耐固着障害性アクチュエータ
耐固着障害性アクチュエータ(2)は、ハウジング(4)と、回転運動を発生するための第１原動機(6)と、使用時に、第１原動機(6)の回転運動を変換するように構成された第１ギアボックス(10)とを含む。第１ギアボックスは、ハウジングに対して回転するように取り付けられたケーシング(14)を有しており、第２ギアボックス(16)は、第１ギアボックス(10)のケーシング(14)の回転運動を変換するように構成される。制動部(20)は、第２ギアボックス(16)の回転運動に対して作用するように構成される。使用時において、制動部は、第１ギアボックス(10)に固着障害が発生していないとき、第１ギアボックス(10)のケーシング(14)とアクチュエータ(2)のハウジング(4)との間の相対回転に対して抵抗するように作動する。第１ギアボックスに固着障害が発生しているとき、制動部(20)は解除され、第１ギアボックスのケーシング(14)がハウジング(4)に対して回転可能となる。アクチュエータは、第２原動機(22)を含んでいてもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータに関する。詳しくは、航空機の構成要素を駆動するための耐ジャミング性電気機械式アクチュエータに関するが、これに限定されるものではない。
【背景技術】
【０００２】
航空機の着陸装置のような航空機の構成要素を駆動する（例えば、前脚を操向する）ために、アクチュエータが用いられる。このようなアクチュエータには、勿論、高い保全性が要求され、故障するおそれの非常に小さなものである必要がある。例えば、アクチュエータにとって、少なくとも２つの動作モード、例えば、通常動作モードの動作が故障した場合に航空機の構成要素を駆動するための補助動作モードまたは緊急動作モードを有することが重要である。このような補助動作モードまたは緊急動作モードは、航空機の構成要素を能動的に駆動する場合もあり、あるいは、単に、航空機の構成要素がアクチュエータに連結されているにも関わらず動くことが可能となるようにする場合がある（前脚操向用アクチュエータの場合、補助動作モードまたは緊急動作モードは、前脚の自由回転（free-castoring）を可能にすることを含む場合がある）。
【０００３】
電気機械的アクチュエータには、主として、リニアアクチュエータとロータリアクチュエータがある。リニアアクチュエータは、典型的には、減速ギアボックスに連結された電動モータを備え、減速ギアボックスはローラーねじまたはボールねじに連結されている。電動モータの高速／低トルクの回転運動は、低速／高推進力の直線運動に変換される。ロータリアクチュエータも、典型的には、減速ギアボックスに連結された電動モータを備えており、この場合には、電動モータの高速／低トルクの回転運動は、低速／高トルクの回転運動に変換される。直線運動または回転運動は、用途に応じて必要とされる。例えば、航空機の着陸装置の伸張／引込システムには、リニアアクチュエータが必要であり、一方、航空機のドアの操作または前輪の操向には、ロータリアクチュエータが必要である。
【０００４】
従来の航空機で使用されるアクチュエータは、油圧機械式アクチュエータであることが多い。現在、大型の商用航空機において、油圧システムへの依存度を低減し、従来油圧機械式アクチュエータが使用されていたところに、電気機械式アクチュエータを使用することに対する要望がある。電気機械式アクチュエータの動作には、リニアアクチュエータまたはロータリアクチュエータに関わらず、ギアボックス中のギアのような部品を駆動することが含まれており、これによって、アクチュエータに機械的な固着障害（ジャミング）が発生して、アクチュエータの効率的及び／又は安全な動作が妨げられるおそれがある。したがって、このような固着障害に対して、少なくとも部分的に耐性を有する電気機械式アクチュエータに対する要望がある。
【０００５】
従来、耐固着障害性アクチュエータの構成に関して、多くの提案がある。例えば、このような提案は、米国特許出願第２００５／０１０３９２８号、米国特許第３，９８６，４１２号、米国特許第４，２１５，５９２号、米国特許第４，４８８，７４４号、米国特許第４，８５８，４９０号、米国特許第５，０７１，３９７号、米国特許第５，１２０，２８５号、米国特許第５，１５２，３８１号、米国特許第５，５１８，４６６号、及び、米国特許第５，７７９，５８７号に開示されている。しかしながら、これらの提案には、様々な欠点がある。
【０００６】
例えば噛合クラッチのような噛み合い歯車の係合／解除、または、他の解除可能な高トルク結合機構を用いた提案では、アクチュエータの固着障害の発生に対して複雑な機構が要求される（例えば、米国特許出願公開２００５／０１０３９２８号、米国特許第４，４８８，７４４号、米国特許第４，８５８，４９０号、米国特許第５，０７１，３９７号、及び、米国特許第５，７７９，５８７号参照）。
【０００７】
アクチュエータに耐固着障害性にすることを目的として、アクチュエータの固着障害の発生時に、アクチュエータの部品を破壊する提案もある（例えば、米国特許第５，５１８，４６６号参照。これには、固着障害の発生時に破壊されるように設計された剪断突起部を含むシステムが記載されている。）このようなシステムは、フェール・ワンス型のシステムであり、アクチュエータをその主要なモードで再度動作させようとする場合には、常に、アクチュエータの少なくとも一部を交換する必要がある。また、このようなシステムは、トルクが所定の閾値を超える瞬間に壊れることに依存するものでもある。１つの閾値を選択することにより、固着障害が発生していないときに剪断突起部が破壊されること、及び／または、部分的にまたは完全に固着障害が発生したときに、剪断突起部の破壊が遅れることが生じる可能性がある。
【０００８】
また、特定の用途のために使用するには、単純に嵩張り過ぎるかまたは重過ぎる提案もある（例えば、米国特許第４，２１５，５９２号）。
【０００９】
アクチュエータによって実現可能な出力動作を、限定された（典型的には、出力動作の完全な１回転よりも小さい）角度範囲の動作に制限する提案もある。これは、例えば、それ以上の角度範囲と配線とが干渉する結果である（例えば、米国特許５，１５２，３８１号、米国特許第５，５１８，４６６号、及び、米国特許第５，７７９，５８７号）。例えば、アクチュエータの少なくとも１つの動作モードにおいて、１つまたは複数の原動機の回転を要するように考えられる提案もある。
【００１０】
主要動作モードにおける固着障害の発生時に電力を供給すること、及び／または、複数の原動機を備えることを要する提案もある。このような要求は、電源の利用可能性に依存していること、及び／又は、複数の原動機を要するために重量が増加することの結果として、特定の用途において、不利なものとなる。
【００１１】
アクチュエータ内のギア装置のギア比、及びそれによって発生するトルクのために制限を受ける提案もある。例えば、米国特許第５，１２０，２８５号に記載されたアクチュエータは、このような制限を受けるものと考えられる。また、米国特許第５，１２０，２８５号に記載されたアクチュエータでは、主要動作モード及び補助動作モードの両方を動作不能にする固着障害が発生する可能性があると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／０１０３９２８号明細書
【特許文献２】米国特許第３，９８６，４１２号明細書
【特許文献３】米国特許第４，２１５，５９２号明細書
【特許文献４】米国特許第４，４８８，７４４号明細書
【特許文献５】米国特許第４，８５８，４９０号明細書
【特許文献６】米国特許第５，０７１，３９７号明細書
【特許文献７】米国特許第５，１２０，２８５号明細書
【特許文献８】米国特許第５，１５２，３８１号明細書
【特許文献９】米国特許第５，５１８，４６６号明細書
【特許文献１０】米国特許第５，７７９，５８７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上述した欠点の１つまたは複数を軽減するアクチュエータを提供することを目的とする。上述した欠点の１つのみを怪訝するアクチュエータを提供することも、本発明の範囲に含まれる。その代わりに、または、それに加えて、本発明は、例えば、少なくともいくつかの上述した先行技術文献で提案されているアクチュエータと比較して、適用可能な用途に関して柔軟性の高いアクチュエータのような、改善されたアクチュエータを提供することを目的とする。その代わりに、または、それに加えて、本発明は、航空機で使用するための耐固着障害性のアクチュエータであって、航空機の中央油圧システムに依存せず、例えば、電気機械式ロータリアクチュエータであるアクチュエータ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】
本発明は、ハウジングと、回転運動を発生するための原動機と、前記ハウジングに対して回転するように取り付けられたケーシングを有して、使用時に、前記原動機の回転運動を、該回転運動よりも高トルクかつ低速の回転運動に変換するように構成された第１ギアボックスと、前記第１ギアボックスの前記ケーシングの回転運動を、該回転運動よりも低トルクかつ高速の回転運動に変換するように構成された第２ギアボックスと、前記第２ギアボックスの低トルクかつ高速の回転運動に対して作用するように構成された制動部とを含み、該制動部は、使用時に、（ｉ）前記第１ギアボックスに固着障害が発生していないとき、前記第１ギアボックスの前記ケーシングと前記ハウジングとの間の相対回転に対して抵抗するように作動可能であり、（ｉｉ）前記第１ギアボックスに固着障害が発生したとき、前記第１ギアボックスの前記ケーシングが前記ハウジングに対して回転できるように解除可能である、アクチュエータを提供するものである。
【００１５】
このアクチュエータは、上記の構成により、第１ギアボックスに障害、例えば固着障害（ジャミング）が発生しても、第１ギアボックスのケーシングが回転可能であることによってアクチュエータの出力は固着されないという点で、耐固着障害性のアクチュエータとなっている。また、このアクチュエータは、第１ギアボックスと第２ギアボックスの両方を備える結果、アクチュエータを動作させるために、大きな制動部も大きな原動機も要しないため、比較的軽量かつ小型なものとすることができる。第１ギアボックス及び第２ギアボックスは、両方のギアボックスに同時に固着障害が発生する確率が無視可能な程度であるように構成することができる。第１原動機も、第１原動機がその内部で固着障害が発生するように故障するリスクが無視可能な程度であるように構成することができる。したがって、このアクチュエータは、動作の間に、その出力に恒久的な固着障害が発生することに関して無視可能なリスクしか有していない耐固着障害性を有するように構成することができる。
【００１６】
原動機は、記ハウジングに対して固定されているものであってもよい。
【００１７】
原動機及び第１ギアボックスを、アクチュエータを動作させるための主手段とすることができる。第２ギアボックスは、原動機または第１ギアボックスが故障した場合に使用するバックアップ手段の少なくとも一部を形成するものであってもよい。したがって、第１ギアボックス及び第２ギアボックスは、異なる機械的特性をゆするものであってもよい。例えば、第２ギアボックスは、第１ギアボックスのギア比よりも低いギア比を有することができる。これによって、第２ギアボックスを、逆向きに動作可能なものとしてもよい。一方、第１ギアボックスは、逆向きに動作可能なものである必要はない。第２ギアボックスは、第１ギアボックスよりも小さい質量を有するものであってもよい。
【００１８】
第１ギアボックスのギア比は、好ましくは１０：１以上である。例えば、このギア比は、２０：１よりも大きいものであっても、または、３０：１よりも大きいものであってもよい。本発明の一実施形態では、アクチュエータは、第１ギアボックスのギア比は少なくとも５０：１であり、少なくとも８，５００Ｎｍのトルクを発生する。同様に、第２ギアボックスのギア比は、好ましくは１０：１以上である。例えば、このギア比は、２０：１よりも大きいものであっても、または、３０：１よりも大きいのもであってもよい。上述したように、第２ギアボックスは、第１ギアボックスのギア比よりも低いギア比を有するものとしてもよい。第１ギアボックス及び第２ギアボックスのギア比の選択は、異なる要求に基づくものであってもよい。第１ギアボックスの場合、ギア比は、原動機／ギアボックスの組合せのサイズ及び重量の観点から選択することができる。第２ギアボックスの場合、ギア比は、逆向きに動作可能な程度の低いギア比であるという第１の要求、及び制動トルクを低減するために十分な高いギア比であることという第２の要求の観点から選択することができる。
【００１９】
勿論、第１ギアボックス及び／又は第２ギアボックスは、任意の適切な種類のギアボックスとすることができる。１つのまたはそれぞれのギアボックスは、例えば、ウォームドライブ、ハーモニックドライブ、遊星ギア、エピサイクリックギア、ハイポイドギア、斜め歯ギア、または他の任意の適切な種類のギアボックスまたはギア構成とすることができる。アクチュエータは、第１ギアボックスの出力が、使用時に、少なくとも±１８０°の範囲に亘る（すなわち、少なくとも１回転の）出力回転を生成可能なように構成されていてもよい。好ましくは、アクチュエータは、第１ギアボックスの出力において、複数回転を生成可能なものである。
【００２０】
アクチュエータは、好ましくは、再構成可能なものである。第１ギアボックスの固着障害が予備の部品を要することなく修復できる場合、アクチュエータは、その部品を交換することなく修理することができる。例えば、アクチュエータは、好ましくは、アクチュエータを固着状態で機能させるために破壊する必要がある部品を有しないものである。アクチュエータは、第１ギアボックスに固着障害が発生した後、固着障害の原因を修復しさえすれば、再度使用可能である。この機能性は、固着障害の発生時に破壊されるように設計された他の部品の交換を必要とする先行技術の幾つかのアクチュエータにはないものである。
