JPH0224719B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、例えば航空機などの飛行体の極端な
飛行姿勢を特に考慮した通気装置を備えた油タン
クに関する。

「従来の技術」 例えば垂直降下、上昇、宙返り、略無重力状態
（0G）或はそれ以外の極端な飛行姿勢で、エンジ
ンに例えば潤滑油を空気と交じり合わさないで確
実に供給する油タンクは、従来周知の解決手段で
も依然として技術的困難な問題を持つている。従
来技術では、例えば、重力制御揺動や調速器、た
わみシユノーケルなどを備えた装置を通気路と連
通させて、種々の飛行姿勢の際に通気作用を負わ
せていた。

例えば西ドイツ特許公告公報（DE―AS）第
2743944号及び米国特許第4197870号では、過度の
圧力上昇を受ける飛行機用油タンクの通気装置が
知られている。この通気装置においては、油タン
クに複数の通気管が取り付けられて、少なくとも
１つの開口が液面上に、残りの開口が各々液面下
にあるように配置され、各通気管の他端が複数の
室を持つロータリスライド弁の各室に密封連結さ
れ、この弁内に加速度で調節自在の重りが配置さ
れて、各室を飛行姿勢に従つて出口に連通させて
いる。従つて、ロータリスライド弁には、液面上
にある１つの通気管のみを出口に連通させ、液面
下にある残りの通気管を各々閉塞させるように制
御スリツトが配設されている。

「発明が解決しようとする課題」 これら周知技術は、機構が大掛りで故障が起き
易く、特に無重力飛行状態で確実に潤滑油或は燃
料等の油を供給できない欠点があつた。

「課題を解決するための手段」 従つて、本発明の目的は前記欠点を改善するこ
とにあり、特に簡単な機械的構造により略0G或
はそれ以下での極端な飛行姿勢でも確実な作動を
保証することにある。

この目的は、油タンク内の油を遠心力で側壁方
向に回転させて、油が殆ど含まれない空芯を油タ
ンクの軸線近傍に形成する回転手段と、油を油タ
ンク内に注入する給油口と、側壁に設けた油出力
用の油出口と、この空芯の気体を通気させる開口
が軸線近傍の略中央に形成された通気管とを備え
たことを特徴とする通気装置を備えた飛行体用油
タンクにより達成される。

本発明によれば、飛行機がどのような姿勢で飛
行しても、開口が常に空芯と連通するように通気
管を油タンク内に配置することである。即ち、開
口は、油の静止時に液面上に配置され、第１図に
示すように、油を回転状態にさせた場合、例えば
水平飛行の場合にも断面形状ｃの空芯内に開口
し、水平飛行で加速或は減速した場合（正負の重
力負荷）には空芯ｃの形状が偏心しても、偏心空
芯内に開口するように、油タンク内に略中央に開
口している。この空芯は、0Gの場合に、断面ａ
の形状となつて、厳密に油タンクの中心に形成さ
れ、上昇降下の場合に、断面放物線ｃ或はｂの形
状となる。従つて、空芯は、形状、位置及び大き
さが油に作用する重力Ｇと、飛行姿勢で飛行して
も、油を回転させている限りでは、油タンクの長
手軸線の略中央に対芯が形成でき、この空芯領域
に開口を設けた通気管で通気できる。

油が殆どない時に、確実な油排出を保証するた
めに、本発明では側壁の油排出部を例えば中空円
錐状に形成してもよい。

エンジンに供給された潤滑油等は、空気が混入
して排出される。この還流の気泡入りの油は、ノ
ズルで油タンク内の側壁に沿つて噴出させて、油
の回転に必要な衝撃力を発生している。

本発明の別の実施態様では、油タンク内に回転
可能に支持された水車或は羽根と、この水車を回
転させる外部の駆動器とを備えて、水車の回転に
より油を回転さている。

本発明の更なる実施態様では、中心の通気管か
ら油を加圧充填するために、ヘツドの外側に形成
されたかなり小径の開口を通気管と接続してい
る。油は、油面が開口の位置に上昇するまで充填
でき、回転中、この開口から油が通気路に溢れ
る。この漏洩は、ガスタービンジエツトエンジン
の潤滑系統を循環する油量に比べて無視できる程
小さい。

