JP2000352405A - モード切換弁及びこれを備えたアクチュエーションシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メカニカルモードとＦＢＷモードの間のモー
ド切換え途中でモード切換弁が固着しても、バイパスモ
ードとならないモード切換弁を実現し、操縦不能状態等
に陥ることがないアクチュエーションシステムを提供す
る。 【解決手段】 モード切換え弁３３の弁体が一方側のス
トロークエンドに位置するとき給排モード位置のいずれ
かに切り換わり、他方側のストロークエンドに位置する
ときバイパスモード位置に切り換わるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧アクチュエー
タ及び電油圧サーボ弁を用いて航空機の舵面を制御する
アクチュエーションシステムに関し、特にフライ・バイ
・ワイヤ方式の舵面制御装置に機械的なバックアップ機
構を併設したアクチュエーションシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、航空機の舵面（昇降舵、方向舵、
補助翼等の飛行制御翼面）を機械的リンケージに頼らな
いで制御するフライ・バイ・ワイア（Fly-By-Wire：以
下、ＦＢＷという）方式の自動飛行制御システムが実現
されているが、航空機には人命尊重のため高度な安全性
と信頼性が要求されることから、ＦＢＷ制御が不可能に
なるような電気系の故障が生じた場合でも操縦桿からの
手動操作入力に応じた舵面制御を可能にする必要があ
る。そこで、舵面制御アクチュエータの給排制御機構に
設けたインプットリンク（機械的入力部）と操縦桿とを
比較的簡素な機械的リンケージにより結合させ、機械的
に操縦制御を行うことができるバックアップ機構を併設
したものがある。

【０００３】この種のアクチュエーションシステムにお
いては、正常時の舵面制御は、パイロットからの信号を
ＦＣＣ（Flight control Computer）を介してアクチュ
エータに伝達しコントロールするFly By Wire制御（以
下、ＦＢＷモードと称す）にて行うが、そのFly By Wir
e制御装置の故障等の緊急時には、パイロットからの機
械的信号をリンク等を介しアクチュエータに伝達するメ
カニカル制御（以下、この動作モードをメカニカル・モ
ードという）にて舵面を制御する。また、一系統で油圧
失陥等の故障が生じたときには、その故障系統のアクチ
ュエータが他の正常系統の作動を阻害しないよう、故障
系統のアクチュエータの一方の室と他方の室とを直接連
通（バイパス）させるようになっている（以下、この動
作モードをバイパス・モードという）。すなわち、上述
したＦＢＷモードと機械的に操縦制御（以下、メカニカ
ル・モードという）の切換えのみならず、様々な故障モ
ードに応じて流体回路の切換制御を行う舵面制御を行う
ようになっている。

【０００４】なお、前記機械的リンケージを利用してバ
ックドライブ機構を構成することで、ＦＢＷモードにお
いても舵面位置に応じて操縦桿を揺動させ、コックピッ
ト内のパイロットが舵面位置やその位置変化等を視認で
きるようにすることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
モード切換弁及びアクチュエーションシステムにあって
は、モ−ド切換弁内のスプールを移動することによりモ
−ドの切換を行っているが、例えば３つのモードを有す
るモ−ド切換弁では、バイパス・モ−ドのスプ−ル位置
はＦＢＷモードとメカニカルモードの間にあったため、
モード切換え中（スプ−ルの移動中）にスプールがハウ
ジングに固着すると、バイパス・モード位置、あるいは
バイパス・モ ードとＦＢＷモードの重なる位置、又
は、バイパス・モードとメカニカル・モードの重なる位
置でモード切換え弁が切換えできなくなり、その場合、
操縦不能となったり操縦性が著しく低下するといった問
題があった。

【０００６】そこで本発明は、メカニカル・モードとＦ
ＢＷモードの間のモード切換え途中でモード切換弁が固
着しても、操縦不能状態等に陥ることがないアクチュエ
ーションシステムを提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のモード切換え弁
は、上記課題を解決するため、複数組の供給圧ポート及
びリターンポートと該複数組の供給圧ポート及びリター
ンポートのうちいずれか一組の供給圧ポート及びリター
ンポートに選択的に接続される一方及び他方の制御圧ポ
ートとが形成されたハウジングと、前記複数組のうちい
ずれか一組の供給圧ポート及びリターンポートを選択し
て前記一方及び他方の制御圧ポートに接続する複数の給
排モード位置と前記一方及び他方の制御圧ポートを連通
させるバイパス通路を形成するバイパスモード位置と
のうち任意の切換え位置をとり得るよう ハウジング内
に移動可能に収納された弁体と、を備えたモード切換弁
において、前記弁体が一方側のストロークエンドに位置
するとき前記給排モード位置のいずれかに切り換わり、
前記弁体が他方側のストロークエンドに位置するときバ
イパスモード位置に切り換わることを特徴とする。

【０００８】この発明のモード切換え弁では、複数の給
排モード位置のいずれかに切り換わるときには、弁体が
バイパスモード位置となるストロークエンドに移動する
ことがなく、バイパスモードへの切換え時のみ、該弁体
がこのストロークエンドに移動する。したがって、モー
ド切換えの途中でスプールがハウジングに固着するよう
なことがあっても、バイパス・モードの位置になった
り、ＦＢＷモード又はメカニカル・モードのいずれかと
バイパス・モ ードとが部分的に重なったりするといっ
た不具合がなくなる。

【０００９】本発明においては、前記弁体を前記移動方
向の一方側に付勢して該弁体を前記一方側の最端位置に
位置させる付勢手段と、該付勢手段の付勢力に抗して前
記弁体を前記一方側の最端位置から前記移動方向の他方
側に向かって所定位置まで移動させ、前記給排モード位
置を切換えることができる第１の移動手段と、前記弁体
を前記移動方向の他方側に付勢し、該弁体を前記所定位
置より移動方向の他方側に移動させる第２の移動手段
と、を備え、前記第１及び第２の移動手段を選択的に作
動させるようにするのが好ましい。

【００１０】さらに、本発明のアクチュエーションシス
テムは、シリンダ内に収納されたピストンの両側に一方
及び他方の流体室を形成し、両流体室への作動流体の供
給及び排出によりピストンを移動させるアクチュエータ
と、機械的操作入力に応じて作動する機械式制御弁及び
電気制御信号入力に応じて作動する電気式制御弁を有
し、両制御弁のうち何れかにより前記一方及び他方の流
体室への作動流体の供給及び排出を制御する給排制御機
構と、前記機械式制御弁及び電気式制御弁のうちいずれ
かを切換え操作圧に応じ選択して前記アクチュエータへ
の作動流体の給排通路に挿入するモード切換弁と、外部
からの機械的操作入力を前記機械式制御弁に伝達する操
作力伝達部材を有し、前記モード切換弁によって前記機
械式制御弁が前記アクチュエータへの作動流体の給排通
路に挿入されたとき、該操作力伝達部材を介した操作入
力により前記機械式制御弁を作動させるバックアップ機
構と、を備えたアクチュエーションシステムにおいて、
前記モード切換弁が、複数組の供給圧ポート及びリター
ンポートと 該複数組の供給圧ポート及びリターンポー
トのうちいずれか一組の供給圧ポート及びリターンポー
トに選択的に接続される一方及び他方の制御圧ポートと
が形成されたハウジングと、前記複数組のうちいずれ
か一組の供給圧ポート及びリターンポートを選択して前
記一方及び他方の制御圧ポートに接続する複数の給排モ
ード位置と 前記一方及び他方の制御圧ポートを連通さ
せるバイパス通路を形成するバイパスモード位置と の
うち任意の切換え位置をとり得るよう ハウジング内に
移動可能に収納された弁体と、前記弁体を前記移動方向
の一方側に付勢して該弁体を前記一方側の最端位置に位
置させる付勢手段と、該付勢手段の付勢力に抗して前記
弁体を前記一方側の最端位置から前記移動方向の他方側
に向かって所定位置まで移動させ、前記給排モード位置
を切換えることができる第１の移動手段と、前記弁体を
前記移動方向の他方側に付勢し、該弁体を前記所定位置
より移動方向の他方側に移動させる第２の移動手段と、
を備えたことを特徴とするものである。

