(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
補助翼体と、
前記補助翼体の第１表面から伸びるように構成された第１スポイロンと、
前記補助翼体の第２表面から伸びるように構成された第２スポイロンと、
前記第１スポイロンおよび前記第２スポイロンが前記補助翼体に配置された待機位置と前記第１スポイロンおよび前記第２スポイロンが前記補助翼体から伸びている展開位置との間で、前記第１スポイロンおよび前記第２スポイロンを動かすように構成されたヒンジ装置とを備え、
前記ヒンジ装置は、前記補助翼体の支持素子と、前記第１スポイロンの第１ヒンジ素子と、前記第２スポイロンの第２ヒンジ素子と、前記支持素子にスライド可能に取り付けられ、前記支持素子に対して長手方向の軸に沿ってスライドするように構成された作動シャフトとを含み、前記第１ヒンジ素子は前記作動シャフトと係合され、前記作動シャフトをその長手方向の軸に沿ってスライドさせると、前記第１ヒンジ素子は前記作動シャフトに対して一方向に回転され、
前記第２ヒンジ素子は前記作動シャフトと係合され、前記作動シャフトをその長手方向の軸に沿ってスライドさせると、前記第２ヒンジ素子を、前記第１ヒンジ素子とは反対方向に前記作動シャフトの周りで回転させ、
前記第１スポイロンおよび前記第２スポイロンを前記長手方向の軸の周りで反対方向に回転させる、
補助翼装置。
【請求項２】
前記ヒンジ装置は、待機位置と展開位置との間で前記第１スポイロンおよび前記第２スポイロンを同時に動かすように構成される、請求項１に記載の補助翼装置。
【請求項３】
前記作動シャフトは、前記作動シャフトに沿って形成された、互いに反対向きのはすば歯車側面を有する第１駆動部および第２駆動部を含み、
前記第１駆動部および前記第２駆動部は前記第１ヒンジ素子および前記第２ヒンジ素子とそれぞれ係合し、前記作動シャフトがその長手方向の軸に沿って誘導されるとき、前記第１駆動部の前記はすば歯車側面が前記第１ヒンジ素子に作用して、前記第１ヒンジ素子を前記作動シャフトの周りで一方向に回転させ、
前記第２駆動部の前記はすば歯車側面が前記第２ヒンジ素子に作用して、前記第２ヒンジ素子を前記作動シャフトの周りで反対方向に回転させる、
請求項１に記載の補助翼装置。
【請求項４】
前記第１ヒンジ素子および前記第２ヒンジ素子は、さらに、それぞれ、それらを貫いて形成された開口部を含み、
前記開口部はらせん状の駆動側面を収容するように構成され、各開口部は、はすば歯車側面と係合して前記はすば歯車側面に対向して作用するはすば歯車表面を有する、請求項３に記載の補助翼装置。
【請求項５】
複数のヒンジ素子をさらに含む、請求項１から４のいずれか１項に記載の補助翼装置。
【請求項６】
前記作動シャフトおよび前記支持素子は、スライド可能に係合されており、前記作動シャフトが前記支持素子に対して前記長手方向の軸の周りで回転することを防ぐ、請求項１から５のいずれか１項に記載の補助翼装置。
【請求項７】
前記作動シャフトはさらに、前記支持素子においてスライドして前記支持素子と係合するように構成されたスプライン部を含み、前記作動シャフトが前記支持素子に対して前記長手方向の軸の周りで回転することを防ぐ、請求項６に記載の補助翼装置。
【請求項８】
前記スプライン部は、前記作動シャフトの前記長手方向の軸に対して平行に伸びる直線状の歯状部を含む、請求項７に記載の補助翼装置。
【請求項９】
前記支持素子はさらに、前記スプライン部に適合した溝を有する前記支持素子を貫いて形成された開口部を含み、
前記支持素子に前記スプライン部がスライド可能に収容されている、請求項７または８に記載の補助翼装置。
【請求項１０】
複数の支持素子をさらに含む、請求項１から９のいずれか１項に記載の補助翼装置。
【請求項１１】
前記作動シャフトが前記長手方向の軸に沿って誘導されるとき、前記ヒンジ素子が前記作動シャフトの軸に沿って長手方向にスライドしないように構成されたガイド手段をさらに含む、請求項１から１０のいずれか１項に記載の補助翼装置。
【請求項１２】
前記ガイド手段は、前記作動シャフトがその長手方向の軸に沿って誘導されるとき、前記第１ヒンジ素子が境を接する第１ガイド素子と、前記第２ヒンジ素子が境を接する第２ガイド素子とを備える、請求項１１に記載の補助翼装置。
【請求項１３】
前記第１ガイド素子および前記第２ガイド素子は、前記ガイド素子に対応したヒンジ素子のどちらか一方の側面を伸びる２つのガイド腕状部を含む、請求項１２に記載の補助翼装置。
【請求項１４】
前記作動シャフトをその長手方向の軸に沿って誘導するための直線アクチュエータをさらに含む、請求項１から１３のいずれか１項に記載の補助翼装置。
【請求項１５】
前記直線アクチュエータは、前記作動シャフトをその長手方向の軸に沿って反対方向に誘導するように構成される、請求項１４に記載の補助翼装置。
【請求項１６】
前記直線アクチュエータを前記補助翼体に取り付けることができる、請求項１５に記載の補助翼装置。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれか１項に記載の補助翼装置を含む翼装置。
【請求項１８】
翼部と、
前記翼部に前記補助翼装置を回転自在に取り付けるためのヒンジ装置とをさらに含み、
前記ヒンジ装置は、前記翼部および前記補助翼装置の一方に位置する支持素子と、前記翼部および前記補助翼装置のもう一方に位置するヒンジ素子と、前記支持素子にスライド可能に取り付けられ、前記支持素子に対して長手方向の軸に沿ってスライドするように構成された作動シャフトとを含み、
前記ヒンジ素子は、前記作動シャフトと係合され、前記作動シャフトをその長手方向の軸に沿ってスライドさせるとき、前記作動シャフトおよび前記ヒンジ素子を互いに対して回転させ、前記補助翼装置を前記翼部に対して前記長手方向の軸の周りで回転させる、請求項１７に記載の翼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機に操縦翼面を回転自在に取り付けるためのヒンジ装置に関する。本発明はまた、操縦翼面を回転自在に取り付けるためのヒンジ装置を含んだ翼装置と、ヒンジ装置に取り付けられた操縦翼面を回転自在に取り付けるためのヒンジ装置を含んだ補助翼装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機は、機体の様々な部分、特に翼が、離陸、着陸、飛行中の操縦用に発生させる揚力量を変える必要がある。通常、航空機の機体上の空気の流量を制御するために、多数の操縦翼面が用いられる。航空機に用いる操縦翼面は、スラット、補助翼、折り返し、スポイラーを含む。例えば、折り返しは概して対称的に展開されて、航空機の失速速度を制御し、補助翼は展開されて、非対称的に動作することによって航空機のロールを制御する。すなわち、一方の翼における補助翼は、もう一方の翼における補助翼が上がるときに下がり、これによって、航空機は、一方の翼によって揚力が増し、もう一方の翼によって揚力が減少するので、ロールを引き起こす。航空機は、通常、付加的な操縦翼面を有しており、例えば、航空機のヨーを制御するために動作する垂直の後部構造に取り付けられた方向舵、および、航空機の傾斜度を制御するために動作する水平の後部構造に取り付けられた昇降舵といった航空機の姿勢をさらに制御する。
