(57)【要約】  アクチュエータは、ブレーキ要素を点検するための窓を有する列線交換ブレーキを備えることができる。特に、アクチュエータシステムは、モータを取り付けるように構成され、環境的にシールされた一体型ブレーキハウジングを有するモジュール式ブレーキ部品と、一体型ブレーキハウジング内にありモータの出力軸と機械的に連結されるように構成された駆動カップリングと、一体型ブレーキハウジング内に配置され係合されたときに駆動カップリングの動きを制動するように構成された１つまたは２つ以上のブレーキディスクと、一体型ブレーキハウジング内にあり１つまたは２つ以上のブレーキディスクを駆動カップリングと係合させるまたは係合解除させるように構成された電機子と、一体型ブレーキハウジングを貫通し１つまたは２つ以上のブレーキディスクの少なくとも一部分と整列された点検窓とを備える。アクチュエータシステムを作動する方法も更に開示される。【選択図】図１
2020534494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータに取り付けるように構成された一体型ブレーキハウジングを有しているモジュール式ブレーキ部品と、
前記一体型ブレーキハウジング内にあり前記モータの出力軸と機械的に連結されるように構成された駆動カップリングと、
前記一体型ブレーキハウジング内に配置され係合されたときに前記駆動カップリングの動きを制動するように構成された１つまたは２つ以上のブレーキディスクと、
前記一体型ブレーキハウジング内にあり前記１つまたは２つ以上のブレーキディスクを前記駆動カップリングと係合させるまたは係合解除させるように構成された電機子と、を備えている、
ことを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記モータを更に備える、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記モータと作動的に連結されたギアボックスを更に備える、
請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記モータと前記ギアボックスの組合せがアクチュエータであり、前記モジュール式ブレーキ部品が、前記アクチュエータ用のフェイルセーフブレーキとして構成されている、
請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記一体型ブレーキハウジングを貫通し前記ブレーキ電機子及びブレーキコアの少なくとも一部分と整列された点検窓を更に備える、
請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記点検窓を覆い、シールするように構成された窓蓋を更に備える、
請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記１つまたは２つ以上のブレーキディスクが、少なくとも１つの静的ディスクを含む、
請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記１つまたは２つ以上のブレーキディスクが、少なくとも１つの動的ディスクを含む、
請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記少なくとも１つの動的ディスクに配置された内側スプラインと、
前記駆動カップリングに配置された外側スプラインとを備え、
前記内側スプラインが、外側スプラインに係合するように構成された、
請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記１つまたは２つ以上のブレーキディスクが、少なくとも１つの浮動型ディスクを含む、
請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記モジュール式ブレーキ部品のロータ軸と係合するように構成されたロッキングナットを更に備える、
請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記ロッキングナットが、径方向に変形されたねじ山を有している、
請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記ロッキングナットが、前記出力軸に対してロックするように構成された、
請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記ロッキングナットが、ギャップ確認特徴部を備える、
請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記ロッキングナットと前記一体型ブレーキハウジングの間に配置されたベアリングを更に備える、
