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JP2000234601A - Servo actuator - Google Patents

Servo actuator

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Publication number
JP2000234601A
JP2000234601A JP2000026585A JP2000026585A JP2000234601A JP 2000234601 A JP2000234601 A JP 2000234601A JP 2000026585 A JP2000026585 A JP 2000026585A JP 2000026585 A JP2000026585 A JP 2000026585A JP 2000234601 A JP2000234601 A JP 2000234601A
Authority
JP
Japan
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valve
actuator
servo
control
spool
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000026585A
Other languages
Japanese (ja)
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JP2000234601A5 (en
Inventor
David J Flavell
ジェイ、フラベル デビッド
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Moog Inc
Original Assignee
Moog Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Moog Inc filed Critical Moog Inc
Publication of JP2000234601A publication Critical patent/JP2000234601A/en
Publication of JP2000234601A5 publication Critical patent/JP2000234601A5/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C13/00Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
    • B64C13/24Transmitting means
    • B64C13/38Transmitting means with power amplification
    • B64C13/40Transmitting means with power amplification using fluid pressure
    • B64C13/42Transmitting means with power amplification using fluid pressure having duplication or stand-by provisions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B18/00Parallel arrangements of independent servomotor systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Servomotors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】フェールセーフに適した、冗長性のある電気油
圧サーボアクチュエータを提供する。 【解決手段】冗長制御システムは、個々独立のサーボア
クチュエータ101A、101Bの間に論理交差カップ
リングが設けられ、夫々は、液圧アクチュエータ106
A,106Bを有し、これらと制御弁102A,102
Bとには論理弁装置103A,B;104A,B;10
5A,Bが連係され、液圧入力信号と電気入力信号が論
理弁装置に入力され、制御信号に応答して、又は無関係
にアクチュエタが動作又は自由動作するモードと、制御
信号とは無関係に論理弁に入力される油圧信号及び電気
信号の関数として負荷の運動を抑制するモードで、適宜
動作可能とし、かつ論理弁装置が油圧出力信号を発し
て、これが別のアクチュエータの入力信号となるように
構成した。
(57) [Summary] (with correction) [PROBLEMS] To provide a redundant electro-hydraulic servo actuator suitable for fail-safe. A redundant control system is provided with a logical cross-coupling between independent servo actuators (101A, 101B), each of which has a hydraulic actuator (106).
A, 106B, and control valves 102A, 102B.
B is a logical valve device 103A, B; 104A, B;
5A and 5B are linked, a hydraulic pressure input signal and an electrical input signal are input to a logic valve device, and a mode in which the actuator operates or operates freely in response to a control signal or independently of the control signal, In a mode in which the movement of the load is suppressed as a function of the hydraulic and electrical signals input to the valve, it can be operated appropriately, and the logic valve device emits a hydraulic output signal, which becomes the input signal of another actuator. Configured.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は全体的に制御信号に
応じて負荷を移動させるためのサーボアクチュエータに
関するものであり、特に、その出力が共通の負荷に連結
されている別々のサーボアクチュエータが、それらの間
で液圧的な論理情報をやりとりするために交差連結され
ている、改良された冗長制御動作システムに関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates generally to a servo actuator for moving a load in response to a control signal, and more particularly to a servo actuator whose output is connected to a common load. An improved redundant control operating system is cross-linked to exchange hydraulic logic information between them.

【0002】[0002]

【従来の技術】近代の“フライバイワイヤ”(“FB
W”)航空機は、制御翼表面を、さらに、最近では、エ
ンジンのスラストベクタリング制御を作動させるため
に、液圧動力−電気制御の2重冗長サーボアクチュエー
タを用いている。これらのサーボアクチュエータの多
く、特に軍事用航空機のために設計されたこれらは、単
一の機械パッケージの中へ一体化されたタンデム型ピス
トンアクチュエータを採用しており、これは1あるいは
それ以上の一体化された電気液圧式のサーボ弁とに、加
圧液圧流体を個々独立に供給するための冗長性を有して
いる。他方、商業用航空機の場合には、冗長性のあるサ
ーボアクチュエータが互いに物理的に独立していて、独
立的な圧力源と流体戻り管とがそれぞれ個々に連結され
ていることが一般的に望まれる。
2. Description of the Related Art Modern "fly-by-wire"("FB")
W ") aircraft use hydraulic power-electrically controlled dual redundant servo actuators to activate control wing surfaces and, more recently, thrust vectoring control of the engine. Many, especially designed for military aircraft, employ tandem piston actuators integrated into a single mechanical package, which may include one or more integrated electrical fluids. Redundant servo valves have the redundancy to supply pressurized hydraulic fluids independently, whereas in commercial aircraft, redundant servo actuators are physically independent of each other. And it is generally desired that the independent pressure source and fluid return tube be individually connected to each other.

【0003】いずれの場合においても、これらの冗長サ
ーボアクチュエータは典型的には、アクティブ−アクテ
ィブモードあるいはアクティブ−スタンドバイモードの
いずれかで協動的に作動するようになっている。特に、
前記サーボ弁は典型的にはそれぞれのアクチュエータに
連結されていて、各々のサーボアクチュエータに対して
3つの異なる作動モードでの動作を可能にする論理弁が
設けられている。これらのモードの内の第1はアクティ
ブ制御であり、この場合には、サーボ弁は関連するアク
チュエータに関して流体の流れを積極的に制御するため
に用いられる。第2のモードはフリーバイパスモードと
して知られており、この場合には、アクチュエータは実
質的にその関連するサーボ弁から分離(即ち、“フェザ
ーリング”)されていて(例えば、その制御要素あるい
は動力供給が故障したり、あるいはそれがスタンドバイ
モードになっていたりするなどの理由で)、別のアクチ
ュエータによって負荷の制御と操作を継続することが可
能になっている。第3のモードはフェールセーフモード
として知られており、この場合には、サーボ弁は関連す
るアクチュエータから切り離されており、この切り離さ
れたアクチュエータの両側のチェンバーが拘束オリフィ
スを介して互いに連通されており、負荷の減衰変動を持
続させることができる。
In each case, these redundant servo actuators typically operate cooperatively in either an active-active mode or an active-standby mode. In particular,
The servo valves are typically connected to respective actuators, and a logic valve is provided for each servo actuator to allow operation in three different modes of operation. The first of these modes is active control, where a servo valve is used to actively control fluid flow with respect to the associated actuator. The second mode is known as the free bypass mode, in which the actuator is substantially separated (ie, "feathered") from its associated servo valve (e.g., its control element or power supply). Another actuator allows the load to continue to be controlled and operated (e.g., because the supply has failed or is in standby mode). The third mode is known as a fail-safe mode, in which the servo valve is disconnected from the associated actuator and the chambers on either side of the disconnected actuator are in communication with each other via a constraining orifice. In addition, the load fluctuation can be maintained.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】冗長性のあるサーボア
クチュエータに関する今までの交差カップリング技術
は、電気信号および/あるいは液圧信号のやりとりを通
して行われていた。一般的に、これらの従来技術による
装置は、ある種の状態に応じてモード切り換えを行うた
めに、パイロット作動のソレノイド弁とフェールセーフ
弁とを組み込んでいる。ある種の装置はフェールセーフ
弁に連結されたバイパス弁をも採用ている。これらの従
来技術によるシステムは、情報と信念とに基づいて、重
量と、寸法、あるいは費用との特性を妥協させながら採
用してきた。
Previous cross-coupling techniques for redundant servo actuators have been performed through the exchange of electrical and / or hydraulic signals. Generally, these prior art devices incorporate a pilot-operated solenoid valve and a fail-safe valve to switch modes in response to certain conditions. Certain devices also employ a bypass valve connected to a failsafe valve. These prior art systems have been employed based on information and belief in compromising weight, size, or cost characteristics.

【0005】従って、一般的には、改良された冗長制御
動作システムと、それに使用するためのサーボアクチュ
エータを、従来技術におけるような妥協を排して提供す
ることが望ましい。
Accordingly, it is generally desirable to provide an improved redundant control operating system and servo actuators for use therein without compromising the prior art.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】図4に示した実施例にお
ける部品、部分、あるいは表面に対応させて説明する
が、これらは発明の単なる説明の目的のためであって、
発明を制限するためではない。、本発明は冗長制御動作
システム100に用いるための改良されたサーボアクチ
ュエータ101Aと、そのようなサーボアクチュエータ
を採用している改良された冗長制御動作システムとを広
く提供するものである。
Means for Solving the Problems Parts, parts or surfaces in the embodiment shown in FIG. 4 will be described, but these are merely for the purpose of explanation of the invention,
It is not to limit the invention. The present invention broadly provides an improved servo actuator 101A for use in the redundant control operating system 100, and an improved redundant control operating system employing such a servo actuator.

【0007】該改良されたサーボアクチュエータは制御
信号に応じて液圧出力を提供するように配置された制御
弁102Aと、該制御弁からの液圧出力に応じて負荷を
移動させるように配置された液圧アクチュエータ106
Aと、該制御弁およびアクチュエータと操作的に関連
し、液圧的および電気的な入力信号が供給されるように
なった論理弁103A、104A、105Aとを具備し
ている。該論理弁装置は該制御弁をアクチュエータとの
間において操作的に配置され、(a)前記制御信号に応
じて該アクチュエータの制御操作を可能にし、(b)該
アクチュエータを自由に、かつ該制御信号とは無関係に
移動させることを可能にし、あるいは(c)該制御信号
とは無関係に負荷の運動を抑制する。これらの選択モー
ドは、前記供給された液圧的および電気的入力信号の関
数である。さらに該論理弁装置が液圧的な出力信号を提
供するように配置されていることを特徴としている。
[0007] The improved servo actuator is arranged to provide a hydraulic output in response to a control signal and to move a load in response to the hydraulic output from the control valve. Hydraulic actuator 106
A and logic valves 103A, 104A, 105A operatively associated with the control valves and actuators and adapted to receive hydraulic and electrical input signals. The logic valve device is operatively disposed between the control valve and an actuator, and (a) enables the control operation of the actuator in response to the control signal; and (b) freely and controls the actuator. Allowing movement independent of the signal, or (c) suppressing movement of the load independently of the control signal. These selection modes are a function of the supplied hydraulic and electrical input signals. Furthermore, the logic valve arrangement is characterized in that it is arranged to provide a hydraulic output signal.

