JP4240514B2

JP4240514B2 - 直動アクチエータ

Info

Publication number: JP4240514B2
Application number: JP2004047145A
Authority: JP
Inventors: 浩山内; 勝俊多田; 鉄司佐藤; 勝大野
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Sumitomo Precision Products Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Sumitomo Precision Products Co Ltd
Priority date: 2004-02-24
Filing date: 2004-02-24
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2024-02-24
Also published as: DE602005003150D1; EP1568893A2; US20050207910A1; JP2005240823A; EP1568893B1; DE602005003150T2; EP1568893A3; US7707924B2

Description

本発明は、前後方向に推力を発生させることのできる直動アクチエータに係る。特に、ピストンの動きをロックする構造に特徴のある直動アクチエータに関する。

直動シリンダ等の直動アクチエータを使用する場合において、油圧により作動した後、ピストンの動きを機械的にロックしたいことがある。
一般的な構造では、ピストンがストロークの所定の位置にあるときに、ピストンを機械的にロックする。ロックを解除したいときは、直動シリンダに供給した油圧を導入してロックを外し、ピストンを解除する。

特開平１１−５９５９２号特開２００１−３１１４０６号

しかし、前述の構造では、油圧源が故障して油圧を供給できなくなった場合に、ロックを解除できなくなる。従って、油圧源が故障しても、確実にロックを外すことのできる直動アクチエータが望まれていた。

本発明は以上に述べた問題点に鑑み案出されたもので、簡易な構造で、ピストンをロックでき、さらに油圧源が故障しても簡単な操作でロックを外すことのできる直動アクチエータを提供しようとする。

上記目的を達成するため、本発明に係る前後方向に推力を発生させることのできる直動アクチエータを、所定の内径Ｄの内周壁を持ち該内周壁の後方に内径Ｄよりも大きな内のり寸法をもつ溝部を設けられた筒状空隙を有するシリンダと、前記内周壁に隙間をシールして前後方向に摺動自在に支持されたピストンと、後端を前記ピストンの後方に露出し前後方向に摺動自在に前記ピストンに支持された軸体であって１箇所に後方から前方に遷移するに従って直径Ｄ１の小径部からＤ１より大きな直径Ｄ２の大径部へと変化するプロフィールを持つカムロッドと、半径方向に摺動自在に前記ピストンに支持されたブロックであって半径方向の外側の端部であるロックラム外端を前記ピストンの中心からＤ／２の距離のラインから突き出しまたは引っ込めることをでき半径方向の内側の端部であるロックラム内端を前記プロフィールに当接可能なロックラムと、前記ピストンに内蔵され前記カムロッドを後方に付勢するばねと、前記シリンダに前後方向に摺動自在に支持された軸体であって後端を前記シリンダの後部に露出し前端を前記筒状空隙の後部に露出するプッシュロッドと、を備え、前記ピストンが前記筒状空隙の後部に移動した際に、前記ロックラム内端が大径部に押されて前記ロックラム外端が前記溝部に嵌合し、この状態で前記プッシュロッドの前端が前記カムロッドを押すことをできる、ものとした。

上記本発明の構成により、シリンダの筒状空隙が所定の内径Ｄの内周壁を持ち該内周壁の後方に内径Ｄよりも大きな内のり寸法をもつ溝部を設けられており、ピストンが前記内周壁に隙間をシールして前後方向に摺動自在に支持され、カムロッドが後端を前記ピストンの後方に露出し前後方向に摺動自在に前記ピストンに支持され、１箇所に後方から前方に遷移するに従って直径Ｄ１の小径部からＤ１より大きな直径Ｄ２の大径部へと変化するプロフィールを持ち、ロックラムが半径方向に摺動自在に前記ピストンに支持されたブロックであって、前記ロックラム外端を前記ピストンの中心からＤ／２の距離のラインから突き出しまたは引っ込めることをでき前記ロックラム内端を前記プロファイルに当接可能であり、ばねが前記ピストンに内蔵され前記カムロッドを後方に付勢し、プッシュロッドが前記シリンダに前後方向に摺動自在に支持された軸体であって後端を前記シリンダの後部に露出し前端を前記筒状空隙の後部に露出し、前記ピストンが前記筒状空隙の後部に移動した際に、前記ロックラム内端が大径部に押されて前記ロックラム外端が前記溝部に嵌合し、この状態で前記プッシュロッドの前端が前記カムロッドをおすことをできるので、前記ピストンが前記筒状空隙の後部に移動してロックされた状態で、前記プッシュロッドの後部を押すと、前記プッシュロッドが前記カムロッドを前方に移動させ、前記ロックラム内端が前記小径部に当たり、前記ロックラム外端が前記溝部から外れて前記ピストンが前進可能になる。

さらに、本発明の実施形態に係る直動アクチエータは、棒状部材であって前記ピストンの前部に一端を連結し前記シリンダの前部をシールして貫通し他端にロッドエンドを連結可能なピストンロッドを、備え、前記ピストンで前後に分割された前記筒状空隙の前方油圧室と後方油圧室とに選択的に油圧を供給され、ロッドエンドが所定の力で前方へ付勢された被作動物に連結する。
上記本発明の構成により、棒状部材のピストンロッドが前記ピストンの前部に一端を連結し前記シリンダの前部をシールして貫通し他端にロッドエンドを連結可能であり、前記ピストンで前後に分割された前記筒状空隙の前方油圧室と後方油圧室とに選択的に油圧を供給され、ロッドエンドが所定の力で前方へ付勢された被作動物に連結するので、ピストンロッドを前後に移動可能であり、ピストンが後方に移動してロックされた際に、油圧源が故障した場合、前記プッシュロッドの後部を押すと、ピストンのロックが解除され、所定の力により、ピストンが前進することができる。

