DE102006024403A1 - Steering for aircraft landing gear has two racks, only one of which adopts active position in first active steering region; both racks engage counter element with at least partial external toothing - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenkung für ein Flugzeugfahrwerk mit einer Lenkachse, wobei das Flugzeugfahrwerk um die Lenkachse drehbar ist, so dass das Flugzeug auf dem Boden über die Drehung des Flugzeugfahrwerks um die Lenkachse gelenkt werden kann.The The present invention relates to a steering system for an aircraft landing gear a steering axle, wherein the aircraft landing gear is rotatable about the steering axis is, leaving the plane on the ground over the rotation of the aircraft landing gear can be steered around the steering axle.
Hierfür war es bekannt, das Flugzeugfahrwerk über eine Zahnstange, deren Verzahnung an einer Verzahnung an einem Gegenelement angreift, um die Lenkachse zu drehen. Zur Bewegung der Zahnstange sind dabei auf jeder Seite der Zahnstange Kolben vorgesehen, welche in Hydrozylindern laufen und über deren Beaufschlagung mit Druck die Zahnstange linear bewegt werden kann. Üblicherweise ist dabei die Zahnstangenanordnung momentensteif mit dem Flugzeug verbunden, während das Gegenelement am Flugzeugfahrwerk angeordnet ist. Das Gegenelement ist üblicherweise ein Zylinder mit teilweiser Außenverzahnung. Rechts und links von der Verzahnung sind auf der Zahnstange Bereiche ohne Verzahnung angeordnet, so dass die Zahnstange bei den nur beim Abschleppen auftretenden sehr hohen Lenkungswinkeln automatisch in eine inaktive Position gelangt, bei welcher die Bereiche ohne Verzahnung auf der Zahnstange einem Bereich ohne Verzahnung auf dem Gegenelement gegenüberliegen.It was for this known, the aircraft landing gear over a rack whose teeth on a toothing on a counter element engages to turn the steering axle. To move the rack are provided on each side of the rack piston, which run in hydraulic cylinders and over the application of pressure to the rack are moved linearly can. Usually In this case, the rack and pinion arrangement is torque-stable with the aircraft connected while the counter element is arranged on the aircraft landing gear. The counter element is usually a cylinder with partial external toothing. Right and left of the teeth are on the rack areas arranged without teeth, so that the rack only at Towing occurring very high steering angles automatically enters an inactive position where the areas without Toothing on the rack on a field without gearing on opposite to the counter element.
Auch war es bekannt, zur Reduzierung der von einer Zahnstange übertragenen Momente zwei Zahnstangen einzusetzen, welche sich beide entweder in aktiver oder inaktiver Position befinden, so dass sich die auftretenden Momente auf beide Zahnstangen aufteilen.Also It was known to reduce the transmission of a rack Moments to use two racks, which are both either be in active or inactive position, so that the occurring Divide moments on both racks.
Der maximale Lenkwinkel, um welchen das Flugzeugfahrwerk aktiv von der Lenkung über die Zahnstangen gedreht werden kann, bestimmt bei dieser Lenkung die Länge des verzahnten Bereichs auf den Zahnstangen und damit insgesamt die Breite der Lenkung.Of the maximum steering angle by which the aircraft landing gear is actively activated by the Steering over The racks can be rotated, determined in this steering the length the toothed area on the racks and thus in total the width of the steering.
Ein solches Flugzeugfahrwerk wird üblicherweise als Bugfahrwerk eingesetzt. Die Gesamtbreite der Lenkung hat jedoch wesentliche Auswirkung auf die Dimensionierung und die Gestaltung der Bugfahrwerksschachtbreite bzw. Höhe und die Auswahl des Lenkungstyps, so dass eine möglichst geringe Gesamtbreite der Lenkung von großem Vorteil ist.One such aircraft landing gear is usually used as nose landing gear. However, the overall width of the steering has significant impact on dimensioning and design the nose landing gear width or height and the selection of steering type, so that as possible small overall width of the steering is of great advantage.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die Gesamtbreite einer Zahnstangenlenkung zu reduzieren, ohne dabei Leistungseinbußen hinnehmen zu müssen.task Therefore, the invention is the total width of a rack and pinion steering to reduce without sacrificing performance.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe von einer Lenkung gemäß Anspruch 1 gelöst. Eine solche Lenkung für ein Flugzeugfahrwerk mit einer Lenkachse, bei welchem zur Drehung des Flugzeugfahrwerks um die Lenkachse zwei Zahnstangen vorgesehen sind, die sich jeweils in einer aktiven und einer inaktiven Position befinden können, ist dadurch gekennzeichnet, dass sich in einem ersten aktiven Lenkbereich jeweils nur eine der Zahnstangen in aktiver Position befindet.According to the invention this Task of a steering system according to claim 1 solved. Such a steering for an aircraft landing gear with a steering axle, in which for rotation of the aircraft landing gear about the steering axis two racks provided are each in an active and an inactive position can, is characterized in that in a first active steering range Only one of the racks is always in active position.
