(57)【要約】【課題】  簡易な構成で、信頼性の高い油圧機器を提供しようとする。【解決手段】  従来の作動油によって作動する油圧機器にかわって、内部に空洞を持ったシリンダ本体と該空洞を第１室と第２室とに区切り該シリンダ本体に移動自在に案内されるピストンとを持った油圧シリンダと、第１圧力を持ったガスを貯留するガスチャンバと、第２圧力を持った作動油を吐出するパワーポートとタンクに連通したタンクポートとを持った油圧源と、作動油の流量を調整可能なサーボバルブと、作動油の流路を開閉可能な開閉弁と、を備え、前記ガスチャンバと前記第１室とが連通され、前記第２室と前記タンクポートとが前記開閉弁を介して連通され、前記第２室と前記パワーポートとが前記サーボバルブを介して連通されるものとした。【選択図】    図１
2007154983.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動油によって作動する油圧機器であって、
内部に空洞を持ったシリンダ本体と該空洞を第１室と第２室とに区切り該シリンダ本体に移動自在に案内されるピストンとを持った油圧シリンダと、
第１圧力を持ったガスを貯留するガスチャンバと、
第２圧力を持った作動油を吐出するパワーポートとタンクに連通したタンクポートとを持った油圧源と、
作動油の流量を調整可能なサーボバルブと、
作動油の流路を開閉可能な開閉弁と、
を備え、
前記ガスチャンバと前記第１室とが連通され、
前記第２室と前記タンクポートとが前記開閉弁を介して連通され、
前記第２室と前記パワーポートとが前記サーボバルブを介して連通される、
ことを特徴とする油圧機器。
【請求項２】
作動油によって作動し対象物に荷重を作用させる負荷機器であって、
内部に空洞を持ったシリンダ本体と該空洞を第１室と第２室とに区切り該シリンダ本体に移動自在に案内されるピストンと該ピストンに一端を連結し他端を該シリンダ本体から突出するピストンロッドとを持った油圧シリンダと、第１圧力を持ったガスを貯留するガスチャンバと、第２圧力を持った作動油を吐出するパワーポートとタンクに連通したタンクポートとを持った油圧源と、作動油の流量を調整可能なサーボバルブと、作動油の流路を開閉可能な開閉弁と、を有し、前記ガスチャンバと前記第１室とが連通され、前記第２室と前記タンクポートとが前記開閉弁を介して連通され、前記第２室と前記パワーポートとが前記サーボバルブを介して連通される油圧機器と、
対象物を支持する支持装置と、
を備え、
前記ピストンロッドの他端を対象物に押し付ける、
ことを特徴とする負荷機器。
【請求項３】
作動油によって作動し飛行体の降着装置に荷重を作用させる降着装置試験機器であって、
内部に空洞を持ったシリンダ本体と該空洞を第１室と第２室とに区切り該シリンダ本体に移動自在に案内されるピストンと該ピストンに一端を連結し他端を該シリンダ本体から突出するピストンロッドとを持った油圧シリンダと、第１圧力を持ったガスを貯留するガスチャンバと、第２圧力を持った作動油を吐出するパワーポートとタンクに連通したタンクポートとを持った油圧源と、作動油の流量を調整可能なサーボバルブと、作動油の流路を開閉可能な開閉弁と、を有し、前記ガスチャンバと前記第１室とが連通され、前記第２室と前記タンクポートとが前記開閉弁を介して連通され、前記第２室と前記パワーポートをが前記サーボバルブを介して連通される油圧機器と、
降着装置を支持する支持装置と、
降着装置の車輪に接する着地面を模擬する外周面をもつ回転ドラムと、
を備え、
前記ピストンロッドの他端を降着装置の車輪の車輪軸に押し付ける、
ことを特徴とする降着装置試験機器。
【請求項４】
前記第２圧力により前記ピストンを押す力が前記第１圧力により前記ピストンを押す力より大きく、
前記開閉弁が流路を閉じている際に前記サーボバルブが作動油の流量を調整しピストンロッドを車輪軸の側へ移動させ、
所定のタイミングにより前記開閉弁が作動油の流路を開く、
ことを特徴とする請求項３に記載の降着装置試験機器。
【請求項５】
前記所定のタイミングがピストンロッドの移動距離が所定の値を越えた時、または前記ピストンロッドの推力が所定の値を越えた時のうちの一方のタイミングである、
ことを特徴とする請求項４に記載の降着装置試験機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧機器と負荷機器と飛行体の降着装置を試験する降着装置試験機器に係る。特に、油圧機器のラインに特徴のある油圧機器と負荷機器と降着装置試験機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業において、作動油によって作動する油圧機器が用いられる。
油圧機器には、その使用目的によって、各種の機能が要求される。
例えば、作動油によって作動する油圧機器が対象物に荷重を作用させる負荷装置に用いられる。
例えば、一方の方向へ移動しながら位置、速度制御をおこない、対象物に荷重を作用させ、他方の方向へは高速で移動したい装置に負荷装置を用いたい場合がある。
例えば、作動油によって作動する油圧機器が飛行体の降着機器に横荷重を作用させる降着機器試験機器に用いられる。
例えば、降着装置試験機器は、着陸時または離陸時を模擬し、降着装置に横荷重を作用させ、所定のタイミングで横荷重を除荷して、降着装置に機械的に干渉しないように求められる。
【０００３】
飛行体は、離陸時、着陸時、または地上で移動時に進行方向を変化させる必要がある。
そのために、飛行体は操向機能をもった降着装置を持っている。
例えば、商用大型飛行機は、主車輪と操向可能な首車輪とをもつ。首車輪が飛行機の首部に設けられ、主車輪が翼部分に設けられる。