請求項１１に記載のシステム。
【請求項１６】
１つまたは２つ以上の固定ハードウェア部品を更に備える、
請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記一体型ブレーキハウジングが、環境的にシールされ、前記モータが前記一体型ブレーキハウジングと分かれて環境的にシールされている、
請求項１に記載のシステム。
【請求項１８】
磁場を発生させるように構成された電磁力ブレーキコイルと、
前記電機子と機械的に連結したばねとを備え、
前記ばねが、前記電磁力ブレーキコイルへの電力がない状態で、前記１つまたは２つ以上のブレーキディスクに対して前記電機子を係合させ、
前記ばねが、前記電磁力ブレーキコイルへの電力が提供された状態で、前記１つまたは２つ以上のブレーキディスクから前記電機子を係合解除させる、
請求項１に記載のシステム。
【請求項１９】
前記一体型ブレーキハウジングに配置されたコネクタを備え、前記コネクタが前記モータの対応する部品と整列するように構成された、
請求項１に記載のシステム。
【請求項２０】
アクチュエータシステムを作動させる方法であって、
モータを取り付けるように構成された一体型ブレーキハウジングを備えるモジュール式ブレーキ部品を提供する工程と、
前記一体型ブレーキハウジング内にあり前記モータの出力軸と機械的に連結するように構成された駆動カップリングを提供する工程と、
ブレーキ要素を点検する工程と、
前記ブレーキ要素が摩耗していることを決定する工程と、
前記モータから前記モジュール式ブレーキ部品を取り外す固定ハードウェア要素を解除する工程と、
新しいまたは再整備されたモジュール式ブレーキ部品を前記モータへ取り付ける工程とを有する、
アクチュエータシステムを作動する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、アクチュエータまたはモータと一緒に使用するブレーキシステムに関する。より詳細には、本開示はアクチュエータまたはモータと一緒に使用する列線モジュール式ブレーキシステム（ｌｉｎｅ−ｒｅｐｌａｃｅａｂｌｅ  ｍｏｄｕｌａｒ  ｂｒａｋｅ  ｓｙｓｔｅｍｓ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
膨大な数の電気機械的なアクチュエータが、同程度に膨大な数のシステムに使用されている。これらのシステムの多くは、アクチュエータを停止させ、停止させたときにアクチュエータの部品の動きを指向させないようにするブレーキ要素を備えている。
【０００３】
アクチュエータの使用に応じて、ブレーキ要素は、摩耗によって交換が必要となる最初のものとなる場合がある。しかしながら、これを予測して決定することは難しい。摩耗またはダメージの確認には、ブレーキ要素にアクセスするため引き続きの分解を伴う関連したシステムからのアクチュエータの取り外しが頻繁に必要となる。これは、システムの休止時間の延長をもたらす手間のかかるプロセスである。分解されたとき、ブレーキ要素及び／またはアクチュエータは異物片にさらされ、及び／または異物片の発生源になる場合もある。このような汚染物質は、アクチュエータや乗物（例えば、航空機）のような他のシステムに加えて、それと共に関連したシステムへの重大なリスクを有する。
【０００４】
アクチュエータは、特定のシステムのために頻繁に設計され、または一体化されるシステムの数を最大化するように影響が低い要素を念頭に改良される。更に、アクチュエータを一体化したシステムは、アクチュエータを連結、アクチュエータに動力を供給、アクチュエータで使用するための機械的及び電気的なインターフェースを備えなければならない。独自の構成あるいは小さい接地面積の構造のため、アクチュエータの再設計、またはブレーキサブシステムのようなそれ自体要素の再設計さえもが、設計者にとって大きな問題をもたらすことがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
それゆえ、メンテナンスの難易度を緩和しながら、既存のシステムとの相互運用が可能なブレーキシステムは、有益となるだろう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述のニーズの大部分が本開示によって満たされ、本開示には、列線交換ブレーキの一形態が開示されている。
【０００７】
一形態によれば、アクチュエータシステムは、モータを取り付けるように構成され、環境的にシールされている一体型ブレーキハウジングを有するモジュール式ブレーキ部品と、一体型ブレーキハウジング内にありモータの出力軸と機械的に連結されるように構成された駆動カップリングと、一体型ブレーキハウジング内に配置され係合されたときに駆動カップリングの動きを制動するように構成された１つまたは２つ以上のブレーキディスクと、一体型ブレーキハウジング内にあり１つまたは２つ以上のブレーキディスクを駆動カップリングと係合させる、または係合解除させるように構成された電機子と、を有している。
