JP2013237435A - 打込みねじ組立体およびこれを備えた着陸装置組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】自動でロックおよびアンロックが可能で、重量とサイズが削減できる、打込みねじ組立体を備えた着陸装置組立体を提供する。
【解決手段】着陸装置組立体１０は、格納位置と伸張位置の間で回転することができる脚部１２と、リンク組立体１４と、打込みねじ組立体１６とを含む。打込みねじ組立体１６は、ケーシング４０と、内部に収容され、ケーシング４０に対して往復運動するようにケーシング４０に摺動可能に結合された少なくとも１つの部分、およびリンク組立体１４に設置された部分を有するピストン４２とを含み、打込みねじ組立体１６がロックおよびアンロックすることが可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、打込みねじ組立体およびこれを備えた着陸装置組立体に関する。

従来の航空機では、着陸装置の格納および伸張は、リニアアクチュエータを利用することによって実現されるのが通常であった。従来のリニアアクチュエータは、回転源から自動であるいは手動で駆動させることができる。アクチュエータは、回転源からの回転運動を線形の出力運動に変換することで外部の負荷に転換する特定の機構を含んでおり、これはラムを伸張することによって実現することができる。アクチュエータは、動力を加えてラムを伸張させるまで、通常は格納位置である固定された位置にラムを保持するためのロック機構を有することができる。このロックは、ラムを展開するのに必要なトルクが加えられる前に非ロック状態に順次始動される。これは一般的には、このロック機構に機械的に連結されたソレノイドまたは電気モータによって実現され、これは負荷を始動させる駆動モータとは別個のものである。別個のロックドライバアクチュエータを利用することでコストが増大し、アクチュエータも複雑になる。ロックを制御するのに別個の専用の始動コマンドや論理デバイスが必要であり、コマンドを送信してロックを始動するのに電線や油圧配管が必要な場合もある。

中国特許第１０２１６２５０９号公報

一実施形態において、航空機用の着陸装置組立体は、格納位置と伸張位置の間を回転するように航空機に回転可能に結合された第１端部を有する脚部と、リンク組立体と、打込みねじ組立体であって、航空機に結合され、開放端部を備える内部を有し、少なくとも１つの戻り止めを有するケーシングと、内部に収容され、ケーシングに対して往復運動するようにケーシングに摺動可能に結合された少なくとも１つの部分、およびリンク組立体に設置された別の部分を有するピストンと、ケーシング内に設けられ、ピストンの中に延出する打込みねじと、打込みねじに対してねじ込み式に結合されるナット組立体であって、戻り止めの中に収容可能な少なくとも１つの可動部分、および少なくとも１つの可動部分に作動可能に結合されることでこの部分を戻り止めの中に移動させ、かつキーを有するカムを有するナット組立体と、開放端部に近接して打込みねじの端部に回転式に設置され、キーを収容するためのキー溝を有するねじキャップとを有する打込みねじ組立体とを含む。

別の実施形態において、打込みねじ組立体は、特定の構造体に結合するための一端、開放端部を備える内部、および少なくとも１つの戻り止めを有するケーシングと、内部に収容され、ケーシングに対して往復運動するようにケーシングに摺動可能に結合された少なくとも１つの部分、および可動部分に結合するための別の部分を有するピストンと、ケーシングの中に設けられピストンの中に延出する打込みねじと、打込みねじに対してねじ込み式に結合されるナット組立体であって、戻り止めの中に収容可能な少なくとも１つの可動部分、および少なくとも１つの可動部分に作動可能に結合されることでこの部分を戻り止めの中に移動させ、かつキーを有するカムを有するナット組立体と、開放端部に近接して打込みねじの端部に回転式に設置され、キーを収容するためのキー溝を有するねじキャップとを含む。

伸張位置にある本発明の一実施形態による着陸装置組立体の斜視図である。 格納位置にある図１の着陸装置組立体の斜視図である。 本発明の一実施形態によって図１の着陸装置において使用することができる、格納された状態の打込みねじ組立体の断面図である。 非ロック状態の図３の打込みねじ組立体の断面図である。 伸張状態に移動中の図３の打込みねじ組立体の一部の断面図である。 伸張状態に移動中の図３の打込みねじ組立体の一部の断面図である。 伸張状態に移動中の図３の打込みねじ組立体の一部の断面図である。 伸張状態に移動中の図３の打込みねじ組立体の一部の断面図である。 伸張されロック状態にある図３の打込みねじ組立体の断面図である。 ロック状態の図３の打込みねじ組立体の断面図である。 部分的に伸張され非ロック状態にある図３の打込みねじ組立体の断面図である。

