JP4792603B2 - 冗長系角度検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の回転検出器を主ケース内に内蔵し冗長構造とした角度検出装置からなる冗長系角度検出装置に関し、特に、いずれかの検出軸がロックされるとともに主軸に所定値以上のトルクが作用した場合に該検出軸の固定ピンが破断され、該検出軸が前記主軸に対して非接続とされることで、いずれかの前記検出軸がロックされた場合に主軸の回転が妨げられることを防ぎ、外部機器の動作に影響を与えることを防ぐことができる新規な改良に関するものである。

社内技術で特に特許出願を行っていないため文献名は挙げていないが、従来用いられていたこの種の冗長系角度検出装置は、図３〜図５に示すように構成されている。図３は従来の冗長系角度検出装置の外形を示す斜視図であり、図４は図３の冗長系角度検出装置の内部構成を示す斜視図である。図において、冗長系角度検出装置は、角度検出装置１から構成されており、その角度検出装置１は、主ケース２内に、例えば回転型角度差動変圧器（ＲＶＤＴ）、シンクロ、及びレゾルバ等の回転検出器３を複数個内蔵した冗長構造とされている。

詳細には、角度検出装置１は、例えば航空機のパイロットコントロール装置（操舵レバーや操舵ペダル）等の角度検出対象である外部機器（図示せず）に接続される主軸１０と、この主軸１０に固定された主軸歯車１１と、この主軸歯車１１に歯合された複数の検出器歯車１２と、前記回転検出器３に設けられ前記検出器歯車１２が固定された複数の検出軸１３とから構成されており、主軸１０の回転は各歯車１１，１２を介して所定の変速比で各検出軸１３に伝動され、各回転検出器３から主軸１０の回転角度が出力される。

次に、図５は、図４の回転検出器３の要部を拡大して示す断面図であり、従来の冗長系角度検出装置の要部構造を示している。ここで、精度の高い角度検出を行うためには、各検出器歯車１２と各検出軸１３とをガタがないように強固に固定する必要がある。このため従来の冗長系角度検出装置では、図に示すように、検出軸１３にスプライン加工が施され、この検出軸１３に前記検出器歯車１２が装着された後に、ドライブワッシャ１４とナット１５とが取り付けられている。

上記のような従来の冗長系角度検出装置では、検出軸１３にスプライン加工を施し、この検出軸１３に前記検出器歯車１２を装着した後に、ドライブワッシャ１４とナット１５とを取り付けることで、各検出器歯車１２と各検出軸１３とを強固に固定しているので、例えばいずれかの検出軸１３のベアリング内にゴミが貯まるか又は該ベアリングが壊れる等して、いずれかの検出軸１３がロックされてしまうと、主軸１０までロックされてしまい、外部機器の動作に影響を与えてしまう。

本発明に係る冗長系角度検出装置は、複数の回転検出器を主ケース内に内蔵し冗長構造とした角度検出装置からなる冗長系角度検出装置であって、前記角度検出装置に設けられ、角度検出対象である外部機器に接続される主軸と、前記主軸に固定された主軸歯車と、前記各回転検出器の検出軸に設けられ、前記主軸歯車に歯合する検出器歯車と、前記検出器歯車をなすため互いに一体に形成された歯車部及び筒部と、前記筒部及び前記検出軸に連通して挿通され、前記各検出器歯車を前記各検出軸に固定する固定ピンとを備え、いずれかの前記検出軸がロックされるとともに前記主軸に所定値以上の回転トルクが作用した場合に該検出軸の前記固定ピンが破断され、該検出軸が前記主軸に対して非接続とされる構成からなる特徴とする。

