DE102013014893A1

DE102013014893A1 - landing gear

Info

Publication number: DE102013014893A1
Application number: DE201310014893
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Grabherr Ulrich; Markus Jocham
Original assignee: LIEBHERR AEROSPACE GmbH; Liebherr Aerospace Lindenberg GmbH
Current assignee: LIEBHERR AEROSPACE GmbH; Liebherr Aerospace Lindenberg GmbH
Priority date: 2013-09-06
Filing date: 2013-09-06
Publication date: 2015-03-12

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrwerk eines Luftfahrzeuges mit wenigstens einem Zylinder, der zumindest einen Hohlraum aufweist, dessen Wandungen nicht oder nicht vollumfänglich aus Stahl bestehen, sowie mit wenigstens einem verschieblich in dem Hohlraum des Zylinders aufgenommen Schubrohr, das wenigstens ein oberes, an dem Schubrohr angeordnetes Lager aufweist, wobei in dem Hohlraum wenigstens eine Stahlhülse angeordnet ist, die zumindest bereichsweise die Gegenlauffläche für das genannte obere Lager des Schubrohres bildet.The present invention relates to a landing gear of an aircraft with at least one cylinder having at least one cavity whose walls are not or not fully made of steel, and at least one displaceably received in the cavity of the cylinder torque tube, the at least one upper, on the torque tube arranged bearing, wherein in the cavity at least one steel sleeve is arranged, which at least partially forms the mating surface for said upper bearing of the torque tube.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrwerk eines Luftfahrzeuges mit wenigstens einem Zylinder, der zumindest einen Hohlraum aufweist, dessen Wandungen nicht oder nicht vollumfänglich aus Stahl bestehen, sowie mit wenigstens einem Schubrohr, das wenigstens ein oberes Lager aufweist und das verschieblich in dem Hohlraum des Zylinders aufgenommen ist.The present invention relates to a landing gear of an aircraft with at least one cylinder having at least one cavity whose walls are not or not fully made of steel, and at least one torque tube having at least one upper bearing and slidably received in the cavity of the cylinder is.

Aus dem Stand der Technik bekannte Fahrwerke von Flugzeugen umfassen ein Gehäuse mit einem Zylinder, der einen Hohlraum aufweist und in dem federnd verschieblich ein Schubrohr aufgenommen ist, an dem das bzw. die Räder des Flugzeuges angeordnet sind. Das Schubrohr steht über ein oder mehrere Lager mit der Wandung des Hohlraums in Kontakt, wobei diese Lager fest an dem Schubrohr angeordnet sind und somit mit dem Schubrohr bewegt werden oder ortsfest an der Wandung des Hohlraums angeordnet sind, so dass bei der Bewegung des Schubrohres eine Relativbewegung zwischen Schubrohr und Lager stattfindet.Aircraft carriages known from the prior art comprise a housing having a cylinder which has a cavity and in which is resiliently received a torque tube on which the wheel or wheels of the aircraft are arranged. The thrust tube is in contact with the wall of the cavity via one or more bearings, these bearings being fixedly arranged on the thrust tube and thus moved with the thrust tube or fixedly arranged on the wall of the cavity, so that during movement of the thrust tube Relative movement between the thrust tube and bearing takes place.

Bekannte Flugzeugfahrwerke weisen ein Flugzeugfahrwerk mit einem Main Fitting aus hochfestem Stahl auf, der eine optimale Gegenlauffläche für das obere Stoßdämpferlager bildet. Ein Nachteil bei einem aus Stahl bestehenden Main Fitting bzw. Zylinder besteht in dem vergleichsweise hohen Gewicht.Known aircraft landing gear have an aircraft landing gear with a main fitting made of high-strength steel, which forms an optimal mating surface for the upper shock absorber bearing. A disadvantage of a steel existing main fitting or cylinder is the relatively high weight.

