JP5226738B2 - 電気機械式ブレーキが取り付けられた航空機のためのブレーキングシステム構造 - Google Patents

Description

この発明は、電気機械式ブレーキが取り付けられた航空機のためのブレーキングシステム構造に関する。

既知の構造において、ブレーキをかける電気機械式アクチュエータは、航空機の車輪に取り付けられ、車輪を支持する一般的に着陸装置に近いベイに設置された制御装置から電力供給を受ける。制御装置は、一般的に操縦室の近くで航空機の機首寄りに設置される航空電子機器ベイに設置された、１又は複数のブレーキングコンピュータから命令を受ける。

ブレーキング制御装置及びコンピュータを前記ベイに配置することにより、好適かつ低暴露の環境にこれらの構成部材を設置することが可能になり、それにより、それらの信頼性の向上に貢献する。それにもかかわらず、この配置は長いケーブル、具体的には、着陸装置に沿ってアクチュエータ及び制御装置の間を延びるハーネスの形に一緒にまとめられるケーブルの使用を必要とする。そのようなケーブルの重量の存在は、無視できない。

この発明の目的は、電気機械式アクチュエータを使用する新規なブレーキングシステム構造であって、総重量の減少と同時に、許容できる信頼性を維持することを、可能にする構造を提案することにある。

この目的を達成するために、少なくとも１つの電気機械式アクチュエータを含む、電気機械式ブレーキを備える航空機のためのブレーキングシステム構造が提供され、その構造は、着陸装置の底部においてブレーキの近傍に配置された少なくとも１つの近傍ユニットを具備し、近傍ユニットは、少なくともブレーキに付設されたセンサーからの信号を収集及び較正するための入出力手段を含み、さらに、近傍ユニットは、所定の位置でアクチュエータをブロックするための部材を制御するための手段を含み、近傍ユニットは、コミュニケーションバスによって航空機内に配置されたブレーキ制御部材に接続される。

着陸装置に沿って底部へ延びるケーブルの中のいくらかは、センサーからの信号を伝達するための低電圧ケーブルである（１つのセンサーにつき２本のケーブルが設けられる）。他のケーブルは、例えばアクチュエータをブロックする部材などの低電力のみを必要とする電力供給部材であって、パーキングブレーキをもたらすために所定の位置でアクチュエータのプッシャーをブロックする電力供給部材のために使用される。

したがって、この発明は、センサー及び制止部材から近傍ユニットへ延びるように、これらのケーブルの範囲を着陸装置の底部領域内に制限することにより、これらのケーブルの長さを減少し、近傍ユニットは着陸装置に沿って延びるコミュニケーションバスにより構造の残り部分に接続され、コミュニケーションバスはそれが置換する、多数の低電力ケーブルよりも極めて軽いことを提案する。

実際には、近傍ユニットが配置される領域は、着陸装置ベイ又は航空電子機器ベイよりも露出されている。それにもかかわらず、近傍ユニットに設置される機能は、程度の低い機能、例えば信号の較正及びパーキング機能の管理などであり、当該機能は、ハードウェアに適切に実装される初歩的な論理回路によりもたらされることができ、したがって、システムの信頼性を妥協せずに確保することができる。

したがって、この発明は、ブレーキングシステムの信頼性に影響を与えることなしに、十分な重量の抑制を達成することを可能にする。

電気ブレーキによりブレーキをかけられる車輪を支持する航空機着陸装置、及びこの発明のブレーキングシステムの一般的な配置を示す線図。 近傍ユニット及び１つの電気機械式アクチュエータの間の接続の線図。

添付の図を参照し示される、この発明の具体的な実施形態についての以下の記載を考慮することによって、この発明をより理解することができる。

図１は、この発明の第１の実施形態のブレーキングシステムを示す。ブレーキングシステムは、電気機械式アクチュエータ３を有するブレーキ２を備える一定数の制動輪１を具備する。車輪は、着陸装置５の底部で支持される。

