CN111332461A - 飞行器起落架减震器组件 - Google Patents

Abstract

一种飞行器起落架减震器组件，包括：外部筒体(14)，该外部筒体具有延伸到外部筒体中的孔，该孔在外部筒体中限定开口；滑动管(12)，该滑动管包括第一端部区域和第二端部区域，该第一端部区域可滑动地联接在孔内，该第二端部区域从开口突出；与滑动管不同的地面配件(28、54)；以及机械固定件(30、52)，该机械固定件布置成将地面配件机械地联接到滑动管的第二端部区域，其中，滑动管包括由陶瓷涂覆的纤维复合管形成的管状本体部分。

Description

飞行器起落架减震器组件

技术领域

本发明涉及一种用于飞行器起落架减震器组件。

背景技术

已知的飞行器起落架减震器组件包括外部筒体和滑动管，该外部筒体具有部分地延伸穿过该外部筒体的孔，该滑动管可滑动地联接在孔内，以使得滑动管的上部端部保持在孔中并且滑动管的下部端部从孔中突出。

在单轮轴起落架组件中，滑动管的下部端部设有轮轴，以承载一个或一对轮子和制动器组件。在多轮轴起落架组件中，滑动管的下部端部可以包括叉形轭架或其它端部配件，该叉形轭或其它端部配件布置成附连到轮子组件的部件，诸如转向架梁。为简便起见，如上所述的这种端部配件将统称为“地面配件”。

已知彼此分开地制造滑动管和地面配件，然后使用一个或多个诸如螺母和螺栓之类的机械固定件将它们联接在一起。这种机械固定件可以包括支架、套环和类似物，以便于一方面的滑动管与另一方面的地面配件之间的机械联接。尽管这种两部件式组件可导致易于制造的具有成本效益的组件，但是机械固定件的重量增加了起落架组件的总重量。

因此，已知将滑动管和地面配件形成为单件；例如，用单个金属坯料加工滑动管和轮轴。尽管与如上所述的多部件布置相比，这可以减轻起落架组件的重量，但是它可以增加制造的成本和复杂性。

本发明人已经认识到，与已知组件相比，可以在重量、成本和制造复杂性方面改善飞行器起落架减震器滑动管。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种根据权利要求1所述的飞行器起落架减震器组件。

因此，根据第一方面的减震器组件包括多部件滑动管和地面配件组件，其中，滑动管的管状构件由纤维复合管形成，该纤维复合管具有限定外表面的陶瓷涂层。本发明人已经认识到，这种管状构件的陶瓷涂层可以为飞行器起落架减震支柱外部筒体的下部承载件提供合适的相对面。有利地，由滑动管的纤维复合元件提供的重量节省可以大于通过使地面配件能够分开形成并机械地联接到滑动管所需的重叠部分和附加固定件所增加的重量。因此，根据本发明实施例的起落架组件拥有多件式设计的优点，同时具有至少与其中滑动管和地面配件由单件金属整体形成的组件一样轻的能力。与已知组件相比，滑动管的轻质特性还可以减少非簧载质量(unsprung mass)。

