特許 6509868 着陸装置駆動システムのフレキシブルインターフェース

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6509868

(24)【登録日】2019年4月12日

(45)【発行日】2019年5月8日

(54)【発明の名称】着陸装置駆動システムのフレキシブルインターフェース

(51)【国際特許分類】

   B64C 25/40 20060101AFI20190422BHJP

   F16H 1/06 20060101ALI20190422BHJP

   F16H 55/10 20060101ALI20190422BHJP

   F16H 55/12 20060101ALI20190422BHJP

   F16D 1/06 20060101ALI20190422BHJP

   F16D 3/16 20060101ALI20190422BHJP

   F16D 3/20 20060101ALI20190422BHJP

【ＦＩ】

   B64C25/40

   F16H1/06

   F16H55/10

   F16H55/12

   F16D1/06 210

   F16D3/16 V

   F16D3/20 Z

【請求項の数】21

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-539632(P2016-539632)

(86)(22)【出願日】2014年9月3日

(65)【公表番号】特表2016-533966(P2016-533966A)

(43)【公表日】2016年11月4日

(86)【国際出願番号】GB2014052653

(87)【国際公開番号】WO2015033125

(87)【国際公開日】20150312

【審査請求日】2017年8月10日

(31)【優先権主張番号】1315802.7

(32)【優先日】2013年9月5日

(33)【優先権主張国】GB

(31)【優先権主張番号】1410034.1

(32)【優先日】2014年6月5日

(33)【優先権主張国】GB

(73)【特許権者】

【識別番号】510286488

【氏名又は名称】エアバス オペレーションズ リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＩＲＢＵＳ ＯＰＥＲＡＴＩＯＮＳ ＬＩＭＩＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】100149249

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 達也

(74)【代理人】

【識別番号】100154003

【弁理士】

【氏名又は名称】片岡 憲一郎

(72)【発明者】

【氏名】アルノー ディディー

【審査官】 諸星 圭祐

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０３０５７０２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００２−３６４７３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１６３８０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２１９９６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３２３０５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０２３３９６９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−１３１８２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５８−１９０１１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第０１／０４６６０５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２０１３−５１４２２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５７−０５７９２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５０３０７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／００２６２８４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２０１３−５１４２２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０２４５３２７９（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第０２５７８７６４（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第０２６８７８５７（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第０２９６３１０３（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第０３０７９６８０（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第０３４９０３０６（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開昭５０−０５９６５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４３３５９６３（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特表平０８−５１１６０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０１１１９０７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−２４１００８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０５４９６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０００５７２６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０２２６６２１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−１３１８７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０３３７８９１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 英国特許出願公告第００５５６２０３（ＧＢ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６４Ｃ ２５／３２−２５／６６

Ｆ１６Ｄ １／０６

Ｆ１６Ｄ ３／１６

Ｆ１６Ｄ ３／２０

Ｆ１６Ｈ １／００− １／２６

Ｆ１６Ｈ ５５／１０−５５／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

航空機着陸装置の駆動システムであって、前記駆動システムは、
ピニオンギアと、
駆動軸線周りに前記ピニオンギアを回転させるよう構成した駆動シャフトと、
前記ピニオンギアに噛合して前記ピニオンギアによって回転可能となるよう構成した被駆動ギアであって、前記着陸装置の車輪に連結可能とし、前記車輪を車輪軸線周りに回転させることができる、該被駆動ギアと、
複数個の被駆動ギア結合部材を有するフレキシブルなインターフェースであって、前記被駆動ギア結合部材それぞれは、被駆動ギアに取り付けた第１連結部分、前記車輪軸線からオフセットした距離で車輪に取り付けることができる第２連結部分、及び第１連結部分と第２連結部分との間の継手を有し、前記継手が第１連結部分と第２連結部分との間における相対移動を可能にする、該フレキシブルインターフェースと、を備え、
前記フレキシブルインターフェースは、１個又は複数個のフェールセーフキャッチを有し、各フェールセーフキャッチは、前記車輪に対して取り付け可能であり、また前記被駆動ギア結合部材のうち１個又は複数個が故障した場合に被駆動ギアを保持するよう構成されている、駆動システム。

