(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】2024-08-30
(45)【発行日】2024-09-09
(54)【発明の名称】航空機の降着装置用電動アクチュエータ
(51)【国際特許分類】
B64C 25/24 20060101AFI20240902BHJP
【ＦＩ】
B64C25/24
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2021093378
(22)【出願日】2021-06-03
(65)【公開番号】P2022185636
(43)【公開日】2022-12-15
【審査請求日】2024-02-09
(73)【特許権者】
【識別番号】000203634
【氏名又は名称】多摩川精機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100110423
【弁理士】
【氏名又は名称】曾我 道治
(74)【代理人】
【識別番号】100111648
【弁理士】
【氏名又は名称】梶並 順
(74)【代理人】
【識別番号】100221729
【弁理士】
【氏名又は名称】中尾 圭介
(72)【発明者】
【氏名】福澤 充
【審査官】塚本 英隆
(56)【参考文献】
【文献】英国特許出願公開第５８７４６０（ＧＢ，Ａ）
【文献】特表平１０－５０７８０８（ＪＰ，Ａ）
【文献】独国特許出願公開第１０２０１２００９１０６（ＤＥ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６４Ｃ ２５／２４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ケーシング(50)に設けられ、出没自在なスライドヘッド(78)を有するスライドヘッド機構(75)と、前記ケーシング(50)に設けられ、前記スライドヘッド機構(75)を駆動するためのブレーキ付モータ(51)と、前記ブレーキ付モータ(51)のモータ軸(51A)にギア(85)を介して接続された自由落下ギア機構(53)と、前記自由落下ギア機構(53)に設けられ、出没自在なスライドシャフト(71)と、前記ケーシング(50)に設けられ、非常用解除ソレノイド(52)を有する非常用解除機構(54)と、前記非常用解除ソレノイド(52)に設けられ、前記スライドシャフト(71)を直動させるための回動形連結体(80)と、を備えた航空機の降着装置用電動アクチュエータにおいて、前記スライドシャフト(71)に設けられたクラッチ部(84)を有し、前記非常用解除ソレノイド(52)によって前記回動形連結体(80)が傾動して前記スライドシャフト(71)がその奥側(71E)へ移動し、前記クラッチ部(84)がオフとなり、前記自由落下ギア機構(53)の外周回転体(86)が自由回転し、前記スライドヘッド機構(75)から前記スライドヘッド(78)が外方へ延出するように構成したことを特徴とする航空機の降着装置用電動アクチュエータ。
【請求項2】
前記スライドヘッド機構(75)は、ボールスクリュ体(61)が前記スライドヘッド(78)内に螺入されている構成からなることを特徴とする請求項１記載の航空機の降着装置用電動アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、航空機の降着装置用電動アクチュエータに関し、特に、航空機からの入力によって作動するアクチュエータの伸縮によって脚の揚降を行い、油圧に替えて、電動化することによって軽量化及び整備の容易化を達成するための新規な改良に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、用いられていたこの種の航空機の降着装置用アクチュエータとしては、例えば、特許文献１の構成を挙げることができる。
すなわち、図１４において、第１アクチュエータ１は、中空構造で構成され、第１アクチュエータ本体１Ａの第１シリンダ１１内を摺動する第１ピストンロッド１２ａを有する第１ピストン１２と、モータ２の回転により流体を供給するポンプ３と、モータ２の回転を制御するコントローラ４と、第１ピストンロッド１２ａの内周面と嵌合し、内側にリザーバ油室１０を内蔵するスタンドパイプ１６と、を備える。第２アクチュエータ３１は、第２アクチュエータ本体３１Ａの第２シリンダ４１内を摺動する第２ピストンロッド４２ａを有する第２ピストン４２と、第１アクチュエータ本体１Ａから第２アクチュエータ本体３１Ａ内に導き入れる流体をその流体圧力に応じて調整するプライオリティバルブ３３と、を備えている。