【００１１】この発明では、例えば電気式制御弁による
制御モードと機械式制御弁による制御モードとの間（メ
カニカル・モードとＦＢＷモードの間）の切換え途中で
モード切換弁が固着してしまっても、バイパス・モード
の位置、あるいはバイパス・モードとＦＢＷモードの重
なる位置、又は、バイパス・モードとメカニカル・モー
ドの重なる位置でスプ−ルが停止することがなくなり、
操縦不能となったり操縦性が著しく低下するといった問
題が解消される。

【００１２】また、前記弁体の位置を検出する弁体位置
検出手段を設け、該弁体位置検出手段の検出情報に基づ
いて前記第１及び第２の移動手段を選択的に作動させる
ようにすると、現在の弁体位置に応じたより好ましい切
換え操作を行い、多くの故障モードに対応することがで
きる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について図面に基づいて説明する。 （第１実施形態）図１〜図６は、本発明の第１実施形態
に係るモード切換弁及びアクチュエーションシステムを
示す図である。なお、この実施形態は本発明を並列する
多重液圧制御系統のそれぞれに適用したものであるが、
図面にはその１系統のみの構成を図示している。また、
以下に説明する構成は同一の舵面を駆動する各制御系統
について共通するものである。

【００１４】まず、構成を説明する。図１〜図３におい
て、１０は油圧アクチュエータであり、アクチュエータ
１０はシリンダ１１及びピストン１２を有している。

【００１５】このアクチュエータ１０は、シリンダ１１
内に収納されたピストン１２の軸方向両側に一方及び他
方の油室１３、１４（流体室）を画成したものであり、
これら二つの油室１３、１４のうち一方に作動油（作動
流体）を供給し他方から排出することにより、ピストン
１２に油圧力を作用させ、ピストン１２を移動させるよ
うになっている。また、アクチュエータ１０はそのブラ
ケット部１０ａで図示しない航空機の機体側構造部材に
揺動自在に支持されており、ピストン１２のロッド部１
２ｅは航空機の舵面の駆動部材（図示していない）に連
結されている。

【００１６】また、アクチュエータ１０の油室１３、１
４には後述する給排制御機構２０を介して作動油が供給
及び排出され、給排制御機構２０には供給圧Ｐの作動油
を供給する図示しない流体供給源と、アクチュエータ１
０から排出される作動油を蓄えて流体供給源側に戻すリ
ザーバ回路とが接続されている。２１は給排制御機構２
０の供給通路であり、この供給通路２１には逆止弁２３
と図示しないフィルタが設けられている。

【００１７】２５は機械的操作入力に応動するインプッ
トリンクであり、このインプットリンク２５は図１中の
上下両端側の何れからも操作力を入力し得る揺動式の操
作力伝達部材として構成されている。すなわち、インプ
ットリンク２５の第１移動端部２５ａ（図１中の上端
部）はパイロットによって操作される図外の操縦桿若し
くはペダル等の手動操作部材に機械的リンケージを介し
て連結されており、インプットリンク２５の第２移動端
部２５ｂ（図１中の下端部）はピストン１２のロッド部
１２ｅに揺動可能に支持されている。

【００１８】また、インプットリンク２５は、両移動端
部２５ａ、２５ｂの間にサミングポイント２５ｃ（弁操
作点部）を有し、第１移動端部２５ａからの手動操作量
と第２移動端部２５ｂからの機械的フィードバック量と
の偏差に相当する機械的変位を、弁操作量としてサミン
グポイント２５ｃから出力するようになっている。

【００１９】３１は、インプットリンク２５により４ポ
ートを開閉操作及び開度調節される３位置切換え可能な
機械式制御弁であり、機械式制御弁３１は供給通路２１
の分岐路２１ａに接続された供給圧ポート３１ａと、油
路２８（排出通路）を介して前記リザーバ回路に接続さ
れるリターンポート３１ｂと、操作入力に応じて両ポー
トに接続される一対の制御圧ポート３１ｃ、３１ｄとを
有している。この機械式制御弁３１は、供給圧ポート３
１ａと制御圧ポート３１ｃ又は３１ｄとを通して、油室
１３又は１４に流体圧供給源からの作動油を供給すると
ともに、油室１４又は１３からの作動油をリターンポー
ト３１ｂを通して排出させることができ、さらに、供給
圧ポート３１ａ及びリターンポート３１ｂと制御圧ポー
ト３１ｃ、３１ｄとの接続を遮断して両油室１３、１４
への作動油の供給及び排出を停止することができる。な
お、図１において、３１ｅは機械式制御弁３１の弁体、
３１ｆ、３１ｇはそれぞれ機械式制御弁３１を中立位置
に付勢する付勢手段、例えばセンタリングスプリングで
あり、３１ｈは各ポート３１ａ、３１ｂ、３１ｃ及び３
１ｄが形成された略スリーブ状の操作入力部であり、パ
イロット圧導入部３１ｈはインプットリンク２５からの
操作入力に応じて弁体３１ｅと相対移動し、各ポート３
１ａ、３１ｂ、３１ｃ及び３１ｄの開度を変化させるこ
とができる。また、油路２８には前記リザーバ回路から
所定値の背圧が付与されている。

【００２０】３２は、図外のＦＣＣからの電気制御信号
Ｓａ、Ｓｂにより４ポートを開閉操作及び開度調節する
よう電磁駆動される３位置切換え可能な電気式制御弁で
あり、電気式制御弁３２は、流体圧供給源からの作動油
を導入する供給圧ポート３２ａと、リザーバ回路に作動
油を排出するリターンポート３２ｂと、制御信号Ｓａ、
Ｓｂの入力に応じて両ポート３２ａ、３２ｂに接続され
る一対の制御圧ポート３２ｃ、３２ｄとを有している。
この電気式制御弁３２は、例えば電気制御信号Ｓａ、Ｓ
ｂに応じ弁体３２ｅを電磁駆動することにより、電気制
御信号Ｓａ又はＳｂの信号レベルに応じ一対の制御圧ポ
ート３２ｃ、３２ｄを通して油室１３又は１４に前記流
体圧供給源からの作動油を供給するとともに、油室１４
又は１３からの作動油をリターンポート３２ｂを通して
前記リザーバ回路に排出させることができる。さらに、
電気式制御弁３２は、供給圧ポート３２ａ及びリターン
ポート３２ｂと制御圧ポート３２ｃ、３２ｄとの接続を
遮断して油室１３、１４への作動油の供給及び排出を停
止することができる。なお、前記電気制御信号Ｓａは例
えば舵角増加方向の信号、前記電気制御信号Ｓｂは例え
ば舵角減少方向の信号であり、それぞれ操舵量に応じた
電気制御信号として電気式制御弁３２の電磁駆動部３２
ｊ、３２ｋに入力される。

【００２１】アクチュエータ１０の一方及び他方の油室
１３、１４は、６ポート３位置切換弁であるモード切換
弁３３の切換えにより、制御弁３１、３２のうち何れか
一方の制御圧ポート３１ｃ、３１ｄ又は３２ｃ、３２ｄ
に接続されるようになっている。

