(57)【要約】【課題】流体制御システムにおける作動流体の供給効率を向上させる。【解決手段】流体制御システム１００は、ポンプ２と、ポンプ２から供給された水の流れを制御する電磁比例制御弁１０と、を備える。電磁比例制御弁１０は、水が流通するポート１１〜１５が形成されるバルブボディ３０と、バルブボディ３０内に摺動自在に収容されるスプール４０と、スプール４０とバルブボディ３０との間に水を導く静圧軸受機構５０，５４と、を有する。流体制御システム１００は、ポンプ２の供給圧力よりも低い所定の圧力の水を静圧軸受機構５０，５４に供給する調圧弁４をさらに備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体制御システムであって、
作動流体を供給する供給源と、
前記供給源から供給された作動流体の流れを制御する制御弁と、を備え、
前記制御弁は、
作動流体が流通するポートが形成されるバルブボディと、
前記バルブボディ内に摺動自在に収容されるスプールと、
前記スプールの外周面と前記バルブボディの内周面との間に作動流体を導く静圧軸受と、を有し、
前記流体制御システムは、前記供給源の供給圧力よりも低い所定の圧力の作動流体を前記静圧軸受に供給する供給部をさらに備えることを特徴とする流体制御システム。
【請求項２】
前記供給源は、作動流体を加圧して吐出するポンプであり、
前記供給部は、前記供給源から供給される作動流体の圧力を所定の圧力に調整する調圧弁であり、
前記供給源から供給される作動流体の圧力は変更自在であることを特徴とする請求項１に記載の流体制御システム。
【請求項３】
前記供給源は、作動流体を加圧して吐出するポンプであり、
前記供給部は、前記供給源とは別のポンプであって、所定の圧力の作動流体を吐出するポンプであり、
前記供給源から供給される作動流体の圧力は変更自在であることを特徴とする請求項１に記載の流体制御システム。
【請求項４】
前記制御弁は、前記スプールの両端に設けられた圧力室をさらに有し、
前記静圧軸受に供給された作動流体は、前記スプールの外周面と前記バルブボディの内周面との間を通り前記圧力室に流入することを特徴とする請求項１から３の何れか１つに記載の流体制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、作動流体の圧力又は流量を制御する流体制御システムとして、加圧された作動流体を供給する供給源と、供給源から供給された作動流体の流れを制御する制御弁と、を備えたものが公知である。
【０００３】
特許文献１には、供給源から供給された作動流体の流れを制御する制御弁において、スプールを滑らかに摺動させるために、スプールを摺動自在に収容するバルブボディに静圧軸受を設けた構成が開示されている。この制御弁では、静圧軸受に高圧の作動流体が供給されることで、スプールは、バルブボディに対して非接触状態で支持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−２７３６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された流体制御システムでは、制御用の作動流体を供給する供給源から静圧軸受に作動流体が供給される。つまり、静圧軸受には、制御用の作動流体と同じ圧力の作動流体が供給される。このため、制御用の作動流体の圧力を上昇させると、静圧軸受に供給される流量が増加し、結果としてタンクに排出される作動流体の流量が多くなる。このように、特許文献１に記載された制御弁では、要求される制御用の作動流体の圧力が高くなるほど、静圧軸受を通じてタンクに戻る流量が増加するため、作動流体の供給効率が低下するおそれがある。
【０００６】
本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたものであり、流体制御システムにおける作動流体の供給効率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、流体制御システムが、作動流体を供給する供給源と、供給源から供給された作動流体の流れを制御する制御弁と、を備え、制御弁が、作動流体が流通するポートが形成されるバルブボディと、バルブボディ内に摺動自在に収容されるスプールと、スプールの外周面とバルブボディの内周面との間に作動流体を導く静圧軸受と、を有し、流体制御システムが、供給源の供給圧力よりも低い所定の圧力の作動流体を静圧軸受に供給する供給部をさらに備えることを特徴とする。
【０００８】
第１の発明では、制御弁には、供給源から作動流体が供給される一方、静圧軸受には、供給部から所定の圧力の作動流体が供給される。このように、静圧軸受に供給される作動流体の圧力は、制御弁に供給される作動流体の圧力に関わらず所定の圧力に維持される。このため、制御弁に供給される作動流体の圧力を上昇させたとしても、静圧軸受から流出する作動流体の流量が増加することが抑制される。
【０００９】
第２の発明は、供給源が作動流体を加圧して吐出するポンプであり、供給部が供給源から供給される作動流体の圧力を所定の圧力に調整する調圧弁であり、供給源から供給される作動流体の圧力は変更自在であることを特徴とする。
【００１０】
第２の発明では、静圧軸受には、供給源から供給される作動流体の圧力を所定の圧力に調整する調圧弁を通じて作動流体が供給される。したがって、供給源の供給圧力を上昇させたとしても、静圧軸受を通じて排出される作動流体の量は変化しない。このように、静圧軸受に無駄な作動流体が供給されないため、流体制御システムにおける作動流体の供給効率を向上させることができる。
【００１１】
第３の発明は、供給源が作動流体を加圧して吐出するポンプであり、供給部が供給源とは別のポンプであって、所定の圧力の作動流体を吐出するポンプであり、供給源から供給される作動流体の圧力は変更自在であることを特徴とする。
【００１２】
第３の発明では、静圧軸受には、供給源とは別のポンプから所定の圧力の作動流体が供給される。したがって、供給源の供給圧力を上昇させたとしても、静圧軸受を通じて排出される作動流体の量は変化しない。このように、静圧軸受に無駄な作動流体が供給されないため、流体制御システムにおける作動流体の供給効率を向上させることができる。
【００１３】
第４の発明は、制御弁が、スプールの両端に設けられた圧力室をさらに有し、静圧軸受に供給された作動流体は、スプールの外周面とバルブボディの内周面との間を通り圧力室に流入することを特徴とする。
【００１４】
第４の発明では、スプールの両端に設けられた圧力室には、静圧軸受を通じて所定の圧力の作動流体が供給される。このため、圧力室内の圧力は、供給源の供給圧力に応じて変化しない。このように、圧力室内の圧力は大きく変動することがないため、スプールの移動速度を所望の速度に制御することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、流体制御システムにおける作動流体の供給効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る流体制御システムの構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態の変形例に係る流体制御システムの構成図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る流体制御システムの構成図である。
