(57)【要約】【課題】供給通路４４の内圧低下に拘わらずサーボアクチュエータ３２を簡単かつ確実に制御する。【解決手段】モード切換弁５０に導く高圧流体を、逆流をほぼ阻止できる選択弁６０によってモード切換弁５０からサーボアクチュエータ３２までの間から取り出すようにしたので、供給通路４４内の流体圧が低下しても、第１、第２パイロット通路６３、６４内には高圧流体が少なくとも一定時間閉じ込められる。この結果、モード切換弁５０のスプール５２には前記パイロット通路６３、６４内に閉じ込められた高圧流体が作用し続け、所定の位置を維持し続けることができる。【選択図】　　図１
2004100727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンにより一側室と他側室とに区画されたシリンダ室を内部に有するサーボアクチュエータの前記一側、他側室にそれぞれ接続されている一対の給排通路と、前記一対の給排通路および流体供給、排出源にそれぞれ接続された供給、排出通路に接続され、切換えられることで流体供給源からの高圧流体をいずれかの給排通路に導くことができる切換弁と、前記一対の給排通路の途中に介装され、スプリングの付勢力によりスプールが移動することで、給排通路における流れ状態が切換わるモード切換弁と、モード切換弁からサーボアクチュエータのシリンダ室までの間から高圧流体を選択して取り出す一方、取り出した高圧流体の逆流をほぼ阻止する選択弁と、選択弁により取り出された高圧流体をモード切換弁のスプールに導いて該スプールにスプリングに対抗する流体力を付与するパイロット通路と、前記パイロット通路の途中に介装され、切換わることでパイロット通路内を高、低圧に切換える制御弁とを備えたことを特徴とするサーボアクチュエータの制御回路。
【請求項２】
前記供給通路とパイロット通路とを接続する接続通路を設けるとともに、該接続通路の途中にパイロット通路に向かう流体の流れを許容する一方、その逆流をほぼ阻止する一方向弁を設けた請求項１記載のサーボアクチュエータの制御回路。
【請求項３】
前記サーボアクチュエータ、制御回路を複数系統設けるとともに、これらサーボアクチュエータを航空機の同一の舵面に連結し、複数系統のサーボアクチュエータ、制御回路によって舵面を同時に駆動するようにした請求項１または２記載のサーボアクチュエータの制御回路。
【請求項４】
前記モード切換弁は、スプリングの付勢力によりスプールが移動することで、モード切換弁の両側の給排通路をほぼ無負荷で接続する流れ位置から、モード切換弁よりサーボアクチュエータ側の給排通路同士をほぼ無負荷で接続するバイパス位置、および、モード切換弁よりサーボアクチュエータ側の給排通路同士を絞りを介して接続するダンピング位置へと順次切換わるようにするとともに、前記パイロット通路を２本の第１、第２パイロット通路から、また、前記制御弁を２個の第１、第２制御弁から構成し、第１、第２パイロット通路内が共に所定圧以上の高圧のとき、モード切換弁が流れ位置に、いずれか一方のパイロット通路内のみが所定圧以上の高圧のとき、モード切換弁がバイパス通路に、さらに、第１、第２パイロット通路内が共に所定圧未満となったとき、モード切換弁がダンピング位置に切換わるようにした請求項１〜３のいずれかに記載のサーボアクチュエータの制御回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、航空機の舵面を駆動するサーボアクチュエータの制御回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のサーボアクチュエータの制御回路としては、例えば図２に示すようなものが知られている。