JP2002054604A - Actuator - Google Patents
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- B64C13/38—Transmitting means with power amplification
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電動機を備えたア
クチュエータに関し、より詳しくは、電動機を小型化す
ることが可能なアクチュエータに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an actuator having a motor, and more particularly, to an actuator capable of reducing the size of the motor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、電動機と、油圧ポンプと、油圧ア
クチュエータとを一体化したアクチュエータであるＥＨ
Ａ（Electro Hydrostatic Actuator）においては、油圧
アクチュエータに負荷が加わった場合、電動機のみによ
って油圧アクチュエータに加わった負荷に対応してい
た。より具体的に説明すると、従来のＥＨＡにおいて
は、油圧アクチュエータに負荷が加わった場合、油圧ポ
ンプが、電動機の回転に応じて油圧アクチュエータに油
を入力することによって、油圧アクチュエータを負荷に
対向させていた。2. Description of the Related Art Conventionally, an EH, which is an actuator in which an electric motor, a hydraulic pump, and a hydraulic actuator are integrated,
In A (Electro Hydrostatic Actuator), when a load was applied to the hydraulic actuator, the load was applied only to the electric motor to the hydraulic actuator. More specifically, in the conventional EHA, when a load is applied to the hydraulic actuator, the hydraulic pump opposes the load by inputting oil to the hydraulic actuator in accordance with the rotation of the electric motor. Was.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のＥＨＡにおいては、油圧アクチュエータに負荷が加
わった場合、電動機のみによって油圧アクチュエータに
加わった負荷に対応していたため、電動機は、非常に大
きな出力能力を有する必要があり、重量や形状が大きく
なるという問題があった。特に、電動機の重量や形状が
大きい場合、ＥＨＡを航空機の部品として用いることは
困難であった。However, in the above-mentioned conventional EHA, when a load is applied to the hydraulic actuator, the electric motor alone corresponds to the load applied to the hydraulic actuator. Therefore, there is a problem that the weight and the shape are increased. In particular, when the weight and shape of the electric motor are large, it has been difficult to use the EHA as a component of an aircraft.
【０００４】そこで、本発明は、電動機の重量や形状を
小型化することが可能なアクチュエータを提供すること
を目的とする。Accordingly, an object of the present invention is to provide an actuator capable of reducing the weight and shape of an electric motor.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のアクチュエータは、電動機と、前記電動機
の回転に応じて流体を出力するポンプと、前記ポンプに
よって出力された流体を入力されるシリンダと、前記シ
リンダの運動に応じて前記電動機の回転を制御する制御
手段とを備えたアクチュエータにおいて、前記ポンプに
よって出力された流体を前記シリンダに流通させる流通
手段を備え、前記流通手段が、該流通手段によって流通
させられて前記シリンダに入力される流体の圧力が所定
圧力以上の圧力になったとき、前記ポンプによって出力
された流体の流通を防止することを特徴とするものであ
る。この構成により、本発明のアクチュエータは、流通
手段とシリンダとの間の流体の圧力が所定圧力以上の圧
力になったとき、流通手段とシリンダとの間の流体の流
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流体を供給する必要
が無くなり、電動機の最大出力能力を低く押さえること
ができる。したがって、本発明のアクチュエータは、電
動機の重量や形状を小型化することができる。In order to solve the above-mentioned problems, an actuator according to the present invention comprises an electric motor, a pump for outputting a fluid in accordance with the rotation of the electric motor, and a fluid which is output by the pump. A cylinder, and an actuator including a control unit that controls the rotation of the electric motor in accordance with the movement of the cylinder, wherein the circulation unit includes a circulation unit that causes the fluid output by the pump to flow through the cylinder. When the pressure of the fluid circulated by the circulating means and input to the cylinder becomes equal to or higher than a predetermined pressure, the fluid output by the pump is prevented from circulating. With this configuration, the actuator of the present invention prevents the fluid from flowing between the flow means and the cylinder when the pressure of the fluid between the flow means and the cylinder becomes a pressure equal to or higher than a predetermined pressure. Since the pump is opposed to the load applied to the motor, it is not necessary for the pump to supply the fluid to the cylinder, and the maximum output capability of the electric motor can be reduced. Therefore, the actuator of the present invention can reduce the weight and shape of the electric motor.
【０００６】また、本発明のアクチュエータは、前記流
通手段が、前記ポンプによって出力された流体の流通を
防止している場合、前記ポンプによって出力されて前記
流通手段に入力される流体の圧力が所定圧力以上の圧力
になったとき、前記ポンプによって出力された流体の流
通を開始することを特徴とするものである。この構成に
より、本発明のアクチュエータは、流通手段がポンプに
よって出力された流体の流通を防止している場合に、流
通手段とシリンダとの間の流体の圧力を上昇させること
ができる。Further, in the actuator according to the present invention, when the flow means prevents the flow of the fluid output by the pump, the pressure of the fluid output by the pump and input to the flow means is a predetermined value. When the pressure becomes equal to or higher than the pressure, the flow of the fluid output by the pump is started. According to this configuration, the actuator of the present invention can increase the pressure of the fluid between the flow means and the cylinder when the flow means prevents the flow of the fluid output by the pump.