Um dieses Problem zu lösen werden Flugzeugfahrwerke eingesetzt, deren Zylinder aus Titan oder aus Aluminium besteht. Da diese Werkstoffe eine höhere Reibung als Stahl aufweisen, werden derartige Flugzeugfahrwerke mit einem feststehenden Lager versehen, das direkt in dem Main-Fitting integriert ist. Somit kommt es zu einer Relativbewegung zwischen dem innenliegenden Schubrohr und dem feststehenden Lager.To solve this problem aircraft landing gear are used whose cylinder is made of titanium or aluminum. Since these materials have a higher friction than steel, such aircraft landing gear are provided with a fixed bearing, which is integrated directly into the main fitting. Thus, there is a relative movement between the inner torque tube and the fixed bearing.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flugzeugfahrwerk der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass dieses ein geringes Gewicht und ein optimales Reibungsverhalten aufweist.The present invention has the object of developing an aircraft landing gear of the type mentioned in such a way that this has a low weight and optimum friction behavior.

Diese Aufgabe wird durch ein Flugzeugfahrwerk mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist vorgesehen, dass in dem Hohlraum wenigstens eine Stahlhülse angeordnet ist, die zumindest bereichsweise die Gegenlauffläche für das genannte obere Lager des Schubrohres bildet. Durch das Einbringen einer Stahlhülse ist es möglich, eine geeignete Gegenlauffläche für das Lager des Schubrohres bereitzustellen und gleichzeitig das Gewicht des Main Fitting, d. h. des Zylinders gering zu halten, da nur die genannte Hülse und nicht der gesamte Zylinder bzw. das gesamte Main Fitting aus Stahl, sondern beispielsweise aus Aluminium oder Titan besteht.This object is achieved by an aircraft landing gear having the features of claim 1. Thereafter, it is provided that in the cavity at least one steel sleeve is arranged, which forms at least partially the mating surface for said upper bearing of the torque tube. By inserting a steel sleeve, it is possible to provide a suitable mating surface for the bearing of the thrust tube and at the same time the weight of the main fitting, d. H. to keep the cylinder low because only the sleeve and not the entire cylinder or the entire main fitting made of steel, but for example, aluminum or titanium.

Aufgrund der geringeren Dichte dieser Materialien wird eine Gewichtsreduzierung des Main Fitting und somit auch des gesamten Fahrwerks erreicht.Due to the lower density of these materials, a reduction in weight of the main fitting and thus the entire chassis is achieved.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Stahlhülse durch Formschluss oder durch Kraftschluss oder durch Einschrumpfen oder durch eine Kombination aus Formschluss und Kraftschluss und/oder Einschrumpfen fixiert ist. Auf diese Weise kann eine zuverlässige Fixierung der Hülse in dem Hohlraum des Zylinders erreicht werden.It is preferably provided that the steel sleeve is fixed by positive locking or by frictional connection or by shrinking or by a combination of positive locking and frictional connection and / or shrinking. In this way, a reliable fixation of the sleeve in the cavity of the cylinder can be achieved.

Denkbar ist es, dass wenigstens ein unterer Lagerträger vorgesehen ist, der ein unteres Lager für das Schubrohr trägt, wobei das untere Lager ortsfest angeordnet ist. Das Schubrohr ist somit durch wenigstens ein oberes, an dem Schubrohr angeordnetes Lager sowie durch wenigstens ein unteres, ortsfestes an dem Main Fitting bzw. an dem Gehäuse des Fahrwerks oder einem damit in Verbindung stehenden Teil gelagert. Das untere Lager ist vorzugsweise an einem Lagerträger fixiert.It is conceivable that at least one lower bearing support is provided, which carries a lower bearing for the torque tube, wherein the lower bearing is arranged stationary. The torque tube is thus supported by at least one upper bearing disposed on the thrust tube and by at least one lower stationary one on the main fitting or on the housing of the running gear or a part connected thereto. The lower bearing is preferably fixed to a bearing carrier.