【００２２】モード切換弁３３は、アクチュエータ１０
への作動油の供給・排出通路である油路２１及び２８の
うち少なくとも一方、例えば両方の油路に設けられてお
り、このモード切換弁３３は、制御弁３１、３２のそれ
ぞれの制御圧ポート３１ｃ、３１ｄ及び３２ｃ、３２ｄ
に接続される各一対の制御弁側ポート３３ａ、３３ｂ及
び３３ｃ、３３ｄと、一方及び他方の油室１３、１４に
接続された一対のアクチュエータ側ポート３３ｆ、３３
ｇと、弁体３３ｊと、弁体３３ｊをその移動方向の片側
（移動方向の他方側）に付勢して給排モード位置を切換
えることができるパイロット圧導入部３３ｈ、３３ｉと
を有している。また、モード切換弁３３は、パイロット
圧導入部３３ｈ、３３ｉからの付勢力に応じて変位する
弁体３３ｊと、この弁体３３ｊをパイロット圧導入部３
３ｈ、３３ｉとは逆の方向に付勢してその移動方向一方
側の最端位置に位置させるスプリング３３ｋ（付勢手
段）とを備えており、これら付勢力により、制御弁３
１、３２のうち任意の一方の制御圧ポート３１ｃ、３１
ｄ又は３２ｃ、３２ｄを油室１３、１４に接続すること
ができる。

【００２３】具体的には、モード切換弁３３のパイロッ
ト圧導入部３３ｈには供給通路２１からＦＢＷソレノイ
ドバルブ３５を介してパイロット圧Ｐａ1が供給され、
モード切換弁３３のパイロット圧導入部３３ｉには供給
通路２１からバイパスソレノイドバルブ３６を介してパ
イロット圧Ｐａ2が供給されるようになっており、これ
らソレノイドバルブ３５、３６のＯＮ／ＯＦＦによって
パイロット圧Ｐａ1，Ｐａ2が切換え制御され、弁体３３
ｊに対しスプリング３３ｋからの一方側への付勢力とパ
イロット圧Ｐａ1，Ｐａ2に基づく逆向きの付勢力とが作
用することによって、モード切換弁３３は図１〜図３に
それぞれ示した異なる３つ（複数）の給排モード位置に
切り換えられるようになっている。なお、図1は弁体３
３ｊがＦＢＷモード位置に切り換えられている状態を示
し、図２は弁体３３ｊがメカニカル・モード位置に、図
３は弁体３３ｊがバイパスモード位置に、それぞれ切り
換えられている状態を示している。さらに、モード切換
弁３３は、図３に示すように、弁体３３が移動方向他方
側の最端位置に位置するときには、油室１３、１４に接
続するアクチュエータ側ポート３３ｆ、３３ｇを互いに
連通させ、制御弁３１、３２をバイパスして油室１３、
１４を油路２８に接続することができる。そして、弁体
３３ｊが一方側のストロークエンド（一方側の移動端）
に位置するときには給排モード位置のいずれか、例えば
メカニカル・モード位置に切り換わり、弁体３３ｊが他
方側のストロークエンドに位置するときにはバイパスモ
ード位置に切り換わるようになっている。

【００２４】パイロット圧導入部３３ｈへのパイロット
圧Ｐａ1は、ＦＢＷソレノイドバルブ３５がＯＮ（図
１）の状態では流体圧供給源からの供給圧Ｐとなり、ソ
レノイドバルブ３５がＯＦＦ（図２）の状態では戻り側
の低圧（前記リザーバ回路による背圧）まで低下する。
このソレノイドバルブ３５は、制御弁３１、３２の供給
圧ポート３１ａ、３２ａに接続された高圧側入口ポート
３５ａと、制御弁３１、３２のリターンポート３１ｂ、
３２ｂに接続された低圧側入口ポート３５ｂと、ＦＣＣ
からのモード切換制御信号Ｓｃ1に応じて両入口ポート
３５ａ、３５ｂのうち何れか一方に接続される出口ポー
ト３５ｃとを有している。また、バイパスソレノイドバ
ルブ３５は、弁体３５ｄ、スプリング３５ｅ及び電磁駆
動部３５ｆを有し、電磁駆動部３５ｆに切換制御信号Ｓ
ｃ1が入力されるときに弁体３５ｄを図１に示すＯＮ位
置に変位させて、出口ポート３５ｃを通しモード切換弁
３３にパイロット圧Ｐａ1を加えるようになっている。
すなわち、ソレノイドバルブ３５は、前記ＦＣＣからの
モード切換制御信号Ｓｃ1に応じて、前記流体圧供給源
及びリザーバ回路のうち何れか一方側の作動油圧を、パ
イロット圧Ｐａ1としてモード切換弁３３のパイロット
圧導入部３３ｈに供給する。

【００２５】また、パイロット圧導入部３３ｉへのパイ
ロット圧Ｐａ2は、バイパスソレノイドバルブ３６がＯ
Ｎ（図３）となるとき、流体圧供給源からの供給圧Ｐと
なり、通常は、バイパスソレノイドバルブ３６がＯＦＦ
（図１）の状態となることにより、戻り側の低圧（前記
リザーバ回路による背圧）まで低下している。ソレノイ
ドバルブ３６は、ソレノイドバルブ３５と同様に、制御
弁３１、３２の供給圧ポート３１ａ、３２ａに接続され
た高圧側入口ポート３６ａと、制御弁３１、３２のリタ
ーンポート３１ｂ、３２ｂに接続された低圧側入口ポー
ト３６ｂと、ＦＣＣからのモード切換制御信号Ｓｃ1に
応じて両入口ポート３６ａ、３６ｂのうち何れか一方に
接続される出口ポート３６ｃとを有している。

【００２６】また、バイパスソレノイドバルブ３６は、
弁体３６ｄ、スプリング３６ｅ及び電磁駆動部３６ｆを
有し、電磁駆動部３６ｆに切換制御信号Ｓｃ2が入力さ
れるときに弁体３６ｄを図１に示すＯＮ位置に変位させ
て、出口ポート３６ｃを通しモード切換弁３３にパイロ
ット圧Ｐａ2を加えることができる。すなわち、ソレノ
イドバルブ３６は、前記ＦＣＣからのモード切換制御信
号Ｓｃ2に応じて、前記流体圧供給源及びリザーバ回路
のうち何れか一方側の作動油圧を、パイロット圧Ｐａ2
としてモード切換弁３３のパイロット圧導入部３３ｉに
供給する。

【００２７】図４〜図６に基づいてより詳述すると、モ
ード切換弁３３は、ハウジング６１内にスリーブ６２を
設け、このスリーブ６２内にスプール６３を摺動自在に
収納して構成されており、スプール６３はばね受けを兼
ねた拡径部６３ａと弁体１３３ｊとからなる。また、ス
リーブ６２には図５に示すように制御弁側ポート３３ａ
〜３３ｄ、リターンポート３３ｅ、アクチュエータ側ポ
ート３３ｆ、３３ｇ及びパイロット圧ポート６２ｈ、６
２ｉが形成されている。ハウジング６１には、これらの
ポート３３ａ〜３３ｇ及び６２ｈ、６２ｉに対応して、
複数の油路６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ，６１ｅ，
６１ｆ，６１ｇ，６１ｈ，６１ｉが形成されるととも
に、スプール６３（弁体３３ｊ）の位置を検出する差動
変圧器等の位置検出器３４が取り付けられている。さら
に、スプール６３の内部にはバイパス通路６３ｂが形成
されており、このバイパス通路６３ｂはスプール６３が
図７に示す右側の移動端に位置するとき、ポート３３
ｅ，３３ｆ，３３ｇを互いに連通させることができ、制
御弁３１，３２をバイパスしてアクチュエータ１０の油
室１３，１４を直接に接続することができる。

【００２８】また、スリーブ６２の図４中の左端側に
は、パイロット圧ポート６２ｈと共にパイロット圧導入
部３１ｈを構成するピストン６５が摺動自在に収納され
ている。このピストン６５は、パイロット圧ポート６２
ｈを通してＦＢＷソレノイドバルブ３５からの高圧のパ
イロット圧Ｐａ１を受圧するとき、スリーブ６２の段付
き部６２ｍに突き当たる所定位置まで移動し、その移動
に伴ってスプール６３を図４及び図５に示す位置に移動
させることができる。このときのモード切換弁３３の切
換え位置は、電気式制御弁３２に接続する制御弁側ポー
ト３３ａ、３３ｂがアクチュエータ側ポート３３ｆ，３
３ｇに連通するＦＢＷモード位置であり、電気式制御弁
３２の作動によりアクチュエータ１０の作動が制御され
る。

