JP7382772B2 - 同期部材を有する分散線形油圧高揚力作動システム - Google Patents

Description

本開示は、概してビークルの飛行制御部材の作動に関し、具体的には個別制御を有する飛行制御部材の作動に関する。

航空機のようなビークルは、飛行中にビークルを制御する一つ又は複数の可動飛行制御部材を含む。飛行制御部材の動きは、一般に、基部（例えば翼けた）と飛行制御部材の間に機械的に連結された一つ又は複数のアクチュエータによって行われる。多くのビークルにおいて、飛行制御部材のアクチュエータは、油圧システムによって駆動される油圧リニアアクチュエータである。

航空機の油圧システムは、油圧アクチュエータに油圧流体を提供し、航空機の飛行中に必要に応じて飛行制御部材を移動及び配置するように設計することができる。油圧システムは、一連の供給管路及び戻り管路を含むことができる。一つ又は複数の油圧アクチュエータが供給管路及び戻り管路に沿って配置され、飛行制御部材に取り付けられる。ポンプは油圧流体を、供給管路を通してアクチュエータへと移動させる。次いで油圧流体は、油圧アクチュエータの様々な区画に方向付けられて、油圧アクチュエータを動かし、それにより飛行制御部材を調節する。アクチュエータからの油圧流体は戻り管路へと移動させられ、戻り管路は油圧システムで再利用されるように油圧流体をポンプに戻す。

一態様は、ビークル上の第１及び第２の飛行制御部材を制御する作動システムに関する。作動システムは、第１の飛行制御部材に動作可能に接続された油圧アクチュエータの第１の対及び第２の飛行制御部材に動作可能に連結された油圧アクチュエータの第２の対を含む。第１の同期部材は、油圧アクチュエータの第１の対の動きを同期させるために油圧アクチュエータの第１の対の間に延びる。第２の同期部材は、油圧アクチュエータの第２の対の動きを同期させるために油圧アクチュエータの第２の対の間に延びる。第２の同期部材は、第１の同期部材から独立している。第１のブレーキは第１の同期部材の動きを防止し、第２のブレーキは第２の同期部材の動きを防止する。第１のモータは、第２の飛行制御部材から独立して第１の飛行制御部材を調節するために、油圧アクチュエータの第１の対を調節する第１の同期部材に動作可能に接続される。第２のモータは、第１の飛行制御部材から独立して第２の飛行制御部材を調節するために、油圧アクチュエータの第２の対を調節する第２の同期部材に動作可能に接続される。

別の態様では、油圧アクチュエータの第１の対及び油圧アクチュエータの第２の対の各々は、スレーブ油圧アクチュエータ及びペーシング油圧アクチュエータを含み、スレーブ油圧アクチュエータは、噛み合う第１のウォームギヤと第２のウォームギヤを含み、ペーシング油圧アクチュエータは、両方の動作方向に同じ効率で噛み合う第１のギヤと第２のギヤを含む。

別の態様では、ペーシング油圧アクチュエータの第１及び第２の部材は、同期部材を逆駆動するように構成されており、スレーブ油圧アクチュエータの第１及び第２のウォームギヤは、同期部材の回転を防止するように構成されている。

別の態様では、油圧アクチュエータの第１の対及び油圧アクチュエータの第２の対の各々は、油圧流体を受け取って油圧アクチュエータの第１の対及び油圧アクチュエータの第２の対の長さを延ばす第１のチャンバ区画と、油圧流体を受け取って油圧アクチュエータの第１の対及び油圧アクチュエータの第２の対の長さを縮める第２のチャンバ区画とを含む。

別の態様では、第１の同期部材と第２の同期部材は、油圧アクチュエータの第１の対と油圧アクチュエータの第２の対との間に配置される間隙により、間隔を空けて配置されている。

別の態様では、油圧流体管路は、油圧アクチュエータの第１の対及び油圧アクチュエータの第２の対の各油圧アクチュエータの間に延び、第１及び第２の同期部材は油圧流体管路の内部に配置される。

別の態様では、作動制御ユニットは、第１の同期部材と第２の同期部材の角度配向を示す信号をセンサから受け取り、その信号に応答して、油圧アクチュエータの第１の対及び油圧アクチュエータの第２の対への油圧流体の流れを制御するための値を調節するように構成される。

別の態様では、第１のブレーキ及び第１のモータのうちの少なくとも一方は、油圧アクチュエータの第１の対の間の第１の同期部材に動作可能に接続される。

別の態様では、第２のブレーキが、第１の地点で第２の同期部材に動作可能に接続され、第２のモータが、異なる第２の地点で第２の同期部材に動作可能に接続される。

一態様は、ビークル上の第１及び第２の飛行制御部材を制御する作動システムに関する。作動システムは、ビークルに沿って延びる二つ以上の制御セグメントを含む。制御セグメントの各々は、飛行制御部材、飛行制御部材に動作可能に接続される油圧アクチュエータ、油圧アクチュエータ間に延びて油圧アクチュエータに接続され、油圧アクチュエータの動きを同期させる同期部材、同期部材に動作可能に接続されて同期部材の回転を防止するブレーキ、及び同期部材に動作可能に接続されて同期部材を回転させ、油圧アクチュエータを調節して飛行制御部材をビークルに対して配置するモータを含む。作動制御ユニットは、ビークル（１００）に対して飛行制御部材を配置する処理回路を含む。同期部材はビークルに沿って間隔を空けて配置されており、互いから独立している。

別の態様では、制御セグメントの油圧アクチュエータは、スレーブ油圧アクチュエータ及びペーシング油圧アクチュエータを含み、スレーブ油圧アクチュエータは、第１のウォームギヤと第２のウォームギヤの間に形成されるウォームギヤの噛み合いを含み、ペーシング油圧アクチュエータは、両方の動作方向に同じ効率で第１のギヤと第２のギヤの間に形成されるギヤの噛み合いを含む。

別の態様では、各制御セグメントについて、スレーブ油圧アクチュエータはビークルの中心から間隔を空けて配置され、ペーシング油圧アクチュエータはビークルの中心の方に配置される。

