JP3671198B2

JP3671198B2 - 航空機用脚昇降装置

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Publication number: JP3671198B2
Application number: JP21608297A
Authority: JP
Inventors: 隆小泉; 清宮島
Original assignee: Nabtesco Corp
Current assignee: Nabtesco Corp
Priority date: 1997-06-13
Filing date: 1997-08-11
Publication date: 2005-07-13
Anticipated expiration: 2017-08-11
Also published as: EP0884239B1; DE69819600T2; EP0884239A3; US6059228A; DE69819600D1; JPH1159592A; EP0884239A2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、航空機用脚昇降装置に関し、特に小型航空機に用いて好適な脚昇降装置に関する。
一般に、航空機の脚（車輪やホイール及びアーム等を含めて脚と呼称する）は、飛行中、翼や胴体内に格納されることが多い。離着陸時にしか使用されないうえ、空気抵抗によって飛行性能（速度や航続距離）に好ましくない影響を与えるからである。
【０００２】
【従来の技術】
図８及び図９は、それぞれ従来公知の航空機用脚昇降装置の系統図である。これら二つの従来例は、脚昇降の動力に油圧を利用する点で共通し、油圧失陥時の緊急脚下げ方法の点で相違する。
まず、共通点を説明すると、図８及び図９において、リザーバ１の作動油は、エンジン駆動のポンプ２（図では便宜的にツインエンジンを想定して２台）で加圧された後、フィルタ３、脚昇降電磁弁４及びシャットル弁５を介して脚部ごと（図では便宜的に前脚、右脚、左脚）の昇降装置６〜８に供給される。
【０００３】
昇降装置６〜８はそれぞれ同一の構成であり、一方のポート（例えばポートｂ）に加圧作動油を導入するとロッドを伸長して脚下げを行い他方のポートに加圧作動油を導入するとロッドを収縮して脚上げを行う油圧アクチュエータ９と、完全な脚上げ状態（翼や機体内に完全に引き込まれた状態）を保持するアップロックリリースシリンダ１０と、油圧力以外の“力”（例えば地球の引力、機体の慣性力、気流によって発生する力）による脚の上げ下げ運動を規制するオリフィス付チェック弁１１、１２とを備えている。
【０００４】
これによれば、脚昇降電磁弁４を図示位置から切り換えてポートａ−ｄ、ポートｃ−ｂ間の連通位置にすると、三つの油圧アクチュエータ９のポートａに加圧作動油が導入されて脚上げが行われ、脚が翼や胴体内に完全に引き込まれるとアップロックリリースシリンダ７によってその状態が保持される。着陸時は、脚昇降電磁弁４を切り換えてポートａ−ｃ、ポートｄ−ｂ間の連通位置にすると共に、アップロックリリースシリンダ１０のロックを解除する。そうすると、三つの油圧アクチュエータ９のポートｂに加圧作動油が導入されて脚下げが行われる。
【０００５】
ところで、航空機用脚昇降装置にあっては、油圧失陥時における緊急脚下げの機能が欠かせない。図８におけるガスボンベ１３や緊急脚下げ弁１４はそのための構成要素である。すなわち、緊急脚下げ弁１４は緊急時以外は図示位置（ポートａ−ｂ間を遮断する位置）にあるが、電磁操作または手動操作によってポートａ−ｂ間を連通する位置に切り換えると、ガスボンベ１３内の加圧ガス（一般に加圧空気）が緊急脚下げ弁１４を介してシャットル弁５のポートａに加えられる。シャットル弁５は二つの入力ポート（ポートａ、ｂ）のうち高圧側のポートを出力ポートｃに連通するものであり、油圧失陥時はポートａが高圧側になるから、三つの油圧アクチュエータ９のポートｂに加圧気体が導入され、緊急脚下げが行われる。
【０００６】
一方、図９におけるダンプバルブ１５も緊急脚下げのための構成要素である。ダンプバルブ１５は、緊急時以外は図示位置（ポートｃ−ｄ間を遮断する位置）にあるが、電磁操作または手動操作によってポートｃ−ｄ間を連通する位置に切り換えると、このダンプバルブ１５（のポートｃ−ｄ）を介して三つの油圧アクチュエータ９のポートａ−ｂ間が相互に連通し、脚部の自重を利用（脚部の自由落下）した緊急脚下げが行われる。
