JPH05196396A - ミサイル制御フィンアクチュエイタシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、ミサイルのフィンの回動を制御す
る迅速に動作し、バックラッシュを生じない、信頼性の
高いフィンアクチュエイタを得ることを目的とする。 【構成】 圧力アクチュエイタは、ハウジング42と、ハ
ウジング42内でスライドし、ハウジング内の２つの圧力
チャンバ54，58を規定するピストン構造体44と、ピスト
ンとハウジング42の壁との間に位置する圧力チャンバの
間に圧力シ−ルのための回転隔板シ−ル50，56と、ピス
トン構造体44に接続され、ハウジング42の外部に延在す
る押棒78と、２つの圧力チャンバ54，58内の圧力を制御
し、ピストンをハウジング内でスライドさせるガス源6
2、バルブ70，72、圧力ライン68，74より成る手段60
と、押棒を制御フィン出力シャフトに接続する緊張バン
ド接続器80とを具備することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、誘導ミサイルの制御、
特に、このようなミサイルの誘導フィン制御の改良に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な誘導ミサイルはミサイル側面か
ら、典型的には後端部付近の側面から突出した可動制御
表面またはフィンで制御され、安定される。フィンまた
は大型ミサイルではフィンの一部は通常、対称的な断面
であり、回動できるように気流中に取付けられている。
各フィンが気流に平行方向に傾けられると、ミサイルに
加わる制御力は存在しない。フィンを気流に関する角度
に傾斜するよう回動させることにより、ミサイルに加わ
る制御力が存在し、ミサイルの方向、回転方向は変化さ
れる。

【０００３】ミサイルには音速の数倍の高速で飛行する
ものもあり、従って、フィンの制御動作は制御信号に反
応して敏速に、順調に達成されなければならない。制御
動作とフィンの結果的な動作はミサイル電子装置により
常に更新され、またデジタルコンピュ−タにより１秒間
に数千回指令される。電気的指令信号を制御フィンの物
理的動作に変換するアクチュエイタ機構は高速ミサイル
の機動性、安定性を維持するため、高速で反応しなくて
はならない。そうでないとフィンが正確に指令に従わな
くなってダイナミック動作を最小限にしてしまう。

【０００４】２タイプのフィンアクチュエイタシステム
が現在一般的に使用されている。これらは電子機械的シ
ステムと流体システムである。前者では指令信号は典型
的に正確な歯車列を有する精巧な電気モ−タにより物理
的動作に変換される。後者には水力システム、空気圧シ
ステムの両者が含まれ、指令信号は高圧バルブを制御
し、可動ピストンを有するシリンダー中で圧力を調整す
るバルブを緩め、ピストンをシリンダー中で前後にスラ
イドさせる。押棒はシリンダーの外部へ延在し、フィン
が取付けられている制御フィン出力シャフトに接続され
ている。

【０００５】各タイプの付勢システムはある状態におい
て動作可能であるが、欠点を有する。電子機械的システ
ムは高応答能力を与えると考えられているが、高価で、
電気的および機械的な複雑性、製造困難、較正および試
験の困難、応用における信頼性の欠如等の欠点がある。
モ−タ制御の特性のため、電子機械的付勢システムは流
体システムではより好適に調整される高いフィンねじれ
負荷のもとで固有の性能制限を有する。水力システムお
よび空気圧システムは内部許容誤差が非常に正確に維持
され、精巧のバルブ、シ−ルおよび機械的装置が得られ
れば、毎秒100サイクルまでの応答要求条件を満たすこ
とができる。さらに、これらのシステムは摩擦、がたつ
きのような非線効果に対して感知性の強い傾向がある。
水力システムに導入された流体は長期の保管期間の間に
漏れを生じやすく、定期的保守が重要である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】制御アクチュエイタは
温度、振動、加速度、高い構造上およびフィン負荷等、
広範囲に渡る環境状況で動作可能でなければならない。
例えば、軍事規格では長期間保管可能で、しかも−65°
Ｆから＋190 °Ｆの温度範囲で動作可能のミサイルを要
求している。制御表面のためのアクチュエイタは周囲状
況の範囲全体に渡って十分な強度その他の特性を達成す
る材料で製造される必要があり、あらゆる特定の状況で
付加的にその性能を維持しなくてはならない。

