JP5603651B2 - 航空機アクチュエータの油圧装置 - Google Patents

Description

本発明は、航空機の舵面を駆動する油圧作動式のアクチュエータに対して圧油を供給する、航空機アクチュエータの油圧装置に関する。

航空機においては、動翼（操縦翼面）として形成されて、補助翼（エルロン）や昇降舵（エレベータ）等として構成される舵面が設けられている。そして、このような舵面を駆動するアクチュエータとして、油圧作動式のアクチュエータがよく用いられている。また、このようなアクチュエータに対しては、航空機の機体側に設置された油圧源である機体側油圧源から圧油が供給される。しかしながら、機体側油圧源の機能（圧油供給機能）の喪失又は低下が発生することがあり、これに対し、特許文献１においては、機体側油圧源の機能の喪失又は低下が発生した場合にもアクチュエータに対して圧油を供給することが可能な油圧装置（航空機アクチュエータの油圧装置）が開示されている。

特許文献１に開示された航空機アクチュエータの油圧装置は、機体側油圧源とは独立して設けられたポンプと電動モータとを備えて構成されている。ポンプは、アクチュエータから排出される圧油を昇圧してアクチュエータに供給可能に設けられている。電動モータは、機体側油圧源において圧力低下が生じてその機能の喪失又は低下が発生したときに上記ポンプを駆動するように構成されている。

特開２００７−４６７９０号公報

航空機において機体側油圧源の機能の喪失又は低下が発生した場合であっても、特許文献１に開示されたような航空機アクチュエータの油圧装置を作動させることによってアクチュエータを駆動することができる。しかしながら、機体側油圧源の機能の喪失時又は低下時には、上記の油圧装置の連続運転が行われることになる。このため、油圧装置におけるポンプ及び電動モータの温度上昇を招きやすくなり、更に、圧油として油圧装置からアクチュエータに供給されてこの油圧装置とアクチュエータとの間で循環して使用される油（作動油）の温度の上昇も招き易くなってしまう。このため、連続運転時間の制約や油の劣化に伴う油の交換時期の制約が大きくなってしまうことになる。

また、近年においては、航空機の更なる軽量化が要求されており、上記の油圧装置についても、小型化及び軽量化が図られることが望ましい。このため、上記の油圧装置は、アクチュエータにより近い領域に設置されることが望ましく、翼の内部に配置されることが望ましい。この場合、油圧装置及び使用される油の温度上昇に伴って、翼の内部の空気の温度も上昇し易くなり、油圧装置及び油の温度上昇を加速させてしまう虞がある。尚、航空機の更なる軽量化が要求される観点から、近年では、翼を形成するための材料として、複合材料としての繊維強化プラスチックが多く用いられる傾向にある。このため、翼の内部に油圧装置が配置されると、油圧装置及び使用される油の温度上昇に伴って、断熱性の高い繊維強化プラスチック製の翼の内部の空気の温度上昇を更に加速させてしまう虞がある。

本発明は、上記実情に鑑みることにより、機体側油圧源の機能の喪失時又は低下時であってもアクチュエータを駆動可能であって、装置構成の小型化及び軽量化を図ることができるとともに、装置及び使用される油の温度上昇を抑制することができる、航空機アクチュエータの油圧装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係る航空機アクチュエータの油圧装置は、航空機の舵面を駆動する油圧作動式のアクチュエータに対して圧油を供給する、航空機アクチュエータの油圧装置に関する。そして、本発明に係る航空機アクチュエータの油圧装置は、前記航空機の翼の内部に配置されたポンプユニットと、前記翼の表面構造を形成する翼構造体部分において貫通形成された孔として設けられ、当該翼の外部の空気を当該翼の内部に供給可能な吸気口と、前記翼構造体部分において貫通形成された孔として設けられ、当該翼の内部の空気を当該翼の外部に排出可能な排気口と、前記翼構造体部分に設けられ、前記翼の内部を外部に対して開放する位置と閉鎖する位置との間で位置が切り替えられ、前記吸気口を開閉可能な吸気口開閉部と、前記翼構造体部分に設けられ、前記翼の内部を外部に対して開放する位置と閉鎖する位置との間で位置が切り替えられ、前記排気口を開閉可能な排気口開閉部と、を備え、前記ポンプユニットは、前記航空機の機体側に設置されて前記アクチュエータに対して圧油を供給する油圧源である機体側油圧源の機能の喪失又は低下が発生したときに前記アクチュエータに対して圧油を供給可能なバックアップ用油圧ポンプと、前記バックアップ用油圧ポンプを駆動する電動モータと、を有し、前記バックアップ用油圧ポンプ及び前記電動モータから発生した熱量が、前記吸気口から前記排気口へと流動する空気によって抜熱されることを特徴とする。

この発明によると、機体側油圧源の機能の喪失又は低下が発生した場合であっても、翼の内部に配置されたポンプユニットにおけるバックアップ用油圧ポンプから圧油が供給され、アクチュエータを駆動することができる。そして、翼の内部にポンプユニットが配置されるため、航空機アクチュエータの油圧装置（以下、単に「油圧装置」ともいう）について小型化及び軽量化を図ることができる。更に、本発明の油圧装置では、吸気口開閉部及び排気口開閉部が作動することで、吸気口及び排気口を開放し、翼の外部の低温の空気を翼の内部に供給するとともに、翼の内部の高温の空気を翼の外部に排出することができる。このため、油圧装置におけるバックアップ用油圧ポンプ及び電動モータから発生した熱量を吸気口から排気口へと流動する空気によって抜熱して油圧装置を冷却できる。即ち、油圧装置にて発生した熱量を翼の外部の大気へと直接に放熱することができる。また、これにより、油圧装置において使用される油の冷却機能も発揮でき、油の温度の上昇も抑制することができる。

従って、本発明によると、機体側油圧源の機能の喪失時又は低下時であってもアクチュエータを駆動可能であって、装置構成の小型化及び軽量化を図ることができるとともに、装置及び使用される油の温度上昇を抑制することができる、航空機アクチュエータの油圧装置を提供することができる。

本発明に係る航空機アクチュエータの油圧装置は、前記吸気口は前記翼の下面側に配置され、前記排気口は前記翼の上面側に配置されていることが好ましい。

この発明によると、翼において高圧側となる下面側に吸気口が配置され、低圧側となる上面側に排気口が配置される。このため、吸気口及び排気口が開放されることで、高圧側の吸気口から外部の空気が翼内に流入するとともに低圧側の排気口から翼の内部の空気が流出する空気の流れが容易に形成されることになる。これにより、油圧装置にて発生した熱量を翼の外部の大気へと効率よく放熱することができる。

本発明に係る航空機アクチュエータの油圧装置は、前記吸気口開閉部を開閉駆動する吸気側駆動機構を備え、前記吸気口開閉部は、前記吸気口を塞ぐ第１蓋部材を有し、前記吸気側駆動機構は、前記第１蓋部材を前記翼構造体部分に沿ってスライド移動させることで、前記吸気口開閉部を開閉駆動することが好ましい。

この発明によると、吸気口開閉部において吸気口を塞ぐ第１蓋部材が、吸気側駆動機構によって翼構造体部分に沿ってスライド移動するように駆動され、吸気口の開閉が行われる。このため、吸気口を開閉するための第１蓋部材の移動方向が、この第１蓋部材の面方向に沿った方向となり、吸気口を介して水平尾翼内に流入する外部の空気の流入方向に対向して逆らうように開閉される方向となってしまうことを抑制できる。よって、吸気口の開閉の際に第１蓋部材の移動を妨げるように作用する空気抵抗を小さくすることができる。これにより、吸気口の開閉動作が容易な吸気口開閉部及び吸気側駆動機構を実現することができる。

本発明に係る航空機アクチュエータの油圧装置は、前記吸気口開閉部を開閉駆動する吸気側駆動機構を備え、前記吸気口開閉部は、前記翼構造体部分において回転軸を介して揺動自在に設置されるとともに前記吸気口を塞ぐ第２蓋部材を有し、前記吸気側駆動機構は、前記第２蓋部材を前記航空機の飛行方向における前方側に向かって開口するように駆動することが好ましい。