この実施例の電気機械式アクチュエータは、ブレーキディスクに制動力を印加するためにプッシャーを選択的に移動するための電気モータが取り付けられる。これらのモータは、１又は複数の制御装置１０（電気機械式アクチュエータ制御装置又はＥＭＡＣｓとして既知）により電力を供給され、本質的に、ブレーキングコンピュータ２０により作り出されるブレーキングの設定点に応じて電力を供給するインバーターを具備する。この目的のために、制御装置１０は、高電力ネットワークに接続され、当該ネットワークは、着陸装置に沿って底部に延びる高電力ケーブルによってアクチュエータ３にこの電力を供給する。各制御装置１０は、モータにそれぞれの相を供給する３本の電力ケーブルによってアクチュエータ３に接続され、図２の参照番号１１により全体的に示される。より明確にするために、高電力電送ケーブルは、図１に示されない。

この実施例の制御装置１０は、着陸装置５のためのベイの中（つまり飛行中に着陸装置が引込まれるベイの中）に設置される一方、ブレーキングコンピュータ２０は、航空機の航空電子機器ベイの中に設置される。ブレーキングコンピュータ２０は、航空機のコミュニケーションバス６０により制御装置１０に接続される。

また、ブレーキ又は車輪上に、制御装置１０に接続される必要がある別の構成要素が存在する。本質的に、これら別の構成要素は、アクチュエータを操作するために必要とされる様々なセンサーを備える。具体的には、アクチュエータのモータの角度位置を測定するための、各アクチュエータに取り付けられるレゾルバ３０であってもよく、各リゾルバは、図２で示されるのと同数の６本のケーブルを必要としてもよい。

既知の構造において、これらのセンサーはそれぞれ、通常、低電圧ケーブルによって制御装置１０に接続され、１つのセンサーにつき少なくとも２本のケーブルを使用し、当然にそのケーブルは着陸装置に沿って延びる。

この発明は、着陸装置の底部において、ブレーキの近傍に少なくとも１つの近傍ユニット５０を設置することを提案し、近傍ユニットが入出力手段５１を備え、入出力手段５１は様々な前記センサーからの信号を収集し、それらを処理し、かつ、ベイの中の近傍ユニット５０及び制御装置１０の間に延びるコミュニケーションバス６０を通して送信されるために適したデジタル信号に前記信号を変換する。

好ましくは、コミュニケーションバス６０は、着陸装置に沿って暴露環境において延びるので、特に耐久性を有するよう選択される。

したがって、実施例では、低電圧ケーブルは、センサーとセンサーの直近に設置される近傍ユニット５０との間のみで延び、それにより、低電圧ケーブルの長さは著しく減少する。着陸装置の長手方向に沿って延びることを必要とするすべてのケーブルは、実施例では、単一のコミュニケーションバスであり、実際のところ、単一のコミュニケーションバスは、２本のケーブルのみを必要とする。

また、他の構成要素も、制御装置１０に接続される必要がある。これらの構成要素は、所定の位置、具体的にはパーキングブレーキ機能を遂行する位置にプッシャーをブロックするために、各アクチュエータに取り付けられる制止部材７０を備える。通常、各パーキング部材は、２本の低電圧ケーブルを通して対応する制御装置１０に接続され、当該ケーブルは、制止部材を起動するために必要とされる電力を供給する。

この発明において、近傍ユニット５０には、パーキング部材を制御するための制御回路５２が取り付けられており、したがって、パーキング部材は、近傍ユニットに接続される。パーキング部材のための制御回路は非常に単純であり、起動命令に応えて、制御回路が双安定型であるならば制止部材７０にパルスを送り、又は、制止部材７０がフェールセーフ機構型であるならばその電力供給を切断することになる。このような制御回路は、ハードウェア、又は、ベーシックマイクロコントローラーを使用するソフトウェア内に組み込むことができる、したがってベイの中よりも好ましくない環境下での作用に適した、非常に単純かつ信頼性のある手段を使用することになろう。

好ましくは、制止部材７０を起動するための命令は、少なくとも制御装置及び近傍ユニットの間に延びる経路上の多数の低電圧ケーブルを排除するためにコミュニケーションバス６０を通して制御装置１０から送信される。

したがって、制御部材のための制御回路５２を近傍ユニット５０に直接配置することにより、より多くの低電圧ケーブルが排除される。

完成するために、近傍ユニット５０はユニット自体に低電圧供給がされなければならず、低電力供給は、着陸装置に沿って底部に延びる２本の低電圧ケーブル５３によって供給されることに言及されるべきである。

