JP2007186087A

JP2007186087A - 航空機脚

Info

Publication number: JP2007186087A
Application number: JP2006005818A
Authority: JP
Inventors: Shoji Iwai; 昭二岩井; Masaru Ono; 勝大野
Original assignee: Sumitomo Precision Products Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Precision Products Co Ltd
Priority date: 2006-01-13
Filing date: 2006-01-13
Publication date: 2007-07-26

Abstract

【課題】製造コストが安く、重量も軽い折り畳み収納型の航空機脚を提供する。
【解決手段】中間部に関節部２１を有する折曲型の脚柱２０にショックアブソーバ３０を組み合わせる。脚柱２０の折り畳み収納時にショックアブソーバ３０がコンプレッションロッドを兼ねにように、ショックアブソーバ３０の基端部を脚柱２０の基端部から分離し、機体１０の側に連結する。コンプレッションロッドの省略により部品点数が減る。収納時にショックアブソーバ３０が縮まず、アクチュエータ４０に無駄な負荷が付加されない。
【選択図】図１

Description

本発明は、車輪を支持する折曲可能な脚柱とショックアブソーバを組み合わせたスイングレバー式の航空機脚に関し、特に、その脚柱を小さく折り畳んで機内に収納することができる折り畳み収納型の航空機脚に関する。

航空機の離着陸時に使用される航空機脚としては、車輪を支持する脚柱と着陸時の衝撃を吸収するショックアブソーバと一体化したストラット式と、両者を分離したスイングレバー式とがあり、離陸後に脚を機内に引き入れる場合は、いずれの型式の航空機脚の場合も、脚柱の基端部を機体に回動可能に取付け、この脚柱をアクチュエータで駆動して機内に引き込む回動式収納機構が採用されている（特許文献１）。

米国特許４０４７６８１号明細書

特許文献１に記載された回動式収納機構は簡単ではあるが、脚出し位置と脚入れ位置とで脚の形態がかわらず、脚の形態に相当する収納スペースが機体側に必要となる。しかしながら、機体側からの要望として、機体内における脚の収納スペースを極力小さくすることがあり、これに応えるための一つの手段として、脚柱を折り畳んで機内に収納する折り畳み式収納機構が開発されている。従来考えられている折り畳み収納型航空機脚の一つを図７及び図８により説明する。

図７及び図８に示された折り畳み収納型航空機脚は、折曲可能な脚柱２０と、脚柱２０に組み合わされたショックアブソーバ３０と、脚柱２０を出し入れ駆動するアクチュエータ４０と、脚柱２０を脚出し位置に固定する支持レバー５０とを備えたスイングレバー式である。脚柱２０は、中間部に回動式の関節部２１を有しており、先端部に車輪６０を装備している。脚柱２０の基端部は、機体１０の側に図示さない支持軸により回動可能に支持されている。

脚柱２０は、脚出し状態で機体後部側へ所定角度で「く」の字状に折れ曲がりるように設計されており、これを実現するために、ショックアブソーバ３０は、脚柱２０の関節部２１より先端側の可動部２３と基端側の本体部２２との間、より具体的には、可動部２３と本体部２２の基端近傍との間に三角形を形成するように配置されている。ショックアブソーバ３０の両端部は脚柱２０の各取付け部に回動自在に連結されている。

アクチュエータ４０は、機体６０の側と、脚柱２０の基端部に設けられたアーム２８の先端部との間に設けられた直動シリンダーであり、縮退状態から伸長状態への駆動により、脚柱２０、特に関節部２１より基端側の本体部２２を機体内へ回動させる。支持レバー５０は中間の関節部５１で折れ曲がって脚柱２０の収納を許容する。

しかしながら、このままだと、脚柱２０は所定の折曲角度を維持したまま機体内に引き込まれ、機体内の収納スペースを小さくできない。そこで、脚柱２０の先端部と機体側とを連結するコンプレッションロッド７０が使用される。このコンプレッションロッド７０による強制的な引張により、脚柱２０が機体内へ引き込まれるにつれて、脚柱２０の関節部２１より先端側の可動部２３がＬ状に無理やり傾倒され、その結果、航空機脚は脚柱２０の実質長が短縮された状態で機体内に収納される。

このように、図７及び図８に示された折り畳み収納型航空機脚は、脚柱２０を折り畳んで機体内に収納することにより、機体内の収納スペースを削減するが、一方ではその折り畳み機構に関連して次のような問題を有している。

