JP2005104279A - 着陸装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ３本以上の車軸を有する多車輪タイプの主脚の場合も、その主脚に加わる捻じり力を大幅に低減し、主脚の耐久性向上、軽量化を図る。タイヤの摩耗を抑制し、ローテーションの頻度を低減する。
【解決手段】 航空機の主脚２０に使用される着陸装置において、機体の中心線方向に所定間隔で配列され各々が前記中心線に直角な複数の車軸２２，２２，２２を、ボギー２３及びこれに平行なサブビーム２６により平行移動可能に連結し、平行リンク機構を構成する。構成された平行リンク機構を、機体に対して回動可能に連結する。機体が地上で右側へ旋回するときに、平行リンク機構が左回りの方向へ平行移動的に変形し、捻じり力が吸収される。機体が地上で左側へ旋回するときには、平行リンク機構が右回りの方向へ平行移動的に変形し、捻じり力が吸収される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、航空機の主脚に使用される着陸装置に関し、更に詳しくは、３本以上の車軸を有する多車輪タイプの主脚に好適に使用される着陸装置に関する。

近年の航空機の大型化に伴い、航空機の主脚に使用される着陸装置の多車輪化が進んでいる。航空機に使用される着陸装置の概略構成を図３により説明する。

航空機の着陸装置としては、機首部に設けられる前脚１０と、両側の主翼の下に設けられる主脚２０，２０とが存在する。前脚１０は左右に操舵されるのに対し、両側の主脚２０，２０は前方を向けて固定されている。

各主脚２０は、機体の中心線方向に並び各々が両側に車輪２１，２１を支持する複数の車軸２２・・と、複数の車軸２２・・を中央部で連結する機体に平行なボギー２３と、ボギー２３を主翼の下に固定する垂直な主脚軸２４とを備えている。主脚２０に備わる車軸２２・・の本数は、通常は２本であるが、大型の機体では３本に増加する。

このような着陸装置においては、機体が地上で旋回するときに、操舵されない主脚２０，２０が引きずられ、捻じり力が発生するのを避け得ない。そして、３本の車軸を有する６輪タイプの主脚の場合は、車軸の増加に共って車軸間距離（ホイールベース）が増大するため、この捻じり力が非常に大きくなる問題がある。その結果、主脚の耐久性が低下したり、その低下を阻止するために重量が増加する。

これに加えて、前後の車輪が大きな旋回円弧上を引きずられるため、タイヤの摩耗が激しい。しかも、左右の車輪が異なる運動をするため、摩耗が不均一になり、頻繁なタイヤローテーションが必要になる。

６輪タイプの主脚における捻じり力の問題を解決するために、３番目の車軸を前側の２つの車軸に対して操舵可能に支持する技術は、特許文献１により提示されている。

米国特許第５２４２１３１号明細書

３番目の車軸を操舵可能に支持することにより、主脚に加わる捻じり力は軽減される。しかし、固定されている前側の２つの車軸に依然として捻じり力が発生することは避けられない。即ち、２本の車軸を有する４輪タイプの主脚と同程度の捻じり力は避けられないのである。

更に、タイヤの摩耗やローテーションに関しても、４輪タイプの主脚と同程度の問題は残ることになる。

本発明の目的は、３本以上の車軸を有する多車輪タイプの主脚の場合も、その主脚に加わる捻じり力を殆ど０にまで低減でき、タイヤの摩耗やローテーションに関しても大幅な改善を図ることができる着陸装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の着陸装置は、航空機の主脚に使用される着陸装置において、機体の中心線方向に所定間隔で配列され各々が前記中心線に直角な複数の車軸を、平行リンク機構により平行移動可能に連結し、且つ、その平行リンク機構を機体に対して回動可能に連結したものである。

本発明の着陸装置においては、全ての車軸は前方を向いている。機体が地上で旋回すると、車軸は現状の向きを維持しようとするため、前後２つの車軸に逆方向のサイドフォースが発生するが、そのサイドフォースにより、複数の車軸は平行リンク機構による平行移動を行う。その結果、捻じり力は吸収され、実質的に発生しないことになる。

両側の車輪の動作としては、平行リンク機構による平行移動に伴う車軸の垂直軸回りの回動（ローテーションＲ１）と、方向転換に伴うタイヤの垂直軸回りの回動（ローテーションＲ２）の２種類が存在するだけとなる（図２参照）。このため、左右のタイヤは均等に摩耗し、摩耗量も少なくなる。

本発明の着陸装置は、複数の車軸を平行リンク機構により平行移動可能に連結し、且つ、その平行リンク機構を機体に対して回動可能に連結したことにより、機体の地上での旋回に伴う捻じり力を吸収でき、殆ど０にまで大幅に低減できる。このため、主脚の耐久性が上がり、軽量化も可能になる。また、両側の車輪が滑りの少ない均等な動作を行うため、タイヤの摩耗やローテーションに関しても大幅な改善を図ることができる。

