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JP7838793B2 - Gas pressure servo valve - Google Patents
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JP7838793B2 - Gas pressure servo valve - Google Patents

Gas pressure servo valve

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JP7838793B2
JP7838793B2 JP2022012300A JP2022012300A JP7838793B2 JP 7838793 B2 JP7838793 B2 JP 7838793B2 JP 2022012300 A JP2022012300 A JP 2022012300A JP 2022012300 A JP2022012300 A JP 2022012300A JP 7838793 B2 JP7838793 B2 JP 7838793B2
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Description

本開示は、気体圧サーボ弁に関する。 This disclosure relates to a gas pressure servo valve.

従来、サーボ弁としては、特許文献1に記載されているノズルフラッパ型の油圧サーボ弁が知られている。この油圧サーボ弁は、第1ノズルと、第1ノズルに対向する第2ノズルと、第1ノズルと第2ノズルの間を通過するように配置されるフラッパと、軸方向に移動可能なスプールを備える。この油圧サーボ弁は、スプールの軸方向の一端側に位置する第1油圧室と、スプールの軸方向の他端側に位置する第2油圧室を更に備える。第1ノズルは、第1油圧室に連通し、第1ノズルの背圧は、第1油圧室の油圧と一致する。また、第2ノズルは、第2油圧室に連通し、第2ノズルの背圧は、第2油圧室の油圧と一致する。 Conventionally, a nozzle-flapper type hydraulic servo valve, as described in Patent Document 1, is known as a servo valve. This hydraulic servo valve comprises a first nozzle, a second nozzle facing the first nozzle, a flapper positioned to pass between the first and second nozzles, and a spool movable in the axial direction. This hydraulic servo valve further comprises a first hydraulic chamber located at one axial end of the spool and a second hydraulic chamber located at the other axial end of the spool. The first nozzle communicates with the first hydraulic chamber, and the back pressure of the first nozzle matches the hydraulic pressure of the first hydraulic chamber. The second nozzle communicates with the second hydraulic chamber, and the back pressure of the second nozzle matches the hydraulic pressure of the second hydraulic chamber.

このサーボ弁は、フラッパの位置を変えることで、第1ノズルの背圧と第2ノズルの背圧を変化させる。そして、その背圧の変化によって、スプールが両端から受ける力を変動させて、スプールを軸方向に移動させることで、弁の開閉を行うようになっている。このサーボ弁は、フィードバックばねが、フラッパとスプールを接続する。フラッパの位置変化によりスプールが中立位置から移動すると、それに起因して、フィードバックばねが撓み、フラッパが中立位置側に力を付与される。スプールの両端における背圧差がなくなると、フィードバックばねの働きにより、フラッパが中立位置で静止し、スプールも中立位置で静止する。 This servo valve changes the back pressure at the first and second nozzles by changing the position of the flapper. This change in back pressure then alters the force acting on the spool from both ends, causing the spool to move axially and thus opening and closing the valve. A feedback spring connects the flapper and the spool. When the spool moves from its neutral position due to the change in the flapper's position, the feedback spring deflects, applying force to the flapper towards the neutral position. When the back pressure difference at both ends of the spool disappears, the feedback spring causes the flapper to rest in the neutral position, and the spool also rests in the neutral position.

特開2000-032731号公報Japanese Patent Publication No. 2000-032731

流体サーボ弁の作動流体として気体を用いると、油圧式の場合と異なって流体漏れで搭載機器が損傷する心配がなく汎用性に優れる。しかし、フラッパとフィードバックばねを一体化した流体サーボ弁に関して、流体として気体を用いると、圧縮性流体である気体と非圧縮性流体である油との相違等によって発振現象が現われることがある。また、特に、流体サーボ弁が小型である場合、微小振動が現れることがあるが、この微小振動を短時間で制振できれば、汎用性に優れ、小型で高性能のサーボ弁を実現できる。そこで、本開示の目的は、振動を短時間で制振し易い気体圧サーボ弁を提供することにある。 Using gas as the working fluid in a fluid servo valve offers superior versatility compared to hydraulic systems, as it eliminates the risk of fluid leakage damaging mounted equipment. However, in fluid servo valves integrating a flapper and feedback spring, using gas as the fluid can sometimes lead to oscillation due to differences between compressible gas and incompressible oil. Furthermore, particularly in small fluid servo valves, minute vibrations may occur. If these minute vibrations can be suppressed quickly, a highly versatile, compact, and high-performance servo valve can be realized. Therefore, the objective of this disclosure is to provide a gas pressure servo valve that is easily able to suppress vibrations quickly.

上記課題を解決するため、本開示に係る気体圧サーボ弁は、2つの気体供給ポート、排気ポート、及び2つの出力ポートを有するスリーブと、前記スリーブ内を摺動可能なスプールと、前記スプールの軸方向の両側の外方に設けられる気圧室と、前記スプールの軸方向の一方側の前記気圧室の気圧と前記スプールの軸方向の他方側の前記気圧室の気圧に気圧差を生成する気圧差生成機構と、前記気圧差生成機構と前記スプールとを連結するフィードバックばねと、前記各気圧室に制振流路を介して連通されたタンクと、を備え、前記制振流路の内面が、第1平面部と前記第1平面部に略平行な第2平面部とを含み、前記第1平面部と前記第2平面部の距離が、100μm以下である。 To solve the above problems, the gas pressure servo valve according to this disclosure comprises a sleeve having two gas supply ports, an exhaust port, and two output ports; a spool slidable within the sleeve; pressure chambers provided on both sides of the spool in the axial direction; a pressure difference generation mechanism that generates a pressure difference between the pressure in one of the pressure chambers on the axial side of the spool and the pressure in the other pressure chamber on the axial side of the spool; a feedback spring connecting the pressure difference generation mechanism and the spool; and a tank communicating with each of the pressure chambers via a vibration damping passage, wherein the inner surface of the vibration damping passage includes a first planar portion and a second planar portion substantially parallel to the first planar portion, and the distance between the first planar portion and the second planar portion is 100 μm or less.

本発明者は、気体が100μm以下の距離に配置されると共に略平行な第1平面部と第2平面部との間を通過する場合、気体が制振効果を有するオリフィスを通過する場合との比較において振動を大幅に減衰させることができることを確認し、1実験例では、1/5以下に大幅に減衰できることを確認した。したがって、本開示によれば、振動を短時間で制振し易い気体圧サーボ弁を実現できる。 The inventors have confirmed that when a gas is placed at a distance of 100 μm or less and passes between two substantially parallel planar sections (first and second planar sections), vibrations can be significantly attenuated compared to when the gas passes through an orifice with vibration damping effects. In one experimental example, vibrations were found to be significantly reduced to less than 1/5. Therefore, according to this disclosure, a gas pressure servo valve that can easily dampen vibrations in a short time can be realized.

また、本開示において、前記第1平面部が前記気圧室と前記制振流路の両方に連通する連通孔を有する側壁部に含まれると共に、前記第2平面部が平板部材に含まれ、前記側壁部と前記平板部材とで挟持されると共に互いに間隔をおいて配置される複数の円環状のシムと、前記各シムの貫通孔を貫通する軸部を有すると共に前記平板部材を前記側壁部に締結する締結手段とを更に備えてもよい。 Furthermore, in this disclosure, the first planar portion is included in a side wall portion having a communication hole that communicates with both the pressure chamber and the vibration damping channel, and the second planar portion is included in a flat plate member. The invention may further include a plurality of annular shims sandwiched between the side wall portion and the flat plate member and arranged at intervals from each other, and fastening means having a shaft portion that penetrates the through-holes of each shim and fastens the flat plate member to the side wall portion.

本構成によれば、シムの厚さを調整するだけで、第1平面部と第2平面部の距離を容易かつ精密に調整できる。したがって、所望の減衰特定を有する気体圧サーボ弁を簡単安価に作製できる。 With this configuration, the distance between the first and second planar sections can be easily and precisely adjusted simply by adjusting the thickness of the shim. Therefore, a gas pressure servo valve with the desired damping characteristics can be manufactured simply and inexpensively.

また、本開示において、前記第1平面部が前記気圧室と前記制振流路の両方に連通する連通孔を有する側壁部に含まれると共に、前記第2平面部が平板部材に含まれ、前記制振流路が、前記連通孔の径方向に延在する複数の制振流路部を有してもよい。 Furthermore, in this disclosure, the first planar portion may be included in a side wall portion having a communication hole that communicates with both the pressure chamber and the vibration damping channel, and the second planar portion may be included in a flat plate member, and the vibration damping channel may have a plurality of vibration damping channel portions extending in the radial direction of the communication hole.

なお、本明細書では、径方向を、連通孔の延在方向に略直交すると共に連通孔の延在方向の外方から見た平面視において連通孔に交わる直線方向として定義する。したがって、本開示では、例えば、連通孔が矩形の断面形状等を有する場合でも、径方向を定義できる。 In this specification, the radial direction is defined as a linear direction that is substantially perpendicular to the extending direction of the communication hole and intersects the communication hole in a plan view from outside the extending direction of the communication hole. Therefore, in this disclosure, the radial direction can be defined even when, for example, the communication hole has a rectangular cross-sectional shape.

本構成によれば、タンクをスリーブの外部に設置できるので、制振通路の長さを長くできると共にタンクの容量を大きくでき、制振効果を高くできる。また、前記制振流路が、複数の制振流路部を有しているので、この理由からも、制振効果を高くできる。よって、それらの相乗効果で、制振性能を優れたものにできる。 This configuration allows the tank to be installed outside the sleeve, thus increasing the length of the vibration damping passage and the tank capacity, thereby enhancing the vibration damping effect. Furthermore, since the vibration damping passage has multiple vibration damping passage sections, this also contributes to the enhanced vibration damping effect. Therefore, the synergistic effect of these factors results in superior vibration damping performance.

また、本開示において、前記各制振流路部の幅が略一定でもよい。 Furthermore, in this disclosure, the width of each vibration-damping channel may be substantially constant.

本構成によれば、気体が気圧室からタンクに流動するときの制振性能と、気体がタンクから気圧室に流動するときの制振性能を略同一にできる。したがって、仕様によって制振性能を高くできる場合がある。 This configuration allows for nearly identical vibration damping performance when the gas flows from the pressure chamber to the tank, and when the gas flows from the tank to the pressure chamber. Therefore, depending on the specifications, higher vibration damping performance may be possible.

また、本開示において、前記各制振流路部の幅が前記径方向の外方側に行くにしたがって大きくなってもよい。 Furthermore, in this disclosure, the width of each vibration-damping channel may increase as it moves radially outward.

