特許 7541859 航空機のためのフラップ作動システム

(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】

(24)【登録日】2024-08-21

(45)【発行日】2024-08-29

(54)【発明の名称】航空機のためのフラップ作動システム

(51)【国際特許分類】

   B64C 13/00 20060101AFI20240822BHJP

   F16D 3/16 20060101ALI20240822BHJP

   F16H 1/12 20060101ALI20240822BHJP

【ＦＩ】

B64C13/00

F16D3/16 A

F16H1/12

【請求項の数】 15

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2020118339

(22)【出願日】2020-07-09

(65)【公開番号】P2021020670

(43)【公開日】2021-02-18

【審査請求日】2023-07-05

(31)【優先権主張番号】16/506,206

(32)【優先日】2019-07-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】500520743

【氏名又は名称】ザ・ボーイング・カンパニー

【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】グルーナー， ブライアン ジェイ．

(72)【発明者】

【氏名】ツァイ， ケビン

【審査官】大宮 功次

(56)【参考文献】

【文献】米国特許第０２７７９５５５（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許第０４６０５１８７（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０１５５０５３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０３５５２５３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－０６７３７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０９３８３７８９（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６４Ｃ １３／００

Ｆ１６Ｄ ３／１６

Ｆ１６Ｈ １／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

航空機（１００）の翼（１１４）に結合されたフラップ（１２６）を流れ方向（１７０）に作動させるためのシステム（１４０）であって、
第１の回転軸（１６８）の周りで回転可能である駆動歯車（１６０）を備える歯車付きロータリアクチュエータ（１４２）と、
クランクシャフト（１４４）であって、前記第１の回転軸（１６８）に対して角度が付けられている第２の回転軸（１７４）の周りで前記クランクシャフト（１４４）を回転させるように、前記歯車付きロータリアクチュエータ（１４２）の前記駆動歯車（１６０）と歯車噛み合い係合している従動歯車（１６２）を備えるクランクシャフト（１４４）と、
前記クランクシャフト（１４４）に共回転可能に結合されており、前記フラップ（１２６）に結合されるように構成されたクランクアーム（１５６）であって、前記第２の回転軸（１７４）の周りの前記クランクシャフト（１４４）の回転が、前記第２の回転軸（１７４）に垂直な方向に前記クランクアーム（１５６）を回転させる、クランクアーム（１５６）と、
前記クランクシャフト（１４４）が、前記第２の回転軸（１７４）と同軸であり前記クランクシャフト（１４４）を完全に貫通している中央チャネル（１５４）と、
を備え、
前記中央チャネル（１５４）の直径が、前記第２の回転軸（１７４）に沿って変化する、システム（１４０）。

【請求項2】

前記第２の回転軸（１７４）が、前記流れ方向（１７０）に対して垂直であるとき、前記第１の回転軸（１６８）が、前記翼（１１４）の翼長方向（１７２）に平行である、請求項１に記載のシステム（１４０）。

【請求項3】

前記中央チャネル（１５４）の前記直径が、前記中央チャネル（１５４）の軸線方向における端部から前記第２の回転軸（１７４）に沿って減少し、増加する、請求項１に記載のシステム（１４０）。

【請求項4】

前記クランクシャフト（１４４）が、
前記第２の回転軸（１７４）に沿って一定の外寸を有する中央部（１８４）と、
前記第２の回転軸（１７４）に沿って前記中央部（１８４）から離れて増加する外寸を有する第１のフレア部（１５８）と、
前記中央部（１８４）によって前記第１のフレア部から離間され、前記第２の回転軸（１７４）に沿って前記中央部（１８４）から離れて増加する外寸を有する第２のフレア部（１５８）と、
を備える、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム（１４０）。

【請求項5】

前記中央チャネル（１５４）の前記直径が、
前記中央部（１８４）内で一定であり、
前記中央部（１８４）から離れて前記第１のフレア部（１５８）内で増加し、
前記中央部（１８４）から離れて前記第２のフレア部（１５８）内で増加する、請求項４に記載のシステム（１４０）。

【請求項6】

前記中央部（１８４）が、前記第２の回転軸（１７４）に垂直な平面に沿った非円形の断面形状を有する、請求項４または５に記載のシステム（１４０）。

【請求項7】

前記クランクアーム（１５６）が、前記クランクシャフト（１４４）の前記中央部（１８４）の周りに一緒に取り付けられた第１の部分（１８０）および第２の部分（１８２）を備え、
前記第１の部分（１８０）および前記第２の部分（１８２）が、前記中央部（１８４）の前記非円形の断面形状と相補的になるような形状のクランク開口（１９０）を画定する、請求項６に記載のシステム（１４０）。

【請求項8】

前記歯車付きロータリアクチュエータ（１４２）および前記クランクシャフト（１４４）の前記中央チャネル（１５４）を通過しているトルクシャフト（１５２）を、さらに備え、
前記トルクシャフト（１５２）が、前記第１の回転軸（１６８）の周りの前記駆動歯車（１６０）の回転を駆動するように、前記駆動歯車（１６０）と相互に回動不能に結合されており、
前記トルクシャフト（１５２）が、前記クランクシャフト（１４４）に接触することなく、前記クランクシャフト（１４４）の前記中央チャネル（１５４）を通過しており、
前記トルクシャフト（１５２）が、前記中央チャネル（１５４）を通過しているとき、前記トルクシャフト（１５２）は、前記第２の回転軸（１７４）に対して角度が付けられている、請求項１から７のいずれか一項に記載のシステム（１４０）。

【請求項9】

前記トルクシャフト（１５２）を取り囲み、前記トルクシャフト（１５２）と同心であるトルクチューブ（１５０）を、さらに備え、
前記トルクチューブ（１５０）が、前記トルクシャフト（１５２）と共回転可能に結合されており、
前記トルクチューブ（１５０）が、前記トルクシャフト（１５２）から前記歯車付きロータリアクチュエータ（１４２）にトルクを伝達するように、前記歯車付きロータリアクチュエータ（１４２）と直接に歯車噛み合い係合している、請求項８に記載のシステム（１４０）。

【請求項10】

前記第２の回転軸（１７４）に垂直であり、取り付け面（１４７）を備える第２の支持リブ（１４６Ｂ）と、
前記第２の支持リブ（１４６Ｂ）に平行であり、前記第２の支持リブ（１４６Ｂ）から離間された第１の支持リブ（１４６Ａ）と、
をさらに備え、
前記クランクシャフト（１４４）が、前記第１の支持リブ（１４６Ａ）と前記第２の支持リブ（１４６Ｂ）との間に配置されており、
前記歯車付きロータリアクチュエータ（１４２）が、前記第２の支持リブ（１４６Ｂ）の前記取り付け面（１４７）に回動可能に当接されている、請求項１から９のいずれか一項に記載のシステム（１４０）。

【請求項11】

本体（１１２）と、
前記本体（１１２）に結合され、前記本体（１１２）から翼長方向に延在する翼（１１４）と、
前記翼（１１４）に結合され、前記翼（１１４）から展開可能なフラップ（１２６）と、
前記翼（１１４）に結合されたシステム（１４０）であって、
第１の回転軸（１６８）の周りで回転可能である駆動歯車（１６０）を備える歯車付きロータリアクチュエータ（１４２）と、
クランクシャフト（１４４）であって、前記第１の回転軸（１６８）に対して角度が付けられている第２の回転軸（１７４）の周りで前記クランクシャフト（１４４）を回転させるように、前記歯車付きロータリアクチュエータ（１４２）の前記駆動歯車（１６０）と歯車噛み合い係合している従動歯車（１６２）を備えるクランクシャフト（１４４）と、
前記クランクシャフト（１４４）に共回転可能に結合され、前記フラップ（１２６）と結合されたクランクアーム（１５６）であって、前記第２の回転軸（１７４）の周りの前記クランクシャフト（１４４）の回転が、前記第２の回転軸（１７４）に垂直な方向に前記クランクアーム（１５６）を回転させ、前記フラップ（１２６）を移動させる、クランクアーム（１５６）と、を備えるシステム（１４０）と、
を備え、
前記クランクシャフト（１４４）が、前記第２の回転軸（１７４）と同軸であり前記クランクシャフト（１４４）を完全に貫通している中央チャネル（１５４）を備え、
前記中央チャネル（１５４）の直径が、前記第２の回転軸（１７４）に沿って変化し、
前記システム（１４０）が、前記歯車付きロータリアクチュエータ（１４２）および前記クランクシャフト（１４４）の前記中央チャネル（１５４）を通過しているトルクシャフト（１５２）を、さらに備え、
前記システム（１４０）が、前記トルクシャフト（１５２）と共回転可能に結合され、前記駆動歯車（１６０）と回転可能に結合されて、前記第１の回転軸（１６８）の周りの前記駆動歯車（１６０）の回転を駆動するトルクチューブ（１５０）を、さらに備え、
前記トルクシャフト（１５２）が、前記クランクシャフト（１４４）に接触することなく、前記クランクシャフト（１４４）の前記中央チャネル（１５４）を通過しており、
前記トルクシャフト（１５２）および前記トルクチューブ（１５０）が、前記第１の回転軸（１６８）の周りで回転可能である、航空機（１００）。

