JP2020063822A - Actuator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アクチュエータに関する。 The present invention relates to actuators.
航空機では、主エンジンおよび補助エンジンの両方が故障した場合に備えて、最低限操縦に必要な油圧や電力を確保するため、機外に展開されて風力によって回転するプロペラを備えて油圧ポンプや発電機を駆動するラムエアタービンを備えている。 In aircraft, in order to ensure the minimum hydraulic pressure and power required for maneuvering in case of failure of both the main engine and auxiliary engine, a propeller that is deployed outside the aircraft and rotated by wind force is installed and equipped with a hydraulic pump or generator. It is equipped with a ram air turbine that drives the machine.
ラムエアタービンの機外への展開にあたり、テレスコピック型のアクチュエータが用いられており、アクチュエータが伸長によってラムエアタービンを機内から機外へ展開できる。このような用途に利用されるアクチュエータは、平常時にはラムエアタービンを機内に収容した状態に維持する必要があるために、収縮状態を維持するロック機構を備えている。 When the ram air turbine is deployed outside the machine, a telescopic actuator is used, and the ram air turbine can be expanded from the inside of the machine to the outside of the machine by extension of the actuator. The actuator used for such an application has a lock mechanism for maintaining a contracted state because it is necessary to keep the ram air turbine housed in the machine in normal times.
具体的には、アクチュエータは、一端にテーパ面を有するシリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入される筒状のピストンと、シリンダ内に移動自在に挿入されるとともにピストンに連結されるピストンロッドと、前記ピストンを径方向に貫通する複数の孔に摺動自在に嵌合して前記ピストンに対して径方向へ移動可能なロックセグメントと、ピストン内に軸方向移動自在に挿入されてロックセグメントの内側面に当接するテーパ面を有するロックピストンと、ロックセグメントをピストンから突出させる位置へ向けてロックピストンを付勢するコイルスプリングとを備えている(たとえば、特許文献1参照)。 Specifically, the actuator includes a cylinder having a tapered surface at one end, a cylindrical piston slidably inserted into the cylinder, and a piston rod movably inserted into the cylinder and connected to the piston. A lock segment slidably fitted in a plurality of holes penetrating the piston in the radial direction and movable in the radial direction with respect to the piston; and a lock segment inserted in the piston so as to be movable in the axial direction. A lock piston having a tapered surface that abuts the inner surface of the lock piston, and a coil spring that biases the lock piston toward a position where the lock segment projects from the piston (see, for example, Patent Document 1).
このように構成されたアクチュエータでは、ロックピストンに油圧を作用させない状態では、ロックピストンは、コイルスプリングによってピストンから外方へ突出する位置に位置決めされてロックセグメントをピストンから外方へ突出するように押しやってシリンダ端面に当接させる。この状態では、ピストンがシリンダに対して移動しようとしてもロックセグメントがシリンダに突き当てられているために、アクチュエータの伸長が妨げられて伸長不能なロック状態となる。他方、油圧をロックピストンに作用させてロックピストンをコイルスプリングに付勢力に抗してピストン内に押し入れるとロックピストンに設けたロックセグメントがピストン内に進入可能な状態となる。この状態では、油圧の作用によってピストンが押されてシリンダに対して移動すると、この移動に伴ってロックセグメントがシリンダ端のテーパ面によってピストン内に押しやられ、ピストンがシリンダに対して自由に移動できる。 In the actuator configured as described above, when the hydraulic pressure is not applied to the lock piston, the lock piston is positioned by the coil spring so as to project outward from the piston so that the lock segment projects outward from the piston. Push it into contact with the cylinder end face. In this state, even if the piston tries to move with respect to the cylinder, the lock segment is abutted against the cylinder, so that the extension of the actuator is hindered and the lock state becomes inextensible. On the other hand, when hydraulic pressure is applied to the lock piston and the lock piston is pushed into the piston against the biasing force of the coil spring, the lock segment provided on the lock piston can enter the piston. In this state, when the piston is pushed by the action of hydraulic pressure and moves with respect to the cylinder, the lock segment is pushed into the piston by the taper surface of the cylinder end with this movement, and the piston can freely move with respect to the cylinder. .
従来のアクチュエータでは、前述したように油圧の利用によってアクチュエータのロックを解除するため、油圧の利用が制限されるか或いは不能な状況ではアクチュエータのロックを解除できない。 In the conventional actuator, since the actuator is unlocked by using the hydraulic pressure as described above, the actuator cannot be unlocked in a situation where the hydraulic pressure is limited or unavailable.
そこで、本発明は、油圧を利用せずにロックを解除できるアクチュエータの提供を目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an actuator that can release the lock without using hydraulic pressure.