この発明によると、吸気口開閉部において吸気口を塞ぐ第２蓋部材が、吸気側駆動機構によって駆動され、航空機の飛行方向の前方側に向かって開口する。このため、翼近傍の空気の流れに沿って飛行方向の前方側から吸気口へと容易に空気を流入させることができる。これにより、翼の外部の低温の大気を吸気口を介して効率よく翼の内部へと供給することができる吸気口開閉部及び吸気側駆動機構を実現することができる。

本発明に係る航空機アクチュエータの油圧装置は、前記吸気口開閉部を開閉駆動する吸気側駆動機構と、前記排気口開閉部を開閉駆動する排気側駆動機構と、を備え、前記電動モータ、前記吸気側駆動機構、及び前記排気側駆動機構は、前記舵面の動作を制御する舵面制御装置からの指令信号に基づいて作動することが好ましい。

この発明によると、ポンプユニットの電動モータと、吸気口開閉部を開閉駆動する吸気側駆動機構と、排気口開閉部を開閉駆動する排気側駆動機構とが、舵面を駆動するアクチュエータを介して舵面の動作を制御する舵面制御装置からの指令信号に基づいて作動する。このため、舵面制御装置を有効的に利用し、舵面駆動用のアクチュエータの作動状況に連動させてポンプユニットを起動可能であるとともに吸気口及び排気口を開放可能な制御構成を新たな制御装置を別途追加することなく実現することができる。

本発明に係る航空機アクチュエータの油圧装置は、前記バックアップ用油圧ポンプが起動されるタイミングで、前記吸気口開閉部及び前記排気口開閉部が作動し、前記吸気口及び前記排気口が開放されることが好ましい。

この発明によると、バックアップ用油圧ポンプの起動タイミングで吸気口及び排気口が開放される。このため、油圧装置で発生する熱量を翼の外部の大気へと速やかに放熱することができる。そして、油圧装置が運転されていない通常の飛行時において、吸気口及び排気口が開放されず、翼の外部の空気を翼内に流入させて翼効率の低下を招いてしまうことを防止できる。

本発明に係る航空機アクチュエータの油圧装置は、前記ポンプユニットの温度と、前記翼の内部の空気の温度と、前記バックアップ用油圧ポンプから供給される圧油として使用される油の温度と、のうちの少なくともいずれかの温度を検知する温度センサを備え、前記温度センサでの検知結果に基づいて、前記吸気口開閉部及び前記排気口開閉部が作動し、前記吸気口及び前記排気口が開放されることが好ましい。

この発明によると、温度センサによって、ポンプユニットの温度、翼内空気温度、油温のうちのすくなくともいずれかの温度が検知され、この検知結果に基づいて、吸気口及び排気口が開放される。このため、油圧装置又は使用される油の温度の上昇が発生したタイミングにおいて、効率よく吸気口及び排気口を開放し、油圧装置で発生する熱量を翼の外部の大気へと速やかに放熱することができる。そして、油圧装置又は使用される油の温度の上昇が発生していない状態において、翼の外部の空気を翼内に流入させて翼効率の低下を招いてしまうことを防止できる。

本発明によると、機体側油圧源の機能の喪失時又は低下時であってもアクチュエータを駆動可能であって、装置構成の小型化及び軽量化を図ることができるとともに、装置及び使用される油の温度上昇を抑制することができる、航空機アクチュエータの油圧装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る航空機アクチュエータの油圧装置が適用される航空機の一部を示す模式図である。 図１に示す航空機アクチュエータの油圧装置及びアクチュエータを含む油圧回路を模式的に示す油圧回路図である。 図１に示す航空機アクチュエータの油圧装置について翼の一部とともに示す図であって、Ａ−Ａ線矢視位置から見た図である。 図３に示す航空機アクチュエータの油圧装置の作動を説明するための図である。 本発明の第２実施形態に係る航空機アクチュエータの油圧装置について、翼の一部とともに示す図である。 図５に示す航空機アクチュエータの油圧装置の作動を説明するための図である。 本発明の第３実施形態に係る航空機アクチュエータの油圧装置及びアクチュエータを含む油圧回路を模式的に示す油圧回路図である。 変形例に係る航空機アクチュエータの油圧装置について、翼の一部とともに示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。尚、本発明の実施形態は、航空機の舵面を駆動する油圧作動式のアクチュエータに対して圧油を供給する航空機アクチュエータの油圧装置として広く適用することができるものである。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る航空機アクチュエータの油圧装置１（以下、単に「油圧装置１」ともいう）が適用される航空機１００の一部を示す模式図であって、航空機１００の機体１０１の後部の部分と一対の水平尾翼（１０２、１０２）とを図示したものである。尚、図１の模式図では、機体１０１の後部の垂直尾翼についての図示を省略している。

一対の水平尾翼（１０２、１０２）には、航空機１００の舵面を構成する動翼（操縦翼面）として、エレベータ（昇降舵）１０３がそれぞれ設けられている。そして、各水平尾翼１０２におけるエレベータ１０３は、図１に例示するように、複数（例えば、２つ）のアクチュエータ１０４（１０４ａ、１０４ｂ）によって駆動されるように構成されている。各水平尾翼１０２の内部には、各エレベータ１０３を駆動するアクチュエータ（１０４ａ、１０４ｂ）と、そのうちの一方のアクチュエータ１０４ａに対して圧油を供給するように構成された油圧装置１とが設置されている。

尚、一対の水平尾翼（１０２、１０２）のそれぞれに設置されるアクチュエータ（１０４ａ、１０４ｂ）及び油圧装置１は、同様に構成される。そこで、以下の説明においては、一方の水平尾翼１０２に設置されるアクチュエータ（１０４ａ、１０４ｂ）及び油圧装置１について説明し、他方の水平尾翼１０２に設置されるアクチュエータ（１０４ａ、１０４ｂ）及び油圧装置１の説明を省略する。

図２は、一方の水平尾翼１０２に設けられたエレベータ１０３を駆動するアクチュエータ（１０４ａ、１０４ｂ）と、そのうちの一方のアクチュエータ１０４ａに対して圧油を供給するように構成された油圧装置１とを含む油圧回路を模式的に示す油圧回路図である。アクチュエータ（１０４ａ、１０４ｂ）のそれぞれは、シリンダ１０７、ピストン１０８ａが設けられたロッド１０８、等を備え、シリンダ１０７内がピストン１０８ａによって２つの油室（１０７ａ、１０７ｂ）に区画されて構成されている。そして、アクチュエータ１０４ａのシリンダ１０７における各油室（１０７ａ、１０７ｂ）は、制御弁１０９ａを介して第１機体側油圧源１０５及びリザーバ回路１１０と連通可能に構成されている。一方、アクチュエータ１０４ｂのシリンダ１０７における各油室（１０７ａ、１０７ｂ）は、制御弁１０９ｂを介して第２機体側油圧源１０６及びリザーバ回路１１１と連通可能に構成されている。

第１機体側油圧源１０５及び第２機体側油圧源１０６のそれぞれは、圧油を供給する油圧ポンプを有し、互いに独立した系統として機体１０１側に（機体１０１の内部に）設置されている。そして、第１及び第２機体側油圧源（１０５、１０６）のそれぞれは、エレベータ１０３を駆動するアクチュエータ１０４とエレベータ１０３以外の各舵面を駆動するアクチュエータ（図示せず）とに対して圧油を供給する油圧源である機体側油圧源として設けられている。また、アクチュエータ１０４に対しては、第１機体側油圧源１０５は、一方の水平尾翼１０２に設置されたアクチュエータ１０４ａと他方の水平尾翼１０２に設置されたアクチュエータ１０４ｂとに圧油を供給可能に接続されている。一方、第２機体側油圧源１０６は、一方の水平尾翼１０２に設置されたアクチュエータ１０４ｂと他方の水平尾翼１０２に設置されたアクチュエータ１０４ａとに対して圧油を供給可能に接続されている。

リザーバ回路１１０は、圧油として供給された後にアクチュエータ１０４から排出される油（作動油）が流入して戻るタンク（図示せず）を有するとともに、第１機体側油圧源１０５に連通するように構成されている。また、リザーバ回路１１０から独立した系統として構成されるリザーバ回路１１１は、圧油として供給された後にアクチュエータ１０４から排出される油（作動油）が流入して戻るタンク（図示せず）を有するとともに、第１機体側油圧源１０５から独立した系統として構成される第２機体側油圧源１０６に連通するように構成されている。尚、リザーバ回路１１０は、一方の水平尾翼１０２に設置されたアクチュエータ１０４ａと他方の水平尾翼１０２に設置されたアクチュエータ１０４ｂとに接続されるとともに、第１機体側油圧源１０５に接続されている。これにより、リザーバ回路１１０に戻った油が第１機体側油圧源１０５で昇圧され、所定のアクチュエータ１０４に供給される。一方、リザーバ回路１１１は、一方の水平尾翼１０２に設置されたアクチュエータ１０４ｂと他方の水平尾翼１０２に設置されたアクチュエータ１０４ａとに接続されるとともに、第２機体側油圧源１０６に接続されている。これにより、リザーバ回路１１１に戻った油が第２機体側油圧源１０６で昇圧され、所定のアクチュエータ１０４に供給される。

