(57)【要約】油供給システムは、通常正重力状態ばかりでなく負重力および無重力状態において、軸受またはジャーナル密閉部へ圧力下、油を供給する。底部に主排油口を有し気体が満たされた頭隙下に所定の容量の油を収容する密閉油貯蔵タンクは、通常、密閉部の入口へ流入する前に圧力制御弁を通過する圧力ポンプを供給する。負重力または無重力状態において、油は、タンクの底部からなくなり、主圧力ポンプは、油が枯渇する。本発明は、この問題を底部排油口より上（タンクの頂部および側面の少なくとも一方）に配置された補助タンク出口を用いて解決し、油−空気分離器は、方向切換え器を過ぎた軸受またはジャーナル密閉部へ圧力下、油を供給する前に、空気を分離する。方向制御切換え器は、（１）　圧力ポンプにより供給される油の圧力が所定の最小閾圧力を超えると、切換え器油入口を切換え器油戻り出口および油タンクへ接続し、（２）　圧力ポンプにより供給される油の圧力が閾圧力を下まわると、切換え器入口を油供給出口および密閉部へ接続する。
2004511742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部に主排油口を有し気体が満たされた頭隙下に所定の容量の油を収容する密閉油貯蔵タンクと、
前記タンク排油口と連通するポンプ入口と、ポンプ出口とを有する圧力ポンプと、
前記圧力ポンプ出口と連通する弁入口と、密閉部の入口と連通する油供給出口とを有する弁と、
密閉部出口と連通する入口と、分離された空気を排気する空気出口と、前記タンクの戻り入口と連通する油出口とを有する油−空気分離器と、
を備える、密閉部へ圧力下、油を供給する油供給システムであって、この油供給システムはさらに、
前記排油口より上に配置された補助タンク出口と、
前記分離器の前記油出口と連通する入口と、前記タンクの戻り入口と連通する戻り出口と、前記密閉部と連通する油供給出口とを有する方向切換え器と、
を備え、
前記油−空気分離器は、前記補助タンク出口と連通する補助入口を有し、
前記方向切換え器は、前記圧力ポンプにより供給される油の圧力が所定の最小閾圧力を超えると、前記切換え器入口を前記切換え器戻り出口へ接続し、前記圧力ポンプにより供給される油の圧力が前記閾圧力を下まわると、前記切換え器入口を前記油供給出口へ接続する、ことを特徴とする油供給システム。
【請求項２】
前記補助タンク出口は、前記タンクの頂部、前記タンクの中央部分、前記タンクの後側面部、前記タンクの横側面部、前記タンクの前側面部からなる群より選択される位置を有する、ことを特徴とする請求項１記載の油供給システム。
【請求項３】
前記弁および切換え器は、可動プラグを含む一体型のハウジングを備え、
前記プラグは、主油圧力室を規定する第１の端部と、制御気体圧力室を規定する反対側の第２の端部と、前記室内に加圧された油と制御気体とを収容するように前記ハウジングの内部と共同する側面とを有し、
前記主油圧力室は、前記圧力ポンプ出口と連通する弁入口と、前記密閉部入口と連通する油供給出口とを有し、
前記プラグは、前記主油圧力室内の油の圧力と前記制御気体圧力室内の気体の圧力との間の差が前記所定の最小閾圧力を下まわると、前記弁入口と前記油供給出口との間の油の通路が妨げられる閉位置に付勢され、前記差が前記所定の最小閾圧力を超えるとともに、前記制御気体圧力室内の気体の圧力が前記所定の最小閾圧力を超えると、開位置に移動され、
前記プラグは、前記側面内に切換え器通路を有し、この切換え器通路は、前記プラグが前記開位置にあるとき、前記切換え器入口と前記油戻り出口との間に連通し、前記プラグが前記閉位置にあるとき、前記切換え器入口と前記油供給出口との間に連通することを特徴とする請求項１記載の油供給システム。
【請求項４】
前記プラグの前記側面は、前記閉位置にあるとき、前記油戻り出口への油の流れを妨げることを特徴とする請求項３記載の油供給システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、負重力（ｎｅｇａｔｉｖｅ　ｇｒａｖｉｔｙ）および無重力状態において最少の付加的構成要素および既存装置修正によって油貯蔵タンクから油を供給する連続油供給システムに関する。
【０００２】
【背景技術】
以下に説明する発明は、一般に、航空機のどのような反転飛行、負重力、無重力あるいは曲技操縦中にもエンジン軸受室のためのエンジンジャーナル室に加圧された油を連続的に供給する航空機ガスタービンエンジン用の油供給システムに関する。
