JPH0133399B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は飛行制御作動装置に用いられるボー
ルおよびねじ型の力抑制装置に関するものであ
る。

従来、特に飛行機の制御面やそのリンク等の作
動において作動経路中のどこかが詰つて、詰つた
リンクや制御面に作用される力が飛行機構造や飛
行制御面自体に一連の損傷を起すことが知られて
いる。

再循環するボールおよびねじ型作動器の研究者
は、過負荷に出会うときに作動器の過負荷が起る
ことを知つている。作動器や作動される装置等の
損傷を防止するために、多くの負荷吸収装置がつ
くられた。その代表的な装置がクラークの米国特
許第3802281号明細書に示されている。このクラ
ークの特許明細書は、再循環ボールナツト装置に
往復動可能に取付けられたリードねじの駆動装置
を示している。ボールナツト装置は、傘歯車装置
に駆動連結された平歯車を一体的に有する管状駆
動部材にまた取付けられている。動力は傘歯車装
置を介して作動器に作用される。駆動部材は、予
定のトルク負荷にてナツト部材に対して相対的に
回転できるようナツト部材に弾性的に連結されて
いる。作動器本体に対してブレーキが掛けられる
ローラの形のブレーキは上述した相対的回転に応
答して作用する。ナツト部材のフランジは、軸方
向の力がリードねじに作用されるときにに摩擦パ
ツドと協同してナツト部材の回転運動にブレーキ
を掛ける。後に説明されるこの発明は、装置のナ
ツト部分が過負荷の存在を感知することを省いて
いる。この発明は作動器ねじの軸方向過負荷の存
在の検出だけにもとづいている。

この発明は、力抑制装置ハウジング内に回転可
能に一端にて取付けられた作動器部材により支持
された力伝達再循環出力部材を有した力抑制装置
にある。入力部材はハウジング内の作動部材に固
着される。力抑制装置にはハウジングに固着され
た釈放装置が設けられ、作動部材に機械的に釈放
自在に固着され、作動部材がハウジング内に軸方
向に動くようにできる。ハウジング内への軸方向
の動きは、ハウジングの方に向けられて作動部材
中に存在する軸方向の力が予め設定された値を越
え、突然の釈放を生じて入力部材がハウジングの
一部と係止作動されるときにだけ起る。入力部材
がハウジングの一部と係止作動しているときは、
入力部材から作動部材と力伝達出力部材に力が伝
達されない。ハウジングから離れる方向に作動部
材に予定の力が作用されるときはいつでも、釈放
装置はハウジングから離れる作動部材に沿つた方
向の制限された動きを作動部材と入力部材が有す
るようにしている。入力部材は、ハウジングから
離れる方向の動きを経験するときに、ハウジング
の一部と機械的に係止し、従つて入力を入力部材
から作動部材と力伝達出力部材に伝達できない。

従つて、この発明の目的は、過度な軸方向負荷
を経験するねじにボールナツトが支持されるねじ
への力の伝達を制限するようねじに存在する力に
応答するボールナツトおよびねじ作動器と関連し
て用いられる力抑制装置を提供することにある。

この発明の別の目的は、予め説定した負荷制限
を越えたときにボールナツトおよびねじ作動器へ
の力の一層の伝達を阻止するよう力制限器が錠止
する予設定負荷制限を有したボールナツトおよび
ねじ制限器と関連して用いられる力抑制装置を提
供することにある。

上述の目的の達成において、この発明は、ねじ
に沿つて移動路内を往復動すると共に力抑制装置
の出力として作用する再循環するボール／ナツト
を支持するリードねじを有した力抑制装置を意図
している。リードねじは力抑制装置内で回転可能
に一端にて取付けられている。入力平歯車はリー
ドねじに固着されている。平歯車は平歯車側部に
対して角度をもつて両側に夫々設けられた歯を有
している。力抑制装置にハウジングには、平歯車
の両側に間隔を置き且つ平歯車と係合せずに隔つ
た環状の組の歯が一体的に固着して設けられてい
る。釈放装置は力抑制装置ハウジングに固着され
且つリードねじに機械的に釈放自在に連結され、
ハウジングの方に向けられてリードねじに存在す
る軸方向の力が予設定値を越えたときにだけ、ハ
ウジング内に軸方向にリードねじが動くようでき
る。釈放は、平歯車の両側の歯が力抑制装置ハウ
ジングにより支持された歯と噛合うようにリード
ねじとそれに取付けられた平歯車の急激な動きに
もとづいており、従つて入力平歯車からリードね
じおよび再循環するボールナツト出力部材に何等
回転運動が伝達できない。

