JP2003184822A - 流体シリンダ及びアクチュエーションシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来と比較して小型化されることができる流
体シリンダと、この流体シリンダを備えるアクチュエー
ションシステムとを提供すること。 【解決手段】 油圧シリンダ１００は、シリンダケース
１１０と、シリンダケース１１０の内部にシリンダケー
ス１１０の一端部１１３から外部に突出するように収納
されるピストンロッド１２０と、シリンダケース１１０
のシリンダ室１１２の内部に配置され、ピストンロッド
１２０の穴１２３ｄにシリンダケース１１０の他端部１
１４側から挿入されるバランス部材１４１とを備え、シ
リンダケース１１０の互いに連通される油室１１１ａ、
１１２ａでのピストンロッド１２０の受圧面積の総和
と、シリンダケース１１０の互いに連通される油室１１
１ｂ、１１２ｂでのピストンロッド１２０の受圧面積の
総和とが略同一であるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、航空機の操舵翼等
の対象物を駆動する流体シリンダと、この流体シリンダ
を備えるアクチュエーションシステムとに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、流体シリンダとして、図７に示す
ような油圧シリンダ９００が知られている。

【０００３】図７において、従来の油圧シリンダ９００
は、３つのシリンダ室９１１、９１２、９１３を形成す
るシリンダケース９１０と、シリンダケース９１０の２
つのシリンダ室９１１、９１２を、シリンダケース９１
０の一端部９１４側の油室９１１ａ、９１２ａ、及び、
シリンダケース９１０の他端部９１５側の油室９１１
ｂ、９１２ｂにそれぞれ区画する２つのフランジ部９２
１、９２２を有し、一端部９２０ａがシリンダケース９
１０の一端部９１４からシリンダケース９１０の外部に
突出し、他端部９２０ｂがシリンダケース９１０の他端
部９１５側のシリンダ室９１３の内部に突出するよう
に、シリンダケース９１０の内部に収納されるピストン
ロッド９２０とを備えている。

【０００４】なお、シリンダケース９１０には、ポート
９１０ａ、９１０ｂ、９１０ｃ、９１０ｄが形成されて
おり、油室９１１ａ、９１２ａは、ポート９１０ａ及び
ポート９１０ｃを介して油路９３１によって互いに連通
されており、油室９１１ｂ、９１２ｂは、ポート９１０
ｂ及びポート９１０ｄを介して油路９３２によって互い
に連通されている。

【０００５】また、シリンダケース９１０の他端部９１
５は図示していない航空機の機体に取り付けられてお
り、ピストンロッド９２０の一端部９２０ａは図示して
いない航空機の操舵翼に取り付けられている。

【０００６】以上の構成によって、油圧シリンダ９００
は、油路９３１及び油路９３２を通して供給される作動
油に応じて伸縮し、航空機の機体に対する操舵翼の角度
を変更させることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の油圧シリンダ９００においては、ピストンロッド９
２０のフランジ部９２１、９２２に圧力を与えるために
作動油が供給されるシリンダ室９１１、９１２以外に
も、ピストンロッド９２０の他端部９２０ｂを収納する
だけで作動油が供給されることがないシリンダ室９１３
がシリンダケース９１０に形成されなければならなかっ
たので、小型化されることことは困難であるという問題
があった。

【０００８】そこで、本発明は、従来と比較して小型化
されることができる流体シリンダと、この流体シリンダ
を備えるアクチュエーションシステムとを提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の流体シリンダは、複数のシリンダ室を形成
するシリンダケースと、複数の前記シリンダ室を、互い
に連通される前記シリンダケースの一端部側の流体室、
及び、互いに連通される前記シリンダケースの他端部側
の流体室にそれぞれ区画する複数のフランジ部を有し、
前記シリンダケースの内部に前記一端部から外部に突出
するように収納されるピストンロッドと、前記シリンダ
ケースの前記他端部側の前記シリンダ室の内部に配置さ
れ、前記ピストンロッドに形成される穴に前記他端部側
から挿入される挿入部材とを備え、複数の前記シリンダ
室の前記一端部側の前記流体室での前記ピストンロッド
の受圧面積の総和と、複数の前記シリンダ室の前記他端
部側の前記流体室での前記ピストンロッドの受圧面積の
総和とが略同一である構成を有している。

【００１０】この構成により、本発明の流体シリンダ
は、ピストンロッドを収納する全てのシリンダ室が、流
体を供給され、供給される流体によってピストンロッド
のフランジ部に圧力を与えることができるので、シリン
ダ室の内径が本発明の流体シリンダのシリンダ室の内径
と等しい従来の流体シリンダと比較して、全長が短くさ
れることができ、小型化されることができる。

【００１１】なお、本発明の流体シリンダは、流体が供
給される流体室でのピストンロッドの受圧面積の総和
と、流体が排出される流体室でのピストンロッドの受圧
面積の総和とが略同一であるので、上述したように従来
の流体シリンダと比較して小型化されることができるに
も拘らず、従来の流体シリンダと同様に、供給される流
体の量と、排出される流体の量とを略同一とすることが
できる。

【００１２】また、本発明の流体シリンダは、前記ピス
トンロッド及び前記挿入部材の内部に、前記ピストンロ
ッド及び前記挿入部材の一方に対して固定されるボビン
と、前記ピストンロッド及び前記挿入部材の他方に対し
て固定されるコアロッドとを有する差動トランス型位置
検出器を備える構成を有している。

