(57)【要約】      （修正有）【課題】バックアップを有するファスナにおいて破損したファスナを検出のためのファスナステータス検出システムを提供する。【解決手段】ファスナステータス検出システム２１８は、一次ファスナ２１２、二次ファスナ２１４、及びセンサ２０８を備える。二次ファスナ２１４は、一次ファスナ２１２をバックアップするように構成されている。センサ２０８は、一次ファスナ２１２と二次ファスナ２１４との間の荷重の少なくとも一部を測定するように配置されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次ファスナ（２１２）と、
前記一次ファスナ（２１２）のバックアップとなるように構成されている二次ファスナ（２１４）と、
前記一次ファスナ（２１２）と前記二次ファスナ（２１４）との間の荷重の少なくとも一部を測定するように配置されているセンサ（２０８）と
を備えるファスナステータス検出システム（２１８）。
【請求項２】
前記センサ（２０８）は、前記荷重に対して実質的に平行に配置されている、請求項１に記載のファスナステータス検出システム（２１８）。
【請求項３】
前記センサ（２０８）の少なくとも一部は、前記一次ファスナ（２１２）の中心点（３２２）と前記二次ファスナ（２１４）の中心点（３２４）との間の三次元平面に配置される、請求項１又は２に記載のファスナステータス検出システム（２１８）。
【請求項４】
前記二次ファスナ（２１４）は、前記一次ファスナ（２１２）が機能しているときには、荷重を伝えない、請求項１から３のいずれか一項に記載のファスナステータス検出システム（２１８）。
【請求項５】
前記一次ファスナ（２１２）と前記二次ファスナ（２１４）によって、構造リンク（２１０）に結合された第１コンポーネント（２０４）を更に備え、前記一次ファスナ（２１２）と前記二次ファスナ（２１４）はピン（２２８、２３０）である、請求項１から４のいずれか一項に記載のファスナステータス検出システム（２１８）。
【請求項６】
前記センサ（２０８）の測定値と基準値（２４８）とを比較するように構成されているプロセッサ（２４６）を更に備える、請求項１から５のいずれか一項に記載のファスナステータス検出システム（２１８）。
【請求項７】
一次ファスナ（２１２）と二次ファスナ（２１４）を使用して、構造リンク（２１０）に接続された第１コンポーネント（２０４）と、
コネクタ（２１６）を使用して前記構造リンク（２１０）に接続された第２コンポーネント（２０６）と、
前記構造リンク（２１０）と関連付けられ、前記一次ファスナ（２１２）と前記二次ファスナ（２１４）との間の前記構造リンク（２１０）を介して荷重の少なくとも一部を測定するように配置されているセンサ（２０８）と
を備えるアセンブリ。
【請求項８】
前記センサ（２０８）の少なくとも一部は、前記一次ファスナ（２１２）の中心点（３２２）と前記二次ファスナ（２１４）の中心点（３２４）との間の三次元平面に配置される、請求項７に記載のアセンブリ。
【請求項９】
前記荷重は、張力又は圧縮力のうちの少なくとも１つである、請求項７又は８に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
前記二次ファスナ（２１４）は、前記一次ファスナ（２１２）が機能しているときには、荷重を伝えない、請求項７から９のいずれか一項に記載のアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概してファスナに関し、具体的にはバックアップを有するファスナに関する。更に具体的には、本開示はファスナのためのステータス検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ファスナは２つのコンポーネントを結合するのに使用される。一部のファスナは余分になることがある。例えば、一次ファスナは、バックアップすなわち二次ファスナの近くに据え付けられる。一次ファスナが使用中に破損した場合には、バックアップファスナが２つのコンポーネントを保持するように働く。
【０００３】
破損したファスナを検出することは、多くの場合、期待する以上に困難である。例えば、幾つかのファスナは、大きなプラットフォーム内部や見えないところに配置されている。別の実施例では、ファスナが見える場合でも、ファスナ内部の破損が２つのコンポーネント内にあって見えないことがある。したがって、少なくとも上述の問題点の幾つかと、起こりうる他の問題点を考慮した方法及び装置を有することが望ましいであろう。
【発明の概要】
【０００４】
例示的な一実施形態では、ファスナステータス検出システムが提示される。ファスナステータス検出システムは、一次ファスナ、二次ファスナ、及びセンサを備える。二次ファスナは、一次ファスナをバックアップするように構成されている。センサは、一次ファスナと二次ファスナとの間の荷重の少なくとも一部を測定するように配置されている。
【０００５】
別の例示的な実施形態では、方法が提示される。センサは、一次ファスナと一次ファスナのバックアップとなるように構成されている二次ファスナとの間の荷重の少なくとも一部を測定するように配置されている。測定値はセンサを使用して生成される。測定値と基準値との差分が決定される。
【０００６】
更に別の例示的な実施形態では、アセンブリが提示される。アセンブリは、第１コンポーネント、第２コンポーネント、及びセンサを備える。第１コンポーネントは、一次ファスナと二次ファスナを使用して、構造リンクに接続される。第２コンポーネントは、コネクタを使用して構造体に接続される。センサは構造リンクと関連付けられ、構造リンクを介して一次ファスナと二次ファスナとの間の荷重の少なくとも一部を測定するように配置されている。