また、釈放装置は、予定の力が力抑制装置ハウ
ジングから離れる方向に作動部材に作用されると
きはいつでも、力抑制装置ハウジングから離れる
リードねじに沿つた方向の制限された動きをリー
ドねじおよび入力平歯車が有するようできる。入
力平歯車の側部の歯は作動において他の環状の組
の歯と噛合うようなし、従つて入力平歯車からリ
ードねじと再循環するボールナツト出力部材に何
等回転運動を伝達できない。

急激な釈放を行うよう必要とされる力は、力抑
制装置ハウジングから離れる方向に作動部材を動
かすように必要とされる力よりも大きく設計され
る。平歯車と釈放装置と平歯車とリードねじに固
着されたナツトとの間に作用するベレビルばねが
また設けられる。

この発明の他の目的と利点は添付図面に関連し
た以下の詳細な説明から明らかになろう。

飛行機１１の翼と胴体の一部が鎖線で示される
第１図に就いていま説明する。以下に説明される
この発明は、一体的に作動されねばならない多数
の部材がある飛行機に有効である。この発明が飛
行機に関連して説明されるが、この発明を実施し
た力抑制装置は往復駆動される部材が詰まる故障
を経験するようなものであつても幅広く有効であ
ることが理解されるべきである。先に指摘した様
に、リンクが詰まる故障やリンクに力が連続的に
作用されることはリンクを損傷するだけでなく、
リンクを取囲んで支持している構造も損傷してし
まう。飛行機１１は第１図に示される様に翼１２
に沿つて複数個のフラツプ１３，１４がある。フ
ラツプ１３，１４は翼１２の制御面をなし、矢印
１６により示される様にフラツプ収容位置からフ
ラツプ作動位置へのフラツプの作動は力伝達装置
１７，１８によつて制御される。力は、駆動装置
１９からこれに連接された可撓軸２１とアングル
歯車箱２６を介して力抑制装置２７へと力伝達装
置１７，１８に伝達される。力は、鎖線で示され
る可撓軸２８を介して力伝達装置１８に伝達され
る。力伝達装置は実線で示され、その詳細は後に
詳しく説明される力伝達装置１７と同じである。

力伝達装置１７は先に指摘した様に力抑制装置
２７を有しており、この力抑制装置２７はそれか
ら延びるリードねじ３１を有している。リードね
じ３１は再循環ボールナツト装置３２が設けられ
ている。一対のキヤリツジ３３，３４がボルト３
６により再循環ボールナツト装置３２に固着され
ている。キヤリツジ３３，３４は一対の車輪３
７，３８，３７′，３８′を夫々有している。車輪
３７，３８，３７′，３８′がフラツプ１３に固着
される手段は図示されていない。キヤリツジ３
３，３４と車輪３７，３８，３７′，３８′がフラ
ツプ１３に固着される手段はこの発明の一部を形
成していない。再循環ボールナツト装置３２から
キヤリツジに伝達される往復運動はフラツプ１３
に伝えられてフラツプ１３を矢印１６により示さ
れる様に前後に動かすことが十分理解されよう。
力抑制装置２７の出力部材を形成する再循環ボー
ルナツト装置３２は貫通するリードねじ３１の回
転により往復動状態にて駆動される。リードねじ
３１に対する回転運動は、可撓軸２１、アングル
歯車箱２６、力抑制装置２７を介して駆動装置１
９により設けられる。キヤリツジ３３，３４と車
輪３７，３８，３７′，３８′が詰つた場合に、リ
ードねじ３１を介した再循環ボールナツト装置３
２への力の連続的作用はフラツプ１３の構造を損
傷する原因となる。力抑制装置１７は、飛行機の
構成面やリンクが詰つた場合にフラツプ作動装置
が飛行機の構造を損傷することを防止しなければ
ならない。もしフラツプリンクや図示しないフラ
ツプ索に詰りが起つた場合に、詰つた場所の力伝
達装置の力抑制装置は、飛行機構造や翼面を損傷
しないよう駆動装置１９からのトルクを止めなけ
ればならない。力抑制装置２７が作動された後、
作動装置が不作動にされて、フラツプ１３，１４
の様な制御面が固定された位置に保持されて飛行
機の制御を維持することが所要される。以下に詳
しく説明される力抑制装置２７は、詰りを経験す
る力抑制装置２７の下流側のフラツプ１４や力伝
達装置１８の様な全ての構成部材に対する附加的
な保護を設けている。

