(57)【要約】【課題】本発明は、ランディングギアを第２ストッパに当接させた時に発生するプリロードを低下させて機体の破損を防止することである。【解決手段】本発明によるランディングギア制御用アクチュエータ及びその制御方法は、アクチュエータ(1)によってリンク機構(8)の先端に設けたランディングギア(9)を第２ストッパ(11)に当接させて発生するプリロードを、前記アクチュエータ(1)の電磁式ブレーキ付きモータ(2)の電磁式ブレーキ(2A)の保持トルクを低下させることによって、機体(20)の破損等を防止する構成と方法である。【選択図】図１
2016222132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁式ブレーキ付きモータ(2)、ギア機構(3)及び出没自在なシャフト(4)からなるアクチュエータ(1)と、前記シャフト(4)の先端部(4A)に接続されたリンク機構(8)と、前記リンク機構(8)の先端に設けられたランディングギア(9)と、前記ランディングギア(9)の移動方向(C)に沿う機体(20)の両側に位置する第１ストッパ(10)及び第２ストッパ(11)と、前記電磁式ブレーキ付きモータ(2)の電磁式ブレーキ(2A)及びモータ(2B)の動作を制御するためのモータ制御部(30)と、を備え、
前記ランディングギア(9)が前記第２ストッパ(11)に当接し所定のプリロードが発生した状態で前記電磁式ブレーキ(2A)をオンとすると、前記プリロードが印加された状態で前記ランディングギア(9)は停止し続け、前記モータ(2B)をオフとしても前記電磁式ブレーキ(2A)の保持トルクにより前記ランディングギア(9)が前記第２ストッパ(11)の位置で停止を続けるように構成したランディングギア制御用アクチュエータにおいて、
前記モータ制御部(30)により、前記保持トルクを予め設定された規定値以上で前記機体(9)の破損レベル以下とすると共に、前記電磁式ブレーキ(2A)が所定以上の前記プリロードに耐えられない時は前記電磁式ブレーキ(2A)がスリップすることにより前記プリロードが低下するように構成したことを特徴とするランディングギア制御用アクチュエータ。
【請求項２】
電磁式ブレーキ付きモータ(2)、ギア機構(3)及び出没自在なシャフト(4)からなるアクチュエータ(1)と、前記シャフト(4)の先端部(4A)に接続されたリンク機構(8)と、前記リンク機構(8)の先端に設けられたランディングギア(9)と、前記ランディングギア(9)の移動方向(C)に沿う機体(20)の両側に位置する第１ストッパ(10)及び第２ストッパ(11)と、前記電磁式ブレーキ付きモータ(2)の電磁式ブレーキ(2A)及びモータ(2B)の動作を制御するためのモータ制御部(30)と、を用い、
前記ランディングギア(9)が前記第２ストッパ(11)に当接し所定のプリロードが発生した状態で前記電磁式ブレーキ(2A)をオンとすると、前記プリロードが印加された状態で前記ランディングギア(9)は停止し続け、前記モータ(2B)をオフとしても前記電磁式ブレーキ(2A)の保持トルクにより前記ランディングギア(9)が前記第２ストッパ(11)の位置で停止を続けるように構成したランディングギア制御用アクチュエータの制御方法において、
前記モータ制御部(30)により、前記保持トルクを予め設定された規定値以上で前記機体(9)の破損レベル以下とすると共に、前記電磁式ブレーキ(2A)が所定以上の前記プリロードに耐えられない時は前記電磁式ブレーキ(2A)がスリップすることにより前記プリロードが低下するように構成したことを特徴とするランディングギア制御用アクチュエータの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランディングギア制御用アクチュエータ及びその制御方法に関し、特に、ランディングギアを機体のストッパに当接して押し付けた後、アクチュエータの電磁ブレーキをスリップさせて電磁ブレーキの保持トルクを制御することにより、ストッパへのプリロードを低下するように制御するための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用いられていた航空機における可動部材をアクチュエータによって駆動させるアクチュエータとしては、特許文献１に開示されている２個の油圧シリンダを用いて航空機の舵面の位置制御を行う構成である。
