JP3362226B2 - 圧力逃がし弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、圧力逃がし弁に関し、特に、航空機の着陸
装置の減衰装置のための圧力逃がし弁（以下、単に
「弁」とも称する）に関する。

背景技術 航空機の従来の着陸装置は、図１に示されるように、
航空機の翼の適当な部位に取り付けられた上方脚１と、
上方脚１の下端の周りに滑動自在に配置された下方脚２
から成る。下方脚２は、トラニオン３により、車輪付き
ボギー（着陸用台車）に連結される。上方脚１は中空で
あって上方空洞４を画定し、下方脚５は下方空洞５を画
定する。空洞４と５とは、端壁６によって仕切され、下
方空洞には制動油が満たされ、上方空洞には制動油（以
下、単に「油」とも称する）と窒素ガスが充填されてい
る。油は、上方脚１が下方脚２内へ落ち込む（陥没す
る）度合を制御し、それによって、航空機の着陸衝撃を
吸収するために、端壁６に取り付けられた弁７を通って
流れることができる。

強烈な着陸の場合には、弁７を全開させて着陸装置を
「ソフト」にし、乗客に伝わる衝撃を回避することが必
要である。この操作は、従来は、図２に示すように弁７
にばね式のオリフィス板８を設けることによって達成さ
れていた。オリフィス板８は、所定の圧力限度（圧力
値）に達するまでは、制動油の限られた量の初期流れを
オリフィス板に形成されたオリフィス９を通して通流さ
せるが、圧力限度に達すると、ばねの負荷（付勢力）が
打ち負かされ、板８が持ち上げられて板８とその弁座8a
との間を通して増大した流れを通す。

このような既存の弁に随伴する１つの問題は、高い動
作圧ではオリフィス板の差動面積が小さく、弁が開いて
いるときに弁を通過する油流が、弁を確実に開放状態に
保持することを妨げるおそれがあることである。

発明の概要 本発明によれば、流体入口と、該入口に係合している
弁閉鎖位置において該流体入口から流体の初期流れを通
す流体流路を有しており、該流体入口における流体圧力
が所定の圧力値を超えると、該弁閉鎖位置から、該入口
から離隔する弁開放位置へ移動する弁部材と、該弁部材
を前記弁閉鎖位置へ付勢する偏倚手段と、該弁部材に連
結された流れ感応部材から成る弁開放手段と、から成
り、該流れ感応部材は、前記流体入口における流体圧力
並びに前記流体流路を通る流体の流れに応答して前記弁
部材を前記弁開放位置へ押しやるように該流体流路の中
央に配置されていることを特徴とする圧力逃がし弁が提
供される。

流れ感応部材を流体流路の中央に配置することによ
り、該流れ感応部材は常に流体流に露呈され、それによ
って、弁の動作をより信頼しうるものにする。

流体流路は、弁の開放特性を変化させる原因となる弁
内の乱流効果を減少又は除去するような構成とすること
が好ましい。

より具体的にいえば、流体流路は、その出口が、流れ
感応部材によって制御される流体入口及び関連の弁部材
から離隔されるように十分に長い長さとする。流体流路
の出口端の周囲の領域は、流体入口及び関連の弁部材か
ら遮蔽される構成とすることが好ましい。例えぱ、流体
流路は、弁が閉じているとき弁を通過する流れをすぺて
受け入れるために、弁入口と係合するベル形の弁部材を
その入口側端に組み入れることができる。弁部材の外周
部分が外側の環状ハウジング（弁の本体）内で案内され
る構成とすることができ、流体流路の出口端の周囲の領
域を流体入口及び関連の弁部材から遮蔽するために、流
体流路及び外側ハウジングの出口端の周りに遮蔽手段
（後述するように、好ましい実施形態では、端部キャッ
プ４と座金20）を設けることができる。

