JP2009067387A

JP2009067387A - 移動体の脚揚降システムとステアリングシステム。

Info

Publication number: JP2009067387A
Application number: JP2008303256A
Authority: JP
Inventors: Norio Takahashi; 教雄高橋; Masato Kamata; 正人鎌田; Shingo Okano; 真吾岡野
Original assignee: Sumitomo Precision Products Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Precision Products Co Ltd
Priority date: 2008-11-27
Filing date: 2008-11-27
Publication date: 2009-04-02

Abstract

【課題】移動体のシステムの軽量化、小型化、省エネ化、高応答性化、高信頼性化、または整備性の向上に好適な移動体のブレーキシステムと脚降着システムとステアリングシステムを提供しようとする。
【解決手段】
従来の操縦員に操縦される移動体にかわって、操縦員の操作量に対応した電気信号を出力する操作量変換器と、電気を動力とし前記電気信号に従って制御される電動アクチエータに駆動されて作動油を外部へ供給する作動油供給機器と、前記作動油により作動し移動体を動かす油圧アクチエータと、を備える、ものとした。
【選択図】図１

Description

本発明は、有人または無人で操縦される移動体とそのブレーキシステムと脚揚降システムとステアリングシステムに係る。特に、有人または無人の飛行機、ヘリコプタ、磁気浮上列車、その他の、浮遊して移動する移動体に好適なブレーキシステムと脚揚降システムとステアリングシステムに関する。

航空機技術の世界では、次世代信頼性飛行制御システムとしてＥＭＡ（ＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＡｃｔｕａｔｏｒ）、ＥＨＡ（ＥｌｅｃｔｒｏＨｙｄｒｏｓｔａｔｉｃＡｃｔｕａｔｏｒ）の研究開発が世界的な流れになっていいる。一方、降着装置の揚降系統は依然として油圧アクチエータが主流である。降着装置に使用する油量の航空機全体の消費油量に占める割合が大きく、機体油圧系統への重量・容量・消費エネルギーに対する負担を大きくしている。

現在の中型以上の航空機は油圧系統を装備し、その油圧系統の発生する油圧力を利用して舵面の操作、降着装置の揚降、ブレーキ及び前脚ステアリング操作を行なっている。舵面の操作系は、ＥＨＡもしくはＥＭＡの採用によって、油圧系統から独立した。航空機のＥＨＡもしくはＥＭＡ化は油圧系統を航空機からなくすのを目的としているが、降着装置の揚降、ブレーキ及び前脚ステアリング操作は依然として油圧系統を必要としている。航空機を全電気化することが大きな目標であり、そのために、降着装置のＥＨＡもしくはＥＭＡ化が望まれている。しかし、現在のところ、降着装置のＥＨＡもしくはＥＭＡ化が進んでいない。

特開２００２−８１３７０号公報特表２００２−５２５５１５号公報

上述のごとく、有人または無人の航空機等の移動体の軽量化、小型化、省エネ化、高応答性化、高信頼性化、または整備性の向上のために、降着装置の電動化の要請があった。

本発明は以上に述べた問題点に鑑み案出されたもので、従来の操縦員に操縦される移動体または予め定められた手順により操縦される移動体とそのブレーキシステムと脚揚降システムとステアリングシステム。にかわって、移動体のシステムの軽量化、小型化、省エネ化、高応答性化、高信頼性化、または整備性の向上に好適な移動体とそのブレーキシステムと脚揚降システムとステアリングシステムを提供しようとする。

上記目的を達成するため、本発明に係る操縦員に操縦される移動体を、操縦員の操作量に対応した電気信号を出力する操作量変換器と、電気を動力とし前記電気信号に従って制御される電動アクチエータに駆動されて作動油を外部へ供給する作動油供給機器と、前記作動油により作動し移動体を動かす油圧アクチエータと、を備える、ものとした。

上記本発明の構成により、操作量変換器が操縦員の操作量に対応した電気信号を出力し、作動油供給機器が電気を動力とし前記電気信号に従って制御される電動アクチエータに駆動されて作動油を外部へ供給し、移動体を動かす油圧アクチエータが前記作動油により作動するので、操縦員の操作量に対応して移動体を動かすことができ、また作動油供給機器を油圧アクチエータの近くに配置することが可能になり、移動体の軽量化、小型化、省エネ化、高応答化、高信頼性化、又は整備性の向上が容易になる。

上記目的を達成するため、本発明に係る予め定められた手順により操縦される移動体を、手順に従って時系列の操作量データに対応した電気信号を出力する制御機器と、電気を動力とし前記電気信号に従って制御される電動アクチエータに駆動されて作動油を外部へ供給する作動油供給機器と、前記作動油により作動し移動体を動かす油圧アクチエータと、を備える、ものとした。

上記本発明の構成により、制御機器が手順に従って時系列の操作量データに対応した電気信号を出力し、作動油供給機器が電気を動力とし前記電気信号に従って制御される電動アクチエータに駆動されて作動油を外部へ供給し、移動体を動かす油圧アクチエータが前記作動油により作動するので、操縦員の操作量に対応して移動体を動かすことができ、また作動油供給機器を油圧アクチエータの近くに配置することが可能になり、移動体の軽量化、小型化、省エネ化、高応答化、高信頼性化、又は整備性の向上が容易になる。

また、上記目的を達成するため、本発明に係る操縦員に操縦される移動体を、操縦員の操作量に対応して電気信号を出力する操作量変換器と、作動油の充満したシリンダと該シリンダ内を前後に摺動可能なピストンと該ピストンを前後進させる電動アクチエータとを有し該電動アクチエータを前記電気信号に従って制御して該作動油を前記シリンダの外部へ供給する作動油供給機器と、前記作動油により作動して移動体を動かす油圧アクチエータと、を備える、ものとした。

上記本発明の構成により、操作量変換器が操縦員の操作量に対応して電気信号を出力し、作動油がシリンダに充満し、ピストンがシリンダ内を前後に摺動可能であり、電動アクチエータが該ピストンを前後進させ、該電動アクチエータを前記電気信号に従って制御して該作動油を前記シリンダの外部へ供給し、移動体を動かす油圧アクチエータが前記作動油により作動するので、操縦員の操作量に対応して移動体を動かすことができ、また作動油供給機器を油圧アクチエータの近くに配置することが可能になる。

