説明

負荷インジケータ

負荷インジケータは、第1及び第2の耐荷重部材(23、22)から成る耐荷重アセンブリを備え、第1の耐荷重部材(23)に加えられる横方向負荷を支持するために前記耐荷重部材が互いに接続され、第1の耐荷重部材は、指標負荷を上回るとそれが脆くなるように第2の耐荷重部材と共にキャビティ(25)を形成し、キャビティ(25)は、第1の耐荷重部材が前記負荷によって破断されるとキャビティから漏れる指標液体を収容する。耐荷重部材(22、23)は同軸に配置される円筒部材を備え、その場合、外側部材(23)は、それを脆くするとともにキャビティ(25)を形成するために厚みが減少される部分を有する。キャビティ(25)は、第2の耐荷重部材(22)内に内容積を含む。負荷インジケータは、2つの部品を接続するための耐荷重ピンとして構成されてもよい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は負荷インジケータに関する。インジケータにおける用途は、航空機のハードランディングを示すこと、航空機に加えられる過度な曳航力を示すことを含むが、これらに限定されない。また、本発明は、航空機を検査するための方法、及び航空機の曳航装置を検査するための方法に関する。
【背景技術】
【0002】
何がしかの理由によるエアクラフト・オン・グラウンド(AOG)のコストは非常に高く、エアラインオペレータは、可能であれば次の定期メンテナンスポイントに到達できるまで更なるフライトのための計画的メンテナンス及び/又は清掃によりこの影響を軽減するように製造メーカに期待を寄せる。しかしながら、計画が助けになり得ない事象が存在する。そのような事象の1つが「ハードランディング」である。
【0003】
「ハードランディング」は、何がしかの理由で認定ランディングパラメータを超えるときに生じる。これは、通常、航空機のパイロットにより報告され、その後、検査によって確認され、また、機体構造の検査によって及びデジタルフライトデータレコーダ(DFDR)から引き出される情報によって確認される。問題は、データを解析して事象が本当に「ハードランディング」であったか否かを確認するために要する時間にある。この解析は、時として、結論を出すのに最大で3週間かかる可能性があり、また、しばしば、航空機のオペレータに委ねられている。
【0004】
米国特許第4392623号は、異なる方向で作用する異なる過負荷の下で機能しなくなるようになっている融合接続について記載している。目的は、垂直方向又は水平方向のいずれかにおけるランディングギア過負荷に起因する破裂から燃料タンク(主要翼構造)を保護することである。
【0005】
米国特許第5927646号は、衝撃負荷の大きさを示すための手段を含むエネルギ吸収ランディングギア/テイルスキッドについて記載している。衝撃負荷は装置の塑性変形をもたらし、また、衝撃負荷の大きさが閾値に達したという視覚的表示を与えるために、長尺ステムが基準面を超えて突出する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、第1及び第2の耐荷重部材から成る耐荷重アセンブリを備え、第1の耐荷重部材に加えられる横方向負荷を支持するために上記耐荷重部材が互いに接続される負荷インジケータであって、第1の耐荷重部材が、指標負荷を上回るとそれが脆くなるように第2の耐荷重部材と共にキャビティを画定し、キャビティが、第1の耐荷重部材が上記負荷によって破断されるとキャビティから漏れる指標液体を収容することを特徴とする負荷インジケータにある。
【0007】
2つの部品は、サイドステイ、又はドラグステイ、又は関節結合部、又は曳航接続部の部品を含む、航空機のランディングギアの部品を備えてもよい。
【0008】
ここで、添付図面を参照して、本発明を一例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】関節結合されたランディングギアの図である。
【図2】図1のランディングギアの関節リンクの図である。
【図3】図2の関節リンクの結合部の断面図である。
【図4】本発明の他の想定し得る用途を示す他のランディングギアの図である。
【図5】航空機の曳航装置の図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
図1は、上側及び下側の伸縮部2、3を有するショックアブソーバストラット1を備える航空機のランディングギアを示しており、上部2は機体に接続可能であり、下部3は、ピボットボギービーム5に対する取り付けによって1つ以上の軸4を支持する。ヒンジ結合されたステイアセンブリ6は、ショックアブソーバの上部と機体との間に接続されており、「ダウン」位置でランディングギアが負荷に反応できるようにランディングギアを安定させる役目を果たすが、ギアを退避させるために折り畳むことも可能である。
【0011】
