(57)【要約】  【課題】  流体エネルギの損失を従来より低減することができる背圧弁を提供する。  【解決手段】  背圧弁１００は、油を通過させる油室１１０ａ及び油室１１０ｂが内部に形成されたケース１１０と、ケース１１０内に摺動可能に収納されて油室１１０ａ及び油室１１０ｂを仕切るピストン１２０と、ピストン１２０の摺動方向にピストン１２０を付勢するスプリング１３１及びスプリング１３２と、油室１１０ａ内の油の圧力が設定圧力になったときに油室１１０ａ及び油室１１０ｂを連通させる突起部材１１３及びチェック弁１２２とを備え、ピストン１２０は、油室１１０ａ内の油に対する受圧面積が油室１１０ｂ内の油に対する受圧面積より大きく、油室１１０ａ側とは反対側の一部がケース１１０の外部に連通する。【選択図】  図１
2005249048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を通過させる第１流体室及び第２流体室が内部に形成されたケースと、前記ケース内に摺動可能に収納されて前記第１流体室及び前記第２流体室を仕切るピストンと、前記ピストンの摺動方向に前記ピストンを付勢する弾性部材と、前記第１流体室内の前記流体の圧力が設定圧力になったときに前記第１流体室及び前記第２流体室を連通させる連通手段とを備え、
前記ピストンは、前記第１流体室内の前記流体に対する受圧面積が前記第２流体室内の前記流体に対する受圧面積より大きく、前記第１流体室側とは反対側の一部が前記ケースの外部に連通したことを特徴とする背圧弁。
【請求項２】
前記ピストンは、前記第１流体室から前記第２流体室への前記流体の通過を防止するチェック弁と、前記第１流体室内の前記流体の圧力が前記設定圧力より大きい所定の圧力になったときに前記第１流体室及び前記第２流体室を連通させるリリーフ弁とを有し、
前記連通手段は、前記チェック弁と、前記ピストンが所定の位置にあるときに前記チェック弁に接触して前記チェック弁を開放する弁開放部材とを有したことを特徴とする請求項１に記載の背圧弁。
【請求項３】
流体を通過させる第１流体室及び第２流体室が内部に形成されたケースと、前記ケース内に摺動可能に収納されて前記第１流体室及び前記第２流体室を仕切るピストンと、前記ピストンの摺動方向に前記ピストンを付勢する弾性部材と、前記第１流体室内の前記流体の圧力が設定圧力になったときに前記第１流体室及び前記第２流体室を連通させる連通手段とを備え、
前記ピストンは、前記第１流体室から前記第２流体室への前記流体の通過を防止するチェック弁と、前記第１流体室内の前記流体の圧力が前記設定圧力より大きい所定の圧力になったときに前記第１流体室及び前記第２流体室を連通させるリリーフ弁とを有し、
前記連通手段は、前記チェック弁と、前記ピストンが所定の位置にあるときに前記チェック弁に接触して前記チェック弁を開放する弁開放部材とを有したことを特徴とする背圧弁。
【請求項４】
請求項１から請求項３までの何れかに記載の背圧弁と、前記流体によって駆動するアクチュエータと、前記第２流体室内の前記流体を加圧する加圧手段とを備え、
前記アクチュエータは、前記流体を排出する排出口が形成され、
前記排出口は、前記第１流体室に連通することを特徴とするアクチュエーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータ等に背圧を加える背圧弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の背圧弁としては、リリーフ弁を備えた蓄圧器が知られている（例えば特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平９−３２８０９８号公報（第７頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の背圧弁においては、背圧弁の通過前後で油圧に差が生じるので、油圧エネルギが損失するという問題があった。
【０００４】
更に、従来の背圧弁においては、所望の設定圧力を確実に蓄えるためにリリーフ弁の設定圧力が所望の設定圧力よりある程度大きく設定されており、油圧エネルギの損失を増大させているという問題があった。