【０００８】
一形態によれば、アクチュエータシステムを作動するための方法は、モータに取り付けるように構成された一体型ブレーキハウジングを備えるモジュール式ブレーキ部品を提供する工程と、一体型ブレーキハウジング内に、モータの出力軸と機械的に連結されるように構成された駆動カップリングを提供する工程と、一体型ブレーキハウジング内の窓を通してブレーキ要素を視覚的に点検する工程と、ブレーキ要素が摩耗されたことを決定する工程と、固定ハードウェア要素を解除し、モータからモジュール式ブレーキ部品を取り外す工程と、新しいまたは再整備されたモジュール式ブレーキ部品をモータに取り付ける工程とを有している。
【０００９】
これらは、本明細書の詳細な説明がより良く理解されるために、且つ、先行技術への貢献がより良く認識されるために、本開示のある形態をより広義に概説したものである。勿論、以下で説明され、且つ、添付の特許請求の範囲の要旨を形成する本開示の追加形態がある。
【００１０】
この点で、本開示の少なくとも１つの形態を詳細に説明する前に、本開示は、本開示の構造の詳細に、及び後述の説明または図面に示される説明される部品の構成に限定されないことは理解されるべきである。本開示は、説明された形態以外でもよく、種々の方法で実行、実施することが可能である。また、本明細書及び要約で使用されている語句と用語は、説明を意図したものであり、限定しているとみなされるべきでないことは、理解されるべきである。
【００１１】
このように、当業者は、この開示が基にしている概念が、本開示のいくつかの目的を実行するための他の構造、方法、システムの設計の基礎として、容易に活用される場合があることは認めるだろう。したがって、特許請求の範囲が、本開示の思想及び概念から離れない範囲で、このような同等の構造を含むとみなされることは重要である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本明細書で開示されている列線交換ブレーキユニットを有するアクチュエータの一形態である。
【図２Ａ】本明細書で開示されている列線交換ブレーキユニットの一形態を示している。
【図２Ｂ】本明細書で開示されている列線交換ブレーキユニットの一形態を示している。
【図２Ｃ】本明細書で開示されている列線交換ブレーキユニットの一形態を示している。
【図２Ｄ】本明細書で開示されている列線交換ブレーキユニットの一形態を示している。
【図２Ｅ】本明細書で開示されている列線交換ブレーキユニットの一形態を示している。
【図２Ｆ】本明細書で開示されている列線交換ブレーキユニットの一形態を示している。
【図２Ｇ】本明細書で開示されている列線交換ブレーキユニットの一形態を示している。
【図２Ｈ】本明細書で開示されている列線交換ブレーキユニットの一形態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本開示は、従前は、アクチュエータ用のブレーキモジュールに適用できなかった列線交換ブレーキに関する。
【００１４】
異なる形態では、開示された列線交換ブレーキは、種々の従来のアクチュエータと互換性がある。使用中のシステムの多くのモータは、一体型ブレーキを備えるように再設計できず、更に、例えば、サイズ、形状、重量、インターフェースなどに関するパラメータに起因して、システム全体の大規模なオーバーホールを行うことなく新たな及び／または更に必要とされる要件を満たすように再設計ができない。したがって、互換性のある改良部品またはモジュールを、既存の機械的なインターフェース、電気的なインターフェース、及び他のインターフェースと適合させることは有益である。互換性のある部品は、更に、新たな電子部品やマグネットが加えられたとき、あるいは、重量またはサイズが増大したときに生じる可能性のある、他の作動との干渉を避けることができる。多くのシステムでは、このような制約は、アクチュエータ及び／または関連するブレーキのようなサブコンポーネントの要素あるいは動作を形成する劇的な変化の可能性を制限する。
【００１５】
