JP2011513680A - 浮動ピストンを備えた油圧アクチュエータ - Google Patents
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Abstract
油圧アクチュエータは、単一油圧シリンダーで必要とされるほぼ同じスペースの中で、冗長なブースト制御を航空機に提供するように構成される。油圧アクチュエータは筐体と、筐体内に配置されたピストンアセンブリと、を備える。ピストンアセンブリはラムと、ラムに固定された第1ピストンと、ラム上に配置された第2および第3ピストンと、を備え、該第2および第3ピストンはラムの縦軸に対して平行移動できる。ピストンは、単一シリンダーで必要とされるスペースの中で2本の別々の油圧アクチュエータシリンダーを形成し、油圧アクチュエータの重量と寸法の縮小をもたらす。
【選択図】図3
【選択図】図3
Description
本発明は、浮動ピストンを備えた油圧アクチュエータに関する。
ヘリコプターのような固定翼と回転翼とにおいて、パイロットは航空機を油圧アクチュエータを用いて飛行操作する。一般的に、操縦翼面または回転翼のピッチを変えるとき、比較的高い機械効率がパイロットに提供され、パイロットの入力能力は、拡大または強化される。たとえば、パイロットが機械的リンク機構にわずかな力(たとえばおよそ0.5ポンドの力)を加えると、油圧ブースト装置が操縦翼面または回転翼に比較的大きな力(たとえば2,000から5,000ポンドの力)を与える。
従来の油圧ブースト装置は、フライト・クリティカル故障モードを避けるように設計されている。一般的にヘリコプターまたは航空機システムでは、複数の油圧アクチュエータは、冗長性を提供するために、構造的にまたは機械的に結合している。油圧アクチュエータを駆動している一部の油圧システムが作動中に故障する場合には、そのような冗長性はヘリコプターの継続的な安全飛行を考慮している。
図1は、二重冗長性を操縦装置に与えるために利用される1種類の油圧アクチュエータシステム10を例示する。例示されるように、油圧アクチュエータシステム10は2本の別々の油圧シリンダー12、14を備え、それらは図示されているようにいずれも並んで配置されるか、インラインタンデム配列であってもよい。専用制御弁16および油圧システム20は第1油圧シリンダー12を制御すると同時に、専用制御弁18および油圧システム22は第2油圧シリンダー14を制御する。制御弁とシリンダーとはいずれも構造的に結合され、二重冗長性のために同一の機能を実行する。使用中、パイロットがレバー24を作動させ、レバー24は油圧システム20および22から油圧シリンダー12、14へと加圧流体の流れを制御するために第1および第2制御弁16、18の弁部26を配置する。それによってロッド端28を通して操縦翼面の位置決めを制御する。油圧システム20または22のうちのひとつに漏洩の発生またはポンプの故障があり、システム圧力が失われた場合、残りの機能している制御弁と油圧システムが、継続的に操作できるように加圧流体を、対応する油圧シリンダーへ供給する。二重で独立した油圧アクチュエータシステム10の使用は、一部の油圧アクチュエータシステム10の故障の場合に、パイロットが航空機を操縦できる余地を残すことによって比較的高い安全性を提供する。
図2は、二重冗長性を提供するために利用されるもう一種類の油圧アクチュエータシステム50を例示する。例示されるように、油圧アクチュエータシステム50は単一制御弁54を備えた単一油圧シリンダー52を備える。油圧アクチュエータシステム50はまた、切替弁60を通って油圧シリンダー52と流体連結する第1および第2油圧システム56、58を備える。切替弁60は、油圧アクチュエータシステム50においてフェイルオーバー冗長性を提供する。たとえば、例示されるように、切替弁60は制御弁54に対して第一圧縮位置に配置されており、加圧流体を第1油圧システム56と油圧シリンダー52との間に流れさせるようにしている。パイロットがレバー62を作動させ、レバー62は制御弁54の弁部64の位置を第1油圧システム56から油圧シリンダー52へと加圧流体の流れを制御するように調整する。同様に、油圧シリンダー52は、ロッド端68の位置決めを制御する。油圧システム56が故障を生じた場合、切替弁60は加圧流体を第2油圧システム58と油圧シリンダー52との間に流れさせるようにバネ70を通って第2の延長した位置へ移動する。切替弁60と結合した単一制御弁54の使用は、比較的低いコストと低重量でシステム50に相応の冗長性を提供する。
従来の油圧アクチュエータシステムでは、様々な不備がある。たとえば、図1の油圧アクチュエータシステム10はシステム10の全重量とコストを増大させる。それは油圧シリンダー12、14の各々が重複した作業をし、必須の出力能力に1つのシステム動作だけを提供するために等しい大きさでなければならないからである。したがって、油圧シリンダー12、14の各々は、ローターのような操縦翼面を作動するのに必要な力の2倍を生じさせることを要求される。たとえば、2,000ポンド力の出力が操縦翼面を制御するのに要求されると仮定する。油圧シリンダー12、14の各々は、ローターの制御作動に2,000ポンド力を提供するために等しい大きさでなければならず、両方の油圧システム操作では必要な力の2倍が生じる。したがって支持航空機構造と連動は、必要な力の2倍(合計4,000ポンド力)を支持するように設計されなければならず、また油圧シリンダー12、14の両方が操作可能であるときに大きな力の出力に耐えるように設計されなければならない。
別の例では、図2の油圧システム50は単一制御弁54を備えた単一油圧シリンダー52を備え、第1および第2油圧システム56、58のうちの一つが切替弁60によって加圧流体を油圧シリンダー52へ供給する。単一油圧シリンダー52と単一制御弁54の使用は、油圧システム50と関連した重量とコストを下げるが、単一切替弁60の使用はあるシステムからもう一つへ切り替えるときに生じる過渡信号によりシステム安全性を縮小することができる。第1油圧システム56のような一方のシステムの故障は感知され、確認され、止められなければならず、第2油圧システム58のようなもう一方のシステムは操縦翼面の制御を回復するため素早く切り替えられなければならない。しかしながら、単一制御弁54は現在の連邦航空局(FAA)における独立制御弁の条件を満たさない。FAAは、このような構造を重要な飛行制御アプリケーションとして容認できないと判断しており、これは切替弁60が稼働中に故障した場合、全システムが動作不可能になるからである。
