JP2012092973A - アキュムレータシステムおよびその駆動方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】全体の長さを非常に短くし、これにより、パッケージングを小型にすることができるアキュムレータシステムのアクチュエータシリンダを提供する。
【解決手段】アキュムレータシステム２６は、アキュムレータシリンダ２８と、該アキュムレータシリンダ２８内で軸に沿ってアキュムレータピストン３２を駆動するアクチュエータシリンダ３０とを備えている。アクチュエータシリンダ３０は、アクチュエータピストン３４および複数の入れ子式アクチュエータスリーブ３６を備えている。１つの実施例では、アクチュエータピストン３４は、第１のアクチュエータスリーブ３６Ａ内に入れ子式にはめ込まれており、該第１のアクチュエータスリーブ３６Ａは、第２のアクチュエータスリーブ３６Ｂ内に入れ子式にはめ込まれている。
【選択図】図２Ａ

Description

本発明は、ブートストラップ型システムに用いられるピストン型アキュムレータに関し、特に、ピストン型アキュムレータの入れ子型アクチュエータシリンダに関する。
従来のブートストラップピストン型アキュムレータシステムは、必要な保留流体（ｒｅｔａｉｎｅｄ ｆｌｕｉｄ）の容積を得るのに役立つアキュムレータピストンのストロークを提供する。これは、一般に、アキュムレータシリンダ内でアキュムレータピストンを駆動するアクチュエータピストンのストロークと同等の付加的なストロークを必要とする。効果的ではあるが、アクチュエータピストンは、アキュムレータピストン上に積み重ねられており、全体の長さが、例えば、一般に、航空機の制限された領域内でのパッケージングを複雑にすることがある。
本発明の例示的な特徴によるブートストラップ型アキュムレータシステムは、複数の入れ子式アクチュエータスリーブを介して、アキュムレータシリンダ内でアキュムレータピストンを駆動する圧力負荷アクチュエータシリンダを備えている。
本発明の例示的な特徴によるアキュムレータシステムの駆動方法は、アクチュエータシリンダに流体を通流させるステップと、アクチュエータシリンダを構成する複数の入れ子式アクチュエータスリーブを入れ子式にはめ込むステップとを含む。
航空機の冷却システムの概略図である。 これに限定されない１つの実施例における空位置のスタック型ピストンアクチュエータシステムの断面斜視図である。 これに限定されない１つの実施例における再充填位置のスタック型ピストンアクチュエータシステムの断面斜視図である。 これに限定されない他の実施例における空位置のスタック型ピストンアクチュエータシステムの断面斜視図である。 これに限定されない他の実施例における再充填位置のスタック型ピストンアクチュエータシステムの断面斜視図である。
図１には、例えば航空機の閉ループ冷却システム２０が概略的に示されている。冷却システム２０は、一般に、熱交換器２２、ポンプ２４およびアキュムレータシステム２６を備えている。熱交換器２２は、閉ループの様式で、ポンプ２４によって供給される冷媒を冷却し、冷却すべき負荷へと通流させ、そして、熱交換器２２へ戻すように動作する。これに限定されない開示した実施例における冷却システム以外の種々のシステムが、アキュムレータシステム２６から恩恵を受けることを理解されたい。
ポンプ２４の下流側の吐出圧力は、例えば、ある程度効率が高いポンプ動作を確実にするために、例えば、アキュムレータシステム２６を通してポンプ２４へ向かう入口圧力を上昇させる、またはブートストラップ（ｂｏｏｔｓｔｒａｐ）し、ポンプの入口圧力を増加させるように用いられる。即ち、アキュムレータシステム２６は、例えば、温度変化または他の条件に応答して閉ループ冷却システム２０の圧力を維持するように使用され得る。代替的に、ポンプ２４以外の独立した圧力源や圧力システムを設けることもできる。
アキュムレータシステム２６は、一般に、アキュムレータシリンダ２８と、該アキュムレータシリンダ２８内で軸Ａに沿ってアキュムレータピストン３２を駆動するアクチュエータシリンダ３０とを備えている。アクチュエータシリンダ３０は、ポンプ２４から吐出圧力が比較的高い流体を受け、アキュムレータピストン３２に力を加える。アキュムレータシステム２６によって生成されるアキュムレータ圧力は、一般に、アクチュエータシリンダ３０およびアキュムレータシリンダ２８の面積比率（ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ ａｒｅａｓ）と、ポンプ２４の吐出圧力差との関数である。
図２Ａでは、アクチュエータシリンダ３０は、一般に、アクチュエータピストン３４および複数の入れ子式アクチュエータスリーブ３６を備えている。これに限定されない１つの開示された実施例では、アクチュエータピストン３４は、第１のアクチュエータスリーブ３６Ａ内に入れ子式にはめ込まれており、該第１のアクチュエータスリーブ３６Ａは、第２のアクチュエータスリーブ３６Ｂ内に入れ子式にはめ込まれている。これに限定されないこの実施例では、第２のアクチュエータスリーブ３６Ｂは、上部カバー３８と一体化されている。
アクチュエータピストン３４は、アキュムレータピストン３２に接続されるか、または分離されているがアキュムレータピストン３２へと案内されている。また、アクチュエータピストン３４は、複数の入れ子式アクチュエータスリーブ３６の１つに対して移動するように、この１つのアクチュエータスリーブ内に入れ子式にはめ込まれている。したがって、複数の入れ子式アクチュエータスリーブ３６は、入れ子式流体充填型アクチュエータシリンダを提供し、該アクチュエータシリンダは、アクチュエータピストン３４および複数の入れ子式アクチュエータスリーブ３６を拡張するように高流体圧力を利用する。ピストンとスリーブとの間の流体に対するシールを容易にするために、ピストンとスリーブとの間に種々のシールリングまたはこれらと同等のものを配置することができることを理解されたい。また、比較的軽量かつ低慣性の構成をもたらすように、アクチュエータピストン３４を空気で充填することもできる。
図２Ｂでは、複数の入れ子式アクチュエータスリーブ３６は、収縮長さでのアクチュエータシリンダ３０を提供しており、上記収縮長さは、アクチュエータのストロークとアキュムレータピストンのストロークとが概ね等しいものとされた従来のアクチュエータに対して半分以下とすることができる。つまり、複数の入れ子式アクチュエータスリーブ３６によって、全体の長さを非常に短くし、これにより、パッケージングを小型にすることが容易となる。
これに限定されない開示された他の実施例では、アクチュエータシリンダ３０は、３つのアクチュエータスリーブ３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃを有した三重スタック型アクチュエータ２６’である（図３Ａおよび図３Ｂ）。また、代替的に任意の数のアクチュエータスリーブを設けることができることを理解されたい。
数個の図の全体について、同様の参照番号は、対応した構成要素または同様の構成要素を示すことを理解されたい。また、図示した実施例には特定の構成要素配置が開示されているが、他の配置もこの特定の構成要素配置から恩恵を受けることを理解されたい。
特定のステップの順序が示され、説明され、特許請求されているが、他に指示が無ければ、これらのステップを分離し、または組み合わせて任意の順序で実施することができ、これらのステップは、本発明から恩恵を受けたままであることを理解されたい。
上記の説明は、例示的なものであって限定的なものではない。当業者であれば、本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更および修正がなされ得ることを理解されたい。

