KR101568770B1 - 유압 제어 밸브, 블레이드 피치를 조정하기 위한 장치, 및 그러한 유압 제어 밸브를 구비한 항공기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 피드 오리피스(13)를 지닌 재킷(12)을 가지는 적어도 하나의 뭄체(11)가 제공된 유압 제어 밸브(10)에 관한 것이다. 이러한 유압 제어 밸브(10)는, 적어도 하나의 유체 전달 덕트(16), 재킷(12) 내부에 존재하는 적어도 하나의 오리피스(17), 및 재킷(12)의 외부에 배치된 제 2 오리피스(18)가 제공된 전달 로드(15)를 가진다. 재킷(12)은 상기 피드 오리피스(13)에 연결된 피드 챔버(25)와, 유체를 배출하기 위해 배출 수단(50)에 연결된 주 유체 반환 챔버(30)를 가지고, 이 경우 제어 수단(20)은 상기 전달 로드(15) 내에서의 유체의 흐름을 제어하도록 상기 전달 로드(15)에 대해 상기 재킷(12)을 병진운동시키기 위해 재킷(12)에 고정된다.
Description
본 출원은 전문이 본 명세서에 참조로 통합되고, 2012년 6월 28일 출원된 FR1201829호의 이익을 주장한다.
본 발명은 유압 제어 밸브, 블레이드 피치를 조정하기 위한 장치, 및 그러한 유압 제어 밸브가 제공된 항공기에 관한 것이다.
더 구체적으로, 본 발명은 합리적인 비용으로 종래의 헬리콥터의 수직 비행시의 효율성과, 추진 프로펠러들을 사용하고, 최신식 터보샤프트 엔진들을 설치함으로써 가능하게 되는 높은 이동 속도 성능을 결합하는 회전익 항공기에 관한 것이다.
본 발명은 특히 로터의 블레이드들의 피치를 제어하기 위한 액추에이터에 공급하기 위한 유압 제어 밸브들의 기술 분야에 관련된다.
본 발명은 유압 제어 밸브, 블레이드 피치를 조정하기 위한 장치, 및 그러한 유압 제어 밸브가 제공된 항공기에 관한 것이다.
더 구체적으로, 본 발명은 합리적인 비용으로 종래의 헬리콥터의 수직 비행시의 효율성과, 추진 프로펠러들을 사용하고, 최신식 터보샤프트 엔진들을 설치함으로써 가능하게 되는 높은 이동 속도 성능을 결합하는 회전익 항공기에 관한 것이다.
본 발명은 특히 로터의 블레이드들의 피치를 제어하기 위한 액추에이터에 공급하기 위한 유압 제어 밸브들의 기술 분야에 관련된다.
일반적으로, 항공기는 회전익 항공기의 리프트 로터의 블레이드들이나 실제로 프로펠러의 블레이드들과 같이, 파일럿에 의해 제어 가능한 부재들을 가진다.
따라서 조종 장치(flight control)를 사용하여, 파일럿은 그러한 부재들을 제어한다. 그렇지만, 그러한 부재들을 움직이기 위해 전달될 필요가 있는 힘은 때때로 매우 크다. 따라서, 조종 장치를 제어 가능한 부재에 연결하는 연동 장치에는 때때로 "서보 제어(servo-control)"라고 알려진 유압 시스템이 제공될 수 있다.
그러한 유압 시스템은 유압 제어 밸브와 협력하는 파워 액추에이터를 가지고, 그러한 유압 제어 밸브는 조종 장치를 통해 제어된다.
일반적으로는, 제어 피스톤이 병진운동하는 적어도 하나의 외부 몸체가 액추에이터에 제공된다. 이러한 제어 피스톤에는 파워 로드(power rod)가 제공될 수 있다. 그러므로, 각각의 제어 피스톤은 각각의 외부 몸체 내부에 수축 부재와 확장 챔버를 규정한다.
다양한 타입의 액추에이터 중에는, 피스톤이 병진 운동하는 하나의 몸체만을 가지는 단일 몸체 액추에이터들이 존재한다.
또한 다중 몸체(multi-body) 액추에이터들이 존재하고, 이들 액추에이터 각각에는 복수의 몸체가 제공되고 각각의 제어 피스톤을 함유한다. 항공 분야에는 2중 몸체 액추에이터를 사용하는 것이 흔한 일이다.
게다가, 액추에이터는 "단일-작용(single-acting)" 액추에이터 또는 "2중-작용(double-acting)" 액추에이터라고 말해질 수 있다.
단일 작용 액추에이터는 유압 제어 밸브에 의해 유체가 공급된 챔버를 가진다. 단일 작용 액추에이터는 또한 리턴 스프링(return spring)과 같은 기계적 또는 전자기계적 리턴 수단을 가진다.
제 1 방향으로 몸체에 대해 피스톤을 움직이도록 하기 위해서, 유압 제어 밸브는 상기 챔버에 유체를 공급한다.
이와는 대조적으로, 제 1 방향과는 반대인 제 2 방향으로 몸체에 대해 피스톤을 움직이기 위해서는, 유압 제어 밸브가 상기 챔버에 함유된 유체를 배출하는 역할을 한다. 리턴 수단은 피스톤이 제 2 방향으로 움직이게 한다.
이와는 대조적으로, 2중 작용 액추에이터는 제어 피스톤에 의해 분리되는 제 1 챔버와 제 2 챔버를 조직하는 것을 제안한다. 각 챔버는 유압 제어 밸브에 의해 유체가 공급될 수 있다. 그렇게 되면 몸체에 대한 피스톤의 이동 방향은 상기 제 1 챔버와 상기 제 2 챔버 각각에서의 유체 압력에 의존한다.
또 다른 양태에서는, 액추에이터가 정지된 몸체를 가지는 액추에이터일 수 있다. 이 액추에이터 몸체는 기준 부재에 고정될 수 있다. 유압 제어 밸브는 이후 액추에이터의 제어 피스톤이 움직이게 할 수 있다.
반대로, 액추에이터의 피스톤이 기준 부재에 고정될 수 있고, 유압 제어 밸브가 액추에이터의 몸체가 움직이게 할 수 있다. 그러한 액추에이터를 "움직이는 몸체 액추에이터(moving body actuator)"라고 부를 수 있다.
액추에이터를 유압 회로에 연결하기 위해서는, 적어도 하나의 유압 덕트가 몸체에 고정된다.
보통 유압 덕트에서 발견될 유압과 움직이는 몸체의 움직임 동안의 덕트의 움직임의 조합은 유압 덕트의 마모를 초래할 수 있다.
액추에이터 변형예와는 무관하게, 액추에이터는 유압 제어 밸브와 협력할 수 있다.
유압 제어 밸브는 액추에이터에서의 각 챔버에 추가되거나 각 챔버로부터 취해지는 유체의 양을 제어하는 역할을 한다.
유압 제어 밸브는 움직일 수 있는 스풀(spool)을 둘러싸는 정지된 재킷(jacket)이나, 유압 제어 밸브를 액추에이터에 연결하는 유체 전달 로드(transfer rod)를 포함한다.
이후, 파일럿은 예를 들면 상기 전달 로드의 덕트와의 소통을 위해, 재킷의 유체 공급 오리피스(orifice)를 두도록 하기 위해 재킷에서의 스풀의 위치를 제어한다.
특허 문헌 FR2939098호는 "몸체(23)"라고 하는 정지된 재킷과, "제어 스풀(24)"이라고 하는 움직일 수 있는 스풀을 가지는 유압 제어 밸브를 보여준다.
마찬가지로, 특허 문헌 FR2927879호는 스풀을 가지는 제어 밸브를 포함하고 프로펠러의 피치를 변화시키기 위한 제어 시스템을 설명한다. 그러한 상황 하에서는, 특허 문헌 FR2927879호가 전술한 종래 기술을 따르는 몸체에서 움직일 수 있는 스풀을 가지는 제어 밸브를 언급한다.
항공기 프로펠러의 블레이드들의 피치를 제어하기 위해, 프로펠러의 허브 내부에 배치된 단일 작용 액추에이터를 포함하는 장치가 알려져 있다. 그러한 액추에이터는 프로펠러의 블레이드들에 연결되는 피스톤과 협력하는 유압 챔버를 가진다.
허브 내부에는 이용 가능한 공간이 거의 없기 때문에, 액추에이터는 유압 제어 밸브의 전달 로드에 의해 제어되고, 대응하는 프로펠러의 블레이드들의 피치를 수정하기 위해, 유압 제어 밸브는 액추에이터에 유체를 운반한다.
전달 로드는 액추에이터의 유압 챔버 내로 열려 있는 배출구 오리피스를 가진다. 전달 로드는 또한 피스톤에 고정된다.
그러한 상황 하에서는, 유압 제어 밸브가 스풀을 둘러싸는 재킷을 포함한다. 스풀은 조종 장치들에 연결되는 제어 로드에 고정된다.
조종 장치들에 대해 행동을 취하게 되면 제어 로드가 움직이게 하고, 그에 따라 연관된 유압 제어 밸브의 스풀을 움직이게 된다.
스풀이 움직임에 따라, 유압 제어 밸브의 스풀은 전달 로드를 통해 재킷으로부터 유압 챔버 쪽으로 유체가 흐르는 것을 허용한다. 그러므로 유압 챔버에서의 압력 증가는, 피스톤이 블레이드들의 피치를 움직이고 수정하게 한다. 그렇지만, 피스톤의 움직임 또한 전달 로드가 움직이게 한다. 그러므로 그러한 전달 로드는 더 이상 제어 밸브의 스풀과 연계(register)되지 않아, 피스톤의 움직임을 멈추는 것을 가능하게 한다.
그러한 전달 로드는, 그것의 피스톤이 액추에이터 피스톤의 위치를 대표하는 한, 때때로 "리피터(repeater)" 로드라고 불린다.
그러한 프로펠러 제어 장치는 항공기에서 일반적인 것이다.
그렇지만, 유압 제어 밸브와 서보-제어 사이의 거리가 상당하여, 무시할 수 없는 헤드 손실을 초래한다는 점이 주목되어야 한다.
그에 따라, 프로펠러에서의 피치 변화 제어는 비교적 느리게 일어난다. 그러므로, 파일럿이 지시를 내리는 첫 번째 순간과 그러한 지시가 번역되는 두 번째 순간 사이의, 장치의 반응 시간이 비교적 길다.
그러한 느린 제어는 항공기에 있어서 문제가 되는 것은 아닌데, 그것은 프로펠러의 피치가 항공기 동력원(power plant)의 파워에 따라 제어되기 때문이다. 엔진 조정이 느리게 일어나기 때문에, 프로펠러 피치가 느리게 변화하는 것은 문제거리가 아니다.
하지만, 적어도 하나의 프로펠러와 함께 회전 날개를 가지는 또 다른 타입의 항공기가 또한 존재한다. 그러한 프로펠러는 추진력에 기여할 수 있지만, 또한 항공기에 요 제어(yaw control)를 제공하는 역할을 한다.
