(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１モータと、第２モータを備え、第１モータ及び第２モータのうちのいずれか一方のモータ側には、ボールスクリューのリードをモータ回転軸と同軸に設けると共に、第１モータ及び第２モータのうちのいずれか他方のモータ側には、ボールスクリューのナットをモータ回転軸と同軸に設けて、ボールスクリューを介して第１モータ及び第２モータを連結しているとともに、第１モータ及び第２モータのうちのいずれか一方のモータ側には、ボールスクリューのリードの回転を規制するリードブレーキを設けると共に、第１モータ及び第２モータのうちのいずれか他方のモータ側には、ボールスクリューのナットの回転を規制するナットブレーキを設けており、
第１モータが停止した場合には、リードブレーキによって第１モータのモータ回転軸の回転を規制して、第２モータのみで駆動対象物を駆動させ、第２モータが停止した場合には、ナットブレーキによって第２モータのモータ回転軸の回転を規制して、第１モータのみで駆動対象物を駆動することを特徴とする電動アクチュエータ。
【請求項２】
駆動対象物がロケットの可動ノズルであり、
第１モータが停止した場合には、リードブレーキによって第１モータのモータ回転軸の回転を規制して、第２モータのみで可動ノズルを動作させ、第２モータが停止した場合には、ナットブレーキによって第２モータのモータ回転軸の回転を規制して、第１モータのみで可動ノズルを動作させて、その可動ノズルの角度制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の電動アクチュエータ。
【請求項３】
請求項２に記載の電動アクチュエータが、ロケットの機体の尾部と、この機体の尾部において始点に首振り可能に支持された可動ノズルとの間に、互いに９０°の間隔をおいて２個配置されていることを特徴とするロケット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、ロケットの可動ノズルを動作させるのに使用される電動アクチュエータ及びこれを用いたロケットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記したような電動アクチュエータとしては、例えば、図３に示すように、機体Ｒ１に枢着連結されたハウジング５４に互いに平行をなした状態で収容された第１モータ５５および第２モータ５６と、第１モータ５５および第２モータ５６と平行に配置されるボールスクリュー５０と、このボールスクリュー５０のリード５２に装着されて第１モータ５５および第２モータ５６の各出力軸に装着された第１歯車５７および第２歯車５９の双方に同時に螺合する第３歯車５８と、ボールスクリュー５０のナット５３と一体をなすハウジング６０にリード５２と同軸に設けたアーム６１を備えた電動アクチュエータ５１がある。
【０００３】
この電動アクチュエータ５１は、いわゆる、第１モータ５５および第２モータ５６の各トルクの和による冗長であり、例えば、第１モータ５５が故障した場合には、第２モータ５６のみでボールスクリュー５０のリード５２を駆動して、ハウジング６０とともにアーム６１を矢印Ｘ方向に移動させるようになっている。
【０００４】
また、この電動アクチュエータ５１とは異なる他の電動アクチュエータとしては、図４に示すように、機体Ｒ２に枢着連結されたハウジング７４に互いに同軸をなす状態で収容された第１モータ７５および第２モータ７６と、第１モータ７５および第２モータ７６と直交して配置されるボールスクリュー７０と、このボールスクリュー７０のリード７２に第１モータ５５および第２モータ５６の各出力軸を連結する差動歯車列７９と、ボールスクリュー７０のナット７３と一体をなすハウジング８０にリード７２と同軸に設けたアーム８１を備えた電動アクチュエータ７１があり、第１モータ７５および第２モータ７６には、各々の出力軸の回転を規制する第１ブレーキ７７および第２ブレーキ７８が設けてある。
【０００５】
この電動アクチュエータ７１は、いわゆる、第１モータ７５および第２モータ７６の各速度の和による冗長であり、例えば、第１モータ７５が故障した場合には、第１ブレーキ７７によって第１モータ７５の出力軸にブレーキを掛け、第２モータ７６のみでボールスクリュー７０のリード７２を駆動して、ハウジング８０とともにアーム８１を矢印Ｘ方向に移動させるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記した従来の電動アクチュエータにおいて、図３に示した電動アクチュエータ５１では、第１モータ５５が故障して第２モータ５６のみを運転する場合には、第１モータ５５の慣性負荷によって電動アクチュエータ５１の効率が低下してしまうという問題があった。
【０００７】
