JP4550796B2 - 車両特に航空機の車軸端装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両、特に航空機の、車軸端装置に関する。

車両、特に航空機の、車軸端装置は、車軸に取付けられた静止部と、車軸によって担持された車輪に固定された回転部とを備えることが知られている。

例えば、このような装置は、車輪の回転速度を測定するタコメーターと、車輪に固定されたタイヤの圧力を測定する圧力センサーとを備えることができる。

圧力センサーは、ケーブルによって回転部に接続される。車輪を取外す場合、オペレーターは、回転部と圧力センサーを分解しなければならず、その結果、圧力センサーと、回転部と圧力センサーの接続部とは、損傷を受けるリスクを負う。

本発明の課題は、上述の欠点のない装置を提供することである。

この課題を解決するために、本発明は、車両、特に航空機の車軸端装置であって、車軸を固定する静止部と、車軸によって担持される車輪を固定する回転部とを備え、この装置が、車輪に取付けられたセンサーを、装置の回転部と非接触な電磁的関係にする、第１の遠隔接続手段を備える車軸端装置を提供する。

従って、センサーが回転部と機械的又は電気的接続を有さないので、損傷のリスクを負うことなく車輪に残すことができ、センサーの心配をせずに回転部を取外すことが可能である。

本発明は、添付図面を参照して行なわれる以下の説明の下で、より良く理解することができる。

図１と図２に示す第１の実施例では、本発明の装置は、車輪２を担持する車軸端部１に関連し、車輪２のリムの半分３が示されている（もう１つのリムの半分は、破線で描かれている）。

図示の装置は、車輪２の回転速度、及び、車輪２に取付けられたタイヤ（破線の輪郭で示す）の圧力もまた、連続的に測定する。

この目的のため、この装置は、静止部１００を備え、静止部１００は、車軸１に挿入されるスリーブ１０１を備え、軸１０３を有するタコメーター１０２を担持し、軸１０３は、車輪２の回転軸Ｘに沿って延びる。

この装置はまた、回転部２００を備え、回転部２００は、固定カラー２０２によってリムの半分３に固定されるキャップ２０１を備える。キャップ２０１は、車輪２が回転した場合に前記軸を回転駆動するために、内部に、タコメーター１０２の軸１０３と協働するように取付けられた駆動部２０３を担持する。タコメーター１０２は、タコメーター１０２に接続され、車軸の内部を通る第１のケーブル（図示せず）を有する第１のコネクター１０４を備える。

本発明により、静止部１００は円筒部１０５を備え、円筒部１０５は、車輪２の回転軸Ｘに関して同軸に延び、本件の場合電気導体の巻線である、第１のアンテナ１０６を担持する。第１のアンテナ１０６は、スリーブ１０１の延長部によって担持される第２のコネクター１０７に接続され、第２のコネクターには車軸の内部に沿って通る第２のケーブル（図示せず）が接続される。

回転部は、円筒部２０５を有し、円筒部２０５は、車輪２の回転軸Ｘに関して同軸に延び、同様に電気導体の巻線によって構成される第２のアンテナ２０７を担持する。このアンテナは、静止部１００の第１のアンテナ１０６に面して延び、２つのアンテナが電磁的に相互作用を行う。

第２のアンテナ２０７は、キャップ２０１の突出し部２１０により担持され電気導体の巻線によって構成される第３のアンテナ１０９に、ケーブル２０８によって接続される。

第３のアンテナ２０９に面して、圧力センサー２１１が延び、圧力センサー２１１は、本実施例では自閉弁２１２にねじ込まれ、自閉弁２１２は、それ自身がリムの半分３にねじ込まれ、圧力センサー２１１がタイヤの空気を抜かずに取外せるようにする。この弁２１２は、リムの半分３を通ってタイヤの内部に通じるオリフィスの端部に配置される。

圧力センサー２１１は、電気導体の巻線によって構成される第４のアンテナ２１４を備え、第４のアンテナ２１４は、第３のアンテナ２０９に面して延び、これら２つのアンテナは、電磁的に相互作用を行う。圧力センサー２１１は、第４のアンテナ２１４に結合される圧力感知要素を備え、タイヤ内部の圧力レベルに応答して、第４のアンテナ２１４の少なくとも１つの電磁的特性を変化させる。

