(57)【要約】ギヤレス電気スラストリバーサアクチュエータは、いかなる介在ギヤも無くジャッキねじに結合されている電動機を含んでいる。このアクチュエータは、更に、単一の駆動パッケージ内に駆動及び検知構成部品の全てを含んでいても良い。従って、このアクチュエータは、比較的軽量で且つ小型である。
2005519213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジェットエンジンのスラストリバーサアセンブリの動作を制御するための装置であって、
コマンド信号を受け取るように結合され且つ該コマンド信号に応答してアクチュエータ制御信号を選択的に供給するように作動可能であるコントローラ（７０２）と、
各々、前記スラストリバーサを収納位置と展開位置との間で移動させるように作動することができる少なくとも２つのアクチュエータ（２０６）と、を含み、
各アクチュエータが、
出力軸（３１５）を有し、前記コントローラ（７０２）からアクチュエータ制御信号を受け取り且つ前記アクチュエータ制御信号に応答して前記出力軸（３１５）を収納方向及び展開方向のうちの１つの方向に回転させるように電気的に結合された電動機（３１４）と、
第１の端部と第２の端部とを有し、前記第１の端部がいかなるギヤも介在することなく前記電動機出力軸（３１５）に結合されて前記収納方向あるいは展開方向に回転するようになされている、１つの回転可能に取り付けられたジャッキねじ（３２０）と、
前記ジャッキねじ（３２０）に取り付けられたローラーナットアセンブリ（３２８）であって、前記スラストリバーサアセンブリに結合する構造とされたコネクタ（４０４）を更に有しているローラーナットアセンブリ（３２８）とを含み、
前記ジャッキねじ（３２０）が収納方向に回転することによって、関連するローラーナットアセンブリ（３２８）の前記ジャッキねじの第２の端部へ向かう並進及び前記スラストリバーサの前記収納位置へ向かう並進が生じせしめられ、前記ジャッキねじ（３２０）の前記展開方向への回転によって、関連するボールナット（３２８）の前記ジャッキねじの第１の端部に向かう並進及び前記スラストリバーサの前記展開位置へ向かう並進が生じせしめられる、ようになされた装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、
前記コントローラ（７０２）が更にブレーキ信号を選択的に供給するように作動可能であり、
各アクチュエータが更に、前記電動機に結合され且つ前記ブレーキ信号を受け取るように電気的に接続され且つ該ブレーキ信号に応答して前記電動機（３１４）を選択的に停止させるように作動可能である電磁ブレーキアセンブリ（３１６）を含む、装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置であって、
前記アクチュエータの各々が更に、
前記スラストリバーサの位置を表す位置信号を供給するように作動可能である少なくとも１つのスラストリバーサ位置センサー（３３４、３３６）を含んでいる、装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置であって、
前記スラストリバーサの位置センサーが、第１の位置センサー（３３４）と第２の位置センサー（３３６）とを含み、前記第１の位置センサー（３３４）は前記ジャッキねじの第１の端部に近接して前記アクチュエータに結合されており、前記第２の位置センサー（３３６）は前記ジャッキねじの第２の端部に近接して前記アクチュエータに結合されている、装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置であって、
前記ジャッキねじ（３２０）が、約２．０ミリメータ（約０．０７８インチ）のねじピッチを有するローラーねじである、装置。
【請求項６】
請求項１に記載の装置であって、
前記アクチュエータの各々が更に、
前記スラストリバーサが収納位置にあるときにスラストリバーサ収納信号を供給するように作動可能である収納位置スイッチ（３４２）を含んでいる、装置。
【請求項７】
請求項１に記載の装置であって、
前記アクチュエータの各々が更に、
係止位置と非係止位置との間を選択的に動くように作動可能である少なくとも１つのスラストリバーサ係止部材（３４４）を含んでいる、装置。
【請求項８】
請求項７に記載の装置であって、
各係止部材が、前記アクチュエータの端部に近接して枢動可能に取り付けられており、
前記アクチュエータが更に、
前記少なくとも１つの係止部材（３４４）のうちの１つに近接して取り付けられ且つ前記係止部材と当接接触状態にある部分を有して前記係止部材を前記非係止位置へ向けて付勢するようになされた付勢部材（５０２）を含んでいる、装置。
【請求項９】
請求項８に記載の装置であって、
前記コントローラ（７０２）が更に係止制御信号を供給するように作動可能であり、
各アクチュエータが更に、