Das genannte obere Lager läuft auf der innenliegenden Oberfläche der Stahlhülse. Das Schubrohr läuft des Weiteren in dem unteren feststehenden Lager, das an einem Lagerträger angeordnet sein kann.Said upper bearing runs on the inner surface of the steel sleeve. The torque tube also runs in the lower stationary bearing which may be located on a bearing bracket.

Der Begriff „oberes Lager” und „unteres Lager” beziehen sich auf die stehende Anordnung bzw. ausgefahrene Stellung des Fahrwerkes und sind dahingehend zu verstehen, dass das obere Lager in vertikaler Richtung weiter oben angeordnet ist als das untere Lager.The term "upper bearing" and "lower bearing" refer to the standing or extended position of the landing gear and are to be understood in that the upper bearing is arranged higher up in the vertical direction than the lower bearing.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Stahlhülse an dem unteren Lagerträger fixiert ist, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass die Fixierung durch Formschluss erfolgt.In one embodiment of the invention it is provided that the steel sleeve is fixed to the lower bearing support, wherein it is preferably provided that the fixation is effected by positive locking.

Wie oben ausgeführt, ist in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung der Zylinder, d. h. das Main Fitting weitgehend oder vollständig aus einem anderen Material als Stahl und vorzugsweise aus Titan oder aus Aluminium ausgeführt. Der Begriff „Zylinder” umfasst den den Hohlraum umgebenden Bereich, d. h. das Fahrwerksgehäuse (Main Fitting), relativ zu dem das als Stoßdämpferrohr dienende Schubrohr bewegbar ist.As stated above, in a preferred embodiment of the invention, the cylinder, i. H. the main fitting is largely or entirely made of a material other than steel, preferably titanium or aluminum. The term "cylinder" includes the area surrounding the cavity, i. H. the chassis housing (main fitting), relative to which the serving as a shock absorber tube is movable.

Dieses Gehäuse besteht teilweise oder vollständig aus einem anderen Material aus Stahl. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass von dem Gehäuse nur die genannte Hülse aus Stahl besteht.This housing is partially or entirely made of a different steel material. Preferably, it is provided that of the housing only said sleeve made of steel.

Der Zylinder kann einen Grundkörper bzw. das genannte Gehäuse aufweisen, der teilweise oder vollständig die Wandungen des Hohlraums bildet. Dieser Grundkörper besteht vorzugsweise aus einem anderen Material als Stahl und vorzugsweise aus Titan oder aus Aluminium oder aus einem Verbund CFK/GFK. The cylinder may have a main body or said housing, which forms partially or completely the walls of the cavity. This basic body is preferably made of a different material than steel and preferably of titanium or of aluminum or of a composite CFK / GFK.

Vorzugsweise weist das Schubrohr wenigstens einen oberen Lagerträger auf, an dem das wenigstens eine obere Lager des Schubrohres fixiert ist.Preferably, the torque tube on at least one upper bearing support on which the at least one upper bearing of the torque tube is fixed.

Auch ist es möglich, dass das wenigstens eine obere Lager direkt an dem Schubrohr fixiert ist.It is also possible that the at least one upper bearing is fixed directly to the torque tube.

Aufgrund der optimalen Reibpaarung Stahlhülse/oberes Schubrohrlager kann auf eine Oberflächenbeschichtung bzw. – behandlung als Verschleißschutz des genannten wenigstens einen oberen Lagers und/oder der Stahlhülse verzichtet werden.Due to the optimum friction pairing steel sleeve / upper thrust tube bearing can be dispensed with a surface coating or - treatment as wear protection of said at least one upper bearing and / or the steel sleeve.

Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren wenigstens ein Luftfahrzeug, insbesondere Flugzeug mit wenigstens einem Fahrwerk, wie beispielsweise einem Bug- oder Hauptfahrwerk gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.The present invention further relates to at least one aircraft, in particular aircraft with at least one chassis, such as a bow or main landing gear according to one of claims 1 to 9.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:Further details and advantages of the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing. Show it:

1: eine Längsschnittansicht durch ein Fahrwerk gemäß der Erfindung, 1 FIG. 4 is a longitudinal sectional view through a chassis according to the invention; FIG.

2: eine Längsschnittansicht durch den oberen Bereich eines Fahrwerkes gemäß der Erfindung und 2 a longitudinal sectional view through the upper portion of a chassis according to the invention and

3: eine vergrößerte Darstellung der in dem Hohlraum integrierten Stahlhülse. 3 : An enlarged view of the integrated in the cavity steel sleeve.

1 zeigt mit dem Bezugszeichen 10 ein Fahrwerk eines Flugzeuges oder eines sonstigen Luftfahrzeuges. 1 shows by the reference numeral 10 a landing gear of an aircraft or other aircraft.

Das Fahrwerk 10 umfasst ein um einen Drehpunkt 24 schwenkbar am Rumpf des Flugzeuges oder eines sonstigen Luftfahrzeuges angeordnetes Gehäuse bzw. Zylinder 20, der der einen im Querschnitt zylindrischen Hohlraum 22 umgibt.The chassis 10 includes one around a pivot point 24 pivotally mounted on the fuselage of the aircraft or other aircraft housing or cylinder 20 , the one in the cross-section cylindrical cavity 22 surrounds.

In dem Hohlraum 22 ist ein ebenfalls zylindrisches Schubrohr 30 angeordnet, dessen Bewegung gedämpft ist und das somit als Stoßdämpferrohr dient und an dessen unteren Bereich 31 sich ein oder mehrere in der Figur nicht dargestellte Räder befinden.In the cavity 22 is a likewise cylindrical torque tube 30 arranged, whose movement is damped and thus serves as a shock absorber tube and at its lower portion 31 there are one or more wheels not shown in the figure.

In der ausgefahrenen Stellung des Fahrwerkes befindet sich der in 1 links dargestellte Bereich oben und der in 1 rechts dargestellte Bereich relativ dazu unten.In the extended position of the chassis is located in 1 left-side area above and in 1 Right-hand area relative to it below.

Das Gehäuse bzw. der Zylinder 20 besteht aus einem anderen Material aus Stahl, wie beispielsweis aus Titan oder aus Aluminium, was einen Gewichtsvorteil bei ausreichender mechanischer Festigkeit mit sich bringt.The housing or the cylinder 20 is made of a different material made of steel, such as titanium or aluminum, which brings a weight advantage with sufficient mechanical strength with it.

Das Schubrohr 30 weist ein oberes Lager 32 auf, das an dem Schubrohr 30 angeordnet ist und somit mit dem Schubrohr 30 bewegt wird. Dies ergibt sich aus 2, die eine vergrößerten Darstellung eines Bereiches des Flugzeugfahrwerkes gemäß 1 zeigt.The torque tube 30 has an upper bearing 32 on, on the torque tube 30 is arranged and thus with the torque tube 30 is moved. This is evident 2 , which is an enlarged view of a portion of the aircraft landing gear according to 1 shows.

Des Weiteren ist ein unteres Lager 28 vorgesehen, dass an dem Gehäuse bzw. Zylinder 20 angeordnet ist und somit relativ zu dem Schubrohr 30 bewegbar ist.Furthermore, a lower camp 28 provided that on the housing or cylinder 20 is arranged and thus relative to the torque tube 30 is movable.

Um einen möglichst geringen Reibkoeffizienten zu erreichen, befindet sich in dem Hohlraum 22 eine in diesen integrierte Stahlhülse 40. Dies ergibt sich insbesondere aus 3, die eine vergrößerte Darstellung eines Bereichs des Flugzeugfahrwerks gemäß 1 und 2 zeigt.In order to achieve the lowest possible coefficient of friction, located in the cavity 22 one in this integrated steel sleeve 40 , This is especially evident 3 , which is an enlarged view of a portion of the aircraft landing gear according to 1 and 2 shows.