本構成によれば、気体が気圧室からタンクに流動する際に気体の流速を低下させることができ、ノイズを低減できる。 This configuration allows for a reduction in gas flow velocity when the gas flows from the pressure chamber to the tank, thereby reducing noise.

また、本開示において、前記側壁部の前記平板部材側の面と前記平板部材の前記側壁部側の面のうちの一方が前記径方向に延在する複数の溝を有し、前記複数の制振流路部が、前記側壁部の前記平板部材側の面と前記平板部材の前記側壁部側の面のうちの他方が前記複数の溝の深さ方向の開口を塞ぐことで画定されてもよい。 Furthermore, in this disclosure, one of the surfaces of the side wall portion facing the flat plate member and the surface of the flat plate member facing the side wall portion may have a plurality of grooves extending in the radial direction, and the plurality of vibration damping flow channels may be defined by the other of the surfaces of the side wall portion facing the flat plate member and the surface of the flat plate member facing the side wall portion closing the openings in the depth direction of the plurality of grooves.

本構成によれば、側壁部の平板部材側の面と平板部材の側壁部側の面のうちの一方にエッチング等で深さが100μm以下の浅い溝を複数形成するだけで、制振性能が高い制振流路を簡単安価に形成できる。 According to this configuration, a vibration-damping channel with high vibration damping performance can be easily and inexpensively formed by simply creating multiple shallow grooves with a depth of 100 μm or less on either the side surface of the flat plate member or the side surface of the flat plate member using etching or the like.

また、本開示において、前記平板部材が円板形状を有し、前記平板部材の中心が、前記連通孔の略中心に前記平板部材の厚さ方向に対向してもよい。 Furthermore, in this disclosure, the flat plate member may have a disc shape, and the center of the flat plate member may be directly opposite the approximate center of the communication hole in the thickness direction of the flat plate member.

本構成によれば、長さが略同一の複数の制振流路部を形成し易い。よって、ノイズを低減し易く、制振性能も高くし易い。 This configuration makes it easy to form multiple vibration-damping channel sections of approximately the same length. Therefore, it is easier to reduce noise and achieve high vibration damping performance.

また、前記タンクが円環状の開口を有するか又は円筒面に周方向に間隔をおいて配置される複数の開口を有してもよい。 Furthermore, the tank may have an annular opening or a plurality of openings arranged circumferentially on a cylindrical surface.

本構成によれば、放射状に互いに異なる方向に径方向に延びる複数の制振流路部を有する場合にも、複数の制振流路部からの気体を容易にタンク内に流動させることができる。 According to this configuration, even when there are multiple vibration-damping flow channels extending radially in different directions, the gas from the multiple vibration-damping flow channels can be easily flowed into the tank.

また、本開示において、前記タンクが、前記スプールの内部に設けられる内部室で構成され、前記スプールが、前記内部室と前記制振流路とを連通する連通孔を有してもよい。 Furthermore, in this disclosure, the tank may consist of an internal chamber provided inside the spool, and the spool may have a communication hole connecting the internal chamber and the vibration-damping channel.

本構成によれば、コンパクトでしかも制振性能が高い気体圧サーボ弁を実現し易い。 This configuration makes it easy to create a compact gas pressure servo valve with high vibration damping performance.

本開示によれば、振動を短時間で制振し易い気体圧サーボ弁を実現できる。 According to this disclosure, a gas pressure servo valve that can easily dampen vibrations in a short time can be realized.

本開示の一実施形態の気体圧サーボ弁の模式断面図であるA schematic cross-sectional view of a gas pressure servo valve according to one embodiment of the present disclosure. 気圧差生成機構の動作について説明する図である。This diagram illustrates the operation of the pressure difference generation mechanism. 気圧差生成機構の動作について説明する図である。This diagram illustrates the operation of the pressure difference generation mechanism. 気圧差生成機構の動作について説明する図である。This diagram illustrates the operation of the pressure difference generation mechanism. 気体圧サーボ弁の動作について説明する模式断面図である。This is a schematic cross-sectional view illustrating the operation of a gas pressure servo valve. 気体圧サーボ弁の動作について説明する模式断面図である。This is a schematic cross-sectional view illustrating the operation of a gas pressure servo valve. 図1における第1制振流路及び第1タンク周辺の拡大断面図である。This is an enlarged cross-sectional view of the first vibration damping channel and the area around the first tank in Figure 1. 第1制振流路の形成方法について説明する図である。This diagram illustrates the method for forming the first vibration control channel. 全ての締結手段が挿通されると共に各締結手段の軸部がシムの貫通孔を通過している状態の平板部材を第1側壁部側から見たときの平面図である。This is a plan view of a flat plate member as seen from the first side wall, with all fastening means inserted and the shafts of each fastening means passing through the through holes in the shims. 参考例の気体圧サーボ弁における図7に対応する模式断面図である。This is a schematic cross-sectional view corresponding to Figure 7 in the gas pressure servo valve of the reference example. 変形例の平板部材における第1側壁部側の面を示す平面図である。This is a plan view showing the surface of the first side wall portion in a modified example of a flat plate member. 他の変形例の平板部材における図11に対応する平面図である。This is a plan view corresponding to Figure 11 of a flat plate member in another modified example. 別の変形例の平板部材における図11に対応する平面図である。This is a plan view corresponding to Figure 11 of a flat plate member in another modified example. 他の変形例の気体圧サーボ弁の軸方向の模式断面図であるA schematic axial cross-sectional view of another modified gas pressure servo valve. 別の変形例の気体圧サーボ弁のスプール周辺の模式断面図である。This is a schematic cross-sectional view of the spool area of another modified gas pressure servo valve.

以下に、本開示に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下において複数の実施形態や変形例などが含まれる場合、それらの特徴部分を適宜に組み合わせて新たな実施形態を構築することは当初から想定されている。また、以下の実施例では、図面において同一構成に同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、複数の図面には、模式図が含まれ、異なる図間において、各部材における、縦、横、高さ等の寸法比は、必ずしも一致しない。また、以下で説明される構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素であり、必須の構成要素ではない。また、気圧サーボ弁で用いられる気体は、如何なる気体でもよいが、当該気体としては、空気、又は不活性ガスを好適に用いることができ、不活性ガスの例としては、アルゴンや窒素が挙げられる。また、以下の説明及び図面において、X方向は、スプール5の軸方向であり、Y方向は、以下で説明する中立位置でフラッパ21が延在する方向である。X方向は、Y方向に直交する。また、以下では、径方向を、以下に説明する連通孔43の延在方向に略直交すると共に連通孔43の延在方向の外方から見た平面視において連通孔43に交わる直線方向として定義する。したがって、連通孔43が、如何なる断面形状を有する場合でも、径方向を定義することができる。また、径方向の内方側とは、径方向の連通孔側のことを言い、径方向の外方側とは、径方向における連通孔から離れる側のことを言うものとする。 The embodiments relating to this disclosure will be described in detail below with reference to the attached drawings. Note that if multiple embodiments or modifications are included below, it is intended from the outset that new embodiments may be constructed by appropriately combining their characteristic features. Furthermore, in the following embodiments, the same reference numerals are used for the same components in the drawings, and redundant explanations are omitted. Also, multiple drawings include schematic diagrams, and the dimensional ratios such as length, width, and height of each component do not necessarily match between different drawings. Furthermore, among the components described below, components not described in the independent claim indicating the highest-level concept are optional components and not essential components. Also, any gas may be used in the pressure servo valve, but air or an inert gas can be suitably used as the gas; examples of inert gases include argon and nitrogen. Furthermore, in the following description and drawings, the X direction is the axial direction of the spool 5, and the Y direction is the direction in which the flapper 21 extends in the neutral position described below. The X direction is perpendicular to the Y direction. Furthermore, in the following, the radial direction is defined as a straight line that is approximately perpendicular to the extending direction of the communication hole 43 described below, and intersects the communication hole 43 in a plan view from outside the extending direction of the communication hole 43. Therefore, the radial direction can be defined regardless of the cross-sectional shape of the communication hole 43. Also, the inner side of the radial direction refers to the side of the communication hole in the radial direction, and the outer side of the radial direction refers to the side away from the communication hole in the radial direction.

図1は、本開示の一実施形態の気体圧サーボ弁1をX方向とY方向を含む平面で切断したときの模式断面図である。図1に示すように、気体圧サーボ弁1は、ノズルフラッパ型のサーボ弁である。気体圧サーボ弁1は、カバー2、下側筐体3、気圧差生成機構4、スプール5、フィードバックばね6、第1制振流路7、第2制振流路8、第1ノズル9、第2ノズル10、スリーブ11、第1気圧室12、第2気圧室13、第1タンク18、及び第2タンク19を備える。 Figure 1 is a schematic cross-sectional view of a gas pressure servo valve 1 according to one embodiment of the present disclosure, when cut in a plane including the X and Y directions. As shown in Figure 1, the gas pressure servo valve 1 is a nozzle flapper type servo valve. The gas pressure servo valve 1 comprises a cover 2, a lower housing 3, a pressure difference generation mechanism 4, a spool 5, a feedback spring 6, a first vibration damping passage 7, a second vibration damping passage 8, a first nozzle 9, a second nozzle 10, a sleeve 11, a first pressure chamber 12, a second pressure chamber 13, a first tank 18, and a second tank 19.

気圧差生成機構4は、アーマチュア20、フラッパ21、第1コイル22、第2コイル23、第1背圧路15、第2背圧路16、断面コ字状の上部磁極25、及び断面コ字状の下部磁極26を有する。アーマチュア20とフラッパ21は、一体化され、T字状のアーマチュア・フラッパを構成する。アーマチュア20は、中立位置で、Y方向に細長く延びる磁性体アームである。上部磁極25及び下部磁極26は、上部磁極25の凹部25aと下部磁極26の凹部26aがY方向に対向している状態で、間隔をおいてY方向に対向配置される。アーマチュア20の両端部20a,20bは、上部磁極25のポール部25bと下部磁極26のポール部26bによって形成される磁気ギャップの間に配置される。 The pressure difference generation mechanism 4 includes an armature 20, a flapper 21, a first coil 22, a second coil 23, a first back pressure path 15, a second back pressure path 16, an upper magnetic pole 25 with a U-shaped cross-section, and a lower magnetic pole 26 with a U-shaped cross-section. The armature 20 and the flapper 21 are integrated to form a T-shaped armature-flapper. The armature 20 is a magnetic arm that extends elongated in the Y direction in the neutral position. The upper magnetic pole 25 and the lower magnetic pole 26 are positioned opposite each other in the Y direction with a gap between them, such that the recesses 25a of the upper magnetic pole 25 and 26a of the lower magnetic pole 26 face each other in the Y direction. The ends 20a and 20b of the armature 20 are positioned between the magnetic gap formed by the pole portion 25b of the upper magnetic pole 25 and the pole portion 26b of the lower magnetic pole 26.

