JPH04190099A - 飛翔体の動翼制御装置 - 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】 【発明の目的】

（産業上の利用分野） この発明は、動翼をそなえた飛翔体において前記動翼の
舵角を制御するのに利用される飛翔体の動翼制御装置に
関するものである。 （従来の技術） 従来、飛翔体の動翼制御装置としては、例えば、第５図
に概略的に示す構成を有するものがあった。 図に示す飛翔体の動翼制御装置５１は、片面にピストン
ロッド５２を有するピストン５３をシリンダ５４内で摺
動可能に配設したガスアクチュエータ５５を儒えており
、シリンダ５４のピストンロッド側シリンダ内部５６と
非ピストンロー７ド側シリンダ内部５９とは、ピストン
５３に設けたピストン側オリフィス５３ａを介して連通
した状態となっている。 ピストンロッド側シリンダ内部５６は、ガス流路５６ａ
を介して図外のガス供給源に接続していると共に、非ピ
ストンロッド側シリンダ内部５７は、シリンダ側オリフ
ィス５４ａおよび排気調節弁５８を介してシリンダ外部
と接続しており、シリンダ側オリフィス５４ａを通過す
るガス流量は、排気調節弁５８のトルクモータ５９の弁
開閉作動により調節するようになっている。 そして、ピストンロッド５２は、その先端に設けた連結
ピン５２ａを動翼６０の舵軸６１に設けたトルクアーム
６２の長孔６２ａに係合することにより、動翼６０に連
結した状態となっており、舵軸６１には、動翼６０の舵
角を検出しかつ検出による舵角信号Ｐを操作指令信号Ｑ
側にフィードバックするポテンショメータ６３を設けて
いる。 さらに、ガス流路５６ａには調圧弁６４が設けである。 このような構造をなす飛翔体の動翼制御装置５１におい
て、図外のガス供給源から供給されるガスは、調圧弁６
４により一定の圧力に保たれた状態でピストンロッド側
シリンダ内部５６に入り込んでいると共に、このガスは
ピストン側オリフィス５３ａを介して非ピストンロッド
側シリンダ内部５７にも入り込んでおり、このガスをシ
リンダ側オリフィス５４ａから排気調節弁５８を介して
外部に少しずつ流出させて、両シリンダ内部５６．５７
の圧力を互いに等しくなるようにすることによって、ピ
ストン５３をシリンダ５４の中央部付近で停止させてい
る。 この状態において、操舵指令信号Ｑが、パルス幅変調回
路６５を介して排気調節弁５８のトルクモータ５９に入
力されると、このトルクモータ５９の弁開閉作動により
シリンダ側オリフィス５４ａのガス通過流量が変化して
、非ピストンロッド側シリンダ内部５７の圧力が変わる
ので、ピストン５３が摺動して操舵指令信号Ｑに応じた
舵角となるように動翼６０を応答（回動）させる。 このとき、ポテンショメータ６３が、動７ｉ　６０の実
際の舵角を検出し、その舵角信号Ｐを操舵指令信号Ｑ側
にフィードバックすることによって、操舵指令信号Ｑと
舵角信号Ｐとの差が、パルス幅変調回路６５により変調
されて排気調節弁５８のトルクモータ５９に入力される
ので、動ｆｉ６０は、操舵指令信号Ｑに応じた舵角を維
持するように制御される。 （発明が解決しようとする課Ｂ） ところが、このような飛翔体の動翼制御装置５１にあっ
ては、例えば、動Ｒ６０を矢印Ｂ方向に応答させる際に
、ピストン５３の外周部分とシリンダ５４の内面部分と
の間を通ってガスが非ピストンロッド側シリンダ内部５
７に漏出すると、非ピストンロッド側シリンダ内部５７
の圧力が、ピストンロッド側シリンダ内部５６の圧力よ
りも必要以上に大きくなる。このとき、第６図（ｂ）に
示すように、排気調節弁５８のトルクモータ５９を弁開
放作動させたとしても、−時的にピストン５３が右方向
に多く摺動することにより、第６図（ａ）に示すように
、動翼６０が操舵指令信号Ｑによる舵角（−〇）よりも