このものは、ピストン１１により一側室１２ａと他側室１２ｂとに区画されたシリンダ室１２を内部に有するサーボアクチュエータ１３の前記一側、他側室１２ａ、ｂにそれぞれ接続されている一対の給排通路１４、１５と、前記一対の給排通路１４、１５および流体供給、排出源１６、１７にそれぞれ接続された供給、排出通路１８、１９の双方に接続され、切換えられることで流体供給源１６からの高圧流体をいずれかの給排通路１４、１５に導くことができる切換弁２０と、前記一対の給排通路１４、１５の途中に介装され、スプリング２１の付勢力によりスプール２２が移動することで、給排通路１４、１５における流れ状態が流れ位置Ａ、バイパス位置Ｂ、ダンピング位置Ｃに順次切換わるモード切換弁２３と、供給通路１８から取り出した高圧流体をモード切換弁２３のスプール２２に導いて該スプール２２にスプリング２１に対抗する流体力を付与する第１、第２パイロット通路２４、２５と、前記第１、第２パイロット通路２４、２５の途中にそれぞれ介装され、切換わることで第１、第２パイロット通路２４、２５内を高、低圧に切換える第１、第２制御弁２６、２７とを備えたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のサーボアクチュエータの制御回路にあっては、供給通路１８から取り出した高圧流体を第１、第２パイロット通路２４、２５を通じてモード切換弁２３のスプール２２に導き、スプリング２１と協働して該スプール２２の位置を決定するようにしているため、例えば、過度な流体消費や流体を吐出する流体ポンプの異常等により供給通路１８内の流体圧が低下すると、制御弁２６、２７が高圧位置に切換えられていても、スプール２２に作用する流体力の低下により、該スプール２２がスプリング２１に押し戻されて移動することがある。
【０００４】
このようにスプール２２が移動して、モード切換弁２３が流れ位置Ａから操縦士の意志とは異なるバイパス位置Ｂあるいはダンピング位置Ｃに切換わると、サーボアクチュエータ１３が操縦士の意志に反した作動をし、その制御が困難となるという問題点がある。特に、前述したサーボアクチュエータ１３により航空機の舵面、例えば、昇降舵、方向舵、補助翼を制御している場合には、フラッタ等が生じて飛行の安全が脅かされるおそれもある。
【０００５】
この発明は、供給通路の内圧低下に拘わらずサーボアクチュエータを簡単かつ確実に制御することができるサーボアクチュエータの制御回路を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、ピストンにより一側室と他側室とに区画されたシリンダ室を内部に有するサーボアクチュエータの前記一側、他側室にそれぞれ接続されている一対の給排通路と、前記一対の給排通路および流体供給、排出源にそれぞれ接続された供給、排出通路に接続され、切換えられることで流体供給源からの高圧流体をいずれかの給排通路に導くことができる切換弁と、前記一対の給排通路の途中に介装され、スプリングの付勢力によりスプールが移動することで、給排通路における流れ状態が切換わるモード切換弁と、モード切換弁からサーボアクチュエータのシリンダ室までの間から高圧流体を選択して取り出す一方、取り出した高圧流体の逆流をほぼ阻止する選択弁と、選択弁により取り出された高圧流体をモード切換弁のスプールに導いて該スプールにスプリングに対抗する流体力を付与するパイロット通路と、前記パイロット通路の途中に介装され、切換わることでパイロット通路内を高、低圧に切換える制御弁とを備えることにより達成することができる。
【０００７】
この発明においては、パイロット通路を通じてモード切換弁のスプールに導く高圧流体を、選択弁によってモード切換弁からサーボアクチュエータのシリンダ室までの間から選択して取り出すとともに、該取り出した高圧流体の逆流をほぼ阻止するようにしているため、供給通路内の流体圧が前述のように低下しても、パイロット通路内には所定圧以上の高圧流体が少なくとも一定時間閉じ込められる。
【０００８】
この結果、モード切換弁のスプールにはパイロット通路内に閉じ込められた高圧流体が作用し続けるため、モード切換弁は、そのスプールが移動することはなく、所定の位置を維持し続けることができる。これにより、サーボアクチュエータを簡単かつ確実に制御することができ、特に、航空機の舵面を制御している場合には、その飛行を安全なものとすることができる。