【０００３】
飛行操縦中に重力反転を経験する軍用航空機、曲技航空機の他に、多くの商用航空機、特に軸受よりはジャーナルを組み込んでいる航空機の全ての条件下で油の連続供給が必要とされる。ころ軸受またはスラスト軸受は、一般に、油の供給が遮断されるときに自動注油する能力がより大きい。構成要素の回転方向の移動および遠心力が、軽度の遮断時に真空を生じさせかつ油を分配するように作用する。一方、製造が容易でかつ低費用なので、多くの重要な回転構成要素が、ころ軸受よりは油の含浸された青銅または黄銅スリーブからなるジャーナル上に支持される。ジャーナルへの油供給は非常に重要であり、油は過剰な摩擦および加熱を防止するうえで不可欠である。１秒間より短い間ジャーナルへ供給される油が不足すると、ジャーナルおよび隣接するギアボックスが通常完全に破壊されることになる。このため、従来技術における多くの例および本発明が、予想される全ての飛行条件において連続的な油供給を保証するために提案されてきた。
【０００４】
従来技術のさまざまなシステムの多くは、航空機が負重力また無重力を経験するときに軸受またはジャーナル室で油が枯渇する問題に対処するように設計されてきた。航空機が正立（ｕｐｒｉｇｈｔ）姿勢をとる通常飛行条件では、油タンク内の油は、油タンクの底に位置する排油口（ｄｒａｉｎ）に向かう重力の支配下にある。従来の油供給システムは、タンクから油を抜き出すとともに一般に圧力調整弁を通して軸受またはジャーナル室へと油を供給する圧力ポンプを備える。軸受またはジャーナル室において、油噴霧ノズルまたは油供給チャネルによって、油は可動部分に分配されて、可動部分を潤滑させるとともに可動部分を冷却するように熱を吸収する。可動構成要素の遠心運動によって、油は外側周縁部に分散し、そこで油は凹部（ｓｃｏｏｐ）内に集まり、排油ポンプ（ｓｃａｖｅｎｇｅ　ｐｕｍｐ）によって真空下で抜き出される。排油ポンプは、戻り油を油−空気分離器を通して導き、そこで空気は、一般に遠心力による方法で除去される。再生された油は、その後、再循環させるために油タンクへ戻される。
【０００５】
通常の空気油分離器は、遠心力を利用して油と空気の密度差によって油と空気を分離する。より重い油は、外側へ押しやられ、より軽い空気は、中央渦領域を通して油−空気分離器から排気される。大部分の油−空気分離器の付加的特徴は、油の遠心運動中に油に付与されるエネルギーによってポンプとして機能する付加的能力である。
【０００６】
従って従来技術においては、よく理解されているように、連続的な油供給を提供することは、軸受の破損、過熱、火災の危険、ジャーナル焼付きなどの可能性を回避するのに不可欠である。
【０００７】
連続的な油供給を提供する従来技術の多くは、油タンク内自体に邪魔板または部屋を設けて、反転飛行中にポンプ入口にすぐ近接して小さな油貯蔵器を維持することに基づく。理解できるように、このようなシステムは、貯蔵器の容量が限られており、従って、反転飛行または無重力は、短時間許容できるだけである。
【０００８】
さらなる従来技術のシステムは、タンク内の油とポンプ入口とが確実に恒常的に接触するように例えば油タンク内の回転振子とともにポンプ入口および排出口が移動することに関連する。これらの複雑な機械システムが、油供給システムの重量に実質的に加算される。どのような可動機械構成要素でも経験されるように、油タンク内の振子は、誤動作の危険性を伴い、予防保全の必要性が課せられる。上述した従来技術のシステムでは、限られた程度は曲技操縦が容易になるが、さほど長時間は航空機は通常水平飛行以外の姿勢に留まることができなかった。無重力または高重力操縦は、この種のシステムにとって依然として難題のままであった。
【０００９】
さらなる従来技術のシステムは、油タンク内自体に複数の入口を例えば頂部、底部、側部などに設けており、これらは全て、共通弁に送り込んでいる。弁自体は、重力により制御されたさまざまなプラグを使用して、弁内のいくつかの弁座を開閉するとともに、油がタンクの隅から確実に抜き出されるようにし、そこでは、油が主圧力ポンプへと押しやられかつ向けられる。これらのシステムは、弁機構自体の構成要素の重力により加重された構成要素の物理的な移動に依存するので、完全には信頼できない。油の移動には固有の時間遅れがあり、これは、加重された弁プラグの移動における時間遅れに正確に一致することもあり、一致しないこともある。弁の閉塞（ｃｌｏｇｇｉｎｇ）、細片（ｄｅｂｒｉｓ）による妨害、機械的誤りなどが適切な作動を妨げ得る。特にジャーナルは極めて敏感なので、これらのシステムは、最新の航空機に使用するのに十分には信頼できない。弁を開閉するのに重力による動きに依存しているので、油供給システムの瞬間的な制御に必要な程度の正確さは提供されない。
