(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体を噴射するノズルとフラッパ振動体とを具備し、該フラッパ振動体は、前記ノズルの対面に配置されノズルの開口を遮蔽して気体の噴射を制限するフラッパヘッドと、該フラッパヘッドを前記気体の噴射方向に対して略垂直方向に揺動可能に支持する弾性支持体とを有し、前記フラッパ振動体にその固有振動数と略同じ周波数の音を印加すると共振によって前記フラッパヘッドが揺動し、前記ノズルの開口が少なくとも部分的に開放され、気体の噴射量が増加することによってノズル背圧が低下し、該ノズル背圧の低下による圧力変化を圧力信号として出力する音空変換器。
【請求項２】
気体を噴射するノズルと、該ノズルの対面に配置されノズルの開口を遮蔽して気体の噴射を制限するフラッパヘッドを有する弾性支持体と、該弾性支持体の中間を支持する支持部材とを具備し、前記弾性支持体は、前記支持部材を支点として両端が前記気体の噴射方向に対して垂直方向に揺動可能であり、前記支持部材に対してフラッパヘッドを備える側をフラッパ振動体とすると共に反対側を共振振動体とし、該共振振動体と前記フラッパ振動体とが同じ固有振動数を有し、前記共振振動体にその固有振動数と略同じ周波数の音を印加すると共振し、該共振が更に前記フラッパ振動体を共振させて前記フラッパヘッドが揺動し、前記ノズルの開口が少なくとも部分的に開放され、気体の噴射量が増加することによってノズル背圧が低下し、該ノズル背圧の低下による圧力変化を圧力信号として出力する音空変換器。
【請求項３】
前記フラッパヘッドの揺動方向の幅が前記ノズルの内径よりも大きく設定されたことによって、静止状態の前記フラッパ振動体が前記気体の噴射による自励振動を開始しない請求項１又は２に記載の音空変換器。
【請求項４】
前記ノズルの開口が、前記フラッパヘッドによって常時遮蔽されない領域を有することによって、共振をしている前記フラッパ振動体が音の印加を停止すると振動を停止する請求項１から３のいずれかに記載の音空変換器。
【請求項５】
請求項２に記載の音空変換器を備え、該音空変換器から出力された前記ノズル背圧の低下による圧力変化をパイロット圧として出力するパイロットバルブ。
【請求項６】
圧縮気体を運搬する空圧供給チューブと、共振振動体が異なる固有振動数を有する少なくとも一つの請求項５に記載のパイロットバルブであって前記共振振動体が空圧供給チューブ内に配置されたパイロットバルブと、それぞれ対応する前記パイロットバルブから出力されるパイロット圧によって制御される少なくとも一つのアクチュエータと、前記固有振動数と略同じ周波数の音を前記空圧供給チューブ内に伝播させることが可能な音源とを具備し、少なくとも一つの作動すべきアクチュエータに接続されたパイロットバルブについての固有振動数と略同じ周波数の音を印加して対応するアクチュエータを制御可能な空圧システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は音空変換器及びパイロットバルブ及び空圧システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、人間の動作をアシストする多自由度ウェアラブル空圧システムの研究が多く行われている。この空圧システムは人体に身に着けるため、携帯性・着脱性がより一層求められている。しかし、従来の研究は人間の動作をアシストするアクチュエータに関するものがほとんどであり、制御弁には市販のものが用いられていた（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
【非特許文献１】ＪＦＰＳ春季フルイドパワーシステム講演会講演論文集、１０３／１０５（２００１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのため、多自由度ウェアラブル空圧システムは、携帯性・着脱性において問題があった。例えば、各アクチュエータを制御する多数の制御弁をまとめて一箇所に集約した場合はその制御弁と各アクチュエータを繋ぐチューブがかさばって邪魔になる一方、制御弁を各アクチュエータの近くに分散配置した場合には制御弁への電気配線が煩わしいという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、使用するチューブ本数が少なく且つ電気配線を必要としない新規な空圧システムを提供することを最終目的とし、その目的達成のため新規な音空変換器及びそれを利用したパイロットバルブ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】
