JP2002349513A - アクチュエーションシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部流体源を追加することなく、外部供給圧
低下時に、アクチュエータへの所要の流体量および流体
圧を確保し得るようにした、飛行安全性に優れた低コス
トのアクチュエーションシステムを提供する。 【解決手段】 外部流体源からアクチュエータ１０への
作動流体の給排通路２３、２８に接続され、所定供給圧
の作動流体を供給する内部流体源４０を設けて、外部流
体源から所定供給圧の作動流体を導入する外部供給圧導
入ポート２１とは別に、内部流体源４０からの作動流体
を導入する内部供給圧導入ポート４３を形成するととも
に、外部供給圧導入ポート２１および内部供給圧導入ポ
ート４３から機械式制御弁３１および電気式制御弁３２
に作動流体を供給できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体圧アクチュエ
ータを用いるアクチュエーションシステムに関し、特に
フライバイワイヤ方式の制御装置に機械的制御機構を併
設したアクチュエーションシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、航空機の舵面（昇降舵、方向舵、
補助翼等の飛行制御翼面）等の制御対象を機械的リンケ
ージに頼らないで制御するフライバイワイヤ（Fly-By-W
ire：以下、ＦＢＷという）方式の制御システムが実現
されているが、人命尊重のための高度な安全性と信頼性
が要求される航空機等においては、ＦＢＷ制御が不可能
になるような電気系の故障が生じた場合でも操縦桿から
の手動操作入力に応じて舵面制御できる必要がある。そ
こで、このような場合に、油圧アクチュエータの給排制
御機構に設けたインプットリンクと操縦桿とを比較的簡
素なリンケージにより機械的に連結し、機械的に操縦制
御を行うことができる機械的制御機構を併設したものが
ある。

【０００３】通常のＦＢＷモードでは、航空機のフライ
トコントロールコンピュータ（Flight Control Compute
r：以下単にＦＣＣという）が安定増大装置（ＳＡＳ：S
tability Augmentation System）として機能する場合、
操縦桿による操作コマンドに機体の安定化のための補正
値等が加算されて入力コマンドが生成され、このコマン
ド信号が電油圧サーボ回路に入力され、舵面制御アクチ
ュエータへの作動油の供給および排出が制御されて、舵
面の操舵、保舵の制御がなされるようになっている。

【０００４】一方、複数系統のうち一系統のＦＢＷモー
ドが使えない状態に陥ると、例えば一系統について流体
源からの供給圧が所定圧未満に低下したりその電気回路
が故障したりすると、故障系統のアクチュエータが他系
統の正常なアクチュエータ動作に悪影響を及ぼさないよ
うにする必要があるため、故障系統のアクチュエータの
供給側と排出側の流体室間を直接に連通させる等して他
系統に対し無抵抗となるようにする、いわゆるバイパス
機能を持つモードに切替え可能になっている。さらに、
複数系統の供給圧が全部失陥したような場合に、舵面の
フラッタを防止するため、供給側および排出側の流体室
の間に絞り要素を挿入し、いわゆるダンピング機能を持
たせることがなされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のアクチュエーションシステムにあっては、外部の流
体供給源（流体圧の供給源）の故障や流入量の減少によ
って供給圧が低下し、安全性が低下するような場合で
も、直接にその供給圧低下等を補って所要の流体量およ
び流体圧を発生させるといったことはできず、アクティ
ブな能力に欠ける点で、飛行安全性の確保上の未解決の
課題となっていた。

【０００６】これに対し、例えば外部流体源を追加する
ことが考えられるが、ＦＢＷ制御時に使用される通常の
外部流体源と同程度の外部流体源を追加するのは、コス
ト面のみならず、システムの重量面でも問題があった。

【０００７】そこで、本発明は、外部流体源を追加する
ことなく、外部供給圧低下時に、アクチュエータへの所
要の流体量および流体圧を確保し得るようにした、飛行
安全性に優れた低コストのアクチュエーションシステム
を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、シリンダ内に収納されたピストンの両側
に一方および他方の流体室を形成し、両流体室への作動
流体の供給および排出によりピストンを移動させるアク
チュエータと、所定の外部流体源からの前記一方および
他方の流体室への作動流体の供給および排出を制御する
制御弁を有する給排制御機構と、前記制御弁を操作して
前記給排制御機構の制御モードを切り替えるモード切替
え弁と、を備えたアクチュエーションシステムにおい
て、前記外部流体源から前記アクチュエータへの作動流
体の給排通路に接続され、所定供給圧の作動流体を供給
する内部流体源を設けて、前記外部流体源から所定供給
圧の作動流体を導入する外部供給圧導入ポートとは別
に、前記内部流体源からの作動流体を導入する内部供給
圧導入ポートを形成するとともに、前記外部供給圧導入
ポートおよび内部供給圧導入ポートから前記制御弁に作
動流体を供給するものである。