場合によっては、翼または胴体中央に設けられた主車輪が操向機能をもつこともある。
操縦機器は、舵べダルまたはステアリングハンドルであり、パイロットにより操作される。
ステアリングハンドルは、パイロットの横に設けられ、パイロットの手により回転される。舵べダルは、パイロットの足元に設けられ、パイロットの足により操作される。
通常、舵ペダルは、尾翼の方向舵の操作にも用いられる。
【０００４】
降着装置は、車輪と脚構造体と操向機器とで構成される。
操向機器は、パイロットが操作した操作量に応じて車輪の操舵角を操舵する機器である。
脚構造体は、車輪を車輪軸の回りに回転自在に支持し、操向機器から伝達された操舵角に応じて車輪の転動する向きを調整する。地上滑走時に、車輪軸の軸心は、地面に対して平行になって左右方向に向く。
脚構造体は、揺動軸の回りに車輪を揺動させる。揺動軸は、地面に概ね垂直になる。
脚構造体は、シミー現象を生ずる可能性を持っている。外乱がシミー現象を発生させる引き金になる。シミー現象が脚構造体に発生すると、車輪が激しく揺動するので、脚構造体に悪い影響をあたえる恐れがある。
このシミー現象を生じない降着装置を設計する際に、降着装置の諸元を注意深く選定する。
【０００５】
飛行体の降着装置の試験では、飛行体の着陸地にシミー現象を生じないことを確認したい場合がある。
一般には、単体の降着装置の試験装置では、降着装置を架構で支持し、地面に模擬した回転ドラムの外円周に押し付けて、各種の試験をおこなう。
車輪と地面の相対運動を、回転する回転ドラムの外周面の接線速度で模擬する。
シミー現象の発生のないことを確実に確認するために、初期条件として、降着装置に横方向に一定の変位を与えたり、降着装置に横方向に一定の荷重をかけたりすることが考えられる。
例えば、ロッド付きの油圧シリンダを用い、ロッドの先端で車輪の車輪軸に一定の荷重を与え、所定のタイミングでロッドを退避させることが考えられる。また、ロッドの先端で車輪の車輪軸に一定の変位を与え、所定のタイミングでロッドを退避させることが考えられる。
【０００６】
ロッドを退避させる際に、降着装置の揺動軸周りの運動を妨げないようにする必要がある。降着装置が揺動軸周りに運動する際に、ロッドが降着装置に干渉すると、降着装置の運動を正確に観察することができなくなる。
従って、ロッドが退避する際に、油圧シリンダのロッドを高速で移動させることを要求される。
一般に、油圧シリンダのロッドを高速で移動させるには、高精度な油圧機器要素と大きな動力を必要とする。
【０００７】
【特許文献１】米国特許第５０８６９９５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は以上に述べた問題点に鑑み案出されたもので、簡易な構成で、信頼性の高い油圧機器と負荷機器と降着装置試験機器とを提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る作動油によって作動する油圧機器を、内部に空洞を持ったシリンダ本体と該空洞を第１室と第２室とに区切り該シリンダ本体に移動自在に案内されるピストンとを持った油圧シリンダと、第１圧力を持ったガスを貯留するガスチャンバと、第２圧力を持った作動油を吐出するパワーポートとタンクに連通したタンクポートとを持った油圧源と、作動油の流量を調整可能なサーボバルブと、作動油の流路を開閉可能な開閉弁と、を備え、前記ガスチャンバと前記第１室とが連通され、前記第２室と前記タンクポートとが前記開閉弁を介して連通され、前記第２室と前記パワーポートとが前記サーボバルブを介して連通されるものとした。
【００１０】
上記本発明の構成により、油圧シリンダが内部に空洞を持ったシリンダ本体と該空洞を第１室と第２室とに区切り該シリンダ本体に移動自在に案内されるピストンとを持つ。ガスチャンバが第１圧力を持ったガスを貯留する。油圧源が第２圧力を持った作動油を吐出するパワーポートとタンクに連通したタンクポートとを持つ。サーボバルブが作動油の流量を調整できる。開閉弁が作動油の流路を開閉できる。前記ガスチャンバと前記第１室とが連通され、前記第２室と前記タンクポートとが前記開閉弁を介して連通され、前記第２室と前記パワーポートとが前記サーボバルブを介して連通される。
その結果、前記開閉弁が流路を閉じると、前記サーボバルブによりピストンの位置又は速度を制御でき、前記開閉弁が流路を開くと、第１圧力に押されて、ピストンが前記第１室の側から第２室の側へ移動する。
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に係る作動油によって作動し対象物に荷重を作用させる負荷機器を、内部に空洞を持ったシリンダ本体と該空洞を第１室と第２室とに区切り該シリンダ本体に移動自在に案内されるピストンと該ピストンに一端を連結し他端を該シリンダ本体から突出するピストンロッドとを持った油圧シリンダと、第１圧力を持ったガスを貯留するガスチャンバと、第２圧力を持った作動油を吐出するパワーポートとタンクに連通したタンクポートとを持った油圧源と、作動油の流量を調整可能なサーボバルブと、作動油の流路を開閉可能な開閉弁と、を有し、前記ガスチャンバと前記第１室とが連通され、前記第２室と前記タンクポートとが前記開閉弁を介して連通され、前記第２室と前記パワーポートとが前記サーボバルブを介して連通される油圧機器と、対象物を支持する支持装置と、を備え、前記ピストンロッドの他端を対象物に押し付けるものとした。
【００１２】