【００１３】この構成により、本発明の流体シリンダ
は、差動トランス型位置検出器が内部に配置されること
ができ、差動トランス型位置検出器が外部に配置される
場合と比較して小型化されることができる。

【００１４】また、本発明のアクチュエーションシステ
ムは、流体シリンダと、前記流体が供給される供給ポー
トに連通される前記流体室、及び、前記流体が排出され
る排出ポートに連通される前記流体室を切り替える切替
手段と、前記切替手段及び前記排出ポートの間に配置さ
れて、前記流体を貯えておき、前記切替手段側の前記流
体の圧力に応じて、貯えた前記流体を前記切替手段側に
補充する流体補充手段とを備える構成を有している。

【００１５】この構成により、本発明のアクチュエーシ
ョンシステムは、上述したように流体シリンダが従来の
流体シリンダと比較して小型化されることができるの
で、従来の流体シリンダを備えるアクチュエーションシ
ステムと比較して小型化されることができる。

【００１６】なお、本発明のアクチュエーションシステ
ムは、上述したように流体シリンダが、従来の流体シリ
ンダと同様に、供給される流体の量と、排出される流体
の量とを略同一とすることができるので、上述したよう
に従来の流体シリンダを備えるアクチュエーションシス
テムと比較して小型化されることができるにも拘らず、
流体補充手段の容量を、従来の流体シリンダを備えるア
クチュエーションシステムの流体補充手段の容量と略同
一とすることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい一実施の
形態を、図面に基づいて説明する。

【００１８】まず、本実施の形態に係る流体シリンダと
しての油圧シリンダと、アクチュエーションシステムと
の構成について説明する。

【００１９】図１において、本実施の形態に係る油圧シ
リンダ１００は、２つのシリンダ室１１１、１１２を形
成するシリンダケース１１０と、シリンダケース１１０
の２つのシリンダ室１１１、１１２を、シリンダケース
１１０の一端部１１３側の流体室としての油室１１１
ａ、１１２ａ、及び、シリンダケース１１０の他端部１
１４側の流体室としての油室１１１ｂ、１１２ｂにそれ
ぞれ区画する互いに外径が略同一である２つのフランジ
部１２１、１２２を有し、一端部１２０ａがシリンダケ
ース１１０の一端部１１３からシリンダケース１１０の
外部に突出し、他端部１２０ｂがシリンダケース１１０
の他端部１１４側のシリンダ室１１２の内部に突出する
ように、シリンダケース１１０の内部に収納されるピス
トンロッド１２０とを備えている。

【００２０】なお、シリンダケース１１０には、ポート
１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄが形成されて
おり、油室１１１ａ、１１２ａは、ポート１１０ａ及び
ポート１１０ｃを介して油路２８１によって互いに連通
されており、油室１１１ｂ、１１２ｂは、ポート１１０
ｂ及びポート１１０ｄを介して油路２８２によって互い
に連通されている。

【００２１】また、シリンダケース１１０と、ピストン
ロッド１２０との間には、作動油の漏洩を防止するシー
ルリング１８１、１８２、１８３、１８４、１８５、１
８６、１８７が設けられている。

【００２２】ここで、シリンダケース１１０は、ケース
本体１１５と、ピストンロッド１２０が挿入され、ケー
ス本体１１５に対して一端部１１３側に配置される第一
カバー部材１１６と、第一カバー部材１１６と螺合して
ケース本体１１５に対する第一カバー部材１１６の他端
部１１４側への移動を規制するナット１１７と、ケース
本体１１５に対して他端部１１４側に配置されて、複数
のボルト１８８によってケース本体１１５に固定される
第二カバー部材１１８と、第二カバー部材１１８に他端
部１１４側から固定され、図示していない航空機の機体
に取り付けられる機体側フック部材１１９とを有してい
る。

【００２３】なお、第一カバー部材１１６は、ケース本
体１１５の凹部に嵌合されるメタルリング１８９によっ
て、ケース本体１１５に対する一端部１１３側への移動
を規制されている。

【００２４】また、ケース本体１１５と、第一カバー部
材１１６との間、ケース本体１１５と、第二カバー部材
１１８との間には、それぞれ作動油の漏洩を防止するシ
ールリング１９０、１９１が設けられている。

【００２５】また、ピストンロッド１２０は、ロッド本
体１２３と、ロッド本体１２３に一端部１２０ａ側から
螺合され、図示していない航空機の操舵翼に取り付けら
れる操舵翼側フック部材１２４と、フランジ部１２１を
形成するフランジ部材１２５と、ロッド本体１２３と螺
合してロッド本体１２３に対するフランジ部材１２５の
一端部１２０ａ側への移動を規制するナット１２６とを
有している。

【００２６】ここで、ロッド本体１２３は、油室１１１
ａの内部での外径１２３ａと比較して、油室１１１ｂの
内部での外径１２３ｂが大きく、油室１１１ａ及び油室
１１１ｂの間に段差部１２３ｃを有しており、段差部１
２３ｃによってフランジ部材１２５の他端部１２０ｂ側
への移動を規制するようになっている。