Diese Stahlhülse 40 ist als Hohlzylinder ausgeführt und stellt somit die Oberfläche dar, an dem das obere Lager 32 entlang gleitet.This steel sleeve 40 is designed as a hollow cylinder and thus represents the surface on which the upper bearing 32 along slides.

Durch die Verwendung von Stahl für die Hülse wird eine optimale Gegenlauffläche für das obere Lager 32 bereitgestellt. Da nicht das gesamte Gehäuse des Fahrwerks aus Stahl besteht, sondern vorzugsweise nur die Hülse, wird gegenüber bekannten Fahrwerken ein Gewichtsvorteil erzielt.The use of steel for the sleeve provides an optimal mating surface for the upper bearing 32 provided. Since not the entire housing of the chassis is made of steel, but preferably only the sleeve, a weight advantage is achieved over known suspensions.

Durch die geeignete Reibpaarung zwischen dem Lager 32 und der Gegenlauffläche, die durch die Stahlhülse 40 gebildet wird, wird der Verschleiß verringert, so dass auf eine spezielle Beschichtung oder Oberflächenbehandlung zur Verschleißverringerung verzichtet werden kann.Due to the suitable friction pairing between the bearing 32 and the mating surface passing through the steel sleeve 40 is formed, the wear is reduced, so that can be dispensed with a special coating or surface treatment to reduce wear.

2 zeigt eine Darstellung des oberen Bereiches des Fahrwerkes gemäß 1. 2 shows a representation of the upper portion of the chassis according to 1 ,

Das obere Lager 32 wird mittels eines Lagerträgers oder durch einen Einstich direkt in dem Schubrohr 30 fixiert. In dem Fahrwerk bzw. Main Fitting ist – wie ausgeführt die Stahlhülse 40 integriert bzw. eingefügt. Die Stahlhülse kann durch Formschluss mit dem unteren Lagerträger 28' fixiert werden. Eine weitere Fixierungsmöglichkeit besteht in dem Einschrumpfen der Stahlhülse 40 in den Hohlraum 22 des Gehäuses 20.The upper bearing 32 is by means of a bearing carrier or by a puncture directly in the torque tube 30 fixed. In the chassis or main fitting is - as stated the steel sleeve 40 integrated or inserted. The steel sleeve can by positive engagement with the lower bearing carrier 28 ' be fixed. Another fixation option is the shrinking of the steel sleeve 40 in the cavity 22 of the housing 20 ,

Auch besteht die Möglichkeit, die Stahlhülse 40 durch einen Formschluss mit dem Main Fitting selbst zu fixieren.There is also the possibility of the steel sleeve 40 to fix itself by a positive connection with the main fitting itself.

3 zeigt einen Ausschnitt des Fahrwerkes im Bereich der Stahlhülse 40. Diese kann sich über die gesamte Länge des maximalen Bewegungsbereiches des oberen Lagers 32 erstrecken, so dass dieses stets auf der Oberfläche der Stahlhülse läuft. Die Stahlhülse 40 kann sich über die gesamte Länge des Hohlraumes 22 des Gehäuses bzw. Zylinders 20 erstrecken oder auch nur über einen Teilbereich. 3 shows a section of the chassis in the steel sleeve 40 , This can be over the entire length of the maximum range of motion of the upper bearing 32 extend so that it always runs on the surface of the steel sleeve. The steel sleeve 40 can extend over the entire length of the cavity 22 of the housing or cylinder 20 extend or even over a subarea.

