(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力電流をフラッパの変位に変換するトルクモータ部と、前記フラッパの変位を油圧の圧力差に変換する油圧増幅部と、該油圧増幅部の圧力差をピストンの変位に変換し、作動油の流量を制御するバルブ部と、一端部が前記フラッパ側に一体に結合されるとともに、他端部が前記ピストン側に摺動自在に結合され、前記ピストンの変位を前記フラッパにフィードバックするフィードバック部とを具えたサーボバルブの前記フィードバック部の洗浄機構であって、
前記バルブ部に、前記フィードバック部と前記ピストンとの摺動部に洗浄油を導き、噴出させる洗浄回路を設け、該洗浄回路は、前記ピストンの中心部を軸線方向に貫通する洗浄流路と、該洗浄流路に連通するとともに、前記フィードバック部と前記ピストンとの摺動部に開口する洗浄ノズルとからなることを特徴とするサーボバルブのフィードバック部の洗浄機構。
【請求項２】
前記洗浄流路の入口側にフィルタを設けたことを特徴とする請求項１に記載のサーボバルブのフィードバック部の洗浄機構。
【請求項３】
前記フィードバック部は、一端部が前記フラッパに一体に結合される弾性変形可能なフィードバックワイヤと、該フィードバックワイヤの他端部に一体に設けられるとともに、前記ピストンの外周面に設けられる凹部に摺動自在に結合されるボールとからなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のサーボバルブのフィードバック部の洗浄機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、航空機、船舶、車両、一般産業機械等に用いられるサーボバルブに関し、特に、航空機用ジェットエンジンの燃料制御等に有効なサーボバルブのフィードバック部の洗浄機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
航空機用ジェットエンジンの燃料制御等に用いられるサーボバルブには種々のタイプのものがあり、例えば図２に示すようなノズルフラッパ方式のサーボバルブが一般に知られている。
【０００３】
すなわち、このサーボバルブ３１は、入力電流をアーマチュア３４を介してフラッパ３８の変位に変換するトルクモータ部３２と、フラッパ３８の変位を一対のノズル３９、３９を介して油圧の圧力差に変換する油圧増幅部３６と、油圧増幅部３６の圧力差をピストン４５の変位に変換し、作動油の流量を制御するバルブ部４２と、ピストン４５の変位をフラッパ３８にフィードバックするフィードバック部５２とを具えている。
【０００４】
この場合、フィードバック部５２は、一端部がフラッパ３８側に一体に結合される弾性変形可能なフィードバックワイヤ５３と、フィードバックワイヤ５３の他端部に一体に設けられるとともに、ピストン４５の外周面に設けられる凹部４６に摺動自在に結合されるボール５４とから構成されている。
【０００５】
そして、上記のような構成のサーボバルブ３１のトルクモータ部３２に電流を入力すると、入力電流に応じたトルクがトルクモータ部３２に発生してアーマチュア３４が回転し、アーマチュア３４の回転に追従してフラッパ３８が揺動してノズル３９の方向に変位し、フラッパ３８の変位に応じて両ノズル３９、３９の背圧に差が生じる。ここで、両ノズル３９、３９の背圧は、バルブ部４２のピストン４５の両端面に作用する圧力であるから、両ノズル３９、３９の背圧の差に応じてピストン４５が移動し、変位する。そして、ピストン４５が変位すると、ピストン４５の変位に追従してフィードバックワイヤ５３が撓み、フィードバックワイヤ５３が撓んだ状態から元の状態に復帰することによりフラッパ３８が中央に押し戻され、両ノズル３９、３９の背圧の差が０となり、ピストン４５がその位置に停止し、バルブ部４２を介しての作動油の流量が決定される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような構成のサーボバルブ３１にあっては、航空機用ジェットエンジン燃料等の燃料を作動油とした場合、作動油中に塵埃等のコンタミナントが多く含まれているため、この作動油がフィードバックワイヤ５３のボール５４とピストン４５の凹部４６との摺動部に作用した場合に、その部分に塵埃等のコンタミナントが溜まってしまい、両者の摺動部が摩耗してしまう。このため、ピストン４５の変位をフラッパ３８にフィードバックさせる場合の動作が不安定になり、作動油の流量を高精度で制御することができなくなる。
【０００７】