【０００３】
航空機の操縦翼面は、通常、航空機の機体、例えば、翼および後部構造の一方にヒンジ式で取り付けられている。これによって、前記操縦翼面は、翼または後部構造に対して枢動でき、翼または後部構造上の気流を変えることができる。ヒンジ装置は、操縦翼面を取り付けて、一連の動きにわたって操縦翼面を回転させるために用いられる。このようなヒンジ装置は、航空機の機体に対して一連の位置において操縦翼面を維持することができ、これによって、操縦翼面の位置決めを正確に制御できる。
【０００４】
操縦翼面を航空機の機体にヒンジ式で取り付けるための従来のヒンジ装置は、操縦翼面が周りを枢動する長手方向の軸を規定する第１枢動点と、ヒンジ点からずれた第２枢動点とを含む。通常、油圧ピストンが、第２枢動点に取り付けられており、第２枢動点と翼または後部構造との間に伸びている。そのため、ピストンが作動するとき、操縦翼面を、ピストンによって加えられたモーメントによって、第１枢動点の周りで回転させる。通常、ヒンジ装置は、操縦翼面の長さに沿って間隙をあけて配置された複数の第２枢動点およびピストンを含んでおり、これによって、操縦翼面をその長さに応じて均一に移動することができる。
【０００５】
しかしながら、従来のヒンジ装置には、ピストンの収容には広い空間が必要であり、操縦翼面をモジュール型として形成できないという問題点がある。さらに、このようなシステムには、動作用の多数のピストンと複雑な油圧システムとが必要である。
【０００６】
上記したように、航空機の翼に取り付けられた補助翼が展開されて、航空機のロールを制御する。しかしながら、従来の補助翼を用いる問題は、ロール発生の派生的効果として、前記補助翼が、アドバース・ヨーも発生させるという点にある。アドバース・ヨーは、１つの補助翼が上に湾曲し、対向しあう翼におけるもう一方の補助翼が下向きに湾曲するときに生じ、航空機は上に湾曲した補助翼の方向にロールする。しかしながら、補助翼はまた、航空機にロールとは反対方向へのヨーを引き起こす。このヨーは、アドバース・ヨーとして知られており、このことは、通常、方向舵を用いることによって補償される。
【０００７】
しかしながら、アドバース・ヨーを補償し、航空機のヨーを概して制御する他の手段として、スポイロンが用いられる。スポイロンは、補助翼上の気流を乱すことによって翼によって発生した揚力を変えるために、翼または補助翼といった操縦翼面から立ち上がっている操縦翼面である。したがって、スポイロンを用いて、補助翼の使用によって生じるアドバース・ヨーを補償でき、あるいは、スポイロンを補助翼と共に用いて、ヨーおよびロールを同時に制御することができる。
【０００８】
複動式スポイロンが、特許文献１から知られている。ここでは、各補助翼は、ヒンジで連結されて補助翼の上部表面および下部表面から伸びる、対向しあうスポイロンを備えている。各一対の対向しあうスポイロンは互いに動き、これによって、補助翼から同時に伸びるか、あるいは、前記補助翼において待機する。スポイロンは、２つの相互作用する四分円の周りで動いてピストンによって作動するケーブルによって、回転される。しかしながら、特許文献１に示したスポイロンヒンジ装置には、操縦翼面の達成できる翼弦長が作動ピストンの必要な長さのゆえに低減され、作動ピストンが、飛行線の正しい位置に配置され、ケーブルの複雑で信頼できない構成が２つの相互作用する四分円の周りで作用する、という問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第２５８２３４８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、上記の問題および不都合を克服するか、十分に軽減した、航空機に操縦翼面を回転自在に取り付けるためのヒンジ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明にしたがって、作動シャフトと、作動シャフトを航空機の第１部品に取り付けるように構成された支持素子と、作動シャフトを航空機の第２部品に取り付けるように構成されたヒンジ素子とを含んだ航空機に操縦翼面を回転自在に取り付けるためのヒンジ装置を提示する。作動シャフトは、支持素子にスライド可能に取り付けられており、その長手方向の軸に沿って支持素子に対してスライドするように構成されている。ヒンジ素子は作動シャフトと係合し、これによって、作動シャフトをその長手方向の軸に沿ってスライドさせるとき、作動シャフトとヒンジ素子とを作動シャフトの長手方向の軸の周りで互いに対して回転させる。これによって、前記第１部品および前記第２部品の一方を、もう一方の前記部品に対して長手方向の軸の周りで回転させるようになる。
【００１２】
ヒンジ装置はさらに、ヒンジ素子とスライド可能に係合する作動シャフトの部分に沿って形成された駆動部を含むことが好ましく、これによって、作動シャフトをその長手方向の軸に沿ってスライドさせるとき、作動シャフトとヒンジ素子とを作動シャフトの長手方向の軸の周りで互いに対して回転させる。
【００１３】
駆動部は、ヒンジ素子と係合するはすば歯車側面を含んでいてもよい。これによって、作動シャフトがその長手方向の軸に沿って誘導されるとき、はすば歯車側面はヒンジ素子に作用して、ヒンジ素子と作動シャフトとを互いに対して回転させる。
【００１４】
ヒンジ素子はさらに、らせん状の駆動側面を収容するように構成された、前記ヒンジ素子を貫いて形成された開口部を含んでいてもよい。開口部には、はすば歯車側面と係合して前記はすば歯車側面に対向して作用するはすば歯車表面がある。
【００１５】
ヒンジ装置はさらに、複数のヒンジ素子を含んでいてもよい。
【００１６】
一実施形態では、作動シャフトと支持素子とをスライド可能に係合して、作動シャフトを長手方向の軸の周りで支持素子に対して回転しないようにする。
【００１７】
作動シャフトはさらに、支持素子においてスライドして前記支持素子と係合するように構成されたスプライン部を含んでおり、これによって、作動シャフトは、長手方向の軸の周りで支持素子に対して回転しないようになっている、ということが有効である。
【００１８】
スプライン部が、作動シャフトの長手方向の軸に対して平行に伸びる直線状の歯状部を含むことが、好都合である。
【００１９】
支持素子はさらに、スプライン部に適合している溝を有する、前記支持素子を貫いて形成された開口部を含んでおり、前記開口部には、スプライン部がスライド可能に収容されている、ということが好ましい。
【００２０】
ヒンジ装置はさらに、複数の支持素子を含んでいてもよい。
【００２１】
一実施形態では、ヒンジ装置はさらに、作動シャフトが前記長手方向の軸に沿って誘導されるとき、作動シャフトの長手方向の軸方向にヒンジ素子をスライドしないように構成されたガイド手段を含む。
【００２２】
ガイド手段は、作動シャフトがその長手方向の軸に沿って誘導されるとき、ヒンジ素子が境を接するガイド素子である、ということが有効である。
【００２３】
ガイド素子がヒンジ素子のどちらか一方の側面を伸びる２つのガイド腕状部を含むことが、好都合である。
【００２４】