【０００３】
また、実際に航空機に用いられているランディングギア制御用アクチュエータ及びその制御方法としては、図２に示される構成が採用されていた。
すなわち、図２に示されるように、アクチュエータ１は、ブレーキ付きモータ２、ギア機構３及びシャフト４とから構成されている。
【０００４】
前記シャフト４の先端部４Ａは、点線で示される第１位置Ｐ１から実線で示される第２位置Ｐ２まで出没自在であると共に、前記第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２迄の範囲をアクチュエータ単体のストローク範囲Ａとする。
前記シャフト４の先端部４Ａには、第１リンク５、軸支部６及び第２リンク７からなるリンク機構８が接続されている。
【０００５】
前記第２リンク７の先端には、対象物としてのランディングギア９が接続されており、前記ランディングギア９は、前記シャフト４とリンク機構８の動作によって矢印Ｃで示される移動方向に沿って移動することができるように構成されている。
前記ランディングギア９は、航空機(図示せず)の機体(図示せず)に設けられ、前記ランディングギア９の前記矢印Ｃの方向に沿う両端に位置する第１ストッパ１０及び第２ストッパ１１に当接するように構成されると共に、前記第１、第２ストッパ１０,１１によって前記機体のランディングギア９のストッパ機構１２を構成している。
【０００６】
前記アクチュエータ１の固定部１３から、前記シャフト４の先端部４Ａが前記アクチュエータ１内に没して収納されている状態の前記先端部４Ａまでの第１ストロークＬ１は最小であり、前記アクチュエータ１の固定部１３から、前記シャフト４の先端部４Ａが前記アクチュエータ１から最大に伸びた状態の前記先端部４Ａまでの第２ストロークＬ２は最大である。
【０００７】
前記アクチュエータ１の前記シャフト４が最大に突出した状態における実線で示す前記先端部４Ａと前記先端部４Ａが最大に没した状態における点線で示す前記先端部４Ａとの間で示されるアクチュエータ１単体の第３ストローク範囲Ａと、前記アクチュエータ１を前記機体に取付けた時の前記アクチュエータ１の第４ストローク範囲Ｂとは、Ａ＞Ｂの関係にある。
【０００８】
次に、動作について説明する。前記アクチュエータ１の電磁式ブレーキ付ききモータ２の回転により、この回転がギア機構３を介して減速されると共に直交変換機構３Ａで変換された後に前記シャフト４が前進すると共に、前記リンク機構８を介して前記ランディングギア９を矢印Ｃの方向に移動させることができる。
【０００９】
前述の状態で、前記リンク機構８の第２リンク７に接続されたランディングギア９が前記第２ストッパ１１に当接することで、前記アクチュエータ１単体のフルストローク範囲である第３ストローク範囲Ａの手前で前記シャフト４の先端部４Ａが停止し、アクチュエータ１は予め決められた負荷（プリロード、すなわち、航空機の機体２０の第２ストッパ１１への押し付け力）を出力し、前記ランディングギア９を前記第２ストッパ１１に押し付けることができる。
【００１０】
前記シャフト４の両端で発生する力は、前記ブレーキ付きモータ２のモータ電流を制御することによって、前記機体を破壊するような大きい負荷（プリロード）が印加されることのないように制御されている。
従って、前述のように、前記シャフト４が移動し、前記ランディングギア９が第２ストッパ１１に当接すると、モータ電流が制限され、その時のブレーキ付きモータ２のモータトルクに応じた負荷（プリロード）が発生して最終的に停止する。
この状態で、前記ブレーキ付きモータ２の電磁式ブレーキ２Ａをオンとすることにより、前記第２ストッパ１１には、所定のプリロードを印加した状態で前記ブレーキ付きモータ２のモータ２Ｂを停止させることができる。
