JP5689447B2 - Electric actuator - Google Patents

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Description

本発明は、作動流体を供給可能な作動流体供給装置及び当該作動流体供給装置を用いた
電動アクチュエータに関する。
The present invention relates to a working fluid supply device capable of supplying a working fluid and an electric actuator using the working fluid supply device.

従来、作動流体を供給可能な作動流体供給装置を用いた電動アクチュエータとして、特許文献1に記載のものが知られている。この電動アクチュエータは、電動機と、電動機の回転に応じて油を出力するポンプと、ポンプによって出力された油を入力されるシリンダと、シリンダの運動に応じて電動機の回転を制御する制御手段と、ポンプによって出力された油をシリンダに流通させるバックアップバルブとを備えている。そして、シリンダに入力される油の圧力が所定圧力以上の圧力になったとき、バックアップバルブが、ポンプによって出力された油の流通を防止する。この構成によると、バックアップバルブが、ポンプによって出力された油の流通を防止することによって、シリンダに加わった負荷に対向するので、ポンプがシリンダに油を供給する必要が無くなる。   Conventionally, as an electric actuator using a working fluid supply device capable of supplying a working fluid, one described in Patent Document 1 is known. The electric actuator includes an electric motor, a pump that outputs oil according to the rotation of the electric motor, a cylinder that receives oil output by the pump, and a control unit that controls the rotation of the electric motor according to the movement of the cylinder, And a backup valve for circulating oil output from the pump to the cylinder. And when the pressure of the oil input into a cylinder becomes a pressure more than predetermined pressure, a backup valve prevents distribution of the oil outputted by the pump. According to this configuration, since the backup valve faces the load applied to the cylinder by preventing the oil output from the pump from flowing, it is not necessary for the pump to supply oil to the cylinder.

特開2002−54604号公報JP 2002-54604 A

しかしながら、特許文献1に記載された電動アクチュエータにおいては、ポンプから高圧力の油を供給する場合は、高トルクを出力できるように電動機を駆動する必要がある。即ち、ポンプを駆動する電動機に大電流を通電させる必要がある。この場合、電動機や当該電動機の制御手段等の発熱量が大きくなってしまう。そして、この発熱により電動機等の温度上昇が生じると、電動アクチュエータの駆動制御に不具合が生じるなど、電動アクチュエータの信頼性を低下させてしまう虞がある。この問題を解決するには十分な放熱面積を必要とし、電動アクチュエータの体積及び重量が増加する傾向にある。また、電動機に大電流を通電させる必要があるため、電動アクチュエータの消費電力が大きくなり問題となる。   However, in the electric actuator described in Patent Document 1, when high pressure oil is supplied from a pump, it is necessary to drive the electric motor so that high torque can be output. That is, it is necessary to apply a large current to the electric motor that drives the pump. In this case, the amount of heat generated by the motor and the control means of the motor increases. When the temperature of the electric motor or the like rises due to this heat generation, there is a concern that the reliability of the electric actuator may be reduced, such as a problem in drive control of the electric actuator. To solve this problem, a sufficient heat radiation area is required, and the volume and weight of the electric actuator tend to increase. Further, since it is necessary to energize the electric motor with a large current, the power consumption of the electric actuator becomes large, which is a problem.

本発明は、上記実情に鑑みることにより、低電流で高圧力の作動流体を供給可能な作動流体供給装置及び低電流で大きな力を発揮できる電動アクチュエータを提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a working fluid supply device capable of supplying a working fluid having a low pressure and a high pressure, and an electric actuator capable of exerting a large force at a low current.

課題を解決するための手段及び効果Means and effects for solving the problems

本発明は、作動流体を供給可能な作動流体供給装置及び当該作動流体供給装置を用いた電動アクチュエータに関する。そして、本発明に係る作動流体供給装置及び電動アクチュエータは、上記目的を達成するために以下のようないくつかの特徴を有している。すなわち、本発明の作動流体供給装置及び電動アクチュエータは、以下の特徴を単独で、若しくは、適宜組み合わせて備えている。   The present invention relates to a working fluid supply device capable of supplying a working fluid and an electric actuator using the working fluid supply device. And the working fluid supply apparatus and electric actuator which concern on this invention have the following some features in order to achieve the said objective. That is, the working fluid supply apparatus and the electric actuator of the present invention are provided with the following features alone or in combination as appropriate.

上記目的を達成するための本発明に係る作動流体供給装置における第1の特徴は、可変速電動機と、前記可変速電動機に駆動されて作動流体を吐出可能な可変容積型ポンプと、設定された回転速度となるように前記可変速電動機を制御する電動機制御部と、前記可変容積型ポンプの吐出圧の増加に伴って、前記可変容積型ポンプの吐出容積が減少するように前記可変容積型ポンプを制御するポンプ制御部と、を備えることである。   In order to achieve the above object, the first feature of the working fluid supply apparatus according to the present invention includes a variable speed electric motor, a variable displacement pump driven by the variable speed electric motor and capable of discharging the working fluid, and set An electric motor controller for controlling the variable speed electric motor so as to achieve a rotation speed; and the variable displacement pump so that a discharge volume of the variable displacement pump decreases as a discharge pressure of the variable displacement pump increases. And a pump control unit for controlling.

この構成によると、可変速電動機に流す電流を過度に大きくすることなく、可変容積型ポンプの吐出圧を高めることができる。更に、可変速電動機の回転速度を過度に大きくすることなく、可変容積型ポンプから吐出される作動流体の流量を増加させることができる。   According to this configuration, the discharge pressure of the variable displacement pump can be increased without excessively increasing the current flowing through the variable speed electric motor. Furthermore, the flow rate of the working fluid discharged from the variable displacement pump can be increased without excessively increasing the rotational speed of the variable speed electric motor.

また、本発明に係る作動流体供給装置における第2の特徴は、第1の特徴を備える作動流体供給装置において、前記ポンプ制御部は、前記可変容積型ポンプの吐出圧の増加に伴って、前記可変容積型ポンプの吐出容積が比例的に減少するように前記可変容積型ポンプを制御することである。   Further, a second feature of the working fluid supply apparatus according to the present invention is that, in the working fluid supply apparatus having the first feature, the pump controller is configured to increase the discharge pressure of the variable displacement pump. The variable displacement pump is controlled so that the discharge volume of the variable displacement pump is reduced proportionally.

この構成によると、吐出圧と吐出容積との関係が複雑にならず、可変積型ポンプの制御が容易になる。   According to this configuration, the relationship between the discharge pressure and the discharge volume is not complicated, and the variable product pump can be easily controlled.

また、本発明に係る作動流体供給装置における第3の特徴は、第1又は第2の特徴を有する作動流体供給装置において、前記ポンプ制御部は、前記可変容積型ポンプから吐出される作動流体の圧力が作用することにより移動して、前記可変容積型ポンプの吐出容積を増減させる作動部材と、前記作動部材に作用する前記作動流体の圧力に抗して前記作動部材を付勢する弾性部材と、を備えていることである。   Further, a third feature of the working fluid supply device according to the present invention is that, in the working fluid supply device having the first or second feature, the pump control unit is configured to control the working fluid discharged from the variable displacement pump. An operating member that moves when pressure acts to increase or decrease the discharge volume of the variable displacement pump; and an elastic member that biases the operating member against the pressure of the working fluid that acts on the operating member; Is.

この構成によると、可変容積型ポンプの吐出圧の増加に伴って、前記可変容積型ポンプの吐出容積が減少するように前記可変容積型ポンプを制御するポンプ制御部を簡易な構成で実現できる。   According to this configuration, the pump controller that controls the variable displacement pump can be realized with a simple configuration so that the discharge volume of the variable displacement pump decreases as the discharge pressure of the variable displacement pump increases.

また、本発明に係る作動流体供給装置における第4の特徴は、可変速電動機と、前記可変速電動機に駆動されて作動流体を吐出可能な可変容積型ポンプと、所望の回転速度となるように前記可変速電動機を制御する電動機制御部と、前記可変容積型ポンプの吐出圧が所定の圧力よりも小さい場合は、前記可変容積型ポンプの吐出容積が第1吐出容積になるように前記可変容積型ポンプを制御し、前記可変容積型ポンプの吐出圧が前記所定の圧力に達すると、前記可変容積型ポンプの吐出容積が、前記第1吐出容積よりも小さい第2吐出容積になるように前記可変容積型ポンプを制御するポンプ制御部と、を備えることである。   The fourth feature of the working fluid supply apparatus according to the present invention is that a variable speed motor, a variable displacement pump driven by the variable speed motor and capable of discharging working fluid, and a desired rotational speed are provided. When the discharge pressure of the motor controller for controlling the variable speed motor and the variable displacement pump is smaller than a predetermined pressure, the variable volume pump is configured so that the discharge volume of the variable displacement pump becomes the first discharge volume. And when the discharge pressure of the variable displacement pump reaches the predetermined pressure, the discharge volume of the variable displacement pump is set to a second discharge volume smaller than the first discharge volume. And a pump control unit that controls the variable displacement pump.

この構成によると、第2吐出容積になるように可変容積型ポンプが制御されることで、可変速電動機に流す電流を過度に大きくすることなく、可変容積型ポンプの吐出圧を高めることができる。更に、第1吐出容積になるように可変容積型ポンプが制御されることで、可変速電動機の回転速度を過度に大きくすることなく、可変容積型ポンプから吐出される作動流体の流量を増加させることができる。   According to this configuration, the variable displacement pump is controlled to have the second discharge volume, so that the discharge pressure of the variable displacement pump can be increased without excessively increasing the current flowing to the variable speed electric motor. . Furthermore, the flow rate of the working fluid discharged from the variable displacement pump is increased without excessively increasing the rotation speed of the variable speed motor by controlling the variable displacement pump so as to have the first discharge volume. be able to.

また、本発明に係る作動流体供給装置における第5の特徴は、第4の特徴を有する作動流体供給装置において、前記ポンプ制御部は、前記可変容積型ポンプから吐出される作動流体の圧力が作用することにより移動して、前記可変容積型ポンプの吐出容積を増減させる作動部材と、前記作動部材に作用する前記作動流体の圧力に抗して前記作動部材を付勢する弾性部材と、前記可変容積型ポンプと前記作動部材との間に設けられ、前記可変容積型ポンプと前記作動部材とを連通する流路を遮断する第1切換位置と、前記可変容積型ポンプと前記作動部材とを連通する第2切換位置と、に切り換え可能な切換弁と、を備え、前記切換弁は、前記可変容積型ポンプの吐出圧が前記所定の圧力よりも小さい場合は前記第1切換位置に保持され、前記可変容積型ポンプの吐出圧が前記所定の圧力に達すると前記第2切換位置に切り換わることである。   The fifth feature of the working fluid supply apparatus according to the present invention is that, in the working fluid supply apparatus having the fourth feature, the pump controller is operated by the pressure of the working fluid discharged from the variable displacement pump. An operating member that moves to increase or decrease the discharge volume of the variable displacement pump, an elastic member that biases the operating member against the pressure of the working fluid acting on the operating member, and the variable A first switching position provided between the positive displacement pump and the actuating member and blocking a flow path communicating the variable positive displacement pump and the actuating member; and communicating the variable positive displacement pump and the actuating member. A switching valve switchable to the second switching position, and the switching valve is held at the first switching position when the discharge pressure of the variable displacement pump is smaller than the predetermined pressure, Said It is that the discharge pressure of the variable displacement pump is switched to the second switching position and reaches the predetermined pressure.

この構成によると、前記可変容積型ポンプの吐出圧が所定の圧力よりも小さい場合は、前記可変容積型ポンプの吐出容積が第1吐出容積になるように前記可変容積型ポンプを制御し、前記可変容積型ポンプの吐出圧が前記所定の圧力に達すると、前記可変容積型ポンプの吐出容積が、第2吐出容積になるように前記可変容積型ポンプを制御するポンプ制御部を簡易な構成で実現できる。   According to this configuration, when the discharge pressure of the variable displacement pump is smaller than a predetermined pressure, the variable displacement pump is controlled so that the discharge volume of the variable displacement pump becomes the first discharge volume, When the discharge pressure of the variable displacement pump reaches the predetermined pressure, the pump control unit that controls the variable displacement pump has a simple configuration so that the discharge volume of the variable displacement pump becomes the second discharge volume. realizable.

また、本発明に係る作動流体供給装置における第6の特徴は、可変速電動機と、前記可変速電動機に駆動されて作動流体を吐出可能な可変容積型ポンプと、所望の回転速度となるように前記可変速電動機を制御する電動機制御部と、前記可変速電動機の回転速度が安定してから所定時間が経過するまで、前記可変容積型ポンプの吐出容積が第1吐出容積になるように前記可変容積型ポンプを制御し、前記可変速電動機の回転速度が安定してから所定時間が経過すると、前記可変容積型ポンプの吐出容積が、前記第1吐出容積よりも小さい第2吐出容積になるように前記可変容積型ポンプを制御するポンプ制御部と、を備えることである。   A sixth feature of the working fluid supply apparatus according to the present invention is that the variable speed motor, the variable displacement pump driven by the variable speed motor and capable of discharging the working fluid, and a desired rotational speed are provided. An electric motor control unit that controls the variable speed motor, and the variable displacement pump so that the discharge volume of the variable displacement pump becomes the first discharge volume until a predetermined time elapses after the rotation speed of the variable speed motor becomes stable. When a predetermined time elapses after the displacement pump is controlled and the rotation speed of the variable speed motor is stabilized, the discharge volume of the variable displacement pump becomes a second discharge volume smaller than the first discharge volume. And a pump controller for controlling the variable displacement pump.

