JP3729964B2 - 舵面制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体圧アクチュエータを用いて航空機の舵面（昇降舵、方向舵、補助翼等の操縦翼面）を制御する舵面制御装置に係り、特に機械制御可能なバックアップ機構を併設したフライ・バイ・ワイヤ方式の舵面制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、航空機の舵面（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）方式の自動飛行制御システム（Auto Flight Control System）が実現されているが、人命尊重のために高度な安全性や信頼性が要求される旅客輸送用の航空機においては、例えばフライ・バイ・ワイア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行う必要がある。そこで、この種の航空機においては、機械的制御が可能なバックアップ機構を設けた所謂疑似フライ・バイ・ワイア（Pseudo-Fly-By-Wire）方式の舵面制御装置が採用されており、そのバックアップ機構は、例えば舵面制御アクチュエータの給排制御ユニットに設けたインプットリンク（機械的入力部）と操縦桿とを機械的リンケージにより結合させたものとなっている。
【０００３】
また、フライ・バイ・ワイア方式の舵面制御装置には、フライトコントロールコンピュータ（Flight Control Computer；以下単にＦＣＣという）からの信号によって舵面制御アクチュエータを作動させる自動操縦モード時において舵面位置に応じて操縦桿を揺動させるバックドライブ機構が設けられており、自動操縦モード時にコックピット（操縦席）内のパイロットが舵面位置やその位置変化等を目視できるようになっている。なお、ＦＣＣはフライ・バイ・ワイア計算機として機能するコンピュータである。
【０００４】
図１８は上述のような舵面制御装置の概略システム構成図である。同図において、１は航空機の舵面であり、舵面１は図中右側の自由端を上下動させてその舵角位置を変化させ得るように機体側の支持部材２に揺動自在に支持されている。舵面１は、機体側の支持部材２に支持された油圧サーボアクチュエータ（以下、単に舵面アクチュエータという）３によって駆動される。この舵面アクチュエータ３は、ピストン３ａとこれにより仕切られた二つの油圧室３ｂ，３ｃとを有している。また、舵面アクチュエータ３には制御ユニット４が一体的に装着されており、制御ユニット４はＦＣＣ５からの制御信号に応じて、あるいは操縦桿６から機械的リンケージ７を介してインプットリンク４ａに伝達される手動操縦入力Ｓｆに応じて、舵面アクチュエータ３を作動させる。また、ＦＣＣ５には、舵面１の舵角位置を検出する図示しない舵面位置センサと、舵面１の位置に応じて操縦桿６を揺動させるバックドライブアクチュエータ８と、操縦桿６の揺動位置を検知する操縦桿位置センサ９とが接続されている。そして、ＦＣＣ５は、自動操縦モード時に、前記舵面位置センサや操縦桿位置センサ９等の検出情報に基づいてバックドライブアクチュエータ８を作動させ、操縦桿６を舵面の操舵状態に応じて揺動させる。
【０００５】
なお、制御ユニット４は、図１９に示すように、電気制御信号Ｓ１、Ｓ２に応じて舵面アクチュエータ３への作動油の給排を制御する電気油圧サーボ弁１１と、電気制御信号Ｓ３の入力の有無によってノーマルモード位置かバイパスモード位置かに切り換えられるモード切換弁１２と、を備えている。モード切換弁１２は電気制御信号Ｓ３が入力されなくなる電源ダウン時等に舵面アクチュエータ３の油圧室３ａ，３ｂを連通させるバイパス通路を形成するようになっており、多重化された複数の制御系の何れかに電気故障が生じたとき、その故障した系の舵面アクチュエータ３が他系の負荷にならないようにして航空機全体としては動力操舵を継続できるようになっている。
【０００６】
また、上述のような舵面制御装置では、フライ・バイ・ワイア制御が不可能になるような多系統の電気回路故障が生じても、機械的リンケージ７およびリンク４ａ（バックアップ機構）を介してパイロットが操縦桿による操舵をすることができ、飛行の安全を確保することができるようになっている。さらに、通常の自動操縦時には、バックドライブアクチュエータ８を用いたバックアップ機構により舵面１の動き（位置信号）に応じて操縦桿６を動かし、操縦状態のみならず機体姿勢や舵面の急激な変化を目視可能にすることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のバックドライブ機構付の舵面制御装置にあっては、、バックアップ機構とは全く別に、バックドライブアクチュエータ８や操縦桿位置センサ９等を搭載してバックドライブ機構を構成し、前記舵面位置センサからのフィードバック信号等を入力するＦＣＣ５によってバックドライブアクチュエータ８を駆動するようにしていたため、バックドライブ機構専用の機能部品の点数が多くなってコスト高を招いていた。
【０００８】
さらに、電気的な信号伝達系の信頼性が機械的結合による伝達系に劣るため、バックドライブ機構の信頼性が低かった。
また、自動操縦モードにおいて、ＦＣＣ５からの制御信号とパイロットの操縦による入力とが混在し得るため、例えばパイロットの操縦入力よりも自動操縦制御信号の影響が大きくなって緊急回避のためのパイロットの手動操縦がすぐに効かないという事態を招くおそれがあり、この点でも信頼性に問題があった。
【０００９】
本発明は、上述のような問題を解消すべくなされたもので、バックドライブ機構の構成の簡素化と信頼性向上を図り、さらにパイロットの手動操縦入力を確実に優先させ得る信頼性の高い舵面制御装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、操舵のために手動操作される操作部材と、シリンダ内に収納したピストンの両側に一方および他方の流体室を有し、該流体室への作動流体の給排によりピストンを移動させて舵面を操舵するアクチュエータと、操作部材の操作に対応する操舵のための電気制御信号又は自動操縦のための電気制御信号を出力する制御信号出力手段と、操作入力に応じて作動する手動操作制御弁および前記制御信号出力手段からの電気制御信号入力に応じて作動する電気制御弁を有し、両制御弁のうち何れかにより前記アクチュエータの一方および他方の流体室への作動油の給排を制御する給排制御ユニットと、前記制御信号出力手段の故障時に、前記操作部材からの操作入力を前記給排制御ユニットの手動操作制御弁に伝達するよう所定方向に変位可能な操作力伝達部材を有し、該操作力伝達部材を介した前記操作部材からの手動入力により前記給排制御ユニットを作動させるバックアップ機構と、前記制御信号出力手段から前記自動操縦のための電気制御信号が出