JPH07504738A - 航空機用ブレーキ振動ダンパー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 航空機用ブレーキ振動ダンパ一 本発明は一般的には、航空機用ブレーキに関し、特に、カーボン−カーボン複合 ディスクをもった航空機用ブレーキの振動ダンパーに関する。

航空機用ディスクブレーキは種々の自己励起機構により厳しい振動特性を示すこ とがある。通常「スフウィール（ｓｑｕｅａｌ　）と説明されているある種の振 動モードによりブレーキの定置部品の捩じりの結末が生じてしまう。振動モード は分配のはね−質量系の特性のものであるから、要素は、定置のカーボン−カー ボン複合摩擦ディスク（ステータ、圧力板、ブレーキ板）、トルク管、ピストン 作動器、及びその他の構成部品を含む。定置摩擦ディスクは、ディスク状弾性減 衰要素とのトルク管スプライン界面に結合された集中角慣性要素として理想化さ れる。トルク管及び他の構造要素は典型的には、角慣性ばね減衰要素をさらに加 えることによって理想化される。速度に応じたブレーキトルクにより「負の減衰 」が生じ、負の減衰が分配系に有効な正の減衰を越えるときに、スフウィール振 動が起こる。

負の減衰は、通常は、スリップ速度（「負のスロープ）に関してブレーキトルク の部分的な導関数と関連している。米国特許出願第６５５，０００号は、カーボ ン−カーボン複合ブレーキディスク内に置かれた減衰機構を開示する。航空機用 ブレーキのカーボンディスクの使用と関連した高い温度のために、典型的には、 熱シールドがトルク管の外周に又は内周にもしくはその両方に取り付けられる。

不幸にして、簡単なシート状熱シールドは少しばかり振動を減衰する。ブレーキ のスフウィールモードは熱シールドの高周波モードを励起し、疲労によりひび割 れやかけを引き起こす傾向がある。すると、これらの疲労した熱シールドは、ト ルク管スプラインとステータの内周のスロットとの間の領域の中へ移動し、カー ボン−カーボン複合ステータに損傷を引き起こす。カーボン−カーボン複合摩擦 ディスクとトルク管のスプラインとの間に、正の減衰を行うための機構を設ける ことが大変望ましい。この領域の高い温度のために、減衰機構は、通常のブレー キ面については、１０００°Ｆまでの範囲で、又緊急又は不許可の離陸温度につ いては、はぼ２０００°Ｆの範囲で作動することができなければならない。

本発明は、ホイールと連結された回転可能なディスクと、トルク管と連結された 定置ディスクとを有する航空機用ブレーキであって、定置ディスクがその内周に 、トルク管の軸線方向に延びたスプラインを受け入れる複数の円周方向に間隔を 隔てた補足し合う形状の軸線方向開口を有し、軸線方向に延びたスプラインが各 々、スプラインの軸線方向長さに沿って延び、スプラインの円周方向に延びた半 径方向外面によって連結された、一対の半径方向に延び且つ円周方向に間隔を隔 てた壁を有しており、間隔を隔てた壁の各々に隣接して置かれた振動減衰メツシ ュ材料と、軸線方向に延び、前記スプラインの各々に配置された金属カバーとを 設け、メツシュ材料がそれぞれのスプラインと、定置ディスクの補足し合う形状 の軸線方向開口内に置かれた金属カバーとの間に置かれ、前記ブレーキの操作中 、メツシュ材料がブレーキ操作中に発生する振動の減衰を行うようにすることに よって上記の問題の解決を図る。