上記した目的を達成するため、本発明のアクチュエータは、一端に内周側に傾斜するシリンダ側テーパ面を有するシリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されるとともに先端に筒部と筒部の同一周上に設けられて筒部を径方向に貫通する複数の孔とを有するピストンと、シリンダ内に移動自在に挿入されるとともにピストンの反筒部側端に連結されるピストンロッドと、孔に挿入されてピストンに対して径方向へ移動可能な複数のロックセグメントと、ピストンに対して軸方向へ移動可能であって外周にロックセグメントに当接するレース側テーパ面を有し、ピストンに接近してロック位置に位置決めされるとロックセグメントを押してピストンから外方へ突出させてシリンダ端に対向させ、ピストンから離間して解除位置に位置決めされるとロックセグメントのピストン内への移動を許容するレースと、レースをピストンから遠ざかる方向へ付勢するレーススプリングと、レースをレーススプリングの付勢力に対向してレースをロック位置に固定するとともに押圧力を受けるとレース5の固定を解除するストッパを備えている。
In order to achieve the above-mentioned object, an actuator of the present invention includes a cylinder having a cylinder-side tapered surface that is inclined toward the inner peripheral side at one end, and is slidably inserted into the cylinder and has a cylindrical portion and a cylindrical portion at the tip. A piston having a plurality of holes provided on the same circumference and penetrating the cylinder portion in the radial direction, a piston rod movably inserted into the cylinder and connected to an end of the piston opposite to the cylinder portion, and a hole Has a plurality of lock segments that can be moved in the radial direction with respect to the piston, and a race-side tapered surface that can move in the axial direction with respect to the piston and that abuts against the lock segment on the outer circumference, When it is positioned at the lock position, the lock segment is pushed to project outward from the piston to face the cylinder end, and is separated from the piston and positioned at the release position. And a race that allows the lock segment to move into the piston, a race spring that urges the race away from the piston, and a race that opposes the urging force of the race spring to lock the race in the locked position and press it. It is equipped with a stopper that releases the fixation of the
このように構成されたアクチュエータでは、レースを固定するストッパを押圧すると、アクチュエータを伸長不能なロック状態から伸長可能な解除状態に切換できる。 In the actuator thus configured, when the stopper for fixing the race is pressed, the actuator can be switched from the non-extendable locked state to the extendable released state.
さらに、アクチュエータは、シリンダに対して軸方向移動自在に挿入されてレーススプリングによってシリンダから離間する方向に付勢されるとともに先端がストッパに当接するラムを備え、レースは環状であってラムの外周に装着されており、ストッパは、ラムの前方であってラムの移動軸線から横へずれた位置を支点として回転可能なアームと、アームの支点よりもラム側に回転自在に装着されて外周がラムに当接される円盤状のヨークとを有し、レースが固定位置にある場合にラムは、ヨークの外周であってアームにおける支点とヨークの回転軸とを結ぶ仮想線よりもシリンダ側に接触するようになっていてもよい。このように構成されたアクチュエータによれば、ラムがレーススプリングによって附勢されてもストッパがラムのピストンからの離間を確実に阻止でき、アクチュエータに外乱が入力されてもレースをロック位置に固定できる。 Further, the actuator is provided with a ram that is axially movably inserted into the cylinder and is urged by a race spring in a direction away from the cylinder, and a tip of the ram abuts against a stopper. The stopper is attached to the arm, which is rotatable in front of the ram and laterally displaced from the ram movement axis, and is mounted rotatably to the ram side of the fulcrum of the arm so that the outer circumference is When the race is in a fixed position, the ram has a disk-shaped yoke that abuts against the ram, and the ram is on the cylinder outer side of the imaginary line connecting the fulcrum of the arm and the rotation axis of the yoke on the outer circumference of the yoke. It may be in contact. According to the actuator thus configured, even if the ram is biased by the race spring, the stopper can reliably prevent the ram from being separated from the piston, and the race can be fixed to the lock position even when disturbance is input to the actuator. .
また、アクチュエータは、ヨークをラムの移動軸線へ近づける方向へ付勢する復帰スプリングを備えていてもよく、このようにアクチュエータを構成すると、押圧力を消失させて伸長したアクチュエータを収縮させると、自動的にアクチュエータがロック状態に復帰できる。 Further, the actuator may be provided with a return spring for urging the yoke in the direction of approaching the movement axis of the ram. When the actuator is configured in this way, when the pressing force is lost and the extended actuator is contracted, The actuator can be returned to the locked state.
