(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容量可変のタンク室と、
このタンク室を画成するとともにタンク室内の作動油を加圧するように移動自由な画成部材と、
を備えた加圧型リザーバにおいて、
前記タンク室を通常用油圧回路に選択的に連通する弁手段と、
前記タンク室を非常用油圧回路に常時連通する連通手段と、
前記タンク室内の作動油量が所定値以下となると前記弁手段を閉じる弁閉鎖手段と、
を備えたことを特徴とする加圧型リザーバ。
【請求項２】
前記弁閉鎖手段として、前記画成部材から伸縮自在に突出する弁閉鎖部材と、この弁閉鎖部材を突出方向に付勢する付勢手段とを備え、前記画成部材が前記タンク室の容量が減少する方向に所定量以上移動すると、前記弁閉鎖部材が前記弁手段を押圧することにより前記弁手段を閉鎖することを特徴とする請求項１に記載の加圧型リザーバ。
【請求項３】
前記弁手段は２段階に収縮するテレスコピック型のバルブであるとともに、前記画成部材が前記タンク室の容量が減少する方向に所定量以上移動すると、前記テレスコピック型のバルブを１段階収縮させることによりこのバルブを閉鎖することを特徴とする請求項１に記載の加圧型リザーバ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、航空機等に搭載される加圧型リザーバの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
航空機等の油圧回路には、例えば図３に示すような加圧型リザーバ１００が備えられる。
【０００３】
図示されるように、この加圧型リザーバ１００では、筒状のケーシング１０１の中心軸上にブートストラップピストン１０２が固定され、このブートストラップピストン１０２の外周にブートストラップシリンダ１０３が摺動自在に配設される。このブートストラップシリンダ１０３の端部には、ケーシング１０１を中心軸と直交する面で分断するセパレータ１０４が固定される。このセパレータ１０４とケーシング１０１の端面プレート１０５の間にはタンク室１０６が画成され、ブートストラップシリンダ１０３が端面プレート１０５と反対側に伸び出すと、このタンク室１０６が拡大するようになっている。
【０００４】
タンク室１０６は、ポート１０７を介して、図示されない油圧回路と連通している。また、ブートストラップピストン１０２とブートストラップシリンダ１０３の間のシリンダ室１０８には、端面プレート１０５に開口する油圧導入路１０９を介して油圧が導入される。この油圧によりブートストラップシリンダ１０３は収縮する方向に付勢され、タンク室１０６内の作動油は所定の圧力に加圧されている。
【０００５】
このような構成により、この加圧型リザーバ１００は、油圧回路内での作動油量の変化をポート１０７を介してタンク室１０６内に吸収し、油圧回路内の圧力をタンク室１０６内と等しい一定の圧力に保持する機能を持っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、航空機等においては、リザーバ故障時の安全確保のため、通常使用される油圧回路に対するリザーバとして加圧型リザーバ１００を備えるとともに、この通常用油圧回路の使用時に、通常用油圧回路に代わって使用される非常用油圧回路に対して、もうひとつ同一の加圧型リザーバ１００を備えるのが通例である。
【０００７】
しかしながら、このように通常用と非常用の一対の加圧型リザーバ１００を備えるのでは、リザーバを含む油圧装置全体の重量が増加してしまい、特に軽量化が要求される航空機に搭載される装置としては適切ではない。また、一対の加圧型リザーバ１００は、限られたスペースしかない航空機内で広いスペースを独占してしまい、省スペースの要求に反する。
【０００８】
また、一対の加圧型リザーバ１００の両方に、油量検出器、圧力スイッチなどの電気部品や種々の構成部品が必要となり、その分、整備が大変になるとともに、コスト高の原因となってしまう。
【０００９】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、通常用と非常用の回路を持つ油圧回路に接続される加圧型リザーバであって、小型軽量化を図り得るとともに、整備性を向上させ得るものを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１の発明では、容量可変のタンク室と、このタンク室を画成するとともにタンク室内の作動油を加圧するように移動自由な画成部材とを備えた加圧型リザーバにおいて、前記タンク室を通常用油圧回路に選択的に連通する弁手段と、前記タンク室を非常用油圧回路に常時連通する連通手段と、前記タンク室内の作動油量が所定値以下となると前記弁手段を閉じる弁閉鎖手段とを備えた。