한쪽으로 흔들리는 항공기의 방향 조종을 위해서, 파일럿은 예를 들면 페달(pedal)들을 사용한다. 불행하게도, 돌풍에 반응하거나 장애물을 회피하기 위해, 파일럿은 페달들을 신속하게 그리고 큰 폭으로 움직일 필요가 있을 수 있다.
유압 제어 밸브와 액추에이터 조립체가 느리게 반응하기 때문에, 파일럿의 지시는 임의의 즉각적인 효과를 가지지 않을 위험성이 따른다.
또한, 그러한 장치는 다음 결점들 중 하나를 나타낼 수 있다.
큰 길이를 가진 전달 로드와 서로 내에 장착된 많은 개수의 부품들이 많은 양의 정적인 상호결정성(static interdeterminancy)을 초래한다. 게다가, 스풀과 전달 로드는 긴 거리에 걸쳐 정확하게 평행한 방식으로 병진운동을 해야 한다. 매우 엄격한 용적 및 기하학적 제조 허용 오차들에도 불구하고, 높은 레벨의 마찰의 결과를 가지고, 일정한 양의 정적인 상호결정성이 남아 있다.
또한, 서로 접촉하고 있는 표면들의 개수 및 치수와, 장치의 정적인 상호결정성의 정도는 높은 제어력을 초래할 수 있다.
게다가, 사용된 부품들의 개수는 사건을 겪을 확률을 증가시키는 경향이 있고, 또한 장치의 무게를 증가시키는 경향이 있다.
장치에 기름을 치는 것 또한 오일의 많은 유량을 필요로 할 수 있다.
특허 문헌 FR1260746호는 제어 수단으로부터의 구동 하에 전달 로드 상에서 미끄러지는 "제어 스풀(6)"로 불리는 스풀을 가지는 선박 프로펠러용 유압 제어 장치를 보여준다.
움직일 수 있는 스풀은 "케이싱(casing)"이라고 부르는 정지된 뭄체에 배치된다.
특허 문헌 FR1260746호는 본 발명의 기술 분야의 일부를 형성하지 않는데, 그것은 선박 프로펠러에 관련된 것이고, 그러한 경우 선박 프로펠러가 회전익 항공기와 동일한 제약조건을 거치지 않기 때문이다.
스풀이 유체 전달 로드를 따라 그리고 움직일 수 있는 스풀에 유체를 운반하는 "19"로 참조 번호가 주어진 원통형 로드를 따라 미끄러진다는 것이 또한 주목되어야 한다. 그러므로, 이러한 장치는 정적으로 상호 결정적이다. 게다가, 이러한 장치는 항공기의 상황에서는 감당하기 어려울 수 있는 상당한 누설을 나타낼 위험성을 가지고 있다.
특허 문헌 US3812883호는 밸브가 들러붙는 것을 방지하는 메커니즘을 설명한다. 드럼에는 홈들이 형성되고, 이들 홈은 0.5㎜ 미만의 깊이를 가진다. 이러한 홈들은 규정에 의해 스트류 나삿니를 나타내는 탭핑(tapping)과 동일하지 않음이 상기되어야 한다.
특허 문헌 FR1528300호는 밸브를 설명하는데, 이러한 밸브는 그것의 구멍 내부의 위치에서 정역학적으로 스풀을 보유하기 위한 나삿니가 있는 랜드(land)들을 가진다. 특허 문헌 FR1528300호는 또한 본 발명의 기술 분야와는 상이한 기술 분야에 속해 있다.
따라서 조종 장치(flight control)를 사용하여, 파일럿은 그러한 부재들을 제어한다. 그렇지만, 그러한 부재들을 움직이기 위해 전달될 필요가 있는 힘은 때때로 매우 크다. 따라서, 조종 장치를 제어 가능한 부재에 연결하는 연동 장치에는 때때로 "서보 제어(servo-control)"라고 알려진 유압 시스템이 제공될 수 있다.
그러한 유압 시스템은 유압 제어 밸브와 협력하는 파워 액추에이터를 가지고, 그러한 유압 제어 밸브는 조종 장치를 통해 제어된다.
일반적으로는, 제어 피스톤이 병진운동하는 적어도 하나의 외부 몸체가 액추에이터에 제공된다. 이러한 제어 피스톤에는 파워 로드(power rod)가 제공될 수 있다. 그러므로, 각각의 제어 피스톤은 각각의 외부 몸체 내부에 수축 부재와 확장 챔버를 규정한다.
다양한 타입의 액추에이터 중에는, 피스톤이 병진 운동하는 하나의 몸체만을 가지는 단일 몸체 액추에이터들이 존재한다.
또한 다중 몸체(multi-body) 액추에이터들이 존재하고, 이들 액추에이터 각각에는 복수의 몸체가 제공되고 각각의 제어 피스톤을 함유한다. 항공 분야에는 2중 몸체 액추에이터를 사용하는 것이 흔한 일이다.
게다가, 액추에이터는 "단일-작용(single-acting)" 액추에이터 또는 "2중-작용(double-acting)" 액추에이터라고 말해질 수 있다.
단일 작용 액추에이터는 유압 제어 밸브에 의해 유체가 공급된 챔버를 가진다. 단일 작용 액추에이터는 또한 리턴 스프링(return spring)과 같은 기계적 또는 전자기계적 리턴 수단을 가진다.
제 1 방향으로 몸체에 대해 피스톤을 움직이도록 하기 위해서, 유압 제어 밸브는 상기 챔버에 유체를 공급한다.
이와는 대조적으로, 제 1 방향과는 반대인 제 2 방향으로 몸체에 대해 피스톤을 움직이기 위해서는, 유압 제어 밸브가 상기 챔버에 함유된 유체를 배출하는 역할을 한다. 리턴 수단은 피스톤이 제 2 방향으로 움직이게 한다.
이와는 대조적으로, 2중 작용 액추에이터는 제어 피스톤에 의해 분리되는 제 1 챔버와 제 2 챔버를 조직하는 것을 제안한다. 각 챔버는 유압 제어 밸브에 의해 유체가 공급될 수 있다. 그렇게 되면 몸체에 대한 피스톤의 이동 방향은 상기 제 1 챔버와 상기 제 2 챔버 각각에서의 유체 압력에 의존한다.
또 다른 양태에서는, 액추에이터가 정지된 몸체를 가지는 액추에이터일 수 있다. 이 액추에이터 몸체는 기준 부재에 고정될 수 있다. 유압 제어 밸브는 이후 액추에이터의 제어 피스톤이 움직이게 할 수 있다.
반대로, 액추에이터의 피스톤이 기준 부재에 고정될 수 있고, 유압 제어 밸브가 액추에이터의 몸체가 움직이게 할 수 있다. 그러한 액추에이터를 "움직이는 몸체 액추에이터(moving body actuator)"라고 부를 수 있다.
액추에이터를 유압 회로에 연결하기 위해서는, 적어도 하나의 유압 덕트가 몸체에 고정된다.
보통 유압 덕트에서 발견될 유압과 움직이는 몸체의 움직임 동안의 덕트의 움직임의 조합은 유압 덕트의 마모를 초래할 수 있다.
액추에이터 변형예와는 무관하게, 액추에이터는 유압 제어 밸브와 협력할 수 있다.
유압 제어 밸브는 액추에이터에서의 각 챔버에 추가되거나 각 챔버로부터 취해지는 유체의 양을 제어하는 역할을 한다.
유압 제어 밸브는 움직일 수 있는 스풀(spool)을 둘러싸는 정지된 재킷(jacket)이나, 유압 제어 밸브를 액추에이터에 연결하는 유체 전달 로드(transfer rod)를 포함한다.
이후, 파일럿은 예를 들면 상기 전달 로드의 덕트와의 소통을 위해, 재킷의 유체 공급 오리피스(orifice)를 두도록 하기 위해 재킷에서의 스풀의 위치를 제어한다.
특허 문헌 FR2939098호는 "몸체(23)"라고 하는 정지된 재킷과, "제어 스풀(24)"이라고 하는 움직일 수 있는 스풀을 가지는 유압 제어 밸브를 보여준다.
마찬가지로, 특허 문헌 FR2927879호는 스풀을 가지는 제어 밸브를 포함하고 프로펠러의 피치를 변화시키기 위한 제어 시스템을 설명한다. 그러한 상황 하에서는, 특허 문헌 FR2927879호가 전술한 종래 기술을 따르는 몸체에서 움직일 수 있는 스풀을 가지는 제어 밸브를 언급한다.
항공기 프로펠러의 블레이드들의 피치를 제어하기 위해, 프로펠러의 허브 내부에 배치된 단일 작용 액추에이터를 포함하는 장치가 알려져 있다. 그러한 액추에이터는 프로펠러의 블레이드들에 연결되는 피스톤과 협력하는 유압 챔버를 가진다.
허브 내부에는 이용 가능한 공간이 거의 없기 때문에, 액추에이터는 유압 제어 밸브의 전달 로드에 의해 제어되고, 대응하는 프로펠러의 블레이드들의 피치를 수정하기 위해, 유압 제어 밸브는 액추에이터에 유체를 운반한다.
전달 로드는 액추에이터의 유압 챔버 내로 열려 있는 배출구 오리피스를 가진다. 전달 로드는 또한 피스톤에 고정된다.
그러한 상황 하에서는, 유압 제어 밸브가 스풀을 둘러싸는 재킷을 포함한다. 스풀은 조종 장치들에 연결되는 제어 로드에 고정된다.
조종 장치들에 대해 행동을 취하게 되면 제어 로드가 움직이게 하고, 그에 따라 연관된 유압 제어 밸브의 스풀을 움직이게 된다.
스풀이 움직임에 따라, 유압 제어 밸브의 스풀은 전달 로드를 통해 재킷으로부터 유압 챔버 쪽으로 유체가 흐르는 것을 허용한다. 그러므로 유압 챔버에서의 압력 증가는, 피스톤이 블레이드들의 피치를 움직이고 수정하게 한다. 그렇지만, 피스톤의 움직임 또한 전달 로드가 움직이게 한다. 그러므로 그러한 전달 로드는 더 이상 제어 밸브의 스풀과 연계(register)되지 않아, 피스톤의 움직임을 멈추는 것을 가능하게 한다.
그러한 전달 로드는, 그것의 피스톤이 액추에이터 피스톤의 위치를 대표하는 한, 때때로 "리피터(repeater)" 로드라고 불린다.
그러한 프로펠러 제어 장치는 항공기에서 일반적인 것이다.
그렇지만, 유압 제어 밸브와 서보-제어 사이의 거리가 상당하여, 무시할 수 없는 헤드 손실을 초래한다는 점이 주목되어야 한다.
그에 따라, 프로펠러에서의 피치 변화 제어는 비교적 느리게 일어난다. 그러므로, 파일럿이 지시를 내리는 첫 번째 순간과 그러한 지시가 번역되는 두 번째 순간 사이의, 장치의 반응 시간이 비교적 길다.