本発明の装置は、次のように作動する。車輪２が回転すると、車輪２とともに回転する駆動部２０３がタコメーターの軸１０３を駆動し、タコメーターの軸１０３が回転して、車輪２の回転速度を代表する応答信号を発生させる。

更に、車輪２が回転しているか静止しているかに関係なく、第１と第２のアンテナが、また、第３と第４のアンテナが、電磁的相互作用を保持し続け、一方、第２と第３のアンテナは、電気的に接続されている。その結果、第１のアンテナ１０６、即ち、コネクター１０７に直接接続されるアンテナ、の電磁的特性は、このように確立された電磁的接続を介して、圧力センサーによって誘導される。従って、この構成は、タイヤ内部の圧力を代表する信号を得るために、第１のアンテナ１０６に電流を流し、前記アンテナの端子間に現れる電圧を読むのに十分である。

本発明の本装置は、様々な利益を提供する。
・車輪２を取外すのが非常に容易である。この構成は、固定カラー２０２を取外して、キャップ２０１を取外すことができるようにするのに十分である。キャップは、コネクター１０４、１０７にも、圧力センサー２１１にも、電気配線で接続されていないので、接続部を損傷するリスクを負わずに、非常に容易に取外すことができる。更に、静止部１００と回転部２００の間の唯一の機械的接続部は、駆動部２０３とタコメーター１０２の軸１０３の間の協働によって構成されている。キャップ２０１を取外すと、軸１０３から駆動部２０３を外し、車輪２を保持するナットに接近することができる。キャップ２０１を元の位置に戻すことは、駆動部２０３をタコメーター１０２の軸１０３と適切に協働するように固定し、第３のアンテナ２０９が圧力センサー２１１に普通に登録されるようにするのに十分である。
・圧力センサー２１１は、本発明の装置の他の部分とは独立して変更することができる。更に、自閉弁を使用することは、そのような改造を非常に容易にする。
・もし圧力センサー２１１のアンテナ２１４に対して作動するアンテナ３０１を備えており、これら２つのアンテナが電磁的に協働するならば、外部ユニット３００によって圧力センサー２１１をテストすることが、何も分解せずに行なえる。外部ユニットは、アンテナ３０１に流れる電流を発生するようにしたそれ自身の電源を備えるべきである。前記アンテナの端子間の電圧は、タイヤ内部の圧力に依存し、オペレーターがタイヤ内部の圧力を測定し、保全作業（圧力再充填、車輪の交換、又は、もしセンサーに欠陥があることが分かった場合にはセンサーの交換）をするかどうか判断できるようにする。
・タコメーター及び圧力センサーの電気的及び機械的なシステムが完全に分離されていて、一方の故障が他方の故障を引き起こさない。

本発明の第２の実施例では、図３に示すように、本発明の装置はまた、車輪２に固定されたブレーキを冷却するファンを備えることができる。第１の実施例と共通する部材の参照符号は、図１及び図２と同一の番号にプライム符号を付して示す。

前述と同様の方法で、スリーブ１０１’は、第１のアンテナ１０６’を担持する。キャップ２０１’は、第１と第２のアンテナが電磁的に相互作用するように、第１のアンテナ１０６’に面する第２のアンテナ２０７’を担持する。キャップ２０１’は、第２のアンテナ２０７’に電気的に接続された第３のアンテナ２０９’を担持する。圧力センサー２１１’は、リムの半分３に埋め込まれ、第３と第４のアンテナが電磁的に相互作用するように、第３のアンテナ２０９’に面する、第４のアンテナ２１４’を備える。

