(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーボアクチュエータシステムであって、前記サーボアクチュエータシステムは、
二段作用アクチュエータであって、
アクチュエータ本体と、
前記アクチュエータ本体内で移動可能である移動可能部材であって、前記アクチュエータ本体は、前記移動可能部材の各側に第１のチャンバおよび第２のチャンバを画定する、移動可能部材と、
前記第１のチャンバに流体結合されている第１のポートと、
前記第２のチャンバに流体結合されている第２のポートと
を備えている、二段作用アクチュエータと、
戻り部を有する流体ポンプと、
前記流体ポンプ、前記戻り部、前記第１のポート、および前記第２のポートに流体結合されているサーボアセンブリであって、前記サーボアセンブリは、複数の計測オリフィスを有する、サーボアセンブリと、
前記サーボアセンブリに動作可能に結合されているコントローラと
を備え、
前記コントローラは、第１の状態および第２の状態において前記サーボアクチュエータシステムを動作させ、前記第１の状態において、前記コントローラは、前記ポンプからの流体が前記戻り部に流動し、流体が前記移動可能部材に加えられた外力で前記ポートの内外に自由に伝達するように、前記複数の計測オリフィスの各々を制御し、前記第２の状態において、前記コントローラは、前記第１のポートと前記第２のポートとの間での流体の交流を可能にしながら、前記ポンプからの流体圧が、負荷が前記アクチュエータ本体内の前記移動可能部材に加えられることを引き起こすように、前記複数の計測オリフィスの各々を制御する、サーボアクチュエータシステム。
【請求項２】
前記アクチュエータは、線形アクチュエータを含む、請求項１に記載のサーボアクチュエータシステム。
【請求項３】
前記アクチュエータは、回転式アクチュエータを含む、請求項１に記載のサーボアクチュエータシステム。
【請求項４】
前記第２の状態における前記コントローラは、それを通した流体流動を抑制するように第１の計測オリフィスを制御する一方で、前記第１の計測オリフィスを通した割合のそれよりも大きい割合においてそれを通した流体流動を可能にするように第２の計測オリフィスを制御する、請求項１−３のいずれか１項に記載のサーボアクチュエータシステム。
【請求項５】
前記サーボアセンブリは、４つの計測オリフィスと４つのポートとを備え、固有の対の計測オリフィスが、各ポートに流体接続され、各計測オリフィスは、固有の対のポート間の流体流動を制御する、請求項１−４のいずれか１項に記載のサーボアクチュエータシステム。
【請求項６】
前記第２の状態における前記コントローラは、それらを通した流体流動を抑制するように第１の計測オリフィスおよび第２の計測オリフィスを制御する一方で、前記第１の計測オリフィスを通した割合のそれよりも大きい割合においてそれらを通した流体流動を可能にするように第３の計測オリフィスおよび第４の計測オリフィスを制御する、請求項１−５のいずれか１項に記載のサーボアクチュエータシステム。
【請求項７】
アクチュエータシステムを制御する方法であって、
前記アクチュエータシステムは、アクチュエータ本体と、前記アクチュエータ本体内で移動可能である移動可能部材であって、前記アクチュエータ本体は、前記移動可能部材の各側に第１のチャンバおよび第２のチャンバを画定する、移動可能部材と、前記第１のチャンバに流体結合されている第１のポートと、前記第２のチャンバに流体結合されている第２のポートと、戻り部を有する流体ポンプと、前記流体ポンプ、前記戻り部、前記第１のポート、および前記第２のポートに流体結合されているサーボアセンブリとを有し、
前記サーボアセンブリは、複数の計測オリフィスを有し、
前記方法は、第１の状態および第２の状態において、前記アクチュエータシステムを選択的に動作させることを含み、
前記第１の状態は、前記ポンプからの流体が前記戻り部に流動し、流体が前記移動可能部材に加えられた外力で前記ポートの内外に自由に伝達するように、コントローラを用いて、前記複数の計測オリフィスの各々を制御することを含み、
前記第２の状態は、前記第１のポートと前記第２のポートとの間での流体の交流を可能にしながら、前記ポンプからの流体圧が、負荷が前記アクチュエータ本体内の前記移動可能部材に加えられることを引き起こすように、前記コントローラを用いて、前記複数の計測オリフィスの各々を制御することを含む、
方法。
【請求項８】