【０００７】また、本発明のアクチュエータは、電動機
と、前記電動機の回転に応じて流体を少なくとも２経路
に出力するポンプと、前記ポンプによって出力された流
体を入力されるシリンダと、前記シリンダの運動に応じ
て前記電動機の回転を制御する制御手段と、前記ポンプ
によって前記２経路のうちの一方に出力された流体を前
記シリンダに流通させる流通手段とを備え、前記流通手
段が、該流通手段によって流通させられて前記シリンダ
に入力される流体の圧力が所定圧力以上の圧力になった
とき、前記ポンプによって出力された流体の流通を防止
するアクチュエータにおいて、前記流通手段が、前記ポ
ンプによって出力された流体の流通を防止している場
合、前記ポンプによって前記２経路のうちの他方に出力
された流体の圧力が所定圧力以上の圧力になったとき、
前記ポンプによって出力された流体の流通を開始するこ
とを特徴とするものである。この構成により、本発明の
アクチュエータは、ポンプによって、流通手段とシリン
ダとの間の流体の流通を防止したり、流通手段とシリン
ダとの間の流体を流通させたりすることができる。換言
すると、本発明のアクチュエータは、ポンプによって、
流通手段とシリンダとの間の流体の流通を操作すること
ができる。Further, the actuator of the present invention comprises an electric motor, a pump for outputting fluid to at least two paths in accordance with the rotation of the electric motor, a cylinder for receiving the fluid output by the pump, and a movement of the cylinder. Control means for controlling the rotation of the electric motor according to the following, and a flow means for flowing the fluid output to one of the two paths by the pump to the cylinder, wherein the flow means is provided by the flow means When the pressure of the fluid that is circulated and input to the cylinder becomes a pressure equal to or higher than a predetermined pressure, in the actuator that prevents the circulating of the fluid output by the pump, the circulating unit outputs the fluid by the pump. When the flow of the fluid is prevented, the pressure of the fluid output to the other of the two paths by the pump is increased. When it becomes a constant pressure or more pressure,
The flow of the fluid output by the pump is started. With this configuration, the actuator of the present invention can prevent the fluid from flowing between the circulation means and the cylinder, or allow the fluid between the circulation means and the cylinder to flow by the pump. In other words, the actuator of the invention is
The flow of the fluid between the flow means and the cylinder can be controlled.
【０００８】また、本発明のアクチュエータは、前記流
通手段が前記ポンプによって出力された流体の流通を防
止している場合、前記電動機が前記ポンプに流体の出力
を停止させることを特徴とするものである。この構成に
より、本発明のアクチュエータは、電動機に加わる負荷
をより低減することができる。The actuator according to the present invention is characterized in that the electric motor causes the pump to stop outputting the fluid when the distribution means prevents the flow of the fluid output from the pump. is there. With this configuration, the actuator of the present invention can further reduce the load applied to the electric motor.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい一実施形
態を、図面に基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１０】まず、本実施形態に係るアクチュエータの
構成について説明する。First, the configuration of the actuator according to the present embodiment will be described.
【００１１】図１において、アクチュエータとしてのＥ
ＨＡ１００は、電動機１１０と、電動機１１０の回転に
応じて流体としての油を２経路、即ち、油路２０１及び
２０２に出力するポンプ１２０と、ポンプ１２０によっ
て出力された油を入力されるシリンダ１３０と、シリン
ダ１３０の運動に応じて電動機１１０の回転を制御する
制御手段１４０と、ポンプ１２０によって２経路のうち
の一方、即ち、油路２０２に出力された油を、油路２０
３を介してシリンダ１３０に流通させる流通手段として
のバックアップバルブ１５０とを備えている。In FIG. 1, E as an actuator
The HA 100 includes an electric motor 110, a pump 120 that outputs oil as a fluid in two paths according to the rotation of the electric motor 110, that is, oil pumps 201 and 202, and a cylinder 130 that receives the oil output by the pump 120. The control means 140 controls the rotation of the electric motor 110 in accordance with the movement of the cylinder 130, and the pump 120 outputs the oil output to one of two paths, namely, the oil path 202 to the oil path 20.
And a backup valve 150 as a distribution means for distributing the fluid to the cylinder 130 through the third valve 3.
【００１２】ここで、シリンダ１３０は、シリンダ本体
１３１と、シリンダ本体１３１内に配置されたピストン
１３２と、ピストン１３２に一体的に係合されたロッド
１３３とを備えており、シリンダ本体１３１及びピスト
ン１３２によって、油路２０１を介して油を供給される
油供給室１３０ａと、油路２０３を介して油を供給され
る油供給室１３０ｂとを形成している。Here, the cylinder 130 includes a cylinder body 131, a piston 132 disposed in the cylinder body 131, and a rod 133 integrally engaged with the piston 132. 132 forms an oil supply chamber 130a to which the oil is supplied via the oil passage 201 and an oil supply chamber 130b to which the oil is supplied via the oil passage 203.
【００１３】また、制御手段１４０は、シリンダ１３０
の運動、即ち、ロッド１３３の移動量を検出する線形可
変差動変成器（以下、ＬＶＤＴという。）１４１を備え
ていて、ＬＶＤＴ１４１によって生成される電気信号を
ＥＨＡコントローラ１４２を介して電動機１１０に出力
することによって、シリンダ１３０の運動に応じて電動
機１１０の回転を制御するようになっている。The control means 140 includes a cylinder 130
, That is, a linear variable differential transformer (hereinafter referred to as LVDT) 141 for detecting the amount of movement of the rod 133, and outputs an electric signal generated by the LVDT 141 to the electric motor 110 via the EHA controller 142. By doing so, the rotation of the electric motor 110 is controlled according to the movement of the cylinder 130.