【００１１】
第２の発明では、前記弁閉鎖手段として、前記画成部材から伸縮自在に突出する弁閉鎖部材と、この弁閉鎖部材を突出方向に付勢する付勢手段とを備え、前記画成部材が前記タンク室の容量が減少する方向に所定量以上移動すると、前記弁閉鎖部材が前記弁手段を押圧することにより前記弁手段を閉鎖する。
【００１２】
第３の発明では、前記弁手段は２段階に収縮するテレスコピック型のバルブであるとともに、前記画成部材が前記タンク室の容量が減少する方向に所定量以上移動すると、前記テレスコピック型のバルブを１段階収縮させることによりこのバルブを閉鎖する。
【００１３】
【発明の作用および効果】
第１の発明では、通常時には、弁手段を介して通常用油圧回路はタンク室と連通しているので、通常用油圧回路内における作動油量の変化は、画成部材の移動により容量可変のタンク室に吸収され、通常用油圧回路の圧力はタンク室と同一の所定圧に維持される。一方、通常用油圧回路から作動油が外部に漏れ出す故障が発生したときには、タンク室からはその分作動油が流出し、タンク室内の作動油量が減少して行く。このようにして、タンク室内の作動油量が所定値を超えて減少すると、弁閉鎖手段が弁手段を閉じ、タンク室と通常用油圧回路との連通を断つ。このとき、タンク室にはまだ所定量の作動油が残っており、またタンク室は連通手段を介して非常用油圧回路と連通しているので、加圧型リザーバは、これ以降は非常用油圧回路のリザーバとして、通常における通常用油圧回路に対するのと同様に機能する。
【００１４】
このように本発明によれば、一つの加圧型リザーバが通常用と非常用のリザーバを兼ねることができるので、加圧型リザーバを２つ設ける必要がなく、加圧型リザーバを含む油圧装置全体の構成部品を削減することができるとともに、油圧装置全体の重量軽減および配置スペースの縮小を図ることができる。さらに、油圧装置の整備も、加圧型リザーバが１つとなった分、容易となる。
【００１５】
第２の発明では、通常用油圧回路から作動油が漏れ出す非常時に、タンク室内の作動油が減少し、その分、画成部材が移動すると、画成部材から突出した弁閉鎖部材が弁手段を押圧して閉鎖する。
【００１６】
第３の発明では、非常時にタンク室から作動油が流出し、タンク室を画成する画成部材が所定量以上移動すると、画成部材がテレスコピック型のバルブを１段階収縮させてバルブを閉じることにより、タンク室と通常用油圧回路との連通を断つ。この場合、テレスコピック型のバルブはもう１段階収縮可能であるため、画成部材はさらに移動することができ、タンク室の容量は可変であるので、加圧型リザーバは非常用油圧回路のリザーバとして機能する。このように第３の発明では、弁手段をテレスコピック型のバルブとすることにより、弁手段以外の構成を簡略化することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。
【００１８】
図１には、本発明の第１の実施の形態の加圧型リザーバ１を示す。
【００１９】
図示されるように、この加圧型リザーバ１の筒状のケーシング２の中心軸上には、ブートストラップピストン３が固設される。このブートストラップピストン３を収容するブートストラップシリンダ４は、ブートストラップピストン３の軸方向に摺動自在となっている。
【００２０】
なお、図１では便宜上、ブートストラップシリンダ４が最も収縮した状態をリザーバ１の上半分に、最も伸長した状態をリザーバ１のした半分に示している。この最伸長状態で、ブートストラップシリンダ４の一端のフランジ部４Ａは、ブートストラップピストン３の一端のフランジ部３Ａに当接し、ブートストラップシリンダ４の伸長が制限されるようになっている。
【００２１】
なお、ブートストラップシリンダ４基端のフランジ部４Ａとブートストラップピストン３とフランジ部４Ｂとの間に形成されるシリンダ室１３には、端面プレート８に形成された油圧導入孔１４から、ブートストラップピストン３内に形成された油通路３Ａを介して油圧が導かれ、この油圧導入によるシリンダ室１４の拡大により、ブートストラップシリンダ４が収縮方向に移動するようになっている。
【００２２】
ブートストラップシリンダ４の外周には連結部材６が固定され、この連結部材６先端には、ケーシング１内を軸と直交する断面で分断するセパレータ７が固定されている。このセパレータ７はタンク室１０を画成する画成部材であり、セパレータ７とケーシング２の端面プレート８との間に、タンク室１０が画成される。なお、後述するように、加圧型リザーバ１は通常用油圧回路のリザーバと非常用油圧回路のリザーバを兼ねるものであるので、このタンク室１０の大きさには、例えば図３に示した従来の油圧回路のリザーバのタンク室１０６の略２倍の容量が確保されるようにしておく。
