JP2617448B2 - 航空機の人力式操向装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、航空機の人力式操向装置に関する。

［従来の技術］ 従来の装置を第10図〜第13図に示す。

第10図は、従来装置の装着場所を示す図。 （第１図
に対応する図）。

第11図は、従来装置の構成と作用を示す図。 （第２
図に対応する図）。

第12図は、従来装置の要部の組立状態を示す図 （第
３図に対応する図）。

第13図は、従来装置の要部の構成を示す図。 （第４
図に対応する図） である。

人力式操向系統をもつ航空機においては、 （Ａ）前脚組立（前脚アセンブリともいう）が脚下げ状
態にあるとき、操縦席にある方向舵ペダル21、22は、方
向装置ケーブル20、方向装置プラグ61、最大操向角制限
ストッパ65等の操向装置を介して前脚組立62とは、機械
的に結合されている。

このため方向舵ペダル21、22を操作することによっ
て、ペダルの踏込量に比例した量だけ、前脚組立62のシ
リンダ組立８およびトルクリンク９を介してピストン組
立63を回転させ、ピストン組立63に直結されている前輪
タイヤ４を右方向又は左方向に回転させることによっ
て、航空機の地上における旋回をコントロールするよう
になっている。

（Ｂ）一方、方向舵ペダルは方向舵28の舵面を操作する
ために、方向舵ケーブル26、方向舵クランク27、及びア
イドラープーリ25等の方向舵操縦装置を介して方向舵々
面と結合されている。

従って方向舵ペダル21、22を操作すると、前脚組立62
が脚下げ位置にあるときは、方向舵々面と前脚タイヤが
同時に動く。

（Ｃ）しかし、前脚組立62が脚上げ位置にあるとき、す
なわち飛行中では、方向操縦性能の面から、及び収納時
の前脚タイヤを操向させないために、前脚タイヤを方向
舵ペダルの動きから切離すための機構を装備している。

第10図は、従来の航空機の人力式操作向装置の前脚下
げ状態を示す説明図である。

第10図において、 （Ａ）左の方向へ機体を操向きせる場合は、正パイロッ
トまたは副パイロット（以下操縦士ともいう）が左方向
舵ペダル22を前方に踏込むことにより、ロッド23、クォ
ードラント24、アイドラプーリ25、方向舵ケーブル26及
び方向舵クランク27を順次介して、方向舵28を左方向へ
θ₁回転し（舵面の後縁が左方向に移動し）、最大舵角
位置にある方向舵々面ストッパー64に当るまで作動する
ようになっている。

一方、これに同期して、方向舵ペダル22の操作によ
り、操向装置ケーブル20、操向装置クランク61を介し
て、前脚組立62のピストン組立63を回転させ、ピストン
組立63に装着されている前輪タイヤ４を左方向へθ₂回
転し機体を左の方向へ地上旋回させるようになってい
る。

而して、通常操作での最大操向角（タイヤの最大回転
角）は方向舵々面ストッパー64で抑えられるが、方向舵
ケーブル26の伸び及びシステム剛性を考慮して、方向舵
ペダル21,22附近に操向角を制限する最大操向角制限ス
トッパー65を設けている。

（Ｂ）また、右の方向へ機体を操向きせる場合は、右方
向舵ペダル21を前方に操作することにより、上述と同様
に方向舵が右方向にθ₁′、前輪タイヤは右方向にθ₂′
回転して機体を右方向へ地上旋回させるようになってい
る。

このように機体の地上旋回を行う場合には、 前輪タイヤの動きと、 機体のエンジンの推力と、 方向舵ペダルの操作量（すなわち前輪タイヤの回転
角） との組合せで、地上旋回をコントロールしている。

（Ｃ）なお、さらに主輪ブレーキの片方を使用すれば効
率のよい地上旋回が可能である。

このような人力式操向装置は、低コスト、軽量、及び
信頼性が高い等の長所を有するが、その反面、前輪タイ
ヤの操向角（前輪タイヤの回転角）には限度があるた
め、機力式操向装置のように十分な操向性能を得ること
ができない。

すなわち、機体の地上旋回半径が大きくなり幅員の狭
い滑走路（約50FT幅以下）や狭い場所でのパーキングが
できない短所がある。

このため、軽小型機以外の人力式操向装置を装備して
いる航空機は、できるだけ大きな操向角がとれるような
機体設計を行っている。

しかし、一般常識的には左右各々25°の操向角が人力
式操向装置では限度とされている（機力式では90°以上
回転できる航空機も多い）。

これは、操向装置が方向舵ペダルを介して方向舵操縦
装置と機械的に直結しているためであり、主に方向舵操
縦性能から方向舵ペダルの特性（ペダルのストローク及
び操作力等）が決るためである。