本発明は、前記のような問題点を解決したものであって、フィードバック部とピストンとの摺動部を塵埃等のコンタミナントが含まれていない清浄な洗浄油で洗浄することにより、その部分から塵埃等のコンタミナントを完全に排除し、これにより両者の摺動部が摩耗するのを阻止し、ピストンの変位をフラッパ側に安定してフィードバックさせることができて、作動油の流量を高精度に制御できるサーボバルブのフィードバック部の洗浄機構を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点を解決するために、本発明は、入力電流をフラッパの変位に変換するトルクモータ部と、前記フラッパの変位を油圧の圧力差に変換する油圧増幅部と、該油圧増幅部の圧力差をピストンの変位に変換し、作動油の流量を制御するバルブ部と、一端部が前記フラッパ側に一体に結合されるとともに、他端部が前記ピストン側に摺動自在に結合され、前記ピストンの変位を前記フラッパにフィードバックするフィードバック部とを具えたサーボバルブの前記フィードバック部の洗浄機構であって、前記バルブ部に、前記フィードバック部と前記ピストンとの摺動部に洗浄油を導き、噴出させる洗浄回路を設けた手段を採用したものである。
この場合、前記洗浄回路は、前記ピストンの中心部を軸線方向に貫通する洗浄流路と、該洗浄流路に連通するとともに、前記フィードバック部と前記ピストンとの摺動部に開口する洗浄ノズルとからなるとよい。
さらに、前記洗浄流路の入口側にフィルタを設けるとよい。
また、前記フィードバック部は、一端部が前記フラッパに一体に結合される弾性変形可能なフィードバックワイヤと、該フィードバックワイヤの他端部に一体に設けられるとともに、前記ピストンの外周面に設けられる凹部に摺動自在に結合されるボールとからなってもよい。
【０００９】
本発明は、前記のような手段を採用したことにより、バルブ部に設けた洗浄回路（洗浄流路及び洗浄ノズル）を介してフィードバック部とピストンとの摺動部（フィードバックワイヤのボールとピストンの凹部との摺動部）に洗浄油が導かれ、噴出され、その部分が洗浄されることになる。この場合、洗浄流路の入口側のフィルタにより洗浄油に含まれる塵埃等のコンタミントが捕捉されるので、塵埃等のコンタミナントが含まれていない清浄な洗浄油によってフィードバック部とピストンとの摺動部（フィードバックワイヤのボールとピストンの凹部との摺動部）が洗浄されることになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す本発明の実施の形態について説明する。
図１には、本発明によるサーボバルブのフィードバック部の洗浄機構の一実施の形態が示されていて、このサーボバルブ１は、トルクモータ部２と油圧増幅部６とバルブ部１２とフィードバック部２２とを具えている。
【００１１】
トルクモータ部２は、入力電流をフラッパ８の変位に変換するものであって、先端部に対向する磁極を有する永久磁石３と、永久磁石３の磁極間に回転自在に設けられるアーマチュア４と、アーマチュア４の周囲に巻回されるコイル５とから構成され、コイル５に電流を入力することによりトルクを発生させてアーマチュア４を回転させることができるものである。
【００１２】
油圧増幅部６は、トルクモータ部２のアーマチュア４の変位をフラッパ８を介して油圧の圧力差に変換するものであって、トルクモータ部２のアーマチュア４に一体に連結されて、アーマチュア４の回転に追従して揺動するフラッパ８と、フラッパ８を挟んで対向して設けられる一対のノズル９、９とからなるノズルフラッパ機構７を具えている。
【００１３】
各ノズル９にはメインフィルタ１１及びオリフィス１０を介して作動油が導かれるようになっている。各ノズル９は後述するバルブ部１２のシリンダ室１４の両端部に連通されるようになっている。したがって、各ノズル９に作用する背圧はシリンダ室１４の両端部、すなわちピストン１５の両端面に導かれるようになっている。
【００１４】
そして、トルクモータ部２への入力電流が０の場合には、フラッパ８は両ノズル９、９から等距離に位置し、両ノズル９、９から同量・同圧の作動油が噴出し、両ノズル９、９の背圧はバランスがとられた状態となっている。一方、トルクモータ部２に電流が入力されてアーマチュア４が回転すると、アーマチュア４の回転に追従してフラッパ８が揺動してノズル９の方向に変位し、フラッパ８と両ノズル９、９との距離が変化し、両ノズル９、９の背圧のバランスが崩れ、両ノズル９、９の背圧が変化し、両ノズル９、９からピストン１５の両端面に導かれる作動油の圧力に差が生じ、その圧力差によりピストン１５が移動し、変位することになる。
【００１５】
バルブ部１２は、内部にシリンダ室１４が設けられるとともに、シリンダ室１４と連通する供給ポート（図示せず）、戻りポート（図示せず）及び制御ポート（図示せず）が設けられるボディ１３と、ボディ１３のシリンダ室１４内に移動自在に設けられるピストン１５から構成されている。シリンダ室１４の両端部には両ノズル９、９の背圧が導かれ、両ノズル９、９の背圧の差に応じてシリンダ室１４内をピストン１５が移動し、変位する。そして、ピストン１５の変位に応じて各ポートが開閉され又は各ポートの開閉度が調整され、各ポートを介しての作動油の流量が制御されるものである。なお、シリンダ室１４の両端部に必要に応じてディスクフィルタ２１、２１を設けても良いものである。
【００１６】
ピストン１５の長手方向の中心部の外周面には所定の深さの凹部１６が環状に設けられ、この凹部１６内に後述するフィードバック部２２のフィードバックワイヤ２３のボール２４が摺動自在に結合されるようになっている。
【００１７】