この構成によると、前記可変速電動機の回転速度が安定してから所定時間が経過した後は、可変速電動機に流す電流を過度に大きくすることなく、可変容積型ポンプの吐出圧を高めることができる。更に、前記可変速電動機の回転速度が安定してから所定時間が経過する前は、可変速電動機の回転速度を過度に大きくすることなく、可変容積型ポンプから吐出される作動流体の流量を増加させることができる。   According to this configuration, the discharge pressure of the variable displacement pump can be increased without excessively increasing the current flowing through the variable speed motor after a predetermined time has elapsed since the rotation speed of the variable speed motor has stabilized. it can. Furthermore, before the predetermined time has elapsed since the rotation speed of the variable speed motor has stabilized, the flow rate of the working fluid discharged from the variable displacement pump is increased without excessively increasing the rotation speed of the variable speed motor. Can be made.

また、本発明に係る作動流体供給装置における第7の特徴は、第6の特徴を有する作動流体供給装置において、前記ポンプ制御部は、前記可変容積型ポンプから吐出される作動流体の圧力が作用することにより移動して、前記可変容積型ポンプの吐出容積を増減させる作動部材と、前記作動部材に作用する前記作動流体の圧力に抗して前記作動部材を付勢する弾性部材と、前記可変容積型ポンプと前記作動部材との間に設けられ、前記可変容積型ポンプと前記作動部材とを連通する流路を遮断する第1切換位置と、前記可変容積型ポンプと前記作動部材とを連通する第2切換位置と、に切り換え可能な切換弁と、を備え、前記切換弁は、前記可変速電動機の回転速度が安定してから所定時間が経過するまでは前記第1切換位置に保持され、前記可変速電動機の回転速度が安定してから所定時間が経過すると前記第2切換位置に切り換わることである。   The seventh feature of the working fluid supply apparatus according to the present invention is the working fluid supply apparatus having the sixth feature. In the working fluid supply apparatus, the pump controller is operated by the pressure of the working fluid discharged from the variable displacement pump. An operating member that moves to increase or decrease the discharge volume of the variable displacement pump, an elastic member that biases the operating member against the pressure of the working fluid acting on the operating member, and the variable A first switching position provided between the positive displacement pump and the actuating member and blocking a flow path communicating the variable positive displacement pump and the actuating member; and communicating the variable positive displacement pump and the actuating member. A switching valve switchable to the second switching position, and the switching valve is held at the first switching position until a predetermined time elapses after the rotational speed of the variable speed motor is stabilized. ,Previous Rotational speed of the variable speed motor is to switch to the second switch position and a predetermined time elapses after stable.

この構成によると、前記可変速電動機の回転速度が安定してから所定時間が経過するまで、前記可変容積型ポンプの吐出容積が第1吐出容積になるように前記可変容積型ポンプを制御し、前記可変速電動機の回転速度が安定してから所定時間が経過すると、前記可変容積型ポンプの吐出容積が、第2吐出容積になるように前記可変容積型ポンプを制御するポンプ制御部を簡易な構成で実現できる。   According to this configuration, the variable displacement pump is controlled so that the discharge volume of the variable displacement pump becomes the first discharge volume until a predetermined time elapses after the rotation speed of the variable speed motor is stabilized, When a predetermined time elapses after the rotation speed of the variable speed motor is stabilized, a pump control unit that controls the variable displacement pump so that the discharge volume of the variable displacement pump becomes the second discharge volume is simplified. It can be realized by configuration.

また、本発明に係る作動流体供給装置における第8の特徴は、第3の特徴又は第5の特徴又は第7の特徴を有する作動流体供給装置において、前記ポンプ制御部は、前記可変容積型ポンプと前記作動部材との間に設けられ、前記可変容積型ポンプから前記作動部材に作用する作動流体の圧力を調整する圧力調整部を備えることである。   An eighth feature of the working fluid supply apparatus according to the present invention is the working fluid supply apparatus having the third feature, the fifth feature, or the seventh feature, wherein the pump control unit is the variable displacement pump. And a pressure adjusting unit that adjusts the pressure of the working fluid that acts on the operating member from the variable displacement pump.

この構成によると、作動部材に作用する圧力を調整することができる。これにより、前記可変容積型ポンプの吐出容積を制御するポンプ制御部における、前記作動部材及び前記弾性部材の設計の自由度を高めることができる。   According to this configuration, the pressure acting on the operating member can be adjusted. Thereby, the freedom degree of design of the said operation member and the said elastic member in the pump control part which controls the discharge volume of the said variable displacement pump can be raised.

また、本発明に係る電動アクチュエータにおける第1の特徴は、前記第1〜第8の特徴の組合せ或いはいずれかの特徴を有する作動流体供給装置と、前記可変容積型ポンプによって出力された作動流体が入力されて作動するアクチュエータと、を備えることである。   The first feature of the electric actuator according to the present invention is that the working fluid output from the working fluid supply device having the combination of the first to eighth features or any one of the features and the variable displacement pump is provided. And an actuator that operates upon input.

この構成によると、作動流体供給装置により、低電流で高圧力の作動流体をアクチュエータに供給することができるため、低電流で大きな力を発揮することができる。更に、可変速電動機に流す電流を過度に大きくすることなく、可変容積型ポンプから吐出される作動流体の流量を増加させることができるので、低電流で、大流量の作動流体をアクチュエータに供給して当該アクチュエータを駆動させることができる。   According to this configuration, since the working fluid supply device can supply a working fluid having a low current and a high pressure to the actuator, a large force can be exhibited with a low current. Furthermore, since the flow rate of the working fluid discharged from the variable displacement pump can be increased without excessively increasing the current flowing to the variable speed motor, a large flow rate of working fluid is supplied to the actuator at a low current. Thus, the actuator can be driven.

また、本発明に係る電動アクチュエータにおける第2の特徴は、第1の特徴を有する電動アクチュエータにおいて、航空機の翼の舵面を駆動するために用いることである。   Moreover, the 2nd characteristic in the electric actuator which concerns on this invention is using in order to drive the control surface of the wing of an aircraft in the electric actuator which has a 1st characteristic.

航空機の飛行中においては、航空機の翼に設けられる舵面には、空気抵抗による高負荷が作用する(以下、飛行中に舵面に高負荷が作用し、アクチュエータが負荷に対抗して位置を保持した状態をストール状態と称する。)。そのため、ストール状態においては、舵面を駆動するアクチュエータは、空気抵抗による負荷に抗して大きな力を発生することが要求される。一方、例えば、離陸前の待機状態等、舵面に作用する負荷が小さい状態においては、より大きな作動速度で舵面の位置調整を行うことが望まれる。
この点、本構成によれば、低電流で、高圧力の作動流体をアクチュエータに供給可能であるため、ストール状態における消費電力を低減できるとともに、可変速電動機の発熱を抑えることが可能である。更に、舵面に作用する負荷が小さい状態においては、作動速度を大きくすることが可能である。
During the flight of the aircraft, a high load due to air resistance acts on the control surface provided on the wing of the aircraft (hereinafter, the high load acts on the control surface during the flight, and the actuator is positioned against the load. The held state is called a stalled state.) Therefore, in the stall state, the actuator that drives the control surface is required to generate a large force against a load due to air resistance. On the other hand, for example, in a state where the load acting on the control surface is small, such as a standby state before takeoff, it is desired to adjust the control surface position at a higher operating speed.
In this regard, according to this configuration, since a working fluid having a low current and a high pressure can be supplied to the actuator, it is possible to reduce the power consumption in the stall state and to suppress the heat generation of the variable speed electric motor. Furthermore, the operating speed can be increased when the load acting on the control surface is small.

本発明の第1実施形態に係る電動アクチュエータの油圧回路を示す図である。It is a figure which shows the hydraulic circuit of the electric actuator which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図1に示す電動アクチュエータを備えた航空機を示す図である。It is a figure which shows the aircraft provided with the electric actuator shown in FIG. 図1に示す可変容積型ポンプの吐出圧と吐出容積との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the discharge pressure and discharge volume of the variable displacement pump shown in FIG. 図1に示す電動アクチュエータにおける、アクチュエータの軸力と作動速度との関係、及び、軸力とモータ電流との関係を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a relationship between an axial force and an operating speed of the actuator and a relationship between an axial force and a motor current in the electric actuator shown in FIG. 1. 変形例における可変容積型ポンプの吐出圧と吐出容積との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the discharge pressure of the variable displacement pump in a modification, and a discharge volume. 本発明の第2実施形態に係る電動アクチュエータの油圧回路を示す図である。It is a figure which shows the hydraulic circuit of the electric actuator which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る電動アクチュエータの油圧回路を示す図である。It is a figure which shows the hydraulic circuit of the electric actuator which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 図7に示す可変容積型ポンプの吐出圧と吐出容積との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the discharge pressure and discharge volume of the variable displacement pump shown in FIG. 本発明の第4実施形態に係る電動アクチュエータの油圧回路を示す図である。It is a figure which shows the hydraulic circuit of the electric actuator which concerns on 4th Embodiment of this invention. 図9に示す可変容積型ポンプの吐出圧と吐出容積との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the discharge pressure and discharge volume of the variable displacement pump shown in FIG.

(第1実施形態)
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の第1実施形態に係る電動アクチュエータの油圧回路を示す図である。
図1において、電動アクチュエータとしてのEHA(Electro Hydorostatic Actuator)1は、本発明の実施形態に係る油圧供給装置10(作動流体供給装置)と、当該油圧供給装置10から供給される油の圧力により駆動される油圧アクチュエータとしての油圧シリンダ20と、を備えている。
FIG. 1 is a diagram showing a hydraulic circuit of the electric actuator according to the first embodiment of the present invention.
In FIG. 1, an EHA (Electro Hydrostatic Actuator) 1 as an electric actuator is driven by a hydraulic pressure supply device 10 (working fluid supply device) according to an embodiment of the present invention and the pressure of oil supplied from the hydraulic pressure supply device 10. And a hydraulic cylinder 20 as a hydraulic actuator.

油圧供給装置10は、サーボモータ11(可変速電動機)と、サーボモータ11の回転に応じて油(作動流体)を2経路(油路41a及び油路42a)に出力可能な可変容積型ポンプ12と、サーボモータ11を設定された回転速度となるように制御するモータ制御装置13(電動機制御部)と、可変容積型ポンプ12の吐出容積を制御するポンプ制御装置14(ポンプ制御部)と、を備えている。   The hydraulic pressure supply device 10 includes a servo motor 11 (variable speed electric motor) and a variable displacement pump 12 that can output oil (working fluid) to two paths (an oil path 41a and an oil path 42a) according to the rotation of the servo motor 11. A motor control device 13 (electric motor control unit) that controls the servo motor 11 to have a set rotational speed, a pump control device 14 (pump control unit) that controls the discharge volume of the variable displacement pump 12, It has.

尚、可変容積型ポンプ12として、例えば、斜板式アキシアルピストンポンプを用いることができ、この場合、サーボモータ11の駆動軸は可変容積型ポンプ12のシリンダブロックに連結される。   As the variable displacement pump 12, for example, a swash plate type axial piston pump can be used. In this case, the drive shaft of the servo motor 11 is connected to the cylinder block of the variable displacement pump 12.

また、可変容積型ポンプ12から排出されたドレン油がサーボモータ11の駆動機構内を通過してアキュムレータ30が連結された油路40に排出されるように構成できる。これにより、可変容積型ポンプ12のドレン油を排出するとともに、サーボモータ11の冷却、潤滑等を行うことができる。   Further, the drain oil discharged from the variable displacement pump 12 can pass through the drive mechanism of the servo motor 11 and be discharged to the oil passage 40 to which the accumulator 30 is connected. Thereby, the drain oil of the variable displacement pump 12 can be discharged, and the servo motor 11 can be cooled, lubricated, and the like.

油圧シリンダ20は、可変容積型ポンプ12によって出力された油を入力されるシリンダである。当該油圧シリンダ20は、シリンダ本体21と、シリンダ本体21内に配置されたピストン22と、ピストン22に一体的に係合されたロッド23とを備えている。そして、シリンダ本体21及びピストン22によって、油路41bを介して油を供給される油供給室20aと、油路42bを介して油を供給される油供給室20bとを形成している。   The hydraulic cylinder 20 is a cylinder to which the oil output from the variable displacement pump 12 is input. The hydraulic cylinder 20 includes a cylinder body 21, a piston 22 disposed in the cylinder body 21, and a rod 23 that is integrally engaged with the piston 22. The cylinder body 21 and the piston 22 form an oil supply chamber 20a to which oil is supplied through an oil passage 41b and an oil supply chamber 20b to which oil is supplied through an oil passage 42b.