上記本発明の構成により、油圧シリンダが内部に空洞を持ったシリンダ本体と該空洞を第１室と第２室とに区切り該シリンダ本体に移動自在に案内されるピストンと該ピストンに一端を連結し他端を該シリンダ本体から突出するピストンロッドとを持つ。ガスチャンバが第１圧力を持ったガスを貯留する。油圧源が第２圧力を持った作動油を吐出するパワーポートとタンクに連通したタンクポートとを持つ。サーボバルブが作動油の流量を調整できる。開閉弁が作動油の流路を開閉できる。前記ガスチャンバと前記第１室とが連通され、前記第２室と前記タンクポートとが前記開閉弁を介して連通され、前記第２室と前記パワーポートとが前記サーボバルブを介して連通される。支持装置が対象物を支持する。
その結果、前記ピストンロッドの他端を対象物に押し付けるので、前記開閉弁が流路を閉じると、前記サーボバルブによりピストンの位置又は速度を制御できて、ピストンロッドの他端を対象物に対して移動でき、前記開閉弁が流路を開くと、第１圧力に押されて、ピストンが前記第１室の側から第２室の側へ移動して、ピストンロッドを移動できる。
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明に係る作動油によって作動し飛行体の降着装置に荷重を作用させる降着装置試験機器を、内部に空洞を持ったシリンダ本体と該空洞を第１室と第２室とに区切り該シリンダ本体に移動自在に案内されるピストンと該ピストンに一端を連結し他端を該シリンダ本体から突出するピストンロッドとを持った油圧シリンダと、第１圧力を持ったガスを貯留するガスチャンバと、第２圧力を持った作動油を吐出するパワーポートとタンクに連通したタンクポートとを持った油圧源と、作動油の流量を調整可能なサーボバルブと、作動油の流路を開閉可能な開閉弁と、を有し、前記ガスチャンバと前記第１室とが連通され、前記第２室と前記タンクポートとが前記開閉弁を介して連通され、前記第２室と前記パワーポートとが前記サーボバルブを介して連通される油圧機器と、
降着装置を支持する支持装置と、降着装置の車輪に接する着地面を模擬する外周面をもつ回転ドラムと、を備え、前記ピストンロッドの他端を降着装置の車輪の車輪軸に押し付けるものとした。
【００１４】
上記本発明の構成により、油圧シリンダが内部に空洞を持ったシリンダ本体と該空洞を第１室と第２室とに区切り該シリンダ本体に移動自在に案内されるピストンと該ピストンに一端を連結し他端を該シリンダ本体から突出するピストロッドとを持つ。ガスチャンバが第１圧力を持ったガスを貯留する。油圧源が第２圧力を持った作動油を吐出するパワーポートとタンクに連通したタンクポートとを持つ。サーボバルブが作動油の流量を調整できる。開閉弁が作動油の流路を開閉できる。前記ガスチャンバと前記第１室とが連通され、前記第２室と前記タンクポートとが前記開閉弁を介して連通され、前記第２室と前記パワーポートとが前記サーボバルブを介して連通される。支持装置が降着装置を支持する。回転ドラムの着地面を模擬する円周面を降着装置の車輪に接する。
その結果、前記ピストンロッドの他端を降着装置の車輪の支持軸に押し付けるので、
前記開閉弁が流路を閉じると、前記サーボバルブによりピストンの位置、速度を制御できて、ピストンロッドの他端を降着装置に対して移動でき、前記開閉弁が流路を開くと、第１圧力に押されて、ピストンが前記第１室の側から第２室の側へ移動して、ピストンロッドの他端を退避し、降着装置を試験することをできる。
【００１５】
さらに、本発明の実施形態に係る降着装置試験機器は、前記第２圧力により前記ピストンを押す力が前記第１圧力により前記ピストンを押す力より大きく、前記開閉弁が流路を閉じている際に前記サーボバルブが作動油の流量を調整しピストンロッドを車輪軸の側へ移動させ、所定のタイミングにより前記開閉弁が作動油の流路を開く。
上記本発明の構成により、前記第２圧力によりピストンを押す力が前記第１圧力により前記ピストンを押す力より大きく、前記開閉弁が流路を閉じている際に前記サーボバルブが作動油の流量を調整しピストンロッドを降着装置に対して移動させ、所定のタイミングにより前記開閉弁が作動油の流路を開くので、ピストンロッドで降着装置を押して、所定のタイミングで押すことを中止してピストンロッドを退避させ、降着装置とピストンロッドとの干渉を防いで、降着装置の過渡運動を観察することができる。
【００１６】
さらに、本発明の実施形態に係る降着装置試験機器は、前記所定のタイミングがピストンロッドの移動距離が所定の値を越えた時、または前記ピストンロッドの推力が所定の値を越えた時のうちの一方のタイミングである。
上記本発明の構成により、前記所定のタイミングがピストンロッドの移動距離が所定の値を越えた時、または前記ピストンロッドの推力が所定の値を越えた時のうちの一方のタイミングであるので、降着装置に所定の値の初期変位を与えた後で、または降着装置に所定の値の初期荷重を与えた後で、初期変位または初期荷重を除くことをできる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明に係る油圧機器と負荷機器と飛行体の降着装置試験機器は、その構成により、以下の効果を有する。
油圧シリンダの空洞をピストンで第１室と第２室とに区画し、第１室に第１圧力をもったガスを導入し、第２室に第２圧力をもった作動油を発生する油圧源につながったサーボバルブから高圧の作動油を導入して、第２室と油圧源のタンクポートをつなぐ流路の途中に開閉弁を設けるので、前記開閉弁が流路を閉じると、前記サーボバルブによりピストンの位置又は速度を制御でき、前記開閉弁が流路を開くと、第１圧力に押されて、ピストンが前記第１室の側から第２室の側へ移動する。