【０００９】このシステムでは、外部流体源からアクチ
ュエータへの作動流体の給排通路に内部流体源が接続さ
れ、外部流体源から作動流体を導入する外部供給圧導入
ポートとは別に、前記内部流体源からの作動流体を導入
する内部供給圧導入ポートが形成され、外部および内部
の両供給圧導入ポートから、制御弁に作動流体が供給さ
れる。したがって、外部流体源からの供給圧や供給量が
低下した場合、内部流体源を作動させてその低下を補う
ことが可能となり、飛行安全性を確保することができ
る。

【００１０】また、本発明は、シリンダ内に収納された
ピストンの両側に一方および他方の流体室を形成し、両
流体室への作動流体の供給および排出によりピストンを
移動させるアクチュエータと、機械的操作入力により切
替え操作される機械式制御弁および操舵電気信号入力に
より切替え操作される電気式制御弁を有し、両制御弁の
うちいずれかにより前記一方および他方の流体室への作
動流体の供給および排出を制御する給排制御機構と、所
定の外部流体源から前記アクチュエータへの作動流体の
供給および排出を行う給排通路に、前記機械式制御弁お
よび電気式制御弁のうち任意の一方を選択して挿入し、
前記給排制御機構の制御モードを切り替えるモード切替
え弁と、外部からの機械的操作入力を前記機械式制御弁
に伝達する操作力伝達部材を有し、前記モード切替え弁
によって前記機械式制御弁が前記アクチュエータへの作
動流体の給排通路に挿入されたとき、該操作力伝達部材
を介した操作入力により前記機械式制御弁を作動させる
機械的制御機構と、を備えたアクチュエーションシステ
ムにおいて、前記外部流体源から前記アクチュエータへ
の作動流体の給排通路に接続され、所定供給圧の作動流
体を供給する内部流体源を設けて、前記外部流体源から
所定供給圧の作動流体を導入する外部供給圧導入ポート
とは別に、前記内部流体源からの作動流体を導入する内
部供給圧導入ポートを形成するとともに、前記外部供給
圧導入ポートおよび内部供給圧導入ポートから前記機械
式制御弁および電気式制御弁に作動流体を供給する通路
を形成したものである。

【００１１】このシステムでは、外部流体源からアクチ
ュエータへの作動流体の給排通路に内部流体源が接続さ
れ、外部流体源から作動流体を導入する外部供給圧導入
ポートとは別に、前記内部流体源からの作動流体を導入
する内部供給圧導入ポートが形成され、外部および内部
の両供給圧導入ポートから、機械式制御弁および電気式
制御弁に作動流体が供給される。したがって、外部流体
源からの供給圧や供給量が低下した場合、内部流体源を
作動させてその低下を補うことが可能となり、飛行安全
性を確保することができる。

【００１２】本発明のアクチュエーションシステムは、
また、前記外部供給圧導入ポートおよび内部供給圧導入
ポートから前記機械式制御弁および電気式制御弁への作
動流体の供給を許容する一方、前記機械式制御弁および
電気式制御弁から前記外部供給圧導入ポートおよび内部
供給圧導入ポート側への逆流を阻止する逆止弁を備えた
ものであるのがよい。この場合、外部供給圧導入ポート
側の導入圧が低下したとき、その外部供給圧導入ポート
側の導入圧を上回る作動流体圧を内部供給圧導入ポート
側から機械式制御弁および電気式制御弁に供給すること
ができる。

【００１３】さらに、本発明のアクチュエーションシス
テムは、前記外部供給圧導入ポートから前記機械式制御
弁への作動流体の供給を許容する一方、前記機械式制御
弁から前記外部供給圧導入ポート側への逆流を阻止する
逆止弁を備え、前記機械式制御弁および電気式制御弁の
うち前記電気式制御弁からのみ、前記外部供給圧導入ポ
ート側への作動流体の逆流を許容するように構成し得
る。この構成では、外部供給圧導入ポート側の導入圧が
低下したときに、その外部供給圧導入ポート側の導入圧
を上回る作動流体圧を内部供給圧導入ポート側から機械
式制御弁に供給することができる一方、アクチュエータ
側から電気式制御弁に大きな負荷圧が作用すると、外部
供給圧導入ポート側への作動流体の逆流が許容される。
したがって、アクチュエータの支持部分に過大な力が加
わるのを防止することができる。

【００１４】本発明のアクチュエーションシステムは、
また、前記作動流体の排出通路に所定の排出圧力に設定
されたリリーフ弁を備え、前記内部流体源が、前記作動
流体の排出通路からの作動流体を加圧して前記所定供給
圧の作動流体を供給するポンプを有する構成であっても
よい。この場合には、排出通路に配したリリーフ弁の設
定圧に応じて、内部流体源のポンプに一定の背圧を付与
することができ、アクチュエータの作動状態に関わりな
く、内部流体源による所要の供給圧を適時に発生させる
ことができる。

【００１５】さらに、本発明のアクチュエーションシス
テムは、前記外部供給圧導入ポートからの作動流体を導
入し、前記モード切替え弁による前記給排制御機構の制
御モードの切替えのための操作圧を制御する切替え操作
圧制御手段を設けたものであるのがよい。このようにす
ると、外部流体源からの供給圧の失陥時等に、アクチュ
エータの動作モードを好ましいモードに切り替えること
ができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について図面に基づいて説明する。

