(57)【要約】【課題】簡易な構成で、移動中の試験体に対して所定の抵抗力を負荷することが可能な抵抗負荷装置及び抵抗負荷方法を提供することを目的とする。【解決手段】抵抗負荷装置１は、駆動装置によって移動する扉５１と接続可能であり、扉５１と共に移動する接続部２と、接続部２を一方向に案内する案内部３と、接続部２に固定され、案内部３によって案内される接続部２の移動方向に沿って設置される板材４を切断できる刃部５とを備える。【選択図】図１
2020079721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動装置によって移動する試験体と接続可能であり、前記試験体と共に移動する接続部と、
前記接続部を一方向に案内する案内部と、
前記接続部に固定され、前記案内部によって案内される前記接続部の移動方向に沿って設置される板材を切断できる刃部と、
を備える抵抗負荷装置。
【請求項２】
前記試験体は、一端側を中心にして回転動作する物体であり、
前記接続部及び前記案内部は、円弧形状を有し、
前記接続部は、前記試験体の回転動作に応じて、前記案内部によって円弧状に移動する請求項１に記載の抵抗負荷装置。
【請求項３】
前記試験体は、開口部に対して開閉する扉部材であり、
前記接続部及び前記案内部は、前記扉部材の開放時の移動方向側に設置され、
前記接続部は、前記扉部材と共に、前記扉部材の開放時の移動方向に移動する請求項２に記載の抵抗負荷装置。
【請求項４】
前記案内部は、
前記接続部を案内しつつ、前記接続部と共に移動する本体部と、
前記本体部を支持する支持部と、
を有する請求項１から３のいずれか１項に記載の抵抗負荷装置。
【請求項５】
駆動装置によって移動する試験体と接続された接続部が、前記試験体と共に移動するステップと、
案内部が、前記接続部を一方向に案内するステップと、
前記案内部によって案内される前記接続部の移動方向に沿って設置された板材を、前記接続部に固定された刃部が切断するステップと、
を備える抵抗負荷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抵抗負荷装置及び抵抗負荷方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
航空機の胴体や主翼の下面側には、脚や爆弾等を格納する格納室が設けられ、格納室の開口を開閉する扉が設置されるものがある。扉は、回転軸周りに回動可能な構成を有し、航空機の飛行中に開閉される。脚用の格納扉の開閉は、脚の収納や展開時に行われるため、航空機が離着陸するとき、すなわち、比較的低速域で飛行している間に行われる。一方、航空機がミサイルを発射したり爆弾を投下する場合には、航空機は高速で飛行しているため、格納扉が開閉されるとき、扉は高荷重を受ける。
【０００３】
そこで、航空機に設置された扉が、航空機の飛行中に確実に開閉可能であることを確認するため、地上で実施される荷重を模擬した試験が要求される場合がある。扉の動作確認試験は、扉に所定の抵抗力を負荷し、航空機の飛行中に扉が確実に開閉することを確認する試験である。扉の動作確認試験は、試験体である扉に所定の抵抗力を負荷するための抵抗負荷装置を用いて行われる。
【０００４】
下記の特許文献１では、ドラムブレーキに関する発明であって、ドラムに対して摩擦材が固定されたシューを押し当てるものが開示されている。運転手がブレーキをかけると、油圧シリンダーを介してシューがドラムに対して押し出され、シュー外周面の摩擦材がドラムに押し当てられて、自動車が停止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２３１８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
航空機に設置された扉の動作確認試験を行うため、回転軸に抵抗トルクを負荷する方法が考えられる。この場合、上記特許文献１に記載されたようなブレーキ機構が用いられる。しかし、この場合、抵抗負荷装置が大掛かりになるため、実際の航空機に設置された扉の回転軸にブレーキ機構を有する抵抗負荷装置を設置することが困難である。
【０００７】