また、第１モータ５５の慣性負荷の影響を受けないようにするには、クラッチ機構が必要となり、電動アクチュエータ５１の動力伝達系の信頼性が低下するという問題があった。
【０００８】
一方、図４に示した電動アクチュエータ７１では、差動歯車列７９を用いているため、伝達効率が低下すると共に、機構系が複雑となり、信頼性が低下するのに加えて、製造コストが増加してしまうという問題を有しており、これらの問題を解決することが従来の課題となっていた。
【０００９】
【発明の目的】
本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、動力の伝達効率および信頼性を低下させることなく、構造の簡略化および製造コストの低減化を実現することが可能である電動アクチュエータを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した電動アクチュエータは、駆動対象物を駆動するためのものであり、第１モータと、第２モータを備え、第１モータ及び第２モータのうちのいずれか一方のモータ側には、ボールスクリューのリードをモータ回転軸と同軸に設けると共に、第１モータ及び第２モータのうちのいずれか他方のモータ側には、ボールスクリューのナットをモータ回転軸と同軸に設けて、ボールスクリューを介して第１モータ及び第２モータを連結しているとともに、第１モータ及び第２モータのうちのいずれか一方のモータ側には、ボールスクリューのリードの回転を規制するリードブレーキを設けると共に、第１モータ及び第２モータのうちのいずれか他方のモータ側には、ボールスクリューのナットの回転を規制するナットブレーキを設けており、第１モータが停止した場合には、リードブレーキによって第１モータのモータ回転軸の回転を規制して、第２モータのみで駆動対象物を駆動させ、第２モータが停止した場合には、ナットブレーキによって第２モータのモータ回転軸の回転を規制して、第１モータのみで駆動対象物を駆動することを特徴としている。
【００１１】
請求項２に記載の電動アクチュエータは、請求項１に記載した駆動対象物がロケットの可動ノズルであり、第１モータが停止した場合には、リードブレーキによって第１モータのモータ回転軸の回転を規制して、第２モータのみで可動ノズルを動作させ、第２モータが停止した場合には、ナットブレーキによって第２モータのモータ回転軸の回転を規制して、第１モータのみで可動ノズルを動作させて、その可動ノズルの角度制御を行うことを特徴としている。
請求項３に記載のロケットは、請求項２に記載した電動アクチュエータを、ロケットの機体の尾部と、この機体の尾部において始点に首振り可能に支持された可動ノズルとの間に、互いに９０°の間隔をおいて２個配置したものである。
【００１２】
【発明の作用】
本発明に係る電動アクチュエータでは、ボールスクリューが、第１モータの回転角と第２モータの回転角との和の分だけ運動することとなって、速度和の冗長が構成され、例えば、第１モータを固定しても、この第１モータの慣性負荷は第２モータの負荷にはならず、動力の伝達効率の低下が回避されることとなる。
第１モータが停止した場合には、その第１モータのモータ回転軸にブレーキを掛ければ、速度は半減するものの停止した第１モータの慣性負荷の影響を受けることなく、第２モータのみでの駆動対象物の駆動を行い得ることとなる。
従って、高い伝達効率が維持されることになり、この際、従来の速度和による冗長電動アクチュエータのように、差動歯車列を使用しないために構造も簡単になり、その結果、伝達効率及び信頼性の低下が阻止されることとなる。
一方、第２モータが停止した場合には、ナットブレーキによって第２モータのモータ回転軸の回転を規制して、第１モータのみで駆動対象物を動作させる。
【００１３】
本発明に係るロケットでは、各電動アクチュエータを必要に応じて作動させて各アームをそれぞれ矢印方向に移動させることにより、可動ノズルの角度の制御を行う。
【００１４】
【発明の効果】
請求項１，２に記載の電動アクチュエータでは、次の効果を得ることができる。
上記した構成としているので、高い動力伝達効率を維持することが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。
第１モータが停止した場合であったとしても、速度は半減するものの停止した第１モータの慣性負荷の影響を受けることなく、第２モータのみで駆動することができ、この際、差動歯車列を必要としないため、構造が簡単になりる分だけ、信頼性の向上及びコストの低減を実現することが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。
