JPS592662B2 - アンチスキツド回路を有する車輪付乗物のブレ−キ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 従来、アンチスキッド装置に関する非常に多くの形式が
航空機工業及び輸送機工業で知られている。

特にこの種の装置は高速、短距離制動、大きな慣性及び
人間の生命が関連する航空機に使用するのが最も望まし
い。

従って、はとんどの商業用及び軍用の航空機は、いかな
る状況に対しても、ブレーキ作用が最適になることを保
証するアンチスキッド装置を現在備えている。

この装置は、最も有効なブレーキ作用か、ブレーキ使用
を初期のスキッド状態について駆使するこさによって得
られるという前提の上で作動する。

大きなスキッドが生ずると、大部分の装置内のブレーキ
圧力を完全に一挙に減圧し、アンチスキッド装置の制御
によりブレーキ圧力を再び与える前に、車輪の回転速度
が元の滑走路速度まで戻れるようにする。

一般に現在知られている装置はフェイルセーフ装置と呼
ばれるものを備え、これにより、アンチスキッド装置が
ブレーキ圧力を予め設定した限界（例えば２秒）を超え
る期間完全に減圧するという場合に、この状態は装置の
故障と関連があるので、ブレーキの制御をその航空機の
パイロットに完全に戻すようになっている。

既知の装置において、パイロットへのブレーキ操作の返
還はアンチスキッド装置をすべて解除し、それ以後ブレ
ーキ圧力はすべてパイロットの制御下に入いる。

不幸にして、ブレーキ作用の制御がパイロットへ戻った
とき、パイロットによるブレーキペダルの踏み込みの度
合いは（それ迄はアンチスキッド装置が行なっていた）
乗物に対するほとんど全ブレーキ力容量を表わす。

スキッド、パンク、タイヤ破損及び人間の生命に対する
危険が一般に結果として生ずる。

更に、乗物の車輪のハイドロプレーン現象（ａｑｕａｐ
ｌａｎ ｉ’ｎｇ ）又は他の極めて障害となる滑走路
状態も装置の故障と判断されるアンチスキッド装置の完
全減圧出力を引き起こさせることがある。

しかし、現在のフェイルセーフ装置について、一度び取
り除ｂ１れたアンチスキッド装置のはたらきはハイドロ
プレーン現象又は障害となる滑走路状態が終った後でも
ブレーキ装置に復旧されない。

従って、前述の障害となる状態又はアンチスキッド回路
の故障のいずれかによって、全ブレーキの制御がパイロ
ットへ瞬間的でさえ戻ることがないアンチスキッド装置
のための故障警告及び停４Ｆ装置を提供することが本発
明の一つの目的である。

本発明の他のり的は、アンチスキッド装置において障害
となる動作の特定の期間だけ作動を解除するが、満足な
一定の状態ののち作動を回復できる前記アンチスキッド
装置のための故障警告及び停止装置を提供することであ
る。

本発明の他の目的は、アンチスキッド装置の動作はその
状況下において、初歩のアンチスキッド装置によって注
意深Ｘ監視され、補足されるアンチスキッド装置のため
の故障警告及び停止装置を提供することである。

本発明の他の目的は、アンチスキッド装置のある種の不
良動作が、ブレーキの固着、タイヤのパンク又は破損、
又１ま人命の危険と・；ハう固有の危険なしに迅速に打
ち消されるアンチスキッド装置のための故障警告及び停
止装置を提供することである。

本発明の別の目的は、パイロットへＩＦ常なアンチスキ
ッド装置の作動の停止を直ちに知らせるアンチスキッド
装置のための故障警告及び停止装置を提供することであ
る。

本発明の更に別の目的は、作動が信頼性高く正確であり
、製造が高価でなく、従来のアンチスキッド装置に容易
に適合でき、また入手できる部品で簡単に製造されるア
ンチスキッド装置のための故障警告及び停止装置を提供
することである。

詳細な説明が進むに従って明らかになるこれらの目的及
びその他の目的は、車輪が回転しない状態を表示するア
ンチスキッド信号を作り、又車輪のアンチスキッド弁へ
アンチスキッド信号を与えるための、乗物の車輪と連携
して作動するアンチスキッド回路を有する車輪付乗物の
改揶が、アンチスキッド回路へ接続され、アンチスキッ
ド信号が特定の時間だけ特定の値を超えたとき出力信号
を出す比較装置、パルス発生装置、及び前記パルス発生
器とアンチスキッド回路の間に接続され、前記出力信号
を受は同時にアンチスキッド回路をアンチスキッド弁か
ら切り離したとき、アンチスキッド弁をパルス発生器と
接続するため、前記比較装置によって制御されるスイッ
チ回路とから構成されることによって達成される。