【０００５】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、流体エネルギの損失を従来より低減することができる背圧弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の背圧弁は、流体を通過させる第１流体室及び第２流体室が内部に形成されたケースと、前記ケース内に摺動可能に収納されて前記第１流体室及び前記第２流体室を仕切るピストンと、前記ピストンの摺動方向に前記ピストンを付勢する弾性部材と、前記第１流体室内の前記流体の圧力が設定圧力になったときに前記第１流体室及び前記第２流体室を連通させる連通手段とを備え、前記ピストンは、前記第１流体室内の前記流体に対する受圧面積が前記第２流体室内の前記流体に対する受圧面積より大きく、前記第１流体室側とは反対側の一部が前記ケースの外部に連通した構成を有している。
【０００７】
この構成により、本発明の背圧弁は、ピストンの第１流体室内の流体に対する受圧面積が第２流体室内の流体に対する受圧面積より大きく、ピストンの第１流体室側とは反対側の一部がケースの外部に連通しているので、背圧弁の通過前後で生じる流体の圧力差を抑制することができ、流体エネルギの損失を従来より低減することができる。
【０００８】
また、本発明の背圧弁の前記ピストンは、前記第１流体室から前記第２流体室への前記流体の通過を防止するチェック弁と、前記第１流体室内の前記流体の圧力が前記設定圧力より大きい所定の圧力になったときに前記第１流体室及び前記第２流体室を連通させるリリーフ弁とを有し、前記連通手段は、前記チェック弁と、前記ピストンが所定の位置にあるときに前記チェック弁に接触して前記チェック弁を開放する弁開放部材とを有した構成を有している。
【０００９】
この構成により、本発明の背圧弁は、第１流体室内の流体の圧力が設定圧力になったと同時に第１流体室及び第２流体室を連通させるので、流体エネルギの損失をより低減することができる。
【００１０】
また、本発明の背圧弁は、流体を通過させる第１流体室及び第２流体室が内部に形成されたケースと、前記ケース内に摺動可能に収納されて前記第１流体室及び前記第２流体室を仕切るピストンと、前記ピストンの摺動方向に前記ピストンを付勢する弾性部材と、前記第１流体室内の前記流体の圧力が設定圧力になったときに前記第１流体室及び前記第２流体室を連通させる連通手段とを備え、前記ピストンは、前記第１流体室から前記第２流体室への前記流体の通過を防止するチェック弁と、前記第１流体室内の前記流体の圧力が前記設定圧力より大きい所定の圧力になったときに前記第１流体室及び前記第２流体室を連通させるリリーフ弁とを有し、前記連通手段は、前記チェック弁と、前記ピストンが所定の位置にあるときに前記チェック弁に接触して前記チェック弁を開放する弁開放部材とを有した構成を有している。
【００１１】
この構成により、本発明の背圧弁は、第１流体室内の流体の圧力が設定圧力になったと同時に第１流体室及び第２流体室を連通させるので、流体エネルギの損失を従来より低減することができる。
【００１２】
また、本発明のアクチュエーションシステムは、背圧弁と、前記流体によって駆動するアクチュエータと、前記第２流体室内の前記流体を加圧する加圧手段とを備え、前記アクチュエータは、前記流体を排出する排出口が形成され、前記排出口は、前記第１流体室に連通する構成を有している。
【００１３】
この構成により、本発明のアクチュエーションシステムは、流体エネルギの無駄な損失を従来より低減しながらアクチュエータに背圧を加えることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、流体エネルギの損失を従来より低減することができる背圧弁を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１６】
（第１の実施の形態）
まず、第１の実施の形態に係るアクチュエーションシステムの構成について説明する。
【００１７】
図１に示すように、本実施の形態に係るアクチュエーションシステム１０は、油によって駆動するアクチュエータである油圧シリンダ２０を備えている。ここで、油圧シリンダ２０は、シリンダケース２１と、シリンダケース２１内に摺動可能に収納されたピストン２２と、ピストン２２と一体に形成されたピストンロッド２３とを有している。また、油圧シリンダ２０は、シリンダケース２１及びピストン２２によってシリンダ室２０ａ及びシリンダ室２０ｂが形成されている。また、シリンダケース２１は、シリンダ室２０ａから油を排出する排出口及びシリンダ室２０ａに油を供給する供給口としての給排口２１ａと、シリンダ室２０ｂから油を排出する排出口及びシリンダ室２０ｂに油を供給する供給口としての給排口２１ｂとが形成されている。
【００１８】