【０００７】
特性及び機能は、本開示の様々な実施形態で単独で実現することができるか、又は、以下の説明及び図面を参照して更なる詳細を理解することができる更に別の実施形態において組み合わされてもよい。
【０００８】
例示的な実施形態の特徴と考えられる新規の機能は、添付の特許請求の範囲に規定される。しかしながら、例示的な実施形態並びに好ましい使用モード、更なる目的及びそれらの特徴は、添付図面を参照しつつ本開示の例示的な実施形態についての以下の詳細な説明を読むことによる最もよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】例示的実施形態が実装されうる航空機の図である。
【図２】例示的な実施形態によるプラットフォームのブロック図である。
【図３】例示的な実施形態によるファスナステータス検出システムの図である。
【図４】例示的な実施形態によるファスナステータス検出システムの図である。
【図５】例示的な実施形態によるファスナステータス検出システムの図である。
【図６】例示的な実施形態によるファスナステータスを検出するための方法のフロー図である。
【図７】例示的な実施形態によるデータ処理システムをブロック図の形態で示したものである。
【図８】例示的な実施形態による航空機の製造及び保守方法をブロック図の形態で示したものである。
【図９】例示的な実施形態が実装される航空機をブロック図の形態での示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
種々の例示的な実施形態は、一又は複数の異なる検討事項を認識し且つ考慮している。例えば、例示的な実施形態は、航空機の飛行操縦翼面が、航空機の高度を操作し管理するために使用されることを認識し且つ考慮している。航空機は多種類の飛行操縦翼面を有する。このような飛行操縦翼面には、例えば、補助翼、昇降舵、ラダー、スポイラー、フラップ、スラット、空気ブレーキ、及び他の好適な操縦翼面が含まれる。飛行操縦翼面は、アクチュエータシステムを使用して、展伸位置と格納位置との間で駆動されうる。
【００１１】
例示的な実施形態は、操縦翼面システムに関連付けられたファスナがフェイルセーフとしてデュアルファスナを有することを認識し且つ考慮している。例えば、現在では、一次フラップ支持体にデュアルピンが使用されている。例示的な実施形態は、現在の検出方法は望ましくないほど重くなりうることを認識し且つ考慮している。更に、例示的な実施形態は、現在の検出方法が望ましくないほど信頼性が低いことを認識し且つ考慮している。具体的には、現在の検出方法は、外部の天候、破損片（ｄｅｂｒｉｓ）、並びに機械的コンポーネントの信頼性によって影響されうる機械的方法を含んでいる。
【００１２】
例えば、現在、ばね荷重式ドアは、一次フラップ支持体のピンの不具合を警告するように駆動されうる。しかしながら、ドアはよく見えないことや、期待するほど信頼性が高くないことがありうる。更に、例示的な実施形態は、ばね荷重式ドアが問題なく駆動されているか否かを判定する二次システムがないことを認識し且つ考慮している。
【００１３】
ここで図面、具体的には図１を参照すると、例示的実施形態が実装されうる航空機の図が示されている。この例示的な実施例では、航空機１００は、機体１０６に取り付けられた翼１０２及び翼１０４を有する。航空機１００は、翼１０２に取り付けられたエンジン１０８と、翼１０４に取り付けられたエンジン１１０とを含む。機体１０６は尾部１１２を有する。水平安定板１１４、水平安定板１１６、及び垂直安定板１１８は、機体１０６の尾部１１２に取り付けられる。
【００１４】
航空機１００は、例示的な一実施形態によるファスナステータス検出システムを有する、航空機の一例である。例えば、翼１０２又は翼１０４のうちの少なくとも１つの飛行操縦翼面は、ファスナステータス検出システムを使用しうる。
【００１５】
本明細書で使用されているように、列挙されたアイテムと共に使用される「〜のうちの少なくとも１つ」という表現は、列挙されたアイテムのうちの一又は複数の種々の組み合わせが使用されてもよく、且つ列挙された各アイテムのうちの１つだけが必要とされてもよいということを意味する。換言すると、「〜のうちの少なくとも１つ」とは、アイテムの任意の組み合わせ、及びいくつかのアイテムが、列挙された中から使用されうることを意味するが、列挙されたアイテムのすべてが必要となるわけではないことを意味する。アイテムとは、特定の対象物、物品、またはカテゴリでありうる。
【００１６】
例えば、限定するものではないが、「アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣのうちの少なくとも一つ」は、アイテムＡ、アイテムＡ及びアイテムＢ、若しくはアイテムＢを含みうる。この例はまた、アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣ、若しくはアイテムＢ及びアイテムＣも含みうる。言うまでもなく、これらのアイテムのいずれかの組み合わせが存在しうる。他の例では、「〜のうちの少なくとも１つ」は、例えば、限定するものではないが、「２個のアイテムＡ、１個のアイテムＢ、及び１０個のアイテムＣ」、「４個のアイテムＢ及び７個のアイテムＣ」、又は他の適切な組み合わせでありうる。