また、上記目的を達成するため、本発明に係る予め定められた手順により操縦される移動体を、手順に従って時系列の操作量データに対応した電気信号を出力する制御機器と、作動油の充満したシリンダと該シリンダ内を前後に摺動可能なピストンと該ピストンを前後進させる電動アクチエータとを有し該電動アクチエータを前記電気信号に従って制御して該作動油を前記シリンダの外部へ供給する作動油供給機器と、前記作動油により作動して移動体を動かす油圧アクチエータと、を備えるものとした。

上記本発明の構成により、制御機器が手順に従って時系列の操作量データに対応した電気信号を出力し、ピストンがシリンダ内を前後に摺動可能であり、電動アクチエータが該ピストンを前後進させ、該電動アクチエータを前記電気信号に従って制御して該作動油を前記シリンダの外部へ供給し、移動体を動かす油圧アクチエータが前記作動油により作動するので、時系列の操作量データに対応して移動体を動かすことができ、また作動油供給機器を油圧アクチエータの近くに配置することが可能になる。

さらに、本発明に係る移動体は、前記作動油の圧力が前記電気信号に対応する、のが好ましい。
上記本発明の構成により、前記作動油の圧力が前記電気信号に対応するので、
油圧アクチエータの出力を操縦員の操作量または時系列の操作量データに対応させることができる。

また、上記目的を達成するため、本発明に係る操縦員に操縦される移動体の車輪のブレーキシステムを、操縦員のブレーキ操作の操作量に対応した電気信号を出力する操作量変換器と、作動油の充満したシリンダと該シリンダ内を前後に摺動可能なピストンと該ピストンを前後進させる電動アクチエータとを有し該電動アクチエータを前記電気信号に従って制御して該作動油を前記シリンダの外部へ供給する作動油供給機器と、前記作動油により作動して車輪のブレーキを動かす油圧アクチエータと、を備えるものとした。

上記本発明の構成により、操作量変換器が操縦員のブレーキ操作の操作量に対応した電気信号を出力し、作動油がシリンダに充満し、ピストンが該シリンダ内を前後に摺動可能であり、電動アクチエータが該ピストンを前後進させ、該電動アクチエータを前記電気信号に従って制御して該作動油を前記シリンダの外部へ供給し、油圧アクチエータが前記作動油により車輪のブレーキを動かすので、操縦員の操作量に対応して移動体の車輪にブレーキをかけることができ、また作動油供給機器をブレーキの近くに配置することが可能になり、移動体の軽量化、小型化、省エネ化、高応答化、高信頼性化、又は整備性の向上が容易になる。

また、上記目的を達成するため、本発明に係る予め定められた手順により操縦される移動体の車輪のブレーキシステムを、手順に従ってブレーキ操作の時系列の操作量データに対応した電気信号を出力する制御機器と、作動油の充満したシリンダと該シリンダ内を前後に摺動可能なピストンと該ピストンを前後進させる電動アクチエータとを有し該電動アクチエータを前記電気信号に従って制御して該作動油を前記シリンダの外部へ供給する作動油供給機器と、前記作動油により作動して車輪のブレーキを動かす油圧アクチエータと、を備える、ものとした。

上記本発明の構成により、制御機器が手順に従ってブレーキ操作の時系列の操作量データに対応した電気信号を出力し、作動油がシリンダに充満し、ピストンが該シリンダ内を前後に摺動可能であり、電動アクチエータが該ピストンを前後進させ、該電動アクチエータを前記電気信号に従って制御して該作動油を前記シリンダの外部へ供給し、油圧アクチエータが前記作動油により車輪のブレーキを動かすので、時系列の操作量データに対応して移動体の車輪にブレーキをかけることができ、また作動油供給機器をブレーキの近くに配置することが可能になり、移動体の軽量化、小型化、省エネ化、高応答化、高信頼性化、又は整備性の向上が容易になる。

さらに、本発明に係る移動体の車輪のブレーキシステムは、前記作動油の圧力が前記電気信号に対応する、のが好ましい。
上記本発明の構成により、前記作動油の圧力が前記電気信号に対応するので、車輪のブレーキを動かす力を操縦員の操作量または時系列の操作量データに対応させることができる。

また、本発明に係る移動体の車輪のブレーキシステムは、前記車輪のブレーキトルクを検出しトルク信号を出力するトルク変換器を、備え、前記トルク信号が前記電気信号に対応する、のが好ましい。
上記本発明の構成により、トルク変換器が前記車輪のブレーキトルクを検出しトルク信号を出力し、前記トルク信号が前記電気信号に対応するので、車輪のブレーキ力を操縦員の操作量または時系列の操作量データに対応させることができる。

また、上記目的を達成するため、本発明に係る浮遊して移動する移動体の脚揚降システムを、一部を接地した接地姿勢と上方へ収納された収納姿勢との間で姿勢変化可能な脚と、前記脚を前記接地姿勢から前記収納姿勢へ持ち上げ、さらに前記脚を前記収納姿勢から前記接地姿勢へ下ろすことのできる油圧アクチエータであるリトラクトアクチエータと、前記脚を前記接地姿勢でロック可能なダウンロック機構と、前記ダウンロック機構を通電時アンロックする電動アクチエータであるダウンロックアクチエータと、前記脚を前記収納姿勢でロック可能なアップロック機構と、前記アップロック機構を通電時アンロックする電動アクチエータであるアップロックアクチエータと、を備え、ギアアップ指令を受けると、前記ダウンロックアクチエータに通電した後で前記リトラクトアクチエータにより前記脚を前記接地姿勢から前記収納姿勢へ持ち上げ、さらにギアダウン指令を受けると、前記アップロックアクチエータに通電した後でリトラクトアクチエータにより前記脚を前記収納姿勢から前記接地姿勢へ下ろす、ものとした。