【０００７】一般的な空気圧システムは広範囲に渡って
多様に変化する状況に最も必要な性能要件を満たす能力
がないため、電子機械的アクチュエイタが現在、高性能
ミサイル制御システムで広く使用されている。しかし、
前述したように、これは高価で、複雑で、故障および性
能異常を生じやすく、試験が困難である。それ故動作状
態範囲内で安価で高い信頼性を有し、十分な性能応答性
を有する改良されたアクチュエイタシステムに対する要
求がある。本発明はこの要求を満たし、さらに関連する
利点を与える。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は比較的安価で、
信頼性が高く、較正および試験が容易、動作の安定性の
あるミサイルフィンのアクチュエイタを提供する。アク
チュエイタは機械的がたつきが生じずに十分な制御を達
成する。これは広い温度範囲に渡って毎秒１００サイク
ルに達する速度で十分に動作可能で、低速度および高速
度で安定性を有する。

【０００９】本発明によると、制御フィン出力シャフト
の回転を生成するミサイル制御フィンアクチュエイタは
圧力アクチュエイタで具体化され、この圧力アクチュエ
イタはハウジング内の少なくとも２つの圧力チャンバを
規定するためにスライドするピストンを有するハウジン
グを備えている。回転隔板シ−ルはピストンとハウジン
グ壁との間に設置され、回転隔板シ−ルは圧力チャンバ
の間に圧力シ−ルを与えている。押棒はピストンに接続
され、ハウジングの外部へ延在している。ピストンをハ
ウジング内でスライドさせるように２つの圧力チャンバ
の圧力を制御する手段が設けられている。さらに、押棒
を制御フィン出力シャフトに接続する手段も設けられて
いる。

【００１０】押棒は好ましくは緊張バンド接続器修正器
によりフィン出力シャフトに接続され、この緊張バンド
接続器はピストンの動作方向が変化するときのバックラ
ッシュを防ぐ。磁石はシステム内で減衰する渦電流を誘
導するために押棒に近接して配置されており、動作速度
の増加と共に増加する。チャンバ圧力、押棒およびまた
はフィン出力シャフトの位置および動作速度は監視さ
れ、センサの表示は制御パラメ−タ調節のため圧力制御
用にフィ−ドバックする。

【００１１】本発明のアクチュエイタは通常、空気圧タ
イプである。以来の空気アクチュエイタでは２つの圧力
チャンバを規定するため、リングシ−ルがピストンとハ
ウジングの内部壁との間に使用されていた。Ｏ−リン
グ、向い合ったＯ−リング、リップシ−ル、他のダイナ
ミックスライドシ−ル等のリングシ−ルは非線形スライ
ド摩擦成分を生成し、この効果は温度に応じて広範囲に
変化し、アクチュエイタの動作周波数の増加により増加
する。ハウジングの内部壁に対するシ−ルの摩耗は傷、
その他の損傷を起こし、アクチュエイタの性能を低下さ
せる。シ−ルにより生じる摩擦は摩耗損傷を減少するよ
うに減少されることができるが制御制動減衰を達成する
他の機構が使用されなければならない。従来の空気圧力
アクチュエイタは究極の状態で長期の保管期間に亘って
適応しながら維持されることは困難である。

【００１２】本発明のアクチュエイタに使用される回転
隔板シ−ルはスライドシ−ルと比較して非常に摩耗を減
少し、温度変化等による性能上の状況的効果を非常に減
少する。温度変化がアクチュエイタ性能に影響を及ぼさ
ない結果と、製造価格が実質上減少される結果によって
従来の空気圧アクチュエイタに緊密に適合する許容誤差
は必要とされない。スライド摩擦の減少は空気制御過程
の効率および高周波の性能を改良する。従来のダイナミ
ックスライドシ−ルの摩擦制動効果の除去によって空気
ライン中の制動オリフィスおよび磁石の渦電流制動を含
む補助制動源が導入されてもよい。

【００１３】従って、本発明の空気アクチュエイタはミ
サイルフィン制御システムの重要な制御の進歩を与え
る。広い環境範囲に亘る高性能、保管能力、信頼性は製
造および較正が容易なアクチュエイタで達成される。本
発明のその他の特徴と利点は本発明の原理を示す後述の
詳細な説明および図面から当業者に明白である。