【００１７】
航空機１００のこの図は、種々の例示的な実施形態が実装されうる１つの環境を示すために提供されている。図１の航空機１００の図は、種々の例示的な実施形態が実装されうる態様に関する構造上の限定を示唆することを意図するものではない。例えば、航空機１００は民間旅客機として示されている。様々な例示的実施形態は、他の種類の航空機、例えば、私有の旅客機、回転翼航空機、及び他の好適な種類の航空機などに適用されうる。
【００１８】
例示的な実施形態についての例示的な実施例が航空機に関して記載されているが、例示的な実施形態は他のタイプのプラットフォームに適用されうる。プラットフォームは例えば、移動式プラットフォーム、固定式プラットフォーム、陸上構造物、水上構造物、又は宇宙構造物であってもよい。より具体的には、プラットフォームは、水上艦、戦車、人員運搬機、列車、宇宙船、宇宙ステーション、衛星、潜水艦、自動車、製造設備、建物、又は他の好適なプラットフォームであってもよい。
【００１９】
ここで図２を参照すると、例示的な実施形態によるプラットフォームのブロック図が示されている。図２では、プラットフォーム２００は図１の航空機１００の一実装であってもよい。幾つかの実施例では、プラットフォーム２００はビークル２０１の形態をとりうる。
【００２０】
図示されているように、プラットフォーム２００の第１アセンブリ２０２は、第１コンポーネント２０４、第２コンポーネント２０６、及びセンサ２０８を含む。第１コンポーネント２０４は、一次ファスナ２１２及び二次ファスナ２１４を使用して、構造リンク２１０に接続されている。第２コンポーネント２０６は、コネクタ２１６を使用して構造リンク２１０に接続されている。センサ２０８は構造リンク２１０に関連付けられ、構造リンク２１０を介して一次ファスナ２１２と二次ファスナ２１４との間の荷重の少なくとも一部を測定するように配置されている。
【００２１】
ファスナステータス検出システム２１８は、一次ファスナ２１２、二次ファスナ２１４、及びセンサ２０８を含む。二次ファスナ２１４は、一次ファスナ２１２のバックアップとなるように構成されている。センサ２０８は、一次ファスナ２１２と二次ファスナ２１４との間の荷重の少なくとも一部を測定するように配置されている。
【００２２】
幾つかの例示的な実施例では、センサ２０８は、一次ファスナ２１２と二次ファスナ２１４との間の荷重に対して実質的に平行に配置される。幾つかの例示的な実施例では、センサ２０８は一次ファスナ２１２と二次ファスナ２１４との間に配置されている。幾つかの例示的な実施例では、センサ２０８の少なくとも一部は、一次ファスナ２１２の中心点と二次ファスナ２１４の中心点との間の三次元平面に配置される。
【００２３】
幾つかの実施例では、センサ２０８は、歪ゲージ又は線形可変差動変圧器のうちの少なくとも１つである。センサ２０８は、張力又は圧縮力のうちの少なくとも１つを検出するように構成されている。
【００２４】
二次ファスナ２１４は、一次ファスナ２１２が機能しているときには荷重を伝えない。したがって、正常に機能しているときには、二次ファスナ２１４は非荷重状態２２０にある。一次ファスナ２１２が機能しているときには、荷重は一次荷重経路２２２を通って伝わる。一次荷重経路２２２は、コネクタ２１６から一次ファスナ２１２まで延在する。
【００２５】
一次ファスナ２１２が機能していないとき、荷重は二次荷重経路２２４を通って伝わる。二次荷重経路２２４は、コネクタ２１６から二次ファスナ２１４まで延在する。荷重は、張力又は圧縮力のうちの少なくとも１つである。一次ファスナ２１２が機能していないとき、荷重は一次ファスナ２１２に伝わらない。
【００２６】
センサ２０８は、一次ファスナ２１２と二次ファスナ２１４との間の荷重の少なくとも一部の測定値２２６を取得する。一次ファスナ２１２が機能しているとき、測定値２２６は、一次ファスナ２１２が機能していないときよりも大きくなる。例えば、一次ファスナ２１２が機能していないとき、測定値２２６は、一次ファスナ２１２が機能しているときの測定値の半分以下である。別の実施例として、一次ファスナ２１２が機能していないとき、測定値２２６は実質的にゼロになりうる。
【００２７】
幾つかの例示的な実施例では、一次ファスナ２１２は、ピン２２８の形態をとる。幾つかの更なる実施例では、ピン２２８はヒューズピンである。幾つかの例示的な実施例では、二次ファスナ２１４はピン２３０の形態をとる。幾つかの更なる実施例では、ピン２３０はヒューズピンである。
【００２８】
第１コンポーネント２０４を構造リンク２１０に接続するため、一次ファスナ２１２は構造リンク２１０の孔２３２を通って延在し、二次ファスナ２１４は構造リンク２１０の孔２３４を通って延在する。コネクタ２１６は、構造リンク２１０の孔２３６を通って延在することによって、第２コンポーネント２０６につながる。
【００２９】
プラットフォーム２００は更に第２アセンブリ２３８を含む。第２アセンブリ２３８は、第１アセンブリ２０２と実質的に同じになりうる。第２アセンブリ２３８は、測定値２４２を取得するセンサ２４０を有する。センサ２４０は、第１アセンブリ２０２内のセンサ２０８と実質的に同じように、第２アセンブリ２３８内に配置される。センサ２４０は、第２アセンブリ２３８の第２の一次ファスナと第２の二次ファスナとの間の第２の荷重の少なくとも一部を測定するように配置されている。
【００３０】