【請求項12】

前記クランクシャフト（１４４）が、前記第２の回転軸（１７４）と同軸であり前記クランクシャフト（１４４）を完全に貫通している中央チャネル（１５４）を備え、
前記中央チャネル（１５４）の直径が、前記第２の回転軸（１７４）に沿って変化する、請求項１１に記載の航空機（１００）。

【請求項13】

前記中央チャネル（１５４）の前記直径が、前記中央チャネル（１５４）の軸線方向における端部から前記第２の回転軸（１７４）に沿って減少し、増加する、請求項１２に記載の航空機（１００）。

【請求項14】

前記翼（１１４）に結合され、前記翼（１１４）から展開可能な第２のフラップ（１２６）と、
前記システム（１４０）と同じ特徴を有する、前記翼に結合された第２のシステム（１４０）と、
をさらに備え、
前記第２のシステム（１４０）のクランクアーム（１５６）が、前記第２のフラップ（１２６）に結合されており、
前記システム（１４０）が、前記トルクシャフト（１５２）と共回転可能に結合され、前記第２のシステム（１４０）の歯車付きロータリアクチュエータ（１４２）の駆動歯車（１６０）と回転可能に結合されて、前記第１の回転軸（１６８）の周りの、前記第２のシステム（１４０）の前記歯車付きロータリアクチュエータ（１４２）の前記駆動歯車（１６０）の回転を駆動する第２のトルクチューブ（１５０）を、さらに備える、請求項１１に記載の航空機（１００）。

【請求項15】

航空機（１００）の翼（１１４）に結合されたフラップ（１２６）を、前記翼（１１４）に対して流れ方向（１７０）に作動させる方法（２００）であって、
前記翼（１１４）の翼長方向（１７２）に平行である第１の回転軸（１６８）の周りで歯車付きロータリアクチュエータ（１４２）の駆動歯車（１６０）を回転させることと、
クランクシャフト（１４４）の従動歯車（１６２）にトルクを伝達して、前記第１の回転軸（１６８）に対して角度が付けられており、前記流れ方向（１７０）に垂直である第２の回転軸（１７４）の周りで前記クランクシャフト（１４４）の前記従動歯車（１６２）を回転させることと、
前記第２の回転軸（１７４）の周りの前記従動歯車（１６２）の回転に応答して、クランクアーム（１５６）を前記流れ方向（１７０）に回転させることと、
前記クランクアーム（１５６）が前記流れ方向（１７０）に移動することに応答して、前記流れ方向（１７０）に前記フラップ（１２６）を並進的に移動させることと、
を含み、
前記クランクシャフト（１４４）が、前記第２の回転軸（１７４）と同軸であり前記クランクシャフト（１４４）を完全に貫通している中央チャネル（１５４）を備え、
前記中央チャネル（１５４）の直径が、前記第２の回転軸（１７４）に沿って変化する、方法（２００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、一般に、航空機に関し、より具体的には、航空機の翼に結合されたフラップを作動させるためのシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

航空機の翼に結合されたフラップは、翼によって生成される揚力を調整するために使用される。例えば、フラップは、離着陸時に抗力と揚力を高めるために展開され、巡航速度で格納される。フラップは、設定された運動経路に沿って展開され、格納される。特に今日の民間航空機の比較的薄い後退翼では、コスト効率が高く、単純で、軽快な方法で、流れ方向の設定された運動経路に沿ってフラップを作動させることは、難しい場合がある。

【発明の概要】

【0003】

本出願の主題は、現在の最先端技術に応じて、詳細には、従来のフラップ作動システムおよび方法の欠点に応じて開発された。本出願の主題は、従来技術の上記の欠点を克服する、航空機のためのフラップ作動システム、および対応する方法の例を提供する。

【0004】

航空機の翼に結合されたフラップを流れ方向に作動させるためのシステムが、本明細書に開示される。このシステムは、第１の回転軸の周りで回転可能な駆動歯車を含む歯車付きロータリアクチュエータを備える。このシステムはまた、第２の回転軸の周りでクランクシャフトを回転させるために、歯車付きロータリアクチュエータの駆動歯車と歯車噛み合い係合している従動歯車を含むクランクシャフトを備える。第２の回転軸は、第１の回転軸に対して角度が付けられている。このシステムは、クランクシャフトに共回転可能に結合され、フラップに結合されるように構成されたクランクアームを、さらに備える。第２の回転軸の周りのクランクシャフトの回転は、第２の回転軸に垂直な方向にクランクアームを回転させる。この段落の前述の主題は、本開示の実施例１を特徴付ける。

【0005】

第２の回転軸が、流れ方向に対して垂直である場合、第１の回転軸は、翼の翼長方向に平行である。この段落の前述の主題は、本開示の実施例２を特徴付け、実施例２は、上記の実施例１による主題も含む。

【0006】

駆動歯車は、かさ歯車を含み、従動歯車は、スプール歯車を含む。この段落の前述の主題は、本開示の実施例３を特徴づけ、実施例３は、上記の実施例１～２のいずれか１つによる主題も含む。

【0007】

クランクシャフトは、第２の回転軸と同軸であり、クランクシャフトを完全に貫通する中央チャネルを備える。中央チャネルの直径は、第２の回転軸に沿って変化する。この段落の前述の主題は、本開示の実施例４を特徴づけ、実施例４は、上記の実施例１～３のいずれか１つによる主題も含む。

【0008】

中央チャネルの直径は、第２の回転軸に沿って減少し、増加する。この段落の前述の主題は、本開示の実施例５を特徴付け、実施例５は、上記の実施例４による主題も含む。

【0009】

クランクシャフトは、第２の回転軸に沿って一定の外寸を有する中央部を備える。クランクシャフトはまた、第２の回転軸に沿って中央部から離れて増加する外寸を有する第１のフレア部を備える。クランクシャフトは、中央部によって第１のフレア部から離間され、第２の回転軸に沿って中央部から離れて増加する外寸を有する第２のフレア部を、さらに備える。この段落の前述の主題は、本開示の実施例６を特徴づけ、実施例６は、上記の実施例４～５のいずれか１つによる主題も含む。

【0010】

中央チャネルの直径は、中央部内で一定であり、中央部から離れて第１のフレア部内で増加し、中央部から離れて第２のフレア部内で増加する。この段落の前述の主題は、本開示の実施例７を特徴付け、実施例７は、上記の実施例６による主題も含む。

【0011】

中央部は、第２の回転軸に垂直な平面に沿った非円形の断面形状を有する。この段落の前述の主題は、本開示の実施例８を特徴づけ、実施例８は、上記の実施例６～７のいずれか１つによる主題も含む。

【0012】

クランクアームは、クランクシャフトの中央部の周りに一緒に取り付けられた第１の部分と第２の部分とを備える。第１の部分および第２の部分は、中央部の非円形の断面形状と相補的になるような形状のクランク開口を画定する。この段落の前述の主題は、本開示の実施例９を特徴付け、実施例９は、上記の実施例８による主題も含む。

【0013】

このシステムは、歯車付きロータリアクチュエータとクランクシャフトの中央チャネルとを通過するトルクシャフトを、さらに備える。トルクシャフトは、駆動歯車と回転可能に結合されて、第１の回転軸の周りの駆動歯車の回転を駆動する。トルクシャフトは、クランクシャフトに接触することなく、クランクシャフトの中央チャネルを通過している。トルクシャフトが、中央チャネルを通過しているとき、トルクシャフトは、第２の回転軸に対して角度が付けられている。この段落の前述の主題は、本開示の実施例１０を特徴づけ、実施例１０は、上記の実施例４～９のいずれか１つによる主題も含む。

【0014】

トルクシャフトは、第１の回転軸の周りで回転可能である。この段落の前述の主題は、本開示の実施例１１を特徴付け、実施例１１は、上記の実施例１０による主題も含む。

【0015】

このシステムは、トルクシャフトを取り囲み、トルクシャフトと同心のトルクチューブを、さらに備える。トルクチューブは、トルクシャフトと共回転可能に結合されている。トルクチューブは、トルクシャフトから歯車付きロータリアクチュエータにトルクを伝達するために、歯車付きロータリアクチュエータと直接に歯車噛み合い係合している。この段落の前述の主題は、本開示の実施例１２を特徴づけ、実施例１２は、上記の実施例１０～１１のいずれか１つによる主題も含む。

【0016】

歯車付きロータリアクチュエータは、ハウジングを備える。駆動歯車は、少なくとも部分的にハウジング内に配置されている。クランクシャフトの少なくとも一部は、ハウジング内に配置されている。この段落の前述の主題は、本開示の実施例１３を特徴づけ、実施例１３は、上記の実施例１～１２のいずれか１つによる主題も含む。