在从属权利要求中提出了减震器组件的可选特征。

根据本发明的第二方面，提供了一种包括根据第一方面的减震器组件的飞行器起落架组件。

根据本发明的第三方面，提供一种飞行器，该飞行器包括一个或多个根据第二方面的飞行器起落架组件。

附图说明

现将参照附图描述本发明的实施例，附图中：

图1是根据本发明的一实施例的飞行器的示意图；

图2是根据本发明的一实施例的起落架组件的示意性剖视图。

图3是图1的起落架组件的滑动管和地面配件的部件的示意图。

图4是图1的起落架组件的滑动管和地面配件的部件的示意性剖视图；以及

图5是根据本发明的另一实施例的减震器的滑动管、机械和固定地面配件的部件的示意图。

具体实施方式

参照图1，以100总地示出根据本发明的一实施例的飞行器。飞行器100包括根据本发明的实施例的多个主起落架组件10和根据本发明的实施例的前起落架组件50。

图2是根据本发明实施例的主起落架组件10的示意性剖视图。

起落架组件10包括“油-气”减震器，其限定了起落架的减震支柱。油气减震器包括诸如油之类的液压流体和诸如氮气之类的气体，它们提供弹簧和阻尼特性。

减震器包括内部壳体部分12，该内部壳体部分12具有可滑动地联接并容纳在外部壳体部分14内的内部端部区域。内部壳体部分12在本领域中被称为“滑块”、“滑动管”、“内部筒体”或“活塞”，外部壳体部分14被称为“外部筒体”或“主配件”，其包括主枢转承载凸耳16，减震器经由该主枢转承载凸耳布置成枢转地联接到飞行器100，以在用于起飞和降落的展开状况与用于飞行的收起状况之间枢转。然而，在其它实施例中，主支柱可以刚性地固定到飞行器，即不形成可伸缩起落架。

滑动管12和外部筒体14一起限定了容纳减震器流体的内部空腔或腔室OC、GC。在所示的实施例中，腔室OC、GC分成主要由外部筒体14限定的油腔室OC和主要由沿滑动管12延伸的孔限定的气体腔室GC，该油腔室OC包含油，该气体腔室GC包含诸如氮气之类的气体。分离器活塞18可滑动地容纳在滑动管12的孔内，以沿着减震器的纵向轴线L滑动。在其它实施例中，油和气体可以不分离。

滑动管12和外部筒体14重叠的区域在滑动管12和外部筒体14的相邻表面之间限定了环形部A。环形部A的尺寸根据减震器的伸展状态而变化。术语“环形部”可以意指具有圆筒形或非圆筒形横截面轮廓的环状空间。

环形圈20容纳在环形部A内，邻近外部筒体14的开口端部。环形圈20限定了减震器的下部承载件，该下部承载件承载一个或多个作用在滑动管12的外部表面上的动态密封件(未示出)，以将减震器流体限制到油腔室OC。例如，可以将成对动态密封件安装在环形圈20的内部圆筒面上，并布置成使得随着减震器伸展和缩回，它们中的一个或两个都压抵滑动管12，从而阻止从腔室OC到外部环境的减震器流体的通路。成对静态密封件可安装在环形圈20的外部圆筒面上，以承载抵靠外部筒体14的相应内表面，以阻止从腔室OC到外部环境的减震器流体的通路。环形圈20可在外部筒体14的肩部和压紧螺母22之间的环形部A内锁定就位，该压紧螺母拧入与外部筒体14的内表面的螺纹端部部分接合。为了防止灰尘和其它污染物进入环形部A，可以提供本领域已知的外部环境密封件，比如刮擦密封件或挤出机密封件。刮擦密封件可以安装在形成在外部凸缘和内部凸缘之间的压紧螺母22的内表面中的凹槽中，使得其位置相对于外部筒体14固定。

容纳在外部筒体14内的滑动管12的上部端部区域被径向扩大，以限定活塞形的上部承载件24，该上部承载件24布置成随着减震器伸展和缩回，用作与外部筒体14的内表面滑动接合。上部承载件24可包括一个或多个常规孔口26或缓冲孔，其布置成随着减震器伸展和缩回，随着油在油腔室OC和环形部A之间通过它们提供阻尼。替代地，上部承载件可以由外部筒体的内侧壁限定并且布置成作用在滑动管的上部部分上。

因此，减震器组件可以在最大和最小伸展状态之间伸展和缩回，该减震器包括沿着该减震器的纵向轴线L彼此轴向间隔开的第一承载件20和第二承载件24，每个承载件20、24布置成随着减震器组件在最大和最小伸展状态之间伸展和缩回，移动到与滑动管或外部筒体的相应第一和第二相对面部分CFL、CFU滑动接合。