上記本発明の構成により、脚が一部を接地する接地姿勢と上方へ収納される収納姿勢との間で姿勢変化可能であり、リトラクトアクチエータが前記脚を前記接地姿勢から前記収納姿勢へ持ち上げ、さらに前記脚を前記収納姿勢から前記接地姿勢へ下ろすことのできる油圧アクチエータであり、ダウンロック機構が前記脚を前記接地姿勢でロック可能であり、ダウンロックアクチエータが前記ダウンロック機構を通電時アンロックする電動アクチエータであり、アップロック機構が前記脚を前記収納姿勢でロック可能であり、アップロックアクチエータが前記アップロック機構を通電時アンロックする電動アクチエータであり、ギアアップ指令を受けると、前記ダウンロックアクチエータに通電した後で前記リトラクトアクチエータにより前記脚を前記接地姿勢から前記収納姿勢へ持ち上げ、さらにギアダウン指令を受けると、前記アップロックアクチエータに通電した後で前記リトラクトアクチエータにより前記脚を前記収納姿勢から前記接地姿勢へ下ろすので、ギアアップ指令またはギアダウン指令にしたがい、前記脚を前記接地姿勢と前記収納姿勢との間で揚降させることができ、また前記ダウンロックアクチエータと前記アップロックアクチエータの構造を簡単化できる。

さらに、本発明に係る移動体の脚揚降システムは、電気を動力とし前記リトラクトアクチエータに作動油を供給する作動油供給機器を、備え、ギアアップ指令またはギアダウン指令を受けると前記作動油供給機器への電力の供給を開始し、前記リトラクトアクチエータの作動を停止すると前記作動油供給機器への電気の供給を停止する、のが好ましい。
上記本発明の構成により、作動油供給機器が電気を動力として前記リトラクトアクチエータに作動油を供給し、ギアアップ指令またはギアダウン指令を受けると前記作動油供給機器への電気の供給を開始し、前記リトラクトアクチエータの作動を停止すると前記作動油供給機器への電気の供給を停止するので、作動油供給機器を脚の近くに配置することが可能で、移動体の軽量化、小型化、省エネ化、高応答化、高信頼性化、又は整備性の向上が容易になる。

また、上記目的を達成するため、本発明に係る操縦員に操縦される移動体の揚降可能な脚の車輪のステアリングシステムを、操縦員の操舵の操作量に対応した電気信号を出力する操作量変換器と、車輪を操舵する油圧アクチエータと、電気を動力とし前記電気信号に従って制御されて前記油圧アクチエータに作動油を供給する作動油供給機器と、を備え、脚が降ろされる際に、前記作動油供給機器に電気の供給を開始した後で、前記作動油供給機器を制御して車輪の操舵角が前記電気信号に対応する様にする、ものとした。

上記本発明の構成により、操作量変換器が操縦員の操舵の操作量に対応した電気信号を出力し、油圧アクチエータが車輪を操舵し、電気を動力とする作動油供給機器が前記油圧アクチエータに作動油を供給し、脚が降ろされる際に、前記作動油供給機器に電気の供給を開始した後で、前記作動油供給機器を制御して車輪の操舵角が前記電気信号に対応する様にする、ので、前記作動油供給機構を脚の近くに配置することが可能で、移動体の軽量化、小型化、省エネ化、高応答化、高信頼性化、又は整備性の向上が容易になる。

また、上記目的を達成するため、本発明に係る予め定められた手順により操縦される移動体の揚降可能な脚の車輪のステアリングシステムを、手順に従って操舵の時系列の操作量データに対応した電気信号を出力する制御機器と、車輪を操舵する油圧アクチエータと、電気を動力とし前記電気信号に従って制御されて前記油圧アクチエータに作動油を供給する作動油供給機器と、を備え、脚が降ろされる際に、前記作動油供給機器に電気の供給を開始した後で、前記作動油供給機器を制御して車輪の操舵角が前記電気信号に対応する様にする、ものとした。

上記本発明の構成により、制御機器が手順に従って時系列の操舵の操作量データに対応した電気信号を出力し、油圧アクチエータが車輪を操舵し、電気を動力とする作動油供給機器が前記油圧アクチエータに作動油を供給し、脚が降ろされる際に、前記作動油供給機器に電気の供給を開始した後で、前記作動油供給機器を制御して車輪の操舵角が前記電気信号に対応する様にする、ので、前記作動油供給機構を脚の近くに配置することが可能で、移動体の軽量化、小型化、省エネ化、高応答化、高信頼性化、又は整備性の向上が容易になる。

以上説明したように本発明の移動体とそのブレーキシステムと脚揚降システムとステアリングシステムとは、その構成により、以下の効果を有する。
操作量変換器が操作量に対応して電気信号を出力し、若しくは制御機器が手順に従って時系列の操作量データに対応した電気信号を出力し、その電気信号に従って制御される電動アクチエータで作動油供給機器を駆動し、作動油供給機器の供給する作動油により油圧アクチエータを作動させ、その油圧アクチエータで移動体を動かすので、操縦員の操作量または時系列の操作量データに対応して移動体を動かすことができ、また作動油供給機器を油圧アクチータの近くに配置することが可能になり、移動体の軽量化、小型化、省エネ化、高応答化、高信頼性化、又は整備性の向上が容易になる。
また、作動油供給機器をシリンダ内を摺動するピストンを電動アクチエータで前後進する構造としたので、操縦員の操作量または時系列の操作量データに対応して移動体を動かすことができ、また作動油供給機器を油圧アクチエータの近くに配置することが可能になる。
また、前記作動油の圧力が前記電気信号に対応するので、油圧アクチエータの出力を操縦員の操作量または時系列の操作量データに対応させることができる。
また、上記作動油供給機器をブレーキシステムに適用したので、操縦員の操作量または時系列の操作量データに対応して移動体の車輪にブレーキをかけることができ、また作動油供給機器を、ブレーキの近くに配置することが可能になり、移動体の軽量化、小型化、省エネ化、高応答化、高信頼性化、又は整備性の向上が容易になる。
また、前記作動油の圧力が前記電気信号に対応するので、車輪にブレーキをかける油圧アクチエータの出力を操縦員の操作量または時系列の操作量データに対応させることができる。
また、前記トルク信号が前記電気信号に対応するので、車輪にかけるブレーキ力を操縦員の操作量または時系列の操作量データに対応させることができる。
また、脚のロック機構の解除に電動アクチエータを用い、脚の昇降に油圧アクチエータを用い、コントローラでこれらアクチエータを制御するので、ギアアップ指令またはギアダウン指令にしたがい、脚を接地姿勢と収納姿勢との間で揚降させることができ、またダウンロックアクチエータとアップロックアクチエータとの動力系の構造を簡単化できる。
また、電気を動力とする作動油供給機構がリトラクトアクチエータに作動油を供給し、コントローラが作動油供給機構のオンオフを制御するので、作動油供給機器を脚の近くに配置することが可能になり、移動体の軽量化、小型化、省エネ化、高応答化、高信頼性化、又は整備性の向上が容易になる。
また、操作量変換器が操舵の操作量に対応した電気信号を出力し、若しくは制御機器が手順に従って操舵の時系列の操作量データに対応した電気信号を出力し、電気を動力とする作動油供給機器が前記油圧アクチエータに作動油を供給し、油圧アクチエータが車輪を操舵し、脚が降ろされる際に、前記作動油供給機器に電気の供給を開始した後で、前記作動油供給機器を制御して車輪の操舵角が前記電気信号に対応する様にするので、前記作動油供給機構を脚の近くに配置することが可能なり、移動体の軽量化、小型化、省エネ化、高応答化、高信頼性化、又は整備性の向上が容易になる。
従って、作動油供給機器と油圧アクエータとの間の油圧配管を簡略化でき、移動体のシステムの軽量化、小型化、省エネ化、高応答性化、高信頼性化、または整備性の向上に好適な移動体とそのブレーキシステムと脚揚降システムとステアリングシステムを提供できる。