【図４】本発明の第２実施形態の変形例に係る流体制御システムの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１８】
＜第１実施形態＞
図１を参照して、第１実施形態に係る流体制御システム１００について説明する。
【００１９】
流体制御システム１００は、作動流体としての水を用いて、図示しないシリンダ等のアクチュエータの動作を制御するシステムである。流体制御システム１００は、作動流体である水を貯留するタンク１と、タンク１内に貯留された水を加圧してシリンダに供給する供給源としてのポンプ２と、シリンダに対して給排される水の流れを制御する制御弁としての電磁比例制御弁１０と、電磁比例制御弁１０の動作を制御する図示しないコントローラと、を備える。流体制御システム１００は、コントローラを介して電磁比例制御弁１０を制御することで、シリンダ内のロッド側室及びピストン側室の水圧を調整してシリンダを伸縮させる。
【００２０】
ポンプ２は、吐出される水の圧力及び流量を変更することが可能な可変容量型のポンプである。ポンプ２の吐出口には、ポンプ２と電磁比例制御弁１０とを連通させるポンプ通路３の一端が接続される。ポンプ２から吐出された水は、ポンプ通路３及び電磁比例制御弁１０を通じてシリンダへと供給される。
【００２１】
ポンプ通路３には、ポンプ通路３とタンク１とを連通させるリリーフ通路３ａが接続される。リリーフ通路３ａには、ポンプ通路３の圧力が所定値以上となった時に開弁するリリーフ弁５が設けられる。なお、ポンプ２を定容量型とし、リリーフ弁５の開弁圧力を電気的に調整することによってシリンダへ供給される水の圧力を変更させる構成としてもよい。
【００２２】
電磁比例制御弁１０は、スプール４０と、スプール４０が摺動自在に収容されるバルブボディ３０と、バルブボディ３０の一端に固定されスプール４０を軸方向に駆動させるアクチュエータとしてのソレノイド６０と、ソレノイド６０の駆動力に対向する付勢力を発生させるスプリング２５と、スプール４０の軸方向位置を検出する位置検出センサ６２と、を備える。電磁比例制御弁１０は、ソレノイド６０によってスリーブ３１に対するスプール４０の軸方向位置を変化させることで、ポンプ２からシリンダに供給される水の圧力又は流量を制御するとともにシリンダの伸縮方向の切り換えを行う。
【００２３】
バルブボディ３０は、両端が開口端として形成される円筒状のバルブケース２０と、バルブケース２０の内部に挿入固定されるスリーブ３１と、を有する。スリーブ３１は、両端が開口する円筒状部材であり、スリーブ３１内には、スプール４０が摺動自在に収容される。バルブケース２０の形状は、円筒状に限定されず、内部にスリーブ３１が挿入固定されればどのような形状であってもよい。なお、本実施形態では、バルブボディ３０は、スリーブ３１とバルブケース２０との別部材により構成されているが、これに限定されず、単一の部材により一体的に形成されてもよい。
【００２４】
バルブケース２０及びスリーブ３１には、ポンプ通路３を通じてポンプ２に接続されるポンプポート１１、シリンダのロッド側室と図示しない通路を通じて接続される第１給排ポート１２、シリンダのピストン側室と図示しない通路を通じて接続される第２給排ポート１３、第１ドレン通路６を通じてタンク１に接続される第１ドレンポート１４、及び第２ドレン通路７を通じてタンク１に接続される第２ドレンポート１５が形成される。また、スリーブ３１の軸方向中央位置の内周面には周方向に沿って環状の凹溝３２が形成されており、凹溝３２にはポンプポート１１の一端が開口している。
【００２５】
スプール４０は、棒状の軸部４１と、軸部４１の軸方向中央位置に設けられる円柱状の中央ランド部４２と、図１において軸部４１の右端に設けられる円柱状の第１ランド部４３と、図１において軸部４１の左端に設けられる円柱状の第２ランド部４４と、を有する軸状部材である。第１ランド部４３はスプール４０の一端を構成し、第２ランド部４４はスプール４０の他端を構成する。軸部４１、中央ランド部４２、第１ランド部４３、及び第２ランド部４４は、それぞれ同軸上に配置される。
【００２６】
スプール４０の中央ランド部４２は、スプール４０の軸方向位置に応じて、スリーブ３１の凹溝３２を開閉、つまりポンプポート１１を開閉する。第１ランド部４３はスプール４０の軸方向位置に応じて第１ドレンポート１４を開閉し、第２ランド部４４はスプール４０の軸方向位置に応じて第２ドレンポート１５を開閉する。
【００２７】
スプール４０は、ソレノイド６０によって駆動され、スリーブ３１の内周面に沿って軸方向に移動する。電磁比例制御弁１０では、潤滑性の高い油ではなく潤滑性の低い水を作動流体としている。このため、スプール４０のスムーズな軸方向移動を実現するために、スプール４０の両端（第１ランド部４３及び第２ランド部４４）は、静圧軸受としての第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４によって、スリーブ３１に対して非接触状態となるように支持される。第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４はスリーブ３１に設けられており、第１静圧軸受機構５０は第１ランド部４３の外周面に対向する位置に、第２静圧軸受機構５４は第２ランド部４４の外周面に対向する位置にそれぞれ配置される。
【００２８】
第１静圧軸受機構５０は、スリーブ３１の外周面に周方向に沿って形成される環状流路５１と、第１ランド部４３の外周面に対向するようにスリーブ３１の内周面に複数形成される円筒孔５２と、環状流路５１と円筒孔５２を連通し、通過する水に抵抗を付与する複数の軸受用絞り５３と、を有する。円筒孔５２及び軸受用絞り５３はそれぞれ、スリーブ３１の周方向に等しい間隔をあけて４つ設けられる。
【００２９】
第２静圧軸受機構５４は、第１静圧軸受機構５０と同様の構成を有しており、環状流路５５、円筒孔５６、及び環状流路５５と円筒孔５６を連通する軸受用絞り５７を有する。円筒孔５６及び軸受用絞り５７はそれぞれ、スリーブ３１の周方向に等しい間隔をあけて４つ設けられる。なお、軸受用絞り５３，５７の数は４つに限定されず、スプール４０の外周面とスリーブ３１の内周面との間に水膜が形成されればいくつ設けられてもよい。
【００３０】
第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４の環状流路５１，５５には、バルブケース２０に形成された供給路２１が接続される。供給路２１は、環状流路５１，５５に接続される開口端を有するとともに、バルブケース２０の外面に開口する開口端２１ａを有する。開口端２１ａには、ポンプ通路３から分岐された分岐通路３ｂが接続される。
【００３１】
