JPH05262294A - 航空機の降着装置の緩衝器に使われる力制限装置及びその力制限装置を備えた緩衝器 - Google Patents

航空機の降着装置の緩衝器に使われる力制限装置及びその力制限装置を備えた緩衝器

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JPH05262294A
JPH05262294A JP4330617A JP33061792A JPH05262294A JP H05262294 A JPH05262294 A JP H05262294A JP 4330617 A JP4330617 A JP 4330617A JP 33061792 A JP33061792 A JP 33061792A JP H05262294 A JPH05262294 A JP H05262294A
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JP
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shock absorber
valve member
annular valve
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force limiting
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JP4330617A
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Philippe Lucienne
ルシエンヌ フィリップ
Pindray Albert De
ドゥ パンドライ アルベール
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Messier Bugatti SA
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高い衝撃速度の際に非常に短い時間で反応
し、めざましい力制限能力と、伝達された力を制御する
ための関連する圧力損失の正確な制御とを同時に兼ね備
え、従来の緩衝器に一体化することに適しながら、その
構造が簡単で製作コストが安い力制限装置および一体化
された緩衝器を提供することである。 【構成】 本発明は航空機の降着装置の緩衝器用の、特
にヘリコプタ用の、力制限装置及びこような装置を取り
付けた緩衝器に関する。本発明によれば、緩衝器の主本
体の中に仕切りを形成する箱２０１を備え、その箱はそ
の中央部分に小さな絞りオリフィスを有するダイアフラ
ム２１０を持つ底２０２有し、また、第１にダイアフラ
ム２１０の周りに、開いた時には大量の液圧液体を非常
に短い時間の間に箱を通過することを可能とする環状弁
部材と、この環状弁部材を閉の位置に保持しながら、初
期設定された限界値以上では開くことを可能とする弾力
性戻し部材２２６を具備する力制限部材を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は航空機の降着装置の緩衝
器、特にヘリコプタ用の緩衝器、に関し、なかでも衝撃
的な着陸の際に伝達された力を制限する手段に関する。
【０００２】例えば、ヘリコプタの特別な場合、支持シ
ステムの故障によりヘリコプタが高い速度で落下した時
エネルギを吸収することを意図したシステム中の力制限
作用を保証する必要がある。ヘリコプタの降着装置がロ
ッキングアーム型の場合、緩衝器の底端部はロッキング
アームに、頂端部はヘリコプタの構造に軸着され、緩衝
器はほぼ垂直に配置され、それにより地面からの反力が
連結された１個または複数の車輪を介して作用し、ロッ
キングアームを軸中心に回動させまた緩衝器のロッドを
緩衝器の本体の中に押し込むようにする。その結果、衝
撃的な着陸の際には、垂直方向の衝撃速度が普通の着陸
の場合に比べて格段に速いために、できるだけ素早く反
応することが出来る力制限装置を備えることが必要にな
る。
【０００３】
【従来の技術】数多くの緩衝器が現在すでに存在し、そ
のうちのいくつかは過度の圧力の際に作用する力制限手
段を備えている。
【０００４】通常、使用されている緩衝器は内部をロッ
ドピストンが摺動する主本体を具備し、第一に普通の条
件で作用するダイアフラム式の油圧緩衝手段と第二に衝
撃的な着陸の際に作用する一方は低圧のガスを内封し、
他方は高圧のガスを内封した２つの室を有したエネルギ
吸収手段とを組込んでいる。
【０００５】選択的に装備することの出来る力制限手段
は、緩衝器上の要素の内部に含まれるか（例えば、高圧
の室の体積を区画する分割ピストン）、あるいは緩衝器
のロッドが緩衝器の本体の中に高速で押し込まれること