그러한 느린 제어는 항공기에 있어서 문제가 되는 것은 아닌데, 그것은 프로펠러의 피치가 항공기 동력원(power plant)의 파워에 따라 제어되기 때문이다. 엔진 조정이 느리게 일어나기 때문에, 프로펠러 피치가 느리게 변화하는 것은 문제거리가 아니다.
하지만, 적어도 하나의 프로펠러와 함께 회전 날개를 가지는 또 다른 타입의 항공기가 또한 존재한다. 그러한 프로펠러는 추진력에 기여할 수 있지만, 또한 항공기에 요 제어(yaw control)를 제공하는 역할을 한다.
한쪽으로 흔들리는 항공기의 방향 조종을 위해서, 파일럿은 예를 들면 페달(pedal)들을 사용한다. 불행하게도, 돌풍에 반응하거나 장애물을 회피하기 위해, 파일럿은 페달들을 신속하게 그리고 큰 폭으로 움직일 필요가 있을 수 있다.
유압 제어 밸브와 액추에이터 조립체가 느리게 반응하기 때문에, 파일럿의 지시는 임의의 즉각적인 효과를 가지지 않을 위험성이 따른다.
또한, 그러한 장치는 다음 결점들 중 하나를 나타낼 수 있다.
큰 길이를 가진 전달 로드와 서로 내에 장착된 많은 개수의 부품들이 많은 양의 정적인 상호결정성(static interdeterminancy)을 초래한다. 게다가, 스풀과 전달 로드는 긴 거리에 걸쳐 정확하게 평행한 방식으로 병진운동을 해야 한다. 매우 엄격한 용적 및 기하학적 제조 허용 오차들에도 불구하고, 높은 레벨의 마찰의 결과를 가지고, 일정한 양의 정적인 상호결정성이 남아 있다.
또한, 서로 접촉하고 있는 표면들의 개수 및 치수와, 장치의 정적인 상호결정성의 정도는 높은 제어력을 초래할 수 있다.
게다가, 사용된 부품들의 개수는 사건을 겪을 확률을 증가시키는 경향이 있고, 또한 장치의 무게를 증가시키는 경향이 있다.
장치에 기름을 치는 것 또한 오일의 많은 유량을 필요로 할 수 있다.
특허 문헌 FR1260746호는 제어 수단으로부터의 구동 하에 전달 로드 상에서 미끄러지는 "제어 스풀(6)"로 불리는 스풀을 가지는 선박 프로펠러용 유압 제어 장치를 보여준다.
움직일 수 있는 스풀은 "케이싱(casing)"이라고 부르는 정지된 뭄체에 배치된다.
특허 문헌 FR1260746호는 본 발명의 기술 분야의 일부를 형성하지 않는데, 그것은 선박 프로펠러에 관련된 것이고, 그러한 경우 선박 프로펠러가 회전익 항공기와 동일한 제약조건을 거치지 않기 때문이다.
스풀이 유체 전달 로드를 따라 그리고 움직일 수 있는 스풀에 유체를 운반하는 "19"로 참조 번호가 주어진 원통형 로드를 따라 미끄러진다는 것이 또한 주목되어야 한다. 그러므로, 이러한 장치는 정적으로 상호 결정적이다. 게다가, 이러한 장치는 항공기의 상황에서는 감당하기 어려울 수 있는 상당한 누설을 나타낼 위험성을 가지고 있다.
특허 문헌 US3812883호는 밸브가 들러붙는 것을 방지하는 메커니즘을 설명한다. 드럼에는 홈들이 형성되고, 이들 홈은 0.5㎜ 미만의 깊이를 가진다. 이러한 홈들은 규정에 의해 스트류 나삿니를 나타내는 탭핑(tapping)과 동일하지 않음이 상기되어야 한다.
특허 문헌 FR1528300호는 밸브를 설명하는데, 이러한 밸브는 그것의 구멍 내부의 위치에서 정역학적으로 스풀을 보유하기 위한 나삿니가 있는 랜드(land)들을 가진다. 특허 문헌 FR1528300호는 또한 본 발명의 기술 분야와는 상이한 기술 분야에 속해 있다.
그러므로 본 발명의 목적은 전술한 결점들 중 적어도 하나를 회피하려고 하는 새로운 종류의 유압 제어 밸브를 제안하는 것이다.
본 발명에 따르면, 유압 제어 밸브는 적어도 하나의 몸체를 가지고, 이러한 각각의 몸체는 유압 회로에 연결되기에 적합한 피드(feed)가 제공된 재킷을 포함한다.
이러한 유압 제어 밸브는 재킷 내부에 존재하는 전달 로드의 적어도 하나의 제 1 오리피스를 전달 로드의 적어도 하나의 제 2 오리피스에 연결하는 적어도 하나의 유체 전달 덕트가 제공된 전달 로드를 가지고, 이 경우 제 1 오리피스는 재킷 내부에 배치되고, 제 2 오리피스는 재킷 외부에 배치된다. 이러한 전달 로드는 몸체에 대한 회전 운동을 수행한다.
유압 제어 밸브는 또한 조종 장치들과 같은 제어들에 연결되기에 적합한 제어 수단을 가진다.
유압 제어 밸브는 특히, 각 재킷이 유체를 피드 오리피스에 연결된 상기 전달 로드에 공급하기 위한 피드 챔버와, 유압 제어 밸브로부터 유체를 배출하기 위한 배출 수단에 연결된 주 유체 반환(fluid-return) 챔버를 가지고, 이 경우 전달 로드 내에서 유체의 흐름을 제어하기 위해 재킷이 전달 로드에 대해 병진 운동하도록 각 재킷에 제어 수단이 고정된다는 점이 주목할 만한 사항이다. 유체 배출 수단은 각 재킷에 고정된 유체 반환 통(recovery sump)을 포함한다.
이후 제어 수단은 유체 피드 챔버, 또는 주 유체 반환 챔버와 제 1 오리피스가 일치되도록 하기 위해 상기 재킷 또는 각각의 재킷을 그것의 반환 통과 함께, 또는 실제로는 시스템이 평형 상태에 있도록 하기 위해 유체 흐름을 방지하기 위한 수단과 함께 움직인다.
그러한 상황 하에서는, 유압 제어 밸브에 몸체마다 하나의 재킷 그리고 하나의 전달 로드가 제공된다. 그러한 전달 로드는 특히 각 재킷에서의 구멍에 배치된다. 따라서, 그러한 구멍은 재킷과 전달 로드 사이의 계면(interface) 수단을 구성한다.
전달 로드는 또한 액추에이터의 적어도 하나의 피스톤에 연결될 수 있다. 그러한 전달 로드는 이후 알려진 타입의 전달 로드일 수 있다. 그러한 전달 로드는, 예를 들면 위치 반복을 위한 구성 수단과 함께, 가능하게는 재킷과 연관된 전지된 기준 프레임과 프로펠러와 연관된 회전 기준 프레임 사이의 유압 연결을 제공하기 위한 수단의 일부를 구성한다.
그러므로, 제어 수단은 각 재킷이 전달 로드에 대해 병진 운동을 하게 하고, 각 재킷은 예를 들면 전달 로드를 통해 액추에이터의 적어도 하나의 챔버에 유체를 공급한다. 이후 액추에이터의 적어도 하나의 피스톤은, 전달 로드가 각 재킷에 대해 병진 운동하게 하도록 움직인다.
재킷에 대한 전달 로드의 상대적인 움직임은 시스템이 평형 상태로 가게 하고, 그러한 재킷은 더 이상 유체를 전달 로드에 공급하지 않는다.
그러므로, 각 재킷은 전달 로드에 대해 병진 운동한다.
유압 제어 밸브는 종래 기술의 장치들처럼 정지된 재킷과 움직이는 스풀을 가지지 않고, 반대로 움직이는 재킷을 가진다는 점이 주목되어야 한다. 그러므로, 그러한 유압 제어 밸브는 주어진 지시에 신속하게 반응할 수 있다.
게다가, 유압 제어 밸브를 움직이는데 필요한 힘들은 작은 경향이 있다.
움직이는 부품들의 개수를 최소화함으로써, 본 발명은 서로 접촉하고 잇는 표면들의 개수를 제한하는 것을 가능하게 한다. 이는 제어 힘들을 최소화하는 역할을 한다.
이러한 특징은 유리하다. 차량의 제어 시스템들은 빠르고 특히 차량을 안정화시키기 위해 사용되는 낮은 권능을 갖는(low-authority) 액추에이터들을 포함할 수 있다. 제어 힘들을 최소화하는 것은 일부 위치에서 빠른 액추에이터 재밍(jamming)의 확률을 감소시키는 경향이 있다.
게다가, 유압 제어 밸브는 비교적 간단하고 적은 개수의 기계적 부품들을 사용한다.
그러므로, 유압 제어 밸브의 무게와 그것의 신뢰성은 양호할 수 있다.
게다가, 유압 제어 밸브에 기름칠을 하는 것 또한 최적화될 수 있다. 특히, 유압 제어 밸브에 약 40바와 같은 저압에서 적당한 유체 흐름으로 기름칠을 하여, 재킷에 공급하는 유연성 있는 파이프워크(pipework)의 수명을 최대화하는 것이 가능하다.
또한, 유체 배출 수단은 각 재킷마다 하나의 유체 반환 통을 포함한다. 각각의 유체 반환 챔버는 몸체의 반환 통에 열려 있다.
그러므로, 그러한 반환 통은 유체를 모으기 위한 간단한 수단을 구성한다. 또한, 재킷은 그것의 연관된 반환 통에 대해 움직이지 않아, 재킷과 유체 반환 통에 대해 움직이는 스풀을 사용하는 장치에 비해 누설의 위험성을 최소화하는 것을 가능하게 한다.
유압 제어 밸브는 또한 하나 이상의 다음과 같은 특징을 포함할 수 있다.
예를 들면, 유압 제어 밸브에는 전달 로드의 회전이 재킷의 회전을 초래하지 않도록, 전달 로드에 대한 각 재킷의 회전 움직임을 차단하기 위해, 각 재킷 외부에 위치한 차단기 장치가 제공된다.
전달 로드는 선택적으로 프로펠러에 고정될 수 있다. 이후 전달 로드는 각 재킷 내의 회전 움직임을 수행한다. 그러므로 차단기 장치는 재킷이 전달 로드의 회전시 제한을 받지 않도록 보장하는 역할을 한다.
움직일 수 있는 재킷을 사용하는 것은 차단기 장치를 재킷의 외부에 배치하는 것을 가능하게 한다. 그 결과, 차단기 장치와 움직일 수 있는 재킷 사이에 어떠한 유압 누설도 일어나지 않는다.
차단기 장치는 재킷의 외부면과, 각 재킷의 외부에 위치한 적어도 하나의 가이드 레일에 고정되고, 정지된 기준 부재에 고정되기에 적합한 적어도 하나의 접합부를 포함할 수 있고, 그러한 접합부는 가이드 레일에 맞대어 미끄러질 수 있다.