【００１４】また、図２において、バックアップバルブ
１５０は、部材１６１、１６２、１６３及び１６４によ
って構成され、それぞれ油路２０１、２０２及び２０３
（図１参照）と連通するポート１６０ａ、１６０ｂ及び
１６０ｃを形成するバルブ本体１６０と、バルブ本体１
６０内に配置されたピストン１７１及びポペット１７２
とを備えている。ここで、ピストン１７１は、矢印１５
１の方向に油圧を受ける受圧面１７１ａと、矢印１５２
の方向に油圧を受ける受圧面１７１ｂ及び１７１ｃとを
形成しており、ポペット１７２は、矢印１５１の方向に
油圧を受ける受圧面１７２ａを形成している。また、バ
ルブ本体１６０、ピストン１７１及びポペット１７２
は、油路１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄ、１
５０ｅ及び１５０ｆを形成している。In FIG. 2, a backup valve 150 is constituted by members 161, 162, 163 and 164, and oil passages 201, 202 and 203, respectively.
A valve body 160 forming ports 160a, 160b and 160c communicating with the valve body 1 (see FIG. 1);
Piston 171 and poppet 172 located within 60
And Here, the piston 171 is
Pressure receiving surface 171a receiving the hydraulic pressure in the direction of arrow 1;
Are formed, and the poppet 172 forms a pressure receiving surface 172a that receives the oil pressure in the direction of arrow 151. Also, the valve body 160, the piston 171 and the poppet 172
Are oil passages 150a, 150b, 150c, 150d, 1
50e and 150f are formed.
【００１５】また、バックアップバルブ１５０は、ピス
トン１７１を矢印１５１の方向に付勢するスプリング１
８１と、ポペット１７２を矢印１５２の方向に付勢する
スプリング１８２と、ピストン１７１に係合することに
よりピストン１７１が矢印１５２の方向に移動すること
を防止するピストン係合部材１８３と、部材間に配置さ
れて部材間に生じる間隙を塞ぐシール部材１９１、１９
２、１９３、１９４、１９５及び１９６とを備えてい
る。The backup valve 150 is a spring 1 that urges the piston 171 in the direction of arrow 151.
81, a spring 182 for urging the poppet 172 in the direction of the arrow 152, a piston engaging member 183 for engaging the piston 171 to prevent the piston 171 from moving in the direction of the arrow 152, and between the members. Seal members 191 and 19 that are arranged to close gaps generated between members
2, 193, 194, 195 and 196.
【００１６】また、図１において、ＥＨＡ１００は、油
路２０１及び２０２を連通させるか否かを制御するバイ
パスバルブ３１０と、油路２０１又は２０２を流通する
油の流量が不足した場合に油を供給するアキュムレータ
３２０と、それぞれ油路２０１及び２０２からアキュム
レータ３２０に油が流入することを防止するチェックバ
ルブ３３１及び３３２と、それぞれ油路２０１及び２０
３を流通する油の圧力が設定圧力以上になることを防止
する安全弁３４１及び３４２と、シリンダ１３０の油供
給室１３０ａ及び１３０ｂに供給される油の圧力差を比
較する差圧センサ３５０とを備えている。In FIG. 1, the EHA 100 includes a bypass valve 310 for controlling whether or not the oil passages 201 and 202 communicate with each other, and supplies the oil when the flow rate of the oil flowing through the oil passage 201 or 202 is insufficient. Accumulator 320, check valves 331 and 332 for preventing oil from flowing into accumulator 320 from oil passages 201 and 202, respectively, and oil passages 201 and 20 respectively.
3 is provided with safety valves 341 and 342 for preventing the pressure of the oil flowing through the oil pump 3 from becoming equal to or higher than a set pressure, and a differential pressure sensor 350 for comparing the pressure difference of the oil supplied to the oil supply chambers 130a and 130b of the cylinder 130. ing.
【００１７】また、ＥＨＡ１００のロッド１３３には、
回転支点４０１を介してアーム４０２が接続されてお
り、アーム４０２は、回転支点４０３を介して、例えば
図３に示すような航空機５００の舵面５０１に接続され
ている。なお、舵面５０１には、ＥＨＡ１００の他に、
通常状態で操作に用いる通常操作用のＥＨＡと、通常操
作用のＥＨＡの故障等の場合に操作に用いる補助用のＥ
ＨＡとが接続されており、舵面５０１は、複数のＥＨＡ
によって揺動させられるようになっている。ここで、Ｅ
ＨＡ１００は、舵面５０１の操作に用いられるとき、バ
イパスバルブ３１０によって油路２０１及び２０２を連
通させないようになっており、舵面５０１の操作に用い
られないとき、バイパスバルブ３１０によって油路２０
１及び２０２を連通させるようになっている。また、Ｅ
ＨＡ１００は、舵面５０１の操作に用いられるとき、差
圧センサ３５０と舵面５０１の操作に用いられている他
のＥＨＡの差圧センサとの出力を比較して、舵面５０１
の操作に用いられている他のＥＨＡと同様の動作をする
ようになっている。The rod 133 of the EHA 100 includes
An arm 402 is connected via a rotation fulcrum 401, and the arm 402 is connected via a rotation fulcrum 403 to, for example, a control surface 501 of an aircraft 500 as shown in FIG. In addition, in addition to the EHA100,
An EHA for normal operation used for operation in the normal state and an auxiliary EHA used for operation in the case of failure of the EHA for normal operation, etc.
HA is connected, and the control surface 501 includes a plurality of EHAs.
