JPS58128509A - 電気機械直接駆動弁サ−ボ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流体サーボ装置、特に航空機制御サーボ装置、
また特に電気機械制御装置、更に回転運動制御入力と補
助入力とを摺動型サーボ弁に結合した弁駆動機構を有す
るサーボ装置に関するものである。

流体サーボ装置は多くの用途があり、その１つは航空機
の飛行制御面を位置決めすることである。

このような用途では、制御の増大即ち電気的方法におけ
るような種★の作動状廖で１ｍｌ性な増大するため装置
す腹雑化する必要がある。通常の電気液圧装置では、複
数個の長大な電気液圧弁１ｍ数個の長大なサーボアクチ
ェータと共に使用し、弁又はサーボアクチェータの１ｍ
ｌが故障した場合に、制御面の適正な位置制御を確実に
する。しかし、このような加えられた冗長さによって襄
繍な装置になり、感知、平衡化、一時その他の制御１ｌ
ＩＩＩ能を遂行するため多くの付加的な電気液圧素子を
必要とする。しかもこの装置の複線性は全体としての信
頼性を減らし、包装寸法と費用とを増大し、関連するｌ
ｌｌ１１１ｍ１ｇ電子装置に！件を課す欠点がある・こ
の電気液圧制御装置の代案としては回転力モータを主制
御サーボ弁に直接機械的に結合した電気機械制御装置が
ある。この装置では、多数の電気液圧弁を使用して液圧
力を集計することによって巧妙化【達成する通常の装置
とは興なり多重コイルモータ内に直接力を機械的に集計
することによって装置の巧妙化を達成している。１個の
コイル又はそれに関連する電子装置が故障すると、他方
の回路が制御を持続し、故障した回路が外され不作動に
なる。

この制−装置の主サーボ弁を直接駆動するため椙々の回
転力モータが開発されている。基本的に、回転力モータ
の出力は直線連動か回転運動である。

直線連動を摺動型の弁に直接結合し、回転運動は回転型
の弁に一１ＩＩＪＩ合できる酪ｍ膚の理由のため、回転
出力運動を有する回転力モータｔｔｆＩＩｌ！１１１の
弁に関連させるのが望ましい。従って、回転力モータを
摺動型弁に結合する駆動機構を持つのが有利であり望ま
しい。

付加的制御入力を受環する回転直線部−ＩＩＩＩＩＩｔ
ｅ設けるのが有利であり望ましい。このことは多数の故
障により電気制御ｌｌｆｔ不作動にした後に機械的に切
替る場合に、主管−ボ弁への手動入力な設けるようにし
たこれ等サーボ装置では望ましい。この型式の既知のサ
ーボ装置では手動入力によって主サーボ弁のスプールを
作動すると共に電気入力によって主サーボ弁の可動スリ
ーブを作動させる。

電気入力が不作動になった時、弁スプールを中立位置又
は中心位置に動かし、手動入力によって制御される弁ス
プールに対して移動しないよう弁スリーブをロックする
必要がある。これまでのところ、弁スリーブをその中心
位置又は中立位置に動かす心決めばね装置と、弁スリー
ブを動かないようロックするため弁スリーブの溝孔に掛
合するばねで押圧されるプランジャとによってこのこと
が行なわれた。電気的に作動している間は通常、このプ
ランジャを溝孔との掛合から外して保持し、このプラン
ジャにテーパのノーズを設け、このノーズを弁スリーブ
の同様のテーパの溝孔に掛合し、弁スリーブの心決めを
助ける。しかし、このような心決め及びロック装置は数
個の欠点がある。例えば、破片又はその他の障害物が弁
スプールとスリーブ又はその他の物との間に入った場合
、高い摩擦状態が発生し、手動入力通路を通じて相当な
反力がスリーブに加わり、プランジャが浮上り、手動作
動な不作動にする。

液圧アクチェータを制御して作動させるため弁で回転運
動を直線運動に変換する駆動機構も既知である。米国特
許第８６８６７７９号では軍用車輌の砲塔の上昇と方位
とを制御するためこのような機構を示している。この機
構はアンギュラ又はラジアルコンタクト型の軸受を利用
し、捩りモーメントを回転軸から１頭スリーブに伝えて
いる。

軸受の内輪を嵌瑞する斜のランドを回転軸に設ける。半
径方向に延在する案内軸を有するスリーブに軸受の外輪
を嵌着する。この案内軸を案内溝孔に貫通し、回転軸の
回転軸線に通る平面内で弓廖の運動をするよう案内溝孔
によって案内軸管拘束する。従ってこのようにして、回
転軸を回転する際１．スリーブと案内軸とを動揺させ即
ち転１ｍさせる◎案内軸と摺動弁との間を連結するリン
クによって、スリーブと案内軸との１頭運動に応答して
弁を直線運動させる。

米国特許第８６８６７７９号に開示された弁駆動機構は
軍用車輌に特に利用され、種々の理由から航空ｌｌ１ｌ
ｌＫＩｌｌ装置に使用することは特に望ましいことでな
い◇例えば、加わった捩りモーメントによってアンギュ
ラコンタク）型軸受に生ずる大きな合成力によってこの
機構の負荷支持能力ｔｗＪａする。このような大きな合
成力は内輪及び外輪をひろげる傾向があり、それはｍｓ
の剛さに悪影響を及ばず。また軸受のバッタラッシュ又
は予荷重の制−を達成するため、―整が不用なようアン
ギュラコンタクシ軸受をｇｆ＃別にｌｌｌ１シ選択しな
ければならない。更に、このようなｍｓは不所望の弁−
プランジャの側方負荷と関連する摩擦とを避ける・ため
半可撓性リンクを利用しているが、このリンクはｍｓの
剛性と負荷支持能力とに悪影響を及ばず。