【００１４】

【実施例】図１はミサイル側面から突出した制御フィン
２２を有するミサイル20を示している（通常４つ存在す
るフィンのうち２つが示されており、他の２つは図の平
面外にあるため見られない。）。各フィン22はフィン出
力シャフト24に取付けられており、このフィン出力シャ
フト24は軸受26で支持されている。ミサイル20の運動方
向を制御するために、アクチュエイタ28はシャフト24を
回転させ、それによって、気流に関連するフィン22の角
度を変化させる。シャフト24の動作は回転センサ29によ
り監視される。

【００１５】ミサイル20はここでは尾部に単一モ−タノ
ズルとして示されているロケットエンジンまたはモ−タ
30により駆動されている。代りに、後部に多重角で小型
のモ−タノズルがミサイルの機体側面に与えられること
もできる。

【００１６】アクチュエイタ28およびモ−タ30は機上制
御器34からの信号線32上で送信される信号により制御さ
れる。赤外線熱探知器のようなセンサ36はミサイル20の
先端に設けられることもある。ミサイルはその基地から
の無線、導線、光ファイバにより誘導される。本発明は
主としてアクチュエイタ28の構造と動作に関する。

【００１７】本発明によると制御フィン出力シャフトの
回転を生成するミサイル制御フィンアクチュエイタは、
ハウジングと、ハウジング内でスライド可能のピストン
構造からなる。ピストン構造は第１の断面領域を有する
第１の面および第１の断面とは異なっている第２の断面
領域を有する第２の面を備えている。第１の回転隔板は
第１の面をハウジングの内部壁に密封し、第１の面とハ
ウジングの内部との間の第１の圧力チャンバを規定す
る。第２の回転隔板は第２の面をハウジングの内部壁に
密封し、第１の面と第２の面との間の第２圧力チャンバ
を規定する。押棒はピストン構造体に接続され、ハウジ
ング外部に延在する。さらに、２つの圧力チャンバの圧
力を制御し、ピストンをハウジング内でスライドさせる
手段と、押棒を制御フィン出力シャフトに接続する手段
も設けられている。

【００１８】本発明の実施例による空気圧アクチュエイ
タ40は図２に示されている。アクチュエイタ40はハウジ
ング42を具備し、このハウジング42は通常異なった直径
を結合した２つの円筒形部分からなる。異なった直径は
この発明の双領域ピストンのため使用される。

【００１９】ピストン構造44は第１の突出領域を有する
第１の面46と第２の突出領域を有する第２の面48を有す
る。第１の突出領域と第２の突出領域との比は約２対１
であることが好ましい。

【００２０】第１の回転隔板50は第１の面46をハウジン
グ42の内部壁52の近接部分に密封する。従って、第１の
圧力チャンバ54は内部壁52と第１の面46および第１の面
46と関連する第１の回転隔板50の間で規定される。第２
の回転隔板56は第２の面48を内部壁52の近接部分に密封
する。従って、第２の圧力チャンバ58は第１の面46およ
びそれに関連する第１の回転隔板50と、第２の面48およ
びそれに関連する第２の隔板56と、ハウジング42の内部
壁52により境界されたボリュ−ム内に規定される。

【００２１】回転隔板は放射方向に高い柔軟性があるが
低い周囲方向膨脹特性を有する弾性材料から組立てられ
る。これらの構造と使用は米国特許第3,137,215 、3,37
3,236 、3,969,991 号明細書に記載されている。シ−ル
として用いられる回転隔板は例えばBellofram 社から市
販されている特殊製品である。図２で示されているよう
に、ピストン構造44と内部壁52の間の半径方向の隙間は
充分に大きく製造されている。それはシ−ルが柔軟性が
あり、ファイバ−状の回転隔板材料により達成されてい
るからである。回転隔板の使用により可能の大きい隙間
は２つの重要な結果を生む。まず、厳密に制御する許容
誤差の維持は一般的空気アクチュエイタの製造動作で最
も費用のかかる部分であるため、非常に製造価格を低下
させることができる。第２に、アクチュエイタは温度変
化のような状況の変化で性能の変化を受けにくくなる。
このような性能の変化は大部分、寸法が厳密なシステム
において熱膨張の差の結果としての寸法に関する変化か
ら生じる。

