JP5995782B2 - スラット支持組立体 - Google Patents

Description

本発明は、航空機の翼の前縁にスラットを支持するためのスラット支持組立体に関する。本発明はまた、スラット支持アームの一端にスラットを結合するためのジョイント、および本発明の支持組立体を使用して翼の前縁に取付けられた少なくとも１つのスラットを備える航空機の翼に関する。

航空機は、離陸、着陸および巡航のために、揚力を様々なレベルで生じさせる必要がある。翼の前縁および後縁装置の組合せは、翼の揚力係数を制御するために使用される。前縁装置はスラットとして知られている。より大きい航空機においては、翼の縁に沿って間隔をあけていくつかのスラットを配置してもよい。通常の飛行中には、スラットは翼の前縁に向かって後退する。しかし、離陸および着陸中には、それらは、翼面と交差する気流および翼面の下の気流を変化させるために翼の前方に展開する。スラットは通常、それらの収容位置と展開位置の間で、弓形または湾曲した経路をたどる。前記経路に沿ってスラットが展開する程度を変えることで、翼によってもたらされる揚力を制御することができる。

収容位置と展開位置の間で、スラットの動きを支持し、案内する組立体が必要とされるが、図１に、典型的な配置を、翼１の一部および収容位置にあるスラット２の断面で示す。図１から分かるように、スラット２は、弓形の支持アームすなわちスラットトラック３を備え、スラットトラック３はその一端４が固定ジョイントによってスラット２の後部に取付けられ、翼１内に延びる。支持アーム３は、翼構造を形成する機械加工されたリブ５および翼けた６を貫通する。支持アーム３は、軸をもつ弧を描き、支持アーム３の一端に取付けられたスラット２を展開および後退させるために、その軸の周り（図１で矢印「Ａ」および「Ｂ」によって示される方向）を回転するように、その軸を翼に沿って伸ばす状態で、翼内に取付けられる。

スラット２を展開または後退させるように、支持アーム３を駆動させるために、支持アーム３の弓形に対応して弓形を有する歯付スラットラック７が支持アーム３の凹部３ａ内に取付けられ、対応する歯の付いた駆動歯車８が、スラットラック７の歯７ａと噛み合い、その結果、駆動歯車８が回転するときに、駆動歯車８の歯８ａおよびラック７の歯７ａが、スラットラック７およびそこに取付けられたスラット２を、展開位置へ、すなわち、図１の矢印「Ａ」の方向に、旋回すなわち駆動させるように協働する。典型的には、支持アーム３は、その完全収容位置と完全展開位置の間で２７度の角度を回転する。図１に示すように、反対方向への歯車８の回転はまた、支持アーム３を矢印「Ｂ」の方向に、すなわち収容位置に後退させる。

駆動歯車８は、翼１の前縁に沿って前縁内に延びるシャフト９に取付けられる。いくつかの駆動歯車８を、各スラット２の駆動用に１個ずつ、翼１の前縁に沿って前縁内に延びるシャフト９に回転可能に取付けてもよく、その結果、シャフト９が翼１の端に近いスラット展開モーターによって回転させられると、すべての支持アーム３が一緒に展開されて、スラット２、すなわち複数のスラットが、均一に展開される。

支持アーム３は、だいたい四角形の断面形状を有し、その上側表面３ｂおよび下側表面３ｃはそれぞれ、支持アーム３の回転軸にそれぞれ同軸である円筒の曲面の一部を画定するような形状である。

支持アーム３は、前方の上部および下部ころ軸受１０ａ、１０ｂと、前方の上部および下部のころ軸受１０ａ、１０ｂから間隔をあけて配置された後方の上部および下部ころ軸受１１ａ、１１ｂとの間に支持される。各軸受１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂの回転軸は、互いに他の軸受１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂの回転軸と平行であり、支持アーム３がその収容位置と展開位置の間で矢印「Ａ」および「Ｂ」の方向に回転する軸にも平行である。上部の軸受１０ａ、１１ａは、支持アーム３の上側表面３ｂと接触し、下部の軸受１０ｂ、１１ｂは、下側表面３ｃと接触し、その結果、それらは、支持アーム３を支持し、展開および後退中に支持アーム３を案内する。軸受１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂは、収容位置および展開位置の両方で飛行中にスラット２にかかる垂直荷重に抵抗し、また、スラットの展開および後退中に支持アーム２の移動を案内する。

軸受１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂは、垂直方向にかかる荷重にだけ抵抗することを理解されたい。垂直荷重というのは、図の平面内に延びる方向、すなわち、支持アーム３がその収容位置と展開位置の間の矢印「Ａ」および「Ｂ」の方向に回転する軸と直角をなす方向に作用する荷重を意味する。