以下、本発明の好ましい第一の実施形態に係る移動体とその車輪のブレーキシステムを、図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図１は、本発明に係る第一の実施形態の機器構成図である。
移動体は、操縦員に操縦されるものであり、例えば、自動車、列車、飛行機、磁気浮上列車等である。

移動体の車両のブレーキシステム１００は、操縦士に操縦される移動体の車輪２に制動をかけるシステムであり、ブレーキペダル１１０と操作量変換器１２０と作動油供給機器１３０と油圧アクチエータ１４０と圧力配管１５０とで構成される。

ブレーキペダル１１０は、操縦員が直接に操作する装置である。ブレーキペダル１１０は、操縦席に設けられ、操作量変換器１２０に機械的に繋がる。

操作量変換器１２０は、操縦員のブレーキ操作の操作量に対応した電気信号を出力する機器であり、例えば、差動トランス式リニアセンサまたはポテンショメータ等である。操縦員のブレーキペダルの踏み込み量に対応した電気信号を出力する。例えば、電気信号の電圧がブレーキペダルの踏み込み量に比例する。

作動油供給機器１３０は、電気を動力とし前記電気信号に従って制御される電動アクチエータに駆動されて作動油を外部へ供給する機器であり、シリンダ１３１とピストン１３２と電動アクチエータ１３３と作動油１３４とブレーキコントローラ１３５と圧力センサ１３６と回転速度センサ１３７とトルク変換器１３８とで構成される。
シリンダ１３１は、作動油１３４が充満した円筒形の内部空間をもった容器である。
ピストン１３２は、シリンダ１３１の内部空間を前後に摺動可能な機械要素である。ピストン１３２は、シール部材をシリンダ１３１の内部空間の内壁に押し付けて、摺動可能になっている。

電動アクチエータ１３３は、電気を動力としてピストン１３２を前後進させるアクチエータであり、例えば、電動モータと送りねじとナットとで構成される。ナットがピストン１３２に固定され、送りねじと噛み合っている。電動モータがシリンダ１３１に固定されて送りねじを回転させる。電動モータが正転または逆転すると、送りねじが回転し、ナットとピストン１３２とが送りねじの送り方向に前進または後進する。

ブレーキコントローラ１３５は、電動アクチエータ１３３を電気信号に従って電気駆動する制御装置である。
ブレーキコントローラ１３５は、作動油１３４の圧力が電気信号に対応する様に、電動アクチエータ１３３を電気駆動するのが好ましい。例えば、ブレーキコントローラ１３５は、作動油１３４の圧力が電気信号に比例する様に、電動アクチエータ１３３を電気駆動する。このようにすると、作動油１３４の圧力が、操縦員のブレーキペダルの踏みしろに比例する。
または、ブレーキコントローラ１３５は、トルク変換器１３８の出力するトルク信号が電気信号に対応する様に、電動アクチエータ１３３を電気駆動するのが好ましい。例えば、ブレーキコントローラ１３５は、トルク圧力が電気信号に比例する様に、電動アクチエータ１３３を電気駆動する。このようにすると、ブレーキトルクが、操縦員のブレーキペダルの踏みしろに比例する。

圧力センサ１３６は、シリンダ１３１内の作動油の圧力を検出するセンサであり、圧力信号をブレーキコントローラ１３５へ送る。

回転速度センサ１３７は、車輪２の回転速度を検出するセンサであり、回転速度信号をブレーキコントローラ１３５へ送る。
ブレーキコントローラ１３５は、回転速度センサ１３７からの回転速度信号を基に、車輪２のアンチスキッド制御を行なう。例えば、ブレーキコントローラ１３５は、回転速度センサ１３７の出力により車輪２がスリップしていると判断すると、作動油１３４の圧力を一時的に下げる。作動油１３４の圧力が低下すると、ブレーキ制動力が小さくなり、車輪２のスリップを回避することができる。

トルク変換器１３８は、車輪のブレーキトルクを検出しトルク信号を出力する変換器である。

油圧アクチエータ１４０は、作動油により作動し移動体を動かすためのものである。ブレーキシステムの油圧アクチエータ１４０は、車輪２のブレーキ３を作動させるアクチエータである。一般に、ブレーキシステムの油圧アクチエータ１４０は、ブレーキに内蔵され、ブレーキと一体となっている。例えば、油圧アククチエータはブレーキに内蔵された油圧ラムシリンダであり、油圧ラムシリンダがブレーキパッドをブレーキディスクに押し付ける。
作動油１３４の圧力が高くなると、ブレーキパッドがブレーキディスクを挟む力が大きくなり、車輪２の制動力が大きくなる。