弁開放手段を構成する流れ感応部材は、流体流路内を
流れる流体流の抗力によって誘発される弁開放力（弁部
材を開放位置へ押し上げようとする力）が該流れ感応部
材に及ぼされるように、流体流路の軸線に平行な方向に
細長いものとすることが好ましい。これは、流れ感応部
材の断面積を減少させて流体の乱流を少なくすることが
できるので、好ましい構成である。

流れ感応部材は、流体流路の軸線に沿って延長する棒
状物から成るものとすることが好便である。

流体流路は、流れ感応部材の一部によって画定するこ
とが好ましい。これは、流体流路を画定する壁によって
創生される抗力（流体の流れを止めようとする摩擦力）
が弁を開放する働きをし、流れ感応部材の中央部分の断
面積を更に減少させることができるので、好ましい構成
である。

流体流路は、該流体流路の軸線に平行な流体流を発生
させるために平行な壁を有していることが有利である。

流体流路の軸線に平行な流体流を発生させることによ
り、全体的な流体流動方向に対して反対向きに作用す
る、弁に対する閉鎖力を発生させるおそれのある乱流を
防ぐことができる。

図面の簡単な説明 図１は、航空機のための従来の着陸装置の概略図であ
る。

図２は、図１中の弁７の部分断面図である。

図３は、本発明による圧力逃がし弁の縦断面図であ
る。

図４は、図３の弁の端面図である。

発明の実施態様 以下に、図３及び４を参照して本発明の具体的な実施
態様を説明する。

図３及び図４を参照して説明すると、本発明による圧
力逃がし弁は、一端が端壁２によって閉鎖され、半径方
向に外方に突出した取り付けフランジ３を有する、円筒
形の外側ハウジング即ち外側環状本体１を含む。弁は、
フランジ３を貫通して挿通されるボルト（図示せず）に
よって着陸装置の脚の端壁９に固着される。この端壁９
は、図１に示された先行技術の着陸装置の端壁６に相当
するものである。本体１の他端は、端部キャップ４によ
って閉鎖され、端部キャップ４は、中央上方延長部を有
し、その延長部に横方向に開口した４個の流体出口５が
形成されている。流体入口６（単に「入口」とも称す
る）は、端壁２の中央に形成されている。圧力逃がし口
（「補助流体口」とも称する）7,8及び8aが本体１の側
壁を半径方向に貫通して形成されている。圧力逃がし口
７は、弁空洞12から着陸装置の上方脚（図１の上方脚１
参照）への補助流体出口であり、圧力逃がし口８は、着
陸装置の下方脚（図１の下方脚５参照）から弁空洞12へ
の補助流体入口である。圧力逃がし口8aは、弁滑子13及
び流管21と端部キャップ４及び座金20との間の空間から
着陸装置の上方脚への補助流体出口である。

端部キャップ４の外周部10には、本体１の内面に形成
されたねじ11と係合するためのねじが切られている。

弁空洞12内には、軸線方向に移動自在のベル形の弁滑
子（「弁部材」又は「滑動部材」とも称する）13が配置
されている。弁滑子13は、圧力逃がし口７及び８とそれ
ぞれ協同する（圧力逃がし口７及び８をそれぞれ開閉す
る）軸線方向に延長した外周ランド14及び15を有してい
る。弁滑子13の下端壁16は、軸線方向の圧縮ばね、即
ち、偏倚手段（付勢手段）17の作用を受けて下方へ付勢
され、本体１の端壁２に接触する。即ち、ばね17は、端
壁16の内面と、端部キャップ４内に弛く配設された案内
座金20との間で作用し、弁滑子13を本体１の端壁２の入
口６に係合する弁閉鎖位置へと下方へ付勢する働きをす
る。弁滑子13の端壁16には、本体１の入口６と整列し
た、かつそれと同じ直径の中央穴19が形成されている。
弁滑子の穴19の周りの限られた環状封止面19aが、本体
１の端壁２と協同してシールを形成する。