分岐通路３ｂには、ポンプ２から吐出された水の圧力を予め定められた所定の圧力に調圧する供給部としての調圧弁４が設けられる。調圧弁４は、上流側の圧力に対して下流側の圧力が一定圧力となるように減圧して調整する二次圧力調整弁である。なお、調圧弁４は、上記形式の調整弁に限定されず、供給路２１を通じて第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４に導かれる水の圧力を一定圧力に調整できるものであればどのような形式の調圧機構であってもよい。
【００３２】
このように、ポンプ２から吐出された水の一部は、分岐通路３ｂ、調圧弁４及び供給路２１を通じて、第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４の環状流路５１，５５に供給される。環状流路５１，５５に供給された水は、複数の軸受用絞り５３，５７を通じて円筒孔５２，５６に導かれ、スプール４０の両端外周面とスリーブ３１の内周面との間に供給される。これにより、スプール４０の両端とスリーブ３１との間に水膜が形成され、作動流体として水を採用した場合であっても、スリーブ３１に対するスプール４０の潤滑性を向上させることができる。
【００３３】
また、バルブケース２０には、一方の開口端を閉塞する蓋部材２２と、他方の開口端を閉塞するソレノイド６０が固定される。蓋部材２２とスプール４０の第１ランド部４３との間には圧力室としての第１背圧室２３が形成され、ソレノイド６０とスプール４０の第２ランド部４４との間には圧力室としての第２背圧室２４が形成される。
【００３４】
第１背圧室２３には、第１静圧軸受機構５０を通じてスリーブ３１内に供給された水の一部が、第１ランド部４３の外周面とスリーブ３１の内周面の間の隙間を通って流入する。第１背圧室２３は、第１タンク通路８を通じてタンク１と連通しており、第１タンク通路８には、通過する水に抵抗を付与する減衰用絞り８ａが設けられる。このため。第１背圧室２３に流入した水は、第１タンク通路８及び減衰用絞り８ａを通じてタンク１に排出される。
【００３５】
第２背圧室２４には、第２静圧軸受機構５４を通じてスリーブ３１内に供給された水の一部が、第２ランド部４４の外周面とスリーブ３１の内周面の間の隙間を通って流入する。第２背圧室２４は、第２タンク通路９を通じてタンク１と連通しており、第２タンク通路９には、通過する水に抵抗を付与する減衰用絞り９ａが設けられる。このため、第２背圧室２４に流入した水は、第２タンク通路９及び減衰用絞り９ａを通じてタンク１に排出される。
【００３６】
なお、図１において、第１及び第２タンク通路８，９は、第１及び第２ドレン通路６，７を通じてタンク１に接続されているが、第１及び第２ドレン通路６，７を介することなく、タンク１に直接接続されてもよい。
【００３７】
スプール４０を軸方向に駆動するソレノイド６０は、コイル６０ｂに供給される電流の大きさに応じて可動鉄心６０ａに作用する推力を変更可能な電磁比例ソレノイドとして構成される。
【００３８】
スプリング２５は、第１背圧室２３を構成する蓋部材２２の底面と、スプール４０の第１ランド部４３の端面と、の間に配置される。スプリング２５は、スプール４０をソレノイド６０に向けて付勢する。
【００３９】
ソレノイド６０には、バルブケース２０とは反対側に位置検出センサ６２が固定される。位置検出センサ６２は、可動鉄心６０ａの軸方向位置を検知することで、可動鉄心６０ａと同期して移動するスプール４０の軸方向位置を検出する。位置検出センサ６２で検出された結果は、位置検出信号としてコントローラへ出力される。
【００４０】
コントローラは、目標位置信号と位置検出センサ６２の位置検出信号とに基づいてソレノイド６０に供給すべき励磁電流値を決定する。決定された大きさの励磁電流がソレノイド６０に供給されることで、ソレノイド６０の可動鉄心６０ａが駆動され、スプール４０は目標位置へと移動する。
【００４１】
このような構成の流体制御システム１００において、電磁比例制御弁１０の背圧室２３，２４内の水は、スプール４０の位置に関わらず、タンク通路８，９を通じてタンク１へと常に排出される。タンク通路８，９には、減衰用絞り８ａ，９ａが設けられているものの、背圧室２３，２４内の圧力が高くなるほど排出される水の量も増加する。このため、背圧室２３，２４に流入する水の圧力、すなわち、第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４に供給される水の圧力がポンプ２の吐出圧力に応じて変化すると、例えば、シリンダの駆動力を増大させるためにポンプ２の吐出圧力を上昇させた場合、背圧室２３，２４内の圧力も上昇し、背圧室２３，２４を通じてタンク１へ排出される水の量も増加する。このように、シリンダに供給されずタンク１に排出される水の量が増加すると、流体制御システム１００における水の供給効率が低下することとなる。
【００４２】
また、第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４に多くの水が供給されるほど、スプール４０の外周面とスリーブ３１の内周面との間には、水膜が安定して形成される。しかしながら、水膜は、スリーブ３１とスプール４０とが直接接触することが抑制され、スリーブ３１に対するスプール４０の潤滑性を向上させるができる程度に形成されていればよい。したがって、第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４に必要以上に水が供給されても、上述のように背圧室２３，２４を通じてタンク１へ排出されることとなるため無駄となる。
【００４３】
これに対して、本実施形態では、第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４には、ポンプ２の吐出圧に関わらず、一定の圧力の水が調圧弁４を通じて供給される。また、調圧弁４を通じて第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４に供給される水の圧力は、スプール４０の外周面とスリーブ３１の内周面との間に形成される水膜が、スリーブ３１とスプール４０とが直接接触することを抑制し、スリーブ３１に対するスプール４０の潤滑性を向上させることができる程度に設定される。したがって、シリンダの駆動力を増大させるためにポンプ２の吐出圧力を上昇させたとしても、背圧室２３，２４を通じてタンク１へ排出される水の量は変化しない。このように、第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４に無駄な水が供給されないため、流体制御システム１００における水の供給効率を向上させることができる。
【００４４】
また、第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４には、ポンプ２から供給される水の圧力よりも低い所定の圧力の水が供給される。つまり、従来のようにポンプ２から吐出された比較的高い圧力の水が第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４に供給されるおそれがない。このため、第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４へ水を供給する経路及び第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４を通じて水が供給される経路、例えば、供給路２１や背圧室２３，２４における耐圧レベルを、ポンプ２から水が供給される経路のように圧力が上昇するおそれがある部位における耐圧レベルよりも低下させることができる。