【０００７】
一般に前者（図８）の緊急脚下げ機構は“ガス圧バックアップ方式”と呼ばれ、後者（図９）の緊急脚下げ機構は“ダンプバルブバックアップ方式”と呼ばれている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記二つの従来技術は、図面（図８及び図９）からも理解されるように、多くの部品が必要で構成の複雑さを否めないという問題点がある。すなわち、脚ごとの昇降装置６〜８、リザーバ１やポンプ２などの油圧動力源、及び、緊急脚下げ機構、並びに、これら各部を接続する配管や各種の弁などが必要であり、特に小型の航空機にあっては機体スペースが十分でないため、部品レイアウトに支障をきたすうえ、部品点数に応じてＭＴＢＦ（Mean Time Between Failure）も悪化するという不都合がある。
【０００９】
そこで、本発明は、緊急脚下げを含む脚昇降機構をユニット化し、以てレイアウト容易性とＭＴＢＦの改善を図ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、共通のボディ内に、油圧源としてのポンプと、該ポンプを駆動するモータと、前記ポンプの吐出圧を受けて伸縮するロッドと、該ロッドの伸縮動作を規制するメカニカルロック機構とを実装したことを特徴とする。
これによれば、緊急脚下げを含む脚昇降機構をユニット化したため、レイアウト容易性とＭＴＢＦの改善が図られる。
【００１１】
本発明は、前記ポンプ自体を可変容量型にしたことを特徴とする。
これによれば、ポンプ効率がよく、モータの小型化が図られる。
本発明は、前記ポンプを、回転方向に応じて一方が吐出側他方が吸い込み側として働く二つの吐出ポートを有する可変容量型にし、且つ、該二つの吐出ポートのそれぞれを二つの室に連通すると共に、該二つの室の圧力差で前記ロッドを伸縮させるように構成し、さらに、該二つの吐出ポートのそれぞれの圧力に応じて前記ポンプの吐出量を制御する圧力コンペンセータを備えたことを特徴とする。
【００１２】
これによれば、二つの吐出ポートの圧力に応じてポンプの吐出量を制御できるため、ロッドが伸びるときと縮むときのそれぞれに適した圧力設定を行うことができる。
本発明は、前記二つの室のうち脚上げ状態のときに高圧となる一方の室にアキュムレータを接続し、且つ、該アキュムレータ及び該一方の室と油圧発生源との間を断接する電磁弁を備えたことを特徴とする。
【００１３】
これによれば、アキュムレータによって一方の室の圧力を維持でき、脚上げ状態を保持できるため、敢えて外部にロックアップシリンダを設ける必要がなくなり、構成を一層簡素化できる。
本発明は、前記ポンプの吐出圧を他の航空機用脚昇降装置に出力する出力ポートを備えることを特徴とする。
【００１４】
これによれば、油圧システムを多重化してシステムの安全性を高めることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係る航空機用脚昇降装置の第１実施例を示す図である。
図１において、２０は金属等の高剛性素材で作られたボディである。ボディ２０の一端には機体側への取付部２１が形成され、ボディ２０の略中央部付近から他端にかけて他端側に開口する第１室２２と、第１室２２の周囲の第２室２３とが形成されている。
【００１６】
第１室２２には脚の取付部２４を有するロッド２５が挿入され、ロッド２５の先端に設けられたピストン２６によって第２室２３が二つの室（以下、符号ａ、ｂを付して第２室２３ａ、第２室２３ｂと言う）に区画されていると共に、第１室２２も二つの弁体２７、２８によって二つの室（以下、符号ａ、ｂを付して第１室２２ａ、第１室２２ｂと言う）に区画されている。弁体２７、２８はそれぞれスプリング２９、３０によって第１室２２ｂの容積を減らす方向に付勢されており、また、第１室２２ａはロッド２５に設けられた空気孔３１によって外界に開放している。
【００１７】