【0008】改良され冗長制御動作システム100は、
第1および第2のサーボアクチュエータ101A,10
1Bを包含し、各々の該サーボアクチュエータが、該制
御信号に応じて液圧出力を提供するように配置された制
御弁102A、102Bと、該関連する制御弁からの液
圧出力に応じて負荷を移動させるように配置された液圧
アクチュエータ106A、106Bと、該制御弁および
アクチュエータと操作的に関連した論理弁装置103
A、104A、105A、103B、104B、105
Bとを具備している。該論理弁装置には液圧的および電
気的な入力信号が供給されるようになっている。該論理
弁装置は関連する該制御弁とアクチュエータとの間にお
いて操作的に配置され、(a)前記制御信号に応じて該
アクチュエータの制御操作を可能にし、(b)該アクチ
ュエータを自由に、かつ該制御信号とは無関係に移動さ
せることを可能にし、あるいは(c)該制御信号とは無
関係に、負荷の運動を抑制あるいは防止する。これらの
選択されたモードは、入力信号の関数である。各々のサ
ーボアクチュエータの論理弁装置は液圧的な出力信号を
提供するように配置されている。1つのサーボアクチュ
エータの液圧出力信号は液圧入力信号として別のサーボ
アクチュエータに提供される。
[0008] The improved redundant control operation system 100 comprises:
First and second servo actuators 101A, 101
1B, wherein each of the servo actuators is arranged to provide a hydraulic output in response to the control signal and a load in response to a hydraulic output from the associated control valve. Actuators 106A, 106B arranged to move the valve and a logic valve device 103 operatively associated with the control valve and actuator
A, 104A, 105A, 103B, 104B, 105
B. The logic valve device is supplied with hydraulic and electrical input signals. The logic valve device is operatively disposed between the associated control valve and an actuator, (a) enabling control operation of the actuator in response to the control signal, (b) freely controlling the actuator, and Allowing movement independent of the control signal, or (c) suppressing or preventing movement of the load independent of the control signal. These selected modes are functions of the input signal. The logic valving of each servo actuator is arranged to provide a hydraulic output signal. The hydraulic output signal of one servo actuator is provided to another servo actuator as a hydraulic input signal.

【0009】好ましい形態においては、各々の制御弁1
02A,102Bは電気液圧式のサーボ弁であり、この
2つのサーボ弁は同一である。
In a preferred embodiment, each control valve 1
02A and 102B are electrohydraulic servo valves, and these two servo valves are the same.

【0010】各々のサーボアクチュエータ101A、1
01Bは、さらに、その論理弁装置が前記アクチュエー
タを自由に、かつ前記制御信号とは無関係に移動させる
際に、その関連するアクチュエータの両側のチェンバー
と選択的に連通するように配置された第1の流路を具備
している。各々のサーボアクチュエータはさらに、拘束
オリフィス115A、115Bを有する第2の流路を具
備し、前記論理弁装置が前記アクチュエータをして前記
制御信号とは無関係に前記負荷の運動を抑制せしめる時
に、該第2の流路が該アクチュエータの両側のチェンバ
ーと選択的に連通するように配置されている。
Each servo actuator 101A, 1
01B is further arranged to selectively communicate with the chambers on both sides of the associated actuator when the logic valve device moves the actuator freely and independently of the control signal. Are provided. Each servo actuator further comprises a second flow path having a constrained orifice 115A, 115B, wherein when the logic valve device causes the actuator to suppress the movement of the load independent of the control signal. A second flow path is arranged to selectively communicate with chambers on both sides of the actuator.

【0011】前記論理弁装置は前記関連する制御弁と前
記関連するアクチュエータとの間で液圧的に連結された
バイパス弁104A、104Bとフェールセーフ弁10
5A、105Bとを有している。前記バイパス弁は、流
体が前記関連する制御弁とアクチュエータとの間で流れ
ることのできる第1位置と、流体がそれらの間を流れる
ことができず、関連するアクチュエータの両側のチェン
バーの間を自由にバイパス(即ち、意図的な流体拘束の
ない)することのできる第2位置との間を移動すること
ができる。該バイパス弁は第2位置の方へ押しつけられ
るようにしても良い。前記バイパス弁は本体の中で密封
滑動するように取り付けられた弁スプール110A、1
10Bを有し、更に、該スプールを前記第2位置の方へ
移動させるように操作的に配置されたばね111A、1
11Bを有している。該スプールは流体圧力によって前
記第1位置の方へ移動させるようにしても良い。
The logic valve device includes a bypass valve 104A, 104B and a fail-safe valve 10 hydraulically connected between the associated control valve and the associated actuator.
5A and 105B. The bypass valve is free between a first position where fluid can flow between the associated control valve and the actuator and a chamber where fluid cannot flow between them and both sides of the associated actuator. To a second position which can be bypassed (i.e., without intentional fluid constraint). The bypass valve may be pushed toward the second position. The bypass valve has a valve spool 110A, 1A, 1
10B, and further comprising springs 111A, 1 1B operably disposed to move the spool toward the second position.
11B. The spool may be moved toward the first position by fluid pressure.

【0012】前記サーボアクチュエータは、さらに、加
圧流体源(PS1)と、該源と前記バイパス弁との間で操
作的に配置されたソレノイド弁103A、103Bを具
備し、該ソレノイド弁が該源と連通し、かつ前記電気入
力信号によって該ソレノイド弁が励磁されると、該源か
らの加圧流体が前記バイパス弁のスプール110A、1
10Bを前記第1位置の方へ移動させ、前記液圧的な出
力信号を提供する。
The servo actuator further comprises a source of pressurized fluid (P S1 ) and solenoid valves 103A and 103B operatively disposed between the source and the bypass valve, wherein the solenoid valves include When the solenoid valve is energized by communication with a source and the electrical input signal, pressurized fluid from the source causes spool 110A, 1
10B is moved toward the first position to provide the hydraulic output signal.

【0013】前記フェールセーフ弁105A、105B
は、流体が前記関連するバイパス弁とアクチュエータと
の間で流れることのできる開位置と、流体が該関連する
バイパス弁とアクチュエータとの間で流れることのでき
ない閉位置との間で移動することができる。該フェール
セーフ弁はその閉位置へ偏寄させるようにしても良い。
前記フェールセーフ弁はさらに、本体の中で密封滑動す
るように取り付けられた弁スプール112A、112B
と、該フェールセーフ弁のスプールを前記閉位置の方へ
移動させるように、操作的に配置されたばね113A、
113Bとを有しており、前記サーボアクチュエータに
は前記液圧入力信号として流体圧力が加えられ、該フェ
ールセーフ弁のスプールを前記開位置の方へ移動させる
ように偏寄させるようにしても良い。
The fail-safe valves 105A and 105B
May move between an open position where fluid can flow between the associated bypass valve and the actuator and a closed position where fluid cannot flow between the associated bypass valve and the actuator. it can. The failsafe valve may be biased toward its closed position.
The fail-safe valve further includes a valve spool 112A, 112B mounted for sliding sliding within the body.
A spring 113A operatively arranged to move the spool of the fail-safe valve toward the closed position;
113B, wherein the servo actuator is provided with a fluid pressure as the hydraulic pressure input signal, and may bias the spool of the fail-safe valve toward the open position. .

【0014】従って、本発明の目的は冗長制御動作シス
テムにおいて用いるための改良されたサーボアクチュエ
ータを提供することにある。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide an improved servo actuator for use in a redundant control operating system.

【0015】本発明の他の目的は2つのそのようなサー
ボアクチュエータを採用した改良された冗長制御動作シ
ステムを提供することにある。
It is another object of the present invention to provide an improved redundant control operation system employing two such servo actuators.

【0016】本発明の更に他の目的は、分離された冗長
サーボアクチュエータの間で、液圧的な論理交差連結を
採用した、改良された冗長制御動作システムを提供する
ことにある。
It is yet another object of the present invention to provide an improved redundant control operating system employing hydraulic logic cross-linking between separate redundant servo actuators.

【0017】これらおよびその他の目的および利点は、
今ままでの説明と、今進めている明細書と、図面と、添
付した特許請求の範囲とから明らかであろう。
These and other objects and advantages are:
It will be evident from the description as-is, the description which is now underway, the drawings and the appended claims.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】最初に、幾つかの添付図面を通し
て、同一の構造要素、部分、あるいは表面を表示するた
めに、類似の参照番号が用いられ、そのような要素、部
分、あるいは表面はこの詳細な説明を含む明細書で詳細
に説明する。特記せぬ場合に該図面は明細書の説明を捕
捉するものである(例えば、断面線、部品の配置、比
率、度、等)。すなわち図面は本発明の全体的な記載説
明の一部と考えるべきである。以下の説明において使用
される場合において、“水平”、“垂直”、“左”、
“右”、“上方”、“下方”という用語は、その形容詞
的および副詞的用語(例えば、“水平方向に”、“右方
へ”、“上方へ”、等)と同様に、これら図面が読者に
対面している場合の、説明されている構造物の方向を単
純に示している。同様に、“内側へ”及び“外側へ”と
いう用語は、適宣その軸線あるいは長手方向あるいは回
転軸線に関する表面の方向を全体的に示している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, like reference numerals are used to denote the same structural element, part, or surface throughout the several accompanying drawings, and such elements, parts, or surfaces are referred to by the same reference numerals. This will be described in detail in the specification including this detailed description. Unless otherwise noted, the drawings capture the description of the specification (eg, cross-section lines, component placement, ratios, degrees, etc.). That is, the drawings should be considered as part of the overall description of the invention. As used in the following description, "horizontal", "vertical", "left",
The terms “right,” “up,” and “down” as well as their adjective and adverb terms (eg, “horizontally”, “right”, “up”, etc.) Simply indicates the orientation of the described structure when facing the reader. Similarly, the terms "inward" and "outward" generally refer to the orientation of a surface with respect to its axis or longitudinal or rotational axis.

【0019】本発明は全体的に、冗長制御動作システム
に用いるための改良されたサーボアクチュエータ、およ
び、そのような改良されたサーボアクチュエータを採用
している冗長制御動作システムを提供するものである。
しかしながら、本発明のによる改良点を議論する前に、
本発明の重要性をよりよく理解するために、従来技術に
よるサーボアクチュエータおよびそれを組み込んだ冗長
制御動作システムの3つの実施例を見直すことが適切で
あると思われる。
The present invention generally provides an improved servo actuator for use in a redundant control operation system, and a redundant control operation system employing such an improved servo actuator.
However, before discussing the improvements according to the present invention,
In order to better understand the significance of the present invention, it may be appropriate to review three embodiments of prior art servo actuators and redundant control operating systems incorporating the same.

【0020】[0020]

【第1の従来技術例(図1)】図1を参照すると、第1
の従来技術による冗長制御動作システムが全体的に20
で示されている。この制御システムは全体的に2つのサ
ーボアクチュエータを有している。左側のサーボアクチ
ュエータはサーボアクチュエータ21Aとして示され、
右側のサーボアクチュエータはサーボアクチュエータ2
1Bとして示されている。ここで用いられる場合には、
添字“A”は左側のサーボアクチュエータ21Aの部
品、部分、あるいは表面を示し、添字“B”は右側のサ
ーボアクチュエータ21Bの対応的な部品、部分、ある
いは表面を示している。これら2つのサーボアクチュエ
ータは互いに鏡像状態になっており、全体的に22で示
された共通のタンデムピストンアクチュエータによって
連結されている。
FIG. 1 shows a first prior art example (FIG. 1).
The conventional redundant control operation system according to
Indicated by This control system generally has two servo actuators. The servo actuator on the left is shown as servo actuator 21A,
The servo actuator on the right is servo actuator 2
1B. When used here,
The suffix “A” indicates a part, part, or surface of the left servo actuator 21A, and the suffix “B” indicates a corresponding part, part, or surface of the right servo actuator 21B. The two servo actuators are mirror images of each other and are connected by a common tandem piston actuator, generally indicated at 22.

