(57)【要約】【課題】サーボバルブに高い応答速度を与える簡便な技術を提供することを目的とする。【解決手段】本出願は、ノズルを変位させることにより、当該ノズルの吐出口から吐出される流体を制御してアクチュエータを駆動するサーボバルブを開示する。サーボバルブは、前記吐出口から吐出された前記流体が流入する第１流入口が形成されたレシーバを備える。前記吐出口及び前記流入口の少なくとも一方は、同一面積の円形に形成された場合より、前記ノズルが初期位置から変位するときの前記吐出口と前記流入口との重畳面積の変化量が大きくなる非円形状に形成された孔部である。ノズルが初期位置から変位するときの吐出口と流入口との重畳面積の変化量が大きくなり、流体を短時間で流入口に流入させることができるので、アクチュエータの応答速度が向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルを変位させることにより、当該ノズルの吐出口から吐出される流体を制御してアクチュエータを駆動するサーボバルブであって、
前記吐出口から吐出された前記流体が流入する流入口が形成されたレシーバを備え、
前記吐出口及び前記流入口の少なくとも一方は、同一面積の円形に形成された場合より、前記ノズルが初期位置から変位するときの前記吐出口と前記流入口との重畳面積の変化量が大きくなる非円形状に形成された孔部である
サーボバルブ。
【請求項２】
前記孔部は、前記ノズルの変位方向における幅寸法が、当該孔部と同一面積の仮想円の直径より小さい
請求項１に記載のサーボバルブ。
【請求項３】
前記ノズルが前記初期位置にあるとき、前記吐出口と前記流入口との重畳領域中における前記孔部の輪郭線の曲率は、前記孔部と同一面積の仮想円の曲率よりも小さい
請求項１又は２に記載のサーボバルブ。
【請求項４】
前記孔部は、前記ノズルの変位方向と前記初期位置にある前記ノズルの前記吐出口からの前記流体の吐出方向とに直交する直交方向における長さ寸法が、前記変位方向における幅寸法より大きい
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のサーボバルブ。
【請求項５】
前記流入口の面積は、前記吐出口の面積よりも大きい
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のサーボバルブ。
【請求項６】
前記流入口の長さ寸法は、前記吐出口の長さ寸法よりも大きい
請求項４に記載のサーボバルブ。
【請求項７】
前記流入口は、前記ノズルの変位方向に延びる一対の短辺を有する矩形であり、
前記吐出口は、前記変位方向に延びる一対の短辺を有する矩形であり、
前記流入口の前記一対の短辺の間隔は、前記吐出口の前記一対の短辺よりも広い
請求項６に記載のサーボバルブ。
【請求項８】
前記吐出口は、非円形であり、
前記流入口の面積は、前記吐出口の外接円の面積よりも小さい
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のサーボバルブ。
【請求項９】
前記吐出口は、非円形であり、
前記流入口の面積は、前記吐出口の外接円の面積よりも大きい
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のサーボバルブ。
【請求項１０】
前記初期位置にある前記ノズルの前記吐出口の中心から前記流体の吐出方向に延長された延長線から、前記吐出口と前記流入口とが重畳する重畳領域内において前記流入口の輪郭を描く輪郭線までの距離は、前記延長線から、前記流入口と同心で前記流入口と同一面積を有する仮想円の前記重畳領域における弧までの距離よりも短い
請求項１乃至９のいずれか１項に記載のサーボバルブ。
【請求項１１】
前記ノズルを変位させる駆動部をさらに備え、
前記流入口は、前記ノズルの変位方向に整列する第１流入口及び第２流入口を含み、
前記駆動部は、前記第１流入口への前記流体の流入量が前記第２流入口への前記流体の流入量を上回る第１位置と、前記第２流入口への前記流体の流入量が前記第１流入口への前記流体の流入量を上回る第２位置と、の間で、前記ノズルを往復動させ、
前記第１流入口及び前記第２流入口は、形状及び大きさが同一である
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のサーボバルブ。
【請求項１２】
前記ノズルが前記初期位置にあるとき、前記ノズルの前記吐出口の中心から前記流体の吐出方向に延長された延長線は、前記第１流入口と前記第２流入口の中間を通過する
請求項１１に記載のサーボバルブ。
【請求項１３】
前記延長線は、点Ｐにおいて、前記第１流入口の中心と前記第２流入口の中心とを結ぶ線分に交差し、
前記第２流入口は、前記点Ｐを通過し、且つ、前記延長線及び前記ノズルの変位方向に直交する方向に延びる直線を包摂する仮想平面に対して、前記第１流入口と鏡像関係にある
請求項１２に記載のサーボバルブ。
【請求項１４】
前記流体が流動する流動経路が形成された筐体を更に備え、
前記筐体には、第１流出口及び第２流出口が形成され、
前記駆動部は、前記第１位置と前記第２位置との間で、前記ノズルを変位させ、前記第１流出口からの前記流体の流出量と前記第２流出口からの前記流体の流出量とを調整する
請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載のサーボバルブ。
【請求項１５】
前記孔部は、直線と曲線とを含む輪郭線によって形作られた形状、多角形及び楕円からなる群から選択される
請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のサーボバルブ。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のサーボバルブと、
前記サーボバルブを通じて流される流体によって変位される可動片と、を備える
流体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高い応答性能を有するサーボバルブ及び流体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
サーボバルブは、航空機や他の産業分野において、利用されている。特許文献１は、電磁気学的原理に基づいて、ノズルを回転軸を中心に左右に変位させ、レシーバに形成された２つの流入口への作動油の流入量を調整する技術を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第２８８４９０７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
サーボバルブの高い応答速度は、サーボバルブを利用した制御の高い正確性に帰結する。したがって、従来から、ノズルを駆動するための機械的及び／又は電気的な機構に様々な改良が加えられてきている。しかしながら、これらの改良の多くは、材料の選択、機械的な強度、制御の複雑性やサーボバルブの製造コストといった様々な課題に直面する。
【０００５】
本発明は、サーボバルブに高い応答速度を与える簡便な技術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】
【０００６】
本発明の一局面に係るサーボバルブは、ノズルを変位させることにより、当該ノズルの吐出口から吐出される流体を制御してアクチュエータを駆動する。このサーボバルブは、前記吐出口から吐出された前記流体が流入する流入口が形成されたレシーバを備える。前記吐出口及び前記流入口の少なくとも一方は、同一面積の円形に形成された場合より、前記ノズルが初期位置から変位するときの前記吐出口と前記流入口との重畳面積の変化量が大きくなる非円形状に形成された孔部である。
【０００７】
上記構成によれば、ノズルが初期位置から変位したときの吐出口と流入口との重畳面積の変化量が、孔部が同一面積の円形に形成された場合より大きくなる。これにより、流体を短時間で流入口に流入させることができるので、アクチュエータの応答速度が向上する。
【０００８】
本発明の他の局面に係る流体装置は、上述のサーボバルブと、前記第１流出口及び前記第２流出口に連通する空房部内で前記流体によって変位される可動片と、を備える。
【０００９】
上記構成によれば、流体装置は、上述のサーボバルブを有するので、高い応答速度で動作することができる。
【発明の効果】
【００１０】
上述の技術は、サーボバルブ及びアクチュエータに高い応答速度を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態のサーボバルブの概念図である。
【図２】図１に示されるサーボバルブの吐出口の例示的な形状を表す。
【図３】図１に示されるサーボバルブの左流入口及び右流入口の例示的な形状を表す。
【図４】図１に示されるサーボバルブの吐出口、左流入口及び右流入口の間の例示的な関係を示す概念図である（第２実施形態）。
【図５】図１に示されるサーボバルブの吐出口、左流入口及び右流入口の間の重畳面積の変化を表す概念図である。
【図６】外接円内に描かれた矩形状の吐出口を示す（第３実施形態及び第４実施形態）。
【図７】吐出口及び流入口の輪郭形状が描かれた座標平面である（第５実施形態）。
【図８】第６実施形態の流体装置の概略図である。
【図９Ａ】吐出口及び流入口の例示的な形状の概略図である（第７実施形態）。
【図９Ｂ】吐出口及び流入口の例示的な形状の概略図である（第７実施形態）。
【図９Ｃ】吐出口及び流入口の例示的な形状の概略図である（第７実施形態）。
【図９Ｄ】吐出口及び流入口の例示的な形状の概略図である（第７実施形態）。