게다가, 각 재킷은 전달 로드가 움직이는 구멍을 포함하고, 그러한 구멍은 각각 재킷의 동적인 립 실(lip seal)에 의해 누설이 방지되는(leaktight) 방식으로 폐쇄된 2개의 단부 사이에서 확장한다.
이후 유체는 외부로의 임의의 누설을 회피하기 위해 그 구멍에서 더 잘 보유된다.
적어도 하나의 동적인 립 실이 재킷과 협력하는 폐쇄 캡(closure cap)에 의해 제공될 수 있다.
전달 로드가 재킷의 구멍 내부의 회전 움직임을 수행할 수 있기 때문에, 피드 챔버는 그 모양이 선택적으로 고리 모양일 수 있다. 이러한 고리 모양은 제 1 오리피스의 각 위치(angular position)와는 무관하게 전달 로드에 공급하는 것을 가능하게 한다.
게다가, 각 재킷 내에서는, 재킷의 분리기 링(ring)에 의해 주 유체 반환 챔버로부터 피드 챔버가 분리되고, 그러한 분리기 링은 전달 로드에 관한 빈틈(clearance)을 나타낸다. 또한, 분리기 링은 예를 들면 대략 수백 밀리미터 정도의, 제 1 오리피스의 세로 방향 전달 치수보다 긴 세로 방향 분리 치수를 나타낸다. 제 1 오리피스의 세로 방향의 전달 치수는 그러한 오리피스가 원형이라면 그러한 오리피스의 직경일 수 있다.
평형 상태에서는, 분리기 링이 재킷과 전달 로드 사이에 유체가 전달되는 것을 방지하기 위해, 제 1 오리피스를 향해 있다.
분리기 링과 전달 로드 사이에 존재하는 빈틈이 주 유체 반환 챔버와 피드 챔버 사이에 누설 흐름이 일어나는 것을 허용한다는 점이 주목되어야 한다. 이러한 누설율은 분리기 링과 관련된 구멍의 내부 직경, 전달 로드의 외부 직경, 및 세로 방향의 분리 치수를 적절히 선택함으로써 제한된다.
세로 방향의 분리 치수와 세로 방향의 전달 치수 사이의 차이는, 유압 제어 밸브의 동적인 거동을 결정하기 위해, 제작자에 의해 설정된 파라미터이다.
또한, 각 재킷은 전달 로드를 둘러싸는 내부 표면에 형성된 제 1 탭핑(tapping)을 포함할 수 있다. 제 1 탭핑은 피드 챔버로 이어지고, 그러한 제 1 탭핑은 피드 챔버 쪽으로 향하는 제 1 나삿니들을 가진다.
제 1 탭핑은 다음의 장점들 중 적어도 하나를 나타낸다.
예를 들면, 제 1 탭핑은 피드 챔버의 밀봉을 제공할 수 있다. 전달 로드의 회전과 제 1 나삿니들의 방향의 영향 하에, 제 1 탭핑에 존재하는 유체는 피드 챔버 내로 되돌아가는 경향이 있다.
또한, 제 1 탭핑은 시작시 유압 제어 밸브에 기름칠을 하는 역할을 한다.
유압 제어 밸브 내부의 유체의 압력은 시작하기 전에는 0이다. 유체는 배출 수단을 통해 유압 제어 밸브로부터 배출된다. 그렇지만, 제 1 탭핑은 그것의 나삿니들과 전달 로드 사이에 유체의 일부를 보유하는 경향이 있다. 그로 인해 보유된 유체는 윤활유의 막을 생성함으로써, 시작시 윤활유가 공급되게 한다.
마지막으로, 동작시, 즉 전달 로드가 회전 움직임을 수행하는 동안, 제 1 탭핑은 유체 역학 베어링(bearing)을 구성한다.
또한, 각 재킷 내에서는, 유압 제어 밸브가 배출 수단과 통하는 제 1의 2차 유체 반환 챔버를 포함할 수 있고, 이 경우 제 1 탭핑은 제 1의 2차 유체 반환 챔버로부터 피드 챔버 쪽으로 확장한다.
이러한 제 1의 2차 유체 반환 챔버는 유체가 반환 통으로 향하게 하기 위해 제 1 탭핑으로부터 빠져나갈 수 있는 유체를 모은다. 또한, 제 1의 2차 유체 반환 챔버는 동적인 밀봉에 악영향을 미치는 압력이 가해진 제트(jet)를 형성하는 것을 회피할 수 있게 한다.
게다가, 각 재킷은 전달 로드를 둘러싸는 내부 표면에 배치된 제 2 탭핑을 포함할 수 있다. 이러한 제 2 탭핑은 주 유체 반환 챔버로 이어지고, 이러한 제 2 탭핑은 주 유체 반환 챔버쪽으로 향하는 제 2 나삿니들을 가진다.
이러한 제 2 탭핑은 특히, 시작시 유압 제어 밸브에 기름칠을 제공하려고 하고, 유체 역학 베어링으로서 작용하려고 한다.
선택적으로, 각 재킷 내에서는, 유압 제어 밸브가 배출 수단과 통하는 제 2의 2차 유체 반환 챔버를 포함하고, 이 경우 제 2 탭핑이 제 2의 2차 유체 반환 챔버로부터 주 유체 반환 챔버 쪽으로 확장한다.
상기 유압 제어 밸브는 복수의 몸체를 가질 수 있고, 상기 전달 로드는 각 몸체에 관해 하나의 제 1 오리피스를 가진다. 각 몸체는 피드 오리피스에 연결된 유체 공급 챔버와 유체 배출 수단에 연결된 주 유체 반환 챔버를 가지는 재킷을 포함하고, 이 경우 제 1 제어 수단이 상기 전달 로드에 대해 각 재킷을 병진 운동시키기 위해 각 재킷에 고정된다.
이후 제어 밸브는 전달 로드가 들러붙게 할 수 있는 낮은 실패율을 나타낸다.
유압 제어 밸브 외에, 본 발명은 프로펠러의 블레이드들의 피치를 조정하기 위한 장치도 제공한다.
이러한 피치 조정 장치는 상기 피치를 수정하기에 적합한 적어도 하나의 피스톤이 제공된 액추에이터를 포함할 수 있다. 이러한 피치 조정 장치는 상기 액추에이터에 유체를 공급하기 위한 본 발명의 유압 제어 밸브와, 액추에이터에 공급하고 각 피스톤에 고정되는 유압 제어 밸브의 전달 로드를 포함한다.
유압 제어 밸브 외에, 본 발명은 또한 동체를 가지고,
·동체 위에 배치된 회전익과,
·동체의 어느 일측에서 확장하는 제 1 절반 날개(half-wing)와 제 2 절반 날개가 제공된 보조 리프트 표면으로서, 적어도 하나의 절반 날개는 프로펠러를 구비한, 보조 리프트 표면을 포함하는 항공기를 제공한다.
각각의 프로펠러는 이후 본 발명의 유압 제어 밸브에 의해 공급된 액추에이터에 의해 제어되고, 그러한 유압 제어 밸브의 전달 로드는 액추에이터와 협력한다.
본 발명과 그것의 장점들은 첨부된 도면을 참조하고, 예시로서 주어진 후속하는 실시예들의 설명으로부터 더 상세히 드러난다.
이러한 유압 제어 밸브는 재킷 내부에 존재하는 전달 로드의 적어도 하나의 제 1 오리피스를 전달 로드의 적어도 하나의 제 2 오리피스에 연결하는 적어도 하나의 유체 전달 덕트가 제공된 전달 로드를 가지고, 이 경우 제 1 오리피스는 재킷 내부에 배치되고, 제 2 오리피스는 재킷 외부에 배치된다. 이러한 전달 로드는 몸체에 대한 회전 운동을 수행한다.
유압 제어 밸브는 또한 조종 장치들과 같은 제어들에 연결되기에 적합한 제어 수단을 가진다.
유압 제어 밸브는 특히, 각 재킷이 유체를 피드 오리피스에 연결된 상기 전달 로드에 공급하기 위한 피드 챔버와, 유압 제어 밸브로부터 유체를 배출하기 위한 배출 수단에 연결된 주 유체 반환(fluid-return) 챔버를 가지고, 이 경우 전달 로드 내에서 유체의 흐름을 제어하기 위해 재킷이 전달 로드에 대해 병진 운동하도록 각 재킷에 제어 수단이 고정된다는 점이 주목할 만한 사항이다. 유체 배출 수단은 각 재킷에 고정된 유체 반환 통(recovery sump)을 포함한다.
이후 제어 수단은 유체 피드 챔버, 또는 주 유체 반환 챔버와 제 1 오리피스가 일치되도록 하기 위해 상기 재킷 또는 각각의 재킷을 그것의 반환 통과 함께, 또는 실제로는 시스템이 평형 상태에 있도록 하기 위해 유체 흐름을 방지하기 위한 수단과 함께 움직인다.
그러한 상황 하에서는, 유압 제어 밸브에 몸체마다 하나의 재킷 그리고 하나의 전달 로드가 제공된다. 그러한 전달 로드는 특히 각 재킷에서의 구멍에 배치된다. 따라서, 그러한 구멍은 재킷과 전달 로드 사이의 계면(interface) 수단을 구성한다.
전달 로드는 또한 액추에이터의 적어도 하나의 피스톤에 연결될 수 있다. 그러한 전달 로드는 이후 알려진 타입의 전달 로드일 수 있다. 그러한 전달 로드는, 예를 들면 위치 반복을 위한 구성 수단과 함께, 가능하게는 재킷과 연관된 전지된 기준 프레임과 프로펠러와 연관된 회전 기준 프레임 사이의 유압 연결을 제공하기 위한 수단의 일부를 구성한다.
그러므로, 제어 수단은 각 재킷이 전달 로드에 대해 병진 운동을 하게 하고, 각 재킷은 예를 들면 전달 로드를 통해 액추에이터의 적어도 하나의 챔버에 유체를 공급한다. 이후 액추에이터의 적어도 하나의 피스톤은, 전달 로드가 각 재킷에 대해 병진 운동하게 하도록 움직인다.
재킷에 대한 전달 로드의 상대적인 움직임은 시스템이 평형 상태로 가게 하고, 그러한 재킷은 더 이상 유체를 전달 로드에 공급하지 않는다.
그러므로, 각 재킷은 전달 로드에 대해 병진 운동한다.
유압 제어 밸브는 종래 기술의 장치들처럼 정지된 재킷과 움직이는 스풀을 가지지 않고, 반대로 움직이는 재킷을 가진다는 점이 주목되어야 한다. 그러므로, 그러한 유압 제어 밸브는 주어진 지시에 신속하게 반응할 수 있다.
게다가, 유압 제어 밸브를 움직이는데 필요한 힘들은 작은 경향이 있다.
움직이는 부품들의 개수를 최소화함으로써, 본 발명은 서로 접촉하고 잇는 표면들의 개수를 제한하는 것을 가능하게 한다. 이는 제어 힘들을 최소화하는 역할을 한다.