第１室２２ｂは、孔３２、通路３３、リストリクタ３４及び通路３５を介してボディ２０の他端側に設けられた第３室３６に連通する。また、孔３７及び通路３８を介して第２室２３ｂとリリースポートＰａにも連通し、孔３７、通路３８及び第４室３９を介してガスポートＰｂにも連通し、孔３７、通路３８、第４室３９及び通路４０を介して可変吐出量型ベーンポンプ（以下、単にポンプと言う）４１の第１吐出ポート４２にも連通し、孔３２及び通路４３を介してポンプ４１の第２吐出ポート４４にも連通し、通路４５、フィルタ４６及び通路４７を介してポンプ室４１のドレンポート４８にも連通している。ポンプ４１の第１吐出ポート４２と第２吐出ポート４４は、ポンプ４１の回転方向に応じて一方が吐出側、他方が吸い込み側になる。ここでは説明の都合上、ポンプ４１が反時計周りに回転する場合に、第１吐出ポート４２が“吐出側”、第２吐出ポート４４が“吸い込み側”になるものとする。なお、Ｍはポンプ４１を駆動するためのモータ、ＶPWR はモータＭの電源である。
【００１８】
孔３２及び孔３７には第１シャトルバルブ４９が装着されており、さらに、第４室３９にも第２シャトルバルブ５０が装着されている。第１シャトルバルブ４９は、孔３２及び孔３７の間隔よりも若干長めのシャフトで二つの弁体を連結したもので、二つの弁体に加わる圧力の差に応じて往復動し、孔３２及び孔３７の一方を閉じ、他方を開くというものである。例えば、図示の状態（孔３２が開き、孔３７が閉じられている）は、通路３８の圧力が高い場合である。第２シャトルバルブ５０も形状が異なるものの第１シャトルバルブ４９と類似の働きをする。すなわち、第２シャトルバルブ５０は、スプリング５１に規制されながら第４室３９の内部を移動可能で、ガスポートＰｂと通路４０（ポンプ４１の第１吐出ポート４２につながる通路）の圧力差に応じて一方を開き、他方を閉じるというものである。例えば、図示の状態（通路４０が開き、ガスポートＰｂが閉じられている）は、通路４０の圧力が高い場合である。
【００１９】
ボディ２０の他端側に設けられた第３室３６には、メカニカルロック機構と称される機構が内蔵されている。この機構は、ボディ２０を貫通してロッド２５の外周面に当接する摩擦部材５２の押し出し量（言い換えれば当接力）を弁体５３の位置で調節するというものである。弁体５３の位置は、通路３５を介して導入される作動油の圧力とスプリング５４の付勢力との釣り合いで決まる。作動油の圧力がゼロか又は相当に小さい時は図示位置にある。弁体５３の摩擦部材５２に当たる部分が斜めにカットされており、弁体５３がスプリング５４に付勢されて図面の右方向に位置するほど、摩擦部材５２が大きく押し出され、ロッド２５の外周面に強く圧接される。そして、ロッド２５が最伸張位置になったとき、摩擦部材５２がロッド２５に形成された溝（図示略）に係合し、この位置でロッド２５がロックされるようになっている。
【００２０】
したがって、このメカニカルロック機構によれば、通路３５を介して作動油を導入しない場合は、弁体５３が図示の位置になって摩擦部材５２がロッド２５の溝に係合するから、ロッド２５の伸縮を規制できる。一方、通路３５を介して作動油を導入した場合は、スプリング５４の付勢力に抗して弁体５３が図面の左方向にスライドするから、摩擦部材５２の係合を解除すると共に圧接力を軽減してロッド２５の伸縮を許容できる。なお、ロッド２５の伸縮を許容した場合は、通路３５と第２室２３ａの間が連通すると共に、センサ５５から信号Ｓａが出力されるようになっている。
【００２１】
このような構成において、第１室２２ｂ、第２室２３ａ、第２室２３ｂ、第３室３６及びポンプ４１並びにこれらに連通する各通路を作動油で満たした状態で、モータＭの電源ＶPWR を一極性にすると、モータＭは一方向に回転し、ポンプ４１も同方向に回転する。ここで、回転方向を時計周り方向とすると、前記想定より、ポンプ４１の第１吐出ポート４２が“吸い込み側”、第２吐出ポート４４が“吐出側”になるため、第１シャトルバルブ４９が図面の下方向に移動して孔３７を開き、第１室２２ｂの作動油が孔３７、通路３８、第４室３９、通路４０及び第１吐出ポート４２を介してポンプ４１に吸い込まれ、ポンプ４１で加圧された後、第２吐出ポート４４、通路４３、通路３３、リストラクタ３４及び通路３５を介して第３室３６に吐出される。
【００２２】
したがって、第３室３６のメカニカルロック機構が作動し、ロッド２５の移動が許容されると共に、第２室２３ａに高圧作動油が導入される結果、第２室２３ａの圧力が上昇し、ロッド２５のピストン２６が図面の右方向に移動して脚上げが行われる。脚上げの完了は、図２に示すアップロックシリンダ１０の動きで検知される。なお、図２のアップロックシリンダ１０は、ロック解除時に油圧を必要とするタイプのものである。