【図９Ｅ】吐出口及び流入口の例示的な形状の概略図である（第７実施形態）。
【図１０】ノズルの変位量に対する吐出口と流入口との重畳面積の変化を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜第１実施形態＞
従来のサーボバルブに関して、ノズルに形成された吐出口及びレシーバに形成された流入口はともに円形である。本発明者等は、この吐出口や流入口（以下、「孔部」ともいう。）の形状が非円形状に変更されるならば、短いノズルストローク（ノズルの移動量）の下で、吐出口と流入口との重畳面積が孔部が円形の場合に比べて急激に増加し、その結果、必要とする流量を早期に確保できるようになるので、サーボバルブ及びサーボバルブによって駆動されるアクチュエータが応答性よく動作することができることを見出した。第１実施形態において、非円形の孔部を用いて、高い応答性能を達成することができる例示的なサーボバルブが説明される。
【００１３】
図１は、第１実施形態のサーボバルブ１００の概念図である。図１を参照して、サーボバルブ１００が説明される。本実施形態において、「上」、「下」、「左」、「右」、「時計回り」、「反時計回り」、「鉛直」や「水平」といった方向を表す用語は、説明の明瞭化のみを目的として用いられる。本実施形態の原理は、これらの方向を表す用語によっては何ら限定されない。
【００１４】
サーボバルブ１００は、ノズル２００と、レシーバ３００と、駆動部４００と、を備える。駆動部４００は、ノズル２００の上部に規定された回転軸ＲＡＸ周りに予め定められた所定角度の範囲内で双方向（時計回り及び反時計回り）にノズル２００の先端を旋回（揺動）運動（以下、「揺振運動」または「揺振」ともいう。）させる。駆動部４００は、電磁力を用いて、ノズル２００に回転力（旋回力）を与える一般的なトルクモータであってもよいし、他の駆動装置であってもよい。本実施形態の原理は、駆動部４００として用いられる特定の装置に限定されない。
【００１５】
ノズル２００は、上面２１０と下面２２０とを含む。下面２２０は、レシーバ３００に対向する。上面２１０は、下面２２０の上方に位置する。上面２１０には、流入口２１１が形成される。流入口２１１は、ポンプや作動流体を供給する他の流体供給源に接続される。作動流体（たとえば、作動油が挙げられるが、これに限られない。以下、単に「流体」ともいう。）は、流入口２１１を通じて、ノズル２００に流入する。
【００１６】
下面２２０（先端面）には、吐出口２２１が形成される。ノズル２００には、流入口２１１から下方に延び吐出口２２１に繋がるノズル流路２３０が形成される。ノズル流路２３０は、吐出口２２１に向けて狭まる。流入口２１１からノズル２００に流入した作動流体は、ノズル流路２３０に沿って流下し、吐出口２２１から吐出される。その後、作動流体は、レシーバ３００に流入する。
【００１７】
レシーバ３００は、ノズル２００の下面２２０に対向する上面（対向面）３１０を含む。上面３１０には、左流入口３１１及び右流入口３１２が形成される。左流入口３１１及び右流入口３１２それぞれは、吐出口２２１よりも大きく形成される。レシーバ３００には、左流路３１３及び右流路３１４が形成される。左流路３１３は、左流入口３１１から左下方に延び、左流出口３１５で終端する。右流路３１４は、右流入口３１２から右下方に延び、右流出口３１６で終端する。左流出口３１５及び右流出口３１６は、レシーバ３００の外面に形成され、スプールバルブ（図示せず）やアクチュエータ（図示せず）に連結される。
【００１８】
ノズル流路２３０の中心軸（流入口２１１の中心と吐出口２２１の中心とを結ぶ軸線）が、鉛直軸に一致するときのノズル２００の位置は、「初期位置」と称される。ノズル２００が初期位置にあるとき、吐出口２２１から吐出された作動流体は、左流入口３１１と右流入口３１２とに略均等に流入する。本実施形態において、第１流入口は、左流入口３１１及び右流入口３１２のうち一方によって例示される。第２流入口は、左流入口３１１及び右流入口３１２のうち他方によって例示される。
【００１９】
ノズル２００が、駆動部４００によって、初期位置から時計回りに揺振されると、吐出口２２１は、左方に移動する。このとき、吐出口２２１と左流入口３１１との間の重畳面積は増加する一方で、吐出口２２１と右流入口３１２との間の重畳面積は低減する。この結果、作動流体は、左流入口３１１に主に流入する。左流入口３１１に流入した作動流体は、左流出口３１５から流出し、スプールバルブやアクチュエータを駆動する。この間、スプールバルブやアクチュエータは、これらの内部に収容されていた作動流体を押し出す。スプールバルブやアクチュエータによって押し出された作動流体は、右流出口３１６から右流路３１４に流入する。右流路３１４に流入した作動流体は、その後、右流入口３１２から、ノズル２００の下面２２０とレシーバ３００の上面３１０との間の間隙に流出する。ノズル２００の下面２２０とレシーバ３００の上面３１０との間の間隙に流出した作動流体は、所定の貯留タンクに戻されてもよい。
【００２０】
ノズル２００が、駆動部４００によって、初期位置から反時計回りに揺振されると、吐出口２２１は、右方に移動する。このとき、吐出口２２１と右流入口３１２との間の重畳面積は増加する一方で、吐出口２２１と左流入口３１１との間の重畳面積は低減する。この結果、作動流体は、右流入口３１２に主に流入する。右流入口３１２に流入した作動流体は、右流出口３１６から流出し、スプールバルブやアクチュエータを駆動する。この間、スプールバルブやアクチュエータは、これらの内部に収容されていた作動流体を押し出す。スプールバルブやアクチュエータによって押し出された作動流体は、左流出口３１５から左流路３１３に流入する。左流路３１３に流入した作動流体は、その後、左流入口３１１から、ノズル２００の下面２２０とレシーバ３００の上面３１０との間の間隙に流出する。ノズル２００の下面２２０とレシーバ３００の上面３１０との間の間隙に流出した作動流体は、所定の貯留タンクに戻されてもよい。本実施形態において、第１方向は、左方及び右方のうち一方によって例示される。
【００２１】
既知のサーボバルブに用いられている様々な技術が、作動流体の供給、循環及び貯留に適用されてもよい。本実施形態の原理は、作動流体に関する特定の処理に限定されない。
【００２２】
吐出口２２１は、非円形の孔部であってもよい。この場合、左流入口３１１及び右流入口３１２は、円形の孔部であってもよいし、非円形の孔部であってもよい。吐出口２２１は、円形の孔部であってもよい。この場合、左流入口３１１及び右流入口３１２のうち少なくとも一方は、非円形の孔部である。
【００２３】
図２は、吐出口２２１の例示的な形状を表す。図１及び図２を参照して、吐出口２２１の形状が説明される。
【００２４】
図２のセクション（ａ）は、従来のノズルの吐出口ＤＨ１を示す。図２のセクション（ｂ）乃至セクション（ｄ）は、図１を参照して説明された吐出口２２１として利用可能な吐出口ＤＨ２，ＤＨ３，ＤＨ４をそれぞれ示す。
【００２５】
吐出口ＤＨ１は、円形である。吐出口ＤＨ１は、面積Ｓ０を有する。図２のセクション（ａ）は、吐出口ＤＨ１の直径を記号「ＤＭ」で表す。本実施形態において、仮想円の直径は、直径ＤＭによって例示される。
【００２６】
吐出口ＤＨ２は、矩形である。吐出口ＤＨ１と同様に、吐出口ＤＨ２は、面積Ｓ０を有する。図２のセクション（ｂ）は、吐出口ＤＨ２の幅を記号「Ｗ１」で表す。吐出口ＤＨ２の幅Ｗ１は、吐出口２２１の移動方向における吐出口ＤＨ２の寸法として定義されてもよいし、吐出口ＤＨ２の短辺の長さとして定義されてもよい。図２のセクション（ｂ）に示される如く、吐出口ＤＨ２の幅Ｗ１は、吐出口ＤＨ１の直径ＤＭよりも小さい。
【００２７】
吐出口ＤＨ３は、楕円形である。吐出口ＤＨ１と同様に、吐出口ＤＨ３は、面積Ｓ０を有する。図２のセクション（ｃ）は、吐出口ＤＨ３の幅を記号「Ｗ２」で表す。吐出口ＤＨ３の幅Ｗ２は、吐出口２２１の移動方向における吐出口ＤＨ３の寸法として定義されてもよいし、吐出口ＤＨ３の短軸の長さとして定義されてもよい。図２のセクション（ｃ）に示される如く、吐出口ＤＨ３の幅Ｗ２は、吐出口ＤＨ１の直径ＤＭよりも小さい。
【００２８】
吐出口ＤＨ４は、２つの半弧と２つの線分から形成される長円形である。２つの線分それぞれは、吐出口２２１の移動方向に対して直角の方向に延びる。２つの線分は、吐出口２２１の移動方向に並んでいる。２つの半弧は、２つの線分の端部をそれぞれ結ぶ。吐出口ＤＨ１と同様に、吐出口ＤＨ４は、面積Ｓ０を有する。図２のセクション（ｄ）は、吐出口ＤＨ４の幅を記号「Ｗ３」で表す。吐出口ＤＨ４の幅Ｗ３は、吐出口２２１の移動方向における吐出口ＤＨ４の寸法として定義されてもよいし、吐出口ＤＨ３の線分間の間隔として定義されてもよい。図２のセクション（ｄ）に示される如く、吐出口ＤＨ４の幅Ｗ３は、吐出口ＤＨ１の直径ＤＭよりも小さい。
【００２９】
図２のセクション（ｂ）乃至セクション（ｄ）は、吐出口２２１の移動方向と初期位置にある吐出口２２１から吐出される作動流体の吐出方向とに直交する方向として定義される長さ方向における吐出口ＤＨ２，ＤＨ３，ＤＨ４の寸法「Ｌ１」，「Ｌ２」，「Ｌ３」をそれぞれ示す。上述の如く、吐出口ＤＨ２，ＤＨ３，ＤＨ４それぞれの面積は、吐出口ＤＨ１に等しい一方で、吐出口ＤＨ２，ＤＨ３，ＤＨ４の幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３それぞれは、吐出口ＤＨ１の直径ＤＭよりも小さい。したがって、吐出口ＤＨ２，ＤＨ３，ＤＨ４の長さ寸法Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３それぞれは、吐出口ＤＨ１の直径ＤＭよりも大きい。本実施形態において、第２方向は、長さ方向によって例示される。