Claims (10)

  1. アキュムレータシリンダと、
    前記アキュムレータシリンダ内で移動可能なアキュムレータピストンと、
    前記アキュムレータシリンダ内で前記アキュムレータピストンを駆動する、複数の入れ子式アクチュエータスリーブを有したアクチュエータシリンダと、
    を備えたアキュムレータシステム。
  2. 前記アキュムレータピストンに取り付けられたアクチュエータピストンをさらに備え、前記アクチュエータピストンは、前記複数の入れ子式アクチュエータスリーブの少なくとも１つ内に入れ子式にはめ込まれていることを特徴とする請求項１に記載のアキュムレータシステム。
  3. 前記アクチュエータピストンは、空気で充填されることを特徴とする請求項２に記載のアキュムレータシステム。
  4. 前記複数の入れ子式アクチュエータスリーブは、前記アクチュエータピストンにわたって入れ子式にはめ込まれる２つのスリーブを備えることを特徴とする請求項２に記載のアキュムレータシステム。
  5. 前記複数の入れ子式アクチュエータスリーブは、前記アクチュエータピストンにわたって入れ子式にはめ込まれる２つのスリーブを備えることを特徴とする請求項３に記載のアキュムレータシステム。
  6. 前記複数の入れ子式アクチュエータスリーブは、圧力源と連通していることを特徴とする請求項２に記載のアキュムレータシステム。
  7. 前記複数の入れ子式アクチュエータスリーブは、ポンプと連通していることを特徴とする請求項２に記載のアキュムレータシステム。
  8. アクチュエータシリンダに流体を通流させるステップと、
    前記アクチュエータシリンダの複数の入れ子式アクチュエータスリーブを入れ子式にはめ込むステップと、
    を含むアキュムレータシステムを駆動する方法。
  9. 前記複数の入れ子式アクチュエータスリーブを入れ子式にはめ込むステップは、アクチュエータピストンを駆動することを特徴とする請求項８に記載の方法。
  10. 前記アクチュエータピストンを入れ子式にはめ込むことは、冷却システムをブートストラップするようにアキュムレータピストンを駆動することを特徴とする請求項９に記載の方法。
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