電動アクチュエータ駆動装置及びこれを用いたアクチュエータ
【課題】機械的なブレーキ機構を採用することなく、故障等の異常が生じたアクチュエータ駆動モータをより短時間に停止拘束できるようにする。
【解決手段】本発明は、電源と、この電源から給電され、アクチュエータＢ１を駆動するためのアクチュエータ駆動モータ１１Ａ，１１Ｂと、これらのアクチュエータ駆動モータ１１Ａ，１１Ｂに対して回生ブレーキ動作を行なうためのモータ制動回路Ｃとを有する電動アクチェータ駆動装置であって、所要箇所に異常が発生したか否かを判定する異常発生判定手段Ｄ１と、上記モータ制動回路Ｃによって、アクチュエータ駆動モータ１１Ａ，１１Ｂに対して回生ブレーキ動作を行なう回生ブレーキ手段Ｄ３とを有している。
【解決手段】本発明は、電源と、この電源から給電され、アクチュエータＢ１を駆動するためのアクチュエータ駆動モータ１１Ａ，１１Ｂと、これらのアクチュエータ駆動モータ１１Ａ，１１Ｂに対して回生ブレーキ動作を行なうためのモータ制動回路Ｃとを有する電動アクチェータ駆動装置であって、所要箇所に異常が発生したか否かを判定する異常発生判定手段Ｄ１と、上記モータ制動回路Ｃによって、アクチュエータ駆動モータ１１Ａ，１１Ｂに対して回生ブレーキ動作を行なう回生ブレーキ手段Ｄ３とを有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばロケットや人工衛星等の宇宙機若しくはジェット機に搭載して使用される電動アクチュエータ駆動装置及びこれを用いたアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電動アクチュエータ駆動装置として、電動アクチュエータとした名称において特許文献１に開示された構成のものがある。図７は、その特許文献１に記載された電動アクチュエータの構成を示す図である。
【０００３】
特許文献１に開示された従来の電動アクチュエータは、第１モータ１と、第２モータ２を備え、その第１モータ１側（又は第２モータ２側）には、ボールスクリュ３のリード４をモータ回転軸１ａ（あるいはモータ回転軸２ａ）と同軸に設けるとともに、第２モータ２側（又は第１モータ１側）には、ボールスクリュ３のナット５をモータ回転軸２ａ（又はモータ回転軸１ａ）と同軸に設けて、ボールスクリュ３を介して第１モータ１及び第２モータ２を連結した構成のものである。
なお、図中６，７で示すものはハウジング、８で示すものはナットブレーキ、９で示すものはリードブレーキ、Ｒで示すものは機体である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３‐４２２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示された電動アクチュエータは、故障した側の回転を拘束するためにブレーキ機構を採用していたので、ブレーキが有効に動作するのに時間を要するという問題がある。
【０００６】
そこで本発明は、機械的なブレーキ機構を採用することなく、故障等の異常が生じたアクチュエータ駆動モータをより短時間に停止拘束できる電動アクチュエータ駆動装置及びこれを用いたアクチュエータの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための電動アクチュエータ駆動装置は、電源と、この電源から給電され、アクチュエータを駆動するためのアクチュエータ駆動モータと、このアクチュエータ駆動モータに対して回生ブレーキ動作を行なうためのモータ制動回路とを有する電動アクチェータ駆動装置であって、所要箇所に異常が発生したか否かを判定する異常発生判定手段と、上記モータ制動回路によって、アクチュエータ駆動モータに対して回生ブレーキ動作を行なう回生ブレーキ手段とを有することを特徴としている。
上記構成によれば、所要箇所に異常が発生したと判定したときには、上記モータ制動回路によって、アクチュエータ駆動モータに対して回生ブレーキ動作を行なう。
同上の課題を解決するためのアクチュエータは、上記した電動アクチェータ駆動装置を用いたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、機械的なブレーキ機構を採用することなく、異常が生じたアクチュエータ駆動モータをより短時間に停止拘束することができるとともに、小型軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動アクチュエータ駆動装置を用いた一例に係るアクチュエータの概略構成を示すブロック図である。
【図２】同上の電動アクチュエータ駆動装置の回路構成を示すブロック図である。
【図３】同上の電動アクチュエータ駆動装置を用いたアクチュエータを、宇宙機に搭載されているロケットモータの可動ノズルを偏向させるように配設した構成を示す部分説明図である。
【図４】同上の電動アクチュエータ駆動装置による回生ブレーキ動作を示すフローチャートである。
【図５】同上の電動アクチュエータ駆動装置を用いたアクチュエータにより、ジェットエンジンの可動翼を駆動する構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る電動アクチュエータ駆動装置を用いた他例に係るアクチュエータの概略構成を示すブロック図である。
【図７】特許文献１に記載された電動アクチュエータの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電動アクチュエータ駆動装置を用いた一例に係るアクチュエータの概略構成を示すブロック図、図２は、その電動アクチュエータ駆動装置の回路構成を示すブロック図である。また、図３は、その電動アクチュエータ駆動装置を適用した一例に係るアクチュエータを、ロケットに搭載したロケットモータの可動ノズルを偏向させるように配設した構成を示す部分説明図である。
【００１１】
図１に示すように、一例に係るアクチュエータＢ１は、これを本発明の一実施形態に係る電動アクチュエータ駆動装置Ａ１，Ａ２により駆動する構成のものである。
【００１２】
以下には、電動アクチュエータ駆動装置Ａ１について説明するが、電動アクチュエータ駆動装置Ａ２については、電動アクチュエータ駆動装置Ａ１と同等の構成になっているので、その説明を省略する。
【００１３】
本発明の一実施形態に係る電動アクチュエータ駆動装置Ａ１は、図２に示すように、第１モータ１１Ａをインバータ制御するためのインバータ回路Ｂ、その第１モータ１１Ａに対して回生ブレーキ動作を行なうための制動動作を行なうためのモータ制動回路Ｃ、これらの回路に電力を送給するための直流電源２０及びコントローラＤを有して構成されている。なお、直流電源２０は、電動アクチュエータ駆動装置Ａ１，Ａ２に共通のものである。
