JP3020116B2 - せん断ピン作用の電気的検出 - Google Patents
せん断ピン作用の電気的検出Info
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Description
とにせん断した要素の電気的検出及び報告を行う方法及
び装置に関する。
又はせん断ピンを利用して、せん断要素を破壊し装置を
損傷する過度の機械的荷重の加わるのを防ぐ。せん断し
た要素は装置の修理中に交換する。各せん断ピンは航空
機装置に使われ、機械的荷重が所定の限度を越えるとき
に装置の損傷又は破壊を防ぐ。
は、これ等のピンの交換と装置と継続した安全操作とに
必要である。航空機のような装置の大きい部材の末端部
分のせん断したピンは、これが電気回路を経て検出され
データ収集点に報告されなければ知られないし又は報告
されない。従来は電気検出手段が使われている。このよ
うな手段は、せん断ピンを貫きこのピンから絶縁したワ
イヤを持つ。過度の機械的荷重の限度により、せん断ピ
ンがせん断したことを指示するとせん断ピンをせん断し
なるべくはワイヤを2つに切断する。このようなせん断
ピンは、きれいにせん断するワイヤの破損によりせん断
ピンが完全にせん断する状態を妨げるという欠点があ
る。このようなワイヤ形せん断ピンは又せん断作用によ
りワイヤを短絡させせん断したピンの検出及び報告がで
きなくなるという欠点がある。さらにせん断したピンを
絶えず監視する用途では開路が生じ、監視システムは、
信号がせん断したピンの結果であるか又はワイヤ回路が
開いたかどうかを識別することができない。さらにワイ
ヤ形せん断ピンでは、せん断ピンの外側の各ワイヤ間の
電気的短絡又は各ワイヤ及び「アース」の間の電気的短
絡がせん断したピンの検出を不可能にする。すなわちせ
ん断ピンの従来の電気的検出による問題を減らしせん断
した要素及び配線異常の間を一層正確に識別する装置及
び方法が必要である。
から生ずるせん断力によりせん断され又は破砕されるよ
うに位置させる。普通のグラフアイト抵抗材料の性質
は、金属ワイヤ導線のせん断作用から生ずる短絡を避け
てもろいきれいなせん断作用を生ずる。抵抗形せん断ピ
ンは、第2及び第3の既知の抵抗器の間に直列に接続さ
れ、従つて電気検出回路に電圧を加えたときに、第1及
び第2の抵抗器の間の第1の接続点にこれ等の抵抗器の
比に比例した値で電気信号(es1)が生じ、又第1及び
第3の抵抗器の間の第2の接続点にこれ等の抵抗器に比
例した値で第2の電気信号(es2)が生ずる。本発明の
電気検出回路は信号を生じ、従つてコンピユータは電気
配線異常(短絡又は開路)と機械的せん断ピン作用との
間を識別することができる。
細に説明する。
の第1の実施例の側面図である。
の側面図である。
視図である。
監視報告システムとのブロツク図である。
ある。既知の抵抗を持つ第1の抵抗性要素12は、同様に
既知の抵抗を持つ第2の抵抗器14及び第3の抵抗器15を
直列に接続してある。第1抵抗器12は、抵抗器12をピン
16から絶縁する化合物18により中空の金属製せん断ピン
16内に所定の深さに位置させてある。外側管20は内部棒
22を管20内に滑動自在にはめてある。せん断ピン16は管
20及び棒22の中心穴を経て入れる。せん断ピン16は、棒
22に沿つて伝わる機械的の力が所定の機械的荷重限度を
越えるとせん断するようにしてある。
せん断ピン16のせん断線24に沿う位置に位置させてあ
る。或は抵抗器12はせん断線25に沿つて位置させてもよ
い。接続点26は第1抵抗器12及び第2抵抗器14の間に位
置させてある。接続点27は第1抵抗器12及び第3抵抗器
15の間に位置させ既知の電圧を直列接続の抵抗器に加え
るときは、電気信号(es1及びes2)により各抵抗器12,1
4,15の値に比例した電圧を生ずる。
