(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバをもっている少なくとも一つの操舵制御アクチュエータ（１）を含む油圧操舵制御システム用装置であって、油圧システムが、関係する主供給源（５１）と圧力発生装置（５０）とに接続された方向制御弁（６）を具備していて、油圧システムが、二つのポートを持つ可逆形電動ポンプ（１２）を更に具備していて、そして油圧システムが、総合切替弁（５）を備え付けられていて、前記総合切替弁（５）が、通常運転モードにおいてアクチュエータ（１）のチャンバを方向制御弁（６）と連通させ、代替運転モードにおいてアクチュエータ（１）のチャンバをポンプユニット（１２）のポートと連通させるように設定されていて、補償装置（９、１５、１９、２０）が、代替モードにおいてアクチュエータ（１）の一方のチャンバからポンプユニット（１２）によって取り込まれる流れと、ポンプユニット（１２）によってアクチュエータ（１）のもう一方のチャンバに供給される流れとの間の流量差を補償することを可能にし、総合切替弁（５）が、受動的な牽引モードにおいて、アクチュエータ（１）のチャンバを互いに連通させるようにさらに設定されており、そしてアクチュエータ（１）が運動を強いられる際に、補償装置（９）がアクチュエータ（１）のチャンバ間に起こり得るどんな流量差も補償することを特徴とする、油圧操舵制御システム用装置。
【請求項２】
補償装置が、関係する逆止め弁（１５）を介してポンプユニット（１２）のポートの各々に接続されている加圧タンク（９）を具備しており、前記関係する逆止め弁（１５）が、代替運転モードの間に油圧流体を加圧タンク（９）からポンプユニット（１２）の一方のポートに移送することを可能にし、逆に、各々の逆止め弁（１５）が、ポンプユニット（１２）の反対側のポートから得られたそれぞれの圧力信号によって恒久的開位置に置かれることが可能であることを特徴とする、請求項１に記載の油圧操舵制御システム用装置。
【請求項３】
加圧タンク（９）から関連するアクチュエータ（１）のチャンバへ油圧流体が移送されることを可能にするために、補償装置が、アクチュエータ（１）のチャンバの各々を加圧タンク（９）に接続する逆止め弁（１９）をさらに具備していることを特徴とする、請求項２に記載の油圧操舵制御システム用装置。
【請求項４】
関連するチャンバから加圧タンク（９）へ油圧流体が移送されることを可能にするために、補償装置が、加圧タンク（９）をアクチュエータ（１）のチャンバの各々に接続する圧力リリーフ弁（２０）をさらに具備していることを特徴とする、請求項２又は３に記載の油圧操舵制御システム用装置。
【請求項５】
加圧タンク（９）を充填することが可能であるように、加圧タンク（９）が、狭窄部（２２）を介して圧力発生装置（５０）に接続されていることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか一項に記載の油圧操舵制御システム用装置。
【請求項６】
加圧タンク（９）が、圧力リリーフ弁（１４）を介して主供給源（５１）に接続されていることを特徴とする、請求項２〜５のいずれか一項に記載の油圧操舵制御システム用装置。
【請求項７】
加圧タンク（９）の中の流体を定期的に新しくすることを可能とするために、加圧タンク（９）の中身を主供給源（５１）の中に移して空にすることを可能にするブリード弁（２３）が配置されることを特徴とする、請求項２〜６のいずれか一項に記載の油圧操舵制御システム用装置。
【請求項８】
加圧タンク（９）が、圧力センサ（２４）を備え付けていることを特徴とする、請求項２〜７のいずれか一項に記載の油圧操舵制御システム用装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧操舵制御システム用装置に関するものであって、特に航空機への適用が意図されたものである。
【０００２】
【従来の技術】
航空機は、通常一つ以上の車輪を有する前輪着陸装置を含んでおり、前記車輪は、航空機が地上走行することが可能となるように操舵可能である。大型の航空機に関しては、前輪着陸装置用操舵装置に加えて一つ以上の操舵可能なボギーが時々、主着陸装置に備えられている。