【００２１】
アクチュエータは、好ましくは、逆向きに動作可能なものであり、より好ましくは、第１ギアボックスに固着障害が発生したときに、逆向きに動作可能のものである。例えば、第２ギアボックス及び原動機の両方が、逆向きに動作可能であることが好ましい。第２ギアボックス及び原動機は、使用時において、第１ギアボックスに固着障害が発生したときに逆向きに動作可能なように構成されていてもよい。例えば、第１ギアボックスの出力は、第２ギアボックス及び原動機が自由回転することを要する他の手段によって回転するものであってもよい。その際、アクチュエータの出力は、アクチュエータに損傷を発生させる可能性のある負荷を与えることなく、そのような他の手段によって回転されるものである。勿論、第１ギアボックスを、第１ギアボックスに固着障害が発生したときに、逆向きに動作可能なものとする必要はない。また、第１ギアボックスは、特に第１ギアボックスに固着障害が発生したときに、逆向きに動作できないように構成されていてもよい。
【００２２】
制動部は、電動ブレーキであってもよい。制動部は、好ましくは、「パワーオン」型のブレーキであり、電源の遮断時には自動的に解除されるものである。
【００２３】
アクチュエータは、減衰機構を備えるものであってもよい。アクチュエータの運動は、少なくとも第１ギアボックスに固着障害が発生したときに、その減衰機構によって減衰させることが好ましい。例えば、減衰機構は、第１ギアボックスに固着障害が発生して制動部が解除されたときに、第１ギアボックスのケーシングが、その運動を減衰させつつアクチュエータのハウジングに対して回転できるように構成されていてもよい。減衰機構は、油圧式減衰手段を使用するものであってもよい。減衰機構は、慣性減衰手段を使用するものであってもよい。減衰機構は、受動型の減衰手段を使用するものであってもよい。アクチュエータは、例えば、電磁式減衰機構を備えるものであってもよい。例えば、減衰機構は、制動部に組み込まれていてもよい。例えば、制動部は、より大きな制動手段の一部に含まれており、その制動手段が減衰機構も含むものであってもよい。減衰機構は、能動型の減衰装置を使用するものであってもよい。減衰機構は、電動モータを含んでいてもよい。この電動モータは、制御部の使用による能動的な減衰作用、及び/又は、制御部の使用による受動的な減衰作用、もしくは、電動モータの巻線を短絡させることによる受動的な減衰作用を有するものであってもよい。
【００２４】
アクチュエータは、第１ギアボックスに固着障害が発生したときに、受動的に動作するものであってもよい。アクチュエータが、第１ギアボックスに固着障害が発生したときに、駆動力を有する運動を発生しないという特徴を有することによって、アクチュエータを比較的軽量にすることができる。この軽量化が可能な構成と比較して、バックアップ動作モードまたは補助動作モードにおいて駆動力を有する運動が必要な場合、アクチュエータに対して余分の重量を追加する必要がある。例えば、アクチュエータが、第２の原動機を備える必要がある場合もある。代わりに、第１ギアボックスと原動機との結合を分離し、原動機を（例えば、第２ギアボックスを介して）アクチュエータの出力に再結合するための更なる機械的手段を備える必要がある場合もある。バックアップ動作モードまたは補助動作モードにおいて駆動力を有する運動を供給可能な機能を有するようにアクチュエータを構成することは、以下に説明するように、本発明の範囲に含まれる。但し、本発明の実施形態において、好ましくは、負荷が印加されている要素の結合を分離するために必要な分離機構を有しないまたは要しないものである。
【００２５】
代わりに、または、加えて、アクチュエータは、第１ギアボックスに固着障害が発生したときに、能動的に動作するものであってもよい。例えば、アクチュエータは、その出力の駆動を続けるものであってもよい。駆動力は、最初に記載した原動機（以下、第１原動機という）によって供給される。代わりに、第２原動機を備えるものであってもよい。第２原動機を備えることは、アクチュエータに冗長性を付与し、第１ギアボックスに固着障害が発生したときに、第１ギアボックスから第１原動機を分離するための複雑な機構の必要性を低減する点で、有利なものである。アクチュエータは、回転運動を発生するための第２原動機を含んでいてもよい。この第２原動機は、第２ギアボックスに関連付けられるものであってもよい。例えば、第２ギアボックスは、使用時に、第２原動機の回転運動を、該回転運動よりも高トルクかつ低速の回転運動に変換するように構成されていてもよい。
【００２６】
第２原動機は、第１ギアボックスに固着障害が発生したとき（制動部が解除され、それによって第１ギアボックスのケーシングがアクチュエータのハウジングに対して回転可能となったとき）に、第２原動機の回転運動を、第２ギアボックスにより第１ギアボックスのケーシングの回転運動（第２原動機の出力よりも高トルクかつ低速の回転運動）に変換するように構成さていてもよい。このように発生した回転運動は、第１ギアボックスに固着障害が発生していないときに発生する回転運動の出力と同一の出力に供給される。勿論、第２原動機は、第１ギアボックスに固着障害が発生していないときには、制動部が第１ギアボックスのケーシングとアクチュエータのハウジングとの間の相対回転に抵抗しつつ、第１原動機の回転運動が第１ギアボックスによって高トルクかつ低速の回転運動に変換されることが可能となるように、構成されるものであってもよい。
【００２７】
第２原動機は、電動モータであってもよい。第１原動機は、第２原動機よりも大きく、重く、及び／又は高出力のものであってもよい。第２ギアボックス及び第２原動機は、第１原動機または第１ギアボックスが故障したときのためのバックアップ手段とみなすこともできる。
【００２８】
アクチュエータは、使用時に第１ギアボックスを固着させるための固着機構を含むものであってもよい。第１ギアボックスに部分的な固着障害が発生した場合、第１ギアボックスは機能するものの、その効率が著しく低減する。この場合、第１ギアボックスに完全な固着障害が発生したかのようにアクチュエータが動作するように、固着機構使用して第１ギアボックスを完全に固着させることができる。アクチュエータは、２つの異なる状態、すなわち、第１ギアボックスが自由に動作する状態及び第１ギアボックスが完全に固着された状態のいずれかにおいて、良好に動作するように構成されていてもよい。この場合、第１ギアボックスが、他の状態（例えば、部分的に固着障害が発生した状態）になる可能性を低減することが望ましい。固着機構は、その使用により、第１ギアボックスのケーシングを入力運動と同じ速度で回転させるように構成されていてもよい。固着機構は、例えば、ギアボックスのケーシングの、そのギアボックスの他の部分に対する回転を阻止することが可能なように構成されていてもよい。固着機構は、例えば、クラッチ、ブレーキ、またはアクチュエータの部品を次のように結合及び分離することが可能な他の手段を含むものであってもよい。すなわち、（ａ）固着障害が発生していないとき、第１ギアボックスの自由な駆動が可能であり、かつ、（ｂ）入力シャフトの回転により、第１ギアボックスのケーシング及び出力に対応する回転が発生するように第１ギアボックスを実質的にロックすることが可能なものである。
【００２９】
アクチュエータは、制御部を含むものであってもよい。制御部は、例えば、第１ギアボックスの固着障害を検出するように構成された固着障害検出手段として構成されるか、または、そのような固着障害検出手段を含む。固着障害検出手段は、例えば、アクチュエータの効率を監視するように構成されていてもよい。例えば、固着障害検出手段は、アクチュエータの出力を監視するものであってもよい。アクチュエータの測定された出力は、予想される出力と比較され、大きな相違がある場合には、固着障害によってアクチュエータの効率が低減したと仮定されるものであってもよい。
【００３０】
アクチュエータは、好ましくは、航空機の構成要素を駆動するために適合するように構築される。航空機の構成要素は、例えば、着陸装置であってもよい。この場合、アクチュエータは、操向用アクチュエータであってもよい。あるいは、航空機の構成要素は、スラットまたはフラップのような飛行制御面とすることもできる。あるいは、航空機の構成要素は、例えば着陸装置庫のドアのようなドアであってもよい。アクチュエータの出力は、別のギア機構によって、駆動対象の構成要素に結合される。別のギア機構は、アクチュエータの出力を、さらに高いトルクと低い速度を有する運動に変換する。別のギア機構のギア比は、例えば、４：１よりも大きなものとすることができる。この場合、構成要素を１００°以上の範囲に亘って駆動するためには、アクチュエータの出力を、１回転より相当に大きく回転させる必要がある。用途に応じて、アクチュエータの出力を、２回転またはそれ以上の範囲に亘って回転させる必要がある場合もある。
【００３１】
アクチュエータは、例えば、航空機の一部をなすものである。この場合、アクチュエータのハウジングは、航空機の隣接する構造物に対して、回転しないように固定される。
【００３２】
本発明は、更に、航空機の少なくとも１つの車輪を支持するための脚部（例えば、前脚）と、該脚部を（例えば、脚部をその軸回りに回転することにより）操向するように構成されたアクチュエータとを含み、該アクチュエータは、本発明の任意の態様に従うアクチュエータであることを特徴とする着陸装置組立体を提供するものである。本発明は、更に、このような着陸装置組立体を含む航空機を提供するものである。本発明は、更に、航空機の構成要素と、該航空機の構成要素を駆動するように構成されたアクチュエータとを含み、該アクチュエータは、本発明の任意の態様に従うアクチュエータであることを特徴とする航空機を提供するものである。航空機は、５０トンよりも重い乾燥重量、より好ましくは、２００トンよりも重い乾燥重量を有するものであってもよい。航空機は、乗客数７５人以上として設計された航空機、より好ましくは、乗客数２００人以上として設計された航空機と同等なサイズを有するものであってもよい。本発明に係るアクチュエータに関連する本発明の様々な態様の特徴は、本発明に係る着陸装置組立体及び航空機に組み込むことができる。
【００３３】
本発明に係るアクチュエータの構成部品は、１つまたは複数の国で別々に製造され、異なる国で組立てられるものであってもよい。このため、本発明の範囲には、本発明の任意の態様に従うアクチュエータであって、１つまたは複数の原動機を備えていないアクチュエータも含まれるものである。このような原動機は、アクチュエータの製造後にアクチュエータに取り付けることができる。例えば、アクチュエータは、その使用のためにアクチュエータを取り付ける時点で、その場で完全に組立てることが必要なものであってもよい。したがって、本発明は、本発明の任意の態様に従うアクチュエータを製造するための部品キットも提供するものである。部品キットは、少なくとも、ハウジング、第１ギアボックス、第２ギアボックス、及び制動部を含んでいるものであってもよい。部品キットは、１つまたは複数の原動機を含むものであってもよい。本発明に係るアクチュエータに関連する本発明の様々な態様の特徴は、部品キットに関連する本発明のこの態様に組み込むことができる。
【００３４】
本発明、更に、構成要素を駆動するための方法であって、第１トルクを有する入力回転運動を第１ギアボックスに供給する段階と、前記第１ギアボックス全体の回転運動を阻止するために、第２ギアボックスを介して対抗トルクを印加する段階と、前記第１ギアボックスが、前記第１トルクよりも大きな第２トルクを有する回転運動を出力し、構成要素を駆動する段階と、前記第１ギアボックスに固着障害が発生した後、前記第１ギアボックスの固着障害により前記構成要素の動きが阻害されることを防止するために、前記第２ギアボックスを介して印加される前記対抗トルクを解除し、前記第１ギアボックス全体が回転できるようにする段階と、を含む方法を提供するものである。
【００３５】
対抗トルクは、制動部によって第２ギアボックスの入力に印加され、第２ギアボックスは、第２ギアボックスのギア比の結果として、より大きなトルクを有する対抗トルクを出力するものであってもよい。
【００３６】
第１ギアボックスの固着障害が、部分的な固着である場合もある。この場合、本発明に係る方法は、（必要に応じて）第１ギアボックスを実効的に完全に固着させる段階を含むものであってもよい。これによって、例えば、第１ギアボックスの出力運動は、第１ギアボックスの入力運動と一致し、また、入力運動は出力運動と一致する。第１ギアボックスのギア比は、実効的に１：１のギア比に変換される。これは、固着障害が発生したときに、第１ギアボックスの入力と出力を結合する手段（例えば、ブレーキまたはクラッチ、またはその同等物）によって達成される。
【００３７】
本発明に係る方法は、第１ギアボックスに固着障害が発生した後に実行され、第１ギアボックスまたは第２ギアボックス以外の手段によって構成要素を駆動する段階を含むものであってもよい。構成要素の運動により、第２ギアボックスの運動が生じるものであってもよい。構成要素の運動は、好ましくは減衰するものであってもよい。
【００３８】
本発明に係る方法は、第１ギアボックスに固着障害が発生した後に実行され、第２ギアボックスに入力回転運動を与えることによって構成要素を駆動する段階を含むものであってもよい。
【００３９】
本発明に係る方法は、第１ギアボックスに固着障害が発生した後、本発明に係る方法を実施するために使用される任意の他の部品の不可逆的な破壊または変更を要することなく、構成要素を駆動可能なように実施されるものであってもよい。
