説明

航空機アクチュエータの油圧装置

【課題】機体側油圧源の機能の喪失時又は低下時であってもアクチュエータを駆動可能であって、装置構成の小型化及び軽量化を図ることができるとともに、装置及び使用される油の温度上昇を抑制することができる、航空機アクチュエータの油圧装置を提供する。
【解決手段】翼102の内部に配置されたポンプユニット12と、翼102の表面構造を形成する翼構造体部分112の一部を構成するパネル体11とが備えられる。ポンプユニット11は、機体101側に設置されてアクチュエータ104aに対して圧油を供給する機体側油圧源105の機能の喪失又は低下が発生したときにアクチュエータ104aに対して圧油を供給可能なバックアップ用油圧ポンプ13と、このポンプ13を駆動する電動モータ14とを有する。翼構造体部分112は、少なくともパネル体11を除いて、繊維強化プラスチックで形成される。パネル体11は、金属材料で形成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、航空機の舵面を駆動する油圧作動式のアクチュエータに対して圧油を供給する、航空機アクチュエータの油圧装置に関する。
【背景技術】
【0002】
航空機においては、動翼(操縦翼面)として形成されて、補助翼(エルロン)や昇降舵(エレベータ)等として構成される舵面が設けられている。そして、このような舵面を駆動するアクチュエータとして、油圧作動式のアクチュエータがよく用いられている。また、このようなアクチュエータに対しては、航空機の機体側に設置された油圧源である機体側油圧源から圧油が供給される。しかしながら、機体側油圧源の機能(圧油供給機能)の喪失又は低下が発生することがあり、これに対し、特許文献1においては、機体側油圧源の機能の喪失又は低下が発生した場合にもアクチュエータに対して圧油を供給することが可能な油圧装置(航空機アクチュエータの油圧装置)が開示されている。
【0003】
特許文献1に開示された航空機アクチュエータの油圧装置は、機体側油圧源とは独立して設けられたポンプと電動モータとを備えて構成されている。ポンプは、アクチュエータから排出される圧油を昇圧してアクチュエータに供給可能に設けられている。電動モータは、機体側油圧源において圧力低下が生じてその機能の喪失又は低下が発生したときに上記ポンプを駆動するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2007−46790号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
航空機において機体側油圧源の機能の喪失又は低下が発生した場合であっても、特許文献1に開示されたような航空機アクチュエータの油圧装置を作動させることによってアクチュエータを駆動することができる。しかしながら、機体側油圧源の機能の喪失時又は低下時には、上記の油圧装置の連続運転が行われることになる。このため、油圧装置におけるポンプ及び電動モータの温度上昇を招きやすくなり、更に、圧油として油圧装置からアクチュエータに供給されてこの油圧装置とアクチュエータとの間で循環して使用される油(作動油)の温度の上昇も招き易くなってしまう。このため、連続運転時間の制約や油の劣化に伴う油の交換時期の制約が大きくなってしまうことになる。
【0006】
また、近年においては、航空機の更なる軽量化が要求されており、翼を形成するための材料として、複合材料としての繊維強化プラスチックが多く用いられる傾向にある。そして、上記の油圧装置についても、小型化及び軽量化が図られることが望ましい。このため、上記の油圧装置は、アクチュエータにより近い領域に設置されることが望ましく、翼の内部に配置されることが望ましい。この場合、油圧装置及び使用される油の温度上昇に伴って、繊維強化プラスチック製の翼の内部の空気の温度も上昇し易くなり、油圧装置及び油の温度上昇を更に加速させてしまう虞がある。
【0007】
本発明は、上記実情に鑑みることにより、機体側油圧源の機能の喪失時又は低下時であってもアクチュエータを駆動可能であって、装置構成の小型化及び軽量化を図ることができるとともに、装置及び使用される油の温度上昇を抑制することができる、航空機アクチュエータの油圧装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するための第1発明に係る航空機アクチュエータの油圧装置は、航空機の舵面を駆動する油圧作動式のアクチュエータに対して圧油を供給する、航空機アクチュエータの油圧装置に関する。そして、第1発明に係る航空機アクチュエータの油圧装置は、前記航空機の翼の内部に配置されたポンプユニットと、前記翼の表面構造を形成する翼構造体部分の一部を構成するように設けられるパネル体と、を備え、前記ポンプユニットは、前記航空機の機体側に設置されて前記アクチュエータに対して圧油を供給する油圧源である機体側油圧源の機能の喪失又は低下が発生したときに前記アクチュエータに対して圧油を供給可能なバックアップ用油圧ポンプと、前記バックアップ用油圧ポンプを駆動する電動モータと、を有し、前記翼構造体部分は、少なくとも前記パネル体を除いて、繊維強化プラスチックで形成され、前記パネル体は、金属材料で形成されていることを特徴とする。
【0009】
この発明によると、機体側油圧源の機能の喪失又は低下が発生した場合であっても、翼の内部に配置されたポンプユニットにおけるバックアップ用油圧ポンプから圧油が供給され、アクチュエータを駆動することができる。そして、翼構造体部分の主要部が繊維強化プラスチックで形成されて軽量化が図られた翼の内部にポンプユニットが配置されるため、航空機アクチュエータの油圧装置(以下、単に「油圧装置」ともいう)についても小型化及び軽量化を図ることができる。更に、本発明の油圧装置では、翼の表面構造である翼構造体部分の一部を構成するパネル体が、熱伝導率の高い金属材料で形成されている。このため、油圧装置におけるバックアップ用油圧ポンプ及び電動モータから発生した熱量を翼内の空気を介して又は熱伝導を介してパネル体から抜熱して油圧装置を冷却でき、更に翼の外部の大気へと直接に放熱することができる。また、これにより、油圧装置において使用される油の冷却機能も発揮でき、油の温度の上昇も抑制することができる。
【0010】
従って、本発明によると、機体側油圧源の機能の喪失時又は低下時であってもアクチュエータを駆動可能であって、装置構成の小型化及び軽量化を図ることができるとともに、装置及び使用される油の温度上昇を抑制することができる、航空機アクチュエータの油圧装置を提供することができる。
【0011】
第2発明に係る航空機アクチュエータの油圧装置は、第1発明の航空機アクチュエータの油圧装置において、前記パネル体に設置され、金属材料で形成されるとともに突起状又は突出した板状に形成された複数のフィンを更に備え、複数の前記フィンは、前記パネル体との間で熱伝導可能に設置されることを特徴とする。
【0012】
この発明によると、金属材料で形成された突起状又は突出した板状の複数のフィンがパネル体に対して熱伝導可能に設置される。このため、表面積が多く確保された金属製のフィンを介して、更に効率よく、油圧装置にて発生した熱量を翼内の空気を介して抜熱し、又は、翼の外部の大気へと放熱することができる。
【0013】
第3発明に係る航空機アクチュエータの油圧装置は、第2発明の航空機アクチュエータの油圧装置において、複数の前記フィンとして、前記翼の内部に向かって突出するように設置されている複数の第1フィンが設けられていることを特徴とする。
【0014】
この発明によると、パネル体に設置されるフィンとして翼の内部に向かって突出するよう設置された第1フィンが設けられるため、このフィンを介して、油圧装置にて発生した熱量を翼内の空気を介して更に効率よく抜熱することができる。
【0015】
第4発明に係る航空機アクチュエータの油圧装置は、第2発明又は第3発明の航空機アクチュエータの油圧装置において、複数の前記フィンとして、前記翼の外部に向かって突出するように設置されている複数の第2フィンが設けられていることを特徴とする。
