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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-12-03
(54)【発明の名称】駆動構成体
(51)【国際特許分類】
B64C 13/28 20060101AFI20241126BHJP
B64U 40/10 20230101ALI20241126BHJP
F16H 21/04 20060101ALI20241126BHJP
F16H 1/28 20060101ALI20241126BHJP
F16H 1/32 20060101ALI20241126BHJP
B63H 25/10 20060101ALI20241126BHJP
【ＦＩ】
B64C13/28
B64U40/10
F16H21/04
F16H1/28
F16H1/32 B
B63H25/10
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024532877
(86)(22)【出願日】2022-11-23
(85)【翻訳文提出日】2024-07-03
(86)【国際出願番号】 GB2022052962
(87)【国際公開番号】W WO2023099867
(87)【国際公開日】2023-06-08
(31)【優先権主張番号】2117387.7
(32)【優先日】2021-12-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(31)【優先権主張番号】21275176.2
(32)【優先日】2021-12-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】390038014
【氏名又は名称】ビ－エイイ－ システムズ パブリック リミテッド カンパニ－
【氏名又は名称原語表記】ＢＡＥ ＳＹＳＴＥＭＳ ｐｌｃ
(74)【代理人】
【識別番号】110003708
【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
(72)【発明者】
【氏名】ホーランズ、ロバート・デイビッド
(72)【発明者】
【氏名】イングルトン、マーティン
【テーマコード（参考）】
3J027
3J062
【Ｆターム（参考）】
3J027FA50
3J027FB16
3J027GB03
3J027GC07
3J027GC13
3J027GC24
3J027GD04
3J027GD08
3J027GD12
3J027GE11
3J027GE21
3J027GE29
3J062AA41
3J062AB27
3J062AC08
3J062BA21
3J062CB02
3J062CB16
3J062CB28
3J062CB32
3J062CG84
(57)【要約】
駆動構成体
ビークル制御面を操作するための駆動構成体は、第１の駆動装置と、第２の駆動装置と、ビークル制御面に接続するための出力部材と、第１の駆動装置と出力部材とを選択的に係合および係合解除するための第１の係合手段と、第２の駆動装置と出力部材とを選択的に係合および係合解除するための第２の係合手段とを備える。
【選択図】図１
ビークル制御面を操作するための駆動構成体は、第１の駆動装置と、第２の駆動装置と、ビークル制御面に接続するための出力部材と、第１の駆動装置と出力部材とを選択的に係合および係合解除するための第１の係合手段と、第２の駆動装置と出力部材とを選択的に係合および係合解除するための第２の係合手段とを備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ビークル制御面を操作するための駆動構成体であって、第１の駆動装置と、
第２の駆動装置と、
前記ビークル制御面に接続するための出力部材と、
前記第１の駆動装置と前記出力部材とを選択的に係合および係合解除するための第１の係合手段と、
前記第２の駆動装置と前記出力部材とを選択的に係合および係合解除するための第２の係合手段とを備える、駆動構成体。
【請求項2】
前記第１の係合手段に、前記第１の駆動装置と前記出力部材とを係合させ、係合解除させるように構成された少なくとも１つのアクチュエータを備える、請求項１に記載の駆動構成体。
【請求項3】
前記少なくとも１つのアクチュエータは、実質的に同時に、前記第１の係合手段に、前記第１の駆動装置と前記出力部材と係合解除させ、
前記第２の係合手段に、前記第２の駆動装置と前記出力部材とを係合させるように構成される、請求項２に記載の駆動構成体。
【請求項4】
前記少なくとも１つのアクチュエータは、ロッドと、前記ロッドに取り付けられた一対のアームとの移動を引き起こすように構成されている、請求項２または３に記載の駆動構成体。
【請求項5】
前記アクチュエータ、前記ロッド、及び前記アームは、前記第１及び第２の駆動装置の周りを回転するように構成される、請求項４に記載の駆動構成体。
【請求項6】
前記第１の係合手段は、クラッチベースの機構を備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の駆動構成体。
【請求項7】
前記第１の係合手段は、ハース軸継手を備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の駆動構成体。
【請求項8】
前記第１の係合手段は、摩擦クラッチを備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の駆動構成体。
【請求項9】
前記第１の係合手段は、前記第１の駆動装置と前記出力部材との係合および係合解除を容易にするために、アクチュエータの作用下で前記第１の駆動装置の第１の出力シャフトのスプライン付きセクションに沿って摺動するように構成された第１の側部を備える、請求項１から８のいずれか一項に記載の駆動構成体。
【請求項10】
前記第１の係合手段は、遊星歯車変速機を備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の駆動構成体。
【請求項11】
前記遊星歯車変速機のリングギアの動きを拘束するように構成された摩擦材料を備える、請求項１０に記載の駆動構成体。
【請求項12】
前記摩擦材料を前記リングギアに適用するように構成されたロッカーを備える、請求項１１に記載の駆動構成体。
【請求項13】
前記摩擦材料は、前記遊星歯車変速機に対して半径方向に移動するように構成される、請求項１１または１２に記載の駆動構成体。
【請求項14】
少なくとも１つの追加のギア装置を備える、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の駆動構成体。
【請求項15】
前記第１の係合手段は、波動歯車式変速機を備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の駆動構成体。
【請求項16】
前記波動歯車式変速機は、可変サイズのウェーブジェネレータ機構を含む、請求項１５に記載の駆動構成体。
【請求項17】
前記第１の駆動装置は、軸受上のハウジング内に回転可能に取り付けられる、請求項１から３のいずれか一項に記載の駆動構成体。
【請求項18】
前記第１の駆動装置に隣接して回転可能に取り付けられたトルクアームと、前記トルクアームが受ける力を測定するように構成された力センサーとを備える、請求項１７に記載の駆動構成体。
【請求項19】
前記力センサーは、機械的に接地され、前記力センサーおよび前記トルクアームの移動を拘束する、請求項１８に記載の駆動構成体。
【請求項20】
前記第１の駆動装置及び前記トルクアームが一緒に回転するように、前記第１の駆動装置及び前記トルクアームを拘束するためにアクチュエータによって操作されるように構成されたピンを備える、請求項１８または１９に記載の駆動構成体。
【請求項21】
前記第２の駆動装置は、軸受上のハウジング内に回転可能に取り付けられる、請求項１７から２０のいずれか一項に記載の駆動構成体。
【請求項22】
第２のアクチュエータを備える、請求項１７から２１のいずれか一項に記載の駆動構成体。
【請求項23】
前記出力部材は、前記ビークル制御面に接続するように構成された接続部を含む、請求項１から２２のいずれか一項に記載の駆動構成体。
【請求項24】
前記第１の駆動装置および前記第２の駆動装置は、両方とも同時に前記出力部材と係合されるように配置され、他方の駆動装置が前記出力部材を独立して制御することを可能にするように、前記第１の駆動装置および前記第２の駆動装置は、前記出力部材から独立して係合解除可能である、請求項１に記載の駆動構成体。
【請求項25】