特にスラット２は通常、翼１の前縁に沿って、気流の方向に厳密に直角には延びていないので、飛行中には垂直方向に作用する荷重に加えて、スラット２に作用する著しい側面荷重があり得ることを理解されたい。側面荷重というのは、図の平面内に広がる方向以外の方向に作用する荷重、すなわち、言い換えれば、支持アーム３がその収容位置と展開位置の間の矢印「Ａ」および「Ｂ」の方向に回転する軸に直角をなす以外の方向に作用する荷重を意味する。

側面荷重に対抗するため、支持アーム３はまた、支持アーム３の上下に取付けられた垂直荷重軸受１０、１１とは対照的に、支持アーム３の両側に配置された側方軸受１２によって支持される。これらの側面荷重軸受１２は通常、ころ軸受である。しかし、スラット２に側面荷重がかかる場合に、それらは、支持アーム３の側面が耐え得るような軸受面、パッドまたはクッションのみを備えてもよいことを理解されたい。

対向するサイドローラは、翼に対する支持アームおよびスラットの横移動を制限するために、支持アームに当接するように間隔をあけて配置されるので、製造公差が支持アームのミスアライメントにつながりうる問題がある。この問題に対処するために、スラットを適切な位置に配置した状態で、翼を組立てることが知られている。スラットを、第１のすなわちマスタ支持アームをスラットに固定して取付けた状態で取り扱うが、１または複数の第２の支持アームは、スラットに可動に取付けられた状態である。次に、スラットと１または複数の第２の支持アームとの理想的なアライメントを決定した後、第２の支持アームを所定の調整位置でスラットに固定して取付けるように、スラットを操作する。したがって、製造公差は、この組立法の結果として生じる。しかし、さらなる問題が翼の湾曲およびスラットの展開を原因として存在し、支持アームをスラットに固定可能に取付けることが原因の一部となっている。

この結果として、側面荷重軸受のうちの少なくともいくつかを、それらの各支持アームから間隔をあけて配置することが知られている。この配置は、図２に概略的に示されており、図２では、第１の支持アーム１５は、第２の支持アーム１６とは平行に、且つ間隔をあけて配置されている。

第１および第２の支持アーム１５、１６は、固定ジョイント１９によってスラット２に固定して取付けられる。第１の支持アーム１５は、支持アーム１５の両側に配置されて対向する前方の側面荷重軸受１７、支持アーム１５の両側に配置されて対向する後方の側面荷重軸受１８、および、上下の軸受（図示せず）によって支持される。後方の側面荷重軸受１８は、前方の側面荷重軸受１７から間隔をあけて配置され、各第１の支持アームの側面荷重軸受１７、１８は、第１の支持アーム１５の横移動を制限するために、近接した間隙公差で第１の支持アーム１５に隣接する。

同様に、第２の支持アーム１６は、第２の支持アーム１６の両側に配置されて対向する前方の側面荷重軸受１７ａ、第２の支持アーム１６の両側に配置されて対向する後方の側面荷重軸受１８ａ、および、上下の軸受（図示せず）によって支持される。後方の側面荷重軸受１８ａは、前方の側面荷重軸受１７ａから間隔をあけて配置される。第２の支持アーム１６の後方の側面荷重軸受１８ａは、第２の支持アーム１６の横移動を制限するために接近して、近接した間隙公差で、第２の支持アーム１６に隣接する。しかし、第２の支持アーム１６の前方の側面荷重軸受１７ａは、第２の支持アーム１６とその前方の側面荷重軸受１７ａの間に隙間があるように、第２の支持アーム１６から離れて配置される。この結果として、第２の支持アームは、翼の湾曲を補償するために横方向にスライドすることができる。

しかし、上記の配置での問題は、第２の支持アームの支持が減り、過度の荷重が軸受にかかることである。また、翼１の前縁に近い翼構造内部における構成部品のためのスペースは非常に限られており、このような配置は、重量、製造コストおよび複雑さの増加につながりうることを理解されたい。

さらに、エアバス社自身の先の特許出願のＷＯ／２０１０／０２６４１０に詳述されるように、代替のスラット支持組立体が提案されており、そこでは、各支持アームを支持する軸受のうち、少なくともいくつかは、各軸受が垂直方向および水平方向の両方にかかる荷重に抵抗するように、ある角度で傾斜する軸の周りを回転するように配置される。

国際公開第２０１０／０２６４１０号公報

しかし、そのような配置では、望まれない垂直方向の移動をさせずに、水平方向に横移動できるように、軸受と支持アームの間に間隙を設けることは可能ではないことを理解されたい。したがって、上述の配置を使用するこのような改良支持アーム組立体で、翼の湾曲を補償することは可能ではない。