前記課題を解決するために請求項１に記載の発明によれば、気体を噴射するノズルとフラッパ振動体とを具備し、該フラッパ振動体は前記ノズルの対面に配置されノズルの開口を遮蔽して気体の噴射を制限するフラッパヘッドと、該フラッパヘッドを前記気体の噴射方向に対して略垂直方向に揺動可能に支持する弾性支持体とを有し、前記フラッパ振動体にその固有振動数と略同じ周波数の音を印加すると共振によって前記フラッパヘッドが揺動し、前記ノズルの開口が少なくとも部分的に開放され、気体の噴射量が増加することによってノズル背圧が低下し、該ノズル背圧の低下による圧力変化を圧力信号として出力する音空変換器が提供される。即ち、請求項１に記載の発明では、音をノズル背圧の低下による圧力変化へと変換して出力する、従来にない新規な変換器が実現される。このように音に反応して圧力変化が得られる変換器を音響−空圧変換器、即ち音空変換器と称す。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明によれば、気体を噴射するノズルと、該ノズルの対面に配置されノズルの開口を遮蔽して気体の噴射を制限するフラッパヘッドを有する弾性支持体と、該弾性支持体の中間を支持する支持部材とを具備し、前記弾性支持体は、前記支持部材を支点として両端が前記気体の噴射方向に対して垂直方向に揺動可能であり、前記支持部材に対してフラッパヘッドを備える側をフラッパ振動体とすると共に反対側を共振振動体とし、該共振振動体と前記フラッパ振動体とが同じ固有振動数を有し、前記共振振動体にその固有振動数と略同じ周波数の音を印加すると共振し、該共振が更に前記フラッパ振動体を共振させて前記フラッパヘッドが揺動し、前記ノズルの開口が少なくとも部分的に開放され、気体の噴射量が増加することによってノズル背圧が低下し、該ノズル背圧の低下による圧力変化を圧力信号として出力する音空変換器が提供される。即ち、請求項２に記載の発明では、ノズルとは離れたところにある共振振動体に音を印加することでノズル背圧の低下による圧力変化を得ることが可能になるため、音空変換器を様々に設計し応用することが可能となる。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明によれば請求項１又は２に記載の発明において、前記フラッパヘッドの揺動方向の幅が前記ノズルの内径よりも大きく設定されたことによって、静止状態の前記フラッパ振動体が前記気体の噴射による自励振動を開始しない音空変換器が提供される。即ち、請求項３に記載の発明では、意図せず生じる、音を印加していない状態からの自励振動の発生を確実に抑制することが可能になる。
【０００９】
また、請求項４に記載の発明によれば請求項１から３のいずれかに記載の発明において、前記ノズルの開口が、前記フラッパヘッドによって常時遮蔽されない領域を有することによって、共振をしている前記フラッパ振動体が音の印加を停止すると振動を停止する音空変換器が提供される。即ち、請求項４に記載の発明では、音の印加を停止した後、フラッパ振動体の振動を確実に停止させることが可能となる。
【００１０】
また、請求項５に記載の発明によれば、請求項２に記載の音空変換器を備え、該音空変換器から出力された前記ノズル背圧の低下による圧力変化をパイロット圧として出力するパイロットバルブが提供される。即ち、請求項５に記載の発明によれば、出力されたパイロット圧をメインバルブの開閉等に利用すれば、音の印加及び停止によってメインバルブに接続されたアクチュエータの制御等をすることが可能となる。
【００１１】
また、請求項６に記載の発明によれば、圧縮気体を運搬する空圧供給チューブと、共振振動体が異なる固有振動数を有する少なくとも一つの請求項５に記載のパイロットバルブであって前記共振振動体が空圧供給チューブ内に配置されたパイロットバルブと、それぞれ対応する前記パイロットバルブから出力されるパイロット圧によって制御される少なくとも一つのアクチュエータと、前記固有振動数と略同じ周波数の音を前記空圧供給チューブ内に伝播させることが可能な音源とを具備し、少なくとも一つの作動すべきアクチュエータに接続されたパイロットバルブについての固有振動数と略同じ周波数の音を印加して対応するアクチュエータを制御可能な空圧システムが提供される。即ち、請求項６に記載の発明では、アクチュエータを動作させる圧縮気体と同じ空圧供給チューブ内に、音を伝播させればアクチュエータを制御することが可能となるため、余分なチューブや電気配線を必要としない、簡略化した構造の空圧システムの実現が可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