航空機脚の本来機能とは無関係なコンプレッションロッド７０が必要になり、部品点数が増加する。コンプレッションロッド７０による引張により脚柱２０の関節部２１より先端側の可動部２３が傾倒する過程で、ショックアブソーバ３０が強制的に縮退し、収納が完了した状態で最も短くなる。このため、アクチュエータ５０には、ショックアブソーバ３０の縮みに抗する力が余分に必要となり、その能力増大を余儀なくされる。これら２つの問題のために、製造コストが上がり、重量も増加することになる。

本発明の目的は、折り畳み収納型でありながら、製造コスト及び重量を低減できる航空機脚を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の航空機脚は、先端部に車輪を有し、基端部が機体に回動自在に取付られると共に、中間部に所定方向へ折曲し、折曲角度を自在に変更できる関節部を有する折曲式の脚柱と、脚柱の出し入れを行うべく脚柱の関節部より基端側の部分を駆動するアクチュエータと、脚柱の関節部より基端側の部分に沿って先端側と機体との間に設けられ、脚柱が機外の使用位置に突出した状態で伸長状態となって前記先端側を所定角度に折り曲げ、脚柱が機内へ収納されるときに前記伸長状態のまま前記先端側を更に大きく折り曲げるように、基端部が脚柱の基端部から離れて機体に連結されたショックアブソーバとを具備している。

本発明の航空機脚においては、ショックアブソーバの基端部を脚柱の基端部から分離し、機体の側に連結することにより、ショックアブソーバが折り畳み式脚収納時にコンプレッションロッドを兼ねる。この構成のため、コンプレッションロッドは不要になり、また収納状態でもショックアブソーバは縮まず、伸び状態を維持するので、アクチュエータに要求される能力が軽減される。

ここで、脚柱の取付け構造としては、好ましくは、脚柱の本体部が機体中心線に沿って収納され、且つ車輪を格納するために前記本体部が収納部内で傾斜するように、前記本体部の基端近傍を機体側へ回動自在に連結するための軸体が機体中心線及び脚柱の本体部に対して傾斜する構成が好ましい。この構成により、機体の収納スペースをより小さくすることができる。

また、ショックアブソーバの配置形態としては、脚柱の関節部より先端側の部分の折曲側に基端側の部分に沿って配置し、ショックアブソーバの基端部を前記基端側の部分の取付け位置より先端側で機体に取付けるのが好ましい。この配置形態により、脚柱の関節部より先端側の部分を収納に伴って大きく傾斜させることができる。

本発明の航空機脚は、車輪を支持する折曲可能な脚柱とショックアブソーバを組み合わせたスイングレバー式の航空機脚において、収納時に脚柱を折り曲げるためのコンプレッションロッドをショックアブソーバが兼ねることにより、コンプレッションロッドを不要ならしめ、部品点数の削減を図る。また、ショックアブソーバを伸びた状態に維持することにより、アクチュエータの小型化を図る。これらのため、必要な脚機能を犠牲にすることなく、製造コストは安くなり重量は軽くなる。

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は本発明の一実施形態を示す航空機脚（使用状態）の斜視図、図２は同航空機脚（使用状態）の側面図、図３は同航空機脚（使用状態）の平面図である。また、図４は同航空機脚（収納状態）の斜視図、図５は同航空機脚（収納状態）の側面図、図６は同航空機脚（収納状態）の平面図である。

本実施形態の航空機脚は、機体１０の収納部１１内に格納可能な折り畳み式の航空機脚である。この航空機脚は、図１〜図３に示すように、機体１０から機首側へやや傾斜して斜め側方へ張り出した脚柱２０と、脚柱２０に沿ってその機体後部側に設けられたショックアブソーバ３０と、脚柱２０をショックアブソーバ３０と共に格納部１１内に引き込むために格納部１１内に設けられたアクチュエータ４０と、脚柱２０を使用位置である脚下げ位置に固定するために脚柱２０に組み合わされた支持レバー５０とを備えたスイングレバー式である。

脚柱２０は、中間部の先端よりに回動式の関節部２１を有している。関節部２１では、関節部２１より上の本体部２２と、関節部２２より下の可動部２３とが、水平な軸体２４により折曲可能に連結されている。本体部２２は、機体１０から機首側へやや傾斜して斜め側方へ張り出しており、機体１０との連結のための円筒状のトラニオン２５を上端部に有している。トラニオン２５は、その中央部で本体部２２と連結される一方、内部を貫通する軸体２６を介して、機体１０の側の両側一対のブラケット状の支持部１２，１２（図では内側のみ表示）に回動可能に２点支持されており、本体部２２を収納部１１内に傾けて収納するために、機体中心線及び本体部２２の両方に対して傾斜している。