【００２７】また、ロッド本体１２３は、油室１１２ｂ
側に開口する穴１２３ｄを形成しており、穴１２３ｄの
径１２３ｅと、油室１１１ａの内部での外径１２３ａと
が略同一になっており、油室１１１ｂの内部での外径１
２３ｂと、油室１１２ａの内部での外径１２３ｆとが略
同一になっている。

【００２８】ここで、上述したように、２つのフランジ
部１２１、１２２の外径は互いに略同一であるので、油
室１１１ａでのピストンロッド１２０の受圧面積と、油
室１１２ｂでのピストンロッド１２０の受圧面積とは略
同一になっており、油室１１１ｂでのピストンロッド１
２０の受圧面積と、油室１１２ａでのピストンロッド１
２０の受圧面積とは略同一になっている。

【００２９】したがって、２つのシリンダ室１１１、１
１２のシリンダケース１１０の一端部１１３側の油室１
１１ａ、１１２ａでのピストンロッド１２０の受圧面積
の総和と、２つのシリンダ室１１１、１１２のシリンダ
ケース１１０の他端部１１４側の油室１１１ｂ、１１２
ｂでのピストンロッド１２０の受圧面積の総和とは略同
一になっている。

【００３０】また、ロッド本体１２３と、フランジ部材
１２５との間には、作動油の漏洩を防止するシールリン
グ１９２が設けられている。

【００３１】また、油圧シリンダ１００は、シリンダケ
ース１１０の他端部１１４側のシリンダ室１１２の内部
に配置され、ピストンロッド１２０のロッド本体１２３
に形成される穴１２３ｄに他端部１１４側から挿入され
る挿入部材であり、油圧シリンダ１００全体の重量の均
衡をとるためのバランス部材１４１を備えている。

【００３２】ここで、バランス部材１４１と、シリンダ
ケース１１０の第二カバー部材１１８との間、バランス
部材１４１と、ピストンロッド１２０のロッド本体１２
３との間には、作動油の漏洩を防止するシールリング１
９３、１９４、１９５が設けられている。

【００３３】また、油圧シリンダ１００は、ピストンロ
ッド１２０及びバランス部材１４１の内部に、複数のボ
ルト１９６でシリンダケース１１０の第二カバー部材１
１８に固定されることによって、バランス部材１４１に
対して固定されるボビン１５１と、ピストンロッド１２
０の操舵翼側フック部材１２４に螺合することによっ
て、ピストンロッド１２０に対して固定されるコアロッ
ド１５２とを有し、ボビン１５１に対するコアロッド１
５２の位置を検出する差動トランス型位置検出器（ＬＶ
ＤＴ）１５０を備えている。

【００３４】ここで、バランス部材１４１は、ボビン１
５１のフランジ部１５１ａと、シリンダケース１１０の
第二カバー部材１１８とに挟まれることによって、シリ
ンダケース１１０に対して固定されている。

【００３５】また、図２に示すように、本実施の形態に
係るアクチュエーションシステム２００は、油圧シリン
ダ１００を備えている。

【００３６】ここで、油圧シリンダ１００が取り付けら
れている図示していない操舵翼には、油圧シリンダ１０
０以外に、アクチュエーションシステム２００と同様な
構成のアクチュエーションシステムの油圧シリンダが取
り付けられている。

【００３７】また、図示していない航空機は、油圧シリ
ンダ１００が取り付けられている図示していない操舵翼
以外にも、アクチュエーションシステム２００と同様な
構成のアクチュエーションシステムの油圧シリンダが取
り付けられている操舵翼を有している。

【００３８】また、アクチュエーションシステム２００
は、電気信号が入力されて、入力された電気信号に応じ
た力を出力する入力部２１１、２１２を有し、入力部２
１１、２１２が出力する力に応じて、第１の位置（図２
参照）、第２の位置（図３参照）、及び、第３の位置
（図４参照）に位置が切り替わることによって、図示し
ていない油圧ポンプに連通されて作動油が供給される供
給ポート２０１、及び、図示していないタンクに連通さ
れて作動油が排出される排出ポート２０２のうち、油圧
シリンダ１００の油室１１１ａ、１１２ａが連通するポ
ート、及び、油圧シリンダ１００の油室１１１ｂ、１１
２ｂが連通するポートを切り替える切替手段としてのポ
ート切替弁２１０を備えている。

【００３９】なお、ポート切替弁２１０は、供給ポート
２０１と油圧シリンダ１００との間、及び、排出ポート
２０２と油圧シリンダ１００との間に配置されている。

【００４０】また、アクチュエーションシステム２００
は、図示していない操作レバーからの電気信号と、油圧
シリンダ１００の差動トランス型位置検出器１５０から
の電気信号とに応じて、ポート切替弁２１０の入力部２
１１、２１２に電気信号を入力してポート切替弁２１０
の位置を変更するコントローラ３００を備えている。

【００４１】また、アクチュエーションシステム２００
は、ポート切替弁２１０及び排出ポート２０２の間に配
置されて、作動油を貯えておき、ポート切替弁２１０側
の作動油の圧力に応じて、貯えた作動油をポート切替弁
２１０側に補充する流体補充手段としての圧力コンペン
セータ２２０を備えている。圧力コンペンセータ２２０
は、例えば油圧シリンダ１００のシリンダ室１１１、１
１２（図１参照）の内部の作動油が熱によって膨張した
場合に作動油を貯えておき、例えば、油圧シリンダ１０
０のシリンダ室１１１、１１２の内部の作動油が熱によ
って収縮した場合や、油圧シリンダ１００のシリンダ室
１１１、１１２の内部の作動油がシールリング１８１、
１８２、１８３（図１参照）を介して外部に漏洩した場
合に、貯えた作動油をポート切替弁２１０側に補充する
ようになっている。