第1コイル22は、アーマチュア20の中心よりも一方側に巻回され、第2コイル23は、アーマチュア20の中心よりも他方側に巻回される。第1コイル22及び第2コイル23から引き出された4本のリード線は、気体圧サーボ弁1の外部に引き出され、図示しない制御装置に含まれる駆動回路28に電気的に接続される。気圧差生成機構4は、制御装置によって制御された駆動回路28によって駆動される。 The first coil 22 is wound on one side of the center of the armature 20, and the second coil 23 is wound on the other side of the center of the armature 20. Four lead wires extending from the first coil 22 and the second coil 23 are brought out to the outside of the gas pressure servo valve 1 and electrically connected to a drive circuit 28 included in a control device (not shown). The pressure difference generation mechanism 4 is driven by the drive circuit 28 controlled by the control device.

フラッパ21は、カバー2の内部空間と下側筐体3の内部空間に渡って配置され、中立位置でY方向に延在する中空管である。フィードバックばね6は、フラッパ21の中空管の内部に配置される部分を有し、中立位置でY方向に延在する弾性軸である。フィードバックばね6の上端部は、中空のフラッパ21の内周面に固定され、フィードバックばね6の下端部は、スプール5の中央部に接続される。 The flapper 21 is a hollow tube that extends in the Y direction in the neutral position, spanning the internal space of the cover 2 and the internal space of the lower housing 3. The feedback spring 6 has a portion located inside the hollow tube of the flapper 21 and is an elastic shaft that extends in the Y direction in the neutral position. The upper end of the feedback spring 6 is fixed to the inner circumferential surface of the hollow flapper 21, and the lower end of the feedback spring 6 is connected to the central part of the spool 5.

次に、図2~図4を用いて、気圧差生成機構4の動作について説明する。図2に示すように、例えば、上部磁極25の2つのポール(端部)25bは、N極に極磁され、下部磁極26の2つのポール(端部)26bは、反対のS極に極磁される。ここで、2つのコイル22,23に流れる電流の向きを制御することで、右ねじの法則により、アーマチュア20の一方側端部20aと他方側端部20bに反対の磁極を生成させることができる。2つのコイル22,23に流れる電流の向きを制御することで、図3に示すように、上部磁極25及び下部磁極26との間に働く引力及び斥力に基づいて、一方側端部20a及び他方側端部20bに、矢印Aに示す方向か矢印Bに示す方向の力を付与することができる。 Next, the operation of the pressure difference generation mechanism 4 will be explained using Figures 2 to 4. As shown in Figure 2, for example, the two poles (ends) 25b of the upper magnetic pole 25 are polarized to the north pole, and the two poles (ends) 26b of the lower magnetic pole 26 are polarized to the opposite south pole. Here, by controlling the direction of the current flowing through the two coils 22 and 23, opposite magnetic poles can be generated at one end 20a and the other end 20b of the armature 20 according to the right-hand rule. By controlling the direction of the current flowing through the two coils 22 and 23, as shown in Figure 3, a force can be applied to one end 20a and the other end 20b in the direction indicated by arrow A or arrow B, based on the attractive and repulsive forces acting between the upper magnetic pole 25 and the lower magnetic pole 26.

したがって、図4に示すように、アーマチュア20を、固定中心Sを支点として、矢印Cに示す時計回りの方向か、又は矢印Dに示す反時計回りの方向に回動でき、フラッパ21を、X方向に直交しているY方向に延在している中立位置から、固定中心Sを支点として、矢印Cに示す時計回りの方向か、又は矢印Dに示す反時計回りの方向に回動させることができる。その結果、フラッパ21及びフィードバックばね6を中立位置からX方向の一方側又は他方側に傾けることができる。なお、2つのコイル22,23の両方に電流が流れていない状態では、アーマチュア20が着磁せず、アーマチュア20と、上部磁極25及び下部磁極26との間に力が働かず、アーマチュア20がX方向に平行に延在する。2つのコイル22,23の両方に電流が流れていない状態におけるアーマチュア20の位置が中立位置である。 Therefore, as shown in Figure 4, the armature 20 can be rotated around the fixed center S as a pivot point in either the clockwise direction indicated by arrow C or the counterclockwise direction indicated by arrow D. The flapper 21 can also be rotated from its neutral position, which extends in the Y direction perpendicular to the X direction, around the fixed center S as a pivot point in either the clockwise direction indicated by arrow C or the counterclockwise direction indicated by arrow D. As a result, the flapper 21 and feedback spring 6 can be tilted from the neutral position to one or the other side in the X direction. Note that when no current flows through both coils 22 and 23, the armature 20 is not magnetized, no force acts between the armature 20 and the upper magnetic pole 25 and lower magnetic pole 26, and the armature 20 extends parallel to the X direction. The position of the armature 20 when no current flows through both coils 22 and 23 is the neutral position.

再度、図1を参照して、第1ノズル9及び第2ノズル10は、X方向に延在する。第1ノズル9と、第2ノズル10は、フラッパ21を挟んで互いに向い合って配置される。第1ノズル9及び第2ノズル10は、所定の供給気体圧Psを有する気体供給源からの気体を先端のノズル口からX方向に沿ってフラッパ21に噴出する。気体供給源と、第1ノズル9の間には、第1固定絞り30が設けられ、気体供給源と、第2ノズル10の間には、第2固定絞り31が設けられる。したがって、第1ノズル9及び第2ノズル10には、所定の供給気体圧Psを有する気体供給源から第1固定絞り30及び第2固定絞り31によって絞られた後の気体が供給される。第1固定絞り30と第1ノズル9との間からは第1背圧路15が分岐し、第2固定絞り31と第2ノズル10との間からは第2背圧路16が分岐する。 Referring again to Figure 1, the first nozzle 9 and the second nozzle 10 extend in the X direction. The first nozzle 9 and the second nozzle 10 are positioned facing each other with the flapper 21 in between. The first nozzle 9 and the second nozzle 10 eject gas from a gas supply source having a predetermined supply gas pressure Ps from their tip nozzle openings along the X direction into the flapper 21. A first fixed constrictor 30 is provided between the gas supply source and the first nozzle 9, and a second fixed constrictor 31 is provided between the gas supply source and the second nozzle 10. Therefore, the first nozzle 9 and the second nozzle 10 are supplied with gas from a gas supply source having a predetermined supply gas pressure Ps, after being constricted by the first fixed constrictor 30 and the second fixed constrictor 31. A first back pressure passage 15 branches off from between the first fixed constrictor 30 and the first nozzle 9, and a second back pressure passage 16 branches off from between the second fixed constrictor 31 and the second nozzle 10.

スリーブ11は、下側筐体3の内部空間に配置される筒形の部材である。スリーブ11の筒形の内壁面は、精密に加工されてスプール5を摺動可能に支持するスプール摺動空間を画定する。筒形の内壁面の断面形状は、矩形状等でもよいが、円形状である場合について説明する。したがって、スリーブ11は、円形断面の貫通穴の内壁面を有し、その円形断面の穴の中をスプール5が摺動する。第1気圧室12は、下側筐体3におけるスプール5のX方向一方側に設けられ、第2気圧室13は、下側筐体3におけるスプール5のX方向他方側に設けられる。第1背圧路15は、第1気圧室12に連通し、第2背圧路16は、第2気圧室13に連通する。 The sleeve 11 is a cylindrical member positioned within the internal space of the lower housing 3. The cylindrical inner wall surface of the sleeve 11 is precisely machined to define a spool sliding space that slidably supports the spool 5. While the cross-sectional shape of the cylindrical inner wall surface may be rectangular or other, the case of a circular cross-section will be described. Therefore, the sleeve 11 has an inner wall surface with a circular through-hole, and the spool 5 slides within this circular hole. The first pressure chamber 12 is provided on one side of the spool 5 in the X direction within the lower housing 3, and the second pressure chamber 13 is provided on the other side of the spool 5 in the X direction within the lower housing 3. The first back pressure passage 15 communicates with the first pressure chamber 12, and the second back pressure passage 16 communicates with the second pressure chamber 13.

スリーブ11は、外周面と内周面の間を貫通して気体が流通する4種類のポートを有する。詳しくは、スリーブ11は、第1気体供給ポートPs1、第2気体供給ポートPs2、第1出力ポートCY1、第2出力ポートCY2、及び排気ポートExを有する。下側筐体3の底面側には、スリーブ11における、第1気体供給ポートPs1、第2気体供給ポートPs2、第1出力ポートCY1、第2出力ポートCY2、排気ポートExに対応して、4つの外部接続口(図示せず)が設けられる。スリーブ11の5つのポートが4つの外部接続口に対応するのは、気体供給ポートPs1,Ps2に連通する2つの通路を下側筐体3内で連結して1つの通路にしたためである。 The sleeve 11 has four types of ports through which gas flows between its outer and inner surfaces. Specifically, the sleeve 11 has a first gas supply port Ps1, a second gas supply port Ps2, a first output port CY1, a second output port CY2, and an exhaust port Ex. On the bottom surface of the lower housing 3, four external connection ports (not shown) are provided, corresponding to the first gas supply port Ps1, the second gas supply port Ps2, the first output port CY1, the second output port CY2, and the exhaust port Ex in the sleeve 11. The reason the five ports of the sleeve 11 correspond to the four external connection ports is that two passages communicating with the gas supply ports Ps1 and Ps2 are connected within the lower housing 3 to form a single passage.

気体供給ポートPs1,Ps2に対応する外部接続口は、図示しない気体供給源に接続され、所定の供給気体圧Psの気体が気体圧サーボ弁1に対して供給される。第1出力ポートCY1と第2出力ポートCY2に対応する2つの外部接続口は、図示しない外部負荷の2つの入力ポートに接続される。外部負荷は、例えば、各種機器に装備される気体圧弁である。気体圧サーボ弁1で使用済みの気体は、排気ポートExに対応する外部接続口から排気される。排気された気体は、回収タンクに戻され、あるいはそのまま大気に開放される。 External connection ports corresponding to gas supply ports Ps1 and Ps2 are connected to a gas supply source (not shown), and gas at a predetermined supply gas pressure Ps is supplied to the gas pressure servo valve 1. Two external connection ports corresponding to the first output port CY1 and the second output port CY2 are connected to two input ports of an external load (not shown). The external load is, for example, a gas pressure valve equipped in various devices. The gas used by the gas pressure servo valve 1 is exhausted through the external connection port corresponding to the exhaust port Ex. The exhausted gas is returned to the recovery tank or released directly into the atmosphere.