【００１０】
従来技術の重力制御ボール弁の例は、ハンター（Ｈｕｎｔｅｒ）に付与された米国特許第２，２３９，０９８号、スーシク（Ｓｏｕｃｅｋ）に付与された米国特許第２，３１２，４９５号、シムコック（Ｓｉｍｃｏｃｋ）に付与された米国特許第２，８３１，４９０号に与えられる。油タンク振子配置システムの例は、ハンター（Ｈｕｎｔｅｒ）に付与された米国特許第２，７３９，５７９号、キャロル（Ｃａｒｒｏｌｌ）らに付与された米国特許第２，８００，９７５号、クランクジュニア（Ｋｌａｎｋ　Ｊｒ．）に付与された米国特許第３，０１１，５０４号に示される。ヘルズリージュニア（Ｈｅｌｓｌｅｙ　Ｊｒ．）に付与された米国特許第２，９８３，３３１号は、反転飛行中に適切な油供給を確実にするようにサイクロン油−空気分離器および内部邪魔板を有する油タンクの一例を示す。
【００１１】
しかしながら、異なる取り組み方をしてみると、スミス（Ｓｍｉｔｈ）に付与された米国特許第４，５３１，３５８号は、油供給システムのブリーザー（ｂｒｅａｔｈｅｒ）または油−空気分離器が、特定の環境下、補助油ポンプとして機能することを認めている。反転飛行中に、スミス（Ｓｍｉｔｈ）では、油が軸受空洞からブリーザーへと排出され、そこで空気が除去されることを規定する。圧力ポンプにより与えられる主油供給システム内の油の圧力がなくなると、油−空気分離器／ブリーザーから逆止弁を過ぎて軸受への油供給導管内への加圧された油の通路になる。
【００１２】
しかしながら、スミス（Ｓｍｉｔｈ）に付与された米国特許第４，５３１，３５８号に記載されたシステムの重大な不利益は、油タンク内に貯留（ｔｒａｐ）された油が、反転飛行中または無重力中に利用されないことである。実際、油−空気分離器は、油タンクを完全に迂回するための補助ポンプとして使用される。軸受室から排出された油は、単に油分配回路の下位区域（ｓｕｂ−ｓｅｃｔｉｏｎ）内を再循環されるだけである。排出された油は、ブリーザーを通るように向けられ、空気が除去され、油は、油タンクを迂回して軸受へと戻るように向けられる。
【００１３】
相対的に長い負重力または無重力の間、スミス（Ｓｍｉｔｈ）の油システムは、多数回、供給システムの下位区域内を循環する油を再利用するものであり、油タンク内に貯留された油層（ｏｉｌ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）は使用されないままとなる。そのようなシステムが、限られた期間使用される場合は、重大な油の漏出や損失がなければ、油システムの機能は、適切なものとなるであろう。しかしながら、長期間では、再循環した油は、過熱しあるいは高濃度の細片を蓄積し得るので、油回路の冷却システムおよび濾過システムを酷使することになる。
【００１４】
本発明の目的は、反転飛行、負重力あるいは無重力中に通常飛行中に供給される油供給と実質的に同一の品質および量の連続的な油供給を提供することである。
【００１５】
本発明のさらなる目的は、既存の装置を用いるとともに回路の弁付加および修正を最小限度に抑えた連続的な油供給システムを提供することである。
【００１６】
本発明のさらなる目的は、最小の付加的な重量、機械的複雑さ、組立費用、保守費用で連続的な油供給を提供することである。
【００１７】
本発明のさらなる目的は、従来技術の連続的な油システムの制御システムおよび複数の弁を合理化し、それによって、油システムに対するより少ない製造費用および保守条件を得ることである。
【００１８】
本発明のさらなる目的は、以下の本発明の開示、図面、説明を検討することにより明らかとなるであろう。
【００１９】
【発明の開示】
本発明による油供給システムは、通常の正重力（ｐｏｓｉｔｉｖｅ　ｇｒａｖｉｔｙ）状態ばかりでなく負重力および無重力状態において軸受またはジャーナル密閉部（ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ）へ圧力下、油を供給する。
【００２０】
底部に主排油口を有し気体が満たされた頭隙（ｈｅａｄｓｐａｃｅ）下に所定の容量の油を収容する密閉油貯蔵タンクが、通常、密閉部の入口へ流入する前に圧力制御弁を通過する圧力ポンプを供給する。