大きく回動してしまうという問題点を有していた。 また、動翼６０の操舵指令信号Ｑに対する応答速度（回
動速度）は、例えば、動ｊ（６０を矢印Ａ方向に応答さ
せる場合には、ピストン側オリフィス５３ａのガス通過
流量を少なくする程大きいものとなり、反対に、動翼６
０を矢印Ｂ方向に応答させる場合には、ピストン側オリ
フィス５３ａのガス通過流量を多くする程大きいものと
なる。 したがって、上記した飛翔体の動翼制御装置５１では、
動翼６０の矢印Ａ方向への応答速度と矢印Ｂ方向への応
答速度との兼ね合いを考慮して、ピストン側オリフィス
５３ａのガス通過流量を設定する必要があったことから
、動翼６０の応答速度を矢印Ａ方向および矢印Ｂ方向の
いずれの方向に対しても最大のものとすることができな
いため、その結果として、動Ｗｔ６０の舵角制御が迅速
になされないことがありうるという問題点があり、これ
らの問題点を解決することが従来の課題となっていた。 （発明の目的） この発明は、上記した従来の課題にかんがみてなされた
もので、ピストンとシリンダとの間でガスの漏出が生じ
た際に動翼が回動し過ぎるのを抑制することが可能であ
ると共に、応答方向にかかわらず動翼の応答速度を大き
いものとすることが可能である飛翔体の動翼制御装置を
提供することを目的としている。

【発明の構成】

帽１を解決するための手段） この発明は、片面にピストンロッドを有するピストンを
シリンダ内で摺動可能に設けた空気またはその他のガス
駆動方式によるガスアクチュエータを備え、ガス発生器
等のガス発生源からガスが供給されるピストンロッド側
シリンダ内部と排気調節弁等により外部に連通可能とし
た非ピストンロッド側シリンダ内部とを前記ピストンに
設けたオリフィスを介して連通ずると共に、前記ピスト
ンロッドに連結した動翼の舵角を検出しかつ検出による
舵角信号を操舵指令信号側にフィードバックするポテン
ショメータ等の舵角検出手段を具備した飛翔体の動翼制
御装置において、前記ピストンに設けたオリフィスのガ
ス通過流量を変化させるガス流量調節弁を設けると共に
、前記舵角検出手段からフィードバックされる舵角信号
と操舵指令信号とを比較・演算して前記ガス流量調節弁
に指令信号を出力する中央情報処理装置などのガス流量
制御手段を設けた構成としたことを特徴としており、こ
のような飛翔体の動翼制御装置の構成を前述した従来の
課題を解決するための手段としている。 （発明の作用） この発明に係わる飛翔体の動翼制御装置では、ピストン
ロッド側シリンダ内部からピストン外周部とシリンダ内
面との間を通して非ピストンロッド側シリンダ内部にガ
スが漏出したとき、非ピストンロッド側シリンダ内部の
圧力がピストンロッド側シリンダ内部の圧力よりも大き
くなってピストンがピストンロッド側シリンダ内部方向
へより多く摺動し、動翼が犬きく回動しようとするが、
この動翼の回動状態を舵角検出手段により検出して舵角
信号をガス流量制御手段にフィードバックすると共に、
ガス流量制御手段においてフィードバックされた舵角信
号と操舵指令信号とを比較・演算してガス流量調節弁に
動翼が回動し過ぎるのを抑える指令信号を出力するので
、このガス流量調節弁の弁閉塞作動により、ピストンの
オリフィスを通過するガス流量が減少して、漏出した量
と同じ量のガスがオリフィスを通して非ピストンロッド
側シリンダ内部に流出しないようになることから、動翼
は操舵指令信号に応じた舵角をとるように回動すること
となる。 また、この発明に係わる飛翔体の動翼制御装置では、ガ
ス流量制御手段からの指令信号により、ガス流量調節弁
を弁開閉作動させると、オリフィスのガス通過流量が増
減するので、動翼の応答速度は、応答方向にかかわらず
大きいものとなり、動翼の舵角制御は迅速になされるこ
ととなる。 （実施例） 以下、この発明を図面に基づいて説明する。 第１図はこの発明に係わる飛翔体の動翼制御装置の一実