さらに、本発明の実施形態に係る直動アクチエータは、被作動物が、飛行または浮遊する移動体の脚を格納時に下から支える格納時脚支持構造である。
上記本発明の構成により、被作動物が、飛行または浮遊する移動体の脚を格納時に下から支える格納時脚支持構造であるので、移動体の油圧源が故障した場合でも、前記プッシュロッドの後部を押すと、ピストンのロックが解除され、脚の重さによりピストンとピストンロッドが前進し、脚の支えを外すことができる。

本発明の実施形態に係る直動アクチエータは、プッシュロッドの後端を前方へ押すことのできるレバーであるリリースレバーを備え、前記リリースレバーが前記シリンダの外部に揺動自在に支持される。
上記本発明の構成により、前記リリースレバーが前記シリンダの外部に揺動自在に支持されるので、外部の操作によりリリースレバーを揺動させると、リリースレバーがプッシュロッドの後端を前方へ押し、前記プッシュロッドが前記カムロッドを前方に移動させることができる。

本発明の実施形態に係る直動アクチエータは、前記シリンダが外周壁に直動アクチエータを揺動可能に支持される揺動支持点を有する。
上記本発明の構成により、前記シリンダが外周壁に直動アクチエータを揺動可能に支持される揺動支持点を有するので、直動シリンダが揺動支持点を中心に揺動できる。

以上説明したように本発明に係る前後方向に推力を発生させることのできる直動アクチエータは、その構成により、以下の効果を有する。
シリンダの内周壁の後方に溝部を設け、ピストンに半径方向に摺動自在なロックラムと後方から前方へ遷移するにしたがって小径部から大径部へ変化するプロフィールをもったカムロッドとを設けて、ロックラム内端をプロフィールに当接させ、ばねでカムロッドを後方に付勢し、プッシュロッドでカムロッドを前方におすことのできる様にしたので、前記ピストンが前記筒状空隙の後部に移動してロックされた際に、前記プッシュロッドの後部を押すと、前記プッシュロッドが前記カムロッドを前方に移動させ、前記ロックラム内端が前記小径部に当たり、前記ロックラム外端が前記溝部から外れて前記ピストンが前進可能になる。
また、ピストンに連結したピストンロッドを設け、ピストンの前後の部屋に選択的に油圧を供給され、ピストンロッドに連結したロッドエンドが前方へ所定の力で付勢される様にしたので、油圧の力により、ピストンロッドを前後に移動可能であり、ピストンが後方に移動してロックされた際に油圧がなくなった場合、前記プッシュロッドの後部を押すと、ピストンのロックが解除され、所定の付勢力により、ピストンが前進することができる。
また、移動体用脚構造の脚を格納時に支えるのに直動アクチエータを採用するので、格納時に移動体の油圧源が故障した場合でも、前記プッシュロッドの後部を押すと、ピストンのロックが解除され、脚の重さによりピストンが前進し、脚のささえを外すことができる。
また、前記リリースレバーが前記シリンダの外部に揺動自在に支持される様にしたので、外部の操作によりリリースレバーを揺動させると、リリースレバーがプッシュロッドの後端を前方へ押し、前記プッシュロッドが前記カムロッドを前方に移動させることができる。
また、前記シリンダが外周壁に直動アクチエータを揺動可能に支持される揺動支持点を有するので、直動シリンダが揺動支持点を中心に揺動できる。
従って、簡易な構造で、ピストンをロックでき、さらに油圧源が故障しても簡単な操作でロックを外すことのできる直動アクチエータを提供できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図１は、本発明の実施形態に係る直動アクチエータの断面図である。図２は、本発明の実施形態に係る直動アクチエータの部分断面図である。

直動アクチエータ１は、前後方向に推力を発生させることのできる機器であって、シリンダ１０とピストン２０とピストンロッド３０とカムロッド４０とロックラム５０とばね６０とプッシュロッド７０とリリースレバー８０とで構成される。
油圧バルブ（図示せず）が、直動アクチエータ１に油圧を供給する。

シリンダ１０は、筒状空隙Ｈを持ち、シリンダチューブ１１と前方ヘッドカバー１２と後方ヘッドカバー１３とで構成される。筒状空隙Ｈは、所定の内径Ｄの内周壁Ｓを持ち、内周壁Ｓの後方に内径Ｄよりも大きな内のり寸法をもつ溝部Ｇを設けられる。
シリンダチューブ１１は、内径Ｄの円筒形部材である。シリンダチューブ１１の内側が内周壁Ｓを形成する。直動シリンダを揺動させることのできる揺動支持点１０ａ（図４に図示）が、シリンダチューブ１１の外周壁に設けられる。
前方ヘッドカバー１２は、シリンダチューブ１１の前方に設けられた部材である。前方ヘッドカバー１２の端面が筒状空隙Ｈの前方を閉じている。
図１は、シリンダチューブ１１が前方ヘッドカバー１２に設けられた穴に嵌まっているのを示している。
後方ヘッドカバー１３は、シリンダチューブ１１の後方に設けられた部材である。後方ヘッドカバー１３の端面が筒状空隙Ｈの後方を閉じている。
図１は、シリンダチューブ１１が後方ヘッドカバー１３に設けられた孔に挿入され、後方ヘッドカバー１３の穴の内周壁Ｓ１とシリンダチューブ１１の後方の端面とが、組み合わされて、溝部Ｇを形成しているのを示している。

ピストン２０は、内周壁Ｓに隙間を液密にシールして前後方向に摺動自在に支持された部材であり、ピストン本体２１とピストンシール２２とで構成される。
ピストン本体２１は、内周壁Ｓの内径寸法より僅かに小さな外径寸法を持った略円柱形部材である。シール溝が、ピストン本体２１の外周面にリング状に設けられる。
ピストンシール２２は、内周壁Ｓとピストン本体２１との隙間を液密にシールする部材である。ピストンシール２２は、シール溝に納められる。
ピストン２０は、ピストンシール２２と内周壁Ｓとを摺動させて、前後方向に移動する。ピストン２０は、筒状空隙Ｈを前後に分ける。前方の筒状空隙Ｈを前方油圧室Ｈ１と、後方の筒状空隙Ｈを後方油圧室Ｈ２と、呼ぶ。