【００２１】
油−空気分離器が、戻り油を密閉部出口から排油ポンプを介して受け取り、次に、油を貯蔵タンクへ戻す前に空気を分離しかつ排気する。
【００２２】
負重力または無重力状態において、油は、タンク底部からなくなり、主圧力ポンプは、油が枯渇する。本発明は、この問題を底部排油口より上（タンクの頂部および側面の少なくとも一方）に配置された補助タンク出口を用いて解決し、油−空気分離器は、方向切換え器（ｓｗｉｔｃｈ）を過ぎた軸受またはジャーナル密閉部へ圧力下、油を供給する前に、油から空気を同様に分離する補助ポンプとして機能する。
【００２３】
方向制御切換え器は、（１）　圧力ポンプにより供給される油の圧力が所定の最小閾圧力を超えると、切換え器油入口を切換え器油戻り出口および油タンクへ接続し、（２）　圧力ポンプにより供給される油の圧力が閾圧力を下まわると、切換え器入口を油供給出口および密閉部へ接続する。
【００２４】
本発明は、上述した従来技術のシステム、特にスミス（Ｓｍｉｔｈ）に付与された米国特許第４，５３１，３５８号に記載されたシステムに対し大きな利点を与える。上述したように、スミス（Ｓｍｉｔｈ）は、単に無重力およぶ負重力状態において補助ポンプとしてブリーザーまたは油−空気分離器を用いて軸受室から回収された油を再循環させるだけである。スミス（Ｓｍｉｔｈ）のシステムは、負重力および無重力状態において同じ油を再循環させかつ油タンク内に保持された大きな油層を迂回する。どのような重大な漏出または油の損失も、スミス（Ｓｍｉｔｈ）のシステムでは、急速に油供給を枯渇させることになる。スミス（Ｓｍｉｔｈ）のシステムは、負重力および無重力状態において少量の割合の油を連続的に再循環させるのに対して、本発明は、全量の油を利用し、それによって、急速な漏出損失や油濾過システムおよび熱交換システムの過負荷の恐れを回避すする。
【００２５】
本発明の重要な利点は、連続的な油システムの単純さにある。既存の装置が、少ない修正、最小限の付加的重量、機械的複雑さ、付加的導管、弁、他の構成要素を用いて利用され、それによって、製造の複雑さ、製造費用、保守条件がほんのわずか増加するだけである。
【００２６】
スミス（Ｓｍｉｔｈ）に付与された米国特許第４，５３１，３５８号により与えられたシステムに比較すると、本発明は、単一の可動弁プラグを有する単一の弁内の圧力制御システムおよび複数の弁を合理化する。重要な利点は、複数弁の故障の診断・修理の回避などといった単一弁の使用から得られるものであり、製造費用および保守費用を最小限に抑えるとともに、故障の診断・修理および保守中に稼働から取り外しかつ容易に交換できて航空機に対する大幅な休止期間を回避できる小型ユニットに、弁、圧力ポンプ、空気−油分離器を収めている。
【００２７】
本発明のさらなる利点は、以下の詳細な説明、添付の図面から明らかになるであろう。
【００２８】
本発明が容易に理解されるように、本発明の一実施態様を添付の図面を例として例示する。
【００２９】
本発明のさらなる詳細、本発明の利点は、以下に含まれる詳細な説明から明らかになるであろう。
【００３０】
【発明を実施するための最良の形態】
図１は、本発明により提供される連続油供給システムの概略図を例示する。図示されるように、図１は、上位置（ｕｐ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ）にある航空機の通常飛行姿勢を示す。しかしながら、当業者には理解されるように、負重力または反転飛行中は、油タンク１内の油は、タンク１の頂部の方へ図示される上方へと押しやられる。無重力飛行中は、所定の容量の油が、タンク１の中央部分内に浮遊し得る。しかしながら、両方の場合とも、タンクの底部の排油口１９は、油供給が奪われるであろう。
【００３１】
以下の説明においては、正重力飛行中の通常作動を最初に説明する。その後、負重力または無重力飛行状態において連続的な油供給を提供する本発明の新規な特徴を詳細に説明する。
【００３２】