スプール5は、スリーブ11の貫通穴の内壁面を摺動可能な外径を複数の有する複数のランドと、ランドよりも小さな外径を有して隣接するランドの間を接続する複数のステムとを有する軸体である。スプール5は、第1ランド34、第2ランド35、第3ランド36、及び第4ランド37を有する。第2ランド35と第3ランド36との間のステム39の中心には、フィードバックばね6の下端部が接続されている。各ランド34~37の間には、気体圧室が形成される。 The spool 5 is a shaft having multiple lands with multiple outer diameters that can slide along the inner wall surface of the through-hole of the sleeve 11, and multiple stems with smaller outer diameters than the lands that connect adjacent lands. The spool 5 has a first land 34, a second land 35, a third land 36, and a fourth land 37. The lower end of the feedback spring 6 is connected to the center of the stem 39 between the second land 35 and the third land 36. Gas pressure chambers are formed between each of the lands 34-37.

図1に示す中立位置では、スリーブ11とスプール5の間に3つの気体圧室が形成される。詳しくは、中立位置では、第2ランド35はスリーブ11の第1出力ポートCY1を閉じ、第3ランド36は、スリーブ11の第2出力ポートCY2を閉じる。また、中立位置では、第1ランド34と第2ランド35との間の気体圧室は、スリーブ11の第1気体供給ポートPs1に連通し、第3ランド36と第4ランド37の間の気体圧室は、スリーブ11の第2気体供給ポートPs2に連通する。また、中立位置では、第2ランド35と第3ランド36の間の気体圧室は、スリーブ11の排気ポートExに連通するようになっている。 In the neutral position shown in Figure 1, three gas pressure chambers are formed between the sleeve 11 and the spool 5. Specifically, in the neutral position, the second land 35 closes the first output port CY1 of the sleeve 11, and the third land 36 closes the second output port CY2 of the sleeve 11. Furthermore, in the neutral position, the gas pressure chamber between the first land 34 and the second land 35 communicates with the first gas supply port Ps1 of the sleeve 11, and the gas pressure chamber between the third land 36 and the fourth land 37 communicates with the second gas supply port Ps2 of the sleeve 11. Also in the neutral position, the gas pressure chamber between the second land 35 and the third land 36 communicates with the exhaust port Ex of the sleeve 11.

以上の構成において、気体圧サーボ弁1は、次のように弁の開閉動作を行うようになっている。先ず、中立位置では、制御装置の駆動回路84からコイル22,23に駆動電流が供給されず、アーマチュア20は着磁されない。そして、フラッパ21は、第1ノズル9と第2ノズル10の中間に位置する。したがって、気体供給源から供給気体圧Psの気体が第1ノズル9及び第2ノズル10に供給されても、第1ノズル9の背圧及び第2ノズル10の背圧は同じで、第1気圧室12と第2気圧室13の気圧は、同一になる。よって、スプール5は、フィードバックばね6がY方向に平行に延在する中立位置に存在し、その結果、第1出力ポートCY1は、第2ランド35によって閉じられ、第2出力ポートCY2は、第3ランド36によって閉じられる。 In the above configuration, the gas pressure servo valve 1 performs the opening and closing operation as follows. First, in the neutral position, no drive current is supplied to the coils 22 and 23 from the control device's drive circuit 84, and the armature 20 is not magnetized. The flapper 21 is located midway between the first nozzle 9 and the second nozzle 10. Therefore, even when gas at supply pressure Ps is supplied from the gas supply source to the first nozzle 9 and the second nozzle 10, the back pressure of the first nozzle 9 and the back pressure of the second nozzle 10 are the same, and the atmospheric pressure in the first pressure chamber 12 and the second pressure chamber 13 are the same. Thus, the spool 5 is in the neutral position where the feedback spring 6 extends parallel to the Y direction. As a result, the first output port CY1 is closed by the second land 35, and the second output port CY2 is closed by the third land 36.

一方、コイル22,23にアーマチュア20が図3に矢印Aで示す方向に傾く方向の電流を流したとする。すると、図5に示すように、アーマチュア20が矢印Aで示す方向に回転し、それに伴って、アーマチュア20と一体化しているフラッパ21が回転中心の周りに回転し、フラッパ21が、中立位置よりも第2ノズル10側に近接し、中立位置よりも第1ノズル9から遠ざかる。すると、それに伴って、第1ノズル9の背圧及び第2ノズル10の背圧が変化し、図5の例では、(第2ノズル10の背圧)>(第1ノズル9の背圧)となる。第1ノズル9の背圧は、第1背圧路15によって第1気圧室12に導かれ、第2ノズル10の背圧は、第2背圧路16によって第2気圧室13に導かれる。 On the other hand, suppose a current is passed through coils 22 and 23 in a direction that causes the armature 20 to tilt in the direction indicated by arrow A in Figure 3. Then, as shown in Figure 5, the armature 20 rotates in the direction indicated by arrow A, and consequently, the flapper 21, which is integrated with the armature 20, rotates around its center of rotation. The flapper 21 moves closer to the second nozzle 10 than its neutral position, and further away from the first nozzle 9 than its neutral position. Consequently, the back pressure of the first nozzle 9 and the back pressure of the second nozzle 10 change, and in the example in Figure 5, (back pressure of the second nozzle 10) > (back pressure of the first nozzle 9). The back pressure of the first nozzle 9 is led to the first pressure chamber 12 by the first back pressure passage 15, and the back pressure of the second nozzle 10 is led to the second pressure chamber 13 by the second back pressure passage 16.

これにより、スプール5の軸方向の両端に懸る圧力に差が生じるので、その圧力差に応じてスプール5は軸方向に移動し、図5に示す例では、X方向における紙面の右側に移動する。この移動によって、第3ランド36が第2出力ポートCY2を開き、第2気体供給ポートPS2が第2出力ポートCY2と連通する。また、第2ランド35が第1出力ポートCY1を開き、排気ポートExが第1出力ポートCY1と連通する。 This creates a pressure difference at both ends of the spool 5 in the axial direction. As a result, the spool 5 moves axially in accordance with this pressure difference, and in the example shown in Figure 5, it moves to the right side of the plane of the paper in the X direction. This movement causes the third land 36 to open the second output port CY2, and the second gas supply port PS2 to communicate with the second output port CY2. Furthermore, the second land 35 opens the first output port CY1, and the exhaust port Ex communicates with the first output port CY1.

スプール5のX方向右側への移動に伴い、フィードバックばね6の下端部もX方向右側に移動する。これによってフィードバックばね6がX方向右側に撓むので、その弾性反力がX方向左側に作用する。つまり、フィードバックばね6の弾性反力は、スプール5をX方向左側へ戻すように生じる。アーマチュア20がフィードバックばね6の歪に起因してフラッパ21から受けるX方向右側の力と、アーマチュア20が上部磁極25及び下部磁極26から受けるX方向左側の力が一致すると、フィードバックばね6がY方向に対してY方向下側に行くにしたがってX方向右側に傾いている状態で、アーマチュア20が静止してスプール5が釣合状態となり、スプール5が静止する。 As the spool 5 moves to the right in the X direction, the lower end of the feedback spring 6 also moves to the right in the X direction. This causes the feedback spring 6 to bend to the right in the X direction, resulting in an elastic reaction force acting to the left in the X direction. In other words, the elastic reaction force of the feedback spring 6 acts to return the spool 5 to the left in the X direction. When the force on the armature 20 from the flapper 21 due to the distortion of the feedback spring 6 in the X direction to the right matches the force on the armature 20 from the upper magnetic pole 25 and lower magnetic pole 26 in the X direction to the left, the armature 20 comes to rest and the spool 5 reaches a balanced state, causing the spool 5 to come to rest.

図6は、スプール5のX方向の移動が停止した釣合状態を示す図である。釣合状態において、第2出力ポートCY2には、釣合状態における第3ランド36の位置で定まる第2出力ポートCY2の開口度に応じた流量Qの気体が第2気体供給ポートPS2側から流れ込む。流量Qは、駆動回路からコイル22,23に供給される駆動電流に応じた値となる。また、第1出力ポートCY1においては、釣合状態における第2ランド35の位置で定まる第1出力ポートCY1の開口度に応じ、負荷側から排気ポートExに向けて排気が行われる。 Figure 6 shows the balanced state where the movement of the spool 5 in the X direction has stopped. In the balanced state, gas flows into the second output port CY2 from the second gas supply port PS2 side at a flow rate Q corresponding to the opening degree of the second output port CY2, which is determined at the position of the third land 36 in the balanced state. The flow rate Q is a value corresponding to the drive current supplied from the drive circuit to coils 22 and 23. Furthermore, at the first output port CY1, exhaust is performed from the load side toward the exhaust port Ex, according to the opening degree of the first output port CY1, which is determined at the position of the second land 35 in the balanced state.

なお、アーマチュア20が図3に矢印Bで示す方向に回動した場合は、図5、図6で説明した場合との比較で、スプール5がX方向右側でなくて、X方向左側に移動する点のみが、異なり、動作は、図5、図6で説明した場合と同様である。この場合には、第1出力ポートCY1が第1気体供給ポートPS1と連通し、第2出力ポートCY2が排気ポートExと連通する。 Furthermore, if the armature 20 rotates in the direction indicated by arrow B in Figure 3, the only difference from the case described in Figures 5 and 6 is that the spool 5 moves to the left in the X direction instead of to the right in the X direction. The operation is the same as described in Figures 5 and 6. In this case, the first output port CY1 communicates with the first gas supply port PS1, and the second output port CY2 communicates with the exhaust port Ex.