【０００９】
また、請求項２に記載のように構成すれば、制御弁における作動遅れを容易に抑制することができる。
さらに、請求項３に記載のように構成すれば、航空機の舵面の制御がより確実となって安全性が向上する。
また、請求項４に記載のように構成すれば、２系統の制御回路のいずれか一方または双方が故障したときでも、航空機が安全に飛行できるよう舵面を操作することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、３１はサーボアクチュエータ３２をＦＢＷ（フライバイワイヤ）で制御する制御回路であり、これらの制御回路３１、サーボアクチュエータ３２は２系統設けられているが、そのうちの１系統だけが図示されている。ここで、各サーボアクチュエータ３２は、例えば航空機の機体にヘッド側が連結され、内部にシリンダ室３３が形成されたシリンダケース３４を有し、各シリンダ室３３はシリンダケース３４内に摺動可能に収納されたピストン３５によってロッド側の一側室３３ａとヘッド側の他側室３３ｂとに区画されている。
【００１１】
前記ピストン３５にはシリンダケース３４のロッド側壁を貫通するピストンロッド３８の基端が連結され、これらピストンロッド３８の先端は航空機の舵面、例えば昇降舵、方向舵、補助翼に連結されている。このように制御回路３１、サーボアクチュエータ３２を２系統設けるとともに、両サーボアクチュエータ３２を同一の舵面に連結し、該舵面を２系統の制御回路３１によって同時に駆動するようにしているので、航空機の舵面の制御がより確実となって安全性が向上する。なお、３９は各ピストンロッド３８に連結された位置検出センサであり、これらの検出センサ３９はピストンロッド３８の位置を検出して図示していない制御部に検出結果を出力する。
【００１２】
４１、４２は各サーボアクチュエータ３２の一側、他側室３３ａ、３３ｂに一端がそれぞれ接続されている一対の給排通路であり、これら給排通路４１、４２の他端にはサーボバルブ等からなる３位置切換弁４３が接続されている。また、この切換弁４３には供給通路４４および排出通路４５が接続され、これらの供給、排出通路４４、４５には流体ポンプ等からなる流体供給源４６およびタンク等からなる流体排出源４７がそれぞれ接続されている。なお、４８は切換弁４３のスプールに連結された位置検出センサであり、この検出センサ４８は前記スプールの位置を検出して図示していない制御部に検出結果を出力する。
【００１３】
そして、前記切換弁４３は操縦席からの制御信号によって切換わり、流体供給源４６から供給通路４４内を流過してきた高圧流体をいずれかの給排通路４１、４２に導くことができる。即ち、前記切換弁４３が中立位置Ｄに位置しているときには、流体供給源４６からの高圧流体はいずれの給排通路４１、４２にも導かれないが、前記切換弁４３が平行流位置Ｅに切換わったときには、流体供給源４６からの高圧流体が給排通路４１に導かれる一方、給排通路４２からの低圧戻り流体が流体排出源４７に戻され、また、前記切換弁４３が交差流位置Ｆに切換わったときには、流体供給源４６からの高圧流体が給排通路４２に導かれる一方、給排通路４１からの低圧戻り流体が流体排出源４７に排出される。
【００１４】
５０は前記一対の給排通路４１、４２の途中に介装されたモード切換弁であり、このモード切換弁５０はスプリング５１の付勢力に押されてスプール５２が移動することで、モード切換弁５０の両側、即ち、モード切換弁５０より切換弁４３側の給排通路４１、４２とアクチュエータ３２側の給排通路４１、４２とをほぼ無負荷で接続する流れ位置Ａから、モード切換弁５０よりアクチュエータ３２側の給排通路４１、４２同士をほぼ無負荷で接続するバイパス位置Ｂ、および、モード切換弁５０よりアクチュエータ３２側の給排通路４１、４２同士を絞り５３を介して接続するダンピング位置Ｃへと順次切換わる。このようにモード切換弁５０によって給排通路４１、４２における流体の流れ状態が３つのモードに切換わるのである。