【0016】
この発明によると、パネル体に設置されるフィンとして翼の外部に向かって突出するよう配置された第2フィンが設けられるため、このフィンを介して、油圧装置にて発生して翼内の空気を介して又は熱伝導を介して抜熱した熱量を翼の外部の大気へと更に効率よく放熱することができる。
【0017】
第5発明に係る航空機アクチュエータの油圧装置は、第4発明の航空機アクチュエータの油圧装置において、複数の前記フィンは、前記翼の表面において空気の流れを整流する整流板として設けられていることを特徴とする。
【0018】
この発明によると、翼の外部の大気へと放熱するための複数のフィンにおいて整流板としての機能も兼用させることができる。また、別途整流板を設ける場合に比して軽量化を図ることもできる。このため、フィンの多機能化を図ることができ、効率よく軽量化を図ることもできる。
【0019】
第6発明に係る航空機アクチュエータの油圧装置は、第1発明乃至第5発明のいずれかの航空機アクチュエータの油圧装置において、前記ポンプユニットは、前記パネル体に対して一体に結合されていることを特徴とする。
【0020】
この発明によると、ポンプユニットがパネル体に一体に結合されるため、ポンプユニットからパネル体へと直接に熱伝導でき、油圧装置で発生した熱量をパネル体へと効率よく抜熱し、翼外の大気へと放熱することができる。
【0021】
第7発明に係る航空機アクチュエータの油圧装置は、第1発明乃至第6発明のいずれかの航空機アクチュエータの油圧装置において、前記パネル体は、前記翼の内部が点検される際に開放される点検用ハッチとして設けられていることを特徴とする。
【0022】
この発明によると、翼内の熱量を抜熱して翼外の大気へと放熱するためのパネル体において点検用ハッチとしての機能も兼用させることができる。また、点検用ハッチを設けるために開口孔を翼構造体部分に別途形成する必要もなく、製作工程の簡素化を図ることもできる。即ち、パネル体の多機能化を図ることができ、翼構造体部分の製作工程の簡素化を図ることもできる。
【0023】
第8発明に係る航空機アクチュエータの油圧装置は、第1発明乃至第7発明のいずれかの航空機アクチュエータの油圧装置において、前記ポンプユニットは、前記バックアップ用油圧ポンプが設置される基台部である平板状のポンプベースを有し、前記ポンプベースは、金属材料で形成されるとともに、前記パネル体との間で熱伝導可能に配置されていることを特徴とする。
【0024】
この発明によると、ポンプベースがパネル体に対して熱伝導可能に配置されるため、油圧装置で発生した熱量をポンプベースを介してパネル体へと効率よく熱伝導させることができる。このため、油圧装置で発生した熱量をパネル体へと効率よく抜熱し、翼外の大気へと放熱することができる。
【0025】
第9発明に係る航空機アクチュエータの油圧装置は、第8発明の航空機アクチュエータの油圧装置において、前記ポンプベースに対して前記パネル体が金属製のヒンジ部を介して連結されていることを特徴とする。
【0026】
この発明によると、金属製のポンプベースに対して金属製のヒンジ部を介してパネル体が連結される。このため、ポンプベースに対してパネル体を熱伝導可能に連結する構成を容易に実現することができる。
【0027】
第10発明に係る航空機アクチュエータの油圧装置は、第1発明乃至第9発明のいずれかの航空機アクチュエータの油圧装置において、前記ポンプユニットは、前記電動モータを冷却する冷却ファンと、前記冷却ファンの下流側に配置されるとともに前記電動モータを駆動するドライバと、を有していることを特徴とする。
【0028】
この発明によると、電動モータ冷却用の冷却ファンの下流側に電動モータ駆動用のドライバが配置されるため、翼内において、ドライバを冷却ファンによって効率よく冷却することができる。そして、ドライバから抜熱された熱量が翼内の空気を介してパネル体から抜熱され、翼外の大気へと放熱されることになる。このため、電動モータ駆動用のドライバも効率よく冷却することができる。
【発明の効果】
【0029】
本発明によると、機体側油圧源の機能の喪失時又は低下時であってもアクチュエータを駆動可能であって、装置構成の小型化及び軽量化を図ることができるとともに、装置及び使用される油の温度上昇を抑制することができる、航空機アクチュエータの油圧装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】本発明の第1実施形態に係る航空機アクチュエータの油圧装置が適用される航空機の一部を示す模式図である。
【図2】図1に示す航空機アクチュエータの油圧装置について、舵面及びアクチュエータとともに示す模式図である。
【図3】図1に示す航空機アクチュエータの油圧装置について翼の一部とともに示す図であって、A−A線矢視位置から見た図である。
【図4】第1実施形態の変形例に係る航空機アクチュエータの油圧装置について、翼の一部とともに示す図である。
【図5】本発明の第2実施形態に係る航空機アクチュエータの油圧装置について、翼の一部とともに示す図である。
【図6】図5のB−B線矢視位置から見た図である。
【図7】本発明の第3実施形態に係る航空機アクチュエータの油圧装置について、翼の一部とともに示す図である。
【図8】本発明の第4実施形態に係る航空機アクチュエータの油圧装置について、翼の一部とともに示す図である。
【図9】図8のC−C線矢視位置から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【0031】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。尚、本発明の実施形態は、航空機の舵面を駆動する油圧作動式のアクチュエータに対して圧油を供給する航空機アクチュエータの油圧装置として広く適用することができるものである。
【0032】
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る航空機アクチュエータの油圧装置1(以下、単に「油圧装置1」ともいう)が適用される航空機100の一部を示す模式図であって、航空機100の機体101の後部の部分と一対の水平尾翼(102、102)とを図示したものである。尚、図1の模式図では、機体101の後部の垂直尾翼についての図示を省略している。
【0033】
一対の水平尾翼(102、102)には、航空機100の舵面を構成する動翼(操縦翼面)として、エレベータ(昇降舵)103がそれぞれ設けられている。そして、各水平尾翼102におけるエレベータ103は、図1に例示するように、複数(例えば、2つ)のアクチュエータ104(104a、104b)によって駆動されるように構成されている。各水平尾翼102の内部には、各エレベータ103を駆動するアクチュエータ(104a、104b)と、そのうちの一方のアクチュエータ104aに対して圧油を供給するように構成された油圧装置1とが設置されている。
【0034】
尚、一対の水平尾翼(102、102)のそれぞれに設置されるアクチュエータ(104a、104b)及び油圧装置1は、同様に構成される。そこで、以下の説明においては、一方の水平尾翼102に設置されるアクチュエータ(104a、104b)及び油圧装置1について説明し、他方に設置されるアクチュエータ(104a、104b)及び油圧装置1の説明を省略する。
【0035】
図2は、一方の水平尾翼102に設けられたエレベータ103を駆動するアクチュエータ(104a、104b)と、そのうちの一方のアクチュエータ104aに対して圧油を供給するように構成された油圧装置1とを含む油圧回路を模式的に示す油圧回路図である。アクチュエータ(104a、104b)のそれぞれは、シリンダ107、ピストン108aが設けられたロッド108、等を備え、シリンダ107内がピストン108aによって2つの油室(107a、107b)に区画されて構成されている。そして、アクチュエータ104aのシリンダ107における各油室(107a、107b)は、制御弁109aを介して第1機体側油圧源105及びリザーバ回路110と連通可能に構成されている。一方、アクチュエータ104bのシリンダ107における各油室(107a、107b)は、制御弁109bを介して第2機体側油圧源106及びリザーバ回路111と連通可能に構成されている。