力されるとき、前記アクチュエータによる舵面の操舵状態に応じて前記操作部材を操舵方向に駆動するよう、前記バックアップ機構の伝達部材を介して前記アクチュエータから前記操作部材に手動操作力相当の駆動力を伝達するバックドライブ機構と、前記操作力伝達部材の一部の変位を規制することにより前記操作力伝達部材から前記給排制御ユニットの手動操作制御弁に操作力が伝達されるのを規制して前記バックドライブ機構を作動可能にするとともに、前記操作部材に所定値を超える手動操作力が加えられたとき前記規制を解除することにより前記操作部材から前記給排制御ユニットの手動操作制御弁に操作力が伝達されるのを許容して前記バックアップ機構を作動可能にする操作経路切換手段と、を備え、前記操作経路切換手段が、前記操作力伝達部材に係合して該操作力伝達部材の前記所定方向への変位を規制するロック位置と前記操作力伝達部材から離脱して該操作力伝達部材の前記所定方向への変位を許容するロック解除位置との間で移動可能なロック部材と、前記操作部材に所定値を超える手動操作力が加えられたとき、前記ロック部材を前記ロック位置から前記ロック解除位置に移動させるロック解除手段と、を有している。すなわち、本発明は、バックアップ機構の伝達系の部品をバックドライブ機構にも共用できるようにして簡素な信頼性の高いバックドライブ機構を実現し、さらにそのバックドライブ機構の作動中に操作部材からの所定値を超える操舵力が入力されたときにはバックドライブ状態を解いて即座に手動操舵に切換えられるようにしたものである。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【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添付図面を参照しつつ説明する。
図１〜図１３は、本発明の好ましい実施の形態の一例を示す図である。なお、この実施例は本発明を多重化した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系統の舵面制御装置のみの詳細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の舵面制御装置について共通するものである。
【００１７】
まず、構成を説明する。
図１において、２１は航空機の舵面（操縦翼面）であり、舵面２１は図中右側の自由端部を上下に移動させて舵角位置を変化させ得るように機体２０側の支持部材２２に揺動自在に支持されている。この舵面２１は後述する舵面制御装置３０およびこれと同一構成の図示しない舵面制御装置とによって舵角を変化するよう駆動され、あるいはその舵角を維持するよう一定位置に保持される。２３はパイロットによって操作される操縦桿（操縦輪、ペダル等のような他の手動操作部材でもよい）であり、操縦桿２３はその長手方向中間部２３ａを機体２０側の支持部材２４に揺動自在に支持されている。２５は、通常のフライ・バイ・ワイヤ計算機としての機能を有するフライトコントロールコンピュータ（制御信号出力手段；以下単にＦＣＣという）で、例えば操縦桿２３の操舵位置を検出する位置センサ２６によてパイロットコマンドを把握し、操縦桿２３に加えられた操舵力又はそれに応じた力を検知するフォースセンサ２７および航空機の応答（ピッチ、ロールおよびヨーの応答）を観測する運動センサ等からの情報に基づいて、操縦桿２３の操作に対応する操舵のための所定の電気制御信号を出力し、あるいは、所定の飛行制御プログラムに従って舵面制御装置３０に必要な自動操縦のための電気制御信号を出力する。
【００１８】
図２に示すように、舵面制御装置３０は、油圧サーボシリンダ等のアクチュエータ４０と、これを制御する給排制御ユニット５０とを一体化したものであり、アクチュエータ４０はそのブラケット部４０ａで機体２０に図中上下方向に揺動可能に支持されている。また、給排制御ユニット５０には、作動油を所定の供給圧で供給する流体供給源１１０と、作動油を蓄えるとともに流体供給源Ｐに戻す戻り回路１２０とが接続されている。
【００１９】
アクチュエータ４０は、機体２０に取り付けられたシリンダ４１の内部にピストン４２を収納し、このピストン４２の軸方向両側に二つの油室４３，４４（流体室）を画成したものであり、これら二つの油室４３，４４の間に作動油（作動流体）の給排により作動油圧（作動流体圧）の差圧を生じさせ、これによってピストン４２に軸方向一方側への油圧力を作用させてピストン４２を移動させるようになっている。また、ピストン４２には、軸方向両側でシリンダ４１に摺動自在に支持されたロッド４５（出力部材）が連結されており、アクチュエータ４０はピストン４２と共にこのロッド４５を移動させて舵面２１を操舵するようになっている。なお、４６はロッド４５の位置から舵面２１の舵角位置を検出する位置センサで、例えば公知のトランスジューサからなる。
【００２０】
給排制御ユニット５０は、リンケージ２８を介して操縦桿２３に機械的に連結されたインプットリンク５１（揺動リンク）を有するとともに、流体供給源１１０から所定圧力Ｐの作動油を導入する圧力導入路５２と、戻り回路１２０に接続された作動油排出路９２とを有し、ＦＣＣ２５からの電気制御信号を入力したとき、および、手動で操舵される操縦桿２３からの操舵力を入力したときの何れにおいても、作動油のアクチュエータ４０への給排を制御できるようになっている（詳細は後述する）。また、圧力導入路５２には、フィルタ５３、逆止め弁５４、減圧弁５５およびリリーフ弁５６が設けられており、フィルタ５３により濾過されて逆止め弁５４を通過した作動油は減圧弁５５により所定圧（例えば供給圧を多重化したアクチュエータ数で割った圧力よりわずかに大きい圧力）に減圧され、減圧弁５５より下流側のリリーフ弁５６によりその設定圧まで圧力に制限されるようになっている。ここで、減圧弁５５は、流体供給源１１０と第１および第２給排制御弁６１，６２との間に介在し、後述する第２のパイロット圧Ｐｂをパイロット圧としてこのパイロット圧に応じた減圧割合で作動し、このパイロット圧が所定値未満になると供給圧をほぼそのまま通過させるようになっている。また、リリーフ弁５６は減圧弁５５より下流側の油路５７の作動油圧をパイロット圧として作動し、このパイロット圧が所定の設定圧を超えようとするときに開弁して減圧弁５５より下流側の油路５７の作動油圧を設定圧に保つことができる。
【００２１】
インプットリンク５１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リンクで、リンケージ２８を介して操縦桿２３に機械的に連結された第１移動端部５１ａ（図１中の上端部）と、アクチュエータ４０のロッド４５と連動して所定方向に変位するようこのロッド４５に揺動自在に連結された第２移動端部５１ｂ（図１中の下端部）とを有している。このインプットリンク５１は、両移動端部５１ａ，５１ｂの間にサミングポイント５１ｃ（弁操作点部）を有し、第１移動端部５１ａからの手動操作量と第２移動端部５１ｂ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５１ｃから出力するようになっている。