【００１７】（第１実施形態）図１および図２は、本発
明の第１実施形態に係るアクチュエーションシステムを
示す図である。なお、本実施形態は本発明を並列する多
重液圧制御系統のそれぞれに適用したものであるが、図
面にはその１系統のみの構成を図示している。また、以
下に説明する構成は同一の舵面を駆動する各制御系統に
ついて共通するものである。

【００１８】まず、構成を説明する。図１において、１
０は油圧アクチュエータであり、アクチュエータ１０は
シリンダ１１およびピストン１２を有している。このア
クチュエータ１０は、シリンダ１１内に収納されたピス
トン１２の軸方向両側に一方および他方の油室１３、１
４（流体室）を画成したものであり、これら二つの油室
１３、１４のうち一方に作動油（作動流体）を供給し他
方から排出することにより、ピストン１２に油圧力を作
用させ、ピストン１２を移動させるようになっている。
このアクチュエータ１０はそのブラケット部１０ａで図
示しない航空機の機体側構造部材１に揺動自在に支持さ
れており、ピストン１２のロッド部１２ｅは航空機の舵
面側部材Ｗに連結されている。

【００１９】また、アクチュエータ１０の油室１３、１
４には後述する給排制御機構２０を介して作動油が供給
および排出され、給排制御機構２０には供給圧Ｐの作動
油を供給する図示しない外部流体供給源（外部流体源）
と、アクチュエータ１０から排出される作動油を蓄えて
外部流体供給源側に戻すリザーバ回路（又はタンク）と
が接続されている。なお、給排制御機構２０の外部供給
圧導入ポート２１と前記外部流体供給源との間には、例
えば図示しない逆止弁およびフィルタが設けられてい
る。

【００２０】２５は機械的操作入力に応動するインプッ
トリンクであり、このインプットリンク２５は図１中の
上下両端側のいずれからも操作力を入力し得る揺動式の
操作力伝達部材として構成されている。すなわち、イン
プットリンク２５の第１移動端部２５ａ（図１中の上端
部）はパイロットによって操作される図外の操縦桿若し
くはペダル等の手動操作部材に機械的リンケージを介し
て連結されており、インプットリンク２５の第２移動端
部２５ｂ（図１中の下端部）はピストン１２のロッド部
１２ｅに揺動可能に支持されている。また、インプット
リンク２５は、両移動端部２５ａ、２５ｂの間にサミン
グポイント２５ｃ（弁操作点部）を有し、第１移動端部
２５ａからの手動操作量と第２移動端部２５ｂからの機
械的フィードバック量との偏差に相当する機械的変位
を、弁操作量としてサミングポイント２５ｃから出力す
るようになっている。

【００２１】３１は、インプットリンク２５により４ポ
ートを開閉操作および開度調節される３位置切替え可能
な機械式制御弁である。この機械式制御弁３１は、外部
供給圧導入ポート２１からの供給通路２３に接続された
供給圧ポート３１ａと、排出通路２８および外部への排
出ポート２９を介して前記リザーバ回路に接続されるド
レインポート３１ｂと、操作入力に応じて両ポートに接
続される一対の制御圧ポート３１ｃ、３１ｄとを有して
いる。この機械式制御弁３１は、供給圧ポート３１ａと
制御圧ポート３１ｃ又は３１ｄとを通して、油室１３又
は１４に外部流体供給源からの作動油を供給するととも
に、油室１４又は１３からの作動油をドレインポート３
１ｂを通して排出させることができ、さらに、供給圧ポ
ート３１ａおよびドレインポート３１ｂと制御圧ポート
３１ｃ、３１ｄとの接続を遮断して両油室１３、１４へ
の作動油の供給および排出を停止することができる。な
お、図２において、３１ｅは機械式制御弁３１の弁体で
あり、３１ｈは各ポート３１ａ、３１ｂ、３１ｃおよび
３１ｄが形成された略スリーブ状の操作入力部である。
操作入力部３１ｈはインプットリンク２５からの操作入
力に応じて弁体３１ｅと相対移動し、各ポート３１ａ、
３１ｂ、３１ｃおよび３１ｄの開度を変化させることが
できる。