可動金属片（５０４）を有し且つ前記係止制御信号を受け取るように結合され且つ前記係止制御信号に応答して前記金属片（５０４）を選択的に動かして前記係止部材（３４４）に対して係合状態或いは脱係合状態となるようになされた係止ソレノイド（３４６）を含んでいる、装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の装置であって、
前記アクチュエータの各々が更に、
少なくとも１つの係止部材（３４４）に近接して前記アクチュエータに結合され且つ前記係止位置及び非係止位置を表す係止位置信号を供給するように作動可能である、係止位置指示装置（５０６）を含んでいる、装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の装置であって、
前記ジャッキねじ（３２０）が、少なくとも２つのベアリングアセンブリ（３２４、３２６）によって回転可能に取り付けられている、装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の装置であって、
前記アクチュエータの各々が更に、前記電動機（３１４）に結合され且つ電動機の回転速度を表すフィードバック信号を発生するように作動することができる速度センサー（３１６）を含み、
前記コントローラ（７０２）が、前記速度センサー（３１６）から前記フィードバック信号を受け取るように結合され且つ前記アクチュエータ制御信号を前記電動機回転速度を制御するように調整する、装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の背景）
本発明は、スラストリバーサアクチュエータに関し、より特定すると、ギヤレス電気スラストリバーサ（逆スラスト）アクチュエータ及び該アクチュエータを組み入れているスラストリバーサ駆動装置に関する。
【０００２】
ジェット推進航空機が着陸するときには、航空機の着陸装置ブレーキ及び航空機に組み付けられた空気抵抗負荷（例えば、フラップ、スポイラー等）では、必要とされる滑走路の長さで航空機を減速させるのには十分ではないかも知れない。従って、殆どの航空機におけるジェットエンジンは、航空機の停止能力を高めるためにスラストリバーサを含んでいる。スラストリバーサは、展開すると、航空機を減速するためにジェットエンジンの後方スラストを前方方向へと切り換える。ジェットスラストが前方へ向けられるので、ジェットスラストは着陸の際に航空機を減速させる。
【０００３】
種々のスラストリバーサの構造が一般的に知られており、使用される特別な構造は、少なくとも部分的には、エンジン製造者、エンジン構造及び使用されている推進技術に依存する。ターボファンジェットエンジンにおいて最も優先的に使用されるスラストリバーサ構造は、（１）カスケード型スラストリバーサ、（２）ターゲット（目標）型スラストリバーサ及び（３）ピボットドア（回転扉）型スラストリバーサ、からなる３つの一般的な種類に含まれる。これらの構造の各々は、ジェットスラストの方向を切り換えるために異なるタイプの可動のスラストリバーサ構成部品を使用している。
【０００４】
カスケード型スラストリバーサは、通常は、高バイパス比ジェットエンジンにおいて使用される。このタイプのスラストリバーサは、エンジンの中間部分の周りに配置され、展開されると、複数のカスケード羽根の中を流れる空気流に晒され且つ向きを変える。カスケード構造内の可動のスラストリバーサの構成要素としては、展開してカスケード羽根に晒されるいくつかの並進スリーブ又はカウル（“トランスカウル（ｔｒａｎｓｃｏｗｌｓ）”）がある。
【０００５】
同じくクラムシェル型リバーサと称されるターゲット型リバーサは、典型的には、低バイパス比ジェットエンジンにおいて使用される。ターゲット型スラストリバーサは、エンジンの後方からのジェットスラスト全体を遮断するための可動のスラストリバーサ構成部品として２つの扉を使用している。これらの扉は、エンジンの後方部分に取り付けられ且つエンジンのナセルの後方部分に形成することができる。
【０００６】
ピボットドア型スラストリバーサは、可動のスラストリバーサ構成部品として、エンジンナセル上の４つの扉を使用することができる。これらの扉は、展開状態においてジェットスラストの向きを変えるために、ナセルから外方へ延びている。
【０００７】
上記したように、スラストリバーサの主たる使用目的は、航空機の停止力を高め、それによって着陸の際の停止距離を短くすることである。従って、スラストリバーサは、航空機を減速する着陸動作中に最初に展開される。その後、スラストリバーサが最早必要でなくなると、これらのスラストリバーサは、元のすなわち収納位置へ戻される。
【０００８】
上記した構造の各々における可動スラストリバーサ構成部品の動きは、部分的に、液圧又は空気圧による駆動装置によって達成されて来た。液圧システムは、航空機の油圧システムに結合された液圧コントローラ及びラインと、可動部品に結合された油圧駆動装置と、電気的又は液圧的に制御される係止機構とを含んでいる。空気圧システムは、アクチュエータを介してスラストリバーサの可動部品に結合されている１以上の空気圧モーターに結合されている１以上のコントローラを含んでいる。