【００１４】
第１モータ１１Ａは三相交流サーボモータであり、これには、回転角度を検出するための回転角検出器１２が配設されている。
この第１モータ１１Ａの出力ラインＵＶＷのうちのＵ相とＶ相には、電流センサＳ１，Ｓ２が設けられており、それら電流センサＳ１，Ｓ２はコントローラＤの入力ポートにそれぞれ接続されている。
【００１５】
アクチュエータＢ１には、これのアーム１３の位置を検出するための位置検出器２１が配設されている。
位置検出器２１は、上記アーム１３の伸縮領域において、そのアーム１３の伸縮位置を検出するためのものである。
なお、上記した位置検出器２１と回転角検出器１２は、それぞれ後述するコントローラＤの入力ポートに接続されている。
【００１６】
インバータ回路Ｂは、６つの電力用半導体スイッチ２２と、これらに対応して設けられた制御回路２３とを有しており、各制御回路２３はコントローラＤの出力ポートに接続されており、適宜スイッチングが行なわれるようになっている。
【００１７】
モータ制動回路Ｃは、第１モータ１１Ａの端子間に並列接続された制動用抵抗器２４と、この制動用抵抗器２４に直列接続された半導体スイッチ２５とを有しており、その半導体スイッチ２５は、コントローラＤの出力ポートに接続されて適宜スイッチングが行なわれるようになっている。なお、制動用抵抗器２４は必ずしも配設する必要はない。
【００１８】
上述したアクチュエータＢ１は、図３に示す飛翔体であるロケットの機体３０に搭載されたロケットモータ３１の可動ノズル３２を偏向させるように、互いに直角にして２基配設している。
【００１９】
すなわち、上記の機体３０は、これにピボット部３３を介して可動ノズル３２が回動自在に取り付けられており、その可動ノズル３２の噴射角調節機構として、機体３０側と可動ノズル３２にそれぞれ突設した取付け部３４，３５との間にアクチュエータＢ１，Ｂ１（一方は図示していない）を架設している。
【００２０】
すなわち、アクチュエータＢ１は、これのロッド１０とアーム１３の長さを伸縮することで、機体３０に対する可動ノズル３２の噴射角を偏向調節し、機体３０の飛翔方向を制御するように配設されている。
【００２１】
第１，第２モータ１１Ａ，１１Ｂは、互いに同軸に配置されており、それぞれ本発明の一実施形態に係る電動アクチュエータ駆動装置Ａ１，Ａ２によってそれぞれ駆動制御されるようになっている。
【００２２】
ボールスクリュ１２は、ハウジング１４と、このハウジング１４のナット１５に螺合するリード１６とからなる。
第１モータ１１Ａの回転軸１１ａにはリード１６が同軸に連結されており、また、第２モータ１１Ｂの回転軸１１ａにはハウジング１４が同軸的に連結されているとともに、アーム１３も回転軸１１ａと同軸配置にして突設されている。
【００２３】
上記の構成においては、ボールスクリュ１２を介して連結した第１モータ１１Ａと第２モータ１１Ｂとを、上述した電動アクチュエータ駆動装置Ａ１，Ａ２によってそれぞれ互いに独立して回転駆動することにより、ハウジング１４及び第２モータ１１Ｂとともにアーム１３を矢印Ｘ方向において移動させるようになっている。
【００２４】
すなわち、第１モータ１１Ａと第２モータ１１Ｂとを互いに独立して回動させることによって、アーム１３を矢印Ｘ方向に伸縮移動させるようになっている。
これにより、ボールスクリュ１２は、第１モータ１１Ａの回転角と第２モータ１１Ｂの回転角との和の分だけ運動することとなって、速度和の冗長が構成され、例えば第１モータ１１Ａを固定しても、この第１モータ１１Ａの慣性負荷は第２モータ１１Ｂの負荷にはならず、動力の伝達効率の低下を回避している。
【００２５】
ところで、コントローラＤは、本電動アクチュエータ駆動装置Ａ１，Ａ２の制御主体となるものであり、プロセッサ、信号変換器、メモリ、アンプ（いずれも図示しない）等から構成されており、また、本装置を搭載した飛翔体側から出力されるストローク指令が入力されるようになっている。
【００２６】
本実施形態において示すコントローラＤは、次の機能を有している。
（１）所要箇所に異常が発生したか否かを判定する機能。この機能を「異常発生判定手段Ｄ１」という。
「所要箇所」は、例えば制御回路２３、電力用半導体スイッチ２２、第１，第２モータ１１Ａ，１１Ｂ等のことである。
【００２７】
「異常」とは、故障等を含むものである。
すなわち、本実施形態においては、制御回路２３、電力用半導体スイッチ２２、第１，第２モータ１１Ａ，１１Ｂに異常が発生したか否かを判定している。
【００２８】
・第１モータ１１Ａについては、位置検出器２１で取得した位置フィードバックと、指令ストロークとに基づいて、また、回転角検出器１２で検出した回転角に基づいて異常の発生を判定していることに加えて、電流センサＳ１で取得した電流フィードバックと、算出した指令電流値とに基づいて異常の発生を判定している。
【００２９】
・制御回路２３、電力用半導体スイッチ２２については、電流センサＳ１で検出した電流フィードバックと、算出した指令電流とに基づいて、それぞれ異常の発生を判定している。
【００３０】
（２）所要箇所に異常が発生したと判定したときには、インバータ回路Ｂによる第１モータ１１Ａの制御を停止する機能。この機能を「モータ制御停止手段Ｄ２」という。
【００３１】
（３）モータ制動回路Ｃによって、第１モータ１１Ａに対して回生ブレーキ動作を行なう機能。この機能を「回生ブレーキ手段Ｄ３」という。
本実施形態に示すモータ制御停止手段Ｄ２を有している場合、インバータ回路Ｂによる第１モータ１１Ａの制御を停止した後、モータ制動回路Ｃによって、第１モータ１１Ａに対して回生ブレーキ動作を行なう。
具体的には、半導体スイッチ２５をオン動作させて、上記した制動用抵抗器２４を直流電源２０に短絡的に接続している。この図では省略したが、同時に電源２０からの電源供給を停止する。
【００３２】
（４）飛翔体側からのストローク指令に対するアクチュエータＢ１のアーム１３の位置誤差を算出する機能。この機能を「位置誤差算出手段Ｄ４」という。
本実施形態においては、飛翔体側からのストローク指令に対するアクチュエータＢ１のアーム１３の位置と、位置検出器２１により取得した位置フィードバックに基づいて、当該位置誤差を算出している。
【００３３】
（５）算出された位置誤差に基づいて、アクチュエータＢ１のアーム１３の伸縮速度（指令速度）を算出する機能。この機能を「伸縮速度算出手段Ｄ５」という。
【００３４】
（６）アクチュエータＢ１のアーム１３の伸縮速度の誤差を算出する機能。この機能を「伸縮速度誤差算出手段Ｄ６」という。
本実施形態においては、回転角検出器１２から出力される速度フィードバックと、算出された指令速度とに基づき、当該アーム１３の伸縮速度の誤差を算出している。
