JP2007309519A - カートリッジ形式の油圧制御弁 - Google Patents

Abstract

【課題】油圧構造体がコンパクトで軽量であり、航空機上での保守が可能な油圧構成要素を提供する。
【解決手段】少なくとも１つの油圧制御弁と該油圧制御弁を収容するための本体とを具備する、アセンブリは、油圧制御弁（５）は、流れオリフィス（１５）と、流れオリフィス（１５）を選択的にお互いに油圧的に連絡させるための流れ制御手段（１６，１７）とを具備する。油圧制御弁（５）は、長方形のカートリッジの形態であり、本体（１，７）は、油圧制御弁（５）を取り外し可能な状態で収容するように形成される、開放式ハウジング（６）を具備するので、油圧制御弁がハウジングの所定の位置にある場合に、油圧制御弁及びハウジングは共に、そこに油圧制御弁の流れオリフィス（１５）が開放する、絶縁された油圧室（３５）を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、特には、油圧マニフォールドに挿入されるように設計されたカートリッジ形式の油圧制御弁に関する。

油圧制御弁は、特に航空分野において既知であり、それは、入口及び出口と、少なくとも２つの接続回路を介して入口を出口に選択的に連絡させるための流れ制御手段と、を具備する。

その様な油圧制御弁は、特には、決められた工程（シーケンス）で着陸装置（ギア）の下降及び上昇を制御するために使用される。

一般的に、油圧制御弁は、制御弁マニフォールドに挿入されており、制御弁マニフォールドは、分離した支持板に収容されて、順に、関連する配管で航空機の油圧回路に接続されており、更に制御弁マニフォールドとの機械的且つ油圧式インターフェース（接続）手段を具備する。

油圧制御弁マニフォールドが故障した場合に、それは、地上保守要員により取り外されて正常な制御弁マニフォールドにより交換されるのに適するのは、従来ライン交換可能ユニット（ＬＲＵ）であると考えられていた。

着陸装置の下降及び上昇機能を実施するために、多数の油圧制御弁は、大きいものであり得ることが分っている。全ての分離した支持板を一体のグループにして、全ての油圧制御弁マニフォールドを収容する、単一の支持板を形成する提案がなさたが、しかしその様な解決案を実施するのは難しい。油圧制御弁を単一の油圧マニフォールドに完全に一体化する提案もまたなされたが、しかしこの場合、油圧制御弁のライン交換を実施することは可能ではない。その解決案は、技術的には実行可能であるが、航空機の経済的オペレーション（作動）には適合していない。単一の油圧制御弁の故障は、油圧マニフォールド全体の交換を必要とし、それは、十分に満足できるものではない。

従って、油圧構造体がコンパクトで軽量であることを可能にし、しかも航空機上における保守を可能にする、油圧構成要素に関する必要性が存在する。

本発明は、上述の目的を達成するために、少なくとも１つの油圧制御弁と該油圧制御弁を収容するための本体とを具備する、アセンブリにおいて、油圧制御弁は、流れオリフィス（１５）と、流れオリフィスを選択的にお互いに油圧的に連絡させるための流れ制御手段と、を具備しており、油圧制御弁は、長方形のカートリッジの形態であり、本体は、油圧制御弁を取り外し可能な状態で収容するように形成される、開放式ハウジングを具備するので、油圧制御弁がハウジングの所定の位置にある場合に、油圧制御弁及びハウジングは共に、そこに油圧制御弁の流れオリフィスが開放する、絶縁された油圧室を形成する、アセンブリを提供する。

油圧ポートを有する本体を提供し、前記油圧ポートは、室内に開いて、油圧ポートをお互いに選択的に接続させるように形成される、油圧制御アセンブリを実現することが達成される。

制御弁は従って、本体内に一体化される一方で、容易に取り外し可能な状態に維持されており、任意の油圧的に接続部を外す必要なしで、ハウジングからそれを取り外すことが達成される。

本発明は、添付図面を参照して説明される以下の記述により、より良好に理解可能である。

図１を参照すると、本発明は、航空機の着陸装置（ギア）の伸張及び収縮を制御するために使用される、油圧マニフォールド１に対する本願の本明細書に図解される。油圧マニフォールド１は、入口及び出口を含む、複数の油圧ポート（口）２を有する。

図示される油圧マニフォールド１は、特定の入口を特定の出口に連絡させるように選択的に設定するための複数の油圧制御弁を有する。油圧マニフォールド１の頂部において、従来の油圧制御弁３が示されており、油圧制御弁３は、それ自身の油圧ポート（口）を有しており、支持板を形成する油圧マニフォールド４を介して油圧マニフォールド１に接続しており、支持板は、油圧マニフォールド１に取り付けられる。既知のタイプのこの制御弁は、着陸装置を操作するシークエンス（工程）において事故があった場合に、油圧マニフォールドを戻りに接続するための安全弁として作用する。

