JPH09303521A - 主副無逆転特性を有する駆動装置、無逆転装置及び飛行機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 負荷を原動機に連結するアクチュエータ等の
駆動装置において、一方向への回転のみを可能とする主
無逆転機能に加え、フェイルセーフの副無逆転機能を付
加して信頼性を向上する。 【解決手段】 主無逆転特性及び副無逆転特性を共有す
る２方向性無逆転装置を持つ線形ボールねじ型アクチュ
エータが提供される。副無逆転特性は主無逆転特性の機
能喪失に引き続いてのみ作動し、副無逆転装置の構成部
材の摩耗及び疲労を防止して最大の信頼性を確保する。
副無逆転特性は偏心アーム５８の先端に支持された副爪
６４により提供される。偏心アーム５８の角度位置は、
無逆転装置の作動状態を表示するために使用される。偏
心アーム５８の角度運動は、主無逆転特性の故障の場合
に副ロック装置の係合をトリガするために使用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、駆動装置に関し、
そして更に詳しくは駆動装置において使用される主無逆
転特性及び副無逆転特性を兼備した無逆転装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】そのシステムによって駆動される負荷に
原動機を結合する駆動システムの多くにおいて、無逆転
装置を装備することが必要である。これらの無逆転装置
の主たる機能は、促進荷重がその装置をオーバートラベ
ルさせてしまうことを防止することであり、及び／又は
対抗荷重が装置を逆転させてしまうことを防止すること
である。無逆転装置のあるものは又、駆動装置の運転中
において負荷振動を弱めるために少量の制動を与えるよ
うにも機能する。

【０００３】そのような無逆転機能を必要とする駆動シ
ステムは、ウインチにおいて及びフラップ、隙間翼或い
は水平安定板のような可動の機体飛行制御翼面のための
作動装置において通常見受けられる。これらのシステム
に於いては、重力があっても或いは促進荷重乃至対抗荷
重を発生する空力学的衝撃があっても、その被駆動負荷
がその駆動システムによって位置決めされたままに維持
されるのが重要である。例えば、ウインチは負荷を引き
上げた位置に信頼性良く保持し、そして使用するために
且つ負荷への損傷或いは操作員の怪我を防止するように
制御された態様で下ろすことができなければならない。
飛行機の制御翼面は、機乗員の欲する位置に留まらなけ
ればならない、さもないと飛行機の飛行特性が著しく損
なわれる。

【０００４】代表的な無逆転装置は、駆動装置に作動自
在に連結された軸に作用する解放自在のブレーキを含ん
でいる。若し無逆転装置が２方向性であることが必要で
あれば、一対の解放自在なブレーキが一般に使用され、
その第一のブレーキが軸の一方向への非要望の動きに抵
抗を与え、そしてその第二のブレーキは反対方向への非
要望の動きに抵抗を与える。

【０００５】油圧式、空圧式、電気式或いは機械式の多
形式の装置が、無逆転装置の解放自在のブレーキの作動
を開始し或いは停止するために使用されてきたけれど
も、耐衝撃性、信頼性、低コスト及び小型且つ軽量の故
に単純な機械式装置が屡好まれる。

【０００６】通常使用される機械的起動/停止の方策に
おいて、つめ車及び爪機構が軸の外面に作用するブレー
キを作動させるために使用される。つめ車は、その軸と
共に共通の軸線の回りに回転するように取り付けられ
る。爪機構は、軸及びつめ車を取り込むハウジングの中
に一般に枢動自在乃至摺動自在に取り付けられる。つめ
車の外周の一連のつめ歯と爪機構は、爪がつめ歯を順次
繰り上がるが噛み合わない状態でつめ車が一方向に自由
に回転できるように構成されている。然し乍ら、更につ
め歯と爪機構は、爪がつめ歯に噛合って反対方向へのつ
め車の回転を阻止できる構造になっている。つめ車と軸
との間には摩擦発生表面乃至装置が設けられていて、軸
がその一方向に回転するとき、つめ車が軸と共に自由に
回転するようになっている。然し乍ら、軸が反対方向に
回転しようとすれば、つめ及び爪機構がしっかりと噛み
合わさって、つめ車が軸と共に回転するのを阻止する。
従って、軸が更に進むためには、軸とつめ車との間に相
対運動がなければならない。然し乍らこの運動は摩擦発
生表面乃至装置により抵抗を受け、これにより負荷の非
要望の動きを防止する。このようなつめ車及び爪機構を
使用した装置の例が、米国特許第４，６９７，６７２
号、第４，８３４，２２５号、第４，７６２，２０５号
及び第２，６５３，６９１号に示されている。

