(57)【要約】【課題】ダイアフラム、モータ及びセンサ等の構成部材の配置の自由度が高い可変絞り弁装置及び可変絞り弁装置を備えた静圧流体支持装置を提供する。【解決手段】可変絞り弁装置１０は、第一ハウジング１１と、第一ハウジング１１との間で流体領域ＦＡｒを形成するとともに空気雰囲気領域ＡＡｒと流体領域ＦＡｒを区画する第二ハウジング１２と、流体領域ＦＡｒを第一ハウジング１１側の第一流体領域ＦＡｒ１と第二ハウジング１２側の第二流体領域ＦＡｒ２とで区画し、弁座１１ｂとの離間距離Ｌを可変とするように変形可能なダイアフラム１３と、ダイアフラム１３に連結され、空気雰囲気領域ＡＡｒに配置され、ダイアフラム１３の変形に連動した変形をする連動部材１４と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体領域と空気雰囲気領域とを区画し、前記流体領域において流体の導入又は排出の開口、及び前記開口が配置される弁座を備える第一ハウジングと、
前記第一ハウジングとの間で前記流体領域を形成するとともに、前記流体領域と前記空気雰囲気領域とを区画する第二ハウジングと、
前記流体領域を前記第一ハウジング側の第一流体領域と前記第二ハウジング側の第二流体領域とで区画し、前記弁座との離間距離を可変とするように変形可能なダイアフラムと、
前記ダイアフラムに連結され、前記空気雰囲気領域に配置され、前記ダイアフラムの変形に連動した変形をする連動部材と、
を備える、可変絞り弁装置。
【請求項２】
前記可変絞り弁装置は、さらに、
前記空気雰囲気領域に配置され、前記連動部材に連結され、前記ダイアフラムを間接的に駆動する電動アクチュエータを備える、請求項１に記載の可変絞り弁装置。
【請求項３】
前記可変絞り弁装置は、さらに、
前記空気雰囲気領域に配置され、前記連動部材の変位を直接的に検出することによって前記ダイアフラムの変位を間接的に検出する変位検出器を備える、請求項２に記載の可変絞り弁装置。
【請求項４】
前記可変絞り弁装置は、さらに、
前記流体領域に配置され、前記ダイアフラムに連結され、前記ダイアフラムを直接的に駆動する電動アクチュエータと、
前記空気雰囲気領域に配置され、前記連動部材の変位を直接的に検出することによって前記ダイアフラムの変位を間接的に検出する変位検出器と、
を備える、請求項１に記載の可変絞り弁装置。
【請求項５】
前記ダイアフラムと前記連動部材は、一体的なシート状部材により構成され、
前記可変絞り弁装置は、さらに、
環状に形成され、前記第一ハウジングと前記シート状部材との間に挟持され、前記第一流体領域と前記空気雰囲気領域とをシールする第一シール部材と、
環状に形成され、前記第二ハウジングと前記シート状部材との間に挟持され、前記第二流体領域と前記空気雰囲気領域とをシールする第二シール部材と、
を備える、請求項１−４の何れか１項に記載の可変絞り弁装置。
【請求項６】
前記シート状部材は、前記ダイアフラムと前記連動部材との境界から前記第一ハウジング側に立設される環状の第一壁及び前記ダイアフラムと前記連動部材との境界から前記第二ハウジング側に立設される環状の第二壁を備え、
前記第一ハウジングは、前記シート状部材側の端部に、前記第一壁を跨ぎ環状で同軸に形成される小径の第一小径対向壁及び前記第一小径対向壁より大径に形成される第一大径対向壁を備え、
前記第二ハウジングは、前記シート状部材側の端部に、前記第二壁を跨ぎ環状で同軸に形成される小径の第二小径対向壁及び前記第二小径対向壁より大径に形成される第二大径対向壁を備え、
前記第一シール部材は、小径の第一小径シール部材及び大径の第一大径シール部材を備え、
前記第二シール部材は、小径の第二小径シール部材及び大径の第二大径シール部材を備え、
前記第一壁と前記第一小径対向壁との間には、前記第一小径シール部材が挟持され、
前記第一壁と前記第一大径対向壁との間には、前記第一大径シール部材が挟持され、
前記第二壁と前記第二小径対向壁との間には、前記第二小径シール部材が挟持され、
前記第二壁と前記第二大径対向壁との間には、前記第二大径シール部材が挟持される、
請求項５に記載の可変絞り弁装置。
【請求項７】
前記可変絞り弁装置は、さらに、
変形可能な筒状に形成され、内周面および外周面の一方に前記ダイアフラムが固定され、前記内周面および前記外周面の他方に前記連動部材が固定され、前記筒状の第一端が前記第一ハウジングに固定され、前記筒状の第二端が前記第二ハウジングに固定され、前記流体領域と前記空気雰囲気領域とをシールする筒状シール部を備える、請求項１−４の何れか１項に記載の可変絞り弁装置。
【請求項８】
前記空気雰囲気領域は、前記流体領域の径方向外方に形成され、
前記連動部材は、前記ダイアフラムの外周縁から前記径方向外方に延在される、請求項１−７の何れか１項に記載の可変絞り弁装置。
【請求項９】
前記空気雰囲気領域は、前記流体領域の径方向内方に形成され、
前記連動部材は、前記ダイアフラムの内周縁から前記径方向内方に延在される、請求項１−７の何れか１項に記載の可変絞り弁装置。
【請求項１０】
前記連動部材は、端部が折り曲がった折り曲げ部を備える、請求項８に記載の可変絞り弁装置。
【請求項１１】
請求項１−１０の何れか１項に記載の前記可変絞り弁装置を備えた静圧流体支持装置であって、
移動体又は固定体の案内面に設けられる静圧ポケットと、
前記静圧ポケットに前記可変絞り弁装置を介して前記流体を供給する流体供給装置と、
前記流体供給装置から前記静圧ポケットに至る前記流体の通路を形成する流体供給流路と、を備え、