【００２２】
６１は、インプットリンク５１により４ポートを開閉操作および開度調節される３位置切換え可能な機械制御方式の第１給排制御弁で、図３および図４に示すように、油路５７の分岐路５７ｂを介して減圧弁５５に接続された供給圧ポート６１ａと、油路５８を介してリリーフ弁内蔵式の蓄圧器であるコンペンセータ５９に接続されたリターンポート６１ｂ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６１ｃ，６１ｄとを有している。この第１給排制御弁６１は、図３中の左右の切換位置で流体圧供給源１１０からの作動油を減圧弁５５および油路５７を通して供給圧ポート６１ａに導入し、リターンポート６１ｂから油路５８を通してコンペンセータ５９（背圧保持ユニット）に作動流体を排出するようになっており、コンペンセータ５９に内蔵されたリリーフ弁５９ａおよびスプリング５９ｂによって油路５８から戻り回路１２０側への作動油の排出が許容されるとともに油路５８に所定値の背圧が付与されるようになっている。また、第１給排制御弁６１は、供給圧ポート６１ａと制御圧ポート６１ｃ又は６１ｄとを通し、一方又は他方の油室４３又は４４に流体圧供給源１１０からの作動流体を供給するとともに、他方又は一方の油室４４又は４３からの作動流体をリターンポート６１ｂおよびコンペンセータ５９を通して戻り回路１２０に排出させることができ（以下、この動作を第１給排制御動作という）、さらに、供給圧ポート６１ａおよびリターンポート６１ｂと制御圧ポート６１ｃ，６１ｄとの接続を遮断して一方および他方の油室４３，４４への作動流体の給排を停止することができる（以下、この動作を第１給排停止動作という）。なお、図３および図４において、６１ｅは第１給排制御弁６１の弁体、６１ｆ，６１ｇはそれぞれ弁体６１ｅを図４（ａ）に示す中立位置に付勢するセンタリングスプリング、６１ｈは各ポート６１ａ，６１ｂ，６１ｃおよび６１ｄが形成された略スリーブ状の操作入力部であり、操作入力部６１ｈはインプットリンク５１からの操作入力に応じてセンタリングスプリング６１ｆ，６１ｇのセンタリング力に抗して弁体６１ｅと相対移動し、各ポート６１ａ，６１ｂ，６１ｃおよび６１ｄを開くとともにこれらの開度を変化させることができる。
【００２３】
６２は、ＦＣＣ２５からの電気制御信号Ｓａ，Ｓｂにより４ポートを開閉操作および開度調節するよう電磁駆動される３位置切換え可能な順次自動方式の第２給排制御弁で、図５および図６に示すように、流体圧供給源１１０からの作動流体を導入する供給圧ポート６２ａと、戻り回路１２０に作動流体を排出するリターンポート６２ｂと、制御信号Ｓａ，Ｓｂの入力に応じて両ポート６２ａ，６２ｂに接続される一対の制御圧ポート６２ｃ，６２ｄとを有している。この第２給排制御弁６２は、例えば電磁コイルを有する直動式電気油圧サーボ弁からなり、電気制御信号Ｓａ，Ｓｂに応じ電磁コイルによって弁体６２ｅを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６２ｃ，６２ｄを通して一方又は他方の油室４３又は４４に流体圧供給源１１０からの作動油を供給するとともに、他方又は一方の油室４４又は４３からの作動油をリターンポート６２ｂを通して戻り回路１２０に排出させることができる（以下、この動作を第２給排制御動作という）。さらに、第２給排制御弁６２は、供給圧ポート６２ａおよびリターンポート６２ｂと制御圧ポート６２ｃ，６２ｄとの接続を遮断して一方および他方の油室４３，４４への作動流体の給排を停止するとともに、流体圧供給源１１０および戻り回路１２０を絞り通路６２ｒ（絞り要素）を介して互いに接続することができる（以下、この動作を第２給排停止動作という）。なお、ＦＣＣ２５は、例えば舵面２１の操舵すべき方向に対応する一方の電気制御信号Ｓａ又はＳｂを、必要な操舵量に対応する電流および電圧（あるい更にデューティー比）を有する電気制御信号として、第２給排制御弁６２の一方側又は他方側の電磁コイルに入力するようになっている。また、図５において、６２ｈ，６２ｉはそれぞれ弁体６２ｅを図６（ａ）に示す中立位置に付勢するセンタリングスプリングであり、６２ｊ，６２ｋはそれぞれＦＣＣ２５からの電気制御信号Ｓａ，Ｓｂを入力する電磁駆動部である。
【００２４】
アクチュエータ４０の一方および他方の油室４３，４４は、図３，４に示すように、７ポート３位置切換弁である給排経路切換弁６３の切換えにより、第１および第２給排制御弁６１，６２のうち何れかの制御圧ポート６１ｃ，６１ｄ又は６２ｃ，６２ｄに接続されるようになっている。この給排経路切換弁６３は、第１および第２給排制御弁６１，６２のそれぞれの制御圧ポート６１ｃ，６１ｄおよび６２ｃ，６２ｄに接続される各一対のポートからなる第１および第２の入口ポート６３ａ，６３ｂおよび６３ｃ，６３ｄと、戻り回路１２０に作動流体を排出するリターンポート６３ｅと、一方および他方の油室４３，４４に接続された一対の出口ポート６３ｆ，６３ｇと、第１および第２のパイロット圧導入ポート６３ｈ，６３ｉと、を有している。また、給排経路切換弁６３は、第１および第２のパイロット圧導入ポート６３ｈ，６３ｉからの第１および第２のパイロット圧Ｐａ，Ｐｂに応じて変位する弁体６３ｊと、この弁体６３ｊを図３の左端の切換位置に付勢するスプリング６３ｋとを備えており、これにより、給排経路切換弁６３は、第１および第２給排制御弁６１，６２のうち何れか一方の制御圧ポート６１ｃ，６１ｄ又は６２ｃ，６２ｄを一方および他方の油室４３，４４に接続する二つの給排位置（図３および図５に示す二つの切換位置）と、第１および第２のパイロット圧Ｐａ，Ｐｂに応じて一方および他方の油室４３，４４をそれぞれリターンポート６３ｅに接続するとともに両油室４３，４４を互いに連通させる給排停止位置（図７に示す切換位置）と、に切り換えられるようになっている。
給排経路切換弁６３への第１および第２のパイロット圧Ｐａ，Ｐｂは、第１および第２のパイロット圧供給手段６４，６６によって供給される。ここで、第１のパイロット圧供給手段６４は、ＦＣＣ２５からの第１の切換制御信号Ｓｃに応じて、流体圧供給源１１０および戻り回路１２０のうち何れか一方側の作動流体圧を、第１パイロット圧Ｐａとして給排経路切換弁６３の第１のパイロット圧導入ポート６３ｈに供給する。また、第２のパイロット圧供給手段６６は、ＦＣＣ２５からの第２の切換制御信号Ｓｄに応じて、一方および他方の油室４３，４４のうち高圧側の流体室からの油圧又はコンペンセータ５９からの背圧を、第２パイロット圧Ｐｂとして給排経路切換弁６３の第２のパイロット圧導入ポート６３ｉに供給する。