【0021】前記アクチュエータ22は、共通のロッド
24上に取りつけられた2つの軸線方向に離隔したピス
トン23A、23Bを有しているように示されている。
左ピストン23Aは左シリンダー25Aの中で密封滑動
するように取りつけられ、右ピストン23Bは右シリン
ダー25Bの中で密封滑動するように取りつけられてい
る。該2つのサーボアクチュエータは、ここで説明して
いる分以外は、互いに鏡像状態になっている。従って、
左のサーボアクチュエータ21Aについてのみ明確に説
明するが、添字が“A”ではなくて“B”になっている
対応的な参照番号は右のサーボアクチュエータ21Bの
対応的な部品、部分、あるいは表面を示している。
The actuator 22 is shown having two axially spaced pistons 23A, 23B mounted on a common rod 24.
The left piston 23A is mounted for sliding sliding in the left cylinder 25A, and the right piston 23B is mounted for sliding sliding in the right cylinder 25B. The two servo actuators are mirror images of each other except as described herein. Therefore,
Although only the left servo actuator 21A will be specifically described, the corresponding reference numerals with the suffix "B" instead of "A" indicate corresponding parts, portions, or surfaces of the right servo actuator 21B. Is shown.

【0022】サーボアクチュエータ21Aは、全体的に
26Aで示された2段4路の電気液圧式のサーボ弁と、
バイパス弁28Aと、フェールセーフ弁29Aと、パイ
ロットソレノイド弁30Aとを包含しているように示さ
れている。
The servo actuator 21A includes a two-stage four-way electrohydraulic servo valve generally indicated by 26A,
It is shown to include a bypass valve 28A, a failsafe valve 29A, and a pilot solenoid valve 30A.

【0023】前記サーボ弁26Aには適当な液源(図示
せず)から加圧液圧流体(Ps1)が供給され、第1の液
体戻り管(R1)に連結されるように配置されている。
該サーボ弁26Aは、例えば、米国特許第3、023、
782に開示されたタイプのものであってもよく、その
総合的な開示内容が参照されている。このサーボ弁は既
知のものであり、電気部分31Aと液圧部分32Aとか
らなっていることを説明すれば十分である。このタイプ
のサーボ弁は、出口孔(C1)、(C2)において、サー
ボ弁の電気部分に対して導線33Aを介して供給された
入力電気信号に比例応答する差圧は出力を発生するため
に用いられる。
The servo valve 26A is supplied with a pressurized hydraulic fluid (P s1 ) from a suitable liquid source (not shown) and is arranged so as to be connected to a first liquid return pipe (R 1 ). ing.
The servo valve 26A is, for example, disclosed in U.S. Pat. No. 3,023,
782, the entire disclosure of which is referenced. It is sufficient to explain that this servovalve is known and consists of an electrical part 31A and a hydraulic part 32A. This type of servo valve produces a differential pressure output at outlet holes (C 1 ), (C 2 ) proportional to the input electrical signal supplied via lead 33A to the electrical portion of the servo valve. Used for

【0024】前記バイパス弁28Aは、シリンダー内を
密封滑動するために取付けられた、3つのランド部を備
えた弁スプール34Aを有しているように示されてい
る。該スプールは右側のスプール端チェンバーにおける
ばね35Aによって、左方向に図示された位置へ偏寄さ
れている。
The bypass valve 28A is shown having a three-valve valve spool 34A mounted for sealing sliding within the cylinder. The spool is biased leftward to the position shown by a spring 35A in the right spool end chamber.

【0025】前記フェールセーフ弁29Aは、弁体ある
いはチェンバー内を密封滑動するために取り付けられ
た、3つのランド部を備えた弁スプール36Aを有して
いるように示されている。該スプールは右側のスプール
端チァンバーにおけるばね38Aによって、左方向に偏
寄されている。シリンダー内にはアクチュエータピスト
ン39Aが操作的に配置されており、これは該スプール
36Aの左端にもたれさせて配置されたスタブシャフト
を有している。
The fail-safe valve 29A is shown as having a three-valve valve spool 36A mounted for sealing sliding within a valve body or chamber. The spool is biased to the left by a spring 38A in the right spool end chamber. An actuator piston 39A is operatively disposed within the cylinder and has a stub shaft disposed leaning against the left end of the spool 36A.

【0026】前記ソレノイド弁30Aもまた液源
(PS1)から加圧流体が加えられ、戻り管(R1)と連
結するように配置されている。該ソレノイド弁30Aは
従来型の3方向2位置ソレノイド弁である。該ソレノイ
ドが(図示したように)オフになっていると、配管40
Aは戻り管(R1)と連通する。ソレノイドに励磁電流
(i1)が供給されると、液源(PS1)からの加圧流体
は配管40Aに供給され、フェールセーフ弁(29B)
の右側のスプール端チェンバーに供給される。逆に、他
の配管40Bはソレノイド弁30Bを、アクチュエータ
ピストン39Aの左側スプール端チェンバーと連通させ
る。
The solenoid valve 30A is also arranged so that pressurized fluid is supplied from a liquid source (P S1 ) and connected to a return pipe (R 1 ). The solenoid valve 30A is a conventional three-way two-position solenoid valve. When the solenoid is off (as shown), line 40
A communicates with the return pipe (R 1 ). When the excitation current (i 1 ) is supplied to the solenoid, the pressurized fluid from the liquid source (P S1 ) is supplied to the pipe 40A, and the fail-safe valve (29B)
Supplied to the right spool end chamber. Conversely, another pipe 40B connects the solenoid valve 30B with the left spool end chamber of the actuator piston 39A.

【0027】図1に示された状態は、無加圧、無励磁の
状態である。
The state shown in FIG. 1 is a state of no pressure and no excitation.

【0028】この系統が励磁され、加圧されると、供給
圧力(PS1)と(PS2)は、図示したように、サーボア
クチュエータ21A、21Bに加えられる。同様にし
て、戻り孔は個々独立の流体戻り管(R1)と(R2)と
連通している。各々のサーボ弁の出口孔(C1)、
(C2)には、関連するサーボ弁に加えられる電気信号
に応じた、電気的な液体差圧が発生する。
When this system is excited and pressurized, the supply pressures (P S1 ) and (P S2 ) are applied to the servo actuators 21A and 21B as shown. Similarly, the return holes communicate with independent fluid return pipes (R 1 ) and (R 2 ). Outlet holes (C 1 ) for each servo valve,
At (C 2 ), an electrical liquid differential pressure is generated according to the electrical signal applied to the associated servo valve.

【0029】前記ソレノイド弁30A、30Bは、それ
ぞれ電流(i1)、(i2)によって励磁される。従っ
て、供給圧力(PS1)は配管40Aに加えられ、ピスト
ン39B右端チェンバーに加えられる。この圧力によっ
てフェールセーフ弁のスプール36Bが左方へ移動さ
れ、ばね38Bが圧縮される。逆に、供給圧力(PS2
は配管40Bに加えられ、ピストン39Aの左端チェン
バーに加えられ、フェールセーフ弁のスプール36Aを
右方に移動させ、バネ38Aを圧縮させる。前記2つの
フェールセーフ弁のスプールが、それぞれ他のサーボア
クチュエータの供給圧力によって移動されると、41A
で示された数カ所の拘束オリフィスを有した配管が塞が
れる。そのような励磁と加圧力がばね38A、38Bの
対抗バイアス力を上廻る、各々のフェールセーフ弁のス
プールを移動させ、関連するバイパス弁から関連するフ
ェールセーフ弁を通って、関連するアクチュエータの両
側のチェンバーへ非拘束流体を流すことができる。
The solenoid valves 30A and 30B are excited by currents (i 1 ) and (i 2 ), respectively. Therefore, the supply pressure (P S1 ) is applied to the pipe 40A and is applied to the right end chamber of the piston 39B. This pressure causes the spool 36B of the fail-safe valve to move to the left, compressing the spring 38B. Conversely, the supply pressure ( PS2 )
Is added to the pipe 40B and is added to the left end chamber of the piston 39A to move the spool 36A of the fail-safe valve to the right and compress the spring 38A. When the spools of the two fail-safe valves are moved by the supply pressures of the other servo actuators, respectively, 41A
A pipe having several constraining orifices indicated by is closed. Such excitation and force move the spool of each failsafe valve, where the bias force exceeds the opposing biasing force of the springs 38A, 38B, from the associated bypass valve, through the associated failsafe valve, and on both sides of the associated actuator. Unrestricted fluid can flow through the chamber.

【0030】前記供給圧力はまた各々のバイパス弁の左
側のスプール端チェンバーへ供給される。これによって
各々のバイパス弁のスプールが移動され、ばね35A、
35Bが圧縮される。各々のバイパス弁のスプールが移
動されると、サーボ弁の出口孔(C1)、と(C2)が、
移動されたバイパス弁とフェールセーフ弁のスプールを
介して、両側のアクチュエータチェンバーと選択的に連
通される。
The supply pressure is also supplied to the left spool end chamber of each bypass valve. As a result, the spool of each bypass valve is moved, and the springs 35A,
35B is compressed. When the spool of each bypass valve is moved, the outlet holes (C 1 ) and (C 2 ) of the servo valve are
Via the spool of the moved bypass valve and the fail-safe valve, it is selectively communicated with the actuator chambers on both sides.

【0031】図1に示された制御システム20は次の3
つのモードのいずれかの状態で作動するようになってい
る。即ち、両方のサーボ弁が同時に作動して、それぞれ
のアクチュエータチェンバーに関して流体の流れを制御
するアクティブ−アクティブモードと、1つのサーボ弁
がアクチュエータの動きを制御し、他のサーボ弁が“フ
ェザーリング”状態(即ち、関連するアクチュエータの
両側のチェンバーが意図的な流体拘束なしに互いに連通
されている状態)になっているアクティブ−フリーバイ
パスモードと、両方のアクチュエータがアクチュエータ
の制御をせず、アクチュエータロッドの動きを制、抵抗
するフェールセーフモードの3つのモードである。
The control system 20 shown in FIG.
It operates in one of two modes. An active-active mode in which both servo valves operate simultaneously to control fluid flow for each actuator chamber; one servo valve controls actuator movement and the other servo valve "feathers". An active-free bypass mode in which the actuators are in a state (i.e., the chambers on both sides of the associated actuator are in communication with each other without intentional fluid constraint), and both actuators do not control the actuator and the actuator rod There are three modes, a fail-safe mode that controls and resists the movement of the robot.

