JPS61500869A - 歯車回転作動器の損傷検出装置 - 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】 歯車回転作動器の損傷検出装置 技術分野 この発明は損傷検出装置、特に歯車回転作動器の出力段階間に使用される様な機 構に関するもの゛である。

損傷検出装置は航空機飛行制御パネルの位置決めのために使用されるような歯車 回転作動器の出方段階間の損傷を検出したり、損傷が起ったときのパネル内の一 層の偶然な負荷を防止したり或は航空機の連続した操縦を許しつ＼操縦者に損傷 を報らせる損傷信号を発信するよう作動器を停止するか制動すべく作動できる。

背景技術 Ｆ−１６，Ｆ−１８戦闘機の様な航空機は先端縁フラップの位置決めのための多 段歯車回転作動器を用いている。この種の多段歯車回転作動器は、固有の損傷状 態が検出されなければ、航空機の飛行制御パネルを歯車回転作動器は、遊星歯車 組が各段にある多段出力をもって構成されている。各遊星歯車組は固定リング歯 車と、パネルに連結されたリング歯車とを有する。

積極的に検出されない固有の損傷状態は、遊星歯車組の壊れた太陽歯車や、隣接 の遊星歯車組を連結する入力駆動軸にもとづいている。この損傷は、パネルを駆 動できる残りの出力段が制御されるパネルを介して残シの出力段を逆駆動するた めに検出が困鼎である。これは支持するよう設計されていないパネルに負荷をも この発明の主な特長は、軽量で低価格であり、作動器の・・ウジング内に取付け られることにより周囲から保護でき、正常作動中は負荷がか＼らず、従って損傷 検出機構の停止損傷が起ることのない歯車回転作動器に使用する損傷検出装置を 提供することにある。

特に、損傷検出装置は２つの状態のいずれかに作動するよう異った構成にするこ とができ、その１つの状態は歯車回転作動器への駆動入力を停止または駆動入力 を制動するようにして作動を停止するか、或は損傷を感知して信号を航空機の操 縦室に送って損傷が起ったことを操縦者に知らせるようにできる。これは飛行を 続げろよう操縦者に選択を与え、飛行の完了の後に地上にて歯車回転作動器を検 査させる。

この発明の別の特長は、各出力段が遊星歯車組を有し、１つの出力段に損傷があ るときに遊星、歯車組の部材間に不整列ができ、損傷を指示するようこの不整列 が感知されるようになった歯車回転作動器の出力股間の損傷検出装置を提供する ことにある。推奨実施伊Ｉにおいて、航空機の制御パネルに連結された出力段の リング歯車間の不整列よりも、出力段の駆動の損傷ておける遊星歯車軸間の相対 運動がより大きいので、隣接遊星歯車組の遊星歯車軸間の相対運動が感知される 。

従って、遊星歯車組の太陽歯車の損傷にもとづく隣接出力リング歯車間の小さな 出力不一致誤差は、損傷を感知するための比較的簡単軽量で安価な傳造り使用が 可能である隣接遊星歯車軸間の比較的大きな相対運動と誤差にもとづいている。

この発明の目的は、動力源から駆動される一組の遊星歯車と、動力源以外の共通 の可動部材の作動により駆動される部材を有した他の組の遊星歯車とにもとづく 遊星歯車の隣接の、組の部材間の相対運動を感知する装置を備えた、出力段全部 よシ小さな駆動によシ駆動されるときに僅かに変形できる共通の可動部材に連結 された多出力段を、駆動するよう動力源から通常駆動される多数組の遊星歯車を 用いる歯車回転作動器の損傷を検出する損傷検出装置を提供給することにある。

図面の簡単な説明 第１因は損傷検出装置の一実施例を有する歯車回転作動器の一部を破断した斜視 図、 第２図はこの発明の第２の実施例を示す歯車回転作動器の中央垂直断面図、 第３図はこの発明の第３の実施例の歯車回転作動器の中央垂直断面部分図、 第４図は第３図の４−４線に沿った断面図、第５図はこの発明の第４の実施例を 実施した歯車回転作動器の中央垂直断面部分図、 第６図は第５図の６−６線に沿った断面図、第７図は第１図に示されるこの発明 の実施例の垂直断面部分図である。