【００２９】ピストン６５は、ＦＢＷソレノイドバルブ
３５がＯＦＦとなってパイロット圧ポート６２ｈが戻り
側の油路２８に通じたときには、スプリング３３ｋの付
勢力によって図６に示すように同図中の左側の移動端に
復帰し、スプール６３を図６に示す位置に移動させる。
このときのモード切換弁３３の切換え位置は、機械式制
御弁３１に接続する制御弁側ポート３３ｃ、３３ｄがア
クチュエータ側ポート３３ｆ，３３ｇに連通するメカニ
カル・モード位置であり、機械式制御弁３１の作動によ
りアクチュエータ１０の作動が制御される。

【００３０】さらにバイパスソレノイドバルブ３６がＯ
Ｎとなり、パイロット圧ポート６２ｉを通してピストン
６５とスプール６３の間のバイパス操作圧室６６に高圧
のパイロット圧Ｐａ2が導入されたときには、図７に示
すように、その油圧力によりスプール６３はスプリング
３３ｋに抗して同図中の右側の移動端に移動する。この
ときのモード切換弁３３の切換え位置は、スプール６３
がバイパス通路６３ｂを通してアクチュエータ１０の油
室１３，１４を連通させるバイパスモード位置である。

【００３１】前記ピストン６５及びパイロット圧ポート
６１ｈ、すなわちパイロット圧導入部３１ｈは、スプリ
ング３３ｋの付勢力に抗して弁体３３ｊを図４及び図５
中の左側の移動端（一方側の最端位置）から同図中の右
側（移動方向の他方側）に向かって所定位置まで移動さ
せ、給排モード位置を切換えることができる第１の移動
手段を構成しており、パイロット圧導入部３１ｉを構成
するパイロット圧ポート６１ｉ及びバイパス操作圧室６
６は、スプリング３３ｋに抗して弁体３３ｊを移動方向
の他方側に付勢し、この弁体３３ｊを前記所定位置より
移動方向の他方側に移動させる第２の移動手段を構成し
ている。これら第１及び第２の移動手段は位置検出器３
４の検出情報に基づいてソレノイドバルブ３５，３６を
適宜ＯＮ/ＯＦＦさせることにより選択的に作動させる
ことができ、モード切換弁３３の切換え操作をなすこと
ができる。

【００３２】前記機械式制御弁３１、インプットリンク
２５及び操縦桿までの機械的リンケージは、ＦＣＣによ
るＦＢＷ制御が実行できない電気系統の故障時に、操縦
桿からの手動操舵を可能にするバックアップ機構３０を
構成しており、ＦＣＣからの電気制御信号Ｓａ、Ｓｂに
より電気式制御弁３２を作動させることができなくなる
ような何らかの故障が生じた場合には、操縦桿からの操
作入力を給排制御機構２０の機械式制御弁３１に伝達
し、機械的リンケージを介した手動操縦入力により給排
制御機構２０を作動させるようになっている。また、Ｆ
ＣＣは、ＦＢＷ制御を実行する間、舵面位置（舵角）セ
ンサからのフィードバック信号や航空機の応答（ピッ
チ、ロール及びヨーの応答）を観測する図示しない運動
センサ等からの信号により、多重化されたそれぞれの制
御系が正常に作動しているか否かを常時チェックし、後
述するような舵面制御を実行する。

【００３３】以下、作用を説明する。

【００３４】（１）通常のＦＢＷモード 通常のＦＢＷモードにおいては、パイロットによる操縦
桿の手動操作量又は自動操縦のための必要操舵量に応じ
てパイロットコマンドが生成される。そして、この入力
コマンドと舵面位置センサからのフィードバック信号等
との偏差に応じた電気制御信号Ｓａ又はＳｂが生成さ
れ、各制御系統の電気式制御弁３２に入力される。この
とき、ＦＢＷソレノイドバルブ３５はパイロット圧供給
位置に電磁駆動するための切換制御信号Ｓｃ1が入力さ
れ、ＯＮ状態となっているが、バイパスソレノイドバル
ブ３６はＯＦＦ状態となっている。

【００３５】前記入力コマンドと位置センサからのフィ
ードバック信号とに差が生じると、その偏差に応じた電
気制御信号（以下、偏差信号という）Ｓａ又はＳｂによ
り電気式制御弁３２が弁体３２ｅを中立位置から変位さ
せるように駆動され、制御圧ポート３２ｃ、３２ｄが開
かれることで、一方の油室１３又は１４に流体圧供給源
からの作動油が供給されるとともに、他方の油室１４又
は１３からの作動油がリターンポート３２ｂを通して排
出される。したがって、ピストン１２が油室１３、１４
の間の差圧に応じた推力を発生して、舵面を入力コマン
ドに対応する舵角位置へと制御する。次いで、前記パイ
ロットコマンドと舵面位置センサからの信号との差がほ
ぼゼロになると、偏差信号Ｓａ又はＳｂが初期値（例え
ばゼロ）となり、供給圧ポート３２ａ及びリターンポー
ト３２ｂと制御圧ポート３２ｃ及び３２ｄとの接続が遮
断されて、油室１３、１４への作動油の供給及び排出が
停止される。

【００３６】なお、所定の操作がされると、自動操縦モ
ードから手動操縦モードに切り換えられる。例えば自動
操縦モードでの飛行中に危険回避等のために手動操舵が
なされたとき、パイロットの手動操縦入力を確実に優先
させる状態とする。

【００３７】（２）１系統が故障した場合のＦＢＷモー
ド 多重化した複数の制御系統のうち何れかの制御系統の電
気回路に故障が生じると、故障の生じた制御系統では、
ソレノイドバルブ３５が正常に電磁駆動されないため、
パイロット圧Ｐａ1が低下する。したがって、故障系統
では、モード切換弁３３が機械式制御弁３１による給排
制御位置に切り換えられる（図６参照）。

【００３８】このとき、パイロット圧Ｐａ1の低下（切
換え操作圧の所定の変化）に応じて、モード切換弁３３
が図４に示すＦＢＷモード位置から図６に示すメカニカ
ル・モード位置に切り換わるが、弁体３３ｊが他方側の
ストロークエンドに移動することがない。したがって、
モード切換の途中でスプール６３がハウジングに固着す
るようなことがあっても、バイパス・モードの位置にな
ったり、ＦＢＷモード又はメカニカル・モードのいずれ
かとバイパス・モードとが部分的に重なったりするとい
った問題が生じない。

【００３９】ところで、メカニカル・モードにおいて
は、インプットリンク２５から機械式制御弁３１に操作
力が伝達可能になる。したがって、一系統のみが故障し
た状態においては、他の制御系統からの操舵力で駆動さ
れるインプットリンク２５により機械式制御弁３１を操
作し、故障系統におけるアクチュエータ１０を他系統の
アクチュエータ動作に追従させることができるから、故
障の生じた制御系統では機械的リンケージを介した制御
を行いながら、正常な制御系統でのＦＢＷ制御を行うこ
とができ、パイロットの操縦負荷を軽減できる。

【００４０】もちろん、正常な制御系統を手動操縦モー
ドに切り換えて全制御系統を操縦桿の手動操作に応じて
作動させ、手動操縦による正常な飛行をすることもでき
る。

【００４１】（３）メカニカル・モード 多重化した全制御系統に影響する電気回路の故障が生じ
た場合、ＦＢＷ制御はできなくなり、各制御系統におい
てＦＢＷソレノイドバルブ３５が正常に電磁駆動されな
いため、パイロット圧Ｐａ1が低下する。