ヒンジ装置はさらに、作動シャフトをその長手方向の軸に沿って誘導する直線アクチュエータを含んでいてもよい。
【００２５】
直線アクチュエータが、作動シャフトをその長手方向の軸に沿って反対方向に誘導するように構成されていることが有効である。
【００２６】
直線アクチュエータを第１部品に取り付けることができる、ということが好ましい。
【００２７】
本発明の他の態様にしたがって、補助翼体と、前記補助翼体の第１表面から伸びるように構成された第１スポイロンと、前記補助翼体の第２表面から伸びるように構成された第２スポイロンと、ヒンジ装置とを含んだ補助翼装置が備えられ、前記ヒンジ装置は、前記第１スポイロンおよび前記第２スポイロンが前記補助翼体に配置されている待機位置と前記第１スポイロンおよび前記第２スポイロンが前記補助翼体から伸びている展開位置との間で、前記第１スポイロンおよび前記第２スポイロンを動かすように構成され、前記ヒンジ装置は、前記補助翼体の支持素子と、前記第１スポイロンの第１ヒンジ素子と、前記第２スポイロンの第２ヒンジ素子と、作動シャフトとを含み、前記作動シャフトは、前記支持素子にスライド可能に取り付けられており、前記作動シャフトの長手方向の軸に沿って前記支持素子に対してスライドするように構成されており、前記第１ヒンジ素子は前記作動シャフトと係合され、これによって、前記作動シャフトをその長手方向の軸に沿ってスライドさせると、前記第１ヒンジ素子は前記作動シャフトに対して一方向に回転され、前記第２ヒンジ素子は前記作動シャフトと係合され、これによって、前記作動シャフトをその長手方向の軸に沿ってスライドさせると、前記第２ヒンジ素子を、前記第１ヒンジ素子とは反対方向に前記作動シャフトの周りで回転させ、前記第１スポイロンおよび前記第２スポイロンを前記長手方向の軸の周りで反対方向に回転させる。
【００２８】
ヒンジ装置が待機位置と展開位置との間で第１スポイロンおよび第２スポイロンを同時に動かすように構成されていることが、有効である。
【００２９】
前記作動シャフトは、前記第１ヒンジ素子および前記第２ヒンジ素子のそれぞれと係合する前記作動シャフトに沿って形成された、互いに反対向きのはすば歯車側面を有する第１駆動部および第２駆動部を含み、これによって、前記作動シャフトがその長手方向の軸に沿って誘導されるとき、前記第１駆動部の前記はすば歯車側面が前記第１ヒンジ素子に作用して、前記第１ヒンジ素子を前記作動シャフトの周りで一方向に回転させ、前記第２駆動部の前記はすば歯車側面が前記第２ヒンジ素子に作用して、前記第２ヒンジ素子を前記作動シャフトの周りで反対方向に回転させることが好ましい。
【００３０】
本発明の他の態様にしたがって、翼部と、補助翼と、前記翼部に前記補助翼を回転自在に取り付けるためのヒンジ装置とを含む翼装置を提示する。前記ヒンジ装置は、翼部の支持素子と、前記補助翼のヒンジ素子と、前記支持素子にスライド可能に取り付けられ、前記支持素子に対して長手方向の軸に沿ってスライドするように構成された作動シャフトとを含む。前記ヒンジ素子は、前記作動シャフトと係合され、これによって、前記作動シャフトをその長手方向の軸に沿ってスライドさせるとき、前記作動シャフトと前記ヒンジ素子とを互いに対して回転させて、前記補助翼を前記翼部に対して前記長手方向の軸の周りで回転させる。
【００３１】
本発明の他の態様にしたがって、翼部と、補助翼と、前記翼部に前記補助翼を回転自在に取り付けるためのヒンジ装置とを含む翼装置を提示する。前記ヒンジ装置は、補助翼の支持素子と、翼部のヒンジ素子と、支持素子にスライド可能に取り付けられ、前記支持素子に対して長手方向の軸に沿ってスライドするように構成された前記作動シャフトとを含む。前記ヒンジ素子は作動シャフトと係合され、これによって、前記作動シャフトをその長手方向の軸に沿ってスライドさせるとき、前記作動シャフトと前記ヒンジ素子とを互いに対して回転させて、前記補助翼を前記翼部に対して前記長手方向の軸の周りで回転させる。
【００３２】
ここで、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら例示的にのみ説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】航空機翼から伸びる補助翼を備えた航空機翼の一部と、前記翼に対して補助翼を取り付けた航空機に操縦翼面を回転自在に取り付けるためのヒンジ装置とを示す斜視図である。
【図２】図１に示したヒンジ装置の斜視図である。
【図３】図２に示したヒンジ装置の作動シャフトの部分斜視図である。
【図４】図２に示したヒンジ装置の部分斜視図である。
【図５】図２に示したヒンジ装置の別の部分斜視図である。
【図６】航空機翼から伸びる補助翼を備えた航空機翼の部分斜視図、および、航空機に操縦翼面を回転自在に取り付けるためのヒンジ装置の他の構成である。
【図７】図６に示したヒンジ装置の斜視図である。
【図８】補助翼に取り付けられた複動式スポイロンを備えた補助翼と、補助翼にスポイロンを取り付けた航空機に操縦翼面を回転自在に取り付けるためのヒンジ装置の他の構成の斜視図である。
【図９】図８に示したような、補助翼に取り付けられた２つのスポイロンを備えた補助翼の側面図である。
【図１０】ヒンジ装置に取り付けられた下部スポイロンを備えた、図８に示したヒンジ装置の斜視図である。
【図１１】図８に示したヒンジ装置の他の構成の部分斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
添付図面の図１を参照しながら、航空機の機体の一部を形成する翼部２と補助翼３とを含む航空機の翼装置１の一部を示す。翼装置１には、翼の前方に沿った先端（図示せず）と、翼の後方に沿った後端とがある。補助翼３は、ヒンジ装置４によって翼部２の後端に取り付けられており、補助翼３は、翼１の後端に対して平行に伸びる長手方向のヒンジ線の周りで翼部２に対して回転できる。
【００３５】
翼部２は、前方長手方向の桁（図示せず）と、前記前方長手方向の桁に対して平行であるが間隙をあけて伸びている後方長手方向の桁５とを含む翼箱状部から形成されている。側部のリブ（図示せず）は、前桁と後桁との間に接続されており、上部被覆部６および下部被覆部７は、前桁と後桁との間の前記側部リブに広がっている。前方長手方向の桁および後方長手方向の桁は、たわみ荷重およびねじり荷重の影響を受けず、せん断荷重が上部被覆部６および下部被覆部７によってかけられる。
【００３６】
補助翼２は、前方端部１０において間隔を空けた上面８ａおよび下面８ｂを含む。これによって、補助翼３が翼部２に取り付けられているとき、上面８ａおよび下面８ｂは、翼部２の上部被覆部６および下部被覆部７の方へと伸びる。ヒンジ装置を収容する間隙部１２は、補助翼２の上面８ａと下面８ｂとの間の補助翼２の前方端部１０に沿って細長く伸び、ヒンジ装置４は、以下に説明するように、前記間隙部に収容される。補助翼２の上面８ａおよび下面８ｂは、補助翼３の後方端部１４へと互いに合流する。
【００３７】
補助翼３は、ヒンジ装置４によって翼部２の後桁５に対して枢動可能に取り付けられ、後桁５に対して平行に伸びる補助翼のヒンジ線を形成する長手方向の軸の周りで回転できる。ヒンジ線は、ヒンジ装置４の一部を形成する作動シャフト９の長手方向の軸によって規定されている。