尚、図１５は、図１４の要部である、第１ピストン１２を有する第１アクチュエータ本体１Ａの拡大斜視図を示しており、油圧制御によって前記第１ピストン１２が伸縮自在に設けられている。
すなわち、図１４において、第１アクチュエータ１は、中空構造で構成され、第１アクチュエータ本体１Ａの第１シリンダ１１内を摺動する第１ピストンロッド１２ａを有する第１ピストン１２と、モータ２の回転により流体を供給するポンプ３と、モータ２の回転を制御するコントローラ４と、第１ピストンロッド１２ａの内周面と嵌合し、内側にリザーバ油室１０を内蔵するスタンドパイプ１６と、を備える。第２アクチュエータ３１は、第２アクチュエータ本体３１Ａの第２シリンダ４１内を摺動する第２ピストンロッド４２ａを有する第２ピストン４２と、第１アクチュエータ本体１Ａから第２アクチュエータ本体３１Ａ内に導き入れる流体をその流体圧力に応じて調整するプライオリティバルブ３３と、を備えている。
尚、図１５は、図１４の要部である、第１ピストン１２を有する第１アクチュエータ本体１Ａの拡大斜視図を示しており、油圧制御によって前記第１ピストン１２が伸縮自在に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００９－４７２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来の航空機の降着装置用アクチュエータは、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、油圧と電動油圧を用いたアクチュエータであるため、モータ２の他に、ポンプ３、リザーバ油室１０及び油圧シリンダ１１，４１等の各種油圧用部品を必要とし、アクチュエータ全体の小型化及び軽量化が困難であり、アクチュエータ自体の迅速な動作が不可能であった。
すなわち、油圧と電動油圧を用いたアクチュエータであるため、モータ２の他に、ポンプ３、リザーバ油室１０及び油圧シリンダ１１，４１等の各種油圧用部品を必要とし、アクチュエータ全体の小型化及び軽量化が困難であり、アクチュエータ自体の迅速な動作が不可能であった。
【0005】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、飛翔体の機体からの入力によるアクチュエータの伸縮によって脚の揚降を行い、油圧を用いないで電動化することによって軽量化及び整備の容易化を達成するための航空機の降着装置用電動アクチュエータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明による航空機の降着装置用電動アクチュエータは、ケーシングに設けられ、出没自在なスライドヘッドを有するスライドヘッド機構と、前記ケーシングに設けられ、前記スライドヘッド機構を駆動するためのブレーキ付モータと、前記ブレーキ付モータのモータ軸にギアを介して接続された自由落下ギア機構と、前記自由落下ギア機構に設けられ、出没自在なスライドシャフトと、前記ケーシングに設けられ、非常用解除ソレノイドを有する非常用解除機構と、前記非常用解除ソレノイドに設けられ、前記スライドシャフトを直動させるための回動形連結体と、を備えた航空機の降着装置用電動アクチュエータにおいて、前記スライドシャフトに設けられたクラッチ部を有し、前記非常用解除ソレノイドによって前記回動形連結体が傾動して前記スライドシャフトがその奥側へ移動し、前記クラッチ部がオフとなり、前記自由落下ギア機構の外周回転体が自由回転し、前記スライドヘッド機構から前記スライドヘッドが外方へ延出するようにした構成である。
【発明の効果】
【0007】
本発明による航空機の降着装置用電動アクチュエータは、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、航空機の降着装置、すなわち、脚揚降用のアクチュエータを電動化することにより、従来の油圧によるアクチュエータに比べると、全体構成が小型化され、油漏れによる汚れもなく、航空機の小型化及び燃費向上と整備性の向上に大きく寄与できる。