【００１５】
ここで、流れ位置Ａは、航空機が順調に飛行しているノーマルモードの位置であるが、このときは切換弁４３を制御信号により切換えることでサーボアクチュエータ３２（舵面）を操縦士の意志通りに制御することができる。一方、バイパス位置Ｂは、前述した２系統の制御回路３１のうち、図１に記載されている制御回路３１が故障した、例えば供給通路４４に高圧流体が供給されなくなったとき、該故障した制御回路３１のサーボアクチュエータ３２のピストン３５をフリー移動させるバイパスモードの位置で、正常である制御回路３１におけるサーボアクチュエータ３２の作動に対する干渉を排除するようにしている。さらに、ダンピング位置Ｃは、前述した２系統の制御回路３１のいずれもが故障したとき、絞り５３によって流体の流れを制限することでサーボアクチュエータ３２をダンパとして機能させるダンピングモードの位置で、前記サーボアクチュエータ３２のダンピング機能により舵面のフラッタを回避するようにしている。
【００１６】
５６は一端がモード切換弁５０とサーボアクチュエータ３２のシリンダ室３３（一側室３３ａ）との間の給排通路４１に接続された第１選択通路、５７は一端がモード切換弁５０とサーボアクチュエータ３２のシリンダ室３３（他側室３３ｂ）との間の給排通路４２に接続された第２選択通路であり、これら第１、第２選択通路５６、５７の他端同士は合流している。また、これら第１、第２選択通路５６、５７の途中には高圧側である給排通路４１、４２から、後述する第１、第２パイロット通路への流体の流れのみを許容することで、高圧流体を選択して取り出す一方、取り出した高圧流体の逆流を阻止する第１、第２チェック弁５８、５９がそれぞれ介装され、これにより、第１、第２選択通路５６、５７の合流位置には常に高圧側の流体が選択して取り出されている。
【００１７】
前述した第１、第２チェック弁５８、５９は全体として、モード切換弁５０からサーボアクチュエータ３２のシリンダ室３３までの間から高圧流体を選択して取り出す一方、取り出した高圧流体の逆流をほぼ阻止する選択弁６０を構成する。なお、この選択弁６０は絞り弁から構成するようにしてもよい。
【００１８】
６３は一端が第１、第２選択通路５６、５７の合流位置に、他端がモード切換弁５０に接続された第１パイロット通路、６４は一端が第１パイロット通路６３の途中に、他端が前記第１パイロット通路６３と同様にモード切換弁５０に接続された第２パイロット通路であり、これら２本の第１、第２パイロット通路６３、６４は前記選択弁６０によって高圧側の給排通路４１または給排通路４２から選択して取り出された高圧流体をモード切換弁５０のスプール５２に導き、該スプール５２にスプリング５１に対抗する流体力を付与する。
【００１９】
前記第１、第２パイロット通路６３、６４の途中にはそれぞれ電磁弁からなる２個の第１、第２制御弁６６、６７が介装され、これら第１、第２制御弁６６、６７には前記排出通路４５に接続されている第１、第２戻り通路６８、６９がそれぞれ接続されている。ここで、これら第１、第２制御弁６６、６７が操縦席からの制御信号により供給位置Ｇ、Ｈに共に切換えられているときには、前述の取り出された高圧流体により第１、第２パイロット通路６３、６４内は高圧となっており、この高圧流体がモード切換弁５０のスプール５２に導かれているが、操縦席からの制御信号により第１、第２制御弁６６、６７のいずれか一方または双方が排出位置Ｉ、Ｊに切換えられると、排出位置Ｉ、Ｊに切換えられた第１、第２パイロット通路６３、６４（詳しくは第１、第２制御弁６６、６７とモード切換弁５０との間の第１、第２パイロット通路６３、６４）内は流体の流出により低圧となる。
【００２０】