Hierdurch addieren sich die von den beiden Zahnstangen in diesem ersten aktiven Bereich aktiv anfahrbaren Lenkwinkelbereiche, so dass die Länge der einzelnen Zahnstangen verringert werden kann und sich die Gesamtbreite der Lenkung verringert. Da hierzu die Dimensionen der sonstigen Komponenten des Flugzeugfahr werks im wesentlichen nicht verändert werden müssen, kann diese erfindungsgemäße Lenkung mit geringem konstruktivem Aufwand eingesetzt werden. So lässt sich durch den Einsatz zweier Zahnstangen mit unterschiedlichen aktiven Lenkwinkelbereichen der gleiche aktive Lenkwinkel bei geringerer Gesamtbreite erreichen.hereby add up from the two racks in this first active Area actively approachable steering angle ranges, so that the length of the individual racks can be reduced and the overall width the steering is reduced. Since the dimensions of the other Components of the aircraft travel plant essentially not be changed have to, may this invention steering be used with little design effort. That's how it works by using two racks with different active ones Steering angle ranges the same active steering angle at lower Reach total width.
Vorteilhafterweise greifen dabei die zwei Zahnstangen an einem Gegenelement mit zumindest teilweiser Außenverzahnung an. So kann die Linearbewegung der Zahnstangen durch das Zusammenwirken mit dem Gegenelement effektiv in eine Drehbewegung des Flugzeugfahrwerks umgewandelt werden. Dabei können die Zahnstangen entweder am Flugzeugfahrwerk angeordnet und das Gegenelement momentensteif mit dem Flugzeug verbunden sein. Alternativ können aber auch die Zahnstangen flugzeugseitig angeordnet sein, während das Gegenelement momentensteif mit dem Flugzeugfahrwerk verbunden ist.advantageously, engage the two racks on a counter element with at least Partial external toothing at. So can the linear movement of the racks through the interaction with the counter element effectively in a rotational movement of the aircraft landing gear being transformed. It can the racks either arranged on the aircraft landing gear and the Counterelement torque-rigid to be connected to the aircraft. alternative can but also the racks be arranged on the aircraft side, while the Counterelement torque-rigid with the aircraft landing gear is connected.
Das Gegenelement ist vorteilhafterweise ein Zylinder mit teilweiser Außenverzahnung. Dies ergibt eine einfache und platzsparende Konstruktion.The Counter-element is advantageously a cylinder with partial External teeth. This results in a simple and space-saving design.
Vorteilhafterweise greifen die Zahnstangen auf gegenüberliegenden Seiten des Gegenelements an, wobei hierzu der verzahnte Bereich auf dem Gegenelement vorteilhafterweise 180° oder mehr ausmacht. So können die beiden Zahnstangen entweder gleichzeitig oder abwechselnd mit ihrer Verzahnung am verzahnten Bereich des Gegenelements angreifen und das Flugzeugfahrwerk drehen.Advantageously, the racks engage on opposite sides of the counter element, for which purpose the toothed area on the counter element advantageously makes up 180 ° or more. Thus, the two racks can be toothed either simultaneously or alternately with their teeth Attack the area of the counter element and turn the aircraft landing gear.
Dadurch, dass sich beide Zahnstangen jeweils in einer aktiven und in einer inaktiven Position befinden können, ergeben sich bei dieser Anordnung mit einem Gegenelement mit Außenverzahnung weitere Vorteile. In der aktiven Position der Zahnstange kann dabei durch eine Linearbewegung der Zahnstange das Flugzeugfahrwerk gedreht werden, während in der inaktiven Position der Zahnstange das Gegenelement freigibt, so dass das Flugzeugfahrwerk gedreht werden kann, ohne dass hierzu die jeweilige Zahnstange in ihrer inaktiven Position linear verschoben werden müsste. Dies ermöglicht es, das Flugzeugfahrwerk mit nur einer der beiden Zahnstangen zu drehen, während die andere Zahnstange in ihrer inaktiven Position ist und nicht bewegt werden muss. So kann die Länge der Zahnstangen verringert werden, da sich die durch die beiden Zahnstangen jeweils möglichen aktiven Lenkwinkel im wesentlichen addieren. Ebenso ist eine passive Lenkung möglich, in der beide Zahnstangen in einer inaktiven Position sind. Insbesondere für die nur beim Abschleppen auftretenden sehr hohen Lenkungswinkel keine aktive Lenkung des Flugzeugfahrwerks nötig, so dass die Zahnstangen sich beide in einer inaktiven Position befinden können und auf eine entsprechende Vergrößerung des aktiven Bereichs der Zahnstangen verzichtet werden kann.Thereby, that both racks each in an active and in a can be inactive position, arise in this arrangement with a counter element with external teeth Other advantages. In the active position of the rack can thereby rotated by a linear movement of the rack, the aircraft landing gear be while in the inactive position of the rack releases the counter element, so that the aircraft landing gear can be turned without this the respective rack linearly shifted in its inactive position would have to be. this makes possible it, the aircraft landing gear with only one of the two racks too turn while the other rack is in its inactive position and not has to be moved. This can reduce the length of the racks Be as possible by the two racks each possible add active steering angle substantially. Likewise is a passive one Steering possible, where both racks are in an inactive position. Especially for the only when towing occurring very high steering angle no active steering of the landing gear necessary so that the racks themselves both can be in an inactive position and on an appropriate one Magnification of the active area of the racks can be dispensed with.
