(57)【要約】【解決手段】マルチディスクブレーキおよびホイール集合体１１は、回転自在に軸承されたホイール１９を備えた片持ち式輪軸１３と、輪軸を半径方向に包囲する複数のブレーキディスク３１、３３、３５、３７とを含む。ブレーキディスクのうち交互に並ぶディスクは、それらと共に回転するようにホイールに対して周方向に関して固定される。ディスク積層体が、その積層体の一方の軸方向端にある端ディスク４１と積層体の他方の軸方向端にある圧力板４３との間で、軸方向に形成される。軸方向に非対称な振動減衰トルクチューブ３９が、輪軸を半径方向に包囲し且つトルクチューブに対して周方向に関して固定されたブレーキディスクの一方のものに間挿する状態で、ブレーキディスクの軸方向にわたって延在する。トルクチューブは、不動部材上にあるトルクチューブの支持を増大するように、一端と他端との中間に半径方向内方伸長環状支持フランジ４５を有する。支持フランジ４５のカットアウト４７、４９、５１、５３、５５、５７は、トルクチューブに動的非対称性を与え、ブレーキディスクの弾性中心偏軸を移動し、ブレーキ振動振幅を減少する。
2005502005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチディスクブレーキおよびホイール集合体（１１）であって、
片持ち式輪軸（１３）と、
前記輪軸の周りに回転するように軸承されたホイール（１９）と、
前記輪軸を半径方向に包囲する複数のブレーキディスク（３１、３３、３５、３７）にして、該複数のブレーキディスク（３１、３３、３５、３７）のうち一つおきにあるものが前記ホイールと一緒に回転するように該ホイールに対して周方向に関して固定されている、複数のブレーキディスク（３１、３３、３５、３７）と、
前記ブレーキディスクの一方の軸方向端にある端ディスク（４１）と、
前記ブレーキディスクの他方の軸方向端にある圧力板（４３）と、
前記輪軸の半径方向の周囲を包囲しかつ前記ブレーキディスクを軸方向にわたって延在するトルクチューブ（３９）にして、前記ブレーキディスクのうち間挿しているものが前記トルクチューブに対して周方向に関して固定されており、前記トルクチューブは、一端において固定され、かつ、他端においてトルクチューブに固定された端ディスクを有し、それによって前記端ディスクと前記圧力板との間で前記ブレーキディスクが軸方向に挟み付けられるようになされており、
命令を受けた際に前記圧力板を前記端ブレーキディスクに向けて軸方向に押し付けるように動作して前記ブレーキディスクをそれらの間にて圧縮するブレーキ作動機構（２５、２７）と、を備える、
マルチディスクブレーキおよびホイール集合体（１１）。
【請求項２】
前記トルクチューブは、前記輪軸（１３）に支持係合するようにトルクチューブの軸方向端間にある半径方向内方伸長環状支持フランジ（４５）を含み、該支持フランジは複数の穴（４７、４９、５１、５３、５５、５７）を含み、それらのうち特定の穴（４９、５１、５３、５５、５７）は円形であり、他の穴（４７）は非円形であり、前記支持フランジおよび前記トルクチューブに非対称性を与えている、請求項１に記載のマルチディスクブレーキおよびホイール集合体。
【請求項３】
前記トルクチューブは、前記輪軸に支持係合するようにトルクチューブの軸方向端間にある半径方向内方伸長環状支持フランジ（４５）を含み、該支持フランジは複数の穴（４７、４９、５１、５３、５５、５７）を含み、それらのうち少なくとも２つの穴（４７、４９）は互いに異なる面積を有し、それによって前記支持フランジおよび前記トルクチューブに非対称性を与えている、請求項１に記載のマルチディスクブレーキおよびホイール集合体。
【請求項４】
前記トルクチューブは、前記輪軸に支持係合するようにトルクチューブの軸方向端間にある半径方向内方伸長環状支持フランジ（４５）を含み、該支持フランジは、前記支持フランジおよび前記トルクチューブに非対称性を与えるための、周方向の角度配置が不均等になるように配置された複数の穴（４７、４９、５１、５３、５５、５７）を含む、請求項１に記載のマルチディスクブレーキおよびホイール集合体。