発明を実施するための最良の形態 損傷検出装置をもった歯車回転作動器の第１の実施例が第１図および第７図に示 される。

作動器は一連の相対的に回転可能な環状・・ウジング部材から戎ろハウジングを 有しており、これら一連の・・ウジング部材は航空機のフレーム部材の様な固定 部材に固着されており、また・・ウジング部材は前縁フラップの様な航空機の主 または二次飛行制御面に連結可能な出力段を交互に形成している。特に、ノーウ ジング部材１０，１２，１４．１６は夫々ブラケット１８，２０，２２゜２４を 有し、これらブラケットには航空機の固定されたフレーム部材にブラケットを固 着すべく固着部材が通ることができる孔２５が設げられている。第１図に示され る様に１多段出力段は数が３つで、前縁フラップの様な航空機の主飛行制御面と することができるパネル３８にブラケットを固着する固着部材が通る孔３７が設 げられた一体的なブラケットＳ２，５４゜５６を有するハウジング部材２６，２ ８．３０によって形成されている。ハウジング部材の関係は第２゛、７図：Ｃも 示されている。出力段は、固定されたノーウジング部材１４．１６に対して出力 段ハウジング部材３０を回動可能に取付ける軸受３９．４０を有した軸受装置に よって固定のハウジング部材に対して回動可能で結され、パネル３８を動かすべ く低速高トルク出力を設げている。この駆動伝達は１つヴつ各出力段に関連した 複数の遊星歯車組の使用により達成され、最良の駆動が第１図と、この発明の第 ２の実施例を示す第２図とに示されている。ハウジングの構造と遊星歯車組は全 ての実施例において基本的に同じである。

嘔動釉４２は歯車回転作動器を通って延びておシ、図示される軸と同一軸心の別 の歯車ｏｏＶｘＰｌ：動器の駆動軸と連結できるＪ主入力遊星歯車組は、固一定 のハウジング部材１０の内部に固着された内リング歯車４５と噛合う遊星歯車４ ４と噛合う太陽歯車４３を駆動軸４３上に有する。遊星歯車４４は、駆動軸４２ を囲む管状の入力軸４７と一体のキャリヤ４６に＠転回能に取付けられている。

この入力軸４７は入力軸４７に固着された一連の太陽歯車４８．４９．５０を有 する。

太陽歯車４８は、ブラケット３２を介してパネル３８に連結されるハウジング部 材２６のリング歯車５３と噛合う主遊星歯車５２と噛合う。主遊星歯車５２と関 連して共通の遊星歯車軸５４上に別の２但の遊星歯車がある。第１の組の遊星歯 車５５は固定のリング歯車４５と噛合い、第２の組の遊星歯車５６は固定のハウ ジング部材１２のす／グ歯車５７と噛合う。

主遊星歯車と別の祖の遊星歯車５５．５６の間に位置された支持リング６０．６ １は遊星歯車軸５４の整列を維持する。入力軸４７によつ、て駆動されることに よシ太陽歯車４８の回転で遊星歯車５２０回転を生じ、遊星歯車は固定のリング 歯車４５．５７と噛合う遊星歯車５５．５６によって制御されるように入力軸４ ７　′に対して回転前進し、これによシリング歯車５５はパネル３８を動かすべ く関連したハウジング部材２６とブラケット３２を回動するようなす。