【0017】

このシステムは、第２の回転軸に垂直であり、取り付け面を備える第１の支持リブを、さらに備える。このシステムはまた、第１の支持リブに平行で、第１の支持リブから離間された第２の支持リブを備える。クランクシャフトは、第１の支持リブと第２の支持リブとの間に配置されている。歯車付きロータリアクチュエータは、第２の支持リブに直接結合されている。この段落の前述の主題は、本開示の実施例１４を特徴づけ、実施例１４は、上記の実施例１～１３のいずれか１つによる主題も含む。

【0018】

クランクシャフトは、中空で、スプール形状である。この段落の前述の主題は、本開示の実施例１５を特徴づけ、実施例１５は、上記の実施例１～１４のいずれか１つによる主題も含む。

【0019】

本体を含む航空機が、本明細書でさらに開示される。航空機はまた、本体に結合され、本体から翼長方向に延在する翼を備える。航空機はまた、翼に結合され、翼から展開可能なフラップを備える。航空機は、翼に結合されたシステムを、さらに備える。このシステムは、第１の回転軸の周りで回転可能な駆動歯車を含む歯車付きロータリアクチュエータを備える。このシステムはまた、第２の回転軸の周りでクランクシャフトを回転させるために、歯車付きロータリアクチュエータの駆動歯車と歯車噛み合い係合している従動歯車を含むクランクシャフトを備える。第２の回転軸は、第１の回転軸に対して角度が付けられている。このシステムは、クランクシャフトに共回転可能に結合され、フラップと結合されたクランクアームを、さらに備える。第２の回転軸の周りのクランクシャフトの回転は、第２の回転軸に垂直な方向にクランクアームを回転させ、フラップを移動させる。この段落の前記の主題は、本開示の例１６を特徴付ける。

【0020】

第１の回転軸は、翼の翼長方向に平行である。第２の回転軸に垂直な方向は、翼の流れ方向である。この段落の前述の主題は、本開示の実施例１７を特徴付け、実施例１７は、上記の実施例１６による主題も含む。

【0021】

クランクシャフトは、第２の回転軸と同軸であり、クランクシャフトを完全に貫通する中央チャネルを備える。中央チャネルの直径は、第２の回転軸に沿って変化する。このシステムは、歯車付きロータリアクチュエータとクランクシャフトの中央チャネルとを通過するトルクシャフトを、さらに備える。このシステムは、トルクシャフトと共回転可能に結合され、駆動歯車と回転可能に結合されて、第１の回転軸の周りの駆動歯車の回転を駆動するトルクチューブを、さらに備える。トルクシャフトは、クランクシャフトに接触することなく、クランクシャフトの中央チャネルを通過している。トルクシャフトおよびトルクチューブは、第１の回転軸の周りで回転可能である。この段落の前述の主題は、本開示の実施例１８を特徴づけ、実施例１８は、上記の実施例１６～１７のいずれか１つによる主題も含む。

【0022】

航空機は、翼に結合され、翼から展開可能な第２のフラップを、さらに備える。航空機はまた、翼に結合された、システムと同じ特徴を有する第２のシステムを備える。第２のシステムのクランクアームは、第２のフラップに結合されている。このシステムは、トルクシャフトと共回転可能に結合され、第２のシステムの歯車付きロータリアクチュエータの駆動歯車と回転可能に結合されて、第１の回転軸の周りの、第２のシステムの歯車付きロータリアクチュエータの駆動歯車の回転を駆動する第２のトルクチューブを、さらに備える。この段落の前述の主題は、本開示の実施例１９を特徴付け、実施例１９は、上記の実施例１８による主題も含む。

【0023】

航空機の翼に結合されたフラップを、翼に対して流れ方向に作動させる方法が、本明細書でさらに開示される。この方法は、歯車付きロータリアクチュエータの駆動歯車を、翼の翼長方向に平行な第１の回転軸の周りで回転させることを含む。この方法はまた、トルクをクランクシャフトの従動歯車に伝達して、クランクシャフトの従動歯車を、第１の回転軸に対して角度が付けられており、流れ方向に垂直である第２の回転軸の周りで回転させることを含む。この方法は、第２の回転軸の周りの従動歯車の回転に応答して、クランクアームを流れ方向に回転させることを、さらに含む。この方法は、クランクアームが流れ方向に移動することに応答して、フラップを流れ方向に並進的に移動させることを、さらに含む。この段落の前述の主題は、本開示の実施例２０を特徴付ける。

【0024】

本開示の主題の説明された特徴、構造、利点、および／または特性は、実施形態および／または実施態様を含む１つ以上の実施例において任意の適切な方法で組み合わせることができる。以下の説明では、本開示の主題の実施例の完全な理解を与えるために、多くの具体的な詳細が提供される。関連技術の当業者は、本開示の主題が、ある特定の実施例、実施形態、または実施態様の具体的な特徴、詳細、構成要素、材料、および／または方法のうちの１つ以上なしで実施され得ることを認識するであろう。他の例では、全ての実施例、実施形態、または実施態様には存在しない可能性がある追加の特徴および利点が、いくつかの実施例、実施形態、および／または実施態様において認識され得る。さらに、いくつかの例では、本開示の主題の側面を曖昧にすることを回避するために、周知の構造、材料、または操作が、詳細には示されていないか、または説明されていない。本開示の主題の特徴および利点は、以下の説明および添付の特許請求の範囲から、より完全に明らかになるか、または以下に記載される主題の実施によって習得され得る。

【0025】

主題の利点をより容易に理解できるようにするために、上で簡単に説明した主題のより具体的な説明を、添付の図面に示されている特定の例を参照することによって提供する。これらの図面は主題の典型的な例のみを示していることが理解され、したがって、それらは、その範囲を限定すると見なされるべきではない。主題は、図面を使用することにより、追加の具体性および詳細とともに記載および説明される。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本開示の１つ以上の例による、航空機の斜視図である。

【図2】本開示の１つ以上の例による、フラップが格納位置にある、航空機の翼の斜視図である。

【図3】本開示の１つ以上の例による、フラップが展開位置にある、図２の翼の斜視図である。

【図4】本開示の１つ以上の例による、航空機の翼、フラップ、およびフラップ作動システムの断面側面図である。

【図5】本開示の１つ以上の例による、フラップ作動システムの１つの側からのフラップ作動システムの斜視図である。

【図6】本開示の１つ以上の例による、フラップ作動システムの別の側からの図５のフラップ作動システムの斜視図である。

【図7】本開示の１つ以上の例による、共通のトルクシャフトによって一緒に結合された２つのフラップ作動システムの上面図である。

【図8】本開示の１つ以上の例による、フラップ作動システムの上面図である。

【図9】本開示の１つ以上の例による、フラップ作動システムの断面上面図である。

【図10】本開示の１つ以上の例による、フラップ作動システムの側面図である。

【図11】本開示の１つ以上の例による、フラップ作動システムの歯車付きロータリアクチュエータおよびクランクシャフトの斜視図である。

【図12】本開示の１つ以上の例による、フラップ作動システムの歯車付きロータリアクチュエータおよびクランクシャフトの斜視図である。

【図13】本開示の１つ以上の例による、フラップ作動システムのクランクシャフトの斜視図である。

【図14】本開示の１つ以上の例による、フラップ作動システムのクランクアームのシャフト係合部分の斜視図である。

【図15】本開示の１つ以上の例による、航空機の翼に結合されたフラップを作動させる方法である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

本明細書全体を通して「一例」、「例」、または同様の言葉への言及は、その例に関連して説明される特定の特徴、構造、または特性が本開示の少なくとも１つの例に含まれることを意味する。本明細書全体にわたって「一例において」、「例において」という句、および同様の言葉の出現は、必ずしもそうではないが、全てが同じ例を参照し得る。同様に、「実施態様」という用語の使用は、本開示の１つ以上の例に関連して説明される特定の特徴、構造、または特性を有する実施態様を意味するが、そうでないことを示す明確な相関関係がない場合、実施態様は、１つ以上の例と関連付けられてもよい。

【0028】

航空機の翼に結合されたフラップを作動させるためのシステムが、本明細書に開示される。このシステムは、翼の翼長方向に延在するトルクチューブと一直線に並んでいる歯車付きロータリアクチュエータによって、フラップを流れ方向に作動させることを可能にする。歯車付きロータリアクチュエータは、大きなファウラー運動範囲を提供しながら、流れ方向へのフラップの作動を容易にする。さらに、歯車付きロータリアクチュエータは、そのコンパクトさにより、今日の最新の航空機の比較的薄い翼に収まる。さらに、歯車付きロータリアクチュエータをトルクチューブと一直線になるように配置すると、システムが簡素化され、重量が軽減され、トルクチューブから歯車付きロータリアクチュエータ、そしてフラップに効率的に動力が伝達される。