本発明の実施形態は、上記の問題を克服または実質的に軽減する航空機スラット支持組立体の提供を追求する。

本発明によれば、その回転軸の周りを、航空機の翼の前縁からスラットを展開するように可動であるスラット支持アームと、ジョイントによって前記スラット支持アームの一端に結合されるスラット上のスラットマウントと、を備え、前記ジョイントが軸受部材を備え、前記軸受部材が主軸を備え、前記主軸の前記長軸が、前記スラット支持アームの前記回転軸に平行に延び、前記主軸の各端の間には一部球形の軸受面を備え、前記一部球形の軸受面は、前記スラットマウント上の対応するメスの軸受面と嵌合し、その結果、前記軸受部材は前記スラットに対して全ての方向に回転し、前記ジョイントは、更に、軸受スリーブを備え、前記主軸の両端が、前記軸受スリーブ内にスライド可能に収容され（「００６２」）、その結果、前記主軸が、前記軸受スリーブ内で、前記主軸の前記長軸に沿う方向にスライド可能であり、その結果、前記スラットマウントおよび前記スラットが、前記主軸とともに、前記スラット支持アームの前記回転軸の方向にスライドできることを特徴とするスラット支持組立体が提供される。

前記軸受スリーブが、対向するブッシュを前記スラット支持アームに備え、前記主軸の両端が、前記ブッシュ内にスライド可能に収容され、前記主軸は、対向するブッシュ間に延びることが好都合である。

２つのヨーク部材が間隔をあけて配置された状態で、前記スラット支持アームの一端に形成されたヨークをさらに備え、前記対向するブッシュが、前記ヨーク部材内に形成されてもよい。

一つの実施形態においては、前記スラットマウントが、前記ヨーク部材の間に配置される。

前記スラットマウントが、前記主軸の前記両端間で前記軸受部材の前記主軸に取付け可能であることが有利である。

前記主軸の前記両端が、前記ブッシュの対応する軸受座と嵌合する円筒形の軸受ジャーナル面を形成することが好都合である。

各ブッシュがその端にストッパを有してもよく、前記主軸の前記両端が、前記主軸の移動範囲を制限するように、前記ストッパに当接可能であってもよい。

前記主軸の長さが、前記主軸が２つのストッパの間の前記ブッシュ内でスライド可能であるように、前記対向するブッシュの前記ストッパ間の距離よりも短くてもよい。

出口が、各ストッパを貫通して形成されることが好ましい。

前記スラットマウントが、前記主軸に旋回可能に取付けられることが好都合である。

前記主軸の周りに位置して前記主軸と嵌合するカラーを、前記スラットを取付けるスラットマウント上にさらに備えてもよい。

前記主軸の前記移動範囲が、前記スラットが前記ヨーク部材に当接することを防ぐように構成されることが好ましい。

好ましい実施形態においては、前記主軸の前記長軸の周りで前記スラットが回転することを防ぐために、前記スラット支持アームと前記スラットの間に延びるリンクアームをさらに備える。

前記リンクアームが、球面軸受によって前記スラット支持アームおよび前記スラットに旋回可能に取付けられてもよい。

一実施形態においては、ピンは、前記主軸を強化するために、前記主軸の長軸に沿って、前記主軸を貫通して延びる。

前記ピンが、各端で前記軸受座に固定して取付けられ、前記主軸が、前記ピンに沿ってスライド可能であることが好ましい。前記ピンは、前記ストッパに固定して取付けられてもよい。

前記スラット支持組立体が、翼内に複数の軸受をさらに備えてもよく、各軸受が、前記スラット支持アームを支持するために、前記スラット支持アーム上で対応する軸受面と転がり接触し、前記スラットの展開および後退中にそれを案内し、各軸受が複数の方向で前記スラット支持アームにかかる荷重に対抗するように、少なくともいくつかの前記軸受面および対応する軸受が構成される。

前記スラット支持アームは、１組の隣接する上部軸受面を有し、各上部軸受面は、一方の上部軸受面に対応する軸受が他方の上部軸受面に対応する軸受と共通の軸を共有しないような、その隣接する上部軸受面に対する角度で配置されていることが好都合である。

前記スラット支持組立体は、前記スラット支持アームに溝と、前記スラットの展開および後退のために、その軸の周りに前記スラットラックを回転させるように構成される駆動歯車と協働するための前記溝内で、前記スラット支持アームに取付けられたスラットラックと、をさらに備えることが有利である。

本発明の他の態様によれば、スラット支持アームが前記スラットを航空機の翼の前縁から展開するように前記スラット支持アームの回転軸の周りに可動であり、スラットを前記スラット支持アームの一端に結合するジョイントであって、前記ジョイントが軸受部材を備え、前記軸受部材が主軸を備え、前記主軸の前記長軸が、前記スラット支持アームの前記回転軸に平行に延び、前記主軸の各端の間には一部球形の軸受面を備え、前記一部球形の軸受面は、前記スラットマウント上の対応するメスの軸受面と嵌合し、その結果、前記軸受部材は前記スラットに対して全ての方向に回転し、前記ジョイントは、更に、軸受スリーブを備え、前記主軸の両端が、前記軸受スリーブ内にスライド可能に収容され、その結果、前記主軸が、前記軸受スリーブ内で、前記主軸の前記長軸に沿う方向にスライド可能であり、その結果、前記スラットマウントおよび前記スラットが、前記主軸とともに、前記スラット支持アームの回転軸の方向に、前記スラット支持アームに対してスライド可能であるジョイントが提供される。