そして、流体供給源４６から所定圧以上の高圧流体が供給されているとともに、第１、第２制御弁６６、６７が共に供給位置Ｇ、Ｈに切換えられていると、第１、第２パイロット通路６３、６４内は共に所定圧以上の高圧となっているため、モード切換弁５０のスプール５２に対する流体力がスプリング５１の付勢力に打ち勝って、モード切換弁５０は流れ位置Ａに切換わっている。
【００２１】
また、前述のように２系統の制御回路３１のうち、例えば、図１に記載されている制御回路３１が故障して供給通路４４に高圧流体が供給されなくなると、制御信号により第１制御弁６６を供給位置Ｇから排出位置Ｉに切換え、第１制御弁６６とモード切換弁５０との間の第１パイロット通路６３から流体を排出する。この結果、第１パイロット通路６３を通じてのモード切換弁５０のスプール５２に対する流体力付与がなくなるが、第２パイロット通路６４内には逆流を阻止する選択弁６０によって高圧が閉じ込められているため、モード切換弁５０のスプール５２には第２パイロット通路６４内の高圧流体によって流体力が付与され続ける。
【００２２】
このように第２パイロット通路６４内のみが所定圧以上の高圧であると、モード切換弁５０のスプール５２に対する流体力とスプリング５１の付勢力がバランスして、モード切換弁５０はバイパス位置Ｂに切換わる。これにより、モード切換弁５０よりアクチュエータ３２側の給排通路４１、４２同士が無負荷で連通され、故障している制御回路３１のピストン３５はフリー移動可能とする。この結果、正常である残りの系統の制御回路３１は、故障している制御回路３１から干渉を受けることなく操縦士の意志通りに制御されるが、このとき、故障している制御回路３１のピストン３５は同一舵面に連結されていることから、正常な制御回路３１のピストン３５の移動に追従して移動する。このため、該故障している制御回路３１のサーボアクチュエータ３２はポンプ作用を行い、一側室３３ａまたは他側室３３ｂから高圧流体を吐出する。これにより、第２パイロット通路６４内が流体の洩れ等により圧力が低下した場合でも、第２パイロット通路６４内を容易に所定圧以上の高圧とすることができ、モード切換弁５０を確実にバイパス位置Ｂに維持し続けることができる。
【００２３】
さらに、前述した２系統の制御回路３１が共に故障すると、制御信号により第１、第２制御弁６６、６７を供給位置Ｇ、Ｈから排出位置Ｉ、Ｊに共に切換え、第１、第２制御弁６６、６７とモード切換弁５０との間の第１、第２パイロット通路６３、６４から高圧流体を排出する。この結果、第１、第２パイロット通路６３、６４内が共に所定圧未満の低圧となってモード切換弁５０のスプール５２に対するスプリング５１の付勢力が流体力に打ち勝ち、モード切換弁５０はダンピング位置Ｃに切換わる。これにより、モード切換弁５０よりアクチュエータ３２側の給排通路４１、４２同士が絞り５３を介して連通するため、該給排通路４１、４２内を流れる流体の流れが制限されてサーボアクチュエータ３２がダンパとして機能し、舵面のフラッタが回避される。
【００２４】
このように第１、第２パイロット通路６３、６４内が共に所定圧以上の高圧のとき、モード切換弁５０が流れ位置Ａに、第１、第２パイロット通路６３、６４内のいずれか一方のみが所定圧以上の高圧のとき、モード切換弁５０がバイパス位置Ｂに、さらに、第１、第２パイロット通路６３、６４内が共に所定圧未満となったとき、モード切換弁５０がダンピング位置Ｃに切換わるようにすれば、２系統の制御回路３１のいずれか一方または双方が故障したときでも、航空機が安全に飛行できるよう舵面を操作することができる。
【００２５】
７２は供給通路４４と第１、第２パイロット通路６３、６４の途中とを接続（第１パイロット通路６３には第２パイロット通路６４を介して接続）する接続通路であり、この接続通路７２の途中には第１、第２パイロット通路６３、６４に向かう流体の流れを許容する一方、その逆流をほぼ阻止する逆止弁からなる一方向弁７３が設けられている。このように供給通路４４と第１、第２パイロット通路６３、６４とを一方向弁７３が設けられた接続通路７２により接続すれば、第１、第２制御弁６６、６７における作動遅れを容易に防止することができる。ここで、前述の一方向弁７３は絞り弁から構成するようにしてもよい。