【００２５】
具体的には、第１のパイロット圧供給手段６４は第１のパイロット圧切換弁６５を有しており、第１のパイロット圧切換弁６５は、図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、第１および第２給排制御弁６１，６２の供給圧ポート６１ａ，６２ａに接続された高圧側入口ポート６５ａと、第１および第２給排制御弁のリターンポート６１ｂ，６２ｂに接続された低圧側入口ポート６５ｂと、ＦＣＣ２５からの第１の切換制御信号Ｓｃに応じて両入口ポート６５ａ，６５ｂのうち何れか一方に接続される出口ポート６５ｃとを有している。この第１のパイロット圧切換弁６５は、弁体６５ｄ、スプリング６５ｅおよび電磁駆動コイル６５ｆからなり、電磁駆動コイル６５ｆに切換制御信号Ｓｃが入力されるとき弁体６５ｄを図８（ｂ）に示す位置に変位させて、出口ポート６５ｃを通し給排経路切換弁６３に第１のパイロット圧Ｐａを加えるようになっている。また、図９に示すように、第２のパイロット圧供給手段６６は、第２のパイロット圧切換弁６７、リリーフ弁６８および高圧選択弁６９を有している。高圧選択弁６９は、一対の逆止め弁６９ａ，６９ｂからなり、これら一対の逆止め弁６９ａ，６９ｂの間のノード６９ｃに一方および他方の油室４３，４４のうち高圧側の流体室の油圧を選択的に取り出すようになっている。また、第２のパイロット圧切換弁６７は、高圧選択弁６９を介して高圧側の油室４３又は４４に接続される高圧側入口ポート６７ａと、第１および第２給排制御弁６１，６２のリターンポート６１ｂ，６２ｂに接続される低圧側入口ポート６７ｂと、第２の切換制御信号Ｓｄに応じて両入口ポート６７ａ，６７ｂのうち何れか一方に接続される出口ポート６７ｃとを有している。この第２のパイロット圧切換弁６７は、弁体６７ｄ、スプリング６７ｅおよび電磁駆動コイル６７ｆからなり、電磁駆動コイル６７ｆに切換制御信号Ｓｄが入力されるとき弁体６７ｄを図９に示す位置に変位させて、その出口ポート６７ｃを通して給排経路切換弁６３に第２のパイロット圧Ｐｂを加えるようになっている。リリーフ弁６８は、第２のパイロット圧切換弁６７の高圧側入口ポート６７ａの圧力をその設定圧に制限するように高圧側入口ポート６７ａと第１又は第２給排制御弁のリターンポート６１ｂ，６２ｂとの間に設けられており、第２の切換制御信号ＳｄがＯＮのとき、リリーフ弁６８と高圧選択弁６９とによって第２のパイロット圧Ｐｂを保持できるようになっている。なお、これらリリーフ弁６８および高圧選択弁６９は、アクチュエータ４０内の高圧をコンペンセータ５９側にブローバックさせてアクチュエータ４０内の高圧を設定圧に制限する機能も有している。
【００２６】
一方、リンケージ２８およびインプットリンク５１を介して操縦桿２３から伝達される機械的操作力は、操作力伝達機構７０によって第１給排制御弁６１の操作入力部６１ｈに加えられる。この操作力伝達機構７０は、インプットリンク５１により回転操作される略Ｌ字形の回転伝達部材７１と、この回転伝達部材７１に一体的に連結されるとともに第１給排制御弁６１の操作入力部６１ｈに揺動自在に連結された弁操作アーム７２と、この弁操作アーム７２に係合および離脱可能なコロ７３と、このコロ７３を弁操作アーム７２の回動を規制するロック位置（図１１に示すコロ７３の位置）と弁操作アーム７２から離隔して弁操作アーム７２の回動を許容するロック解除位置とに移動させるロック機構７４と、から構成されている。回転伝達部材７１は、インプットリンク５１のサミングポイント５１ｃに回転可能に連結された一端部７１ａ（図１１中の右端部）および弁操作アーム７２に一体的に連結された他端部７１ｂ（図１１中の左端部）を有し、インプットリンク５１の揺動によるサミングポイント５１ｃの図中左右方向への変位に応じて他端部７１ｂの中心軸線７１ｃ回りに回動するようになっており、これにより操縦桿２３からの操作入力を第１給排制御弁６１に伝達する操作力伝達部材として機能する。また、弁操作アーム７２は、コロ７３を定位置に嵌入保持するよう中央部が凹状に形成された一端部７２ａと、第１給排制御弁６１の操作入力部６１ｈに揺動自在に嵌入された球状の他端部７２ｂと、回転伝達部材７１の他端部７１ｂに一体に連結された中間部７２ｃとを有している。この弁操作アーム７２は、コロ７３が図１１に示すようにロック位置に位置しているとき、回転伝達部材７１の所定トルク範囲内の回動を規制し、インプットリンク５１のサミングポイント５１ｃを定位置に固定することができる。また、弁操作アーム７２は、コロ７３がロック解除位置に位置するとき、インプットリンク５１の揺動に応じて回動する回転伝達部材７１と共に回動し、操縦桿２３からの操作入力を第１給排制御弁６１に伝達する操作力伝達部材として機能する。
【００２７】
また、ロック機構７４は、油路７５ａおよび室７５ｂ，７５ｃを形成するとともに給排制御ユニット５０の一部を構成するハウジング７５と、室７５ｂ，７５ｃ内に収納されてコロ７３を回転自在に支持するピストン７６と、コロ７３およびピストン７６を図中上方向に付勢する圧縮ばね７７（弾性部材）とを有している。ピストン７６は、作動流体圧を受圧する受圧面部７６ａを有し、この受圧面部７６ａの受圧力によりコロ７３を弁操作アーム７２に係合させて回転伝達部材７１および弁操作アーム７２の回動を規制する。さらに、ピストン７６は、圧縮ばね７７からの付勢力によりコロ７３を弁操作アーム７２から離脱させることによって、回転伝達部材７１および弁操作アーム７２の回動を許容するようになっている。
【００２８】
ピストン７６の受圧面部７６ａに作用する油圧は、圧力付与手段８０によって付与される。この圧力付与手段８０は、ＦＣＣ２５からの第３の切換制御信号Ｓｆによって切り換えられる作動圧切換弁８１を有しており、作動圧切換弁８１は、第２のパイロット圧切換弁６７の出口ポート６７ｃに接続された高圧側入口ポート８１ａと、第１および第２給排制御弁６１，６２のリターンポート６１ｂ，６２ｂに接続された低圧側入口ポート８１ｂと、前記第３の切換制御信号Ｓｆに応じて両入口ポート８１ａ，８１ｂのうち何れか一方に接続される出口ポート８１ｃとを有している。この作動圧切換弁８１は、弁体８１ｄ、スプリング８１ｅおよび電磁駆動コイル８１ｆからなり、電磁駆動コイル８１ｆに切換制御信号Ｓｆが入力されるとき弁体８１ｄを図１０に示す位置に変位させることで、出口ポート８１ｃを通し室７５ｂに第２のパイロット圧Ｐｂを供給し、ピストン７６の受圧面部７６ａに受圧させるようになっている。ここで、第３の切換制御信号Ｓｆは、フォースセンサ２７の検出値が所定値未満のときＦＣＣ２５から出力されるようになっている。すなわち、圧力付与手段８０は、操縦桿２３に所定操作力を超える操作がされないときは常にピストン７６の受圧面部７６ａに油圧を受圧させ、圧縮ばね７７の付勢力に抗してピストン７６を前記ロック位置に移動させるようになっている。そして、操縦桿２３に所定操作力を上回る操作力が加えられたとき、ＦＣＣ２５は第３の切換制御信号ＳｆをＯＦＦにしてピストン７６を前記ロック解除位置に復帰させるようになっている。