カムロッド４０は、後端を前記ピストンの後方に露出し前後方向に摺動自在に前記ピストンに支持された軸体である。軸体は、１箇所に後方から前方に遷移するに従って直径Ｄ１の小径部からＤ１より大きな直径Ｄ２の大径部へと変化するプロフィールＰを持つ。
図２は、カムロッド４０が、後端の側に直径Ｄ１の部分（小径部）と直径Ｄ１から直径Ｄ２に拡がる円錐台形の部分と直径Ｄ２の部分（大径部）とが一体となった部分をもつのを示している。小径部と円錐台形部と大径部の外周の面がプロフィールＰを形成する。
カムロッド４０の前方の側は、円柱形状にくりぬかれ、後述するばね６０の後方の部分が挿入されている。

ロックラム５０は、半径方向に摺動自在にピストン２０に支持されたブロックである。このブロックは、半径方向の外側の端部（以下、ロックラム外端と呼ぶ）をピストンの中心からＤ／２の距離のラインから突き出しまたは引っ込めることをでき、半径方向の内側の端部（以下、ロックラム内端と呼ぶ。）をプロフィールＰに当接可能になっている。
例えば、ピストン２０の外周面の直径がほぼＤに等しい場合、ロックラム内端がプロフィールＰの小径部に当接すると、ロックラム外端はピストン２０の外周面から引っ込む。また、ロックラム内端がプロフィールＰの大径部に当接すると、ロックラム外端はピストン２０の外周面から突き出る。
ピストン２０が筒状空隙Ｈの後部に移動した際に、ロックラム内端が大径部に押されてロックラム外端が溝部Ｇに嵌合する。
図２は、ピストン２０が筒状空隙Ｈの後方に位置し、ロックラム内端が大径部に当接し、ロックラム外端が溝部Ｇに嵌合しているのを示している。

ばね６０は、ピストンに内蔵され前記カムロッドを後方に付勢する機械要素である。
図１乃至図２は、つるまきばね６０が、ピストン２０に内蔵されるのを示している。つるまきばね６０の先端が一体となったピストン２０とピストンロッド３０とに加工された穴に当っている。つるまきばね６０の後端が、カムロッド４０に加工された穴に当っている。ばね６０は、カムロッド４０を後方に圧縮力に等しい力で付勢している。

プッシュロッド７０は、シリンダに前後方向に摺動自在に支持された軸体である。この軸体は、後端をシリンダ１０の後部に露出し、前端を筒状空隙Ｈの後部に露出している。ピストン２０が筒状空隙Ｈの後部に移動した際に、この状態でプッシュロッド７０の前端がカムロッド４０を押すことをできる。
図２は、プッシュロッド７０の先端が、カムロッド４０の後端に当接しているのを示している。図２の状態で、プッシュロッド７０が前方に移動すると、カムロッド４０はばね６０の付勢力に逆らって前方へ移動する。カムロッド４０が、ピストン２０内を前方に移動すると、ロックラム内端が、プロフィールＰの小径部に当接し、ロックラム外端がピストン２０の外周面から引っ込む。この様な状態になると、ロックラム５０と溝部Ｇとの嵌合が外れる。

リリースレバー８０は、外部からの操作によりプッシュロッド７０を前進させるレバーである。
リリースレバー８０の先端部が、プッシュロッド７０の後端に揺動自在に連結される。
リリースレバー８０の後端部が、操作用ワイヤーに連結する。操作用ワイヤーは、操作員が引っ張ることができる。
リリースレバー８０の中央部に設けられた揺動軸が、後方ヘッドカバー１３に揺動自在に連結される。
先端部と揺動軸との距離が後端部と揺動軸との距離よりも短い。その様にするので、操作用ワイヤーを引っ張る力が、てこの原理により増力され、リリースレバー８０を押すことができる。
操作員が、操作室から操作用ワイヤーを引っ張ると、てこの原理により、プッシュロッド７０の後端を前方へ押すことができる。従って、操作員は、少ない力で、プッシュロッド７０を前進させることができる。

油圧バルブは、筒状空隙Ｈの前方油圧室Ｈ１と後方油圧室Ｈ２とに選択的に油圧を供給する油圧機器である。油圧バルブ切り替えると、前方油圧室Ｈ１と後方油圧室Ｈ２とを油圧源のパワーラインとタンクラインとに連通することができる。

次に、本発明の実施形態に係る直動アクチエータの作動を、図を基に、説明する。
図４は、本発明の実施形態に係る直動アクチエータの作動図である。図４のＡは、ロックラムが溝部Ｇに嵌合している様子を示す。図４のＢは、リリースレバーを引っ張ってロックラムと溝部Ｇの嵌合を解除した様子を示している。
図４において、直動アクチエータの前方が下に向き、直動アクチエータの後方が上に向いている。
油圧により直動アクチエータを作動させる場合を例にして説明する。
最初に、図４のＡの状態であるとして説明を開始する。

（前進工程）
油圧バルブを操作して、後方油圧室Ｈ２をパワーラインに連通し、前方油圧室Ｈ１をタンクラインへ連通する。
油圧が後方油圧室Ｈ２へ流れ込む。油圧がカムロッド４０の後端を押すので、カムロッド４０がばね６０の付勢力に逆らって、前方へ移動する。ロックラム内端に当接するプロフィールＰの箇所が、大径部から小径部に移動するので、ロックラム５０が半径方向の内側へ移動する。ロックラム５０と溝部Ｇの嵌合が外れる。
油圧がピストン２０を前方へ押すので。ピストン２０とピストンロッド３０が前進する。