前記アクチュエータは、線形アクチュエータを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記アクチュエータは、回転式アクチュエータを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記サーボアセンブリは、４つの計測オリフィスと４つのポートとを備え、固有の対の計測オリフィスが、各ポートに流体接続され、各計測オリフィスは、固有の対のポート間の流体流動を制御し、前記第２の状態における前記計測オリフィスの各々を制御することは、
それらを通した流体流動を抑制するように第１の計測オリフィスおよび第２の計測オリフィスを制御する一方で、前記第１の計測オリフィスを通した割合のそれよりも大きい割合においてそれらを通した流体流動を可能にするように第３の計測オリフィスおよび第４の計測オリフィスを制御することを含む、請求項７−９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
サーボアクチュエータシステムであって、前記サーボアクチュエータシステムは、
二段作用アクチュエータであって、
アクチュエータ本体と、
前記アクチュエータ本体内で移動可能である移動可能部材であって、前記アクチュエータ本体は、前記移動可能部材の各側に第１のチャンバおよび第２のチャンバを画定する、移動可能部材と、
前記第１のチャンバに流体結合されている第１のポートと、
前記第２のチャンバに流体結合されている第２のポートと
を備えている、二段作用アクチュエータと、
戻り部を有する流体ポンプと、
前記流体ポンプ、前記戻り部、前記第１のポート、および前記第２のポートに流体結合されているサーボアセンブリであって、前記サーボアセンブリは、複数の計測オリフィスを有する、サーボアセンブリと、
前記サーボアセンブリに動作可能に結合されるコントローラと
を備え、
前記コントローラは、大きさおよび方向を有するベクトルを生成するように前記複数の計測オリフィスを制御し、
前記第１のポートと前記第２のポートとの間での流体の交流を可能にしながら、アクチュエータ本体内における移動可能部材の実際の位置は、不定である、
サーボアクチュエータシステム。
【請求項１２】
前記アクチュエータは、線形アクチュエータを含み、前記ベクトルは、力を含む、請求項１１に記載のサーボアクチュエータシステム。
【請求項１３】
前記アクチュエータは、回転式アクチュエータを含み、前記ベクトルは、トルクを含む、請求項１１に記載のサーボアクチュエータシステム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
下記の議論は、単に、一般的な背景情報のために提供され、請求される主題の範囲を決定する際の補助として使用されるように意図されない。
【０００２】
二段作用サーボアクチュエータの従来的構成では、サーボ弁が、ポンプから二段作用サーボアクチュエータの２つのポートのうちの１つまでの流体を計測し、一方で、さらに、アクチュエータ内のピストンの対向側の他のポートを戻り部に流体結合させる。そのようなシステムでは、アクチュエータシリンダ内のピストンの精密な位置付けが、得られることができる。したがって、アクチュエータは、点または物体を既知の距離だけ最初の位置から最終位置まで移動させている、変位ベクトルを適用する特徴を呈する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本明細書のこの概要および要約は、詳細な説明において下記にさらに説明される、簡略化された形態における一連の概念を導入するために提供される。この概要および要約は、請求される主題の重要な特徴または本質的な特徴を識別するように意図されず、また、それらは、請求される主題の範囲を決定する際の補助として、使用されるようにも意図されない。請求される主題は、背景技術において留意される、任意または全ての不利点を解決する実装に限定されない。
【０００４】
本発明の第１の側面および第２の側面である、サーボアクチュエータシステムおよびそれを動作させる方法は、それぞれ、アクチュエータ本体と、移動可能部材の各側に第１のチャンバおよび第２のチャンバを画定するアクチュエータ本体内で移動可能である移動可能部材とを備えている、二段作用アクチュエータを含む。第１のポートが、第１のチャンバに流体結合され、第２のポートが、第２のチャンバに流体結合されている。戻り部を有する流体ポンプが、提供される。サーボアセンブリが、流体ポンプ、戻り部、ならびに第１のポートおよび第２のポートに流体結合されているサーボアセンブリは、複数の計測オリフィスを含む。コントローラは、複数の計測オリフィスを制御し、大きさおよび方向を有する荷重ベクトル（例えば、力またはトルク）を生成するために、サーボアセンブリに動作可能に結合され、アクチュエータ本体内における移動可能部材の実際の位置は、不定である。