本発明は、油圧制御弁５に係わり（１つは、油圧マニフォールド１から引き抜かれるた状態で示される）、油圧制御弁５は、油圧マニフォールド１の開けられたメクラハウジング６に収容されるように設計された長方形のカートリッジの形態である。この例において、油圧マニフォールド１は、複数の油圧制御カートリッジ弁５を有する。

図２から分るように、そこでは油圧制御カートリッジ弁５は、その保護ケース７内に示されており、油圧制御カートリッジ弁５は、外ねじ２５を具備する、メクラ固定ナット１１を支持する、第１の端部を有するジャケット（被覆物）１０を具備する。ナット１１は、リング１２によりジャケット１０に固定されており、リング１２は、ナット１１がジャケット１０に対して自由に回転するような状態にする。ジャケット１０は、中心決めする支持（ベアリング）面１３を形成する、第２の端部を有する。

その２つの端部間において、ジャケット１０は、その外側表面において長手方向で離隔して離れる、複数のシールガスケット１４を保持しており、ガスケットは、ジャケット１０の第１の端部からその第２の端部に向かって進むに従い直径が減少する。ジャケット１０は、シールガスケット１４間に形成された所定数のオリフィス１５を具備する。

スプール１６は、ジャケット１０内で滑るように設置されており、それは、一対のバネ等の弾力性のある位置決め部材１７により中立位置（図示されるような）に保持される。中立位置のいずれかの側における弾力性のある位置決め部材１７に対抗するスプール１６の軸方向変位は、オリフィス１５をシールガスケット１４のいずれかの側に伸張させて、選択的にお互いに連絡するように作用する。弾力性のある位置決め部材１７は、ジャケット１０の端部に対して一方の端部で支持されており、ナット１１の肩部に対してその他方の端部において支持される。

油圧制御弁５の油圧マニフォールド１のハウジング６への装着は、図３から５を参照して、より詳細に以下で説明される。

ハウジング６は、シールガスケット１４と協働するように設計された、所定の数量のシール支持（ベアリング）面３１を形成する。支持面３１は、ハウジング６の入口からそれの端壁に向かって進むに従い減少する、直径を有するので、支持面３１は階段状で形成される。ハウジング６の端壁は、ジャケット１０の中心決めする支持面１３と協働するための中心決めする支持（ベアリング）面３２を提供しており、シール支持面３１の直径に比べてより小さい直径を有する。

油圧制御カートリッジ弁５は、ジャケット１０の中心決めする支持面１３がハウジング６の補完的に中心決めする支持面３２と協働するまで、ハウジング６内に係合させられる。そうすることにおいて、幾つかのシ−ルガスケット１４は、幾つかのシール支持面３１を通過する。支持面３１の階段状の特性は、シールガスケット１４が、より大きな直径である、これらの支持面３１を通過する際に、損傷させられることを回避するように作用する。

その後に、図３に示されるように、中心決めする支持面１３と３２との間の協働作業により案内されて、油圧制御カートリッジ弁５は、ナット１１のネジがハウジング６の入口に形成された補完的タップ部（ネジ切り部）３３への入り口に対して隣接するまで、押し込まれ続けるが、しかしそこにまだ係合することはない。この位置において、シールガスケット１４は、それが協働するべき、支持面３１内にまだ係合していないことが示される。

その後、ナット１１は締めこまれる。ネジ締めは、油圧制御カートリッジ弁５をハウジング６内へ進行するように移動させるように作用して、ガスケット１４が支持面３１内で係合させる。一旦シールガスケット１４が、支持面３１と当接すると、ナット１１は、既に十分に係合して、該ガスケットをそれらのそれぞれ支持面に対して係合させるために必要な力を作用できる。図４において、シールガスケット１４が支持面３１に対して丁度係合を開始した、油圧制御カートリッジ弁５の位置が示されている。

係合のために必要な力は、シールガスケット１４の数量が多数であるために、顕著なものである（図示される例の６つのガスケット１４には、ナット１１に関連する追加のガスケット２０が加算される）。その様な係合力を発揮することは、油圧制御カートリッジ弁５のナット１１と油圧マニフォールド１との間の螺旋状接続部により減少させられることにより、より容易に実行されるので、合理的なネジ締めトルクは、大きな係合力が作用することを可能にする。この目的のために、リング１２は、ナット１１の回転を可能にするが、その一方で、ジャケット１０は、回転において静止状態を保ち、それによりガスケット１４の支持面３１に対する係合を容易にし、回転による該ガスケットの損傷を回避する。

