車両の動力駆動装置用のショックアブソーバーアセンブリ

本開示の実施形態は、一般に、航空機などの車両の動力駆動装置とともに用いられ得るショックアブソーバーアセンブリに関する。

航空機は、飛行中の方向制御用の可動操縦翼面を通常含む。よく知られた操縦翼面には、ロールコントロール用の補助翼、ピッチコントロール用の昇降舵、及びヨーコントロール用の方向舵が含まれる。加えて、種々のジェット輸送機は、翼に前縁スラット及び後縁フラップを含み、これらは、航空機が比較的低い対気速度で進んでいる離着陸時に高揚力を発生させるために用いられ得る。

動力駆動装置(PDU)が、輸送機の高揚力面を駆動するために通常用いられる。各面は、2つの駆動ステーションによって駆動される。単一の駆動ラインが、航空機の両側でPDUからアクチュエータに配線される。機械的ジャム(jam)の場合、又はシステムが何かの事情でオーバートラベルストップに駆動される場合、利用可能な全PDUトルクが、ジャム点に集中する。駆動システムの特定の地点に送られ得る最大トルク量を制限するために、トルクリミッタ及びトルクブレーキが、しばしば用いられる。

各アクチュエータにおける局所的トルクブレーキに加えて、ハーフシステムトルクブレーキが、一つの翼に送られるトルクの量を制限するために、ときどき用いられ、それにより、PDUとジャム点の間の駆動ライン部品のサイズの減少が可能になる。実際のジャムが、ハーフシステムトルクブレーキの下流の一つ以上の点で起こる場合、ハーフシステムトルクブレーキがロックした後に、第二のジャムが、モータとハーフシステムトルクブレーキの間の駆動ラインで起こる。

一般に、駆動システムが受けるジャムトルクの大きさは、原動機(油圧モータ又は電気モータなど)の停動トルク足すモータ回転子の運動エネルギーによって供給されるトルクに等しい。運動エネルギートルクは、モータ回転子とジャム点の間の駆動ラインの剛性によって影響を受ける。ハーフシステムトルクリミッタの場合、モータとトルクブレーキの間の距離は、比較的短い。実際、この2つの装置は、通常、同じハウジングに取り付けられる。そのようなものとして、トルクブレーキとモータの間の剛性は比較的大きく、誘導される運動エネルギートルクもまた比較的大きくなる。しばしば、運動エネルギートルクは、モータ停動トルクの値に近づくか又は超える。運動エネルギートルクの大きさを減少させるために、モータ回転子は、ある時間期間にわたって減速される(一般に、減速時間が長くなるほど、運動エネルギートルクの大きさは小さくなる。)。モータ回転子を減速させる一つの方法は、モータとトルクブレーキの間の駆動ライン経路にコンプライアンスを導入することである。

よく知られたハーフシステムトルクブレーキは、輪ばね(フェダースプリング(Fedder springs)としても知られる)を含むショックアブソーバーをしばしば利用する。これらのショックアブソーバーの場合、第一の出力軸におけるトルクが、既定の水準を超えるとき、ボールが、カムプレートの中に機械加工されたランプを転がって上り、それによって、皿ばね及びクランプブレーキ板を圧縮する。PDUの出力軸が、回転を停止するとき、かなりの運動エネルギーが、モータ回転子の中にまだ存在しており、これは、追加の運動エネルギートルクをもたらし、これにより、入力カムプレートは、出力カムに対して回転し続け、ボールは、ランプをさらに上って転がる。ボールの連続した運動により、出力カムは軸方向に移動し、これによって、輪ばねを圧縮する。一般に、ショックアブソーバーが、各トルクブレーキに動作的に接続されている。更に、輪ばねが共振する場合、カムプレートは、逆方向になりやすく、トルクブレーキをロック解除し得、これによって、余分なトルクが出力軸に流れ出る。

認識され得るように、各トルクリミッタに関してショックアブソーバーを用いることは、システム全体のコストを増やす。更に、各ショックアブソーバーは、個別の輪ばねなどの多くの部品を含んでおり、それにより、システムの重量と費用を増加させる。

