(57)【要約】【課題】舵面の両側の変位量の差を自動的に検出し、フルストロークに対応し、安価で十分な精度を有する舵面異常検出装置を提供する。【解決手段】舵面１の両端の変位量を伝達する２本のケーブル４および５を、同軸に配置された検出器８内蔵の２つの巻取器に巻きつけ、舵面の異常作動時の２本のケーブルの変位量の差を、ボールを挟持した２つの巻取器にそれぞれ連結されたＶ溝付円盤の変位量に変換することによって、その変位量を自動的に検出する。【選択図】          図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
航空機の主翼に設けられ高揚力を発生する舵面を突出または引込作動させた時に発生する舵面の異常作動を検出する舵面異常検出装置において、前記舵面の両端に設けられ突出または引込時の前記舵面の直線移動量を伝達する２本のケーブルと、主翼に設けられ前記各ケーブルの直線移動量を回転角度量に変換する２つの巻取器と、前記巻取器における両者の回転角度量の差を直線移動量に変換する回転・直線変換機構と、前記回転・直線変換機構より出力された直線移動量が所定値を超えたことを検出する検出器を備え、前記回転・直線変換機構が、それぞれ２つの巻取器に連結する溝付円盤と前記溝付円盤に係合したボールによって構成されたことを特徴とする舵面異常検出装置。
【請求項２】
前記溝が、前記円盤の軸直角面の同心円上に複数個形成され、円周方向に深さが変化するＶ字形の断面形状を有する溝であることを特徴とする請求項１記載の舵面異常検出装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、航空機の高揚力を発生させるために作動する舵面が、正常に突出作動または引込作動をしているか否かを検出する舵面異常検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、航空機の操縦系統の一部を形成している可動舵面は、舵面の両端に連結された２台のアクチュエータの伸展および収縮によって作動する。その際、２台のアクチュエータは同期して作動することで舵面の動きを拘束する。
【０００３】
図５に、従来の高揚力を発生させるために作動する舵面の舵面異常検出装置の概要を示す。舵面２１の両端は、主翼（図示せず）に固定されたアクチュエータ２２および２３と連結されている。また、舵面２１の両端には、ケーブル２４および２５の一端が固定されていて、他端はそれぞれ主翼（図示せず）に固定されたケーブル巻取器２６および２７に巻き付けられている。なお、ケーブル巻取器２６および２７は、巻取り方向にばね（図示せず）によって付勢されているとともに検出器２８および２９が設置されている。
【０００４】
従来の舵面異常検出装置では、舵面２１が作動する際に、舵面２１の両端部位にその片端部位を固定したケーブル２４および２５の直線運動をケーブル巻取器２６および２７により回転方向の運動に変換し、その回転数および回転角度をケーブル巻取器２６および２７に設置された検出器２８および２９によってそれぞれ検出する。
【０００５】
そして、検出器２８および２９の出力信号を解析し、舵面２１が異常傾斜しているか否かを判断する。舵面２１が正常に作動している場合は、ケーブル２４および２５の直線移動量は同じであり、したがってケーブル巻取器２６および２７の巻取り長も同一で、検出器２８および２９の出力信号も同一になる。
【０００６】
図６に、アクチュエータ２２の作動不良により舵面に異常傾斜が生じた場合を示す。舵面２１の突出作動時に、作動不良によりアクチュエータ２２が停止し、アクチュエータ２３が正常に作動した場合、図６に示すとおり舵面２１は傾斜する。舵面２１を含む機体の構造物を保護するために、図６に示す舵面傾斜角度がある規定値を越えた時点で異常と判断し、両側のアクチュエータ２２および２３を停止させる必要がある。そのために、舵面の傾きを検出する舵面異常検出装置が必要である。
【０００７】
また、舵面異常検出機構として、特許文献１には、「舵面両端の変位量を、差動ギアに連結した巻取り器に巻き取り、差動ギアの出力によって舵面両端の移動変位量を検出する機構」が開示されている。さらに、特許文献２には、「舵面両端に設置したプーリに、Ｚ掛けにしたケーブルの一端を主翼に、他端を巻き取り可能な検出器を介して主翼に固定し、異常時のケーブル長の変化を検出する機構」が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−５０８５５号公報