システムのサブコンポーネントを容易に変更できないことは、非能率を引き起こす場合がある。従来のシステムでは、ある部品またはモジュールがモータまたはシステムの他の要素よりも短い耐用年数を有する場合、他の部品が使えるにも関わらず、システムの全体をオフラインにし、摩耗した部品を交換するために分解することを求められる場合がある。例えば、開示された列線交換ブレーキが使用されないシステムは、取り外すことができず、「アドオン」モジュールとして再インストールすることができず、且つアクチュエータ全体の取り外しや分解なしに点検することができない一体型ブレーキを使用する場合がある。このようなサブコンポーネントが点検を必要とするまたは故障する時期を予測することは困難であるため、不定期なメンテナンススケジュール及びサブコンポーネントの頻繁な早期取り外しが生じる。より大きなシステムが必要なときにサブコンポーネントが取り外される、または故障した場合、重大な組織停止の要因になりえる。
【００１６】
特定の例では、上述されたモータは、航空機の表面制御アクチュエータである。航空機は、種々のアクチュエータを備え、そのうちのいくつかは、必要ないときはバックアップやバックドライブとして使用される。しかしながら、航空機がアップデートされ、再設計されると、このようなアクチュエータは、フライト中に表面を整えるような制御用の第１次駆動システムという別の目的で利用される場合がある。別の目的で利用されたアクチュエータは、適用されたときにアクチュエータを停止させ保全解除されるまで駆動位置を保持するブレーキを有している。このブレーキは、本来はバックアップアクチュエータ用のフェイルセーフブレーキとして設計されているため、新たな使用または用途は、ブレーキに、当初想定された使用または用途に基づいて計画されたデューティーサイクルを何回も受けさせる場合がある。これは、デューティーサイクルの増加数に基づく増加した摩耗速度と、より高い作動温度（結果として、熱を完全に消失させることができないデューティーサイクルを伴う）とを引き起こす。
【００１７】
この過度の摩耗はシステム機能に関する多くの問題を生み出す。例えば、ブレーキ要素が摩耗したとき、アクチュエータ及び関連したドライブは、過度の惰走及び／またはポジションエラー（例えば、停止の信号が送られたときに、ドライブが回転し続ける）と、低い保持トルク及び／または連結された要素のポジションドリフト（例えば、制動されたときにドライブが固定されず、関連部品を固定する）と、高い開放電圧（例えば、電磁力を通常電圧下で取り除くことのできる力を超過するブレーキのエアギャップなどの結果となりうる制動力を取り除くように求められる、より大きい動力）とを受ける。開示された列線交換ブレーキを備えないシステムでは、摩耗の点検が、航空機からのアクチュエータの取り外しを必要とし、飛行禁止としてしまう。ブレーキシステムが機能しない場合、保守要員が、アクチュエータを分解し、摩耗した部品を交換する。これは、アクチュエータの再取付けを遅らせ、一体型ブレーキとアクチュエータと他の要素とアクチュエータと関連する航空機と他の航空機とを、異物片にさらされるリスクにさらす。
【００１８】
これらの問題を解決するため、このようなブレーキ（例えば、フェイルセーフブレーキ）を使用したあらゆるモータに取り付けることのできる、開示された列線交換ブレーキが開発された。新しいブレーキの形態は、現場内点検用のブレーキ要素の視野を確保することができる窓を有している。窓はブレーキ電機子とブレーキコアと整列され、これにより、ブレーキディスク／パッド摩耗を容易に点検できる。追加の形態は、列線交換ブレーキ及びアクチュエータの環境的なシーリングと、迅速かつ汚染のない取り外し及び取付けのための固定ハードウェアと対応する取付特徴部を使用する列線交換ブレーキとを含む。他の形態は、モータに取り付けることを促進するように列線交換ブレーキドライブのセット位置を保持するために特化したベアリングとロックナットの使用を含むことができる。
【００１９】
本開示は、更に、異物片のリスクなしにブレーキを容易且つ迅速に取り外し、交換する能力を提供する。航空機産業では、異物片（ＦＯＤ）は、潜在的にダメージの要因となるあらゆる物質、破片、または乗物あるいはシステムの異物である。近代的なジェットエンジンは、エンジンに吸入された小さな物体でさえも重大なダメージを負いかねない。異物片は、世界的に、直接費用と間接費用合わせて年間１３０億米ドルもの費用を航空機産業に支払わせる。間接費用は直接的費用の１０倍であり、この間接費用は、遅延や航空機の変更が、燃料経費や予定外のメンテナンスなどを招き、高価な費用や航空機と部品への大きな損害や労働者とパイロットと乗客の死や負傷を引き起こす。
【００２０】
開示された列線交換ブレーキは、航空機からアクチュエータ組立体の取り外しをせずに耐用年数設計要件を満たすというゴールに到達するための最良のアプローチになるように決定されている。電子機器の使用のような他の解決策は、更なる重量、限界性能、費用、設計リスク、スケジュール、信頼性の低下を更に加えるだろう。本開示は更に、ブレーキ整備のためにアクチュエータを航空機から取り外す必要性をなくすという問題を解決する。
【００２１】
