JP7256761B2 - 昇降システム - Google Patents

Description

本発明は、機器を昇降させ、機器を上げ位置および下げ位置に保持するための昇降システムに関する。

従来、機器が上げ位置にあるときに、機器を保持する昇降システムとして、たとえば、特許文献１に示す着陸装置が知られている。この着陸装置では、引き込みジャックにより車輪が引き上げられて格納ゾーンに格納される。このとき、アップロックでは、車輪の脚に装着されたピンを、格納ゾーンに配置されたフック部材に嵌める。そして、アップロックを解除する際には、ロック解除装置によってフック部材を駆動して、ピンをフック部材から外している。

特開２００９－２７４７１５号公報

上記従来技術では、車輪を引き上げるための引き込みジャックに加えて、アップロックを解除するためのロック解除装置を用いており、各動作に対して専用のアクチュエータが必要である。このため、複数のアクチュエータを連動させるためのシーケンス制御を行わなければならず、制御が複雑になる。また、複数のアクチュエータおよびそれに接続する配線などが要り、重量およびコストが嵩む。

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、機器を上げ位置で保持しながら、軽量化、低コスト化および制御の簡素化が図られた昇降システムを提供することを目的としている。

本発明のある態様に係る昇降システムは、機器を昇降させるためのシステムであって、ロータリアクチュエータと、回転軸を有し、前記機器が取り付けられる昇降部と、前記ロータリアクチュエータと前記昇降部とを連結する複数のジョイント部および複数のリンク部を有し、前記ロータリアクチュエータの駆動によって前記昇降部を前記回転軸の回りに回転させる第１リンク機構と、上昇した前記機器を固定するためのアップロックと、を備え、前記アップロックは、前記ロータリアクチュエータに設けられた第１係合部と、前記昇降部に設けられた第２係合部と、を有し、前記第１リンク機構において前記昇降部の回転軸と前記ロータリアクチュエータの回転軸との間にオーバーセンターが生じた状態で前記第１係合部と前記第２係合部とが係合する。

昇降システムは、開閉する扉と、前記ロータリアクチュエータと前記扉とを連結し、複数のジョイント部および複数のリンク部を有する第２リンク機構と、をさらに備え、前記オーバーセンターのときに、前記扉が閉じてもよい。

昇降システムでは、前記第１係合部および前記第２係合部のいずれか一方の係合部が窪みを有し、他方の係合部が棒状体で形成されていてもよい。

昇降システムでは、前記窪みが略Ｖ字形状であってもよい。

昇降システムでは、前記窪みの底は、前記棒状体の外周面に沿って湾曲していてもよい。

昇降システムでは、前記第２係合部は、取付孔が設けられた鍔部を有し、前記昇降部は、前記取付孔に対応して配された長孔が設けられた取付部を有し、前記長孔は、前記ロータリアクチュエータの回転軸に対して垂直な方向に延びていてもよい。

昇降システムは、前記第２係合部と前記昇降部との間に配されたシムをさらに備えていてもよい。

昇降システムでは、前記第１リンク機構は、前記ロータリアクチュエータに一端が第１ジョイント部によって固定された第１リンク部と、前記第１リンク部の他端に一端が第２ジョイント部によって回転自在に接続された第２リンク部と、前記第２リンク部の他端に一端が第３ジョイント部によって回転自在に接続され、かつ、前記昇降部に他端が第４ジョイント部によって固定された第３リンク部と、を有し、前記ロータリアクチュエータの回転に伴って前記第１リンク部および前記第２リンク部がオーバーセンターになるときに、前記第１係合部が前記第１ジョイント部を中心に回転し、前記第２係合部が前記第４ジョイント部を中心に回転して、前記第１係合部と前記第２係合部とが係り合ってもよい。

本発明は、以上に説明した構成を有し、機器を上げ位置で保持しながら、軽量化、低コスト化および制御の簡素化が図られた昇降システムを提供することができるという効果を奏する。

本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。

本発明の実施形態１に係る昇降システムを左側から視た概略図である。 第１係合部が第２係合部に嵌った状態を示す斜視図である。 第１係合部および第２係合部を左側から視た図である。 機器が下げ位置にあるときの昇降システム示す概略図である。 機器が下げ位置から上昇しているときの昇降システムを示す概略図である。 機器がさらに上昇しているときの昇降システムを示す概略図である。 機器が最も高い位置にあるときの昇降システムを示す概略図である。 機器が上げ位置にあるときの昇降システムを示す概略図である。 ロータリアクチュエータの回転角が８８～１００％であるときの第１係合部および第２係合部を示す図である。 ロータリアクチュエータの回転角が８８～１００％であるときの第１係合部および第２係合部を示す図である。 本発明の実施形態２に係る昇降システムを左側から視た概略図である。 図１１の昇降システムを後側から視た図である。 扉が開いているときの昇降システム示す概略図である。 扉の間が最も大きく開いているときの昇降システムを示す概略図である。 扉が閉じ始めているときの昇降システムを示す概略図である。 扉がさらに閉じているときの昇降システムを示す概略図である。 扉が閉じたときの昇降システムを示す概略図である。 本発明の実施形態３に係る第２係合部および第２取付部の分解斜視図である。 本発明の実施形態４に係るシムおよび第２取付部の分解斜視図を示している。 別の実施例の第１係合部および第２係合部を示す概略図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。各図において、ロータリアクチュエータ１０の回転軸１１に平行な方向を左右方向とし、回転軸１１に垂直でかつ格納部９１の天面９１ｂに平行な方向を前後方向とし、左右方向および前後方向に垂直な方向を上下方向とする。ここで、格納部９１の天面９１ｂは、前側内面９１ａおよび後側内面９１ｃに垂直な面であって、昇降システム１００より上方に配置されている。ただし、格納部９１の天面９１ｂは、前側内面９１ａおよび後側内面９１ｃに対して垂直でなく、傾斜していてもよい。