制御弁１０９ａは、第１機体側油圧源１０５に連通する供給通路１０５ａ及びリザーバ回路１１０に連通する排出通路１１０ａと、油室（１０７ａ、１０７ｂ）との接続状態を切り替えるバルブ機構として設けられている。また、制御弁１０９ｂは、第２機体側油圧源１０６に連通する供給通路１０６ａ及びリザーバ回路１１１に連通する排出通路１１１ａと、油室（１０７ａ、１０７ｂ）との接続状態を切り替えるバルブ機構として設けられている。制御弁１０９ａは、例えば、電磁切換弁として構成され、アクチュエータ１０４ａの動作を制御するアクチュエータコントローラ１１ａからの指令信号に基づいて駆動される。また、制御弁１０９ｂは、例えば、電磁切換弁として構成され、アクチュエータ１０４ｂの動作を制御するアクチュエータコントローラ１１ｂからの指令信号に基づいて駆動される。

上記のアクチュエータコントローラ１１ａは、エレベータ１０３の動作を指令する更に上位のコンピュータであるフライトコントローラ１２からの指令信号に基づいてアクチュエータ１０４ａを制御する。また、アクチュエータコントローラ１１ｂは、フライトコントローラ１２からの指令信号に基づいてアクチュエータ１０４ｂを制御する。そして、フライトコントローラ１２は、例えば、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリ、インターフェース等を備えて構成され、本実施形態において舵面として例示するエレベータ１０３の動作をアクチュエータコントローラ１１ａ及びアクチュエータコントローラ１１ｂを介して制御する本実施形態における舵面制御装置を構成している。

尚、アクチュエータコントローラ１１ａ及びアクチュエータコントローラ１１ｂは、例えば、集中制御方式のコントローラとして、又は分散処理方式のコントローラとして設置される。集中制御方式の場合、機体１０１側に設置された１つの筐体（図示せず）にアクチュエータコントローラ１１ａ及びアクチュエータコントローラ１１ｂが設置され、アクチュエータコントローラ１１ａがアクチュエータ１０４ａを制御し、アクチュエータコントローラ１１ｂがアクチュエータ１０４ｂを制御するように構成される。分散処理方式の場合、アクチュエータ１０４ａに搭載された筐体（図示せず）にアクチュエータコントローラ１１ａが設置され、アクチュエータ１０４ｂに搭載された筐体（図示せず）にアクチュエータコントローラ１１ｂが設置され、アクチュエータコントローラ１１ａがアクチュエータ１０４ａを制御し、アクチュエータコントローラ１１ｂがアクチュエータ１０４ｂを制御するように構成される。尚、本実施形態では、複数の異なるアクチュエータコントローラ（１１ａ、１１ｂ）に対して１つのフライトコントローラ１２からの指令信号が入力されるように構成されている場合を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。例えば、複数の異なるアクチュエータコントローラ（１１ａ、１１ｂ）に対して、それぞれ異なるフライトコントローラからの指令信号が入力されるように構成されていてもよい。

また、前述した制御弁１０９ａは、アクチュエータコントローラ１１ａからの指令に基づいて切り替えられることで、供給通路１０５ａから油室（１０７ａ、１０７ｂ）の一方に圧油が供給され、油室（１０７ａ、１０７ｂ）の他方から排出通路１１０ａに油が排出される。これにより、シリンダ１０７に対してロッド１０８が変位し、エレベータ１０３が駆動される。また、図示を省略するが、制御弁１０９ａとアクチュエータ１０４ａとの間には、油室（１０７ａ、１０７ｂ）間の連通状態（モード）を切り替えるモード切替弁が設けられている。尚、制御弁１０９ｂについては、上述した制御弁１０９ａと同様に構成されるため、説明を省略する。

次に、本実施形態に係る油圧装置１について詳しく説明する。図１及び図２に示す油圧装置１は、エレベータ１０３を駆動する油圧作動式のアクチュエータ１０４ａに対して圧油を供給するように構成されている。尚、本実施形態では、油圧装置１が、エレベータ１０３として構成された舵面を駆動するアクチュエータ１０４ａに対して圧油を供給する形態を例にとって説明するが、この通りでなくてもよい。即ち、油圧装置１が、エルロン（補助翼）等のエレベータ以外の舵面を駆動するアクチュエータに対して圧油を供給する油圧装置として用いられてもよい。

図３は、油圧装置１について水平尾翼１０２の一部とともに示す図であって、図１のＡ−Ａ線矢視位置から見た図である。図１乃至図３に示す油圧装置１は、ポンプユニット１３、吸気口１４、排気口１５、吸気口開閉部１６、排気口開閉部１７、吸気側駆動機構１８、排気側駆動機構１９、等を備えて構成されている。尚、図３では、水平尾翼１０２の一部については、ポンプユニット１３の側方から見た状態における断面を含む図として透視図法に基づいて図示している。また、図３では、水平尾翼１０２及び油圧装置１以外の要素についての図示を省略している。

図３に示すように、本実施形態においては、航空機１００の翼である水平尾翼１０２の内部にポンプユニット１３が配置される。そして、吸気口１４は、水平尾翼１０２の表面構造を形成する翼構造体部分１１２において貫通形成された孔として設けられ、水平尾翼１０２の外部の空気をこの水平尾翼１０２の内部に供給可能な孔として形成されている。この吸気口１４は、例えば、矩形の貫通孔として形成され、水平尾翼１０２の下面側に配置されている。

排気口１５は、翼構造体部分１１２において貫通形成された孔として設けられ、水平尾翼１０２の内部の空気をこの水平尾翼１０２の外部に排出可能な孔として形成されている。この排気口１４は、例えば、矩形の貫通孔として形成され、水平尾翼１０２の上面側に配置されている。

また、吸気口１４及び排気口１５が形成されている翼構造体部分１１２は、例えば、複合材料としての炭素繊維強化プラスチックで形成されている。尚、翼構造体部分１１２には、炭素繊維強化プラスチック以外の材料が含まれていてもよい。また、翼構造体部分１１２は、炭素繊維強化プラスチック以外の繊維強化プラスチックによって形成されていてもよい。例えば、ガラス繊維強化プラスチック、ガラス長繊維強化プラスチック、ボロン繊維強化プラスチック、アラミド繊維強化プラスチック、ポリエチレン繊維強化プラスチック、ザイロン強化プラスチック等の繊維強化プラスチックによって形成されていてもよい。

図２及び図３に示すように、ポンプユニット１３は、バックアップ用油圧ポンプ２０、電動モータ２１、等を備えて構成されている。そして、このポンプユニット１３は、水平尾翼１０２の内部に配置されている。

バックアップ用油圧ポンプ２０は、例えば、可変容量式の油圧ポンプとして構成されている。このバックアップ用油圧ポンプ２０は、その吸込み側が排出通路１１０ａに連通するように接続され、その吐出側が逆止弁２２を介して供給通路１０５ａに圧油を供給可能に連通するように接続されている。そして、バックアップ用油圧ポンプ２０は、第１機体側油圧源１０５における油圧ポンプの故障や油漏れ等によって第１機体側油圧源１０５の機能（圧油供給機能）の喪失又は低下が発生したときにアクチュエータ１０４ａに対して圧油を供給可能な油圧ポンプとして設けられている。