すなわち、人力式操向装置は、方向舵操縦性能に悪影
響を及ばない範囲で設計されるため、おのずと操向角が
制限されるものと考えられる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、従来の装置には次のような問題がある。

（１）上述のように、従来の人力式操向装置及び人力式
方向舵操縦装置を装備している航空機（主に小型機）で
は、地上での機体旋回距離は大きいため、狭い滑走路で
のＵターン及び狭い場所でのパーキングができない。

すなわち、操向装置としての十分な機能を有し短距離
で地上旋回ができ、且つ方向舵操縦装置の性能に悪影響
を与えず独立した操向装置及びその機構は、従来の人力
式操向装置では困難とされていた。

（２）従来の人力式操向装置の構成部品のほとんどが機
体側に装着されている。そのため、機体側の構成部品点
数が多く、また各々の部品の取付構造が複雑となる。

（３）従来の人力式操向装置には、操向角（前輪タイヤ
の回転角）を制限するストッパーが方向舵ペダル機構の
一部にあるが、前輪タイヤを保持している前脚組立には
ない。

このため前輪タイヤ側から設計標定以上の異常なトル
ク（前輪タイヤを操向させる異常な力）がはいると機体
側の操向装置及び方向舵ペダル機構を破損させるという
問題がある。

本発明は、かかる問題を解決するためになされたもの
であり、方向舵操縦装置とは無関係に、かつ、方向舵操
縦装置で制限を受ける角度以上に前輪及び前輪タイヤを
回転して短距離で航空機を地上旋回させることができる
と共に、機体側の取付構造及び機構を簡単なものにする
ことができる航空機の人力式操向装置を提供することを
目的とする。

［問題点を解決するための手段］ （第１の手段） 本発明に係る航空機の人力式操向装置は、人力により
操作する方向舵ペダルに接続した方向舵および前脚組立
と、操向装置機構を具備し、該方向舵ペダルの操作に従
って前記方向舵を所定角度だけ右方向又は左方向に回転
させると共に、これに同期して前記前脚組立内のシリン
ダ組立とピストン組立を回転し、該ピストン組立に直結
した前輪タイヤを右方向又は左方向に回転させる航空機
の人力式操向装置において、 （Ａ）前記前脚組立は、ピストン組立と、シリンダ組立
と、トルクリンクと、前輪タイヤと、前輪ホイールと、
オーバライド機構を有し、 （Ｂ）前記シリンダ組立の上端部に設けたオーバライド
機構は、 前輪タイヤの回転をスプリング組立に伝達するカラー
と、 トルクチューブと、 前輪タイヤの回転をオーバライドさせるスプリング組
立と、 前輪タイヤの回転角を制限する前脚回転角制限ストッ
パから成り、 （Ｃ）前記オーバライド機構は、エンジン推力と主輪ブ
レーキの併用により発生する外力により、前輪タイヤ側
からタイヤを回転させることにより、通常の方向舵ペダ
ル操作に加えて、前輪タイヤが回転できる機能を有し、 （Ｄ）前記オーバライド機構のカラーは、操向装置機構
により、方向舵ペダルの動きを、ローラを介して、伝達
され、、 （Ｅ）前記オーバライド機構のスプリング組立は、通常
の地上旋回を行う場合には、単なるロッドとして、方向
舵ペダルに連結され、カラーの回転を前輪タイヤと機械
的に結合されているトルクチューブに伝達することによ
り、方向舵ペダルの踏込量に比例するシリンダ組立の回
転角（θ）により地上旋回し、 （Ｆ）前記オーバライド機構のスプリング組立は、小さ
い半径で地上旋回を行なう場合には、方向舵ペダルの最
大の踏み込みによりカラーが前脚回転角制限ストッパに
当たった後に、エンジン推力と主輪ブレーキの併用によ
り発生する外力により発生する前輪タイヤの追加回転力
をシリンダ組立を介して伝達されると、スプリングのた
わみによるオーバライドにより、前輪タイヤの追加回転
角（Δθ）を発生させ、方向舵ペダルによる回転角
（θ）に、オーバライド機能により得られる追加回転角
（Δθ）を加算した、拡大した前輪タイヤの回転角（θ
＋Δθ）により航空機の地上旋回半径を短縮させること
を特徴とする。

［作用］ 左旋回を行なう場合を例にして説明する。

（１）通常の地上旋回を行う場合 第２図（Ａ）に示すごとく、操縦士が左方向舵ペダル
22を前方に踏み込むと、左方向舵ペダル22の動きは、操
向装置機構14を介して前脚組立６のオーバライド機構32
に伝達される。