【請求項2】

請求項１記載の駆動システムにおいて、前記継手は球面継手とする、駆動システム。

【請求項3】

請求項２記載の駆動システムにおいて、前記球面継手は、第１連結部分又は第２連結部分に対して並進運動できる構成とする、駆動システム。

【請求項4】

請求項１〜３のうちいずれか一項記載の駆動システムにおいて、前記継手は、少なくとも２つの自由度内での相対移動を可能にする、駆動システム。

【請求項5】

請求項１〜４のうちいずれか一項記載の駆動システムにおいて、前記継手は、前記第１連結部分の前記第２連結部分に対する前記車輪軸線にほぼ平行な第１局部軸線に沿う並進運動を可能にする、駆動システム。

【請求項6】

請求項５記載の駆動システムにおいて、前記継手は、前記第１局部軸線に沿う並進運動を生ずる運動学的円筒状継手又は運動学的摺動継手を有する、駆動システム。

【請求項7】

請求項１〜６のうちいずれか一項記載の駆動システムにおいて、前記継手は、前記第１連結部分の前記第２連結部分に対する前記車輪軸線に角度をなす第２局部軸線に沿う並進運動を可能にする、駆動システム。

【請求項8】

請求項７記載の駆動システムにおいて、前記継手は、前記第２局部軸線に沿う並進運動を生ずる運動学的円筒状継手又は運動学的球面継手を有する、駆動システム。

【請求項9】

請求項７又は８記載の駆動システムにおいて、前記第２局部軸線は前記車輪軸線に対してほぼ半径方向に指向する、駆動システム。

【請求項10】

請求項１又は４記載の駆動システムにおいて、前記継手は、前記第１連結部分の前記第２連結部分に対する前記車輪軸線にほぼ平行な第１局部軸線に沿う並進運動、前記第１連結部分の前記第２連結部分に対する前記車輪軸線に角度をなす第２局部軸線に沿う並進運動、及び前記第１連結部分と前記第２連結部分との間の相対回転を可能にする、駆動システム。

【請求項11】

請求項１〜１０のうちいずれか一項記載の駆動システムにおいて、前記被駆動ギアはほぼリング状の形状とし、前記複数個の被駆動ギア結合部材は前記被駆動ギアの周りにほぼ均等に分布させる、駆動システム。

【請求項12】

請求項１〜１１のうちいずれか一項記載の駆動システムにおいて、前記被駆動ギア結合部材それぞれは、前記第１連結部分を前記車輪軸線に向けて押圧するよう構成した弾性部材を有する、駆動システム。

【請求項13】

請求項１〜１２のうちいずれか一項記載の駆動システムにおいて、前記フレキシブルインターフェースは、前記ピニオンギアを前記駆動シャフトに連結して前記ピニオンギアの前記駆動軸線に対する傾動を可能にするよう構成したピニオンギア結合部材を有する、駆動システム。

【請求項14】

請求項１３記載の駆動システムにおいて、前記ピニオンギア結合部材は、前記駆動シャフトと前記ピニオンギアとの間のクラウン状のスプライン継手を有する、駆動システム。

【請求項15】

請求項１３記載の駆動システムにおいて、前記ピニオンギア結合部材は、前記駆動シャフトと前記ピニオンギアとの間の等速継手又はＣＶ継手を有する、駆動システム。

【請求項16】

請求項１３〜１５のうちいずれか一項記載の駆動システムにおいて、前記ピニオンギア結合部材は、前記ピニオンギアの前記駆動軸線に沿う並進運動を可能にする構成とする、駆動システム。

【請求項17】

請求項１〜１６のうちいずれか一項記載の駆動システムにおいて、前記被駆動ギア結合部材それぞれの前記第１連結部分は、前記被駆動ギアに取り付けたブッシュを有し、また前記継手は、前記第２連結部分に連結して前記ブッシュ内で摺動する構成とした連係動作する円筒状のシャフトを有する、駆動システム。

【請求項18】

請求項１〜１７のうちいずれか一項記載の駆動システムにおいて、前記被駆動ギア結合部材それぞれの前記第２連結部分は、ソケット部分を有し、また前記継手は、前記第１連結部分に連結して前記ソケット部分内で回転及び並進運動する構成としたボール部分を有する、駆動システム。