第１図の力伝達装置１７を詳細に示す第２図に
就いていま説明する。第２図に明示される様に、
リードねじ３１は再循環ボールナツト装置３２を
支持している。第２図に図示されていないが、ボ
ルト３６は再循環ボールナツト装置３２の開口４
１に係合している。リードねじ３１は力抑制装置
ハウジング４６に回転可能に取付けられている。
リードねじ３１が力抑制装置ハウジング４６に取
付けられている詳細に就いては第３図に関連して
以下に詳細に説明しよう。第１図のアングル歯車
箱２６から入力を受けるよう角形駆動開口４７が
設けられている。第２図に示される様に力抑制装
置ハウジング４６の右側には球継手装置４８が設
けられている。球継手装置４８の詳細は第４図に
示されている。球継手装置４８は、図示しない飛
行機構造の一部に対して形成されるべき自在連結
を可能にしている。

力抑制装置２７を断面で示す第３図に就いてい
ま説明する。力抑制装置ハウジング４６内には点
線で示されるウオーム歯車４９が設けられてい
る。ウオーム歯車４９には軸方向に貫通して延び
ている角形駆動開口４７がある。力はウオーム歯
車４９を介して力抑制装置２７に作用される。は
すば平歯車５６がウオーム歯車４９と噛合つて図
示されている。はすば平歯車５６はリードねじ３
１の縮径端部５７に固着される。図示される様に
位置されたキー５８ははすば平歯車５６が縮径端
部５７と一緒に回転できるようにしている。止ナ
ツト５９は縮径端部５７に固着されるよう図示さ
れている。はすば平歯車５６とナツト５９の間に
ベレビルばね６１，６２が設けられている。軸受
ハウジング支持体６６は図示されない手段によつ
て力抑制装置ハウジング４６に固着される。せん
断ピン６７は軸受ハウジング支持体６６の一部を
通つて延び、ブロツクすなわちカラー６８に突入
している。カラー６８はニードルローラ軸受７
１，７２，７３，７４組の間に設けられ、これら
ニードルローラ軸受７１，７２，７３，７４は軸
受レース７６，７７により支持されている。自己
潤滑形の軸受スリーブすなわち軸受レース７６は
カラー６８とリードねじ３１の縮径端部５７との
間に設けられる。ラジアルシール７８が軸受レー
ス７６と軸受ハウジング支持体６６の間に嵌合さ
れている。ピン８１が図示される様な具合にリー
ドねじ３１の縮径端部５７に嵌合される。ピン８
１は軸受レース７６のスロツト８２に滑り係合し
ている。軸受レース７７の右側には図示される様
に一対のベレビルばね８３，８４が設けられてい
る。はすば平歯車５６の両側には歯８６，８７が
一体的に形成されている。はすば平歯車５６の両
側の歯８６，８７の配置は第５図に図示される。
力抑制装置ハウジング４６には一対の環状の組に
歯８５，８５′が一体的に固着されている。歯８
７，８５の噛合いは角度８８，８９を有した歯８
５，８７を示す第７図に見ることができる。せん
断ピン６７の構成と配置が第６図に明示されてい
る。

せん断ピン６７と軸受ハウジング支持体６６と
カラー６８はリードねじ３１の釈放装置を構成し
ている。故障の結果、再循環ボールナツト装置３
２が力抑制装置ハウジング４６から離れる移動中
に停止された場合に、力がニードルローラ軸受７
１，７２によつて感じられる力抑制装置ハウジン
グ４６に向つてリードねじ３１に沿つて軸方向の
力がリードねじ３１に現われよう。せん断ピン６
７が形成される太さと材料は、ニードルローラ軸
受７１，７２を介してカラー６８に軸方向に適用
できる力の制限を制御すなわち設定しよう。リー
ドねじ３１の負荷がせん断ピン６７のせん断強さ
を越せば、カラー６８と関連した軸受装置は図示
にて右の方向に動く。右方向への動きは突然で、
力抑制装置ハウジング４６に固着された環状の組
の歯８５とはすば平歯車５６の側部の歯８７が噛
合うように作動される。これらの歯８７，８５の
噛合いは、リードねじ３１にはすば平歯車５６を
介してウオーム歯車４９から伝達できる回転運動
を阻止する。