圧力配管１５０は、作動油供給機器１３０と油圧アクチエータ１４０とを連通する作動油配管である。
圧力配管１５０は、配管の途中に逆止弁を介して連通するリザーバを持つ。さらに、圧力配管１５０の圧力が所定の値以上になると作動油をリザーバに戻すリリーフバルブを持つ。
作動油供給機器１３０が電気を動力とする。従来の油圧配管の取り回しに比較して電気配線の取り回しが容易であるので、作動油供給機器１３０の配置の自由度が増え、作動油供給機器１３０の配置を最適化することが出来る。例えば、作動油供給機器１３０を脚１の主構造体４に固定し、フレキシブルな圧力配管１５０で作動油供給機器１３０と油圧アクチエータをつなぐことができる。
また、作動油が移動体の他のシステムの作動油から独立しているので、作動油の作動圧力を従来より高い圧力にして、作動油供給機器１３０や圧力配管１５０を小形、軽量にすることができ、移動体の軽量化、小型化、省エネ化、高応答化、高信頼性化、又は整備性の向上が容易になる。

次に、本発明に係る第一の実施形態の移動体とその車輪のブレーキシステムの作用を説明する。
操縦員がブレーキペダル１１０を操作する。
操作量変換器１２０が、ブレーキペダル１１０の操作量を電気信号に変換しブレーキコントローラ１３５へ送る。
圧力センサ１３６が、シリンダー１３１内の作動油１３４の圧力信号を検出する。
トルク変換器１３８が、車輪のブレーキトルクを検出しトルク信号を出力する。
ブレーキコントローラ１３５は、電気信号を指令信号とし、圧力信号をフィードバック信号として、電動アクチエータ１３３をフィードバック制御する。電動アクチエータ１３３がピストン１３２をシリンダ１３１内で前進または後進させて、作動油１３４の圧力を所定の値に維持する。
作動油１３４が油圧配管１５０を介して油圧アクチエータ１４０を作動させる。作動油１３４の圧力に応じて、油圧アクチエータ１４０が車輪２のブレーキ３に力を加え、ブレーキ３が車輪２を制動する。
操作員がブレーキペダル１１０を強く押すと、車輪２が強く制動される。

また、本発明に係る第一の実施形態に係る移動体とその車輪のブレーキシステムにおいて、さらに前記車輪のブレーキトルクを検出しトルク信号を出力するトルク変換器（図示せず）を、設け、前記トルク信号が前記電気信号に対応する、様にしてもよい。
この様にすると、車輪２の制動トルクをより高精度に制御できる。

次に、本発明の好ましい第二の実施形態に係る移動体とそのブレーキシステムを、図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図２は、本発明に係る第二の実施形態の機器構成図である。
移動体は、予め定められた手順により操縦されるものであり、例えば、無人で操縦される自動車、列車、飛行機、磁気浮上列車等である。

移動体の車両のブレーキシステム１００は、予め定められた手順により操縦される移動体の車輪２に制動をかけるシステムであり、制御機器４００と作動油供給機器１３０と油圧アクチエータ１４０と圧力配管１５０とで構成される。
制御機器４００は、手順に従って時系列の操作量データに対応した電気信号を出力する機器であり、例えば、慣性航行システムを備えた無人制御用コンピュータである。
例えば、制御機器４００は、内部プログラムに記録された手順に従って、フルブレーキのときのブレーキ操作の操作量を１００％とした％単位の操作量データを時系列に生成し、その時系列の操作量データに対応した電気信号を出力する。

作動油供給機器１３０と油圧アクチエータ１４０と圧力配管１５０とは、第一の実施形態のものと同じなので、説明を省略する。

次に、本発明に係る第二の実施形態の移動体とその車輪のブレーキシステムの作用を説明する。
制御機器４００が、手順に従って時系列の操作量データに対応した電気信号を出力する。その後の作用は、第一の実施形態のものと同じなので、説明を省略する。
予め定めた手順に従って車輪を制動できる。

次に、本発明の好ましい第三の実施形態に係る移動体とその脚揚降システムを、図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図３は、本発明に係る第三の実施形態の機器構成図である。
移動体は、浮遊して移動するものであり、例えば、飛行機、磁気浮上列車等である。

脚揚降システム２００は、操縦員の操作に従い脚１を揚げさらに降ろすものであり、脚１と脚揚降レバー２１０とリトラクトアクチエータ２２０とダウンロック機構２３０とダウンロックアクチエータ２４０とアップロック機構２５０とアップロックアクチエータ２６０と作動油供給機器２７０とコントローラ２８０とで構成される。

脚１は、一部を接地した接地姿勢と上方へ収納された収納姿勢との間で姿勢変化可能な構造体であり、車輪２とブレーキ３と主構造体４とで構成される。主構造体４は、一端を回転中心として揺動可能に移動体の胴体または翼の下部に連結される。車輪２とブレーキ３とが、主構造の他端に支持される。
脚１の接地姿勢において、主構造体４の一端を上方に向け、他端を下方に向ける。車輪２が、接地可能になる。
脚１の収納姿勢において、主構造体４は一端を中心に回転し、他端を横に向ける。車輪２が、移動体の胴体内または翼内へ収納される。

脚揚降レバー２１０は、操縦員が直接操作する装置である。例えば、脚揚降レバー２１０は、上下にシフト可能なレバーであり、操縦室に設けられる。操縦員がレバーが上方に上げると、脚揚降レバー２１０がギアアップ信号を出力する。操縦員がレバーを下方に下げると、脚揚降レバー２１０がギアダウン信号を出力する。

リトラクトアクチエータ２２０は、脚１を接地姿勢から収納姿勢へ持ち上げ、さらに脚１を収納姿勢から接地姿勢へ下ろすことのできる油圧アクチエータである。例えば、リトラクトアクチエータ２２０は、脚１の主構造体４の一端に連結された油圧シリンダである。油圧シリンダがピストンを伸縮させると、主構造体４が一端側の回転中心の回りに揺動する。