【００２３】
一方、モータＭの電源ＶPWR を他極性にすると、モータＭは他方向に回転し、ポンプ４１も同方向（反時計周り方向）に回転する。前記想定より、反時計周り方向に回転するポンプ４１は第２吐出ポート４４が“吸い込み側”、第１吐出ポート４２が“吐出側”になる。このため、第１シャトルバルブ４９が図示位置になって孔３２が開かれ、第１室２２ｂの作動油が孔３２、通路４３及び第２吐出ポート４４を介してポンプ４１に吸い込まれ、ポンプ４１で加圧された後、第１吐出ポート４２、通路４０、第４室３９及び通路３８を介して第２室２３ｂとリリースポートＰａに吐出される。
【００２４】
したがって、リリースポートＰａに接続されたアップロックシリンダ１０のロックが解除されると共に、第２室２３ｂの圧力上昇に伴ってロッド２５のピストン２６が図面の左方向に移動する結果、脚下げが行われる。
油圧失陥、例えば、モータＭやポンプ４１が故障すると、もはや有効な油圧は得られない。かかる故障が飛行中に発生した場合、脚下げが不能になるが、本第１実施例の構成によれば、ガスポートＰｂに高圧ガスを印加するだけで、油圧失陥時の緊急脚下げを行うことができる。
【００２５】
すなわち、ガスポートＰｂに高圧ガスを印加すれば、油圧失陥時にはガスポートＰｂの圧力が勝るから、第２シャトルバルブ５０が図面の右方向に移動し、図外のガスボンベ（図２のガスボンベ１３参照）からの高圧ガスを第４室３９及び通路３８を介してリリースポートＰａと第２室２３ｂに導入でき、この高圧ガスによってアップロックシリンダ１０のロックを解除できると共に、第２室２３ｂの（高圧ガスによる）圧力上昇に伴ってロッド２５のピストン２６を図面の左方向に移動させることができ、緊急脚下げを支障なく行うことができる。
【００２６】
図２は本第１実施例の航空機用脚昇降装置を含む一例系統図である。１０はアップロックシリンダ（但し、油圧導入によってロック状態を解除するタイプのもの）、１３はガスボンベ、１４は緊急脚下げ弁である。緊急脚下げ弁１４は、緊急時以外は図示位置（ポートａ−ｂ間を遮断する位置）にあるが、電磁操作または手動操作により、ポートａ−ｂ間を連通する位置に切り換えることができるものである。
【００２７】
図示のように、緊急脚下げ弁１４のポートａをガスボンベ１３に接続すると共に、同ポートｂを脚ごとに設けられた本第１実施例の航空機用脚昇降装置（ハッチング部分）のガスポートＰｂに接続し、且つ、同装置のリリースポートＰａをアップロックシリンダ１０に接続しておけば、通常の脚上げ及び脚下げはもちろんのこと、緊急脚下げも支障なく行うことができる。
【００２８】
しかも、本第１実施例の航空機用脚昇降装置は、油圧源としてのポンプ４１やポンプ４１を駆動するモータＭなどの主要構成部品をボディ２０に一体化したので、全体を一つのユニットとして取り扱うことができる。したがって、配管等を削減してレイアウト容易性を向上できるうえ、部品点数の減少に伴ってＭＴＢＦを改善できるという、特に小型航空機の分野にとって格別有益な効果が得られる。
【００２９】
図３は本発明に係る航空機用脚昇降装置の第２実施例を示す図である。
図３において、６０は金属等の高剛性素材で作られたボディである。ボディ６０の一端には機体側への取付部６１が形成され、ボディ６０の略中央部付近から他端にかけて、他端側に開口する第１室６２と、第１室６２の周囲の第２室６３とが形成されている。第１室６２には脚の取付部６４を有するロッド６５が挿入され、ロッド６５の先端に設けられたピストン６６によって第２室６３が二つの室（第２室６３ａ、第２室６３ｂ）に区画されていると共に、第１室６２もピストン６７によって二つの室（第１室６２ａ、第１室６２ｂ）に区画されている。ピストン６７はスプリング６８によって第１室６２ｂの容積を減らす方向に付勢されており、また、第１室６２ａはロッド６５に設けられた空気孔６９によって外界に開放している。
【００３０】
