JPH0146359B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、飛行機の上における二次操縦翼面の
位置決めのために使用されることができるアクチ
ユエータ装置に関するものであり、一層詳細に
は、アクチユエータ装置の主動力系統の伝達部品
の最初の破損の場合に、二次操縦翼面の非対称的
な展開を阻止するように設計されたアクチユエー
タ装置に関するものである。

従来の技術 飛行機の操縦の安全な制御のためには、飛行機
の両側上の主翼のフラツプ・パネルや、スラツト
のような二次操縦翼面を、対称的に維持すること
が必要である。このような二次操縦翼面の非対称
的な展開は、飛行機の両側の上に加えられる揚力
に不均衡を生じさせ、これにより、飛行機を制御
不可能な状態とさせる傾向とする。従来のアクチ
ユエータ装置は、飛行機の両側上の二次操縦翼面
が、アクチユエータ装置の正常の作動の故障の結
果として、二次操縦翼面の位置が非対称となり始
めた時に、飛行機の両側上の二次操縦翼面の相対
位置を検出し、二次操縦翼面のそれ以上の運動を
制動することにより、この問題を阻止している。

米国特許第3986689号に開示されているこのよ
うな従来技術のアクチユエータ装置の一つにおい
ては、各主翼の上のフラツプ・パネルが、１個、
又は、それ以上のボール・ねじ機構を介して、主
翼に関して、進められ、あるいは、引込められる
ことができるようになつている。各ボール・ねじ
機構を連結している飛行機の中の動力駆動ユニツ
トが、操縦士の制御の下に、フラツプ・パネルを
進めるか、又は、引込めるかするように作動さ
れ、飛行機の操縦士により希望されるとおりに、
より大きな揚力、又は、抵抗を達成することがで
きるようになつている。

このボール・ねじ機構を作動させるためのトル
クは、通常、動力駆動ユニツトと、ボール・ねじ
機構との間を連結している主荷重経路を経て伝達
される。主荷重経路の中に破損がある場合には、
主荷重経路の両外端部の間を連結しているバツク
アツプ荷重経路が、動力をボール・ねじ機構に伝
達するために利用することが可能となつており、
これにより、飛行機の二次操縦翼面の対称的な位
置決めが、依然として達成することができるよう
にする。主荷重経路の各端部を連結することによ
り、いずかの端部から、バツクアツプ軸を経て、
トルクが伝達されることを、可能とさせる。従つ
て、若しも、例えば、飛行機の一つの側の主動力
経路の中央部分の中に破損があるならば、トルク
は、バツクアツプ荷重経路を介して、飛行機の反
対側から、破損箇所まで伝達され、これにより、
一つの側の上の残つているボール・ねじ機構のす
べてへ、反対方向から動力を与える。

発明が解決しようとする課題 本発明は、製作するのに、より容易であり、よ
り経費が掛からないだけでは無く、主荷重系統の
破損により、損傷される可能性が遥かに少なく、
あるいは、主荷重系統の破損の場合に、それを迅
速に且つ確実に指示し、二次操縦翼面の対称性を
維持することが可能である飛行機の二次操縦翼面
のアクチユエータ装置を得ることを、その課題と
するものである。

課題を解決するための手段 本発明は、この課題を解決するために、バツク
アツプ軸が主動力経路から分離されていると共に
バツクアツプ軸が主動力経路とほぼ平行にそれか
ら間隔を置かれており、これにより、完全のため
に、バツクアツプ軸の容易な保守、交換及び視覚
による検査を可能とさせるアクチユエータ装置の
構成を考えているものである。

本発明の他の特に独特な特徴は、荷重の下にあ
る時におけるバツクアツプ軸のねじりたわみを使
用し、飛行機の操縦士に、主荷重経路の中の破損
を警告する信号を発生することにある。有利に
は、主荷重経路の中の破損を指示するために作動
する荷重検出器の一部分として、バツクアツプ軸
それ自体を使用することにより、主荷重経路の中
における破損の一層信頼性のある指示が、達成さ
れる。なぜならば、バツクアツプ軸の中のねじり
たわみは、バツクアツプ軸の実質的な負荷によ
り、生ずることができるだけであり、また、この
ことは、主荷重経路の中における破損の結果とし
て生ずることが、できるだけであるからである。

