JP4310033B2 - フラップの作動装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テーパーした主翼の後縁部に沿って設けたフラップを、スパン方向に離間して配置した少なくとも２個のリンクユニットによって後方に移動させながら下降させるフラップの作動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかるフラップの作動装置は、米国特許第４４４４３６８号明細書により公知である。このフラップの作動装置はフラップの前縁に固定したフランジリンクをメインリンク、第１ポジショニングリンク、プログラミングリンクおよび第２ポジショニングリンクを介してスパーに支持し、アクチュエータでメインリンクを揺動させることによりフラップを後方に移動させながら下降させるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一般に従来のフラップの作動装置は、フラップを支持すべくスパン方向に離間して配置された複数のリンクユニットに同一のものが使用されているため、フラップの後方への張り出し量がスパン方向に均一になる。しかしながら、コード長が翼根側から翼端側に向けて漸減するテーパー翼では、フラップの後方への張り出し量がスパン方向に均一であると、コード長に対するフラップの張り出し量の比率がスパン方向に変化するため、フラップの空力特性がスパン方向に不均一になってしまう問題があった。特に、主翼とフラップの前縁との間にスロットを形成するスロッテッドフラップでは、翼根側で最適のスロット幅に設定すると翼端側でスロット幅が過大になり、翼端側で最適のスロット幅に設定すると翼根側でスロット幅が過小になるため、フラップの空力特性を充分に高めることが困難であった。
【０００４】
かかる問題を解決するために、スパン方向に分割された複数のフラップを設け、各々のフラップの張り出し量を主翼のコード長に応じて変化させることが考えられるが、このようにするとフラップを作動させるリンクユニットの数が増加するため、部品点数や重量の増加を招いてしまう。またリンクユニットを用いずに、ガイドレールによってフラップを案内するものも知られているが、ガイドレールがフラップや他の構造と干渉するのを回避しようとすると、設計自由度に制約が生じる問題がある。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、テーパー翼に設けられたフラップの空力特性をスパン方向に均一化することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、テーパーした主翼の後縁部に沿って設けたフラップを、スパン方向に離間して配置した少なくとも２個のリンクユニットによって後方に移動させながら下降させるフラップの作動装置において、各々のリンクユニットは、一端が主翼のリヤスパーの上部に第１支点ピンを介して上下揺動自在に枢支されたスイングアームと、一端が主翼のリヤスパーの下部に第２支点ピンを介して上下揺動自在に枢支されたキャリッジと、一端がスイングアームの中間部に第３支点ピンを介して枢支され、他端がキャリッジの中間部に第４支点ピンを介して枢支されたミッドリンクと、フラップの前縁に突設されて先端がスイングアームの他端に第１球面軸受を介して枢支されたリテーナと、一端がキャリッジの他端に第２球面軸受を介して枢支され、他端がリテーナの基端に第３球面軸受を介して枢支されたサポートリンクと、各々のスイングアームを同一角度ずつ揺動させるアクチュエータとを備え、前記各々のリンクユニットのスイングアーム、キャリッジ、ミッドリンク、リテーナおよびサポートリンクは所定の寸法比を有する相似形状に配置されることを特徴とするフラップの作動装置が提案される。
【０００７】
