特許 6475450 航空機の油圧系

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6475450

(24)【登録日】2019年2月8日

(45)【発行日】2019年2月27日

(54)【発明の名称】航空機の油圧系

(51)【国際特許分類】

   F15B 21/041 20190101AFI20190218BHJP

   B01D 35/02 20060101ALI20190218BHJP

   B01D 29/01 20060101ALI20190218BHJP

   B01D 29/62 20060101ALI20190218BHJP

   B64C 25/22 20060101ALI20190218BHJP

【ＦＩ】

   F15B21/04 D

   B01D35/02 E

   B01D29/04 510Z

   B01D29/04 520Z

   B01D29/04 530B

   B01D29/38 580Z

   B01D35/02 A

   B64C25/22

【請求項の数】13

【外国語出願】

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-190716(P2014-190716)

(22)【出願日】2014年9月19日

(65)【公開番号】特開2015-92103(P2015-92103A)

(43)【公開日】2015年5月14日

【審査請求日】2017年9月8日

(31)【優先権主張番号】14/038,911

(32)【優先日】2013年9月27日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】506388923

【氏名又は名称】ジーイー・アビエイション・システムズ・エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100137545

【弁理士】

【氏名又は名称】荒川 聡志

(74)【代理人】

【識別番号】100105588

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 博

(74)【代理人】

【識別番号】100129779

【弁理士】

【氏名又は名称】黒川 俊久

(74)【代理人】

【識別番号】100113974

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 拓人

(72)【発明者】

【氏名】ジョン・エス・メアーズ

【審査官】 山本 崇昭

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１４８６７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５９−１０２１１４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０００−１０４２９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−３０３８０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６２−０３１９１０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５２−０７５９７４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／００００７５７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１５Ｂ ２０／００−２１／１２

Ｂ０１Ｄ ２３／００−３５／０４

Ｂ０１Ｄ ３５／０８−３７／０８

Ｂ６４Ｂ １／００−１／７０

Ｂ６４Ｃ １／００−９９／００

Ｂ６４Ｄ １／００−４７／０８

Ｂ６４Ｆ １／００−５／６０

Ｂ６４Ｇ １／００−９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

航空機（４０）の複数の油圧作動アクチュエータ（１２）を作動させるための航空機の油圧系（１０）であって、
作動油が蓄えられる油槽（１４）と、前記油槽（１４）と前記アクチュエータ（１２）とを接続し、かつ前記油槽（１４）と接続された主流路（２４）を有する油圧供給系（１６）と、前記油槽（１４）から前記主流路（２４）に前記作動油を圧送するために前記主流路（２４）および前記油槽（１４）と流体接続された油圧ポンプ（１８）と、前記アクチュエータ（１２）の少なくとも一部の上流で前記主流路（２４）と流体接続された主濾過システム（２０）と、前記主濾過システム（２０）の上流と流体接続された自浄式フィルタ（２２、１２２、２２２）であって、前記主流路（２４）と直列に接続された主流れ部（３２、１３２、２３２）および分岐部（３４、１３４、２３４）を有する本体（３０、１３０、２３０）を有し、分岐フィルタ（３６、１３６、２３６）が、前記分岐部（３４、１３４、２３４）を通過する前記作動油を濾過するために前記本体（３０、１３０、２３０）内に配置されており、前記分岐部（３４、１３４、２３４）が、前記主流れ部（３２、１３２、２３２）を通って流れる前記作動油が前記分岐フィルタ（３６、１３６、２３６）を洗浄するように前記主流れ部（３２、１３２、２３２）に対して方向付けられている自浄式フィルタ（２２、１２２、２２２）と、
を備える航空機の油圧系（１０）。

【請求項2】

前記分岐部（３４、１３４、２３４）が、前記主流れ部（３２、１３２、２３２）のサイズの半分未満のサイズに形成されている、請求項１に記載の航空機の油圧系（１０）。

【請求項3】

前記分岐部（３４、１３４、２３４）が、前記主流れ部（３２、１３２、２３２）の１／４以下である、請求項２に記載の航空機の油圧系（１０）。

【請求項4】

前記主流れ部（３２、１３２、２３２）の直径が１インチであり、前記分岐部（３４、１３４、２３４）の直径が０．２５インチである、請求項１に記載の航空機の油圧系（１０）。