【００４２】また、アクチュエーションシステム２００
は、供給ポート２０１及びポート切替弁２１０の間に配
置されて、供給ポート２０１から供給される作動油内の
不純物を濾過するフィルタ２３０と、フィルタ２３０及
びポート切替弁２１０の間に配置されて、フィルタ２３
０を通過した作動油の逆流を防止する逆止弁２４０とを
備えている。

【００４３】また、アクチュエーションシステム２００
は、油圧シリンダ１００及びポート切替弁２１０の間に
配置されて、バネ２５１と、作動油が入力される入力部
２５２、２５３とを有し、バネ２５１の付勢力と、入力
部２５２、２５３に入力される作動油の圧力とに応じ
て、第１の位置（図２参照）、第２の位置（図５参
照）、及び、第３の位置（図６参照）に切り替わること
によって、アクチュエーションシステム２００の動作モ
ードを、アクチュエーションシステム２００の内部の作
動油の圧力、及び、アクチュエーションシステム２００
の電気系統に異常が発生していない場合の動作モードで
あるノーマルモード（図２参照）と、ノーマルモードで
動作することはできないが、油圧シリンダ１００が取り
付けられている図示していない操舵翼に取り付けられて
いる油圧シリンダを備えた他のアクチュエーションシス
テムがノーマルモードで動作することができることを阻
害しない動作モードであるバイパスモード（図５参照）
と、ノーマルモードで動作することができず、油圧シリ
ンダ１００が取り付けられている図示していない操舵翼
に取り付けられている油圧シリンダを備えたアクチュエ
ーションシステムにもノーマルモードで動作することが
できるものが無い場合の動作モードであるダンピングモ
ード（図６参照）とに切り替えるモード切替弁２５０を
備えている。

【００４４】また、アクチュエーションシステム２００
は、バネ２６１と、コントローラ３００から電気信号が
入力されて、入力された電気信号に応じた力を出力する
入力部２６２とを有し、逆止弁２４０及びポート切替弁
２１０の間の作動油と、圧力コンペンセータ２２０及び
ポート切替弁２１０の間の作動油とが供給され、バネ２
６１の付勢力と、入力部２６２が出力する力とに応じ
て、逆止弁２４０及びポート切替弁２１０の間の作動油
をモード切替弁２５０の入力部２５２に入力する第１の
位置（図２参照）と、圧力コンペンセータ２２０及びポ
ート切替弁２１０の間の作動油をモード切替弁２５０の
入力部２５２に入力する第２の位置（図５参照）とに切
り替わことによって、モード切替弁２５０の位置を変更
してアクチュエーションシステム２００の動作モードを
制御するモード制御弁２６０を備えている。

【００４５】また、アクチュエーションシステム２００
は、バネ２７１と、コントローラ３００から電気信号が
入力されて、入力された電気信号に応じた力を出力する
入力部２７２とを有し、逆止弁２４０及びポート切替弁
２１０の間の作動油と、圧力コンペンセータ２２０及び
ポート切替弁２１０の間の作動油とが供給され、バネ２
７１の付勢力と、入力部２７２が出力する力とに応じ
て、逆止弁２４０及びポート切替弁２１０の間の作動油
をモード切替弁２５０の入力部２５３に入力する第１の
位置（図２参照）と、圧力コンペンセータ２２０及びポ
ート切替弁２１０の間の作動油をモード切替弁２５０の
入力部２５３に入力する第２の位置（図６参照）とに切
り替わことによって、モード切替弁２５０の位置を変更
してアクチュエーションシステム２００の動作モードを
制御するモード制御弁２７０を備えている。

【００４６】次に、本実施の形態に係る流体シリンダと
しての油圧シリンダと、アクチュエーションシステムと
の動作について説明する。

【００４７】（１）アクチュエーションシステム２００
がノーマルモードでの動作 コントローラ３００は、図示していない圧力検出器から
の出力によってアクチュエーションシステム２００の内
部の作動油の圧力に異常が発生していないと判断し、ア
クチュエーションシステム２００の電気系統に異常が発
生していないと判断した場合、信号伝達路３０１及び信
号伝達路３０２を介して、モード制御弁２６０の入力部
２６２、及び、モード制御弁２７０の入力部２７２に電
気信号を入力する。

【００４８】モード制御弁２６０の入力部２６２、及
び、モード制御弁２７０の入力部２７２は、コントロー
ラ３００から電気信号が入力されると、入力された電気
信号に応じた力を出力する。モード制御弁２６０の入力
部２６２、及び、モード制御弁２７０の入力部２７２に
よって出力される力が、バネ２６１及びバネ２７１の付
勢力より大きくなると、モード制御弁２６０及びモード
制御弁２７０は、共に図２に示すような第１の位置に移
動して、逆止弁２４０との間に設けられる油路２８３
と、モード切替弁２５０の入力部２５２、２５３との間
に設けられる油路２８４、２８５とを連通させる。