関節リンク7、8は、張力に反応するためにボギービーム5の前部とショックアブソーバの上部2との間に接続され、それにより、着陸の早い段階中にボギービームのための支点を形成する。下側リンク8は、ボギービーム5の前部と上側リンク7との間に取り付けられ、また、上側リンク7は、下側リンク8とショックアブソーバの上部2との間に取り付けられる。ショックアブソーバの上部1と上側関節リンク7上の下側関節リンク8に対するその取り付け部近傍のポイント10との間にはピッチトリマー9が装着され、該ピッチトリマーは、関節リンクを所定位置に保持するための液圧スプリング/ダンパとしての機能を果たすようになっている。最終的に得られるものは、下側リンク8の張力に抵抗するが、圧縮負荷が加えられるときに下側リンクが上昇できるようにするリンク機構である。
【0012】
図3に更に詳しく示されるように、上側及び下側リンク7、8はピボット式の結合部13によって接続される。上側リンク7は一対のラグ11を伴うフォーク状端部を有しており、一対のラグ11間には下側リンク8の端部の単一のラグ12が受けられる。3つの全てのラグは、ピボットピン13を受けるために軸受と整列される孔を有する。下側リンクのラグとピンとの間の軸受は、ラグ内の球状キャビティ15内でそれを組み付けることができるように分割される球面軸受である。球面軸受の内面16は、ピンを受けるために円筒状である。外側ラグ内の軸受は、一対の円筒状のブシュ17を備える。ピボットピンは、一端にヘッド18を有し、他端にネジ19を有しており、一端でヘッド18が外側ラグ11と当接するまで、整列された軸受に挿通される。その後、保持ナット20が、第2の外側ラグ11から延びるピンのネジ部に螺合される。ピボットピンのヘッド18は径方向に延びるフランジ19を有しており、当該フランジによってヘッドが隣接するラグに対してダボ21により接続され、ピンの回転が抑制される。
【0013】
ピボットピン13は、一端にヘッド18を有し且つ他端にネジ部19を有する内側円筒部材22と、ヘッドとネジ部との間で内側部材22上に被嵌される脆いスリーブ23とから成る。スリーブ23の両端の部分は、内側部材上に密に嵌合してランド31を形成し、また、スリーブの両端間の部分24は厚さが減少しており、それにより、部分24の内面が内側部材22から離間して、チャンバ25を形成する。厚みが減少したこの中央部分は、中央ラグ12及び球面軸受14と整列され、それにより、上側リンクと下側リンクとの間に加えられる負荷に晒される。スリーブの厚さを更に減少させるために中央部分24の外端には更なる内部チャンネル26が形成されており、そのため、脆いスリーブ23の負荷による破壊がこれらのポイントで生じる可能性が最も高い。
【0014】
内側部材22には盲孔27が形成され、この盲孔は、径方向通路28を介して、内側部材と外側の脆いスリーブとの間のチャンバ25と接続される。孔27及びチャンバ25及び接続通路28の全容積が赤色染料で満たされ、また、孔の開放端部がプラグ29によりシールされる。内側部材22と外側スリーブ23との間には、赤色染料がこれらの間で長手方向に漏れるのを防止するため、リングシール30が両端に設けられる。
【0015】
航空機の着陸時、ピボットピン13は着陸力に晒される。具体的には、関節リンクが矢印100で示される引張負荷(ラグ11に加えられる上向きの力を示す)に晒され、ラグ12が下向きの力101に晒される。これは、ラグ12及び軸受14によりピボットピンの中央部分24に加えられる下向きの力102と、ラグ11によりピボットピンの外端に加えられる上向きの力103とをもたらす。
【0016】
力102が特定のレベルを超えると、ピボットピン13が溝26の領域で破断する。これにより、赤色染料がキャビティ25から解放されて2つのリンクの端部間で関節リンクから流出する。
【0017】
したがって、ピボットピンは、せん断ピンとして作用するとともに、「ハードランディング」の報告がなされた案件を検査する簡単で迅速且つ正確な手段を与える。また、ハードランディングの表示は、航空機の安全性又は運転に支障を来たさない。これは、ピボットピン13が破断した場合であっても、ピボットピン13が着陸負荷を支え続けることができるからである。また、検査は専門の工具も必要としない。検査は、航空機のターンアラウンド・タイム(一般に4時間)内で実行できる。
【0018】
限界負荷超過の特定は、結合部の簡単な検査により、航空機搭乗員が事象を報告した後に迅速に確認される。この検査は、通常は航空機を地上に止めた状態で、付加的な、又は特定の機器を用いることなく行なうことができる。結合部における自由度の何らかの欠如は、ピボットピンの変形を示しており、そのため、更なる検査又は除去のためにMLGを検疫する。
【0019】
せん断ピンは、先の例では、関節リンクのピボットピンとして示されているが、例えば図4及び図5に示されるように、ランディングギアの他の部分に同様のせん断ピンが設けられてもよく、主ピボットピンが設計上限負荷で機能しなくなる前に下限負荷を超えたかどうかを示すためにせん断ピンをサイドステイピボットピン40として使用することができ、又はドラグステイピボットピン(図示せず)として使用することができる。また、ピンがピボット部材としての使用に限定される必要はない。例えば、せん断ピンを、ショックアブソーバの内部部品を他のケーシング内に保持することにより内圧に比例する負荷に反応し且つ所定の負荷限度でせん断するダイヤフラムピン60として使用することもできる。