従って、PDU内部のショックを吸収する効率的なシステム及び方法に対する必要性が存在する。

本開示の幾つかの実施形態は、航空機の動力駆動装置(PDU)の駆動軸に動作的に接続されるように構成されたショックアブソーバーアセンブリを提供する。ショックアブソーバーアセンブリは、第一のハブ、第二のハブ、及び少なくとも一部分が第一のハブと第二のハブの間に挟まれたブルギアを含み得る。ブルギアは、PDUの機械的誤作動に応じて制御された距離だけ、第一のハブ及び第二のハブから独立して回転するように構成される。第一のハブは、第二のハブの鏡像であってもよい。

ショックアブソーバーアセンブリは、第一のハブ、第二のハブ、及びブルギアのうちの一つ以上に固定されたブレーキライニングを含んでもよい。ブレーキライニングは、ブルギアと第一のハブ及び/又は第二のハブとの間の摩擦境界面を提供する。ブレーキライニングは、ブルギアをPDUの正常動作中に第一のハブ及び第二のハブと共に回転させる摩擦係数を提供する。ブレーキライニングは、機械的誤作動中にトルクエネルギーの少なくとも一部を散逸する。少なくとも一つの実施形態において、ブレーキライニングは、エンジニアドペーパー(engineered paper)、アスベスト系ブレーキライニング材料、ブロンズオンスチール(bronze on steel)、スチールオンスチール(steel on steel)、又はペーパーオンスチール(paper on steel)のうちの一つ以上を含み得る。

第一のハブ、第二のハブ、及びブルギアの各々が、複数のチャネルを含み得る。第一のハブのチャネルは、第二のハブのチャネル及びブルギアのチャネルと位置合わせされる。チャネルは、機械的誤作動中にトルクエネルギーの少なくとも一部を散逸するように構成される力抵抗要素を保持する。例えば、力抵抗要素は、巻きばねであってもよく、又は巻きばねを含んでもよい。

ショックアブソーバーアセンブリは、一つ以上のベアリングを含んでもよい。ブルギアは、ベアリング(複数可)に回転可能に固定され得る。ブルギアと一つ以上のベアリングのうちの少なくとも一つが、軸チャネルを含み得る。駆動軸は、軸チャネルの内部に固定されるように構成される。

第一のハブと第二のハブは、第一のハブが第二のハブに対して回転しないようにするために、確実に一緒に固定され得る。逆に、ブルギアが、複数のファスナチャネルを含んでもよい。ファスナチャネルの各々が、第一のハブを第二のハブに確実に留めるファスナの一部分を摺動可能に保持する。

本開示の幾つかの実施形態は、胴体、及び胴体に確実に固定された翼を含み得る航空機を提供する。翼の各々が、複数の操縦翼面、及び複数の操縦翼面のうちの一つ以上と動作的に連結されている駆動軸に連結された動力駆動装置(PDU)を含む。PDUは、駆動軸と動作的に連結された第一のトルクブレーキと第二のトルクブレーキを含む。航空機は、第一のトルクブレーキと第二のトルクブレーキの間で駆動軸と動作的に連結されたショックアブソーバーアセンブリをも含む。ショックアブソーバーアセンブリは、第一のハブ、第二のハブ、及び少なくとも一部分が第一のハブと第二のハブの間に挟まれたブルギアを含み得る。ブルギアは、PDUの機械的誤作動に応じて、第一のハブ及び第二のハブから独立して回転するように構成される。

本開示の実施形態による、操縦翼面駆動システムを有する航空機の部分概略透視上面図を示す。

本開示の実施形態による、ショックアブソーバーアセンブリの透視正面図を示す。

本開示の実施形態による、第一のハブが除去されているショックアブソーバーアセンブリの透視正面図を示す。

本開示の実施形態による、ショックアブソーバーアセンブリの正面図を示す。

本開示の実施形態による、図4の線5−5を通る、ショックアブソーバーアセンブリの断面図を示す。

本開示の実施形態による、ショックアブソーバーアセンブリの第一のハブと第二のハブとの間に挟まれたブルギアのばねチャネルの透視正面図を示す。

本開示の実施形態による、動力駆動装置の駆動軸に固定されたショックアブソーバーアセンブリの横断面図を示す。

前述の概要、及び幾つかの実施形態についての以下の詳細な説明は、添付の図面と併せて読むことにより、より良く理解される。本書において、単数形で記載され、「一つの(a)」又は「一つの(an)」という言葉に後続する要素又はステップは、その要素又はステップの複数形を除外することが明示的に記述されない限り、かかる除外は行われないことを、理解すべきである。更に、「一実施形態」への言及は、記載されている特徴を同様に内包する追加的な実施形態の存在を除外すると解釈されることを、意図するものではない。更に、反対のことが明示的に記述されない限り、特定の性質を有する一又は複数の要素を「含む(comprising)」又は「有する(having)」実施形態は、その性質を有しない追加的な要素を含み得る。

