JP2018534503A

JP2018534503A - 伸縮式トルクチューブアセンブリ

Info

Publication number: JP2018534503A
Application number: JP2018529504A
Authority: JP
Inventors: ラーソン，ローウェル・ヴァン・ルンド
Original assignee: ムーグインコーポレイテッド
Priority date: 2015-08-30
Filing date: 2016-08-25
Publication date: 2018-11-22
Also published as: US20170058939A1; WO2017040197A1; US10138926B2; KR20180048836A; EP3344908A1; EP3344908A4; BR112018003670A2

Abstract

低コストで軽量の伸縮式トルクチューブアセンブリは、信頼性があり、安全で、操作が容易である。アセンブリは、緩みのある締め具を有さず、伸縮式アセンブリを操作するための道具も不要である。伸縮式トルクチューブアセンブリは、２つの部品のみ、すなわち、端部取付具及びトルクチューブを有する。２つの部品のうち一方の部品には、弾性的に偏向可能な係止タブが設けられ、係止タブは、他方の部品に形成された対応する係止スロットによって受容される。係止タブは、当接縁部を有し、係止スロットは、係止タブが非偏向状態にあるとき、当接縁部と係合するための、当接縁部に対向する、限界縁部を有して、伸長位置から収縮位置へ向かう、トルクチューブに対する端部取付具の軸線方向の調節を防止する。使用者は、伸長位置から収縮位置への端部取付具の調節を可能にするために、係止タブを偏向させる。

Description

[0001]
本発明は概ね、航空機設備若しくは飛行制御駆動系、又は伸縮式トルクチューブを必要とする任意の駆動系で使用される（トルクシャフトと称される場合がある）トルクチューブに関する。

[0002]
伸縮式トルクチューブは、トルクチューブの取付け又は取外しを容易にするために、トルクチューブ上の端部取付具を伸長位置から収縮位置へ移動させることによって、一時的に長さを短縮させることができる、駆動系に使用される一種のシャフトである。トルクチューブが適切に機能するために、伸縮式端部取付具を伸長位置で係止しなければならない。通常、トルクチューブ及び端部取付具上の噛み合ったスプラインによって、トルクチューブと端部取付具との間でトルクが伝達される。

[0003]
トルクチューブ上の伸長位置で端部取付具を解放可能に係止するいくつかの方法が既知である。ある手法は、単にクロスボルトを使用して、端部取付具をトルクチューブに係止する。取付者は、端部取付具とトルクチューブの軸線方向に重なる端部における位置合わせされた穴を通って横方向にクロスボルトを挿入し、必要な道具を使用して、ボルトを締め付ける。典型的には、クロスボルトは、端部取付具の軸線方向の動きのみを抑制し、トルクチューブによって伝えられるトルクが非常に小さい場合を除き、噛み合ったスプラインによってトルクが伝達される。伸縮式アセンブリを短縮させるために、クロスボルトを取り外さなければならない。

[0004]
他の手法は、トルクチューブと端部取付具との間に作用する、軸線方向に配置された内部ばねを使用して、端部取付具を伸長位置に向かって付勢する。端部取付具及びトルクチューブは、トルクチューブの長手方向軸線方向を中心とした端部取付具とトルクチューブとの間の相対的回転によって、端部取付具が伸長位置及び収縮位置において係止され、相対的逆回転によって係止解除できるように構成することができる。伸縮式トルクチューブアセンブリを短縮させるために、取付者は、端部取付具を回転させて、伸長位置から端部取付具を係止解除し、その後、端部取付具を収縮位置まで押し込むことができる。

[0005]
他の既知の手法は、伸縮式トルクチューブアセンブリの端部取付具を軸線方向の動きから係止するように配置された、ばね上げされた径方向に伸長するディテントピンを用いる。取付者は、スプリングディテントピンを押して、ピンと端部取付具との間の干渉を停止させ、端部取付具の軸線方向の動きを可能にする。