太陽歯車４９を有した出力段は同じ様に構成されており、可動のハウジング部材 ２８のリング歯車６５と噛合う主遊星歯車６４と２組の遊星歯車６６．６７とを 有し、遊星歯１１６６はリング歯車５７と噛合い、遊星歯車６７は固定のハウジ ング部材１４のリング歯車６８と噛合う。支持リング７０．７１は遊星歯車軸ま た、太陽歯車５０を有した出力段も同じ様に構成されている。太陽歯車５０は遊 星歯車軸７６の複数個の遊星歯車７５と噛合い、遊星歯車７５は可動のハウジン グ部材３０のリング歯車７７と噛合う。遊里歯車軸７６は遊星歯車８０．８１の 組を有し、遊星歯車８０はリング歯車６８と噛合い、遊星歯車８１は固定の７・ ウジング部材１６のリング歯車８２と噛合う。支持リング８！＋、８４は遊星歯 車軸７６の整列を設ける。

パネル５８が動かされるときには、駆動軸４２は動力渾から回転され、入力軸４ ７と遊星歯車組の回転で可動・・ウジング部材２６．２８．５０の回転、従って パネル３８の作動を生じるようなす。壊れた太陽歯車り入力股間の入力軸４７の 倣損にもとづく損傷状態を有するようにできる。この様な損傷（マ、まだ駆動さ れている１つ以上の出力段がパネル６８の作動を生じ、入力軸から駆動されてい ない出力段がパネル３８を介して逆駆動されるために、検出が困難でらる。これ は、一般的には支持するよう設計されていないためにパネル内に負荷を導き、パ ネル内に幾らかの変形や屈曲をもたらす。特に、第２図に示される様に太陽歯車 ４８が歌損したとすれば、グラケラ）３４．３６を有した出力段はパネル３８を 動かすように作用できる。しかし、ブラケット５２を有した出力段は遊星歯車組 を介して駆動されず、従って大きな負荷がパネル３８にプラタン）５４．３６の 処で作用し、パネルの損傷の原因となるよう十分な応力がパネルに生じるので、 これによってブラケット３２がグラタン）、３４．３６に対して競らかな動きを なす。パネルの連続した屈曲は破損ｆ損傷を導き出すようにできる。

歯車回転作動器は説明される様に当業者によって一役的で、損傷を検出するよう 関連した損傷検出装置の幾つかの実施例が以下に説明されよう。

損傷検出装置は２つの基本的原理のいずれか１つにて作動できる。１つの原理、 −１、歯Ｉのつまりか制動の設定のハずれかによって歯車回転作動器を介して駆 動を停止することである。別の原理：・ま、損傷を惑矧して信号を航空機操縦室 に送って操縦者に損傷が起ったことを報らせ、従って操縦者が飛行を続けるか歯 車回転作動器を地上で検査するかを運択させることでろる。

歯車回転作動器を介して駆動を停止するこの発明の実施例が第１．３，４．７図 に示され、操縦者に信号が送られる実施例が第２．５．６図に示される実施例に 示されている。

第２図を参照するに、遊星歯車組の遊星歯車軸と関連したボールランプ検出装置 によって損傷が検出される。整列された遊星歯車軸５４，７２．７６は整列され 、遊星歯車８２に対して作用し保持部材９１により固定のハウジング部材１６内 の所要位置に保持されたベレビルばね９０によって互に向い合いに押圧されてい る。

ペンピルばね９０は整列した遊星歯車＠５４，７２゜７６を互いに向い合いに押 圧し、遊星歯車５５を、保持部材９２によってベレビルばね９０の（／ｆね力に 抗して保持する。遊星歯車軸５４．７２は、相対した傾斜ランプ９５．９６を投 げる座ぐり穴を隣接端部に有し、ボール９７が載座されている。−役に、−組の 遊星歯車組に９個の遊星歯車軸がちり、従って遊星歯車軸の端部に形成されたラ ンプに関連した９個のボール９７がちる。同様に、一連のボール９８が遊星歯車 軸７２゜７６０隣接端部のランプ９９．９９ａと関連している。