【００２２】３２は、図外のＦＣＣからの操舵制御信号
である電気制御信号Ｓａ、Ｓｂにより４ポートを開閉操
作および開度調節するよう電磁駆動される、３位置切替
え可能な電気式制御弁である。この電気式制御弁３２
は、流体圧供給源からの作動油を導入する供給圧ポート
３２ａと、リザーバ回路に作動油を排出するリターンポ
ート３２ｂと、制御信号Ｓａ、Ｓｂの入力に応じて両ポ
ート３２ａ、３２ｂに接続される一対の制御圧ポート３
２ｃ、３２ｄとを有している。また、電気式制御弁３２
は、例えば電気制御信号Ｓａ、Ｓｂに応じ弁体３２ｅを
電磁駆動することにより、電気制御信号Ｓａ又はＳｂの
信号レベルに応じ一対の制御圧ポート３２ｃ、３２ｄを
通して油室１３又は１４に前記流体圧供給源からの作動
油を供給するとともに、油室１４又は１３からの作動油
をリターンポート３２ｂを通して前記リザーバ回路に排
出させることができる。さらに、電気式制御弁３２は、
供給圧ポート３２ａおよびリターンポート３２ｂと制御
圧ポート３２ｃ、３２ｄとの接続を遮断して油室１３、
１４への作動油の供給および排出を停止することができ
る。なお、前記電気制御信号Ｓａは例えば舵角増加方向
の信号、前記電気制御信号Ｓｂは例えば舵角減少方向の
信号であり、それぞれ操舵量に応じた電気制御信号とし
て電気式制御弁３２の電磁駆動部３２ｊ、３２ｋに入力
される。

【００２３】アクチュエータ１０の一方および他方の油
室１３、１４は、６ポート２位置切替弁であるモード切
替弁３３の切替えにより、制御弁３１、３２のうちいず
れか一方の制御圧ポート３１ｃ、３１ｄ又は３２ｃ、３
２ｄに接続されるようになっている。このモード切替弁
３３は、制御弁３１、３２のそれぞれの制御圧ポート３
１ｃ、３１ｄおよび３２ｃ、３２ｄに接続される各一対
の制御弁側ポート３３ａ、３３ｂおよび３３ｃ、３３ｄ
と、一方および他方の油室１３、１４に接続された一対
のアクチュエータ側ポート３３ｆ、３３ｇと、パイロッ
ト圧導入部３３ｈとを有している。

【００２４】モード切替弁３３は、パイロット圧導入部
３３ｈからの付勢力に応じて変位する弁体３３ｊと、こ
の弁体３３ｊをパイロット圧導入部３３ｈとは逆の方向
に付勢するスプリング３３ｋとを備えており、これらの
付勢力により、制御弁３１、３２のうち任意の一方の制
御圧ポート３１ｃ、３１ｄ又は３２ｃ、３２ｄを油室１
３、１４に接続することができるよう、モード切替弁３
３は、図１および図２にそれぞれ示した二つの給排モー
ド位置に切り替えられるようになっている。

【００２５】また、モード切替弁３３のパイロット圧導
入部３３ｈへのパイロット圧Ｐａは、ソレノイド弁３５
がＯＮ（図１）の状態では流体圧供給源からの供給圧Ｐ
となり、ソレノイド弁３５がＯＦＦ（図２）の状態では
戻り側の低圧（前記リザーバ回路による背圧）まで低下
する。ソレノイド弁３５は、制御弁３１、３２の供給圧
ポート３１ａ、３２ａに接続された高圧側入口ポート３
５ａと、制御弁３１、３２のドレインポート３１ｂ、３
２ｂに接続された低圧側入口ポート３５ｂと、ＦＣＣか
らのモード切替制御信号Ｓｃに応じて両入口ポート３５
ａ、３５ｂのうちいずれか一方に接続される出口ポート
３５ｃとを有している。また、ソレノイド弁３５は、弁
体３５ｄ、スプリング３５ｅおよび電磁駆動部３５ｆか
らなり、電磁駆動部３５ｆに切替制御信号Ｓｃが入力さ
れるときに弁体３５ｄを図１に示すＯＦＦ位置からもう
一方のＯＮ位置に変位させて、出口ポート３５ｃを通し
モード切替弁３３にパイロット圧Ｐａを加えるようにな
っている。すなわち、ソレノイド弁３５は、前記ＦＣＣ
からのモード切替制御信号Ｓｃに応じて、前記流体圧供
給源およびリザーバ回路のうちいずれか一方側の作動油
圧を、パイロット圧Ｐａとしてモード切替弁３３のパイ
ロット圧導入部３３ｈに供給する切替え操作圧制御手段
となっている。

【００２６】一方、機械式制御弁３１を通るアクチュエ
ータ１０への作動油の供給通路２３および排出通路２８
のうち少なくとも一方の通路には、供給通路２３を通る
作動油の流量および圧力を増量制御することができる内
部流体圧供給源４０（内部流体源）が設けられている。

【００２７】この内部流体圧供給源４０は、作動流体の
排出通路２８を介して前記リザーバ回路側から作動流体
を吸入し加圧して、前記所定供給圧の作動流体を供給す
ることができる可変容量型のポンプ４１と、外部流体供
給源からの作動流体（圧油）の圧力Ｐが低下した場合等
の後述する場合にこのポンプ４１を駆動制御する電動モ
ータ４２とを有し、給排制御機構２０内の供給通路２３
上に、ポンプ４１の吐出口（詳細は図示していない）に
連通する内部供給圧導入ポート４３を形成している。こ
こで、ポンプ４１は、前記外部流体供給源からアクチュ
エータ１０への作動流体の給排通路のいずれか一方又は
双方に、例えば供給通路２３および排出通路２８の双方
に接続されており、このように内部流体圧供給源４０を
供給通路２３および排出通路２８に接続することで、自
己のアクチュエーションシステム（例えば、並列する複
数の流体圧アクチュエータをユニット化したシステム）
内において、所定供給圧の作動流体をアクチュエータ１
０側に供給することができる。