（実施の形態１）
＜昇降システムの構成＞
図１は、実施の形態１に係る機器９０が上げ位置にある昇降システム１００を左側から視た概略図である。なお、以下の実施の形態では、昇降システム１００は航空機の格納部９１に設けられ、航空機における様々な機器の昇降の用途に用いられ得る。

図１に示すように、昇降システム１００は、機器９０を昇降させ、機器９０を上げ位置および下げ位置に保持するためのシステムであって、ロータリアクチュエータ１０、昇降部３０、第１リンク機構６０およびアップロック２０、４０を備えている。なお、機器９０の上げ位置は、機器９０の下げ位置より高い位置であって、機器９０が最も高く上げられた位置に限定されない。

ロータリアクチュエータ１０は、回転する駆動部であって、たとえば、格納部９１の前側内面９１ａに固定されている。ロータリアクチュエータ１０の回転軸１１は左右方向に延びている。ロータリアクチュエータ１０は、その内部にブレーキ機能を有している。このブレーキが解除されると、ロータリアクチュエータ１０はその回転軸１１中心に回転することが可能になる。一方、ブレーキが作用すると、ロータリアクチュエータ１０の回転は停止される。

昇降部３０は、機器９０を保持して回転し、機器９０を昇降させるための構成部である。機器９０が上げ位置にあるときに昇降部３０はロータリアクチュエータ１０より後方にあり、昇降部３０の回転軸３１はロータリアクチュエータ１０の回転軸１１に平行に延びている。

第１リンク機構６０は、ロータリアクチュエータ１０と昇降部３０とを連結している。第１リンク機構６０は、複数のジョイント部およびリンク部を有する多節リンクである。この実施の形態では、４つのジョイント部を有する４節リンクを用いたが、ジョイント部の数はこれに限定されない。

第１リンク機構６０は、第１～第４ジョイント部６１～６４および第１～第３リンク部６５～６７により構成されている。第１ジョイント部６１は、ロータリアクチュエータ１０の回転軸１１に設けられており、格納部９１の前側内面９１ａに固定されている。第４ジョイント部６４は、第１ジョイント部６１より下側であって昇降部３０の回転軸３１に設けられており、格納部９１の前側内面９１ａに固定されている。第１～第４ジョイント部６１～６４の各軸は、ロータリアクチュエータ１０の回転軸に平行に設けられている。

第１リンク部６５の一端は、第１ジョイント部６１によりロータリアクチュエータ１０の回転軸１１に固定されている。第１リンク部６５の他端に、第２リンク部６６の一端が第２ジョイント部６２を中心に回転可能に接続されている。第２リンク部６６の他端に、第３リンク部６７の一端が第３ジョイント部６３を中心に回転可能に接続されている。第３リンク部６７の他端は、第４ジョイント部６４により固定部３２を介して昇降部３０に固定されている。

アップロックは、上げ位置にある機器９０を固定するための機構であって、第１係合部２０および第２係合部４０により構成されている。第１係合部２０は第１取付部２１の一端に取り付けられ、第１取付部２１の他端はロータリアクチュエータ１０の回転軸１１に取り付けられている。機器９０が上げ位置にあるときに、第１係合部２０はロータリアクチュエータ１０より後側の上側に配されている。第２係合部４０は、昇降部３０の回転軸３１側を基端側としたときの昇降部３０の先端側に取り付けられている。すなわち、機器９０が上げ位置にあるときに、第２係合部４０は昇降部３０の前側の上側に配置されている。また、機器９０が上げ位置にあるとき、機器９０が昇降部３０の後ろ側に配置されて、第１係合部２０と第２係合部４０とが係合する。そして、第１係合部２０と第２係合部４０とが係合した状態は、ロータリアクチュエータ１０の内部のブレーキにより保持される。

＜アップロックの構成＞
図２は、第１係合部２０が第２係合部４０に嵌った状態を示す斜視図である。図３は、第１係合部２０および第２係合部４０を左側から視た図である。図２および図３に示すように、第１取付部２１は、第１リンク部６５と一体となって、略三角形状の板体２２で形成されている。なお、第１取付部２１は、第１リンク部６５と別に設けられていてもよい。この場合も、第１取付部２１および第１リンク部６５はそれぞれロータリアクチュエータ１０にそれぞれ固定される。

板体２２の中央にロータリアクチュエータ１０の回転軸１１が第１ジョイント部６１により固定されている。板体２２の下角部に第２ジョイント部６２により第２リンク部６６が接続されている。また、板体２２の上角部に第１係合部２０が取り付けられている。このため、板体２２においてその中央から下角部までの部分は第１リンク部６５として機能する。板体２２においてその中央から上角部までの部分は第１取付部２１として機能する。なお、回転軸１１が板体２２の中央以外の位置に配置されてもよい。