さらに、アクチュエータは、通電時にアームを押圧するプッシュ型のソレノイドを備え、ソレノイドがアームを押す押圧点と支点との距離がラムとヨークの接触点と支点との距離よりも長くなっていてもよい。このように構成されたアクチュエータでは、レーススプリングの付勢力に対向して、支点を中心としてヨークを回転させてロック解除する際に、ソレノイドが押圧点に作用させるべき力が小さくて済み、小型のソレノイドを利用でき、コストを低減できるとともに軽量化にも寄与できる。 Further, the actuator may include a push-type solenoid that presses the arm when energized, and the distance between the pressing point at which the solenoid presses the arm and the fulcrum may be longer than the distance between the contact point and the fulcrum of the ram and the yoke. . In the actuator configured as described above, when the yoke is rotated around the fulcrum and unlocked by facing the biasing force of the race spring, the force that the solenoid should exert on the pressing point is small, and the small size is achieved. Since a solenoid can be used, the cost can be reduced and the weight can be reduced.
また、アクチュエータは、ピストンロッドをシリンダから退出させる方向へ付勢するスプリングを備えているので、油圧の利用が制限されるか不能である環境下でも伸長作動が可能であるので、航空機のラムエアタービンの展開用途に最適となる。なお、アクチュエータは、油圧利用によって伸長作動するように構成されてもよい。 Further, since the actuator is provided with the spring for urging the piston rod in the direction of withdrawing from the cylinder, the actuator can be extended even in an environment where the use of hydraulic pressure is limited or impossible. It is most suitable for the deployment application. It should be noted that the actuator may be configured to extend by utilizing hydraulic pressure.
本発明のアクチュエータによれば、油圧を利用せずにロックを解除できる。 According to the actuator of the present invention, the lock can be released without using hydraulic pressure.
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。一実施の形態におけるアクチュエータAは、図1に示すように、シリンダ1と、シリンダ1内に摺動自在に挿入されるピストン2と、シリンダ1内に移動自在に挿入されるとともにピストン2に連結されるピストンロッド3と、ピストン2に設けた複数の孔2cに挿入されてピストン2に対して径方向へ移動可能な複数のロックセグメント4と、ピストン2に対して軸方向移動可能であってロックセグメント4の内側面に当接するレース5と、レース5を付勢するレーススプリング6と、レース5を固定位置に固定するとともに押圧力を受けるとレース5の固定を解除するストッパSと、通電時にストッパSを押圧するプッシュ型のソレノイド7とを備えて構成されている。
The present invention will be described below based on the embodiments shown in the drawings. As shown in FIG. 1, an actuator A according to one embodiment includes a
以下、アクチュエータAの各部について詳細に説明する。シリンダ1は、筒状であって、図1中右端となる一端に内周側に傾斜するシリンダ側テーパ面1aを備えている。シリンダ1の図1中左端となる他端は、環状のロッドガイド8によって閉塞されており、シリンダ1の一端の外周にはヘッドエンド9が装着されている。ヘッドエンド9は、ヘッドエンド底部9aと、シリンダ1の外周に装着されるヘッドエンド筒部9bとを備えて有底筒状とされており、ヘッドエンド底部9aにアクチュエータAの機器への取り付けを可能とするブラケット9cを備えている。また、ヘッドエンド9におけるヘッドエンド筒部9bの左端の内周径は、拡径されていて、内周側に段部9dが形成されておいる。さらに、ヘッドエンド9内には、ストッパSが収容されている。
Hereinafter, each part of the actuator A will be described in detail. The