ダウンロック機構２３０は、脚１を接地姿勢でロック可能な装置である。例えば、ダウンロック機構２３０は、移動体の胴体の下部と脚１の主構造体４とを繋ぐトグルリンク機構を持つ。脚１が収納姿勢から接地姿勢になると、トグルリンク機構が自動的にロック状態になる。ダウンロック機構２３０が、トグルリンク機構をロック状態にすると、脚１を接地姿勢でロックする。ダウンロック機構２３０が、トグルリンク機構をアンロック状態にすると、脚１は接地姿勢から収納姿勢へ移動可能になる。

ダウンロックアクチエータ２４０は、ダウンロック機構２３０を通電時アンロックする電動アクチエータである。ダウンロックアクチエータ２４０に通電すると、ダウンロック機構２３０のロックを解除する。例えば、ダウンロックアクチエータ２４０は、直動式の電動シリンダを持つ。電動シリンダが伸びまたは縮むと、ダウンロック機構２３０のトグルロック機構のロック状態を解除する。

アップロック機構２５０は、脚１を収納姿勢でロック可能な装置である。例えば、アップロック機構２５０は、ばねにより付勢された係止爪を持つ。脚１が接地姿勢から収納姿勢に変化すると、主構造体４が係止爪に係止される。

アップロックアクチエータ２６０は、アップロック機構２５０を通電時アンロックする電動アクチエータである。アップロックアクチエータ２６０に通電すると、アップロック機構２５０のロックを解除する。例えば、アップロックアクチエータ２６０は、アップロック機構２５０のばねの付勢力に抗して係止爪を動かし、係止爪と主構造体４の係止を解除する。

作動油供給機器２７０は、リトラクトアクチエータに作動油を供給する電気を動力とする装置であり、例えば、電気を動力とする油圧ユニットである。

コントローラ２８０は、脚揚降システム２００を制御する制御装置であり、脚コントローラ２８１とアップロック位置検出センサ２８２とダウンロック位置検出センサ２８３とで構成される。
コントローラ２８０は、ギアアップ指令を受けると、作動油供給機器２７０への電気の供給を開始し、ダウンロックアクチエータ２４０に通電した後でリトラクトアクチエータ２２０により脚１を接地姿勢から収納姿勢へ持ち上げる。
コントローラ２８０は、ギアダウン指令を受けると、作動油供給機器２７０への電気の供給を開始し、アップロックアクチエータ２６０に通電した後でリトラクトアクチエータ２２０により脚１を収納姿勢から接地姿勢へ下ろす。

本発明の好ましい第三の実施形態に係る移動体とその脚揚降システムの作用を説明する。
最初に、ギアアップ操作を説明する。
脚コントローラ２８１は、ギアアップ信号を脚揚降レバー２１０から受けると、作動油供給機器２７０への電気の供給を開始し、ダウンロックアクチエータ２４０に通電する。ダウンロックアクチエータ２４０が、ダウンロック機構２３０のロックを解除する。ダウンロック位置検出センサ２７３からダウンロック位置解除信号を受けると、リトラクトアクチエータ２２０を作動させる。リトラクトアクチエータ２２０が脚１を接地姿勢から収納姿勢へ持ち上げる。脚１が収納状態になると、アップロック機構が自動的に、脚１をロックする。脚コントローラ２８１は、アップロック位置検出センサ２７２からアップロック位置検出信号を受けると、リトラクトアクチエータ２２０の作動を停止し、作動油供給機器２７０への電気の供給を停止する。

次に、ギアダウン操作を説明する。
脚コントローラ２８１は、ギアダウン信号を脚揚降レバー２１０から受けると、作動油供給機器２７０への電気の供給を開始し、アップロックアクチエータ２６０に通電する。アップロックアクチエータ２６０がアップロック機構２５０のロックを解除する。アップロック位置検出センサ２８２からアップロック位置解除信号をうけると、リトラクトアクチエータ２２０を作動させる。リトラクトアクチエータ２２０が脚１を収納姿勢から接地姿勢へ下ろす。脚１が接地状態になると、ダウンロック機構２３０が脚１を自動的にロックする。脚コントローラ２８１は、ダウンロック位置検出センサ２８３からダウンロック位置検出信号を受けると、リトラクトアクチエータ２２０の作動を停止し、作動油供給機器２７０への電気の供給を停止する。

次に、本発明の好ましい第四の実施形態に係る移動体とその脚揚降システムを、図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図４は、本発明に係る第四の実施形態の機器構成図である。
移動体は、予め定められた手順により浮遊して移動するものであり、例えば、無人操縦される飛行機、磁気浮上列車等である。

脚揚降システム２００は、制御機器４００の制御に従い脚１を揚げさらに降ろすものであり、脚１と制御機器４００とリトラクトアクチエータ２２０とダウンロック機構２３０とダウンロックアクチエータ２４０とアップロック機構２５０とアップロックアクチエータ２６０と作動油供給機器２７０とコントローラ２８０とで構成される。

制御機器４００は、手順に従ってギアアップ指令またはギアダウン指令を出力するものであり、例えば、慣性航行システムを備えた無人制御用コンピュータである。
例えば、制御機器４００は、移動体を離陸または着陸させる際に、プログラムされた所定の手順に従って、ギアアップ指令またはギアダウン指令を出力する

リトラクトアクチエータ２２０とダウンロック機構２３０とダウンロックアクチエータ２４０とアップロック機構２５０とアップロックアクチエータ２６０と作動油供給機器２７０とコントローラ２８０との構成は、第三の実施形態のものと同じなので、説明を省略する。

次に、本発明に係る第四の実施形態の移動体とそのその脚揚降システムの作用を説明する。
制御機器４００が、手順に従ってギアアップ指令またはギアダウン指令を出力する。その後の作用は、第二の実施形態のものと同じなので、説明を省略する。

次に、本発明の好ましい第五の実施形態に係る移動体とそのステアリングシステムを説明する。
図５は、本発明に係る第五の実施形態の機器構成図である。
移動体は、浮遊して移動するものであり、例えば、飛行機、磁気浮上列車等である。