バツクアツプ軸のねじりたわみを測定するため
に、接近検出器が、バツクアツプ軸の両端部の相
対的角度位置を比較し、操縦士に主荷重経路の中
における破損を指示する信号を与えるのに利用さ
れている。

実施例 以下、本発明をその実施例を示す添付図面に基
づいて、詳細に説明をする。

例示の目的で図面に示されるように、本発明
が、飛行機の両主翼の上の二次操縦翼面の対称的
な位置決めに使用するためのアクチユエータ装置
１０の中に、実施されている。本実施例において
は、このアクチユエータ装置１０は、飛行機の主
翼の内部に、最後部のけた１３の背後に、主翼の
揚力、又は、抵抗を変えるために、フラツプ・パ
ネル１１を作動された位置と、引込められた位置
との間を動かすために、取り付けられているもの
として、示されている。主翼の内部において、フ
ラツプ・パネル１１は、横方向に延びている軌道
（図示されていない）により案内され、また、フ
ラツプ・パネル１１の対向する端部に連結され
て、フラツプ・パネル１１を軌道に沿つて、作動
された位置と、引込められた位置との間を動くよ
うに、ボール・ねじ機構、又は、回転型機械式駆
動装置１４がある。第１図に示されるように、各
主翼の中に、４個のボール・ねじ機構１４が、３
個のフラツプ・パネル１１を動かすために設けら
れている。代表的なボール・ねじ機構１４が、第
３図に示されているが、これは、通常のねじ軸１
６の上に取り付けられたボール・ナツト１５を含
んでおり、ボール・ナツト１５は、ねじ軸が回転
される時に、ねじ軸１６に沿つて動くようになつ
ている。ボール・ナツト１５の反対側から突出し
て、平行なリンク１９に軸承されているトラニオ
ン１７があるが、これらのリンク１９は、隣接す
るフラツプ・パネル１１の端板２０に、ねじ２１
のような適当な手段により連結されるようになつ
ており、これにより、フラツプ・パネル１１が、
ボール・ねじ機構１４がねじ軸１６を通る時に、
ボール・ナツト１５により支持されるようにす
る。

飛行機の両主翼の間に置かれた動力駆動装置２
３が、各主翼の中の４個のボール・ねじ機構１４
のそれぞれに、たわみ可能な軸部分２４により直
列に駆動されるように連結されているが、これら
のたわみ可能な軸部分２４は、動力駆動装置２３
から、ボール・ねじ機構１４にトルクを供給する
ための主動力経路を形成している。動力駆動装置
２３は、飛行機の操縦士により、たわみ可能な軸
部分２４を、前方にか、又は、後方にか、回転さ
せるように制御され、フラツプ・パネル１１を、
希望されるとおりに作動させ、又は、引込められ
るようにすることができる。第５図に略図により
示されるように、操縦士制御レバー２５が、ポテ
ンシヨメータ２６につながつており、制御器２７
に方向制御信号を与えるが、制御器２７は、線２
９及び３０を介してソレノイド３１及び３３に接
続されている。動力駆動装置２３は、流体的に作
動されるモータ３４を含んでいるが、その出力
は、直接的に、たわみ可能な軸部分２４に連結さ
れている。この動力駆動装置２３の中の常時係合
ブレーキ３２が、フラツプ・パネル１１を運動し
ないように保持するように作動をするが、モータ
３４が作動されると、ブレーキ３２を解放し、フ
ラツプ・パネル１１の運動を可能とさせる。ソレ
ノイド３１及び３３は、モータ制御弁３５を、作
動位置と、引込み位置との間を移動させるのに役
立つており、これにより、流体源（図示されてい
ない）からの流体が、供給管路３８から、流体管
路３６、又は、３７を経て供給され、モータ３４
の出力の回転方向を制御し、その結果、たわみ可
能な軸部分２４の回転方向を制御する。