開示された列線交換ブレーキは、ブレーキ組立体または表面制御アクチュエータの全体を航空機から取り外さずに、（窓のような）アクセスを通じたブレーキ摩耗のための検査を可能にする。本開示は、摩耗状態を監視する能力を更に提供し、ブレーキの故障や飛行機の休止時間を防ぎ、これらの挑戦的な要件のゴールを全て満たすと同時に、「航空機オペレーター」の貴重な時間や費用を節約する。
【００２２】
より詳細を述べるように、本開示は、従来の蓋で閉鎖されたブレーキ設計と比較して、点検用アクセスを追加することによってブレーキ故障の可能性を減少させると同時に摩擦材の最適化された使用を達成している。本開示は、更に、ブレーキを閉鎖（シール）し、固定された取付ハードウェアを提供することによって、あらゆる異物片が表面制御アクチュエータまたは航空機へ導入されるリスクを削減している。
【００２３】
本明細書中のいくつかの形態がアクチュエータまたはモータと関連して説明されているが、このような部品は、開示された全てのシステムに必要ではなく、追加部品が他のシステムで提供されてもよい。いくつかの形態では、交換可能なブレーキモジュールは、アクチュエータ、モータ、または、アクチュエータ、モータ、あるいは他の要素を備えない他の要素への機械的なインターフェース（例えば、ギアボックス）を有することもできる。
【００２４】
本開示は、全体を通して同様の参照番号が同様の部材を参照する図面を参照して説明される。
【００２５】
図１は、列線交換ブレーキ２００を有するアクチュエータ１００の一例を表す。図１は、説明のためだけに提供され、図示されたアクチュエータ１００のモデル、図示された列線交換ブレーキ２００のモデル、及び／または用途、構成要素あるいは明細書のいずれかの概念を限定するものと捉えられるべきではない。
【００２６】
例示のアクチュエータ１００は、三相交流誘導モータと、２段階遊星歯車機構と、トルクリミッタと、電磁クラッチ（例えば、２８ボルト直流クラッチ）と、を有する。しかしながら、異なる動力源や、異なるモータや、異なる変速タイプなどの１つまたは２つ以上を有するアクチュエータ１００の他の実施形態も予想される。更には、アクチュエータは上述よりも少ない部品、または多い部品を有することができる。アクチュエータは、アクチュエータ出力を更に有してもよい。アクチュエータ出力は、回転運動、直進運動、または他の運動に適するように構成されてもよい。一形態では、アクチュエータ出力は、スプライン加工された面を有する回転軸である。アクチュエータ１００は、更に、アクチュエータ１００への制御及び／または動力を提供するための電気接続部を備えている。一形態では、アクチュエータ１００は、更に、アクチュエータ１００と列線交換ブレーキ２００に制御及び／または動力を供給するための電気接続部を備えている。一形態では、電気接続部は、プラグ受け入れ用の容器を有する。一形態では、アクチュエータ１００は、取付フランジをアクチュエータ１００の一端に更に備える。アクチュエータ１００の他端は、保守要員が自由にアクセスできる自由端である。取付フランジは、アクチュエータを航空機システムに取り付けるためのメカニカルファスナーを受けるように構成された取付穴を有する。一形態では、アクチュエータ１００は、航空機用の航空機構成部品を動かすように構成されている。一形態では、アクチュエータ１００は、航空機用の航空機表面を動かすように構成されている。一形態では、アクチュエータ１００は、補助翼の１つ、昇降舵、前縁フラップ、前縁スロット、グランドスポイラー、インボードフラップ、インボード補助翼、インボード補助翼タブ、アウトボードフラップ、バランスタブ、アウトボード補助翼、フライトスポイラー、トリムタブ、動力高揚力装置、空力ブレーキ、エレベータトリム、制御ホーン、方向舵トリム、補助翼トリムなどを含む航空機用の航空機表面を動かすように構成されている。
【００２７】
列線交換ブレーキ２００は、一体化した電気機械フェイルセーフブレーキでもよい。提案されるように、フェイルセーフブレーキは、指示されたように、または機能停止した場合に、モータを所定の位置に合うように適時に止めるために、そうでなければ、出力要素（例えば、駆動軸）を与えられた方向、位置、及び／または旋回角度に、保持するために使用される。一形態では、列線交換ブレーキ２００は、交換のためにアクチュエータ１００から容易に取り外せるように構成されている。特に、列線交換ブレーキ２００は、モジュール式構造で構成されている。一形態では、このモジュール式構造が、必要に応じて、アクチュエータ１００から容易に取り外せ、新しいまたは再整備された列線交換ブレーキ２００に取り換えられるような単一部品として構成されている。一形態では、列線交換ブレーキ２００は、アクチュエータ１００の自由端に取り付けられる。更には、列線交換ブレーキ２００は、特定の設計がこの機能性を必要とするのであれば、機能停止の後に回転を可能にする非フェイルセーフブレーキとして実装されることが予想される。
