JP6714499B2 - 油圧アクチュエータを含む電動油圧システム - Google Patents

Description

本発明は、例えば、航空機の脚揚降システムに好適に用いることが可能な、油圧アクチュエータを含む電動油圧システムに関する。

航空機の分野では、一般に、操縦システム、脚揚降（昇降）システム、ブレーキシステム、ステアリングシステム等の動作機構において油圧システムが用いられている。これらのうち、特に、脚揚降システムについては、飛行時に常時動作しておらず、離着陸時のみに用いられることから、機体内での占有スペースを小さくするとともに軽量化を図るために、当該システムを小型化したり簡素化したりすることが提案されている。

例えば、特許文献１には、共通のボディ内に、油圧源としてのポンプと、このポンプを駆動する電動モータと、ポンプの吐出圧を受けて伸縮するロッドと、この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、緊急脚下げを含む脚昇降機構をユニット化した構成の航空機用脚昇降装置が開示されている。

また、特許文献２には、複数の油圧アクチュエータ、一つの油圧ポンプおよび一つの電動モータ、並びに、互いに並列に設けられた複数の油圧供給源を備える構成の脚揚降用電動油圧アクチュエータシステムが開示されている。このシステムでは、正常時には、複数の油圧供給源のそれぞれが同時に、複数の油圧アクチュエータに順次、作動油を供給するが、油圧供給源のいずれかがフェイルしたときには、フェイルした油圧供給源以外の油圧供給源が、複数の油圧アクチュエータに順次、作動油を供給するように構成されている。

ところで、近年、航空機では、機体重量の軽減等を目的としてＭＥＡ（More Electric Aircraft）が推進されており、油圧システムについても電動化が試みられている。しかしながら、一般的な電気部品は、航空機用としては大容積、大重量、高発熱となってしまうため、そのまま航空機に搭載することは困難である。特に油圧システムに関しては、駆動源である電動モータが高発熱化すると、電動油圧供給源の大型化（大容積化、大重量化）につながるため、電動油圧供給源の小型化を図ることが困難となっている。

具体的には、一般的な航空機の油圧システムでは、エンジンの軸力を利用して油圧ポンプが駆動され、前述した複数の動作機構に油圧が供給される。そのため、油圧ポンプ（油圧供給源）の仕様は、前述した動作機構のうち最大流量を必要とする脚揚降システム等に基づいて決定される。それゆえ、最大流量を必要とする脚揚降システム等の必要流量が少ない他の動作機構との油圧ポンプが共用されていると、この油圧ポンプを小型化することができず、機体重量の軽減に寄与できない。

特開平１１−０５９５９２号公報 特開２０１４−１３２１８９号公報

前述した引用文献１および２では、いずれも、脚揚降システムの小型化または簡素化については開示があるものの、当該脚揚降システムが備える電動油圧供給源の発熱対策に関しては特に開示がない。

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、脚揚降システムのように大きな油圧力を必要とする構成であっても、電動油圧供給源をより小型化することが可能な電動油圧システムを提供することを目的とする。

本発明者らは前記課題に鑑みて鋭意検討した結果、脚揚降システムのように間欠的に動作する油圧システムでは、駆動源である電動モータを高出力化しても、発生した熱は比較的速やかに放熱されるため、大型の冷却手段または放熱手段等が必要ないこと、さらには、油圧システムに含まれるアキュムレータに蓄積された油圧力が、油圧アクチュエータを動作させる際に利用可能であるため、電動油圧供給源の動作頻度を軽減できること、を独自に見出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明に係る電動油圧システムは、前記の課題を解決するために、間欠的に動作する第一油圧アクチュエータを含む、独立した油圧システムとして構成され、前記第一油圧アクチュエータに油圧を供給する電動油圧供給源と、前記電動油圧供給源からの油圧力を蓄積するとともに、前記第一油圧アクチュエータに対して、当該第一油圧アクチュエータを動作させるために蓄積した油圧を供給するアキュムレータと、を備えている構成である。

前記構成によれば、電動油圧供給源は、第一油圧アクチュエータ専用の駆動源として設けられているとともに、電動油圧供給源からの油圧はアキュムレータに蓄圧される。そして、第一油圧アクチュエータに対する動作用の油圧力は、電動油圧供給源から供給されるとともに、アキュムレータからも供給可能となっている。そのため、第一油圧アクチュエータを大きな油圧力で動作させる場合には、電動油圧供給源から油圧を供給し、小さな油圧力で動作させる場合には、電動油圧供給源を動作させずにアキュムレータからの蓄圧を利用することができる。

