JPH034001A - エアーモータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ この発明は、例えば、航空機のフラップの様な比較的大
型で重量のある、平板を回動させるのに適した回動体駆
動用のエアーモータ装置に関するものである。

［従来の技術］ 一般的に、大型で重量のある対象物を水平軸を中心とし
て双方向に回動運動させる等の大きな負荷変動を伴う作
業用のアクチュエータとしては油圧駆動又は、電動機に
よる駆動方式が採用されている。

しかしながら、例えば、航空機のフラップ等のメンテナ
ンスを行う際にはこのフラップの両面を、作業のし易い
状態となる様に、交互に水平に位置決めする際に、格納
庫内又は屋外を含め機体の付近での動力源として電気又
は油圧を用いる場合には消防法での規定があり、電気の
場合には防爆モータ、油圧の場合には油量の制限等があ
る。

この為、各工場に配備されているエアー供給源を利用し
たエアーモータを用いることが好ましい。

従来、エアーモータ駆動のアクチュエータの速度制御方
式として最も一般的なものは、チェック弁付絞り弁を用
いてアクチュエータの排気量を調整するメータアウト式
で行われている。しかしながら、このメータアウト方式
でのアクチュエータの制御を採用した場合には、このア
クチュエータの作動中に被回動体により生ずる負荷が変
動すると、回動運動の速度が変動してしまうという問題
があった。すなわち、エアーモータを用いて、例えば、
フラップの一辺を水平回転軸として回動運動を行う場合
に、このフラップが水平状態から立ち上がり９０°の位
置となるまでの変移の間には負荷トルクが徐々に減少し
ていき、その位置までのフラップの立ち上げ運動は問題
なく行われる。しかし、この９０°の位置まで立ち上が
った状態から１８０°の位置まで倒れるにつれては負の
トルクが徐々に増加して負荷が減少する為、被回動体の
回動速度に大きな変動が現れる。この為、被回動体であ
る、例えば、フラップが通常の反転動作の為の回転速度
から著しく増速された状態となり、付近の作業員が危険
であるとともに、１８０°回転後の停止時には被回動体
に大きな衝撃を与え、不要な損傷を与える危険もあった
。

［発明が解決しようとする問題点］ そこでこの発明は、上記のような従来技術の問題点を解
決して、ある水平な回転軸を中心として回動運動（任意
に、時計回り又は反時計回り方向への半回転）をする回
動体を駆動するのに用いるのに最適で、負荷が変動して
も安全で、的確に被回動体の変移速度の制御を行い得る
回動体駆動用のエアーモータ装置を提供することを目的
とする。

［発明の構成ゴ この発明によるエアーモータ装置によれば、所定量で一
定圧のエアーを供給可能なエアー源と、当該エアー源か
らのエアーの供給を受け出力エアー圧を調整自在な圧力
調整弁と、当該圧力調整弁から出力されるエアーによっ
て回動自在なエアーモータ本体とから構成された点に特
徴がある。

［実施例］ 以下、図示するこの発明の実施例により説明する。第１
図にこの発明によるエアーモータ装置実施例の構成図、
第２図にこのエアーモータ装置を利用したフラップ検査
装置実施例の正面図、第３図にこの実施例の横断面図、
第４図にこの実施例でのフラップ回動に伴うトルクと回
転角度の変化特性図を示した。

第１図において、エアーモータ装置はエアーモータ本体
７とこのエアーモータ本体７を駆動制御する制御部１４
とから構成され、所定のエアー源から（図示を省略する
）供給される所定の一定圧力、−定量のエアーにより作
動される。

このエアーは、上記制御部１４を構成する圧力調整弁１
１に入力され、この圧力調整弁１１により後述するエア
ーモータ本体７へのエアー供給圧が調整自在とされた状
態で出力される。さらに、この圧力調整弁１１には方向
切換弁１０が接続されており、この方向切換弁１０はエ
アーモータ本体７と当該方向切換弁１０との間を接続し
、エアーモータ本体７をそれぞれ一方の方向に回動させ
るエアー供給路となる２つの管路１５，１５’　により
接続されている。