To be swung. Where E
When the HA 100 is used for operation of the control surface 501, the oil passages 201 and 202 are not communicated by the bypass valve 310. When the HA 100 is not used for operation of the control surface 501, the oil passage 20 is controlled by the bypass valve 310.
1 and 202 are communicated. Also, E
When the HA 100 is used to operate the control surface 501, the HA 100 compares the output of the differential pressure sensor 350 with the differential pressure sensor of another EHA used to operate the control surface 501, and
The operation is the same as that of the other EHA used for the operation.
【００１８】また、図３において、航空機５００は、主
に矢印５０２の方向に飛行するので、舵面５０１は、主
に矢印５０３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１３３（図１参照）は、
舵面５０１が矢印５０３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１０１の方向に負荷を受け
るようになっており、舵面５０１が矢印５０４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１０
２の方向に負荷を受けるようになっている。したがっ
て、ロッド１３３（図１参照）は、主に図１に示す矢印
１０１の方向に負荷を受けるようになっている。In FIG. 3, since the aircraft 500 flies mainly in the direction of arrow 502, the control surface 501 receives a load mainly due to air resistance in the direction of arrow 503. Here, the rod 133 (see FIG. 1)
When the control surface 501 receives a load due to air resistance in the direction of arrow 503, the control surface 501 receives a load in the direction of arrow 101 shown in FIG. 1, and the control surface 501 receives a load due to air resistance in the direction of arrow 504. The arrow 10 shown in FIG.
The load is applied in two directions. Therefore, the rod 133 (see FIG. 1) receives a load mainly in the direction of the arrow 101 shown in FIG.
【００１９】次に、本実施形態に係るアクチュエータの
作用について説明する。なお、アクチュエータが舵面の
操作に用いられるときの作用のみを説明し、アクチュエ
ータが舵面の操作に用いられないときの作用の説明は省
略する。Next, the operation of the actuator according to the present embodiment will be described. Only the operation when the actuator is used for operation of the control surface will be described, and the description of the operation when the actuator is not used for operation of the control surface will be omitted.
【００２０】図１及び２において、油供給室１３０ｂ
は、油路２０３、ポート１６０ｃ、油路１５０ｅ及び１
５０ｆに連通しており、油供給室１３０ｂ内の油の圧力
は、受圧面１７１ｂが油から受ける圧力と等しいので、
油供給室１３０ｂ内の油の圧力が所定圧力未満の圧力で
ある場合、受圧面１７１ｂが油から受ける圧力も所定圧
力未満の圧力である。受圧面１７１ｂが油から受ける圧
力が所定圧力未満の圧力である場合、ピストン１７１に
おいて、スプリング１８１から受ける負荷と、受圧面１
７１ａが油から受ける負荷とを合計した負荷は、ポペッ
ト１８２から受ける負荷と、受圧面１７１ｂ及び１７１
ｃが油から受ける負荷とを合計した負荷よりも大きいの
で、バックアップバルブ１５０は図２に示す状態であ
る。なお、ここで述べている所定圧力は、後述するよう
に、バックアップバルブ１５０を閉じるか否かを決定す
る圧力であるので、以下、弁閉圧力という。弁閉圧力
は、スプリング１８１及び１８２の性能によって変更す
ることができ、本実施形態においては、例えば、油供給
室１３０ｂ内の油の予想される最大圧力の５０％の圧力
に設定されている。1 and 2, the oil supply chamber 130b
Are oil passage 203, port 160c, oil passages 150e and 1
50f, and the pressure of the oil in the oil supply chamber 130b is equal to the pressure received by the pressure receiving surface 171b from the oil.
When the pressure of the oil in the oil supply chamber 130b is lower than the predetermined pressure, the pressure received by the pressure receiving surface 171b from the oil is also lower than the predetermined pressure. When the pressure received by the oil on the pressure receiving surface 171b is less than a predetermined pressure, the load received from the spring 181 on the piston 171 and the pressure on the pressure receiving surface 1
The load obtained by summing the load received from the oil by the oil 71a is the load received from the poppet 182 and the pressure receiving surfaces 171b and 171.
Since c is greater than the sum of the load received from the oil and the load received from the oil, the backup valve 150 is in the state shown in FIG. The predetermined pressure described here is a pressure for determining whether or not to close the backup valve 150, as described later, and is hereinafter referred to as a valve closing pressure. The valve closing pressure can be changed by the performance of the springs 181 and 182. In the present embodiment, for example, the valve closing pressure is set to 50% of the expected maximum pressure of the oil in the oil supply chamber 130b.
【００２１】バックアップバルブ１５０が図２に示す状
態である場合、油路２０２と油路２０３とが連通してい
るので、ロッド１３３が実質的に図１に示す矢印１０１
の方向に移動せずに一定位置に保持されるためには、以
下のような動作が行われる。When the backup valve 150 is in the state shown in FIG. 2, since the oil passage 202 and the oil passage 203 communicate with each other, the rod 133 substantially corresponds to the arrow 101 shown in FIG.
In order to be kept at a fixed position without moving in the direction, the following operation is performed.