また、供給通路１０５ａにおけるバックアップ用油圧ポンプ２０の吐出側が接続する箇所の上流側（第１機体側油圧源１０５側）には、アクチュエータ１０４ａへの圧油の流れを許容してその逆方向の油の流れを規制する逆止弁２３が設けられている。そして、排出通路１１０ａにおけるバックアップ用油圧ポンプ２０の吸込み側が接続する箇所の下流側（リザーバ回路１１０側）には、アクチュエータ１０４ａから排出された油の圧力が上昇した際にリザーバ回路１１０へ圧油を排出するリリーフ弁２４が設けられている。また、このリリーフ弁２４には、供給通路１０５ａに連通するとともにバネが配置されたパイロット圧室が設けられている。供給通路１０５ａから供給される圧油の圧力が所定の圧力値よりも低下すると、パイロット圧油として供給通路１０５ａから上記のパイロット圧室に供給されている圧油の圧力（パイロット圧）も所定の圧力値より低下し、排出通路１１０ａがリリーフ弁２４によって遮断されることになる。第１機体側油圧源１０５の機能の喪失時又は低下時には、上述した逆止弁（２２、２３）及びリリーフ弁２４が設けられていることにより、アクチュエータ１０４ａから排出された油がリザーバ回路１１０に戻ることなくバックアップ用油圧ポンプ２０で昇圧され、その昇圧された圧油がアクチュエータ１０４ａに供給されることになる。

電動モータ２１は、バックアップ用油圧ポンプ２０に対して、図示しないカップリングを介して連結され、このバックアップ用油圧ポンプ２０を駆動するように構成されている。そして、電動モータ２１は、そのハウジングの内部において、モータ本体部（ロータ、ステータ）とともにモータ本体部の冷却用の冷却ファンが収容されている。また、電動モータ２１には、バックアップ用油圧ポンプ２０が固定されている。そして、電動モータ２１のハウジングは、翼構造体部分１１２に対して固定されている。また、この電動モータ２１は、図示しないドライバを介して、エレベータ１０３の動作を指令する上位のコンピュータであるフライトコントローラ１２からの指令信号に基づいて運転状態が制御される。尚、上記のドライバは、フライトコントローラ１２からの指令信号に基づいて電動モータ２１へ供給される電力及び電動モータ２１の運転速度（回転速度）を制御してこの電動モータ２１を駆動する回路基板等として設けられている。

尚、フライトコントローラ１２は、第１機体側油圧源１０５の吐出圧力又は供給通路１０５ａを通過する圧油の圧力を検知する圧力センサ（図示せず）に対して、その圧力センサで検知された圧力検知信号が入力されるように接続されている。そして、フライトコントローラ１２は、上記の圧力検知信号に基づいて、第１機体側油圧源１０５の機能の喪失又は低下を検知するように構成されている。

例えば、フライトコントローラ１２は、圧力検知信号の圧力値が所定の第１圧力値以下となったタイミングに応じて第１機体側油圧源１０５の機能の低下を検知し、圧力検知信号の圧力値が第１圧力値よりも更に低い所定の第２圧力値以下となったタイミングに応じて第１機体側油圧源１０５の機能の喪失を検知するように構成されている。そして、フライトコントローラ１２にて第１機体側油圧源１０５の機能の喪失又は低下が検知されると、このフライトコントローラ１２からの指令信号に基づいて電動モータ２１の運転が開始され、前述のように、アクチュエータ１０４ａに対する圧油の供給が行われることになる。さらに、電動モータ２１を圧力検知信号に関わらず、例えば航空機が着陸姿勢に入った段階でフライトコントローラ１２からの信号によって起動させてもよい。これによって、着陸段階で急激に第１機体側油圧源１０５の機能の喪失又は低下が生じても、既に電動モータ２１は動作しているため安全な飛行を確保することができる。

吸気口開閉部１６は、翼構造体部分１１２における吸気口１４の近傍に設けられている。そして、吸気口開閉部１６は、吸気口１４を塞ぐ吸気側蓋部材１６ａと、この吸気側蓋部材１６ａをスライド移動自在に支持するスライド支持部（図示せず）とを備え、吸気口１４を開閉可能に構成されている。吸気側蓋部材１６ａは、例えば、アルミニウム合金等の金属材料で形成された平板状の部材として設けられ、本実施形態における第１蓋部材を構成している。

吸気側駆動機構１８は、吸気口開閉部１６のスライド支持部に対してスライド移動自在に支持された吸気側蓋部材１６ａを翼構造体部分１１２に沿ってスライド移動させることで、吸気口開閉部１６を開閉駆動するように構成されている。この吸気側駆動機構１８は、例えば、電動シリンダを有する駆動機構として、又はリニアモータを有する駆動機構として、或いは油圧シリンダを有する駆動機構として構成されている。

図４は、図３に対応して油圧装置１の作動を説明するための図であって、吸気口開閉部１６及び後述の排気口開閉部１７が吸気口１４及び排気口１５を開放した状態を示す図である。この図４に示すように、吸気側駆動機構１８によって吸気口開閉部１６が駆動されて吸気側蓋部材１６ａが吸気口１４を開くように移動することで、吸気口開閉部１６は、水平尾翼１０２の内部を外部に対して開放することになる。一方、吸気側駆動機構１８によって吸気口開閉部１６が駆動されて吸気側蓋部材１６ａが吸気口１４を塞ぐように移動することで、吸気口開閉部１６は、水平尾翼１０２の内部を外部に対して閉鎖することになる。このように、吸気口開閉部１６は、吸気側駆動機構１８によって駆動されることで、水平尾翼１０２の内部を外部に対して開放する位置と閉鎖する位置との間で位置が切り替えられるように構成されている。

排気口開閉部１７は、翼構造体部分１１２における排気口１５の近傍に設けられている。そして、排気口開閉部１７は、排気口１５を塞ぐ排気側蓋部材１７ａと、この排気側蓋部材１７ａをスライド移動自在に支持するスライド支持部（図示せず）とを備え、排気口１５を開閉可能に構成されている。排気側蓋部材１７ａは、例えば、アルミニウム合金等の金属材料で形成された平板状の部材として設けられている。

排気側駆動機構１９は、排気口開閉部１７のスライド支持部に対してスライド移動自在に支持された排気側蓋部材１７ａを翼構造体部分１１２に沿ってスライド移動させることで、排気口開閉部１７を開閉駆動するように構成されている。この排気側駆動機構１９は、例えば、リニアモータを有する駆動機構として、又は電動シリンダを有する駆動機構として、或いは油圧シリンダを有する駆動機構として構成されている。

そして、図４に示すように、排気側駆動機構１９によって排気口開閉部１７が駆動されて排気側蓋部材１７ａが排気口１５を開くように移動することで、排気口開閉部１７は、水平尾翼１０２の内部を外部に対して開放することになる。一方、排気側駆動機構１８によって排気口開閉部１７が駆動されて排気側蓋部材１７ａが排気口１５を塞ぐように移動することで、排気口開閉部１７は、水平尾翼１０２の内部を外部に対して閉鎖することになる。このように、排気口開閉部１７は、排気側駆動機構１９によって駆動されることで、水平尾翼１０２の内部を外部に対して開放する位置と閉鎖する位置との間で位置が切り替えられるように構成されている。

また、吸気側駆動機構１８及び排気側駆動機構１９は、フライトコントローラ１２からの指令信号に基づいて作動するように構成されている。そして、油圧装置１においては、フライトコントローラ１２からの指令信号に基づいて、バックアップ用油圧ポンプ２０が起動されるタイミングで、吸気側駆動機構１８の作動によって吸気口開閉部１６が作動して、吸気口１４が開放されるように構成されている。更に、油圧装置１においては、フライトコントローラ１２からの指令信号に基づいて、バックアップ用油圧ポンプ２０が起動されるタイミングで、排気側駆動機構１９の作動によって排気口開閉部１７が作動して、排気口１５が開放されるように構成されている。

次に、油圧装置１の作動について説明する。尚、油圧装置１の作動については、上述した油圧装置１の構成についての説明と同様に、第１機体側油圧源１０５に接続された油圧装置１についてのみ説明し、第２機体側油圧源１０６に接続された油圧装置１の作動については同様であるため説明を省略する。

第１機体側油圧源１０５の機能の喪失及び低下が発生していない状態では、バックアップ用油圧ポンプ１３の運転は行われない。この状態では、アクチュエータ１０４ａに対しては、制御弁１０９ａを介して第１油圧供給源１０５からの圧油が油室（１０７ａ、１０７ｂ）の一方に供給され、油室（１０７ａ、１０７ｂ）の他方から油が排出されて制御弁１０９ａを介してリザーバ回路１１０に戻されることになる。また、アクチュエータコントローラ１１ａからの指令信号に基づいて制御弁１０９ａの接続状態が切り替えられることで、圧油の供給及び油の排出が行われる油室（１０７ａ、１０７ｂ）の切り替えが行われ、アクチュエータ１０４ａが作動してエレベータ１０３が駆動される。