【0032】上述したように、両方のサーボアクチュエ
ータが加圧、励磁されると、バイパス弁のスプールとフ
ェールセーフ弁のスプールとは、それぞれの移動位置へ
移動される。従って、各々のサーボ弁が関連するアクチ
ュエータピストンの両側のチェンバーと直結される。従
って、両方のサーボアクチュエータが通常加圧、励磁さ
れると、本装置はアクティブ−アクティブモードで作動
する。
As described above, when both servo actuators are pressurized and excited, the spool of the bypass valve and the spool of the fail-safe valve are moved to their respective movement positions. Thus, each servo valve is directly connected to a chamber on either side of the associated actuator piston. Thus, when both servo actuators are normally pressurized and excited, the device operates in an active-active mode.

【0033】次に、サーボアクチュエータ(B)におい
て励磁あるいは加圧の故障が生じたと仮定する。いずれ
の状態の場合においても、ソレノイド弁30Bは他の位
置へ移動され、配管40Bは戻り管(R2)と連通す
る。バイパス弁34Bの右側のスプール端チェンバー
と、フェールセーフ弁29Bの右側のスプール端チェン
バーとは、両方とも戻り管(R2 )へ抜けることにな
る。従って、バイパス弁28Bは移動状態あるいは励磁
状態から、図1に示した位置へ戻ることになるであろ
う。しかしながら、この例においては、サーボアクチュ
エータ(A)は依然として作動状態(即ち、依然とし
て、励磁、加圧状態)になっており、供給圧力(P S1
は配管40Aを介してフェールセーフ弁29Bの右端チ
ェンバーに加えられている。従って、これによってフェ
ールセーフ弁のスプール36Bは左方へ移動されたまま
であろう。従って、右側アクチュエータの両側のチェン
バーはバイパス弁28Bとフェールセーフ弁29Bを介
して互いに連通され、それらのスプールは依然として移
動されたままである。いいかえると、右側アクチュエー
タの両側のチェンバーは一連の連通路を介して連通され
ており、従って右端のアクチュエータはフェザーリング
状態になっている。従って、該アクチュエータは自由に
移動できることになるが、その場合の唯一の抵抗は、一
連の連通路内を流体を流動させるための圧力である。こ
のように、サーボ弁(B)の加圧あるいは励磁に故障が
生じた場合には、アクチュエータの制御はサーボアクチ
ュエータ(A)によって継続され、サーボアクチュエー
タ(B)は“フリーバイパス”あるいは“フェザーリン
グ”モードになっている。もちろん、サーボアクチュエ
ータ(A)が無加圧あるいは無励磁の状態になって、サ
ーボアクチュエータ(B)が作動継続する場合も、状態
は逆になるだけである。
Next, in the servo actuator (B),
It is assumed that an excitation or pressurization failure has occurred. Either
The solenoid valve 30B is in another position.
And the pipe 40B is returned to the return pipe (RTwoCommunicate with
You. Spool end chamber on right side of bypass valve 34B
And the spool end chain on the right side of the fail-safe valve 29B.
The bars are both return pipes (RTwo )
You. Therefore, the bypass valve 28B is in the moving state or the excitation state.
It will return from the state to the position shown in FIG.
U. However, in this example, the servo actuator
Eta (A) is still active (ie, still
In the excited and pressurized state) and the supply pressure (P S1)
Is the right end of the fail-safe valve 29B via the pipe 40A.
Has been added to the member. Therefore, this
Spool 36B of the valve safe valve has been moved to the left
Will. Therefore, the chains on both sides of the right actuator
Bar passes through bypass valve 28B and fail-safe valve 29B
And the spools are still transferred
It has been moved. In other words, the actuator on the right
The chambers on both sides of the pump are communicated through a series of communication passages.
So the rightmost actuator is feathered
It is in a state. Therefore, the actuator is free to
You will be able to move, but the only resistance in that case is
Pressure for flowing a fluid in the communication passage. This
As shown in the above, there is a failure in pressurizing or exciting the servo valve (B).
If this occurs, the actuator is controlled by servo actuation.
Servo actuator (A)
(B) is "free bypass" or "featherine"
Mode ”. Of course, servo actuator
(A) becomes non-pressurized or non-excited,
When the robot actuator (B) continues to operate,
Is just the opposite.

【0034】あるいは、もし両方のサーボアクチュエー
タの加圧および/あるいは励磁に故障が生じた場合に
は、ソレノイド弁30A、30Bは配管40A、40B
をそれぞれ戻り管(R1)、(R2)に連通させるであろ
う。従って、バイパス弁のばねとフェールセーフ弁のば
ねは両方とも伸長して、それぞれの弁のスプールを図1
に示した位置へ戻すように偏寄する。この状態において
は、両方のアクチュエータの両側のチェンバーは、それ
ぞれ拘束オリフィス41A、41Bを備えた配管通路を
介して、それぞれの流体戻り管と連通する。従って、こ
の第3のフェールセーフモードにおいては、いずれのサ
ーボ弁も負荷の制御をすることがなくなるが、拘束オリ
フィスを備えた通路はアクチュエータの両側のチェンバ
ーをそれぞれの戻り管と連通させる。負荷変動の制御は
しないが、この負荷の拘束状態によって、負荷が“フラ
ッター”状態になったり、他の形態の動的な不安定状態
になったりすることを防いでいる。
Alternatively, if the pressurization and / or excitation of both servo actuators fails, the solenoid valves 30A, 30B are connected to the pipes 40A, 40B.
To the return pipes (R 1 ) and (R 2 ), respectively. Thus, the springs of the bypass valve and the fail-safe valve are both extended, causing the spools of each valve to move from FIG.
To return to the position shown in. In this state, the chambers on both sides of both actuators communicate with the respective fluid return pipes via the pipe passages provided with the respective restriction orifices 41A and 41B. Thus, in this third fail-safe mode, none of the servo valves will control the load, but the passage with the constrained orifices will allow the chambers on either side of the actuator to communicate with their respective return pipes. Although load variation is not controlled, this restraint of the load prevents the load from "fluttering" or becoming another form of dynamic instability.

【0035】従って、この第1の実施例は3つの作動モ
ードを提供している。しかしながら、この装置の1つの
欠点は、該装置が1つの共通の本体の中にタンデム型の
ピストンアクチュエータを一般的に採用していることで
あった。このことはある種の目的には適していたが、そ
の他については不適であった。
Thus, this first embodiment provides three modes of operation. However, one drawback of this device was that it generally employed a tandem piston actuator in one common body. This was suitable for some purposes, but not for others.

【0036】[0036]

【第2の従来技術例(図2)】図2は、全体的に50で
示された、他の従来技術による冗長制御動作システムを
示している。ここでもまた、このシステムは左側のサー
ボアクチュエータ51Aと右側のサーボアクチュエータ
51Bを含んでいた。これらの2つのサーボアクチュエ
ータは互いに鏡像的に配置されている。ここでもまた、
左側のサーボアクチュエータだけを説明するが、添字
“B”がつけられた同一の参照番号が、右側のサーボア
クチュエータの対応的な部品、部分、あるいは表面を示
していることがわかるであろう。
Second Prior Art Example (FIG. 2) FIG. 2 illustrates another prior art redundant control operation system, generally indicated at 50. FIG. Again, the system included a left servo actuator 51A and a right servo actuator 51B. These two servo actuators are arranged mirror-image with each other. Again,
Although only the left servo actuator will be described, it will be appreciated that the same reference numerals with the suffix "B" indicate corresponding parts, portions, or surfaces of the right servo actuator.

【0037】各々のサーボアクチュエータは共通の負荷
52に連結されたそれぞれの分離アクチュエータを有し
ている。他の相違点は、以下に説明するように、ソレノ
イド作動によるダンプバイパス弁を有していて、フェー
ルセーフ弁を省略した点である。サーボアクチュエータ
51Aは2段の電気液圧式サーボ弁53Aを有し、これ
も電気部分と液圧部分とからなっている。該サーボ弁も
また米国特許第3、023、782において示され、説
明されているタイプのものであってもよい。あるいは、
他のタイプのサーボ弁を採用してもよい。前記サーボ弁
53Aは、液源から加圧流体(PS1)が供給されるよう
になっており、また流体戻り管(R1)と連通するよう
になっている。前記サーボ弁51Aはまたパイロットソ
レノイド弁54Aと、ダンプバイパス弁55Aと、アク
チュエータ56Aとを有している。該ソレノイド弁54
Aは3方向2位置のソレノイド作動弁であり、電流(i
1)によって励磁されるようになっている。ソレノイド
弁54Aが無励磁になると、配管58Aは流体戻り管
(R1)と連通される。ソレノイド弁54Aが励磁され
ると、供給圧力(PS1)が、配管59Aに加えられる。
同様に、ソレノイド弁54Bが無励磁になると、配管5
8Bは戻り管(R2)と連通される。ソレノイド弁54
Bが励磁されると、供給圧力(PS2)が配管58Bに加
えられる。
Each servo actuator has a respective separate actuator coupled to a common load 52. Another difference is that, as described below, a dump bypass valve operated by a solenoid is provided, and a fail-safe valve is omitted. The servo actuator 51A has a two-stage electro-hydraulic servo valve 53A, which also comprises an electric part and a hydraulic part. The servo valve may also be of the type shown and described in U.S. Pat. No. 3,023,782. Or,
Other types of servo valves may be employed. The servo valve 53A is supplied with a pressurized fluid (P S1 ) from a liquid source, and communicates with a fluid return pipe (R 1 ). The servo valve 51A also has a pilot solenoid valve 54A, a dump bypass valve 55A, and an actuator 56A. The solenoid valve 54
A is a solenoid operated valve in two positions in three directions, and the current (i
1 ) to be excited. When the solenoid valve 54A is de-energized, the pipe 58A communicates with the fluid return pipe (R 1 ). When the solenoid valve 54A is excited, the supply pressure (P S1 ) is applied to the pipe 59A.
Similarly, when the solenoid valve 54B is de-energized, the pipe 5
8B communicates with the return pipe (R 2 ). Solenoid valve 54
When B is excited, the supply pressure (P S2 ) is applied to the pipe 58B.

【0038】前記バイパス弁55Aは本体の中を密封滑
動するように取り付けられた、3つのランド部を有する
弁スプール59Aを有しているように示されている。ば
ね60Aが該スプール59Aを図示した位置へ左方に押
しつけている。
The bypass valve 55A is shown as having a three-land valve spool 59A mounted for sliding sliding within the body. A spring 60A presses the spool 59A leftward to the position shown.