（後進工程）
油圧バルブを操作して、前方油圧室Ｈ１をパワーラインに連通し、後方油圧室Ｈ２をタンクラインへ連通する。
油圧がピストン２０を後方へ押すので、ピストン２０とピストンロッド３０が後進する。さらに油圧がカムロッド４０の前端を押している。プロフィールＰの円錐台形部がロックラム内端を後方へ押すので、ロックラム５０はくさび効果により半径方向の外側への力を受ける。
ピストン２０が、筒状空隙Ｈの後部に移動して、ロックラム外端が溝部Ｇに対面する位置へくると、ロックラム５０が半径方向の外側へ移動し、ロックラム外端が溝部に嵌合する。
ピストン２０とピストンロッド３０が後方へ移動し、図１の状態になる。

（油圧源の油圧低下時）
油圧源が故障し、油圧の圧力が低下した場合、マニュアルで操作用ワイヤーを引っ張る。リリースレバー８０の後端部が引っ張られると、リリースレバー８０の前端部が、プッシュロッド７０の後端を前方へ押す。
プッシュロッド７０が前方に移動すると、カムロッド４０はばね６０の付勢力に逆らって前方へ移動する。カムロッド４０がピストン２０内を前方に移動すると、ロックラム内端がプロフィールＰの小径部に当接し、ロックラム外端がピストン２０の外周面から引っ込む。この様な状態になると、ロックラム５０と溝部Ｇとの嵌合が外れる。
従って、ピストン２０とピストンロッド３０は前進可能になる。
例えば、ピストンロッド３０が、常に前方へ所定の力で付勢された被作動物に連結している場合、ピストン２０とピストンロッド３０は前進する。

次に、本発明の実施形態に係る直動アクチエータの利用例を説明する。直動アクチエータを飛行または浮遊して移動する移動体の脚構造に採用した利用例を説明する。
図３は、本発明の実施形態に係る移動体用脚構造の概念図である。
移動体用脚構造は、車輪を移動体の主構造１００に格納する格納姿勢と車輪を着地面に接地する着地姿勢との間で、姿勢を変化する。
図３の（Ａ）が着地姿勢を示す。
図３の（Ｂ）が格納姿勢を示す。
移動体用脚構造はインボードドア用油圧シリンダ１０１（直動アクチエータに相当する。）とインボードドア１０２（格納時脚支持構造に相当する。）と脚支持用油圧シリンダ１０３と脚１０４とアウトボードドア１０５とで構成される。
本発明の実施形態に係る直動アクチエータ１をインボードドア用油圧シリンダ１０１に採用した。
操作用ワイヤー（図示せず）の一端がインボードドア用油圧シリンダ１０１のリリースレバーに連結し、他端が操縦室に設けられる。

インボードドア用油圧シリンダ１０１は、インボードドア１０２を開閉し、格納状態で、インボードドア１０２を介して脚１０４を支持するためのアクチエータである。
インボードドア用油圧シリンダ１０１は、直動アクチエータのシリンダの中央部に設けられた揺動支持点を脚の格納空間の内壁に揺動自在に固定される。
インボードドア１０２は、脚の格納空間の内側のドアである。インボードドア１０２は、一辺を中心に揺動自在に主構造１００に支持される。インボードドア１０２は、閉じた状態で、脚１０４の重さを下から支える。
インボードドア用油圧シリンダ１０１がピストンロッドを伸ばすと、インボードドア１０２が開く。インボードドア用油圧シリンダ１０１がピストンロッドを縮めると、インボードドア１０２が閉じる。

脚支持用油圧シリンダ１０３は、脚１０４を着地姿勢と格納姿勢のあいだで揺動させる油圧シリンダである。
脚１０４は、移動体が着陸時に地面に接地する車輪と車輪の支持構造である。
アウトボードドア１０５は、脚の格納空間の外側のドアである。
脚支持用油圧シリンダ１０３がピストンロッドを伸ばすと、脚１０４が着地姿勢になり、アウトボードドア１０５が開く。脚支持用油圧シリンダ１０３がピストンロッドを縮めると、脚１０４が格納姿勢になり、アウトボードドア１０５が閉じる。

格納姿勢では、インボードドア用油圧シリンダ１０１がインボードドア１０２の動きを固定し、インボードドア１０２が脚１０４を下から支える。
インボードドア用油圧シリンダ１０１がロック状態になるので、ピストンとピストンロッドが固定され、油圧源からの油圧がなくても、脚１０４は格納姿勢を維持する。
脚１０４の重さが、インボードドア１０２に作用し、インボードドア用油圧シリンダ１０１のピストンロッドに連結したロッドエンドを前方へ付勢する。

油圧源が正常に稼働している際は、油圧バルブによりインボードドア用油圧シリンダ１０１と脚支持用油圧シリンダ１０３とを適時のタイミングで切り替えて、移動体用脚構造の姿勢を着地姿勢と格納姿勢との間で変化させる。
移動体用脚構造が格納姿勢である時に、油圧源が故障した場合は、飛行機の操縦士は、操作室の操作用ワイヤーを引っ張る。操作用ワイヤーによりリリースレバー８０が、揺動して、インボードドア用油圧シリンダ１０１のプッシュロッド７０を押す。上述した作用により、インボードドア用油圧シリンダ１０１のロック状態が解除される。脚１０４の重みが、インボードドア用油圧シリンダ１０１のロッドエンドを前進方向に引っ張っているので、インボードドア用油圧シリンダ１０１のピストンロッドが伸びる。脚１０４は、インボードドア１０２の支えを失うので下方に下がり、着地姿勢になる。従って、確実に脚１０４の姿勢を着地姿勢にすることができる。