また、直線的に動作する油圧アクチュエータを用いて、航空機の扉に荷重を負荷する方法が考えられる。しかし、回動式の扉は、動作中に方向や位置が変化するため、油圧アクチュエータでは、一定の荷重を与え続けることができない。
【０００８】
さらに、航空機の扉の動作確認試験では、扉が開放された後、格納室内に格納された脚を展開したり、模擬弾を投下したりする必要があり、格納室の開口部の下方には抵抗負荷装置を設置することができない。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、簡易な構成で、移動中の試験体に対して所定の抵抗力を負荷することが可能な抵抗負荷装置及び抵抗負荷方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１態様に係る抵抗負荷装置は、駆動装置によって移動する試験体と接続可能であり、前記試験体と共に移動する接続部と、前記接続部を一方向に案内する案内部と、前記接続部に固定され、前記案内部によって案内される前記接続部の移動方向に沿って設置される板材を切断できる刃部とを備える。
【００１１】
この構成によれば、試験体は、駆動装置によって移動するとき、抵抗力が負荷されて、外部からの抵抗力が負荷されながら正常な動作が可能であるか否かが検査される。試験体の移動は、例えば平行移動や、ある軸を中心にして回転する回転動作などである。接続部は、試験体と接続可能であり、接続部は、駆動装置の駆動によって試験体と共に移動される。このとき、接続部は、案内部によって、試験体と共に一方向に案内される。板材は、接続部の移動方向に沿って設置されており、接続部に固定された刃部によって切断可能な位置に配置される。刃部は、接続部に固定されていることから、接続部の移動に伴い、板材を切断しながら移動する。刃部は板材を切断するとき抵抗力を受けるため、接続部及び試験体は、駆動装置によって移動するとき、抵抗力が負荷されて移動することになる。
【００１２】
上記第１態様において、前記試験体は、一端側を中心にして回転動作する物体であり、前記接続部及び前記案内部は、円弧形状を有し、前記接続部は、前記試験体の回転動作に応じて、前記案内部によって円弧状に移動してもよい。
【００１３】
この構成によれば、試験体としての物体が、一端側を中心にして回転動作し、試験体が回転動作するとき、円弧形状を有する接続部が、円弧形状を有する案内部によって円弧状に移動する。
【００１４】
上記第１態様において、前記試験体は、開口部に対して開閉する扉部材であり、前記接続部及び前記案内部は、前記扉部材の開放時の移動方向側に設置され、前記接続部は、前記扉部材と共に、前記扉部材の開放時の移動方向に移動してもよい。
【００１５】
この構成によれば、扉部材は、一端部を中心にして回転動作することによって、開口部に対して開閉する動作を行う。接続部及び案内部は、扉部材の開放時の移動方向側に設置されており、接続部は、扉部材と共に、扉部材の開放時の移動方向に移動することから、扉部材が開かれたとき、開口部の開口方向には、接続部及び案内部が配置されていない。
【００１６】
上記第１態様において、前記案内部は、前記接続部を案内しつつ、前記接続部と共に移動する本体部と、前記本体部を支持する支持部とを有してもよい。
【００１７】
この構成によれば、案内部の本体部によって接続部が案内されつつ、本体部も接続部と共に移動する。このとき、本体部は、支持部によって支持されている。これにより、試験体の移動範囲、例えば平行移動の場合は移動距離、回転移動の場合は回転角度を延長できる。
【００１８】
本発明の第２態様に係る抵抗負荷方法は、駆動装置によって移動する試験体と接続された接続部が、前記試験体と共に移動するステップと、案内部が、前記接続部を一方向に案内するステップと、前記案内部によって案内される前記接続部の移動方向に沿って設置された板材を、前記接続部に固定された刃部が切断するステップとを備える。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、簡易な構成で、移動中の試験体に対して所定の抵抗力を負荷することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る抵抗負荷装置を示す正面図であり、扉が閉鎖された状態を示している。