たわみ可能な軸部分２４の一つの中の破損の場
合に、飛行機の各主翼の上のフラツプ・パネル１
１の対称的な展開を確実とするために、バツクア
ツプ荷重経路が、外側の２個の主動力経路２２の
対向する端部の間を延びているバツクアツプ軸５
５により、形成されている。バツクアツプ軸５５
の両端部は、アクチユエータ装置１０の正常の運
転の間には、同一方向に同一速度で駆動され、こ
れにより、バツクアツプ軸５５が、摩擦損失を除
いて、無負荷であるようにし、これにより、バツ
クアツプ軸５５に、主動力経路２２の部品に比
べ、本質的に、無限の負荷寿命を与えるようにす
る。

第２図に示されるように、バツクアツプ軸５５
並びにたわみ可能な軸部分２４は、たわみ可能な
保護金網ケーシング５７の中に、はめ込まれたワ
イヤ・ケーブル５６製の中心コアから形成されて
いるが、金網ケーシング５７それ自身は、プラス
チツクのさや５９の中に収納されている。バツク
アツプ軸５５及びたわみ可能な軸部分２４の各端
部は、雌の取り付け金具４３を含んでおり、ま
た、これらの金具４３は、ボール・ねじ機構１４
のハウジング４５に固着されたもののように、雄
の取り付け金具４４の上にねじ込まれるようにさ
れている（第４図参照）。

中心コア５６の各端部は、雌の取り付け金具４
３から突出しており、また、本実施例において
は、アクチユエータ装置１０の種々の部品に適合
するスプラインに、はまり込むように六角形のス
プライン４６を含んでいる。例えば、ボール・ね
じ機構１４の中には、スプライン４７が、ハウジ
ング４５に軸承されているウオーム歯車４９の対
向する端部の中に形成されている（第３及び４図
参照）。ウオーム歯車４９は、ねじ軸１６に固定
された歯車８０とかみ合つており、これにより、
ウオーム歯車４９が、たわみ可能な軸部分２４に
より回転される時に、歯車５０が、たわみ可能な
軸部分２４の回転軸に対して垂直な方向に回転さ
れ、ねじ軸１６を回転するようにし、これによ
り、ボール・ナツト１５が、ねじ軸１６を横断す
るようにさせる。ボール・ねじ機構１４の外端部
は、ボール・ねじ機構１４のねじ軸１６の軸に対
して横方向の運動に抗して、ジヤーナル５１の内
部に回転自在に支持されている。

本発明の一つの重要な特徴によると、アクチユ
エータ装置１０の構造及び保守が簡単化され、ま
た、運転の信頼性が、本質的に増強される。これ
らの目的で、バツクアツプ軸５５は、外端部５４
の間を連結している単一の、連続的な軸として形
成されているが、しかしながら主動力経路２２と
は分離され且つそれとほぼ並行に且つそれから間
隔を置かれている。また、一つの特別に新規な概
念が、主動力経路２２の中の破損を検出するのに
利用されており、バツクアツプ軸５５のねじりた
わみが、破損を指示する信号を形成するために、
感じられるようになつている。有利に、この破損
の検出方法は、主動力経路２２の中の破損の非常
に信頼性のある指示を与える。なぜならば、バツ
クアツプ軸５５の中のねじりたわみは、このバツ
クアツプ軸５５を経て実質的なトルクが伝達され
る結果としてだけ生ずることができ、また、この
ようなトルクは、主動力経路２２の中の破損によ
つてだけ伝達されるからである。このようにし
て、バツクアツプ軸５５それ自体は、主動力経路
２２の中の、たわみ可能な軸部分２４の一つの破
損を指示する荷重検出器として役立つものであ
る。