【請求項19】

請求項１記載の駆動システムにおいて、前記１個又は複数個のフェールセーフキャッチは、前記被駆動ギア結合部材のうち１個又は複数個の前記被駆動ギア結合部材における前記第２連結部分に取り付ける、駆動システム。

【請求項20】

請求項１〜１９のうちいずれか一項記載の駆動システムにおいて、前記ピニオンギア及び前記被駆動ギアのうち一方はスプロケットを有し、前記ピニオンギア及び前記被駆動ギアのうち他方はリングを形成するよう構成した一連のローラを有し、前記ローラそれぞれは、前記ピニオンギア又は被駆動ギアの回転軸線から一定距離におけるローラ軸線の周りに回転可能とする、駆動システム。

【請求項21】

請求項２０記載の駆動システムにおいて、前記一連のローラにおける各ローラはピンの周りに回転可能とし、前記ピンは、少なくとも一方の端部を環状支持部材に固着する、駆動システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、航空機着陸装置の車輪と、地上走行用に車輪を回転させる駆動システムとの間におけるフレキシブルなインターフェース（接続部）に関する。

【背景技術】

【0002】

航空機は飛行場における場所間で地上走行することが必要となる。例としては、滑走路と、航空機の乗客が乗り降りする場所（例えば、ターミナルゲート）との間で走行する。一般的にこのような走行は、航空機エンジンからの推力を使用して航空機を前方に推進し、着陸装置車輪を回転させることによって達成する。このような地上走行速度は比較的低いことが必要であるため、エンジンは極めて低出力で稼働しなければならない。このことは、この低出力での推進効率が悪い結果として比較的高い燃料消費が存在することを意味する。このことは、上昇したレベルの大気汚染及び騒音公害の双方を空港周りに局所的にもたらす。さらに、エンジンが低出力で稼働しているときでさえも、一般的に車輪にブレーキをかけて地上走行速度を制限する必要があり、このことは高度のブレーキ摩耗をもたらす。

【0003】

旅客機の逆進、例えば、主エンジンを使用してターミナルゲートから離れることはできない。逆進が必要なとき、又は主エンジン推力による地上走行が実用的でない他の状況において、牽引トラックを使用して航空機を引き回す。このプロセスは面倒であり、長い時間と労力を要し、またコストがかかる。

【0004】

したがって、地上走行操作中に航空機着陸装置の車輪を動かす駆動システムの必要性がある。

【0005】

航空機が地上にある間に車輪を駆動すること、及び着陸前に車輪をスピンさせることの双方を行う幾つかの自律地上走行システムが近年提案されている。例としては、航空機機首動力車輪システムを提案している特許文献１（米国特許出願公開第２００６／００６５７７９号）に記載されているものがあり、このシステムは、クラッチを使用して車輪が自由にスピンできるモードと、車輪を電動モータによって駆動できるモードとの間で切り替える。このクラッチは、さらに、モータが着陸前に車輪を予めスピンさせることができるよう動作可能である。

【0006】

機首着陸装置に限定されない従来構成としては、特許文献２（国際公開第２０１１／０２３５０５号）に記載されているものがある。この特許文献２に開示されているシステムは、被駆動歯付きピニオンギアを車輪における歯付きリングギアとの駆動係合及び離脱状態に移動させるアクチュエータを使用する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】米国特許出願公開第２００６／００６５７７９号明細書

【特許文献2】国際公開第２０１１／０２３５０５号パンフレット

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の第１態様は、航空機着陸装置の駆動システムを提供し、前記駆動システムは、
ピニオンギアと、
駆動軸線周りに前記ピニオンギアを回転させるよう構成した駆動シャフトと、前記ピニオンギアに噛合して前記ピニオンギアによって回転可能となるよう構成した被駆動ギアであって、前記着陸装置の車輪に連結可能とし、前記車輪を車輪軸線周りに回転させることができる、該被駆動ギアと、複数個の被駆動ギア結合部材を有するフレキシブルなインターフェースであって、前記被駆動ギア結合部材それぞれは、被駆動ギアに取り付けた第１連結部分、前記車輪軸線からオフセットした距離で車輪に取り付けることができる第２連結部分、及び第１連結部分と第２連結部分との間の継手を有し、前記継手が第１連結部分と第２連結部分との間における相対移動を可能にする、該フレキシブルインターフェースと、を備える。