【００４２】したがって、上述の場合と同様に、パイロ
ット圧Ｐａ1の低下に応じて、モード切換弁３３が機械
式制御弁３１をアクチュエータ１０への作動油の供給通
路及び排出通路に挿入する。

【００４３】このとき、パイロット圧Ｐａ1の低下に応
じて、モード切換弁３３が図４に示すＦＢＷモード位置
から図６に示すメカニカル・モード位置に切り換わる
が、上述のように弁体３３ｊが他方側のストロークエン
ドに移動することがないから、モード切換の途中で弁体
３３ｊを構成するスプール６３がハウジングに固着する
ようなことがあっても、バイパス・モードになったり、
ＦＢＷモード又はメカニカル・モードのいずれかとバイ
パス・モードとが部分的に重なったりするといった問題
が生じない。

【００４４】モード切換え後は、操縦桿からの手動操作
入力によりインプットリンク２５を介して機械式制御弁
３１が操作され、その手動操作に応じた開度で制御圧ポ
ート３１ｃ、３１ｄが開かれ、片方の油室１３又は１４
に流体圧供給源からの作動油が供給されるとともに、残
りの油室１４又は１３からの作動油がリターンポート３
１ｂを通してリザーバ回路に排出される。これにより、
各制御系統のアクチュエータ１０内でピストン１２が油
室１３、１４の間の差圧に応じた推力を発生し、ピスト
ン１２のロッド部１２ｅが舵面を操縦桿の手動操作量
（パイロットコマンド）に対応する舵角位置へと制御す
る。

【００４５】（４）バイパスモード 一方、多重化した複数の制御系統のうち何れかの制御系
統に所定レベルの油圧が供給されなくなるような油圧失
陥が生じた場合、ＦＢＷソレノイドバルブ３５が正常状
態と同様に電磁駆動されていても故障系統においてはパ
イロット圧Ｐａ1が低下する。

【００４６】このとき、バイパスソレノイドバルブ３６
にパイロット圧供給位置に電磁駆動するための切換制御
信号Ｓｃ2が入力され、バイパスソレノイドバルブ３６
がＯＮ状態とされる。したがって、パイロット圧ポート
６２ｉを通してバイパス操作圧室６６に高圧のパイロッ
ト圧Ｐａ2が導入され、図７に示すように、モード切換
弁３３がスプール６３のバイパス通路６３ｂを通してア
クチュエータ１０の油室１３，１４を連通させるバイパ
スモードとなる。

【００４７】この状態においては，ＦＢＷモード若しく
はメカニカル・モードでの動作が可能な他の制御系統の
アクチュエータ１０に対してバイパスモードのアクチュ
エータ１０をほぼ無抵抗として、他の制御系統によるＦ
ＢＷモード若しくはメカニカル・モードでの操縦制御が
できる。

【００４８】上述のように、本実施形態においては、バ
イパス・モードを弁体３３ｊのストロークエンドに設定
することにより、弁体３３ｊの固着等によってＦＢＷモ
ードとメカニカル・モードの間でのモード切換時にバイ
パス（直接連通）モードになってしまうおそれがない。
また、スプール６３とピストン６５を用いた程度の簡素
な構造でそのような３位置切換えができるから、信頼性
が高くかつ安価なモード切換え弁とし、アクチュエーシ
ョンシステムの信頼性を高めることができる。

【００４９】なお、上述の説明においては、バイパスモ
ード位置と反対のストロークエンドをメカニカル・モー
ド位置に設定したが、図８に示すようにハウジング６１
の通路配置を異ならせる等して、ＦＢＷモード位置とす
ることができることはいうまでもない。

【００５０】（第２実施形態）

【００５１】図９〜図１８は本発明の第２実施形態に係
るモード切換弁及びアクチュエーションシステムを示す
図である。なお、この実施形態は、タンデム型のアクチ
ュエータとそれに対応する電気式制御弁及び機械式制御
弁を採用したものであるが、その各制御系は上述の実施
形態と類似する構成を有するので、上述例との相違点の
みについて説明する。

【００５２】図９〜図１１において、１１０はタンデム
型のアクチュエータであり、このアクチュエータ１１０
は各一対の油室１１３Ａ，１１３Ｂ及び１１４Ａ，１１
４Ｂを有している。また、１３１は機械式制御弁で、イ
ンプットリンク２５により８ポートを開閉操作及び開度
調節される３位置切換え可能な構造になっている。この
機械式制御弁１３１は、２つの油圧系統Ａ，Ｂの供給通
路２１１、２１２の分岐路２１１ａ，２２１ａに接続さ
れた各一対の供給圧ポート１３１ａと、２つの油圧系統
Ａ，Ｂの戻り側の油路２８１，２８２を介して前記リザ
ーバ回路に接続される各一対のリターンポート１３１ｂ
と、インプットリンク２５の機械的操作入力に応じて両
ポート１３１ａ，１３１ｂに接続される各一対の制御圧
ポート１３１ｃ，１３１ｄとを有している。また、機械
式制御弁１３１は、供給圧ポート１３１ａと制御圧ポー
ト１３１ｃ又は１３１ｄとを通して、油室１１３Ａ，１
１３Ｂ又は１１４Ａ，１１４Ｂに流体圧供給源からの作
動油を供給するとともに、油室１１４Ａ，１１４Ｂ又は
１１３Ａ，１１３Ｂからの作動油をリターンポート１３
１ｂを通して排出させることができ、さらに、供給圧ポ
ート１３１ａ及びリターンポート１３１ｂと制御圧ポー
ト１３１ｃ，１３１ｄとの接続を遮断して両油室１１３
Ａ，１１３Ｂ，１１４Ａ，１１４Ｂへの作動油の供給及
び排出を停止することができる。なお、１３１ｅは機械
式制御弁１３１の弁体、１３１ｆ，１３１ｇはそれぞれ
機械式制御弁１３１を中立位置に付勢する付勢手段、例
えばセンタリングスプリングであり、１３１ｈは各ポー
ト１３１ａ〜１３１ｄが形成された略スリーブ状の操作
入力部である。操作入力部１３１ｈは、インプットリン
ク２５からの操作入力に応じて弁体１３１ｅと相対移動
し、各ポート１３１ａ〜１３１ｄの開度を変化させるこ
とができる。

【００５３】１３２は、図外のＦＣＣからの電気制御信
号Ｓａ，Ｓｂにより８ポートを開閉操作及び開度調節す
るよう電磁駆動される３位置切換え可能な電気式制御弁
であり、電気式制御弁１３２は、流体圧供給源からの作
動油を導入する各一対の供給圧ポート１３２ａと、リザ
ーバ回路に作動油を排出する各一対のリターンポート１
３２ｂと、制御信号Ｓａ，Ｓｂの入力に応じて両ポート
１３２ａ，１３２ｂに接続される各一対の制御圧ポート
１３２ｃ，１３２ｄとを有している。この電気式制御弁
１３２は、例えば電気制御信号Ｓａ，Ｓｂに応じ弁体１
３２ｅを電磁駆動することにより、電気制御信号Ｓａ又
はＳｂの信号レベルに応じ制御圧ポート１３２ｃ，１３
２ｄを通して油室１１３Ａ，１１３Ｂ又は１１４Ａ，１
１４Ｂに前記流体圧供給源からの作動油を供給するとと
もに、油室１１４Ａ，１１４Ｂ又は１１３Ａ，１１３Ｂ
からの作動油をリターンポート１３２ｂを通して前記リ
ザーバ回路に排出させることができる。さらに、電気式
制御弁１３２は、供給圧ポート１３２ａ及びリターンポ
ート１３２ｂと制御圧ポート１３２ｃ，１３２ｄとの接
続を遮断して油室１１３Ａ，１１３Ｂ及び１１４Ａ，１
１４Ｂへの作動油の供給及び排出を停止することができ
る。なお、第１実施形態と同様に、前記電気制御信号Ｓ
ａは舵角増加方向の信号、前記電気制御信号Ｓｂは舵角
減少方向の信号であり、それぞれ操舵量に応じた電気制
御信号として電気式制御弁１３２の電磁駆動部１３２
ｊ，１３２ｋに入力される。

