DE2600449C2 - Einschwenkbares Fahrwerk für Hubschrauber und dergleichen - Google Patents

Description

26 OO 449

derbein 12, das sich bei ausgefahrenem Fahrwerk vom Rumpf 11 nach außen und unten erstreckt Das ölfederbein 12 hat einen Zylinder 14, in dem ein Kolben (nicht dargestellt) hin- und herverschiebbar ist Am Kolben ist eine Kolbenstange 15 angebracht die 4as freie äußere Ende des ölfederbeins 12 bildet und sich nach unten und außen erstreckt Am unteren Ende der Kolbenstange 15 ist eine Radstütze 17 angebracht die eine Achse 18 aufweist Ein Reifen 20 ist auf einem im einzelnen nicht dargestellten Rad befestigt, das drehbar auf der Achse 18 angebracht ist

Das obere oder innere Ende des ölfederbeins 12 ist mit einem Gabelkopf 21 versehen, der Ansätze eines Universal bzw. Doppelgelenkblocks 22 aufnimmt Ein Bolzen 23 greift durch ausgerichtete Löcher im Gabelkopf 21 und den Ansätzen des Doppelgelenkblocks 22, um den Doppelgelenkblock 22 schwenkbar mit dem ölfederbein 12 zu verbinden. Der Doppelgelenkblock 22 ist seinerseits durch einen Bolzen 25 schwenkbar mit dem Hubschrauberrumpf 11 verbunden, wobei die Achsen 30,45 der Bolzen 23 und 25 im wesentlichen rechtwinklig zueinander verlaufen.

Es ist eine Gestängeeinrichtung vorgesehen, um den Reifen 20 während aller Betriebsvorgänge des Fahrwerks unter einem im wesentlichen festen Seitenabstand vom Rumpf 11 zu halten. Diese Gestängeeinrichtung enthält eine Verbindungsstange 28 fester Länge, deren inneres Ende durch ein Kugelgelenk 29 mit dem Rumpf 11 verbunden ist wobei die Kugelgelenkverbbvdung mit dem Bolzen 25 die Rückschwenkachse 30 des Fahrwerks 10 bildet Die Verbindungsstange 28 ist vertikal unter dem ölfederbein 12 angeordnet Das äußere Ende der Verbindungsstange 28 ist schwenkbar mit dem Glied 31 verbunden, das bei 32 schwenkbar am Zylinder

14 des ölfederbeins 12 angebracht ist Das andere Ende des Gliedes 31 ist schwenkbar mit einem Steuerglied 33 verbunden, das seinerseits bei 34 schwenkbar an der Radstütze 17 angebracht ist. Das Glied 31 und das Steuerglied 33 bilden ein den Zylinder 14 mit der Kolbenstange 15 verbindendes Kniegelenk. Dieses arbeitet nicht nur mit der Verbindungsstange 28 zum gesteuerten Ausfahren der Kolbenstange 15 zusammen, sondern verhindert Drehbewegungen der teleskopartig bewegbaren Kolbenstange 15 gegenüber dem Zylinder 14. Die Gestängeeinrichtung bildet daher zwei miteinander in Beziehung stehende Gelenkvierecke. Das erste Gelenkviereck ist das aus dem Zylinder 14, der Kolbenstange

15 und den Gliedern 31 und 33 bestehende ölfederbeinsystem. Das zweite Gelenkviereck ist das aus der Strebe 28, dem Glied 31, dem Zylinder 14 und dem Rumpf 11 bestehende Steuersystem.