第一油圧アクチュエータは間欠的に動作するため、連続的に動作する場合に比べて電動油圧供給源からの発熱量が抑えられる。それゆえ、電動油圧供給源を冷却または放熱するために特別な構成を設ける必要がなくなり、電動油圧供給源を小型化することができる。しかも、第一油圧アクチュエータを小さな油圧力で動作させるときには、電動油圧供給源を動作させる必要が無いので、電動油圧供給源の発熱をより一層抑制することができる。これにより、電動油圧供給源の電動モータが小型軽量となることで機体重量を軽減することができる。

また、前記構成によれば、電動油圧供給源をより小型化できることから、電動油圧供給源およびアキュムレータ、並びに、油圧配管等を第一油圧アクチュエータ近傍に集約して配置することができる。これにより、油圧配管を相対的に減らすことができるとともに、外部から油圧供給しなくても電動油圧供給源に電力を供給するだけで第一油圧アクチュエータを試験動作させることができる。その結果、整備性をより一層向上することができる。

前記構成の電動油圧システムにおいては、前記電動油圧供給源からの油圧を、前記第一油圧アクチュエータに対して供給する経路と、前記第一油圧アクチュエータとは異なる第二油圧アクチュエータに対して供給する経路と、に切り換える油圧供給用切換弁をさらに備えている構成であってもよい。

前記構成によれば、電動油圧供給源は、第一油圧アクチュエータ専用の駆動源であるにも関わらず、第二油圧アクチュエータにも油圧を供給することが可能になる。それゆえ、単一の電動油圧システムに対して、互いに異なる動作機構の油圧アクチュエータをそれぞれ接続することで、複数の動作機構における油圧システムの少なくとも一部を共有化することが可能となる。これにより、電動油圧供給源を小型化しても油圧システム全体の冗長性を確保することができる。

また、前記構成の電動油圧システムにおいては、前記アキュムレータへの作動油の流入出を可能とする状態と流入出を不可とする状態とを切り換える、アキュムレータ用切換弁をさらに備えている構成であってもよい。

また、前記構成の電動油圧システムにおいては、他の前記電動油圧システムに接続可能であり、複数の前記電動油圧システムの間で互いに油圧を供給可能とする、油圧入出力ポートをさらに備えている構成であってもよい。

また、前記構成の電動油圧システムにおいては、前記油圧入出力ポートに接続され、いずれか一つの前記電動油圧システムから他の前記電動油圧システムに対して、油圧を供給可能である状態と油圧の供給を遮断する状態とを切り換える、電動油圧システム間切換弁をさらに備えている構成であってもよい。

また、前記構成の電動油圧システムにおいては、前記第一油圧アクチュエータおよび前記第二油圧アクチュエータが、航空機の動作機構に含まれるものである構成であってもよい。

また、前記構成の電動油圧システムにおいては、前記第一油圧アクチュエータが、航空機の脚揚降システムに用いられるものである構成であってもよい。

また、前記構成の電動油圧システムにおいては、前記第二油圧アクチュエータが、航空機のブレーキシステムまたはステアリングシステムに用いられるものである構成であってもよい。

本発明では、以上の構成により、脚揚降システムのように大きな油圧力を必要とする構成であっても、電動油圧供給源をより小型化することが可能な電動油圧システムを提供することができる、という効果を奏する。

本発明の実施の形態１に係る電動油圧システムを航空機の前脚の脚揚降システムに適用した油圧回路の構成例を示す模式図である。 図１に示す電動油圧システムにおいて、脚上げ時における第一油圧アクチュエータに対する油圧供給の一例を示す模式図である。 図１に示す電動油圧システムにおいて、通常の脚下げ時における第一油圧アクチュエータに対する油圧供給の一例を示す模式図である。 図１に示す電動油圧システムにおいて、非常時の脚下げ時における第一油圧アクチュエータに対する油圧供給の一例を示す模式図である。 図１に示す電動油圧システムにおいて、他のシステムに含まれる第二油圧アクチュエータに対する油圧供給の一例を示す模式図である。 本発明の実施の形態２に係る電動油圧システムであって、図１に示す電動油圧システムを航空機の主脚の脚揚降システムに適用した構成例を示す模式図である。

以下、本発明の代表的な実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。

（実施の形態１）
［電動油圧システム］
まず、本実施の形態に係る電動油圧システムの代表的な一例について、図１を参照して説明する。図１に示すように、本実施の形態に係る電動油圧システム１０は、油圧ポンプ１１、電動モータ１２、アキュムレータ１３、フィルタ１４、モータコントローラ１５、油圧供給用切換弁２１、アキュムレータ用切換弁２２、アキュムレータ用臨時開放弁２３、シャトル弁２４、チェック弁２５，２６，２７、圧力制御弁２８等を備えており、独立した油圧システムを構成している。この電動油圧システム１０は、第一油圧アクチュエータ３１および第二油圧アクチュエータ３２に接続され、これら油圧アクチュエータ３１，３２を動作させる。