【0039】2つの個々独立のサーボアクチュエータの
間で論理情報がやりとりされるのを防ぐために、図2に
示されたシステムはアクティブ−スタンドバイモードで
作動された。言い換えると、1つのサーボアクチュエー
タが励磁、加圧されている時は、他のサーボアクチュエ
ータはそうなっていない。従って、例えば、もしサーボ
アクチュエータ51Aが加圧、励磁されていると、供給
圧力(PS1)が配管58Aに加えられて、バイパス弁の
スプール59Aを右方に移動させ、ばね60Aを圧縮さ
せた。このことによってサーボ弁の制御孔(C1)、
(C2)とアクチュエータ56Aの両側のチェンバーと
の間に流体連通が生じた。もしサーボアクチュエータ5
1Aが負荷運動の制御をするために用いられていると、
サーボアクチュエータ51Bは通常は減圧され、オフに
なっており、その各種部品の状態は図2に示した状態に
なっていた。言い換えると、ばね60Bは伸長してバイ
パス弁のスプール59Bを右方へ押しつけた。従って、
流体は、数か所において61Bで示された拘束オリフィ
スを介して、アクチュエータ56Bの他の対向的なチェ
ンバーに関して流れることができた。従って、これらの
拘束オリフィスによって、1つのシステムが作動してい
る時には他のシステムは作動せず、作動していない方の
サーボアクチュエータは付加的な死加重を加えるが、こ
れは作動している方のサーボアクチュエータによって克
服されて、負荷52を移動させた。従って、該サーボア
クチュエータはこの付加的な加重を扱うために寸法を過
大にして製造されこの不必要な寸法はその特性と出費と
を兼合せるものであった。
To prevent the exchange of logic information between two independent servo actuators, the system shown in FIG. 2 was operated in an active-standby mode. In other words, when one servo actuator is energized and pressurized, the other servo actuator is not. Therefore, for example, if the servo actuator 51A is pressurized and excited, the supply pressure (P S1 ) is applied to the pipe 58A to move the spool 59A of the bypass valve to the right and compress the spring 60A. . This allows the control hole (C 1 ) of the servo valve,
Fluid communication occurred between (C 2 ) and the chambers on both sides of the actuator 56A. If servo actuator 5
When 1A is used to control load exercise,
The servo actuator 51B is normally depressurized and turned off, and its various components are in the state shown in FIG. In other words, the spring 60B extended and pressed the spool 59B of the bypass valve to the right. Therefore,
Fluid was able to flow with respect to the other opposing chamber of actuator 56B via constrained orifices, indicated in several places by 61B. Thus, with these constrained orifices, when one system is active, the other system will not operate and the inactive servo actuator will add additional dead weight, which is And moved the load 52. Thus, the servoactuator was manufactured oversized to handle this additional weight, and this unnecessary dimension was both a property and an expense.

【0040】もしサーボアクチュエータ51Aが減圧あ
るいはオフによって故障すると、サーボアクチュエータ
51Bが直ちに加圧、励磁される。サーボアクチュエー
タ51Aが故障すると、ばね60Aが伸長してバイパス
弁のスプール59Aを図2に示した位置へ移動させ、同
時にサーボアクチュエータ51Bが励磁、加圧された。
従って、状態は上述したように逆転し、サーボアクチュ
エータ51Bが負荷の運動を制御し、サーボアクチュエ
ータ51Aはダンプバイパスモードに切り換った。
If the servo actuator 51A fails due to pressure reduction or off, the servo actuator 51B is immediately pressurized and excited. When the servo actuator 51A failed, the spring 60A expanded and moved the spool 59A of the bypass valve to the position shown in FIG. 2, and at the same time, the servo actuator 51B was excited and pressurized.
Therefore, the state was reversed as described above, the servo actuator 51B controlled the movement of the load, and the servo actuator 51A switched to the dump bypass mode.

【0041】あるいは、もし両方のサーボアクチュエー
タが減圧あるいは無励磁によって故障すると、両方のバ
イパス弁のスプールが図2に示した位置へ移動してしま
う。従って、その後はどちらのサーボアクチュエータも
負荷を積極的に制御できずしかしてオリフィス61A、
61Bが負荷の動的な不安定性を防ぐための抵抗となる
であろう。
Alternatively, if both servo actuators fail due to pressure reduction or de-excitation, the spools of both bypass valves will move to the positions shown in FIG. Therefore, thereafter, neither servo actuator can actively control the load, and the orifices 61A,
61B will be a resistance to prevent dynamic instability of the load.

【0042】[0042]

【第3の従来技術例(図3)】図3は全体的に70で示
された第3の従来技術による装置を示しており、これも
サーボアクチュエータ71A、71Bの間の液圧的な論
理情報をやりとりすることを防いでいた。このシステム
また2つの個々独立のサーボアクチュエータ71A、7
1Bを有していた。ここでもまた、両方のサーボアクチ
ュエータは互いに鏡像状態になっていた。従って、左側
のサーボアクチュエータについてのみ説明するが、右側
のサーボアクチュエータの対応的な部品、部分、あるい
は表面は同一の参照番号に添字“B”をつけて示してい
る。
Third Prior Art Example (FIG. 3) FIG. 3 shows a third prior art device, generally indicated at 70, which also includes hydraulic logic between servo actuators 71A, 71B. Was preventing the exchange of information. This system also has two independent servo actuators 71A, 7A
1B. Again, both servo actuators were mirror images of each other. Therefore, only the left servo actuator will be described, but corresponding parts, portions or surfaces of the right servo actuator are indicated by the same reference numerals with the suffix "B".

【0043】サーボアクチュエータ71Aは電気液圧式
のサーボ弁72Aと、バイパス弁73Aと、2位置ソレ
ノイド弁74Aと、ソレノイド76Aの作動によって制
御されるフェールセーフ弁75Aとを含んでいた。該ソ
レノイド弁74Aは電流(i 1)によって励磁されるよう
になっていた。逆に、ソレノイド弁74Bは電流(i 2)
によって励磁されるようになっていた。前記ソレノイド
弁76Aは2つの個々独立の電流の合計(i1+i2)に
よって励磁され、またソレノイド弁76Bも2つの2つ
の個々独立の電流の合計(i1+i2)によって励磁され
るようになっていた。2つのアクチュエータ78A、7
8Bは共通の負荷79に連結されている。
The servo actuator 71A is of an electrohydraulic type.
Servo valve 72A, bypass valve 73A, 2-position solenoid
The operation is controlled by the operation of the solenoid valve 74A and the solenoid 76A.
Controlled fail-safe valve 75A. Said
The solenoid valve 74A has a current (i 1As excited by
Had become. Conversely, the solenoid valve 74B applies the current (i Two)
Was to be excited. The solenoid
Valve 76A is the sum of two independent currents (i1+ ITwo)
Therefore, it is excited, and the solenoid valve 76B also has two two
Sum of independent currents (i1+ ITwoExcited by
I was supposed to. Two actuators 78A, 7
8B is connected to a common load 79.

【0044】ここでもまた、電気液圧式のサーボ弁72
Aは米国特許第3、023、782に示された2段4路
のサーボ弁であり、供給圧力(PS1)が供給されるよう
になっており、これは流体戻り管(R1 )と連通した
り、その制御孔(C1)、(C2)において、液体差圧を
選択的に発生させる。
Again, the electrohydraulic servo valve 72
A is a two-stage, four-way servo valve shown in U.S. Pat. No. 3,023,782, which is supplied with a supply pressure (P S1 ), which is connected to a fluid return pipe (R 1 ). The liquid differential pressure is selectively generated in the communication or in the control holes (C 1 ) and (C 2 ).

【0045】ソレノイド弁74Aが励磁されると、供給
圧力(PS1)は配管79Aの中に発生する。
When the solenoid valve 74A is excited, a supply pressure (P S1 ) is generated in the pipe 79A.

【0046】逆にソレノイド弁74Aが無励磁になる
と、配管79Aは戻り管(R1 )と連通するであろう。
Conversely, if the solenoid valve 74A is de-energized, the pipe 79A will communicate with the return pipe (R 1 ).

【0047】前記バイパス弁73Aは、本体の中を密封
滑動するように取り付けられた、3つの突出部を備えた
弁スプール80Aを有しているように示されている。該
弁スプールはばね81Aによって本体に関して左方へ押
しつけられている。前記配管79Aは左側のスプール端
チェンバーと連通している。
The bypass valve 73A is shown as having a valve spool 80A with three protrusions mounted for sealing sliding within the body. The valve spool is pressed to the left with respect to the body by a spring 81A. The pipe 79A communicates with the left spool end chamber.

【0048】前記フェールセーフ弁75Aもまた、本体
内を密封滑動するように取り付けられた、3つのランド
部を備えた弁スプール82Aを有しているように示され
ている。該ばね83Aがスプール82Aを図示した位置
の方へ、左方へ動くように押しつけている。ソレノイド
76Aが励磁されると、スプール82Aはばね83Aを
圧縮させて右方へ移動されるであろう。
The failsafe valve 75A is also shown having a three land valve spool 82A mounted for sliding sliding within the body. The spring 83A urges the spool 82A to move leftward toward the position shown. When solenoid 76A is energized, spool 82A will compress spring 83A and move to the right.

【0049】この冗長制御動作システムは主としてアク
ティブ−アクティブモードで作動するようになってい
た。通常は、両方のサーボアクチュエータとも励磁、加
圧されるであろう。従って、それぞれの倫理弁スプール
は、その関連するばねの力に抗して、適当な方向へ移動
されるであろう。従って、各々のサーボ弁はその関連す
るアクチュエータと直接連通するであろう。
This redundant control operation system mainly operates in an active-active mode. Normally, both servo actuators will be energized and pressurized. Accordingly, each ethical valve spool will be moved in the appropriate direction against the force of its associated spring. Thus, each servo valve will be in direct communication with its associated actuator.

【0050】もしサーボアクチュエータ71Aが加圧故
障すると、ばね81Aが伸長してバイパス弁のスプール
80Aを図3に示した位置へ移動させるであろう。しか
しながら、両方のサーボアクチュエータが依然として励
磁されているので、2つの合計励磁電流(i1+i2)は
弁スプール82Aを依然として右方へ移動させた状態に
保持するであろう。従って、この装置においては、サー
ボアクチュエータ71Aは減圧されるが、オフされない
と、アクチュエータ78Aの両側のチェンバーは戻り管
と連通することができた。実際的に、サーボアクチュエ
ータ71Aが減圧されると、アクチュエータ78Aはフ
リーバイバスモードに切り換えり、他方サーボアクチュ
エータ(B)はアクティブモードのままであり、負荷変
動を制御するであろう。
If servo actuator 71A fails to pressurize, spring 81A will expand and move spool 80A of the bypass valve to the position shown in FIG. However, since both servo actuators are still energized, the two total energizing currents (i 1 + i 2 ) will still keep the valve spool 82A moved to the right. Therefore, in this device, the servo actuator 71A was depressurized, but if not turned off, the chambers on both sides of the actuator 78A could communicate with the return pipe. In effect, when servo actuator 71A is depressurized, actuator 78A will switch to free-by-pass mode, while servo actuator (B) will remain in active mode and control the load fluctuation.