内部棒22及び外側管20内にはめる。内部棒22を経てその
中心軸線に沿つて伝わる機械的荷重が所望のレベルを越
えると、せん断ピン16は、これが線24,25に沿つてせん
断するように作られせん断ピン16内に位置させた第1抵
抗器12が切断し又は破砕するようになる。第1抵抗器12
の切断又は破砕時には、電気信号es1及びes2はそれぞれ
既知の値通常+e及び−eになる。抵抗器12は、炭素形
材料から作られる工業的に利用できる抵抗器であり、金
属質ワイヤ要素より一層能動的なせん断作用のためのも
ろい要素を形成する。本発明のせん断検出アセンブリ10
は、回路異常(短絡及び開路)を下記の表Iに示すよう
に実際のせん断ピン動作から隔離する手段となる。
りその中心軸線は各せん断線24,25の一方に沿いこれに
ほぼ直交して位置している。第1抵抗器12は、機械的荷
重限度が本装置に対し定められたレベルを越えるとき
は、抵抗器12が破砕され又はせん断する限り別の位置に
位置させてもよいのはもちろんである。さらに第4図に
例示し以下に述べるように信号es1及びes2をコンピユー
タシステムにより監視しせん断検出アセンブリ10の状態
とアセンブリ10の配線の任意の電気的破損とを表Iの論
理に従つて検出し報告するようにする。
10の第2の実施例30を示す。第2図に示すようにピン32
は冗長軸受機構31に対し機械的強度及び電気抵抗を与え
る。抵抗性せん断ピン材料の比較的低いせん断力は、正
常な軸受摩擦が極めて低く一次軸受焼付きトルク及び正
常な運行トルクの間の比が極めて大きく(数百対1)で
きるからこの用途にとくに適している。すなわちこの考
え方は安全上の大きい裕度を生じ過渡的荷重条件及びそ
の他の異常による誤つたせん断作用を除く。アセンブリ
31は、軸40を回転するように支える一次軸受38を持つ冗
長軸受を備えている。第1軸受38が屑片又はその他の原
因によつて焼付く場合に、過度のトルクがスペーサリン
グ48を介して伝わりせん断ピン32をせん断線54に沿つて
せん断させ二次軸受に衝合させる。
絶縁材料を使つてアセンブリの金属部品から隔離する。
第1抵抗器32は第2抵抗器34及び第3抵抗器35の間に直
列に接続してある。
30を示してある。第1抵抗器32は大体U字形の装置とし
て抵抗性材料から前もつて形成しせん断検出アセンブリ
30のせん断ピンとして作用するようにしてある。冗長軸
受機構31に使う第1抵抗器32の1実施例は高さ約0.2in
及び幅0.04inで約2Ωに対する抵抗値を持つU字形せん
断ピンである。
され、又接続点57は各抵抗器32,35間に選定する。それ
ぞれ電気信号es1及びes2は、せん断検出アセンブリ30の
直列接続の抵抗器32,34,35に電圧を加えたときに、抵抗
器32対抵抗器34及び抵抗器32対抵抗器35の比例値により
定まる電圧を持つ。せん断検出アセンブリ30の信号es1
及びes2により、せん断検出アセンブリ10に対し前記し
たようにして第1抵抗器32のせん断又は開路或は短路の
検出ができる。
第1実施例と同じようにして動作する。
ピユータ監視システム60に加える。信号es1及びes2は、
アナログデイジタル変換器68に加えられデータバス70で
中央コンピユータ72に伝える。コンピユータ72は、せん
断検出のアセンブリ10又はアセンブリ30を使い本装置に
対するシステムの一部である。es1及びes2のデイジタル
化出力は、表示器74を経て監視され装置のせん断検出ア
センブリ10,30の状態を定める。このようにしてシステ
ムの操作者は、遠隔の場所で若干のせん断ピンの状態を
定めせん断ピン信号をせん断ピン電気検出アセンブリの
開路信号又は短絡信号からせん断ピン信号を識別する。
コンピユータ72により監視された信号は又、せん断ピン
と保守及び修理用の検出回路との状態を後で検索するた
めに記憶装置76に加える。