なお、ヘッドエンド9におけるヘッドエンド筒部9bの図1中左端には、シリンダ1の外周を覆うアウターチューブ10が装着されている。アウターチューブ10とシリンダ1との間の環状隙間はシリンダ1の図1中左端側に設けたオリフィス1bによってシリンダ1内に連通されるとともに、ヘッドエンド9内を介して図外のタンクに連通されている。シリンダ1の図1中右端側の外周にはフランジ1cが設けられており、アウターチューブ10の図1中右端側の外周にも同じくフランジ10aが設けられていて、フランジ1cにフランジ10aを重ねてヘッドエンド筒部9bの内周側に設けられた段部9dに積層したうえで、ボルトBによってシリンダ1とアウターチューブ10とがヘッドエンド9に締結されている。
An
また、ヘッドエンド9のヘッドエンド筒部9bの外周には、筒状のシェル20が装着されており、シェル20は、アウターチューブ10の外周を覆って、アウターチューブ10との間に後述するスプリング12を収容する環状隙間を形成している。
Further, a
ピストン2は、シリンダ1内に摺動自在に挿入されており、シリンダ1内に前述のオリフィス1bを介して前記環状隙間に連通される油室Oを区画している。詳しくは、ピストン2は、図1および図2に示すように、底部2aと、底部2aの図1中右端となる先端側に設けた筒部2bと、筒部2bに同一円周上に等間隔をもって配置されて筒部2bを径方向に貫通する複数の孔2cとを備えている。そして、ピストン2の底部2aの反筒部側端である図1中左端には、シリンダ1内に移動自在に挿入されるピストンロッド3が連結されている。
The
ピストンロッド3は、ロッドガイド8の内周を通してシリンダ1外へ突出しており、図1中左端には、アクチュエータAの機器への取り付けを可能とするブラケット11aを備えてロッドエンド11が装着されている。なお、ピストンロッド3とピストン2は、図1に示すように、一体に成形されてもよいし、分割部品で構成されてもよい。
The
ロッドエンド11は、ヘッドエンド9のヘッドエンド筒部9bの外周に装着されたシェル20の外周に摺接する筒状のカバー11bを備えている。シェル20とアウターチューブ10との間の環状の空隙には、スプリング12が収容されている。スプリング12は、ロッドエンド11とシェル20の内周に設けた環状のばね受20aとの間に介装されていて、シリンダ1に対してピストン2およびピストンロッド3を図1中左方へ付勢している。よって、アクチュエータAは、スプリング12によって常に伸長方向へ付勢されている。
The
戻って、ピストン2の孔2cは、図1および図2に示すように、ピストン2の径方向に沿って放射状に形成されていて、それぞれの孔2c内にはロックセグメント4がピストン2に対して径方向移動可能に挿入されている。本実施の形態では、孔2cの断面は矩形とされており、ロックセグメント4の断面も孔2cの断面に符合する矩形となっていて、ロックセグメント4は、孔2c内に挿入されることでピストン2の筒部2bによってガイドされてピストン2の径方向へ移動可能である。そのため、ロックセグメント4は、図2中で外側端をピストン2外へ突出させ得るとともに、ピストン2の外周縁内に収まることができる。なお、孔2cとロックセグメント4の断面形状は、ロックセグメント4がピストン2に対して径方向以外の移動が拘束されていればよいので、真円形以外で共に符合する形状であればよい。
Returning to FIG. 1 and FIG. 2, the
また、ロックセグメント4は、本例では、略直方体形状とされていて、外側端の図1中左方となるピストン側の角部を切り落としたように傾斜してシリンダ側テーパ面1aに対向する外側テーパ面4aと、内側端の図1中右方となる反ピストン側の角部を切り落としたように傾斜する内側テーパ面4bとを備えている。また、アクチュエータAを軸方から見ると、ロックセグメント4の外側端は、ピストン2の外周面に面一となるように円弧状面とされており、ロックセグメント4の内側端も外側端面を通る円と同心円となる円で切った円弧状面とされている。
In this example, the
なお、本書では、ロックセグメント4の内側端とは、ピストン2を基準としてピストン2の内側に面する端部を言い、ロックセグメント4の外側端とは、ピストン2を基準としてピストン2の外側に面する端部を言う。ロックセグメント4は、本例では、四つ設けられているが、少なくとも二つ以上設けられていればよい。
In this document, the inner end of the
また、ピストン2の筒部2b内には、ロッド状のラム13が軸方向移動自在に挿入されている。ラム13は、図3に示すように、先端となる反ピストン側に球状の頭部13aを備える他、基端側から開口する中空部13bと、基端外周から外周側に突出するフランジ13cと、先端側の外周を小径にして設けた段部13dと、側方から開口して中空部13bに通じる通孔13e,13fとを備えている。そして、ラム13は、レーススプリング6によってピストン2の筒部2bから外方へ突出する方向へ付勢されている。
In addition, a rod-shaped
レーススプリング6は、ラム13の中空部13b内に収容されており、ピストン2の底部2aとラム13との間に介装されて、ラム13をピストン2から軸方向に離間する方向へ付勢している。また、ピストン2の筒部2bの途中にはばね受2dが設けられていて、ばね受2dとラム13のフランジ13cとの間にはラム13をピストン2の筒部2b内に引き込む方向へ付勢する調整スプリング14が介装されている。このように、ラム13は、レーススプリング6と調整スプリング14の付勢力が釣り合う位置に位置決めされる。なお、ばね受2dをばね受としてではなくラム13の位置を位置決めするストッパとして利用すれば、ばね受2dにフランジ13cに当接させてラム13がピストン2から最大離間する位置を決定できるので、調整スプリング14を廃止してもよい。
The