【請求項５】
トルクチューブ（３９）にして、マルチディスクブレーキ集合体において交互に並ぶディスク（３５、３７）を周方向に関して固定し、かつ、間挿ディスク（３１、３３）のみならず前記交互に並ぶディスクの軸方向移動を制限するトルクチューブ（３９）であって、軸心（５９）の周りに回転容積体として形成され前記交互に並ぶディスクの回転を制限するように該ディスクをキー止めする複数のリブ（６１、６３）を有することによって回転容積体から対称的に偏位するほぼ円筒形の環状部材と、前記ディスクのうち端ディスク（４１）を周方向および軸方向に関して固定するように一端付近にある複数のフランジ（６５、６７、６９）と、前記トルクチューブを制動構造体に固定するように他端付近にある複数の締結具（７１）受け穴とを含み、前記トルクチューブは非対称の半径方向剛性を前記トルクチューブに与えるように回転中実体からさらに非対称に偏位している、トルクチューブ（３９）。
【請求項６】
前記トルクチューブの重心は回転軸心から偏位して配置されている、請求項５に記載のトルクチューブ。
【請求項７】
前記制動構造体上の前記トルクチューブの支持を増加するように軸心にそって配置された半径方向内方伸長環状支持フランジ（４５）をさらに備え、前記トルクチューブは前記支持フランジ内に単独で回転中実体から非対称に偏位している、請求項５に記載のトルクチューブ。
【請求項８】
前記支持フランジは複数の穴（４７、４９、５１、５３、５５、５７）を含み、そのうち特定の穴（４９、５１、５３、５５、５７）は円形であり、他の穴（４７）は非円形であり、それによって前記支持フランジおよび前記トルクチューブに非対称性を与えている、請求項７に記載のトルクチューブ。
【請求項９】
前記支持フランジは複数の穴（４７、４９、５１、５３、５５、５７）を含み、該穴のうち少なくとも２つの穴（４７、４９）は互いに異なる面積を有し、それによって前記支持フランジおよび前記トルクチューブに非対称性を与えている、請求項７に記載のトルクチューブ。
【請求項１０】
前記支持フランジは、該支持フランジおよび前記トルクチューブに非対称性を与えるための、周方向の配置角度が不均等になるように配置された複数の穴（４７、４９、５１、５３、５５、５７）を含んでいる、請求項７に記載のトルクチューブ。
【請求項１１】
前記ブレーキディスクの端ディスク（４１）の軸方向固定を容易にしかつ前記ディスク集合体を軸方向に関して拘束するように、半径方向外方に広がる部分の半径方向最外縁付近に配置された複数のフランジ（６５、６７、６９）を備え、一端付近にある半径方向外方に広がる部分（７３）をさらに備える、請求項５に記載のトルクチューブ。
【請求項１２】
マルチディスクブレーキ集合体において交互に並ぶディスク（３５、３７）を周方向に関して固定しかつ間挿ディスク（３１、３３）のみならず前記交互に並ぶディスクの軸方向移動を制限するトルクチューブ（３９）であって、軸心（５９）を有する中空のほぼ環状部材と、前記ブレーキディスクの端ディスク（４１）の周方向に関する固定を容易にするように一端付近にある半径方向外方に広がる部分（７３）と、前記トルクチューブを不動部材に固定するように他端付近にあるフランジ（７５）と、前記不動部材上の前記トルクチューブの支持を増加しかつ前記トルクチューブの重心を軸心から移動させるように一端と他端との中間にある半径方向内方伸長環状支持フランジ（４５）と、を備える、トルクチューブ（３９）。
【請求項１３】
前記環状支持フランジは、輪軸（１３）に係合する半径方向内側面（７７）と、複数の穴（４７、４９、５１、５３、５５、５７）を有し且つ前記内側面から半径方向外方にあるウエブ部分（７９）とを備えており、前記穴のうち特定の穴（４９、５１、５３、５５、５７）は円形であり、他の穴（４７）は非円形であり、それによって前記支持フランジおよび前記トルクチューブに非対称性を与えている、請求項１２に記載のトルクチューブ。
【請求項１４】