尚、上記のように、第１機体側油圧源１０５の機能の喪失及び低下が発生しておらず、バックアップ用油圧ポンプ１３の運転が行われていない状態では、吸気口開閉部１６は、吸気側蓋部材１６ａにおいて吸気口１４を塞いでおり、水平尾翼１０２の内部を外部に対して閉鎖している。そして、排気口開閉部１７は、排気側蓋部材１７ａにおいて排気口１５を塞いでおり、水平尾翼１０２の内部を外部に対して閉鎖している。

一方、第１機体側油圧源１０５の機能の喪失及び低下が発生すると、フライトコントローラ１２からの指令信号に基づいて、電動モータ２１の運転が開始され、バックアップ用油圧ポンプ１３が起動されてその運転が開始される。そして、アクチュエータ１０４ａに対しては、制御弁１０９ａを介してバックアップ用油圧ポンプ１３からの圧油が油室（１０７ａ、１０７ｂ）の一方に供給され、油室（１０７ａ、１０７ｂ）の他方から油が排出されて制御弁１０９ａを介してバックアップ用油圧ポンプ１３に吸い込まれて昇圧されることになる。また、アクチュエータコントローラ１１ａからの指令信号に基づいて制御弁１０９ａの接続状態が切り替えられることで、圧油の供給及び油の排出が行われる油室（１０７ａ、１０７ｂ）の切り替えが行われ、アクチュエータ１０４ａが作動してエレベータ１０３が駆動される。

そして、油圧装置１においては、上記のようにバックアップ用油圧ポンプ２０が起動されるタイミングで、フライトコントローラ１２からの指令信号に基づいて、吸気側駆動機構１８及び排気側駆動機構１９が作動する。そして、吸気口開閉部１６が吸気側駆動機構１８によって駆動されて吸気側蓋部材１６ａがスライド移動し、排気口開閉部１７が排気側駆動機構１９によって駆動されて排気側蓋部材１７ａがスライド移動する。これにより、吸気口１４が開放されるとともに排気口１５が開放されることになる。

一方、油圧装置１のポンプユニット１３の運転が開始されると、バックアップ用油圧ポンプ２０及び電動モータ２１が発熱し、翼構造体部分１１２の内部の空気の温度が上昇することになる。とくに、本実施形態のように翼構造体部分１１２が炭素繊維強化プラスチック製の場合、断熱性が高いため、翼構造体部分１１２の内部の空気の温度が上昇し易くなる。また、油圧装置１において使用される油、即ち、バックアップ用油圧ポンプ２０で昇圧されてアクチュエータ１０４ａに対して供給される油の温度も上昇することになる。このため、発生した熱量の抜熱が不十分であれば、バックアップ用油圧ポンプ２０、電動モータ２１、及び使用される油の更なる温度上昇を招くことになる。

しかしながら、油圧装置１においては、前述のように、バックアップ用油圧ポンプ２０が起動されたタイミングで、吸気口１４及び排気口１５が開放される。このため、吸気口１４が開放されることで、水平尾翼１０２において高圧側となるこの水平尾翼１０２の下面側に配置された吸気口１４から水平尾翼１０２の外部の空気が流入することになる。そして、排気口１５が開放されることで、水平尾翼１０２において低圧側となるこの水平尾翼１０２の上面側に配置された排気口１５から水平尾翼１０２の内部の空気が流出することになる。このように、水平尾翼１０２の外部の低温の空気が吸気口１４から水平尾翼１０２の内部に流入するとともに、水平尾翼１０２の内部の空気が排気口１５から外部へと流出する空気の流れが形成されることになる。即ち、図４において、二点鎖線で図示する矢印Ｈで示す空気の流れが形成されることになる。

尚、バックアップ用油圧ポンプ２０、電動モータ２１及び使用されている油にて発生した熱量は、翼構造体部分１１２の内部の空気へと熱伝導、熱伝達（対流）及び熱放射によって伝達される。そして、翼構造体部分１１２の内部の空気へと伝達された熱量は、上述した吸気口１４から水平尾翼１０２の外部の空気が流入して吸気口１５から水平尾翼１０２の内部の空気が流出する空気の流れ（二点鎖線の矢印Ｈで示す空気の流れ）に伴って、水平尾翼１０２の外部へと抜熱されることになる。即ち、水平尾翼１０２の外部の低温の空気が水平尾翼１０２の内部へ供給され、水平尾翼１０２の内部の高温の空気が水平尾翼１０２の外部に排出されることになる。これにより、吸気口１４から翼構造体部分１１２の内部を通過して排気口１５へと流動する空気を介して油圧装置１が冷却され、バックアップ用油圧ポンプ２０、電動モータ２１及び使用されている油が冷却され、それらの温度上昇が抑制されることになる。

以上説明したように、油圧装置１によると、機体側油圧源（１０５、１０６）の機能の喪失又は低下が発生した場合であっても、水平尾翼１０２の内部に配置されたポンプユニット１３におけるバックアップ用油圧ポンプ２０から圧油が供給され、アクチュエータ１０４ａを駆動することができる。そして、水平尾翼１０２の内部にポンプユニット１３が配置されるため、油圧装置１について小型化及び軽量化を図ることができる。更に、油圧装置１では、吸気口開閉部１６及び排気口開閉部１７が作動することで、吸気口１４及び排気口１５を開放し、水平尾翼１０２の外部の低温の空気を水平尾翼１０２の内部に供給するとともに、水平尾翼１０２の内部の高温の空気を水平尾翼１０２の外部に排出することができる。このため、油圧装置１におけるバックアップ用油圧ポンプ２０及び電動モータ２１から発生した熱量を吸気口１４から排気口１５へと流動する空気によって抜熱して油圧装置１を冷却できる。即ち、油圧装置１にて発生した熱量を水平尾翼１０２の外部の大気へと直接に放熱することができる。また、これにより、油圧装置１において使用される油の冷却機能も発揮でき、油の温度の上昇も抑制することができる。

従って、本実施形態によると、機体側油圧源（１０５、１０６）の機能の喪失時又は低下時であってもアクチュエータ１０４ａを駆動可能であって、装置構成の小型化及び軽量化を図ることができるとともに、装置及び使用される油の温度上昇を抑制することができる、航空機アクチュエータの油圧装置１を提供することができる。

また、油圧装置１によると、水平尾翼１０２において高圧側となる下面側に吸気口１４が配置され、低圧側となる上面側に排気口１５が配置される。このため、吸気口１４及び排気口１５が開放されることで、高圧側の吸気口１４から外部の空気が水平尾翼１０２内に流入するとともに低圧側の排気口１５から水平尾翼１０２の内部の空気が流出する空気の流れが容易に形成されることになる。これにより、油圧装置１にて発生した熱量を水平尾翼１０２の外部の大気へと効率よく放熱することができる。

また、油圧装置１によると、吸気口開閉部１６において吸気口１４を塞ぐ吸気側蓋部材１６ａが、吸気側駆動機構１８によって翼構造体部分１１２に沿ってスライド移動するように駆動され、吸気口１４の開閉が行われる。このため、吸気口１４を開閉するための吸気側蓋部材１６ａの移動方向が、この吸気側蓋部材１６ａの面方向に沿った方向となり、吸気口１４を介して水平尾翼１０２内に流入する外部の空気の流入方向に対向して逆らうように開閉される方向となってしまうことを抑制できる。よって、吸気口１４の開閉の際に吸気側蓋部材１６ａの移動を妨げるように作用する空気抵抗を小さくすることができる。これにより、吸気口１４の開閉動作が容易な吸気口開閉部１６及び吸気側駆動機構１８を実現することができる。

また、油圧装置１によると、ポンプユニット１３の電動モータ２１と、吸気口開閉部１６を開閉駆動する吸気側駆動機構１８と、排気口開閉部１７を開閉駆動する排気側駆動機構１９とが、エレベータ１０３を駆動するアクチュエータ１０４を介してエレベータ１０３の動作を制御するフライトコントローラ１２からの指令信号に基づいて作動する。このため、フライトコントローラ１２を有効的に利用し、エレベータ１０３駆動用のアクチュエータ１０４の作動状況に連動させてポンプユニット１３を起動可能であるとともに吸気口１４及び排気口１５を開放可能な制御構成を新たな制御装置を別途追加することなく実現することができる。