本発明の他の態様によれば、本発明によるスラットおよびスラット支持組立体を有する航空機の翼が提供される。

本発明によれば、側面荷重および垂直荷重に対抗する案内ころ軸受に過度の荷重を伝えることなしに、スラットが、翼の湾曲およびミスアライメントを許容して、翼長方向へ移動することが可能になる。

スラットが収容位置にある航空機の翼の前縁の一部を示す先行技術の側面断面図である。 スラット支持アームによって取付けられたスラットがある航空機の翼の前縁の一部を示す先行技術の概略図である。 本発明の原理を図解するために、スラットに取付けられたスラット支持アームの構成を示す概略側面断面図である。 図３のスラットに取付けられたスラット支持アームを示す概略斜視図である。 図３のスラット支持アームの構成を示す概略断面図である。 他の実施形態例によるスラット支持アームの構成を示す変更形態の概略断面図である。 スラット支持アームによって取付けられたスラットがある航空機の翼の前縁の一部を示す概略図である。

図１および図２は、翼の前縁の一部およびスラットの先行技術の図であり、上で説明済みである。

ここで、本発明の実施形態は本発明の一例に過ぎないが、添付図面の図３〜図７を参照して説明する。

図３を参照すると、スラット２３に結合されたスラット支持アームすなわちスラットトラック２２を備えるスラット支持組立体２０の単純化された側面断面図が示されている。支持アーム２２の前端２４はスラット２３に取付けられ、スラットトラック支持組立体（図示せず）は、支持アーム２２を支持して翼に取付け、スラットがその収容位置と展開位置の間で動くことを可能にする。この図には、スラットトラック支持組立体は示されていないが、先行技術に関して上で説明したので、スラット・ラック支持組立体のより詳細な説明はここでは行わない。

スラット支持アーム２２は、弓形で、スラット支持アーム２２に取付けられたスラット２３を、その収容位置と展開位置の間で矢印「Ａ」および「Ｂ」の方向に回転させるように、その理論上の中心または軸（図中には示されていない）の周りを回転する。従来と同様に、スラット支持アーム２２が回転する軸は、スラット２３の幅方向に沿って長く延び、図面を見る者に向かって紙面の外の方向に延びる。

スラット２３は外面２５および内面２６を有する。第１および第２のスラットマウントすなわち取付け突出部２７、２８は、後述するように、スラット２３をスラット支持アーム２３に取付けるために、内面２６から延びる。図には、スラット支持アーム２２が１本だけと、対応する第１および第２のスラットマウント２７、２８とが示されているが、２つ以上のスラット支持アーム２２が、複数の対応するスラットマウント２７、２８によってスラット２３に取付けられ、スラット２３に沿って間隔をあけて配置されうることを理解されたい。

スラット支持アーム２２は、後述するように、支持アーム２２の前端２４をスラット２３から延びた第１のスラットマウント２７に結合する第１のジョイント２９によって、スラット２３に支持アーム２２の前端２４で結合される。リンクアーム３０は、第２のジョイント３２によってスラット支持アーム２２に結合され、これは、スラット支持アーム２２に沿って、第１のジョイント２９から間隔をあけて配置される。スラット支持アーム２２から遠位にあるリンクアーム３０の他の端は、第３のジョイント３３によってスラット支持アーム２３に結合され、この第３のジョイント３３は、リンクアーム３０の前記端を、スラット２３から延びる第２のスラットマウント２８に取付ける。

三角形のトラス構造が、リンクアーム３０、第１と第２のジョイント２９、３２の間のスラット支持アーム２２の部分、および第１と第２のスラットマウント２７、２８の間のスラット２３の部分によって画定される。トラス構造は、スラット支持アーム２２がその収容位置と展開位置の間で回転する軸であって、そのスラット支持アーム２２の理論上の軸に平行に延びる第１のジョイント２９の周りをスラット２３が回転することを防止する。

スラット支持アーム２２の前端２４を、分かりやすいようにスラット２３を外して、図４に示す。リンクアーム３０は、互いに間隔をあけて、スラット支持アーム２２の両側に配置され取付けられる２つの平行なリンク部材３４を有する。同様に、図４には示されていないが、第２のスラットマウント２８が、リンクアーム３０の２つの平行なリンク部材３４間で、リンクアーム３０の先端で支持アーム２２に向かって延びることを理解されたい。