Beim Landen und Abstützen des Hubschraubers wird das Kopfende des Kolbens mit Druckmittel beaufschlagt um die Kolbenstange 15 nach außen und unten vorzuspannen. Wenn der Hubschraube fliegt und das Fahrwerk 10 ausgefahren ist, befindet sich die Kolbenstange 15 in der in F i g. 2 gestrichelt dargestellten Position. Die Hauptbelastungen des Fahrwerks 10 ergeben sich während des anfänglichen Kontakts mit dem Boden, wobei das ölfederbein 12 maximal unter Druck steht. Beim anfänglichen Kontakt mit dem Boden wird das Ölfederbein 12 gegenüber dem Rumpf 11 nach oben und außen verschwenkt, wobei die Verbindungsstange 28 und der Zylinder 14 sich auf Bögen unterschiedlicher Radien um verschiedene feste Drehpunkte nämlich um das Kugelgelenk 29 sowie den Bolzen 23 bewegen. Wegen der unterschiedlichen Längen des Zylinders 14 und der Verbindungsstange 28 und der von ihnen beschriebenen Bögen schwenkt das Glied 31 im Gegenuhrzeigersinn gemäß F i g. 2 um den Punkt 32, wodurch die Position des Gliedes 33 und daher das Ausfahren der Kolbenstange 15 gesteuert werden. Eine solche Steuerung führt dazu, daß der nach außen gerichtete Vektor der Schwenkbewegung des ölfederbeins 12 direkt dnrch den einwärts gerichteten horizontalen Vektor der sich zurückziehenden Kolbenstange 15 ausgeglichen wird. Dieses Ausgleichen horizontal ausgerichteter Vektoren führt dazu, daß sich der Reifen 20 längs einer vertikalen Linie 26 bewegt die einen festen seitlichen Abstand vom Rumpf 11 hat was sowohl für die ausgefahrene, unbelastete Position 20' des Reifens 20 als auch für dessen anfänglich belastete Position 20" gilt

Während des statischen bzw. ruhenden Abstützens des Hubschraubers sind die auf das Fahrgestell 10 einwirkenden Kräfte geringer, so daß die Kolbenstange 15 vom auf den Kolben einwirkenden Druckmittel nach außen gedrückt und das ölfederbein 12 leicht nach unten und in bezug auf den Rumpf 11 nach innen geschwenkt wird. Die Auswärtsbewegung der Kolbenstange 15 wird von der Gestängeeinrichtung entsprechend der abwärt? gerichteten Schwenkbewegung des ölfederbeins 12 gesteuert, um den festen seitlichen Abstand zwischen dem Reifen 20 und dem Hubschrauberrumpf 11 aufrechtzuerhalten. Mit anderen Worten wird der durch die nach innen und unten gerichtete Schwenkbewegung des ölfederbeins 12 erzeugte nach innen gerichtete horizontale Vektor durch das gesteuerte Ausfahren der Kolbenstange 15 entstandenen horizontalen Vektor kompensiert

Das Fahrwerk 10 hat einen dreigliedrigen Knickbzw. Zugstrebenaufbau 35, der sich in der ausgefahrenen Position des Fahrwerks 10 vom Rumpf 11 in Längsrichtung nach unten und vorne zum Zylinder 14 des ölfederbeins 12 erstreckt. Dieser Aufbau 35 umfaßt ein erstes Glied 36, das bei 37 am Rumpf 11 angebracht ist, wobei diese Anlenkung um die zwei senkrecht zur Schwenkachse 38 der Anlenkung verlaufenden Achsen fest ist. Die Schwenkachse 38 der Anlenkung des ersten Gliedes 36 am Rumpf 11 verläuft nicht parallel zur Rückschwenkachse 30 des Fahrwerks 10.

Ein Gabelkopf 39 am äußeren Ende des ersten Gliedes 36 steht in Eingriff mit einem Gabelkopf 40 am inneren Ende eines zweiten Gliedes 41. Ein Bolzen 43 ragt durch ausgerichtete öffnungen in den ineinandergreifenden Gabelköpfen 39 und 40, um zwischen dem ersten 36 und zweiten Glied 41 eine Gelenkverbindung zu bilden. Der Bolzen 43 ist axial mit dem Bolzen 23 ausgerichtet, der das Ölfederbein 12 und den Universalgelenkblock 22 miteinander verbindet, um mit ihm eine Gelenkachse 45 für das Fahrwerk 10 in der ausgefahrenen oder unteren Position desselben zu bilden. Mit anderen Worten bilden die ineinandergreifenden Gabelköpfe 39 und 40 und der Bolzen 43 die Gelenkverbindung des Knick- bzw. Zugstrebenaufbaus (35).