【００４０】
本発明に係る方法は、第１ギアボックスの固着障害を監視し、第１ギアボックスの固着障害を検出して、その検出に基づいて、第２ギアボックス介して印加される対抗トルクを解除する段階を含むものであってもよい。
【００４１】
本発明の様々な態様の特徴は、本発明の他の態様に組み込むことができる。例えば、アクチュエータに関連する本発明の態様は、構成要素を駆動する方法に関連する本発明の態様に組み込むことができる、また、構成要素を駆動する方法に関連する本発明の態様を、アクチュエータに関連する本発明の態様に組み込むこともできる。したがって、例えば、この方法は、本発明の任意の態様に従うアクチュエータの使用することが含まれる段階を含むものであってもよい。本発明に係るアクチュエータは、本発明の任意の態様に従う方法を実施することに適合する特徴を有するものであってもよい。本発明に係る方法は、航空機の一部をなす構成要素に対して実施することができる。本発明に係る方法は、例えば、航空機に対して実施することができる。
【００４２】
本発明の様々な実施形態は、例示のみを目的として、以下の添付図面を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態におけるアクチュエータを示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の様々な実施形態におけるアクチュエータを、健全性監視システムとともに模式的に示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の第２実施形態におけるアクチュエータを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
図１は、本発明の第１実施形態を示す図であり、この実施形態は、大型商用航空機の前脚操向用アクチュエータとして使用するための、再構成可能な耐固着障害性の電気機械式ロータリアクチュエータ２である。アクチュエータ２は、隣接する構造物（図示省略）に固定される外部ハウジング４を含む。アクチュエータは、２つの異なる動作モードを有している。第１動作モードは、主要かつ通常の動作モードである。第２動作モードは、補助的な、バックアップの、または（例えば、自由回転のような）緊急時用の動作モードである。
【００４５】
アクチュエータ２は、ハウジング内にモータシャフト８を備えた回転型電動モータ６を含み、電動モータは、モータシャフト８によって第１ギアボックス１０と連結される。この電動モータは、双方向に回転可能なブラシレスＤＣモータであり、必要に応じて耐故障性の巻線構成を備え、約２７Ｎｍの最大トルクを発生可能である。第１ギアボックス１０は、電動モータ６の低トルクかつ高速の回転運動を、主出力シャフト１２から出力される高トルクかつ低速の回転運動に変換する。第１ギアボックスは、約５００：１のギア比及び約７５％の効率を有しており、その結果、逆向きに動作させることはできない。出力シャフト１２で発生可能な最大出力トルクは、約１０，０００Ｎｍである。この出力シャフトは、別のギア装置を介して航空機の前脚に連結されており（別のギア装置は約４：１のギア比を有しており、したがって全体のギア比は２０００：１となる）、このアクチュエータによって、一定の角度範囲（−９５°から＋９５°まで）に亘って前脚を操向することができる。アクチュエータの出力シャフトは、前脚から切り離されている時に自由に回転でき、これによって、逆回転を要することなく、複数回の回転を実施することができる。
【００４６】
第１ギアボックス１０のケーシング１４は、アクチュエータ２のハウジング４に対して回転可能なように取り付けられている。但し、第１ギアボックスのケーシング１４は、第１動作モードの間には回転できない。これは、ケーシング１４を、第２ギアボックス１６を介して補助シャフト１８に連結することによって達成される。第２ギアボックス１６は、第１動作モードの間に、制動部２０によって制動される。第２ギアボックス１６の出力は、第１ギアボックス１０のケーシング１４に効率的に結合されている。第２ギアボックス１６は、約５０：１の低いギア比を有しており、逆向きに動作可能である。そして、第２ギアボックスは、その入力（すなわち、補助シャフト１８）における低トルクかつ高速の運動を、その出力（すなわち、第１ギアボックス１０のケーシング１４）における高トルクかつ低速の運動に変換する。これによって、第１ギアボックス１０のケーシング１４の回転を阻止するための高トルクの制動力を、低いトルクを印加する比較的軽量の制動部２０によって、第２ギアボックス１６に印加することができる。第１ギアボックス１０によって発生する１０，０００Ｎｍのトルクに対抗するために、制動部２０は、（静的条件では、ギアボックスの効率が因子として含まれないため）約２００Ｎｍ以上の保持力を供給するだけでよい。制動部２０は、電気駆動式の制動装置であり、電力の供給により動作し、その動作は電力の遮断により停止する。制動部２０には、受動型の電磁式減衰機構であるダンパー２１も関連付けられている。このダンパー２１は、第１動作モードの間は機能しない。
【００４７】
アクチュエータ２には、図２に模式的に示す制御部２６が関連付けられており、この制御部は、健全性監視システムを含んでいる。制御部２６は、回転数カウンター（図示省略）で、出力シャフト１２の回転速度を示す信号１２ａを受信する。制御部２６は、アクチュエータ２の電動モータ６及び制動部２０の動作を制御するための制御信号２６ａ、２６ｂを出力する。
【００４８】
第１動作モード（または、通常動作モード）の間、第１ギアボックス１０のギア列は、（第２ギアボックス１６の出力でもある）ケーシング１４とは独立に回転する。電動モータ６は、制御部２６（の信号２６ａ）によって、第１ギアボックス１０を駆動するように制御される。第１ギアボックス１０のケーシング１４の、ハウジング４に対する回転は、制御部２６からの指令（信号２６ｂ）に基づいて動作する制御部によって、実質的に阻止される。これによって、電動モータ６の高速かつ低トルクの回転は、主出力シャフト１２における低速かつ高トルクの回転に変換される。
【００４９】
アクチュエータの（出力シャフト１２における）出力回転速度は、制御ユニット２６によって測定され（信号１２ａの受信）、予想される出力回転速度と比較しつつ連続的に監視される。第１ギアボックス１０に固着障害（ジャミング）が発生すると、制御部２６で受信される信号は、出力シャフト１２の予想される出力回転速度（すなわち、アクチュエータ２の制御部２６から送信された制御信号２６ａ、２６ｂに基づいて予想される出力回転速度）よりも低い回転速度を示す信号となる。出力シャフトの予想される出力回転速度よりも低い回転速度を示す信号を受信すると、制御部２６は、第１ギアボックス１０に固着障害が発生したものと想定し、制御信号２６ｂを変更して、これによって動作モードが切り替わる（図２にブロック２８で示す）。第１実施形態では、動作モードの切り替えは、信号２６ｂの送信を停止し、これによって制動部２０が解除されることによって生じる。これによって、ケーシング１４が、アクチュエータ２のハウジング４に対して回転できるようになる。ケーシングは、第２ギアボックス１６の出力に相互に依存しつつ、その出力と同じ速度で回転する。また、制御信号２６ａも停止され、電動モータ６への電力の供給が遮断される。
【００５０】
このように、アクチュエータの動作は、固着障害の発生時に、（ｉ）電動モータ６及び第１ギアボックス１０からなる主手段（図２にブロック３２で示す）が出力シャフト１２を駆動する第１動作モードから、（ｉｉ）第１ギアボックスのケーシング１４に関連付けられた補助手段（図２にブロック３０で示す）のケーシングに対する動作を、（制動部２０を解除することによって）変化させて、出力シャフト１２を回転させる第２動作モードに切り替わる。上述したように、第２ギアボックス及び電動モータは、ともに逆向きに動作可能である。したがって、たとい第１ギアボックス１０に固着障害が発生し、かつ第１ギアボックスが出力シャフト１２に連結されていたとしても、出力シャフト１２は、アクチュエータ２のハウジング４に対して回転することができ、これによって出力シャフト１２の自由運動が可能となる。この出力シャフト１２の自由運動は、制御部がアクチュエータの固着障害を検出した後直ちに制動部２０を解除することによって、容易に達成される。
【００５１】
出力シャフト１２の運動は、制動部２０に関連付けられた受動型の電磁式減衰装置２１によって減衰する。出力シャフトの運動を減衰できることは、アクチュエータが第２動作モード（バックアップまたは緊急動作モード）で動作する場合、重要である。運動が減衰されないと、航空機の前脚が震える（その結果、前脚に異常振動が発生する）可能性があるからである。アクチュエータが第２動作モードで動作している間、前脚は「自由回転」状態にあると考えられる。この状態における航空機の操向は、主脚の車輪を差動的に制動することによって実施することができる。
【００５２】
第１ギアボックスに固着障害が発生した場合、制御部２６は、自動的に、アクチュエータに対して第２動作モードを選択させるものである。固着障害が修復可能なものである場合、制御部２６を使用して、アクチュエータの動作モードを第１動作モードに戻すこともできる。
【００５３】
本発明の第１実施形態は、耐固着障害性アクチュエータを備えた軽量の解決手段であり、このアクチュエータは、第１ギアボックスに固着障害が発生した場合、前脚の自由回転を可能にするものである。用途によっては、主動作モード及びバックアップ動作モードの両方において駆動力を供給可能なアクチュエータを備えることが望ましい場合もある。このような二重の冗長性を有するアクチュエータは、図３に示す本発明の第２実施形態によって提供される。
【００５４】
図３に示す再構成可能な耐固着障害性の電気機械式ロータリアクチュエータ２は、２つの電動モータ６、２２を含む。これらの電動モータは、アクチュエータの出力シャフト１２で出力される回転運動を発生するための駆動力を、それぞれ独立に供給することができる。第２実施形態におけるアクチュエータの構成要素のうち、第１実施形態におけるアクチュエータの対応する構成要素と同一のものには、同一の参照符号が付されている。第２実施形態におけるアクチュエータの、第１実施形態におけるアクチュエータに対する主要な相違点を、以下に説明する。
【００５５】
図３に示すアクチュエータ２は、第１実施形態と同様に、第１ギアボックス１０に関連付けられた第１電動モータ６を含んでいる。さらに、このアクチュエータは、第１電動モータ６と第１ギアボックスのケーシング１４とを結合及び分離するために、クラッチ２４を備えている。第１動作モードの間、クラッチ２４は開放されており、第１電動モータ６の出力と第１ギアボックス１０のケーシング１４は分離されている。また、ケーシング１４は、第２ギアボックス１６を介してケーシング１４に作用する制動部２０により、アクチュエータのハウジング４に対して略静止状態に保持されている。本実施形態における制動部２０は、追加的な減衰手段を有していない（必要な場合には、第２電動モータ２２によって能動的に減衰させることができる）。
【００５６】
図３に示すアクチュエータ２は、第２ギアボックス１６に関連付けられた第２電動モータ２２を含む。本実施形態では、第２ギアボックスは、（第１ギアボックスのギア比と同等の）高いギア比を有しており、逆向きの動作はできない。第２動作モードの間、クラッチ２４が適用され、第１電動モータ６の出力と第１ギアボックスのケーシング１４とが結合される。これによって、第１ギアボックスの入力８と出力１２とが直接結合して相互依存するようになり、第１ギアボックス１０は完全に固着されているように動作する。また、制動部２０は解除されて、ケーシング１４がアクチュエータのハウジング４に対して回転可能となる。第２電動モータ２２は、補助シャフト１８を駆動し、補助シャフトは、低トルクかつ高速の回転運動を第２ギアボックス１６の入力に与え、高トルクかつ低速の回転運動が第１ギアボックス１０のケーシングに出力される。クラッチ２４が適用されて第１ギアボックスが実効的に完全に固着される結果、出力シャフト１２はケーシング１４とともに回転する。第２電動モータにより第２ギアボックスを介して駆動されるときの出力シャフトの回転運動のトルクは、第１電動モータにより第１ギアボックスを介して駆動されるときの出力シャフトの回転運動のトルクと同一の（または近似する）ものである。このように、本実施形態におけるアクチュエータは、動作モードが第１動作モードであるか、または第２動作モードであるかに関わらず、出力シャフトに駆動力を供給する。第２動作モードは、バックアップ動作モードであるものの、代替動作モードまたは緊急動作モードとみなすことができ、第１動作モードよりもその動作性能が劣るものではない。これは、一方の第１電動モータ及び第１ギアボックスと、他方の第２電動モータ及び第２ギアボックスとが、同等の機能、品質、構造を有しているためである。ただし、市販のギアボックスには様々なタイプのものがあるため、２つのギアボックスに異なるタイプのものを使用して、両方のギアボックスに同一又は同等の機能を持たせつつ、共通の故障の発生を回避するものであってもよい。
【００５７】
第１ギアボックス１０を実効的に完全に固着させることができるように、クラッチ２４を備えることは、第１ギアボックスに部分的な固着障害が発生した場合に特に有用である。クラッチ２４によって、出力シャフト１２とケーシング１４とを相互依存させることができる。部分的な固着障害の発生時に出力シャフト１２とケーシング１４との間の自由な相対運動が可能である場合には、第１ギアボックス内のギアが動き続け、出力シャフト１２の回転よりも高速で第１電動モータ６を逆向きに駆動する結果、パワーの損失及びパワーが流れる方向の転換が発生する。したがって、部分的な固着障害の発生時に、アクチュエータの第２動作モードにおけるパワー出力及び効率性が著しく低下するおそれがある。また、ギアボックスの障害によって固着が断続的に発生し、アクチュエータの出力運動にがたつきが生じる場合にも、第１ギアボックスを完全に固着して第２動作モードに切り替えることができることが好ましい。このクラッチは、このような固着機構を形成するものである。