このとき、オーバライド機構32のスプリング組立12
は、単なるロッドとして作用し、前脚組立６のシリンダ
組立８を回転させる。

シリンダ組立８の回転は、トルクリンク９を介してピ
ストン組立７に伝達され、ピストン組立７および前輪タ
イヤ４を回転する。そのため地上のタクシングにおい
て、航空機の地上旋回を行うことができる。

（２）小さい半径で地上旋回を行なう場合 通常の方向舵ペダル操作で行なう旋回よりも小さい半
径で旋回する場合には、前記（１）で述べた通常の地上
旋回に加えて、右舷側のエンジン推力１と左側主輪ブレ
ーキ３を使用する。すなわち （2A）まず左方向舵ペダル22を、一杯に踏込み、その位
置で左方向舵ペダル22を保持する。左方向舵ペダル22の
動きは、操向装置機構14を介して前脚組立６のオーバラ
イド機構32に伝達される。

このとき、オーバライド機構32のスプリング組立12
は、単なるロッドとして作用し、前脚組立６のシリンダ
組立８、ピストン組立７、および前輪タイヤ４を回転
（回転角θ）させる。

（2B）それとともに、右舷側のエンジン推力１と、左側
主輪ブレーキ３を使用して、航空機を左回転させる回転
力を発生させる。

その場合、第２図（Ｂ）に示す如く、前輪タイヤ４の
接地位置Ａには、横方向の力P₁が発生する。

航空機の前脚組立６には、キャスターが設けられてい
るので、このキャスターによる寸法L₁と横方向の力P₁に
より、前脚組立６をその中心軸回りに回転しようとする
回転力を発生する。

その回転力により、前輪タイヤ４、前輪ホィール５、
前脚組立６、ピストン組立７およびシリンダ組立８を、
前記回転（回転角θ）よりも、さらに回転（追加回転角
Δθ）させる。

前記回転角（θ）は、左方向舵ペダル22を一杯に踏込
むことにより発生する前脚組立６の最大回転角であり、
左方向舵ペダルの操作だけではこれ以上の回転角を発生
することができない。

前記追加回転角（Δθ）は、右側エンジン推力１と左
側主輪ブレーキ３を使用することにより発生するシリン
ダ組立の回転角である。

そして追加回転角（Δθ）の最大値はオーバライド機
構のスプリング組立12の中のスプリングの最大たわみ量
で決定される。

前記追加回転角（Δθ）が零であるときは、スプリン
グ組立12の中のスプリングのたわみ量が零の場合、又
は、スプリング組立12がない従来の装置の場合に対応す
る。

（３）本発明は、前脚組立６に、スプリング組立12を有
するオーバライド機構32を設けているため、オーバライ
ド機構32のスプリング組立12の中のばねのたわみによ
り、方向舵ペダルの最大踏込量に対応するシリンダ組立
８の回転角（θ）をオーバライドして、エンジン推力１
と主輪ブレーキの使用により、さらに追加回転角（Δ
θ）だけシリンダ組立８、ピストン組立７および前輪タ
イヤ４の回転角を増大することができる。

従って本発明により航空機の地上旋回半径を非常に小
さくすることができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について第１図〜第９図を参照
して説明する。

第１図は、本発明装置の装着場所を示す図。

第２図は、本発明装置の構成と作用を示す図。

第３図は、本発明装置の要部の組立状態を示す図。

第４図は、本発明装置の要部の構成を示す図。

第５図は、本発明装置の要部と前脚組立との関係を示
す図。

第６図は、本発明装置の説明に用いる航空機地上旋回
距離の定義の説明図。

第７図は、本発明装置の第２図の補足説明図（１）。

第８図は、本発明装置の第２図の補足説明図（２）。

第９図は、本発明装置と従来装置の、作動の比較説明
図である。

以下に記載する実施例は、本発明を三菱式MU-300型航
空機、すなわち、操縦士が方向舵ペダルを操作すること
によって操向装置機構及び前脚組立を介して前輪タイヤ
を回転させ、地上での操向及び旋回を行うことができる
一般的な人力式操向装置（前脚組立を含む）を備えた航
空機に、本発明を適用したものである。

第１図は、本発明装置の装着場所を示す図である。

本発明装置（第１図〜第８図）と従来装置（第10図〜
第13図）との相違点は、 本発明装置では、オーバライド機構32を有する前脚組
立６、およびピストン組立７を具備するのに対し、 従来装置では、オーバライド機構のない前脚組立20
6、およびピストン組立207を具備する点である。