板体２２の上角部に切欠き２３が設けられている。切欠き２３は、第１係合部２０が第２係合部４０に嵌った状態にあるときに板体２２の後側において上下方向に板体２２を貫いている。この切欠き２３を挟んだ２つの板部が左右方向に並び、各板部に貫通孔２４が設けられている。各貫通孔２４は各板部を左右方向に貫通する。２つの貫通孔２４に棒状体の第１係合部２０が通されている。第１係合部２０は、たとえば、ローラであって、第１取付部２１に取り付けられている。この第１係合部２０は、ロータリアクチュエータ１０の回転軸１１に平行に配されている。

第２係合部４０は、略長方形状のブロックであって、その左右方向の厚みが第１係合部２０の２つの板部の間の左右方向の幅より小さい。第２係合部４０の長手方向が、ロータリアクチュエータ１０の回転軸１１に対して垂直に配置されている。第２係合部４０の底面は昇降部３０に固定されている。第２係合部４０の天面と前面との間の角部４１、および、天面と後面との間の角部４２には、アールまたは面取りが付けられている。

天面は、略Ｖ字形状に窪んでいる。窪み４３の傾きは、たとえば、１０～１５度であって、窪み４３は緩やかに傾斜する。この窪み４３の前後方向の長さＷは、たとえば、航空機が振動した際の第１係合部２０に対する第２係合部４０の振動の振幅より大きく設定される。窪み４３の傾斜面の底は、第１係合部２０の外周面に沿って湾曲している。窪み４３の湾曲部の深さＤは、たとえば、航空機が振動した際に、第１係合部２０が第２係合部４０から離れる距離より大きく設定される。

＜昇降システムの動作＞
次に、ロータリアクチュエータ１０の回転に伴って、昇降システム１００が機器９０を下げ位置から上げ位置へ上昇させる動作について説明する。なお、昇降システム１００が機器９０を下降させる動作は、機器９０を上昇させる動作の反対の動作であるため、その説明を省略する。

図４は、機器９０が下げ位置にあるときの昇降システム１００を左側から視た概略図である。図４に示すように、第１リンク機構６０の第１リンク部６５は、第１ジョイント部６１から後側下方へ延びる。第２リンク部６６は、第２ジョイント部６２から前側下方へ延びる。第３リンク部６７は、第３ジョイント部６３から後側下方へ延びる。第４ジョイント部６４は、第１リンク機構６０において最も低い位置に配される。これにより、たとえば、昇降部３０は水平に展開し、機器９０はその動きの中で最も低い下げ位置に配される。このとき、第１係合部２０は第１ジョイント部６１より前側上方に位置し、第２係合部４０は第４ジョイント部６４から後側に位置する。

図５は、機器９０が下げ位置から上昇しているときの昇降システム１００を左側から視た概略図である。図５に示すように、ロータリアクチュエータ１０が回転すると、第１リンク部６５は第１ジョイント部６１を中心に時計回りに回転する。第２リンク部６６は、第１リンク部６５との後側の成す角が大きくなる方向に第２ジョイント部６２を中心に回転しながら、押し下げられる。第３リンク部６７は、第２リンク部６６との後側の成す角が小さくなる方向に第３ジョイント部６３を中心に回転する。このとき、第４ジョイント部６４が固定されているため、第３リンク部６７は反時計回りへ回転して、第３ジョイント部６３が下がる。これにより、昇降部３０および機器９０は、第４ジョイント部６４を中心に回転し、下げ位置から上昇する。このとき、第１係合部２０は第１ジョイント部６１を中心に時計回りに後側上方へ回転し、第２係合部４０は第４ジョイント部６４を中心に反時計回りに前側上方へ回転する。

図６は、図５における位置から機器９０が上昇しているときの昇降システム１００を左側から視た概略図である。図６に示すように、ロータリアクチュエータ１０のさらなる回転により、第１リンク部６５は第１ジョイント部６１を中心にさらに前側下方へ回転する。第２リンク部６６は、第１リンク部６５との後側の成す角がさらに大きくなる方向に第２ジョイント部６２を中心に回転しながら降下する。第３リンク部６７は、第２リンク部６６との後側の成す角がさらに小さくなる方向に第３ジョイント部６３を中心に回転する。これにより、第３ジョイント部６３が下がり、昇降部３０および機器９０は、第４ジョイント部６４を中心に回転し、さらに上昇する。このとき、第１係合部２０は後側下方へ回転し、第２係合部４０は前側上方へさらに回転する。

図７は、機器９０が最も高い位置にあるときの昇降システム１００を左側から視た概略図である。図７に示すように、ロータリアクチュエータ１０の回転によって、第１リンク部６５は、さらに前側へ回転して、第１ジョイント部６１から前側下方へ延びる。第２リンク部６６は、第１リンク部６５との後側の成す角がさらに大きくなる方向に第２ジョイント部６２を中心に回転しながら、押し下げられる。このとき、第１リンク部６５および第２リンク部６６は、その成す角が１８０度になって、直線状（オンライン）になり、第１ジョイント部６１、第２ジョイント部６２および第３ジョイント部６３が直線上に並ぶ。そして、第３リンク部６７は、第２リンク部６６との後側の成す角がさらに小さくなる方向に第３ジョイント部６３を中心に回転する。これにより、第３ジョイント部６３がその動きの中で最も低い位置に下がる。このため、昇降部３０および機器９０は第４ジョイント部６４を中心に上側へ回転し、機器９０はその動きの中で最も高い位置に上昇する。このとき、第１係合部２０は後側下方へさらに回転し、第２係合部４０は最も前方の位置に移動する。