入力軸４７から１つの遊星歯車組を介した駆動装置の損傷に先に説明した損傷が 起因するときに、この損傷は損傷した遊星歯車組の遊星歯車軸と関連したボール ・ランプ機構によって感知される。特に、パネル３８と連結したブラケット３２ に関連した遊星歯車組に損傷があるとすれば、ブラケット！ｉ４．３６に関連し た遊星歯車組を介して正常駆動をなし、リング歯車５５．６５と遊星歯車軸５４ ．７２の間の相対的な動きによるブラケット３４に対するブラケット３２の動き にパネル３８の異常負荷がもとづいている。この相対的な動きは、ベレビルばね ９ｏの押圧に対し間を分難すべく押圧する遊星歯車軸５４．７２の端部のラング の十分な着座位置から移動するボール９７にもとづく、この動きは、損傷が生じ たことを操縦者に報らせる航空機操縦室の表示装置に延びるマイクロスイッチを 作動できるリンク９９ｂにより検知される遊星歯車軸７６を右方に押す。

説明した損傷が生じたときに、ゴ接の遊星歯車軸５４．７２が比較的大きく差動 回転する。出力段リング歯車５５．６５間の不整列は済凄遊星歯車軸にて数倍に 倍化される。従って、小出力不整列誤差のために、比較的大きな誤差が隣接遊星 歯車軸間に生じられる。

この実施例の変形は、駆動軸４２と作動器ハウジング間のディスクブレーキを作 用するよう分離する力を用いるようなす。

遊星歯車組の遊星歯車軸が第２図の実施例に示される様に整列するよう設計され ない場合には、第５，６図の実施例に示される様な講成を用いる゛ようできる。

第５図はに２図に示されると同様な歯車回転作動器の右手端部の概要図で、同じ 部分には同じ符号が付けられている。第５図にて、隣接の遊星歯車組の遼゛星歯 車軸７２．７６は軸方向整列にて示され、従ってボールランプ機構のボールは整 列した遊星歯車軸の座ぐり穴によシ形成されるラングと直接協同できない。入力 軸４７と中央開口にてゆるく嵌合するディスクの形の環状のボールキャリヤ１０ ０は隣接の遊星歯車組の各組の間に位置され、遊星歯車軸７２．７６の座ぐり穴 と整列してボール１０３，１０４を着崖するよう協同するランプ１０１，１０２ が対向面に設げられている。先に述べた様に損傷が生じるときに、損傷を感知す るようランプの十分な着座位置から動くボールにもとづいて遊星歯車軸７２．７ ６が相対的に差動口伝運動し、マイクロスイッチ９６を作動すべくリンク９５を 介して感知される隣接の遊星歯車組に分離する力が得られる。

この発明の２つの実施例は歯車回転作動器を介した駆動の中断を投げる。１つの 実施例は駆動の停止を設げるもので、この実施例が第１．７図に示されている。

第７図は実施例を示すよう第１，２図に説明されるような基本的な歯車回転作動 器を示し、比較可能な構造は同じ符号が付けられる。

この実施例にて、ペンビルばね９０は用いられず、保持部材＋１、Ｏｉ’ｉ遊星 歯車徂闇に一定の聞漏を推持するよう歯車回転作動器の他端部にて先知述べた保 持部材９２と協同するよう遊星歯車８１と係合する。ピン１１５ば２つの隣接の 整列した遊星歯車軸間に延びている。第７図に示される様に、遊星歯車軸７２． ７６の・隣接端部はピン１１５の長さ方向の一部を保持するよう十分て深い溝が 投げられる。他の遊星歯車組に対する遊星歯車組の１つの損傷の発生において、 遊星歯車軸間の相対運動がピンの傾斜によって感知され、ピンは作動器を停止す るよう遊星歯車軸間の固定された連結を形成する。ピン１１５は遊星歯車軸５４ 　、７２間に配置される。

歯車回転作動器の駆動を停止するこの発明の第２の実施例が第５，４図に示され 、先の実施例に説明したと同深な部分には同一符号がつげられる。

この実施例にて、遊星歯車組の遊星歯車軸が保持部材９２，１１０間に保持され る。損傷検出装置は、入力軸４７を取囲み遊星歯車軸７６の端部に形成された開 口１２４内を案内される１つの面から延びる一連のピン１２１を有する環状ボー ルキャリヤ１２０を有する。

