(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
―ヘリコプタのロータに動力供給する駆動部（３）と、
―潤滑ポンプ（１）と、
―潤滑流体のタンク（４）と、
―前記駆動部（３）の被潤滑部材を収容するケーシング（９）と、
を備える潤滑システム（２）であって、
前記潤滑ポンプ（１）が、
―第１ステージであって、前記タンク（４）に流体的に連結された取入れ口（６）と、前記ケーシング（９）と前記被潤滑部材に前記潤滑流体を供給する複数のノズル（８）に、流体的に連結された分配出口（７）と、を有すると共に、使用時には前記タンク（４）からの前記潤滑流体を前記ケーシング（９）内に収容された被潤滑部材へと供給するための圧力まで圧縮する第１ステージ（５）；及び
―第２ステージであって、前記ケーシング（９）によって形成された開口部（１２）に流体的に連結された入口（１１）と、前記タンク（４）に流体的に連結された出口（１３）と、を有すると共に、前記第１ケーシング（９）内の前記潤滑流体を前記タンク（４）内に戻す第２ステージ（１０）、
を有し、
前記第２ステージ（１０）は、ルーツ型であると共に、使用時には互いに反対方向に回転して前記潤滑流体を前記入口（１１）から前記出口（１３）へと送る第１及び第２ロータ（３１、３２）を有し、該第１及び第２ロータ（３１、３２）は使用時には前記第１ステージ（５）によって作動され、
前記第１ロータ（３１）は、複数の第１ローブ（３３）を有し、前記第２ロータ（３２）は、複数の第２ローブ（３４）を有し、前記第１及び第２ローブ（３３、３４）は、互いに常に接触する共役的な形状を有し、
前記第１ステージ（５）は、
―前記第１及び第２ロータ（３１、３２）に夫々機能的に連結される、少なくとも第３ロータ（３５）と第４ロータ（３６）を有し、
使用時には、前記第３及び第４ロータ（３５、３６）の内の一方のロータ（３５）については動力が供給され、前記第３及び第４ロータ（３５、３６）の内の他方のロータ（３６）が回転され、
前記ポンプ（１）は、更に、前記第１及び第３ロータ（３１、３５）を繋ぐシャフト（３７）と、前記第２及び第４ロータ（３２、３６）が固定される第２シャフト（３９）と、前記第１及び第２ステージ（５、１０）を収容するハウジング（２０）とを有し、
前記ハウジング（２０）は、前記ポンプ（１）の各軸方向端部を形成する第１及び第２端部本体（２１、２２）を備え、
前記ハウジング（２０）が、前記第１及び第２端部本体（２１、２２）の間に軸方向に挿入されて前記第１及び第２端部本体（２１、２２）を流体密封状態で分割する、個別の第１、第２、第３プレート（２３、２５、２４）を備え、
前記第１端部本体（２１）が、第１プレート（２３）に対面して前記第１及び第２ロータ（３１、３２）を収容する第１空洞を有し、
前記第２端部本体（２２）が、第２プレート（２５）に対面して前記第３及び第４ロータ（３５、３６）を収容する第２空洞を有する、
ことを特徴とする潤滑システム。
【請求項２】
前記第１ステージ（５）は容量型であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第３及び第４ロータ（３５、３６）は互いに噛み合う歯車（３５，３６）を成すことを特徴とする請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
前記第１ステージ（５）は、前記第２端部本体（２２）と前記第２プレート（２５）との間に形成された第１ケーシング（２６）を有し、前記第２ステージ（１０）は、前記第１端部本体（２１）と前記第１プレート（２３）との間に形成された第２ケーシング（２７）を有し、
前記第１ローブ（３３）及び第２ローブ（３４）は、前記第２ケーシング（２７）と共に、使用時において容積を周期的に変化させる複数のチャンバ（４０）を形成し、
チャンバ（４０）の内側において、前記潤滑流体が前記入口（１１）から前記出口（１３）へ給送されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項５】
前記第１及び第２ローブ（３３、３４）は、前記潤滑流体と協働する、サイクロイド（登録商標）形状の外形を夫々有すること特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記第１ステージ（５）のヘッド部は前記第２ステージ（１０）のヘッド部よりも大きいことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項７】
