サーボバルブ
【課題】定期的にフィルタを交換したり、あるいは、フィルタやノズルを定期的に清掃する必要のない、メンテナンスフリーのサーボバルブを提供する。
【解決手段】ノズルフラッパ２の一方側の面に対して対向配置される第１ノズル３ａ，４ａを有すると共にスプール１２の一方の端部に接続される第１流路の流れ、及び、ノズルフラッパ２の他方側の面に対して対向配置される第２ノズル３ｂ，４ｂを有すると共にスプール１２の他方の端部に接続される第２流路の流れを切替機構２０で定期的に切り替えて、流路中に設けられているフィルタＦ１，Ｆ２を自動的に逆洗洗浄できるようにする。
【解決手段】ノズルフラッパ２の一方側の面に対して対向配置される第１ノズル３ａ，４ａを有すると共にスプール１２の一方の端部に接続される第１流路の流れ、及び、ノズルフラッパ２の他方側の面に対して対向配置される第２ノズル３ｂ，４ｂを有すると共にスプール１２の他方の端部に接続される第２流路の流れを切替機構２０で定期的に切り替えて、流路中に設けられているフィルタＦ１，Ｆ２を自動的に逆洗洗浄できるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーボバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ノズルフラッパ型のサーボバルブは、制御目標の電流が入力されるトルクモータと、そのトルクモータによって回転駆動されるフラッパと、そのフラッパを中間にして対向して配設される一対のノズルと、これらノズルと圧力通路を介して連結されている弁開度を調節するスプールと、そのスプール及び上記フラッパを連結するフィードバックスプリング（フィードバックワイヤ）を含んでいる（特許文献１参照）。
【０００３】
上記構成からなるノズルフラッパ型のサーボバルブでは、トルクモータのコイルに制御目標に対応した電流が入力されるとその電流に応じた磁力が発生し、その発生した磁力によりトルクモータのアーマチュア（電気子）に回転トルクが発生させられる。そして、アーマチュアで発生した回転トルクは、アーマチュアに連結されているフラッパを傾動させる。この結果、フラッパが接近して来た方のノズルの背圧が高められ、フラッパが離れて行った方のノズルの背圧が低められる。
【０００４】
フラッパが接近して高くなった背圧はスプールの軸心方向の一端側に伝達され、フラッパが離れて低くなった背圧はそのスプールの軸心方向の他端側に伝達されているので、スプールは、背圧差に応じて変位される。この変位は、フィードバックスプリングにアーマチュアの回転トルクと反対向きのトルクを発生させる。フラッパに引き戻し力を作用させて両ノズルの背圧が等しくなり、その背圧が等しくなった位置でスプールは停止される。これにより、スプールの停止位置は、制御目標の入力電流に対応した弁開度に保たれる。
【０００５】
また、上記ノズルフラッパ型のサーボバルブには、フィルタ処理された流体が供給されるように構成されている。これは、ノズルフラッパ型のサーボバルブに供給される液体中に不純物が含まれていると、液体の流れる流路やノズルの開口部が不純物で目詰まりを起こしてサーボバルブの機能が損なわれるからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１２４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来のサーボバルブは、ノズルに供給される液体はフィルタ処理してノズルに供給されるように構成されているが、フィルタが目詰まりを起こしたり、あるいは、不純物でノズルが目詰まりを起こすと、制御目標に応じた背圧が得られなくなり、サーボバルブの性能が低下するおそれがある。従来は、フィルタやノズルの詰まりを解消あるいは抑止する対策がなく、定期的にフィルタを交換したり、あるいは、フィルタやノズルを定期的に清掃する必要があった。
【０００８】
例えば、サーボバルブがジェットエンジンの燃料システムの燃料制御部で使用される場合、すなわち、サーボバルブが燃料ポンプから供給された燃料を全自動デジタルエンジン制御装置（Full Authority Digital Electronics Control（ＦＡＤＥＣ））の指令に基いてジェットエンジンに供給する場合、ノズルに供給される液体は、燃料ポンプから供給された燃料が使用されるが、その燃料中の不純物によりフィルタやノズルが目詰まりを起こすと、サーボバルブの性能が低下してジェットエンジンに供給する燃料に支障を来たすので、定期的にフィルタを交換したり、あるいは、フィルタやノズルを定期的に清掃する必要があった。
【０００９】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、サーボバルブにおいて、フィルタやノズルの詰まりを解消あるいは抑止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。
【００１１】
第１の発明は、スプールの両端に作用する背圧を調節して上記スプールを移動させることにより液体の流量を調節するサーボバルブであって、トルクモータにより傾斜角度が調節されるノズルフラッパと、上記ノズルフラッパの一方側の面に対して対向配置される第１ノズルを有すると共に上記スプールのいずれか一方の端部に接続される第１流路と、上記ノズルフラッパの他方側の面に対して対向配置される第２ノズルを有すると共に上記第１流路と異なる上記スプールの端部に接続される第２流路と、上記第１流路及び上記第２流路における上記液体の流れを逆流させる逆流手段と、を備えるという構成を採用する。
【００１２】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記ノズルフラッパを挟んで対向配置される一対の上記第１ノズル及び上記第２ノズルを二対備え、上記逆流手段は、一方対の第１ノズル及び第２ノズルが臨む第１領域の圧力と他方対の第１ノズル及び第２ノズルが臨む第２領域の圧力との高低関係を切り替える圧力切替機構という構成を採用する。
【００１３】
第３の発明は、上記第２の発明において、上記第１領域の圧力と上記第２領域の圧力との高低関係に倣って、上記第１流路が接続される上記スプールの端部と上記第２流路が接続する上記スプールの端部とを切り替える流路切替機構を備えるという構成を採用する。
【００１４】