また、油圧シリンダの空洞をピストンロッドの繋がったピストンで第１室と第２室とに区画し、第１室に第１圧力をもったガスを導入し、第２室に第２圧力をもった作動油を発生する油圧源につながったサーボバルブから高圧の作動油を導入して、第１室と油圧源のタンクポートをつなぐ流路の途中に開閉弁を設け、前記ピストンロッドの他端を被試験体に押し付けるので、前記開閉弁が流路を閉じると、前記サーボバルブによりピストンの位置、速度を制御できて、ピストンロッドの他端を対象物に対して移動でき、前記開閉弁が流路を開くと、第１圧力に押されて、ピストンが前記第１室の側から第２室の側へ移動して、ピストンロッドの他端を退避できる。
また、油圧シリンダの空洞をピストンロッドの繋がったピストンで第１室と第２室に区画し、第１室に第１圧力をもったガスを導入し、第２室に第２圧力をもった作動油を発生する油圧源につながったサーボバルブから高圧の作動油を導入して、第１室と油圧源のタンクポートをつなぐ流路の途中に開閉弁を設け、前記ピストンロッドの他端を被試験体に押し付けるので、前記開閉弁が流路を閉じると、前記サーボバルブによりピストンの位置、速度を制御できて、ピストンロッドの他端を支持装置に支持された飛行体の降着装置の車輪の支持軸の側へ移動できるので、前記開閉弁が流路を閉じると、前記サーボバルブによりピストンの位置、速度を制御できて、ピストンロッドの他端を降着装置に対して移動でき、前記開閉弁が流路を開くと、第１圧力に押されて、ピストンが前記第１室の側から第２室の側へ移動して、ピストンロッドの他端を退避し、降着装置を試験することをできる。
また、前記第２圧力によりピストンを押す力が前記第１圧力により前記ピストンを押す力より大きく、前記開閉弁が流路を閉じている際に前記サーボバルブが作動油の流量を調整しピストンロッドを降着装置の側へ移動させ、所定のタイミングにより前記開閉弁が作動油の流路を開くので、ピストンロッドで降着装置を押して、所定のタイミングで押すことを中止してピストンロッドを退避させ、降着装置とピストンロッドとの干渉を防いで、降着装置の過渡運動を観察することができる。
また、前記所定のタイミングがピストンロッドの移動距離が所定の値を越えた時、または前記ピストンロッドの推力が所定の値を越えた時のうちの一方のタイミングであるので、降着装置に所定の値の初期変位を与えた後で、または降着装置に所定の値の初期荷重を与えた後で、初期変位または初期荷重を除くことをできる。
従って、簡易な構成で、信頼性の高い油圧機器と負荷機器と降着装置試験機器とを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１９】
本発明の実施形態に係る油圧機器とその油圧機器を使用した負荷機器を、図を基に、説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る油圧機器のライン系統図である。図２は、本発明の実施形態に係る試験装置の概念図である。図３は、本発明の実施形態に係る試験装置の正面図である。図４は、本発明の実施形態に係る試験装置の平面図である。図５は、本発明の実施形態に係る試験装置のシーケンス図その１である。図６は、本発明の実施形態に係る試験装置のシーケンス図その２である。
【００２０】
以下では説明の便宜のために、負荷機器を飛行体の降着装置のシミーを試験する試験機器に用いる場合を例にとり、説明する。
負荷機器は、作動油によって作動し飛行体の降着装置に荷重を作用させるのに用いられる。
最初に飛行体の降着装置を説明する。
飛行体の降着装置１０は、着陸時に飛行体を支持する装置であって、車輪１１と車輪軸１２と脚構造体１３と着地センサ（図示せず）とを備える。
【００２１】
降着装置は、操縦装置（図示せず）により操縦される。
操縦機器は、操作された物理量に対応する操作量を出力する機器である。
例えば、飛行機の操縦機器は、舵べダルとステアリングハンドルである。
舵ペダルは、パイロットが足で操作するペダルである。左右一対の舵ペダルを踏むと、踏んだストロークに応じて、車輪が垂直軸周りに揺動する。通常、パイロットが舵ぺダルを踏み込むと、車輪を操向する他に、尾翼の方向舵の向きを操ることをできる。
ステアリングハンドルは、パイロットの横に設けられ、手で回して操作するハンドルである。ステアリングハンドルを回すと、車輪１１を大きい角度で操向できる。
【００２２】
車輪１１は、脚構造体１３の下端部に固定された車輪軸に回転自在に支持された車輪である。
例えば、車輪１１は、ホイールとホイールの外周にはめられたゴムタイヤである。
一対の車輪が脚構造体の下部を左右から挟んで取り付けられる場合と、一車輪をフォーク形状で取り付けられる場合が一般的である。
車輪１１は、車輪軸１２に回転支持されて、車輪軸の軸心の周りに回転する。
【００２３】
脚構造体１３は、飛行体の本体に支持され車輪１１を回転自在に支持する構造である。
例えば、脚構造体１３は、飛行体の本体に支持され、車輪軸１２を支持する。車輪軸１２は、車輪１１を回転自在に支持する。脚構造体１３は、飛行体との支持点と車輪１１との支持点との距離を伸縮できる。
脚構造体１３の姿勢は、格納姿勢と着地姿勢との間で変化できる。
格納姿勢は、降着装置１０が飛行体の本体に格納される姿勢である。
着地姿勢は、降着装置１０が飛行体の本体の外部に露出した姿勢である。
着地姿勢では、脚構造体１３の長手方向が上下方向に沿う。
例えば、脚構造体１３は、上部脚柱１３ａと下部脚柱１３ｂと格納機構１３ｃとで構成される。
下部脚柱１３ｂは、上部脚柱１３ａに長手方向に伸縮自在に案内される。下部脚柱１３ｂは、付勢手段により、長手方向に伸びる向きに付勢される。
上部脚柱１３ａは、一端を飛行体本体に支持される。