【００４５】
次に、スプール４０の変位に応じたシリンダの作動について説明する。
【００４６】
図１に示すように、スプール４０が中立位置にある場合には、中央ランド部４２によってポンプポート１１と連通する凹溝３２が閉じられ、第１ランド部４３及び第２ランド部４４によって第１ドレンポート１４及び第２ドレンポート１５が閉じられる。この場合には、シリンダに対して水の給排は行われず、シリンダは負荷保持状態となる。
【００４７】
ソレノイド６０が駆動され、スプール４０がスプリング２５の付勢力に抗して中立位置から図１において矢印Ａの方向に移動すると、ポンプポート１１と第２給排ポート１３が連通し、第１給排ポート１２と第１ドレンポート１４が連通する。この時、第２ドレンポート１５は、第２ランド部４４によって閉じられたままとなっている。この場合には、ポンプ２から吐出された水はポンプポート１１及び第２給排ポート１３を通じてシリンダのピストン側室に供給され、シリンダのロッド側室の水が第１給排ポート１２及び第１ドレンポート１４を通じてタンク１に排出される。これにより、シリンダは伸長する。
【００４８】
一方、ソレノイド６０が駆動され、スプール４０が中立位置からスプリング２５の付勢方向（図１において矢印Ｂの方向）に移動すると、ポンプポート１１と第１給排ポート１２が連通し、第２給排ポート１３と第２ドレンポート１５が連通する。この時、第１ドレンポート１４は、第１ランド部４３によって閉じられたままとなっている。この場合には、ポンプ２から吐出された水はポンプポート１１及び第１給排ポート１２を通じてシリンダのロッド側室に供給され、シリンダのピストン側室の水が第２給排ポート１３及び第２ドレンポート１５を通じてタンク１に排出される。これにより、シリンダは収縮する。
【００４９】
このようにスプール４０がソレノイド６０によって駆動され軸方向に変位するとき、容積が減少する背圧室２３，２４からはタンク通路８，９を通じて水が排出される。タンク通路８，９には、減衰用絞り８ａ，９ａが設けられるため、スプール４０の移動速度が速いと背圧室２３，２４内の圧力が上昇し、スプール４０の移動を妨げることとなる。つまり背圧室２３，２４は、スプール４０の移動速度を減衰させる減衰機構として機能する。
【００５０】
ここで、背圧室２３，２４が生じる減衰力は、背圧室２３，２４に導かれる水の圧力に応じて変化する。つまり、第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４に供給される水の圧力が高いと背圧室２３，２４に流入する水の圧力も高くなり、結果として背圧室２３，２４が生じる減衰力は大きくなる。このように背圧室２３，２４が生じる減衰力が大きくなると、スプール４０の移動速度が低下するため、シリンダに対する水の給排に遅れが生じ、シリンダの作動応答性が低下するおそれがある。
【００５１】
背圧室２３，２４の圧力に関わらずスプール４０の移動速度を所望の速度とするには、背圧室２３，２４の圧力、すなわち、第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４に供給される水の圧力に応じて、ソレノイド６０の推力を変更する必要がある。また、背圧室２３，２４の圧力は、減衰用絞り８ａ，９ａを通過する水の流量によっても変化するため、スプール４０の移動速度が所望の速度となるようにソレノイド６０の推力を変更させるには、複数のパラメータを考慮しなければならず、ソレノイド６０の制御が複雑化してしまう。
【００５２】
これに対して、本実施形態では、第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４に供給される水の圧力は、ポンプ２の吐出圧に関わらず、調圧弁４によって一定圧に調圧されている。したがって、第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４を通じて背圧室２３，２４に導かれる水の圧力もほぼ一定となる。このため、ソレノイド６０に対して特別な制御を行わなくとも、スプール４０の移動速度を所望の速度とすることが容易に可能となり、結果としてシリンダの作動応答性を向上させることができる。
【００５３】
以上の第１実施形態によれば、以下に示すような効果を奏する。
【００５４】
流体制御システム１００では、第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４には、ポンプ２の吐出圧に関わらず、所定の圧力の水が調圧弁４を通じて供給される。したがって、シリンダの駆動力を増大させるためにポンプ２の吐出圧力を上昇させたとしても、背圧室２３，２４を通じてタンク１へ排出される水の量は変化しない。このように、第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４に無駄な水が供給されないため、流体制御システム１００における水の供給効率を向上させることができる。
【００５５】
次に、図２を参照して、本発明の第１実施形態に係る流体制御システム１００の変形例について説明する。
【００５６】
上記第１実施形態では、第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４に水を供給する供給部として、ポンプ２から吐出された水の圧力を予め定められた所定の圧力に調圧する調圧弁４が設けられている。これに代えて、図２に示されるように、シリンダに水を供給するポンプ２とは別に、予め定められた所定の圧力の水を供給する供給部としての補助ポンプ７２を設けてもよい。
【００５７】
補助ポンプ７２の吐出孔は、補助ポンプ通路７３を介して供給路２１の開口端２１ａに接続される。補助ポンプ通路７３には、補助ポンプ通路７３とタンク１とを連通させるリリーフ通路７３ａが接続される。リリーフ通路７３ａには、補助ポンプ通路７３の圧力が所定値以上となった時に開弁するリリーフ弁７４が設けられる。なお、リリーフ弁７４を補助ポンプ７２の吐出圧を調整する圧力調整弁として機能させてもよい。
【００５８】
補助ポンプ７２の吐出圧は、スプール４０の外周面とスリーブ３１の内周面との間に形成される水膜が、スリーブ３１とスプール４０とが直接接触することを抑制し、スリーブ３１に対するスプール４０の潤滑性を向上させることができる程度に設定される。したがって、上記第１実施形態と同様に、シリンダの駆動力を増大させるためにポンプ２の吐出圧力を上昇させたとしても、背圧室２３，２４を通じてタンク１へ排出される水の量は変化しない。この結果、流体制御システム１００における水の供給効率を向上させることができる。
【００５９】
また、この変形例では、ポンプ２の吐出圧を、補助ポンプ７２の吐出圧より低い圧力とすることも可能である。このため、作動圧力範囲が広いシリンダ等、例えば、プレス用シリンダのようにプレス時には高圧が必要であるがそれ以外の時は低圧で変位するようなものに対しても流体制御システム１００を適用することができる。
【００６０】
