JP6121217B2 - 流体アクチュエータ - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施の形態に係る流体アクチュエータ1が、航空機の翼101において設置された状態を例示する模式図である。図1においては、航空機の主要部の図示は省略されている。図1では、翼101の一部、第1の動翼102、及び第2の動翼103が、模式的に図示されている。
流体アクチュエータ1は、後述するように、機械的構造によってドループ機能を実現することができるアクチュエータとして構成されている。即ち、流体アクチュエータ1は、フラップ103の後端部分が下方に向かって揺動するようにフラップ103が駆動されたときに、スポイラー102とフラップ103との間の隙間が大きくなってしまわないように、フラップ103の動作に対応させて、スポイラー103を駆動するドループ動作を行うことができる。
シリンダ11は、流体が供給及び排出される円筒状の部分を有する構造体として設けられている。そして、シリンダ11は、シリンダ本体22、キャップ部材23、等を備えて構成されている。尚、シリンダ11の内部には、上記の流体として、昇圧された圧力流体が供給される。この圧力流体は、航空機の機体側に設置された流体供給装置(図示省略)からシリンダ11に対して供給される。シリンダ11に供給される圧力流体としては、圧油、圧油以外の圧力液体、圧縮空気、等が挙げられる。本実施形態では、シリンダ11に対して、圧力流体として、圧油が供給される。
ピストン12は、シリンダ11のシリンダ本体22の内壁に対してシリンダ11の軸方向に沿って摺動自在な状態で、シリンダ11内に配置されている。そして、ピストン12は、その外周においてシリンダ11の内周に対して摺動するように、シリンダ11内に配置されている。また、ピストン12は、ロッド13の端部において、ロッド13に対して一体に設けられている。これにより、ピストン12がシリンダ11内で変位すると、ピストン12とともにロッド13も変位するように構成されている。
ロッド13は、直線状に延びる部材として設けられ、その端部において、ピストン12に対して一体に設けられている。このため、ロッド13は、ピストン12とともに変位する。そして、ロッド13は、ピストン12とともに変位することで、シリンダ11に対して伸張及び収縮するように変位する。尚、ロッド13は、シリンダ11に対して、シリンダ11と平行に延びるように設置されている。即ち、ロッド13の長手方向として構成されるロッド13の軸方向は、シリンダ11の軸方向と平行に設定されている。
出力部14は、ロッド13に対して固定されるとともにスポイラー102に対して連結される部材として設けられている。そして、出力部14は、シリンダ11に対してロッド13とともに変位して、スポイラー102を駆動するように構成されている。
図4に示す位置検出器21は、ケース21a及びこのケース21aに対して変位するプローブ21bを備えて構成されている。そして、位置検出器21は、ケース21aに対するプローブ21bの相対位置を検出する機構として設けられている。位置検出器21は、ケース21aの主要部とプローブ21bとが、ロッド13の内側に配置されている。
図5は、図4の一部を拡大して示す拡大図である。図4及び図5に示すように、ストッパ部材17は、シリンダ11内に設置されている。そして、ストッパ部材17は、シリンダ11内においてピストン12に当接することで、ピストン12のシリンダ11内での可動範囲を規定する部材として設けられている。尚、ストッパ部材17は、ピストン12のシリンダ11内での可動範囲として、シリンダ11の軸方向における連結部22a側における可動範囲の端部位置を規定する。
図6は、図5に示すA−A線矢視位置における流体アクチュエータ1の一部を示す図であって、ストッパ駆動部18及びその近傍を示す一部断面を含む図である。尚、図6では、ストッパ駆動部18は、断面ではなく外形が図示されている。
図1乃至図4に示すリンク機構15は、1つ又は複数のリンク部材を含み、フラップ103とアーム部材16とを連結する機構として設けられている。本実施形態では、リンク機構15は、1つのリンク部材15aを備えて構成されている。