円筒形の流管21が、弁滑子13の内部にそれと同軸的に
配置され、下端の外側カラー22を介して弁滑子に連結さ
れている。流管21の上端は、案内座金20の穴を貫通して
突出している。流管21の内径は、入口６及び穴19の径に
等しく、そよって、入口６と、穴19と、流管21とが協同
して一定断面積の流路を形成している。流管21内の中央
には流れ感応部材即ち圧力センサ23が配置され、放射状
に延長した４本のアーム24によって弁滑子13に連結され
ている。これらのアーム24は、外側リング25に結合され
おり、リング25は、端壁16の内面の凹部に嵌め込まれ、
ボルト（図示せず）によって弁滑子13の端壁16に連結さ
れた流管21のカラー22によって該凹部に締め付けられて
いる。

通常の着陸条件では、制動油は、航空機着陸装置の減
衰装置の下方脚から上方脚へ圧力逃がし弁の入口６及び
流管21を通って流動する。次いで、油は、端部キャップ
４の出口５によって横方向に案内されて、本体１内での
油の乱流混合が保証される。

強烈な着陸の場合には、流体流（制動油の流れ）は増
大する。その場合、流れ感応部材（圧力センサ）23の端
面26及びアーム24に圧力が作用し、この圧力が、流れ感
応部材23及び流管21の軸線方向の表面によって創生され
る抗力と協同して、弁滑子13をばね17のばね力（付勢
力）に抗して上向きに押しやることにより弁を開放させ
る。

即ち、弁滑子13の環状封止面19aが本体１の端壁２の
内面によって画定される弁座から上方へ引き離されて封
止面19aと弁座との間に隙間が開かれるとともに、ラン
ド14及び15が圧力逃がし口７及び８を開きながら滑動し
て後退する（図３でみて上昇する）。そして、油は、入
口６及び補助流体入口８を通って自由に流れ、更に、流
管21及び出口５を通って着陸装置の上方脚（図１の上方
脚１参照）に流入するのと併行して、補助流体出口７を
通っても上方脚に流入する。かくして、油が受ける流れ
抵抗（流動に対する抵抗）が減少され、着陸装置は、そ
の「もっともソフト」な状態になる。弁滑子13が持ち上
げられて端壁２から離れるにつれ、滑子13及び流管21と
端部キャップ４及び座金20との間の空間が減少し、この
空間に収容されていた油も上方に流れ、出口8aを通って
上方脚に流入する。

着陸の衝撃が吸収されると、減衰装置内の油の流量及
び圧力が減少し、弁滑子13は、ばね17の作用により端壁
２の弁座に再び着座する。

図３及び以上の説明から明らかなように、端部キャッ
プ４と座金20とが協同して流管21の出口端を滑動部材13
内の空間から遮蔽する働きをし、それによって、流管21
の出口端に乱流が生じるのを防止し、滑動部材13の作動
特性に乱流による悪影響が及ぼされるのを防止する。し
かし、場合によっては、流管21を十分に長いものにして
その出口端を滑動部材13から十分に離隔させ、遮蔽手段
を形成するための部品（端部キャップ４と座金20）なし
でも、そのような乱流による悪影響が問題にならないよ
うにしてもよい。

変型実施態様として、流管21を短くしてもよい。端部
キャップ４及び座金20によって形成される遮蔽手段を保
持しておけぱ、たとえ流管21が短くとも、弁内の乱流の
悪影響を避けることができる。ただし、流管21は、長さ
がその直径を上回るものが好ましく、通常は、直径の２
倍もしくは３倍又はそれ以上の長さのものとする。

フロントページの続き (72)発明者 コーフイールド， フランシス ネビル 英国 ジーエル54 ４エイチアール， グロスターシア， アンドーヴァーズフ ォード， グロスター ロード， クロ エソ （番地) (56)参考文献 特開 平１−261528（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−168039（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−4046（ＪＰ，Ａ) 西独国実用新案8906232（ＤＥ，Ｂ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16F 9/34 B64C 25/58