【0009】

したがって、フレキシブルインターフェースは、使用中に着陸装置内の変形、例えば、垂直方向荷重及び制動荷重によって生ずる車軸の曲げ、並びに車輪自体の変形から駆動システムを隔絶して、駆動システム及び車輪における摩耗及び／又は応力を制限する。

【0010】

継手は、好適には、第１連結部分と第２連結部分との間の回転運動、好適には、３つ又はそれ以上の自由度での回転運動を生ずる球面継手とする。好適な球面継手としては、例えば、ボール及びソケット継手又は球面軸受がある。このような回転運動は、例えば車軸の曲げによって生ずる車輪の誤整列又は変形から被駆動ギアを隔絶するよう作用し、またさらに、被駆動ギアの車輪に対する組み付けを容易にするのに役立つ。

【0011】

前記球面継手は、さらに、第１連結部分又は第２連結部分に対して並進運動できる構成、例えば、第１部分と第２部分との間で並進運動を達成するために摺動する構成にすることができる。このような並進運動は、被駆動ギアを更なる変形又は誤整列から隔絶するよう作用し得る。

【0012】

幾つかの実施形態において、球面継手は、車輪軸線に対して角度をなす（例えば、車輪軸線に対してほぼ半径方向に指向する）軸線に沿って並進運動（例えば、摺動によって）して、タイヤ荷重によって生ずる車輪形状の変形（例えば、ひし形、又は楕円形の形状への変形）から、及び／又は車輪リムの変形の結果による被駆動ギアとピニオンギアとの間における中心間距離変動から被駆動ギアを隔絶できる構成とし得る。

【0013】

付加的又は代替的に、球面継手は、車輪軸線にほぼ整列する軸線に沿って並進運動して（例えば、摺動によって）、車軸ゆがみの結果による被駆動ギアとピニオンギアとの間の相対傾動から被駆動ギアを隔絶できるよう構成し得る。

【0014】

前記継手は、好適には、少なくとも２つの自由度内での相対移動ができるようにする。

【0015】

前記継手は、前記第１連結部分の前記第２連結部分に対する前記車輪軸線にほぼ平行な（整列する）第１局部軸線に沿う並進運動を可能にし得る。このような運動によれば、被駆動ギアは車輪に対して傾動し、車軸変形の結果による被駆動ギアとピニオンギアとの間の相対傾動を隔絶できる。前記継手は、前記第１局部軸線に沿う並進運動を生ずる運動学的円筒状継手又は運動学的摺動継手を有することができる。

【0016】

前記継手は、前記第１連結部分の前記第２連結部分に対する前記車輪軸線に角度をなす第２局部軸線に沿う並進運動を可能にする。このような運動によれば、被駆動ギアと車輪との間で相対並進運動して、車輪リム変形の結果としての被駆動ギアとピニオンギアとの間の中心間距離変動を隔絶する、及び／又はタイヤ荷重によって生ずる車輪形状変化（例えば、円形から楕円形又はひし形形状への変形）から隔絶することができる。前記継手は、前記第２局部軸線に沿う並進運動を生ずる運動学的円筒状継手又は運動学的ボール継手(又は運動学的球面継手、例えば、摺動可能な運動学的球面継手)を有して第２局部軸線に沿う並進運動を生ずることができる。前記第２局部軸線は前記車輪軸線に対してほぼ半径方向に指向することができる。

【0017】

前記継手は、好適には、前記第１連結部分の前記第２連結部分に対する前記車輪軸線にほぼ平行な第１局部軸線に沿う並進運動、前記第１連結部分の前記第２連結部分に対する前記車輪軸線に角度をなす第２局部軸線に沿う並進運動、及び前記第１連結部分と前記第２連結部分との間の（制限された）相対回転を可能にする。

【0018】

前記被駆動ギアはほぼリング状の形状とすることができ、また前記複数個（好適には、３若しくは５個、又は被駆動ギアから車輪にうまくトルクを伝達するのに必要な個数）の被駆動ギア結合部材は前記被駆動ギアの周りにほぼ均等に分布させることができる。