また、アクチュエーションシステム１０は、油圧シリンダ２０のピストンロッド２３のシリンダ室２０ａ側の端に回動可能に連結された航空機の操舵翼２５と、油圧シリンダ２０のピストンロッド２３のシリンダ室２０ｂ側の端に取り付けられてピストン２２の位置を検出するセンサ２６と、油圧シリンダ２０から排出された油を蓄えるタンク３１と、タンク３１内の油を加圧する加圧手段としてのアキュムレータ３２と、タンク３１に蓄えられた油を油圧シリンダ２０に供給するポンプ３３と、油圧シリンダ２０に対する油の給排状態を切り換える電磁式切換弁３４と、電磁式切換弁３４側からポンプ３３側への油の通過を防止するチェック弁３５と、アキュムレータ３２側からポンプ３３側への油の通過を防止するチェック弁３６と、油圧シリンダ２０に背圧を加える背圧弁１００とを備えている。
【００１９】
ここで、背圧弁１００は、図２に示すように、ケース１１０と、ケース１１０内に摺動可能に収納されたピストン１２０と、ピストン１２０の摺動方向にピストン１２０を付勢する弾性部材としてのスプリング１３１及びスプリング１３２とを備えている。
【００２０】
ここで、ケース１１０は、穴１１１ａ及び穴１１１ｂが形成された第１部材１１１と、第１部材１１１に嵌合されて穴１１２ａが形成された第２部材１１２と、第２部材１１２の内部に収納された突起部材１１３とを有している。また、ケース１１０は、ピストン１２０に仕切られるとともに第１部材１１１の穴１１１ａに連通した第１流体室としての油室１１０ａと、ピストン１２０に仕切られるとともに第２部材１１２の穴１１２ａに連通した第２流体室としての油室１１０ｂと、ピストン１２０に仕切られるとともに第１部材１１１の穴１１１ｂを介してケース１１０の外部の大気に通過した大気室１１０ｃとが内部に形成されている。
【００２１】
また、ピストン１２０は、スプリング１３１によって油室１１０ａ側に付勢された本体１２１と、本体１２１内に摺動可能に収納されたチェック弁１２２と、チェック弁１２２を油室１１０ｂ側に付勢するスプリング１２３と、本体１２１に嵌合されてスプリング１２３を保持するキャップ１２４と、本体１２１内に摺動可能に収納されてスプリング１３２によって油室１１０ａ側に付勢されたリリーフ弁１２５と、本体１２１に取り付けられて本体１２１及びケース１１０の第１部材１１１の間の油の漏れを防止するシール部材１２６ａと、本体１２１に取り付けられて本体１２１及びケース１１０の第２部材１１２の間の油の漏れを防止するシール部材１２６ｂと、チェック弁１２２に取り付けられてチェック弁１２２及びリリーフ弁１２５の間の油の漏れを防止するシール部材１２６ｃと、本体１２１に取り付けられて本体１２１及びリリーフ弁１２５の間の油の漏れを防止するシール部材１２６ｄとを有している。
【００２２】
ここで、ピストン１２０は、油室１１０ａ内の油に対する受圧面積が油室１１０ｂ内の油に対する受圧面積より大きくなっている。また、ピストン１２０は、油室１１０ａ側とは反対側の一部がケース１１０の大気室１１０ｃ及び穴１１１ｂを介してケース１１０の外部の大気に連通している。
【００２３】
また、チェック弁１２２は、スプリング１２３に油室１１０ｂ側に付勢されることによって、油室１１０ａから油室１１０ｂへの油の通過を防止するようになっている。
【００２４】
また、リリーフ弁１２５は、スプリング１３２に油室１１０ａ側に付勢されることによって、油室１１０ａ内の油の圧力が背圧弁１００の設定圧力より大きい所定の圧力になったときに油室１１０ａ及び油室１１０ｂを連通させるようになっている。
【００２５】
なお、ケース１１０の突起部材１１３は、ピストン１２０が最も穴１１２ａ側の位置にあるときに、図３に示すようにチェック弁１２２に接触してチェック弁１２２を開放するようになっており、弁開放部材を構成している。
【００２６】
ここで、背圧弁１００は、油室１１０ａ内の油の圧力が背圧弁１００の設定圧力になったときにピストン１２０が最も穴１１２ａ側の位置になるように、油室１１０ａ内の油に対するピストン１２０の受圧面積と、油室１１０ｂ内の油に対するピストン１２０の受圧面積と、スプリング１３１及びスプリング１３２の弾性力とが選択されている。即ち、突起部材１１３及びチェック弁１２２は、油室１１０ａ内の油の圧力が背圧弁１００の設定圧力になったときに油室１１０ａ及び油室１１０ｂを連通させる連通手段を構成している。
【００２７】
なお、背圧弁１００は、油室１１０ａが電磁式切換弁３４を介して油圧シリンダ２０の給排口２１ａ又は給排口２１ｂに連通するようになっているとともに、油室１１０ｂ内の油がアキュムレータ３２によって加圧されたタンク３１によって加圧されるようになっている。