【００３８】
ここで、ヒンジ装置４について詳述する。ヒンジ装置は、これらの例示的な実施形態において翼部に補助翼を枢動するように取り付けるために用いられるが、ヒンジ装置の使用は、それに限定されるものではなく、前記ヒンジ装置を用いて、航空機の様々な航空機操縦翼面を枢動可能に取り付け、前記部品を互いに枢動可能に取り付けて、他の部品が互いに対して枢動可能である。
【００３９】
図２に、ヒンジ装置４が示される。ヒンジ装置４は、細長い作動シャフト９と、シャフト９を第１部品に取り付ける支持部材１６と、シャフトを第２部品に取り付けるヒンジ部材１７と、ヒンジ部材１７を作動シャフト９の長手方向の軸に沿った方向に動かさないようにするガイド部材１８と、作動シャフト９をその長手方向の軸に沿って長手方向にスライドさせる直線アクチュエータ１９とを含む。本実施形態では、第１部品は、航空機の機体の翼部２であり、第２部品は補助翼３である。しかしながら、他の実施形態では、第１部品は、航空機の機体の別の部分であり、第２部品は別の操縦翼面である。
【００４０】
細長い作動シャフト９は円筒型であり、シャフト９の軸に対して平行に伸びる直線状の歯状部を含む、各端部の第１スプライン部２０および第２スプライン部２２を備える。シャフト９の一端における第１スプライン部２０は、第１スプライン部２０の歯状部の外径がシャフト９の外面２１の直径に相当するように、シャフト９において凹状になっている。シャフト９のもう一方の端部における第２スプライン部２２は、第２スプライン部２２の歯状部の外径がシャフト９の外面２１の直径よりも大きくなるように、シャフト９の外面２１から突き出ている。シャフト９に沿った各スプライン部２０、２２の長さは、以下に示すように、直線アクチュエータ１９のストロークよりも長いか、または、前記ストロークに等しい長さである。
【００４１】
２つの支持部材１６は、ヒンジ装置４が組み立てられると、第１部品に固定して取り付けられるか、または、前記第１部品から伸びている。各支持部材１６は、それらを貫いて形成された支持開口部２３を有するリブであり、前記支持部材を貫いて、作動シャフト９の前記支持部材のスプライン部２２が収容されている。各支持開口部２３は、その外周の周りに形成される抑止溝２４を有している。前記抑止溝は、それに対応したスプライン部２０、２２の歯状部と係合して、シャフト９と支持部材１６との回転を互いに対して制限する。しかしながら、シャフト９は、以下に示すように、その長手方向に支持開口部２３においてスライドできる。２つの支持部材１６は、互いから間隔を空けており、これによって、前記支持部材は、シャフト９においてそれらに対応したスプライン部２０、２２の位置も位置合わせされることができる。
【００４２】
本実施形態においてスプライン部２０、２２をシャフト９の各端部に示しているが、他の実施形態では、スプライン部２０、２２をシャフト９の端部から間隙をあけて配置する。さらに、２つの支持部材１６およびそれらに対応したスプライン部２０、２２を示しているが、支持部材とそれらに対応したスプライン部との数は、シャフト９の長さと、第２部品によってシャフトに加えられたトルクと、補助翼３とに応じて決まる。
【００４３】
作動シャフト９はさらに、それに沿って間隙をあけて配置された駆動部２５を含む。図３を参照すると、各駆動部２５は、シャフト９の部分に沿って伸びるはすば歯車側面２６を備える。シャフト９に沿った各駆動部２５の長さは、以下に示すように、直線アクチュエータ１９のストロークより長いか、または、それに等しいに長さである。駆動部２５は、シャフト９の外面２１から突き出ている。
【００４４】
ヒンジ部材１７は、ヒンジ装置４が組み立てられると、第２部品に固定して取り付けられるか、または、前記第２部品から伸びている。各ヒンジ部材１７は、それらを貫いて形成された駆動開口部２７を有するリブである。前記ヒンジ部材を貫いて、それらに対応した作動シャフト９の駆動部２５が収容されている。各駆動開口部２７は、その内周に形成された歯車内壁面２８を有しており、これにより、各駆動開口部２７の歯車内部歯状部はそれに対応した駆動部２５の歯状部と係合し、シャフト９の駆動部２５は、それに対応したヒンジ部材１７の駆動開口部２７においてスライドでき、ヒンジ部材を回転させる。このことについては以下で説明する。ヒンジ部材１７は、互いに間隔を空けており、これによって、前記ヒンジ部材は、シャフト９においてそれらに対応した駆動部２５の位置と位置合わせされ、係合する。
【００４５】
３つの駆動部２５およびそれらに対応したヒンジ部材１７を図２に示したが、ヒンジ装置が単一の駆動部２５、または複数の駆動部を含んでいてもよい。さらに、２つ以上のヒンジ部材１７が、作動シャフト９の単一の駆動部２５と係合してもよい。
【００４６】
直線アクチュエータ１９は、支持部材１６に対して固定して取り付けられており、これによって、直線アクチュエータ１９と支持部材１６とは、互いに回転しない。作動シャフト９は、油圧ピストンまたは同様のものである直線アクチュエータ１９に固定して結合されており、これによって、直線アクチュエータ１９は、矢印「Ａ」または「Ｂ」の方向に作動シャフトの長手方向の軸に沿って作動シャフトに直線運動をさせることができ（図２参照）、これにより、ヒンジ部材を駆動して、第１部品と第２部品との互いに対する所望の回転に応じて矢印「Ｃ」または「Ｄ」の方向に回転する。
【００４７】
図４では、ガイド部材１８は、ヒンジ装置が組み立てられると、第１部品に固定して取り付けられるか、または、前記第１部品から伸びる。ガイド部材１８は、底部２９と、底部２９から伸びる、互いに間隙をあけて配置された２つの腕状部３０とを備えてＵ型をしている（図４参照）。底部２９は、第１部品に固定して取り付けられており、腕状部３０は、それらから立ち上がっている。穴部３２が、作動シャフト９が伸びうる各腕状部３０を貫いて形成され、各穴部３２の直径は、シャフト９および駆動部２５の直径よりも大きい。これによって、シャフトがそれらを貫いて伸びているとき、シャフト９および駆動部２５は各穴部３２の端から間隙をあけて配置されている。これについては以下で説明する。
【００４８】
各ガイド部材１８の腕状部３０は、それらの間にヒンジ部材１８を収容するために間隙をあけて配置されており、これによって、ヒンジ部材は、ガイド部材に対して回転できるが、ガイド部材１８に対して、シャフトの軸に沿って長手方向には動かないようになっている。
【００４９】
ヒンジ装置の組立について、図２−図５を参照しながら説明する。
【００５０】
支持部材１６、ガイド部材１８、および、直線アクチュエータ１９は、第１部品に固定して取り付けられているか、あるいは、第１部品の部分を形成しており、これによって、それらは第１部品から伸びている。支持部材１６、ガイド部材１８、および、直線アクチュエータ１９は、互いに間隙をあけて配置されており、それぞれ、スプライン部２０、２２、駆動部２５、および、作動シャフト９の端部の間隔に対応しており、これによって、互いに位置合わせされている。同様に、ヒンジ部材１７は、第２部品に固定して取り付けられているか、あるいは、第２部品から伸びているように第２部品の一部を形成しており、互いに間隙をあけて配置されて、第１部品から伸びているガイド部材１８同士の間隔に対応している。