本開示の実施形態は、ブレーキ材料で裏打ちされ得る2つのハブの間に少なくとも一部分が挟まれたブルギアを含み得るショックアブソーバーアセンブリを提供する。ブルギアは、ハブに接続された1対の転がり要素ベアリング上に取り付けられ得る。トルクが、例えば、巻き圧縮ばねを介してブルギアからハブに伝達され得る。ばねは、停動トルク足すモータによって供給される運動エネルギートルクを受けるときに最も低い位置にならないように、サイズが決められ得る。減衰量は、ブルギアとハブの間のブレーキライニング材料の半径、及びそれらの間のクランプ力によって制御され得る。

少なくとも一つの実施形態において、減衰(すなわち、衝撃吸収)は、必要な場合(例えば、ブレーキ材料がない又はクランプ圧がない)、ゼロに設定され得る。ばねは、ばね故障の場合にPDUの中で移動するのを防止するための簡単なカバーを伴うアセンブリの中に閉じ込められてもよい。

ショックアブソーバーアセンブリは、(左翼と右翼の間などに)分かれる前のPDUの荷重経路の中に配置され得るので、単一のショックアブソーバーアセンブリが用いられ、それにより、既知のシステムと比べて部品点数を減少させ得る。荷重経路の剛性は、ばねの剛性によって決定され得、(輪ばねを用いるショックアブソーバーと対照的に)摩擦係数によって影響されないかもしれない。

本開示の実施形態は、トルクブレーキ入力カムのための追加の自由度(例えば、軸運動)を必要とせず、それにより、動的不安定の可能性を減少させ、簡単で効率的なショックアブソーバーアセンブリを提供する。

本開示の幾つかの実施形態は、ブルギア及び/又はハブの境界面に固定されたブレーキライニングによるなどで、ブルギアとハブの間の衝撃吸収又は減衰を提供するショックアブソーバーアセンブリを提供する。ショックアブソーバーアセンブリは、ブルギアからハブへ半径方向荷重成分を伝えるように構成され得る。

図1は、本開示の実施形態による、操縦翼面駆動システム102を有する航空機100の部分概略上面透視図を示す。航空機100は、胴体104及び胴体104に確実に固定された翼106(第一の翼106a及び第二の翼106bとして示される)を含み得る。各々の翼106は、飛行中に航空機100を制御するための、幾つかの可動操縦翼面を含み得る。操縦翼面は、後縁フラップ108、前縁スラット110、及び補助翼112を含み得る。インボードフラップ108a及びアウトボードフラップ108bとして示される後縁フラップ108が、航空機100の離陸中及び着陸中に揚力を増加させるために使用される。

後縁フラップ108は、例えば、翼106の内部に長さ方向に延びる駆動軸(図1に図示せず)を含み得る操縦翼面駆動システム102によって作動され得る。駆動軸は、中央動力駆動装置(PDU)に連結され得る。以下に記載されるように、一つ以上のショックアブソーバーアセンブリが、例えば、PDUの駆動軸に動作的に接続され得る。

動作中、操縦翼面駆動システム102は、フラップ108を格納位置(実線によって示される)と展開位置(破線によって示される)の間で動かし得る。展開位置において、空力が、フラップ108に働き得る。操縦翼面駆動システム102は、全体的な停電の場合にさえ、航空機100のパイロットによるいかなる入力がなくとも、展開位置にあるフラップ108を空力に対して保持するように構成される。これによりその全体が参照により援用される、「Aircraft Control Surface Methods」なる名称の米国特許番号8,226,049号に記載されているように、操縦翼面駆動システム102は、フラップ108を、空力に対して展開位置、格納位置、又はその間の任意の中間位置にロックするように構成され得る。

図2は、本開示の実施形態による、ショックアブソーバーアセンブリ200の透視正面図を示す。ショックアブソーバーアセンブリ200は、(外側又はアウトボードベアリングなどの)第一のベアリング202を介して第一のハブ204に回転可能に接続されたブルギア201を含む。第一のハブ204は、(ショックアブソーバーアセンブリ200の中心縦軸224に対する)外側又はアウトボードハブであってもよい。ブルギア201は、第一のハブ204の一部分と、(中心縦軸224に対する)内側又はインボードハブなどの、第二のハブ(図2では隠れていて見えない)の一部分との間に挟まれている内側部を有する主本体206を含む。第一のハブ204と第二のハブは、互いの鏡像であり得、その間にブルギア201の内側部を挟み得る。すなわち、第一のハブと第二のハブの形状は、互いを映し得る(といっても、ハブの一方が、他方の文字通りの鏡像というわけではない)。