以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の着陸装置の一例についてその概略構成を示す平面図、図２はその着陸装置の詳細構成を示す平面図である。

本実施形態の着陸装置は、図１に示すように、大型の航空機の主脚２０，２０に使用されている。この航空機は、機首部の下に前脚１０を備えており、主脚２０，２０は機体の両側部、特に両側の主翼の下に設けられている。そして、前脚１０のみが左右に操舵され、主脚２０，２０は操舵されない。

主脚２０に設けられた着陸装置は、図２に示すように、機体の中心線方向に等間隔で配列され各々が前記中心線に直角な３本の車軸２２，２２，２２を備えている。各車軸２２は両端部に車輪２１，２１を支持している。

３本の車輪２２，２２，２２は、各車軸２２の中央部と交差するボギー２３の下面に垂直軸２５，２５，２５により回動自在に支持されると共に、これらの車軸２２，２２，２２が平行関係を維持するように、ボギー２３に平行なサブビーム２６により回動可能に連結されている。

即ち、３本の車輪２２，２２，２２は、平行なボギー２３及びサブビーム２６により平行リンク機構を構成している。そして、構成された平行リンク機構は、中央の垂直軸２５と同軸な主脚柱２４により、機体の下面に回動自在に接続されている。

次に、主脚２０，２０に使用された本実施形態の着陸装置の機能について説明する。

機体が地上で右へ旋回するとき、操舵されない主脚２０，２０の各着陸装置は、タイヤと地面の間の摩擦等により直進を続けようとする。その結果、前部の車軸２２に左方向のサイドフォースＦ１が発生すると共に、後部の車軸２２に右方向のサイドフォースＦ２が発生し、着陸装置に左回り（反時計方向）の捻じり力が発生する。そうすると、ボギー２３が主脚柱２４を中心にして左回り（反時計方向）に回動する。これにより、着陸装置に発生した左回りの捻じり力が吸収される。

即ち、本実施形態の着陸装置では、右旋回に伴う左回り（反時計方向）の捻じり力が発生したとき、平行リンク機構が左回り（反時計方向）へ平行移動的に変形する。このため理論上は、各部の摩擦等を別にすれば、右旋回に伴う左回り（反時計方向）の捻じり力は発生しないことになる。

このとき、３本の車軸２２，２２，２２は平行移動を行い、平行状態を維持する。即ち、前部の車軸２２は左側へ平行移動し、後部の車軸２２は右側へ平行移動する。これにより、３本の車軸２２，２２，２２は機体の中心線Ｃに直角な状態を維持し、機体前方（機首方向）を向き続ける。一方、ボギー２３は機体の中心線Ｃに対して左回り（反時計方向）に回動し、当初の方向を維持する。

機体が左へ旋回するときも同様に、発生する右回り（時計方向）の捻じり力が、平行リンク機構が右回り（時計方向）へ平行移動的に変形することにより吸収される。このため、着陸装置に右回り（時計方向）の捻じり力は実質的に発生しない。従って、主脚柱２４を始めとする着陸装置各部の耐久性が向上する。同時に、機械的強度を低下させることが可能になり、軽量化が可能になる。

また、機体が右へ旋回するときも左へ旋回するときも、各車軸２２に取付けられた両側の車輪２１，２１の動きとしては、機体の走行に伴う転動を別にすれば、機体の方向転換に伴う垂直軸回りの回動（ローテーションＲ１）と、車軸２２が垂直軸２４回りに回動することに伴うローテーションＲ２の２つである。両側の車輪２１，２１は大きな旋回円弧上を引きずられることがないので、タイヤの摩耗が少ない。しかも、両側の車輪２１，２１は均等な動作を行うので、摩耗が均一になる。このため、タイヤをローテーションする必要がなくなり、なくならないまでもその頻度が大幅に低減する。

なお、上記実施形態は本発明を３軸・６輪タイプの主脚に本発明を適用したものであるが、これ以上の多車輪タイプの主脚に適用することが可能であり、２軸・４輪タイプの主脚に適用することも可能である。本発明によると、車軸数、ホイールベースに関係なく、捻じり力は発生しない。このため、耐久性向上、軽量化の効果は、車軸数が増加し、ホイールベースが長くなるほと顕著となる。

本発明の着陸装置の一例についてその概略構成を示す平面図である。 その着陸装置の詳細構成を示す平面図である。 従来の着陸装置の概略構成を示す平面図である。

符号の説明

１０ 前脚
２０ 主脚
２１ 車輪
２２ 車軸
２３ ボギー
２４ 主脚柱
２５ 垂直軸
２６ サブビーム

Claims (2)

1. 航空機の主脚に使用される着陸装置において、機体の中心線方向に所定間隔で配列され各々が前記中心線に直角な複数の車軸が、平行リンク機構により平行移動可能に連結されており、且つ、その平行リンク機構が機体に対して回動可能に連結されていることを特徴とする着陸装置。
2. ３本以上の車軸を有する多車輪タイプの主脚に使用されることを特徴とする請求項１に記載の着陸装置。

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