【００３５】
（７）アクチュエータＢ１のアーム１３の速度誤差に基づいて、第１モータ１１Ａに供給する指令電流を算出する機能。この機能を「指令電流算出手段Ｄ７」という。
【００３６】
（８）算出された指令電流と、電流センサＳ１により検出した電流値とに基づいて、電流誤差を算出する機能。この機能を「電流誤差算出手段Ｄ８」という。
【００３７】
図４に示すフローチャートに沿い、回生ブレーキ動作について説明する。図４は、回生ブレーキ動作を示すフローチャートである。
ステップ１（図２においては、Ｓ１と略記する。以下同様。）：インバータ回路Ｂの一部をなす制御回路２１の異常診断を行ない、異常が発生していると診断（判定）としたときにはステップ２に進み、そうでなければステップ４に進む。
【００３８】
ステップ２：制御回路２３の制御を停止処理する。
ステップ３：上述した回生ブレーキ動作を行なう。
ステップ４：位置検出器２１から出力されるアクチュエータＢ１のアーム１３の伸縮位置と飛翔体側から出力されるストローク指令とに基づいて、そのアーム１３の位置誤差を算出する。
【００３９】
ステップ５：アーム１３の位置誤差に基づいて、第１モータ１１Ａに異常が発生したか否かを判定し、異常が発生したと判定したときにはステップ６に進み、そうでなければステップ８に進む。
【００４０】
ステップ６：制御回路２３の制御を停止処理する。
ステップ７：上述した回生ブレーキ動作を行なう。
ステップ８：算出された位置誤差に基づいて、アクチュエータＢ１のアーム１３の伸縮速度を算出する。
【００４１】
ステップ９：回転角検出器１２により検出した回転角に基づいて、第１モータ１１Ａに異常が発生したか否かを判定し、第１モータ１１Ａに異常が発生したと判定したときにはステップ１０に進み、そうでなければステップ１７に進む。
【００４２】
ステップ１０：制御回路２３の制御を停止処理する。
ステップ１１：上述した回生ブレーキ動作を行なう。
ステップ１２：回転角検出器１２から出力される回転角度に基づいて得られたアーム１３の伸縮速度と、算出されたアーム１３の指令速度とに基づいて、そのアーム１３の伸縮速度の誤差を算出する。
【００４３】
ステップ１３：算出された速度誤差に基づいて異常の有無を判定し、異常が生じていると判定したときにはステップ１４に進み、そうでなければステップ１６に進む。
ステップ１４：制御回路２３の制御を停止処理する。
ステップ１５：上述した回生ブレーキ動作を行なう。
【００４４】
ステップ１６：算出された速度誤差に基づいて、第１モータ１１Ａに給電すべき指令電流値を算出する。
ステップ１７：上記した回転角検出器１２から出力された回転角度と、算出された指令電流とに基づいて、三相正弦波変換を行なう。
【００４５】
ステップ１８：第１モータ１１Ａの電流センサＳ１、Ｓ２からのモータ電流のフィードバックと、ステップ１７において変換された三相正弦波とに基づいて、電流の誤差を算出する。
ステップ１９：算出された電流誤差に基づいて異常が発生したか否かを判定し、異常が発生したと判定したときにはステップ２０に進み、そうでないときにはステップ２２に進む。
【００４６】
ステップ２０：制御回路２３の制御を停止処理する。
ステップ２１：上述した回生ブレーキ動作を行なう。
ステップ２２：ステップ１８において算出された電流誤差に基づいてゲート回路に指令を出力する。
【００４７】
以上の構成からなる電動アクチュエータ駆動装置Ａ１，Ａ２によれば、次の効果を得ることができる。
・所要箇所に異常が生じていないときには、インバータ回路Ｂには直流電源２０から直流電力が給電されてアクチュエータ駆動モータ１１Ａ，１１Ｂを駆動する。
【００４８】
一方、制御回路２３、アクチュエータＢ１、第１，第２モータ１１Ａ，１１Ｂ等の所要箇所に異常が生じたときには、半導体スイッチ２５をオン動作させて、上記した制動用抵抗器２４を直流電源２０に短絡的に接続する。
このときの発電電流は、インバータ回路Ｂのホイールダイオードで整流され、制動用抵抗器２４に流れることで、第１，第２モータ１１Ａ，１１Ｂにはその巻線に流れる電流で制動トルクを発生し、第１，第２モータ１１Ａ，１１Ｂは制動トルクで緩やかに回転する。
【００４９】
・以上のようにして、機械的なブレーキ機構を採用することなく、故障等の異常が生じたアクチュエータ駆動モータをより短時間に停止拘束することができる。すなわち、半導体スイッチとともに回生電流による制動を行なっているので、機械的なブレーキ機構に比べて極めて時間に制動を行なうことができる。
・機械的なブレーキ機構を不要とすることによって、小型軽量化を図ることもできる。
【００５０】
上述した実施形態においては、本装置を用いたアクチュエータによりロケットノズルを偏向させる構成について説明したが、図５に示すジェットエンジンの可動翼を駆動させるために用いてもよい。図５は、本装置を用いたしたアクチュエータにより、ジェットエンジンの可動翼を駆動する構成を示す斜視図である。なお、上述した実施形態において説明したものと同等のものについては、それらと同一の符号を付して説明を省略する。
【００５１】
図５に示すジェットエンジンに配設された可動翼５０は、円環形の可動リング５１に、複数の可動靜翼５２を等角度間隔にし、かつ、それぞれ軸線Ｏ１を中心として回動自在に軸支したものである。
【００５２】
可動リング５１の外周面には取付け部５３が突設されているとともに、その可動リング５１の回動軸線Ｏ２と平行に配置されたクランクシャフト５４にも取付け部５４ａ，５４ｂが突設されており、それら取付け部５３，５４ａ間にリンク部材５５が架設されている。
【００５３】
クランクシャフト５４には取付け部５４ｂには、上述したアクチュエータＢ１のハウジング１０が連結されているとともに、アーム１３をジェットエンジンの固定部Ｔに連結されている。
この構成により、アクチュエータＢ１によって可動靜翼５２を所要の角度範囲で回動させている。
【００５４】
次に、他例に係るアクチュエータについて、図６を参照して説明する。図６は、他例に係るアクチュエータの概略構成を示すブロック図である。なお、上述した実施形態において説明したものと同等のものについては、それらと同一の符号を付して説明を省略する。
【００５５】
他例に係るアクチュエータＢ２は、これを本発明の一実施形態に係る電動アクチュエータ駆動装置Ａ１，Ａ２により駆動する点で同様のものであるが、その構成の一部がアクチュエータＢ１と相違している。
【００５６】
他例に係るアクチュエータＢ２は、図３に示す飛翔体であるロケットの機体３０に搭載されたロケットモータ３１の可動ノズル３２を偏向させるように、互いに直角にして２基配設している。
【００５７】
