JP6592698B2 - ディテント機構 - Google Patents

Description

本発明は、ディテント機構に関し、特に、摩擦面として、山状突起を用いると共に、固定側又は可動側の山状突起として直交直線面を用いることにより、レバーの可動方向によって異なるディテント力を得るように構成するための新規な改良に関する。

従来、用いられていたこの種のディテント機構としては、例えば、特許文献１に開示された図１〜図３の構成を図６〜図８に示すことができる。
すなわち、図６及び図７において、符号１で示されるものはケーシングであり、このケーシング１には、長手筒状に形成された軸受２を介して支持軸３が固定して設けられている。

前記軸受２には、第１、第２レバー４，５が回動自在に設けられ、この各レバー４，５は互いに接近して設けられていると共に、第１レバー４に設けられた第１弧状カム板６と第２レバー５に設けられた第２弧状カム板７とは、互いに接近して重合する状態で単独動作可能に構成されている。

前記第１弧状カム板６には、１個または複数の第１ディテント用凹部８が設けられ、前記第２弧状カム板７には、１個又は複数の第２ディテント用凹部９が設けられている。

前記第１、第２ディテント用凹部８，９のピッチは同一（同一でない場合も可）であり、この各レバー４，５を図２のように垂直位置に合わせた場合には各ディテント用凹部８，９が同一位置となるように構成されている。

前記ケーシング１側には、図８で示されるように、全体形状が凹状をなす保持体１０が固定して設けられており、この保持体１０には複数のロッド１１が貫通され、このロッド１１の外端１１ａにはナット１２が螺合され、このナット１２の締め具合により前記保持体１０の開口１３の幅Ｗの大きさを調整できるように構成されている。

前記開口１３には１個のボール１４が矢印Ａの方向に沿って移動可能に設けられており、このボール１４が実線で示す位置では前記各ディテント用凹部８，９と係合することができる位置となり、このボール１４が点線で示される奥部位置１５に位置したときは、ボール１４がカム面２０と摺動できるように構成されている。

前記保持体１０の背部２１のねじ孔２２には棒状の復元用ねじ２３が螺合されており、この復元用ねじ２３を押入することによりボール１４を点線の位置から実線で示される位置に移動させることができるように構成されている。

次に、動作について述べる。まず、図７で示されるように各レバー４，５を同一位置に揃えた状態下で、復元用ねじ２３を押入すると、ボール１４が点線から実線で示される位置に移動し、ボール１４が各ディテント用凹部８，９に係合し各レバー４，５の回動は同時に拘束される。

前述の状態で、各レバー４，５の一方又は両方を回動させ、ボール１４が各ディテント用凹部８，９からはずれてカム面２０に摺接すると、この各ディテント用凹部８，９の底部とカム面２０との差分Ｄだけ奥側へ押され、ボール１４は実線から点線の位置において保持体１０に係合される。

従って、前述の状態で、各レバー４，５の回動は自在となり、各々単独で回動動作を行うことができ、各レバー４，５に接続された被駆動部材(図示せず)を各々駆動することができる。

次に、各レバー４，５を再び拘束するためには、各レバー４，５の各ディテント用凹部８，９が一致するように各レバー４，５を回動した後、復元用ねじ２３を押入することにより、この復元用ねじ２３の先端がボール１４を奥部位置１５から各ディテント用凹部８，９側へ移動させ、ボール１４が各ディテント用凹部８，９内へ係合して各レバー４，５の拘束が行われる。

尚、前述のボール４を係合する保持体１０の開口１３の幅Ｗを、前述ナット１２を回転させることによって可変とすることができ、ボール１４の係合の具合を調節することができる。

また、他の従来例としては、図示していないが、特許文献２において、回転するピンとプランジャと板状弾性部材とを用いた小型化されたディテント機構が開示されている。

特開２００５−２３５００１号公報 特開２００８−１１７１９４号公報

従来のディテント機構は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、特許文献１のディテント機構の場合、ディテントの構成としては、ボールと凹部との組合わせであるため、大きいフリクションが得られないため、操作時の感触が十分ではなく、航空機におけるレバー操作の感覚に問題が残り、誤操作の原因となる恐れもあった。
また、レバー操作の操作方向の何れにおいても同じフリクションであるため（すなわち、フリクションを可変とすることは不可能である）、フリクションを操作方向によって変えたいとするニーズに応えることは困難であった。