Das äußere Ende des zweiten Gliedes 41 ist bei 46 gelenkig am inneren Ende eines dritten Gliedes 47 angebracht. Diese Verbindung bildet das Spitzengelenk des Knick- bzw. Zugstrebenaufbaus 35. Das Spitzengelenk liegt auf einer zur Längsachse des ausgefahrenen Knickstrebenaufbaus 35 senkrecht verlaufenden Achse 48, so daß das zweite und dritte Glied 41 und 47 als gemeinsame Teile des linken oder rechten Fahrwerks 10 benutzt werden können. Die Achse 48 des Spitzengelenks zwischen dem zweiten und dritten Glied 41, 47 verläuft rechtwinklig zur Gelenkachse 45 und kreuzt diese im ausgefahrenen Zustand. Das äußere Ende des dritten

26 OO

Gliedes 47 ist durch ein Universalgelenk 50 am Zylinder 14 des ölfederbeins 12 angebracht.

In der ausgefahrenen Position des Fahrwerks 10 bilden de>~ Zylinder 14 des ölfederbeins 12, die Gelenkachse 45 und die Glieder 41 und 47 ein dreieckiges Fachwerk. Ein solches Fachwerk verhindert sowohl während des Landens als auch bei normaler Abstützfunktion des Fahrwerks 10 ein Bewegen des Reifens 20 nach vorwärts und rückwärts. Zusätzlich ergibt sich durch die Überkreuzimgsbeziehung der Achse 48 des Spitzengelenks und der Gelenkachse 45 sowie durch die Momenttragfähigkeiten der Gelenke der Knick- bzw. Zugstreben eine Festigkeit für diese während des Landens. Speziell beim Landen und auch beim normalen Abstützen verhindert die Momenttragfähigkeit der Gelenke und ihre relative Abstandsbeziehung zum Spitzengelenk eine Schwenkbewegung oder ein Knicken bzw. Zusammenfallen des Spitzeiigelenks. In ähnlicher Weise verhindern die Momenttragfähigkeit des Spitzengelenkes und ihre relative Abstandsbeziehung zur Gelenkverbindung eine Schwenkbewegung oder ein Zusammenfallen bzw. Knicken der Knick- bzw. Zugstrebe an der Gelenkverbindung während des Landens und dem Abstützen. Daher sind keine speziellen Verriegelungen für das Spitzengelenk erforderlich, um die Längsausrichtung der ausgefahrenen dreigliedrigen Zugstrebe während des Landens und Abstützens aufrechtzuerhalten.

Während des Fluges kann das Fahrwerk 10 durch einen Betätigungsmechanismus in einen Fahrwerkschacht im Rumpf 11 zurückgezogen werden. Der Betatigungsmechanismus umfaßt sich seitlich erstreckende Ansätze 54 am ersten Glied 36, an die eine Kolbenstange 56 eines Verriegelungsorgans 57 durch einen Bolzen 58 angelenkt ist Das Verriegelungsorgan 57 ist seinerseits bei 59 an den Hubschrauberrumpf 11 angelenkt Gemäß F i g. 3 ist die Kolbenstange 56 vollständig ausgefahren und das Fahrwerk 10 befindet sich in seiner unteren Position.

Der Kolben und die Kolbenstange 56 sind hierbei durch das Verriegelungsorgan 57 blockiert

Wenn ein Zurückschwenken des Fahrwerks 10 erwünscht ist wird der Kolben des Verriegelungsorgans 57 entriegelt indem der Druck am Kopfende des Kolbens abgebaut und die andere Seite des Kolbens mit Druckmittel beaufschlagt wird. Dadurch wird dieser nach innen bewegt so daß er die Kolbenstange 56 zurückzieht Das durch die sich zurückbewegende Kolbenstange 56 auf das erste Glied 36 ausgeübte Moment wird über die Gelenkverbindung übertragen, was zu einer Scher- bzw. Querbelastung an der Spitzenverbindung führt Eine solche Querbelastung erzeugt ihrerseits eine Axialbelastung am dritten Glied 47, so daß das ölfederbein 12 und die Verbindungsstange 28 in Richtung des Pfeils 60 um die Rückschwenkachse 30 geschwenkt werden. Wenn das Zurückschwenken bzw. Einfahren beendet ist blockiert das Verriegelungsorgan automatisch den Kolben, um das Fahrwerk 10 in seiner zurückgeschwenkten Position zu halten. In der vollständig zurückgeschwenkten bzw. eingefahrenen und verriegelten Position des Verriegelungsorgans 57 nehmen der Reifen 20, das ölfederbein 12 und der Knick- bzw. Zugstrebenaufbau 35 die in strichpunktierten Linien in F i g. 2 dargestellten Positionen ein, wobei die in der zurückgezogenen Position befindlichen Teile in den Zeichnungen durch gleiche Hinweiszahlen, je- es doch zusätzlich mit dem Buchstaben A versehen, bezeichnet sind.
Beim Bewegen von der ausgefahrenen zur eingefahrenen Position beschreibt das Fahrwerk 10 aus zwei Gründen einen relativ flachen Bogen. Zum einen verläuft die Schwenkachse 38 des ersten Gliedes 36 nicht parallel zur Rückschwenkachse 30, sondern etwas mehr in vertikaler Richtung, und zum anderen hat das Fahrwerk 10 einen durch die Gelenkachse 45 gebildeten zusätzlichen Freiheitsgrad. Ein solcher flacher Bogen ermöglicht es, daß das Fahrwerk 10 in einem Fahrwerkschacht kleiner vertikaler Abmessung aufgenommen werden kann.