上述の実施形態の前後方向に所定のストロークでロッドエンドを往復させることのできる直動アクチエータを用いれば、以下の効果を発揮する。
シリンダ１０の内周壁Ｓの後方に溝部Ｇを設け、ピストン２０に半径方向に摺動自在なロックラム５０と後方から前方へ遷移するにしたがって小径部から大径部へ変化するプロフィールＰをもったカムロッド４０とを設けて、ロックラム内端をプロフィールＰに当接させ、ばね６０でカムロッド４０を後方に付勢し、プッシュロッド７０でカムロッド４０を前方におすことのできる様にしたので、ピストン２０が筒状空隙Ｈの後部に移動してロックされた際に、プッシュロッド７０の後部を押すと、プッシュロッド７０がカムロッド４０を前方に移動させ、ロックラム内端が小径部に当たり、ロックラム外端が溝部から外れ、ロックが解除さてピストン２０が前進可能になる。
また、ピストン２０を往復動させるための油圧バルブを備え、ピストン２０に連結したピストンロッド３０を設け、ピストンロッド３０に連結したロッドエンドが前方へ所定の力で付勢された被作動物に連結されるので、油圧バルブの切換により、ピストンロッド３０を前後に移動可能であり、ピストン２０が後方に移動してロックされた際に油圧源が故障した場合、プッシュロッド７０の後部を押すと、ピストンのロックが解除され、所定の付勢力により、ピストン２０が前進することができる。
また、上述の直動アクチエータを移動体用脚構造の油圧アクチエータに採用したので、飛行中に移動体の油圧源が故障した場合でも、遠隔操作により、脚を着地姿勢にすることができる。
また、操作用ワイヤーで操作されるリリースレバーを備えたので、油圧源が故障した場合に、遠隔で操作用ワイヤーを引っ張ることで直動アクチエータのロックを解除できる。

本発明は以上に述べた実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。
直動アクチエータがピストンロッドを備える例で説明したが、これに限定されず、例えば、ラム式アクチエータでもよい。

本発明の実施形態に係る直動アクチエータの断面図である。本発明の実施形態に係る直動アクチエータの部分断面図である。本発明の実施形態に係る移動体用脚構造の概念図である。本発明の実施形態に係る直動アクチエータの作動図である。

符号の説明

Ｈ筒状空隙
Ｈ１前方油圧室
Ｈ２後方油圧室
Ｐプロフィール
Ｇ溝部
Ｓ内周壁
Ｓ１内周壁
Ｄ内周壁の直径
Ｄ１小径部の直径
Ｄ２大径部の直径
１直動アクチエータ
２ロッドエンド
１０シリンダ
１０ａ揺動支持点
１１シリンダチューブ
１２前方ヘッドカバー
１３後方ヘッドカバー
２０ピストン
２１ピストン本体
２２ピストンシール
３０ピストンロッド
４０カムロッド
５０ロックラム
６０ばね
７０プッシュロッド
８０リリースレバー
１００移動体の主構造
１０１インボードドア用油圧シリンダ
１０２インボードドア
１０３脚支持用油圧シリンダ
１０４脚
１０５アウトボードドア