第１室６２ｂは、ダンプバルブ７０が図示位置にあるとき、通路７１及び通路７２を介して第３室７３に連通する。第３室７３は、孔７４、アップロック電磁弁Ｒ、通路７５、リストリクタ７６及び通路７７を介してボディ６０の他端側に設けられた第４室７８に連通する。第４室７８には、第１実施例と同様なメカニカルロック機構が設けられており、さらに、第４室７８は、スプリング７９及びピストン８０からなるアキュムレータ８１（温度変化による圧力低下やわずかな外部もれによる圧力低下を補償して脚上げの際の不本意な脚下げ現象を防止するためのもの）を経てアップロックポートＰｃに連通している。また、第３室７３は、孔８２及び通路８３を介して、第１実施例と同様な可変吐出量型ベーンポンプ（以下、単にポンプと言う）８４の第１吐出ポート８５にも連通しさらに、通路８６及び通路８７を介して第２室６３ｂにも連通している。なお、通路８６及び通路８７は、ダンプバルブ７０の位置にかかわらず連通しているが、ダンプバルブ７０が矢印Ｆ方向に引かれると、通路７１及び通路７２とも連通するようになっている。
【００３１】
また、第３室７３は、ダンプバルブ７０が矢印Ｆ方向に引かれると、通路８８及び通路８９を介して通路７５に連通し、さらに、第３室７３は、孔７４及び通路９０を介してポンプ８４の第２吐出ポート９１に連通している。
なお、ポンプ８４の第１吐出ポート８５と第２吐出ポート９１は、ポンプ８４の回転方向に応じて一方が吐出側、他方が吸い込み側になるものであり、第１実施例と同様に、ポンプ８４が反時計周りに回転した場合に第１吐出ポート８５が“吐出側”、第２吐出ポート９１が“吸い込み側”になるものとする。
【００３２】
第３室７３には、シャトルバルブ９２が装着されている。このシャトルバルブ９２は、孔７４及び孔８２の間隔よりも若干長めのシャフトで二つの弁体を連結したもので、二つの弁体に加わる圧力の差に応じて往復動し、孔７４及び孔８２の一方を閉じ、他方を開くというものである。例えば、図示の状態（孔７４が開き、孔８２が閉じられている）は、通路８３の圧力が高い場合である。
【００３３】
このような構成において、第１室６２ｂ、第２室６３ｂ、第３室７３及びポンプ８４並びにこれらに連通する各通路を作動油で満たした状態で、モータＭの電源ＶPWR を一極性にすると、モータＭは一方向に回転し、ポンプ８４も同方向に回転する。ここで、回転方向を時計周り方向とすると、前記想定より、ポンプ８４の第１吐出ポート８５が“吸い込み側”、第２吐出ポート９１が“吐出側”になるため、シャトルバルブ９２が図面の下方向に移動して孔８２を開き、第１室６２ｂの作動油が通路７１、通路７２、第３室７３、孔８２、通路８３及び第１吐出ポート８５を介してポンプ８４に吸い込まれ、ポンプ８４で加圧された後、第２吐出ポート９１から通路９０へと吐出されるが、アップロック電磁弁Ｒ（この電磁弁は脚上げ下げ時にオンとなって図示位置になる）が図示位置であれば、結局、通路７５、リストラクタ７６及び通路７７を介して第４室７８、アキュムレータ８１及びアップロックポートＰｃに吐出される。
【００３４】
したがって、第４室７８のメカニカルロック機構が作動し、ロッド６５の移動が許容されると共に、第２室６３ａに高圧作動油が導入される結果、第２室６３ａの圧力が上昇し、ロッド６５のピストン６６が図面の右方向に移動して脚上げが行われる。脚上げの完了は、図４に示すアップロックシリンダ１０の動きで検知される。なお、図４のアップロックシリンダ１０は、ロック状態の保持に油圧を必要とするタイプのものである。
【００３５】
一方、モータＭの電源ＶPWR を他極性にすると、モータＭは他方向に回転し、ポンプ８４も同方向（反時計周り方向）に回転する。前記想定より、反時計周り方向に回転するポンプ８４は第２吐出ポート９１が“吸い込み側”、第１吐出ポート８５が“吐出側”になる。このため、シャトルバルブ９２が図示位置になって孔７４が開かれ、第１室６２ｂの作動油が通路７１、通路７２、第３室７３、孔７４、通路９０及び第２吐出ポート９１を介してポンプ８４に吸い込まれ、ポンプ８４で加圧された後、第１吐出ポート８５、通路８３、通路８６及び通路８７を介して第２室６３ｂに吐出される。
【００３６】
したがって、アップロックポートＰｃの圧力が下がってアップロックシリンダ１０のロックが解除されると共に、第２室６３ｂの圧力上昇に伴ってロッド６５のピストン６６が図面の左方向に移動する結果、脚下げが行われる。
油圧失陥時にはダンプバルブ７０を矢印Ｆ方向に引く。通路８９と第４室７３の間が連通すると共に、通路７１、通路７２、通路８６及び通路８７の間も連通し、結局、第２室６２ａ、６２ｂと第３室６３ｂの間の作動油の移動がフリーになるから、脚部の自重を利用（脚部の自由落下）した緊急脚下げを行うことができる。
【００３７】