「実施例」 図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第１図において、油タンクＢは、長手軸線１に
回転対称な側壁２と、底３と、この底壁３と向き
合うヘツド５を有する支持体４とを備えている。
側壁２の略中間には油を導入する給油口６が形成
され、一方、給油口６の対向位置に、油を出力す
るフランジ状の油出口７が設けられている。支持
体４には、ダクト１０を経由して、油タンクの中
間位置に開口１２を持つ通気管１１を連通するフ
ランジ８と、フランジ９とが形成されている。こ
のフランジ９は、支持体４内の空所１３を経由し
て、側壁２近傍に沿つてヘツド５に形成された少
くとも１個の油用の回転手段である噴出ノズル１
４と連通している。油タンクが直立して、油が停
止している時には、開口１２が油面の上側に配置
されることが必要である。空所１３に例えば潤滑
油等の循環油が充満させられて、噴出ノズル１４
が円周方向に循環油を噴出して、循環油の渦巻を
油タンク内に形成して、循環油が回転させられ
る。循環油が回転し、無重力状態で飛行した場合
には、遠心力及び加速度によつて、油タンクの軸
線近傍には、僅かに偏心する循環油のない中央空
間即ち空芯ａが油タンク内に形成される。通常の
水平飛行では、底３からヘツド５まで放物面を描
いた空芯ｃが回転対称に形成され、自然落下以上
に急降した（負の重力）場合或は背面飛行の場合
には、ヘツド５側が収束し、底３側が開口する放
物面の空芯ｂが形成される。

第２図の変更態様では、油用の回転手段である
噴出ノズル１６Ａ及び１６Ｂがヘツド５の外周縁
に約180゜ずらせて配設されている。側壁に複数の
ノズルを対称配置する実施例や、複数のノズルを
ヘツド及び側壁に同軸配置する組合せが考えられ
る。更に図示されていないが、個々のノズルを側
壁に内外側に貫通して配置する態様が考えられ
る。

第３図には、油タンクの別の変形例が示され、
第１図と対応する部材に同一の符号を用いてい
る。油タンクＢの内側には、油用の回転手段とし
て軸線を中心として回転自在の水車１５が配設さ
れている。この水車は、油タンクの長手及び放射
方向に伸びる複数の羽根１５′を有し、一側が軸
受１６で通気管１１に軸支され、対向側が軸受１
７を介して底３に軸支されている。この水車１５
が回転すると、油タンク内の油を回転させて、第
１図と同様に空芯ａ，ｂ或はｃを形成している。
これら空芯からの空気は、通気管１１の開口１２
を経由し、フランジ８及び対応のダクトを経由し
て、ガスタービンエンジンの図示しない補助ギヤ
ボツクス或は直接大気に通気される。第３図に
は、油を回転させる噴出ノズルの代りに、単なる
給油口１８が油タンク内に連通している。

水車１５は、外部の駆動器、例えば回転軸１９
を連結したベーンポンプ、或はガスタービンジエ
ツトユニツトからのガスによつて回転される小型
タービンによつて回転させられる。

第４図には、油タンク２２からの油を導管２１
に供給し、その後、導管２３を介してジエツトエ
ンジンの補助ギヤボツクス２４に運ぶ油圧ポンプ
２０が示されている。

ベーンポンプ２７の回転に必要な油は、導管２
３から導管２９に分流される。その際分離制御弁
２８は、ベーンポンプ２７及び補助ギヤボツクス
２４間の圧力差を制限し、余剰の油を導管２６を
介して油タンク２２に供給している。導管２５′
を介して補助ギヤボツクス２４から吸込まれた気
泡入りの油は、図示しない冷却器の通路を通つて
油タンク２２に戻される。

別の実施例としては、分離制御弁２８と導管２
６を設けず、導管２９内に設けたリストリクター
によりベーンポンプ２７のための油量を制御する
ことができる。油タンク２２は、通気管２５を介
して補助ギヤボツクス２４に通気され、補助ギヤ
ボツクスは適当な方法により外気に通気される。
通気管２５は、停止時に油面を垂直方向に通るよ
うに伸びている。