本発明の主要な目的は回転力モータの回転運動な摺動型
サーボ弁での直線運動に変換する弁駆動機構を具える電
気機械サーボ装置を得るにある。

本発明の他の目的は非常に信頼性があり、大きな剛性で
大きな負荷を支えることができる弁駆動機構を具えるサ
ーボ装置を得るにある。

本発明の更に他の目的は回転力モータの回転運動と、サ
ーボ弁の希望する作動範囲にわたりサーボ弁での直線運
動との間に基本的直線関係が存在する弁駆動機構を具え
るサーボ装置を得るにある。

本発明の他の目的は可撓性部材を必要とせず、駆動機構
とＩｌｌ！動サーボ弁との間の潜在する誤配列及び側方
負荷の問題を解決した弁駆動装置を具えるサーボ装置を
得るにある。

本発明の他の目的は回転力モータの出力と直線弁入力と
の間を関連させ、比軸簡単なハードウェアの変更によっ
て容易にこの関連費変更でき、広い範囲の弁ストローク
と力との関係を賽易に確立し得るサーボ装置を得るにあ
る。

本発明の更に他の目的は効率が高く、バッタラッシュが
無く、組立てに当り容易に予荷重な加えることができ回
転直線弁駆動−一を有するサーブ装置を得るにある◎ 本発明の重要な目的は制動及び再心決め機能の入力のよ
うな付加的制御を有効な方法で受入れ、関連する力の比
の利益を利用し、付加的ｌ１ｍ入力の複雑性と寸法とを
減少させる弁駆動機−を有するサーボ装置を得るにある
。

本発明の他の目的は機械的故障１生ずることなく手動又
はその他の入力によって加えられた相当な反動力をＩＩ
Ｉ′ｔｌ的に支持し得る弁駆動機構を有するサーボ装置
を得るにある。

これ等の目的を達成するため回転力モータの回転出力連
動を摺動型弁での直線運動に緒会するための弁駆動機構
を設ける。この弁駆動−一は航蜜機飛行制＃面に連結し
たアクチェータへの高圧流体の流れを弁によって制御す
る航空機制御サーボ装置に特に有効である。

簡単に言えば、この弁駆動機構は一転カモータに連結さ
れこの回転力モータで回転駆動され回転軸線に対し傾斜
した軸線駆動面を有する回転入力部材を具える。この回
転部材はその上に支承された動揺部材に対して回転する
ことができ、回転部材の軸線の面に軸線方向に一線なな
し圧着する軸線駆動面を動揺部材に設け、回転部材によ
ってこの回転部材の回転軸線に対して動揺部材な傾ける
。

動揺部材の出力アームを半径方向に延長し、回転部材の
回転軸線に平行な平面内で移動するよう出力アームを拘
束すると共に、回転部材が回転する際出力アームが転量
弓形運動に応答して弁が直線運動するよう出力アーふを
弁に連結する手段な設ける。回転部材と動揺部材との掛
合する軸線の面を軸線に配列し、加えられた捩りモーメ
ントを伝える圧着面を発生した反力の方向に配列し、大
きな負荷を支持し、十分なａｔが得られるようにする。

更に、弁の希望する作動範囲にわたり！Ｉ婢の回転入力
運動と直線出力運動との間に基本的に直線関係が存在す
る。更に、動揺部材の傾斜又は出方アームの有効長さ或
はその双方を変更することによって弁のスとロータと力
との間の関係管広いｌ１ｆｆに容易に達成することがで
きる。

また特に、摺動型の弁の運動の線に平行な一線の周りに
共に回転するよう回転力モータに連結した１対の軸線方
向に離間した回転部材な弁駆動機構に設ける。円板又は
板の形状の動揺部材を回転部材の共通の傾斜軸線の面の
間に設置し、このような回転軸線に対し動揺部材を傾け
る・ば転部材とｅ１１部材との軸線方向に配列された対
向する面の間にスラストボール軸受を配置し、これ等部
材間に圧着掛合を行なわせる。回転部材と動揺部材との
対向面に共働する円形溝な設け、この円ｌｌ１１１１Ｉ
によってボール軸受を収容し保持する。このようにして
、動揺部材と軸受とを回転部材間にこの回転部材によっ
て支持する。回転部材間に位置するスペーサによって回
転部材間の開銀を組立の際精密に設定し、バックラッシ
ュと予荷重とを組立の際精密に制御する。スペーサの軸
線方向の長さが正確になるよう精密にラップ仕上げをす
るのがよく、このようにしてバックラッシュがなく、軽
い予荷重状態にする。動揺部材に半径方向に延びる出力
アームな設け、弁のＩ１１方向に移動できる素子のソケ
ット内に収容するボールを出力アームに設け、弁素子の
運動の纏に交差する平面内で弓形の運動なするようアー
ムを拘束する。従って、回転部材の回転によって動揺部
材の１頭運動を行ない、この運動によって弁素子の直線
運動を行なう。

本尭明の他の要旨によれば、制動入力及び再心決め機能
を入力のような付加的又は補助的制御入力を弁駆動機構
によって容易に受理する。この目的のため、回転部材の
回転軸線から半径方向にずれたＶ字状カム溝孔と摩擦ブ
レーキ面とを設ける。

航空機制御サーボ装置の電気装置の故障に応答してカム
溝孔にカムプランジャを移動し得るようにする。カムプ
ランジャの最初の運動によってブレーキシューな釈放し
、回転部材のブレーキ面にこのブレーキシューを掛合し
、駆動機構をその現存位置に保持する。カムプランジャ
な所定の一定達賓でカム溝孔の傾糾壁に掛合するよう動
かし続け、駆動機構を６決めする＠再心決めを行なって
いる間、制動保持摩擦に打勝つ。カムプランジャが完全
に掛合した時、Ｖ字状カム溝孔の頂点の鋭い肩部付きの
溝孔即ち止め部にこのカムプランジャ奢収容し、駆動機
構をその中立位置即ち中心位置にロックする。入力端で
このようにロックした時、駆動機構ナバックドライブす
る傾向がある外力の作用な防止することができ、優れた
保持能力又は反発能力を達成することができる。