上記構成によれば、テーパーした主翼の後縁部にフラップを支持する少なくとも２個のリンクユニットを、それぞれスイングアーム、キャリッジ、ミッドリンク、リテーナおよびサポートリンクで構成し、それら各構成要素を所定の寸法比を有する相似形状に配置したので、アクチュエータで各々のリンクユニットのスイングアームを同一角度ずつ揺動させると、各々のリンクユニットの相互に対応する構成要素が互いに同一角度ずつ揺動するため、前記リテーナと一体のフラップをスムーズに張り出すことができる。そしてフラップの張り出し量、つまりリテーナの移動量は各々のリンクユニットの寸法比によって定まるので、この寸法比を任意に選択することによりフラップの張り出し量をスパン方向に変化させることができる。その結果、スパン方向の各部においてフラップの空力特性を自由に設定することができ、離着陸性能の向上に寄与することができる。
【０００８】
またフラップの張り出し量がスパン方向に変化すると、フラップは後方移動および下降しながらスパン方向に移動する三次元的な運動を行うが、スイングアームおよびリテーナの連結と、キャリッジおよびサポートリンクの連結と、サポートリンクおよびリテーナの連結とをそれぞれ球面軸受を介して行うことにより、フラップの前記三次元的な運動を支障無く行わせることができる。しかもリンクユニットは主翼のリヤスパーの後方に配置されるため、リヤスパーの前方に配置される燃料タンク等の構造物と干渉する虞がない。
【０００９】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記寸法比は、各々のリンクユニットの位置に対応する主翼のコード長の比に一致することを特徴とするフラップの作動装置が提案される。
【００１０】
上記構成によれば、相互に相似に形成された各リンクユニットの寸法比が、それらリンクユニットの位置に対応する主翼のコード長の比に一致するので、主翼のコード長が大きい部分ではフラップの後方移動量を大きくし、主翼のコード長が小さい部分ではフラップの後方移動量を小さくすることができる。これにより、主翼のスパン方向の各部でフラップを主翼のコード長に応じた最適の位置および角度に張り出すことができ、特にスロッテッドフラップの場合にはスパン方向の各部で適切なスロット幅を確保することができる。
【００１１】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、各々のリンクユニットの位置に対応するフラップのコード長の比は、各々のリンクユニットの位置に対応する主翼のコード長の比に一致することを特徴とするフラップの作動装置が提案される。
【００１２】
上記構成によれば、各々のリンクユニットの位置において、主翼のコード長とフラップのコード長との比が一定になり、かつ主翼のコード長とフラップの後方移動量との比が一定になるので、スパン方向の各部でフラップの空力特性を均一化することができる。
【００１３】
尚、実施例の第１〜第３ボールジョイントｂ１〜ｂ３は本発明の第１〜第３球面軸受に対応する。また実施例の油圧シリンダ３１は本発明のアクチュエータに対応する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１５】
図１〜図８は本発明の一実施例を示すもので、図１は飛行機の左主翼の平面図、図２は展張状態にあるフラップおよびその作動装置の全体平面図、図３は展張状態にあるフラップおよびその作動装置の全体斜視図、図４は図２の４−４線拡大断面図（着陸時）、図５はリンクユニットの部分斜視図、図６は図２の６−６線拡大断面図、図７は巡航時のフラップの状態を示す図、図８は離陸時のフラップの状態を示す図である。
【００１６】
