(57)【要約】      （修正有）【課題】輸送機関用システムを輸送機関の主構造に動作可能に固定する装置及び方法を提供する。【解決手段】装置１０は、駆動要素１２を主構造Ｐに対して回転動作させる駆動ユニット１１を有する。装置１０は、第１の回転軸Ａ１を介して、駆動要素１２に回転する態様で連結され、第２の回転軸Ａ２を介して、主構造Ｐに対して回転する態様で取り付けられる第１の支持要素Ｓ１を有する。装置１０は、支持要素Ｓ１に回転する態様で連結された第２の支持要素Ｓ２と、第３の回転軸Ａ３を介して、主構造Ｐに対して回転する態様で取り付けられた第１の連結要素Ｌ１２とを有する。連結要素Ｌ１２は、第４の回転軸Ａ４を介して支持要素Ｓ２に回転する態様で連結される。支持要素Ｓ２は、第５の回転軸Ａ５を介して、支持要素Ｓ１に回転する態様で連結され、支持要素Ｓ１は、回転軸Ａ２のまわりでの動作時に、支持要素Ｓ２と異なる回転速度で動作可能である。【選択図】図１
2020066423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
輸送機関用システムを輸送機関の主構造に動作可能に固定する装置であって、
駆動要素を前記主構造に対して回転動作させるように設計された駆動ユニットと、
第１の回転軸を介して、前記駆動要素に回転する態様で連結された第１の支持要素であって、
前記第１の支持要素は、第２の回転軸を介して、前記輸送機関の前記主構造に対して回転する態様で取り付けられる第１の支持要素と、
前記第１の支持要素に回転する態様で連結された第２の支持要素と、
第３の回転軸を介して、前記輸送機関の前記主構造に対して回転する態様で取り付けられた第１の連結要素であって、
前記第１の連結要素は、第４の回転軸を介して、前記第２の支持要素に回転する態様で連結される第１の連結要素と、
を有し、
前記第２の支持要素は、第５の回転軸を介して、前記第１の支持要素に回転する態様で連結され、前記第５の回転軸は、前記第４の回転軸から離間し、したがって、前記第１の支持要素の前記第２の回転軸のまわりでの動作時に、前記第１の支持要素は、前記第２の支持要素の回転速度と異なる回転速度で動作可能である、装置。
【請求項２】
前記輸送機関用システムは、航空機のエーロフォイルの後縁フラップシステムを有する航空機用システムである、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１の支持要素に固定され、前記第１の支持要素と共に動作可能な第１の後縁フラップセグメントと、
前記第２の支持要素に固定され、前記第２の支持要素と共に動作可能な第２の後縁フラップセグメントと、
を有する、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記駆動ユニットは、前記主構造に対する前記駆動要素の回転動作を引き起こすように設計されたピストンエンジンを有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記第１の連結要素は第１のアクチュエータを有し、前記第１のアクチュエータは、前記第２の支持要素の前記回転速度に対して、前記第１の支持要素の前記回転速度を適応させるために、前記第１の連結要素の長さを変えるように設計される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記第２の支持要素に回転する態様で連結された第３の支持要素と、
第６の回転軸を介して、前記第１の支持要素に対して回転する態様で取り付けられた第２の連結要素と、
を有し、
前記第２の連結要素は、第７の回転軸を介して、前記第３の支持要素に回転する態様で連結され、
前記第３の支持要素は、第８の回転軸を介して、前記第２の支持要素に対して回転する態様で連結され、前記第８の回転軸は、前記第７の回転軸から離間し、したがって、前記第２の支持要素の前記第５の回転軸のまわりでの動作時に、前記第２の支持要素は、前記第３の支持要素の回転速度と異なる回転速度で動作可能である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記第３の支持要素に固定され、前記第３の支持要素と共に動作可能な第３の後縁フラップセグメントを有する、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記第１の支持要素は、第１の長手伸長方向を有し、前記第２の回転軸は、前記第１の長手伸長方向に沿って前記第５の回転軸から離間し、且つ／又は
前記第２の支持要素は、第２の長手伸長方向を有し、前記第５の回転軸は、前記第２の長手伸長方向に沿って前記第８の回転軸から離間する、請求項６又は７に記載の装置。
【請求項９】
前記第２の連結要素は、第２のアクチュエータを有し、前記第２のアクチュエータは、前記第３の支持要素の前記回転速度に対して、前記第２の支持要素の前記回転速度を適応させるために、前記第２の連結要素の長さを変えるように設計される、請求項６〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
航空機のエーロフォイルの後縁フラップシステムを前記航空機の主構造に固定する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置の使用。