[0006]
伸縮式トルクチューブアセンブリのトルクチューブに端部取付具を連結するためのこれらの現況技術の手法は、トルクチューブ及び端部取付具以外に更なる部品を必要とし、これにより、アセンブリの重量及びコストが増加する一方、アセンブリの信頼性が減少している。端部取付具を収縮させるための手順は、時間がかかる場合があり、道具を必要とする場合があり、緩みのある締め具を伴う場合がある。

[0007]
本発明は、信頼性があり、安全で、操作が容易であり、低コスト及び軽量である伸縮式トルクチューブアセンブリを提供する。アセンブリは、落下又は紛失する場合があるナット、ボルト、コッタピン、スナップリングなどの緩みのある締め具を有さない。伸縮式アセンブリを操作するための道具は不要である。本発明の伸縮式トルクチューブアセンブリは、２つの部品のみ、すなわち、端部取付具及びトルクチューブを有する。

[0008]
本発明の第１の実施形態において、弾性的に偏向可能な係止タブがトルクチューブ上に設けられ、端部取付具は、端部取付具が伸長位置にあるとき、係止タブを受容するために配置された係止スロットを含む。係止タブは、当接縁部を有し、係止スロットは、係止タブが非偏向状態にあるとき、当接縁部と係合するための、係止タブの当接縁部に対向する、限界縁部を有して、伸長位置から収縮位置に向かう、トルクチューブに対する端部取付具の軸線方向の調節を防止する。係止タブは、係止タブの当接縁部が係止スロットの限界縁部に対向しないように、使用者によって偏向可能であり、これにより、伸長位置から収縮位置への、トルクチューブに対する端部取付具の軸線方向の調節が可能となる。

[0009]
本発明の第２の実施形態において、係止タブ及び係止スロットの場所が反転する（すなわち、係止タブは、端部取付具上にあり、係止スロットは、トルクチューブ内に形成されている）。

[0010]
係止タブは、一対の当接縁部を有するように構成されてもよく、係止スロットは、軸線方向両側で係止するための一対の限界縁部を有してもよく、その結果、端部取付具は、収縮位置方向に向かう調節から係止され、また、トルクチューブ上に保持される。あるいは、別個の保持タブ及び保持スロットを設けて、端部取付具をトルクチューブから分離させる傾向がある方向への端部取付具の移動を制限することができる。

[0011]
本発明の特質及び動作モードは、添付の図面を参照しつつ、以下に示す本発明の詳細な説明により良く説明されるであろう。
[0012] 本発明の第１の実施形態に従って形成された伸縮式トルクチューブアセンブリを示す斜視図である。 [0013] 伸縮式トルクチューブアセンブリの一方の端部の断面図であり、トルクチューブアセンブリの端部取付具が伸長位置で係止されている、断面図である。 [0014] 伸縮調節のために端部取付具を係止解除するための、一対の係止タブの偏向を示す、図２と同様の断面図である。 [0015] 収縮位置にある端部取付具を示す、図２と同様の断面図である。 [0016] 係止タブのうち一方及びその係止タブに関連する係止スロットの平面図である。 [0017] 代替的な形体を有する係止タブを示す、図５と同様の図である。 [0018] 図２に図示される伸縮式トルクチューブアセンブリの同一の端部の断面図であり、この断面平面は、図２の断面平面と直交して、端部取付具が伸長位置にあるとき、トルクチューブから端部取付具が分離することを防止するための、アセンブリの一対の保持タブを図示する、断面図である。 [0019] 本発明の第２の実施形態に従って形成された伸縮式トルクチューブアセンブリの一方の端部の断面図であり、トルクチューブアセンブリの端部取付具は、伸長位置で係止されている、断面図である。 [0020] 伸縮調節のために端部取付具を係止解除するための、一対の係止タブの偏向を図示する、図８と同様の断面図である。 [0021] 収縮位置にある端部取付具を示す、図８と同様の断面図である。 [0022] 図８〜図１０のトルクチューブアセンブリの係止タブのうち一方の平面図である。 [0023] 代替的な形体を有する係止タブを示す図１１と同様の図である。 [0024] 図１２に示す係止タブの立面図である。