なお、本明細書では「上」は機体側、基端側を意味し、「下」は先端側を意味する。

脚柱２０の可動部２３は、その下端部から外側へ水平に張り出した軸体２７により車輪６０を回転自在に支持している。水平な軸体２４，２７は、機体中心線に対して直角であり，可動部２３はこれらの軸体２４，２７に直角であり、且つ本体部２２に対して機体後部側へ所定角度（鈍角）で傾斜している。

ショックアブソーバ３０は、伸縮自在なダンパー内にスプリングを組み合わせた通常のスイングレバー用緩衝装置であり、脚柱２０の機体後部側に本体部２２に沿って設けられている。ショックアブソーバ３０の長さは、脚柱２０の長さ（外力を受けない状態での実質長）より短く設定されている。

ショックアブソーバ３０の下端部は、脚柱２０の可動部２３に回動可能に連結されている。一方、ショックアブソーバ３０の上端部は、機体１０の側の支持部１３に軸体３１により回動可能に連結されている。支持部１３は、脚柱２０を支持する両側一対の支持部１２，１２（図では内側のみ表示）の間にあり、支持部１２，１２における支持軸（軸体２６）と支持部１３における支持軸（軸体３１）は平行であり、後者は前者より下側に位置している。なお、支持部１３の位置は本発明では重要であり、その位置については後で再度説明する。

アクチュエータ４０は、直動式の流体圧シリンダであり、その基端部は機体１０の側、特に収納部１１の下部内側に設けられた支持部１５に回動可能に連結されている。アクチュエータ４０のロッド先端部は、脚柱２０のトラニオン２５、特にトラニオン２５の内側の端部から機首側へほぼ直角に延出したアーム２８の先端部に回動可能に連結されている。これにより、アクチュエータ４０はロッド退入状態で脚柱２０を機外の使用位置に保持し、ロッド進出状態で脚柱２０を機体１０の収納部１１内に保持するように、脚柱２０を軸体２６を中心に回動させる（図４〜図６参照）。

支持レバー５０は、脚柱２０の本体部２２から機首側へほぼ直角に延出しており、その先端部は、収納部１１の天井面に取付けられた支持部１４に回動可能に連結されており、より詳しくは、機体中心線にほぼ平行な軸回りと機体中心線にほぼ直角な横軸回りの２方向に回動可能に連結されている。支持レバー５０の基端部、すなわち脚柱２０との連結部は、本体部２２に対して、その中間部分に設けられたほぼ垂直な軸体２９とこれに直角な横向きの軸体とにより、直角な２方向に回動可能に連結されている。

この支持レバー５０は、脚柱２０を脚出し位置に固定する支持ロッドである一方、脚柱２０の引込みを可能にするために回動式の関節部５１を中間部に有しており、脚柱２０の引込みに伴って関節部５１で上に凸の方向へ折れ曲がるようになっている。また、両端部の２軸構造により、折曲と共に捩れ回転を生じ、これも脚柱２０の引込みに寄与する。

支持レバー５０は又、脚柱２０を脚出し位置に固定するロック機構を関節部５１に有しており、且つそのロック機構をロック状態に弾性保持するためのスプリング５２を有している。

以上の如く構成された航空機脚の動作及び機能を以下に説明する。

先ず、図１〜図３に示す脚出し状態について説明する。この状態では、アクチュエータ４０は縮退状態にあり、脚柱２０は機体１０の収納部１１から進出した脚出し状態にある。この状態で、脚柱２０の本体部２２は、機体１０から機首側へやや傾斜して斜め側方へ張り出しており、可動部２３は、機体中心線に沿って機体後部側へ傾斜している。ショックアブソーバ３０は、脚柱２０の本体部２２の機体後部側にあって伸長状態を保持している。支持レバー５０は真っ直ぐに伸びた状態にあり、脚柱２０を進出状態に固定している。

次に、図４〜図６に示す収納状態について説明する。図１〜図３に示す脚出し状態から図４〜図６に示す収納状態に移行させるには、アクチュエータ４０を駆動する。具体的には、アクチュエータ４０のロッドを縮退状態から進出状態へ動作させる。これにより、脚柱２０の本体部２２が軸体２６を中心として機首側へ回動する。また、軸体２６の傾斜により内側へ変位する。かくして、脚柱２０の本体部２２は収納部１１内に進入する。