可変容積型ポンプ12と油圧シリンダ20との間には切替弁50が設けられている。切替弁50は、例えば電磁弁やパイロット圧作動型のモード弁等で構成することで、第1切換位置50Aと第2切換位置50Bとに切換可能である。第1切換位置50Aは、油路41aと油路41bとを接続するとともに、油路42aと油路42bとを接続する切換位置である。第2切換位置50Bは、油路41aと油路41bとの間を遮断するとともに、油路42aと油路42bとの間を遮断し、油路41bと油路42bとを絞り通路を介して連通する切換位置である。切替弁50は、例えば電磁弁を使用する場合、外部の制御装置(図示せず)から通電可能に構成されており、通電状態においては第1切換位置50Aに切り換わり、非通電状態においては第2切換位置50Bに切り換わる。   A switching valve 50 is provided between the variable displacement pump 12 and the hydraulic cylinder 20. The switching valve 50 can be switched between the first switching position 50A and the second switching position 50B by, for example, an electromagnetic valve or a pilot pressure operation type mode valve. The first switching position 50A is a switching position that connects the oil passage 41a and the oil passage 41b and connects the oil passage 42a and the oil passage 42b. The second switching position 50B blocks the oil path 41a and the oil path 41b, blocks the oil path 42a and the oil path 42b, and connects the oil path 41b and the oil path 42b via the throttle path. This is a switching position for communication. For example, when a solenoid valve is used, the switching valve 50 is configured to be energized from an external control device (not shown), and is switched to the first switching position 50A in the energized state and is switched to the first in the non-energized state. 2 Switch to the switching position 50B.

サーボモータ11には、当該サーボモータ11の回転位置を検出するセンサ(図示せず)が設けられ、回転速度を演算可能である。当該センサとしては、例えば、レゾルバやホール効果素子、パルスジェネレータ等が用いられる。   The servo motor 11 is provided with a sensor (not shown) for detecting the rotational position of the servo motor 11 and can calculate the rotational speed. For example, a resolver, a Hall effect element, a pulse generator, or the like is used as the sensor.

モータ制御装置13には、サーボモータ11の回転速度を設定するための速度指令生成部(図示せず)が設けられている。そして、モータ制御装置13は、当該速度指令信号と、サーボモータ11に設けられたセンサの位置信号から得られる速度情報と、に基づいてサーボモータ11に所定の電流を供給して、サーボモータ11の回転速度が所望の回転速度となるようにフィードバック制御する。   The motor control device 13 is provided with a speed command generator (not shown) for setting the rotation speed of the servo motor 11. Then, the motor control device 13 supplies a predetermined current to the servo motor 11 based on the speed command signal and the speed information obtained from the position signal of the sensor provided in the servo motor 11. Feedback control is performed so that the rotation speed of the motor becomes a desired rotation speed.

また、モータ制御装置13は、ロッド23の位置を検出する手段(例えば油圧シリンダ20とロッド23にリニア型作動変圧器を配置し、モータ制御装置13に前記リニア型差動変圧器の励磁部や整流処理部を設ける等)を備えていて、当該位置情報に基きサーボモータ11の速度指令を生成し、さらに速度指令と速度フィードバックの差に応じた電流をサーボモータ11に出力することによって、油圧シリンダ20の運動に応じてサーボモータ11の回転を制御することができる。   Further, the motor control device 13 includes means for detecting the position of the rod 23 (for example, a linear type actuating transformer is disposed on the hydraulic cylinder 20 and the rod 23, and the motor control device 13 is provided with an excitation section of the linear type differential transformer, Etc.), a speed command for the servo motor 11 is generated based on the position information, and a current corresponding to the difference between the speed command and the speed feedback is output to the servo motor 11 to generate a hydraulic pressure. The rotation of the servo motor 11 can be controlled according to the movement of the cylinder 20.

ポンプ制御装置14は、傾斜角調整シリンダ17と、油路41a及び油路42aと当該傾斜角調整シリンダ17とを連通する油路18と、当該油路18に設けられた逆止弁181及び逆止弁182と、を有する。油路18は、油路41aから分岐した油路18aと、油路42aから分岐した油路18bと、これらが合流して傾斜角調整シリンダ17に連通する油路18cと、を有する。   The pump control device 14 includes an inclination angle adjusting cylinder 17, an oil passage 41 communicating with the oil passage 41 a and the oil passage 42 a, and the inclination angle adjusting cylinder 17, a check valve 181 provided in the oil passage 18 and a reverse valve. A stop valve 182. The oil passage 18 includes an oil passage 18a branched from the oil passage 41a, an oil passage 18b branched from the oil passage 42a, and an oil passage 18c that joins and communicates with the inclination angle adjusting cylinder 17.

逆止弁181は、油路18aに設けられ、油路41aから傾斜角調整シリンダ17への油の流れを許容し、傾斜角調整シリンダ17から油路41aへの油の流れを遮断する。また、逆止弁182は、油路18bに設けられ、油路42aから傾斜角調整シリンダ17への油の流れを許容し、傾斜角調整シリンダ17から油路42aへの油の流れを遮断する。   The check valve 181 is provided in the oil passage 18a, allows oil flow from the oil passage 41a to the inclination angle adjustment cylinder 17, and blocks oil flow from the inclination angle adjustment cylinder 17 to the oil passage 41a. The check valve 182 is provided in the oil passage 18b, allows oil to flow from the oil passage 42a to the inclination angle adjustment cylinder 17, and blocks oil flow from the inclination angle adjustment cylinder 17 to the oil passage 42a. .

傾斜角調整シリンダ17は、シリンダ本体71と、シリンダ本体71内に配置されたピストン72(作動部材)と、ピストン72に一体的に係合されたロッド73(作動部材)と、ピストン72を付勢するバネ74(弾性部材)と、を備えている。そして、シリンダ本体71及びピストン72によって、油路18cを介して油を供給される第1油供給室17aと、油路43に油を排出可能な第2油供給室17bとを形成している。尚、ピストン72には、第1油供給室17aと第2油供給室17bとを連通する絞り通路72aが形成されている。   The tilt angle adjusting cylinder 17 includes a cylinder body 71, a piston 72 (operation member) disposed in the cylinder body 71, a rod 73 (operation member) integrally engaged with the piston 72, and the piston 72. And a spring 74 (elastic member) to be energized. The cylinder body 71 and the piston 72 form a first oil supply chamber 17a to which oil is supplied via the oil passage 18c, and a second oil supply chamber 17b capable of discharging oil to the oil passage 43. . The piston 72 is formed with a throttle passage 72a that communicates the first oil supply chamber 17a and the second oil supply chamber 17b.

ロッド73は、シリンダ本体71内におけるピストン72の往復移動に伴ってシリンダ本体71から進退可能である。ロッド73は、可変容積型ポンプ12の斜板に接続されている。そして、ロッド73がシリンダ本体71から進出する方向(以下、進出方向と称する)に移動すると、斜板の傾斜角が小さくなり、ロッド73がシリンダ本体71内に退避する方向(以下、退避方向と称する)に移動すると斜板の傾斜角が大きくなるように構成されている。即ち、ロッド73が進出方向に移動すると、サーボモータ11により可変容積型ポンプ12が1回転されたときに吐出する油の容積(容量)である吐出容積(以下、単に吐出容積と称する)が減少し、ロッド73が退避方向に移動すると吐出容積が増加するように構成されている。   The rod 73 can advance and retract from the cylinder body 71 as the piston 72 reciprocates within the cylinder body 71. The rod 73 is connected to the swash plate of the variable displacement pump 12. When the rod 73 moves from the cylinder main body 71 in the direction of advancement (hereinafter referred to as the advancement direction), the inclination angle of the swash plate decreases, and the direction of the rod 73 retracting into the cylinder main body 71 (hereinafter referred to as the retraction direction). The inclination angle of the swash plate is increased when the movement is performed. That is, when the rod 73 moves in the advancing direction, the discharge volume (hereinafter simply referred to as the discharge volume), which is the volume (capacity) of oil discharged when the variable displacement pump 12 is rotated once by the servo motor 11 decreases. However, when the rod 73 moves in the retracting direction, the discharge volume increases.

バネ74は、第2油供給室17bに配置され、第1油供給室17aを狭める方向(退避方向)にピストン72を付勢する。第1油供給室17aに油圧が発生していない場合においては、ピストン72は、退避方向に向かってバネ74に付勢された状態で、シリンダ本体71の内側端面に当接することで退避方向への移動が拘束されている。また、進出方向に所定量移動した位置において、例えば、シリンダ本体71の内周壁に形成された凸状の座部にピストン72が当接することで、当該ピストン72の進出方向への移動が拘束されるように構成されている。   The spring 74 is disposed in the second oil supply chamber 17b and biases the piston 72 in a direction (retracting direction) in which the first oil supply chamber 17a is narrowed. When no hydraulic pressure is generated in the first oil supply chamber 17a, the piston 72 is biased by the spring 74 toward the retracting direction, and comes into contact with the inner end surface of the cylinder body 71 to move in the retracting direction. The movement of is restricted. Further, when the piston 72 comes into contact with a convex seat formed on the inner peripheral wall of the cylinder body 71 at a position moved by a predetermined amount in the advance direction, the movement of the piston 72 in the advance direction is restricted. It is comprised so that.

また、EHA1は、油路41a、油路42a、油路41b、及び、油路42bを流通する油の流量が不足した場合に、油路31を介して油を供給するアキュムレータ30を備えている。アキュムレータ30とサーボモータ11とは油路40で連通されている。また、当該油路40から傾斜角調整シリンダ17の第2油供給室17bに油路43が連通している。   Further, the EHA 1 includes an accumulator 30 that supplies oil through the oil passage 31 when the flow rate of the oil flowing through the oil passage 41a, the oil passage 42a, the oil passage 41b, and the oil passage 42b is insufficient. . The accumulator 30 and the servo motor 11 communicate with each other through an oil passage 40. An oil passage 43 communicates from the oil passage 40 to the second oil supply chamber 17 b of the tilt angle adjusting cylinder 17.

また、EHA1は、油路41a、油路42a、油路41b、及び、油路42bからアキュムレータ30に油が流入することをそれぞれ防止する逆止弁183、逆止弁184、逆止弁185、及び、逆止弁186を備えている。また、EHA1は、それぞれ油路41a及び油路42aを流通する油の圧力が設定圧力以上になることを防止するリリーフ弁32を備えている。   The EHA 1 includes an oil passage 41a, an oil passage 42a, an oil passage 41b, and a check valve 183, a check valve 184, a check valve 185 that prevent oil from flowing into the accumulator 30 from the oil passage 42b. And a check valve 186 is provided. Moreover, EHA1 is provided with the relief valve 32 which prevents that the pressure of the oil which each distribute | circulates the oil path 41a and the oil path 42a becomes more than a setting pressure.

また、アキュムレータ30に蓄えられる油の量が少なくなった場合は、油供給路60につながる油供給源から油を供給できるように構成されている。具体的には、アキュムレータ30に連通する油路31には、油供給路60が接続されている。油供給路60には、フィルタ61と、逆止弁62と、電磁弁63とが設けられている。そして、電磁弁63を通電することで、油供給源とアキュムレータ30に連通する油路31とを連通させることができる。アキュムレータ30から油供給源への油の流れは逆止弁62により遮断される。また、油供給路60は、当該油供給路60を流通する油の圧力が設定圧力以上になると、タンク64に当該油を排出するリリーフ弁65を備えている。   Further, when the amount of oil stored in the accumulator 30 decreases, the oil can be supplied from an oil supply source connected to the oil supply path 60. Specifically, an oil supply path 60 is connected to the oil path 31 communicating with the accumulator 30. The oil supply path 60 is provided with a filter 61, a check valve 62, and an electromagnetic valve 63. Then, by energizing the electromagnetic valve 63, the oil supply source and the oil passage 31 communicating with the accumulator 30 can be communicated with each other. The flow of oil from the accumulator 30 to the oil supply source is blocked by the check valve 62. Further, the oil supply path 60 includes a relief valve 65 that discharges the oil to the tank 64 when the pressure of the oil flowing through the oil supply path 60 becomes equal to or higher than a set pressure.

また、EHA1のロッド23には、回転支点24を介してアーム25が接続されており、アーム25は、回転支点26を介して、図2に示すような航空機100の舵面110(例えばエルロン、フラッペロン、スポイラ、エレベータ、ラダー等の飛行制御舵面)に接続されている。舵面110は、EHA1によって揺動可能に構成されている。尚、舵面110には、EHA1の他に、当該EHA1の故障等の場合に操作に用いる別のアクチュエータ等が接続される。   Further, an arm 25 is connected to the rod 23 of the EHA 1 via a rotation fulcrum 24, and the arm 25 is connected to a control surface 110 (for example, an aileron, etc.) of the aircraft 100 as shown in FIG. Flight control surfaces such as flaperons, spoilers, elevators, ladders, etc.). The control surface 110 is configured to be swingable by the EHA1. In addition to EHA 1, another actuator used for operation in the case of a failure of the EHA 1 is connected to the control surface 110.