ボールキャリヤ１２００対向側には一連のランプ１２２があってランプを形成す る遊星歯車軸７２０座ぐり穴と、ランプ内に着座した一連のボール１２３とに整 列している。遊星歯車軸７２．７６間の相対運動にもとづく遊星歯車組の１つに 対して損傷が生じれば、右方に１司ってボールキャリヤ１２０を押工する分離す る力を得るようランプの上を外方にボール１２３が動き、ピン１２１は開口１２ ４内を動く。

ポールキャリヤ１２０は、駆動軸４２に固着されたディスクブレーキ１３１と関 連した回転ディスク１３０゜５に連結されたブツシュロッド１３０と関連してい る。

ブツシュロッド１３０のプラケヅト１３２はポールキャリヤ１２０と協同し、こ れによってポールキャリヤの動きがブツシュロッドに伝達される。ボール１２３ におけるように第３図に見られる如く右方に向ってポールキャリヤ１２０に作用 される動きはダッシュロッド１３０の動性を生じる。ブツシュウッド１３０の動 きは、作動器ハウジング１３０．６と駆動軸４２間のディスクブレーキ１３１を 作動する回転デ゛イスクに作用する。他方、ブツシュロッド１５０は、駆動の停 止の外に航空機操縦室に信号を送るのであればスイッチを作動できろ。他の実施 例の説明から明らかな様に、他の遊星歯車組間に投げられてダッシュロッド１３ ０に連結された同深なポールキャリヤがある。

図示されていないが、遊星歯車組の１つの遊星歯車軸と関連しているだけの２つ の遊星歯車組の隣接の遊星歯車軸間にボールを配置することによって歯車回転作 動器を停止するようでき、これによって遊星歯車軸に相対的な動きがあるときに 、遊星支持リング６０゜６１の様な遊星支持リングを作動するようなし、作動器 を停止する。

以上から、歯車回転作動器の出力股間の損傷を検出すべく損″Ｉｊ検出装置の幾 つかの実施例が説明されているのが明らかであろう。損傷検出装置は正常作動の 間はいかな負荷も伝えず、従って損傷検出装置の停止損傷が起らない。損傷検出 装置は軽量であり、これは航空壜装備知協同するときに重要であり、且つ歯車回 転作動器に加えて安価でちる。損傷検出装置は歯車回転作動器の出力段間の相対 的動きを検知し、もし検出されなければパネルが損失されて航空機の制御の損失 の原因となる点（Ｃまでパネルを彼方させてしまう航空機制御パネルの長い何の 設計もしない負荷を避ける。