尚、ブレーキ付きモータ２の電磁式ブレーキ２Ａは、例えば、特開２００７−２１５３６８号公報に開示されている電磁ブレーキ付きモータを用いることができ、図示していないが摩擦板を挟むようにして励磁コイルによって作動する電磁クラッチを有しており、ブレーキのオン／オフは、ブレーキコイルである励磁コイルに電圧を可変的に加えることでブレーキ制御を行なっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１４−１０２１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来のランディングギア制御用アクチュエータ及びその制御方法は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、前記ブレーキ付きモータ２のモータ２Ａのモータ電流を制御する制御回路が、例えば、故障したような場合、モータ２Ｂが暴走して所定以上の過大なプリロードが第２ストッパ１１に印加され、そのまま電磁ブレーキ２Ａがオンとなってアクチュエータ１の動作が停止すると、過大なプリロードが印加され続け、第２ストッパ１１を介して機体２０の一部が破損される可能性もあった。
【００１３】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、ランディングギアを機体のストッパに当接させた後、アクチュエータの電磁式ブレーキの電圧を下げてスリップさせその保持トルクを制御すると共にストッパへのプリロードを低下するように制御するランディングギア制御用アクチュエータ及びその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明によるランディングギア制御用アクチュエータは、電磁式ブレーキ付きモータ、ギア機構及び出没自在なシャフトからなるアクチュエータと、前記シャフトの先端部に接続されたリンク機構と、前記リンク機構の先端に設けられたランディングギアと、前記ランディングギアの移動方向に沿う機体の両側に位置する第１ストッパ及び第２ストッパと、前記電磁式ブレーキ付ききモータの電磁式ブレーキ及びモータの動作を制御するためのモータ制御部と、を備え、前記ランディングギアが前記第２ストッパに当接し所定のプリロードが発生した状態で前記電磁式ブレーキをオンとすると、前記プリロードが印加された状態で前記ランディングギアは停止し続け、前記モータをオフとしても前記電磁式ブレーキの保持トルクにより前記ランディングギアが前記第２ストッパの位置で停止を続けるように構成したランディングギア制御用アクチュエータにおいて、前記モータ制御部により、前記保持トルクを予め設定された規定値以上で前記機体の破損レベル以下とすると共に、前記電磁式ブレーキが所定以上の前記プリロードに耐えられない時は前記電磁式ブレーキがスリップすることにより前記プリロードが低下するようにした構成であり、また、本発明によるランディングギア制御用アクチュエータの制御方法は、電磁式ブレーキ付きモータ、ギア機構及び出没自在なシャフトからなるアクチュエータと、前記シャフトの先端部に接続されたリンク機構と、前記リンク機構の先端に設けられたランディングギアと、前記ランディングギアの移動方向に沿う機体の両側に位置する第１ストッパ及び第２ストッパと、前記電磁式ブレーキ付きモータの電磁式ブレーキ及びモータの動作を制御するためのモータ制御部と、を用い、前記ランディングギアが前記第２ストッパに当接し所定のプリロードが発生した状態で前記電磁式ブレーキをオンとすると、前記プリロードが印加された状態で前記ランディングギアは停止し続け、前記モータをオフとしても前記電磁式ブレーキの保持トルクにより前記ランディングギアが前記第２ストッパの位置で停止を続けるように構成したランディングギア制御用アクチュエータの制御方法において、前記モータ制御部により、前記保持トルクを予め設定された規定値以上で前記機体の破損レベル以下とすると共に、前記電磁式ブレーキが所定以上の前記プリロードに耐えられない時は前記電磁式ブレーキがスリップすることにより前記プリロードが低下するようにした方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によるランディングギア制御用アクチュエータ及びその制御方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、電磁式ブレーキ付きモータ、ギア機構及び出没自在なシャフトからなるアクチュエータと、前記シャフトの先端部に接続されたリンク機構と、前記リンク機構の先端に設けられたランディングギアと、前記ランディングギアの移動方向に沿う機体の両側に位置する第１ストッパ及び第２ストッパと、前記電磁式ブレーキ付きモータの電磁式ブレーキ及びモータの動作を制御するためのモータ制御部と、を備え、
