JP2020204399A - 自己潤滑導電性軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】 改良した自己潤滑導電性軸受の提供。【解決手段】 本発明は、導電性スリーブと自己潤滑性ライナーとを備える軸受であって、導電性スリーブは、それぞれ内面及び外面を有する第１の部分及び第２の部分を備え、自己潤滑性ライナーは、導電性スリーブの第１の部分の内面にわたって延びて第１管状容積部を画定し、第１管状容積部は第１直径及び第１長手軸線を有し、導電性スリーブの第２の部分の内面は第２管状容積部を画定し、第２管状容積部は、第１管状容積部と同じ直径及び同じ長手軸線を有する、軸受である。【選択図】図２

Description

本発明は、自己潤滑導電性軸受に関する。

航空機の着陸装置アセンブリは、カップリング又はジョイントを介して移動可能に連結される構造部品を含むことができる。例えば、前方ステイは、ステイが折り畳まれることを可能にするためにピンジョイントを使用して互いに回動可能に結合される第１及び第２の部品を有する。ピンジョイントは、典型的には、結合された複数の部品の係合突起内に収容される（典型的にはアルミニウム青銅又はステンレス鋼から作られる）犠牲摩耗ブッシュに対して着座された（従来ではクロムで被覆され、より最近では高速酸素燃料（ＨＶＯF）で被覆された）硬質被覆ピンから成る。

着陸装置は、静電気の放電を可能にしかつ照明衝突に対する保護を確実にするために、航空機の車輪と着陸装置取り付け点との間に導電性経路を設けることが望ましい。ピンジョイントでは、例えば、導電性経路は、金属製ブッシュとジョイントピンとの間の導電性経路を用いて電気的に結合された複数の構造部品によって形成される。

最近では、ジョイントの定期的なグリース補給の必要性を減らすために、ジョイントブッシュの裏打ち又は被覆のために、自己潤滑材料として一般に知られる低摩擦材料が使用されている。これらの自己潤滑材料は、一般に、貧弱な導体であり、したがって、ジョイントブッシュと部品とピンの間の金属から金属への接触から保証された電気的接合が失われる。

接続ストラップは、結合された複数の部品の間に電流経路を提供するための１つの方法である。しかしながら、接続ストラップは、取り付け点及び締結具を必要とし、他の装置のスナッギングを引き起こす可能性がある。さらに、接続ストラップは、過剰なノイズを引き起こしジョイントの複雑さを増大させて、より高いメンテナンスレベルを必要とすることにつながる可能性がある。それゆえ、これらの問題を緩和することが望ましい。

特許文献１（英国特許出願公開第２４１０９８６号明細書）には、接続構造と導電性基板とを備えた導電性自己潤滑軸受システムであって、潤滑材料６が被覆されていない導電性部分と面一になるように、導電性基板の谷の中に潤滑材料６が配置されている、導電性自己潤滑軸受システムが記載されている。

英国特許出願公開第２４１０９８６号明細書

本発明の第１の態様によれば、導電性スリーブと、自己潤滑性ライナーとを備える軸受であって、前記導電性スリーブは、それぞれ内面及び外面を有する第１の部分及び第２の部分を備え、前記自己潤滑性ライナーは、前記導電性スリーブの前記第１の部分の内面にわたって延びて、第１の管状容積部を画定し、前記第１の管状容積部は、第１の直径及び第１の長手軸線を有し、前記導電性スリーブの前記第２の部分の内面は、第２の管状容積部を画定し、前記第２の管状容積部は、前記第１の管状容積部と同じ直径及び同じ長手軸線を有する、軸受が提供される。

有利には、本発明の第１の態様による軸受は、ピンジョイントを介して移動可能に結合される複数の構造部品を電気的に結合する、ピンジョイントの外面とピンとの間に導電性経路を提供する。さらに、本発明の第１の態様による軸受は、ピンジョイント上の潤滑溝の必要性を低減し、ひいてはピンジョイントの空間及び全質量を低減し、改良されたピンジョイントを得ることができる。

導電性スリーブの第１の部分の外面は、導電性スリーブの第２の部分の外面よりも第１の長手軸線から遠くに放射状に延びてもよい。

導電性スリーブの第２の部分は、導電性スリーブの第２の部分に形成された間隙によって互いに分離されている、第１の部分から離れて第１長手軸線に平行に突出する複数の接触部を備えてもよい。