したがって、この方向切換弁１０の操作により、何れか
一方の管路１５，１５’　　を介してエアーモータ本体
に圧力調整弁１１により供給圧の調整されたエアーが供
給可能となっている。この双方の管路１５゜１５′　は
その途中にそれぞれチェック弁付締弁９゜９′が介挿さ
れており、一方向への（即ち方向切換弁１０側からエア
ーモータ本体７側への）エアー送供を可能としていると
共に、内蔵するチェック弁により圧力調整弁１１全開時
のエアーモータ本体７の回転速度規制を行う構成となっ
ている。

また、このエアーモータ装置はシャトル弁１２とブレー
キユニット１３とから成るブレーキ機構を備えている。

このブレーキ機構を構成するシャトル弁１２は双方の前
記管路１５．１５’　のエアーモータ本体７の側の管路
端に接続されている。

一方、ブレーキユニット１３は適切なバネ等により付勢
されてエアーモータ本体７に係止してその回動運動を停
止させており、シャトル弁１２からのエアー出力があれ
ば、前記バネの付勢力に抗してエアーモータ本体７への
係止状態を解放する構成をとっている。したがって、方
向切換弁１０の操作により何れか一方の管路１５，１５
’　にエアーが供給されて、エアーモータ本体７を何れ
か一方に回転させ得る状態となり、シャトル弁１２にも
何れか一方の管路Ｉｓ、Ｉｓ’　からのエアーが導入さ
れると、ブレーキユニット１３にもシャトル弁１２から
のエアーが流入しブレーキが解除される。これと反対に
、エアーモータ本体７を何れの方向にも回転させない状
態、即ち何れの管路１５，１５’　にもエアーが導入さ
れない場合には、ブレーキユニット１３はエアーモータ
本体７に係止する。この為、方向切換弁１０の中立位置
への操作によりエアーモータ装置へのエアーの導入が停
止されると、エアーモータ本体７の何れの回動位置でも
エアーモータ本体７の回動が停止される。

こうして、構成されるエアーモータ装置を採用したフラ
ップ検査装置の構成図を第２図及び第３図に示した。こ
こで、エアーモータ装置は軸継手６を介して減速機５に
接続されており、この減速機５はさらに軸継手４を介し
て軸受３により水平に支承された回転軸２に接続されて
いる。したがって、エアーモータ装置の回転運動は水平
方向に支承された回転軸２の回転運動として利用できる
。ここで、このフラップ検査装置の回転軸２には被回転
体１としてフラップが取り付けられている。このフラッ
プの回転軸２の取り付けに際しては、回転軸２にフラッ
プの一辺を位置決めすると共に、回転軸２に設けられて
係止具１６，１６’　のボルト挿通孔にフラップの固定
翼への取り付は用ボルト挿通孔を重ねてボルトで固定す
る等の手段を用いることができる。

以下、このフラップ検査装置での動作を第３図と第４図
に示したトルク・回転角度特性図とともに説明する。こ
の構成の検査装置においては、０°（１−Ａの位置）か
ら９０°（１−Ｂの位置）間でエアーモータ装置を操作
してのフラップの回転変位では、回転角度の増加にした
がって必要トルクは徐々に減少していき、９０°では零
となる。さらに回転角度を増加させると必要トルクは負
となり１８０’（１−Ｃの位置）で最小となる。つまり
、９０°〜１８０°間では被回動体１であるフラップ自
体の重量に引っ張られて回ることとなる。

一方、エアーモータ装置を構成しているブレーキユニッ
ト１３のブレーキトルクは最大必要トルク、つまり最大
負荷トルクよりも大きいトルクに設定されており、エア
ーモータ装置の回路圧がＯｋｇｆ／　ｃｍ”時には、ブ
レーキユニット１３は最大限に効力を発揮し、方向切換
弁１０により何れか一方の管路１５，１５’が開かれる
とともに、圧力調整弁１１の操作で回路内圧が上昇して
いくとブレーキトルクは次第に減少していき、ある圧力
になるとブレーキは完全に解放状態となる。

よって、このエアーモータ装置を採用したフラップ検査
装置の使用に際しては、０６〜９０°に動かす場合には
、圧力調整弁１１を調整し、ブレーキユニット１３によ
るブレーキを完全に解放し、更に負荷トルクに打ち勝つ
エアーモータトルクを発生する圧力となるよう手動によ
り調整しながらフラップの回転動作を行う。

次に、９０°〜１８０°に動かす場合には、ブレーキト
ルクを負荷トルクより若干少な目のトルク設定となるま
で解放し、自重効果により、わずかづつ回転移動できる
ようにする。すなわち、０°〜９０゜の駆動と同様に、
圧力調整弁１１の調整のみによりフラップの回転動作を
行うことができる。