【図２】本発明の一実施形態に係る抵抗負荷装置を示す正面図であり、扉が開放された状態を示している。
【図３】本発明の一実施形態に係る抵抗負荷装置の板材及び刃部を示す平面図である。
【図４】航空機を示す斜視図であり、扉が閉鎖された状態を示している。
【図５】航空機を示す斜視図であり、扉が開放された状態を示している。
【図６】航空機を示す斜視図であり、扉が閉鎖された状態を示している。
【図７】航空機を示す斜視図であり、扉が開放された状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の一実施形態に係る抵抗負荷装置１は、例えば、航空機５０に設けられる扉５１の開閉動作を確認する動作確認試験に用いられる。動作確認試験は、扉５１に所定の抵抗力を負荷し、航空機５０の飛行中に扉５１が確実に開閉することを地上で模擬的に確認する試験である。抵抗負荷装置１は、扉５１に所定の抵抗力を負荷することが可能な装置である。
【００２２】
図４〜図７に示すように、航空機５０に設けられる扉５１は、航空機５０の胴体又は主翼の下面側に設置された、脚や爆弾等を格納する格納室５２の開口部５３に設けられるものであり、格納室５２に対して開閉する。扉５１が開放位置へ移動し、格納室５２が開放されている間において、航空機に搭載されたミサイルが発射されたり又は爆弾が投下されたりし、若しくは、航空機５０の脚部が展開されたり収納されたりする。
【００２３】
航空機５０の飛行中、特に、離着陸時とは異なる高速飛行中において、扉５１の開閉動作が行われると、扉５１には高い荷重が負荷される。扉５１は、一方向に長いパネル状の物体であり、長手方向に沿った一端側に設けられた軸を中心にして回動する。
【００２４】
扉５１は、駆動装置（図示せず。）が駆動することによって回動し、開口部５３に対して開閉する。
【００２５】
抵抗負荷装置１は、例えば、図１及び図２に示すように、接続部２と、案内部３と、刃部５などを備える。また、抵抗負荷装置１は、接続部２及び案内部３に沿って、板材４を設置したり取り外したりすることができる構成を有する。
【００２６】
接続部２は、円弧形状を有する部材であり、一端２ａ側にて、試験体である扉５１と接続可能である。接続部２の一端２ａには、試験時において扉５１と強固に固定される固定部９を有する。接続部２は、例えば、断面が四角形状を有する中空部材である。接続部２は、他端２ｂ側において、案内部３のレール６と接続され、案内部３によって支持される。接続部２は、接続部２の円弧形状部分の延長上を、レール６に沿って円弧状に移動可能である。
【００２７】
試験時において、扉５１が駆動装置の駆動によって回動されたとき、扉５１と接続された接続部２は、扉５１と共に案内部３のレール６の延在方向に沿って移動する。
【００２８】
案内部３は、接続部２を案内するレール６と、レール６を支持する支持部７を備える。
【００２９】
レール６は、円弧形状を有する部材であり、接続部２を一方向に案内する構成を有する。接続部２の断面が四角形状を有するとき、レール６は、例えば、接続部２の幅よりも僅かに大きい内面を有し、内面に沿って接続部２がスライド可能な溝形状を有する。
【００３０】
レール６は、支持部７に対して移動可能に支持されており、接続部２と共に移動する。支持部７は、抵抗負荷装置１の外側に設置された構造体（図示せず。）に固定され、試験時において、抵抗負荷装置１が位置ずれしないように、レール６を支持する。支持部７には、例えば複数のローラ８が設置されており、隣り合うローラ８間にレール６が挟持される。レール６は、複数のローラ８によって移動方向が案内される。
【００３１】
また、レール６は、支持部７のローラ８によって支持される。レール６は、レール６の円弧形状部分の延長上を、レール６に沿って円弧状に移動可能である。試験時において、扉５１が駆動装置の駆動によって回動されたとき、扉５１と共に接続部２及びレール６が、支持部７のローラ８に沿って移動する。
【００３２】
上述したとおり、接続部２だけでなく、レール６が移動可能な構成を有することによって、レール６が移動しない構成を有する場合に比べて、接続部２の移動範囲を広げることができる。したがって、扉５１の可動範囲が広い場合でも、支持部７がレール６を支持した状態を維持しつつ、接続部２を広い範囲で移動させることができる。