図８は、機器９０が上げ位置にあるときの昇降システム１００を左側から視た概略図である。図８に示すように、ロータリアクチュエータ１０の回転に伴って、第１リンク部６５は第１ジョイント部６１を中心に前側上方に回転する。第２リンク部６６は、第１リンク部６５との後側の成す角が小さくなる方向に第２ジョイント部６２を中心に回転する。このとき、第１リンク部６５と第２リンク部６６との後側の成す角は１８０度より小さくなり、第１リンク部６５および第２リンク部６６はオーバーセンターとなる。そして、第３リンク部６７は、回転方向を反時計回りから時計回りに変えて、第２リンク部６６との後側の成す角が大きくなる方向に第３ジョイント部６３を中心に回転する。これにより、昇降部３０および機器９０は、第４ジョイント部６４を中心に下側へ回転し、少し下がり、上げ位置に達する。このとき、第１係合部２０は第１ジョイント部６１を中心に時計回りに後側上方へさらに回転する。そして、第２係合部４０は、回転方向を反時計回りから時計回りに変えて、第４ジョイント部６４を中心に後側下方へ回転する。

＜アップロックの動作＞
次に、第１係合部２０および第２係合部４０の嵌合により、昇降部３０が上げ位置において固定されるアップロックのロック動作について説明する。なお、このアップロックが解除される解除動作は、ロック動作の反対の動作であるため、その説明を省略する。

図４～図７に示すように、第１リンク部６５と第２リンク部６６との後側の成す角が１８０度より小さい状態から１８０度になる状態（オンセンター）までの間では、第１係合部２０は下方へ、第２係合部４０は上方へ移動する。一方、図７～図８に示すように、第１リンク部６５と第２リンク部６６との後側の成す角が１８０度より大きくなると（オーバーセンター）、第２係合部４０は、その移動方向を変え、第１係合部２０と同じく下方へ移動する。

図９は、ロータリアクチュエータ１０の回転角が８８～１００％であるときの第１係合部２０および第２係合部４０を左側から視た図である。回転角は、図９（ａ）が８８％、図９（ｂ）が９０％、図９（ｃ）が９２％、図９（ｄ）が９４％、図９（ｅ）が９６％、図９（ｆ）が９８％、図９（ｇ）が１００％である。なお、機器９０が下げ位置にあるときの回転角を０％とし、機器９０が上げ位置にあるときの回転角を１００％としている。

図１０は、ロータリアクチュエータ１０の回転角が８８％から１００％に遷移するときの第２係合部４０に対する第１係合部２０の動きを示した図である。Ｃ１の円は回転角が８８％のとき、Ｃ２の円は回転角が９０％のとき、Ｃ３の円は回転角が９２％のとき、Ｃ４の円は回転角が９４％のとき、Ｃ５の円は回転角が９６％のとき、Ｃ６の円は回転角が９８％のとき、Ｃ７の円は回転角が１００％のときの第１係合部２０を表している。

図９（ａ）に示すように回転角が８８％であるとき、たとえば、図７に示すように第１リンク部６５と第２リンク部６６が直線状になる。このとき、図１０のＣ１に示すように、第１係合部２０は第２係合部４０の上側の前側に位置している。

ロータリアクチュエータ１０が回転すると、図９（ｂ）～図９（ｆ）および図１０のＣ２～Ｃ６に示すように、第１係合部２０は後側下方に向かって曲線状に動く。このため、図９（ｇ）および図１０のＣ７に示すように、回転角が１００％に達すると、第１係合部２０は第２係合部４０の窪み４３に嵌る。このとき、図８に示すように、昇降部３０は上げ位置にあり、その位置は第１係合部２０および第２係合部４０の嵌合によって固定される。

＜作用・効果＞
本実施の形態に係る昇降システム１００では、昇降部３０が上げ位置にあるときに、第１係合部２０が第２係合部４０に嵌る。これにより、第４ジョイント部６４と、第２係合部４０に嵌る第１係合部２０とによって、昇降部３０およびこれに固定されている機器９０はその両端で支持されて強固に固定される。よって、航空機の着陸時や突風などによる衝撃が機器９０などに加わっても、上げ位置にある機器９０が下がることを防止することができる。

この第１係合部２０および第２係合部４０の嵌合は、ロータリアクチュエータ１０内のブレーキ機能により保持される。これにより、昇降部３０に下降する方向の力が作用すると、第３リンク部６７が第４ジョイント部６４を中心に時計回りに回転しようとする。これにより、第２ジョイント部６２が押し上げられるため、第１リンク部６５が第１ジョイント部６１を中心に回転しようとする。しかしながら、ロータリアクチュエータ１０の内部のブレーキにより第１リンク部６５の回転が防止される。一方、昇降部３０に上昇する方向の力が作用すると、第１係合部２０が押し上げられ、第１リンク部６５が回転軸１１を中心に回転しようとする。ただし、ロータリアクチュエータ１０の内部のブレーキにより第１リンク部６５の回転が防止される。このように第１リンク部６５の回転が防止されるため、第１リンク部６５の回転によって第１係合部２０と第２係合部４０との嵌合が外れることがなく、各係合部２０、４０の係合を維持することができる。

