JP4245560B2 - ダンパおよびバックストップを備えたヒュージブルリンク - Google Patents

Description

本発明は、二つの構造要素を相互連結するのに役立つリンクに関する。

本発明は、更に詳しくは、両端に連結部材を有し、軸線Ｘが両連結部材を通過するロッドを備えたリンクに関する。

二つの構造要素をリンクによって連結することは、特に航空機産業で公知である。そのようなリンクは、軽量であると共に、牽引および圧縮どちらの状態でも非常に強固でなければならない。

構造要素に衝撃が掛かると、リンクは応力ピークにさらされる。修理が難しい構造要素の破壊を回避するために、リンクは、塑性変形を通して、または極めて単純な破断によってのいずれかで、決定された応力閾値を超える衝撃を吸収することが好ましい。しかし、破断した場合、リンクによって分離されたばかりの二つの要素は制御不能に陥り、かつ付近の部品に損傷を招くかもしれず、更に、リンクはもはやその役割を果たさなくなる。

フランス国特許第２７９５７９３号明細書は、二つの同軸要素、すなわち一端に連結部材を持つ円筒体と、円筒体の筒状キャビティに収容されたカラーを備え第二連結部材に連結されたロッドとを備え、ロッドを取り囲む二つの可溶性スリーブがカラーの両側に配設されて、円筒体の端壁およびカラーの面に支えられる、エネルギ吸収ヒュージブルリンクを定義している。したがって、このリンクは牽引方向および圧縮方向にそれぞれの可溶性部材を含む。それぞれのスリーブによって形成された上記可溶性部材の各々の強度を調整するために、各スリーブは、リンクの軸線に平行に位置する複数の細長（ｅｌｏｎｇａｔｅ）スロットを含む。スリーブが座屈した後、二つの要素が平行であることを確実にするために、円筒体は、その連結部材のそばに筒状支持面を有し、ロッドの自由端をその中に摺動させることができる。したがって円筒体は中実部分を含み、それはリンクの重量を増大させる。更に、可溶性部材はかさばり、かつスロットを形成するために大量の機械加工を必要とする。

本発明の目的は、衝撃の後の引張り力が予め定められた値より大きいときに、周囲の部品を損傷することなく破断することが可能であり、かつ、重量を過度に増加することなく、破断後にその連結の役割を依然として実行することが可能である、従来型のリンクを提供することである。

したがって、本発明は、両端に連結部材を有し軸線Ｘが両連結部材を通過するロッドを備えたリンクに関する。

本発明によると、リンクは、ロッドが、第一連結部材に連結された第一ロッド部分と第二連結部材に連結された第二ロッド部分との間に存在する狭隘部分の形の可溶性ゾーンを含み、この可溶性ゾーンは上記リンクが受ける引張り力が予め定められた値より大きいときに破断するように意図されており、ロッドが更に、可溶性ゾーンが破断した場合に二つのロッド部分を分離不能にするための手段を含むことを特徴とする。

二つのロッド部分を分離不能にするための手段は、軸線Ｘを中心に同軸であって一端を第一ロッド部分に固定された円筒体を備え、この円筒体がその他端に端壁を呈し、そこにオリフィスが形成され、そこを通して第二ロッド部分が摺動することが可能であり、この円筒体が筒状キャビティを画定し、その中に可溶性ゾーンが、第二ロッド部分の周りに形成されこのキャビティ内に摺動することが可能なカラーと一緒に収容されるように構成することが、最も好都合である。

したがって、可溶性ゾーンが破断した場合に、第二ロッド部分は円筒体内に同軸状に保持され、その軸方向の移動は、カラーが衝接（ａｂｕｔｍｅｎｔ）することが可能な円筒体の端壁によって制限される。

リンクは、可溶性ゾーンが破断した場合に、衝撃を吸収するための機械的手段を更に備えることが好ましい。

例として、これらの機械的手段は、カラーおよび円筒体の端壁によって画定される環状チャンバ内の円筒体の内壁に形成される複数の歯を備え、これらの歯は、可溶性ゾーンの破断後にカラーによって折断することができる。

リンクはまた、可溶性ゾーンが破断した後に第二ロッド部分の戻り移動を防止するための手段をも含むことが好都合である。

第二ロッド部分に関係するこれらの戻り防止手段は、カラーの外周に形成された螺旋溝に面して円筒体の内壁に形成された第一の歯を少なくとも備えることが好ましく、可溶性ゾーンが破断した直後のこの第一の歯と上記溝との間の協働が、ロッド部分の少なくとも一つを捻回させ、上記第一の歯は、カラーがその歯を通過した後、ロッド部分が弾性効果によって反対方向に回転する結果として、戻り防止の衝接面を形成する。