請求項１から２４のいずれかに記載の駆動構成体を備えるビークル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ビークル制御面を操作するための駆動構成体に関し、特に、誤動作又は故障の場合に冗長性を提供する駆動構成体に関する。
【背景技術】
【0002】
飛行機、ヘリコプター、および他の航空機は、補助翼、昇降舵、翼フラップ、方向舵、およびロータブレードなどの複数の飛行制御面を有し、これらは、飛行（離陸および着陸を含む）中に操作されて、航空機の動きを制御する。多くの航空機では、飛行制御翼面は、飛行制御翼面の構成要素に力を加えて飛行制御翼面の必要な構成を達成し、したがって所望の航空機の動きを達成する電気機械駆動構成体によって操作される。
【0003】
既存の用途では、そのような駆動構成体は、単一の駆動装置（例えば、電気モータ）を、任意の必要なギア装置および接続手段と組み合わせて含み、単一の駆動装置から飛行操縦翼面に力を伝達することができる。駆動構成体が故障した場合、手動制御を行う人間のパイロットによって駆動装置を切断および／または無効化することができる。
【0004】
本発明は、そのような駆動構成体に改良を加えることを目的とする。
【発明の概要】
【0005】
本発明の一態様によれば、ビークル制御面を操作するための駆動構成体が提供され、駆動構成体は、第１の駆動装置と、第２の駆動装置と、ビークル制御面に接続するための出力部材と、第１の駆動装置と出力部材とを選択的に係合および係合解除するための第１の係合手段と、第２の駆動装置と出力部材とを選択的に係合および係合解除するための第２の係合手段とを備える。
【0006】
任意選択で、駆動構成体は、第１の係合手段に第１の駆動装置と出力部材とを係合させ、係合解除させるように構成された少なくとも１つのアクチュエータを備える。少なくとも１つのアクチュエータは、第１の係合手段に実質的に同時に第１の駆動装置を係合解除させ、第２の係合手段に第２の駆動装置と出力部材とを係合させるように構成されてもよい。いくつかの例では、少なくとも１つのアクチュエータは、ロッドと、ロッドに取り付けられた一対のアームとの移動を引き起こすように構成される。任意選択で、アクチュエータ、ロッドおよびアームは、第１および第２の駆動装置の周りを回転するように構成される。
【0007】
任意選択で、第１の係合手段は、ハース軸継手または摩擦クラッチなどのクラッチベースの機構を備える。
【0008】
いくつかの例では、第１の係合手段は、第１の駆動装置と出力部材との係合および係合解除を容易にするために、アクチュエータの作用下で第１の駆動装置の第１の出力シャフトのスプライン付きセクションに沿って摺動するように構成された第１の側部を備える。
【0009】
任意選択で、第１の係合手段は遊星歯車変速機を備える。いくつかの例では、駆動構成体は、遊星歯車変速機のリングギアの動きを拘束するように構成された摩擦材料を備える。任意選択で、駆動構成体は、摩擦材料をリングギアに適用するように構成されたロッカーを備える。摩擦材料は、遊星歯車変速機に対して半径方向に移動するように構成されてもよい。
【0010】
任意選択で、駆動構成体は少なくとも１つの追加のギア装置を備える。
【0011】
いくつかの例では、第１の係合手段は、波動歯車式変速機を備える。波動歯車式変速機は、可変サイズのウェーブジェネレータ機構を備えていてもよい。
【0012】
任意選択で、第１の駆動装置は、軸受上のハウジング内に回転可能に取り付けられる。駆動構成体は、第１の駆動装置に隣接して回転可能に取り付けられたトルクアームと、トルクアームが受ける力を測定するように構成された力センサーとを備えることができる。力センサーは、機械的に接地され、力センサーおよびトルクアームの移動を制約してもよい。駆動構成体は、第１の駆動装置およびトルクアームが一緒に回転するように、第１の駆動装置およびトルクアームを拘束するためにアクチュエータによって動作されるように構成されたピンを備えてもよい。任意選択で、第２の駆動装置は、軸受上のハウジング内に回転可能に取り付けられる。駆動構成体は、第２のアクチュエータを含んでいてもよい。
【0013】
任意選択で、出力部材は、ビークル制御面に接続するように構成された接続部を含む。
【0014】
いくつかの例では、第１の駆動装置および第２の駆動装置は、両方とも同時に出力部材と係合されるように配置され、第１の駆動装置および第２の駆動装置は、他方の駆動装置が出力部材を独立して制御することを可能にするために、出力部材から独立して係合解除可能である。
【0015】
本発明の別の態様によれば、前述の駆動構成体を備えるビークルが提供される。
【0016】
次に、本発明の実施形態が、添付の図面を参照して、単なる例として説明される。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】それぞれのハース軸継手を介して出力部材と選択的に係合され得る２つの駆動装置を有する駆動構成体を示す図。
【図3】それぞれの摩擦クラッチを介して出力部材と選択的に係合され得る２つの駆動装置を有する駆動構成体を示す図。
【図4】それぞれの遊星歯車変速機を介して出力部材と選択的に係合され得る２つの駆動装置を有する駆動構成体を示す図。
【図6】それぞれの波動歯車式変速機を介して出力部材と選択的に係合され得る２つの駆動装置を有する駆動構成体を示す図。
【図7】波動歯車式変速機の内側フレックススプラインと外側円形スプラインとを係合するための伸長された細長い構成の波動歯車式変速機のウェーブジェネレータを示す図。
【図8】波動歯車式変速機の内側フレックススプラインと外側円形スプラインとを分離するための後退した短縮構成の波動歯車式変速機のウェーブジェネレータを示す図。
【図9】それぞれのトルクアームおよび後退式継手によって出力部材と選択的に係合され得る２つの駆動装置を有する駆動構成体を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下の例は、ビークル制御面を操作するための様々な異なる駆動構成体を示す。駆動構成体の各々は、ビークル制御表面への前進接続のために、出力部材と選択的に係合され得る２つの駆動装置を含み、駆動装置の誤動作または故障の場合に冗長性を提供する。例は、駆動装置と出力部材との選択的な係合のための異なる機構を含む。以下でより詳細に説明されるように、異なる例は、図示されていない組合せで、１つの例からの機構を別の例からの機構とともに使用することと、より大きい冗長性を達成するために異なる駆動構成体（すなわち、２つ以上の追加の駆動装置）を組み合わせることとを含む、複数の方法で組み合わせられ得る。
【0019】
図１は、第１のハース軸継手１０８の第１の側面１０７に接続された出力シャフト１０５を有する第１の駆動装置１０３を備える駆動構成体１０１の第１の例を示す。図１において、第１のハース軸継手１０８の第１の側面１０７は、第１のハース軸継手１０８の第２の側面と噛み合わされる。第１のハース軸継手１０８の第２の側面は、軸受１２９上に回転可能に取り付けられる出力部材１０９上に取り付けられるか、またはその一部として形成される。したがって、第１の駆動装置１０３による出力シャフト１０５の回転は、回転が第１のハース軸継手１０８の噛み合わされた側面の間で伝達されるので、出力部材１０９の回転を引き起こす。出力部材１０９は、出力部材１０９を他の構成要素（たとえば、図２に示すように、コネクタ１３１）に接続して、出力部材１０９の運動がビークル制御面に伝達されることを可能にするために、その上端に接続部分１１１を有する。
【0020】
駆動構成体１０１は、第２の駆動装置１１３（図示の例では、第１の駆動装置１０３と同じである）も含む。第２の駆動装置１１３は、第２のハース軸継手１１８の第１の側面１１７に接続される出力シャフト１１５を含む。
【0021】
図１では、第２のハース軸継手１１８の第１の側面１１７は、第２のハース軸継手１１８の第２の側面１１９と噛み合わされない。しかしながら、アクチュエータ１２１は、第１のハース軸継手１０８の第１の側面１０７に接続された第１のアーム１２５にアクチュエータ１２１を接続するロッド１２３を後退させることによって、第１のハース軸継手１０８の第１および第２の側面を分離するように構成される。ロッド１２３を後退させることはまた、ロッド１２３と第２のハース軸継手１１８の第１の側面１１７とに接続される第２のアーム１２７を移動させることによって、第２のハース軸継手１１８の第１の側面１１７を、第２のハース軸継手１１８の第２の側面１１９と係合させる。これは、第２の駆動装置１１３が、出力部材１０９を駆動する責任を引き継ぐことを可能にする。アクチュエータ１２１は、第１の駆動装置１０３が誤動作した（たとえば、トルクまたは速度に関して意図された回転出力を提供することをやめるかまたは停止する）場合、この責任の移行を引き起こすことがあり、第２の駆動装置１１３の作用下で通常動作を継続することを可能にする。これはさらに、対応するビークル制御面の機能を最適化するために、異なる時間に異なる駆動装置１０３、１１３（異なるそれぞれのパラメータ、たとえば異なるトルクプロファイルを有することがある）の選択的な使用を可能にすることがある。