図１は、本発明の一実施形態による航空機（図示せず）用の着陸装置組立体１０を示しており、これは脚部１２と、リンク組立体１４と、打込みねじ組立体１６の形態のアクチュエータとを含んでいる。脚部１２は、格納位置と伸張位置の間を回転するように航空機に回転可能に結合された第１端部２０を有することができる。脚部１２は、航空機の胴体または翼に設置することができ、格納位置において脚部１２は、航空機の胴体または翼の中にある着陸装置ベイの中に収容することができる。例えば航空機は、ヘリコプターを含むことができ、この場合脚部１２は、航空機の胴体に設置される。

車輪取付け台２２を、脚部１２の第２端部２４に近接して脚部１２に接するように含むことができ、車輪２６をそれに接するように設置することができる。打込みねじ組立体１６が、第１端部２８において航空機に、および第２端部３０においてリンク組立体１４に作動可能に結合される。リンク組立体１４は、複数の回転可能な結合式の連結金具を含むことができ、この連結金具の１つが航空機に回転可能に結合されるが、これには打込みねじ組立体１６を介して結合されることが含まれており、別の連結金具は、脚部１２に回転可能に結合される。打込みねじ組立体１６が作動することによりリンク組立体１４と脚部１２を図１に示される伸張位置と、図２に示される格納位置の間で移動させ、着陸装置組立体１０をロックすることができる。

図３は、ケーシング４０、ピストン４２、打込みねじ４４、ナット組立体４６およびねじキャップ４８が打込みねじ組立体１６に含まれることをより明確に図示している。さらにモータ組立体５０が第１端部２８に配置され、打込みねじ４４を回転させるように構成することができる。モータ組立体５０は、任意の好適なタイプのモータ組立体５０であってよく、これにはこれに限定するものではないが、打込みねじ４４のための回転駆動源を提供することができる電気、油圧または空気圧式モータ組立体が含まれる。

図示の実施形態では、ケーシング４０は、例えばアイエンド５２などのエンドコネクタを含む、あるいはこれと作動可能に結合されてよく、これは航空機に結合された打込みねじ組立体１６の一部である。ケーシング４０は、開放端部５６を備えた内部５４を有することができ、少なくとも１つの戻り止め５８を含むことができる。より具体的には、少なくとも１つの戻り止め５８が、ケーシング４０の内面上に配置されてよい。複数の戻り止め５８が、ケーシング４０に含まれるように図示されている。ケーシング４０は、任意の好適なやり方で形成されてよく、図示する目的でシリンダの形態で示されている。

ピストン４２は、内部５４の中に収容される少なくとも１つの部分６０を有することができ、ケーシング４０に対して往復運動するようにケーシング４０に摺動可能に結合されてよい。別の部分６２は、リンク組立体１４に直接設置されてよく、これは１つの円として概略的に示される、あるいは設置デバイス（図示せず）を介してリンク組立体１４に作動可能に結合される場合もある。打込みねじ４４をケーシング４０内に設けることができ、これはピストン４２の中に延出することができる。ナット組立体４６が、打込みねじ４４にねじ込み式に結合されてよい。打込みねじ４４およびナット組立体４６は、打込みねじ４４の回転運動をナット組立体４６の線形で軸方向の移動に変換することができる任意の好適な構成であり得ることが企図されている。非制限的な例として、打込みねじ４４は、雄ねじを有するボールねじシャフトを含むことができ、これは変換ボールナットと協働してナット組立体４６を形成している。

ナット組立体４６は、戻り止め５８の中に収容可能な少なくとも１つの可動部分７０と、少なくとも１つの可動部分７０に作動可能に結合されキー７４を有するカム７２とを含むように図示されている。複数の可動部分７０が示されており、複数の戻り止め５８と対応している。戻り止め５８と可動部分７０は、相補的な面を有することができ、この面は、打込みねじの回転軸に対して一定の角度をなすことができる。