【0029】

図１を参照すると、航空機１００の一実施形態が示されている。航空機１００は、乗客の輸送に使用される民間航空機、軍事作戦用の軍用機、個人用航空機などの様々なタイプの航空機のいずれかとすることができる。図示のように、航空機１００は、旅客機を表す。図示の航空機１００は、本体１１２（例えば、胴体）、本体１１２に結合されて本体１１２から延在する一対の翼１１４、本体１１２に結合された垂直安定板１１６、ならびに本体１１２および／または垂直安定板１１６に結合された一対の水平安定板１１８を含む。

【0030】

図４を参照すると、各翼１１４は、外側上面１１５および外側下面１１７を含む。外側上面１１５は、外側下面１１７の反対側にある。さらに、外側上面１１５および外側下面１１７は、翼１１４の前縁１３２に収束する。外側上面１１５および外側下面１１７は、前縁１３２から離れて翼弦方向に延在し、後端位置で終端する。各翼１１４は、外側上面１１５と外側下面１１７との間に画定された内部空洞１２１を含む。図４に示されるように、各翼１１４は、内部空洞１２１内に後桁１６４（例えば、最も後方の桁）を含む。後桁１６４は、外側上面１１５を画定する翼１１４の上部スキンと、外側下面１１７を画定する翼１１４の下部スキンとの間に延在する。さらに、後桁１６４は、翼１１４の長さまたは翼長に沿って翼長方向に延在する。言い換えれば、本明細書で定義される場合、翼長方向１７２は、後桁１６４に平行な方向であり、これは、翼１１４の湾曲を考慮すると、いくつかの例では、流れ方向１７０または航空機１００の本体１１２の中心線に垂直ではない。図示されていないが、翼１１４は、翼１１４の形状を固定および維持する、ストリンガ、追加の桁、およびリブなどの他の内部構造を、内部空洞１２１内に含み得る。

【0031】

航空機１００はさらに、複数の調整可能な要素を含み、これらは、表面上、表面の周り、および表面の後ろの空気流の特性を変化させるために調整可能である調整可能な空力面であり得る。例えば、各翼１１４は、それに、エルロン１２４、フラップ１２６、スポイラー１２８、およびスラット１３０を結合している。さらに、垂直安定板１１６は、方向舵１２２を含み、各水平安定板１１８は、昇降舵１２０を含む。航空機１００の飛行の応答性制御のために、図１に示されるような航空機の調整可能な空力面の相対位置は、正確な調整が可能でなければならない。

【0032】

フラップ１２６は、翼１１４に結合され、航空機１００の所望の飛行特性を促進するために、翼１１４に対して選択的に作動可能である。詳細には、各フラップ１２６は、展開位置になるように、対応する翼１１４から離れて流れ方向１７０（例えば、図４および図７を参照）に展開可能であり、格納位置になるように、対応する翼１１４に向かって流れ方向１７０に格納可能である。図２および図４に示されるような格納位置（例えば、フラップアップ位置）では、翼１１４およびフラップ１２６の組み合わされたキャンバーは最小であり、これは揚力および抗力を低減する。したがって、航空機１００が、ある高度で巡航している間、フラップ１２６は通常、格納位置にある。図３に示されるような展開位置（例えば、フラップダウン位置）では、翼１１４およびフラップ１２６の組み合わされたキャンバーは、最小よりも大きいあるキャンバー（例えば、最大）にあり、これは、揚力および抗力を増加させる。したがって、航空機１００が、進入、離陸、および着陸中など、より低速で飛行している間、フラップ１２６は、通常、展開位置にある。揚力をさらに増加させ、抗力を減少させるために、図３に示すように、スポイラー１２８を持ち上げることができる。

【0033】

図３を参照すると、各フラップ１２６は、内側端１２７および外側端１２９を含む。外側端１２９は、内側端１２７の反対側にある。いくつかの実施態様では、フラップ１２６は、空気力学的プロファイルを備えた長くて薄い構造である。例えば、フラップ１２６は、長さ方向に細長くされて、内側端１２７から外側端１２９まで延在することができる。フラップ１２６の断面形状または空気力学的プロファイルは、翼１１４の断面形状または空気力学的プロファイルに基づく。一般に、フラップ１２６は、翼１１４の翼弦方向の延長部として機能する。より具体的には、翼１１４は、フラップスロットを含み、その中に、フラップ１２６が、格納位置で格納される。図４に示されるように、フラップ１２６のプロファイルは、格納位置においてフラップ１２６の外面が翼１１４の外面と実質的に同一平面になるように構成される。詳細には、格納されたとき、フラップ１２６は、翼１１４の外側下面１１７の後端に隣接して、外側下面１１７とフラップ１２６との間にほぼシームレスな遷移を形成する。同様に、フラップ１２６が格納され、スポイラー１２８が下げられると、フラップ１２６は、スポイラー１２８に隣接し、スポイラー１２８は、外側上面１１５の後端にヒンジ結合されており、外側上面１１５、スポイラー１２８、およびフラップ１２６との間でほぼシームレスな遷移を形成する。したがって、図２に示されるように、フラップ１２６が格納位置にあり、スポイラー１２８が下げられると、翼１１４、スポイラー１２８、およびフラップ１２６の組み合わされた断面プロファイルは、従来の翼型を画定する。このようにして、図４に示されるように、フラップ１２６の後縁１３４は、事実上、翼１１４の前縁１３２の反対側の翼１１４の後縁として機能する。

【0034】

図４を参照すると、フラップ１２６は、主軸１７６を含み、その周りで、フラップ１２６が回転可能である。主軸１７６は、以下に説明するように、フラップ１２６がフラップ作動システム１４０によって作動されたときにフラップ１２６がその周りを回転するところの主回転軸を規定する。いくつかの実施態様では、主軸１７６は、翼１１５の前縁１３２に対して並進的に固定された、連続的なロッドもしくはピン、または同軸に整列されたロッドもしくはピンのセグメントによって規定される。フラップ１２６の前縁１３３は、フラップ１２６の後縁１３４の反対側にある。主軸１７６は、リンケージおよびフラップ１２６に固定された取り付けブラケット１６３によってフラップ１２６に間接的に結合されている。主軸１７６は、フラップ作動システム１４０の支持リブ内の整列した開口を通って延在し、フラップ１２６がフラップ作動システム１４０の作動アーム１６６によって作動されるときに、翼１１５に対するフラップ１２６の回転を容易にする。言い換えれば、作動システム１４０は、主軸１７６においてフラップ１２６と翼１１４とを回転可能に結合するのに役立つ。作動システム１４０は、翼１１４の公称翼型の下で、翼１１４に結合されたフェアリング１１９によって画定される空間内に延在することができる。

【0035】

再び図３を参照すると、航空機１００は、少なくとも１つの補助支持システム１５１を、さらに含み得る。しかしながら、本開示のフラップ作動システム１４０は、補助支持システム１５１の有無にかかわらず機能することができることが認められている。一般に、フラップ作動システム１４０は、翼１１４に対するフラップ１２６の作動を開始および駆動し、補助支持システム１５１は、それが存在する場合、フラップ１２６が作動されるときに、フラップ１２６の補助位置でフラップ１２６を機械的に支持する。言い換えれば、補助支持システム１５１は、補助支持システム１５１が結合されているフラップ１２６の補助位置での、飛行中の展開された時、ならびに展開している時および格納している時のフラップ１２６のたわみおよび反りを制限するように構成される。フラップ１２６の補助位置は、フラップ作動システム１４０からフラップ１２６の長さに沿って離間されたフラップ１２６上の位置である。例えば、フラップ作動システム１４０は、翼１１４に沿って翼長方向１７２に補助支持システム１５１から離間されている。

【0036】

フラップ作動システム１４０は、フラップ１２６を翼１１４から展開経路に沿って展開し、フラップ１２６を同じ展開経路に沿って翼１１４に向かって格納するように選択的に動作可能である。展開経路は、フラップ作動システム１４０がフラップ１２６を作動させるときのフラップ１２６の並進運動を表す。したがって、フラップ作動システム１４０は、フラップ作動システム１４０がフラップ１２６を作動させるときに、展開経路に沿ってフラップ１２６の前縁１３３を移動させるように構成された、作動アーム１６６を含むリンケージを含む。フラップ作動システム１４０は、第１の方法（例えば、一方向へのクランクシャフト１４４の回転）で作動されて、フラップ１２６を、格納位置（例えば、図２を参照）から展開経路に沿って翼１１４から離れて展開方向に展開位置（例えば、図３を参照）まで展開する。同様に、アクチュエータ１４１は、第２の方法（例えば、反対方向へのクランクシャフト１４４の回転）で作動されて、フラップ１２６を、展開位置から展開経路に沿って翼１１４に向かって、展開方向と反対の格納方向に格納位置まで格納する。一実施態様では、展開経路は、直線部分（例えば、ファウラー運動）および湾曲部分（例えば、キャンバー運動）を含む。

【0037】

いくつかの実施態様では、フラップ作動システム１４０のリンケージは、フラップ１２６が展開経路に沿って並進的に移動するときに、フラップ１２６を主軸１７６の周りで回転させるように、さらに構成される。このようにして、フラップ１２６は、フラップ作動システム１４０によって展開および格納されるときに、並進運動および回転運動を経験し得る。