【００２８】
次に、アクチュエーションシステム１０の動作について説明する。
【００２９】
操作者の指示やセンサ２６の検出値に基づいて図示していないコントローラで生成された信号が電磁式切換弁３４に入力されると、電磁式切換弁３４は、入力された信号に応じて、ポンプ３３及び油圧シリンダ２０の給排口２１ａを連通させて油圧シリンダ２０の給排口２１ｂ及び背圧弁１００の穴１１１ａを連通させたり、ポンプ３３及び油圧シリンダ２０の給排口２１ｂを連通させて油圧シリンダ２０の給排口２１ａ及び背圧弁１００の穴１１１ａを連通させたりする。
【００３０】
ここで、ポンプ３３及び油圧シリンダ２０の給排口２１ａが連通して油圧シリンダ２０の給排口２１ｂ及び背圧弁１００の穴１１１ａが連通すると、ポンプ３３から供給された油によって油圧シリンダ２０のピストン２２がシリンダ室２０ｂ側に移動し、シリンダ室２０ｂ内の油が背圧弁１００によって加圧されながら背圧弁１００の油室１１０ａに供給される。また、ポンプ３３及び油圧シリンダ２０の給排口２１ｂが連通して油圧シリンダ２０の給排口２１ａ及び背圧弁１００の穴１１１ａが連通すると、ポンプ３３から供給された油によって油圧シリンダ２０のピストン２２がシリンダ室２０ａ側に移動し、シリンダ室２０ａ内の油が背圧弁１００によって加圧されながら背圧弁１００の油室１１０ａに供給される。
【００３１】
背圧弁１００は、油が油室１１０ａに供給されると、図２に示す状態からピストン１２０が油室１１０ｂ側に移動し、チェック弁１２２が突起部材１１３によって開弁させられて図３に示す状態になる。
【００３２】
背圧弁１００が図３に示す状態になると、背圧弁１００の油室１１０ａ及び油室１１０ｂが連通するので、アキュムレータ３２によって加圧されたタンク３１による背圧が背圧弁１００を介して油圧シリンダ２０に加わる。したがって、アクチュエーションシステム１０は、背圧弁１００の油室１１０ａと油圧シリンダ２０との間の油圧回路上の油に空気が混入することを防止することができるので、油に空気が混入することによる油圧シリンダ２０のピストン２２の振動を防止することができ、結果として、操舵翼２５のフラッタを抑制することができる。
【００３３】
なお、背圧弁１００が図３に示す状態にあるとき、背圧弁１００の油室１１０ａ及び油室１１０ｂが連通しているので、油室１１０ａ及び油室１１０ｂ内の油の圧力は等しい。したがって、スプリング１３１及びスプリング１３２の付勢力の合力をＦ、油室１１０ａ及び油室１１０ｂ内の油の圧力をＰｏ、大気圧をＰａ、油室１１０ａ内の油に対するピストン１２０の受圧面積をＡ、油室１１０ｂ内の油に対するピストン１２０の受圧面積をＢとすると、「数１」に示す関係式が成り立ち、合力Ｆについて「数２」に示す関係式が成り立つ。
【００３４】
【数１】
2005249048.tif 000003
【００３５】
【数２】
2005249048.tif 000004
【００３６】
即ち、背圧弁１００は、ポンプ３３の故障等によって油圧シリンダ２０に油が供給されなくなったときや油路の故障等によってタンク３１からの背圧が無くなったときでも背圧弁１００自体で十分な背圧を油圧シリンダ２０に供給することができる程度の大きな力でピストン１２０を付勢可能なスプリングを、スプリング１３１及びスプリング１３２として使用されることが可能である。したがって、背圧弁１００は、ポンプ３３の故障等によって油圧シリンダ２０に油が供給されなくなったときや油路の故障等によってタンク３１からの背圧が無くなったときに、油の温度変化による収縮や油の漏れが生じても、操舵翼２５のフラッタを抑制することができる。
【００３７】
また、アクチュエーションシステム１０は、背圧弁１００内に油の蓄圧がなくなって背圧弁１００が図２に示すような状態になったときでも、アキュムレータ３２によって加圧されたタンク３１による背圧によってチェック弁１２２が穴１１１ａ側に移動させられて開弁するので、アキュムレータ３２によって加圧されたタンク３１による背圧を油圧シリンダ２０に加えることができ、操舵翼２５のフラッタを抑制することができる。
【００３８】
また、アクチュエーションシステム１０は、背圧弁１００のチェック弁１２２が突起部材１１３に接触していない状態でピストン１２０がケース１１０との間のジャミング等によってケース１１０に固定されたとしても、油室１１０ａ内の油がリリーフ弁１２５を開弁することが可能である。即ち、アクチュエーションシステム１０は、背圧弁１００のチェック弁１２２が突起部材１１３に接触していない状態でピストン１２０がケース１１０に固定されたときに、油圧シリンダ２０が動作不能になることを防止することができる。