＜第２実施形態＞
次に、図３を参照して、本発明の第２実施形態に係る流体制御システム２００について説明する。以下では、第１実施形態と異なる点を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成には、同一の符号を付し説明を省略する。
【００６１】
流体制御システム２００の基本的な構成は、第１実施形態に係る流体制御システム１００と同様である。流体制御システム２００では、制御弁として電磁比例制御弁１０に代えてサーボ弁１１０が採用されている点で流体制御システム１００と主に相違する。
【００６２】
流体制御システム２００は、水を貯留するタンク１と、タンク１内に貯留された水を加圧してシリンダに供給するポンプ２と、シリンダに対して給排される水の流れを制御する制御弁としてのサーボ弁１１０と、サーボ弁１１０の動作を制御する図示しないコントローラと、を備える。流体制御システム２００は、コントローラを介してサーボ弁１１０を制御することで、シリンダ内のロッド側室及びピストン側室の水圧を調整してシリンダを伸縮させる。
【００６３】
ポンプ２の構成は、上記第１実施形態に係る流体制御システム１００と同様であるため、その説明を省略する。
【００６４】
サーボ弁１１０は、スプール４０と、スプール４０が摺動自在に収容されるバルブボディ１３０と、バルブボディ１３０の一端に固定されスプール４０を軸方向に変位させるアクチュエータとしてのトルクモータ１６０と、スプール４０の軸方向位置を検出する位置検出センサ６２と、を備える。サーボ弁１１０は、バルブボディ１３０に対するスプール４０の軸方向位置を変化させることで、ポンプ２からシリンダに供給される水の圧力又は流量を制御するとともにシリンダの伸縮方向の切り換えを行う。
【００６５】
バルブボディ１３０は、一端が開口端として形成される有底筒状のバルブケース１２０と、バルブケース１２０の内部に挿入固定されるスリーブ１３１と、を有する。スリーブ１３１は、両端が開口する円筒状部材であり、スリーブ３１内には、スプール４０が摺動自在に収容される。バルブケース１２０の形状は、有底筒状に限定されず、内部にスリーブ１３１が挿入固定されればどのような形状であってもよい。なお、本実施形態では、バルブボディ１３０は、スリーブ１３１とバルブケース１２０との別部材により構成されているが、これに限定されず、単一の部材により一体的に形成されてもよい。
【００６６】
バルブケース１２０及びスリーブ１３１には、上記第１実施形態に係る流体制御システム１００と同様に、ポンプポート１１、第１給排ポート１２、第２給排ポート１３、第１ドレンポート１４、及び第２ドレンポート１５が形成される。また、スリーブ１３１の内周面には、ポンプポート１１の一端が開口する環状の中央凹溝１３２と、第１ドレンポート１４の一端が開口する環状の第１凹溝１３３と、第２ドレンポート１５の一端が開口する環状の第２凹溝１３４と、が形成される。なお、スリーブ１３１に収容されるスプール４０の構成は、上記第１実施形態に係る流体制御システム１００のスプール４０と同じであるため、その説明を省略する。
【００６７】
サーボ弁１１０では、潤滑性の高い油ではなく潤滑性の低い水を作動流体としている。このため、スプール４０のスムーズな軸方向移動を実現するために、スプール４０の両端（第１ランド部４３及び第２ランド部４４）は、上記第１実施形態に係る流体制御システム１００と同様に、第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４によって、スリーブ１３１に対して非接触状態となるように支持される。
【００６８】
第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４の構成は、上記第１実施形態に係る流体制御システム１００と同様であるため、その説明を省略する。
【００６９】
バルブケース１２０には、第１静圧軸受機構５０の環状流路５１に接続されるとともにバルブケース１２０の外周面に開口する第１供給ポート１５８と、第２静圧軸受機構５４の環状流路５５に接続されるとともにバルブケース１２０の外周面に開口する第２供給ポート１５９と、がさらに形成される。
【００７０】
第１供給ポート１５８及び第２供給ポート１５９は、ポンプ通路３から分岐された分岐通路３ｂを介してポンプ２と接続される。分岐通路３ｂには、上記第１実施形態に係る流体制御システム１００と同様に、ポンプ２から吐出された水の圧力を予め定められた所定の圧力に調圧する供給部としての調圧弁４が設けられる。
【００７１】
ポンプ２から吐出された水の一部は、調圧弁４を通じて、第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４に供給される。このため、スプール４０の両端とスリーブ１３１との間に水膜が形成され、作動流体として水を採用した場合であっても、スリーブ１３１に対するスプール４０の潤滑性を向上させることができる。
【００７２】
また、バルブケース１２０の開口端には、位置検出センサ６２が固定される。バルブケース１２０の底面とスプール４０の第１ランド部４３との間には圧力室としての第１背圧室１２３が形成され、位置検出センサ６２とスプール４０の第２ランド部４４との間には圧力室としての第２背圧室１２４が形成される。
【００７３】
さらに、バルブケース１２０には、第１背圧室１２３及び第２背圧室１２４と連通する導出室１２８が設けられる。第１背圧室１２３と導出室１２８とは、第１導出通路１２６を通じて連通しており、第２背圧室１２４と導出室１２８とは、第２導出通路１２７を通じて連通している。また、導出室１２８に開口する第１導出通路１２６の開口端には第１ノズル１２６ａが設けられ、導出室１２８に開口する第２導出通路１２７の開口端には第２ノズル１２７ａが設けられる。各ノズル１２６ａ，１２７ａは、第１導出通路１２６及び第２導出通路１２７を通じて第１背圧室１２３及び第２背圧室１２４から導出室１２８に導かれる水に抵抗を付与する絞りとして機能する。
【００７４】
導出室１２８は、第１凹溝１３３及び第２凹溝１３４に開口する排出通路１２９を通じて第１ドレンポート１４及び第２ドレンポート１５と連通する。したがって、第１静圧軸受機構５０を通じて第１背圧室１２３に流入した水は、第１導出通路１２６、第１ノズル１２６ａ、導出室１２８及び排出通路１２９を通じてタンク１へと排出される。同様に、第２静圧軸受機構５４を通じて第２背圧室１２４に流入した水は、第２導出通路１２７、第２ノズル１２７ａ、導出室１２８及び排出通路１２９を通じてタンク１へと排出される。
【００７５】
なお、図３において、排出通路１２９は、第１凹溝１３３及び第２凹溝１３４に開口しているが、バルブケース１２０の外周面に開口させることで第１ドレンポート１４及び第２ドレンポート１５を介することなく、タンク１に直接接続されてもよい。
【００７６】
トルクモータ１６０は、コイル１６０ｂに電流が供給されることで生じる磁気力によってフラッパ１６０ａを変位させるものである。フラッパ１６０ａは、第１ノズル１２６ａと第２ノズル１２７ａとの間に挟まれるように導出室１２８内に配置される。
【００７７】