【００３０】
吐出口ＤＨ２，ＤＨ３，ＤＨ４それぞれは、長さ方向に延びる軸について線対称な形状を有する。長さ方向に延びる軸について線対称な形状が、吐出口２２１の形状として選択されるならば、ノズル２００が初期位置にあるとき、作動流体は、左流入口３１１及び右流入口３１２に略均等に流入することができる。
【００３１】
図３は、左流入口３１１及び右流入口３１２の例示的な形状を表す。図１及び図３を参照して、左流入口３１１及び右流入口３１２の形状が説明される。
【００３２】
図３のセクション（ａ）は、従来のレシーバの左流入口ＩＬ１及び右流入口ＩＲ１を示す。図３のセクション（ｂ）乃至セクション（ｅ）は、図１を参照して説明された左流入口３１１として利用可能な左流入口ＩＬ２，ＩＬ３，ＩＬ４，ＩＬ５及び右流入口３１２として利用可能な右流入口ＩＲ２，ＩＲ３，ＩＲ４，ＩＲ５をそれぞれ示す。
【００３３】
左流入口ＩＬ１及び右流入口ＩＲ１それぞれは、円形である。左流入口ＩＬ１及び右流入口ＩＲ１それぞれは、面積Ｓ０を有する。図３のセクション（ａ）は、左流入口ＩＬ１及び右流入口ＩＲ１それぞれの直径を記号「ＤＭ」で表す。本実施形態において、仮想円の直径は、直径ＤＭによって例示される。
【００３４】
左流入口ＩＬ２及び右流入口ＩＲ２それぞれは、矩形である。左流入口ＩＬ１と同様に、左流入口ＩＬ２は、面積Ｓ０を有する。右流入口ＩＲ１と同様に、右流入口ＩＲ２は、面積Ｓ０を有する。図３のセクション（ｂ）は、左流入口ＩＬ２及び右流入口ＩＲ２それぞれの幅を記号「Ｗ１」で表す。左流入口ＩＬ２及び右流入口ＩＲ２それぞれの幅Ｗ１は、吐出口２２１の移動方向における左流入口ＩＬ２及び右流入口ＩＲ２それぞれの寸法として定義されてもよいし、左流入口ＩＬ２及び右流入口ＩＲ２それぞれの短辺の長さとして定義されてもよい。図３のセクション（ｂ）に示される如く、左流入口ＩＬ２及び右流入口ＩＲ２それぞれの幅Ｗ１は、左流入口ＩＬ１及び右流入口ＩＲ１それぞれの直径ＤＭよりも小さい。
【００３５】
左流入口ＩＬ３及び右流入口ＩＲ３それぞれは、楕円形である。左流入口ＩＬ１と同様に、左流入口ＩＬ３は、面積Ｓ０を有する。左流入口ＩＬ１と同様に、右流入口ＩＲ３は、面積Ｓ０を有する。図３のセクション（ｃ）は、左流入口ＩＬ３及び右流入口ＩＲ３それぞれの幅を記号「Ｗ２」で表す。左流入口ＩＬ３及び右流入口ＩＲ３それぞれの幅Ｗ２は、吐出口２２１の移動方向における左流入口ＩＬ３及び右流入口ＩＲ３それぞれの寸法として定義されてもよいし、左流入口ＩＬ３及び右流入口ＩＲ３それぞれの短軸の長さとして定義されてもよい。図３のセクション（ｃ）に示される如く、左流入口ＩＬ３及び右流入口ＩＲ３それぞれの幅Ｗ２は、左流入口ＩＬ１及び右流入口ＩＲ１それぞれの直径ＤＭよりも小さい。
【００３６】
左流入口ＩＬ４及び右流入口ＩＲ４それぞれは、２つの半弧と２つの線分から形成される長円形である。２つの線分それぞれは、吐出口２２１の移動方向に対して直角の方向に延びる。２つの線分は、吐出口２２１の移動方向に並んでいる。２つの半弧は、２つの線分の端部をそれぞれ結ぶ。左流入口ＩＬ１と同様に、左流入口ＩＬ４は、面積Ｓ０を有する。右流入口ＩＲ１と同様に、右流入口ＩＲ４は、面積Ｓ０を有する。図３のセクション（ｄ）は、左流入口ＩＬ４及び右流入口ＩＲ４それぞれの幅を記号「Ｗ３」で表す。左流入口ＩＬ４及び右流入口ＩＲ４それぞれの幅Ｗ３は、吐出口２２１の移動方向における左流入口ＩＬ４及び右流入口ＩＲ４それぞれの寸法として定義されてもよいし、左流入口ＩＬ４及び右流入口ＩＲ４それぞれの線分間の間隔として定義されてもよい。図３のセクション（ｄ）に示される如く、左流入口ＩＬ４及び右流入口ＩＲ４それぞれの幅Ｗ３は、吐出口ＤＨ１の直径ＤＭよりも小さい。
【００３７】
左流入口ＩＬ５及び右流入口ＩＲ５それぞれは、三角形である。左流入口ＩＬ１と同様に、左流入口ＩＬ５は、面積Ｓ０を有する。右流入口ＩＲ１と同様に、右流入口ＩＲ５は、面積Ｓ０を有する。図３のセクション（ｅ）は、左流入口ＩＬ５及び右流入口ＩＲ５それぞれの幅を記号「Ｗ４」で表す。左流入口ＩＬ５及び右流入口ＩＲ５それぞれの幅Ｗ４は、吐出口２２１の移動方向における左流入口ＩＬ５及び右流入口ＩＲ５それぞれの寸法として定義されてもよい。図３のセクション（ｄ）に示される如く、左流入口ＩＬ５及び右流入口ＩＲ５それぞれの幅Ｗ４は、左流入口ＩＬ１及び右流入口ＩＲ１それぞれの直径ＤＭよりも小さい。
【００３８】
図３のセクション（ｂ）は、長さ方向における左流入口ＩＬ２及び右流入口ＩＲ２それぞれの寸法「Ｌ１」を示す。図３のセクション（ｃ）は、長さ方向における左流入口ＩＬ３及び右流入口ＩＲ３それぞれの寸法「Ｌ２」を示す。図３のセクション（ｄ）は、長さ方向における左流入口ＩＬ４及び右流入口ＩＲ４それぞれの寸法「Ｌ３」を示す。図３のセクション（ｅ）は、長さ方向における左流入口ＩＬ５及び右流入口ＩＲ５それぞれの寸法「Ｌ４」を示す。上述の如く、左流入口ＩＬ２，ＩＬ３，ＩＬ４，ＩＬ５及び右流入口ＩＲ２，ＩＲ３，ＩＲ４，ＩＲ５それぞれの面積は、左流入口ＩＬ１及び右流入口ＩＲ１にそれぞれ等しい一方で、左流入口ＩＬ２，ＩＬ３，ＩＬ４，ＩＬ５及び右流入口ＩＲ２，ＩＲ３，ＩＲ４，ＩＲ５の幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４それぞれは、左流入口ＩＬ１及び右流入口ＩＲ１の直径ＤＭよりも小さい。したがって、左流入口ＩＬ２，ＩＬ３，ＩＬ４，ＩＬ５及び右流入口ＩＲ２，ＩＲ３，ＩＲ４，ＩＲ５の長さ寸法Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４それぞれは、左流入口ＩＬ１及び右流入口ＩＲ１の直径ＤＭよりも大きい。
【００３９】
図３のセクション（ｂ）乃至セクション（ｅ）は、点Ｐを示す。点Ｐは、初期位置にあるノズル２００の吐出口２２１の中心を通過し、初期位置にあるノズル２００の吐出口２２１から吐出される作動流体の吐出方向に延びる延長線上に位置する。図３のセクション（ｂ）に示される点Ｐは、左流入口ＩＬ２の中心と右流入口ＩＲ２の中心とを結ぶ線分の中点に位置する。左流入口ＩＬ２は、点Ｐを通過し、長さ方向に延びる直線と、初期位置にあるノズル２００の吐出口２２１から吐出される作動流体の吐出方向に延びる延長線と、を包摂する仮想平面（図示せず）について、右流入口ＩＲ２と鏡像関係にある。図３のセクション（ｃ）に示される点Ｐは、左流入口ＩＬ３の中心と右流入口ＩＲ３の中心とを結ぶ線分の中点に位置する。左流入口ＩＬ３は、点Ｐを通過し、長さ方向に延びる直線と、初期位置にあるノズル２００の吐出口２２１から吐出される作動流体の吐出方向に延びる延長線と、を包摂する仮想平面（図示せず）について、右流入口ＩＲ３と鏡像関係にある。図３のセクション（ｄ）に示される点Ｐは、左流入口ＩＬ４の中心と右流入口ＩＲ４の中心とを結ぶ線分の中点に位置する。左流入口ＩＬ４は、点Ｐを通過し、長さ方向に延びる直線と、初期位置にあるノズル２００の吐出口２２１から吐出される作動流体の吐出方向に延びる延長線と、を包摂する仮想平面（図示せず）について、右流入口ＩＲ４と鏡像関係にある。図３のセクション（ｅ）に示される点Ｐは、左流入口ＩＬ５の中心と右流入口ＩＲ５の中心とを結ぶ線分の中点に位置する。左流入口ＩＬ５は、点Ｐを通過し、長さ方向に延びる直線と、初期位置にあるノズル２００の吐出口２２１から吐出される作動流体の吐出方向に延びる延長線と、を包摂する仮想平面（図示せず）について、右流入口ＩＲ５と鏡像関係にある。
【００４０】
＜第２実施形態＞
吐出口と流入口との重畳面積が、ノズルの移動に応じて大きく変化するならば、サーボバルブは、高い応答性能を有することができる。第２実施形態において、吐出口と流入口との間の例示的な関係が説明される。
【００４１】
図４は、吐出口２２１、左流入口３１１及び右流入口３１２の間の例示的な関係を示す概念図である。図１乃至図４を参照して、吐出口２２１の形状が説明される。
【００４２】
図４のセクション（ａ）は、従来のノズルの吐出口ＮＨ１、左流入口ＬＨ１及び右流入口ＲＨ１を示す。図４のセクション（ｂ）は、図１を参照して説明された吐出口２２１として利用可能な吐出口ＮＨ２、図１を参照して説明された左流入口３１１として利用可能な左流入口ＬＨ２及び図１を参照して説明された右流入口３１２として利用可能な右流入口ＲＨ２を示す。図４のセクション（ｃ）は、図１を参照して説明された吐出口２２１として利用可能な吐出口ＮＨ３、図１を参照して説明された左流入口３１１として利用可能な左流入口ＬＨ３及び図１を参照して説明された右流入口３１２として利用可能な右流入口ＲＨ３を示す。
【００４３】
図４のセクション（ａ）は、左流入口ＬＨ１及び右流入口ＲＨ１それぞれの面積を記号「Ｓ１」で表す。図４のセクション（ａ）は、吐出口ＮＨ１の面積を記号「Ｓ２」で表す。面積Ｓ１は、面積Ｓ２よりも大きい。面積Ｓ１及び面積Ｓ２のうち一方は、図２及び図３を参照して説明された面積Ｓ０に相当する。
【００４４】
左流入口ＬＨ１と同様に、図４のセクション（ｂ）に示される左流入口ＬＨ２は、面積Ｓ１を有する。右流入口ＲＨ１と同様に、図４のセクション（ｂ）に示される右流入口ＲＨ２は、面積Ｓ１を有する。吐出口ＮＨ１と同様に、図４のセクション（ｂ）に示される吐出口ＮＨ２は、面積Ｓ２を有する。
【００４５】
左流入口ＬＨ１と同様に、図４のセクション（ｃ）に示される左流入口ＬＨ３は、面積Ｓ１を有する。右流入口ＲＨ１と同様に、図４のセクション（ｃ）に示される右流入口ＲＨ３は、面積Ｓ１を有する。吐出口ＮＨ１と同様に、図４のセクション（ｃ）に示される吐出口ＮＨ３は、面積Ｓ２を有する。
【００４６】