【0019】

前記被駆動ギア結合部材それぞれは、好適には、前記第１連結部分を前記車輪軸線に向けて押圧するよう構成した弾性部材（例えば、ばね）を有するものとする。このようにして、弾性部材は被駆動ギアを車輪に対して心出しするよう作用する。

【0020】

前記フレキシブルインターフェースは、好適には、前記ピニオンギアを前記駆動シャフトに連結して前記ピニオンギアの前記駆動軸線に対する傾動を可能にするよう構成したピニオンギア結合部材を有する。前記ピニオンギア結合部材は、好適には、前記駆動シャフトと前記ピニオンギアとの間のクラウン状（頂部のある形状）にしたスプライン継手を有する。前記ピニオンギア結合部材は、代案として、前記駆動シャフトと前記ピニオンギアとの間の等速継手（ＣＶ継手）を有する。前記ピニオンギア結合部材は、前記ピニオンギアの前記駆動軸線に沿う並進運動を可能にするよう構成し得る。

【0021】

前記被駆動ギア結合部材それぞれの前記第１連結部分は、前記被駆動ギアに取り付けたブッシュを有し、また前記継手は、前記第２連結部分に連結して前記ブッシュ内で摺動する構成とした連係動作する円筒状のシャフトを有することができる。

【0022】

前記被駆動ギア結合部材それぞれの前記第２連結部分は、ソケット部分を有し、また前記継手は、前記第１連結部分に（好適には、円筒状のシャフトに対して剛性連結によって）連結して前記ソケット部分内で回転及び並進運動する構成としたボール部分を有することができる。

【0023】

前記フレキシブルインターフェースは、１個又は複数個のフェールセーフキャッチを有し、各フェールセーフキャッチは、前記車輪に対して取り付け可能にし、また前記被駆動ギア結合部材のうち１個又は複数個が故障した場合に被駆動ギアを保持するよう構成することができる。前記１個又は複数個のフェールセーフキャッチは、前記被駆動ギア結合部材のうち１個又は複数個の前記被駆動ギア結合部材における前記第２部分に取り付けることができる。

【0024】

好適には、前記ピニオンギア及び前記被駆動ギアのうち一方はスプロケットを有し、前記ピニオンギア及び前記被駆動ギアのうち他方はリングを形成するよう構成した一連のローラを有し、ローラそれぞれは、前記ピニオンギア又は被駆動ギアの回転軸線から一定距離におけるローラ軸線の周りに回転可能とする。前記一連のローラにおける各ローラはピンの周りに回転可能とし、前記ピンは、少なくとも一方の端部を環状支持部材に固着することができる。

【0025】

本発明の態様は、航空機着陸装置の駆動システムを提供し、前記駆動システムは、ピニオンギアと、駆動軸線周りに前記ピニオンギアを回転させるよう構成した駆動シャフトと、前記ピニオンギアに噛合して前記ピニオンギアによって回転可能となるよう構成した被駆動ギアであって、前記着陸装置の車輪に連結可能とし、前記車輪を車輪軸線周りに回転させることができる、該被駆動ギアと、前記駆動シャフトと前記ピニオンギアとの間で、ピニオンギアが前記駆動軸線に対して傾動できるようにするクラウン状のスプライン継手を有するフレキシブルなインターフェースと、を備える。

【0026】

このような構成によれば、車軸ゆがみにより生ずる車輪に対する被駆動ギアの傾動を許容してピニオンギアと被駆動ギアとの間の相対傾動を可能にする。クラウン状のスプライン継手のスプラインは、駆動シャフトからピニオンギアへのトルク伝達を行うとともに、クラウン状の（バレル状にした）形状によれば、ピニオンギアが駆動軸線に対して傾動できるようにする。

【0027】

クラウン状のスプライン継手は、好適には、前記ピニオンギアが前記駆動軸線に沿って並進運動できるよう構成する。クラウン状のスプライン継手は、このような並進運動を達成するため駆動シャフトに対して摺動可能とし得る。

【0028】

本発明に実施形態を、以下に添付図面につき説明する。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1A】着陸装置が使用中に受ける変形の３つのモードのうち１つであり、航空機の重量に起因する垂直方向荷重による車軸ゆがみを示す。