上記の機体３０は、これにピボット部３３を介して可動ノズル３２が回動自在に取り付けられており、その可動ノズル３２の噴射角調節機構として、機体３０側と可動ノズル３２にそれぞれ突設した取付け部３４，３５との間にアクチュエータＢ２，Ｂ２（一方は図示していない）を架設している。
【００５８】
アクチュエータＢ２は、これのロッド１０とアーム１３の長さを伸縮することにより、機体３０に対する可動ノズル３２の噴射角を偏向調節し、機体３０の飛翔方向を制御するように配設されている。
【００５９】
第１，第２モータ１１Ａ，１１Ｂは、差動歯車装置４０を介してリード１６に連結されており、それぞれ電動アクチュエータ駆動装置Ａ１，Ａ２によってそれぞれ駆動制御されるようになっている。
【００６０】
上記の構成においては、差動歯車装置４０を介して連結した第１モータ１１Ａと第２モータ１１Ｂとを、上述した電動アクチュエータ駆動装置Ａ１，Ａ２によってそれぞれ互いに独立して回転駆動することにより、ハウジング１４及び第２モータ１１Ｂとともにアーム１３を矢印Ｘ方向において移動させるようになっている。
【００６１】
すなわち、第１モータ１１Ａと第２モータ１１Ｂとを互いに独立して回動させることによって、アーム１３を矢印Ｘ方向に伸縮移動させるようになっている。
これにより、ボールスクリュ１２は、第１モータ１１Ａの回転角と第２モータ１１Ｂの回転角との和の分だけ運動することとなって、速度和の冗長が構成され、例えば第１モータ１１Ａを固定しても、この第１モータ１１Ａの慣性負荷は第２モータ１１Ｂの負荷にはならず、動力の伝達効率の低下を回避している。
【００６２】
なお、本発明は上述した実施形態に限るものではなく、次のような変形実施が可能である。
【００６３】
・上記した実施形態においては、制動回路Ｃをインバータ回路Ｂの外部に設置する代わりに、インバータ回路Ｂの下側（若しくは上側）３つの半導体スイッチ２５を制御回路２３によりコントローラＤからの指令によりオンとし、上側（若しくは下側）３つの半導体スイッチ２５を制御回路２３によりコントローラＤからの指令によりオフとすることで代用した場合にも同等の作用効果を得ることができる。
また、制動用に半導体スイッチ２５と制御回路２３を追加で設けることでも同様の作用効果を得ることができる。
【００６４】
・上記した実施形態においては、三相交流モータを使用したアクチェータを例として説明したが、単相モータや直流モータを使用した場合にも同等の作用効果を得ることができる。
なお、単相モータ方式ではモータを駆動する電力変換器としてインバータ回路を単相とし、また、直流モータ方式の場合、インバータ回路に代えて直流チョッパとする。
【００６５】
上述した実施形態においては、本発明の一実施形態に係る電動アクチュエータ駆動装置Ａ１，Ａ２を採用したアクチュエータについて説明したが、当該電動アクチュエータ駆動装置を２以上組み合わせて適用してもよいことは勿論である。
【００６６】
上述した実施形態においては、電動アクチュエータ駆動装置Ａ１，Ａ２を単一のコントローラＤにより制御するようにしているが、電動アクチュエータ駆動装置Ａ１，Ａ２をそれぞれ別のコントローラにより制御してもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１１Ａ，１１Ｂ アクチュエータ駆動モータ（第１モータ，第２モータ）
１２ 回転角検出器
２０ 電源（直流電源）
２１ 位置検出器
Ｂ インバータ回路
Ｂ１，Ｂ２ アクチュエータ
Ｃ モータ制動回路
Ｄ１ 異常発生判定手段
Ｄ２ モータ制御停止手段
Ｄ３ 回生ブレーキ手段
Ｄ４ 位置誤差算出手段
Ｄ６ 伸縮速度誤差算出手段
Ｄ８ 電流誤差算出手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばロケットや人工衛星等の宇宙機若しくはジェット機に搭載して使用される電動アクチュエータ駆動装置及びこれを用いたアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電動アクチュエータ駆動装置として、電動アクチュエータとした名称において特許文献１に開示された構成のものがある。図７は、その特許文献１に記載された電動アクチュエータの構成を示す図である。
【０００３】
特許文献１に開示された従来の電動アクチュエータは、第１モータ１と、第２モータ２を備え、その第１モータ１側（又は第２モータ２側）には、ボールスクリュ３のリード４をモータ回転軸１ａ（あるいはモータ回転軸２ａ）と同軸に設けるとともに、第２モータ２側（又は第１モータ１側）には、ボールスクリュ３のナット５をモータ回転軸２ａ（又はモータ回転軸１ａ）と同軸に設けて、ボールスクリュ３を介して第１モータ１及び第２モータ２を連結した構成のものである。
なお、図中６，７で示すものはハウジング、８で示すものはナットブレーキ、９で示すものはリードブレーキ、Ｒで示すものは機体である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３‐４２２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示された電動アクチュエータは、故障した側の回転を拘束するためにブレーキ機構を採用していたので、ブレーキが有効に動作するのに時間を要するという問題がある。
【０００６】
そこで本発明は、機械的なブレーキ機構を採用することなく、故障等の異常が生じたアクチュエータ駆動モータをより短時間に停止拘束できる電動アクチュエータ駆動装置及びこれを用いたアクチュエータの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための電動アクチュエータ駆動装置は、電源と、この電源から給電され、アクチュエータを駆動するためのアクチュエータ駆動モータと、このアクチュエータ駆動モータに対して回生ブレーキ動作を行なうためのモータ制動回路とを有する電動アクチェータ駆動装置であって、所要箇所に異常が発生したか否かを判定する異常発生判定手段と、上記モータ制動回路によって、アクチュエータ駆動モータに対して回生ブレーキ動作を行なう回生ブレーキ手段とを有することを特徴としている。
上記構成によれば、所要箇所に異常が発生したと判定したときには、上記モータ制動回路によって、アクチュエータ駆動モータに対して回生ブレーキ動作を行なう。
同上の課題を解決するためのアクチュエータは、上記した電動アクチェータ駆動装置を用いたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、機械的なブレーキ機構を採用することなく、異常が生じたアクチュエータ駆動モータをより短時間に停止拘束することができるとともに、小型軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動アクチュエータ駆動装置を用いた一例に係るアクチュエータの概略構成を示すブロック図である。