【0038】

図６および図７を参照すると、一例によれば、フラップ作動システム１４０は、歯車付きロータリアクチュエータ１４２およびクランクシャフト１４４を含む。歯車付きロータリアクチュエータ１４２は、第１の回転軸１６８の周りに回転可能な駆動歯車１６０を含む（例えば、図８を参照）。歯車付きロータリアクチュエータ１４２はまた、１つ以上の遊星歯車セットを収容し、少なくとも部分的に駆動歯車１６０を収容するハウジング１４３を含む。駆動歯車１６０は、駆動歯車１６０を駆動する遊星歯車セットと結合されている。したがって、駆動歯車１６０は、歯車付きロータリアクチュエータ１４２の出力として機能する。歯車付きロータリアクチュエータ１４２の入力は、トルクチューブ１５０によって提供される。換言すれば、トルクチューブ１５０は、歯車付きロータリアクチュエータ１４２の遊星歯車セットと結合されて、トルクをトルクチューブ１５０から遊星歯車セットに伝達する。遊星歯車セットは、トルクチューブ１５０の回転速度およびトルクに対して、駆動歯車１６０の回転速度を低下させ、トルクを増加させるように構成される。

【0039】

フラップ作動システム１４０は、トルクシャフト１５２をさらに含む。トルクチューブ１５０は、トルクシャフト１５２とのスプライン係合などを介して、トルクシャフト１５２と共回転可能に結合される。トルクチューブ１５０は、トルクシャフト１５２の端部を取り囲み、トルクシャフト１５２の端部と同心である。換言すれば、トルクチューブ１５０は中空であり、トルクシャフト１５２の端部が、トルクチューブ１５０の中空の中央チャネルの端部に入る。一例では、トルクシャフト１５２は、トルクシャフト１５２とトルクチューブ１５０との間の共回転を容易にするために、トルクチューブ１５０の相補的な内側スプラインとスプライン係合している外側スプラインを含む。いくつかの例によれば、トルクシャフト１５２は、第１の材料で作られ、トルクチューブ１５０は、第１の材料とは異なる第２の材料で作られている。一例では、第１の材料（例えば、鋼）は、第２の材料（例えば、アルミニウム）よりも強い。

【0040】

フラップ作動システム１４０を駆動するためのトルクは、航空機１００のトルク供給源によってトルクチューブ１５０に直接供給される。トルクシャフト１５２は、歯車付きロータリアクチュエータ１４２およびクランクシャフト１４４を通過し、以下に説明するように、トルクチューブ１５０の別のセクションと再接続する。このようにして、トルクシャフト１５２は、トルクチューブ１５０の１つのセクションから、歯車付きロータリアクチュエータ１４２およびクランクシャフト１４４を通って、トルクチューブ１５０の別のセクションへのトルクの伝達を容易にする。トルク供給源は、いくつかの例では翼１１４の機体寄りに、または他の例では翼内に配置され、モーター、パワーテイクオフ装置などの、トルクを生成するように構成された様々な装置またはシステムのいずれかであり得る。トルク供給源は、トルクチューブ１５０を第１の回転軸１６８の周りに回転させる。したがって、トルクシャフト１５２、トルクチューブ１５０、および歯車付きロータリアクチュエータ１４２の駆動歯車１６０は、同心であるか、または同じ軸の周りに回転する。このようにして、歯車付きロータリアクチュエータ１４２は、トルクシャフト１５２およびトルクチューブ１５０と一直線に並んでいる。そのような一直線の配置は、トルクチューブ１５０が歯車付きロータリアクチュエータ１４２と一直線に並んでいなかったならば、トルクチューブ１５０から歯車付きロータリアクチュエータ１４２にトルクを向け直すために必要とされたであろうシャフトおよび角度の付いた歯車箱を介在させることなく、トルクチューブ１５０を歯車付きロータリアクチュエータ１４２に直接結合することを可能にする。

【0041】

フラップ作動システム１４０のクランクシャフト１４４は、歯車付きロータリアクチュエータ１４２の駆動歯車１６０によって回転される。より具体的には、駆動歯車１６０は、第２の回転軸１７４の周りにクランクシャフト１４４を回転させる（例えば、図８を参照）。第２の回転軸１７４は、第１の回転軸１６８に対して角度が付けられている。言い換えれば、角度θが、第１の回転軸１６８と第２の回転軸１７４との間に定義される。いくつかの例では、角度θは、９０度未満である。いくつかの例によれば、角度θは、翼１１４の湾曲、または翼１１４の翼長方向１７２と航空機１００の本体１１２との間に定義された角度に依存する。翼１１４の湾曲が大きいほど、または翼長方向１７２と本体１１２との間の角度が大きいほど、角度θは大きくなる。さらに、第２の回転軸１７４は、流れ方向１７０に垂直であり、これは、流れ方向１７０へのフラップ１２６の並進運動を容易にする。第１の回転軸１６８は、流れ方向１７０に対して９０度より大きい、または９０度より小さい角度が付けられている。したがって、第２の回転軸１７４が流れ方向１７０に垂直になることを確実にするために、第２の回転軸１７４は、第１の回転軸１６８に対して角度θに角度が付けられている。

【0042】

クランクシャフト１４４は、歯車付きロータリアクチュエータ１４２の駆動歯車１６０と歯車噛み合い係合している従動歯車１６２を含む。駆動歯車１６０は、従動歯車１６２との歯車噛み合い係合を介してクランクシャフト１４４を回転させる。従動歯車１６２は、第２の回転軸１７４の周りに回転する。従動歯車１６２は、駆動歯車１６０が周りを回転する軸に対して角度が付けられた軸の周りに回転するので、従動歯車１６２および駆動歯車１６０は、１つの軸の周りの回転を角度が付いた別の軸に伝達するのを容易にするように構成される。したがって、いくつかの例では、駆動歯車１６０または従動歯車１６２のうちの少なくとも１つが、傾斜した歯を含む。一例では、駆動歯車１６０は、かさ歯車であり、従動歯車１６２は、スプール歯車である。

【0043】

図１１および図１２を参照すると、従動歯車１６２が、クランクシャフト１４４の２つの端部１５９のうちの少なくとも１つに形成されている。より具体的には、従動歯車１６２は、２つの端部１５９のうちの少なくとも１つの内側面に形成された歯の環状アレイを含む。クランクシャフト１４４は、２つの端部１５９の間に配置された中央部１８４を、さらに含む。クランクシャフト１４４は、２つの端部１５９の間に配置された２つのフレア部１５８を、さらに含む。さらに、中央部１８４は、２つのフレア部１５８の間に配置されている。いくつかの例では、中央部１８４は、第２の回転軸１７４に沿って一定の外寸を有し、フレア部１５８の各々は、中央部１８４から離れて増加する外寸を有する。フレア部１５８の外寸は、いくつかの例では直径である。端部１５９は、第２の回転軸１７４に沿って一定の外寸を有する。フレア部１５８の外寸は、中央部１８４の外寸よりも大きい。さらに、端部１５９の外寸は、フレア部１５８の外寸よりも大きい。したがって、クランクシャフト１４４は、スプール形状を有する（例えば、狭い中央部が、より広い端部に向かってテーパ状になっている）。クランクシャフト１４４のスプール形状は、同じくスプール形状であるクランクシャフト１４４の中央チャネル１５４を容易にするのに役立つ。

【0044】

クランクシャフト１４４の中央チャネル１５４は、一方の端部１５９から反対側の端部１５９までクランクシャフト１４４を完全に貫通している。したがって、クランクシャフト１４４は、中空である。さらに、中央チャネル１５４は、第２の回転軸１７４と同軸である。中央チャネル１５４の直径（例えば、内寸）は、第２の回転軸１７４に沿って変化する。より具体的には、いくつかの例では、一方の端部１５９から他方の端部１５９まで、中央チャネル１５４の直径は、第２の回転軸１７４に沿って減少し、増加する。一例では、中央チャネル１５４の直径は、中央部１８４内で一定であり（例えば、第１の直径（ｄ１））、端部１５９内で一定であり（例えば、第２の直径（ｄ２））、フレア部１５８内で中央部１８４から対応する端部１５９まで増加する。したがって、フレア部１５８内の中央チャネル１５４の第２の直径（ｄ２）は、中央部１８４内の中央チャネル１５４の第１の直径（ｄ１）よりも大きい。図９を参照すると、中央チャネル１５４の変化する直径（例えば、中央部１８４から離れて増加する直径）は、トルクシャフト１５２が、クランクシャフト１４４に接触またはクランクシャフト１４４の回転を妨げることなく、第２の回転軸１７４に対してある角度で、中央チャネル１５４を通過することを可能にする。第１の直径（ｄ１）と第２の直径（ｄ２）との比は、角度θおよび第１の支持リブ１４６Ａと第２の支持リブ１４６Ｂとの間の距離Ｄに依存する（例えば、図９を参照）。例えば、角度θが大きいほど、および／または距離Ｄが大きいほど、第２の直径（ｄ２）に対する第１の直径（ｄ１）の比は小さくなる。