プラットフォーム２００はまた、コンピュータシステム２４４を含む。コンピュータシステム２４４は、センサ２０８の測定値２２６を基準値２４８と比較するように構成されたプロセッサ２４６を含む。基準値２４８は、一次ファスナ２１２が機能しているときの期待値である。
【００３１】
センサ２０８の測定値２２６と基準値２４８との差分が決定される。差分が設定された閾値を下回る場合には、一次ファスナ２１２は機能していると判定される。差分が設定された閾値を上回る場合には、一次ファスナ２１２は機能していない可能性がある。差分が設定された閾値を上回る場合には、警告又はその他の指示が提供されうる。
【００３２】
測定値２２６と基準値２４８との差分が閾値を上回る場合には、測定値２２６は測定値２４２と比較されうる。センサ２４０はセンサ２０８と実質的に同じ場所に配置されるため、センサ２４０は、センサ２０８の測定精度を確認するために使用されてもよい。センサ２４０は、一次ファスナ２１２が機能を停止したときの検出に関して、フォールスポジティブを減らす又はなくすための多数のチェックのうちの１つとして機能しうる。
【００３３】
図２のプラットフォーム２００の図は、例示的実施形態が実装されうる方法に対する物理的又は構造的な制限を示唆することを意図していない。図示したコンポーネントに加えてまたは代えて、他のコンポーネントを使用してもよい。一部のコンポーネントは不要になりうる。また、一部の機能性コンポーネントを図示するためにブロックが提示されている。例示的な一実施形態において実装される場合、上記のブロックのうちの一又は複数は、異なるブロックと統合され、別々のブロックに分割され、又は、統合されて分割されうる。
【００３４】
例えば、プロセッサ２４６はファスナステータス検出システム２１８とは分離して示されているが、他の実施例では、プロセッサ２４６はファスナステータス検出システム２１８のコンポーネントであってもよい。別の実施例として、２つのセンサのみが示されているが、任意の数のセンサが存在してもよい。例えば、プラットフォーム２００の各デュアルファスナシステムは、関連するファスナステータス検出システムを有してもよい。
【００３５】
ここで図３を参照すると、ファスナステータス検出システムが例示的な実施形態に従って示されている。ファスナステータス検出システム３００は、図１の航空機１００で使用される検出システムの一例である。ファスナステータス検出システム３００は、図２のファスナステータス検出システム２１８の物理的な実装である。
【００３６】
ファスナ検出システム３００は、一次ファスナ３０２、二次ファスナ３０４、及びセンサ３０６を含む。二次ファスナ３０４は、一次ファスナ３０２のバックアップである。一次ファスナ３０２及び二次ファスナ３０４は、構造リンク３０８と第１コンポーネント３１０を通って延在する。コネクタ３１２は、第２コンポーネント３１４を構造リンク３０８に接続する。
【００３７】
図示しているように、構造リンク３０８上の荷重３１６は引張荷重である。図示しているように、一次ファスナ３０２は機能している。その結果、荷重３１６は一次ファスナ３０２とコネクタ３１２によって伝えられる。より具体的には、荷重３１６は一次荷重経路３１８を通る。
【００３８】
図示しているように、センサ３０６は荷重３１６に対して実質的に平行に配置される。更に、センサ３０６は、一次ファスナ３０２と二次ファスナ３０４との間の一次荷重経路３１６の一部と実質的に平行に配置される。図示しているように、センサ３０６は一次ファスナ３０２と二次ファスナ３０４との間に直接的には配置されない。しかしながら、センサ３０６の少なくとも一部は、一次ファスナ３０２の中心点３２２と二次ファスナ３０４の中心点３２４との間の三次元平面３２０に配置される。
【００３９】
図３のセンサ３０６によって取得された測定値は、基準値と比較されうる。一次ファスナ３０２が機能しているとき、センサ３０６によって取得された測定値と基準値との差分は閾値を下回らなければならない。センサ３０６によって取得された測定値と基準値との差分が閾値を下回るときには、一次ファスナ３０２は機能していると判定される。
【００４０】
ここで図４を参照すると、ファスナステータス検出システムが例示的な実施形態に従って示されている。表示４００は、一次ファスナ３０２が機能していないときの図３のファスナ検出システム３００の図である。
【００４１】
表示４００では、一次ファスナ３０２は機能していない。荷重３１６は、二次ファスナ３０４とコネクタ３１２によって伝えられる。荷重３１６は、二次荷重経路４０２を通って移動する。図３の一次荷重経路３１８の一部４０４は、図４で荷重を伝えない。
【００４２】
図４のセンサ３０６によって取得された測定値は、図３のセンサ３０６によって取得された測定値よりも大幅に小さくなる。したがって、一次ファスナ３０２のステータスはセンサ３０６の測定値を使用して決定される。幾つかの実施例では、センサ３０６の測定値は、例えば、飛行中にセンサ３０６を常に使用することによって、互いに比較される。別の実施例では、センサ３０６の測定値は基準値と比較される。更に別の実施例では、センサ３０６の測定値は、実質的に同じ場所に配置される他のセンサの測定値と比較される。
【００４３】
ここで図５を参照すると、ファスナステータス検出システムが例示的な実施形態に従って示されている。ファスナステータス検出システム５００は、図１の航空機１００で使用される検出システムの一例である。ファスナステータス検出システム５００は、図２のファスナステータス検出システム２１８の物理的な実装である。
【００４４】