施例を示すもので、図に示す飛翔体の動翼制御装置１は
、片面にピストンロット２を有するピストン３をシリン
ダ４内で摺動可能に配設したガスアクチュエータ５を備
えており、シリンダ４のピストンロッド側シリンダ内部
６と非ピストンロッド側シリンダ内部７とは、ピストン
３に設けたピストン側オリフィス３ａを介して連通させ
である。 前記ピストンロー７ト側シリンダ内部６は、ガス流路６
ａを介して図外のガス発生器に接続しており、ガス流路
６ａの途中には、ガス発生器からピストンロッド側シリ
ンダ内部６に供給されるガスの圧力を一足に保つ調圧弁
８が設けである。 一方、非ピストンロッド側シリンダ内部７は、シリンダ
側オリフィス４ａおよび排気調節弁９を介してシリンダ
外部と接続しており、シリンダ側オリフィス４ａを通過
するガス流量は、排気調節弁９のトルクモータ１０の弁
開閉作動により調節するようにしである。 そして、ピストン３の外周面およびシリンダ４のピスト
ンロッド貫通孔４ｂには、各々シールリング１１．１２
が設けである。 この場合、ピストンロッド２の基端側には、ピストン側
オリフィス３ａを開閉するガス流量調節弁１３が設けて
あり、このガス流量調節弁１３を作動させるトルクモー
タ１４の弁開閉作動によって、ピストン側オリフィス３
ａのガス通過流量を変化させることができるようにしで
ある。 また、ピストンロッド２は、その先端に設けた連結ピン
２ａを動翼２０の舵軸２１に設けたトルクアーム１５の
長孔１５ａに係合させることにより、動翼２０に連結し
ており、舵軸２１には、動ｇ２０の舵角を検出する舵角
検出手段としてのポテンショメータ１６を備えている。 さらに、この飛翔体の動翼制御装置１は、ボテンシ言メ
ータ１６からフィードバックされた舵角信号Ｓと操舵指
令信号Ｚとを比較中演算して前記排気調節弁９のトルク
モータ１０およびガス流量調節弁１３のトルクモータ１
４に各々指令信号Ｕ、Ｖを出力するガス流量制御手段で
ある中央情報処理装Ｍ１７を備えており、前記指令信号
Ｕ。 ■は、パスル輻変調回路１８．１９により、各々変調さ
れてトルクモータ１０，１４に出力されるようにしであ
る。 この飛翔体の動翼制御装置１において、図外のガス発生
器から供給されるガスは、調圧弁８により一定の圧力に
保たれた状態でピストンロッド側シリンダ内部６に入り
込んでいると共に、ガスはピストン側オリフィス３ａを
介して非ピストンロッド側シリンダ内部７にも入り込ん
でおり、このガスをシリンダ側オリフィス４ａから排気
調節弁９を介して外部に少しずつ流出させて、両シリン
ダ内部６．７の圧力を互いに等しくなるようにすること
より、ピストン３をシリンダ４の中央部付近で停止させ
ている。すなわち、動翼２０の中立位置で停止させてい
る。 次に、このような構造をなす飛翔体の動翼制御装Ｍ１の
作動について説明する。 まず、動翼２０を第１図Ｘ方向に舵角（θ）だけ回動さ
せる操舵指令信号Ｚが中央情報処理装置１７に送られて
、この中央情報処理装置１７からパルス幅変調回路１８
を介して排気調節弁９のトルクモータ１０に、弁を開放
する作動指令信号Ｕが出力されると、シリンダ側オリフ
ィス４ａを通過するガス流量が増加し、ピストンロッド
側シリンダ内部６の圧力が非ピストンロッド側シリンダ
内部７の圧力より大きくなって、ピストン３が第１図左
方向に摺動するので、動２２０はＸ方向に舵角（θ）だ
け回動する。 このとき、中央情報処理装置１７から、パルス幅変調回
路１９を介してガス流量調節弁１３のトルクモータ１４
に、弁を閉塞する作動指令信号Ｖが出力されるので、ピ
ストン側オリフィス３ａを通過するガス流量が減少する
こととなり、前記排気調節弁９のトルクモータ１０が弁
開放作動していることともあいまって、動Ｒ２０の応答
速度は、従来の応答速度に比べて大きいものとなる。 また、動翼２０を第１図Ｘ方向に舵角（−〇）だけ回動