前記流体供給装置は、前記流体を前記第一ハウジングの前記流体領域に供給すると共に、前記第一ハウジングの前記弁座、前記開口及び前記流体供給流路を介して前記静圧ポケットに供給する、静圧流体支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変絞り弁装置及び可変絞り弁装置を備えた静圧流体支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工作機械等において使用される、例えば、特許文献１−３に例示されるような静圧流体支持装置では、対向する一対の移動体の案内面及び固定体の案内面間に、流体供給装置（ポンプ）によって加圧された流体が可変絞り弁装置を介して供給される。特許文献１−３に記載の静圧流体支持装置の可変絞り弁装置は、ポンプと静圧流体支持装置との間の流体供給流路中に設けられる。そして、可変絞り弁装置のダイアフラムが作動して所定量変位することにより、ダイアフラムと開口との間の隙間が変化し、案内面間に供給する流量が調節される。
【０００３】
これにより、静圧流体支持装置において対向する移動体及び固定体の案内面間には所定の厚さの流体膜が形成される。そして、案内面間が非接触に支持されて摩擦が低減され、移動体及び固定体の相対移動における支持剛性が良好に調節される。
【０００４】
ここで、特許文献１に記載の可変絞り弁装置は、ダイアフラムの変位を変位センサ（又は位置センサ）によって監視しながら、モータ（電動アクチュエータ）によるダイアフラムの変位を直接、フィードバック制御している。これにより、静圧流体支持装置の支持剛性を安定して維持させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−２１８８２７号公報
【特許文献２】特開２０１７−５９６２号公報
【特許文献３】特開２０１５−６４０５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記の可変絞り弁装置では、ハウジング内に、円柱状の流体領域が形成されている。円柱状の流体領域に、ダイアフラムが配置されている。さらには、円柱状の流体領域に、モータ及びセンサが配置されている。このようにダイアフラム、モータ及びセンサ等の構成部材の配置が限定的であるため、配置の自由度を高くすることが求められる。
【０００７】
例えば、モータ及び変位センサが、ダイアフラムに直接接する流体領域中に配置されている場合には、モータ及び変位センサを配置するためのスペースを流体領域に確保する必要がある。そのため、ハウジングの大型化を招来する。また、流体領域から外部への配線の引き出し時におけるシールを考慮しなければならない。また、変位センサを流体領域に配置する場合には、流体中で使用可能な高価な変位センサを用いる必要がある。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、ダイアフラム、モータ及びセンサ等の構成部材の配置の自由度が高い可変絞り弁装置及び可変絞り弁装置を備えた静圧流体支持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１．可変絞り弁装置）
本発明に係る可変絞り弁装置は、流体領域と空気雰囲気領域とを区画し、前記流体領域において流体の導入又は排出の開口、及び前記開口が配置される弁座を備える第一ハウジングと、前記第一ハウジングとの間で前記流体領域を形成するとともに、前記流体領域と前記空気雰囲気領域とを区画する第二ハウジングと、前記流体領域を前記第一ハウジング側の第一流体領域と前記第二ハウジング側の第二流体領域とで区画し、前記弁座との離間距離を可変とするように変形可能なダイアフラムと、前記ダイアフラムに連結され、前記空気雰囲気領域に配置され、前記ダイアフラムの変形に連動した変形をする連動部材と、
を備える。
【００１０】
このように、可変絞り弁装置は、ダイアフラムに連結され、ダイアフラムの変形に連動した変形をする連動部材を備えたので、例えば、ダイアフラム、モータ及びセンサ等の配置を流体領域外とすることが可能となり配置の自由度が高くなる。
【００１１】
（２．静圧流体支持装置）
本発明の静圧流体支持装置は、上記可変絞り弁装置を備えるとともに、移動体又は固定体の案内面に設けられる静圧ポケットと、前記静圧ポケットに前記可変絞り弁装置を介して前記流体を供給する流体供給装置と、前記流体供給装置から前記静圧ポケットに至る流体の通路を形成する流体供給流路とを備える。前記流体供給装置は、前記流体を前記第一ハウジングの前記流体領域に供給すると共に、前記第一ハウジングの前記弁座、前記開口及び前記流体供給流路を介して前記静圧ポケットに供給する。このように、静圧流体支持装置は、構成部材の配置の自由度が向上した上記可変絞り弁装置を備えるので、可変絞り弁装置を静圧流体支持装置に組み付ける際、配管の自由度が高くなり、可変絞り弁装置の搭載設計が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第一実施形態に係る可変絞り弁装置の概略図である。
【図２】図１の可変絞り弁装置における支持部Ｄの拡大図である。
【図３】図１の可変絞り弁装置を備える静圧流体支持装置の概略図である。
【図４】第一実施形態に係る可変絞り弁装置の変形例１の概略図である。
【図５】第一実施形態に係る可変絞り弁装置の変形例２の概略図である。
【図６】第一実施形態に係る可変絞り弁装置の変形例３の概略図である。
【図７】第一実施形態に係る可変絞り弁装置の変形例４の概略図である。
【図８Ａ】第一実施形態に係る可変絞り弁装置の変形例５に係る支持部の初期状態を示す模式図である。