前記第１及び第２ステージ（５、１０）は、使用時において、前記第２ステージ（１０）を経由する潤滑流体の流量が前記第１ステージ（５）を経由する潤滑流体の流量よりも大きくなるように設計されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項８】
使用時において、前記第２ステージ（１０）を経由する潤滑流体の流量は、前記第１ステージ（５）を経由する潤滑流体の流量の少なくとも１．５倍あることを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記第１シャフト（３７）は、前記第１、第２、第３プレート（２３、２５、２４）を通って延びることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記タンク（４）は、前記第１ステージ（５）の前記取入れ口（６）の上に配置され、前記開口部（１２）は、前記タンク（４）の下で前記取入れ口（６）の上に配置されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記駆動部及び請求項１〜１０のいずれか１項に記載のシステムを備える、ヘリコプタロータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は潤滑ポンプに関し、特に飛行機タービンや駆動部のためのポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
加圧された潤滑流体の多噴流を、駆動部やタービン等の被潤滑部材に供給すると共に被潤滑部材を収納するケーシングから潤滑流体を回収するようにした潤滑ポンプは既に知られている。
【０００３】
更に詳しく言えば、この種の潤滑ポンプは、第１又は分配ステージと、第２又は回収ステージとから構成されている。
【０００４】
上記分配ステージは、潤滑流体タンクに流体的に接続された取入れ口（摂取部）と、被潤滑部材に加圧された潤滑流体からなる各噴流を噴射する多数のノズルに流体的に接続された分配出口とを有する。
【０００５】
従って、分配ステージでは、ノズルには常に潤滑部材に供給すべき加圧潤滑流体が供給されることが確実である。
【０００６】
他方、上記回収ステージは、被潤滑部材のケーシングにある開口部に流体的に接続された入口と、上記タンクに流体的に接続された出口とを有する。
【０００７】
より詳しくは、上記開口部は被潤滑部材を収容するケーシングの基部に形成される。
【０００８】
部材潤滑後、潤滑流体は回収ステージによって上記基部から出され、タンクへと戻される。
【０００９】
部材の効果的潤滑を確実にする上で、基部の開口部周囲に潤滑流体が溜まったり滞留したりするのを防止する一方で、潤滑ポンプそれ自体を構成する機械部品の数や重量、サイズなどをできる限り減らす必要性があると思われる。
【００１０】
これは、幾らかの重量減少がその出力・燃料要求値を減らすといったような航空機の用途分野において、特に求められるものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
それ故、本発明の目的は、正攻法かつ低コストに上記要望に対処するように設計された潤滑ポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明によれば、潤滑流体のタンクに流体的に連結可能な取入れ口と、被潤滑部材に流体的に連結可能な分配出口とを有すると共に、前記タンクからの前記潤滑流体を前記被潤滑部材へと供給するための圧力まで圧縮する第１ステージ、及び前記被潤滑部材を収容するケーシングに流体的に連結可能な入口と、前記タンクに流体的に連結可能な出口とを有すると共に、前記ケーシング内の前記潤滑流体を前記タンク内に戻す第２ステージを有する潤滑ポンプにおいて、前記第２ステージは、ルーツ型であると共に、互いに反対方向に回転して前記潤滑流体を前記入口から前記出口へと送る第１及び第２ロータを有し、該第１及び第２ロータは前記第１ステージによって作動されることを特徴とする潤滑ポンプが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による潤滑ポンプの分解斜視図である。
【図２】図１の潤滑ポンプの一部を拡大した斜視図である。