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流体入口（６）と、 該入口（６）に係合している弁閉鎖位置において該流体
   入口（６）から流体の初期流れを通す流体流路（19,2
   1）を有しており、該流体入口（６）における流体圧力
   が所定の圧力値を超えると、該弁閉鎖位置から、該入口
   （６）から離隔する弁開放位置へ移動する弁部材（13）
   と、 該弁部材（13）の前記弁閉鎖位置へ付勢する偏倚手段
   （17）と、 該弁部材（13）に連結された流れ感応部材（23）から成
   る弁開放手段と、から成り、 該流れ感応部材（23）は、前記流体入口（６）における
   流体圧力並びに前記流体流路（19,21）を通る流体の流
   れに応答して前記弁部材（13）を前記弁開放位置へ押し
   やるように該流体流路（19,21）の中央に配置されてい
   ることを特徴とする圧力逃がし弁。
2. 【請求項２】前記流体入口（６）と流体出口（５）との
   間の前記流体流路（21）は、細長い流管によって形成さ
   れていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の圧
   力逃がし弁。
3. 【請求項３】一端に前記流体入口（６）を形成し、他端
   に前記流体出口（５）を形成する外側環状本体（１）を
   含むことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の圧力逃
   がし弁。
4. 【請求項４】前記入口（６）と、弁部材（13）と、流体
   出口（５）とが協同して前記本体を通る初期流体流れ通
   路を形成することを特徴とする請求の範囲第３項に記載
   の圧力逃がし弁。
5. 【請求項５】前記流管（21）は、前記入口（５）に連通
   していることを特徴とする請求の範囲第２〜４項のいず
   れか１項に記載の圧力逃がし弁。
6. 【請求項６】前記弁部材（13）は、前記出口（６）との
   間に前記本体（１）と協同して該本体（１）内に弁空洞
   （12）を形成する外周ランド（14）を有しており、該弁
   部材（13）が前記弁閉鎖位置から弁開放位置へ移動する
   際、前記入口（６）が前記弁空洞（12）と連通すること
   を特徴とする請求の範囲第３又は４項に記載の圧力逃が
   し弁。
7. 【請求項７】前記本体（１）は、補助流体口（７）を有
   しており、前記ランド（14）は、前記弁部材（13）が前
   記弁閉鎖位置から弁開放位置へ移動する際、該補助流体
   口（７）を開放することを特徴とする請求の範囲第６項
   に記載の圧力逃がし弁。
8. 【請求項８】前記補助流体口（７）は、前記弁空洞（1
   2）からの流体出口であることを特徴とする請求の範囲
   第７項に記載の圧力逃がし弁。
9. 【請求項９】前記本体（１）は、前記弁空洞（12）への
   補助流体入口（８）を有し、前記弁部材（13）は、該弁
   部材（13）が前記弁閉鎖位置から弁開放位置へ移動する
   際、該補助流体入口（８）を開放するランド（15）を有
   していることを特徴とする請求の範囲第８項に記載の圧
   力逃がし弁。
10. 【請求項１０】前記補助流体入口（８）は、前記補助流
    体出口（７）より前記入口（６）に近い位置に配置され
    ていることを特徴とする請求の範囲第９項に記載の圧力
    逃がし弁。
11. 【請求項１１】前記偏倚手段（17）は、前記出口（５）
    と前記弁部材（13）との間に配置されていることを特徴
    とする請求の範囲第２〜10項のいずれか１項に記載の圧
    力逃がし弁。
12. 【請求項１２】前記偏倚手段（17）は、前記流管（21）
    を囲繞するばねから成ることを特徴とする請求の範囲第
    11項に記載の圧力逃がし弁。
13. 【請求項１３】請求の範囲第１〜12項のいずれか１項に
    記載の圧力逃がし弁を組み入れた航空機着陸装置の減衰
    システム。