従来の油圧アクチュエータシステムに見られる従来の油圧アクチュエータとは対照的に、本発明の実施例は、単一油圧シリンダーで必要とされるほぼ同じスペースの中で、冗長なブースト制御を航空機に提供する油圧アクチュエータに関する。油圧アクチュエータは筐体と、筐体内に配置されたピストンアセンブリとを備える。ピストンアセンブリはラムと、ラムに固定された第1ピストンと、ラム上に配置された第2および第3ピストンとを備え、該第2および第3ピストンはラムの縦軸に対して平行移動できる。ピストンは、2本の別々の油圧アクチュエータシリンダーを形成する。このような構成は油圧アクチュエータの重量と寸法の縮小をもたらし、機能しない第1油圧アクチュエータと機能する第2油圧アクチュエータとの間で自動的に切り替わることによって、油圧アクチュエータと関連したどちらの油圧システムの故障の場合にでも、フェイルセーフ冗長性を提供する。一方の油圧システムが活発に作動しているとき、もう一方の油圧システムの故障の場合には、油圧アクチュエータは粘性減衰損失を招かない。したがって、本発明の油圧アクチュエータは、切替弁の使用を必要としない。従来のデュアルアクチュエータに必要とされるような2倍の出力負荷とは対照的に、油圧アクチュエータの構成はまた、油圧アクチュエータに可変翼の構成要素を作動させるために必要とされる出力負荷だけを提供できる。言い換えると、使用中、両方の油圧システムが加圧されても、あるいは一つの油圧システムだけが加圧されても、油圧アクチュエータは同じ出力能力を発生する。したがって、本発明における油圧アクチュエータの構成は、より軽量な航空機構造とハードウェアへの連結を可能にし、それにより最適サイジングを航空機に提供する。
さらに、従来の油圧アクチュエータシステムに見られる従来の油圧アクチュエータとは対象的に、本発明の油圧アクチュエータの実施例は、従来のデュアルアクチュエータに見られる熱安全性、抗キャビテーション、バイパス、シャットオフまたは逆止弁の必要性なしに航空機に冗長なブースト制御を提供する。したがって、本発明の油圧アクチュエータを製造するのに必要とされた複雑性の削減と部品の数の削減により、本発明の油圧アクチュエータは、製造業者にとって製造するのに費用が少なくて済む。
ある構成において、油圧アクチュエータは伸長軸と筐体チャンバーを形成する筐体とを備え、該筐体チャンバー内には少なくとも伸長軸の一部が配置されており、筐体は航空機と関連した可変翼の構成要素の位置決めを制御するための伸長軸に対して平行移動するように構成される。油圧アクチュエータは、筐体チャンバー内の伸長軸上に配置される第1ピストンと、筐体チャンバー内の伸長軸上に移動可能に配置される第2ピストンと、筐体チャンバー内の伸長軸上に移動可能に配置される第3ピストンとを備える。第2ピストンと第3ピストンの少なくとも一つは、(i)第1加圧流体源によって筐体へ供給される流体に第2加圧流体源によって筐体へ供給される流体の圧力より大きい圧力がかかるときの第1ピストンに対する第1位置と、(ii)第1加圧流体源によって筐体へ供給される流体に第2加圧流体源によって筐体へ供給される流体の圧力より小さい圧力がかかるときの第1ピストンに対する第2位置との間の伸長軸に沿って平行移動することができる。
ある構成において、サーボ弁は第1流体経路を形成する第1筐体を有する第1サーボ弁アセンブリと、第2流体経路を形成する第2筐体を有する第2サーボ弁アセンブリと、第1サーボ弁アセンブリと第2サーボ弁アセンブリとの流体伝達のための油圧アクチュエータとを備える。油圧アクチュエータは伸長軸と筐体チャンバーを形成する筐体とを備え、該筐体チャンバー内には少なくとも伸長軸の一部が配置されており、筐体は航空機と関連した可変翼の構成要素の位置決めを制御するための伸長軸に対して平行移動するように構成される。油圧アクチュエータは、筐体チャンバー内の伸長軸上に配置される第1ピストンと、筐体チャンバー内の伸長軸上に移動可能に配置される第2ピストンと、筐体チャンバー内の伸長軸上に移動可能に配置される第3ピストンとを備える。第2ピストンと第3ピストンの少なくとも一つは、(i)第1サーボ弁アセンブリによって筐体へ供給される流体に第2サーボ弁アセンブリによって筐体へ供給される流体の圧力より大きい圧力がかかるときの第1ピストンに対する第1位置と、(ii)第1サーボ弁アセンブリによって筐体へ供給される流体に第2サーボ弁アセンブリによって筐体へ供給される流体の圧力より小さい圧力がかかるときの第1ピストンに対する第2位置との間の伸長軸に沿って平行移動することができる。
ある構成において、油圧アクチュエータシステムは第1加圧流体源と、第2加圧流体源と、第1流体経路を形成する第1筐体を有する第1サーボ弁アセンブリと、第1加圧流体源との流体伝達のために配置された第1サーボ弁アセンブリと、第2流体経路を形成する第2筐体を有する第2サーボ弁アセンブリと、第2加圧流体源との流体伝達のために配置された第2サーボ弁アセンブリとを備える。油圧アクチュエータシステムは、第1サーボ弁アセンブリと第2サーボ弁アセンブリとの流体伝達のための油圧アクチュエータを備える。油圧アクチュエータは伸長軸と筐体チャンバーを形成する筐体とを備え、該筐体チャンバー内には少なくとも伸長軸の一部が配置されており、筐体は航空機と関連した可変翼の構成要素の位置決めを制御するための伸長軸に対して平行移動するように構成される。油圧アクチュエータは、筐体チャンバー内の伸長軸上に配置される第1ピストンと、筐体チャンバー内の伸長軸上に移動可能に配置される第2ピストンと、筐体チャンバー内の伸長軸上に移動可能に配置される第3ピストンとを備える。第2ピストンと第3ピストンの少なくとも一つは、(i)第1サーボ弁アセンブリを通って第1加圧流体源によって筐体へ供給される流体に第2サーボ弁アセンブリを通って第2加圧流体源によって筐体へ供給される流体の圧力より大きい圧力がかかるときの第1ピストンに対する第1位置と、(ii)第1サーボ弁アセンブリを経由した第1加圧流体源によって筐体へ供給される流体に第2サーボ弁アセンブリを経由した第2加圧流体源によって筐体へ供給される流体の圧力より小さい圧力がかかるときの第1ピストンに対する第2位置との間の伸長軸に沿って平行移動することができる。
前述の、また、その他の目的、特徴、及び利点は、添付の図面に描写されるように、以下に述べる本発明の特定の実施例の説明により明らかになるであろう。全ての図面に渡って、同様の参照符号は、同様の部品を示すものである。図面は必ずしも、縮尺が合っているわけではなく、本発明の種々の実施例において、主要部を描写するとき、強調をおこなっている。
本発明の実施例は、単一油圧シリンダーで必要とされるほぼ同じスペースの中で、冗長なブースト制御を航空機に提供する油圧アクチュエータに関する。油圧アクチュエータは筐体と、筐体内に配置されたピストンアセンブリと、を備える。ピストンアセンブリはラムと、ラムに固定された第1ピストンと、ラム上に配置された第2および第3ピストンと、を備え、該第2および第3ピストンはラムの縦軸に対して平行移動できる。ピストンは、2本の別々の油圧アクチュエータシリンダーを形成する。このような構成は油圧アクチュエータの重量と寸法の縮小をもたらし、機能しない第1油圧アクチュエータと機能する第2油圧アクチュエータとの間で自動的に切り替わることによって、油圧アクチュエータと関連したどちらの油圧システムの故障の場合にでも、フェイルセーフ冗長性を提供する。他の油圧システムが活発に作動しているとき、油圧アクチュエータは一つの油圧システムの故障の場合には粘性減衰損失を招かない。したがって、本発明の油圧アクチュエータは、切替弁の使用を必要としない。従来のデュアルアクチュエータに必要とされるような倍の出力負荷とは対照的に、油圧アクチュエータの構成もまた、油圧アクチュエータに可変翼の構成要素を作動させるために必要とされる出力負荷だけを提供させる。言い換えると、使用中、両方の油圧システムが加圧されても、あるいは一つの油圧システムだけが加圧されても、油圧アクチュエータは同じ出力能力を発生する。したがって、本発明における油圧アクチュエータの構成は、より軽量な航空機構造とハードウェアへの連結を可能にし、それにより最適サイジングを航空機に提供する。
