(57)【要約】【課題】より感度が良好で、信頼性が高く、交換の際には取り出し易いラッチ用センサを提供する。【解決手段】センサはクレビス１０２の第１の孔内に受け入れられるクレビス挿入体１０８を備える。このクレビス挿入体１０８はラッチ・ピン１０４を収容するように構成される。ラッチ・ピン１０４を介してクレビス挿入体１０８に力が作用するとき、クレビス挿入体１０８に与えられる機械的歪を検出するため歪感知要素１１２がクレビス挿入体１０８と動作可能に組み合わされる。【選択図】図３
2009078803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）クレビスの第１の孔内に受け入れられ、ラッチ・ピンを収容するように構成されるクレビス挿入体と、
ｂ）前記クレビス挿入体と動作可能に組み合わされ、前記クレビスを介して前記クレビス挿入体に力が作用するとき、前記クレビス挿入体に与えられる機械的歪を検出する歪感知要素と、
を備えるセンサ。
【請求項２】
前記クレビス挿入体が前記歪感知要素を受け入れるように構成され、前記歪感知要素に生じる機械的歪を集中させるように適応される凹部を形成している請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
前記クレビス挿入体が前記クレビス挿入体の外周に近接して第１の心出し機構を備えており、前記第１の心出し機構が前記クレビス挿入体を心出しするため前記クレビスの第１の孔に設けられた対応する第２の心出し機構と協働するように構成され、適応される請求項２に記載のセンサ。
【請求項４】
前記第１および第２の心出し機構は前記クレビス挿入体に力が作用するとき、その力が及ぼすある負荷方向に前記歪感知要素を心出しするように構成され、適応される請求項３に記載のセンサ。
【請求項５】
前記凹部は前記クレビス挿入体に力が作用するとき、その力が前記歪感知要素に近接する前記クレビス挿入体の一部を圧縮するように構成され、適応される請求項４に記載のセンサ。
【請求項６】
さらに、歪の測定を容易にするため前記歪感知要素に電気的に接続される電気回路を備える請求項５に記載のセンサ。
【請求項７】
前記歪感知要素が第１の無線周波数のエネルギで起動信号を送り、前記クレビス挿入体に生じる歪を表わす、第２の無線周波数を無線で発信するように構成され、適応される弾性表面波歪センサからなる請求項１に記載のセンサ。
【請求項８】
さらに、前記クレビス挿入体と動作可能に組み合わされ、第１の無線周波数を前記弾性表面波歪センサに送信し、前記弾性表面波歪センサからの第２の無線周波数を受信し、かつ前記ラッチの状態を表わす状態情報を発信するように構成され、適応される無線周波トランシーバを備える請求項７に記載のセンサ。
【請求項９】
前記クレビスが、エンジンカバー・ドアに装着される請求項１に記載のセンサ。
【請求項１０】
ａ）内部を貫いて延びる第１の孔を有する壁を備えたクレビス部と、
ｂ）前記クレビス部の前記壁の第１の孔内に収容され、貫通孔を有する環状挿入体と、
ｃ）前記環状挿入体の前記貫通孔を貫いて延びる保持ピンと、
ｄ）前記環状挿入体の前記貫通孔に隣接して装着され、前記保持ピンを介して前記環状挿入体に力が作用するとき、前記環状挿入体に与えられる機械的歪を検出する歪感知要素と、
を備えるラッチ組み立て体。
【請求項１１】
前記クレビス部が第２の孔を有する第２の壁を備え、前記保持ピンが前記環状挿入体の前記貫通孔および前記クレビス部の前記第２の孔を貫いて延在するように構成され、適応される請求項１０に記載のラッチ組み立て体。
【請求項１２】
前記環状挿入体が、前記歪感知要素を受け入れるように構成され、適応される凹部を形成しており、前記凹部が前記歪感知要素に生じる機械的歪を集中するように構成され、適応される請求項１０に記載のラッチ組み立て体。
【請求項１３】
前記環状挿入体が、前記環状挿入体の外周に近接して第１の心出し機構を備えており、前記第１の心出し機構が前記環状挿入体を心出しするため前記クレビス部の前記第１の孔に設けられた対応する第２の心出し機構と協働するように構成され、適応される請求項１２に記載のラッチ組み立て体。
【請求項１４】
前記第１および第２の心出し機構は前記環状挿入体に力が作用するとき、その力が及ぼすある負荷方向に前記歪感知要素を心出しするように構成され、適応される請求項１３に記載のラッチ組み立て体。
【請求項１５】
前記第２の心出し機構が、前記孔の周縁に形成される切り込みを備える請求項１４に記載のラッチ組み立て体。
【請求項１６】
前記第２の心出し機構が、円筒形状である請求項１５に記載のラッチ組み立て体。
【請求項１７】
前記凹部が、前記環状挿入体に力が作用するとき、その力が前記歪感知要素に近接する前記環状挿入体の一部を圧縮するように構成され、適応される請求項１４に記載のラッチ組み立て体。
【請求項１８】
さらに、歪の測定を容易にするため前記歪感知要素に電気的に接続される電気回路を備える請求項１７に記載のラッチ組み立て体。
【請求項１９】
前記歪感知要素が第１の無線周波数のエネルギで起動信号を送り、前記環状挿入体に生じた歪を表わす、第２の無線周波数を無線で発信するように構成され、適応される弾性表面波歪センサからなる請求項１０に記載のラッチ組み立て体。
【請求項２０】
さらに、前記環状挿入体と動作可能に組み合わされ、第１の無線周波数を前記弾性表面波歪センサに送信し、前記弾性表面波歪センサからの第２の無線周波数を受信し、かつ前記ラッチの状態を表わす状態情報を発信するように構成され、適応される無線周波トランシーバを備える請求項１９に記載のラッチ組み立て体。