第１図は、本発明装置を用いても、航空機の従来方式
の操向系統（第10図）を変えることなく本発明装置を使
用できることを示す。

第２図は、本発明装置の要部の構成と作用を示す図で
ある。

方向舵ペダル21、22から前脚組立６に至る操向装置機
構14は、一般的な人力式操向装置であるので、第２図で
は簡易的に示すことにし、第７図と第８図（第２図の補
足説明図）に操向装置機構14と前脚組立６の接続関係を
詳細を示すことにする。

なお、説明を簡略にするため、航空機本体の図示、及
び方向舵ペダル側から方向舵に至る、本発明の要旨に直
接関係しない部分の図示及び説明を省略する。

第７図と第８図に示すように、 正パイロット（正操縦士）用方向舵ペダル（21、22）
の動きと副パイロット（副操縦士）用方向舵ペダル（2
1、22）の動きは、ロッド組立て111と、レバー113と、
トルクチューブ112により連結されている。

ロッド組立て114は、操向装置機構14の部品で、前脚
のステアリング・カム組立101に結合される。

すなわち、トルクチューブ112は、正、副パイロット
のペダルの動きを連結し、トルクチューブ112のほぼ中
央にとりつけられたレバー115と、ロッド23が結合され
る。

そのため正パイロットまたは副パイロットのいずれか
が、方向舵ペダル（21、22）を操作すると、トルクチュ
ーブ112が回転し、その回転がレバー115を介してロッド
23に押し引き（ストローク）の動きになり、ステアリン
グ・カム102を介してシリンダー組み立て８を回転させ
る。

すなわち、 （Ａ）パイロットまたは副パイロットが、方向舵ペダル
（21、22）を操作すると、 （Ｂ）操向装置機構14のリンク機構の押し引き（ストロ
ーク）により、方向舵ペダル（21、22）の動きが、ステ
アリング・カム組立101に伝達され、 （Ｃ）ステアリング・カム102により、リンク機構の押
し引き（ストローク）の動が、回転の動きに変換され、 （Ｄ）ステアリング・カム102の回転の動きが、ローラ1
7を介して、カラー10に伝達され、 （Ｅ）シリンダー組み立て８を回転させる。

なお、前脚回転角制限ストッパー16は、前脚組立６に
固定されているので回転はしない。

第３図は、本発明装置のオーバライド機構32の構成を
示す。

オーバライド機構32は、カラー10と、トルクチューブ
組立11と、スプリング組立12と、前脚回転角制限ストッ
パ16からなり、これらの構成品を前脚組立６に組み込
む。

本発明装置で使用する前脚組立６には、第３図に示す
ように、シリンダ組立８の上に、ストラットストレイト
ナ39が装着されている。

このストラットストレイトナ39は、前脚を機体に収納
する時に、前輪を中立位置に保持する役割を持ってい
る。

オーバライド機構32の原理は、スプリング組立12のた
わみを利用したものである。

方向舵ペダル（21、22）を操作し通常の地上旋回を行
う場合は、オーバライド機構32のスプリング組立12のた
わみは、ほとんどなく、あたかもロッドのような働きを
し、方向舵ペダル（21、22）の作動量に応じた前輪タイ
ヤ４の回転角（θ）を得ることができる。

方向舵ペダル（21、22）を最大に踏み込み、カラー10
が前脚回転角制限ストッパ16に当たった後は、エンジン
推力１と主輪ブレーキ（２、３）の併用により発生する
外力で前輪タイヤ４を更に回転させて、追加回転角（Δ
θ）を得ることができる。

そのための前輪タイヤ４の追加回転角（Δθ）は、シ
リンダ組立８を介してスプリング組立12に伝達され、ス
プリング組立12のたわみによるオーバライドにより得ら
れる。

そして、方向舵ペダル（21、22）による回転角（θ）
と、オーバライド機能で得られる追加回転角（Δθ）の
加算により、前輪タイヤ４の回転角を拡大し、これによ
り航空機の地上旋回半径を短縮することができる。

固定ピン13は、トルクチューブ組立11とシリンダ組立
８とを結合するピンであり、パイロットからの操作を前
輪タイヤ４に伝達するための部品の１つである。

方向舵ペダル21、22の動きは、機体側操向機構14を介
してカラー10を回転させる。カラー10の回転は、スプリ
ング組立12を介してトルクチューブ組立11に伝わる。ト
ルクチューブ組立11とシリンダ組立８は、固定ピン13で
結合されているため、パイロットの操作がシリンダ組立
８を介して前輪タイヤ４に伝達される。