【0022】
図示の例では、出力シャフト１０５、１１５は、出力シャフト１０５、１１５から第１の側面１０７、１１７への回転運動の伝達と、また第１および第２のハース軸継手１０８、１１８の係合および分離のための出力シャフト１０５、１１５に沿った第１の側面１０７、１１７の必要な軸方向運動とを可能にするために、第１のハース軸継手１０８の第１の側面１０７および第２のハース軸継手１１８の第１の側面１１７内の対応するスプライン付き開口を係合するそれぞれのスプライン付きセクション１０６、１１６を含む。他の例では、スプライン付きセクション１０６、１１６の代わりに、リンクシャフトに沿った自由な並進を可能にするが剛性トルク結合を提供する屈曲リンクなどの代替的な継手が提供されることがある。図１の両矢印は、ハース軸継手１０８、１１８の第１の側面１０７、１１７とそれらのそれぞれの第２の側面（軸方向に静止している、すなわち、軸方向に移動しない）との係合および分離を達成するための、ロッド１２３および第１の側面１０７、１１７の移動方向を示す。
【0023】
図１に示されている駆動構成体１０１の複数の例は、追加の冗長性を可能にする（すなわち、図１に示されている単一の駆動構成体が１つの冗長な駆動装置を提供する場合、説明されたように共通のシャフトに結合された２つの駆動構成体１０１が３つの冗長な駆動装置を提供する）ために、共通のシャフトに（たとえば、それらの出力部材１０９のそれぞれの接続部分１１１を介して）接続され得る。
【0024】
図２は、第２のアーム１２７と、出力部材１０９と、接続部分１１１において出力部材１０９に接続されたコネクタ１３１との軸方向の図を示す。破線の直線は、第１および第２の駆動装置１０３、１１３の作用下で、出力部材１０９の中心軸が取り得る向きの範囲を分画する。破線の曲線は、接続部分１１１において出力部材１０９に接続されたコネクタ１３１の端部によって掃引される経路を示す。コネクタ１３１のこの運動は、コネクタ１３１の運動を、対応するビークル制御面に必要な種類の運動に変換するために、直接的に、または１つもしくは複数の追加の接続または連結を介して、ビークル制御面を操作するために使用されることがある。
【0025】
図３は、駆動構成体３０１のさらなる例を示す。この例では、ハース軸継手１０８、１１８の代わりに、それぞれの第１のクラッチプレート３０７、３１７および第２のクラッチプレート３１９を有する摩擦クラッチ３０８、３１８が存在する。駆動構成体３０１の動作は、駆動構成体１０１の動作と実質的に同様である。第１の駆動装置３０３は、出力シャフト３０５を回転させ、第１の摩擦クラッチ３０８の第１の側面３０７の（スプライン付きセクション３０６を介した）回転を引き起こす。図３に示されている構成では、第１の摩擦クラッチ３０８の第１の側面３０７は、第１の摩擦クラッチ３０８の第２の側面と係合させられており、この第２の側面は、出力部材３０９に取り付けられているか、または出力部材３０９の一部として形成されている。したがって、第１の駆動装置３０３からの回転は、軸受３２９内に回転可能に取り付けられた出力部材３０９に渡され得る。
【0026】
第１の駆動装置３０３が故障した場合、アクチュエータ３２１は、ロッド３２３を後退させ、アーム３２５および３２７を図３の左に移動させることができる。これは、第１の側面３０７を第１の摩擦クラッチ３０８の第２の側面から分離することによって、第１の摩擦クラッチ３０８を分離する。同時に、第２の摩擦クラッチ３１８の第１の側面３１７が、ロッド３２３およびアーム３２７の左方向の移動によって第２の摩擦クラッチ３１８の第２の側面３１９と係合するので、第２の摩擦クラッチ３１８が係合される。その後、第２の駆動装置３１３が出力シャフト３１５を回転させたとき、第２の摩擦クラッチ３１８の係合された第１および第２の側面３１７、３１９の回転が（スプライン付きセクション３１６を介して）引き起こされ、出力部材３０９の回転を引き起こす。
【0027】
【0028】
図１の駆動構成体１０１と同様に、図３に示されている駆動構成体３０１の複数の例は、追加の冗長性を可能にする（すなわち、図３に示されている単一の駆動構成体が１つの冗長な駆動装置を提供する場合、説明されたように共通のシャフトに結合された２つの駆動構成体３０１が３つの冗長な駆動装置を提供する）ために、共通のシャフトに（たとえば、それらの出力部材３０９のそれぞれの接続部分３１１を介して）接続され得る。
【0029】
図１および図３の例は、クラッチベースの例であり、それぞれの駆動装置１０３、１１３、３０３、３１３および出力部材１０９、３０９を係合および分離するために、第１の側面１０７、１１７、３０７、３１７の（駆動出力軸に沿った）軸方向移動を伴う。ハース軸継手１０８、１１８および摩擦クラッチ３０８、３１８は、対応するアクチュエータ１２１、３２１、ロッド３２１、３２３およびアーム１２５、１２７、３２５、３２７の作用下で実質的に同時に（それぞれ）分離／係合される。ロッド３２１、３２３およびアーム１２５、１２７、３２５、３２７はまた、軸方向に（駆動出力軸に平行に）移動する。
【0030】
図１および図３において、アクチュエータ１２１、３２１、ロッド１２３、３２３、およびアーム１２５、１２７、３２５、３２７はまた、出力部材１０９、３０９とともに、図中の破線で示されている軸の周りを回転する。
【0031】
図４は、第１の遊星歯車変速機または惑星歯車変速機４３３の「太陽」ギアの少なくとも一部に接続されるかまたはそれを形成する出力シャフト４０５を有する第１の駆動装置４０３を備える駆動構成体４０１の別の例を示す（図示されたスプライン付きセクション４０６は、太陽ギアとして機能し得る）。第１の遊星歯車変速機４３３の「リング」ギア４３４は、リングギア４３４がシャフト４０５の周りを回転することを可能にする軸受４３５に取り付けられたトラニオンである。第１の摩擦材料４３７は、リングギア４３４に隣接して設けられる。アクチュエータ４２１の作用下で、ロッド４３９は、ロッカーとして作用し、リングギア４３４が軸受４３５内で回転するのを防止するために、第１のアーム４４１を上方に押し、第１の摩擦材料４３７をリングギア４３４と接触させる。これは、駆動力が第１の駆動装置４０３から第１の遊星歯車変速機４３３を通って出力部材４０９に向かって下流に伝達されることを可能にする。駆動力は、第１の遊星歯車変速機４３３から、図示された追加の遊星歯車変速機４４３および４４５などの１つまたは複数の介在構成要素に伝達されることがある。複数の遊星歯車変速機４３３、４４３、４４５は、第１の駆動装置４０３からの出力を使用して、出力部材４０９に様々な出力速度およびトルクを提供するように協働することがある。第１の摩擦材料４３７は、ブロック（たとえば、ブレーキブロックに似ている）として、リングギア４３４の円周のかなりの部分の周りに延びるバンド（たとえば、ブレーキバンドに似ている）として、または別の形態で提供されることがある。アクチュエータ４２１を作動させることは、ロッカー４３９を枢動させ、これは、作動の方向に依存して、第１のアーム４４１をリングギア４３４に対してより近くにまたはより遠くに移動させ、したがって、第１の摩擦材料４３７をリングギア４３４と接触させるかまたは接触させない。これは、リングギアを適宜に保持または解放することによって、第１の駆動装置４０３の出力部材４０９に対する選択的な係合または分離を可能にする。
【0032】
駆動構成体４０１は、出力部材４０９の反対側に同様の構成要素のセットを含む。第２の駆動装置４５３が設けられ、出力シャフト４５５が、第２の遊星歯車変速機４５７の太陽ギアに接続されるか、または太陽ギアの少なくとも一部を形成する（図示されたスプライン付きセクション４５６は、太陽ギアとして機能し得る）。第２の遊星歯車変速機４５７のリングギア４５４も、リングギア４５４がシャフト４５５の周りを回転することを可能にするそれぞれの軸受４５２に取り付けられたトラニオンである。第２の摩擦材料４５８は、リングギア４５４に隣接して設けられる。アクチュエータ４２１、ロッカー４３９、および第２のアーム４５９の動作は、リングギア４５４の回転を可能にするかまたは防止し、したがって、駆動力が第２の駆動装置４５３から出力部材４０９に伝達されるかどうかを制御するために、第２の摩擦材料４５８をリングギア４５４から離脱させるかまたはリングギア４５４と接触させる。図１および図３に示された例と同様に、アクチュエータ４２１の作用下でのロッド４３９のロッキング運動は、一方の駆動装置４０３、４５３の係合と他方の駆動装置４５３、４０３の分離とを実質的に同時に可能にする。
【0033】