本発明をその実施例を示す図面を参照して以下に詳細に説明する。

図１は航空機用ブレーキのトルク管及びこれと結合されたカーボン−カーボン複 合ブレーキディスクの部分断面図である。

図２は本発明の構造をスプラインに沿って位置させたトルク管の概略図である。

図３は本発明の第２の実施例の断面図である。

図４は本発明の第３の実施例の断面図である。

図１を参照すると、航空機用ブレーキの一部分が示されており、トルク管ｌＯは 複数の円周方向に間隔を隔てていて、軸線方向に延びたスプライン１２を有し、 該スプラインは、カーボン−カーボン複合ブレーキディスク又はステータ１６の 円周方向に間隔を隔てていて、軸線方向に延びた補足し合う形状の開口又はスロ ット１４内に置かれる。ステータ１６の半径方向内領域はステータラグ１６Ａで ある。図２に示すように、各スプライン１２はトルク管ＩＯに沿って軸線方向に 延びて、軸線方向に延びた半径方向外面１７と、一対の円周方向に間隔を隔てて いて、軸線方向に延びた壁１５とを備える。ステータ！６は、スプライン１２の 殆どに沿って軸線方向に延び、スプライン１２及びスロット１４と補足し合う形 状をなした複数の金属駆動キー又はスプラインキャップ２０によってスプライン ｌ２と結合される。スプラインキャップ２０は、この技術分野で周知のようにね じのような手段でスプライン１２に連結され、或いは特許出願第０７／７６４． ６６３号に開示されている如き保持部材によって連結されてもよい。スロット１ ４は金属キャップ２０を受入れ、各金属キャップ２０とそれぞれの壁１５との間 に振動ダンパー３０が置かれる。振動ダンパー３０は、金属キャップ２０の側壁 ２２とスプライン１２の壁１５との間に置かれた軸線方向に延びたダンパーから なる。振動ダンパー３０は、通常のブレーキ操作及び緊急のブレーキ操作中に起 こる高温及び負荷に耐えることができ、そしてブレーキ操作中ブレーキのスフウ ィール（ステータ１６はその一部である）の十分な減衰を行うメツシュ材料、ニ ット材料、又は織物減衰材料からなるのがよい。かかる高温雰囲気に適している ものと知られており、且つブレーキ操作中振動の減衰を行う１つのかかる材料は 、メテックス社のメテックス　テクニカル　プロダクツ部門によって提供され、 メテックス部品番号ＤＥＶＩ−７５４０と特定されるステンレス鋼製ワイヤメツ シュであり、この部品番号のものは、４ストランド０．００４５インチ型３０４ ステンレス鋼ワイヤである。テストによると、このステンレス鋼製ワイヤメツシ ュはほぼ８−９ｋＨｚの範囲の極めて高い周波数におけるブレーキスフウィール のかなりの減少を行うことが分かった。スフウィールレベルは、カーボン−カー ボン複合ステータディスクの損傷がない点まで制御された。

残っている振動がトルク管の熱シールドの疲労損傷を行うのを防止するために、 メツシュ材料が熱シールド設計に組み込まれ、かくしてその損傷を解決する。図 ３では、各金属キャップ又は熱シールドジャケット５０が、スプライン１２の壁 １５に沿って軸線方向に延びた、半径方向に延び且つ円周方向に間隔を隔てた側 ５２を有する。シールドセグメント５０は円周方向に延びた側５４を有し、その 各々は端５５で隣接した側５４に当接する。振動減衰メツシュ材料６０は、各ス プライン１２の壁１５及び外面１７の上に延び、且つスプライン１２間に延びる 実質的に連続的なメツシュである。か（して、−片の振動減衰メツシュ材料６０ は、その両端を接合部６２で当接してトルク管ＩＯの円周上に置かれる。図３で は、振動減衰メツシュ材料６０は実質的に連続的な金属キャップ５０とトルク管 ｌＯとの間に捕捉される。振動ダンパー３０．６０は、金属ニット又は織物材料 もしくは金属繊維を幾何学的形態に部分的に溶接した種々の密度の金属繊維要素 の形態を取ることが出来る。これらの材料は、ディスク１６（図１参照）が振動 減衰材料を図１に矢印Ｙで指示した円周方向に圧縮するとき正の減衰を行うこと ができる。図１に矢印Ｘで指示した摩擦トルクがステータラグ１６Ａを金属キャ ップ２０及びスプライン１２に負荷を負わせると、負荷は振動ダンパー３０を通 して伝達される。ダンパー３０の金属繊維間の摩擦により正のクーロン減衰が生 じる。図３では、金属キャップの側５４の半径方向の振動は半径方向におけるメ ツジュロ０の循環的な圧縮によって減ぜられる。

図４は本発明の第３の実施例を示し、この例では、スプライン金属キャップ２０ がスプライン１２の上に置かれ、振動ダンパー３０が金属キャップ２０の各側壁 ２２とスプライン１２のそれぞれの壁１５との間に置かれる。各熱シールドセグ メント７０が、上方又は半径方向外部材７２と、下方又は半径方向内部材７４と を有し、これらの部材は熱シールド端７６で合わさって部材７２と７４との間に キャビティ７５を構成する。キャビティ７５内には、上記のメツシュ材料、ニッ ト材料、又は織物材料からなる振動ダンパー又はメツシュ８０が置かれる。