本発明の目的及び構造を完全に理解するため、以下の詳
細な説明と添付図面を参照する必要がある。

ここで本発明はアンチスキッド装置を備えた２個の車輪
を有する乗物に関して説明されるが、本発明の教示はそ
のような車輪を何個も有する乗物に対しても同等に適用
できることは理解されるであろう。

しかし、本発明の必要性は、着陸時に制動される僅か２
個又は４個の車’ｆｉ１ｍのみを有する軍隊で使用され
るような小型航空機に対して最も重大であることが知ら
れている。

そのよ・うな乗物について、１個の車輪のブレーキ故障
はブレーキ作用が２５パーセントから５０パーセント低
下するので、そのような状態は容認できない。

しかし、たとえば、８個の車輪を有する乗物について、
１個の車輪のブレーキ作用の欠如はブレーキ作用を僅か
１２％だけ低下させるだけで、本発明に関する回路及び
費用の増加を必要としない容認できる状況であることが
理解される。

いかなる事象においても、本発明の教示は何個の車輪を
有する乗物に対しても同等に適用することができる。

図面を参照するさ、アンチスキッド装置のための故障警
告及びその停止装置が数字１０によって概括的に示され
ていることがわかる。

比較器として利用されている演算増幅器１２は、説明の
ため示されている８ボルトに設定さくｔた標準電圧１５
へ接続された負の入力端子を持っている。

増幅器１２の正の入力端子は抵抗１６〜２０を経て接地
標準へ接続されている。

当該技術において良く知られているスカットスイッチ（
５ｑｕａｔ ） ２２は、航空機が飛行中は回路１０の
作動を停止させる目的で、増幅器１２の正入力端子の抵
抗１６．１８間へ接続され、スイッチ２２は図示された
位置にある。

着陸してスイッチ２２が抵抗１６．１８間の接続点を接
地標準から解放すると、回路は作動状態になる。

そのとき、信号はアンチスキッド装置２３からダイオー
ド２４．２６を経て増幅器１２の正入力端子へ与えられ
る。

これらのアンチスギラド信号は、ブレーキに対してアン
チスキッド制御を与えるため、リレー４４の接点を経て
アンチスキッド弁２５へも与えられる。

アンチスキッド装置２３は２車輪の乗物について示され
ているので、各車輪に対し１個の計２出力を持っている
。

スキッド、ハイドロプレーン又は類似の現象のいずれか
のために、航空機の車輪のいずれかが非回転状態に入る
と、その車輪と連携しているアンチスキッド装置２３の
出力は高電圧になる。

電源１５は装置２３によって非回転作動のために作られ
る高電圧出力より僅か低いスレッシホルトに設定される
。

それでそのような状態が起こると、正入力端子の電圧は
負入力端子の電圧よりも大きくなるので、増幅器１２の
出力は高い状態に切り換わる。

そうすると、コンデンサ３０は抵抗２８を通して充電さ
れ始め、この充電が電子源３５によって決定されるスレ
ッシホルトに達すると、演算増幅器３６の出力も状態を
転換する。

しかし、コンデンサ３０のそのような変化が起こる前に
アンチスキッド装置２３からの減圧信号が現われ、増幅
器１２の出力は再び低電位に復帰し、コンデンサ３０は
ダイオード３８を経て直ちに放電するはずである。

従って、素子２８．３０及び３８から構成されている回
路はタイミング回路としてはたらき、比較器として接続
されている増幅器３６の出力は圧力放出信号が一定時間
だけアンチスキッド装置２３から送られていない限り切
り変わらない。