【０００３】
着陸装置の操舵可能部分は、通常一つ以上のアクチュエータによって駆動され、前記アクチュエータは、航空機の圧力発生装置によってアクチュエータに近接して設置された（通例は着陸装置に直接的に設置された）油圧操舵ブロックを介して油圧供給される。従来の方法では、油圧操舵ブロックは、通常は比例型の方向制御弁を具備していて、パイロットからの指令に応じて着陸装置の操舵可能部分の操舵を制御するために、流体をアクチュエータに供給する。
【０００４】
操舵は一般的に、航空機の安全性の観点から重要な機能であるとは考えられていない。操舵不能が大惨事をもたらすことはなく、そして操舵機能は、エンジンからの差動スラストと随意的に結びついた差動制動によって補償されうるものである。必要な場合には、航空機は牽引されることが可能である。
【０００５】
それゆえ、油圧操舵ブロックが航空機の主油圧回路だけで油圧供給されることが一般的な方法であり、油圧ブロックは、航空機が静止しているとき若しくは圧力発生装置が作動していない場合、着陸装置の操舵可能部分が自由に向きを変えることができるように準備されている。
【０００６】
それでもなお、操舵機能の喪失が航空機の運転を激しく妨げることがある。地上走行している航空機を差動制動により制御することは、航空機を急旋回させることを不可能にし、そしてそのことは、大型航空機については、誘導路上の利用可能な幅と必ずしも両立できるわけではない。更に、航空機の一方の側の着陸装置車輪の進行を止めることによって急旋回させることは、前記着陸装置に、その寿命を短縮させる強いねじりストレスを加える。さらに、航空機を牽引するための牽引車使用の必要性が、多大な時間を浪費させることがあり、そしてそのことは、飛行場の運営を受け入れ難い方法で乱すことがありうる。
【０００７】
従来技術では、操舵機能の信頼性は、主供給回路を非常用供給回路によって二重化することにより高められている。
【０００８】
しかしながら、その解決法は、現在の状況に適用されるとき多くの欠点を示す。大型旅客機では、前輪着陸装置の油圧操舵ブロックは、航空機の圧力発生装置から数十メートルの距離離れていて、配管を二重化することが有害な追加的重量のもとになる。更に、分離要件が、主回路及び非常用回路が航空機の別の経路をとおることを必須にし、そのことによって航空機の構造を複雑にする。
【０００９】
加えて、機能停止は油圧ブロックそのものによってもたらされ、特に方向制御弁によってもたらされることがある。従来技術における供給回路の二重化は、その機能停止を修復することができない。
【００１０】
技術の状態は次の文献：特許文献１；特許文献２；特許文献３；特許文献４；特許文献５；及び特許文献６、によっても解説されている。
【００１１】
特許文献１は、操舵システム装置を記載しており、そこでは操舵アクチュエータが通常運転モードにおいては主ポンプによって方向制御弁を介して油圧供給され、故障状態では可逆回転形ポンプによって油圧供給される。真に代替の運転モードは提供されない。例えば、両方のポンプが同時にアクチュエータに油圧供給しているといった故障が起こりうる。加えて、もし主ポンプが故障したら、方向制御弁の故障に対する準備がないこととなる。
【００１２】
特許文献２は、通常及び代替運転モードが二つの可逆形ポンプによって提供されるところの別の装置を記載している。従って故障の場合、これら二つのポンプの両方が、同様にアクチュエータのチャンバの中へ油圧供給することがありうる。
【００１３】
特許文献３は、別の装置を記載しており、そこでは二つの運転モードが、油圧回路の何か別の構成要素における故障に対処することが不可能の状態で、主ポンプ故障の場合にのみ入れ替わる。
【００１４】
特許文献４は、操舵可能部分の方向を自由に変えることを可能とするために、操舵可能部分を解放するための手動操作可能な弁をもった別の装置を記載している。
【００１５】
特許文献５は、それぞれの独立回路に接続された電動ポンプをもっている更に別の装置を記載している。流量差を補償するための手段が提供されていない。