【0036】
第1機体側油圧源105及び第2機体側油圧源106のそれぞれは、圧油を供給する油圧ポンプを有し、互いに独立した系統として機体101側に(機体101の内部に)設置されている。そして、第1及び第2機体側油圧源(105、106)のそれぞれは、エレベータ103のアクチュエータ104とエレベータ103以外の各舵面を駆動するアクチュエータ(図示せず)とに対して圧油を供給する油圧源である機体側油圧源として設けられている。また、アクチュエータ104に対しては、第1機体側油圧源105は、一方の水平尾翼102に設置されたアクチュエータ104aと他方の水平尾翼102に設置されたアクチュエータ104bとに圧油を供給可能に接続されている。一方、第2機体側油圧源106は、一方の水平尾翼102に設置されたアクチュエータ104bと他方の水平尾翼102に設置されたアクチュエータ104aとに対して圧油を供給可能に接続されている。
【0037】
リザーバ回路110は、圧油として供給された後にアクチュエータ104から排出される油(作動油)が流入して戻るタンク(図示せず)を有するとともに、第1機体側油圧源105に連通するように構成されている。また、リザーバ回路110から独立した系統として構成されるリザーバ回路111は、圧油として供給された後にアクチュエータ104から排出される油(作動油)が流入して戻るタンク(図示せず)を有するとともに、第1機体側油圧源105から独立した系統として構成される第2機体側油圧源106に連通するように構成されている。尚、リザーバ回路110は、一方の水平尾翼102に設置されたアクチュエータ104aと他方の水平尾翼102に設置されたアクチュエータ104bとに接続されるとともに、第1機体側油圧源105に接続されている。これにより、リザーバ回路110に戻った油が第1機体側油圧源105で昇圧され、所定のアクチュエータ104に供給される。一方、リザーバ回路111は、一方の水平尾翼102に設置されたアクチュエータ104bと他方の水平尾翼102に設置されたアクチュエータ104aとに接続されるとともに、第2機体側油圧源106に接続されている。これにより、リザーバ回路111に戻った油が第2機体側油圧源106で昇圧され、所定のアクチュエータ104に供給される。
【0038】
制御弁109aは、第1機体側油圧源105に連通する供給通路105a及びリザーバ回路110に連通する排出通路110aと、油室(107a、107b)との接続状態を切り替えるバルブ機構として設けられている。また、制御弁109bは、第2機体側油圧源106に連通する供給通路106a及びリザーバ回路111に連通する排出通路111aと、油室(107a、107b)との接続状態を切り替えるバルブ機構として設けられている。制御弁109aは、例えば、電磁切換弁として構成され、アクチュエータ104aの動作を制御するアクチュエータコントローラ21aからの指令信号に基づいて駆動される。また、制御弁109bは、例えば、電磁切換弁として構成され、アクチュエータ104bの動作を制御するアクチュエータコントローラ21bからの指令信号に基づいて駆動される。
【0039】
尚、アクチュエータコントローラ21aは、エレベータ103の動作を指令する更に上位のコンピュータであるフライトコントローラ22からの指令信号に基づいてアクチュエータ104aを制御する。また、アクチュエータコントローラ21bは、フライトコントローラ22からの指令信号に基づいてアクチュエータ104bを制御する。アクチュエータコントローラ21a及びアクチュエータコントローラ21bは、例えば、集中制御方式のコントローラとして、又は分散処理方式のコントローラとして設置される。集中制御方式の場合、機体101側に設置された1つの筐体(図示せず)にアクチュエータコントローラ21a及びアクチュエータコントローラ21bが設置され、アクチュエータコントローラ21aがアクチュエータ104aを制御し、アクチュエータコントローラ21bがアクチュエータ104bを制御するように構成される。分散処理方式の場合、アクチュエータ104aに搭載された筐体(図示せず)にアクチュエータコントローラ21aが設置され、アクチュエータ104bに搭載された筐体(図示せず)にアクチュエータコントローラ21bが設置され、アクチュエータコントローラ21aがアクチュエータ104aを制御し、アクチュエータコントローラ21bがアクチュエータ104bを制御するように構成される。尚、本実施形態では、複数の異なるアクチュエータコントローラ(21a、21b)に対して1つのフライトコントローラ22からの指令信号が入力されるように構成されている場合を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。例えば、複数の異なるアクチュエータコントローラ(21a、21b)に対して、それぞれ異なるフライトコントローラからの指令信号が入力されるように構成されていてもよい。
【0040】
また、前述した制御弁109aは、アクチュエータコントローラ21aからの指令に基づいて切り替えられることで、供給通路105aから油室(107a、107b)の一方に圧油が供給され、油室(107a、107b)の他方から排出通路110aに油が排出される。これにより、シリンダ107に対してロッド108が変位し、エレベータ103が駆動される。また、図示を省略するが、制御弁109aとアクチュエータ104aとの間には、油室(107a、107b)間の連通状態(モード)を切り替えるモード切替弁が設けられている。尚、制御弁109bについては、上述した制御弁109aと同様に構成されるため、説明を省略する。
【0041】
次に、本実施形態に係る油圧装置1について詳しく説明する。図1及び図2に示す油圧装置1は、エレベータ103を駆動する油圧作動式のアクチュエータ104aに対して圧油を供給するように構成されている。尚、本実施形態では、油圧装置1が、エレベータ103として構成された舵面を駆動するアクチュエータ104aに対して圧油を供給する形態を例にとって説明するが、この通りでなくてもよい。即ち、油圧装置1が、エルロン(補助翼)等のエレベータ以外の舵面を駆動するアクチュエータに対して圧油を供給する油圧装置として用いられてもよい。
【0042】
図3は、油圧装置1について水平尾翼102の一部とともに示す図であって、図1のA−A線矢視位置から見た図である。図1乃至図3に示す油圧装置1は、パネル体11とポンプユニット12とを備えて構成されている。尚、図3では、水平尾翼102の一部については、ポンプユニット12の側方から見た状態における断面を含む図として透視図法に基づいて図示している。また、図3では、水平尾翼102及び油圧装置1以外の要素についての図示を省略している。
【0043】
図3に示すように、本実施形態においては、航空機100の翼である水平尾翼102の内部にポンプユニット12が配置される。そして、パネル体11は、平板状の部材として形成され、水平尾翼102の表面構造を形成する翼構造体部分112の一部を構成するように設けられている。また、パネル体11は、水平尾翼102の内部が点検される際に開放される点検用ハッチとして設けられ、翼構造体部分112においてヒンジ部を介して開閉可能に連結されている。尚、本実施形態では、パネル体11が水平尾翼102の下面側に配置されている形態を例示している。
【0044】
また、翼構造体部分112は、パネル体11及び上記のヒンジ部が金属材料で形成され、パネル体11は、例えば、アルミニウム合金によって形成されている。そして、翼構造体部分112は、少なくともパネル体11及び上記ヒンジ部を除いて、複合材料としての炭素繊維強化プラスチックで形成されている。例えば、翼構造体部分112におけるパネル体11及びヒンジ部以外の部分が、炭素繊維強化プラスチックで形成されている。
【0045】