【請求項２１】
前記クレビス部が、エンジンカバー・ドアに装着される請求項１０に記載のラッチ組み立て体。
【請求項２２】
ａ）  ｉ）クレビスの壁にある孔内に受け入れられるように寸法決めされ、ラッチ・ピンを収容する貫通孔を有するクレビス挿入本体と、
ｉｉ）前記貫通孔に隣接して前記クレビス挿入本体に設けられ、前記ラッチ・ピンを介して力が作用するとき、前記クレビス挿入本体に与えられる機械的歪を検出する歪感知要素と、
を有するクレビス挿入体を準備し、
ｂ）前記クレビスの壁に形成された既存の孔を拡大し、
ｃ）前記クレビスの前記壁に形成された前記孔内に前記クレビス挿入体を位置決めする、
工程を含むラッチ組み立て体を改良する方法。
【請求項２３】
前記クレビスをエンジンカバー・ドアに装着する請求項２２に記載のラッチ組み立て体を改良する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は孔内で力を感知するクレビス挿入体に関する。特に、本発明は航空機に組み込まれるラッチの状態を検出する、力感知クレビス挿入体に向けられる。
【背景技術】
【０００２】
航空機では、航空機ラッチが固定状態であるか、否かを検出するため多様な装置および方法が知られている。このような装置の多くはエンジンカバーを固定する航空機ラッチが固定状態にあるか、否かを検出することに向けられる。
【０００３】
図１は１個のエンジンカバー２が開き、１個のエンジンカバー３が閉じた状態にある航空機エンジン１を示す。このエンジンカバー２、３は静止ピン５からラッチ４を解放することによって開くように回動することができる。このエンジンカバー開放によりエンジンを修理し、保守することが可能になる。しかしながら、離陸または飛行中にエンジンカバーの開放が発生し、エンジンカバーを固定することを試みても、故障によってエンジンカバーの機能を果たせなくなることがある。ある状況下では、エンジンカバーは航空機から完全に吹き飛ぶこともある。幸運なことに、エンジンカバーの喪失は、一般には航空機の死命を脅かすまでには至らない。それにも拘らず、エンジンカバー事故を減少することは有利である。典型的には、この責任は航空機がゲートから引き離される前に全てのエンジンカバーが固定されているのを確かめるべき地上要員が負う。エンジンカバー事故の有力な原因は出発前にエンジンカバーを確実に固定すべき地上要員の怠慢であると考える。
【０００４】
エンジンカバーが固定されたか、否かを確かめる際に地上要員を支援するための努力がなされた。ポルテに発行された米国特許第6,334,588号明細書は視覚による検査を考慮して未固定のファンカバーの縁が大きく突出することで、保守要員が未固定のファンカバーを視覚的に検査できる、ファンカバーを固定する装置について記述する。別の未固定のカバーを検査する、視覚検査を行う技術はアーノルドに発行された米国特許第5,518,206号明細書に記述される。この明細書はエンジンカバーが未固定であるとき、地上要員が見ることのできる標識を延ばす装置について記述する。
【０００５】
エンジンカバーが固定されたか、否かをセンサによって乗員に知らせる装置を創案する、別の努力もなされた。プラットらによる米国特許出願公開第２００６／００３８４１０号明細書はファンカバー用ラッチを開閉するように操作する、電動モータを制御するのを支援する、センサを有するラッチについて記述する。このセンサはまたラッチの状態をコントローラに知らせることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような従来の方法および装置は、全体としてその意図した目的を満足するように配慮されている。しかしながら、視覚的合図はエンジンカバーが確実に固定されたことを確かめるのを容易にしても、これらの技術は忘れずにラッチを点検するのを地上要員に頼っている。たとえば、プラットらによる米国特許出願公開第２００４／００１２２１２号明細書に開示されるラッチ機構の歪センサに一例を見るように、エンジンカバーの状態を検出するセンサを用いる方法は、この問題への解決策をさらに発展させたにも拘わらず、より感度が良好で、信頼性が高く、交換の際には取り出し易いラッチ用センサを求める、継続する要求がある。さらに、大幅の変更を伴わず、既存のラッチを改良することで対処でき、安価で、製作も容易で、取り扱いも簡単であるラッチ検出のための装置を求める要求もある。本発明はこれらの課題に対する解決策を与える。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的と利点とは後に続く説明に記載され、その説明から明らかになる。本発明のこれ以外の利点は添付図面と共に、詳細な説明および請求の範囲に特に指摘される方法および装置によって具体化され、得られる。
【０００８】
本発明の目的に従って、これらの、そして他の利点を達成するため本発明はクレビスの第１の孔に受け入れられるクレビス挿入体を有するセンサを備える。このクレビス挿入体はラッチ・ピンを収容するように構成される。ラッチ・ピンを介してクレビス挿入体に力が作用するとき、クレビス挿入体に与えられる機械的歪を検出するため歪感知要素がクレビス挿入体と動作可能に組み合わされる。
【０００９】