次に、第1制振流路7と第1タンク18の構造について説明する。なお、第2制振流路8と第2タンク19の構造は、制振流路7と第1タンク18の構造と同一であるので、その説明は、省略する。図7は、図1における第1制振流路7及び第1タンク18周辺の拡大断面図である。図7に示すように、第1気圧室12のX方向の内面を画定する側壁40は、第1側壁部41と第2側壁部42を有する。第1側壁部41は、第1気圧室12と第1制振流路7の両方に連通すると共にX方向に延在する連通孔43を有する。なお、本実施形態では、連通孔43が円筒孔であるが、連通孔43は、如何なる形状でもよく、例えば、断面形状が矩形状等でもよい。 Next, the structure of the first vibration damping channel 7 and the first tank 18 will be described. Note that the structure of the second vibration damping channel 8 and the second tank 19 is the same as that of the vibration damping channel 7 and the first tank 18, so their description will be omitted. Figure 7 is an enlarged cross-sectional view of the area around the first vibration damping channel 7 and the first tank 18 in Figure 1. As shown in Figure 7, the side wall 40 defining the inner surface of the first pressure chamber 12 in the X direction has a first side wall portion 41 and a second side wall portion 42. The first side wall portion 41 has a communication hole 43 that communicates with both the first pressure chamber 12 and the first vibration damping channel 7 and extends in the X direction. In this embodiment, the communication hole 43 is a cylindrical hole, but the communication hole 43 may have any shape; for example, its cross-sectional shape may be rectangular.

気体圧サーボ弁1は、平板部材の一例としての円板形状のディスク45を備える。第1側壁部41における第1気圧室12側とは反対側の外面41aは、X方向に略直交する平面になっている。ディスク45は、その中心が連通孔43の中心にX方向に対向している状態で、締結手段(例えば、ボルト)46で第1側壁部41に固定される。詳しくは、図8に示すように、ディスク45は、周方向に間隔をおいて配置されると共に略同じ径方向位置に位置する複数の締結手段46で第1側壁部41に固定される。この固定は、第1側壁部41の外面41aとディスク45の間に円環状のシム48を挟持した状態で行われる。 The gas pressure servo valve 1 includes a disc-shaped disk 45, which is an example of a flat plate member. The outer surface 41a of the first side wall 41, opposite to the first pressure chamber 12, is a plane substantially perpendicular to the X direction. The disk 45 is fixed to the first side wall 41 by fastening means (e.g., bolts) 46, with its center facing the center of the communication hole 43 in the X direction. More specifically, as shown in Figure 8, the disk 45 is fixed to the first side wall 41 by multiple fastening means 46 arranged at intervals in the circumferential direction and located at substantially the same radial position. This fixing is performed with an annular shim 48 sandwiched between the outer surface 41a of the first side wall 41 and the disk 45.

各締結手段46の軸部46aは、シム48の貫通孔48aを通過する。ディスク45の外面41a側の面は、平面45aになっており、X方向に略直交する。外面41aは、平面45aに略平行になっている。第1側壁部41の外面41aとディスク45の平面45aの間には、シム48の厚さに一致するX方向の隙間が生じる。このX方向の隙間は、100μm以下に設定され、好ましくは、50μm以下に設定され、更に好ましくは、30μm以下に設定され、最も好ましくは20μm以下(例えば、5μm以上15μm以下)に設定される。外面41aのうちでシム48でなくて平面45aに対向する部分は、第1平面部55を構成し、平面45aにおいてシム48でなくて外面41aに対向する部分は、第2平面部56を構成する。 The shaft portion 46a of each fastening means 46 passes through the through hole 48a of the shim 48. The surface of the disk 45 facing the outer surface 41a is a flat surface 45a, which is approximately perpendicular to the X direction. The outer surface 41a is approximately parallel to the flat surface 45a. A gap in the X direction, corresponding to the thickness of the shim 48, is created between the outer surface 41a of the first side wall portion 41 and the flat surface 45a of the disk 45. This gap in the X direction is set to 100 μm or less, preferably 50 μm or less, more preferably 30 μm or less, and most preferably 20 μm or less (for example, 5 μm to 15 μm). The portion of the outer surface 41a that faces the flat surface 45a and not the shim 48 constitutes the first flat portion 55, and the portion of the flat surface 45a that faces the outer surface 41a and not the shim 48 constitutes the second flat portion 56.

図9は、全ての締結手段46が挿通されると共に締結手段46の軸部46aがシム48の貫通孔48aを通過している状態のディスク45を第1側壁部41側から見たときの平面図である。なお、図9において円の点線で囲まれた領域80は、連通孔43にX方向に対向する領域である。図9に示すように、外面41aとディスク45との間における周方向に隣り合うシム48の間に気体が流動する制振流路7が存在する。 Figure 9 is a plan view of the disk 45 as seen from the first side wall 41, with all fastening means 46 inserted and the shafts 46a of the fastening means 46 passing through the through holes 48a of the shims 48. In Figure 9, the area 80 enclosed by the dotted circle is the area facing the communication hole 43 in the X direction. As shown in Figure 9, a vibration damping channel 7 exists between the circumferentially adjacent shims 48 between the outer surface 41a and the disk 45, through which gas flows.

図9に示す例では、周方向に等間隔に配置される3つのシム48が存在するため、制振流路7は、周方向に等間隔に位置する3つの制振流路部7aを有する。各制振流路部7aは、略径方向に延在する。図7に示すように、第2側壁部42は、第1側壁部41側の平面部に円板状の凹部42aを有している。この凹部42aの内径は、ディスク45の外径よりも大きく、凹部42aの深さは、ディスク45の厚さよりも大きくなっている。第2側壁部42は、凹部42aの中心軸がディスク45の中心軸に略一致している状態で、第2側壁部42は、第1側壁部41に密接した状態で固定される。 In the example shown in Figure 9, since there are three shims 48 arranged at equal intervals in the circumferential direction, the vibration damping channel 7 has three vibration damping channel sections 7a located at equal intervals in the circumferential direction. Each vibration damping channel section 7a extends approximately in the radial direction. As shown in Figure 7, the second side wall 42 has a disc-shaped recess 42a on the planar portion facing the first side wall 41. The inner diameter of this recess 42a is larger than the outer diameter of the disk 45, and the depth of the recess 42a is greater than the thickness of the disk 45. The second side wall 42 is fixed in close contact with the first side wall 41 with the central axis of the recess 42a approximately coinciding with the central axis of the disk 45.

このため、図7に示すように、側壁40内に断面略コ字状の室が生じる。この室が、第1タンク18を構成する。第1タンク18は、円筒外周面18aを有する。また、第1タンク18は、円環状の開口18bを有する。この構成により、第1気圧室12は、連通孔43、制振流路7を介して第1タンク18に連通する。なお、図7に示すように、気体圧サーボ弁1は、第1Oリング61と、第2Oリング62とを備える。第1Oリング61は、気体が下側筐体3(図1参照)と第1側壁部41との間から漏れるのを防止し、第2Oリング62は、気体が第1側壁部41と第2側壁部42との間から漏れるのを防止する。 Therefore, as shown in Figure 7, a chamber with a roughly U-shaped cross-section is formed within the side wall 40. This chamber constitutes the first tank 18. The first tank 18 has a cylindrical outer surface 18a. The first tank 18 also has an annular opening 18b. With this configuration, the first pressure chamber 12 communicates with the first tank 18 via the communication hole 43 and the vibration damping channel 7. As shown in Figure 7, the gas pressure servo valve 1 includes a first O-ring 61 and a second O-ring 62. The first O-ring 61 prevents gas from leaking between the lower housing 3 (see Figure 1) and the first side wall 41, and the second O-ring 62 prevents gas from leaking between the first side wall 41 and the second side wall 42.

以上、気体圧サーボ弁1は、2つの気体供給ポートPS1,PS2、排気ポートEx、及び2つの出力ポートCY1,CY2を有するスリーブ11と、スリーブ11内を摺動可能なスプール5と、スプール5の軸方向の両側の外方に設けられる気圧室12,13と、スプール5の軸方向の一方側の気圧室12の気圧とスプール5の軸方向の他方側の気圧室13の気圧に気圧差を生成する気圧差生成機構4と、気圧差生成機構4とスプール5とを連結するフィードバックばね6と、各気圧室12,13に制振流路7,8を介して連通されたタンク18,19と、を備える。また、制振流路7,8の内面が、第1平面部55と第1平面部55に略平行な第2平面部56とを含み、第1平面部55と第2平面部56の距離が、100μm以下になっている。 The gas pressure servo valve 1 comprises a sleeve 11 having two gas supply ports PS1 and PS2, an exhaust port Ex, and two output ports CY1 and CY2; a spool 5 slidable within the sleeve 11; pressure chambers 12 and 13 provided on both sides of the spool 5 in the axial direction; a pressure difference generation mechanism 4 that generates a pressure difference between the pressure in the pressure chamber 12 on one side of the spool 5 in the axial direction and the pressure chamber 13 on the other side of the spool 5 in the axial direction; a feedback spring 6 connecting the pressure difference generation mechanism 4 and the spool 5; and tanks 18 and 19 connected to each pressure chamber 12 and 13 via vibration damping passages 7 and 8. Furthermore, the inner surfaces of the vibration damping passages 7 and 8 include a first planar portion 55 and a second planar portion 56 substantially parallel to the first planar portion 55, with the distance between the first planar portion 55 and the second planar portion 56 being 100 μm or less.

図10は、参考例の気体圧サーボ弁601における図7に対応する模式断面図である。気体圧サーボ弁601は、制振流路の替わりにオリフィス607を用いている点が、上記実施形態と異なる。参考例の気体圧サーボ弁601も、オリフィス607で気体の振動を抑制でき、高性能の気体圧サーボ弁601を実現し易い。 Figure 10 is a schematic cross-sectional view corresponding to Figure 7 of the gas pressure servo valve 601 of the reference example. The gas pressure servo valve 601 differs from the above embodiment in that it uses an orifice 607 instead of a vibration-damping passage. The gas pressure servo valve 601 of the reference example also suppresses gas vibration with the orifice 607, making it easier to realize a high-performance gas pressure servo valve 601.

係る背景において、本発明者は、気体が制振効果を有するオリフィス607を通過してタンク609に到達する場合との比較において、気体が100μm以下の距離に配置されると共に略平行な第1平面部55と第2平面部56との間を通過した場合、振動を大幅に減衰させることができることを確認し、1実験例では、オリフィス607を用いた場合との比較で、振動を単位時間当り1/5以下に大幅に減衰できることを確認した。また、1実験例では、振動を制振できるまでの時間も、オリフィス607を用いた場合との比較で1/5以下の時間に短縮できることを確認した。したがって、本開示によれば、振動を短時間で制振し易い気体圧サーボ弁1を実現できる。 Against this background, the inventors have confirmed that vibrations can be significantly attenuated when the gas passes between the first planar section 55 and the second planar section 56, which are positioned at a distance of 100 μm or less and are substantially parallel, compared to the case where the gas passes through the orifice 607, which has a vibration damping effect, and reaches the tank 609. In one experimental example, it was confirmed that vibrations could be significantly attenuated to less than 1/5 per unit time compared to the case using the orifice 607. Furthermore, in one experimental example, it was confirmed that the time required to dampen vibrations could also be reduced to less than 1/5 of the time required when using the orifice 607. Therefore, according to this disclosure, a gas pressure servo valve 1 that can easily dampen vibrations in a short time can be realized.