【００２２】２つの圧力チャンバ54,58 はピストン構造
44をハウジング42に沿って移動させるため、加圧システ
ム60により圧力を制御される。加圧システム60はガス容
器64と一定の圧力を確実にする調整器66を有する高圧密
封ガス源62を含む。第１のガス圧力ライン68はガス源62
からハウジング42の壁を通過し、第１の圧力チャンバ54
まで延在する。第１のガス圧力ライン68はソレノイド制
御入口バルブ70を具備し、このバルブはガス源62から第
１の圧力チャンバに流れるガスを制御する。ソレノイド
制御排出バルブ72はチャンバ54からの圧力を制御的に緩
めるため第１の圧力チャンバ54と連通する。第２のガス
圧力ライン74はガス源62からハウジング42の壁を通過し
て第２の圧力チャンバ58まで延在する。第２のガス圧力
ライン74はオリフィス76を具備し、このオリフィスは高
周波動作期間にガスシステムの供給を制動するためのも
のである。

【００２３】この実施例では第２の圧力チャンバ58は開
口したライン74を通ってガス源62の圧力Ｐに常に加圧さ
れている。第１の圧力チャンバ54に圧力が加わっていな
いと、第１の回転隔板50の上方への力はＡは第１の面46
の面積としてＰＡである。第２の回転隔板56の下方への
力はＰＡ／２である。それは好ましい実施例では第２の
面48の面積は第１の面46の面積の２分の１であるからで
ある。そのためピストン構造44を上げる役割をするＰＡ
／２のネットの上方力が存在する。

【００２４】入口バルブ70の開放により第１の圧力チャ
ンバ54内に下方向への最大の力ＰＡが生成され、それに
よってピストン構造44は下方に力を加えられる。従っ
て、ピストン構造はＰＡ／２の力で下方向に力を加えら
れる。第１の圧力チャンバ54内の圧力および下方向の力
は減少するため排出バルブ72を解放することにより下方
向の運動は停止され、ピストン構造は上方向に移動す
る。それ故、アクチュエイタ40の動作はガス容器64に蓄
積されたガスの膨脹エネルギにより供給されるピストン
の移動に必要な圧力と共に、制御器34によるバルブ70,7
2 の制御を通じてのチャンバ54内の圧力変化によって行
われる。

【００２５】押棒78はピストン構造44に固定され、内部
壁52と第２の面48に規定されるボリュ−ムを通ってハウ
ジング42から大気圧状態に置かれ、外部に延在してい
る。押棒78はシャフト24に近接する位置に到達するよう
な十分な長さを有する。押棒78は１対の金属製緊張バン
ド接続器80によりシャフト24に接続されている。緊張バ
ンド接続器80の一方の端部は押棒78に固定しており、他
方の端部はシャフト24に支持されている固定ブロック82
の円周の周囲に沿って湾曲している。停止ブロック84は
各方向の固定ブロック82の運動における物理的制限とし
て動作する位置に配置されている。このような緊張バン
ド接続器の構造は押棒78の運動方向が変化されるときの
バックラッシュを除去する。

【００２６】押棒78はアクチュエイタ40の圧縮ガスによ
り付勢され、この押棒はダイナミック動作期間中、ばね
のように動作する。別の方法においては生成される共振
を減衰するため、従来技術の空気圧アクチュエイタはス
ライドシ−ルにより生成されるピストンとハウジング壁
との間の摩擦に依存した。この摩擦は非直線的に周波数
と温度に依存するものであり、従来の空気アクチュエイ
タにおける高周波、高温での性能損失の主要原因であ
る。

【００２７】２つのタイプの制動が本発明のアクチュエ
イタ40で使用される。第１の制動は固定したオリフィス
76およびバルブ70,72 を通じてのガス膨脹によるもので
ある。第２の制動は金属製押棒78の一部分に近接して磁
石86を配置することにより生成される渦電流制動であ
る。押棒78が動くと、運動と反対の傾向の渦電流による
力が磁石86の磁界により生成される。これらの力は磁界
中の押棒78の運動速度の増加と共に増加し、その結果、
制動は押棒78の運動速度の増加と共に線形に増加し、シ
ステムの安定性を達成する好ましい結果を生じる。特定
の応用では、磁石の磁力は必要に応じて調節され或いは
調節は省略される。