ブルギア201は、金属で形成され得る。外側環状エッジ208が、主本体206から半径方向に延びる。直立した環状リッジ210が、エッジ208から中央寄りに(すなわち、中心縦軸224に接近して)主本体206から外向きに延び得る。環状リッジ210は、主本体206の内部に中央寄りのくぼんだ領域を画定し得、そこで、第一のベアリング202が、リッジ210の内側表面と第一のハブ204の外側環状エッジ214との間に配置される。また、ブルギア201の主本体206は、第一のハブ204とブルギア201の内側カラー205との間に配置され得る、周囲ベース218を有する(内側又はインボードベアリングなどの)第二のベアリング216によって摺動可能に支持され得る。

軸チャネル222が、内側カラー205を通って形成される。軸チャネル222は、PDUの駆動軸223の外側表面に確実に接続するように構成される。ブルギア201、ベアリング202、第一のハブ204、第二のハブ、及びベアリング216は、ショックアブソーバーアセンブリ200の中心縦軸224と同心であり得る。すなわち、ブルギア201、ベアリング202、第一のハブ204、第二のハブ、及びベアリング216の中心縦軸は、中心縦軸224と軸方向に位置合わせされ、一致し得る。

第一のベアリング202は、金属で形成され、ブルギア201のリッジ210と第一のハブ204の外側環状エッジ214との間のくぼんだ領域の中に配置される環状リム226を含み得る。第一のベアリング202は、相対運動を制約し、ブルギア201と第一のハブ204の間の摩擦を減少させるように構成される。例えば、ベアリング202は、ブルギア201と第一のハブ204の間の、例えば、矢印Aの方向の半径方向の移動を制約するように構成され得る。しかしながら、以下に説明されるように、例えば、機械的ジャムの場合、ベアリング202は、ブルギア201が、第一のハブ204及び/又は第二のハブに対して円弧Bの方向に軸の周りに回転する(すなわち、ショックアブソーバーアセンブリ200の中心縦軸224の周りの方向に回転する)ことを可能にする。

第一のハブ204は、外側環状エッジ214を有する平坦な環状リム228を含む。くぼんだ領域230が、環状リム228から内向きに延び、環状リム228の平坦な外側表面232の下方にくぼんでいる。くぼんだ領域230は、ブルギア201の主本体206に形成されたばねチャネル及び第二のハブに形成されたばねチャネルと軸方向に位置合わせされている複数のばねチャネル234を含む。ばねチャネル234を含む、軸方向に位置合わせされたばねチャネルは、巻きばねなどの、それぞれのばね236を受け入れ、保持するように構成される。概して、ばねチャネル234は、ブルギア201及び第二のハブのばねチャネルと位置合わせされ、協同して、ばね236を保持するばねチャネルを提供する。

示されているように、ショックアブソーバーアセンブリ200は、それぞれの個数の位置合わせされたばねチャネルに保持された6個のばね236を含む。ばねチャネル234(並びにブルギア201及び第二のハブのばねチャネル)は、示されているように、ショックアブソーバーアセンブリ200の周りに規則的に間隔を置いて配置され得る。あるいは、図示されているよりも多い又は少ないばねを保持する多い又は少ないばねチャネルが用いられてもよい。少なくとも一つの実施形態において、ショックアブソーバーアセンブリ200は、ばね236を一つも含まなくてもよい。

ベアリング216は、金属で形成され得、周囲ベース218が、第一のハブ204の内周エッジ240(例えば、内径)とブルギア201の内側カラー205の外周エッジ242(例えば、外径)との間に配置され得る。互いに対して軸の周りに回転しないように、第一のハブ204は、ファスナ(例えば、ボルト)によって第二のハブに確実に且つ固定して留められ得る。あるいは、機械的ジャムの場合には、第一のハブ204と第二のハブは、互いに対して制御された距離だけ軸の周りに回転するように構成されてもよい。