【００５８】
第１実施形態と同様に、第２実施形態におけるアクチュエータ２は、その使用時に、制御部に関連付けられており、制御部は、固着障害の発生を検出し、それに基づいてバックアップ動作モードを実行させることが可能なものである。図２の模式的なブロック図は、第２実施形態にも同様に適用できる。すなわち、第１動作モードの間、制御部２６は、アクチュエータ２の第１電動モータ６を駆動させるための制御信号２６ａを出力する。また、制御ユニット２６は制御信号２６ｂを出力し、これによって（図２にブロック２８で示す）、制動部２０が適用され、クラッチ２４が開放される。そして、図２に第１ギアボックス１０に作用するブロック３２として示す第１動作モードが出力１２を発生し、一方、第２動作モード（図２に第１ギアボックス１０のケーシング１４に作用可能なブロック３０として示す）は、制御部からの指令に基づいて止められる（図２にブロック２８として示す）。第１ギアボックス１０に固着障害が発生した場合、制御部２６は、出力シャフト１２の予想される速度よりも低い速度を示す信号を受信する（矢印１２ａ）。この信号の受信の応答として、制御部２６は制御信号２６ａを送信し、これによって、第１電動モータの動作は停止し、第２電動モータの動作が開始する。また、制御部２６は、制御信号２６ｂも送信し、これによって（図２にブロック２８で示す）、制動部２０は解除され、クラッチ２４は適用される。アクチュエータは、図２に第１ギアボックス１０のケーシング１４に作用するブロック３０として示す第２動作モードを使用し、一方、第１動作モードは止められる。
【００５９】
上述した本発明の第１、第２実施形態は、次の点で共通するものである。すなわち、各実施形態は、（ａ）ハウジングと、（ｂ）回転運動を発生するための第１原動機と、（ｃ）ハウジングに対して回転するように取り付けられたケーシングを有して、使用時に、第１原動機の回転運動を、該回転運動よりも高トルクかつ低速の回転運動に変換するように構成された第１ギアボックスと、（ｄ）第１ギアボックスのケーシングの回転運動を、該回転運動よりも低トルクかつ高速の回転運動に変換するように構成された第２ギアボックスと、（ｅ）第２ギアボックスの低トルクかつ高速の回転運動に対して作用するように構成された制動部と、を含むアクチュエータを提供するものである。そして、各実施形態において、アクチュエータは、少なくとも２つの動作モードを有している。第１ギアボックスに固着障害が発生していない第１モードの間、第１ギアボックスのケーシングとアクチュエータのハウジングとの間の相対回転は実質的に阻止される。出力回転運動は、第１原動機が第１ギアボックスを駆動することによって発生する。第２ギアボックスを備えることによって、第１ギアボックスのケーシングの回転を阻止することができる。第１ギアボックスに固着障害発生したときの第２動作モードの間、第１ギアボックスのケーシングは、アクチュエータのハウジングに対して回転する。第１ギアボックスのケーシングが回転可能であるため、第１ギアボックスに固着障害が発生していても、アクチュエータの同じ出力における回転運動が可能となる。特定の実施形態では、第２動作モードにおいて第２ギアボックスは駆動され、駆動運動を出力に発生させる。一方、他の実施形態では、アクチュエータは、第２動作モードにおいて、単に出力の回転運動を能動的に阻止しないように機能するのみである。
【００６０】
以上、本発明を特定の実施形態に関連させて説明及び図示したが、本発明が、本明細書に記載されていない多様な変形に適することは、当業者には明らかである。
【００６１】
上述した第２実施形態の変形例として、第１ギアボックスのギア比と第２ギアボックスのギア比を異なるものとし、第２ギアボックスの逆向きの動作ができるようにしてもよい。この場合、第２動作モードの間の出力トルクが低減する。これによって、電力が完全に遮断される障害が発生した場合には、制動部は第１ギアボックスのハウジングを開放し、クラッチは、出力シャフトと第１ギアボックスのハウジングとを結合する（この場合、クラッチは、電力の遮断が発生すると適用されるように構成される）。そして、出力シャフトは回転可能となり、第２ギアボックス及び第２電動モータは逆向きに駆動される。アクチュエータが航空機の前脚の操向システムを駆動するために使用されている場合、これによって、前脚の自由回転が可能となる。回転運動の減衰は、電気機械式の減衰機構を追加することによって実施することができる。
【００６２】
アクチュエータは、航空機の、前脚とは異なる構成要素を駆動するものであってもよい。
【００６３】
制御部は、専用の健全性監視システムを含み、それによって、固着障害の発生につながる動作の劣化を検出及び防止するものであってもよい。アクチュエータの健全性を監視し、小さな欠陥を、固着障害の大きな危険性が存在する状態にまで悪化する以前に修復することによって、第２（バックアップ）動作モードの使用を、アクチュエータの使用寿命中の比較的少数のサイクルに亘る信頼性が要求される緊急時の使用のみに限定することができる。このような健全性監視システムは、アクチュエータによって発生する力を監視して、損耗及び劣化を検知するために、位置センサ、力センナ、及び電流センサを含むものであってもよい。
【００６４】
固着障害の発生を検出するために速度を検知する代わりに、あるいはそれに追加して、トルクまたは電流、もしくは位置を検知するものであってもよい。
【００６５】
個別に図示されていない本発明の別の実施形態に従って、第１ギアボックスを介して出力に結合された第１原動機を含む第１駆動システムと、第２ギアボックスを介して同一の出力に結合された第２原動機を含む第２駆動システムとを有するアクチュエータが提供される。全ての構成要素が正常に機能しているときには、複数の原動機からの運動が出力に結合され、それによって、速度加算機能が提供される。第１駆動システムまたは第２駆動システムのいずれか一方に障害（例えば、ギアボックスの固着障害）が発生したときには、他方の駆動システムが影響を受けることなく動作を続けることによって、低減されたレベルでの出力の運動が維持される。本実施形態は、第２ギアボックスを保持する制動部を要しない。但し、他の目的のために他の制動部を備えるものであってもよい。したがって、この態様に従って、本発明は、ハウジングと、回転運動を発生するための第１原動機と、ハウジングに対して回転するように取り付けられたケーシングを有して、使用時に、第１原動機の回転運動を、該回転運動よりも高トルクかつ低速の回転運動に変換するように構成された第１ギアボックスと、回転運動を発生するための第２原動機と、使用時に、第２原動機の回転運動を、該回転運動よりも高トルクかつ低速の回転運動に変換するように構成された第２ギアボックスとを含み、使用時に、（ｉ）第１ギアボックス及び第２ギアボックスに固着障害が発生していないとき、第１原動機及び第２原動機の両方が、それぞれ第１ギアボックス及び第２ギアボックスを介して同時に第１原動機の出力に回転運動を供給可能であり、（ｉｉ）第１ギアボックス及び第２ギアボックスのうちのいずれか一方に固着障害が発生しているとき、第１原動機の出力の回転は、第１原動機または第２原動機のうちのいずれか一方によって維持可能である、アクチュエータも提供するものである。
【００６６】
上述した説明には、既知の、明白な、または予測可能な均等物を有する要素が記載されており、このような均等物は、それらが個別に記載されたものとして本明細書に含まれる。本発明の真の範囲は、任意の均等物を包含するものとして解釈するべきであり、本発明の真の範囲を判別するためには、請求項を参照しなければならない。また、好適な、有利な、または便利な、等々として記載された本発明の要素または特徴は、任意に選択可能なものであり、独立請求項の範囲を限定するものではないことも明らかである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータに関する。詳しくは、航空機の構成要素を駆動するための耐ジャミング性電気機械式アクチュエータに関するが、これに限定されるものではない。
【背景技術】
【０００２】
航空機の着陸装置のような航空機の構成要素を駆動する（例えば、前脚を操向する）ために、アクチュエータが用いられる。このようなアクチュエータには、勿論、高い保全性が要求され、故障するおそれの非常に小さなものである必要がある。例えば、アクチュエータにとって、少なくとも２つの動作モード、例えば、通常動作モードの動作が故障した場合に航空機の構成要素を駆動するための補助動作モードまたは緊急動作モードを有することが重要である。このような補助動作モードまたは緊急動作モードは、航空機の構成要素を能動的に駆動する場合もあり、あるいは、単に、航空機の構成要素がアクチュエータに連結されているにも関わらず動くことが可能となるようにする場合がある（前脚操向用アクチュエータの場合、補助動作モードまたは緊急動作モードは、前脚の自由回転（free-castoring）を可能にすることを含む場合がある）。
【０００３】
電気機械的アクチュエータには、主として、リニアアクチュエータとロータリアクチュエータがある。リニアアクチュエータは、典型的には、減速ギアボックスに連結された電動モータを備え、減速ギアボックスはローラーねじまたはボールねじに連結されている。電動モータの高速／低トルクの回転運動は、低速／高推進力の直線運動に変換される。ロータリアクチュエータも、典型的には、減速ギアボックスに連結された電動モータを備えており、この場合には、電動モータの高速／低トルクの回転運動は、低速／高トルクの回転運動に変換される。直線運動または回転運動は、用途に応じて必要とされる。例えば、航空機の着陸装置の伸張／引込システムには、リニアアクチュエータが必要であり、一方、航空機のドアの操作または前輪の操向には、ロータリアクチュエータが必要である。
【０００４】
従来の航空機で使用されるアクチュエータは、油圧機械式アクチュエータであることが多い。現在、大型の商用航空機において、油圧システムへの依存度を低減し、従来油圧機械式アクチュエータが使用されていたところに、電気機械式アクチュエータを使用することに対する要望がある。電気機械式アクチュエータの動作には、リニアアクチュエータまたはロータリアクチュエータに関わらず、ギアボックス中のギアのような部品を駆動することが含まれており、これによって、アクチュエータに機械的な固着障害（ジャミング）が発生して、アクチュエータの効率的及び／又は安全な動作が妨げられるおそれがある。したがって、このような固着障害に対して、少なくとも部分的に耐性を有する電気機械式アクチュエータに対する要望がある。
【０００５】
従来、耐固着障害性アクチュエータの構成に関して、多くの提案がある。例えば、このような提案は、米国特許出願第２００５／０１０３９２８号、米国特許第３，９８６，４１２号、米国特許第４，２１５，５９２号、米国特許第４，４８８，７４４号、米国特許第４，８５８，４９０号、米国特許第５，０７１，３９７号、米国特許第５，１２０，２８５号、米国特許第５，１５２，３８１号、米国特許第５，５１８，４６６号、及び、米国特許第５，７７９，５８７号に開示されている。しかしながら、これらの提案には、様々な欠点がある。
【０００６】
例えば噛合クラッチのような噛み合い歯車の係合／解除、または、他の解除可能な高トルク結合機構を用いた提案では、アクチュエータの固着障害の発生に対して複雑な機構が要求される（例えば、米国特許出願公開２００５／０１０３９２８号、米国特許第４，４８８，７４４号、米国特許第４，８５８，４９０号、米国特許第５，０７１，３９７号、及び、米国特許第５，７７９，５８７号参照）。
【０００７】
アクチュエータに耐固着障害性にすることを目的として、アクチュエータの固着障害の発生時に、アクチュエータの部品を破壊する提案もある（例えば、米国特許第５，５１８，４６６号参照。これには、固着障害の発生時に破壊されるように設計された剪断突起部を含むシステムが記載されている。）このようなシステムは、フェール・ワンス型のシステムであり、アクチュエータをその主要なモードで再度動作させようとする場合には、常に、アクチュエータの少なくとも一部を交換する必要がある。また、このようなシステムは、トルクが所定の閾値を超える瞬間に壊れることに依存するものでもある。１つの閾値を選択することにより、固着障害が発生していないときに剪断突起部が破壊されること、及び／または、部分的にまたは完全に固着障害が発生したときに、剪断突起部の破壊が遅れることが生じる可能性がある。
【０００８】
また、特定の用途のために使用するには、単純に嵩張り過ぎるかまたは重過ぎる提案もある（例えば、米国特許第４，２１５，５９２号）。
【０００９】
アクチュエータによって実現可能な出力動作を、限定された（典型的には、出力動作の完全な１回転よりも小さい）角度範囲の動作に制限する提案もある。これは、例えば、それ以上の角度範囲と配線とが干渉する結果である（例えば、米国特許５，１５２，３８１号、米国特許第５，５１８，４６６号、及び、米国特許第５，７７９，５８７号）。例えば、アクチュエータの少なくとも１つの動作モードにおいて、１つまたは複数の原動機の回転を要するように考えられる提案もある。
【００１０】
主要動作モードにおける固着障害の発生時に電力を供給すること、及び／または、複数の原動機を備えることを要する提案もある。このような要求は、電源の利用可能性に依存していること、及び／又は、複数の原動機を要するために重量が増加することの結果として、特定の用途において、不利なものとなる。
【００１１】