図５に示すように、ネジ締めは、ジャケット１０の隣接カラー（鍔部）１８がハウジング６の関連する肩部３６に対して隣接して該肩部３６とナット１１との間で挟まれるまで、継続される。この位置において、シールガスケット１４は、それらのそれぞれの支持面３１に対して伸張し、それにより、シールガスケット１４によりお互いから油圧的に遮断される、一式の室（チャンバ）を、制御弁とハウジングとの間に形成する。各これらの室３５は、そこに開放するダクト（通路）３７を有しており（図４参照）、ダクト３７は、該室を油圧マニフォールド１の油圧ポート（口）２に接続させる。室３５及び従って関連する油圧ポートは、油圧路により選択的に油圧連絡させられており、油圧路は、一方の又は別の室３５内に開く、オリフィス１５間で油圧制御カートリッジ弁５内に伸張する。

シールガスケット１４は、ジャケット１０の第２の端部に最も接近しており、中心決めする支持面３２と協働するので、それはまた、シール支持面として作用することが分る。

本発明の特定の形態に従い、更に図５に示されるように、ジャケット１０の端部に最も接近したシールガスケット１４は、油圧マニフォールド１において以下のものを形成する。
・弾力性のある位置決め部材１７に対してスプール１６を移動させるためのパイロット油圧ポート（口）に接続する、ダクトが開く、ハウジング６の端部内の第１のパイロット室４１。この目的のために、ジャケット１０の端部は、第１のパイロット室４１に形成された、圧力がスプール１６のピストン形成端部に直接的に作用するように開放する。
・弾力性のある位置決め部材１７に対してスプール１６を反対方向に移動させるためのパイロット油圧ポートに接続する、第２のパイロット室４２。この目的のために、第２のパイロット室４２に形成された圧力が、オリフィス１９を介して、ナット１１の内側に伝達されて、スプール１６のもう一方のピストン形成端部に直接的に作用する。第２のパイロット室４２は、ナット１１のネジの付近において、この例においてそれの後に配設されていて且つハウジング６への入口に形成された補完的支持面２０’と協働する、シールガスケット２０により、シールされる。

油圧制御カートリッジ弁５を取り外すためには、それのネジを回して外して、ハウジングからそれを取り出すことで十分である。従って、本発明の油圧制御カートリッジ弁は、所定位置に設置可能であり、任意の油圧の接続部の取り外しをすることも、そのために任意の特別な工具を必要とすることもなしで、取り外し可能である。

本発明の特定の形態に従い、油圧制御カートリッジ弁５は、油圧マニフォールドに装着されないで、図２に示すように、保護ケース７に格納される。保護ケースは、ナット１１のネジと協働するために、その入り口でタップ部を有するハウジングを形成する。

保護ケース７は、油圧流体により部分的に充填されており、油圧マニフォールド１のハウジング６のように、それは、油圧制御カートリッジ弁５が保護ケース７の所定位置にある場合に、シールガスケット１４と協働するためのシール支持面２１を具備する。従って、シールガスケット１４は、保護ケース７の支持面により事前圧縮されるが、しかし油圧制御カートリッジ弁５が保護ケース７から引き抜かれて、油圧マニフォールド１のハウジング６内で所定位置に設置される場合に、シールガスケット１４が、それらの当初の形状に戻るための十分な時間はなく、それによりそれが、ハウジング６のシール支持面３１に対して該シールガスケットを係合することをより容易にする。

本発明の別の形態により、油圧ポート２が、関連するダクト３７と直線で第１の方向Ｘにおいて伸張する（ダクト３７が図３から５で室３５内に開くことが分る）が、その一方で油圧制御カートリッジ弁５及び関連するハウジング６は、方向Ｘに垂直な方向Ｙに沿って伸張しており、それにより油圧マニフォールドの設計を顕著に容易にすることが図１で分る。

本発明は、上記の記載に限定されないで、しかし逆に、請求の範囲により規定される範囲内に含まれる任意の変形形態をカバーする。

特には、上記の記載は、滑動スプールタイプ制御手段を有する制御弁に関するが、本発明は、ポペットタイプ等の別のタイプの制御弁に適用可能である。

記載された制御弁及び油圧マニフォールドは、２つのパイロット室を形成するが、唯一つのパイロット室を有する、制御弁とすることも出来る。

より一般的には、油圧制御カートリッジ弁は、油圧マニフォールドのハウジング又は保護ケースのハウジング内に収容されるように設計されると述べられたが、制御弁を、適切なハウジングを具備する、任意の本体部において所定の場所に設置することも出来る。

図１は、本発明の少なくとも１つの油圧制御弁を収容する油圧マニフォールドの立体図である。 図２は、その保護ケースの所定位置にある、図１の油圧制御弁装置の長手方向の断面図である。 図３は、油圧マニフォールドにおいて所定位置に設置された状態の、図１の油圧制御弁装置の長手方向の断面図である。 図４は、油圧マニフォールドにおける油圧制御弁装置の装着における、より後の手順を示す、図３と類似の図である。 図５は、油圧マニフォールドの所定位置における油圧制御弁装置を示す、図３及び４と類似の図である。