【０００５】
本発明の第３の側面および第４の側面である、サーボアクチュエータシステムおよびそれを動作させる方法が、それぞれ、アクチュエータ本体と、移動可能部材の各側に第１のチャンバおよび第２のチャンバを画定するアクチュエータ本体内で移動可能である移動可能部材とを備えている、二段作用アクチュエータを含む。第１のポートが、第１のチャンバに流体結合され、第２のポートが、第２のチャンバに流体結合されている。戻り部を有する流体ポンプが、提供される。サーボアセンブリが、流体ポンプ、戻り部、ならびに第１のポートおよび第２のポートに流体結合されているサーボアセンブリは、複数の計測オリフィスを含む。コントローラが、第１の状態および第２の状態において、サーボアクチュエータシステムを動作させるために、サーボアセンブリに動作可能に結合され、第１の状態において、コントローラは、ポンプからの流体が戻り部に流動し、流体が移動可能部材に印加された力でポートの内外に自由に伝達するように、複数の計測オリフィスの各々を制御し、第２の状態において、コントローラは、ポンプからの流体圧が、第１のポートと第２のポートとの間での流体の交流を可能にしながら、アクチュエータ本体内で移動可能部材の移動をさせる（負荷、例えば、力またはトルクを移動可能部材に印加させることによって、これは、順に、負荷、力、またはトルクを印加させる）ように、複数の計測オリフィスの各々を制御する。
【０００６】
以下の特徴のいずれかは、上記の配列および方法のより多くの特徴のうちの１つと組み合わせられるとき、さらなる実施形態を備えていることができる。
【０００７】
第２の状態におけるコントローラは、第２の計測オリフィスを制御し、第１の計測オリフィスを通した割合のそれよりも大きい割合においてそれを通した流体流動を可能にしながら、第１の計測オリフィスを制御し、それを通して流体流動を抑制することができる。
【０００８】
サーボアセンブリは、４つの計測オリフィスおよび４つのポートを備えことができ、固有の対の計測オリフィスが、各ポートに流体接続され、各計測オリフィスは、固有の対のポート間の流体流動を制御する。４つのポート、または複数の、好ましくは、２つのポート、すなわち、従来的サーボ弁アセンブリ７０および７２を有する、単一のサーボアセンブリは、４つのポートサーボ弁アセンブリの機能を実現するために使用されることができる。
【０００９】
油圧および空気圧式アクチュエータ（例えば、線形または回転式）の全てのタイプが、上記に説明される実施形態のいずれかから利点を得る可能性がある。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
サーボアクチュエータシステムであって、前記システムは、
二段作用アクチュエータであって、
アクチュエータ本体と、
前記アクチュエータ本体内で移動可能である移動可能部材であって、前記アクチュエータ本体は、前記移動可能部材の各側に第１のチャンバおよび第２のチャンバを画定する、移動可能部材と、
前記第１のチャンバに流体結合されている第１のポートと、
前記第２のチャンバに流体結合されている第２のポートと
を備えている、二段作用アクチュエータと、
戻り部を有する流体ポンプと、
前記流体ポンプ、前記戻り部、前記第１のポート、および第２のポートに流体結合されているサーボアセンブリであって、前記サーボアセンブリは、複数の計測オリフィスを有する、サーボアセンブリと、
前記サーボアセンブリに動作可能に結合されているコントローラと
を備え、
前記コントローラは、第１の状態および第２の状態において前記サーボアクチュエータシステムを動作させ、前記第１の状態において、前記コントローラは、前記ポンプからの流体が前記戻り部に流動し、流体が前記移動可能部材に加えられた外力で前記ポートの内外に自由に伝達するように、前記複数の計測オリフィスの各々を制御し、前記第２の状態において、前記コントローラは、前記第１のポートと第２のポートとの間での流体の交流を可能にしながら、前記ポンプからの流体圧が、負荷が前記アクチュエータ本体内の前記移動可能部材に加えられることを引き起こすように、前記複数の計測オリフィスの各々を制御する、サーボアクチュエータシステム。
（項目２）