【請求項１１】
輸送機関用システムを輸送機関の主構造に動作可能に固定する方法であって、
駆動要素を前記輸送機関の前記主構造に対して回転可能に固定することと、
第１の回転軸を介して、第１の支持要素を前記駆動要素に回転する態様で連結することと、
第２の回転軸を介して、前記第１の支持要素を前記輸送機関の前記主構造に対して回転する態様で取り付けることと、
第２の支持要素を前記第１の支持要素に回転する態様で連結することと、
第３の回転軸を介して、第１の連結要素を前記輸送機関の前記主構造に対して回転する態様で取り付けることと、
第４の回転軸を介して、前記第１の連結要素を前記第２の支持要素に回転する態様で連結することと、
第５の回転軸を介して、前記第２の支持要素を前記第１の支持要素に回転する態様で連結することであって、前記第５の回転軸は、前記第４の回転軸から離間し、したがって、前記第１の支持要素の前記第２の回転軸のまわりでの動作時に、前記第１の支持要素は、前記第２の支持要素の回転速度と異なる回転速度で動作可能であることと、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、輸送機関の主構造要素への輸送機関用システムの固定に関する。特に、本発明は、輸送機関用システムを輸送機関の主構造に動作可能に固定する装置と、航空機のエーロフォイルの後縁フラップシステムを航空機の主構造に固定する、かかる装置の使用とに関する。さらに、本発明は、輸送機関用システムを輸送機関の主構造に動作可能に固定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近では、輸送機関構成要素、例えば、制御構成要素を輸送機関又は輸送機関の主構造に固定する様々な技術が公知である。この場合に、特に、機械式システムが使用されるが、この機械式システムは、大きな空間を必要とすることが多く、したがって、多くの使用目的に適さないか、又は、例えば、抗力が大きくなる、若しくは重量が増えるなどの欠点をもたらす。これは、特に、構成要素の流体的に良好な構成と、全体寸法が小さいことと、軽量であることとが非常に重要である自動車工学、航空宇宙工学、又は船舶工学などの用途の領域に影響を及ぼす。
【０００３】
（特許文献１）は、外装要素、アクチュエータ、及びねじれ要素を有する、流れ分布を形成するためのモーフィング後縁装置を開示している。外装要素は、後縁領域の流れ分布面に延び、補強領域内に負荷導入点を含むように構成される。外装要素は、負荷導入点にほぼ垂直に配置された剛性要素をさらに含み、負荷導入点、補強領域、及び剛性要素は、外装要素に組み込まれる。
【０００４】
（特許文献２）は、航空機の翼用の後縁フラップシステムを開示しており、翼は翼構造を有し、後縁フラップシステムは、後縁フラップ、ガイドレール、支持体、及び駆動装置を有する。駆動装置は、後縁フラップを翼構造に対して動作させるように設計される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１６／００４７２４６Ａ１号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第２  ８８６  ４５１Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、様々な輸送機関の状態への輸送機関用システムの適応性を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、独立請求項の対象によって達成される。例示的な実施形態は、従属請求項及び下記の説明から明らかになる。
【０００８】
本発明の一態様によれば、装置は、輸送機関用システムを輸送機関の主構造に動作可能に固定するように仕様を定められる。装置は、駆動要素を主構造に対して回転動作させるように設計された駆動ユニットを有する。さらに、装置は、第１の回転軸を介して駆動要素に回転する態様で連結された第１の支持要素を有する。第１の支持要素は、第２の回転軸を介して、輸送機関の主構造に対して回転する態様で取り付けられる。装置は、回転する態様で第１の支持装置に連結された第２の支持要素と、第３の回転軸を介して、輸送機関の主構造に対して回転する態様で取り付けられた第１の連結要素とをさらに有する。この場合に、第１の連結要素は、第４の回転軸を介して、第２の支持要素に回転する態様で連結される。第２の支持要素は、第５の回転軸を介して、第１の支持要素に回転する態様で連結され、第５の回転軸は、第４の回転軸から離間し、したがって、第１の支持要素の第２の回転軸のまわりでの動作時に、第１の支持要素は、第２の支持要素の回転速度と異なる回転速度で動作可能である。
【０００９】