図1乃至図4に示すアーム部材16は、リンク機構15とストッパ駆動部18とを連結する部材として設けられている。そして、本実施形態では、アーム部材16は、直線状に延びる細長い板状の部材として設けられている。
次に、流体アクチュエータ1の作動について説明する。流体アクチュエータ1によるスポイラー102の駆動が行われる際には、図示が省略されたコントローラからの指令に基づいて図示が省略された制御弁が切り替えられ、流体アクチュエータ1のシリンダ11に対して圧油の供給及び排出が行われる。この圧油の給排に伴って、ピストン12が変位し、ピストン12とともにロッド13がシリンダ11に対して伸張及び収縮する変位を行うことになる。
以上説明したように、本実施形態によると、フラップ103が駆動されると、フラップ103に連結されたリンク機構15が変位する。そして、リンク機構15の変位に伴ってアーム部材16がストッパ駆動部18を回転させる。このとき、ストッパ駆動部18は、ストッパ部材17のシリンダ11内での位置をアーム部材16の変位に応じて変更する。そして、シリンダ11内で規定されるピストン12の可動範囲が変更される。これに伴い、ロッド13がシリンダ11に対して収縮した状態におけるロッド13及び出力部14のシリンダ11に対する位置も変更される。上記によって、ドループ機能を確実に達成することができる。即ち、フラップ103の後端部分が下方に向かって揺動するようにフラップ103が駆動されたときに、スポイラー102とフラップ103との間の隙間が大きくなってしまわないように、フラップ103の動作に対応させて、スポイラー102も駆動することができる。即ち、ロッド13がシリンダ11に対して収縮した状態におけるロッド13及び出力部14のシリンダ11に対する位置が変位し、出力部14の変位に伴い、スポイラー102の後端部分が下方に向かって揺動するようにスポイラー102が駆動される。そして、スポイラー102の後端部分とフラップ103の前端部分との間の隙間が大きくなってしまわないように、調整される。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施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。例えば、次のように変更して実施してもよい。
11 シリンダ
12 ピストン
13 ロッド
14 出力部
15 リンク機構
16 アーム部材
17 ストッパ部材
18 ストッパ駆動部
Claims (10)
- 航空機の翼の前後方向に沿って前方側の第1の動翼と後方側の第2の動翼とが並んで設置される前記翼において設置され、流体が供給及び排出されることで作動し、前記翼に対して前記第1の動翼を揺動させるように駆動する、流体アクチュエータであって、
流体が供給及び排出されるシリンダと、
流体が供給及び排出される圧力室を前記シリンダ内で区画するとともに当該シリンダの内壁に対して摺動するピストンと、
前記ピストンに対して一体に設けられ又は固定され、前記シリンダに対して伸張及び収縮するように変位するロッドと、
前記ロッドに対して一体に設けられ又は固定されるとともに前記第1の動翼に対して連結され、前記ロッドとともに変位して前記第1の動翼を駆動する出力部と、
前記シリンダ内において前記ピストン及び前記ロッドの少なくとも一方に当接することで、前記ピストンの前記シリンダ内での可動範囲を規定するストッパ部材と、
前記シリンダに対して回転又は揺動可能に取り付けられ、前記ストッパ部材を付勢して駆動可能なストッパ駆動部と、
1つ又は複数のリンク部材を含み、一端側が前記第2の動翼に対して揺動又は回転可能に連結されるリンク機構と、
一端側が前記リンク機構の他端側に対して揺動又は回転可能に連結されるとともに、他端側が前記ストッパ駆動部に対して固定されるアーム部材と、
を備え、
前記第2の動翼の動作に伴って前記リンク機構が変位し、
前記リンク機構の変位に伴って前記アーム部材が変位し、