Weiterhin vorteilhafterweise weisen beide Zahnstangen jeweils einen ersten Abschnitt mit Verzahnung und einen zweiten Abschnitt ohne Verzahnung auf, wobei in der aktiven Position der erste Abschnitt mit Verzahnung an dem Gegenelement mit Verzahnung angreift. Greift also der erste Abschnitt mit Verzahnung der Zahnstange am Gegenelement an, kann das Flugzeugfahrwerk durch eine Linearbewegung der Zahnstange gedreht werden. Wird nun aber die Zahnstange so weit linear bewegt, dass der erste Abschnitt mit der Verzahnung nicht mehr an der Verzahnung des Gegenelements angreift, befindet sich die Zahnstange automatisch in ihrer inaktiven Position, in welcher das Flugzeugfahrwerk ohne eine Bewegung der Zahnstange weiter drehbar ist. Dies ermöglicht insbesondere ein automatisches Ein- bzw. Ausrasten der Zahnstange in die inaktive Position während des Abschleppens.Farther Advantageously, both racks each have a first Section with teeth and a second section without teeth in which, in the active position, the first section with toothing engages with the counter element with teeth. So grab the first one Section with toothing of the rack on the counter element, can the aircraft landing gear is rotated by a linear movement of the rack become. But now the rack is moved so far linear that the first section with the teeth is no longer on the teeth engages the counter element, the rack is automatically in its inactive position, in which the aircraft landing gear without a Movement of the rack is further rotatable. This allows in particular an automatic engagement or disengagement of the rack in the inactive position while towing.
Vorteilhafterweise weisen die Zahnstangen mindestens auf einer Seite des verzahnten Bereichs einen Ausklinkzahn auf, welcher nicht über die gesamte Höhe der übrigen Verzahnung der Zahnstange ausgebildet ist. Dieser sorgt für das automatische Ein- bzw. Ausrasten der Zahnstangen von der aktiven in die inaktive Position und umgekehrt.advantageously, have the racks at least on one side of the toothed Area on a Ausklinkzahn, which does not over the entire height of the remaining teeth the rack is formed. This ensures the automatic on or Disengage the racks from the active to the inactive position and vice versa.
Dabei kann in der inaktiven Position einer ersten Zahnstange der Bereich mit Verzahnung des Gegenelements unter- oder oberhalb des Ausklinkzahns hindurchdrehen. So ist es möglich, dass die andere Zahnstange an diesem Bereich mit Verzahnung des Gegenelements angreift, während die erste Zahnstange in ihrer inak tiven Position ist. Dabei sind die beiden Zahnstangen vorteilhafterweise lediglich um die Höhe des Ausklinkzahns gegeneinander in der Höhe versetzt, so dass die Gesamthöhe des Gegenelements und der Lenkung klein gehalten werden kann.there can in the inactive position of a first rack of the area with toothing of the counter element below or above the Ausklinkzahns round turn. So it is possible that the other rack at this area with toothing of the Counter-element attacks while the first rack is in its inak tive position. There are the two racks advantageously only to the height of the Ausklinkzahns against each other in height offset so that the overall height the counter element and the steering can be kept small.
Weiterhin sind in den Bereichen ohne Verzahnung der Zahnstangen mindestens auf Höhe des Ausklinkzahns Führungselemente ohne Verzahnung angeordnet, welche in einer inaktive Position der Zahnstange dem Gegenelement gegenüberliegen.Farther are in areas without toothing of racks at least at height of Ausklinkzahns guide elements arranged without teeth, which in an inactive position of the Rack opposite the counter element.
Auf dem Gegenelement sind dabei vorteilhafterweise auf Höhe der jeweiligen Ausklinkzähne in einem Teilbereich Führungsringe ohne Verzahnung angeordnet, die der jeweiligen Zahnstange zugeordnet sind. So kann die Höhe des Gegenelements klein gehalten werden, da die nur über einen Teil der Höhe des Gegenelements ausgebildeten Führungsringe zusammen mit den Ausklinkzähnen für ein automatisches Ein- und Ausrasten sorgen. Die den jeweiligen Zahnstangen zugeordneten Führungsringe sind dabei vorteilhafterweise auf unterschiedlichen Höhen angeordnet.On the counter element are advantageously at the level of the respective Ausklinkzähne in a subsection guide rings arranged without teeth, which are assigned to the respective rack are. So can the height of the counter element are kept small, as the only one Part of the height formed of the counter element guide rings together with the Ausklinkzähnen for a automatic locking and unlocking. The respective racks associated guide rings are advantageously arranged at different heights.
Vorteilhafterweise läuft dabei in einer inaktiven Position einer Zahnstange der der Zahnstange zugeordnete Führungsring des Gegenelements auf dem Ausklinkzahn oder dem Führungselement der Zahnstange. So befindet sich die Zahnstange in einer inaktiven Position, ohne dass die gesamte Höhe des Gegenelements ohne Verzahnung bleibt. Der verbleibende Bereich mit Verzahnung kann so von der anderen Zahnstange genutzt werden.advantageously, is running in an inactive position of a rack of the rack associated guide ring the counter-element on the Ausklinkzahn or the guide element the rack. So the rack is in an inactive Position without the entire height of the counter element without teeth remains. The remaining area with toothing can be so from the be used on other rack.