図面につき本発明な説明する。

第１図の長大な多数の通孔を有する電気機械サーボ装置
１０の２個の類似の液圧サーボアクチェータ１２．１４
を複式タンデムシリンダアクチェータ１６のような共通
出力装置に連結する。航空機の操縦制御ａ素子１Ｂのよ
うな制御部材にアクチェータ１６を連結する。以下の説
明から明らかなように８個のサーボアクチェータＩＩＩ
、１４を同時に作動させ、アクチェータ１６即ち操縦制
御津子１８の位置制御を行なう。しかしそれぞれのサー
ボアクチェータは互に独立してこのような位置１１０Ｗ
ｊＪを行なうことができるので好適であり、これ等サー
ボアクチェータの一方が故障又は停止した時でも制御が
維持されるのがよい。従って、全体の装置の２個のサー
ボアクチェータによって航空機の安全作動を増大する寸
前的作用を行なう。第１図に示すサーボアクチェータは
互にほぼ同一なので説明の都合上、同一部分を同一符号
にて示す。

サーボアクチェータ それぞれのサーボアクチェータ１２．１４は高圧液圧流
体源に連結する導入口２０と、液圧タンクに連結する復
帰口２２とを有する。サーボアクチェータのそれぞれの
導入口と復帰口とを航空機の別個の独立した液圧装置に
連結するのがよい。

この液圧装置の一方が故障又は休止した場合、他方の尚
作用している液圧装置に連結されているサーボアクチェ
ータを作動させて位置制御機能を行なわせる。

ソレソれのサーボアクチェータ１２．１４の通路２県は
導入口２０を逆止弁１６に連結する。この逆止弁２６を
通路ｇ８によってサーボ弁８０に連結する。他の通路８
２によって復帰口１８をサーボ弁８０に連結する。

スリーブ８６内で縦方向にシフトできるスプール８４を
サーボ弁δ０に設ける。装置ハウジング４０内の管状挿
入部材δ９内にスリーブ８６を縦方向にジアジできるよ
うにする。第１図に会８゜４４に示すように流体を分割
する２ｉ！！の弁部分にスプールとスリーブとを分割す
る。これ等弁部分をアクチェータ１１．１４とその通路
８８．８１とに関連させる。スプールとスリーブとのそ
れぞれの弁部分に適当なランド、溝及び通路を設け、ス
プール又はスリーブのいずれか１ｇを称呼位置又は中心
位置に保持し、選択的にシフトして各サーボアクチェー
タの通路２８．８２を同一のｔ−ボアクチエータの通路
４６．４８に選択的に連−する。

１対のシリンダ５０を有する護式シリンダタンデムアク
チェータ１６に両方のサーボアタチェ−１り１ｇ、１４
の通路県６，４８’を連結する。ピストン５２の両側で
シリンダ５０の対応する１個に各サーボアクチェータの
通路４６．４８を連結する０図示のように通路４６　？
　４８にアンチキャビテーション弁を所要に応じ設けて
もよい。連結ロッド５４によってシリンダ５０のピスト
ン５２を相互に連結し、更にリンク５７を通じてｉｔｌ
ロッド６６Ｃ，ｉ、”）てこれ等ビス）　＞　５　Ｂ　
ｆｔ’ＭＪｍＩ素子ＩＳに連結する。

従ってスプール８４とスリーブ８６との選択的な相対運
動によって同時に両方の弁部分４２．４４を制御し、こ
れ等弁部分によって各シリンダ５０の一側を高圧液圧流
体源に選択的に連結し、他側を流体復帰口に連結し、第
１図で見て右又は左のいずれかに出力ロット６６の制御
された運動を行なわせる。サーボアクチェータの１１！
！が故障し、又は休止した場合、他方のサーボアクチェ
ータはスプールとスリーブとの選択した相対連動に応答
する制御を維持する。

相対的にシフトできるスプール３４、スリーブ８６によ
って位置制ｉｉ＋ｍ能を行なうための３ＩＩの別個の作
動状態を生ずる。例えばスプールを手動作動状態に関連
させ、スリーブを制御増大状１即ち電気作動状態に関連
させる。手動作動状態の場合、航空機操縦席内の制−索
子への直接−減リンクを介してスプール位置決めが行な
われる。第１図に示すように、スプールに円筒ソケツ）
ｓ８を設け、クランク６２の端部のボール６０をこの円
筒ソケットに収容する。適当な機械リンク装置によって
航空機操縦席の制御素子にこのクランク６１を連結する
。このような機械リンク装置の詳細は米国特許第８９６
６９７１号に記載されている。

電気作動状態が不作動になる故障が生じない限り、手動
制御状態を不作動に留めるのが賛遥である。電気作動状
態で作動中、スプールδ会を中立位置即ち中心位置に保
持すると共に、スリーブ８６を制御してジアジし、位置
制御機能を遂行する。

弁駆動装置６８ 航空機操縦室から受理した電気的指令ｆｌｆに応答する
回転カモ−タロ４を有する弁駆動装置６８によって弁ス
リーブ８６の制御されたシフトを行なう。この回転カモ
−タロ４は大きな多数巻コイルな有するのがよく、これ
により、一方のコイル又はそれに関連する電子装置が故
障しても、その相手制御回路が制御な維持するようにす
る。回路が故障した時、故障した回路を除外し、無関係
にするため、故障を検出するよう適当な故障監視回路を
設けるのがよい。