１つのロータリアクチュエータ１０により機器９０の昇降、第１係合部２０と第２係合部４０との嵌合、および、各係合部２０、４０の係合の保持が行われる。このため、各動作に専用のアクチュエータ、および、それに付随する配線や部品などを必要としない。よって、軽量化および低コスト化が図られる。また、複数のアクチュエータを連動して作動させるためのシーケンス制御が必要なく、昇降システム１００の制御の簡素化が図られる。

第２係合部４０の窪み４３が略Ｖ字形状である。このため、昇降部３０が上げ位置にくる前に第１係合部２０が窪み４３の傾斜面に当たっても、第１係合部２０は傾斜面に沿って窪み４３の底に導かれる。これにより、第１係合部２０や第２係合部４０にプリロードが作用することが防止される。

ロータリアクチュエータ１０内のブレーキ機能によって第１係合部２０が回転軸１１を中心に回転することが停止されている。また、第２係合部４０の窪み４３が略Ｖ字状に形成されている。このため、航空機の振動によって第２係合部４０が回転軸３１を中心に回転しても、第１係合部２０が窪み４３の２つの傾斜面に当たる。よって、第１係合部２０と第２係合部４０とが係合し、機器９０が確実に固定される。

第２係合部４０の窪み４３の長さＷが、たとえば、航空機が振動した際の第１係合部２０に対する第２係合部４０の振動の振幅より大きく設定される。これにより、アップロック状態（第１係合部２０と第２係合部４０が係合した状態）またはアップロックが完了する前（オンライン後、第１係合部２０と第２係合部４０が係合する前）に振動によって第１係合部２０および第２係合部４０の相対位置がずれても、第１係合部２０は、窪み４３の傾斜面に当たり、第２係合部４０に確実に嵌められる。

第２係合部４０の窪み４３の湾曲部の深さＤは、たとえば、航空機が振動した際に、第２係合部４０が第１係合部２０から離れる距離より大きく設定される。このため、第２係合部４０に嵌った第１係合部２０は、振動によって外れることが抑制される。

第２係合部４０の角部４１、４２にアールまたは面取りが付けられている。これにより、第２係合部４０を昇降部３０に取り付ける際に、作業者が角部４１、４２により傷付けられることが防がれ、作業の安全性が向上する。

（実施の形態２）
図１１は、実施の形態２に係る機器９０が上げ位置にある昇降システム１００を左側から視た概略図である。図１２は、図１１の昇降システム１００を後側から視た概略図である。実施の形態２に係る昇降システム１００は、扉９２、９３および第２リンク機構７０をさらに備えている。

図１１および図１２に示すように、扉は、たとえば、第１扉９２および第２扉９３により構成されている。第１扉９２および第２扉９３は、たとえば、第２リンク機構７０に接続されており、格納部９１の開口を開閉する。

第２リンク機構７０は、ロータリアクチュエータ１０と各扉９２、９３とを連結する。第２リンク機構７０は、複数のジョイント部および複数のリンク部を有する多節リンクである。この実施の形態では、７つのジョイント部を有する７節リンクを用いたが、ジョイント部の数はこれに限定されない。

第２リンク機構７０は、第１１～第１７ジョイント部７１～７７および第１１～第１６リンク部７８～８３により構成されている。第１１、第１４および第１７ジョイント部７１、７４、７７は、たとえば、格納部９１の前側内面９１ａに固定されている。第１１ジョイント部７１は、ロータリアクチュエータ１０の回転軸１１に設けられている。第１４ジョイント部７４は第１１ジョイント部７１の上側に配置され、第１７ジョイント部７７は第１１ジョイント部７１の下側に配置されている。第１５～第１７ジョイント部７５～７７、および、第１４～第１６リンク部８１～８３は、それぞれ２つずつ配されている。一方の第１５～第１７ジョイント部７５～７７、および、一方の第１４～第１６リンク部８１～８３は、ロータリアクチュエータ１０より左側に配されている。他方の第１５～第１７ジョイント部７５～７７、および、他方の第１４～第１６リンク部８１～８３は、ロータリアクチュエータ１０より右側に配されている。左側の第１６リンク部８３は第１扉９２に固定されている。右側の第１６リンク部８３は第２扉９３に固定されている。

第１１リンク部７８の一端は、第１１ジョイント部７１によりロータリアクチュエータ１０に固定されている。第１１リンク部７８の他端に、第１２リンク部７９の一端が第１２ジョイント部７２を中心に回転可能に接続されている。第１２リンク部７９の他端に、第１３リンク部８０の一端が第１３ジョイント部７３を中心に回転可能に接続されている。第１３リンク部８０の他端に、第１４リンク部８１の一端が第１４ジョイント部７４により固定されている。第１４リンク部８１の他端に、第１５リンク部８２の一端が第１５ジョイント部７５を中心に回転可能に接続されている。第１５リンク部８２の他端に、第１６リンク部８３の一端が第１６ジョイント部７６を中心に回転可能に接続されている。第１６リンク部８３の他端は、第１７ジョイント部７７により格納部９１の前側内面９１ａに固定されている。