図１および図２に示すように、飛行機の主翼Ｗは直線よりなる前後縁を有してテーパーするテーパー翼からなり、その後縁には翼根側に位置するフラップＦと、翼端側に位置するエルロンＥとが設けられる。フラップＦのコード長ｆｒ，ｆｍ，ｆｔは一律に主翼Ｗのコード長ｗｒ，ｗｍ，ｗｔの２５％であり、従ってフラップＦの平面形も翼根側から翼端側にテーパーしている。フラップＦはフラップ本体１１の前縁上部に固定ベーン１２を備えたダブルスロッテッドフラップであり、巡航時には格納され（図７参照）、離陸時には後方に張り出しながら下降し（図８参照）、着陸時には更に後方に張り出しながら更に下降する（図４参照）。固定ベーン１２は図示せぬステーを介してフラップ本体１１に一体に固定される。図４および図８に示すフラップＦの展張状態において、主翼Ｗ上面および固定ベーン１２間と、固定ベーン１２およびフラップ本体１１間とにスロット１３，１４が形成され、このスロット１３，１４を主翼Ｗの下面から上面に気流が吹き抜けることにより、抗力の増加を抑制しながら揚力の増加が図られる。
【００１７】
フラップＦを主翼Ｗのリヤスパー１５の後部に支持する３個のリンクユニットは、翼根側の第１リンクユニットＬｒと、中間部の第２リンクユニットＬｍと、翼端側の第３リンクユニットＬｔとから構成される。各リンクユニットＬｒ，Ｌｍ，Ｌｔの構造は実質的に同一であるが、その寸法は同一でなく、翼根側から翼端側に向かって次第に小さくなる相似形状とされる。即ち、第１リンクユニットＬｒ、第２リンクユニットＬｍおよび第３リンクユニットＬｔが位置する部分の主翼Ｗのコード長をそれぞれｗｒ，ｗｍ，ｗｔとすると、相互に相似な各リンクユニットＬｒ，Ｌｍ，Ｌｔの相似比はｗｒ：ｗｍ：ｗｔに設定され、各リンクユニットＬｒ，Ｌｍ，Ｌｔの位置に対応するフラップＦ（フラップ本体１１）のコード長ｆｒ，ｆｍ，ｆｔの比もｗｒ：ｗｍ：ｗｔに設定される。従って，フラップＦの展張時（離陸時および着陸時の両方を含む）において、各リンクユニットＬｒ，Ｌｍ，Ｌｔの位置に対応するフラップＦの張り出し量ｅｒ，ｅｍ，ｅｔの比も同じくｗｒ：ｗｍ：ｗｔとなる。
【００１８】
尚、実施例において、ｗｒ：ｗｍ：ｗｔは１００：８５：７０であり、第３リンクユニットＬｔは第１リンクユニットＬｒの３分の２の寸法であり、第２リンクユニットＬｍは第１リンクユニットＬｒおよび第３リンクユニットＬｔの中間の寸法である。
【００１９】
従って、フラップＦは平面視で機体後方に真っ直ぐ張り出すのではなく、図１に白抜きの矢印で誇張して示すように、機体後方に張り出しながら翼端方向に僅かに移動する。つまり従来のフラップが展張時に後方に張り出しながら下降する二次元的な動作を行うのに対し、本実施例のフラップＦは展張時に後方および下方に移動しながら更に左方（あるいは右方）にも移動する三次元的な動作を行うことになる。尚、各リンクユニットＬｒ，Ｌｍ，Ｌｔの位置に対応するフラップＦの張り出し量ｅｒ，ｅｍ，ｅｔは異なっているが、フラップＦの下げ角がスパン方向に一定であることは勿論である。これは、相互に相似な各リンクユニットＬｒ，Ｌｍ，Ｌｔの各部材の移動距離が相似比に応じて異なっても、各部材の回転角度は同じになるからである。
【００２０】
以上のように、スパン方向に位置の異なる３個のリンクユニットＬｒ，Ｌｍ，Ｌｔを相似形状とし、その相似比を各リンクユニットＬｒ，Ｌｍ，Ｌｔの位置に対応するコード長ｗｒ，ｗｍ，ｗｔの比率に一致させたので、各リンクユニットＬｒ，Ｌｍ，Ｌｔの位置に対応するフラップＦの張り出し量ｅｒ，ｅｍ，ｅｔの比率や、主翼Ｗ上面および固定ベーン１２間に形成されるスロット１３の大きさの比率を前記コード長ｗｒ，ｗｍ，ｗｔの比率に一致させることができる。これにより、フラップＦの空力特性をスパン方向の全域に亘って最適に設定することが可能となり、飛行機の離着陸性能の向上に寄与することができる。
【００２１】
また３個のリンクユニットＬｒ，Ｌｍ，Ｌｔは何れも主翼Ｗのリヤスパー１５の後部に配置されているため、主翼Ｗの内部でリヤスパー１５の前部に配置された燃料タンクＴの容量がリンクユニットＬｒ，Ｌｍ，Ｌｔの配置スペースによって減少することが回避される。これにより、燃料タンクＴの容量を充分に確保して航続距離の増加に寄与することができる。