【図1B】着陸装置が使用中に受ける変形の３つのモードのうち１つであり、（水平方向）制動荷重による車軸ゆがみを示す。

【図1C】着陸装置が使用中に受ける変形の３つのモードのうち１つであり、タイヤ荷重による車輪リム変形を示す。

【図2】分かり易くするため着陸装置のモータ及び種々の機構部分は省略して、本発明の実施形態による駆動システムを示す。

【図3】ピニオンギアは省略して、図２の実施形態を示す。

【図4】図２及び３の実施形態の詳細図を示す。

【図5A】本発明の実施形態によるフレキシブルインターフェースの被駆動ギア結合部材を示す。

【図5B】本発明の実施形態によるフレキシブルインターフェースの被駆動ギア結合部材を示す。

【図6】本発明の実施形態による被駆動ギア結合部材のボール／円筒状部継手ソケットの変更例を示す。

【図7】本発明の実施形態による被駆動ギア結合部材のボール／円筒状部継手ソケットの変更例を示す。

【図8A】本発明の実施形態による被駆動ギア結合部材のボール／円筒状部継手ソケットの変更例を示す。

【図8B】本発明の実施形態による被駆動ギア結合部材のボール／円筒状部継手ソケットの変更例を示す。

【図9A】本発明の実施形態によるフレキシブルインターフェースのピニオンギア結合部材を示す。

【図9B】本発明の実施形態によるフレキシブルインターフェースのピニオンギア結合部材を示す。

【図9C】本発明の実施形態によるフレキシブルインターフェースのピニオンギア結合部材を示す。

【発明を実施するための形態】

【0030】

航空機着陸装置は使用中に多くの異なる変形モードを受ける。とくに、各車軸２２０は、着陸装置の脚２３０に対して、航空機の重量に起因する垂直方向荷重の結果としてゆがみを生ずる（図１Ａ、２２０Ａはゆがみを生ずる前の車軸を示し、また２２０Ｂはゆがみを生じた後の車軸を示す）、また制動中に加わる水平方向荷重に起因してゆがみを生ずる（図１Ｂ、２２０Ａはゆがみを生ずる前の車軸を示し、また２２０Ｂはゆがみを生じた後の車軸を示す）。さらに、各車輪リム２１０は、タイヤ荷重に起因して（ひし形又は楕円形に）変形する（図１Ｃ、２１０Ａはゆがみを生ずる前の車輪リムを示し、２１０Ｂはゆがみを生じた後の車輪リムを示す）。各変形モードは、一般的に車輪極端部で±１０ｍｍの範囲内での変形を生ずる。例えば、車輪の垂直方向高さは、タイヤ荷重による車輪ひずみの結果として１０ｍｍ減少し、また垂直方向航空機荷重により生ずる車軸曲がりの結果として約２〜３°にわたり傾動し、これにより車輪リムの周縁において約１０ｍｍの変位を生ずる。

【0031】

図２〜４に示す本発明の実施形態による航空機の自律地上走行用の駆動システム１００は、着陸装置の車輪（ホイール）２００を駆動するよう構成する。駆動システム１００は、クラウン状のスプライン継手３００を有するフレキシブルインターフェースを介して駆動シャフト１２０に取り付けたピニオンギア１１０を有し、駆動シャフト１２０は、適切に歯車を設けたモータ（図示せず）によって駆動される。モータは、１個のみの車輪を駆動する、又は差動装置若しくはそれに類似するものを介して２つ若しくはそれ以上の数の車輪を駆動するよう構成する。したがって、着陸装置における１つ、幾つか、又はすべての車輪を駆動システムによって能動的に駆動することができ、また着陸装置あたり複数駆動システムがあり得る。ピニオンギア１１０は被駆動ギア１３０に噛合し、この被駆動ギア１３０は、環状リムギアの形態とし、車輪リム２１０の周りに均等に分布させた３個の被駆動ギア結合部材４００を有するフレキシブルインターフェースを介して車輪２００の車輪リム２１０に取り付ける。被駆動ギアは駆動ピニオンよりも大きい直径を有する。この構成により、トルク増強ギア比を生じ、また空間を有効利用する。