【００３３】
板材４は、接続部２の移動方向に沿って所定の位置に設置され、接続部２に固定された刃部５によって切断可能な位置に配置される。板材４は、例えば支持部７に固定される。図１及び図２に示した例では、板材４は、接続部２及び案内部３の外周側に配置される。
【００３４】
板材４は、刃部５の切断によって生じさせる抵抗力に応じて、材質や板厚などが決定される。板材４は、例えば金属製である。図３に示すように、板材４は、刃部５が移動することによって切断される。板材４は、１回の実施で使い果たされ、新たに抵抗力を負荷する場合は、新たな別の板材４が設置される。また、板材４は、切断される方向に沿って均一な板厚を有するものでもよいし、切断される方向に沿って、すなわち板材４の角度位置に応じて、板厚が変化するものでもよい。
【００３５】
刃部５は、接続部２に固定されており、接続部２の移動方向に沿って設置された板材４を切断可能な刃先を有する。刃部５は、例えば、接続部２の他端２ｂ側に固定される。刃部５は、接続部２に固定されていることから、接続部２の移動に伴い、板材４を切断しながら移動する。刃部５は板材４を切断するとき、板材４から抵抗力を受ける。その結果、接続部２及び扉５１は、駆動装置によって回転移動するとき、抵抗力が負荷されながら移動することになる。
【００３６】
なお、刃部５は、２枚以上が平行して配置されてもよい。刃部５が板材４を同時に切断する個所を増減させることにより、発生させる抵抗力を変更することができる。また、刃部５は、板材４を切断するときに生じさせる抵抗力に応じて、刃先の形状や材質、サイズなどが決定される。刃部５の刃先方向は、板材４を切断する方向に応じて変更される。刃部５の刃先は、片側のみに設けられたものを使用して、切断方向に対応して脱着されてもよいし、両側に設けられたものを使用してもよい。
【００３７】
上述した接続部２及び案内部３は、図１及び図２に示すように、扉５１の開放時の移動方向側に設置され、接続部２とレール６は、扉５１と共に、扉５１の開放時の移動方向に移動する。すなわち、扉５１が開放されたとき、接続部２はレール６に収納され、レール６は支持部７側に移動する。
【００３８】
扉５１は、一端部を中心にして回転動作することによって、開口部５３に対して開閉する動作を行う。上述したとおり、接続部２及び案内部３は、扉５１の開放時の移動方向側に設置されており、接続部２とレール６は、扉５１と共に、扉５１の開放時の移動方向に移動することから、扉５１が開かれたとき、開口部５３の開口方向には、接続部２及び案内部３が配置されていない。
【００３９】
次に、本実施形態に係る抵抗負荷装置１を用いた扉５１の動作確認試験について説明する。
【００４０】
まず、試験体とする扉５１に対して抵抗負荷装置１を固定する。このとき、扉５１の回転移動方向と、接続部２及びレール６の回転移動方向が一致するように調整される。これにより、扉５１が開閉動作を行ったとき、接続部２及びレール６がスムーズにスライドする。
【００４１】
また、抵抗負荷装置１は、試験中において、位置ずれを生じさせないように、支持部７を介して構造体に固定される。抵抗負荷装置１には、切断されていない状態の板材４が設置される。
【００４２】
扉５１の開放動作において扉５１に抵抗力を負荷する場合、試験開始前において、扉５１は、格納室５２の開口部５３を閉鎖している位置に設置される。このとき、接続部２は、レール６から引き出され、レール６も接続部２側へ移動されている。また、刃部５が板材４の一端４ａ側に位置するように、板材４の位置が調整される。
【００４３】
そして、試験開始によって、扉５１を駆動装置によって開放する。これにより、扉５１に接続された接続部２がレール６に沿って円弧状に移動し、レール６も複数のローラ８間を案内されて円弧状に移動する。このとき、刃部５は、接続部２の移動方向に沿って設置された板材４を切断していく。また、刃部５は板材４を切断するとき、板材４から抵抗力を受ける。したがって、接続部２及び扉５１は、駆動装置によって回転移動するとき、抵抗力が負荷されながら移動することになる。試験終了時、刃部５が板材４の他端４ｂ側に位置する。
【００４４】