【請求項5】

前記油圧ポンプ（１８）が、毎分１０〜１００ガロンを圧送するサイズに形成されている、請求項１に記載の航空機の油圧系（１０）。

【請求項6】

前記自浄式フィルタ（２２、１２２、２２２）の前記本体（３０、１３０、２３０）が、前記主流れ部（３２、１３２、２３２）および前記分岐部（３４、１３４、２３４）が形成されたＴ継手を備える、請求項１に記載の航空機の油圧系（１０）。

【請求項7】

前記自浄式フィルタ（２２、１２２、２２２）の前記分岐フィルタ（３６、１３６、２３６）が、前記Ｔ継手内にスクリーンを備える、請求項６に記載の航空機の油圧系（１０）。

【請求項8】

少なくとも１つの付勢要素（１７６）が、前記Ｔ継手内に前記スクリーンを保持している、請求項７に記載の航空機の油圧系（１０）。

【請求項9】

前記油圧供給系（１６）が、前記航空機の油圧系（１０）の複数の部分を流体接続するための油圧ラインを備える、請求項１に記載の航空機の油圧系（１０）。

【請求項10】

前記分岐フィルタ（３６、１３６、２３６）が、前記主流れ部（３２、１３２、２３２）を通る前記作動油の流れ方向と略平行である、請求項１に記載の航空機の油圧系（１０）。

【請求項11】

前記分岐フィルタ（３６、１３６、２３６）が、前記分岐部（３４、１３４、２３４）の開口に対して直角である、請求項１に記載の航空機の油圧系（１０）。

【請求項12】

前記分岐フィルタ（３６、１３６、２３６）が、スクリーンフィルタである、請求項１に記載の航空機の油圧系（１０）。

【請求項13】

前記スクリーンフィルタの平均細孔径が、０．００５インチ以下である、請求項１２に記載の航空機の油圧系（１０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、航空機の油圧系に関する。

【背景技術】

【0002】

現代の航空機は、着陸装置、ブレーキなどの、航空機の可動部品の作動または駆動を行うための油圧系を含む場合がある。作動油は、使用中に汚染されるため、濾過する必要がある場合がある。したがって、交換可能なメディアフィルタなどの濾過システムが、そこから汚染物質を濾過するために航空機に含まれる場合がある。このような現代の航空機の油圧フィルタシステムは、費用のかかるものであり、フィルタの交換または洗浄を行うために定期的な保守点検を必要とする。

【発明の概要】

【0003】

一実施形態において、本発明は、航空機の複数の油圧作動アクチュエータを作動させるための航空機の油圧系であって、作動油が蓄えられる油槽と、油槽とアクチュエータとを接続し、かつ油槽と接続された主流路を有する油圧供給系と、油槽から主流路に作動油を圧送するために主流路および油槽と流体接続された油圧ポンプと、アクチュエータの少なくとも一部の上流で主流路と流体接続された主濾過システムと、主濾過システムの上流と流体接続された自浄式フィルタであって、主流路と直列に接続された主流れ部および分岐部を有する本体を有し、分岐フィルタが、分岐部を通過する作動油を濾過するために本体内に配置されており、分岐部が、主流れ部を通って流れる作動油が分岐フィルタを洗浄するように主流れ部に対して方向付けられている自浄式フィルタとを有する、航空機の油圧系に関する。

【図面の簡単な説明】

【0004】

【図1】航空機の油圧系の概略図である。

【図2】航空機の一部における図１の航空機の油圧系の概略図である。

【図3】図１および図２の航空機の油圧系と共に使用され得る例示的な自浄式フィルタの分解斜視図である。

【図4】図３の自浄式フィルタの断面図である。

【図5】図１および図２の航空機の油圧系と共に使用され得る別の自浄式フィルタの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0005】

図１は、複数の油圧作動アクチュエータ１２を作動させるための航空機の油圧系１０であって、油槽１４と、油圧供給系１６と、油圧ポンプ１８と、主濾過システム２０と、自浄式フィルタ２２とを有する航空機の油圧系１０の実施形態を概略的に示している。油槽１４は、作動油が蓄えられ得る任意の適切な容器であってもよい。油圧供給系１６は、油槽１４とアクチュエータ１２とを流体接続してもよい。油圧供給系１６は、油槽１４と接続された主流路２４を含むものとして示されている。油圧ポンプ１８は、主流路２４および油槽１４と流体接続されてもよく、これにより、油圧ポンプ１８は、油槽１４から主流路２４に作動油を圧送することができるようになっていてもよい。主濾過システム２０は、アクチュエータ１２の少なくとも一部の上流で主流路２４と流体接続されてもよい。このような主濾過システム２０は、交換可能なメディアフィルタアセンブリを含んでもよい。