【０００９】
しかしながら、更に最近では、スラストリバーサ駆動は電気（又は電子機械的）装置によって制御されている。これらの装置は、１以上の電動機の作動を制御する１以上の電子コントローラユニットを含んでいる。電動機は、該電動機が高い回転速度で比較的効率良く作動させる減速ギヤを介して１以上のスラストリバーサアクチュエータに結合されている。いくつかの例においては、電動機は、減速ギヤを介在することなく複合親ねじを介してアクチュエータに結合されても良い。
【００１０】
現在の電気スラストリバーサ駆動装置の大きさ及び重量は、大きな商業用航空機用途には適しているけれども、ビジネス用航空機のような比較的小さな航空機用途のために十分に小型化することができない。例えば、電動機とアクチュエータとの間の減速ギヤは、従来の小さなジェット装置と比較して大きいサイズ及び重量を有するかも知れない。これは、特に、この装置と関連する駆動及び検知構成部品が、一定の重量及び空間エンベロープを有する独立した非一体型の装置であるからである。従って、比較的小さな電気駆動装置は、従来の非電気的駆動装置よりも重く且つ大きいかも知れない。従って、このような従来の電気駆動装置は、その大きさ及び重量のために、非実用的であり又は非効率的であるかも知れない。
【００１１】
従って、軽量且つ小型の電気駆動装置を含み且つ単一のパッケージ内に駆動及び検知要素を含むことができる小型飛行機用に縮小できる電気スラストリバーサ駆動装置が必要とされている。本発明は、これらの必要性の１以上を満たすものである。
（発明の概要）
本発明は、軽量且つ／又は小型である電気駆動装置を含み且つ／又は単一の駆動パッケージ内に駆動及び検知構成部品を含んでいる電気スラストリバーサ駆動装置を提供する。従って、この駆動装置は、比較的小さなジェット航空機用途に使用することができる。
【００１２】
本発明の１つの実施形態においては、例示のためのみとして、ジェットエンジンスラストリバーサの動作を制御するための装置は、コントローラと少なくとも２つの可動のアクチュエータとを含んでいる。コントローラは、コマンド信号を受け取るように接続され且つコマンド信号に応答してアクチュエータ制御信号を選択的に供給するように作動することができる。可動のアクチュエータの各々は、スラストリバーサを収納位置と展開位置との間で動かし、各々、電動機、回転可能に取り付けられたジャッキねじ及びローラーナットを有している。電動機は、出力軸を有し且つコントローラからアクチュエータ制御信号を受け取り且つ受け取ったアクチュエータ制御信号に応答して出力軸を収納方向及び展開方向のうちの一つの方向へ回転させる。ジャッキねじは、電動機の出力軸に直接結合されて収納方向或いは展開方向へ回転する第１の端部を有している。ローラーナットは、ジャッキねじに取り付けられ且つスラストリバーサのうちの１つに結合されている。ジャッキねじを収納方向に回転させることによって、ローラーナット及びそれに関連するスラストリバーサが収納位置に向けて並進せしめられ、ジャッキねじが展開方向に回転することによって、ボールナット及びそれに関連するスラストリバーサが展開位置へ向けて並進せしめられる。
【００１３】
本発明のもう一つ別の特徴においては、アクチュエータは、電動機、回転可能に取り付けられたジャッキねじ及びローラーナットを含んでいる。電動機は、第１の方向及び第２の方向のうちの一方へ回転するように作動可能な出力軸を有している。ジャッキねじは、電動機の出力軸に直に結合されて第１の方向及び第２の方向へ回転させるための第１の端部を有している。ローラーナットは、ジャッキねじに取り付けられている。ジャッキねじが第１の方向に回転すると、ボールナットが第１の端部に向けて並進せしめられ、ジャッキねじが第２の方向に回転すると、ボールナットが第２の方向へ向けて並進せしめられる。
【００１４】
本発明の更に別の特徴においては、１以上の一体係止部材を備えたアクチュエータが提供される。係止部材の各々は、アクチュエータに枢動可能に取り付けられ且つ係止位置と非係止位置との間を選択的に動くように作動可能であり且つ第１の突出部、第２の突出部、第３の突出部、付勢部材及びソレノイドを含んでいる。第１の突出部は、アクチュエータが第１の位置から第２の位置へ動いたときに、スラストリバーサと係合して係止部材を非係止位置から係止位置へと回転させるようになされている。第２の突出部は、アクチュエータが第２の位置から第１の位置まで動くとスラストリバーサと係合するようになされている。第３の突出部は、位置センサーと協働して係止部材の位置指示を提供するようになされている。付勢部材は、第２の突出部に近接して当接状態で取り付けられ、それによって係止部材を非係止位置へ向かって付勢する。ソレノイドは、可動の金属片を有し且つ係止制御信号に応答して金属片を選択的に動かして係止部材を係合或いは脱係合させるように作動することができる。
【００１５】
好ましいアクチュエータ及び駆動装置のその他の独立した特徴及び利点は、例示的に本発明の原理を示している添付図面と組み合わせてなされている以下の詳細な説明から明らかとなるであろう。