【図８Ｂ】図８Ａの可変絞り弁装置の支持部において連動部材が作動した時の変形状態を示す図である。
【図９】第二実施形態に係る可変絞り弁装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜１．第一実施形態＞
（１−１．概要）
以下、第一実施形態の可変絞り弁装置の概要について説明する。図１に示すように、可変絞り弁装置１０は、例えば、油圧ポンプＰである流体供給装置２０から供給される流体の流量を調節して下流側に供給する装置である。このとき、流体としては、気体を除く、液体であって、例えば、潤滑油、作動油、薬液、水等が挙げられる。可変絞り弁装置１０の用途の一例としては、後述する静圧流体支持装置１に供給する、例えば潤滑油等の流体の流量を調整する。しかし、この態様に限らず、可変絞り弁装置１０は、流量調整装置として、どのような用途に用いてもよい。
【００１４】
（１−２．可変絞り弁装置１０）
可変絞り弁装置１０は、図１に示すように、有底筒状の第一ハウジング１１と、有底筒状の第二ハウジング１２と、ダイアフラム１３と、連動部材１４と、電動アクチュエータ１５と、変位センサ１６（変位検出器に相当する）と、制御装置１７とを備える。
【００１５】
第一ハウジング１１は、図１における下方のハウジングである。第一ハウジング１１は、内部に流体供給室１１ａを備える。流体供給室１１ａは、流体Ｆが供給される空間であり、「第一流体領域ＦＡｒ１」を形成する。図１に示すように、第一ハウジング１１は弁座１１ｂを備える。弁座１１ｂは、図１における流体供給室１１ａの下方の底壁から円筒状に突設される突部の端面に形成される。
【００１６】
また、弁座１１ｂには、上端面の中央から図１における下方に向って排出孔１１ｃが外方と貫通して形成される。排出孔１１ｃは、流体供給室１１ａに開口する開口１１ｄを備える。つまり、上述した弁座１１ｂは、開口１１ｄの径方向外方に配置される。なお、詳細については後述するが、開口１１ｄからは、流体供給室１１ａ内の流体が排出されるだけではなく、流体が下流側から逆流し導入されるための開口でもある。
【００１７】
第二ハウジング１２は、図１に示すように、内部に流体貯留室１２ａを備える。第二ハウジング１２の図１における上方の壁（底壁）には、流入孔１２ｂを備える。つまり、流入孔１２ｂは、流体貯留室１２ａから外方に貫通され形成される。また、流入孔１２ｂは、流体貯留室１２ａに開口する開口１２ｃを備える。流入孔１２ｂは、前述した流体供給装置２０と流体供給流路を介して連通（接続）される。そして、第一ハウジング１１の流体供給室１１ａ及び第二ハウジング１２の流体貯留室１２ａによって「流体領域ＦＡｒ」が形成される。
【００１８】
流体貯留室１２ａも、流体Ｆが供給される空間であり、流体領域ＦＡｒのうちの「第二流体領域ＦＡｒ２」を形成する。なお、上述した流体供給室１１ａの「第一流体領域ＦＡｒ１」と、流体貯留室１２ａの「第二流体領域ＦＡｒ２」とは、ダイアフラム１３によって区画される。つまり、流体供給室１１ａ及び流体貯留室１２ａによって「流体領域ＦＡｒ」が形成され、ダイアフラム１３によって、「流体領域ＦＡｒ」が「第一流体領域ＦＡｒ１」及び「第二流体領域ＦＡｒ２」に区画される。後に詳述するが、このとき、ダイアフラム１３は、流体貯留室１２ａのダイアフラム１３側端面と流体供給室１１ａのダイアフラム１３側端面との間に挟持されて支持される。
【００１９】
図１に示すように、流体供給室１１ａ及び流体貯留室１２ａの各側壁には、第一連通通路１１ｅ及び第二連通通路１２ｄが、それぞれ貫通して設けられる。第一連通通路１１ｅ及び第二連通通路１２ｄは、外方の端部同士が接続されて、流体供給室１１ａと流体貯留室１２ａとの間を連通させる。このため、流体供給装置２０から流入孔１２ｂを通過して流体貯留室１２ａに流入した流体は、第二連通通路１２ｄ及び第一連通通路１１ｅを通過し流体供給室１１ａにも供給される。また、第一ハウジング１１及び第二ハウジング１２は、ともに流体領域ＦＡｒと、流体領域ＦＡｒの外方にある空気雰囲気領域ＡＡｒとを区画する。
【００２０】
（１−３．ダイアフラム１３）
ダイアフラム１３は、ばね鋼等からなる板状の弾性部材により形成される。ばね鋼材料としては、例えば高炭素鋼、合金鋼、ステンレス鋼等が適用できる。ダイアフラム１３は、外形が略円形を呈する。そして、上述したように、ダイアフラム１３は、最外周部が第二ハウジング１２におけるダイアフラム１３側の端面と第一ハウジング１１のダイアフラム１３側の端面との間に挟み込まれることにより第一ハウジング１１及び第二ハウジング１２の間で支持される。
【００２１】
なお、このとき、説明の都合上、ダイアフラム１３の最外周部を上下から挟み込んでダイアフラム１３を支持する第一ハウジング１１及び第二ハウジング１２のダイアフラム１３側の両端部及びダイアフラム１３の最外周部における被支持部を合わせて支持部Ｄ（図１、図２参照）と呼称する。本実施形態において、ダイアフラム１３は、支持部Ｄより径方向内方の範囲で形成される。また、ダイアフラム１３は、ダイアフラム１３の中央部に位置する第一変位部１３ａと、開口１１ｄが配置される弁座１１ｂとの間の離間距離Ｌを可変とするように変形可能に形成される。
【００２２】
（１−４．連動部材１４）
連動部材１４は、円環形状を呈し、ダイアフラム１３の外周の径方向外方にダイアフラム１３と一体的に連結される（図１参照）。つまり、連動部材１４は、ダイアフラム１３の外周縁から径方向外方に延在される。このとき、ダイアフラム１３と連動部材１４とを一体的に連結し形成するためには、一例として、本実施形態のように、ダイアフラム１３と連動部材１４とを、シート状の同一部材（シート状部材）から一体で形成すればよい。ただし、この態様に限らず、同一材質又は異なる材質のダイアフラム１３及び連動部材１４を、一体的となるよう溶着させて一体化してもよい。
