JPH04262104A - アクチュエータの中立位置復帰機構 - Google Patents
アクチュエータの中立位置復帰機構Info
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- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
の中立位置復帰機構に関する。本発明は特に航空機等の
高い安全性を要求される機器に用いられるサーボアクチ
ュエータにおいて電気入出力信号系統の故障時にサーボ
アクチュエータを中立位置に復帰させる機構に関する。
要求される。このため、一つの制御対象を2以上の制御
系統で制御し、一つの制御系統が故障した場合には他の
制御系統により制御を行って飛行が継続できるよう構成
されている。
が故障時の状態をそのまま維持すると、前記他の制御系
統による操作を阻害して飛行の安全性を阻害する場合が
ある。このような場合には、故障した制御系統を、飛行
に悪影響を及ぼさない中立位置に復帰させる必要がある
。
ーボアクチュエータを故障時に中立位置に復帰させる中
立位置復帰装置が提案されている。従来からこの種の中
立位置復帰機構としては2種類の基本機構がある。
97802号公報、特開平1−266308号公報、特
開平2−113101号公報等に開示されているもので
、故障時にサーボ制御弁を強制的に駆動してアクチュエ
ータを中立位置に復帰させる機構である。
−308204号公報に開示された故障時にサーボ制御
弁の通路を閉止し、他に備えたセンタリング弁を作動さ
せてアクチュエータを中立位置に復帰させる機構である
。
うな従来の中立位置復帰機構にあっては、次のような問
題がある。
は、サーボ制御弁自体が特殊形体となるので汎用的なサ
ーボ制御弁が使用できず、従って製作費が高価になると
いう問題点がある。
2つの制御系統を切替える切替弁あるいは閉止弁を上述
した中立位置復帰機構とアクチュエータとの間に介装し
なければならない。このため、油圧回路が複雑になると
ともに機構が大型化しかつ大重量となり、製作費も高価
になるという問題がある。
では、正常時から故障時への切替時、故障時から正常時
への切替時にアクチュエータの暴走(アクチュエータの
ピストンが作動端まで一気に移動する状態)および無制
御状態を防止するために、多数のリストリクタ・チェッ
クバルブを使用する必要がある。しかし、実際には暴走
速度を低下させるのみで完全に無くすことはできない。
採用する場合の中立位置への復帰は、初期は遅く動き、
次第に早くなって中立位置で停止する動作が操縦する上
から望まれている。しかし、上述のような構成ではセン
タリング弁からの戻り油路にリストリクタ・チェックバ
ルブが介装されているためアクチュエータの移動速度は
遅く、急速に中立位置に戻すことができないという問題
がある。
明されたものであって、その第一の側面においては、切
替弁あるいは閉止弁の使用を無くして油圧回路を簡単に
することを目的とする。
数のリストリクタ・チェックバルブに替わり流量調整弁
を備えることにより、上述の操縦性の要求を達成するこ
とができる機構を提供することを目的とする。
て本発明を詳細に説明する。図1および図2は本発明の
一実施例の正常時を示す回路であり、図3および図4は
上記実施例の異常時を示す回路である。
気出入力信号により作動して、供給通路11、12、1
3、排出通路21、22、23および後述するセンタリ
ング弁4を介してアクチュエータ2への作動油を給排す
る。アクチュエータ2は、受圧室2b、2cと受圧室2
b、2c内に密封状に摺動可能に装着されたピストン2
aを具備し、サーボ制御弁1からの圧油を受けてピスト
ン2aが受圧室2b、2c内を左右に摺動する。ピスト
ン2aの左側先端は位置センサ7に連結され、位置セン
サ7はピストン2aの位置を検出して、その検出信号は
サーボ制御弁1への指令信号に対するフィードバック信
号とされる。また、ピストン2aの右側先端2dはピス
トン2aから一体的にL字形状に突出している。
ーボアクチュエータ2との間に設けられ、左右に摺動可
能なスライダ4aを具備している。スライダ4aはその
周面に刻設された多数の環状凹部4f、4g、4h、4
iと、環状凹部4f、4gおよび4h、4iを連通する
孔4j、4kを有しており、スライダ4aが後述のよう
に摺動するとアクチュエータ2への圧油の給排が制御さ
れる。
有し、ピストン部4eは電磁弁受圧室4c、押し戻し受
圧室4d内を密封状に摺動可能であり、両室4c、4d
を区画している。電磁弁受圧室4cは通路19を介して
電磁弁3に連通している。また、押し戻し受圧室は通路
14、16、18を介してサーボ制御弁1の上流側の供
給口に連通している。
にスプリング4bが設けられ、スプリング4bはスライ
ダ4a作用してスライダ4a左方向に付勢している。
機構5が設けられ、リンク機構5のレバー5bは支点5
dの回りに揺動可能であり、レバー5bの上端部に回転
可能にカムローラー5aが設けられている。レバー5b