軸受は、フランジを備えることができる。フランジは、導電性スリーブの一端部から放射状に延びるフランジ本体を備えることができる。

本発明のさらなる態様によれば、ジョイントピンと、部品と、この態様による軸受とを備えるピンジョイントアセンブリであって、
該ジョイントピンは、第１及び第２の管状容積部を占有し、該部品が該ジョイントピンに回動可能に結合されるように、該第１の部分の外面が該部品に接触する、ピンジョイントアセンブリが提供される。

導電性スリーブの第２の部分の外面は、部品から間隙によって分離されていてもよい。

本発明のさらなる態様によれば、上記のジョイントアセンブリのうちの１つ又は複数を備える航空機用着陸装置アセンブリが提供される。

本発明のいくつかの実施形態を、添付図面を参照しながら、単なる例示的な例として説明する。

図１は、接続ストラップを備える公知のジョイントアセンブリである。 図２は、本発明の一実施形態による軸受の断面図である。 図３は、本発明の別の実施形態による軸受の断面図である。 図４は、本発明の一実施形態に係る着陸装置アセンブリを備える航空機の部分図である。

図１は、ジョイントピン１０２及び複数の自己潤滑軸受を備える公知のピンジョイント１００を示す。ピンジョイント１００は、第１部品１０４と第２部品１０６とを結合し、第１部品１０４がジョイントピン１０２を中心として回動することによって第２部品１０６に対して移動できる。第１の部品１０４及び第２の部品１０６は、例えば、サイドステイのリンク、トルクリンク、ロックリンク、台車ピボットピン、アクチュエータアタッチメント又は着陸装置に一般的に用いられる他の類似の部品とすることができる。自己潤滑ブッシュ（図１では見えない）は、ジョイントピンと第１の部品１０４及び第２の部品１０６との間に配置される。この自己潤滑性ブッシュは、低摩擦材料からなり、ブッシュの定期的な潤滑を減らすか、又は不要にする。公知のピンジョイントの他の配置では、第１及び第２の部品の一方は、他方の部品のみがジョイントピンに対して移動することができるように、ジョイントピンにクロスボルトで接合することができる。

自己潤滑ブッシュの低摩擦材は、導電不良の可能性がある。照明衝突から生じる静電放電又は電流が第１の部品１０４から第２の部品１０６に流れ得る導電性経路が存在することを確実にするために、導電性接続ストラップ１１０は、第１のストラップ取り付け点１１２ａを介して、第２の部品１０６に、第２のストラップ取り付け点１１２ｂを介して、第１の部品１０４に結合される。接続ストラップは、導電性材料を備える。取り付け点１１２ａ及び１１２ｂは、接続ストラップ１１０を介して第１の部品１０４から第２の部品１０６に電流が流れることを可能にするように構成される。

接続ストラップには、多くの欠点がある。例えば、それらは、他の装置のスナッギングを引き起こしたり、展開中に着陸装置を「ハングアップ(hang up)」させることがある。さらに、接続ストラップは過剰なノイズを発生させる可能性があり、取り付け点１１２ａ、１１２ｂは、部品１０４、１０６の構造的完全性に有害となり得るボルト及び締結具を必要とし得る。また、接続ストラップによって、結合アセンブリの複雑さが増し、その結果、より高いメンテナンスを必要となる。

図２は、本発明の一実施形態による軸受２００を備えるピンジョイントアセンブリの断面を示す。軸受２００は、実質的に管状であり、導電性スリーブ２０２と自己潤滑性ライナー２０８とを備える。軸受２００は、ジョイントピン（図２には図示せず）と構造部品２０４の内面との間に配置され、これにより、構造部品２０４が、導電性スリーブ２０２を介して構造部品２０４とジョイントピンとの間の電気的接続を維持しつつ、ジョイントピンを中心に回動することを可能にする。

導電性スリーブ２０２は、互いに接触している(contiguous)、第１の部分及び第２の部分を備える。この実施形態では、導電性スリーブの第１の部分の内面２０６は、管状であるが、他の実施形態では内面２０６は管状でなく、例えば、ライナー２０８のスリーブへの付着性を向上させるために一様でない形状を有していてもよい。導電性スリーブの第１の部分の内面２０６は、第１の管状容積部２１４を画定する自己潤滑性ライナー２０８を形成する自己潤滑材料の層で裏打ちされる又は被覆される。