【図３】図１及び図２の潤滑ポンプの後部斜視図である。
【図４】図１及び図２の潤滑ポンプの前方斜視図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。
【図７】駆動部、タンク及び図１乃至図６に示した潤滑ポンプからなるシステムの作動図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明による好ましくも非限定的な実施形態を、添付図面を参照しながら以下、説明する。
【００１５】
図１乃至図７に関し、番号１は機械アセンブリ（例えば、図示した例では、ヘリコプタのロータに動力供給する駆動部３）を潤滑するための潤滑システム２（図７のみに示す）に装備されるように設計された潤滑ポンプを示している。尚、図７では駆動部３のロータ駆動シャフトのみが示されている。
【００１６】
更に詳しく言えば、システム２は、駆動部３を潤滑するための潤滑流体（図示例では、オイル）のタンク４を有しており、このタンク４は駆動部３を収納するケーシング９の内側に形成される。
【００１７】
駆動部３は公知のものであり、上述した駆動シャフトの他、本発明を明解に理解するという観点からは不要であり、その理由ではここでは図示しない多数の機械的部材を有している。
【００１８】
ポンプ１（図７）は、
―タンク４に流体的に接続された取入れ口（摂取部）６と、駆動部３のケーシング９内にオイルを噴射するための多数のノズル８（図７では１個のみ示す）に流体的に接続された分配出口７とを有する分配ステージ５；及び
―ケーシング９の基部１４によって形成されたオイル溜めの開口部１２に流体的に接続された入口１１と、タンク４に流体的に接続された出口１３とを備える回収ステージ１０を有する。
【００１９】
分配ステージ５は、タンク４からオイルを引き込み、それを図示しない公知バルブによって調整可能な所定圧力まで加圧し、ノズル８に供給し、一方ノズル８は駆動部を潤滑するために駆動部３のシャフト上にオイルの噴流を吹き付けるようになっている。
【００２０】
駆動部３を潤滑した後、オイル溜めに集められたオイルは、回収ステージ１０によって回収され、タンク４に戻され、その後分配ステージ５によってタンク４から出されてノズル８へ供給される。より詳しくは、回収ステージ１０はケーシング９内に形成されかつ出口１３に流体的に接続された多数の開口部５０を介してタンク４内へとオイルを給送する。
【００２１】
ポンプ１は又、分配ステージ５と回収ステージ１０を収納するハウジング２０を有する。
【００２２】
更に詳しく言えば、ハウジング２０（図３、図４、図６及び図７）は、軸Ａ（図３及び図４にのみ示す）に沿って延設されると共に、
―ハウジング２０の各軸方向端部を成す２つの端部本体２１、２２；及び
―上記端部本体２１、２２間、軸方向に介挿され、かつ軸Ａに垂直な各平面内に位置する２枚のプレート２３、２４、２５を有する。
【００２３】
特に図１を参照するに、プレート２３は、軸方向において端部本体２１とプレート２４の間に挟まれ、プレート２４は、軸方向においてプレート２３とプレート２５の間に挟まれ、プレート２５は、軸方向においてプレート２４と端部本体２２の間に挟み込まれる。
【００２４】
端部本体２１はプレート２３に対面する空洞を有し、プレート２３と協働して回収ステージ１０を収納するケーシング２７を成す。
【００２５】
端部本体２２はプレート２５に対面する空洞を有し、プレート２５と協働して分配ステージ５を収納するケーシング２６を成す。
【００２６】
プレート２３、２４、２５はリップシールにより流体密封状態でケーシング２６、２７を分割し、分配ステージ５を通ったオイル流れが回収ステージ１０を通ったオイル流れと混ざり合うのを防いでいる。
【００２７】
取入れ口６と入口１１は、軸Ａに平行な軸に関して共に円形である。更に詳しく言えば、取入れ口６と入口１１が同軸を成し、プレート２３、２４、２５の両側に位置する。
【００２８】
出口１３と分配出口７も又、共に円形である。より詳しくは、出口１３は軸Ａに垂直な軸を有し、分配出口７は軸Ａに対して傾斜した軸を有する。
【００２９】
出口１３から開口部５０へのオイル流れは、１つ又はそれ以上のラジエータ５１を経由するものであり、図７にはその１つが概略的に示されている。
【００３０】
分配出口７と出口１３は軸Ａを挟んで取入れ口６と入口１１の反対側に位置する。
【００３１】
取入れ口６と分配出口７において、分配ステージ５は、タンク４とノズル８に流体的に夫々接続された接続金具１６、１７（図７）を有する。