下部脚柱１３ｂは、一端を上部脚柱１３ａの他端に長手方向に所定の距離だけ移動自在に支持される。
格納機構１３ｃは、脚構造体１３の姿勢を格納姿勢と着地姿勢との間で変化させるリンク機構である。
【００２４】
着地センサは、車輪３０に飛行機の荷重が作用しないとオフ信号を出力し、車輪１１に飛行機の荷重が作用するとオン信号を出力するセンサである。
着地センサの１つは、ＷＯＷセンサである。
ここで、ＷＯＷは、Ｗｅｉｇｈｔ  Ｏｎ  Ｗｈｅｅｌの略である。
例えば、ＷОＷセンサは、脚構造体１３に設けられ、下部脚柱が縮むとオン信号を出力するするリミットセンサである。
車輪１１が接地していないと、車輪１１に飛行体の荷重が作用せず、脚構造体１３が伸びて、リミットセンサがオフ信号を出力する。車輪１１が接地すると、車輪１１に飛行体の荷重が作用して、下部脚柱１３ｂが上部脚柱１３ａに潜り込んで、リミットスイッチがオン信号を出力する。
【００２５】
次に、本発明の実施形態に係る油圧機器とその油圧機器を使用した負荷機器とその負荷機器を使用した降着装置試験機器とを、図を基に、説明する。
降着装置試験機器は、作動油によって作動し降着装置に荷重を作用させで試験をする試験機器であって、油圧機器１００と支持装置２００と回転ドラム３００と計測装置４００とで構成される。
この場合、油圧機器１００と支持装置２００とが負荷機器に相当する。
【００２６】
油圧機器１００は、作動油によって作動する機器であって、油圧シリンダ１１０とガスチャンバ１２０と油圧源１３０とサーボバルブ１４０と開閉弁１５０とロードセル１６０とで構成される。
【００２７】
油圧シリンダ１１０は、シリンダ本体１１１とピストン１１２とピストンロッド１１３とロッドエンド１１４とリニアセンサ１１５とで構成される。
シリンダ本体１１１は、内部に空洞を持った構造体である。
例えば、シリンダ本体１１１は、ロッド側ヘッドカバーとシリンダチューブとフット側ヘッドカバーとタイロッドとで構成される。
シリンダチューブは、空洞を囲う円筒形の機械要素である。
ロッド側ヘッドカバーがシリンダチューブの一端に固定され、フット側ヘッドカバーがシリンダチューブの他端に固定される。タイロッドが、ロッド側ヘッドカバーとシリンダチューブとフット側ヘッドカバーとを連結する。
ピストン１１２は、空洞を第１室Ｈ１と第２室Ｈ２とに区切りシリンダ本体１１１に移動自在に案内される機械要素である。ピストン１１２は、シリンダチューブの円柱状の内壁に案内されて、長手方向へ移動できる。
ロッド側ポートが、ロッド側ヘッドカバーを貫通して第１室Ｈ１に連通する。
フット側ポートが、フット側ヘッドカバーを貫通して第２室Ｈ２に連通する。
ピストンロッド１１３は、ピストン１１２に一端を連結し他端をシリンダ本体から突出する棒状の機械要素である。ピストンロッド１１３は、ロッド側ヘッドカバーを貫通する。
ロッドエンド１１４は、ピストンロッド１１３の他端に固定される部材である。ロッドエンド１１４の自由端部は半球状の形状をしている。
リニアセンサ１１５は、ピストンロッド１１３の伸縮距離を計測するセンサである。例えば、リニアセンサ１１５は、ピストンロッド１１３が最も縮んだ場合のロッドエンド１１４の位置をゼロとして、ピストンロッド１１３が伸びる向きのロッドエンド１１４の位置に対応した出力値を出力する。
【００２８】
ガスチャンバ１２０は、第１圧力Ｐ１を持ったガスを貯留する容器である。
例えば、ガスは窒素ガスである。
ガスボンベ１２１に充填された窒素が、減圧弁により減圧されて、ガスチャンバ１２０に貯留される。
【００２９】
油圧源１３０は、パワーポートＰとタンクポートＴとを備えた装置である。
パワーポートＰは、第２圧力Ｐ２を持った作動油を吐出する。
油ポンプが、タンクにたまった作動油を第２圧力Ｐ２に昇圧してパワーポートＰへ供給する。
第２圧力Ｐ２によりピストンを押す力が、第１圧力Ｐ１によりピストンを押す力より大きくてもよい。
通例、第２圧力Ｐ２は、第１圧力Ｐ１よりも大きい。
例えば、第１圧力Ｐ１が７０気圧であって、第２圧力Ｐ２が２１０気圧である。
タンクポートＴは、タンクに連通する。通例、タンクポートＴの圧力は、大気圧である。
【００３０】
サーボバルブ１４０は、作動油の流量を調整可能な弁である。
サーボアンプ１４１が、サーボバルブ１４０を駆動する。
例えば、サーボドライバ１４１は、リニアセンサ１１５の出力値と指令値とを与えられ、フィードバック制御によりサーボバルブ１４０の流路の開度を調整し、ピストンの移動位置を検知するリニアセンサの出力が指令値に一致する様に、ピストンを移動させる。
【００３１】
開閉弁１５０は、作動油の流路を開閉可能な弁である。
開閉弁１５０は、作動油の流路を開くか閉じるかの一方の状態にすることができる。
例えば、開閉弁１５０は、電磁ソレノイドで切り替えられる４方弁である。
【００３２】
ガスチャンバ１２０と第１室Ｈ１とが連通される。
ガス連通配管１２２がガスチャンバ１２０とロッド側ポートとを連通する。
【００３３】
第２室Ｈ２とタンクポートＴとが開閉弁１５０を介して連通される。
タンク連結配管１５１が、フット側ポートとタンクポートＴとを連通する。
開閉弁１５０が、タンク連結配管１５１の途中に設けられる。
【００３４】
第２室Ｈ２とパワーポートＰとがサーボバルブ１４０を介して連通される。
パワー連結配管１４２が、フット側ポートとパワーポートＰとを連通する。
サーボバルブ１４０が、パワー連結配管１４２の途中に設けられる。
【００３５】
支持装置２００は、対象物を支持する装置である。
例えば、支持装置２００は、降着装置１０を支持する装置であり、架構２１０と昇降機構２２０とカーゴ２３０と脚取付治具２４０とで構成される。