ファスナステータス検出システム５００は、一次ファスナ５０２、二次ファスナ５０４、及びセンサ５０６を含む。二次ファスナ５０４は、一次ファスナ５０２のバックアップである。一次ファスナ５０２と二次ファスナ５０４は、構造リンク５０８を通って延在する。一次ファスナ５０２と二次ファスナ５０４は、第１コンポーネント（図示せず）を構造リンク５０８に接続する。コネクタ５１０は、第２コンポーネント（図示せず）を構造リンク５０８に接続する。
【００４５】
構造リンク５０８上の荷重は、引張荷重又は圧縮荷重のうちの少なくとも１つとなりうる。センサ５０６は、引張荷重又は圧縮荷重のうちの少なくとも１つを検出するように構成されている。図示しているように、センサ５０６は、構造リンクを通って移動する荷重に実質的に平行に配置されている。センサ５０６は、一次ファスナ５０２と二次ファスナ５０４との間の一次荷重経路５１２の一部と実質的に平行に配置される。図示しているように、センサ５０６は一次ファスナ５０２と二次ファスナ５０４との間に直接的に配置される。図示しているように、センサ５０６は一次荷重経路内に配置される。センサ５０６全体は一次荷重経路内に配置されるが、別の実施例では、センサ５０６は代替的な配置場所を有してもよい。
【００４６】
図５のセンサ５０６によって取得された測定値は、基準値と比較されうる。一次ファスナ５０２が機能しているとき、センサ５０６によって取得された測定値と基準値との差分は閾値を下回らなければならない。センサ５０６によって取得された測定値と基準値との差分が閾値を下回るときには、一次ファスナ５０２は機能していると判定される。
【００４７】
図１及び図３〜図５に示される種々のコンポーネントは、図２のコンポーネントと組み合わせてもよく、図２のコンポーネントと共に使用してもよく、或いはこれら２つの場合を組み合わせてもよい。加えて、図１及び図３〜図５のコンポーネントの幾つかは、図２にブロックの形態で示したコンポーネントが物理的構造としてどのように実装されうるかの例示的な実施例である。
【００４８】
ここで図６を参照すると、例示的な実施形態による、ファスナステータスを検出する方法のフロー図が示されている。プロセス６００は、一次ファスナと一次ファスナのバックアップとして構成された二次ファスナとの間の荷重の少なくとも一部を測定するためセンサを配置する（作業６０２）。
【００４９】
幾つかの例示的な実施例では、一次ファスナと二次ファスナは構造リンクを通って延在し、センサの配置はセンサを構造リンクに取り付けることを含む。幾つかの例示的な実施例では、センサの配置は、センサの少なくとも一部を、一次ファスナの中心点と二次ファスナの中心点との間の三次元平面に配置することを含む。
【００５０】
プロセス６００は、センサを使用して測定値を生成する（作業６０４）。プロセス６００は、測定値と基準値との差分を決定する（作業６０６）。その後、プロセスは終了する。
【００５１】
図示した種々の実施形態でのフロー図及びブロック図は、例示的実施形態での装置及び方法の幾つかの可能な実装の構造、機能、及び作業を示している。これに関し、フロー図又はブロック図の各ブロックは、１つの作業又はステップの１つのモジュール、セグメント、機能及び／又は部分を表わすことができる。
【００５２】
例示的な実施形態の幾つかの代替的な実施態様では、ブロックに記載された一又は複数の機能が、図中に記載の順序を逸脱して起こることがある。例えば、場合によっては、連続して示されている２つのブロックが実質的に同時に実行されること、又は時には含まれる機能によってはブロックが逆順に実施されることもありうる。また、フロー図又はブロック図に示しているブロックに加えて、他のブロックが追加されうる。
【００５３】
例えば、プロセス６００は更に、測定値と基準値との差分が閾値より大きいかどうかを判定し、測定値と基準値との差分が閾値より大きい場合には警告を送信してもよい。警告は、ディスプレイ上の警告などのように、直接的な警告であってもよい。他の実施例では、警告は、保守点検ログなどのログ中の記録項目であってもよい。
【００５４】
別の実施例では、プロセス６００は、測定値と基準値との差分が閾値より大きいかどうかを判定する。この実施例では、プロセス６００はまた、当該測定値と、第２の一次ファスナと第２の二次ファスナとの間の第２の荷重の少なくとも一部を測定するように配置された第２センサの測定値との差分を決定する。第２のセンサは、同一プラットフォーム上の別の場所にあってもよい。例えば、航空機上では、第１のセンサが右翼上にある場合には、第２のセンサは左翼上にあってもよい。別の実施例では、第２のセンサは、同一コンポーネントの第２の部分の一部であってもよい。例えば、航空機上では、第１センサと第２センサが同一の飛行操縦翼面に関連付けられてもよい。
【００５５】
例示的な一実施例では、プロセス６００は、当該測定値と、第２の一次ファスナと第２の二次ファスナとの間の第２の荷重の少なくとも一部を測定するように配置された第２のセンサの第２の測定値との差分を決定する。一実施例では、プロセス６００はまた、当該測定値と第２の測定値との差分が閾値を上回るかどうかを判定し、当該測定値と第２の測定値との差分が閾値を上回る場合には警告を送信する。
【００５６】
ここで図７を参照すると、例示的な実施形態により、データ処理システムがブロック図の形態で示されている。データ処理システム７００は、図２のプロセッサ２４６を実装するために使用されうる。データ処理システム７００は、図３のセンサ３０６、又は図５のセンサ５０６の測定値などのデータを処理するために使用されうる。図示しているように、データ処理システム７００は、プロセッサユニット７０４と、記憶デバイス７０６と、通信ユニット７０８と、入出力ユニット７１０と、ディスプレイ７１２との間の通信を提供する、通信フレームワーク７０２を含む。場合によっては、通信フレームワーク７０２はバスシステムとして実装されうる。