前記アクチュエータは、線形アクチュエータを備えている、項目１に記載のサーボアクチュエータシステム。
（項目３）
前記アクチュエータは、回転式アクチュエータを備えている、項目１に記載のサーボアクチュエータシステム。
（項目４）
前記第２の状態における前記コントローラは、それを通した流体流動を抑制するように第１の計測オリフィスを制御する一方で、前記第１の計測オリフィスを通した割合のそれよりも大きい割合においてそれを通した流体流動を可能にするように第２の計測オリフィスを制御する、項目１−３のいずれか１項に記載のサーボアクチュエータシステム。
（項目５）
前記サーボアセンブリは、４つの計測オリフィスと４つのポートとを備え、固有の対の計測オリフィスが、各ポートに流体接続され、各計測オリフィスは、固有の対のポート間の流体流動を制御する、項目１−４のいずれか１項に記載のサーボアクチュエータシステム。
（項目６）
前記第２の状態における前記コントローラは、それらを通した流体流動を抑制するように第１の計測オリフィスおよび第２の計測オリフィスを制御する一方で、前記第１の計測オリフィスを通した割合のそれよりも大きい割合においてそれらを通した流体流動を可能にするように第３の計測オリフィスおよび第４の計測オリフィスを制御する、項目１−５のいずれか１項に記載のサーボアクチュエータシステム。
（項目７）
アクチュエータシステムを制御する方法であって、
前記アクチュエータシステムは、アクチュエータ本体と、前記アクチュエータ本体内で移動可能である移動可能部材であって、前記アクチュエータ本体は、前記移動可能部材の各側に第１のチャンバおよび第２のチャンバを画定する、移動可能部材と、前記第１のチャンバに流体結合されている第１のポートと、前記第２のチャンバに流体結合されている第２のポートと、戻り部を有する流体ポンプと、前記流体ポンプ、前記戻り部、前記第１のポート、および第２のポートに流体結合されているサーボアセンブリとを有し、
前記サーボアセンブリは、複数の計測オリフィスを有し、
前記方法は、第１の状態および第２の状態において、前記アクチュエータシステムを選択的に動作させることを含み、
前記第１の状態は、前記ポンプからの流体が前記戻り部に流動し、流体が前記移動可能部材に加えられた外力で前記ポートの内外に自由に伝達するように、コントローラを用いて、前記複数の計測オリフィスの各々を制御することを含み、
前記第２の状態は、前記第１のポートと第２のポートとの間での流体の交流を可能にしながら、前記ポンプからの流体圧が、負荷が前記アクチュエータ本体内の前記移動可能部材に加えられることを引き起こすように、前記コントローラを用いて、前記複数の計測オリフィスの各々を制御することを含む、
方法。
（項目８）
前記アクチュエータは、線形アクチュエータを含む、項目７に記載の方法。
（項目９）
前記アクチュエータは、回転式アクチュエータを含む、項目８に記載の方法。
（項目１０）
前記サーボアセンブリは、４つの計測オリフィスと４つのポートとを備え、固有の対の計測オリフィスが、各ポートに流体接続され、各計測オリフィスは、固有の対のポート間の流体流動を制御し、前記第２の状態における前記計測オリフィスの各々を制御することは、
それらを通した流体流動を抑制するように第１の計測オリフィスおよび第２の計測オリフィスを制御する一方で、前記第１の計測オリフィスを通した割合のそれよりも大きい割合においてそれらを通した流体流動を可能にするように第３の計測オリフィスおよび第４の計測オリフィスを制御することを含む、項目６−９のいずれか１項に記載の方法。
（項目１１）
サーボアクチュエータシステムであって、前記システムは、
二段作用アクチュエータであって、
アクチュエータ本体と、
前記アクチュエータ本体内で移動可能である移動可能部材であって、前記アクチュエータ本体は、前記移動可能部材の各側に第１のチャンバおよび第２のチャンバを画定する、移動可能部材と、
前記第１のチャンバに流体結合されている第１のポートと、
前記第２のチャンバに流体結合されている第２のポートと
を備えている、二段作用アクチュエータと、
戻り部を有する流体ポンプと、
前記流体ポンプ、前記戻り部、前記第１のポート、および第２のポートに流体結合されているサーボアセンブリであって、前記サーボアセンブリは、複数の計測オリフィスを有する、サーボアセンブリと、
前記サーボアセンブリに動作可能に結合されるコントローラと
を備え、
前記コントローラは、大きさおよび方向を有するベクトルを生成するように前記複数の計測オリフィスを制御し、
アクチュエータ本体内における移動可能部材の実際の位置は、不定である、