により生ずる過度の圧力の際に働くように特別に設計さ
れた圧力逃がし弁により構成される。
【０００６】最初に言及したタイプの１つの例では、主
本体をその底端部に、ロッドピストンをその頂端部に有
する緩衝器を具備し、主本体はオイルの体積に乗り越え
られる分割ピストンによって区画される高圧の室を形成
する様に下方に向かって拡大する。ロッドピストンは中
空であって、ロッドの底端部に備えられた絞り装置（仕
切りを通過するオリフィス）を介して主本体の内部のオ
イルと連通しているオイルの体積に隣接する低圧の頂部
の室を区画する。
【０００７】通常の作動条件下では、垂直方向の地面か
らの反力はロッドを主本体の中に押し込み、絞り装置で
制動されながらのこの収縮の動きと共に低圧の室に内封
されたガス体積を押圧する。対照的に、衝撃的な着陸で
は、衝撃速度が格段に速いために、絞り装置で生じた圧
力はシリンダからのオイルを介して分割ピストンと連通
しそしてそれから分割ピストンに加えられた圧力が高圧
の室を膨張させている圧力を凌駕し、前述のピストンは
前述の室を押圧しながら下方に移動する。
【０００８】力はこのように分割ピストンにより“自然
に”制限される。
【０００９】このような、方式は現在使われており充分
な作用を提供している。しかしながら、緩衝器の構造が
長い収縮ストロークを得るには有効的ではない。さら
に、衝撃的な着陸の際には、オイルが上方（絞りオリフ
ィスを通って中空のロッドの内部には入り込む）と下方
（分割ピストンを下方に動かすために主本体の拡張され
た部分に入り込む）の両方に流れ、結果的にある衝撃の
条件下では流体力学的な乱れが起きる可能性がある。
【００１０】２番目に言及したタイプの１つの例では、
緩衝器は主本体を底部にロッドピストンを頂部に有する
緩衝器を具備し、その主本体の底端部に、前述の本体に
固定された貫通した固い支持部材を支えることのできる
柔軟な膜によって分離された低圧の室と隣接する高圧の
室を有し、緩衝器はさらに主本体の内部のロッドの移動
を、前述の本体内部に内封され、低圧の室と隣接する液
体を絞ることによって制動する絞り装置を有する。ロッ
ドピストンは中空であって、２つの液体の室を区画する
分割ピストンを受け入れる。
【００１１】このような緩衝器の１つがフランス国特許
公開第２ ６０８ ２４２号に述べられている。
【００１２】その備えられた絞り装置は（エネルギを塑
性変形によって吸収する円柱−円錐チューブと連結され
ている）、第１には円に形成され、ロッドが通常の速度
で進入してきた時に作用する複数の小さな貫通オリフィ
スと、第２には上記オリフィスより大きな断面の中央部
の圧力逃がし弁を有し、この弁は、この弁のロッドに積
み重ねられた円錐状の弾性ワッシャによってその閉の位
置に保持される、しかし、ロッドが緩衝器の本体の中に
突然に高速度で押し込まれる際に、より大きな通路を得
るように作用し、破損を起こす様な過度の圧力を防止す
る。
【００１３】このような装置は、それでもやはり、比較
的複雑であり精密な調整を必要とする幾つかの部品を必
要としている。
【００１４】加えるに、絞り装置はそれが作られている
要素の配列に固有の欠点や制限を有している。：バルブ
ロッドと円錐状の弾性ワッシャを具備する組立体は比較
的高い慣性を持ち、最小化することが難しい摩擦を示
し、これはバルブロッドが動かなくなる危険性があると
は言えないまでも、非常に短い反応時間が不可能である
ことを意味する。加えるに、中央開口部を通る流れの断
面は制限されたままである（バルブロッドの直径はそれ
を弱めること無しには減少させるにはほど遠く、また中
央開口部は対応する固定している要素の機械的な強度を
過度に減じる危険性無しには非常に大きな直径とするこ
とは出来ない）。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の１つの目的
は、以上に概要を示した公知の手段より良い性能を備
え、高い衝撃速度（衝撃的な着陸の際に起きるような）
の際に非常に短い反応時間で反応することができる力制
限手段を案出することである。
【００１６】本発明の他の目的は、めざましい力制限能
力と、伝達された力を制御するための関連する圧力損失
の正確な制御とを同時に兼ね備えることを可能とするよ
うな力制限手段を設計することである。
【００１７】本発明の他の目的は、一方で従来の構造の
緩衝器に一体化することに適しながら、その構造が簡単
で制作コストが安い力制限装置を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は航空機の降着装
置の緩衝器ための力制限装置を提供するものであって、
この緩衝器がロッドピストンがその内部を摺動する主本
体を具備し、通常の使用条件下で作用するダイアフラム
型液圧式緩衝器と、衝撃的な着陸の際に作用し低圧のガ