また、油圧装置１によると、バックアップ用油圧ポンプ２０の起動タイミングで吸気口１４及び排気口１５が開放される。このため、油圧装置１で発生する熱量を水平尾翼１０２の外部の大気へと速やかに放熱することができる。そして、油圧装置１が運転されていない通常の飛行時において、吸気口１４及び排気口１５が開放されず、水平尾翼１０２の外部の空気を水平尾翼１０２内に流入させて水平尾翼１０２の翼効率の低下を招いてしまうことを防止できる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る航空機アクチュエータの油圧装置２（以下、単に「油圧装置２」ともいう）について説明する。油圧装置２は、第１実施形態の油圧装置１と同様に、航空機１００の水平尾翼１０２の内部に設置され、エレベータ１０３を駆動する油圧作動式のアクチュエータ１０４ａに対して圧油を供給するように構成されている。そして、油圧装置２は、第１実施形態の油圧装置１と同様の油圧回路形態で、第１機体側油圧源１０５、リザーバ回路１１０、制御弁１０９ａに対して接続されている。また、油圧装置２は、油圧装置１と同様に、フライトコントローラ１２からの指令信号に基づいて作動するように構成されている。

図５は、油圧装置２について水平尾翼１０２の一部とともに示す図であって、第１実施形態の図３に対応する状態で示す図である。この図５に示すように、油圧装置２は、第１実施形態の油圧装置１と同様に、ポンプユニット１３、吸気口１４、排気口１５、吸気口開閉部３１、排気口開閉部３２、吸気側駆動機構３３、排気側駆動機構３４、等を備えて構成されている。但し、油圧装置２は、吸気口開閉部３１、排気口開閉部３２、吸気側駆動機構３３、排気側駆動機構３４において、第１実施形態の油圧装置１とは構成が異なっている。以下、油圧装置２の説明においては、第１実施形態と構成が異なる点について説明し、第１実施形態と同様に構成される要素については、図面において同一の符号を付すことで、又は同一の符号を引用することで、説明を省略する。

吸気口開閉部３１は、翼構造体部分１１２における吸気口１４の近傍に設けられている。そして、吸気口開閉部３１は、吸気口１４を塞ぐ吸気側蓋部材３１ａと、この吸気側蓋部材３１ａを回転自在に支持する回転軸３１ｂとを備え、吸気口１４を開閉可能に構成されている。吸気側蓋部材３１ａは、翼構造体部分１１２において回転軸３１ｂを介して揺動自在に設置されている。そして、吸気側蓋部材３１ａは、例えば、アルミニウム合金等の金属材料で形成された平板状の部材として設けられ、本実施形態における第２蓋部材を構成している。

図６は、図５に対応して油圧装置２の作動を説明するための図であって、吸気口開閉部３１及び後述の排気口開閉部３２が吸気口１４及び排気口１５を開放した状態を示す図である。吸気側駆動機構３３は、吸気口開閉部３１を開閉駆動する機構として設けられ、回転軸３１ｂに対して回転自在に支持された吸気側蓋部材３１ａを航空機１００の飛行方向（図４及び図５にて矢印Ｂで示す方向）における前方側に向かって開口するように駆動するよう構成されている。この吸気側駆動機構３３は、例えば、電動シリンダを有する駆動機構として、又はリニアモータを有する駆動機構として、或いは油圧シリンダを有する駆動機構として構成されている。そして、図６に示すように、吸気側駆動機構３３は、上記駆動機構に連動するリンク３３ａを介して、吸気側蓋部材３１ａを駆動するように構成されている。

そして、吸気側駆動機構３３によって吸気口開閉部３１が駆動されて吸気側蓋部材３１ａが吸気口１４を開くように揺動することで、吸気口開閉部３１は、水平尾翼１０２の内部を外部に対して開放することになる。一方、吸気側駆動機構３３によって吸気口開閉部３１が駆動されて吸気側蓋部材３１ａが吸気口１４を塞ぐように揺動することで、吸気口開閉部３１は、水平尾翼１０２の内部を外部に対して閉鎖することになる。このように、吸気口開閉部３１は、吸気側駆動機構３３によって駆動されることで、水平尾翼１０２の内部を外部に対して開放する位置と閉鎖する位置との間で位置が切り替えられるように構成されている。

排気口開閉部３２は、翼構造体部分１１２における排気口１５の近傍に設けられている。そして、排気口開閉部３２は、排気口１５を塞ぐ排気側蓋部材３２ａと、この排気側蓋部材３２ａを回転自在に支持する回転軸３２ｂとを備え、排気口１５を開閉可能に構成されている。排気側蓋部材３２ａは、翼構造体部分１１２において回転軸３２ｂを介して揺動自在に設置されている。そして、排気側蓋部材３２ａは、例えば、アルミニウム合金等の金属材料で形成された平板状の部材として設けられている。

排気側駆動機構３４は、排気口開閉部３２を開閉駆動する機構として設けられ、回転軸３２ｂに対して回転自在に支持された排気側蓋部材３２ａを航空機１００の飛行方向における後方側（図４及び図５にて矢印Ｂで示す方向と反対方向）に向かって開口するように駆動するよう構成されている。この排気側駆動機構３４は、例えば、電動シリンダを有する駆動機構として、又はリニアモータを有する駆動機構として、或いは油圧シリンダを有する駆動機構として構成されている。そして、図６に示すように、排気側駆動機構３４は、上記駆動機構に連動するリンク３４ａを介して、排気側蓋部材３２ａを駆動するように構成されている。

そして、排気側駆動機構３４によって排気口開閉部３２が駆動されて排気側蓋部材３２ａが排気口１５を開くように揺動することで、排気口開閉部３２は、水平尾翼１０２の内部を外部に対して開放することになる。一方、排気側駆動機構３４によって排気口開閉部３２が駆動されて排気側蓋部材３２ａが排気口１５を塞ぐように揺動することで、排気口開閉部３２は、水平尾翼１０２の内部を外部に対して閉鎖することになる。このように、排気口開閉部３２は、排気側駆動機構３４によって駆動されることで、水平尾翼１０２の内部を外部に対して開放する位置と閉鎖する位置との間で位置が切り替えられるように構成されている。

また、吸気側駆動機構３３及び排気側駆動機構３４は、フライトコントローラ１２からの指令信号に基づいて作動するように構成されている。そして、油圧装置２においては、フライトコントローラ１２からの指令信号に基づいて、バックアップ用油圧ポンプ２０が起動されるタイミングで、吸気側駆動機構３３の作動によって吸気口開閉部３１が作動して、吸気口１４が開放されるように構成されている。更に、油圧装置２においては、フライトコントローラ１２からの指令信号に基づいて、バックアップ用油圧ポンプ２０が起動されるタイミングで、排気側駆動機構３４の作動によって排気口開閉部３２が作動して、排気口１５が開放されるように構成されている。

上述した油圧装置２においては、第１実施形態の油圧装置１と同様に、第１機体側油圧源１０５の機能の喪失及び低下が発生すると、フライトコントローラ１２からの指令信号に基づいて、電動モータ２１の運転が開始され、バックアップ用油圧ポンプ１３が起動されてその運転が開始される。そして、アクチュエータ１０４ａに対しては、制御弁１０９ａを介してバックアップ用油圧ポンプ１３からの圧油が油室（１０７ａ、１０７ｂ）の一方に供給され、油室（１０７ａ、１０７ｂ）の他方から油が排出されて制御弁１０９ａを介してバックアップ用油圧ポンプ１３に吸い込まれて昇圧されることになる。また、アクチュエータコントローラ１１ａからの指令信号に基づいて制御弁１０９ａの接続状態が切り替えられることで、圧油の供給及び油の排出が行われる油室（１０７ａ、１０７ｂ）の切り替えが行われ、アクチュエータ１０４ａが作動してエレベータ１０３が駆動される。

また、油圧装置２においては、バックアップ用油圧ポンプ２０が起動されるタイミングで、フライトコントローラ１２からの指令信号に基づいて、吸気側駆動機構３３及び排気側駆動機構３４が作動する。そして、吸気口開閉部３１が吸気側駆動機構３３によって駆動されて吸気側蓋部材３１ａが開口するように揺動し、排気口開閉部３２が排気側駆動機構３４によって駆動されて排気側蓋部材３２ａが開口するように揺動する。これにより、吸気口１４が開放されるとともに排気口１５が開放されることになる。