別の態様では、油圧流体管路は制御セグメントのうちの第１の制御セグメント及び制御セグメントのうちの第２の制御セグメントの内部に延び、油圧流体管路は、第１及び第２の制御セグメントの各々の油圧アクチュエータの動きを制御するために油圧流体を運ぶ。

別の態様では、第１及び第２の制御セグメントの両方の同期部材は、油圧流体管路の内部に配置される。

別の態様では、同期部材は、油圧流体管路の内部において、第１の制御セグメントと第２の制御セグメントの間に配置された間隙によって間隔を空けて配置されている。

別の態様では、制御セグメントのうちの少なくとも一つは、第２の飛行制御部材を含む。

別の態様では、油圧流体が制御セグメントへ移動することを閉止弁が防止する。

一態様は、ビークル上の第１及び第２の飛行制御部材を動かす方法に関する。この方法は、油圧流体を第１の油圧アクチュエータに供給して第１の飛行制御部材を動かすこと、及び油圧流体を第２の油圧アクチュエータに供給して第２の飛行制御部材を動かすことを含む。この方法は、第１の飛行制御部材が第１の所定の位置に位置した後、第１の油圧アクチュエータ間に延びる第１の同期部材の動きを防止し、第１の飛行制御部材の位置を維持することを含む。この方法は、第２の飛行制御部材が第２の所定の位置に位置した後、第２の油圧アクチュエータ間に延びる第２の同期部材の動きを防止し、第２の飛行制御部材の位置を維持することを含む。この方法は、第１の飛行制御部材が第１の所定の位置に留まる間に、第２の同期部材を動かして第２の油圧アクチュエータを調節すること、及び第２の飛行制御部材を第２の所定の位置から動かすことを含む。

別の態様では、方法は、モータを起動して第２の同期部材を動かすこと、及び第２の油圧アクチュエータを調節して第２の飛行制御部材を動かすことを含む。

別の態様では、第１の同期部材の動きを防止することは、モータ又は第１の油圧アクチュエータのうちの第１の油圧アクチュエータを用いて第１の同期部材を制動することを含む。

上述の特徴、機能、及び利点は、様々な態様において単独で実現することができるか、又はさらに別の態様において組み合わせることができる。これらの詳細は、以下の説明及び添付図面を参照することによって確認することができる。

飛行制御部材を含むビークルの斜視図である。 油圧流体をビークル内の油圧アクチュエータへと及び同アクチュエータから移動させる油圧システムの斜視図である。 油圧流体を油圧アクチュエータへと及び同アクチュエータから移動させる航空機の翼内の油圧システムの斜視図である。 油圧流体を油圧アクチュエータへと及び同アクチュエータから移動させる航空機の翼内の油圧システムの斜視図である。 油圧流体を油圧アクチュエータへと及び同アクチュエータから移動させる航空機の翼内の油圧システムの斜視図である。 作動制御ユニットの斜視図である。 スレーブ油圧アクチュエータの模式的断面図である。 図７のスレーブ油圧アクチュエータの斜視図である。 ペーシング油圧アクチュエータの斜視図である。 ビークル上の一つ又は複数の飛行制御部材を動かす方法のフロー図である。 ビークル上の一つ又は複数の飛行制御部材を動かす方法のフロー図である。

本開示は、ビークルの飛行制御部材を制御するための作動システムを目的としている。各飛行制御部材は、二つ以上のリニア油圧アクチュエータにより制御される。同期部材は、同じ飛行制御部材上の油圧アクチュエータ間に延びて、飛行制御部材の全長にわたる一貫した動きのために油圧アクチュエータの動きを同期させる。ブレーキは、同期部材に係合し、それにより飛行制御部材の位置を維持することができる。油圧が利用できないときは、モータが同期部材を動かして油圧アクチュエータ及び飛行制御部材の配置を制御することができる。

図１に示されるように、ビークル１００（例えば航空機）は、一つ又は複数の飛行制御部材１０１を含むことができる。飛行制御部材１０１は、ビークル上の様々な位置、例えば図１に示される航空機の翼１０８の各々に沿って位置させることができる。内側飛行制御部材１０１は、ビークル１００の胴体１０９及び中心の近くに位置し、外側飛行制御部材１０１はビークル１００の胴体１０９及び中心から離れて位置する。飛行制御部材１０１は翼１０８に可動に取り付けられて、飛行を制御するためにその配向を変化させる。

図２に示されるように、リニア油圧アクチュエータ２０は、飛行制御部材１０１に接続されて、翼１０８に対する配向を制御する。油圧管路３２は、ビークル１００内の油圧システムから油圧アクチュエータ２０へと油圧流体を供給し、戻す。飛行制御部材１０１を展開又は収縮するために、油圧流体を油圧アクチュエータ２０に送達することができる。

油圧流体の動きを制御するために、油圧流体管路３２に沿って一つ又は複数の弁７０を配置することができる。弁７０は、油圧流体管路３２に沿って油圧流体の動きを制御するために、多岐にわたる機能を実行することができる。弁７０は、油圧流体管路３２に沿った油圧流体の流れを防止する閉止弁７１を含むことができる。弁７０は、油圧流体が油圧流体管路３２に沿って動く流量を制御する流量調整弁７２も含むことができる。弁７０は、油圧流体を翼１０８へ及び翼１０８から方向付けることを含めて、油圧流体がビークル１００内を移動する方向を制御する方向弁７３も含むことができる。

同期部材４０は、飛行制御部材１０１の各々の油圧アクチュエータ２０間に延びてそれらを接続する。同期部材４０は、飛行制御部材１０１の各々を制御する油圧アクチュエータ２０の動きを同期させる。図２の設計において、各翼１０８について、第１の同期部材４０は内側飛行制御部材１０１上の油圧アクチュエータ２０を接続し、第２の同期部材４０は外側飛行制御部材１０１上の油圧アクチュエータ２０を接続する。同じ飛行制御部材１０１上の油圧アクチュエータ２０が動く間に一つの油圧アクチュエータ２０が他の油圧アクチュエータ２０に先行して動こうとすると、同期部材４０は先行する油圧アクチュエータ２０に巻き付いて復元トルクをかける。この復元トルクは、先行油圧アクチュエータの動作にブレーキをかけ、遅行油圧アクチュエータ２０が追いつくことを可能にする。油圧アクチュエータ２０が同期したら、同期部材４０は低トルク状態に戻り、先行油圧アクチュエータ２０は再び動き続けることができる。