ヨーク３５は、スラット支持アーム２２の前端２４から延びる。ヨーク３５は、間隔をあけて互いに平行に延びる１組のヨーク部材３６を備え、その間にスラットマウント受入空間４１を画定する。各ヨーク部材３６には、他方のヨーク部材に面する内側表面３７および外側表面３８がある。ブッシュ受入開口４０は、後述するように、その内側表面３７と外側表面３８の間で各ヨーク部材３６を貫通して形成され、対応するすべり軸受すなわちブッシュ４２が各開口４０に受入れられる。本実施形態では、ブッシュは各ヨーク部材３６に固定されて取付けられるが、代替の実施形態では、ブッシュがヨーク部材と一体に形成されてもよいことを理解されたい。

図５に示すように、スラット２３の内面２６から延びる第１のスラットマウント２７は、側面４４を有する。カラー収容開口４６は、その中に軸受カラー４７を収容するために、両側面４４の間に広がって形成される。

図５を参照すると、第１のジョイント２９が、支持アーム２２の前端２４をスラット２３から延びる第１のスラットマウント２７に結合している状態の断面図で示されている。スラット２３の第１のスラットマウント２７は、スラット支持アーム２２のヨーク部材３６の間に画定されたスラットマウント受入空間４１の中に配置される。以下に詳細に説明するように、各ヨーク部材３６には各ブッシュ受入開口４０が貫通して形成されており、第１のジョイント２９は、このブッシュ受入開口４０内に固定して取付けられて軸受スリーブ４３を画定するブッシュ４２、第１のスラットマウント２７内に固定して取付けられた軸受カラー４７、ならびに、ブッシュ４２および軸受カラー４７内にスライド可能に収容された軸受部材４８をさらに備える。

軸受部材４８は、対向するヨーク部材３６内の両ブッシュ４２間に広がるような軸受スリーブ４３内に収容される主軸５０を備え、この主軸５０は、オスの軸受座すなわち軸受面５３を形成する、中央が一部球形の領域５２を有する。第１のスラットマウント２７内のカラー４７は、内側すなわちメスの一部球形の軸受面５４を画定する。この一部球形の軸受面５４は、軸受部材４８の主軸５０に形成された一部球形の軸受面５３の回りに位置してこれと嵌合し、その結果、軸受部材４８、したがってスラット支持アーム２２は、スラット２３に対して全ての方向に回転することができる。

軸受部材４８の中央が一部球形の領域５２から延びる主軸５０の端部５４は、ブッシュ４２内に収容される。端部５４は、主軸５０の縦軸を画定する軸に沿って延び、それぞれ主軸端面５５を有する。端部５４は円筒形であり、それらの周囲の外側表面５６はオスの軸受面を形成する。

各ブッシュ４２は、主軸５０の端部５４が収容される軸受座５７を形成する。各ブッシュ４２の内端は、対応するヨーク部材３６の内側表面３７と同一平面にあるが、各ブッシュ４２の外端は、対応するヨーク部材３６の外側表面３８から延び、その結果、主軸５０の各端部５４は、軸受スリーブ４３のブッシュ４２内に完全に収容される。各ブッシュ４２は、後述するように、ストッパ５８を外端に有し、軸受部材４８がストッパ５８に向かって軸受スリーブ４３内をスライドする場合には、それぞれの主軸端部５２の端面５５がストッパ５８に当接しうる。各ブッシュ４２の内側の表面は、以下で明らかになるように、主軸端部５４のオスの軸受面の周りに位置して嵌合するメスの軸受面を形成し、その結果、軸受部材４８は、その縦軸に沿って軸受スリーブ４３内を直線的にスライドする。

各ストッパ５８には出口５９が貫通して形成され、軸受部材４８がその縦軸に沿ってストッパ５８の一方に向かって直線運動でスライドする場合に、そこを通る空気の流れによって、軸受部材４８がピストンとして働くのを防いで、ブッシュ４２と主軸５０の間に画定される空間内に圧力差が生じるのを防ぐことができる。

対向する主軸の両端面５５の間の軸受部材４８の長さは、軸受スリーブ４３の対向する両ブッシュ４２の両ストッパ５８の間の距離よりも短い。したがって、スラット２３が中立位置にある場合には、それは、第１のスラットマウント２７が横方向に動くようには力を受けておらず、各ヨーク部材から等距離に置かれているということであるが、主軸５０の端面５５は、軸受スリーブ４３の対向する端部でストッパ５８から間隔をあけて配置され、そこの間には隙間が形成されている。

スラット支持アーム２２にリンク部材３４を取付ける第２および第３のジョイント３２、３３ならびにスラット２３の第２のスラットマウント２８はそれぞれ、従来型の球面軸受を備えるが、詳細な説明はここでは省略する。