【００２９】
このように、操作力伝達機構７０は、ロック機構７４の室７５ｂに第２のパイロット圧Ｐｂが導入されたときに弁操作アーム７２にコロ７３を係合させて回転伝達部材７１の回動を規制し、これによりインプットリンク５１のサミングポイント５１ｃを定位置に固定する一方、操縦桿２３の手動操作によってインプットリンク５１のサミングポイント５１ｃに所定操作力を超える力が作用したとき、これを検知するフォースセンサ２７の検知情報に基づき第３の切換制御信号ＳｆをＯＦＦに切り換えて、インプットリンク５１のサミングポイント５１ｃの変位規制を解除し、回転伝達部材７１および弁操作アーム７２の回動による弁操作を許容するようになっている。この操作力伝達機構７０は、本発明の弁操作点保持機構を構成している。なお、コロ７３をロック位置およびロック解除位置に移動させるロック手段およびロック解除手段は、上述のように油圧等の流体圧を使用するアクチュエータ類であっても、電動アクチュエータ等の他の手段であってもよい。
【００３０】
図１０において、９１は、一方および他方の油室４３，４４の間に設けられた一対の逆止め弁９１ａ，９１ｂからなる低圧選択弁である。この低圧選択弁９１は、油室４３，４４のうち低圧側の流体室を所定のノード９１ｃに接続して、所定背圧以下の低圧になった油室４３又は４４にコンペンセータ５９側の低圧作動油が流入するのを許容するようになっている。
【００３１】
図１１において、１０１は、ピストン７６のロック解除位置への変位を検知するリミットスイッチ（スイッチ）であり、このリミットスイッチ１０１はピストン７６のロック解除位置への変位を検知したとき所定の検知信号をＦＣＣ２５に出力する。ＦＣＣ２５は、何れかの制御系からこの検知信号を入力したとき、多重化された全ての制御系を自動操縦モードから手動操縦モードに切り換えるようになっている。また、ＦＣＣ２５は、フライ・バイ・ワイヤ制御を実行する間、位置センサ４６からのフィードバック信号や航空機の応答（ピッチ、ロールおよびヨーの応答）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。
【００３２】
前記リンケージ２８，インプットリンク５１および操作力伝達機構７０は、ＦＣＣ２５によるフライ・バイ・ワイヤ制御が実行できない故障時に操縦桿２３からの手動操舵を可能にするバックアップ機構となっており、ＦＣＣ２５からの電気制御信号Ｓａ，Ｓｂにより第２給排制御弁６２を作動させること（フライ・バイ・ワイヤ制御）ができなくなるような何らかの故障が生じた場合には、操作力伝達機構７０を介して操縦桿２３からの操作入力を給排制御ユニット５０の第１給排制御弁６１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ユニット５０を作動させるようになっている。また、操作力伝達機構７０は、ＦＣＣ２５から自動操縦信号として電気制御信号Ｓａ，Ｓｂが出力されるとき、アクチュエータ４０による舵面２１の操舵状態に応じて操縦桿２３を操舵方向に駆動するよう、前記バックアップ機構の伝達部材である回転伝達部材７１、インプットリンク５１およびリンケージ２８を介してアクチュエータ４０から操縦桿２３に手動操作力相当の駆動力を伝達するバックドライブ機構としても機能する。そのため、ＦＣＣ２５から自動操縦信号として電気制御信号Ｓａ，Ｓｂが出力されるとき、第１〜第３の切換制御信号Ｓｃ，ＳｄおよびＳｆが切換弁６５，６７および８１にそれぞれ入力され、ロック機構７４がインプットリンク５１のサミングポイント５１ｃを定位置に固定するよう回転伝達部材７１および弁操作アーム７２の回動を規制する。そして、バックドライブ作動中に操縦桿２３に所定値を超える手動操作力が加えられたときには、フォースセンサ２７の検知情報に基づいて第３の切換制御信号ＳｆがＯＦＦにされてロック機構７４によるサミングポイント５１ｃの変位規制が解除され、操縦桿２３から給排制御ユニット５０の第１給排制御弁６１に操作力を伝達する前記バックアップ機構が作動可能になる。このように、操作力伝達機構７０は、ロック機構７４によって操縦桿２３からの機械的な操作入力の伝達系をバックアップ機構とバックドライブ機構とのうち何れか一方の操作経路に切り換える操作経路切換手段としても機能するようになっている。
【００３３】
なお、図２において、５１ｄインプットリンク５１の一端部５１ａ側に設けられたコロ付きの突出部で、この突出部５１ｄはハウジング７５に支持された一対の板ばね１０５，１０６によって変位可能に挟持されている。これら一対の板ばね１０５，１０６は、インプットリンク５１の揺動を許容するとともに、操作入力がないときにインプットリンク５１および舵面２１をそれぞれの中立位置に復帰させるセンタリング機能を有している。
【００３４】
次に、以下のように場合分けして、その作用を説明する。
（１）通常のフライ・バイ・ワイヤ制御（ノーマルモード）
制御信号出力手段であるＦＣＣ２５が正常に作動し、かつ、多重化された各制御系のアクチュエータ４０および給排制御ユニット５０が正常に作動するときは、パイロットによる操縦桿２３の手動操作量又は自動操縦のための必要操舵量をパイロットコマンドとして、このパイロットコマンドと位置センサ４６からの舵面位置信号との偏差量を減少させるよう、その偏差量に応じた電気制御信号Ｓａ又はＳｂがＦＣＣ２５によって生成され、各制御系の給排制御ユニット５０の第２給排制御弁６２に出力される。また、このように正常な状態では、第１および第２パイロット切換弁６５，６７と作動圧切換弁８１とをそれぞれ電磁駆動して図２および図１０に示す切換位置にするための切換制御信号Ｓｃ，ＳｄおよびＳｆがＦＣＣ２５によって生成され、両パイロット切換弁６５，６７および作動圧切換弁８１にそれぞれ出力される。したがって、例えば前記パイロットコマンドと位置センサ４６からの舵面位置信号との偏差量がゼロでなくなると、電気制御信号Ｓａ又はＳｂに応じて第２給排制御弁６２の弁体６２ｅがセンタリング位置（中立位置）から変位するよう駆動され、電気制御信号Ｓａ又はＳｂに応じた開度で制御圧ポート６２ｃ，６２ｄが開かれて、一方又は他方の油室４３又は４４に流体圧供給源１１０からの作動油が供給されるとともに、他方又は一方の油室４４又は４３からの作動油がリターンポート６２ｂを通して戻り回路１２０に排出される（第２給排制御動作）。これにより、各制御系のアクチュエータ４０内でピストン４２が一方および他方の油室４３，４４の間の差圧に応じた推力を発生し、ピストン４２に連動する出力ロッド４５が舵面２１をパイロットコマンドに対応する舵角位置へと制御する。そして、前記パイロットコマンドと位置センサ４６からの舵面位置信号との偏差量がゼロになると、ＦＣＣ２５からの電気制御信号Ｓａ又はＳｂがＯＦＦとなり、供給圧ポート６２ａおよびリターンポート６２ｂと制御圧ポート６２ｃおよび６２ｄとの接続が遮断されて、一方および他方の油室４３，４４への作動流体の給排が停止されるとともに、流体圧供給源１１０側と戻り回路１２０側とが絞り通路６２ｒを介して互いに接続される（第２給排停止動作）。