また、第1平面部55と第2平面部56の距離が、50μm以下であってもよい。 Furthermore, the distance between the first planar portion 55 and the second planar portion 56 may be 50 μm or less.

本構成によれば、特に、手の平に乗るような小型の気体圧サーボ弁1において、微小振動を効果的に減衰させることができ、小型で使い勝手が良くしかも高性能の気体圧サーボ弁1を実現できる。 This configuration allows for effective damping of minute vibrations, particularly in a small gas pressure servo valve 1 that fits in the palm of your hand, enabling the realization of a compact, user-friendly, and high-performance gas pressure servo valve 1.

また、第1平面部55が気圧室12,13と制振流路7,8の両方に連通する連通孔43を有する第1側壁部41に含まれると共に、第2平面部56がディスク(平板部材)45に含まれてもよい。また、気体圧サーボ弁1が、第1側壁部41とディスク45とで挟持されると共に互いに間隔をおいて配置される複数の円環状のシム48と、各シム48の貫通孔48aを貫通する軸部46aを有すると共にディスク45を第1側壁部41に締結する締結手段46とを更に備えてもよい。 Furthermore, the first planar portion 55 may be included in the first side wall portion 41 having a communication hole 43 that communicates with both the pressure chambers 12, 13 and the vibration damping passages 7, 8, and the second planar portion 56 may be included in the disk (flat plate member) 45. The gas pressure servo valve 1 may also further include a plurality of annular shims 48 sandwiched between the first side wall portion 41 and the disk 45 and arranged at intervals from each other, and fastening means 46 having a shaft portion 46a that penetrates the through-holes 48a of each shim 48 and fastening the disk 45 to the first side wall portion 41.

本構成によれば、シム48の厚さを調整するだけで、第1平面部55と第2平面部56の距離を容易かつ精密に調整できる。したがって、所望の減衰特定を有する気体圧サーボ弁1を簡単安価に作製できる。 With this configuration, the distance between the first flat portion 55 and the second flat portion 56 can be easily and precisely adjusted simply by adjusting the thickness of the shim 48. Therefore, a gas pressure servo valve 1 with the desired damping characteristics can be manufactured simply and inexpensively.

また、第1平面部55が気圧室12,13と制振流路7,8の両方に連通する連通孔43を有する第1側壁部41に含まれると共に、第2平面部56がディスク45に含まれてもよい。また、制振流路7,8が、連通孔43の略径方向に延在する複数の制振流路部7aを有してもよい。 Furthermore, the first planar portion 55 may be included in the first side wall portion 41 having a communication hole 43 that communicates with both the pressure chambers 12, 13 and the vibration damping channels 7, 8, and the second planar portion 56 may be included in the disk 45. Also, the vibration damping channels 7, 8 may have a plurality of vibration damping channel portions 7a extending substantially in the radial direction of the communication hole 43.

本構成によれば、タンク18,19をスリーブ11の外部に設置できるので、タンク18,19の容量を大きくでき、制振効果を高くできる。また、制振流路7,8が、複数の制振流路部7aを有しているので、制振効果を高くできる。よって、それらの相乗効果で、制振性能を優れたものにし易い。 This configuration allows the tanks 18 and 19 to be installed outside the sleeve 11, thereby increasing their capacity and enhancing the vibration damping effect. Furthermore, since the vibration damping channels 7 and 8 have multiple vibration damping channel sections 7a, the vibration damping effect can be further enhanced. Therefore, the synergistic effect of these factors makes it easier to achieve superior vibration damping performance.

また、ディスク45が円板形状を有し、ディスク45の中心が、連通孔43の略中心にディスク45の厚さ方向に対向してもよい。 Furthermore, the disk 45 may have a disc shape, and its center may be directly opposite the approximate center of the communication hole 43 in the thickness direction of the disk 45.

本構成によれば、長さが略同一の複数の制振流路部7aを形成し易い。よって、ノイズを低減し易く、制振性能も高くし易い。 This configuration makes it easy to form multiple vibration-damping channel sections 7a of approximately the same length. Therefore, it is easier to reduce noise and achieve high vibration damping performance.

また、タンク18,19が円環状の開口18bを有してもよい。 Furthermore, tanks 18 and 19 may have an annular opening 18b.

本構成によれば、制振流路7,8が放射状に互いに異なる方向に略径方向に延びる複数の制振流路部51aを有する場合に、複数の制振流路部51aからの気体を容易にタンク18,19内に流動させることができる。 According to this configuration, when the vibration-damping channels 7 and 8 have multiple vibration-damping channel sections 51a extending radially in substantially different directions, the gas from the multiple vibration-damping channel sections 51a can be easily flowed into the tanks 18 and 19.

なお、本開示は、上記実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、本願の特許請求の範囲に記載された事項およびその均等な範囲において種々の改良や変更が可能である。 This disclosure is not limited to the embodiments and their modifications described above, and various improvements and modifications are possible within the scope of the claims of this application and their equivalents.

例えば、上記実施形態では、2つの平面部55,56の間にシム48を挟持することで、2つの平面部55,56の間に制振流路7,8を設ける場合について説明した。しかし、側壁部の平板部材側の面と平板部材の側壁部側の面のうちの一方が径方向に延在する複数の溝を有し、側壁部の平板部材側の面と平板部材の側壁部側の面のうちの他方が複数の溝の深さ方向の開口を塞ぐことで複数の制振流路部を画定してもよい。 For example, in the above embodiment, a case was described in which vibration damping channels 7 and 8 are provided between two planar portions 55 and 56 by sandwiching a shim 48 between the two planar portions 55 and 56. However, one of the surfaces of the side wall portion facing the flat plate member and the surface of the flat plate member facing the side wall portion may have multiple grooves extending in the radial direction, and the other of the surfaces of the side wall portion facing the flat plate member and the surface of the flat plate member facing the side wall portion may define multiple vibration damping channel portions by closing the openings in the depth direction of the multiple grooves.

詳しくは、例えば、円板状のディスク45の替わりに、図11に第1側壁部41側の面145aを示す略円板状の変形例のディスク145を用いてもよい。ディスク145の面145aは平面である。ディスク145は、面145aにおいて連通孔43に対向する平面視において円形の中心部に円板状の凹部146を有する。また、ディスク145は、径方向に延在する複数の溝147を有する。複数の溝147の深さは、同一である。各溝147の底面は、X方向(図11には、図示せず)に直交する平面である。各溝147は、凹部146に連通する。 For more details, for example, instead of the disc-shaped disk 45, a modified disk 145 with a substantially disc-shaped form, as shown in Figure 11 with the surface 145a facing the first side wall portion 41, may be used. The surface 145a of the disk 145 is planar. The disk 145 has a disc-shaped recess 146 in the center of a circular shape in a plan view, facing the communication hole 43 on the surface 145a. The disk 145 also has a plurality of grooves 147 extending in the radial direction. The depth of the plurality of grooves 147 is the same. The bottom surface of each groove 147 is a plane perpendicular to the X direction (not shown in Figure 11). Each groove 147 communicates with the recess 146.

各溝147の深さは、100μm以下であり、50μm以下であると好ましく、30μm以下であると更に好ましい。ディスク145は、ディスク145を第1側壁部41に固定するための締結手段を挿通する締結手段挿通孔135を有する。図示しない締結手段を用いてディスク145を第1側壁部41に固定することで、第1側壁部41のディスク145側の平面で各溝147の深さ方向の開口を隙間なく塞ぐ。この固定により、複数の溝147の存在位置に複数の制振流路部107を形成できる。 The depth of each groove 147 is 100 μm or less, preferably 50 μm or less, and more preferably 30 μm or less. The disk 145 has fastening means insertion holes 135 through which fastening means for fixing the disk 145 to the first side wall portion 41 are inserted. By fixing the disk 145 to the first side wall portion 41 using fastening means (not shown), the depth-direction openings of each groove 147 are completely sealed on the disk 145 side of the first side wall portion 41. This fixing allows for the formation of multiple vibration-damping flow channels 107 at the locations of the multiple grooves 147.

本構成によれば、第1側壁部41のディスク145側の面とディスク145の第1側壁部41側の面のうちの一方にエッチング等で深さが100μm以下の浅い溝147を複数形成するだけで、制振性能が高い制振流路を簡単安価に形成できる。 According to this configuration, by simply forming multiple shallow grooves 147 with a depth of 100 μm or less on either the surface of the first side wall portion 41 facing the disk 145 or the surface of the disk 145 facing the first side wall portion 41, a vibration-damping channel with high vibration damping performance can be easily and inexpensively formed.

また、図11に示すように、各制振流路部107の幅が略一定でもよい。 Furthermore, as shown in Figure 11, the width of each vibration damping channel section 107 may be approximately constant.

本構成によれば、気体が気圧室12,13からタンク18,19に矢印αで示す方向に流動するときの制振性能と、気体がタンク18,19から気圧室12,13に矢印βで示す方向に流動するときの制振性能を略同一にできる。したがって、仕様によっては、制振性能を高くできる。 According to this configuration, the vibration damping performance when the gas flows from the pressure chambers 12 and 13 to the tanks 18 and 19 in the direction indicated by arrow α can be made approximately the same as the vibration damping performance when the gas flows from the tanks 18 and 19 to the pressure chambers 12 and 13 in the direction indicated by arrow β. Therefore, depending on the specifications, the vibration damping performance can be increased.

また、図12、すなわち、他の変形例のディスク245における図11に対応する図に示すように、各制振流路部207の幅が径方向の外方側に行くにしたがって大きくなってもよい。 Furthermore, as shown in Figure 12, which corresponds to Figure 11 in the disk 245 of another modified example, the width of each vibration damping channel 207 may increase towards the radially outward side.

本構成によれば、気体が気圧室12,13からタンク18,19に矢印γに示す方向に流動する際に気体の流速を低下させることができ、ノイズを低減できる。 According to this configuration, when the gas flows from the pressure chambers 12 and 13 to the tanks 18 and 19 in the direction indicated by arrow γ, the gas flow velocity can be reduced, thereby reducing noise.