第２図に示すように、サーボ弁８０を収容する装置ハウ
ジング４０に回転カモ−タロ４のモータハウジング６６
を取付ける。モータの固定子６Ｂをモータハウジングに
固着すると共に、回転子７０をモータハウジング内の軸
受７１．７４によって支承する。軸受７２．７４をラジ
アルスラスト型にし、軽く予荷重を加え、モータハウジ
ング内で回転子が軸線方向及び半径方向にシフ）するの
を防止するのがよい。

回転子７０の中心軸線孔内にモータ軸７６を固着スる。

モータハウジングのペース板７Ｓに貫通して装置ハウジ
ング４０の室８０内にモータ軸７６を讐出する。適当な
封鎖装置８Ｂをペース板７Ｂに設け、室８０からモータ
６４の内部に液圧流体が流れるのを防止する。

ａ、弁駆動機構８４ 装置ハウジング４θ内の１１８０内に収容された駆動＠
＄１８４によって回転カモ−タロ４の軸７６をサーボ弁
スリーブ８６に連結する。第８及び８図に明示するよう
に、駆動ＩＩＩＩＩＢ４の１対の回転入力部材８６．８
８を管状軸延長部８９に取付け、モータ軸７６と共に回
転するようこのモータ軸フロに管状軸延長部８９を連結
する。スペーサ９０によってこの回転入力部材８６．８
８を軸線方向に離間し、第８図に示すように、モータ軸
の回転軸線に対しく９０°以外の）角度に回転入力部材
の対向する平行端面９２，９４を傾ける・回転入力部材
の平行端面９Ｂ、９４にそれぞれ圧着掛合する平行端面
９８＊１００を有する円板状又は板状動揺部材９６を平
行端面９！、９４間に支承する。

板状動揺部材と回転入力部材との対向面間に配置した環
状ボール推力軸受によってこのような圧着掛合を得るの
がよい。板状動揺部材と回転出力部材との面の円形溝に
この腫カ軸受のメールを収容し保持する。このようにし
て回転出力部材間にこの回転出力部材によって板状動揺
部材と軸受とを支持する。

回転入力部材８６．８８とスペーサ９０とにあケタ孔ニ
圧嵌したたばビン１０４によって駆動機−８４を上述の
組立関係に保持する。このように組立てた時、回転入力
部材をスペーサ９０に緊密に掛合して保持する。平行端
面をう゛ソビングするなどによってスペーサの厚さ、即
ちスペーサの軸線方向の陽さを注意深く選択することに
よって、組立てに当り軸受間隙又は予荷重を所定の量に
正確に設定する。スペーサをラップ仕上げすることによ
って軸線方向の長さを正確にし、バラクラ・ノシュがな
い僅かに予荷重を加えた状態になるようにする。

第２図に示すように動揺部材９６に半径方向に延びる出
力アーム１０６を設ける。アーム１０６の半径方向最外
側端にボール１０８を一体に形成又は取付ける。サーボ
弁スリーブ８６上の軸線延長部１１１に設けた円筒ソケ
ツシ１１０にこのボールを密嵌する。回転部材８６．８
８の回転軸線に軸線が平行なハウジング挿入部材８８の
縦軸線に沿って直線運動しないようサーボ弁スリーブな
抑止スるから、スリーブのこのような縦軸線に平行な平
面内で弓形に移動するよう出力アーム１０６を拘束する
。その結果、回転カモ−タロ４への指令入力に応答して
回転力モータの軸７６により回転入力部材８６．８８が
回転する際、共に回転しないよう動揺部材９６を拘束す
る。スリーブの縦軸線と回転部材の回転軸線とに垂直な
軸線の周りに動揺部材とアーム１０６とを転量運動させ
る。

アームのこのような運動中、アームの端部のボール１０
Ｂをソケツ）１１０の側部に圧着し、スリーブの縦軸線
に沿って力を発生させ、このスリーブの直線運動を行な
わせる。このような弓形の運動中のボールの上昇と落下
とをソケツ）によって受は止め、このボールをスリーブ
の縦軸線に直角な方向にソケツＦに沿って摺動させる。

ボールの上昇と落下との運動に対し摩擦が最小になるよ
うにするのがよく、これにより弁スリーブに側方負荷を
生じないようにする。

弁スリーブの側方負荷を更に減らすため、出力アーム１
０６に案内ボール１１ｇを設け、第５図に示すように側
方に離間した平行な案内ランド１１４゜１１５によって
案内ボール１１２を拘束する。第５図では同一部分に同
一符号にダッシュをはして示す。ハウジング４０内に嵌
着した案内ランド１１４．１１５を弁スリーブ８６の縦
軸線に平行な方向に延在する。従ってこの軸線に平行な
平面以外の方向に動かないようボール１１２及び出力ア
ーム１１８の連動を拘束する。更に、案内ランド１１４
，１１５によっていかなる発生する側方負荷をも支持し
、弁スリーブを支持しない。

駆動モータ軸７６の中心位置又は中立位置からの±４０
’の回転運動中、この駆動モータ軸７６の回転入力運動
と弁スリーブ８６の直線運動との間に直線的関係がある
。モータ軸の軸線に対する動揺部材９６の傾斜角又は出
力アーム１０６の有効半径長さ或は双方を変化させるこ
とによって、ストロークと力との関係を広範囲にするこ
とができ、その場合基本的駆動機構の形状を設計し直す
ことなく、即ちハードウェアの最少の変更で達成するこ
とができる。