本発明のクレビス挿入体は本発明の本質と範囲とから離れることなく、一般には環状、“Ｃ”または“Ｕ”字状、あるいはいずれかの適する形状からなる。クレビス挿入体が歪感知要素を受け入れるように構成され、歪感知要素に生じる機械的歪を集中させるように適応されることは予め見通す。このクレビス挿入体はクレビス挿入体の外周に近接して第１の心出し機構を備えており、この第１の心出し機構はクレビス挿入体を心出しするためクレビス挿入体の第１の孔内の対応する第２の心出し機構と協働するように構成され、適応される。この第１および第２の心出し機構はクレビス挿入体に力が作用するとき、その力が及ぼすある負荷方向に歪感知要素を心出しするように構成され、適応される。第１の孔の第２の心出し機構は孔の周縁に形成される切り込みを備える。この第２の心出し機構は、全体として円筒形状である。このビス挿入体がエンジンカバー・ドアに装着されることは予め見通す。
【００１０】
クレビス挿入体に形成される凹部はクレビス挿入体に力が作用するとき、その力が歪感知要素に近いクレビス挿入体の一部を圧縮するように構成され、適応される。このセンサはさらに歪の測定を容易にするため歪感知要素と電気的に接続する電気回路を備える。歪感知要素はクレビス挿入体が受ける歪を表わす、第２の無線周波数を無線で発信するため第１の無線周波数のエネルギで起動信号を送るように構成され、適応される弾性表面波（ＳＡＷ）歪センサである。本発明のセンサはさらにＳＡＷ歪センサからの第２の無線周波数を受信するため第１の無線周波数をＳＡＷ歪センサに発信し、ラッチの状態を表わす状態情報を送信するように構成される無線周波トランシーバを備える。
【００１１】
クレビス挿入体はまたクレビス挿入体が第１の孔を通り抜けるのを防ぐため外方向に延びるフランジを備える。このクレビス挿入体はさらに内部に形成される通路を備える。この通路はクレビス挿入体の凹部からクレビス挿入体の外周に近い区域にかけて延びる。通路は凹部からクレビス挿入体の縁端に延びている。この通路はアンテナ、通信線、光ファイバまたは歪感知要素から延びる他の適する通信手段を収容するように構成され、適応される。
【００１２】
また、本発明は第１の孔を有する壁を備えたクレビス部を含むラッチ組み立て体に向けられる。このラッチ組み立て体はさらにクレビス部の壁の第１の孔内に収容されると共に、貫通孔を有する環状挿入体を備える。保持ピンは環状挿入体の貫通孔を貫いて延びる。保持ピンを介して環状挿入体に力が作用するとき、環状挿入体に与えられる機械的歪を検出するため環状挿入体の貫通孔に隣接して歪感知要素が装着される。
【００１３】
クレビスは第２の孔を有する第２の壁を備えており、保持ピンが環状挿入体の貫通孔とクレビスの第２の孔とを通して延びるように構成され、適応される。クレビス部がエンジンカバー・ドアに装着されることは予め見通す。ラッチ組み立て体はさらに第１の無線周波数をＳＡＷ歪センサに発信し、ＳＡＷ歪センサからの第２の無線周波数を受信し、かつラッチの状態を指示する状態情報を発信する無線周波トランシーバを備える。
【００１４】
本発明はまた孔内のピンに作用する力を測定するセンサを備える。このセンサは孔内に少なくとも部分的に挿入されるように構成され、適応される挿入体を備える。この挿入体は少なくとも部分的に貫通させた通路を形成している。この通路はピンを受け入れるように構成される。センサはまた挿入体に動作可能に連設される歪感知要素を備える。この歪感知要素は挿入体に力が作用するとき、挿入体に生じる機械的歪を検出するように構成され、適応される。
【００１５】
本発明の一態様に従って、歪感知要素は加えられ力が挿入体を圧縮したとき、挿入体に生じる機械的歪を検出するように構成され、適応される。歪感知要素は、たとえば第１の無線周波数のエネルギで起動信号を送るように構成され、適応されるＳＡＷ歪センサである。ＳＡＷ歪センサは挿入体が受ける歪を表わす、第２の無線周波数を無線で発信するように構成され、適応される。
【００１６】
本発明はまたクレビスの第１および第２の孔内に配置される保持ピンに作用する力を検出するセンサを備える。このセンサはクレビスの第１の孔と保持ピンとに合わせて形成されるクレビス挿入体を備える。歪感知要素はクレビス挿入体に動作可能に連設される。この歪感知要素はクレビス挿入体に力が作用するとき、クレビス挿入体に生じる機械的歪を検出するように構成され、適応される。
【００１７】
センサはさらに歪の測定を容易にするため歪感知要素に電気的に接続する電気回路を備える。この電気回路は、とりわけホイートストン・ブリッジ回路である。この歪感知要素は、たとえば第１の無線周波数を保つエネルギで起動信号を送るように構成され、適応されるＳＡＷ歪センサであり、クレビス挿入体が受ける歪を表わす、第２の無線周波数を無線で発信する。センサはさらに第１の無線周波数をＳＡＷ歪センサに送信するように構成され、適応される無線周波トランシーバを備えており、ＳＡＷ歪センサからの第２の無線周波数を受信し、ラッチの状態を表わす、状態情報を発信することができる。
【００１８】
本発明はまたラッチの孔に少なくとも部分的に挿入されるように構成される挿入本体を有するクレビス挿入体に向けられる。このクレビス挿入体は少なくとも部分的に貫通させた通路を形成している。この通路はラッチ・ピンを受け入れるように構成され、適応される。挿入本体には凹部が形成される。この凹部は歪感知要素を受け入れるように構成され、適応される。
【００１９】
本発明はまたラッチの固定状態を感知するのを容易にするため航空機のエンジンカバーのラッチを改良するキットに向けられる。このキットはラッチの孔に少なくとも部分的に挿入されるように構成され、適応されるクレビス挿入体を備える。このクレビス挿入体は少なくとも部分的に貫通させた通路を形成しており、この通路はラッチ・ピンを受け入れるように構成され、適応される。このキットはさらにクレビス挿入体に動作可能に連設されるように構成され、適応される歪感知要素を備える。この歪感知要素はクレビス挿入体に力が作用したとき、クレビス挿入体に生じる、エンジンカバーが確実に固定されたことを表わす、機械的歪を検出するように構成され、適応される。