ナット筐体７６とナットキャップ７８がナット組立体４６に含まれることで、付勢要素８０を含むナット組立体４６の一部を保持することができ、この付勢要素は、カム７２を打込みねじ４４に沿って軸方向にねじキャップ４８に向けて付勢することができる。カム７２は、付勢要素８０を圧縮することによってナットキャップ７８に当たるように事前に荷重をかけることができる。付勢要素８０は、圧縮ばねを含めた任意の好適な付勢要素８０を含むことができる。

ねじキャップ４８は、ケーシング４０の開放端部５６に近接して打込みねじ４４の一端に回転可能に設置することができる。ねじキャップ４８は、キー７４を収容するためのキー溝８２を含むことができる。キー７４とキー溝８２は、相補的な駆動面を有することができ、これらの面は、キー７４がキー溝８２の中に収容される際に当接する。

次にナット組立体４６の構成要素を、図４に関してより詳細に記載する。カム７２は、可動部分７０の一端８８に当接するカム面８６を含むことができる。カム面８６は、カム７２の回転が可動部分７０を半径方向に広げるように増大する半径を有することができる。カム面８６は、所定の量だけ回転した後、可動部分７０に当接する止め具９０において終端してよい。

最初に格納位置（図３）にある打込みねじ組立体１６、したがって着陸装置組立体１０に関してその作動を記載する。打込みねじ組立体１６を作動させることによって着陸装置組立体１０を展開させようとする場合、モータ組立体５０に通電して、回転可能な打込みねじ４４に駆動トルクを印加することができる。打込みねじ４４が回転することによって、ナット組立体４６がピストン４２を並進させる。より具体的には入力トルクが、回転可能な打込みねじ４４に印加され、これがナット組立体４６とピストン４２を前方に押しやり、ピストン４２を伸張させ、これは脚部１２のリンク組立体１４に装着することができる。このようにして打込みねじ４４の回転が、ナット組立体４６とピストン４２の線形の軸方向の移動に変換される。

ピストン４２の並進運動がその端部に近づくとき、ナット組立体４６は、図５Ａにより明確に示されるようにねじキャップ４８に向かって横切っていく。図５Ｂは、キー７４がねじキャップ４８と最初に接触することができることを図示している。キー７４およびキー溝８２は共に、キー７４がキー溝８２の上を通過することができるように対応するあるいは相補的な面取り部を特徴とする。これにより確実にキー７４の任意の部分的な係合が回避され、ねじ位置とカム７２の場所のタイミングに対する依存性を排除する。カム７２とキー溝８２の接触が、付勢要素８０を圧縮することによって行われる。

図５Ｃは、打込みねじ４４をさらに回転させ、ナット組立体４６がこれに対応して軸方向に進むことによって付勢要素８０をさらに圧縮することを図示している。キー７４が平坦な底部を含むことで、キー７４がねじキャップ４８の表面上を進むことができるように企図されている。何らかの摩擦力と、結果として生じるキー７４の表面とねじキャップ４８の間に生成されるトルクは、カムを駆動させロック係合させるには不十分である。付勢要素８０によってカム７２がねじキャップ４８のキー溝８２の上に乗り、キー７４をキー溝８２に確実に係合することが可能になる。

付勢要素８０はまた、カム７２が可動部分７０を押しやることができる圧縮力も提供する。より具体的には図５Ｄは、次第にばね荷重されるキー７４がねじキャップ４８上のキー溝８２と係合することを図示している。この地点においてピストン４２の並進が完了し、可動部分７０はケーシング４０にある戻り止め５８と整列する。ひとたびカム７２が、ねじキャップ４８に係合すると、カム７２を駆動させる適合作用は、キー７４の駆動面に移される。カム７２を回転させ、可動部分７０をケーシング４０の戻り止め５８の中でロック位置へと押しやるのがこの駆動力である。より具体的にはカム７２が回転する際、可動部分７０は、カム面８６の半径が増大することによって外に押し出され、可動部分７０は、ケーシング４０の中へと延出する。これによりピストン４２がケーシング４０に対してロックされ、脚部１２を伸張位置に固定する。カム７２がその最終位置に達すると、モータ組立体５０はスイッチを切られる。打込みねじ組立体１６は、図６において伸張されロックされた状態で図示されている。着陸装置組立体１０は、高い荷重力を利用することができ、このような荷重は、ケーシング４０とピストン４２によって生じるものであり、打込みねじ４４によるものではない。