また、特許文献２の構成の場合、プランジャの先端の一対の側部の傾斜角度を互いに異ならせることにより、ピンを往復させた場合のディテント機構のディテント感に差を持たせるようにしており、ピンとプランジャが当接した場合のプランジャの出没動作は、板状弾性部材の弾性を用いているため、この板状弾性部材の弾性に「へたり」が発生した場合には、ディテント機構のディテント感が当初よりも変化する恐れがあった。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、摩擦面として、山状突起を用いると共に、固定側又は可動側の山状突起として直交直線面を用いることにより、レバーの可動方向によって異なるディテント力を得るように構成したディテント機構を提供することを目的とする。

本発明によるディテント機構は、本体に固定された固定摩擦部と、前記固定摩擦部に設けられ互いに隙間をあげて並列配置された複数の第１、第２、第３固定摩擦板と、前記各固定摩擦板をカラーを介して挟持するためのねじ及びナットと、前記各固定摩擦板の前記隙間内に回転自在に介挿されかつ、レバーに接続された第１、第２段付可動摩擦板と、前記段付可動摩擦板の一端側に形成され他の部分より高い段部と、を備え、前記段部が前記固定摩擦板に係合されることにより、前記段付可動摩擦板の位置決めが行われ、かつ、前記段付可動摩擦板の回動角度範囲は有限角である構成としたディテント機構において、前記各固定摩擦板に設けられた第１、第４、第５、第８山状突起部又は第２、第３、第６、第７山状突起部と、前記各段付可動摩擦板の両面に設けられ前記第１、第４、第５、第８山状突起部又は第２、第３、第６、第７山状突起部に対して摩擦を供って摺動する第２、第３、第６、第７山状突起部又は第１、第４、第５、第８山状突起部と、を備え、前記第１、第４、第５および第８山状突起部と、前記第２、第３、第６および第７山状突起部とは、互いに形状が異なり、前記第１、第４、第５、第８山状突起部又は第２、第３、第６、第７山状突起部は、前記各固定摩擦板又は前記段付可動摩擦板の面方向に対して直交する直交直線面を有する構成であり、また、前記固定摩擦板は、３枚よりなり、前記段付可動摩擦板は２枚よりなり、前記固定摩擦板と段付可動摩擦板により形成される摩擦面は４面である構成であり、また、前記固定摩擦板はアルミ青銅又はステンレスからなり、前記段付可動摩擦板はステンレス又はアルミ青銅からなる構成であり、また、請求項１ないし３の何れかに記載のディテント機構を少なくとも２個並設して冗長系をなす構成である。

本発明によるディテント機構は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、本体に固定された固定摩擦部と、前記固定摩擦部に設けられ互いに隙間をあげて並列配置された複数の第１、第２、第３固定摩擦板と、前記各固定摩擦板をカラーを介して挟持するためのねじ及びナットと、前記各固定摩擦板の前記隙間内に回転自在に介挿されかつ、レバーに接続された第１、第２段付可動摩擦板と、前記段付可動摩擦板の一端側に形成され他の部分より高い段部と、を備え、前記段部が前記固定摩擦板に係合されることにより、前記段付可動摩擦板の位置決めが行われ、かつ、前記段付可動摩擦板の回動角度範囲は有限角である構成としたディテント機構において、前記各固定摩擦板に設けられた第１、第４、第５、第８山状突起部又は第２、第３、第６、第７山状突起部と、前記各段付可動摩擦板の両面に設けられ前記第１、第４、第５、第８山状突起部又は第２、第３、第６、第７山状突起部に対して摩擦を供って摺動する第２、第３、第６、第７山状突起部又は第１、第４、第５、第８山状突起部と、を備え、前記第１、第４、第５および第８山状突起部と、前記第２、第３、第６および第７山状突起部とは、互いに形状が異なり、前記第１、第４、第５、第８山状突起部又は第２、第３、第６、第７山状突起部は、前記各固定摩擦板又は前記段付可動摩擦板の面方向に対して直交する直交直線面を有することにより、小型の構成にできると共に、レバーの往復動で互いに異なる強さのディテント感覚を得ることができると共に、ディテント作用にへたりの発生しにくい安定した動作が得られる。
また、前記固定摩擦板は、３枚よりなり、前記段付可動摩擦板は２枚よりなり、前記固定摩擦板と段付可動摩擦板により形成される摩擦面は４面であることにより、冗長系を簡単に得ることができる。
また、前記固定摩擦板はアルミ青銅又はステンレスからなり、前記段付可動摩擦板はステンレス又はアルミ青銅からなることにより、へたりを防止できる。
また、請求項１ないし３の何れかに記載のディテント機構を少なくとも２個並設して冗長系を構成したことにより、小型の冗長系を得ることができる。