図2において、航空機100は、矢印Zの方向に飛行し、舵面110は、図1の矢印Y1又はY2の方向に空気抵抗による負荷を受けるようになっている。ここで、ロッド23(図1参照)は、舵面110が矢印Y1の方向に空気抵抗による負荷を受けるとき、図1に示す矢印X1の方向に負荷を受けるようになっている。また、ロッド23(図1参照)は、舵面110が矢印Y2の方向に空気抵抗による負荷を受けるとき、図1に示す矢印X2の方向に負荷を受けるようになっている。   In FIG. 2, the aircraft 100 flies in the direction of arrow Z, and the control surface 110 receives a load due to air resistance in the direction of arrow Y1 or Y2 in FIG. Here, when the control surface 110 receives a load due to air resistance in the direction of arrow Y1, the rod 23 (see FIG. 1) receives the load in the direction of arrow X1 shown in FIG. Moreover, the rod 23 (refer FIG. 1) receives a load in the direction of the arrow X2 shown in FIG. 1, when the control surface 110 receives the load by an air resistance in the direction of the arrow Y2.

次に、第1実施形態に係るEHA1の作用について説明する。
油圧シリンダ20のロッド23に、図1における矢印X2の方向に向かう軸力(即ち、図2における矢印Y1の方向に作用する空気抵抗に対向する軸力)を発生させるためには、サーボモータ11により可変容積型ポンプ12を駆動して油路42a側に油を吐出させる。そして、切替弁50を第1切換位置50Aに切り換える。これにより、油路42a及び油路42bを介して油供給室20bに油が供給され、矢印X2の方向に向かう軸力をロッド23に発生させることができる。尚、このとき油供給室20aの油は、油路41b及び油路41aを介して可変容積型ポンプ12に供給される。
Next, the operation of the EHA 1 according to the first embodiment will be described.
In order to cause the rod 23 of the hydraulic cylinder 20 to generate an axial force in the direction of the arrow X2 in FIG. 1 (that is, an axial force that opposes the air resistance acting in the direction of the arrow Y1 in FIG. 2), the servo motor 11 Thus, the variable displacement pump 12 is driven to discharge oil to the oil passage 42a side. Then, the switching valve 50 is switched to the first switching position 50A. Thereby, oil is supplied to the oil supply chamber 20b through the oil passage 42a and the oil passage 42b, and an axial force in the direction of the arrow X2 can be generated in the rod 23. At this time, the oil in the oil supply chamber 20a is supplied to the variable displacement pump 12 via the oil passage 41b and the oil passage 41a.

また、可変容積型ポンプ12を駆動して油路41a側に油を吐出させることで、油圧シリンダ20のロッド23に図1における矢印X1の方向に向かう軸力を発生させることができる。   Further, by driving the variable displacement pump 12 to discharge oil to the oil passage 41a side, it is possible to generate an axial force on the rod 23 of the hydraulic cylinder 20 in the direction of the arrow X1 in FIG.

第1実施形態に係るEHA1においては、可変容積型ポンプ12から吐出される油の圧力(以下、吐出圧と称する)は、油路18(油路18a、油路18b、油路18c)を介してピストン72に作用する。吐出圧が所定の圧力P1を超えると、ピストン72は、バネ74の付勢力に抗して、第2油供給室17bを狭める方向(進出方向)に移動する。そして、吐出圧が大きくなるほど、ピストン72の進出方向への移動量が増加していく。尚、所定の圧力P1はバネ74の付勢力に対応して定まる。   In the EHA 1 according to the first embodiment, the pressure of oil discharged from the variable displacement pump 12 (hereinafter referred to as discharge pressure) is passed through the oil passage 18 (oil passage 18a, oil passage 18b, oil passage 18c). Acting on the piston 72. When the discharge pressure exceeds a predetermined pressure P1, the piston 72 moves in a direction (advancing direction) to narrow the second oil supply chamber 17b against the biasing force of the spring 74. As the discharge pressure increases, the amount of movement of the piston 72 in the advance direction increases. The predetermined pressure P1 is determined according to the biasing force of the spring 74.

つまり、図3に可変容積型ポンプ12の吐出圧と吐出容積との関係を示すように、吐出圧が所定の圧力P1に達するまでは、吐出容積はDmaxで一定である。そして、吐出圧が所定の圧力P1を超えると、可変容積型ポンプ12の吐出容積は、吐出圧の増加に伴って比例的に減少する。   That is, as shown in FIG. 3 showing the relationship between the discharge pressure and the discharge volume of the variable displacement pump 12, the discharge volume is constant at Dmax until the discharge pressure reaches a predetermined pressure P1. When the discharge pressure exceeds a predetermined pressure P1, the discharge volume of the variable displacement pump 12 is proportionally decreased as the discharge pressure increases.

また、EHA1においては、吐出圧が所定の圧力Pmaxを超えるとリリーフ弁32が開くように構成されている。そのため、吐出圧が所定の圧力Pmaxを超えることはない。尚、図3において、吐出圧が圧力Pmaxのときの、吐出容積D1は、Dmaxの約20%の容積になるように図示しているが、EHA1に求められる性能に応じてD1をDmaxの5%〜70%の間に設定すれば十分な効果を得ることができる。   Further, the EHA 1 is configured such that the relief valve 32 opens when the discharge pressure exceeds a predetermined pressure Pmax. Therefore, the discharge pressure does not exceed the predetermined pressure Pmax. In FIG. 3, when the discharge pressure is the pressure Pmax, the discharge volume D1 is shown to be about 20% of Dmax. However, D1 is set to 5 of Dmax according to the performance required for EHA1. If it is set between% and 70%, a sufficient effect can be obtained.

また、吐出圧が所定の圧力P1よりも大きい状態において、吐出圧が減少した場合は、ピストン72が、退避方向に移動するとともに、ピストン72に形成された絞り通路72aを通って第1油供給室17aから第2油供給室17bに油が移動する。   When the discharge pressure decreases in a state where the discharge pressure is higher than the predetermined pressure P1, the piston 72 moves in the retracting direction and the first oil is supplied through the throttle passage 72a formed in the piston 72. The oil moves from the chamber 17a to the second oil supply chamber 17b.

図4は、第1実施形態に係るEHA1における、アクチュエータの軸力(ロッド23により伝達される軸方向の力)とアクチュエータの作動速度(油圧シリンダ20におけるロッド23の移動速度)との関係、及び、アクチュエータの軸力とモータ電流(サーボモータ11に流れる電流)との関係を示す模式図である。また、比較例として、可変容積型ポンプ12の吐出容積を一定に保った場合の上記関係についても併せて示す。   FIG. 4 shows the relationship between the axial force of the actuator (the axial force transmitted by the rod 23) and the operating speed of the actuator (the moving speed of the rod 23 in the hydraulic cylinder 20) in the EHA 1 according to the first embodiment. FIG. 5 is a schematic diagram showing the relationship between the axial force of the actuator and the motor current (current flowing through the servo motor 11). As a comparative example, the above relationship when the discharge volume of the variable displacement pump 12 is kept constant is also shown.

図4に示すように、サーボモータ11の回転速度が、例えば所定の回転速度(例えば、最大の回転速度)となるように制御される場合において、アクチュエータの軸力がF1よりも大きくなると、アクチュエータの作動速度は比例的に減少する。即ち、舵面110に対して作用する空気抵抗が大きいほどアクチュエータの作動速度は小さくなる。尚、軸力F1は、可変容積型ポンプ12の吐出圧が所定の圧力P1のときのアクチュエータの軸力である。   As shown in FIG. 4, when the rotational speed of the servo motor 11 is controlled to be a predetermined rotational speed (for example, the maximum rotational speed), for example, when the axial force of the actuator becomes larger than F1, the actuator The operating speed of the is reduced proportionally. That is, the greater the air resistance acting on the control surface 110, the lower the operating speed of the actuator. The axial force F1 is an axial force of the actuator when the discharge pressure of the variable displacement pump 12 is a predetermined pressure P1.

このとき、モータ電流は、アクチュエータの軸力の増加に従って、最大値Imaxまで増加した後、減少していく。ここで、可変容積型ポンプ12の駆動に要するトルクは、アクチュエータの軸力(即ち吐出圧)と吐出容積の積に比例する。即ち、例えば、吐出容積が一定であれば、アクチュエータの軸力の増加に従って、当該トルクは大きくなる。また、アクチュエータの軸力が一定であれば、吐出容積が大きいほど、当該トルクは大きくなる。   At this time, the motor current increases to the maximum value Imax and then decreases as the axial force of the actuator increases. Here, the torque required to drive the variable displacement pump 12 is proportional to the product of the axial force (ie, discharge pressure) of the actuator and the discharge volume. That is, for example, if the discharge volume is constant, the torque increases as the axial force of the actuator increases. If the axial force of the actuator is constant, the torque increases as the discharge volume increases.

第1実施形態のEHA1は、アクチュエータの軸力の増加(即ち、吐出圧の増加)に従って、吐出容積が減少するように構成されている。そのため、アクチュエータの軸力の増加による当該トルクの増加分の少なくとも一部が、吐出容積の減少による当該トルクの減少分により相殺される。これにより、アクチュエータの軸力が、所定の軸力F2に達するまでのモータ電流の増加割合を小さくすることができる。   The EHA 1 of the first embodiment is configured such that the discharge volume decreases as the axial force of the actuator increases (that is, the discharge pressure increases). Therefore, at least a part of the increase in the torque due to the increase in the axial force of the actuator is offset by the decrease in the torque due to the decrease in the discharge volume. Thereby, the increase rate of the motor current until the axial force of the actuator reaches the predetermined axial force F2 can be reduced.

また、アクチュエータの軸力が当該所定の軸力F2よりも大きくなると、アクチュエータの軸力の増加による当該トルクの増加分よりも、吐出容積の減少による当該トルクの減少分が大きくなる。そのため、アクチュエータの軸力の増加に従って、可変容積型ポンプ12の駆動に要するトルクが減少し、モータ電流も当該トルクの変動に追従して減少する。   Further, when the axial force of the actuator becomes larger than the predetermined axial force F2, the decrease in the torque due to the decrease in the discharge volume becomes larger than the increase in the torque due to the increase in the axial force of the actuator. Therefore, as the axial force of the actuator increases, the torque required to drive the variable displacement pump 12 decreases, and the motor current also decreases following the fluctuation of the torque.

一方、吐出容積を一定に保った場合(比較例)においては、アクチュエータの軸力が大きくなっても、アクチュエータの作動速度は一定に保たれる。このとき、モータ電流はアクチュエータの軸力が大きくなるにつれ比例的に増加していく。アクチュエータの軸力に比例してサーボモータ11で出力すべきトルクが増加し、モータ電流は当該トルクに比例して増加するからである。   On the other hand, when the discharge volume is kept constant (comparative example), the operating speed of the actuator is kept constant even if the axial force of the actuator increases. At this time, the motor current increases proportionally as the axial force of the actuator increases. This is because the torque to be output by the servo motor 11 increases in proportion to the axial force of the actuator, and the motor current increases in proportion to the torque.

本実施形態の一例として、アクチュエータが所定の最大軸力Fmaxを発揮するとき(即ち、吐出圧がPmaxのとき)の、可変容積型ポンプ12の吐出容積D1は、アクチュエータの軸力が0のときの第1吐出容積Dmaxの約20%となるように構成したものを記述している。この場合、モータ電流の最大値Imaxは、吐出容積を一定とした場合(比較例)のモータ電流の最大値Imax’の半分以下まで低減することが可能である。尚、アクチュエータが所定の最大軸力Fmaxを発揮している状態での比較によれば、更に低減されていることになる。D1の設定はアクチュエータに求められる性能に応じて変更され、例えばD1がDmaxの5%〜70%の間に設定することで効果を得る事ができ、D1がDmaxに対して小さいほど効果が大きくなる。   As an example of this embodiment, when the actuator exhibits a predetermined maximum axial force Fmax (that is, when the discharge pressure is Pmax), the discharge volume D1 of the variable displacement pump 12 is when the axial force of the actuator is zero. The first discharge volume Dmax is about 20% of the first discharge volume Dmax. In this case, the maximum value Imax of the motor current can be reduced to half or less of the maximum value Imax ′ of the motor current when the discharge volume is constant (comparative example). In addition, according to the comparison in a state in which the actuator exhibits the predetermined maximum axial force Fmax, it is further reduced. The setting of D1 is changed according to the performance required for the actuator. For example, the effect can be obtained by setting D1 between 5% and 70% of Dmax, and the effect becomes larger as D1 is smaller than Dmax. Become.