示されているように、ファスナ穴250が、第一のハブ204の周りに規則的に間隔を置いて配置されてもよい。ファスナ穴250は、ブルギア201の内部の拡張されたチャネル(図2では隠れていて見えない)及び第二のハブのファスナ穴(図2では隠れていて見えない)と位置合わせされるように構成される。第一のハブ204のファスナ穴250及び第二のハブのファスナ穴の直径は、ボルトなどのファスナをねじ止め又は他の方法で確実に保持し、軸周り及び半径方向に位置的に固定するようにサイズが決められ得る。このように、留め合わせられた場合に、第一のハブと第二のハブは、互いに対して軸の周りに回転もしないし、半径方向に移動もしないかもしれない。更に、ハブが、例えばボルトによって留め合わせられる場合、ハブは、ブルギア201の中にクランプ力を及ぼし、ハブとハブの間にブルギア201を圧縮して挟む。しかしながら、注目すべきことに、ファスナの軸が通過するブルギア201の拡張されたチャネルは、ファスナ軸の直径より大きい弧状の半径方向の開口を提供し、それにより、制御された距離にわたって第一のハブ204と第二のハブ265に対して軸の周りで移動又は回転する能力をブルギア201に与え得る。

制御された距離は、まるまる360度の回転より小さくてもよい。例えば、制御された距離は、90度を超えない回転であってもよい。少なくとも一つの実施形態において、制御された距離は、15度より小さい回転であってもよい。

図3は、本開示の実施形態による、第一のハブ204(図2に示される)が除去されたショックアブソーバーアセンブリ200の透視正面図を示す。上記のように、ブルギア201の主本体206は、複数の規則的に間隔を置いて配置されたファスナチャネル260を含む。ファスナチャネル260は、主本体206を貫通して形成され、第二のハブ265のファスナ穴262及び第一のハブ204のファスナ穴250(図2に示される)と位置合わせされた拡張された開口であり得る。ファスナチャネル262の各々が、第一のハブ204を第二のハブ265に確実に留めるファスナの一部分を摺動可能に保持し得る。すなわち、ブルギア201が第一のハブ204及び第二のハブ265に対して回転するシステム誤作動中に、第一のハブ204を第二のハブ265に固定するファスナの一部分が、ファスナチャネル260の形状によって定められるように、ファスナチャネル260を通って弧状方向に摺動する。例えば、各々のファスナチャネル265が、中心縦軸224の周囲に位置合わせされた弧状部分を含み得る。

述べられた通り、第二のハブ265は、第一のハブ204の鏡像であり得、ブルギア201の主本体206の少なくとも一部分が、その間に挟まれている。ファスナ穴250及び262は、ボルトなどのファスナの軸を受け入れるのに十分に大きいが、それがその中で軸周り又は半径方向に移動するのを防ぐ大きさの直径を、有し得る。対照的に、拡張されたファスナチャネル260は、ファスナ軸の直径より大きい。その結果、ファスナは、第一のハブ204及び第二のハブ265を確実に接続し、その間での軸周り及び半径方向の移動を防ぎ得る一方で、ファスナは、チャネル260の長さによって定められる制御された距離だけチャネル260を通って移動し得る。その結果、ブルギア201は、第一のハブ204及び第二のハブ265に対して、各チャネル260の弧状の距離によって定められた制御された距離だけ、円弧Cの軸周りの方向に軸の周りで移動し得る。

図4は、本開示の実施形態による、ショックアブソーバーアセンブリ200の正面図を示す。図5は、図4の線5−5を通る、ショックアブソーバーアセンブリ200の断面図を示す。図4と図5を参照すると、ブルギア201の主本体206は、ベアリング202を通って形成された相補的なスロット272の中に受け入れられ保持される内側のくぼんだ平坦部270を含む。内側のくぼんだ平坦部270は、鏡像ハブ204と265の間に挟まれ得る。平坦部270は、第一のハブ204と第二のハブ265の間に形成された外側分離間隙280を通って、位置合わせされたばねチャネル290を通って、駆動軸223に隣接してハブ204とハブ265の間を通って形成される中央寄りの周囲スロット292の中に、延びる。