【００２２】
次に、３個のリンクユニットＬｒ，Ｌｍ，Ｌｔの構造を図２〜図６に基づいて説明する。３個のリンクユニットＬｒ，Ｌｍ，Ｌｔは相似形状であって実質的に同じ構造であるため、主として翼根側の第１リンクユニットＬｒについて説明する。
【００２３】
図４に示すように、リヤスパー１５に支持される第１リンクユニットＬｒは、リヤスパー１５の後面に固定したベース部材２０の後面上部に設けられたスイングアームブラケット２１と、リヤスパー１５の下面に設けられたキャリッジブラケット２２とを備えており、スイングアームブラケット２１に第１支点ピンｐ１を介してスイングアーム２３の一端が枢支され、キャリッジブラケット２２に第２支点ピンｐ２を介してキャリッジ２４の一端が枢支される。スイングアーム２３の中間部とキャリッジ２４の中間部とが、ミッドリンク２５の両端にそれぞれ第３支点ピンｐ３および第４支点ピンｐ４を介して枢支される。
【００２４】
フラップ本体１１の前縁からリテーナ２６が一体に延びており、このリテーナ２６の先端が球面軸受の一種である第１ボールジョイントｂ１を介してスイングアーム２３の他端に枢支される。キャリッジ２４の他端とリテーナ２６の基端とが、前記第１ボールジョイントｂ１と同種の第２ボールジョイントｂ２および第３ボールジョイントｂ３を介してサポートリンク２７の両端に枢支される。
【００２５】
図２、図５および図６から明らかなように、第１リンクユニットＬｒのスイングアーム２３を駆動するドライブアーム２８は、ベース部材２０に上下方向に延びる枢軸２９を介して揺動自在に枢支される。ドライブアーム２８は枢軸２９の軸線から相互に９０°の角度を有して半径方向に延びる第１腕部２８ａおよび第２腕部２８ｂを有しており、第１腕部２８ａに支点ピン３０を介して油圧シリンダ３１の出力ロッド３１ａが枢支される。ドライブアーム２８の第２腕部２８ｂの先端には、ユニバーサルジョイントの一種であるフックジョイントｈを介してプッシュロッド３２の一端が枢支されており、このプッシュロッド３２の他端は球面軸受の一種である第４ボールジョイントｂ４を介してスイングアーム２３の中間部に枢支される。
【００２６】
第２リンクユニットＬｍのドライブアーム２８および第３リンクユニットＬｔのドライブアーム２８を、第１リンクユニットＬｒのドライブアーム２８に連動して駆動すべく、第１リンクユニットＬｒのドライブアーム２８に設けた支点ピン３３と第２リンクユニットＬｍのドライブアーム２８に設けた支点ピン３４とが連結ロッド３５を介して連結され、かつ第２リンクユニットＬｍのドライブアーム２８に設けた支点ピン３４と第３リンクユニットＬｔのドライブアーム２８に設けた支点ピン３６とが連結ロッド３７を介して連結される。
【００２７】
左主翼ＷのフラップＦおよび右主翼ＷのフラップＦは各々対応する油圧シリンダ３１，３１で駆動されるが、左右のフラップＦ，Ｆを同調して作動させるべく、左右の第１リンクユニットＬｒ，Ｌｒのドライブアーム２８，２８が同調機構３８を介して連結される。図２および図３に示すように、同調機構３８は、支軸３９，３９に枢支された左右のクオドラント４０，４０と、左右のクオドラント４０，４０を左右の第１リンクユニットＬｒ，Ｌｒのドライブアーム２８，２８の支点ピン４１，４１に連結する左右の同調ロッド４２，４２と、左右のクオドラント４０，４０をＸ字状に連結する２本の同調ケーブル４３，４３とから構成される。
【００２８】