【００５４】一方、アクチュエータ１１０のＡ系統の油
室１１３Ａ，１１４Ａ及びＢ系統の油室１１３Ｂ，１１
４Ｂは、それぞれ７ポート３位置切換弁である一対のモ
ード切換弁１３３Ａ，１３３Ｂの切換えにより、制御弁
１３１，１３２のうち何れか一方の制御圧ポート１３１
ｃ，１３１ｄ又は１３２ｃ，１３２ｄに接続されるよう
になっている。これらのモード切換弁１３３Ａ，１３３
Ｂは、制御弁１３１，１３２のそれぞれの制御圧ポート
１３１ｃ，１３１ｄ及び１３２ｃ，１３２ｄに接続され
る各一対の制御弁側ポート１３３ａ，１３３ｂ及び１３
３ｃ，１３３ｄと、リターンポート１３３ｅと、それぞ
れ油室１１３Ａ，１１４Ａ若しくは油室１１３Ｂ，１１
４Ｂに接続された各一対のアクチュエータ側ポート１３
３ｆ，１３３ｇと、パイロット圧導入部１３３ｈa，１
３３ｈb及び１３３ｉとを有している。また、モード切
換弁１３３Ａ，１３３Ｂは、それぞれパイロット圧導入
部１３３ｈa，１３３ｈbからの付勢力に応じて変位する
弁体１３３ｊと、この弁体１３３ｊをパイロット圧導入
部１３３ｈa，１３３ｈbとは逆の方向に付勢するスプリ
ング１３３ｋとを備えており、これら付勢力により、制
御弁１３１，１３２のうち任意の一方の制御圧ポート１
３１ｃ，１３１ｄ又は１３２ｃ，１３２ｄを油室１１３
Ａ，１１３Ｂ又は１１４Ａ，１１４Ｂに接続することが
できるよう、モード切換弁１３３Ａ，１３３Ｂはそれぞ
れ異なる二つの給排モード位置に切り替え可能になって
いる。

【００５５】モード切換弁１３３Ａ，１３３Ｂへのパイ
ロット圧Ｐａ1，Ｐｂ1は、一対のソレノイドバルブ３５
Ａ，３５ＢがそれぞれＯＮの状態では流体圧供給源から
の供給圧Ｐとなり、ソレノイドバルブ３５Ａ，３５Ｂが
それぞれＯＦＦの状態ではリザーバ回路側の背圧（低
圧）まで低下する。ソレノイドバルブ３５Ａ，３５Ｂ
は、上述の実施形態におけるＦＢＷソレノイドバルブ３
５と同様に構成されたものであるので、詳細な説明は省
略するが、切換制御信号Ｓｃ1又はＳｄ1が入力されると
きに弁体を図中に示すＯＮ位置に変位させる。すなわ
ち、ソレノイドバルブ３５Ａ，３５Ｂは、前記ＦＣＣか
らのモード切換制御信号Ｓｃ1，Ｓｄ1に応じて、前記流
体圧供給源及びリザーバ回路のうち何れか一方側の作動
油圧を、パイロット圧Ｐａ1，Ｐｂ1としてモード切換弁
１３３Ａ，１３３Ｂのパイロット圧導入部１３３ｈa，
１３３ｈbに供給する。

【００５６】一方、モード切換弁１３３Ａ，１３３Ｂの
パイロット圧導入部１３３ｉには、それぞれバイパスソ
レノイドバルブ３６Ａ，３６Ｂが接続されており、これ
らバイパスソレノイドバルブ３６Ａ，３６ＢはＦＢＷモ
ードにはＯＦＦされ、油圧失陥時等に駆動信号Ｓdを受
けてパイロット圧導入部１３３ｉにパイロット圧Ｐａ
2，Ｐｂ2を付与する。パイロット圧Ｐａ2，Ｐｂ2は、バ
イパスソレノイドバルブ３６Ａ，３６ＢがＯＮ（図１
１）となるときには流体圧供給源からの供給圧Ｐとな
り、通常は、バイパスソレノイドバルブ３６Ａ，３６Ｂ
がＯＦＦ（図９又は図１０）の状態となることにより、
戻り側の低圧（背圧）まで低下している。ソレノイドバ
ルブ３６Ａ，３６Ｂの構成は上述の実施形態におけるバ
イパスソレノイドバルブ３６と同様であり、切換制御信
号Ｓｃ2，Ｓｄ2が入力されるときに弁体を図１１に示す
ＯＮ位置に変位させる。すなわち、ソレノイドバルブ３
５は、前記ＦＣＣからのモード切換制御信号Ｓｃ2、Ｓ
ｄ2に応じて、前記流体圧供給源及びリザーバ回路のう
ち何れか一方側の作動油圧を、パイロット圧Ｐａ2，Ｐ
ｂ2としてモード切換弁１３３のパイロット圧導入部１
３３ｉに供給する。

【００５７】図１２〜図１４に基づいてより詳述する
と、モード切換弁１３３Ａ，１３３Ｂは、上述の実施形
態におけるスリーブ６２、スプール６３及びピストン６
５と同様に構成されたスリーブ６２Ａ，６２Ｂ、スプー
ル６３Ａ、６３Ｂ及びピストン６５Ａ，６５Ｂを有し、
ハウジング１６１内に対向して配置されている。また、
モード切換弁１３３Ａ，１３３Ｂの間には、センタース
リーブ１６６とその内部に摺動自在に収納された中間ピ
ストン１６７とが設けられており、中間ピストン１６７
とモード切換弁１３３Ａ，１３３Ｂのピストン６５Ａ，
６５Ｂの間には油室６８Ａ、６８Ｂが形成されている。
したがって、中間ピストン１６７は油室６８Ａ、６８Ｂ
の差圧に応じて軸方向一方に変位することができる。

【００５８】また、ハウジング１６１には、各モード切
換弁１３３のポート１３３ａ〜１３３ｇ及び６２ｈ、６
２ｉに対応して、各一対の油路１６１ａ，１６１ｂ，１
６１ｃ，１６１ｄ，１６１ｅ，１６１ｆ，１６１ｇ，１
６１ｈ，１６１ｉが形成されるとともに、スプール６３
（弁体１３３ｊ）の位置を検出する差動変圧器等の位置
検出器３４Ａ，３４Ｂが取り付けられている。さらに、
各スプール６３の内部には上述と同様にバイパス通路６
３ｂが形成されており、このバイパス通路６３ｂは各ス
プール６３が図１４に示す外側の移動端に位置すると
き、ポート１３３ｅ，１３３ｆ，１３３ｇを互いに連通
させることができ、制御弁１３１，１３２をバイパスし
てアクチュエータ１１０の油室１１３Ａ及び１１４Ａを
連通させるとともに、油室１１３Ｂ及び１１４Ｂを連通
させることができる。

【００５９】本実施形態においては、図１２に示すよう
に、ＦＢＷソレノイドバルブ３５Ａ，３５Ｂからのパイ
ロット圧Ｐａ1，Ｐｂ1が共に高圧で、バイパス・ソレノ
イドバルブ３６Ａ，３６Ｂからのパイロット圧Ｐａ2，
Ｐｂ2が共に低圧のとき、中間ピストン１６７の両側の
油室６８Ａ，６８Ｂに共に同一圧力の高圧が導かれ、モ
ード切換弁１３３Ａ，１３３Ｂのピストン６５Ａ，６５
Ｂがそれぞれスプリング１３３ｋの力に打ち勝ってその
ストローク・エンドまで移動し、スプ−ル６３Ａ，６３
ＢをＦＢＷモ−ド位置に移動させて保持する。この状態
においては、モード切換弁１３３Ａ，１３３Ｂが、機械
式制御弁１３１とアクチュエータ１１０の間の流体回路
を遮断し、電気式制御弁１３２とアクチュエータ１１０
の間の流体回路を開く状態、すなわちＦＢＷモードとな
る。