【００２３】
連動部材１４は、流体領域ＦＡｒ（第一流体領域ＦＡｒ１及び第二流体領域ＦＡｒ２）の外方の空気雰囲気領域ＡＡｒに配置される。連動部材１４は、ダイアフラム１３の第一変位部１３ａが所定の変位量だけ変形した場合、当該変形に連動して所定の変位量だけ変形可能となるよう形成される。具体的には、ダイアフラム１３の第一変位部１３ａが、例えば変位量（図略）だけ下方（又は上方）に向かって変形した場合、連動部材１４は、梃子の原理に従い、支持部Ｄを支点として、第一変位部１３ａの変形に連動し、図１における上方（又は下方）に向かって所定の変位量（図略）だけ変形するよう形成される。
【００２４】
なお、上記においては、連動部材１４が、ダイアフラム１３の第一変位部１３ａの変形に連動して変形すると説明した。しかし、この態様に限らず、まず、先に連動部材１４が変形した場合にも、連動部材１４の変形に連動して、ダイアフラム１３の第一変位部１３ａが上記で説明したように変形する。そして、このとき、第一変位部１３ａの所定の変形量（変位量）と、連動部材１４の所定の変形量（変位量）との間には所定の相関関係を有するようダイアフラム１３、連動部材１４及び支持部Ｄの各緒元が設定されている。このとき所定の相関関係は、どのような関係であってもよいが、その相関関係は予め取得されるとともに、再現性があることが望ましい。
【００２５】
上記のような、第一変位部１３ａの変形量と、連動部材１４の変形量との間の相関関係に再現性を持たせるための、支持部Ｄの構造の一例を図２に示す。図２に示すように、支持部Ｄでは、ダイアフラム１３と連動部材１４とは、一体的なシート状部材により構成される。そして、環状に形成される第一Ｏリング１８（第一シール部材に相当）が、第一ハウジング１１のダイアフラム１３側の端部と、一体的なシート状部材で形成されるダイアフラム１３及び連動部材１４の境界Ｗとの間に挟持され、第一流体領域ＦＡｒ１と空気雰囲気領域ＡＡｒとの間をシールする。このとき、第一Ｏリング１８は、例えば、ゴム等の弾性部材によって形成される。
【００２６】
また、環状に形成される第二Ｏリング１９（第二シール部材に相当）が、第二ハウジング１２の端部とシート状部材で形成されるダイアフラム１３及び連動部材１４の境界Ｗとの間に挟持され、第二流体領域ＦＡｒ２と空気雰囲気領域ＡＡｒとの間をシールする。このとき、第二Ｏリング１９は、第一Ｏリング１８と同様に、例えば、ゴム等の弾性部材によって形成される。これにより、ダイアフラム１３及び連動部材１４と、第一ハウジング１１及び第二ハウジング１２との間が油密に支持されるとともに、ダイアフラム１３の第一変位部１３ａと連動部材１４との間における変形の連動を可能としている。
【００２７】
なお、このとき、第一Ｏリング１８及び第二Ｏリング１９は、図２に示すように第一ハウジング１１の端面及び第二ハウジング１２の端面にそれぞれ形成した、断面が半円で環状の溝１１ｆ、１２ｅ内に固定した状態で挟持してもよいし、ダイアフラム１３に形成した環状の溝（図略）内に固定した状態で挟持してもよい。また、第一ハウジング１１の端面、第二ハウジング１２の端面及びダイアフラム１３の何れにも固定させず、各両者の間に挟持されるだけでもよい（図略）。
【００２８】
このような構造によって、一体的に形成されたダイアフラム１３の第一変位部１３ａ又は連動部材１４の所定の変位部（以後、第二変位部１４ａと称す）のいずれか一方が変形（変位）した際には、支持部Ｄにおいて両者の間における変形（変位）の連続性が遮断されることなく相互に連動して変形される。つまり、変形させた第一変位部１３ａ又は第二変位部１４ａの位置を梃子の力点とし、支持部Ｄを梃子の支点とすると、梃子の作用点となる第二変位部１４ａ又は第一変位部１３ａが第一変位部１３ａ又は第二変位部１４ａに連動して変形する。
【００２９】
（１−５．電動アクチュエータ１５）
図１に示すように、連動部材１４が配置される空気雰囲気領域ＡＡｒには、従来、流体領域ＦＡｒに配置されていた電動アクチュエータ１５（モータ）が配置される。本実施形態では、空気雰囲気領域ＡＡｒに配置された電動アクチュエータ１５は、連動部材１４に連結されて連動部材１４の第二変位部１４ａ（所定の一部）を押圧し変形（変位）させる。このように、配置の自由度が高まり空気雰囲気領域ＡＡｒに配置された電動アクチュエータ１５が駆動されて連動部材１４の第二変位部１４ａを変形させることにより、ダイアフラム１３の第一変位部１３ａを間接的に駆動し変形させる。
【００３０】
なお、本実施形態においては、電動アクチュエータ１５は、公知のボイスコイルモータ（以降、ＶＣＭとのみ記載する）である。ただし、ボイスコイルモータはあくまで一例であって、電動アクチュエータ１５は、ボイスコイルモータに限るものではない。電動アクチュエータ１５は、配置の自由度が向上されたことによって空気雰囲気領域ＡＡｒに配置可能となったため、ＶＣＭ以外の例えば油等の流体中では使用不能な様々な低価格の市販のリニアモータが選定可能である。
【００３１】
これにより、大幅なコスト低減を図ることができる。また、電動アクチュエータ１５は、流体中に配置されないため、従来とは異なり、流体領域ＦＡｒから空気雰囲気領域ＡＡｒに引き出すための特別なシール構造に基づく配線も不要である。これによっても大幅なコスト低減が図れるとともに、流体中での信頼性を確保するための様々な対策も不要となり、容易に長寿命化が図れる。