（好ましい実施形態の詳細な説明）
本発明を採用している装置の詳細な説明を行う前に、ここに記載された実施形態は特定のタイプのスラストリバーサの構造と組み合わせた使用に限定されないことは理解されるべきである。従って、ここに記載した実施形態は、説明の便宜のためのものであり、２つの枢動可能に取り付けられた扉が可動のスラストリバーサの構成部品として使用されているターゲット型のスラストリバーサによって提供されるものとして図示され且つ説明されているけれども、他のタイプのスラストリバーサの構造において提供されることもできる。
【００１６】
以下説明するが、最初に図１を参照すると、ジェットエンジン組立体の簡素化された側面図が示されている。このようなエンジンは、ガスタービンエンジンとしても知られている。エンジン組立体１００は、ジェットエンジン１０４を囲繞しているエンジンナセル１０２を含んでいる。当業者は、便宜的に、図１にはジェットエンジン１０４全体が示されておらず、むしろ、エンジンナセル１０２から突出しているエンジン１０４の一部分が図示されているだけであることを理解するであろう。この図示された部分は、ジェットエンジンの排気部であり、この近くに、スラストリバーサとアクチュエータとが取り付けられる。
【００１７】
図２を参照して本発明のアクチュエータを説明するが、この図は、図１の線２−２に沿って見たジェットエンジン１０４の排気部の破断斜視図を提供しており、スラストリバーサが展開された状態で示されている。図２が示しているように、ジェットエンジン１０４の排気部は、２つの後方へ延びているアーム２０２（一方のみが図示されている）を含んでいる。２つの反らせ板扉２０４が、ジェットエンジンのスラストリバーサとして機能し且つアーム２０２の各々に対して枢動可能に取り付けられている。扉２０４は、ほぼ同一平面であり且つスラストリバーサが図１に示す収納位置にあるときにジェットエンジンの排気部１０４の一部分を形成する。スラストリバーサが図２に示すように展開されると、扉２０４は、外方へ枢動せしめられ、ジェットエンジンの排気の向きが変えられる。従って、ジェットエンジンの排気は、前方へと偏向されて着陸の際に航空機を減速するための逆スラストを形成する。
【００１８】
ギヤレス電気アクチュエータ２０６は、伸長アーム２０２の各々に取り付けられている。以下においてより詳細に説明するアクチュエータ２０６の各々が、２つのリンク２０８によって２つの扉２０４に結合されている。リンク２０８の各々の一端は、各扉２０４の内側部分に枢動可能に固定されており、各リンク２０８の他端は、アクチュエータ２０６の一方に結合されている。この結合及びアクチュエータ２０６の動作は、アクチュエータ２０６の例示的な実施形態の以下の説明によってより明らかとなるであろう。
【００１９】
図３及び４を参照すると、アクチュエータ２０６の詳細な説明が示されている。図示した実施形態においては、アクチュエータ２０６は、アクチュエータ２０６をジェットエンジンの排気部に結合するために使用されるハウジング３０２を含んでいる。ハウジング３０２は、第１の側方板３０４、頂部板３０６、底部板３０８、第１の端部板３１０、第２の端部板３１２、及び第２の側方板３０５を含んでいる（図４参照）。第１の側方板３０４は、アクチュエータ２０６を伸長アーム２０２に取り付けるために使用される取り付けタブ３１１を含んでいる。アクチュエータ２０６は、ハウジング３０２内に囲繞されないでジェットエンジン１０４に設置することができる。アクチュエータ２０６を構成し且つハウジング３０２内に取り付けられている種々の構成部品の各々がこれらの設置状態を更に十分に図示できるように、図３においてはハウジング３０２の第２の側方板３０５は図示されていないことは注目される。これらの種々の構成部品の各々を以下に更に詳細に説明する。
【００２０】
アクチュエータ２０６の内側では、電動機３１４が第１の端部板３１０の近くでハウジング３０２に取り付けられており、該電動機３１４は、（図４に示されているように）出力軸３１５を含んでいる。電動機３１４は、多数の公知の交流（ＡＣ）又は直流（ＤＣ）電動機構造のうちのどのようなものであっても良い。しかしながら、好ましい実施形態においては、電動機３１４はブラシＤＣモーターである。電磁ブレーキアセンブリ３１６もまた、ハウジング３０２の第１の端部板３１０の近くに取り付けられており且つ電動機３１４に結合されている。電磁ブレーキアセンブリ３１６は、電力がブレーキアセンブリ３１６から除去されたときに電動機３１４にブレーキ力を付与し且つ電力が供給されるとブレーキ力を除去するのが好ましい当該技術において知られている多数の電磁ブレーキ構造のうちのいずれであっても良い。付加的には、速度センサー３１８が、限定的ではないが、電動機３１４、電磁ブレーキアセンブリ３１６及びジャッキねじ３２０（以下に説明する）を含むアクチュエータの回転部材のうちのいずれに結合されても良い。速度センサー３１８は、回転速度を検知し且つ速度制御フィードバック信号を提供するために使用されている。