【0051】あるいは、もしサーボ弁(A)がオフにな
ると(減圧ではなく)、電流(i1)がなくなる。この
ことによって、ソレノイド弁74Aはその無励磁の位置
へ移動される。ばね81Aが伸長し、弁スプール80A
は図示した位置の方へ左方へ移動されるであろう。しか
しながら、電流(i1)がなくなっても、依然として励
磁されているサーボアクチュエータ71Bからの電流
(i2)は、フェールセーフ弁のスプール82Aを右方
へ移動したままの位置に保持するのには十分である。従
って、この状態においては、サーボアクチュエータ
(A)はフリーバイパスモードになっている。
Alternatively, if the servo valve (A) is turned off (not reduced pressure), the current (i 1 ) disappears. As a result, the solenoid valve 74A is moved to its non-excited position. The spring 81A extends and the valve spool 80A
Will be moved to the left towards the position shown. However, even if the current (i 1 ) disappears, the current (i 2 ) from the servo actuator 71B which is still excited is not enough to hold the spool 82A of the fail-safe valve in the position where it has moved to the right. It is enough. Therefore, in this state, the servo actuator (A) is in the free bypass mode.

【0052】あるいはもし両方のサーボアクチュエータ
が電気的、あるいは液圧的に故障すると、電流(i1
と(i2)がソレノイド76A、76Bからなくなり、
フェールセーフ弁のばね83A、83Bが伸長して、フ
ェールセーフ弁82A、82Bをそれぞれ図3に示した
位置へ移動させることができる。この状態においては、
両方のアクチュエータともダンプバイパスモードに切り
換えり、該アクチュエータのチェンバーに関する流れは
拘束オリフィス84A、84Bを通過させられるように
なるであろう。
Alternatively, if both servo actuators fail electrically or hydraulically, the current (i 1 )
And (i 2 ) are eliminated from the solenoids 76A and 76B,
The fail-safe valve springs 83A, 83B are extended to move the fail-safe valves 82A, 82B to the positions shown in FIG. 3, respectively. In this state,
Both actuators will switch to dump bypass mode and the flow for the actuator chamber will be allowed to pass through the constraining orifices 84A, 84B.

【0053】[0053]

【改良された制御システム(図4)】本発明による冗長
制御動作システムが、図4において全体的に100で示
されている。該装置もまた2つの個々独立のサーボアク
チュエータを有し、左側をサーボアクチュエータ101
Aとして示し、右側をサーボアクチュエータ101Bと
して示してある。ここでもまた、これら2つのサーボア
クチュエータは互いにほぼ鏡像状態になっており、添字
“A”、“B”は2つのシステムの対応的な部品、部
分、あるいは表面を区別するために用いられる。該サー
ボアクチュエータ101Aは供給圧力(PS1)を加えら
れる電気液圧式のサーボ弁102Aを有しているように
示されており、該供給圧力は戻り管(R1)と連通した
り、それぞれ出口孔(C1)、(C2)において液体差圧
を提供したりするようになっている。サーボアクチュエ
ータ101Aはまたソレノイド弁103Aと、バイパス
弁104Aと、フェールセーフ弁105Aと、アクチュ
エータ106Aとからなっている。該2つのアクチュエ
ータは共通の負荷108に連結されている。配管109
Aは該ソレノイド弁103Aの出口とバイパス弁104
Aの左側のスプール端チェンバーとを連結している。ソ
レノイド弁103Aが電流(i1)によって励磁される
と、前記供給圧力が該配管109Aの中に存在し、ばね
111Aのバイアス力に打ち勝ってバイパス弁のスプー
ル110Aを右方へ移動させるであろう。逆に、ソレノ
イド弁103Aが無励磁になると、配管109Aは戻り
管(R1)と連通する。この状態においては、ばね11
1Aが伸長して、バイパス弁のスプール110Aを図示
した位置の方へ左方に移動させる。
Improved Control System (FIG. 4) A redundant control operating system according to the present invention is shown generally at 100 in FIG. The device also has two independent servo actuators, with the servo actuator 101 on the left.
A is shown, and the right side is shown as servo actuator 101B. Again, these two servo actuators are substantially mirror images of each other, and the suffixes "A" and "B" are used to distinguish corresponding parts, portions, or surfaces of the two systems. The servo actuator 101A is shown as having an electro-hydraulic servo valve 102A to which a supply pressure (P S1 ) can be applied, the supply pressure communicating with a return pipe (R 1 ) or a respective outlet. The liquid differential pressure is provided in the holes (C 1 ) and (C 2 ). The servo actuator 101A also includes a solenoid valve 103A, a bypass valve 104A, a fail-safe valve 105A, and an actuator 106A. The two actuators are connected to a common load 108. Piping 109
A is an outlet of the solenoid valve 103A and a bypass valve 104.
A is connected to the left spool end chamber. When the solenoid valve 103A is energized by the current (i 1 ), the supply pressure will be present in the pipe 109A and will overcome the biasing force of the spring 111A and move the spool 110A of the bypass valve to the right. . Conversely, when the solenoid valve 103A is de-energized, the pipe 109A communicates with the return pipe (R 1 ). In this state, the spring 11
1A extends to move the spool 110A of the bypass valve leftward toward the position shown.

【0054】前記フェールセーフ弁105Aは、本体内
を密封滑動するように取り付けられた3つのランド部を
備えた弁スプール112Aを有しているように示されて
いる。ばね113Aは該弁スプール112Aと図示した
位置の方へ右方に移動するように押しつけている。アク
チュエータ114Aは、フェールセーフ弁の弁スプール
112Aの右端に対して作用するように配置されたピス
トン115Aを有している。該アクチュエータ114A
の右端チェンバーには配管116を介して配管109B
内の圧力が加えられる。逆に、配管109A内の圧力は
配管118によってアクチュエータ114Bの左端チェ
ンバーに加えられる。アクチュエータ114Aの左チェ
ンバーとアクチュエータ114Bの右チェンバーは大気
へと抜かれている。
The failsafe valve 105A is shown as having a valve spool 112A with three lands mounted for sliding sliding within the body. The spring 113A urges the valve spool 112A to move rightward toward the position shown. The actuator 114A has a piston 115A arranged to act on the right end of the valve spool 112A of the fail-safe valve. The actuator 114A
To the right end chamber via piping 116B
Internal pressure is applied. Conversely, the pressure in pipe 109A is applied by pipe 118 to the left end chamber of actuator 114B. The left chamber of actuator 114A and the right chamber of actuator 114B are vented to atmosphere.

【0055】従って、サーボアクチュエータ101Aが
加圧、励磁されると、供給圧力(P S1)が配管109A
と118に存在し、バイパス弁のスプール110Aを左
方へ移動させるであろう。逆に、前記配管109B内の
圧力は配管116によってアクチュエータ114Aの右
端チェンバーへ伝達され、フェールセーフ弁のスプール
を左方へ移動させる。逆に、配管109A内の圧力は配
管118を介してアクチュエータ114Bの左端チェン
バーへ伝達され、フェールセーフ弁のスプール112B
を図示した位置から右方へ移動させる。従って、両方の
サーボアクチュエータが励磁、加圧されると、バイパス
弁のスプールとフェールセーフ弁のスプールとは、図4
に示した位置からそれらの移動位置へ移動され、それに
よって各々のアクチュエータの制御が関連するサーボ弁
によって行われるようになる。
Therefore, the servo actuator 101A
When pressurized and excited, the supply pressure (P S1) Is the pipe 109A
And 118, the spool 110A of the bypass valve is
Will move towards you. Conversely, in the pipe 109B
The pressure is applied to the right side of the actuator 114A by the pipe 116.
Spool of the fail-safe valve transmitted to the end chamber
To the left. Conversely, the pressure in the pipe 109A is
Left end chain of actuator 114B via tube 118
Transmitted to the bar, the spool 112B of the fail-safe valve
Is moved rightward from the illustrated position. Therefore, both
When the servo actuator is excited and pressurized, bypass
Fig. 4 shows the valve spool and the fail-safe valve spool.
Are moved from the position shown in
Therefore, the control of each actuator is related to the servo valve
Will be done by.

【0056】もしソレノイド103Aがオフになり、ソ
レノイド103Bが励磁状態になると、配管109Aは
戻り管を連通するであろう。従って、バイパス弁のスプ
ール110Aは図示した位置へ左方に移動するであろ
う。このことによって、サーボ弁102Aはアクチュエ
ータ106Aから離隔されるであろう。しかしながら、
アクチュエータ106Aの両側のチェンバーは戻り管と
連通するであろう。この点に関して、配管109Bから
の加圧信号が配管116を介して伝達され、フェールセ
ーフ弁のスプール112Aを左方へ移動させようとする
ことに注意すべきである。このことによってアクチュエ
ータ106Aはフリーバイパスモードで作動される。
If solenoid 103A is turned off and solenoid 103B is energized, tubing 109A will communicate with the return tubing. Accordingly, the spool 110A of the bypass valve will move leftward to the position shown. This will separate servo valve 102A from actuator 106A. However,
The chambers on either side of the actuator 106A will be in communication with the return tube. In this regard, it should be noted that the pressurization signal from tubing 109B is transmitted via tubing 116 to attempt to move spool 112A of the failsafe valve to the left. As a result, the actuator 106A is operated in the free bypass mode.

【0057】あるいは、もしサーボアクチュエータ
(A)が減圧故障(オフではない)すると、配管109
A内の圧力は再び戻り管(R1)へと排出されるであろ
う。ばね111Aは伸長し、バイパス弁のスプール11
0Aを図4に示した位置へ移動させるように押しつける
であろう。しかしながら、依然として機能しているサー
ボアクチュエータ101Bの圧力は配管116を介して
アクチュエータ114Aの右端チェンバーへ伝達され、
フェールセーフ弁のスプール112Aを左方への移動位
置に保持するであろう。従って、この状態においては、
アクチュエータ106Aの両側のチェンバーは戻り管と
連通するであろう。
Alternatively, if the servo actuator (A) fails in pressure reduction (not off), the piping 109
The pressure in A will again be exhausted to the return line (R 1 ). The spring 111A is extended, and the spool 11 of the bypass valve is extended.
OA will be pushed to move it to the position shown in FIG. However, the pressure of the still functioning servo actuator 101B is transmitted to the rightmost chamber of the actuator 114A via piping 116,
The failsafe valve spool 112A will be held in the leftward movement position. Therefore, in this state,
The chambers on either side of the actuator 106A will be in communication with the return tube.

【0058】あるいは、もし両方のサーボアクチュエー
タが減圧および/あるいはオフの状態になれば、配管1
09Aと109Bとはそれぞれ戻り管(R1)、(R2
と連通するであろう。従って、バイパス弁のスプールは
図4に示した位置へ戻るであろう。逆に、配管109
A、109B内の供給圧力の喪失が配管116、118
を介して伝達され、フェールセーフ弁のスプール113
A、113Bは伸長して、それぞれの弁スプールを図示
した位置に移動させるであろう。この状態においては、
アクチュエータ106Aの両側のチェンバーは拘束オリ
フィス115A、115Aを介して、戻り管(R1)と
連通し、他方アクチュエータ106Bの両側のチェンバ
ーは拘束オリフィス115B、115Bを介して戻り管
(R2)と連通するであろう。
Alternatively, if both servo actuators are depressurized and / or off,
09A and 109B are return pipes (R 1 ) and (R 2 ), respectively.
Will communicate with Thus, the spool of the bypass valve will return to the position shown in FIG. Conversely, piping 109
A, loss of supply pressure in 109B is
Through the spool 113 of the fail-safe valve
A, 113B will extend to move each valve spool to the position shown. In this state,
The chambers on both sides of the actuator 106A communicate with the return pipe (R 1 ) via restraining orifices 115A, 115A, while the chambers on both sides of the actuator 106B communicate with the return pipe (R 2 ) via restraining orifices 115B, 115B. Will do.