電気制御状態に故障を生じた時、第１ｗＪに符号１１６
で示した弁心決めロック装置のような駆動機構Ｂ４への
補助入力を設け、一時的な故障に対し制御を行ない、中
心位置又は中立位置にサーボ弁スリーブδ６を位置させ
る。心決めロック装置１１６にカムプランジャ１１８を
設け、プランジャばね１１９によってこのカムプランジ
ャ１１８を第１図の左に押圧する。シリンダ１ｇ４．Ｉ
Ｈ内に位置するピストン１２０．１ｇｇをカムプランジ
ャ１１Ｂに設ける。ハウジング４０内の孔に収容した挿
入部材の形状にシリンダ１　ｇ　４．１１Ｂ６を構成し
、サーボアクチェータ１８．１４に＋ｔＬぞれ関連させ
る。各ピストン及びシリンダーに関連するサーボアクチ
ェータの液圧回路は瓦に類似しており、同一部分を同一
符号にて示す。

通路１δ４によって各シリンダ１２４，１１８の左側を
ソレノイド遮断弁１８６に連結する。このソレノイド遮
断弁１８６を付勢した位置では通路２８にこのソレノイ
　ド遮新井を連結する通路１８８と通路１８４との間に
流体連通を生ずる。

電気作動状態が故障して減勢した時、この遮断弁によっ
て通路１８４を復帰通路８ｚに連結する。

従って、遮断弁１８６を付勢することによって高圧流体
をそれぞれのシリンダ１２４，１２８の左側に供給する
。これによりそれぞれのピストン１２０．１２ｇを右に
強制的に勤かし、その結果プランジャばね１１９に抗し
てカムプランジャ１１８を右に動かす。通路１４２を各
シリンダ１２４．１２６の右側に連結し、このシリンダ
内の流体を復帰通路８２に復帰させ、ピストンを右に動
かす。

各通路１８４の端部を２個の通路１４４．１４８に分割
する。通路１４４をそれぞれのシリンダ１２４．１２６
の最も左側に連結し、次に説明する目的で通路１４４に
中心流量制御オリフィス又は計量オリフィス１４Ｂを設
ける。他方の通路１４６をそれぞれのシリンダのより中
心に連結し、カムプランジャ１１８が後退位置又はその
付近にある持だけ、この通路１４６【それぞれのビ％）
ン１１０，１２２の左側に開口させる〇第８及び８図に
明示するように、カムプランジャ１１Ｂの左端に丸いＶ
字状ノーズ１５Ｇとその右側の止め肩部又はカラー１５
２とを設ける。カムプランジャが後退位置にある時、カ
ムプランジャ上で摺動するよう取付けたブレーキシュー
１５４ニ止めカラー１５２を掛合し、このブレーキシュ
ーを拘束する。このブレーキシューとシリンダ１２４と
の間に位置するブレーキばね１６６によってブレーキシ
ュー１５４を左に押圧する。回転入力部材８８のカム溝
孔１５Ｂと、駆動−１１１１！１４のブレーキ部材１６
０とにそれぞれノーズ１６０とブレーキシュー１５４を
掛合させる。

第４図なも参照して、管状軸延長部８９の内部に装着し
た軸線方向に延在する円筒部１６ｆｆｉをブレーキ部材
１６０に設ける。管状軸延長部８９の回転軸線からほば
半径方向にずれ、半径方向に延在するブレーキ板１６４
をこのプレー中部材１６０に設ける。回転入力部材８８
の管状端部に板１６４を衝合し、ビン１６６によって共
に回転するよう板１６４を回転入力部材に取付ける。プ
レーキシ！−１５４に摩擦掛合するようにしたブレーキ
面１６８と、回転入力部材８Ｂに形成したカム溝孔１６
８に一線の開口又は窓１７０とをブレーキ板１６曇に設
ける。

カム溝孔１５８を回転入力部材８８の回転軸線から半径
方向にずらし、カムプランジャ１１８に一線に軸線方向
にこのカム溝孔を開口する。このカム溝孔に傾斜側壁１
７Ｂを設け、Ｖ字状にな゛るようにする。この溝孔の頂
点で、傾斜側壁をほぼ軸線方向に鋭く傾斜させ、カムプ
ランジャのノーズ１５０の形状にほぼ対応する形状を有
する鋭い肩部がけいた止め部１フ４を形成する。この止
め部を回転入力部材に円周に対して位置させ、プランジ
ャのノーズ１５０をこの止め部に収容着座させた時、サ
ーボ弁スリーブ８６をその中心位置即ち中立位置に置き
、止め部の鋭い肩部によってこの位置にロックし、ノー
スが止め部から外れるのを防止する。

作動 電気作動状態で通常のように作動している間、各遮断弁
１８６な付勢する。これにより液圧を各ピストン１２０
，１２２の左側に供給し、カムプランジャ１１８を右に
第１図に示す後退位置に後退させる。カムプランジャが
後退位置に近づくと、止めカラー１６３がブレーキシュ
ー１５偽に掛合し、ブレーキ板１６４から離してブレー
キシュー１５６を後退させる。従って、航空機操縦室か
ら受信した電気指令信号に応答して弁駆動ＩａｌｌＩ８
４によって弁心決めロック装置１１６を離脱させ、弁ス
リーブ８６の制御された位置決め即ちシフトを行なわせ
る。

電気制御の両方の回路の故障の場合に、両方の遮断弁１
δ６を減勢する。これによりピストンの左側に復帰圧力
に連結する。最初、非制限通路１４６を通じて高圧流体
を各シリンダ１１４，１１１１の左側から復帰口２２〜
に流し、カムプランジャ１１Ｂを第１図の左に迅速に動
かす。この運動はプランジャばね１１９によって行なわ
れる。この迅速な連動によってブレーキシュー１５４を
直ちに釈放する。このブレーキシューはプレー中ばね１
６６によってブレーキ板１６４に摩擦掛合するよう押圧
されている。このブレーキ保持摩擦によって駆動機構、
従ってサーボ弁な現存する位置に保持する。