【００３９】
以上に説明したように、背圧弁１００は、ピストン１２０の油室１１０ａ内の油に対する受圧面積が油室１１０ｂ内の油に対する受圧面積より大きく、ピストン１２０の油室１１０ａ側とは反対側の一部がケース１１０の外部の大気に連通しているので、ポンプ３３によって油圧シリンダ２０に正常に油が供給されておりアキュムレータ３２によって加圧されたタンク３１による背圧が正常に油圧シリンダ２０に供給されているときに背圧弁１００の通過前後で生じる油の圧力差を抑制することができ、油圧エネルギの損失を従来より低減することができる。
【００４０】
したがって、アクチュエーションシステム１０は、油圧エネルギの無駄な損失を従来より低減しながら油圧シリンダ２０に背圧を加えることができる。
【００４１】
また、背圧弁１００は、チェック弁１２２及び突起部材１１３によって、油室１１０ａ内の油の圧力が設定圧力になったと同時に油室１１０ａ及び油室１１０ｂを連通させるので、油圧エネルギの損失を従来より低減することができる。
【００４２】
また、アクチュエーションシステム１０は、ポンプ３３によって油圧シリンダ２０に正常に油が供給されておりアキュムレータ３２によって加圧されたタンク３１による背圧が正常に油圧シリンダ２０に供給されているとき、背圧弁１００が図３に示す状態になった後は背圧弁１００のピストン１２０がケース１１０に対して摺動しないので、背圧弁１００の耐久性を従来より低減することが可能になり、結果として、背圧弁１００の製造コストや重量を従来より低減することができる。
【００４３】
また、アクチュエーションシステム１０は、ポンプ３３が駆動しているときだけでなくポンプ３３が停止しているときにもアキュムレータ３２及びチェック弁３６によってポンプ３３を加圧するので、ポンプ３３の駆動開始時にポンプ３３の吸込み側にキャビテーションが発生することを防止することができ、ポンプ３３の寿命を延ばすことができる。
【００４４】
（第２の実施の形態）
まず、第２の実施の形態に係るアクチュエーションシステムの構成について説明する。なお、本実施の形態に係るアクチュエーションシステムの構成は、アクチュエーションシステム１０（図１参照。）が背圧弁１００（図１参照。）に代えて図４に示す背圧弁２００を備えたものである。
【００４５】
背圧弁２００は、ケース２１０と、ケース２１０内に摺動可能に収納されたピストン２２０と、ピストン２２０の摺動方向にピストン２２０を付勢する弾性部材としてのスプリング２３１とを備えている。
【００４６】
ここで、ケース２１０は、穴２１１ａ及び穴２１１ｂが形成された第１部材２１１と、第１部材２１１に嵌合されて穴２１２ａが形成された第２部材２１２と、第２部材２１２の内部に収納された突起部材２１３と、突起部材２１３を第２部材２１２に固定するストッパ２１４とを有している。また、ケース２１０は、ピストン２２０に仕切られるとともに第１部材２１１の穴２１１ａに連通した第１流体室としての油室２１０ａと、ピストン２２０に仕切られるとともに第２部材２１２の穴２１２ａに連通した第２流体室としての油室２１０ｂと、ピストン２２０に仕切られるとともに第１部材２１１の穴２１１ｂを介してケース２１０の外部の大気に通過した大気室２１０ｃとが内部に形成されている。
【００４７】
また、ピストン２２０は、スプリング２３１によって油室２１０ａ側に付勢された本体２２１と、本体２２１内に摺動可能に収納されたチェック弁２２２と、チェック弁２２２を油室２１０ｂ側に付勢するスプリング２２３と、本体２２１に嵌合されてスプリング２２３を保持するキャップ２２４と、本体２２１に取り付けられて本体２２１及びケース２１０の第１部材２１１の間の油の漏れを防止するシール部材２２６ａと、本体２２１に取り付けられて本体２２１及びケース２１０の第２部材２１２の間の油の漏れを防止するシール部材２２６ｂと、チェック弁２２２に取り付けられて本体２２１及びチェック弁２２２の間の油の漏れを防止するシール部材２２６ｃとを有している。
【００４８】
ここで、ピストン２２０は、油室２１０ａ内の油に対する受圧面積が油室２１０ｂ内の油に対する受圧面積より大きくなっている。また、ピストン２２０は、油室２１０ａ側とは反対側の一部がケース２１０の大気室２１０ｃ及び穴２１１ｂを介してケース２１０の外部の大気に連通している。
【００４９】
また、チェック弁２２２は、スプリング２２３に油室２１０ｂ側に付勢されることによって、油室２１０ａから油室２１０ｂへの油の通過を防止するようになっている。
【００５０】