【００２３】
ブートストラップシリンダ４と連結部材６との間には、筒状のサブピストン１１が摺動自在に収容される。このサブピストン１１は、後述のバルブ２０を押圧する弁閉鎖部材であり、端面プレート８側に所定量だけ突出するとともに、スプリング１２により端面プレート８側に付勢されている。
【００２４】
端面プレート８には、タンク室１０を非常用油圧回路に常時連通するポート１５が開口するとともに、タンク室１０を通常用油圧回路に連通するポート１６を備えたバルブ２０が取り付けられる。
【００２５】
このバルブ２０は、外筒２１内に内筒２２を収容してなり、この外筒２１内周がポート１５となっている。また、内筒２２はスプリング２３によりタンク室１０側に突出するように付勢されており、内筒２２の一部に形成された開口２２Ａをタンク室１０内に覗かせ、この開口２２Ａを介してタンク室１０とポート１５が連通するようになっている。
【００２６】
さらに、内筒２２Ａのタンク室１０側に突出した端部には、外筒２１のタンク室１０側端部を閉鎖可能なプレート２２Ｂが設けられる。ブートストラップシリンダ４の収縮により、サブピストン１１端部のプレート１１Ａが、このプレート２２Ｂに当接すると、内筒２２はスプリング２３に抗して外筒２１内に押し込まれ、開口２２Ａは外筒２１内に収容されるとともに、外筒２１端部がプレート２２Ｂで閉鎖される結果、タンク室１０と通常用油圧回路との連通が断たれるようになっている。
【００２７】
つぎに作用を説明する。
【００２８】
加圧型リザーバ１のタンク室１０は、通常時（通常用油圧回路が故障していないとき）においては、開口したバルブ２０のポート１６を介して通常用油圧回路と連通しているとともに、ポート１５を介して非常用油圧回路とも連通している。このタンク室１０は、油圧導入孔１４から導入される油圧により、所定圧に加圧されているので、加圧型リザーバ１は、通常用油圧回路内における作動油量の変化を吸収し、通常用油圧回路の圧力をタンク室１０と同一の所定圧に維持するように機能する。なお、この場合、非常用油圧回路は作動していないので、非常用油圧回路は、この加圧型リザーバ１の通常用油圧回路に対するリザーバとしての機能に影響を与えることはない。
【００２９】
ここで、通常用油圧回路から作動油が外部に漏れ出す故障が発生したとする。このような非常時においては、通常用油圧回路から作動油が漏れ出るのにしたがって、加圧型リザーバ１のブートストラップシリンダ４は収縮して行く。
【００３０】
このようにタンク室１０から作動油が流出して行くと、やがてサブピストン１１先端のプレート１１Ａはプレート２２Ｂに当接し、バルブ２０の内筒２２はスプリング２３に抗して外筒２１内に押し込められる。これにより、プレート２２Ｂが外筒２１端部を閉鎖してバルブ２０が閉じられ、タンク室１０から通常用油圧回路へのこれ以上の作動油の流出が阻止される。
【００３１】
なお、このようにサブピストン１１がバルブ２０の内筒２１を押し込むことができるように、サブピストン１１を付勢するスプリング１２の付勢力は、バルブ２０のスプリング２３の付勢力よりも大きく設定しておく。
【００３２】
さて、このようにバルブ２０が閉鎖されたとき、タンク室１０にはサブピストン１１のセパレータ７からの突出ストロークに対応する容量が確保されており、また、タンク室１０はポート１５を介して非常用油圧回路と連通したままになっている。さらに、ブートストラップシリンダ４（セパレータ７）は、スプリング１２に抗して、端面プレート８側にさらに収縮することができ、油圧導入孔１４を介して導入される油圧にしたがって、タンク室１０を所定の圧力に加圧することができる。したがって、加圧型リザーバ１は、今度は、通常時に通常用油圧回路のリザーバとして機能したのと同様に、非常用油圧回路のリザーバとして機能することができる。
【００３３】
このように本発明によれば、一つの加圧型リザーバ１が通常用と非常用のリザーバを兼ねることができるので、加圧型リザーバを２つ設ける必要がない。したがって、航空機等に搭載される油圧装置全体の構成部品を削減することができるとともに、油圧装置全体の重量軽減および配置スペースの縮小を図ることができる。さらに、油圧装置の整備も、加圧型リザーバ１が１つとなった分、容易となる。
【００３４】
また、本発明では、上述のとおり、通常用油圧回路と加圧型リザーバ１との連通の遮断、すなわち非常用モードへの切り換えは、加圧型リザーバ１のタンク室１０の作動油量の減少により自動的に行われるので、この非常用モードへの切り換えにヒューマンエラーが発生することはなく、切り換えは確実かつ正確に行われる。