【0020】
せん断ピンは、ランディングギア内に配置される代わりに、テイルスキッドなど、着陸力に晒される航空機の何らかの他の部分に配置されてもよい。
【0021】
また、せん断ピンアセンブリは、図5に70で示されるように、航空機の曳航装置で使用することができる。この場合、せん断ピンは、航空機の曳航力に晒されるとともに、予め設定されたレベルを曳航力が超えたかどうかを決定するために検査され得る。このレベルは、他のせん断ピンが機能しなくなって負荷を解放するようになっている高い破損レベルを下回る低いウォーミングレベルであってもよい。
【0022】
翼のある航空機での使用に関してせん断ピンを例示してきたが、せん断ピンは、ヘリコプターなどの他の航空機で使用されてもよい。
【0023】
図示の例では、キャビティ25が赤色染料で満たされる。別の実施形態では、赤色染料が、他の液体指標、粉末などの他の流動性指標、又は拡張発泡体に取って代えられてもよい。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の耐荷重部材(23)及び第2の耐荷重部材(22)から成る耐荷重アセンブリを備える負荷インジケータであって、前記第1の耐荷重部材(23)に加えられる横方向負荷を支持すべく前記第1及び第2の耐荷重部材が互いに接続される負荷インジケータにおいて、
前記第1の耐荷重部材(23)は、指標負荷を上回った際に該第1の耐荷重部材(23)が脆くなるように、前記第2の耐荷重部材(22)と共にキャビティ(25)を形成し、
前記キャビティ(25)は、前記第1の耐荷重部材が前記負荷によって破断された際に前記キャビティから漏れる指標液体を収容することを特徴とする、負荷インジケータ。
【請求項2】
前記第1の耐荷重部材(23)が、管状であるとともに、その内部に前記第2の耐荷重部材(22)を受け、もって、前記第1及び第2の耐荷重部材が、両端でランド(31)を介して係合し、中央領域(24)で離間されて前記キャビティ(25)を形成する、請求項1に記載の負荷インジケータ。
【請求項3】
前記第1の耐荷重部材(23)の一部は厚みが減少されており、もって、当該部分が脆くなると共に、前記キャビティ(25)を形成するようになっている、請求項2に記載の負荷インジケータ。
【請求項4】
前記第1及び第2の耐荷重部材(23、22)が同軸に配置された円筒部材を備える、請求項3に記載の負荷インジケータ。
【請求項5】
前記キャビティ(25)が、前記第2の耐荷重部材(22)内に内容積(27)を含む、請求項2〜4のいずれか一項に記載の負荷インジケータ。
【請求項6】
2つの部品(7、8)を接続すると耐荷重ピンであり、前記2つの部品間に加えられる負荷を支持するための耐荷重ピンとして構成される、請求項1〜5のいずれか一項に記載の負荷インジケータ。
【請求項7】
2つの部品と、請求項2〜5のいずれか一項に記載の耐荷重ピンとして構成される負荷インジケータとから成るアセンブリであって、
前記ピンが、ランド(31)と整列された状態で前記部品の一方(7)における一対のラグ(11)と係合するとともに、前記一対のラグ(11)間に位置する前記部品の他方のものにおけるラグ(12)と係合し、もって、前記2つの部品に圧縮負荷又は引張負荷がかけられるときに横方向負荷を受けるようになっている、アセンブリ。
【請求項8】
前記2つの部品(7、8)が航空機のランディングギアの部品を備える、請求項7に記載のアセンブリ。
【請求項9】
前記2つの部品(7、8)が、サイドステイ、関節結合部又は曳航接続部の部材を備える、請求項8に記載のアセンブリ。
【請求項10】
請求項1〜6のいずれか一項に記載の負荷インジケータを使用して航空機のハードランディングを検出する方法。
【請求項11】
請求項1〜6のいずれか一項に記載の負荷インジケータを使用して航空機を曳航する際の過負荷力を検出する方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公表番号】特表2010−539509(P2010−539509A)
【公表日】平成22年12月16日(2010.12.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−525431(P2010−525431)
【出願日】平成20年9月19日(2008.9.19)
【国際出願番号】PCT/GB2008/003187
【国際公開番号】WO2009/037475
【国際公開日】平成21年3月26日(2009.3.26)
【出願人】(596050551)メシア−ダウティ リミテッド (9)
【氏名又は名称原語表記】Messier−Dowty Limited
【Fターム(参考)】