【０００７】ある例においては単一の爪機構によって得
られるよりも細かい度合の制御即ち逆転の少ない動きを
持つことが望まれる。つめ車の異なる歯に引き続いて作
用する離れた追加の歯を加えることにより、そのような
細かい度合いの制御が達成される。米国特許第２，６５
３，６９１号はそのような配置を示している。第２，６
５３，６９１号特許において、一対の爪４４が摩擦リン
グ４２の回りに角度的に変位して配置され、隣接する歯
間の角度の１／２に等しい摩擦リングの角度運動の間に
爪４４が順々に摩擦リング４２の歯４３に噛み合うよう
になっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述の無逆転装置は、
ある使用例では良好に作動するけれども、更なる改良が
求められている。特に本発明の目的は、上述の従来の無
逆転装置によって得られる主無逆転機能に加えて副次
的、即ちフェイルセーフの無逆転機能を組み入れた無逆
転装置を提供することである。この副無逆転機能は、主
無逆転要素が適切に作動している限り本質的に休止して
いる。然し乍ら、主無逆転機能の喪失に続いて本発明の
副無逆転機能が直ちに起動し、これにより主無逆転機能
が回復されるときまで駆動装置の安全な運転の続行を許
容する。主無逆転機能の喪失の後に続いてのみ副無逆転
機能が作動することを必要とすることにより、副無逆転
装置の構成部材の摩耗及び疲労が防止される。従って、
全ての運転状態で完全に作動する多重主無逆転機能を採
用した従来の無逆転装置に比較して装置の信頼性が改良
される。本発明の他の目的には、主無逆転機能の喪失を
表示して操作員や補修要員に警告を与えたりすること
や、副無逆転機能の起動に続いて負荷を一方向に、即ち
中立位置乃至安全位置に復帰させるように、駆動するこ
とのみを許容する副無逆転機能の起動により作動される
ロック機能を提供することが含まれる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、如上の目的を
原動機を作動的に負荷に連結する駆動装置において達成
する。本発明の駆動装置は、軸線の回りに回転自在であ
ると共にその駆動装置の中で原動機或いは負荷の運動に
よって回転され得るように作動自在に連結された軸を持
つ無逆転装置を有する。その無逆転装置は、前記軸線の
回りの一方向への前記軸の運動に抵抗を与える第１の解
放自在の制動手段を有する。その第１の制動手段は、前
記軸の前記一方向への回転に抵抗を与える主及び副の無
逆転手段を共に有し、前記副無逆転手段は前記一方向へ
の回転に抵抗を与える前記主無逆転手段の機能喪失の後
に続いてのみ前記一方向への回転に抵抗を与えるように
なっている。本発明の一形態によれば、その副無逆転機
能は、つめ車の主無逆転機能を齎す主爪機構の機能喪失
の場合にのみ、そのつめ車に作用する副爪機構によって
提供される。このようにして、主爪の破断やつめ車の歯
の脱落により主無逆転機構が機能喪失すると、副無逆転
機能が直ちに作動開始され、これにより駆動装置の連続
安全運転を許容する。本発明の他の形態によれば、無逆
転装置は反対方向への前記軸の運動に抵抗を与える第２
の制動手段を有し、これにより２方向性の無逆転能力を
提供する。第１の制動手段と同様に、本発明の第２の制
動手段も又主無逆転手段及び副無逆転手段を共に有す
る。本発明の好適な実施例によれば、副無逆転機構は、
その無逆転機構を取り囲むハウジングの中に角度運動を
するように枢動自在に取り付けられた偏心アームの先端
に枢動自在に支持された副爪を有する。この偏心アーム
の角度位置は、主無逆転機能の機能喪失の表示を直接的
な態様で提供する。偏心アームの角度運動は又、副無逆
転機能の始動の後に駆動装置をして負荷を中立位置乃至
安全位置に向かう一方向にのみ駆動せしめる副ロック機
構を起動させる為に使用される。本発明のこれらの及び
他の形態並びに利点は、本発明の実施例の以下の図面及
び説明を考慮すれば当業者にとって明らかになるであろ
う。

【００１０】

【発明の好適な実施例の説明】図１は、本発明による駆
動装置の実施例を、飛行機１４の後尾にある水平安定板
１２を駆動するためのアクチュエータ１０の形で示して
いる。アクチュエータ１０を伸出したり或いは引き込め
たりすることによって、水平安定板１２は、飛行機の離
陸あるいは着陸に適した初期位置Ａに位置決めされ、そ
うでない場合は飛行中に飛行機の姿勢を整えるために位
置Ｂ乃至位置Ｃによって区画される任意位置に位置決め
される。図２に示されるように、アクチュエータ１０は
固定ハウジング２０を有し、これは軸線２４の回りに回
転するためにその中で支持されたボールねじ２２の形の
軸を延出している。飛行機１４にアクチュエータ１０を
枢動自在に取り付けるために、穴明き耳部材２６が軸方
向でボールねじ２２とは反対方向に固定ハウジング２０
から延出している。再循環型ボールナット２８がボール
ねじ２２に取り付けられて軸線２４に沿って並進運動が
できるようになっている。可動ハウジング３０が、一緒
に並進運動ができるようにボールナット２８に固定的に
取着されている。水平安定板１２にアクチュエータ１０
を枢動自在に取り付けるために、固定ハウジング２０と
は反対側の可動ハウジング３０の端部に取り付けられた
第２の穴明き耳部材３２が設けられている。

【００１１】ボールねじ２２に固定的に取り付けられた
大歯車３８及び符号３６で概括的に示された中間歯車列
を介してボールねじ２２を駆動するためにＡＣモータ３
４が設けられている。歯車列３６の１構成部材に連結さ
れたリゾルバ３９が、アクチュエータ１０の位置、そし
て又水平安定板１２の位置を示すフィードバック信号を
発生する。アクチュエータ１０は、水平安定板１２によ
ってアクチュエータ１０に加えられる引張荷重或いは圧
縮荷重のいずれにも抗することのできる２方向無逆転装
置を有している。その無逆転装置は、大歯車３８と大歯
車３８の両軸方向面に配置された第１の制動手段４０及
び第２の制動手段８０とを有する。これらの制動手段４
０，８０は、ボールナット２８を介してボールねじ２２
に作用される引張荷重又は圧縮荷重に応答して大歯車３
８の両軸方向面３８ａ、３８ｂの一方又は他方に制動摩
擦力を作用するように構成されている。

【００１２】図２に示されるように、特に第１の制動手
段４０は、図２の左側から見てボールねじ２２の望まし
くない時計方向（ＣＷ）回転に抵抗を与えるように大歯
車３８の左面３８ａに作用される。第１の制動手段４０
は、ボールねじ２２から独立して軸線２４の回りに回転
するためにラジアルジャーナル軸受４４及びスラスト軸
受４６によって支持された第１のつめ車４２を有してい
る。斜軸ころ軸受４８の形をした摩擦発生装置は、つめ
車４２と大歯車３８の軸方向面３８ａとの間に挟まれて
いる。斜軸ころ軸受４８は、図３に最も良く示されてい
る。