コイル１６０ｂに電流が供給されることで、フラッパ１６０ａが第１ノズル１２６ａに近づき第２ノズル１２７ａから離れると、第１ノズル１２６ａから水が放出されにくくなることで第１背圧室１２３内の圧力が上昇する一方、第２ノズル１２７ａから水が放出され易くなることで第２背圧室１２４内の圧力が低下する。反対に、フラッパ１６０ａが第１ノズル１２６ａから離れ第２ノズル１２７ａに近づくと、第１ノズル１２６ａから水が放出され易くなることで第１背圧室１２３内の圧力が低下する一方、第２ノズル１２７ａから水が放出されにくくなることで第２背圧室１２４内の圧力が上昇する。このように、第１ノズル１２６ａ及び第２ノズル１２７ａに対するフラッパ１６０ａの位置を変化させることによって、第１背圧室１２３と第２背圧室１２４とに圧力差を生じさせることができる。スプール４０は、この圧力差に応じて軸方向に変位する。
【００７８】
コントローラは、目標位置信号と位置検出センサ６２の位置検出信号とに基づいてトルクモータ１６０に供給すべき励磁電流値を決定する。決定された大きさの励磁電流がトルクモータ１６０に供給されることで、トルクモータ１６０のフラッパ１６０ａが変位し、スプール４０は目標位置へと移動する。
【００７９】
このような構成の流体制御システム２００において、サーボ弁１１０の背圧室１２３，１２４内の水は、スプール４０の位置に関わらず、導出通路１２６，１２７を通じてタンク１へと常に排出される。導出通路１２６，１２７には、ノズル１２６ａ，１２７ａが設けられているものの、背圧室１２３，１２４内の圧力が高くなるほど排出される水の量も増加する。このため、背圧室１２３，１２４に流入する水の圧力、すなわち、第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４に供給される水の圧力がポンプ２の吐出圧力に応じて変化すると、例えば、シリンダの駆動力を増大させるためにポンプ２の吐出圧力を上昇させた場合、背圧室１２３，１２４内の圧力も上昇し、背圧室１２３，１２４を通じてタンク１へ排出される水の量も増加する。このように、シリンダに供給されずタンク１に排出される水の量が増加すると、流体制御システム２００における水の供給効率が低下することとなる。
【００８０】
また、第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４に多くの水が供給されるほど、スプール４０の外周面とスリーブ１３１の内周面との間には、水膜が安定して形成される。しかしながら、水膜は、スリーブ１３１とスプール４０とが直接接触することが抑制され、スリーブ１３１に対するスプール４０の潤滑性を向上させるができる程度に形成されていればよい。したがって、第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４に必要以上に水が供給されても、上述のように背圧室１２３，１２４を通じてタンク１へ排出されることとなるため無駄となる。
【００８１】
これに対して、本実施形態では、第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４には、ポンプ２の吐出圧に関わらず、一定の圧力の水が調圧弁４を通じて供給される。また、調圧弁４を通じて第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４に供給される水の圧力は、スプール４０の外周面とスリーブ１３１の内周面との間に形成される水膜が、スリーブ１３１とスプール４０とが直接接触することを抑制し、スリーブ１３１に対するスプール４０の潤滑性を向上させることができる程度に設定される。
【００８２】
また、サーボ弁１１０では、第１背圧室１２３と第２背圧室１２４との間に十分な圧力差が生じないとスプール４０が変位しない。このため、調圧弁４を通じて第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４に供給される水の圧力は、第１背圧室１２３と第２背圧室１２４との間にスプール４０を所定の速度で変位させることが可能な圧力差を生成できる程度に設定される。
【００８３】
したがって、シリンダの駆動力を増大させるためにポンプ２の吐出圧力を上昇させたとしても、背圧室１２３，１２４を通じてタンク１へ排出される水の量は変化しない。このように、第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４に無駄な水が供給されないため、流体制御システム２００における水の供給効率を向上させることができる。
【００８４】
また、第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４には、ポンプ２から供給される水の圧力よりも低い所定の圧力の水が供給される。つまり、従来のようにポンプ２から吐出される比較的高い圧力の水が第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４に供給されるおそれがない。このため、第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４へ水を供給する経路及び第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４を通じて水が供給される経路、例えば、背圧室１２３，１２４や導出通路１２６，１２７、導出室１２８における耐圧レベルを、ポンプ２から水が供給される経路のように圧力が上昇するおそれがある部位における耐圧レベルよりも低下させることができる。
【００８５】
次に、スプール４０の変位に応じたシリンダの作動について説明する。
【００８６】
図２に示すように、スプール４０が中立位置にある場合には、中央ランド部４２によってポンプポート１１と連通する中央凹溝１３２が閉じられ、第１ランド部４３によって第１ドレンポート１４と連通する第１凹溝１３３が閉じられ、第２ランド部４４によって第２ドレンポート１５と連通する第２凹溝１３４が閉じられる。この場合には、シリンダに対して水の給排は行われず、シリンダは負荷保持状態となる。
【００８７】
トルクモータ１６０のフラッパ１６０ａが第２ノズル１２７ａ寄りに変位し、第１背圧室１２３の圧力よりも第２背圧室１２４の圧力が高くなり、スプール４０が中立位置から図３において矢印Ａの方向に移動すると、ポンプポート１１と第２給排ポート１３が連通し、第１給排ポート１２と第１ドレンポート１４が連通する。この時、第２ドレンポート１５は、第２ランド部４４によって閉じられたままとなっている。この場合には、ポンプ２から吐出された水はポンプポート１１及び第２給排ポート１３を通じてシリンダのピストン側室に供給され、シリンダのロッド側室の水が第１給排ポート１２及び第１ドレンポート１４を通じてタンク１に排出される。これにより、シリンダは伸長する。
【００８８】
一方、トルクモータ１６０のフラッパ１６０ａが第１ノズル１２６ａ寄りに変位し、第２背圧室１２４の圧力よりも第１背圧室１２３の圧力が高くなり、スプール４０が中立位置から図３において矢印Ｂの方向に移動すると、ポンプポート１１と第１給排ポート１２が連通し、第２給排ポート１３と第２ドレンポート１５が連通する。この時、第１ドレンポート１４は、第１ランド部４３によって閉じられたままとなっている。この場合には、ポンプ２から吐出された水はポンプポート１１及び第１給排ポート１２を通じてシリンダのロッド側室に供給され、シリンダのピストン側室の水が第２給排ポート１３及び第２ドレンポート１５を通じてタンク１に排出される。これにより、シリンダは収縮する。