[0025]
図１及び図２は、本発明の第１の実施形態によるアセンブリのトルクチューブ１４に、アセンブリの端部取付具１２を伸縮可能に連結するための装置を組み込んでいる伸縮式トルクチューブアセンブリ１０を示す。図１は、トルクチューブ１４の対向する両端部領域に端部取付具１２を有するアセンブリ１０の全体を示す。アセンブリ１０は、長手方向調節軸線１１を有し、端部取付具１２は、軸線１１に沿ってトルクチューブ１４に対して伸縮調節可能である。端部取付具１２及びトルクチューブ１４の重なる端部領域は、端部取付具１２とトルクチューブ１４との間でトルクを伝達するための噛み合ったスプライン１６及び１８を含む。以下の記述において、端部取付具１２のうち一方を、トルクチューブ１４の噛み合う端部領域に連結するための装置について詳細に説明するが、トルクチューブ１４の反対側端部にある端部取付具は、鏡像形式で連結することができることを理解されたい。

[0026]
図２において、端部取付具１２は、伸長位置で係止され、これは、トルクチューブアセンブリ１０の通常動作中の端部取付具１２の位置である。図示された実施形態において、一対の弾性的に偏向可能な係止タブ２０がトルクチューブ１４上に設けられている。それぞれの係止タブ２０は、トルクチューブ１４の軸線方向に延在し、トルクチューブの径方向外側にわずかに屈曲している。それぞれの係止タブ２０は、当接縁部２０Ａを有している。端部取付具１２は、一対の係止タブ２０をそれぞれ受容するために配置された一対の係止スロット２２を含む。それぞれの係止スロット２２は、対応する係止タブ２０の当接縁部２０Ａに対向し、係止タブが非偏向状態にあるとき当接縁部に係合するための、限界縁部２２Ａを有している。その結果、トルクチューブ１４に対する、端部取付具１２の軸線方向の収縮を防止する。図２に示されるように、トルクチューブ１４の係止タブ２０及びスプライン１８は、例えば、溶接によって、トルクチューブ１４の一部となるように、トルクチューブ１４の端部領域に固定された別体スリーブ１５に形成されていてもよい。あるいは、係止タブ２０及びスプライン１８は、トルクチューブ１４と一体的に形成されていてもよい。端部取付具１２のスプライン１６を、端部取付具の内壁に収容し、内壁をくり抜いて配置してもよい。

[0027]
図３及び図４は、どのように端部取付具１２を係止解除し、伸長位置から、アセンブリ１０を取付け、又は駆動系から取り外すために好適な収縮位置へ伸縮調節することができるかを図示している。図３に示されるように、例えば、手動で両方の係止タブを同時に押すことによって、使用者によって、径方向内側に同時に一対の係止タブ２０を偏向させることができる。これにより、当接縁部が係止スロット２２の限界縁部２２Ａに対向しないように、係止タブ２０の当接縁部２０Ａを変位させ、これによって、トルクチューブ１４に対する端部取付具１２の、図４に示された収縮位置への軸線方向の調節が可能になる。係止タブ２０を同時に偏向し易くするために、軸線１１を中心に互いに対して直径方向反対側に係止タブを配置してもよい。

[0028]
収縮位置から伸長位置へ端部取付具１２を戻すことができる。端部取付具が伸長位置に到達すると、弾性係止タブ２０は、図２に示されるように、係止スロット２２に再び一旦受容される。