言い換えると、装置は運動系を形成し、この運動系において、２つの固定軸と２つの可動軸との間で力が確実に作用することで、制御された回転動作が生じる。この場合に、第１の支持要素は、駆動ユニットによって駆動され、第１の支持要素は、軸のまわりに回転可能に、すなわち、第２の回転軸のまわりに回転可能に取り付けられ、第２の回転軸は、空間に不動に配置され、例えば、輸送機関の主構造に不動に固定される。連結要素も同様に、第１の端部で軸のまわりに回転可能に、すなわち、第３の回転軸のまわりに回転可能に取り付けられ、第３の回転軸は、空間に不動に配置され、例えば、輸送機関の主構造に不動に固定される。第３の回転軸は、第２の回転軸、すなわち、第１の支持要素の軸から特定の距離を有することができる。連結要素は、第２の端部で軸、すなわち、第４の回転軸のまわりに回転可能に取り付けられ、第４の回転軸は、第２の支持要素に固定して配置され、第５の回転軸から特定の距離を有し、第５の回転軸は、第１の支持要素の第２の支持要素への回転可能な連結を規定する。したがって、第２の支持要素は、第１の支持要素に対して不動に配置された第５の回転軸のまわりに回転可能なように、第１の支持要素に実際に取り付けられる。
【００１０】
ここで、第１の支持要素が回転する態様で駆動されると、第１の支持要素は、空間内で、すなわち、主構造の周囲で第１の支持要素の軸のまわりに回転する。結果として、第２の支持要素の特定の回転も生じ、前記回転は、構成要素の幾何学形状と、回転軸の配置と、連結要素の位置及び長さとに直接依存する。このシステムは、要望に応じて拡張することができる。例示的な装置が、図の説明でより正確に説明される。
【００１１】
本発明による装置では、極端に低い全体高さで、輸送機関用システムを輸送機関の主構造に動作可能に固定することが可能である。そのような装置が、フラップシステムを輸送機関の主構造に、例えば、後縁フラップシステムを航空機のエーロフォイルに動作可能に固定するために使用される場合に、異なる偏向挙動を両側で、すなわち、２つの方向で得ることができ、空気力学的境界層を最適化することができる。さらに、セグメント数と、駆動列と、高さ、幅、及び長さなどの寸法との拡張性が、様々な輸送機関構成への適応性にプラスの効果を及ぼす。例えば、輸送機関用システムの可動部間のギャップは、必要に応じて適応することができ、偏向セグメント数は増やすことができるので、より変形自在性のあるパネリング（ｍｏｒｅ  ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐａｎｅｌｌｉｎｇ）が可能になる。
【００１２】
輸送機関用システムを輸送機関の主構造に動作可能に固定する装置は、フラップシステムを輸送機関の主構造に動作可能に固定する装置とすることができる。この場合に、フラップシステムは、流れ誘導構成要素、すなわち、輸送機関の尾翼又は方向舵とすることができる。例えば、フラップシステムは、船舶の方向舵、航空機の方向舵或いは昇降舵、又は航空機の方向舵ユニット或いは昇降舵ユニットである。しかし、フラップシステムは、道路車両のフラップシステムとすることもでき、例えば、可動スポイラなどの形態を取ることができる。
【００１３】
駆動ユニットは、モータ、例えば、電気モータ、サーボモータ、又は内燃機関とすることができる。駆動ユニットは、輸送機関の主構造に固定して配置することも、又は主構造に対して回転する態様で取り付けることもできる。ともかく、駆動ユニットによって、駆動要素、例えば、駆動リンク機構又は駆動ロッドを主構造に対して回転動作させることができる。駆動ロッドは、第１の端部で主構造に不動に固定させることができ、主構造に不動に固定された回転軸のまわりの回転動作を実行することができる。
【００１４】
さらに、装置は、第１の支持要素を有し、第１の支持要素は、細長い形状を有することができ、第１の支持要素の長手軸に沿って延びることができる。第１の支持要素の第１の端部において、第１の支持要素は、主構造に固定して配置することができる第２の回転軸のまわりに動作可能に取り付けることができる。第１の支持要素の第２の端部において、第１の支持要素は、第５の回転軸を用いて、第２の支持要素に回転する態様で連結することができる。
【００１５】
第１の支持要素は、第１の回転軸を用いて駆動要素又は駆動ロッドに回転する態様でさらに連結される。第１の回転軸は、特に、主構造に不動に固定されるのではなくて、第２の回転軸のまわりに回転可能に配置され、第２の回転軸は、主構造に不動に固定され、一方、第１の支持要素は、第２の回転軸を介して、輸送機関の主構造に対して回転する態様で取り付けられる。
【００１６】
装置は、第２の支持要素をさらに有し、第２の支持要素は、細長い形状を有することができ、第２の支持要素の長手軸に沿って延びることができる。第２の支持要素の第１の端部において、第２の支持要素は、第１の支持要素に固定して配置することができる第５の回転軸のまわりに動作可能に取り付けられる。第２の支持要素の第２の端部において、第２の支持要素は、第８の回転軸を用いて、第３の支持要素に回転する態様で連結することができる。
【００１７】
第１の連結要素は、同様に細長い形状を有することができ、連結要素の長手軸に沿って延びることができる。連結要素の第１の端部において、連結要素は、第３の回転軸によって、輸送機関の主構造に対して回転する態様で取り付けられ、第３の回転軸は、特に、主構造に固定して配置される。第１の連結要素は、連結要素の第２の端部で、第４の回転軸を介して第２の支持要素に回転する態様で連結される。一方、第４の回転軸は、第２の支持要素に固定して配置することができるが、第１の支持要素に対して第５の回転軸のまわりに回転動作可能である。
【００１８】
ここで、第２の支持要素は、第１の支持要素の第２の回転軸のまわりでの動作時に、第１の支持要素が、第２の支持要素の回転速度と異なる回転速度で動作可能であるように、第５の回転軸を介して、第１の支持要素に回転する態様で連結される。