同期部材４０は同じ飛行制御部材１０１上の油圧アクチュエータ２０間に延びる。異なる飛行制御部材１０１を制御する同期部材４０間には間隙６５が存在する。この間隙により、内側及び外側飛行制御部材１０１は互いから分離して動き、個別に調節される。このようにして、外側飛行制御部材１０１は、飛行中に内側飛行制御部材１０１から分離して調節することができる。同期部材４０は、油圧アクチュエータ２０に接続された油圧流体管路３２を通って延びることができる。代替的に、同期部材４０は、油圧アクチュエータ２０に別々に接続することができる。

図２に示されるように、単一の同期部材４０が内側飛行制御部材１０１の油圧アクチュエータ２０間に延びてそれらアクチュエータを制御することができる。代替的に、別々の同期部材４０を、同期部材４０間に間隙６５を有する二つの別個の飛行制御部材１０１の油圧アクチュエータ２０上に使用することができる。

同期部材４０は、図３に示されるように、油圧流体管路３２の内部に配置することができる。図３には、翼１０８に沿って位置する油圧アクチュエータ２０の各々に油圧流体を供給する油圧流体管路３２内部に配置された同期部材４０が含まれている。間隙６５が、油圧流体管路３２の区画に沿って内側飛行制御部材１０１と外側飛行制御部材１０１との間に配置されている。この間隙６５内に配置される同期部材４０は存在しない。

ブレーキ５０が、同期部材４０の動きを防止するために、同期部材４０の各々に動作可能に接続されている。各同期部材４０について、ブレーキ５０はその動きを防止し、したがって次にそれらが接続されている油圧アクチュエータ２０の動きを防止する。これは次に、接続された飛行制御部材１０１の動きを防止する。更に、ブレーキ５０が油圧アクチュエータ２０の動作を命令された位置で停止させた後、油圧システムは、油圧流体を一つ又は複数の油圧アクチュエータ２０へと移動させることを止めることができる。

モータ６０は、同期部材４０の各々に動作可能に接続される。モータ６０は、同期部材４０を回転させ、そのようにして、それらが接続されている飛行制御部材１０１を調節する。モータ６０は、油圧システムが動作不能であるときに動作させる。モータ６０は、一つ又は複数の飛行制御部材１０１の調節速度を低下させるために使用することもできる。例えば、内側及び外側飛行制御部材１０１のうちの一つ又は複数の高速調節が望ましくないビークル１００の高速巡航の間に、モータ６０は、配置を調節するための時間に余裕を提供する低速度調節を行うことができる。モータ６０には、様々なソースにより動力供給することができる。一つの設計は電気モータ６０を含む。別の設計は、分離した油圧供給源により動力供給される油圧モータ６０を含む。

ブレーキ５０とモータ６０は、異なる位置で同期部材４０に接続することができる。これには、油圧アクチュエータ２０間、外側の油圧アクチュエータ２０上、及び内側の油圧アクチュエータ２０上の同期部材４０に沿って一方又は両方を配置することが含まれ得る。ブレーキ５０及びモータ６０は、同じ又は異なる位置で同期部材４０に接続することができる。図２、３、４、及び５は、同期部材４０に接続するブレーキ５０とモータ６０の異なる相対位置のうちのいくつかを示している。

ビークル１００は、多岐にわたる数の飛行制御部材１０１、及び各飛行制御部材１０１上の多岐にわたる数の油圧アクチュエータ２０を含むことができる。図２には、翼１０８に沿って延びる三つの制御セグメントを形成する四つの飛行制御部材１０１を含むビークル１００が含まれている。図２に示されるように、第１の制御セグメント１２０は、左側の翼１０８上に外側飛行制御部材１０１を含んでいる。第２の制御セグメント１２１は、共に内側の飛行制御部材１０１を含んでいる。第３の制御セグメント１２２は、右側の翼１０８上に外側飛行制御部材１０１を含んでいる。各制御セグメント１２０、１２１、１２２は、それぞれの飛行制御部材１０１を制御するモータ６０とブレーキ５０を含んでいる。図２に示されるように、第１及び第３の制御セグメント１２０、１２２の各々は、それぞれの外側飛行制御部材１０１に専用のブレーキ５０とモータ６０とを含んでいる。第２の制御セグメント１２１は、内側飛行制御部材１０１を制御するために共有されるブレーキ５０とモータ６０を含んでいる。

作動制御ユニット９０は、油圧アクチュエータ２０及び付属の飛行制御部材１０１の起動及び動きを制御することができる。図６は、適切なソフトウエア及び／又はファームウエアにより構成された、一つ又は複数のマイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等を含み得る、一つ又は複数の処理回路（処理回路９１として示される）を含む作動制御ユニット９０を示している。コンピュータ可読記憶媒体（メモリ回路９２として図示）は、データと、上述の技術を実装するように処理回路９１を構成するコンピュータ可読プログラムコードとを記憶する。メモリ回路９２は、非一過性のコンピュータ可読媒体であり、ランダムアクセスメモリ、リードオンリーメモリ、及びフラッシュメモリといった様々なメモリ装置を含むことができる。作動制御ユニット９０は、ビークル１０の一つ又は複数の機能を制御する飛行制御システム９９と通信することができる。飛行制御システム９９は、限定しないが飛行制御部材１０１の命令された動きといった、様々なデータを作動制御ユニット９０に提供することができる。