第４の発明は、上記第３の発明において、上記圧力切替機構及び上記流路切替機構は、単一のソレノイドで駆動されるという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ノズルフラッパの一方側の面に対して対向配置される第１ノズルを有すると共にスプールのいずれか一方の端部に接続される第１流路の流れと、上記ノズルフラッパの他方側の面に対して対向配置される第２ノズルを有すると共に上記第１流路と異なるスプールの端部に接続される第２流路の流れとが、逆流手段で逆流させられるようにしているので、流路中に設けられているフィルタを自動的に洗浄することができ、フィルタやノズルの詰まりを解消あるいは抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態におけるサーボバルブの概略構成図である。
【図２】駆動液体の流路が切り替えられたときの本発明の一実施形態におけるサーボバルブの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係るサーボバルブについて説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係るサーボバルブＳＶの概略構成図である。
このサーボバルブＳＶは、ノズルフラッパ機構１と、スプール弁機構１０と、切替機構２０と、フィルタＦ１，Ｆ２とを備えている。これらのフィルタＦ１，Ｆ２としては２０〜４０μｍ程度の目を有し、ろう付けもしくは焼結された金属の網が用いられる。
【００１９】
ノズルフラッパ機構１は、ノズルフラッパ２と、上側ノズル３ａ，３ｂと、下側ノズル４ａ，４ｂと、フィードバックスプリング５を備えている。
ノズルフラッパ２は、扁平な板材からなり、その中心位置に設けられている回転軸２ａを中心にして回動（傾動）できるように構成されている。この回転軸２ａは、図示しないトルクモータのアーマチュア（電気子）に一体的に連結されている。したがって、トルクモータのコイルに制御目標に対応した電流が入力されると、その入力電流に応じた磁力が発生してトルクモータのアーマチュアに回転トルクが発生し、ノズルフラッパ２を所定の傾斜角度に傾動させることができる。
【００２０】
上側ノズル３ａ，３ｂは、回転軸２ａを中心にしたノズルフラッパ２の上部側に配置されている。これらの上側ノズル３ａ，３ｂは、ノズルフラッパ２を挟んで対向配置される一対のノズルであり、第１チャンバ６ａ内の第１領域αに臨んで配置されている。
下側ノズル４ａ，４ｂは、回転軸２ａを中心にしたノズルフラッパ２の下部側に配置されている。これらの下側ノズル４ａ，４ｂは、ノズルフラッパ２を挟んで対向配置される一対のノズルであり、第２チャンバ６ｂ内の第２領域βに臨んで配置されている。
【００２１】
なお、図１に示すように、上側ノズル３ａと下側ノズル４ａとは、ノズルフラッパ２の一方側の面に対向して配置されており、本発明の第１ノズルとして機能する。つまり、本実施形態のサーボバルブＳＶは、本発明における第１ノズルを２つ備えている。
また、上側ノズル３ｂと下側ノズル４ｂとは、ノズルフラッパ２の他方側の面に対向して配置されており、本発明の第２ノズルとして機能する。つまり、本実施形態のサーボバルブＳＶは、本発明における第２ノズルを２つ備えている。
そして、上述のように上側ノズル３ａ，３ｂが一対とされ、下側ノズル４ａ，４ｂとが一対とされている。つまり、本実施形態のサーボバルブＳＶは、一対の第１ノズル及び第２ノズルを２つ、すなわち二対の第１ノズル及び第２ノズルを備えている。
【００２２】
また、本実施形態のサーボバルブＳＶは、ノズルフラッパ２の一方側の面に対向する上側ノズル３ａと下側ノズル４ｂとを接続するコの字状の第１接続流路Ａ（第１流路）を備えている。つまり、本実施形態のサーボバルブＳＶは、上側ノズル３ａ（第１ノズル）及び下側ノズル４ａ（第１ノズル）を有する第１接続流路Ａを備えている。
さらに、本実施形態のサーボバルブＳＶは、ノズルフラッパ２の他方側の面に対向する上側ノズル３ｂと下側ノズル４ｂとを接続するコの字状の第２接続流路Ｂ（第２流路）を備えている。つまり、本実施形態のサーボバルブＳＶは、上側ノズル３ｂ（第２ノズル）と下側ノズル４ｂ（第２ノズル）を有する第２接続流路Ｂを備えている。
【００２３】
上側ノズル３ａ，３ｂが臨む第１チャンバ６ａには、フィルタＦ１を介在している流路Ｌ３が接続されている。また、下側ノズル４ａ，４ｂが臨む第２チャンバ６ｂには、フィルタＦ２を介在している流路Ｌ６が接続されている。また、上記第１接続流路Ａには、後述する流路Ｌ２３が接続されると共に、第２接続流路Ｂには、流路Ｌ２０が接続されている。
【００２４】
フィードバックスプリング５は、フィードバックワイヤと称されることもある長尺状のバネ部材から構成されている。そして、このフィードバックスプリング５の上端側は、ノズルフラッパ２の下端側に固定されている。また、フィードバックスプリング５の下端側側は、ノズルフラッパ２の長手方向と同方向に伸び、先端部がスプール弁機構１０の後述するスプール１２と接続されている。そして、フィードバックスプリング５がノズルフラッパ２の傾動により移動したときには、スプール弁機構１０のスプール１２をその軸心方向に移動（変位）させることができるように構成されている。
【００２５】
スプール弁機構１０は、周知のスプール弁機構と同様に、ケーシング１１内にスプール１２を移動自在に配設して構成されている。このスプール弁機構１０は、ケーシング１１内においてスプール１２が軸心方向に移動自在に配設して構成されている。スプール１２には軸心方向に沿って間隔を保って４個のランド１３ａ〜１３ｄが設けられている。これらランド１３ａ〜１３ｄのうち、ランド１３ａ，１３ｂは軸心方向の両端側にそれぞれ設けられ、ランド１３ｃ，１３ｄは軸心方向の中心部にそれぞれ設けられている。そして、ランド１３ｃ，１３ｄ間には、フィードバックスプリング５の先端部が接続されている。
なお、図面を簡略化するために省略されているが、中心部に設けられるランド１３ｃ，１３ｄに対応するケーシング１１には、液体の入出用ポートが設けられていて、ランド１３ｃ，１３ｄが移動（変位）することによりポート開度、すなわち弁開度を調節できるように構成されている。
【００２６】
切替機構２０は本発明の逆流手段、圧力切替機構及び流路切替機構として機能するものである。