サーボアクチュエータシステム。
（項目１２）
前記アクチュエータは、線形アクチュエータを備え、前記ベクトルは、力を備えている、項目１１に記載のサーボアクチュエータシステム。
（項目１３）
前記アクチュエータは、回転式アクチュエータを備え、前記ベクトルは、トルクを備えている、項目１１に記載のサーボアクチュエータシステム。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、力ベクトルを生成する、サーボアクチュエータベクトル生成システムの第１の実施形態の概略例証図である。
【図２】図２は、加えられる力の状態を例証する、図１の実施形態の概略例証図である。
【図３】図３は、２つの従来的油圧サーボ弁を備えている力ベクトルを生成する、サーボアクチュエータベクトル生成システムの第２の実施形態の概略例証図である。
【図４】図４は、アクチュエータの振動力のプロット図である。
【図５】図５および図６は、２つ従来的油圧サーボ弁を用いて実現されるときのサーボアセンブリのための制御信号のプロット図である。
【図６】図５および図６は、２つ従来的油圧サーボ弁を用いて実現されるときのサーボアセンブリのための制御信号のプロット図である。
【図７】図７は、回転アクチュエータの概略例証図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１および図２は、動作の２つの状態におけるサーボアクチュエータベクトル生成システム１０の第１の実施形態を例証する。サーボアクチュエータベクトル生成システム１０は、アクチュエータ本体内における移動可能部材の実際の位置が不定である、真のベクトル（大きさおよび方向）を生成する。図１−図３の実施形態では、システム１０は、シリンダ１４（アクチュエータ本体）内においてスライド可能なピストン１２（移動可能部材）を有する、二段作用アクチュエータ１６を含む。しかしながら、本発明の側面は、線形アクチュエータに限定されず、また、筐体１９内において回転可能である羽根１５（移動可能部材）を有する、図７に例証されるような回転式アクチュエータ１７とともに使用されることができることを理解されたい。力ベクトルを生成する線形アクチュエータ１６に関して詳細に下に説明されるが、本発明の側面は、大きさおよび方向を有するベクトル量でもあるトルクを生成する回転アクチュエータ１７に等しく利用可能であることを理解されたい。
【００１２】
図１および図２を参照すると、サーボアクチュエータベクトル生成システム１０は、概して、二段作用アクチュエータ１６と、サーボ弁アセンブリ１８と、２２で示される戻り部を有するポンプ２０とを備えている。（背景技術で議論されるように）サーボ弁がアクチュエータポートの一方または他方にポンプを選択的に流体結合させる一方で、同時に、他のポートを戻り部に流体結合させる従来的流体システム（以下に、特に、油圧システムと称されるが、本発明の側面は、空気圧式システムとともに使用されることもできることを理解されたい）とは異なり、サーボ弁アセンブリ１８は、計測オリフィスを備え、計測オリフィスは、それを通る流体流動を選択的に制限し、ピストン１２の一方の側または他方の側の圧力を増加させる。
【００１３】
例証される実施形態では、サーボ弁アセンブリ１８は、４つの計測オリフィス３１、３２、３３、および３４と、４つのポート１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、および１８Ｄとを含み、固有の対の計測オリフィスが、各ポート１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、および１８Ｄに流体接続され、各計測オリフィス３１、３２、３３、および３４は、固有の対のポート間の流体流動を制御する。
【００１４】
図１は、アクチュエータシステム１０のゼロ力状態を例証する。この状態では、サーボ弁アセンブリ１８の全ての計測オリフィス３１、３２、３３、および３４は、好ましくは、完全に開放されているか、または、サーボ弁アセンブリ１８を通した流体流動が略等しい圧力をピストン１２の各側に生じさせるように開放されている。この状態では、オリフィス３１および３３を通した流体流動は、略同一のものであり、ピストン１２が、アクチュエータ１６のシリンダ内で静止している場合、オリフィス３２および３４を通した戻り部２２への流体流動もまた、同一である。この状態では、アクチュエータポート３６および３８は、互に流体結合されている。アクチュエータピストン１２は、ピストン１２（両方向の矢印５４によって示される）に加えられる任意の外部擾乱によって、いずれの方向にも自由に移動するが、流体ポートに起因して、わずかな量の寄生粘性減衰が存在し得る。この状態では、油圧ポンプ２０は、単に、圧力なしまたは最小限の圧力で、サーボ弁アセンブリ１８を通して戻り部２２へ油圧流体を圧送する。