尚、翼構造体部分112におけるパネル体11及びヒンジ部以外の部分において、炭素繊維強化プラスチック以外の材料が含まれていてもよい。また、翼構造体部分112におけるパネル体11及びヒンジ部以外の部分は、炭素繊維強化プラスチック以外の繊維強化プラスチックによって形成されていてもよい。例えば、ガラス繊維強化プラスチック、ガラス長繊維強化プラスチック、ボロン繊維強化プラスチック、アラミド繊維強化プラスチック、ポリエチレン繊維強化プラスチック、ザイロン強化プラスチック等の繊維強化プラスチックによって形成されていてもよい。
【0046】
図2及び図3に示すポンプユニット12は、バックアップ用油圧ポンプ13、電動モータ14、ドライバ15、冷却ファン16、ハウジング17、等を備えて構成され、水平尾翼102の内部に配置されている。そして、ポンプユニット12においては、図3にて破線で示す電動モータ14、ドライバ15及び冷却ファン16が、金属製(例えば、鋼製)のハウジング17の内部に収容され、このハウジング17にバックアップ用油圧ポンプ13が固定されている。ハウジング17は、翼構造体部分112に対して固定されている。尚、ドライバ15は、ハウジング17の内部に組み込まれて配置されていなくてもよく、ハウジング17の外部において別体に構成されて設置されていてもよい。
【0047】
バックアップ用油圧ポンプ13は、例えば、可変容量式の油圧ポンプとして構成されている。このバックアップ用油圧ポンプ13は、その吸込み側が排出通路110aに連通するように接続され、その吐出側が逆止弁18を介して供給通路105aに圧油を供給可能に連通するように接続されている。そして、バックアップ用油圧ポンプ13は、第1機体側油圧源105における油圧ポンプの故障や油漏れ等によって第1機体側油圧源105の機能(圧油供給機能)の喪失又は低下が発生したときにアクチュエータ104aに対して圧油を供給可能な油圧ポンプとして設けられている。
【0048】
また、供給通路105aにおけるバックアップ用油圧ポンプ13の吐出側が接続する箇所の上流側(第1機体側油圧源105側)には、アクチュエータ104aへの圧油の流れを許容してその逆方向の油の流れを規制する逆止弁19が設けられている。そして、排出通路110aにおけるバックアップ用油圧ポンプ13の吸込み側が接続する箇所の下流側(リザーバ回路110側)には、アクチュエータ104aから排出された油の圧力が上昇した際にリザーバ回路110へ圧油を排出するリリーフ弁20が設けられている。また、このリリーフ弁20には、供給通路105aに連通するとともにバネが配置されたパイロット圧室が設けられている。供給通路105aから供給される圧油の圧力が所定の圧力値よりも低下すると、パイロット圧油として供給通路105aから上記のパイロット圧室に供給されている圧油の圧力(パイロット圧)も所定の圧力値より低下し、排出通路110aがリリーフ弁20によって遮断されることになる。第1機体側油圧源105の機能の喪失時又は低下時には、上述した逆止弁(18、19)及びリリーフ弁20が設けられていることにより、アクチュエータ104aから排出された油がリザーバ回路110に戻ることなくバックアップ用油圧ポンプ13で昇圧され、その昇圧された圧油がアクチュエータ104aに供給されることになる。
【0049】
電動モータ14は、バックアップ用油圧ポンプ13に対して、図示しないカップリングを介して連結され、このバックアップ用油圧ポンプ13を駆動するように構成されている。尚、この電動モータ14は、ドライバ15を介して、エレベータ103の動作を指令する上位のコンピュータであるフライトコントローラ22からの指令信号に基づいて運転状態が制御される。
【0050】
尚、フライトコントローラ22は、第1機体側油圧源105の吐出圧力又は供給通路105aを通過する圧油の圧力を検知する圧力センサ(図示せず)に対して、その圧力センサで検知された圧力検知信号が入力されるように接続されている。そして、フライトコントローラ22は、上記の圧力検知信号に基づいて、第1機体側油圧源105の機能の喪失又は低下を検知するように構成されている。
【0051】
例えば、フライトコントローラ22は、圧力検知信号の圧力値が所定の第1圧力値以下となったタイミングに応じて第1機体側油圧源105の機能の低下を検知し、圧力検知信号の圧力値が第1圧力値よりも更に低い所定の第2圧力値以下となったタイミングに応じて第1機体側油圧源105の機能の喪失を検知するように構成されている。そして、フライトコントローラ22にて第1機体側油圧源105の機能の喪失又は低下が検知されると、このフライトコントローラ22からの指令信号に基づいて電動モータ14の運転が開始され、前述のように、アクチュエータ104aに対する圧油の供給が行われることになる。
【0052】
ドライバ15は、フライトコントローラ22からの指令信号に基づいて電動モータ14へ供給される電力及び電動モータ14の運転速度(回転速度)を制御してこの電動モータ14を駆動する回路基板等として設けられている。冷却ファン16は、電動モータ14を冷却するファンとして設けられ、軸流ファン、或いはシロッコファン等として構成されている。
【0053】
冷却ファン16は、例えば、電動モータ14の回転軸に対してバックアップ用油圧ポンプ13側と反対側で連結されるように設置され、電動モータ14の回転駆動力によって回転駆動されるように構成されている。そして、ハウジング17の端部における冷却ファン16が対向する部分には、空気を吸い込むためのスリット状の多くの開口が形成されている。冷却ファン16は、図3において一点鎖線の矢印として図示する矢印Qで示すようにハウジング17の端部の開口から空気を吸込み、ハウジング17の内部を経てバックアップ用油圧ポンプ13へ向かって流れる冷却空気の流れを発生させるように構成されている。このため、冷却ファン16の下流側(即ち、冷却ファン16によって発生する冷却空気の流れの下流側)に配置されたドライバ15、電動モータ14及びバックアップ用油圧ポンプ13が、冷却ファン16によって発生された冷却空気によって冷却されることになる。
【0054】
次に、油圧装置1の作動について説明する。尚、油圧装置1の作動については、上述した油圧装置1の構成についての説明と同様に、第1機体側油圧源105に接続された油圧装置1についてのみ説明し、第2機体側油圧源106に接続された油圧装置1の作動については同様であるため説明を省略する。
【0055】
第1機体側油圧源105の機能の喪失及び低下が発生していない状態では、バックアップ用油圧ポンプ13の運転は行われない。この状態では、アクチュエータ104aに対しては、制御弁109aを介して第1油圧供給源105からの圧油が油室(107a、107b)の一方に供給され、油室(107a、107b)の他方から油が排出されて制御弁109aを介してリザーバ回路110に戻されることになる。また、アクチュエータコントローラ21aからの指令信号に基づいて制御弁109aの接続状態が切り替えられることで、圧油の供給及び油の排出が行われる油室(107a、107b)の切り替えが行われ、アクチュエータ104aが作動してエレベータ103が駆動される。
【0056】
一方、第1機体側油圧源105の機能の喪失及び低下が発生すると、フライトコントローラ22からの指令信号に基づいて、電動モータ14の運転が開始され、バックアップ用油圧ポンプ13の運転が開始される。そして、アクチュエータ104aに対しては、制御弁109aを介してバックアップ用油圧ポンプ13からの圧油が油室(107a、107b)の一方に供給され、油室(107a、107b)の他方から油が排出されて制御弁109aを介してバックアップ用油圧ポンプ13に吸い込まれて昇圧されることになる。また、アクチュエータコントローラ21aからの指令信号に基づいて制御弁109aの接続状態が切り替えられることで、圧油の供給及び油の排出が行われる油室(107a、107b)の切り替えが行われ、アクチュエータ104aが作動してエレベータ103が駆動される。
【0057】