架構２１０は、支持装置２００を支える主構造体である。
昇降機構２２０は、カーゴ２３０を昇降させたり、カーゴ２３０に上向き荷重を加える機構であり、上向き荷重を加えるエアシリンダ２２１と揚降油圧シリンダ２２２とマストラベル２２３とで構成される。
エアシリンダ２２１は、カーゴ２３０に上向き荷重を加え降着装置に加わるカーゴ重量を調整するエアシリンダである。
揚降油圧シリンダ２２２は、降着装置を昇降させる油圧シリンダである。
揚降油圧シリンダ２２２は、マストラベル２２３の計測値を基に、予め定められたスケジュールに従って、カーゴ２３０を移動させる。
マストラベル２２３は、カーゴ２３０の上下位置を計測するセンサである。
【００３６】
カーゴ２３０は、架構２１０に案内されて上昇、下降できる構造体である。
カーゴ２３０の質量は、実際の飛行体に取り付けられた降着装置に付加される付加慣性質量を模擬する。
【００３７】
脚取付治具２４０は、カーゴ２３０に降着装置１０を取り付けるための治具である。脚取付治具２４０は、実際の飛行体の降着装置の接続部分を模擬する。
【００３８】
回転ドラム３００は、降着装置の車輪に接する着地面を模擬する外周面Ｓをもつ構造体である。
回転ドラム３００の外周面Ｓが降着装置の車輪に接することができる。
回転ドラム３００は、駆動装置により回転駆動される。外周面Ｓの接線速度は、飛行体の対地速度を模擬している。
【００３９】
開閉弁１５０が流路を閉じている際に、サーボバルブ１４０が作動油の流量を調整しピストンロッドを降着装置の側へ移動させることをできる。
所定のタイミングにより開閉弁が作動油の流路を開くことをできる。
【００４０】
所定のタイミングは、ピストンロッドの移動距離が所定の値を越えた時であってもよい。
例えば、開閉弁１５０が流路を閉じている際に、サーボバルブ１４０が作動油の流量を調整しピストンロッドを降着装置の側へ移動させる。
リニアセンサ１１５の出力が所定の値に達すると、開閉弁が作動油の流路を開く。
【００４１】
所定のタイミングは、ピストンロッドの推力が所定の値を越えた時であってもよい。
例えば、開閉弁１５０が流路を閉じている際に、サーボバルブ１４０が作動油の流量を調整しピストンロッドを降着装置の側へ移動させる。
ロードセル１６０の出力が所定の値に達すると、開閉弁が作動油の流路を開く。
【００４２】
所定のタイミングがピストンロッドの移動距離が所定の値を越えた時、またはピストンロッドの推力が所定の値を越えた時のうちの早い方の時であってもよい。
【００４３】
計測装置４００は、対象物の運動、姿勢を計測する装置である。
例えば、計測装置４００は、ステアリング角計測装置４１０とローリング角計測装置４２０とで構成される。
ステアリング角計測装置４１０は、一対のレーザ変位計４１１と一対の反射ミラー４１２で構成される。
一対の反射ミラー４１２が、車輪軸１２の両端に各々設けられる。
一対のレーザ変位計４１１が、一対の反射ミラーまでの前後方向の変位を計測する。
ステアリング角計測装置４１０は、一対のレーザ変位計４１１の値の差分と一対の反射ミラー４１２の離間距離から、ステアリング角を演算する。
【００４４】
ローリング角計測装置４２０は、一個のレーザ変位計４２１と一個の反射ミラー４２２で構成される。
一個の反射ミラー４２２は、車輪軸の端部に設けられる。
一個のレーザ変位計４２１が反射ミラー４２２の左右方向の変位を計測する。
ローリング角計測装置４２０は、レーザ変位計４２１の値から、ローリング角を演算する。
【００４５】
次に、本発明の実施形態に係る油圧装置と負荷機器と降着装置試験機器の作用を、図を基に、説明する。
最初に、所定のタイミングが、ピストンロッドの移動距離が所定の値を越えた時である場合を説明する。
図５は、その際のシーケンス図を示している。
最初に、支持装置２００が降着装置１０を持ち上げて、車輪１１と回転ドラム３００の外周面Ｓとの間に隙間がある。
油圧シリンダ１１０のロッドエンド１１４が降着装置１０から最も離れている。
回転ドラム３００が回転し、外周面Ｓの接線速度が模擬する飛行体の対地速度に一致する。
【００４６】
揚降油圧シリンダ２２２がカーゴ２３０を下降させる。
降着装置が、回転ドラム３００の外周面に接近する。
カーゴ２３０がさらに下降すると、車輪１１が回転ドラム３００の外周面に接地し、脚構造体１３が縮む。
脚構造体１３が縮むと着地センサがオン信号を出力する。
【００４７】
着地センサがオン信号を出力すると、サーボドライバ１４１にゼロから一定の値まで一定の単位時間当たりの増分で増加する指令値が与えられる。
サーボバルブ１４０が、サーボドライバ１４１の指令により流路を調整して、ロッドエンド１１４を一定の速度で荷重受け治具１７０へ接近させて、所定の距離を隔てた位置で停止させる。
【００４８】
所定の時間が経過すると、サーボドライバ１４１に一定の値のステップ入力を与える。
サーボドライバ１４１の指令によりサーボバルブ１４０が流路を調整して、ロッドエンド１１４を最大速度で降着装置へ接近させて、ロッドエンド１１４を荷重受け治具１７０に当てる。
最大速度は、サーボバルブ１４０と油圧シリンダの能力と第１圧力と第２圧力とサーボドライバに設定された制御ゲイン等で定まる速度である。
ロッドエンド１１４が、荷重受け治具１７０に接触し、さらに前進する。
ロッドエンド１１４が前進すると、降着装置がロッドエンド１１４に生じた力に応じて撓む。
計測装置４００が、降着装置１０のステアリング角とローリング角を計測し記録する。
【００４９】
ロッドエンド１１４がさらに前進し、ロッドエンドの前進距離が所定の限界値に達すると、リニアセンサの出力が限界値に達して、開閉弁が流路を開く。