【0045】

クランクシャフト１４４のこれらの部分は、２つの端部１５９のうちの一方に形成された従動歯車１６２の回転が、他方の端部１５９、フレア部１５８、および中央部１８４の回転をもたらすように、共回転可能である。一例によれば、中央部１８４、フレア部１５８、および端部１５９は、一体型のモノリシックでシームレスな構造を形成する。

【0046】

図１１および図１２を参照すると、歯車付きロータリアクチュエータ１４２のハウジング１４３は、クランクシャフト１４４の少なくとも一部がハウジング１４３内に配置されることを可能にするようなサイズである。図示の例では、従動歯車１６２を含む端部１５９の一部が、ハウジング１４３内に配置されている。この構成は、フラップ作動システム１４０のコンパクト化を容易にし、これは、翼１１４の内部空洞１２１内の空間が制限されている場合に望ましい。

【0047】

図９に示されるように、トルクシャフト１５２は、歯車付きロータリアクチュエータ１４２およびクランクシャフト１４４の中央チャネル１５４を完全に通過する。したがって、クランクシャフト１４４は、歯車付きロータリアクチュエータ１４２によって容易になる歯車減速のおかげで、トルクシャフト１５２に対して、独立して回転することができる。これにより、トルクシャフト１５２は、他のフラップを作動させるための他のフラップ作動システム１４０につながるトルクチューブ１５０に、トルクを分配することができる。例えば、図７に右から左に示されるように、トルクチューブ１５０の第１のセクションは、第１の歯車付きロータリアクチュエータ１４２に直接結合されて、第１の歯車付きロータリアクチュエータ１４２を駆動する。第１のトルクシャフト１５２は、第１の歯車付きロータリアクチュエータ１４２、および第１のクランクシャフト１４４の中央チャネル１５４を完全に貫通して、クランクシャフト１４４の反対側にあるトルクチューブ１５０の第２のセクションに共回転可能に結合される。トルクチューブ１５０の第２のセクションは、第１の歯車付きロータリアクチュエータ１４２から離れて延在し、第２の歯車付きロータリアクチュエータ１４２に直接結合されて、第２の歯車付きロータリアクチュエータ１４２を駆動する。トルクチューブ１５０の第２のセクションと共回転可能に結合された別のトルクシャフト１５２が、第２の歯車付きロータリアクチュエータ１４２、および第２のクランクシャフト１４４の中央チャネル１５４を完全に貫通して、第２のクランクシャフト１４４の反対側にあるトルクチューブ１５０の第３のセクションに共回転可能に結合される。トルクチューブ１５０の第３のセクションは、第３の歯車付きロータリアクチュエータ（図示せず）まで延在して、第３の歯車付きロータリアクチュエータを駆動することができ、または別の従動システムまで延在することができる。

【0048】

フラップ作動システム１４０の歯車付きロータリアクチュエータ１４０およびクランクシャフト１４４を通過する前に、トルクシャフト１５２は、歯車付きロータリアクチュエータ１４０の一方の側にあるトルクチューブ１５０のセクションからトルクを受け取り、歯車付きロータリアクチュエータ１４０の反対側にあるトルクチューブ１５０の別のセクションにトルクを伝達する。図７では、両方のフラップ作動システム１４０が、トルクシャフト１５２が流れ方向１７０に対してある角度でフラップ作動システム１４０を通過することを可能にしながら、２つのフラップ１２６のうちの対応する１つを流れ方向１７０に作動させるように構成されている。

【0049】

図８および図１３を参照すると、フラップ作動システム１４０は、回転したときにフラップ１２６を並進的に移動させる（例えば、展開する、または格納する）ために、フラップ１２６と結合されたクランクアーム１５６を、さらに含む。クランクアーム１５６は、クランクシャフト１４４の中央部１８４に共回転可能に結合されている。トルクシャフト１５２にクランクシャフト１４４を通過させた後にクランクアーム１５６を中央部１８４に結合させることを容易にするために、いくつかの例では、クランクアーム１５６は、中央部１８４の周りに一緒に取り付けられた第１の部分１８０および第２の部分１８２を含む。第１の部分１８０および第２の部分１８２は、事実上、中央部１８４をきつく締めて、クランクアーム１５６をクランクシャフト１４４と共回転結合に保持する。いくつかの例では、第１の部分１８０および第２の部分１８２は、締結具１９２によって一緒に取り付けられている。

【0050】

クランクシャフト１４４に対するクランクアーム１５６の共回転を促進するために、中央部１８４は、第２の回転軸１７４に垂直な平面に沿った非円形の断面形状を有する。一例では、非円形の断面形状は、八角形である。しかしながら、他の例では、非円形の断面形状は、六角形、卵形、三角形、または他の任意の非円形の断面形状であり得る。クランクアーム１５６の第１の部分１８０および第２の部分１８２は一緒になって、中央部１８４の断面形状と相補的な（例えば、一致する）形状を有するクランク開口１９０を画定する。このようにして、第１の部分１８０および第２の部分１８２が、中央部１８４の周りに取り付けられると、クランク開口１９０および中央部１８４の相補的な非円形形状は、クランクアーム１５６とクランクシャフト１４４との相対回転に抵抗する。クランクアーム１５６の第２の部分１８２は、支持アーム１６６と枢動可能に係合するように構成されたアーム開口１９１を、さらに含む。アーム開口１９１は、クランク開口１９０からある距離だけ離れて配置されている。この距離は、クランクシャフト１４４が回転するときの、支持アーム１６６、したがってフラップ１２６の所望の運動行程または可動域に対応する。

【0051】

フラップ作動システム１４０は、第１の支持リブ１４６Ａおよび第２の支持リブ１４６Ｂを、さらに含む。第１の支持リブ１４６Ａは、第２の回転軸１７４に沿って第２の支持リブ１４６Ｂから離間されている。さらに、第１の支持リブ１４６Ａと第２の支持リブ１４６Ｂは、互いに平行であり、第２の回転軸１７４に垂直である。第１の支持リブ１４６Ａおよび第２の支持リブ１４６Ｂは、歯車付きロータリアクチュエータ１４２およびクランクシャフト１４４の翼１１４の内部への取り付けを容易にする。

【0052】

図８を参照すると、第２の支持リブ１４６Ｂは、第２の回転軸１７４に対して角度が付けられた取り付け面１４７を含む。取り付け面１４７は、第２の支持リブ１４６Ｂへの歯車付きロータリアクチュエータ１４２の角度の付いた取り付けを容易にするのに役立つ。より具体的には、歯車付きロータリアクチュエータ１４２は、第２の支持リブ１４６Ｂの取り付け面１４７に直接結合される（例えば、取り付け面１４７に対して同一平面に）。歯車付きロータリアクチュエータ１４２を第２の支持リブ１４６Ｂに角度を付けて取り付けるためのさらなる支持を提供するために、第２の支持リブ１４６Ｂはまた、第２の支持リブ１４６Ｂから突出している取り付けパッド１８１を含んでもよい。取り付けパッド１８１は、取り付けパッド１８１の取り付け面もまた第２の回転軸１７４に対して角度が付けられているように、取り付け面１４７と同一平面上にある取り付け面を規定する。

【0053】

クランクシャフト１４４は、第１の支持リブ１４６Ａと第２の支持リブ１４６Ｂとの間に配置されており、第１の支持リブ１４６Ａと第２の支持リブ１４６Ｂに回転可能に結合されている。より具体的には、第１の支持リブ１４６Ａおよび第２の支持リブ１４６Ｂのそれぞれが、クランクシャフト１４４の端部１５９のうちの対応する端部１５９を受け取り、回転可能に支持するように構成された開口１４９を含む。いくつかの例では、第１のベアリング１７８Ａが、第１の支持リブ１４６Ａの開口１４９に取り付けられ、第２のベアリング１７８Ｂが、第２の支持リブ１４６Ｂの開口１４９に取り付けられる。第１のベアリング１７８Ａおよび第２のベアリング１７８Ｂは、クランクシャフト１４４のそれぞれの端部１５９との間に挿入され、それぞれ、第１の支持リブ１４６Ａおよび第２の支持リブ１４６Ｂに対するクランクシャフト１４４の低摩擦回転を容易にする。第１のベアリング１７８Ａおよび第２のベアリング１７８Ｂは、ボールベアリングまたは他の同様のタイプのベアリングであり得る。

【0054】

第１の支持リブ１４６Ａおよび第２の支持リブ１４６Ｂは、翼１１４に移動不可能に固定されている。いくつかの例では、フラップ作動システム１４０は、第１の支持リブ１４６Ａおよび第２の支持リブ１４６Ｂを翼１１４の後桁１６４に移動不可能に固定するのを助ける後桁ブラケット１４８を、さらに含む。