この切替機構２０は、第１接続流路Ａ及び第２接続流路Ｂにおける液体の流れを逆流させる。より詳細には、切替機構２０は、上側ノズル３ａ，３ｂが臨む第１領域αの圧力の下側ノズル４ａ，４ｂが臨む第２領域βの圧力との高低関係を切り替えることにより、第１接続流路Ａ及び第２接続流路Ｂにおける液体の流れを逆流させる。
また、切替機構２０は、第１領域αの圧力と第２領域βの圧力との高低関係に倣って、第１接続流路Ａが接続されるスプール１２の端部と第２接続流路Ｂが接続するスプール１２の端部とを切り替える。
【００２７】
この切替機構２０は、ケーシング２１と、弁体２２と、単一のソレノイドＳＯとを備えている。
ケーシング２１は、内部に弁体２２が移動できる空間を有して構成されている。なお、図１及び図２において、太線及び細線で示される後述する流路と接続する部位に液体の入出用ポートが設けられている。
弁体２２は、シャフト２３と、当該シャフト２３に一体的に設けられると共に間隔を保って複数個（図示の例では６個）配列されるランド２４ａ〜２４ｆとを備えている。そして、この弁体２２は、ケーシング２１の内部をその軸心方向に移動自在に設けられていると共に、弁体２２の軸心方向の一端側（図示の例では左端側）に設けられているコイルバネ２５により、常時、ソレノイドＳＯ側へ押圧されるように構成されている。
弁体２２のシャフト２３に設けられているランド２４ａ〜２４ｆの配置及びケーシング２１に設けられている液体の入出用ポートの配置関係は、後述の制御動作の説明における液体の流れを実現できるように決められている。
ソレノイドＳＯは、弁体２２の軸心方向の他端側に設けられていて、そのソレノイドＳＯがＯＮされたときには、ソレノイドロッドＳＯｌが伸張して弁体２２をコイルバネ２５に抗して移動させることができるように構成されている（図１参照）。なお、ソレノイドＳＯがＯＦＦされたときには、弁体２２がコイルバネ２５により押圧されて、弁体２２をソレノイドＳＯ側に移動させることができるように構成されている（図２参照）。
【００２８】
流路Ｌ１〜Ｌ９，Ｌ２０〜Ｌ２７は液体の通路であって、流路Ｌ１〜Ｌ９は、ノズルフラッパ機構１及び切替機構２０間に配設され、流路Ｌ２０〜Ｌ２７は、ノズルフラッパ機構１、スプール弁機構１０及び切替機構２０間に配設されている。
【００２９】
ここで、本実施形態のサーボバルブＳＶにおいては、流路Ｌ２３が第１接続流路Ａと接続され、さらに流路Ｌ２３の接続先が、切替機構２０によって、スプール１２の一端側と接続する流路Ｌ２４とスプール１２の他端側と接続する流路Ｌ２７とで切替可能に構成されている。また、流路Ｌ２０が第２接続流路Ｂと接続され、さらに流路Ｌ２０の接続先が、切替機構２０によって、スプール１２の一端側と接続する流路Ｌ２６とスプール１２の他端側と接続する流路Ｌ２１とで切替可能に構成されている。そして、第１接続流路Ａと第２接続流路Ｂとは、切替機構２０によって、必ずスプール１２の異なる端部と接続される。
【００３０】
また、本実施形態のサーボバルブＳＶにおいては、流路Ｌ１の接続先が、切替機構２０によって、第１領域αと接続する流路Ｌ２と第２領域βと接続する流路Ｌ５とで切替可能に構成されている。
さらに、流路Ｌ９の接続先が、切替機構２０によって、第１領域αと接続する流路Ｌ７と第２領域βと接続する流路Ｌ８との間で切替可能に構成されている。
【００３１】
フィルタＦ１は、流路Ｌ３中に設けられていて、その流路Ｌ３中を流れる液体に含まれている不純物を捕捉できるように構成されている。また、フィルタＦ２は、流路Ｌ６中に設けられていて、その流路Ｌ６中を流れる液体に含まれている不純物を捕捉できるように構成されている。
【００３２】
以下、上記構成からなるサーボバルブＳＶの動作について説明する。
先ず、当該サーボバルブＳＶに対して駆動液体となる航空機の燃料が供給される。ここで、流路Ｌ１に対して高圧の燃料（以下、高圧液体と称する）が供給され、流路Ｌ９に対しては低圧の燃料（以下、低圧液体と称する）が供給される。なお、例えば、高圧の燃料は航空機に搭載される燃料ポンプの下流側から供給され、低圧の燃料の燃料ポンプの上流側から供給される。
【００３３】
今、ソレノイドＳＯがＯＮされ、図１に示されるように、ソレノイドロッドＳＯｌが伸張して弁体２２をコイルバネ２５に抗して左側に移動させているものとする。なお、図中、太線は液体が流れようとする方向を示している。
この場合、高圧液体は、流路Ｌ１、Ｌ２及びフィルタＦ１を介在しているＬ３を介して第１チャンバ６ａ内の第１領域αに導かれる。フィルタＦ１では、駆動液体中に含まれている不純物が捕捉され、不純物の第１チャンバ６ａへの流入が阻止される。なお、この際、流路Ｌ５がランド２４ｂで閉止されることによって高圧液体は、流路Ｌ５に流れ込まないようにされている。
また、低圧液体は、流路Ｌ９、Ｌ８及びＬ６を介して第２チャンバ６ｂ内の第２領域βに導かれる。この際、流路Ｌ７がランド２４ｃで閉止されることによって低圧液体は、流路Ｌ７に流れ込まないようにされている。
【００３４】
そして、ノズルフラッパ２は、上側ノズル３ａ及び下側ノズル４ｂ側に接近し、上側ノズル３ｂ及び下側ノズル４ａから離れるように傾動されているものとする。すると、高圧流体が第２接続流路Ｂに流れ込み、結果として第２接続流路Ｂが高圧となり、第１接続流路Ａが低圧となる。
なお、このノズルフラッパ２は、図示しないトルクモータのアーマチュア（電気子）に発生した回転トルクにより上述のように傾動しているものとする。なお、この傾動状態は、フィードバックスプリング５及びスプール弁機構１０により一定状態に保たれる。
そして、上述のように第２接続流路Ｂが高圧となり、第１接続流路Ａが低圧となると、燃料は、図１の太線の矢印で示すように、高圧側から低圧側に流れる。具体的には、燃料は、流路Ｌ１、流路Ｌ２、流路Ｌ３、流路Ｌ６、流路Ｌ８、流路Ｌ９の順に流れる。このとき、燃料中の不純物はＦ１，Ｆ２で処理されるか、流路Ｌ９から排出される。
【００３５】
なお、第２接続流路Ｂが高圧となり、第１接続流路Ａが低圧となると、高圧流体が流路Ｌ２０、流路Ｌ２１、流路Ｌ２２を介してランド１３ｂ側に流れ込み、ランド１３ｂの端面側の背圧はランド１３ａの端面側よりも高くなり、スプール１２に対してランド１３ｂ側からランド１３ａ側方向に移動させる変位力が作用する（図１の矢印ａ参照）。
この変位力は、フィードバックスプリング５にアーマチュアの回転トルクと反対向きのトルクを発生させ、ノズルフラッパ２に引き戻し力を作用させて両ノズル３ａ，４ｂの背圧が等しくなり、その背圧が等しくなった位置でスプール１２は停止される。この結果、トルクモータに入力された制御目標の入力電流に対応した弁開度を実現している。