図４のセクション（ａ）に示される吐出口ＮＨ１は、左流入口ＬＨ１及び右流入口ＲＨ１それぞれに部分的に重なる。図４のセクション（ａ）は、吐出口ＮＨ１と左流入口ＬＨ１との間の重畳面積を記号「ＯＬ１」で表す。図４のセクション（ａ）は、吐出口ＮＨ１と右流入口ＲＨ１との間の重畳面積を記号「ＯＲ１」で表す。吐出口ＮＨ１が左方に移動すると、重畳面積ＯＬ１は増加する一方で、重畳面積ＯＲ１は低減する。吐出口ＮＨ１が右方に移動すると、重畳面積ＯＲ１は増加する一方で、重畳面積ＯＬ１は低減する。重畳面積ＯＬ１が、重畳面積ＯＲ１と等しいとき、ノズル２００は、初期位置にある。
【００４７】
図４のセクション（ｂ）に示される吐出口ＮＨ２は、左流入口ＬＨ２及び右流入口ＲＨ２それぞれに部分的に重なる。左流入口ＬＨ２と吐出口ＮＨ２との間の相対的な位置関係は、吐出口ＮＨ２と左流入口ＬＨ２との間の重畳面積が、重畳面積ＯＬ１に一致するように設定されている。右流入口ＲＨ２と吐出口ＮＨ２との間の相対的な位置関係は、吐出口ＮＨ２と右流入口ＲＨ２との間の重畳面積が、重畳面積ＯＲ１に一致するように設定されている。吐出口ＮＨ２が左方に移動すると、重畳面積ＯＬ１は増加する一方で、重畳面積ＯＲ１は低減する。吐出口ＮＨ２が右方に移動すると、重畳面積ＯＲ１は増加する一方で、重畳面積ＯＬ１は低減する。本実施形態において、初期位置は、図４のセクション（ｂ）に示される位置関係を成立させるノズル２００の位置によって例示されてもよい。
【００４８】
図４のセクション（ｃ）に示される吐出口ＮＨ３は、左流入口ＬＨ３及び右流入口ＲＨ３それぞれに部分的に重なる。左流入口ＬＨ３と吐出口ＮＨ３との間の相対的な位置関係は、吐出口ＮＨ３と左流入口ＬＨ３との間の重畳面積が、重畳面積ＯＬ１に一致するように設定されている。右流入口ＲＨ３と吐出口ＮＨ３との間の相対的な位置関係は、吐出口ＮＨ３と右流入口ＲＨ３との間の重畳面積が、重畳面積ＯＲ１に一致するように設定されている。吐出口ＮＨ３が左方に移動すると、重畳面積ＯＬ１は増加する一方で、重畳面積ＯＲ１は低減する。吐出口ＮＨ３が右方に移動すると、重畳面積ＯＲ１は増加する一方で、重畳面積ＯＬ１は低減する。本実施形態において、初期位置は、図４のセクション（ｃ）に示される位置関係を成立させるノズル２００の位置によって例示されてもよい。
【００４９】
図４のセクション（ａ）に示される左流入口ＬＨ１及び右流入口ＲＨ１それぞれは、半径Ｒ１を有する円形である。図４のセクション（ａ）に示される吐出口ＮＨ１は、半径Ｒ１より小さな半径Ｒ２を有する円形である。したがって、吐出口ＮＨ１内における左流入口ＬＨ１及び右流入口ＲＨ１それぞれの輪郭線の曲率は、「１／Ｒ１」である。左流入口ＬＨ１又は右流入口ＲＨ１内における吐出口ＮＨ１の輪郭線の曲率は、「１／Ｒ２」である。本実施形態において、仮想円は、吐出口ＮＨ１、左流入口ＬＨ１及び右流入口ＲＨ１それぞれの円形状によって例示される。
【００５０】
図４のセクション（ｂ）に示される吐出口ＮＨ２、左流入口ＬＨ２及び右流入口ＲＨ２は、長さ方向に長い矩形状である。吐出口ＮＨ２、左流入口ＬＨ２及び右流入口ＲＨ２の中心は、吐出口ＮＨ２の移動方向に整列している。左流入口ＬＨ２及び右流入口ＲＨ２それぞれの一対の短辺（吐出口ＮＨ２の移動方向に延びる辺）の間隔は、吐出口ＮＨ２の一対の短辺（吐出口ＮＨ２の移動方向に延びる辺）の間隔よりも広い。したがって、左流入口ＬＨ２及び右流入口ＲＨ２それぞれの長辺の一部が、吐出口ＮＨ２内に包摂される。吐出口ＮＨ２の一対の長辺（吐出口ＮＨ２の移動方向に対して直角の方向に延びる辺）は、左流入口ＬＨ２及び右流入口ＲＨ２に全体的に包摂される。これらの長辺の曲率は、ゼロであるので、図４のセクション（ａ）を参照して説明された曲率「１／Ｒ１」，「１／Ｒ２」よりも小さい。
【００５１】
図４のセクション（ｃ）に示される吐出口ＮＨ３は、長さ方向に長い楕円形状である一方で、左流入口ＬＨ３及び右流入口ＲＨ３それぞれは、長さ方向に長い矩形状である。吐出口ＮＨ３、左流入口ＬＨ３及び右流入口ＲＨ３の中心は、吐出口ＮＨ３の移動方向に整列している。図４のセクション（ｃ）に示される如く、左流入口ＬＨ３及び右流入口ＲＨ３それぞれの一対の短辺（吐出口ＮＨ３の移動方向に延びる辺）の間隔は、吐出口ＮＨ３の長軸寸法よりも広い。したがって、左流入口ＬＨ３及び右流入口ＲＨ３それぞれの長辺の一部が、吐出口ＮＨ３内に包摂される。これらの長辺の曲率は、ゼロであるので、図４のセクション（ａ）を参照して説明された曲率「１／Ｒ１」，「１／Ｒ２」よりも小さい。吐出口ＮＨ３の小さな曲率（＜１／Ｒ２）を有する輪郭線が、左流入口ＬＨ３及び右流入口ＲＨ３それぞれの内部に位置する一方で、吐出口ＮＨ３の大きな曲率（＞１／Ｒ２）を有する輪郭線は、左流入口ＬＨ３と右流入口ＲＨ３との間に位置する。
【００５２】
図５は、重畳面積の変化を表す概念図である。図１、図４及び図５を参照して、重畳面積の変化が説明される。
【００５３】
図５のセクション（ａ）は、吐出口ＮＨ１が左方へ変位したときにおける吐出口ＮＨ１と左流入口ＬＨ１との間の重畳面積の変化を表す。図５のセクション（ａ）において点線で表された吐出口ＮＨ１は、図４のセクション（ａ）に関連して説明された吐出口ＮＨ１の位置に相当する。図５のセクション（ａ）に示されるハッチング領域は、吐出口ＮＨ１と左流入口ＬＨ１との間の重畳面積の増分を表す。吐出口ＮＨ１が左方へ変位したときにおける重畳面積の増分は、記号「ΔＯＬ１」で表される。
【００５４】
図５のセクション（ｂ）は、吐出口ＮＨ２が左方へ変位したときにおける吐出口ＮＨ２と左流入口ＬＨ２との間の重畳面積の変化を表す。図５のセクション（ｂ）において点線で表された吐出口ＮＨ２は、図４のセクション（ｂ）に関連して説明された吐出口ＮＨ２の位置に相当する。吐出口ＮＨ２の左方への移動量は、吐出口ＮＨ１の左方への移動量に等しい。図５のセクション（ｂ）に示されるハッチング領域は、吐出口ＮＨ２と左流入口ＬＨ２との間の重畳面積の増分を表す。吐出口ＮＨ２が左方へ変位したときにおける重畳面積の増分は、記号「ΔＯＬ２」で表される。図５のセクション（ｂ）に示される重畳面積の増分ΔＯＬ２は、図５のセクション（ａ）に示される重畳面積の増分ΔＯＬ１よりも大きい。このことは、図５のセクション（ｂ）に示される形状関係が採用されるならば、ノズル２００の短いストロークの下で、左流入口３１１及び右流入口３１２への流入量が大きく変化されることを意味する。すなわち、サーボバルブ１００は、高い応答性能を有することができる。
【００５５】
図５のセクション（ｃ）は、吐出口ＮＨ３が左方へ変位したときにおける吐出口ＮＨ３と左流入口ＬＨ３との間の重畳面積の変化を表す。図５のセクション（ｃ）において点線で表された吐出口ＮＨ３は、図４のセクション（ｃ）に関連して説明された吐出口ＮＨ３の位置に相当する。吐出口ＮＨ３の左方への移動量は、吐出口ＮＨ１の左方への移動量に等しい。図５のセクション（ｃ）に示されるハッチング領域は、吐出口ＮＨ３と左流入口ＬＨ３との間の重畳面積の増分を表す。吐出口ＮＨ３が左方へ変位したときにおける重畳面積の増分は、記号「ΔＯＬ３」で表される。図５のセクション（ｃ）に示される重畳面積の増分ΔＯＬ３は、図５のセクション（ａ）に示される重畳面積の増分ΔＯＬ１よりも大きい。このことは、図５のセクション（ｃ）に示される形状関係が採用されるならば、ノズル２００の短いストロークの下で、左流入口３１１及び右流入口３１２への流入量が大きく変化されることを意味する。すなわち、サーボバルブ１００は、高い応答性能を有することができる。
【００５６】
＜第３実施形態＞
流入口が、吐出口よりも十分に大きいならば、吐出口から吐出された作動流体は、流入口に効率的に流入することができる。第３実施形態において、流入口の大きさに関する例示的な設定技術が説明される。
【００５７】
図６は、外接円ＣＳＣ内に描かれた矩形状の吐出口ＮＨ２を示す。図１、図４及び図６を参照して、左流入口ＬＨ２及び右流入口ＲＨ２の大きさの例示的な設定方法が説明される。
【００５８】
図６は、外接円ＣＳＣの面積を記号「Ｓ３」で表す。左流入口ＬＨ２及び右流入口ＲＨ２それぞれの面積Ｓ１は、外接円ＣＳＣの面積Ｓ３よりも大きな値に設定されてもよい。この場合、吐出口ＮＨ２が最も左方に移動したときに、左流入口ＬＨ２が、左流入口ＬＨ２と吐出口ＮＨ２との間の重畳領域全体を取り囲むように、設計者は、左流入口ＬＨ２の形状及び大きさを定めることができる。同様に、吐出口ＮＨ２が最も右方に移動したときに、右流入口ＲＨ２が、右流入口ＲＨ２と吐出口ＮＨ２との間の重畳領域全体を取り囲むように、設計者は、右流入口ＲＨ２の形状及び大きさを定めることができる。
【００５９】
吐出口ＮＨ２が最も左方に移動したときに、左流入口ＬＨ２が、左流入口ＬＨ２と吐出口ＮＨ２との間の重畳領域全体を取り囲むならば、吐出口ＮＨ２（すなわち、図１の吐出口２２１）から吐出された作動流体は、レシーバ３００（図１を参照）の上面３１０（図１を参照）によって弾かれることなく、左流入口へ流入することができる。したがって、作動流体は、レシーバ３００へ効率的に供給される。
【００６０】
吐出口ＮＨ２が最も右方に移動したときに、右流入口ＲＨ２が、右流入口ＲＨ２と吐出口ＮＨ２との間の重畳領域全体を取り囲むならば、吐出口ＮＨ２（すなわち、図１の吐出口２２１）から吐出された作動流体は、レシーバ３００（図１を参照）の上面３１０（図１を参照）によって弾かれることなく、右流入口３１２（図１を参照）へ流入することができる。したがって、作動流体は、レシーバ３００へ効率的に供給される。
【００６１】
＜第４実施形態＞