自己潤滑性ライナー２０８は、ジョイントピンと接触するように配置された内側管状面を有し、これにより、ジョイントピンの周りの構造部品２０４の回動運動を容易にする。自己潤滑性ライナー２０８の内側管状面は、第１の直径Ａを有する。

この実施形態では、導電性スリーブの第１の部分の外面２１０は、構造部品２０４の表面と接触して適合するように配置される、管状表面で
ある。他の実施形態では、外面２１０は、長方形の直角プリズム、三角形の直角プリズム、又は構造部品２０４の表面の形状に適合する任意の他の形状を画定するように成形されてもよい。

導電性スリーブの第２の部分の内面２１２は、管状であり、自己潤滑性ライナー２０８の内面によって画定される第１の管状容積部２１４と同じ直径Ａ及び同じ長手軸線を有する第２の管状容積部２１６を画定する。図２の実施形態では、第２の管状容積部２１６は、第１の管状容積部に接触しているが、他の実施形態では、自己潤滑性ライナー２０８の内面と、導電性スリーブの第２の部分の内面２１２との間に隙間を有してもよく、その結果、第１の管状容積部２１４と第２の管状容積部２１６の間に隙間が生じうる。

使用時に、ジョイントピンが第１及び第２の管状容積部２１４、２１６を占有し、導電性スリーブの第１の部分の外面２１０から導電性スリーブの第２の部分の内面２１２まで電流経路が存在し、したがって、構造部品２０４をジョイントピンに電気的に結合するように、軸受は配置される。

好ましくは、かつ図２に図示されるように、導電性スリーブの第２の部分の外面２１８は、導電性スリーブの第１の部分の外面２１０が、導電性スリーブの第２の部分の外面よりも、第１及び第２の管状容積部２１４、２１６の長手軸線からより遠くに放射状に延びるので、導電性スリーブの第２の部分の外面２１８は、構造部品２０４と接触せず、したがって、第２の部分の内面２１２とは反対のアンダーカットレリーフを生成する。換言すれば、導電性スリーブの第２の部分は、その内面がジョイントピンに接触するが、その外面が構造部品２０４に接触しないように成形される。アンダーカットレリーフ又は凹部の存在により、使用時にジョイントピンと接触する導電性スリーブ２０２の第２の部分に、少量の柔軟性、すなわち弾性が提供される。この柔軟性は、使用時に、導電性スリーブの第２の部分が全軸受荷重を担持しないことを意味するので有利である。というのは、第２の部分は、全軸受荷重が導電性スリーブの第１の部分及び自己潤滑性ライナー２０８によって担持されるように、わずかに弾性変形するからである。スリーブの裏打ちされていない第２の部分によって担持される負荷を低減することによって、導電性スリーブ及びジョイントピンの望ましくない磨耗及び／又はスコーリング（scoring）の一部が回避される。

他の実施形態では、導電性スリーブの第２の部分の外面２１８は、導電性スリーブの第１の部分の外面２１０と整列（位置合わせ）されてもよい。
図２の実施形態では、軸受は、一端においてフランジ２２０を備える。フランジ２２０は、導電性スリーブの一端部から放射状に延びるフランジ本体を備え、ジョイントピン又は構造部品２０４に対する軸受２００の軸方向の移動を制限するように配置される。他の実施形態では、フランジを有していなくてもよい。

図２では、２つの軸受が図示されており、２つの軸受は互いに鏡像である。２つの軸受の両方は、フランジと、導電性スリーブの裏打ちされていない内面と反対においてアンダーカットレリーフとを備える。しかしながら、他のジョイントの構成では、１つの軸受のみであってもよいし、１つの軸受のみがフランジを有していてもよいし、１つの軸受のみがアンダーカットレリーフを有していてもよい。他の構成では、上述したように、１つの軸受が存在し、第２の軸受は、裏打ちされていない第２の部分を欠くことができる。すなわち、第２の軸受は、導電性スリーブの内面の全面にわたって延びる自己潤滑性ライナーを有することができる。当業者は、上記の種々の組合せが可能であることを理解するであろう。