＜昇降システムの動作＞
次に、図１３（ａ）～図１７（ｂ）を参照して、ロータリアクチュエータ１０の回転に伴って、昇降システム１００が機器９０を昇降させるとともに、各扉９２、９３を開閉する動作について説明する。

図１３（ａ）は、扉９２、９３が開いているときの昇降システム１００を後側から視た概略図である。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）の昇降システム１００を左側から視た概略図である。図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示すように、機器９０が下げ位置にあるとき、第２リンク機構７０の第１１リンク部７８は、第１１ジョイント部７１から前側上方に延び、第１２リンク部７９に対してオーバーセンターになる。第１３および第１４リンク部８０、８１は、第１４ジョイント部７４から後側上方に延びる。第１５リンク部８２は、第１５ジョイント部７５から前側下方に延びる。右側の第１６リンク部８３は右側の第１７ジョイント部７７から見て左側上方に延び、左側の第１６リンク部８３は左側の第１７ジョイント部７７から見て右側上方に延びる。これにより、各扉９２、９３は第１７ジョイント部７７を中心に上側へ回転しており、格納部９１の開口は開いている。このため、下げ位置にある機器９０は、格納部９１の開口から格納部９１の下側へ展開される。

図１４（ａ）は、扉９２、９３の間が最も大きく開いているときの昇降システム１００を後側から視た概略図である。図１４（ｂ）は、図１４（ａ）の昇降システム１００を左側から視た概略図である。図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示すように、ロータリアクチュエータ１０が回転すると、第１１リンク部７８は、第１１ジョイント部７１を中心に後側へ回転して、第１２リンク部７９と直線状（オンライン）になる。これにより、第１３～１５リンク部８０～８２は引き上げられる。そして、第１６リンク部８３は第１７ジョイント部７７を中心に回転して、各扉９２、９３はその動きの中で最も大きく開いている位置に上昇する。このとき、機器９０は第１リンク機構６０によって上昇し始める。

図１５（ａ）は、扉９２、９３が閉じ始めているときの昇降システム１００を後側から視た概略図である。図１５（ｂ）は、図１５（ａ）の昇降システム１００を左側から視た概略図である。図１５（ａ）および図１５（ｂ）に示すように、ロータリアクチュエータ１０のさらなる回転により、第１１リンク部７８は第１１ジョイント部７１を中心にさらに後側下方へ回転し、第１２～第１５リンク部７９～８２は下側へ移動する。これにより、第１６リンク部８３および各扉９２、９３は第１７ジョイント部７７を中心に回転して、扉９２、９３はその間隔が狭くなりながら下降し始める。このとき、第１リンク機構６０によって機器９０が上昇しているため、格納部９１の開口における機器９０の左右方向の幅は狭くなっている。このため、第１および第２扉９２、９３は機器９０と衝突することなく移動することができる。

図１６（ａ）は、扉９２、９３がさらに閉じているときの昇降システム１００を後側から視た概略図である。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）の昇降システム１００を左側から視た概略図である。図１６（ａ）および図１６（ｂ）に示すように、ロータリアクチュエータ１０がさらに回転し、第１１リンク部７８は第１１ジョイント部７１を中心にさらに後側下方へ回転する。これにより、第１２～第１５リンク部７９～８２はさらに下げられて、第１６リンク部８３は第１７ジョイント部７７を中心にさらに下側へ回転する。そして、第１および第２扉９２、９３は、この間隔がさらに狭くなりながら下降する。このとき、第１リンク機構６０の第１リンク部６５と第２リンク部６６とが直線状になり、機器９０が最も高い位置にあり格納部９１に収まっている。

図１７（ａ）は、扉９２、９３が閉じたときの昇降システム１００を後側から視た概略図である。図１７（ｂ）は、図１７（ａ）の昇降システム１００を左側から視た概略図である。図１７（ａ）および図１７（ｂ）に示すように、ロータリアクチュエータ１０の回転に伴って、第１１リンク部７８は第１１ジョイント部７１を中心にさらに下側へ回転する。第１２～第１５リンク部７９～８２は下がり、第１６リンク部８３および各扉９２、９３は回転し、第１および第２扉９２、９３は閉じる。このとき、第１リンク機構６０では第１および第２リンク部６６はオーバーセンターになっており、第１係合部２０および第２係合部４０が嵌合した状態でロータリアクチュエータ１０の内部のブレーキにより保持され、上げ位置にある機器９０が固定される。

＜作用・効果＞
本実施の形態に係る昇降システム１００では、ロータリアクチュエータ１０は、第１リンク機構６０を介して昇降部３０と連結されるとともに、第２リンク機構７０を介して各扉９２、９３と連結されている。これにより、１つのロータリアクチュエータ１０により、昇降部３０の昇降、扉９２、９３の開閉および第１係合部２０および第２係合部４０の嵌合（アップロックのロック動作）、および、各係合部２０、４０の係合の保持の３つの動作を実現している。このため、各動作に専用のアクチュエータを必要としないため、部品点数を抑えられ、軽量化および低コスト化が図られる。また、各動作のためのシーケンス制御が不要であるため、制御の簡素化が図られる。