第１〜第３リンクユニットＬｒ，Ｌｍ，Ｌｔのドライブアーム２８…は、連結ロッド３５，３７に連結される支点ピン３３，３４，３６から枢軸２９…までの距離が同じに設定されているため、３個のドライブアーム２８…の回転角は均一になる。従って、図５において第１〜第３リンクユニットＬｒ，Ｌｍ，Ｌｔのドライブアーム２８…、プッシュロッド３２…およびスイングアーム２３を相似形状とすれば、つまり枢軸２９およびフックジョイントｈ間の距離Ｄ１と、フックジョイントｈおよび第４ボールジョイントｂ４間の距離Ｄ２と、第４ボールジョイントｂ４および第１支点ピンｐ１間の距離Ｄ３とが相似形状をなすようにすれば、３個のドライブアーム２８…が相互に同じ角度回転したときに、３個のスイングアーム２３…を相互に同じ角度回転させることができる。
【００２９】
尚、実施例では３個のリンクユニットＬｒ，Ｌｍ，Ｌｔの全ての部材を相似形状とし、その相似比を各リンクユニットＬｒ，Ｌｍ，Ｌｔの位置に対応するコード長ｗｒ，ｗｍ，ｗｔの比率に一致させているが、第１〜第３リンクユニットＬｒ，Ｌｍ，Ｌｔのドライブアーム２８…、プッシュロッド３２…およびスイングアーム２３（第４ボールジョイントｂ４および第１支点ピンｐ１間の部分）の３つの部材の相似比は、必ずしも前記コード長ｗｒ，ｗｍ，ｗｔの比率に一致させる必要はなく、それと異なる比率に設定しても良い。なぜならば、第１〜第３リンクユニットＬｒ，Ｌｍ，Ｌｔの３つのドライブアーム２８…が同じ角度回転したとき、３つのスイングアーム２３…が第１支点ピンｐ１…まわりに同じ角度回転すれば、フラップＦを支障無く作動させることができるからである。
【００３０】
而して、フラップＦの格納時に油圧シリンダ３１は伸長しており、この状態から油圧シリンダ３１が収縮すると、ドライブアーム２８の第１腕部２８ａおよび第２腕部２８ｂが枢軸２９まわりにそれぞれ図５の矢印ａ方向および矢印ｂ方向に揺動する。その結果、プッシュロッド３２に押し上げられたスイングアーム２３が、図７に示す略鉛直な姿勢から、図８に示す傾斜した姿勢を経て、図４に示す略水平な姿勢へと揺動する。このようにしてスイングアーム２３の他端が後上方に揺動すると、フラップ本体１１から前方に突出するリテーナ２６の前端が後上方に押し上げられる。スイングアーム２３の後上方への揺動に伴って、このスイングアーム２３にミッドリンク２５を介して連結されたキャリッジ２４が、図４に示す略水平な位置から図８に示す位置まで僅かに下方に揺動した後に、図７に示す略水平な位置へと復帰する。またキャリッジ２４の他端に一端を枢支されたサポートリンク２７の他端は、上に凸な円弧状の軌跡を描いて後方に移動する。
【００３１】
その結果、図７に示す巡航時の状態から、フラップＦは全体が大きく後方に移動しながら後縁が下方に移動して離陸時の状態になり（図８参照）、そこから後方に更に移動しながら後縁が更に下方に移動して着陸時の状態になる（図４参照）。この着陸時の状態では、フラップＦの固定ベーン１２は主翼Ｗの上面外板の後端から後方に露出する。
【００３２】
ところで、第１〜第３リンクユニットＬｒ，Ｌｍ，Ｌｔは、相互に対応する３個の相似な位置（例えば、第１〜第３リンクユニットＬｒ，Ｌｍ，Ｌｔの３個の第１支点ピンｐ１…の位置）が同一直線上に整列し、かつ第１〜第３リンクユニットＬｒ，Ｌｍ，Ｌｔの対応するリンク要素２３…，２４…，２５…，２６…，２７…が側面視で平行になるように配置されている。そして各リンクユニットＬｒ，Ｌｍ，Ｌｔのスイングアーム２３…、キャリッジ２４…およびミッドリンク２５…は前記同一直線に直交する平面内で揺動する。一方、離陸時や着陸時において、相似形状である第１〜第３リンクユニットＬｒ，Ｌｍ，Ｌｔの相似比に応じて、図１に白抜きの矢印で誇張して示すように、後方移動量がＬｒで多く、Ｌｔで小さいが故に、フラップＦは後下方に張り出しながら翼端方向に僅かに移動する三次元的な動作を行う。従って、フラップＦと一体のステー２６と、このステー２６をキャリッジ２４に連結するサポートリンク２７とは、前記同一直線に直交する平面から僅かに外れて揺動する。
【００３３】