作動制御ユニット９０は、飛行制御部材１０１を命令された位置に配置するために、油圧管路３２を通して油圧流体の動きを制御する。作動制御ユニット９０は、油圧アクチュエータ２０を制御するために、油圧流体を必要に応じて油圧流体管路３２に沿って移動させるように弁７１、７２、７３を制御することができる。作動制御ユニット９０は、一つ又は複数のセンサ４９（図２参照）から、油圧アクチュエータ２０の回転の位置を示す信号を受信することができる。これについては後述で説明する。作動制御ユニット９０は、モータ６０及びブレーキ５０を制御することもできる。

異なる種類の油圧アクチュエータ２０を、異なる飛行制御部材１０１に取り付けることができる。異なる油圧アクチュエータ２０は、ビークル１００の様々な動作条件の間に飛行制御部材１０１の配置及び／又は制御を支援する。

図７は、ハウジング２２を含む第１のターミナル２１とロッド２４を含む第２のターミナル２３とを含むスレーブ油圧アクチュエータ２０ａを示している。第１及び第２のターミナル２１、２３は、異なるオブジェクトに取り付けられるように構成されている。第１及び第２のターミナル２１、２３の一方は、翼１０８内部の支持部に接続することができ、他方のターミナル２１、２３は飛行制御部材１０１の一つに取り付けることができる。第１及び第２のターミナル２１、２３の各々は、接続を提供するためのファスナを受ける開口部を含むことができる。

ハウジング２２は、第１の末端壁２６ａと第２の末端壁２６ｂの間に延びるチャンバ２５を取り囲んで封入する。第１のポート２７は、第１の末端壁２６ａ側でチャンバ２５と連通し、第２のポート２８は第２の末端壁２６ｂ側でチャンバ２５と連通する。第１及び第２のポート２７、２８は、チャンバ２５に出入りする加圧された油圧流体を提供する。ネジ２９（例えばアクメネジ）は、第１の末端壁２６ａから外側にチャンバ２５内へと延びる。ネジ２９は、ウォームギヤ８０に、チャンバ２５に対して回転可能に取り付けられる。細長いウォームギヤ８６がハウジング２２に装着され、ウォームギヤ８０と係合する。

ピストン８１はチャンバ２５内に位置し、ネジ２９上に螺合する。ピストン８１は、チャンバ２５の内径と実質的に一致する外形を有する。Ｏリング等のシール（図示しない）をピストン８１の外周全体に延在させて、チャンバ２５の壁に対してシールし、油圧流体の通過を防止することができる。ロッド２４は、ネジ２９の周りに延びる中空の内端８２を含む。内端８２は更に、ピストン８１に装着される。

ピストン８１はチャンバ２５内部で軸方向に摺動可能であり、ピストン８１と第１の末端壁２６ａの間に配置される第１のチャンバ区画８３と、ピストン８１と第２の末端壁２６ｂの間に配置される第２のチャンバ区画８４とにチャンバ２５を分割する。第１のポート２７は第１のチャンバ区画８３内へ続き、第２のポート２８は第２のチャンバ区画８４内へ続く。ピストン８１は、第１の面８５ａと反対側の第２の面８５ｂとを含む。ピストン８１は、ピストンの面８５ａ、８５ｂのうちの一方が反対側のピストンの面ｂ８５ａ、８５ｂより大きな断面積を有するような不均衡な設定とすることができる。ピストン８５は、各面８５ａ、８５ｂが同じ断面積を有するように構成することもできる。

使用時、油圧流体は、油圧流体管路３２から第１のポート２７を通して第１のチャンバ区画８３の中へと導入される。油圧流体の導入は、チャンバ２５内部でピストン８１を第２の末端壁２６ｂに向かって移動させる。これによりロッド２４もハウジング２２に対して長手方向に移動し、油圧アクチュエータ２０の長さを展開位置へと延ばす。ピストン８１の動作は、ピストン８１に取り付けられているナットをネジ２９に対して長手方向に移動させ、それにより、アクチュエータが動作するとネジ２９が回転する。ネジ２９の回転は、ウォームギヤ８０、８６それぞれを介して、回転動作を同期部材４０に伝えるために同期部材４０に伝達される。

油圧流体を、第２のポート２８において油圧流体管路３２を通して第２のチャンバ８４の中へと導入することで、油圧アクチュエータ２０ａを後退位置へと移動させることもできる。導入された油圧流体は、チャンバ２５内部でピストン８１を第１の末端壁２６ａに向かって強制的に移動させる。これは次に、ロッド２４をハウジング２２の内部へと後退させる。ピストン８１の動きは再びネジ２９の回転を引き起こし、この回転は同期部材４０に伝わる。

油圧流体がチャンバ８３、８４の一方に導入されると、反対側のチャンバ８３、８４内の油圧流体は、油圧流体管路３２の中へと強制的に外に出される。一方のチャンバ８３、８４が油圧源に接続されているとき、他方のチャンバ８３、８４は戻り管路に接続され、それにより油圧アクチュエータ２０が油圧ロックされることが確実に防止される。

図８は、翼１０８の支持部１１０と飛行制御部材１０１の間に装着されたスレーブ油圧アクチュエータ２０ａを模式的に示している。同期部材４０は、第１のポート２７に接続された油圧流体管路３２内部に組み込まれている。同期部材４０及び油圧流体管路３２は、油圧式回り継ぎ手７７に接続されている。同期部材４０は、ベアリング８７により支持部１１０に装着された長形のウォームギヤ８６に接続されている。油圧流体管路３２から分離されたコイル管８８は、翼１０８に対する油圧アクチュエータ２０ａの回転を収容する。一つ又は複数のセンサ４９は、長形のウォームギヤ８６及び／又は同期部材４０の回転を感知するように構成することができる。