【００２８】アクチュエイタ40は前述の加圧シ−ケンス
から生じる押棒78またはシャフト24の機械的運動を測定
するセンサを用いてフィ−ドバック制御モ−ドで動作す
ることが好ましい。チャンバ54,58 の圧力を測定するセ
ンサもバルブを制御する手段として使用される。特に、
押棒78の線形位置および運動は線形光符号器のようなセ
ンサ88により測定可能である。シャフト24の回転位置お
よび運動は前述の図１に示されているような、回転電位
差計または回転光符号器のような回転センサ29により測
定できる。チャンバの圧力は歪み計圧力変換器のような
広帯域圧力センサ90,92 により測定できる。センサ88,9
0,92および、または29からの出力は制御器34に供給さ
れ、この制御器34はソレノイド動作バルブ70,72 の開閉
を制御するために情報を使用する。本発明の構造技術は
他の形のアクチュエイタに適用可能で、これらのうち２
つは図３、４に示されている。

【００２９】図３のアクチュエイタ100 はシャフト24に
トルクを供給するため互いに反対に動作する２つの圧力
アクチュエイタ102 ,102´を使用する。圧力アクチュエ
イタ102 はピストン106 が中でスライドするハウジング
を有する。左側の圧力アクチュエイタと右側の圧力アク
チュエイタにおいてそれぞれ互いに匹敵する部分に対し
て左側のアクチュエイタではダッシュ記号を除き、右側
のアクチュエイタではダッシュ記号を付加している。こ
こに示した実施例では、ピストン106 は図２の双体領域
のピストンではなく、単一領域のピストンとして製造さ
れているがどちらの形が使用されてもよい。ピストン10
6 は少なくとも１つの回転隔板シ−ル110 によってハウ
ジング104 の内部壁108 に密封されている。この示され
た実施例ではこのような２つのシ−ル110 は各ハウジン
グで用いられている。従って、第１の圧力アクチュエイ
タ102 には上部圧力チャンバ150 および下部圧力チャン
バ152 が設けられ、第２の圧力アクチュエイタ102 ´に
は上部圧力チャンバ154 および下部圧力チャンバ156 が
存在する。

【００３０】押棒112 はピストン106 と共に移動するた
めピストン106 に固定されている。押棒112 は回転隔板
158 により圧力アクチュエイタハウジング104 に密封さ
れており、それによってアクチュエイタ102 の下部圧力
チャンバ152 およびアクチュエイタ102 ´の下部圧力チ
ャンバ156 を完成している。押棒112 はハウジング104
の外部へ延在し、１対の緊張バンド接続器114 によって
シャフト24に固定されている。ここに示された形態では
各緊張バンド接続器114 は一方の押棒112 に一方の端部
が固定されており、シャフト24の周囲に湾曲し、他方の
端部が他方の押棒112 ´に固定されている。

【００３１】この構造を動作させるため、押棒112 およ
び112 ´は調和して同等に互いに反対方向に移動しなく
てはならない。交差接続の供給ラインを有する加圧シス
テム116 がこの動作を可能にする。システム116 では２
つのソレノイド付勢入口バルブ118,120 と２つのソレノ
イド付勢は排出バルブ122,124 が設けられている。１次
加圧ライン126 は前述のガス源62に対応する共通のガス
源62から各入口バルブ118,120 まで延在する。第１のガ
ス分配ライン128 は第１の入口バルブ118 の下流側から
第１の圧力アクチュエイタ102 の下部の圧力チャンバ15
2 と第２の圧力アクチュエイタ102 ´の上部の圧力チャ
ンバ154 まで連通する。排出バルブ122は第１のガス分
配ライン線128 と連通する。第２のガス分配ラインは第
２の入口バルブ120 の下流側から第１の圧力アクチュエ
イタ102 の上部の圧力チャンバ150 と第２の圧力アクチ
ュエイタ102 ´の下部圧力チャンバ156 まで連通する。
排出バルブ124 はこの第２のガス分配線130 と連通す
る。