図１の油供給システムは、一般に、潤滑および冷却の目的で密閉油貯蔵タンク１とジャーナルまたは軸受密閉部２０との間に油を循環させる。この概略図には、一般に油循環システム内には含まれる熱交換器および油濾過器は、示されていない。貯蔵タンク１は、所定の容量の油を収容し、この油は、正重力の力を受けて通常はタンクの底部に位置する。戻り油導管１１は、油を油タンク１へと再供給し、タンク１内の油の容量は、油の上の気体が満たされた頭隙を一般に含み、この頭隙は、空気がタンク１内に貯蔵され保持された油から離脱する間に、泡と結合されることもあり、結合されないこともある。タンク１内の気体が満たされた頭隙は、タンク排気口（ｖｅｎｔ）２１を介して大気圧に曝されている。航空機の高度に応じて、タンク１およびジャーナル密閉部２０内の空気圧は、飛行中にかなり変化し、空気圧の変化は、油供給システムにより適合される必要がある。
【００３３】
タンク１は、タンク１の底部に位置する主排油口１９を有し、この主排油口１９は、通常正重力飛行条件下では導管２および排油口１９と連通するポンプ入口を通して油を圧力ポンプ３へ供給する。油圧力ポンプ３は、油−空気分離器５との共通シャフト４により回転される。両方とも、航空機エンジン（図示せず）の補助ギアボックスにより駆動される。
【００３４】
単一の一体型の弁６が、以下に詳細に説明するように、本発明の好ましい実施態様に従って提供される。弁入口３６が、導管２２を介して圧力ポンプ出口と連通する。通常飛行条件では、圧力ポンプ３により供給される油の圧力は、弁６を開状態に維持するのに十分である。図２に示す開状態において、油は、圧力調整弁６を通り、導管７を介してジャーナル密閉部２０の入口と連通する油供給出口２３を通って導かれる。
【００３５】
上述したように、ジャーナル密閉部２０は、大気空気圧に曝される。加圧油の連続的な供給を確実にするために、油噴出口（ｊｅｔ）２４への油供給と周囲の大気との間の圧力差を所定レベルに維持する必要がある。そうでなければ、相対的な油の圧力が、航空機の高度が高くなるにつれて、上昇するであろう。従って、大気空気圧力を監視するために、導管２５が、弁６へと戻るように取り付けられて、以下に詳細に説明する方法でジャーナル密閉部２０内の空気圧を監視する。
【００３６】
ジャーナル密閉部２０内の可動部材の回転が、噴出口２４からの油を循環させる。最終的に、油は、回転部材の遠心力によりジャーナル密閉部２０の壁面に対して径方向外側へと押し進められる。密閉部２０からの残りの油は、凹部２６に集められ、真空下、排油ポンプ１８、排出導管８を通って油−空気分離器５の入口へと運ばれる。
【００３７】
油−空気分離器５は、さまざまな従来技術の回復（ｒｅｃｕｐｅｒａｔｉｖｅ）ポンプまたはブリーザーの形態をとり得る。油−空気分離器５の主な機能は、密閉部２０から抜き出された油−空気混合物から空気を分離することである。その後、空気は、空気出口１０から排気され、一般に機体の外へ送り出される。再生された油は、油−空気分離器５の油出口および導管９を通して導かれる。
【００３８】
図２を参照すると、通常正立正重力飛行中は、導管９から流れる再生油は、単に、図２に示すように弁６を通って流れ、戻り導管１１を介して油タンク１へ戻るだけである。
【００３９】
当業者には明らかなように、再生（ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅ）ポンプまたは油−空気分離器５は、油出口から導管９内へ圧力下、油を供給する能力も有する。通常の種類の油−空気分離器５は、遠心羽根車または回転部材を利用して、遠心力によってより高い密度の油を径方向外側へと放り出す。空気は、油−空気分離器内で生成された渦の中心から分離される。空気が除去された油は、油−空気分離器の外側から抜き出され、ここで油は、遠心作用により押しやられている。油−空気分離器５の羽根車により油に掛けられた遠心力の結果として、油の圧力は上昇する。従来技術のシステムのように、この圧力上昇は、油を分離器５から油貯蔵タンク１へと導いて戻すのに利用される。
【００４０】
しかしながら、本発明は、以下のように、従来技術とは大きく異なる。負重力状態において、タンク１内の所定の容量の油は、タンク１の頂部へと押しやられ、無重力状態においては、油の容量は、タンク１の中央部分内に浮遊して維持され、排油口１９および油圧力ポンプ３は、油供給が奪われる。この状態を改善するために、本発明は、排油口１９より上に配置された少なくとも１つの補助タンク出口を提供する。
【００４１】