特に、一般的に知られているように、電動機の速度を制御するために種々の速度制御機構が使用されても良い。いくつかの制御機構は速度センサーからのフィードバックを使用しており、一方、その他のもの（所謂、センサーレスの速度制御機構）は速度センサーのフィードバックを必要としない。両方のタイプの制御機構が当該技術において知られており、従って、電動機３１４は、速度センサーフィードバック制御機構を使用して制御され、従って、速度センサー３１８が含まれているのが好ましい。しかしながら、電動機３１４がセンサーレス速度制御機構を使用して制御されている場合には、速度センサーが含まれていなくても良い。速度センサー３１８は、限定的ではないが、回転計及び光センサーを含む当該技術において知られている多くの速度センサーのうちのいずれであっても良い。
【００２１】
電動機出力軸３１５は、ギヤの介在無しでジャッキねじ３２０に結合されている。更に、図示された実施形態におけるように、電動機出力軸３１５は、可撓性のカップリング３２２を介してジャッキねじ３２０に結合されても良い。代替的に、電動機出力軸３１５は、スプライン結合を介してジャッキねじ３２０に結合されても良い。しかしながら、好ましい実施形態においては、電動機出力軸３１５は、ジャッキねじ３２０に直に結合される。それにもかかわらず、各場合に、ジャッキねじ３２０は、いかなる介在するギヤの補助無しで電動機出力軸３１５によって直に回転せしめられる。ジャッキねじ３２０は、両端においてハウジング３０２内に取り付けられている一対のベアリングアセンブリすなわち第１のベアリングアセンブリ３２４及び第２のベアリングアセンブリ３２６を使用して回転可能に取り付けられている。ジャッキねじは、比較的細かいピッチのねじによって作られる。例えば、１つの実施形態においては、ジャッキねじは、約２．０ミリメータ（約０．０７８インチ）のねじピッチで作られたローラーねじである。一般的に知られているように、ローラーねじは、このような細かいねじピッチで作られたジャッキねじの１つの特別な種類である。本発明において使用することができるこのようなローラーねじの非限定的な例は、ＲＧＴＦＳ  ２０．２．２５８という部品番号を有するＩｎａ  Ｂｅａｒｉｎｇ  Ｃｏｍｐａｎｙによって製造されている。ジャッキねじのねじピッチがより細かくなるにつれて、電動機のサイズ及び出力を小さくすることができ、逆の場合は大きくすることができることも更に理解できるであろう。適切なシステム性能を提供し且つアクチュエータの所望の大きさの外装内に嵌め込むように、特定のねじピッチ及び電動機のサイズが選択される。
【００２２】
ローラーナットアセンブリ３２８は、第１のベアリングアセンブリ３２４と、第２のベアリングアセンブリ３２６との間でジャッキねじ３２０に取り付けられている。図４において更に特定して示されているように、ローラーナットアセンブリ３２８は、図示された実施形態においては、アダプタハウジング４０４と端部壁４０６とを含んでいるハウジングアセンブリ内に囲繞されているローラーナット４０２を含んでいる。アダプタハウジング４０４は、ローラーナットアセンブリ３２８をスラストリバーサーの扉２０４に結合させる２つの結合リンク４０３、４０５を含んでいる。図３に示された実施形態においては、一方の結合リンク４０３は頂部板３０６内の第１の並進溝穴３３２内に延びており、他方の結合リンク４０５は底部板３０８内の第２の並進溝穴３３３内に延びている。スラストリバーサのリンク２０６は、結合リンク４０３、４０５に各々結合されている。従って、ローラーナットアセンブリ３２８が第２のベアリングアセンブリ３２６の近くから第１のアセンブリ３２４の近くまで並進すると、スラストリバーサのリンク２０６が扉２０４を展開位置へと移動させ、ローラーナットアセンブリ３２８が第１のベアリングアセンブリ３２４の近くから第２のベアリングアセンブリ３２６の近くまで逆方向に並進すると、スラストリバーサのリンク２０６が扉２０４を収納位置へと移動させる。ローラーナットアセンブリ３２８は、図４においては別個の部品によって形成されているものとして示されているけれども、単一の一体ユニットとして形成されても良いことは理解されるであろう。ローラーナットアセンブリ３２８は、２個以上又は２個以下の結合部を含んでいても良いこともまた理解されるであろう。
【００２３】
スラストリバーサの位置を表す信号を供給するために、ハウジング３２０内に複数の位置センサーが取り付けられている。特に、第１の接近センサー３３４と第２の接近センサー３３６とが、スラストリバーサ位置信号を供給するために使用されている。限定的ではないが、ホール効果センサー、光センサー、抵抗センサー、ＲＶＤＴ、ＬＶＤＴを含む当該技術において知られている他のタイプのセンサーもまた特定の用途によって必要に応じて単独で又は組み合わせて使用することもできるけれども、第１の接近センサー３３４と第２の接近センサー３３６とは、渦電流キル（ｋｉｌｌ）発振器（ＥＣＫＯ）タイプのセンサーであるのが好ましい。
【００２４】