一つ又は複数の油圧アクチュエータ２０は、図９に模式的に示されるペーシング油圧アクチュエータ２０ｂを含むことができる。油圧アクチュエータ２０ｂは、両方の動作方向に高い効率を有するギヤの噛み合いを含む。ギヤの噛み合いの一種は傘歯車の噛み合いである。別の種類のギヤの噛み合いは直歯の噛み合いである。図９には、ネジ２９に装着された傘歯車６９（スレーブ油圧アクチュエータ２０ａのウォームギヤ８０の代わりに）を含むペーシング油圧アクチュエータ２０ｂが含まれている。油圧アクチュエータ２０ｂは、支持部１１０に取り付けられた傘歯車６８及びシャフト６７（スレーブ油圧アクチュエータ２０ａの長形のウォームギヤ８６の代わりに）も含む。傘歯車６９は傘歯車６８と係合する。油圧流体管路３２は、第１のポート２７に接続されて、油圧流体を第１のチャンバ区画８３に供給する。油圧流体管路３２は更に、油圧アクチュエータ２０ｂの下流に延びて、一つ又は複数の下流の油圧アクチュエータ２０に油圧流体を供給する。更に、同期部材４０はシャフト６７に接続されて下流に延び、下流のスレーブ油圧アクチュエータ２０ａに接続される。ペーシング油圧アクチュエータ２０ｂのギヤ６８、６９間のギヤの噛み合い（例えば傘歯車の噛み合い）は、前方及び後方にほぼ同じ効率とすることができる。

ペーシング油圧アクチュエータ２０ｂは、スレーブ油圧アクチュエータ２０ａと同じように動作する。油圧流体は、チャンバ８３、８４のうちの一方の中へ移動し、チャンバ２５内部でピストン８１を動かす。ピストン８１の動きは次にネジ２９を回転させ、ギヤ６８、６９を回転させる。同期部材４０及び油圧流体管路３２は、油圧式回り継ぎ手７７に接続されている。油圧流体管路３２から分離されたコイル管８８は、翼１０８に対する油圧アクチュエータ２０ｂの回転を収容する。

飛行制御部材１０１にスレーブ油圧アクチュエータ２０ａ及びペーシング油圧アクチュエータ２０ｂの両方を使用することで、飛行制御部材１０１の偶発的な動きが防止される。ペーシング油圧アクチュエータ２０ｂは、噛み合うギヤ６８、６９を含む。飛行制御部材１０１上に応力を掛けると、ピストン８１はギヤ６８、６９に力を加える。ピストン８１はかみ合ったギヤ６８、６９を逆駆動することができ、それにより同期部材４０を駆動することができる。しかしながら、スレーブ油圧アクチュエータ２０ａは、ウォームギヤ８９、８６間のウォームギヤの噛み合いのために、ピストン８１により逆駆動することができない。

図９は、同期部材４０に接続されたブレーキ５０及びモータ６０も示している。上記に説明したように、ブレーキ５０とモータ６０は異なる位置で同期部材４０に接続することができる。

図１０は、飛行制御部材１０１を制御するために油圧アクチュエータ２０を動作させる方法を示している。作動制御ユニット９０は、油圧流体が油圧流体管路３２に沿って移動するように閉止弁７１を開放する（ブロック２００）。方向制御弁７３を調節し（ブロック２０２）、油圧アクチュエータ２０を延長又は収縮させる。油圧アクチュエータ２０の移動を可能にするために、調節すべき各制御セグメント１２０、１２１、１２２のブレーキ５０を開放する（ブロック２０４）。

油圧流体を、油圧流体管路３２を通して油圧アクチュエータ２０へと移動させる（ブロック２０６）。これにより油圧アクチュエータ２０が展開又は収縮し、それにより適切な制御セグメント１２０、１２１、１２２内で一つ又は複数の飛行制御部材１０１を動かす。ペーシング油圧アクチュエータ２０ｂの移動は同期部材４０に回転力を適用する。というのは、チャンバ２５内部でピストン８１が動き、それによりネジ２９が逆駆動され、ウォームギヤ８０、８６が回転し、同期部材４０が回転するためである。スレーブ油圧アクチュエータ２０ａは同期部材４０を駆動しない。というのは、噛み合うウォームギヤ８０、８６は、ピストン８１がネジ２９に沿って移動することでは逆駆動できないためである。

移動中、スレーブ油圧アクチュエータ２０ａがより低い抵抗空気荷重を有し、より速く動こうとする場合、スレーブ油圧アクチュエータ２０ａの噛み合うウォームギヤ８０、８６は逆駆動されずに抵抗し、油圧アクチュエータ２０ａの展開又は収縮の速度を制御する。ペーシング油圧アクチュエータ２０ｂがより低い抵抗空気荷重を有する場合には、噛み合うギヤ６８、６９は同期部材４０を回転させる。同期部材４０は巻き上げられて、ペーシング油圧アクチュエータ２０ｂに対し、その動作にブレーキをかけてスレーブ油圧アクチュエータ２０ａが追いつくことを可能にする復元トルクを掛ける。スレーブ油圧アクチュエータ２０ａとペーシング油圧アクチュエータ２０ｂが同期したら、同期部材４０は低トルク状態に戻り、先行油圧アクチュエータ２０は再び動き続けることができる。

同期部材４０の回転は、一つ又は複数のセンサ４９によって感知される。センサ４９は、図２に示される端部を含め、同期部材４０に沿った様々な位置に配置することができる。一つ又は複数のセンサ４９は、作動制御ユニット９０に対し、油圧アクチュエータ２０ａ、２０ｂ及び飛行制御部材１０１が命令された位置に近づいているかどうかを示すフィードバックを提供する（ブロック２０８）。作動制御ユニット９０は、油圧アクチュエータ２０が命令された位置に近づいているかどうかを決定する（ブロック２１０）。近付いている場合、油圧アクチュエータ２０の停止位置の精度を向上させるために、油圧流体の速度を落とすように流量調整弁７２を調節することができる（ブロック２１２）。油圧アクチュエータ２０が命令された位置に近づいていない場合、油圧流体は残りを供給し、位置モニタリングが継続される。

油圧アクチュエータ２０ａ、２０ｂが飛行制御部材１０１を命令された位置へと移動させたら、ブレーキ５０が適用される（ブロック２１４）。これにより、油圧アクチュエータ２０ａ、２０ｂの更なる移動が防止され、飛行制御部材１０１の位置が維持される。