再循環ボールナツト装置３２が第２図に示され
る様に右方に動き且つ故障が起きた場合に、リー
ドねじ３１が経験する負荷は、力抑制装置ハウジ
ング４６から離れる方向に力が作用するようにな
る。力抑制装置ハウジング４６から離れる方向の
丁度述べた力は縮径端部５７を介して止ナツト５
９に伝えられ、更にベレビルばね６１，６２、は
すば平歯車５６、ベレビルばね８３，８４を介し
て軸受レース７７に伝えられる。丁度述べた力は
ベレビルばね８３，８４を圧縮して第３図に示さ
れる様にはすば平歯車５６を左方向に動かして、
はすば平歯車５６の側部の歯８６と軸受ハウジン
グ支持体６６により支持された歯８５′との噛合
いをもたらす。これらの歯８６，８５′の噛合い
は、ウオーム歯車４９からはすば平歯車５６を介
したリードねじ３１への力の伝達を防止する。

この発明の上述の説明は、リードねじおよびボ
ールナツト荷重作動器にみられる軸方向の力に応
答し、これによつてリードねじに生じる過度な軸
方向の力がリードねじの固定を生じてリードねじ
を介したボールナツト荷重作動器への力の一層の
伝達を阻止する力抑制装置に明らかになる。

この発明を特定の実施例に就いて図示説明した
が、請求の範囲に記載されるこの発明の精神から
逸脱することなく種々の変更がなし得ることが当
業者には明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明が適用される飛行機の胴体と
翼の一部を示す概要図、第２図はこの発明を実施
した力抑制装置を示す図、第３図は第２図の力抑
制装置の一部の平断面図、第４図は第２図の４−
４線に沿つた断面図、第５図は第３図の５−５線
に沿つた断面部分図、第６図は第３図の６−６線
に沿つた断面部分図、第７図ははすば平歯車側部
の歯と力抑制装置ハウジングの歯との噛合関係を
示す図である。 図中、１２：翼、１３，１４：フラツプ、１
７，１８：力伝達装置、１９：駆動装置、２６：
アングル歯車箱、２７：力抑制装置、３１：リー
ドねじ、３２：再循環ボールナツト装置、３７，
３７′，３８，３８′：車輪、４６：力抑制装置ハ
ウジング、４８：球継手装置、４９：ウオーム歯
車、５６：はすば平歯車、５７：縮径端部、５
９：止ナツト、６１，６２，８３，８４：ベレビ
ルばね、６６：軸受ハウジング支持体、６７：せ
ん断ピン、６８：カラー、７１，７２，７３，７
４：ニードルローラ軸受、８５，８５′８６，８
７：歯。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 力抑制装置ハウジング４６内に回転可能に一
   端にて取付けられたリードねじ３１により支持さ
   れた力伝達往復動する出力部材を形成する再循環
   ボールナツト装置３２、 該力抑制装置ハウジング内で該リードねじに固
   着された入力部材を形成するはすば平歯車５６で
   あつて、該力抑制ハウジング４６に設けられた一
   対の環状の組の歯８５，８５′と噛合うよう出来
   る歯８６，８７を両側に有するはすば平歯車５
   ６、 該力抑制装置ハウジング４６に固着された軸受
   ハウジング支持体６６と、該リードねじ３１に固
   着されたカラー６８と、該軸受ハウジング支持体
   およびカラー６８を連結するせん断ピン６７とか
   ら成る釈放装置、 を組合わせて備え、該リードねじ３１に働く軸方
   向の力が予設定値を超える時に、該リードねじ３
   １の軸方向の移動を生じて該力抑制装置ハウジン
   グ４６に設けられた歯８５，８５′とはすば平歯
   車の両側に設けられた歯８６，８７が係合される
   ようになつた力抑制装置。