このようにカムプランジャ１１８を最初に迅速に動かし
た後、各通路１４６に通る流れをそれぞれピストン１２
０，１２２によって阻止し、そこで計量オリフィス１４
８を有するそれぞれの通路１４４を通じてそれぞれの室
１１４，１２６からの流れ？流す。次に計量オリフィス
及びプランジャばね１１９によって生ずる所定の一定割
合でカムプランジャを左に動かす。カムプランジャが左
に動くと、カム溝孔１７０に入りその側壁１７２に掛合
し、駆動機構とサーボ弁とを心決めする。

この再心決め中、ブレーキ保持摩擦に打勝つ。カム溝孔
内の止め部１７４にカムプランジャが完全に掛合した時
、駆動機構をその中立位置にロックする。このようにし
て弁スリーブδ６が心決めされロックされた時、手動入
力によって手動操作を行ない、心決めしたスリーブに対
しスプール８偽の位置決めな選択的に制御し、位置制−
−能を行なう。

上述したところから明らかなように、本発明の駆動機構
は比較的単純な構造であり、多くの利点がある。例えば
、駆動＊＊は弁の希望する作動範囲にわたり、モータ６
４の回転運動とサーボ弁スリーブ８６での摺動運動との
間に非常に良好な直線的関係を生ずることである。更に
、この駆動機構によってモータ６４の出力と弁の入力と
の間を関連づけ、比較的簡単なハードウェアの変更によ
ってこの関連を容易に変更でき、基本的なモータと弁と
の構造を再設計することなく弁のス）ローフと力との関
係を広範囲に変更することができる。

例えば回転部材８８．８８の斜面の角度をその回転軸線
に対し変更し、又は出力アーム１０６の半径方向の長さ
を変更し、広い範囲にわたる関係を得ることができる。

固有の関係を有する駆動機病によって、上述したブレー
キ再心決め装置のように他の制御入力を受入れると井に
制御入力を利用する便利な手段を提供する。これにより
他の制御入力の爽雑性と寸法とを減らすことができる。

即ち関連する入力端でブレーキ再心決め機能を達成し、
着しく機械的な利点を達成し、ブレーキ６決め機能を平
滑に行なうことができる。更に、ロックした時、この機
構の保持能力即ち反発能力は関連する入力端を利用し、
手動による作動中機構をバックドライブする傾向がある
いかなる外力をも防止することができる。