【0032】

上述の変形モードは、駆動システム１００内に誤整列及び／又は歪みを生ずる結果となり、この理由としては、ピニオンギア１１０を着陸装置の脚又は車軸（図示せず）に取り付けるとともに、被駆動ギア１３０を車軸周りに回転可能な車輪２００に取り付けるからである。フレキシブルインターフェース３００，４００が存在しない場合、車軸ゆがみ（図１Ａ及び１Ｂ）により、被駆動ギア１３０がピニオンギア１１０に対して傾動する結果となり、すなわち、これらギアの回転軸線が互いに傾動する。同様に、フレキシブルインターフェース３００，４００が存在しない場合には、タイヤ荷重に起因する車輪リム変形（図１Ｃ）により、被駆動ギア１３０のピニオンギア１１０に対する並進的変位を生ずる、すなわち、これギアの回転軸線が互いに変位する結果となり得る。このような車輪リム変形は、さらに、被駆動ギア１３０の望ましくないひずみを生じ得る。その他には、被駆動ギア１３０と車輪２００との間を剛性的に連結する場合、車輪リム２１０内に更なる歪みを生じ得る。

【0033】

フレキシブルインターフェース３００，４００は、駆動システム１００をこれら変形から隔絶させるよう作用する。

【0034】

フレキシブルインターフェースにおける被駆動ギア結合部材４００は、それぞれ被駆動ギア１３０のウェブに取り付けたブッシュ４２０内に収容したシャフト部分４１２を有する継手部材４１０を備え、このシャフト部分４１２は、ブッシュ４２０内で限定された並進運動及び回転運動の双方を行うことができ、運動学的円筒状継手を生ずる。

【0035】

継手部材４１０は、さらに、連結部分４１６によってシャフト部分４１２からに離間するボール部分４１４を有し、このボール部分４１４はソケット部材４３０内に収容する。ソケット部材４３０は、車輪リム２１０に堅固に連結し、また内部にボール部分４１４を配置するソケットチャンバ４３２と、連結部分４１６が貫通するとともにソケットチャンバ４３２への開口部をなす溝孔開口４１８とを有する。ソケットチャンバ４３２は、概して継手部材４１０のボール部分４１４が溝孔開口４１８の範囲で区切られる線形経路に沿って運動できるよう細長にする。ボール部分４１４は、さらに、チャンバ４３２内で回転することもできる。このようにして、ボール部分４１４及びソケット部材４３０は運動学的ボール−ソケット継手をなす。

【0036】

各ソケット部材４３０は、ボール部分４１４を車輪軸線に向けて押圧するよう構成したばね４４０を有する。このようにして、３個のばね４４０は、被駆動ギア１３０を車輪リム２１０に対して心出しするよう作用する。

【0037】

各ソケット部材４３０はさらにキャッチフィンガ４５０を有し、このキャッチフィンガ４５０は、ソケット部材４３０に堅固に取り付け、また被駆動ギア１３０のウェブに貫通させた過大サイズの貫通孔４５５に貫通する。貫通孔４５５は、駆動システム１００の正常動作中にはキャッチフィンガ４５０と被駆動ギア１３０との間に接触が確実に生じないようにするが、被駆動ギア結合部材４００の継手部材４１０が破断するか、又は結合部材が故障した場合、キャッチ４５０が被駆動ギア１３０を保持し、車輪２００との連結を維持するサイズにする。

【0038】

図６，７，８Ａ及び８Ｂは、ソケット部材４３０のあり得る形態を示し、適切な形態は、対処すべき特定車輪変形に応じて選択する。図６において、チャンバ４３２は、車輪２００がその周りを回転する車輪軸線に対するほぼ半径方向にボール部分４１４が直線的な線形並進運動を生ずるよう構成する。図７においては、チャンバ４３２は、車輪軸線に対する半径方向に角度をなす方向にボール部分４１４が直線的な線形並進運動を生ずるよう構成する。図８Ａ及び８Ｂにおいて、チャンバは、車輪軸線に対する半径方向に角度をなす、ボール部分４１４の湾曲した線形並進運動（図８Ａにおけるラインは並進運動ラインを示す）を生ずる構成とする。