Weiterhin vorteilhafterweise weist das Gegenelement mindestens einen durchgehenden Mittenzahn ohne Führungsringe auf. Dieser sorgt im Zusammenwirken mit den Ausklinkzähnen für ein automatisches Ein- und Ausrasten der Zahnstangen. Dafür erstreckt sich der mindestens eine Mittenzahn auch auf Höhe der Ausklinkzähne.Farther Advantageously, the counter element has at least one continuous one Center tooth without guide rings on. This ensures an automatic in conjunction with the notched teeth Engaging and disengaging the racks. For that extends at least a central tooth also at height the notch teeth.
Vorteilhafterweise sind die den jeweiligen Zahnstangen zugeordneten Führungsringe jeweils entweder am oberen oder unteren Rand des verzahnten Bereichs des Gegenelements angeordnet. Die Zahnstangen sind dann um die Höhe der Führungsringe gegeneinander in der Höhe verschoben angeordnet, so dass die Führungsringe jeweils nur mit der ihnen zugeordneten Zahnstange in Kontakt kommen. In einem zentralen Höhenbereich des Gegenelements ist dabei im verzahnten Bereich eine durchgehende Verzahnung vorhanden. So kann eine besonders geringe Bauhöhe der Flugzeuglenkung erreicht werden.advantageously, are the guide racks associated with the respective racks each at either the top or bottom of the toothed area arranged the counter element. The racks are then around the height of the guide rings against each other in height arranged so that the guide rings each only with their associated rack come into contact. In a central height range the counter element is in the toothed area a continuous Gearing available. So can a particularly low height of the aircraft steering be achieved.
Weiterhin vorteilhafterweise ist bei der erfindungsgemäßen Lenkung in dem ersten aktiven Lenkbereich jeweils nur eine der Zahnstangen in aktiver Position. In diesem Lenkbereich wird das Flugzeugfahrwerk also lediglich über die Bewegung einer der Zahnstangen gedreht, während die andere Zahnstange in einer inaktiven Position ist.Farther Advantageously, in the steering according to the invention in the first active Steering area Only one of the racks in active position. In this steering range, the aircraft landing gear is thus only on the Movement of one of the racks turned while the other rack is in an inactive position.
Dieser erste aktive Lenkbereich, in welchem jeweils nur eine der Zahnstangen in aktiver Position ist, umfasst dabei vorteilhafterweise große Lenkwinkel über +/–7°. Solche Lenkungswinkel sind lediglich beim langsamen Rollen von Nöten, so dass hier die Lenkung über eine Zahnstange ausreicht. Je größer der erste Bereich ist, in dem jeweils nur eine Zahnstange in einer aktiven Position ist, desto kürzer können die Zahnstangen ausfallen, ohne den gesamten aktiven Lenkwinkel der Lenkung zu vermindern.This first active steering area, in each of which only one of the racks is in active position, advantageously includes large steering angle over +/- 7 °. Such Steering angles are needed only for slow rolling, so that here the steering over a rack is sufficient. The bigger the first area is, in each case only one rack in an active one Position is the shorter can the racks fail, without the entire active steering angle to reduce the steering.
Vorteilhafterweise bewegt bei der erfindungsgemäßen Lenkung jede der Zahnstangen das Flugzeugfahrwerk um ein Lenkwinkel von circa 80° aktiv. So können die Zahnstangen relativ kurz gehalten werden, was die Gesamtbreite des Fahrwerks verringert. Dadurch, dass sich in dem ersten aktiven Lenkbereich jeweils nur eine der Zahnstangen in aktiver Position befindet, bleibt der aktive Gesamtlenkwinkel jedoch weiterhin bei bis zu +/–80°.advantageously, moves in the steering system according to the invention each of the racks the aircraft landing gear by a steering angle of about 80 ° active. So can the racks are kept relatively short, giving the overall width of the landing gear. Because of that in the first active Steering area Only one of the racks in active position However, the active total steering angle remains at up to +/- 80 °.
Vorteilhafterweise sind in einem zweiten aktiven Lenkbereich, und dabei insbesondere in der Nullstellung der Lenkung, beide Zahnstangen in einer aktiven Position und können so über ihre Linearbewegung das Flugzeugfahrwerk drehen. Insbesondere in Lenkungsbereichen, in denen ein häufiges Wechseln der Lenkrichtung von Nöten ist, sind hierdurch bereits beide Zahnstangen mechanisch mit der Verzahnung auf dem Gegenelement in Kontakt und ermöglichen eine schnelle Reaktion der Lenkung.advantageously, are in a second active steering range, and in particular in the neutral position of the steering, both racks in an active Position and can so over their linear motion turning the aircraft landing gear. In particular in Steering areas in which frequent changing the steering direction of need is, thereby both racks are mechanically with the Gearing on the counter element in contact and allow a quick reaction of the steering.
Vorteilhafterweise umfasst dieser zweite aktive Lenkbereich, in welchem beide Zahnstangen in einer aktiven Position sind, Lenkwinkel kleiner als +/–7°. Dies ist der beim schnellen Rollen während des Starts benutzte Lenkwinkelbereich, in dem eine besonders schnelle Reaktion der Lenkung von Vorteil ist.advantageously, includes this second active steering area, in which both racks in an active position, steering angles are less than +/- 7 °. This is the while rolling fast while the start used steering angle range in which a particularly fast Reaction of the steering is beneficial.