【００２２】ロッド１３３が図１に示す矢印１０１の方
向に微小距離移動すると、ＬＶＤＴ１４１は、ロッド１
３３の移動量を検出し、検出したロッド１３３の移動量
に応じた電気信号をＥＨＡコントローラ１４２を介して
電動機１１０に出力する。電動機１１０は、ＬＶＤＴ１
４１によって電気信号を出力されると、出力された電気
信号に応じて回転し、ポンプ１２０に、油路２０２、ポ
ート１６０ｂ、油路１５０ｂ、油路１５０ｃ、油路１５
０ｄ、ポート１６０ｃ、及び、油路２０３を介して油供
給室１３０ｂに油を供給させる。ここで、ＬＶＤＴ１４
１によって出力される電気信号は、ロッド１３３が、図
１に示す矢印１０１の方向に移動した距離だけ、ポンプ
１２０から供給される油によって、図１に示す矢印１０
２の方向に移動させられるように決定される。換言する
と、ＬＶＤＴ１４１によって出力される電気信号は、ロ
ッド１３３の位置を、ロッド１３３が図１に示す矢印１
０１の方向に微小距離移動する前の位置に戻すように決
定される。したがって、バックアップバルブ１５０が図
２に示す状態である場合、ロッド１３３は実質的に図１
に示す矢印１０１の方向に移動せずに一定位置に保持さ
れることが可能である。When the rod 133 moves a small distance in the direction of the arrow 101 shown in FIG.
The movement amount of the rod 133 is detected, and an electric signal corresponding to the detected movement amount of the rod 133 is output to the electric motor 110 via the EHA controller 142. The motor 110 is an LVDT1
When an electric signal is output by the electric signal 41, the motor rotates in accordance with the output electric signal, and the oil passage 202, the port 160b, the oil passage 150b, the oil passage 150c, and the oil passage 15
0d, the oil is supplied to the oil supply chamber 130b through the port 160c, and the oil passage 203. Here, LVDT14
The electric signal output by the pump 1 shown in FIG. 1 is generated by the oil supplied from the pump 120 by the distance that the rod 133 has moved in the direction of the arrow 101 shown in FIG.
2 is determined to be moved. In other words, the electric signal output by the LVDT 141 indicates the position of the rod 133 by the arrow 1 shown in FIG.
It is determined to return to the position before moving by a minute distance in the direction of 01. Therefore, when the backup valve 150 is in the state shown in FIG.
Can be held at a fixed position without moving in the direction of arrow 101 shown in FIG.
【００２３】なお、ロッド１３３が図１に示す矢印１０
１の方向に負荷を受けながらも、一定位置に保持される
場合として、例えば、図３において、航空機５００が矢
印５０２の方向に高速クルージング中である場合などが
ある。It should be noted that the rod 133 corresponds to the arrow 10 shown in FIG.
A case where the aircraft 500 is kept at a fixed position while receiving a load in the direction 1 is, for example, a case where the aircraft 500 is performing high-speed cruising in the direction of arrow 502 in FIG.
【００２４】図１及び２において、バックアップバルブ
１５０が図２に示す状態である場合、油供給室１３０ｂ
内の油の圧力が弁閉圧力以上の圧力になると、受圧面１
７１ｂが油から受ける圧力も弁閉圧力以上の圧力にな
り、バックアップバルブ１５０は図４に示す状態にな
る。以下、バックアップバルブ１５０が図２に示す状態
から図４に示す状態になる作用について説明する。1 and 2, when the backup valve 150 is in the state shown in FIG. 2, the oil supply chamber 130b
When the pressure of the oil inside the valve becomes higher than the valve closing pressure, the pressure receiving surface 1
The pressure received by the oil from the oil 71b is also equal to or higher than the valve closing pressure, and the backup valve 150 is in the state shown in FIG. The operation of the backup valve 150 changing from the state shown in FIG. 2 to the state shown in FIG. 4 will be described below.
【００２５】バックアップバルブ１５０が図２に示す状
態であり、ロッド１３３が図１に示す矢印１０１の方向
に負荷を受けながらも、一定位置に保持される場合、ロ
ッド１３３が図１に示す矢印１０１の方向に受ける負荷
が大きくなれば、油供給室１３０ｂ内の油の圧力、即
ち、受圧面１７１ｂが油から受ける圧力も大きくなる。
受圧面１７１ｂが油から受ける圧力、即ち、バックアッ
プバルブ１５０によって流通させられてシリンダ１３０
に入力される油の圧力、が弁閉圧力以上の圧力になる
と、ピストン１７１において、ポペット１８２から受け
る負荷と、受圧面１７１ｂ及び１７１ｃが油から受ける
負荷とを合計した負荷は、スプリング１８１から受ける
負荷と、受圧面１７１ａが油から受ける負荷とを合計し
た負荷以上の負荷になるので、ピストン１７１と、スプ
リング１８２によってピストン１７１側に付勢されてい
るポペット１７２とは、図２に示す矢印１５２の方向に
移動させられる。ここで、ピストン１７１は、ピストン
係合部材１８３によって移動することを防止されるの
で、ピストン１７１と、スプリング１８２によってピス
トン１７１側に付勢されているポペット１７２とが、図
２に示す矢印１５２の方向に移動させられると、バック
アップバルブ１５０は図２に示す状態から図４に示す状
態になる。When the backup valve 150 is in the state shown in FIG. 2 and the rod 133 is held in a fixed position while receiving a load in the direction of the arrow 101 shown in FIG. When the load applied in the direction is increased, the pressure of the oil in oil supply chamber 130b, that is, the pressure received by oil on pressure receiving surface 171b also increases.