[0029]
図５は、係止タブ２０のうち一方を平面図で示す。図５の係止タブ２０は、矩形フィンガー形状である。

[0030]
図６は、係止タブ２０の代替的な形体を示し、係止タブは巻きついて、Ｕ字形状である。図６に示された形体は、伸長位置から収縮位置への端部取付具１２の移動を防止し、また、トルクチューブ１４から端部取付具１２が分離することを防止するために、反対方向に端部取付具１２が移動することを制限するように設計されている。Ｕ字形状の係止タブ２０は、係止スロット２２の第１の限界縁部２２Ａに対向する第１の当接縁部２０Ａを有し、係止スロット２２の第２の限界縁部２２Ｂに対向する第２の当接縁部２０Ｂを有する。端部取付具１２が伸長位置にあるとき、トルクチューブ１４に対する、端部取付具１２の更に伸長する動きが、第２の当接縁部２０Ｂと第２の限界縁部２２Ｂとの係合によって阻止され、これにより、トルクチューブ１４から端部取付具１２が分離することを防止する。

[0031]
図１及び図７は、端部取付具１２をトルクチューブ１４に保持するための代替的な手法を図示している。この手法において、一対の弾性的に偏向可能な保持タブ３０がトルクチューブ１４に設けられ、端部取付具１２は、端部取付具１２が伸長位置にあるとき、保持タブ３０を受容するために配置された、対応する一対の保持スロット３２を有する。それぞれの保持タブ３０は、当接縁部３０Ａを有し、それぞれの保持スロットは、保持タブ３０の当接縁部３０Ａに対向し、保持タブ３０が非偏向状態にあるとき、当接縁部に係合するための、限界縁部３２Ａを有する。保持タブ３０及び保持スロット３２は、係止タブ２０及び係止スロット３０と比較すると、軸線方向反対に作用するように配置されて、それ故に、トルクチューブから端部取付具が軸線方向に分離することを防止する。図示された実施形態において、保持タブ３０及び保持スロット３２は、係止タブ２０及び係止スロット２２から、軸線１１を中心に９０度オフセットしている。

[0032]
図８〜図１０は、本発明の第２の実施形態に従って形成された伸縮式トルクチューブアセンブリ１１０を図示する。アセンブリ１１０は、係止タブが、トルクチューブの代わりに端部取付具に設けられ、係止スロットが、端部取付具の代わりにトルクチューブに設けられている点で、第１の実施形態のアセンブリ１０と異なっている。

[0033]
図８において、端部取付具１１２は、伸長位置で係止され、一対の弾性的に偏向可能な係止タブ１２０が端部取付具に設けられている。それぞれの係止タブ１２０は、トルクチューブ１１４の軸線方向に延在し、トルクチューブの径方向内側にわずかに屈曲している。それぞれの係止タブ１２０は、当接縁部１２０Ａを有している。トルクチューブ１１４は、一対の係止タブ１２０をそれぞれ受容するために配置された一対の係止スロット１２２を含む。それぞれの係止スロット１２２は、対応する係止タブ１２０の当接縁部１２０Ａに対向し、係止タブが非偏向状態にあるとき当接縁部に係合するための、限界縁部１２２Ａを有している。その結果、トルクチューブ１４に対する端部取付具１２の軸線方向の収縮を防止する。トルクチューブ１１４は、限界縁部１２２Ａを画定し、係止タブ１２０の屈曲領域を受容して、係止係合を確実なものとする、円周方向溝１２４を有することができる。

[0034]
図９及び図１０は、どのように端部取付具１１２を係止解除し、伸長位置から、アセンブリ１１０を取付け、又は駆動系から取り外すために好適な収縮位置へ伸縮調節することができるかを図示している。図９に示されるように、一対の係止タブ１２０は、使用者によって、径方向外側に同時に偏向可能である。例えば、係止タブ１２０は、係止タブ１２０を係合から引き出すように使用者が操作できる、外側脚部１２０Ｂを画定する屈曲形状であってもよい。これにより、当接縁部が係止スロット１２２の限界縁部１２２Ａに対向しないように、係止タブ１２０の当接縁部１２０Ａを変位させ、これによって、トルクチューブ１１４に対する端部取付具１１２の、図１０に示された収縮位置への軸線方向の調節が可能になる。第１の実施形態と同様に、両方の係止タブ１２０を同時に偏向させ易くするために、係止タブ１２０を、互いに対して直径方向反対側に配置してもよい。