■ίνί t*

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

26 OO 449 1 2 Die Erfindung betrifft ein einschwenkbar am Rumpf Patentansprüche: angelenktes Fahrwerk für Hubschrauber und derglei chen mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patent-

1. Einschwenkbar am Rumpf angelenktes Fahr- anspruches 1.

werk für Hubschrauber und dergleichen, mit einem 5 Bei einem bekannten einschwenkbaren Fahrwerk stoßdämpfenden Ölfederbein, an dessen äußeren dieser Gattung (US-PS 31 21 547) ist die Knick- und Enden sich ein Rad befindet, mit Mitteln zum Ver- Zugstrebe zweigliedrig aufgebaut, so daß eine Stoßbinden des inneren Endes des ölfederbeins mit dem dämpfung in vertikaler Ebene nicht möglich ist, sondern Rumpf für eine Schwenkbewegung um eine Rück- seitliche Schwenkbewegungen des betreffenden Rades schwenkachse, mit einer Verbindungsstange, die an io erfordert

einem Ende auf der Rückschwenkachse gelenkig mit Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem dem Rumpf und am anderen Ende mit dem ölfeder- einschwenkbaren Fahrwerk für Hubschrauber und derbein verbunden ist, und mit einem sich zwischen dem gleichen der eingangs genannten Gattung die mehr-Rumpf und dem ölfederbein erstreckenden mehr- gliedrige Knick- und Zugstrebe, welche während der gliedrigen Knick-bzw. Zugstrebenaufbau, dessen er- 15 Lande-, Ruhe- und Startphasen das Fahrwerksbein gestes Glied an seinem inneren Ende gelenkig mit dem gen Schwenkbewegung um die Einschwenkachse verRumpf und an seinem äußeren Ende mit einem zwei- riegelt, so auszugestalten, daß eine stoßgedämpfte ten Glied verbunden ist, dadurch gekenn- Schwenkbewegung des Fahrwerksbeins in vertikaler zeichnet, daß eine Gelenkachse (45) für eine wei- Ebene möglich ist

tere Schwenkbewegung des ölfederbeins (12) an der 20 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem einVerbindung seines inneren Endes mit dem Rumpf schwenkbaren Fahrwerk der eingangs genannten Art

(11) und ein drittes Glied (47) im Knick- bzw. Zug- mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Strebenaufbau (35) vorgesehen sind, wobei die Ach- Hauptanspruches gelöst Vorteilhafte Ausgestaltungen se der Schwenkverbindung (39, 40) zwischen dem der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche,
ersten und zweiten Glied (36, 41) in Richtung der 25 Die mehrgliedrige Knick- und Zugstrebe des erfin-Gelenkachse (45) angeordnet ist, das zweite Glied dungsgemäßen Fahrwerkes bildet im ausgefahrenen (41) an seinem äußeren Ende gelenkig mit dem drit- Zustand des Fahrwerkes eine stabile, insgesamt jedoch ten Glied (47) verbunden ist, welches seinerseits an nachgiebig angelenkte Fachwerkkonstruktion, wobei seinem äußeren Ende durch eine Universal- bzw. die Knick- und Zugstrebe während der Lande- und Ab-Kugelgelenkverbindung (50) an dem ölfederbein 30 Stützphasen vorwärts und rückwärts gerichtete Bewe-