【００１３】図４に示されるように、第１のつめ車４２
は、ピン５４によってハウジング２０に枢動自在に取着
された主爪５２の先端５１に咬合される、円周方向に間
隔を置いた列のつめ歯５０をその半径方向外周面に有し
ている。捩りばね５６が回転力を発生して主爪５２のつ
め歯５０への接触を保持している。特に主爪５２とつめ
歯５０とは、第１のつめ車４２が反時計方向（ＣＣＷ）
が回転されたときに主爪５２がつめ歯５０を順次繰り上
がるが咬合しないように構成されている。然し乍ら、第
１のつめ車４２を反対の時計方向（ＣＷ）に回転させよ
うとすると、主爪５２の先端５１がつめ歯５０に咬合し
て第１のつめ車４２の更なる時計方向回転を阻止する。
波形ばね７４と負荷板７６が第１の制動手段４０を大歯
車３８の面３８ａに押し付ける軸方向力を発生する。水
平安定板１２によってアクチュエータ１０に作用される
圧縮荷重Fcは、又大歯車３８を押して第１の制動手段４
０に接触させるように機能する。

【００１４】以上の説明より第１の制動手段４０が、ボ
ールねじ２２及び大歯車３８と一緒に反時計方向へ本質
的に自由に回転することが理解されよう。しかしなが
ら、ボールねじ２２を時計方向に回転しようとすると、
第１のつめ車４２が主爪５２の作用により回転を阻止さ
れるであろう。このようにして相対的な回転運動が第１
のつめ車４２と大歯車３８との間に必要とされよう。こ
の相対的回転が斜軸ころ軸受４８をして大歯車３８の面
３８ａに制動力を作用せしめ、このようにして圧縮荷重
Fcによりボールねじ２２に加えられる時計方向（ＣＷ）
の運動に抵抗を与える。

【００１５】図４及び図５（ａ）（ｂ）（ｃ）に最もよ
く示されるように、本発明の第１の制動手段４０は又、
副無逆転機能を提供する手段を有している。これらの副
無逆転手段はハウジング２０の凹み６０の中に枢動自在
に支持された一端を有する第１の偏心アーム５８を有
し、第１のつめ車４２の半径方向外側に軸線２４をほぼ
半径方向に直角に通る線に沿って位置するピボット点６
２の回りに第１のつめ車４２の回転軸と平行な平面内で
の第１の偏心アーム５８の角運動を許容する。副爪６４
がその一端で、第２のピボット点６６の回りで枢動する
ために第１の偏心アーム５８の先端に枢動自在に連結さ
れている。副爪６４の先端６８は、第１のつめ車４２の
つめ歯５０に噛み合うように構成されている。捩じりば
ね７０は、副爪６４を押して第１のつめ車４２のつめ歯
５０に接触させる回転力を発生する。主爪５２の場合の
ように第１のつめ車４２が反時計方向に回転している限
り、副爪６４もつめ歯５０を順次繰り上がるがこれに噛
み合わない。

【００１６】しかしながら、第１のつめ車４２を時計方
向に回転しようとすると、副爪６４の先端６８が図５
（ａ）に示される第１の角度位置でつめ歯５０に噛み合
い、そしてピボット点６６の回りに反時計方向（ＣＣ
Ｗ）に第１の偏心アーム５８を回転し始める。正常な作
動状態では、偏心アーム５８が図５（ｂ）に示される中
間の角度位置にくると、主爪５２は更なる時計方向（Ｃ
Ｗ）への動きに対して第１のつめ車４２をロックする。
このような正常な作動状態下においては、副爪６４によ
ってもたらされる副無逆転機能は、偏心アーム５８の小
さなの角度変位のみを生じて本質的に休止している。

【００１７】しかしながら、主爪５２によって提供され
る主無逆転機能が第１のつめ車４２の時計方向（ＣＷ）
の回転を阻止し損なうときは、偏心アーム５８は反時計
方向（ＣＣＷ）への回転を続け、図５（ｂ）に示される
中間の角度位置を越えて、ハウジング２０内の凹み６０
の壁７２の形を取る停止手段に偏心アーム５８が遭遇す
る、図５（ｃ）に示された第２の角度位置に至る。この
ようにして壁７２は、偏心アーム５８の更なる反時計方
向（ＣＣＷ）の運動及び第１のつめ車４２の更なる時計
方向（ＣＷ）の運動を阻止し、このようにして第１の制
動手段４０の副無逆転機能を齎す。そして、第１の制動
手段４０の主無逆転特性の作用に関連して前述したと同
様な態様で、斜軸ころ軸受４８がボールねじ２２の更な
る時計方向（ＣＷ）回転に抵抗する制動力を発生する。

【００１８】上述した主機能に加えて、偏心アーム５８
の角度位置は、第１のつめ車４２の非要望の更なる時計
方向（ＣＷ）回転を阻止するためにいずれの無逆転装
置、即ち主爪５２或いは副爪６４、が作動しているかを
示す便利な表示装置を齎す。とりわけ主爪５２の破損、
捩りばね５６の破損或いはつめ歯５０の脱落のような故
障が第１の制動手段４０に発生したら、ボールねじ２２
を時計方向（ＣＷ）に回転しようとすると偏心アーム５
８が図５（ｃ）に示す位置に動いてその故障が指示され
る。図２及び図６に示されるように、第２の制動手段８
０は図２に描かれた大歯車３８の右面３８ｂに作用して
ボールねじ２２の非要望の反時計方向（ＣＣＷ）回転に
抵抗を与える。第２の制動手段８０は、ボールねじ２２
から独立して軸線２４の回りに回転するためにラジアル
軸受８４及びスラスト軸受８６によって支持された第２
のつめ車８２を有する。斜軸ころ軸受８８の形の摩擦発
生装置が、第２のつめ車８２と大歯車３８の軸方向面３
８ｂとの間に挟まれている。斜軸ころ軸受８８は、図３
に示されたものと同じ形式のものである。