またこの駆動機構はもともとバックラッシュがなく、特
別に選択され設計された構成部材を必要とすることなく
、組立時に予荷重を加えることができる。

上述したところは本発明の一例に過ぎず、本発明は特許
請求の範囲内で種々の変更を加えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の断面図、 第８図は第１図の装置の部分拡大断面図、第８図は第２
図の８−８ＩＩＡに沿う駆動＊＊の部分断面図、 第６図は第２図の４−４ＩＩＩＡに沿う駆動−一の部分
断面図、 第２図は本発明装置に採用する駆動ｍｓの他の実施例の
部分断面図である。 １・・・電気機械サーボ装置 １２．１４．・・液圧サーボアクチェータ１６・・・タ
ンデムシリンダアクチェータ■８・・・操縦制御素子　
　　３０・・・導入口２２・・・復帰口　　　　　　ハ
・・・通路２６５．・逆止弁　　　　　　　２８・・・
通路８０・・・サーｌ弁　　　　　δ２・・・通路８４
・・・スプー１Ｖ８６・・・スリーブ８８・・・管状挿
入部材　　　４０・、、装置ハウジング４２．４４・・
・弁部分　　　　　４６．４８・・・通路５０・・・シ
リンダ　　　　　　６３・・・ピストン６４・・・連結
ロッド　　　　６６・・・出力ロット５７・・・リンク
　　　　　　　６８・・・円筒ソケツシ６０・・・ボー
ル　　　　　　６２・・、クランク６８・・・弁駆動装
置　　　　６４・・・回転カモ−タロ６・・・モータハ
ウジング　６Ｂ・・・固定子７０・・・回転子　　　　
　　７２．７４・・・軸受７６・・・モータ軸　　　　
　７８・・・ヘー　ス板ＳＯ・・・室　　　　　　　　
Ｓ２・・・封鎖装置８４・・・駆動機＊　　　　　　８
６．８８・・・回転入力部材Ｓ９・・・管状軸延長部　
　　９０・・・スペーサ９Ｌ９４・・平行端面　　　　
９６・・・板状動揺部材９８．１００・・・平行端面　
　　１０４・・・だばピン１０６、−８出力アーム　　
　　１０８・・・ボール１１０　＝１０円筒ソケット１
１２・・・軸線延長部１１４．１１５・・・案内ボール
　　１１６・・・弁心決め口”ンク装置１１８・・・カ
ムプランジャ　　１１９・・・プランジャばね１２０　
、１２２・・・ピストン　　　１２４，１２６・・・シ
リンダ１３４　、１３８・・・Ｈ路１８Ｂ　０．ソレノ
イド遮断弁１４４．１４８・・・通路１４８−・・オリ
フィス１５０・・・Ｖ字状ノーズ　　　１６２・・・カ
ラー１５４・・・ブレーキシュー　　ｌ！！８・・・カ
ム溝孔１６０・・・ブレーキ部材　　　１６Ｂ・・・円
筒部１６４・・・プレー中板　　　　１６６・・・ビン
１６８・・・ブレーキｌｌ１ｉ１７０・・・開口又は窓
Ｉｆｆ・・・傾斜側壁　　　　　１７４・・・止め部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　流体出力装置を制御するサーボ装置において、前記
   流体出力装置な制御するためこの流体出力装置に高圧流
   体１ｍ択的に供給するよう直線的に移動できる弁素子を
   有するサーボ弁と、このサーボ弁を作動させる制御入力
   手段とを具え、この制御入力手段は回転力モータと、こ
   の回転力モータによって回転軸線の周りに回転駆動され
   この回転軸ＩＩＪ１．：対し＃斜した軸線の面を有する
   第１部材と、この第１部材に対し回転するようこの第１
   部材に支承され前記第１部材の前記軸線の面に軸線方向
   に配列して圧着掛合する軸線の面全有する第２部材と、
   この第２部材上の半径アームと、前記回転軸線に平行な
   平面内で動くよう前記アーム全拘束する拘束手段と、前
   記回転力モータによって前記第１部材が回転する際前記
   出力アームの転曽運動に応答して前記弁素子をＩＩ運動
   させるよう前記アームを前記弁素子に連結する連結手段
   とｆ−具えることｅＷＩ黴とする電気機械直接駆動弁サ
   ーボ装置。 ｉ　前記第１部材と前記第２部材との圧着掛合を行なう
   ため前記第１部材と前記第８部材の前記軸線の面の間に
   アキシャルスラスト軸受手段な軸線方向に介挿した特許
   請求の範囲第１項に記載の装置。 龜　対向する円形溝を前記軸線の面に設け、この円形溝
   に収容した複数個のボール軸受を前記軸受手段に設けた
   特許請求の範囲第２項に記載の装置。 ４ＦＥ、着のバックラッシュ及び予荷重を制御するため
   前記第１部材と前記第２部材との前記軸線の面の間の関
   ［１調整する―整手設を設けた特許請求の範囲第２項に
   記載の装置。 翫　前記弁素子内のソケットと、このソケットに収容し
   Ｗ！嵌された前記アーム上のボールとを前記連結手段と
   前記拘束手段とに設けた特許請求の範−第１項に記載の
   装置。 ａ　前記弁素子内のソケットと、このソケットに収容さ
   れる前記アーム上のボールとを前記連結手段に設けた特
   許請求の範囲第１項に記載の装置。 Ｉ　前記回転軸線に平行に延在する離間した案内ランド
   と、前記回転軸１ＩＪｌＩ：平行な平面内に移１ｊする
   よう前記案内ランドによって拘束される前記アーム上の
   他のボールとを前記拘束手段に設けた特許請求の範囲第
   ６項に記載の装置。 ＆　共に回転するよう前記第１部材に連結した第８部材
   を設け、前記第１部材上の前記軸線の面に対し平行でこ
   の軸線の面から軸線方向に離間した軸線の面を前記第８
   部材に設け、前記回転軸線に対し傾くよう前記第１部材
   と前記第８ｓ材との間に前記第２部材を支承Ｕ前記第８
   部材の前記軸線の面に軸線方向に配列し圧着する他の軸
   線の面を前記第２部材に設けた特ｉ１’Ｆ請求の範囲第
   １項に記載の装置。 ９　それぞれの前記圧着掛合を行なうよう前記ラスト軸
   受手段を介挿した特ｗ！Ｆ釉求の範囲第８項に記載の装
   置。 ｌａ、ｆＩＪ記軸線の面に対向する円形溝を設け、これ
   等円形溝に収容した褒数個のボール軸受を設けた特許請
   求の範囲第９項に記載の装置。 ＩＬ／＜ツク５ツシユと予荷重とをＩｌ！ＩＩＩするよ
   う前記第１部材と前記第８部材との前記軸線の面間の間
   隙を調整する調整手段を設けた特許請求の範囲第９項に
   記載の装置。 １龜　前記第１部材と前記第８部材との間に介挿した精
   密に決定した軸線方向の長さのスペーサを前記調整手段
   に設けた特許請求の範囲第１１項に記載の装置。 ＩＬ　　前記第１ｓ材の回転を最初に制動し次に前記第
   １部材全一定速噴で中立位置に回転するため制御入力に
   応答する補助制御手段を設けた特ＩＦＦＭ求の範囲第１
   項に記載の装置。 １４　　前記回転軸線から半径方向にずれて前記第１Ｎ
   Ｎに連結したカム面と、カムプランジャと、前記プラン
   ジャを前記カム面との掛合から外して後退位置に保持し
   前記第１部材を前記中立位置に回転するため前記制御入
   力に応答して前記カムプランジャを前記後退位置から前
   記カム面に掛合するよう動かす保持移動手段とを前記補