【特許文献２】特開２００４−６６９３４号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００９】
図５に示す従来の検出器においては、舵面２１のフルストロークの変位量がケーブル巻取器２６および２７で巻き取られ、その回転軸の回転数および回転角度が、左右に設けられた検出器２８および２９で検出されるので、回転数および回転角度を検出する装置が必要となり、さらに両者の出力信号を比較する装置を別途設ける必要があり、高価であると共に、機体構造から要求される舵面異常傾斜の検出精度を得るためには、高精度の検出器が必要になる。
【００１０】
さらに、航空機の種類によっては、舵面を駆動する両側のアクチュエータのストロークが異なる場合があり、両側のアクチュエータのストロークが同じ場合に比べて、舵面両側の検出器の信号を処理するため、さらに複雑な制御ロジックが必要となる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本考案は、前記課題を解決するために、航空機の主翼に設けられ高揚力を発生する舵面を突出または引込作動させた時に発生する舵面の異常作動を検出する舵面異常検出装置において、前記舵面の両端に設けられ突出または引込時の前記舵面の直線移動量を伝達する２本のケーブルと、主翼に設けられ前記各ケーブルの直線移動量を回転角度量に変換する２つの巻取器と、前記巻取器における両者の回転角度量の差を直線移動量に変換する回転・直線変換機構と、前記回転・直線変換機構より出力された直線移動量が所定値を超えたことを検出する検出器を備え、前記回転・直線変換機構が、それぞれ２つの巻取器に連結する溝付円盤と前記溝付円盤に係合したボールによって構成されたものである。
【００１２】
また、本考案は、前記溝が、前記円盤の軸直角面の同心円上に複数個形成され、円周方向に深さが変化するＶ字形の断面形状を有する溝である。
【考案の効果】
【００１３】
舵面の両側の変位量の差を、ボールを挟持した２つの巻取器に連結された溝付円盤によって自動的に検出し、フルストロークが長くても容易に対応でき、高価なセンサを用いることなく安価で十分な精度を有する舵面異常検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本考案の実施例である舵面異常検出装置の概要を示す。
【図２】本考案の実施例である舵面異常検出装置内の検出器の構成を示す。
【図３】本考案の実施例である検出器のＶ溝付円盤の形状を示す。図３において、（ａ）にフランジ部１３の形状、（ｂ）にフランジ部１３のＶ溝中心直径Ｄに沿った断面図、（ｃ）にＶ溝の断面図、（ｄ）に可動プレート１４の形状を示す。
【図４】本考案の実施例である舵面異常検出装置の異常検出時の検出器の状態を示す。
【図５】従来の舵面異常検出装置の概要を示す。
【図６】従来の舵面異常検出装置における片側のアクチュエータの作動不良時の状態を示す。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本考案の実施例である舵面異常検出装置の概要を示す。舵面１の両端は、主翼（図示せず）に固定されたアクチュエータ２および３と連結されている。また、舵面１の両端には、ケーブル４および５の一端が固定されており、他端はそれぞれ主翼（図示せず）に固定されたプーリ６および７を介して検出器８に取り付けられている。
【００１６】
図２は、本考案の実施例である舵面異常検出装置内の検出器８の構成を示す。検出器８は、主として、ケース１０と、ケーブル４およびケーブル５をそれぞれ巻き取るために軸受１８および２０を介してケース１０に同軸上に支持されるとともに、巻取り方向にばね（図示せず）によって付勢された巻取器１１および巻取器１２から構成されている。巻取器１１は軸受１８によりケース１０に支持され、回転方向には自由に動くことができるが、軸方向には固定されている。また、巻取器１１の内部側の軸端のフランジ部１３は、後述の図３（ａ）に示す如くボール１５が係合する３箇所等間隔の断面Ｖ型のＶ溝３１を有している。
【００１７】
一方、巻取器１２は軸受２０を介してケース１０に、および軸受１９を介して巻取器１１に支持され、回転方向に自由に動くことができるが、軸方向には固定されている。巻取器１２の内部側の軸端にはスプライン加工が施され、そのスプライン１２ａに嵌合して軸方向に摺動可能なスプライン１４ａを有する可動プレート１４が組み合わされている。可動プレート１４は後述の図３（ｄ）に示す如くボール１５が係合する３箇所等間隔の断面Ｖ型のＶ溝３２を有しており、スラスト軸受９に支持されたスプリング１７によりボール１５を挟持した巻取器１１のフランジ部１３に付勢されている。