【００１６】
特許文献６は、二つのアクチュエータを直列にもっている複雑な装置を記載しており、前記二つのアクチュエータの各々はそれ自身の供給手段を所有している。
【００１７】
【特許文献１】
国際公開第０２／１２０５２号パンフレット
【特許文献２】
国際公開第０１／１９６６４号パンフレット
【特許文献３】
英国特許第１３９４８０８号明細書
【特許文献４】
米国特許第２８７４７９３号明細書
【特許文献５】
独国特許出願公開第１００３７８２９号明細書
【特許文献６】
独国特許出願公開第１００４０８７０号明細書
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、航空機の操舵機能についての良好な信頼性を上述の解決法の欠点若しくは制限を忍受することなしに提供することを意図している。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の油圧操舵制御システムのための装置は、チャンバをもっている少なくとも一つの操舵制御アクチュエータを含んでおり、油圧システムは、関連する主供給源と圧力発生装置とに接続された方向制御弁を具備しており、更に二つのポートをもっている可逆形電動ポンプユニットを具備しており、油圧システムは、総合切替弁を備え付けられており、前記切替弁は、通常運転モードではアクチュエータのチャンバを方向制御弁と連通させ、そして代替運転モードではアクチュエータのチャンバをポンプユニットのポートと連通させるように設定され、補償装置が、代替モードにおいて、アクチュエータのチャンバの一方からポンプユニットにより取り込まれた流れと、アクチュエータのもう一方のチャンバにポンプユニットにより供給される流れとの間の流量差を補償することを可能にする。
【００２０】
従って、航空機の圧力発生装置の機能停止の場合、又は方向制御弁の故障の場合には、電動ポンプユニットは、航空機を操舵可能とすることを継承する。
【００２１】
本発明の油圧システムを使用することにより、主供給回路を二重化する必要なしに、油圧発生装置の機能停止を克服するだけでなく、方向制御弁の故障も克服する。
【００２２】
総合切替弁が、受動的な牽引モードにおいて、アクチュエータのチャンバを互いに連通させるように更に設定されることが有利であり、そのとき補償装置が、アクチュエータに課せられた運動の際にアクチュエータのチャンバ間の起こりうる流量差を補償する。
【００２３】
受動モードは、航空機が牽引されることを可能にし、そして着陸装置の操舵可能部分は転回するために自由になり、アクチュエータがそのような転回を妨害することはない。
【００２４】
補償装置は、電動ポンプユニットが作動しているとき電動ポンプユニットのポートの間の流量差、及び受動モードにおけるアクチュエータチャンバ間の流量差の両方を補償するために使用される。
【００２５】
この性質は、従来技術で実行されてきたような、上述の二番目の補償に供されるアキュムレータの使用を避けることを可能にする。
【００２６】
詳細な実施例において、補償装置は、関連する逆止め弁を介してポンプユニットポートの各々に接続された加圧タンクを具備しており、そして代替モードにおける作動中に油圧流体が加圧タンクからポンプユニットの一方のポートに移送されることを可能にし、逆に、各々の逆止め弁が、ポンプユニットの反対側のポートから得られたそれぞれの圧力信号によって恒久的開位置に置かれることが可能である。
【００２７】
加圧タンクから関連するアクチュエータのチャンバに油圧流体が移送されることを可能とするために、補償装置が、アクチュエータのチャンバの各々を加圧タンクに接続している逆止め弁も有利になるよう更に具備している。関連するチャンバから加圧タンクへ油圧流体が移送されることを可能とするために、補償装置が、加圧タンクをアクチュエータのチャンバの各々に接続する圧力リリーフ弁を更に具備している。
【００２８】
好ましくは、加圧タンクは、加圧タンクが充填されることが可能となるように、狭窄部を経由して圧力発生装置に接続される。加圧タンクが、圧力リリーフ弁を介して主供給源にも接続されることが有利である。