   助制御手段に設けた特許請求の範囲第１８項に記載の装
   置。 ｌ翫　前記保持移動手段に流体シリンダとばねとをそれ
   ぞれ設けた特許請求の範囲第１４項に記載の装置。 １ａ　　前記回転軸線から半径方向にずれて前記第１ｓ
   材に連結した摩擦ブレーキ面と、ブレーキシューと、前
   記第１ｓ材の回転を制動するよう前記ブレーキシューを
   前記ブレーキ面に掛合させて動かす手段とを前記補助制
   御手段に設けた特許請求の範囲第１４項に記載の装置。 ＩＩ　　前記カム１ランジヤが前記後退位置にある時前
   記ブレーキ面から前記ブレーキシューを離して保持する
   と共に前記カムプランジャが前記後退位置からｉ＆初動
   いた時前記プレー中シューを釈放する手段を前記カムプ
   ランジャに設けた特許請求の範囲第１６項に記載の装置
   。 １＆前記カムプランジヤ上で摺動するよう前記ブレーキ
   シューを取寸け、前記プレー午シューを保持する手段に
   前記プランジャ上の止めを設けた特許請求の範囲第１７
   項に記載の装置。 １０、　　＠記カムプランジャを動かす手段には前記カ
   ムプランジャを迅速に後退位置の外に最初動かして前記
   ブレーキシューを釈放し次に一定の連間で前記カム面に
   掛合させる移動掛合手段管設けた特許請求の範囲第１７
   項に記載の装置。 ２α　ｌｔｆ前記カムプランジャを前記カム面に掛合す
   るよう押圧するばね手段と、前記カムプランジャをそ、
   の後退位置に前記はね手段に抗して保持する液圧シリン
   ダと、前記シリンダから高速で液圧を排出し次に計量オ
   リフィスを通じて一定速賓で液圧を排出する手段とを前
   記移動掛合手段に設けた特許請求の範囲第１９項に記載
   の装置。 ！Ｌ　　ｆｌＱｌ左記プランジャにノーズを設け、前記
   第１部材が前記中立位蓋にある時前記ノースを収容する
   鋭利な肩部付き止め部な有するＶ字状溝孔の形状に前記
   カム面を構成した特許請求の範囲第１４項に記載の装置
   。 銀　前記サーボ弁に２個の直線的に動き得る弁素子を設
   け、他方の弁素子が中立位置にある時アクチェータに流
   体を選択的に供給しこのアクチェータを制−して前記弁
   素子を交互に作動し、前記制御入力手段によって前記弁
   素子の一方を作動させ、他方の弁素子を作動させる手動
   制御入力手段と、前記制御入力手段の遮断の故障に応答
   して一方の前記弁素子をその中立位置に駆動する補助入
   力手段とな設けた特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ル　前記第１部材の回転を最初制動し次に前記第１部材
   を一定速度で中立位置に回転するよう前記１［１１１人
   力手段の故障に応答する故障応答手段を前記補助入力手
   段に設けた特許請求の範囲第２ｓ項に記載の装置。 絃　前記回転軸線がら半径方向にずれた前記第１部材の
   カム溝孔と、カムプランジャと、前記第１部材をその中
   立位置に回転するため前記カムプランジャを前記カム溝
   孔に掛合するよう動かす手段とを前記故障応答手段に設
   けた特許請求の範囲第８８墳に記載の装置。 北　前記軸線から半径方向にずれた前記第１部材の摩擦
   制動面と、ブレーキシューと、前記第１部材の回転を制
   動するよう前記ブレーキシューを前記ブレーキ面に掛合
   するよう動かす手段とを前記故障応答手段に設けた特許
   請求の範囲第２４項に記載の装置。 １１　　前記カムプランジャが前記後退位置にある時前
   記ブレーキシューを前記プレー＋ｍから離しで保持し前
   記プランジャが前記後退位置から最初動いた時前記プレ
   ー中シェーを釈放スルカムプランジャ移動手段を前記力
   ふプランジャに設けた特許請求の範囲第２５項に記載の
   装置。 峠　前記カムプランジャを迅速にその後退位置から最初
   動かして前記プレーキシニー全釈放し次に一定速麿で前
   記カム溝孔に掛合させるカムプランジャ移動掛合手段な
   前記カム１ランジャ移動手段に設けた特許請求の範囲第
   ２６項に記載の装置。 話　前記カムプランジャを前記カム溝孔に掛合させるよ
   う動かすばね手段と、前記カムプランジャをその後退位
   置に前記ばね手段に抗して保持する流体シリンダと、前
   記シリンダから液圧な高速で排出し次に計量オリフィス
   な通じて一定速度で排出する手段を前記カムプランジャ
   移動掛合手段に設けた特許請求の範囲第２７項に記載の
   装置。 ｓ９．ｌＩＩ記カムプランジャにノーズを設け、前記カ
   ム溝孔をＶ字状にし、前記回転部材がその中立位置にあ
   る時前記ノーズを収容するため鮫い肩部付き止め部を前
   記Ｖ字状の頂点に設けた特許請求の範囲第ｉｓ項に記載
   の鋳瞳。 ８α　回転軸線に対し傾斜する軸線の面な有する回転入
   力部材と、この回転入力部材に対し回転するようこの回
   転入力部材に支承されこの回転入力部材の前記軸線の面
   に軸線方向に配列されて圧着掛合する軸線の面を有する
   動揺部材と、前記回転軸線に対し垂直な軸−の周りに１
   頭運動を行なうため前記動揺部材を拘束する手段と、前
   記回転入力部材が回転する際前記動揺部材の１頭運動に
   応答して直線運動素子が直線運動するようこの１４１運
   動素子に前記動揺部材を連結する手段とから成る回転Ｉ
   ｌｌ駆動機構を有する電気機械直接駆動弁サーボ装置。 ８Ｌ　　前記回転入力部材と前記動揺部材とを圧着掛合
   させるためこれら部材の前記軸線の面間に軸線方向に介
   挿したアキシアルスラスト軸受手段を前記回転［８駆動
   機構に設けた特許請求の範囲第８０項に記載の装置。 ８九　　対向する円形溝を前記軸線の面に設け、前・紀
   円形寓に収容した表数個のボール軸受な前記軸受手段に
   設けた特許請求の範囲第８１項に記載の装置。 ８１Ｌ　　回転軸線の周りに共に回転するよう取付けら
   れ軸線方向に離間した１対の回転入力部材と、前記回１
   転入力部材間に支承され前記回転軸線に対し角質すなし
   て傾いた動揺部材と、前記回転軸線に対し垂直な軸線の
   周りに前記動揺部材が１頭運動をするよう前記回転入力
   部材と共に回転しないよう前記動揺部材を拘束する手段
   と、直線的に移動する素子と、前記回転入力部材が回転
   する際前記動揺部材の１頭運動に応答して前記素子が１
   ｓ運動をするよう前記動揺部材と前記素子とを連結する
   手段とから成る回転直線駆動機構を有する電気機械直接
   駆動弁サーボ装置。 ８４　　圧着掛合する対向する軸線の面を前記回転部材
   と動揺部材とに設け、バックラッシュと予荷重とを制御
   するよう前記回転入力部材間の間隙を調整する関Ｉｌｉ
   調整手段を設けた特許請求の範囲第８８項に記載の装置
   ・ 社　前記回転部材間に介挿した精密に決定した長さのス
   ペーサを前記関瞭調葺手段Ｃ謝燻特許請求の範囲第８４
   項に記載の装置。