図４は第２実施例の航空機用脚昇降装置を含む一例系統図であり、１０はアップロックシリンダ（但し、ロック状態の保持を油圧力で行うタイプのもの）である。脚昇降装置（ハッチング部分）のアップロックポートＰｃをアップロックシリンダ１０に接続するだけよく、きわめて構成を簡素化できる。
図５は本発明に係る航空機用脚昇降装置の第３実施例を示す図である。
【００３８】
図５において、１００は金属等の高剛性素材で作られたボディである。ボディ１００の一端には機体側への取付部１０１が形成され、ボディ１００の略中央部付近から他端にかけて、他端側に開口する第１室１０２と、第１室１０２の周囲の第２室１０３とが形成されている。第１室１０２には脚の取付部１０４を有するロッド１０５が挿入され、ロッド１０５の先端に設けられたピストン１０６によって第２室１０３が二つの室（第２室１０３ａ、第２室１０３ｂ）に区画されていると共に、第１室１０２もピストン１０７によって二つの室（第１室１０２ａ、第１室１０２ｂ）に区画されている。ピストン１０７はスプリング１０８によって第１室１０２ｂの容積を減らす方向に付勢されており、また、第１室１０２ａはロッド１０５に設けられた空気孔１０９によって外界に開放している。
【００３９】
第１室１０２ｂは、孔１１０を介して第１ポートＰｅに連通している。また、第１室１０２ｂは、孔１１０、通路１１１、リストリクタ１１２及び通路１１３を介してボディ１００の他端側に設けられた第３室１１４（第１実施例と同様なメカニカルロック機構を有する）にも連通し、孔１１５を介して第２室１０３ｂ、第２ポートＰｄ及び可変吐出量型ベーンポンプ（以下、単にポンプと言う）１１６の第１吐出ポート１１７にも連通し、孔１１０及び通路１１８を介してポンプ１１６の第２吐出ポート１１９にも連通している。なお、ポンプ１１６の第１吐出ポート１１７と第２吐出ポート１１９は、ポンプ１１６の回転方向に応じて一方が吐出側、他方が吸い込み側になるものであり、第１、２実施例と同様に、ポンプ１１６が反時計周りに回転した場合に第１吐出ポート１１７が“吐出側”、第２吐出ポート１１９が“吸い込み側”になるものとする。
【００４０】
孔１１０及び孔１１５にはシャトルバルブ１２０が装着されている。このシャトルバルブ１２０は、孔１１０及び孔１１５の間隔よりも若干長めのシャフトで二つの弁体を連結したもので、二つの弁体に加わる圧力の差に応じて往復動し、孔１１０及び孔１１５の一方を閉じ、他方を開くというものである。例えば、図示の状態（孔１１０が開き、孔１１５が閉じられている）は、第２ポートＰｄの圧力が高い場合である。
【００４１】
このような構成において、第１室１０２ｂ、第２室１０３ａ、第２室１０３ｂ及びポンプ１１６並びにこれらに連通する各通路を作動油で満たした状態で、モータＭの電源ＶPWR を一極性にすると、モータＭは一方向に回転し、ポンプ１１６も同方向に回転する。ここで、回転方向を時計周り方向とすると、前記想定より、ポンプ１１６の第１吐出ポート１１７が“吸い込み側”、第２吐出ポート１１９が“吐出側”になるため、シャトルバルブ１２０が図面の下方向に移動して孔１１５を開き、第１室１０２ｂの作動油が孔１１５及び第１吐出ポート１１７を介してポンプ１１６に吸い込まれ、ポンプ１１６で加圧された後、第２吐出ポート１１９及び通路１１８を介して第１ポートＰｅ（用途は後述）に吐出されると共に、通路１１１、リストラクタ１１２及び通路１１３を介して第３室１１４に吐出される。
【００４２】
したがって、第３室１１４のメカニカルロック機構が作動し、ロッド１０５の移動が許容されると共に、第２室１０３ａに高圧作動油が導入される結果、第２室１０３ａの圧力が上昇し、ロッド１０５のピストン１０６が図面の右方向に移動して脚上げが行われる。脚上げの完了は、図６に示すアップロックシリンダ１０の動きで検知される。なお、図６のアップロックシリンダ１０は、ロック解除時に油圧を必要とするタイプ（第１実施例と同じタイプ）のものである。
【００４３】
一方、モータＭの電源ＶPWR を他極性にすると、モータＭは他方向に回転し、ポンプ１１６も同方向（反時計周り方向）に回転する。前記想定より、反時計周り方向に回転するポンプ１１６は第２吐出ポート１１９が“吸い込み側”、第１吐出ポート１１７が“吐出側”になる。このため、シャトルバルブ１２０が図示位置になって孔１１０が開かれ、第１室１０２ｂの作動油が孔１１０、通路１１８及び第２吐出ポート１１９を介してポンプ１１６に吸い込まれ、ポンプ１１６で加圧された後、第１吐出ポート１１７から第２ポートＰｄ（用途は後述）と第２室１０３ｂに吐出される。したがって、図６に示すように、第２ポートＰｄにアップロックシリンダ１０を接続しておけば、第２ポートＰｄの圧力上昇に伴ってロックが解除されると共に、第２室１０３ｂの圧力上昇に伴ってロッド１０５のピストン１０６が図面の左方向に移動する結果、脚下げが行われる。