そして、油圧装置２においては、上記のように、バックアップ用油圧ポンプ２０が起動されたタイミングで吸気口１４が開放されることで、水平尾翼１０２において高圧側となるこの水平尾翼１０２の下面側に配置された吸気口１４から水平尾翼１０２の外部の空気が流入することになる。そして、同じタイミングで排気口１５が開放されることで、水平尾翼１０２において低圧側となるこの水平尾翼１０２の上面側に配置された排気口１５から水平尾翼１０２の内部の空気が流出することになる。このように、水平尾翼１０２の外部の低温の空気が吸気口１４から水平尾翼１０２の内部に流入するとともに、水平尾翼１０２の内部の空気が排気口１５から外部へと流出する空気の流れが形成されることになる。即ち、図６において、二点鎖線で図示する矢印Ｈで示す空気の流れが形成されることになる。

よって、油圧装置２においては、第１実施形態の油圧装置１と同様に、バックアップ用油圧ポンプ２０、電動モータ２１及び使用されている油にて発生して翼構造体部分１１２の内部の空気へと伝達された熱量は、吸気口１４から水平尾翼１０２の外部の空気が流入して吸気口１５から水平尾翼１０２の内部の空気が流出する空気の流れ（二点鎖線の矢印Ｈで示す空気の流れ）に伴って、水平尾翼１０２の外部へと抜熱されることになる。即ち、水平尾翼１０２の外部の低温の空気が水平尾翼１０２の内部へ供給され、水平尾翼１０２の内部の高温の空気が水平尾翼１０２の外部に排出されることになる。これにより、翼構造体部分１１２の内部を通過して流動する空気を介して油圧装置１が冷却され、バックアップ用油圧ポンプ２０、電動モータ２１及び使用されている油が冷却され、それらの温度上昇が抑制されることになる。

以上説明した本実施形態によると、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。即ち、本実施形態によると、機体側油圧源（１０５、１０６）の機能の喪失時又は低下時であってもアクチュエータ１０４ａを駆動可能であって、装置構成の小型化及び軽量化を図ることができるとともに、装置及び使用される油の温度上昇を抑制することができる、航空機アクチュエータの油圧装置２を提供することができる。

更に、油圧装置２によると、吸気口開閉部３１において吸気口１４を塞ぐ吸気側蓋部材３１ａが、吸気側駆動機構３３によって駆動され、航空機１００の飛行方向の前方側に向かって開口する。このため、水平尾翼１０２の近傍の空気の流れに沿って飛行方向の前方側から吸気口１４へと容易に空気を流入させることができる。これにより、水平尾翼１０２の外部の低温の大気を吸気口１４を介して効率よく水平尾翼１０２の内部へと供給することができる吸気口開閉部３１及び吸気側駆動機構３３を実現することができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る航空機アクチュエータの油圧装置３（以下、単に「油圧装置３」ともいう）について説明する。油圧装置３は、第１実施形態の油圧装置１と同様に、航空機１００の水平尾翼１０２の内部に設置され、エレベータ１０３を駆動する油圧作動式のアクチュエータ１０４ａに対して圧油を供給するように構成されている。

図７は、一方の水平尾翼１０２に設けられたエレベータ１０３を駆動するアクチュエータ（１０４ａ、１０４ｂ）と、そのうちの一方のアクチュエータ１０４ａに対して圧油を供給するように構成された油圧装置１とを含む油圧回路を模式的に示す油圧回路図であって、第１実施形態の図２に対応する図である。この図７に示すように、油圧装置３は、第１実施形態の油圧装置１と同様の油圧回路形態で構成され、第１機体側油圧源１０５、リザーバ回路１１０、制御弁１０９ａに対して接続されている。また、油圧装置３は、油圧装置１と同様に、フライトコントローラ１２からの指令信号に基づいて作動するように構成されている。

また、油圧装置３は、第１実施形態の油圧装置１と同様に、ポンプユニット１３、吸気口１４、排気口１５、吸気口開閉部１６、排気口開閉部１７、吸気側駆動機構１８、排気側駆動機構１９、等を備えて構成されている。但し、油圧装置３は、温度センサ４１が更に備えられている点において、第１実施形態の油圧装置１とは構成が異なっている。以下、油圧装置３の説明においては、第１実施形態と構成が異なる点について説明し、第１実施形態と同様に構成される要素については、図面において同一の符号を付すことで、又は同一の符号を引用することで、説明を省略する。

温度センサ４１は、供給通路１０５ａにおけるバックアップ用油圧ポンプ２０の下流側における油の温度を検知可能なように、供給通路１０５ａに接続されたセンサとして設けられている。即ち、温度センサ４１は、バックアップ用油圧ポンプ２０から供給される圧油として使用される油の温度を検知するように構成されている。そして、油圧装置３においては、温度センサ４１での油の温度の検知結果についての信号が、フライトコントローラ１２に入力されるように構成されている。

また、吸気側駆動機構１８及び排気側駆動機構１９は、フライトコントローラ１２からの指令信号に基づいて作動するように構成されている。そして、フライトコントローラ１２は、温度センサ４１で検知された油の温度が所定の温度以上の高温である場合に、吸気側駆動機構１８及び排気側駆動機構１９に対して、吸気口１４及び排気口１５をそれぞれ開放させるように吸気口開閉部１６及び排気口開閉部１７をそれぞれ作動させる指令信号を出力する。これにより、油圧装置３においては、温度センサ４１での検知結果に基づいて、吸気側駆動機構１８及び排気側駆動機構１９が作動し、吸気口１４及び排気口１５が開放されるように構成されている。

上述した油圧装置３においては、第１実施形態の油圧装置１と同様に、第１機体側油圧源１０５の機能の喪失及び低下が発生すると、フライトコントローラ１２からの指令信号に基づいて、電動モータ２１の運転が開始され、バックアップ用油圧ポンプ１３が起動されてその運転が開始される。そして、アクチュエータ１０４ａに対しては、制御弁１０９ａを介してバックアップ用油圧ポンプ１３からの圧油が油室（１０７ａ、１０７ｂ）の一方に供給され、油室（１０７ａ、１０７ｂ）の他方から油が排出されて制御弁１０９ａを介してバックアップ用油圧ポンプ１３に吸い込まれて昇圧されることになる。また、アクチュエータコントローラ１１ａからの指令信号に基づいて制御弁１０９ａの接続状態が切り替えられることで、圧油の供給及び油の排出が行われる油室（１０７ａ、１０７ｂ）の切り替えが行われ、アクチュエータ１０４ａが作動してエレベータ１０３が駆動される。

また、油圧装置２においては、温度センサ４１で検知された油の温度が所定の温度以上となったタイミングで、フライトコントローラ１２からの指令信号に基づいて、吸気側駆動機構１８及び排気側駆動機構１９が作動する。そして、吸気口開閉部１６が吸気側駆動機構１８によって駆動されて吸気側蓋部材１６ａがスライド移動し、排気口開閉部１７が排気側駆動機構１９によって駆動されて排気側蓋部材１７ａがスライド移動する。これにより、吸気口１４が開放されるとともに排気口１５が開放されることになる。

そして、油圧装置３においては、上記のように、温度センサ４１で検知された油の温度が所定の温度以上となったタイミングで吸気口１４が開放されることで、水平尾翼１０２において高圧側となるこの水平尾翼１０２の下面側に配置された吸気口１４から水平尾翼１０２の外部の空気が流入することになる。そして、同じタイミングで排気口１５が開放されることで、水平尾翼１０２において低圧側となるこの水平尾翼１０２の上面側に配置された排気口１５から水平尾翼１０２の内部の空気が流出することになる。このように、水平尾翼１０２の外部の低温の空気が吸気口１４から水平尾翼１０２の内部に流入するとともに、水平尾翼１０２の内部の空気が排気口１５から外部へと流出する空気の流れが形成されることになる。