そして、上記のように油圧装置1が作動すると、バックアップ用油圧ポンプ13及び電動モータ14が発熱し、炭素繊維強化プラスチック製で断熱性が高い翼構造体部分112の内部の空気の温度が上昇することになる。また、油圧装置1において使用される油、即ち、バックアップ用油圧ポンプ13で昇圧されてアクチュエータ104aに対して供給される油の温度も上昇することになる。このため、発生した熱量の抜熱が不十分であれば、バックアップ用油圧ポンプ13、電動モータ14、ドライバ15、及び使用される油の更なる温度上昇を招くことになる。
【0058】
しかしながら、油圧装置1においては、翼構造体部分112に熱伝導性の高い金属製(例えば、アルミ合金製)のパネル体11が設けられている。まず、バックアップ用油圧ポンプ13、電動モータ14及び使用されている油にて発生した熱量は、翼構造体部分112の内部の空気へと熱伝導、熱伝達(対流)及び熱放射によって伝達される。そして、翼構造体部分112の内部の空気へと伝達された熱量は、図3において二点鎖線で囲んだ矢印として図示する矢印Hで示すように、金属製のパネル体11から抜熱され、翼構造体部分112の外部の低温の大気へと直接に放熱されることになる。これにより、翼構造体部分112の内部の空気を介して油圧装置1が冷却され、バックアップ用油圧ポンプ13、電動モータ14、ドライバ15及び使用されている油が冷却され、それらの温度上昇が抑制されることになる。尚、前述のように、二点鎖線で囲んで図示する矢印Hは、パネル体11から抜熱される熱量の移動方向を模式的に示す矢印であり、一点鎖線で図示する矢印Qは、冷却ファン16の回転でハウジング17内に吸い込まれる冷却空気の流れ方向を模式的に示す矢印である。
【0059】
以上説明したように、油圧装置1によると、機体側油圧源(105、106)の機能の喪失又は低下が発生した場合であっても、水平尾翼102の内部に配置されたポンプユニット12におけるバックアップ用油圧ポンプ13から圧油が供給され、アクチュエータ104aを駆動することができる。そして、翼構造体部分112の主要部が繊維強化プラスチックで形成されて軽量化が図られた水平尾翼112の内部にポンプユニット12が配置されるため、油圧装置1についても小型化及び軽量化を図ることができる。更に、油圧装置1では、翼構造体部分112の一部を構成するパネル体11が、熱伝導率の高い金属材料で形成されている。このため、油圧装置1におけるバックアップ用油圧ポンプ13及び電動モータ14から発生した熱量を水平尾翼102内の空気を介してパネル体11から抜熱して油圧装置1を冷却でき、更に水平尾翼102の外部の大気へと直接に放熱することができる。また、これにより、油圧装置1において使用される油の冷却機能も発揮でき、油の温度の上昇も抑制することができる。
【0060】
従って、本実施形態によると、機体側油圧源(105、106)の機能の喪失時又は低下時であってもアクチュエータ104aを駆動可能であって、装置構成の小型化及び軽量化を図ることができるとともに、装置及び使用される油の温度上昇を抑制することができる、航空機アクチュエータの油圧装置1を提供することができる。
【0061】
また、油圧装置1によると、水平尾翼102の内部の熱量を抜熱して水平尾翼102の外部の大気へと放熱するためのパネル体11において点検用ハッチとしての機能も兼用させることができる。また、点検用ハッチを設けるために開口孔を翼構造体部分112に別途形成する必要もなく、製作工程の簡素化を図ることもできる。即ち、パネル体11の多機能化を図ることができ、翼構造体部分112の製作工程の簡素化を図ることもできる。
【0062】
また、油圧装置1によると、電動モータ14の冷却用の冷却ファン16の下流側に電動モータ14の駆動用のドライバ15が配置されるため、水平尾翼102内において、ドライバ15を冷却ファン16によって効率よく冷却することができる。そして、ドライバ15から抜熱された熱量が水平尾翼102内の空気を介してパネル体11から抜熱され、水平尾翼102の外部の大気へと放熱されることになる。このため、ドライバ15も効率よく冷却することができる。尚、本実施形態では、ドライバ15がハウジング17内に配置されている場合を例にとって説明したが、この通りでなくてもよく、ドライバ15がハウジング17の外部で冷却ファン16の下流側に配置されている場合であっても、同様の効果を奏することができる。
【0063】
尚、本実施形態では、パネル体11が点検用ハッチの機能も兼用するように構成されている場合を例にとって説明したが、この通りでなくてもよく、点検用ハッチの機能を備えていない金属製のパネル体が設けられている形態であってもよい。また、パネル体が複数設けられている形態であってもよい。また、点検用ハッチの機能を備えた金属製のパネル体と、点検用ハッチとは別個に設けられた金属製のパネル体とが設けられている形態であってもよい。
【0064】
また、図4は、第1実施形態の変形例に係る航空機アクチュエータの油圧装置1a(以下、単に「油圧装置1a」という)を示す図である。この図4は、油圧装置1aについて水平尾翼102の一部とともに示しており、図3に対応する状態で油圧装置1aを示している。油圧装置1aは、油圧装置1と同様に、パネル体11aとポンプユニット12とを備えて構成されている。但し、油圧装置1aは、翼構造体部分112におけるパネル体11aが配置される位置において、油圧装置1と異なっている。尚、図4に示す油圧装置1aの説明においては、油圧装置1と異なる点について説明し、油圧装置1と同様に構成される要素と、冷却ファン16による冷却空気の流れ(矢印Q方向の冷却空気の流れ)と、パネル体11aを介して抜熱される熱量の移動(矢印H方向の熱量の移動)とについては、図面において同一の符号を付すことで、説明を省略する。
【0065】
油圧装置1aのパネル体11aは、油圧装置1のパネル体11と同様に、平板状の部材として形成され、翼構造体部分112の一部を構成するように設けられている。また、パネル体11aは、水平尾翼102の内部が点検される際に開放される点検用ハッチとして設けられ、翼構造体部分112においてヒンジ部を介して開閉可能に連結されている。また、パネル体11aは、水平尾翼102の下面側に配置されている。但し、油圧装置1のパネル体11が、電動モータ14に対して冷却ファン16が配置される側(バックアップ用油圧ポンプ13と反対側)に配置されているのに対して、油圧装置1aのパネル体11aは、電動モータ14に対してバックアップ用油圧ポンプ13が配置される側に配置されている。即ち、パネル体11aは、冷却ファン16の下流側(冷却ファン16によって発生する冷却空気の流れの下流側)に配置されている。このようにパネル体11aが配置されていることで、冷却ファン16からの冷却空気によって抜熱された油圧装置1aの熱量が、パネル体11aを介して効率よく外部の大気へと放熱されることになる。
【0066】
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る航空機アクチュエータの油圧装置2(以下、単に「油圧装置2」ともいう)について説明する。油圧装置2は、第1実施形態の油圧装置1と同様に、航空機100の水平尾翼102の内部に設置され、エレベータ103を駆動する油圧作動式のアクチュエータ104aに対して圧油を供給するように構成されている。そして、油圧装置2は、第1実施形態の油圧装置1と同様の油圧回路形態で、第1機体側油圧源105、リザーバ回路110、制御弁109aに対して接続されている。また、油圧装置2は、油圧装置1と同様に、フライトコントローラ22からの指令信号に基づいて作動するように構成されている。
【0067】
図5は、油圧装置2について水平尾翼102の一部とともに示す図であって、第1実施形態の図3に対応する状態で示す図である。また、図6は、図5のB−B線矢視位置から見た図であって、油圧装置2について翼構造体部分112の一部とともに示す図である。油圧装置2は、第1実施形態の油圧装置1と同様に、パネル体11とポンプユニット12とを備えて構成されている。但し、油圧装置2は、複数のフィン31を更に備えている点において、第1実施形態の油圧装置1とは構成が異なっている。以下、油圧装置2の説明においては、第1実施形態と構成が異なる点について説明し、第1実施形態と同様に構成される要素については、図面において同一の符号を付すことで、又は同一の符号を引用することで、説明を省略する。