図４に示されている例示的な駆動構成体４０１において、アクチュエータ４２１、ロッカー４３９、およびアーム４４１は、駆動構成体４０１の破線軸の周りを回転しない。
【0034】
図１および図３の駆動構成体１０１、３０１と同様に、図４に示されている駆動構成体４０１の複数の例は、追加の冗長性を可能にする（すなわち、図４に示されている単一の駆動構成体が１つの冗長な駆動装置を提供する場合、説明されたように共通のシャフトに結合された２つの駆動構成体４０１が３つの冗長な駆動装置を提供する）ために、共通のシャフトに（たとえば、それらの出力部材４０９のそれぞれの接続部分４１１を介して）接続され得る。
【0035】
図示の例では、摩擦材料４３７、４５６、アーム４４１、４５９、および他の係合／分離構成要素は、駆動装置４０３、４５３および出力部材４０９を係合および分離するために、第１および第２の遊星歯車変速機４３３、４５７（それぞれ、第１および第２の駆動装置４０３、４５３の下流の第１の遊星歯車変速機である）の周りに設けられる。これは、有利なことに、第１および第２の遊星歯車変速機４３３、４５７におけるトルク出力が下流の遊星歯車変速機４４３、４４５などにおけるトルク出力よりも低いことが予想され得るので、係合／分離中に生じる摩耗が最小化されることを意味し得、したがって、係合／分離中のトルク変化がより低く、構成要素に対するより少ない応力および摩耗につながる。しかしながら、係合／分離構成要素は、代替的に、駆動装置４０３、４５３および出力部材４０９を係合／分離するための同じ能力を伴って、下流の遊星歯車変速機４４３、４４５などの周りに設けられ得る。たとえば、アーム４４１、摩擦材料４３７、および軸受４３５は、遊星歯車変速機４４３を通る駆動力が係合および分離されることを可能にするために、遊星歯車変速機４４３の周りに設けられ得る。その場合、出力部材４０９の反対側の対応する遊星歯車変速機（駆動装置４５３の下流の第２の遊星歯車変速機）は、第２の駆動装置４５３と出力部材４０９との分離／係合を実現するために、その周りに設けられたアーム４５９、摩擦材料４５６、および軸受４５２を有することがある。しかしながら、いくつかの事例では、異なる遊星歯車変速機が出力部材４０９のいずれかの側で係合／分離されることが好ましい場合があり（たとえば、一方の駆動装置の下流の第１の遊星歯車変速機および他方の駆動装置の下流の第３の遊星歯車変速機）、これは、アクチュエータ４２１、ロッド４３９、および他の構成要素の適切な構成によって、または他の方法で、たとえば、出力部材４０９のいずれかの側の２つの遊星歯車変速機のための独立したアクチュエータでそれらの構成要素を置き換えることによって達成され得る。そのような構成は、出力部材４０９のいずれかの側の遊星歯車変速機のセットが、互いに異なる相補的なトルク比を提供するように配置され、したがって、一方の駆動装置から他方の駆動装置への交換が、異なる範囲のトルク出力へのアクセスを可能にする配置において特に有利であり得る。
【0036】
図５は、図４に示されている例の出力部材４０９の軸方向の側面図を示す。図２に示されている出力部材１０９と同様に、出力部材４０９は、様々な向き（再び、図中の破線によって分画される）を通して運動することができる。図２の場合のように、コネクタは、接続部分４１１において出力部材４０９に取り付けられ得る。また、図２の場合のように、コネクタの対応する運動は、ビークル制御面を操作するために使用され得る。
【0037】
図６は、第１の波動歯車式変速機６０６の入力部（図示せず）に接続された出力シャフト６０５を有する第１の駆動装置６０３を備える駆動構成体６０１の別の例を示す。第１の波動歯車式変速機６０６の出力構成要素６０８は、図１および図４の出力部材１０９および４０９のような出力部材６０９に接続される。駆動構成体６０１はまた、第２の波動歯車式変速機６１６の入力部（図示せず）に接続された出力シャフト６１５を有する第２の駆動装置６１３を含む。第２の波動歯車式変速機６１６の出力構成要素６１０は、出力部材６０９に接続されている。
【0038】
図６に示されているように、第１の波動歯車式変速機６０６は、第１の波動歯車式変速機６１６のウェーブジェネレータ構成要素として機能し、図７および図８に示されている構成の間で移動可能である第１の機構６３１を含む。図７に示されている構成では、ウェーブジェネレータは、伸長されたまたは細長い長軸を有する楕円形または卵形の形状であり、波動歯車式変速機６０６のフレックススプライン構成要素７０１を変形させ、フレックススプライン構成要素７０１の歯を、楕円の長軸の頂点において波動歯車式変速機６０６の外側円形スプライン構成要素７０３の歯と接触させる。図８に示されている構成では、ウェーブジェネレータの長軸はより短く、これは、ウェーブジェネレータの形状が円により近いことを意味し、フレックススプライン構成要素７０１の歯は、外側円形スプライン構成要素７０３の歯と係合しない。これらの構成の間でウェーブジェネレータ構成要素を移動させることによって、第１の駆動装置６０３は、出力部材６０９と係合され、出力部材６０９から分離され得る。図６、図７、および図８を参照すると、第１の波動歯車式変速機６０６のウェーブジェネレータは、ヒンジ機構６３１によって提供され、第１の波動歯車式変速機６０６の外側円形スプライン構成要素７０３は、リング６３５によって提供され、第１の波動歯車式変速機６０６のフレックススプライン構成要素７０１は、出力構成要素６０８によって提供される。
【0039】
駆動構成体６０１は、出力部材６０９の反対側に同様の構成要素のセットを含む。第２の駆動装置６１３は、出力シャフト６１５を設けられている。また、第２の波動歯車式変速機６１６のウェーブジェネレータ構成要素として作用する第２の機構６３３を含む第２の波動歯車式変速機６１６が提供される。第２の波動歯車式変速機６１６の出力構成要素６１０は、出力部材６０９に接続されている。
【0040】
図６の下部に示されているように、ロッド６２３および接続アーム６２５、６２７を介して第１および第２の機構６３１、６３３の移動を引き起こすアクチュエータ６２１が設けられ、これは、図７および図８に示されている伸長構成と収縮構成との間で機構６３１、６３３を移動させるように作用する。前の例と同様に、アクチュエータ６２１、ロッド６２３、およびアーム６２５、６２７による第１および第２の波動歯車式変速機６０６、６１６の係合および分離は、実質的に同時に起こる。具体的には、アクチュエータ６２１がロッド６２３を左に（図６に示されている構成の方向に）移動させるとき、アーム６２５は、機構６３１の図示されたヒンジを図示されたより角度の付いた構成の方向に引っ張り、機構６３１によって画定されるウェーブジェネレータの外径を減少させ、それによって、第１の駆動装置６０３を出力部材６０９から分離する。同時に、ロッド６２３およびアーム６２７の左方向への移動は、機構６３３の図示されたヒンジを、図示されたより平坦な構成の方向に押し、機構６３３によって画定されるウェーブジェネレータの外径を増加させ、それによって第２の駆動装置６１３を出力部材６０９と係合させる。一方、アクチュエータ６２１がロッド６２３を右に移動させたとき、逆のことが起こり、その結果、第１の駆動装置６０３が出力部材６０９と係合し、第２の駆動装置６０５が出力部材６０９から分離される。
【0041】
波動歯車式変速機６０６、６１６の図示していない入力部は、出力シャフト６０５、６１５から第１および第２の機構６３１、６３３に回転を伝達するために、第１および第２の駆動装置６０３、６１３の出力シャフト６０５、６１５を、第１および第２の機構６３１、６３３に接続する。入力部は、たとえば、前の例に示されているスプラインシャフトであることがあり、スプラインシャフトは各々、アーム６２５、６２７がシャフトに沿って軸方向に摺動することができるように、それぞれ、アーム６２５、６２７を通して延びるシャフトの非スプライン付きセクションを有し、シャフトのスプライン部分は、少なくとも、それぞれのヒンジ機構６３１、６３３が図７に示され以下により詳細に説明される構成であるとき、それぞれ、ヒンジ機構６３１の左側ブロックおよびヒンジ機構６３３の右側ブロック内の対応するスプライン開口と係合するように配置される。したがって、波動歯車式変速機６０６、６１６の入力部は、ヒンジ機構６３１、６３３に回転を伝達するように機能する。出力シャフト６０５、６１５からヒンジ機構６３１、６３３に回転を伝達するための屈曲リンクまたは別の構成要素もしくは構成要素のセットなどの他の形態の入力部も可能である。
【0042】
前の駆動構成体１０１、３０１、および４０１と同様に、図６に示されている駆動構成体６０１の複数の事例は、追加の冗長性を可能にする（すなわち、図６に示されている単一の駆動構成体が１つの冗長な駆動装置を提供する場合、説明されたように共通のシャフトに結合された２つの駆動構成体６０１が３つの冗長な駆動装置を提供する）ために、共通のシャフトに（たとえば、それらの出力部材６０９のそれぞれの接続部分６１１を介して）接続され得る。