前記環状支持フランジは、輪軸に係合する半径方向内側面（７７）と、複数の穴（４７、４９、５１、５３、５５、５７）を有し且つ前記内側面から半径方向外方にあるウエブ部分（７９）とを備えており、前記穴のうち少なくとも２つ（４７、４９）は互いに異なる面積を有し、それによって前記支持フランジおよび前記トルクチューブに非対称性を与えている、請求項１２に記載のトルクチューブ。
【請求項１５】
前記環状支持フランジは、輪軸に係合する半径方向内側面（７７）と、前記支持フランジおよび前記トルクチューブに非対称性を与えるように、周方向の配置角度が不均等になるように配置された複数の穴（４７、４９、５１、５３、５５、５７）を有し且つ前記内側面から半径方向外方にあるウエブ部分（７９）とを備えている、請求項１２に記載のトルクチューブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００１年９月４日に出願された米国仮特許出願第６０／３１７，０１２号の３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．第１１９（ｅ）条にもとづく優先権を主張する。その全体の内容がここに引用して組み入れられる。
【０００２】
本発明は、大きくとらえるとブレーキ・システムに関し、さらに詳しく言えば、マルチディスクブレーキ・システムおよび制動時にこの種のマルチディスクブレーキ・システムに生じる振動を減少する技術に関する。
【背景技術】
【０００３】
マルチディスクブレーキ・システムは、通常、ホイールにキー止めされかつそれと共に回転できる、交互に並んだディスクを有するブレーキディスク積層体を備える。その場合、間挿ディスク、すなわち、交互に並んだディスクどうしの間に挿入される形のディスクは、不動ブレーキ・ハウジングにキー止めされる。マルチディスクブレーキ・システムは、しばしば航空機に使用される。非回転ディスクはトルクチューブによって、支持される。トルクチューブは、ブレーキ・ハウジングに固定され、かつ、実質的に片持ち式になって機外方向に延びて輪軸を同軸的に包囲する。トルクチューブの機外端にある端ディスクは、回転方向および軸方向に関してトルクチューブに固定される。１またはそれを超えるブレーキ・アクチュエータが付勢されたとき、対応するピストンがブレーキ圧力板に力を加えて、圧力板と端ディスクとの間でディスク積層体を圧縮し、乗物を減速する。非回転制動構造体は、輪軸に対して同軸な強力半径方向および捩れ振動モードを通常有している。その振動は、乗客を不快にし、制動制御フィードバック干渉を生じることもある。持続する繰返し振動事象は、過剰な摩耗、疲労、または究極的な構造不良を起こすこともある。追加の構造上の機構は、振動を減少するように加えられるが、システムの全体重量に付加する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
制動機構の重量を著しく増加させることなく、制動システム振動を減少することが望ましい。制動システム費用に関してはすべての点で非常に控えめな増加にとどめ、制動誘発振動、トルク振動、流体圧力振動、輪軸へのブレーキ熱の不要な伝達を減少する制動システムを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
制動システムは、制動時に望ましくない旋回振動を発生する。本発明は、構造上の摩耗および故障、または制動制御フィードバック干渉に至るマルチディスクブレーキ・システムによって発生される原理的な旋回モード振動を減少する。トルクチューブがブレーキの主な構造上の要素である。輪軸に装着されている間、トルクチューブは、包囲構造体に振動を付勢する輪軸およびブレーキディスクに関して同軸な強力半径方向捩れ振動モードを有する。従来技術のトルクチューブは、輪軸軸心に対して対称であり、かつ、輪軸軸心上にトルクチューブの弾性中心を有するように設計されている。弾性中心は、構造体の曲げの中立軸として定義される。本発明は、トルクチューブの弾性中心を、ブレーキディスクの偏位軸心にくるようにずらし、そして、トルクチューブの一部において例えばカットアウトまたは材料除去を行うことによって、トルクチューブの振動モードに非対称を与え、それによって振動モードを減少するかまたは弱める。トルクチューブに、目的のある非対称性を加えることによって、その振動モードは、弱められ、また、輪軸軸心またはブレーキディスクと同軸ではなくなる。これは、制動誘発振動の振幅および期間を著しく減少する。