【００６０】また、図１３に示すように、ＦＢＷソレノ
イドバルブ３５Ａ，３５Ｂからのパイロット圧Ｐａ1，
Ｐｂ1と、バイパス・ソレノイドバルブ３６Ａ，３６Ｂ
からのパイロット圧Ｐａ2，Ｐｂ2とが共に低圧のとき、
スプ−ル６３Ａ，６３Ｂはスプリング１３３ｋによって
内方側のストローク・エンドに付勢され保持される。こ
の状態においては、モード切換弁１３３Ａ，１３３Ｂが
機械式制御弁１３１とアクチュエータ１１０の間の流体
回路を開く状態、すなわち、メカニカル・モードとな
る。

【００６１】また、図１４に示すように、ＦＢＷソレノ
イドバルブ３５Ａ，３５Ｂからのパイロット圧Ｐａ1，
Ｐｂ1が低圧で、バイパス・ソレノイドバルブ３６Ａ，
３６Ｂからのパイロット圧Ｐａ2，Ｐｂ2が高圧のとき、
ピストン６５Ａ，６５Ｂとスプ−ル６３Ａ，６３Ｂの間
の油室６８Ａ，６８Ｂに高圧が導かれ、スプールはスプ
リング１３３ｋの付勢力に打ち勝ってスプール６３Ａ，
６３Ｂの外側のストローク・エンドまで移動し、スプー
ル６３Ａ，６３Ｂをバイパス・モード位置に保持する。
この状態においては、モード切換弁１３３Ａ，１３３Ｂ
が機械式制御弁１３１及び電気式制御弁１３２とアクチ
ュエ−タ１１０との間の流体回路を遮断し、アクチュエ
ータ１１０の一方の室１１３Ａ，１１３Ｂ及び他方の室
１１４Ａ，１１４Ｂ並びにリターンポート３３ｅをスプ
−ル６３Ａ，６３Ｂ内を通じて連通させる状態、すなわ
ち、バイパス・モードとなる。

【００６２】さらに、図１５に示すように、いずれか1
系統のＦＢＷソレノイドバルブ、例えばＦＢＷソレノイ
ドバルブ３５Ａからのパイロット圧Ｐａ1のみが高圧の
ときには、その片側のピストン６５Ａと中間ピストン１
６７の間に高圧が導かれ、一方側のピストンはスプリン
グ力に打ち勝ってそのストローク・エンドまで移動し、
スプール６３ＡをＦＢＷモード位置に移動させて保持す
る。一方、この状態においては、中間ピストン１６７が
他方側に移動して他方側のピストン６５Ｂをそのストロ
ーク・エンドまで移動させる。したがって、スプール６
３ＢがＦＢＷモード位置に移動され保持されることにな
り、両系統共にスプ−ル６３Ａ，６３ＢがＦＢＷモード
位置で保持され、電気式制御弁１３２とアクチュエータ
１１０の間の流体回路が開かれる。他系統側のＦＢＷソ
レノイドバルブ３５Ａからのパイロット圧Ｐａ2のみが
高圧のときも、同様である。

【００６３】一方、図１６に示すように、片側の系統の
バイパス・ソレノイドバルブ、例えばバイパス・ソレノ
イドバルブ３６Ａからのパイロット圧Ｐａ2のみ高圧の
ときには、この片側のピストン６５Ａとスプール６３Ａ
の間に高圧が導かれ、スプール６３Ａはスプリング力に
打ち勝ってスプール６３Ａの外側ストローク・エンドま
で移動し、モード切換弁１３３Ａがバイパス・モード位
置に保持される。また、 外側ピストン６５Ａはその内
側ストローク・エンドで保持されるため，他方側のスプ
ール６３Ｂはメカニカル・モード位置で保持される。こ
の状態においては、一系統はバイパス・モ−ドと他系統
はメカニカル・モ−ドとなるから、バイパス・モ−ドの
系統がメカニカル・モ−ドの系統に従って動くことにな
る。なお、バイパス・ソレノイドバルブ３６Ｂからのパ
イロット圧Ｐｂ2のみ高圧のときも同様である。

【００６４】本実施例においても、上述例と同様な効果
が得られる。

【００６５】なお、図１７に示すように、電気式制御弁
１３２の給排通路と機械式制御弁１３１の給排通路を入
れ換えることによって、メカニカル・モードとＦＢＷモ
ードの切換順序を上述した第２実施形態の場合と異なら
せることもできる。また、図１８に示すように、上述例
とは形状の異なるスプール、例えばバイパス通路２６３
Ａ，２６３Ｂｂによりアクチュエータ側ポート１３３
ｆ，１３３ｇを連通させることができるスプール２６３
Ａ，２６３Ｂを用いることにより、スプール位置が内側
ストロークエンドに保持された状態でバイパス・モード
となるようしておき、次にメカニカル・モード、次いで
ＦＢＷモードというように切換えの順序を変えることも
可能である。また、このモード切換弁に対する電気式制
御弁と機械式制御弁の接続経路を入れ替えて、図１８の
モード切換え弁によるメカニカルモードとＦＢＷモード
の切換えの順序を変えることも可能である。

【００６６】このアクチュエーションシステムにおいて
も、２つの油圧系統Ａ，Ｂにおいてそれぞれ上述の実施
形態と同様な動作がされ、一系統のみの電気故障又は油
圧失陥時には他方の油圧系統でＦＢＷモードの制御を継
続することができ、ＦＷＢモードとメカニカル・モード
との切換えに際して、バイパスモードを間に挟まずにモ
ード切換えすることができる。

【００６７】なお、上述した各実施形態においては航空
機の舵面制御用アクチュエータとして説明したが、ＦＢ
Ｗ制御される他用途の液圧アクチュエータ等であっても
よいことはいうまでもなく、本発明は、メカニカルバッ
クアップ機構付きＦＢＷ制御の流体圧アクチュエータシ
ステム全般について広く適用することができるものであ
る。また、弁体位置検出用の位置検出器をなくすことが
できることはいうまでもない。

【００６８】

【発明の効果】本発明によれば、複数の給排モード位置
のいずれかに切り換わるときに弁体がバイパスモード位
置となるストロークエンドに移動することがなく、バイ
パスモードへの切換え時のみ該弁体がこのストロークエ
ンドに移動するように構成しているので、モード切換え
の途中でスプールがハウジングに固着するようなことが
あっても、バイパス・モードの位置になったり、ＦＢＷ
モード又はメカニカル・モードのいずれかとバイパス・
モードとが部分的に重なったりするといった不具合をな
くすことができる。その結果、操縦不能状態等に陥るこ
とがないアクチュエーションシステムを提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第1実施形態に係るモード切換弁及び
アクチュエーションシステムを示すその概略構成図であ
り、フライバイワイヤモードの状態を示している。

【図２】第1実施形態に係るモード切換弁及びアクチュ
エーションシステムのメカニカル・モードの状態を示す
概略構成図である。

【図３】第1実施形態に係るモード切換弁及びアクチュ
エーションシステムのバイパス・モードの状態を示す概
略構成図である。

【図４】第1実施形態におけるモード切換弁の概略構成
を示す断面図で、フライバイワイヤモードの状態を示し
ている。

【図５】第1実施形態のモード切換弁の詳細構成を示す
拡大縦断面図であって、フライバイワイヤモードの状態
を示す図である。

【図６】第1実施形態におけるモード切換弁の概略構成
を示す断面図で、メカニカル・モードの状態を示してい
る。

【図７】第1実施形態におけるモード切換弁の概略構成
を示す断面図で、バイパス・モードの状態を示してい
る。

【図８】第1実施形態におけるモード切換弁の電気式制
御弁及び機械式制御弁との接続経路を入れ替えた場合の
変形態様を示す断面図で、メカニカル・モードの状態を
示している。