【００３２】押棒112 および112 ´の反対の運動を生成
するアクチュエイタ100 の動作はバルブ118,120,122,12
4 の適切な加圧シ−ケンス動作で達成される。例えば、
バルブ120,122 を閉じたまま、バルブ118,124 を開く
と、左側のピストン106 は上方に移動し、右側のピスト
ン106 ´は同じ割合で下方向に移動し、シャフト24へ時
計回りのトルクを供給する。反対に、バルブ118,124 を
閉じたまま、バルブ120,122 を開くと、左側のピストン
106 は下方向に移動し、右側のピストン106 ´は上方向
に移動し、シャフト24へ反時計回りのトルクを供給す
る。前述のセンサ88,29 に匹敵するフィ−ドバックセン
サがバルブ118,120,122,124 の開閉を制御するため補助
装置として設けられることが好ましい。チャンバ圧力セ
ンサ160,162,164,166 は前述したセンサのように別々に
用いられるか或いはバルブを制御し、適切な圧力平衡を
達成する手段として共同して使用される。

【００３３】制動磁石132 とガス流制動オリフィス134
は特定の応用または必要に応じてアクチュエイタ100 に
任意に設けられる。これらの部分の機能は前述の図２の
実施例に関連して示したものと同一である。

【００３４】本発明のもう１つの実施例は図４に示され
ており、ここでは高性能アクチュエイタの構造部分を示
している。この実施例によると、制御フィン出力シャフ
トの回転を生成するミサイル制御フィンアクチュエイタ
はハウジングおよびこのハウジング内でスライド可能の
複合ピストンを含む圧力アクチュエイタを有する。複合
ピストンは互いにスライド可能な第１の面部分と第２の
面部分を具備している。第１の回転隔板シ−ルは第１の
面部分とハウジング壁との間に配置されており、それに
よって、圧力アクチュエイタの第１の圧力チャンバを第
１の面部分とハウジングとの間に規定している。第２の
回転隔板シ−ルは第２の面部分とハウジング壁との間に
配置されており、それによって、圧力アクチュエイタの
第２の圧力チャンバを第２の面とハウジングとの間に規
定している。押棒は第１の面部分に接続されており、ハ
ウジングの外部に延在している。押スリ−ブは第２の面
部分に接続されており、ハウジングの外部に延在してい
る。この押スリ−ブは押棒を覆って配置されている。第
１の面部分と第２の面部分をハウジング内でスライドさ
せるため第１の圧力チャンバと第２の圧力チャンバの圧
力を制御する手段が設けられている。押棒および押スリ
−ブは制御フィン出力シャフトに接続されている。

【００３５】図４は２つの個々の圧力アクチュエイタ20
2 を備えているアクチュエイタ200を示しており、この
圧力アクチュエイタ202 は図３の実施例で示した方法で
シャフト24に共同してトルクを供給するために縦続的に
動作する。アクチュエイタ200 の加圧システム204 は交
差接続ラインを具備しており、図３に関する前述した加
圧システム116 に類似しているため、ここでは説明しな
い。２つの圧力アクチュエイタ202 と202 ´は共通性の
ある方法で動作しているのでアクチュエイタ202 ´につ
いてのみ詳細に示す。

【００３６】熱膨脹と他の環境的効果のため生じる問題
の１つに押棒の線形運動もフィン出力シャフトの回転動
作へと伝達する緊張バンド接続器の緩みがある。緊張バ
ンド接続器が大きく緩むとトルクは出力シャフトへ伝達
されなくなり、結果として制御が失われる。圧力アクチ
ュエイタ202 は押棒206 とそれを覆う同心押スリ−ブを
設けることによりこの問題を回避している。すなわち押
棒206 は緊張バンド接続器210 の１端部に接続され、押
スリ−ブ208 はもう一方の緊張バンド接続器212 の１端
部に接続している。他方の押スリ−ブ208 ´は緊張バン
ド接続器210 の他方の端部に接続されており、他方の押
棒206 ´は緊張バンド接続器212 の他方の端部に接続さ
れている。圧力アクチュエイタ202 が前述した方法で動
作されるとき、力は構造内の熱膨脹または寸法許容誤差
から生じる小規模の寸法的変化にかかわらず、緊張バン
ド接続器210,212 の両方をシャフト24へ堅く閉める傾向
がある。

【００３７】本発明を効果的にするため、押棒206 およ
び押スリ−ブ208 は反対方向に自由に移動することが可
能でなければならず、この動作はハウジング216 内でス
ライドされる複合ピストン214 を使用することにより達
成される。複合ピストン214は第１の面218 、第２の面2
20 を備えており、キ−装置を具備することにより互い
に関連してスライドが可能である。押棒206 は第２の面
220 の孔を通じて延在しており、第１の面218 に固定さ
れている。押スリ−ブ208 は第２の面220 に固定されて
いる。