このとき、脚柱２０の本体部２２と共にショックアブソーバ３０も上端側の支持軸（軸体３１）を中心にして機首側へ回動する。ここで、ショックアブソーバ３０の上端部は、脚柱２０の本体部２２に連結されておらず、本体部２２から分離して機体側の支持部１３に軸体３１により連結されている。軸体３１は本体部２２を支持する軸体２６から機体後部側へ離れており、且つショックアブソーバ３０の長さが脚柱２０の長さより短いことにより、本体部２２及びショックアブソーバ３０の回動に伴って、脚柱２０の可動部２３がショックアブソーバ３０に引っ張られて機体後部側へ倒れる。

最終的には、脚柱２０の本体部２２は上側及び内側へ若干傾斜した状態まで回動し、可動部２３は本体部２２に対してほぼ直角に折れ曲がることにより、脚全体が収納部１１内に収納される。本体部２２の回動を許容するために、支持レバー５０は関節部５１で折れ曲がりながら回転し、最終的には小さな鋭角状態まで変形する。

ここで、ショックアブソーバ３０に注目すると、このショックアブソーバ３０は、脚入れ（脚柱２０の本体部２２の回動）のときに、脚柱２０の可動部２３を引っ張るコンプレッションロッドの役目を果たしていることがわかる。したがって、ショックアブソーバ３０は脚入れ時に縮まない。この状態は脚入れが完了するまで続く。このため、ショックアブソーバ３０の反発力が発生せず、アクチュエータ４０はこの反発力に抗する能力を必要としない。

ショックアブソーバ３０がコンプレッションロッドの機能を果たすのは、ショックアブソーバ３０の機体側の端部が脚柱２０の本体部２２から分離し、本体部２２と共に回動せず、機体１０の側に固定されているために他ならない。そして、ショックアブソーバ３０の機体側の取付け部（軸体３１）の位置は、収納状態で可動部２３が所定角度まで折れ曲がるところに設定されており、具体的には、本体部２２とショックアブソーバ３０がほぼ平行四辺形を構成するように、本体部２２の機体側の取付け部（軸体２６）より先端側に変位している。これにより、本体部２２の回動角度が小さい場合も、可動部２３の折曲角度を大きく確保することができる。また、ショックアブソーバ３０の取付け位置が機体側にあることにより、位置選択の自由度が大きく、この点でも有利である。

また脚柱２０の機体側の取付け部（軸体２６）が機体中心線及び脚柱２０の本体部２２に対して傾斜していることにより、本体部２２が収納部１１内で対角方向に傾斜して収納され、車輪６０を収納するスペースのより効率的な確保が可能となる。このため、収納部１１をより小さくすることができる。

一方、航空機脚を脚入れ状態から脚出し状態へ移行させるには、アクチュエータ４０を逆方向、すなわちロッド伸長状態からロッド縮退状態へ動作させる。これにより脚柱２０、ショックアブソーバ３０及び支持レバー５０は、脚入れ時とは逆の方向に動作して、脚出し状態に移行する。

本発明の一実施形態を示す航空機脚（使用状態）の斜視図である。同航空機脚（使用状態）の側面図である。同航空機脚（使用状態）の平面図である。同航空機脚（収納状態）の斜視図である。同航空機脚（収納状態）の側面図である。同航空機脚（収納状態）の平面図である。従来の航空機脚（使用状態）の側面図である。同航空機脚（収納状態）の側面図である。

符号の説明

１０機体
１１収納部
１２，１３，１４，１５支持部
２０脚柱
２１関節部
２２本体部
２３可動部
３０ショックアブソーバ
４０アクチュエータ
５０支持レバー
６０車輪

Claims

先端部に車輪を有し、基端部が機体に回動自在に取付られると共に、中間部に所定方向へ折曲し、折曲角度を自在に変更できる関節部を有する折曲式の脚柱と、脚柱の出し入れを行うべく脚柱の関節部より基端側の部分を駆動するアクチュエータと、脚柱の関節部より基端側の部分に沿って先端側と機体との間に設けられ、脚柱が機外の使用位置に突出した状態で伸長状態となって前記先端側を所定角度に折り曲げ、脚柱が機内へ収納されるときに前記伸長状態のまま前記先端側を更に大きく折り曲げるように、基端部が脚柱の基端部から離れて機体に連結されたショックアブソーバとを具備することを特徴とする航空機脚。
前記脚柱の本体部が機体中心線に沿って収納され、且つ車輪を格納するために前記本体部が収納部内で傾斜するように、前記本体部の基端近傍を機体側へ回動自在に連結するための軸体が機体中心線及び脚柱の本体部に対して傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の航空機脚。
前記ショックアブソーバは、脚柱の関節部より先端側の部分の折曲側に、基端側の部分に沿って配置されており、且つその基端部が前記基端側の部分の取付け位置より先端側で機体に取付けられていることを特徴とする請求項１に記載の航空機脚。