させる操舵指令信号Ｚが中央情報処理装置１７に送られ
て、この中央情報処理装置１７からパルス幅変調回路１
８を介して排気調節弁９のトルクモータ１０に弁閉塞作
動の指令信号Ｕが出力されると、シリンダ側オリフィス
４ａを通過するガス流量が減少し、ピストンロッド側シ
リンダ内部６の圧力が非ピストンロッド側シリンダ内部
７の圧力よりも小さくなって、ピストン３が第１図右方
向に摺動するので、動翼２０はＸ方向に舵角（−〇）だ
け回動する。 このときも、中央情報処理装置１７から、パルス幅変調
回路１９を介してガス流量調節弁１３のトルクモータ１
４に弁開放作動の指令信号Ｖが出力されるので、ピスト
ン側オリフィス３ａを通過するガス流量が増加すること
となり、排気調節弁９のトルクモータ１０が弁閉塞作動
していることともあいまって、動２２０の応答速度は大
きいものとなる。 そして、動翼２０が、上記のように応答すると、ポテン
ショメータ１６が、実際の舵角（θ。 −〇）を検出し、その舵角信号Ｓを中央情報処理装Ｍ１
７にフィードバックし、この中央情報処理装置１７にお
いて、操舵指令信号Ｚと舵角信号Ｓとの比較・演算がな
され、指令信号Ｕ、■がパルス幅変調回路１８．１９を
介して排気調節弁９のトルクモータ１０およびガス流量
調整弁１３のトルクモータ１４にそれぞれ出力されるの
で、動２２０は、操舵指令信号Ｚに応じた舵角（θ。 −〇）を常に維持するように制御されることとなる。 上記のように、動ｆｉ２０が、例えば、舵角（−〇）を
なすように応答する場合、ピストンロッド側シリンダ内
部６からピストン３の外周部とシリンダ４の内面との間
のシールリング１１部分を通して非ピストンロッド側シ
リンダ内部７にガスが漏出したとき、非ピストンロッド
側シリンダ内部７の圧力が、ピストンロッド側シリンダ
角部６の圧力よりも必要以上に大きくなって、ピストン
３がピストンロッド側シリンダ内部６方向へより多く摺
動し、動翼２０が大きく回動して舵角（−〇）を超えよ
うとするが、この動ｇＸ２０の回動状態をポテンショメ
ータ１６により検出して舵角信号Ｓを中央情報処理装置
ｉ１７にフィートノーツクすると共に、中央情報処理装
置１７においてフィードバックされた舵角信号Ｓと操舵
指令信号Ｚとをリアルタイムで比較・演算して、排気調
節弁９のトルクモータ１０に対して第２図（ｂ）に示す
ような弁開放作動の指令信号Ｕを出力しかつガス流量調
節弁１３のトルクモータ１４に対して第２図（Ｃ）に示
すような弁閉塞作動の指令信号■を出力するので、シリ
ンダ側オリフィス４ａを通過するガス流量が増加すると
同時に、ピストン側オリフィス３ａを通過するガス流量
が減少して、動翼２０は第２図（ａ）に示すように、舵
角（−〇）を超えることなく迅速に応答することとなる
。 また、この飛翔体の動翼制御装置１では、例えば、舵角
（θ）となるように動翼２０を応答させるに際して、排
気調節弁９のトルクモータ１０を第３図（ｃ）に示すよ
うな特性で弁開閉作動させると共に、ガス流量調節弁１
３のトルクモータ１４を第３図（ｄ）に示すような特性
で弁開閉作動させると、ピストンロッド側シリング内部
６の圧力が、第３図（ｂ）に示すように、−時的に急激
に小さくなるものの、第３図（ａ）に示すように舵角す
なわち動翼の応答速度は、点線で示す従来の応答速度に
比べてかなり大きくなる。 さらに、この飛翔体の動翼制御装！１では、例えば、舵
角（θ）となるように動ｇｊｔ２０を応答させるに際し
て、排気調節弁９のトルクモータ１０を第４図（Ｃ）に
示す特性で弁開閉作動させると共に、ガス流量調節弁１
３のトルクモータ１４を第４図（ｄ）に示す特性で弁開
閉作動させると、第４図（ａ）に示すように舵角すなわ
ち動翼の応答速度は点線で示す従来の応答速度よりも大
きくできると共に、ピストンロッド側シリング内部６の