【0043】
図６に示されている変速機６０６、６１６のような波動歯車式変速機は、ウェーブジェネレータ構成要素の少なくとも１つの寸法の調整のために、波動歯車式変速機のフレックススプライン構成要素と外側円形構成要素との係合および分離を起こすように構成されたウェーブジェネレータ構成要素を有し、クラッチの代わりに他の駆動構成体において使用され得る。たとえば、それらは、２次クラッチングシステムに依拠する自動変速機または他の可変速ドライブトレインなどの環境において使用され得る。図示された波動歯車式変速機は、有利なことに、他のタイプのクラッチングシステムと比較して、比較的軽く、コンパクトであり、および／または高速動作することがある。
【0044】
図９は、出力部材９０９に接続された出力シャフト９０５を有する第１の駆動装置９０３を備える駆動構成体９０１の別の例を示す。第１の駆動装置９０３は、第１の駆動装置９０３が第１のハウジング９０８内の軸受上で回転することができるように、軸受９０７上に取り付けられたトラニオンである。第１のトルクアーム９２１も、第１の駆動装置９０３と同じ回転軸の周りにトラニオンマウントされる。第１のトルクアーム９２１は、第１の駆動装置９０３および第１のトルクアーム９２１が、接続されたときに一緒に回転し、解放可能な接続が除去されるときに互いに対して回転することができるように、第１の駆動装置９０３に解放可能に接続される。図示の例では、解放可能な接続は、第１のアクチュエータ９２７によって制御される第１のピン９２５によって提供される。第１のピン９２５が図示された位置にある場合、第１の駆動装置９０３および第１のトルクアーム９２１は一緒に回転する。第１のアクチュエータ９２７が第１のピン９２５を第１の駆動装置９０３から後退させる場合、第１の駆動装置９０３および第１のトルクアーム９２１は、独立して自由に回転する。第１のセンサー９２３は、第１のトルクアーム９２１が受ける力またはトルクを監視する。第１のセンサー９２３が異常な力／トルクを測定し、第１の駆動装置９０３が誤動作していることを示す場合、第１のセンサー９２３は、第１のピン９２５を後退させるように第１のアクチュエータ９２７に命令するか、または命令させることがある。第１のピン９２５を後退させることは、第１の駆動装置９０３がもはや第１のトルクアーム９２１によって拘束されず、したがって、そのトラニオン軸受９０７内で自由に回転することがあり、もはや作用する抵抗を有しないので、もはや出力シャフト９０５（したがって、出力部材９０９）に出力を提供しないことを意味する。
【0045】
駆動構成体９０１は、出力部材９０９の反対側に同様の構成要素のセットを含む。駆動構成体９０１は、出力部材９０９に接続された出力シャフト９１５を有する第２の駆動装置９１３を含む。第１の駆動装置９０３と同様に、第２の駆動装置９１３は、第２の駆動装置９１３が第２のハウジング９１８内の軸受９１７上で回転することができるように、軸受９１７上に取り付けられたトラニオンである。第２のトルクアーム９３１も、第２の駆動装置９１３と同じ回転軸の周りにトラニオンマウントされる。第２のトルクアーム９３１は、第２の駆動装置９１３および第２のトルクアーム９３１が、接続されたときに一緒に回転し、解放可能な接続が除去されるときに互いに対して回転することができるように、第２の駆動装置９１３に解放可能に接続される。図示の例では、解放可能な接続は、第２のアクチュエータ９３７によって制御される第２のピン９３５によって提供される。第２のピン９３５が図示された位置にある場合、第２の駆動装置９１３および第２のトルクアーム９３１は一緒に回転する。第２のアクチュエータ９３７が第２のピン９３５を第２の駆動装置９１３から後退させる場合、第２の駆動装置９１３および第２のトルクアーム９３１は、独立して自由に回転する。第２のセンサー９３３は、第２のトルクアーム９３１が受ける力またはトルクを監視する。第２のセンサー９３３が異常な力／トルクを測定し、第２の駆動装置９１３が誤動作していることを示す場合、第２のセンサー９３３は、第２のピン９３５を後退させるように第２のアクチュエータ９３７に命令するか、または命令させることがある。第２のピン９３５を後退させることは、第２の駆動装置９１３がそのトラニオン軸受９１７内で自由に回転し、もはや作用する抵抗を有しないので、出力シャフト９０５（したがって、出力部材９０９）にいかなる出力も提供しないことを意味する。
【0046】
したがって、駆動構成体９０１は、第１の駆動装置９０３または第２の駆動装置９１３を、その対応するトルクアーム９２１、９３１から選択的に切断することによって、第１の駆動装置９０３または第２の駆動装置９１３のいずれかが、出力部材９０９に出力を選択的に提供することを可能にし、これは、切断された駆動装置９０３、９１３の出力が出力部材９０９に向けられず、代わりに、切断された駆動装置９０３、９１３がそのトラニオン軸受９０７、９１７内で自由に回転することを意味する。次いで、他方の駆動装置が、必要に応じて出力部材９０９に出力を提供することができる。
【0047】
前の駆動構成体１０１、３０１、４０１、６０１と同様に、図９に示されている駆動構成体９０１の複数の事例は、追加の冗長性を可能にする（すなわち、図９に示されている単一の駆動構成体が１つの冗長な駆動装置を提供する場合、説明されたように共通のシャフトに結合された２つの駆動構成体９０１が３つの冗長な駆動装置を提供する）ために、共通のシャフトに（たとえば、それらの出力部材９０９のそれぞれの接続部分９１１を介して）接続され得る。
【0048】
図１０は、第１のアクチュエータ９２７、第１のセンサー９２３、第１のトルクアーム９２１、第１の駆動装置９０３、第１のハウジング９０８、および出力部材９０９が見える、図９の左側から見た軸方向の（正面）図で図９の駆動構成９０１を示す。図１０からわかるように、第１のセンサー９２３は、第１の駆動装置９０３が第１のピン９２５を介して第１のトルクアーム９２１に接続されるときに第１の駆動装置９０３が押すことができる抵抗を提供するように機械的に接地される。
【0049】
図９および図１０の文脈では、ピン９２５、９３５は、アクチュエータ９２７、９３７によって作動可能であるものとして説明されてきたが、他の例では、予想しない力／トルク条件下で故障するように設計されたシャーピン、ブレイクナックル、または他の使い捨ての構成要素が設けられることがある。これは、アクチュエータを不要にすることによって、駆動構成体９０１のサイズおよびコストを有利に低減し得るが、依然として、誤動作している駆動装置９０３、９１３を出力部材９０９から分離するために、誤動作している駆動装置９０３、９１３をそのそれぞれのトルクアーム９２１、９３１から分離するという所望の結果を提供する。それ自体のピン９３５、９２５が無傷であることによって依然として係合されている残りの駆動装置９１３、９０３は、次いで、出力部材９０９およびそれに取り付けられた任意のビークル制御面に必要な駆動力を提供することができる。
【0050】
各駆動装置１０３、１１３、３０３、３１３、４０３、４５３、６０３、６１３、９０３、および９１３は、特定のシナリオおよび所望の出力に応じて、モータ単独であることがあるか、またはモータおよび歯車装置の組合せであることがある。たとえば、図１に示されている駆動装置１０３および１１３は、駆動装置１０３、１１３と出力部材１０９との間に他の歯車装置（たとえば、変速機）が示されていないので、好ましくは、モータと歯車装置との対の組合せ（各組合せは単一の「駆動装置」として表される）であることがある。したがって、出力部材１０９において所望の出力回転速度、トルク、および／または他のパラメータを達成するために、駆動装置１０３、１１３内に歯車装置を含むことが必要であり得る。対照的に、図４に示されている駆動装置４０３および４５３は、変速機４３３、４４３、４４５などが駆動装置４０３、４５３と出力部材４０９との間に設けられるので、モータのみであることがある。これらの変速機４３３、４４３、４４５は、出力部材４０９の所望の出力パラメータを達成するように構成され得る。
【0051】
説明され、図示され、特許請求される駆動構成体のいずれも、駆動装置の誤動作または故障を示すスパイク、急激な低下、または他のトルク異常を監視するために、駆動装置によって提供されるトルクを測定するように構成された１つまたは複数のトルク監視センサーを備えることがある。センサーによって収集されたデータは、誤動作していることをセンサーが示す駆動装置の分離、および代わりに別の駆動装置の係合を引き起こすために、アクチュエータ（図示されるアクチュエータ１２１、３２１、４２１、６２１、９２７、９３７など）を作動させるときを決定するために使用されることがある。センサーによって収集されたデータはまた、駆動装置間の移行を円滑にするために、別の駆動装置から引き継ごうとしている駆動装置がどれだけのトルクを加える必要があるかを決定するために使用されることがある。