43は、部品ではなく、カラー10にスプリング組立12の
ロッドエンドが結合される位置を線で図示したものであ
る。

ローラ17は、右方向舵ペダル21と左方向舵ペダル22か
らの操作を操向機構14を介してストラットストレイトナ
39に伝達する部品である。

45は、部品ではなく、ストラットストレイトナ39の部
品が取付けられる位置（トルクチューブ組立11）を線で
図示したものである。

Ｏリング46は、前脚組立６に取付けられているボール
ベアリング49の防錆のためのシールである。

第３図の部品の結合後（つながった後）の図は、第４
図に示されている。

第３図のＡ、Ｂ、Ｃ〜Ｉの部分は、それぞれ第４図の
Ａ、Ｂ、Ｃ〜Ｉの部分と結合する。

第４図は、本発明装置の要部の構成を示す図である。

第４図（Ａ）は、オーバライド機構32の平面図を示
し、 第４図（Ｂ）は、オーバライド機構32の側断面を示し
ている。

前記オーバライド機構32は、方向舵ペダル、操向装置
機構14の機体側部品に対しては何ら直接的な影響を与え
るものではなく、更に、前脚組立６の緩衝装置にも何ら
影響を与えるものではない。

ストップボルト47は、トルクチューブ組立11の構成部
品であり、トルクチューブ組立11の下部にあるフランジ
部に、ストップボルト装着用の穴をあけ、その中にスト
ップボルト47を挿入し、抜け止めとしてノックピンで固
定している。

ストップボルト47は、前輪タイヤ４を外力（エンジン
推力１）により回転したとき、その回転角を最大位置で
制限する。その制限をすることにより、本前脚回転角制
限ストッパー機構よりも上流にある機体側操向機構部品
同士のオーバートラベル及び干渉を防止する。更に前輪
タイヤ４の最大位置での回転反力を本前脚回転角制限ス
トッパー及びストップボルトが受け止め、上流にある機
体側操向機構への過大な負荷を防止している。

方向舵ペダル（21、22）による操作は、第７図に示す
ように、操向装置機構14を介し、第４図のローラ17に伝
達される。

ローラ17を左舷または右舷から押すことにより、ピス
トン組立７の中心を軸として、ピストン組立７を回転さ
せ、更に、前輪タイヤ４を回転させて通常の操向を行
う。

この方向舵ペダル（21、22）による通常の操向の時
は、オーバライド機構32のスプリング組立12のスプリン
グ103は、ほとんどたわまず、スプリング組立12は、単
にロッドとして働き、ローラ17に伝達された方向舵ペダ
ル（21、22）による操作は、スプリング組立12を介し、
スプリング組立12の突起19からトルクチューブ組立11に
伝達される。

トルクチューブ組立11は、固定ピン13（第３図）によ
り，シリンダ組立８に結合されている。

シリンダ組立８はトルクリンク９により、ピストン組
立７に結合されている。

ピストン組立７に伝達されたトルクは、前述のように
前輪タイヤ４に伝わり、方向舵ペダル（21、22）の作動
量に応じた前輪タイヤ４の回転角（θ）を得ることが出
来る。

方向舵ペダル（21、22）を最大に踏み込み、カラー10
が前脚回転角制限ストッパ16に当たった後は、エンジン
推力１と主輪ブレーキ（２、３）の併用により発生する
外力により、前輪タイヤ４を更に回転させて、追加回転
角（Δθ）を得る為に、前輪タイヤ４の追加回転角（Δ
θ）は、シリンダ組立８を介し、オーバライド機構32の
スプリング組立12に伝達され、スプリング組立12のたわ
みによるオーバライドにより、追加回転角（Δθ）が得
られ、方向舵ペダル（21、22）による回転角（θ）と、
オーバライド機能により得られる追加回転角（Δθ）の
加算により、前輪タイヤ４の回転角を拡大し、拡大した
回転角（θ＋Δθ）により航空機の地上旋回半径を短縮
することができる。

つぎに、カラー10と、前脚回転角制限ストッパ16につ
いて説明する。

カラー10は、パイロットにより動かされるが、パイロ
ットが最大に操作しても、方向舵ペダル機構の中にある
ペダルストッパーにより、その動きが25°で制限され
る。

そのため、カラー10も、25°以上は動くことができな
い。

従って、カラー10が25°回転した所でカラー10の動き
が制限され、前脚回転角制限ストッパ16と25°の隙間が
あいている。

左舷に前脚回転角制限ストッパ16があるのと同様に、
右舷にも同じ前脚回転角制限ストッパがある。

従って、カラー10が左へ回転したときにも、右へ回転
したときにも、前脚回転角制限ストッパ16には当たらな
い。

前脚回転角制限ストッパ16は、前脚組立６に固定され
ているので、回転はしない。

回転するのは、シリンダ組立８（第２図）であり、シ
リンダ組立８が45°回転すると、前脚回転角制限ストッ
パ16にあたり、停止する。

第５図は、本発明装置の要部と前脚組立との関係を示
す。

第５図の45°は次のようにして実現する。

（ａ）45°の内、25°はパイロットの方向舵ペダル21、
22の操作により作られる。パイロットが25°まで踏み込
むと、方向舵ペダル機構に内臓されているペダルストッ
パーで制限される。