の下端部にロッド5cが枢着され、ロッド5cの右端が
前述したアクチュエータ2の右側先端2dに枢着されて
いる。この機構により、アクチュエータ2のピストン2
aストロークすると、リンク機構5のレバー5bが支点
5dの回りに揺動する。リンク機構5のカムローラー5
aには、センタリング弁4のスライダ4aの左側先端が
当接可能である(図3参照)。なお、リンク機構5が設
けられ且つセンタリング弁4のスライダ4a先端により
区画されるリンク機構室5fは通路24、25を介して
排出通路21に連通している。
ド3bにより作動され(反励磁状態にあり)、また、入
出力信号系統矢サーボ制御弁の故障時にはリターンスプ
リング3cにより作動される(解励磁状態となる)。電
磁弁3が電磁ソレノイド3bで作動時には、センタリン
グ弁4の電磁弁受圧室4cの圧油を通路19から電磁弁
3のリストリクタ3aを介してタンクへ戻し、一方、電
磁弁3がリターンスプリングで作動しているときには、
通路15からの供給圧油を通路19を通りセンタリング
弁4の電磁弁受圧室4cへ供給する。
クチュエータ4との間の通路19から通路30を経て伝
えられた電磁弁受圧室4cの圧油により左右に摺動可能
なピストン6aを含み、ピストン6aの周面には環状凹
面6gが形成され、ピストン6aが左方向へ移動すると
(図3、図4)、環状凹面6gにより通路31と通路2
4の先端のオリフィス6fとが連通し、流量調整弁6を
介して排出口21とセンタリング弁4とが連通する。ピ
ストン6aの左端部はダンパ室6eに臨んでおり、ダン
パ室6e内にはピストン6aを右方向に付勢するスプリ
ング6dが設けられている。ダンパ室6eと通路25と
はピストン6a内に並列に設けられたチェックバルブ6
bおよびリストリクタ6cを介して連通している。
以下に説明する。先ず、図1、図2に示す正常作動時に
は、センタリング弁4のスライダ4aは一方向(図1で
は右方)に押圧され、サーボ制御弁1とアクチュエータ
2間の油路を形成し、サーボアクチュエータ2はサーボ
制御弁1により制御され、所定位置となっている。
系等の故障により、サーボアクチュエータ2の制御がで
きなくなると、図3に示すように電磁弁3の作動位置が
スプリング3cにより切換わる。これにより電磁弁3、
通路19を経てセンタリング弁4の電磁弁受圧室4cに
供給口から圧油が供給され、この圧油によりセンタリン
グ弁4のスライダ4aが左方へ移動させられてサーボ制
御弁1とアクチュエータ2間の油路(通路12−13間
、油路22−23間)を閉止する。これとともに、セン
タリング弁4のスライダ4aの左側先端がリンク機構5
のカムローラー5aに当たる。その結果、ピストン2a
が中立位置に復帰する方向に油路が形成(通路23−1
6間、通路13−23間がそれぞれ連通)され、ピスト
ン2aが中立位置方向へ移動する。このとき、前述のよ
うにリンク機構5のレバー5bとアクチュエータ2のピ
ストン2aの右側先端2dとがロッド5cにより連結さ
れているため、リンク機構のレバー5bは支点5dの回
りに反時計方向に回動する。つまり、レバー5bの先端
のカムローラ5チが左方向に移動する。その結果、セン
タリング弁4のスライダ4aもカムローツラ5aの移動
に従属して左方向に移動し、ピストン2aが中立位置に
達すると同時に図4に示すように油路(通路23−16
間、通路13−23間)を閉止する。その結果、ピスト
ン2a刃中立位置を保持される。
電磁弁3の解磁により通路30から供給される圧油によ
り作動を開始するが、初期には(少なくともセンタリン
グ弁4が切替わるに要する時間中は)、ピストン6aが
図1および図2と同様の位置にあり、センタリング弁4
から流量調整弁6を通る排出通路(通路24−31間)
を閉止し、その後、次第に流量調整弁6を通る油路を拡
大してピストン2aの移動を停止状態から次第に早く中
立位置に移動させる。
としては、電磁弁3が励磁されセンタリング弁4の電磁
弁受圧室4cおよび流量調整弁6の電磁弁受圧室6cが
電磁弁3に備えたリストリクタ3aを介してタンクに連
通され、図1に示すような状態となる。
ンタリング弁4のスプリング4b力に対抗した戻り受圧
室4dによる押し戻し油圧力(単位面積当りの力)は、
次のように設定されている。すなわち、流量調整弁6が
正常時位置に戻ってセンタリング弁の排出通路(通路2
4−31間)を閉止した後に、センタリング弁4はアク
チュエータ2との供給口および排出口の油路(感情凹部
4g、4i)を閉止し、その後、サーボ制御弁1とアク
チュエータ2間の油路(通路12−13間、通路22−
23間)を開口することによって切替時アクチュエータ
2の暴走を防止して正常時位置に戻り(図1参照)、前
記サーボ制御弁1によりアクチュエータ2が制御される
。
油圧が無くなったときにスライダ4aが振動等で移動す
るのを防止する他に、リンク機構5と係合させて、例え
ば供給口11にチェックバルブ(図示せず)を備えて油
圧が逆流しないようにし、アクチュエータ2のピストン
2aに外部荷重がかかったときに油圧を閉じ込めてピス