油圧シリンダ１１０の第２室Ｈ２が油圧源１３０のタンクポートＴに繋がり、第２室Ｈ２の圧力が急激に低下する。
第１圧力をもったガスが第１室にながれこんで、ピストン１１２を第１室から第２室の側へ移動させる。
ピストン１１２が後退するので、ロッドエンド１１４が後退し、ロッドエンド１１４と荷重受け治具１７０との接触がたたれる。
【００５０】
降着装置が、後退したロッドエンド１１４の側へ揺れ、その弾性により、過渡振動が降着装置に生ずる。
計測装置４００が、降着装置の過渡振動を観測する。
【００５１】
サーボドライバ１４１への指令値をゼロに戻し、開閉弁１５０が流路を閉じると、油圧装置が初期状態へ復帰する。
過渡振動の観測が終了すると、揚降油圧シリンダ２２２がカーゴ２３０を上昇させて、支持装置が初期状態へ復帰する。
【００５２】
次に、所定のタイミングが、ピストンロッドの推力が所定の値を越えた時である場合を説明する。
図６は、その際のシーケンス図を示している。
最初に、支持装置２００が降着装置１０を持ち上げて、車輪１１と回転ドラム３００の外周面Ｓとの間に隙間がある。
エアシリンダ２２１が、実際の飛行体が降着装置に作用させる揚力に等しい力を降着装置に作用させる。
油圧シリンダのロッドエンドが降着装置から最も離れている。
回転ドラム３００が回転し、外周面Ｓの接線速度が模擬する飛行体の対地速度に一致する。
【００５３】
揚降油圧シリンダ２２２がカーゴ２３０を下降させる。
降着装置が、回転ドラム３００の外周面に接近する。
カーゴ２３０がさらに下降すると、車輪１１が回転ドラム３００の外周面に接地し、脚構造体１３が縮む。
脚構造体１３が縮むと着地センサがオン信号を出力する。
【００５４】
着地センサがオン信号を出力すると、サーボドライバ１４１にゼロから一定の値まで一定の単位時間当たりの増分で増加する指令値が与えられる。
サーボドライバ１４１の指令によりサーボバルブ１４０が流路を調整して、ロッドエンド１１４を一定の速度で荷重受け治具１７０へ接近させて、所定の距離を隔てた位置で停止させる。
【００５５】
所定の時間が経過すると、サーボドライバ１４１に一定の値のステップ入力を与える。
サーボドライバ１４１の指令によりサーボバルブ１４０が流路を調整して、ロッドエンド１１４を最大速度で降着装置へ接近させて、ロッドエンド１１４を荷重受け治具に当てる。
最大速度は、サーボバルブ１４０と油圧シリンダの能力と第１圧力と第２圧力とで定まる値である。
ロッドエンド１１４が荷重受け治具１７０に接触し、さらに降着装置の側へ前進する。
ロッドエンド１１４が前進すると、降着装置がロッドエンド１１４に生じた力に応じて撓む。
ロードセル１６０が、ロッドエンドに生じた力を計測する。
計測装置４００が、降着装置１０のステアリング角とローリング角を計測し記録する。
【００５６】
ロッドエンド１１４がさらに前進し、ロードセル１６０の計測する値が所定の限界値に達すると、開閉弁が流路を開く。
油圧シリンダ１１０の第２室Ｈ２が油圧源１３０のタンクポートＴに繋がり、第２室Ｈ２の圧力が急激に低下する。
第１圧力Ｐ１をもったガスガ第１室にながれこんで、ピストン１１２を後退させる。
ピストン１１２が後退するので、ロッドエンド１１４が後退し、ロッドエンド１１４と荷重受け治具１７０との接触がたたれる。
【００５７】
降着装置が、後退したロッドエンド１１４の側へ揺れ、その弾性により、過渡振動が降着装置に生ずる。
観測装置が降着装置の過渡振動を観測する。
【００５８】
サーボドライバ１４１への指令値をゼロに戻し、開閉弁１５０が流路を閉じると、油圧装置が初期状態へ復帰する。
揚降油圧シリンダ２２２がカーゴ２３０を上昇させて、支持装置が初期状態へ復帰する。
【００５９】
所定のタイミングがピストンロッドの移動距離が所定の値を越えた時、またはピストンロッドの推力が所定の値を越えた時のうちの早い方のタイミングであってもよい。
【００６０】
以下に、降着装置の過渡振動を説明する。
ロッドエンドが１１４が後退する際に、降着装置が、その弾性力により、後退したロッドエンド１１４の側へ揺れ、自由振動が降着装置に生ずる。
自由振動は、降着装置の構造減衰により所定の時間で納まることが期待される。しかし、降着装置の諸元が適性でないと、自由振動を初期外乱として、シミー振動が発生することがある。
シミー振動は、降着装置に生ずる自励振動現象として知られている。
過渡振動は、これらの自由振動とシミー振動の複合したものである。
第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２との差を適正に設定すると、ロッドエンド１１４が適正な速度で後退するので、降着装置の自由振動またはシミー振動により移動した荷重受け治具１７０がロッドエンド１１４に機械的干渉をおこさないようにすることができる。
第１圧力Ｐ１を大きくすると、ロッドエンド１１４が大きな速度で後退するので、降着装置の自由振動またはシミー振動により移動した荷重受け治具１７０がロッドエンド１１４と機械的干渉をおこす恐れが少なくなる。
なお、第１圧力Ｐ１が小さいと、ロッドエンド１１４の後退速度が小さくなり、降着装置の自由振動またはシミー振動により移動する荷重受け治具１７０がロッドエンド１１４にぶつかる恐れがある。この様な現象が生ずると、降着装置の自由振動またはシミー振動を適正に観測できなくなる。
【００６１】
上述の実施形態の油圧機器と負荷機器と降着装置試験機器を用いれば、以下の効果を発揮する。