なお、平板部材として、ディスク145,245を採用した場合、タンク18,19が、円筒面に周方向に間隔をおいて配置される複数の開口を有することになる。しかし、この場合においても、ディスク45を採用した場合と同様に、放射状に延びる複数の制振流路部107,207からの気体をタンク18,19内に容易に流動させることができる。 Furthermore, if discs 145 and 245 are used as the flat plate members, the tanks 18 and 19 will have multiple openings arranged circumferentially on the cylindrical surface. However, even in this case, as with the case where disc 45 is used, gas from the multiple radially extending vibration damping flow channels 107 and 207 can be easily flowed into the tanks 18 and 19.

なお、図13、すなわち、別の変形例のディスク345における図11に対応する図に示すように、制振流路は、径方向に延在する1つのみの制振流路部307で構成されてもよい。また、平板部材は、円板形状でなくてもよく、平板であれば如何なる平面形状を有してもよい。例えば、平板部材は、平面視が略矩形の形状や楕円の形状等を有してもよい。 Furthermore, as shown in Figure 13, which corresponds to Figure 11 in another modified example of disk 345, the vibration damping channel may consist of only one vibration damping channel section 307 extending in the radial direction. Also, the flat plate member does not have to be disc-shaped; it may have any planar shape as long as it is flat. For example, the flat plate member may have a substantially rectangular or elliptical shape in plan view.

また、気体圧サーボ弁1が、ノズルフラッパ型のサーボ弁であって、気圧差生成機構4が、アーマチュア20、フラッパ21、第1コイル22、第2コイル23、第1背圧路15、第2背圧路16、断面コ字状の上部磁極25、及び断面コ字状の下部磁極26を有する場合について説明した。しかし、気体圧サーボ弁は、ノズルフラッパ型のサーボ弁でなくてもよく、気圧差生成機構がフラッパを有さなくてもよい。 Furthermore, the case where the gas pressure servo valve 1 is a nozzle flapper type servo valve, and the pressure difference generation mechanism 4 has an armature 20, a flapper 21, a first coil 22, a second coil 23, a first back pressure passage 15, a second back pressure passage 16, an upper magnetic pole 25 with a U-shaped cross-section, and a lower magnetic pole 26 with a U-shaped cross-section, has been described. However, the gas pressure servo valve does not have to be a nozzle flapper type servo valve, and the pressure difference generation mechanism does not have to have a flapper.

詳しくは、気体圧サーボ弁は、噴射式のサーボ弁でもよく、気圧差生成機構がジェットパイプを有する構成でもよい。図14は、他の変形例の気体圧サーボ弁401の軸方向の模式断面図である。なお、図14においては、気体圧サーボ弁401が、制振構造406,407を有する。制振構造406,407は、図7及び図8を用いて説明した制振構造と同様の制振流路及びタンクを有する制振構造である。また、図14においては、フィードバックばねの図示を省略している。図14を参照して、気体圧サーボ弁401では、トルクモータ等の駆動装置によりジュットパイプ431が、いずれか一方の制御ポート413,414側に傾くと、噴射口431aから噴射されている気体が、傾いた側の制御ポート413,414に多く流れ込み、これにより均衡していた気圧室421,422の圧力バランスが崩れ、スプール405が低圧側に変位する。気体圧サーボ弁401の気圧差生成機構404は、トルクモータ等の駆動装置と、ジュットパイプ431を備える。なお、気体圧サーボ弁401では、ジュットパイプ431とスプール405とが、図示しないフィードバックばねで連結されていることは言うまでもない。 More specifically, the gas pressure servo valve may be an injection-type servo valve, and the pressure difference generation mechanism may have a jet pipe. Figure 14 is a schematic axial cross-sectional view of another modified gas pressure servo valve 401. In Figure 14, the gas pressure servo valve 401 has vibration damping structures 406 and 407. The vibration damping structures 406 and 407 are vibration damping structures having vibration damping passages and tanks similar to the vibration damping structures described using Figures 7 and 8. Also, the illustration of the feedback spring is omitted in Figure 14. Referring to Figure 14, in the gas pressure servo valve 401, when the jet pipe 431 is tilted towards either control port 413 or 414 by a drive device such as a torque motor, more gas being injected from the injection port 431a flows into the tilted control port 413 or 414, thereby disrupting the balanced pressure balance of the pressure chambers 421 and 422, and causing the spool 405 to be displaced to the low-pressure side. The pressure difference generation mechanism 404 of the gas pressure servo valve 401 comprises a drive device such as a torque motor and a jet pipe 431. It goes without saying that in the gas pressure servo valve 401, the jet pipe 431 and the spool 405 are connected by a feedback spring (not shown).

また、気体圧サーボ弁1が、スリーブ11の外部にタンク18,19を備える場合について説明した。しかし、気体圧サーボ弁は、スプール内にタンクを備えてもよい。図15は、別の変形例の気体圧サーボ弁501のスプール505のX方向片側端部の周辺の模式断面図である。気体圧サーボ弁501は、ノズルフラッパ型のサーボ弁である。なお、気体圧サーボ弁501は、スプール505のX方向両側端部に同一の制振構造を有する。図15に示すように、スプール505は、X方向の両側の端部内に同一のタンク518を有する。タンク518は、連通孔532を介して制振流路550に連通している。 Furthermore, the case in which the gas pressure servo valve 1 is equipped with tanks 18 and 19 outside the sleeve 11 has been described. However, the gas pressure servo valve may also be equipped with tanks inside the spool. Figure 15 is a schematic cross-sectional view of the area around one end in the X direction of the spool 505 of another modified gas pressure servo valve 501. The gas pressure servo valve 501 is a nozzle flapper type servo valve. The gas pressure servo valve 501 has the same vibration damping structure at both ends in the X direction of the spool 505. As shown in Figure 15, the spool 505 has the same tank 518 inside both ends in the X direction. The tank 518 communicates with the vibration damping passage 550 via a communication hole 532.

気圧室512は、円板状の室であり、気圧室512の内径は、スリーブ511の内径よりも大きくなっている。気圧室512は、図示しないノズルに背圧路515を介して連通する。気圧室512は、スリーブ511よりもX方向外方に位置している。スプール505のX方向端部は、気圧室512内に位置し、スプール505のX方向端部は、スリーブ511の内径よりも大きな外径を有する大径部571となっている。大径部571は、スプール505においてスリーブ511内に位置する小径部570よりも大きな外径を有している。 The pressure chamber 512 is a disc-shaped chamber, and its inner diameter is larger than the inner diameter of the sleeve 511. The pressure chamber 512 communicates with a nozzle (not shown) via a back pressure passage 515. The pressure chamber 512 is located outward in the X direction from the sleeve 511. The X-direction end of the spool 505 is located within the pressure chamber 512, and this X-direction end of the spool 505 is a large-diameter portion 571 with an outer diameter larger than the inner diameter of the sleeve 511. The large-diameter portion 571 has a larger outer diameter than the small-diameter portion 570 located within the sleeve 511 of the spool 505.

制振流路550は、大径部571に設けられている。連通孔532は、大径部571の中心軸上をX方向に延在している。制振流路550は、例えば、複数の制振流路部550aを有し、複数の制振流路部550aは、大径部571の径方向に延在する。複数の制振流路部550aは、例えば、図11を用いて説明した構造により形成される(図15では、ボルト等の締結手段の図示は省略している)。図15に示す変形例のように、気圧室512の内径を、スリーブ511の内径よりも大きくして、スプール505のX方向端部に大径部571を設けるようにすると、制振流路550の長さを長くできるので、制振流路550の制振性能を高くできる。 The vibration damping channel 550 is provided in the large-diameter section 571. The communication hole 532 extends in the X direction along the central axis of the large-diameter section 571. The vibration damping channel 550 has, for example, multiple vibration damping channel sections 550a, and these multiple vibration damping channel sections 550a extend in the radial direction of the large-diameter section 571. The multiple vibration damping channel sections 550a are formed, for example, by the structure described using Figure 11 (in Figure 15, fastening means such as bolts are not shown). As shown in the modified example in Figure 15, by making the inner diameter of the pressure chamber 512 larger than the inner diameter of the sleeve 511 and providing the large-diameter section 571 at the X-direction end of the spool 505, the length of the vibration damping channel 550 can be increased, thereby improving the vibration damping performance of the vibration damping channel 550.

本構成によれば、タンク518が、スプール505の内部に設けられる内部室で構成され、スプール505が、内部室と制振流路550とを連通する連通孔532を有する。したがって、コンパクトでしかも制振性能が高い気体圧サーボ弁501を実現し易い。 In this configuration, the tank 518 is composed of an internal chamber located inside the spool 505, and the spool 505 has a communication hole 532 that connects the internal chamber to the vibration-damping flow path 550. Therefore, it is easy to realize a compact gas pressure servo valve 501 with high vibration-damping performance.

より詳しく説明すると、スプールは、スプール本体と、円板状のディスクを備えてもよい。そして、制振流路は、軸部材であるスプール本体のX方向端面に、円板状のディスクを固定することで形成してもよい。詳しくは、タンクが、スプール本体の内部に設けられる内部室で構成され、スプール本体が、タンクと制振流路を連通する連通孔を有してもよい。また、連通孔は、如何なる断面形状を有してもよく、例えば、円筒孔でもよい。また、連通孔の中心は、ディスクの中心にX方向に対向し、ディスクは、上述の方法と同一の方法で、スプール本体のX方向の端面に環状のシムを挟んだ状態で締結手段で固定されてもよい。 More specifically, the spool may comprise a spool body and a disc-shaped disk. The vibration damping channel may be formed by fixing the disc-shaped disk to the X-direction end face of the spool body, which is the axial member. More specifically, the tank may consist of an internal chamber located inside the spool body, and the spool body may have a communication hole connecting the tank and the vibration damping channel. The communication hole may have any cross-sectional shape, for example, a cylindrical hole. Furthermore, the center of the communication hole may face the center of the disk in the X-direction, and the disk may be fixed to the X-direction end face of the spool body with fastening means, using the same method as described above, with an annular shim sandwiched between them.

又は、上述の方法と同一の方法で、スプール本体のX方向の端面と、ディスクの端面側の面のうちの一方に径方向に延在する1以上の溝が設けられてもよく、スプール本体のX方向の端面とディスクの面が密着している状態でディスクが締結手段でスプール本体のX方向の端面に固定されてもよい。 Alternatively, one or more radially extending grooves may be provided on either the X-direction end face of the spool body or the end face side of the disc, using the same method as described above. The disc may also be fixed to the X-direction end face of the spool body by fastening means while the X-direction end face of the spool body and the disc surface are in close contact.