【００３６】
次に、図２に示されるように、ソレノイドＳＯがＯＦＦされ、弁体２２がコイルバネ２５により押圧されて、弁体２２をソレノイドＳＯ側に移動したとする。
このソレノイドＳＯのＯＮ・ＯＦＦは、定期的に行なわれる。例えば、このサーボバルブＳＶが燃料ポンプから供給された燃料を多重系のＦＡＤＥＣの指令に基づいてジェットエンジンに供給する場合には、その系の切換時に、すなわちＣＰＵの切替時に行なうことができる。なお、ソレノイドＳＯのＯＮ・ＯＦＦは、フィルタＦ１又はフィルタＦ２に目詰まりが生じたことをフィルタ前後の液圧を計測して行なうようにしてもよい。
【００３７】
このソレノイドＳＯがＯＦＦされた場合、高圧液体は、流路Ｌ１、Ｌ５及びフィルタＦ２を介在しているＬ６を介して第２チャンバ６ｂ内の第２領域βに導かれる。フィルタＦ２では、駆動液体中に含まれている不純物が捕捉され、不純物の第２チャンバ６ｂへの流入が阻止される。なお、この際、流路Ｌ１がランド２４ａで閉止されることによって高圧液体は、流路Ｌ１に流れ込まないようにされている。
また、低圧液体は、流路Ｌ９、Ｌ７及びＬ１を介して第１チャンバ６ａ内の第１領域αに導かれる。この際、流路Ｌ８がランド２４ｂによって閉止されることによって低圧液体は、流路Ｌ８に流れ込まないようにされている。
【００３８】
ここで、図１と同様に、ノズルフラッパ２は、上側ノズル３ａ及び下側ノズル４ｂ側に接近し、上側ノズル３ｂ及び下側ノズル４ａから離れるように傾動されているものとする。すると、高圧流体が第１接続流路Ａに流れ込み、結果として第１接続流路Ａが高圧となり、第２接続流路Ｂが低圧となる。
そして、上述のように第１接続流路Ａが高圧となり、第２接続流路Ｂが低圧となると、燃料は、図２の太線の矢印で示すように、高圧側から低圧側に流れる。具体的には、燃料は、流路Ｌ１、流路Ｌ５、流路Ｌ６、流路Ｌ３、流路Ｌ７、流路Ｌ９の順に流れる。
【００３９】
ただし、切替機構２０によって、流路Ｌ２４と流路２７とが切り替えられ、流路Ｌ２６と流路Ｌ２１とが切り替えられることによって、高圧流体が流路Ｌ２３、流路Ｌ２７、流路Ｌ２２を介してランド１３ｂ側に流れ込み、図１に示す状態と同様に、ランド１３ｂの端面側の背圧はランド１３ａの端面側よりも高くなり、スプール１２に対してランド１３ｂ側からランド１３ａ側方向に移動させる変位力が作用する（図２の矢印ａ参照）。この結果、トルクモータに入力された制御目標の入力電流に対応した弁開度が実現される。
【００４０】
本実施形態のサーボバルブＳＶによれば、切替機構２０によって、上側ノズル３ａ，３ｂが臨む第１領域αの圧力の下側ノズル４ａ，４ｂが臨む第２領域βの圧力との高低関係を切り替えることにより、第１接続流路Ａ及び第２接続流路Ｂにおける液体の流れを逆流させる。
このため、フィルタＦ１，Ｆ２やノズル３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂを自動的に洗浄することができ、フィルタやノズルの詰まりを解消あるいは抑止することができる。
【００４１】
また、本実施形態のサーボバルブＳＶでは、切替機構２０によって、切替機構２０は、第１領域αの圧力と第２領域βの圧力との高低関係に倣って、第１接続流路Ａが接続されるスプール１２の端部と第２接続流路Ｂが接続するスプール１２の端部とを切り替えている。
このため、第１接続流路Ａの圧力と第２接続流路Ｂの圧力との高低関係に関わらず、ノズルフラッパ２の傾動方向とスプール１２の移動方向とを常に同一に合わせることができる。
したがって、流量調節の際の制御を変更することなく、フィルタやノズルの詰まりを解消あるいは抑止することができる。
【００４２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００４３】
例えば、上記実施形態においては、切替機構２０はスプール弁で構成したが、スプール弁の代わりに複数の電磁弁の組み合わせでも実施することができる。しかし、上述の例のように、スプール弁にすると、本発明の圧力切替機構と流路切替機構との機能を合わせもたせることができ低コストに実施することができる。
また、例えば、ポンプ等を用いて、第１接続流路Ａと第２接続流路Ｂとにおける液体の流れを逆流させても良い。
また、流路Ｌ３，Ｌ６以外の流路にフィルタを追加しても良い。
【符号の説明】
【００４４】
ＳＶ……サーボバルブ、Ａ……第１領域、Ｂ……第２領域、１……ノズルフラッパ機構、２……ノズルフラッパ、２ａ……回転軸、３ａ，３ｂ……上側ノズル、４ａ，４ｂ……下側ノズル、５……フィードバックスプリング、６ａ……第１チャンバ、６ｂ……第２チャンバ、１０……スプール弁機構、１１……ケーシング、１２……スプール、１３ａ〜１３ｄ……ランド、２０……切替機構（逆流手段，圧力切替機構，流路切替機構）、２１……ケーシング、２２……弁体、２３……シャフト、２４ａ〜２４ｆ……ランド、ＳＯ……ソレノイド、Ｆ１，Ｆ２……フィルタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーボバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ノズルフラッパ型のサーボバルブは、制御目標の電流が入力されるトルクモータと、そのトルクモータによって回転駆動されるフラッパと、そのフラッパを中間にして対向して配設される一対のノズルと、これらノズルと圧力通路を介して連結されている弁開度を調節するスプールと、そのスプール及び上記フラッパを連結するフィードバックスプリング（フィードバックワイヤ）を含んでいる（特許文献１参照）。
【０００３】
上記構成からなるノズルフラッパ型のサーボバルブでは、トルクモータのコイルに制御目標に対応した電流が入力されるとその電流に応じた磁力が発生し、その発生した磁力によりトルクモータのアーマチュア（電気子）に回転トルクが発生させられる。そして、アーマチュアで発生した回転トルクは、アーマチュアに連結されているフラッパを傾動させる。この結果、フラッパが接近して来た方のノズルの背圧が高められ、フラッパが離れて行った方のノズルの背圧が低められる。
【０００４】