【００４９】油路２８３と、油路２８４、２８５とが連
通すると、モード切替弁２５０の入力部２５２、２５３
に入力される作動油の圧力は、フィルタ２３０、及び、
逆止弁２４０を介して供給ポート２０１から供給される
作動油の圧力と等しい圧力（以下、高圧という。）にな
る。

【００５０】モード切替弁２５０の入力部２５２、２５
３に入力される作動油の圧力が、共に高圧になると、モ
ード切替弁２５０の入力部２５２、２５３に入力される
作動油の圧力の合力は、バネ２５１の付勢力より大きく
なり、モード切替弁２５０は、図２に示すように、ポー
ト切替弁２１０との間に設けられた油路２８６及び油路
２８７と、油路２８１及び油路２８２とを連通させる第
１の位置に移動して、アクチュエーションシステム２０
０の動作モードをノーマルモードに切り替える。

【００５１】コントローラ３００は、モード切替弁２５
０が第１の位置に移動すると、図示していない操作レバ
ーからの電気信号と、油圧シリンダ１００の差動トラン
ス型位置検出器１５０から信号伝達路３０３を介して入
力される電気信号とに応じて、信号伝達路３０４、３０
５を介してポート切替弁２１０の入力部２１１、２１２
に電気信号を入力する。

【００５２】より詳細に説明すると、コントローラ３０
０は、図示していない操作レバーからの電気信号と、油
圧シリンダ１００の差動トランス型位置検出器１５０か
らの電気信号とに基づいて、ピストンロッド１２０がシ
リンダケース１１０に対して、図示していない操作レバ
ーによって指定された位置に達しておらず、矢印１００
ａの示す方向に移動する必要があると判断した場合、ピ
ストンロッド１２０がシリンダケース１１０に対して、
図示していない操作レバーによって指定された位置に達
するまで、ポート切替弁２１０の入力部２１１に信号伝
達路３０４を介して電気信号を入力し、入力部２１２に
電気信号を入力しない。

【００５３】ポート切替弁２１０の入力部２１１は、コ
ントローラ３００から電気信号が入力されると、入力さ
れた電気信号に応じた力を出力する。一方、ポート切替
弁２１０の入力部２１２は、コントローラ３００から電
気信号が入力されず、力を出力しない。したがって、ポ
ート切替弁２１０は、ポート切替弁２１０の入力部２１
１で出力される力によって、図３に示す第２の位置に移
動して、油路２８６、及び、油路２８７と、圧力コンペ
ンセータ２２０との間に設けられる油路２８８、及び、
油路２８３とを連通させる。

【００５４】油路２８６、２８７と、油路２８８、２８
３とが連通すると、油圧シリンダ１００の油室１１１
ｂ、１１２ｂには、供給ポート２０１から作動油がフィ
ルタ２３０、逆止弁２４０、油路２８３、ポート切替弁
２１０、油路２８７、モード切替弁２５０、及び、油路
２８２を介して供給され、排出ポート２０２には、油圧
シリンダ１００の油室１１１ａ、１１２ａから作動油が
油路２８１、モード切替弁２５０、油路２８６、ポート
切替弁２１０、油路２８８、及び、圧力コンペンセータ
２２０を介して排出される。

【００５５】したがって、ピストンロッド１２０は、シ
リンダケース１１０に対して矢印１００ａの示す方向に
移動する。

【００５６】また、コントローラ３００は、図示してい
ない操作レバーからの電気信号と、油圧シリンダ１００
の差動トランス型位置検出器１５０からの電気信号とに
基づいて、ピストンロッド１２０がシリンダケース１１
０に対して、図示していない操作レバーによって指定さ
れた位置に達しておらず、矢印１００ｂの示す方向に移
動する必要があると判断した場合、ピストンロッド１２
０がシリンダケース１１０に対して、図示していない操
作レバーによって指定された位置に達するまで、ポート
切替弁２１０の入力部２１２に信号伝達路３０５を介し
て電気信号を入力し、入力部２１１に電気信号を入力し
ない。

【００５７】ポート切替弁２１０の入力部２１１は、コ
ントローラ３００から電気信号が入力されず、力を出力
しない。一方、ポート切替弁２１０の入力部２１２は、
コントローラ３００から電気信号が入力されると、入力
された電気信号に応じた力を出力する。したがって、ポ
ート切替弁２１０は、ポート切替弁２１０の入力部２１
２で出力される力によって、図４に示す第３の位置に移
動して、油路２８６、２８７と、油路２８３、２８８と
を連通させる。

【００５８】油路２８６、２８７と、油路２８３、２８
８とが連通すると、油圧シリンダ１００の油室１１１
ａ、１１２ａには、供給ポート２０１から作動油がフィ
ルタ２３０、逆止弁２４０、油路２８３、ポート切替弁
２１０、油路２８６、モード切替弁２５０、及び、油路
２８１を介して供給され、排出ポート２０２には、油圧
シリンダ１００の油室１１１ｂ、１１２ｂから作動油が
油路２８２、モード切替弁２５０、油路２８７、ポート
切替弁２１０、油路２８８、及び、圧力コンペンセータ
２２０を介して排出される。