【図２】同上の電動アクチュエータ駆動装置の回路構成を示すブロック図である。
【図３】同上の電動アクチュエータ駆動装置を用いたアクチュエータを、宇宙機に搭載されているロケットモータの可動ノズルを偏向させるように配設した構成を示す部分説明図である。
【図４】同上の電動アクチュエータ駆動装置による回生ブレーキ動作を示すフローチャートである。
【図５】同上の電動アクチュエータ駆動装置を用いたアクチュエータにより、ジェットエンジンの可動翼を駆動する構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る電動アクチュエータ駆動装置を用いた他例に係るアクチュエータの概略構成を示すブロック図である。
【図７】特許文献１に記載された電動アクチュエータの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電動アクチュエータ駆動装置を用いた一例に係るアクチュエータの概略構成を示すブロック図、図２は、その電動アクチュエータ駆動装置の回路構成を示すブロック図である。また、図３は、その電動アクチュエータ駆動装置を適用した一例に係るアクチュエータを、ロケットに搭載したロケットモータの可動ノズルを偏向させるように配設した構成を示す部分説明図である。
【００１１】
図１に示すように、一例に係るアクチュエータＢ１は、これを本発明の一実施形態に係る電動アクチュエータ駆動装置Ａ１，Ａ２により駆動する構成のものである。
【００１２】
以下には、電動アクチュエータ駆動装置Ａ１について説明するが、電動アクチュエータ駆動装置Ａ２については、電動アクチュエータ駆動装置Ａ１と同等の構成になっているので、その説明を省略する。
【００１３】
本発明の一実施形態に係る電動アクチュエータ駆動装置Ａ１は、図２に示すように、第１モータ１１Ａをインバータ制御するためのインバータ回路Ｂ、その第１モータ１１Ａに対して回生ブレーキ動作を行なうための制動動作を行なうためのモータ制動回路Ｃ、これらの回路に電力を送給するための直流電源２０及びコントローラＤを有して構成されている。なお、直流電源２０は、電動アクチュエータ駆動装置Ａ１，Ａ２に共通のものである。
【００１４】
第１モータ１１Ａは三相交流サーボモータであり、これには、回転角度を検出するための回転角検出器１２が配設されている。
この第１モータ１１Ａの出力ラインＵＶＷのうちのＵ相とＶ相には、電流センサＳ１，Ｓ２が設けられており、それら電流センサＳ１，Ｓ２はコントローラＤの入力ポートにそれぞれ接続されている。
【００１５】
アクチュエータＢ１には、これのアーム１３の位置を検出するための位置検出器２１が配設されている。
位置検出器２１は、上記アーム１３の伸縮領域において、そのアーム１３の伸縮位置を検出するためのものである。
なお、上記した位置検出器２１と回転角検出器１２は、それぞれ後述するコントローラＤの入力ポートに接続されている。
【００１６】
インバータ回路Ｂは、６つの電力用半導体スイッチ２２と、これらに対応して設けられた制御回路２３とを有しており、各制御回路２３はコントローラＤの出力ポートに接続されており、適宜スイッチングが行なわれるようになっている。
【００１７】
モータ制動回路Ｃは、第１モータ１１Ａの端子間に並列接続された制動用抵抗器２４と、この制動用抵抗器２４に直列接続された半導体スイッチ２５とを有しており、その半導体スイッチ２５は、コントローラＤの出力ポートに接続されて適宜スイッチングが行なわれるようになっている。なお、制動用抵抗器２４は必ずしも配設する必要はない。
【００１８】
上述したアクチュエータＢ１は、図３に示す飛翔体であるロケットの機体３０に搭載されたロケットモータ３１の可動ノズル３２を偏向させるように、互いに直角にして２基配設している。
【００１９】
すなわち、上記の機体３０は、これにピボット部３３を介して可動ノズル３２が回動自在に取り付けられており、その可動ノズル３２の噴射角調節機構として、機体３０側と可動ノズル３２にそれぞれ突設した取付け部３４，３５との間にアクチュエータＢ１，Ｂ１（一方は図示していない）を架設している。
【００２０】
すなわち、アクチュエータＢ１は、これのロッド１０とアーム１３の長さを伸縮することで、機体３０に対する可動ノズル３２の噴射角を偏向調節し、機体３０の飛翔方向を制御するように配設されている。
【００２１】
第１，第２モータ１１Ａ，１１Ｂは、互いに同軸に配置されており、それぞれ本発明の一実施形態に係る電動アクチュエータ駆動装置Ａ１，Ａ２によってそれぞれ駆動制御されるようになっている。
【００２２】
ボールスクリュ１２は、ハウジング１４と、このハウジング１４のナット１５に螺合するリード１６とからなる。
第１モータ１１Ａの回転軸１１ａにはリード１６が同軸に連結されており、また、第２モータ１１Ｂの回転軸１１ａにはハウジング１４が同軸的に連結されているとともに、アーム１３も回転軸１１ａと同軸配置にして突設されている。
【００２３】
上記の構成においては、ボールスクリュ１２を介して連結した第１モータ１１Ａと第２モータ１１Ｂとを、上述した電動アクチュエータ駆動装置Ａ１，Ａ２によってそれぞれ互いに独立して回転駆動することにより、ハウジング１４及び第２モータ１１Ｂとともにアーム１３を矢印Ｘ方向において移動させるようになっている。
【００２４】
すなわち、第１モータ１１Ａと第２モータ１１Ｂとを互いに独立して回動させることによって、アーム１３を矢印Ｘ方向に伸縮移動させるようになっている。
これにより、ボールスクリュ１２は、第１モータ１１Ａの回転角と第２モータ１１Ｂの回転角との和の分だけ運動することとなって、速度和の冗長が構成され、例えば第１モータ１１Ａを固定しても、この第１モータ１１Ａの慣性負荷は第２モータ１１Ｂの負荷にはならず、動力の伝達効率の低下を回避している。
【００２５】
ところで、コントローラＤは、本電動アクチュエータ駆動装置Ａ１，Ａ２の制御主体となるものであり、プロセッサ、信号変換器、メモリ、アンプ（いずれも図示しない）等から構成されており、また、本装置を搭載した飛翔体側から出力されるストローク指令が入力されるようになっている。
【００２６】
本実施形態において示すコントローラＤは、次の機能を有している。
（１）所要箇所に異常が発生したか否かを判定する機能。この機能を「異常発生判定手段Ｄ１」という。
「所要箇所」は、例えば制御回路２３、電力用半導体スイッチ２２、第１，第２モータ１１Ａ，１１Ｂ等のことである。
【００２７】
「異常」とは、故障等を含むものである。