ステアリングシステム３００は、操縦員に操縦される移動体の脚１の車輪２の操舵システムであり、操舵装置３１０と操作量変換装置３２０と作動油供給機器３３０と油圧アクチエータ３４０とコントローラ３５０とで構成される。
操舵装置３１０は、操作員が直接操作する装置である。操舵装置３１０は、操作量変換装置３２０に直接繋がる。
操作量変換装置３２０は、操縦員の操舵の操作量に対応した電気信号を出力する装置である。例えば、電気信号の電圧が、操作装置３１０の操舵角に比例する。操作量変換装置３２０は、操作員が操舵装置３１０を操舵すると、操舵角に対応した電気信号をコントローラ３５０へ送る。
作動油供給機器３３０は、電気を動力として、油圧アクチエータ３４０に作動油を供給する装置である。例えば、作動油供給機器３３０は、電気を動力とする油圧ユニットをもつ。油圧ユニットは、電動モータ３３１と油圧ポンプ３３２と制御弁３３３とで構成される。作動油供給機器３３０に電気が供給されると、電動モータ３３１が油圧ポンプ３３２を駆動し、制御弁３３３が油圧ポンプ３３２が昇圧した作動油を油圧アクチエータ３４０に供給する。

油圧アクチエータ３４０は、車輪２を操舵する機器であり、例えば、一対の油圧シリンダである。一対の油圧シリンダが、脚１の操舵機構５に連結している。一方の油圧シリンダ３４０が、車輪２を一方の回転方向に回転する様に、操舵機構５を押している。他方の油圧シリンダ３４０が、車輪２を他方の回転方向に回転する様に、操舵機構５を押している。

コントローラ３５０は、作動油供給機器３３０を制御する制御装置であり、ステアリングコントローラ３５１と操舵角検出センサ３５２とを備える。
コントローラ３５０は、脚１が降ろされる際に、作動油供給機器３３０に電気の供給を開始した後で、作動油供給機器３３０を電気信号に従って制御して車輪２の操舵角が電気信号に対応する様にする。例えば、コントローラ３５０は、操舵角が、電気信号に比例する様に、油圧アクチエータ３４０を制御する。
ステアリングコントローラ３５１は、電気信号を指令値とし、操舵角検出センサ３５２の検出する操舵角をフィードバック値として、フィードバック制御して、車輪を指定された操舵角にする。

本発明の好ましい第五の実施形態に係る移動体とそのステアリングシステムの作用を説明する。
脚１が収納状態から接地状態になる際に、ステアリングコントローラ３５１は、作動油供給機器３３０の電動モータ３３１へ電源を供給し、制御弁３３３を制御する。一対の油圧アクチエータ３４０に作動油が供給され、操縦員が操舵装置３１０を操作した操作角に応じて、車輪２の操舵角を制御する。
脚１が接地状態から収納状態になると、ステアリングコントローラ３５１は、作動油供給機器３３０の電動モータ３３１への電源の供給を停止する。

次に、本発明の好ましい第六の実施形態に係る移動体とそのステアリングシステムを説明する。
図６は、本発明に係る第六の実施形態の機器構成図である。
移動体は、予め定められた手順により操縦される移動するものであり、例えば、無人で操縦される飛行機、磁気浮上列車等である。

ステアリングシステム３００は、予め定められた手順により操縦される移動体の脚１の車輪２の操舵システムであり、制御機器４００と作動油供給機器３３０と油圧アクチエータ３４０とコントローラ３５０とで構成される。

制御機器４００は、手順に従って操舵の時系列の操作量データに対応した電気信号を出力するものであり、例えば、慣性航行システムを備えた無人制御用コンピュータである。
例えば、制御機器４００は、内部プログラムに記録された手順に従って、最大操舵角のときの操舵量を１００％とした％単位の操作量データを時系列に生成し、その時系列の操作量データに対応した電気信号を出力する。

作動油供給機器３３０と油圧アクチエータ３４０とコントローラ３５０とは、第五の実施形態のものと同じなので、説明を省略する。

次に、本発明に係る第六の実施形態の移動体とその車輪のステアリングシステムの作用を説明する。
制御機器４００が、手順に従って時系列の操舵の操作量データに対応した電気信号を出力する。その後の作用は、第五の実施形態のものと同じなので、説明を省略する。

上述の実施形態に係る移動体とそのブレーキシステムと脚揚降システムとステアリングシステムを用いると、作動油供給機器が電気を動力としたものであり、操作量変換器の設置位置に影響されることなく、作動油供給機器の配置を最適化でき、例えば、油圧アクチエータの近くに配置できる。
また、作動油の圧力を電気信号に対応する様に制御するので、油圧アクチエータの出力を操作員の操作量に対応させることができる。
また、作動油の圧力を予め定めた手順により出力した時系列の操作量データに対応する様に制御するので、油圧アクチエータの出力を手順に従って制御できる。
また、操作機器と油圧アクチエータとを繋ぐ制御系の制御特性が従来の油圧機器を用いた制御特性に近似し、操縦員に違和感なく操縦できる。
また、作動油供給機器をシリンダとピストンを用いたものとし、ピストンを電気を動力とする電動アクチエータで駆動する様にしたので、作動油供給機器の構造が簡単であり、作動油のコンタミ要求が低レベルでみす、維持・管理が簡単でも信頼性を担保できる。特に、複雑な制御弁等がないので、作動油の圧力を上げることが容易で、機器を軽量・小形にしやすい。
また、上記構成を移動体のブレーキに採用したので、移動体のブレーキシステムを軽量・小形化でき、維持・管理等の整備性が向上する。
また、移動体の脚揚降システムに上記の考え方を採用し、ダウンロックアクチエータ、アップロックアクチエータを電気を動力としものとしたので、脚揚降システムを軽量・小形化でき、維持・管理等の整備性が向上する。
また、従来の脚揚降システムでは、全てのアクチエータが油圧アクチエータなので、同時に作動油に圧を加えると、複数の油圧アクチエータが互いの作動を拘束しあうことがある。これをフォースバッティングといっている。フォースバッティングを防止するためには油圧アクチエータへ作動油を供給する油圧配管に作動遅延弁を設けて油圧アクチエータの作動開始時間に差を設けていた。本脚揚降システムの構造では、電気指令を与える電気配線の途中に電気遅延回路をくわえるだけで、同様の効果を発揮でき、構造が簡略化され、さらに移動体とって最も重要な重さが軽減される。
また、リトラクトアクチエータに作動油を供給する電気を動力とする作動油供給機器を設け、リトラクトアクチエータを作動させるときだけ、電気を作動油供給機器に供給するので、電気の消費を押さえることができる。
また、移動体のステアリングシステムに上記の考え方を採用したので、脚揚降システムを軽量・小形化でき、維持・管理等の整備性が向上する。