이러한 특징은 유리하다. 차량의 제어 시스템들은 빠르고 특히 차량을 안정화시키기 위해 사용되는 낮은 권능을 갖는(low-authority) 액추에이터들을 포함할 수 있다. 제어 힘들을 최소화하는 것은 일부 위치에서 빠른 액추에이터 재밍(jamming)의 확률을 감소시키는 경향이 있다.
게다가, 유압 제어 밸브는 비교적 간단하고 적은 개수의 기계적 부품들을 사용한다.
그러므로, 유압 제어 밸브의 무게와 그것의 신뢰성은 양호할 수 있다.
게다가, 유압 제어 밸브에 기름칠을 하는 것 또한 최적화될 수 있다. 특히, 유압 제어 밸브에 약 40바와 같은 저압에서 적당한 유체 흐름으로 기름칠을 하여, 재킷에 공급하는 유연성 있는 파이프워크(pipework)의 수명을 최대화하는 것이 가능하다.
또한, 유체 배출 수단은 각 재킷마다 하나의 유체 반환 통을 포함한다. 각각의 유체 반환 챔버는 몸체의 반환 통에 열려 있다.
그러므로, 그러한 반환 통은 유체를 모으기 위한 간단한 수단을 구성한다. 또한, 재킷은 그것의 연관된 반환 통에 대해 움직이지 않아, 재킷과 유체 반환 통에 대해 움직이는 스풀을 사용하는 장치에 비해 누설의 위험성을 최소화하는 것을 가능하게 한다.
유압 제어 밸브는 또한 하나 이상의 다음과 같은 특징을 포함할 수 있다.
예를 들면, 유압 제어 밸브에는 전달 로드의 회전이 재킷의 회전을 초래하지 않도록, 전달 로드에 대한 각 재킷의 회전 움직임을 차단하기 위해, 각 재킷 외부에 위치한 차단기 장치가 제공된다.
전달 로드는 선택적으로 프로펠러에 고정될 수 있다. 이후 전달 로드는 각 재킷 내의 회전 움직임을 수행한다. 그러므로 차단기 장치는 재킷이 전달 로드의 회전시 제한을 받지 않도록 보장하는 역할을 한다.
움직일 수 있는 재킷을 사용하는 것은 차단기 장치를 재킷의 외부에 배치하는 것을 가능하게 한다. 그 결과, 차단기 장치와 움직일 수 있는 재킷 사이에 어떠한 유압 누설도 일어나지 않는다.
차단기 장치는 재킷의 외부면과, 각 재킷의 외부에 위치한 적어도 하나의 가이드 레일에 고정되고, 정지된 기준 부재에 고정되기에 적합한 적어도 하나의 접합부를 포함할 수 있고, 그러한 접합부는 가이드 레일에 맞대어 미끄러질 수 있다.
게다가, 각 재킷은 전달 로드가 움직이는 구멍을 포함하고, 그러한 구멍은 각각 재킷의 동적인 립 실(lip seal)에 의해 누설이 방지되는(leaktight) 방식으로 폐쇄된 2개의 단부 사이에서 확장한다.
이후 유체는 외부로의 임의의 누설을 회피하기 위해 그 구멍에서 더 잘 보유된다.
적어도 하나의 동적인 립 실이 재킷과 협력하는 폐쇄 캡(closure cap)에 의해 제공될 수 있다.
전달 로드가 재킷의 구멍 내부의 회전 움직임을 수행할 수 있기 때문에, 피드 챔버는 그 모양이 선택적으로 고리 모양일 수 있다. 이러한 고리 모양은 제 1 오리피스의 각 위치(angular position)와는 무관하게 전달 로드에 공급하는 것을 가능하게 한다.
게다가, 각 재킷 내에서는, 재킷의 분리기 링(ring)에 의해 주 유체 반환 챔버로부터 피드 챔버가 분리되고, 그러한 분리기 링은 전달 로드에 관한 빈틈(clearance)을 나타낸다. 또한, 분리기 링은 예를 들면 대략 수백 밀리미터 정도의, 제 1 오리피스의 세로 방향 전달 치수보다 긴 세로 방향 분리 치수를 나타낸다. 제 1 오리피스의 세로 방향의 전달 치수는 그러한 오리피스가 원형이라면 그러한 오리피스의 직경일 수 있다.
평형 상태에서는, 분리기 링이 재킷과 전달 로드 사이에 유체가 전달되는 것을 방지하기 위해, 제 1 오리피스를 향해 있다.
분리기 링과 전달 로드 사이에 존재하는 빈틈이 주 유체 반환 챔버와 피드 챔버 사이에 누설 흐름이 일어나는 것을 허용한다는 점이 주목되어야 한다. 이러한 누설율은 분리기 링과 관련된 구멍의 내부 직경, 전달 로드의 외부 직경, 및 세로 방향의 분리 치수를 적절히 선택함으로써 제한된다.
세로 방향의 분리 치수와 세로 방향의 전달 치수 사이의 차이는, 유압 제어 밸브의 동적인 거동을 결정하기 위해, 제작자에 의해 설정된 파라미터이다.
또한, 각 재킷은 전달 로드를 둘러싸는 내부 표면에 형성된 제 1 탭핑(tapping)을 포함할 수 있다. 제 1 탭핑은 피드 챔버로 이어지고, 그러한 제 1 탭핑은 피드 챔버 쪽으로 향하는 제 1 나삿니들을 가진다.
제 1 탭핑은 다음의 장점들 중 적어도 하나를 나타낸다.
예를 들면, 제 1 탭핑은 피드 챔버의 밀봉을 제공할 수 있다. 전달 로드의 회전과 제 1 나삿니들의 방향의 영향 하에, 제 1 탭핑에 존재하는 유체는 피드 챔버 내로 되돌아가는 경향이 있다.
또한, 제 1 탭핑은 시작시 유압 제어 밸브에 기름칠을 하는 역할을 한다.
유압 제어 밸브 내부의 유체의 압력은 시작하기 전에는 0이다. 유체는 배출 수단을 통해 유압 제어 밸브로부터 배출된다. 그렇지만, 제 1 탭핑은 그것의 나삿니들과 전달 로드 사이에 유체의 일부를 보유하는 경향이 있다. 그로 인해 보유된 유체는 윤활유의 막을 생성함으로써, 시작시 윤활유가 공급되게 한다.
마지막으로, 동작시, 즉 전달 로드가 회전 움직임을 수행하는 동안, 제 1 탭핑은 유체 역학 베어링(bearing)을 구성한다.
또한, 각 재킷 내에서는, 유압 제어 밸브가 배출 수단과 통하는 제 1의 2차 유체 반환 챔버를 포함할 수 있고, 이 경우 제 1 탭핑은 제 1의 2차 유체 반환 챔버로부터 피드 챔버 쪽으로 확장한다.
이러한 제 1의 2차 유체 반환 챔버는 유체가 반환 통으로 향하게 하기 위해 제 1 탭핑으로부터 빠져나갈 수 있는 유체를 모은다. 또한, 제 1의 2차 유체 반환 챔버는 동적인 밀봉에 악영향을 미치는 압력이 가해진 제트(jet)를 형성하는 것을 회피할 수 있게 한다.
게다가, 각 재킷은 전달 로드를 둘러싸는 내부 표면에 배치된 제 2 탭핑을 포함할 수 있다. 이러한 제 2 탭핑은 주 유체 반환 챔버로 이어지고, 이러한 제 2 탭핑은 주 유체 반환 챔버쪽으로 향하는 제 2 나삿니들을 가진다.
이러한 제 2 탭핑은 특히, 시작시 유압 제어 밸브에 기름칠을 제공하려고 하고, 유체 역학 베어링으로서 작용하려고 한다.
선택적으로, 각 재킷 내에서는, 유압 제어 밸브가 배출 수단과 통하는 제 2의 2차 유체 반환 챔버를 포함하고, 이 경우 제 2 탭핑이 제 2의 2차 유체 반환 챔버로부터 주 유체 반환 챔버 쪽으로 확장한다.
상기 유압 제어 밸브는 복수의 몸체를 가질 수 있고, 상기 전달 로드는 각 몸체에 관해 하나의 제 1 오리피스를 가진다. 각 몸체는 피드 오리피스에 연결된 유체 공급 챔버와 유체 배출 수단에 연결된 주 유체 반환 챔버를 가지는 재킷을 포함하고, 이 경우 제 1 제어 수단이 상기 전달 로드에 대해 각 재킷을 병진 운동시키기 위해 각 재킷에 고정된다.
이후 제어 밸브는 전달 로드가 들러붙게 할 수 있는 낮은 실패율을 나타낸다.
유압 제어 밸브 외에, 본 발명은 프로펠러의 블레이드들의 피치를 조정하기 위한 장치도 제공한다.
이러한 피치 조정 장치는 상기 피치를 수정하기에 적합한 적어도 하나의 피스톤이 제공된 액추에이터를 포함할 수 있다. 이러한 피치 조정 장치는 상기 액추에이터에 유체를 공급하기 위한 본 발명의 유압 제어 밸브와, 액추에이터에 공급하고 각 피스톤에 고정되는 유압 제어 밸브의 전달 로드를 포함한다.
유압 제어 밸브 외에, 본 발명은 또한 동체를 가지고,
·동체 위에 배치된 회전익과,
·동체의 어느 일측에서 확장하는 제 1 절반 날개(half-wing)와 제 2 절반 날개가 제공된 보조 리프트 표면으로서, 적어도 하나의 절반 날개는 프로펠러를 구비한, 보조 리프트 표면을 포함하는 항공기를 제공한다.
각각의 프로펠러는 이후 본 발명의 유압 제어 밸브에 의해 공급된 액추에이터에 의해 제어되고, 그러한 유압 제어 밸브의 전달 로드는 액추에이터와 협력한다.
본 발명과 그것의 장점들은 첨부된 도면을 참조하고, 예시로서 주어진 후속하는 실시예들의 설명으로부터 더 상세히 드러난다.
도 1은 하이브리드 헬리콥터를 도시하는 도면.
도 2는 유압 제어 밸브의 개략적인 3차원 도면.
도 3은 유압 제어 밸브의 개략적인 평면도.
도 4는 유압 제어 밸브와 액추에이터를 포함하는 조립체의 단면도.
도 2는 유압 제어 밸브의 개략적인 3차원 도면.
도 3은 유압 제어 밸브의 개략적인 평면도.
도 4는 유압 제어 밸브와 액추에이터를 포함하는 조립체의 단면도.
하나 이상의 도면에 도시된 요소들은 그들 각각에서 동일한 참조 번호가 주어진다.
도 1은 앞 부분에 조종실(7)이 있는 동체(2)를 가지는 하이브리드 헬리콥터(1)을 보여준다.
이러한 하이브리드 헬리콥터는 동력원에 의해 회전 구동되는 블레이드(100)들을 가지는 회전익(3)을 가진다.
또한, 하이브리드 헬리콥터(1)는 동체(2)의 상부에 배치된 2개의 절반 날개(4', 4")로 이루어진 높은 날개(4)를 가진다.