すなわち、本実施形態においては、制御回路２３、電力用半導体スイッチ２２、第１，第２モータ１１Ａ，１１Ｂに異常が発生したか否かを判定している。
【００２８】
・第１モータ１１Ａについては、位置検出器２１で取得した位置フィードバックと、指令ストロークとに基づいて、また、回転角検出器１２で検出した回転角に基づいて異常の発生を判定していることに加えて、電流センサＳ１で取得した電流フィードバックと、算出した指令電流値とに基づいて異常の発生を判定している。
【００２９】
・制御回路２３、電力用半導体スイッチ２２については、電流センサＳ１で検出した電流フィードバックと、算出した指令電流とに基づいて、それぞれ異常の発生を判定している。
【００３０】
（２）所要箇所に異常が発生したと判定したときには、インバータ回路Ｂによる第１モータ１１Ａの制御を停止する機能。この機能を「モータ制御停止手段Ｄ２」という。
【００３１】
（３）モータ制動回路Ｃによって、第１モータ１１Ａに対して回生ブレーキ動作を行なう機能。この機能を「回生ブレーキ手段Ｄ３」という。
本実施形態に示すモータ制御停止手段Ｄ２を有している場合、インバータ回路Ｂによる第１モータ１１Ａの制御を停止した後、モータ制動回路Ｃによって、第１モータ１１Ａに対して回生ブレーキ動作を行なう。
具体的には、半導体スイッチ２５をオン動作させて、上記した制動用抵抗器２４を直流電源２０に短絡的に接続している。この図では省略したが、同時に電源２０からの電源供給を停止する。
【００３２】
（４）飛翔体側からのストローク指令に対するアクチュエータＢ１のアーム１３の位置誤差を算出する機能。この機能を「位置誤差算出手段Ｄ４」という。
本実施形態においては、飛翔体側からのストローク指令に対するアクチュエータＢ１のアーム１３の位置と、位置検出器２１により取得した位置フィードバックに基づいて、当該位置誤差を算出している。
【００３３】
（５）算出された位置誤差に基づいて、アクチュエータＢ１のアーム１３の伸縮速度（指令速度）を算出する機能。この機能を「伸縮速度算出手段Ｄ５」という。
【００３４】
（６）アクチュエータＢ１のアーム１３の伸縮速度の誤差を算出する機能。この機能を「伸縮速度誤差算出手段Ｄ６」という。
本実施形態においては、回転角検出器１２から出力される速度フィードバックと、算出された指令速度とに基づき、当該アーム１３の伸縮速度の誤差を算出している。
【００３５】
（７）アクチュエータＢ１のアーム１３の速度誤差に基づいて、第１モータ１１Ａに供給する指令電流を算出する機能。この機能を「指令電流算出手段Ｄ７」という。
【００３６】
（８）算出された指令電流と、電流センサＳ１により検出した電流値とに基づいて、電流誤差を算出する機能。この機能を「電流誤差算出手段Ｄ８」という。
【００３７】
図４に示すフローチャートに沿い、回生ブレーキ動作について説明する。図４は、回生ブレーキ動作を示すフローチャートである。
ステップ１（図２においては、Ｓ１と略記する。以下同様。）：インバータ回路Ｂの一部をなす制御回路２１の異常診断を行ない、異常が発生していると診断（判定）としたときにはステップ２に進み、そうでなければステップ４に進む。
【００３８】
ステップ２：制御回路２３の制御を停止処理する。
ステップ３：上述した回生ブレーキ動作を行なう。
ステップ４：位置検出器２１から出力されるアクチュエータＢ１のアーム１３の伸縮位置と飛翔体側から出力されるストローク指令とに基づいて、そのアーム１３の位置誤差を算出する。
【００３９】
ステップ５：アーム１３の位置誤差に基づいて、第１モータ１１Ａに異常が発生したか否かを判定し、異常が発生したと判定したときにはステップ６に進み、そうでなければステップ８に進む。
【００４０】
ステップ６：制御回路２３の制御を停止処理する。
ステップ７：上述した回生ブレーキ動作を行なう。
ステップ８：算出された位置誤差に基づいて、アクチュエータＢ１のアーム１３の伸縮速度を算出する。
【００４１】
ステップ９：回転角検出器１２により検出した回転角に基づいて、第１モータ１１Ａに異常が発生したか否かを判定し、第１モータ１１Ａに異常が発生したと判定したときにはステップ１０に進み、そうでなければステップ１７に進む。
【００４２】
ステップ１０：制御回路２３の制御を停止処理する。
ステップ１１：上述した回生ブレーキ動作を行なう。
ステップ１２：回転角検出器１２から出力される回転角度に基づいて得られたアーム１３の伸縮速度と、算出されたアーム１３の指令速度とに基づいて、そのアーム１３の伸縮速度の誤差を算出する。
【００４３】
ステップ１３：算出された速度誤差に基づいて異常の有無を判定し、異常が生じていると判定したときにはステップ１４に進み、そうでなければステップ１６に進む。
ステップ１４：制御回路２３の制御を停止処理する。
ステップ１５：上述した回生ブレーキ動作を行なう。
【００４４】
ステップ１６：算出された速度誤差に基づいて、第１モータ１１Ａに給電すべき指令電流値を算出する。
ステップ１７：上記した回転角検出器１２から出力された回転角度と、算出された指令電流とに基づいて、三相正弦波変換を行なう。
【００４５】
ステップ１８：第１モータ１１Ａの電流センサＳ１、Ｓ２からのモータ電流のフィードバックと、ステップ１７において変換された三相正弦波とに基づいて、電流の誤差を算出する。
ステップ１９：算出された電流誤差に基づいて異常が発生したか否かを判定し、異常が発生したと判定したときにはステップ２０に進み、そうでないときにはステップ２２に進む。
【００４６】
ステップ２０：制御回路２３の制御を停止処理する。
ステップ２１：上述した回生ブレーキ動作を行なう。
ステップ２２：ステップ１８において算出された電流誤差に基づいてゲート回路に指令を出力する。
【００４７】
以上の構成からなる電動アクチュエータ駆動装置Ａ１，Ａ２によれば、次の効果を得ることができる。
・所要箇所に異常が生じていないときには、インバータ回路Ｂには直流電源２０から直流電力が給電されてアクチュエータ駆動モータ１１Ａ，１１Ｂを駆動する。
【００４８】
一方、制御回路２３、アクチュエータＢ１、第１，第２モータ１１Ａ，１１Ｂ等の所要箇所に異常が生じたときには、半導体スイッチ２５をオン動作させて、上記した制動用抵抗器２４を直流電源２０に短絡的に接続する。
このときの発電電流は、インバータ回路Ｂのホイールダイオードで整流され、制動用抵抗器２４に流れることで、第１，第２モータ１１Ａ，１１Ｂにはその巻線に流れる電流で制動トルクを発生し、第１，第２モータ１１Ａ，１１Ｂは制動トルクで緩やかに回転する。
【００４９】
・以上のようにして、機械的なブレーキ機構を採用することなく、故障等の異常が生じたアクチュエータ駆動モータをより短時間に停止拘束することができる。すなわち、半導体スイッチとともに回生電流による制動を行なっているので、機械的なブレーキ機構に比べて極めて時間に制動を行なうことができる。