前記アーム部材の変位に伴って前記ストッパ駆動部が回転又は揺動し、
前記ストッパ駆動部は、回転又は揺動することで、前記ストッパ部材の前記シリンダ内における位置を前記アーム部材の変位に応じて変更するように、前記ストッパ部材を駆動することを特徴とする、流体アクチュエータ。 - 請求項1に記載の流体アクチュエータであって、
前記ストッパ部材は、前記シリンダ内において、当該シリンダの内壁に対して当該シリンダの軸方向に沿って摺動自在に設置されていることを特徴とする、流体アクチュエータ。 - 請求項2に記載の流体アクチュエータであって、
前記ストッパ部材は、その軸方向が前記シリンダの軸方向に沿って延びるように、前記シリンダ内に配置され、
前記ストッパ部材には、当該ストッパ部材の両端部にてそれぞれ開口するとともに当該ストッパ部材を軸方向に貫通する貫通孔が設けられ、
前記シリンダ内において、前記圧力室に供給された流体の圧力が前記貫通孔を介して前記ストッパ部材の両端部に作用することを特徴とする、流体アクチュエータ。 - 請求項3に記載の流体アクチュエータであって、
前記ストッパ部材は、筒状の部材として設けられ、その外周面において前記シリンダの内壁に対して摺動する摺動面を有するとともに、内側に前記貫通孔が設けられていることを特徴とする、流体アクチュエータ。 - 請求項4に記載の流体アクチュエータであって、
前記ストッパ部材は、その軸方向における中途位置の外周面において、当該ストッパ部材の径方向の内側に向かって凹むとともに周方向に溝状に延びるように設けられた周方向溝部が設けられ、
前記周方向溝部と前記シリンダの内周との間で環状に延びる領域として区画される環状領域に対して前記圧力室に供給された流体が流入することが規制された状態で、前記ストッパ部材の外周面と前記シリンダの内周面とが摺動することを特徴とする、流体アクチュエータ。 - 請求項5に記載の流体アクチュエータであって、
前記ストッパ部材の外周に取り付けられる第1シール部材及び第2シール部材を更に備え、
前記第1シール部材は、前記周方向溝部に対して前記ストッパ部材の軸方向における一方の端部側に配置されるように取り付けられて、前記圧力室に供給された流体の前記環状領域への流入を封止し、
前記第2シール部材は、前記周方向溝部に対して前記ストッパ部材の軸方向における他方の端部側に配置されるように取り付けられて、前記圧力室に供給された流体の前記環状領域への流入を封止することを特徴とする、流体アクチュエータ。 - 請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の流体アクチュエータであって、
前記ストッパ駆動部は、前記シリンダに対して回転自在又は揺動自在に支持される軸部と、前記軸部の回転中心又は揺動中心に対して偏心した位置に設けられた部分を含んで当該軸部とともに回転又は揺動する偏心部と、を有し、
前記アーム部材の変位に伴って前記軸部が回転又は揺動し、前記偏心部が前記ストッパ部材を付勢することを特徴とする、流体アクチュエータ。 - 請求項7に記載の流体アクチュエータであって、
前記偏心部は、前記軸部に対して偏心した位置に設けられたクランク軸部或いはカム部分を含んでいることを特徴とする、流体アクチュエータ。 - 請求項7又は請求項8に記載の流体アクチュエータであって、
前記ストッパ部材には、その外周面において、前記偏心部に対して係合可能な溝部が設けられていることを特徴とする、流体アクチュエータ。 - 請求項5又は請求項6に記載の流体アクチュエータであって、
前記ストッパ駆動部は、前記シリンダに対して回転自在又は揺動自在に支持される軸部と、前記軸部の回転中心又は揺動中心に対して偏心した位置に設けられた部分を含んで当該軸部とともに回転又は揺動する偏心部と、を有し、
前記偏心部は、前記周方向溝部に対して係合可能に配置され、
前記アーム部材の変位に伴って前記軸部が回転又は揺動し、前記偏心部が前記ストッパ部材を付勢することを特徴とする、流体アクチュエータ。
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