【００２０】
本発明の別の態様に従って、キットはさらに孔を有するクレビス挿入体を心出しするためラッチの孔内に取り付けるように構成され、適応される心出しピンを備える。クレビス挿入体の外面に心出し機構が形成される。この心出し機構はクレビス挿入体に力が作用するとき、ラッチとエンジンカバーとの固定状態を表わす、その力が及ぼすある負荷方向に歪感知要素を置くようにクレビス挿入体を心出しするため孔内の心出しピンと協働するように構成され、適応される。
【００２１】
本発明はラッチ組み立て体を改良する方法を含む。この方法はクレビスの壁の孔内に受け入れられるように寸法決めされたクレビス挿入本体を有するクレビス挿入体を準備する工程を含む。このクレビス挿入本体はラッチ・ピンを受け入れる貫通孔を有する。クレビス挿入体はまたラッチ・ピンを介して力が作用するとき、クレビス挿入体に与えられる機械的歪を検出するため貫通孔に隣接してクレビス挿入本体に設けられる歪感知要素を備える。本発明はまたクレビスの壁に形成される既存の孔を拡大する工程を含む。この方法はさらにクレビスの壁の孔内にクレビス挿入体を位置決めすることを含む。クレビスがエンジンカバー・ドアに装着されることは予め見通す。
【００２２】
本発明はさらにラッチが固定されたか、否かを感知することを容易にする航空機のラッチを改良する方法を含む。この方法はクレビス挿入体を準備し、クレビス挿入体を第１の孔内に挿入し、クレビスのピン孔と第２の孔とを通してピンを挿入することを含む。このクレビス挿入体はラッチと組むクレビスの第１の孔に合うように寸法決めされる。クレビス挿入体はクレビス挿入体に動作可能に連設される歪感知要素と、クレビス挿入体を第１の孔内に挿入するとき、第１の孔と平行になるピン孔とを備える。このピン孔はラッチ・ピンを受け入れるように構成され、適応される。
【００２３】
航空機のラッチを改良する方法はさらにクレビス挿入体を受け入れるためクレビスの第１の孔を拡大する工程を含む。この方法はまた第１の孔に第１の心出し機構を形成し、クレビス挿入体に第２の心出し機構を準備することを含む。第２の心出し機構は歪感知要素を第１の孔に心出しするため第１の孔の第１の心出し機構と協働するように構成される。この第２の心出し機構はラッチが固定されたとき、ラッチの操作力によるある負荷方向に歪感知要素を心出しするように構成され。適応される。クレビス挿入体は外方向に延びるフランジを備えており、フランジがクレビスと接するまで挿入される。
【００２４】
本発明はまた航空機のエンジンカバーを固定するラッチが固定されたか、否かを決定する方法に向けられる。本発明に従うラッチは少なくとも１個のクレビスと１個のラッチ・ピンとを備える。この方法はクレビスとラッチ・ピンとの間に配置されるクレビス挿入体に動作可能に連設される歪感知要素を準備することを含む。この方法はまた歪感知要素がラッチ・ピンに作用する力を感知したとき、エンジンカバーが固定されていることを表わす、第１の信号を発信することを含む。この方法はさらに歪感知要素がラッチ・ピンに作用した力の解放を感知したとき、第２の信号を発信することを含む。この第２の信号はエンジンカバーが未固定であることを表わす。
【００２５】
本発明のこれらの、そして他の特徴と利点とは添付図面と共に採り上げた以下の実施可能な好ましい実施例の説明から当業者に明らかになる。上述の一般的説明および以下の詳細な説明が代表的なもので、請求された発明の説明を意図するものであることを理解すべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
添付図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。本発明の方法および工程を本発明の装置と共に詳細に説明する。
【００２７】
ここに示される装置および方法はラッチの状態を検出するために使用される。本発明は航空機のエンジンカバーが固定されているか、否かを検出するのに特に適合する。本発明に従って、クレビスの第１および第２の孔に配置されるピンに作用する力を検出するセンサが設けられる。このセンサはクレビスの第１の孔およびピンに合わせて構成され、適応されるクレビス挿入体を備える。このクレビス挿入体に動作可能に歪感知要素が連設される。歪感知要素はクレビス挿入体に力が作用するとき、クレビス挿入体に生じる機械的歪を検出するように構成され、適応される。
【００２８】
説明と図示とを目的とし、限定する意図のない、本発明に従う符号１００で示すセンサの代表的実施例の部分図が図２に示される。本発明に従うセンサの別の実施例は下記に説明される図３ないし図７に示される。
【００２９】
図２および図３に示されるように、本発明に従って、ラッチ・ピン１０４を保持する一対の孔１０６を有するクレビス１０２が設けられる。クレビス１０２とラッチ・ピン１０４とは機械的オーバ・センタ式ラッチ装置、すなわちエンジンカバー（図１に示される）のような航空機要素部品を固定する際に使用する配置構造からなる典型的ラッチ部品である。ラッチは、典型的にはラッチを全閉位置に固定するためピン周りを回動する保持要素を固定する。オーバ・センタ式ラッチでは、ラッチは開放または全閉位置を通じて応力が高い状態にある。ラッチが閉じたときには開放および全閉位置で受ける、ピーク応力よりも応力は小さいが、それでもラッチにはある大きさの応力が働く。この応力の働いた状態はラッチを固く閉じた状態に保つのに役立つ。このように応力が働く状態は多様で、ラッチは開放、全閉、あるいはその間のどこにあるかによって応力の程度が異なり、ラッチが固定されたか、否かを見極めるにはその要素部品に作用する応力を感知することが極めて有益である。