なお、電動油圧システム１０は、油圧アクチュエータ３１，３２を含む構成であってもよいし含まない構成であってもよい。本実施の形態では、油圧アクチュエータ３１，３２を含まない構成を例示して、電動油圧システム１０の構成を説明する。そのため、図１では、油圧アクチュエータ３１，３２は破線で図示している。

本実施の形態に係る電動油圧システム１０は、二つの油圧アクチュエータ３１，３２に接続可能（もしくは二つの油圧アクチュエータ３１，３２を含む構成）であればよく、油圧アクチュエータ３１，３２の具体的な種類、言い換えれば、電動油圧システム１０の適用対象となる動作機構は特に限定されない。油圧アクチュエータ３１，３２のうち少なくとも第一油圧アクチュエータ３１は、間欠的に動作するものとなっている。

第一油圧アクチュエータ３１が間欠的に動作する動作機構としては、代表的には、航空機の脚揚降システムを挙げることができる。そこで、本実施の形態では、第一油圧アクチュエータ３１が航空機の前脚の脚揚降システムに含まれるものとして、電動油圧システム１０を説明する。なお、図１（並びに図２〜図５）における双方向のブロック矢印Ｍは、第一油圧アクチュエータ３１の伸縮方向（前脚の上げ下げ方向に対応）を示す。

油圧ポンプ１１およびこれを動作させる電動モータ１２（駆動源）は、油圧アクチュエータ３１，３２に油圧（作動油）を供給する油圧供給源を構成している。言い換えれば、電動油圧システム１０は、電動モータ１２およびこれにより動作する油圧ポンプ１１により構成される電動油圧供給源を備えている。また、電動モータ１２の動作は、モータコントローラ１５により制御される。油圧ポンプ１１および電動モータ１２、並びに、モータコントローラ１５の具体的な構成は特に限定されず、公知の構成を用いることができる。なお、電動油圧供給源には、油圧ポンプ１１および電動モータ１２以外に公知の装置、部材、機構等を備えていてもよい。

油圧ポンプ１１の油圧供給側（出力側）は、油圧供給用切換弁２１に接続されている。油圧供給用切換弁２１は、電動油圧供給源からの油圧を、第一油圧アクチュエータ３１に対して供給する経路（第一出力経路）と、第二油圧アクチュエータ３２に対して供給する経路（第二出力経路）と、に切り換える。油圧供給用切換弁２１の具体的な構成は特に限定されず、公知の方向制御弁を用いることができる。

ここで、第二油圧アクチュエータ３２は、第一油圧アクチュエータ３１とは異なるものであり、本実施の形態では、例えば、航空機の動作機構であれば特に限定されない。本実施の形態では、ステアリングシステム、ブレーキシステム等に含まれるアクチュエータを挙げることができる。それゆえ、図１（並びに図２〜図５）では、第一油圧アクチュエータ３１は、脚揚降システムのアクチュエータであることを明確化するために、アクチュエータの模式形状を破線で図示しているが、第二油圧アクチュエータ３２としては、航空機が備える複数種類のアクチュエータが適用可能であるため、矩形ブロック状に模式的に図示している。

油圧供給用切換弁２１を介した第一油圧アクチュエータ３１への油圧供給経路（出力経路）には、シャトル弁２４が設けられている。シャトル弁２４は、油圧ポンプ１１から第一油圧アクチュエータ３１に油圧が供給可能な状態（ポンプ接続状態）と、第一油圧アクチュエータ３１の伸張ポート３１ａおよび収縮ポート３１ｂを接続する状態（ポート同士接続状態）と、を切り換え可能としている。本実施の形態では、シャトル弁２４は、収縮ポート３１ｂ側に設けられ、ポンプ接続状態にあれば、油圧ポンプ１１からの油圧は収縮ポート３１ｂから供給可能になっている。なお、シャトル弁２４の具体的な構成は特に限定されず公知のものを用いることができる。

第一油圧アクチュエータ３１の伸張ポート３１ａには、前記の通り、シャトル弁２４が接続されているとともに、油圧ポンプ１１の油圧戻り側が接続され、さらに、アキュムレータ用切換弁２２を介してアキュムレータ１３が接続されている。アキュムレータ１３は、油圧ポンプ１１からの油圧供給により油圧アクチュエータ３１，３２の少なくとも一方が動作している間、作動油の増減を吸収して油圧力を蓄積する。また、後述するように、航空機が脚下げを実施するときに、第一油圧アクチュエータ３１に対して蓄積した油圧を供給する。アキュムレータ用切換弁２２は、アキュムレータ１３への作動油の流入出を可能とする状態（開状態）と流入出を不可とする状態（閉状態）とを切り換える。アキュムレータ１３の具体的な構成は特に限定されず公知のものを用いることができる。