ラム13は、フランジ13cを筒部2bの内周に摺接させていて、ばね受2dの内周に挿通されてガイドされているので、ピストン2に対して軸ぶれせずに軸方向へ移動できる。また、通孔13e,13fによって、ラム13とピストン2の筒部2bとの間に形成される空間がピストン2外に連通されており、ラム13の移動時に当該空間内における圧力が大きく変動しないので、ラム13の移動が妨げられないように配慮されている。
Since the
そして、ラム13の外周には、環状のレース5が装着されている。具体的には、レース5は、ラム13の先端側の外周に螺着されるナット19と段部13dとでラム13に固定されている。そして、レース5は、略円錐台形状とされていて、外周に向けて傾斜してロックセグメント4の内側テーパ面4bに対向して常に当接するレース側テーパ面5aを備えている。
An
レース5は、ラム13に固定されているので、ラム13と同様にピストン2に対して軸方向への移動が可能となっていて、ラム13を介してレーススプリング6によってピストン2から離間する方向へ付勢されている。そして、レース5の外周は、軸方向から見てロックセグメント4の内側端と外側端との間の範囲にあって、レース5は、レーススプリング6の付勢力に抗してピストン2に接近するとロックセグメント4の内側テーパ面4bにレース側テーパ面5aを押し付ける。この状態で、ロックセグメント4がシリンダ1の端部よりも図1中右方へ位置すると、レース5によって押されたロックセグメント4は、図3に示すように、ピストン2の孔2c内をピストン2の外周側へ向けて移動して外側端をピストン2外へ突出させてシリンダ1の端部に軸方向で対向するようになる。このように、シリンダ1の端部にロックセグメント4が軸方向で対向すると、ピストン2が図3中左方へ移動しようとすると、ロックセグメント4がシリンダ1の端部に衝合してピストン2の移動を妨げる。よって、レース5が図3に示すようにピストン2に接近してロックセグメント4をピストン2から外方へ押し出すロック位置に位置決めされると、アクチュエータAは伸長不能なロック状態となる。
Since the
反対に、レース5がピストン2から離間する方向へ移動すると、レース5が移動した分だけロックセグメント4の内側に入り込む余地が生まれる。この状態では、ロックセグメント4がピストン2の内側への移動が許容されるので、図4に示すように、スプリング12の付勢力を受けてピストン2が図4中左方へ移動すると、ロックセグメント4には、ロックセグメント4の外側テーパ面4aに当接するシリンダ側テーパ面1aからピストン2内へ向けて移動させる力が作用する。よって、この状態では、ピストン2がシリンダ1に対して図4中左方へ移動すると、ロックセグメント4がシリンダ1によってピストン2内に押し込められるので、ロックセグメント4がシリンダ1の端部に衝合できなくなって、ピストン2はシリンダ1に対して図4中左方へ移動できるようになる。よって、レース5が図4に示すようにピストン2から離間してロックセグメント4のピストン2内方への移動を許容するようになる解除位置に位置決めされると、アクチュエータAは伸長可能な解除状態となる。なお、ロックセグメント4の外側テーパ面4aと内側テーパ面4bを設けるとロックセグメント4の前述した作動が確実かつ円滑なものとなるので有用であるが、これらテーパ面4a,4bの省略も可能である。
On the other hand, when the
つづいて、ストッパSは、ヘッドエンド9のヘッドエンド筒部9b内に収容されている。具体的には、ストッパSは、ラム13の前方(図3中左方)であってラム13の移動軸線Xから横方向(図3中では上方)へずれた位置を支点Fとして回転自在にヘッドエンド9に取り付けられるアーム15と、アーム15の前記支点よりも前記ラム13側に回転自在に装着されて外周がラム13の頭部13aに当接される円盤状のヨーク16と、アーム15とヘッドエンド9とに連結されてヨーク16をラム13の移動軸線に近づける方向へ付勢する復帰スプリング17とを備えている。
Subsequently, the stopper S is housed in the head
アーム15は、本実施の形態では中央で屈曲した形状とされており、一端がヘッドエンド9に設けた軸18を支点Fとして図3中で紙面に沿って回転できるようになっている。アーム15の途中には、ヨーク16を回転自在に取り付ける回転軸15aを備えており、ヨーク16は、円盤状とされて回転軸15aを中心にして回転軸15a周りに回転できる。また、ヨーク16は、アーム15の支点Fを中心とした回転によって、ラム13の移動軸線を含む平面内で水平方向へ支点Fを中心として回転できる。
In the present embodiment, the
そして、アーム15の他端は、ヘッドエンド9のヘッドエンド筒部9bの側方に装着されたプッシュ型のソレノイド7のプランジャ7aに当接している。図3に示した状態では、ソレノイド7におけるプランジャ7aはソレノイド本体7b内に最も埋没した状態となっており、それ以上ソレノイド本体7b内へは侵入できない状態となっている。また、ソレノイド7に通電すると、ソレノイド7は、プランジャ7aをソレノイド本体7bから突出する方向へ駆動して、支点Fを中心としてアーム15を図3中で時計回りに押圧する推力を発揮する。復帰スプリング17は、アーム15の他端を図3中で右方へ向けて引き込む引張方向の付勢力を発揮しており、支点Fを中心としてアーム15を図3中反時計回りに回転させるように附勢して、アーム15の他端が常にソレノイド7のプランジャ7aに当接する状態に維持する。
The other end of the
そして、ヨーク16の外周には、ラム13の頭部13aが当接しており、図3に示したレース5がロックセグメント4をピストン2の外方へ突出させるロック位置にある状態では、ラム13の頭部13aは、ヨーク16の外周であってアーム15の支点Fとヨーク16の回転軸15aとを結ぶ仮想線Vよりもシリンダ1側(図3中仮想線Vより左方側)の部分に接触する。このように設定されると、ラム13を介してヨーク16に伝わるレーススプリング6の付勢力は、支点Fを中心としてヨーク16を反時計回りに回転させる方向に作用する。他方、アーム15の他端は、ソレノイド7のプランジャ7aに当接していて、図3に示した状態では、プランジャ7aはそれ以上ソレノイド本体7b内へ侵入できないので、ラム13は図3に示した状態から右方へは移動できずにその場で固定される。