【0052】
トルク監視センサー（または追加のセンサー）は、所与の駆動装置および／または駆動装置が接続された出力部材がどれだけ回転したかを監視することがある。これは、駆動構成体内の別の駆動装置が、出力部材を駆動する責任を引き継ぐために、出力部材と係合しようとするときに、出力部材と事前に整列されることを確実にすることを可能にすることがある。これは、図１に示されているハース軸継手１０８、１１８にとって特に重要であり得、ハース軸継手の側面１０７、１１７、１１９の歯または先端の正確な整列は、側面が係合しようとするときの損傷または遮断を防止するために重要であり得る。
【0053】
説明され、図示され、特許請求される駆動構成体のいずれも、駆動構成体またはそれらの副構成要素の全体的な動作を制御するように構成された１つまたは複数のコントローラを含むことがある。たとえば、コントローラは、駆動装置が必要な出力を提供することを確実にするために、駆動装置１０３、１１３などを制御し得る。コントローラはまた、上述のアクチュエータをいつ作動させるかを決定するために、上述のセンサーからデータを受信し、そのデータを使用することがある。コントローラはさらに、コンピュータ、ジョイスティック、ペダル、ハンドヘルドワイヤレスコントローラ、または駆動構成体が設置されているビークルの意図された運動に関する命令を提供している他の入力デバイスなどの他のソースからデータを受信することがある。コントローラは、たとえば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、または他の制御モジュール等の汎用または専用の処理エンジンを使用して実装され得る、１つまたは複数のプロセッサを備えることがある。コントローラは、駆動構成体を制御するための命令を提供され得る１つまたは複数のコンピュータ可読記憶媒体が付随することがある。コントローラはまた、通信インターフェースが付随することがある。そのような通信インターフェースは、ソフトウェアおよびデータが、コントローラと、コンピュータ、ジョイスティック、ペダル、ハンドヘルドワイヤレスコントローラ、または上述の他の入力デバイスなどの外部デバイスとの間で転送されることを可能にするために使用され得る。
【0054】
出力部材１０９、３０９、４０９、６０９および９０９は、出力部材の接続部分１１１、３１１、４１１、６１１、および９１１の角回転を異なるタイプの運動に変換するために、または角回転を必要な構成要素に伝達するために、クランクシャフトまたは他の構成要素に接続され得るクランクアームまたはレバーであることがある。
【0055】
駆動装置と出力部材との間の関係に関して本明細書で使用される「係合する」（および、必要な変更を加えて、「分離する」）という用語は、以前は完全な接続が存在しなかった駆動装置と出力部材との間の完全な物理的、機械的接続を確立する可能性（たとえば、図１および図３の駆動構成体１０１および３０１のように、ハース軸継手１０８、１１８および摩擦クラッチ３０８、３１８が、駆動装置１０３、１１３、３０３、３１３と出力部材１０９、３０９との間の機械的接続を形成および遮断する）と、以前は駆動装置から出力部材に力を伝達することができなかった、駆動装置から出力部材に力を伝達することを可能にする他の変更とを含む。たとえば、図９に示されている駆動構成体９０１では、第１の駆動装置９０３の出力シャフト９０５および第２の駆動装置９１３の出力シャフト９１５は、常に出力部材９０９に接続されており、そのため、第１および第２の駆動装置９０３、９１３と出力部材９０９との間には、完全な物理的、機械的接続が常に存在する。しかしながら、軸受９０７、９１７上の駆動装置９０３、９１３のトラニオンマウントのために、それぞれのピン９２５、９３５が図９に示されている位置にない場合、駆動装置９０３、９１３のいずれかから出力部材９０９に力を伝達することは不可能であり、トルクアーム９２１、９３１が接続されたセンサー９２３、９３３の機械的接地によって、軸受９０７、９１７内の駆動装置９０３、９１３の回転を拘束する。
【0056】
本明細書で使用される「機械的に接地される」という用語は、言及された構成要素が、駆動構成体が実装される航空機または他のビークルのハウジングなどの局所的に静的な構成要素に取り付けられ、それによって、その局所的に静的な構成要素に対する言及された構成要素の移動を防止することを示す。読者が異なる構成要素の運動および相互作用を理解するのを助ける場合、機械的接地が図に示されている（たとえば、図１の駆動装置１０３、１１３上の「アンテナ」状の記号参照）。一例として、図１および図３において、駆動装置１０３、１１３、３０３、３１３は機械的に接地されており、これは、それらが取り付けられているビークル本体または他の構成要素に対して回転しないことを意味する。同様に、出力部材１０９、３０９が取り付けられている軸受１２９、３２９も機械的に接地されている。しかしながら、アクチュエータ１２１、３２１および接続されたロッド１２３、３２３およびアーム１２５、１２７、３２５、３２７は機械的に接地されておらず、これは、駆動装置１０３、１１３、３０３、３１３が、アクチュエータ１２１、３２１がアーム１２５、１２７、３２５、３２７およびロッド１２３、３２３を介して取り付けられた第１の側面１０７、１１７、３０７、３１７の回転を引き起こすときに、それらが図示された（破線の）軸の周りを回転することができることを意味する。
【0057】
図９の駆動構成体９０１は、最大の柔軟性のために、２つのセンサー９２３、９３３（駆動－トルクアームの組合せごとに１つ）とともに示されているが、その駆動構成体のいくつかのバージョンでは、単一のセンサー９２３のみが設けられることがある。たとえば、いくつかのバージョンでは、第１の駆動装置９０３は、通常動作中に出力部材９０９を駆動することを担うことが予想される「１次」駆動装置と見なされ得る。第２の駆動装置９１３は、１次駆動装置が故障した場合に一時的に引き継ぐことが予想される「２次」駆動装置と見なされ得る。そのようなバージョンでは、２次駆動装置９１３は、センサーを有しないことがあり、それは、１次駆動装置９０３が、出力部材９０９を駆動する責任を、可能になるとすぐに（たとえば、駆動装置９０３が、リセットされた後、または必要な場合、修理または交換された後）再び担うことが予想され得るためであり、したがって、２次駆動装置は、出力部材９０９を駆動する責任を短時間だけ担うべきであるため、監視を必要とすることが予想されないことがある。単一のセンサーのみを有することは、有利なことに、駆動構成体９０１のコストおよび重量と、駆動構成体によって消費される空間とを低減することがある。
【0058】
図示の例は、それぞれの出力部材１０９、３０９、４０９、６０９、９０９の両側に同じ２つの係合手段を使用する（すなわち、図１では２つのハース軸継手１０７、１１７が使用され、図３では２つの摩擦クラッチ３０７、３１７が使用されるなど）が、必要な場合、異なる係合手段を混合することが可能である。たとえば、図１に示されているハース軸継手は、図３に示されている摩擦クラッチまたは図６に示されている波動歯車式変速機とともに使用され得る。いくつかの非整合のペアリング（上述のハース軸継手および摩擦クラッチまたは波動歯車式変速機など）は、依然として、単一のアクチュエータによって同時に係合および分離（およびその逆）をされ得る。代替的に、所望の駆動構成体の性能特性に応じて、別個のアクチュエータが設けられることがある。
【0059】
いくつかの駆動構成体では、単一のアクチュエータのみが設けられるが、いくつかの実施形態では、（たとえば、図９に示されているように）駆動構成体内の各駆動装置について別個のアクチュエータが設けられることがある。これは、所与の駆動装置が係合または分離されるときのタイミングのより大きい柔軟性を可能にする。たとえば、駆動構成体内の両方の駆動装置が通常動作中に接続され、一方の駆動装置が能動的に駆動し、他方の駆動装置がアイドル状態のまま第１の駆動装置に従い（すなわち、第１の駆動装置によって逆駆動され）、駆動している駆動装置が故障した場合に、駆動している駆動装置をその対応するアクチュエータによって分離することができ、以前はアイドル状態の／逆駆動されていた駆動装置を駆動モードに切り替えることができるように、いかなる有効な支援または抵抗も提供しないことが望ましい場合がある。これは、２つ以上の冗長な駆動装置がある場合にも拡張され得る。
【0060】