手続補正書（ガへン 昭和６１年　１月２７日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．全ての出力段よう少ない駆動により動かされるときに僅かに変形できる共通 の可動部材に連結された多段の出力段を駆動するよう動力源から普遍駆動される 多数の組の遊星歯車を用いる歯車回転作動器の損傷を検出する損傷検出装置にお いて、動力源から駆動される一組の遊星歯車と、動力源以外の共通の可動部材の 動きにより駆動される部材を有した別の組の遊星歯車とにもとづく隣接の組の遊 星歯車の部材間の相対的な動きを感知する装置を備えた損傷検出装置。 ２．遊星歯車組は各々少なくとも１つの遊星歯車軸を有し、相対的動きを感知す る装置は遊星歯車車軸間の相対的動きを感知するようになつた請求の範囲第１項 記載の損傷検出装置。 ３．感知装置は、連続した相対的動きに対して遊星歯車を停止する装置を有して いる請求の範囲第１項記載の損傷検出装置。 ４．感知装置は損傷を指示するようスイツチを作動する請求の範囲第１項記載の 損傷検出装置。 ５．動力源に関連したブレーキと、ブレーキを作動すべく感知装置に応答する装 置とを有する請求の範囲第１項記載の損傷検出装置。 ６．各遊星歯車組は、相対的に可動な部材である遊星歯車軸と、隣接の遊星歯車 組の遊星歯車軸を互に向い合いに押圧する装置とを有し、感知装置は相対的な動 きが生じたときに押圧装置に対して作用する力を作用するよう作動できるボール およびランプを有している請求の範囲第１項記載の損傷検出装置。 ７．隣接の遊星歯車組の遊星歯車軸は軸方向に整列しており、ランプ機構は遊星 歯車軸の端部に形成されたランプを有し、ボールがランプ間に配置されている請 求の範囲第６項記載の損傷検出装置。．８．隣接の遊星歯車組の遊星歯車軸が軸 方向に整列してなく、複数個の遊星歯車軸の端部に形成されたボールランプと、 隣接の遊星歯車組間に設けられていてボールランプ内の係合自在な複数個のボー ルを有するボールキヤリヤを備えた請求の範囲第６項記載の損傷検出装置。 ９．可動部材を動かすべく低速高トルク駆動出力に高速低トルク駆動入力を変換 する歯車回転作動器の損傷検出装置において、 駆動入力軸、駆動入力軸に連結された太陽歯車と、可動部材に連結された回転可 能なリング歯車と、太陽歯車および回転可能なリング歯車間に係合された主遊星 歯車並びに主遊星歯車の両側にあつて回転可能なリング歯車に固定のリング歯車 を交互に係合する一対の遊星歯車を有する複数個の遊星歯車軸とを夫々有する複 数個の間隔を置いた遊星歯車組、遊星歯車組の１つに対し駆動入力の損傷を感知 する装置、 を備え、これによつて駆動入力軸の回転が、固定のリング歯車に沿つて前進する 遊星歯車軸と共に可動部材の作動を生じるようになつた損傷検出装置。 １０．損傷を感知する装置は固定のリング歯車に沿つて前進するときに遊星歯車 軸間の相対的な動きを感知するようになつた請求の範囲第９項記載の損傷検出装 置。 １１．感知装置は連続した相対的な動きに対して遊星歯車軸を停止する装置を有 している請求の範囲第１０項記載の損傷検出装置。 １２．停止装置は、隣接の遊星歯車軸の端部間に延びるピンと、ピンの端部を受 ける各軸の溝とを有している請求の範囲第１１項記載の損傷検出装置。 １３．隣接の遊星歯車組の遊星歯車軸を互に向い合いに押圧する装置を有し、感 知装置相対的な動きが生じたときに押圧装置に対して作用する力を作用するよう 作動できるボールおよびランプ機構を有している請求の範囲第１０項記載の損傷 装置。 １４．隣接の遊星歯車組の遊星歯車軸は軸方向に整列し、ランプ機構は遊星歯車 軸の端部に形成されたランプとランプの間に位置されるボールとを有している請 求の範囲第１３項記載の損傷検出装置。 １５．隣接の遊星歯車組の遊星歯車軸が軸方向に整列してなく、複数個の遊星歯 車軸の端部に形成されたボールランプと、隣接の遊星歯車組間にあつてボールラ ンプ内に係合自在な複数個のボールとを有している請求の範囲第１３項記載の損 傷検出装置。 １６．感知装置は損傷を指示するようスイツチを作動する請求の範囲第９項記載 の損傷検出装置。 １７．駆動入力軸と関連したブレーキと、ブレーキを作動すべく感知装置に応答 する装置とを有している請求の範囲第９項記載の損傷検出装置。 １８．損傷が生じたときに感知装置にり作動される装置と、プツシユロツドおよ びプツシユロツドが延びる太陽歯車の細長い開口を有し感知装置から作動装置に 損傷信号を伝達する装置を有している請求の範囲第９項記載の損傷検出装置。 １９．駆動入力軸、幾つかの屈曲を有する共通の可動部材に対する複数個の駆動 出力連結部を有する駆動機構の損傷検出装置にかいて、 駆動入力軸に夫々連結され且つ可動部材に別個に連結された複数個の駆動系、 他の駆動系が駆動入力軸から可動部材に駆動を伝達するよう作動するときに１つ の駆動系の構造的損傷を感知する装置、 を備えている損傷検出装置。