また、第一油圧アクチュエータ３１の伸張ポート３１ａとアキュムレータ１３とは、アキュムレータ用臨時開放弁２３を介しても接続されている。アキュムレータ用切換弁２２を介在する経路を便宜上「主経路］と称し、アキュムレータ用臨時開放弁２３を介在する経路を便宜上「副経路」と称すれば、第一油圧アクチュエータ３１の伸張ポート３１ａとアキュムレータ１３とは、主経路および副経路の二つの経路で互いに接続されている。アキュムレータ用臨時開放弁２３は、第一油圧アクチュエータ３１に対して、アキュムレータ１３からの油圧を供給する状態（開状態）と、油圧の供給を遮断する状態（閉状態）とを切り換える。

アキュムレータ用切換弁２２は、アキュムレータ１３にとっては通常動作する弁であるが、アキュムレータ用臨時開放弁２３は、アキュムレータ用切換弁２２が正常に動作しなかった場合に臨時に動作し、第一油圧アクチュエータ３１にアキュムレータ１３から油圧を供給し、当該第一油圧アクチュエータ３１を動作させる。言い換えれば、アキュムレータ１３から主経路を介して第一油圧アクチュエータ３１に油圧が供給できないときに、アキュムレータ用臨時開放弁２３が動作することにより、副経路を介して第一油圧アクチュエータ３１に油圧が供給される。アキュムレータ用臨時開放弁２３の具体的な構成は特に限定されず、公知の方向制御弁を用いることができる。

なお、アキュムレータ用切換弁２２およびアキュムレータ用臨時開放弁２３の油圧回路内における位置は、図１に示す例に限定されない。アキュムレータ用切換弁２２は、電動油圧供給源（油圧ポンプ１１）およびアキュムレータ１３の間であり、かつ、第一油圧アクチュエータ３１およびアキュムレータ１３の間に介在するように設けられていればよい。また、アキュムレータ用臨時開放弁２３は、アキュムレータ用切換弁２２に並行して、第一油圧アクチュエータ３１およびアキュムレータ１３の間に介在するように設けられていればよい。

油圧ポンプ１１は、アキュムレータ用切換弁２２を介さずにアキュムレータ１３にも接続される。このラインは、油圧ポンプ１１のドレンラインであり、図１に示すように、油圧ポンプ１１側から順に、チェック弁２５およびフィルタ１４が介在している。フィルタ１４に対してはチェック弁２６を含むバイパスラインが並行して設けられている。チェック弁２５は、油圧ポンプ１１からアキュムレータ１３に向かって流れる作動油の逆流を防止するために設けられている。フィルタ１４は、ドレンラインに流れる作動油に含まれる塵埃等を除去し、作動油を清浄化するために設けられる。チェック弁２６は、フィルタ１４が目詰まりしたときに、アキュムレータ１３側に作動油の流れをバイパスさせるために設けられる。

なお、ドレンラインには、二つのチェック弁２５，２６が設けられ、後述するように、第二油圧アクチュエータ３２のリターンラインにもチェック弁２７が設けられている。それゆえ、これらチェック弁２５〜２７を区別する便宜上、チェック弁２５を「ドレンラインチェック弁２５」と称し、チェック弁２６を「フィルタバイパスチェック弁２６」と称し、後述するチェック弁２７を「リターンラインチェック弁２７」と称する。

したがって、油圧ポンプ１１には、油圧を供給するプレッシャライン（油圧供給用切換弁２１を介して第一油圧アクチュエータ３１または第二油圧アクチュエータ３２に接続されるライン）と、油圧が戻るリターンライン（第一油圧アクチュエータ３１に接続されるとともに、アキュムレータ用切換弁２２を介してアキュムレータ１３に接続されるライン）と、前述したドレンライン（アキュムレータ用切換弁２２を介さずにアキュムレータ１３に接続されるライン）と、が接続されている。

油圧ポンプ１１のプレッシャラインは、前記の通り、油圧供給用切換弁２１により第一油圧アクチュエータ３１または第二油圧アクチュエータ３２のいずれかに切り換えられる。第一油圧アクチュエータ３１に対しては、シャトル弁２４を介して収縮ポート３１ｂに作動油が供給され、伸張ポート３１ａからリターンラインに作動油が戻る。同様に、第二油圧アクチュエータ３２に対しては、出力側ポート３２ａに作動油が供給され、戻り側ポート３２ｂからリターンラインに作動油が戻る。