しかしながら、リテーナ２６の先端が第１ボールジョイントｂ１を介してスイングアーム２３の他端に枢支されており、かつキャリッジ２４の他端とリテーナ２６の基端とが第２ボールジョイントｂ２および第３ボールジョイントｂ３を介してサポートリンク２７の両端に枢支されているため、これら第１〜第３ボールジョイントｂ１〜ｂ３の作用で前述したフラップＦの三次的な動作が支障なく行われる。
【００３４】
またフラップＦにスパン方向の荷重が加わっても、第１〜第３リンクユニットＬｒ，Ｌｍ，Ｌｔの３本のリテーナ２６…はフラップ本体１１に剛直に固定されており、かつ一端を第１支点ピンｐ１…でスイングアームブラケット２１…に支持された３本のスイングアーム２３…の他端はスパン方向の移動を規制されているため、前記荷重によってフラップＦがスパン方向に移動する虞はない。
【００３５】
ところで、展張状態にあるフラップＦが図４に矢印ｆで示す空力荷重を受けた場合、フラップ本体１１に固定されたリテーナ２６は第３ボールジョイントｂ３回りに矢印ｃ方向のモーメントを受け、このリテーナ２６に第１ボールジョイントｂ１を介して連結されたスイングアーム２３は、第１支点ピンｐ１回りに矢印ｄ方向のモーメントを受けることになる。その結果、図５において、プッシュロッド３２は矢印ｅ方向の圧縮力を受け、ドライブアーム２８は矢印ａ′方向のモーメントを受けることになる。前記矢印ａ′方向のモーメントは、第１リンクユニットＬｒのドライブアーム２８だけでなく、第２、第３リンクユニットＬｍ，Ｌｔのドライブアーム２８，２８にも作用する（図２参照）。
【００３６】
このようなドライブアーム２８…のモーメントは、連結ロッド３５，３７に張力を発生させるため、それら連結ロッド３５，３７を細く軽量なもので構成しても充分な強度を確保することができる。特に、連結ロッド３５，３７の端部を球面軸受で支持すれば、それらのロッド２５，３７に曲げモーメントが一切作用しなくなるため、更なる軽量化が可能となる。
【００３７】
尚、飛行機が地上にある場合には、フラップＦ，Ｆに作用する重力は空力荷重ｆと逆方向に作用するため、連結ロッド３５，３７に圧縮荷重が作用してしまう。従って、連結ロッド３５，３７は前記圧縮荷重によって座屈しないだけの剛性が必要であるが、重力による荷重は空力荷重ｆに比べて遙に小さいため、連結ロッド３５，３７の重量が大幅に増加する虞はない。
【００３８】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３９】
例えば、実施例のフラップの作動装置は３個のリンクユニットＬｒ，Ｌｍ，Ｌｔを備えているが、リンクユニットの数は３個に限定されず、少なくとも２個あれば良い。
【００４０】
また実施例では３個のリンクユニットＬｒ，Ｌｍ，Ｌｔの相似比を、対応する主翼Ｗのコード長の比ｗｒ：ｗｍ：ｗｔに設定しているが、請求項１に記載された発明では前記相似比を任意に設定することができる。尚、リンクユニットの数が２個の場合は、その相似比をどのように設定してもフラップＦを作動させることができるが、リンクユニットの数が３個以上の場合には、基準となるリンクユニットを設定し、そのリンクユニットからの距離に応じて相似比を変化させる必要がある。
【００４１】
例えば、基準となる１番目のリンクユニットから距離Ｄだけ離れた２番目のリンクユニットの相似比が９０％であれば、１番目のリンクユニットから距離２Ｄだけ離れた３番目のリンクユニットの相似比を８０％に設定し、１番目のリンクユニットから距離３Ｄだけ離れた４番目のリンクユニットの相似比を７０％に設定する必要がある。このことは、各リンクユニットの相互に対応する点（例えば、支点ピンｐ１〜ｐ４、フックジョイントｈ、ボールジョイントｂ１〜ｂ４の位置）を結ぶ線が折れ線でなく、直線になることと同義である。
【００４２】