刃部５が板材４を切断するときに生じる抵抗力は、予め試験を行うことによって測定されており、上述した方法によって、所定の抵抗力が負荷された状態で、扉５１の開放動作が正常に行われるか否かを確認できる。
【００４５】
また、図２に示すように、扉５１が開放されたとき、開口部５３の開口方向には、接続部２及び案内部３が配置されていないため、開口部５３から格納室５２に格納された脚を展開したり、模擬弾を投下させたりすることができる。
【００４６】
扉５１の閉鎖動作において扉５１に抵抗力を負荷する場合、試験開始前において、扉５１は、格納室５２の開口部５３を開放している位置に設置される。このとき、接続部２は、レール６に収納され、レール６も支持部７側へ移動されている。また、刃部５が板材４の他端４ｂ側に位置するように、板材４の位置が調整される。
【００４７】
そして、試験開始によって、扉５１を駆動装置によって閉鎖する。これにより、扉５１に接続された接続部２がレール６に沿って円弧状に移動し、レール６も複数のローラ８間を案内されて円弧状に移動する。このとき、刃部５は、接続部２の移動方向に沿って設置された板材４を切断していく。また、刃部５は板材４を切断するとき、板材４から抵抗力を受ける。したがって、接続部２及び扉５１は、駆動装置によって回転移動するとき、抵抗力が負荷されながら移動することになる。試験終了時、刃部５が板材４の一端４ａ側に位置する。
【００４８】
刃部５が板材４を切断するときに生じる抵抗力は、予め試験を行うことによって測定されており、上述した方法によって、所定の抵抗力が付与された状態で、扉５１の閉鎖動作が正常に行われるか否かを確認できる。
【００４９】
以上、本実施形態によれば、扉５１が開閉動作するときに、常に所定の抵抗力を負荷することができ、実際の運用時（例えば、航空機５０の高速飛行時）に負荷される抵抗力を模擬的に再現できる。したがって、実際の運用時に、扉５１が正常に動作するか否かを確実に確認することができる。
【００５０】
また、板材４の材質や板厚を適切に設定したり、刃部５の形状や材質、サイズを適切に設定することによって、刃部５が板材４を切断するときに生じさせる抵抗力を調整できる。したがって、板材４又は刃部５を選択するだけで、航空機５０が飛行しながら扉５１を開閉するときに生じる負荷（例えば高速飛行時の高負荷など）を容易に設定することができる。
【００５１】
さらに、接続部２及び案内部３は、扉５１の開放時の移動方向側に設置されており、接続部２とレール６は、扉５１と共に、扉５１の開放時の移動方向に移動することから、扉５１が開かれたとき、開口部５３の開口方向には、接続部２及び案内部３が配置されていない。したがって、扉５１の開放後の脚の展開や模擬弾の投下に関する試験を実行できる。
【００５２】
なお、上述した実施形態では、航空機５０の扉５１を、動作確認試験の試験体とした場合について説明したが、本発明の試験体は、この例に限定されず、駆動装置の駆動によって移動する他の部材でもよい。また、試験体の移動は、扉のような回転移動するものに限定されず、駆動装置の移動によって、位置が平行移動するものにも適用可能である。試験体が平行移動するものについては、抵抗負荷装置の接続部や案内部は円弧形状を有さず、接続部と案内部が互いにスライドする部分は、直線形状となる。この場合、接続部は、接続部の直線形状部分の延長上を、レールに沿って直線状に移動可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１    ：抵抗負荷装置
２    ：接続部
３    ：案内部
４    ：板材
５    ：刃部
６    ：レール（本体部）
７    ：支持部
８    ：ローラ
９    ：固定部
５０  ：航空機
５１  ：扉
５２  ：格納室
５３  ：開口部
【図１】
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【図２】
2020079721.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020079721.tif 000008
【図７】
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