【００２８】
図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄ、図２Ｅ、図２Ｆ、図２Ｇ、図２Ｈは、本明細書中で開示される列線交換ブレーキ２００の一例を表している。特に、図２Ａ及び図２Ｂは、窓蓋２３０を有する列線交換ブレーキ２００の取り付け前（図２Ａ）及び取り付け後（図２Ｂ）の一部分を破断した側面図を表す。図２Ｃは、列線交換ブレーキ２００の斜視図を表し、図２Ｄは、列線交換ブレーキ２００の主要部品の分解図を示す。図２Ｅは、列線交換ブレーキ２００のハウジング２１０の斜視図を示し、図２Ｆは、窓蓋２３０及び関連部品を表している。図２Ｇは、ブレーキ要素の構成に着目した列線交換ブレーキ２００の一部分を破断した図を示し、図２Ｈは、ロックナット２５０の斜視図を提供している。
【００２９】
列線交換ブレーキ２００は、列線交換ブレーキ２００の外郭をほぼ規定するコアシェル２１２と一致するハウジング２１０を有する。ハウジング２１０及びコアシェル２１２は、列線交換ブレーキ２００の部品を保持するようにモジュール式構造を形成する。
【００３０】
コネクタ２１８は、列線交換ブレーキ２００と列線交換ブレーキ２００が取り付けられるモータまたはシステムとの間のインターフェースを提供している。一形態では、コネクタ２１８は、列線交換ブレーキ２００の部品をアクチュエータ１００に電気的に接続している。一形態では、コネクタ２１８は、列線交換ブレーキ２００に動力及び／または制御を提供するように、列線交換ブレーキ２００の部品をアクチュエータ１００に電気的に接続している。一形態では、コネクタ２１８は、列線交換ブレーキ２００がアクチュエータに取り付けられたとき、対応するコネクタ（図示せず）内へ伸び、連結するように、構成され、組み立てられ、配置されている。これは、交換メンテナンスの時間を削減する。
【００３１】
ブレーキコア２１２は、電機子２２４及びコイル２２６を収容する。いくつかの形態では、ブレーキコア２１２は、磁場を発生させる直流コイル巻芯にすることができる。いくつかの形態では、ハウジング２１０は、透明窓ガラス２１４を有するまたは有さない窓開口部２１６を有する。窓開口部２１６は、窓蓋２３０によりシールされる、またはシールされない。作動中は、下記に更に詳述するように保守要員による点検が行えるように、窓開口部２１６が、窓蓋２３０を取り外すことによってシールされなくなるのがよい。列線交換ブレーキ２００の他の主要な要素は、駆動カップリング２６０とベアリング２４９とロックナット２５０とを有する。
【００３２】
種々の内部要素は、列線交換ブレーキ２００のハウジング２１０内及び／またはブレーキコア２１２内に含まれている。１つまたは２つ以上のブレーキ用のディスクを含むことができる。これらは、例えば、静的ディスク２７０と浮動型ディスク２７２と動的ディスク２７４、２７６とを含む。動的ディスク２７４、２７６が使用される形態では、動的ディスク２７４、２７６の内径部が、直接的にあるいは駆動カップリング２６０のような結合を介して、モータ軸に連結される。駆動カップリング２６０は、連結されたモータ（例えば、アクチュエータ１００）と列線交換ブレーキ２００との間の機械的なインターフェースとして機能する。他の形態では、列線交換ブレーキ２００は、単一ブレーキディスクを実装している。他の形態では、列線交換ブレーキ２００は、他のタイプのブレーキを実装している。
【００３３】
列線交換ブレーキ２００またはそれと連結されたシステム（例えば、アクチュエータ１００）を取り外すあるいは分解することなく保守要員による点検が容易になるように、これらのディスクの１つまたは２つ以上を、窓開口部２１６を通して観察することができる。ブレーキスタックの観察（例えば、静的ディスク２７０、浮動型ディスク２７２、及び／または動的ディスク２７４、２７６）及びエアギャップの測定は、摩擦材摩耗または列線交換ブレーキ２００の作動、整備性あるいは状態に影響を与える他の条件の、より迅速な点検を可能にしている。
【００３４】
列線交換ブレーキ２００の内部要素は、１つまたは２つ以上の圧縮ばね２９０を更に有している。種々の形態が１つまたは２つ以上のばねを有するが、図示された形態では、１つまたは２つ以上のブレーキディスク上に、圧縮ばね２９０によって均等に荷重されるように、１つまたは２つ以上の静的ディスク２７０、浮動型ディスク２７２、及び／または動的ディスク２７４、２７６の角に（または、縁のまわりに対象的に）４つのばねが提供されている。更に、本明細書の上述では、１つまたは２つ以上の圧縮ばね２９０を説明しているが、他の部品を使用することができる。いくつかの構成では、非圧縮ばねを、単体で、あるいは１つまたは２つ以上の他のばねと組み合わせて使用してもよい。代替または補足として、ばね以外に弾性材料を使用することもできる。