なお、ケース２１０の突起部材２１３は、ピストン２２０が最も穴２１２ａ側の位置にあるときに、図４に示すようにチェック弁２２２に接触してチェック弁２２２を開放するようになっている。
【００５１】
ここで、背圧弁２００は、油室２１０ａ内の油の圧力が背圧弁２００の設定圧力になったときにピストン２２０が最も穴２１２ａ側の位置になるように、油室２１０ａ内の油に対するピストン２２０の受圧面積と、油室２１０ｂ内の油に対するピストン２２０の受圧面積と、スプリング２３１の弾性力とが選択されている。即ち、突起部材２１３及びチェック弁２２２は、油室２１０ａ内の油の圧力が背圧弁２００の設定圧力になったときに油室２１０ａ及び油室２１０ｂを連通させる連通手段を構成している。
【００５２】
なお、背圧弁２００は、油室２１０ａが電磁式切換弁３４を介して油圧シリンダ２０の給排口２１ａ又は給排口２１ｂに連通するようになっているとともに、油室２１０ｂ内の油がアキュムレータ３２によって加圧されたタンク３１によって加圧されるようになっている。
【００５３】
次に、本実施の形態に係るアクチュエーションシステムの動作について説明する。
【００５４】
本実施の形態に係るアクチュエーションシステムは、ポンプ３３によって油圧シリンダ２０に正常に油が供給されておりアキュムレータ３２によって加圧されたタンク３１による背圧が正常に油圧シリンダ２０に供給されているとき、背圧弁２００が背圧弁１００と同様に動作することによって、アキュムレータ３２によって加圧されたタンク３１による背圧によって操舵翼２５のフラッタを抑制することができる。
【００５５】
また、本実施の形態に係るアクチュエーションシステムは、ポンプ３３の故障等によって油圧シリンダ２０に油が供給されなくなったときや油路の故障等によってタンク３１からの背圧が無くなったときに、油の温度変化による収縮や油の漏れが生じても、背圧弁２００が背圧弁１００と同様に動作することによって、背圧弁２００自体による背圧によって操舵翼２５のフラッタを抑制することができる。
【００５６】
また、本実施の形態に係るアクチュエーションシステムは、背圧弁２００内に油の蓄圧がなくなって背圧弁２００のピストン２２０が最も油室２１０ａ側に移動したときでも、アキュムレータ３２によって加圧されたタンク３１による背圧によってチェック弁２２２が穴２１１ａ側に移動させられて開弁するので、アキュムレータ３２によって加圧されたタンク３１による背圧を油圧シリンダ２０に加えることができ、操舵翼２５のフラッタを抑制することができる。
【００５７】
以上に説明したように、背圧弁２００は、ピストン２２０の油室２１０ａ内の油に対する受圧面積が油室２１０ｂ内の油に対する受圧面積より大きく、ピストン２２０の油室２１０ａ側とは反対側の一部がケース２１０の外部の大気に連通しているので、ポンプ３３によって油圧シリンダ２０に正常に油が供給されておりアキュムレータ３２によって加圧されたタンク３１による背圧が正常に油圧シリンダ２０に供給されているときに背圧弁２００の通過前後で生じる油の圧力差を抑制することができ、油圧エネルギの損失を従来より低減することができる。
【００５８】
したがって、本実施の形態に係るアクチュエーションシステムは、油圧エネルギの無駄な損失を従来より低減しながら油圧シリンダ２０に背圧を加えることができる。
【００５９】
また、背圧弁２００は、チェック弁２２２及び突起部材２１３によって、油室２１０ａ内の油の圧力が設定圧力になったと同時に油室２１０ａ及び油室２１０ｂを連通させるので、油圧エネルギの損失を従来より低減することができる。
【００６０】
また、本実施の形態に係るアクチュエーションシステムは、ポンプ３３によって油圧シリンダ２０に正常に油が供給されておりアキュムレータ３２によって加圧されたタンク３１による背圧が正常に油圧シリンダ２０に供給されているとき、背圧弁２００が図４に示す状態になった後は背圧弁２００のピストン２２０がケース２１０に対して摺動しないので、背圧弁２００の耐久性を従来より低減することが可能になり、結果として、背圧弁２００の製造コストや重量を従来より低減することができる。
【００６１】
また、本実施の形態に係るアクチュエーションシステムは、ポンプ３３が駆動しているときだけでなくポンプ３３が停止しているときにもアキュムレータ３２及びチェック弁３６によってポンプ３３を加圧するので、ポンプ３３の駆動開始時にポンプ３３の吸込み側にキャビテーションが発生することを防止することができ、ポンプ３３の寿命を延ばすことができる。
【００６２】
（第３の実施の形態）