【００３５】
また、ＦＣＣ２５から自動操縦信号として電気制御信号Ｓａ，Ｓｂが出力される自動操縦モードにおいては、第１〜第３の切換制御信号Ｓｃ，ＳｄおよびＳｆが切換弁６５，６７および８１にそれぞれ入力され、回転伝達部材７１によりサミングポイント５１ｃを定位置に固定されたインプットリンク５１と、リンケージ２８とを介して、アクチュエータ４０から操縦桿２３に手動操作力相当の駆動力が伝達され、アクチュエータ４０による舵面２１の操舵状態に応じて操縦桿２３が操舵方向に駆動される。すなわち、バックドライブ状態となる。
【００３６】
このバックドライブ状態において、操縦桿２３に所定値を超える手動操作力が加えられたときには、フォースセンサ２７の検知情報に基づいて第３の切換制御信号ＳｆがＯＦＦにされてロック機構７４によるサミングポイント５１ｃの変位規制が解除され、操縦桿２３から給排制御ユニット５０の第１給排制御弁６１に操作力を伝達する前記バックアップ機構が作動可能になる。このように、操作力伝達機構７０によって操縦桿２３からの機械的な操作入力の伝達系をバックアップ機構とバックドライブ機構とのうち何れか一方の操作経路に切り換えるようにしているので、バックアップ機構およびバックドライブ機構の構造を簡素化することができる。
【００３７】
さらに、リミットスイッチ１０１によってピストン７６のロック解除位置への変位が検知されたとき、多重化された全ての制御系統で自動操縦モードから手動操縦モードに切り換えられる。したがって、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て即座に舵面制御できる信頼性の高い舵面制御装置となる。
（２）１系統の電気回路が故障した時の舵面制御（フライ・バイ・ワイヤ制御モード／メカニカル制御モード）
多重化した複数の制御系統（例えば２系統）のうち何れかの制御系統の電気回路に故障が生じた場合、故障の生じた制御系統では、切換弁６５，６７および８１が正常に電磁駆動されないため、第１、第２のパイロット圧Ｐａ，Ｐｂが低下する。したがって、故障系統では、給排経路切換弁６３が第１給排制御弁６１による給排制御位置に切り換えられるとともに、ロック機構７４によるサミングポイント５１ｃの変位規制が解除されることから、インプットリンク５１から給排制御ユニット５０の第１給排制御弁６１に操作力が伝達可能になる。
【００３８】
この状態においては、他の制御系統からの操舵力によって駆動されるインプットリンク５１により第１給排制御弁６１が操作され、故障系統におけるアクチュエータ４０が他系統のアクチュエータ動作に追従することになるから、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フライ・バイ・ワイヤ制御による飛行をすることができ、パイロットの操縦負荷を軽減することができる（フライ・バイ・ワイヤ制御モード）。
【００３９】
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２３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ができる（メカニカルモード）。
（３）１系統の油圧失陥時の舵面制御（バイパスモード／スレーブモード）
多重化した複数の制御系統（例えば２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、切換弁６５が正常に電磁駆動されていても第１のパイロット圧Ｐａは低下する。一方、このとき、高圧選択弁６９の一対の逆止め弁６９ａ，６９ｂとリリーフ弁６８とによって閉じられた回路内ではそれまで作用していた高圧が保持され、あるいはアクチュエータ４０側からのポンピング圧が導入されて保持されることから、切換制御信号ＳｄがＯＮであれば第２のパイロット圧Ｐｂが維持され、給排経路切換弁６３は図７に示す切換位置に切り換わる。したがって、油圧失陥系統のアクチュエータ４０については、その一方および他方の油室４３，４４が第１および第２給排制御弁６１，６２をバイパスして直接連通し、故障系統のアクチュエータ４０の被駆動負荷が軽減される（バイパスモード）。
【００４０】
さらに、このとき、正常な制御系統において、ＦＣＣ２５により第２のパイロット圧切換弁６７への切換制御信号ＳｄをＯＦＦにして減圧弁５５による減圧割合を低下させ、正常に機能する制御系統の油圧回路を通常油圧より高圧の油圧で作動させることにより、舵面制御に必要な油圧力を十分に発生させることができる。
【００４１】
手動操縦モードにおいては、切換制御信号ＳｄがＯＦＦとなり、油圧失陥系統のアクチュエータ４０が正常な制御系統のアクチュエータ動作に引きずられて、図１２に示すような作動油の流れが生じ、油圧失陥系統のアクチュエータ４０の被駆動負荷が軽減される（スレーブモード）。したがって、正常な制御系統において、上述のように減圧弁５５による減圧割合を低下させて通常油圧より高圧の油圧で必要な油圧力を十分に発生させながら、手動操縦による舵面制御を確実に実行することができる。
（４）全系統の電気回路故障時の舵面制御（メカニカルモード）
多重化した複数の制御系統（例えば２系統）のうち全制御系統の電気回路に故障が生じた場合、フライ・バイ・ワイヤ制御はできなくなり、各制御系統において切換弁６５，６７および８１が正常に電磁駆動されないため、第１、第２のパイロット圧Ｐａ，Ｐｂが低下する。したがって、各制御系統で、給排経路切換弁６３が第１給排制御弁６１による給排制御位置に切り換えられるとともに、ロック機構７４によるサミングポイント５１ｃの変位規制が解除され、操縦桿２３から給排制御ユニット５０の第１給排制御弁６１に操作力が伝達可能になる。したがって、操縦桿２３からの手動操作入力によりインプットリンク５１を介して第１給排制御弁６１が操作され、その手動操作に応じた開度で制御圧ポート６１ｃ，６１ｄが開かれて、一方又は他方の油室４３又は４４に流体圧供給源１１０からの作動油が供給されるとともに、他方又は一方の油室４４又は４３からの作動油がリターンポート６１ｂを通して戻り回路１２０に排出される（第１給排制御動作）。これにより、各制御系のアクチュエータ４０内でピストン４２が一方および他方の油室４３，４４の間の差圧に応じた推力を発生し、ピストン４２に連動する出力ロッド４５が舵面２１を操縦桿２３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。そして、操縦桿２３が元に戻され、保舵されると、供給圧ポート６１ａおよびリターンポート６１ｂと制御圧ポート６１ｃおよび６１ｄとの接続が遮断されて、一方および他方の油室４３，４４への作動流体の給排が停止される（第１給排停止動作）。