・機械的なブレーキ機構を不要とすることによって、小型軽量化を図ることもできる。
【００５０】
上述した実施形態においては、本装置を用いたアクチュエータによりロケットノズルを偏向させる構成について説明したが、図５に示すジェットエンジンの可動翼を駆動させるために用いてもよい。図５は、本装置を用いたしたアクチュエータにより、ジェットエンジンの可動翼を駆動する構成を示す斜視図である。なお、上述した実施形態において説明したものと同等のものについては、それらと同一の符号を付して説明を省略する。
【００５１】
図５に示すジェットエンジンに配設された可動翼５０は、円環形の可動リング５１に、複数の可動靜翼５２を等角度間隔にし、かつ、それぞれ軸線Ｏ１を中心として回動自在に軸支したものである。
【００５２】
可動リング５１の外周面には取付け部５３が突設されているとともに、その可動リング５１の回動軸線Ｏ２と平行に配置されたクランクシャフト５４にも取付け部５４ａ，５４ｂが突設されており、それら取付け部５３，５４ａ間にリンク部材５５が架設されている。
【００５３】
クランクシャフト５４には取付け部５４ｂには、上述したアクチュエータＢ１のハウジング１０が連結されているとともに、アーム１３をジェットエンジンの固定部Ｔに連結されている。
この構成により、アクチュエータＢ１によって可動靜翼５２を所要の角度範囲で回動させている。
【００５４】
次に、他例に係るアクチュエータについて、図６を参照して説明する。図６は、他例に係るアクチュエータの概略構成を示すブロック図である。なお、上述した実施形態において説明したものと同等のものについては、それらと同一の符号を付して説明を省略する。
【００５５】
他例に係るアクチュエータＢ２は、これを本発明の一実施形態に係る電動アクチュエータ駆動装置Ａ１，Ａ２により駆動する点で同様のものであるが、その構成の一部がアクチュエータＢ１と相違している。
【００５６】
他例に係るアクチュエータＢ２は、図３に示す飛翔体であるロケットの機体３０に搭載されたロケットモータ３１の可動ノズル３２を偏向させるように、互いに直角にして２基配設している。
【００５７】
上記の機体３０は、これにピボット部３３を介して可動ノズル３２が回動自在に取り付けられており、その可動ノズル３２の噴射角調節機構として、機体３０側と可動ノズル３２にそれぞれ突設した取付け部３４，３５との間にアクチュエータＢ２，Ｂ２（一方は図示していない）を架設している。
【００５８】
アクチュエータＢ２は、これのロッド１０とアーム１３の長さを伸縮することにより、機体３０に対する可動ノズル３２の噴射角を偏向調節し、機体３０の飛翔方向を制御するように配設されている。
【００５９】
第１，第２モータ１１Ａ，１１Ｂは、差動歯車装置４０を介してリード１６に連結されており、それぞれ電動アクチュエータ駆動装置Ａ１，Ａ２によってそれぞれ駆動制御されるようになっている。
【００６０】
上記の構成においては、差動歯車装置４０を介して連結した第１モータ１１Ａと第２モータ１１Ｂとを、上述した電動アクチュエータ駆動装置Ａ１，Ａ２によってそれぞれ互いに独立して回転駆動することにより、ハウジング１４及び第２モータ１１Ｂとともにアーム１３を矢印Ｘ方向において移動させるようになっている。
【００６１】
すなわち、第１モータ１１Ａと第２モータ１１Ｂとを互いに独立して回動させることによって、アーム１３を矢印Ｘ方向に伸縮移動させるようになっている。
これにより、ボールスクリュ１２は、第１モータ１１Ａの回転角と第２モータ１１Ｂの回転角との和の分だけ運動することとなって、速度和の冗長が構成され、例えば第１モータ１１Ａを固定しても、この第１モータ１１Ａの慣性負荷は第２モータ１１Ｂの負荷にはならず、動力の伝達効率の低下を回避している。
【００６２】
なお、本発明は上述した実施形態に限るものではなく、次のような変形実施が可能である。
【００６３】
・上記した実施形態においては、制動回路Ｃをインバータ回路Ｂの外部に設置する代わりに、インバータ回路Ｂの下側（若しくは上側）３つの半導体スイッチ２５を制御回路２３によりコントローラＤからの指令によりオンとし、上側（若しくは下側）３つの半導体スイッチ２５を制御回路２３によりコントローラＤからの指令によりオフとすることで代用した場合にも同等の作用効果を得ることができる。
また、制動用に半導体スイッチ２５と制御回路２３を追加で設けることでも同様の作用効果を得ることができる。
【００６４】
・上記した実施形態においては、三相交流モータを使用したアクチェータを例として説明したが、単相モータや直流モータを使用した場合にも同等の作用効果を得ることができる。
なお、単相モータ方式ではモータを駆動する電力変換器としてインバータ回路を単相とし、また、直流モータ方式の場合、インバータ回路に代えて直流チョッパとする。
【００６５】
上述した実施形態においては、本発明の一実施形態に係る電動アクチュエータ駆動装置Ａ１，Ａ２を採用したアクチュエータについて説明したが、当該電動アクチュエータ駆動装置を２以上組み合わせて適用してもよいことは勿論である。
【００６６】
上述した実施形態においては、電動アクチュエータ駆動装置Ａ１，Ａ２を単一のコントローラＤにより制御するようにしているが、電動アクチュエータ駆動装置Ａ１，Ａ２をそれぞれ別のコントローラにより制御してもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１１Ａ，１１Ｂ アクチュエータ駆動モータ（第１モータ，第２モータ）
１２ 回転角検出器
２０ 電源（直流電源）
２１ 位置検出器
Ｂ インバータ回路
Ｂ１，Ｂ２ アクチュエータ
Ｃ モータ制動回路
Ｄ１ 異常発生判定手段
Ｄ２ モータ制御停止手段
Ｄ３ 回生ブレーキ手段
Ｄ４ 位置誤差算出手段
Ｄ６ 伸縮速度誤差算出手段
Ｄ８ 電流誤差算出手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源と、この電源から給電され、アクチュエータを駆動するためのアクチュエータ駆動モータと、このアクチュエータ駆動モータに対して回生ブレーキ動作を行なうためのモータ制動回路とを有する電動アクチェータ駆動装置であって、
所要箇所に異常が発生したか否かを判定する異常発生判定手段と、
上記モータ制動回路によって、アクチュエータ駆動モータに対して回生ブレーキ動作を行なう回生ブレーキ手段とを有していることを特徴とする電動アクチェータ駆動装置。
【請求項２】
アクチュエータ駆動モータのインバータ制御を行なうインバータ回路と、