【００５１】
第１部品と第２部品とは、ヒンジ部材がそれに対応したガイド部材の腕状部間に配置され、各支持開口部と駆動開口部との中心が、ヒンジ線を規定する共通の長手方向の軸に沿って位置合わせされるように、接続されている。
【００５２】
作動シャフト９は、支持部材１６の支持開口部２３およびヒンジ部材１７の駆動開口部２７を貫いて挿入され、スライドし、直線アクチュエータ１９に結合される。作動シャフト９の第１端部における凹状のスプライン２０の直径は、シャフトのもう一方の端部および駆動部における突き出たスプラインよりも小さく、したがって、第２支持開口部２３および各駆動開口部２７を貫いて、それらと係合することなくスライドできる。作動シャフト９が直線アクチュエータ１９に挿入および固定して結合されると、支持部材１６は、スプライン歯状部が支持開口部２３の抑止溝２４とスライド可能に係合するように、シャフト９の前記支持部材それぞれのスプライン部２０、２２と位置合わせされ、係合される。同様に、ヒンジ部材１７は、前記ヒンジ部材それぞれの駆動部２５と位置合わせされて、はすば歯車側面２６が駆動開口部２７のそれに対応したらせん状の歯車内壁面２８と係合し、ヒンジ部材がそれらそれぞれのガイド部材の腕状部３０間に配置される。
【００５３】
例示的な実施形態に関して、本明細書において説明したガイド部材１８が各ヒンジ部材１７のどちらか一方の側面に伸びるＵ型部を含んでおり、各ヒンジ部材１７がガイド部材１８に対してスライドしないようになっており、それ故に、第２部品が第１部品に対してシャフト９の長手方向の軸に沿った方向にスライドしないようになっているが、他の手段を用いて、第１部品と第２部品とが、作動シャフトの長手方向の軸に沿った方向に互いに対してスライドしないようにしてもよい。例えば、ガイド腕状部が、各支持部材の外側に伸びており、ガイド腕状部およびヒンジ部材が互いに対して固定して取り付けられているように第２部品から伸びていてもよい。上記のガイド部材の利点は、前記ガイド部材が、シャフトによってガイド部材に加えられる、シャフトの軸に沿って誘導される横力のゆえに、ヒンジ部材のたわみの影響を受けないという点である。
【００５４】
本例示的な実施形態にかかるヒンジ機構の動作について、図１から図５を参照しながら説明する。本実施形態では、上記したように、第１部品は、航空機の機体の翼部２であり、第２部品は補助翼３である。
【００５５】
図１では、ヒンジ装置４は、補助翼３を航空機の機体の翼部２の後桁５に取り付けている。補助翼３は、図１、２、４、５に示したように、初めは、シャフト９をそのストロークの中点において維持する直線アクチュエータ１９と共に、中立位置にある。したがって、支持部材１６は、それらそれぞれのスプライン２０、２２の中点に配置されており、各ヒンジ部材１７は、それらそれぞれの駆動部２５の中点に配置されている。
【００５６】
支持部材１６および直線アクチュエータ１９は、翼部２の後桁５に固定して取り付けられており、したがって、シャフト９は、支持部材１６の抑止溝２４と係合しているスプライン部２０、２２の歯状部によって回転しない。ヒンジ部材１７は、補助翼３に固定して取り付けられており、したがって、前記補助翼は、駆動部２５の歯と係合しているヒンジ部材１７を貫いて形成された駆動開口部２７の歯車内壁面２８によって、翼部２に対して回転しない。シャフト９は、その長手方向の軸に沿って直線アクチュエータ１９によってスライドしない。
【００５７】
航空機の機体の翼部２に対して補助翼３を回転させるために、直線アクチュエータ１９を作動させる。矢印「Ｃ」（図１参照）の方向に補助翼３を回転させるために、直線アクチュエータ１９は、直線アクチュエータ１９から離れた方向に、矢印「Ａ」の方向に、シャフトを誘導する。シャフト９は次に、その長手方向の軸に沿ってスライドすることによって、スプライン部２０、２２は、支持部材１６を貫いて形成される支持開口部２３においてスライドするが、シャフトがその軸の周りで回転しないようになっている。シャフト９において形成された各駆動部２５のはすば歯車側面２６は、前記駆動部に対応したヒンジ部材１７の歯車内壁面２８に作用する。各ヒンジ部材１７は、翼部２の後桁５に固定して取り付けられた、前記ヒンジ部材それぞれのガイド部材１８の腕状部３０の一方によって、シャフト９の長手方向に沿ってスライドしない。シャフト９の駆動部２５は、ヒンジ部材１７をシャフト９の長手方向の軸の周りで回転させる。
【００５８】
したがって、シャフト９がその長手方向の軸に沿って移動すると、前記シャフトは、各ヒンジ部材１７に回転力を加え、それから、補助翼をシャフト９の長手方向の軸の周りで回転させる。補助翼３は次に、その所望の位置へと回転し、直線アクチュエータ１９の作動が停止する。直線アクチュエータ１９は次に、シャフトがその直線アクチュエータに沿ってスライドしないようにし、したがって、補助翼３は、そのヒンジ線の周りで翼部２に対して回転しないようになっている。
【００５９】
補助翼をその中立位置に戻すために、または、補助翼をその中立位置を越えて反対方向に、矢印「Ｄ」の方向に回転させる（図１参照）ために、直線アクチュエータは、直線アクチュエータ１９の方向に、矢印「Ｂ」の方向に作動シャフト９を誘導する。シャフト９は次に、その長手方向の軸に沿ってスライドする。これによって、スプライン部２０、２２が、支持部材１６を貫いて形成された支持開口部２３をスライドするが、シャフトがその軸の周りで回転しないようにする。各駆動部２５のはすば歯車側面２６は、前記駆動部のそれに対応したヒンジ部材１７の歯車内壁面２８に作用し、各ヒンジ部材１７は、そのそれぞれのガイド部材１８の腕状部３０のうちの１つによってシャフト９の長手方向に沿ってスライドしないようになっている。シャフト９の駆動部２５は、したがって、ヒンジ部材１７を矢印「Ｄ」の方向においてシャフト９の長手方向の軸の周りで回転させる。補助翼３は次に、その所望の位置へと回転する。
【００６０】
補助翼の展開範囲は、直線アクチュエータ１９のストローク、および／または、駆動部２５の長さによって割り当てられる各駆動部２５のはすば歯車側面２６の傾斜度によって決定される、ということを理解されたい。
【００６１】
翼装置の他の実施形態について、図６および図７を参照しながら説明する。本実施形態にかかるヒンジ装置４０を備えた翼装置は、上記のヒンジ装置４を備えた翼装置と同じであり、したがってここでは詳細な説明を省略する。さらに、上述の実施形態において説明した部品および特性に対応している部品および特性については、同じ参照符号とする。しかしながら、本実施形態では、第１部品は補助翼４３であり、第２部品は、航空機の機体の翼部４２である。
【００６２】
図６および図７では、本実施形態にかかる、補助翼４３を航空機の機体の翼部４２に取り付けたヒンジ装置４０を示している。ヒンジ装置４０は、細長い作動シャフト９と、シャフト９を補助翼４３に取り付けた支持部材４５と、シャフト９を翼部４２に取り付けたヒンジ部材４６と、ヒンジ部材４６が作動シャフト４の長手方向の軸に沿ってスライドしないようにするガイド部材４７と、軸に沿って長手方向に作動シャフト９をスライドさせる直線アクチュエータ１９とを含む。本明細書において説明したヒンジ装置を用いて、補助翼を翼部に枢動するように取り付けるが、ヒンジ装置の使用はそれに限定されるものではなく、他の実施形態では、ヒンジ装置を用いて、様々な航空機の操縦翼面を航空機に枢動可能に取り付ける。