【００２８】内部流体圧供給源４０のポンプ４１の吐出
容量は、内部供給圧発生時にのみ増加し、通常は最低に
近い所定の吐出容量に抑えられる。また、内部流体源４
０のポンプ４１は、作動流体の排出通路２８から作動流
体を吸入し、その作動流体を加圧して、所定供給圧の作
動流体を内部供給圧導入ポート４３に供給するようにな
っている。

【００２９】なお、図１において、１５はピストン位置
検出手段としての差動変圧器で、シリンダ１１内に収納
された検出コイル部１５ａと、ピストン１２の内端部に
装着された図示しない鉄芯状の検出コアとで構成されて
いる。

【００３０】次に、上述したアクチュエーションシステ
ムの動作について説明する。

【００３１】本システムでは、前記外部流体供給源から
の供給圧や供給量が十分に確保された状態で、通常のＦ
ＢＷ制御がなされ、パイロットの操縦負担が軽減され
る。このＦＢＷ制御モードでは、内部流体圧供給源４０
を作動させる必要はなく、モータ４２は回転しない。

【００３２】一方、何らかの理由により、あるアクチュ
エータ制御系統において、外部流体供給源からの供給圧
や供給量が低下した場合、例えばバイパスモードへの切
替えを要するほどではない程度で一系統の圧油供給経路
に漏れが発生したようなときには、外部流体供給源から
の供給圧をモニタするＦＣＣ側では、外部供給圧導入ポ
ート２１の低下を補うべく内部流体圧供給源４０を作動
させる。すなわち、その系統におけるアクチュエータ１
０の作動流体圧を確保し、飛行安全性を確保する。この
とき、ポンプ４１は吐出容量を増加するよう制御され、
モータ４２が駆動されて、内部流体圧供給ポート４３の
流体圧が所定の流体圧供給レベルに高められる。

【００３３】このように、本実施形態においては、給排
通路２３、２８に内部流体圧供給源４０が接続されるこ
とで、外部流体供給源から作動流体を導入する外部供給
圧導入ポート２１とは別に、内部流体圧供給源４０から
作動流体を導入する内部供給圧導入ポート４３が形成さ
れているので、その外部および内部の両供給圧導入ポー
ト２１、４３から、機械式制御弁３１および電気式制御
弁３２に作動流体を供給することができる。

【００３４】（第２実施形態）図３は、本発明の第２実
施形態に係るアクチュエーションシステムを示す図であ
る。なお、以下の各実施形態については、上述した第１
実施形態に係るアクチュエーションシステムと類似し、
上述のアクチュエータ１０を備えたものであるので、以
下の説明においては上述の実施形態と同一の構成につい
て図１および図２と同一符号を付し、上述の実施形態と
の相違点について詳細に説明する。

【００３５】図３に示すように、本実施形態のシステム
では、外部供給圧導入ポート２１および内部供給圧導入
ポート４３から機械式制御弁３１および電気式制御弁３
２への作動流体の供給を許容する一方、機械式制御弁３
１および電気式制御弁３２から外部供給圧導入ポート２
１および内部供給圧導入ポート４３側への逆流を阻止す
る一対の逆止弁５１、５２を備えている。

【００３６】逆止弁５１は、供給通路２３の一部を構成
する前後の油路Ｌ1およびＬ2の間の差圧に応じて開閉
し、上流側の油路Ｌ1が下流側の油路Ｌ2より高圧の場合
にはその前後油路Ｌ1、Ｌ2間の差圧により開弁して自由
流路を形成し、外部供給源から機械式制御弁３１および
電気式制御弁３２への作動流体（圧油）の供給方向に流
れを許容する。逆に、上流側の油路Ｌ1が下流側の油路
Ｌ2より低圧の場合にはその前後油路Ｌ1、Ｌ2間の差圧
により閉弁し、機械式制御弁３１および電気式制御弁３
２側から外部供給源側への作動流体（圧油）の逆流を阻
止するよう閉弁することができる。

【００３７】また、逆止弁５２は、供給通路２３に接続
する油路Ｌ3と、ポンプ４１の吐出口に接続する油路Ｌ4
との差圧に応じて開閉し、ポンプ４１側の油路Ｌ3が供
給通路２３側の油路Ｌ4より高圧の場合にはその前後油
路Ｌ3、Ｌ4間の差圧により開弁して自由流路を形成し、
ポンプ４１から機械式制御弁３１および電気式制御弁３
２への作動流体（圧油）の供給方向に流れを許容する。
逆に、ポンプ４１側の油路Ｌ3が供給通路２３側の油路
Ｌ4より低圧の場合にはその前後油路Ｌ3、Ｌ4間の差圧
により閉弁し、機械式制御弁３１および電気式制御弁３
２側からポンプ４１側への作動流体（圧油）の逆流を阻
止することができる。