Vorteilhafterweise werden die Zahnstangen der erfindungsgemäßen Lenkung über jeweils zwei Hydrozylinder angetrieben.advantageously, be the racks of the steering according to the invention over each two hydraulic cylinders driven.
Dabei wird in dem ersten aktiven Lenkbereich das Flugzeugfahrwerk vorteilhafterweise durch Anlegen einer Druckdifferenz zwischen den Hydrozylindern der jeweils aktiven Zahnstange gedreht, während die Hydrozylinder der jeweils inaktiven Zahnstange auf Rücklaufdruck liegen. In dem ersten aktiven Lenkbereich übernimmt damit nur die jeweils aktive Zahnstange die Drehung des Flugzeugfahrwerks innerhalb dieses ersten Lenkbereichs in beide Drehrichtungen. Dadurch wird das Flugzeugfahrwerk vorteilhafterweise bei großen Lenkwinkeln von nur einer der Zahnstangen aktive in beide Drehrichtungen gedreht, bis bei kleinen Drehwinkeln vorteilhafterweise wieder beide Zahnstangen in aktiver Position sind. So müssen die von der jeweiligen Zahnstange aktiv erzeugten Lenkwinkel nur wenig mehr als die Hälfte des gesamten aktiven Lenkwinkels betragen, da sie sich im wesentlichen addieren und so den großen aktiven Gesamtlenkwinkel ermöglichen.there In the first active steering range, the aircraft landing gear is advantageously by applying a pressure difference between the hydraulic cylinders of each active rack turned while the hydraulic cylinder of the each inactive rack to return pressure. By doing first active steering range takes over So that only the respectively active rack rotation of the aircraft landing gear within this first steering range in both directions of rotation. Thereby the aircraft landing gear is advantageously at high steering angles turned by only one of the racks active in both directions, up to small angles of rotation advantageously again both racks are in active position. So have to the steering angle actively generated by the respective rack only little more than half the total active steering angle, since they are essentially add and so the big one enable active overall steering angle.
Weiterhin vorteilhafterweise wird in dem zweiten aktiven Lenkbereich das Flugzeugfahrwerk durch Anlegen einer Druckdifferenz zwischen einem Hydrozylinder der ersten aktiven Zahnstange und einem Hydrozylinder der zweiten aktiven Zahnstangen gedreht wird, während die anderen zwei Hydrozylinder auf Rücklauf druck liegen. Insbesondere verhindert dies, dass die Zahnstangen gegeneinander arbeiten und so unnötig mechanisch belastet werden.Farther Advantageously, in the second active steering area, the aircraft landing gear by applying a pressure difference between a hydraulic cylinder the first active rack and a hydraulic cylinder of the second active racks is rotated while the other two hydraulic cylinders on return pressure lie. In particular, this prevents the racks against each other work and so unnecessary be mechanically stressed.
Vorteilhafterweise sind dabei beide Zahnstangen jeweils von zwei Seiten durch Hydrozylinder verschiebbar. So sind die Zahnstangen in beide Richtungen einzeln ansteuerbar.advantageously, Both racks are each from two sides by hydraulic cylinder displaceable. So the racks are single in both directions controllable.
Wird in dem zweiten aktiven Lenkbereich, in welcher beide Zahnstangen in aktiver Position sind, durch die Linearbewegung der Zahnstangen das Flugzeugfahrwerk in eine Richtung gedreht, bewegt sich bei diese Drehung eine der ab einem gewissen Winkel automatisch in die inaktive Position, so dass diese nicht weiter linear bewegt werden muss, um das Gegenelement zu drehen. So geschieht der Übergang zwischen aktiver und inaktiver Position und damit zwischen zweiten und erstem aktiven Lenkbereich automatisch. Erst wenn sich das Flugzeugfahrwerk wieder dem zweiten Lenkbereich nähert, kommen wieder beide Zahnstangen in ihre aktiven Positionen.If, in the second active steering area, in which both racks are in active position, the aircraft gear is rotated in one direction by the linear movement of the racks, during this rotation, one of them automatically moves to the inactive position at a certain angle, so that it does not move further must be moved linearly to rotate the counter element. So happens the transition between active and inactive position and thus between the second and first active steering range automatically. Only when the aircraft landing gear approaches the second steering range again both racks come to their active positions.
Vorteilhafterweise werden beide Zahnstangen jeweils von zwei Seiten über Hydraulikkammern angetrieben. Hierzu weisen die Zahnstangen an beiden Enden Kolben auf, welche in den als Hydraulikzylinder ausgeführten Hydraulikkammern beweglich sind. Durch Beaufschlagung der jeweiligen Hydraulikkammer können so die Zahnstangen linear gegenüber einem Gehäuse, welches die Hydraulikkammern umfasst, bewegt werden. Wie bereits oben beschrieben, kann dieses Gehäuse entweder am Flugzeugfahrwerk angeordnet sein und sich mit diesem mitdrehen, wobei dann das Gegenelement momentensteif mit dem Flugzeug verbunden ist. Alternativ kann aber auch das Gehäuse flugzeugseitig und somit während der Lenkung ortsfest angeordnet sein, während das Gegenelement mit dem Flugzeugfahrwerk verbunden ist.advantageously, Both racks are each from two sides via hydraulic chambers driven. For this purpose, the racks have pistons at both ends which is movable in the hydraulic chambers designed as hydraulic cylinders are. By acting on the respective hydraulic chamber can so the racks linear opposite a housing, which includes the hydraulic chambers to be moved. As already As described above, this housing can be either on the aircraft landing gear be arranged and rotate with this, in which case the counter element torque-resistant connected to the aircraft. Alternatively, though also the case plane side and thus during the steering be stationary, while the counter element with connected to the aircraft landing gear.