この制限は、パイロットの操作性から必要なもので、
人間工学上からパイロットのペダル操作範囲に制限があ
り、人力式操向装置の場合は、この制限が25°程度であ
る。

（ｂ）残りの20°（45°−25°＝20°）は、前輪タイヤ
４（第２図）を外力（エンジン推力）により回転させる
ことにより実現する。

そして合計で45°回転すると、前脚回転角制限ストッ
パ16に当たる。

このように、エンジン推力により、前輪タイヤ４をタ
イヤ側から外力で20°回転させる方法と機構が本発明装
置の特徴である。

従って,45°はパイロット操作による25°と外力（エ
ンジン推力）によるタイヤを回転させた20°の合計によ
り得られる。

第６図は、航空機の地上旋回距離の定義を示したもの
で、航空工学上の一般的な説明を図により示したもので
ある。

航空機が地上旋回を行う場合は、方向舵ペダル（21、
22）の操作により前輪タイヤ４を回転させると同時に主
輪104にブレーキをかけ（第６図では、左舷の主輪にブ
レーキがかかっている）主輪のタイヤを中心軸として旋
回させる。

このときの地上旋回距離（Ｘ）とは、第６図に示す距
離（Ｘ）のことで、フライトマニアル、及び、整備マニ
アルの中で明記し、運用者に知らせることになってい
る。

なお、地上旋回半径（Ｒ）とは、第６図に示す距離
（Ｒ）のことで、主輪にブレーキをかけ、この主輪を中
心として回転するとき、その回転軸と前輪タイヤまでの
距離をいう。

前述のように、本発明装置は、前脚組立６に第３図〜
第５図に示すオーバライド機構32を有することを、その
要旨とするものである。

オーバライド機構32は、地上旋回を短距離で行うた
め、エンジン推力と主輪ブレーキを使用して、前輪タイ
ヤの回転を、操向装置機構14と方向舵ペダル機構及び方
向舵操縦装置による制限値をオーバライドして回転でき
るようにするものであり、前脚組立６の上部に設けられ
ている。

この前脚組立６のオーバライド機構32は、第３図を示
す通り、前脚組立６を構成するシリンダ組立８の上端部
に、トルクチューブ組立11を取付け、トルクチューブ組
立11の外側にカラー10を嵌合し、カラー10とトルクチュ
ーブ組立11間にスプリング組立12を配置し、これらの上
にストラットストレイナー39を取付けている。

スプリング組立12は、カラー10を介して方向舵ペダル
に接続されている。また、前脚組立６には、カラー10の
動きを規制して前輪が必要以上に回転するための前脚回
転角制限ストッパー16が取付けられている。

このように上述のオーバライド機構32を採用してなる
航空機の人力式操向装置によれば、第６図に示す航空機
50の地上旋回距離（Ｘ）を、従来のものでは65フィート
であったところを38フィートに縮めることができた。

また、前脚回転角制限ストッパー16が設けられている
ので、前輪が必要以上に回転するのを防止して、前脚組
立６を保護することができる。

例えば左旋回を行う場合、本発明に係る航空機の人力
式操向装置よれば、第２図（Ａ）に示す如く、まず操縦
士は左方向舵ペダル22を前方に踏込んで、通常の方向舵
ペダル操作による旋回を行う。

通常の方向舵ペダル操作で行う旋回能力以上の短かい
距離で旋回する必要が生じた場合は、左方向舵ペダル22
を一杯踏み込み、その位置で保持（操縦士の足で保持）
する。

以上の通常方向舵ペダル操作に加えて、右舷側のエン
ジン推力１と左側主輪ブレーキ３を使用すると第２図
（Ｂ）に示す如く、前輪タイヤ４の接地位置Ａに横方向
の力“P₁”が発生する。飛行機の前脚組立６には、地上
での直進性能をよくするためにキャスターが設けられて
いるのでこのキャスターによる寸法L₁と横方向の力
“P₁”により前脚組立６をその中心軸回りに回転しよう
とする回転力を発生する。その回転力により前輪タイヤ
４、前輪ホイール５、ピストン組立７、トルクリンク９
を介してシリンダ組立８を通常の地上旋回を行う場合よ
りも大きく回転させようとする。前記シリンダ組立８の
回転は、固定ピン13、トルクチューブ組立11を介してス
プリング組立12に伝達される。