本発明の他の利点および特徴は、例として添付の図を参照して取り上げる以下の説明を読むと、明らかである。

図１および２は軸線Ｘのロッド２を備えたリンク１を示し、このロッドはその端２ａおよび２ｂの各々にそれぞれの連結部材３および４を有する。

連結部材２ａおよび２ｂは、軸線Ｘに直角な軸線を持つボールソケット型である。

ロッド２は、第一連結部材３のそばに配置された第一ロッド部分６と、第二連結部材４のそばに配置された第二ロッド部分７との間に、可溶性ゾーンを形成する狭隘部分を含む。可溶性ゾーン５は、例えばリンク１によって一つに連結された構造要素の一つに対する衝撃の結果、リンク１が受ける引張り力が予め定められた値より大きい場合に、破断するように意図されている。

第一ロッド部分６は第二ロッド部分７よりずっと短く、その端２ａ付近に、外周に螺刻された環状***８を有する。この環状***は軸線Ｘの円筒体１０の端９を受容するように意図されている。

第二ロッド部分７はその中央ゾーンに、環状***８の直径よりわずかに小さい直径を持つ、軸線Ｘのカラー１１を呈する。

円筒体１０は、実質的にその全長にわたってロッド２を収容する。この円筒体はその端９に、環状***８の外側ねじと協働する内側ねじを有する。円筒体の内径は、ロッド２の直径より大きく、カラー１１の直径よりわずかに大きい。この円筒体はその他端１２に端壁１３を有し、それは軸線Ｘのオリフィス１４を呈し、第二ロッド部分７はそれを通過する。端壁１３は、可溶性ゾーン５が破断したときに衝撃に耐えるのに充分な剛性であり、オリフィス１４は、第二ロッド部分７のための筒状支持面として働くことができる。

円筒体１０は、可溶性ゾーン５およびカラー１１が収容される内部キャビティ１５を画定する。可溶性ゾーン５は円筒体１０の端９の近くに配置され、カラー１１は可溶性ゾーン５と円筒体９の端壁１３との間の略中間に配置される。

可溶性ゾーン５が破断する場合、円筒体１０の内壁は、カラー１１のための筒状支持面を構成する。

したがって、リンク１が予め定められた力より大きい引張り力を受けた場合には、上述したリンク構造が、可溶性ゾーン５の狭隘部分によって、ロッド２が破断する正確な位置を制御する。可溶性ゾーン５が破断した場合、二つのロッド部分６および７は、一端９が第一ロッド部分７に固定された円筒体１０の存在によって、かつ円筒体１０の内部のキャビティ１５内に閉じ込められたカラー１１の存在によって、分離不能になる。カラー１１がピストンのように円筒体１０内に摺動するので、二つの分離されたロッド部分６および７の間の隙間の大きさも制限される。

上述したリンク１は、可溶性ゾーン５が破断した後に、衝撃を吸収するための機械的手段２０をも含むことが非常に好都合である。

これらの機械的手段２０は、カラー１１および円筒体１０の端壁１３によって画定されるチャンバ２２内の円筒体１０の内壁に設けられた、スパイクまたは歯２１の形で作成される。

歯２１は、カラー１１のそばのチャンバ２２の内側に一本以上の螺旋状に展開されることが好ましい。歯２１は、可溶性ゾーン５が破断した後にカラー１１が移動したときに、カラー１１によって剪断されるのに充分な長さである。

可溶性ゾーン５が破断した場合に、歯２１は次々に折断される。つまり、リンク１が正常位置にあるときにカラー１１に最も近い歯が最初に折断される。この配置は、可溶性ゾーン５の破断によって放出されたエネルギの少なくとも一部が漸次吸収されることを可能にする。

折断された歯２１はチャンバ２２の内側に閉じ込められたままであり、可溶性ゾーン５の破断によって放出されたエネルギが全ての歯２１を折断するのに充分である場合には、残りのエネルギが全部吸収されるまで、カラー１１が折断された歯２１を円筒体１０の端壁１３に押し付ける。その後、カラー１１は、連結部材３および４に働く力の方向に応じて円筒体１０の内部で自由に動く。

図４および５は円筒体１０の内壁の展開図であり、この壁は正対する（ｄｉａｍｅｔｒｉｃａｌｌｙ−ｏｐｐｏｓｉｔｅ）歯２１の二本の螺旋Ｓ１、Ｓ２を有し、各螺旋Ｓ１、Ｓ２は例えば１回転半を占め、二本の螺旋Ｓ１およびＳ２は正対する。

可溶性ゾーン５が破断すると、当初および破断前には二本の螺旋Ｓ１およびＳ２の第一の歯２１ａの領域にあるカラー１１が、この歯２１ａを折断し、次いで各螺旋の第二の歯２１ｂを折断し、以下同様に続く。