まず、第３の実施の形態に係るアクチュエーションシステムの構成について説明する。なお、本実施の形態に係るアクチュエーションシステムの構成は、アクチュエーションシステム１０（図１参照。）が背圧弁１００（図１参照。）に代えて図５に示す背圧弁３００を備えたものである。
【００６３】
背圧弁３００は、ケース３１０と、ケース３１０内に摺動可能に収納されたピストン３２０と、ピストン３２０の摺動方向にピストン３２０を付勢する弾性部材としてのスプリング３３１及びスプリング３３２とを備えている。
【００６４】
ここで、ケース３１０は、穴３１１ａ及び穴３１１ｂが形成された第１部材３１１と、第１部材３１１に嵌合されて穴３１２ａが形成された第２部材３１２とを有している。また、ケース３１０は、ピストン３２０に仕切られるとともに第１部材３１１の穴３１１ａに連通した第１流体室としての油室３１０ａと、ピストン３２０に仕切られるとともに第２部材３１２の穴３１２ａに連通した第２流体室としての油室３１０ｂと、ピストン３２０に仕切られるとともに第１部材３１１の穴３１１ｂを介してケース３１０の外部の大気に通過した大気室３１０ｃとが内部に形成されている。
【００６５】
また、ピストン３２０は、スプリング３３１によって油室３１０ａ側に付勢された本体３２１と、本体３２１内に摺動可能に収納されてスプリング３３２によって油室３１０ａ側に付勢されたリリーフ弁３２５と、本体３２１に取り付けられて本体３２１及びケース３１０の第１部材３１１の間の油の漏れを防止するシール部材３２６ａと、本体３２１に取り付けられて本体３２１及びケース３１０の第２部材３１２の間の油の漏れを防止するシール部材３２６ｂと、本体３２１に取り付けられて本体３２１及びリリーフ弁３２５の間の油の漏れを防止するシール部材３２６ｃとを有している。
【００６６】
ここで、ピストン３２０は、油室３１０ａ内の油に対する受圧面積が油室３１０ｂ内の油に対する受圧面積より大きくなっている。また、ピストン３２０は、油室３１０ａ側とは反対側の一部がケース３１０の大気室３１０ｃ及び穴３１１ｂを介してケース３１０の外部の大気に連通している。
【００６７】
また、リリーフ弁３２５は、スプリング３３２に油室３１０ａ側に付勢されることによって、油室３１０ａ内の油の圧力が背圧弁３００の設定圧力より大きい所定の圧力になったときに油室３１０ａ及び油室３１０ｂを連通させるようになっている。
【００６８】
ここで、背圧弁３００は、油室３１０ａ内の油の圧力が背圧弁３００の設定圧力になったときにピストン３２０が最も穴３１２ａ側の位置になるように、油室３１０ａ内の油に対するピストン３２０の受圧面積と、油室３１０ｂ内の油に対するピストン３２０の受圧面積と、スプリング３３１及びスプリング３３２の弾性力とが選択されている。即ち、リリーフ弁３２５は、油室３１０ａ内の油の圧力が背圧弁３００の設定圧力になったときに油室３１０ａ及び油室３１０ｂを連通させる連通手段を構成している。
【００６９】
なお、背圧弁３００は、油室３１０ａが電磁式切換弁３４を介して油圧シリンダ２０の給排口２１ａ又は給排口２１ｂに連通するようになっているとともに、油室３１０ｂ内の油がアキュムレータ３２によって加圧されたタンク３１によって加圧されるようになっている。
【００７０】
次に、本実施の形態に係るアクチュエーションシステムの動作について説明する。
【００７１】
操作者の指示やセンサ２６の検出値に基づいて図示していないコントローラで生成された信号が電磁式切換弁３４に入力されると、アクチュエーションシステム１０と同様に油圧シリンダ２０内の油が背圧弁３００によって加圧されながら背圧弁３００の油室３１０ａに供給される。
【００７２】
背圧弁３００は、油が油室３１０ａに供給されると、ピストン３２０が油室３１０ｂ側に移動して最も穴３１２ａ側の位置になった後、油室３１０ａ内の油の圧力が背圧弁３００の設定圧力より大きい所定の圧力になったときに、油室３１０ａ内の油によってリリーフ弁３２５が開弁させられて図５に示す状態になる。
【００７３】
背圧弁３００がリリーフ弁３２５が開弁すると、本実施の形態に係るアクチュエーションシステムは、アクチュエーションシステム１０と同様に、アキュムレータ３２によって加圧されたタンク３１による背圧によって操舵翼２５のフラッタを抑制することができる。
【００７４】
また、本実施の形態に係るアクチュエーションシステムは、ポンプ３３の故障等によって油圧シリンダ２０に油が供給されなくなったときや油路の故障等によってタンク３１からの背圧が無くなったときに、油の温度変化による収縮や油の漏れが生じても、背圧弁３００が背圧弁１００と同様に動作することによって、背圧弁３００自体による背圧によって操舵翼２５のフラッタを抑制することができる。