【００５７】
プロセッサユニット７０４は、幾つかの作業を実施するために、ソフトウェア向けの命令を実行するよう構成される。プロセッサユニット７０４は、実装に応じて、幾つかのプロセッサ、マルチプロセッサコア、及び／又は他の何らかの種類のプロセッサを備えうる。場合によっては、プロセッサユニット７０４は、回路システム、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイスなどのハードウェアユニット、又は他の好適な種類のハードウェアユニットの形態をとってもよい。
【００５８】
プロセッサユニット７０４によって実行されるオペレーティングシステム、アプリケーション、及び／又はプログラムに対する命令は、記憶デバイス７０６内に配置されうる。記憶デバイス７０６は、通信フレームワーク７０２を通じてプロセッサユニット７０４と通信しうる。本書で使用されているように、記憶デバイスは、コンピュータ可読記憶デバイスとも称され、一時的に及び／又は恒久的に情報を保存することが可能な任意のハードウェアである。この情報は、限定するものではないが、データ、プログラムコード、及び／又はその他の情報を含みうる。
【００５９】
メモリ７１４及び固定記憶域７１６は、記憶デバイス７０６の一例である。メモリ７１４は、例えば、ランダムアクセスメモリ、或いは、何らかの種類の揮発性又は不揮発性の記憶デバイスの形態をとりうる。固定記憶域７１６は、任意の数のコンポーネント又はデバイスを含みうる。例えば、固定記憶域７１６は、ハードドライブ、フラッシュメモリ、書換可能光ディスク、書換可能磁気テープ、又は上記の何らかの組み合わせを含みうる。固定記憶域７１６によって使用される媒体は着脱式であってもよく、着脱式でなくてもよい。
【００６０】
通信ユニット７０８は、データ処理システム７００が他のデータ処理システム及び／又はデバイスと通信することを可能にする。通信ユニット７０８は、物理的な及び／又は無線の通信リンクを使用して、通信を提供しうる。
【００６１】
入出力ユニット７１０は、データ処理システム７００に接続された他のデバイスとの間で、入力の受信及び出力の送信を可能にする。例えば、入出力ユニット７１０は、キーボード、マウス、及び／又は他の何らかの種類の入力デバイスを通じて、ユーザ入力の受信を可能にする。別の例としては、入出力ユニット７１０によって、データ処理システム７００に接続されたプリンタに出力を送信することが可能になる。
【００６２】
ディスプレイ７１２は、ユーザに対して情報を表示するよう構成されている。ディスプレイ７１２は、例えば、限定するものではないが、モニタ、タッチスクリーン、レーザーディスプレイ、ホログラフィックディスプレイ、仮想表示デバイス、及び／又は他の何らかの種類のディスプレイデバイスを含みうる。
【００６３】
この例示的な実施例では、種々の例示的な実施形態のプロセスは、コンピュータに実装された命令を使用して、プロセッサユニット７０４によって実行されうる。これらの命令は、プログラムコード、コンピュータ使用可能プログラムコード、又はコンピュータ可読プログラムコードと称されることがあり、且つ、プロセッサユニット７０４内の一又は複数のプロセッサによって読み取られ、実行されうる。
【００６４】
これらの実施例では、プログラムコード７１８は、選択的に着脱可能なコンピュータ可読媒体７２０上に機能的な形態で配置され、且つ、プロセッサユニット７０４によって実行するために、データ処理システム７００に読込み又は転送することができる。プログラムコード７１８及びコンピュータ可読媒体７２０は、共にコンピュータプログラム製品７２２を形成する。この例示的な実施例では、コンピュータ可読媒体７２０は、コンピュータ可読記憶媒体７２４又はコンピュータ可読信号媒体７２６であってもよい。
【００６５】
コンピュータ可読記憶媒体７２４は、プログラムコード７１８を伝播又は伝送する媒体というよりはむしろ、プログラムコード７１８を保存するために使用される、物理的な又は有形の記憶デバイスである。コンピュータ可読記憶媒体７２４は、例えば、限定するものではないが、データ処理システム７００に接続される光ディスク又は磁気ディスク、或いは固定記憶デバイスであってもよい。
【００６６】
代替的には、プログラムコード７１８は、コンピュータ可読信号媒体７２６を使用して、データ処理システム７００に転送されうる。コンピュータ可読信号媒体７２６は、例えば、プログラムコード７１８を包含する伝播されたデータ信号であってもよい。このデータ信号は、物理的な、及び／又は無線の通信リンクを介して伝送されることが可能な、電磁信号、光信号、及び／又は他の何らかの種類の信号であってもよい。
【００６７】
図７のデータ処理システム７００の図は、例示的な実施形態が実装されうる態様に対する構造的な限定を提示することを意図していない。種々の例示的な実施形態は、データ処理システム７００に関して示されているコンポーネントに追加的な、又は代替的なコンポーネントを含む、データ処理システム内に実装されうる。更に、図７に示すコンポーネントは、実施例とは相違することがある。
【００６８】