[0035]
図１１は、係止タブ１２０のうち一方を平面図で示す。図１１の係止タブ１２０は、矩形フィンガー形状である。

[0036]
図１２及び図１３は、径方向内側に押すことによって、使用者が係止タブを係合解除することができるように意図された係止タブ１２０の代替的な形体を示し、係止タブは、巻きついて、Ｊ字形状である。Ｊ字形状の主脚部分は、当接縁部１２０Ａを画定する一方、Ｊ字形状の従脚部分は、径方向外側に湾曲する部分１２０Ｃを含む。理解され得るように、湾曲部分１２０Ｃに加えられる内向きの圧力は、トルクチューブ１１４に対してカム作用をもたらすこととなり、これにより、当接縁部１２０Ａを、限界縁部１２２Ａと対向する関係から遠ざかる方向へ引き上げて、端部取付具１１２の収縮を可能とする。

[0037]
第１の実施形態に関して上述した手法と類似の手法を使用して、トルクチューブ１１４上に端部取付具１１２を保持することができる。例えば、係止タブ１２０は、両軸線方向への調節の動きを制限するために、係止スロット１２２のそれぞれの限界縁部と協働する２つの当接縁部を有してもよい。他の例としては、トルクチューブ１１４から端部取付具１１２が分離することを防止するために、少なくとも１つの保持タブ及び保持スロットが、係止タブ１２０及び係止スロット１２２と別に設けられてもよい。

[0038]
第１の実施形態のアセンブリ１０又は第２の実施形態のアセンブリ１１０のいずれか一方に関し、係止タブ及び対応する係止スロットの数は、異なっていてもよく、わずか１つでもよいことが当業者によって理解されよう。端部取付具１２、１１２が雄部となるようにサイズ決めされ、トルクチューブ１４、１１４が雌部となるようにサイズ決めされたトルクチューブアセンブリに、本明細書における教示を適合することができることが、当業者によって更に理解されるだろう。強度要件及び重量制限に基づいて、端部取付具１２、１１２及びトルクチューブ１４、１１４を製造するための材料を選択することができる。スチール及びアルミニウムが一般的な材料の選択肢である。

[0039]
ここまで本発明を、例示的な実施形態に関連させて説明してきたが、この詳細な説明は、本発明の範囲を、記載された特定の形態に限定することを意図してはいない。本発明は、本発明の範囲内に含まれ得る説明された実施形態の代替例、修正例、及び均等物を対象とすることが意図される。