【００２６】
７６は第２選択通路５７と第１戻り通路６８とを接続し、途中にリリーフ弁７７が設置されたリリーフ通路であり、このリリーフ弁７７は給排通路４１、４２内が異常高圧まで上昇したとき、開弁して異常高圧の流体を流体排出源４７に排出する。７８は一端が排出通路４５に、他端部が二股に分岐するとともに、給排通路４１、４２にそれぞれ接続された補給通路であり、この補給通路７８の二股に分岐した部位には排出通路４５から給排通路４１、４２への流体の流れのみを許容し、その逆流を阻止する逆止弁７９、８０がそれぞれ介装されている。そして、この補給通路７８、逆止弁７９、８０は、何らかの理由で給排通路４１、４２、シリンダ室３３内の流体が不足したとき、流体排出源４７から流体を補給することでキャビテーションを防止するようにしている。
【００２７】
次に、この発明の一実施形態の作用について説明する。
今、両系統の制御回路３１が共に正常に作動し、操縦席からの制御信号により切換弁４３が例えば、平行流位置Ｅに、第１、第２制御弁６６、６７が供給位置Ｇ、Ｈに切換えられているとする。このとき、選択弁６０によって高圧側の給排通路４１、４２、ここでは給排通路４１から選択して取り出された所定圧以上の高圧流体は、第１、第２パイロット通路６３、６４を通じてモード切換弁５０のスプール５２に導かれ、該モード切換弁５０をノーマルモードの流れ位置Ａに切換えている。この結果、サーボアクチュエータ３２の一側室３３ａに流体供給源４６からの高圧流体が供給通路４４、給排通路４１を通じて供給され、ピストン３５、ピストンロッド３８が引っ込むとともに、他側室３３ｂから押し出された低圧の戻り流体は給排通路４２、排出通路４５を通じて流体排出源４７に排出される。
【００２８】
このときのピストンロッド３８の位置は常時検出センサ３９により検出され、制御部にその検出結果が出力されるが、この制御部は操縦席からの設定信号および前記検出結果を基に切換弁４３を切換えてサーボアクチュエータ３２をサーボ制御する。このようにして両系統の制御回路３１が正常であると、サーボアクチュエータ３２および該サーボアクチュエータ３２により駆動される舵面は操縦士の意志通りに制御され、航空機は順調に飛行を継続することができる。
【００２９】
ここで、前述のような正常飛行時に、過度な流体消費や流体を吐出する流体ポンプの異常等により、一方または両系統の供給通路４４内の流体圧が低下することがあるが、このとき、従来のように供給通路４４と第１、第２パイロット通路６３、６４とが直接接続されていると、流体圧の低下した系統におけるモード切換弁５０のスプール５２に対する流体力が低下してモード切換弁５０がバイパス位置Ｂあるいはダンピング位置Ｃに切換わり、サーボアクチュエータ３２、舵面が操縦士の意志から外れた作動、例えばフラッタを起こすことがある。
【００３０】
しかしながら、この実施形態においては、前述のように第１、第２パイロット通路６３、６４を通じてモード切換弁５０のスプール５２に導く高圧流体を、選択弁６０によってモード切換弁５０からサーボアクチュエータ３２のシリンダ室３３までの間から選択して取り出すとともに、該取り出した高圧流体の逆流を該選択弁６０によってほぼ阻止するようにしているため、供給通路４４内の流体圧が前述のように低下しても、該流体圧の低下した系統の第１、第２パイロット通路６３、６４内には所定圧以上の高圧流体が少なくとも一定時間閉じ込められる。
【００３１】
この結果、モード切換弁５０のスプール５２には第１、第２パイロット通路６３、６４内に閉じ込められた高圧流体が共に作用し続けるため、モード切換弁５０は、そのスプール５２が移動することはなく、前述した流れ位置Ａを維持し続けることができる。これにより、流体圧が低下して系統におけるサーボアクチュエータ３２および舵面を通常通り簡単かつ確実に制御することができ、航空機の飛行を安全なものとすることができる。