本開示の例示的な実施形態は、図８に示される航空機の製造及び保守方法８００と、図９に示される航空機９００に関連して記載されうる。まず図８を参照すると、航空機の製造及び保守方法が、例示的な実施形態にしたがって図示されている。製造前の段階では、航空機の製造及び保守方法８００は、図９の航空機９００の仕様及び設計８０２、並びに材料の調達８０４を含みうる。
【００６９】
製造段階では、図９の航空機９００のコンポーネント及びサブアセンブリの製造８０６とシステムインテグレーション８０８とが行われる。その後、図９の航空機９００は、認可及び納品８１０を経て運航８１２に供される。顧客による運航８１２中、図９の航空機９００には、定期的な整備及び保守８１４（改造、再構成、改修、及びその他の整備又は保守を含みうる）が予定される。
【００７０】
航空機の製造及び保守方法８００の各プロセスは、システムインテグレータ、第三者、及び／又はオペレータによって実行又は実施されうる。これらの例では、オペレータは顧客であってもよい。本明細書の目的では、システムインテグレータは、限定するものではないが、任意の数の航空機製造者、及び主要システムの下請業者を含み、第三者は、限定するものではないが、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給業者を含み、かつ、オペレータは航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関などであってもよい。
【００７１】
ここで図９を参照すると、例示的な実施形態が実装されうる航空機の図が示されている。この例では、航空機９００は、図８の航空機の製造及び保守方法８００によって製造され、複数のシステム９０４及び内装９０６を有する機体９０２を含みうる。システム９０４の実施例には、一又は複数の推進システム９０８、電気システム９１０、油圧システム９１２、及び環境システム９１４が含まれる。任意の数の他のシステムが含まれてもよい。航空宇宙産業の実施例が図示されているが、異なる例示的な実施形態は、自動車産業などの他の産業にも適用されうる。
【００７２】
本明細書で具現化される装置及び方法は、図８の航空機の製造及び保守方法８００のうちの少なくとも１つの段階で用いられうる。一又は複数の例示的な実施形態は、部材及びサブアセンブリ製造８０６中に使用されうる。例えば、図２のセンサ２０８は、コンポーネント及びサブアセンブリの製造８０６中に一次ファスナと二次ファスナに対して実装されてもよい。更に、センサ２０８の測定値２２６は、整備及び保守８１４中に一次ファスナ２１２を交換すべきかどうかを判定するために使用される。
【００７３】
例示的な実施形態は、ファスナのステータスを決定する方法及び装置を提供する。より具体的には、例示的な実施形態は、一次ファスナが依然とし機能しているかどうかを判定するための方法及び装置を提供する。
【００７４】
構造の完全性を評価する方法が提示される。歪ゲージ、線形可変差動変圧器（ＬＶＤＴ）センサなどのセンサが、デュアルファスナ間の構造リンクに沿って配置される。幾つかの実施例では、構造リンクは引張リンクになっている。通常の条件下では、荷重は一次ファスナとコネクタとの間の構造リンクを通って伝えられる。二次ファスナは、一次ファスナが正常に機能していない場合を除き、非耐荷重性である。一次ファスナと二次ファスナとの間で取得されるセンサ読取値は、どちらのファスナが荷重を伝えているかを示し、更に、二次ファスナに荷重がかかっている場合には、一次ファスナが機能不良にあることを示す。
【００７５】
センサの読取値は、他のセンサの読取値と比較されうる。例えば、ファスナステータス検出システムが航空機（例えば、飛行操縦翼面）に取り付けられている場合には、左翼と右翼との間で比較することが可能で、また、歪の低下が一次ファスナの機能不良によるものであることを確かめるため、飛行操縦翼面に共通な支持体間で、読取値を比較することができる。
【００７６】
一次ファスナの完全性が危険にさらされているときには、センス線（ｓｅｎｓｅ  ｌｉｎｅ）などのセンサは、非荷重部分の値を検出する。この値はあらかじめ設定されているか、航空機の反対側のもう１つの二重機構と比較されうる。幾つかの実施例では、０から荷重値の半分以下までの測定値は、一次ファスナと二次ファスナとの間の非荷重部分を示しうる。任意の既知の方法（電気信号、無線など）は、保守点検ログに測定値を転送するのに使用することができる。保守点検作業員は、定例点検時に、保守点検ログの値をチェックすることによって、一次ファスナが機能しているかどうかを判定することができる。保守点検荷重のチェックは少なくとも、ばね荷重式ドアなどの従来の検出方法のチェックよりも容易で時間のかからないチェックの１つとなりうる。
【００７７】
開示されているファスナステータス検出システムは、航空機の重量を軽減しうる。例えば、図２のセンサ２０８などのセンサは、ばね荷重式ウィンドウなどの機械的な検出システムよりも軽くなりうる。更に、開示されているファスナステータス検出システムはコスト削減になりうる。例えば、開示されているファスナステータス検出システムは、フォールスポジティブとなる故障の結果を低減することによって、保守点検コストを低減しうる。開示されたファスナステータス検出システムはまた、従来の機械的検出システムよりも信頼性を高めている。
【００７８】
更に、本開示は下記の条項による実施形態を含む。
【００７９】
条項１．一次ファスナと、
前記一次ファスナのバックアップとなるように構成されている二次ファスナと、
前記一次ファスナと前記二次ファスナとの間の荷重の少なくとも一部を測定するように配置されているセンサと