The pressure that the pressure receiving surface 171b receives from the oil, that is, the cylinder 130
When the oil pressure inputted to the piston 171 becomes equal to or higher than the valve closing pressure, the spring 181 receives a load obtained by adding the load received from the poppet 182 and the load received by the pressure receiving surfaces 171b and 171c from the oil in the piston 171. Since the load is equal to or greater than the sum of the load and the load received by the pressure receiving surface 171a from the oil, the piston 171 and the poppet 172 urged toward the piston 171 by the spring 182 have the arrow 152 shown in FIG. In the direction of. Here, since the piston 171 is prevented from moving by the piston engaging member 183, the piston 171 and the poppet 172 urged toward the piston 171 by the spring 182 correspond to the arrow 152 shown in FIG. When moved in the direction, the backup valve 150 changes from the state shown in FIG. 2 to the state shown in FIG.
【００２６】図１及び４において、バックアップバルブ
１５０が図４に示す状態である場合、油路１５０ｃと油
路１５０ｄとの連通、即ち、油路２０２と油路２０３と
の連通はポペット１７２の受圧面１７２ａによって遮断
されている。換言すると、バックアップバルブ１５０
は、図４に示す状態である場合、ポンプ１２０によって
出力された油の流通を防止するようになっている。油路
２０２と油路２０３との連通が遮断されていると、ロッ
ド１３３が図１に示す矢印１０１の方向に負荷を受けた
としても、油供給室１３０ｂ及び油路２０３中の油は、
圧力が安全弁３４２の設定圧力以上にならない限り流通
しない。油供給室１３０ｂ及び油路２０３中の油が流通
しないと、ロッド１３３は、図１に示す矢印１０１の方
向に負荷を受けたとしても、油供給室１３０ｂ内の油の
圧力に押し返されて図１に示す矢印１０１の方向に移動
することを防止される。1 and 4, when the backup valve 150 is in the state shown in FIG. 4, the communication between the oil passage 150c and the oil passage 150d, that is, the communication between the oil passage 202 and the oil passage 203 is performed by receiving the pressure of the poppet 172. Blocked by surface 172a. In other words, the backup valve 150
In the state shown in FIG. 4, the flow of the oil output by the pump 120 is prevented. When the communication between the oil passage 202 and the oil passage 203 is interrupted, even if the rod 133 receives a load in the direction of the arrow 101 shown in FIG.
It does not flow unless the pressure becomes equal to or higher than the set pressure of the safety valve 342. If the oil in the oil supply chamber 130b and the oil passage 203 does not flow, the rod 133 is pushed back by the oil pressure in the oil supply chamber 130b even if the rod 133 receives a load in the direction of the arrow 101 shown in FIG. Movement in the direction of arrow 101 shown in FIG. 1 is prevented.
【００２７】以上述べたように、バックアップバルブ１
５０が図４に示す状態である場合、ロッド１３３は、図
１に示す矢印１０１の方向に負荷を受けたとしても、バ
ックアップバルブ１５０によって、実質的に図１に示す
矢印１０１の方向に移動せずに一定位置に保持されるこ
とが可能である。したがって、電動機１１０は、バック
アップバルブ１５０が図４に示す状態である場合、即
ち、バックアップバルブ１５０がポンプ１２０によって
出力された油の油路２０２及び２０３間の流通を防止す
る場合、回転を停止してポンプ１２０に油の出力を停止
するようにすることが可能である。本実施形態に係るア
クチュエータは、バックアップバルブ１５０が図４に示
す状態である場合、電動機１１０が回転を停止してポン
プ１２０に油の出力を停止するようにすると、電動機１
１０の出力能力を低下させることができるので、電動機
１１０の重量や形状を小型化することができる。As described above, the backup valve 1
When the rod 50 is in the state shown in FIG. 4, even if the rod 133 is loaded in the direction of the arrow 101 shown in FIG. 1, the rod 133 is moved substantially in the direction of the arrow 101 shown in FIG. Without being held in a fixed position. Therefore, when the backup valve 150 is in the state shown in FIG. 4, that is, when the backup valve 150 prevents the oil output by the pump 120 from flowing between the oil passages 202 and 203, the motor 110 stops rotating. Thus, the output of oil to the pump 120 can be stopped. In the actuator according to the present embodiment, when the backup valve 150 is in the state shown in FIG. 4, when the motor 110 stops rotating and the output of oil to the pump 120 is stopped, the motor 1
Since the output capability of the motor 10 can be reduced, the weight and shape of the electric motor 110 can be reduced.
【００２８】また、バックアップバルブ１５０が図４に
示す状態である場合、電動機１１０及びポンプ１２０を
駆動させることによって、油供給室１３０ｂ及び油路２
０３中の油の圧力を上昇させることができる。When the backup valve 150 is in the state shown in FIG. 4, by driving the electric motor 110 and the pump 120, the oil supply chamber 130b and the oil passage 2
The oil pressure in 03 can be increased.
【００２９】より詳細に説明すると、バックアップバル
ブ１５０が図４に示す状態である場合、電動機１１０及
びポンプ１２０が駆動されると、油路１５０ｃと油路１
５０ｄとの連通がポペット１７２の受圧面１７２ａによ
って遮断されているので、油路２０２、１５０ｂ及び１
５０ｃ中の油の圧力が上昇する。油路１５０ｃ中の油の
圧力が上昇すると、ポペット１７２は、受圧面１７２ａ
が油から受ける力によって、図４に示す矢印１５１の方
向に移動させられ、バックアップバルブ１５０は図５に
示す状態になる。バックアップバルブ１５０は図５に示
す状態になると、油路１５０ｃ中の油は、油路１５０
ｄ、油路２０３、及び、油供給室１３０ｂに供給され、
油供給室１３０ｂ及び油路２０３中の油の圧力は上昇す
る。換言すると、バックアップバルブ１５０は、ポンプ
１２０によって出力された油の油路２０２及び２０３間
の流通を防止している場合、ポンプ１２０によって出力
されてバックアップバルブ１５０に入力される油の圧
力、即ち、油路２０２中の油の圧力が所定圧力以上の圧
力になったとき、ポンプ１２０によって出力された油の
流通を開始するようになっている。なお、電動機１１０
及びポンプ１２０の駆動を停止すると、油路２０２、１
５０ｂ及び１５０ｃ中の油の圧力が減少するので、ポペ
ット１７２は、図５に示す矢印１５２の方向に移動させ
られ、バックアップバルブ１５０は再び図４に示す状態
になる。More specifically, when the electric motor 110 and the pump 120 are driven when the backup valve 150 is in the state shown in FIG.