【００３２】
次に、２系統の制御回路３１のうち、例えば、図１に記載されている制御回路３１が故障して供給通路４４に高圧流体が供給されなくなると、操縦席からの制御信号により第１制御弁６６を供給位置Ｇから排出位置Ｉに切換え、第１制御弁６６とモード切換弁５０との間の第１パイロット通路６３から高圧流体を排出する。この結果、第１パイロット通路６３を通じてのモード切換弁５０のスプール５２に対する流体力付与がなくなるが、第２パイロット通路６４内には逆流をほぼ阻止する選択弁６０によって高圧が閉じ込められているため、モード切換弁５０のスプール５２には第２パイロット通路６４内の高圧流体によって流体力が少なくとも一定時間付与され続ける。
【００３３】
このように第２パイロット通路６４内のみが所定圧以上の高圧であると、モード切換弁５０のスプール５２に対する流体力とスプリング５１の付勢力がバランスして、モード切換弁５０はバイパスモードのバイパス位置Ｂに切換わる。これにより、モード切換弁５０よりアクチュエータ３２側の給排通路４１、４２同士が無負荷で連通され、故障している制御回路３１のピストン３５はフリー移動可能とする。この結果、正常である残りの系統の制御回路３１は、故障している制御回路３１から干渉を受けることなく操縦士の意志通りに制御することができ、これにより、舵面も同様に制御されて航空機は順調に飛行を継続することができる。
【００３４】
このとき、故障している制御回路３１のピストン３５は正常な制御回路３１のピストン３５の移動に引きずられて追従移動するため、該故障している制御回路３１のサーボアクチュエータ３２はポンプ作用を行い、一側室３３ａまたは他側室３３ｂから高圧流体を吐出する。この結果、第２パイロット通路６４内が流体の洩れ等により圧力が低下した場合でも、第２パイロット通路６４内を容易に所定圧以上の高圧とすることができ、モード切換弁５０を確実にバイパス位置Ｂに維持し続けることができる。
【００３５】
次に、前述した２系統の制御回路３１が共に故障すると、操縦席からの制御信号により両系統の第１、第２制御弁６６、６７を供給位置Ｇ、Ｈから排出位置Ｉ、Ｊに切換え、第１、第２制御弁６６、６７とモード切換弁５０との間の第１、第２パイロット通路６３、６４から高圧流体を排出する。この結果、第１、第２パイロット通路６３、６４内が共に所定圧未満の低圧となってモード切換弁５０のスプール５２に対するスプリング５１の付勢力が流体力に打ち勝ち、モード切換弁５０はダンピング位置Ｃに切換わる。これにより、いずれの系統においてもモード切換弁５０よりアクチュエータ３２側の給排通路４１、４２同士が絞り５３を介して連通するため、該給排通路４１、４２内を流れる流体の流れが制限される。この結果、両系統のサーボアクチュエータ３２がダンパとして機能し、舵面のフラッタを回避する。これにより、両系統の故障という異常事態においても航空機に対し可能な限り安全な飛行が確保される。
【００３６】
次に、航空機の飛行中に一方または両系統の電源が切れた後、該電源が復帰したような場合には、操縦士によって電源が復帰した系統における舵面の制御を間髪を入れず再開する必要がある。このような再開の例としては、第１制御弁６６を排出位置Ｉに保持したまま、第２制御弁６７のみを制御信号により排出位置Ｊから供給位置Ｈに切換えてモード切換弁５０をダンピング位置Ｃからバイパス位置Ｂに切換えたり、また、第２制御弁６７を供給位置Ｈに保持したまま、第１制御弁６６のみを制御信号により排出位置Ｉから供給位置Ｇに切換えてモード切換弁５０をバイパス位置Ｂから流れ位置Ａに切換えたり、さらに、第１、第２制御弁６６、６７の双方を制御信号により排出位置Ｉ、Ｊから供給位置Ｇ、Ｈに共に切換えてモード切換弁５０をダンピング位置Ｃから流れ位置Ａに切換えることを挙げることができる。
【００３７】