【００１９】
この場合に、第１の支持要素の動作、すなわち、回転は、駆動ユニットによって、駆動要素を介して引き起こすことができる。第１の支持要素と第２の支持要素との回転速度が異なることで得ることができる効果は、第１の支持要素の動作時に、第２の支持要素の長手軸と主構造の長手軸との間の偏角が、第１の支持要素の長手軸と主構造の長手軸との間の偏角よりも常に大きいことである。言い換えると、これは、主構造に対する第２の支持要素の回転動作は、主構造に対する第１の支持要素の回転動作よりも常に大きいことを意味する。これは、要望に応じて続けることができ、したがって、例えば、主構造に対する第３の支持要素の回転動作は、主構造に対する第２の支持要素の回転動作よりも常に大きく、さらに主構造に対する第１の支持要素の回転動作よりも常に大きい。この関係は、図の説明でさらに明らかになる。
【００２０】
支持要素及び連結要素、さらには駆動要素も、剛性又は可撓性の材料から形成することができる。さらに、アルミニウム、鋼、プラスチック、炭素繊維強化プラスチック、ガラス繊維強化プラスチックなどの材料、又は前記材料の組み合わせを装置のこれらの構成要素に使用することができる。
【００２１】
本発明の一実施形態によれば、輸送機関用システムは、航空機のエーロフォイルの後縁フラップシステムを有する航空機用システムである。
【００２２】
装置は、個々の支持要素の偏向が互いに異なるようにし、前記偏向は、特に、それぞれの用途に合わせて調整される。さらに、後縁フラップシステムのフラップセグメントの両側、すなわち、２つの方向での異なる偏向挙動を得ることができ、空気力学的境界層を最適化することができる。
【００２３】
本発明の一実施形態によれば、装置は、第１の支持要素に固定又は締結され、第１の支持要素と共に動作可能な第１の後縁フラップセグメントをさらに有する。それに代えて、又はそれに加えて、装置は、第２の支持要素に固定又は締結され、第２の支持要素と共に動作可能な第２の後縁フラップセグメントを有する。
【００２４】
なお、個々のセグメントは、それぞれ支持要素の一体部品とすることもできることを留意されたい。後縁フラップシステムは、特に、空気力学的面セグメントの形態の平面状セグメントとして設計することができる。本発明による装置は、任意の所望の数量のそのようなセグメントを設けることを可能にし、高さ、幅、及び長さは、様々な輸送機関構成に合わせることができる。個々のセグメントは、可撓性とすることもでき、したがって、後縁フラップセグメントの整列は、「モーフィング」と称されるものによって調整可能である。さらに、本発明による装置は、輸送機関用システムの可動部間のギャップが、必要に応じて適応するのを可能にし、偏向セグメント数を増やすことで、より変形自在性のあるパネリングが可能になる。個々の後縁フラップセグメントは、それらの対応する支持要素と共に偏向又は回転すると規定することができる。
【００２５】
本発明の一実施形態によれば、駆動ユニットは、主構造に対する駆動要素の回転動作を引き起こすように設計されたピストンエンジンを有する。
【００２６】
ピストンエンジンは、ピストンの動作を用いて、駆動要素、すなわち、駆動ロッドの並進動作を引き起こすことができ、一方、駆動要素を主構造に回転可能に取り付け、第１の支持要素に回転可能に連結したために、駆動要素の並進移動により、駆動要素自体が回転動作する。
【００２７】
本発明の一実施形態によれば、連結要素は第１のアクチュエータを有し、この第１のアクチュエータは、第２の支持要素の回転速度に対して、第１の支持要素の回転速度を適応させるために、第１の連結要素の長さを変えるように設計される。
【００２８】
これは、第２の支持要素の回転又は回転速度が、装置の個々の構成要素の配置及び幾何学形状だけで決まり得るのではなくて、例えば、第１及び／又は第２の連結要素の長さを変えることで、さもなければ、第１及び／又は第２の支持要素の長さを変えることで、能動的な影響を及ぼすことができることを意味する。特に、第１のアクチュエータは、第１の連結要素の長さを調整することができる。第１の連結要素の長さの変化速度も、第１のアクチュエータによって調整することができる。結果として、第１の支持要素の回転速度は、さらなる調整パラメータを用いて、第２の支持要素の回転速度に対して正確に変えられ、調整され、適応することができる。同様に、第１及び第２の支持要素も共に、支持要素の長さ、特に、長さの変化速度を正確に変え、調整し、適応させることができるアクチュエータを有することができる。
【００２９】
本発明の一実施形態によれば、装置は、第２の支持要素に回転する態様で連結された第３の支持要素を有する。さらに、装置は、第６の回転軸を介して、第１の支持要素に対して回転する態様で取り付けられた第２の連結要素を有する。第２の連結要素は、第７の回転軸を介して、第３の支持要素に回転する態様で連結される。第３の支持要素は、第８の回転軸を介して、第２の支持要素に回転する態様で連結され、第８の回転軸は、第７の回転軸から離間し、したがって、第２の支持要素の第５の回転軸のまわりでの動作時に、第２の支持要素は、第３の支持要素の回転速度と異なる回転速度で動作可能である。
【００３０】