Since the communication with 50d is interrupted by the pressure receiving surface 172a of the poppet 172, the oil passages 202, 150b and 1
The pressure of the oil in 50c increases. When the pressure of the oil in the oil passage 150c increases, the poppet 172 moves to the pressure receiving surface 172a.
Is moved in the direction of arrow 151 shown in FIG. 4 by the force received from the oil, and the backup valve 150 is brought into the state shown in FIG. When the backup valve 150 is in the state shown in FIG. 5, the oil in the oil passage 150c is
d, the oil passage 203, and the oil supply chamber 130b,
The pressure of the oil in the oil supply chamber 130b and the oil path 203 increases. In other words, when the backup valve 150 prevents the oil output by the pump 120 from flowing between the oil passages 202 and 203, the pressure of the oil output by the pump 120 and input to the backup valve 150, that is, When the pressure of the oil in the oil passage 202 becomes equal to or higher than a predetermined pressure, the circulation of the oil output by the pump 120 is started. The motor 110
When the driving of the pump 120 is stopped, the oil passages 202, 1
As the oil pressure in 50b and 150c decreases, poppet 172 is moved in the direction of arrow 152 shown in FIG. 5 and backup valve 150 is again in the state shown in FIG.
【００３０】したがって、バックアップバルブ１５０が
図４に示す状態である場合、例えば、油の漏洩などによ
って、油供給室１３０ｂ及び油路２０３中の油の圧力が
減少したとしても、電動機１１０及びポンプ１２０を駆
動させることによって、油供給室１３０ｂ及び油路２０
３中の油の圧力を上昇させることができる。Therefore, when the backup valve 150 is in the state shown in FIG. 4, even if the oil pressure in the oil supply chamber 130b and the oil passage 203 is reduced due to oil leakage, for example, the electric motor 110 and the pump 120 By driving the oil supply chamber 130b and the oil passage 20
The pressure of the oil in 3 can be increased.
【００３１】バックアップバルブ１５０が図４に示す状
態である場合、電動機１１０及びポンプ１２０を駆動さ
せて、油路２０１及び１５０ａ中の油の圧力を上昇させ
ることによって、バックアップバルブ１５０を再び図２
に示す状態にすることができる。以下、バックアップバ
ルブ１５０が図４に示す状態から図２に示す状態になる
作用について説明する。When the backup valve 150 is in the state shown in FIG. 4, the electric motor 110 and the pump 120 are driven to increase the pressure of the oil in the oil passages 201 and 150a.
The state shown in FIG. Hereinafter, the operation of the backup valve 150 to change from the state illustrated in FIG. 4 to the state illustrated in FIG. 2 will be described.
【００３２】バックアップバルブ１５０が図４に示す状
態である場合、電動機１１０及びポンプ１２０を駆動さ
せて、油路１５０ａ中の油の圧力を上昇させると、ピス
トン１７１において、スプリング１８１から受ける負荷
と、受圧面１７１ａが油から受ける負荷とを合計した負
荷は、ポペット１８２から受ける負荷と、受圧面１７１
ｂ及び１７１ｃが油から受ける負荷とを合計した負荷よ
りも大きくなるので、ピストン１７１及びポペット１７
２は、図４に示す矢印１５１の方向に移動させられ、バ
ックアップバルブ１５０は図４に示す状態から図２に示
す状態になる。換言すると、バックアップバルブ１５０
は、ポンプ１２０によって出力された油の油路２０２及
び２０３間の流通を防止している場合、ポンプ１２０に
よって２経路のうちの他方、即ち、油路２０１に出力さ
れた油の圧力が所定圧力以上の圧力になったとき、ポン
プ１２０によって出力された油の流通を開始するように
なっている。When the backup valve 150 is in the state shown in FIG. 4, when the electric motor 110 and the pump 120 are driven to increase the pressure of the oil in the oil passage 150a, the load received from the spring 181 on the piston 171 is: The sum of the load received by the pressure receiving surface 171a from the oil is the load received from the poppet 182 and the load received by the poppet 182.
b and 171c are greater than the sum of the loads received from the oil and the piston 171 and the poppet 17
2 is moved in the direction of arrow 151 shown in FIG. 4, and the backup valve 150 changes from the state shown in FIG. 4 to the state shown in FIG. In other words, the backup valve 150
When the oil output by the pump 120 is prevented from flowing between the oil passages 202 and 203, the pressure of the oil output from the pump 120 to the other of the two passages, When the above pressure is reached, the circulation of the oil output by the pump 120 is started.