【００３２】
同様に、出口１３において回収ステージ１０はタンク４に流体的に接続された接続金具１８を有する。
【００３３】
回収ステージ１０は好ましくはルーツ型であり、各軸Ｂ、Ｃ周りで反対方向に回転して入口１１から出口１３へとオイルを給送する２つのロータ３１、３２を有する。両ロータ３１、３２は分配ステージ５によって作動される。
【００３４】
更に詳しく言えば、ロータ３１、３２は端部本体２１によって画成された空洞の内側に収容され、その夫々は複数、図示例では３個のローブ３３、３４を有する。
【００３５】
ローブ３３、３４は、互いに常に接触するような共役的な形状を有し、軸Ｂ、Ｃは軸Ａに対し互いに平行である。
【００３６】
ロータ３１、３２のローブ３３、３４とケーシング２７によって軸Ｂ、Ｃ周りで可動な多数のチャンバ４０（図５では１つのみ示す）が形成される。ロータ３１、３２夫々の完全な回転の間、各チャンバ４０は連続して、
―入口１１に流体的に接続され、開口部１２からの潤滑流体を受け；
―入口１１と出口１３から遮断状態にされ、潤滑流体を入口１１から出口１３へと給送し；そして
―出口１３に流体的に接続され、図５に示すように潤滑流体をタンク４に戻すようになっている。
【００３７】
入口１１と出口１３から遮断された時、チャンバ４０は徐々にその容積を減じ、チャンバ内にある潤滑流体を僅かに圧縮する。
【００３８】
更に詳しく言えば、各軸Ｂ、Ｃの反対側であって端部本体２１の内面に対向する側において、ローブ３３、３４は潤滑流体と相互作用するサイクロイド（登録商標）形状をなす。
【００３９】
分配ステージ５は容量型であって、即ち取入れ口６から分配出口７にかけて油圧を徐々に増加すべく取入れ口６から分配出口７にかけて容積を徐々に減じるチャンバ内へとオイルを押し込む。
【００４０】
図示された例では、分配ステージ５は歯車型であり、即ち互いに噛合いかつ各軸Ｂ、Ｃ周りで夫々反対方向に回転する２個の歯車３５、３６を有する。
【００４１】
歯車３５、３６とケーシング２６は軸Ｂ、Ｃ周りで可動な多数のチャンバ（図示せず）を形成し、歯車３５、３６夫々の完全な回転の間、各チャンバは連続して、
―取入れ口６に流体的に接続され、タンク４からの潤滑流体を受け；
―取入れ口６と分配出口７から遮断状態にされ；そして
―分配出口７に流体的に接続され、潤滑流体をノズル８に供給するようになっている。
【００４２】
更に詳しく言えば、取入れ口６と分配出口７から遮断された時、歯車３５、３６によって形成されるチャンバは徐々にその容積を減じ、チャンバ内にある潤滑流体をノズル８の送り値まで圧縮する。
【００４３】
歯車３５は、その詳細は図示しない駆動部材によって軸Ｂ周りで回転されるシャフト３７に一体成形される。
【００４４】
より詳しく言えばシャフト３７は、各プレート２３、２４、２５を貫通して延び、端部本体２１からハウジング２０の外側に突出する端部３８を有し、シャフト３７は前記駆動部材によって回転される。
【００４５】
ロータ３１も又シャフト３７に装着される。
【００４６】
同様に、歯車３６はシャフト３９と一体成形され、シャフト３９はロータ３２に装着され、軸Ｃに沿って各プレート２３、２４、２５を貫通して延びる。
【００４７】
図示した例では、ロータ３１、３２は夫々のキーによりシャフト３７、３９に夫々装着される。
【００４８】
その結果、シャフト３７が軸Ｂ周りで回転することにより歯車３５も軸Ｂ周りで回転する。
【００４９】
軸Ｂ周りの歯車３５の回転は、次に歯車３６を軸Ｃ周りに回転させ、ロータ３１を軸Ｂ周りに回転させる。
【００５０】
最終的には、軸Ｃ周りの歯車３６の回転によりロータ３２を軸Ｃ周りに回転させる。
【００５１】
従って、歯車３５、３６によりロータ３１、３２の回転が同期化し、ロータ３１、３２が各軸Ｂ、Ｃ周りに回転し、オイルを入口１１から出口１３へと給送することになる。
【００５２】
更に詳しく言えば、歯車３５、３６は直線状の歯を備えている。
【００５３】
分配ステージ５及び回収ステージ１０の双方は、駆動部３の如何なる作動状態においてもそのオイル溜めにオイルが蓄積、又は滞留するのを出来るだけ回避するべく、使用時に回収ステージ１０を流れるオイル流量が分配ステージ５を流れる流量よりも大きくなるように設計される。
【００５４】
使用時において、回収ステージ１０を流れるオイル流量は、分配ステージ５を流れるオイル流量の少なくとも１．５倍はあることが好ましい。