図3から図7は、本発明の実施例に従って、油圧アクチュエータシステム90の配置を示す。図3に関して、便宜上、油圧アクチュエータシステム90は、第1アクチュエータサブシステム92と、第2アクチュエータサブシステム94と、油圧アクチュエータ104とを備え、該油圧アクチュエータは、ヘリコプターに関連したローターまたは航空機に関連した操縦翼面のような可変翼の構成要素を動作するように構成される。
第1および第2アクチュエータサブシステム92、94の各々は、対応する第1および第2ポンプ132、134に加えて、第1および第2液だめ部128、130をそれぞれ備える。集合的に、第1液だめ部128と第1ポンプ132は第1加圧流体源を形成し、さらに第2液だめ部130と第2ポンプ134は第2加圧流体源を形成する。各々のポンプ132、134は、対応する液だめ部128、130から対応するサーボ弁アセンブリ106、108まで流体を送出するように構成される。たとえば、第1液だめ部128は、第1ポンプ132を通ってサーボ弁アセンブリ106に流体を送出するために伝送線路または導管136を備え、さらに第2液だめ部130は、第2ポンプ134を通ってサーボ弁アセンブリ108に流体を送出するために伝送線路または導管138を備える。各々のポンプ132、134はまた、戻り配管または導管140、142を通ってサーボ弁アセンブリ106、108から、対応する液だめ部128、130へと流体を供給するように構成される。たとえば、第1液だめ部128は、ポンプ132を通ってサーボ弁アセンブリ106から流体を受け入れるために戻り配管140を備え、さらに第2液だめ部130は、ポンプ134を通ってサーボ弁アセンブリ108から流体を受け入れるために戻り配管142を備える。
上述のとおり、第1および第2アクチュエータサブシステム92、94の各々は、それぞれ第1および第2サーボ弁アセンブリ106、108を備え、作動中、油圧アクチュエータ104の冗長制御を提供する。各々のサーボ弁アセンブリ106、108は、それぞれ筐体110、112を有し、各々の筐体110、112はそれぞれ流体経路114、116を形成する。各々の筐体110、112はまた、対応するスリーブ118、120を備え、スプールのような弁部材122は対応する流体経路114、116内に配置される。各々のスリーブ118、120は、対応する液だめ部128、130に、各々のサーボ弁アセンブリ106、108の一組の流体継手のポートを形成する。たとえば、第1スリーブ118は、方向逆止弁141と伝送線路136との流体伝達のために配置された一組の伝送ポート131−1を形成する。ある構成において、方向逆止弁141は、図示されるとおり、第1液だめ部128から油圧アクチュエータ104へと伝送線路136に沿って流体を流すことができる弁部材147を付勢するように構成されるバネ145を備え、伝送線路136を通って油圧アクチュエータ104から第1液だめ部128まで流体の流れを最小限に抑えるか、止める。第1スリーブ118はまた、戻り配管140との流体伝達のために配置された一組の戻りポート133−1を形成する。
第2スリーブ120は、方向逆止弁143と伝送線路138との流体伝達のために配置された一組の伝送ポート131−2を形成する。方向逆止弁143は、第2液だめ部130から油圧アクチュエータ104へと伝送線路138に沿って流体を流すことができ、伝送線路138を通って油圧アクチュエータ104から第2液だめ部130まで流体の流れを最小限に抑えるか、止める。第2スリーブ120はさらに、戻り配管142との流体伝達のために配置された一組の戻りポート133−2を形成する。さらに、各々のスリーブ118、120は、油圧アクチュエータ104に、各々のサーボ弁アセンブリ106、108の一組の流体継手のポートを形成する。たとえば、第1スリーブ118は、油圧アクチュエータ104との流体伝達のために配置された第1アクチュエータポート135−1と第2アクチュエータポート137−1を形成し、さらに第2スリーブ120は、同様に油圧アクチュエータ104との流体伝達のために配置された第1アクチュエータポート135−2と第2アクチュエータポート137−2を形成する。
弁部材122は、ポンプ132、134および液だめ部128、130から対応するサーボ弁アセンブリ106、108を通って油圧アクチュエータ104へと流れる流体流動量を測定するように構成される。たとえば、弁部材122は、アクチュエータ125に一端で固定される。オペレーターによるアクチュエータ125の動きは、弁部材122を流体経路114、116内で長手方向に平行移動させ、第1および第2の一組の伝送および戻りポート131、133と、第1および第2の一組のアクチュエータポート135、137との間の流体の入りを制御し、それによって油圧アクチュエータ104を制御する。
油圧アクチュエータ104は、ローターのような可変翼の構成要素を固定する筐体150と、筐体150によって形成されるチャンバー153を通じて伸びる伸長軸またはラム152とを備える。油圧アクチュエータ104の筐体150は、使用中、弁部材122の作動に応じてラム152の縦軸168に対して平行移動するように構成される。
油圧アクチュエータ104は、チャンバー153を別々のセクションまたはチャンバー部に分けるピストンを備える。たとえば、例示されるように、油圧アクチュエータ104は、筐体150内に配置される第1ピストン154と、第2または待避ピストン156と、第3または拡張ピストン158とを備える。第1ピストン154はラム152に固定され、第2ピストン156に対して筐体150内の第1チャンバー部160を形成し、第3ピストン158に対して筐体150内の第2チャンバー部162を形成する。集合的に、第1および第2チャンバー部は、第1アクチュエータ容量を形成する。ある構成において、第1ピストン154は、第1ピストン154と筐体150の内壁166との間に配置されたOリングのような密封要素164を備える。密封要素164は、チャンバー160、162内で十分な流体圧力を維持するために、作動中、第1および第2チャンバー160、162の間で、流体の流れを最小限に抑える。
第2および第3ピストン156、158は、ラム152上に移動可能に配置される。たとえば、以下に詳細に説明するように、第2および第3ピストン156、158はラム152の縦軸168に沿って平行移動するように構成され、たとえば第1アクチュエータサブシステム92の故障に起因する。図6に最も良く例示されるように、第2ピストン156は、筐体104の第1端壁172に対して筐体150内で第3チャンバー部160を形成する。さらに、図7に最も良く例示されるように、第3ピストン158は、筐体150の第2端壁176に対して第4チャンバー部174を形成する。集合的に、第3および第4チャンバー部は、第2アクチュエータ容量を形成する。