この時間間隔は、アンチスキッド装置２３が故障したと
みなされる以前に減圧信号が存在できる最大時間を基に
した設計基準として選ばれる。

コンデンサ３０が電圧源３５によって設定された電圧ま
で充電されたとき、抵抗３２を経て増１＠器３６の負犬
カヘ与えられた正電圧は、増幅器出力を低電圧に切換え
る。

増幅器３６の出力は抵抗４０を経てトランジスタ４２の
ベースへ与えられる。

リレー４４は励磁源４５とトランジスタ４２のコレクタ
の間に接続されている。

アンチスキッド装置２３の正常作動の間、増幅器３６の
正出力はトランジスタ４２を導通状態にし、リレー４４
の接点は図示された位置で保持される。

リレー７０は照明灯を制御するためにある。

そのリレーは、装置が作動状態にあることをパイロット
へ表示するため励磁源４５から励磁される。

増幅器３６から、減圧信号が異常に長い時間存在してい
ることを示す負出力を受取ると、トランジスタ４２は遮
断され、リレー４４は非励磁状態となり接点は図示され
た位置と反対の開放位置へ切換わる。

アンチスキッド装置２３からの信号がアンチスキッド弁
２５から切り離され正常アンチスキッド装置が制御スキ
ッドの開弁作動状態にするこさがわかる。

同様に、照明リレー７０が非励磁となり、パイロットへ
可視表示を与えるために照明を点灯させる。

非励磁とそれによるリレー４４の切換えにより、電源４
７からの電圧はマルチバイブレーク回路４８へ与えられ
、それを作動させる。

この回路は技術的に変わったものではなく、演算増幅器
５０から構成され、その出力は抵抗５４．５６及びダイ
オード５８を経て負入力へ、又抵抗６４を経て正入力へ
帰還されている。

負入力はコンデンサ５２へも接続されている。

当該技術に精通した人達によって容易に理解されるよう
に、ダイオード５８は抵抗５６を経て増幅器５０の正及
び負の出力サイクルｔこおける電流の流れをそれぞれ可
能及び禁止するので、５２〜５８の素子はマルチバイブ
レーク４８の出力のテ′ニーティーサイクルとｏｎ−ｏ
ｆｆ比を決定する。

コンデンサ５２及び抵抗５４，５６の値によって正及び
負の時定数を適当に選ぶことにより、所望のデユーティ
−サイクルが容易に得られる。

増幅器５０の瞬間的切換え動作を行わせるための増幅器
５０の正入力の適当なバイアス変化及びジッター除去の
ため、抵抗６０〜６４が標準的方法で示されているよう
に接続されている。

当該技術に精通した人達によって容易に理解されるよう
に、帰還抵抗６４は増幅器５０の正入力のバイアス変化
をもたらすヒステリシス効果のはたらきをする。

素子５２〜５８の作動と関連するこのバイアス変化は、
マルチバイブレーク４８のデユーティ−サイクルを制御
する。

マルチバイブレーク４８の出力はトランジスタ６６のベ
ースへ与えられ、それはリレー４４の非励磁によりアン
チスキッド弁２５へ信号を供給する。

トランジスタ６６（これは適当な駆動信号を作るために
設けられている）からの出力信号は一般に６８に示され
ているような形のもので、そのパルス６９は完全減圧信
号の振幅と等しい振幅の接地電位７１の上に作られる。

この波形６８はブレーキ圧の完全減圧を断続的にさせる
ようにアンチスキッド弁２５へ与えられる。

アンチスキッド装置２３がアンチスキッド弁２５から切
換わるとき、ブレーキ制御はパイロットの手にあること
はもちろん理解されるであろう。

しかし、アンチスキッド弁へ供給される波形６８は基本
的アンチスキッド装置として作動するようにブレーキ圧
の断続的減圧をさせることによりパイロット操作にオー
バーライドする。

従って、あわてているパイロット又は障害状態の滑走路
上で航空機のブレーキ操作をしようとするパイロットは
パイロット自身ｐこよるブレーキ操作を事実上続けてい
る間でもアンチスキッド制御源が供給される。

信号６８が航空機の型によって変わり、その周波数が、
回路１０が関係する主車輪の共振周波数と異なる周波数
でなければならないことは理解されるであろう。

しかし、約２５パーセントのデユーティ−サイクルの波
形６８において放出信号６９は約０．１秒の長さがあり
、０．３秒だけ間隔がある。

パルス６９によるブレーキ圧の周期的減圧はパイロット
が感覚で感じる″まど航空機に影響を与えるので、パイ
ロットは正常アンチスキッド装置、及アンチスキッド弁
２５へのマルチバイブレーク４８の適用の故障に直ちに
気づくことが容易に理解できるであろう。

従って、たとえパイラントがリレー７０による照明の点
灯に気がつかなくても、パイロットは航空機を通して実
現される物理的感じによってブレーキ状態に容易に気づ
くであろう。