【００２９】
本発明の態様では、前記タンクの中の流体を定期的に新しくすることを可能とするために、加圧タンクの中身を主供給源の中に移して空にするためのブリード弁が設けられている。
【００３０】
最後に、加圧タンクに圧力センサが取り付けられていることが好ましい。
【００３１】
本発明の他の特徴及び利点は、本発明の詳細で限定されない実施例の以下に続く説明を踏まえてよりはっきりと明らかになる。
【００３２】
参照は、添付図面のただ一つの図１になされ、前記図１は着陸装置に関係した油圧操舵システムのための本発明の装置の回路図であり、装置は、その通常運転モードに該当する状態で示されている。
【００３３】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、在来の方法で、着陸装置の操舵可能部分（図示されない）が、在来の方法のプッシュプル構成で配設されている二つのアクチュエータ１によって駆動される。この構成では、各々のアクチュエータの部分の一方（この場合はそのシリンダ）が、着陸装置の操舵可能部分の操舵軸に平行な軸の周りで着陸装置に対して回動するように取り付けられており、そして各々のアクチュエータのもう一方の部分（そのロッド）が、上述の二本の軸に平行な軸の周りで回動するように着陸装置の操舵可能部分に取り付けられている。
【００３４】
二つのアクチュエータ１は、回転方向制御弁３を介して油圧供給され、前記回転方向制御弁３は、関係するアクチュエータ１のチャンバへの油圧の供給と戻りとを、そこで一致する三本の軸全てが同一面に含まれるところの位置をアクチュエータが通り過ぎるときはいつでも、適切に切り替えることに役立っている。
【００３５】
二つのアクチュエータ１は、着陸装置の操舵可能部分の角度位置によっては、共に押すか、又は共に引くか、又は差動方式若しくは“プッシュプル”方式で作動することがある。各々のアクチュエータチャンバは、その角度位置に関係なく、他のアクチュエータのチャンバの一方に接続されており、その結果アクチュエータ１は、油圧の観点から単一の複動式アクチュエータとしてふるまうようにみなすことが可能である。
【００３６】
アクチュエータ１は、滑り弁５の出口からやって来る二本の分配配管４を経由して油圧を供給される。（“振動抑制（anti-shimmy）”弁として知られている）減衰弁２６が、着陸装置の操舵可能部分が被ることがある振動運動を減衰させるために、分配配管４の各々に取り付けられており、これは、そのような振動運動と着陸装置の共振モードとの間の有害な結合を避けるためである。
【００３７】
滑り弁５は五つの入口と三つの位置を持っており、前記三つの位置は、操舵システムに関する三つの運転モード、すなわち通常運転モード（図示されている）、受動モード（図示されていない）、及び代替運転モード（図示されていない）を規定している。
【００３８】
滑り弁５の第一及び第二入口は比例方向制御弁６の出口ポートに接続されており、比例方向制御弁６の入口ポートは、機械的制御隔離弁７及び電気的制御隔離弁８を連続的に経由して、航空機の圧力発生装置５０と、航空機の主供給源５１とに接続されている。
【００３９】
滑り弁５の第三入口は、レイティングバルブ１４によって定格圧力に維持されている加圧タンク９に接続されている。加圧タンク９が、分岐接続２１を介して航空機の圧力発生装置５０に接続されていることが観察されるはずであり、このことが、加圧タンクを満タンで維持することを可能にしている。分岐接続２１の中に設けられている狭窄部２２が、航空機の圧力発生装置５０から来る流体の流量を制限するように働いている。
【００４０】
分岐接続２１の上流に設けられている逆止め弁２５は、加圧タンク９が、航空機の圧力発生装置５０から来ている配管における破損の場合に分岐接続２１を経由して空になることを防ぐために役立っている。加えて、整備作業の間に、又は他に飛行中若しくは地上で油圧システムの正確な作動を検証するための自動的手順の間に加圧タンク９を空にすることを可能とするために、ブリード弁２３が分岐接続２１に設けられている。これは、特別な濾過装置を備える必要を回避する一方で、特に加圧タンク９に収容されている流体を定期的に新しくするように作動することを可能にする。圧力センサ２４が、加圧タンク９の中における圧力をいつでも検知可能にする。