図3に戻り、第2および第3ピストン156、158がラム152上に移動可能に配置されると同時に、ピストン156、158はそれぞれ第3および第4チャンバー部170、174へ、または、第3および第4チャンバー部170、174から流体の流れを最小限に抑えるために密封要素を備える。たとえば、第2ピストン156は、ラム152と第2ピストン156との間に配置されたOリングのような第1密封要素180と、第2ピストン156と筐体150の内壁166との間に配置されたOリングのような第2密封要素182と、を備える。また、第3ピストン158は、ラム152と第3ピストン158との間に配置されたOリングのような第1密封要素184と、第3ピストン158と筐体150の内壁166との間に配置されたOリングのような第2密封要素186と、を備える。
上述のとおり、油圧アクチュエータ104は、サーボ弁アセンブリ106、108を通って液だめ部128、130に流動的に連結する。ある構成において、第1サーボ弁アセンブリ106は、さまざまな方法で加圧流体を筐体150の第1および第2チャンバー部160、162へ供給することができ、さらに第1サーボ弁アセンブリ106は、ラム152を通って第1および第2チャンバー部160、162へ、または、第1および第2チャンバー部160、162から、加圧流体を供給する。たとえば、図3に例示されるように、ラム152は、ラム152の外周部周辺に配置され、第1チャンバー部160および第1アクチュエータポート135−1との流体伝達のために配置された、第1チャンネル190を備える。ラム152はまた、縦軸168に沿ってラム152内に配置され、筐体150の第2チャンバー部162との流体伝達のため、および第2アクチュエータポート137−1との流体伝達のために配置された第2チャンネル192を形成する。
さらに、ある構成において、第2サーボ弁アセンブリ108は、さまざまな方法で加圧流体を筐体150の第3および第4チャンバー部170、174へ供給することができ、さらに第2サーボ弁アセンブリ108は、第2および第3ピストン156、158と端壁172、176との間にそれぞれ配置されたポート196、198を通って第3および第4チャンバー部170、174へ、または、第3および第4チャンバー部170、174から、加圧流体を供給する。たとえば、第1ポート196は、第1対応または適応チャンネル202を通って第2サーボ弁アセンブリ108のスリーブ120の第1アクチュエータポート135−2との流体伝達のために配置され、さらに第2ポート198は、第2対応チャンネル204を通って第2サーボ弁アセンブリ108のスリーブ120の第2アクチュエータポート137−2との流体伝達のために配置される。
図3に示される構成において、サーボ弁アセンブリ106、108および油圧アクチュエータ104は、中立位置に配置される。そのような位置決めでは、第1サーボ弁アセンブリ106を通って第1液だめ部128およびポンプ132によって供給されるように、油圧アクチュエータ104の第1チャンバー160内の流体圧力は、第2チャンバー162内の流体圧力と実質的に等しい。さらに、第2サーボ弁アセンブリ108を通って第2液だめ部130によって第3および第4チャンバー170、174へ供給される流体圧力は、第1および第2チャンバー160、162に含まれる流体圧力より少ない。通常動作においては、この圧力差は、密封部材182、186と筐体150の内壁166との間の摩擦力とともに、それぞれ端壁172、176の近傍に位置した第2および第3ピストン156、158を保持する。したがって、通常の動作状況下では、サーボ弁アセンブリ106、108が中立位置に配置されているとき、筐体150は、単なる例示にすぎないが、起点206によって参照された中立または開始位置に配置される。
標準または通常動作中(すなわち第1および第2アクチュエータサブシステム92、94の両方ともが動作しているとき)、第1アクチュエータサブシステム92は、流体工学的に油圧アクチュエータ104を動かし、第1アクチュエータサブシステム92の一つ以上の構成要素の故障の場合に第2アクチュエータサブシステム94が予備増圧を油圧アクチュエータ104へ供給する。あるいは、その逆の場合もまた同様である。したがって、標準動作中、オペレーターはヘリコプターのローターのような可変翼の構成要素を動作するために、待避コマンドあるいは拡張コマンドのいずれかを油圧アクチュエータシステム90に与えることができる。
図4は、オペレーターが待避コマンドを油圧アクチュエータシステム90に与えるとき通常動作中の油圧アクチュエータ104の反応を例示する。使用中、たとえば、オペレーターは、+X方向208に沿ってアクチュエータ125を回転させることによって待避コマンド207を油圧アクチュエータシステム90に与え、それによって弁部材122が+X方向208に沿って流体経路114、116内で長手方向に平行移動する。第1アクチュエータサブシステム92に関して、弁部材122の平行移動は、伝送ポート131−1を通って液だめ部128から受け取られる比較的高い圧力流体を、第2アクチュエータポート137−1およびラム152の第1チャンネル190を通って油圧アクチュエータ104の第1チャンバー部160へ運ぶ。また第1アクチュエータサブシステム92に関して、弁部材122の平行移動は、油圧アクチュエータ104の第2チャンバー部162内に含まれる流体を、ラム152の第2チャンネル192および第1アクチュエータポート137−1を通って戻りポート133−1へ運ぶ。さらに、オペレーターが油圧アクチュエータシステム90に待避コマンド207を与えるとき、第2アクチュエータサブシステム94に関して、+X方向208に沿った弁部材122の平行移動は、伝送ポート131−2を通って液だめ部130から受け取られる比較的高い圧力流体を、第1ポート135−2および適応チャンネル202を通って油圧アクチュエータ104の第3チャンバー部170へ運ぶ。また第2アクチュエータサブシステム94に関して、+X方向208に沿った弁部材122の平行移動は、油圧アクチュエータ104の第4チャンバー部174内に含まれる流体を、第2アクチュエータポート137−2および適応チャンネル204を通って戻りポート133−2へ運ぶ。
上述のとおり、通常の動作状況下では、第1アクチュエータサブシステム92の流体圧力は第2アクチュエータサブシステム94の流体圧力より大きい。したがって、使用中、第1および第2チャンバー部160、162の両側内の流体圧力は、第3および第4チャンバー部170、174内の流体圧力より大きい。したがって、第1および第2チャンバー部160、162内の流体圧力は、動作中、油圧アクチュエータ104の第1および第2端壁172、176(すなわち、グランドパッキン押さえ)に対して第2および第3ピストン155、158を維持するのに役立つ。さらに、通常の動作状況下では、第1アクチュエータサブシステム92は、油圧アクチュエータ104を駆動する。たとえば、第1チャンバー部160内の流体圧力の増加および第2チャンバー部162内の流体圧力の減少は、油圧アクチュエータ104を開始位置206およびラム152に対して、方向210に沿って(すなわち、−X方向209に沿って)平行移動させ、それによってたとえばローターまたは操縦翼面のような可変翼の構成要素が動作する。第2アクチュエータサブシステム94(すなわち、第2液だめ部130と、第2ポンプ134と、第2サーボ弁アセンブリ108)は、第1アクチュエータサブシステム92の一つ以上の構成要素の故障の場合に予備増圧を油圧アクチュエータ104へ供給する。