前記ランディングギアが前記第２ストッパに当接し所定のプリロードが発生した状態で前記電磁式ブレーキをオンとすると、前記プリロードが印加された状態で前記ランディングギアは停止し続け、前記モータをオフとしても前記電磁式ブレーキの保持トルクにより前記ランディングギアが前記第２ストッパの位置で停止を続けるようにしたランディングギア制御用アクチュエータ及びその制御方法において、
前記モータ制御部により、前記保持トルクを予め設定された規定値以上で前記機体の破損レベル以下とすると共に、前記電磁式ブレーキが所定以上の前記プリロードに耐えられない時は前記電磁式ブレーキがスリップすることにより前記プリロードが低下するようにしたことにより、電磁式ブレーキの保持トルクを機体の破損する許容レベル以下にすることで、モータ制御部の一部が故障し、機体のストッパに過大なプリロードが印加されても電磁式ブレーキロータをスリップさせることにより、電磁式ブレーキの保持トルクを機体破損レベル以下としたプリロードをストッパに印加することができ、それによって機体の破損を防ぐことができる。
また、前述の効果によりアクチュエータの信頼性を大きく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明によるランディングギア制御用アクチュエータ及びその制御方法示す構成図である。
【図２】従来のランディングギア制御用アクチュエータ及びその制御方法を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明によるランディングギア制御用アクチュエータ及びその制御方法は、ランディングギアを機体のストッパに当接させて押し付けた後、アクチュエータの電磁ブレーキをスリップさせて電磁式ブレーキの保持トルクを制御し、プリロードを低下させて機体の破損を防止することである。
【実施例】
【００１８】
以下、図面と共に本発明によるランディングギア制御用アクチュエータ及びその制御方法の好適な実施の形態について説明する。
尚、図２の従来構成と同一部分については、同一符号を付してその説明は従来例を援用して重複を避けるために省略する。
図１において、図２の従来構成と異なる構成は、電磁式ブレーキ付きモータ２の電磁式ブレーキ２Ａの保持トルクを制御するためのモータ制御部３０が設けられていることである。
【００１９】
従って、図１の構成において、前記アクチュエータ１のモータ２Ｂを駆動して、前記ランディングギア９が移動方向Ｃに沿って図１の右方向に移動すると、前記ランディングギア９が第２ストッパ１１に当接して押し付けられ、この状態で所定のプリロードが発生する。
前述のプリロードが発生した状態で電磁式ブレーキ２Ａをオンとすることにより、前記プリロードが印加されたままの状態でランディングギア９は停止し続ける。
【００２０】
前述の状態で、アクチュエータ１のモータ２Ｂをオフとしても前記電磁式ブレーキ２Ａの保持トルク（ディテントトルクとも云う）により、前記ランディングギア９が第２ストッパ１１の位置で停止状態継続となる。
以上までの動作は、図２の従来動作と同一であるが、本発明においては、モータ制御部３０によって、前記電磁式ブレーキ２Ａの保持トルクを予め設定された規定値以上とすると共に前記機体２０の破損が発生するようなレベル以下とすると共に、さらに、前記電磁式ブレーキ２Ａが前述のランディングギア９が第２ストッパ１１に当接して発生する所定以上のプリロードに耐えられない時は、前記電磁式ブレーキ２Ａの図示しない電磁コイルへ送られる電磁電圧を低下させることにより、電磁式ブレーキ２Ａの保持トルクを低下させることができる。
【００２１】
前述の保持トルクの低下により、電磁式ブレーキ２Ａのロータ(図示せず)がスリップ回転することによって第２ストッパ１１に対して発生していたプリロードも低下する。