図７を参照すると、スラット２３は、２つのスラット支持組立体２９、６２によって翼（図示せず）に取付けられる。スラット支持組立体の各支持アームは、スラット２３がその収容位置と展開位置の間で回転可能であるように、対応するスラット・トラック支持組立体６０によって翼に取付けられる。スラット２３は、第１のスラット支持組立体６２および第２のスラット支持組立体２９を用いて、取付けられる。代表的な図面には、第２のスラット支持組立体が１つだけ示されているが、スラットは複数の第２のスラット支持組立体によって取付けられてもよいことを理解されたい。上述したスラット支持組立体２０の実施形態は、第１のスラットマウント２７の移動を制限することができ、したがって、スラット支持アーム２２の理論上の回転軸に平行な、翼の翼長方向に、スラット２３が第２のスラット支持組立体２９に隣接することを可能にする第２のスラット支持組立体である。

第１のスラット支持組立体６２の詳細な図をここでは示さないが、第１のスラット支持組立体６２は、上述したスラット支持組立体２０と同様の配置である。しかし、第１のスラット支持組立体６２において、スラット２３を第１のスラット支持アーム６３に取付ける第１、第２および第３の各ジョイントは、従来型の球面軸受であり、スラット２３から延びる第１のスラットマウントは、スラット支持アーム６３に対して横移動することができない。したがって、第１のスラット支持組立体６２は、スラット支持アーム２２の理論上の回転軸に平行な方向の、翼の翼長方向に、スラット２３の移動に抵抗し、翼長方向に翼に沿ってスラット２３が平行移動することを防ぐ。

しかし、第１のスラット支持組立体６２では、翼に対してスラット２３が制限つき回転をすることにより、製造公差および翼の湾曲に起因するミスアライメントを生じる可能性がある。翼の湾曲またはミスアライメントが生じると、軸受部材５２が、スラット支持アーム２２のヨーク部材３６内に配置された軸受スリーブ４３のブッシュ４２内でスライドする結果、第２のスラット支持組立体２９は、スラット２３から延びる第１のスラットマウント２７が、スラット支持アーム２２の理論上の回転軸に平行な軸に沿って、第２の支持アーム２２に対してスライドすることを可能にする。

第２のスラット支持組立体２９の第１のスラットマウント２７が、翼の湾曲または製造公差によるミスアライメントに起因して翼の翼長に沿った方向に力を受けると、スラットマウント２７内に配置された軸受カラー４７は、スラットマウント２７と一緒にスライドさせられる。軸受カラー４７のメスの軸受面５４は、軸受部材４８の中央が一部球形の領域５２のオス軸受座５３に作用し、軸受部材４８を横にスライドさせる。さらに、軸受部材４８は、軸受カラー４７によって加えられた力に起因して軸受部材にモーメントが作用することを防ぐように、軸受カラー内で回転可能である。軸受部材４８の主軸は、その軸に沿ってブッシュ４２内でスライド可能であり、スラット支持アームにかかる荷重を軽減し、スラット支持組立体の疲労に起因する故障の可能性を限定する。スラット支持組立体２９の第１のスラットマウント２７が、所定の位置を越えてスライドするように力を受ける場合には、軸受部材４８の主軸端面５５は、軸受部材４８の可動域を制限するために、それぞれのブッシュ４８のストッパ５８に当接し、幅方向のスラットマウント２７の移動を制限する。

軸受スリーブ内の軸受部材主軸５０の直線運動の範囲は、スラットマウント受入空間４１内、それは第１のスラットマウント２７がヨーク部材３６の内側表面３７に接触しないような空間内であるが、その空間内におけるスラットマウント２７が運動可能な範囲よりも小さく、それによって、スラットマウント２７が対応するヨーク部材の内側表面３７に衝突する前に、主軸５０の端面５５は軸受スリーブ４３内のストッパ５８に当接し、したがって、ヨーク部材および／またはスラットマウントの損傷を防止する。

同様に、第２のスラット支持アーム２２が、第２のスラット支持アーム２２に対して翼の翼長に沿う翼長方向にスライドするように力を受ける場合には、軸受スリーブ４３のブッシュ４２は、第１のジョイントによって伝えられた荷重を減らすために、軸受部材４８の主軸５０上をスライドする。

本発明の別の実施形態を図６を参照して説明する。図６では、軸受部材の縦軸に沿って軸受部材の主軸を貫通する孔が形成されており、そこにフェールセーフピンが配置されている以外は、図５と同様の配置を示す。本発明のこの実施形態の特徴および構成要素は、上述した本発明の実施形態とだいたい同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。さらに、上述した特徴および構成要素に対応する特徴および構成要素を、同じ参照符号で示す。

本実施形態では、スラット２３をスラット支持アーム２２に取付けるための第１のジョイント６５を説明する。孔６６は、軸受部材６７を貫通して形成され、フェールセーフピン６８はそこを貫通して延びる。孔６６は主軸５０の長手方向に沿って延び、軸受部材６７がフェールセーフピン６８に沿ってスライド可能であるように、孔６６およびフェールセーフピン６８が構成される。フェールセーフピン６８および軸受部材６７は、フェールセーフピン６８が両ブッシュ４２間に延びる状態で、軸受スリーブ４３内に配置される。フェールセーフピン６８は、ピン６８の各端がブッシュ４２の各端でストッパ６９に固定して取付けられた状態で、軸受スリーブ４３内に固定して取付けられる。したがって、軸受部材６７が軸受スリーブ４３のブッシュ４２内で横にスライドする場合には、軸受部材６７もまた、フェールセーフピン６８に沿ってスライドする。フェールセーフピン６８は、ジョイント６５に追加的支持をもたらし、スラット支持組立体の故障の危険を減らす。

