JPH10203489A

JPH10203489A - ヘリコプタ用降着装置

Info

Publication number: JPH10203489A
Application number: JP9027319A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Hatanaka; 信男畑中; Hiroichi Komaki; 博一小牧; Shigeru Yoshida; 茂吉田; Tsutomu Fujigaki; 勉藤垣
Original assignee: Japan Steel Works Ltd; Technical Research and Development Institute of Japan Defence Agency
Current assignee: Japan Steel Works Ltd; Technical Research and Development Institute of Japan Defence Agency
Priority date: 1997-01-28
Filing date: 1997-01-28
Publication date: 1998-08-04
Anticipated expiration: 2017-01-28
Also published as: JP3160618B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ヘリコプタの左右の脚が独立懸架方式のトレ
ーリング・アーム方式である場合に、独立懸架の良さを
残しながらロール剛性を改善する。【解決手段】左右のトレーリング・アーム１２の基端
１３間を、クロス・チューブ１０で連結する。クロス・
チューブ１０の軸線１６の両端付近のスフェリカル・ベ
アリング１１は、ヘリコプタの機体に固定される。スフ
ェリカル・ベアリング１１よりも軸線１６の外方から、
機体の下方にトレーリング・アーム１２が延び、その先
端１４には車輪１６が取付けられる。車軸１８の部分
で、機体との間にはショック・ストラット２０が設けら
れ、トレーリング・アーム１２の軸線１６を中心とする
揺動変位の際のダンピングを行う。揺動変位はクロス・
チューブ１０を介して、他方のトレーリング・アーム１
２にある程度まで伝達され、一方のみが大きく沈みこむ
ことがないように調整される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヘリコプタの車輪
を左右独立に懸架するヘリコプタ用降着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からのヘリコプタ用降着装置につい
ての独立懸架方式の構造を、図１１に示す。ヘリコプタ
の機体１の両側面には、トレーリング・アーム２の基端
３が固定される。トレーリング・アーム２は基端３から
斜め下方に延び、先端４には車輪５が取付けられる。左
右のトレーリング・アーム２は、基端３間を結ぶ軸線６
を中心として、左右独立して揺動変位可能である。この
ように、機体１の左右の脚が独立懸架されていると、着
陸などの際に着陸地点の凹凸を吸収し、パイロット・レ
ーティングを向上させることができる。トレーリング・
アームを用いる懸架装置に関する先行技術は、たとえば
実開平２−２０４や特開平５−１１６５１６などに、自
動車用として開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図１１に示すような、
左右のトレーリング・アーム２が独立して動く脚の場
合、左右の脚の支える荷重が不均等になると、車輪５の
上下方向の位置に差ができ、ロール角が発生する。この
ロール角は、ヘリコプタの緩徐な着陸、左右傾斜した斜
面への着陸、地上走行中の旋回などで発生し、パイロッ
ト・レーティングを悪化させることがある。特に、トレ
ーリング・アームの揺動変位を大きくして、高沈下率で
低荷重倍数のストロークの大きい脚で、この傾向が著し
い。

【０００４】実開平２−２０４の先行技術では、左右の
車輪間がアクスルアームで連結されており、左右の車輪
が独立に動き得るストロークの範囲が狭い。特開平５−
１１６５１６の先行技術では、各車輪毎にトーションバ
ースプリングを用いてばね特性が容易に調整可能である
けれども、左右の車輪は完全に独立しており、ヘリコプ
タに適用したときには、上述のような問題が避けられな
い。

【０００５】本発明の目的は、独立懸架の特性を残しな
がら左右のトレーリング・アームの揺動変位の角度の差
を小さくすることができ、パイロット・レーティングを
悪化させることがないヘリコプタ用降着装置を提供する
ことである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、ヘリコプタの
機体の両側を基端として、それぞれ斜め下方に延び、先
端に車輪を装着し、基端間を結ぶ軸線を中心として独立
に揺動変位可能な一対のトレーリング・アームと、各ト
レーリング・アームの基端間を連結するねじりばねとを
含むことを特徴とするヘリコプタ用降着装置である。本
発明に従えば、機体の両側の各トレーリング・アームの
基端間をねじりばねで連結してあるので、各トレーリン
グ・アームの揺動変位によって、ねじりばねはねじり変
形を受ける。ねじりばねは、ある程度のねじり変形を生
じながら、一方のトレーリング・アームから他方のトレ
ーリング・アームまでトルクを伝達する。一方のトレー
リング・アームの揺動変位の一部が他方にも伝達される
ので、揺動変位の差を減少させて傾きを減らすことがで
きる。