【０００６】
本発明は、その一形体において、マルチディスクブレーキ集合体において交互に並ぶディスクを、周方向に関して固定し、かつ、間挿ディスクのみならず交互に並ぶディスクの軸方向移動も制限するトルクチューブを含む。トルクチューブは、軸心を有する中空のほぼ環状部材と、ブレーキディスクの端ディスクの周方向に関する固定を容易にするように一端付近にある半径方向外方に広がる部分と、トルクチューブを不動部材に固定するために他端付近にあるフランジと、不動部材上の前記トルクチューブの支持を増加するように一端と他端との中間にある半径方向内方伸長環状支持フランジとを備える形態をしている。トルクチューブの弾性中心は軸心から偏位され、トルクチューブは非対称性の剛性を発揮する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の利点は、トルクチューブに関連づけられる不都合な振動が、トルクチューブ質量を増加させずに、減少または回避されることである。また、輪軸へのブレーキ熱の伝達も減少される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図面、特に図１において、航空機着陸装置に固定された片持ち式輪軸１３を有する航空機ホイールおよびブレーキ集合体１１が示されている。輪軸１３は、ホイール・リム１９を回転自在に支持するテーパ付きコロ軸受１５、１７を有する。ホイール・リム１９は、それによって輪軸１３の軸心２１の周りに回転自在に軸承される。ホイール・リム１９は、タイヤ（図示せず）のビードを受ける従来のフランジを有する。ブレーキ・ハウジング２３は、液圧作動ピストン２５、２７のような複数のアクチュエータを含む。ブレーキディスク２９は、ホイール・リム１９に固定されかつそれと共に回転できる、交互に並んだ（すなわち一つおきに並んだ）ディスク３１、３３を有し、これらのディスク３１、３３の間に挿入されるディスクすなわち間挿ディスク３５、３７は不動であり、トルクチューブ３９によってハウジング２３に固定される。トルクチューブ３９は、ブレーキディスクのうち交互に並んだディスクを固定するキー止め構造を与える縱リブを含んでいてもよい。端ディスク４１は、軸方向および周方向に関してトルクチューブ３９に固定されるようにしてもよい。制動が開始されたとき、マルチディスクブレーキ集合体における従来の場合と同様に、アクチュエータ２５、２７が（おそらく、複数の類似環状配置アクチュエータと共に）付勢され、それらのピストンが延び、ブレーキ圧力板４３に力を加え、ディスク積層体２９を圧縮し、車両を減速する。
【０００９】
トルクチューブ３９が、図２および図３にさらに詳細に示されている。トルクチューブ３９は、端ディスク４１の軸方向に関する固定を容易にしかつディスク集合体を軸方向に関して拘束するように、一端付近で半径方向外方に広がった部分７３を有し、軸心５９の周りの回転体である、実質的な回転円筒形容積体として形成される。軸心５９は、トルクチューブ３９が図１の制動機構内に定置されたとき、軸心２１と一致する。トルクチューブ３９は、交互に並んだディスクの回転を制限するように、交互に並んだディスクをキー止めする複数のリブ６１、６３と、端ディスク４１を周方向および軸方向に関して固定するために一端付近にある複数のフランジ６５、６７、６９と、トルクチューブ３９を制動構造体に固定する締結具７１を受けるように反対端フランジ７５にある複数の穴と、を有することによって、回転容積体から対称的に偏位する。複数のフランジ６５、６７、６９は、端ディスクを取り付けかつ制動時にトルクをディスク積層体からトルクチューブ３９へ伝達するように機能する。トルクチューブ３９は、軸心５９の位置ではない位置にトルクチューブ弾性中心を配置するように、回転容積体から非対称的に偏位せしめられる。この非対称偏位は、振動振幅を減少する。一好適形態においては、回転容積体からの非対称偏位は、支持フランジ４５内で単独に生じさせることができる。