【００４１】
最後に、滑り弁５の第四及び第五入口は、可変速電動機１１によって駆動される定容量シリンダの可逆形ポンプ１０の二つのポートに接続されており、前記可変速電動機１１と可逆形ポンプ１０とがいっしょになって電動ポンプユニット１２を形作っている。
【００４２】
本発明の油圧操舵システムは以下のように作動する。
【００４３】
航空機の圧力発生装置５０が普通に作動している間に、分岐接続１３（これは従って圧力を受けている）は、滑り弁５を、（図示されている）通常運転モードに対応する位置に押し入れることを可能にする。
【００４４】
この位置で、滑り弁５はその二つの出口をその第一の二つの入口に接続し、そのため分配配管４が比例方向制御弁６の出口ポートに接続される。そしてこの弁は、着陸装置の操舵可能部分がパイロットによって決められた角度位置となるようなやり方でパイロットの行動に応答して、流体をアクチュエータ１のチャンバに供給する。
【００４５】
滑り弁５の第三の入口は閉鎖されているが、これに対して第四及び第五入口は短絡されていて、この結果、電動ポンプユニット１２が意図的であろうと偶然であろうと運転のために始動された場合、ポンプユニット１２の一方のポートを経由して供給される流れがもう一方のポートに戻る。
【００４６】
ポンプユニット１２の二つのポートの間の流量における起こり得る差異を補償するため、加圧タンク９は、関連して導通する逆止め弁１５を介してポンプユニット１２の二つのポートに接続されており、前記逆止め弁１５は、ポンプによって吸い込まれた流れがポンプによって供給された流れより少なかったならば、流体を加圧タンク９から移送することを可能にする。
【００４７】
更に、逆止め弁１５は、異なるポートから取られたそれぞれの圧力信号１６によって制御され、そのことによって、過剰な流体を加圧タンク９の中に移送することが可能であるように、関連した逆止め弁１５を開いたままにしておく。
【００４８】
航空機の圧力発生装置５０が停止したとき、復心ばね１７が滑り弁５をその受動モード（これは、回路図における中央ボックスに一致していて、図１における弁５の滑動を表している）に戻す。
【００４９】
このモードでは、滑り弁５への第一及び第二入口は短絡されており、その結果、比例方向制御弁６の意図的若しくは偶然のいかなる作動もアクチュエータ１へ影響しない。
【００５０】
滑り弁５の第四及び第五入口も又通常運転モードと同様に短絡されており、その結果、ポンプユニット１２の作動も同様にアクチュエータ１へ影響しない。
【００５１】
第三入口は、滑り弁５の両方の出口と連通しており、その結果アクチュエータ１の各々の中のチャンバが、互いに接続されて加圧タンク９に接続される。
【００５２】
従って、航空機が牽引される間には、着陸装置の操舵可能部分は自由に向きを変えることが可能であり、アクチュエータ１のうちのいずれか一方のチャンバに含まれた流体が、着陸装置の操舵可能部分の方向を変えることに対抗するどんな抵抗もなしに、もう一方のチャンバ若しくは加圧タンク９の中に移送される。
【００５３】
最後に、運転中に、航空機の圧力発生装置５０が機能停止したこと、又は比例方向制御弁６が故障したことが検出されたならば、そのとき滑り弁５は、ソレノイド１８によって代替運転モード（これは、図１における弁５の滑動において右側のボックスに対応する）に対応する第三位置を取るように強いられ、ソレノイド１８に関しては、分岐接続１３の中に残っていることがある残圧の作用に打ち克つ程に強力である。
【００５４】
このモードでは、滑り弁５への第一及び第二入口は、比例方向制御弁６を作動させることがアクチュエータ１に対する影響をもたないように、閉じられている。
【００５５】
滑り弁５の第三入口も閉じられており、これに対して滑り弁５の第四及び第五入口は、アクチュエータ１に通じている分配配管４のそれぞれの一本にポンプユニット１２のポートを連通させる。