【0039】

図９Ａ及び９Ｃに示すクラウン状のスプライン継手３００は、ピニオンギア１１０を駆動シャフト１２０の回転軸線に対して傾動できるよう作用する。クラウン状のスプライン継手３００は、複数個の雄形スプライン３１０を有し、これら雄形スプライン３１０は、これらに対応してピニオンギア１１０に形成した複数個の雌形溝３２０と連係動作するよう構成する。これらスプライン３１０及び溝３２０は、継手がバレル（樽）形状を有するよう湾曲させる。したがって、スプライン３１０は、溝３２０内で長手方向に摺動し、ピニオンギア１１０が駆動シャフト１２０に対して傾動することを可能にする。継手３００は、溝３２０内に玉軸受（図示せず）を設け、この移動を容易にすることができる。

【0040】

代替的実施形態において、クラウン状のスプライン継手３００は、等速（ＣＶ、constant velocity）継手に置き換えることができる。

【0041】

他の実施形態において、クラウン状のスプライン継手３００は、駆動シャフト１２０に摺動可能に取り付けて、ピニオンギア１１０と駆動シャフト１２０との間で相対並進運動が可能となるようにすることができる。このような実施形態において、被駆動ギア結合部材４００にはシャフト部分４１２及びブッシュ４２０を設ける必要がなく、その代わり連結部分４１６を被駆動ギア１３０に堅固に連結することができる。

【0042】

さらに他の実施形態において、ボール部分４１４及びソケットチャンバ４３２をシャフト部分及びブッシュ（図示せず）に置換して、運動学的円筒状継手をなすようにすることができる。

【0043】

図示の実施形態において、ピニオンギア１１０及び被駆動ギア１３０は、それぞれローラギア（ピンギア）又はスプロケットとする。他の実施形態において、ピニオンギア１１０はスプロケットとし、また被駆動ギア１３０はローラギアとすることができる。ローラギアは、リング状に配列した一連のローラによって互いに連結し、連続した軌道を形成する２個の堅固な環状リングによって形成した一連のローラを有する。各ローラはピン周りに回転可能にし、このピンは、環状リング相互間に延在し、環状リング相互を堅固に連結する。図示の実施形態において、ローラギアは、互いに隣接する２つのローラ列として示し、他の実施形態において、単一のローラ列のみを必要とする。

【0044】

スプロケット及びローラギアを介してモータ−車輪間の連結を行うことの重要な利点は、このような機構が本来的に堅牢であり、環境汚染に耐性がある点である。したがって、駆動システムをケーシング内に包囲して、デブリ又は他の汚染物が進入するのを防止する必要がない。これに対して、噛合する歯付きギアを採用する駆動システム構成は、汚染物から適正に保護しなければならず、必要とされる保護ケーシングが重量及び費用を増大し、ルーチン点検が困難になる。

【0045】

スプロケット−ローラ構成の他の利点は、噛合する歯付きギア構成よりも、車輪変形及びピニオンと被駆動ギアとの間の誤整列に対してより大きな耐性がある点である。

【0046】

他の実施形態において、ローラギアは、支持部材の外周に沿って延在させ、またこの外周に固定したローラチェーン（アタッチメントチェーン又はアタッチメントローラチェーンとしても知られている）で代用することができる。

【0047】

さらに他の実施形態において、被駆動ギア及びピニオンギアは、駆動変速装置に一般的に使用されるタイプの歯付きギアとすることができる。

【0048】

本発明を１つ又は複数の好適な実施形態につき説明したが、当然のことながら、特許請求の範囲で定義した発明の範囲から逸脱することなく、様々な改変又は変更を行うことができる。

【符号の説明】

【0049】

１００ 駆動システム
１１０ ピニオンギア
１２０ 駆動シャフト
１２１ 回転軸線
１３０ 被駆動ギア
２００ 車輪
２１０ 車輪リム
２２０ 車軸
２３０ 脚
３００ 結合部材（フレキシブルインターフェース）
３１０ 雄形スプライン
３２０ 雌形内部溝
４００ 被駆動ギア結合部材（フレキシブルインターフェース）
４１０ 継手部材
４１２ シャフト部分
４１４ ボール部分
４１６ 連結部分
４１８ 溝孔開口
４２０ ブッシュ
４３０ ソケット部材
４３２ ソケットチャンバ
４４０ ばね
４５０ キャッチフィンガ
４５５ 貫通孔

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【図9C】