第１のアクチュエータターゲット３３８及び第２のアクチュエータターゲット３４０は、各々、ローラーナット３２８の各側に１つずつ取り付けられている。第１のアクチュエータターゲット３３８と第２のアクチュエータターゲット３４０とは、各々、特別なセンサー技術のための構造及び適当な材料によって作られている。従って、第１のアクチュエータターゲット３３８が第１の接近センサー３３４の近くにあると、第１の接近センサー３３４は、ローラーナット３２８及びスラストリバーサが一杯に展開された位置に到達したことを示す電気出力信号を供給する。同様に、第２のアクチュエータターゲット３４０が第２の接近センサー３３６の近くにあるときに、第２の接近センサー３３６は、ローラーナット３２８及びスラストリバーサが収納位置に到達したことを示す電気出力信号を供給する。第１のターゲットアセンブリ３３８及び第２のターゲットアセンブリ３４０が調整ボルト３４１を含んでいるように図示されており、好ましい実施形態においては、ターゲットアセンブリ３３８、３４０は、調整可能ではないが、ローラーナット３２８に取り付けられて固定されていることは注目される。
【００２５】
ギヤレス電気アクチュエータ２０６は、更に、スラストリバーサの扉の接近センサー３４２、複数の係止部材３４４及び係止ソレノイド３４６を含んであり、これらの各々が、ハウジング３０２の第２の端部板３１２の近くに取り付けられている。第１の接近センサー３３４及び第２の接近センサー３３６に似たスラストリバーサの扉センサー３４２は、ＥＣＫＯタイプのセンサーであるのが好ましい。従って、第１のアクチュエータターゲット３３８及び第２のアクチュエータターゲット３４０に似た図示されていないターゲットが、少なくとも１つのスラストリバーサの扉２０４に取り付けられている。スラストリバーサの扉センサー３４２は、スラストリバーサの扉２０４が収納されているか否かを示す電気的な指示を提供するように機能する。特に、ターゲットが取り付けられたスラストリバーサの扉２０４がスラストリバーサの扉センサー３４２の近くへと動かされると、スラストリバーサの扉センサー３４２は、スラストリバーサが収納位置にあることを示す電気出力信号を供給する。
【００２６】
コネクタ３４５が第２の端部板３１２に取り付けられている。コネクタ３４５は、アクチュエータ２０６とあらゆる外部の制御装置（以下において更に説明する）との間の電気的インターフェースを提供する。アクチュエータ２０６内の電気部品の全てへの及び全てからの全ての電気結線（図３及び４に示されていない）は、コネクタ３４５に接続されている。
【００２７】
以下、図３及び４と組み合わせて図５及び６を参照して、係止部材３４４の構造及び機能を説明する。スラストリバーサの扉２０４が収納位置にあるとき、形状部材３４４は、係止位置（図５参照）へと動かされて、スラストリバーサの扉２０４を収納位置に固定する。これと逆に、スラストリバーサの扉２０４が展開位置へと動かされるべきときには、係止部材３４４は、非係止位置（図６参照）へと動かされてスラストリバーサの扉２０４が動かされるのを可能にする。
【００２８】
係止部材３４４は、ハウジング３０２内に枢動可能に取り付けられており、通常は図示されているばねのような付勢部材５０２によって非係止位置に向けて付勢されており、係止ソレノイド３４６によって係止位置に保持されている。特に、係止ソレノイド３４６は、１つの端部から延びている可動の金属片５０４を含んでいる。係止ソレノイド３４６が付勢されているときに、可動金属片５０４は係止部材３４４から後退せしめられている。この結果、付勢部材５０２が係止部材３４４を非係止位置に向かって枢動させ、それによって、スラストリバーサの扉２０４が解放される。逆に、スラストリバーサの扉２０４が収納位置へと移動せしめられると、扉２０４は係止部材３４４を付勢部材５０２の付勢力に抗して係止位置へと動かす。係止部材３４４が係止位置に到達すると、係止ソレノイド３４６は非付勢状態とされる。可動金属片５０４は、図示されていないばねによって伸長位置に向かって付勢されているので、係止ソレノイド３４６が非付勢状態とされたときに、可動金属片５０４は係止部材３４４に向かって伸長し、係止部材３４４を係止位置に保持する。係止接近センサー５０６は、ハウジング３０２内に取り付けられ且つ係止部材３４４が係止位置に到達したときを示す電気信号を供給する。係止接近センサー５０６は、第１の接近センサー３３４及び第２の接近センサー３３６並びにスラストリバーサ接近センサー３４２と同じタイプの素子であるのが好ましい。