【００３８】圧力アクチュエイタ202 は常に上部圧力チ
ャンバおよび下部圧力チャンバの両方で正の圧力で動作
し、その結果、緊張バンド接続器は張詰めた状態を維持
される。

【００３９】図２から４までの３つの実施例ではこの構
造の仕組みの様態として種々の特性、バルブ動作、ガス
分配の組合わせを伴って示されている。適切な構造の種
々の組合わせが可能であることが理解できよう。

【００４０】本発明の特定の実施例が例示の目的で詳細
に説明されたが、その他の構成も本発明の技術的範囲か
ら逸脱することなく行われることができる。従って、本
発明は添付の請求の範囲によってのみ限定される。

【図面の簡単な説明】

【図１】フィンアクチュエイタを示すためミサイル表面
を除いた誘導ミサイルの概略図。

【図２】アクチュエイタの断面略図。

【図３】アクチュエイタの別の実施例の断面略図。

【図４】図３のアクチュエイタの構造部分の断面略図。

フロントページの続き (72)発明者 ラッセル・ビー・クライン アメリカ合衆国、アリゾナ州 85748、タ クソン、イー・ロスト・トレイルス 10121

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧力アクチュエイタを具備し、制御フィ
   ン出力シャフトの回転を生成するミサイルフィン制御ア
   クチュエイタにおいて、 この圧力アクチュエイタが、 ハウジングと、 ハウジング内でスライド可能で、ハウジング内の少なく
   とも２つの圧力チャンバを規定するピストンと、 ピストンとハウジング壁との間に存在し、圧力チャンバ
   の間の圧力シ−ルを与える回転隔板シ−ルと、 ピストンに接続され、ハウジング外部に延在する押棒
   と、 ２つの圧力チャンバの圧力を制御し、ピストンをハウジ
   ング内でスライドさせる手段と、 押棒を制御フィン出力シャフトに接続する手段とを具備
   することを特徴とするミサイル制御フィンアクチュエイ
   タ。
2. 【請求項２】 接続のための手段が緊張バンド接続器を
   具備する請求項１記載のアクチュエイタ。
3. 【請求項３】 第２の圧力アクチュエイタを具備し、こ
   の第２の圧力アクチュエイタが、 第２のハウジングと、 第２のハウジング内でスライド可能で、第２のハウジン
   グ内の少なくとも２つの圧力チャンバを規定する第２の
   ピストンと、 第２のピストンと第２のハウジング壁との間に存在し、
   第２のハウジングの圧力チャンバの間に圧力シ−ルを与
   える回転隔板シ−ルと、 第２のピストンに接続され、第２のハウジング外部に延
   在する押棒と、 第２の押棒を制御フィン出力シャフトに接続する手段と
   を具備し、 前記圧力を制御する手段は第１のピストンおよび第２の
   ピストンのチャンバの間に交差接続され、第１の押棒お
   よび第２の押棒が加圧においてそれぞれ反対方向に移動
   する請求項１記載のアクチュエイタ。
4. 【請求項４】 ハウジングと、ハウジング内でスライド
   可能のピストン構造とを具備し、このピストン構造が、 第１の断面領域を有する第１の面と、 第１の断面領域とは異なる第２の断面領域を有する第２
   の面と、 第１の面をハウジングの内部壁に密封し、第１の面とハ
   ウジングの内部壁の間の第１の圧力チャンバを規定する
   第１の回転隔板と、 第２の面をハウジングの内部壁に密封し、第１の面と第
   ２の面との間の第２の圧力チャンバを規定する第２の回
   転隔板と、 ピストン構造に接続され、ハウジング外部に延在する押
   棒と、 ２つの圧力チャンバの圧力を制御し、ピストンをハウジ
   ング内でスライドさせる手段と、 押棒を制御フィン出力シャフトに接続する手段とを具備
   していることを特徴とする制御フィン出力シャフトの回
   転を生成するミサイル制御フィンアクチュエイタ。
5. 【請求項５】 圧力を制御する手段において、 一定圧力ガス源と、 ガス源から第１のチャンバまでの第１のガス圧力ライン