なお、本実施の形態では、第一油圧アクチュエータ３１が、航空機の前脚の脚揚降システムに含まれるアクチュエータであるが、第二油圧アクチュエータ３２は、前記の通り、他のアクチュエータであれば特に限定されない。それゆえ、第二油圧アクチュエータ３２の出力側ポート３２ａは、伸張ポートであってもよいし収縮ポートであってもよい。出力側ポート３２ａが伸張ポートであれば戻り側ポート３２ｂが収縮ポートになり、出力側ポート３２ａが収縮ポートであれば戻り側ポート３２ｂが伸張ポートになる。

第二油圧アクチュエータ３２の戻り側ポート３２ｂは、図１に示すように、リターンラインチェック弁２７を介して、アキュムレータ用切換弁２２とアキュムレータ１３との間に接続されている。つまり、油圧ポンプ１１のリターンラインには、第一油圧アクチュエータ３１の伸張ポート３１ａだけでなく、アキュムレータ用切換弁２２を介して、第二油圧アクチュエータ３２の戻り側ポート３２ｂが接続されている。それゆえ、第二油圧アクチュエータ３２からの作動油は、アキュムレータ用切換弁２２を介して油圧ポンプ１１のリターンラインに接続されることになる。また、第二油圧アクチュエータ３２からの作動油はアキュムレータ１３にも流入することができる。

リターンラインチェック弁２７は、第二油圧アクチュエータ３２の戻り側ポート３２ｂから流れる作動油の逆流を防止する。また、リターンラインにおける作動油の流れ方向から見て、リターンラインチェック弁２７の下流側には、圧力制御弁２８を介して、油圧ポンプ１１の油圧供給側（出力側、プレッシャライン）が接続されている。圧力制御弁２８は、プレッシャラインにおいて油圧力が過剰に上昇したときに動作し、油圧力が適正な範囲内となるように作動油をリターンラインに戻す。なお、チェック弁２５〜２７および圧力制御弁２８の具体的な構成は特に限定されず公知のものを用いることができる。

［電動油圧システムの動作例］
次に、前記構成の電動油圧システム１０による第一油圧アクチュエータ３１または第二油圧アクチュエータ３２の動作の一例について、図２〜図５を参照して具体的に説明する。なお、前記の通り、第一油圧アクチュエータ３１は前脚の脚揚降システムに含まれ、第二油圧アクチュエータ３２は、ステアリングシステムまたはブレーキシステム等に含まれるものとする。

まず、前脚の脚揚降システムに含まれる第一油圧アクチュエータ３１が動作し、前脚を脚上げする場合について説明する。図２に示すように、油圧ポンプ１１のプレッシャラインは、油圧供給用切換弁２１の切り換えにより第一油圧アクチュエータ３１側に接続されるので、図２における黒矢印Ｌｐで示すように、油圧ポンプ１１からの作動油は、シャトル弁２４を介して第一油圧アクチュエータ３１の収縮ポート３１ｂに供給される。第一油圧アクチュエータ３１の伸張ポート３１ａからは、図２における白抜き矢印Ｌｒで示すように、作動油がリターンラインを介して油圧ポンプ１１に戻る。これにより、第一油圧アクチュエータ３１が収縮動作し、前脚が脚上げされる。

ここで、図２に示すように、アキュムレータ用切換弁２２は、開状態に切り換えられている。それゆえ、第一油圧アクチュエータ３１の伸張ポート３１ａからの作動油は、アキュムレータ１３にも流入する。これにより、アキュムレータ１３には油圧力が蓄積される。また、図２における斜線矢印Ｌｄで示すように、油圧ポンプ１１のドレンラインからもアキュムレータ１３に作動油が流入可能となっている。なお、アキュムレータ用臨時開放弁２３は閉状態にある。

次に、第一油圧アクチュエータ３１が動作し、脚上げ状態にある前脚を脚下げする場合について説明する。脚下げ時には、電動油圧供給源（油圧ポンプ１１および電動モータ１２）は動作せず、図３における黒矢印Ｌｐに示すように、アキュムレータ１３に蓄積された作動油は、主経路を介して伸張ポート３１ａに流入される。このとき、図３に示すように、アキュムレータ用切換弁２２は開状態にある。また、シャトル弁２４は、ポンプ接続状態からポート同士接続状態に切り換えられているので、収縮ポート３１ｂからの作動油は伸張ポート３１ａ側に戻ることになる。航空機の脚下げは、脚の自重および空気力を利用することができるので、脚上げ時に比べて大きな油圧力が必要ない。そのため、アキュムレータ１３に蓄積された油圧力で第一油圧アクチュエータ３１を十分動作させることができる。これにより、脚下げ時に電動油圧供給源を動作させる必要がなくなる。