油圧アクチュエータ２０及び油圧システム３０の構成は、飛行中に各翼１０８の飛行制御部材１０１の差動動作を実現するために、翼１０８の各々に後縁可変キャンバを提供する。内側及び外側飛行制御部材１０１は、マッハ数、高度、及び重量を含むビークルの変数に基づいて翼面荷重を最適化するために、異なる偏向量に配置することができる。

図１１は、油圧流体を動かす油圧システムが欠失している場合の一つ又は複数のセグメント１２０、１２１、１２２の調節を示している。欠失は、流体管路３２に沿った一つ又は複数の圧力センサ４７の読み取りに基づいて、作動制御ユニット９０により検出することができる。作動制御ユニット９０は、飛行制御システム９９から指標を受信することもできる。

油圧流体管路３２に沿った油圧流体の流れを可能にするために、閉止弁７１を開放する（ブロック２３０）。油圧アクチュエータ２０の展開又は収縮を可能にするために、方向制御弁７３も調節する（ブロック２３１）。調節すべき制御セグメント１２０、１２１、１２２の各々のために、ブレーキ５０を解放する（ブロック２３２）。同期部材４０を駆動して油圧アクチュエータ２０の長さを調節するために、各制御セグメントのモータ６０を起動する（ブロック２３４）。同期部材４０の回転は各油圧アクチュエータ２０内のネジ２９を回転させる（ブロック２３６）。油圧アクチュエータ２０ａ、２０ｂの長さを調節するために、回転によりピストン８１を駆動する。一つ又は複数のセンサ４９から、同期部材４０の回転位置を示す位置データを受信することができる（ブロック２３８）。作動制御ユニット９０は、このデータを使用して、飛行制御部材１０１が命令された位置にある時を決定し、次いでモータ６０を停止させることができる（ブロック２３９）。

ネジ２９の回転は次にピストン８１をチャンバ２５内部で移動させる。展開の間、ピストン８１の移動により油圧流体は油圧流体管路３２から第１のチャンバ区画８３内へ、第２のチャンバ区画８４から移動することができる。収縮の間には、ピストン８１の移動は、油圧流体を第１のチャンバ区画８３から第２のチャンバ区画８４内へ移動させる。第１及び第２のチャンバ８３、８４に出入りする油圧流体の量の差は、油圧流体管路３２に沿って位置する一つ又は複数のリザーバ３３に収容することができる。余分な油圧流体を一つ又は複数のリザーバ３３内に保持しておくことで、油圧システムに漏れが生じた際に油圧流体が失われた結果油圧動力が失われることを防止できる。

モータ６０を用いた動作の間に、同期部材４０がスレーブ油圧アクチュエータ２０ａとペーシング油圧アクチュエータ２０ｂとの間の地点で故障した場合には、ウォームギヤ８０、８６間に形成されたウォームギヤの噛み合いがスレーブ油圧アクチュエータ２０ａの位置を維持するであろう。同期部材４０がブレーキ５０とペーシング油圧アクチュエータ２０ｂとの間の地点で故障した場合には、スレーブ油圧アクチュエータ２０ａ内のウォームギヤ８０、８６間に形成されたウォームギヤの噛み合いが、スレーブ及びペーシング油圧アクチュエータ２０ａ、２０ｂの両方において同期部材４０の、したがってピストン８１の位置を維持するであろう。

飛行制御部材１０１の位置を制御する作動システム１０及び方法は、様々なビークル１００に使用することができる。一つのビークル１００は、各々が乗客を収容するように構成された複数列のシートを含む民間航空機を含む。他のビークル１００には、限定されないが、有人航空機、無人航空機、有人宇宙船、無人宇宙船、有人回転翼航空機、無人回転翼航空機、衛星、ロケット、ミサイル、有人陸上輸送航空機、無人陸上輸送航空機、有人地表水輸送航空機、無人地表水輸送航空機、有人水面下輸送航空機、無人水面下輸送航空機、及びこれらの組み合わせが含まれる。飛行制御部材１０１は、飛行を制御するために、ビークル１００の様々な位置に位置させることができる。