   と、 第１の圧力ラインの入口バルブと、 第１のチャンバと連通する排出バルブと、 ガス源から第２のチャンバまでの第２のガス圧力ライン
   とを具備している請求項４記載のアクチュエイタ。
6. 【請求項６】 第１の面が第２の面の２倍の面積を有し
   ている請求項５記載のアクチュエイタ。
7. 【請求項７】 第２のガス圧力ラインが絞りを有してい
   る請求項６記載のアクチュエイタ。
8. 【請求項８】 圧力フィンアクチュエイタを具備し、制
   御フィン出力シャフトの回転を生成するミサイル制御フ
   ィンアクチュエイタにおいて、 この圧力フィンアクチュエイタが、 ハウジングと、 ハウジング内でスライド可能であり、互いに関連してス
   ライドする第１の面部分と第２の面部分を有する複合ピ
   ストンと、 第１の面部分とハウジング壁との間に存在し、第１の面
   部分とハウジングとの間に圧力アクチュエイタの第１の
   圧力チャンバを規定する第１の回転隔板シ−ルと、 第２の面部分とハウジング壁との間に存在し、第２の面
   部分とハウジングとの間に圧力アクチュエイタの第２の
   圧力チャンバを規定する第２の回転隔板シ−ルと、 第１の面部分に接続され、ハウジングの外部に延在する
   押棒と、 第２の面部分に接続され、ハウジングの外部に延在し、
   押棒を覆って配置されている押スリ−ブと、 押スリ−ブとハウジングの間に存在し、第２の圧力チャ
   ンバの密封を完成している第３の回転隔板シ−ルと、 第１の圧力チャンバと第２の圧力チャンバの圧力を制御
   し、第１の面部分と第２の面部分をハウジング内でスラ
   イドさせ、互いに関連するようにさせる手段と、 押棒および押スリ−ブを制御フィン出力シャフトに接続
   する手段とを備えているミサイル制御フィンアクチュエ
   イタ。
9. 【請求項９】 押棒と押スリ−ブにより生成される運動
   を測定し、測定結果を圧力制御手段にフィ−ドバックす
   る手段と、 圧力チャンバ内の圧力を測定し、測定結果を圧力制御手
   段にフィ−ドバックする手段とを備えている請求項８記
   載のアクチュエイタ。
10. 【請求項１０】 第２の圧力アクチュエイタを具備し、
    この第２の圧力アクチュエイタが、 第２のハウジングと、 ハウジング内でスライド可能であり、互いに関連してス
    ライドする第１の面部分および第２の面部分を有する第
    ２の複合ピストンと、 第２のピストンの第１の面部分と第２のハウジング壁と
    の間に存在し、第２のピストンの第１の面と第２のハウ
    ジングとの間の第２の圧力アクチュエイタの第１の圧力
    チャンバを規定する第２のアクチュエイタの第１の回転
    隔板シ−ルと、 第２のピストンの第２の面部分と第２のハウジング壁と
    の間に存在し、第２のピストンの第２の面部分と第２の
    ハウジングとの間に第２の圧力アクチュエイタの第２の
    圧力チャンバを規定している第２のアクチュエイタの第
    ２の回転隔板シ−ルと、 第２のピストンの第１の面部分に接続され、第２のハウ
    ジング外部に延在する第２のアクチュエイタ押棒と、 第２のピストンの第２の面に接続され、第２のハウジン
    グ外部に延在し、第２のアクチュエイタ押棒を覆って配
    置されている第２のアクチュエイタ押スリ−ブと、 第２のアクチュエイタ押スリ−ブと第２のハウジングと
    の間に存在し、第２の圧力チャンバのシ−ルを完成して
    いる第２のアクチュエイタの第３の回転隔板シ−ルと、 第２の押棒および第２の押スリ−ブを制御フィン出力シ
    ャフトに接続する手段と、 第１の圧力アクチュエイタの第１の圧力チャンバと第２
    の圧力アクチュエイタの第２の圧力チャンバとの間のガ
    ス圧力の伝達を行う第１の交差接続ラインと、 第１の圧力アクチュエイタの第２の圧力チャンバと第２
    の圧力アクチュエイタの第１の圧力チャンバとの間のガ
    ス圧力の伝達を行う第２の交差接続ラインとを備えてい
    る請求項８記載のアクチュエイタ。