各請求項に記載の発明によれば、音に反応して圧力変化が得られる新規な変換器を実現するという共通の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
まず、図１を参照しながら本発明による音空変換器の原理について説明する。１は音空変換器、２は気体を噴射するノズル、３はフラッパヘッド、４は板バネ、５は支持台、６は流量を制御するための可変絞り弁をそれぞれ示し、フラッパヘッド３と板バネ４はフラッパ振動体７を形成する。フラッパ振動体７は、支持台５を支点としてノズル２から噴射される気体の噴射方向に対して垂直方向に揺動可能とされている。フラッパヘッド３はノズル２に対面に近接して配置されており、フラッパヘッド３がノズル２からの気体の噴射を遮蔽し、気体はノズル２とフラッパヘッド３間の僅かな間隙から漏れるだけであるため噴射量は非常に少ない。即ち、ノズル２から外部への流路の有効断面積は非常に小さい。可変絞り弁６上流から圧力Ｐｓで気体が供給され、可変絞り弁６下流でのノズルの背圧、即ちノズル背圧Ｐｎが圧力計８によって計測される。
【００１４】
ここで、フラッパ振動体７の固有振動数を予め測定し、それと略同じ周波数の音を図１に矢印で示すようにフラッパ振動体７の側面に対して印加すると、フラッパ振動体７は共振によって揺動を開始する。そうすると、フラッパヘッド３が揺動することによってノズル２の有効断面積が大きくなり、遮蔽されていたノズル２からの気体の噴射量が増加し、結果としてノズル背圧ＰｎがΔＰだけ低下する。即ち、この音空変換器の原理によれば、音を印加することによって、ΔＰのノズル背圧変化が得られる。このノズル背圧の変化を利用すれば、後述するようなパイロットバルブ等への利用が可能となる。
【００１５】
一つの実施例として、ノズル２の内径はフラッパヘッド３の気体を受ける面の揺動方向の幅と同じ０．５ｍｍとし、板バネ４は熱処理した焼入リボン（ＪＩＳ３３１１）の鋼とし、厚さ０．１ｍｍ、幅６．０ｍｍ、長さ２５ｍｍである。フラッパヘッド３の重さを０．０２９ｇとすると、フラッパ振動体７の固有振動数は９８Ｈｚとなる。
【００１６】
この構成において、フラッパ振動体７の固有振動数と略同じ周波数の音を、フラッパヘッド３近傍で約１１０ｄＢとなる音圧レベルで印加すると、フラッパヘッド３の振幅は１．５ｍｍとなった。フラッパ振動体７に印加される音の周波数がその固有振動数９８Ｈｚから上下に１Ｈｚ以上異なる場合には、フラッパヘッド３の振幅は半分以下に低下する。即ち、この性質を利用すれば、固有振動数の異なる複数の音空変換器を並べ、対応する周波数の音を印加することによって個別に音空変換器を制御することが可能となる。
【００１７】
なお、フラッパヘッド３の共振による揺動は、その最大振幅時にノズル２の開口が完全に開放される方がより大きなノズル背圧の変化が得られて好ましいが、部分的に開放される振幅であっても或る程度のノズル背圧の変化が得られていればよい。また、上記説明によれば図１に示すようにフラッパヘッド３の側面に対してノズル２から気体を噴射したが、図２に示すようにフラッパヘッド３の上面に対して気体を噴射するようにしてもよい。
【００１８】
ところで、フラッパ振動体７は静止した状態であって音を印加していないときでも、ノズル２からの噴射される気体によって自励振動が生じる場合がある。自励振動が生じるとそれによってノズル背圧が意図せず変化してしまうため、音空変換器として使用することができない。更に、一旦自励振動が開始されるとノズル背圧Ｐｎを０ｋＰａ程度まで低下させないと停止しない。
【００１９】
そこで、本発明者は、自励振動を防止すべくフラッパヘッド３の揺動方向の幅Ｗを、図３に示すようにノズル２の内径Ｒよりも大きく設定すれば自励振動が発生しないことを発見した。これに関して詳しい原因は不明であるが、フラッパヘッド３の揺動方向の幅Ｗを大きくすると、その分、フラッパヘッド３の揺動方向に面した側面上を通過して後方へ流れる流量が減少することが一因となっていると考えられる。なお、フラッパヘッド３の揺動方向の幅Ｗは、自励振動が生じない長さであって且つ気体の噴射量が最大となるよう図３に破線で示すような最大振幅時にノズル２の開口を遮蔽しないことが望ましく、そのような値は実験によって決定される。