【００１９】図６に示されるように、第２のつめ車８２
は、第１の制動手段４０の主爪５２を支持するために使
用されたと同じピン５４によって枢動自在にハウジング
２０に取着された主爪９２の先端９１に咬合される、円
周方向に間隔を置いた列のつめ歯９０をその半径方向外
周面に有している。捩りばね９６が回転力を発生して主
爪９２のつめ歯９０への接触を保持している。特に主爪
９２とつめ歯９０とは、第２のつめ車８２が時計方向
（ＣＷ）が回転されたときに主爪９２がつめ歯９０を順
次繰り上がるが咬合しないように構成されている。然し
乍ら、第２のつめ車８２を反対の反時計方向（ＣＣＷ）
に回転させようとすると、主爪９２の先端９１がつめ歯
９０に咬合して第２のつめ車８２の更なる反時計方向回
転を阻止する。波形ばね１１４と負荷板１１６が第２の
制動手段８０を大歯車３８の側面３８ａに押し付ける軸
方向力を発生する。水平安定板１２によってアクチュエ
ータ１０に作用される引張荷重Ftは、又大歯車３８を押
して第２の制動手段８０に接触させるように機能する。

【００２０】従って第２の制動手段８０が、ボールねじ
２２及び大歯車３８と一緒に時計方向へ本質的に自由に
回転しよう。しかしながら、もしボールねじ２２を反時
計方向に回転しようとすると、第２のつめ車８２が主爪
９２の作用により回転を阻止されるであろう。このよう
にして相対的な回転運動が第２のつめ車８２と大歯車３
８との間に必要とされよう。この相対的回転が斜軸ころ
軸受８８をして大歯車３８の右側面３８ａに制動力を作
用せしめ、このようにしてボールねじ２２の反時計方向
（ＣＣＷ）運動に抵抗を与える。

【００２１】図６及び図７（ａ）（ｂ）（ｃ）に最もよ
く示されるように、本発明の第２の制動手段８０は又、
第１の制動手段４０に関連して前述したものと本質的に
同一の態様で副無逆転機能を提供する手段を有してい
る。これらの副無逆転手段は、ハウジング２０の凹み６
０の中に枢動自在に支持された一端を有する第２の偏心
アーム９８を有し、ピボット点６２の回りに第２のつめ
車８２の回転軸と平行な平面内での第２の偏心アーム９
８の角度運動を許容する。特に第１の偏心アーム５８及
び第２の偏心アーム９８は共に、ハウジング２０の中で
ピボット点６２の回りに回転するために軸受された共通
の支持軸１００に固定的に取り付けられている。この第
１及び第２の偏心アーム５８，９８は、共にピボット点
６２に関して同一の角度位置でその支持軸１００に取り
付けられている。副爪１０４がその一端で、第２のピボ
ット点１０６の回りで枢動するために第２の偏心アーム
９８の先端に枢動自在に連結されている。副爪１０４の
先端１０８は、第２のつめ車８２のつめ歯９０に噛み合
うように構成されている。捩じりばね１１０は、第２の
つめ車８２のつめ歯９０に副爪１０４を押し付けて接触
させる回転力を発生する。主爪９２の場合のように第２
のつめ車８２が時計方向に回転している限り、副爪１０
４もつめ歯９０を順次繰り上がるがこれに噛み合わな
い。

【００２２】しかしながら、第２のつめ車８２を反時計
方向に回転しようとすると、副爪１０４の先端１０８が
図７（ａ）に示される第１の角度位置でつめ歯９０に噛
み合い、そしてピボット点６６の回りに時計方向（Ｃ
Ｗ）に第２の偏心アーム９８を回転し始める。正常な作
動状態では、偏心アーム９８が図７（ｂ）に示される中
間の角度位置にくると、主爪９２は更なる時計方向（Ｃ
Ｗ）への動きに対して第２のつめ車８２をロックする。
このような正常な作動状態下においては、副爪１０４に
よって齎される副無逆転機能は、図７（ｂ）に示される
中間角度位置に至る偏心アーム１０８の小さなの角度変
位のみを生じて本質的に休止している。

【００２３】しかしながら、主爪９２によって提供され
る主無逆転機能が第２のつめ車８２の反時計方向（ＣＣ
Ｗ）の回転を阻止し損なうと、偏心アーム９８は時計方
向（ＣＷ）への回転を続けようとし、図７（ｂ）に示さ
れる中間の角度位置を越えて、ハウジング２０内の凹み
６０の壁１１２の形を取る停止手段に偏心アーム９８が
遭遇する、図７（ｃ）に示された第２の角度位置に至
る。このようにして壁１１２は、偏心アーム９８の更な
る時計方向（ＣＷ）の運動及び第２のつめ車８２の更な
る反時計方向（ＣＣＷ）の運動を阻止し、このようにし
て第２の制動手段８０の副無逆転機能を齎す。そして、
第２の制動手段８０の主無逆転特性の作用に関連して前
述したと同様な態様で、斜軸ころ軸受８８がボールねじ
２２の更なる反時計方向（ＣＣＷ）回転に抵抗する制動
力を発生する。

【００２４】第１の制動手段４０の場合と全く同様に、
偏心アーム９８即ち支持軸１００の角度位置は、第２の
つめ車８２の非要望の更なる反時計方向（ＣＣＷ）回転
を阻止するためにいずれの無逆転装置、即ち主爪９２或
いは副爪１０４、が作動しているかを示す便利な表示仕
掛けを齎す。とりわけ主爪９２の破損、捩りばね９６の
破損或いはつめ歯９０の脱落のような故障が第２の制動
手段８０に発生したら、ボールねじ２２を反時計方向
（ＣＣＷ）に回転しようとすると偏心アーム９８が図７
（ｃ）に示す位置に動いてその故障が指示される。支持
軸１００によって齎される表示機能を促進し、そしてボ
ールねじロック爪機構を起動するために、本実施例の支
持軸１００はハウジング２０を貫通して延出し、外部か
ら目視可能のボールねじロック爪機構を提供するために
図８（ａ）〜（ｆ）に示されるようにトリガ手段が設け
られている。図８（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、図５
（ａ）〜（ｃ）に示された第１の偏心アーム５８及び支
持軸１００の角度位置に対応している。図８（ｄ）〜
（ｆ）はそれぞれ、図７（ａ）〜（ｃ）に示された第２
の偏心アーム９８及び支持軸１００の角度位置に対応し
ている。好適な実施例において、軸６２と軸１００は、
同一の軸にすることができる。