【0068】
複数のフィン31は、パネル体11に設置されており、金属材料で形成され、例えば、アルミニウム合金によって形成されている。そして、複数のフィン31は、それぞれ突出した板状に形成されており、互いに平行に配置された状態でパネル体11に対して固定され、パネル体11との間で熱伝導可能に設置されている。本実施形態においては、これらの複数のフィン31は、水平尾翼102の内部に向かってそれぞれ突出するように設置される複数の第1フィン31として設けられている。
【0069】
上述した油圧装置2においては、まず、バックアップ用油圧ポンプ13、電動モータ14及び使用されている油にて発生した熱量は、翼構造体部分112の内部の空気へと熱伝導、熱伝達(対流)及び熱放射によって伝達される。そして、翼構造体部分112の内部の空気へと伝達された熱量は、図5において二点鎖線で囲んだ矢印として図示する矢印Hで示すように、金属製の複数のフィン31及び金属製のパネル体11から抜熱され、翼構造体部分112の外部の低温の大気へと直接に放熱されることになる。これにより、翼構造体部分112の内部の空気を介して油圧装置2が冷却され、バックアップ用油圧ポンプ13、電動モータ14、ドライバ15及び使用されている油が冷却され、それらの温度上昇が抑制されることになる。尚、図5において、二点鎖線で囲んで図示する矢印Hは、上記のように、パネル体11から抜熱される熱量の移動方向を模式的に示す矢印であり、一点鎖線で図示する矢印Qは、冷却ファン16の回転でハウジング17内に吸い込まれる冷却空気の流れ方向を模式的に示す矢印である。
【0070】
以上説明した本実施形態によると、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。即ち、本実施形態によると、機体側油圧源(105、106)の機能の喪失時又は低下時であってもアクチュエータ104aを駆動可能であって、装置構成の小型化及び軽量化を図ることができるとともに、装置及び使用される油の温度上昇を抑制することができる、航空機アクチュエータの油圧装置2を提供することができる。
【0071】
そして、油圧装置2によると、金属材料で形成されて水平尾翼102の内部に向かって突出するように設けられた板状の複数のフィン(第1フィン)31がパネル体11に対して熱伝導可能に設置される。このため、表面積が多く確保された金属製のフィン31を介して、油圧装置2にて発生した熱量を水平尾翼102内の空気を介して更に効率よく抜熱することができる。
【0072】
尚、本実施形態では、複数のフィン31が突出した板状に形成されている場合を例にとって説明したが、この例に限らず、フィンの形状は種々変更して実施してもよい。例えば、表面積を多く確保可能なように、突起状に形成されたフィンが設けられている形態であってもよい。
【0073】
また、本実施形態では、油圧装置2のパネル体11及び第1フィン31が、電動モータ14に対して冷却ファン16が配置される側(バックアップ用油圧ポンプ13と反対側)に配置されている場合を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。例えば、油圧装置2のパネル体11及び第1フィン31が、電動モータ14に対してバックアップ用油圧ポンプ13が配置される側に配置されていてもよい。即ち、パネル体11及び第1フィン31が、冷却ファン16の下流側(冷却ファン16によって発生する冷却空気の流れの下流側)に配置されていてもよい。このようにパネル体11及び第1フィン31が配置されていることで、冷却ファン16からの冷却空気によって抜熱された油圧装置2の熱量が、第1フィン31及びパネル体11を介して効率よく外部の大気へと放熱されることになる。
【0074】
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態に係る航空機アクチュエータの油圧装置3(以下、単に「油圧装置3」ともいう)について説明する。油圧装置3は、第1実施形態の油圧装置1と同様に、航空機100の水平尾翼102の内部に設置され、エレベータ103を駆動する油圧作動式のアクチュエータ104aに対して圧油を供給するように構成されている。そして、油圧装置3は、第1実施形態の油圧装置1と同様の油圧回路形態で、第1機体側油圧源105、リザーバ回路110、制御弁109aに対して接続されている。また、油圧装置3は、油圧装置1と同様に、フライトコントローラ22からの指令信号に基づいて作動するように構成されている。
【0075】
図7は、油圧装置3について水平尾翼102の一部とともに示す図であって、第1実施形態の図3に対応する状態で示す図である。油圧装置3は、第1実施形態の油圧装置1と同様に、パネル体11とポンプユニット12とを備えて構成されている。但し、油圧装置3は、複数のフィン(31、32)を更に備えている点において、第1実施形態の油圧装置1とは構成が異なっている。以下、油圧装置3の説明においては、第1実施形態と構成が異なる点について説明し、第1実施形態と同様に構成される要素については、図面において同一の符号を付すことで、又は同一の符号を引用することで、説明を省略する。
【0076】
複数のフィン(31、32)としては、第2実施形態の複数のフィン31と同様に構成される複数の第1フィン31と、複数の第2フィン32とが設けられている。複数の第1フィン31は、第2実施形態と同様に、パネル体11に設置されており、金属材料で形成され、例えば、アルミニウム合金によって形成されている。そして、複数の第1フィン31は、それぞれ突出した板状に形成されており、互いに平行に配置された状態でパネル体11に対して固定され、パネル体11との間で熱伝導可能に設置されている。これらの複数の第1フィン31は、水平尾翼102の内部に向かってそれぞれ突出するように設置されている。
【0077】
複数の第2フィン32は、パネル体11に設置されており、金属材料で形成され、例えば、アルミニウム合金によって形成されている。そして、複数の第2フィン32は、それぞれ突出した板状に形成されており、互いに平行に配置された状態でパネル体11に対して固定され、パネル体11との間で熱伝導可能に設置されている。これらの複数の第2フィン32は、水平尾翼102の外部に向かってそれぞれ突出するように設置されている。即ち、複数の第2フィン32は、パネル体11に対して、複数の第1フィン31と反対側に向かって突出するように設置されている。
【0078】
また、複数の第2フィン32のそれぞれは、例えば、水平尾翼102の翼弦方向に沿った断面(即ち、水平尾翼102の幅方向(水平尾翼102の長手方向)に対して垂直な断面)と平行に配置されている。そして、複数の第2フィン32は、水平尾翼102の表面において空気の流れを整流する整流板として設けられている。
【0079】
上述した油圧装置3においては、まず、バックアップ用油圧ポンプ13、電動モータ14及び使用されている油にて発生した熱量は、翼構造体部分112の内部の空気へと熱伝導、熱伝達(対流)及び熱放射によって伝達される。そして、翼構造体部分112の内部の空気へと伝達された熱量は、図7において二点鎖線で囲んだ矢印として図示する矢印Hで示すように、金属製の複数の第1フィン31及び金属製のパネル体11から抜熱され、更に、金属製の複数の第2フィン32及びパネル体11から翼構造体部分112の外部の低温の大気へと直接に放熱されることになる。これにより、翼構造体部分112の内部の空気を介して油圧装置3が冷却され、バックアップ用油圧ポンプ13、電動モータ14、ドライバ15及び使用されている油が冷却され、それらの温度上昇が抑制されることになる。尚、図7において、二点鎖線で囲んで図示する矢印Hは、上記のように、第1フィン31及びパネル体11から抜熱される熱量の移動方向を模式的に示す矢印であり、一点鎖線で図示する矢印Qは、冷却ファン16の回転でハウジング17内に吸い込まれる冷却空気の流れ方向を模式的に示す矢印である。