【００８９】
ここで、スプール４０の移動速度は、第１背圧室１２３と第２背圧室１２４との圧力差に応じて変化するため、フラッパ１６０ａとノズル１２６ａ，１２７ａとの間の間隔を調整することでスプール４０の移動速度を変化させることができる。しかしながら、背圧室１２３，１２４に導かれる水の圧力が変化すると、スプール４０の移動速度を同じにするために必要なフラッパ１６０ａとノズル１２６ａ，１２７ａとの間の間隔は変化してしまう。さらに、背圧室１２３，１２４に導かれる水の圧力が高くなると、ノズル１２６ａ，１２７ａを通じて導出室１２８に導かれる水の勢いが増すため、フラッパ１６０ａをノズル１２６ａ，１２７ａ寄りに変位させるためにコイル１６０ｂへ多くの電流を供給する必要がある。つまり、第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４に供給される水の圧力が高いと背圧室１２３，１２４に流入する水の圧力も高くなり、結果としてスプール４０の移動速度を所望の速度とすることが困難となる。
【００９０】
背圧室１２３，１２４の圧力に関わらずスプール４０の移動速度を所望の速度とするには、背圧室１２３，１２４の圧力、すなわち、第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４に供給される水の圧力に応じて、フラッパ１６０ａを変位させるトルクモータ１６０の磁気力を変更する必要がある。また、背圧室１２３，１２４の圧力は、ノズル１２６ａ，１２７ａを通過する水の流量によっても変化するため、スプール４０の移動速度が所望の速度となるようにトルクモータ１６０の磁気を変更させるには、複数のパラメータを考慮しなければならず、トルクモータ１６０の制御が複雑化してしまう。
【００９１】
これに対して、本実施形態では、第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４に供給される水の圧力は、ポンプ２の吐出圧に関わらず、調圧弁４によって一定圧に調圧されている。したがって、第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４を通じて背圧室１２３，１２４に導かれる水の圧力もほぼ一定となる。このため、トルクモータ１６０に対して特別な制御を行わなくとも、スプール４０の移動速度を所望の速度とすることが容易に可能となり、結果としてシリンダの作動応答性を向上させることができる。
【００９２】
以上の第２実施形態によれば、以下に示すような効果を奏する。
【００９３】
流体制御システム２００では、第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４には、ポンプ２の吐出圧に関わらず、所定の圧力の水が調圧弁４を通じて供給される。したがって、シリンダの駆動力を増大させるためにポンプ２の吐出圧力を上昇させたとしても、背圧室１２３，１２４を通じてタンク１へ排出される水の量は変化しない。このように、第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４に無駄な水が供給されないため、流体制御システム２００における水の供給効率を向上させることができる。
【００９４】
次に、図４を参照して、本発明の第２実施形態に係る流体制御システム２００の変形例について説明する。
【００９５】
上記第２実施形態では、第１静圧軸受機構５０及び第２静圧軸受機構５４に水を供給する供給部として、ポンプ２から吐出された水の圧力を予め定められた所定の圧力に調圧する調圧弁４が設けられている。これに代えて、図４に示されるように、シリンダに水を供給するポンプ２とは別に、予め定められた所定の圧力の水を供給する供給部としての補助ポンプ７２を設けてもよい。
【００９６】
補助ポンプ７２の吐出孔は、補助ポンプ通路７３を介して供給ポート１５８，１５９に接続される。補助ポンプ通路７３には、補助ポンプ通路７３とタンク１とを連通させるリリーフ通路７３ａが接続される。リリーフ通路７３ａには、補助ポンプ通路７３の圧力が所定値以上となった時に開弁するリリーフ弁７４が設けられる。なお、リリーフ弁７４を補助ポンプ７２の吐出圧を調整する圧力調整弁として機能させてもよい。
【００９７】
補助ポンプ７２の吐出圧は、スプール４０の外周面とスリーブ１３１の内周面との間に形成される水膜が、スリーブ１３１とスプール４０とが直接接触することを抑制し、スリーブ１３１に対するスプール４０の潤滑性を向上させることができる程度であるとともに、第１背圧室１２３と第２背圧室１２４との間にスプール４０を所定の速度で変位させることが可能な圧力差を生成できる程度に設定される。したがって、上記第２実施形態と同様に、シリンダの駆動力を増大させるためにポンプ２の吐出圧力を上昇させたとしても、背圧室１２３，１２４を通じてタンク１へ排出される水の量は変化しない。この結果、流体制御システム２００における水の供給効率を向上させることができる。
【００９８】
また、この変形例では、ポンプ２の吐出圧を、補助ポンプ７２の吐出圧より低い圧力とすることも可能である。このため、作動圧力範囲が広いシリンダ等に対しても流体制御システム２００を適用することができる。
【００９９】
以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。
【０１００】
流体制御システム１００，２００は、水を供給するポンプ２と、ポンプ２から供給された水の流れを制御する制御弁１０，１１０と、を備え、制御弁１０，１１０は、水が流通するポート１１〜１５が形成されるバルブボディ３０，１３０と、バルブボディ３０，１３０内に摺動自在に収容されるスプール４０と、スプール４０の外周面とバルブボディ３０，１３０（スリーブ３１，１３１）の内周面との間に水を導く静圧軸受機構５０，５４と、を有し、流体制御システム１００，２００は、ポンプ２の供給圧力よりも低い所定の圧力の水を静圧軸受機構５０，５４に供給する調圧弁４または補助ポンプ７２をさらに備えることを特徴とする。
【０１０１】
この構成では、静圧軸受機構５０，５４には、ポンプ２の吐出圧に関わらず、所定の圧力の水が調圧弁４または補助ポンプ７２によって供給される。したがって、シリンダの駆動力を増大させるためにポンプ２の吐出圧力を上昇させたとしても、静圧軸受機構５０，５４を通じてタンク１へ排出される水の量は変化しない。このように、静圧軸受機構５０，５４に無駄な水が供給されないため、流体制御システム１００，２００における水の供給効率を向上させることができる。
【０１０２】
さらに、この構成では、静圧軸受機構５０，５４には、ポンプ２から供給される水の圧力よりも低い所定の圧力の水が供給される。つまり、従来のようにポンプ２から高い圧力の水が静圧軸受機構５０，５４に供給されるおそれがない。したがって、静圧軸受機構５０，５４へ水を供給する経路及び静圧軸受機構５０，５４を通じて水が供給される経路における耐圧レベルを、ポンプ２から水が供給される経路のように圧力が上昇するおそれがある部位における耐圧レベルよりも低下させることができる。