換言すると、停止した一方のモータ（あるいは他方のモータ）の慣性負荷の影響を受けることなく、他方のモータ（あるいは一方のモータ）のみでの駆動を行い得ることとなり、従って、高い伝達効率を維持できる。この際、従来の速度和による冗長電動アクチュエータのように、差動歯車列を使用しないために構造も簡単になり、その結果、伝達効率及び信頼性の低下を阻止できる。
【００１５】
請求項３に記載のロケットでは、各電動アクチュエータを必要に応じて作動させて各アームをそれぞれ移動させることにより、可動ノズルの角度の制御を行うことができる。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１および図２は本発明に係わる電動アクチュエータの一実施例を示しており、この実施例では、本発明に係わる電動アクチュエータがロケットの可動ノズルを動作させるのに使用される電動アクチュエータである場合を示している。
【００１８】
図１に示すように、この電動アクチュエータ１は、機体Ｒに枢着連結されるハウジング４に収容された第１モータ５と、この第１モータ５と同軸に配置されたの第２モータ６と、第１モータ５のモータ回転軸５ａに同軸に設けたボールスクリュー１２のリード２と、第２モータ６のモータ回転軸６ａに同軸に設けたハウジング１０と一体をなすボールスクリュー１２のナット３と、第２モータ６にモータ回転軸６ａと同軸に設けたアーム１１を備えており、ボールスクリュー１２を介して連結した第１モータ５および第２モータ６を回転させることによって、ハウジング１０および第２モータ６とともにアーム１１を矢印Ｘ方向に移動させるようになっている。
【００１９】
この場合、第１モータ５側には、ボールスクリュー１２のリード２の回転を規制するリードブレーキ７が設けてあると共に、第２モータ６側には、ボールスクリュー１２のナット３の回転を規制するナットブレーキ８が設けてある。
【００２０】
この電動アクチュエータ１は、図２に示すように、ロケットの機体Ｒの尾部と、この機体Ｒの尾部において始点３５に首振り可能に支持された可動ノズル３３との間に、互いに９０°の間隔をおいて２個配置され、これらの電動アクチュエータ１を必要に応じて作動させて各アーム１１をそれぞれ矢印Ｘ方向に移動させることによって、可動ノズル３３の角度の制御を行うようになっている。
【００２１】
上記したように、この電動アクチュエータ１は、いわゆる速度和の冗長性を有するものであって、通常の運転状態では、第１モータ５および第２モータ６の回転角の和の分だけボールスクリュー１２が運動する。
【００２２】
そして、この電動アクチュエータ１において、例えば、第１モータ５が故障した場合には、リードブレーキ７によって第１モータ５のモータ回転軸５ａの回転を規制して、第２モータ６のみで可動ノズル３３を駆動する。
【００２３】
一方、第２モータ６が故障した場合には、ナットブレーキ８によって第２モータ６のモータ回転軸６ａの回転を規制して、第１モータ５のみで可動ノズル３３を駆動する。
【００２４】
したがって、この電動アクチュエータ１では、一方のモータ５(あるいは他方のモータ６)が停止した場合には、速度は半減するものの停止した一方のモータ５(あるいは他方のモータ６)の慣性負荷の影響を受けることなく、他方のモータ６(あるいは一方のモータ５)のみでの駆動を行い得ることとなり、したがって、高い伝達効率が維持されることとなり、この際、従来の速度和による冗長電動アクチュエータのように、差動歯車列を使用しないため、構造も簡単になり、その結果、伝達効率および信頼性の低下が阻止されることとなる。
【００２５】
上記した実施例では、本発明に係わる電動アクチュエータがロケットの可動ノズルを動作させるのに使用される電動アクチュエータである場合を示したが、これに限定されるものではなく、本発明に係わる電動アクチュエータを、例えば、操舵翼や開閉ハッチの駆動に採用することも可能である。
【００２６】
また、本発明に係わる電動アクチュエータの詳細な構成は、上記した実施例に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる電動アクチュエータの一実施例を示す概略構成説明図である。
【図２】図１における電動アクチュエータをロケットの可動ノズルの駆動源として採用した状況を示す底面説明図（ａ）および側方からの部分断面説明図（ｂ）である。
【図３】従来の電動アクチュエータを示す概略構成説明図である。
【図４】従来の他の電動アクチュエータを示す概略構成説明図である。
【符号の説明】
１  電動アクチュエータ
２  リード
３  ナット
５  第１モータ
５ａ  モータ回転軸
６  第２モータ
６ａ  モータ回転軸
７  リードブレーキ
８  ナットブレーキ
１２  ボールスクリュー
【図１】
0004666443.tif 000002
【図２】
0004666443.tif 000003
【図３】
0004666443.tif 000004
【図４】
0004666443.tif 000005