【００１０】
トルクチューブ３９は、軸心５９に沿って通常はほぼ中間に配置された環状支持フランジまたは受け台４５を含む。環状支持フランジ４５は、輪軸１３に係合する半径方向内側面７７と、制動構造体上のトルクチューブの支持を増大するように半径方向内側面７７から半径方向外方にあるウエブ部分７９とを有する。支持フランジ４５は、複数の穴４７、４９、５１、５３、５５、５７を含み、そのうちの穴４９、５１、５３、５５、５７は円形であり、穴４７は弓形カットアウトの非円形である。例えば、穴４７および穴４９は、互いに異なる面積を有する。さらに、例えば、穴４７、４９間の周方向間隔は、穴４７、５１間の周方向間隔とは異なっている。これらの周方向配置角度を不均等にされた穴は、支持フランジ４５および全体のトルクチューブ３９に非対称性を与える。その結果、非対称性であることによる半径方向剛性をトルクチューブに与える。
【００１１】
もしも回転容積体がすべての点について所定の面（対称面）に関し対称であるならば、ラインＰＰが所定の面（対称面）に垂直となるような第２の点Ｐが存在するし、ラインＰＰは対称面によって２つの等しい部分に分割される。回転容積体が、対称面となる２つの面を有するとき、回転容積体の図心は、これら２つの対称面の交差線上になければならない。もしも回転容積体が均等な密度であるならば、重心（および質量の中心）が図心に配置されることになる。従来のトルクチューブは、実質的に円筒体であり、いくつかの対称面を有する対称形であった。すべての対称面は円筒体の軸心を通過する。この軸心は、輪軸の軸心およびブレーキ積層体の軸心に対応する。いくつかの対称面が中心軸心を通過する場合、トルクチューブは軸対称となる。多くとも１つの対称面しか有しない回転容積体は、非対称である。２つの対称面があり且つそれらが偏位軸心と交差するならば、すなわち、軸心を通過する対称面が多くとも１つならば、トルクチューブは軸方向に非対称である。トルクチューブ３９は、穴４７、４９、５１、５３、５５、５７が不均等分布穴パターンを有することにより、軸方向に関して非対称である。
【００１２】
要約すれば、本発明は支持フランジの領域においてトルクチューブに非対称カットアウトを加える。このカットアウトは、動的な非対称性を与え、トルクチューブの弾性中心を偏位された軸心位置へとずらし、ブレーキ振動振幅を減少する。一次トルクチューブ負荷は、この有利な構造をバイパスする。非対称性は、トルクチューブの他の部分において厚みを変えることによって得られるようにしてもよい。このような機械的特徴は、機械的複雑性を増加せず、必ずしも重量を増加させない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】マルチディスク制動機構およびホイール集合体の断面図であって、トルクチューブと他のブレーキ部分ならびに接合輪軸およびホイールに対する配置関係を示す。
【図２】図１の右側から見たトルクチューブの端面図であって、非対称性を与えるための、トルクチューブ支持構造における不均等カットアウトを示す。
【図３】図２の３−３線から見た断面図である。
【国際公開パンフレット】
2005502005.tif 000003
2005502005.tif 000004
2005502005.tif 000005
2005502005.tif 000006
2005502005.tif 000007
2005502005.tif 000008
2005502005.tif 000009
2005502005.tif 000010
2005502005.tif 000011
2005502005.tif 000012
2005502005.tif 000013
2005502005.tif 000014
2005502005.tif 000015
【国際調査報告】
2005502005.tif 000016
2005502005.tif 000017