アクチュエータ内のギア装置のギア比、及びそれによって発生するトルクのために制限を受ける提案もある。例えば、米国特許第５，１２０，２８５号に記載されたアクチュエータは、このような制限を受けるものと考えられる。また、米国特許第５，１２０，２８５号に記載されたアクチュエータでは、主要動作モード及び補助動作モードの両方を動作不能にする固着障害が発生する可能性があると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／０１０３９２８号明細書
【特許文献２】米国特許第３，９８６，４１２号明細書
【特許文献３】米国特許第４，２１５，５９２号明細書
【特許文献４】米国特許第４，４８８，７４４号明細書
【特許文献５】米国特許第４，８５８，４９０号明細書
【特許文献６】米国特許第５，０７１，３９７号明細書
【特許文献７】米国特許第５，１２０，２８５号明細書
【特許文献８】米国特許第５，１５２，３８１号明細書
【特許文献９】米国特許第５，５１８，４６６号明細書
【特許文献１０】米国特許第５，７７９，５８７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上述した欠点の１つまたは複数を軽減するアクチュエータを提供することを目的とする。上述した欠点の１つのみを怪訝するアクチュエータを提供することも、本発明の範囲に含まれる。その代わりに、または、それに加えて、本発明は、例えば、少なくともいくつかの上述した先行技術文献で提案されているアクチュエータと比較して、適用可能な用途に関して柔軟性の高いアクチュエータのような、改善されたアクチュエータを提供することを目的とする。その代わりに、または、それに加えて、本発明は、航空機で使用するための耐固着障害性のアクチュエータであって、航空機の中央油圧システムに依存せず、例えば、電気機械式ロータリアクチュエータであるアクチュエータ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】
本発明は、ハウジングと、回転運動を発生するための原動機と、前記ハウジングに対して回転するように取り付けられたケーシングを有して、使用時に、前記原動機の回転運動を、該回転運動よりも高トルクかつ低速の回転運動に変換するように構成された第１ギアボックスと、前記第１ギアボックスの前記ケーシングの回転運動を、該回転運動よりも低トルクかつ高速の回転運動に変換するように構成された第２ギアボックスと、前記第２ギアボックスの低トルクかつ高速の回転運動に対して作用するように構成された制動部とを含み、該制動部は、使用時に、（ｉ）前記第１ギアボックスに固着障害が発生していないとき、前記第１ギアボックスの前記ケーシングと前記ハウジングとの間の相対回転に対して抵抗するように作動可能であり、（ｉｉ）前記第１ギアボックスに固着障害が発生したとき、前記第１ギアボックスの前記ケーシングが前記ハウジングに対して回転できるように解除可能である、アクチュエータを提供するものである。
【００１５】
このアクチュエータは、上記の構成により、第１ギアボックスに障害、例えば固着障害（ジャミング）が発生しても、第１ギアボックスのケーシングが回転可能であることによってアクチュエータの出力は固着されないという点で、耐固着障害性のアクチュエータとなっている。また、このアクチュエータは、第１ギアボックスと第２ギアボックスの両方を備える結果、アクチュエータを動作させるために、大きな制動部も大きな原動機も要しないため、比較的軽量かつ小型なものとすることができる。第１ギアボックス及び第２ギアボックスは、両方のギアボックスに同時に固着障害が発生する確率が無視可能な程度であるように構成することができる。第１原動機も、第１原動機がその内部で固着障害が発生するように故障するリスクが無視可能な程度であるように構成することができる。したがって、このアクチュエータは、動作の間に、その出力に恒久的な固着障害が発生することに関して無視可能なリスクしか有していない耐固着障害性を有するように構成することができる。
【００１６】
原動機は、記ハウジングに対して固定されているものであってもよい。
【００１７】
原動機及び第１ギアボックスを、アクチュエータを動作させるための主手段とすることができる。第２ギアボックスは、原動機または第１ギアボックスが故障した場合に使用するバックアップ手段の少なくとも一部を形成するものであってもよい。したがって、第１ギアボックス及び第２ギアボックスは、異なる機械的特性をゆするものであってもよい。例えば、第２ギアボックスは、第１ギアボックスのギア比よりも低いギア比を有することができる。これによって、第２ギアボックスを、逆向きに動作可能なものとしてもよい。一方、第１ギアボックスは、逆向きに動作可能なものである必要はない。第２ギアボックスは、第１ギアボックスよりも小さい質量を有するものであってもよい。
【００１８】
第１ギアボックスのギア比は、好ましくは１０：１以上である。例えば、このギア比は、２０：１よりも大きいものであっても、または、３０：１よりも大きいものであってもよい。本発明の一実施形態では、アクチュエータは、第１ギアボックスのギア比は少なくとも５０：１であり、少なくとも８，５００Ｎｍのトルクを発生する。同様に、第２ギアボックスのギア比は、好ましくは１０：１以上である。例えば、このギア比は、２０：１よりも大きいものであっても、または、３０：１よりも大きいのもであってもよい。上述したように、第２ギアボックスは、第１ギアボックスのギア比よりも低いギア比を有するものとしてもよい。第１ギアボックス及び第２ギアボックスのギア比の選択は、異なる要求に基づくものであってもよい。第１ギアボックスの場合、ギア比は、原動機／ギアボックスの組合せのサイズ及び重量の観点から選択することができる。第２ギアボックスの場合、ギア比は、逆向きに動作可能な程度の低いギア比であるという第１の要求、及び制動トルクを低減するために十分な高いギア比であることという第２の要求の観点から選択することができる。
【００１９】
勿論、第１ギアボックス及び／又は第２ギアボックスは、任意の適切な種類のギアボックスとすることができる。１つのまたはそれぞれのギアボックスは、例えば、ウォームドライブ、ハーモニックドライブ、遊星ギア、エピサイクリックギア、ハイポイドギア、斜め歯ギア、または他の任意の適切な種類のギアボックスまたはギア構成とすることができる。アクチュエータは、第１ギアボックスの出力が、使用時に、少なくとも±１８０°の範囲に亘る（すなわち、少なくとも１回転の）出力回転を生成可能なように構成されていてもよい。好ましくは、アクチュエータは、第１ギアボックスの出力において、複数回転を生成可能なものである。
【００２０】
アクチュエータは、好ましくは、再構成可能なものである。第１ギアボックスの固着障害が予備の部品を要することなく修復できる場合、アクチュエータは、その部品を交換することなく修理することができる。例えば、アクチュエータは、好ましくは、アクチュエータを固着状態で機能させるために破壊する必要がある部品を有しないものである。アクチュエータは、第１ギアボックスに固着障害が発生した後、固着障害の原因を修復しさえすれば、再度使用可能である。この機能性は、固着障害の発生時に破壊されるように設計された他の部品の交換を必要とする先行技術の幾つかのアクチュエータにはないものである。
【００２１】
アクチュエータは、好ましくは、逆向きに動作可能なものであり、より好ましくは、第１ギアボックスに固着障害が発生したときに、逆向きに動作可能のものである。例えば、第２ギアボックス及び原動機の両方が、逆向きに動作可能であることが好ましい。第２ギアボックス及び原動機は、使用時において、第１ギアボックスに固着障害が発生したときに逆向きに動作可能なように構成されていてもよい。例えば、第１ギアボックスの出力は、第２ギアボックス及び原動機が自由回転することを要する他の手段によって回転するものであってもよい。その際、アクチュエータの出力は、アクチュエータに損傷を発生させる可能性のある負荷を与えることなく、そのような他の手段によって回転されるものである。勿論、第１ギアボックスを、第１ギアボックスに固着障害が発生したときに、逆向きに動作可能なものとする必要はない。また、第１ギアボックスは、特に第１ギアボックスに固着障害が発生したときに、逆向きに動作できないように構成されていてもよい。
【００２２】
制動部は、電動ブレーキであってもよい。制動部は、好ましくは、「パワーオン」型のブレーキであり、電源の遮断時には自動的に解除されるものである。
【００２３】
アクチュエータは、減衰機構を備えるものであってもよい。アクチュエータの運動は、少なくとも第１ギアボックスに固着障害が発生したときに、その減衰機構によって減衰させることが好ましい。例えば、減衰機構は、第１ギアボックスに固着障害が発生して制動部が解除されたときに、第１ギアボックスのケーシングが、その運動を減衰させつつアクチュエータのハウジングに対して回転できるように構成されていてもよい。減衰機構は、油圧式減衰手段を使用するものであってもよい。減衰機構は、慣性減衰手段を使用するものであってもよい。減衰機構は、受動型の減衰手段を使用するものであってもよい。アクチュエータは、例えば、電磁式減衰機構を備えるものであってもよい。例えば、減衰機構は、制動部に組み込まれていてもよい。例えば、制動部は、より大きな制動手段の一部に含まれており、その制動手段が減衰機構も含むものであってもよい。減衰機構は、能動型の減衰装置を使用するものであってもよい。減衰機構は、電動モータを含んでいてもよい。この電動モータは、制御部の使用による能動的な減衰作用、及び/又は、制御部の使用による受動的な減衰作用、もしくは、電動モータの巻線を短絡させることによる受動的な減衰作用を有するものであってもよい。
【００２４】
アクチュエータは、第１ギアボックスに固着障害が発生したときに、受動的に動作するものであってもよい。アクチュエータが、第１ギアボックスに固着障害が発生したときに、駆動力を有する運動を発生しないという特徴を有することによって、アクチュエータを比較的軽量にすることができる。この軽量化が可能な構成と比較して、バックアップ動作モードまたは補助動作モードにおいて駆動力を有する運動が必要な場合、アクチュエータに対して余分の重量を追加する必要がある。例えば、アクチュエータが、第２の原動機を備える必要がある場合もある。代わりに、第１ギアボックスと原動機との結合を分離し、原動機を（例えば、第２ギアボックスを介して）アクチュエータの出力に再結合するための更なる機械的手段を備える必要がある場合もある。バックアップ動作モードまたは補助動作モードにおいて駆動力を有する運動を供給可能な機能を有するようにアクチュエータを構成することは、以下に説明するように、本発明の範囲に含まれる。但し、本発明の実施形態において、好ましくは、負荷が印加されている要素の結合を分離するために必要な分離機構を有しないまたは要しないものである。
【００２５】
代わりに、または、加えて、アクチュエータは、第１ギアボックスに固着障害が発生したときに、能動的に動作するものであってもよい。例えば、アクチュエータは、その出力の駆動を続けるものであってもよい。駆動力は、最初に記載した原動機（以下、第１原動機という）によって供給される。代わりに、第２原動機を備えるものであってもよい。第２原動機を備えることは、アクチュエータに冗長性を付与し、第１ギアボックスに固着障害が発生したときに、第１ギアボックスから第１原動機を分離するための複雑な機構の必要性を低減する点で、有利なものである。アクチュエータは、回転運動を発生するための第２原動機を含んでいてもよい。この第２原動機は、第２ギアボックスに関連付けられるものであってもよい。例えば、第２ギアボックスは、使用時に、第２原動機の回転運動を、該回転運動よりも高トルクかつ低速の回転運動に変換するように構成されていてもよい。
【００２６】
第２原動機は、第１ギアボックスに固着障害が発生したとき（制動部が解除され、それによって第１ギアボックスのケーシングがアクチュエータのハウジングに対して回転可能となったとき）に、第２原動機の回転運動を、第２ギアボックスにより第１ギアボックスのケーシングの回転運動（第２原動機の出力よりも高トルクかつ低速の回転運動）に変換するように構成さていてもよい。このように発生した回転運動は、第１ギアボックスに固着障害が発生していないときに発生する回転運動の出力と同一の出力に供給される。勿論、第２原動機は、第１ギアボックスに固着障害が発生していないときには、制動部が第１ギアボックスのケーシングとアクチュエータのハウジングとの間の相対回転に抵抗しつつ、第１原動機の回転運動が第１ギアボックスによって高トルクかつ低速の回転運動に変換されることが可能となるように、構成されるものであってもよい。
【００２７】
第２原動機は、電動モータであってもよい。第１原動機は、第２原動機よりも大きく、重く、及び／又は高出力のものであってもよい。第２ギアボックス及び第２原動機は、第１原動機または第１ギアボックスが故障したときのためのバックアップ手段とみなすこともできる。
【００２８】
アクチュエータは、使用時に第１ギアボックスを固着させるための固着機構を含むものであってもよい。第１ギアボックスに部分的な固着障害が発生した場合、第１ギアボックスは機能するものの、その効率が著しく低減する。この場合、第１ギアボックスに完全な固着障害が発生したかのようにアクチュエータが動作するように、固着機構使用して第１ギアボックスを完全に固着させることができる。アクチュエータは、２つの異なる状態、すなわち、第１ギアボックスが自由に動作する状態及び第１ギアボックスが完全に固着された状態のいずれかにおいて、良好に動作するように構成されていてもよい。この場合、第１ギアボックスが、他の状態（例えば、部分的に固着障害が発生した状態）になる可能性を低減することが望ましい。固着機構は、その使用により、第１ギアボックスのケーシングを入力運動と同じ速度で回転させるように構成されていてもよい。固着機構は、例えば、ギアボックスのケーシングの、そのギアボックスの他の部分に対する回転を阻止することが可能なように構成されていてもよい。固着機構は、例えば、クラッチ、ブレーキ、またはアクチュエータの部品を次のように結合及び分離することが可能な他の手段を含むものであってもよい。すなわち、（ａ）固着障害が発生していないとき、第１ギアボックスの自由な駆動が可能であり、かつ、（ｂ）入力シャフトの回転により、第１ギアボックスのケーシング及び出力に対応する回転が発生するように第１ギアボックスを実質的にロックすることが可能なものである。