【０１０３】
また、調圧弁４または補助ポンプ７２から供給される水の圧力は、スプール４０の外周面とバルブボディ３０，１３０（スリーブ３１，１３１）の内周面との間に水の液膜が形成される圧力に設定されることを特徴とする。
【０１０４】
この構成では、調圧弁４または補助ポンプ７２から静圧軸受機構５０，５４に供給される水の圧力が、スプール４０の外周面とスリーブ３１，１３１の内周面との間に水の液膜が形成される程度の圧力に設定される。このため、作動流体として水を採用した場合であっても、スリーブ３１，１３１に対するスプール４０の潤滑性を向上させることができるとともに、静圧軸受機構５０，５４に無駄な水を供給しないことで、流体制御システム１００，２００における水の供給効率を向上させることができる。
【０１０５】
また、ポンプ２は、水を加圧して吐出するポンプであり、調圧弁４は、ポンプ２から供給される水の圧力を所定の圧力に調整する調圧弁であり、ポンプ２から供給される水の圧力は変更自在であることを特徴とする。
【０１０６】
この構成では、静圧軸受機構５０，５４には、ポンプ２から供給される水の圧力を所定の圧力に調整する調圧弁４を通じて水が供給される。したがって、シリンダの駆動力を増大させるためにポンプ２の吐出圧力を上昇させたとしても、静圧軸受機構５０，５４を通じてタンク１へ排出される水の量は変化しない。このように、静圧軸受機構５０，５４に無駄な水が供給されないため、流体制御システム１００，２００における水の供給効率を向上させることができる。また、ポンプ２の下流側に調圧弁４を設けるだけでよいため、流体制御システム１００，２００を簡素化することができる。
【０１０７】
また、この構成では、ポンプ２から供給される水は、静圧軸受機構５０，５４に直接供給されないため、ポンプ２の吐出圧力は、調圧弁４を通じて静圧軸受機構５０，５４に供給される水の圧力以上であれば、自由に変更することが可能である。このため、作動圧力範囲が広いシリンダ等に対して流体制御システム１００，２００を適用することができる。
【０１０８】
また、ポンプ２は、水を加圧して吐出するポンプであり、補助ポンプ７２は、ポンプ２とは別のポンプであって、所定の圧力の水を吐出するポンプであり、ポンプ２から供給される水の圧力は変更自在であることを特徴とする。
【０１０９】
この構成では、静圧軸受機構５０，５４には、ポンプ２とは別の補助ポンプ７２から所定の圧力の水が供給される。したがって、シリンダの駆動力を増大させるためにポンプ２の吐出圧力を上昇させたとしても、静圧軸受機構５０，５４を通じてタンク１へ排出される水の量は変化しない。このように、静圧軸受機構５０，５４に無駄な水が供給されないため、流体制御システム１００，２００における水の供給効率を向上させることができる。また、ポンプ２の吐出圧を補助ポンプ７２の吐出圧より低い圧力とすることもできるため、作動圧力範囲が広いシリンダ等に対しても流体制御システム１００，２００を適用することができる。
【０１１０】
また、この構成では、ポンプ２から供給される水は、静圧軸受機構５０，５４に供給されないため、ポンプ２の吐出圧力は自由に変更することが可能である。このため、作動圧力範囲が広いシリンダ等に対して流体制御システム１００，２００を適用することができる。
【０１１１】
また、制御弁１０，１１０は、スプール４０の両端に設けられた背圧室２３，２４，１２３，１２４をさらに有し、静圧軸受機構５０，５４に供給された水は、スプール４０の外周面とバルブボディ３０，１３０（スリーブ３１，１３１）の内周面との間を通り背圧室２３，２４，１２３，１２４に流入することを特徴とする。
【０１１２】
スプール４０の両端に設けられた背圧室２３，２４，１２３，１２４内の圧力は、スプール４０の移動速度に影響を及ぼす。しかし、この構成では、背圧室２３，２４，１２３，１２４には、静圧軸受機構５０，５４を通じて所定の圧力の水が供給されるため、背圧室２３，２４，１２３，１２４内の圧力は、ポンプ２の吐出圧力に応じて変化しない。このように、背圧室２３，２４，１２３，１２４内の圧力は大きく変動することがないため、スプール４０の移動速度を所望の速度に容易に制御することができる。この結果、スプール４０が変位することでポンプ２から作動流体としての水が供給されるシリンダ等の作動応答性を向上させることができる。
【０１１３】
また、電磁比例制御弁１０は、スプール４０に駆動力を付与するソレノイド６０をさらに有し、スプール４０は、何れか一方の背圧室２３，２４を圧縮することで変位することを特徴とする。
【０１１４】
スプール４０の移動速度は、スプール４０の移動によって圧縮される背圧室２３，２４内の圧力によって減衰される。この構成では、背圧室２３，２４には、静圧軸受機構５０，５４を通じて所定の圧力の水が供給されるため、背圧室２３，２４内の圧力は、ポンプ２の吐出圧力に応じて変化しない。このように、背圧室２３，２４内の圧力は大きく変動することがないため、ソレノイド６０を制御することによって、スプール４０の移動速度を容易に所望の速度とすることができる。
【０１１５】
また、サーボ弁１１０は、二つの背圧室１２３，１２４の間に圧力差を生じさせるトルクモータ１６０をさらに有し、スプール４０は圧力差に応じて変位することを特徴とする。
【０１１６】
スプール４０の移動速度は、二つの背圧室１２３，１２４の間の圧力差に応じて変化する。この構成では、背圧室１２３，１２４には、静圧軸受機構５０，５４を通じて所定の圧力の水が供給されるため、背圧室１２３，１２４内の圧力は、ポンプ２の吐出圧力に応じて変化しない。このように、背圧室１２３，１２４内の圧力は大きく変動することがないため、トルクモータ１６０を制御することによって、スプール４０の移動速度を容易に所望の速度とすることができる。
【０１１７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【０１１８】
例えば、上記実施形態では、作動流体として水を用いた場合について説明したが、作動流体としては、水に限定されず、作動油よりも潤滑性が低い流体が用いられてもよい。
【符号の説明】
【０１１９】
１００，２００・・・流体制御システム、１・・・タンク、２・・・ポンプ（供給源）、４・・・調圧弁（供給部）、１０・・・電磁比例制御弁（制御弁）、２０，１２０・・・バルブケース、２３，１２３・・・第１背圧室（圧力室）、２４，１２４・・・第２背圧室（圧力室）、３０，１３０・・・バルブボディ、３１，１３１・・・スリーブ、４０・・・スプール、５０・・・第１静圧軸受機構（静圧軸受）、５４・・・第２静圧軸受機構（静圧軸受）、６０・・・ソレノイド（アクチュエータ）、６２・・・位置検出センサ、７２・・・補助ポンプ（供給部）、１１０・・・サーボ弁（制御弁）、１６０・・・トルクモータ（アクチュエータ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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