本発明によるディテント機構を示す構成図である。 本発明によるディテント機構の正面図である。 図２の要部を示す斜視図である。 図１の要部の拡大構成図である。 図２のディテント機構を冗長系とした構成図である。 従来のローラ・カム方式のオーバライド機構を示す断面図である。 図６の右側面図である。 図７の要部の拡大図である。

本発明によるディテント機構は、摩擦面として、山状突起を用いると共に、固定側又は可動側の山状突起として直交直線面を用いることにより、レバーの可動方向によって異なるディテント力を得るようにしたディテント機構を得ることである。

以下、図面と共に本発明によるディテント機構の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を付して説明する。
図１において、符号４０で示されるものは、航空機等の本体であり、前記本体４０の下面４０ａには、図２に示されるように全体形状がＴ字型をなす第２固定摩擦板４５が取付ねじ４１によって斜め下方に延設され傾斜した状態で固定摩擦部４０Ａをなすように固定されている。
前記第２固定摩擦板４５の両側には、一対のカラー４３，４４を介して一対の第１、第３固定摩擦板４６，４５Ａが設けられている。

前記各カラー４３，４４によって形成された一対の隙間４７，４８には、全体形状が弧状をなす一対の第１、第２段付可動摩擦板５０，４９が摩擦を伴って摺動できるように構成され、前記各固定摩擦板４６，４５，４５Ａは、各固定摩擦板４６，４５，４５Ａ及び前記各カラー４３，４４を貫通する一対のねじ５１ａ，５１及びナット５２，５３及び皿ばね５４によって挟持されると共に矢印Ａ，Ｂで示される押圧力によって締結されている。

前記各隙間４７，４８内に介挿された一対の段付可動摩擦板５０，４９により、前記各固定摩擦板４６，４５，４５Ａと各段付可動摩擦板５０，４９との間には、合計で４ヶ所の摩擦面５５が形成されている。
前記各段付可動摩擦板５０，４９は、図１のレバー５６に一体状に接続されており、このレバー５６を矢印Ｃの方向に回動することにより、このレバー５６に設けられた各段付可動摩擦板５０，４９は図１の実線で示す位置から一点鎖線で示される位置に有限角の回動角度範囲で回動できるように構成されている。
尚、各固定摩擦板４６，４５，４５Ａと段付可動摩擦板５０，４９の枚数は、図示の枚数に限らず、任意の数とすることができる。

前記各段付可動摩擦板５０，４９には、図１で示されるように、その一端側６０において、外側部６１と内側部６２を接続する状態で段部６３が形成されている。
前記段部６３は、他の部分６４よりも１段と高くなるように構成され、この段部６３は各段付可動摩擦板５０，４９の肉厚を厚くするか、又は、プレス加工によって曲折加工して段状とするかの何れかによって形成されている。

従って、前述の構成において、前記レバー５６を矢印Ａの方向に回動させると、前記各固定摩擦板４６，４５，４５Ａに対して前記各段付可動摩擦板５０，４９が各摩擦面５５を介して摩擦摺動して回動し前記段部６３が、図１の実線から一点鎖線で示されるように回動すると、前記段部６３が各固定摩擦板４５，４６と係合し、１段階のみのレバー５６の操作によってレバー５６のディテント動作を達成できる。

前記レバー５６を矢印Ｃの方向とは逆方向に回動させることにより、前記段部６３と各固定摩擦板４６，４５，４５Ａとのディテント状態は解除される。
尚、前記レバー５６には、例えば、フラップ駆動部等の航空機の各種機構を接続し、小型で薄型の本発明のディテント機構によって確実な動作を行うことができる。
また、図５は、本発明によるディテント機構を一対として冗長系として構成した場合を示している。
尚、前記各固定摩擦板４６，４５，４５Ａはアルミ青銅よりなり、各段付可動摩擦板５０，４９はステンレスが好適である。
前述の材料は、ステンレスとアルミ青銅を逆として用いることもできる。