第９図は、本発明装置と従来の装置の、作動の比較を
示す。

従来の装置は、スプリング組立12を具備していないた
め、第９図（Ａ）に示す如く、ローラ217はカラー210を
介してシリンダ組立208に結合されている。そのため方
向舵ペダルの踏込量とシリンダ組立の回転角は正比例の
関係にあり、シリンダ組立の回転角の最大値は方向舵ペ
ダルの最大踏込量により制限されていた。

しかし、本発明装置は、オーバライド機構32の中にス
プリング組立12を有し、スプリング組立12のスプリング
のたわみにより、第９図（Ｂ）に示す如く、シリンダ組
立の回転軸を方向舵ペダルの最大踏込量により決まる制
限値をオーバライドして、シリンダ組立の回転角を増大
することを可能にする。

このシリンダ組立12の回転角は、エンジン推力１に比
例して回転するため、エンジン推力１を上げると、前輪
５及び前輪タイヤ４が大きく回転するため、飛行機は短
距離で地上旋回できることになる。

またスプリング組立12は、通常の方向舵ペダルによる
操向操作及び方向舵角を一杯にとって着陸する横風着陸
又は片エンジンだけで着陸する場合、方向舵操縦装置と
前脚組立は脚下げ状態では、操向装置を介して機械的に
結合されているので、方向舵々角に応じた操向角がとら
れるが、この最大条件下でも作動しないようなスプリン
グ力に設定しているため、方向舵ペダル側からの操作で
は単なるロッドとなり、飛行機の性能に悪影響を与える
ことは全く無い。

そして、前輪ホイール５、及び前輪タイヤ４の回転を
制限するため、前脚組立６にストッパー16を設けている
ため、前輪の左右の最大回転角を制限すると同時に異常
な外力が前輪側から加わった場合でも、操向装置機構14
及び方向舵ペダル機構31に異常な外力が加わることを防
止することができる。

右旋回の場合も、右方向舵ペダルを使用する以外は上
記と同様である。

このように、本発明装置は、本来の前脚６の機能に、
スプリング組立12、トルクチューブ組立11、カラー10及
びストッパー16から成るオーバライド機構32を組み込む
ことによって、操向装置機能とオーバライド機能をもっ
た前脚組立６を実現することができ、次の特徴を発揮す
る。

（ａ）人力式操向装置でありながら方向舵操縦装置及び
方向舵の性能に影響をすることなく前輪及び前輪タイヤ
を回転できるので短距離で地上旋回ができる。

（ｂ）操向装置の一部であるオーバライド機構（スプリ
ング組立12、トルクチューブ組立11、カラー10及びスト
ッパー16の組合せ）を前脚組立６に取込むことによっ
て、機体側の操向機構が簡素となり取付ブラケット及び
機構補強も不要となるため、重量、コスト及び機構の調
整面で優れている。

（ｃ）地上で誤って（トルクリンク９を外ずさないで）
飛行機を牽引してもストッパー16があるので、機体側操
向機構及び方向舵ペダル機構の破損を防止することがで
きる。

［発明の効果］ 本発明装置は、前述のように構成されているので、以
下に記載するような効果を奏する。

（Ａ）本発明に係る航空機の人力式操向装置によれば、
オーバライド機構の採用により方向舵操縦装置とは無関
係に、かつ、方向舵操縦装置で制限を受ける角度以上に
前輪ホイール及び前輪タイヤを回転することにより、短
距離で航空機を地上旋回させることができると共に、 （Ｂ）機体側の取付構造及び機構を簡単なものにするこ
とができる。