The
ラム13がこのようにストッパSによって固定されると、レース5がロックセグメント4をピストン2の外方へ突出するよう押し出すロック位置に位置決めされるため、アクチュエータAは伸長不能なロック状態に維持される。
When the
これに対して、ソレノイド7に通電してプランジャ7aを駆動して、アーム15を押圧して支点Fを中心として時計回りに回転させると、ヨーク16が図3に示す位置から図4に示す位置へ図中で上方へ逃げるので、レース5がラム13ともに図4に示すようにレーススプリング6によってピストン2から離間する方向へ押し出される。すると、レース5が解除位置に位置決めされてロックセグメント4のピストン2内への移動が許容される状態となりアクチュエータAは伸長可能となる。そして、スプリング12の付勢力によってピストン2がシリンダ1に対して図4中左方へ移動し、ロックセグメント4がシリンダ1のシリンダ側テーパ面1aによって押されてピストン2内に収容されて、アクチュエータAは伸長する。
On the other hand, when the solenoid 7 is energized to drive the
さらに、アクチュエータAのロックを解除した後、ソレノイド7への通電を中止すると、復帰スプリング17によってアーム15が図3に示した元の位置に復帰され、その状態で、アクチュエータAを収縮させていくと、ラム13の頭部13aがヨーク16の外周に当接してラム13がピストン2内に押し込まれてレース5がロック位置に位置決めされる。すると、レース5によって押されロックセグメント4がピストン2の外方へ突出してシリンダ1の端部に軸方向で対向するようになり、アクチュエータAは再度伸縮不能なロック状態となる。
When the energization of the solenoid 7 is stopped after unlocking the actuator A, the
なお、アクチュエータAがスプリング12の付勢力で伸長する際には、ピストン2によって油室Oが圧縮されて、油室O内の作動油は、シリンダ1に設けたオリフィス1bと、シリンダ1とアウターチューブ10との間の環状隙間を介して図外のタンクへ排出される。油室Oの作動油がタンクへ排出される流れに対してオリフィス1bが抵抗を与えるため、アクチュエータAの伸長速度は、緩慢となって急峻な伸長が抑制される。よって、アクチュエータAをラムエアタービンの航空機の機外へ展開への利用に最適となる。このように、アクチュエータAの伸長作動には、ピストンロッド3をシリンダ1から退出させる方向へ付勢するスプリング12を利用しているので、油圧の利用が制限されるか不能となってもラムエアタービンの機外への展開が可能である。なお、アクチュエータAは、航空機のラムエアタービンの展開用途以外に使用されてもよいことは当然である。
When the actuator A is extended by the urging force of the
以上のように、本発明のアクチュエータAは、一端に内周側に傾斜するシリンダ側テーパ面1aを有するシリンダ1と、シリンダ1内に摺動自在に挿入されるとともに先端に筒部2bと筒部2bの同一周上に設けられて筒部2bを径方向に貫通する複数の孔2cとを有するピストン2と、シリンダ1内に移動自在に挿入されるとともにピストン2の反筒部側端に連結されるピストンロッド3と、孔2cに挿入されてピストン2に対して径方向へ移動可能な複数のロックセグメント4と、ピストン2に対して軸方向へ移動可能であって外周にロックセグメント4に当接するレース側テーパ面5aを有し、ピストン2に接近してロック位置に位置決めされるとロックセグメント4を押してピストン2から外方へ突出させてシリンダ1端に対向させ、ピストン2から離間して解除位置に位置決めされるとロックセグメント4のピストン2内への移動を許容するレース5と、レース5をピストン2から遠ざかる方向へ付勢するレーススプリング6と、レース5をレーススプリング6の付勢力に対向してレース5をロック位置に固定するとともに押圧力を受けるとレース5の固定を解除するストッパSを備えている。
As described above, the actuator A of the present invention includes the
このように構成されたアクチュエータAでは、レース5を固定するストッパSを押圧すると、アクチュエータAを伸長不能なロック状態から伸長可能な解除状態に切換できる。よって、本発明のアクチュエータAによれば、油圧を利用せずにロックを解除できる。
In the actuator A configured as described above, when the stopper S that fixes the
また、ストッパSを押圧することでアクチュエータAのロックを解除できるから、ロックの解除にあたり、プッシュ型のソレノイド7の利用も可能となるとともにストッパSの構造も簡素となるだけでなく、手動によるロック解除も容易となる。 Further, since the actuator A can be unlocked by pressing the stopper S, the push solenoid 7 can be used for unlocking, and the structure of the stopper S is not only simple, but also manually locked. It can be released easily.