以上説明したように、本発明の実施形態に係る油圧供給装置10は、サーボモータ11と、サーボモータ11に駆動されて油を吐出可能な可変容積型ポンプ12と、サーボモータ11を設定された回転速度となるように制御するモータ制御装置13と、可変容積型ポンプ12の吐出圧の増加に伴って、可変容積型ポンプ12の吐出容積が減少するように可変容積型ポンプ12を制御するポンプ制御装置14と、を備える。   As described above, the hydraulic pressure supply device 10 according to the embodiment of the present invention includes the servo motor 11, the variable displacement pump 12 that is driven by the servo motor 11 and can discharge oil, and the servo motor 11. A motor controller 13 that controls the rotational speed to be a rotational speed, and a pump that controls the variable displacement pump 12 such that the discharge volume of the variable displacement pump 12 decreases as the discharge pressure of the variable displacement pump 12 increases. And a control device 14.

この構成によると、サーボモータ11に流す電流を過度に大きくすることなく、可変容積型ポンプ12の吐出圧を高めることができる。更に、サーボモータ11の回転速度を過度に大きくすることなく、可変容積型ポンプ12から吐出される油の流量を増加させることができる。   According to this configuration, the discharge pressure of the variable displacement pump 12 can be increased without excessively increasing the current flowing through the servomotor 11. Furthermore, the flow rate of the oil discharged from the variable displacement pump 12 can be increased without excessively increasing the rotation speed of the servo motor 11.

また、油圧供給装置10において、ポンプ制御装置14は、吐出圧が所定の圧力P1以上、所定の圧力Pmax以下のときは、可変容積型ポンプ12の吐出圧の増加に伴って、可変容積型ポンプ12の吐出容積が比例的に減少するように可変容積型ポンプ12を制御する。   Further, in the hydraulic pressure supply device 10, the pump control device 14 is configured such that when the discharge pressure is equal to or higher than the predetermined pressure P1 and equal to or lower than the predetermined pressure Pmax, the variable displacement pump The variable displacement pump 12 is controlled so that the discharge volume of 12 decreases proportionally.

この構成によると、可変容積型ポンプ12の吐出圧と吐出容積との関係が複雑にならず、可変容積型ポンプ12の制御が容易になる。   According to this configuration, the relationship between the discharge pressure and the discharge volume of the variable displacement pump 12 is not complicated, and the control of the variable displacement pump 12 is facilitated.

また、油圧供給装置10において、ポンプ制御装置14は、可変容積型ポンプ12から吐出される油の圧力が作用することにより移動して、可変容積型ポンプ12の吐出容積を増減させるロッド73及びピストン72と、ピストン72に作用する油の圧力に抗してピストン72を付勢するバネ74と、を備える。   Further, in the hydraulic pressure supply device 10, the pump control device 14 is moved by the pressure of the oil discharged from the variable displacement pump 12, and the rod 73 and the piston that increase and decrease the discharge volume of the variable displacement pump 12. 72 and a spring 74 that urges the piston 72 against the pressure of oil acting on the piston 72.

この構成によると、可変容積型ポンプ12の吐出圧の増加に伴って、可変容積型ポンプ12の吐出容積が比例的に減少するように可変容積型ポンプ12を制御するポンプ制御装置14を簡易な構成で実現できる。   According to this configuration, the pump controller 14 that controls the variable displacement pump 12 so that the discharge volume of the variable displacement pump 12 decreases proportionally as the discharge pressure of the variable displacement pump 12 increases can be simplified. It can be realized by configuration.

また、第1実施形態に係るEHA1は、油圧供給装置10と、可変容積型ポンプ12によって出力された作動流体が入力されて作動する油圧シリンダ20と、を備える。   Further, the EHA 1 according to the first embodiment includes a hydraulic pressure supply device 10 and a hydraulic cylinder 20 that operates by receiving the working fluid output by the variable displacement pump 12.

この構成によると、油圧供給装置10により、低電流で高圧力の油を油圧シリンダ20に供給することができるため、低電流で大きな軸力を発揮することができる。更に、サーボモータ11の回転速度を過度に大きくすることなく、可変容積型ポンプ12から吐出される油の流量を増加させることができるので、低電流で、大流量の油を油圧シリンダ20に供給してロッド23を高速駆動させることができる。このように、サーボモータ11に流す電流を抑えることができ、当該サーボモータ11の発熱を抑えることができるので、EHA1全体を小型化、軽量化することができる。更に、モータ制御装置13の負荷を下げ、信頼性を向上できる。   According to this configuration, since the hydraulic pressure supply device 10 can supply low pressure and high pressure oil to the hydraulic cylinder 20, a large axial force can be exhibited with a low current. Furthermore, since the flow rate of the oil discharged from the variable displacement pump 12 can be increased without excessively increasing the rotational speed of the servo motor 11, a large amount of oil is supplied to the hydraulic cylinder 20 at a low current. Thus, the rod 23 can be driven at a high speed. As described above, since the current flowing through the servo motor 11 can be suppressed and the heat generation of the servo motor 11 can be suppressed, the entire EHA 1 can be reduced in size and weight. Furthermore, the load of the motor control device 13 can be reduced and the reliability can be improved.

また、EHA1は、航空機の翼(主翼、垂直尾翼、水平尾翼等)に設けられる、飛行制御用舵面110を駆動するために用いられている。   The EHA 1 is used for driving a flight control control surface 110 provided on an aircraft wing (main wing, vertical tail, horizontal tail, etc.).

航空機の飛行中においては、航空機の翼に設けられる舵面110には、空気抵抗による高負荷が作用し続けることになる。そのため、ストール状態においては、舵面110を駆動する油圧シリンダ20は、空気抵抗による負荷に抗して大きな力を発生することが要求される。一方、例えば、離陸前の待機状態等、舵面110に作用する負荷が小さい状態においては、より大きな作動速度で舵面110の位置調整を行うことが望まれる。この点、EHA1では、低電流で、高圧力の油を油圧シリンダ20に供給可能であるため、ストール状態における消費電力を低減できるとともに、サーボモータ11の発熱を抑えることが可能である。更に、舵面110に作用する負荷が小さい状態においては、舵面110を駆動する速度を大きくすることが可能である。   During the flight of the aircraft, a high load due to air resistance continues to act on the control surface 110 provided on the wing of the aircraft. Therefore, in the stalled state, the hydraulic cylinder 20 that drives the control surface 110 is required to generate a large force against a load due to air resistance. On the other hand, for example, in a state where the load acting on the control surface 110 is small, such as a standby state before takeoff, it is desired to adjust the position of the control surface 110 at a higher operating speed. In this regard, EHA1 can supply high pressure oil with a low current to the hydraulic cylinder 20, so that power consumption in the stalled state can be reduced and heat generation of the servo motor 11 can be suppressed. Further, when the load acting on the control surface 110 is small, the speed at which the control surface 110 is driven can be increased.

上述のように、航空機においては、舵面110に作用する負荷が小さい状態においては当該舵面110を高速で作動でき、且つ、大きい負荷が作用した場合でも当該負荷に抗して舵面110を作動できるように構成することを要求される。そして、舵面110に作用する負荷と、要求される舵面110の作動速度と、の関係は、当該負荷の増加に伴って、略比例的に当該作動速度が低下する関係にある。   As described above, in an aircraft, when the load acting on the control surface 110 is small, the control surface 110 can be operated at high speed, and even when a large load is applied, the control surface 110 is resisted against the load. It is required to be configured to operate. The relationship between the load acting on the control surface 110 and the required operation speed of the control surface 110 is such that the operation speed decreases approximately proportionally as the load increases.

この点、第1実施形態に係る舵面110を駆動するEHA1において、ポンプ制御装置14は、吐出圧が所定の圧力P1以上、所定の圧力Pmax以下のときは、可変容積型ポンプ12の吐出圧の増加に伴って、可変容積型ポンプ12の吐出容積が、上述の、舵面110に作用する負荷と、要求される舵面110の作動速度と、の関係を満たすように、比例的に減少するように可変容積型ポンプ12を制御する。そのため、EHA1は、上記舵面110の制御に特に適している。   In this regard, in the EHA 1 that drives the control surface 110 according to the first embodiment, the pump control device 14 allows the discharge pressure of the variable displacement pump 12 when the discharge pressure is equal to or higher than the predetermined pressure P1 and equal to or lower than the predetermined pressure Pmax. As the flow rate increases, the discharge volume of the variable displacement pump 12 decreases proportionally so as to satisfy the above-described relationship between the load acting on the control surface 110 and the required operating speed of the control surface 110. Thus, the variable displacement pump 12 is controlled. Therefore, the EHA 1 is particularly suitable for controlling the control surface 110.

尚、油圧供給装置10においては、吐出圧が所定の圧力P1に達するまで吐出容積が一定になるように、可変容積型ポンプ12が制御されているが、この場合に限定されない。例えば、図5に示すように、吐出圧が発生したら吐出容積が減少するように構成してもよい。また、図5に示すように、リリーフ弁32が開かれる所定の圧力Pmaxにおいて、吐出容積が0になるように構成してもよい。   In the hydraulic pressure supply device 10, the variable displacement pump 12 is controlled so that the discharge volume becomes constant until the discharge pressure reaches the predetermined pressure P1, but the present invention is not limited to this case. For example, as shown in FIG. 5, the discharge volume may be reduced when the discharge pressure is generated. Further, as shown in FIG. 5, the discharge volume may be set to 0 at a predetermined pressure Pmax at which the relief valve 32 is opened.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係るEHA2について説明する。図6は、本発明の第2実施形態に係るEHA2を示す図である。第2実施形態に係るEHA2(電動アクチュエータ)は、第1実施形態におけるEHA1と、油圧供給装置におけるポンプ制御装置の構成が異なっている。他の構成については第1実施形態と同様であるため、同一部材には同一符号を付し説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, EHA2 which concerns on 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 6 is a diagram showing an EHA 2 according to the second embodiment of the present invention. The EHA 2 (electric actuator) according to the second embodiment is different from the EHA 1 in the first embodiment in the configuration of the pump control device in the hydraulic pressure supply device. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

EHA2におけるポンプ制御装置200は、可変容積型ポンプ12と傾斜角調整シリンダ17との間にスプール弁220(圧力調整部)を備えている。
即ち、第2実施形態のポンプ制御装置200は、傾斜角調整シリンダ17と、油路41a及び油路42aと当該傾斜角調整シリンダ17とを連通する油路230と、当該油路230に設けられた逆止弁181及び逆止弁182と、スプール弁220と、を有する。油路230は、油路41aから分岐した油路18aと、油路42aから分岐した油路18bと、これらが合流してスプール弁220に連通する油路230aと、スプール弁220と傾斜角調整シリンダ17とを連通する油路230bと、スプール弁220と油路43とを連通する油路230cと、を有する。尚、油路230aは、スプール弁220を第2切換位置220Bに切り換えるためのパイロット室に連通する。また、スプール弁220を第1切換位置220Aに切り換える方向にバネの付勢力が作用している。
The pump control apparatus 200 in the EHA 2 includes a spool valve 220 (pressure adjusting unit) between the variable displacement pump 12 and the tilt angle adjusting cylinder 17.
That is, the pump control apparatus 200 according to the second embodiment is provided in the inclination angle adjustment cylinder 17, the oil passage 41 a that communicates the oil passage 41 a and the oil passage 42 a, and the inclination angle adjustment cylinder 17, and the oil passage 230. A check valve 181, a check valve 182, and a spool valve 220. The oil passage 230 includes an oil passage 18a branched from the oil passage 41a, an oil passage 18b branched from the oil passage 42a, an oil passage 230a in which these join and communicate with the spool valve 220, and a spool valve 220 and an inclination angle adjustment. The oil passage 230 b communicates with the cylinder 17, and the oil passage 230 c communicates between the spool valve 220 and the oil passage 43. The oil passage 230a communicates with a pilot chamber for switching the spool valve 220 to the second switching position 220B. Further, the biasing force of the spring acts in the direction of switching the spool valve 220 to the first switching position 220A.

スプール弁220は、油路230aの油圧が所定の圧力P2よりも小さい場合は、油路230bと、油路43に接続する油路230cと、を連通し、油路230aを遮断する第1切換位置220Aに切り換わり、油路230aの油圧が所定の圧力P2以上である場合は、油路230aと、傾斜角調整シリンダ17の第1油供給室17aに連通する油路230bと、を連通し、油路230cを遮断する第2切換位置220Bに切り換わる。当該スプール弁220は、スプール位置の切換時において、一時的に、油路230aと油路230bと油路230cとがつながるように構成されている。   When the oil pressure of the oil passage 230a is smaller than the predetermined pressure P2, the spool valve 220 communicates the oil passage 230b and the oil passage 230c connected to the oil passage 43, and the first switching that blocks the oil passage 230a. When switching to the position 220A and the oil pressure of the oil passage 230a is equal to or higher than the predetermined pressure P2, the oil passage 230a and the oil passage 230b communicating with the first oil supply chamber 17a of the tilt angle adjusting cylinder 17 are communicated. Then, it switches to the second switching position 220B that blocks the oil passage 230c. The spool valve 220 is configured so that the oil passage 230a, the oil passage 230b, and the oil passage 230c are temporarily connected when the spool position is switched.