図3に関して、第1アクチュエータサブシステム92の一つ以上の構成要素が動作不可能な場合、例えばポンプ132の故障によって、または、伝送線路136、140の漏洩に起因するものとして、第2サーボ弁アセンブリ108は、第2および第3ピストン156、158によって油圧アクチュエータ104の動作を制御するように構成される。図5から7は、第1アクチュエータサブシステム92から第2アクチュエータサブシステム94への油圧アクチュエータ104の制御の推移を例示する。後述するように、第1アクチュエータサブシステム92から第2アクチュエータサブシステム94への油圧アクチュエータ104の制御の完全な推移は、即時ではない。たとえば、第1アクチュエータサブシステム92から発生して油圧アクチュエータ104内の第1および第2チャンバー部160、162内に残った流体は、油圧アクチュエータ104が待避位置と拡張位置との間で循環するように、油圧アクチュエータ104から徐々に押し出される。ある構成において、第1アクチュエータサブシステム92から第2アクチュエータサブシステム94への制御の完全な推移は、アクチュエータ125の一回の拡張ストロークに続く、アクチュエータ125の一回の待避ストロークにより完了する。第1アクチュエータサブシステム92から第2アクチュエータサブシステム94への油圧アクチュエータ104の制御の推移が徐々に進むので、推移の過渡効果はごくわずかであり、したがって、オペレーターに透過的である。
図5は、第1アクチュエータサブシステム92が、第1アクチュエータシステム92流体圧力が第2アクチュエータサブシステム94の流体圧力よりも低下するように圧力損失を受ける場合の油圧アクチュエータシステム90を例示する。オペレーターが油圧アクチュエータシステム90に待避コマンド207を与えるとき、第2アクチュエータサブシステム94に関して、弁部材122は、比較的高い圧力流体を、伝送ポート131−2を通って第2液だめ部130から油圧アクチュエータ104の第3チャンバー部170へ運ぶ。さらに、第1アクチュエータサブシステム92に関して、オペレーターが待避コマンド207を与えるとき、弁部材122の平行移動は、油圧アクチュエータ104の第2チャンバー部162内に含まれる流体を、ラム152の第2チャンネル192を通って第1液だめ部128へ運ぶ。第1チャンバー部160に含まれる流体に関して、方向逆止弁141は、油圧アクチュエータ104が待避して外部から負荷をかける支持をするために第1チャンバー部160からの流体の流れを最小限に抑えるか、止めるためにラム152の第1チャンネル190を密封するように動作する。
図6で示されるように、オペレーターが油圧アクチュエータシステム90に待避コマンド207を与えるとき、加圧流体は第3チャンバー部170に流れ込む。第3チャンバー部170内の圧力の増加で、圧力は第2ピストン156上の密封部材182によって引き起こされる摩擦力を上回り、第2ピストン156はラム152の縦軸に沿って平行移動する。第1チャンバー部160内に含まれる流体は、第2ピストン156で発生する負荷を支持し、負荷を第1ピストン154に分散する。したがって、それに応じて、油圧アクチュエータ筐体150は、ローターまたは操縦翼面のような可変翼の構成要素の位置を調節するために、開始位置206およびラム152に対して方向210に沿って(すなわち、−X方向209に沿って)平行移動する。同時に吸い戻す間、図6で示されるように、筐体150の平行移動に応じて、第1ピストン154は、第2チャンバー部162内に含まれる流体を第1液だめ部128に排出させる。図6で示すように、第1ピストン154が第2ピストン156と接触するまで、流体は第2チャンバー部162から第1液だめ部128へと流れる。
第1アクチュエータサブシステム92に圧力の低下が認められたあと、図7は油圧アクチュエータシステム90のさらなる動作を例示する。使用中、オペレーターは油圧アクチュエータシステム90に拡張コマンド220を与える。オペレーターが油圧アクチュエータシステム90に拡張コマンド220を与えるとき、第2アクチュエータサブシステム94に関して、弁部材122は、比較的高い圧力流体を、伝送ポート131−2を通って第2液だめ部130から油圧アクチュエータの第4チャンバー部174へ運び、第3チャンバー部170内に含まれる流体を第2液だめ部130へ運ぶ。さらに、第1アクチュエータサブシステム92に関して、オペレーターが拡張コマンド220を与えるとき、弁部材122の平行移動は、第1チャンバー部160内に含まれる流体を、ラム190の第1チャンネルを通って第1液だめ部128へ運ぶ。
図7で示されるように、加圧流体が第4チャンバー部174に流れ込むとき、第3チャンバー部170内の圧力の増加は、第3ピストン158上の密封部材186によって引き起こされる摩擦力を上回り、第3ピストン158はラム152の縦軸に沿って平行移動する。この第3ピストン158の平行移動は、第2チャンバー部162内に含まれる流体を第1液だめ部128に流れ込ませる。第3ピストン158の平行移動はまた、第3ピストン158に、第2チャンバー部162内に含まれる流体を通って第1ピストン154に対して負荷を発生させる。第1ピストン154がラム152に固定されるので、第4チャンバー部172内の増加した圧力に応じて、油圧アクチュエータ筐体150は、ローターのような可変翼の構成要素の位置を調節するために、開始位置206および方向210に沿ったラム152に対して方向222に沿って(すなわち、+−X方向208に沿って)平行移動する。
第3ピストン158が、第2チャンバー部162内に含まれる流体を、第2チャンバー部162から排出させるとき、第3ピストン158が第1ピストン154と接触するまで、第3ピストン158はラム152の縦軸に沿って平行移動する。この時点で、ラム152の縦軸に沿った第3ピストン158のさらなる平行移動は、第1ピストン154に対して負荷を発生し、ラム152に対して筐体150のさらなる平行移動を引き起こす。第1ピストン154の近傍に配置された第2および第3浮動ピストン156、158で、第1アクチュエータサブシステム92から第2アクチュエータサブシステム94への油圧アクチュエータ104の動作の推移が完了したと考えられる。したがって、図7で例示されるように、第2アクチュエータサブシステムは完全に油圧アクチュエータ104を制御する。