発明はなおその精神を逸脱しないで種種の変化変型を行
うことができるのはもちろんである。
Claims (17)
- 【請求項1】せん断作用に対する電気的検出回路におい
て、 機械的荷重のもとでせん断するデバイスのせん断線に直
交して位置し、前記デバイスが前記せん断線に沿ってせ
ん断するときに破壊可能であり、前記デバイスから電気
的に絶縁され、前記せん断線を越えて位置させた第2及
び第3の抵抗器の間に直列に接続した第1の抵抗器と、 前記第1及び第2の抵抗器の間に位置させた第1の接続
点と、前記第1及び第3の抵抗器の間に位置させた第2
の接続点とを備え、 前記直列接続の各抵抗器の端子に加える電圧により前記
第1の接続点に、前記第1及び第2の抵抗器の値に比例
した電気信号es1を発生し、前記第2の接続点に、前記
第1及び第3の抵抗器の値に比例した電気信号es2を発
生するように、前記各接続点を、前記せん断線を越えて
位置させることにより、前記電気信号es1及びes2の値に
より前記第1の抵抗器のせん断と、前記電気的検出回路
のワイヤ異常の存在との検出ができるようにした、 電気的検出回路。 - 【請求項2】前記デバイスが、中空の金属せん断ピンで
あり、前記第1の抵抗器を前記せん断ピン内に位置させ
た請求項1の電気的検出回路。 - 【請求項3】前記第1の抵抗器が、機械的荷重のもとで
せん断する前記デバイスである請求項2の電気的検出回
路。 - 【請求項4】せん断線に沿う機械的荷重のもとにおける
機械的構造物のせん断作用の検出を行う検出システムに
おいて、 前記機械的構造物のせん断線上に位置し、所定のせん断
強さを持ち、この所定せん断強さを前記機械的荷重が越
えて前記機械的構造物が前記せん断線に沿ってせん断す
るときは破壊可能であり、前記せん断線を越えて位置さ
せた第2及び第3の抵抗器の間に直列に接続した第1の
抵抗器と、 前記第1及び第2の抵抗器の間に位置させた第1の接続
点と、前記第1及び第3の抵抗器の間に位置させた第2
の接続点とを備え、 前記直列接続の各抵抗器の端子に加える電圧により前記
第1の接続点に前記第1及び第2の抵抗器の値に比例し
た電気信号es1を発生し、前記第2の接続点に前記第1
及び第3の抵抗器の値に比例した電気信号ees2を発生す
るように、前記各接続点を、前記せん断線を越えて位置
させることにより、前記電気信号es1及びes2の値により
前記第1の抵抗器のせん断と、ワイヤ異常の存在との検
出ができるようにした、 検出システム。 - 【請求項5】前記電気信号es1の第1の値と、前記電気
信号es2の第2の値とを所定の値に対し比較するように
位置させ配置した監視システムをさらに備えた請求項4
の検出システム。 - 【請求項6】前記監視システムを、 前記電気信号es1及びes2を受け取り、A−D出力を持つ
アナログデイジタル変換器と、 前記A−D出力を監視するコンピュータであつて、前記
電気信号es1又は前記電気信号es2の値を表わす回路状態
信号をコンピュータ出力に供給するコンピュータと、 前記コンピュータ出力に接続され、前記回路状態信号を
示し、前記コンピュータ出力に接続された表示器と、 前記コンピュータに応答し、前記回路状態信号を記憶す
る記憶手段と、 により構成した請求項5の検出システム。 - 【請求項7】せん断線に沿う機械的荷重のもとに機械的
構造物のせん断作用を検出する検出システムにおいて、 第1の抵抗器を実質的に囲み、所定のせん断強さを持
ち、前記機械的構造物のせん断線上に位置し、前記機械
的構造物が前記せん断線に沿ってせん断するように、前
記機械的荷重が前記所定のせん断強さを越えたとき破壊
可能であるせん断部材を備え、 前記第1抵抗器を、第2及び第3の抵抗器の間に直列に
接続し、前記第2及び第3の抵抗器を、前記せん断線を
越えて位置させ、前記第1の抵抗器が、機械的荷重が前