【００３５】
列線交換ブレーキ２００のハウジング２１０及び／またはブレーキコア２１２上あるいは内に、種々のハードウェア要素が更に含まれている。このようなハードウェア要素は、列線交換ブレーキ２００の組立あるいは列線交換ブレーキ２００を、それを作動するシステム（例えば、アクチュエータ１００）と連結するために使用される。このようなハードウェア要素は、固定ねじ２９２、２９２’を有することができる。取付ハードウェアとして固定ねじ２９２、２９２’を使用することにより、異物片のリスクを軽減させることができる。言い換えれば、固定ねじ２９２、２９２’は、列線交換ブレーキ２００が容易に分離しないように、列線交換ブレーキ２００を保持するように構成されている。他の形態では、固定ねじは、ボルト、リベットなどを含む他のタイプのメカニカルファスナーが実装される場合もある。列線交換ブレーキ２００は、シール２８２、２８４、２８６を含む種々のシールを更に有することができる。いくつかの形態では、１つまたは２つ以上のシールは、Ｏリング形状にすることができる。シール２８２、２８４、２８６（及び／または、など）は、例えば、ハウジング２１０とコアシェル２１２の間、窓蓋２３０とハウジング２１０の間、及び／またはコネクタ２１８と連結されたモータ（例えば、アクチュエータ１００）の間に環境的にシールされたインターフェースを提供することができる。ハードウェアは、更に（複数の）ガイドピン２８８を備えることができる。一形態では、４つのガイドピン２８８を備えている。一形態では、複数のガイドピン２８８は、電機子２２４、浮動型ディスク２７２及び／または静的ディスク２７０をガイドすることができる。
【００３６】
追加固定ねじ２３２、２３４を、窓開口部２１６を閉塞するとき、窓蓋２３０を保持するために使用することができる。窓蓋２３０に関連する追加ハードウェアは、一端が窓蓋２３０と連結し、他端がハウジング２１０及び／またはブレーキコア２１２の一方あるいは両方と連結した窓蓋ランヤード２３６を有することができる。いくつかの形態では、窓蓋ランヤード２３６は、一端が固定ねじ２３２を介して窓蓋２３０に連結し、他端が固定ねじ２９２とハウジング２１０及び／またはコアシェル２１２の一方あるいは両方と連結している。これは、窓蓋２３０の紛失及び、窓蓋２３０あるいは関連したハードウェアが異物片になるリスクの両方を防止している。
【００３７】
列線交換ブレーキ２００に連結された更なるハードウェアは、ベアリング２４０とロックナット２５０とを有する。いくつかの形態では、ベアリング２４０は、駆動カップリング２６０を少なくとも部分的に支持することができる。一形態では、ベアリング２４０は、ボールベアリングで実施される。更に、ロックナット２５０は、駆動カップリング２６０を少なくとも部分的に支持することができる。ロックナット２５０の形態は、ナット基部２５２とナットボス２５４と検査スロット２５６とカラー２５８とを含むことができる。検査スロット２５６は、ギャップ検査に使用することができる。検査スロット２５６を使用するギャップ検査は、シミング（例えば、駆動カップリング２６０との整列用）に使用することができる。カラー２５８は、連結されたモータのロータの軸断面形状と一致する開口部を設けることによってロック特徴部を提供することができる。カラー２５８は「二重Ｄ」のプロファイルを有するように示されているが、これは例示と図示を目的としただけであり、本発明の概念または思想に外れない他の駆動プロファイルを利用してもよい。ロックナット２５０は、径方向に変形されたねじ山のような追加のロック形態を含む。
【００３８】
作動中は、電力がコイル２２６に提供されないとき、圧縮ばね２９０が、電機子２２４をディスクスタック（静的ディスク２７０、浮動型ディスク２７２、及び／または動的ディスク２７４を有することができる）に対して押しつける。この圧力が、連結されたモータの回転に抵抗するあるいは止める制動力を作用させる。動的ディスク２７４、２７６が使用された形態では、動的ディスク２７４、２７６が電機子２２４、静的ディスク２７０、浮動型ディスク２７２との間で圧縮されたとき、動的ディスク２７４、２７６は、回転することができず、したがって列線交換ブレーキ２００に係合し、それに連結されたモータの回転を制限する。電力がコイル２２６に提供されているとき、圧縮ばね２９０の力を超える電磁力が発生する。これにより、電機子２２４が（静的ディスク２７０、浮動型ディスク２７２、及び／または動的ディスク２７４、２７６を含むことができる）ディスクスタック上の圧力を解放させることができ、したがって制動力を取り除く。動的ディスク２７４、２７６が使用された形態では、ディスクスタックが圧縮ばね２９０によって荷重されていない場合に、動的ディスク２７４、２７６は自由に回転し、したがってモータに連結された駆動軸を回転させることができる。一形態では、動的ディスク２７４は、電機子２２４と浮動型ディスク２７２の間に配置され、動的ディスク２７６は、浮動型ディスク２７２と静的ディスク２７０の間に配置される。一形態では、動的ディスク２７４、２７６は、駆動カップリング２６０の外側スプラインに係合する内側スプラインを有している。