本実施例においては、第１及び２図に示される
ように、２個の変換装置６０の形状の手段が、ア
クチユエータ装置１０の中に設けられており、そ
れぞれ、バツクアツプ軸５５の反対側の端部を、
主動力経路２２の反対側の端部に連結するため
に、２個の外端部５４のそれぞれの間にある。こ
のような変換装置６０の単に１個だけが、第２図
に完全に示されているが、それは、３個の歯車６
３，６４及び６５の歯車列を含んでいるハウジン
グ６１を含んでいるが、これらの歯車は、ハウジ
ング６１の内部に軸承されている。本実施例にお
いては上部歯車６３は、スプラインを設けられた
短軸６７を受け取る、スプラインを設けられた中
央開口６６を設けられている。この短軸６７は、
主動力経路２２の外端部５４を、最外方のボー
ル・ねじ機構１４を介して、変換装置６０に連結
するのに利用されている。第２及び第４図に示さ
れるように、短軸６７は、外方のボール・ねじ機
構１４のウオーム歯車４９の適合するスプライン
４７の内部に、受け取られることができるように
なつている。

バツクアツプ軸５５の中のねじりたわみを検出
するために、磁気接近感知器６９を用いたひずみ
検出手段が、ハウジング６１の外側の上に、下部
歯車６５に隣接して取り付けられており、また、
この磁気接近感知器６９は、線７０を経て制御器
２７に電気的に接続されている（第５図参照）。
下部歯車６５に固着されて、数個（本実施例にお
いては、６個であるが、２個が見えるだけであ
る）の磁気挿入体７１があるが、これらは、磁気
接近感知器６９を通過して回転される時に、磁気
接近感知器６９を、線７０の中に信号を生成する
ようにさせる。一層詳細には、磁気挿入体７１
は、車７２及び一体の軸７３により支持されてい
る。この一体の軸７３は、歯車６５の中心開口７
４を貫いてはめ込まれ、歯車６５の１側から突出
しており、また、ピン７８により、歯車６５に対
する回転を阻止されている。車７２の一体の軸７
３の突出端部の回りを延びて、歯車６５と一体に
形成されたハブ・スリーブ７５がある。ハブ・ス
リーブ７５の中心開口は、六角形状のスプライン
４７を形成されており、バツクアツプ軸５５の六
角形状の端部部分４６を入れ子式に受け取り、バ
ツクアツプ軸５５の歯車６５との駆動連結を与え
ている。ハブ・スリーブ７５の回りには、歯車ハ
ウジング６１に固着されて外部ねじを切られたカ
ラー７７があるが、このカラー７７は、ハブ・ス
リーブ７５を越えて内方に延びており、また、雄
の取り付け金具４４を含んでおり、この金具４４
は、バツクアツプ軸５５の継手４３をねじにより
受け取り、バツクアツプ軸５５を転換装置６０の
ハウジング６１に固着している。

バツクアツプ軸５５が、フラツプ・パネル１１
の運動の間に回転する時は、制御器２７は、２個
の線７０を介して、バツクアツプ軸５５の対向す
る端部の２個の磁気接近感知器６９のそれぞれか
ら、信号を受け取る。バツクアツプ軸５５を経
て、ほとんどトルクが伝達されず、あるいは、何
らのトルクも伝達されない正常の運転状態の下に
おいては、２個の磁気接近感知器６９からの信号
は、相互に一定のままである。しかしながら、万
一、主動力経路２２のたわみ可能な軸部分２４の
一つが破損し、これにより、トルクがバツクアツ
プ軸５５を介して伝達されるようになるならば、
バツクアツプ軸５５の１端部は、他端部に関して
角度的に進められ、このバツクアツプ軸５５の中
の角度的な進み、又は、ねじりたわみは、２個の
磁気接近感知器６９の一つからの信号の変動によ
り現われる。この変動が、制御器２７の中におい
て検出され、線７８の中に信号を生成し、主動力
経路２２の中の破損を指示する。