前述の図２における各摩擦面５５は、本発明において特に開発されたもので、実際には、図４で示されるように構成されている。
すなわち、前記第１固定摩擦板４６には第１山状突起部７０が形成され、前記第１段付可動摩擦板５０の両面には第２山状突起部７１及び第３山状突起部７２が形成されている。
前記第２固定摩擦板４５の両面には、第４、第５山状突起部７３，７４が設けられ、前記第２段付可動摩擦板４９の両面には第６、第７山状突起部７５，７６が設けられ、前記第３固定摩擦板７の内面には第８山状突起部７７が形成されている。

前記各山状突起部７０〜７７のうち、第１、第４、第５、第８山状突起部７０，７３，７４，７７の形状は、傾斜部８０，８１と前記各固定摩擦板４６，４５，４５Ａの面方向Ｃに対して直交する直交直線面９０とから構成されている。
前記各段付可動摩擦板５０，４９の各山状突起部７１，７２，７５，７６は、何れも前記傾斜部８０のみで構成されている。

前述の構成において、図４の状態下で、各段付可動摩擦板５０，４９を矢印Ｍの方向に移動させると、各山状突起部７１，７２，７５，７６の各傾斜部８０が前記各直交直線面９０と当接した後、この各直交直線面９０を乗り越えて上方へ移動するため、抵抗が大で、大きい力を必要とし、逆に、乗り越えた後に、各段付可動摩擦板５０，４９を矢印Ｎの方向に移動させると、各傾斜部８１が各固定摩擦板４６，４５，４５Ａの各傾斜部８０に当接した後にこれを乗り越えるため、各傾斜部８０と８１同志の当接摺動であるが故に、抵抗が前回よりは小さく、この小さい力で乗り越えることができる。

従って、図４のように構成された摩擦面５５を有する固定摩擦部４０Ａを有し、飛行機等の本体４０に設けたディテント機構に採用すると、前記レバー５６を矢印Ｍの方向に回動させるとレバー５６の動作が重くなり、矢印Ｍとは逆の矢印Ｎの方向に回動させると、レバー５６の動作は前述よりも逆となり、前記段部６３でレバー５６の位置決め（ディテント）を行う際のレバー５６の機能を使い分けすることができる。
尚、前記第１、第４、第５、第８山状突起部７０，７３，７４，７７は各固定摩擦板４６，４５，４５Ａに形成し、第２、第３、第６、第７山状突起部７１，７２，７５，７６は各段付可動摩擦板５０，４９に形成したが、各固定摩擦板４６，４５，４５Ａに第２、第３、第６、第７山状突起部７１，７２，７５，７６を形成し、各段付可動摩擦板５０,４９に第１、第４、第５、第８山状突起部７０，７３，７４，７７を形成しても同様の作用が得られる。
また、図２のディテント機構を一対並設した場合には、図５で示される冗長系のディテント機構を得ることができる。

次に、本発明によるディテント機構の要旨とするところは、以下の通りである。
すなわち、本体４０に固定された固定摩擦部４０Ａと、前記固定摩擦部４０Ａに設けられ互いに隙間４７，４８をあけて並列配置された複数の第１、第２、第３固定摩擦板４６，４５，４５Ａと、前記各固定摩擦板４６，４５，４５Ａをカラー４３，４４を介して挟持するためのねじ５１ａ，５１及びナット５２，５３と、前記各固定摩擦板４６，４５，４５Ａの前記隙間４７，４８内に回転自在に介挿されかつ、レバー５６に接続された第１、第２段付可動摩擦板５０，４９と、前記段付可動摩擦板５０，４９の一端側６０に形成され他の部分６４より高い段部６３と、を備え、前記段部６３が前記隙間４７，４８内に挿入されることにより、前記段付可動摩擦板５０，４９の位置決めが行われ、かつ、前記段付可動摩擦板５０，４９の回動角度範囲は有限角である構成としたディテント機構において、前記各固定摩擦板４６，４５，４５Ａに設けられた第１、第４、第５、第８山状突起部７０，７３，７４，７７又は第２、第３、第６、第７山状突起部７１，７２，７５，７６と、前記各段付可動摩擦板５０，４９の両面に設けられ前記第１、第４、第５、第８山状突起部７０，７３，７４，７７又は第２、第３、第６、第７山状突起部７１，７２，７５，７６に対して摩擦を供って摺動する第２、第３、第６、第７山状突起部７１，７２，７５，７６又は第１、第４、第５、第８山状突起部７０，７３，７４，７７と、を備え、前記各山状突起部７０，７３，７４，７７と７１，７２，７５，７６は、互いに形状が異なり、前記第１、第４、第５、第８又は第２、第３、第６、第７山状突起部７０，７３，７４，７７又は７１，７２，７５，７６は、前記各固定摩擦板４６，４５，４５Ａ又は前記段付可動摩擦板５０，４９の面方向Ｃに対して直交する直交直線面９０を有することを特徴とするディテント機構。
前記固定摩擦板４６，４５，４５Ａは、３枚よりなり、前記段付可動摩擦板５０，４９は２枚よりなり、前記固定摩擦板４６，４５，４５Ａと段付可動摩擦板５０，４９により形成される摩擦面５５は４面であることを特徴とする請求項１記載のディテント機構。
前記固定摩擦板４６，４５，４５Ａはアルミ青銅又はステンレスからなり、前記段付可動摩擦板５０，４９はステンレス又はアルミ青銅からなることを特徴とする請求項１又は２記載のディテント機構。
請求項１ないし３の何れかに記載のディテント機構を少なくとも２個並設して冗長系を構成したことを特徴とするディテント機構。