【００３５】
また、非常用油圧回路が使用される非常用モードから、通常用油圧回路が使用される通常用モードに戻すときには、再びブートストラップシリンダ４を伸長させるのに十分な量の作動油をタンク室１０内に供給するだけでよく、復帰作業は容易であるとともに、特別の機材が必要となることもない。
【００３６】
図２には、本発明の第２の実施の形態を示す。
【００３７】
図示されるように、この実施の形態の加圧型リザーバ３０では、図１に示した第１の実施の形態の加圧型リザーバ１の構成に比較して、通常用油圧回路とタンク室１０との間に設けられるバルブ２０を、テレスコピック型のバルブ４０に変更している。これにより、セパレータ７はブートストラップシリンダ４に直接取り付けられ、第１の実施の形態におけるサブピストン１１、連結部材６およびスプリング１２を不要とし、構成を簡略化している。
【００３８】
さらに詳しく説明すると、テレスコピック型のバルブ４０は、外筒４１と、この外筒４１内に摺動自在に収容される中間筒４２と、この中間筒４２内に摺動自在に収容される内筒４３とを備えている。そして、中間筒４２は外筒４１からタンク室１０側に突出する方向にスプリング４４により付勢され、また、内筒４２は中間筒３２からタンク室１０側に突出する方向にスプリング４５により付勢されている。
【００３９】
なお、この場合、スプリング４４の付勢力はスプリング４５の付勢力よりも大きく設定される。これにより、これらのスプリング４４、４５の付勢力に抗してバルブ４０が収縮するときには、まず内筒４３が中間筒４２内に収容され、その後、中間筒４２が外筒４１内に収容されるようになっている。
【００４０】
このように、外筒４１内に中間筒４２が、また中間筒４２内に内筒４３が収容されることにより、バルブ４０全体が収縮するが、図２では、便宜上、このテレスコピック型のバルブ４０が最も収縮した状態を加圧式リザーバ１の上半分に示し、また、バルブ４０が最も伸び出した状態を加圧式リザーバ１の下半分に示している。
【００４１】
外筒４１のタンク室１０と反対側の端部内周にはポート３１が固定され、このポート３１は通常用油圧回路に連通している。さらに、内筒４３のタンク室１０側に突出した側面には開口４３Ａが形成され、内筒４３が中間筒４２内に収縮していないときには、タンク室１０は、この開口４３Ａから、内筒４３、中間筒４２、外筒４１を介してポート３１に連通する。
【００４２】
また、内筒４３のタンク室１０に突出した端部には、プレート４３Ｂが固設され、セパレータ７がこのプレート４３Ｂに当接することにより、内筒４３はスプリング４５に抗して中間筒４２内に押し込まれ、中間筒４２端部をプレート４３Ｂが閉鎖し、開口４２Ａを介して作動油が流通できなくなる。このようにして、故障した通常用油圧回路から作動油が漏れ出し、タンク室１０内の作動油が、ブートストラップシリンダ４が所定量以上収縮するまで減って来たら、バルブ４０は閉鎖され、通常用油圧回路とタンク室１０の連通が断たれる。
【００４３】
このように通常用油圧回路とタンク室１０の連通が断たれた後も、タンク室１０は図２には示されないポート１５を介して非常用油圧回路と連通しているので、加圧型リザーバ３０は、非常用油圧回路のリザーバとして機能する。したがって、本実施の形態でも、第１の実施の形態と同様に、通常用と非常用油圧回路のリザーバを兼ねた加圧型リザーバ３０を軽量コンパクトに構成することができる。なお、バルブ４０のスプリング４４は、第１の実施の形態におけるスプリング１２と同様に機能し、バルブ４０を閉鎖状態に保つのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す断面図である。
【図２】同じく第２の実施の形態を示す断面図である。
【図３】従来の加圧型リザーバを示す断面図である。
【符号の説明】
１  加圧型リザーバ
２  ケーシング
３  ブートストラップピストン
４  ブートストラップシリンダ
６  連結部材
７  セパレータ
８  端面プレート
１０  タンク室
１１  サブピストン
１２  スプリング
１３  シリンダ室
１４  油圧導入孔
１５  ポート
１６  ポート
２０  バルブ
２１  外筒
２２  内筒
２２Ａ  開口
２２Ｂ  プレート
２３  スプリング
３０  加圧型リザーバ
３１  ポート
４０  バルブ
４１  外筒
４２  中間筒
４３  内筒
４３Ａ  開口
４３Ｂ  プレート
４４  スプリング
４５  スプリング
【図１】
0003667506.tif 000002
【図２】
0003667506.tif 000003
【図３】
0003667506.tif 000004