【００３３】また、バックアップバルブ１５０が図４に
示す状態である場合、例えば、油の漏洩などによって、
油供給室１３０ｂ及び油路２０３中の油の圧力が減少し
て弁閉圧力未満の圧力になることによっても、バックア
ップバルブ１５０は図４に示す状態から図２に示す状態
になる。When the backup valve 150 is in the state shown in FIG. 4, for example, due to oil leakage or the like,
The backup valve 150 also changes from the state shown in FIG. 4 to the state shown in FIG. 2 even when the pressure of the oil in the oil supply chamber 130b and the oil path 203 decreases to a pressure lower than the valve closing pressure.
【００３４】[0034]
【発明の効果】本発明によれば、電動機の最大出力能力
を低く押さえることができ、電動機の重量や形状を小型
化することができるアクチュエータを提供することがで
きる。According to the present invention, it is possible to provide an actuator which can keep the maximum output capability of the motor low and can reduce the weight and shape of the motor.
【図１】本発明の一実施形態に係るアクチュエータの油
圧回路図である。FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram of an actuator according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１に示すアクチュエータのバックアップバル
ブの側面断面図である。FIG. 2 is a side sectional view of a backup valve of the actuator shown in FIG. 1;
【図３】図１に示すアクチュエータを備えた航空機の平
面図である。FIG. 3 is a plan view of an aircraft provided with the actuator shown in FIG.
【図４】図１に示すアクチュエータのバックアップバル
ブの、図２とは異なる状態での側面断面図である。FIG. 4 is a side sectional view of the backup valve of the actuator shown in FIG. 1 in a state different from FIG. 2;
【図５】図１に示すアクチュエータのバックアップバル
ブの、図２及び４とは異なる状態での側面断面図であ
る。FIG. 5 is a side sectional view of the backup valve of the actuator shown in FIG. 1 in a state different from FIGS. 2 and 4;
１１０ 電動機 １２０ ポンプ １３０ シリンダ １４０ 制御手段 １５０ バックアップバルブ（流通手段） １００ ＥＨＡ（アクチュエータ） ２０２ 油路（２経路のうちの一方） ２０１ 油路（２経路のうちの他方） 110 motor 120 pump 130 cylinder 140 control means 150 backup valve (flow means) 100 EHA (actuator) 202 oil path (one of two paths) 201 oil path (the other of two paths)
Claims (4)
ダと、 前記シリンダの運動に応じて前記電動機の回転を制御す
る制御手段とを備えたアクチュエータにおいて、 前記ポンプによって出力された流体を前記シリンダに流
通させる流通手段を備え、前記流通手段が、該流通手段
によって流通させられて前記シリンダに入力される流体
の圧力が所定圧力以上の圧力になったとき、前記ポンプ
によって出力された流体の流通を防止することを特徴と
するアクチュエータ。An electric motor; a pump for outputting a fluid according to the rotation of the electric motor; a cylinder to which the fluid output by the pump is inputted; and a rotation of the electric motor according to the movement of the cylinder. An actuator provided with control means, comprising: flow means for flowing the fluid output from the pump through the cylinder, wherein the flow means is caused to flow by the flow means and the pressure of the fluid input to the cylinder is increased. An actuator for preventing the flow of a fluid output by the pump when the pressure becomes equal to or higher than a predetermined pressure.
された流体の流通を防止している場合、前記ポンプによ
って出力されて前記流通手段に入力される流体の圧力が
所定圧力以上の圧力になったとき、前記ポンプによって
出力された流体の流通を開始することを特徴とする請求
項１に記載のアクチュエータ。2. When the flow means prevents the flow of the fluid output by the pump, the pressure of the fluid output by the pump and input to the flow means is equal to or higher than a predetermined pressure. 2. The actuator according to claim 1, wherein the flow of the fluid output by the pump is started when the pump is turned on.
力するポンプと、 前記ポンプによって出力された流体を入力されるシリン
ダと、 前記シリンダの運動に応じて前記電動機の回転を制御す
る制御手段と、 前記ポンプによって前記２経路のうちの一方に出力され
た流体を前記シリンダに流通させる流通手段とを備え、 前記流通手段が、該流通手段によって流通させられて前
記シリンダに入力される流体の圧力が所定圧力以上の圧
力になったとき、前記ポンプによって出力された流体の
流通を防止するアクチュエータにおいて、 前記流通手段が、前記ポンプによって出力された流体の
流通を防止している場合、前記ポンプによって前記２経
路のうちの他方に出力された流体の圧力が所定圧力以上
の圧力になったとき、前記ポンプによって出力された流
体の流通を開始することを特徴とするアクチュエータ。An electric motor; a pump for outputting fluid to at least two paths in accordance with rotation of the electric motor; a cylinder to which the fluid output by the pump is input; Control means for controlling rotation; and circulating means for circulating the fluid output to one of the two paths by the pump to the cylinder, wherein the circulating means is circulated by the circulating means and the cylinder An actuator for preventing the flow of the fluid output by the pump when the pressure of the fluid input to the pressure becomes equal to or higher than a predetermined pressure, wherein the flow unit prevents the flow of the fluid output by the pump; The pressure of the fluid output to the other of the two paths by the pump becomes a pressure equal to or higher than a predetermined pressure. , An actuator, characterized in that to start the flow of fluid output by the pump.
れた流体の流通を防止している場合、前記電動機が前記
ポンプに流体の出力を停止させることを特徴とする請求
項１〜３の何れかに記載のアクチュエータ。4. The motor according to claim 1, wherein the motor stops the output of the fluid to the pump when the circulation means prevents the fluid output by the pump from flowing. An actuator according to claim 1.
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