固定第1ピストン154と油圧アクチュエータ104の一部としての可動第2および第3ピストン156、158との使用は、単一油圧アクチュエータシリンダーのスペース内で、2本の別々の油圧アクチュエータシリンダーを作製する。たとえば、第1ピストン154と、第1ピストン154と第2ピストン156との間に形成される第1チャンバー部160と、第1ピストン154と第3ピストン158との間に形成される第2チャンバー部164とは、第1油圧シリンダーを形成する。さらに、第2ピストン156と端壁172との間に形成される第2ピストン156および第3チャンバー部170との連結も、同様に第3ピストン158と第2端壁176との間に形成される第3ピストン158および第4チャンバー部174との連結も、第2油圧シリンダーを形成する。このような油圧アクチュエータ104の配置は、従来の油圧シリンダー(たとえば、図1に図示するような)と比較して油圧アクチュエータ104の寸法と重量を縮小させる。さらに、可動第2および第3ピストン156、158は、第1アクチュエータサブシステム92から第2アクチュエータサブシステム94への油圧アクチュエータ104の制御の比較的速やかな推移を可能にし、油圧アクチュエータ104および関連した可変翼の構成要素のユーザー制御を保持させ、そのとき第1アクチュエータサブシステムの一部は動作不可能になる。従来のデュアルアクチュエータに必要とされるような倍の出力負荷とは対照的に、油圧アクチュエータの構成もまた、油圧アクチュエータに可変翼の構成要素を作動させるために必要とされる出力負荷だけを提供させる。したがって、本発明における油圧アクチュエータの構成は、より軽量な航空機構造とハードウェアへの連結を可能にし、それにより最適サイジングを航空機に提供する。
本発明の種々の実施例の特定の例を説明したが、当該技術の当業者は、添付した請求項に定義した発明の本質と範囲を逸脱することなく、形状や詳細に関する種々の変更が可能であるということは理解できるであろう。
たとえば、上述のとおり、図4は、オペレーターが待避コマンド207を油圧アクチュエータシステム90に与えるとき通常動作中の油圧アクチュエータ104の反応を例示する。待避コマンドを図4において説明したが、当業者は、動作中オペレーターが拡張コマンド(たとえば、相対する待避コマンド207)を、油圧アクチュエータ筐体152を延長した位置に配置するように油圧アクチュエータシステム90に与えられることを理解できるであろう。
別の例では、上述のとおり、第1アクチュエータサブシステム92が動作不可能になる場合、第1アクチュエータサブシステム92から第2アクチュエータサブシステム94への制御の完全な推移は、アクチュエータ125の一回の拡張ストロークに続く、アクチュエータ125の一回の待避ストロークにより完了する。この記述は単なる例示にすぎない。ある構成において、動作中、オペレーターは油圧アクチュエータシステム90に一連の比較的簡潔な拡張および待避コマンドを与え、油圧アクチュエータ104の制御を第1アクチュエータサブシステム92から第2アクチュエータサブシステム94へ推移させる。オペレーターは油圧アクチュエータシステム90に拡張および待避コマンドを交互に連続して与えられるが、当業者はユーザーがどんな順序で油圧アクチュエータシステム90に拡張および待避コマンドを与えられるかを理解できるであろう。
上述のとおり図3から7に関して、使用中、油圧アクチュエータ104の筐体150は弁部材122の動作に応じてラム152の縦軸168に対して平行移動するように構成される。したがって、例示されるように、筐体150がラム152の縦軸に対して平行移動できると同時に、ラム152の少なくとも一端155は航空機の筐体部157に固定される。このような例示は、単なる例にすぎない。ある構成において、筐体150は縦軸168に沿って前後に平行移動できるシリンダーをラム152上に取り付けられるか、あるいは、筐体150はシリンダーと一体的に形成でき、接地されたラム152を平行移動できる。両方の構成は、シリンダーと制御弁筐体との間で適応継手202、204を利用する。
Claims (15)
- 伸長軸と、
筐体チャンバーを形成する筐体と、を備え、前記筐体チャンバー内には少なくとも前記伸長軸の一部が配置されており、前記筐体は航空機と関連した可変翼の構成要素の位置決めを制御するための前記伸長軸に対して平行移動させるように構成され、
前記筐体チャンバー内の前記伸長軸上に配置される第1ピストンと、
前記筐体チャンバー内の前記伸長軸上に移動可能に配置される第2ピストンと、
前記筐体チャンバー内の前記伸長軸上に移動可能に配置される第3ピストンと、を備え、
前記第2ピストンと前記第3ピストンの少なくとも一つは、(i)第1加圧流体源によって前記筐体へ供給される流体に第2加圧流体源によって前記筐体へ供給される流体の圧力より大きい圧力がかかるときの前記第1ピストンに対する第1位置と、(ii)前記第1加圧流体源によって前記筐体へ供給される流体に前記第2加圧流体源によって前記筐体へ供給される流体の圧力より小さい圧力がかかるときの前記第1ピストンに対する第2位置との間の前記伸長軸に沿って平行移動できることを特徴とする、油圧アクチュエータ。 - 前記第2ピストンが、前記第1ピストンと前記筐体の第1端壁との間に、前記筐体内の前記伸長軸上に移動可能に配置され、
前記第3ピストンが、前記第1ピストンと前記筐体の第2端壁との間に、前記筐体内の前記伸長軸上に移動可能に配置され、前記第2端壁が前記第1端壁に相対し、
前記第1ピストンと前記第2ピストンとの間、および前記第1ピストンと前記第3ピストンとの間に形成される第1アクチュエータ容量が、第1圧力源と流動的に伝達するように構成され、
前記第2ピストンと油圧シリンダーの前記第1端壁との間、および前記第3ピストンと前記油圧シリンダーの第2端壁との間に形成される第2アクチュエータ容量が、第2圧力源と流動的に伝達するように構成されることを特徴とする、請求項1に記載の油圧アクチュエータ。 - 前記伸長軸が、前記第1加圧流体源と前記第1アクチュエータ容量の第1チャンバー部との間で流体を流すように構成される第1チャンネルを形成し、前記第1アクチュエータ容量の第2チャンバー部と前記第1加圧流体源との間で流体を流すように構成される第2チャンネルを形成することを特徴とする、請求項1または2に記載の油圧アクチュエータ。
- 前記第2加圧流体源と前記第2アクチュエータ容量の第3チャンバー部との間で流体を流すように構成される第1チャンネルと、前記第2加圧流体源と前記第2アクチュエータ容量の第4チャンバー部との間で流体を流すように構成される第2チャンネルとを備えることを特徴とする、請求項1または2に記載の油圧アクチュエータ。
- 前記第2ピストンが、前記第2ピストンと前記筐体の内壁との間で前記第2ピストンの外面周辺に配置される密封要素を備えることを特徴とする、請求項1から4のいずれかに記載の油圧アクチュエータ。
- 前記第3ピストンが、前記第3ピストンと前記筐体の内壁との間で前記第3ピストンの外面周辺に配置される密封要素を備えることを特徴とする、請求項1から5のいずれかに記載の油圧アクチュエータ。
- 第1流体経路を形成する第1筐体を有する第1サーボ弁アセンブリと、
第2流体経路を形成する第2筐体を有する第2サーボ弁と、
前記第1サーボ弁アセンブリと前記第2サーボ弁アセンブリとの流体伝達のための油圧アクチュエータと、を備え、
前記油圧アクチュエータが、
伸長軸と、
筐体チャンバーを形成する筐体とを備え、該筐体チャンバー内には少なくとも前記伸長軸の一部が配置されており、前記筐体は航空機と関連した可変翼の構成要素の位置決めを制御するための伸長軸に対して平行移動させるように構成され、