另外参照图3，将保持在外部筒体14的外部的滑动管12的下部端部区域联接到地面配件。在该实施例中，地面配件是叉形轭架28。叉形轭架28布置成经由包括螺母和螺栓组件30的机械固定件机械地联接到滑动管12的下部端部，该螺母和螺栓组件30延伸穿过滑动管12和叉形轭架28中的孔H，以将叉形轭架28相对于滑动管12保持在基本上固定的取向和位置。叉形轭架28的上部表面设有用于接纳滑动管12的端部的孔，使得轭架28和管12的各部分重叠，并且孔可以轴向对准以接纳机械固定件。叉形轭架又经由转向架枢转销34枢转地安装转向架梁32。如将理解的，转向架梁32是细长梁，其布置成承载多个轮轴(未示出)，每个轮轴承载成对轮子和制动器组件。在其它实施例中，机械固定件可以包括转向架枢转销34。

在其它实施例中，地面配件可以是布置成使滑动管能够机械地联接到诸如轮子或刹车组件之类的地面接触组件的任何合适的部件。

在其它实施例中，减震器可形成“胶囊”型减震器的部件，其中，减震器被倒置并容纳在内部壳体部分所联接的不同的主配件内，使得外部壳体部分用作滑动管。

此外，在其它实施例中，可以提供任何合适的减震器，比如磁性的。

根据本发明实施例的起落架组件与已知的起落架组件的不同之处在于，滑动管12由具有陶瓷涂层的纤维复合管形成。本发明人已经发现，这种管状构件的陶瓷涂层可以为飞行器起落架的下部承载件20提供合适的相对面。陶瓷涂层因此可以提供用于一个或多个承载件的负载承载表面和用于动态密封件的密封表面，以作用抵靠以将减震器流体限定到减震器。有利地，由滑动管12的纤维复合元件提供的重量节省可以大于通过使地面配件28能够分开形成并机械地联接到滑动管12所需的重叠部分和附加的固定件所增加的重量。因此，根据本发明实施例的起落架组件具有多件式设计的优点，同时具有至少与其中滑动管和地面配件由单件金属整体形成的组件一样轻的能力。

图4示出了沿纵向轴线L的横截面的滑动管12的部件。滑动管12包括圆筒形的本体部分36。本体部分36主要由诸如纤维增强塑料之类的复合材料的管状基底36a形成，在纤维增强塑料中，增强的纤维嵌入固化的塑料基体中。基底36可以包括金属管或塑料管或围绕金属管或塑料管形成，尽管这种布置可能增加组件的重量。陶瓷材料的外部涂层36b施加到滑动管12的部件，随着减震器伸展和缩回，该部件在使用中将用作下部承载件20的相对面，并且在一些实施例中还用作上部承载件的相对面。管状基底36a的一些或全部外表面涂覆有陶瓷材料。因此，第一相对面部分CFL由滑动管12的陶瓷涂覆部分限定。可选地，管状基底36a的内表面的一些或全部可以涂覆有陶瓷材料；例如，在包括分离器活塞18的实施例中，在使用中分离器活塞18沿着其移动的内表面的区域。纤维复合管状基底可以例如具有在3mm-75mm范围内的厚度T1。外部陶瓷涂层可以例如具有0.0025mm–0.5mm的厚度T2。同样，可选的内部陶瓷涂层可以例如具有0.0025mm–0.5mm的厚度T2。任一涂层或两个涂层的厚度沿涂层的长度可以是均匀的。一个或多个陶瓷涂层可以例如包括氧化物陶瓷涂层，诸如二氧化钛、氧化铬或氧化铝之类。利用本公开的益处，本领域技术人员将能够生产合适的滑动管；US2016/0153080A1提供了如何形成具有陶瓷涂层的纤维复合管的示例。

图5示出了诸如前起落架组件之类的单轮轴起落架组件50的部分。滑动管12可以与参照图2至4描述的滑动管12相同或相似。该实施例与图2至4的实施例的不同在于，地面配件54是轮轴，并且机械固定件52包括套环和螺母/螺栓组件(未示出)。轮轴54穿过套环52和滑动管12中的孔H插入，并且螺母/螺栓组件被紧固以将轮轴54保持就位。