【００２０】
なお、上述の実施例においては、ノズル２の内径Ｒが０．５ｍｍであるのに対して、フラッパヘッド３の幅Ｗを１．２ｍｍとした場合、ノズル背圧Ｐｎが１００ｋＰａであっても自励振動が生じないことが確認された。
【００２１】
上記のようにフラッパヘッド３の幅を広く設定することで静止状態からの自励振動を防止することができた。しかし、音を印加することによってフラッパ振動体７を共振させた後、音の印加を停止してもフラッパ振動体７が振動し続け停止しない場合がある。これも自励振動に起因すると思われるが、フラッパ振動体７の振動の開始と停止を制御できないと音空変換器として使用することができない。
【００２２】
そこで、本発明者は、図４に示すように気体の噴射方向に垂直な面に投影された場合において、ノズル２の開口がフラッパヘッド３の上面位置から僅かに上方に配置され遮蔽されていない領域を有すると、音の印加を停止させた後、フラッパ振動体７の振動も短時間で停止することを発見した。ここで図４においてフラッパヘッド３の上面からノズル２の開口の一番遠い内縁までの距離をＬとする。これに関しても詳しい原因は不明であるが、図４に示すようなノズル２とフラッパヘッド３の位置関係から考察すると、ノズル２の開口の一部はフラッパヘッド３の揺動にもかかわらずフラッパヘッド３によって常時遮蔽されていない領域が存在する。従って、そこから噴射された気体の気流が自励振動を抑制するように作用しているのではないかと考えられる。即ち、ノズル２の開口が、フラッパヘッド３によって常時遮蔽されていない領域を有していれば、音の印加を停止させた後フラッパ振動体７の振動を短時間で停止させることが可能となり、その領域はフラッパヘッド３の上方にあることが望ましい。
【００２３】
このことから、円形断面のノズル開口を長方形断面のフラッパヘッド３の僅かに上方に配置するのみならず下方に配置するようにしてもよく、更に、ノズル開口又はフラッパヘッドの断面の少なくとも一方の形状を変形することによって、同様の効果が得られると推察される。
【００２４】
ここで、図４に示す構成の場合において、図５を参照しながら距離Ｌを実験的に決定する方法について説明する。図５は、縦軸のノズル背圧Ｐｎと、横軸の図４における距離Ｌとの関係を表し、ノズル２の開口が負の値はフラッパヘッド３の上面よりも下方にあることを意味する。実線はフラッパ振動体７が振動していない状態で、距離Ｌを増加させたときのノズル背圧Ｐｎの変化を示している。これによると、距離Ｌが負の値のとき、即ちノズル２の開口がフラッパヘッド３によって全面を遮蔽された状態にあるときにはノズル背圧Ｐｎは一定である。
【００２５】
しかし、距離Ｌが０付近になるとノズル背圧Ｐｎは急激に低下し始める。これはノズル２の開口の遮蔽されていない領域が徐々に増加し、ノズル２からの気体の噴射量が増加してきたことを表す。そして、最終的には、ノズル２の開口はすべて開放され、一定のノズル背圧で安定する。この過程においてフラッパヘッド３は常に静止した状態である。
【００２６】
一方、図５において破線で示される線は、点Ａにおいてフラッパ振動体７に触れて外乱を与えた場合のノズル背圧Ｐｎの変化を示している。外乱を与えることによってフラッパ振動体７の自励振動が始まり、それによってノズル背圧Ｐｎが点Ｂまで低下する。しかし、変位ｚが点Ｃ、即ち距離Ｌが正の値に転換する付近からノズル背圧Ｐｎは急激に増加する。その後ノズル背圧Ｐｎは実線と交わる点Ｄまで上昇し、自励振動もここで停止する。そしてそれ以後、距離Ｌの増加に伴う変化は実線と同じ傾向を示す。点Ｄにおける距離Ｌの値をＬ０とする。
【００２７】
以上のことから、距離ＬがＬ０よりも大きい値になるようノズル２とフラッパヘッド３の位置を調整すると、音の印加を止めれば自励振動をすることなくフラッパ振動体７の共振も停止し、ノズル背圧を回復させることができる。しかしながら距離Ｌを大きくしすぎると、今度は逆に静止時と振動時のノズル背圧の変化ΔＰが小さくなってしまう。この音空変換器をパイロットバルブへ適用する場合等を考えると、ノズル背圧の変化ΔＰが大きい方が望ましい。従って、ノズル２とフラッパヘッド３の位置は、距離ＬがＬ０となる位置が望ましい。例えば、上述の実施例においては、距離Ｌ０は０．０３ｍｍであった。上記のように距離Ｌ０は実験によって決定される。実際にはより確実に自励振動を停止させるため距離Ｌ０より若干大きく設定する。