（Ｃ）更に、前輪及び前輪タイヤの回転を制限する前脚
回転角制限ストッパーを前脚組立に採用することによ
り、万一過大なトルクが外部から加わっても、前脚内部
でこれを阻止することにより、機体側の操向装置及び方
向舵ペダル機構を保護することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明装置の装着場所を示す図。 第２図は、本発明装置の構成と作用を示す図。 第３図は、本発明装置の要部の組立状態を示す図。 第４図は、本発明装置の要部の構成を示す図。 第５図は、本発明装置の要部と前脚組立との関係を示す
図。 第６図は、本発明装置の説明に用いる航空機地上旋回距
離の説明図。 第７図は、本発明装置の第２図の補足説明図（１）。 第８図は、本発明装置の第２図の補足説明図（２）。 第９図は、本発明装置と従来装置の、作動の比較説明
図。 第10図は、従来装置の装着場所を示す図 （第１図に対
応する図）。 第11図は、従来装置の構成と作用を示す図 （第２図に
対応する図）。 第12図は、従来装置の要部の組立状態を示す図 （第３
図に対応する図）。 第13図は、従来装置の要部の構成を示す図 （第４図に
対応する図）。 （符号の説明） １……エンジン推力 ２……右側主輪ブレーキ ３……左側主輪ブレーキ ４……前輪タイヤ ５……前輪ホイール ６……前脚組立 ７……ピストン組立 ８……シリンダ組立（シリンダアセンブリ） ９……トルクリンク 10……カラー 11……トルクチューブ組立（トルクチューブアセンブ
リ） 12……スプリング組立（スプリングアセンブリ） 13……固定ピン 14……操向装置機構 16……前脚回転角制限ストッパ 17……ローラ 18……ベアリング 19……突起 20……方向装置ケーブル 21……右方向舵ペダル 22……左方向舵ペダル 23……ロッド 24……クォードラント 25……アイドラープーリ 26……方向舵ケーブル 27……方向舵クランク 28……方向舵 31……方向舵ペダル機構 32……オーバライド機構 39……ストラットストレイトナ 43……カラー10とスプリング組立12の結合位置を示す線 45……ストラットストレイトナ39がトルクチューブ組立
11に取付けられる位置を示す線 46……Ｏリング 47……ストップボルト 48……ジャーナルベアリング 49……ボールベアリング 50……航空機 61……方向装置クランク 64……方向舵々面ストッパ 65……最大操向角制限ストッパ 101……ステアリング・カム組立 102……ステアリング・カム 103……スプリング 104……主輪 111……ロッド組立 112……トルクチューブ組立 113……レバー 114……ロッド組立 115……レバー 206……前脚組立 207……ピストン組立 208……シリンダ組立 209……トルクリンク 210……カラー 213……固定ピン 217……ローラ 239……ストラットストレイトナ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】人力により操作する方向舵ペダル（21、2
   2）に接続した方向舵（28）および前脚組立（６）と、
   操向装置機構（14）を具備し、該方向舵ペダルの操作に
   従って前記方向舵を所定角度だけ右方向又は左方向に回
   転させると共に、これに同期して前記前脚組立（６）内
   のシリンダ組立（８）とピストン組立（７）を回転し、
   該ピストン組立（７）に直結した前輪タイヤ（４）を右
   方向又は左方向に回転させる航空機の人力式操向装置に
   おいて、 （Ａ）前記前脚組立（６）は、ピストン組立（７）と、
   シリンダ組立（８）と、トルクリンク（９）と、前輪タ
   イヤ（４）と、前輪ホイール（５）と、オーバライド機
   構（32）を有し、 （Ｂ）前記シリンダ組立（８）の上端部に設けたオーバ
   ライド機構（32）は、前輪タイヤ（４）の回転をスプリ
   ング組立（12）に伝達するカラー（10）と、トルクチュ
   ーブ（11）と、前輪タイヤ（４）の回転をオーバライド
   させるスプリング組立（12）と、前輪タイヤ（４）の回
   転角を制限する前脚回転角制限ストッパ（16）から成
   り、 （Ｃ）前記オーバライド機構（32）は、エンジン推力と
   主輪ブレーキの併用により発生する外力により、前輪タ
   イヤ側からタイヤを回転させることにより、通常の方向
   舵ペダル（21、22）操作に加えて、前輪タイヤが回転で
   きる機能を有し、 （Ｄ）前記オーバライド機構（32）のカラー（10）は、
   操向装置機構（14）により、方向舵ペダル（21、22）の
   動きを、ローラ（17）を介して、伝達され、、 （Ｅ）前記オーバライド機構（32）のスプリング組立
   （12）は、通常の地上旋回を行う場合には、単なるロッ
   ドとして、方向舵ペダルに連結され、カラー（10）の回
   転を前輪タイヤと機械的に結合されているトルクチュー
   ブ（11）に伝達することにより、方向舵ペダルの踏込量
   に比例するシリンダ組立（８）の回転角（θ）により地
   上旋回し、 （Ｆ）前記オーバライド機構（32）のスプリング組立
   （12）は、小さい半径で地上旋回を行なう場合には、方
   向舵ペダルの最大の踏み込みによりカラー（10）が前脚
   回転角制限ストッパ（16）に当たった後に、エンジン推
   力と主輪ブレーキの併用により発生する外力により発生
   する前輪タイヤ（４）の追加回転力をシリンダ組立
   （８）を介して伝達されると、スプリングのたわみによ
   るオーバライドにより、前輪タイヤ（４）の追加回転角
   （Δθ）を発生させ、方向舵ペダルによる回転角（θ）
   に、オーバライド機能により得られる追加回転角（Δ
   θ）を加算した、拡大した前輪タイヤ（４）の回転角
   （θ＋Δθ）により航空機の地上旋回範囲を短縮させる
   ことを特徴とする航空機の人力式操向装置。