【００３０】
ラッチ・ピン１０４は保持手段が固定できるピンである。しかしながら、本発明には保持手段が回動するピンのようなラッチに組み込む別のピンも適する。当業者はラッチを閉じたとき、ピンを介して力が集中し、ラッチを開いたとき、力が解放できるならば、どのようなピンでも使用できることを理解する。
【００３１】
図２ないし図５に示されるように、図示を目的とし、限定する意図のない、センサ１００はクレビス１０２の孔１０６およびラッチ・ピン１０４に合うように形成されるクレビス挿入体１０８と共に設けられる。このラッチ・ピン１０４はクレビス挿入体１０８に穿たれるピン孔１０３（図４参照）を通して嵌入される。ラッチ・ピン１０４はまたクレビス１０２の第２の孔１０６を通して嵌入される。この配置では、図２に示されるように、ラッチ・ピン１０４は一端がクレビス１０２の孔１０６、そして他端がクレビス挿入体１０８に支持される。クレビス挿入体１０８は１個だけが示されるが、クレビス１０２の別の側に第２のクレビス挿入体を使用することができ、本発明に従ってラッチ・ピン１０４の両端をクレビス挿入体１０８によって支持することが可能である。
【００３２】
クレビス挿入体１０８は、通常、環状または円形の挿入体として図示され、説明されるが、これは上記以外の形状の挿入体を利用することも可能である。たとえば、クレビス挿入体１０８は本発明の本質と範囲とから離れることなく、“Ｃ”あるいは“Ｕ”字状の挿入体としてもよい。さらに、クレビス挿入体１０８の孔１０６は完全にそこを貫いているが、クレビス１０２にラッチ・ピン１０４を保持できる、エンド・キャップに似ている、一部だけ貫通させて延びる孔を有する挿入体を使用するようにしてもよい。クレビス挿入体１０８の周縁には、図４および図５に示されるように、外方向に延びるフランジ１２６が設けられる。このフランジ１２６は任意の手段である。しかしながら、フランジは組み立て中、または装置使用時にクレビス挿入体１０８が孔１０６を完全に通り抜けるのを防ぐのに役立つので、利点がある。一般に、当業者は特定の幾何学的形状に捉われず、クレビス挿入体１０８に適するどのような形状も使用できることを容易に理解する。このような孔またはピン収容機構がこのラッチ・ピンを補完する限り、これは本発明の範囲に含まれる。
【００３３】
ラッチ・ピン１０４に働く操作力はクレビス１０２の支持の仕方で変わるためクレビス１０２に組み付けたときに力はクレビス挿入体１０８を介して伝わらなければならない。したがって、開放、全閉の間およびラッチの固定状態において、ラッチ・ピン１０４とクレビス１０２とに加えられる力はクレビス挿入体１０８に作用する。
【００３４】
本発明に従って、歪感知要素が設けられる。図４に示されるように、歪感知要素１１２はクレビス挿入体１０８に動作可能に連設される。クレビス挿入体１０８の外面に凹部１１０が形成される。この凹部１１０は図４の接続線で示すように歪感知要素１１２の外形に合わせるように寸法決めされる。
【００３５】
歪感知要素１１２は電気抵抗歪ゲージである。歪感知要素１１２に生じる歪の測定値を与えるリード線１１６がホイートストン・ブリッジを有する電気回路に接続される。凹部１１０に正しく装着したとき、この歪感知要素１１２は、ラッチ操作の間、ラッチ・ピン１０４に作用する力で生じる、クレビス挿入体上の機械的歪についての測定値を与えることができる。通路１１４は凹部１１０からクレビス挿入体１０８の外周にかけて引くリード線１１６を収容する。
【００３６】
図５を参照すると、歪ゲージと異なる種類の歪感知要素が示される。クレビス挿入体１０８の凹部１１０には弾性表面波（ＳＡＷ）チップ１１８の形態の歪センサが装着される。ＳＡＷチップ１１８から通路１１４を通してアンテナ１２０が延びている。このアンテナ１２０が、仮にクレビス挿入体１０８の端から先へ延びない場合、通路１１４はクレビス挿入体１０８の端まで全経路を延ばす必要はない。アンテナ１２０は、下記に詳しく述べるように、無線周波数信号を送信し、受信するためＳＡＷチップ１１８の能力を向上させる。上述した説明から理解できるように、アンテナ１２０は適するどのような形状であってもよく、クレビス挿入体１０８の外周部に形成される。たとえば、アンテナ１２０はクレビス挿入体１０８の外周周りに曲線状に曲げてもよい。さらに、望まれるのであれば、アンテナ１２０の一部または全部をクレビス挿入体１０８の外面から外に突出させてもよい。
【００３７】
ＳＡＷ技術はロード・センサおよび圧力センサのようなチップ上の機械的応力／歪を検出する分野において知られている（たとえば、リムらに発行された米国特許第4,265,124号明細書、レインドルらに発行された米国特許第6,144,332号明細書、ナイトウに発行された米国特許第4,632,813号明細書を参照する。これらの明細書の開示は参照してここにその全体を取り入れる）。ＳＡＷチップは無線特性のために有利である。トランシーバは第１の周波数の無線周波エネルギでＳＡＷ１１８を起動する信号を送り、次いでＳＡＷチップ１１８が第２の周波数の無線周波エネルギを発信して対応する。ＳＡＷチップ１１８が発信する第２の周波数はＳＡＷチップ１１８に生じる歪の状態に応じて変化する。そこで、無線周波検出器はＳＡＷチップ１１８から送信される無線周波数に基づいてクレビス挿入体１０８に生じた歪を決定するのに使用することができる。ＳＡＷチップ１１８が無線であるので、センサ組み立て体は配線を引き回すセンサを使用する場合と比べて、著しく簡素化することができる。さらに、このセンサ１００はＳＡＷチップ１１８を使用し、交換の必要が生じたとすれば、配線およびコネクタなどで接続しなくても、直接チップを交換することで、対処することができる。