記所定のせん断強さを越えるときに、破壊可能であり、 前記第1及び第2の抵抗器の間に位置させた第1の接続
点と、前記第1及び第3の抵抗器の間に位置させた第2
の接続点とを備え、 前記直列接続の各抵抗器の端子に加える電圧により前記
第1の接続点に前記第1及び第2の抵抗器の値に比例し
た電気信号es1を発生し、前記第2の接続点に前記第1
及び第3の抵抗器の値に比例した電気信号es2を発生す
るように、前記各接続点を、前記せん断線を越えて位置
させることにより、前記電気信号es1及びes2の値によ
り、前記第1の抵抗器のせん断と、ワイヤ異常の存在と
の検出ができるようにした、 検出システム。 - 【請求項8】前記せん断部材を、前記第1の抵抗器から
実質的に電気的に隔離した請求項7の検出システム。 - 【請求項9】前記せん断部材を、中空の金属せん断ピン
により構成し、前記第1の抵抗器を前記中空の金属せん
断ピン内に位置させた請求項7の検出システム。 - 【請求項10】前記電気信号es1の第1の値と、前記電
気信号es2の第2の値とを、所定の値に比較するように
位置させて配置した監視システムを備えた請求項7の検
出システム。 - 【請求項11】前記監視システムを、 前記電気信号es1及びes2を受け取り、A−D出力を持つ
アナログデイジタル変換器と、 前記A−D出力を監視するコンピューターであつて、前
記電気信号es1又は前記電気信号es2の値を表わす回路状
態信号をコンピュータ出力に供給するコンピュータと、 前記コンピュータ出力に接続され、前記回路状態信号を
示し、前記コンピュータ出力に接続された表示器と、 前記コンピュータに応答し、前記回路状態信号を記憶す
る記憶手段と、 により構成した請求項10の検出システム。 - 【請求項12】せん断線上に位置させた第1の抵抗器
と、この第1の抵抗器と一端部に接続した第2の抵抗器
と、前記第1の抵抗器の他端部に接続した第3の抵抗器
とを備えた回路により、せん断線に沿う機械的荷重のも
とに機械的構造物のせん断作用の検出を行う検出方法に
おいて、 前記第1及び第2の抵抗器の間の接合部における電圧を
監視する段階と、 前記第1及び第3の抵抗器の間の接合部における電圧を
監視する段階と、 監視される電圧を所定の既知の電圧と比較する段階と、 この比較に応答して、第1の状態が前記第1の抵抗器の
破断した状態を表わす少なくとも2つの状態を持ち、前
記第1の抵抗器の抵抗の変化を表わす信号を発生する段
階と、 を包含する検出方法。 - 【請求項13】第1の接続点に前記第1及び第2の抵抗
器の値に比例した電気信号es1を発生する段階と、 第2の接続点に前記第1及び第3の抵抗器の値に比例し
た電気信号es2を発生する段階と、 前記電気信号es1及び電気信号es2を監視して前記第1の
抵抗器のせん断を検出する段階と、 をさらに包含する請求項12の検出方法。 - 【請求項14】第1の接続点に前記第1及び第2の抵抗
器の値に比例した電気信号es1を発生する段階と、 第2の接続点に前記第1及び第3の抵抗器の値に比例し
た電気信号es2を発生する手段と、 前記電気信号es1及びes2を監視してワイヤ異常の存在を
検出する段階と、 をさらに包含する請求項12の検出方法。 - 【請求項15】前記第1の抵抗器の状態を表示する段階
をさらに包含する請求項12の検出方法。 - 【請求項16】前記第1、第2及び第3の抵抗器の間の
接続の連続状態を表示する段階をさらに包含する請求項
12の検出方法。 - 【請求項17】前記第1、第2及び第3の抵抗器の間の
接続の連続状態を表わす1組のデータを記憶する段階を
さらに包含する請求項12の検出方法。
Applications Claiming Priority (2)
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