Vorteile der Erfindung bestehen in der gewichtssparenden Ausführung im Vergleich zu bekannten Ausführungen. Eine zusätzliche Oberflächenbeschichtung kann entfallen.Advantages of the invention are the weight-saving design compared to known designs. An additional surface coating can be omitted.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das bekannte Fahrwerkskonzept verwendet werden kann, wie es bei Fahrwerken mit einem Main Fitting aus Stahl und einem oberen Lager bekannt ist, das an dem Schubrohr fixiert ist.Another advantage is that the known suspension concept can be used, as it is known in chassis with a main fitting made of steel and an upper bearing, which is fixed to the torque tube.

Auch ist der Einsatz von neuen Materialen, wie z. B. Titan oder Aluminium möglich, die ein besseres Dichte-/Festigkeitsverhältnis als Stahl aufweisen, wobei bekannte Lagersysteme verwendet werden können.Also, the use of new materials, such. As titanium or aluminum, which have a better density / strength ratio than steel, with known storage systems can be used.

Die genannte Hülse kann auch als Reparaturlösung verwendet werden, die im Bedarfsfall nachträglich eingesetzt wird.Said sleeve can also be used as a repair solution, which is used later if necessary.

Die genannte Stahlhülse 40 kann vollständig aus Stahl ausgeführt sein. Von der Erfindung sind jedoch aus Ausgestaltungen bekannt, bei denen die Stahlhülse nur teilweise aus Stahl besteht. Die Hülse 40 kann somit auch aus einem Compositmaterial aufgebaut sein, bei dem die Lauffläche, d. h. die innere Oberfläche aus Stahl besteht und wenigstens ein weiteres Material verwendet wird, das gegenüber Stahl beispielsweise Gewichtsvorteile aufweist. Denkbar ist somit beispielsweise der Einsatz einer Hülse, deren Grundkörper aus einem anderen Material als Stahl besteht und von dem vorzugsweise nur die innere Oberfläche, d. h. die Lauffläche für das obere Schubrohrlager aus Stahl oder aus einer Stahlbeschichtung besteht.The named steel sleeve 40 can be made entirely of steel. From the invention, however, embodiments are known in which the steel sleeve is only partially made of steel. The sleeve 40 Thus, it can also be constructed of a composite material in which the running surface, ie the inner surface consists of steel and at least one further material is used which has, for example, weight advantages over steel. It is therefore conceivable, for example, the use of a sleeve whose base body is made of a material other than steel and of which preferably only the inner surface, ie the running surface for the upper thrust tube bearing made of steel or a steel coating.

Claims

Chassis of an aircraft with at least one cylinder having at least one cavity whose walls are not or not completely made of steel, and at least one displaceably accommodated in the cavity of the cylinder torque tube, which has at least one upper, arranged on the thrust tube bearing, characterized characterized in that in the cavity at least one steel sleeve is arranged, which forms at least partially the mating surface for said upper bearing of the torque tube.

Chassis according to one of the preceding claims, characterized in that the steel sleeve is fixed by positive locking or by frictional connection or by shrinking.

Chassis according to claim 1 or 2, characterized in that at least one lower bearing support is provided which carries a lower bearing for the torque tube, wherein the lower bearing is preferably arranged stationary.

Chassis according to claim 3, characterized in that the steel sleeve is fixed to the lower bearing support, wherein it is preferably provided that the fixation is effected by positive engagement.

Suspension according to one of the preceding claims, characterized in that the cylinder consists largely or completely of a material other than steel and preferably of titanium or aluminum.

Chassis according to one of the preceding claims, characterized in that the cylinder has a base body which partially or completely forms the walls of the cavity and in that this body consists largely or completely of a material other than steel and preferably of titanium or aluminum.

Suspension according to one of the preceding claims, characterized in that at least one upper bearing support is provided on the torque tube, to which the at least one upper bearing of the torque tube is fixed.

Suspension according to one of claims 1 to 6, characterized in that the at least one upper bearing is fixed directly to the torque tube.

Suspension according to one of the preceding claims, characterized in that no surface coating is provided as wear protection of said at least one upper bearing and / or the steel sleeve.

Aircraft, in particular aircraft with at least one landing gear according to one of claims 1 to 9.