【００５９】したがって、ピストンロッド１２０は、シ
リンダケース１１０に対して矢印１００ｂの示す方向に
移動する。

【００６０】（２）アクチュエーションシステム２００
がバイパスモードでの動作 コントローラ３００は、図示していない圧力検出器から
の出力によってアクチュエーションシステム２００の内
部の作動油の圧力に異常が発生していると判断し、アク
チュエーションシステム２００の電気系統に異常が発生
していないと判断し、油圧シリンダ１００が取り付けら
れている図示していない操舵翼に取り付けられている油
圧シリンダを備えたアクチュエーションシステムからの
信号によって、それらのアクチュエーションシステムに
ノーマルモードで動作するものが有ると判断した場合、
モード制御弁２６０の入力部２６２に電気信号を入力せ
ず、モード制御弁２７０の入力部２７２に信号伝達路３
０２を介して電気信号を入力する。

【００６１】モード制御弁２６０の入力部２６２は、コ
ントローラ３００から電気信号が入力されず、力を出力
しないので、モード制御弁２６０は、バネ２６１の付勢
力によって、図５に示すような第２の位置に移動して、
油路２８８と、油路２８４とを連通させる。

【００６２】油路２８８と、油路２８４とが連通する
と、モード切替弁２５０の入力部２５２に入力される作
動油の圧力は、圧力コンペンセータ２２０に蓄えられた
作動油の圧力、或いは、圧力コンペンセータ２２０を介
して排出ポート２０２から排出される作動油の圧力と等
しい圧力（以下、低圧という。）になる。

【００６３】また、モード制御弁２７０の入力部２７２
は、コントローラ３００から電気信号が入力されると、
入力された電気信号に応じた力を出力する。モード制御
弁２７０の入力部２７２によって出力される力が、バネ
２７１の付勢力より大きくなると、モード制御弁２７０
は、図５に示すような第１の位置に移動して、油路２８
３と、油路２８５とを連通させる。

【００６４】油路２８３と、油路２８５とが連通する
と、モード切替弁２５０の入力部２５３に入力される作
動油の圧力は、高圧になる。

【００６５】モード切替弁２５０の入力部２５２に入力
される作動油の圧力が低圧になり、モード切替弁２５０
の入力部２５３に入力される作動油の圧力が高圧になる
と、モード切替弁２５０の入力部２５２、２５３に入力
される作動油の圧力の合力は、バネ２５１の付勢力と略
同一となり、モード切替弁２５０は、図５に示すよう
に、油路２８１及び油路２８２を互いに連通させ、油路
２８６及び油路２８７と連通させない第２の位置に移動
して、アクチュエーションシステム２００の動作モード
をバイパスモードに切り替える。

【００６６】モード切替弁２５０が第２の位置に移動す
ると、油圧シリンダ１００の油室１１１ａ、１１２ａ
と、油室１１１ｂ、１１２ｂとは、油路２８１、モード
切替弁２５０、及び、油路２８２を介して連通するの
で、ピストンロッド１２０はシリンダケース１１０に対
して矢印１００ａ及び矢印１００ｂの示す方向に自由に
移動することができる。

【００６７】したがって、アクチュエーションシステム
２００は、油圧シリンダ１００が取り付けられている図
示していない操舵翼をノーマルモードで駆動する他のア
クチュエーションシステムの動作を妨げず、アクチュエ
ーションシステム２００を備えた図示していない航空機
は、飛行し続けることができる。

【００６８】なお、以上の説明においては、コントロー
ラ３００が、モード制御弁２６０の入力部２６２に電気
信号を入力せず、モード制御弁２７０の入力部２７２に
信号伝達路３０２を介して電気信号を入力するようにな
っていたが、モード制御弁２６０の入力部２６２に信号
伝達路３０１を介して電気信号を入力し、モード制御弁
２７０の入力部２７２に電気信号を入力しないようにな
っていても、アクチュエーションシステム２００はバイ
パスモードで動作することができる。

【００６９】（３）アクチュエーションシステム２００
がダンピングモードでの動作 コントローラ３００は、図示していない圧力検出器から
の出力によってアクチュエーションシステム２００の内
部の作動油の圧力に異常が発生していると判断し、アク
チュエーションシステム２００の電気系統に異常が発生
していないと判断し、油圧シリンダ１００が取り付けら
れている図示していない操舵翼に取り付けられている油
圧シリンダを備えたアクチュエーションシステムからの
信号によって、それらのアクチュエーションシステムに
ノーマルモードで動作するものが無いと判断した場合、
モード制御弁２６０の入力部２６２、及び、モード制御
弁２７０の入力部２７２に電気信号を入力しない。

【００７０】モード制御弁２６０の入力部２６２、及
び、モード制御弁２７０の入力部２７２は、コントロー
ラ３００から電気信号が入力されず、力を出力しないの
で、モード制御弁２６０及びモード制御弁２７０は、バ
ネ２６１及びバネ２７１の付勢力によって、図６に示す
ような第２の位置に移動して、油路２８８と、油路２８
４、２８５とを連通させる。

【００７１】油路２８８と、油路２８４、２８５とが連
通すると、モード切替弁２５０の入力部２５２、２５３
に入力される作動油の圧力は低圧になる。

【００７２】モード切替弁２５０の入力部２５２、２５
３に入力される作動油の圧力が共に低圧になると、モー
ド切替弁２５０の入力部２５２、２５３に入力される作
動油の圧力の合力は、バネ２５１の付勢力より小さくな
り、モード切替弁２５０は、図６に示すように、油路２
８１及び油路２８２を互いにオリフィス２５０ａを介し
て連通させ、油路２８６及び油路２８７と連通させない
第３の位置に移動して、アクチュエーションシステム２
００の動作モードをダンピングモードに切り替える。