【0055】

いくつかの例によれば、フラップ作動システム１４０を使用してフラップ１２６を作動させる方法２００は、第１の回転軸１６８の周りで歯車付きロータリアクチュエータ１４２の駆動歯車１６０を回転させることを含む（ブロック２１０）。一例では、選択的に制御可能なトルク発生器を用いて、トルクシャフト１５２、したがってトルクチューブ１５０を回転させることによって、駆動歯車１６０を回転させる。方法２００は、トルクをクランクシャフト１４４の従動歯車１６２に伝達して、クランクシャフト１４４の従動歯車１６２を第２の回転軸１７４の周りで回転させることを、さらに含む（ブロック２２０）。トルクは、従動歯車１６２と駆動歯車１６０との間の歯車噛み合い係合などを介して、駆動歯車１６０から従動歯車１６２に伝達される。方法２００は、第２の回転軸１７４の周りの従動歯車１６２の回転に応答して、クランクアーム１５６を流れ方向１７０に回転させることを、さらに含む（ブロック２３０）。従動歯車１６２は、クランクシャフト１４４に共回転可能に結合されており（例えば、クランクシャフト１４４と共形成されており）、クランクアーム１５６は、クランクシャフト１４４に共回転可能に結合されているので、従動歯車１６２が回転すると、クランクアーム１５６が回転する。方法２００はまた、流れ方向１７０に移動するクランクアーム１５６に応答して、フラップ１２６を流れ方向１７０に並進的に移動させることを含む（ブロック２４０）。クランクアーム１５６は、作動アーム１６６および他の様々なリンケージ、ブラケット、またはビームのいずれかを介してフラップ１２６に移動可能に結合されている。

【0056】

上記の説明では、「上へ」、「下へ」、「上の」、「下の」、「水平」、「垂直」、「左」、「右」、「上方」、「下方」などの特定の用語が使用される場合がある。これらの用語は、該当する場合、相対的な関係を扱うときに説明を明確にするために使用される。ただし、これらの用語は、絶対的な関係、位置、および／または方向を意味することを意図したものではない。例えば、ある物体に関して、物体を裏返すだけで「上の」表面を「下の」表面にすることができる。それにもかかわらず、それは、なおも同じ物体である。さらに、「含む」、「備える」、「有する」という用語、およびそれらの変形は、特に明記しない限り、「含むが、これらに限定されない」ことを意味する。アイテムの列挙されたリストは、特に明記されていない限り、アイテムのいずれかまたは全てが相互に排他的および／または相互に包含的であることを意味するものではない。「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」という用語は、特に明記されていない限り、「１つ以上」も指す。さらに、「複数」という用語は、「少なくとも２つ」として定義することができる。

【0057】

さらに、ある要素が別の要素に「結合」されている、この明細書内の例は、直接結合と間接結合を含むことができる。直接結合は、ある要素が別の要素に結合され、別の要素と何らかの接触をしていると定義できる。間接結合は、互いに直接接触していないが、結合された要素間に１つ以上の追加要素がある、２つの要素間の結合として定義できる。さらに、本明細書で使用される場合、ある要素を別の要素に固定することは、直接固定および間接固定を含むことができる。さらに、本明細書で使用される場合、「隣接する」は、必ずしも接触を意味するわけではない。例えば、ある要素は、別の要素と接触せずに、その要素に隣接することができる。

【0058】

本明細書で使用される場合、「少なくとも１つ」という句は、アイテムのリストとともに使用される場合、リストのアイテムのうちの１つ以上のアイテムの様々な組み合わせを使用することができ、リスト内のアイテムのうちの１つのみが必要とされ得ることを意味する。アイテムは、ある特定の物体、事物、またはカテゴリであってもよい。言い換えると、「少なくとも１つ」とは、リストから任意の組み合わせのアイテムまたは任意の数のアイテムを使用できるが、リスト内の全てのアイテムが必要なわけではないことを意味する。例えば、「アイテムＡ、アイテムＢ、およびアイテムＣのうちの少なくとも１つ」は、アイテムＡ；アイテムＡとアイテムＢ；アイテムＢ；アイテムＡ、アイテムＢ、およびアイテムＣ；またはアイテムＢとアイテムＣを意味することができる。場合によっては、「アイテムＡ、アイテムＢ、およびアイテムＣのうちの少なくとも１つ」は、例えば、限定されないが、アイテムＡの２つ、アイテムＢの１つ、およびアイテムＣの１０個；アイテムＢの４つとアイテムＣの７つ；または他の適切な組み合わせを意味することができる。

【0059】

特に明記しない限り、「第１」、「第２」などの用語は、本明細書では単にラベルとして使用され、これらの用語が参照するアイテムに順序的、位置的、または階層的な要件を課すことを意図するものではない。さらに、例えば、「第２の」アイテムへの言及は、例えば、「第１の」もしくはより低い番号のアイテム、および／または、例えば、「第３の」もしくはより高い番号のアイテムの存在を必要とせず、また排除もしない。

【0060】

本明細書で使用される場合、特定の機能を実行するように「構成された」システム、装置、構造、物品、要素、コンポーネント、またはハードウェアは、単に、さらなる変更後に特定の機能を実行する可能性を有するのではなく、実際に、いかなる変更もなしで特定の機能を実行することができる。言い換えれば、特定の機能を実行するように「構成された」システム、装置、構造、物品、要素、コンポーネント、またはハードウェアは、特定の機能を実行する目的で具体的に選択、作成、実装、利用、プログラム、および／または設計されている。本明細書で使用される場合、「構成された」は、システム、装置、構造、物品、要素、コンポーネント、またはハードウェアが、さらなる変更なしで特定の機能を実行することを可能にする、システム、装置、構造、物品、要素、コンポーネント、またはハードウェアの既存の特性を示す。本開示の目的のために、特定の機能を実行するように「構成された」と記載されるシステム、装置、構造、物品、要素、コンポーネント、またはハードウェアは、追加的または代替的に、その機能を実行するように「適合された」および／または「動作する」と記載されてもよい。

【0061】

本明細書に含まれる概略フローチャート図は、一般に、論理フローチャート図として示されている。したがって、描かれた順序およびラベル付けされたステップは、提示された方法の一例を示している。図示された方法の１つ以上のステップまたはその一部と機能、論理、または効果が同等である他のステップおよび方法を考えることができる。さらに、使用されているフォーマットおよび記号は、方法の論理ステップを説明するために提供されており、方法の範囲を制限しないことが理解されている。フローチャート図では、様々な矢印の種類や線の種類を使用できるが、対応する方法の範囲を制限するものではないと理解されている。実際、いくつかの矢印または他の結合子は、方法の論理フローのみを示すために使用される場合がある。例えば、矢印は、描かれた方法の列挙されたステップ間の不特定の持続期間の待機または監視期間を示し得る。さらに、ある特定の方法が行なわれる順序は、示されている対応するステップの順序に厳密に従う場合もあるし、従わない場合もある。

【0062】

さらに、本開示は、以下の条項による実施形態を含む。

【0063】

条項１．
航空機（１００）の翼（１１４）に結合されたフラップ（１２６）を流れ方向（１７０）に作動させるためのシステム（１４０）であって、
第１の回転軸（１６８）の周りで回転可能な駆動歯車（１６０）を備える歯車付きロータリアクチュエータ（１４２）と、
第１の回転軸（１６８）に対して角度が付けられている第２の回転軸（１７４）の周りでクランクシャフト（１４４）を回転させるように、歯車付きロータリアクチュエータ（１４２）の駆動歯車（１６０）と歯車噛み合い係合している従動歯車（１６２）を備えるクランクシャフト（１４４）と、
クランクシャフト（１４４）に共回転可能に結合され、フラップ（１２６）に結合されるように構成されたクランクアーム（１５６）であって、第２の回転軸（１７４）の周りのクランクシャフト（１４４）の回転が、第２の回転軸（１７４）に垂直な方向にクランクアーム（１６６）を回転させる、クランクアーム（１５６）と、を備えるシステム（１４０）。

【0064】

条項２．
第２の回転軸（１７４）が、流れ方向（１７０）に対して垂直であるとき、第１の回転軸（１６８）が、翼（１１４）の翼長方向（１７２）に平行である、条項１に記載のシステム（１４０）。

【0065】

条項３．
駆動歯車（１６０）は、かさ歯車を含み、
従動歯車（１６２）は、スプール歯車を含む、条項１または２に記載のシステム（１４０）。

【0066】

条項４．
クランクシャフト（１４４）は、第２の回転軸（１７４）と同軸であり、クランクシャフト（１４４）を完全に貫通している中央チャネル（１５４）を備え、
中央チャネル（１５４）の直径は、第２の回転軸（１７４）に沿って変化する、条項１から３のいずれか一項に記載のシステム（１４０）。

【0067】

条項５．
中央チャネル（１５４）の直径が、第２の回転軸（１７４）に沿って減少し、増加する、条項４に記載のシステム（１４０）。

【0068】

条項６．
クランクシャフト（１４４）が、
第２の回転軸（１７４）に沿って一定の外寸を有する中央部（１８４）と、
第２の回転軸（１７４）に沿って中央部（１８４）から離れて増加する外寸を有する第１のフレア部（１５８）と、
中央部（１８４）によって第１のフレア部から離間され、第２の回転軸（１７４）に沿って中央部（１８４）から離れて増加する外寸を有する第２のフレア部（１５８）と、を備える、条項１から５のいずれか一項に記載のシステム（１４０）。