したがって、本発明による装置は、任意の数量の支持要素を用いて続けて拡張することができ、構造的な観点でのさらなる要素の配置は、常に第２の支持要素と第３の支持要素との間の連結と同様になされる。
【００３１】
本発明の一実施形態によれば、装置は、第３の支持要素に固定又は締結され、第３の支持要素と共に動作可能な第３の後縁フラップセグメントを有する。
【００３２】
特に、支持要素に連結される任意の数量の後縁フラップセグメントを設けることができ、これは、後縁フラップシステムの変形自在性及び適応性をさらに高める。
【００３３】
本発明の一実施形態によれば、第１の支持要素は、第１の長手伸長方向を有し、第２の回転軸は、この第１の長手伸長方向に沿って第５の回転軸から離間する。それに代えて、又はそれに加えて、第２の支持要素は、第２の長手伸長方向を有し、第５の回転軸は、この第２の長手伸長方向に沿って第８の回転軸から離間する。
【００３４】
第１の支持要素と第２の支持要素との回転速度が異なることを用いて、第１の長手伸長方向と第２の長手伸長方向との間の角度、ひいては、さらに、第１及び第２の支持要素に固定された第１の後縁フラップセグメントと第２の後縁フラップセグメントとの間の角度を変えることができる。したがって、個々の支持要素の回転速度は、支持要素のそれぞれの長手伸長方向の長さを変える、それぞれに設けられたアクチュエータによってさらに影響を受けることができる。
【００３５】
本発明の一実施形態によれば、第２の連結要素は第２のアクチュエータを有し、この第２のアクチュエータは、第３の支持要素の回転速度に対して、第２の支持要素の回転速度を適応させるために、第２の連結要素の長さを変えるように設計される。
【００３６】
これは、第３の支持要素の回転又は回転速度が、装置の個々の構成要素の配置及び幾何学形状だけで決まり得るのではなくて、例えば、第２の連結要素の長さを変えることによっても、能動的な影響を及ぼすことができることを意味する。特に、第２のアクチュエータは、第２の連結要素の長さを調整することができる。この場合に、長さの変化速度も、第２のアクチュエータによって調整することができる。結果として、第３の支持要素の回転速度は、さらなる調整パラメータを用いて、第１及び第２の支持要素の回転速度に対して正確に変えられ、調整され、適応することができる。
【００３７】
本発明の一態様によれば、航空機のエーロフォイルの後縁フラップシステムを航空機の主構造に固定するための、すでに説明され、下記に説明される本発明による装置の使用が示される。
【００３８】
本発明のさらなる態様によれば、輸送機関用システムを輸送機関の主構造に動作可能に固定する方法が示される。方法の一ステップで、駆動要素を輸送機関の主構造に対して回転可能に固定する。さらなるステップで、第１の回転軸を介して、第１の支持要素を駆動要素に回転する態様で連結する。さらなるステップで、第２の回転軸を介して、第１の支持要素を輸送機関の主構造に対して回転する態様で取り付ける。さらなるステップで、第２の支持要素を第１の支持要素に回転する態様で連結し、さらなるステップで、第３の回転軸を介して、第１の連結要素を輸送機関の主構造に対して回転する態様で取り付ける。さらなるステップで、第４の回転軸を介して、第１の連結要素を第２の支持要素に回転する態様で連結する。さらなるステップで、第５の回転軸を介して、第２の支持要素を第１の支持要素に回転する態様で連結し、第５の回転軸は、第４の回転軸から離間し、したがって、第１の支持要素の第２の回転軸のまわりでの動作時に、第１の支持要素は、第２の支持要素の回転速度と異なる回転速度で動作可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の例示的な実施形態による、後縁フラップシステムを航空機の主構造に動作可能に固定する装置の側面図を示している。
【図２】本発明の例示的な実施形態による、後縁フラップシステムを航空機の主構造に動作可能に固定する装置の斜視図を示している。
【図３】本発明の例示的な実施形態による、輸送機関用システムを主構造に動作可能に固定する装置の斜視図を示している。
【図４Ａ】後縁フラップシステムが第１の方向に偏向した状態にある、本発明の例示的な実施形態による、図１及び図２に示す装置の側面図を示している。
【図４Ｂ】後縁フラップシステムが偏向していない状態にある、本発明の例示的な実施形態による、図１及び図２に示す装置の側面図を示している。
【図４Ｃ】後縁フラップシステムが第２の方向に偏向した状態にある、本発明の例示的な実施形態による、図１及び図２に示す装置の側面図を示している。
【図５】本発明の例示的な実施形態による、後縁フラップシステムをエーロフォイルに動作可能に固定する装置を３つ備えた航空機のエーロフォイルの細部の斜視図を示している。
【図６】本発明の例示的な実施形態による、後縁フラップシステムを航空機の主構造に動作可能に固定する装置を有する航空機を示している。
【図７】本発明の例示的な実施形態による、輸送機関用システムを輸送機関の主構造に動作可能に固定する方法の流れ図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図中の図解は概略的であり、一定の尺度ではない。
【００４１】