하이브리드 헬리콥터(1)는 또한 적어도 하나의 프로펠러(5)를 가진다. 일 예로서, 하이브리드 헬리콥터(1)는 동력원에 의해 구동되고 날개(4)의 각각의 외부 단부들에 위치하는 제 1 프로펠러(5')와 제 2 프로펠러(5")를 가진다.
동체의 후방 단부 부근에는 안정기와 제어 표면들이 또한 선택적으로 제공된다.
프로펠러 블레이드(9)들의 피치를 제어하기 위해, 하이브리드 헬리콥터는 조종 장치(미도시)를 가지고 프로펠러마다 하나의 유압 이동기(mover) 시스템을 가진다. 각각의 이동기 시스템은 유체를 액추에이터에 공급하는 유압 제어 밸브를 가지는 피치 조정기 장치를 포함한다. 유체는 일반적으로 오일(oil)일 수 있다.
도 2와 도 3은 본 발명의 유압 제어 밸브(10)를 보여준다.
특히 도 2를 참조하면, 유압 제어 밸브(10)가 유체를 프로펠러에 전달하기 위한 적어도 하나의 몸체(11)을 포함한다. 도시된 예에서, 유압 제어 밸브(10)는 세로 나란히 선 2개의 몸체를 가지는 제어 밸브이다.
각각의 몸체(11)는 재킷(12)을 포함한다. 각각의 재킷(12)은 연결 장치(6)를 통해 조종 장치(8)에 연결되는 제어 수단(20)에 고정된다. 제어 수단은 종래의 수단에 의해 재킷(12)들에 고정된 각도 게이지(angle pieces)를 포함할 수 있다.
게다가, 각각의 재킷(12)은 유체로 채워지기 위해, 유압 회로(7)에 연결된 피드 오리피스(13)를 가진다.
이러한 유압 제어 밸브는 또한 각각의 몸체의 재킷으로부터 돌출하는 전달 로드(15)를 구비한다. 그러한 상황 하에서는, 각각의 재킷이 전달 로드(15)가 관통하는 구멍(도 2에서는 보이지 않음)을 가진다.
세로 나란히 선 2개의 동일한 몸체를 가지는 제어 밸브에서는, 전달 로드가 제 2 몸체 내로 관통하기 위해 제 1 몸체의 구멍으로부터 돌출한다. 이후 전달 로드는 공급될 프로펠러에 도달하기 위해 제 2 몸체의 구멍으로부터 관통한다.
그러므로, 전달 로드는 프로펠러와 함께 회전 운동을 수행한다.
이러한 회전 운동이 각각의 몸체의 재킷에 전달되는 것을 회피하기 위해, 유압 제어 밸브는 차단기 장치(60)를 포함할 수 있다.
이러한 차단기 장치(60)는 휠(wheel)과 같이, 각각의 재킷(12)에 고정된 적어도 하나의 접합부(abutment)(62)를 가질 수 있다. 게다가, 이러한 차단기 장치(60)는 차량의 정지된 기준 부재(9)에 고정된 적어도 하나의 가이드 레일(61)을 구비한다.
예를 들면, 시계 방향 및 반시계 방향으로 전달 로드의 회전축(AX)을 중심으로 재킷이 회전하는 것을 방지하기 위해, 도 2에는 2개의 가이드 레일이 배치된다.
정상적인 동작시에는, 전달 로드가 하나의 회전 방향으로 회전할 수 있다. 하지만, 지상에서의 유지 동작은 전달 로드가 양 회전 방향으로 회전할 수 있는 것을 요구할 수 있다.
그러므로, 차단기 장치(60)는 시계 방향 또는 반시계 방향으로 전달 로드의 회전축(AX)을 중심으로 재킷들이 회전하는 것을 방지하기 위해, 2개의 레일을 가질 수 있다.
이후, 각각의 접합부(62)는 가이드 레일(61)을 따라 자유롭게 병진운동 하지만, 회전축(AX)에 대해서는 자유롭게 회전 운동을 하지 못한다.
도 4를 참조하면, 전달 로드는 적어도 하나의 유체 전달 덕트(16)를 구비한다.
도시된 예에서, 전달 로드는 단일 작용 단일 몸체 액추에이터의 단일 챔버에 공급하기 위한 단일 덕트를 가질 수 있다. 하지만, 본 발명의 범위를 넘어서지 않는 다른 구성예를 생각할 수 있음이 이해되어야 한다.
이후, 각각의 덕트는 적어도 전달 로드(15)의 제 1 오리피스(17)와 전달 로드(15)의 제 2 오리피스(18)를 규정한다. 각각의 제 1 오리피스(17)는 재킷(12) 내에 배치된다. 이와는 대조적으로, 각각의 제 2 오리피스(18)는 프로펠러의 허브(hub)에서와 같이, 재킷(12)의 외부에 배치된다.
그러므로, 도 4에 도시된 실시예에서, 전달 로드는 2개의 제 1 오리피스와 하나의 제 2 오리피스를 포함한다. 도 4가 이해를 돕기 위해 편의상 하나의 몸체(11)만을 보여주고 있음이 주목되어야 한다.
게다가, 유체가 유압 제어 밸브의 외부로 누설하는 것을 회피하기 위해, 전달 로드(15)가 움직이는 구멍(14)이 누설을 방지하도록 폐쇄된다. 구멍(14)은 2개의 단부(14', 14") 사이에서 확장하는데, 이 경우 단부(14', 14)들 각각은 동적인 립 실(seal)(55)에 의해 누설이 방지되도록 폐쇄된다. 폐쇄 캡(56)은 각각의 동적인 실(55)을 적소에 유지시킬 수 있다.
각각의 재킷 또한 피드 챔버(25)를 가진다. 이러한 피드 챔버(25)는 유체를 전달 로드의 제 1 오리피스 쪽으로 운반하기 위해, 재킷의 피드 오리피스(13)와 유압식으로 통한다.
전달 로드가 동작시 회전 운동(ROT)을 수행하므로, 피드 챔버는 바람직하게는 고리 모양이다. 그러한 상황에서는, 피드 챔버가 제 1 오리피스의 각 위치와는 무관하게 제 1 오리피스에 공급할 수 있다.
각각의 재킷은 또한 제 2 오리피스(18)를 통해 전달 로드(15) 내로 관통하는 유체를 배출하기 위한 주 유체 반환 챔버(30)를 가진다.
그러한 상황 하에서는, 이러한 주 유체 반환 챔버(30)는 유체 배출 수단(50)에 연결된다.
이러한 배출 수단(50)은 각각의 재킷(12)에 고정된 유체 반환 통(51)을 포함할 수 있다.
그러한 상태에서는, 각각의 재킷이 피드 챔버(25)와 재킷의 주 유체 반환 챔버(30) 사이에 배치된 분리기 링(65)을 가진다.
이러한 분리기 링(65)은 전달 로드(15)에 관한 빈틈(JO)을 나타낸다. 또한, 분리기 링(65)은 제 1 오리피스(17)의 세로 방향 전달 치수(D2)보다 큰 세로 방향 분리 치수(D1)를 가진다.
도시된 바와 같은 재킷(12)은 또한 제 1 탭핑(tapping)(70)을 구비한다. 이러한 제 1 탭핑(70)은 전달 로드(15)를 둘러싸는 재킷의 내부 표면(14"')에 만들어진다.
제 1 탭핑(70)은 또한 피드 챔버(25)로 안내되고, 제 1 탭핑(70)은 피드 챔버(25) 쪽으로 향하는 제 1 나삿니(71)를 가진다.
그러한 상황 하에서는, 유압 제어 밸브(10)가 가능하게는 제 1의 2차 유체 반환 챔버(72)를 포함하고, 제 1 탭핑(70)이 상기 제 1의 2차 챔버(72)로부터 피드 챔버(25)까지 확장한다.
이후 제 1의 2차 유체 반환 챔버(72)가 배출 수단(50)에 열린다.
마찬가지로, 도시된 재킷(12)은 내부 표면(14"')에 형성된 제 2 탭핑(75)을 가진다. 이러한 제 2 탭핑(75)은 주 유체 반환 챔버(30)로 안내되고, 이러한 제 2 탭핑(75)은 이러한 주 챔버(30) 쪽으로 향한 제 2 나삿니(76)를 가진다.
그러므로, 유압 제어 밸브(10)는 제 2의 2차 유체 반환 챔버(77)를 포함할 수 있고, 제 2 탭핑(75)은 제 2의 2차 유체 반환 챔버(77)로부터 주 유체 반환 챔버(30)까지 확장한다.
제 2의 2차 유체 반환 챔버(77)는 이후 배출 수단(50)에 열린다.
게다가, 전달 로드는 개략적으로 도시된 프로펠러(5)의 허브에 배치된 액추에이터(90)와 협력한다.
이러한 액추에이터는 회전축(AX)을 따라 움직이기에 적합한 피스톤(92)을 포함한다. 이 피스톤(92)은 또한 못(peg)에 의해, 프로펠러(5)의 블레이드들(P), 반환 스프링(93)과 같은 반환 장치, 및 전달 로드(15)에 고정된다.
그러므로, 조종 장치(4)가 화살표(F1)의 방향으로 회전축(AX)을 따라 제어 수단(20)을 움직일 때, 제어 수단(20)은 재킷들(12) 각각을 움직인다.
이후 각각의 피드 챔버가 제 1 오리피스에 열린다. 그 결과, 피드 회로(7)로부터의 유체가 각각의 재킷 내부로 관통하여 전달 로드(15) 내부로 흘러들어간다.
전달 로드(15)는 이후 액추에이터의 챔버(96)로 유압 유체를 운반한다. 상기 챔버(96) 내부의 압력은 증가하여 피스톤(92)을 병진운동시킨다.
그 후, 프로펠러(5)의 블레이드들(P)이 선회하게 되어 그것들의 피치에 변화를 준다.
피스톤(92)은 또한 그것의 못(91)을 통해 전달 로드(15)를 움직이도록 작용한다. 제 1 화살표(F1)의 방향으로 회전축(AX)을 따라 전달 로드(15)를 병진 운동시키는 것은, 재킷(12)에 관한 전달 로드(15)의 위치를 수정하는 역할을 한다. 각각의 제 1 오리피스는 분리 링으로 정해진 위치를 차지한다.
그러므로, 전달 로드(15)로의 유압 유체 공급이 멈춘다.
이후 재킷의 위치가 피스톤(92)의 위치를 나타내고, 따라서 블레이드들의 위치를 나타낸다는 것이 주목되어야 한다. 그러므로, 프로펠러 블레이드들의 피치는 유압 제어 밸브의 각각의 재킷의 위치의 함수이다.
그에 반해, 제어 수단(20)이 화살표(F2)의 방향으로 회전축(AX)을 따라 움직일 때, 제어 수단(20)은 재킷들(12) 각각을 움직여서, 전달 로드(15)를 주 챔버(30)에 연결시킨다.