アンチスキッド装置２３の出力は、その出力の１つ又は
両方から明示される減圧信号が電源１５によって制御さ
れるスレッシホルト以下に下がり、増幅器１２．３６が
再び状態を切換え、トランジスタ４２が再び導通し、従
ってリレー４４の接点が図示されている位置に復帰する
正常作動に戻ることが本発明の独特な特徴である。

このような作動はマルチバイブレークのはたらきを停止
させ、再び正常アンチスキッド信号をアンチスキッド弁
２５へ与える。

従って、一旦アンチスキツド装置が外観上故障すると、
アンチスキッド回路が再び適当に作動するや否や、航空
機のブレーキ操作を正常アンチスキッド装置へ戻すこき
は本発明の能力範囲である。

本発明の教示に関して選ばれた極性及び個々の電圧は、
個々のアンチスキッド装置によって、それと連携する回
路を有するので相違するであろう。

従って、本発明の基本的論題からの多くのいかなる変形
も、この一部であり特許請求の範囲内である。

特許法に従って本発明の最良の方式及び好ましい実施例
のみが示され詳細に説明されているが、本発明はそれに
よって制限されるものではない。

従って、本発明の真の範囲と幅の適用に関しては特許請
求の範囲を参照すべきである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の好ましい実施例の回路概要図である。 図にお６）て１０はアンチスキッド装置のための故障警
告装置及びその停止装置、１２は演算増幅器、１５は基
準電圧、２２は航空機が地上にあるか空中にあるかによ
って切換わるスカットスイッチ、２３はアンチスキッド
装置からのアンチスキッド信号、２５はアンチスキッド
弁、３５はスレッシホルト電圧を設定する電源、３６は
演算増幅器、４４はリレーソレノイドで通常は励磁され
接点は図示の状態、４２は前記リレーのソレノイドを励
磁又は非励磁させるスイッチングトランジスタ、４５は
前記ソレノイド励磁用電源、４８はマルチバイブレーク
、４７は前記マルチバイブレーク作動用電源、５０は演
算増幅器、５２〜５８は前記マルチバイブレークのデユ
ーティ−サイクルを決定する素子、６６は駆動用トラン
ジスタ、６８は前記１駆動用トランジスタの出力波形、
６９は最大放出信号の振幅、７１は接地電位、７０は照
明リレー及び照明灯である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車輪のスキッド作動を表わす信号を作り、アンチス
   キッド弁へアンチスキッド信号を与えるための、乗物の
   車輪と連携して作動するアンチスキッド回路を有する車
   輪付乗物のブレーキ装置であって、その改善が、 前記アンチスキッド回路へ接続され、前記アンチスキッ
   ド信号を受け、もしアンチスキッド信号が既定値を超え
   た場合に第１の信号を作る第１の回路装置、 前記第１の回路装置へ接続され、前記第１の信号によっ
   て制御され、前記アンチスキッド信号が前記アンチスキ
   ッド弁へ与えられるのを阻Ｉトする第２の回路装置、お
   よび、 前記第２の回路装置へ接続され、その装置によって制御
   され、前記アンチスキッド信号が前記アンチスキッド弁
   へ与えられるのが阻止されるときアンチスキッド弁へ脈
   動信号を与える第３の回路装置から構成される前記ブレ
   ーキ装置。 ２、特許請求の範囲第１項のブレーキ装置において、前
   記第１の回路装置が前記アンチスキッド信号がある一定
   期間前記既定値を超えるまで前記第１の信号を阻止する
   ためのタイミング回路装置を有する前記ブレーキ装置。 ３ 特許請求の範囲第１項のブレーキ装置において、前
   記第１の回路装置が遅延回路と相互接続された比較装置
   を有する前記ブレーキ装置。 ４ 特許請求の範囲第１項のブレーキ装置において、前
   記第２の回路装置が電気−機械的リレーを有する前記ブ
   レーキ装置。 ５ 特許請求の範囲第１項のブレーキ装置において、前
   記第３の回路装置がマルチバイブレークを有する前記ブ
   レーキ装置。 ６ 特許請求の範囲第５項のブレーキ装置において、前
   記マルチバイブレークが前記第２の回路装置によって作
   動させられる前記ブレーキ装置。 ７ 特許請求の範囲第１項のブレーキ装置において、前
   記アンチスキッド弁への前記アンチスキッド信号の印加
   の阻止を目視表示させるための、前記第２の回路装置に
   接続された装置を更に有する前記ブレーキ装置。