【０００７】また本発明は、前記ねじりばねとして、各
トレーリング・アームの基端間に設けるクロス・チュー
ブを利用することを特徴とする。本発明に従えば、クロ
ス・チューブでトレーリング・アームの基端間を連結し
てねじりばねとして利用するので、簡単な構造で揺動変
位の角度差を減少させることができる。

【０００８】また本発明の前記ねじりばねは、各トレー
リング・アームの基端間に設けるクロス・チューブ内に
収納されることを特徴とする。本発明に従えば、クロス
・チューブの内側に設けたねじりばねによって各トレー
リング・アームの基端間を連結する。ねじりばねはクロ
ス・チューブ内に収納されるので、ねじり変形に対する
ばね定数が小さい、軟らかいものを使用することができ
る。

【０００９】また本発明の前記ねじりばねは各トレーリ
ング・アームの基端間に設けるクロス・チューブ内に収
納され、ねじりばねとクロス・チューブとが直列に接続
されることを特徴とする。本発明に従えば、クロス・チ
ューブのトレーリング・アームの基端との接続部付近
は、半径方向に複数の層を有し、各層間の接合を軸線方
向の内方および外方で交互に行う折返し構造を有するの
で、短い長さの管で実質的な長さを長くすることがで
き、トレーリング・アーム間の揺動変位の独立性を充分
に維持しながら、ロール剛性の向上を図ることができ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の第１形態
によるトレーリング・アームの連結構造を有するヘリコ
プタ用降着装置の構成を示す。円筒管であるクロス・チ
ューブ１０は、軸線方向の両端付近に設けられるスフェ
リカル・ベアリング１１によって回転可能に、図示を省
略したヘリコプタの機体に装着される。クロス・チュー
ブ１０の軸線方向のさらに両端側の結合部１７には、ト
レーリング・アーム１２の基端１３が装着される。トレ
ーリング・アーム１２の先端１４には、車輪１５が取付
けられ、クロス・チューブ１０の軸線１６を中心に揺動
変位可能である。車輪１５は、クロス・チューブ１０の
軸線１６に平行な車軸１８によってトレーリング・アー
ム１２の先端１４に取付けられている。この取付け部と
機体との間には、ショック・ストラット２０が設けら
れ、トレーリング・アーム１２の揺動変位の際にダンピ
ング作用を行う。

【００１１】図２および図３は、図１の実施形態のトレ
ーリング・アーム１２に関連する部分的な側面図および
正面図である。ショック・ストラット２０は、取付部２
１によってヘリコプタの機体２２に取付けられる。車輪
１５に荷重がかかると、トレーリング・アーム１２が基
端１３を中心として揺動変位する。最伸長位置から最圧
縮位置までの範囲内で静止位置に落ち着くまで、ショッ
ク・ストラット２０が収縮しながら衝撃的荷重を吸収す
る。このようなトレーリング・アーム１２の揺動変位の
際に、左右のトレーリング・アーム１２で変位角度に差
があれば、クロス・チューブ１０にはねじりトルクが発
生する。

【００１２】図４は結合部１７付近の側面図を示し、図
５は図４の切断面線Ｖ−Ｖから見た断面図を示す。トレ
ーリング・アーム１２の基端１３は、空間２３を空けて
クロス・チューブ１０の両端側の結合部１７に装着され
る。基端１３とクロス・チューブ１０とは、軸線１６の
内方および外方にそれぞれスプラインを有し、スプライ
ン結合部２３ａ，２３ｂを介して相互接続される。クロ
ス・チューブ１０の軸線方向の外方端の内側は、内キャ
ップ２４によって封止される。クロス・チューブ１０の
外側には、軸線方向外方端側からロックナット２５を螺
合し、内キャップ２４およびクロス・チューブ１０に対
する固定は、ボルト２６およびナット２７を用いて行
う。基端１３の内方端は、スフェリカル・ベアリング１
１の外方端に押圧される。

【００１３】軸線１６を中心とする一方側のトレーリン
グ・アーム１２の揺動変位は、スプライン結合部２３
ａ，２３ｂによって、直接クロス・チューブ１０に伝達
される。クロス・チューブ１０は、ねじりばねとして働
き、軸線１６の他方側のトレーリング・アーム１２にト
ルクを伝達する。他方側のトレーリング・アーム１２
は、伝達されたトルクに応じて揺動変位を行う。クロス
・チューブ１０がねじりばねとして介在することによっ
て、左右の脚は、独立懸架の特性を残しながら、揺動変
位の角度差を小さくすることができる。