【００６３】
本実施形態では、補助翼４０およびヒンジ装置４を組み合わせて、補助翼をモジュール式装置として形成できるようにする。シャフトと、支持部材と、ガイド部材と、直線アクチュエータとの全ては、シャフトの長手方向の軸の周りで翼部４２に対して回転する。
【００６４】
細長い作動シャフト９は、各端部に第１スプライン部２０および第２スプライン部２２を備える。シャフト９に沿った各スプライン部２０、２２の長さは、直線アクチュエータ１９のストロークの長さより長いか、前記ストロークの長さに等しい。
【００６５】
支持部材４５は、それらを貫いて形成された、作動シャフト９のスプライン部２２が収容された支持開口部４８と共に、補助翼４０に配置されている。各支持開口部４８は、それに対応したスプライン部２０、２２の歯状部と係合する抑止溝を有し、シャフト９と支持部材４５との回転を互いに対して制限するが、シャフト９がその長手方向にスライドできる。支持部材４５は、互いに間隔を空けており、これによって、シャフト９において前記支持部材のスプライン部２０、２２の位置と位置合わせされる。
【００６６】
本実施形態において、スプライン部２０、２２をシャフト９の各端部に示すが、他の実施形態では、スプライン部２０、２２をシャフト９の端部から間隙をあけて配置してもよい。さらに、２つの支持部材４５およびそれらに対応したスプライン部２０、２２を示しているが、支持部材とそれらに対応したスプライン部との数がシャフト９の長さおよび補助翼３によってシャフトに加えられるトルクに応じて決まる。
【００６７】
作動シャフト９はまた、それに沿って間隙をあけて配置された駆動部２５を備えており、各駆動部２５は、シャフト９の部分に沿って伸びるはすば歯車側面２６を有している。各ヒンジ部材４６は、それらを貫いて形成される駆動開口部４９を有する、翼部４２から伸びるリブであり、前記支持開口部を貫いて、作動シャフト９の前記ヒンジ部材の駆動部２５が収容されている。各駆動開口部２７は、それに対応した駆動部２５の歯状部と係合する歯車内壁面２８を有しており、シャフト９の駆動部２５は、それに対応した駆動開口部４９においてスライドでき、ヒンジ部材を回転させる。
【００６８】
直線アクチュエータ１９は、補助翼４３に固定して取り付けられており、これによって、直線アクチュエータ１９と支持部材４５とが互いに対して回転しないようになっている。作動シャフト９は、油圧ピストンまたは同様のものである直線アクチュエータ１９に固定して結合されており、これによって、直線アクチュエータ１９は、直線運動において作動シャフトの長手方向の軸に沿って作動シャフトを誘導する。
【００６９】
ガイド部材４７は、補助翼４３に配置されており、各ガイド部材は、互いに間隙をあけて配置された２つの立ち上がっている腕状部５０を備えたＵ型の構成をしている。穴部５２は、各腕状部５０を貫いて形成されており、前記腕状部を貫いて、作動シャフト９は各穴部５２の端に接することなく伸びることができる。腕状部５０は、それらの間にヒンジ部材４６を収容するために間隙をあけて配置されており、シャフトの軸に沿って長手方向には動かないようになっている。
【００７０】
支持部材４５、ガイド部材４７、および、直線アクチュエータ１９は、互いに間隙をあけて配置されて、スプライン部２０、２２、駆動部２５、および、作動シャフト９の端部の間隔とそれぞれ位置合わせされる。ヒンジ部材４６は、それらに対応したガイド部材４７の腕状部５０間に配置されており、作動シャフト９は、支持開口部４８、駆動開口部４９、穴部５２を貫いて配置されており、直線アクチュエータ１９に結合されている。スプライン部２０、２２のスプライン歯状部は、支持開口部４８の抑止溝と係合しており、駆動部２５のはすば歯車側面２６は、駆動開口部２７の駆動部のらせん状の歯車内壁面２８と係合している。
【００７１】
本例示的な実施形態にかかるヒンジ機構の動作について、図６および図７を参照しながら説明する。
【００７２】
ヒンジ装置４０は、補助翼４３を航空機の機体の翼部４２に取り付けている。補助翼４３は、初めは、シャフト９をそのストロークの中点において維持する直線アクチュエータ１９と共に中立位置にある。したがって、支持部材４５は、それらそれぞれのスプライン２０、２２の中点に配置されており、各ヒンジ部材４６は、それらそれぞれの駆動部２５の中点に配置されている。
【００７３】
ヒンジ部材４６は、翼部４２に固定して取り付けられており、したがって、シャフト９は、それに対応した駆動部２５の歯と係合する駆動開口部２７の歯車内壁面２８によって翼部４２に対して回転しないようになっている。補助翼４３は、支持部材４５の抑止溝２４と係合するスプライン部２０、２２の歯状部によって翼部４２に対して回転しないようになっている。シャフト９は、その長手方向の軸に沿って直線アクチュエータ１９によってスライドしないようになっている。
【００７４】
翼部４２に対して補助翼４３を回転させるために、直線アクチュエータ１９を作動させる。補助翼３を回転させるために、直線アクチュエータ１９は、シャフト９を直線アクチュエータから離れた方向にまたは前記直線アクチュエータの方向に誘導する。シャフト９は次に、その長手方向の軸に沿って補助翼４３に対してスライドする。これによって、スプライン部２０、２２は、支持部材４５を貫いて形成された支持開口部４８においてスライドするが、シャフトがその軸の周りで補助翼４３に対して回転しないようになる。シャフト９に形成された各駆動部２５のはすば歯車側面２６は、前記駆動部に対応したヒンジ部材４６の歯車内壁面に作用するが、補助翼４３および翼部４２は、ヒンジ部材４６に作用するガイド部材腕状部３０によって、シャフト９の長手方向に沿って互いに対してスライドしないようになっている。シャフト９の駆動部２５は、ヒンジ部材４６の駆動開口部４９においてスライドし、各ヒンジ部材１７に回転力を加え、したがって、シャフト９がシャフト９の長手方向の軸の周りで駆動開口部４９において回転するようにし、それゆえに、補助翼４３が翼部４２に対して回転するようにする。
【００７５】
補助翼４３は次に、その所望の位置へと回転し、直線アクチュエータ１９の作動が停止する。直線アクチュエータ１９は次に、シャフトがその直線アクチュエータに沿ってスライドしないようにし、したがって、補助翼４３は、そのヒンジ線の周りで翼部４２に対して回転しないようになっている。
【００７６】
補助翼をその中立位置に戻すために、または、補助翼４３をその中立位置を越えて反対方向に回転させるために、直線アクチュエータは、作動シャフト９を直線アクチュエータ１９の方向に誘導する。
【００７７】
本実施形態では、補助翼４０およびヒンジ装置４を組み合わせて、補助翼をモジュール式装置として形成できるようにする。シャフトと、支持部材と、ガイド部材と、直線アクチュエータとの全ては、シャフトの長手方向の軸の周りで翼部４２に対して回転する。
【００７８】