よって、油圧装置３においては、第１実施形態の油圧装置１と同様に、バックアップ用油圧ポンプ２０、電動モータ２１及び使用されている油にて発生して翼構造体部分１１２の内部の空気へと伝達された熱量は、吸気口１４から水平尾翼１０２の外部の空気が流入して吸気口１５から水平尾翼１０２の内部の空気が流出する空気の流れに伴って、水平尾翼１０２の外部へと抜熱されることになる。即ち、水平尾翼１０２の外部の低温の空気が水平尾翼１０２の内部へ供給され、水平尾翼１０２の内部の高温の空気が水平尾翼１０２の外部に排出されることになる。これにより、翼構造体部分１１２の内部を通過して流動する空気を介して油圧装置１が冷却され、バックアップ用油圧ポンプ２０、電動モータ２１及び使用されている油が冷却され、それらの温度上昇が抑制されることになる。

以上説明した本実施形態によると、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。即ち、本実施形態によると、機体側油圧源（１０５、１０６）の機能の喪失時又は低下時であってもアクチュエータ１０４ａを駆動可能であって、装置構成の小型化及び軽量化を図ることができるとともに、装置及び使用される油の温度上昇を抑制することができる、航空機アクチュエータの油圧装置３を提供することができる。

更に、油圧装置３によると、温度センサ４１によって、使用される油の温度が検知され、この検知結果に基づいて、吸気口１４及び排気口１５が開放される。このため、油圧装置３にて使用される油の温度の上昇が発生したタイミングにおいて、効率よく吸気口１４及び排気口１５を開放し、油圧装置３で発生する熱量を水平尾翼１０２の外部の大気へと速やかに放熱することができる。そして、油圧装置３にて使用される油の温度の上昇が発生していない状態において、水平尾翼１０２の外部の空気を水平尾翼１０２内に流入させて水平尾翼１０２の翼効率の低下を招いてしまうことを防止できる。

尚、上記の第３実施形態では、バックアップ用油圧ポンプ２０から供給される圧油として使用される油の温度を検知する温度センサ４１での検知結果に基づいて、吸気口１４及び排気口１５が開放される形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。図８は、温度センサについての変形例を説明するための図であって、第１実施形態の図３に対応して示す図である。この図８に示す変形例に係る航空機アクチュエータの油圧装置４においては、ポンプユニット１３のバックアップ用油圧ポンプ２０に設置されてポンプユニット１３の温度を検知する温度センサ４２が設けられている。そして、この変形例に係る航空機アクチュエータの油圧装置４は、温度センサ４２での検知結果に基づいて、吸気口開閉部１６及び排気口開閉部１７が作動し、吸気口１４及び排気口１５が開放されるように構成されている。このように、ポンプユニット１３の温度を検知する温度センサ４２の検知結果に基づいて吸気口１４及び排気口１５が開放される形態であってもよい。また、ポンプユニット１３とは独立して水平尾翼１０２内に配置されて水平尾翼１０２の内部の空気の温度を検知する温度センサ（図示せず）が設けられ、この温度センサでの検知結果に基づいて、吸気口開閉部１６及び排気口開閉部１７が作動し、吸気口１４及び排気口１５が開放される形態であってもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述した第１乃至第３の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができる。例えば、エルロン等のエレベータ以外の舵面を駆動するアクチュエータに対して圧油を供給する航空機アクチュエータの油圧装置を実施してもよい。また、航空機アクチュエータの油圧装置と機体側油圧源とを接続する油圧回路形態については、種々変更して実施してもよい。また、吸気口及び排気口の配置や形状については、種々変更して実施してもよい。また、排気口開閉部、排気口開閉部、吸気側駆動機構及び排気側駆動機構の形態については、種々変更して実施してもよい。また、吸気口開閉部及び排気口開閉部は、航空機の飛行中に一旦開放されると、航空機が着陸するまでは開放されたままの状態に維持されるように構成されていてもよい。

本発明は、航空機の舵面を駆動する油圧作動式のアクチュエータに対して圧油を供給する、航空機アクチュエータの油圧装置として、広く適用することができるものである。

１ 航空機アクチュエータの油圧装置
１３ ポンプユニット
１４ 吸気口
１５ 排気口
１６ 吸気口開閉部
１７ 排気口開閉部
２０ バックアップ用油圧ポンプ
２１ 電動モータ
１００ 航空機
１０２ 水平尾翼（翼）
１０３ エレベータ（舵面）
１０４、１０４ａ アクチュエータ
１０５ 第１機体側油圧源（機体側油圧源）
１０６ 第２機体側油圧源（機体側油圧源）
１１２ 翼構造体部分

Claims (8)

1. 航空機の舵面を駆動する油圧作動式のアクチュエータに対して圧油を供給する、航空機アクチュエータの油圧装置であって、
   前記航空機の翼の内部に配置されたポンプユニットと、
   前記翼の表面構造を形成する翼構造体部分において貫通形成された孔として設けられ、当該翼の外部の空気を当該翼の内部に供給可能な吸気口と、
   前記翼構造体部分において貫通形成された孔として設けられ、当該翼の内部の空気を当該翼の外部に排出可能な排気口と、
   前記翼構造体部分に設けられ、前記翼の内部を外部に対して開放する位置と閉鎖する位置との間で位置が切り替えられ、前記吸気口を開閉可能な吸気口開閉部と、
   前記翼構造体部分に設けられ、前記翼の内部を外部に対して開放する位置と閉鎖する位置との間で位置が切り替えられ、前記排気口を開閉可能な排気口開閉部と、
   を備え、
   前記ポンプユニットは、前記航空機の機体側に設置されて前記アクチュエータに対して圧油を供給する油圧源である機体側油圧源の機能の喪失又は低下が発生したときに前記アクチュエータに対して圧油を供給可能なバックアップ用油圧ポンプと、前記バックアップ用油圧ポンプを駆動する電動モータと、を有し、前記バックアップ用油圧ポンプ及び前記電動モータから発生した熱量が、前記吸気口から前記排気口へと流動する空気によって抜熱されることを特徴とする、航空機アクチュエータの油圧装置。
2. 請求項１に記載の航空機アクチュエータの油圧装置であって、
   前記ポンプユニットは、前記バックアップ用油圧ポンプが前記吸気口側に配置され且つ前記電動モータが前記排気口側に配置されるように、前記航空機の翼の内部に配置されることを特徴とする、航空機アクチュエータの油圧装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の航空機アクチュエータの油圧装置であって、
   前記吸気口は前記翼の下面側に配置され、前記排気口は前記翼の上面側に配置されていることを特徴とする、航空機アクチュエータの油圧装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の航空機アクチュエータの油圧装置であって、
   前記吸気口開閉部を開閉駆動する吸気側駆動機構を備え、
   前記吸気口開閉部は、前記吸気口を塞ぐ第１蓋部材を有し、
   前記吸気側駆動機構は、前記第１蓋部材を前記翼構造体部分に沿ってスライド移動させることで、前記吸気口開閉部を開閉駆動することを特徴とする、航空機アクチュエータの油圧装置。
5. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の航空機アクチュエータの油圧装置であって、
   前記吸気口開閉部を開閉駆動する吸気側駆動機構を備え、
   前記吸気口開閉部は、前記翼構造体部分において回転軸を介して揺動自在に設置されるとともに前記吸気口を塞ぐ第２蓋部材を有し、
   前記吸気側駆動機構は、前記第２蓋部材を前記航空機の飛行方向における前方側に向かって開口するように駆動することを特徴とする、航空機アクチュエータの油圧装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の航空機アクチュエータの油圧装置であって、
   前記吸気口開閉部を開閉駆動する吸気側駆動機構と、
   前記排気口開閉部を開閉駆動する排気側駆動機構と、
   を備え、
   前記電動モータ、前記吸気側駆動機構、及び前記排気側駆動機構は、前記舵面の動作を制御する舵面制御装置からの指令信号に基づいて作動することを特徴とする、航空機アクチュエータの油圧装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の航空機アクチュエータの油圧装置であって、
   前記バックアップ用油圧ポンプが起動されるタイミングで、前記吸気口開閉部及び前記排気口開閉部が作動し、前記吸気口及び前記排気口が開放されることを特徴とする、航空機アクチュエータの油圧装置。
8. 請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の航空機アクチュエータの油圧装置であって、
   前記ポンプユニットの温度と、前記翼の内部の空気の温度と、前記バックアップ用油圧ポンプから供給される圧油として使用される油の温度と、のうちの少なくともいずれかの温度を検知する温度センサを備え、
   前記温度センサでの検知結果に基づいて、前記吸気口開閉部及び前記排気口開閉部が作動し、前記吸気口及び前記排気口が開放されることを特徴とする、航空機アクチュエータの油圧装置。

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