【0006】

自浄式フィルタ２２は、主濾過システム２０の上流と流体接続されている。自浄式フィルタ２２は、主流れ部３２および分岐部３４を有する本体３０を含む自浄式油圧分岐フィルタとして示されている。主流れ部３２は、主流路２４と直列に接続されており、分岐部３４は、主流れ部３２から９０度の角度の位置に示されている。分岐フィルタ３６は、分岐部３４を通過する作動油を濾過するために本体３０内に配置されてもよい。さらに、分岐フィルタ３６は、主流れ部３２を通って流れる作動油が分岐フィルタ３６を洗浄するように主流れ部３２に対して方向付けられてもよい。

【0007】

航空機の油圧系１０およびその構成要素は、航空機の任意の適切な部分に用いられてもよい。図２は、航空機４０内の航空機の油圧系１０を概略的に描いており、その一部が示されている。航空機の油圧系１０が、任意の航空機４０（１つ以上のエンジンアセンブリ４２と、胴体４４と、胴体４４内に配置されたコックピット４６と、胴体４４から外側に延在する翼アセンブリ４８とを有するものを含む）に用いられ得ることが考えられる。１つのエンジンアセンブリ４２を含む、航空機４０の一部しか示されていないが、任意の数のエンジンアセンブリ４２が含まれ得ることが理解されるであろう。油槽１４と、エンジンアセンブリ４２内の油圧作動アクチュエータ１２につながっているラインを含む、油圧供給系１６の部分と、油圧ポンプ１８と、自浄式フィルタ２２とを含む、航空機の油圧系１０の部分が、エンジンアセンブリ４２内に含まれているものとして示されている。航空機の様々な他の部分内の油圧作動アクチュエータ１２につながっている様々な油圧ラインを含む、油圧供給系１６の部分および主濾過システム２０を含む、航空機の油圧系１０の他の部分は、航空機４０の他の部分内に配置されている。図示のように、主流路２４は、油槽１４から、エンジンアセンブリ４２を離れて、胴体４４内に配置された主濾過システム２０に導かれてもよい。図示の例では、油圧ポンプ１８は、どこであっても毎分１０〜１００ガロンを圧送するサイズに形成されてもよく、主流路２４は、これに応じたサイズに形成されてもよい。

【0008】

航空機４０の複数の油圧作動アクチュエータ１２が示されている。航空機の油圧作動アクチュエータ１２の例は、ブレーキ５０、フラップ５２、着陸装置５４、逆スラスト装置５６などを含み得る。このような油圧作動アクチュエータ１２の駆動または作動を行うための様々な制御機構５８が、コックピット４６内に含まれてもよい。制御機構５８は、任意の適切な機構であってもよい。

【0009】

また、航空機４０の適切な動作を可能にする複数のさらなる航空機システム（図示せず）およびコントローラ６０が、航空機４０に含まれてもよい。コントローラ６０は、航空機の油圧系１０を含む航空機システムと動作可能に接続されてもよい。例えば、油圧部品１２、制御機構５８、および油圧ポンプ１８は、コントローラ６０と動作可能に接続されてもよい。また、コントローラ６０は、航空機４０の他のコントローラと接続されてもよい。コントローラ６０は、コックピット４６に配置されているものとして示されているが、コントローラ６０は、航空機４０の他の部分に配置されてもよい。コントローラ６０は、メモリ６２および１つ以上のプロセッサ６４（任意の適切なプログラムを実行し得る）を含んでもよい。