ベーンポンプ２７は、油用の回転手段である水
車３３と共通の回転軸３１上に配設されている。
回転軸３１は、油タンクの中心部を周辺方向に延
長し、内部が中空に形成され、中央部に仕切３０
が設けられる。この仕切３０の前後の回転軸の円
周面には、軸線方向に細長いスリツト開口４２及
び４３が一様に形成される。水車３５の複数の羽
根３６は、放射状に配列されて、回転軸から遠く
離れて側壁近傍まで伸びている。

油の回転時には、導管２５′からの気泡入りの
油は、回転軸内に流入し、矢印Ｆで示すように、
仕切３０の上流側のスリツト開口４２を通つて空
芯３２内に流入する。この混合物は、仕切３０に
衝突して強制的な方向転換によつて油と空気とに
分離させ、この結果、空気は、矢印Ｇに示すよう
に、仕切３０の下流側のスリツト４３に入り、そ
の後導管２５に流入する。

第５図は、第４図のそれと略同様の部材に同一
の参照番号を用い、より正確に表現した外部回転
の水車の油タンクB′内を示している。油用の回
転手段である水車３５は、中空回転軸３１に、側
壁域に沿つて伸長し、周方向に互いにずらせて配
置した羽根３６を有している。水車３５は例えば
回転軸３１に羽根３６を溶接できる。回転軸３１
上にはベーンポンプ２７の羽根板３７を設けてあ
る。回転軸３１は、軸受３８，３９を介して、油
タンク内側の半径方向に伸びる壁部材４０，４１
に回転自在に軸支されている。この軸受３８，３
９に代えて滑り軸受が用いられる。油タンク内の
油が少い時の確実な給油を考えると、排出口３４
周辺の壁を中空円錐状に広げることが望ましい。

第５図の実施例においては、作動時に油タンク
B′の通気が第４図について述べたのと同様に行
われる。

第１図及び第３図を参照すると、支持体４に
は、側壁近傍にリストリクタとして形成したベン
ト５０が設けられている。このベント５０は、注
入口６（第１図）が閉じて圧力が高くなつた時
に、通気管１１を減圧して、通気を達成すること
ができる。フランジ８を介して通気装置に接続さ
れている。油の回転時にベント５０から洩れる油
量はかなり小さいと見積られる。特に第１図と第
３図については、通気の目的でベントの周辺の油
タンク壁を円錫状に広げて、油タンクの容量が少
い時に確実な排出を保証することができる。

本発明においては、油タンク自身を回転可能に
配設して、油を回転させ、従つて油タンクの略中
央から通気することができる。この目的のため、
側壁には、複数の羽根が一様に分布して固定され
る。油タンクの回転のためには、かなり小さな空
気或はガスタービンを設けて、ジエツトエンジン
の循環工程からの空気或はガスを通気したり、ベ
ーンポンプを設けて、循環油から分離した油分
流、或は油タンク内に戻つてきた油から供給され
る油流に基いて油に含まれるエネルギーの一部を
使つて動かすことができる。

第６図は変形例の油タンクB′を示し、同等の
部材に対して同一の符号を使用している。同心状
の側壁５１に円周方向に伸び、スパイラル状に排
出口３４に横断面が連続的に拡開する流体即ち油
出路５２を一体に設けてある。更に、水車の軸３
１には、外部より回転する幾つかの羽根５３が直
接設けてある。

この排出路５２の構成は、外部回転により生じ
た油の回転エネルギを圧力エネルギに変化させて
利用するので、補助ギヤボツクスや油潤滑室に油
潤滑の目的からは油圧ポンプを用いる必要がな
い。