また実施例では捩じり下げを持たない主翼Ｗを前提としているが、本発明は捩じり下げを持つ主翼に対しても適用することができる。捩じり下げにより主翼Ｗのスパン方向各部の迎角は翼根側から翼端側に向かって漸減するため、仮に第１〜第３リンクユニットＬｒ，Ｌｍ，Ｌｔを、その位置における翼断面を基準にして取り付けたとすると、それら第１〜第３リンクユニットＬｒ，Ｌｍ，Ｌｔをスパン方向に見たときの姿勢が捩じり下げに応じて相互に異なってしまい、フラップＦの後方移動量、スロット幅および舵角が各断面で変化する。
【００４３】
これを回避するには、第１〜第３リンクユニットＬｒ，Ｌｍ，Ｌｔの第１支点ピンＰ１（ｒ），Ｐ１（ｍ），Ｐ１（ｔ）を結ぶ仮想のヒンジラインＨＬ上にある中央の第１支点ピンＰ１（ｍ）を中心に、捩じり下げに応じて内側の第１リンクユニットＬｒを下方かつ後方に移動させ、かつ外側の第３リンクユニットＬｔを上方かつ前方に移動させれば良い。これにより第１〜第３リンクユニットＬｒ，Ｌｍ，Ｌｔの各位置においてフラップＦの後方移動量、スロット幅および舵角を空力的に最適な大きさにコントロールすることができる。
【００４４】
また実施例では固定ベーン１２を備えたダブルスロッテッドフラップを例示したが、本発明は２個の固定ベーン１２を持つトリプルスロッテッドフラップ、固定ベーン１２を持たないスロッテッドフラップ、あるいは主翼およびフラップ間にスロットが形成されないファウラーフラップに対しても適用することができる。
【００４５】
また、第１〜第４ボールジョイントｂ１〜ｂ４およびフックジョイントｈを、他の任意の形式の球面軸受やユニバーサルジョイントに置き換えることができる。
【００４６】
またフラップＦを作動させるアクチュエータは、実施例の油圧シリンダ３１に限定されず、他の任意の種類の油圧アクチュエータあるいは電気アクチュエータを採用することができる。
【００４７】
また本発明は、テーパー翼であれば後退翼や前進翼に対しても適用することができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、テーパーした主翼の後縁部にフラップを支持する少なくとも２個のリンクユニットを、それぞれスイングアーム、キャリッジ、ミッドリンク、リテーナおよびサポートリンクで構成し、それら各構成要素を所定の寸法比を有する相似形状に配置したので、アクチュエータで各々のリンクユニットのスイングアームを同一角度ずつ揺動させると、各々のリンクユニットの相互に対応する構成要素が互いに同一角度ずつ揺動するため、前記リテーナと一体のフラップをスムーズに張り出すことができる。そしてフラップの張り出し量、つまりリテーナの移動量は各々のリンクユニットの寸法比によって定まるので、この寸法比を任意に選択することによりフラップの張り出し量をスパン方向に変化させることができる。その結果、スパン方向の各部においてフラップの空力特性を自由に設定することができ、離着陸性能の向上に寄与することができる。
またフラップの張り出し量がスパン方向に変化すると、フラップは後方移動および下降しながらスパン方向に移動する三次元的な運動を行うが、スイングアームおよびリテーナの連結と、キャリッジおよびサポートリンクの連結と、サポートリンクおよびリテーナの連結とをそれぞれ球面軸受を介して行うことにより、フラップの前記三次元的な運動を支障無く行わせることができる。しかもリンクユニットは主翼のリヤスパーの後方に配置されるため、リヤスパーの前方に配置される燃料タンク等の構造物と干渉する虞がない。
【００４９】
また請求項２に記載された発明によれば、相互に相似に形成された各リンクユニットの寸法比が、それらリンクユニットの位置に対応する主翼のコード長の比に一致するので、主翼のコード長が大きい部分ではフラップの後方移動量を大きくし、主翼のコード長が小さい部分ではフラップの後方移動量を小さくすることができる。これにより、主翼のスパン方向の各部でフラップを主翼のコード長に応じた最適の位置および角度に張り出すことができ、特にスロッテッドフラップの場合にはスパン方向の各部で適切なスロット幅を確保することができる。
【００５０】