【0010】

航空機４０が動作している間、様々な制御機構５８が、油圧作動アクチュエータ１２の位置を設定するために用いられてもよい。特定のシステムが駆動されるとき、流体は、油槽１４から油圧作動アクチュエータ１２に圧送される。例として、フラップ５２の場合、作動油は、油圧ポンプ１８によって油槽１４から主濾過システム２０を通って、次に、フラップ５２に関連する油圧作動アクチュエータ１２まで圧送されてもよい。逆スラスト装置５６の場合、作動油は、油圧ポンプ１８によって油槽１４から自浄式フィルタ２２を通って、逆スラスト装置５６に関連する油圧作動アクチュエータ１２まで圧送されてもよい。逆スラスト装置５６および油槽１４の両方が、エンジンアセンブリ４２に配置されていることから、作動油は、エンジンアセンブリ４２から離して配置された主濾過システム２０を通過する必要がないため、作動油が自浄式フィルタ２２を通過する能力は、かなり効率的である。

【0011】

自浄式フィルタは任意の適切な方法で形成されてもよいことが理解されるであろう。例えば、図３は、例示的な自浄式フィルタ１２２の分解図を示している。自浄式フィルタ１２２は、先に説明した自浄式フィルタ２２と同様であり、したがって、同じ部分は、１００を加えた同じ参照符号によって特定される。なお、自浄式フィルタ２２の同じ部分の説明は、他に断らない限り自浄式フィルタ１２２にも妥当することが理解される。

【0012】

自浄式フィルタ１２２の自浄式フィルタ本体１３０は、主流れ部１３２および分岐部１３４が形成されたＴ継手として示されている。分岐部１３４は、主流れ部１３２のサイズの半分未満のサイズに形成されているものとして示されている。自浄式フィルタ１２２の分岐フィルタ１３６は、Ｔ継手内のスクリーンフィルタとして示されている。任意の適切な分岐フィルタ１３６が用いられてもよいが、フィルタスクリーンは、円筒形のスクリーンとして示されている。このようなスクリーンフィルタは、分岐フィルタ１３６の堅牢性および信頼性を改善するために、レーザドリル穴を有する金属円筒であってもよいし、あるいは、メッシュスクリーンが使用されてもよい。スクリーンフィルタの平均細孔径は、０．００５インチ以下であってもよい。

【0013】

さらに、自浄式フィルタ１２２は、様々な開口１７２を有する、分岐フィルタ１３６のためのハウジング１７０と、取付具１７４と、付勢要素１７６とを含むさらなる部品を含むものとして示されている。図４は、組み立てられた自浄式フィルタ１２２の断面を示している。より容易に分かるように、付勢要素１７６を伴うハウジング１７０は、Ｔ継手内に分岐フィルタ１３６を保持している。付勢要素１７６は、スクリーンの潜在的な動作を制限することができる、図示のスプリングワッシャを含む任意の適切な種類の付勢要素であってもよい。１つの付勢要素１７６しか示されていないが、分岐フィルタ１３６を適切な位置に保持するためにさらなる付勢要素１７６が含まれてもよいことが理解されるであろう。取付具１７４は、油圧供給系１６内に自浄式フィルタ１２２を動作可能に接続するために使用され得る任意の適切な取付具を含んでもよい。リングロック取付具（図示せず）が、油圧ラインと取付具１７４または主流れ部１３２および分岐部１３４を含む自浄式フィルタ１２２自体とを接続するために使用されてもよい。リングロック取付具は、油圧供給系１６に対する信頼性の高い簡単な組込みおよび連結を可能にし得る。シール１７８は、分岐フィルタ１３６の部分内を含む、自浄式フィルタ１２２の部分内に含まれてもよく、これにより、作動油は、適切に自浄式フィルタ１２２の部分を通るように導かれてもよい。

【0014】

図示のように、分岐フィルタ１３６は、主流れ部１３２を通る作動油の流れ方向と略平行であり、分岐フィルタ１３６は、分岐部１３４の開口に対して直角である。動作中、自浄式フィルタ１２２は、分岐フィルタ１３６の汚染物質を洗い流すために、主流れ部１３２を通る流れを使用する。なお、この流れは、分岐部１３４およびこれと流体接続された油圧作動アクチュエータ１２への直交流を形成するためにも使用される。このように、より大きな油圧系の一部である１つの油圧系への流れは、分岐部１３４によって供給されるものであり、主流れ部１３２の供給に対して９０度の角度で分岐フィルタ１３６を通過する。供給流は、主流れ部１３２およびスクリーンフィルタの中央を通過し、流れのより大きな部分を含み、スクリーンフィルタによって捕集された汚染物質を運び去る。