また、さらに上記の構造を飛行機に採用すると、降着システムの揚降系統、ブレーキ系統および前脚ステアリング系統をそれぞれ、電気を動力とするシステムにすることができる。
舵面のＥＨＡ化と共に、補機のための油圧系統を航空機からなくすことが可能になる。従って、航空機全体の重量軽減とＡＬＬ電気化によってコストダウンが図れる。
また、揚降系統、ブレーキ系統および前脚ステアリング系統の各系統で独立した油圧を設定することが可能となる。従って、揚降系統に５０００ＰＳＩの高圧システムを採用してリトラクトアクチエータをダウンサイズすることが可能になる。
また、作動油供給機器と油圧アクチエータの一体化が可能になり、航空機システムでの油圧配管の引き回しが少なくなり、代わって電気配線の引き回しが多くなり、整備性と信頼性とが向上する。
また、降着システムを電気を動力とするものにすることにより、必要な時（例えば、離陸時及び着陸時の数分間）だけ電気を供給すればよいこととなり。省エベルギー化が可能となる。
また、作動油供給機構と油圧アクチエーたとの距離が短いので、応答性が向上する。

本発明は以上に述べた実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。
無人の移動体の場合、制御機器と各コントローラを別のものとして説明したがこれに限定されず、例えば一台の制御コンピュータが各機能を実現していてもよい。

本発明に係る第一の実施形態の機器構成図である。本発明に係る第二の実施形態の機器構成図である。本発明に係る第三の実施形態の機器構成図である。本発明に係る第四の実施形態の機器構成図である。本発明に係る第五の実施形態の機器構成図である。本発明に係る第六の実施形態の機器構成図である。

符号の説明

１脚
２車輪
３ブレーキ
４主構造体
５操舵機構
１００ブレーキシステム
１１０ブレーキペダル
１２０操作量変換器
１３０作動油供給機器
１３１シリンダ
１３２ピストン
１３３電動アクチエータ
１３４作動油
１３５ブレーキコントローラ
１３６圧力センサ
１３７回転速度センサ
１３８トルク変換器
１４０油圧アクチエータ
１５０圧力配管
２００脚揚降システム
２１０脚揚降レバー
２２０リトラクトアクチエータ
２３０ダウンロック機構
２４０ダウンロックアクチエータ
２５０アップロック機構
２６０アップロックアクチエータ
２７０作動油供給機器
２８０コントローラ
２８１脚コントローラ
２８２アップロック位置検出センサ
２８３ダウンロック位置検出センサ
３００ステアリングシステム
３１０操舵装置
３２０操作量変換器
３３０作動油供給機器
３３１電動モータ
３３２油圧ポンプ
３３３制御弁
３４０油圧アクチエータ
３５０コントローラ
３５１ステアリングコントローラ
３５２操舵角検出センサ
４００制御機器

Claims

浮遊して移動する移動体の脚揚降システムであって、
一部を接地した接地姿勢と上方へ収納された収納姿勢との間で姿勢変化可能な脚と、
前記脚を前記接地姿勢から前記収納姿勢へ持ち上げ、さらに前記脚を前記収納姿勢から前記接地姿勢へ下ろすことのできる油圧アクチエータであるリトラクトアクチエータと、
前記脚を前記接地姿勢でロック可能なダウンロック機構と、
前記ダウンロック機構を通電時アンロックする電動アクチエータであるダウンロックアクチエータと、
前記脚を前記収納姿勢でロック可能なアップロック機構と、
前記アップロック機構を通電時アンロックする電動アクチエータであるアップロックアクチエータと、
を備え、
ギアアップ指令を受けると、前記ダウンロックアクチエータに通電した後で前記リトラクトアクチエータにより前記脚を前記接地姿勢から前記収納姿勢へ持ち上げ、さらにギアダウン指令を受けると、前記アップロックアクチエータに通電した後でリトラクトアクチエータにより前記脚を前記収納姿勢から前記接地姿勢へ下ろす、
ことを特徴とする移動体の脚揚降システム。
電気を動力とし前記リトラクトアクチエータに作動油を供給する作動油供給機器を、
備え、
ギアアップ指令またはギアダウン指令を受けると前記作動油供給機器への電力の供給を開始し、前記リトラクトアクチエータの作動を停止すると前記作動油供給機器への電気の供給を停止する、
ことを特徴とする請求項１に記載の移動体の脚揚降システム。
操縦員に操縦される移動体の揚降可能な脚の車輪のステアリングシステムであって、
操縦員の操舵の操作量に対応した電気信号を出力する操作量変換器と、
車輪を操舵する油圧アクチエータと、
電気を動力とし前記電気信号に従って制御されて前記油圧アクチエータに作動油を供給する作動油供給機器と、
を備え、
脚が降ろされる際に、前記作動油供給機器に電気の供給を開始した後で、前記作動油供給機器を制御して車輪の操舵角が前記電気信号に対応する様にする、
ことを特徴とする移動体の脚の車輪のステアリングシステム。
予め定められた手順により操縦される移動体の揚降可能な脚の車輪のステアリングシステムであって、
手順に従って操舵の時系列の操作量データに対応した電気信号を出力する制御機器と、
車輪を操舵する油圧アクチエータと、
電気を動力とし前記電気信号に従って制御されて前記油圧アクチエータに作動油を供給する作動油供給機器と、
を備え、
脚が降ろされる際に、前記作動油供給機器に電気の供給を開始した後で、前記作動油供給機器を制御して車輪の操舵角が前記電気信号に対応する様にする、
ことを特徴とする移動体の脚の車輪のステアリングシステム。