航空機の振動などによって第１係合部２０と第２係合部４０との相対位置がずれて、第１および第２扉９２、９３が閉まっていない状態で第１係合部２０が第２係合部４０に当たることがある。この場合であっても、第２係合部４０の窪み４３が略Ｖ字形状であるため、第１係合部２０が窪み４３の傾斜面に沿って窪み４３の底に移動することにより、ロータリアクチュエータ１０が回転し続けて、第１および第２扉９２、９３が閉まる。よって、第１および第２係合部４０の嵌合が扉９２、９３の開閉に影響を与えず、扉９２、９３を確実に閉じることができる。

（実施の形態３）
実施の形態３に係る昇降システム１００は、長孔５６をさらに備えている。図１８は、第２係合部４０および第２取付部５０の分解斜視図である。なお、昇降部３０に取り付けられた長孔５６の長手方向を前後方向とし、昇降部３０に取り付けられた長孔５６の短手方向を左右方向とし、前後方向および左右方向に対して垂直な方向を上下方向とする。

図１８に示すように、第２係合部４０は鍔部４４を有している。鍔部４４は、前後方向に延びる略長方形状のブロック本体から左右方向に突き出している。鍔部４４には取付孔４５が設けられている。取付孔４５は、断面が円形の孔であって、上下方向に鍔部４４を貫通している。

第２取付部５０は、第２係合部４０の底面と等しいまたはほぼ等しい形状を有している。第２取付部５０には、たとえば、３個の第１固定孔５５および２個の長孔５６が設けられている。長孔５６は、左右方向の長さが取付孔４５の径に等しく、前後方向の長さが取付孔４５の径より長く設定されている。長孔５６は、第２係合部４０の取付孔４５に対応する位置に配され、ロータリアクチュエータ１０の回転軸１１に対して垂直な方向に延びている。

このような第２係合部４０を第２取付部５０を介して昇降部３０の前側上面に取り付ける際、まず、第２取付部５０の第１固定孔５５と昇降部３０の貫通孔（図示せず）とにボルトを通してナットで固定し、第２取付部５０を昇降部３０の上に取り付ける。次に、第２係合部４０の取付孔４５を第２取付部５０の長孔５６に対応させる。このとき、長孔５６が取付孔４５より前後方向に長いため、第２係合部４０の前後方向の位置調整を行う。そして、取付孔４５および長孔５６にボルトを通してナットで固定し、昇降部３０に取り付けられた第２取付部５０の上に第２係合部４０を固定する。

この実施の形態に係る昇降システム１００では、前後方向に長い長孔５６が第２取付部５０に設けられている。このため、昇降部３０における第２係合部４０の前後方向の位置を調整することができる。よって、航空機の種類および部品の集積誤差に応じて第１係合部２０に対する第２係合部４０の前後方向の位置を調整することができる。

（実施の形態４）
実施の形態４に係る昇降システム１００は、シム５８をさらに備えている。図１９は、シム５８および第２取付部５０の分解斜視図を示している。図１９に示すように、第２取付部５０は、ベース金具５１およびセレーションプレート５４を有している。

ベース金具５１は、第２取付部５０を昇降部３０に取り付けるための土台である。ベース金具５１は、Ｌ字形状であって、上下方向に対し垂直な第１面５２と、前後方向に対し垂直な第２面５３を有している。セレーションプレート５４は、第２係合部４０と昇降部３０との前後方向の位置ずれを防止するためのプレートである。セレーションプレート５４の天面には、鋸歯状の溝が設けられている。溝は、左右方向に延びている。

ベース金具５１の第１面５２およびセレーションプレート５４は、第２係合部４０の底面と同じまたはそれよりも広い形状を有している。ベース金具５１の第１面５２およびセレーションプレート５４のそれぞれに、たとえば、３個の第１固定孔５５および２個の長孔５６が設けられている。ベース金具５１の第２面５３に、たとえば、２個の第２固定孔５７が設けられている。

シム５８は、第２係合部４０と昇降部３０との間であって、この実施の形態では、第２取付部５０のベース金具５１とセレーションプレート５４との間に配されている。シム５８は、溝はないが、セレーションプレート５４と同じ形状であって、たとえば、３個の第３固定孔５８ａおよび２個の長孔５８ｂを有している。なお、シム５８の数は１枚であっても複数枚であってもよい。

このような第２取付部５０を昇降部３０に取り付ける際、第１面５２が昇降部３０の上面に接し、第２面５３が昇降部３０の前面に接するように、ベース金具５１を昇降部３０に対して配置する。そして、ボルトを第２面５３の第２固定孔５７および昇降部３０の貫通孔３４に通してナットで固定し、ベース金具５１を昇降部３０に取り付ける。次に、このベース金具５１の第１面５２上にシム５８およびセレーションプレート５４をこの順で順に配置し、第１面５２およびセレーションプレート５４のそれぞれの第１固定孔５５と、シム５８の第３固定孔５８ａと、昇降部３０の貫通孔３５とにボルトを通してナットで固定して、ベース金具５１、シム５８およびセレーションプレート５４を昇降部３０に取り付ける。これにより、シム５８が第２取付部５０と共に昇降部３０に取り付けられる。

この実施の形態に係る昇降システム１００では、シム５８が第２係合部４０と昇降部３０との間に設けられている。このため、昇降部３０に対する第２取付部５０の上下方向の位置を調整することができる。よって、航空機の種類および部品の集積誤差に応じて第１係合部２０に対する第２係合部４０の上下方向の位置を調整することができる。