【００３２】
また、取り付けの一例として、電動アクチュエータ１５は、第二ハウジング１２の外周面に固定される（詳細な構造についての図示は省略する）。なお、図示はしないが、電動アクチュエータ１５は、円筒状に形成された押圧部材の端面によって連動部材１４の第二変位部１４ａの周方向全周を所定の方向（例えば下方）にバランスよく押圧して連動部材１４の第二変位部１４ａを変形させることが好ましい。これにより、ダイアフラム１３の第一変位部１３ａは、連動部材１４の第二変位部１４ａの変形に連動し、良好な再現性を有して安定して変形（変位）できる。
【００３３】
ただし、上記態様に限らず、連動部材１４の第二変位部１４ａにおいては、周方向全周ではなく、周方向全周のうちの一部のみを電動アクチュエータ１５により押圧して変形させてもよい。これによっても、連動部材１４の第二変位部１４ａの変形に連動し変形するダイアフラム１３の第一変位部１３ａの変形量を相応の精度で検出できる。
【００３４】
ＶＣＭのボイスコイル（図略）に電流を流すと、ボイスコイルには、図１の上下方向のいずれか一方の方向に推力が生じる。また、上記と逆向きの電流を流すことにより、図２の上下方向のいずれか他方の方向に推力が生じる。この推力により、連動部材１４を所定量変形させる。なお、ＶＣＭは公知の電磁式リニアモータであるので、詳細な説明については省略する。電動アクチュエータ１５（ＶＣＭ）は、制御装置１７と接続される。制御装置１７の制御により、ＶＣＭが作動され、可動子１５ａが上下方向に駆動される。
【００３５】
（１−６．変位センサ１６）
また、図１に示すように、連動部材１４が配置される空気雰囲気領域ＡＡｒには、電動アクチュエータ１５と同様に、従来、流体領域ＦＡｒに配置されていた変位センサ１６（変位検出器に相当）が配置される。詳細には、変位センサ１６は、連動部材１４を挟んで、電動アクチュエータ１５の反対側の空間に配置される。本実施形態では、変位センサ１６は、連動部材１４の第二変位部１４ａの変位量を空気雰囲気領域ＡＡｒにおいて直接的に検出する。
【００３６】
そして、制御装置１７が、検出した第二変位部１４ａの変位量に基づき、第二変位部１４ａの変形に連動して変形するダイアフラム１３の第一変位部１３ａの変位量を間接的に演算する。このように、配置の自由度が高まったことにより空気雰囲気領域ＡＡｒに配置可能となった変位センサ１６が、空気雰囲気領域ＡＡｒに配置された状態で、ダイアフラム１３の第一変位部１３ａの変位量が演算できる。このように、変位センサ１６も電動アクチュエータ１５と同様、従来のように流体領域ＦＡｒに配置されるのではなく、空気雰囲気領域ＡＡｒに配置されるため、流体中では使用不可である様々な市販の低価格のセンサが選定可能である。
【００３７】
詳細には、変位センサ１６は、連動部材１４と直接接触せずに連動部材１４の変位量を検出する安価な非接触式のセンサを選定できる。また、変位センサ１６は、連動部材１４と接触することで連動部材１４の変位量を検出するさらに安価な接触式センサを選定できる。これらにより、大幅なコスト低減を図ることができる。また、変位センサ１６は、流体中（油中）に配置されないため、電動アクチュエータ１５と同様、配線を流体領域ＦＡｒから空気雰囲気領域ＡＡｒに引き出すための特別なシール構造に基づく配線は不要である。これによっても大幅なコスト低減が図れるとともに、信頼性に対する対流体用の様々な対策も不要となり、容易に長寿命化が図れる。
【００３８】
変位センサ１６は、制御装置１７に接続される。そして、変位センサ１６は、検出データである連動部材１４の第二変位部１４ａの変位量を検出し制御装置１７に送信する。このとき、前述したように、連動部材１４の第二変位部１４ａの変位量とダイアフラム１３の第一変位部１３ａの変位量との間は所定の相関関係を有する。そして、所定の相関関係は、変換式として制御装置１７に記憶されている。これにより、制御装置１７は、変位センサ１６が送信した連動部材１４の変位量を変換式に代入し、ダイアフラム１３の第一変位部１３ａの推定変位量を演算することができる。
【００３９】
このようにして、制御装置１７は、変位センサ１６が検出した連動部材１４における第二変位部１４ａの変位量の大きさに基づき、ダイアフラム１３の第一変位部１３ａの変位量を演算し推定する。そして、推定した値を正として、ダイアフラム１３の第一変位部１３ａと弁座１１ｂとの間の隙間を、例えば所望の隙間とするよう電動アクチュエータ１５を制御して、連動部材１４の第二変位部１４ａを所定の変位量だけ変位させる。なお、このとき、第二変位部１４ａを変位させる所定の変位量は、前述したように制御装置１７が記憶する変換式に基づき演算される。これにより、可変絞り弁装置１０からは所望の流量の流体が、下流側に供給される。
【００４０】
（１−７．静圧流体支持装置１の構成）
次に、本発明に係る第一実施形態の可変絞り弁装置１０を適用した場合の静圧流体支持装置１について図３の概略図に基づき説明する。なお、説明においては、静圧流体支持装置１に組み付ける可変絞り弁装置を、可変絞り弁装置１０にて説明するが、この態様には限らない。静圧流体支持装置１に組み付け可能な可変絞り弁装置は、以降に説明する変形例１から変形例５、及び第二実施形態の何れの可変絞り弁装置であってもよい。
【００４１】
また、流体の経路における矢印は流体の流れる方向を示している。図１に示すように、静圧流体支持装置１は、固定テーブル２（固定体に相当する）に対して直動テーブル３（移動体に相当する）を、例えば潤滑油である流体Ｆを介し、低摩擦で相対移動可能に支持する流体支持装置である。