Claims

前後方向に推力を発生させることのできる直動アクチエータであって、
所定の内径Ｄの内周壁を持ち該内周壁の後方に内径Ｄよりも大きな内のり寸法をもつ溝部を設けられた筒状空隙を有するシリンダと、
前記内周壁に隙間をシールして前後方向に摺動自在に支持されたピストンと、
後端を前記ピストンの後方に露出し前後方向に摺動自在に前記ピストンに支持された軸体であって１箇所に後方から前方に遷移するに従って直径Ｄ１の小径部からＤ１より大きな直径Ｄ２の大径部へと変化するプロフィールを持つカムロッドと、
半径方向に摺動自在に前記ピストンに支持されたブロックであって半径方向の外側の端部であるロックラム外端を前記ピストンの中心からＤ／２の距離のラインから突き出しまたは引っ込めることをでき半径方向の内側の端部であるロックラム内端を前記プロフィールに当接可能なロックラムと、
前記ピストンに内蔵され前記カムロッドを後方に付勢するばねと、
前記シリンダに前後方向に摺動自在に支持された軸体であって後端を前記シリンダの後部に露出し前端を前記筒状空隙の後部に露出するプッシュロッドと、
棒状部材であって前記ピストンの前部に一端を連結し前記シリンダの前部をシールして貫通し他端にロッドエンドを連結可能なピストンロッドと、
を備え、
前記ピストンが前記筒状空隙の後部に移動した際に、前記ロックラム内端が大径部に押されて前記ロックラム外端が前記溝部に嵌合し、この状態で前記プッシュロッドの前端が前記カムロッドを押すことをでき、
前記ピストンで前後に分割された前記筒状空隙の前方油圧室と後方油圧室とに選択的に油圧を供給され、
前記ロッドエンドが被作動物に連結して該被作動物の重さにより所定の力で前方へ付勢され、
前記被作動物が飛行または浮遊する移動体の脚を格納時に下から支えるインボードドアである、
ことを特徴とする直動アクチエータ。
前記ピストンロッドを伸ばすと前記インボードドアが開き、前記ピストンロッドを縮めると前記インボードドアが閉じ、前記インボードドアは閉じた状態で前記脚の重さを下から支える、
ことを特徴とする請求項１に記載の直動アクチエータ。
前記インボードドアは前記脚の格納空間の内側のドアであり、
前記シリンダの中央部に設けられた揺動支持点を前記脚の前記格納空間の内壁に揺動自在に固定され、前記インボードドアは閉じた状態で前記脚の重さを下から支える、
ことを特徴とする請求項１に記載の直動アクチエータ。
前後方向に推力を発生させることのできる直動アクチエータであって、
所定の内径Ｄの内周壁を持ち該内周壁の後方に内径Ｄよりも大きな内のり寸法をもつ溝部を設けられた筒状空隙を有するシリンダと、
前記内周壁に隙間をシールして前後方向に摺動自在に支持されたピストンと、
後端を前記ピストンの後方に露出し前後方向に摺動自在に前記ピストンに支持された軸体であって１箇所に後方から前方に遷移するに従って直径Ｄ１の小径部からＤ１より大きな直径Ｄ２の大径部へと変化するプロフィールを持つカムロッドと、
半径方向に摺動自在に前記ピストンに支持されたブロックであって半径方向の外側の端部であるロックラム外端を前記ピストンの中心からＤ／２の距離のラインから突き出しまたは引っ込めることをでき半径方向の内側の端部であるロックラム内端を前記プロフィールに当接可能なロックラムと、
前記ピストンに内蔵され前記カムロッドを後方に付勢するばねと、
前記シリンダに前後方向に摺動自在に支持された軸体であって後端を前記シリンダの後部に露出し前端を前記筒状空隙の後部に露出するプッシュロッドと、
棒状部材であって前記ピストンの前部に一端を連結し前記シリンダの前部をシールして貫通し他端にロッドエンドを連結可能なピストンロッドと、
を備え、
前記ピストンが前記筒状空隙の後部に移動した際に、前記ロックラム内端が大径部に押されて前記ロックラム外端が前記溝部に嵌合し、この状態で前記プッシュロッドの前端が前記カムロッドを押すことをでき、
前記ピストンで前後に分割された前記筒状空隙の前方油圧室と後方油圧室とに選択的に油圧を供給され、
前記ロッドエンドが被作動物に連結して該被作動物の重さにより所定の力で前方へ付勢され、
前記被作動物が飛行または浮遊する移動体の脚を格納時に下から支える格納時脚支持構造であり、
前記ピストンロッドを縮めると格納時脚支持構造が前記脚の重さを下から支え、前記ピストンロッドを伸ばすと格納時脚支持構造が前記脚から離れる、
ことを特徴とする直動アクチエータ。
前後方向に推力を発生させることのできる直動アクチエータであって、
所定の内径Ｄの内周壁を持ち該内周壁の後方に内径Ｄよりも大きな内のり寸法をもつ溝部を設けられた筒状空隙を有するシリンダと、
前記内周壁に隙間をシールして前後方向に摺動自在に支持されたピストンと、
後端を前記ピストンの後方に露出し前後方向に摺動自在に前記ピストンに支持された軸体であって１箇所に後方から前方に遷移するに従って直径Ｄ１の小径部からＤ１より大きな直径Ｄ２の大径部へと変化するプロフィールを持つカムロッドと、
半径方向に摺動自在に前記ピストンに支持されたブロックであって半径方向の外側の端部であるロックラム外端を前記ピストンの中心からＤ／２の距離のラインから突き出しまたは引っ込めることをでき半径方向の内側の端部であるロックラム内端を前記プロフィールに当接可能なロックラムと、
前記ピストンに内蔵され前記カムロッドを後方に付勢するばねと、
前記シリンダに前後方向に摺動自在に支持された軸体であって後端を前記シリンダの後部に露出し前端を前記筒状空隙の後部に露出するプッシュロッドと、
棒状部材であって前記ピストンの前部に一端を連結し前記シリンダの前部をシールして貫通し他端にロッドエンドを連結可能なピストンロッドと、
を備え、
前記ピストンが前記筒状空隙の後部に移動した際に、前記ロックラム内端が大径部に押されて前記ロックラム外端が前記溝部に嵌合し、この状態で前記プッシュロッドの前端が前記カムロッドを押すことをでき、
前記ピストンで前後に分割された前記筒状空隙の前方油圧室と後方油圧室とに選択的に油圧を供給され、
前記ロッドエンドが被作動物に連結して該被作動物の重さにより所定の力で前方へ付勢され、