【００１４】図６は、ショック・ストラット２０の原理
的構成を示す。ピストン３０内には、オリフィス３１お
よびフリーピストン３２が収納され、シリンダ２０ａか
らフリーピストン３２までの間の空間には、オイル３３
が充填される。ピストン３０のフリーピストン３２より
も先端側の閉じた空間にはガス３４が充填され、フリー
ピストン３２の位置は、ガス３４の圧力Ｐと体積Ｖのγ
乗との積ＰＶγが一定である関係に基づいて変化する。
ここでγは、ポリトロープ指数である。オイル３３側の
体積は殆ど変わらないけれども、オリフィス３１を介し
てフリーピストン３２側に流動する際に時間的遅れが生
じる。

【００１５】図７は、図６に示すショック・ストラット
２０の動作特性を示す。一点鎖線で示すガス３４による
寄与と、二点鎖線で示すオイル３３による寄与とを総合
して、実線で示すような荷重とストロークとの関係が得
られる。荷重であるＷを小さくしようとすると、同じ衝
撃エネルギを吸収するのに必要なストロークは長くな
る。荷重Ｗが小さければ、着陸時などにヘリコプタの機
体に加わる衝撃力は小さくなり好ましいけれども、不整
地着陸などで一方に傾きだしたら傾斜が助長されてしま
い、パイロット・レーティングが悪化する。このような
高沈下率で低荷重倍数のストロークの大きい脚では、図
１の実施形態のように、クロス・チューブ１０で左右の
トレーリング・アーム１２の揺動変位をある程度まで伝
達し、揺動変位の角度の差を小さくして、機体のロール
角を小さくすることが好ましい。

【００１６】図８は、本発明の実施の第２形態によるト
レーリング・アームの連結構造を有するヘリコプタ用降
着装置の構成を示す。本実施形態で注目すべきは、クロ
ス・チューブ１０の内部に、ねじりばねとしてトルク・
チューブ３５が設けられ、クロス・チューブ１０はトル
ク伝達には利用しないことである。トレーリング・アー
ム１２の基端１３は、クロス・チューブ１０の外周側に
装着されるスリーブ３６上を回転自在である。軸線１６
を中心とするトレーリング・アーム１２の揺動変位は、
外キャップ３７を介してトルク・チューブ３５に伝達さ
れる。外キャップ３７と基端１３との間にはスプライン
結合または突出歯結合を行う結合部３８が設けられ、外
キャップ３７とトルク・チューブ３５との間にはスプラ
イン結合を行う結合部３９が設けられる。

【００１７】図９は、トルク・チューブ３５の両端部と
外キャップ３７との結合を、球面スプラインによって行
う結合部４０の構成を示す。このような球面スプライン
結合によれば、ヘリコプタの着地時のクロス・チューブ
１０のたわみによる影響を吸収することができる。図示
を省略するけれども、トルク・チューブ３５を中央付近
で２分割し、ユニバーサルジョイント等で連結すること
などによっても、着地時のクロス・チューブ１０のたわ
みを吸収することができる。

【００１８】図１０は、本発明の実施の第３形態による
トレーリング・アームの連結構造を有するヘリコプタ用
降着装置の構成を示す。本実施形態で注目すべきは、ク
ロス・チューブ１０とトレーリング・アーム１２との接
合部が、四重管構造となっていることである。四重管
は、１番内側の内管４１、その外側の内筒４２、クロス
・チューブ１０および最外層としてトレーリング・アー
ム１２の基端１３から構成される。トレーリング・アー
ム１２の基端１３の内周面とクロス・チューブ１０の外
周面との間には、スリーブ４３が介在され、基端１３は
回転自在である。トレーリング・アーム１２の基端１３
と内管４１との間は、軸線１６の最外方に設けられる外
キャップ４４によって連結される。トレーリング・アー
ム１２の基端１３と外キャップ４４との結合部４５は、
スプライン結合または突出歯結合によって機械的に結合
される。外キャップ４４と内管４１との間の結合部４６
は、スプライン結合によって機械的に接合される。クロ
ス・チューブ１０と内筒４２との端面の接合は、ボルト
４７とナット４８とによって行われる。内管４１と内筒
４２とは、軸線１６内方寄りの結合部４９でスプライン
結合またはリベット結合される。軸線１６の最外端には
止めナット５０が設けられ、外キャップ４４を固定して
いる。