【００２９】
アクチュエータは、制御部を含むものであってもよい。制御部は、例えば、第１ギアボックスの固着障害を検出するように構成された固着障害検出手段として構成されるか、または、そのような固着障害検出手段を含む。固着障害検出手段は、例えば、アクチュエータの効率を監視するように構成されていてもよい。例えば、固着障害検出手段は、アクチュエータの出力を監視するものであってもよい。アクチュエータの測定された出力は、予想される出力と比較され、大きな相違がある場合には、固着障害によってアクチュエータの効率が低減したと仮定されるものであってもよい。
【００３０】
アクチュエータは、好ましくは、航空機の構成要素を駆動するために適合するように構築される。航空機の構成要素は、例えば、着陸装置であってもよい。この場合、アクチュエータは、操向用アクチュエータであってもよい。あるいは、航空機の構成要素は、スラットまたはフラップのような飛行制御面とすることもできる。あるいは、航空機の構成要素は、例えば着陸装置庫のドアのようなドアであってもよい。アクチュエータの出力は、別のギア機構によって、駆動対象の構成要素に結合される。別のギア機構は、アクチュエータの出力を、さらに高いトルクと低い速度を有する運動に変換する。別のギア機構のギア比は、例えば、４：１よりも大きなものとすることができる。この場合、構成要素を１００°以上の範囲に亘って駆動するためには、アクチュエータの出力を、１回転より相当に大きく回転させる必要がある。用途に応じて、アクチュエータの出力を、２回転またはそれ以上の範囲に亘って回転させる必要がある場合もある。
【００３１】
アクチュエータは、例えば、航空機の一部をなすものである。この場合、アクチュエータのハウジングは、航空機の隣接する構造物に対して、回転しないように固定される。
【００３２】
本発明は、更に、航空機の少なくとも１つの車輪を支持するための脚部（例えば、前脚）と、該脚部を（例えば、脚部をその軸回りに回転することにより）操向するように構成されたアクチュエータとを含み、該アクチュエータは、本発明の任意の態様に従うアクチュエータであることを特徴とする着陸装置組立体を提供するものである。本発明は、更に、このような着陸装置組立体を含む航空機を提供するものである。本発明は、更に、航空機の構成要素と、該航空機の構成要素を駆動するように構成されたアクチュエータとを含み、該アクチュエータは、本発明の任意の態様に従うアクチュエータであることを特徴とする航空機を提供するものである。航空機は、５０トンよりも重い乾燥重量、より好ましくは、２００トンよりも重い乾燥重量を有するものであってもよい。航空機は、乗客数７５人以上として設計された航空機、より好ましくは、乗客数２００人以上として設計された航空機と同等なサイズを有するものであってもよい。本発明に係るアクチュエータに関連する本発明の様々な態様の特徴は、本発明に係る着陸装置組立体及び航空機に組み込むことができる。
【００３３】
本発明に係るアクチュエータの構成部品は、１つまたは複数の国で別々に製造され、異なる国で組立てられるものであってもよい。このため、本発明の範囲には、本発明の任意の態様に従うアクチュエータであって、１つまたは複数の原動機を備えていないアクチュエータも含まれるものである。このような原動機は、アクチュエータの製造後にアクチュエータに取り付けることができる。例えば、アクチュエータは、その使用のためにアクチュエータを取り付ける時点で、その場で完全に組立てることが必要なものであってもよい。したがって、本発明は、本発明の任意の態様に従うアクチュエータを製造するための部品キットも提供するものである。部品キットは、少なくとも、ハウジング、第１ギアボックス、第２ギアボックス、及び制動部を含んでいるものであってもよい。部品キットは、１つまたは複数の原動機を含むものであってもよい。本発明に係るアクチュエータに関連する本発明の様々な態様の特徴は、部品キットに関連する本発明のこの態様に組み込むことができる。
【００３４】
本発明、更に、構成要素を駆動するための方法であって、第１トルクを有する入力回転運動を第１ギアボックスに供給する段階と、前記第１ギアボックス全体の回転運動を阻止するために、第２ギアボックスを介して対抗トルクを印加する段階と、前記第１ギアボックスが、前記第１トルクよりも大きな第２トルクを有する回転運動を出力し、構成要素を駆動する段階と、前記第１ギアボックスに固着障害が発生した後、前記第１ギアボックスの固着障害により前記構成要素の動きが阻害されることを防止するために、前記第２ギアボックスを介して印加される前記対抗トルクを解除し、前記第１ギアボックス全体が回転できるようにする段階と、を含む方法を提供するものである。
【００３５】
対抗トルクは、制動部によって第２ギアボックスの入力に印加され、第２ギアボックスは、第２ギアボックスのギア比の結果として、より大きなトルクを有する対抗トルクを出力するものであってもよい。
【００３６】
第１ギアボックスの固着障害が、部分的な固着である場合もある。この場合、本発明に係る方法は、（必要に応じて）第１ギアボックスを実効的に完全に固着させる段階を含むものであってもよい。これによって、例えば、第１ギアボックスの出力運動は、第１ギアボックスの入力運動と一致し、また、入力運動は出力運動と一致する。第１ギアボックスのギア比は、実効的に１：１のギア比に変換される。これは、固着障害が発生したときに、第１ギアボックスの入力と出力を結合する手段（例えば、ブレーキまたはクラッチ、またはその同等物）によって達成される。
【００３７】
本発明に係る方法は、第１ギアボックスに固着障害が発生した後に実行され、第１ギアボックスまたは第２ギアボックス以外の手段によって構成要素を駆動する段階を含むものであってもよい。構成要素の運動により、第２ギアボックスの運動が生じるものであってもよい。構成要素の運動は、好ましくは減衰するものであってもよい。
【００３８】
本発明に係る方法は、第１ギアボックスに固着障害が発生した後に実行され、第２ギアボックスに入力回転運動を与えることによって構成要素を駆動する段階を含むものであってもよい。
【００３９】
本発明に係る方法は、第１ギアボックスに固着障害が発生した後、本発明に係る方法を実施するために使用される任意の他の部品の不可逆的な破壊または変更を要することなく、構成要素を駆動可能なように実施されるものであってもよい。
【００４０】
本発明に係る方法は、第１ギアボックスの固着障害を監視し、第１ギアボックスの固着障害を検出して、その検出に基づいて、第２ギアボックス介して印加される対抗トルクを解除する段階を含むものであってもよい。
【００４１】
本発明の様々な態様の特徴は、本発明の他の態様に組み込むことができる。例えば、アクチュエータに関連する本発明の態様は、構成要素を駆動する方法に関連する本発明の態様に組み込むことができる、また、構成要素を駆動する方法に関連する本発明の態様を、アクチュエータに関連する本発明の態様に組み込むこともできる。したがって、例えば、この方法は、本発明の任意の態様に従うアクチュエータの使用することが含まれる段階を含むものであってもよい。本発明に係るアクチュエータは、本発明の任意の態様に従う方法を実施することに適合する特徴を有するものであってもよい。本発明に係る方法は、航空機の一部をなす構成要素に対して実施することができる。本発明に係る方法は、例えば、航空機に対して実施することができる。
【００４２】
本発明の様々な実施形態は、例示のみを目的として、以下の添付図面を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態におけるアクチュエータを示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の様々な実施形態におけるアクチュエータを、健全性監視システムとともに模式的に示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の第２実施形態におけるアクチュエータを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
図１は、本発明の第１実施形態を示す図であり、この実施形態は、大型商用航空機の前脚操向用アクチュエータとして使用するための、再構成可能な耐固着障害性の電気機械式ロータリアクチュエータ２である。アクチュエータ２は、隣接する構造物（図示省略）に固定される外部ハウジング４を含む。アクチュエータは、２つの異なる動作モードを有している。第１動作モードは、主要かつ通常の動作モードである。第２動作モードは、補助的な、バックアップの、または（例えば、自由回転のような）緊急時用の動作モードである。
【００４５】
アクチュエータ２は、ハウジング内にモータシャフト８を備えた回転型電動モータ６を含み、電動モータは、モータシャフト８によって第１ギアボックス１０と連結される。この電動モータは、双方向に回転可能なブラシレスＤＣモータであり、必要に応じて耐故障性の巻線構成を備え、約２７Ｎｍの最大トルクを発生可能である。第１ギアボックス１０は、電動モータ６の低トルクかつ高速の回転運動を、主出力シャフト１２から出力される高トルクかつ低速の回転運動に変換する。第１ギアボックスは、約５００：１のギア比及び約７５％の効率を有しており、その結果、逆向きに動作させることはできない。出力シャフト１２で発生可能な最大出力トルクは、約１０，０００Ｎｍである。この出力シャフトは、別のギア装置を介して航空機の前脚に連結されており（別のギア装置は約４：１のギア比を有しており、したがって全体のギア比は２０００：１となる）、このアクチュエータによって、一定の角度範囲（−９５°から＋９５°まで）に亘って前脚を操向することができる。アクチュエータの出力シャフトは、前脚から切り離されている時に自由に回転でき、これによって、逆回転を要することなく、複数回の回転を実施することができる。
【００４６】
第１ギアボックス１０のケーシング１４は、アクチュエータ２のハウジング４に対して回転可能なように取り付けられている。但し、第１ギアボックスのケーシング１４は、第１動作モードの間には回転できない。これは、ケーシング１４を、第２ギアボックス１６を介して補助シャフト１８に連結することによって達成される。第２ギアボックス１６は、第１動作モードの間に、制動部２０によって制動される。第２ギアボックス１６の出力は、第１ギアボックス１０のケーシング１４に効率的に結合されている。第２ギアボックス１６は、約５０：１の低いギア比を有しており、逆向きに動作可能である。そして、第２ギアボックスは、その入力（すなわち、補助シャフト１８）における低トルクかつ高速の運動を、その出力（すなわち、第１ギアボックス１０のケーシング１４）における高トルクかつ低速の運動に変換する。これによって、第１ギアボックス１０のケーシング１４の回転を阻止するための高トルクの制動力を、低いトルクを印加する比較的軽量の制動部２０によって、第２ギアボックス１６に印加することができる。第１ギアボックス１０によって発生する１０，０００Ｎｍのトルクに対抗するために、制動部２０は、（静的条件では、ギアボックスの効率が因子として含まれないため）約２００Ｎｍ以上の保持力を供給するだけでよい。制動部２０は、電気駆動式の制動装置であり、電力の供給により動作し、その動作は電力の遮断により停止する。制動部２０には、受動型の電磁式減衰機構であるダンパー２１も関連付けられている。このダンパー２１は、第１動作モードの間は機能しない。
【００４７】
アクチュエータ２には、図２に模式的に示す制御部２６が関連付けられており、この制御部は、健全性監視システムを含んでいる。制御部２６は、回転数カウンター（図示省略）で、出力シャフト１２の回転速度を示す信号１２ａを受信する。制御部２６は、アクチュエータ２の電動モータ６及び制動部２０の動作を制御するための制御信号２６ａ、２６ｂを出力する。
【００４８】
第１動作モード（または、通常動作モード）の間、第１ギアボックス１０のギア列は、（第２ギアボックス１６の出力でもある）ケーシング１４とは独立に回転する。電動モータ６は、制御部２６（の信号２６ａ）によって、第１ギアボックス１０を駆動するように制御される。第１ギアボックス１０のケーシング１４の、ハウジング４に対する回転は、制御部２６からの指令（信号２６ｂ）に基づいて動作する制御部によって、実質的に阻止される。これによって、電動モータ６の高速かつ低トルクの回転は、主出力シャフト１２における低速かつ高トルクの回転に変換される。
【００４９】
アクチュエータの（出力シャフト１２における）出力回転速度は、制御ユニット２６によって測定され（信号１２ａの受信）、予想される出力回転速度と比較しつつ連続的に監視される。第１ギアボックス１０に固着障害（ジャミング）が発生すると、制御部２６で受信される信号は、出力シャフト１２の予想される出力回転速度（すなわち、アクチュエータ２の制御部２６から送信された制御信号２６ａ、２６ｂに基づいて予想される出力回転速度）よりも低い回転速度を示す信号となる。出力シャフトの予想される出力回転速度よりも低い回転速度を示す信号を受信すると、制御部２６は、第１ギアボックス１０に固着障害が発生したものと想定し、制御信号２６ｂを変更して、これによって動作モードが切り替わる（図２にブロック２８で示す）。第１実施形態では、動作モードの切り替えは、信号２６ｂの送信を停止し、これによって制動部２０が解除されることによって生じる。これによって、ケーシング１４が、アクチュエータ２のハウジング４に対して回転できるようになる。ケーシングは、第２ギアボックス１６の出力に相互に依存しつつ、その出力と同じ速度で回転する。また、制御信号２６ａも停止され、電動モータ６への電力の供給が遮断される。