【0080】
以上説明した本実施形態によると、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。即ち、本実施形態によると、機体側油圧源(105、106)の機能の喪失時又は低下時であってもアクチュエータ104aを駆動可能であって、装置構成の小型化及び軽量化を図ることができるとともに、装置及び使用される油の温度上昇を抑制することができる、航空機アクチュエータの油圧装置3を提供することができる。
【0081】
そして、油圧装置3によると、金属材料で形成されて水平尾翼102の内部に向かって突出するように設けられた板状の複数の第1フィン31がパネル体11に対して熱伝導可能に設置される。このため、表面積が多く確保された金属製の第1フィン31を介して、油圧装置3にて発生した熱量を水平尾翼102内の空気を介して更に効率よく抜熱することができる。
【0082】
更に、油圧装置3によると、金属材料で形成されて水平尾翼102の外部に向かって突出するように設けられた板状の複数の第2フィン32がパネル体11に対して熱伝導可能に設置される。このため、油圧装置3にて発生して水平尾翼102内の空気を介して又は熱伝導を介して抜熱した熱量について、表面積が多く確保された金属製の第2フィン32を介して、水平尾翼102の外部の大気へと更に効率よく放熱することができる。
【0083】
また、油圧装置3によると、水平尾翼102の外部の大気へと放熱するための複数の第2フィン32において整流板としての機能も兼用させることができる。また、別途整流板を設ける場合に比して軽量化を図ることもできる。このため、フィン32の多機能化を図ることができ、効率よく軽量化を図ることもできる。
【0084】
尚、本実施形態では、複数のフィン(31、32)が突出した板状に形成されている場合を例にとって説明したが、この例に限らず、フィンの形状は種々変更して実施してもよい。例えば、表面積を多く確保可能なように、突起状に形成されたフィンが設けられている形態であってもよい。また、本実施形態では、複数の第2フィン32が整流板の機能も兼用するように構成されている場合を例にとって説明したが、この通りでなくてもよく、整流板の機能を備えていない複数の第2フィンが設けられている形態であってもよい。
【0085】
また、本実施形態では、油圧装置3のパネル体11、第1フィン31及び第2フィン32が、電動モータ14に対して冷却ファン16が配置される側(バックアップ用油圧ポンプ13と反対側)に配置されている場合を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。例えば、油圧装置3のパネル体11、第1フィン31及び第2フィン32が、電動モータ14に対してバックアップ用油圧ポンプ13が配置される側に配置されていてもよい。即ち、パネル体11、第1フィン31及び第2フィン32が、冷却ファン16の下流側(冷却ファン16によって発生する冷却空気の流れの下流側)に配置されていてもよい。このようにパネル体11、第1フィン31及び第2フィン32が配置されていることで、冷却ファン16からの冷却空気によって抜熱された油圧装置3の熱量が、第1フィン31、パネル体11及び第2フィン32を介して効率よく外部の大気へと放熱されることになる。
【0086】
(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態に係る航空機アクチュエータの油圧装置4(以下、単に「油圧装置4」ともいう)について説明する。油圧装置4は、第1実施形態の油圧装置1と同様に、航空機100の水平尾翼102の内部に設置され、エレベータ103を駆動する油圧作動式のアクチュエータ104aに対して圧油を供給するように構成されている。そして、油圧装置4は、第1実施形態の油圧装置1と同様の油圧回路形態で、第1機体側油圧源105、リザーバ回路110、制御弁109aに対して接続されている。また、油圧装置4は、油圧装置1と同様に、フライトコントローラ22からの指令信号に基づいて作動するように構成されている。
【0087】
図8は、油圧装置4について水平尾翼102の一部とともに示す図であって、第1実施形態の図3に対応する状態で示す図である。また、図9は、図8のC−C線矢視位置から見た図であって、油圧装置4について翼構造体部分112の一部とともに示す図である。油圧装置4は、第1実施形態の油圧装置1と同様に、パネル体11とポンプユニット12とを備えて構成されている。但し、油圧装置4は、ポンプユニット12が、ポンプベース33を更に備えている点において、第1実施形態の油圧装置1とは構成が異なっている。以下、油圧装置4の説明においては、第1実施形態と構成が異なる点について説明し、第1実施形態と同様に構成される要素については、図面において同一の符号を付すことで、又は同一の符号を引用することで、説明を省略する。
【0088】
図8及び図9に示すように、ポンプユニット12に備えられるポンプベース33は、バックアップ用油圧ポンプ13が設置される平板状の基台部として設けられている。そして、ポンプベース33は、翼構造体部分112における下面側に配置された部材に対して、翼構造体部分112の内側で固定されている。また、ポンプベース33は、金属材料で形成され、例えば、鉄鋼やアルミニウム合金によって形成されている。そして、パネル体11が、金属製(例えば、鋼製やアルミニウム合金製)のヒンジ部34を介してポンプベース33に対して連結されている。これにより、ポンプベース33はパネル体11との間で熱伝導可能に配置され、更に、ポンプユニット12がパネル体11に対してヒンジ部34を介して一体に結合されている。
【0089】
上述した油圧装置4においては、まず、バックアップ用油圧ポンプ13、電動モータ14及び使用されている油にて発生した熱量は、翼構造体部分112の内部の空気へと熱伝導、熱伝達(対流)及び熱放射によって伝達されるとともに、金属製のポンプベース33に対して熱伝導によって伝達される。翼構造体部分112の内部の空気へと伝達された熱量は、第1実施形態の場合と同様に、パネル体11から抜熱されて、翼構造体部分112の外部の低温の大気へと放熱されることになる。そして、油圧装置4においては、更に、金属製のポンプベース33に熱伝導によって伝達された熱量が、図8において二点鎖線で囲んだ矢印として図示する矢印Hで示すように、金属製のヒンジ部34及び金属製のパネル体11から熱伝導により抜熱され、翼構造体部分112の外部の低温の大気へと直接に放熱されることになる。これにより、翼構造体部分112の内部の空気を介して油圧装置4が冷却され、バックアップ用油圧ポンプ13、電動モータ14、ドライバ15及び使用されている油が冷却され、それらの温度上昇が抑制されることになる。尚、図8において、二点鎖線で囲んで図示する矢印Hは、上記のように、ポンプベース33、ヒンジ部34及びパネル体11から抜熱される熱量の移動方向を模式的に示す矢印であり、一点鎖線で図示する矢印Qは、冷却ファン16の回転でハウジング17内に吸い込まれる冷却空気の流れ方向を模式的に示す矢印である。
【0090】
以上説明した本実施形態によると、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。即ち、本実施形態によると、機体側油圧源(105、106)の機能の喪失時又は低下時であってもアクチュエータ104aを駆動可能であって、装置構成の小型化及び軽量化を図ることができるとともに、装置及び使用される油の温度上昇を抑制することができる、航空機アクチュエータの油圧装置4を提供することができる。
【0091】