（５）全系統の油圧失陥時の舵面制御（ダンピングモード）
多重化した複数の制御系統（例えば２系統）のうち全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故障が生じた場合、フライ・バイ・ワイヤ制御はできなくなり、各制御系統において切換弁６５，６７および８１への切換制御信号Ｓｃ，Ｓｄ，ＳｆがＯＦＦにされ（あるいは電気系の故障によって正常に電磁駆動されず）、第１、第２のパイロット圧Ｐａ，Ｐｂが共に低下する。したがって、各制御系統で、給排経路切換弁６３が第１給排制御弁６１による給排制御位置に切り換えられるとともに、ロック機構７４によるサミングポイント５１ｃの変位規制が解除され、操縦桿２３から給排制御ユニット５０の第１給排制御弁６１に操作力が伝達可能になる。また、この状態で操縦桿２３が操作されると、舵面２１側からの外力によって一方又は他方の油室４３，４４に生じるポンピング圧が、図１３に示すように第１給排制御弁６１と第２給排制御弁６２の絞り通路６２ｒとを介して排出されることから、多重化されたそれぞれの制御系統で絞り通路６２ｒの絞り作用によるダンピング機能が発揮され、過大な外部負荷によって舵面２１にフラッタ現象が生じるのを防止することができる。
【００４２】
なお、前記ダンピングモード、バイパスモード又はスレーブモードの舵面制御時には、コンペンセータ５９からの背圧によってキャビテーションが発生するのを防止することができる。
（６）操縦不能時の舵面制御（センタリングモード）
フライ・バイ・ワイヤ制御も操縦桿２３からのリンケージ２８を介した手動操縦も不可能になった場合には、インプットリンク５１が一対の板ばね１０５，１０６によってセンタリングされることから、ダンピングモードで操縦桿２３を中立位置に保舵したのと同様な状態にして、アクチュエータ間のフォースファイトによって舵面２１のダンピング機能が損なわれないようにすることができる。したがって、操縦不能は避けられないが、舵面２１の不要な動きを抑制し、機体姿勢の安定化を図って、脱出等の時間的余裕を確保することができる。
【００４３】
以上の説明のように、本実施例では、バックアップ機構およびバックドライブ機構の簡素化と舵面制御装置の信頼性向上とを達成することができるのに加え、通常のフライ・バイ・ワイヤ制御を行う前記ノーマルモードと、故障に対応する前記バイパスモード、メカニカルモード、ダンピングモードおよびセンタリングモードの舵面制御等を実行することができ、フライ・バイ・ワイヤ制御システムを搭載した航空機の信頼性をより向上させることができる。
【００４４】
なお、上述例では、フォースセンサ２７が図１に示すように操縦桿２３からインプットリンク５１の第１移動端部５１ａに伝達される操舵力を検出するものであったが、これに限らず、インプットリンク５１のサミングポイント５１ｃからリンク７２に伝達される弁操作力を検出するものでもよい。
図１４および図１５はそのようなセンサ配置を採用した実施形態の一例である。
【００４５】
両図に示すように、フォースセンサ２７は、ハウジング７５と弁操作アーム７２との相対的な変位又は回動により操作力を入力するよう給排制御ユニット５０内に配置されている。他の構成は、上述例と同様であり、この例においても上述例と同様な作用と効果が得られる。
また、上述例の給排経路切換弁６３は異なる二つのパイロット圧によって操作されるもであったが、これを二つのパイロット圧に個別に応動する二つの切換弁で構成することもできる。
【００４６】
図１６よび図１７はそのような給排経路切換弁を採用した実施形態の一例である。
図１６において、給排経路切換弁１６０は、第１のパイロット圧Ｐａに応動する第１切換弁１６５と、第２のパイロット圧Ｐｂに応動する第２切換弁１６６とからなる。第１切換弁１６５は、第１および第２給排制御弁６１，６２のそれぞれの制御圧ポート６１ｃ，６１ｄおよび６２ｃ，６２ｄに接続される各一対のポートからなる第１および第２の入口ポート１６５ａ，１６５ｂおよび１６５ｃ，１６５ｄと、第２切換弁１６６に接続された一対の出口ポート１６５ｆ，１６５ｇと、第１のパイロット圧導入ポート１６５ｈと、を有している。また、第２切換弁１６６は、第１切換弁１６５の出口ポート１６５ｆ，１６５ｇに接続された一対の入口ポート１６６ａ，１６６ｂと、戻り回路１２０に作動流体を排出するリターンポート１６６ｅと、一方および他方の油室４３，４４に接続された一対の出口ポート１６６ｆ，１６６ｇと、第２のパイロット圧導入ポート１６６ｉと、を有している。これら第１および第２切換弁１６５，１６６は、第１および第２のパイロット圧導入ポート１６５ｈ，１６６ｉからの第１および第２のパイロット圧Ｐａ，Ｐｂに応じて変位する弁体１６５ｊ，１６６ｊと、これらの弁体１６５ｊ，１６６ｊを図１６におけるそれぞれの左端の切換位置に付勢するスプリング１６５ｋ，１６６ｋとを備えており、これにより、給排経路切換弁１６０は、第１および第２給排制御弁６１，６２のうち何れか一方の制御圧ポート６１ｃ，６１ｄ又は６２ｃ，６２ｄを一方および他方の油室４３，４４に接続する二つの給排位置（図１７（ａ）および図１７（ｂ）に示す二つの切換位置）と、第１および第２のパイロット圧Ｐａ，Ｐｂに応じて一方および他方の油室４３，４４をそれぞれリターンポート６３ｅに接続するとともに両油室４３，４４を互いに連通させる給排停止位置（図１７（ｃ）および図１７（ｄ）に示す二つの切換位置）と、に切り換えられるようになっている。
【００４７】
このようにすると、給排経路切換弁を低コストの切換弁で構成することができる。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、操作力伝達部材の一部の変位を規制することにより操作力伝達部材から給排制御ユニットの手動操作制御弁に操作力が伝達されるのを規制してバックドライブ機構を作動されるとともに、操作部材に所定値を超える手動操作力が加えられたとき前記規制を解除することにより前記操作部材から前記給排制御ユニットの手動操作制御弁に操作力が伝達されるのを許容してバックアップ機構を作動させるようにする操作経路を切り換え可能にしているので、バックアップ機構の伝達系の部品をバックドライブ機構にも共用できるようにしてバックアップ用アクチュエータや専用のバックアップリンク等をなくすことができ、簡素で信頼性の高い低コストの舵面制御装置を提供することができる。
【００４９】
【００５０】
【００５１】
【００５２】
【００５３】
【００５４】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る舵面制御装置の好ましい実施形態の一例を示すその概略構成図である。