반환 스프링(93)은 이후 화살표(F2)를 따라 피스톤(92)을 움직인다. 그에 따라, 피스톤(92)은 액추에이터(90)의 챔버(96)에 힘을 가한다. 이러한 챔버(96)에 존재하는 유압 유체는 전달 로드(15) 내로 분출되어 배출 수단(50)으로 흘러들어간다.
피스톤의 상대적인 움직임은 또한 첫 번째로는 프로펠러(5)의 블레이드들(P)의 피치에 대한 수정과, 두 번째로는 제 2 방향(F2)으로의 전달 로드(15)의 병진 운동을 수반한다. 각 재킷에 대한 전달 로드(15)의 위치는 한번 더 수정되고, 이로 인해 유압 반환 회로 쪽으로의 유압 유체의 방출(expulsion)이 중지될 수 있게 한다. 각각의 제 1 오리피스는 분리 링과 관련하여 한번 더 위치가 정해진다.
물론, 본 발명은 그것의 구현에 있어서 다양한 변형예를 겪을 수 있다. 비록 여러 실시예가 위에서 설명되었지만, 모든 가능한 실시예들을 총망라해서 확인하는 것은 생각할 수 없다는 점이 바로 이해될 것이다. 물론, 본 발명의 범위를 넘어서지 않고 등가 수단으로 설명된 수단 중 임의의 것을 대체하는 것을 생각해볼 수 있다.
예를 들면, 설명된 액추에이터는 단일 작용 단일 몸체 액추에이터이다. 그렇지만, 다른 타입의 액추에이터가 그러한 유압 제어 밸브와 협력할 수 있다.
예를 들면, 전달 로드는 단일 작용 2중 몸체의 액추에이터의 2개의 챔버에 공급하기 위한 2개의 덕트를 가질 수 있다.
도 1은 앞 부분에 조종실(7)이 있는 동체(2)를 가지는 하이브리드 헬리콥터(1)을 보여준다.
이러한 하이브리드 헬리콥터는 동력원에 의해 회전 구동되는 블레이드(100)들을 가지는 회전익(3)을 가진다.
또한, 하이브리드 헬리콥터(1)는 동체(2)의 상부에 배치된 2개의 절반 날개(4', 4")로 이루어진 높은 날개(4)를 가진다.
하이브리드 헬리콥터(1)는 또한 적어도 하나의 프로펠러(5)를 가진다. 일 예로서, 하이브리드 헬리콥터(1)는 동력원에 의해 구동되고 날개(4)의 각각의 외부 단부들에 위치하는 제 1 프로펠러(5')와 제 2 프로펠러(5")를 가진다.
동체의 후방 단부 부근에는 안정기와 제어 표면들이 또한 선택적으로 제공된다.
프로펠러 블레이드(9)들의 피치를 제어하기 위해, 하이브리드 헬리콥터는 조종 장치(미도시)를 가지고 프로펠러마다 하나의 유압 이동기(mover) 시스템을 가진다. 각각의 이동기 시스템은 유체를 액추에이터에 공급하는 유압 제어 밸브를 가지는 피치 조정기 장치를 포함한다. 유체는 일반적으로 오일(oil)일 수 있다.
도 2와 도 3은 본 발명의 유압 제어 밸브(10)를 보여준다.
특히 도 2를 참조하면, 유압 제어 밸브(10)가 유체를 프로펠러에 전달하기 위한 적어도 하나의 몸체(11)을 포함한다. 도시된 예에서, 유압 제어 밸브(10)는 세로 나란히 선 2개의 몸체를 가지는 제어 밸브이다.
각각의 몸체(11)는 재킷(12)을 포함한다. 각각의 재킷(12)은 연결 장치(6)를 통해 조종 장치(8)에 연결되는 제어 수단(20)에 고정된다. 제어 수단은 종래의 수단에 의해 재킷(12)들에 고정된 각도 게이지(angle pieces)를 포함할 수 있다.
게다가, 각각의 재킷(12)은 유체로 채워지기 위해, 유압 회로(7)에 연결된 피드 오리피스(13)를 가진다.
이러한 유압 제어 밸브는 또한 각각의 몸체의 재킷으로부터 돌출하는 전달 로드(15)를 구비한다. 그러한 상황 하에서는, 각각의 재킷이 전달 로드(15)가 관통하는 구멍(도 2에서는 보이지 않음)을 가진다.
세로 나란히 선 2개의 동일한 몸체를 가지는 제어 밸브에서는, 전달 로드가 제 2 몸체 내로 관통하기 위해 제 1 몸체의 구멍으로부터 돌출한다. 이후 전달 로드는 공급될 프로펠러에 도달하기 위해 제 2 몸체의 구멍으로부터 관통한다.
그러므로, 전달 로드는 프로펠러와 함께 회전 운동을 수행한다.
이러한 회전 운동이 각각의 몸체의 재킷에 전달되는 것을 회피하기 위해, 유압 제어 밸브는 차단기 장치(60)를 포함할 수 있다.
이러한 차단기 장치(60)는 휠(wheel)과 같이, 각각의 재킷(12)에 고정된 적어도 하나의 접합부(abutment)(62)를 가질 수 있다. 게다가, 이러한 차단기 장치(60)는 차량의 정지된 기준 부재(9)에 고정된 적어도 하나의 가이드 레일(61)을 구비한다.
예를 들면, 시계 방향 및 반시계 방향으로 전달 로드의 회전축(AX)을 중심으로 재킷이 회전하는 것을 방지하기 위해, 도 2에는 2개의 가이드 레일이 배치된다.
정상적인 동작시에는, 전달 로드가 하나의 회전 방향으로 회전할 수 있다. 하지만, 지상에서의 유지 동작은 전달 로드가 양 회전 방향으로 회전할 수 있는 것을 요구할 수 있다.
그러므로, 차단기 장치(60)는 시계 방향 또는 반시계 방향으로 전달 로드의 회전축(AX)을 중심으로 재킷들이 회전하는 것을 방지하기 위해, 2개의 레일을 가질 수 있다.
이후, 각각의 접합부(62)는 가이드 레일(61)을 따라 자유롭게 병진운동 하지만, 회전축(AX)에 대해서는 자유롭게 회전 운동을 하지 못한다.
도 4를 참조하면, 전달 로드는 적어도 하나의 유체 전달 덕트(16)를 구비한다.
도시된 예에서, 전달 로드는 단일 작용 단일 몸체 액추에이터의 단일 챔버에 공급하기 위한 단일 덕트를 가질 수 있다. 하지만, 본 발명의 범위를 넘어서지 않는 다른 구성예를 생각할 수 있음이 이해되어야 한다.
이후, 각각의 덕트는 적어도 전달 로드(15)의 제 1 오리피스(17)와 전달 로드(15)의 제 2 오리피스(18)를 규정한다. 각각의 제 1 오리피스(17)는 재킷(12) 내에 배치된다. 이와는 대조적으로, 각각의 제 2 오리피스(18)는 프로펠러의 허브(hub)에서와 같이, 재킷(12)의 외부에 배치된다.
그러므로, 도 4에 도시된 실시예에서, 전달 로드는 2개의 제 1 오리피스와 하나의 제 2 오리피스를 포함한다. 도 4가 이해를 돕기 위해 편의상 하나의 몸체(11)만을 보여주고 있음이 주목되어야 한다.
게다가, 유체가 유압 제어 밸브의 외부로 누설하는 것을 회피하기 위해, 전달 로드(15)가 움직이는 구멍(14)이 누설을 방지하도록 폐쇄된다. 구멍(14)은 2개의 단부(14', 14") 사이에서 확장하는데, 이 경우 단부(14', 14)들 각각은 동적인 립 실(seal)(55)에 의해 누설이 방지되도록 폐쇄된다. 폐쇄 캡(56)은 각각의 동적인 실(55)을 적소에 유지시킬 수 있다.
각각의 재킷 또한 피드 챔버(25)를 가진다. 이러한 피드 챔버(25)는 유체를 전달 로드의 제 1 오리피스 쪽으로 운반하기 위해, 재킷의 피드 오리피스(13)와 유압식으로 통한다.
전달 로드가 동작시 회전 운동(ROT)을 수행하므로, 피드 챔버는 바람직하게는 고리 모양이다. 그러한 상황에서는, 피드 챔버가 제 1 오리피스의 각 위치와는 무관하게 제 1 오리피스에 공급할 수 있다.
각각의 재킷은 또한 제 2 오리피스(18)를 통해 전달 로드(15) 내로 관통하는 유체를 배출하기 위한 주 유체 반환 챔버(30)를 가진다.
그러한 상황 하에서는, 이러한 주 유체 반환 챔버(30)는 유체 배출 수단(50)에 연결된다.
이러한 배출 수단(50)은 각각의 재킷(12)에 고정된 유체 반환 통(51)을 포함할 수 있다.
그러한 상태에서는, 각각의 재킷이 피드 챔버(25)와 재킷의 주 유체 반환 챔버(30) 사이에 배치된 분리기 링(65)을 가진다.
이러한 분리기 링(65)은 전달 로드(15)에 관한 빈틈(JO)을 나타낸다. 또한, 분리기 링(65)은 제 1 오리피스(17)의 세로 방향 전달 치수(D2)보다 큰 세로 방향 분리 치수(D1)를 가진다.
도시된 바와 같은 재킷(12)은 또한 제 1 탭핑(tapping)(70)을 구비한다. 이러한 제 1 탭핑(70)은 전달 로드(15)를 둘러싸는 재킷의 내부 표면(14"')에 만들어진다.
제 1 탭핑(70)은 또한 피드 챔버(25)로 안내되고, 제 1 탭핑(70)은 피드 챔버(25) 쪽으로 향하는 제 1 나삿니(71)를 가진다.
그러한 상황 하에서는, 유압 제어 밸브(10)가 가능하게는 제 1의 2차 유체 반환 챔버(72)를 포함하고, 제 1 탭핑(70)이 상기 제 1의 2차 챔버(72)로부터 피드 챔버(25)까지 확장한다.
이후 제 1의 2차 유체 반환 챔버(72)가 배출 수단(50)에 열린다.
마찬가지로, 도시된 재킷(12)은 내부 표면(14"')에 형성된 제 2 탭핑(75)을 가진다. 이러한 제 2 탭핑(75)은 주 유체 반환 챔버(30)로 안내되고, 이러한 제 2 탭핑(75)은 이러한 주 챔버(30) 쪽으로 향한 제 2 나삿니(76)를 가진다.
그러므로, 유압 제어 밸브(10)는 제 2의 2차 유체 반환 챔버(77)를 포함할 수 있고, 제 2 탭핑(75)은 제 2의 2차 유체 반환 챔버(77)로부터 주 유체 반환 챔버(30)까지 확장한다.
제 2의 2차 유체 반환 챔버(77)는 이후 배출 수단(50)에 열린다.
게다가, 전달 로드는 개략적으로 도시된 프로펠러(5)의 허브에 배치된 액추에이터(90)와 협력한다.