（その他の実施例）
上記全実施の形態に係るアップロックでは、棒状体の第１係合部２０が第２係合部４０の窪み４３に嵌合した。ただし、第１係合部２０に対する第２係合部４０の動きが抑制されれば、アップロックは第１係合部２０と第２係合部４０との嵌合に限定されない。

たとえば、図２０（ａ）に示すように、第１摩擦板２５が第１係合部２０として用いられ、第２摩擦板４６が第２係合部４０として用いられてもよい。この場合、第１リンク部６５および第２リンク部６６がオーバーセンターになると、第１摩擦板２５と第２摩擦板４６とが接触する。これにより、昇降部３０が降下しようとしても、第１および第２摩擦板２５、４６の各接触面における摩擦により降下が防止される。

また、図２０（ｂ）に示すように、先端が曲がった鍵形形状のフック２６が第１係合部２０として用いられ、棒状体などの突起４７が第２係合部４０として用いられる。この場合、第１リンク部６５および第２リンク部６６がオーバーセンターになると、フック２６が突起４７にかかる。これにより、昇降部３０が降下しようとしても、フック２６が突起４７に引っ掛かることにより降下が防止される。

上記全実施の形態に係るアップロックでは、第１係合部２０が棒状体で形成され、第２係合部４０が窪み４３を有するブロックで形成されている。ただし、第１係合部２０が窪み４３を有するブロックで形成され、第２係合部４０が棒状体で形成されていてもよい。

なお、上記全実施の形態は、互いに相手を排除しない限り、互いに組み合わせてもよい。たとえば、実施の形態４に係るシム５８を実施の形態３に係る昇降システム１００に用いてもよい。実施の形態３に係る長孔５６および／または実施の形態４に係るシム５８を実施の形態２に係る昇降システム１００に用いてもよい。

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

本発明の昇降システム１００は、機器を上げ位置で保持しながら、軽量化、低コスト化および制御の簡素化が図られた昇降システム１００として有用である。

１００ 昇降システム
１０ ロータリアクチュエータ
２０ 第１係合部
３０ 昇降部
４０ 第２係合部
４３ 窪み
４５ 取付孔
５０ 第２取付部（取付部）
５６ 長孔
５８ シム
６０ 第１リンク機構
６１ 第１ジョイント部
６２ 第２ジョイント部
６３ 第３ジョイント部
６４ 第４ジョイント部
６５ 第１リンク部
６６ 第２リンク部
６７ 第３リンク部
７０ 第２リンク機構
９０ 機器
９２ 第１扉（扉）
９３ 第２扉（扉）

Claims (8)

1. 機器を昇降させるためのシステムであって、
   ロータリアクチュエータと、
   回転軸を有し、前記機器が取り付けられる昇降部と、
   前記ロータリアクチュエータと前記昇降部とを連結する複数のジョイント部および複数のリンク部を有し、前記ロータリアクチュエータの駆動によって前記昇降部を前記回転軸の回りに回転させる第１リンク機構と、
   上昇した前記機器を固定するためのアップロックと、を備え、
   前記アップロックは、
   前記ロータリアクチュエータに設けられた第１係合部と、
   前記昇降部に設けられた第２係合部と、を有し、
   前記第１リンク機構において前記昇降部の回転軸と前記ロータリアクチュエータの回転軸との間にオーバーセンターが生じた状態で前記第１係合部と前記第２係合部とが係合する、昇降システム。
2. 開閉する扉と、
   前記ロータリアクチュエータと前記扉とを連結し、複数のジョイント部および複数のリンク部を有する第２リンク機構と、をさらに備え、
   前記オーバーセンターのときに、前記扉が閉じる、請求項１に記載の昇降システム。
3. 前記第１係合部および前記第２係合部のいずれか一方の係合部が窪みを有し、
   他方の係合部が棒状体で形成される、請求項１または２に記載の昇降システム。
4. 前記窪みが略Ｖ字形状である、請求項３に記載の昇降システム。
5. 前記窪みの底は、前記棒状体の外周面に沿って湾曲している、請求項４に記載の昇降システム。
6. 前記第２係合部は、取付孔が設けられた鍔部を有し、
   前記昇降部は、前記取付孔に対応して配された長孔が設けられた取付部を有し、
   前記長孔は、前記ロータリアクチュエータの回転軸に対して垂直な方向に延びる、請求項１～５のいずれか一項に記載の昇降システム。
7. 前記第２係合部と前記昇降部との間に配されたシムをさらに備える、請求項１～６のいずれか一項に記載の昇降システム。
8. 前記第１リンク機構は、
   前記ロータリアクチュエータに一端が第１ジョイント部によって固定された第１リンク部と、
   前記第１リンク部の他端に一端が第２ジョイント部によって回転自在に接続された第２リンク部と、
   前記第２リンク部の他端に一端が第３ジョイント部によって回転自在に接続され、かつ、前記昇降部に他端が第４ジョイント部によって固定された第３リンク部と、を有し、
   前記ロータリアクチュエータの回転に伴って前記第１リンク部および前記第２リンク部がオーバーセンターになるときに、前記第１係合部が前記第１ジョイント部を中心に回転し、前記第２係合部が前記第４ジョイント部を中心に回転して、前記第１係合部と前記第２係合部とが係り合う、請求項１～７のいずれか一項に記載の昇降システム。

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