スロット272とスロット292を画定する第一のハブ204と第二のハブ265の内側表面が、ブレーキライニング300などの、摩擦部品(例えば、2つの部品間の摩擦を増加させる、ライニングなどの部品)で裏打ちされてもよい。任意選択で又は追加的に、ブレーキライニング300が、第一のハブ204及び第二のハブ265と境界面で接する、ブルギア201の主本体206の平坦部270の外側表面に固定されてもよい。ブレーキライニング300は、エンジニアドペーパー、アスベスト系ブレーキライニング材料、ブロンズオンスチール、スチールオンスチール、ペーパーオンスチール及び/又は同様なものを含み得る。一般に、ブレーキライニング300は、制御された摩擦係数を与えるように形成される。ブレーキライニング300は、材料の薄層であってもよい。例えば、ブレーキライニング300は、0.01インチの厚さであってもよい。あるいは、ブレーキライニング300は、0.01インチより薄くてもよいし、又は厚くてもよい。

一般に、減衰(例えば、トルク散逸)の量は、ブルギア201並びにハブ204及びハブ265の間のブレーキライニング300の厚さ、並びにハブ204及びハブ265によってブルギア201の中に働くクランプ力によって制御され得る。更に、ブレーキライニング300に対するクランプ力が増加するにつれて、ハブ204及びハブ265に対してブルギア201を独立に回転させるために、その摩擦係数を克服するのに必要とされる力の量が増加する。

ショックアブソーバーアセンブリの通常動作中、アクチュエータが、ブルギア201を回転させる。通常動作とは、機械的ジャムなどのいかなるシステム誤作動もない、PDUなどのシステムの動作を指す。ブルギア201並びに第一のハブ204及び第二のハブ265の間のブレーキライニング300は、第一のハブ204及び第二のハブ265がブルギア201と共に回転することを保証する。例えば、モータ又はアクチュエータからのトルクが、ブルギア201からハブ204及びハブ265へ、その間のブレーキライニング300の境界面及び/又はばね236を通って移動さもなければ伝達される。ブレーキライニング境界面及び/又はばね力は、ブルギア201並びにハブ204及びハブ265が、3つの部品全てが互いと共に回転するように(3つの部品全ての回転が同期するように)、通常動作中に互いに確実に接続されたままであることを保証する。

しかしながら、機械的ジャム又は他の誤作動の間、例えば、駆動軸223が直ちに停止する、ロックする、さもなければ止まるとき、ブルギア201の中に与えられたモータのエネルギーにより、ブルギアは回転し続ける。システム誤作動中、ブレーキライニング300は、モータによって与えられるトルクエネルギーを散逸させるために、ファスナチャネル260によって定められるような制御された距離にわたって、第一のハブ204及び第二のハブ265に対してブルギア201を回転させることを可能にするように構成される。ブルギア201が第一のハブ204及び第二のハブ265に対して回転するとき、ばね236が、位置合わせされたばねチャネル290の中で圧縮される。ばね236は、位置合わせされたばねチャネル290を画定する、ブルギア201、第一のハブ204、及び第二のハブ265のエッジの中に抵抗力を及ぼす。このように、トルクエネルギーも、ばね236によって散逸され得、これはまた、ブルギア201の内部構造が、第一のハブ204及び第二のハブ265の内部構造と衝突することを防止する。ばね236はまた、システム誤作動が終わり、システムが通常の仕方で動作した後に、ブルギア201をハブ204及びハブ265に対して中立位置に再配置するための復元力を提供する。

あるいは、ばね236の代わりに、他の力抵抗要素が、チャネル290の中に配置されてもよい。例えば、連続気泡発泡体のブロックが、チャネルの中に配置されてもよい。他の例として、ブロック又はゴムが、チャネルの中に配置されてもよい。更に、チャネル290及びその中のばね236などの力抵抗要素が、覆い、ケーシングなどで覆われてもよく、これらは、力抵抗要素がチャネル290から飛び出るのを防止する。

図6は、本開示の実施形態による、ショックアブソーバーアセンブリ200の第一のハブ204と第二のハブ265との間に挟まれたブルギア201のばねチャネル290の透視正面図を示す。明瞭にするために、ブルギア201、第一のハブ204、及び第二のハブ265の3つの位置合わせされたばねチャネルによって定められるばねチャネル290の中に、ばねは示されていない。示されているように、ブルギア201の主本体206の平坦部270は、第一のハブ204と第二のハブ265の間に挟まれており、平坦部270と同一平面上にある、タブ、かかり、スタッド、ポスト、フィンなどの、内部に向いた突出部320を含み得る。突出部320は、ばねチャネル290の中に延び、ばねを両端で保持するように構成される。例えば、ばねのそれぞれの端が、ばねを位置的に固定するため、突出部320の周りに巻き付いてもよい。