この構成によると、可変容積型ポンプ12の吐出圧は、油路230aを介してスプール弁220に作用する。油路230aの圧力(吐出圧)が所定の圧力P2よりも小さければ、スプール弁220は、第1切換位置220Aで保持される。この場合、傾斜角調整シリンダ17のピストン72は、定位置に保持される。
一方、吐出圧が増加して、油路230aの圧力が所定の圧力P2に達すると、スプール弁220は、第2切換位置220Bに切り換わる。このとき、一時的に、油路230aと油路230bと油路230cとがつながるため、傾斜角調整シリンダ17のピストン72に作用する圧力が急激に増加することを防ぐことができる。その後、傾斜角調整シリンダ17のピストン72は、進出方向における移動可能な範囲の最端の位置まで移動し、その位置で保持される。
According to this configuration, the discharge pressure of the variable displacement pump 12 acts on the spool valve 220 via the oil passage 230a. If the pressure (discharge pressure) of the oil passage 230a is smaller than the predetermined pressure P2, the spool valve 220 is held at the first switching position 220A. In this case, the piston 72 of the tilt angle adjusting cylinder 17 is held at a fixed position.
On the other hand, when the discharge pressure increases and the pressure in the oil passage 230a reaches a predetermined pressure P2, the spool valve 220 is switched to the second switching position 220B. At this time, since the oil passage 230a, the oil passage 230b, and the oil passage 230c are temporarily connected, it is possible to prevent the pressure acting on the piston 72 of the inclination angle adjusting cylinder 17 from rapidly increasing. Thereafter, the piston 72 of the tilt angle adjusting cylinder 17 moves to the end position of the movable range in the advance direction, and is held at that position.

また、吐出圧がP2以上の状態から、P2よりも小さい圧力に減少した場合は、スプール弁220は第2切換位置220Bから第1切換位置220Aに切り換わる。そして、第1油供給室17aから油路230bを介して油を排出しながら、ピストン72が、退避方向に移動する。これにより、ピストン72の退避方向への移動が速やかに行われる。   Further, when the discharge pressure is decreased from the state of P2 or higher to a pressure smaller than P2, the spool valve 220 is switched from the second switching position 220B to the first switching position 220A. Then, the piston 72 moves in the retreat direction while discharging the oil from the first oil supply chamber 17a through the oil passage 230b. Thereby, the movement of the piston 72 in the retracting direction is quickly performed.

以上説明したように、第2実施形態に係るEHA2は、可変容積型ポンプ12とピストン72との間にスプール弁220を備えることにより、ピストン72に作用する圧力を調整することができる。本実施形態においては、可変容積型ポンプ12からピストン72に作用する圧力を減圧することができるため、ピストン72に作用する圧力が急激に増加することを防ぐことができる。これにより、可変容積型ポンプ12の吐出容積が不安定になることを抑制することができる。また、スプール弁220で圧力を調整することで、傾斜角調整シリンダ17の設計の自由度を高めることができる。   As described above, the EHA 2 according to the second embodiment can adjust the pressure acting on the piston 72 by providing the spool valve 220 between the variable displacement pump 12 and the piston 72. In this embodiment, since the pressure acting on the piston 72 from the variable displacement pump 12 can be reduced, it is possible to prevent the pressure acting on the piston 72 from rapidly increasing. Thereby, it can suppress that the discharge volume of the variable displacement pump 12 becomes unstable. Further, by adjusting the pressure with the spool valve 220, the degree of freedom in designing the tilt angle adjusting cylinder 17 can be increased.

(第3実施形態)
次に、第3実施形態に係るEHA3について説明する。
図7は、本発明の第3実施形態に係るEHA3を示す図である。図8は、図7に示す可変容積型ポンプの吐出圧と吐出容積との関係を示す図である。
第3実施形態に係るEHA3(電動アクチュエータ)は、第2実施形態におけるEHA2と、油圧供給装置におけるポンプ制御装置の構成が異なっている。他の構成については第2実施形態と同様であるため、同一部材には同一符号を付し説明を省略する。
(Third embodiment)
Next, the EHA 3 according to the third embodiment will be described.
FIG. 7 is a diagram showing an EHA 3 according to the third embodiment of the present invention. FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the discharge pressure and the discharge volume of the variable displacement pump shown in FIG.
The EHA 3 (electric actuator) according to the third embodiment is different from the EHA 2 in the second embodiment in the configuration of the pump control device in the hydraulic pressure supply device. Since other configurations are the same as those of the second embodiment, the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

EHA3におけるポンプ制御装置300は、可変容積型ポンプ12と傾斜角調整シリンダ370との間に切換弁320を備えている。
即ち、第3実施形態のポンプ制御装置300は、傾斜角調整シリンダ370と、油路41a及び油路42aと当該傾斜角調整シリンダ370とを連通する油路330と、当該油路330に設けられた逆止弁181及び逆止弁182と、切換弁320と、を有する。油路330は、油路41aから分岐した油路18aと、油路42aから分岐した油路18bと、これらが合流して切換弁320に連通する油路330aと、切換弁320と傾斜角調整シリンダ370とを連通する油路330bと、切換弁320と油路43とを連通する油路330cと、を有する。尚、油路330aは、切換弁320を第2切換位置320Bに切り換えるためのパイロット室に連通する。また、油路330bは、切換弁320を第1切換位置320Aに切り換えるためのパイロット室に連通する。
The pump control device 300 in the EHA 3 includes a switching valve 320 between the variable displacement pump 12 and the tilt angle adjusting cylinder 370.
In other words, the pump control device 300 according to the third embodiment is provided in the inclination angle adjustment cylinder 370, the oil passage 330 that communicates the oil passage 41 a and the oil passage 42 a, and the inclination angle adjustment cylinder 370, and the oil passage 330. The check valve 181 and the check valve 182 and the switching valve 320 are provided. The oil passage 330 includes an oil passage 18a branched from the oil passage 41a, an oil passage 18b branched from the oil passage 42a, an oil passage 330a in which these join and communicate with the switching valve 320, and a switching valve 320 and an inclination angle adjustment. An oil passage 330 b that communicates with the cylinder 370 and an oil passage 330 c that communicates the switching valve 320 and the oil passage 43 are provided. The oil passage 330a communicates with a pilot chamber for switching the switching valve 320 to the second switching position 320B. The oil passage 330b communicates with a pilot chamber for switching the switching valve 320 to the first switching position 320A.

切換弁320は、油路330aの油圧から、傾斜角調整シリンダ370の第1油供給室370aに連通する油路330bの油圧を差し引いた圧力差ΔPが、所定の圧力差ΔP3よりも小さい場合は、油路330bと油路43に接続する油路330cとを連通し、油路330aを遮断する第1切換位置320Aに切り換わり、前記圧力差ΔPが、前記所定の圧力差ΔP3以上の場合は、絞り通路を介して油路330aと油路330bとを連通し、油路330cを遮断する第2切換位置320Bに切り換わる。尚、所定の圧力差ΔP3は、切換弁320を第1切換位置320Aに保持するように付勢するバネの付勢力に応じて定まる。   When the pressure difference ΔP obtained by subtracting the oil pressure of the oil passage 330b communicating with the first oil supply chamber 370a of the inclination angle adjusting cylinder 370 from the oil pressure of the oil passage 330a is smaller than the predetermined pressure difference ΔP3. When the pressure difference ΔP is equal to or greater than the predetermined pressure difference ΔP3, the oil path 330b and the oil path 330c connected to the oil path 43 are communicated and switched to the first switching position 320A that blocks the oil path 330a. Then, the oil passage 330a and the oil passage 330b are communicated with each other via the throttle passage, and the second switching position 320B is switched to block the oil passage 330c. The predetermined pressure difference ΔP3 is determined according to the urging force of a spring that urges the switching valve 320 to be held at the first switching position 320A.

また、傾斜角調整シリンダ370は、シリンダ本体371と、シリンダ本体371内に配置されたピストン372(作動部材)と、ピストン372に一体的に係合されたロッド373(作動部材)と、ピストン372を付勢するバネ374(弾性部材)と、を備えている。そして、シリンダ本体371及びピストン372によって、油路330bを介して油を供給される第1油供給室370aと、油路43に油を排出可能な第2油供給室370bとを形成している。   The tilt angle adjusting cylinder 370 includes a cylinder body 371, a piston 372 (operation member) disposed in the cylinder body 371, a rod 373 (operation member) integrally engaged with the piston 372, and the piston 372. And a spring 374 (elastic member) for urging. The cylinder body 371 and the piston 372 form a first oil supply chamber 370a to which oil is supplied via the oil passage 330b and a second oil supply chamber 370b that can discharge oil to the oil passage 43. .

傾斜角調整シリンダ370におけるバネ374は、第1油供給室370aに油圧が発生していない状態においてピストン372を退避方向に移動させることができる程度の力で当該ピストン372を付勢するバネである。そして、第1油供給室370aに油圧が伝わると、ピストン372が進出方向における移動可能な範囲の最端の位置まで移動するように構成されている。尚、ピストン372が進出方向の最端の位置まで移動した状態において、可変容積型ポンプ12の第2吐出容積D3が、ピストン372が移動する前の状態の第1吐出容積Dmaxの約50%になるように構成されている。尚、当該第2吐出容積D3を第1吐出容積Dmaxの約50%にする場合に限らず、少なくとも所定量の油を吐出可能な吐出容積に変更して実施してもよい。   The spring 374 in the tilt angle adjusting cylinder 370 is a spring that urges the piston 372 with a force that can move the piston 372 in the retracting direction when no hydraulic pressure is generated in the first oil supply chamber 370a. . And when oil_pressure | hydraulic is transmitted to the 1st oil supply chamber 370a, it is comprised so that the piston 372 may move to the most extreme position of the range which can move in the advance direction. In the state where the piston 372 has moved to the extreme end position in the advancing direction, the second discharge volume D3 of the variable displacement pump 12 is about 50% of the first discharge volume Dmax before the piston 372 has moved. It is comprised so that it may become. The second discharge volume D3 is not limited to about 50% of the first discharge volume Dmax, and may be changed to a discharge volume capable of discharging at least a predetermined amount of oil.

この構成によると、可変容積型ポンプ12の吐出圧は、油路330aを介して切換弁320に作用する。可変容積型ポンプ12が駆動されていない状態においては、吐出圧は切換弁320に作用しないため、切換弁320は、第1切換位置320Aで保持されている。この場合、傾斜角調整シリンダ370のピストン372は、定位置に保持される。そのため、図8に示すように、可変容積型ポンプ12からの吐出圧が、所定の圧力P3に達するまでは、可変容積型ポンプ12の吐出容積はDmaxで一定となる。尚、所定の圧力P3とは、圧力差ΔPが所定の圧力差ΔP3となるような圧力である。
一方、吐出圧が所定の圧力P3まで増加して、圧力差ΔPが、所定の圧力差ΔP3に達した場合は、絞り通路を介して油路330aと、油路330bと、を連通する第2切換位置320Bに切り換わる。この場合、傾斜角調整シリンダ370のピストン372は、進出方向における移動可能な範囲の最端の位置まで移動し、その位置で保持される。そのため、図8に示すように、吐出圧が、P3以上である場合は、可変容積型ポンプ12の吐出容積はD3で一定となる。
According to this configuration, the discharge pressure of the variable displacement pump 12 acts on the switching valve 320 via the oil passage 330a. In the state where the variable displacement pump 12 is not driven, the discharge pressure does not act on the switching valve 320, so that the switching valve 320 is held at the first switching position 320A. In this case, the piston 372 of the tilt angle adjusting cylinder 370 is held at a fixed position. Therefore, as shown in FIG. 8, the discharge volume of the variable displacement pump 12 is constant at Dmax until the discharge pressure from the variable displacement pump 12 reaches a predetermined pressure P3. The predetermined pressure P3 is a pressure at which the pressure difference ΔP becomes the predetermined pressure difference ΔP3.
On the other hand, when the discharge pressure increases to the predetermined pressure P3 and the pressure difference ΔP reaches the predetermined pressure difference ΔP3, the second that communicates the oil passage 330a and the oil passage 330b via the throttle passage. It switches to the switching position 320B. In this case, the piston 372 of the tilt angle adjusting cylinder 370 moves to the end position of the movable range in the advance direction and is held at that position. Therefore, as shown in FIG. 8, when the discharge pressure is P3 or more, the discharge volume of the variable displacement pump 12 is constant at D3.

また、圧力差ΔPが所定の圧力差ΔP3以上の状態から、ΔP3よりも小さい圧力差に減少した場合は、切換弁320は第1切換位置320Aに切り換わる。そして、第1油供給室370aから油路330bを介して油を排出しながら、ピストン372が、退避方向に移動する。これにより、ピストン372の退避方向への移動が速やかに行われる。   Further, when the pressure difference ΔP decreases from a state where the pressure difference ΔP is equal to or larger than the predetermined pressure difference ΔP3 to a pressure difference smaller than ΔP3, the switching valve 320 is switched to the first switching position 320A. Then, the piston 372 moves in the retracting direction while discharging the oil from the first oil supply chamber 370a through the oil passage 330b. As a result, the piston 372 is quickly moved in the retracting direction.