【００３８】
センサ１００はここでは歪感知要素１１２またはＳＡＷチップ１１８に関係して説明されるが、当業者は本発明の本質と範囲とから離れることなく、適するどのような歪感知要素も使用できることを容易に理解する。圧電センサ、光歪センサのような歪感知結晶体、あるいは他の適する歪センサを使用することができる。どの歪感知要素を使用するかに関係なく、本発明は歪感知要素から与えられる歪情報に基づいてラッチが固定されたか、否かを決定するために使用する。
【００３９】
センサ１００で与えられるこの情報はラッチが固定されたときの信号、ラッチが開いたときの信号あるいは固定不足を表わす信号のようなオン／オフ信号の形態である。この情報はまたラッチが開く場合、ある１つの信号として、一方ラッチが固定された場合、異なる信号として与えられてもよい。この方法では、信号はラッチがどのような状態にあるかに関係なく、センサ１００が全時間にわたり機能することが確かめられるように双方のラッチ状態において与えられる。
【００４０】
さらに、センサ１００から与えられる情報は多様な方法で使用することができる。たとえば、この情報はラッチが固定されたことを確かめるため地上要員が使用するコンソールに表示することができる。これに代えて、コンソールは搭乗要員のための航空機内、特にラッチの状態を確かめるパイロット用コックピットに設置してもよい。このコンソールは航空ターミナル、管制塔、あるいは適する他のいずれかの場所のようなどこか別の場所に設置ことも可能である。このセンサ１００は飛行制御システムにデータを提供するために使用してもよい。たとえば、ラッチが固定されていない場合、航空機を地上にそのまま留めるため飛行制御システムを無力にするように航空機を設計することが可能である。
【００４１】
センサ１００からの情報は適するいずれかの方法でコンソールないし飛行制御システムに伝送する。この情報がこの技術分野で知られた配線または無線で伝送できることは予め見通す。
【００４２】
図４および図５を参照すると、凹部１１０は任意の構造で構成する。当業者は凹部を使用せず、クレビス挿入体１０８に設けられる歪感知要素１１２と共に本発明をどのように実施するかを理解する。しかしながら、凹部１１０は確実に利点をもたらす。たとえば、凹部１１０は敏感な歪感知要素１１２の保護のため隔離させることで、センサ１００全体の健全性を高めることができる。この健全性は歪感知要素１１２を装着した後、樹脂、エポキシ材、または類似する材料のような保護材を用いて凹部１１０を充填し、さらに一段と高めることができる。歪感知要素１１２を所定の場所に置いた後、センサ１００の全面を保護材を用いて覆い尽くし、歪感知要素（リード線１１６およびアンテナ１２０を含む）を保護することも可能である。
【００４３】
図６および図７を参照すると、凹部１１０を使用する利点を理解することができる。図６の大きい矢印はラッチが固定されたときのクレビス１０２のラッチ・ピン１０４に作用する典型的な力の方向を表わす。図６の円で囲われた区域がクレビス挿入体１０８の断面の詳細を示す、図７に拡大して図示される。クレビス挿入体１０８は凹部１１０に隣接する断面幅Ｗの寸法を減少させた区域を有するので、クレビス挿入体１０８に生じる機械的歪が歪感知要素１１２を装着する、凹部１１０に著しく集中する。したがって、凹部１１０内に歪感知要素１１２を置くことによりラッチ・ピン１０４に作用する力に応じてセンサ１００の感度をより高めることができる。当業者は凹部１１０の深さが深くなればなる程、機械的歪の集中がより大きくなり、歪感知要素１１２の感度がさらに高まることを容易に理解する。さらに、凹部１１０をクレビス挿入体１０８の一方の側だけに配置するのではなく、歪感知要素１１２の下側の断面幅Ｗをさらに減少させるようにクレビス挿入体１０８の他の側にも同様な凹部を配置することも可能である。当業者はある適当な弾性係数を有する挿入体用材料を選択することで、センサ１００の感度をさらに向上できることを容易に理解する。適する材料は耐食鋼、チタン合金およびアルミニウム合金を含む。当業者は本発明の本質と範囲とから離れることなく、これ以外の目的に適する、多岐にわたる材料を使用できることを容易に理解する。
【００４４】
本発明に従って、クレビス挿入体１０８にさらに心出し機構が設けられる。図４、図５および図７に示されるように、図示を目的とし、限定する意図のない、クレビス挿入体１０８は外周に形成される第１の心出し機構１２２を備える。図７に示されるように、この第１の心出し機構１１２は孔１０６内に設けられる第２の心出し機構１２４と組み合わされる半月状切断部として示される。第２の心出し機構１２４は孔１０６の周縁から内側に延びる円筒状突出部として示される。しかしながら、これはクレビス挿入体１０８と孔１０６との位置合わせが可能である限り、適するどのような断面形状の突出部を使用してもよい。
【００４５】