【００１５】
コントローラが、４０において概略的に示され、命令信号４４を受信する。アクチュエータ１６によって加えられている力の指示を提供するために好適な変換器が、アクチュエータに動作可能に結合されている。例示的実施形態では、変換器は、アクチュエータ１６によって生成される力を示す信号をコントローラ４０に提供するために、ピストンロッド４８を通して等、アクチュエータ１６に動作可能に接続されるロードセル４６を備えている。ロードセル４６は、シリンダ１４に動作可能に結合されるように等、別の様式においてアクチュエータ１６に動作可能に接続されることができることに留意されたい。同様に、さらなる別の実施形態では、圧力変換器は、ピストン１２の片側または両側で流体圧を測定するように、アクチュエータ１６に動作可能に結合されることができる。測定された圧力は、次いで、アクチュエータ１６によって生成される力の指示として、コントローラ４０によって、変換または直接使用されることができる。
【００１６】
コントローラ４０は、コマンド４４に基づいて、切替アセンブリ１８（すなわち、比例弁アセンブリ）を制御し、切替アセンブリ１８を選択的に動作させ（典型的には、計測器スプールの移動を制御することによって）、計測オリフィス３１−３４に選択的に収縮させ、それによって、それを通る流体流動を阻止または減少させ、続いて、計測オリフィス３１−３４の片側の圧力を増加させる。
【００１７】
換言すると、コントローラ４０は、第１の状態および第２の状態において、サーボアクチュエータシステムを動作させるために、サーボアセンブリ１８に動作可能に結合され、第１の状態において、コントローラ４０は、ポンプ２０からの流体が戻り部２２に流動し、流体が移動可能部材１２に加えられた外力でポート３６およびポート３８の内外に自由に伝達するように、複数の計測オリフィス３１−３４の各々を制御し、第２の状態において、コントローラ４０は、ポート３６とポート３８との間で流体の交流を可能にしながら、ポンプ２０からの流体圧がアクチュエータ本体１４内で移動可能部材１２の移動を生じさせるように、複数の計測オリフィス３１−３４の各々を制御する。
【００１８】
図２を参照すると、張力状態がアクチュエータシステム１０において取得され、それによって、アクチュエータピストン１２は、矢印５０によって示される方向に押し進められる。図１のゼロ力状態から、これは、開放状態（または、計測オリフィス３１および３２のものよりもより開放状態）で計測オリフィス３３および３４を維持しながら、それを通る流体流動を制限するために、計測オリフィス３１および３２を制御することによって達成される。これは、ポート３６から戻り部２２まで自由な流動を可能にしながら、計測オリフィス３１および３２の収縮によってもたらされるポート３８における圧力上昇をもたらす。しかしながら、ポート３６およびポート３８が、両方向の矢印５４によって示されるいくつかの交流能力をまだ有するため、アクチュエータシリンダ１４内におけるピストン１２の実際の位置は、不定であり、したがって、アクチュエータ１６によって加えられる真の力ベクトルを実現する。
【００１９】
同様に、アクチュエータシステム１０の圧縮力状態が、開放状態（または、計測オリフィス３３および３４よりもより開放状態）で計測オリフィス３１および３２を維持しながら、計測オリフィス３３および３４が収縮を引き起こすように制御することによって取得される。これは、再度、ある程度の交差流動能力を伴って、アクチュエータポート３６および３８を維持しながら、ポート３６における圧力上昇と、ポート３８から戻り部２２までの自由な流動とを実現する。ポート３６における圧力上昇が、矢印５６によって示される方向にピストン１２に加えられる、位置から独立した力をもたらす。
【００２０】