スを内封する室と高圧のガスを内封する他の室とを具備
する２室式エネルギ吸収手段とを有する型の力制限装置
において緩衝器の主本体の仕切りを形成し、中央部分に
小さな絞りオリフィスも持つダイアフラムを有する底部
を備える箱と、ダイアフラムの周りに配設されて、それ
が開いた時には非常に短時間の間に大量の液圧液体がそ
こを通過することを可能とする環状弁部材と、環状弁部
材を閉の位置に保持し、初期設定された限界値以上では
その弁部材を開くことを可能とする弾力性戻しバネとを
具備することを特徴としている。
【００１９】好ましくは、箱の底部にはその底の軸の周
りに配設された複数の小さな絞りオリフィスと、そのオ
リフィスと同中心的に配設された複数の大流路断面のオ
リフィスを有する。それから、大流路断面のオリフィス
にとっては、箱の底の軸の周りに角度をもって配設され
環状弁部材によって閉じられる共通の環状の室の中に解
放されていることが有利である。
【００２０】また、環状弁部材にとっては、出来るだけ
軽い平らな環状のワッシャの形に作られ、弛緩の際の絞
りのための小さな通過穴を有し、前記の小さな絞りオリ
フィスを閉じるための関連する戻しバネによって押圧さ
れる中央ワッシャの周りに配設されることも有利であ
る。
【００２１】また、環状弁部材と関連する弾力性戻し部
材にとっては、内縁が前記の環状弁部材に当接し、外縁
が関連する箱のフランジに当接する中央の通過開口を有
するバネ板の形状に形成されることが好ましい。そこ
で、環状弁部材とバネ板により構成される組立体にとっ
ては前記環状弁部材を非常に素早く開くことを可能とす
るために最小の質量とすることが有利である。
【００２２】他の有利な形状によれば、バネ板の内縁と
外縁は環状弁部材が開く時の摩擦力を制限するような形
とされる。特別には、バネ板の内縁と外縁とはトロイダ
ルなビードを形成することが出来る。これらのビード
は、それにより単一部品として作られるが、バネ板の残
りの部分と一体的に作り上げられるか、または変形例と
してそこに追加されるリングにより構成することができ
る。
【００２３】さらに、好ましくは、フランジは、環状弁
部材が開いた時に液圧液体がバネ板の中央開口を通るの
と、バネ板の周りをまわって横の開口を通るのと両方を
通って流れることが出来るようにした箱を貫通する横方
向の開口によって切り欠かれる。
【００２４】本発明はまた航空機の、特にヘリコプタ
の、降着装置のための緩衝器を提供する、この緩衝器
は、通常の使用条件下で作用するダイアフラム型液圧式
緩衝手段と、衝撃的な着陸の際に作用する低い圧力のガ
スを内封した室と他の高い圧力のガスを内封した室とを
具備する２室式のエネルギ吸収手段とを有し、その内部
をロッドピストンが摺動する主本体を具備し、緩衝器が
主本体に固定された箱と共に上記の力制限装置を有する
ことが注目すべきところであって、その箱の底部はロッ
ドピストンの端面と共働して液圧液体の室を区画し、低
圧室に隣接する液圧液体の体積により乗り越えられ、こ
の低圧室は隣接する高圧室をも区画する分割ピストンに
より区画されている。
【００２５】それから、ロッドピストンはその底端部に
配設され、主本体は頂端部に配設され、ロッドピストン
はその底端部が降着装置の構成部材に軸着され主本体は
その頂端部が航空機の構造に軸着されることが好まし
い。特に、衝撃的な着陸の間にピストンが本体内部に進
入する時に箱の底部がロッドピストンに対する行程端部
の当接部を構成する。
【００２６】本発明のその他の特徴と有利性は以下の説
明と添付されたある特別な実施態様に関する図面によっ
てより明らかにされる。
【００２７】
【実施例】図１は、本発明による力制限器を有する緩衝
器を示し、この場合、ヘリコプタのロッカアーム型の降
着装置１１に取り付けられている。降着装置１１はその
上端部１３がヘリコプタ１０の構造に軸着され、他端部
で１個または複数個の車輪を支持するロッカアーム１２
を有する。緩衝器１００は、その内部をロッドピストン
１０２が摺動する主本体１０１を具備し、該主本体１０
１は、この場合、緩衝器の頂部に配設され連動するボー
ル・ソケット型連結器によってヘリコプタの構造の１６
に軸着され、一方、緩衝器の底部に配設されたロッドピ
ストン１０２はボール・ソケット型連結器によってその
底部１５が降着装置のロッカアーム１２に軸着されてい
る。車輪１４が地面Ｓと接しているときには、地面から
車輪への垂直方向の反力は降着装置のロッカアーム１２
をその枢着部のまわりに回動させ、それにより、ロッド
ピストンを緩衝器の主本体の中に押し込む。通常の使用
では、好ましくは、降着装置の緩衝器１００はほぼ垂直
である。
【００２８】図２は、図１で示されたヘリコプタの降着
装置に装着された緩衝器１００の構造をよりはっきりと
示したものである。緩衝器１００は軸Ｘに沿う主本体１
０１を具備し、その中に、摺動可能に装着された、好ま