Vorteilhafterweise werden dabei die Hydraulikkammern für unterschiedliche Lenkbereiche unterschiedlich angesteuert.advantageously, are the hydraulic chambers for different steering areas controlled differently.
Zur Drehung des Flugzeugfahrwerks wird dabei vorteilhafterweise nur zwischen zwei der vier Hydrozylinder eine Druckdifferenz aufgebracht, während die anderen zwei Hydrozylinder auf Rücklaufdruck liegen. So kann verhindert werden, dass die beiden Zahnstangen gegeneinander arbeiten, wodurch sich unnötige Belastungen vermeiden lassen.to Rotation of the aircraft landing gear is advantageously only a pressure difference is applied between two of the four hydraulic cylinders, while the other two hydraulic cylinders are at return pressure. So can prevents the two racks from working against each other, which is unnecessary Avoid stress.
Vorteilhafterweise rasten bei der erfindungsgemäßen Lenkung die Zahnstangen jeweils automatisch mechanisch in die inaktive Position ein bzw. rasten wieder aus dieser aus. So muss dies nicht von der Steuerung angesteuert werden, was den Steuer- und Regelaufwand vermindert und die Sicherheit erhöht.advantageously, rest in the steering system according to the invention the racks automatically mechanically to the inactive position on or off again from this. So this does not have to be of the Control are controlled, which reduces the tax and regulatory burden and increased safety.
Vorteilhafterweise weist das Gegenelement einen Bereich mit Verzahnung und einen gegenüberliegenden Bereich ohne Verzahnung auf. Der Bereich mit Verzahnung entspricht dabei im wesentlichen dem aktiven Lenkwinkel der Lenkung. Der Bereich ohne Verzahnung ermöglicht dabei eine passive Drehung des Flugzeugfahrwerks beim Abschleppen.advantageously, the counter element has an area with toothing and an opposite one Area without gearing on. The area with toothing corresponds while essentially the active steering angle of the steering. The area without teeth possible while a passive rotation of the aircraft landing gear when towing.
Vorteilhafterweise weisen die Zahnstangen auf beiden Seiten des verzahnten Bereichs einen Ausklinkzahn auf, welcher nicht über die gesamte Höhe der übrigen Verzahnung der Zahnstange ausgebildet ist. So kann der passive Drehwinkel noch mal erhöht werden.advantageously, have the racks on either side of the toothed area a Ausklinkzahn on which not over the entire height of the remaining teeth the rack is formed. So the passive angle of rotation can still times increased become.
Vorteilhafterweise verlaufen die Führungsringe auf dem Gegenelement jeweils in etwa ab der Mitte des Bereichs mit Verzahnung und mindestens über einen Teil des Bereichs ohne Verzahnung. Die beiden Ausklinkzähne laufen damit in beiden inaktiven Positionen auf den Führungsringen, so dass sich ein großer passiver Lenkbereich ergibt. Liegt der Führungsring der jeweiligen Zahnstange gegenüber, so befindet sich diese in ihrer inaktiven Position. Die Länge des Bereichs mit Verzahnung, in dem sich der einer Zahnstange zugeordnete Führungsring nicht erstreckt, entspricht dabei der Länge des verzahnten Bereichs auf der Zahnstange.advantageously, run the guide rings on the counter element in each case approximately from the middle of the area with Gearing and at least over a part of the area without gearing. The two notching teeth run so that in both inactive positions on the guide rings, so that a large Passive steering range results. Is the guide ring of the respective rack across from, so it is in its inactive position. The length of the Gearing area in which the rack associated with a guide ring does not extend, corresponds to the length of the toothed area on the rack.
Vorteilhafterweise verlaufen dabei die Führungsringe auf dem Gegenelement jeweils über den gesamten Bereich ohne Verzahnung. So ergibt sich ein maximaler passiver Lenkwinkel von fast +/–360°, da die passive Drehung des Fahrwerks erst wieder am Mittenzahn stoppt.advantageously, while the guide rings run on the counter element respectively over the entire area without gearing. This results in a maximum passive steering angle of almost +/- 360 °, as the Passive rotation of the chassis stops again at the center tooth.
Vorteilhafterweise verläuft im Bereich mit Verzahnung auf dem Gegenelement jeweils maximal ein Führungsring. Der Bereich mit Verzahnung entspricht damit dem aktiven Lenkbereich.advantageously, extends in the area with teeth on the counter element in each case a maximum of one guide ring. The area with toothing thus corresponds to the active steering range.
Vorteilhafterweise umfasst die erfindungsgemäße Lenkung ein Lenkungsventilblock zur Ansteuerung der Hydraulikkammern. In diesem Lenkungsventilblock sind die Ventile angeordnet, welche die einzelnen Hydraulikkammern mit Druck beaufschlagen und so die Bewegung der Zahnstangen ansteuern.advantageously, includes the steering system according to the invention a steering valve block for controlling the hydraulic chambers. In This steering valve block, the valves are arranged, which the pressurize individual hydraulic chambers and so the movement to drive the racks.