【００５５】
分配ステージ５のヘッド部は回収ステージ１０のヘッド部よりも大きい。
【００５６】
より具体的に言えば、オイルは分配ステージ５により１バールから１０バールへと加圧されるのに比較して、回収ステージ１０による入口１１から出口１３へと流れるオイルへの圧搾は無視できるほど小さい。
【００５７】
システム２は、回収ステージ１０を流れる非常に高い空気混入オイル流れと、分配ステージ５を流れる脱気したオイル流れの双方を確実にするための公知フィルタ及び装置（図示せず）を有する。
【００５８】
実際の使用では、分配ステージ５はタンク４からオイルを引き、これを圧搾し、ノズル８に送り、ノズル８は駆動部３上に加圧されたオイルの噴流を吹き付け、駆動部３を潤滑する。
【００５９】
更に詳しく言えば、自由端３８は図示しない駆動部材によって回転され、歯車３５とロータ３１を軸Ｂ周りに回転させる。
【００６０】
軸Ｂ周りに歯車３５が回転すると、次に歯車３６が軸Ｃ周りに回転することになる。
【００６１】
歯車３５、３６が回転することにより、取入れ口６を介するオイル流れが加圧され、この加圧流が分配ステージ５を介してノズル８へと供給される。
【００６２】
駆動部３を潤滑した後、オイルは基部１４内に溜まり、回収ステージ１０によって開口部１２を通して引き抜かれ、タンク４へと戻される。
【００６３】
歯車３５の回転は、シャフト３７によってロータ３１の軸Ｂ周りの回転となり、歯車３６の回転は、シャフト３９によってロータ３２の軸Ｃ周りの回転となる。
【００６４】
互いに反対方向のロータ３１、３２の回転は、入口１１からチャンバ４０へと流入するオイルを圧搾する。
【００６５】
一方チャンバ４０はロータ３１、３２と共に回転し、ケーシング２７内オイルを出口１３へと給送する。
【００６６】
出口からオイルはその後、タンク４へと送られる。
【００６７】
以上の説明により、本発明によるポンプ１の利点が明らかになるであろう。
【００６８】
特に、回収ステージ１０が大量の潤滑流体の処理が可能なルーツ型であって、その際にポンプ１は、潤滑流体がケーシング９のオイル溜めに蓄積・滞留するのを防止するのに特に効果を発揮することが出願人により確認済みである。
【００６９】
本願ポンプは、回収ステージ１０と分配ステージ５の夫々にモータ（２つの別モータ）を設ける必要がないため、ポンプ１は非常に少ない構成部品をもって、潤滑流体がオイル溜めに蓄積・滞留するのを回避する。
【００７０】
軸Ｂ、Ｃ周りのロータ３１、３２の回転が分配ステージ５の一部を成す歯車３５、３６の回転によって同期化されるため、ポンプ１は、回収ステージ１０の特定モータによって動力を与えられ、かつ各ロータ３１、３２に機能的に連結されるような２個の歯車を必要としない。
【００７１】
その結果として、本願ポンプ１の重量及び軸方向寸法は、既に知られた別々に作動される分配ステージ及び回収ステージの全重量及び寸法よりも小さくなる。
【００７２】
最後に、ローブ３３、３４のサイクロイド（登録商標）形状であること、及びロータ３１、３２が分配ステージ５によって作動されるという事実により、ローブ３３、３４の相対スライドによって生じる応力を大きく減らすことができ、これによりロータ３１、３２の費用や全重量を減らすことができる。
【００７３】
本願請求の範囲を逸脱しない範囲で、以上説明したポンプ１に如何なる変更を加えても良い。
【００７４】
特に、駆動部３に関してはタービンを駆動してもよく、更に／或いはこれを地上の用途に使用するようにしても良い。
【符号の説明】
【００７５】
１    潤滑ポンプ
２    潤滑システム
３    駆動部
４    タンク
５    分配ステージ
６    取入れ口
７    分配出口
８    ノズル
９    ケーシング
１０    回収ステージ
１１    入口
１２    開口部
１３    出口
１４    基部
１６、１７、１８    接続金具
２０    ハウジング
２１、２２    端部本体
２３、２４、２５    プレート
２６、２７    ケーシング
３１、３２    ロータ
３３、３４    ローブ
３５、３６    歯車
３７    シャフト
３８    自由端
３９    シャフト
４０    チャンバ
５０    開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0005426183.tif 000007
【図７】
0005426183.tif 000008