本発明によるディテント機構は、レバーの往復動作において異なるディテント力を発揮できると共に、小型で冗長系もでき、飛行機等のレバー操作における信頼性を大幅に向上させることができる。

４０ 本体
４０Ａ 固定摩擦部
４２ 第１固定摩擦部
４６，４５，４５Ａ 第１、第２、第３固定摩擦板
４７，４８ 隙間
５０ 段付可動摩擦板
５１ ねじ
５５ 摩擦面
５６ レバー
６０ 一端側
６１ 外側部
６２ 内側部
６３ 段部
６４ 他の部分
７０，７１，７２，７３，７４，７５，７６，７７ 第１〜第８山状突起部
８０，８１ 傾斜部
９０ 直交直線面

Claims (4)

1. 本体(40)に固定された固定摩擦部(40A)と、前記固定摩擦部(40A)に設けられ互いに隙間(47,48)をあげて並列配置された複数の第１、第２、第３固定摩擦板(46,45,45A)と、前記各固定摩擦板(46,45,45A)をカラー(43,44)を介して挟持するためのねじ(51a,51)及びナット(52,53)と、前記各固定摩擦板(46,45,45A)の前記隙間(47,48)内に回転自在に介挿されかつ、レバー(56)に接続された第１、第２段付可動摩擦板(50,49)と、前記段付可動摩擦板(50,49)の一端側(60)に形成され他の部分(64)より高い段部(63)と、を備え、
   前記段部(63)が前記固定摩擦板(45,46)に係合されることにより、前記段付可動摩擦板(50,49)の位置決めが行われ、かつ、前記段付可動摩擦板(50,49)の回動角度範囲は有限角である構成としたディテント機構において、
   前記各固定摩擦板(46,45,45A)に設けられた第１、第４、第５、第８山状突起部(70,73,74,77)又は第２、第３、第６、第７山状突起部(71,72,75,76)と、前記各段付可動摩擦板(50,49)の両面に設けられ前記第１、第４、第５、第８山状突起部(70,73,74,77)又は第２、第３、第６、第７山状突起部(71,72,75,76)に対して摩擦を供って摺動する第２、第３、第６、第７山状突起部(71,72,75,76)又は第１、第４、第５、第８山状突起部(70,73,74,77)と、を備え、
   前記第１、第４、第５および第８山状突起部(70,73,74,77)と、前記第２、第３、第６および第７山状突起部(71,72,75,76)とは、互いに形状が異なり、前記第１、第４、第５、第８山状突起部(70,73,74,77）又は第２、第３、第６、第７山状突起部(71,72,75,76)は、前記各固定摩擦板(46,45,45A)又は前記段付可動摩擦板(50,49)の面方向(C)に対して直交する直交直線面(90)を有することを特徴とするディテント機構。
2. 前記固定摩擦板(46,45,45A)は、３枚よりなり、前記段付可動摩擦板(50,49)は２枚よりなり、前記固定摩擦板(46,45,45A)と段付可動摩擦板(50,49)により形成される摩擦面(55)は４面であることを特徴とする請求項１記載のディテント機構。
3. 前記固定摩擦板(46,45,45A)はアルミ青銅又はステンレスからなり、前記段付可動摩擦板(50,49)はステンレス又はアルミ青銅からなることを特徴とする請求項１又は２記載のディテント機構。
4. 請求項１ないし３の何れかに記載のディテント機構を少なくとも２個並設して冗長系を構成したことを特徴とするディテント機構。

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