図に関する下記の説明において、同じ参照符号が様々な図で使用されている場合に、それらの参照符号は、同一又は同様の要素を示す。しかし、同一又は同様の要素は、異なる参照符号で示すこともできる。
【００４２】
図１は、後縁フラップシステム２２を航空機の主構造Ｐに動作可能に固定する装置１０の側面図を示している。装置１０は、駆動要素１２を主構造Ｐに対して回転動作させるように設計された駆動ユニット１１を有する。装置１０は、第１の回転軸Ａ１を介して、駆動要素１２に回転する態様で連結された第１の支持要素Ｓ１をさらに有する。第１の支持要素Ｓ１は、第２の回転軸Ａ２によって、航空機の主構造Ｐに対して回転する態様で取り付けられている。装置１０は、第１の支持要素Ｓ１に回転する態様で連結された第２の支持要素Ｓ２と、第３の回転軸Ａ３によって、主構造Ｐに対して回転する態様で取り付けられた第１の連結要素Ｌ１２とをさらに有する。第１の連結要素Ｌ１２は、図１において部分的に隠れて示されており、連結要素Ｌ１２の隠れた部分は破線で示されている。一般に、図中の隠れた部分は破線で示すことができる。第１の連結要素Ｌ１２は、第４の回転軸Ａ４を介して第２の支持要素Ｓ２に回転する態様で連結されている。第２の支持要素Ｓ２は、第５の回転軸Ａ５を介して、第１の支持要素Ｓ１に回転する態様で連結され、第５の回転軸Ａ５は、第４の回転軸Ａ４から離間し、したがって、第１の支持要素Ｓ１の第２の回転軸Ａ２のまわりでの動作時に、第１の支持要素Ｓ１は、第２の支持要素Ｓ２の回転速度と異なる回転速度で動作可能である。
【００４３】
装置１０は、第２の支持要素Ｓ２に回転する態様で連結された第３の支持要素Ｓ３と、第６の回転軸Ａ６によって、第１の支持要素Ｓ１に対して回転する態様で取り付けられた第２の連結要素Ｌ２３とをさらに有する。第２の連結要素Ｌ２３は、第７の回転軸Ａ７を介して、第３の支持要素Ｓ３に回転する態様で連結されている。第３の支持要素Ｓ３は、第８の回転軸Ａ８を介して、第２の支持要素Ｓ２に回転する態様で連結され、第８の回転軸Ａ８は、第７の回転軸Ａ７から離間し、したがって、第２の支持要素Ｓ２の第５の回転軸Ａ５のまわりでの動作時に、第２の支持要素Ｓ２は、第３の支持要素Ｓ３の回転速度と異なる回転速度で動作可能である。
【００４４】
図１に示す構成のピストンエンジン１１ａを有する駆動ユニット１１は、輸送機関の主構造Ｐに対して回転する態様で取り付けられている。主構造Ｐは、航空機のビーム要素、リブ、ストリンガ、フレーム、及びクラッディング又は外装要素などの補強要素によって形成することができる。図１に示す事例では、主構造Ｐは、航空機のエーロフォイル構造又はエーロフォイル２３によって形成される。駆動ユニット１１は、駆動要素１２、特に、駆動ロッドを主構造Ｐに対して回転動作させる。この場合に、駆動要素１２は、第１の端部で懸架点によって主構造Ｐに不動に固定され、主構造Ｐに不動に固定された回転軸Ａ０のまわりの回転動作を行う。
【００４５】
さらに、装置１０は、第１の支持要素Ｓ１を有し、第１の支持要素Ｓ１は、第１の支持要素Ｓ１の長手軸Ｓ１ａに沿って延びている。第１の支持要素Ｓ１の第１の端部において、第１の支持要素Ｓ１は、第２の回転軸Ａ２のまわりに動作可能に取り付けられ、第２の回転軸Ａ２は、図１に示すことができないが、主構造Ｐに不動に固定される。第１の支持要素Ｓ１の第２の端部において、第１の支持要素は、第５の回転軸Ａ５を用いて、第２の支持要素Ｓ２に回転する態様で連結されている。
【００４６】
第１の支持要素Ｓ１は、第１の回転軸Ａ１を用いて駆動要素１２又は駆動ロッドに回転する態様でさらに連結されている。この場合に、第１の回転軸Ａ１は、主構造Ｐに不動に固定されるのではなくて、第２の回転軸Ａ２のまわりに回転可能に配置され、一方、第２の回転軸Ａ２は、主構造Ｐに不動に固定される。したがって、第１の支持要素Ｓ１は、主構造Ｐに対して、第２の回転軸Ａ２のまわりに回転する態様で取り付けられている。第１の回転軸Ａ１は、第２の回転軸Ａ２から一定の距離ｒ１だけ離間している。第１の回転軸Ａ１は、第３の回転軸Ａ３から可変距離Ｒ１だけ離間している。
【００４７】
第２の支持要素Ｓ２は、第２の支持要素Ｓ２の長手軸Ｓ２ａに沿って延びている。第２の支持要素Ｓ２の第１の端部において、第２の支持要素Ｓ２は、第１の支持要素Ｓ１に固定して配置された第５の回転軸Ａ５のまわりに動作可能に取り付けられている。第２の支持要素Ｓ２の第２の端部において、第２の支持要素Ｓ２は、第８の回転軸Ａ８を介して第３の支持要素Ｓ３に回転する態様で連結されている。
【００４８】
第１の連結要素Ｌ１２の第１の端部において、第１の連結要素Ｌ１２は、第３の回転軸Ａ３によって、輸送機関の主構造Ｐに対して回転する態様で取り付けられ、第３の回転軸Ａ３は、特に、主構造Ｐに固定して配置されている。第１の連結要素Ｌ１２は、第１の連結要素Ｌ１２の第２の端部で、第４の回転軸Ａ４を介して、第２の支持要素Ｓ２に回転する態様で連結されている。一方、第４の回転軸Ａ４は、第２の支持要素Ｓ２に固定して配置されるが、第４の回転軸Ａ４は、第１の支持要素Ｓ１に対して第５の回転軸Ａ５のまわりに回転可能に配置されている。第４の回転軸Ａ４は、第５の回転軸Ａ５から一定の距離ｒ３だけ離間している。第４の回転軸Ａ４は、可変距離Ｒ３だけ第６の回転軸Ａ６に対して離間している。第１の連結要素Ｌ１２は、第４の回転軸Ａ４から距離Ｒ２だけ間隔を置いて第３の回転軸Ａ３を配置し、距離Ｒ２は、図示しない第１のアクチュエータを用いて調整することができる。