しくは中実のロッドピストン１０２を有する。ロッドピ
ストン１０２は、主本体１０１の底の部分１０９の内部
を摺動し、主本体１０１の底端部に備えられた平滑な肩
部１０７に案内されている。ロッドピストン１０２は、
一方の端部１０４が降着装置のロッカアームに軸着する
ようにボールジョイントの端部部品の形を与えられ、他
方の端部がピストンの形状を有する連結した主部分１０
３を有する。主本体１０１は、ダイアフラムと力制限弁
部材との両方を形成する機能的組立体２００を保持する
ものと連結している中間部分１１０を有し、その構造に
ついての詳細は図３を参照して述べられる。主本体１０
１の中間部分１１０はこの目的のために、底部肩部１１
１と頂部肩部１１２を有し、上述した機能的組立体２０
０を軸方向に保持する。主本体１０１は、最後は頂端部
分１１３の形で延出し、主本体とヘリコプタの構造との
結合と共働するボールジョイントの端部部品１１４で終
わっている。
【００２９】室１１８はロッドピストン１０２の頂部表
面１０６によってその底端部が、その頂端部を機能的組
立体２００によって区画されている。室１１８は関連す
る体積の液圧液体で満たされている。機能的組立体２０
０の上には、液圧液体の体積１１９があり、その自由液
面は、低い圧力ではあるが、加圧されたガス（普通は窒
素）が封入された室１２１の底部を区画し、その室１２
１の頂端部は分割ピストン１１５と連接されたガスケッ
ト１０８により区画されている。分割ピストン１１５は
主本体１０１の頂部１１３の内表面を拭き取り、隣接し
て加圧された、こちらは高い圧力の、ガスを内封した室
１２２を区画することを可能としている。緩衝器が通常
の条件で使用された時には、低圧の室１２１にある圧力
は、高圧の室１２２にある圧力よりも低く、分割ピスト
ン１１５は、この目的のために主本体１０１の頂部１１
３の内部に形成されたフランジ１１６に押圧された状態
を保つ。フランジ１１６はこのように高い圧力の室１２
２と低い圧力の室１２１との間の圧力の差による押圧の
下での分割ピストン１１５の休止位置を決めているもの
である。伝統的な型のバルブ１２０が高圧のガスで室１
２２を膨張させることを可能としている。低い圧力の室
１２１は、その上端部を分割ピストン１１５（及び連接
するガスケット１０８）によって区画され、その底端部
を、組み付けられたバルブ１１７によって、液面が調節
される液圧液体によって区画される。このバルブ１１７
は、また窒素によって低圧の室１２１を膨張させること
にも提供される。
【００３０】着陸が通常の垂直方向速度で行われた場合
には、室１１８の内封されている液体は、機能的組立体
２００、さらに細かく言えば、該組立体のダイアフラム
の部分を通して力を受ける。このように、ロッドピスト
ン１０１の速度が減少する一方で、低圧の室１２１の窒
素の体積は減少し、前述の室の圧力は増大する。それゆ
え、高圧の室１２２はこのような通常の作用の間は影響
を受けない、というのは圧力上の限界値である高圧の室
の圧力値に到達していないからである。しかしながら、
衝撃的な着陸の場合には、地面の反力は車輪を介してロ
ッカアームをその軸のまわりに動かして、ロッドピスト
ン１０２を緩衝器１００の主本体の中にずっと高い速度
で押し込むように作用する。実際、機能的組立体２００
が、伝達された力を調節するために、一方で非常に精密
に、対応する圧力降下を調節しながら、短時間の間に大
容量の液圧液体を通過させることが出来なければならな
いのはこのような状況下に於てである。このような大容
量の液圧液体を素早く機能的組立体２００を通して移動
させるということは、低圧の室１０２の中の窒素の体積
を急速に減少させ、その室の圧力を高圧の室１２２を膨
張させている圧力の値に到達しそれを凌駕するまで急速
に上昇させ、分割ピストン１１５を押し込み、そのピス
トンはその室の中で得られる体積を使うことが出来るよ
うに高圧の室１２２を圧縮する。
【００３１】分割ピストン１１５が連結されたフランジ
１１６と当接するまで出来るだけ下がるのと共に、ロッ
ドピストン１０２が外側へ移動するのを制止するように
機能的組立体２００のダイアフラム部分によって遂行さ
れる膨張時の絞りを受けながら、緩衝器は初期の位置に
もどる。
【００３２】機能的組立体について、以下より詳細に述
べる。ダイアフラムの機能と、力制限器の機能との両方
を果たすことを可能としているのが機能的組立体の構造
である。
【００３３】その組立体の構造を最初に図３を参照して
述べ、その後に、通常の態様及び衝撃的着陸の態様にお
ける作用について図３と５を参照して、それぞれ述べ
る。
【００３４】組立体２００は緩衝器の主本体１０１の仕
切りを形成する箱２０１を具備し、該箱は前述の底の軸
Ｘ（緩衝器の主軸と共通である）のまわりに配列された
軸２１２の上の小さな絞りオリフィス２１１を備えたダ