【００２５】図８（ｃ）に示されるように、ボールねじ
ロック爪１２０は、支持軸１００の半径方向内側に軸線
２４及びピボット点６２を通る半径方向線に沿って位置
するピボット点１２２の回りに、回転するために枢動自
在に支持されている。ロック爪１２０は、概して半径方
向に第１アーム１２４と第２アーム１２６を延出してい
る。第１アーム１２４は、図２に最も良く図示されてい
るように、ボールねじ２２に取り付けられた緩衝機構１
３０から半径方向に延出する舌片１２８に咬合するよう
に構成されている。緩衝機構１３０は粘弾性物質１３２
を有し、ボールねじロック爪１２０の第１アーム１２４
が緩衝機構１３０の舌片１２８に咬合すると粘弾性物質
１３２が揺動してボールねじ２２の時計方向回転を停止
する。ロック爪１２０に作用している捩りばね１３４
は、好ましくはロック爪１２０を偏倚して舌片１２８に
係合せしめる。実施例のアクチュエータ１０において、
ボールねじロック爪１２０と舌片１２８の咬合はアクチ
ュエータ１０の更なる伸長を阻止する。しかしながらロ
ック爪１２０，舌片１２８及びばね１３４は、アクチュ
エータ１０が縮退されうるようにボールねじ２２を反時
計方向に自由に回転させ得るように構成されている。

【００２６】ボールねじ１２０の第２アーム１２６は、
図８（ａ）に示されるように、支持軸１００から延出し
ているトリガ指１３６と組み合う位置に入り込むように
構成されている。特に、第２アーム１２６はそれから軸
方向に延出する三角形ボス１３８を有し、これは副爪６
４，１０４のいずれかが主無逆転機構のいずれかの故障
により作動するようになるときまで支持軸１００から延
出する指１３６に咬合するように構成されている。本発
明の副無逆転機能及びボールねじロック爪１２の前述の
説明と関連づけて図５（ａ）〜（ｃ），図７（ａ）〜
（ｃ）及び図８（ａ），（ｂ），（ｄ），（ｅ）を注意
して見ると理解されるように、２方向性無逆転機能が第
１及び第２の制動手段４０，８０の主爪５２及び９２に
よってそれぞれ齎される限りロック爪１２０は緩衝機構
１３０の舌片１２８との咬合から外れてロックされる。
然し乍ら、副爪６４，１０４のいずれかが、図５（ｃ）
及び図７（ｃ）に関連して説明したように、無逆転機能
を提供しなければならないように主無逆転手段のいずれ
かが故障したら、支持軸１００の指１３６は図８
（ｃ），（ｆ）に示されるようにロック爪１２０を解放
し、これによりボールねじ２２の更なる時計方向回転を
阻止し、そして又アクチュエータ１０の更なる伸長を阻
止する。ボールねじ２２の伸長喪失は、パイロットに着
陸後補修をするように警告する飛行中表示手段を齎すこ
とができる。

【００２７】ロック爪１２０は、支持軸１００のトリガ
爪１３６と同様にハウジング２０の外表面に物理的に位
置決めされている。これらの特徴的部材の位置を観察す
ることにより、補修要員はアクチュエータ１０の無逆転
機能の作動態勢を迅速に確かめることができる。主無逆
転機能が共に適切に作動していると、ロック爪１２０は
図８（ａ），（ｂ），（ｄ）又は（ｅ）に示されるよう
に待機位置にある。ボールねじ２２が時計方向に回転す
ると、トリガ指１３６は図８（ｂ）に示される角度位置
へ回転するがそれ以上は行かない。ボールねじ２２が反
時計方向に回転すると、トリガ指１３６は図８（ｅ）に
示される角度位置へ回転するがそれ以上は行かない。然
し乍ら、第１の制動手段４０又は第２の制動手段８０の
主無逆転機構のいずれかが機能喪失したら、ボールねじ
ロック爪１２０が指１３６によって解放され、機能喪失
の目視可能な表示を容易に提供し保守要員の注意を補修
の必要性に向ける。ボールねじ２２を時計方向（ＣＷ）
に回転させようと試みて、指１３６が図８（ｃ）に示さ
れる角度位置に回転すると、第１の制動手段４０の主無
逆転機構に問題がある。反対に、ボールねじ２２を反時
計方向（ＣＣＷ）に回転させようと試みて（ロック爪１
２０を技術者が一時的に手動で乗り越えさせて）指１３
６が図８（ｆ）に示される角度位置へ回転すると、第２
の制動手段８０の主無逆転機構に問題がある。

【００２８】アクチュエータ１０の正常運転において、
歯車列３６に連絡したモータ３４と大歯車３８とは、第
１の制動手段４０又は第２の制動手段８０のどちらの抵
抗に打ち勝つに十分なトルクを発生し水平安定板１２の
位置決めを行う。特に伸長が指令されれば、モータ３４
はボールねじ２２を時計方向に駆動し、これによりボー
ルナット２８及び可動のハウジング３０を図２の右方へ
動かす。第１の制動手段４０はこの動きに抵抗して望ま
しい系の減衰を発生し、そして第２の制動手段８０は本
質的には不作動である。水平安定板１２の望ましい位置
が得られたら、モータ３４は停止され、第１及び第２の
制動手段４０，８０は前述の２方向の無逆転機能を生ず
る。アクチュエータ１０を縮退させるためには、モータ
３４はボールねじ２２を反時計方向に駆動させ、これに
よりボールナット２８を図２の左方向へ移動させる。第
２の制動手段８０は、縮退中大歯車３８に制動力の形で
減衰を与え、そして第１の制動手段４０は本質的に不作
動であり、ボールネジ２２と共に自由に回転する。然し
乍ら、主無逆転機構のいずれかが機能喪失すれば、副無
逆転機構が直ちに且つ自動的に必要な無逆転機能を生
じ、水平安定板１２の位置についての制御喪失を防止す
る。