例示した実施態様においては、頂部タンク出口２７によって、タンクの最も上にある頂部から導管１２を介して油が抜き出される。タンク１の中央部分は、中間部導管１３に取り付けられている中央タンク出口２８を介して抜き取られる。中間部導管１３は、例示するようにタンク１の後側面部に、またはタンクの前側面部を含む他のいずれの横側面部にも取り付けることができる。また、出口２７、２８は、従来技術のシステムにあるようにタンク１の内部のさまざまな位置から油を抜き出すためにタンク１内に配置することもできる。頂部タンク出口２７によって、油の容量の大部分（ｂｕｌｋ）がタンク１内で上方に押しやられる負重力状態において、一般に油が抜き出される。油がタンク１の中央部分に浮かんでいる無重力状態において、中央タンク出口２８によって、中間部導管１３を介して油が抜き取られる。
【００４２】
しかしながら、導管１２、１３が補助入口２９を介して油−空気分離器５に取り付けられているので、空気と油のどのような混合物にも容易に対応できることは明らかである。例えば、油の泡または純粋な空気が、通常正重力飛行中に導管１２、１３を介して抜き出されると、通常に機能する油−空気分離器５は、油と空気を互いに分離できるとともにどのような油も導管９、１１を介して戻すことができる。しかしながら、負重力または無重力飛行中に、排油口１９から油が奪われるときに、純粋な油がタンクから導管１２、１３を通して抜き出される。
【００４３】
従って、一体型の弁６は、複数の機能を果たす。弁６は、油圧力ポンプ３から供給された油の圧力を調整する。図４に示すように、過剰の圧力は解除されて、噴出口２４における過剰圧力が回避される。不十分な油の圧力が油圧力ポンプ３から供給されるとき、調整機能は、図３に示すように、油圧力ポンプ３からの油の流れを遮断するように機能する。
【００４４】
一体型の弁６は、分離器５の油出口と連通する切換え器入口３０を有する方向切換え器として機能する。方向切換え器は、戻り導管１１を介してタンク戻り入口と連通する戻り出口３１を含む。また、方向切換え器は、導管７を介してジャーナル密閉部２０と連通する油供給出口２３を含む。
【００４５】
弁６の方向切換え器要素は、圧力ポンプ３により供給される油の圧力が所定の最小閾圧力を超えると、切換え器入口３０を切換え器戻り出口３１へ接続する。しかしながら、同様に切換え器は、圧力ポンプ３により供給される油の圧力が必要とされる閾圧力を下まわると、切換え器入口３０を油供給出口２３へ接続する。
【００４６】
従って要約すると、圧力ポンプ３が十分な圧力を弁６へ供給するとき、導管２２を通って導かれる油は、弁６を通って、その後、導管７へ、さらには密閉部２０内の油噴出口２４へと流れる。同時に、油−空気分離器５から流れる戻り油は、導管９を通って切換え器入口３０内へ流れ、戻り出口３１を通って導管１１へ流出し、タンク１へ戻る。
【００４７】
不十分な圧力が圧力ポンプ３から供給されるとき、弁６は、導管２２、７の間の流れを妨げる。しかしながら、再生油の流れは、切換え器入口３０と油供給出口２３との間で可能である。その結果、負重力または無重力状態において、油は、分離器５により生成される真空力によってタンクから導管１２、１３を介して油−空気分離器５内へと抜き出される。その後、油は、圧力下、導管９を通って進み、切換え器入口３０を通り過ぎて、油供給出口２３から導管７、さらには油噴出口２４へと進む。本発明の大きな利点は、システム内の全量の油が、負重力および無重力状態において再循環させるのに利用できることである。
【００４８】
図２，図３、図４は、単純な一体化された構成要素に主圧力弁機能と方向切換え器機能とを組み込んだ一体型の弁６の作動の詳細を示す。
【００４９】
図２を参照すると、一体型のハウジング３２が、主油圧力室３３を規定する第１の端部１６を有する可動プラグ１４を保持する。反対側の第２の端部３４が、制御気体圧力室３５を規定する。プラグ１４の側面（スカート１７を含む）が、ハウジング３２の内部と共同して、室３３内に加圧された油を収容するとともに室３５内に制御気体を収容する。油に粘性があるので、プラグ１４の側面縁部をＯリングまたは摺動シール（ｓｌｉｄｉｎｇ　ｓｅａｌ）でシールする必要はないと思われる。室の間のどのような少量の漏出も致命的になるという訳ではなく、ぴったりと合ったプラグ１４は、油と空気のさまざまな流れを分離するのにＯリングや他の手段なしで機能する。
【００５０】
主油圧力室３３は、導管２２を介して圧力ポンプ３の出口と連通する弁入口３６を有する。正重力下における通常の作動条件では、主油圧力室３３は、油供給出口２３とも連通して、空気を導管７を介してジャーナル密閉部２０の入口へ供給する。