次に、脚下げ時にアキュムレータ用切換弁２２が適切に動作できない状態、すなわち、非常時に前脚を脚下げする場合について説明する。この場合、図４に示すように、アキュムレータ用切換弁２２は閉状態にあるので、主経路を介してアキュムレータ１３から作動油を第一油圧アクチュエータ３１に供給することができない。そこで、アキュムレータ用臨時開放弁２３を閉状態から開状態に切り換える。これにより、図４における黒矢印Ｌｐに示すように、アキュムレータ１３に蓄積された作動油は、副主経路を介して伸張ポート３１ａに流入される。また、シャトル弁２４は、ポート同士接続状態にあるので、収縮ポート３１ｂからの作動油は伸張ポート３１ａ側に戻る。それゆえ、電動油圧供給源およびアキュムレータ用切換弁２２が動作しない非常時であっても、アキュムレータ１３からの油圧力のみで第一油圧アクチュエータ３１を十分動作させることができる。

次に、第一油圧アクチュエータ３１ではなく、第二油圧アクチュエータ３２を動作させる場合について説明する。図５に示すように、油圧ポンプ１１のプレッシャラインは、油圧供給用切換弁２１の切り換えにより第二油圧アクチュエータ３２側に接続されるので、図５における黒矢印Ｌｐで示すように、油圧ポンプ１１からの作動油は、第二油圧アクチュエータ３２の出力側ポート３２ａに供給される。第二油圧アクチュエータ３２の戻り側ポート３２ｂからは、図５における白抜き矢印Ｌｒで示すように、作動油がリターンラインを介してアキュムレータ用切換弁２２に達する。アキュムレータ用切換弁２２は、開状態に切り換えられているので、第二油圧アクチュエータ３２からの作動油は油圧ポンプ１１に戻る。これにより、第二油圧アクチュエータ３２が動作する。

ここで、図５に示すように、出力側ポート３２ａが収縮ポートであった場合では、第二油圧アクチュエータ３２からの作動油は、アキュムレータ１３にも流入する。これにより、アキュムレータ１３には油圧力が蓄積される。一方、出力側ポート３２ａが伸張ポートであった場合では、第二油圧アクチュエータ３２およびアキュムレータ１３からの作動油は、油圧ポンプ１１へ流入する。また、図２における斜線矢印Ｌｄで示すように、油圧ポンプ１１のドレンラインからもアキュムレータ１３に作動油が流入可能となっている。

このように、本実施の形態では、電動油圧供給源（油圧ポンプ１１および電動モータ１２）は、第一油圧アクチュエータ３１専用の駆動源として設けられている。そして、第一油圧アクチュエータ３１に対する動作用の油圧力は、電動油圧供給源から供給されるとともに、アキュムレータ１３からも供給可能となっている。そのため、第一油圧アクチュエータ３１を大きな油圧力で動作させる場合には、電動油圧供給源から油圧を供給し、小さな油圧力で動作させる場合には、電動油圧供給源を動作させずにアキュムレータ１３からの蓄圧を利用することができる。

第一油圧アクチュエータ３１は、本実施の形態では脚揚降システムに含まれており、脚上げまたは脚下げ時に間欠的に動作するものである。そのため、連続的に動作する場合に比べて電動油圧供給源からの発熱量が抑えられる。それゆえ、電動油圧供給源を冷却または放熱するために特別な構成を設ける必要がなくなり、電動油圧供給源を小型化することができる。しかも、第一油圧アクチュエータ３１を小さな油圧力で動作させるときには、電動油圧供給源を動作させる必要が無いので、電動油圧供給源の発熱をより一層抑制することができる。これにより、電動油圧供給源をより一層小型化することが可能となり、電動油圧システムのパワーウェイトレシオを向上させることができる。

また、本実施の形態では、電動油圧供給源をより小型化できることから、電動油圧供給源およびアキュムレータ１３、並びに、油圧配管等を第一油圧アクチュエータ３１近傍に集約して配置することができる。これにより、油圧配管を相対的に減らすことができるとともに、外部から油圧供給しなくても電動油圧供給源に電力を供給するだけで第一油圧アクチュエータ３１を試験動作させることができる。その結果、整備性をより一層向上することができる。