上述の例では、例えば方向切換弁１０で一方の管路１５
′　　を選択し、エアーモータ装置により時計回りの回
動運動を起こさせる場合を例示したが、これとは反対に
反時計回りの回動運動によりフラップを反転させる場合
には方向切換弁１０の切り換え操作によりもう一方の管
路１５を選択し、圧力調整弁１１を前記の場合と同様に
操作すれば、１−Ｃから１−Ｂを通って１−Ａの側への
回動運動が同様に達成することができる。

このように、エアーモータ制御回路に被回転体の作動中
に操作出来る圧力調整弁１１を設けた構成のエアーモー
タ装置を採用することで、作動中の負荷の変動に伴う速
度変動の回路内エアー圧を操作して最小限定に押さえる
ことの出来るフラップ等の大型の平板で重量のある被回
転対象物の回転装置が構成できる。また、こうして構成
される装置によれば、特に増速による危険を未然に防止
でき、また運転者の判断で最も効果的な速度での作業が
可能となる。この実施例では、フラップを回転させる場
合について例示説明したが、この発明はこれに限定され
ることなく、他の様々の回転機構に利用し得る。

［発明の効果］ この発明による、エアーモータ装置の実施例は以上のと
うりであり、次に述べる効果を上げることができる。

ある水平な回転軸を中心として回動運動（又は反対方向
に回転運動する）をする回動体を駆動するのに用いるの
に最適で、負荷が変動しても安全で、的確に被回動体の
変移速度の制御を行い得る回動体駆動用のエアーモータ
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のエアーモータ装置実施例の構成を示
す構成図、第２図は第１図で構成されるエアーモータ装
置を採用したフラップ検査装置の構成を示す正面図、第
３図は第２図の側面図、第４図は第２図及び第３図に示
した装置のトルク・回転角度特性図である。 １・・・被回転体（フラップ）、２・・・回転軸、３・
・・軸受、４，６・・・軸継手、５・・・減速機、７・
・・エアーモータ、９，９′・・・チェック弁付締弁、
１０・・・方向切換弁、１１・・・圧力調整弁、１２・
・・シャトル弁、１３・・・ブレーキユニット、１４・
・・制御装置、１５．Ｉｓ’・・・管路、１６．１６’
・・・係止具。 第　１　図 第２図 穫代理人　浅　　村　　　皓 ４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）水平な軸を中心として回動する回動体の駆動用の
   エアーモータ装置であつて、所定量で一定圧のエアーを
   供給可能なエアー源と、当該エアー源からのエアーの供
   給を受け出力エアー圧を調整自在な圧力調整弁と、当該
   圧力調整弁から出力されるエアーによつて双方向に回動
   自在なエアーモータ本体とを備えたエアーモータ装置。 （２）第１請求項において、 前記エアーモータ装置はエアーモータ本体と、当該エア
   ーモータ本体に接続され前記エアーモータ本体を異なる
   回動方向にエアーを供給可能な２本のエアー供給管路と
   、前記２本のエアー供給管路の何れが一方に前記圧力調
   整弁からの出力エアーを切り換えて出力可能な方向切換
   弁とを備えたことを特徴とするエアーモータ装置。 （３）第２請求項において、 前記２本のエアー供給管路は各々に逆止方向の異なるチ
   ェック弁付き絞り弁を有することを特徴とするエアーモ
   ータ装置。 （４）第１請求項において、 さらに前記２本のエアー供給管路の何れか一方へのエア
   ー供給により、前記エアーモータ本体の回動を可能とす
   るブレーキ機構が付属されたことを特徴とするエアーモ
   ータ装置。（５）第４請求項において、 前記ブレーキ機構は前記２本のエアー供給管路の前記エ
   アーモータ本体への供給端の双方に接続されたシャトル
   弁と、当該シャトル弁からのエアー出力によりエアーモ
   ータ本体への係止状態を解放するブレーキユニットとか
   ら構成されることを特徴とするエアーモータ装置。 （６）第１請求項において、前記回動体は航空機の可動
   翼であることを特徴とするエアーモータ装置。 （７）第１請求項において、 前記エアーモータ本体の回転軸は前記水平な軸に接続さ
   れたことを特徴とするエアーモータ装置。