【0015】

さらに、図５は、代替的な自浄式フィルタ２２２を示している。自浄式フィルタ２２２は、先に説明した自浄式フィルタ２２および自浄式フィルタ１２２と同様であり、したがって、同じ部分は、１００を加えた同じ参照符号によって特定される。なお、自浄式フィルタ２２および自浄式フィルタ１２２の同じ部分の説明は、他に断らない限り自浄式フィルタ２２２にも妥当することが理解される。１つの違いは、分岐フィルタ２３６が円筒形ではなく、分岐フィルタ２３６と動作可能に接続されたフレーム２８０を含むことである。分岐フィルタ２３６およびフレーム２８０は、取付具２７４によって適切な位置に保持されてもよい。あるいは、分岐フィルタ２３６自体が、取付具２７４間に固定されてもよく、フレームは含まれなくてもよい。

【0016】

図示の例では、分岐部２３４は、主流れ部２３２の１／４以下のサイズに形成されている。例えば、主流れ部２３２の直径は、１インチであってもよく、分岐部２３４の直径は、０．２５インチであってもよい。自浄式フィルタ２２２は、主流れ部２３２を通過する供給流が分岐フィルタ２３６を洗浄し得ることを含めて上述した自浄式フィルタと同様に機能する。

【0017】

上述した実施形態は、自浄式フィルタが、現在濾過されている航空機の流れではないシステムの流体を濾過するために使用され得ることおよびシステムの油圧ラインに直接組み込まれ得ることを含む様々な利点を提供する。さらに、サイズの小さな上述した自浄式フィルタは、一般的なフィルタアセンブリと比較して容易な組込みおよび低いコストを可能にする。さらに、このような自浄式または洗浄流れフィルタは、より大きな油圧系におけるより小さなまたはサブシステムのための一般的なフィルタアセンブリの必要性を除去することができる。さらに、上述した実施形態は、その自浄機能によってリリーフ弁、圧力損失表示（ｄｅｌｔａ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）を備える必要性およびフィルタエレメントの除去、洗浄、または保守点検の必要性を除去する。

【0018】

これまでに説明されていない範囲に関して、様々な実施形態の異なる特徴および構造が、必要に応じて互いに組み合わされて使用されてもよい。ある特徴が、実施形態のすべてに示されていない場合もあるが、これは、その特徴がなくても構わないと解釈されることを意図したものではなく、説明を簡潔にするために行われている。したがって、異なる実施形態の様々な特徴は、新しい実施形態が明示的に説明されていようがいまいが、新しい実施形態を形成するために必要に応じて混合および適合されてもよい。本明細書で説明されている特徴の組合せまたは置換のすべてが、本開示に含まれる。

【0019】

この記載された説明では、最良の態様を含めて本発明を開示するために、さらには、任意の当業者が任意の装置またはシステムの作製および使用ならびに任意の組み込み方法の実行を含めて本発明を実施することを可能にするために、例が使用されている。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって規定されており、また、当業者によって想到される他の例を含み得る。このような他の例は、特許請求の範囲の文言と異ならない構造的要素を有する場合または特許請求の範囲の文言と実質的な差異のない均等な構造的要素を含む場合に、特許請求の範囲内にあることが意図されている。

【符号の説明】

【0020】

１０ 航空機の油圧系
１２ アクチュエータ
１４ 油槽
１６ 油圧供給系
１８ 油圧ポンプ
２０ 主濾過システム
２２ 洗浄流れフィルタ
２４ 主流路
３０ 本体
３２ 主流れ部
３４ 分岐部
３６ 分岐フィルタ
４０ 航空機
４２ エンジンアセンブリ
４４ 胴体
４６ コックピット
４８ 翼アセンブリ
５０ ブレーキ
５２ フラップ
５４ 着陸装置
５６ 逆スラスト装置
５８ 制御機構
６０ コントローラ
６２ メモリ
６４ プロセッサ
１２２ 洗浄流れフィルタ
１３０ 洗浄流れフィルタ本体
１３２ 主流れ部
１３４ 分岐部
１３６ 分岐フィルタ
１７０ ハウジング
１７２ 開口
１７４ 取付具
１７６ 付勢要素
１７８ シール
２２２ 洗浄流れフィルタ
２３０ 洗浄流れフィルタ本体
２３２ 主流れ部
２３４ 分岐部
２３６ 分岐フィルタ
２７４ 取付具
２７８ シール
２８０ フレーム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】