図４および５は、本発明の一実施形態で、カラー１１の外周が、２３ａおよび２３ｂで参照される二本の正対する螺旋溝を含み、それらは二本の螺旋Ｓ１およびＳ２の第一の歯２１ａおよび２１ｂに面してチャンバ２２内に開いている。

可溶性ゾーン５が破断すると、カラー１１は図４で右側に移動し、二本の螺旋Ｓ１およびＳ２の「案内」の第一の歯２１ａが、折断されることなく、螺旋溝２３ａおよび２３ｂと係合するようになる。カラー１１はその平行移動の開始時にトルクにさらされ、それはエネルギの一部を吸収する。

捻回運動中に、第二の歯２１ｂ、次いで第三の歯、およびおそらく後続の歯が、螺旋溝２３ａおよび２３ｂの間に位置するカラー１１の周辺セクタによって衝突され、そして折断され、それによってエネルギの一部を吸収する。

カラー１１が、案内歯２１ａおよび２１ｂからそれ自体を離脱することができるだけの充分な距離をカバーすると、それはばね効果によって円筒体１０における初期角度位置を取り、次いで上述した要領で端壁１３に向かってその移動を続け、第二の案内歯によって生じる捻回運動にさらされ、その経路で遭遇する全ての歯を折断する。

この特定の実施形態では、カラー１１は次いで、連結部材３および４に働く力の方向に応じて円筒体１０の内部で自由に動くが、図５から分かるように、案内歯２１ａおよび２１ｂはもはや螺旋溝２３ａおよび２３ｂと整合していないので、カラー１１に対して圧縮方向の衝接面として働くカラー１１によってカバーされる戻り移動は、案内歯２１ａおよび２１ｂによって制限される。

本発明のリンクの縦断面図である。 可溶性ゾーンが破断した後の図１のリンクの縦断面図である。 図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩにおける円筒体の断面図である。 可溶性ゾーンが破断する前の円筒体の内面の歯の配置をカラーの外周と共に示す、戻り防止手段を含むリンクの展開図である。 可溶性ゾーンが破断した後のカラーの位置を示す、図４と同様の図である。

Claims (2)

1. 両端に連結部材（３、４）を有し、軸線Ｘが両連結部材（３、４）を通過するロッド（２）を備えたリンクであって、
   ロッド（２）が、第一連結要素（３）に連結された第一ロッド部分（６）と第二連結要素（４）に連結された第二ロッド部分（７）との間に存在する狭隘部分の形の可溶性ゾーン（５）を含み、前記可溶性ゾーンは前記リンクが受ける引張り力が予め定められた値より大きいときに破断するように意図され、前記リンクは、可溶性ゾーン（５）が破断した場合に、二つのロッド部分（６、７）を分離不能にするための手段（１０、１１、１４）を更に含み、
   二つのロッド部分（６、７）を分離不能にするための手段が、軸心Ｘを中心に同軸であって一端（９）を第一ロッド部分（６）に固定された円筒体（１０）を備え、前記円筒体（１０）がその他端に端壁（１３）を呈し、そこにオリフィス（１４）が形成され、それを通して第二ロッド部分（７）が摺動することが可能であり、前記円筒体（１１）が筒状キャビティ（１５）を画定し、その中に可溶性ゾーン（５）が、第二ロッド部分（７）の周りに形成され前記キャビティ（１５）内に摺動することが可能なカラー（１１）と一緒に収容され、
   前記リンクはまた、可溶性ゾーン（５）が破断した場合に衝撃を吸収するための機械的手段（２１）を備え、該衝撃を吸収するための機械的手段が、カラー（１１）および円筒体（１０）の端壁（１３）によって画定される環状チャンバ（２２）内の円筒体（１０）の内壁に形成された複数の歯（２１）を備え、可溶性ゾーン（５）の破断後に前記歯（２１）がカラー（１１）によって折断され、
   前記リンクは更に、可溶性ゾーンが破断した後、第二ロッド部分（７）の戻り移動を防止するための手段を含み、該第二ロッド部分（７）に関係する戻り防止手段が、カラー（１１）の外周に形成された螺旋溝（２３ａ、２３ｂ）に面して円筒体（１０）の内壁に形成された第一の歯（２１ａ）を少なくとも備え、可溶性ゾーン（５）が破断した直後の前記第一の歯（２１ａ）と前記溝（２３ａ、２３ｂ）との間の協働が、第二ロッド部分（７）を捻回させ、前記第一の歯（２１ａ）は、カラー（１１）がその歯を通過した後、前記第二ロッド部分（７）が弾性効果によって反対方向に回転する結果として、戻り防止の衝接面を形成することを特徴とする、前記リンク。
2. 歯（２１）が一本以上の螺旋（Ｓ１、Ｓ２）状に展開されることを特徴とする、請求項１に記載のリンク。

Images