この装置は、上述の装置とは、タコメーター１０２が、モーターとタコメーターの組み合わせユニット１１２’によって置き換えられている点が異なる。組み合わせユニット１１２’は、モーター１１３’を備え、モーター１１３’は、スリーブ１０１’に固定され、スリーブ１０１’は、中空軸１１４’を有し、中空軸１１４’は、車軸１の端部に向かって突き出すのが見え、端部で冷却ファンのインペラ１１５’が取付けられる。組み合わせユニット１１２’はまた、モーター１１３’の後ろに配置され、モーター１１３’の中空軸１１４’の内部に延びる軸１１７’を有するタコメーター１１６’を備え、中空軸１１４’の端部を越えて突き出す。

この装置の回転部２００’は、インペラ１１５’を保護するケーシング２２０’を受容するキャップ２０１’を備え、また、リムの半分３の中空部全体を覆うマスク２２１’を備える。

車輪２を取外すために、初めにケーシング２２０’及びマスク２２１’が取外され、インペラ１１５’へ接近することができる。インペラ１１５’をモーター１１３’の中空軸１１４’に固定するナットが、インペラ１１５’を取外すために取外され、次に、車輪２を保持するナットに接近するために、キャップ２０１’が取外される。

前述と同様に、車輪へ接近するために取外される本発明の装置を構成する要素はどれも、圧力センサー又は他の要素の何れとも電気的接続を有さず、これらの要素を分解することは、接続を損傷するリスクを引き起こさない。更に、静止部１００’と回転部２００’の間の機械的接続のみが、駆動部２０３’（この場合ケーシング２２０’に固定されている）とタコメーター１１６’の軸１１７’との間の協働によって構成されている。この接続は、単にケーシング２２０’を取外すだけで、容易に外される。

図４及び図５に示す第３の実施例では、モーターとタコメーターの組み合わせユニットの使用が、ここでも行われている。それにもかかわらず、タコメーターはもはやモーターの後ろには配置されず、その代わりに、タコメーターはモーターの周りに配置される。これらの図では、第２の実施例の類似の要素と共通する要素の参照番号は、図３と同じ番号にダブルプライム符号を付して示されている。

図４に示すように、スリーブ１０１”は、組み合わせユニット１１２”のモーター１１３”を担持する後面を有する。モーターは、ファンのインペラ１１５”を取付けるために延びる軸１１４”を有する。

スリーブ１０１”は、タコメーターを直接受容し、このために、スリーブ１０１”は、ブッシュ１２１”を回転支持する軸受１２０”を備える。スリーブ１０１”とブッシュ１２１”の間には、回転速度を測定する手段１２２”（図ではX印で示されている）、例えば、可変リラクタンス手段、が延びる。ブッシュ１２１”は、モーター１１３”の端部の周りに延び、端部に関して自由に回転する。

ブッシュ１２１”は、ねじ１２３”によって回転部２００”のキャップ２０１”とともに強制的に回転させられる（図４では１つのねじのみを示す）。従って、車輪２の回転は、ブッシュ１２１”に伝達され、測定手段１２２”は、ブッシュ１２１”の回転に応答して、電気信号を発生する。

前述と同様の方法で、スリーブ１０１”は、第１のアンテナ１０６”を担持する。キャップ２０１”は、第１のアンテナ１０６”に登録した第２のアンテナ２０７”を担持し、第１と第２のアンテナが電磁的に相互作用するようにする。キャップ２０１”は、第２のアンテナ２０７”に電気的に接続された第３のアンテナ２０９”を担持する。圧力センサー２１１”は、リムの半分３に埋め込まれ、第３のアンテナ２０９”に登録されて延びる第４のアンテナ２１４”を備え、第３と第４のアンテナが電磁的に相互作用するようにする。

上述のように、車輪に接近するために分解される本発明の装置の要素はどれも、圧力センサーその他の要素と電気接続を有さず、これらの要素を分解することが、接続を損傷するリスクを引き起こさない。更に、静止部１００”と回転部２００”の間の機械的接続のみがブッシュ１２１”とキャップ２０１”の間のねじ１２３”によって構成される。この駆動部は、一旦インペラ１１５”が取外されると接近することができる、ねじ１２３”を単にはずすのみで容易に分解できる。