【0059】従って、要約すると、図4に示した本発明
においては、2つのサーボアクチュエータは同時にある
いは独立的に作動してもよい。言い換えると、両方のサ
ーボアクチュエータは、負荷の運動を制御するために、
個々独立に加圧、励磁されてもよい。あるいは、ただ1
つのサーボアクチュエータのみを加圧、励磁し、望まし
くは、他のサーボアクチュエータはスタンドバイモード
になるであろう。従って、もしこの改良された装置が最
初はアクティブーアクティブモードで作動していて、い
ずれかのサーボアクチュエータに加圧故障あるいは励磁
故障が生じると、故障した方のサーボアクチュエータは
直ちにフリーバイパスモードあるいはスタンドバイモー
ドに移り、故障していない方のサーボアクチュエータは
負荷の制御を行い続けるであろう。あるいは、もし両方
のサーボ弁が故障すると、両方のサーボアクチュエータ
がタンプバイパスモードに移り、負荷の自由な変動は拘
束オリフィスを流体が通るので抑制されることになる。
Therefore, in summary, in the present invention shown in FIG. 4, the two servo actuators may operate simultaneously or independently. In other words, both servo actuators control the movement of the load,
It may be individually pressurized and excited. Or just one
Only one servo actuator will be pressurized and excited, and preferably the other servo actuator will be in standby mode. Therefore, if the improved device is initially operating in active-active mode and any servo actuator experiences a pressurization failure or an excitation failure, the failed servo actuator will immediately be in free bypass mode or stand-by mode. Moving to bi-mode, the non-failed servo actuator will continue to control the load. Alternatively, if both servo valves fail, both servo actuators will go into tamping bypass mode and free fluctuations in load will be suppressed as fluid passes through the constrained orifices.

【0060】[0060]

【修正】本発明は多くの変更や修正が可能であると考え
られる。例えば、サーボ弁は米国特許第3、023、7
82に示され、説明された2段4路の電気液圧式のサー
ボ弁であってもよい。あるいは、他のタイプのサーボ弁
に置き換えてもよい。航空機産業においては、圧力源
(PS1)、(PS2)は互いに独立していることが望まし
い。しかしながら、このことは望ましいが、本発明の作
動に関しては重要なことではない。従って、流体源(P
S1)、(PS2)は互いに独立していても、あるいは共通
の源からなっていても、どちらでも良い。同様に、戻り
管(R1)、(R2)も共通の戻り管につながっていて
も、あるいは互いに全体的に独立していても、どちらで
も良い。バイパス弁とフェールセーフ弁とは制御弁とア
クチュエータとの間の位置において再配置してもよく、
それでも同じ機能を発揮するであろう。該バイパス弁と
フェールセーフ弁は開示してきたようにスプール型の弁
であってもよいが、他のタイプあるいは形状であっても
よい。同様に、ソレノイド弁もパイロット型のポペット
弁であっても、スプール弁であってもよい。それらはバ
イパス弁と一体構造になっていても、あるいはバイパス
機能が制御弁と一体化されていてもよい。
Modifications It is believed that the present invention is capable of many changes and modifications. For example, servo valves are disclosed in U.S. Pat.
The two-stage four-way electrohydraulic servo valve shown and described at 82 may be used. Alternatively, another type of servo valve may be used. In the aviation industry, it is desirable that the pressure sources (P S1 ) and (P S2 ) be independent of each other. However, while this is desirable, it is not critical to the operation of the present invention. Therefore, the fluid source (P
S1 ) and ( Ps2 ) may be independent of each other or may be made of a common source. Similarly, the return pipes (R 1 ) and (R 2 ) may be connected to a common return pipe or may be totally independent of each other. The bypass valve and the failsafe valve may be repositioned at a position between the control valve and the actuator,
It will still perform the same function. The bypass and failsafe valves may be spool-type valves as disclosed, but may be of other types or shapes. Similarly, the solenoid valve may be a pilot type poppet valve or a spool valve. They may be integral with the bypass valve or the bypass function may be integrated with the control valve.

【0061】従って、ここでは本発明の冗長制御動作シ
ステムの好ましい形態を示し、説明して、その幾つかの
修正についても議論してきたが、当業者は、添付した特
許請求の範囲において画定し、区別してきたような本発
明の精神から逸脱することなしに、各種の付加的な変更
および修正が可能であることを容易に認めるであろう。
Accordingly, while the preferred embodiment of the redundant control operation system of the present invention has been shown and described, and several modifications thereof have been discussed, those skilled in the art will appreciate that It will be readily appreciated that various additional changes and modifications may be made without departing from the spirit of the invention as distinguished.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】2つの一体化されたサーボアクチュエータが共
通の負荷に連結された、第1の従来技術による冗長制御
動作システムの概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a first prior art redundant control operation system with two integrated servo actuators coupled to a common load.

【図2】2つの物理的に個々独立のサーボアクチュエー
タが共通の負荷に連結された、第2の従来技術による冗
長制御動作システムの概略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram of a second prior art redundant control operation system with two physically independent servo actuators coupled to a common load.

【図3】2つの物理的に個々独立のサーボアクチュエー
タが共通の負荷に連結された、第3の従来技術による冗
長制御動作システムの概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram of a third prior art redundant control operating system with two physically independent servo actuators coupled to a common load.

【図4】本発明による改良された冗長制御動作システム
の概略図であり、共通の負荷に連結された物理的に個々
独立の冗長性サーボアクチュエータの間において、液圧
的な倫理交差カップリングを提供している。
FIG. 4 is a schematic diagram of an improved redundant control operating system according to the present invention, which illustrates a hydraulic ethical cross-coupling between physically independent redundant servo actuators coupled to a common load. providing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 冗長制御動作システム 101A、101B サーボアクチュエータ 102A、102B 制御弁 103A、104A、105A、103B、104B、
105B 論理弁装置 103A、103B ソレノイド弁 105A、105B フェールセーフ弁 106A、106B アクチュエータ 108 負荷 110A、110B バイパス弁スプール 111A、111B ばね 112A、112B フェールセーフ弁スプール 113A、113B ばね 115A、115B 拘束オリフィス
100 Redundant control operation system 101A, 101B Servo actuator 102A, 102B Control valve 103A, 104A, 105A, 103B, 104B,
105B Logic valve device 103A, 103B Solenoid valve 105A, 105B Fail safe valve 106A, 106B Actuator 108 Load 110A, 110B Bypass valve spool 111A, 111B Spring 112A, 112B Fail safe valve spool 113A, 113B Spring 115A, 115B Restricted orifice