以上説明したように、第3実施形態に係るEHA3は、サーボモータ11と、サーボモータ11に駆動されて油を吐出可能な可変容積型ポンプ12と、サーボモータ11を設定された回転速度となるように制御するモータ制御装置13と、可変容積型ポンプ12の吐出圧が所定の圧力P3よりも小さい場合は、可変容積型ポンプ12の吐出容積が第1吐出容積Dmaxになるように可変容積型ポンプ12を制御し、可変容積型ポンプ12の吐出圧が前記所定の圧力P3に達すると、可変容積型ポンプ12の吐出容積が、前記第1吐出容積Dmaxの半分の第2吐出容積D3になるように可変容積型ポンプ12を制御するポンプ制御装置300と、を備える。   As described above, the EHA 3 according to the third embodiment has the servo motor 11, the variable displacement pump 12 that is driven by the servo motor 11 and can discharge oil, and the servo motor 11 has a set rotation speed. When the discharge pressure of the motor control device 13 and the variable displacement pump 12 controlled as described above is smaller than the predetermined pressure P3, the variable displacement pump is set so that the discharge volume of the variable displacement pump 12 becomes the first discharge volume Dmax. When the pump 12 is controlled and the discharge pressure of the variable displacement pump 12 reaches the predetermined pressure P3, the discharge volume of the variable displacement pump 12 becomes the second discharge volume D3 which is half of the first discharge volume Dmax. And a pump control device 300 for controlling the variable displacement pump 12.

この構成によると、第2吐出容積D3になるように可変容積型ポンプ12が制御されることで、サーボモータ11に流す電流を過度に大きくすることなく、可変容積型ポンプ12の吐出圧を高めることができる。更に、第1吐出容積Dmaxになるように可変容積型ポンプ12が制御されることで、サーボモータ11の回転速度を過度に大きくすることなく、可変容積型ポンプ12から吐出される油の流量を増加させることができる。   According to this configuration, the variable displacement pump 12 is controlled so as to have the second discharge volume D3, thereby increasing the discharge pressure of the variable displacement pump 12 without excessively increasing the current flowing through the servo motor 11. be able to. Furthermore, by controlling the variable displacement pump 12 so as to have the first discharge volume Dmax, the flow rate of oil discharged from the variable displacement pump 12 can be reduced without excessively increasing the rotation speed of the servo motor 11. Can be increased.

また、EHA3において、ポンプ制御装置300は、可変容積型ポンプ12から吐出される油の圧力が作用することにより移動して、可変容積型ポンプ12の吐出容積を増加させるピストン372及びロッド373と、ピストン372に作用する油の圧力に抗してピストン372を付勢するバネ374と、可変容積型ポンプ12とピストン372との間に設けられ、可変容積型ポンプ12とピストン372とを連通する流路を遮断する第1切換位置320Aと、可変容積型ポンプ12とピストン372とを連通する第2切換位置320Bと、に切り換え可能な切換弁320と、を備える。切換弁320は、可変容積型ポンプ12の吐出圧が所定の圧力P3よりも小さい場合は第1切換位置320Aに保持され、可変容積型ポンプ12の吐出圧が所定の圧力P3に達すると第2切換位置320Bに切り換わる。   In EHA3, the pump control device 300 moves due to the pressure of the oil discharged from the variable displacement pump 12, and moves the piston 372 and the rod 373 to increase the discharge volume of the variable displacement pump 12. A spring 374 that urges the piston 372 against the pressure of oil acting on the piston 372 and a flow that is provided between the variable displacement pump 12 and the piston 372 and communicates the variable displacement pump 12 and the piston 372. There is provided a switching valve 320 that can be switched to a first switching position 320A for blocking the path, and a second switching position 320B for communicating the variable displacement pump 12 and the piston 372. The switching valve 320 is held at the first switching position 320A when the discharge pressure of the variable displacement pump 12 is smaller than the predetermined pressure P3, and the second when the discharge pressure of the variable displacement pump 12 reaches the predetermined pressure P3. It switches to the switching position 320B.

この構成によると、可変容積型ポンプ12の吐出圧が所定の圧力P3よりも小さい場合は、可変容積型ポンプ12の吐出容積が第1吐出容積Dmaxになるように可変容積型ポンプ12を制御し、可変容積型ポンプ12の吐出圧が所定の圧力P3に達すると、可変容積型ポンプ12の吐出容積が、第2吐出容積D3になるように可変容積型ポンプ12を制御するポンプ制御装置200を簡易な構成で実現できる。   According to this configuration, when the discharge pressure of the variable displacement pump 12 is smaller than the predetermined pressure P3, the variable displacement pump 12 is controlled so that the discharge volume of the variable displacement pump 12 becomes the first discharge volume Dmax. When the discharge pressure of the variable displacement pump 12 reaches a predetermined pressure P3, the pump controller 200 that controls the variable displacement pump 12 so that the discharge volume of the variable displacement pump 12 becomes the second discharge volume D3. This can be realized with a simple configuration.

尚、第3実施形態においては、油路330bが、切換弁320を第1切換位置320Aに切り換えるためのパイロット室に連通しているが、この場合に限らず、当該パイロット室を有さない構成としてもよい。この場合は、切換弁320を第2切換位置320Bに切り換えるためのパイロット室に油路330aから作用する圧力と、切換弁320を第1切換位置320Aに切り換える方向に作用するバネの付勢力と、に基づいて、切換弁320が切り換わる。   In the third embodiment, the oil passage 330b communicates with a pilot chamber for switching the switching valve 320 to the first switching position 320A. However, the configuration is not limited to this case, and the pilot chamber is not provided. It is good. In this case, the pressure acting from the oil passage 330a on the pilot chamber for switching the switching valve 320 to the second switching position 320B, the spring biasing force acting in the direction of switching the switching valve 320 to the first switching position 320A, Based on the above, the switching valve 320 is switched.

(第4実施形態)
次に、第4実施形態に係るEHA4について説明する。
図9は、本発明の第4実施形態に係るEHA4を示す図である。また、図10は、図9に示す可変容積型ポンプ12の吐出圧と吐出容積との関係を示す図である。第4実施形態に係るEHA4(電動アクチュエータ)は、第3実施形態におけるEHA3と、油圧供給装置におけるポンプ制御装置の構成が異なっている。他の構成については第3実施形態と同様であるため、同一部材には同一符号を付し説明を省略する。
(Fourth embodiment)
Next, EHA4 according to the fourth embodiment will be described.
FIG. 9 is a diagram showing an EHA 4 according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the discharge pressure and the discharge volume of the variable displacement pump 12 shown in FIG. The EHA 4 (electric actuator) according to the fourth embodiment is different from the EHA 3 according to the third embodiment in the configuration of the pump control device in the hydraulic pressure supply device. Since other configurations are the same as those of the third embodiment, the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

EHA4におけるポンプ制御装置400は、可変容積型ポンプ12と傾斜角調整シリンダ370との間に設けられた電磁切換弁420と、当該電磁切換弁420を通電して切り換えることができる弁切換装置421と、を備えている。(弁切換装置421は必要に応じ電動機制御装置13に内蔵することもできる。)
即ち、第4実施形態のポンプ制御装置400は、傾斜角調整シリンダ370と、油路41a及び油路42aと当該傾斜角調整シリンダ370とを連通する油路430と、当該油路430に設けられた逆止弁181及び逆止弁182と、電磁切換弁420と、弁切換装置421と、を有する。油路430は、油路41aから分岐した油路18aと、油路42aから分岐した油路18bと、これらが合流して電磁切換弁420に連通する油路430aと、電磁切換弁420と傾斜角調整シリンダ370とを連通する油路430bと、電磁切換弁420と油路43とを連通する油路430cと、を有する。
The pump control device 400 in the EHA 4 includes an electromagnetic switching valve 420 provided between the variable displacement pump 12 and the tilt angle adjusting cylinder 370, and a valve switching device 421 that can be switched by energizing the electromagnetic switching valve 420. It is equipped with. (Valve switching device 421 can also be incorporated in motor control device 13 as required.)
In other words, the pump control device 400 of the fourth embodiment is provided in the inclination angle adjustment cylinder 370, the oil passage 430 that connects the oil passage 41 a and the oil passage 42 a, and the inclination angle adjustment cylinder 370, and the oil passage 430. The check valve 181 and the check valve 182, the electromagnetic switching valve 420, and the valve switching device 421 are included. The oil passage 430 includes an oil passage 18a branched from the oil passage 41a, an oil passage 18b branched from the oil passage 42a, an oil passage 430a that joins and communicates with the electromagnetic switching valve 420, and an electromagnetic switching valve 420 that is inclined. The oil passage 430b communicates with the angle adjusting cylinder 370, and the oil passage 430c communicates with the electromagnetic switching valve 420 and the oil passage 43.

電磁切換弁420は、非通電状態においては、油路430bと油路430cとを連通し、油路430aを遮断する第1切換位置420Aに保持され、弁切換装置421から通電されることで、絞り通路を介して油路430aと油路430bとを連通し、油路430cを遮断する第2切換位置420Bに切り換わる。   In the non-energized state, the electromagnetic switching valve 420 communicates with the oil passage 430b and the oil passage 430c, is held at the first switching position 420A that blocks the oil passage 430a, and is energized from the valve switching device 421. The oil passage 430a and the oil passage 430b communicate with each other via the throttle passage, and the second switching position 420B is switched to block the oil passage 430c.

弁切換装置421は、サーボモータ11の回転速度が安定してから所定時間が経過すると、電磁切換弁420を通電するように構成されている。   The valve switching device 421 is configured to energize the electromagnetic switching valve 420 when a predetermined time elapses after the rotation speed of the servo motor 11 is stabilized.

これにより、電磁切換弁420は、サーボモータ11の回転速度が安定してから所定時間が経過するまでは第1切換位置420Aに保持される。この場合、傾斜角調整シリンダ370のピストン372は、定位置に保持される。そのため、図10に示すように、サーボモータ11の回転速度が安定してから所定時間が経過するまでは、可変容積型ポンプ12の吐出容積はDmaxで一定となる。サーボモータ11の回転開始から所定時間が経過すると第2切換位置420Bに切り換わる。この場合、傾斜角調整シリンダ370のピストン372は、進出方向における移動可能な範囲の最端の位置まで移動し、その位置で保持される。そのため、図10に示すように、サーボモータ11の回転速度が安定してから所定時間が経過した後は、可変容積型ポンプ12の吐出容積はD3で一定となる。   As a result, the electromagnetic switching valve 420 is held at the first switching position 420A until a predetermined time elapses after the rotation speed of the servo motor 11 is stabilized. In this case, the piston 372 of the tilt angle adjusting cylinder 370 is held at a fixed position. Therefore, as shown in FIG. 10, the discharge volume of the variable displacement pump 12 is constant at Dmax until a predetermined time elapses after the rotation speed of the servo motor 11 is stabilized. When a predetermined time has elapsed from the start of rotation of the servo motor 11, the servo motor 11 switches to the second switching position 420B. In this case, the piston 372 of the tilt angle adjusting cylinder 370 moves to the end position of the movable range in the advance direction and is held at that position. Therefore, as shown in FIG. 10, after a predetermined time has elapsed since the rotation speed of the servo motor 11 is stabilized, the discharge volume of the variable displacement pump 12 becomes constant at D3.

また、サーボモータ11の回転速度が安定してから所定時間が経過した後、サーボモータ11の回転を再度変化させた場合は、電磁切換弁420は第1切換位置420Aに切り換わる。そして、第1油供給室370aから油路430bを介して油を排出しながら、ピストン372が、退避方向に移動する。これにより、ピストン372の退避方向への移動が速やかに行われる。   Further, when the rotation of the servo motor 11 is changed again after a predetermined time has elapsed after the rotation speed of the servo motor 11 is stabilized, the electromagnetic switching valve 420 is switched to the first switching position 420A. Then, the piston 372 moves in the retracting direction while discharging the oil from the first oil supply chamber 370a through the oil passage 430b. As a result, the piston 372 is quickly moved in the retracting direction.

以上説明したように、第4実施形態に係るEHA4は、サーボモータ11と、サーボモータ11に駆動されて油を吐出可能な可変容積型ポンプ12と、サーボモータ11を設定された回転速度となるように制御するモータ制御装置13と、サーボモータ11の回転速度が安定してから所定時間が経過するまで、可変容積型ポンプ12の吐出容積が第1吐出容積Dmaxになるように可変容積型ポンプ12を制御し、サーボモータ11の回転開始から所定時間が経過すると、可変容積型ポンプ12の吐出容積が、第2吐出容積D3になるように可変容積型ポンプ12を制御するポンプ制御装置400と、を備える。   As described above, the EHA 4 according to the fourth embodiment has the servo motor 11, the variable displacement pump 12 that is driven by the servo motor 11 and can discharge oil, and the servo motor 11 has a set rotation speed. The variable displacement pump so that the discharge volume of the variable displacement pump 12 becomes the first discharge volume Dmax until a predetermined time elapses after the rotation speed of the servo motor 11 is stabilized. 12 and a pump control device 400 that controls the variable displacement pump 12 so that the discharge volume of the variable displacement pump 12 becomes the second discharge volume D3 when a predetermined time has elapsed from the start of rotation of the servo motor 11. .