「発明の効果」 例えば第１，３，５図による油タンクＢ，
B′は、油静止時に、油面上に開口があるように、
回転軸と同心的に軸線に沿つて伸びる通気管１１
或は水車３１が同様に垂直にあるように位置決め
すると、比較的小さな寸法の油タンクに同時に比
較的大きな有効容積を与えることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、油をノズルから噴出させて油タンク
内の油を回転させた第１実施例の油タンクの軸方
向断面図、第２図はノズルの配置を示す第１図の
矢印Ｘ方向から見た図、第３図は別の羽根により
油を回転させる油タンクの軸方向断面図、第４図
は水車を回転させるベーンポンプを備えた油タン
クを含み、協働下でエンジンの補助ギヤボツクス
へ油循環する回路図、第５図は水車を回転させる
ベーンポンプと組合せた油タンクの軸方向断面
図、第６図は第５図に変更を加えた油タンクの横
断面図である。 Ｂ，B′，２２…油タンク、１…軸線、２，５
１…側壁、３…底、４…支持体、５…ヘツド、
６，１４，１８…給油口、７…油出口、８，９…
フランジ、１０…ダクト、１１…通気管、１２…
開口、１３…空芯、１６Ａ，１６Ｂ…ノズル、１
５，３３，３５…水車、１５′，３６，５３…羽
根、２４…補助ギヤボツクス、２５…通気管、２
７…ベーンポンプ、２８…分離制御弁、３０…仕
切、３１…回転軸、３２…空芯、３４…排出口、
５０…ベント、５２…油排出路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軸線１，１′を中心とする回転対称の側壁２，
   ５１を有する油タンクにおいて、 内部の油の回転中に、該油に作用する遠心力に
   より発生されると共に該油が殆ど含まれない空芯
   ａ，ｂ，ｃ，３２を軸線近傍に形成する内部の油
   用の回転手段１５；１６Ａ，１６Ｂ；３３；３５
   と、該油を注入する給油口６と、前記側壁に設け
   られると共に油を供給する油出口７と、軸線と略
   同軸的に延長して、前記空芯と連通させる開口１
   ２，４３を該油タンクの略中央に持つ通気管１１
   とを備え、 この開口１２，４３は油の静止時に、油面の上
   側に開口していることを特徴とする飛行体用の通
   気装置を備えた油タンク。 ２ 前記回転手段は、側壁２の接線方向に配置し
   たノズル１６Ａ，１６Ｂを含み、このノズルから
   前記油が油タンクＢ内の接線方向に噴射される特
   許請求の範囲第１項記載の油タンク。 ３ 前記ノズルの先端は、ヘツド５を有する支持
   体４に配置される特許請求の範囲第２項記載の油
   タンク。 ４ 前記支持体４にはダクト１０が設けられ、前
   記ヘツド５には、前記ダクトと連通して油タンク
   内を減圧するベント５０が設けられる特許請求の
   範囲第３項の記載の油タンク。 ５ 前記回転手段は、前記軸線に沿つて軸支され
   る水車１５，３３，３５と、この水車を回転させ
   る外部の駆動器２７，３７とを備えた特許請求の
   範囲第１項記載の油タンク。 ６ 前記水車は、側壁２近傍に、軸線１，１′と
   平行に配置された複数の放射状の羽根１５′，３
   ６，５３を備えた特許請求の範囲第５項記載の油
   タンク。 ７ 前記駆動器は、軸線１′と同軸の回転軸３１
   に取付けられたベーンポンプ２７を備え、この回
   転軸は、略中央に開口を持つ排気管として機能す
   る特許請求の範囲第５項記載の油タンク。 ８ 回転軸３１は、略中間に仕切３０が設けら
   れ、この仕切の前後の円周面に複数のスリツト開
   口４２，４３が一様に形成され、仕切３０の下流
   側が通気管２５を経由して補助ギアボツクスに連
   通させて、回転軸内を流れた気泡入りの油は、仕
   切３０の壁で方向転換後開口４２を経由して、油
   タンクB′内に入り、この油タンク内で側壁近傍
   に溜まる油成分及び空芯３２に溜まる空気成分と
   に分離され、この空芯から空気成分が仕切３０の
   下流の開口４３を経由して反対側の回転軸に流出
   する特許請求の範囲第７項項記載の油タンク。 ９ 油タンクは、ガスタービンジエツトエンジン
   用であり、前記油は潤滑油或は燃料である特許請
   求の範囲第１〜８項のいずれかに記載の油タン
   ク。 １０ 前記駆動器は、タービンと、このタービン
   に、エンジンの一部の油循環流を供給する供給装
   置、或は前記エンジンの熱力学的周期工程からの
   ガスを供給する吸気装置とを備えた特許請求の範
   囲第９項記載の油タンク。 １１ 羽根５３が回転軸３１に固定され、側壁５
   １には、周方向に延びスパイラル状にかつ横断面
   が漸次拡大する油排出路５２が一体形成される特
   許請求の範囲第６項記載の油タンク。