【００４９】
ここで、第２の支持要素Ｓ２は、第１の支持要素Ｓ１の第２の回転軸Ａ２のまわりでの動作時に（回転方向が図１に矢印で示されている）、第１の支持要素Ｓ１が、第２の支持要素Ｓ２の回転速度と異なる回転速度で動作可能であるように、第５の回転軸Ａ５を介して、第１の支持要素Ｓ１に回転する態様で連結されている。第２の支持要素Ｓ２の第５の回転軸Ａ５のまわりの回転方向と、第３の支持要素Ｓ３の第８の回転軸Ａ８のまわりの回転方向も同様に、対応する矢印で図１に示されている。さらに、第１の支持要素Ｓ１の第２の回転軸Ａ２のまわりの回転時の第５の回転軸Ａ５の動作方向又は回転方向が、矢印１を用いて示されている。さらに、第２の支持要素Ｓ２の第５の回転軸Ａ５のまわりの回転時の第８の回転軸Ａ８の動作方向又は回転方向が、矢印２を用いて示されている。
【００５０】
第２の連結要素Ｌ２３の第１の端部において、第２の連結要素Ｌ２３は、第６の回転軸Ａ６によって、第１の支持要素Ｓ１に対して回転する態様で取り付けられ、第６の回転軸Ａ６は、第１の支持要素Ｓ１に固定して配置されている。第２の連結要素Ｌ２３は、第２の連結要素Ｌ２３の第２の端部で、第７の回転軸Ａ７を介して、第３の支持要素Ｓ３に回転する態様で連結されている。一方、第７の回転軸Ａ７は、第３の支持要素Ｓ３に固定して配置されているが、第７の回転軸Ａ７は、第２の支持要素Ｓ２に対して第８の回転軸Ａ８のまわりに回転可能に配置されている。第７の回転軸Ａ７は、第８の回転軸Ａ８から一定距離ｒ５だけ離間している。第２の連結要素Ｌ２３は、第７の回転軸Ａ７から距離Ｒ４だけ間隔を置いて第６の回転軸Ａ６を配置し、距離Ｒ４は、図示しない第２のアクチュエータを用いて調整することができる。
【００５１】
図１に示す事例では、第３の支持要素Ｓ３は、運動学的連鎖の最後のリンクである。しかし、当然のことながら、前記運動学的連鎖の原理は、任意の数量の支持要素及び連結要素を用いて続けることができる。
【００５２】
支持要素Ｓ１、Ｓ２、及びＳ３の個々の回転速度は、距離ｒ１、ｒ３、ｒ５、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ５の共同調整又は選択された調整によって、目標通りに調整することができ、したがって、支持要素Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３に固定され、目標通りに調整された回転速度を有する後縁フラップセグメント２２ａ、２２ｂ、２２ｃは、互いに対して位置を変えることができる。
【００５３】
図２は、航空機２４の翼構造又はエーロフォイル２３によって形成された主構造Ｐに後縁フラップシステム２２を動作可能に固定する装置１０の斜視図を示している。この場合に、図１に示す装置１０は、第１の支持要素Ｓ１と、第１の支持要素Ｓ１に回転可能に固定された第２の支持要素Ｓ２と、第２の支持要素Ｓ２に回転可能に固定された第３の支持要素Ｓ３とを設けられ、支持要素Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の第１の支持要素Ｓ１だけが主構造Ｐに固定されている。第１の支持要素Ｓ１には、第１の後縁フラップセグメント２２ａが固定されている。第２の支持要素Ｓ２には、第２の後縁フラップセグメント２２ｂが固定されている。第３の支持要素Ｓ３には第３の後縁フラップセグメント２２ｃが固定されている。図２はまた、連結要素Ｌ１２、Ｌ２３を示している。
【００５４】
図３は、図示しない輸送機関用システム２０を主構造Ｐに動作可能に固定する、図１及び図２の装置１０の斜視図を示している。この場合に、回転軸Ａ０、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７、Ａ８のすべて、及び支持要素Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３のすべてが再度示されている。さらに、第１の連結要素Ｌ１２及び第２の連結要素Ｌ２３も示されている。装置の対称構成が見て分かり、第１の支持要素Ｓ１、第２の支持要素Ｓ２、及び第３の支持要素Ｓ３は、対称線４０を連続的に通る対称平面に対して互いに反対側に位置する２つの部分支持要素によってそれぞれ形成されている。動作の態様は、図１に関連してすでに説明した動作の態様と同じである。
【００５５】
図４Ａは、後縁フラップシステム２２が第１の方向５１に偏向した状態にある、図１及び図２に示す装置１０の側面図を示しており、それぞれの支持要素Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の互いに対する相対回転は、主構造要素Ｐの長手伸長方向６１と第３の支持要素Ｓ３の長手伸長方向Ｓ３ａとの間で偏角−αが設定されるように行われる。第１の支持要素Ｓ１及び第２の支持要素Ｓ２のそれぞれの長手伸長方向Ｓ１ａ、及びＳ２ａも同様に示されている。
【００５６】
図４Ｂは、主構造要素Ｐの長手伸長方向６１と、第１の支持要素Ｓ１の長手伸長方向Ｓ１ａと、第２の支持要素Ｓ２の長手伸長方向Ｓ２ａと、第３の支持要素Ｓ３の長手伸長方向Ｓ３ａとが互いに平行な方向を向き、特に、一列となった後縁フラップシステム２２の不偏向状態にある、図１及び図２に示す装置１０の側面図を示している。
