JPH07197901A - 液体圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】貯留容器３内の液体２を液体供給対象４に向け
吐出するポンプ５と、この吐出された液体２の貯留容器
３への還流路６とを備える。そのポンプ５と供給対象４
の間の液体２の分流路１０に接続されるシリンダ室１２
内の液体圧に応じ移動する押圧部材１６により、貯留容
器内３の液体２が押圧される。 【効果】液体供給対象の制御不良を生じることなく小型
化でき、貯留容器内の液量変化から以上検知等が可能に
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばロケットの姿勢
制御用液体圧アクチュエータ等を制御するのに適した液
体圧装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３に示す従来の液体圧装置１０１は、
液体１０２の貯留容器１０３と、この貯留容器１０３内
の液体１０２を液体供給対象である複動液体圧シリンダ
１０４に向け吐出するポンプ１０５と、このポンプ１０
５を駆動するモータ１０８と、この吐出された液体１０
２の貯留容器１０３への還流路１０６とを備える。その
吐出された液体１０２は制御弁１０７を介し液体圧シリ
ンダ１０４の一対の油室の何れか一方に供給され他方か
ら貯留容器１０３に還流する。その制御弁１０７が図外
制御装置により制御されることで液体圧シリンダ１０４
の動きが制御される。また、ポンプ１０５の出口圧が過
大になった場合において液体１０２を貯留容器１０３へ
還流するためのリリーフ流路１０９が設けられている。
その貯留容器１０３はダイヤフラム１１１により内部が
２室に仕切られ、一方には液体１０２が貯留され、他方
には高圧ガス１１２が封入され、このガス圧力によりダ
イヤフラム１１１を介し液体１０２が押圧されている。
これにより、貯留容器１０３内の液体１０２の圧力すな
わちポンプ１０５の入口側での液体圧力が、ポンプ１０
５の出口側での液体圧力の変動に伴い変動するのを抑制
し、液体圧シリンダ１０４に供給される液体の圧力の変
動による制御不良を防止している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の液体圧装置１０
１を例えば設置スペースの限られたロケット等に設ける
場合、貯留容器１０３は大きさが制限されると共に高圧
ガス１１２が収納されるため、貯留できる液体１０２の
量は僅かなものになる。そのため、ポンプ１０５の出口
側での液体圧力の変動に伴う貯留容器１０３内の液体１
０２の体積変動が大きくなり、ガス圧力によりダイヤフ
ラム１１１を介し液体１０２を押圧する程度では液体１
０２の圧力変動を充分に抑止できず、制御不良を生じる
おそれがある。そこで、貯留容器１０３内の液体１０２
を押圧するための押圧装置を別途設けることが考えられ
るが、その押圧装置のための専用の駆動源や制御装置が
必要になり、設置スペースの限られたロケット等に設け
るのは困難である。

【０００４】本発明は、上記課題を解決することのでき
る液体圧装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、液体の貯留容
器と、この貯留容器内の液体を液体供給対象に向け吐出
するポンプと、この吐出された液体の貯留容器への還流
路とを備える液体圧装置において、そのポンプと液体供
給対象の間の液体を分流する分流路と、この分流路に接
続されるシリンダ室と、このシリンダ室内の液体圧に応
じ移動する押圧部材とが設けられ、その押圧部材により
貯留容器内の液体が押圧されることを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明の構成によれば、ポンプの出口側におけ
る液体の圧力によって貯留容器内の液体が押圧されるの
で、ポンプの出口側における液体の圧力が大きくなる
と、貯留容器内の液体の押圧部材による押圧力が大きく
なり、貯留容器内の液体圧力すなわちポンプの入口側に
おける液体圧力が大きくなるので、ポンプの出口側と入
口側の圧力差が小さくなり、液体圧力の変動を小さくで
きる。また、ポンプの出口側における液体の圧力が小さ
くなると、貯留容器内の液体の押圧部材による押圧力が
小さくなり、貯留容器内の液体圧力すなわちポンプの入
口側における液体圧力が小さくなるので、ポンプの出口
側と入口側の圧力差が小さくなり、液体圧力の変動を小
さくできる。これにより、液体供給対象のアクチュエー
タ等の制御不良を防止できる。

【０００７】その貯留容器内の液体はシリンダ室内の液
体圧に応じ移動する押圧部材により押圧されるので、ガ
ス圧力により押圧される場合に比べ貯留容器は小型化さ
れ、また、その押圧力を発生させるための専用の駆動源
や制御装置は必要とされないので、装置を小型化するこ
とができる。

【０００８】その押圧部材の動きから貯留容器内の液量
の変化を知ることができ、その液量変化から異常検知等
が可能になる。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。

【００１０】図１に示す液体圧装置１は、液体２が満た
される貯留容器３と、この貯留容器３内の液体２を複動
液体圧シリンダ（液体供給対象）４に向けて吐出するポ
ンプ５と、このポンプ５を駆動するモータ８と、この吐
出された液体２の貯留容器３への還流路６とを備える。
その吐出された液体２は制御弁７を介し液体圧シリンダ
４の一対の油室の何れか一方に供給され他方から貯留容
器３に還流する。その制御弁７が図外制御装置により制
御されることで液体圧シリンダ４の動きが制御される。
その液体圧シリンダ４は、例えばロケットの姿勢制御の
ためにエンジンの向きを変更するのに用いられる。ま
た、ポンプ５の出口圧が過大になった場合において液体
２を貯留容器３へ還流するためのリリーフ流路９が設け
られている。