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 冗長制御動作システムに用いるためのサ
ーボアクチュエータにおいて、 制御信号に応じて液圧出力を提供するように配置された
制御弁と、 該制御弁からの液圧出力に応じて負荷を移動させるよう
に配置された液圧アクチュエータと、 該制御弁およびアクチュエータと操作的に関連し、液圧
的および電気的な入力信号が供給されるようになった論
理弁とを具備し、 該論理弁装置が該制御弁をアクチュエータとの間におい
て操作的に配置され、(a)前記制御信号に応じて該ア
クチュエータの制御操作を可能にし、(b)該アクチュ
エータを自由に、かつ該制御信号とは無関係に移動させ
ることを可能にし、あるいは(c)該制御信号とは無関
係に、前記供給された入力信号の関数として、前記負荷
の運動を抑制し、さらに該論理弁装置が液圧的な出力信
号を提供するように配置されていることを特徴とするサ
ーボアクチュエータ。
1. A servo actuator for use in a redundant control operation system, comprising: a control valve arranged to provide a hydraulic output in response to a control signal; and a load in response to a hydraulic output from the control valve. A hydraulic actuator arranged to move; and a logic valve operatively associated with the control valve and actuator and adapted to receive hydraulic and electrical input signals. A valve device is operatively disposed between the control valve and the actuator, (a) enabling control of the actuator in response to the control signal, and (b) freely controlling the actuator with the control signal. Allows the movement of the load independent of the control signal as a function of the supplied input signal; and Servo actuator, characterized in that the valve device is arranged to provide a hydraulic output signal.
【請求項2】 前記制御弁が電気液圧式のサーボ弁であ
り、請求の範囲第1項記載のサーボアクチュエータ。
2. The servo actuator according to claim 1, wherein said control valve is an electrohydraulic servo valve.
【請求項3】 さらに、前記論理弁装置が前記アクチュ
エータと自由に、かつ前記制御信号とは無関係に移動さ
せることを可能にする時に、該アクチュエータの両側の
チェンバーと選択的に連通するように配置された第1の
流路を具備している、請求の範囲第1項記載のサーボア
クチュエータ。
3. An arrangement for selectively communicating with the chambers on both sides of the actuator when the logic valve device is allowed to move freely with the actuator and independently of the control signal. The servo actuator according to claim 1, further comprising a first flow path formed.
【請求項4】 さらに、拘束オリフィスを有する第2の
流路を具備し、前記論理弁装置が前記アクチュエータを
して前記制御信号とは無関係に前記負荷の変動を抑制せ
しめる時に、該第2の流路が該アクチュエータの両側の
チェンバーと選択的に連通するように配置されている、
請求の範囲第3項記載のサーボアクチュエータ。
And a second flow path having a constrained orifice, wherein the logic valve device causes the actuator to suppress the fluctuation of the load independently of the control signal. A flow path arranged to selectively communicate with the chambers on both sides of the actuator;
The servo actuator according to claim 3.
【請求項5】 前記論理弁装置が、前記制御弁と前記ア
クチュエータとの間で、液圧的に連結されたバイパス弁
とフェールセーフ弁とを有している、請求の範囲第1項
記載のサーボアクチュエータ。
5. The logic device according to claim 1, wherein the logic valve device has a bypass valve and a fail-safe valve hydraulically connected between the control valve and the actuator. Servo actuator.
【請求項6】 前記バイパス弁は、流体が前記制御弁
と、アクチュエータとの間で流れることのできる第1位
置と、流体が該制御弁とアクチュエータとの間を流れる
ことができないが、しかし該アクチュエータの両側のチ
ェンバーの間を自由にバイパスすることのできる第2位
置との間を移動することができ、また、該バイパス弁が
前記第2の位置の方へ偏寄されている、請求の範囲第5
項記載のサーボアクチュエータ。
6. The bypass valve has a first position in which fluid can flow between the control valve and the actuator, and fluid cannot flow between the control valve and the actuator, but the fluid flows between the control valve and the actuator. The actuator of claim 1 wherein said bypass valve is movable toward and between said second position and said bypass valve is biased toward said second position. Range 5
The servo actuator according to the item.
【請求項7】 前記バイパス弁が本体の中で密封滑動す
るように取り付けられた弁スプールを有し、該バイパス
弁のスプールを前記第2位置へ移動させるために、ばね
が操作的に配置されており、該バイパス弁のスプールを
前記第1位置へ移動させるために、流体圧力が選択的に
加えられる、請求の範囲第6項記載のサーボアクチュエ
ータ。
7. The bypass valve includes a valve spool mounted for sliding sliding within the body, a spring operatively disposed to move the spool of the bypass valve to the second position. 7. The servo actuator of claim 6, wherein fluid pressure is selectively applied to move the spool of the bypass valve to the first position.
【請求項8】 さらに、加圧流体源と、該源と前記バイ
パス弁との間で操作的に配置されたソレノイド弁を具備
し、該ソレノイド弁が該源と連通し、かつ前記電気入力
信号によって該ソレノイド弁が励磁されると、該源から
の加圧流体が前記バイパス弁のスプールを前記第1位置
の方へ移動させ、前記液圧的な出力信号を提供する、請
求の範囲第7項記載のサーボアクチュエータ。
And a source of pressurized fluid and a solenoid valve operatively disposed between the source and the bypass valve, the solenoid valve communicating with the source, and the electrical input signal. 7. The system of claim 7, wherein when the solenoid valve is energized, pressurized fluid from the source moves the spool of the bypass valve toward the first position to provide the hydraulic output signal. The servo actuator according to the item.
【請求項9】 前記フェールセーフ弁が、流体が前記バ
イパス弁と前記アクチュエータとの間で流れることので
きる開位置と、流体が該バイパス弁と該アクチュエータ
との間で流れることのできない閉位置との間で移動する
ことができ、また、該フェールセーフ弁が該閉位置へ押
しつけられている、請求の範囲第5項記載のサーボアク
チュエータ。
9. The valve according to claim 6, wherein the fail-safe valve has an open position where fluid can flow between the bypass valve and the actuator, and a closed position where fluid cannot flow between the bypass valve and the actuator. 6. The servo actuator of claim 5, wherein the servo valve is movable between the closed position and the fail safe valve is pressed to the closed position.
【請求項10】 前記フェールセーフ弁が本体の中で密
封滑動するように取り付けられた弁スプールと、該フェ
ールセーフ弁のスプールを前記閉位置の方へ移動させる
ように、操作的に配置されたばねとを有しており、前記
サーボアクチュエータには前記液圧入力信号として流体
圧力が加えられ、該フェールセーフ弁のスプールを前記
開位置の方へ移動させるように操作的に調節されてい
る、請求の範囲第9項記載のサーボアクチュエータ。
10. A valve spool mounted such that the fail-safe valve hermetically slides within the body, and a spring operably disposed to move the spool of the fail-safe valve toward the closed position. Fluid pressure is applied to the servo actuator as the hydraulic pressure input signal, and the servo actuator is operatively adjusted to move a spool of the fail-safe valve toward the open position. 10. The servo actuator according to claim 9, wherein
【請求項11】 冗長制御動作システムにおいて、 第1および第2のサーボアクチュエータを包含し、各々
の該サーボアクチュエータが、 制御信号に応じて液圧出力を提供するように配置された
制御弁と、 該制御弁からの液圧出力に応じて負荷を移動させるよう
に配置された液圧アクチュエータと、 該制御弁およびアクチュエータと操作的に関連し、液圧
的および電気的な入力信号が供給されるようになった論
理弁とを具備し、 該論理弁装置が該制御弁をアクチュエータとの間におい
て操作的に配置され、(a)前記制御信号に応じて該ア
クチュエータの制御操作を可能にし、(b)該アクチュ
エータを自由に、かつ該制御信号とは無関係に移動させ
ることを可能にし、あるいは(c)該制御信号とは無関
係に、前記供給された入力信号の関数として、前記負荷
の運動を抑制し、さらに該論理弁装置が液圧的な出力信
号を提供するように配置されており、各々のサーボアク
チュエータの液圧出力信号が液圧入力信号として別のサ
ーボアクチュエータに提供されることを特徴とする冗長
制御動作システム。
11. A redundant control operating system, comprising: a control valve including first and second servo actuators, each of said servo actuators being arranged to provide a hydraulic output in response to a control signal; A hydraulic actuator arranged to move a load in response to a hydraulic output from the control valve; and a hydraulic and electrical input signal operatively associated with the control valve and the actuator. And a logic valve device, wherein the logic valve device is operatively disposed between the control valve and the actuator, and (a) enables the control operation of the actuator in response to the control signal; b) allowing the actuator to move freely and independently of the control signal, or (c) allowing the supplied input signal to be independent of the control signal. As a number, the movement of the load is suppressed and the logic valve arrangement is arranged to provide a hydraulic output signal, the hydraulic output signal of each servo actuator being a separate hydraulic input signal. A redundant control operation system provided to a servo actuator.
【請求項12】 各々の前記制御弁が電気液圧式サーボ
弁である、請求の範囲第11項記載の冗長制御動作シス
テム。
12. The redundant control operation system according to claim 11, wherein each of said control valves is an electrohydraulic servo valve.
【請求項13】 前記制御弁が互いに同一である、請求
の範12項記載の冗長制御動作システム。
13. The redundant control operation system according to claim 12, wherein said control valves are identical to each other.
【請求項14】 各々のサーボアクチュエータがさら
に、関連する論理弁装置が前記関連するアクチュエータ
を自由に、かつ前記制御信号とは無関係に移動させるこ
とを可能にする時に、該関連するアクチュエータの両側
のチェンバーと選択的に連通するように配置された第1
の流路を具備している、請求の範囲第11項記載の冗長
制御動作システム。
14. Each of the servo actuators further includes an associated logic valve device that allows the associated actuator to move the associated actuator freely and independently of the control signal. A first arranged to selectively communicate with the chamber;
12. The redundant control operation system according to claim 11, comprising:
【請求項15】 各々のサーボアクチュエータがさら
に、拘束オリフィスを有する第2の流路を具備し、前記
論理弁装置が前記関連するアクチュエータをして前記制
御信号とは無関係に前記負荷の運動を抑制せしめる時
に、該第2の流路が該関連するアクチュエータの両側の
チェンバーと選択的に連通するように配置されている、
請求の範囲第14項記載の冗長制御動作システム。
15. Each servo actuator further comprises a second flow path having a constrained orifice, wherein the logic valve device causes the associated actuator to inhibit movement of the load independent of the control signal. When in operation, the second flow path is arranged to selectively communicate with chambers on both sides of the associated actuator;
The redundancy control operation system according to claim 14, wherein:
【請求項16】 前記各々の論理弁が、前記関連する制
御弁と前記関連するアクチュエータとの間で液圧的に連
結されたバイパス弁とフェールセーフ弁とを有してい
る、請求の範囲第11項記載の冗長制御動作システム。
16. The system according to claim 1, wherein each of said logic valves comprises a bypass valve and a fail-safe valve hydraulically coupled between said associated control valve and said associated actuator. 12. The redundancy control operation system according to item 11.
【請求項17】 前記各々のバイパス弁は、流体が前記
関連する制御弁と、関連するアクチュエータとの間で流
れることのできる第1位置と、流体が該関連する制御弁
と関連するアクチュエータとの間を流れることができな
いが、しかし該アクチュエータの両側のチェンバーの間
を自由にバイパスすることのできる第2位置との間を移
動することができ、また、該バイパス弁が前記第2の位
置の方へ押しつけられている、請求の範囲第16項記載
の冗長制御動作システム。
17. Each of said bypass valves has a first position in which fluid can flow between said associated control valve and an associated actuator, and a first position in which fluid is associated with said associated control valve. Between the chambers on either side of the actuator, but can be freely bypassed between the chambers on either side of the actuator, and the bypass valve can be moved between the second position and the second position. 17. The redundant control operation system according to claim 16, wherein the redundant control operation system is pressed toward the second direction.
【請求項18】 前記各々のバイパス弁が本体の中で密
封滑動するように取り付けられた弁スプールを有し、該
バイパス弁のスプールを前記第2位置へ移動させるため
に、ばねが操作的に配置されており、該バイパス弁のス
プールを前記第1位置へ移動させるために、流体圧力が
選択的に加えられる、請求の範囲第17項記載の冗長制
御動作システム。
18. Each of the bypass valves has a valve spool mounted for sliding sliding within the body, and a spring operatively moves the spool of the bypass valve to the second position. 18. The system of claim 17, wherein the system is disposed and fluid pressure is selectively applied to move the spool of the bypass valve to the first position.
【請求項19】 前記各々の、サーボアクチュエータ
が、さらに、加圧流体源と、該源と前記関連するバイパ
ス弁との間で操作的に配置されたソレノイド弁を具備
し、該各々のソレノイド弁が該源と連通し、かつ前記供
給された電気入力信号によって該ソレノイド弁が励磁さ
れると、該源からの加圧流体が前記関連するバイパス弁
のスプールを前記第1位置の方へ移動させ、前記液圧的
な出力信号を提供する、請求の範囲第18項記載の冗長
制御動作システム。
19. Each of said servo actuators further comprises a source of pressurized fluid and a solenoid valve operatively disposed between said source and said associated bypass valve, said respective solenoid valve. Is in communication with the source, and when the solenoid valve is energized by the supplied electrical input signal, pressurized fluid from the source moves the spool of the associated bypass valve toward the first position. 19. The redundant control operating system of claim 18, wherein said system provides said hydraulic output signal.
【請求項20】 前記各々のフェールセーフ弁が、流体
が前記関連するバイパス弁と前記関連するアクチュエー
タとの間で流れることのできる開位置と、流体が該関連
するバイパス弁と該関連するアクチュエータとの間で流
れることのできない閉位置との間で移動することがで
き、該フェールセーフ弁が該閉位置へ押しつけられてい
る、請求の範囲第15項記載の冗長制御動作システム。
20. Each of the fail-safe valves has an open position in which fluid can flow between the associated bypass valve and the associated actuator, and fluid associated with the associated bypass valve and the associated actuator. 16. The redundant control operation system according to claim 15, wherein the fail-safe valve can be moved to and from the closed position where it cannot flow between, and the fail-safe valve is pressed to the closed position.
【請求項21】 前記各々のフェールセーフ弁が本体の
中で密封滑動するように取り付けられた弁スプールと、
該フェールセーフ弁のスプールを前記閉位置の方へ移動
させるように、操作的に配置されたばねとを有してお
り、前記サーボアクチュエータには前記液圧入力信号と
して流体圧力が加えられ、該フェールセーフ弁のスプー
ルを前記開位置の方へ移動させるように操作的に調節さ
れている、請求の範囲第20項記載の冗長制御動作シス
テム。
21. A valve spool wherein each said failsafe valve is hermetically slidably mounted within a body;
A spring operatively arranged to move the spool of the failsafe valve toward the closed position, wherein fluid pressure is applied to the servoactuator as the hydraulic pressure input signal; 21. The redundant control operating system of claim 20, wherein the safe valve spool is operatively adjusted to move the spool to the open position.
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