【００５１】
プラグ１４は、ばね１５により閉位置に付勢される。ばね１５の圧縮力は、雄ねじ付きつば３７を再配置することにより調整できる。ジャーナル密閉部２０内の大気空気圧力は、制御気体圧力室３５と連通する空気が満たされた導管２５を介して検出される。その結果、プラグ１４は、主油圧力室３３内の油の圧力と制御気体圧力室３５内の気体の圧力との間の絶対差または相対的な油の圧力を監視するように機能する。
【００５２】
図２は、室３３内の油の圧力と室３５内の気体の圧力との間の差が、所定の最小閾圧力を上まわるときのプラグ１４の開位置を示す。
【００５３】
図４を参照すると、プラグ１４は、示されるように、室３３内の最大油相対圧力を調整するようにも機能する。過剰の圧力が、ばね１５を上方へ押しやり、過剰の油の圧力は、油が第１の端部１６を通り過ぎて流れ出し、図４において矢印によって示すように、導管１１を介して油タンクへ戻るにつれて、解除される。プラグ１４の上方への動きは、気体圧力室３５内に延びる中央柱状止め部材３８と第２の端部３４との間の物理的接触により制限される。
【００５４】
図３を参照すると、プラグ１４の閉位置が示される。ばね１５は、プラグ１４を油室３３内の油の圧力の抵抗に対して閉位置に付勢する。主油圧力室３３内の油の圧力と制御気体圧力室３５内の気体の圧力との間の差が所定の最小閾圧力を下まわると、プラグ１４は、図３に示される位置へと下方に移動する。
【００５５】
プラグ１４と制限肩部３９との相互作用は、プラグ１４の下方への移動を制限するように機能する。従って、図３に示すように、油室３３内に十分な圧力差がないと、プラグ１４は、下方へと押しやられ、弁入口３６と油供給出口２３との間の油の通路が妨げられる。図２に示す開位置では、室３３内で適切に油の圧力が供給されるので、油は、入口３６と出口２３との間を流れることができる。
【００５６】
全ての図面に示した実施態様において、プラグ１４は、側面の中央部で低減された直径部分を有する糸巻き形状を有し、それによって、切換え器入口３０から生じる流れの方向を変えるように機能する切換え器通路を提供する。図２に示す開位置の切換え器通路は、プラグ１４が開位置にあるとき、切換え器入口３０と油戻り出口３１との間に連通する。図３を参照すると、切換え器通路は、プラグ１４が閉位置に移動したとき、切換え器入口３０と油供給出口２３との間に連通するようにも機能する。また、プラグ１４の側面は、プラグ１４が閉位置にあるとき、油戻り出口３１への油の流れを妨げるスカート１７を含む。
【００５７】
作動を要約すると、通常正重力飛行中は、油タンク１内の全ては、タンク１の底部に保持され、底部排油口１９、導管２を介して圧力ポンプ３へと抜き出すことができる。圧力下の油は、導管２２を介して弁入口３６へ供給され、主油圧力室３３を加圧する。十分な油の圧力が室３３へ供給されると、プラグ１４は、ばね１５の力に対して、さらに室３５内の気体の圧力に対して押しやられて、図２に示す開位置を維持する。プラグ１４の開位置では、油は、弁入口３６と油供給出口２３との間を流れることができる。また、油−空気分離器５から戻された油は、切換え器入口３０と戻り出口３１との間の切換え器通路を通って油タンク１へ戻るように流れることができる。正重力状態においては、導管７へ供給される油は、ジャーナル密閉部２０を通って流れ、排油ポンプ１８を介して回収され、油−空気分離器５へ戻され、一体型の弁切換え器６、導管１１を通り過ぎて、油タンク１へ戻される。
【００５８】
無重力または負重力状態においては、油タンク１内の油は、タンク１の頂部へと上方へ押しやられ、または油タンク１の中央部分内に浮遊する。主圧力ポンプ３は、油が排油口１９の近傍からなくなるので、油が奪われる。その結果、弁６の主油圧力室３３内に収容されている油の圧力が、急速に降下する。プラグ１４は、ばね１５によって室３３内の油の圧力に対して図３に示す閉位置に押しやられる。タンク１の頂部からの油は、頂部タンク出口２７、導管１２を通して油−空気分離器５内へ抜き出される。タンク１の中央部分内に位置する油も、再生ポンプまたは油−空気分離器５によって中央タンク出口２８、導管１３を通して抜き出される。同時に、ジャーナル密閉部２０からの油は、排油ポンプ１８を介して導管８を通して油−空気分離器５内へ抜き出され続ける。導管１２、１３、８からの混合された流れは、油−空気分離器５へ流入し、油は空気から分離される。空気は、空気出口１０を通して排気され、圧力下の油は、導管９を介して切換え器入口３０へ供給される。図３を参照すると、油は、プラグ１４が示されるように閉位置にあるとき、導管９から油供給出口２３へ、さらに導管７を介してジャーナル密閉部２０へと導かれる。