ギヤレス電動アクチュエータ２０６は、スラストリバーサ制御装置の制御下で作動する。例示的なスラストリバーサ制御装置の簡素化された機能図が図７に示されており、以下にこれを説明する。制御装置７００は、多重の単一チャネルモーター制御ユニット７０２を使用しても良いことが理解されるだろうけれども、多−チャネルモーター制御ユニット７０２を含んでいるのが好ましい。いずれの場合にも、モーター制御ユニット７０２は、多−チャネルエンジンコントローラ７０４及び少なくとも２つのアクチュエータ２０６に結合されている。モーター制御ユニット７０２は、エンジンコントローラ７０４からコマンドを受け取り、該コマンドに応答して、アクチュエータ２０６の各々に制御信号を供給する。これらの制御信号は、モーター３１４及び電磁ブレーキアセンブリ３１６を付勢して電磁ブレーキアセンブリ３１６にモーター３１４に対する制動力を除去せしめ且つモーター３１４を２つの方向、すなわち展開方向と収納方向とのうちの１つの方向へ回転させる信号を含んでいる。第１の接近センサー３３４と第２の接近センサー３３６とは、スラストリバーサの位置を表す信号をモーター制御ユニット７０２とエンジンコントローラ７０４とに供給する。ここに記載された制御装置７００は、駆動制御信号がエンジンコントローラ７０４を介して供給される実施形態に対するものであるけれども、当業者は、駆動制御信号はまた航空機制御から直接もたらすこともできることを理解するであろう。
【００２９】
上記したように、スラストリバーサ係止部材３４４は、係止ソレノイドの可動金属片５０４によって係止位置に保持され、通常は、付勢部材５０２によって非係止位置に向けて付勢されている。エンジンコントローラ７０４はまた、係止部材３４４が非係止位置へと動かされるべきときに、係止ソレノイド３４６を選択的に付勢するための制御信号をも提供する。これに応答して、可動金属片５０４は、その伸長位置から引込位置まで並進して、付勢部材５０２が係止部材３４４を非係止位置へと移動させるのを可能にする。係止接近センサー５０６の各々は、係止部材３４４が係止位置或いは非係止位置にあるときを示す信号をモーター制御ユニット７０２に供給する。同様に、スラストリバーサ扉接近センサー３４２は、各々、スラストリバーサの扉２０４が収納位置に到達したときを示す信号をモーター制御ユニット７０２に供給する。
【００３０】
以上、アクチュエータ２０６及び制御装置７００を構造的な観点から説明したが、アクチュエータ２０６及び制御装置７００の動作の説明を以下に行う。この場合に、図３〜７が組み合わせて参照されるべきである。更に、この動作の説明は、スラストリバーサが最初は収納位置にあり、展開位置へと動かされ、次いで再び収納位置へと戻されることが予測している。
【００３１】
スラストリバーサの扉２０４を収納位置から展開位置へと展開するために、パイロットがエンジンコントローラ７０４に展開コマンドを入力する。エンジンコントローラ７０４は、次いで、モーターコントローラ７０２にコマンド信号を供給し、係止ソレノイド３４６を付勢されるようにもする。モーターコントローラ７０２は、エンジンコントローラ７０４からコマンドを受け取ると、モーター３１４及び電磁ブレーキアセンブリ３１６を付勢してモーター３１４に対する制動力を解放する。１つの実施形態においては、エンジンコントローラ７０４は、最初、モーター３１４を収納方向へ回転させる。モーター３１４及びジャッキねじ３２０のこの最初の回転及びローラーナット３２８の収納方向への並進によって、スラストリバーサの扉２０４が、係止部材３４４に対する“過収納”動作と称される状態に向けて収納方向へ移動せしめられる。係止部材３４４に対する扉２０４のこの過収納動作によって、係止部材３４４が回転せしめられて係止ソレノイドの可動金属片５０４と接触しなくなる。
【００３２】
エンジンコントローラ７０４が係止ソレノイド３４６を付勢されるようにするとき、可動金属片５０４は収納位置へと動かされる。この結果、付勢部材５０２がそれらの係止部材３４４を非係止位置へ移動させて、スラストリバーサの扉２０４を解放する。係止部材３４４の非係止位置への回転は、係止接近センサー５０６によって検知され、係止接近センサー５０６は、エンジンコントローラ７０４及びモーター制御ユニット７０２に適当な信号を供給する。
【００３３】
その後、モーター制御ユニット７０２が係止接近センサー５０６からスラストリバーサの扉２０４がもはや係止されていないことを示す信号を受け取ると、モーター３１４を展開方向に回転させるように付勢する信号を発する。この結果、ジャッキねじ３２０が回転して、関係するローラーナットアセンブリ３２８が展開位置に向かって並進せしめられ、スラストリバーサの扉２０４を展開位置へと動かす。
【００３４】
ローラーナットアセンブリ３２８が収納位置から展開位置へと並進するとき、各アクチュエータ２０６と関連する第１の接近センサー３３４と第２の接近センサー３３６とが、エンジンコントローラ７０４とモーター制御ユニット７０２との両方に対して適当な位置信号を供給する。更に、スラストリバーサ扉接近センサー３４３の各々は、スラストリバーサの扉２０４がもはや収納位置にないことを示す信号をモーター制御ユニット７０２に供給する。各アクチュエータ２０６の第１の接近センサー３３４がローラーナットアセンブリ３２８及びスラストリバーサの扉２０４が一杯に展開した位置の近くにある場合には、モーター制御ユニット７０２は停止シーケンスを開始する。この停止シーケンスは、電磁制動を提供するモーター３１４を短絡させることと、電磁ブレーキアセンブリ３１６の付勢を解除して制動力をモーター３１４にかけることとを含み、これらは両方ともモーター３１４が回転するのを停止させる補助となる。
【００３５】