近傍ユニット５０の数は、事情に応じて変化してもよい。４つのアクチュエータを有するブレーキのために、好ましくは、２つの近傍ユニットが設けられ、各近傍ユニットは、２つのアクチュエータのセンサー及び制止部材に接続される。次いで、センサー及び制止部材から前記ユニットまで延びるケーブルの長さを最短にするために、近傍ユニット５０は、有利に図１で示すように対応するブレーキには、直接設置される。

この構成において、この発明の導入によりもたらされる改善を定量化することは簡単である。各ブレーキが４つのアクチュエータを有すると仮定し、既知の構造においては一つのアクチュエータにつき８本のケーブル（レゾルバに６本及び制止部材に２本）を有することを必要とし、したがって、各ブレーキに対し着陸装置に沿って延びる合計３２本の低電圧ケーブルが必要となる。

この発明を導入すると、唯一のコミュニケーションバス（２本のケーブル）、及び近傍ユニットのための電源供給つまり４本のケーブルのみが設けられる。これにより１つのブレーキにつき合計６本の低電圧ケーブルで済み、よって、ケーブルの絶大な節約となる。

パーキング装置への電力供給を確保することが必要である。この電力供給は、対応する近傍ユニットに接続される専用の電力供給源（１つのユニットにつき２本の追加の電線が必要となる）、又は近傍ユニットに含まれる電子カードに電力を供給するために使用される電力供給を活かすことのどちらかにより提供されてもよい。

当然に、アクチュエータのモータに電力を供給する高電圧ケーブルの数は、この発明の導入によっては変わらないままである。

この点において、アクチュエータのモータに分配するための高電圧供給を受ける接合ユニットとして、近傍ユニットを使用することは有利である。この構成において、各アクチュエータは、単一の近傍ユニットと電気的に接続されており、したがって、必要とされるべき分解及び交換が容易になる。

この発明は、上記記載に限定されず、それどころか、特許請求の範囲により画定される範囲内に属する如何なる変更をも含む。具体的には、ブレーキ又はアクチュエータに直接に取り付けられる近傍ユニット以外の近傍ユニットに、センサーは接続されてもよい。具体的には、各車輪の回転の速度を測定するために、１つ又はその他の近傍ユニットにタコメーターを接続することも可能であり、着陸装置を延ばし、縮める作用の間に必要とされる近傍又は位置センサーに接続することも可能である。

ある変更例において、高度な分離の達成が望まれるのであれば、制止部材のための命令は、コミュニケーションバスから分離した２本のケーブルによって送信されてもよい。それにもかかわらず、これら２本のケーブルだけで、関係するすべての制止部材を制御するのに十分であるように、この命令は、近傍ユニットに接続されるすべてのアクチュエータのために共有されてもよい。

当然に、近傍ユニットの数と、近傍ユニットをアクチュエータに関連付ける方法とに関し、すべての種類の変更が考え出されてもよい。具体的には、一つの近傍ユニットの故障が、結果として多数のアクチュエータが所定のブレーキを失うことにつながらないことを保証する交差構造（ｃｒｏｓｓｅｄ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）を提供するために、近傍ユニットは、別個のブレーキに属するアクチュエータに関係付けられてもよい。

Claims (2)

1. 少なくとも１つの電気機械式アクチュエータ（３）を含む複数の電気機械式ブレーキが取り付けられた航空機のためのブレーキングシステム構造において、
   着陸装置の底部においてブレーキの近傍に配置された少なくとも１つの近傍ユニット（５０）を具備し、
   近傍ユニット（５０）は入出力手段（５１）を含み、
   入出力手段（５１）は、少なくともブレーキに付設されたセンサー（３０）からの信号を収集及び較正し、かつ、着陸装置に沿って延びるコミュニケーションバス（６０）によりアクチュエータを制御するための制御部材（１０）に、このようにして処理された信号を伝達し、
   さらに、近傍ユニットがアクチュエータの制止部材（７０）を制御するための制御手段（５２）を含む
   ことを特徴とするブレーキングシステム構造。
2. 各ブレーキが４つのアクチュエータ（３）を有し、
   各近傍ユニット（５０）がブレーキの２つのアクチュエータに接続されるように、２つの近傍ユニットが各ブレーキにより支持される、
   請求項１に記載のブレーキングシステム構造。

Images