フラッパが接近して高くなった背圧はスプールの軸心方向の一端側に伝達され、フラッパが離れて低くなった背圧はそのスプールの軸心方向の他端側に伝達されているので、スプールは、背圧差に応じて変位される。この変位は、フィードバックスプリングにアーマチュアの回転トルクと反対向きのトルクを発生させる。フラッパに引き戻し力を作用させて両ノズルの背圧が等しくなり、その背圧が等しくなった位置でスプールは停止される。これにより、スプールの停止位置は、制御目標の入力電流に対応した弁開度に保たれる。
【０００５】
また、上記ノズルフラッパ型のサーボバルブには、フィルタ処理された流体が供給されるように構成されている。これは、ノズルフラッパ型のサーボバルブに供給される液体中に不純物が含まれていると、液体の流れる流路やノズルの開口部が不純物で目詰まりを起こしてサーボバルブの機能が損なわれるからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１２４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来のサーボバルブは、ノズルに供給される液体はフィルタ処理してノズルに供給されるように構成されているが、フィルタが目詰まりを起こしたり、あるいは、不純物でノズルが目詰まりを起こすと、制御目標に応じた背圧が得られなくなり、サーボバルブの性能が低下するおそれがある。従来は、フィルタやノズルの詰まりを解消あるいは抑止する対策がなく、定期的にフィルタを交換したり、あるいは、フィルタやノズルを定期的に清掃する必要があった。
【０００８】
例えば、サーボバルブがジェットエンジンの燃料システムの燃料制御部で使用される場合、すなわち、サーボバルブが燃料ポンプから供給された燃料を全自動デジタルエンジン制御装置（Full Authority Digital Electronics Control（ＦＡＤＥＣ））の指令に基いてジェットエンジンに供給する場合、ノズルに供給される液体は、燃料ポンプから供給された燃料が使用されるが、その燃料中の不純物によりフィルタやノズルが目詰まりを起こすと、サーボバルブの性能が低下してジェットエンジンに供給する燃料に支障を来たすので、定期的にフィルタを交換したり、あるいは、フィルタやノズルを定期的に清掃する必要があった。
【０００９】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、サーボバルブにおいて、フィルタやノズルの詰まりを解消あるいは抑止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。
【００１１】
第１の発明は、スプールの両端に作用する背圧を調節して上記スプールを移動させることにより液体の流量を調節するサーボバルブであって、トルクモータにより傾斜角度が調節されるノズルフラッパと、上記ノズルフラッパの一方側の面に対して対向配置される第１ノズルを有すると共に上記スプールのいずれか一方の端部に接続される第１流路と、上記ノズルフラッパの他方側の面に対して対向配置される第２ノズルを有すると共に上記第１流路と異なる上記スプールの端部に接続される第２流路と、上記第１流路及び上記第２流路における上記液体の流れを逆流させる逆流手段と、を備えるという構成を採用する。
【００１２】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記ノズルフラッパを挟んで対向配置される一対の上記第１ノズル及び上記第２ノズルを二対備え、上記逆流手段は、一方対の第１ノズル及び第２ノズルが臨む第１領域の圧力と他方対の第１ノズル及び第２ノズルが臨む第２領域の圧力との高低関係を切り替える圧力切替機構という構成を採用する。
【００１３】
第３の発明は、上記第２の発明において、上記第１領域の圧力と上記第２領域の圧力との高低関係に倣って、上記第１流路が接続される上記スプールの端部と上記第２流路が接続する上記スプールの端部とを切り替える流路切替機構を備えるという構成を採用する。
【００１４】
第４の発明は、上記第３の発明において、上記圧力切替機構及び上記流路切替機構は、単一のソレノイドで駆動されるという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ノズルフラッパの一方側の面に対して対向配置される第１ノズルを有すると共にスプールのいずれか一方の端部に接続される第１流路の流れと、上記ノズルフラッパの他方側の面に対して対向配置される第２ノズルを有すると共に上記第１流路と異なるスプールの端部に接続される第２流路の流れとが、逆流手段で逆流させられるようにしているので、流路中に設けられているフィルタを自動的に洗浄することができ、フィルタやノズルの詰まりを解消あるいは抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態におけるサーボバルブの概略構成図である。
【図２】駆動液体の流路が切り替えられたときの本発明の一実施形態におけるサーボバルブの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係るサーボバルブについて説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係るサーボバルブＳＶの概略構成図である。
このサーボバルブＳＶは、ノズルフラッパ機構１と、スプール弁機構１０と、切替機構２０と、フィルタＦ１，Ｆ２とを備えている。これらのフィルタＦ１，Ｆ２としては２０〜４０μｍ程度の目を有し、ろう付けもしくは焼結された金属の網が用いられる。
【００１９】
ノズルフラッパ機構１は、ノズルフラッパ２と、上側ノズル３ａ，３ｂと、下側ノズル４ａ，４ｂと、フィードバックスプリング５を備えている。
ノズルフラッパ２は、扁平な板材からなり、その中心位置に設けられている回転軸２ａを中心にして回動（傾動）できるように構成されている。この回転軸２ａは、図示しないトルクモータのアーマチュア（電気子）に一体的に連結されている。したがって、トルクモータのコイルに制御目標に対応した電流が入力されると、その入力電流に応じた磁力が発生してトルクモータのアーマチュアに回転トルクが発生し、ノズルフラッパ２を所定の傾斜角度に傾動させることができる。
【００２０】
上側ノズル３ａ，３ｂは、回転軸２ａを中心にしたノズルフラッパ２の上部側に配置されている。これらの上側ノズル３ａ，３ｂは、ノズルフラッパ２を挟んで対向配置される一対のノズルであり、第１チャンバ６ａ内の第１領域αに臨んで配置されている。