前記油圧アクチュエータが、前記筐体チャンバー内の前記伸長軸上に配置される第1ピストンと、
前記筐体チャンバー内の前記伸長軸上に移動可能に配置される第2ピストンと、
前記筐体チャンバー内の前記伸長軸上に移動可能に配置される第3ピストンと、を備え、
前記第2ピストンと前記第3ピストンの少なくとも一つは、(i)前記第1サーボ弁アセンブリによって前記筐体へ供給される流体に前記第2サーボ弁アセンブリによって前記筐体へ供給される流体の圧力より大きい圧力がかかるときの前記第1ピストンに対する第1位置と、(ii)前記第1サーボ弁アセンブリによって前記筐体へ供給される流体に前記第2サーボ弁アセンブリによって前記筐体へ供給される流体の圧力より小さい圧力がかかるときの前記第1ピストンに対する第2位置との間の前記伸長軸に沿って平行移動できることを特徴とする、サーボ弁。 - 前記第2ピストンが、前記第1ピストンと前記筐体の第1端壁との間に、前記筐体内の前記伸長軸上に移動可能に配置され、
前記第3ピストンが、前記第1ピストンと前記筐体の第2端壁との間に、前記筐体内の前記伸長軸上に移動可能に配置され、前記第2端壁が前記第1端壁に相対し、
前記第1ピストンと前記第2ピストンとの間、および前記第1ピストンと前記第3ピストンとの間に形成される第1アクチュエータ容量が、前記第1サーボ弁アセンブリと流動的に伝達するように構成され、
前記第2ピストンと前記油圧シリンダーの前記第1端壁との間、および前記第3ピストンと前記油圧シリンダーの第2端壁との間に形成される第2アクチュエータ容量が、前記第2サーボ弁アセンブリと流動的に伝達するように構成されることを特徴とする、請求項7に記載のサーボ弁。 - 前記第1サーボ弁アセンブリが、前記油圧アクチュエータの前記第1アクチュエータ容量と第1加圧流体源の伝送線路との間に流体伝達のために配置される方向逆止弁を備え、該方向逆止弁が、(i)前記第1加圧流体源から前記油圧アクチュエータの前記第1アクチュエータ容量へと伝送線路に沿って流体を流すことができる第1位置と、(ii)前記油圧アクチュエータの前記第1アクチュエータ容量から前記第1加圧流体源へと流体の流れを制限する第2位置との間で位置決めされるように構成されることを特徴とする、請求項7または8に記載のサーボ弁。
- 前記第1アクチュエータ容量が、第1チャンバー部と第2チャンバー部とを備え、
第2位置に位置決めされるとき、前記方向逆止弁が前記第1チャンバー部と前記第2チャンバー部の少なくとも1つの中で流体量を維持するように構成されることを特徴とする、る、請求項9に記載のサーボ弁。 - 前記第2サーボ弁アセンブリが、前記油圧アクチュエータの前記第2アクチュエータ容量と第2加圧流体源の伝送線路との間に流体伝達のために配置される方向逆止弁を備え、該方向逆止弁が、(i)前記第2加圧流体源から前記油圧アクチュエータの前記第2アクチュエータ容量へと伝送線路に沿って流体を流すことができる第1位置と、(ii)前記油圧アクチュエータの前記第2アクチュエータ容量から前記第2加圧流体源へと流体の流れを制限する第2位置との間で位置決めされるように構成されることを特徴とする、請求項7から10のいずれかに記載のサーボ弁。
- 前記第2アクチュエータ容量が、第3チャンバー部と第4チャンバー部とを備え、
第2位置に位置決めされるとき、前記方向逆止弁が前記第3チャンバー部と前記第4チャンバー部の少なくとも1つの中で流体量を維持するように構成されることを特徴とする、る、請求項11に記載のサーボ弁。 - 前記伸長軸が、前記第1サーボ弁アセンブリと前記第1アクチュエータ容量の第1チャンバー部との間で流体を流すように構成される第1チャンネルを形成し、前記第1アクチュエータ容量の第2チャンバー部と前記第1サーボ弁アセンブリとの間で流体を流すように構成される第2チャンネルを形成することを特徴とする、請求項8から12のいずれかに記載のサーボ弁。
- 前記第2ピストンが、前記第2ピストンと前記筐体の内壁との間で前記第2ピストンの外面周辺に配置される密封要素を備えることを特徴とする、請求項7から13のいずれかに記載のサーボ弁。
- 前記第3ピストンが、前記第3ピストンと前記筐体の内壁との間で前記第3ピストンの外面周辺に配置される密封要素を備えることを特徴とする、請求項7から14のいずれかに記載のサーボ弁。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6221016B1 (ja) * | 2014-10-24 | 2017-10-25 | ウィルデン パンプ アンド エンジニアリング エルエルシー | エアモータ |
KR20200090758A (ko) * | 2017-10-05 | 2020-07-29 | 레오나르도 에스피에이 | 항공기를 위한 안정성 및 명령 증강 시스템, 및 항공기의 안정화 및 제어 방법 |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8677885B2 (en) * | 2010-10-14 | 2014-03-25 | Woodward Hrt, Inc. | Floating piston actuator for operation with multiple hydraulic systems |
US9587658B2 (en) * | 2010-11-25 | 2017-03-07 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd | Hydraulic cylinder system |
US20140033909A1 (en) * | 2012-08-03 | 2014-02-06 | Robert M. Murphy | Methods and apparatus to control movement of a component |
US9815553B2 (en) * | 2013-07-01 | 2017-11-14 | Bell Helicopter Tectron Inc. | Independent hydraulic control system for rotorcraft secondary rotor |
BR112016007465B1 (pt) * | 2013-10-03 | 2021-12-21 | Transocean Innovation Labs Ltd | Aparelhos hidráulicos e processo de atuação dos mesmos |
US10138912B2 (en) * | 2013-11-05 | 2018-11-27 | Eaton Intelligent Power Limited | High output hydraulic cylinder and piston arrangement |
CN103953591B (zh) * | 2014-04-25 | 2016-08-03 | 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 | 一种直升机液压操纵助力系统 |