上述した本発明の実施形態においては、スラットの翼長方向への移動を見込んで、スラット支持アーム案内軸受をスラット支持アームから間隔をあけて配置する必要はもはやないので、案内ころ軸受をもっと近づけて配置することができ、それにより、翼構造内の空間を節約することができる。

本発明の実施形態は、本質的に、側面荷重および垂直荷重に対抗する案内ころ軸受に過度の荷重を伝えることなしに、本発明のジョイントに隣接するスラットが、翼の湾曲およびミスアライメントを許容するために、翼長方向へ移動することを可能にする。さらに、本発明により、重量が低減すること、および／または、翼の配置密度が高い前縁における設計空間の制約を大きく低減することが可能になるばかりでなく、側面荷重および垂直荷重に対抗する案内ころ軸受が、対応するスラット支持アームとの間に、精密な間隙公差を有することができ、翼内の構成部品の移動が最小限になるように、ころ軸受に対するアームおよびスラットの移動が低減される。本発明のジョイントは、同一の軸受が垂直荷重および側面荷重に同時に対抗するような、垂直および側面の両方向に作用する荷重に抵抗するように構成される軸受を有するスラット支持組立体にばかりでなく、別々の垂直荷重軸受および側面荷重軸受を有するスラット支持組立体にも適用可能であることを理解されたい。

前述の説明は、例としてのみ提示され、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、スラットを本発明のスラット支持アームの一端に結合するためのジョイントに対して、または、本発明のスラット支持組立体に対して、変更が施されうることを理解されたい。

１・・・・・・翼
２，２３・・・スラット
３・・・・・・支持アーム
７・・・・・・スラットラック
８・・・・・・駆動歯車
９・・・・・・シャフト
１０・・・・・上部ころ軸受
１１・・・・・下部ころ軸受
１２・・・・・側面荷重軸受
１５・・・・・第１の支持アーム
１６・・・・・第２の支持アーム
１７・・・・・前方の側面荷重軸受
１８・・・・・後方の側面荷重軸受
１９・・・・・固定ジョイント
２０・・・・・第２のスラット支持組立体
２２・・・・・第２のスラット支持アーム
２７・・・・・第１のスラットマウント
２８・・・・・第２のスラットマウント
２９・・・・・第１のジョイント
３０・・・・・リンクアーム
３２・・・・・第２のジョイント
３３・・・・・第３のジョイント
３４・・・・・リンク部材
３６・・・・・ヨーク部材
４２・・・・・ブッシュ
４３・・・・・軸受スリーブ
４７・・・・・軸受カラー
４８、６７・・軸受部材
５０・・・・・主軸
５２・・・・・中央が一部球形の領域
５８・・・・・ストッパ
５９・・・・・出口
６２・・・・・第１のスラット支持組立体６２
６３・・・・・第１のスラット支持アーム６３
６５・・・・・第１のジョイント
６６・・・・・孔
６８・・・・・フェールセーフピン

Claims (22)