イアフラムをその中央部に有する底部２０２を持ち、小
さなオリフィスのそれぞれは、箱の底表面２０３から２
つの共中心的な肩部２１３と２１４で区画されている上
部開口部まで延びている。連係する戻りバネ２１６によ
り押しつけられている中央ワッシャ２１５は全部の小さ
な絞りオリフィス２１１を同時に閉じることができる。
中央ボルト２１７は、その中の穴２１８を経て箱の底を
貫通しており、中央ワッシャ２１５をその動きの間中案
内する役と、連係する戻しバネ２１６を所定位置に保持
する役割とを同時になしている。最後に、中央ワッシャ
２１５は絞りオリフィス２１１に面して配設された複数
の小さな穴２１９（前述のオリフィスより流路径はずっ
と小さい）を有し、この小さな穴は緩衝器が弛緩してい
る間液圧液体の絞り作用に連係されている。
【００３５】実際、このような液圧型ダイアフラム式緩
衝手段の大体の構造は、この技術に習熟した者にはよく
知られている、しかしそれでも、この場合に、箱の底部
の中間地域に小さな絞りオリフィス２１１が配列され、
一方で半径方向の空間の最大の量を前記の力制限機能と
連係したオリフィスを組み立てるために利用できるよう
にしておきながら、ダイアフラムの周りに力制限装置を
組み立てる余地を残すようにしていることは注目される
べきところである。
【００３６】本発明の基本的な観点により、機能的組立
体２００はダイアフラム２１０の周りに配設され、（開
の時）大量の容積の液圧液体を非常に短い間に通すこと
を可能とする環状弁部材２２５と、弁が初期設定値以上
では開くようにしてある環状弁部材を閉位置に保持して
いる弾力性戻し部材２２６とにより、基本的に構成され
る力制限手段２２０を有している。
【００３７】箱２０１の底２０２はこのように、好まし
くはこの底の軸Ｘの周りに配設された複数の小さな絞り
オリフィス２１１（このオリフィスの軸２１２は軸Ｘの
側の円柱上に置かれている）を、絞りオリフィス２１１
の周りに共中心的に配設された複数の大流路断面のオリ
フィス２２１と共に有する。複数のオリフィス２２１は
軸Ｘの周りの別の円柱上に位置する軸２２２を有してこ
のように配備される。円形またはその他の断面のオリフ
ィス２２１を備えることはもちろん可能であって、この
オリフィスの数と断面は前述の力制限部材が作動する時
に望まれる流量の関数として選ばれる。例えば、それぞ
れが約３mmの径の４乃至６個の絞りオリフィス２１１
を、できるだけ多数の大流路断面のオリフィス２２１、
例えば径が８から１０mmの１２個と共に配備することが
できる。大流路断面のオリフィス２２１は好ましくは、
箱の底の軸Ｘまわりに角度をもって配設され、それらも
また２つの共中心的な肩部２２３と２２４によって境界
づけられ環状の弁部材２２５によって閉じられる共通の
環状の室２２７に向かって開口されている。このような
配置は、伝達された力を制御するのに、一方で環状弁部
材を通った圧力降下を非常に精密に制御しながら非常に
短時間の間に望ましい液圧液体の大量の流れを得るには
適している。
【００３８】環状弁部材２２５は、好ましくは平らな環
状のワッシャの形状をとされ、出来るだけ軽くて、機能
的組立体２００のダイアフラム部分に連係された中央ワ
ッシャ２１５の周りに配置される。このような実施態様
は最小の慣性を得るのに有利で、これにより環状弁部材
を最小の反応時間で持ち上げることを可能としている。
とはいえ、連係された弾力性戻し部材２２６により駆動
されるようにされている環状の弁部材２２５は緩衝器が
通常の作用をする間は良いシールを提供することができ
るようにやはり充分に固くなければならない。実際上
は、中央ワッシャ２１５と環状ワッシャ２２５は好まし
くは金属か、その他の同等の合成材料によって作られ
る。
【００３９】弾力性戻し部材２２６は、自ずと力制限機
構の基本的な要素を構成する。この弾力性戻し部材は、
中央のワッシャすなわちダイアフラム機構と連係してい
る戻しバネ２１６に比べて相当に固い。弾力性戻し部材
２２６を製作するには高い強度の鋼を使用することが好
ましい。与えられた環状弁部材の３次元的な位置と望ま
しい非常に高い硬度とにより、１つまたはそれ以上の螺
旋バネによって前述の環状弁部材の弾力性戻しを組立る
ことは非常に難しくなっている。図に示されている弾力
性戻し部材２２６の構造は、その環状弁部材とその戻し
部材を具備する組立体が、一方で環状弁部材による圧力
差の精密な制御を行ってその環状弁部材からの上流及び
下流への干渉の影響を実際上無視できるものとしなが
ら、最小の質量を得るということと両立できるという限
りにおいて特別に有利な実施態様を構成している。弾力
性戻し部材２２６は、この例においては、通過用の中央
開口２３０、環状弁部材２２５に当接する内縁２２８、
連係するフランジ２０５に当接する外縁２２９を有する