【００２９】以上の説明に基づいて、そのままの態様で
広範囲の駆動装置に組み込める非常に望ましい副無逆転
能力を本発明が提供することを当業者は容易に認識する
であろう。提供される基本的な無逆転機能に加えて、当
業者は又、本発明の偏心アームが駆動装置の作動態勢を
表示し、そして本実施例のボールねじロック爪のような
２次的な制御機構をトリガする直截的な手段を提供する
ことも認識するであろう。

【００３０】本明細書中では本発明を特別の実施例及び
使用例に関して説明してあるけれども、当業者は更に、
添付の特許請求の範囲に記載した本発明の精神の範囲内
で他の多くの実施及び使用が可能であることも認識しよ
う。例えば、斜軸ころ軸受４８，８８は、この種の軸受
が提供できる静摩擦係数及び動摩擦係数の間の小さい変
動範囲に基づいて好適に選択された。従来のクラッチ板
やカーボンボタンのような他の形式の摩擦発生装置も又
本発明を実施するに際し利用できる。更に本発明の無逆
転機構は、ボールねじ型のアクチュエータと一緒の使用
に限定されない。それらは、広範囲の他の形式の駆動装
置において使用されるであろう。図８（ａ）〜（ｆ）に
示された機能喪失表示機能は、電気的センサのような他
の手段によっても提供され得る。

【００３１】実施例に記載された特別のボールねじロッ
ク機構は、主として説明の目的で選択された。水平安定
板にとっては、安全な着陸を促進するには図１の位置Ａ
及び位置Ｃによって囲まれた領域に安定板を位置付ける
方が、位置Ａと位置Ｂの間の領域に位置付けるより一般
に好ましい。従って図示の機構は、主無逆転機構の一の
機能喪失に続いて水平安定板を好ましい領域に戻すよう
に駆動するようにし、航空機の着陸にとってより好まし
くないと考えられる位置に向かって安定板を更に駆動す
るのを許さないようにする。本発明の他の実施におい
て、他の配置が好ましいものとなる。従って、添付の特
許請求の範囲の精神及び範囲は、前述し且つ図示された
特別の実施例に限定されるべきでないと理解される。

【図面の簡単な説明】

【図１】飛行機の後尾の水平安定板を駆動するための本
発明によるアクチュエータの実施例の図式的図面であ
り、理解の容易化のため安定板の作動位置及び範囲が誇
張されている。

【図２】図１のアクチュエータの長手軸に沿う断面図で
ある。

【図３】図２のIII−III線に沿う横断面図である。

【図４】図２のIV−IV線に沿う横断面図である。

【図５】図４に示された本発明の実施例の第１の制動手
段の複数の作動位置を示す部分断面図である。

【図６】図２のVI−VI線に沿う横断面図である。

【図７】図６に示された本発明の実施例の第２の制動手
段の複数の作動位置を示す部分断面図である。

【図８】図２のVIII−VIII線に沿う横断面図で、本発明
の実施例のボールねじロック爪及びトリガ機構の複数の
作動位置を示す図である。

【符号の説明】

１０ アクチュエータ １２ 水平安定板 ２０ ハウジング ２２ ボールねじ ２４ 軸線 ２６ 穴明き耳部材 ２８ ボールナット ３０ ハウジング ３４ ＡＣモータ ３６ 歯車列 ３８ 大歯車 ４０ 第１の制動手段 ４２ 第１のつめ車 ４４ ラジアルジャーナル軸受 ４６ スラスト軸受 ４８ 斜軸ころ軸受 ５０ つめ歯 ５１ 先端 ５２ 主爪 ５６ 捩りばね ５８ 第１の偏心アーム ６０ 凹み ６２ ピボット点 ６４ 副爪 ６６ ピボット点 ６８ 先端 ７０ 捩りばね ７２ 壁 ８０ 第２の制動手段 ８２ 第２のつめ車 ８４ ラジアル軸受 ８６ スラスト軸受 ８８ 斜軸ころ軸受 ９０ つめ歯 ９１ 先端 ９２ 主爪 ９６ 捩りばね ９８ 第２の偏心アーム １００ 支持軸 １０４ 副爪 １０８ 先端 １１０ 捩りばね １１２ 壁 １２０ ロック爪 １２２ ピボット点 １２４ 第１アーム １２６ 第２アーム １２８ 舌片 １３０ 緩衝機構 １３２ 粘弾性物質 １３４ 捩りばね １３６ 指 １３８ 三角形ボス