本発明の冗長系角度検出装置によれば、いずれかの前記検出軸がロックされるとともに前記主軸に所定値以上のトルクが作用した場合に該検出軸の前記固定ピンが破断され、該検出軸が前記主軸に対して非接続とされる構成とされているので、いずれかの検出軸がロックされたとしても、主軸の回転が妨げられることを防ぐことができ、外部機器の動作に影響を与えることを防ぐことができる。また、簡単な構造で前記ロックされた検出軸を前記主軸から切り離すことができるので、例えば航空機等の適用対象の製造コストを削減できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
本発明の実施の形態１による冗長系角度検出装置の全体としての構成は、従来の冗長系角度検出装置の全体としての構成（図３及び図４）と同様であるので、従来例と同一部分の説明は省略し、従来例と異なる部分についてのみ説明する。図１は、本発明の実施の形態１による冗長系角度検出装置の回転検出器３を示す断面付正面図である。なお、従来の冗長系角度検出装置と同一又は同等部分については同一の符号を用いて説明する。図において、前記回転検出器３の検出軸１３に設けられた検出器歯車１２は、互いに一体に形成された歯車部１２ａ及び筒部１２ｂから構成されており、全体として断面Ｔ字状である。歯車部１２ａは主軸歯車１１に歯合されるものであり、筒部１２ｂは歯車部１２ａと同軸に配置されている。検出軸１３は、歯車部１２ａ及び筒部１２ｂに連通して設けられた挿通孔１２ｃに挿通されている。

検出軸１３及び筒部１２ｂには連通する固定孔２０がそれぞれ設けられており、該固定孔２０に例えばステンレス材で形成されたスプリングピン等の固定ピン２１が嵌入されることで、前記検出器歯車１２が前記検出軸１３に固定されている。即ち、固定ピン２１は検出軸１３及び筒部１２ｂを貫通している（固定ピン２１は検出軸１３及び筒部１２ｂに連通して挿通されている）。

次に、作用について説明する。図２は、図１の冗長系角度検出装置の要部に作用する力を示す説明図である。例えばいずれかの検出軸１３のベアリング内にゴミが貯まるか又は該ベアリングが壊れる等して、いずれかの検出軸１３がロックされるとともに、前記主軸１０に回転トルクＡが作用した場合、前記固定ピン２１には剪断力Ｂが作用する。この剪断力Ｂが所定値以上になった場合（主軸１０に所定値以上の回転トルクＡが作用した場合）、固定ピン２１は破断され、検出軸１３に対する検出器歯車１２の固定が解除される。すなわち、固定ピン２１は破断された場合、検出軸１３が主軸１０に対して非接続とされるので、いずれかの検出軸１３がロックされたとしても主軸１０の回転が妨げられることを防ぐことができる。なお、仮に１つの回転検出器３が主軸１０から切り離されたとしても、他の回転検出器３によって主軸１０の回転角度が検出される。

なお、実施の形態１では、固定ピン２１が検出軸１３及び筒部１２ｂを貫通している例を説明したが、貫通していなくても固定ピンが筒部及び検出軸に連通して挿通されていればよい。

本発明の実施の形態１による冗長系角度検出装置の回転検出器を示す断面付正面図である。 図１の冗長系角度検出装置の要部に作用する力を示す説明図である。 従来の冗長系角度検出装置の外形を示す斜視図である。 図３の冗長系角度検出装置の内部構成を示す斜視図である。 図４の回転検出器の要部を拡大して示す断面図である。

符号の説明

１ 角度検出装置、２ 主ケース、３ 回転検出器、１０ 主軸、１１ 主軸歯車、１２ 検出器歯車、１２ａ 歯車部、１２ｂ 筒部、１３ 検出軸、２１ 固定ピン、Ａ 回転トルク。

Claims (1)

1. 複数の回転検出器（３）を主ケース（２）内に内蔵し冗長構造とした角度検出装置（１）からなる冗長系角度検出装置であって、
   前記角度検出装置（１）に設けられ、角度検出対象である外部機器に接続される主軸（１０）と、
   前記主軸（１０）に固定された主軸歯車（１１）と、
   前記各回転検出器（３）の検出軸（１３）に設けられ、前記主軸歯車（１１）に歯合する検出器歯車（１２）と、
   前記検出器歯車（１２）をなすため互いに一体に形成された歯車部（１２ａ）及び筒部（１２ｂ）と、
   前記筒部（１２ｂ）及び前記検出軸（１３）に連通して挿通され、前記各検出器歯車（１２）を前記各検出軸（１３）に固定する固定ピン（２１）と
   を備え、
   いずれかの前記検出軸（１３）がロックされるとともに前記主軸（１０）に所定値以上の回転トルク（Ａ）が作用した場合に該検出軸（１３）の前記固定ピン（２１）が破断され、該検出軸（１３）が前記主軸（１０）に対して非接続とされる構成からなることを特徴とする冗長系角度検出装置。

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