【００４２】
固定テーブル２及び直動テーブル３は、一例として、研削盤における、トラバースベース（固定テーブル２）及び砥石台（直動テーブル３）に対応する。ただし、この態様には限らず、静圧流体支持装置１は、固定テーブルと直動テーブルとを備え、固定テーブルと直動テーブルとの間において、相対移動する装置であればどのような装置であってもよい。
【００４３】
静圧流体支持装置１は、上述した固定テーブル２（固定体）及び直動テーブル３（移動体）と、上記で説明した可変絞り弁装置１０と、流体供給装置２０と、静圧ポケット３０と、流体供給流路４０とを備える。上述したように、可変絞り弁装置１０は、油圧ポンプＰである流体供給装置２０から圧送される流体Ｆの流量を所望の流量に調節する。
【００４４】
つまり、可変絞り弁装置１０は、流量が調節された流体Ｆを、静圧ポケット３０を介して、流体支持装置である一対のトラバースベース（固定テーブル２（移動体））及び砥石台（直動テーブル３（固定体））の間に供給し、トラバースベースを砥石台から所定の支持隙間αだけ浮上させる。これにより、固定テーブル２に対する直動テーブル３の相対移動が低摩擦でスムーズに行なわれる。
【００４５】
図３に示すように、本実施形態において静圧ポケット３０は、固定テーブル２の案内面２ａに設けられる。静圧ポケット３０の底面３０ａには、流体供給孔３０ｂが固定テーブル２の下面に貫通して設けられる。また、直動テーブル３の案内面３ａは、固定テーブル２の案内面２ａ及び静圧ポケット３０と対向するよう配置される。
【００４６】
流体供給流路４０は、流体供給装置２０から静圧ポケット３０に至る流体Ｆの通路を形成する。詳細には、流体供給流路４０は、流体供給装置２０と、可変絞り弁装置１０が備える第二ハウジング１２の流入孔１２ｂとを接続する。また、流体供給流路４０は、第一ハウジング１１の排出孔１１ｃと、静圧ポケット３０の流体供給孔３０ｂとを接続し、流体供給室１１ａと静圧ポケット３０とを連通させる。これにより、流体供給装置２０は、可変絞り弁装置１０を介して静圧ポケット３０に流量が調整された流体Ｆを供給する。
【００４７】
上記の構成によって、静圧流体支持装置１では、流体供給装置２０から圧送された流体が、可変絞り弁装置１０によって、常に精度よく所望の流量に調整されて静圧ポケット３０に供給されるので、常に良好な支持剛性が確保できる。
【００４８】
（１−８．実施形態による効果）
上記第一実施形態の可変絞り弁装置１０は、流体領域ＦＡｒと空気雰囲気領域ＡＡｒとを区画し、流体領域ＦＡｒにおいて流体の導入又は排出を行なう開口１１ｄ、及び開口１１ｄが配置される弁座１１ｂを備える第一ハウジング１１と、第一ハウジング１１との間で流体領域ＦＡｒを形成するとともに空気雰囲気領域ＡＡｒと流体領域ＦＡｒを区画する第二ハウジング１２と、流体領域ＦＡｒを第一ハウジング１１側の第一流体領域ＦＡｒ１と第二ハウジング１２側の第二流体領域ＦＡｒ２とで区画し、弁座１１ｂとの離間距離Ｌを可変とするように変形可能なダイアフラム１３と、ダイアフラム１３に連結され、空気雰囲気領域ＡＡｒに配置され、ダイアフラム１３の変形に連動した変形をする連動部材１４と、を備える。
【００４９】
このように、ダイアフラム１３の変形に連動して変形する連動部材１４を設ける。従って、ダイアフラム１３の変位を制御する又は変位の検出をする際、電動アクチュエータ１５や変位センサ１６等をダイアフラム１３に対して直接作用させることなく、連動部材１４へ作用させることによってダイアフラム１３の変位の制御又は変位の検出を間接的に実施できる。これにより、電動アクチュエータ１５や変位センサ１６等の配置の自由度が増すと共に、流体中においては、性能上又は信頼性上、使用が制限される安価なアクチュエータ等が使用できるようになるため低コスト化に寄与する。
【００５０】
また、電動アクチュエータ１５や変位センサ１６等を空気雰囲気領域ＡＡｒに配置できるので、配線の際、シール性を考慮する必要がない。このため、電動アクチュエータ１５や変位センサ１６等を低コストに配設及び配線できる。また、例えば、変位センサ１６を空気雰囲気領域ＡＡｒに配置した場合には、流体中ではなく空気中において、間接的にダイアフラム１３の変位の検出が可能となるため安価なセンサであっても高精度に検出できる。また、空気中に配置されるため、様々な安価な変位検出器（変位センサ）が適用できるようになり低コスト化が図れる。
【００５１】
＜２．その他＞
（２−１．変形例１）
上記第一実施形態の可変絞り弁装置１０では、電動アクチュエータ１５及び変位センサ１６（変位検出器）を共に空気雰囲気領域ＡＡｒに配置する態様について説明した。しかし、この態様には限らず、変形例１として、図４に示すように、可変絞り弁装置１１０の電動アクチュエータ１１５を流体領域ＦＡｒに配置する態様としてもよい。
【００５２】
変形例１の可変絞り弁装置１１０は、第一実施形態の可変絞り弁装置１０に対して、電動アクチュエータ１１５が、流体領域ＦＡｒに配置されることのみ異なる。このため、変更点についてのみ説明し、同様部分についての説明は省略する。また、同様の構成については、同様の符号を付して説明する。
【００５３】
図４に示すように、変形例１では、電動アクチュエータ１１５が、第二流体領域ＦＡｒ２に配置されるとともに、ダイアフラム１３の第一変位部１３ａに連結され、ダイアフラム１３を直接的に駆動する。このとき、変位センサ１６は、第一実施形態と同様、空気雰囲気領域ＡＡｒに配置される。そして、第一変位部１３ａの変形に連動する連動部材１４の変形の変位量を空気中で直接的に検出する。これにより、ダイアフラム１３の変位量を間接的に検出（推定）する。