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原動機を作動的に被駆動負荷に連結する
   駆動装置において、無逆転装置が、 軸線の回りに回転自在であり、前記駆動装置の内部で前
   記原動機又は前記負荷の動きによって回転されるように
   連結されている軸と、 前記軸線の回りの一方向への前記軸の回転に抵抗を与え
   る第１の制動手段とを有し、 前記第１の制動手段は、前記軸の前記一方向への回転に
   抵抗を与える主無逆転手段及び副無逆転手段を共に有
   し、前記副無逆転手段は前記一方向への回転に抵抗を与
   える前記主無逆転手段の機能喪失の後に続いてのみ前記
   一方向への回転に抵抗を与える駆動装置。
2. 【請求項２】 前記第１の制動手段の前記主無逆転手段
   の機能喪失を示す表示手段を更に有している請求項１記
   載の駆動装置。
3. 【請求項３】 更に前記軸線回りの反対方向への前記軸
   の回転に抵抗を与える第２の制動手段を有し、 前記第２の制動手段は、前記軸の前記反対方向への回転
   に抵抗を与える主無逆転手段及び副無逆転手段を共に有
   し、前記副無逆転手段は、前記反対方向への回転に抵抗
   を与える前記第２の制動手段の前記主無逆転手段の機能
   喪失の後に続いてのみ前記反対方向への回転に抵抗を与
   える請求項１記載の駆動装置。
4. 【請求項４】 前記第１の制動手段又は前記第２の制動
   手段のいずれかの主無逆転手段の機能喪失を示す表示手
   段を更に有する請求項３記載の駆動装置。
5. 【請求項５】 前記第１の制動手段又は前記第２の制動
   手段のいずれかの主無逆転手段の機能喪失に引き続い
   て、第１の方向に向かう前記負荷の更なる動きに対して
   前記駆動装置をロックするが、前記第１の制動手段又は
   前記第２の制動手段のいずれかの主無逆転手段の機能喪
   失に引き続いて、前記原動機が前記負荷を前記第２の方
   向へ動かし続けることを許容するロック手段を更に有す
   る請求項４記載の駆動装置。
6. 【請求項６】 前記第１の制動手段又は前記第２の制動
   手段のいずれかの主無逆転手段の機能喪失に引き続いて
   自動的に起動されるように前記第１及び第２の制動手段
   の副無逆転手段に前記ロック手段が作動的に連結されて
   いる請求項５記載の駆動装置。
7. 【請求項７】 前記無逆転装置が前記軸の周りにハウジ
   ングを有し、 前記軸が軸方向外面を有し、そして前記第１の制動手段
   が前記軸を囲んで同軸的に且つ前記軸の前記軸方向外面
   に隣接し、前記軸から独立して前記軸線回りに前記軸線
   に垂直な回転面内で回転し得るように支持されたつめ車
   であって、前記軸線の回りに円周方向の列を成す複数の
   つめ歯を外表面に有し、更に前記軸の前記軸方向外面に
   臨むように配置された軸方向面を有する前記つめ車、 前記つめ車の前記軸方向面と前記軸の前記軸方向外面と
   の間に同軸と同つめ車との間の相対運動に抵抗を与える
   ために作動自在に設けられた摩擦発生手段、 前記軸の回りに前記一方向に前記つめ車を自由に回転せ
   しめるが、前記つめ歯に咬合して前記軸の回りに前記つ
   め車が前記反対方向へ回転するのを阻止するように前記
   ハウジングに作動可能なように取着された主爪手段、及
   び前記軸の回りに前記一方向に前記つめ車を自由に回転
   せしめるが、前記反対方向への前記つめ車の回転を阻止
   する前記主爪手段の機能喪失に続いて前記つめ歯に咬合
   して前記軸の回りに前記つめ車が前記反対方向への回転
   するのを阻止するように前記ハウジングに作動可能なよ
   うに取着された副爪手段であって、前記反対方向への前
   記つめ車の回転を阻止する前記主爪手段の機能喪失に続
   く前記反対方向への前記回転を阻止するようにのみ作動
   される前記副爪手段を有している請求項１記載の駆動装
   置。
8. 【請求項８】 前記副爪手段が、 前記軸線を通って概して垂直に且つ半径方向に延びる線
   に沿って位置決めされたピボット点の回りに、前記つめ
   車の回転面に平行な面内で第１及び第２の角度位置の間
   で角運動が可能なように枢動自在に支持された一端を有
   する偏心アーム、 前記偏心アームの先端に枢動自在に
   取り付けられた第１端を有する副爪であって、前記つめ
   車が前記反対方向に回転しているときに前記つめ歯に咬
   合し、且つ前記つめ車が前記一方向に回転しているとき
   に前記つめ歯に咬合することなく同つめ歯を乗り越える
   ように構成されている先端を有する前記副爪、及び前記
   副爪の前記つめ車との咬合の結果前記偏心アームへ、前
   記ハウジング内へ伝達される反作用力により前記第２の
   角度位置を越える前記偏心アームの角回転を阻止し、そ
   の結果前記反対方向への更なる回転に対して前記つめ車
   をロックする停止手段を有する請求項７記載の駆動装
   置。
9. 【請求項９】 更に前記爪を押して前記つめ歯に接触さ
   せるばね手段を有する請求項８記載の駆動装置。
10. 【請求項１０】 前記無逆転装置が前記軸の周りにハウ
    ジングを有し、 前記軸が軸方向外面を有し、そして前記第２の制動手段
    が前記軸を囲んで同軸的に且つ前記軸の前記軸方向外面
    に隣接し、前記軸から独立して前記軸線回りに前記軸線
    に垂直な回転面内で回転し得るように支持されたつめ車
    であって、前記軸線の回りの円周方向列を成す複数のつ
    め歯を外表面に有し、更に前記軸の前記軸方向外面に臨
    むように配置された軸方向面を有する前記つめ車、 前記つめ車の前記軸方向面と前記軸の前記軸方向外面と
    の間に同軸と同つめ車との間の相対運動に抵抗を与える
    ために作動自在に設けられた摩擦発生手段、 前記軸線の回りに前記反対方向に前記つめ車を自由に回
    転せしめるが、前記つめ歯に咬合して前記軸線の回りに
    前記つめ車が前記一方向へ回転するのを阻止するように
    前記ハウジングに作動可能なように取着された主爪手
    段、及び前記軸線の回りに前記反対方向に前記つめ車を
    自由に回転せしめるが、前記反対方向への前記つめ車の
    回転を阻止する前記主爪手段の機能喪失に続いて前記つ
    め歯に咬合して前記軸線の回りに前記つめ車が前記一方
    向へ回転するのを阻止するように前記ハウジングに作動
    可能なように取着された副爪手段であって、前記一方向
    への前記つめ車の回転を阻止する前記主爪手段の機能喪
    失に続く前記一方向への前記回転を阻止するようにのみ