更に、本開示は、以下の条項による実施形態を含む。
条項１．ビークル（１００）上の第１及び第２の飛行制御部材（１０１）を制御する作動システム（１０）であって、
第１の飛行制御部材（１０１）に動作可能に接続された油圧アクチュエータ（２０）の第１の対、
第２の飛行制御部材（１０１）に動作可能に接続された油圧アクチュエータ（２０）の第２の対、
油圧アクチュエータ（２０）の第１の対の動きを同期させるために油圧アクチュエータ（２０）の第１の対の間に延びる第１の同期部材（４０）、
油圧アクチュエータ（２０）の第２の対の動きを同期させるために油圧アクチュエータ（２０）の第２の対の間に延びる、第１の同期部材（４０）から独立している第２の同期部材（４０）、
第１の同期部材（４０）の動きを防止する第１のブレーキ（５０）、
第２の同期部材（４０）の動きを防止する第２のブレーキ（５０）、
第２の飛行制御部材（１０１）から独立して第１の飛行制御部材（１０１）の位置を調節するために油圧アクチュエータ（２０）の第１の対を調節する、第１の同期部材（４０）に動作可能に接続された第１のモータ（６０）、及び
第１の飛行制御部材（１０１）から独立して第２の飛行制御部材（１０１）の位置を調節するために油圧アクチュエータ（２０）の第２の対を調節する、第２の同期部材（４０）に動作可能に接続された第２のモータ（６０）
を備える作動システム。
条項２．油圧アクチュエータ（２０）の第１の対及び油圧アクチュエータ（２０）の第２の対の各々が、スレーブ油圧アクチュエータ（２０ａ）及びペーシング油圧アクチュエータ（２０ｂ）を含み、スレーブ油圧アクチュエータ（２０ａ）が、噛み合う第１及び第２のウォームギヤ（８０、８６）を含み、ペーシング油圧アクチュエータ（２０ｂ）が、噛み合う第１及び第２のギヤ（６８、６９）を含む、条項１の作動システム。
条項３．ペーシング油圧アクチュエータ（２０ａ）の第１及び第２のギヤ（６８、６９）が、同期部材（４０）を逆駆動するように構成されており、スレーブ油圧アクチュエータ（２０ｂ）の第１及び第２のウォームギヤ（８０、８６）が、同期部材（４０）の回転を防止するように構成されている、条項２の作動システム。
条項４．油圧アクチュエータ（２０）の第１の対及び油圧アクチュエータ（２０）の第２の対の各々が、油圧流体を受け取って油圧アクチュエータ（２０）の第１の対及び油圧アクチュエータ（２０）の第２の対の長さを延ばす第１のチャンバ区画（８３）と、油圧流体を受け取って油圧アクチュエータ（２０）の第１の対及び油圧アクチュエータ（２０）の第２の対の長さを縮める第２のチャンバ区画（８４）とを含む、条項２の作動システム。
条項５．第１の同期部材（４０）と第２の同期部材（４０）が、油圧アクチュエータ（２０）の第１の対と油圧アクチュエータ（２０）の第２の対の間に配置される間隙（６５）により間隔を空けて配置されている、条項１の作動システム。
条項６．油圧アクチュエータ（２０）の第１の対及び油圧アクチュエータ（２０）の第２の対の各油圧アクチュエータ（２０）の間に延びる油圧流体管路（３２）を更に備え、第１及び第２の同期部材（４０）が油圧流体管路（３２）の内部に配置されている、条項１の作動システム。
条項７．
センサ（４９）から、第１の同期部材（４０）と第２の同期部材（４０）の角度配向を示す信号を受信し、
前記信号に応答して、油圧アクチュエータ（２０）の第１の対及び油圧アクチュエータ（２０）の第２の対への油圧流体の流れを制御するように弁（７０）を調節する
ように構成された作動制御ユニット（９０）を更に備える条項１の作動システム。
条項８．第１のブレーキ（５０）及び第１のモータ（６０）のうちの少なくとも一方が、油圧アクチュエータ（２０）の第１の対の間の第１の同期部材（４０）に動作可能に接続される、条項１の作動システム。
条項９．第２のブレーキ（５０）が、第１の地点で第２の同期部材（４０）に動作可能に接続されており、第２のモータ（６０）が、異なる第２の地点で第２の同期部材（４０）に動作可能に接続されている、条項１の作動システム。
条項１０．ビークル（１００）上の第１及び第２の飛行制御部材（１０１）を制御する作動システム（１０）であって、
ビークル（１００）に沿って延びる二つ以上の制御セグメント（１２０、１２１、１２２）を備え、制御セグメント（１２０、１２１、１２２）の各々が、
飛行制御部材（１０１）、
飛行制御部材（１０１）に動作可能に接続される油圧アクチュエータ（２０）、
油圧アクチュエータ（２０）の動きを同期させるために油圧アクチュエータ（２０）間に延びて同油圧アクチュエータ（２０）に接続される同期部材（４０）、
同期部材（４０）の回転を防止するために同期部材（４０）に動作可能に接続されるブレーキ（５０）、
同期部材（４０）を回転させて、油圧アクチュエータ（２０）を調節し、ビークル（１００）に対して飛行制御部材（１０１）を配置するために、同期部材（４０）に動作可能に接続されるモータ（６０）、
ビークル（１００）に対して飛行制御部材（１０１）を配置するための処理回路（９１）を含む作動制御ユニット（９０）、
ビークル（１００）に沿って間隔を空けて配置され、互いから独立している同期部材（４０）
を備える、作動システム。
条項１１．制御セグメント（１２０、１２１、１２２）の油圧アクチュエータ（２０）がスレーブ油圧アクチュエータ（２０ａ）及びペーシング油圧アクチュエータ（２０ｂ）を含み、スレーブ油圧アクチュエータが第１及び第２のウォームギヤ（８０、８６）間に形成されたウォームギヤの噛み合いを含み、ペーシング油圧アクチュエータ（２０ｂ）が第１及び第２のギヤの間（６８、６９）に形成されたギヤの噛み合いを含む、条項１０の作動システム。
条項１２．各制御セグメント（１２０、１２１、１２２）について、スレーブ油圧アクチュエータ（２０ａ）がビークル（１００）の中心から間隔を空けて配置されており、ペーシング油圧アクチュエータ（２０ｂ）がビークル（１００）の中心の方に配置されている、条項１１の作動システム。
条項１３．制御セグメント（１２０、１２１、１２２）のうちの第１の制御セグメント及び制御セグメント（１２０、１２１、１２２）のうちの第２の制御セグメントの内部に延び、第１及び第２の制御セグメント（１２０、１２１、１２２）の各々の油圧アクチュエータ（２０）の動きを制御するために油圧流体を運ぶ油圧流体管路（３２）を更に備える、条項１０の作動システム。
条項１４．第１及び第２の制御セグメント（１２０、１２１、１２２）の両方の同期部材（４０）が、油圧流体管路（３２）の内部に配置されている、条項１３の作動システム。
条項１５．同期部材（４０）が、油圧流体管路（３２）の内部において、第１の制御セグメントと第２の制御セグメント（１２０、１２１、１２２）の間に配置された間隙（６５）により間隔を空けて配置されている、条項１４の作動システム。
条項１６．制御セグメント（１２０、１２１、１２２）のうちの少なくとも一つが第２の飛行制御部材（１０１）を含む、条項１０の作動システム。
条項１７．油圧流体が制御セグメント（１２０、１２１、１２２）へ移動することを防止する閉止弁を更に備える、条項１０の作動システム。
条項１８．ビークル（１００）上の第１及び第２の飛行制御部材（１０１）を動かす方法であって、
油圧流体を第１の油圧アクチュエータ（２０）に供給して第１の飛行制御部材（１０１）を動かし、油圧流体を第２の油圧アクチュエータ（２０）に供給して第２の飛行制御部材（１０１）を動かすこと；
第１の飛行制御部材（１０１）が第１の所定の位置に位置した後、第１の油圧アクチュエータ（２０）間に延びる第１の同期部材（４０）の動きを防止し、第１の飛行制御部材（１０１）を第１の所定の位置に維持すること、
第２の飛行制御部材（１０１）が第２の所定の位置に位置した後、第２の油圧アクチュエータ（２０）間に延びる第２の同期部材（４０）の動きを防止し、第２の飛行制御部材（１０１）を第２の所定の位置に維持すること、
第１の飛行制御部材（１０１）が第１の所定の位置に留まる間に、第２の同期部材（４０）を動かして第２の油圧アクチュエータ（２０）を調節し、第２の飛行制御部材（１０１）を第２の所定の位置から動かすこと
を含む方法。
条項１９．モータ（６０）を起動して第２の同期部材（４０）を動かし、第２の油圧アクチュエータ（２０）を調節して第２の飛行制御部材（１０１）を動かすことを更に含む、条項１８の方法。
条項２０．第１の同期部材（４０）の動きを防止することが、モータ（６０）又は第１の油圧アクチュエータ（２０）のうちの第１の油圧アクチュエータを用いて、第１の同期部材（４０）にブレーキをかけることを含む、条項１８の方法。