一般的な航空機では、油圧供給源がエンジンに設けられ、その軸力により駆動する。そのため、脚揚降システムを含む航空機の動作機構に対しては、エンジンから機体のさまざまな箇所を経由して油圧配管を引き回すことになる。そのため、油圧配管の総延長が相対的に長くなるとともに、このような長い油圧配管についてメンテナンス（例えば作動油補給時のエア抜き等）が必要になる。これに対して、本実施の形態であれば、油圧ポンプ１１が小型の電動モータ１２により駆動するので、電動油圧供給源、アキュムレータ１３、および油圧配管等を第一油圧アクチュエータ３１近傍（言い換えれば、前脚近傍）に集約して配置することができる。それゆえ、油圧配管の総延長が相対的に短くなるので、油圧配管のメンテナンスを軽減することができる。

また、一般的な航空機では、前述したように、脚揚降システムを含む航空機の動作機構がエンジンに設けられた油圧供給源を共有している。そのため、前脚の動作を確認したり調整したりする際には、大型の外部油圧源を接続する必要がある。これに対して、本実施の形態であれば、電動モータ１２に電力を供給し、モータコントローラ１５により電動モータ１２を制御するのみで前脚を動作させることができるので、前脚の動作を容易に確認したり調整したりすることができる。

さらに、本実施の形態では、電動油圧供給源は、第一油圧アクチュエータ３１専用の駆動源であるにも関わらず、第二油圧アクチュエータ３２にも油圧を供給することが可能になる。それゆえ、単一の電動油圧システム１０に対して、例えば脚揚降システムと、機体内の同領域に設けられる動作機構（例えば、ステアリングシステムまたはブレーキシステム）と、をそれぞれ接続することができる。これにより、複数の動作機構における油圧システムの少なくとも一部を共有化することが可能となるので、電動油圧供給源の数量を削減することで機体重量を軽減することができる。

（実施の形態２）
前記実施の形態１では、電動油圧システム１０を航空機の前脚の脚揚降システムに適用した構成について例示したが、本実施の形態２では、電動油圧システム１０を航空機の主脚の脚揚降システムに適用した構成について、図６を参照して説明する。

［主脚への適用例］
前脚は航空機の機体前部に設けられるが、図６に示すように、左右の主脚３３Ａ，３３Ｂは、図示しない航空機の機体の重心付近に対をなして設けられる。本実施の形態に係る電動油圧システム１０Ａ，１０Ｂは、主脚３３Ａ，３３Ｂが備える第一油圧アクチュエータ３１Ａ，３１Ｂに対してそれぞれ油圧を供給できるように設けられる。また、それぞれの電動油圧システム１０Ａ，１０Ｂは、当該電動油圧システム１０Ａ，１０Ｂが備える油圧入出力ポート１６を介して互いに接続されている。

この油圧入出力ポート１６は、他の電動油圧システム１０に接続可能であり、複数の電動油圧システム１０の間で互いに油圧を供給可能とする構成であれば特に限定されない。例えば、本実施の形態においては、油圧入出力ポート１６は、シャトル弁２４と油圧供給用切換弁２１との間のライン（図２において黒矢印Ｌｐで示す作動油の供給ラインに対応）、並びに、アキュムレータ用切換弁２２と第一油圧アクチュエータ３１との間のライン（図２において白抜き矢印Ｌｒで示す作動油のリターンラインに対応）に接続される構成を挙げることができる。

また、電動油圧システム１０Ａ，１０Ｂの間には、それぞれの油圧入出力ポート１６に接続される電動油圧システム間切換弁３４を備えている。この電動油圧システム間切換弁３４は、電動油圧システム１０Ａ，１０Ｂのいずれか一方から他方に対して油圧を供給可能である状態（開状態）と、油圧の供給を遮断する状態（閉状態）と、が切り換え可能となっている。電動油圧システム間切換弁３４の構成は特に限定されず、公知の方向制御弁を用いることができる。

本実施の形態によれば、左右の主脚３３Ａ，３３Ｂのそれぞれに電動油圧システム１０Ａ，１０Ｂを設けるとともに、これら電動油圧システム１０Ａ，１０Ｂは、電動油圧システム間切換弁３４を介して互いに油圧供給が可能となっている。それゆえ、主脚３３Ａ，３３Ｂの脚揚降システムにおいて電動油圧システム１０Ａ，１０Ｂの一方に故障等が発生した場合であっても、他方から油圧を供給することができる。それゆえ、主脚３３Ａ，３３Ｂの脚揚降システムに対して冗長性を付与することができるので、脚揚降システムの信頼性を向上することができる。

［変形例］
本実施の形態では、主脚３３Ａ，３３Ｂに対して電動油圧システム１０Ａ，１０Ｂを適用しているが、前記実施の形態１と組み合わせることにより、前脚および主脚３３Ａ，３３Ｂの全てに対して電動油圧システム１０を適用してもよい。この場合、電動油圧システム間切換弁３４は、二方向切換型ではなく三方向切換型であればよい。さらに、電動油圧システム１０が適用される動作機構が４つ以上あれば、電動油圧システム間切換弁３４として四方向以上に切り換えられるものを用いて互いを接続すればよい。これにより、少なくともいずれかの電動油圧システム１０から他の電動油圧システム１０に対して油圧を供給することができる。