(12) angelenkt ist, und die Achse (48) der Schwenk- gungen des Federbeins verhindert

verbindung (46) zwischen dem zweiten und dritten Dabei kann die mehrgliedrige Knick- bzw. Zugstrebe Glied (41, 47) im ausgefahrenen Zustand des Fahr- so ausgestaltet sein, daß ein Zurückziehen des Fahrwerks (10) rechtwinklig zur Gelenkachse (45) für die werks in einen Fahrwerkschacht geringerer vertikaler weitere Schwenkbewegung des ölfederbeins (12) 35 Abmessung als bisher notwendig möglich ist, weil das verläuft Fahrwerk in einem sehr flachen Bogen einziehbar aus-

2. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekenn- gestaltet ist. Dies wird dadurch erreicht, daß das innere zeichnet, daß zwischen dem Rumpf (11) und dem Glied der Knick-bzw. Zugstrebe um eine Achse gegenersten Glied (36) des Knick- bzw. Zugstrebenauf- über dem Rumpf schwenkbar ist, die vertikaler als die baus (35) Betätigungsmittel (57) zum wahlweisen 40 Rückschwenkachse des Fahrwerks verläuft, und daß ein Hin- und Herbewegen des ölfederbeins (12) zwi- gesonderter Freiheitsgrad mit der Gelenkachse für das sehen ausgefahrenen und eingefahrenen bzw. einge- Fahrwerk vorgesehen ist

schwenkten Positionen in bezug auf den Rumpf vor- Die drei Glieder des erfindungsgemäßen Fahrwerks

gesehen sind. sind in der ausgefahrenen Position des Fahrwerks ohne

3. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 45 spezielle Verriegelungsmechanismen fest in Längsrichzeichnet, daß die drei Glieder (36,41,47) des Knick- tung gehalten.

bzw. Zugstrebenaufbaus (35) in der ausgefahrenen Das erfindungsgemäße Fahrwerk hat den Vorzug,

Position des ölfederbeins (12) axial ausgerichtet sind daß die Spurweite zweier Fahrwerke dieser Art beim

und daß die Achse (48) der Schwenkverbindung (46) Ein- bzw. Ausfedern der ölfederbeine konstant bleibt,
zwischen dem zweiten und dem dritten Glied (41,47) 50 Zur weiteren Erläuterung der Erfindung ist in der

rechtwinklig zur Mittellinie der drei axial ausgerich- Zeichnung ein Ausführungsbeispiel eines am Rumpf ei-

teten Glieder verläuft. nes Hubschraubers angelenkten einschwenkbaren

4. Fahrwerk nach Anspruch 3, dadurch gekenn- Fahrwerks dargestellt, und zwar zeigt

zeichnet, daß für dieses in seiner ausgefahrenen Po- Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht des Fahrwerks,

sition ein Dreieckfachwerk gebildet wird, und zwar 55 das in vollen Linien in ausgefahrener Position und in

längs eines Schenkels des Dreiecks durch die zwei- strichpunktierten Linien in eingefahrener Position dar-

ten sowie dritten Glieder (41, 47) des Knick- bzw. gestellt ist,

Zugstrebenaufbaus (35), längs des zweiten Schenkels F i g. 2 eine Ansicht des Fahrwerks aus F i g. 1 in des Dreiecks durch die Gelenkachse (45) des Fahr- Blickrichtung auf das vordere Ende des Hubschrauberwerks und längs des dritten Schenkels des Dreiecks 60 Rumpfes und
durch das ölfederbein (12). F i g. 3 eine Draufsicht des Fahrwerks nach Linie 3-3

5. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ausFig.2.

zeichnet, daß die Achse (38) für die Schwenkverbin- Das Fahrwerk 10 ist an einem Hubschrauberrumpf 11

dung des ersten Gliedes (36) mit dem Rumpf (11) angelenkt. Es bildet mit einem spiegelbildlichen gleichen

einen kleineren Winkel mit der Vertikalen ein- 65 Fahrwerk an der entgegengesetzten Seite des Rumpfes

schließt als die Rückschwenkachse (30) des Fahr- 11 die Hauptstütze des Hubschraubers, dessen vorderer

werks (10). Teil auf zwei schwenkbaren Bugrädern abgestützt ist.

Das Fahrwerk 10 enthält ein stoßdämDfendes ölfe-