【００４４】
油圧失陥対策は、図６に示すように、脚ごとに設けられた本第３実施例の航空機用脚昇降装置の第１ポートＰｅ同士と第２ポートＰｄ同士を接続する。こうすると、一つの脚昇降装置に油圧失陥（例えばポンプ１１６やモータＭの故障）が生じても、他の脚昇降装置の第２ポートＰｄからの加圧作動油によって、第３室１１４のメカニカルロック機構のロックが支障なく解除される上、シャトルバルブ１２０が図面下方に移動して第１室１０２ｂと第２室１０３ｂとの間が連通し、脚部の自重による緊急脚下げを行うことができる。
【００４５】
図７はポンプ（可変吐出量型ベーンポンプ）を含む要部の構成図である。なお、図７では第１実施例の構成を示しているが、これは代表例であり、他の実施例についても共通する。
図７において、ポンプ４１は、モータＭによって回転駆動されるロータ４１ａと、このロータ４１ａに対して所定の範囲で偏心するリング４１ｂと、リング４１ｂに取り付けられた多数のベーン４１ｃとを有する公知の可変吐出量型ベーンポンプであり、ベーン４１ｃとリング４１ｂで作られる容積がロータ４１ａの回転（すなわちモータＭの回転）と共に変化することにより、作動油の吸入・吐出を行うものである。可変吐出量型ベーンポンプの吸入・吐出量（以下、吐出量で代表）は、モータＭの回転数に加え、リング４１ｂの偏心量によっても変化する。図示のリング４１ｂの偏心量は現在最大であり、モータＭの回転数を無視すればこの状態のときに最大の吐出量が得られる。リング４１ｂの偏心量は、図面の右側に設けられたスプリング４１ｄの付勢力Ｆａと、図面の左側に設けられた複合ピストン４１ｅの押圧力Ｆｂとの釣り合いで決まり、最大の偏心量はＦａ＞Ｆｂの場合である。
【００４６】
ここで、スプリング４１ｄと共に“圧力コンペンセータ（圧力補償機構）”を構成する図示の複合ピストン４１ｅは、二つのピストンＡ、Ｂをシャフトで連結しているように見えるが、これは作図上の都合である。実際は二つのピストンＡ、Ｂはつながっておらず、それぞれが独立してＦｂを発生するようになっている。このことは、通路４０に圧力が発生した場合を考えると容易に理解できる。もし、二つのピストンＡ、Ｂがシャフトでつながっていた場合、通路４０に圧力が発生してもピストンＡ、Ｂの各受圧面に働く圧力が逆向きとなって打ち消されてしまい、複合ピストン４１ｅは動かない。
【００４７】
図示の複合ピストン４１ｅの機能は要するに、押圧力Ｆｂの大きさを、ポンプ４１の第１吐出ポート４４（通路４３）の圧力に対応させると共に、ポンプ４１の第２吐出ポート４２（通路４０）の圧力にも対応させる点にある。このような機能を満たすための構成は、例えば、▲１▼ピストンＡは第１吐出ポート４４の圧力が上がると図面の右方向に移動する、▲２▼ピストンＢは第２吐出ポート４２の圧力が上がると図面の右方向に移動する、▲３▼ピストンＡ、Ｂはそれぞれ個別にリング４１ｂを押圧する、ようになっていればよい。
【００４８】
かかる特徴的な構成を有する圧力コンペンセータを備えた上記各実施例のポンプ（可変吐出量型ベーンポンプ）は、第１吐出ポート４４と第２吐出ポート４２の各圧力に応じて偏心量を変化させるので、ピストンＡ、Ｂの受圧面積を調節することにより、第１吐出ポート４４の圧力と第２吐出ポート４２の圧力を個別に設定できる。このため、ピストン２６の二つの受圧面（第２室２３ａに臨む面と第２室２３ｂに臨む面）の面積差に伴う第２室２３ａと第２室２３ｂの不本意な圧力差を吸収できるばかりか、外部負荷（脚の自重など）の大きさも考慮した最適な圧力設定を行うことができるという格別な効果が得られる。
【００４９】
また、上記各実施例のモータＭに“ＤＣモータ”を用いると好ましい。ＤＣモータは負荷が大きくなると回転数が低下する特性があり、一方、可変吐出量型ベーンポンプも回転数が低下すると吐出量が減る特性があり、両者の特性が相まって負荷に対する吐出量の制御応答性が向上するからである。このことは、モータＭの小型化や圧力コンペンセータの簡素化が可能なことを意味し、したがって、脚昇降装置のユニット化に寄与する有益な効果が得られる。