図３は、本発明の別の実施形態を示す。図３の軸受は、図２の軸受と実質的に類似しているが、図３の実施形態では、導電性スリーブの第２の部分は、キャステレーションの付けられた（castellated）周囲を有し、複数の接触部３２２ａ、３２２ｂ、３２２ｃが、導電性スリーブの第１の部分２０２から離れて突出し、第１及び第２の管状容積部２１４、２１６の長手軸線に平行に突出している。これら接触部３２２ａ、３２２ｂ、３２２ｃは、導電性スリーブの第２の部分に形成された間隙３２４ａ、３２４ｂによって互いに分離されている。図３の実施形態では、上記の部材は長方形のキャステレーションを形成するが、他の実施形態では、鋸歯パターン又は任意の他の類似の形状を形成してもよい。図３の実施形態では、導電性スリーブの第２の部分は、スロット付きリングを形成し、これは、単にレリーフアンダーカットによって提供されるものよりも、スリーブの第２の部分の柔軟性を高める。

図４は、主着陸支柱４４０と、車輪４３０と、本発明の実施形態による軸受を有する少なくとも１つのジョイントアセンブリ４００とを有する、着陸装置アセンブリ４２０を有する、航空機４１０の部分概略図を示す。

上述の自己潤滑性ライナーは、炭素、アラミド、ガラス、ＰＴＦＥ、ポリエステルなどの連続繊維、又はそれらの組合せを含み得る合成繊維で強化された重合体（ポリマー）としうる。自己潤滑性ライナーは、グラファイトなどの乾燥潤滑剤の粒子を含むエポキシと、ＰＴＦＥ繊維及び炭素繊維の連続的に織り込まれた混合物とを備えうる。当業者は、上記が単なる例であり、低摩擦特性を有する任意の材料をその場所で使用してもよいことを認識するであろう。自己潤滑性ライナーを導電性スリーブの第１の部分の内面２０６に注入してもよい。

Claims (7)

1. 導電性スリーブ（２０２）と自己潤滑性ライナー（２０８）とを備える軸受（２００）であって、
   前記導電性スリーブ（２０２）は、それぞれ内面（２０６）及び外面を有する、第１の部分及び第２の部分を有し、前記自己潤滑性ライナーは、前記導電性スリーブ（２０２）の前記第１の部分の前記内面（２０６）にわたって延びて第１の管状容積部（２１４）を画定し、前記第１の管状容積部は第１の直径（Ａ）及び第１の長手軸線を有し、前記導電性スリーブ（２０２）の前記第２の部分の内面（２１２）は第２の管状容積部（２１６）を画定し、前記軸受（２００）が使用されている時に前記第２の管状容積部（２１６）は前記第１の管状容積部（２１４）と同じ直径及び同じ長手軸線を有する、軸受（２００）において、
   前記導電性スリーブの前記第１の部分の外面（２１０）は、前記導電性スリーブの前記第２の部分の外面（２１８）よりも前記第１の長手軸線から遠くに放射状に延びることを特徴とする軸受（２００）。
2. 前記導電性スリーブの前記第２の部分は、前記第１の部分から離れて前記第１の長手軸線と平行に突出する複数の接触部（３２２ａ、３２２ｂ、３２２ｃ）を備え、前記複数の接触部（３２２ａ、３２２ｂ、３２２ｃ）は、前記導電性スリーブの前記第２の部分に形成された複数の間隙（３２４ａ、３２４ｂ）によって互いに分離されていることを特徴とする請求項１に記載の軸受（２００）。
3. フランジ（２２０）を備える、請求項１又は２に記載の軸受（２００）。
4. 前記フランジ（２２０）は、前記導電性スリーブの一端部から放射状に延びるフランジ本体を備える、請求項３に記載の軸受（２００）。
5. ジョイントピンと、
   部品と、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の軸受（２００）とを備える、ピンジョイントアセンブリにおいて、
   前記部品が前記ジョイントピンに回動可能に結合されるように、前記ジョイントピンは、前記第１の部分の前記第１の管状容積部（２１４）及び前記第２の管状容積部（２１６）を占有し、前記第１の部分の前記外面（２１０）が前記部品に接触する、ピンジョイントアセンブリ。
6. 前記導電性スリーブの前記第２の部分の前記外面（２１８）は、前記部品から隙間によって分離されている請求項５に記載のピンジョイントアセンブリ。
7. 請求項５又は６に記載の１つ又は複数のジョイントアセンブリ（４００）を備える航空機着陸装置アセンブリ（４２０）。

Images