第１実施形態に関連して説明された如く、レシーバには２つの流入口が形成される。作動流体が、２つの流入口のうち一方に流入している間、作動流体は、２つの流入口のうち他方から排出される。流入口が過度に大きいならば、２つの流入口のうち他方からの作動流体の排出負荷は著しく低減される。この結果、アクチュエータは、十分な圧力を受けることができないこともある。第４実施形態において、流入口の大きさに関する他の設定技術が説明される。
【００６２】
第３実施形態とは異なり、左流入口ＬＨ２（図４を参照）及び右流入口ＲＨ２（図４を参照）それぞれの面積Ｓ１（図４を参照）は、外接円ＣＳＣ（図６を参照）の面積Ｓ３（図６を参照）よりも小さい値に設定されてもよい。この場合、面積Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の間には、以下の不等式で表される関係が成立する。
【００６３】
【数１】
2018004077.tif 000003
【００６４】
上記の不等式によって表される関係の下で、左流入口ＬＨ２及び右流入口ＲＨ２の大きさ及び形状が設定されるならば、設計者は、左流入口ＬＨ２及び右流入口ＲＨ２を過度に大きくすることなく、左流入口ＬＨ２及び右流入口ＲＨ２の形状を定めることができる。この場合、アクチュエータ（図示せず）は、十分に高い圧力を受けることができる。
【００６５】
＜第５実施形態＞
吐出口及び流入口の非円形状は、上述の実施形態に関連して説明された如く、吐出口と流入口との間の重畳面積、流入口への作動流体の流入のしやすさやアクチュエータに与えることができる圧力といった様々な条件を考慮して決定することができる。加えて、サーボバルブを設計する設計者は、吐出口から吐出される作動流体の圧力分布を考慮して、吐出口及び流入口の非円形状を決定してもよい。吐出口から吐出される作動流体の圧力分布は、吐出口の中心にピークを有するガウス分布に近似している。圧力分布のピークが、ノズルの移動開始直後に流入口に重なるならば、サーボバルブは、高い応答性を達成することができる。第５実施形態において、吐出口から吐出される作動流体の圧力分布を考慮した非円形状の決定手法が説明される。
【００６６】
図７は、吐出口及び流入口の輪郭形状が描かれた座標平面である。図１及び図７を参照して、吐出口から吐出される作動流体の圧力分布を考慮した非円形状の決定手法が説明される。
【００６７】
図７は、矩形状の吐出口ＮＨ４と、台形状の左流入口ＬＨ４と、台形状の右流入口ＲＨ４と、を示す。吐出口ＮＨ４の形状は、図１を参照して説明された吐出口２２１に適用可能である。左流入口ＬＨ４の形状は、図１を参照して説明された左流入口３１１に適用可能である。右流入口ＲＨ４の形状は、図１を参照して説明された右流入口３１２に適用可能である。
【００６８】
図７に示される吐出口ＮＨ４の位置は、初期位置にあるノズル２００（図１を参照）に対応している。吐出口ＮＨ４は、ｙ軸上に描かれている。吐出口ＮＨ４の中心Ｃ１は、ｙ軸上に位置する。吐出口ＮＨ４から吐出される作動流体の圧力分布のピークは、中心Ｃ１に位置する。
【００６９】
左流入口ＬＨ４は、図７に示される座標の第２象限に描かれている。右流入口ＲＨ４は、図７に示される座標の第１象限に描かれている。左流入口ＬＨ４は、ｙ軸について、右流入口ＲＨ４と線対称である。すなわち、左流入口ＬＨ４は、右流入口ＲＨ４と形状及び大きさにおいて一致する。左流入口ＬＨ４は、中心Ｃ２を有する。右流入口ＲＨ４は、中心Ｃ３を有する。中心Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は、ｘ軸に平行な直線上に並ぶ。ｘ軸の延設方向は、ノズル２００の移動方向に一致する。吐出口ＮＨ４は、左流入口ＬＨ４及び右流入口ＲＨ４それぞれに部分的に重なる。左流入口ＬＨ４及び右流入口ＲＨ４それぞれの面積は、吐出口ＮＨ４の面積よりも大きい。本実施形態において、第１流入口は、左流入口ＬＨ４及び右流入口ＲＨ４のうち一方によって例示される。第２流入口は、左流入口ＬＨ４及び右流入口ＲＨ４のうち他方によって例示される。
【００７０】
図７は、仮想円ＶＣ１と、仮想円ＶＣ１の中心Ｃ４と、を示す。仮想円ＶＣ１は、ｙ軸上に描かれている。中心Ｃ４は、ｙ軸上に位置する。仮想円ＶＣ１の面積は、吐出口ＮＨ４の面積に等しい。本実施形態において、小仮想円は、仮想円ＶＣ１によって例示される。
【００７１】
図７は、仮想円ＶＣ２と、仮想円ＶＣ２の中心Ｃ５と、を示す。仮想円ＶＣ２は、第３象限に描かれる。仮想円ＶＣ２の中心Ｃ５のｘ座標値は、左流入口ＬＨ４の中心Ｃ２に一致する。仮想円ＶＣ２の面積は、左流入口ＬＨ４の面積に等しい。
【００７２】
図７は、仮想円ＶＣ３と、仮想円ＶＣ３の中心Ｃ６と、を示す。仮想円ＶＣ３は、第４象限に描かれる。仮想円ＶＣ３の中心Ｃ６のｘ座標値は、右流入口ＲＨ４の中心Ｃ３に一致する。仮想円ＶＣ３の面積は、右流入口ＲＨ４の面積に等しい。仮想円ＶＣ３は、ｙ軸について、仮想円ＶＣ２と線対称である。中心Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６は、ｘ軸に平行な直線上に並ぶ。本実施形態において、大仮想円は、仮想円ＶＣ２，ＶＣ３のうち一方によって例示される。
【００７３】
左流入口ＬＨ４の輪郭は、吐出口ＮＨ４に部分的に重なる線分ＬＳＬを含む。線分ＬＳＬは、ｙ軸に平行である。図７は、線分ＬＳＬのｘ座標値を、記号「−ｘ１」で表す。座標値「−ｘ１」は、初期位置にあるノズル２００の吐出口２２１の中心から作動流体の吐出方向に延長された延長線と左流入口３１１の輪郭との間の距離を表す。
【００７４】
右流入口ＲＨ４の輪郭は、吐出口ＮＨ４に部分的に重なる線分ＲＳＬを含む。線分ＲＳＬは、ｙ軸に平行である。図７は、線分ＲＳＬのｘ座標値を、記号「＋ｘ１」で表す。座標値「＋ｘ１」は、初期位置にあるノズル２００の吐出口２２１の中心から作動流体の吐出方向に延長された延長線と右流入口３１２の輪郭との間の距離を表す。
【００７５】
仮想円ＶＣ２は、仮想円ＶＣ１に重なる弧ＬＡＣを含む。図７は、ｙ軸に平行な弧ＬＡＣの接線のｘ座標値を記号「−ｘ２」で表す。座標値「−ｘ２」は、従来の円形の吐出口の中心を通過する延長線と円形の左流入口の輪郭線との間の距離を表す。
【００７６】
仮想円ＶＣ３は、仮想円ＶＣ１に重なる弧ＲＡＣを含む。図７は、ｙ軸に平行な弧ＲＡＣの接線のｘ座標値を記号「＋ｘ２」で表す。座標値「＋ｘ２」は、従来の円形の吐出口の中心を通過する延長線と円形の右流入口の輪郭線との間の距離を表す。
【００７７】
以下の不等式によって表される関係が満たされるように、設計者は、吐出口ＮＨ４、左流入口ＬＨ４及び右流入口ＲＨ４の形状を決定してもよい。
【００７８】
【数２】
2018004077.tif 000004
【００７９】
上述の不等式によって表される関係が満たされるならば、吐出口ＮＨ４が左方へ移動するとすぐに、作動流体の圧力分布のピーク部分は、左流入口ＬＨ４に重なる。この結果、左流入口ＬＨ４に多量の作動流体が流入することができる。
【００８０】
上述の不等式によって表される関係が満たされるならば、吐出口ＮＨ４が右方へ移動するとすぐに、作動流体の圧力分布のピーク部分は、右流入口ＲＨ４に重なる。この結果、右流入口ＲＨ４に多量の作動流体が流入することができる。
【００８１】
一方、従来の技術（円形の吐出口及び円形の流入口）は、吐出口から吐出された作動流体の圧力分布のピーク部分が左又は右の流入口に重なるのに長いストローク長を必要とする（ｘ２＞ｘ１）。したがって、上述の数式が満たされるように設計された非円形の吐出口ＮＨ４及び／又は非円形の流入口（左流入口ＬＨ４及び右流入口ＲＨ４）が、図１を参照して説明されたノズル２００及び／又はレシーバ３００に適用されるならば、サーボバルブ１００は、高い応答性能を発揮することができる。
【００８２】
＜第６実施形態＞
上述の実施形態に関連して説明されたサーボバルブは、作動流体によって駆動される様々な流体装置に組み込まれ得る。第６実施形態において、例示的な流体装置が説明される。
【００８３】
図８は、第６実施形態の流体装置５００の概略図である。図１及び図８を参照して、流体装置５００が説明される。第１実施形態の説明は、第１実施形態と同一の符号が付された要素に援用される。
【００８４】
流体装置５００は、サーボバルブ１００Ａと、アクチュエータ６００と、２つのポンプ５１０，５２０と、タンク５３０と、を備える。第１実施形態と同様に、サーボバルブ１００Ａは、レシーバ３００を含む。第１実施形態の説明は、レシーバ３００に援用される。レシーバ３００の上面３１０に形成された左流入口３１１及び右流入口３１２の大きさ及び形状は、上述の実施形態に関連して説明された設計原理に基づき決定される。
【００８５】
サーボバルブ１００Ａは、トルクモータ４００Ａを含む。トルクモータ４００Ａは、図１を参照して説明された駆動部４００に対応する。駆動部４００に関する説明は、トルクモータ４００Ａに援用される。
【００８６】
トルクモータ４００Ａは、下コイル４１１と、上コイル４１２と、下磁極片４２１と、上磁極片４２２と、磁性ロッド４３０と、を含む。上コイル４１２は、下コイル４１１の上方に配置される。下磁極片４２１は、略円筒状に形成されてもよい。下コイル４１１は、下磁極片４２１内に収容される。下磁極片４２１と同様に、上磁極片４２２は、略円筒状に形成されてもよい。上コイル４１２は、上磁極片４２２内に配置される。上磁極片４２２の下縁は、下磁極片４２１の上縁に対向する。磁性ロッド４３０は、略水平に延びる。磁性ロッド４３０の左端及び右端は、下磁極片４２１の上縁と上磁極片４２２の下縁との間の空隙内に位置する。
【００８７】