すなわち、航空機の降着装置、すなわち、脚揚降用のアクチュエータを電動化することにより、従来の油圧によるアクチュエータに比べると、全体構成が小型化され、油漏れによる汚れもなく、航空機の小型化及び燃費向上と整備性の向上に大きく寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明は、航空機からの入力によって作動するアクチュエータの伸縮によって脚の揚降を行い、油圧を用いることなく電動化することによって、軽量化及び整備の容易化を達成することである。
【実施例】
【0010】
以下、図面と共に本発明による航空機の降着装置用電動アクチュエータの好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には同一符号を用いて説明する。
図１から図４及び図７において、符号５０で示されるものは、ケーシングであり、このケーシング５０内には、ブレーキ付モータ５１、非常用解除ソレノイド５２、非常用解除機構５４、自由落下ギア機構５３が主として設けられている。
尚、従来例と同一又は同等部分には同一符号を用いて説明する。
図１から図４及び図７において、符号５０で示されるものは、ケーシングであり、このケーシング５０内には、ブレーキ付モータ５１、非常用解除ソレノイド５２、非常用解除機構５４、自由落下ギア機構５３が主として設けられている。
【0011】
前記ケーシング５０の側部５０ａには、前記自由落下ギア機構５３を駆動させるための前記ブレーキ付モータ５１が設けられている。
前記ケーシング５０の図７で見て下部位置には、スクリュ部６０を有するボールスクリュ体６１が、図７で右方向に突出する状態で延設されている。また、前記ケーシング５０の上部には、第１、第２ケーブル１００、１０１が設けられている。
前記ケーシング５０の図７で見て下部位置には、スクリュ部６０を有するボールスクリュ体６１が、図７で右方向に突出する状態で延設されている。また、前記ケーシング５０の上部には、第１、第２ケーブル１００、１０１が設けられている。
【0012】
前記ケーシング５０の上部に位置して設けられた前記非常用解除機構５４は、突出テーパ部６３と可動子としての凹状テーパ部６４とがオス・メス嵌合式に接離自在な構造によって構成されている。
また、前記非常用解除ソレノイド５２には、図示しない励磁コイルが前記突出テーパ部６３側に設けられ、この励磁コイルに対する飛行機等の飛翔体内で発生された非常時信号７０が非常用解除ソレノイド５２に入力される。
また、前記非常用解除ソレノイド５２には、図示しない励磁コイルが前記突出テーパ部６３側に設けられ、この励磁コイルに対する飛行機等の飛翔体内で発生された非常時信号７０が非常用解除ソレノイド５２に入力される。
【0013】
前記自由落下ギア機構５３の出没自在なスライドシャフト７１は、その長手方向に沿って往復動することができ、また前記非常用解除ソレノイド５２の可動子としての前記凹状テーパ部６４に設けられたソレノイド軸７２は、その長手方向に沿って往復動することができ、前記スライドシャフト７１と前記非常用解除ソレノイド５２とは外周回転体８６を介して連動するように構成されている。
【0014】
前記非常用解除ソレノイド５２の下方位置には、ケーシング５０の下部５０Ａに設けられた一対の第１、第２伝達ギア７３、７４を介して、スライドヘッド機構７５が前記下部５０Ａと一体的に配設されている。
前記スライドヘッド機構７５は、前記ケーシング５０に一体的に結合され、筒状をなすヘッドケーシング７６と、前記ヘッドケーシング７６の外周面に設けられた制御用基板７７と、前記ヘッドケーシング７６内に設けられ、かつ、その軸方向Ｐに沿って出没自在に配設された長手状のスライドヘッド７８と、前記スライドヘッド７８の空隙７８Ｂ内に回転自在に設けられ、前記スライドヘッド７８の内壁７８Ａと係合するスクリュ部６０を有する前記ボールスクリュ体６１と、前記ケーシング５０の前記側部５０ａに取付けられ、前記自由落下ギア機構５３を駆動するためのブレーキ付モータ５１と、から主として構成されている。
前記スライドヘッド機構７５は、前記ケーシング５０に一体的に結合され、筒状をなすヘッドケーシング７６と、前記ヘッドケーシング７６の外周面に設けられた制御用基板７７と、前記ヘッドケーシング７６内に設けられ、かつ、その軸方向Ｐに沿って出没自在に配設された長手状のスライドヘッド７８と、前記スライドヘッド７８の空隙７８Ｂ内に回転自在に設けられ、前記スライドヘッド７８の内壁７８Ａと係合するスクリュ部６０を有する前記ボールスクリュ体６１と、前記ケーシング５０の前記側部５０ａに取付けられ、前記自由落下ギア機構５３を駆動するためのブレーキ付モータ５１と、から主として構成されている。
【0015】