【００５６】
そして着陸装置の操舵可能部分は、適切なポートを経由して流体を分配配管４のうちの一方若しくはもう一方の中に注入するように、ポンプユニット１２を所望の方向で運転させることによって、転回されることが可能であり、流体については、もう一方の分配配管４から吐出され、そしてポンプユニット１２のもう一方のポートに向けられる。そして加圧タンク９が、ポンプユニット１２のポート間の流量差を補償するために、流体を吸収若しくは供給するための予備容量として働く。代替モードでは、油圧流体は従って閉回路の中を循環する。
【００５７】
これは、航空機の圧力発生装置５０の機能停止の場合、又は比例方向制御弁６の故障の場合においてさえも、操舵機能が保証されることを可能にする手段を提供しており、そしてこれは、主回路を二重化する非常回路に頼ることなしに獲得される。
【００５８】
本発明の別の態様では、加圧タンク９は逆止め弁１９を介して分配配管４の各々に接続されており、前記逆止め弁１９は、関係するアクチュエータ１のチャンバ内の圧力が加圧タンク９の定格圧力より低くなる場合において、確実な量の流体が加圧タンク９から関係するアクチュエータ１のチャンバへの移送されることを可能にする。この性質はアクチュエータ１のチャンバにおけるキャビテーションを回避する。
【００５９】
更に、加圧タンク９は圧力リリーフ弁２０を介して分配配管４の各々に接続されており、前記圧力リリーフ弁２０は、関係するアクチュエータ１のチャンバ内の圧力が、圧力リリーフ弁２０の設定圧力を超えた場合に、確実な量の流体が加圧タンク９に放出されることを可能にする。この性質は、過大圧力に対してアクチュエータ１を保護する。
【００６０】
このように、加圧タンク９は、ポンプユニット１２のポートにおける流れの差異を補償するために流体を吸収若しくは供給するのに適した予備容量として使用されるだけでなく、アクチュエータ１をキャビティテーションと過大圧力とから保護するために必要な流れを供給若しくは吸収するために使用される。
【００６１】
本発明は、上述の特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲内におけるどのような別形体をも含むものである。
【００６２】
特に、比例型の方向制御弁を使うことが記載されているが、操舵アクチュエータのチャンバの中への流体の流れを制御することを可能にするいかなるタイプの方向制御弁も想定することが同様に可能であり、そして特に“バングバング（bang-bang）”タイプ若しくは同等のタイプの方向制御装置を使うことが可能である。
【００６３】
本発明の油圧操舵システムの装置は、装置がプッシュプル構成で装着された操舵アクチュエータを具備しているところの、着陸装置の操舵部分を作動させるための装置に適用されるように示されているが、本発明は、チャンバの中で各々が滑動する二つのターミナルピストンによって作動されるラックを具備するタイプのアクチュエータ装置、又は単一アクチュエータをもつタイプのアクチュエータ装置、又は更に回転式油圧モーターもしくは同等の作動のタイプをもつタイプのアクチュエータ装置にも適用される。
【００６４】
示された総合切替弁は、五つの入口と二つの出口をもった三位置を有する滑り弁であるが、示された滑り弁によって実行されるのと同じ切替が実行されることが可能な複数の弁配置をもった滑り弁に置き換えることも当然ながら可能である。
【００６５】
最後に、補償装置は、圧力発生装置によって充満させられる加圧タンクをもつものとして示されているが、隔離されたタンクを備えることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、着陸装置に関係した油圧操舵システムのための本発明の装置の回路図であり、装置は、その通常運転モードに該当する状態で示されている。
【符号の説明】
１…アクチュエータ
３…回転方向制御弁
４…分配配管
５…滑り弁
６…方向制御弁
９…加圧タンク
１２…ポンプユニット
５０…圧力発生装置
５１…主供給源
【図１】
0003696858.tif 000002