【００５０】
なお、上記第１実施例における第１室２２内に設けられた弁体２８は、通常は、スプリング３０によって図面の右方向に付勢されており、弁体２７に着座して一体化しているが、第１室２２ｂの圧力がスプリング３０の付勢力を越えて大きくなった場合に弁体２７から離座して第１室２２ｂと第１室２２ａの間を連通するようになっている。この作用は油圧失陥時に必要である。すなわち、第１実施例においては、油圧失陥時にガスポートＰｂから高圧ガスを導入し、第４室３９及び通路３８を介して第２室２３ｂに加えるが、反対側の第２室２３ａは通路３５〜孔３２を介して第１室２２ｂに連通しているため、この第１室２２ｂの圧力の逃げ道を作っておかなければ、いくら第２室２３ｂの圧力をガスの力で高めてもピストン２６がスムーズに動かず、その結果、緊急脚下げに支障をきたすからである。
【００５１】
また、上記第２実施例のアキュムレータ８１と電磁弁Ｒは、同実施例における特徴的な構成要素の一つである。上記第２実施例の説明から理解されるように、アキュムレータ８１は通路７７、第４室７８、第２室６３ａ及びアップロックポートＰｃに接続されており、電磁弁Ｒが閉じられているときにこれら各部の圧力変動（温度変化による圧力低下やリークによる圧力低下など）を補償するものである。したがって、仮に、アップロックポートＰｃを閉鎖しておけば、通路７７、第４室７８及び第２室６３ａの圧力を高圧に保持できるから、アップロックシリンダ（図４符号１０参照）を用いなくても、脚上げ状態を保持することができ、より一層構成を簡素化できるから好ましい。
【００５２】
また、上記第３実施例の系統図（図６）によれば、油圧システムを多重化（三つの脚部の場合、三重化）でき、一つの脚昇降装置の油圧システムが故障した場合でも他の二つの脚昇降装置の油圧システムでバックアップできるから、特にスペースの関係で多重化が困難な小型機の安全性を格段に向上できる点で有益である。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、緊急脚下げを含む脚昇降機構をユニット化でき、レイアウト容易性とＭＴＢＦの改善を図ることができる。
本発明によれば、ポンプ効率がよく、モータの小型化を図ることができる。
【００５４】
本発明によれば、二つの吐出ポートの圧力に応じてポンプの吐出量を制御でき、ロッドが伸びるときと縮むときのそれぞれに適した圧力設定を行うことができる。
本発明によれば、アキュムレータによって一方の室の圧力を維持でき、脚上げ状態を保持できるため、敢えて外部にロックアップシリンダを設ける必要がなくなり、構成を一層簡素化できる。
【００５５】
本発明によれば、油圧システムを多重化してシステムの安全性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の構成図である。
【図２】第１実施例の系統図である。
【図３】第２実施例の構成図である。
【図４】第２実施例の系統図である。
【図５】第３実施例の構成図である。
【図６】第３実施例の系統図である。
【図７】各実施例に共通の要部構成図である。
【図８】従来の構成図（ガス圧バックアップ方式）である。
【図９】従来の構成図（ダンプバルブバックアップ方式）である。
【符号の説明】
Ｍ：モータ
２０：ボディ
２５：ロッド
４１：ポンプ

Claims

共通のボディ内に、油圧源としてのポンプと、該ポンプを駆動するモータと、前記ポンプの吐出圧を受けて伸縮するロッドと、該ロッドの伸縮動作を規制するメカニカルロック機構とを実装し、
前記ポンプを、回転方向に応じて一方が吐出側他方が吸い込み側として働く二つの吐出ポートを有する可変容量型にし、且つ、該二つの吐出ポートのそれぞれを二つの室に連通すると共に、該二つの室の圧力差で前記ロッドを伸縮させるように構成し、さらに、該二つの吐出ポートのそれぞれの圧力に応じて前記ポンプの吐出量を制御する圧力コンペンセータを備え、
前記二つの室のうち脚上げ状態のときに高圧となる一方の室にアキュムレータを接続し、且つ、該アキュムレータ及び該一方の室と油圧発生源との間を断接する電磁弁を備えたことを特徴とする航空機用脚昇降装置。
前記ポンプの吐出圧を他の航空機用脚昇降装置に出力する出力ポートを備えることを特徴とする請求項１記載の航空機用脚昇降装置。