そして、油圧装置4によると、ポンプベース33がパネル体11に対して熱伝導可能に配置されるため、油圧装置4で発生した熱量をポンプベース33を介してパネル体11へと効率よく熱伝導させることができる。また、ポンプユニット12がパネル体11に一体に結合されるため、ポンプユニット12からパネル体11へと直接に熱伝導できる。よって、油圧装置4で発生した熱量をパネル体11へと効率よく抜熱し、水平尾翼102の外部の大気へと放熱することができる。尚、油圧装置4によると、金属製のポンプベース33に対して金属製のヒンジ部34を介してパネル体11が連結される。このため、ポンプベース33に対してパネル体11を熱伝導可能に連結する構成を容易に実現することができる。
【0092】
尚、本実施形態では、ポンプベース33がヒンジ部34を介してパネル体11に連結されている場合を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。例えば、ポンプベース33がパネル体11に対して金属製の部材(プレート状の部材や可撓性を有するケーブル状の部材、等)を介して熱伝導可能に配置された形態であってもよい。また、ポンプベースが設けられておらず、点検用ハッチとは別個に設けられた金属製のパネル体に対してポンプユニットが一体に結合されている形態であってもよい。また、点検用ハッチの機能を備えた金属製のパネル体と、点検用ハッチとは別個に設けられるとともにポンプユニットが一体に結合された金属製のパネル体とが設けられていてもよい。
【0093】
また、本実施形態では、油圧装置4のパネル体11が、電動モータ14に対して冷却ファン16が配置される側(バックアップ用油圧ポンプ13と反対側)に配置されてポンプベース33に連結されている場合を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。例えば、油圧装置4のパネル体11が、電動モータ14に対してバックアップ用油圧ポンプ13が配置される側に配置されてポンプベース33に連結されていてもよい。即ち、パネル体11が、冷却ファン16の下流側(冷却ファン16によって発生する冷却空気の流れの下流側)に配置されてポンプベース33に連結されていてもよい。このようにパネル体11が配置されていることで、冷却ファン16からの冷却空気によって抜熱された油圧装置4の熱量が、パネル体11を介して効率よく外部の大気へと放熱されることになる。
【0094】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述した第1乃至第4の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができる。例えば、エルロン等のエレベータ以外の舵面を駆動するアクチュエータに対して圧油を供給する航空機アクチュエータの油圧装置を実施してもよい。また、航空機アクチュエータの油圧装置と機体側油圧源とを接続する油圧回路形態については、種々変更して実施してもよい。また、パネル体を構成する金属材料としては、アルミニウム合金に限らず、種々の金属材料が用いられてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0095】
本発明は、航空機の舵面を駆動する油圧作動式のアクチュエータに対して圧油を供給する、航空機アクチュエータの油圧装置として、広く適用することができるものである。
【符号の説明】
【0096】
1 航空機アクチュエータの油圧装置
11 パネル体
12 ポンプユニット
13 バックアップ用油圧ポンプ
14 電動モータ
100 航空機
102 水平尾翼(翼)
103 エレベータ(舵面)
104、104a アクチュエータ
105 第1機体側油圧源(機体側油圧源)
106 第2機体側油圧源(機体側油圧源)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
航空機の舵面を駆動する油圧作動式のアクチュエータに対して圧油を供給する、航空機アクチュエータの油圧装置であって、
前記航空機の翼の内部に配置されたポンプユニットと、
前記翼の表面構造を形成する翼構造体部分の一部を構成するように設けられるパネル体と、
を備え、
前記ポンプユニットは、前記航空機の機体側に設置されて前記アクチュエータに対して圧油を供給する油圧源である機体側油圧源の機能の喪失又は低下が発生したときに前記アクチュエータに対して圧油を供給可能なバックアップ用油圧ポンプと、前記バックアップ用油圧ポンプを駆動する電動モータと、を有し、
前記翼構造体部分は、少なくとも前記パネル体を除いて、繊維強化プラスチックで形成され、
前記パネル体は、金属材料で形成されていることを特徴とする、航空機アクチュエータの油圧装置。
【請求項2】
請求項1に記載の航空機アクチュエータの油圧装置であって、
前記パネル体に設置され、金属材料で形成されるとともに突起状又は突出した板状に形成された複数のフィンを更に備え、
複数の前記フィンは、前記パネル体との間で熱伝導可能に設置されることを特徴とする、航空機アクチュエータの油圧装置。
【請求項3】
請求項2に記載の航空機アクチュエータの油圧装置であって、
複数の前記フィンとして、前記翼の内部に向かって突出するように設置されている複数の第1フィンが設けられていることを特徴とする、航空機アクチュエータの油圧装置。
【請求項4】
請求項2又は請求項3に記載の航空機アクチュエータの油圧装置であって、
複数の前記フィンとして、前記翼の外部に向かって突出するように設置されている複数の第2フィンが設けられていることを特徴とする、航空機アクチュエータの油圧装置。
【請求項5】
請求項4に記載の航空機アクチュエータの油圧装置であって、
複数の前記フィンは、前記翼の表面において空気の流れを整流する整流板として設けられていることを特徴とする、航空機アクチュエータの油圧装置。
【請求項6】
請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の航空機アクチュエータの油圧装置であって、
前記ポンプユニットは、前記パネル体に対して一体に結合されていることを特徴とする、航空機アクチュエータの油圧装置。
【請求項7】
請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の航空機アクチュエータの油圧装置であって、
前記パネル体は、前記翼の内部が点検される際に開放される点検用ハッチとして設けられていることを特徴とする、航空機アクチュエータの油圧装置。
【請求項8】
請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の航空機アクチュエータの油圧装置であって、
前記ポンプユニットは、前記バックアップ用油圧ポンプが設置される基台部である平板状のポンプベースを有し、
前記ポンプベースは、金属材料で形成されるとともに、前記パネル体との間で熱伝導可能に配置されていることを特徴とする、航空機アクチュエータの油圧装置。
【請求項9】
請求項8に記載の航空機アクチュエータの油圧装置であって、
前記ポンプベースに対して前記パネル体が金属製のヒンジ部を介して連結されていることを特徴とする、航空機アクチュエータの油圧装置。
【請求項10】
請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の航空機アクチュエータの油圧装置であって、
前記ポンプユニットは、前記電動モータを冷却する冷却ファンと、前記冷却ファンの下流側に配置されるとともに前記電動モータを駆動するドライバと、を有していることを特徴とする、航空機アクチュエータの油圧装置。

【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】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2011−231886(P2011−231886A)
【公開日】平成23年11月17日(2011.11.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−103928(P2010−103928)
【出願日】平成22年4月28日(2010.4.28)
【出願人】(503405689)ナブテスコ株式会社 (737)
【Fターム(参考)】