述べられた通り、ブルギア201が、第一のハブ204及び第二のハブ265に対して円弧Cの方向に軸周りに移動する(例えば、回転する)場合、ばね236(図2〜図5に示される)は、ブルギア201並びに第一のハブ204及び第二のハブ265のエッジ部に抵抗力を及ぼし、この抵抗力は、トルクエネルギーを散逸し、ブルギア201がハブ204及びハブ265の中へ、ある距離だけ回転して、ブルギア201の一部が、第一のハブ204及び/又は第二のハブ265の一部に不必要に突き当たるのを妨げる。

図7は、本開示の実施形態による、PDU400の駆動軸223に固定されたショックアブソーバーアセンブリ200の横断面図を示す。ブルギア201の外周エッジ208が、ピニオンギア402に動作的に接続され得、ピニオンギアの各々が、モータ(図示せず)に動作的に接続される。あるいは、ブルギア201は、一つのピニオンギア402のみに動作的に接続されてもよい。

ショックアブソーバーアセンブリ200は、第一のトルクブレーキ410及び第二のトルクブレーキ420の間で駆動軸223に動作的に固定される。例えば、駆動軸223は、ブルギア201のカラー205の内部、及び/又はベアリング216によって画定される中央通路の内部に固定され得る。トルクブレーキ410及び420の各々が、別個の異なるショックアブソーバーに連結されるのではなく、単一のショックアブソーバーアセンブリ200が、トルクブレーキ410及び420の間でPDU400に動作的に接続される。

通常動作中、モータは、ブルギア201を駆動して、駆動軸223の中心縦軸440の周りに回転させる。ブルギア201が回転すると、第一のハブ204及び第二のハブ265が、それに応じて回転する。ブルギア201並びに第一のハブ204及び第二のハブ265の間のブレーキライニング境界面が、ハブ204及びハブ265が通常動作中にブルギア201と共に回転することを保証する摩擦係数を提供する。

しかしながら、駆動軸223が直ちに動きを停止する(例えば、システム中の機械的ジャム)場合などの、システム誤作動中、モータは動作し続け、トルクを発生し続ける。モータのエネルギーは、ピニオンギア402を通ってブルギア201に移されるとき、ブルギア201及びハブ204、265の間の、ブレーキライニング300などの摩擦材料境界面及び/又はばね236によって散逸される。駆動軸223の位置がロックされる場合、ブルギア201に及ぼされるトルクにより、ブルギア201はハブ204及びハブ265に対して軸周りに移動し得る。モータのトルクエネルギーが、ブレーキライニングにより散逸される。ブレーキライニングの摩擦係数は、ブルギア201がハブ204と265から独立に回転するように、ブルギア201を軸周りに移動させるような摩擦係数であり得る。ハブ204と265は、互いに対して回転することができないように、ボルトなどによって、確実に留め合わせられ得る。同様に、システム誤作動中、ばね236も、トルクエネルギーの一部を散逸し、長さ方向に圧縮し、それにより、第一のハブ204と第二のハブ265の間のブルギア201の回転運動に抵抗する抵抗力を働かせる。

その結果、駆動軸223の位置がロックする機械的ジャムなどの、PDU400の機械的誤作動中にモータによって生成されるトルクエネルギーは、第一のハブ204及び第二のハブ265に対するブルギア201の回転運動によって吸収される。その結果、トルクブレーキ410及び420などの、PDU400の部品への損傷が、トルクブレーキ410と420の間に配置された単一のショックアブソーバーアセンブリ200によって防止される。示されているように、ショックアブソーバーアセンブリ200は、トルクブレーキ410と420の間などの、PDU400の荷重経路の中に直接に配置される。

本開示の実施形態は、例えば、ハーフシステムトルクブレーキのための部品点数を減少させるショックアブソーバーアセンブリを提供する。ショックアブソーバーアセンブリ200は、荷重経路が右方部と左方部(例えば、航空機の右翼と左翼など)の間で分かれる前のPDUの荷重経路の中に配置されるので、(別個の異なるショックアブソーバーを別個の異なるトルクブレーキに取り付けるのではなく、)単一のショックアブソーバーアセンブリのみが使用され得る。更に、自動車のクラッチやトルクリミッタと対照的に、ショックアブソーバーアセンブリは、例えば、ギアによって与えられる半径方向の荷重に対応することができる。