이러한 액추에이터는 회전축(AX)을 따라 움직이기에 적합한 피스톤(92)을 포함한다. 이 피스톤(92)은 또한 못(peg)에 의해, 프로펠러(5)의 블레이드들(P), 반환 스프링(93)과 같은 반환 장치, 및 전달 로드(15)에 고정된다.
그러므로, 조종 장치(4)가 화살표(F1)의 방향으로 회전축(AX)을 따라 제어 수단(20)을 움직일 때, 제어 수단(20)은 재킷들(12) 각각을 움직인다.
이후 각각의 피드 챔버가 제 1 오리피스에 열린다. 그 결과, 피드 회로(7)로부터의 유체가 각각의 재킷 내부로 관통하여 전달 로드(15) 내부로 흘러들어간다.
전달 로드(15)는 이후 액추에이터의 챔버(96)로 유압 유체를 운반한다. 상기 챔버(96) 내부의 압력은 증가하여 피스톤(92)을 병진운동시킨다.
그 후, 프로펠러(5)의 블레이드들(P)이 선회하게 되어 그것들의 피치에 변화를 준다.
피스톤(92)은 또한 그것의 못(91)을 통해 전달 로드(15)를 움직이도록 작용한다. 제 1 화살표(F1)의 방향으로 회전축(AX)을 따라 전달 로드(15)를 병진 운동시키는 것은, 재킷(12)에 관한 전달 로드(15)의 위치를 수정하는 역할을 한다. 각각의 제 1 오리피스는 분리 링으로 정해진 위치를 차지한다.
그러므로, 전달 로드(15)로의 유압 유체 공급이 멈춘다.
이후 재킷의 위치가 피스톤(92)의 위치를 나타내고, 따라서 블레이드들의 위치를 나타낸다는 것이 주목되어야 한다. 그러므로, 프로펠러 블레이드들의 피치는 유압 제어 밸브의 각각의 재킷의 위치의 함수이다.
그에 반해, 제어 수단(20)이 화살표(F2)의 방향으로 회전축(AX)을 따라 움직일 때, 제어 수단(20)은 재킷들(12) 각각을 움직여서, 전달 로드(15)를 주 챔버(30)에 연결시킨다.
반환 스프링(93)은 이후 화살표(F2)를 따라 피스톤(92)을 움직인다. 그에 따라, 피스톤(92)은 액추에이터(90)의 챔버(96)에 힘을 가한다. 이러한 챔버(96)에 존재하는 유압 유체는 전달 로드(15) 내로 분출되어 배출 수단(50)으로 흘러들어간다.
피스톤의 상대적인 움직임은 또한 첫 번째로는 프로펠러(5)의 블레이드들(P)의 피치에 대한 수정과, 두 번째로는 제 2 방향(F2)으로의 전달 로드(15)의 병진 운동을 수반한다. 각 재킷에 대한 전달 로드(15)의 위치는 한번 더 수정되고, 이로 인해 유압 반환 회로 쪽으로의 유압 유체의 방출(expulsion)이 중지될 수 있게 한다. 각각의 제 1 오리피스는 분리 링과 관련하여 한번 더 위치가 정해진다.
물론, 본 발명은 그것의 구현에 있어서 다양한 변형예를 겪을 수 있다. 비록 여러 실시예가 위에서 설명되었지만, 모든 가능한 실시예들을 총망라해서 확인하는 것은 생각할 수 없다는 점이 바로 이해될 것이다. 물론, 본 발명의 범위를 넘어서지 않고 등가 수단으로 설명된 수단 중 임의의 것을 대체하는 것을 생각해볼 수 있다.
예를 들면, 설명된 액추에이터는 단일 작용 단일 몸체 액추에이터이다. 그렇지만, 다른 타입의 액추에이터가 그러한 유압 제어 밸브와 협력할 수 있다.
예를 들면, 전달 로드는 단일 작용 2중 몸체의 액추에이터의 2개의 챔버에 공급하기 위한 2개의 덕트를 가질 수 있다.
Claims (13)
- 적어도 하나의 몸체(11)를 가지는 유압 제어 밸브(10)로서,
각각의 몸체(11)는 유압 회로(7)에 연결되기에 적합한 피드 오리피스(feed orifice)(13)를 구비한 재킷(12)을 포함하고, 상기 유압 제어 밸브(10)는 전달 로드(15)의 적어도 하나의 제 1 오리피스(17) 및 전달 로드(15)의 적어도 하나의 제 2 오리피스(18)와 협력하는 적어도 하나의 유체 전달 덕트(16)를 구비한 전달 로드(15)를 가지며, 상기 제 1 오리피스(17)는 상기 재킷 내부에 배치되고, 상기 제 2 오리피스(18)는 상기 재킷(12)의 외부에 배치되며, 상기 전달 로드(15)는 상기 몸체(11)에 대한 회전 운동(ROT)을 수행하고, 상기 유압 제어 밸브(10)는 제어부(8)에 연결되기에 적합한 제어 수단을 포함하며,
각각의 재킷(12)은 상기 피드 오리피스(13)에 연결된 피드 챔버(25)와 유체를 배출하기 위한 배출 수단(50)에 연결된 주 유체 반환 챔버(30)를 가지고, 상기 제어 수단(20)은 상기 전달 로드(15) 내에 유체의 흐름을 제어하도록 상기 전달 로드(15)에 대해 각각의 재킷을 병진 운동시키기 위해, 각각의 재킷(12)에 고정되며, 상기 유체 배출 수단(50)은 각각의 재킷(12)에 고정되어 각각의 재킷(12)과 함께 움직이는 유체 반환 통(51)을 포함하는, 유압 제어 밸브. - 제 1 항에 있어서,
상기 유압 제어 밸브(10)는 상기 전달 로드(15)가 각 재킷(12)의 회전을 가져오지 않도록 상기 전달 로드(15)에 대한 각 재킷의 회전 움직임을 차단하기 위해 각 재킷의 외부에 위치한 차단기(blocker) 장치(60)를 구비하는, 유압 제어 밸브. - 제 2 항에 있어서,
상기 차단기 장치(60)은 재킷(12)의 외부면과, 각 재킷의 외부에 위치하고 정지된 기준 부재(9)에 고정되기에 적합한 적어도 하나의 가이드 레일(61)에 고정되고, 상기 가이드 레일(61)에 맞대어 미끄러질 수 있는 접합부(abutment)(62)를 포함하는, 유압 제어 밸브. - 제 1 항에 있어서,
각각의 재킷(12)은 상기 전달 로드(15)가 움직이는 구멍(14)을 포함하고, 상기 구멍(14)은 각각 상기 재킷(12)의 동적인 립 실(lip seal)(55)에 의해 누설이 방지되도록 폐쇄된 2개의 단부(14', 14") 사이에서 확장하는, 유압 제어 밸브. - 제 1 항에 있어서,
상기 피드 챔버(25)는 고리 모양을 가지는, 유압 제어 밸브. - 제 1 항에 있어서,
각각의 재킷 내에서, 상기 피드 챔버(25)는 분리기 링(ring)(65)에 의해, 상기 주 유체 반환 챔버(30)로부터 분리되고, 상기 분리기 링(65)은 상기 전달 로드(15)에 대한 빈틈(clearance)(JO)를 나타내며, 상기 분리기 링(65)은 상기 제 1 오리피스(17)의 세로 방향 전달 치수(D2)보다 긴 세로 방향 분리 치수(D1)를 나타내는, 유압 제어 밸브. - 제 1 항에 있어서,
각각의 재킷(12)은 상기 전달 로드(15)를 둘러싸는 내부 표면(14"')에 형성된 제 1 탭핑(tapping)(70)을 포함하고, 상기 제 1 탭핑(70)은 상기 피드 챔버(25)로 이어지며 상기 피드 챔버(25) 쪽으로 향한 제 1 나삿니(71)를 가지는, 유압 제어 밸브. - 제 7 항에 있어서,
각각의 재킷 내에서, 상기 유압 제어 밸브(10)는 상기 배출 수단(50)과 통하는 제 1의 2차 유체 반환 챔버(72)를 포함하고, 상기 제 1 탭핑(70)은 상기 제 1의 2차 유체 반환 챔버(72)로부터 상기 피드 챔버(25) 쪽으로 확장하는, 유압 제어 밸브. - 제 1 항에 있어서,
각각의 재킷(12)은 상기 전달 로드(15)를 둘러싸는 내부 표면(14"')에서 배치된 제 2 탭핑(75)을 포함하고, 상기 제 2 탭핑(75)은 상기 주 유체 반환 챔버(30)로 이어지며 상기 주 유체 반환 챔버(30) 쪽으로 향한 제 2 나삿니(76)을 가지는, 유압 제어 밸브. - 제 9 항에 있어서,
각각의 재킷 내에서, 상기 유압 제어 밸브(10)는 상기 배출 수단(50)과 통하는 제 2의 2차 유체 반환 챔버(77)를 포함하고, 상기 제 2 탭핑(75)은 상기 제 2의 2차 유체 반환 챔버(77)로부터 상기 주 유체 반환 챔버(30) 쪽으로 확장하는, 유압 제어 밸브. - 제 1 항에 있어서,
상기 유압 제어 밸브(10)는 복수의 몸체를 가지고, 상기 전달 로드(15)는 각 몸체(11)에 관한 하나의 제 1 오리피스(17)를 가지며, 각각의 몸체(11)는 피드 오리피스(13)에 연결된 피드 챔버(25)와 배출 수단(50)에 연결된 주 유체 반환 챔버(30)를 가지는 재킷(12)을 포함하고, 상기 제 1 제어 수단(20)은 상기 전달 로드(15)에 대해 각각의 재킷(12)을 병진운동시키기 위해, 각각의 재킷(12)에 고정되는, 유압 제어 밸브. - 프로펠러(5)의 블레이드들의 피치를 조정하기 위한 장치로서,
이러한 피치 조정 장치는 상기 피치를 수정하기에 적합한 적어도 하나의 피스톤(92)을 가지는 액추에이터(90)를 포함하고, 상기 피치 조정 장치는 상기 액추에이터에 유체를 공급하기 위해 제 1 항에 따른 유압 제어 밸브를 포함하며, 상기 유압 제어 밸브의 전달 로드는 상기 액추에이터에 공급하고 각각의 피스톤에 고정되는, 블레이드들의 피치 조정 장치. - 동체(2)를 가지는 항공기(1)로서,
·상기 동체(2) 위에 배치된 회전익(3)과,
·상기 동체(2)의 일측에서 확장하고, 프로펠러(5', 5")를 구비하는 제 1 절반 날개(4') 및 제 2 절반 날개(4")를 구비한 보조 리프트 면(surface)(4)을 포함하고,
각각의 프로펠러가 제 1 항에 따른 유압 제어 밸브(10)에 의해 공급된 액추에이터(90)에 의해 제어되고, 상기 유압 제어 밸브(10)의 전달 로드가 상기 액추에이터와 협력하는, 항공기.
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