【００５４】
上記において、電動アクチュエータ１１５は、第一実施形態と同様、公知のボイスコイルモータ（ＶＣＭ）とする。ＶＣＭは、流体中での作動においても、性能において相応の信頼性を有する。このため、ＶＣＭは、制御装置１７が制御した変位量で精度よく変位可能である。しかし、電動アクチュエータ１１５（ＶＣＭ）は、第二流体領域ＦＡｒ２に配置されるため、配線を第二流体領域ＦＡｒ２から、外方の空気雰囲気領域ＡＡｒに引き出さないといけない。このとき、シール性を備えた高価なシール構造を採用するためコストは若干高くなる。
【００５５】
しかしながら、変位センサ１６は、第一実施形態と同様、空気雰囲気領域ＡＡｒに配置される。このため、第一実施形態と同様、変位センサ１６の配置の自由度は向上する。従って、変位センサ１６については、第一実施形態と同様の効果が得られる。つまり、安価なセンサが使用でき、低コストに対応できる。また、連動部材１４の変位を直接的に検出することによってダイアフラム１３の変位を間接的に検出する際、検出場所は空気中であるため、精度よく検出できる。このように変形例１の可変絞り弁装置１１０は、従来技術に対して、変位センサ１６の分だけコスト低減及び検出精度の向上に対して相応の効果が得られる。
【００５６】
（２−２．変形例２）
また、第一実施形態の変形例２として、図５に示すように、可変絞り弁装置２１０は、変位センサ１６を備えていない態様としてもよい。変形例２では、電動アクチュエータ１５は、空気雰囲気領域ＡＡｒに配置される。そして、電動アクチュエータ１５が連動部材１４を変形（変位）させたときにおける電動アクチュエータ１５の制御電流を制御装置１７が検出する。その後、制御装置１７は、検出した制御電流値に基づいてダイアフラム１３の第一変位部１３ａの変位量を間接的に演算する。
【００５７】
この演算は、実験等に基づき予め取得されている電動アクチュエータ１５の制御電流値とダイアフラムを変形させる際の負荷との間の関係に基づく関係式に基づき演算される。このような演算方法は公知であるため、これ以上の詳細な説明は行なわない。これによっても、第一実施形態の可変絞り弁装置１０と比べ、検出精度は落ちるが、電動アクチュエータ１５を空気雰囲気領域ＡＡｒに配置することによる効果は十分得られる。
【００５８】
（２−３．変形例３）
また、変形例３として、図６に示すように、例えば変形例１において連動部材３１４の端部が、折り曲げられた折り曲げ部３１４ａを備えてもよい。このとき、折り曲げ部３１４ａは、連動部材３１４の外周部を屈曲させることにより形成させてもよい。また、折り曲げ部３１４ａは、連動部材３１４とは、別体の部材を溶着することにより形成してもよい。そして、このような構成において、変位センサ１６は、折り曲げ部３１４ａにおける変位を検出する。これにより、変位センサ１６の配置（搭載位置及び搭載姿勢）の自由度が向上し、可変絞り弁装置３１０自体の組み付け性、及び可変絞り弁装置３１０を静圧流体支持装置１に組み付ける際の組み付け性が向上する。
【００５９】
（２−４．変形例４）
次に、変形例４について、説明する。変形例４では、第一実施形態及び変形例１−３に対し支持部Ｄにおける支持構造が異なる。変形例４として、支持部Ｄの支持構造は、図７に示すような構造としてもよい。
【００６０】
図７に示す支持構造では、第一実施形態と同様、ダイアフラム１３と連動部材１４とが、一体的なシート状部材により構成される。図７に示すように、シート状部材は、ダイアフラム１３と連動部材１４との境界Ｗから第一ハウジング４１１側及び第二ハウジング１２側に立設される環状の第一壁１３Ａ及び第二壁１３Ｂを備える。
【００６１】
また、第一ハウジング４１１は、シート状部材側の端部に、第一壁１３Ａを跨ぎ、環状で同軸に形成される小径の第一小径対向壁４１１ａ及び第一小径対向壁４１１ａより大径に形成される第一大径対向壁４１１ｂを備える。また、第二ハウジング４１２は、シート状部材側の端部に、第二壁１３Ｂを跨ぎ、環状で同軸に形成される小径の第二小径対向壁４１２ａ及び第二小径対向壁４１２ａより大径に形成される第二大径対向壁４１２ｂを備える。
【００６２】
そして、第一壁１３Ａと第一小径対向壁４１１ａとの間に第一小径シール部材１１８（第一シール部材に相当する）が挟持される。また、第一壁１３Ａと第一大径対向壁４１１ｂとの間に、第一大径シール部材１１９（第一シール部材に相当する）が挟持される。また、第二壁１３Ｂと第二小径対向壁４１２ａとの間に、第二小径シール部材１２１（第二シール部材に相当する）が挟持される。さらに、第二壁１３Ｂと第二大径対向壁４１２ｂとの間に、第二大径シール部材１２２（第二シール部材に相当する）が挟持される。
【００６３】
このような支持構成によって、ダイアフラム１３（第一変位部１３ａ）の変形と連動部材１４（第二変位部１４ａ）の変形とを、相互に良好に連動させることができる。また、ダイアフラム１３及び連動部材１４の径方向への変位の許容度が増すので、支持部Ｄにおける設計の自由度を向上させることができる。
【００６４】
（２−５．変形例５）
さらに、第一実施形態及び変形例１−４に対して、支持部Ｄの支持構造が異なる変形例５について図８Ａ、図８Ｂに基づき説明する。なお、図８Ａ、図８Ｂは、模式図であり、詳細な部分については記載していないことを予め断っておく。図８Ａは、ダイアフラム５１３が変形していない初期状態を示している。また、図８Ｂは、ダイアフラム５１３が変形した状態を示している。
【００６５】