さらに、前脚および主脚３３Ａ，３３Ｂの全ての脚揚降システムに電動油圧システム１０が設けられていれば、それぞれの電動油圧供給源を動作できるようにコントロールパネルを設けることで、前脚のみ、もしくは、主脚３３Ａ，３３Ｂの一方のみに対して電力を供給するだけで第一油圧アクチュエータ３１を試験動作させることができる。その結果、整備性をより一層向上することができる。

なお、前記実施の形態１および本実施の形態２では、本発明に係る電動油圧システム１０を航空機の脚揚降システムに適用した例を挙げているが、もちろん本発明はこれに限定されず、航空機の動作機構のうち脚揚降システム以外の複数の動作機構に適用されてもよいし、航空機以外で油圧システムを電動化する用途にも適用することができる。例えば、航空機以外では、建設機械等を挙げることができる。

なお、本発明は前記実施の形態の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態や複数の変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、航空機の脚揚降システムおよび他の動作機構を電動化する用途に広く好適に用いることができるだけでなく、航空機以外にも電動化可能な油圧システムを含む用途に広く好適に用いることができる。

１０，１０Ａ，１０Ｂ 電動油圧システム
１１ 油圧ポンプ（電動油圧供給源）
１２ 電動モータ（電動油圧供給源、駆動源）
１３ アキュムレータ
１４ フィルタ
１５ モータコントローラ
１６ 油圧入出力ポート
２１ 油圧供給用切換弁
２２ アキュムレータ用切換弁
２３ アキュムレータ用臨時開放弁
２４ シャトル弁
２５，２６，２７ チェック弁
２８ 圧力制御弁
３１，３１Ａ，３１Ｂ 第一油圧アクチュエータ
３１ａ 伸張ポート
３１ｂ 収縮ポート
３２ 第二油圧アクチュエータ
３２ａ 出力側ポート
３２ｂ 戻り側ポート
３３Ａ，３３Ｂ 主脚
３４ 電動油圧システム間切換弁

Claims (7)

1. 間欠的に動作する第一油圧アクチュエータを含む、独立した航空機の油圧システムとして構成され、
   前記第一油圧アクチュエータに油圧を供給する電動油圧供給源と、
   前記第一油圧アクチュエータが動作している間に作動油の増減を吸収して油圧力を蓄積するアキュムレータと、
   前記アキュムレータへの作動油の流入出を可能とする状態と流入出を不可とする状態とを切り換える、アキュムレータ用切換弁と、
   前記電動油圧供給源および前記第一油圧アクチュエータに接続されるとともに前記アキュムレータ用切換弁を介して前記アキュムレータに接続され、前記第一油圧アクチュエータからの作動油を当該電動油圧供給源に戻すリターンラインと、
   を備え、
   前記アキュムレータは、前記アキュムレータ用切換弁の切り換えにより、前記第一油圧アクチュエータに対して、当該第一油圧アクチュエータを動作させるために蓄積した油圧を、前記リターンラインを介して供給することを特徴とする、
   電動油圧システム。
2. 前記電動油圧供給源からの油圧を、前記第一油圧アクチュエータに対して供給する経路と、前記第一油圧アクチュエータとは異なる第二油圧アクチュエータに対して供給する経路と、に切り換える油圧供給用切換弁をさらに備えていることを特徴とする、
   請求項１に記載の電動油圧システム。
3. 前記第一油圧アクチュエータおよび前記第二油圧アクチュエータが、前記航空機の動作機構に含まれるものであることを特徴とする、
   請求項２に記載の電動油圧システム。
4. 前記第一油圧アクチュエータが、航空機の脚揚降システムに用いられるものであることを特徴とする、
   請求項３に記載の電動油圧システム。
5. 前記第二油圧アクチュエータが、航空機のブレーキシステムまたはステアリングシステムに用いられるものであることを特徴とする、
   請求項３または４に記載の電動油圧システム。
6. 他の前記電動油圧システムに接続可能であり、複数の前記電動油圧システムの間で互いに油圧を供給可能とする、油圧入出力ポートをさらに備えていることを特徴とする、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の電動油圧システム。
7. 前記油圧入出力ポートに接続され、いずれか一つの前記電動油圧システムから他の前記電動油圧システムに対して、油圧を供給可能である状態と油圧の供給を遮断する状態とを切り換える、電動油圧システム間切換弁をさらに備えていることを特徴とする、
   請求項６に記載の電動油圧システム。

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