【００５０】
このように、アクチュエータの動作は、固着障害の発生時に、（ｉ）電動モータ６及び第１ギアボックス１０からなる主手段（図２にブロック３２で示す）が出力シャフト１２を駆動する第１動作モードから、（ｉｉ）第１ギアボックスのケーシング１４に関連付けられた補助手段（図２にブロック３０で示す）のケーシングに対する動作を、（制動部２０を解除することによって）変化させて、出力シャフト１２を回転させる第２動作モードに切り替わる。上述したように、第２ギアボックス及び電動モータは、ともに逆向きに動作可能である。したがって、たとい第１ギアボックス１０に固着障害が発生し、かつ第１ギアボックスが出力シャフト１２に連結されていたとしても、出力シャフト１２は、アクチュエータ２のハウジング４に対して回転することができ、これによって出力シャフト１２の自由運動が可能となる。この出力シャフト１２の自由運動は、制御部がアクチュエータの固着障害を検出した後直ちに制動部２０を解除することによって、容易に達成される。
【００５１】
出力シャフト１２の運動は、制動部２０に関連付けられた受動型の電磁式減衰装置２１によって減衰する。出力シャフトの運動を減衰できることは、アクチュエータが第２動作モード（バックアップまたは緊急動作モード）で動作する場合、重要である。運動が減衰されないと、航空機の前脚が震える（その結果、前脚に異常振動が発生する）可能性があるからである。アクチュエータが第２動作モードで動作している間、前脚は「自由回転」状態にあると考えられる。この状態における航空機の操向は、主脚の車輪を差動的に制動することによって実施することができる。
【００５２】
第１ギアボックスに固着障害が発生した場合、制御部２６は、自動的に、アクチュエータに対して第２動作モードを選択させるものである。固着障害が修復可能なものである場合、制御部２６を使用して、アクチュエータの動作モードを第１動作モードに戻すこともできる。
【００５３】
本発明の第１実施形態は、耐固着障害性アクチュエータを備えた軽量の解決手段であり、このアクチュエータは、第１ギアボックスに固着障害が発生した場合、前脚の自由回転を可能にするものである。用途によっては、主動作モード及びバックアップ動作モードの両方において駆動力を供給可能なアクチュエータを備えることが望ましい場合もある。このような二重の冗長性を有するアクチュエータは、図３に示す本発明の第２実施形態によって提供される。
【００５４】
図３に示す再構成可能な耐固着障害性の電気機械式ロータリアクチュエータ２は、２つの電動モータ６、２２を含む。これらの電動モータは、アクチュエータの出力シャフト１２で出力される回転運動を発生するための駆動力を、それぞれ独立に供給することができる。第２実施形態におけるアクチュエータの構成要素のうち、第１実施形態におけるアクチュエータの対応する構成要素と同一のものには、同一の参照符号が付されている。第２実施形態におけるアクチュエータの、第１実施形態におけるアクチュエータに対する主要な相違点を、以下に説明する。
【００５５】
図３に示すアクチュエータ２は、第１実施形態と同様に、第１ギアボックス１０に関連付けられた第１電動モータ６を含んでいる。さらに、このアクチュエータは、第１電動モータ６と第１ギアボックスのケーシング１４とを結合及び分離するために、クラッチ２４を備えている。第１動作モードの間、クラッチ２４は開放されており、第１電動モータ６の出力と第１ギアボックス１０のケーシング１４は分離されている。また、ケーシング１４は、第２ギアボックス１６を介してケーシング１４に作用する制動部２０により、アクチュエータのハウジング４に対して略静止状態に保持されている。本実施形態における制動部２０は、追加的な減衰手段を有していない（必要な場合には、第２電動モータ２２によって能動的に減衰させることができる）。
【００５６】
図３に示すアクチュエータ２は、第２ギアボックス１６に関連付けられた第２電動モータ２２を含む。本実施形態では、第２ギアボックスは、（第１ギアボックスのギア比と同等の）高いギア比を有しており、逆向きの動作はできない。第２動作モードの間、クラッチ２４が適用され、第１電動モータ６の出力と第１ギアボックスのケーシング１４とが結合される。これによって、第１ギアボックスの入力８と出力１２とが直接結合して相互依存するようになり、第１ギアボックス１０は完全に固着されているように動作する。また、制動部２０は解除されて、ケーシング１４がアクチュエータのハウジング４に対して回転可能となる。第２電動モータ２２は、補助シャフト１８を駆動し、補助シャフトは、低トルクかつ高速の回転運動を第２ギアボックス１６の入力に与え、高トルクかつ低速の回転運動が第１ギアボックス１０のケーシングに出力される。クラッチ２４が適用されて第１ギアボックスが実効的に完全に固着される結果、出力シャフト１２はケーシング１４とともに回転する。第２電動モータにより第２ギアボックスを介して駆動されるときの出力シャフトの回転運動のトルクは、第１電動モータにより第１ギアボックスを介して駆動されるときの出力シャフトの回転運動のトルクと同一の（または近似する）ものである。このように、本実施形態におけるアクチュエータは、動作モードが第１動作モードであるか、または第２動作モードであるかに関わらず、出力シャフトに駆動力を供給する。第２動作モードは、バックアップ動作モードであるものの、代替動作モードまたは緊急動作モードとみなすことができ、第１動作モードよりもその動作性能が劣るものではない。これは、一方の第１電動モータ及び第１ギアボックスと、他方の第２電動モータ及び第２ギアボックスとが、同等の機能、品質、構造を有しているためである。ただし、市販のギアボックスには様々なタイプのものがあるため、２つのギアボックスに異なるタイプのものを使用して、両方のギアボックスに同一又は同等の機能を持たせつつ、共通の故障の発生を回避するものであってもよい。
【００５７】
第１ギアボックス１０を実効的に完全に固着させることができるように、クラッチ２４を備えることは、第１ギアボックスに部分的な固着障害が発生した場合に特に有用である。クラッチ２４によって、出力シャフト１２とケーシング１４とを相互依存させることができる。部分的な固着障害の発生時に出力シャフト１２とケーシング１４との間の自由な相対運動が可能である場合には、第１ギアボックス内のギアが動き続け、出力シャフト１２の回転よりも高速で第１電動モータ６を逆向きに駆動する結果、パワーの損失及びパワーが流れる方向の転換が発生する。したがって、部分的な固着障害の発生時に、アクチュエータの第２動作モードにおけるパワー出力及び効率性が著しく低下するおそれがある。また、ギアボックスの障害によって固着が断続的に発生し、アクチュエータの出力運動にがたつきが生じる場合にも、第１ギアボックスを完全に固着して第２動作モードに切り替えることができることが好ましい。このクラッチは、このような固着機構を形成するものである。
【００５８】
第１実施形態と同様に、第２実施形態におけるアクチュエータ２は、その使用時に、制御部に関連付けられており、制御部は、固着障害の発生を検出し、それに基づいてバックアップ動作モードを実行させることが可能なものである。図２の模式的なブロック図は、第２実施形態にも同様に適用できる。すなわち、第１動作モードの間、制御部２６は、アクチュエータ２の第１電動モータ６を駆動させるための制御信号２６ａを出力する。また、制御ユニット２６は制御信号２６ｂを出力し、これによって（図２にブロック２８で示す）、制動部２０が適用され、クラッチ２４が開放される。そして、図２に第１ギアボックス１０に作用するブロック３２として示す第１動作モードが出力１２を発生し、一方、第２動作モード（図２に第１ギアボックス１０のケーシング１４に作用可能なブロック３０として示す）は、制御部からの指令に基づいて止められる（図２にブロック２８として示す）。第１ギアボックス１０に固着障害が発生した場合、制御部２６は、出力シャフト１２の予想される速度よりも低い速度を示す信号を受信する（矢印１２ａ）。この信号の受信の応答として、制御部２６は制御信号２６ａを送信し、これによって、第１電動モータの動作は停止し、第２電動モータの動作が開始する。また、制御部２６は、制御信号２６ｂも送信し、これによって（図２にブロック２８で示す）、制動部２０は解除され、クラッチ２４は適用される。アクチュエータは、図２に第１ギアボックス１０のケーシング１４に作用するブロック３０として示す第２動作モードを使用し、一方、第１動作モードは止められる。
【００５９】
上述した本発明の第１、第２実施形態は、次の点で共通するものである。すなわち、各実施形態は、（ａ）ハウジングと、（ｂ）回転運動を発生するための第１原動機と、（ｃ）ハウジングに対して回転するように取り付けられたケーシングを有して、使用時に、第１原動機の回転運動を、該回転運動よりも高トルクかつ低速の回転運動に変換するように構成された第１ギアボックスと、（ｄ）第１ギアボックスのケーシングの回転運動を、該回転運動よりも低トルクかつ高速の回転運動に変換するように構成された第２ギアボックスと、（ｅ）第２ギアボックスの低トルクかつ高速の回転運動に対して作用するように構成された制動部と、を含むアクチュエータを提供するものである。そして、各実施形態において、アクチュエータは、少なくとも２つの動作モードを有している。第１ギアボックスに固着障害が発生していない第１モードの間、第１ギアボックスのケーシングとアクチュエータのハウジングとの間の相対回転は実質的に阻止される。出力回転運動は、第１原動機が第１ギアボックスを駆動することによって発生する。第２ギアボックスを備えることによって、第１ギアボックスのケーシングの回転を阻止することができる。第１ギアボックスに固着障害発生したときの第２動作モードの間、第１ギアボックスのケーシングは、アクチュエータのハウジングに対して回転する。第１ギアボックスのケーシングが回転可能であるため、第１ギアボックスに固着障害が発生していても、アクチュエータの同じ出力における回転運動が可能となる。特定の実施形態では、第２動作モードにおいて第２ギアボックスは駆動され、駆動運動を出力に発生させる。一方、他の実施形態では、アクチュエータは、第２動作モードにおいて、単に出力の回転運動を能動的に阻止しないように機能するのみである。
【００６０】
以上、本発明を特定の実施形態に関連させて説明及び図示したが、本発明が、本明細書に記載されていない多様な変形に適することは、当業者には明らかである。
【００６１】
上述した第２実施形態の変形例として、第１ギアボックスのギア比と第２ギアボックスのギア比を異なるものとし、第２ギアボックスの逆向きの動作ができるようにしてもよい。この場合、第２動作モードの間の出力トルクが低減する。これによって、電力が完全に遮断される障害が発生した場合には、制動部は第１ギアボックスのハウジングを開放し、クラッチは、出力シャフトと第１ギアボックスのハウジングとを結合する（この場合、クラッチは、電力の遮断が発生すると適用されるように構成される）。そして、出力シャフトは回転可能となり、第２ギアボックス及び第２電動モータは逆向きに駆動される。アクチュエータが航空機の前脚の操向システムを駆動するために使用されている場合、これによって、前脚の自由回転が可能となる。回転運動の減衰は、電気機械式の減衰機構を追加することによって実施することができる。
【００６２】
アクチュエータは、航空機の、前脚とは異なる構成要素を駆動するものであってもよい。
【００６３】
制御部は、専用の健全性監視システムを含み、それによって、固着障害の発生につながる動作の劣化を検出及び防止するものであってもよい。アクチュエータの健全性を監視し、小さな欠陥を、固着障害の大きな危険性が存在する状態にまで悪化する以前に修復することによって、第２（バックアップ）動作モードの使用を、アクチュエータの使用寿命中の比較的少数のサイクルに亘る信頼性が要求される緊急時の使用のみに限定することができる。このような健全性監視システムは、アクチュエータによって発生する力を監視して、損耗及び劣化を検知するために、位置センサ、力センナ、及び電流センサを含むものであってもよい。
【００６４】
固着障害の発生を検出するために速度を検知する代わりに、あるいはそれに追加して、トルクまたは電流、もしくは位置を検知するものであってもよい。
【００６５】
個別に図示されていない本発明の別の実施形態に従って、第１ギアボックスを介して出力に結合された第１原動機を含む第１駆動システムと、第２ギアボックスを介して同一の出力に結合された第２原動機を含む第２駆動システムとを有するアクチュエータが提供される。全ての構成要素が正常に機能しているときには、複数の原動機からの運動が出力に結合され、それによって、速度加算機能が提供される。第１駆動システムまたは第２駆動システムのいずれか一方に障害（例えば、ギアボックスの固着障害）が発生したときには、他方の駆動システムが影響を受けることなく動作を続けることによって、低減されたレベルでの出力の運動が維持される。本実施形態は、第２ギアボックスを保持する制動部を要しない。但し、他の目的のために他の制動部を備えるものであってもよい。したがって、この態様に従って、本発明は、ハウジングと、回転運動を発生するための第１原動機と、ハウジングに対して回転するように取り付けられたケーシングを有して、使用時に、第１原動機の回転運動を、該回転運動よりも高トルクかつ低速の回転運動に変換するように構成された第１ギアボックスと、回転運動を発生するための第２原動機と、使用時に、第２原動機の回転運動を、該回転運動よりも高トルクかつ低速の回転運動に変換するように構成された第２ギアボックスとを含み、使用時に、（ｉ）第１ギアボックス及び第２ギアボックスに固着障害が発生していないとき、第１原動機及び第２原動機の両方が、それぞれ第１ギアボックス及び第２ギアボックスを介して同時に第１原動機の出力に回転運動を供給可能であり、（ｉｉ）第１ギアボックス及び第２ギアボックスのうちのいずれか一方に固着障害が発生しているとき、第１原動機の出力の回転は、第１原動機または第２原動機のうちのいずれか一方によって維持可能である、アクチュエータも提供するものである。