バネ板の形状に作られる。このバネ板２２６は、その行
程が望ましい結果によって最適化される力の関数となる
ように初期設定された力−排除容積の関係を表すように
構成される。この初期設定される関係は線形または計算
によって決められる曲線に対応させることもできる。
【００４０】環状弁部材２２５が持ち上げられる際の摩
擦力をできるだけ小さくすることも正しいことである。
この目的のために、内側と外側のスラスト方向の縁２２
８と２２９とを特別に形作る、例えば、図３に示す様に
トロイダルなビードをそれの上に形作りそれが対応する
スラスト面に対面するようにすることは有利なことであ
る。図３において、２２８と２２９で参照されるトロイ
ダルなビードはバネ板２２６の中心部分と同じ材料で一
体的に形成することができ、このケースの場合それは一
体の要素を具備している。変形例としては、図３に示す
ように、スラストビード２２８．１と２２９．１は追加
型の０−リングの形を備えることができ、このリングは
特別に、バネ板２２６の中心部分に形成された対応する
溝に接着または溶接によって保持される。したがって、
０−リングは金属で作られることがのぞましい。
【００４１】図３はまた、バネ板２２６と連結されたス
ラストフランジ２０５の中に段差を形成している箱２０
１の横の開口部２０４の内の１つを示している。このよ
うな横の開口は極めて短時間の間に液圧液体の非常に高
い流量を得ることが可能である、すなわち、環状弁部材
２２５が開くと、そこで、液圧液体はバネ板２２６の中
央の開口部２３０だけでなく、箱２０１の横の開口部２
０４をも通って、つまりバネ板の外周に沿って流れるこ
とが可能となる。
【００４２】機能的組立体２００の作用を以下、それぞ
れ通常の使用と衝撃的な着陸の場合とを示して描かれて
いる図４と５を参照して述べる。
【００４３】図４では、着陸は通常の降下速度で行れわ
る、すなわち、ロッドピストンが緩衝器の主本体の中に
進入する時に液圧液体によって加えられた圧力は、連係
された戻しバネ２１６の動きに抗して中央ワッシャ２１
５を押し上げるのには充分であるが、力制限部材を作用
させるには不十分である。すなわち、連係されたバネ板
２２６の動きに抗して環状弁部材を押し上げるには不十
分である。従って液圧液体は組み込まれた小さな絞りオ
リフィス２１１を経由して箱２０１の底２０２を通る、
そこでは一般的な方法によるダイアフラムの機能が得ら
れる。液圧液体の流れは矢印３００によって表される。
この位置から普通の状態への戻りが、中央ワッシャ２１
５が組み込まれた座に対して押圧されるまで下向きに戻
される時に行われ、その後、弛緩の間、液圧液体は箱２
０１の底２０２を通って逆流する際に組み込まれた小さ
な穴２１０を経由する時に絞られる。このような条件下
では高い圧力の室は作動状態には至らない、というのは
作動を開始するその室の圧力まで到達していないからで
ある。
【００４４】図５はたいへんに速い速度で衝撃的な着陸
をした際に起こる状況を表している。このような状況下
では、緩衝器の底部の室１１８の小さな絞りオリフィス
２１１によって生じた圧力は大流路断面のオリフィス２
２１と、連係された圧力調整のための環状の室２２７と
を通って伝達される。このようにしてバネ板２２６に課
せられていた限界値は急速に到達され、制御された力の
もとで、上述の室１１８と低圧の室の間の流量が減少す
る時に漸進的に減衰する圧力差を伴って液圧液体が流れ
ることをこのように可能とさせながら、環状弁部材２２
５は殆ど瞬間的に上昇する。箱２０１の底２０２を通る
液圧液体の流れは、このように、主に、環状ワッシャの
内側を通り過ぎ、このようにバネ板２２６の中央開口２
３０を通り抜ける第１の流れ（矢印３０１により示され
る）と箱の横方向の環状ワッシャの外側を通り過ぎ、箱
の横方向の開口２０４を経由してバネ板２２６の外側を
流れる第２の流れ（矢印３０２により示される）を伴う
大流路断面のオリフィス２２１を経由する流れとして実
行される。このような構成は環状弁部材２２５を通る圧
力損失を非常に精密に制御しながら大容積のオイル（数
リットル）を非常に短時間（約０．１秒）の間に流すこ
とを可能とし、これにより伝達された力を制御してい
る。このように設けられた流路断面は環状弁部材の上流
及び下流側に高い流量をもった大きな流れを得ることを
可能にしている。箱２０１の底２０２は衝撃的着陸の際
にロッドピストン１０２が進入してくるのに対する行程
の端部の合口を形成していることが観察されよう。
【００４５】例えば、約２０Ｎ／mmの硬さの螺旋の戻し
バネをダイアフラム機構に用いることができる。また約
５０，０００Ｎ／mmの硬さのバネ板が力制限機能に用い
ることが出来る。対応する力はそれぞれ約１００Ｎ及び
２５，０００Ｎである。機能的組立体の２つのバネの硬
さの比が約２５００であることがわかるであろう。通常