    作動される前記副爪手段を有している請求項３記載の駆
    動装置。
11. 【請求項１１】 前記副爪手段が、 前記軸線を通って概して垂直に且つ半径方向に延びる線
    に沿って位置決めされたピボット点の回りに、前記つめ
    車の回転面に平行な面内で第１及び第２の角度位置の間
    で角運動が可能なように枢動自在に支持された一端を有
    する偏心アーム、 前記偏心アームの先端に枢動自在に
    取り付けられた第１端を有する副爪であって、前記つめ
    車が前記一方向に回転しているときに前記つめ歯に咬合
    し、且つ前記つめ車が前記反対方向に回転しているとき
    に前記つめ歯に咬合することなく同つめ歯を乗り越える
    ように構成されている先端を有する前記副爪、及び前記
    副爪の前記つめ車との咬合の結果前記偏心アームへ、前
    記ハウジング内へ伝達される反作用力により前記第２の
    角度位置を越える前記偏心アームの角回転を阻止し、そ
    の結果前記一方向への更なる回転に対して前記つめ車を
    ロックする停止手段を有する請求項１０記載の駆動装
    置。
12. 【請求項１２】 更に前記爪を押して前記つめ歯に接触
    させるばね手段を有する請求項１１記載の駆動装置。
13. 【請求項１３】 ハウジング、 前記ハウジング内に軸線の回りに時計方向及び反時計方
    向の双方向に回転するように支持された軸、 前記軸線の回りの前記時計方向への前記軸の回転に抵抗
    を与える第１の制動手段、及び前記軸線の回りの前記反
    時計方向への前記軸の回転に抵抗を与える第２の制動手
    段を有し、 前記第１及び第２の制動手段はそれぞれ、 前記軸線の回りに前記軸とは独立して回転するように支
    持され、つめ歯を有するつめ車、 前記つめ車を一方向へ自由に回転せしめるが、前記つめ
    歯に咬合して反対方向への前記つめ車の更なる回転を阻
    止するように前記ハウジングと前記つめ車との間に連結
    されている主爪手段、及び副爪手段を有し、同副爪手段
    は前記軸線を通って概して垂直に且つ半径方向に延びる
    線に沿って位置決めされたピボット点の回りに、前記つ
    め車の回転面に平行な面内で第１及び第２の角度位置の
    間で角運動が可能なように枢動自在に支持された一端を
    有する偏心アーム、 前記偏心アームの先端に枢動自在
    に取り付けられた第１端を有する副爪であって、前記つ
    め車が前記反対方向に回転しているときに前記つめ歯に
    咬合し、且つ前記つめ車が前記一方向に回転していると
    きに前記つめ歯に咬合することなく同つめ歯を乗り越え
    るように構成されている先端を有する前記副爪、及び前
    記副爪の前記つめ車との咬合の結果前記偏心アームへ、
    前記ハウジング内へ伝達される反作用力により前記第２
    の角度位置を越える前記偏心アームの角回転を阻止し、
    その結果前記一方向への更なる回転に対して前記つめ車
    をロックする停止手段を有している無逆転装置。
14. 【請求項１４】 更に前記爪を押して前記つめ歯に接触
    させるばね手段を有する請求項１３記載の無逆転装置。
15. 【請求項１５】 前記主爪手段の機能喪失の表示器とし
    て前記偏心アームの角度位置を感知し伝達する表示手段
    を更に有する請求項１３記載の無逆転装置。
16. 【請求項１６】 前記主爪手段の機能喪失に引き続い
    て、一方向への回転に対して前記軸をロックする手段を
    更に有し、前記ロックする手段は前記偏心アームの一の
    角度位置を感知しこれによって起動されるように連結さ
    れている請求項１３記載の無逆転装置。
17. 【請求項１７】 可動の制御翼面と同制御翼面を動かす
    ために作動自在に連結されたアクチュエータを有する飛
    行機において、前記アクチュエータは、 前記制御翼面の前記飛行機に関する一方向への運動に抵
    抗を与える第１の制動手段と、 前記制御翼面の前記飛行機に関する反対方向への運動に
    抵抗を与える第２の制動手段とを有し、 前記第１の制動手段は前記一方向への前記制御翼面の前
    記運動に対して抵抗を与える主無逆転手段及び副無逆転
    手段を有し、前記副無逆転手段は、前記一方向への前記
    運動に対して抵抗を与える前記主無逆転手段の機能喪失
    に引き続く前記一方向への運動に対してのみ抵抗を与え
    るようになっており、 前記第２の制動手段は前記反対方向への前記制御翼面の
    前記運動に対して抵抗を与える主無逆転手段及び副無逆
    転手段を有し、前記副無逆転手段は、前記反対方向への
    前記運動に対して抵抗を与える前記主無逆転手段の機能
    喪失に引き続く前記反対方向への運動に対してのみ抵抗
    を与えるようになっている、 飛行機。
18. 【請求項１８】 前記第１の制動手段又は前記第２の制
    動手段の少なくとも一つが軸線の回りに回転するように
    軸受されたつめ車を有し、 前記第１の制動手段又は前記第２の制動手段の少なくと
    も一つの前記副無逆転手段が、 前記軸線を通って概して垂直に且つ半径方向に延びる線
    に沿って位置決めされたピボット点の回りに、前記つめ
    車の回転面に平行な面内で第１及び第２の角度位置の間
    で角運動が可能なように枢動自在に支持された一端を有
    する偏心アーム、 前記偏心アームの先端に枢動自在に
    取り付けられた第１端を有する副爪であって、前記つめ
    車が前記反対方向に回転しているときに前記つめ歯に咬
    合し、且つ前記つめ車が前記一方向に回転しているとき
    に前記つめ歯に咬合することなく同つめ歯を乗り越える
    ように構成されている先端を有する前記副爪、及び前記
    副爪の前記つめ車との咬合の結果前記偏心アームへ、前
    記ハウジング内へ伝達される反作用力により前記第２の
    角度位置を越える前記偏心アームの角回転を阻止し、そ
    の結果前記反対方向への更なる回転に対して前記つめ車
    をロックする停止手段を有する請求項１７記載の飛行
    機。
19. 【請求項１９】 前記主無逆転手段の機能喪失の表示器
    として前記偏心アームの角度位置を感知し伝達する表示
    手段を更に有する請求項１８記載の飛行機。
20. 【請求項２０】 前記主無逆転手段の機能喪失に引き続
    いて、一方向への前記制御翼面の運動に対して前記アク
    チュエータをロックする手段を更に有し、前記偏心アー
    ムの角度位置を感知しこれによって起動されるように前
    記ロックする手段が連結されている請求項１８記載の飛
    行機。