【００１１】その貯留容器３の上部にリング部材１３が
ボルトにより取り付けられ、このリング部材１３の中心
孔に筒部材１４が軸方向を上下として挿入される。その
筒部材１４は下端が開口すると共に上端が蓋部１４ｂと
され、この蓋部１４ｂから張り出すフランジ１４ｃがボ
ルトによりリング部材１３に取り付けられることで貯留
容器３の内部に配置される。その筒部材１４に筒状のピ
ストン１５が上下動可能に挿入され、その筒部材１４と
ピストン１５に囲まれる空間がシリンダ室１２とされて
いる。

【００１２】そのシリンダ室１２は、ポンプ５と液体圧
シリンダ４の間の液体２を分流する分流路１０に接続さ
れ、これにより、そのピストン１５はポンプ５の出口側
における液体２の圧力に応じ移動する。そのピストン１
５の下端にフランジ１５ａが設けられ、そのピストン１
５とフランジ１５ａとにより押圧部材１６が構成されて
いる。これにより、押圧部材１６はポンプ５の出口側に
おける液体２の圧力により貯留容器３内の液体２を押圧
する。

【００１３】その押圧部材１６の上面と前記リング部材
１３とが上下伸縮可能な筒状ベローズ１８により連結さ
れ、このベローズ１８と筒部材１４と押圧部材１６とリ
ング部材１３とで囲まれる空間２０は、液体２に対し遮
蔽され、通孔１９を介し外気中に通じる。その空間２０
の内部において、押圧部材１６と筒部材１４のフランジ
１４ｃとの間に圧縮コイルバネ１７が配置され、このコ
イルバネ１７の弾性力により押圧部材１６は貯留容器３
内の液体２を押圧する。

【００１４】そのピストン１５から上方に突出するロッ
ド状のインジケータ２５が設けられ、このインジケータ
２５は筒部材１４の蓋部１４ｂにシールリングを介し上
下動可能に挿通される。これにより、インジケータ２５
は押圧部材１６に同行して上下動する。このインジケー
タ２５が一定距離以上上方に変位するとオンするリミッ
トスイッチ２６が筒部材１４の上部に取り付けられてい
る。なお、筒部材１４の上方はカバー２７により覆われ
る。

【００１５】なお、貯留容器３に内部の液体２の圧力が
過大になった場合に開くリリーフバルブを設けるように
してもよい。

【００１６】図２は上記液体圧装置１の構成を模式的に
示したもので、シリンダ室１２におけるピストン１５の
受圧面積をＡｐ、押圧部材１６の押圧面積をＡｂ、コイ
ルバネ１７の弾性力をＦｓ、ポンプ５の出口圧力をＰ
ｂ、貯留容器３内の液体２の圧力をＰｒとすると、力の
釣合いから以下の式が成立する。

【００１７】Ｐｒ＝（１／（１＋Ａｂ／Ａｐ））Ｐｂ＋
Ｆｓ／（Ａｐ＋Ａｂ）

【００１８】すなわち、貯留容器３内の液体２の圧力Ｐ
ｒはポンプ５の出口圧力Ｐｂの関数であり、本実施例で
は一次関数となる。これにより、ポンプ５の出口圧力Ｐ
ｂが大きくなると、貯留容器３内の液体２の圧力Ｐｒす
なわちポンプ５の入口側における液体圧力が大きくなる
ので、ポンプ５の出口側と入口側の圧力差が小さくな
り、液体圧力の変動を小さくできる。また、ポンプ５の
出口圧力Ｐｂが小さくなると、貯留容器３内の液体２の
圧力Ｐｒすなわちポンプ５の入口側における液体圧力が
小さくなるので、ポンプ５の出口側と入口側の圧力差が
小さくなり、液体圧力の変動を小さくできる。これによ
り、液体圧シリンダ４の制御不良を防止できる。

【００１９】その貯留容器３内の液体はシリンダ室１２
内の液体圧に応じ移動する押圧部材１６により押圧され
るので、ガス圧力により押圧される場合に比べ貯留容器
３は小型化され、また、その押圧力を発生させるための
専用の駆動源や制御装置は必要とされないので、装置１
を小型化することができる。

【００２０】その押圧部材１６に追随して動くインジケ
ータ２５の動きから貯留容器３内の液量変化を知ること
ができ、例えば、貯留容器３内の液体圧力が異常に増大
してその液量変化が過大になった場合はリミットスイッ
チ２６が作動して異常信号を発信し、この異常信号によ
り液体圧シリンダ４の制御を非常停止させることができ
る。

【００２１】なお、本発明は上記実施例に限定されな
い。例えばロケットの姿勢制御用液体圧アクチュエータ
以外のアクチュエータや液体圧制御機構に本発明の液体
圧装置を利用することができる。

【００２２】

【発明の効果】本発明の液体圧装置によれば、液体供給
対象のアクチュエータ等の制御不良を生じさせることな
く小型化することができ、スペースの制限されたロケッ
ト等への設置が可能になり、さらに、その貯留容器内の
液量変化から以上検知等が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の液体圧装置の断面図

【図２】本発明の実施例の液体圧装置の構成説明図

【図３】従来の液体圧装置の構成説明図

【符号の説明】

２ 液体 ３ 貯留容器 ４ 液体圧シリンダ ５ ポンプ ６ 還流路 １０ 分流路 １２ シリンダ室 １６ 押圧部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体の貯留容器と、この貯留容器内の液
   体を液体供給対象に向け吐出するポンプと、この吐出さ
   れた液体の貯留容器への還流路とを備える液体圧装置に
   おいて、そのポンプと供給対象の間の液体を分流する分
   流路と、この分流路に接続されるシリンダ室と、このシ
   リンダ室内の液体圧に応じ移動する押圧部材とが設けら
   れ、その押圧部材により貯留容器内の液体が押圧される
   ことを特徴とする液体圧装置。