【0069】

条項７．
中央チャネル（１５４）の直径が、
中央部（１８４）内で一定であり、
中央部（１８４）から離れて第１のフレア部（１５８）内で増加し、
中央部（１８４）から離れて第２のフレア部（１５８）内で増加する、条項６に記載のシステム（１４０）。

【0070】

条項８．
中央部（１８４）が、第２の回転軸（１７４）に垂直な平面に沿った非円形の断面形状を有する、条項６または７に記載のシステム（１４０）。

【0071】

条項９．
クランクアーム（１５６）は、クランクシャフト（１４４）の中央部（１８４）の周りに一緒に取り付けられた第１の部分（１８０）および第２の部分（１８２）を備え、
第１の部分（１８０）および第２の部分（１８２）は、中央部（１８４）の非円形の断面形状と相補的になるような形状のクランク開口（１９０）を画定する、条項８に記載のシステム（１４０）。

【0072】

条項１０．
歯車付きロータリアクチュエータ（１４２）およびクランクシャフト（１４４）の中央チャネル（１５４）を通過しているトルクシャフト（１５２）を、さらに備え、
トルクシャフト（１５２）は、駆動歯車（１６０）と回転可能に結合されて、第１の回転軸（１６８）の周りの駆動歯車（１６０）の回転を駆動し、
トルクシャフト（１５２）は、クランクシャフト（１４４）に接触することなく、クランクシャフト（１４４）の中央チャネル（１５４）を通過しており、
トルクシャフト（１５２）が、中央チャネル（１５４）を通過しているとき、トルクシャフト（１５２）は、第２の回転軸（１７４）に対して角度が付けられている、条項４から９のいずれか一項に記載のシステム（１４０）。

【0073】

条項１１．
トルクシャフト（１５２）が、第１の回転軸（１６８）の周りで回転可能である、条項１０に記載のシステム（１４０）。

【0074】

条項１２．
トルクシャフト（１５２）を取り囲み、トルクシャフト（１５２）と同心であるトルクチューブ（１５０）を、さらに備え、
トルクチューブ（１５０）は、トルクシャフト（１５２）と共回転可能に結合されており、
トルクチューブ（１５０）は、トルクシャフト（１５２）から歯車付きロータリアクチュエータ（１４２）にトルクを伝達するように、歯車付きロータリアクチュエータ（１４２）と直接に歯車噛み合い係合している、条項１０または１１に記載のシステム（１４０）。

【0075】

条項１３．
歯車付きロータリアクチュエータ（１４２）は、ハウジング（１４３）を備え、
駆動歯車（１６０）は、少なくとも部分的にハウジング（１４３）内に配置されており、
クランクシャフト（１４４）の少なくとも一部は、ハウジング（１４３）内に配置されている、条項１から１２のいずれか一項に記載のシステム（１４０）。

【0076】

条項１４．
第２の回転軸（１７４）に垂直であり、取り付け面（１４７）を備える第１の支持リブ（１４６Ａ）と、
第１の支持リブ（１４６Ａ）に平行であり、第１の支持リブ（１４６Ａ）から離間された第２の支持リブ（１４６Ｂ）と、をさらに備え、
クランクシャフト（１４４）は、第１の支持リブ（１４６Ａ）と第２の支持リブ（１４６Ｂ）との間に配置されており、
歯車付きロータリアクチュエータ（１４２）は、第１の支持リブ（１４６Ａ）の取り付け面（１４７）に直接結合されている、条項１から１３のいずれか一項に記載のシステム（１４０）。

【0077】

条項１５．
クランクシャフト（１４４）が、中空であり、スプール形状を有する、条項１から１４のいずれか一項に記載のシステム（１４０）。

【0078】

条項１６．
本体（１１２）と、
本体（１１２）に結合され、本体（１１２）から翼長方向に延在する翼（１１４）と、
翼（１１４）に結合され、翼（１１４）から展開可能なフラップ（１２６）と、
翼（１１４）に結合されたシステム（１４０）であって、
第１の回転軸（１６８）の周りで回転可能な駆動歯車（１６０）を備える歯車付きロータリアクチュエータ（１４２）と、
第１の回転軸（１６８）に対して角度が付けられている第２の回転軸（１７４）の周りでクランクシャフト（１４４）を回転させるように、歯車付きロータリアクチュエータ（１４２）の駆動歯車（１６０）と歯車噛み合い係合している従動歯車（１６２）を備えるクランクシャフト（１４４）と、
クランクシャフト（１４４）に共回転可能に結合され、フラップ（１２６）と結合されたクランクアーム（１５６）であって、第２の回転軸（１７４）の周りのクランクシャフト（１４４）の回転が、第２の回転軸（１７４）に垂直な方向にクランクアーム（１６６）を回転させ、フラップ（１２６）を移動させる、クランクアーム（１５６）と、を備えるシステム（１４０）と、を備える航空機（１００）。

【0079】

条項１７．
第１の回転軸（１６８）は、翼（１１４）の翼長方向に平行であり、
第２の回転軸（１７４）に垂直な方向は、翼（１１４）の流れ方向である、条項１６に記載の航空機（１００）。

【0080】

条項１８．
クランクシャフト（１４４）は、第２の回転軸（１７４）と同軸であり、クランクシャフト（１４４）を完全に貫通している中央チャネル（１５４）を備え、
中央チャネル（１５４）の直径は、第２の回転軸（１７４）に沿って変化し、
システム（１４０）は、歯車付きロータリアクチュエータ（１４２）およびクランクシャフト（１４４）の中央チャネル（１５４）を通過しているトルクシャフト（１５２）を、さらに備え、
システム（１４０）は、トルクシャフト（１５２）と共回転可能に結合され、駆動歯車（１６０）と回転可能に結合されて、第１の回転軸（１６８）の周りの駆動歯車（１６０）の回転を駆動するトルクチューブ（１５０）を、さらに備え、
トルクシャフト（１５２）は、クランクシャフト（１４４）に接触することなく、クランクシャフト（１４４）の中央チャネル（１５４）を通過しており、
トルクシャフト（１５２）およびトルクチューブ（１５０）は、第１の回転軸（１６８）の周りで回転可能である、条項１６または１７に記載の航空機（１００）。

【0081】

条項１９．
翼（１１４）に結合され、翼（１１４）から展開可能な第２のフラップ（１２６）と、
システム（１４０）と同じ特徴を有する、翼に結合された第２のシステム（１４０）と、をさらに備え、
第２のシステム（１４０）のクランクアーム（１５６）は、第２のフラップ（１２６）に結合されており、
システム（１４０）は、トルクシャフト（１５２）と共回転可能に結合され、第２のシステム（１４０）の歯車付きロータリアクチュエータ（１４２）の駆動歯車（１６０）と回転可能に結合されて、第１の回転軸（１６８）の周りの、第２のシステム（１４０）の歯車付きロータリアクチュエータ（１４２）の駆動歯車（１６０）の回転を駆動する第２のトルクチューブ（１５０）を、さらに備える、条項１８に記載の航空機（１００）。

【0082】

条項２０．
航空機（１００）の翼（１１４）に結合されたフラップ（１２６）を、翼（１１４）に対して流れ方向（１７０）に作動させる方法（２００）であって、
翼（１１４）の翼長方向（１７２）に平行である第１の回転軸（１６８）の周りで歯車付きロータリアクチュエータ（１４２）の駆動歯車（１６０）を回転させることと、
クランクシャフト（１４４）の従動歯車（１６２）にトルクを伝達して、第１の回転軸（１６８）に対して角度が付けられており、流れ方向（１７０）に垂直である第２の回転軸（１７４）の周りでクランクシャフト（１４４）の従動歯車（１６２）を回転させることと、
第２の回転軸（１７４）の周りの従動歯車（１６２）の回転に応答して、クランクアーム（１５６）を流れ方向（１７０）に回転させることと、
クランクアーム（１５６）が流れ方向（１７０）に移動することに応答して、フラップ（１２６）を流れ方向（１７０）に並進的に移動させることと、を含む方法（２００）。

【0083】

条項２１．
本体（１１２）と、
本体（１１２）に結合され、本体（１１２）から翼長方向に延在する翼（１１４）と、
翼（１１４）に結合され、翼（１１４）から展開可能なフラップ（１２６）と、
条項１から１５のいずれか一項に記載のシステム（１４０）と、を備える航空機（１００）。

【0084】

本主題は、その精神または本質的な特徴から逸脱することなく、他の特定の形態で具体化することができる。説明された例は、全ての点で、例示としてのみ考慮されるべきであり、限定として考慮されるべきではない。特許請求の範囲の同等の意味および範囲内にある全ての変更は、それらの範囲内に含まれるものとする。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】