さらに、本実施の形態のアクチュエータAは、シリンダ1に対して軸方向移動自在に挿入されてレーススプリング6によってシリンダ1から離間する方向に付勢されるとともに先端がストッパSに当接するラム13を備え、レース5は環状であってラム13の外周に装着されており、ストッパSは、ラム13の前方であってラム13の移動軸線から横へずれた位置を支点Fとして回転可能なアーム15と、アーム15の支点Fよりもラム13側に回転自在に装着されて外周がラム13に当接される円盤状のヨーク16とを有し、レース5が固定位置にある場合にラム13は、ヨーク16の外周であってアーム15の支点Fとヨーク16の回転軸15aとを結ぶ仮想線Vよりもシリンダ1側に接触するようになっている。このように構成されたアクチュエータAによれば、ラム13がレーススプリング6によって附勢されてもストッパSがラム13のピストン2からの離間を確実に阻止でき、アクチュエータAに外乱が入力されてもレース5をロック位置に固定できる。
Further, the actuator A according to the present embodiment has a
また、本実施の形態のアクチュエータAは、ヨーク16をラム13の移動軸線へ近づける方向へ付勢する復帰スプリング17を備えているので、ストッパSを押圧する力を消失させると、ストッパSはレース5をロック位置に位置決めする位置に自動復帰できる。よって、前記押圧力を消失させて伸長したアクチュエータAを収縮させると、自動的にアクチュエータAがロック状態に復帰できる。
Further, since the actuator A of the present embodiment is provided with the
さらに、本実施の形態のアクチュエータAは、図3に示すように、通電時にアーム15を押圧するプッシュ型のソレノイド7を備え、ソレノイド7がアーム15を押す押圧点Pと支点Fとの距離LFPは、ラム13とヨーク16の接触点Tと支点Fとの距離LFTよりも長くなっている。このように構成されたアクチュエータAでは、レーススプリング6の付勢力に対向して、支点Fを中心としてヨーク16を回転させてロック解除する際に、ソレノイド7が押圧点Pに作用させるべき力が小さくて済み、小型のソレノイド7を利用でき、コストを低減できるとともに軽量化にも寄与できる。
Furthermore, as shown in FIG. 3, the actuator A of the present embodiment includes a push-type solenoid 7 that presses the
また、本実施の形態のアクチュエータAでは、ピストンロッド3をシリンダ1から退出させる方向へ付勢するスプリング12を備えているので、油圧の利用が制限されるか不能である環境下でも伸長作動が可能であるので、航空機のラムエアタービンの展開用途に最適となる。なお、アクチュエータAは、油圧利用によって伸長作動するように構成されてもよい。
Further, since the actuator A of the present embodiment is provided with the
以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形、及び変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above in detail, but modifications, variations, and changes can be made without departing from the scope of the claims.