符号の説明

１ 油圧マニフォールド
２ 油圧ポート
３ 油圧制御弁
４ 油圧マニフォールド
５ 油圧制御弁
６ メクラハウジング
７ 保護ケース
１０ ジャケット
１１ メクラ固定ナット
１２ リング
１３ 支持面
１４ シールガスケット
１５ オリフィス
１６ スプール
１７ 弾力性のある位置決め部材
２１ シール支持面

Claims (12)

1. 少なくとも１つの油圧制御弁と該油圧制御弁を収容するための本体とを具備する、アセンブリにおいて、
   前記油圧制御弁（５）は、
   流れオリフィス（１５）と、
   前記流れオリフィス（１５）を選択的にお互いに油圧的に連絡させるための流れ制御手段（１６，１７）と、
   を具備しており、
   前記油圧制御弁（５）は、長方形のカートリッジの形態であり、前記本体（１，７）は、前記油圧制御弁（５）を取り外し可能な状態で収容するように形成される、開放式ハウジング（６）を具備するので、前記油圧制御弁が前記ハウジングの所定の位置にある場合に、前記油圧制御弁及び前記ハウジングは共に、そこに前記油圧制御弁の前記流れオリフィス（１５）が開放する、絶縁された油圧室（３５）を形成する、ことを特徴とするアセンブリ。
2. 前記油圧制御弁は、長手方向に離隔して離れる、シールガスケット（１４）を具備しており、
   前記ハウジング（６）は、前記シールガスケット（１４）と協働するためのシール支持面（３１）を形成しており、前記油圧制御弁が前記ハウジング内の所定位置にある場合に、前記室（３５）は、前記シールガスケット間で伸張しており、
   そこでは、前記シール支持面及びガスケット（３１；１４）は、前記ハウジングへの入り口から前記ハウジング（６）の端壁に向かって進むにつれて減少する、階段状の直径で形成される、ことを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
3. 前記油圧制御弁は、前記油圧制御弁を前記本体のハウジング（６）に固定するための固定手段（１１）を具備する、第１の端部を有する、ことを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
4. 前記固定手段は、前記油圧制御弁のジャケット（１０）において回転するように設置されていて且つ前記ハウジング（６）への前記入り口において伸張するタップ部（３３）と協働するためのネジ（２５）を具備する、ナット（１１）を具備する、ことを特徴とする請求項２に記載のアセンブリ。
5. 前記制御弁は、前記ハウジング（６）の端部において伸張する補完的な中心決めをする支持面（３２）と協働するための中心決めをする支持面（１３）を具備する、第２の端部を有する、ことを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
6. 前記油圧制御弁は、前記ネジ（２５）が前記タップ部に対して、そこに係合しない状態で隣接する場合に、前記シールガスケット（１４）が前記ハウジングの前記シール支持面（３１）に対して支持されないが、しかし前記中心決めをする支持面（１３，３２）は、前記ハウジング（６）において前記油圧制御弁を中心決めするために協働するような状態で配置される、ことを特徴とする請求項４又は５に記載のアセンブリ。
7. 一旦前記ネジ（２５）が前記タップ部（３３）に係合して、前記シールガスケット（１４）が前記シール支持面（３１）と接触する場合に、前記ナット（１１）は、十分に係合して、前記ガスケットをそれらのそれぞれの支持面に対して係合するために必要である力を発揮可能である、ことを特徴とする請求項６に記載のアセンブリ。
8. 前記ジャケット（１０）は、前記油圧制御弁が前記ハウジングの所定の位置にある場合に、前記ナット（１１）に関して即座に伸張して前記ハウジング（６）の肩部（３６）と前記ナットとの間に挟まれる、カラー（１８）を具備する、ことを特徴とする請求項４に記載のアセンブリ。
9. 前記ナット（１１）は、前記ネジ（２５）の付近に配設されていて且つ前記ハウジングの入り口支持面（２０’）に対して支持されるように設計される、シールガスケット（２０）を具備することを特徴とする請求項４に記載のアセンブリ。
10. 前記本体は、前記室（３５）内に開く、ダクト（３７）に関連する油圧ポート（２）を有する、油圧マニフォールド（１）である、ことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のアセンブリ。
11. 前記油圧制御弁（５）及び前記関連するハウジング（６）は、第１の方向（Ｙ）で前記油圧マニフォールド（１）内に伸張する一方で、前記ダクト（３７）は、前記第１の方向に垂直な第２の方向（Ｘ）で伸張する、ことを特徴とする請求項１０に記載のアセンブリ。
12. 前記本体は、前記油圧制御弁（５）のための保護ケース（７）である、ことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のアセンブリ。

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