油圧シリンダ１１０の空洞をピストンロッド１１３の繋がったピストン１１２で第１室Ｈ１と第２室Ｈ２とに区画し、ピストンロッド１１３をロッド側ヘッドカバーから突出させ、第１室Ｈ１に第１圧力Ｐ１をもったガスを導入し、第２室Ｈ２に第２圧力Ｐ２をもった作動油を発生する油圧源１３０につながったサーボバルブ１４０から高圧の作動油を導入して、第１室Ｈ１と油圧源１３０のタンクポートＴをつなぐ流路の途中に開閉弁１５０を設け、ピストンロッド１１３の他端を被試験体に押し付けるので、開閉弁１５０が流路を閉じると、サーボバルブ１４０によりピストン１１２の位置、速度を制御できて、ピストンロッド１１３の他端を対象物を所定の力で押し、開閉弁１５０が流路を開くと、第１圧力Ｐ１に押されて、ピストン１１２が第１室Ｈ１の側から第２室ｈ２の側へ移動して、ピストンロッド１１３の他端を退避できる。
また、第２圧力Ｐ２によりピストン１１２を押す力が第１圧力Ｐ１によりピストン１１２を押す力より大きくしたので、開閉弁１５０が流路を閉じた際にサーボバルブ１４０が流量を調整するとピストンロッド１１３が伸び、開閉弁１５０が流路を開くとピストンロッド１１３が縮む。
また、上記の油圧機器を用い、ピストンロッド１１３の他端を支持装置２００に支持された降着装置の車輪軸に押し付けるので、開閉弁１５０が流路を閉じると、サーボバルブ１４０によりピストン１１２の位置、速度を制御できて、ピストンロッド１１３の他端を支持装置２００に支持された飛行体の降着装置の車輪１１の車輪軸の側へ移動でき、開閉弁１５０が流路を閉じると、サーボバルブ１４０によりピストン１１２の位置、速度を制御できて、ピストンロッド１１３の他端を降着装置１０の側へ移動でき、開閉弁１５０が流路を開くと、第１圧力Ｐ１に押されて、ピストン１１２が第１室Ｈ１の側から第２室ｈ２の側へ移動して、ピストンロッド１１３の他端を降着装置１０から退避し、降着装置１０を試験することをできる。
また、第２圧力Ｐ２によりピストン１１２を押す力が第１圧力Ｐ１によりピストン１１２を押す力より大きく、開閉弁１５０が流路を閉じている際にサーボバルブ１４０が作動油の流量を調整しピストンロッド１１３を降着装置１０の側へ移動させ、所定のタイミングにより開閉弁１５０が作動油の流路を開くので、ピストンロッド１１３で降着装置１０を押して、所定のタイミングで押すことを中止してピストンロッド１１３を退避させ、降着装置１０とピストンロッド１１３との干渉を防いで、降着装置１０の過渡運動を試験することができる。
また、所定のタイミングがピストンロッド１１３の移動距離が所定の値を越えた時、またはピストンロッド１１３の推力が所定の値を越えた時のうちの一方のタイミングであるので、降着装置１０に所定の値の初期変位を与えた時、または降着装置１０に所定の値の初期荷重を与えた後で、初期変位または初期荷重を除くことをできる。
また、ロッドエンド１１４の荷重受け治具に接する部分が半球状の形状をし、荷重受け治具１７０のロッドエンド１１４に接する部分が平面状の形状をしているので、ロッドエンド１１４と荷重受け治具１７０とがいわゆる点接触し、降着装置に無用な荷重を生じさせない。
【００６２】
本発明は以上に述べた実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。
油圧機器と負荷機器とを降着装置試験装置に持ち例で説明したが、これに限定されず、その他の装置に荷重を作用させる機器や、その他の装置を試験する試験機器にも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施形態に係る油圧機器のライン系統図である。
【図２】本発明の実施形態に係る試験装置の概念図である。
【図３】本発明の実施形態に係る試験装置の正面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る試験装置の平面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る試験装置のシーケンス図その１である。
【図６】本発明の実施形態に係る試験装置のシーケンス図その２である。
【符号の説明】
【００６４】
Ｈ１  第１室
Ｈ２  第２室
Ｐ１  第１圧力
Ｐ２  第２圧力
Ｐ  パワーポート
Ｔ  タンクポート
Ｓ  円周面
１０  飛行体の降着装置
１１  車輪
１２  車輪軸
１３  脚構造体
１３ａ  上部脚柱
１３ｂ  下部脚柱
１３ｃ  格納機構
１００  油圧機器
１１０  油圧シリンダ
１１１  シリンダ本体
１１２  ピストン
１１３  ピストンロッド
１１４  ロッドエンド
１１５  リニアセンサ
１２０  ガスチャンバ  
１２１  ガスボンベ
１２２  ガス連通配管
１３０  油圧源
１４０  サーボバルブ
１４１  サーボドライバ
１４２  パワー連結配管
１５０  開閉弁
１５１  タンク連結配管
１６０  ロードセル
１７０  荷重受け治具
２００  支持装置
２１０  架構
２２０  昇降機構
２２１  エアシリンダ
２２２  揚降油圧シリンダ
２２３  マストラベル
２３０  カーゴ
２４０  脚取付治具
３００  回転ドラム
４００  計測装置
４１０  ステアリング角計測装置
４１１  レーザ変位計
４１２  反射ミラー
４２０  ローリング角計測装置
４２２  レーザ変位計
４２３  反射ミラー
【図１】
2007154983.tif 000003
【図２】
2007154983.tif 000004
【図３】
2007154983.tif 000005
【図４】
2007154983.tif 000006
【図５】
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【図６】
2007154983.tif 000008