上記複数の実施形態は、従来のヒンジ装置および翼装置と比べてより小型の構成を提供し、ずれた枢動点においてよりはむしろそのヒンジ線に沿って補助翼を活性化できる。さらに、上記した構成によって、組立時間を改善するモジュール式装置が可能になり、補助翼の封止が改善される。
【００７９】
補助翼の他の実施形態について、図８から図１１を参照しながら説明する。本実施形態では、補助翼を翼部に回転自在に取り付けるためのヒンジ装置は、従来のヒンジ装置であるので、ここでは詳細に説明しない。しかしながら、他の実施形態では、補助翼を翼部に取り付けたヒンジ装置は、図１から図７を参照して説明したヒンジ装置の複数の実施形態のうちの１つである。
【００８０】
図８および図９に、上部スポイロン６２および下部スポイロン６３が取り付けられた補助翼６０を示す。上部スポイロン６２および下部スポイロン６３は、各スポイロン６２、６３の先端６２ａ、６３ａに近接して位置付けられた長手方向の軸の周りで回転する操縦翼面であり、これによって、上部スポイロン６２および下部スポイロン６３は、補助翼上の気流を乱すことによって翼によって発生した揚力を変えるために、展開されるときに、補助翼体６１の上部表面６４および下部表面６５の気流へと伸びる。これについては以下で説明する。
【００８１】
凹部６６、６７を収容するスポイロンが、補助翼６０のそれぞれの上部表面６４および下部表面６５に形成される。前記補助翼には、上部スポイロン６２および下部スポイロン６３が展開されていないときに収容されている。上部スポイロン６２は、外層６８および内層６９を有する板である。上部スポイロン６２の外層６８は、補助翼体６１の上部表面６４に適合しており、これによって、前記外層は、上部スポイロン６２が凹部６６を収容する上部スポイロンに収容されているときに、上部表面６４と同一平面にある。同様に、下部スポイロン６３は、外層および内層７０、７２を有する板であり、下部スポイロン６３の外層７０は、補助翼体６１の下部表面６５に適合しており、これによって、前記外層は、下部スポイロン６２が凹部６７を収容する下部スポイロンに収容されているときに、下部表面６５と同一平面にある。
【００８２】
各スポイロン６２、６３は、ヒンジ装置７３によって回転自在に取り付けられている。ヒンジ装置７３は、概して、図１から図４を参照しながら説明したヒンジ装置と同じであるので、ここで詳細には説明しない。さらに、上述の実施形態において説明した部品および特性に対応している部品および特性については、同じ参照符号とする。しかしながら、本実施形態では、ヒンジ装置７３は、２つの対向しあうスポイロンを補助翼に回転自在に取り付けるために配置されている。
【００８３】
図１０および図１１では、本実施形態にかかる、図示した下部スポイロン６３を取り付けたヒンジ装置７３を詳細に示し、上部スポイロン６２については省略する。
【００８４】
ヒンジ装置７３は、それを貫いて伸びる長手方向の軸を有する細長い作動シャフト７４を含み、前記シャフトの周りで上部スポイロン６２および下部スポイロン６３が回転する。支持部材７５は、シャフト７４を補助翼体６１に取り付けており、上部ヒンジ部材７６および下部ヒンジ部材７７は、シャフト７４を上部スポイロン７２および下部スポイロン７３のそれぞれに取り付けており、ガイド部材７８は、ヒンジ部材７６、７７が作動シャフト７４の軸に沿って長手方向に動かないようにし、直線アクチュエータ１９は、作動シャフト７４がその軸に沿って長手方向にスライドするようにする。
【００８５】
細長い作動シャフト７４は円筒型であり、シャフト７４の軸に対して平行に伸びる直線状の歯状部を含む各端部において、スプライン部７９を備える。各スプライン部７９の長さは、以下に示すように、直線アクチュエータ１９のストロークより長いか、または、前記ストロークに等しい。
【００８６】
支持部材７５は、補助翼体６１から形成されているか、あるいは、前記補助翼体に固定して取り付けられている。各支持部材７５は、それらを貫いて形成される支持開口部８０を有しており、前記支持部材を貫いて、それに対応した作動シャフト７４のスプライン部７９が収容されている。各支持開口部８０には、スプライン部７９の歯状部と係合している抑止溝がある。これは、シャフト７４と支持部材７５との互いに対する回転を防止するが、シャフトがその軸に沿ってスライドできるためである。
【００８７】
スプライン部７９をシャフト７４の各端部に示しているが、他の実施形態では、スプライン部７９を、シャフトの端部から間隙をあけて配置してもよく、支持部材およびそれらに対応したスプライン部の数は多様であってもよい。
【００８８】
作動シャフト７４はまた、それに沿って間隙をあけて配置された第１駆動部８２および第２駆動部８３を備える。図１１では、各駆動部８２、８３は、シャフト７４の部分に沿って伸びるはすば歯車側面を有している。シャフト９に沿った各駆動部８２、８３の長さは、以下に示すように、直線アクチュエータ１９のストロークより長いか、または、前記ストロークに等しい。駆動部２５は、シャフト７４の外面から突き出ている。図１０に示したように、シャフト７４は、複数の第１駆動部８２および複数の第２駆動部８３を備える。
【００８９】
第１駆動部８２および第２駆動部８３は、反対向きのはすば歯車側面を有している。例えば、各第１駆動部８２は、時計回りのらせん状の筋を有し、各第２駆動部は、反時計回りのらせん状の筋を有している。
【００９０】
上部ヒンジ部材７６は、上部スポイロン６２に固定して取り付けられている。各上部ヒンジ部材７６は、それらを貫いて形成されている駆動開口部８４を有する腕状部であり、前記上部ヒンジ部材を貫いて、作動シャフト７４の第１駆動部８２が収容されている。同様に、下部ヒンジ部材７７は、下部スポイロン６３に固定して取り付けられている。各下部ヒンジ部材７７は、それらを貫いて形成されている駆動開口部８４を有する腕状部であり、前記下部ヒンジ部材を貫いて、作動シャフト７４の第２駆動部８３が収容されている。各駆動開口部８４は、駆動開口部８４の歯車内部歯状部がそれに対応した第１駆動部または第２駆動部８２の歯状部と係合するように、前記駆動開口部の内周に形成された歯車内壁面を有しており、駆動部８２は、それに対応したヒンジ部材７６、７７の駆動開口部８４においてスライドでき、ヒンジ部材を回転させる。
【００９１】
直線アクチュエータ１９は、補助翼体６１に固定して取り付けられており、これによって、直線アクチュエータ１９と支持部材７５とは互いに対して回転しないようになっている。シャフト７４は、油圧ピストンまたは同様のものである直線アクチュエータ１９に固定して結合されており、これによって、直線アクチュエータ１９は、作動シャフトを作動シャフトの長手方向の軸に沿って直線運動に誘導することができ、したがって、前記軸の周りで回転させるためにヒンジ部材を駆動することができる。
【００９２】
ガイド部材７８は、補助翼体６１から形成されているか、あるいは、前記補助翼体に固定して取り付けられている。ガイド部材７８は、互いに間隙をあけて配置された２つの腕状部８５を備える。穴部８６が、各腕状部８５を貫いて形成されており、前記腕状部を貫いて作動シャフト７４が伸びることができ、前記腕状部は各穴部３２の端から間隙をあけて配置されている。ヒンジ部材７６、７７は、各ガイド部材７８の腕状部８５間に配置されており、これによって、ヒンジ部材は、シャフト７４の周りで回転できるが、シャフトの長手方向の軸に沿って動かないようになっている。