【００２８】
最終的に、上述の実施例において、幅Ｗを１．２ｍｍ、距離Ｌを０．０５ｍｍとし、ノズル２とフラッパヘッド３との距離を０．０５ｍｍとすると、フラッパ振動体７が振動していない状態のノズル背圧が３５ｋＰａの場合、振動している状態ではノズル背圧は１２ｋＰａとなり、２３ｋＰａの圧力低下が生じる。
【００２９】
図６は、本発明による音空変換器の別の実施形態を示す略断面図である。図６に示す音空変換器１０は、音が印加される部分とノズル背圧を変化させるフラッパヘッド２が離れていることが特徴である。音空変換器１０は、図１に示す実施形態と同様に、ノズル２とフラッパヘッド３と板バネ４と支持台５と可変絞り弁６とを備え、支持台５を貫通して延びている板バネ４の他端に、フラッパヘッド２と同じ構成の共振ヘッド１１を更に備えている。即ち、音空変換器１０は、支持台５に対してフラッパ振動体７と反対側に、板バネ４と共振ヘッド１１から形成された共振振動体１２を有している。そして、支持台５が空圧供給チューブ１３に設けられた継ぎ手１４に固定され、それによってフラッパ振動体７が空圧供給チューブ１３の外側に配置され、共振振動体１２が空圧供給チューブ１３の内部に配置される。共振振動体１２は空圧供給チューブ１３の軸線方向に揺動可能となる方向に向けられている。フラッパ振動体７と共振振動体１２の固有振動数は予め等しくなるよう調整されている。
【００３０】
次に本実施形態による音空変換器１０の動作原理について説明する。空圧供給チューブ１３の内部を通る気体の一部が、可変絞り弁６に誘導され、ノズル２からフラッパヘッド３に対して噴射されている。この状態で、空圧供給チューブ１３内上流の空圧源から供給される圧縮気体と共に音源から共振振動体１２の固有振動数と略同じ周波数の音を伝播させる。そうすると、共振振動体１２が共振を開始し、その振動によって空圧供給チューブ１３の外側にあるフラッパ振動体７も板バネ４を介して共振する。それによってフラッパヘッド３が揺動し、図１に示す実施形態と同様にノズル２からの気体の噴射量が増加すると共にノズル背圧がΔＰだけ低下する。なお、このように共振振動体１２及びフラッパ振動体７が空圧供給チューブ１３の軸線方向に揺動するため、ノズル２はそれに直交する方向、即ち空圧供給チューブ１３と直交する方向に気体を噴射するように配置される。
【００３１】
なお、当然のことながら、本実施形態においても音を印加してない状態から自励振動が生じる問題や、音の印加を停止しても振動が停止しないという問題が生じる場合がある。これらは前述と同様の方法によって解消することが可能である。
【００３２】
次に、上記のように得られたノズル背圧の変化ΔＰを利用したパイロットバルブの原理を説明する。ノズル背圧Ｐｎの変化ΔＰは図６に示すようにメインバルブ１５に伝達され、この圧力変化をパイロット圧としてメインバルブ１５を開閉させる。一方、メインバルブ１５には、空圧供給チューブ１３からアクチュエータ１６駆動用の気体も誘導されているため、メインバルブ１５の開閉に応じて、アクチュエータ１６を制御することが可能となる。
【００３３】
図７は、この原理を利用して作成されたパイロットバルブ２０の略断面図である。パイロットバルブ２０は本体２１と接続部２２とを有し、本体２１及び接続部２２内部には、本体２１に支持台５によって中央が固定されると共に両端にフラッパヘッド３及び共振ヘッド１１を備えた板バネ４が収容されている。実際に使用する際には、接続部２２が空圧供給チューブ１３に設けられた継ぎ手１４に挿入され、パイロットバルブ２０の先端に備わる共振ヘッド１１が空圧供給チューブ１３内に配置される。そして空圧供給チューブ１３から導かれた気体を噴射するノズル２がフラッパヘッド３に対面に近接して配置される。
【００３４】
ところで、音源から発せられた音を空圧供給チューブ１３内に効率よく伝播させ、空圧供給チューブ１３に挿入された共振ヘッド１１を確実に共振させるためには、チューブ内で定在波を発生させる必要がある。例えば、使用気体に二酸化炭素を用いると、その音速は気温１５℃のとき２６５ｍ／ｓである。共振振動体１２及びフラッパ振動体７の固有振動数、即ち印加する音の周波数を９８Ｈｚとすると、その波長は約２．７ｍとなる。空圧供給チューブ１３の一端に空圧源及び音源を設置すると、その端部は定在波の腹となるので、空圧供給チューブ１３内の定在波として図８に示すようなモードが考えられる。即ち、図８（Ａ）はチューブ長が１／４波長の場合で、長さが０．６８ｍの最も短いチューブを使用し、終端は盲端である。図８（Ｂ）はチューブ長が１／２波長の場合で、長さが１．３５ｍのチューブを使用し、終端が腹となるようにし且つチューブ内の圧力を一定に保つため小さな容量１６を備える。