説明され、図示され、特許請求される駆動構成体は、制御面を含む任意の種類のビークルにおいて制御面を操作するのに適している。たとえば、駆動構成体は、飛行機、ヘリコプター、オートジャイロ、ドローン（無人航空機）、グライダーなどの航空機とともに使用されることがあり、また、ボートおよび潜水艦などの他のタイプのビークルとともに（たとえば、船の運動に影響を及ぼす方向舵または他の表面を制御するために）使用されることがある。駆動構成体は、駆動構成体によって提供される冗長性が、駆動装置のうちの１つが故障した場合であっても無人ビークルの継続動作を可能にし、たとえば、別の駆動装置が人間の代わりに引き継ぐことができるので、ドローンおよび他の無人ビークルとの使用に特に有利であり得る。しかしながら、駆動構成体は、有人ビークルでの使用にも同様に適しており、ビークルのパイロット／ドライバがビークルを制御し続けることができないか、またはビークルを制御し続けないことを選択した場合、自動化されたバックアップまたはフェイルオーバ制御ソリューションを提供することがある。したがって、有人ビークルは、パイロット／ドライバがビークルを制御することができる追加の構成要素を含むことがある。これは、パイロット／ドライバが、説明され、図示され、特許請求される駆動構成体から独立してビークル制御面を制御することを可能にする構成要素の別個の構成体、または駆動構成体を介してビークル制御面を制御するために、パイロット／ドライバが駆動構成体の駆動装置の一方または両方を制御することができる構成体である場合がある。ビークルは、パイロット／ドライバがもはやビークルを制御していないときを検出し、説明され、図示され、特許請求される駆動構成体に制御を自動的に引き継がせるための手段を含むことがある。追加または代替として、ビークルは、ドライバが駆動構成体に制御を引き継がせることを可能にするための手段を含み得る。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【手続補正書】
【提出日】2024-07-03
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ビークル制御面を操作するための駆動構成体であって、第１の駆動装置と、
第２の駆動装置と、
前記ビークル制御面に接続するための出力部材と、
前記第１の駆動装置と前記出力部材とを選択的に係合および係合解除するための第１の係合手段と、
前記第２の駆動装置と前記出力部材とを選択的に係合および係合解除するための第２の係合手段とを備える、駆動構成体。
【請求項2】
前記第１の係合手段に、前記第１の駆動装置と前記出力部材とを係合させ、係合解除させるように構成された少なくとも１つのアクチュエータを備える、請求項１に記載の駆動構成体。
【請求項3】
前記少なくとも１つのアクチュエータは、実質的に同時に、前記第１の係合手段に、前記第１の駆動装置と前記出力部材と係合解除させ、
前記第２の係合手段に、前記第２の駆動装置と前記出力部材とを係合させるように構成される、請求項２に記載の駆動構成体。
【請求項4】
前記少なくとも１つのアクチュエータは、ロッドと、前記ロッドに取り付けられた一対のアームとの移動を引き起こすように構成されている、請求項２または３に記載の駆動構成体。
【請求項5】
前記アクチュエータ、前記ロッド、及び前記アームは、前記第１及び第２の駆動装置の周りを回転するように構成される、請求項４に記載の駆動構成体。
【請求項6】
前記第１の係合手段は、クラッチベースの機構を備える、請求項１または２に記載の駆動構成体。
【請求項7】
前記第１の係合手段は、ハース軸継手を備える、請求項１または２に記載の駆動構成体。
【請求項8】
前記第１の係合手段は、摩擦クラッチを備える、請求項１または２に記載の駆動構成体。
【請求項9】
前記第１の係合手段は、前記第１の駆動装置と前記出力部材との係合および係合解除を容易にするために、アクチュエータの作用下で前記第１の駆動装置の第１の出力シャフトのスプライン付きセクションに沿って摺動するように構成された第１の側部を備える、請求項１または２に記載の駆動構成体。
【請求項10】
前記第１の係合手段は、遊星歯車変速機を備える、請求項１に記載の駆動構成体。
【請求項11】
前記遊星歯車変速機のリングギアの動きを拘束するように構成された摩擦材料を備える、請求項１０に記載の駆動構成体。
【請求項12】
前記摩擦材料を前記リングギアに適用するように構成されたロッカーを備える、請求項１１に記載の駆動構成体。
【請求項13】
前記摩擦材料は、前記遊星歯車変速機に対して半径方向に移動するように構成される、請求項１１または１２に記載の駆動構成体。
【請求項14】
少なくとも１つの追加のギア装置を備える、請求項１０に記載の駆動構成体。
【請求項15】
前記第１の係合手段は、波動歯車式変速機を備える、請求項１または２に記載の駆動構成体。
【請求項16】
前記波動歯車式変速機は、可変サイズのウェーブジェネレータ機構を含む、請求項１５に記載の駆動構成体。
【請求項17】
前記第１の駆動装置は、軸受上のハウジング内に回転可能に取り付けられる、請求項１に記載の駆動構成体。
【請求項18】
前記第１の駆動装置に隣接して回転可能に取り付けられたトルクアームと、前記トルクアームが受ける力を測定するように構成された力センサーとを備える、請求項１７に記載の駆動構成体。
【請求項19】
前記力センサーは、機械的に接地され、前記力センサーおよび前記トルクアームの移動を拘束する、請求項１８に記載の駆動構成体。
【請求項20】
前記第１の駆動装置及び前記トルクアームが一緒に回転するように、前記第１の駆動装置及び前記トルクアームを拘束するためにアクチュエータによって操作されるように構成されたピンを備える、請求項１８または１９に記載の駆動構成体。
【請求項21】
前記第２の駆動装置は、軸受上のハウジング内に回転可能に取り付けられる、請求項１７から１９のいずれか一項に記載の駆動構成体。
【請求項22】
第２のアクチュエータを備える、請求項１７から１９のいずれか一項に記載の駆動構成体。
【請求項23】
前記出力部材は、前記ビークル制御面に接続するように構成された接続部を含む、請求項１または２に記載の駆動構成体。
【請求項24】
前記第１の駆動装置および前記第２の駆動装置は、両方とも同時に前記出力部材と係合されるように配置され、他方の駆動装置が前記出力部材を独立して制御することを可能にするように、前記第１の駆動装置および前記第２の駆動装置は、前記出力部材から独立して係合解除可能である、請求項１に記載の駆動構成体。
【請求項25】
請求項１または２に記載の駆動構成体を備えるビークル。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0060】
説明され、図示され、特許請求される駆動構成体は、制御面を含む任意の種類のビークルにおいて制御面を操作するのに適している。たとえば、駆動構成体は、飛行機、ヘリコプター、オートジャイロ、ドローン（無人航空機）、グライダーなどの航空機とともに使用されることがあり、また、ボートおよび潜水艦などの他のタイプのビークルとともに（たとえば、船の運動に影響を及ぼす方向舵または他の表面を制御するために）使用されることがある。駆動構成体は、駆動構成体によって提供される冗長性が、駆動装置のうちの１つが故障した場合であっても無人ビークルの継続動作を可能にし、たとえば、別の駆動装置が人間の代わりに引き継ぐことができるので、ドローンおよび他の無人ビークルとの使用に特に有利であり得る。しかしながら、駆動構成体は、有人ビークルでの使用にも同様に適しており、ビークルのパイロット／ドライバがビークルを制御し続けることができないか、またはビークルを制御し続けないことを選択した場合、自動化されたバックアップまたはフェイルオーバ制御ソリューションを提供することがある。したがって、有人ビークルは、パイロット／ドライバがビークルを制御することができる追加の構成要素を含むことがある。これは、パイロット／ドライバが、説明され、図示され、特許請求される駆動構成体から独立してビークル制御面を制御することを可能にする構成要素の別個の構成体、または駆動構成体を介してビークル制御面を制御するために、パイロット／ドライバが駆動構成体の駆動装置の一方または両方を制御することができる構成体である場合がある。ビークルは、パイロット／ドライバがもはやビークルを制御していないときを検出し、説明され、図示され、特許請求される駆動構成体に制御を自動的に引き継がせるための手段を含むことがある。追加または代替として、ビークルは、ドライバが駆動構成体に制御を引き継がせることを可能にするための手段を含み得る。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］ ビークル制御面を操作するための駆動構成体であって、
第１の駆動装置と、
第２の駆動装置と、
前記ビークル制御面に接続するための出力部材と、
前記第１の駆動装置と前記出力部材とを選択的に係合および係合解除するための第１の係合手段と、