発明の効果 前述のことから、本発明は、飛行機の両側上の
フラツプ・パネル１１のような第一の二次操縦翼
面及び第二の二次操縦翼面の間における、主荷重
経路２０の中の破損の前後における位置決め及び
実質的な対称性を維持するための新規で且つ改良
されたアクチユエータ装置を提供するものである
ことが分かる。特に、ここに例示したアクチユエ
ータ装置は、主動力経路の長手軸から分離して並
行に置かれたバツクアツプ軸５５により構成され
ており、これにより、アクチユエータ装置を全体
として大いに簡単化し、アクチユエータ装置の検
査及び保守を容易とし、また、運用を一層信頼性
があるようにする。更に、バツクアツプ軸５５の
中におけるねじりたわみを測定することによる主
動力経路２２のたわみ可能な軸部分２４の一つの
中の破損の検出の独特な方法は、主動力経路２２
の中の破損の一層信頼性のある指示を与える。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施したアクチユエータ装
置を、飛行機の主翼の一部及び二次操縦翼面を仮
想線により示した平面図、第２図は、主動力経路
をバツクアツプ荷重経路に連結する、バツクアツ
プ軸の中のねじりたわみを検出するための検出器
と共に示す横断面図、第３図は、飛行機の二次操
縦翼面を作動位置と、引込み位置との間を動かす
のに利用されるボール・ねじ機構を示す側面図、
第４図は、第３図の線４−４に沿う横断面図、第
５図は、本発明によるアクチユエータ装置の制御
装置の略図である。 １０……アクチユエータ装置、１１……フラツ
プ・パネル、１４……回転型機械式駆動装置（ボ
ール・ねじ機構機構）、１６……ねじ軸、２２…
…主動力経路、２３……動力駆動装置、２４……
たわみ可能な軸部分、２７……制御器、５５……
バツクアツプ軸、６０……転換装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 飛行機に両側の第一の二次操縦翼面及び第二
   の二次操縦翼面を本質的に対称的に位置決めし、
   それらを本質的に対称的に維持するためのアクチ
   ユエータ装置において 動力駆動装置と 前記第一の二次操縦翼面を作動位置と引込位置
   との間において位置決めするために、前記第一の
   二次操縦翼面に連結されるようにされた第一の回
   転型機械式駆動装置と 前記第二の二次操縦翼面を前記第一の二次操縦
   翼面の位置に対して対称的に作動位置と引込位置
   との間において位置決めをするために、前記第二
   の二次操縦翼面に連結されるようにされた第二の
   回転型機械式駆動装置と 第一のたわみ可能な軸部分及び第二のたわみ可
   能な軸部分により形成され、前記第一のたわみ可
   能な軸部分及び第二のたわみ可能な軸部分が反対
   側の外端部をそれぞれ前記第一の回転型機械式駆
   動装置及び第二の回転型機械式駆動装置に駆動す
   るように連結されると共に内端部を前記動力駆動
   装置に駆動されるように連結され、これにより、
   前記第一の二次操縦翼面及び第二の二次操縦翼面
   を対称的に動かすために前記第一の回転型機械式
   駆動装置及び第二の回転型機械式駆動装置に動力
   を与えるようにしている主動力経路と 前記第一のたわみ可能な軸部分の外端部と、第
   二のたわみ可能な軸部分の外端部との間に駆動可
   能に連結されると共に前記主動力経路の長手方向
   の中心軸からほぼ平行に間隔を置かれている長手
   方向の中心軸を有しているたわみ可能なバツクア
   ツプ軸と 前記たわみ可能なバツクアツプ軸の対向する端
   部に置かれ、前記主動力経路に破損があると、バ
   ツクアツプ軸の中にそのトルクの伝達から生ずる
   ねじりひずみを検出するための磁気接近感知器及
   びバツクアツプ軸に連結された磁気挿入体とから
   成るねじりひずみ検出手段と 前記ねじりひずみ検出手段の磁気接近感知器に
   連結され、ねじりひずみ検出手段が検出した前記
   バツクアツプ軸の中に生じたねじりひずみを、そ
   れに対応する電気信号として受け取り、指示する
   ための制御器から構成されている指示手段と から成り立つていることを特徴とする飛行機の二
   次操縦翼面のアクチユエータ装置。 ２ 前記第一のたわみ可能な軸部分及び第二のた
   わみ可能な軸部分並びに前記バツクアツプ軸のそ
   れぞれが、実質的に連続的な、一体のたわみ可能
   な中心コアと、前記中心コアの上にはめられた保
   護金網ケーシングとから構成されている特許請求
   の範囲第１項記載の飛行機の二次操縦翼面のアク
   チユエータ装置。