図９及び図１０で示される前記自由落下ギア機構５３は、図９の場合が、通常電動作動時を示しており、前記非常用解除ソレノイド５２がオフ状態、すなわち、前記各テーパ部６３、６４が互いに離間している時は、前記ソレノイド軸７２と連動する前記スライドシャフト７１の一部が前記ケーシング５０から突出している。
そのため、回動形連結体８０は、軸支部８１を介して前記非常用解除ソレノイド５２側へ向けて回動しているので、前記スライドシャフト７１の端部に設けられたディテントピン８２とスプリング８３とからなるクラッチ部８４はオンとなる。
また、前記ケーシング５０に設けられたブレーキ付モータ５１のモータ軸５１Ａは、前記自由落下ギア機構５３の主ギア８５と噛合している。また、前記スライドシャフト７１と前記外周回転体８６との間には、ローラークラッチ９１が設けられている。
そのため、回動形連結体８０は、軸支部８１を介して前記非常用解除ソレノイド５２側へ向けて回動しているので、前記スライドシャフト７１の端部に設けられたディテントピン８２とスプリング８３とからなるクラッチ部８４はオンとなる。
また、前記ケーシング５０に設けられたブレーキ付モータ５１のモータ軸５１Ａは、前記自由落下ギア機構５３の主ギア８５と噛合している。また、前記スライドシャフト７１と前記外周回転体８６との間には、ローラークラッチ９１が設けられている。
【0016】
前記外周回転体８６の外周ギア８６部Ａは、前記第１伝達ギア７３の一方のギア部７３Ａに噛合し、前記第２伝達ギア７４の一方のギア部７４Ａは、第１伝達ギア７３と噛合している。前記第２伝達ギア７４の他方のギア部７４Ｂは、前記スクリュ部６０の基部ギア６０Ａと噛合している。
従って、前記ボールスクリュ体６１のスクリュ部６０の定位置回転においては、前記スライドヘッド７８のみが前記軸方向Ｐに沿って、図３及び図４のように、往復直動することができるように構成されている。
従って、前記ボールスクリュ体６１のスクリュ部６０の定位置回転においては、前記スライドヘッド７８のみが前記軸方向Ｐに沿って、図３及び図４のように、往復直動することができるように構成されている。
【0017】
前記クラッチ部８４は、一例として、前記ディテントピン８２とスプリング８３及び凹部９０とから主として構成され、図９のように、通常電動作動時においては、前記非常用解除ソレノイド５２に対して航空機の機体内からの入力がなされていないため、前記ソレノイド軸７２は図７に示される位置に保持されている。
【0018】
前述の図７の状態では、前記回動形連結体８０は軸支部８１を介して前記非常用解除ソレノイド５２側、すなわち、図上で右方向に傾動回動しているため、前記自由落下ギア機構５３のスライドシャフト７１は、前記クラッチ部８４のスプリング８３の反発力によって前記ケーシング５０の外側５０Ｅに突出し、前記回動形連結体８０の下端８０Ａに接触する構成である。
一方、前記クラッチ部８４は、前記ディテントピン８２が奥側７１Ｅ（図１０の右方向）に押されると、ディテントピン８２が係止部１１０を越えて凹部９０に係合することによって外周回転体８６がスライドシャフト７１側とは独立して自由回転できるように構成されている。
一方、前記クラッチ部８４は、前記ディテントピン８２が奥側７１Ｅ（図１０の右方向）に押されると、ディテントピン８２が係止部１１０を越えて凹部９０に係合することによって外周回転体８６がスライドシャフト７１側とは独立して自由回転できるように構成されている。
【0019】
また、前述の図９における動作状態は、図７の動作状態と同一で、前記ブレーキ付モータ５１の回転は、モータ軸５１Ａ、主ギア８５及びクラッチ部８４を経て、オン状態のローラークラッチ９１を介して外周回転体８６から前記第１伝達ギア７３のギア部７３Ａ及び第２伝達ギア７４のギア部７４Ａ，７４Ｂを介して前記基部ギア６０Ａを駆動し、それによって、前記スクリュ部６０を回転させて前記スライドヘッド７８を軸方向Ｐに沿って往復直動することができ、図示しない機体の脚の通常の揚降に用いるアクチュエータとして用いることができる。
【0020】
次に、図９の通常電動作動時ではない、例えば、機体が飛翔時において、脚を降下させる動作がうまくいかず、緊急脚降下動作が必要となった時、機内からの非常時信号をもらって、図７で示される前記非常用解除ソレノイド５２を作動させると、前記凹状テーパ部６４が、図示しない、励磁コイル等を介して前記突出テーパ部６３に磁気吸引されて前記非常用解除ソレノイド５２がオン状態となる。