下コイル４１１及び上コイル４１２には、電流が供給される。この結果、下磁極片４２１及び上磁極片４２２は、磁石として機能する。磁性ロッド４３０の右端が、下磁極片４２１に引きつけられる一方で、磁性ロッド４３０の左端が、上磁極片４２２に引きつけられるように、電流が、下コイル４１１及び上コイル４１２に供給されると、磁性ロッド４３０は、時計回りに回転する。磁性ロッド４３０の左端が、下磁極片４２１に引きつけられる一方で、磁性ロッド４３０の右端が、上磁極片４２２に引きつけられるように、電流が、下コイル４１１及び上コイル４１２に供給されると、磁性ロッド４３０は、反時計回りに回転する。
【００８８】
サーボバルブ１００Ａは、ノズル部２００Ａを含む。ノズル部２００Ａは、図１を参照して説明されたノズル２００に相当する。ノズル２００に関する説明は、ノズル部２００Ａに援用されてもよい。
【００８９】
ノズル部２００Ａは、ノズル片２４０と、フレキシブルチューブ２５０と、連結シャフト２６０と、を含む。フレキシブルチューブ２５０は、鉛直に延び、トルクモータ４００Ａを貫通する。ノズル片２４０は、フレキシブルチューブ２５０の下端に取り付けられる。高圧の作動流体は、フレキシブルチューブ２５０に供給される。作動流体は、フレキシブルチューブ２５０によって案内され、ノズル片２４０に到達する。
【００９０】
ノズル片２４０は、レシーバ３００の上面３１０に対向する下面２４１を含む。下面２４１には、吐出口２４２が形成される。吐出口２４２の形状及び大きさは、上述の実施形態に関連して説明された設計原理に基づいて決定される。ノズル片２４０に供給された高圧の作動流体は、吐出口２４２から吐出される。その後、作動流体は、レシーバ３００に流入する。
【００９１】
連結シャフト２６０は、フレキシブルチューブ２５０を、磁性ロッド４３０の中間部に連結する。フレキシブルチューブ２５０及びノズル片２４０は、時計回り及び反時計回りの磁性ロッド４３０の回転に応じて、左右に往復移動することができる。本実施形態において、第１位置は、初期位置（吐出口２４２の中心から作動流体の吐出方向に延長された延長線とレシーバ３００の上面３１０との交点が、左流入口３１１と右流入口３１２との中間に位置するノズル片２４０の位置）から左方又は右方に移動したノズル片２４０の位置によって例示される。第２位置は、初期位置から右方又は左方に移動したノズル片２４０の位置によって例示される。
【００９２】
磁性ロッド４３０が連結シャフト２６０周りに時計回りの回転をすると、ノズル片２４０は、左方に移動する。この結果、吐出口２４２と左流入口３１１との間の重畳面積は増加する一方で、吐出口２４２と右流入口３１２との間の重畳面積は減少する。この場合、レシーバ３００内に形成された左流路３１３への作動流体の流入量は、右流路３１４へ流入する作動流体の流量を上回る。
【００９３】
磁性ロッド４３０が連結シャフト２６０周りに反時計回りの回転をすると、ノズル片２４０は、右方に移動する。この結果、吐出口２４２と右流入口３１２との間の重畳面積は増加する一方で、吐出口２４２と左流入口３１１との間の重畳面積は減少する。この場合、レシーバ３００内に形成された右流路３１４への作動流体の流入量は、左流路３１３へ流入する作動流体の流量を上回る。
【００９４】
サーボバルブ１００Ａは、スプールバルブ７００を含む。スプールバルブ７００は、筐体７１０と、スプール７２０と、カンチレバースプリング７３０と、を含む。スプール７２０は、筐体７１０内に配置される。この結果、筐体７１０内に、作動流体が流動する流動経路が形成される。カンチレバースプリング７３０は、筐体７１０とスプール７２０とを連結する。カンチレバースプリング７３０は、スプール７２０を閉止位置に留まらせようとする力をスプール７２０に加える。スプール７２０が閉止位置にあるとき、スプールバルブ７００は、ポンプ５１０，５２０からアクチュエータ６００への作動流体の供給経路を遮断する。スプール７２０が閉止位置から左方或いは右方へ移動すると、スプールバルブ７００は、ポンプ５１０，５２０からアクチュエータ６００への作動流体の供給経路を開く。
【００９５】
筐体７１０には、７つのポート７１１〜７１７が形成される。ポート７１１は、レシーバ３００の左流出口３１５に流体流通可能に接続される。ポート７１２は、レシーバ３００の右流出口３１６に流体流通可能に接続される。ポンプ５１０，５２０は、ポート７１３，７１４にそれぞれ取り付けられる。ポート７１５，７１６は、アクチュエータ６００に流体流通可能に接続される。タンク５３０は、ポート７１７に取り付けられる。
【００９６】
スプール７２０は、４つの隔壁７２１，７２２，７２３，７２４と、これらの隔壁７２１，７２２，７２３，７２４を連結する連結シャフト７２５と、を含む。連結シャフト７２５は、略水平に延びる。隔壁７２１は、連結シャフト７２５の左端に形成される。隔壁７２２は、連結シャフト７２５の右端に形成される。隔壁７２３は、隔壁７２１，７２２の間に位置する。隔壁７２４は、隔壁７２２，７２３の間に位置する。
【００９７】
隔壁７２１，７２２，７２３，７２４は、筐体７１０の内部空間を５つのチャンバ７４１，７４２，７４３，７４４，７４５に仕切る。チャンバ７４１は、最も左に形成される。チャンバ７４２は、最も右に形成される。チャンバ７４３は、隔壁７２１，７２３間に形成される。チャンバ７４４は、隔壁７２２，７２４間に形成される。チャンバ７４５は、隔壁７２３，７２４間に形成される。
【００９８】
ノズル片２４０が左方に移動すると、作動流体は、ノズル片２４０の吐出口２４２からレシーバ３００の左流入口３１１に主に流入する。左流入口３１１に流入した作動流体は、その後、レシーバ３００の左流路３１３、レシーバ３００の左流出口３１５及びスプールバルブ７００のポート７１１を通じて、チャンバ７４１に流入する。この結果、チャンバ７４１の内圧は増加し、スプール７２０は、閉止位置から右方に移動する。この間、チャンバ７４２内に存在していた作動流体は、スプールバルブ７００のポート７１２、レシーバ３００の右流出口３１６及びレシーバ３００の右流路３１４を通じて、右流入口３１２から噴出される。その後、ノズル片２４０が初期位置に復帰すると、ノズル片２４０の吐出口２４２から吐出された作動流体は、レシーバ３００の左流入口３１１と右流入口３１２とに略均等に流入する。この間、スプール７２０に左方に作用する力は、スプール７２０に右方に作用する力よりもカンチレバースプリング７３０の復元力の分だけ大きくなる。したがって、スプール７２０は、左方へ移動し、閉止位置に復帰する。
【００９９】
ノズル片２４０が右方に移動すると、作動流体は、ノズル片２４０の吐出口２４２からレシーバ３００の右流入口３１２に主に流入する。右流入口３１２に流入した作動流体は、その後、レシーバ３００の右流路３１４、レシーバ３００の右流出口３１６及びスプールバルブ７００のポート７１２を通じて、チャンバ７４２に流入する。この結果、チャンバ７４２の内圧は増加し、スプール７２０は、閉止位置から左方に移動する。この間、チャンバ７４１内に存在していた作動流体は、スプールバルブ７００のポート７１１、レシーバ３００の左流出口３１５及びレシーバ３００の左流路３１３を通じて、左流入口３１１から噴出される。その後、ノズル片２４０が初期位置に復帰すると、ノズル片２４０の吐出口２４２から吐出された作動流体は、レシーバ３００の左流入口３１１と右流入口３１２とに略均等に流入する。この間、スプール７２０に右方に作用する力は、スプール７２０に左方に作用する力よりもカンチレバースプリング７３０の復元力の分だけ大きくなる。したがって、スプール７２０は、右方へ移動し、閉止位置に復帰する。
【０１００】
スプール７２０が閉止位置にあるとき、隔壁７２３は、ポート７１５を閉じる。このとき、隔壁７２４は、ポート７１６を閉じる。ポンプ５１０は、ポート７１３を通じて、高圧の作動流体をチャンバ７４３に供給する。ポンプ５２０は、ポート７１４を通じて、高圧の作動流体をチャンバ７４４へ供給する。スプール７２０が閉止位置から右方に移動すると、チャンバ７４３からアクチュエータ６００への作動流体の供給経路及びアクチュエータ６００からチャンバ７４５への作動流体の排出経路が開かれる。スプール７２０が閉止位置から左方に移動すると、チャンバ７４４からアクチュエータ６００への作動流体の供給経路及びアクチュエータ６００からチャンバ７４５への作動流体の排出経路が開かれる。したがって、ポート７１５，７１６からアクチュエータ６００への作動流体の流出量は、ノズル片２４０の左右の移動によって調整される。本実施形態において、第１流出口は、ポート７１５，７１６のうち一方によって例示される。第２流出口は、ポート７１５，７１６のうち他方によって例示される。
【０１０１】
アクチュエータ６００は、筐体６１０と、可動片６２０と、を含む。筐体６１０には、２つのポート６１１，６１２が形成される。アクチュエータ６００のポート６１１は、スプールバルブ７００のポート７１５に流体流通可能に接続される。アクチュエータ６００のポート６１２は、スプールバルブ７００のポート７１６に流体流通可能に接続される。
【０１０２】
可動片６２０は、隔壁６２１と、ロッド６２２と、を含む。隔壁６２１は、筐体６１０の内部空間を左チャンバ６３１と右チャンバ６３２とに仕切る。ポート６１１は、左チャンバ６３１に繋がる。ポート６１２は、右チャンバ６３２に繋がる。ロッド６２２は、隔壁６２１から右方に延び、筐体６１０の外に突出する。ロッド６２２は、筐体６１０の外に配置された他の外部装置（図示せず）に接続される。本実施形態において、空房部は、筐体６１０の内部空間によって例示される。
【０１０３】
スプール７２０が、閉止位置から右方に移動すると、ポンプ５１０からポート７１３を通じてチャンバ７４３に供給された作動流体は、ポート７１５，６１１を通じて、左チャンバ６３１に流入する。左チャンバ６３１の内圧は増加するので、可動片６２０は右方に移動する。この間、右チャンバ６３２は、ポート６１２，７１６を介して、チャンバ７４５に連通する。右チャンバ６３２内に存在していた作動流体は、右方に移動する可動片６２０によって、右チャンバ６３２から押し出され、チャンバ７４５に流入する。チャンバ７４５に流入した作動流体は、その後、タンク５３０に貯留される。