前記第２の駆動装置と前記出力部材とを選択的に係合および係合解除するための第２の係合手段とを備える、駆動構成体。
［２］ 前記第１の係合手段に、前記第１の駆動装置と前記出力部材とを係合させ、係合解除させるように構成された少なくとも１つのアクチュエータを備える、［１］に記載の駆動構成体。
［３］ 前記少なくとも１つのアクチュエータは、実質的に同時に、
前記第１の係合手段に、前記第１の駆動装置と前記出力部材と係合解除させ、
前記第２の係合手段に、前記第２の駆動装置と前記出力部材とを係合させるように構成される、［２］に記載の駆動構成体。
［４］ 前記少なくとも１つのアクチュエータは、ロッドと、前記ロッドに取り付けられた一対のアームとの移動を引き起こすように構成されている、［２］または［３］に記載の駆動構成体。
［５］ 前記アクチュエータ、前記ロッド、及び前記アームは、前記第１及び第２の駆動装置の周りを回転するように構成される、［４］に記載の駆動構成体。
［６］ 前記第１の係合手段は、クラッチベースの機構を備える、［１］から［５］のいずれか一項に記載の駆動構成体。
［７］ 前記第１の係合手段は、ハース軸継手を備える、［１］から［６］のいずれか一項に記載の駆動構成体。
［８］ 前記第１の係合手段は、摩擦クラッチを備える、［１］から［６］のいずれか一項に記載の駆動構成体。
［９］ 前記第１の係合手段は、前記第１の駆動装置と前記出力部材との係合および係合解除を容易にするために、アクチュエータの作用下で前記第１の駆動装置の第１の出力シャフトのスプライン付きセクションに沿って摺動するように構成された第１の側部を備える、［１］から［８］のいずれか一項に記載の駆動構成体。
［１０］ 前記第１の係合手段は、遊星歯車変速機を備える、［１］から［４］のいずれか一項に記載の駆動構成体。
［１１］ 前記遊星歯車変速機のリングギアの動きを拘束するように構成された摩擦材料を備える、［１０］に記載の駆動構成体。
［１２］ 前記摩擦材料を前記リングギアに適用するように構成されたロッカーを備える、［１１］に記載の駆動構成体。
［１３］ 前記摩擦材料は、前記遊星歯車変速機に対して半径方向に移動するように構成される、［１１］または［１２］に記載の駆動構成体。
［１４］ 少なくとも１つの追加のギア装置を備える、［１０］から［１３］のいずれか一項に記載の駆動構成体。
［１５］ 前記第１の係合手段は、波動歯車式変速機を備える、［１］から［４］のいずれか一項に記載の駆動構成体。
［１６］ 前記波動歯車式変速機は、可変サイズのウェーブジェネレータ機構を含む、［１５］に記載の駆動構成体。
［１７］ 前記第１の駆動装置は、軸受上のハウジング内に回転可能に取り付けられる、［１］から［３］のいずれか一項に記載の駆動構成体。
［１８］ 前記第１の駆動装置に隣接して回転可能に取り付けられたトルクアームと、前記トルクアームが受ける力を測定するように構成された力センサーとを備える、［１７］に記載の駆動構成体。
［１９］ 前記力センサーは、機械的に接地され、前記力センサーおよび前記トルクアームの移動を拘束する、［１８］に記載の駆動構成体。
［２０］ 前記第１の駆動装置及び前記トルクアームが一緒に回転するように、前記第１の駆動装置及び前記トルクアームを拘束するためにアクチュエータによって操作されるように構成されたピンを備える、［１８］または［１９］に記載の駆動構成体。
［２１］ 前記第２の駆動装置は、軸受上のハウジング内に回転可能に取り付けられる、［１７］から［２０］のいずれか一項に記載の駆動構成体。
［２２］ 第２のアクチュエータを備える、［１７］から［２１］のいずれか一項に記載の駆動構成体。
［２３］ 前記出力部材は、前記ビークル制御面に接続するように構成された接続部を含む、［１］から［２２］のいずれか一項に記載の駆動構成体。
［２４］ 前記第１の駆動装置および前記第２の駆動装置は、両方とも同時に前記出力部材と係合されるように配置され、他方の駆動装置が前記出力部材を独立して制御することを可能にするように、前記第１の駆動装置および前記第２の駆動装置は、前記出力部材から独立して係合解除可能である、［１］に記載の駆動構成体。
［２５］ ［１］から［２４］のいずれかに記載の駆動構成体を備えるビークル。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］ ビークル制御面を操作するための駆動構成体であって、
第１の駆動装置と、
第２の駆動装置と、
前記ビークル制御面に接続するための出力部材と、
前記第１の駆動装置と前記出力部材とを選択的に係合および係合解除するための第１の係合手段と、
前記第２の駆動装置と前記出力部材とを選択的に係合および係合解除するための第２の係合手段とを備える、駆動構成体。
［２］ 前記第１の係合手段に、前記第１の駆動装置と前記出力部材とを係合させ、係合解除させるように構成された少なくとも１つのアクチュエータを備える、［１］に記載の駆動構成体。
［３］ 前記少なくとも１つのアクチュエータは、実質的に同時に、
前記第１の係合手段に、前記第１の駆動装置と前記出力部材と係合解除させ、
前記第２の係合手段に、前記第２の駆動装置と前記出力部材とを係合させるように構成される、［２］に記載の駆動構成体。
［４］ 前記少なくとも１つのアクチュエータは、ロッドと、前記ロッドに取り付けられた一対のアームとの移動を引き起こすように構成されている、［２］または［３］に記載の駆動構成体。
［５］ 前記アクチュエータ、前記ロッド、及び前記アームは、前記第１及び第２の駆動装置の周りを回転するように構成される、［４］に記載の駆動構成体。
［６］ 前記第１の係合手段は、クラッチベースの機構を備える、［１］から［５］のいずれか一項に記載の駆動構成体。
［７］ 前記第１の係合手段は、ハース軸継手を備える、［１］から［６］のいずれか一項に記載の駆動構成体。
［８］ 前記第１の係合手段は、摩擦クラッチを備える、［１］から［６］のいずれか一項に記載の駆動構成体。
［９］ 前記第１の係合手段は、前記第１の駆動装置と前記出力部材との係合および係合解除を容易にするために、アクチュエータの作用下で前記第１の駆動装置の第１の出力シャフトのスプライン付きセクションに沿って摺動するように構成された第１の側部を備える、［１］から［８］のいずれか一項に記載の駆動構成体。
［１０］ 前記第１の係合手段は、遊星歯車変速機を備える、［１］から［４］のいずれか一項に記載の駆動構成体。
［１１］ 前記遊星歯車変速機のリングギアの動きを拘束するように構成された摩擦材料を備える、［１０］に記載の駆動構成体。
［１２］ 前記摩擦材料を前記リングギアに適用するように構成されたロッカーを備える、［１１］に記載の駆動構成体。
［１３］ 前記摩擦材料は、前記遊星歯車変速機に対して半径方向に移動するように構成される、［１１］または［１２］に記載の駆動構成体。
［１４］ 少なくとも１つの追加のギア装置を備える、［１０］から［１３］のいずれか一項に記載の駆動構成体。
［１５］ 前記第１の係合手段は、波動歯車式変速機を備える、［１］から［４］のいずれか一項に記載の駆動構成体。
［１６］ 前記波動歯車式変速機は、可変サイズのウェーブジェネレータ機構を含む、［１５］に記載の駆動構成体。
［１７］ 前記第１の駆動装置は、軸受上のハウジング内に回転可能に取り付けられる、［１］から［３］のいずれか一項に記載の駆動構成体。
［１８］ 前記第１の駆動装置に隣接して回転可能に取り付けられたトルクアームと、前記トルクアームが受ける力を測定するように構成された力センサーとを備える、［１７］に記載の駆動構成体。
［１９］ 前記力センサーは、機械的に接地され、前記力センサーおよび前記トルクアームの移動を拘束する、［１８］に記載の駆動構成体。
［２０］ 前記第１の駆動装置及び前記トルクアームが一緒に回転するように、前記第１の駆動装置及び前記トルクアームを拘束するためにアクチュエータによって操作されるように構成されたピンを備える、［１８］または［１９］に記載の駆動構成体。
［２１］ 前記第２の駆動装置は、軸受上のハウジング内に回転可能に取り付けられる、［１７］から［２０］のいずれか一項に記載の駆動構成体。
［２２］ 第２のアクチュエータを備える、［１７］から［２１］のいずれか一項に記載の駆動構成体。
［２３］ 前記出力部材は、前記ビークル制御面に接続するように構成された接続部を含む、［１］から［２２］のいずれか一項に記載の駆動構成体。
［２４］ 前記第１の駆動装置および前記第２の駆動装置は、両方とも同時に前記出力部材と係合されるように配置され、他方の駆動装置が前記出力部材を独立して制御することを可能にするように、前記第１の駆動装置および前記第２の駆動装置は、前記出力部材から独立して係合解除可能である、［１］に記載の駆動構成体。
［２５］ ［１］から［２４］のいずれかに記載の駆動構成体を備えるビークル。
【国際調査報告】