ロッカーアーム型のヘリコプタの降着装置に使われるの
と同じ寸法の緩衝器を使うことにより、約２，５００リ
ットル／分の液圧液体の流量を得ることが出来る。実際
上、このような配置は衝撃的な着陸の際に伝達される力
の最大値を少なくとも２分の１に減じている。
【００４６】力制限手段はこのように、高い衝撃速度の
場合の極めて短い反応時間での反応を可能とするように
作られ、このように非常に精密に、伝達された力を制御
することを可能としながら、めざましい力の制限作用と
連係する圧力差の正確な制御とを同時に可能としてい
る。
【００４７】
【発明の効果】本発明の力制限装置は、また、力制限部
材が最も故障しにくい限りにおいて、格別に信頼性が高
く、また、最小の慣性力を有して、環状弁部材を極めて
速く押し上げることを可能として、実際上きわめて充分
に速い最低反応時間を得ている。結局、この力制限装置
はその構造において簡単であり、構成部品の数は少な
く、最初はこのような力制限装置の付いていなかった緩
衝器にも簡単に一体化することができる。
【００４８】本発明は上述した実施態様に限定されるも
のではなく、同等な手段によって上で特定した基本的な
特徴を再現する如何なる変形例をも包含するものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】ヘリコプタ用のロッカアーム型降着装置の概略
の正面図であって、本発明による力制限装置を備えてい
る。
【図２】力制限装置を有するこのように緩衝器の軸方向
断面図である。
【図３】ダイアフラムと力制限弁部材との両方を形成す
る機能的組立体の構造をより明確に目立たせた部分的１
／２軸方向断面図である（この場合、中央のダイアフラ
ムの弁部材と力制限の環状弁部材の両方とも閉じられて
いる）。
【図４】通常の使用状況における図３の部分的１／２軸
方向断面図である（中央のダイアフラム部材は開いて、
力制限の環状弁部材は閉じている）。
【図５】衝撃的な着陸の際の図３の部分的１／２軸方向
断面図である（中央のダイアフラム部材と、力制限の環
状弁部材との両方とも開いている）。
【図６】力制限装置のバネ板に追加の０−リングからな
る内縁と外縁を有する変形例を示す図３と同様の部分的
１／２軸方向断面図である。
【符号の説明】
１２…降着装置の要素 １０１…主本体 １０２…ロッドピストン １０６…ロッドピストンの端面 １１５…分割ピストン １１８…液圧液体室 １１９…液圧液体の体積 １２１…低圧の室 １２２…高圧の室 ２０１…箱 ２０２…底 ２０４…横方向開口 ２０５…フランジ ２１０…ダイアフラム ２１１…絞りオリフィス ２１５…中央ワッシャ ２１６…戻しバネ ２１９…小さな通過穴 ２２１…大流路断面オリフィス ２２５…環状弁部材 ２２６…弾力性戻し部材 ２２７…環状の室 ２２８…内縁 ２２９…外縁 ２３０…中央の開口

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 航空機の降着装置の緩衝器のための力制
    限装置であって、緩衝器は、通常の使用条件で使用され
    るダイアフラム型液圧式緩衝手段と、衝撃的な着陸の際
    に使用される、ガスを低圧で内封する１つの室と、ガス
    を高圧で内封する他の室とを具備する、２室型エネルギ
    緩衝手段とを有し、内部でロッド・ピストンが摺動する
    主本体を具備するタイプのものにおいて、 緩衝器の主本体の仕切りを形成し、その底部（２０２）
    の中央部分に、小さな絞りオリフィス（２１１）がつい
    たダイアフラム（２１０）を有する箱（２０１）と、 ダイアフラム（２１０）のまわりに配列され、開弁され
    た時には、非常に短時間の間に、大容積の液圧用液体の
    通過を可能とする環状弁部材（２２５）と、 環状弁部材（２２５）を閉位置に保持し、初期設定され
    た限界値を越えた時には環状弁部材（２２５）が開くこ
    とを可能とする弾力性戻し部材（２２６）とを具備する
    ことを特徴とする力制限装置。
  2. 【請求項２】 箱（２０１）の底（２０２）に、該底の
    軸（Ｘ）の周りに配列された複数の小さな絞りオリフィ
    ス（２１１）と、それらのオリフィスと同中心的に配設
    された大流路断面のオリフィス（２２１）とを有するこ
    とを特徴とする請求項１に記載の力制限装置。
  3. 【請求項３】 大流路断面のオリフィス（２２１）が箱
    の底の軸（Ｘ）のまわりに角度をもって配列され、環状
    弁部材（２２５）によって閉じられる共通の環状の室
    （２２７）にむかって開通されていることを特徴とする
    請求項２に記載の力制限装置。
  4. 【請求項４】 環状弁部材（２２５）が１枚の平らな環
    状のワッシャの形状に、出来るだけ軽量に作られ、連接