【００５９】
通常飛行条件に戻り、油が重力下、再びタンク１の底部へ押しやられると、圧力ポンプ３は、排油口１９を介して油を抜き出すことができ、プラグ１４が図２に示すように開位置に押しやられる点まで室３３内の圧力を上昇させる。
【００６０】
本発明の大きな利点は、一体型の弁６内の全ての制御弁機能を合理化することである。弁６は、ジャーナル密閉部２０内の大気圧および油の圧力を監視する。弁６は、図４に示すように、過剰の圧力を排出してタンク１へ戻すことにより油の圧力を調整するように機能する。さらに、弁６は、図２、図３にそれぞれ示す開位置および閉位置の間で選択する切換え器として機能する。
【００６１】
当業者には明らかなように、圧力ポンプ３、弁６、油−空気分離器５は、単一のユニット内に都合よく一緒に収めることができる。油システムの故障には、単に、組み合わされたユニットをエンジンから取り除くとともに、再調整したユニットまたは新しいユニットと置き換えることによって、対処することができる。その結果、油システムの故障による休止期間は、大幅に短縮される。
【００６２】
本発明は、複雑な制御機構、開閉のために重力に依存する機械的な弁、または従来技術で提案されたような付加的な導管および複数の弁を導入せずに、負重力または無重力状態に対応する。
【００６３】
上述した説明は、発明者が現在考慮している特定の好ましい実施態様に関するが、本発明は、その広い態様において、ここに説明した要素の機械的および機能的等価物を含むことは理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】
主圧力ポンプ、回復油−空気分離ポンプ、圧力調整器として機能する弁、主加圧油供給源および補助加圧油供給源の間の圧力制御切換え器を含み、油を貯蔵タンクから圧力下、ジャーナルへ提供するように示される本発明の連続油供給システムの概略図。
【図２】
通常正立正重力作動下における糸巻き形状弁プラグの位置および得られた油の流れ状態を示す弁を通る軸断面図。
【図３】
負重力または無重力状態におけるプラグ位置と油の流れを示す同様の軸断面図。
【図４】
主圧力ポンプからの過剰の油の圧力が弁プラグの上方への移動を通して解除される、正重力状態におけるプラグ位置と油の流れを示す同様の軸断面図。
【図１】
2004511742.tif 000003
【図２】
2004511742.tif 000004
【図３】
2004511742.tif 000005
【図４】
2004511742.tif 000006
【国際公開パンフレット】
2004511742.tif 000007
2004511742.tif 000008
2004511742.tif 000009
2004511742.tif 000010
2004511742.tif 000011
2004511742.tif 000012
2004511742.tif 000013
2004511742.tif 000014
2004511742.tif 000015
2004511742.tif 000016
2004511742.tif 000017
2004511742.tif 000018
2004511742.tif 000019
2004511742.tif 000020
2004511742.tif 000021
2004511742.tif 000022
2004511742.tif 000023
2004511742.tif 000024
2004511742.tif 000025
2004511742.tif 000026
2004511742.tif 000027
2004511742.tif 000028
2004511742.tif 000029
2004511742.tif 000030
2004511742.tif 000031
2004511742.tif 000032
2004511742.tif 000033
2004511742.tif 000034
2004511742.tif 000035
【国際調査報告】
2004511742.tif 000036
2004511742.tif 000037
2004511742.tif 000038