心出し機構１２２、１２４は穴１０６の内部にあるクレビス挿入体１０８をある特定の方向に向ける。図７に示されるように、心出し機構１２２、１２４はラッチが固定されたとき、凹部１１０と歪感知要素１１２とがラッチ・ピン１０４に作用する力が及ぼすある負荷方向（大きい矢印で示す）に真っ直ぐ並ぶようにクレビス挿入体１０８を向けるのに役立つ。当業者は本発明に従って心出し機構が任意であることを理解すると同時に、歪感知要素が強い応力を受けるのを保証するためにこの心出し機構が有利であることを理解する。この方向では、指示された力が凹部１１０を圧縮するように働く。この凹部１１０は図示の場所から、たとえば１８０°異なる方向に向けることができる。この場合、本発明の本質と範囲とから離れることなく、少なくとも部分的に張力が凹部１１０に掛かるように働く。心出し機構がないとすれば、クレビス挿入体１１０は最初から心出しされないまま置かれるか、あるいは繰り返される引っ掛けおよび取り外し、または機械的振動によって心出しされずに徐々に回転する。心出し不良があるときでも、クレビス挿入体１０８は歪を感知することが可能であっても、正確に心出しされたクレビス挿入体１０８を保持するとき、歪の検出をより確実にし、より一貫させることができる。
【００４６】
第２の心出し機構１２４についてクレビス１０２と一体に形成することが可能である。第２の心出し機構１２４について孔１０６から全体として独立した１つの小片とすることも可能である。たとえば、孔１０６にクレビス挿入体１０８の第１の心出し機構１２２に類似した半円状切り込みを刻み、第２の心出し機構をその切り込みとクレビス挿入体１０８の第１の心出し機構１２２とによって形成される開口に挿入するピンで構成する。当業者は上述した特定の実施例に限られず、本発明に従って実施する、他の多くの心出し機構の配置を理解する。
【００４７】
本発明の別の態様に従って、航空機のエンジンカバーを固定するラッチが固定されたか、否かを決定する方法が提供される。この方法はクレビス挿入体に動作可能に連設される歪感知要素を準備することを含む。このクレビス挿入体をクレビスとラッチ・ピンとの間に挿入する。この方法はさらに歪感知要素がラッチ・ピンに作用する力を感知したとき、第１の信号を発信することを含む。この第１の信号はエンジンカバーが固定されたとことを表わす。この方法はまた歪感知要素がラッチのピンに作用する力の解放を感知したとき、第２の信号を発信することを含む。この第２の信号はエンジンカバーが未固定であることを表わす。
【００４８】
図２ないし図７に示されるように、図示を目的とし、限定する意図のない、歪感知要素（たとえば、符号１１２）を準備し、クレビス挿入体（たとえば、符号１０８）に装着する。クレビス挿入体をクレビス（たとえば、符号１０２）とラッチ・ピン（符号１０４）との間に挿入する。
【００４９】
第１の信号を発信するとは歪感知要素がラッチ・ピンに作用する力を感知したとき、エンジンカバーが固定されていることを表わす。この第１の信号は上述したように、信号線を通して、あるいは無線で送信する。さらに、第１の信号はセンサ１００を参照して先に述べたようにラッチの状態について人に知らせるためコンソールに対して発信する。第２の信号はラッチ・ピンに作用する力の解放を感知したとき、歪感知要素が発信する信号である。上述したように、ラッチが固定されたときの第１の信号およびラッチが未固定であるときの第２の信号を有する利点はラッチが固定されたか、否かを判断でき、少なくともセンサが働いていることは明らかである。この第１の信号および第２の信号は先に述べたように歪ゲージ、ＳＡＷチップまたは適するいずれかの歪感知要素によって発生することができる。
【００５０】
本発明の別の態様に従って、ラッチが固定されたか、否かを容易に決定するため航空機ラッチを改良する方法が提供される。この方法はラッチのクレビスの第１の孔に合わせて寸法決めされるクレビス挿入体を準備することを含む。このクレビス挿入体はそこに動作可能に連設される歪感知要素と、クレビス挿入体が第１の孔内に挿入されたとき、第１の孔と平行になるピン孔とを備える。このピン孔はラッチ・ピンを受け入れるように構成され、適応される。この方法はさらにクレビス挿入体を第１の孔内に挿入し、ピンをピン孔とクレビスの第２の孔とを通して挿入することを含む。
【００５１】
図１ないし図７に示されるように、図示を目的とし、限定する意図のない、この方法は既存のラッチをセンサ（たとえば、符号１００）を備えるように改良するために使用することができる。歪感知センサ（たとえば、符号１１２／１１８）を有するクレビス挿入体（たとえば、符号１０８）を準備する。このクレビス挿入体はラッチと組むクレビスの孔（たとえば、符号１０６）に挿入し、ラッチ・ピン（たとえば、符号１０４）を支持するためクレビス挿入体とラッチ・ピンとをクレビスの第１の孔に挿入したときにピン孔（たとえば、符号１０３）を通してラッチ・ピンを収容するように寸法決めされる。もしも、必要であれば、クレビス挿入体を収容するために孔は拡大してもよい。しかしながら、この孔がクレビス挿入体と同等の大きさのスペーサを収容できる程の大きさであるならば、孔を拡大する必要はない。既存のスペーサを単に置き換えるよりも、本発明に従ってクレビス挿入体に合うように加工する。クレビス挿入体を挿入するとき、フランジがクレビスと係合し、クレビス挿入体が孔を通り抜けるのを防ぐようにクレビス挿入体には外方向に延びるフランジ（たとえば、符号１２６）を形成する。
【００５２】