このオン状態により、前記凹状テーパ部６４に固定されている前記ソレノイド軸７２が前方（図７で左方向）へ突出移動する。
このオン状態により、前記凹状テーパ部６４に固定されている前記ソレノイド軸７２が前方（図７で左方向）へ突出移動する。
【0021】
この状態で、前記回動連結体８０は、図９の状態から図１０のように、その回動（傾動）状態が逆向きとなり、前記回動形連結体８０の下端８０Ａが前記スライドシャフト７１を前記スプリング８３のバネ力に抗して内方（図１０で右方向）へ移動させると、前記クラッチ部８４もオフ及び前記ローラークラッチ９１も前記制御用基板７７を介してオフとなり、その結果、図１１の外周回転体８６が自由回転状態となる。
【0022】
前述の状態では、前記第１伝達ギア７３、第２伝達ギア７４及び基部ギア６０Ａを介してスライドヘッド７８が直動可能となり、ここで、機体の脚部の自重が作用すると、図示しない周知の直交変換機構を介して前記脚部が降下することになる。
その結果、例えば、機体が飛翔中に、突然、脚部が降下しない緊急事態となった時に、前記非常用解除ソレノイド５２の前述の動作を行うことにより、緊急時の脚下げを行うことができる。
尚、前述のブレーキ付モータ５１の周知の遠心ブレーキ（図示せず）により、自重によって降下する速度を減速するように制御することができる。
また、前記クラッチ部８４及びローラークラッチ９１は周知のワンウェイ方式であるため、自重による脚部の降下後の戻り動作が入らないように構成されている。
その結果、例えば、機体が飛翔中に、突然、脚部が降下しない緊急事態となった時に、前記非常用解除ソレノイド５２の前述の動作を行うことにより、緊急時の脚下げを行うことができる。
尚、前述のブレーキ付モータ５１の周知の遠心ブレーキ（図示せず）により、自重によって降下する速度を減速するように制御することができる。
また、前記クラッチ部８４及びローラークラッチ９１は周知のワンウェイ方式であるため、自重による脚部の降下後の戻り動作が入らないように構成されている。
【産業上の利用可能性】
【0023】
本発明による航空機の降着装置用電動アクチュエータは、電動モータの作動によって脚部の昇降を行い、脚部が降下不能となるような緊急時には、自由落下ギア機構の機能が切替わり、脚部を自重によって降下させることができ、従来の油圧を用いた構成と比べると、小型、安全、軽量化を達成でき、航空機の小型化に対しても寄与できるものである。
【符号の説明】
【0024】
５０ ケーシング
５０Ａ 下部
５０Ｂ ギア列
５０Ｅ 外側
５０ａ 側部
５１ ブレーキ付モータ
５１Ａ モータ軸
５２ 非常用解除ソレノイド
５３ 自由落下ギア機構
５４ 非常用解除機構
６０ スクリュ部
６０Ａ 基部ギア
６１ ボールスクリュ体
６３ 突出テーパ部
６４ 凹状テーパ部
７０ 非常時信号
７１ スライドシャフト
７１Ｅ 奥側
７２ ソレノイド軸
７３ 第１伝達ギア
７３Ａ ギア部
７４ 第２伝達ギア
７４Ａ、７４Ｂ ギア部
７５ スライドヘッド機構
７６ ヘッドケーシング
７７ 制御用基板
７８ スライドヘッド
７８Ａ 内壁
７８Ｂ 空隙
８０ 回動形連結体
８０Ａ 下端
８１ 軸支部
８２ ディテントピン
８３ スプリング
８４ クラッチ部
８５ 主ギア
８６ 外周回転体
８６Ａ 外周ギア部
９０ 凹部
９１ ローラークラッチ
１００ 第１ケーブル
１０１ 第２ケーブル
１１０ 係止部
Ｐ 軸方向
５０Ａ 下部
５０Ｂ ギア列
５０Ｅ 外側
５０ａ 側部
５１ ブレーキ付モータ
５１Ａ モータ軸
５２ 非常用解除ソレノイド
５３ 自由落下ギア機構
５４ 非常用解除機構
６０ スクリュ部
６０Ａ 基部ギア
６１ ボールスクリュ体
６３ 突出テーパ部
６４ 凹状テーパ部
７０ 非常時信号
７１ スライドシャフト
７１Ｅ 奥側
７２ ソレノイド軸
７３ 第１伝達ギア
７３Ａ ギア部
７４ 第２伝達ギア
７４Ａ、７４Ｂ ギア部
７５ スライドヘッド機構
７６ ヘッドケーシング
７７ 制御用基板
７８ スライドヘッド
７８Ａ 内壁
７８Ｂ 空隙
８０ 回動形連結体
８０Ａ 下端
８１ 軸支部
８２ ディテントピン
８３ スプリング
８４ クラッチ部
８５ 主ギア
８６ 外周回転体
８６Ａ 外周ギア部
９０ 凹部
９１ ローラークラッチ
１００ 第１ケーブル
１０１ 第２ケーブル
１１０ 係止部
Ｐ 軸方向
【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】