【０１０４】
スプール７２０が、閉止位置から左方に移動すると、ポンプ５２０からポート７１４を通じてチャンバ７４４に供給された作動流体は、ポート７１６，６１２を通じて、右チャンバ６３２に流入する。右チャンバ６３２の内圧は増加するので、可動片６２０は左方に移動する。この間、左チャンバ６３１は、ポート６１１，７１５を介して、チャンバ７４５に連通する。左チャンバ６３１内に存在していた作動流体は、左方に移動する可動片６２０によって、左チャンバ６３１から押し出され、チャンバ７４５に流入する。チャンバ７４５に流入した作動流体は、その後、タンク５３０に貯留される。
【０１０５】
図８において、レシーバ３００は、スプールバルブ７００の筐体７１０とは別体に描かれている。しかしながら、レシーバ３００は、スプールバルブ７００の筐体７１０と一体的に形成されてもよい。
【０１０６】
本実施形態において、カンチレバースプリング７３０は、スプール７２０と筐体７１０とに連結されている。カンチレバースプリング７３０に代えて、スプール７２０とノズル部２００Ａとを連結する弾性部材が用いられてもよい。
【０１０７】
本実施形態において、アクチュエータ６００は、スプールバルブ７００に連結されている。しかしながら、アクチュエータ６００は、レシーバ３００に直接的に連結されてもよい。
【０１０８】
＜第７実施形態＞
上述の実施形態に関連して説明された設計原理に基づいて、設計者は、吐出口及び流入口に様々な形状を与えることができる。第７実施形態において、吐出口及び流入口の様々な形状が説明される。第７実施形態に関連して説明される形状は、例示的である。設計者は、他の形状を、吐出口及び流入口の形状として採用することができる。したがって、第７実施形態の原理は、以下に示される形状によっては何ら限定されない。
【０１０９】
図９Ａ乃至図９Ｅは、吐出口及び流入口の様々な形状の概略図である。図９Ａ乃至図９Ｅを参照して、吐出口及び流入口の様々な形状が説明される。
【０１１０】
図９Ａのセクション（ａ）乃至（ｄ）は、円形の吐出口を示す。図９Ａのセクション（ａ）に示される左流入口及び右流入口は、半円形である。図９Ａのセクション（ｂ）に示される左流入口及び右流入口は、長方形である。図９Ａのセクション（ｃ）に示される左流入口及び右流入口は、台形である。図９Ａのセクション（ｄ）に示される左流入口及び右流入口は、八角形である。
【０１１１】
図９Ｂのセクション（ａ）乃至（ｄ）は、楕円形の吐出口を示す。図９Ｂのセクション（ａ）に示される左流入口及び右流入口は、半円形である。図９Ｂのセクション（ｂ）に示される左流入口及び右流入口は、長方形である。図９Ｂのセクション（ｃ）に示される左流入口及び右流入口は、台形である。図９Ｂのセクション（ｄ）に示される左流入口及び右流入口は、八角形である。
【０１１２】
図９Ｃのセクション（ａ）乃至（ｄ）は、長方形の吐出口を示す。図９Ｃのセクション（ａ）に示される左流入口及び右流入口は、半円形である。図９Ｃのセクション（ｂ）に示される左流入口及び右流入口は、長方形である。図９Ｃのセクション（ｃ）に示される左流入口及び右流入口は、台形である。図９Ｃのセクション（ｄ）に示される左流入口及び右流入口は、八角形である。
【０１１３】
図９Ｄのセクション（ａ）及び（ｂ）は、長方形の吐出口を示す。図９Ｄのセクション（ａ）に示される左流入口及び右流入口は、楕円形である。図９Ｄのセクション（ｂ）に示される左流入口及び右流入口は、円形である。図９Ｄのセクション（ｃ）に示される吐出口、左流入口及び右流入口は、楕円形である。図９Ｅに示されるように、不規則な形状が、吐出口、左流入口及び／又は右流入口に与えられてもよい。
【０１１４】
以上、本発明の実施形態を説明した。本実施形態によれば、ノズルの吐出口及びレシーバの流入口の少なくとも一方が、同一面積の円形に形成された場合より、ノズルが初期位置から変位するときの吐出口と流入口との重畳面積の変化量が大きくなる非円形状に形成される。図１０は、ノズルの変位量に対する吐出口と流入口との重畳面積の変化量の関係を例示する図である。ノズルの初期位置を変位量ゼロとした。吐出口及び流入口を円形とした場合を破線で示した。また、吐出口及び流入口の少なくとも一方を楕円形とした場合を一点鎖線、吐出口及び流入口の少なくとも一方を矩形とした場合を実線で示した。本実施形態によれば、吐出口及び流入口を円形に形成した場合に比べて、ノズルの変位量に対する重畳面積の変化量が大きくなり、流体を短時間で流入口に流入させることができる。これにより、アクチュエータの応答速度が向上する。
【０１１５】
上述の様々な実施形態に関連して説明された設計原理は、様々なサーボバルブ及び流体装置に適用可能である。上述の様々な実施形態のうち１つに関連して説明された様々な特徴のうち一部が、他のもう１つの実施形態に関連して説明されたサーボバルブ及び流体装置に適用されてもよい。
【０１１６】
図示された非円形状の吐出口及び流入口は、例えば、放電加工によって形成される。しかしながら、設計者は、吐出口及び流入口の形状に適合するように、吐出口及び流入口の形成方法を決定することができる。したがって、本実施形態の原理は、非円形状の吐出口及び流入口を形成するための特定の形成技術に限定されず、例えばＡＭ技術（Ａｄｄｉｔｉｖｅ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）などを用いることもできる。
【０１１７】
本発明の一局面の概要は、次の通りである。本発明の一局面のサーボバルブは、ノズルを変位させることにより、当該ノズルの吐出口から吐出される流体を制御してアクチュエータを駆動する。このサーボバルブは、前記吐出口から吐出された前記流体が流入する流入口が形成されたレシーバを備える。前記吐出口及び前記流入口の少なくとも一方は、同一面積の円形に形成された場合より、前記ノズルが初期位置から変位するときの前記吐出口と前記流入口との重畳面積の変化量が大きくなる非円形状に形成された孔部である。
【０１１８】
上記構成によれば、ノズルが初期位置から変位したときの吐出口と流入口との重畳面積の変化量が、孔部が同一面積の円形に形成された場合より大きくなる。これにより、流体を短時間で流入口に流入させることができるので、アクチュエータの応答速度が向上する。
【０１１９】
上記構成において、前記孔部は、前記ノズルの変位方向における幅寸法が、当該孔部と同一面積の仮想円の直径より小さくてもよい。
【０１２０】
上記構成によれば、ノズルの変位量に対する吐出口と流入口との重畳面積の変化量が大きくなる。これにより、流体を短時間で流入口に流入させることができるので、アクチュエータの応答速度を高めることができる。
【０１２１】
上記構成において、前記ノズルが前記初期位置にあるとき、前記吐出口と前記流入口との重畳領域中における前記孔部の輪郭線の曲率は、前記孔部と同一面積の仮想円の曲率よりも小さくてもよい。
【０１２２】
上記構成によれば、ノズルが初期位置にあるとき、吐出口と流入口との間の重畳領域中における孔部の輪郭線の曲率は、仮想円の曲率よりも小さいので、ノズルが短い距離だけ初期位置から変位したときに、吐出口と流入口とが重なる重畳領域の増加率は高くなる。サーボバルブは、流体を、短時間で流入口に流入させることができるので、サーボバルブは、アクチュエータを素早く駆動することができる。
【０１２３】
上記構成において、前記孔部は、前記ノズルの変位方向と前記初期位置にある前記ノズルの前記吐出口からの前記流体の吐出方向とに直交する直交方向における長さ寸法が、前記変位方向における幅寸法より大きくてもよい。
【０１２４】
上記構成によれば、孔部は、ノズルの変位方向と初期位置にあるノズルの吐出口からの流体の吐出方向とに直交する直交方向において、幅寸法より大きな長さ寸法を有するので、ノズルが短い距離だけ変位したときに、吐出口と流入口とが重なる重畳領域は大きく増大する。サーボバルブは、流体を、短時間で流入口に流入させることができるので、サーボバルブは、アクチュエータを素早く駆動することができる。
【０１２５】
上記構成において、前記流入口の面積は、前記吐出口の面積よりも大きくてもよい。
【０１２６】
上記構成によれば、流入口の面積は、吐出口の面積よりも大きいので、吐出口から吐出された流体は、流入口に流入しやすくなる。したがって、サーボバルブは、流体を効率的に利用し、アクチュエータを素早く駆動することができる。
【０１２７】
上記構成において、前記流入口の長さ寸法は、前記吐出口の長さ寸法よりも大きくてもよい。
【０１２８】
上記構成によれば、流入口は、吐出口よりも、長さ寸法において大きいので、吐出口から吐出された流体は、流入口に流入しやすくなる。したがって、サーボバルブは、流体を効率的に利用し、アクチュエータを素早く駆動することができる。
【０１２９】
上記構成において、前記流入口は、前記ノズルの変位方向に延びる一対の短辺を有する矩形であってもよい。前記吐出口は、前記変位方向に延びる一対の短辺を有する矩形であってもよい。前記流入口の前記一対の短辺の間隔は、前記吐出口の前記一対の短辺よりも広くてもよい。
【０１３０】
上記構成によれば、流入口の一対の短辺の間隔は、吐出口の前記一対の短辺よりも広いので、吐出口から吐出された流体は、流入口に流入しやすくなる。したがって、サーボバルブは、流体を効率的に利用し、アクチュエータを素早く駆動することができる。
【０１３１】