この構成によると、サーボモータ11の回転速度が安定してから所定時間が経過した後は、サーボモータ11に流す電流を過度に大きくすることなく、可変容積型ポンプ12の吐出圧を高めることができる。更に、サーボモータ11の回転速度が安定してから所定時間が経過する前は、サーボモータ11の回転速度を過度に大きくすることなく、可変容積型ポンプ12から吐出される油の流量を増加させることができる。   According to this configuration, the discharge pressure of the variable displacement pump 12 can be increased without excessively increasing the current flowing through the servomotor 11 after a predetermined time has elapsed since the rotation speed of the servomotor 11 has stabilized. it can. Furthermore, before the predetermined time has elapsed since the rotation speed of the servo motor 11 is stabilized, the flow rate of the oil discharged from the variable displacement pump 12 is increased without excessively increasing the rotation speed of the servo motor 11. be able to.

また、EHA4において、ポンプ制御装置400は、可変容積型ポンプ12から吐出される油の圧力が作用することにより移動して、可変容積型ポンプ12の吐出容積を増減させるピストン372及びロッド373と、ピストン372に作用する油の圧力に抗してピストン372を付勢するバネ374と、可変容積型ポンプ12とピストン372との間に設けられ、可変容積型ポンプ12とピストン372とを連通する流路を遮断する第1切換位置420Aと、可変容積型ポンプ12とピストン372とを連通する第2切換位置420Bと、に切り換え可能な電磁切換弁420と、を備える。電磁切換弁420は、弁切換装置421により、サーボモータ11の回転速度が安定してから所定時間が経過するまでは第1切換位置420Aに保持され、サーボモータ11の回転速度が安定してから所定時間が経過すると第2切換位置420Bに切り換えられる。   In EHA4, the pump control device 400 is moved by the pressure of the oil discharged from the variable displacement pump 12, and moves the piston 372 and the rod 373 to increase or decrease the discharge volume of the variable displacement pump 12. A spring 374 that urges the piston 372 against the pressure of oil acting on the piston 372 and a flow that is provided between the variable displacement pump 12 and the piston 372 and communicates the variable displacement pump 12 and the piston 372. There is provided an electromagnetic switching valve 420 that can be switched to a first switching position 420A for blocking the path, and a second switching position 420B for communicating the variable displacement pump 12 and the piston 372. The electromagnetic switching valve 420 is held at the first switching position 420A until a predetermined time elapses after the rotational speed of the servo motor 11 is stabilized by the valve switching device 421, and after the rotational speed of the servo motor 11 is stabilized. When the predetermined time elapses, the position is switched to the second switching position 420B.

この構成によると、サーボモータ11の回転速度が安定してから所定時間が経過するまで、可変容積型ポンプ12の吐出容積が第1吐出容積Dmaxになるように可変容積型ポンプ12を制御し、サーボモータ11の回転速度が安定してから所定時間が経過すると、可変容積型ポンプ12の吐出容積が、第2吐出容積D3になるように可変容積型ポンプ12を制御するポンプ制御装置400を簡易な構成で実現できる。   According to this configuration, the variable displacement pump 12 is controlled so that the discharge volume of the variable displacement pump 12 becomes the first discharge volume Dmax until a predetermined time elapses after the rotation speed of the servo motor 11 is stabilized, When a predetermined time elapses after the rotation speed of the servo motor 11 is stabilized, the pump controller 400 that controls the variable displacement pump 12 so that the discharge volume of the variable displacement pump 12 becomes the second discharge volume D3 is simplified. Can be realized with a simple configuration.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができるものである。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made as long as they are described in the claims.

(1)可変容積型ポンプとして、シリンダブロックを回転する斜板式アキシアルピストンポンプを用いる場合に限らず、斜板を回転させる回転斜板式のピストンポンプ、駆動軸の傾斜によってピストンの往復運動を生じさせる斜軸式のピストンポンプ、その他の可変容積型ポンプを用いることができる。また、斜板式のポンプにおいては、シュー(スリッパ)を用いずに、斜板にベアリングを埋め込み、ピストン頭部接触面の回転を許す構造を用いることもできる。 (1) The variable displacement pump is not limited to a swash plate type axial piston pump that rotates a cylinder block, but a rotary swash plate type piston pump that rotates a swash plate. An oblique axis type piston pump and other variable displacement pumps can be used. Further, in the swash plate type pump, it is possible to use a structure in which bearings are embedded in the swash plate without using a shoe (slipper) and the piston head contact surface is allowed to rotate.

(2)第3実施形態及び第4実施形態のように、吐出容積を2段階とする場合に限らず、複数段階に変化させてもよい。 (2) As in the third embodiment and the fourth embodiment, the discharge volume is not limited to two stages, but may be changed to a plurality of stages.

(3)ポンプ制御部は、可変容積型ポンプから吐出される油の圧力により作動する傾斜角調整シリンダ17等を用いる場合に限らない。例えば、可変容積型ポンプの吐出圧を測定する油圧測定装置からの測定結果に基づいて、可変容積型ポンプの吐出容積を変化させる構成であってもよい。 (3) The pump control unit is not limited to the case of using the tilt angle adjusting cylinder 17 or the like that is operated by the pressure of the oil discharged from the variable displacement pump. For example, the discharge volume of the variable displacement pump may be changed based on a measurement result from a hydraulic pressure measuring device that measures the discharge pressure of the variable displacement pump.

(4)傾斜角調整シリンダ17のピストン72にダンパーを設けることで、急激なピストン72の移動を抑制することができ、安全性を高めることができる。 (4) By providing a damper on the piston 72 of the tilt angle adjusting cylinder 17, a rapid movement of the piston 72 can be suppressed, and safety can be improved.

(5)可変速電動機は、表面磁石型、或いは埋め込み磁石型のブラシレスモータや、スイッチトリラクタンスモータ、シンクロナスモータ、ブラシ付きモータ等、様々なモータを使用することができる。また、可変速電動機を制御するための電動機制御部は、可変速電動機と一体に構成してもよいし、別置きとしてもよい。 (5) The variable speed electric motor can use various motors such as a surface magnet type or embedded magnet type brushless motor, a switched reluctance motor, a synchronous motor, and a brushed motor. Further, the motor control unit for controlling the variable speed motor may be configured integrally with the variable speed motor or may be provided separately.

(6)本発明の電動アクチュエータは、航空機の翼の舵面を駆動するために用いる場合に限らず、他の用途にも適用することができる。また、本発明の作動流体供給装置は、作動流体が入力されて作動するアクチュエータに用いる場合に限らず、他の用途に適用することもできる。 (6) The electric actuator of the present invention is not limited to the case where it is used for driving the control surface of a wing of an aircraft, but can be applied to other uses. Moreover, the working fluid supply apparatus of the present invention is not limited to the case where the working fluid is input and actuated by an actuator, and can be applied to other uses.

(7)作動流体として油を用いる構成に限らず、例えば、作動流体として空気を用いた圧縮空気供給装置にも本発明を適用することができる。 (7) The present invention can be applied not only to the configuration using oil as the working fluid but also to a compressed air supply device using air as the working fluid.

1 EHA(電動アクチュエータ)
10 油圧供給装置(作動流体供給装置)
11 サーボモータ(可変速電動機)
12 可変容積型ポンプ
13 モータ制御装置(電動機制御部)
14 ポンプ制御装置(ポンプ制御部)
17 傾斜角調整シリンダ
71 シリンダ本体
72 ピストン(作動部材)
73 ロッド(作動部材)
74 バネ(弾性部材)
100 航空機
110 舵面
220 スプール弁(圧力調整部)
1 EHA (electric actuator)
10 Hydraulic supply device (working fluid supply device)
11 Servo motor (variable speed electric motor)
12 Variable displacement pump 13 Motor controller (motor controller)
14 Pump controller (pump controller)
17 Inclination Angle Adjustment Cylinder 71 Cylinder Body 72 Piston (Operating Member)
73 Rod (actuating member)
74 Spring (elastic member)
100 Aircraft 110 Control surface 220 Spool valve (pressure adjustment part)

Claims (4)

可変速電動機と、
前記可変速電動機に駆動されて作動流体を吐出可能な可変容積型ポンプと、
所望の回転速度となるように前記可変速電動機を制御する電動機制御部と、
前記可変容積型ポンプの吐出圧が所定の圧力よりも小さい場合は、前記可変容積型ポンプの吐出容積が第1吐出容積になるように前記可変容積型ポンプを制御し、前記可変容積型ポンプの吐出圧が前記所定の圧力に達すると、前記可変容積型ポンプの吐出容積が、前記第1吐出容積よりも小さい第2吐出容積になるように前記可変容積型ポンプを制御するポンプ制御部と、
前記可変容積型ポンプによって出力された作動流体が入力されて作動するアクチュエータと、
を備える電動アクチュエータであって、
前記ポンプ制御部は、前記可変容積型ポンプの吐出圧によって駆動され、前記可変容積型ポンプの吐出容積を増減させる傾斜角調整シリンダを有しており、
前記傾斜角調整シリンダは、前記アクチュエータの軸力の増加に従って、前記吐出容積が減少するように駆動され、且つ、前記アクチュエータの軸力が所定の軸力よりも大きくなると、前記アクチュエータの軸力の増加による前記可変容積型ポンプの駆動に要するトルクの増加分よりも、前記吐出容積の減少による当該トルクの減少分のほうが大きくなるように駆動される、電動アクチュエータ。
A variable speed electric motor,
A variable displacement pump driven by the variable speed motor and capable of discharging a working fluid;
An electric motor controller that controls the variable speed electric motor so as to achieve a desired rotational speed;
When the discharge pressure of the variable displacement pump is lower than a predetermined pressure, the variable displacement pump is controlled so that the discharge volume of the variable displacement pump becomes the first discharge volume, and the variable displacement pump A pump controller that controls the variable displacement pump such that when the discharge pressure reaches the predetermined pressure, the discharge volume of the variable displacement pump becomes a second discharge volume smaller than the first discharge volume;
An actuator that is operated by receiving the working fluid output by the variable displacement pump;
An electric actuator comprising:
The pump control unit is driven by the discharge pressure of the variable displacement pump, and has an inclination angle adjustment cylinder that increases or decreases the discharge volume of the variable displacement pump ,
The tilt angle adjusting cylinder is driven so that the discharge volume decreases as the axial force of the actuator increases, and when the axial force of the actuator becomes larger than a predetermined axial force, the axial force of the actuator is reduced. An electric actuator that is driven such that a decrease in the torque due to a decrease in the discharge volume is greater than an increase in torque required to drive the variable displacement pump due to the increase.
前記傾斜角調整シリンダは、
前記可変容積型ポンプから吐出される作動流体の圧力が作用することにより移動して、前記可変容積型ポンプの吐出容積を増減させる作動部材と、
前記作動部材に作用する前記作動流体の圧力に抗して前記作動部材を付勢する弾性部材と、
を備え、
前記ポンプ制御部は、
前記可変容積型ポンプと前記作動部材との間に設けられ、前記可変容積型ポンプと前記作動部材とを連通する流路を遮断する第1切換位置と、前記可変容積型ポンプと前記作動部材とを連通する第2切換位置と、に切り換え可能な切換弁をさらに備え、
前記切換弁は、前記可変容積型ポンプの吐出圧が前記所定の圧力よりも小さい場合は前記第1切換位置に保持され、前記可変容積型ポンプの吐出圧が前記所定の圧力に達すると前記第2切換位置に切り換わる請求項1に記載の電動アクチュエータ
The tilt angle adjusting cylinder includes:
An operating member that moves by the action of the pressure of the working fluid discharged from the variable displacement pump to increase or decrease the discharge volume of the variable displacement pump;
An elastic member for biasing the operating member against the pressure of the working fluid acting on the operating member;
With
The pump controller
A first switching position provided between the variable displacement pump and the operating member and blocking a flow path communicating the variable displacement pump and the operating member; the variable displacement pump and the operating member; And a switching valve that can be switched to a second switching position that communicates with
The switching valve is held at the first switching position when the discharge pressure of the variable displacement pump is smaller than the predetermined pressure, and the discharge valve of the variable displacement pump reaches the predetermined pressure when the discharge pressure reaches the predetermined pressure. The electric actuator according to claim 1, wherein the electric actuator is switched to a two-switching position.
前記ポンプ制御部は、
前記可変容積型ポンプと前記作動部材との間に設けられ、前記可変容積型ポンプから前記作動部材に作用する作動流体の圧力を調整する圧力調整部をさらに備える請求項2に記載の電動アクチュエータ
The pump controller
The electric actuator according to claim 2 , further comprising a pressure adjusting unit that is provided between the variable displacement pump and the operation member and adjusts the pressure of the working fluid that acts on the operation member from the variable displacement pump.
航空機の翼の舵面を駆動するために用いることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の電動アクチュエータ。 The electric actuator according to any one of claims 1 to 3, wherein the electric actuator is used for driving a control surface of a wing of an aircraft.
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