1・・・シリンダ、1a・・・シリンダ側テーパ面、2・・・ピストン、2b・・・筒部、2c・・・孔、3・・・ピストンロッド、4・・・ロックセグメント、5・・・レース、5a・・・レース側テーパ面、6・・・レーススプリング、7・・・ソレノイド、12・・・スプリング、13・・・ラム、15・・・アーム、15a・・・回転軸、16・・・ヨーク、17・・・復帰スプリング、A・・・アクチュエータ、F・・・支点、P・・・押圧点、S・・・ストッパ、T・・・接触点、V・・・仮想線 1 ... Cylinder, 1a ... Cylinder side taper surface, 2 ... Piston, 2b ... Cylindrical part, 2c ... Hole, 3 ... Piston rod, 4 ... Lock segment, 5 ... ..Race, 5a ... Tapered surface on race side, 6 ... Race spring, 7 ... Solenoid, 12 ... Spring, 13 ... Ram, 15 ... Arm, 15a ... Rotating shaft , 16 ... Yoke, 17 ... Return spring, A ... Actuator, F ... Support point, P ... Push point, S ... Stopper, T ... Contact point, V ... Virtual line
Claims (5)
前記シリンダ内に摺動自在に挿入されるとともに、先端に筒部と、前記筒部の同一周上に設けられて前記筒部を径方向に貫通する複数の孔とを有するピストンと、
前記シリンダ内に移動自在に挿入されるとともに前記ピストンの反筒部側端に連結されるピストンロッドと、
前記孔に挿入されて前記ピストンに対して径方向へ移動可能な複数のロックセグメントと、
前記ピストンに対して軸方向へ移動可能であって、外周に前記ロックセグメントに当接するレース側テーパ面を有し、前記ピストンに接近してロック位置に位置決めされると前記ロックセグメントを押して前記ピストンから外方へ突出させて前記シリンダ端に対向させ、前記ピストンから離間して解除位置に位置決めされると前記ロックセグメントの前記ピストン内への移動を許容するレースと、
前記レースを前記ピストンから遠ざかる方向へ付勢するレーススプリングと、
前記レースを前記レーススプリングの付勢力に対向して前記レースをロック位置に固定するとともに押圧力を受けると前記レースの固定を解除するストッパとを備えた
アクチュエータ。 A cylinder having a cylinder-side tapered surface that inclines toward the inner peripheral side at one end,
A piston that is slidably inserted into the cylinder, has a tubular portion at the tip, and a plurality of holes that are provided on the same circumference of the tubular portion and that radially pass through the tubular portion,
A piston rod movably inserted into the cylinder and connected to an end of the piston opposite to the cylindrical portion;
A plurality of lock segments inserted into the hole and movable in the radial direction with respect to the piston;
The race side taper surface which is movable in the axial direction with respect to the piston and contacts the lock segment is provided on the outer periphery, and when the piston is approached to the piston and positioned at the lock position, the lock segment is pushed to push the piston. A race that allows the lock segment to move into the piston when positioned away from the piston and in the release position.
A race spring that biases the race in a direction away from the piston,
An actuator, comprising: a stopper that fixes the race in a locked position in opposition to the biasing force of the race spring and that releases the fixation of the race when a pressing force is applied.
前記レースは環状であって前記ラムの外周に装着されており、
前記ストッパは、前記ラムの前方であって前記ラムの移動軸線から横へずれた位置を支点として回転可能なアームと、前記アームの前記支点よりも前記ラム側に回転自在に装着されて外周が前記ラムに当接される円盤状のヨークとを有し、
前記レースが固定位置にある場合に前記ラムは、前記ヨークの外周であって、前記アームにおける前記支点と前記ヨークの回転軸とを結ぶ仮想線よりも前記シリンダ側に接触する
ことを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ。 A ram that is axially movably inserted into the cylinder and is urged by the race spring in a direction away from the cylinder and has a tip abutting against a stopper;
The race is annular and is attached to the outer periphery of the ram,
The stopper is an arm rotatable about a position in front of the ram and laterally displaced from the moving axis of the ram, and an arm rotatably mounted on the ram side of the fulcrum of the arm so that the outer circumference is A disk-shaped yoke that is in contact with the ram,
When the race is in a fixed position, the ram is in contact with the outer circumference of the yoke and closer to the cylinder than an imaginary line connecting the fulcrum of the arm and the rotation axis of the yoke. The actuator according to claim 1.
ことを特徴とする請求項2に記載のアクチュエータ。 The actuator according to claim 2, further comprising a return spring that urges the yoke in a direction of approaching the moving axis of the ram.
前記ソレノイドが前記アームを押す押圧点と前記支点との距離は、前記ラムと前記ヨークの接触点と前記支点との距離よりも長い
ことを特徴とする請求項2または3に記載のアクチュエータ。 Equipped with a push-type solenoid that presses the arm when energized,
The actuator according to claim 2 or 3, wherein a distance between a pressing point at which the solenoid pushes the arm and the fulcrum is longer than a distance between a contact point between the ram and the yoke and the fulcrum.
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のアクチュエータ。 The actuator according to any one of claims 1 to 4, further comprising a spring that biases the piston rod in a direction in which the piston rod is retracted from the cylinder.
Priority Applications (1)
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JP2018197258A JP2020063822A (en) | 2018-10-19 | 2018-10-19 | Actuator |
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JP2018197258A JP2020063822A (en) | 2018-10-19 | 2018-10-19 | Actuator |
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JP2020063822A true JP2020063822A (en) | 2020-04-23 |
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ID=70387488
Family Applications (1)
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JP2018197258A Pending JP2020063822A (en) | 2018-10-19 | 2018-10-19 | Actuator |
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2018
- 2018-10-19 JP JP2018197258A patent/JP2020063822A/en active Pending
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