【００３５】
上記のようにチューブ長は波長を基に決定されるが、定在波の節の近くにパイロットバルブ２０を設置すると、音の振幅が小さいために共振振動体１２を共振させることが難しく、逆に共振させようとすると音圧レベルを大きくしなければならず非効率である。従って、パイロットバルブ２０は、定在波の節近傍（例えば図８中網掛け部分）を除いた部分に設置することが望ましい。
【００３６】
図９は、上記のように決定されたチューブ長及びパイロットバルブ２０の設置位置を基に構成された、複数のパイロットバルブ２０を備えた空圧システムの概略図を示している。図９に示す三つのパイロットバルブ２０ａ、２０ｂ、２０ｃはそれぞれ異なる固有振動数を有する共振振動体１２を備えている。例えばそれぞれの振動数は、９２Ｈｚ，９５Ｈｚ，９８Ｈｚに設定されている。これら三つの周波数の違いによる波長の違いは非常に小さい。従って、例えば三つの真ん中である周波数、９５Ｈｚを基準としてチューブ長及びパイロットバルブ２０の設置位置を決定すれば、その他の周波数においても定在波が形成されないとか、パイロットバルブの設置位置が節になってしまうといった問題は生じない。
【００３７】
さて、このような構成において、空圧供給チューブ１３の上流から圧縮気体と共に音源から各共振振動体１２の固有振動数に相当する周波数の音を同時又は別々に印加する。そうすると、各共振振動体１２は、自己の固有振動数に相当する周波数の音が空圧供給チューブ１３内を伝播したときのみ共振を開始し、また、音の印加が停止したときは共振を停止する。この共振は音の印加に合わせて同時又は個別に発生し、互いに干渉又は共振することはない。従って、各パイロットバルブによって最終的に制御されるアクチュエータ１６ａ、１６ｂ、１６ｃもそれに併せて同時又は個別に制御することが可能となる。
【００３８】
以上より、本発明による音空変換器を用いると音響を空圧に変換することができ、変換された空圧であるノズル背圧の低下による圧力変化は、それをパイロット圧として出力するパイロットバルブとして利用することができ、更にはこのパイロットバルブを複数用いることで、バルブまでの電気配線を必要としない空圧システムを実現することができる。本発明による空圧システムは、メインとなる空圧供給チューブ以外はほとんどチューブを必要とすることなく、また各アクチュエータに接続される電気配線等も不要であり、そのため構造も非常に簡略化される。また、本発明による空圧システムは、バルブまでの電気配線を必要としないことによって、ガスが充満した環境等の電気が使用できない環境においても使用可能であるという利点がある。
【００３９】
なお、本発明による音空変換器を、パイロットバルブ及び空圧システムに応用したが、当然のことながらこれらはその他の制御弁、切替弁等に用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】音空変換器の原理を説明する図である。
【図２】異なるノズルの配置をした音空変換器を示す図である。
【図３】フラッパヘッドとノズルの位置関係を示す図である。
【図４】フラッパヘッドとノズルの位置関係を示す図である
【図５】フラッパヘッドとノズルの位置関係によるノズル背圧の変化を示す図である。
【図６】音空変換器の別の実施形態を説明する図である。
【図７】パイロットバルブの略断面図である。
【図８】定常波のモードを説明する図である。
【図９】空圧システムの概略図である。
【符号の説明】
【００４１】
１    音空変換器
２    ノズル
３    フラッパヘッド
４    板バネ
７    フラッパ振動体
【図１】
0005045923.tif 000002
【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】
0005045923.tif 000008
【図８】
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【図９】
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