【００６６】
上述した説明には、既知の、明白な、または予測可能な均等物を有する要素が記載されており、このような均等物は、それらが個別に記載されたものとして本明細書に含まれる。本発明の真の範囲は、任意の均等物を包含するものとして解釈するべきであり、本発明の真の範囲を判別するためには、請求項を参照しなければならない。また、好適な、有利な、または便利な、等々として記載された本発明の要素または特徴は、任意に選択可能なものであり、独立請求項の範囲を限定するものではないことも明らかである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
回転運動を発生するための第１原動機と、
前記ハウジングに対して回転するように取り付けられたケーシングを有して、使用時に、前記第１原動機の回転運動を、該回転運動よりも高トルクかつ低速の回転運動に変換するように構成された第１ギアボックスと、
前記第１ギアボックスの前記ケーシングの回転運動を、該回転運動よりも低トルクかつ高速の回転運動に変換するように構成された第２ギアボックスと、
前記第２ギアボックスの低トルクかつ高速の回転運動に対して作用するように構成された制動部とを含み、該制動部は、使用時に、
（ｉ）前記第１ギアボックスに固着障害が発生していないとき、前記第１ギアボックスの前記ケーシングと前記ハウジングとの間の相対回転に対して抵抗するように作動可能であり、
（ｉｉ）前記第１ギアボックスに固着障害が発生したとき、前記第１ギアボックスの前記ケーシングが前記ハウジングに対して回転できるように解除可能である、アクチュエータ。
【請求項２】
前記第１原動機は、前記ハウジングに対して固定されていることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記第１ギアボックスは、３０：１よりも高いギア比を有することを特徴とする請求項１または２に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記第２ギアボックスは、前記第１ギアボックスのギア比よりも低いギア比を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項５】
使用時に、前記第１ギアボックスの出力が、少なくとも±１８０°の範囲に亘る出力回転を発生可能であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項６】
前記第１ギアボックスの固着障害が発生したときに、逆向きに動作可能であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項７】
少なくとも前記第１ギアボックスに固着障害が発生したときに、前記アクチュエータの運動が減衰するように構成された減衰機構を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項８】
回転運動を発生するための第２原動機を含み、該第２原動機は、前記第２ギアボックスに関連付けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項９】
使用時に、前記第１ギアボックスを固着することが可能な固着機構を含むことを特徴とする請求項８に記載のアクチュエータ。
【請求項１０】
前記第１ギアボックスの固着障害を検出するように構成された制御部を含むことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項１１】
航空機の少なくとも１つの車輪を支持するための脚部と、該脚部を操向するように構成されたアクチュエータとを含み、該アクチュエータは、請求項１から１０のいずれか１項に記載のアクチュエータであることを特徴とする着陸装置組立体。
【請求項１２】
航空機の構成要素と、該航空機の構成要素を駆動するように構成されたアクチュエータとを含み、該アクチュエータは、請求項１から１０のいずれか１項に記載のアクチュエータであることを特徴とする航空機。
【請求項１３】
少なくとも前記ハウジング、前記第１ギアボックス、前記第２ギアボックス、及び前記制動部を含んでいる請求項１から１０のいずれか１項に記載のアクチュエータを製造するための部品キット。
【請求項１４】
構成要素を駆動するための方法であって、
第１トルクを有する入力回転運動を第１ギアボックスに供給する段階と、
前記第１ギアボックス全体の回転運動を阻止するために、第２ギアボックスを介して対抗トルクを印加する段階と、
前記第１ギアボックスが、前記第１トルクよりも大きな第２トルクを有する回転運動を出力し、構成要素を駆動する段階と、
前記第１ギアボックスに固着障害が発生した後、前記第１ギアボックスの固着障害により前記構成要素の動きが阻害されることを防止するために、前記第２ギアボックスを介して印加される前記対抗トルクを解除し、前記第１ギアボックス全体が回転できるようにする段階と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記対抗トルクは、制動部によって前記第２ギアボックスの入力に印加され、前記第２ギアボックスは、該第２ギアボックスのギア比の結果として、より大きなトルクを有する対抗トルクを出力することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１ギアボックスに固着障害が発生した後に実行され、前記第１ギアボックスまたは前記第２ギアボックス以外の手段によって前記構成要素を駆動する段階を含むことを特徴とする請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１ギアボックスの固着障害を監視し、前記第１ギアボックスの固着障害を検出し、該検出に基づいて、前記第２ギアボックス介して印加される前記対抗トルクを解除する段階を含むことを特徴とする請求項１４から１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１】
ハウジングと、
回転運動を発生するための第１原動機と、
前記ハウジングに対して回転するように取り付けられたケーシングを有して、使用時に、前記第１原動機の回転運動を、該回転運動よりも高トルクかつ低速の回転運動に変換するように構成された第１ギアボックスと、
前記第１ギアボックスの前記ケーシングの回転運動を、該回転運動よりも低トルクかつ高速の回転運動に変換するように構成された第２ギアボックスと、
前記第２ギアボックスの低トルクかつ高速の回転運動に対して作用するように構成された制動部とを含み、該制動部は、使用時に、
（ｉ）前記第１ギアボックスに固着障害が発生していないとき、前記第１ギアボックスの前記ケーシングと前記ハウジングとの間の相対回転に対して抵抗するように作動可能であり、
（ｉｉ）前記第１ギアボックスに固着障害が発生したとき、前記第１ギアボックスの前記ケーシングが前記ハウジングに対して回転できるように解除可能である、アクチュエータ。
【請求項２】
前記第１原動機は、前記ハウジングに対して固定されていることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記第１ギアボックスは、３０：１よりも高いギア比を有することを特徴とする請求項１または２に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記第２ギアボックスは、前記第１ギアボックスのギア比よりも低いギア比を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項５】
使用時に、前記第１ギアボックスの出力が、少なくとも±１８０°の範囲に亘る出力回転を発生可能であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項６】
前記第１ギアボックスの固着障害が発生したときに、逆向きに動作可能であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項７】
少なくとも前記第１ギアボックスに固着障害が発生したときに、前記アクチュエータの運動が減衰するように構成された減衰機構を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項８】
回転運動を発生するための第２原動機を含み、該第２原動機は、前記第２ギアボックスに関連付けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項９】
使用時に、前記第１ギアボックスを固着することが可能な固着機構を含むことを特徴とする請求項８に記載のアクチュエータ。
【請求項１０】
前記第１ギアボックスの固着障害を検出するように構成された制御部を含むことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項１１】
航空機の少なくとも１つの車輪を支持するための脚部と、該脚部を操向するように構成されたアクチュエータとを含み、該アクチュエータは、請求項１から１０のいずれか１項に記載のアクチュエータであることを特徴とする着陸装置組立体。
【請求項１２】
航空機の構成要素と、該航空機の構成要素を駆動するように構成されたアクチュエータとを含み、該アクチュエータは、請求項１から１０のいずれか１項に記載のアクチュエータであることを特徴とする航空機。
【請求項１３】
少なくとも前記ハウジング、前記第１ギアボックス、前記第２ギアボックス、及び前記制動部を含んでいる請求項１から１０のいずれか１項に記載のアクチュエータを製造するための部品キット。
【請求項１４】
構成要素を駆動するための方法であって、
第１トルクを有する入力回転運動を第１ギアボックスに供給する段階と、
前記第１ギアボックス全体の回転運動を阻止するために、第２ギアボックスを介して対抗トルクを印加する段階と、
前記第１ギアボックスが、前記第１トルクよりも大きな第２トルクを有する回転運動を出力し、構成要素を駆動する段階と、
前記第１ギアボックスに固着障害が発生した後、前記第１ギアボックスの固着障害により前記構成要素の動きが阻害されることを防止するために、前記第２ギアボックスを介して印加される前記対抗トルクを解除し、前記第１ギアボックス全体が回転できるようにする段階と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記対抗トルクは、制動部によって前記第２ギアボックスの入力に印加され、前記第２ギアボックスは、該第２ギアボックスのギア比の結果として、より大きなトルクを有する対抗トルクを出力することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１ギアボックスに固着障害が発生した後に実行され、前記第１ギアボックスまたは前記第２ギアボックス以外の手段によって前記構成要素を駆動する段階を含むことを特徴とする請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１ギアボックスの固着障害を監視し、前記第１ギアボックスの固着障害を検出し、該検出に基づいて、前記第２ギアボックス介して印加される前記対抗トルクを解除する段階を含むことを特徴とする請求項１４から１６のいずれか１項に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公表番号】特表２０１０−５０１３９８（Ｐ２０１０−５０１３９８Ａ）
【公表日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５２５１１２（Ｐ２００９−５２５１１２）
【出願日】平成１９年８月１７日（２００７．８．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００７／０５０４９５
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０２３１９８
【国際公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ハーモニックドライブ
【出願人】（３０２０５３０１０）エアバス・ユ―ケ―・リミテッド (54)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月１７日（２００７．８．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００７／０５０４９５
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０２３１９８
【国際公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ハーモニックドライブ
【出願人】（３０２０５３０１０）エアバス・ユ―ケ―・リミテッド (54)
【Ｆターム（参考）】
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