Weiterhin vorteilhafterweise umfasst die erfindungsgemäße Lenkung einen Lenkungspositionsgeber, der die Position der Lenkung erfasst. Vorteilhafterweise erfasst der Lenkungspositionsgeber dabei den Lenkwinkel des Flugzeugfahrwerks, indem er die Position des Gegenelements misst.Farther Advantageously, the steering system according to the invention comprises a steering position sensor, the detects the position of the steering. Advantageously, the detected Steering position sensor while the steering angle of the aircraft landing gear, by measuring the position of the counter element.
Weiterhin vorteilhafterweise umfasst die erfindungsgemäße Lenkung einen Lenkungscontroller zur Steuerung oder zur Regelung der Lenkung. Dieser Lenkungscontroller steuert dabei die Position der Zahnstangen oder kann diese in Kombination mit dem Lenkungspositionsgeber regeln.Farther Advantageously, the steering according to the invention comprises a steering controller for controlling or regulating the steering. This steering controller controls the position of the racks or can this in combination with the steering position sensor.
Weiterhin vorteilhafterweise umfasst die Lenkung einen aktiven und einen passiven Betriebsmodus, wobei im passiven Betriebsmodus vorteilhafterweise an allen Hydrozylindern Rücklaufdruck anliegt. So wird auch im passiven Modus die Flatterdämpfung gewährleistet.Farther Advantageously, the steering comprises one active and one passive Operating mode, wherein in the passive mode of operation advantageously at all hydraulic cylinders return pressure is applied. This ensures flutter damping even in passive mode.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun anhand von Zeichnungen näher beschrieben.One embodiment The present invention will now be described in more detail with reference to drawings.
Dabei zeigen:there demonstrate:
In
Die
Zahnstange
Das
erfindungsgemäße Lenksystem
hat nun folgende Funktion- und Leistungseigenschaften, welche mit
denen des Stands der Technik übereinstimmen:
Die
Lenkung wird von einem passiven in einen aktiven Lenkungsmodus umgeschaltet,
wenn der Status „Flugzeug
am Boden" durch
den „weight
on wheel" Signalgeber
erfolgt. Im aktiven Lenkungsmodus führt die Lenkung die Kommandos
aus, die von den Ruderpedalen und/oder dem Lenkungshandrad im Cockpit
eingeleitet werden.
Die Lenkung wird in einen passiven Modus
geschaltet, wenn der Status „Flugzeug
im Flug" durch den „weight off
wheel" Signalgeber
oder durch ein direktes Abschalten durch den Piloten erfolgt.
Das
Lenken wird durch einen geschlossen Regelkreis ausgeführt, welcher
von einem elektrohydraulischen Servoventil und einem am Fahrwerk
angebrachten Lenkungspositionsgeber unterstützt wird.The steering system according to the invention now has the following functional and performance characteristics, which correspond to those of the prior art:
The steering is switched from a passive to an active steering mode, when the status "aircraft on the ground" by the "weight on wheel" signal generator takes place. In active steering mode, the steering performs the commands initiated by the rudder pedals and / or steering wheel in the cockpit.
Steering is switched to passive mode when the aircraft in flight status is given by the weight off wheel or by the pilot turning it off directly.
The steering is performed by a closed loop, which is supported by an electro-hydraulic servo valve and a mounted on the chassis steering position sensor.
Für die Lenkung ergeben sich in den unterschiedlichen Betriebsarten langsames Rollen (Taxiing), schnelles Rollen (Take-Off Run) und Abschleppen (Towing) folgende Lenkwinkel: For the steering in the different modes slow rolling (taxiing), fast taxiing (take-off run) and towing (towing) results in the following steering angles:
Als Lenkungsgeschwindigkeit ist dabei eine Winkelgeschwindigkeit von ca. 15 bis 20° pro Sekunde von Nöten. Der passive Lenkwinkel kann bei der vorliegenden Erfindung jedoch je nach Ausgestaltung auch erheblich größer sein und bis zu +/–360° betragen.When Steering speed is an angular velocity of about 15 to 20 ° each Second of need. The passive steering angle can in the present invention, however depending on the design also be considerably larger and be up to +/- 360 °.
Da in der Lenkung nach dem Stand der Technik der gesamte aktive Lenkwinkel, also insbesondere der Lenkwinkel während dem langsamen und dem schnellen Rollen, von einer einzigen Zahnstange erzeugt werden muss, muss diese relativ lang dimensioniert sein, was die Breite der Lenkung erhöht. Durch das erfindungsgemäße Verwenden zweier Zahnstangen zur Drehung des Flugzeugfahrwerks kann die Breite der Lenkung verringert werden, das sich die beiden Zahnstangen den aktiven Lenkwinkel teilen, wie aus dem folgenden Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ersichtlich ist.There in the steering of the prior art, the total active steering angle, So in particular the steering angle during the slow and the fast rollers, must be generated by a single rack, This must be relatively long dimensioned, which is the width of the steering elevated. By the use according to the invention two racks for rotation of the aircraft landing gear can be the width the steering are reduced, the two racks the share active steering angle, as in the following embodiment can be seen according to the invention.