第２と第３のアンテナの間（２０７／２０９、２０７’／２０９’、２０７”／２０９”）即ち、回転部に固定されたアンテナの間に、例えば、キャパシターによって、第２と第３のアンテナを備えるこの回路が、第１のアンテナ（１０６、１０６’、１０６”）に供給される電源電流の周波数に同調するように、電磁的なチューニングが行われることが好ましい。このチューニングは、圧力検出接続の伝達特性を向上させ、第３のアンテナと第４のアンテナ（圧力センサーに固定されたアンテナ）の間の距離をより大きくすることを可能にし、キャップが車輪から取外された場合に、圧力センサーとキャップの間の衝突のリスクを低減する。

図６は、第１の実施例の変形を示し、第１のアンテナ１０６が、車軸１から外側に延びるスリーブ１０１の端部で担持される。従って、装置の静止部は、車軸内に完全に内包される必要はなく、少なくとも部分的に突き出ることができる。

第２のアンテナ２０７は、キャップ２０１に固定される円筒部２０５によって、依然として担持されるが、この変形では、円筒部２０５はスリーブ１０１の内部に延び、第２のアンテナ２０７が、第１のアンテナ１０６の内部に延びる。第２のアンテナが、車軸１０１に侵入していないことに気付かなければならない。

図７と図８に示す第４の実施例では、タコメーターを備えないが、第４のアンテナ２１４は、もはや圧力センサー２１１に直接固定されてはおらず、回転部２００のキャップ２０１により接近するように、ずらされている。

この目的のため、圧力センサー２１１は、車輪２のリムの半分３のスポークの側面に対して延びる２つの分岐を有する担持部材２２０に結合され、スポークの間の隙間の形状に適合する。分岐の端部は、第４のアンテナ２１４を受容するために適合し、第４のアンテナ２１４は、回転部２００のキャップ２０１に接近して配置される。担持部材２２０は、リムの半分３のスポークの間に軽く強制されるように設計され、第４のアンテナ２１４の振動を防止する。

担持部材２２０は、圧力センサー２１１と第４のアンテナ２１４の間の接続配線を収容し、配線が衝撃から確実に保護されるようにする。

第３のアンテナ２０９は、キャップ２０１が、普通、よりコンパクトで取り扱いが容易であるように、キャップ２０１から延びる図１に示す第１の実施例の突き出し部２１０よりもっと短い突き出し部２２１によって担持される。

第３のアンテナ２０９を第２のアンテナ２０７に接続する接続配線２０８は、キャップ及び突き出し部２２１によって完全に覆われている。

第３のアンテナ２０９が第４のアンテナ２１４と重なり合うように設計されており、組み立てを行う人に、圧力センサー２１１に関するキャップ２０１の角度位置について、情報を与えることに注意すべきである。従って、第３のアンテナ２０９及び第４のアンテナは、ともにより接近し、伝達効率を向上させる。

本発明は、以上の説明に限定されず、請求項で定義される範囲内での変形を全て包括するものである。

特に、リムに埋め込まれたセンサーは、圧力センサーとして説明されたが、本発明は、基本的に、他のセンサー、例えば、温度センサー、の使用を包括するものである。

ここに示した装置は、電磁的相互作用をする一対のアンテナをそれぞれ備える遠隔接続手段を有するが、例えば、赤外線手段等の他の遠隔接続手段を使用することが可能である。

回転部がセンサーとも回転部とも物理的な電気接続を有さない、２つの遠隔接続手段が使用されることが述べられたが、本発明は、ただ１つの遠隔接続のみが回転部とセンサーの間に延びる装置をも包括する。そのような状況の下では、回転部と静止部の間に、例えば、ブラシによる接続のような、他のタイプの電気接続を行うことが必要である。

本発明の第１の実施例による装置を取り付けた航空機の車軸の端部の断面図である。 図１に示した装置の一部の斜視図で、スリーブとタコメーターを取外した図である。 本発明の第２の実施例による装置を取り付けた航空機の車軸の端部の断面図で、車輪に取り付けられたブレーキを冷却するファンを組み込んだ図である。 本発明の第３の実施例による装置を取り付けた航空機の車軸の端部の断面図である。 図４に示す装置の斜視図である。 図１に類似した断面図で、第１の実施例の変形を示す図である。 本発明の第４の実施例による装置を取り付けた車軸の端部の断面図である。 図７の車輪一部の斜視図で、圧力センサーを示す図である。