【００３８】このように構成された本実施形態のアクチ
ュエーションシステムでは、通常のＦＢＷ制御の状態で
は、システム内に導入される外部供給圧が内部流体圧供
給源４０のポンプ４１の吐出口に直接に加わることがな
く、内部流体圧供給源４０を必要時にのみ作動させるこ
とができる。

【００３９】一方、何らかの理由で外部供給圧導入ポー
ト側の導入圧が低下したときには、その圧力低下が、各
系統の外部供給圧導入ポート２１の導入圧、すなわち各
系統への外部供給圧をモニタするための圧力センサ（図
示していない）によって検知され、ＦＣＣ側でそれが把
握される。そして、その圧路低下に応じて、モータ駆動
信号Ｓiがモータ４２に与えられ、ポンプ４１が回転し
て、内部供給圧導入ポート４３側から機械式制御弁３１
および電気式制御弁３２側の供給通路２３に所定の作動
流体圧が供給される。

【００４０】この状態においては、外部供給源からの供
給圧Ｐが所定圧以下の間は内部流体源４０による作動流
体圧が外部供給源からの供給圧よりも高圧となり、逆止
弁５１が閉弁する。したがって、外部供給圧導入ポート
２１側の導入圧が低下したとき、その外部供給圧導入ポ
ート２１側の導入圧を上回る作動流体圧を内部供給圧導
入ポート４３側から機械式制御弁３１および電気式制御
弁３２側の供給通路２３に供給することができる。した
がって、例えばモード切替え弁３３による手動操舵モー
ド等といった故障時の動作モードへの切替えを要する程
度ではないが、１系統の油圧が漏れ等によって低下し、
飛行安全性の確保の点から好ましくないといった状態の
ときでも、その系統の外部供給圧低下を補って、多重化
されたアクチュエーションシステムの飛行安全性を確保
することができる。

【００４１】（第３実施形態）図４は、本発明の第３実
施形態に係るアクチュエーションシステムを示す図であ
る。本実施形態のアクチュエーションシステムは、外部
供給圧導入ポート２１から機械式制御弁３１および電気
式制御弁３２への作動流体の供給と、電気式制御弁３２
から外部供給圧導入ポート２１側への逆流とを許容する
一方、機械式制御弁３１から外部供給圧導入ポート２１
側への逆流を阻止する逆止弁６１を備えている。ここ
で、逆止弁６１は、供給通路２３の一部を構成する前後
の油路Ｌ5およびＬ6の間の差圧に応じて開閉し、上流側
の油路Ｌ5が下流側の油路Ｌ6より高圧の場合にはその前
後油路Ｌ5、Ｌ6間の差圧により開弁して自由流路を形成
し、外部供給源から機械式制御弁３１への作動流体（圧
油）の供給方向に流れを許容する。逆に、上流側の油路
Ｌ6が下流側の油路Ｌ5より低圧の場合にはその前後油路
Ｌ5、Ｌ6間の差圧により閉弁し、機械式制御弁３１側か
ら外部供給源側への作動流体（圧油）の逆流を阻止する
よう閉弁することができる。

【００４２】すなわち、本実施形態においては、機械式
制御弁３１および電気式制御弁３２のうち電気式制御弁
３２からのみ、外部供給圧導入ポート側への作動流体の
逆流を許容する構成となっている。

【００４３】このように構成された本実施形態のシステ
ムでは、外部供給圧導入ポート２１側の導入圧が低下し
たときに、その外部供給圧導入ポート２１側の導入圧を
上回る作動流体圧を内部供給圧導入ポート４３側から機
械式制御弁３１に供給することができる。一方、通常の
ＦＢＷ制御モードでアクチュエータ１０側から電気式制
御弁３２に大きな負荷圧が作用すると、電気式制御弁３
２から外部供給圧導入ポート２１側への作動流体の逆流
が許容される。したがって、アクチュエータ１０の支持
部分である機体側構造部材１に過大な力が加わるのを防
止することができる。

【００４４】（第４実施形態）図５は、本発明の第４実
施形態に係るアクチュエーションシステムを示す図であ
る。本実施形態のアクチュエーションシステムは、作動
流体の排出通路２８に所定の排出圧力に設定されたリリ
ーフ弁７１を備えたものである。また、リリーフ弁７１
より上流側であってポンプ４１より下流側の排出通路２
８には、蓄圧器７２が接続されており、これらリリーフ
弁７１および蓄圧器７２によってポンプ４１に一定の背
圧が与えられるようになっている。なお、リリーフ弁７
１および蓄圧器７２はそれぞれ公知のものであり、前記
背圧の設定条件に応じて選定されている。

【００４５】このように、本実施形態においては、排出
通路２８に配したリリーフ弁７１の設定圧に応じて、内
部流体源４０のポンプ４１に一定の背圧を付与すること
ができる。したがって、アクチュエータ１０の作動状態
に関係なく、内部流体源４０のポンプ４１によって、所
要の供給圧を適時に発生させることができることとな
る。