【００７５】
また、本実施の形態に係るアクチュエーションシステムは、背圧弁３００のピストン３２０がケース３１０との間のジャミング等によってケース３１０に固定されたとしても、油室３１０ａ内の油がリリーフ弁３２５を開弁することが可能であり、背圧弁３００のピストン３２０がケース３１０に固定されたときに、油圧シリンダ２０が動作不能になることを防止することができる。
【００７６】
以上に説明したように、背圧弁３００は、ピストン３２０の油室３１０ａ内の油に対する受圧面積が油室３１０ｂ内の油に対する受圧面積より大きく、ピストン３２０の油室３１０ａ側とは反対側の一部がケース３１０の外部の大気に連通しているので、ポンプ３３によって油圧シリンダ２０に正常に油が供給されておりアキュムレータ３２によって加圧されたタンク３１による背圧が正常に油圧シリンダ２０に供給されているときに背圧弁３００の通過前後で生じる油の圧力差を抑制することができ、油圧エネルギの損失を従来より低減することができる。
【００７７】
したがって、本実施の形態に係るアクチュエーションシステムは、油圧エネルギの無駄な損失を従来より低減しながら油圧シリンダ２０に背圧を加えることができる。
【００７８】
また、本実施の形態に係るアクチュエーションシステムは、ポンプ３３によって油圧シリンダ２０に正常に油が供給されておりアキュムレータ３２によって加圧されたタンク３１による背圧が正常に油圧シリンダ２０に供給されているとき、背圧弁３００が図５に示す状態になった後は背圧弁３００のピストン３２０がケース３１０に対して摺動しないので、背圧弁３００の耐久性を従来より低減することが可能になり、結果として、背圧弁３００の製造コストや重量を従来より低減することができる。
【００７９】
また、本実施の形態に係るアクチュエーションシステムは、ポンプ３３が駆動しているときだけでなくポンプ３３が停止しているときにもアキュムレータ３２及びチェック弁３６によってポンプ３３を加圧するので、ポンプ３３の駆動開始時にポンプ３３の吸込み側にキャビテーションが発生することを防止することができ、ポンプ３３の寿命を延ばすことができる。
【００８０】
なお、上述した各実施の形態においては、流体として油を使用するようになっているが、油以外の流体を使用するようになっていても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
以上のように、本発明に係る背圧弁は、流体エネルギの損失を従来より低減することができるという効果を有し、航空機の油圧回路用の背圧弁等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るアクチュエーションシステムの構成を示すブロック図
【図２】チェック弁が閉じた状態での図１に示す背圧弁の構成を示すブロック図
【図３】チェック弁が開いた状態での図１に示す背圧弁の構成を示すブロック図
【図４】チェック弁が開いた状態での本発明の第２の実施の形態に係るアクチュエーションシステムの背圧弁の構成を示すブロック図
【図５】リリーフ弁が開いた状態での本発明の第３の実施の形態に係るアクチュエーションシステムの背圧弁の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００８３】
１０  アクチュエーションシステム
２０  油圧シリンダ（アクチュエータ）
２１ａ、２１ｂ  給排口（排出口）
３２  アキュムレータ（加圧手段）
１００  背圧弁
１１０  ケース
１１０ａ  油室（第１流体室）
１１０ｂ  油室（第２流体室）
１１３  突起部材（連通手段、弁開放部材）
１２０  ピストン
１２２  チェック弁（連通手段）
１３１  スプリング
１３２  スプリング
２００  背圧弁
２１０  ケース
２１０ａ  油室（第１流体室）
２１０ｂ  油室（第２流体室）
２１３  突起部材（連通手段）
２２０  ピストン
２２２  チェック弁（連通手段）
２３１  スプリング
３００  背圧弁
３１０  ケース
３１０ａ  油室（第１流体室）
３１０ｂ  油室（第２流体室）
３２０  ピストン
３２５  リリーフ弁（連通手段）
３３１  スプリング
３３２  スプリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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