ピストン１５の中心部には軸線方向に貫通する洗浄流路１８が設けられ、この洗浄流路１８の入口側にはラストチャンスフィルタ２０が装着されるようになっている。ピストン１５の凹部１６の底面側には洗浄流路１８に連通する洗浄ノズル１９が少なくとも１箇所に設けられるようになっている。そして、この洗浄流路１８と洗浄ノズル１９とによってフィードバックワイヤ２３のボール２４とピストン１５の凹部１６との摺動部に洗浄油を導き、噴出させる洗浄回路１７が構成されるものである。
【００１８】
フィードバック部２２は、一端部がフラッパ８に一体に結合される弾性変形可能なフィードバックワイヤ２３と、フィードバックワイヤ２３の他端部に一体に設けられるボール２４とからなるものであって、ボール２４はピストン１５の外周面の凹部１６に摺動自在に結合されるようになっている。フィードバックワイヤ２３は、ピストン１５の変位に追従して撓み、撓んだ状態から元の状態に復帰することによりフラッパ８を中立位置に押し戻し、ピストン１５をその位置に停止させ、ピストン１５を介しての作動油の流量を決定する。すなわち、フィードバックワイヤ２３は、ピストン１５の変位をフラッパ８にフィードバックさせる機能を有するものである。
【００１９】
そして、上記のように構成した本実施の形態によるサーボバルブ１のトルクモータ部２に電流を入力すると、その入力電流に比例したトルクがトルクモータ部２に発生し、そのトルクに応じてアーマチュア４が回転する。
【００２０】
そして、アーマチュア４が回転すると、アーマチュア４の回転に追従して油圧増幅部６のフラッパ８が一体に揺動してノズル９、９の方向に変位し、両ノズル９、９から等距離に位置していたフラッパ８と両ノズル９、９との距離が変化し、バランスが保たれていた両ノズル９、９の背圧に差が生じる。このノズル９、９の背圧は、ピストン１５の両端面に作用する圧力であるから、圧力の低い方にピストン１５が移動し始める。
【００２１】
そして、ピストン１５が移動すると、ピストン１５の移動に伴ってフィードバック部２２のフィードバックワイヤ２３が撓み、フィードバックワイヤ２３が撓んだ状態から元の状態に復帰することによりフラッパ８が中央に押し戻され、両ノズル９、９の背圧の差が０となり、ピストン１５がその位置に停止し、バルブ部１２を介しての作動油の流量が決定される。
【００２２】
この場合、ピストン１５の両端面に作用する作動油の一部は、ピストン１５の洗浄流路１８内に流入し、洗浄流路１８の入口部でラストチャンスフィルタ２０によって塵埃等のコンタミナントが捕捉され、清浄な洗浄油となって洗浄流路１８内を流れて洗浄ノズル１９に導かれ、洗浄ノズル１９から凹部１６内に噴出して凹部１６の底面を洗浄し、凹部１６の底面側に滞留している塵埃等のコンタミナントを排除する。したがって、凹部１６の底面を常に清浄な状態に保つことができるので、フィードバックワイヤ２３のボール２４と凹部１６とが摺動しても、両者の摺動部が摩耗するようなことはなくなる。この結果、ピストン１５の変位を安定してフラッパ８側にフィードバックさせることができることになるので、作動油の流量の制御を高精度で行うことができることになる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は、前記のように構成して、バルブ部にフィードバック部とピストンとの摺動部（フィードバックワイヤのボールとピストンの凹部との摺動部）に洗浄油を導き、噴出させる洗浄回路（ピストンの洗浄流路及び洗浄ノズル）を設けたことにより、その摺動部を洗浄回路（ピストンの洗浄流路及び洗浄ノズル）を介した洗浄油により洗浄して、塵埃等のコンタミナントが滞留していない清浄な状態に保つことができる。したがって、両者の摺動部が塵埃等のコンタミナントによって擦られて摩耗するようなことがなくなるので、ピストンの変位を安定してフラッパ側にフィードバックさせることができ、作動油の流量を高精度に制御できる。
さらに、洗浄流路の入口側にフィルタを設けたことにより、塵埃等のコンタミナントが含まれていない清浄な洗浄油をフィードバック部とピストンとの摺動部（フィードバックワイヤのボールとピストンの凹部との摺動部）に導き、効果的に両者の摺動部が摩耗するのを防止できる。したがって、ピストンの変位を安定してフラッパ側にフィードバックさせ、作動油の流量を高精度に制御できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるサーボバルブの一実施の形態を示した概略図である。
【図２】  従来のサーボバルブの一例を示した概略図である。
【符号の説明】
１、３１…サーボバルブ
２、３２…トルクモータ部
３…永久磁石
４、３４…アーマチュア
５…コイル
６、３６…油圧増幅部
７…ノズルフラッパ機構
８、３８…フラッパ
９、３９…ノズル
１０…オリフィス
１１…メインフィルタ
１２、４２…バルブ部
１３…ボディ
１４…シリンダ室
１５、４５…ピストン
１６、４６…凹部
１７…洗浄回路
１８…洗浄流路
１９…洗浄ノズル
２０…ラストチャンスフィルタ
２１…ディスクフィルタ
２２、５２…フィードバック部
２３、５３…フィードバックワイヤ
２４、５４…ボール
【図１】
0004734789.tif 000002
【図２】
0004734789.tif 000003