【００４６】（第５実施形態）図６は、本発明の第５実
施形態に係るアクチュエーションシステムを示す図であ
る。本実施形態のアクチュエーションシステムは、アク
チュエータ１０の一方および他方の油室１３、１４に、
７ポート３位置切替弁であるモード切替弁４３を接続
し、そのモード切替弁４３の切替えによりアクチュエー
タ動作モードを切替えるようになっている。

【００４７】このモード切替弁４３は、制御弁３１、３
２のうちいずれか一方の制御圧ポート３１ｃ、３１ｄ又
は３２ｃ、３２ｄに接続されるようになっており、図６
中に示すように、機械式制御弁３１に接続された手動操
舵モード位置と、電気式制御弁３２に接続されたＦＢＷ
制御モード位置と、アクチュエータ１０の一方および他
方の油室１３、１４を連通させるバイパスモード位置と
に切り替え可能である。

【００４８】そして、このモード切替弁４３は、２種類
の操作圧切替え用ソレノイド弁４５Ａ、４５ＢのＯＮ／
ＯＦＦに応じて、パイロット圧Ｐａ1およびＰａ2を加減
することで切り替えられる。

【００４９】具体的には、モード切替弁４３は、制御弁
３１、３２のそれぞれの制御圧ポート３１ｃ、３１ｄお
よび３２ｃ、３２ｄに接続される各一対の制御弁側ポー
ト３３ａ、３３ｂおよび３３ｃ、３３ｄと、排出通路２
８に接続されたドレインポート４３ｒと、一方および他
方の油室１３、１４に接続された一対のアクチュエータ
側ポート４３ｆ、４３ｇと、一対のパイロット圧導入部
４３ｈ1、４３ｈ2とを有している。また、モード切替弁
４３は、パイロット圧導入部４３ｈ1、４３ｈ2からの付
勢力に応じて変位する弁体４３ｊと、この弁体４３ｊを
パイロット圧導入部４３ｈ1、４３ｈ2とは逆の方向に付
勢するスプリング４３ｋとを備えており、これにより、
機械式制御弁３１および電気式制御弁３２のうち任意の
一方の制御圧ポート３１ｃ、３１ｄ又は３２ｃ、３２ｄ
を油室１３、１４に接続することができ、あるいはバイ
パスモード位置に切り替えることができる。

【００５０】また、操作圧切替え用のソレノイド弁４５
Ａ、４５Ｂは、それぞれ弁体４５ｄ、スプリング４５ｅ
および電磁駆動部４５ｆからなり、電磁駆動部４５ｆに
切替制御信号Ｓｃ1、Ｓｃ2がそれぞれ入力されるとき
に、それぞれの弁体４５ｄを図６に示すＯＦＦ位置から
もう一方のＯＮ位置に変位させて、出口ポート４５ｃを
通しモード切替弁４３にパイロット圧Ｐａ1、Ｐａ2を加
えるようになっている。すなわち、ソレノイド弁４５
Ａ、４５Ｂは、ＦＣＣからのモード切替制御信号Ｓｃ
1、Ｓｃ2に応じて、前記外部流体供給源およびリザーバ
回路のうちいずれか一方側の作動流体圧を、パイロット
圧Ｐａとしてモード切替弁４３のパイロット圧導入部４
３ｈ1、４３ｈ2に供給する切替え操作圧制御手段となっ
ている。

【００５１】本実施形態においても、上述の実施形態と
同様の効果が期待でき、さらに、バイパスモードでのア
クチュエータ動作が可能となる。

【００５２】なお、上述の各実施形態においては航空機
の舵面制御用アクチュエータとして説明したが、ＦＢＷ
制御される他用途の液圧アクチュエータ等であってもよ
いことはいうまでもなく、本発明は、機械的制御機構付
きＦＢＷ制御の流体圧アクチュエータシステム全般につ
いて広く適用することができるものである。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、外部流体源からアクチ
ュエータへの作動流体の給排通路に内部流体源を接続し
て、外部流体源から作動流体を導入する外部供給圧導入
ポートとは別に、内部流体源からの作動流体を導入する
内部供給圧導入ポートを形成し、外部および内部の両供
給圧導入ポートから、機械式制御弁および電気式制御弁
に作動流体を供給するようにしているので、外部流体源
からの供給圧や供給量が低下した場合に、内部流体源を
作動させてその低下を補うことができ、飛行安全性を確
保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアクチュエーションシステムの第
1実施形態を示すその概略構成図であり、機械式制御弁
による手動操舵モードの状態を示している。