下側ノズル４ａ，４ｂは、回転軸２ａを中心にしたノズルフラッパ２の下部側に配置されている。これらの下側ノズル４ａ，４ｂは、ノズルフラッパ２を挟んで対向配置される一対のノズルであり、第２チャンバ６ｂ内の第２領域βに臨んで配置されている。
【００２１】
なお、図１に示すように、上側ノズル３ａと下側ノズル４ａとは、ノズルフラッパ２の一方側の面に対向して配置されており、本発明の第１ノズルとして機能する。つまり、本実施形態のサーボバルブＳＶは、本発明における第１ノズルを２つ備えている。
また、上側ノズル３ｂと下側ノズル４ｂとは、ノズルフラッパ２の他方側の面に対向して配置されており、本発明の第２ノズルとして機能する。つまり、本実施形態のサーボバルブＳＶは、本発明における第２ノズルを２つ備えている。
そして、上述のように上側ノズル３ａ，３ｂが一対とされ、下側ノズル４ａ，４ｂとが一対とされている。つまり、本実施形態のサーボバルブＳＶは、一対の第１ノズル及び第２ノズルを２つ、すなわち二対の第１ノズル及び第２ノズルを備えている。
【００２２】
また、本実施形態のサーボバルブＳＶは、ノズルフラッパ２の一方側の面に対向する上側ノズル３ａと下側ノズル４ｂとを接続するコの字状の第１接続流路Ａ（第１流路）を備えている。つまり、本実施形態のサーボバルブＳＶは、上側ノズル３ａ（第１ノズル）及び下側ノズル４ａ（第１ノズル）を有する第１接続流路Ａを備えている。
さらに、本実施形態のサーボバルブＳＶは、ノズルフラッパ２の他方側の面に対向する上側ノズル３ｂと下側ノズル４ｂとを接続するコの字状の第２接続流路Ｂ（第２流路）を備えている。つまり、本実施形態のサーボバルブＳＶは、上側ノズル３ｂ（第２ノズル）と下側ノズル４ｂ（第２ノズル）を有する第２接続流路Ｂを備えている。
【００２３】
上側ノズル３ａ，３ｂが臨む第１チャンバ６ａには、フィルタＦ１を介在している流路Ｌ３が接続されている。また、下側ノズル４ａ，４ｂが臨む第２チャンバ６ｂには、フィルタＦ２を介在している流路Ｌ６が接続されている。また、上記第１接続流路Ａには、後述する流路Ｌ２３が接続されると共に、第２接続流路Ｂには、流路Ｌ２０が接続されている。
【００２４】
フィードバックスプリング５は、フィードバックワイヤと称されることもある長尺状のバネ部材から構成されている。そして、このフィードバックスプリング５の上端側は、ノズルフラッパ２の下端側に固定されている。また、フィードバックスプリング５の下端側側は、ノズルフラッパ２の長手方向と同方向に伸び、先端部がスプール弁機構１０の後述するスプール１２と接続されている。そして、フィードバックスプリング５がノズルフラッパ２の傾動により移動したときには、スプール弁機構１０のスプール１２をその軸心方向に移動（変位）させることができるように構成されている。
【００２５】
スプール弁機構１０は、周知のスプール弁機構と同様に、ケーシング１１内にスプール１２を移動自在に配設して構成されている。このスプール弁機構１０は、ケーシング１１内においてスプール１２が軸心方向に移動自在に配設して構成されている。スプール１２には軸心方向に沿って間隔を保って４個のランド１３ａ〜１３ｄが設けられている。これらランド１３ａ〜１３ｄのうち、ランド１３ａ，１３ｂは軸心方向の両端側にそれぞれ設けられ、ランド１３ｃ，１３ｄは軸心方向の中心部にそれぞれ設けられている。そして、ランド１３ｃ，１３ｄ間には、フィードバックスプリング５の先端部が接続されている。
なお、図面を簡略化するために省略されているが、中心部に設けられるランド１３ｃ，１３ｄに対応するケーシング１１には、液体の入出用ポートが設けられていて、ランド１３ｃ，１３ｄが移動（変位）することによりポート開度、すなわち弁開度を調節できるように構成されている。
【００２６】
切替機構２０は本発明の逆流手段、圧力切替機構及び流路切替機構として機能するものである。
この切替機構２０は、第１接続流路Ａ及び第２接続流路Ｂにおける液体の流れを逆流させる。より詳細には、切替機構２０は、上側ノズル３ａ，３ｂが臨む第１領域αの圧力の下側ノズル４ａ，４ｂが臨む第２領域βの圧力との高低関係を切り替えることにより、第１接続流路Ａ及び第２接続流路Ｂにおける液体の流れを逆流させる。
また、切替機構２０は、第１領域αの圧力と第２領域βの圧力との高低関係に倣って、第１接続流路Ａが接続されるスプール１２の端部と第２接続流路Ｂが接続するスプール１２の端部とを切り替える。
【００２７】
この切替機構２０は、ケーシング２１と、弁体２２と、単一のソレノイドＳＯとを備えている。
ケーシング２１は、内部に弁体２２が移動できる空間を有して構成されている。なお、図１及び図２において、太線及び細線で示される後述する流路と接続する部位に液体の入出用ポートが設けられている。
弁体２２は、シャフト２３と、当該シャフト２３に一体的に設けられると共に間隔を保って複数個（図示の例では６個）配列されるランド２４ａ〜２４ｆとを備えている。そして、この弁体２２は、ケーシング２１の内部をその軸心方向に移動自在に設けられていると共に、弁体２２の軸心方向の一端側（図示の例では左端側）に設けられているコイルバネ２５により、常時、ソレノイドＳＯ側へ押圧されるように構成されている。
弁体２２のシャフト２３に設けられているランド２４ａ〜２４ｆの配置及びケーシング２１に設けられている液体の入出用ポートの配置関係は、後述の制御動作の説明における液体の流れを実現できるように決められている。
ソレノイドＳＯは、弁体２２の軸心方向の他端側に設けられていて、そのソレノイドＳＯがＯＮされたときには、ソレノイドロッドＳＯｌが伸張して弁体２２をコイルバネ２５に抗して移動させることができるように構成されている（図１参照）。なお、ソレノイドＳＯがＯＦＦされたときには、弁体２２がコイルバネ２５により押圧されて、弁体２２をソレノイドＳＯ側に移動させることができるように構成されている（図２参照）。
【００２８】
流路Ｌ１〜Ｌ９，Ｌ２０〜Ｌ２７は液体の通路であって、流路Ｌ１〜Ｌ９は、ノズルフラッパ機構１及び切替機構２０間に配設され、流路Ｌ２０〜Ｌ２７は、ノズルフラッパ機構１、スプール弁機構１０及び切替機構２０間に配設されている。
【００２９】