符号の説明

１ 車軸
２ 車輪
３ リムの半分
１００ 静止部
１０１ スリーブ
１０２ タコメーター
１０３ 軸
１０４ 第１のコネクター
１０５ 円筒部
１０６ 第１のアンテナ
１０７ 第２のコネクター
１０９ 第３のアンテナ
１１４ 中空軸
１１５ 冷却ファンのインペラー
１１６ タコメーター
１１７ 軸
２００ 回転部
２０１ キャップ
２０２ 固定カラー
２０３ 駆動部
２０５ 円筒部
２０７ 第２のアンテナ
２０８ ケーブル
２０９ 第３のアンテナ
２１０ キャップ２０１の突出し部
２１１ 圧力センサー
２１２ 自閉弁
２１４ 第４のアンテナ
２２０ ケーシング
２２１ マスク
３００ 外部ユニット
３０１ アンテナ
１０１’ スリーブ
１１２’ モーターとタコメーターの組合わせユニット
１１３’ モーター
１２０” 軸受
１２１” ブッシュ
１２２” 測定手段

Claims (5)

1. 車両、特に航空機の、車軸端装置であって、前記装置が、
   車軸（１）に固定する静止部（１００；１００’；１００”）と、
   前記車軸によって担持された車輪（２）に固定する回転部（２００；２００’；２００”）とを備え、
   前記装置が、車輪（２）に取付けられたセンサー（２１１；２１１’；２１１”）を、前記装置の前記回転部と非接触な電磁的関係にする、第１の遠隔接続手段（２０９／２１４；２０９’／２１４’；２０９”／２１４”）を備え、
   前記回転部を、前記静止部と電磁的関係にする、第２の遠隔接続手段（１０６／２０７；１０６’／２０７’；１０６”／２０７”）を更に備え、
   前記センサーが前記遠隔接続手段を介して前記静止部と電磁的関係になるように、前記第１と第２の遠隔接続手段が、前記回転部に電気的に接続され、
   前記第１と第２の遠隔接続手段が、２つのアンテナを備え、
   各アンテナが、電磁的相互作用を行うように、電気導体巻線を備え、互いに面して配置され、
   前記第１の遠隔接続手段のアンテナ（２０７；２０７’；２０７”）の１つと、前記第２の遠隔接続手段のアンテナ（２０９；２０９’；２０９”）の１つとが、回転部内で電気的に相互接続され、
   回転部内で電気的に相互接続される、前記第１の遠隔接続手段のアンテナ（２０７；２０７’；２０７”）と、前記第２の遠隔接続手段のアンテナ（２０９；２０９’；２０９”）とが、前記静止部に配置された前記第２の遠隔接続手段の他方のアンテナ（１０６、１０６’、１０６”）に供給される電源電流の周波数に同調する電気回路に組み込まれた、
   装置。
2. 前記静止部が、すばやく接続を外せる駆動手段（２０３；２０３’；１２３”）を介して、回転部による作動で回転駆動される回転要素（１０３；１１７’；１２１”）を担持する、請求項１に記載の装置。
3. 前記静止部が、車輪に関連させたブレーキ用のファンのインペラー（１１５’；１１５”）を駆動する駆動モーター（１１３’；１１３”）を担持する、請求項１に記載の装置。
4. 前記第１の遠隔接続手段が、前記センサー（２１１）に電気的に接続されたアンテナ（２１４）を備え、前記アンテナ（２１４）は、回転部（２００）に接近して配置されるように前記センサー（２１１）からずらして取付けられた、請求項１に記載の装置。
5. 前記センサー（２１１）が、車輪のリムに取付けられた場合に、前記センサーと遠隔の電磁的関係になるようにされた外部ユニット（３００）によって、遠隔でテストされる、請求項１から４のいずれか１項に記載された装置を保全する方法。

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