本発明に従って、第１の孔内に第１の心出し機構（たとえば、符号１２２）を形成し、第２の心出し機構（たとえば、符号１２４）を有するクレビス挿入体を準備する過程を含むことができる。この第２の心出し機構はセンサ１００を参照して先に述べたように歪感知要素を第１の孔内に心出しするため第１の心出し機構と協働するように構成される。この心出し機構については特に改良が完了した後にラッチが固定されたとき、ラッチの操作力によるある負荷方向に歪感知要素を正しく心出しできる利点がある。必要であれば、ラッチに近接して他の要素部品を配置してもよい。この要素部品は、たとえば上述したように、クレビス挿入体に設けるＳＡＷチップと共に無線周波エネルギを放射し、感知する無線周波トランシーバ、あるいは歪感知要素用電気回路を含む。上記の手順は既存のラッチにおいても本発明が簡便さに優れ、どれだけ有用かを示す。
【００５３】
本発明の別の態様に従って、ラッチが固定されたときの感知を容易にする航空機のエンジンカバーのラッチを改良するキットが提供される。このキットはラッチの孔内に少なくとも部分的に挿入されるように構成され、適応されるクレビス挿入体を備える。このクレビス挿入体は内部を少なくとも部分的に貫く通路を形成する。この通路はラッチ・ピンを受け入れるように構成される。キットまたはクレビス挿入体に動作可能に連設される歪感知要素を備える。この歪感知要素はクレビス挿入体に力が作用するとき、エンジンカバーが固く固定されたことを表わす、クレビス挿入体に生じる機械的歪を検出するように構成され、適応される。
【００５４】
図１ないし図７に示されるように、キットはラッチ・ピンとクレビスとに合わせてその間に収まるように構成されるクレビス挿入体（たとえば、符号１０８）を備える。本発明のキットに従うクレビス挿入体の使用では、ラッチ・ピン、孔およびクレビス挿入体の相対的大きさによりクレビス挿入体の孔の１つは場合により拡大する必要がある。歪感知要素（たとえば、符号１１２）を準備する。このキット用歪感知要素は上述したものと同じであり、クレビス挿入体に前もって装着してもよく、あるいは挿入体から分離したものでもよい。
【００５５】
本発明の別の態様に従って、キットと共に心出しピンを備えることは可能である。この心出しピンは、上述したように、クレビス挿入体を心出しするためクレビスの孔とクレビス挿入体との間に挿入するように構成される。クレビス挿入体はクレビスの孔に形成される心出しピンまたは他の心出し機構と共に使用するため前もって挿入体の外周上に取り付ける心出し機構を有するキットとして提供される。この心出しピンおよび／または心出し機構は、上述したように、負荷方向に歪感知要素を心出しするために使用される。
【００５６】
本発明がクレビス、特に先に述べたように航空機のエンジンカバーのラッチと組むクレビスを例として説明されたが、当業者は本発明がクレビス以外の別の手段でも使用できることを容易に理解する。たとえば、力感知クレビス挿入体は孔とピンとに働く力、応力あるいは歪を測定する手段のようないずれかのピン・孔結合に組み込むロード・セルとして使用することができる。さらに、本発明のセンサはラッチの全閉状態を感知するために航空機全体の様々な箇所で使用することができる。たとえば、本発明のセンサは本発明の本質と範囲とから離れることなく、航空機のドア・ラッチが閉じたか、否かを感知するために使用することができる。
【００５７】
図面に示され、先に説明したように、本発明の方法および装置は一貫した感度指示を含む、優れた特性を備え、既存の装置の大幅な変更を伴わず、しかも安価であるセンサを提供する。
【００５８】
当業者が本発明の本質と範囲とから離れることなく、本発明の装置および方法について多様な変更および変形をなし得ることは明らかである。したがって、本発明は添付の請求の範囲に含まれる変更および変形ならびにその均等物を含むことを意図する。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１は１つのエンジンカバーが開き、１つのエンジンカバーが閉じた様子を示す、典型的な航空機エンジンの正面図である。
【図２】図２はクレビスの孔の所定の位置に装着された力感知クレビス挿入体を示す、本発明によるセンサの第１の実施例の斜視図である。
【図３】図３はクレビスの一方の側にあるクレビス挿入体を収容する拡大された孔を示す、本発明による図２のセンサの分解斜視図である。
【図４】図４はクレビス挿入体の凹部に位置決めされた歪感知要素およびリード線を示す、本発明による力感知クレビス挿入体の第１の実施例の斜視図である。
【図５】図５はクレビス挿入体の凹部に装着された弾性表面波チップおよびアンテナを示す、本発明による図４の力感知クレビス挿入体の斜視図である。
【図６】図６はクレビスの孔内に装着されたピンおよびクレビス挿入体を示す、本発明による図２のセンサの一部を切断した斜視図である。
【図７】図７はクレビスの孔内に装着したクレビス挿入体を正しく向ける心出しピンと共に、クレビス挿入体の凹部内の応力集中域を示す、本発明の図６のセンサの部分拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００６０】
１００…  センサ
１０２…  クレビス
１０４…  ラッチ・ピン
１０６…  孔
１０８…  クレビス挿入体
１１０…  凹部
１１２…  歪感知要素
１１８…  ＳＡＷチップ
１２０…  アンテナ
１２２…  第１の心出し機構
１２４…  第２の心出し機構
【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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