圧力の低ｌ下を少なくすることができる。 なお、この発明に係わる飛翔体の動翼制御装置の詳細な
構成が上記した実施例に限定されるものではなく、他の
構成として例えば、中央情報処理装置ｉ１７からの指令
信号Ｖにより、カス流量調節弁１３のトルクモータ１４
を作動させる回路として、パルス幅変調回路１９の代わ
りにリレー回路などを用いることも可能である。

【発明の効果】

以上説明してきたように、この発明に係わる飛翔体の動
翼制御装置では、ピストンに設けたオリフィスのカス通
過流量を変化させるガス流量調節弁を設けると共に、舵
角検出手段からフィートパンクされる舵角信号と操舵指
令信号とを比較・演算して前記ガス流量調節弁に指令信
号を出力するガス流量制御手段を設けた構成としたから
、ピストン外周部とシリンダ内面との間でガスの漏出が
発生したときであっても、動翼が回動し過ぎて舵角が大
きくなってしまうのを防止することができると共に、動
翼の応答速度を応答方向にかかわらず大きいものとする
ことによって、動翼の制御を迅速に行うことが可能であ
るという著しく優れた効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係わる飛翔体の動翼制御装置の一実
施例を示す部分断面説明図、第２図（ａ）、（ｂ）、（
ｃ）は第１図に示した飛翔体の動翼制御装置においてガ
ス漏出時の時間経過に伴う舵角、排気調節弁の開度およ
びガス流量調節弁の開度の変化をそれぞれ示すグラフ、
第３図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）、（ｃｌ）は第１図に示
した飛翔体の動翼制御装置において動翼の応答速度を最
大にしたときの時間経過に伴う舵角、ガス圧力、排気調
節弁の開度およびガス流量調節弁の開度の変化をそれぞ
れ示すグラフ、第４図は第１図に示した飛翔体の動翼制
御装置においてガス圧力の低下を少なくしたときの時間
経過に伴う舵角。 ガス圧力、排気調節弁の開度およびガス流量調節弁の開
度の変化をそれぞれ示すグラフ、第５図は従来における
飛翔体の動翼制御装置を示す部分断面説明図、第６図（
ａ）、（ｂ）は従来における飛翔体の動翼制御装置にお
いてガス漏出時の時間経過に伴う舵角および排気調節弁
の開度の変化をそれぞれ示したグラフである。 １・・・飛翔体の動翼制御装置、２・・・ピストンロッ
ド、３・・・ピストン、３ａ・・・ピストン側オリフィ
ス、４・・・シリンダ、５・・・ガスアクチュエータ。 ６・・・ピストンロッド側シリンダ内部、７・・・非ピ
ストンロッド側シリンダ内部、１３・・・ガス流量調節
弁、１６・・・ポテンショメータ（舵角検出手段）、１
７・・・中央情Ｎ処理装Ｍ（ガス流量制御手段）、２０
・・・動翼、Ｓ・・・舵角信号、■・・・指令信号、Ｚ
・・・操舵指令信号、θ、−θ・・・舵角。 特許出願人　　日産自動車株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）片面にピストンロッドを有するピストンをシリン
   ダ内で摺動可能に設けたガスアクチュエータを備え、ガ
   スが供給されるピストンロッド側シリンダ内部と外部に
   連通可能とした非ピストンロッド側シリンダ内部とを前
   記ピストンに設けたオリフィスを介して連通すると共に
   、前記ピストンロッドに連結した動翼の舵角を検出しか
   つ検出による舵角信号を操舵指令信号側にフィードバッ
   クする舵角検出手段を具備した飛翔体の動翼制御装置に
   おいて、 前記ピストンに設けたオリフィスのガス通過流量を変化
   させるガス流量調節弁を設けると共に、前記舵角検出手
   段からフィードバックされる舵角信号と操舵指令信号と
   を比較・演算して前記ガス流量調節弁に指令信号を出力
   するガス流量制御手段を設けたことを特徴とする飛翔体
   の動翼制御装置。