【００５７】
図４Ｃは、後縁フラップシステム２２が第２の方向５２に偏向した状態にある、図１及び図２に示す装置１０の側面図を示しており、それぞれの支持要素Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の互いに対する相対回転は、主構造要素Ｐの長手伸長方向６１と第３の支持要素Ｓ３の長手伸長方向Ｓ３ａとの間で偏角＋αが設定されるように行われる。第１の支持要素Ｓ１及び第２の支持要素Ｓ２のそれぞれの長手伸長方向Ｓ１ａ、及びＳ２ａも同様に示されている。
【００５８】
図４Ｃから明らかなように、運動学的連鎖によって引き起こされる第１の支持要素Ｓ１及び第２の支持要素Ｓ２の回転速度が異なることにより得られる効果は、第１の支持要素Ｓ１の動作時に、第２の支持要素Ｓ２の長手軸Ｓ２ａと主構造Ｐの長手軸６１との間の偏角が、第１の支持要素Ｓ１の長手軸Ｓ１ａと主構造Ｐの長手軸６１との間の偏角よりも常に大きいことである。
【００５９】
図５は、後縁フラップシステム２２をエーロフォイル２３に動作可能に固定する装置１０を３つ備えた、図示しない航空機のエーロフォイル２３の細部の斜視図を示している。それぞれの支持要素Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３に固定された個々の後縁フラップセグメント２２ａ、２２ｂ、２２ｃが、エーロフォイル２３に作用する流れを誘導するために使用される空気力学的な全体面を共同で形成しているのが分かる。
【００６０】
図６は、輸送機関用システム２０、特に、航空機用システム２１、特に、後縁フラップシステム２２を航空機２４の主構造Ｐに動作可能に固定する装置１０を有する輸送機関３０、特に、航空機２４を示している。この場合に、図５に示す後縁フラップシステム２２が、図６のエーロフォイル２３の後縁に固定される。
【００６１】
図７は、輸送機関用システム２０を輸送機関３０の主構造Ｐに動作可能に固定する方法の流れ図を示している。方法のステップＸ１で、駆動要素１１を輸送機関３０の主構造Ｐに対して回転可能に固定する。さらなるステップＸ２で、第１の回転軸Ａ１を介して第１の支持要素Ｓ１を駆動要素１１に回転する態様で連結する。さらなるステップＸ３で、第２の回転軸Ａ２によって、第１の支持要素Ｓ１を輸送機関３０の主構造Ｐに対して回転する態様で取り付ける。さらなるステップＸ４で、第２の支持要素Ｓ２を第１の支持要素Ｓ１に回転する態様で連結し、さらなるステップＸ５で、第３の回転軸Ａ３によって、第１の連結要素Ｌ１２を輸送機関３０の主構造Ｐに対して回転する態様で取り付ける。さらなるステップＸ６で、第４の回転軸Ａ４を介して第１の連結要素Ｌ１２を第２の支持要素Ｓ２に回転する態様で連結する。さらなるステップＸ７で、第５の回転軸Ａ５を介して、第２の支持要素Ｓ２を第１の支持要素Ｓ１に回転する態様で連結し、第５の回転軸Ａ５は、第４の回転軸Ａ４から離間し、したがって、第１の支持要素Ｓ１の第２の回転軸Ａ２のまわりでの動作時に、第１の支持要素Ｓ１は、第２の支持要素Ｓ２の回転速度と異なる回転速度で動作可能である。
【００６２】
補足として、「含む」とは他の要素又はステップを排除せず、「１つの（ａ）」又は「１つの（ｏｎｅ）」とは複数であることを排除しないことを指摘しておく。さらに、上記の例示的な実施形態の１つに関連して説明した特徴又はステップは、上記の他の例示的な実施形態の他の特徴又はステップと組み合わせて使用することもできることを指摘しておく。特許請求の範囲の参照符号は、限定的とみなされることを意図されていない。
【符号の説明】
【００６３】
１０  装置
１１  駆動ユニット
１１ａ  ピストンエンジン
１２  駆動要素
２０  輸送機関用システム
２１  航空機用システム
２２  後縁フラップシステム
２２ａ  第１の後縁フラップセグメント
２２ｂ  第２の後縁フラップセグメント
２２ｃ  第３の後縁フラップセグメント
２３  エーロフォイル
２４  航空機
３０  輸送機関
４０  対称線
５１  第１の方向
５２  第２の方向
６１、Ｓ１ａ、Ｓ２ａ、Ｓ３ａ  長手伸長方向
Ａ０  回転軸
Ａ１  第１の回転軸
Ａ２  第２の回転軸
Ａ３  第３の回転軸
Ａ４  第４の回転軸
Ａ５  第５の回転軸
Ａ６  第６の回転軸
Ａ７  第７の回転軸
Ａ８  第８の回転軸
Ｌ１２  第１の連結要素
Ｌ２３  第２の連結要素
Ｐ  主構造
Ｒ１、Ｒ３  可変距離
Ｒ２、Ｒ４、ｒ１、ｒ３、ｒ５  距離
Ｓ１  第１の支持要素
Ｓ２  第２の支持要素
Ｓ３  第３の支持要素
Ｘ１〜Ｘ７  ステップ
【図１】
2020066423.tif 000003
【図２】
2020066423.tif 000004
【図３】
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【図４Ａ】
2020066423.tif 000006
【図４Ｂ】
2020066423.tif 000007
【図４Ｃ】
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【図５】
2020066423.tif 000009
【図６】
2020066423.tif 000010
【図７】
2020066423.tif 000011