本変形例では、第1平面部が、スプール本体の軸方向の端面に固定されたディスクに含まれると共に、第2平面部が、スプール本体の軸方向の端面に含まれる。また、連通孔の開口が、ディスクによって外部から視認不可能になっている。本構成を採用すれば、コンパクトでしかも制振性能が高い気体圧サーボ弁を実現できる。なお、図15に示す例では、スプール本体のX方向端部がスプール本体においてスリーブ511内に配置される部分よりも大きな外径を有していた。しかし、スプール本体にタンクを設ける構成において、スプール本体のX方向端部の外径が、スリーブの内径と略一致する構成でもよい。 In this modified example, the first planar portion is included in a disk fixed to the axial end face of the spool body, and the second planar portion is also included in the axial end face of the spool body. Furthermore, the opening of the communication hole is obscured from external view by the disk. This configuration allows for the realization of a compact gas pressure servo valve with high vibration damping performance. In the example shown in Figure 15, the X-direction end of the spool body had a larger outer diameter than the portion of the spool body positioned within the sleeve 511. However, in a configuration where a tank is provided in the spool body, the outer diameter of the X-direction end of the spool body may be approximately equal to the inner diameter of the sleeve.

1,401,501 気体圧サーボ弁、 2 カバー、 3 下側筐体、 4,404 気圧差生成機構、 5,405,505 スプール、 6 フィードバックばね、 7 第1制振流路、 7a 制振流路部、 8 第2制振流路、 9 第1ノズル、 10 第2ノズル、 11,511 スリーブ、 12 第1気圧室、 13 第2気圧室、 15 第1背圧路、 16 第2背圧路、 18 第1タンク、 19 第2タンク、 20 アーマチュア、 21 フラッパ、 22 第1コイル、 23 第2コイル、 25 上部磁極、 26 下部磁極、 28 駆動回路、 30 第1固定絞り、 31 第2固定絞り、 34 第1ランド、 35 第2ランド、 36 第3ランド、 37 第4ランド、 39 ステム、 40 側壁、 41 第1側壁部、 第1側壁部の41a 外面、 42 第2側壁部、 42a 第2側壁部の凹部、 43,532 連通孔、 45,145,245,345 ディスク、 45a 平面、 46 締結手段、 46a 軸部、 48 シム、 48a 貫通孔、 51a,107,207,307,550a 制振流路部、 55 第1平面部、 56 第2平面部、 84 駆動回路、 145a ディスクにおける第1側壁部側の面、 147 溝、 406 制振構造、 413,414 制御ポート、 421 気圧室、 431 ジュットパイプ、 431a 噴射口、 512 気圧室、 515 背圧路、 518 タンク、 550 制振流路、 570 小径部、 571 大径部、 CY1 第1出力ポート、 CY2 第2出力ポート、 Ex 排気ポート、 PS1 第1気体供給ポート、 PS2 第2気体供給ポート。 1,401,501 Gas pressure servo valve, 2 Cover, 3 Lower housing, 4,404 Pressure difference generation mechanism, 5,405,505 Spool, 6 Feedback spring, 7 First vibration damping passage, 7a Vibration damping passage section, 8 Second vibration damping passage, 9 First nozzle, 10 Second nozzle, 11,511 Sleeve, 12 First pressure chamber, 13 Second pressure chamber, 15 First back pressure passage, 16 Second back pressure passage, 18 First tank, 19 Second tank, 20 Armature, 21 Flapper, 22 First coil, 23 Second coil, 25 Upper magnetic pole, 26 Lower magnetic pole, 28 Drive circuit, 30 First fixed throttle, 31 Second fixed throttle, 34 First land, 35 Second land, 36 37 Third land, 39 Fourth land, 39 Stem, 40 Side wall, 41 First side wall portion, 41a Outer surface of the first side wall portion, 42 Second side wall portion, 42a Recess of the second side wall portion, 43, 532 Communication hole, 45, 145, 245, 345 Disk, 45a Plane, 46 Fastening means, 46a Shaft portion, 48 Shim, 48a Through hole, 51a, 107, 207, 307, 550a Vibration damping flow path portion, 55 First planar portion, 56 Second planar portion, 84 Drive circuit, 145a Surface of the disk on the side of the first side wall portion, 147 Groove, 406 Vibration damping structure, 413, 414 Control port, 421 Pressure chamber, 431 Jet pipe, 431a Injection nozzle, 512 Pressure chamber, 515 Back pressure passage, 518 Tank, 550 Vibration damping passage, 570 Small diameter section, 571 Large diameter section, CY1 First output port, CY2 Second output port, Ex Exhaust port, PS1 First gas supply port, PS2 Second gas supply port.

Claims (9)

2つの気体供給ポート、排気ポート、及び2つの出力ポートを有するスリーブと、
前記スリーブ内を摺動可能なスプールと、
前記スプールの軸方向の両側の外方に設けられる気圧室と、
前記スプールの軸方向の一方側の前記気圧室の気圧と前記スプールの軸方向の他方側の前記気圧室の気圧に気圧差を生成する気圧差生成機構と、
前記気圧差生成機構と前記スプールとを連結するフィードバックばねと、
前記各気圧室に制振流路を介して連通されたタンクと、を備え、
前記制振流路の内面が、第1平面部と前記第1平面部に略平行な第2平面部とを含み、
前記第1平面部と前記第2平面部の距離が、100μm以下であり、
前記タンクは、前記制振流路に繋がる開口のみを有し、
気体が、距離が100μm以下になっている前記第1平面部と前記第2平面部の間を前記気圧室側から前記タンク側に流動する場合と、気体が、距離が100μm以下になっている前記第1平面部と前記第2平面部の間を前記タンク側から前記気圧室側に流動する場合の両方が生じる、気体圧サーボ弁。
A sleeve having two gas supply ports, an exhaust port, and two output ports,
A spool that can slide within the sleeve,
The spool is provided with pressure chambers located on both sides of its axial direction,
A pressure difference generation mechanism that generates a pressure difference between the pressure in the pressure chamber on one side of the spool in the axial direction and the pressure in the pressure chamber on the other side of the spool in the axial direction,
A feedback spring connecting the pressure difference generation mechanism and the spool,
Each of the aforementioned pressure chambers is connected to a tank via a vibration-damping channel,
The inner surface of the vibration damping channel includes a first planar portion and a second planar portion substantially parallel to the first planar portion.
The distance between the first planar portion and the second planar portion is 100 μm or less.
The tank has only an opening connected to the vibration damping channel,
A gas pressure servo valve that allows both the flow of gas between the first and second planar sections, which are separated by a distance of 100 μm or less, from the pressure chamber side to the tank side, and the flow of gas between the first and second planar sections, which are separated by a distance of 100 μm or less, from the tank side to the pressure chamber side .
前記第1平面部が前記気圧室と前記制振流路の両方に連通する連通孔を有する側壁部に含まれると共に、前記第2平面部が平板部材に含まれ、
前記側壁部と前記平板部材とで挟持されると共に互いに間隔をおいて配置される複数の円環状のシムと、
前記各シムの貫通孔を貫通する軸部を有すると共に前記平板部材を前記側壁部に締結する締結手段とを更に備える、請求項1に記載の気体圧サーボ弁。
The first planar portion is included in a side wall portion having a communication hole that communicates with both the pressure chamber and the vibration damping channel, and the second planar portion is included in a flat plate member,
A plurality of annular shims are sandwiched between the side wall portion and the flat plate member and are arranged at intervals from each other,
The gas pressure servo valve according to claim 1, further comprising a fastening means having a shaft portion that penetrates the through holes of each of the shims and fastening the flat plate member to the side wall portion.
前記第1平面部が前記気圧室と前記制振流路の両方に連通する連通孔を有する側壁部に含まれると共に、前記第2平面部が平板部材に含まれ、
前記制振流路が、前記連通孔の略径方向に延在する複数の制振流路部を有する、請求項1に記載の気体圧サーボ弁。
The first planar portion is included in a side wall portion having a communication hole that communicates with both the pressure chamber and the vibration damping channel, and the second planar portion is included in a flat plate member,
The gas pressure servo valve according to claim 1, wherein the vibration damping passage has a plurality of vibration damping passage portions extending substantially in the radial direction of the communication hole.
前記各制振流路部の幅が略一定である、請求項3に記載の気体圧サーボ弁。 The gas pressure servo valve according to claim 3, wherein the width of each vibration damping flow path is substantially constant. 前記各制振流路部の幅が前記径方向の外方側に行くにしたがって大きくなる、請求項3に記載の気体圧サーボ弁。 The gas pressure servo valve according to claim 3, wherein the width of each vibration damping flow path increases as it moves radially outward. 前記側壁部の前記平板部材側の面と前記平板部材の前記側壁部側の面のうちの一方が前記径方向に延在する複数の溝を有し、
前記複数の制振流路部が、前記側壁部の前記平板部材側の面と前記平板部材の前記側壁部側の面のうちの他方が前記複数の溝の深さ方向の開口を塞ぐことで画定される、請求項3乃至5のいずれか1つに記載の気体圧サーボ弁。
One of the surfaces of the side wall portion facing the flat plate member and the surface of the flat plate member facing the side wall portion has a plurality of grooves extending in the radial direction.
The gas pressure servo valve according to any one of claims 3 to 5, wherein the plurality of vibration damping flow channels are defined by the other of the side wall side of the flat plate member and the side wall side of the flat plate member closing the opening in the depth direction of the plurality of grooves.
前記平板部材が円板形状を有し、
前記平板部材の中心が、前記連通孔の略中心に前記平板部材の厚さ方向に対向する、請求項2乃至6のいずれか1つに記載の気体圧サーボ弁。
The aforementioned flat plate member has a disc shape,
The gas pressure servo valve according to any one of claims 2 to 6, wherein the center of the flat plate member faces the approximate center of the communication hole in the thickness direction of the flat plate member.
前記タンクが、円環状の開口を有するか又は円筒面に周方向に間隔をおいて配置される複数の開口を有する、請求項7に記載の気体圧サーボ弁。 The gas pressure servo valve according to claim 7, wherein the tank has an annular opening or a plurality of openings arranged circumferentially at intervals on a cylindrical surface. 前記タンクが、前記スプールの内部に設けられる内部室で構成され、
前記スプールが、前記内部室と前記制振流路とを連通する連通孔を有する、請求項1に記載の気体圧サーボ弁。
The tank is composed of an internal chamber provided inside the spool,
The gas pressure servo valve according to claim 1, wherein the spool has a communication hole that connects the internal chamber and the vibration damping passage.
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