【００１９】図１０に示すような四重管構造の結合部に
よって、トレーリング・アーム１２の揺動変位が、トレ
ーリング・アーム１２の基端１３から内管４１に伝達さ
れ、さらに内筒４２からクロス・チューブ１０の軸線１
６方向の外端面に伝達される。クロス・チューブ１０を
介して、軸線１６の他方から伝達されるトルクは、クロ
ス・チューブ１０の端面から内筒４２に伝達され、さら
に内管４１からトレーリング・アーム１２の基端１３に
伝達される。ねじり有効長さに寄与する部分は、四重管
構造となっており、実質的な長さを延長して、ねじり剛
性を低下させ、ヘリコプタの機体の幅による制限を緩和
することができる。また、ヘリコプタの着地時のクロス
・チューブ１０のたわみによる影響を無くすことができ
る。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、機体の両
側で独立に揺動変位可能なトレーリング・アームの基端
間をねじりばねで連結し、一方のトレーリング・アーム
の揺動変位が部分的に他方のトレーリング・アームにも
伝達されるようにして、ロール角の発生を防止すること
ができる。ばね定数が小さい、軟らかいねじりばねで連
結することによって、ロール剛性の向上と独立懸架の良
さを兼ね備えることができる。

【００２１】また本発明によれば、クロス・チューブを
ねじりばねとして用いるので、取付けのための空間を減
少させ、重量の増加も抑制することができる。

【００２２】また本発明によれば、クロス・チューブ内
に設けられるねじりばねでトレーリング・アーム間の連
結を行うので、内側のねじりばねのばね定数を小さくし
ても外側のクロス・チューブによって充分に保護するこ
とができる。クロス・チューブの強度をばね設計と切り
離して設計できる。

【００２３】また本発明によれば、クロス・チューブの
トレーリング・アーム基端との接続部付近では、折返し
構造によって実質的な長さを増大することができるの
で、全体としてのばね定数を小さくし、各トレーリング
・アームの独立性を大きくすることができる。クロス・
チューブの強度をばね設計と切り離して設計できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１形態によるヘリコプタ降着
装置のトレーリング・アーム連結構造を示す斜視図であ
る。

【図２】図１の実施形態の側面図である。

【図３】図１の実施形態の部分的な正面図である。

【図４】図１の実施形態の部分的な側面図である。

【図５】図４の切断面線Ｖ−Ｖから見た断面図である。

【図６】図１の実施形態に使用するショック・ストラッ
ト２０の原理的構成を示す断面図である。

【図７】図６のショック・ストラット２０の動作特性を
示すグラフである。

【図８】本発明の実施の第２形態の部分的な正面断面図
である。

【図９】図８の実施形態で、クロス・チューブのたわみ
による影響を吸収するための構成を示す部分的な断面図
である。

【図１０】本発明の実施の第３形態の部分的な正面断面
図である。

【図１１】従来からのヘリコプタの降着装置の概略的な
正面図である。

【符号の説明】

１０クロス・チューブ１１スフェリカル・ベアリング１２トレーリング・アーム１３基端１４先端１５車輪１６軸線１７，３８，３９，４０，４５，４６，４９結合部１８車軸２０ショック・ストラット２２機体２３ａ，２３ｂスプライン結合部２４内キャップ３０ピストン３１オリフィス３２フリーピストン３５トルク・チューブ３６，４３スリーブ３７，４４外キャップ４１内管４２内筒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤垣勉岐阜県各務原市川崎町１番地川崎重工業株式会社岐阜工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ヘリコプタの機体の両側を基端として、
それぞれ斜め下方に延び、先端に車輪を装着し、基端間
を結ぶ軸線を中心として独立に揺動変位可能な一対のト
レーリング・アームと、各トレーリング・アームの基端間を連結するねじりばね
とを含むことを特徴とするヘリコプタ用降着装置。
【請求項２】前記ねじりばねとして、各トレーリング
・アームの基端間に設けるクロス・チューブを利用する
ことを特徴とする請求項１記載のヘリコプタ用降着装
置。
【請求項３】前記ねじりばねは、各トレーリング・ア
ームの基端間に設けるクロス・チューブ内に収納される
ことを特徴とする請求項１記載のヘリコプタ用降着装
置。
【請求項４】前記ねじりばねは各トレーリング・アー
ムの基端間に設けるクロス・チューブ内に収納され、ね
じりばねとクロス・チューブとが直列に接続されること
を特徴とする請求項１記載のヘリコプタ用降着装置。