打込みねじ組立体１６をアンロックするには、航空機が離陸し、着陸装置組立体１０の重量によって引張荷重が印加され、打込みねじ組立体１６のロックを外す。カム７２は、キー７４の傾斜面とキー溝８２との接触を利用してアンロックされる。より具体的には付勢要素８０と相補的な駆動面によって提供される圧縮力と反力の組み合わせを利用して、トルクを伝達する。この方法において、打込みねじ４４が反対方向に回転することで、カム７２を回転させ、可動部分７０をアンロックする。相補的な駆動面は、４５°から７０°の間であり、角度が大きくなるにしたがって、トルクを伝達するための静止摩擦に対する依存性も増す。可動部分７０は、図８に示されるように可動部分７０の傾斜角に作用するピストン荷重によって後退する。

上記に記載する実施形態によって様々な利点が提供されるが、これには、通常の作動中にアクチュエータをアンロックまたは再ロックするのに別の機械または電気コマンドあるいは装置の必要性をなくす自動でロックおよびアンロックする組立体のものが含まれる。これによりアクチュエータ組立体の重量が削減され、ロック要素をアンロックするのに別のコマンドを必要とする従来のロックアクチュエータと比べて、長さと直径の両方に対する包絡条件が緩和される。重量とサイズの両方が削減されることで、作動上の利点を提供することができる。上記に記載した実施形態には小数の可動部品しかないが、回転するように配置することによって大きなロック接触領域と低い接触圧力が保証される。自動ロック組立体によって、上記に記載するように着陸装置のものを含めた任意の好適な環境においてこのような利点を実現することができる。

この書面による記載は、本発明を開示することを目的とした最適な態様を含む例を利用しており、また任意の装置またはシステムを作製し利用すること、ならびに任意の採用された方法を実行することを含め、当業者が本発明を実施することができるようにするものである。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義されており、当業者が思い付く他の例を含むことができる。このような他の例は、それらが特許請求の範囲の文字通りの言い回しと相違ない構造上の要素を含む場合、あるいはそれらが特許請求の範囲の文字通りの言い回しとわずかな相違点を有する等価な構造上の要素を含む場合、特許請求の範囲の範囲内にあることが意図されている。

１０ 着陸装置組立体
１２ 脚部
１４ リンク組立体
１６ 打込みねじ組立体
２０ 第１端部
２２ 車輪取付け台
２４ 第２端部
２６ 車輪
２８ 第１端部
３０ 第２端部
４０ ケーシング
４２ ピストン
４４ 打込みねじ
４６ ナット組立体
４８ ねじキャップ
５０ モータ組立体
５２ アイエンド
５４ 内部
５６ 開放端部
５８ 戻り止め
６０ 一部分
６２ 別の部分
７０ カム
７２ キー
７６ ナット筐体
７８ ナットキャップ
８０ 付勢要素
８２ キー溝
８６ カム面
８８ 端部
９０ 止め具

Claims (20)