を備えるファスナステータス検出システム。
【００８０】
条項２．前記センサは、前記荷重に対して実質的に平行に配置されている、条項１に記載のファスナステータス検出システム。
【００８１】
条項３．前記センサの少なくとも一部は、前記一次ファスナの中心点と前記二次ファスナの中心点との間の三次元平面に配置される、条項１に記載のファスナステータス検出システム。
【００８２】
条項４．前記二次ファスナは、前記一次ファスナが機能しているときには、荷重を伝えない、条項１に記載のファスナステータス検出システム。
【００８３】
条項５．前記一次ファスナと前記二次ファスナによって、構造リンクに結合された第１コンポーネントを更に備え、前記一次ファスナと前記二次ファスナはピンである、条項１に記載のファスナステータス検出システム。
【００８４】
条項６．前記センサは、歪ゲージ又は線形可変差動変圧器のうちの少なくとも１つである、条項１に記載のファスナステータス検出システム。
【００８５】
条項７．前記センサの測定値と基準値とを比較するように構成されているプロセッサを更に備える、条項１に記載のファスナステータス検出システム。
【００８６】
条項８．一次ファスナと前記一次ファスナのバックアップとなるように構成されている二次ファスナとの間の荷重の少なくとも一部を測定するようにセンサを配置すること、
前記センサを使用して測定値を生成すること、
前記測定値と基準値との差分を決定すること
を含む方法。
【００８７】
条項９．前記測定値と前記基準値との前記差分が閾値より大きいかどうかを判定すること、
前記測定値と前記基準値との前記差分が前記閾値より大きい場合には警告を送信すること
を更に含む、条項８に記載の方法。
【００８８】
条項１０．前記一次ファスナと前記二次ファスナは構造リンクを通って延在し、前記センサを配置することは、
前記センサを前記構造リンクに取り付けることを含む、条項８に記載の方法。
【００８９】
条項１１．前記測定値と前記基準値との前記差分が閾値より大きいかどうかを判定すること、
前記測定値と前記基準値との前記差分が前記閾値よりも大きい場合には、前記測定値と、第２の一次ファスナと第２の二次ファスナとの間の第２の荷重の少なくとも一部を測定するように配置された第２のセンサの第２の測定値との差分を決定すること
を更に含む、条項８に記載の方法。
【００９０】
条項１２．前記測定値と、第２の一次ファスナと第２の二次ファスナとの間の第２の荷重の少なくとも一部を測定するように配置された第２のセンサの第２の測定値との差分を決定する、条項８に記載の方法。
【００９１】
条項１３．前記測定値と前記第２の測定値との前記差分が閾値を上回るかどうかを判定すること、
前記測定値と前記第２の測定値との前記差分が前記閾値を上回る場合には警告を送信すること
を更に含む、条項１２に記載の方法。
【００９２】
条項１４．前記センサは、
前記一次ファスナの中心点と前記二次ファスナの中心点との間の三次元平面に前記センサの少なくとも一部を配置することを含む、条項８に記載の方法。
【００９３】
条項１５．一次ファスナと二次ファスナを使用して、構造リンクに接続された第１コンポーネントと、
コネクタを使用して前記構造リンクに接続された第２コンポーネントと、
前記構造リンクと関連付けられ、前記一次ファスナと前記二次ファスナとの間の前記構造リンクを介して荷重の少なくとも一部を測定するように配置されているセンサと
を備えるアセンブリ。
【００９４】
条項１６．前記センサは、歪ゲージ又は線形可変差動変圧器のうちの少なくとも１つである、条項１５に記載のアセンブリ。
【００９５】
条項１７．前記センサは、前記一次ファスナと前記二次ファスナとの間に配置される、条項１５に記載のアセンブリ。
【００９６】
条項１８．前記センサの少なくとも一部は、前記一次ファスナの中心点と前記二次ファスナの中心点との間の三次元平面に配置される、条項１５に記載のアセンブリ。
【００９７】
条項１９．前記荷重は、張力又は圧縮力のうちの少なくとも１つである、条項１５に記載のアセンブリ。
【００９８】
条項２０．前記二次ファスナは、前記一次ファスナが機能しているときには、荷重を伝えない、条項１５に記載のアセンブリ。
【００９９】
上述の様々な例示的な実施形態の説明は、例示及び説明を目的として提示されており、網羅的な説明であること、又はこれらの実施形態を開示された形態に限定することを意図しているのではない。当業者には、多くの修正例及び変形例が自明となろう。更に、種々の例示的な実施形態によって、他の好ましい実施形態に比較して異なる特徴が提供されうる。選択された一又は複数の実施形態は、実施形態の原理、実際の用途を最もよく説明するために、及び他の当業者に対して、様々な実施形態の開示内容と考慮される特定の用途に適した様々な修正の理解を促すために選択及び記述されている。
【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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【図８】
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【図９】
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【外国語明細書】
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