Claims

トルクチューブの端部領域に端部取付具を伸縮可能に連結するための装置であって、前記トルクチューブ及び前記端部取付具は、長手方向調節軸線を有し、前記長手方向調節軸線に沿って、前記端部取付具は、伸長位置と収縮位置との間で調節可能である、装置であって、前記装置は、
前記トルクチューブ上の、弾性的に偏向可能な係止タブであって、前記係止タブは、当接縁部を有する、係止タブを備え、
前記端部取付具は、前記端部取付具が前記伸長位置にあるとき、前記係止タブを受容するために配置された係止スロットを含み、前記係止スロットは、前記係止タブが非偏向状態にあるとき、前記係止タブの前記当接縁部と係合するための、前記係止タブの前記当接縁部と対向する、限界縁部を有して、前記伸長位置から前記収縮位置へ向かう、前記トルクチューブに対する前記端部取付具の軸線方向の調節を防止し、
前記係止タブは、前記係止タブの前記当接縁部が前記係止スロットの前記限界縁部に対向しないように、使用者によって偏向可能であり、これにより、前記伸長位置から前記収縮位置への前記トルクチューブに対する前記端部取付具の軸線方向の調節が可能となる、装置。
前記装置は、一対の前記係止タブと、対応する一対の前記係止スロットと、を備える、請求項１に記載の装置。
前記一対の係止タブは、前記調節軸線を中心に互いに対して反対側に配置されている、請求項２に記載の装置。
前記トルクチューブ上の、弾性的に偏向可能な保持タブであって、前記保持タブは、当接縁部を有する、保持タブを更に備え、
前記端部取付具は、前記端部取付具が前記伸長位置にあるとき、前記保持タブを受容するために配置された保持スロットを含み、前記保持スロットは、前記保持タブが非偏向状態にあるとき、前記保持タブの前記当接縁部と係合するための、前記保持タブの前記当接縁部に対向する、限界縁部を有して、前記端部取付具の、前記トルクチューブからの軸線方向の分離を防止する、請求項１に記載の装置。
前記係止タブは、Ｕ字形状であって、第２の当接縁部を更に有し、
前記係止スロットは、前記係止タブが非偏向状態にあるとき、前記係止タブの前記第２の当接縁部と係合するための、前記係止タブの前記第２の当接縁部に対向する、第２の限界縁部を更に有して、前記端部取付具の、前記トルクチューブからの軸線方向の分離を防止する、請求項１に記載の装置。
前記トルクチューブは、トルクチューブのスプラインを含み、前記端部取付具は、前記端部取付具が前記伸長位置にあるとき、前記トルクチューブのスプラインと噛み合う端部取付具のスプラインを含む、請求項１に記載の装置。
トルクチューブの端部領域に端部取付具を伸縮可能に連結するための装置であって、前記トルクチューブ及び前記端部取付具は、長手方向調節軸線を有し、前記長手方向調節軸線に沿って、前記端部取付具は、伸長位置と収縮位置との間で調節可能である、装置であって、前記装置は、
前記端部取付具上の、弾性的に偏向可能な係止タブであって、前記係止タブは、当接縁部を有する、係止タブを備え、
前記トルクチューブは、前記端部取付具が前記伸長位置にあるとき、前記係止タブを受容するために配置された係止スロットを含み、前記係止スロットは、前記係止タブが非偏向状態にあるとき、前記係止タブの前記当接縁部と係合するための、前記係止タブの前記当接縁部と対向する、限界縁部を有して、前記伸長位置から前記収縮位置へ向かう、前記トルクチューブに対する前記端部取付具の軸線方向の調節を防止し、
前記係止タブは、前記係止タブの前記当接縁部が前記係止スロットの前記限界縁部に対向しないように、使用者によって偏向可能であり、これにより、前記伸長位置から前記収縮位置への前記トルクチューブに対する前記端部取付具の軸線方向の調節が可能となる、装置。
前記装置は、一対の前記係止タブと、対応する一対の前記係止スロットと、を備える、請求項７に記載の装置。
前記一対の係止タブは、前記調節軸線を中心に互いに対して反対側に配置されている、請求項８に記載の装置。
前記端部取付具上に、弾性的に偏向可能な保持タブであって、前記保持タブは、当接縁部を有する、保持タブを更に備え、
前記トルクチューブは、前記端部取付具が前記伸長位置にあるとき、前記保持タブを受容するために配置された保持スロットを含み、
前記保持スロットは、前記保持タブが非偏向状態にあるとき、前記保持タブの前記当接縁部と係合するための、前記保持タブの前記当接縁部に対向する、限界縁部を有して、前記端部取付具の、前記トルクチューブからの軸線方向の分離を防止する、請求項７に記載の装置。
前記係止タブは、Ｕ字形状であって、第２の当接縁部を更に有し、前記係止スロットは、前記係止タブが非偏向状態にあるとき、前記係止タブの前記第２の当接縁部と係合するための、前記係止タブの前記第２の当接縁部に対向する、第２の限界縁部を更に有して、前記端部取付具の、前記トルクチューブからの軸線方向の分離を防止する、請求項７に記載の装置。
前記係止タブは、Ｊ字形状であり、前記係止タブの一部は、径方向外側に延在している、請求項７に記載の装置。
径方向外側に延在している前記係止タブの前記一部は、湾曲している、請求項１２に記載の装置。
前記トルクチューブは、トルクチューブのスプラインを含み、前記端部取付具は、前記端部取付具が前記伸長位置にあるとき、前記トルクチューブのスプラインと噛み合う端部取付具のスプラインを含む、請求項７に記載の装置。