前記被作動物が飛行または浮游する移動体の脚を格納時に下から支える格納時脚支持構造であり、前記プッシュロッドの前端が前記カムロッドを押すと、前記カムロッドが前記ばねの付勢力に逆らって前方へ移動し、前記ロックラム内端が前記プロフィールの小径部に当接し、前記ロックラム外端がピストンの外周面から引っ込み、前記ピストンと前記ピストンロッドが前進可能になり、前記脚の重みが前記ロッドエンドを前方に引っ張って、ピストンと前記ピストンロッドが前進する、
ことを特徴とする直動アクチエータ。
前後方向に推力を発生させることのできる直動アクチエータであって、
所定の内径Ｄの内周壁を持ち該内周壁の後方に内径Ｄよりも大きな内のり寸法をもつ溝部を設けられた筒状空隙を有するシリンダと、
前記内周壁に隙間をシールして前後方向に摺動自在に支持されたピストンと、
後端を前記ピストンの後方に露出し前後方向に摺動自在に前記ピストンに支持された軸体であって１箇所に後方から前方に遷移するに従って直径Ｄ１の小径部からＤ１より大きな直径Ｄ２の大径部へと変化するプロフィールを持つカムロッドと、
半径方向に摺動自在に前記ピストンに支持されたブロックであって半径方向の外側の端部であるロックラム外端を前記ピストンの中心からＤ／２の距離のラインから突き出しまたは引っ込めることをでき半径方向の内側の端部であるロックラム内端を前記プロフィールに当接可能なロックラムと、
前記ピストンに内蔵され前記カムロッドを後方に付勢するばねと、
前記シリンダに前後方向に摺動自在に支持された軸体であって後端を前記シリンダの後部に露出し前端を前記筒状空隙の後部に露出するプッシュロッドと、
棒状部材であって前記ピストンの前部に一端を連結し前記シリンダの前部をシールして貫通し他端にロッドエンドを連結可能なピストンロッドと、
を備え、
前記ピストンが前記筒状空隙の後部に移動した際に、前記ロックラム内端が大径部に押されて前記ロックラム外端が前記溝部に嵌合し、この状態で前記プッシュロッドの前端が前記カムロッドを押すことをでき、
前記ピストンで前後に分割された前記筒状空隙の前方油圧室と後方油圧室とに選択的に油圧を供給され、
前記ロッドエンドが被作動物に連結して該被作動物の重さにより所定の力で前方へ付勢され、
前記被作動物が飛行または浮游する移動体の脚を格納時に下から支える格納時脚支持構造であり、脚が格納された状態では前記直動アクチエータが前記格納時脚支持構造の動きを固定し、前記格納時脚支持構造が前記脚を下から支え、前記直動アクチエータがロック状態になり前記ピストンと前記ピストンロッドが固定され、油圧源からの油圧がなくても前記脚は格納された姿勢を維持し、前記脚の重さが前記格納時脚支持構造に作用し前記直動アクチエータの前記ピストンロッドに連結したロッドエンドを前方へ付勢する、
ことを特徴とする直動アクチエータ。
飛行または浮游して移動する移動体の脚構造であって、
脚と、
格納状態で前記脚の重さを下から支える格納時支持構造と、
前記格納時支持構造を開閉するために前後方向に推力を発生させることのできる直動アクチエータと、
を備え、
前記直動アクチエータが、
所定の内径Ｄの内周壁を持ち該内周壁の後方に内径Ｄよりも大きな内のり寸法をもつ溝部を設けられた筒状空隙を有するシリンダと、
前記内周壁に隙間をシールして前後方向に摺動自在に支持されたピストンと、
後端を前記ピストンの後方に露出し前後方向に摺動自在に前記ピストンに支持された軸体であって１箇所に後方から前方に遷移するに従って直径Ｄ１の小径部からＤ１より大きな直径Ｄ２の大径部へと変化するプロフィールを持つカムロッドと、
半径方向に摺動自在に前記ピストンに支持されたブロックであって半径方向の外側の端部であるロックラム外端を前記ピストンの中心からＤ／２の距離のラインから突き出しまたは引っ込めることをでき半径方向の内側の端部であるロックラム内端を前記プロフィールに当接可能なロックラムと、
前記ピストンに内蔵され前記カムロッドを後方に付勢するばねと、
前記シリンダに前後方向に摺動自在に支持された軸体であって後端を前記シリンダの後部に露出し前端を前記筒状空隙の後部に露出するプッシュロッドと、
棒状部材であって前記ピストンの前部に一端を連結し前記シリンダの前部をシールして貫通し他端にロッドエンドを連結可能なピストンロッドと、
を有し、
前記ピストンが前記筒状空隙の後部に移動した際に、前記ロックラム内端が大径部に押されて前記ロックラム外端が前記溝部に嵌合し、この状態で前記プッシュロッドの前端が前記カムロッドを押すことをでき、
前記ピストンで前後に分割された前記筒状空隙の前方油圧室と後方油圧室とに選択的に油圧を供給され、
前記格納時脚支持構造が閉じた状態で前記脚の重さを下から支えるインボードドアである、
ことを特徴とする脚構造。
前記直動アクチエータが前記ピストンロッドを伸ばすと前記インボードドアが開き、前記直動アクチエータが前記ピストンロッドを縮めると前記インボードドアが閉じ、前記インボードドアは閉じた状態で前記脚の重さを下から支える、
ことを特徴とする請求項７に記載の脚構造。
前記インボードドアは前記脚の格納空間の内側のドアであり、
前記直動アクチエータの前記シリンダの中央部に設けられた揺動支持点を前記脚の前記格納空間の内壁に揺動自在に固定され、前記インボードドアは閉じた状態で前記脚の重さを下から支える、
ことを特徴とする請求項７に記載の脚構造。
飛行または浮游して移動する移動体の脚構造であって、
脚と、
格納状態で前記脚の重さを下から支える格納時支持構造と、
前記格納時支持構造を開閉するために前後方向に推力を発生させることのできる直動アクチエータと、
を備え、
前記直動アクチエータが、
所定の内径Ｄの内周壁を持ち該内周壁の後方に内径Ｄよりも大きな内のり寸法をもつ溝部を設けられた筒状空隙を有するシリンダと、
前記内周壁に隙間をシールして前後方向に摺動自在に支持されたピストンと、
後端を前記ピストンの後方に露出し前後方向に摺動自在に前記ピストンに支持された軸体であって１箇所に後方から前方に遷移するに従って直径Ｄ１の小径部からＤ１より大きな直径Ｄ２の大径部へと変化するプロフィールを持つカムロッドと、