In
der in
In
der in
Die
Drehung des Gegenelementes
Bewegt
sich die Zahnstange
Hierdurch ist ein aktiver Lenkbereich von +/–80° möglich, welcher für das aktive Fahren des Flugzeugs ausreicht. Dabei erfolgt die aktive Drehung des Flugzeugfahrwerks in einem relativ großen Bereich durch nur eine der Zahnstangen, so dass sich die aktiven Lenkwinkel durch die beiden Zahnstangen zumindest teilweise addieren. So können die einzelnen Zahnstangen entsprechend kürzer ausfallen. Um jedoch die noch größeren Lenkwinkel beim Abschleppen des Flugzeugs zu ermöglichen, können beide Zahnstangen in eine inaktive Position gebracht werden, in welcher das Flugzeugfahrwerk um seine Drehachse gedreht werden kann, ohne dass sich die Zahnstangen weiterbewegen. Die Zahnstangen rasten dabei automatisch in ihre inaktive Position, wenn das Fahrwerk über den aktiven Lenkwinkel hinausgedreht wird. Des Weiteren rasten sie auch automatisch wieder ein, wenn das Fahrwerk zurück in den aktiven Lenkbereich gedreht wird.hereby is an active steering range of +/- 80 ° possible, which for the active Driving the aircraft is sufficient. The active rotation takes place of the aircraft landing gear in a relatively large area by only one the racks, so that the active steering angle through the two At least partially add racks. So can the individual racks correspondingly shorter fail. However, the even larger steering angle When towing the aircraft to allow both racks in one be brought inactive position in which the aircraft landing gear can be rotated around its axis of rotation without the racks move on. The racks automatically snap into theirs inactive position when the landing gear is over the active steering angle is turned out. Furthermore, they also rest automatically when the landing gear is back is turned into the active steering range.
Dies
ist in
Dies
wird nochmals aus der
Hierbei
wird ebenfalls deutlich, dass auf der anderen Seite des verzahnten
Bereichs
Die
Zahnstange
Somit
befinden sich in
Alternativ
können
aber auch diese Ausklinkzähne
In
In
An
der Zahnstange
Die
Zahnstange
In
einem ersten Lenkbereich, welcher einen Winkelbereich zwischen +/–7° um die Nullstellung
umfasst, greifen dabei die Bereiche
Diese Ansteuerung der Lenkung wird dabei in dem ersten Bereich mit kleinen Lenkwinkeln verwendet, wie sie beim schnellen Rollen beim Take Off auftreten und bei dem eine schnelle Reaktion der Lenkung besonders wichtig ist.These Control of the steering is doing in the first area with small Used steering angles, such as when rolling fast at Take Off occur and in which a quick reaction of the steering especially important is.
In
In
In
diesem ersten Lenkbereich zwischen +7° und +80° bzw. zwischen –7° und –80° ist damit
nur noch eine Zahnstange in ihrer aktiven Position. Ist die Zahnstange
Im
Lenkbereich zwischen –7° und –80°, in welchem
lediglich die Zahnstange
Da
der linke Ausklinkzahn
Das
Flugzeugfahrwerk kann dann passiv weiter gedreht werden, während beide
Zahnstangen in ihren inaktiven Positionen sind. Der maximale passive
Lenkwinkel beträgt
dabei je nach Ausführung
der Ausklinkzähne
+/–280° oder +/–360°. Wie gut
an Zahnstange
Das
Ein- und Ausrasten in den linken Bereichen der Zahnstangen basiert
auf genau dem gleichen Prinzip, wobei jedoch die Ausklinkzähne
In
Der
federvorgespannte Hydraulikspeicher
In diesem passiven Modus gewährleisten die Antikavitationsventile, der Hydraulikspeicher und die integrierten Antiflatterdrosseln, dass das Bugfahrwerk effektiv gegen Flattern gedämpft wird.In ensure this passive mode the anti-cavitation valves, the hydraulic accumulator and the integrated ones Antiflatter chokes that effectively prevent the nose gear from flapping muted becomes.
Um
in einen aktiven Steuerungsmodus zu schalten, wird das Magnetventil
Durch
Schalten des elektrohydraulischen Servoventils
Durch
Umschalten des elektrohydraulischen Ventils
In
der rechten Position des elektrohydraulischen Ventils
Claims (31)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200610024403 DE102006024403A1 (en) | 2006-05-24 | 2006-05-24 | Steering for aircraft landing gear has two racks, only one of which adopts active position in first active steering region; both racks engage counter element with at least partial external toothing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200610024403 DE102006024403A1 (en) | 2006-05-24 | 2006-05-24 | Steering for aircraft landing gear has two racks, only one of which adopts active position in first active steering region; both racks engage counter element with at least partial external toothing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102006024403A1 true DE102006024403A1 (en) | 2007-11-29 |
Family
ID=38622178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102006024403A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102923300A (en) * | 2012-10-31 | 2013-02-13 | 南京航空航天大学 | Electrically driven double-worm type turning system for front wheels of airplanes |
DE102009006622B4 (en) | 2009-01-29 | 2023-07-20 | Liebherr-Aerospace Lindenberg Gmbh | Steering for aircraft landing gear |
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-
2006
- 2006-05-24 DE DE200610024403 patent/DE102006024403A1/en not_active Ceased
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Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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R003 | Refusal decision now final |
Effective date: 20121103 |