【００７３】モード切替弁２５０が第３の位置に移動す
ると、油圧シリンダ１００の油室１１１ａ、１１２ａ
と、油室１１１ｂ、１１２ｂとは、油路２８１、モード
切替弁２５０のオリフィス２５０ａ、及び、油路２８２
を介して連通するので、ピストンロッド１２０は、シリ
ンダケース１１０に対して矢印１００ａ及び矢印１００
ｂの示す方向に、アクチュエーションシステム２００が
バイパスモードで動作する場合と比較して、大きな抵抗
を受けながら移動するようになる。

【００７４】したがって、アクチュエーションシステム
２００は、油圧シリンダ１００が取り付けられている図
示していない操舵翼のフラッタを効果的に回避すること
ができ、アクチュエーションシステム２００を備えた図
示していない航空機は、油圧シリンダ１００が取り付け
られている図示していない操舵翼以外の操舵翼を使用し
て飛行し続けることができる。

【００７５】なお、以上においては、コントローラ３０
０が、図示していない圧力検出器からの出力によってア
クチュエーションシステム２００の内部の作動油の圧力
に異常が発生していると判断した場合について説明した
が、アクチュエーションシステム２００の電気系統に異
常が発生した場合も、コントローラ３００はモード制御
弁２６０の入力部２６２、及び、モード制御弁２７０の
入力部２７２に電気信号を入力しないので、アクチュエ
ーションシステム２００はダンピングモードで動作する
ことになる。

【００７６】以上説明したように、油圧シリンダ１００
は、ピストンロッド１２０を収納する全てのシリンダ室
１１１、１１２が、作動油を供給され、供給される作動
油によってピストンロッド１２０のフランジ部１２１、
１２２に圧力を与えることができるので、シリンダ室の
内径が油圧シリンダ１００のシリンダ室１１１、１１２
の内径と等しい従来の油圧シリンダと比較して、全長が
短くされることができ、小型化されることができる。

【００７７】したがって、油圧シリンダ１００を備える
アクチュエーションシステム２００は、従来の油圧シリ
ンダを備えるアクチュエーションシステムと比較して小
型化されることができる。

【００７８】また、油圧シリンダ１００は、作動油が供
給される油室（油室１１１ａ、１１２ａと、油室１１１
ｂ、１１２ｂとの一方）でのピストンロッド１２０の受
圧面積の総和と、作動油が排出される油室（油室１１１
ａ、１１２ａと、油室１１１ｂ、１１２ｂとの他方）で
のピストンロッド１２０の受圧面積の総和とが略同一で
あるので、上述したように従来の油圧シリンダと比較し
て小型化されることができるにも拘らず、従来の油圧シ
リンダと同様に、供給される作動油の量と、排出される
作動油の量とを略同一とすることができる。

【００７９】また、油圧シリンダ１００は、作動油が供
給される油室でのピストンロッド１２０の受圧面積の総
和と、作動油が排出される油室でのピストンロッド１２
０の受圧面積の総和とが略同一であるので、矢印１００
ａ及び矢印１００ｂの示す方向の出力の大きさを互いに
略同一にすることができる。

【００８０】アクチュエーションシステム２００は、油
圧シリンダ１００が供給される作動油の量と、排出され
る作動油の量とを略同一とすることができるので、圧力
コンペンセータ２２０に蓄えられている作動油の量が油
圧シリンダ１００のシリンダケース１１０に対するピス
トンロッド１２０の移動に応じて増減することを防止す
ることができる。

【００８１】したがって、油圧シリンダ１００を備える
アクチュエーションシステム２００は、上述したように
従来の流体シリンダを備えるアクチュエーションシステ
ムと比較して小型化されることができるにも拘らず、圧
力コンペンセータ２２０の容量を、従来の流体シリンダ
を備えるアクチュエーションシステムの圧力コンペンセ
ータの容量と略同一に維持することができ、圧力コンペ
ンセータ２２０の重量を、従来の流体シリンダを備える
アクチュエーションシステムの圧力コンペンセータの重
量と略同一に維持することができる。

【００８２】また、アクチュエーションシステム２００
は、圧力コンペンセータ２２０に蓄えられる作動油の量
が油圧シリンダ１００のシリンダケース１１０に対する
ピストンロッド１２０の移動に応じて増減することを防
止することができるので、圧力コンペンセータ２２０の
動作回数を、従来の流体シリンダを備えるアクチュエー
ションシステムの圧力コンペンセータの動作回数と略同
一とすることができ、圧力コンペンセータ２２０の耐久
寿命を、従来の流体シリンダを備えるアクチュエーショ
ンシステムの圧力コンペンセータの耐久寿命と略同一に
維持することができる。

【００８３】また、油圧シリンダ１００は、本実施の形
態において、ピストンロッド１２０及びバランス部材１
４１の内部に、バランス部材１４１に対して固定される
ボビン１５１と、ピストンロッド１２０に対して固定さ
れるコアロッド１５２とを有する差動トランス型位置検
出器１５０を備えているので、差動トランス型位置検出
器１５０が油圧シリンダ１００の外部に配置される場合
と比較して小型化されることができるが、本発明によれ
ば、差動トランス型位置検出器１５０が油圧シリンダ１
００の外部に配置される構成であっても良いし、差動ト
ランス型位置検出器１５０を備えていなくても良い。