半径方向に摺動自在に前記ピストンに支持されたブロックであって半径方向の外側の端部であるロックラム外端を前記ピストンの中心からＤ／２の距離のラインから突き出しまたは引っ込めることをでき半径方向の内側の端部であるロックラム内端を前記プロフィールに当接可能なロックラムと、
前記ピストンに内蔵され前記カムロッドを後方に付勢するばねと、
前記シリンダに前後方向に摺動自在に支持された軸体であって後端を前記シリンダの後部に露出し前端を前記筒状空隙の後部に露出するプッシュロッドと、
棒状部材であって前記ピストンの前部に一端を連結し前記シリンダの前部をシールして貫通し他端にロッドエンドを連結可能なピストンロッドと、
を有し、
前記ピストンが前記筒状空隙の後部に移動した際に、前記ロックラム内端が大径部に押されて前記ロックラム外端が前記溝部に嵌合し、この状態で前記プッシュロッドの前端が前記カムロッドを押すことをでき、
前記ピストンで前後に分割された前記筒状空隙の前方油圧室と後方油圧室とに選択的に油圧を供給され、
前記ロッドエンドが前記格納時脚支持構造に連結して前記格納時脚支持構造の重さにより所定の力で前方へ付勢され、
前記直動アクチエータが前記ピストンロッドを縮めると前記格納時脚支持構造が前記脚の重さを下から支え、前記ピストンロッドを伸ばすと格納時脚支持構造が前記脚から離れる、
ことを特徴とする脚構造。
飛行または浮游して移動する移動体の脚構造であって、
脚と、
格納状態で前記脚の重さを下から支える格納時支持構造と、
前記格納時支持構造を開閉するために前後方向に推力を発生させることのできる直動アクチエータと、
を備え、
前記直動アクチエータが、
所定の内径Ｄの内周壁を持ち該内周壁の後方に内径Ｄよりも大きな内のり寸法をもつ溝部を設けられた筒状空隙を有するシリンダと、
前記内周壁に隙間をシールして前後方向に摺動自在に支持されたピストンと、
後端を前記ピストンの後方に露出し前後方向に摺動自在に前記ピストンに支持された軸体であって１箇所に後方から前方に遷移するに従って直径Ｄ１の小径部からＤ１より大きな直径Ｄ２の大径部へと変化するプロフィールを持つカムロッドと、
半径方向に摺動自在に前記ピストンに支持されたブロックであって半径方向の外側の端部であるロックラム外端を前記ピストンの中心からＤ／２の距離のラインから突き出しまたは引っ込めることをでき半径方向の内側の端部であるロックラム内端を前記プロフィールに当接可能なロックラムと、
前記ピストンに内蔵され前記カムロッドを後方に付勢するばねと、
前記シリンダに前後方向に摺動自在に支持された軸体であって後端を前記シリンダの後部に露出し前端を前記筒状空隙の後部に露出するプッシュロッドと、
棒状部材であって前記ピストンの前部に一端を連結し前記シリンダの前部をシールして貫通し他端にロッドエンドを連結可能なピストンロッドと、
を有し、
前記ピストンが前記筒状空隙の後部に移動した際に、前記ロックラム内端が大径部に押されて前記ロックラム外端が前記溝部に嵌合し、この状態で前記プッシュロッドの前端が前記カムロッドを押すことをでき、
前記ピストンで前後に分割された前記筒状空隙の前方油圧室と後方油圧室とに選択的に油圧を供給され、
前記ロッドエンドが前記格納時脚支持構造に連結して前記格納時脚支持構造の重さにより所定の力で前方へ付勢され、
前記プッシュロッドの前端が前記カムロッドを押すと、前記カムロッドが前記ばねの付勢力に逆らって前方へ移動し、前記ロックラム内端が前記プロフィールの小径部に当接し、前記ロックラム外端がピストンの外周面から引っ込み、前記ピストンと前記ピストンロッドが前進可能になり、前記脚の重みが前記ロッドエンドを前方に引っ張って、ピストンと前記ピストンロッドが前進する、
ことを特徴とする脚構造。
飛行または浮游して移動する移動体の脚構造であって、
脚と、
格納状態で前記脚の重さを下から支える格納時支持構造と、
前記格納時支持構造を開閉するために前後方向に推力を発生させることのできる直動アクチエータと、
前記脚を着陸姿勢と格納姿勢との間で揺動させる脚支持用油圧シリンダと、
を備え、
前記直動アクチエータが、
所定の内径Ｄの内周壁を持ち該内周壁の後方に内径Ｄよりも大きな内のり寸法をもつ溝部を設けられた筒状空隙を有するシリンダと、
前記内周壁に隙間をシールして前後方向に摺動自在に支持されたピストンと、
後端を前記ピストンの後方に露出し前後方向に摺動自在に前記ピストンに支持された軸体であって１箇所に後方から前方に遷移するに従って直径Ｄ１の小径部からＤ１より大きな直径Ｄ２の大径部へと変化するプロフィールを持つカムロッドと、
半径方向に摺動自在に前記ピストンに支持されたブロックであって半径方向の外側の端部であるロックラム外端を前記ピストンの中心からＤ／２の距離のラインから突き出しまたは引っ込めることをでき半径方向の内側の端部であるロックラム内端を前記プロフィールに当接可能なロックラムと、
前記ピストンに内蔵され前記カムロッドを後方に付勢するばねと、
前記シリンダに前後方向に摺動自在に支持された軸体であって後端を前記シリンダの後部に露出し前端を前記筒状空隙の後部に露出するプッシュロッドと、
棒状部材であって前記ピストンの前部に一端を連結し前記シリンダの前部をシールして貫通し他端にロッドエンドを連結可能なピストンロッドと、
を有し、
前記ピストンが前記筒状空隙の後部に移動した際に、前記ロックラム内端が大径部に押されて前記ロックラム外端が前記溝部に嵌合し、この状態で前記プッシュロッドの前端が前記カムロッドを押すことをでき、
前記ピストンで前後に分割された前記筒状空隙の前方油圧室と後方油圧室とに選択的に油圧を供給され、
前記ロッドエンドが前記格納時脚支持構造に連結して前記格納時脚支持構造の重さにより所定の力で前方へ付勢され、
前記脚支持用油圧シリンダがピストンロッドを伸縮させて前記脚を前記着陸姿勢と前記格納姿勢との間で揺動させ、
前記格納姿勢では前記直動アクチエータが前記格納時脚支持構造の動きを固定し、前記格納時脚支持構造が前記脚を下から支え、前記直動アクチエータがロック状態になり前記ピストンと前記ピストンロッドが固定され、油圧源からの油圧がなくても前記脚は前記格納姿勢を維持し、前記脚の重さが前記格納時脚支持構造に作用し前記直動アクチエータの前記ピストンロッドに連結したロッドエンドを前方へ付勢する、
ことを特徴とする脚構造。