在本发明的实施例中使用的地面配件和机械固定件在形状和材料上可以是常规的。

应注意的是，上述实施例说明而非限制本发明，并且本领域技术人员将能够设计许多替代实施例，而不会偏离由所附权利要求所限定的本发明范围。在权利要求书中，不应将放置在括号中的任何附图标记理解为限制这些权利要求。词语“包括”并不排除除了作为整体在任何权利要求或说明书中列举的那些构件或步骤以外的构件或步骤的存在。构件的单数引用并不排除对这些构件的复数引用，且反之亦然。本发明的各部件可借助包括若干不同元件的硬件来实施。在相互不同的从属权利要求中描述了特定措施的事实并不意味着这些措施的组合不能用于产生良好效果。

Claims (11)

1.一种飞行器起落架减震器组件，包括：

外部筒体，所述外部筒体具有延伸到所述外部筒体中的孔，所述孔在所述外部筒体中限定开口；

滑动管，所述滑动管包括第一端部区域和第二端部区域，所述第一端部区域可滑动地联接在所述孔内，所述第二端部区域从所述开口突出；

与所述滑动管不同的地面配件；以及

机械固定件，所述机械固定件布置成将所述地面配件机械地联接到所述滑动管的所述第二端部区域，

其中，所述滑动管包括由陶瓷涂覆的纤维复合管形成的管状本体部分。

2.根据权利要求1所述的飞行器起落架减震器组件，其特征在于，所述减震器组件包括端部止挡件，所述端部止挡件限制所述滑动管与所述外部筒体之间的相对滑动移动量，使得所述减震器组件能在最大和最小伸展状态之间伸展和缩回，所述减震器包括沿着所述减震器的纵向轴线彼此轴向间隔开的第一承载件和第二承载件，每个承载件布置成随着所述减震器组件在所述最大和最小伸展状态之间伸展和缩回而移动到与所述滑动管或所述外部筒体的相应第一相对面部分和第二相对面部分滑动接合，其中，所述第一相对面部分由所述滑动管的陶瓷涂覆部分限定。

3.根据权利要求1所述的飞行器起落架减震器组件，其特征在于，所述第二相对面部分由所述滑动管的陶瓷涂覆部分限定。

4.根据权利要求1所述的飞行器起落架减震器组件，其特征在于，所述陶瓷涂覆的纤维复合管包括纤维复合管状基底，所述纤维复合管状基底具有施加到所述纤维复合管状基底的一些或全部外圆筒形侧壁的第一陶瓷涂层。

5.根据权利要求4所述的飞行器起落架减震器组件，其特征在于，所述纤维复合管状基底具有至少3mm的厚度，和/或其中，所述第一陶瓷涂层具有至少0.0025mm的厚度。

6.根据权利要求4所述的飞行器起落架减震器组件，其特征在于，所述陶瓷涂覆的纤维复合管包括第二陶瓷涂层，所述第二陶瓷涂层施加到所述纤维复合管状基底的一些或全部内圆筒形侧壁。

7.根据权利要求6所述的飞行器起落架减震器组件，其特征在于，所述第二陶瓷涂层具有至少0.0025mm的厚度。

8.根据权利要求4所述的飞行器起落架减震器组件，其特征在于，所述陶瓷涂覆的纤维复合管包括嵌入在固化的塑料基体中的多个增强的纤维。

9.根据权利要求4所述的飞行器起落架减震器组件，其特征在于，所述第一陶瓷涂层和/或所述第二陶瓷涂层各自包括氧化物陶瓷。

10.一种飞行器起落架组件，包括：

根据任一前述权利要求所述的飞行器起落架减振器组件；

主枢转承载构造，所述减震器组件经由所述主枢转承载构造布置成枢转地联接到飞行器，以在展开状况和收起状况之间移动；

联接到所述地面配件的地面接触构造，

使得所述飞行器起落架组件能吸收降落载荷并在所述飞行器处于地面上时支承所述飞行器的重量。

11.一种飞行器，所述飞行器包括一个或多个根据权利要求10所述的飞行器起落架组件。

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