【図２】 図１に示した舵面制御装置の制御ユニット内の油圧回路構成を示す図である。
【図３】 図２に示した制御ユニットの第１給排制御弁と給排経路切換弁との接続経路を示す図である。
【図４】 図３に示した第１給排制御弁が３位置のそれぞれに切り換えられた状態を示す説明図である。
【図５】 図２に示した制御ユニットの第２給排制御弁と給排経路切換弁との接続経路を示す図である。
【図６】 図５に示した第２給排制御弁が３位置のそれぞれに切り換えられた状態を示す説明図である。
【図７】 図２に示した給排経路切換弁を第２のパイロット圧のみで中間の切換位置に切り換えた状態を示す説明図である。
【図８】 図２に示した給排経路切換弁に第１のパイロット圧を供給する第１のパイロット圧切換弁の構成を示す図で、２位置のそれぞれに切り換えられた状態を示している。
【図９】 図２よび図７に示した給排経路切換弁に第２のパイロット圧を供給する第２のパイロット圧供給手段の構成を示す図である。
【図１０】 図２に示した給排経路切換弁に接続する第１および第２のパイロット圧切換弁と作動圧切換弁とを示す図である。
【図１１】 図２に示した制御ユニットの弁操作点保持機構の構成を示す図である。
【図１２】 図２に示した制御ユニットのスレーブモードでの動作状態説明図である。
【図１３】 図２に示した制御ユニットのダンピングモードでの動作状態を示す説明図である。
【図１４】 本発明に係る舵面制御装置の好ましい実施形態の他の例を示すその概略構成図で、フォースセンサを制御ユニット内に配置した例を示している。
【図１５】 図１４に示した制御ユニットの弁操作点保持機構の構成を示す図である。
【図１６】 二つの切換弁によって給排経路切換弁を構成した実施形態の一例を示すその要部構成図である。
【図１７】 図１６に示した二つの切換弁の動作説明図である。
【図１８】 従来例の舵面制御装置を示すその概略構成図である。
【図１９】 図１８に示した従来例の制御ユニットの回路構成図である。
【符号の説明】
２１ 舵面（操縦翼面）
２３ 操縦桿（操作部材）
２５ フライトコントロールコンピュータ，ＦＣＣ（制御信号出力手段）
２６ 位置センサ（舵面位置センサ）
２７ フォースセンサ
２８ リンケージ（機械的伝達経路）
３０ 舵面制御装置
４０ アクチュエータ
４１ シリンダ
４２ ピストン
４３，４４ 油室（流体室）
４５ ロッド（出力部材）
４６ 位置センサ
５０ 給排制御ユニット
５１ インプットリンク（揺動リンク）
５１ａ 第１移動端部
５１ｂ 第２移動端部
５１ｃ サミングポイント（弁操作点部）
５１ｄ 突出部
５５ 減圧弁
５６ リリーフ弁
５９ コンペンセータ（蓄圧器）
６１ 第１給排制御弁
６１ａ 供給圧ポート
６１ｂ リターンポート
６１ｃ，６１ｄ 制御圧ポート
６２ 第２給排制御弁
６２ａ 供給圧ポート
６２ｂ リターンポート
６２ｃ，６２ｄ 制御圧ポート
６２ｅ 弁体
６２ｒ 絞り通路（絞り要素）
６３ 給排経路切換弁
６３ａ，６３ｂ 第１の入口ポート
６３ｃ，６３ｄ 第２の入口ポート
６３ｅ リターンポート
６３ｆ，６３ｇ 出口ポート
６３ｈ 第１のパイロット圧導入ポート
６３ｉ 第２のパイロット圧導入ポート
６３ｊ 弁体
６４ 第１のパイロット圧供給手段
６５ 第１のパイロット圧切換弁
６５ａ 高圧側入口ポート
６５ｂ 低圧側入口ポート
６５ｃ 出口ポート
６６ 第２のパイロット圧供給手段
６７ 第２のパイロット圧切換弁
６８ リリーフ弁
６９ 高圧選択弁
６９ａ，６９ｂ 一対の逆止め弁
６９ｃ ノード
７０ 操作力伝達機構（操作経路切り換え手段、弁操作点保持機構）
７１ 回転伝達部材
７２ 弁操作アーム
７３ コロ（ロック部材）
７４ ロック機構（ロック手段、ロック解除手段）
７５ ハウジング
７６ ピストン（ロック部材）
７６ａ 受圧面部
７７ 圧縮ばね（弾性部材）
８０ 圧力付与手段（ロック手段、ロック解除手段）
８１ 作動圧切換弁
８１ａ 高圧側入口ポート
８１ｂ 低圧側入口ポート
８１ｃ 出口ポート
１０１ リミットスイッチ（スイッチ）
１０５，１０６ 板ばね（揺動リンクのセンタリング手段）
１１０ 流体供給源
１２０ 戻り回路

Claims (2)

1. 操舵のために手動操作される操作部材と、
   シリンダ内に収納したピストンの両側に一方および他方の流体室を有し、該流体室への作動流体の給排によりピストンを移動させて舵面を操舵するアクチュエータと、
   操作部材の操作に対応する操舵のための電気制御信号又は自動操縦のための電気制御信号を出力する制御信号出力手段と、
   操作入力に応じて作動する手動操作制御弁および前記制御信号出力手段からの電気制御信号入力に応じて作動する電気制御弁を有し、両制御弁のうち何れかにより前記アクチュエータの一方および他方の流体室への作動油の給排を制御する給排制御ユニットと、
   前記制御信号出力手段の故障時に、前記操作部材からの操作入力を前記給排制御ユニットの手動操作制御弁に伝達するよう所定方向に変位可能な操作力伝達部材を有し、該操作力伝達部材を介した前記操作部材からの手動入力により前記給排制御ユニットを作動させるバックアップ機構と、
   前記制御信号出力手段から前記自動操縦のための電気制御信号が出力されるとき、前記アクチュエータによる舵面の操舵状態に応じて前記操作部材を操舵方向に駆動するよう、前記バックアップ機構の伝達部材を介して前記アクチュエータから前記操作部材に手動操作力相当の駆動力を伝達するバックドライブ機構と、
   前記操作力伝達部材の一部の変位を規制することにより前記操作力伝達部材から前記給排制御ユニットの手動操作制御弁に操作力が伝達されるのを規制して前記バックドライブ機構を作動可能にするとともに、前記操作部材に所定値を超える手動操作力が加えられたとき前記規制を解除することにより前記操作部材から前記給排制御ユニットの手動操作制御弁に操作力が伝達されるのを許容して前記バックアップ機構を作動可能にする操作経路切換手段と、
   を備え、
   前記操作経路切換手段が、
   前記操作力伝達部材に係合して該操作力伝達部材の前記所定方向への変位を規制するロック位置と前記操作力伝達部材から離脱して該操作力伝達部材の前記所定方向への変位を許容するロック解除位置との間で移動可能なロック部材と、
   前記操作部材に所定値を超える手動操作力が加えられたとき、前記ロック部材を前記ロック位置から前記ロック解除位置に移動させるロック解除手段と、
   を有したことを特徴とする舵面制御装置。
2. 前記ロック解除手段は、前記制御信号出力手段の故障時に、前記ロック部材を前記ロック位置から前記ロック解除位置に移動させることを特徴とする請求項１に記載の舵面制御装置。

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