【図９】本発明の第２実施形態に係るモード切換弁並び
にこれとタンデムアクチュエータを用いたアクチュエー
ションシステムを示すその概略構成図であり、フライバ
イワイヤモードの状態を示している。

【図１０】第２実施形態に係るモード切換弁及びアクチ
ュエーションシステムのメカニカル・モードの状態を示
す概略構成図である。

【図１１】第２実施形態に係るモード切換弁及びアクチ
ュエーションシステムのバイパス・モードの状態を示す
概略構成図である。

【図１２】第２実施形態におけるモード切換弁の概略構
成を示す断面図で、フライバイワイヤモードの状態を示
している。

【図１３】第２実施形態におけるモード切換弁の概略構
成を示す断面図で、メカニカル・モードの状態を示して
いる。

【図１４】第２実施形態におけるモード切換弁の概略構
成を示す断面図で、バイパス・モードの状態を示してい
る。

【図１５】第２実施形態におけるモード切換弁の概略構
成を示す断面図で、一系統のみにフライバイワイヤモー
ドへの切換え操作圧が供給され、他系統がバイパス・モ
ードに切換えられた状態を示している。

【図１６】第２実施形態におけるモード切換弁の概略構
成を示す断面図で、一系統のみにバイパス・モードへの
切換え操作圧が供給され、他系統がメカニカル・モード
に保持されている状態を示している。

【図１７】第２実施形態におけるモード切換弁の電気式
制御弁及び機械式制御弁との接続経路を入れ替えた場合
の変形態様を示す断面図で、メカニカル・モードの状態
を示している。

【図１８】第２実施形態におけるモード切換弁のスプー
ル形状を異ならせた場合の変形態様を示す断面図で、バ
イパス・モードの状態を示している。

【符号の説明】

１０ アクチュエータ １１ シリンダ １２ ピストン １３，１１３Ａ，１１３Ｂ 室 １４，１１４Ａ，１１４Ｂ 油室 ２０ 給排制御機構 ２１、２１１ 供給通路 ２５ インプットリンク ２８ 油路（排出通路） ３０ バックアップ機構 ３１，１３１ 機械式制御弁 ３２，１３２ 電気式制御弁 ３３，１３３ モード切換弁 ３４，３４Ａ，３４Ｂ 位置検出器 ３５，３５Ａ，３５Ｂ ＦＢＷソレノイドバルブ ３６，３６Ａ，３６Ｂ バイパスソレノイドバルブ ６１，１６１ ハウジング ６２，６２Ａ，６２Ｂ スリーブ ６３，６３Ａ，６３Ｂ，２６３Ａ，２６３Ｂ スプー
ル ６３ａ 拡径部 ６３ｂ バイパス通路 ６５，６５Ａ，６５Ｂ ピストン（外側ピストン） ６６ バイパス操作圧室 ６８，６８Ａ，６８Ｂ 油室（ＦＢＷ切換え操作圧
室） １１０ アクチュエータ １６６ センタースリーブ １６７ 中間ピストン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H067 AA16 AA32 BB08 BB14 CC55 DD05 DD13 DD24 DD32 EA14 FF11 GG15 GG22 3H082 AA01 CC02 DA08 DA09 DA22 DA35 DA40 DA48 EE11

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数組の供給圧ポート及びリターンポート
   と 該複数組の供給圧ポート及びリターンポートのうち
   いずれか一組の供給圧ポート及びリターンポートに選択
   的に接続される一方及び他方の制御圧ポートと が形成
   されたハウジングと、 前記複数組のうちいずれか一組の供給圧ポート及びリタ
   ーンポートを選択して前記一方及び他方の制御圧ポート
   に接続する複数の給排モード位置と 前記一方及び他方
   の制御圧ポートを連通させるバイパス通路を形成するバ
   イパスモード位置と のうち任意の切換え位置をとり得
   るよう ハウジング内に移動可能に収納された弁体と、
   を備えたモード切換弁において、 前記弁体が一方側のストロークエンドに位置するとき前
   記給排モード位置のいずれかに切り換わり、前記弁体が
   他方側のストロークエンドに位置するときバイパスモー
   ド位置に切り換わることを特徴とするモード切換弁。
2. 【請求項２】前記弁体を前記移動方向の一方側に付勢し
   て該弁体を前記一方側の最端位置に位置させる付勢手段
   と、 該付勢手段の付勢力に抗して前記弁体を前記一方側の最
   端位置から前記移動方向の他方側に向かって所定位置ま
   で移動させ、前記給排モード位置を切換えることができ
   る第１の移動手段と、 前記弁体を前記移動方向の他方側に付勢し、該弁体を前
   記所定位置より移動方向の他方側に移動させる第２の移
   動手段と、を備え、 前記第１及び第２の移動手段を選択的に作動させるよう
   にしたことを特徴とする請求項１に記載のモード切換
   弁。
3. 【請求項３】シリンダ内に収納されたピストンの両側に
   一方及び他方の流体室を形成し、両流体室への作動流体
   の供給及び排出によりピストンを移動させるアクチュエ
   ータと、 機械的操作入力に応じて作動する機械式制御弁及び電気
   制御信号入力に応じて作動する電気式制御弁を有し、両
   制御弁のうち何れかにより前記一方及び他方の流体室へ
   の作動流体の供給及び排出を制御する給排制御機構と、 前記機械式制御弁及び電気式制御弁のうちいずれかを切
   換え操作圧に応じ選択して前記アクチュエータへの作動
   流体の給排通路に挿入するモード切換弁と、 外部からの機械的操作入力を前記機械式制御弁に伝達す
   る操作力伝達部材を有し、前記モード切換弁によって前
   記機械式制御弁が前記アクチュエータへの作動流体の給
   排通路に挿入されたとき、該操作力伝達部材を介した操
   作入力により前記機械式制御弁を作動させるバックアッ
   プ機構と、を備えたアクチュエーションシステムにおい
   て、 前記モード切換弁が、 複数組の供給圧ポート及びリターンポートと 該複数組
   の供給圧ポート及びリターンポートのうちいずれか一組
   の供給圧ポート及びリターンポートに選択的に接続され
   る一方及び他方の制御圧ポートと が形成されたハウジ
   ングと、 前記複数組のうちいずれか一組の供給圧ポート及びリタ
   ーンポートを選択して前記一方及び他方の制御圧ポート
   に接続する複数の給排モード位置と 前記一方及び他方
   の制御圧ポートを連通させるバイパス通路を形成するバ
   イパスモード位置と のうち任意の切換え位置をとり得
   るよう ハウジング内に移動可能に収納された弁体と、 前記弁体を前記移動方向の一方側に付勢して該弁体を前
   記一方側の最端位置に位置させる付勢手段と、 該付勢手段の付勢力に抗して前記弁体を前記一方側の最
   端位置から前記移動方向の他方側に向かって所定位置ま
   で移動させ、前記給排モード位置を切換えることができ
   る第１の移動手段と、 前記弁体を前記移動方向の他方側に付勢し、該弁体を前
   記所定位置より移動方向の他方側に移動させる第２の移
   動手段と、を備えたことを特徴とするアクチュエーショ
   ンシステム。
4. 【請求項４】前記弁体の位置を検出する弁体位置検出手
   段を設け、該弁体位置検出手段の検出情報に基づいて前
   記第１及び第２の移動手段を選択的に作動させるように
   したことを特徴とする請求項３に記載のアクチュエーシ
   ョンシステム。