上記のように、本開示の実施形態は、少なくとも一部分が2つのハブの間に挟まれたブルギアを含み得るショックアブソーバーアセンブリを提供する。ハブ及び/又はブルギアは、ブレーキライニングなどの摩擦材料で裏打ちされる、被覆される、又は覆われるなどされ得る。例えば、ブレーキライニングが、ブルギアの内側平坦部、及び/又はブルギアと境界面で接する、一つ又は両方のハブの部分に接着され得る。1対の転がり要素ベアリングが、ブルギアに取り付けられてもよく、PDUの駆動軸がロックする、さもなければ位置が動かなくなる場合などの、システム誤作動の場合に、ブルギアがハブに対して滑らかに且つ一様に軸周りに移動することを可能にする。例えば、一つ以上のばねが、ブルギアからハブにトルクを伝達するために用いられてもよい。

更に、PDUとともに用いられる従来のショックアブソーバーと異なり、本開示の実施形態は、減衰手段として鋼鉄リングを含まないショックアブソーバーアセンブリを提供する。その代りに、本開示の実施形態は、ブルギアと一つ以上のハブの間の一つ以上の境界面の間にブレーキライニングを含むショックアブソーバーアセンブリを提供する。ブレーキライニングは、鋼鉄リングより軽量で費用効果が高い。更に、ブレーキライニングは、複数の鋼鉄リングと違って、むらのない摩擦係数を提供する。

上部の、底部の、下方の、中央の、横の、水平な、垂直な、前部の、などの様々な空間的で方向性の用語が、本開示の実施形態を説明するために用いられうるが、そのような用語は、図面に示された向きに関して用いられているにすぎない、ということが理解される。向きは、上部が下部であり、逆もまた同様、水平が垂直になる、などのように、逆にされてもよいし、回転されてもよいし、又は他の仕方で変更されてもよい。

本明細書で用いられる場合、ある仕事又は作業を実行するように「構成されている」構造、制限、又は要素は、その仕事又は作業に対応する仕方で特に構造上形成、構築、又は適合されている。明瞭さのためと、不明確さの回避のため、仕事又は作業を実行するように修正される能力が単にあるだけの対象は、本明細書で用いられる場合、仕事又は作業を実行するように「構成されて」いない。

上記の説明は、限定ではなく例示を意図するものであることを、理解されたい。例えば、上述の実施形態(及び/又はそれらの態様)は、互いに組み合わせて使用され得る。加えて、実施形態の教示の範囲から逸脱することなく、特定の状況又は材料を本開示の様々な実施形態の教示に適合させるために、多数の改変を加え得る。本明細書に記載の材料の寸法及び種類は、本開示の様々な実施形態のパラメータを定めることが意図されるが、実施形態は、決して限定的ではなく、例示的な実施形態である。上記説明をよく調べることにより、当業者には他の多くの実施形態が明らかであろう。それ故、本開示の様々な実施形態の範囲は、添付の特許請求の範囲、及びかかる特許請求の範囲が権利を認められる同等物の全範囲を参照して、決定されるべきである。添付の特許請求の範囲において、「含む(including)」及び「そこにおいて(in which)」という用語は、それぞれ、「備える(comprising)」及び「そこで(wherein)」という用語の、平易な同義語として使用される。更に、「第一の」「第二の」及び「第三の」等の用語は、単にラベルとして使用されており、それらの対象物に数的要件を課すことを意図するものではない。更に、以下の特許請求の範囲の限定は、ミーンズ・プラス・ファンクション形式で記述されておらず、かかる特許請求の範囲の限定が、更なる構造のない機能の記述が後続する「のための手段(means for)」という言い回しを明示的に使用しない限り、米国特許法第112条(f)に基づいて解釈されることを意図するものではない。

ここに記載した説明では、ベストモードを含む、本開示の種々の実施形態を開示し、且つ任意のデバイス又はシステムの作製及び使用、並びに任意の組込まれた方法の実行を含め、当業者が本開示の種々の実施形態を実施することを可能にするために、例を使用している。本開示の様々な実施形態の特許性の範囲は、特許請求の範囲によって画定され、当業者に想起される他の例を含みうる。かかる他の例は、その例が、特許請求の範囲の文言と相違しない構造要素を有する場合、または、その例が、特許請求の範囲の文言とごくわずかな相違しかない同等の構造要素を含む場合、特許請求の範囲内であることが意図される。