本発明は、当然ながら、本発明の本質的な特徴から逸脱しない限り、ここに具体的に提示された方法以外の方法で実施することが可能である。本明細書の実施形態は、あらゆる点で、説明的なものであって限定的なものではないと考慮されるべきであり、特許請求の範囲の意味及び等価物の範囲に含まれるすべての変更は、本明細書に包含されることが意図される。

Claims (7)

1. ビークル（１００）上の第１及び第２の飛行制御部材（１０１）を制御する作動システム（１０）であって、
   第１の飛行制御部材（１０１）に動作可能に接続された油圧アクチュエータ（２０）の第１の対、
   第２の飛行制御部材（１０１）に動作可能に接続された油圧アクチュエータ（２０）の第２の対、
   前記油圧アクチュエータ（２０）の第１の対の動きを同期させるために前記油圧アクチュエータ（２０）の第１の対の間に延びる第１の同期部材（４０）、
   前記油圧アクチュエータ（２０）の第２の対の動きを同期させるために前記油圧アクチュエータ（２０）の第２の対の間に延びる、前記第１の同期部材（４０）から独立している第２の同期部材（４０）、
   前記第１の同期部材（４０）の動きを防止する第１のブレーキ（５０）、
   前記第２の同期部材（４０）の動きを防止する第２のブレーキ（５０）、
   前記第２の飛行制御部材（１０１）から独立して前記第１の飛行制御部材（１０１）の位置を調節するために前記油圧アクチュエータ（２０）の第１の対を調節する、前記第１の同期部材（４０）に動作可能に接続された第１のモータ（６０）、及び
   前記第１の飛行制御部材（１０１）から独立して前記第２の飛行制御部材（１０１）の位置を調節するために前記油圧アクチュエータ（２０）の第２の対を調節する、前記第２の同期部材（４０）に動作可能に接続された第２のモータ（６０）
   を備え、
   前記油圧アクチュエータ（２０）の第１の対及び前記油圧アクチュエータ（２０）の第２の対の各々がスレーブ油圧アクチュエータ（２０ａ）及びペーシング油圧アクチュエータ（２０ｂ）を含み、前記スレーブ油圧アクチュエータ（２０ａ）が、噛み合う第１及び第２のウォームギヤ（８０、８６）を含み、前記ペーシング油圧アクチュエータ（２０ｂ）が、噛み合う第１及び第２のギヤ（６８、６９）を含み、
   前記ペーシング油圧アクチュエータ（２０ｂ）の前記第１及び第２のギヤ（６８、６９）が、前記同期部材（４０）を逆駆動するように構成されており、前記スレーブ油圧アクチュエータ（２０ａ）の前記第１及び第２のウォームギヤ（８０、８６）が、前記同期部材（４０）の回転を防止するように構成されている、作動システム。
2. 前記油圧アクチュエータ（２０）の第１の対及び前記油圧アクチュエータ（２０）の第２の対の各々が、油圧流体を受け取って前記油圧アクチュエータ（２０）の第１の対及び前記油圧アクチュエータ（２０）の第２の対の長さを延ばす第１のチャンバ区画（８３）と、前記油圧流体を受け取って前記油圧アクチュエータ（２０）の第１の対及び前記油圧アクチュエータ（２０）の第２の対の長さを縮める第２のチャンバ区画（８４）とを含む、請求項１に記載の作動システム。
3. 前記第１及び第２の同期部材（４０）が、前記油圧アクチュエータ（２０）の第１の対と前記油圧アクチュエータ（２０）の第２の対の間に配置される間隙（６５）により間隔を空けて配置されている、請求項１又は２に記載の作動システム。
4. 前記油圧アクチュエータ（２０）の第１の対及び前記油圧アクチュエータ（２０）の第２の対の各油圧アクチュエータ（２０）の間に延びる油圧流体管路（３２）を更に備え、前記第１及び第２の同期部材（４０）が前記油圧流体管路（３２）の内部に配置されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の作動システム。
5. センサ（４９）から、前記第１の同期部材（４０）と前記第２の同期部材（４０）の角度配向を示す信号を受信し、
   前記信号に応答して、前記油圧アクチュエータ（２０）の第１の対及び前記油圧アクチュエータ（２０）の第２の対への油圧流体の流れを制御するように弁（７０）を調節する
   ように構成された作動制御ユニット（９０）を更に備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の作動システム。
6. 前記第１のブレーキ（５０）及び前記第１のモータ（６０）のうちの少なくとも一方が、前記油圧アクチュエータ（２０）の第１の対の間の前記第１の同期部材（４０）に動作可能に接続されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の作動システム。
7. 前記第２のブレーキ（５０）が、第１の地点で前記第２の同期部材（４０）に動作可能に接続されており、前記第２のモータ（６０）が、異なる第２の地点で前記第２の同期部材（４０）に動作可能に接続されている、請求項１から６のいずれか一項に記載の作動システム。

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