【００３９】
列線交換ブレーキ２００が係合され、あるいは係合解除されるたびに、電機子２２４、静的ディスク２７０、浮動型ディスク２７２、及び／または動的ディスク２７４、２７６のようなブレーキ要素は、摩擦及びこれによる材料摩耗によって生じた熱を受ける。窓開口部２１６及び関連要素は、ギャップ検査用に、電機子２２４、静的ディスク２７０、浮動型ディスク２７２、及び／または動的ディスク２７４、２７６の１つまたは２つ以上における材料摩耗を算定することを可能にする。
【００４０】
駆動要素が完全になる（例えば、航空機制御面が意図した位置に届く）と、アクチュエータは大きくオーバートラベルをすることなく止まらなければならない。したがって、列線交換ブレーキは、モータを停止し、その位置を保持する。列線交換ブレーキのブレーキ要素が容易に且つ定期的に点検できるため、大きな自信をもってその整備性に関する結論が出せ、したがって、モータと連結された部品（例えば、航空機制御面）とのオーバートラベルを防ぐように、所定回転数以内でブレーキがモータを停止させる見込みが効率的に増加する。
【００４１】
種々の方法を、列線交換ブレーキの使用とマネジメントに関連させることができる。このような方法の形態は、環境的にシールされたモータに取り付けられた環境的にシールされた列線交換ブレーキモジュールの窓を通してブレーキ要素を視覚的に検査する工程を有する方法を有している。更なる形態は、視覚的な検査によってブレーキ要素が摩耗していることを決定する工程を有している。更なる形態は、環境的にシールされたモータから環境的にシールされた列線交換ブレーキを取り外すように、固定ハードウェア要素を解放する工程を有している。その後、新しいあるいは再整備された列線交換ブレーキモジュールが、環境的にシールされたモータに取り付けられる場合がある。
【００４２】
それ故に、本開示は、典型的なブレーキ摩耗の問題（過度の惰走、低い保持トルク、高い開放電圧など）と、その結果生じる不定期なメンテナンススケジュールと、修理のための関連するアクチュエータの早期取り外しとを解決する列線交換ブレーキユニットを提供している。本開示は、ブレーキ摩耗検査のための点検窓の容易なアクセスを可能にし、実質的にブレーキ摩擦材の超過摩耗あるいは、早期取り外しのリスクを減らす列線交換ブレーキユニットを提供する。本開示は更に、アクチュエータ全体を取り外すことなくブレーキを交換する迅速で簡単な方法を述べている。加えて、本開示は、摩擦材摩耗を点検するためのアクセスを有する部品を、詳細には、ブレーキの摩耗を容易に検査することを可能にする列線交換ブレーキユニットを有するアクチュエータを提供する。本開示は、更に、ブレーキに求められるあらゆる電気モータ用の交換可能なブレーキを、詳細には、異物片（ＦＯＤ）のリスクをなくして容易に取り外せ、交換することのできる列線交換ブレーキを有するアクチュエータを提供する。
【００４３】
「下」、「上」、「上方」、「下方」、「頂部」、「底部」のような相対的な用語は、図で表された、１つの要素、層あるいは範囲と、もう１つの要素、層、または範囲との関係を説明するために本文中で使用されている。これらの用語は、図に描かれた配向に加えて、装置の異なる配向を含有することを意図することは理解されるだろう。
【００４４】
本開示の多くの特徴と利点は、明細書から明確になり、したがって、添付の特許請求の範囲は、本開示の真の思想及び概念内に入る本開示の全ての特徴及び利点を網羅することを意図している。更に、多数の変形及び変更は、既に当業者によって行われるので、図示され、説明されたままの構造及び作動が本開示を限定することは望まれず、したがって、全ての適切な変形や均等物は、本開示の範囲内に入るものである。
【図１】
2020534494.tif 000003
【図２Ａ】
2020534494.tif 000004
【図２Ｂ】
2020534494.tif 000005
【図２Ｃ】
2020534494.tif 000006
【図２Ｄ】
2020534494.tif 000007
【図２Ｅ】
2020534494.tif 000008
【図２Ｆ】
2020534494.tif 000009
【図２Ｇ】
2020534494.tif 000010
【図２Ｈ】
2020534494.tif 000011
【国際調査報告】
2020534494.tif 000012