US9695846B2 (en) * | 2014-09-25 | 2017-07-04 | The Boeing Company | Micro dampers for prevention of un-commanded motion in mechanical feedback actuators |
GB2522744B (en) * | 2014-11-14 | 2016-03-16 | Blagdon Actuation Res Ltd | Servo actuators |
WO2016131042A1 (en) | 2015-02-15 | 2016-08-18 | Transocean Innovation Labs Ltd | Bop control systems and related methods |
US9810248B2 (en) * | 2015-03-19 | 2017-11-07 | Emerson Process Management, Valve Automation, Inc. | Control fluid power apparatus and related methods |
JP6956722B2 (ja) * | 2015-12-24 | 2021-11-02 | クリアモーション,インコーポレイテッド | 統合多重アクチュエータ電子油圧ユニット |
US10458557B2 (en) * | 2016-04-20 | 2019-10-29 | Sikorsky Aircraft Corporation | Hydraulic actuator force fight mitigation mechanism |
EP3523096B1 (de) * | 2016-10-07 | 2020-12-30 | Gustav Klauke GmbH | Arbeitswerkzeug |
US10954973B2 (en) | 2017-07-14 | 2021-03-23 | Woodward, Inc. | Unsupported piston with moving seal carrier |
US10969803B2 (en) * | 2018-08-31 | 2021-04-06 | Circor International, Inc. | Mechanical activation system |
CN110953202B (zh) * | 2019-12-04 | 2022-09-06 | 中国直升机设计研究所 | 一种液压系统余度转换装置和方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5449479A (en) * | 1977-09-27 | 1979-04-18 | Toshiba Corp | Multi-positioning cylinder |
JPS5997306A (ja) * | 1982-11-19 | 1984-06-05 | ニユ−モ・コ−ポレ−シヨン | 二重液圧サ−ボ作動器制御システム用制御作動システム |
JPH04215595A (ja) * | 1990-12-14 | 1992-08-06 | Teijin Seiki Co Ltd | 複数系統切換弁 |
JP2000234601A (ja) * | 1999-02-04 | 2000-08-29 | Moog Inc | サーボアクチュエータ |
JP2007517176A (ja) * | 2003-12-23 | 2007-06-28 | エイチアール テクストロン、 インコーポレイテッド | 油圧アクチュエータシステムのための冗長流量制御 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3131806A1 (de) * | 1980-08-27 | 1982-05-27 | Elliott Brothers (London) Ltd., Chelmsford, Essex | Hydraulischer stellantrieb |
US4987927A (en) * | 1988-12-27 | 1991-01-29 | Sterer Engineering And Manufacturing Company | Direct-drive valve |
US6546957B2 (en) * | 2000-12-19 | 2003-04-15 | Caterpillar Inc. | Dual cylinder circuit having a joystick with intuitive control |
DE05856857T1 (de) | 2005-02-11 | 2008-02-21 | Bell Helicopter Textron, Inc., Fort Worth | Konzentrisches doppelventil für doppelmotor |
DE102006028878A1 (de) * | 2006-06-21 | 2007-12-27 | Zf Friedrichshafen Ag | Hydraulische Stelleinheit für ein Kraftfahrzeug |
-
2008
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5449479A (en) * | 1977-09-27 | 1979-04-18 | Toshiba Corp | Multi-positioning cylinder |
JPS5997306A (ja) * | 1982-11-19 | 1984-06-05 | ニユ−モ・コ−ポレ−シヨン | 二重液圧サ−ボ作動器制御システム用制御作動システム |
JPH04215595A (ja) * | 1990-12-14 | 1992-08-06 | Teijin Seiki Co Ltd | 複数系統切換弁 |
JP2000234601A (ja) * | 1999-02-04 | 2000-08-29 | Moog Inc | サーボアクチュエータ |
JP2007517176A (ja) * | 2003-12-23 | 2007-06-28 | エイチアール テクストロン、 インコーポレイテッド | 油圧アクチュエータシステムのための冗長流量制御 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6221016B1 (ja) * | 2014-10-24 | 2017-10-25 | ウィルデン パンプ アンド エンジニアリング エルエルシー | エアモータ |
KR20200090758A (ko) * | 2017-10-05 | 2020-07-29 | 레오나르도 에스피에이 | 항공기를 위한 안정성 및 명령 증강 시스템, 및 항공기의 안정화 및 제어 방법 |
KR102595259B1 (ko) | 2017-10-05 | 2023-10-27 | 레오나르도 에스.피.에이. | 항공기를 위한 안정성 및 명령 증강 시스템, 및 항공기의 안정화 및 제어 방법 |
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