上記構成において、前記吐出口は、非円形であってもよい。前記流入口の面積は、前記吐出口の外接円の面積よりも小さくてもよい。
【０１３２】
上記構成によれば、流入口の面積は、吐出口の外接円の面積よりも小さいので、サーボバルブ内の流体の圧力は高くなる。したがって、サーボバルブは、高い流体圧力を利用し、アクチュエータを素早く駆動することができる。
【０１３３】
上記構成において、前記吐出口は、非円形であってもよい。前記流入口の面積は、前記流入口の外接円の面積よりも大きくてもよい。
【０１３４】
上記構成によれば、流入口の面積は、吐出口の外接円の面積よりも大きいので、吐出口から吐出された流体は、流入口に流入しやすくなる。したがって、サーボバルブは、流体を効率的に利用し、アクチュエータを素早く駆動することができる。
【０１３５】
上記構成において、前記初期位置にある前記ノズルの前記吐出口の中心から前記吐出方向に延長された延長線から、前記吐出口と前記流入口との重畳領域内において前記流入口の輪郭を描く輪郭線までの距離は、前記延長線から、前記吐出口と同心で前記流入口と同一面積を有する仮想円の前記重畳領域における弧までの距離よりも短くてもよい。
【０１３６】
上記構成によれば、初期位置にあるノズルの吐出口の中心から吐出方向の延長された延長線から重畳領域内において流入口の輪郭を描く輪郭線まで距離は、前記延長線から仮想円の弧までの距離よりも短いので、吐出口から吐出された流体の高い圧力領域は、ノズルの短い変位に応じて、流入口内に入ることになる。したがって、サーボバルブは、流体を効率的に利用し、アクチュエータを素早く駆動することができる。
【０１３７】
上記構成において、前記ノズルを変位させる駆動部をさらに備え、前記流入口は、前記ノズルの変位方向に整列する第１流入口及び第２流入口を含んでもよい。前記駆動部は、前記第１流入口への前記流体の流入量が前記第２流入口への前記流体の流入量を上回る第１位置と、前記第２流入口への前記流体の流入量が前記第１流入口への前記流体の流入量を上回る第２位置と、の間で、前記ノズルを往復動させてもよい。前記第１流入口及び前記第２流入口は、形状及び大きさが同一であってもよい。
【０１３８】
上記構成によれば、第１流入口及び第２流入口は、形状及び大きさが同一なので、流体は、ノズルの往復動に応じて、第１流入口又は第２流入口に効率的に流入することができる。したがって、サーボバルブは、流体を効率的に利用し、アクチュエータを素早く駆動することができる。
【０１３９】
上記構成において、前記ノズルが前記初期位置にあるとき、前記ノズルの前記吐出口の中心から前記流体の吐出方向に延長された延長線は、前記第１流入口と前記第２流入口の中間を通過してもよい。
【０１４０】
上記構成によれば、初期位置のノズルの吐出口の中心から吐出方向の延長された延長線は、第１流入口と第２流入口の中間を通過するので、初期位置にあるノズルから吐出された流体は、第１流入口と第２流入口とに略均等に流入することができる。したがって、設計者は、初期位置を基準位置として、サーボバルブを用いたアクチュエータ制御を設計することができる。
【０１４１】
上記構成において、前記延長線は、点Ｐにおいて、前記第１流入口の中心と前記第２流入口の中心とを結ぶ線分に交差してもよい。前記第２流入口は、前記点Ｐを通過し、且つ、前記延長線及び前記ノズルの変位方向に直交する方向に延びる直線を包摂する仮想平面に対して、前記第１流入口と鏡像関係にあってもよい。
【０１４２】
上記構成によれば、第２流入口は、点Ｐを通過し、且つ、延長線及び第２方向に延びる直線を包摂する仮想平面に対して、第１流入口と鏡像関係にあるので、初期位置にあるノズルから吐出された流体は、第１流入口と第２流入口とに略均等に流入することができる。したがって、設計者は、初期位置を基準位置として、サーボバルブを用いた制御を設計することができる。
【０１４３】
上記構成において、サーボバルブは、前記流体が流動する流動経路が形成された筐体を更に備えてもよい。前記筐体には、第１流出口及び第２流出口が形成されてもよい。前記駆動部は、前記第１位置と前記第２位置との間で、前記ノズルを変位させ、前記第１流出口からの前記流体の流出量と前記第２流出口からの前記流体の流出量とを調整してもよい。
【０１４４】
上記構成によれば、駆動部は、第１位置と第２位置との間で、ノズルを変位させ、第１流出口からの流体の流出量と第２流出口からの流体の流出量とを調整するので、設計者は、第１流出口及び第２流出口からの流出量の比率の変動を利用して、サーボバルブに接続された装置を動作させることができる。
【０１４５】
上記構成において、前記孔部は、直線と曲線とを含む輪郭線によって形作られた形状、多角形及び楕円からなる群から選択されてもよい。
【０１４６】
上記構成によれば、孔部は、直線と曲線とを含む輪郭線によって形作られた形状、多角形及び楕円からなる群から選択されるので、サーボバルブを設計する設計者は、サーボバルブに要求される様々な条件に合わせて、孔部の形状を決定することができる。
【０１４７】
本発明の他の局面に係る流体装置は、上述のサーボバルブと、前記サーボバルブを通じて流される流体によって変位される可動片と、を備える。
【０１４８】
上記構成によれば、流体装置は、上述のサーボバルブを有するので、高い応答速度で動作することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４９】
上述の実施形態の原理は、流体から駆動力を得る様々な装置に好適に利用される。
【符号の説明】
【０１５０】
１００，１００Ａ・・・・・・・・・・・・・・サーボバルブ
２００・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ノズル
２００Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・ノズル部（ノズル）
２２１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・吐出口
２４２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・吐出口
３００・・・・・・・・・・・・・・・・・・・レシーバ
３１１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・左流入口（第１流入口又は第２流入口）
３１２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・右流入口（第２流入口又は第１流入口）
４００・・・・・・・・・・・・・・・・・・・駆動部
４００Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・トルクモータ（駆動部）
５００・・・・・・・・・・・・・・・・・・・流体装置
６００・・・・・・・・・・・・・・・・・・・アクチュエータ
６２０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・可動片
７１０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・筐体
７１５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ポート（第１流出口又は第２流出口）
７１６・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ポート（第２流出口又は第１流出口）
ＣＳＣ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外接円
ＤＨ１〜ＤＨ４・・・・・・・・・・・・・・・吐出口
ＩＬ１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・左流入口（仮想円）
ＩＬ２〜ＩＬ５・・・・・・・・・・・・・・・左流入口（第１流入口又は第２流入口）
ＩＲ１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・右流入口（仮想円）
ＩＲ２〜ＩＲ５・・・・・・・・・・・・・・・右流入口（第２流入口又は第１流入口）
ＬＨ１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・左流入口（仮想円）
ＬＨ２〜ＬＨ４・・・・・・・・・・・・・・・左流入口（第１流入口又は第２流入口）
ＬＳＬ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・線分（輪郭線）
ＲＨ１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・右流入口（仮想円）
ＲＨ２〜ＲＨ４・・・・・・・・・・・・・・・右流入口（第２流入口又は第１流入口）
ＲＳＬ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・線分（輪郭線）
ＮＨ１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・吐出口（仮想円）
ＮＨ２〜ＮＨ４・・・・・・・・・・・・・・・吐出口
ＶＣ１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・仮想円（小仮想円）
ＶＣ２，ＶＣ３・・・・・・・・・・・・・・・仮想円（大仮想円）
【図１】
2018004077.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図１０】
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