【図２】本発明に係るアクチュエーションシステムの第
1実施形態を示すその要部概略構成図である。

【図３】本発明に係るアクチュエーションシステムの第
２実施形態を示すその要部概略構成図である。

【図４】本発明に係るアクチュエーションシステムの第
３実施形態を示すその要部概略構成図である。

【図５】本発明に係るアクチュエーションシステムの第
４実施形態を示すその要部概略構成図である。

【図６】本発明に係るアクチュエーションシステムの第
５実施形態を示すその要部概略構成図である。

【符号の説明】

１０ アクチュエータ １１ シリンダ １２ ピストン １３、１４ 油室 ２０ 給排制御機構 ２１ 外部供給圧導入ポート ２３ 供給通路（給排通路） ２５ インプットリンク ２８ 排出通路（給排通路） ２９ 排出ポート ３１ 機械式制御弁 ３２ 電気式制御弁 ３３、４３ モード切替弁 ３５、４５Ａ、４５Ｂ ソレノイド弁（切替え操作圧
制御手段） ４０ 内部流体圧供給源（内部流体源） ４１ ポンプ ４２ モータ ４３ モード切替弁 ５１、５２、６１ 逆止弁 ７１ リリーフ弁 ７２ 蓄圧器

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダ内に収納されたピストンの両側に
   一方および他方の流体室を形成し、両流体室への作動流
   体の供給および排出によりピストンを移動させるアクチ
   ュエータと、 所定の外部流体源からの前記一方および他方の流体室へ
   の作動流体の供給および排出を制御する制御弁を有する
   給排制御機構と、 前記制御弁を操作して前記給排制御機構の制御モードを
   切り替えるモード切替え弁と、を備えたアクチュエーシ
   ョンシステムにおいて、 前記外部流体源から前記アクチュエータへの作動流体の
   給排通路に接続され、所定供給圧の作動流体を供給する
   内部流体源を設けて、 前記外部流体源から所定供給圧の作動流体を導入する外
   部供給圧導入ポートとは別に、前記内部流体源からの作
   動流体を導入する内部供給圧導入ポートを形成するとと
   もに、 前記外部供給圧導入ポートおよび内部供給圧導入ポート
   から前記制御弁に作動流体を供給することを特徴とする
   アクチュエーションシステム。
2. 【請求項２】シリンダ内に収納されたピストンの両側に
   一方および他方の流体室を形成し、両流体室への作動流
   体の供給および排出によりピストンを移動させるアクチ
   ュエータと、 機械的操作入力により切替え操作される機械式制御弁お
   よび操舵電気信号入力により切替え操作される電気式制
   御弁を有し、両制御弁のうちいずれかにより前記一方お
   よび他方の流体室への作動流体の供給および排出を制御
   する給排制御機構と、 所定の外部流体源から前記アクチュエータへの作動流体
   の供給および排出を行う給排通路に、前記機械式制御弁
   および電気式制御弁のうち任意の一方を選択して挿入
   し、前記給排制御機構の制御モードを切り替えるモード
   切替え弁と、 外部からの機械的操作入力を前記機械式制御弁に伝達す
   る操作力伝達部材を有し、前記モード切替え弁によって
   前記機械式制御弁が前記アクチュエータへの作動流体の
   給排通路に挿入されたとき、該操作力伝達部材を介した
   操作入力により前記機械式制御弁を作動させる機械的制
   御機構と、を備えたアクチュエーションシステムにおい
   て、 前記外部流体源から前記アクチュエータへの作動流体の
   給排通路に接続され、所定供給圧の作動流体を供給する
   内部流体源を設けて、 前記外部流体源から所定供給圧の作動流体を導入する外
   部供給圧導入ポートとは別に、前記内部流体源からの作
   動流体を導入する内部供給圧導入ポートを形成するとと
   もに、 前記外部供給圧導入ポートおよび内部供給圧導入ポート
   から前記機械式制御弁および電気式制御弁に作動流体を
   供給することを特徴とするアクチュエーションシステ
   ム。
3. 【請求項３】前記外部供給圧導入ポートおよび内部供給
   圧導入ポートから前記機械式制御弁および電気式制御弁
   への作動流体の供給を許容する一方、前記機械式制御弁
   および電気式制御弁から前記外部供給圧導入ポートおよ
   び内部供給圧導入ポート側への逆流を阻止する逆止弁を
   備えたことを特徴とする請求項２に記載のアクチュエー
   ションシステム。
4. 【請求項４】前記外部供給圧導入ポートから前記機械式
   制御弁への作動流体の供給を許容する一方、前記機械式
   制御弁から前記外部供給圧導入ポート側への逆流を阻止
   する逆止弁を備え、 前記機械式制御弁および電気式制御弁のうち前記電気式
   制御弁からのみ、前記外部供給圧導入ポート側への作動
   流体の逆流を許容することを特徴とする請求項は２に記
   載のアクチュエーションシステム。
5. 【請求項５】前記作動流体の排出通路に所定の排出圧力
   に設定されたリリーフ弁を備え、 前記内部流体源が、前記作動流体の排出通路からの作動
   流体を加圧して前記所定供給圧の作動流体を供給するポ
   ンプを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか
   に記載のアクチュエーションシステム。
6. 【請求項６】前記外部供給圧導入ポートからの作動流体
   を導入し、前記モード切替え弁による前記給排制御機構
   の制御モードの切替えのための操作圧を制御する切替え
   操作圧制御手段を設けたことを特徴とする請求項１〜５
   のいずれかに記載のアクチュエーションシステム。