図３は、図１および図２に例証される４つのポートサーボ弁アセンブリ１８の機能を実現するために、２つの従来的サーボ弁アセンブリ７０および７２の使用を例証する。図３の実施形態では、同一の参照番号が、図１および図２に例証される類似する構成要素を識別するために使用されている。この実施形態では、サーボ弁アセンブリ７０は、４つの計測オリフィスを備えているが、しかしながら、計測オリフィス７５および７６は、常に閉鎖されている一方、他の計測オリフィスは、図１および図２の計測オリフィス３３および３４として識別される。同様に、サーボ弁アセンブリ７２は、４つの計測オリフィスを含むが、しかしながら、計測オリフィス７７および７８は、常に、閉鎖されている一方、他の計測オリフィスは、図１および図２の計測オリフィス３１および３２として識別される。図３のポンプ２０は、図１および図２の計測オリフィス３１および３３に流体接続されるポンプ２０に類似する様式において、計測オリフィス３１および３３に流体結合される。同様に、計測オリフィス３２および３４は、戻り部２２に流体結合され、ポート３６は、計測オリフィス３１および３４に流体結合され、ポート３８は、計測オリフィス３２および３３に流体結合される。
【００２１】
図３の実施形態では、従来的サーボ弁アセンブリ７０および７２は、好適な制御電圧がそれに印加されるとき、計測オリフィス３１−３４を開放状態にさせるように設計される。故に、流体流動を制限するように計測オリフィス３１−３４を動作させるために、印加された制御電圧の絶対値は、減少される。例えば、開放状態で計測オリフィス３３および３４を維持するために、＋１０ボルトの電圧が印加される一方、開放状態で計測オリフィス３１および３２を維持するために、−１０ボルトの電圧が印加されなければならないと仮定する。流体流動の制限が、次いで、１０ボルト未満が印加されるとき、計測オリフィス３３および３４において実現される。同様に、流体流動の制限は、次いで、制御電圧が−１０ボルトから０に増加されるとき、計測オリフィス３１および３２において実現される。
【００２２】
図４は、ゼロ力が８２において示され、最大圧縮力が、８４において示され、最大張力が、８６において示される、アクチュエータ１６によって生成される振動力８１のプロット図を例証する。
【００２３】
図５および図６は、それぞれ、図４の振動を実現するために、サーボ弁アセンブリ７０および７２、特に、計測オリフィス３１−３４のための命令信号９０および９１を例証する。特に、圧縮力が、時間期間９４の間、図５に例証されるようなそれに印加された負電圧の絶対値を減少させることにより、計測オリフィス３１および３２を制御することによって取得される一方、同時に、計測オリフィス３３および３４は、図６に例証されるような＋１０ボルトをそれに印加させることによって、開放状態に保持される。類似する方式において、張力荷重が、計測オリフィス３１および３２への制御電圧が時間期間９６において減少されるとき、アクチュエータ１６によって生成される一方、計測オリフィス３３および３４のための制御電圧は、−１０ボルトを受電する。
【００２４】
サーボ弁アセンブリ１８、７０、および７２の計測オリフィスのための制御信号は、アクチュエータ１６から所望の力ベクトルを実現するために補償を必要とし得ることに留意されたい。特に、補償は、完全開放状態でサーボ弁アセンブリを通した流体流動が乱流を呈する一方、制限状態において流体流動がより線形である場合、必要とされ得る。補償は、（例えば、サーボ弁コントローラ４０によって実装される参照テーブル、多項式表現、または同等物）を通して等、任意の好適な様式において、提供されることができる。補償は、また、回路である、デジタル信号プロセッサ等の、ハードウェア（アナログおよび／またはデジタル回路）および／または好適なコンピューティングデバイス上で動作可能なソフトウェアにおいて具現化され得る。回路はさらに、限定ではないが、単一のチップ基板上のデジタル信号、アナログ信号、ならびに／または混合デジタルおよびアナログ信号を処理する、コンピュータまたは他の電子システムの回路および構成要素の全てではないがいくつかを一体化する、チップ実装上のシステムにおける論理アレイを含むことができる。
【００２５】
主題が、構造的特徴および／または方法論的行為に具体的な用語で説明されているが、添付の請求項に定義される主題は、法廷によって決定されたように、必ずしも、上記に説明される具体的な特徴または行為に限定されないことを理解されたい。むしろ、上記に説明される具体的な特徴および作用は、請求項を実装する例示的形態として開示される。
【図１】
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【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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