熱シールドセグメント７０の各端７６はスプライン金属キャップ２０の側壁２２ の半径方向端２２Ａの下に円周方向に延び、従って、キャップ２０は熱シールド セグメント７０を半径方向に保持する。振動ダンパー又はメツシュ３０は上記の 如く正のクーロン減衰を行い、振動ダンパー又はメツシュ８０は熱シールドセグ メント７０の減衰を行う。図４に示す組合せ構造は、トルク管１０の周りに円周 方向に延びる熱シールドのための熱シールドセグメント７０を提供し、これは熱 シールドの効果的な熱遮蔽及び減衰を行うとともに、この熱シールドセグメント は容易に製造され且つ組み立てられそしてスプラインキャップ２０によってその 場に保持される。

平成　年　月　日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ホイールと連結された回転可能なディスクと、トルク管（１０）と連結され た定置ディスク（１６）とを有する航空機用ブレーキであって、定置ディスクが その内周に、トルク管の軸線方向に延びたスプライン（１２）を受け入れる複数 の円周方向に間隔を隔てた補足し合う形状の軸線方向開口（１４）を有し、軸線 方向に延びたスプライン（１２）が各々、スプライン（１２）の軸線方向長さに 沿って延び、スプラインの円周方向に延びた半径方向外面（１７）によって連結 された、一対の半径方向に延び且つ円周方向に間隔を隔てた壁（１５）を有して おり、間隔を隔てた壁（１５）の各々に隣接して置かれた振動減衰メッシュ材料 （３０、６０）と、軸線方向に延び、前記スプライン（１２）の各々に配置され 仁金属カバー（２０、５０）とを設け、メッシュ材料（３０、６０）がそれぞれ のスプライン（１２）と、定置ディスク（１６）の補足し合う形状の軸線方向開 口（１４）内に置かれた金属カバー（２０、５０）との間に置かれ、前記ブレー キの操作中、メッシュ材料（３０、６０）がブレーキ操作中に発生する振動の減 衰を行う、航空機用ブレーキ。 ２．メッシュ材料（３０、６０）は、互いに実質的に平行に配置され、各々、そ れぞれのスプラインのそれぞれの間隔を隔てた壁（１５）の実質的に殆どに係合 する一対の軸線方向に延びたメッシュストリップ（３０）からなる、請求の範囲 １に記載の航空機用ブレーキ。 ３．メッシュ材料（３０、６０）は、各スプライン（１２）の外面（１７）及び 間隔を隔てた壁（１５）上に延び、隣接したスプライン（１２）に向かって円周 方向に延びるメッシュカバー（６０）からなる、請求の範囲１に記載の航空機用 ブレーキ。 ４．メッシュ材料（６０）は、前記トルク管（１０）の外周に円周方向に延びる 一片のメッシュ材料（６０）からなる、請求の範囲３に記載の航空機用ブレーキ 。 ５．前記各金属カバー（２０、５０）は、それぞれのスプライン（１２）上に配 置されたジャケット（５０）からなり、ジャケットの円周方向の側（５４）はス プライン（１２）のそれぞれの間隔を隔てた壁（１５）から円周方向に延び、円 周方向の側（５４）は各々隣接した円周方向の側（５４）に係合している、請求 の範囲４に記載の航空機用ブレーキ。 ６．各円周方向の側（５４）は隣接した円周方向の側（５４）に当接している、 請求の範囲５に記載の航空機用ブレーキ。 ７．ディスク（１６）はカーボン−カーボン複合ディスク（１６）である、請求 の範囲１に記載の航空機用ブレーキ。 ８．メッシュ材料（３０、６０）はほぼ８−９ｋＨｚまで及ぶ範囲の振動を減衰 する、請求の範囲７に記載の航空機用ブレーキ。 ９．メッシュ材料（３０、６０）はステンレス鋼製ワイヤメッシュ（３０、６０ ）からなる、請求の範囲１に記載の航空機用ブレーキ。 １０．スプライン（１２）間に円周方向に置かれた熱シールドセグメント（７０ ）をさらに有し、各セグメント（７０）は、間にキャビティ（７５）を構成する ように半径方向内部材（７４）から半径方向に間隔を隔てた半径方向外部材（７ ２）を有し、半径方向外部材（７２）と半径方向内部材（７４）は合わさって円 周方向に間隔を隔てた端（７６）を構成し、各端（７６）は隣接した金属カバー （２０）と係合するように延び、金属カバー（２０）は端（７６）を半径方向に 保持し、端キヤビティ（７５）内に振動減衰メッシュ材料（８０）が置かれてい る、請求の範囲１に記載の航空機用ブレーキ。