【００９３】
各支持開口部８０と駆動開口部８４との中心は、共通の長手方向の軸に沿って、位置合わせされている。前記長手方向の軸は、スポイロン６２、６３のヒンジ線を規定し、シャフト７４の長手方向の軸に対応している。
【００９４】
支持部材７５は、それぞれのスプライン部７９と位置合わせされており、前記スプライン部と係合している。同様に、上部ヒンジ部材７６は、第１駆動部８２と位置合わせされており、前記第１駆動部と係合しており、これによって、前記上部ヒンジ部材のはすば歯車側面は、それらに対応した駆動開口部８４のらせん状の歯車内壁面と係合するようになる。下部ヒンジ部材７７は、第２駆動部８３と位置合わせされており、前記第２駆動部と係合しており、これによって、前記下部ヒンジ部材のはすば歯車側面は、それらに対応した駆動開口部８４のらせん状の歯車内壁面と係合するようになる。
【００９５】
補助翼体６１は、従来のヒンジ装置によって翼（図示せず）に回転自在に取り付けられている。
【００９６】
本例示的な実施形態にかかるヒンジ機構７３の動作について、図１０および図１１を参照しながら説明する。
【００９７】
補助翼６０は、知られている手段によって翼に対してその所望の向きへと回転する。上部スポイロン６２および下部スポイロン６３は、初めに待機位置にあり、それによって、それぞれ凹部６６、６７を収容する上部スポイロンおよび下部スポイロンに収容されている。スポイロンは、シャフト９の移動の影響を受けない直線アクチュエータ１９によって、待機位置に保持される。したがって、支持部材７５は、それらそれぞれのスプライン７９の一端に配置されており、各ヒンジ部材７６、７７は、それらそれぞれの駆動部８２、８３の一端に配置されている。
【００９８】
支持部材７５および直線アクチュエータ１９は、主な補助翼体８１に固定して取り付けられており、これによって、シャフト７４は、支持部材の支持開口部８０の抑止溝と係合しているスプライン部７９の歯状部によって、回転しないようになっている。上部ヒンジ部材７６および下部ヒンジ部材７７は、上部スポイロン６２および下部スポイロン６３に固定して取り付けられており、したがって、スポイロン６２、６３は、それぞれ第１駆動部８２および第２駆動部８３の歯と係合しているヒンジ部材７６、７７を貫いて形成されている駆動開口部８４の歯車内壁面によって、および、第１駆動部８２および第２駆動部８３の歯に沿ってスライドしないようになっているヒンジ部材７６、７７によって、前記スポイロンがそれぞれ補助翼体６１の上層６４および下層６５から立ち上がる展開位置において、回転しないようになっている。
【００９９】
上部スポイロン６２および下部スポイロン６３を展開するために、直線アクチュエータ１９が作動し、直線アクチュエータ１９から離れた方向にシャフトを誘導する。スプライン部７９は、支持部材７５の支持開口部８０にスライドし、シャフトがその軸の周りで回転しないようにする。シャフト７４に形成されている各第１駆動部８２および第２駆動部８３のはすば歯車側面は、前記駆動部に対応した上部ヒンジ部材７６および下部ヒンジ部材７７それぞれの歯車内壁面に作用する。なぜなら、各上部ヒンジ部材７６および下部ヒンジ部材７７は、それに対応したガイド部材７８の腕状部８５のうちの１つによってシャフト７４の長手方向の軸に沿ってスライドしないようになっており、第１駆動部および第２駆動部は、上部ヒンジ部材７６および下部ヒンジ部材７７がそれぞれシャフト７４の長手方向の軸の周りで回転するようにするからである。したがって、モーメントが各上部ヒンジ部材７６および下部ヒンジ部材７７に加えられる。上部スポイロン６２および下部スポイロン６３は次に、それらが所望の位置にある間は、あるいは、完全に展開されて、直線アクチュエータ１９の作動が停止するまで、第１駆動部８２および第２駆動部８３の対向しあうらせん状の筋方向のゆえに、シャフト７４の長手方向の軸の周りで反対方向に回転する。直線アクチュエータ１９は次に、シャフトがその軸に沿ってスライドしないようにし、したがって、上部スポイロン６２および下部スポイロン６３は、シャフト７４の長手方向の軸の周りで回転しないようになっている。したがって、シャフト７４がその軸に沿って長手方向に移動すると、上部スポイロンおよび下部スポイロンは同時に展開され、互いに同時に回転する。
【０１００】
スポイロンをそれらの待機位置に戻すために、あるいは、それらの位置を調整するために、作動シャフト７４は直線アクチュエータ１９の方向に誘導される。シャフト７４の第１駆動部８２および第２駆動部８３は、したがって、それぞれ上部ヒンジ部材７６および下部ヒンジ部材７７を互いに対して反対方向へと回転させ、次に、スポイロン６２、６３はそれらの所望の位置へと回転する。
【０１０１】
スポイロンの展開範囲は、直線アクチュエータ１９のストローク、および／または、駆動部の長さによって割り当てられる各駆動部のはすば歯車側面の傾斜度によって決定される、ということを理解されたい。
【０１０２】
本実施形態におけるヒンジ装置を用いて２つの対向しあうスポイロンを補助翼に枢動するように取り付けているが、ヒンジ装置の使用をそれに限定せず、航空機における様々な航空機操縦翼面を枢動可能に取り付けてもよい。
【０１０３】
上記複数の実施形態では、作動シャフトは剛性のシャフトである。しかしながら、操縦翼面は、例えば、翼に取り付けられた補助翼と屈曲しやすく、たわみやすく、補助翼およびそのヒンジ装置は翼のたわみの影響を受ける。この問題に取り組むために、汎用の接合部をシャフトに沿って配置するということを想定しているが、他の適切な手段を用いてもよい。
【０１０４】
単一の直線アクチュエータを上記複数の実施形態において用いているが、複数の直線アクチュエータを用いてもよい。特に、上記複数の実施形態のそれぞれにおいて説明した直線アクチュエータは、第１直線アクチュエータであり、第２直線アクチュエータは、第１直線アクチュエータに対して作動シャフトの対向しあう端部に配置されているということを想定している。この第２直線アクチュエータは、第１アクチュエータが機能しなくなるという場合には交換アクチュエータとして、または、主要な第１アクチュエータが機能しなくなった場合に十分な制動を提供するために備えられた補助アクチュエータとして、例えば、シャフトを一方向に誘導するために第１直線アクチュエータと共に用いられることを想定している。
【０１０５】
上述の説明はほんの一例であり、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく本発明の支持装置を変更してもよい。
【符号の説明】
【０１０６】
１  翼装置
２  翼部
３  補助翼
９  作動シャフト
１６  支持部材
１７  ヒンジ部材
１８  ガイド部材
１９  直線アクチュエータ
２０、２２  スプライン部
２３、２７  開口部
２５  駆動部
６２、６３  スポイロン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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