トン2aの移動を防止するために備えられている。
する。前述の第一実施例と同様な部品は同じ符号を付し
、異なる点について以下に重点的に説明する。
ング弁4のスライダ4aを、その右端部に形成したピス
トン部4eの左右に設けられた電磁弁受圧室4cおよび
押し戻し受圧室4dに作用する油圧により作動させてい
た。これに対して、図5から図8に示す第二実施例にお
いては、スライダ4aの右方向への移動は供給口から通
路11、14、15、電磁弁3を経てピストン部4eの
左側の電磁弁受圧室4cに供給された圧油によって行い
、一方、スライダ4aの左方向への移動はピストン部4
eの右側のスプリング室4d′内に装着したスプリング
4bによって行われる。また、スプリング室4d′は直
接タンクに連通している。
一方向を油圧で行い他方向をスプリングで行うようにし
たことに伴い、第二実施例における電磁弁3の作動が第
一実施例と逆になっている。すなわち、電磁弁3は図5
、図6に示す正常作動時に、供給口の油圧をセンタリン
グ弁4の電磁弁受圧室4cへ供給してセンタリング弁4
のスライダ4aを右方向へ付勢し、一方、図7、図8に
示す電気入出力信号系統またはサーボ制御弁1の故障時
には電磁弁3がスプリングにより駆動されセンタリング
弁4へ油圧が供給されず、センタリング弁4のスライダ
はスプリング4bにより左方向へ移動される。
弁4のスライダ4aの移動によるリンク機構5およびサ
ーボアクチュエータ2の作動は第一実施例と同様である
。
またはサーボ制御弁1の故障時に電磁弁3がスプリング
駆動され、この際に供給口からの圧油が電磁弁3を通り
流量調整弁6へ供給され、流量調整弁6を作動させてい
た。しかし、第二実施例では、電磁弁3の作動が前述の
如く第一実施例と逆になっているため、流量調整弁の作
動も逆になる。このため、リンク機構5の設けられてい
るリンク機構室5fとダンパ室6eを通路25′で連通
させるとともに、ダンパ室6eと排出口とを通路26で
連通させている。更に、チェックバルブ6bの圧油流通
方向を第一実施例と逆に設定している。
造が簡単になるとともに小型化および軽量化も達成でき
、さらに製作費も安価となる。
故障時、故障時から正常時への切替えに際しては、アク
チュエータの暴走および無制御状態を完全に抑制できる
とともに、中立位置への復帰速度は自在に設定すること
ができる。
。
。
。
。
る。
る。
る。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 出力手段としてピストンを具備するア
クチュエータと、電気入出力信号により作動して前記ア
クチュエータへの作動油を給排するサーボ制御弁と、前
記入出力信号を伝達する系統または前記サーボ制御弁が
故障したときに前記サーボ制御弁から前記アクチュエー
タへの油路を閉止するとともに前記アクチュエータのピ
ストンとリンク機構を介して一時的に係合するスライダ
と、該スライダと一体的に構成されるとともに前記電気
入出力信号系統または前記サーボ制御弁が故障したとき
に作動して前記アクチュエータに作動油を供給して中立
位置に復帰させた後、作動油の給排を停止するセンタリ
ング弁と、を備えていることを特徴とするサーボアクチ
ュエータの中立位置復帰機構。 - 【請求項2】 出力手段としてピストンを具備するア
クチュエータと、電気入出力信号により作動して前記ア
クチュエータへの作動油を給排するサーボ制御弁と、前
記アクチュエータのピストンとリンク機構を介して一時
的に係合するスライダ手段と、前記電気入出力信号系統
または前記サーボ制御弁が故障したときに作動して前記
アクチュエータに作動油を供給して中立位置に復帰させ
た後、作動油の給排を停止するセンタリング弁手段と、
該センタリング弁手段からの作動油の排出を時系列的に
抑制する流量調整弁と、を備えていることを特徴とする
サーボアクチュエータの中立位置復帰機構。
Priority Applications (2)
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JP03042896A JP3141951B2 (ja) | 1991-02-15 | 1991-02-15 | アクチュエータの中立位置復帰機構 |
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Publications (2)
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JPH04262104A true JPH04262104A (ja) | 1992-09-17 |
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ID=12648796
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Country Status (2)
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