異常発生判定手段は、インバータ回路に異常が生じたか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の電動アクチェータ駆動装置。
【請求項３】
所要箇所は、アクチュエータ駆動モータ、インバータ回路又はアクチュエータであることを特徴とする請求項２に記載の電動アクチェータ駆動装置。
【請求項４】
インバータ回路によるアクチュエータ駆動モータの制御を停止するモータ制御停止手段が設けられており、
異常発生判定手段により異常が発生したと判定したときには、モータ制御停止手段によってインバータ回路によるアクチュエータ駆動モータの制御を停止した後、
回生ブレーキ手段により、半導体スイッチを介してアクチュエータ駆動モータに対して回生ブレーキ動作を行なうことを特徴とする請求項２又は３に記載の電動アクチェータ駆動装置。
【請求項５】
アクチュエータの駆動部の位置を検出する位置検出器が配設されており、
位置検出器により検出した位置フィードバックと、駆動部の位置誤差を算出する位置誤差算出手段と、
異常発生判定手段は、算出した位置誤差に基づいて異常の発生の有無を判定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動アクチェータ駆動装置。
【請求項６】
複数のアクチュエータ駆動モータの各回転角を検出する回転角検出器が配設されており、
異常発生判定手段は、回転角検出器で検出した各アクチュエータ駆動モータの回転角に基づいて異常の発生の有無を判定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電動アクチェータ駆動装置。
【請求項７】
速度フィードバックに基づいて、速度誤差を算出する速度誤差算出手段を有し、
異常発生判定手段は、算出した速度誤差に基づいて異常の発生の有無を判定することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電動アクチェータ駆動装置。
【請求項８】
電流フィードバックに基づいて、電流誤差を算出する電流誤差算出手段と、
異常発生判定手段は、算出した電流誤差に基づいて異常の発生の有無を判定することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の電動アクチェータ駆動装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載した電動アクチェータ駆動装置を用いたことを特徴とするアクチェータ。
【請求項１】
電源と、この電源から給電され、アクチュエータを駆動するためのアクチュエータ駆動モータと、このアクチュエータ駆動モータに対して回生ブレーキ動作を行なうためのモータ制動回路とを有する電動アクチェータ駆動装置であって、
所要箇所に異常が発生したか否かを判定する異常発生判定手段と、
上記モータ制動回路によって、アクチュエータ駆動モータに対して回生ブレーキ動作を行なう回生ブレーキ手段とを有していることを特徴とする電動アクチェータ駆動装置。
【請求項２】
アクチュエータ駆動モータのインバータ制御を行なうインバータ回路と、
異常発生判定手段は、インバータ回路に異常が生じたか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の電動アクチェータ駆動装置。
【請求項３】
所要箇所は、アクチュエータ駆動モータ、インバータ回路又はアクチュエータであることを特徴とする請求項２に記載の電動アクチェータ駆動装置。
【請求項４】
インバータ回路によるアクチュエータ駆動モータの制御を停止するモータ制御停止手段が設けられており、
異常発生判定手段により異常が発生したと判定したときには、モータ制御停止手段によってインバータ回路によるアクチュエータ駆動モータの制御を停止した後、
回生ブレーキ手段により、半導体スイッチを介してアクチュエータ駆動モータに対して回生ブレーキ動作を行なうことを特徴とする請求項２又は３に記載の電動アクチェータ駆動装置。
【請求項５】
アクチュエータの駆動部の位置を検出する位置検出器が配設されており、
位置検出器により検出した位置フィードバックと、駆動部の位置誤差を算出する位置誤差算出手段と、
異常発生判定手段は、算出した位置誤差に基づいて異常の発生の有無を判定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動アクチェータ駆動装置。
【請求項６】
複数のアクチュエータ駆動モータの各回転角を検出する回転角検出器が配設されており、
異常発生判定手段は、回転角検出器で検出した各アクチュエータ駆動モータの回転角に基づいて異常の発生の有無を判定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電動アクチェータ駆動装置。
【請求項７】
速度フィードバックに基づいて、速度誤差を算出する速度誤差算出手段を有し、
異常発生判定手段は、算出した速度誤差に基づいて異常の発生の有無を判定することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電動アクチェータ駆動装置。
【請求項８】
電流フィードバックに基づいて、電流誤差を算出する電流誤差算出手段と、
異常発生判定手段は、算出した電流誤差に基づいて異常の発生の有無を判定することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の電動アクチェータ駆動装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載した電動アクチェータ駆動装置を用いたことを特徴とするアクチェータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２５３９０８（Ｐ２０１２−２５３９０８Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２４７３５（Ｐ２０１１−１２４７３５）
【出願日】平成２３年６月３日（２０１１．６．３）
【出願人】（５００３０２５５２）株式会社ＩＨＩエアロスペース (298)
【出願人】（０００００２０５９）シンフォニアテクノロジー株式会社 (1,111)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月３日（２０１１．６．３）
【出願人】（５００３０２５５２）株式会社ＩＨＩエアロスペース (298)
【出願人】（０００００２０５９）シンフォニアテクノロジー株式会社 (1,111)
【Ｆターム（参考）】
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