1. 航空機用の着陸装置組立体であって、
   格納位置と伸張位置の間を回転するように前記航空機に回転可能に結合された第１端部を有する脚部と、
   回転可能な複数の結合式の連結金具を備え、前記連結金具の１つが前記航空機に回転可能に結合され、別の前記連結金具が、前記脚部に回転可能に結合されるリンク組立体と、
   打込みねじ組立体であって、
   前記航空機に結合され、開放端部を備える内部を有し、少なくとも１つの戻り止めを有するケーシングと、
   前記内部に収容され、前記ケーシングに対して往復運動するように前記ケーシングに摺動可能に結合された少なくとも１つの部分、および前記リンク組立体に設置された別の部分を有するピストンと、
   前記ケーシング内に設けられ、前記ピストンの中に延出する打込みねじと、
   前記打込みねじに対してねじ込み式に結合されたナット組立体であって、前記戻り止めの中に収容可能な少なくとも１つの可動部分、および前記少なくとも１つの可動部分に作動可能に結合されることで前記部分を前記戻り止めの中に移動させ、かつキーを有するカムを有するナット組立体と、
   前記開放端部に近接して前記打込みねじの端部に回転式に設置され、前記キーを収容するためのキー溝を有するねじキャップとを有する打込みねじ組立体とを備え、
   前記打込みねじが回転する際、前記ナット組立体が、前記打込みねじを横切り、それが前記ピストンと接触することで前記脚部を前記格納位置から前記伸縮位置へと移動させ、前記キーが前記キー溝に係合する際、前記カムが、前記可動部分を前記戻り止めの中に移動させ、これが前記ピストンを前記ケーシングに対してロックすることで、前記脚部を前記伸張位置に固定する着陸装置組立体。
2. 前記ナット組立体がさらに、前記カムを前記打込みねじに沿って軸方向に前記ねじキャップに向けて付勢する付勢要素を備える、請求項１記載の着陸装置組立体。
3. 前記カムが、前記可動部分の端部に当接するカム面を備える、請求項１記載の着陸装置組立体。
4. 前記カム面が、前記カムの回転が半径方向に前記可動部分を広げるように増大する半径を有する、請求項３記載の着陸装置組立体。
5. 前記カム面が、所定の量だけ回転した後、前記可動部分に当接する止め具において終端する、請求項４記載の着陸装置組立体。
6. 前記戻り止めおよび前記可動部分が、相補的な面を有する、請求項１記載の着陸装置組立体。
7. 前記相補的な面が、前記打込みねじの回転軸に対して一定の角度をなす、請求項６記載の着陸装置組立体。
8. 前記キーおよび前記キー溝が、前記キーと前記キー溝が最初に接触する際、前記キー溝の中で即座に前記キーがロックするのを阻止する相補的な面取り部を有する、請求項１記載の着陸装置組立体。
9. 前記ナット組立体がさらに、前記カムを前記打込みねじに沿って軸方向に前記ねじキャップに向けて付勢する付勢要素を備える、請求項８記載の着陸装置組立体。
10. 前記キーおよび前記キー溝が、相補的な駆動面を有し、前記面が、前記キーが前記キー溝内に収容される際に当接する、請求項８記載の着陸装置組立体。
11. 前記相補的な駆動面が、４５°から７０°の間である、請求項１０記載の着陸装置組立体。
12. 特定の構造体に結合するための一端、開放端部を備える内部、および少なくとも１つの戻り止めを有するケーシングと、
    前記内部に収容され、前記ケーシングに対して往復運動するように前記ケーシングに摺動可能に結合された少なくとも１つの部分、および可動部分に結合するための別の部分を有するピストンと、
    前記ケーシングの中に設けられ、前記ピストンの中に延出する打込みねじと、
    前記打込みねじに対してねじ込み式に結合されるナット組立体であって、前記戻り止めの中に収容可能な少なくとも１つの可動部分、および前記少なくとも１つの可動部分に作動可能に結合されることで前記少なくとも１つの可動部分を前記戻り止めの中に移動させ、かつキーを有するカムを有するナット組立体と、
    前記開放端部に近接して前記打込みねじの端部に回転式に設置され、前記キーを収容するためのキー溝を有するねじキャップとを備え、
    前記打込みねじが回転する際、前記ナット組立体が、前記打込みねじを横切ることで、前記ピストンを前記ケーシングより外に移動させ、最終的には前記キーを前記キー溝に係合させ、これにより前記カムが前記可動部分を前記戻り止めの中に移動させることで前記ピストンを前記ケーシングに対してロックする打込みねじ組立体。
13. 前記カムが、前記可動部分の端部に当接するカム面を備える、請求項１２記載の打込みねじ組立体。
14. 前記カム面が、前記カムの回転が半径方向に前記可動部分を広げるように増大する半径を有する、請求項１３記載の打込みねじ組立体。
15. 前記カム面が、所定の量だけ回転した後、前記可動部分に当接する止め具において終端する、請求項１４記載の打込みねじ組立体。
16. 前記戻り止めおよび前記可動部分が、相補的な面を有する、請求項１２記載の打込みねじ組立体。
17. 前記キーおよび前記キー溝が、前記キーと前記キー溝が最初に接触する際、前記キー溝の中で即座に前記キーがロックするのを阻止する相補的な面取り部を有する、請求項１２記載の打込みねじ組立体。
18. 前記ナット組立体がさらに、前記カムを前記打込みねじに沿って軸方向に前記ねじキャップに向かって付勢する付勢手段を備える、請求項１７記載の打込みねじ組立体。
19. 前記キーおよび前記キー溝が、相補的な駆動面を有し、前記面が、前記キーが前記キー溝内に収容される際に当接する、請求項１７記載の打込みねじ組立体。
20. 前記相補的な駆動面が、４５°から７０°の間である、請求項１９記載の打込みねじ組立体。