ここで、本実施形態のサーボバルブＳＶにおいては、流路Ｌ２３が第１接続流路Ａと接続され、さらに流路Ｌ２３の接続先が、切替機構２０によって、スプール１２の一端側と接続する流路Ｌ２４とスプール１２の他端側と接続する流路Ｌ２７とで切替可能に構成されている。また、流路Ｌ２０が第２接続流路Ｂと接続され、さらに流路Ｌ２０の接続先が、切替機構２０によって、スプール１２の一端側と接続する流路Ｌ２６とスプール１２の他端側と接続する流路Ｌ２１とで切替可能に構成されている。そして、第１接続流路Ａと第２接続流路Ｂとは、切替機構２０によって、必ずスプール１２の異なる端部と接続される。
【００３０】
また、本実施形態のサーボバルブＳＶにおいては、流路Ｌ１の接続先が、切替機構２０によって、第１領域αと接続する流路Ｌ２と第２領域βと接続する流路Ｌ５とで切替可能に構成されている。
さらに、流路Ｌ９の接続先が、切替機構２０によって、第１領域αと接続する流路Ｌ７と第２領域βと接続する流路Ｌ８との間で切替可能に構成されている。
【００３１】
フィルタＦ１は、流路Ｌ３中に設けられていて、その流路Ｌ３中を流れる液体に含まれている不純物を捕捉できるように構成されている。また、フィルタＦ２は、流路Ｌ６中に設けられていて、その流路Ｌ６中を流れる液体に含まれている不純物を捕捉できるように構成されている。
【００３２】
以下、上記構成からなるサーボバルブＳＶの動作について説明する。
先ず、当該サーボバルブＳＶに対して駆動液体となる航空機の燃料が供給される。ここで、流路Ｌ１に対して高圧の燃料（以下、高圧液体と称する）が供給され、流路Ｌ９に対しては低圧の燃料（以下、低圧液体と称する）が供給される。なお、例えば、高圧の燃料は航空機に搭載される燃料ポンプの下流側から供給され、低圧の燃料の燃料ポンプの上流側から供給される。
【００３３】
今、ソレノイドＳＯがＯＮされ、図１に示されるように、ソレノイドロッドＳＯｌが伸張して弁体２２をコイルバネ２５に抗して左側に移動させているものとする。なお、図中、太線は液体が流れようとする方向を示している。
この場合、高圧液体は、流路Ｌ１、Ｌ２及びフィルタＦ１を介在しているＬ３を介して第１チャンバ６ａ内の第１領域αに導かれる。フィルタＦ１では、駆動液体中に含まれている不純物が捕捉され、不純物の第１チャンバ６ａへの流入が阻止される。なお、この際、流路Ｌ５がランド２４ｂで閉止されることによって高圧液体は、流路Ｌ５に流れ込まないようにされている。
また、低圧液体は、流路Ｌ９、Ｌ８及びＬ６を介して第２チャンバ６ｂ内の第２領域βに導かれる。この際、流路Ｌ７がランド２４ｃで閉止されることによって低圧液体は、流路Ｌ７に流れ込まないようにされている。
【００３４】
そして、ノズルフラッパ２は、上側ノズル３ａ及び下側ノズル４ｂ側に接近し、上側ノズル３ｂ及び下側ノズル４ａから離れるように傾動されているものとする。すると、高圧流体が第２接続流路Ｂに流れ込み、結果として第２接続流路Ｂが高圧となり、第１接続流路Ａが低圧となる。
なお、このノズルフラッパ２は、図示しないトルクモータのアーマチュア（電気子）に発生した回転トルクにより上述のように傾動しているものとする。なお、この傾動状態は、フィードバックスプリング５及びスプール弁機構１０により一定状態に保たれる。
そして、上述のように第２接続流路Ｂが高圧となり、第１接続流路Ａが低圧となると、燃料は、図１の太線の矢印で示すように、高圧側から低圧側に流れる。具体的には、燃料は、流路Ｌ１、流路Ｌ２、流路Ｌ３、流路Ｌ６、流路Ｌ８、流路Ｌ９の順に流れる。このとき、燃料中の不純物はＦ１，Ｆ２で処理されるか、流路Ｌ９から排出される。
【００３５】
なお、第２接続流路Ｂが高圧となり、第１接続流路Ａが低圧となると、高圧流体が流路Ｌ２０、流路Ｌ２１、流路Ｌ２２を介してランド１３ｂ側に流れ込み、ランド１３ｂの端面側の背圧はランド１３ａの端面側よりも高くなり、スプール１２に対してランド１３ｂ側からランド１３ａ側方向に移動させる変位力が作用する（図１の矢印ａ参照）。
この変位力は、フィードバックスプリング５にアーマチュアの回転トルクと反対向きのトルクを発生させ、ノズルフラッパ２に引き戻し力を作用させて両ノズル３ａ，４ｂの背圧が等しくなり、その背圧が等しくなった位置でスプール１２は停止される。この結果、トルクモータに入力された制御目標の入力電流に対応した弁開度を実現している。
【００３６】
次に、図２に示されるように、ソレノイドＳＯがＯＦＦされ、弁体２２がコイルバネ２５により押圧されて、弁体２２をソレノイドＳＯ側に移動したとする。
このソレノイドＳＯのＯＮ・ＯＦＦは、定期的に行なわれる。例えば、このサーボバルブＳＶが燃料ポンプから供給された燃料を多重系のＦＡＤＥＣの指令に基づいてジェットエンジンに供給する場合には、その系の切換時に、すなわちＣＰＵの切替時に行なうことができる。なお、ソレノイドＳＯのＯＮ・ＯＦＦは、フィルタＦ１又はフィルタＦ２に目詰まりが生じたことをフィルタ前後の液圧を計測して行なうようにしてもよい。
【００３７】
このソレノイドＳＯがＯＦＦされた場合、高圧液体は、流路Ｌ１、Ｌ５及びフィルタＦ２を介在しているＬ６を介して第２チャンバ６ｂ内の第２領域βに導かれる。フィルタＦ２では、駆動液体中に含まれている不純物が捕捉され、不純物の第２チャンバ６ｂへの流入が阻止される。なお、この際、流路Ｌ１がランド２４ａで閉止されることによって高圧液体は、流路Ｌ１に流れ込まないようにされている。
また、低圧液体は、流路Ｌ９、Ｌ７及びＬ１を介して第１チャンバ６ａ内の第１領域αに導かれる。この際、流路Ｌ８がランド２４ｂによって閉止されることによって低圧液体は、流路Ｌ８に流れ込まないようにされている。
【００３８】
ここで、図１と同様に、ノズルフラッパ２は、上側ノズル３ａ及び下側ノズル４ｂ側に接近し、上側ノズル３ｂ及び下側ノズル４ａから離れるように傾動されているものとする。すると、高圧流体が第１接続流路Ａに流れ込み、結果として第１接続流路Ａが高圧となり、第２接続流路Ｂが低圧となる。
そして、上述のように第１接続流路Ａが高圧となり、第２接続流路Ｂが低圧となると、燃料は、図２の太線の矢印で示すように、高圧側から低圧側に流れる。具体的には、燃料は、流路Ｌ１、流路Ｌ５、流路Ｌ６、流路Ｌ３、流路Ｌ７、流路Ｌ９の順に流れる。
【００３９】
ただし、切替機構２０によって、流路Ｌ２４と流路２７とが切り替えられ、流路Ｌ２６と流路Ｌ２１とが切り替えられることによって、高圧流体が流路Ｌ２３、流路Ｌ２７、流路Ｌ２２を介してランド１３ｂ側に流れ込み、図１に示す状態と同様に、ランド１３ｂの端面側の背圧はランド１３ａの端面側よりも高くなり、スプール１２に対してランド１３ｂ側からランド１３ａ側方向に移動させる変位力が作用する（図２の矢印ａ参照）。この結果、トルクモータに入力された制御目標の入力電流に対応した弁開度が実現される。