    された戻しバネ（２１６）によって押圧されて前記の小
    さな絞りオリフィス（２１１）を閉じている中央のワッ
    シャ（２１５）の周りに配設され、該中央のワッシャが
    弛緩時の絞り作用を行うための小さな通過孔（２１９）
    を有していることを特徴とする請求項１から３のいずれ
    か１項に記載の力制限装置。
  5. 【請求項５】 環状弁部材（２２５）に連接する弾力性
    戻し部材（２２６）は中央ワッシャ（２１５）に連接す
    る戻しバネ（２１６）よりもかなり固いことを特徴とす
    る請求項４に記載の力制限装置。
  6. 【請求項６】 環状弁部材（２２５）に連接する弾力性
    戻し部材（２２６）が、前記の環状弁部材に当接する内
    側の縁（２２８）と、箱（２０１）に連接するフランジ
    （２０５）に当接する外側の縁（２２９）と共に、中央
    の通過口（２３０）を有するバネ板の形状に作られてい
    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
    載の力制限装置。
  7. 【請求項７】 環状弁部材（２２５）とバネ板（２２
    ６）により組み立てられる組立体が環状弁部材が迅速に
    開くことを可能にするように最小の質量であることを特
    徴とする請求項６に記載の力制限装置。
  8. 【請求項８】 バネ板（２２６）の内側の縁と外側の縁
    （２２８，２２８．１；２２９，２２９．１）が環状弁
    部材が開く際の摩擦力を制限するように形作られている
    ことを特徴とする請求項６または７のいずれか１項に記
    載の力制限装置。
  9. 【請求項９】 バネ板（２２６）の内側の縁と外側の縁
    （２２８，２２８．１；２２９，２２９．１）がトロイ
    ダル状のビードを形成していることを特徴とする請求項
    ８に記載の力制限装置。
  10. 【請求項１０】 ビードが追加式の０−リング（２２
    ８．１，２２９．１）によって構成されていることを特
    徴とする請求項９に記載の力制限装置。
  11. 【請求項１１】 フランジ（２０５）が箱（２０１）を
    貫通する横方向の開口（２０４）によって部分的に切り
    欠かれ、環状弁部材（２２５）が開の時には、液圧用の
    液体が、バネ板（２２６）の中央開口（２３０）を通る
    のと、バネ板の周りを通り抜けてこの横方向の開口を経
    由して通るのと両方から流れることを可能としているこ
    とを特徴とする請求項６から１０のいずれか１項に記載
    の力制限装置。
  12. 【請求項１２】 航空機、特にヘリコプタ、の降着装置
    用の緩衝器であって、ロッドピストン（１０２）が摺動
    し、通常の使用条件のもとで使用するダイヤフラム型液
    圧式緩衝手段（２１０）と、ガスを低圧で内封する１つ
    の室（１２１）とガスを高圧で内封する他の室（１２
    ２）とを具備し、かつ衝撃的な着陸の間に作用する、２
    室エネルギ吸収手段（１１５，１２１，１２２）との両
    手段を含む、主本体（１０１）を具備する着陸装置の緩
    衝器において請求項１から１１のいずれか１項に記載さ
    れた力制限装置（２００）を有すると共に、主本体（１
    ０１）の中に固定された箱（２０１）を有し、その箱の
    底部（２０２）が液圧液体室（１１８）を区画するよ
    う、ロッドピストン（１０２）の端面（１０６）と共働
    し、低圧室（１２１）に隣接する液圧液体の体積（１１
    ９）により乗り越えられ、前記低圧室はまた隣接する高
    圧室（１２２）を区画する作用をする分割ピストン（１
    １５）により区画されている、ことを特徴とする緩衝
    器。
  13. 【請求項１３】 ロッドピストン（１０２）が下端部
    に、主本体（１０１）が上端部に配設され、そのロッド
    ピストンの下端部が降着装置の構成体（１２）に軸着さ
    れ、その主本体が航空機の構造体に軸着されていること
    を特徴とする請求項１２に記載の降着装置用の緩衝器。
  14. 【請求項１４】 衝撃的な着陸の間にピストンが本体の
    中に入っていった時に、箱（２０１）の底（２０２）が
    ロッドピストン（１０２）のための行程終端部の当接部
    を構成していることを特徴とする請求項１３に記載の降
    着装置用の緩衝器。
JP4330617A 1991-12-11 1992-12-10 航空機の降着装置の緩衝器に使われる力制限装置及びその力制限装置を備えた緩衝器 Pending JPH05262294A (ja)

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