スラストリバーサの扉２０４がもはや展開せしめられる必要がない場合には、パイロットがエンジンコントローラ７０４に適当なコマンドを入力する。次いで、エンジンコントローラ７０４は、モーターコントローラ７０２にコマンド信号を供給し、これは、モーター３１４及び電磁ブレーキアセンブリ３１６を付勢して、モーター３１４から制動力を解放し且つモーター３１４を収納方向へ回転させる。この結果、ジャッキねじ３２０が回転して関連するローラーナットアセンブリ３２８を収納位置に向かって並進させ、スラストリバーサの扉２０４を収納位置へと動かす。
【００３６】
ローラーナットアセンブリ３２８が展開位置から収納位置まで並進すると、各アクチュエータ２０６に関連する第１の接近センサー３３４と第２の接近センサー３３６とが、エンジンコントローラ７０４とモーター制御ユニット７０２との両方に適当な位置信号を供給する。スラストリバーサの扉２０４が収納位置に近づくと、スラストリバーサの扉の接近センサー３４２の各々が、モーター制御ユニット７０２に、スラストリバーサの扉２０４が収納位置にあることを示す信号を供給する。更に、スラストリバーサの扉２０４が係止部材３４４と接触状態となって、係止部材を係止位置へと回転させる。各アクチュエータ２０６内の係止接近センサー５０６が、係止部材３４４が係止位置にあることを示している場合には、エンジンコントローラ７０４は係止ソレノイド３４６の付勢が解除されるようにし、モーター制御ユニット７０２はモーター３１４及び電磁ブレーキアセンブリ３１６の付勢を解除する。このようにして、可動金属片５０４は伸長位置へと並進して係止部材３４４を係止位置に保持し、電磁ブレーキアセンブリ３１６が、モーター３１４に制動力を付与してモーター３１４を回転させないようにする。
【００３７】
モーターコントローラ７０２が速度センサーフィードバック制御機構を装備している好ましい実施形態においては、各アクチュエータ２０６内の速度センサー３１８はまた、モーターコントローラ７０２にモーター速度フィードバック信号も供給することは注目される。代替的に、モーターコントローラ７０２がセンサーレス速度制御機構を装備している場合には、速度センサー３１８からのフィードバック信号は使用されない。
【００３８】
ジャックねじは比較的細かいねじピッチを有するので、上記した電気アクチュエータ及び駆動装置は、モーターとジャッキねじとの間の介在ギヤを必要としないで比較的軽量で小型にする。アクチュエータはまた、単一の駆動パッケージ内の駆動及び検知構成部品の全てをも含んでいても良い。アクチュエータは、比較的小さなジェット航空機用途において特に有用であるが、大きい或いは小さい種々のサイズの航空機内で使用しても良い。
【００３９】
以上、好ましい実施形態を参考にして本発明を説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変更を施しても良く且つ等価物を構成要素に対して代用しても良いことが、当業者によって理解されるであろう。更に、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、本発明の教示に対する特別な状況又は材料に多くの変更を適用しても良い。従って、本発明は本発明を実施するために構想された最良モードとして開示された特別な実施形態に限定されず、本発明は、添付の特許請求の範囲の範囲に含まれる全ての実施形態を含むことが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、本発明のギヤレススラストリバーサアクチュエータを使用している、ジェットエンジンの側面図であり、ハウジングの一部分が取り除かれている。
【図２】図２は、図１の線２−２に沿ったジェットエンジンの排気部の簡素化された破断斜視図であり、本発明のギヤレス電気アクチュエータとターゲット型のスラストリバーサの例示的な実施形態を展開状態で示している。
【図３】図３は、本発明による例示的なギヤレス電気アクチュエータの斜視図である。
【図４】図４は、図３に示された例示的なギヤレス電気アクチュエータの分解斜視図である。
【図５】図５は、図３に示された例示的なギヤレス電気アクチュエータの端面図であり、ハウジングの端部が取り除かれており且つスラストリバーサが収納され、アクチュエータが係止位置にある状態が示されている。
【図６】図６は、図３に示された例示的なギヤレス電気アクチュエータの端面図である、ハウジングの端部が取り除かれており、スラストリバーサが展開されており、アクチュエータが非係止位置にある状態が示されている。
【図７】図７は、本発明の一実施形態による例示的なスラストリバーサ制御装置の簡素化された機能図である。
【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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【国際調査報告】
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