【００４０】
本実施形態のサーボバルブＳＶによれば、切替機構２０によって、上側ノズル３ａ，３ｂが臨む第１領域αの圧力の下側ノズル４ａ，４ｂが臨む第２領域βの圧力との高低関係を切り替えることにより、第１接続流路Ａ及び第２接続流路Ｂにおける液体の流れを逆流させる。
このため、フィルタＦ１，Ｆ２やノズル３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂを自動的に洗浄することができ、フィルタやノズルの詰まりを解消あるいは抑止することができる。
【００４１】
また、本実施形態のサーボバルブＳＶでは、切替機構２０によって、切替機構２０は、第１領域αの圧力と第２領域βの圧力との高低関係に倣って、第１接続流路Ａが接続されるスプール１２の端部と第２接続流路Ｂが接続するスプール１２の端部とを切り替えている。
このため、第１接続流路Ａの圧力と第２接続流路Ｂの圧力との高低関係に関わらず、ノズルフラッパ２の傾動方向とスプール１２の移動方向とを常に同一に合わせることができる。
したがって、流量調節の際の制御を変更することなく、フィルタやノズルの詰まりを解消あるいは抑止することができる。
【００４２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００４３】
例えば、上記実施形態においては、切替機構２０はスプール弁で構成したが、スプール弁の代わりに複数の電磁弁の組み合わせでも実施することができる。しかし、上述の例のように、スプール弁にすると、本発明の圧力切替機構と流路切替機構との機能を合わせもたせることができ低コストに実施することができる。
また、例えば、ポンプ等を用いて、第１接続流路Ａと第２接続流路Ｂとにおける液体の流れを逆流させても良い。
また、流路Ｌ３，Ｌ６以外の流路にフィルタを追加しても良い。
【符号の説明】
【００４４】
ＳＶ……サーボバルブ、Ａ……第１領域、Ｂ……第２領域、１……ノズルフラッパ機構、２……ノズルフラッパ、２ａ……回転軸、３ａ，３ｂ……上側ノズル、４ａ，４ｂ……下側ノズル、５……フィードバックスプリング、６ａ……第１チャンバ、６ｂ……第２チャンバ、１０……スプール弁機構、１１……ケーシング、１２……スプール、１３ａ〜１３ｄ……ランド、２０……切替機構（逆流手段，圧力切替機構，流路切替機構）、２１……ケーシング、２２……弁体、２３……シャフト、２４ａ〜２４ｆ……ランド、ＳＯ……ソレノイド、Ｆ１，Ｆ２……フィルタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプールの両端に作用する背圧を調節して前記スプールを移動させることにより液体の流量を調節するサーボバルブであって、
トルクモータにより傾斜角度が調節されるノズルフラッパと、
前記ノズルフラッパの一方側の面に対して対向配置される第１ノズルを有すると共に前記スプールのいずれか一方の端部に接続される第１流路と、
前記ノズルフラッパの他方側の面に対して対向配置される第２ノズルを有すると共に前記第１流路と異なる前記スプールの端部に接続される第２流路と、
前記第１流路及び前記第２流路における前記液体の流れを逆流させる逆流手段と、
を備えることを特徴とするサーボバルブ。
【請求項２】
前記ノズルフラッパを挟んで対向配置される一対の前記第１ノズル及び前記第２ノズルを二対備え、
前記逆流手段は、一方対の第１ノズル及び第２ノズルが臨む第１領域の圧力と他方対の第１ノズル及び第２ノズルが臨む第２領域の圧力との高低関係を切り替える圧力切替機構からなる
ことを特徴とする請求項１記載のサーボバルブ。
【請求項３】
前記第１領域の圧力と前記第２領域の圧力との高低関係に倣って、前記第１流路が接続される前記スプールの端部と前記第２流路が接続する前記スプールの端部とを切り替える流路切替機構を備えることを特徴とする請求項２記載のサーボバルブ。
【請求項４】
前記圧力切替機構及び前記流路切替機構は、単一のソレノイドで駆動されることを特徴とする請求項３記載のサーボバルブ。
【請求項１】
スプールの両端に作用する背圧を調節して前記スプールを移動させることにより液体の流量を調節するサーボバルブであって、
トルクモータにより傾斜角度が調節されるノズルフラッパと、
前記ノズルフラッパの一方側の面に対して対向配置される第１ノズルを有すると共に前記スプールのいずれか一方の端部に接続される第１流路と、
前記ノズルフラッパの他方側の面に対して対向配置される第２ノズルを有すると共に前記第１流路と異なる前記スプールの端部に接続される第２流路と、
前記第１流路及び前記第２流路における前記液体の流れを逆流させる逆流手段と、
を備えることを特徴とするサーボバルブ。
【請求項２】
前記ノズルフラッパを挟んで対向配置される一対の前記第１ノズル及び前記第２ノズルを二対備え、
前記逆流手段は、一方対の第１ノズル及び第２ノズルが臨む第１領域の圧力と他方対の第１ノズル及び第２ノズルが臨む第２領域の圧力との高低関係を切り替える圧力切替機構からなる
ことを特徴とする請求項１記載のサーボバルブ。
【請求項３】
前記第１領域の圧力と前記第２領域の圧力との高低関係に倣って、前記第１流路が接続される前記スプールの端部と前記第２流路が接続する前記スプールの端部とを切り替える流路切替機構を備えることを特徴とする請求項２記載のサーボバルブ。
【請求項４】
前記圧力切替機構及び前記流路切替機構は、単一のソレノイドで駆動されることを特徴とする請求項３記載のサーボバルブ。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−１１２４４３（Ｐ２０１２−１１２４４３Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６１４７８（Ｐ２０１０−２６１４７８）
【出願日】平成２２年１１月２４日（２０１０．１１．２４）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２４日（２０１０．１１．２４）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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