ここで、再開する制御回路３１に前述した接続通路７２、一方向弁７３が設けられていないと、高圧流体は給排通路４１、４２、第１、第２選択通路５６、５７、第１、第２パイロット通路６３、６４という長い通路を通じて第１、第２制御弁６６、６７に導かれることになるため、これらを通過するときの圧力損失によって第１、第２制御弁６６、６７における流体圧力が低下する。これにより、第１、第２制御弁６６、６７が瞬時に切換えられても、モード切換弁５０に付与される流体圧に遅れが生じて、モード切換弁５０の作動および回路の再開が遅れてしまうのである。
【００３８】
しかしながら、この実施形態においては、前述のように供給通路４４と第１、第２パイロット通路６３、６４とを最短の接続通路７２によって直接接続するとともに、該接続通路７２に供給通路４４から第１、第２パイロット通路６３、６４に向かう流体の流れを許容する一方向弁７３を設けたので、前述のようなとき、高圧流体は短い接続通路７２を通じて第１、第２パイロット通路６３、６４に迅速に導かれる。このため、第１、第２制御弁６６、６７においては圧力損失による供給圧力の低下は殆ど無く、これにより、モード切換弁５０の作動遅れが抑制され、回路を迅速に再開させることができる。
【００３９】
ここで、前記一方向弁７３は第１、第２パイロット通路６３、６４から供給通路４４に向かう流体の逆流をほぼ阻止することができるため、前述のように供給通路４４内の流体圧が低下（タンク圧までの低下も含む）したとき、選択弁６０によって第１、第２パイロット通路６３、６４に閉じ込められた高圧流体が供給通路４４に流出する事態を防止することができ、モード切換弁５０を希望通りの位置に容易に維持することができる。
【００４０】
なお、前述の実施形態においては、１個の舵面に対し２系統の制御回路３１、サーボアクチュエータ３２を設置し、舵面制御の安全性、確実性を向上させるようにしたが、この発明においては、１個の舵面に対し１系統あるいは３系統以上の制御回路、サーボアクチュエータを設置するようにしてもよい。また、前述の実施形態においては、モード切換弁５０を流れ位置Ａ、バイパス位置Ｂ、ダンピング位置Ｃの３つの位置に切換えるようにしたが、この発明においては、２つの位置あるいは４以上の位置に切換えるようにしてもよい。この場合には、制御弁は切換位置数から１を減じた数だけ必要になる。
【００４１】
また、前述の実施形態においては、サーボアクチュエータ３２とモード切換弁５０との間の給排通路４１、４２から選択弁６０によって高圧流体を取り出すようにしたが、サーボアクチュエータのシリンダ室（一側、他側室）から直接取り出すようにしてもよい。さらに、前述の実施形態においては、制御回路３１、サーボアクチュエータ３２を航空機の舵面の制御に用いたが、この発明は、流体の供給圧力にアクチュエータの性能が左右されやすい装置に適用することもできる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、供給通路の内圧低下に拘わらずサーボアクチュエータを簡単かつ確実に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態を示す記号で表された回路図である。
【図２】従来のサーボアクチュエータの制御回路の一例を示す記号で表された回路図である。
【符号の説明】
３１…制御回路　　　　　　　　３２…サーボアクチュエータ
３３…シリンダ室　　　　　　　３３ａ…一側室
３３ｂ…他側室　　　　　　　　３５…ピストン
４１、４２…給排通路　　　　　　４３…切換弁
４４…供給通路　　　　　　　　４５…排出通路
４６…流体供給源　　　　　　　４７…流体排出源
５０…モード切換弁　　　　　　５１…スプリング
５２…スプール　　　　　　　　５３…絞り
６０…選択弁　　　　　　　　　６３、６４…パイロット通路
６６、６７…制御弁　　　　　　　７２…接続通路
７３…一方向弁　　　　　　　　Ａ…流れ位置
Ｂ…バイパス位置　　　　　　Ｃ…ダンピング位置
【図１】
2004100727.tif 000003
【図２】
2004100727.tif 000004