変形例５の支持構造では、図８Ａに示すように、第一ハウジング５１１と第二ハウジング５１２との間に、支持部Ｄとしての、筒状シール部５２０を備える。筒状シール部５２０は、変形可能な筒状で形成される本体筒部５２１を備える。このとき、本体筒部５２１は、弾性を備えると共に、例えば、潤滑油等の流体を透過させない材質であればどのようなものでもよい。
【００６６】
そして、本体筒部５２１の内周面（一方）にダイアフラム５１３が固定される。また、外周面（他方）に連動部材５１４が固定される。そして、筒状の本体筒部５２１の第一端５２１ａが第一ハウジング５１１に、ゴム等の弾性部材５２２を介して所定の固定手段により固定される。また、筒状の本体筒部５２１の第二端５２１ｂが第二ハウジング５１２にゴム等の弾性部材５２３を介して所定の固定手段により固定される。固定される。このとき、第一端５２１ａ及び第二端５２１ｂの各ハウジング５１１、５１２への固定手段はどのようなものでもよい。上記により、流体領域ＦＡｒと空気雰囲気領域ＡＡｒとの間が良好にシールできるとともに、連動部材５１４の変形に連動してダイアフラム５１３の第一変位部５１３ａは、図８Ｂに示すように、良好な再現性を有して安定して変形（変位）できる。
【００６７】
＜３．第二実施形態＞
次に、第二実施形態について簡単に説明する。図９に示すように、第二実施形態として、可変絞り弁装置６１０における空気雰囲気領域ＡＡｒが、流体領域ＦＡｒの径方向内方に形成されてもよい。可変絞り弁装置６１０は、図１に示すように、有底筒状の第一ハウジング６１１と、有底筒状の第二ハウジング６１２と、ダイアフラム６１３と、連動部材６１４と、電動アクチュエータ６１５と、変位センサ６１６（変位検出器に相当する）と、制御装置１７とを備える。
【００６８】
図９に示すように、可変絞り弁装置６１０においては、第一実施形態の可変絞り弁装置１０における第一ハウジング１１、流体供給室１１ａ、弁座１１ｂ、排出孔１１ｃ、及び開口１１ｄに対応するよう、第一ハウジング６１１、流体供給室６１１ａ、弁座６１１ｂ、排出孔６１１ｃ、開口６１１ｄが設けられる。また、可変絞り弁装置１０における第二ハウジング１２、流体貯留室１２ａ、流入孔１２ｂに対応するよう、第二ハウジング６１２、流体貯留室６１２ａ、流入孔６１２ｂが設けられる。
【００６９】
そして、流体領域ＦＡｒの径方向内方に形成される空気雰囲気領域ＡＡｒに、電動アクチュエータ６１５、変位センサ６１６及び連動部材６１４が配置される。また、流体領域ＦＡｒにダイアフラム６１３が配置される。即ち、連動部材６１４は、環状のダイアフラム６１３の内周縁から径方向内方に延在される。このように、可変絞り弁装置６１０では、電動アクチュエータ６１５、変位センサ６１６、ダイアフラム６１３の配置の自由度が向上し、第一実施形態と同様の効果が得られる。つまり、安価な電動アクチュエータ６１５及び変位センサ６１６であっても、性能が確保できる。また、配線についても特別なシール構造を必要としないためコスト低減が図れる。
【００７０】
なお、上記変形例５においては、本体筒部５２１の内周面（一方）にダイアフラム５１３が固定された。また、本体筒部５２１の外周面（他方）に連動部材５１４が固定された。しかし、この態様に限らず、本体筒部５２１の外周面を一方としてダイアフラムを固定し、本体筒部５２１の内周面を他方として連動部材を固定してもよい。この場合、第二実施形態で説明したように、空気雰囲気領域ＡＡｒが、流体領域ＦＡｒの径方向内方に形成されル態様となる。これによっても上記で説明した変形例５と同様の効果が期待出来る。
【符号の説明】
【００７１】
１；静圧流体支持装置、  １０，１１０，２１０，３１０，６１０；可変絞り弁装置、  １１，４１１，５１１，６１１；第一ハウジング、  １１ａ，６１１ａ；流体供給室、  １１ｂ，６１１ｂ；弁座、  １１ｃ，６１１ｃ；排出孔、  １１ｄ、６１１ｄ；開口、  １２、４１２、５１２、６１２；第二ハウジング、  １３，５１３，６１３；ダイアフラム、  １３Ａ；第一壁、  １３Ｂ；第二壁、  １３ａ，５１３ａ；第一変位部、  １４，３１４，５１４，６１４；連動部材、  １５，１１５，６１５；電動アクチュエータ、  １６；変位センサ（変位検出器）、  １８；第一Ｏリング（第一シール部材）、  １９；第二Ｏリング（第二シール部材）、２０；流体供給装置、  ３０；静圧ポケット、  ４０；流体供給流路、  １１８；第一小径シール部材（第一シール部材）、  １１９；第一大径シール部材（第一シール部材）、  １２１；第二小径シール部材（第二シール部材）、  １２２；第二大径シール部材（第二シール部材）、  ３１４ａ；折り曲げ部、  ４１１ａ；第一小径対向壁、  ４１１ｂ；第一大径対向壁、  ４１２ａ；第二小径対向壁、  ４１２ｂ；第二大径対向壁、  ５２０；筒状シール部、  ５２１；本体筒部、  ＦＡｒ；流体領域、  ＦＡｒ１；第一流体領域、  ＦＡｒ２；第二流体領域。
【図１】
2020133823.tif 000003
【図２】
2020133823.tif 000004
【図３】
2020133823.tif 000005
【図４】
2020133823.tif 000006
【図５】
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【図６】
2020133823.tif 000008
【図７】
2020133823.tif 000009
【図８Ａ】
2020133823.tif 000010
【図８Ｂ】
2020133823.tif 000011
【図９】
2020133823.tif 000012