また請求項３に記載された発明によれば、各々のリンクユニットの位置において、主翼のコード長とフラップのコード長との比が一定になり、かつ主翼のコード長とフラップの後方移動量との比が一定になるので、スパン方向の各部でフラップの空力特性を均一化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】飛行機の左主翼の平面図
【図２】展張状態にあるフラップおよびその作動装置の全体平面図
【図３】展張状態にあるフラップおよびその作動装置の全体斜視図
【図４】図２の４−４線拡大断面図（着陸時）
【図５】リンクユニットの部分斜視図
【図６】図２の６−６線拡大断面図
【図７】巡航時のフラップの状態を示す図
【図８】離陸時のフラップの状態を示す図
【図９】主翼が捩じり下げを持つ実施例のリンクユニットの配置を説明する図
【符号の説明】
ｂ１ 第１ボールジョイント（第１球面軸受）
ｂ２ 第２ボールジョイント（第２球面軸受）
ｂ３ 第３ボールジョイント（第３球面軸受）
Ｆ フラップ
ｆｒ フラップのコード長
ｆｍ フラップのコード長
ｆｔ フラップのコード長
Ｌｒ 第１リンクユニット（リンクユニット）
Ｌｍ 第２リンクユニット（リンクユニット）
Ｌｔ 第３リンクユニット（リンクユニット）
ｐ１ 第１支点ピン
ｐ２ 第２支点ピン
ｐ３ 第３支点ピン
ｐ４ 第４支点ピン
Ｗ 主翼
ｗｒ 主翼のコード長
ｗｍ 主翼のコード長
ｗｔ 主翼のコード長
１５ リヤスパー
２３ スイングアーム
２４ キャリッジ
２５ ミッドリンク
２６ リテーナ
２７ サポートリンク
３１ 油圧シリンダ（アクチュエータ）

Claims (3)

1. テーパーした主翼（Ｗ）の後縁部に沿って設けたフラップ（Ｆ）を、スパン方向に離間して配置した少なくとも２個のリンクユニット（Ｌｒ，Ｌｍ，Ｌｔ）によって後方に移動させながら下降させるフラップの作動装置において、
   各々のリンクユニット（Ｌｒ，Ｌｍ，Ｌｔ）は、
   一端が主翼（Ｗ）のリヤスパー（１５）の上部に第１支点ピン（ｐ１）を介して上下揺動自在に枢支されたスイングアーム（２３）と、
   一端が主翼（Ｗ）のリヤスパー（１５）の下部に第２支点ピン（ｐ２）を介して上下揺動自在に枢支されたキャリッジ（２４）と、
   一端がスイングアーム（２３）の中間部に第３支点ピン（ｐ３）を介して枢支され、他端がキャリッジ（２４）の中間部に第４支点ピン（ｐ４）を介して枢支されたミッドリンク（２５）と、
   フラップ（Ｆ）の前縁に突設されて先端がスイングアーム（２３）の他端に第１球面軸受（ｂ１）を介して枢支されたリテーナ（２６）と、
   一端がキャリッジ（２４）の他端に第２球面軸受（ｂ２）を介して枢支され、他端がリテーナ（２６）の基端に第３球面軸受（ｂ３）を介して枢支されたサポートリンク（２７）と、
   各々のスイングアーム（２３）を同一角度ずつ揺動させるアクチュエータ（３１）と、
   を備え、
   前記各々のリンクユニット（Ｌｒ，Ｌｍ，Ｌｔ）のスイングアーム（２３）、キャリッジ（２４）、ミッドリンク（２５）、リテーナ（２６）およびサポートリンク（２７）は所定の寸法比を有する相似形状に配置されることを特徴とするフラップの作動装置。
2. 前記寸法比は、各々のリンクユニット（Ｌｒ，Ｌｍ，Ｌｔ）の位置に対応する主翼（Ｗ）のコード長（ｗｒ，ｗｍ，ｗｔ）の比に一致することを特徴とする、請求項１に記載のフラップの作動装置。
3. 各々のリンクユニット（Ｌｒ，Ｌｍ，Ｌｔ）の位置に対応するフラップ（Ｆ）のコード長（ｆｒ，ｆｍ，ｆｔ）の比は、各々のリンクユニット（Ｌｒ，Ｌｍ，Ｌｔ）の位置に対応する主翼（Ｗ）のコード長（ｗｒ，ｗｍ，ｗｔ）の比に一致することを特徴とする、請求項２に記載のフラップの作動装置。

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