このプリロードの低下により、前記第２ストッパ１１に対する過大なプリロードによる機体２０の破損等を防止することができる。尚、この電磁式ブレーキ２Ａの励磁電圧を下げて摩擦板であるロータをスリップさせることにより保持トルクを下げること以外としては、予めロータ自体の材質を選定していることにより、危険なプリロードの印加を防ぐようにすることもできる。
【００２２】
尚、本発明によるランディングギア制御用アクチュエータ及びその制御方法における前記モータ制御部３０においては、アクチュエータ１のモータ２Ｂのオン／オフ、前記ランディングギア９が第２ストッパ１１に当接した時に発生するプリロードの大きさを歪み計やモータ電流による周知の方法により検出すること、前記電磁式ブレーキ２Ａのオン／オフ、前記電磁式ブレーキ２Ａの保持トルクを予め設定された規定値以上とすること、プリロードを機体２０の破損が発生するレベル以下とすること、プリロードが所定以上で耐えられない時は電磁式ブレーキ２Ａへの励磁電流を低下させて保持トルクを低下させること等を自動で行うことができるように構成されている。
【００２３】
また、前述の機体２０へのプリロードの印加は、過大過ぎると従来例のように機体２０の破損となる恐れがあるが、例えば、前記機体２０へのプリロード印加は極めて重要で、過大な負荷を無くすために前記電磁式ブレーキ２Ａをオフとし、プリロードをなくしてフリーの状態とすると、前記ランディングギア９がフリー状態となると共に脚(図示せず)が下方に落ち、宙吊り状態となるため、飛行中にこのような事態が発生すると極めて危険な状態となる。
【００２４】
尚、本発明によるランディングギア制御用アクチュエータ及びその制御方法の要旨とするところは、以下の通りである。
すなわち、電磁式ブレーキ付ききモータ２、ギア機構３及び出没自在なシャフト４からなるアクチュエータ１と、前記シャフト４の先端部４Ａに接続されたリンク機構８と、前記リンク機構８の先端に設けられたランディングギア９と、前記ランディングギア９の移動方向Ｃに沿う機体２０の両側に位置する第１ストッパ１０及び第２ストッパ１１と、前記電磁式ブレーキ付ききモータ２の電磁式ブレーキ２Ａ及びモータ２Ｂの動作を制御するためのモータ制御部３０と、を備え、前記ランディングギア９が前記第２ストッパ１１に当接し所定のプリロードが発生した状態で前記電磁式ブレーキ(2A)をオンとすると、前記プリロードが印加された状態で前記ランディングギア９は停止し続け、前記モータ２Ｂをオフとしても前記電磁式ブレーキ２Ａの保持トルクにより前記ランディングギア９が前記第２ストッパ１１の位置で停止を続けるように構成したランディングギア制御用アクチュエータにおいて、前記モータ制御部３０により、前記保持トルクを予め設定された規定値以上で前記機体９の破損レベル以下とすると共に、前記電磁式ブレーキ２Ａが所定以上の前記プリロードに耐えられない時は前記電磁式ブレーキ２Ａがスリップすることにより前記プリロードが低下するようにした構成と方法である。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明によるランディングギア制御用アクチュエータ及びその制御方法は、ランディングギアを第２ストッパに当接させて発生するプリロードが規定値以上になると、電磁式ブレーキを滑らせてその保持トルクを低下させることにより、機体の破損を防止することができ、ランディングギア及び脚の落下を防止することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１    アクチュエータ
２    電磁式ブレーキ付きモータ
２Ａ    電磁式ブレーキ
２Ｂ    モータ
３    ギア機構
４    シャフト
４Ａ    先端部
４Ｂ    後端部
５    第１リンク
７    第２リンク
８    リンク機構
９    ランディングギア（対象物）
１０    第１ストッパ
１１    第２ストッパ
１２    機体のストッパ機構
２０    機体
３０    モータ制御部
Ａ    アクチュエータ単体の第３ストローク範囲
Ｂ    機体取付時のアクチュエータの第４ストローク範囲
Ｃ    移動方向
Ｐ１    第１位置
Ｌ１    第１ストローク
Ｌ２    第２ストローク
【図１】
2016222132.tif 000003
【図２】
2016222132.tif 000004