【００８４】なお、油圧シリンダ１００は、本実施の形
態においては、２つのシリンダ室１１１、１１２を形成
していたが、本発明によれば、３つ以上のシリンダ室を
形成する構成であっても良い。

【００８５】また、油圧シリンダ１００は、本実施の形
態において、フランジ部１２１、１２２の外径が互いに
略同一であり、ロッド本体１２３の穴１２３ｄの径１２
３ｅと、油室１１１ａの内部での外径１２３ａとが略同
一であり、油室１１１ｂの内部での外径１２３ｂと、油
室１１２ａの内部での外径１２３ｆとが略同一であった
ので、油室１１１ａ、１１２ａでのピストンロッド１２
０の受圧面積の総和と、油室１１１ｂ、１１２ｂでのピ
ストンロッド１２０の受圧面積の総和とが略同一になっ
ていたが、本発明によれば、油室１１１ａ、１１２ａで
のピストンロッド１２０の受圧面積の総和と、油室１１
１ｂ、１１２ｂでのピストンロッド１２０の受圧面積の
総和とが略同一になる値であれば、フランジ部１２１、
１２２の外径や、ロッド本体１２３の穴１２３ｄの径１
２３ｅ、油室１１１ａの内部での外径１２３ａ、油室１
１１ｂの内部での外径１２３ｂ、油室１１２ａの内部で
の外径１２３ｆの値は任意に設計されることができる。

【００８６】また、本実施の形態においては、流体とし
て油を使用していたが、本発明によれば、流体は油以外
の液体であっても良い。

【００８７】

【発明の効果】本発明によれば、従来と比較して小型化
されることができる流体シリンダと、この流体シリンダ
を備えるアクチュエーションシステムとを提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る油圧シリンダの側
面断面図である。

【図２】モード切替弁及びポート切替弁が第１の位置に
ある状態での、図１に示す油圧シリンダを備えるアクチ
ュエーションシステムの油圧回路図である。

【図３】モード切替弁が第１の位置にあり、ポート切替
弁が第２の位置にある状態での、図１に示す油圧シリン
ダを備えるアクチュエーションシステムの油圧回路図で
ある。

【図４】モード切替弁が第１の位置にあり、ポート切替
弁が第３の位置にある状態での、図１に示す油圧シリン
ダを備えるアクチュエーションシステムの油圧回路図で
ある。

【図５】モード切替弁が第２の位置にある状態での、図
１に示す油圧シリンダを備えるアクチュエーションシス
テムの油圧回路図である。

【図６】モード切替弁が第３の位置にある状態での、図
１に示す油圧シリンダを備えるアクチュエーションシス
テムの油圧回路図である。

【図７】従来の油圧シリンダの側面断面図である。

【符号の説明】

１００ 油圧シリンダ（流体シリンダ） １１０ シリンダケース １１１、１１２ シリンダ室 １１３ 一端部 １１４ 他端部 １１１ａ、１１１ｂ、１１２ａ、１１２ｂ 油室
（流体室） １２０ ピストンロッド １２１、１２２ フランジ部 １２３ｄ 穴 １４１ バランス部材（挿入部材） １５０ 差動トランス型位置検出器 １５１ ボビン １５２ コアロッド ２００ アクチュエーションシステム ２０１ 供給ポート ２０２ 排出ポート ２１０ ポート切替弁（切替手段） ２２０ 圧力コンペンセータ（流体補充手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H081 AA02 AA05 BB01 CC23 DD13 DD22 GG10 HH10 3H086 AA24 AF03

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のシリンダ室を形成するシリンダケー
   スと、 複数の前記シリンダ室を、互いに連通される前記シリン
   ダケースの一端部側の流体室、及び、互いに連通される
   前記シリンダケースの他端部側の流体室にそれぞれ区画
   する複数のフランジ部を有し、前記シリンダケースの内
   部に前記一端部から外部に突出するように収納されるピ
   ストンロッドと、 前記シリンダケースの前記他端部側の前記シリンダ室の
   内部に配置され、前記ピストンロッドに形成される穴に
   前記他端部側から挿入される挿入部材とを備え、 複数の前記シリンダ室の前記一端部側の前記流体室での
   前記ピストンロッドの受圧面積の総和と、複数の前記シ
   リンダ室の前記他端部側の前記流体室での前記ピストン
   ロッドの受圧面積の総和とが略同一であることを特徴と
   する流体シリンダ。
2. 【請求項２】前記ピストンロッド及び前記挿入部材の内
   部に、前記ピストンロッド及び前記挿入部材の一方に対
   して固定されるボビンと、前記ピストンロッド及び前記
   挿入部材の他方に対して固定されるコアロッドとを有す
   る差動トランス型位置検出器を備えることを特徴とする
   請求項１に記載の流体シリンダ。
3. 【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の流体シリン
   ダと、 前記流体が供給される供給ポートに連通される前記流体
   室、及び、前記流体が排出される排出ポートに連通され
   る前記流体室を切り替える切替手段と、 前記切替手段及び前記排出ポートの間に配置されて、前
   記流体を貯えておき、前記切替手段側の前記流体の圧力
   に応じて、貯えた前記流体を前記切替手段側に補充する
   流体補充手段とを備えることを特徴とするアクチュエー
   ションシステム。