【００１８】
図３は、本考案の実施例である検出器のＶ溝付円盤の形状を示す。図３において、（ａ）にフランジ部１３の形状、（ｂ）にフランジ部１３のＶ溝中心直径Ｄに沿った断面図、（ｃ）にＶ溝の断面図、（ｄ）に可動プレート１４の形状を示す。図３（ａ）および（ｂ）に示すとおり、Ｖ溝３１は長手方向の中心位置Ｃ−Ｅ線より左右方向にＶ溝幅およびＶ溝深さともに連続的に減少する形状であり、Ｖ溝中心Ｃを通る半径で断面した３箇所のＶ溝の断面図を図３（ｃ）のＣ−Ｅ断面、Ｃ−Ｆ断面およびＣ−Ｇ断面に示す。また可動プレート１４は図３（ｄ）に示すとおりフランジ部１３と全く同一のＶ溝形状を持つ。可動プレート１４とフランジ部１３によって、それぞれ３個のＶ溝３１および３２に３個のボール１５を係合して挟持したとき、最も安定な位置は、Ｖ溝幅およびＶ溝深さが最大のＶ溝の長手方向の中心位置Ｃ−Ｅ線とボールの位置が一致したときであり、その状態が可動プレート１４とフランジ部１３と３個のボールの初期中立安定位置であり、またその位置が舵面１の初期中立位置であり、検出器８の初期位置として調整される。
【００１９】
前記初期中立安定位置から舵面の作動が開始され、正常作動時においては、ケーブル４とケーブル５が同じだけストロークするため、巻取器１１と巻取器１２が同期して同方向に回転する。よって、ボールはＶ溝に係合した状態で、スプリング１７によって押し付けられた可動プレート１４とフランジ部１３は同一位置関係を保持する。
【００２０】
図４は、本考案の実施例である舵面異常検出装置の異常検出時の状態を示す。例えば、アクチュエータ２が作動不良により停止した場合、アクチュエータ２側のケーブル４はストロークせず、検出器の巻取器１１も回転せずに停止した状態を維持する。一方、アクチュエータ３側の舵面は作動するため、ケーブル５がストロークし、そのストロークはケーブル５を介して巻取器１２を回転させる。
【００２１】
巻取器１１が回転せずに巻取器１２が回転すると、巻取器１２に同期して回転する可動プレート１４と巻取器１１のフランジ部１３との間に回転方向の位相差が生じ、ボール１５が可動プレート１４とフランジ部１３の初期中立安定状態からＶ溝の浅くなる方向に動こうとし、可動プレート１４がスプリング１７による押付力に打ち勝って図４に示すとおり下側に移動する。そのときの可動プレート１４の検出面３０の下方向移動をセンサ１６が検出して、舵面の異常傾斜作動を検出する。なお、センサ１６は、例えば近接スイッチを用い、舵面の異常傾斜に対応した検出面３０の下方向移動量が所定値を超えたことを検出できるようにあらかじめ調整されている。なお、スプリング１７とケース１０の間にはスラスト軸受９が介設され、回転方向のフリクションを低下させることで、検出機能をより安定化させる。
【００２２】
また、航空機の種類によっては、舵面を駆動する両側のアクチュエータのストロークが異なる場合があるが、その場合は２個のケーブル巻取器の巻取径の比をアクチュエータのストローク比に対応させることにより、容易に上記の検出機能を達成することができる。
【００２３】
なお、巻取器１２のスプライン１２ａ、およびそれに嵌合する可動プレート１４のスプライン１４ａは、軸方向に自由に動くことができ、回転方向が拘束される構造であれば、スプラインに限定されない。また、図１から図６において同一符号によって表示されたものは同一の機能を有するものを示す。
【符号の説明】
【００２４】
１、２１    舵面
２、３、２２、２３  アクチュエータ
４、５、２４、２５  ケーブル
６、７      プーリ
８          検出器
９          スラスト軸受
１０        ケース
１１、１２  巻取器
１２ａ      スプライン
１３        フランジ部
１４        可動プレート
１４ａ      スプライン
１５        ボール
１６        センサ
１７        スプリング
１８、１９、２０  軸受
２６、２７  ケーブル巻取器
２８、２９  検出器
３０        検出面
３１、３２  Ｖ溝
Ｃ          Ｖ溝中心
Ｄ          Ｖ溝中心直径
【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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