1. その回転軸の周りを、航空機の翼の前縁からスラットを展開するように可動であるスラット支持アームと、
   ジョイントによって前記スラット支持アームの一端に結合されるスラット上のスラットマウントと、を備え、
   前記ジョイントが軸受部材を備え、前記軸受部材が主軸を備え、前記主軸の長軸が、前記スラット支持アームの前記回転軸に平行に延び、
   前記主軸の各端の間には一部球形の軸受面を備え、
   前記一部球形の軸受面は、前記スラットマウント上の対応するメスの軸受面と嵌合し、
   その結果、前記軸受部材は前記スラットに対して全ての方向に回転し、
   前記ジョイントは、更に、軸受スリーブを備え、
   前記主軸の両端が、前記軸受スリーブ内にスライド可能に収容され、
   その結果、前記主軸が、前記軸受スリーブ内で、前記主軸の前記長軸に沿う方向にスライド可能であり、
   その結果、前記スラットマウントおよび前記スラットが、前記主軸とともに、前記スラット支持アームの前記回転軸の方向にスライドできることを特徴とするスラット支持組立体。
2. 前記軸受スリーブが、対向するブッシュを前記スラット支持アームに備え、前記主軸の両端が、前記ブッシュ内にスライド可能に収容され、前記主軸は、対向するブッシュ間に延びることを特徴とする請求項１に記載のスラット支持組立体。
3. ２つのヨーク部材が間隔をあけて配置された状態で、前記スラット支持アームの一端に形成されたヨークをさらに備え、前記対向するブッシュが、前記ヨーク部材内に形成されることを特徴とする請求項２に記載のスラット支持組立体。
4. 前記スラットマウントが、前記ヨーク部材の間に配置されることを特徴とする請求項３に記載のスラット支持組立体。
5. 前記スラットマウントが、前記主軸の前記両端間で、前記軸受部材の前記主軸に取付け可能であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のスラット支持組立体。
6. 前記主軸の前記両端が、前記ブッシュの対応する軸受座と嵌合する円筒形の軸受ジャーナル面を形成することを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載のスラット支持組立体。
7. 各ブッシュがその端にストッパを有し、前記主軸の前記両端が、前記主軸の移動範囲を制限するように、前記ストッパに当接可能であることを特徴とする請求項２から６のいずれかに記載のスラット支持組立体。
8. 前記主軸の長さが、前記主軸が前記２つのストッパの間の前記ブッシュ内でスライド可能であるように、前記対向するブッシュの前記ストッパ間の距離よりも短いことを特徴とする請求項７に記載のスラット支持組立体。
9. 出口が、各ストッパを貫通して形成されることを特徴とする請求項７または請求項８に記載のスラット支持組立体。
10. 前記スラットマウントが、前記主軸に旋回可能に取付けられることを特徴とする請求項５に記載のスラット支持組立体。
11. 前記主軸の周りに位置して前記主軸と嵌合するカラーを、前記スラットを取付けるスラットマウント上にさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載のスラット支持組立体。
12. 請求項３に従属する場合に、前記主軸の前記移動範囲が、前記スラットが前記ヨーク部材に当接することを防ぐように構成されることを特徴とする請求項７に記載のスラット支持組立体。
13. 前記主軸の前記長軸の周りで前記スラットが回転することを防ぐために、前記スラット支持アームと前記スラットの間に延びるリンクアームをさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれかに記載のスラット支持組立体。
14. 前記リンクアームが、球面軸受によって前記スラット支持アームおよび前記スラットに旋回可能に取付けられることを特徴とする請求項１３に記載のスラット支持組立体。
15. 前記主軸を強化するために、前記主軸の長軸に沿って、前記主軸を貫通して延びるピンをさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれかに記載のスラット支持組立体。
16. 前記ピンが、各端で軸受座に固定して取付けられ、前記主軸が、前記ピンに沿ってスライド可能であることを特徴とする請求項１５に記載のスラット支持組立体。
17. 請求項７に従属する場合に、前記ピンは前記ストッパに固定して取付けられることを特徴とする請求項１６に記載のスラット支持組立体。
18. 翼内に複数の軸受をさらに備え、各軸受が、前記スラット支持アームを支持するために、前記スラット支持アーム上で対応する軸受面と転がり接触し、前記スラットの展開および後退中にそれを案内し、２つ以上の方向で前記スラット支持アームにかかる荷重に対抗するように、少なくともいくつかの前記軸受面および対応する軸受が構成されることを特徴とする請求項１から請求項１７のいずれかに記載のスラット支持組立体。
19. 前記スラット支持アームは、１組の隣接する上部軸受面を有し、各上部軸受面は、一方の上部軸受面に対応する軸受が他方の上部軸受面に対応する軸受と共通の軸を共有しないような、その隣接する上部軸受面に対する角度で配置されていることを特徴とする請求項１８に記載のスラット支持組立体。
20. 前記スラット支持アームに溝と、
    前記スラットの展開および後退のために、その軸の周りにスラットラックを回転させるように構成される駆動歯車と協働するための前記溝内で、前記スラット支持アームに取付けられたスラットラックと、
    をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項１９のいずれかに記載のスラット支持組立体。
21. スラット支持アームがスラットを航空機の翼の前縁から展開するように前記スラット支持アームの回転軸の周りに可動であり、スラットを前記スラット支持アームの一端に結合するジョイントであって、
    前記ジョイントが軸受部材を備え、前記軸受部材が主軸を備え、前記主軸の長軸が、前記スラット支持アームの前記回転軸に平行に延び、
    前記主軸の各端の間には一部球形の軸受面を備え、
    前記一部球形の軸受面は、スラットマウント上の対応するメスの軸受面と嵌合し、
    その結果、前記軸受部材は前記スラットに対して全ての方向に回転し、
    前記ジョイントは、更に、軸受スリーブを備え、
    前記主軸の両端が、前記軸受スリーブ内にスライド可能に収容され、
    その結果、前記主軸が、前記軸受スリーブ内で、前記主軸の前記長軸に沿う方向にスライド可能であり、
    その結果、前記スラットマウントおよび前記スラットが、前記主軸とともに、前記スラット支持アームの回転軸の方向に、前記スラット支持アームに対してスライド可能であることを特徴とするジョイント。
22. 請求項１から請求項２０のいずれかに記載されるスラットおよびスラット支持組立体を有する航空機の翼。

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