JPH0842504A - 流体増幅器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 可動部材がゼロ位置にある時の漏洩流量を減
少させる流体増幅器を提供すること。 【構成】 供給圧（Ｐ_s ）に加圧された流体の源（２
８，３１）と、戻り圧（Ｒ）の流体戻り部（３８）との
間で延在する流路（２９，３２）内に操作的に配置され
た、改良された流体増幅器（３９）を提供する。前記増
幅器は負荷に対する少なくとも１つの流体連結部（３４
および／あるいは３５）を有し、また負荷における圧力
と負荷に関する流量とを制御するために操作的に配置さ
れた可動部材を有する。前記部材はゼロ位置とゼロ位置
から外れた位置とを包含する変位領域を有する。供給部
と戻り部との間の流路における増幅器に対して直列的に
配置された可変インピーダンスのオリフィス（４２およ
び／あるいは４３）を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は全体的には油圧増幅器の
分野に関し、特に、ゼロ位置において漏洩が減少すると
いう特徴を示し、また電気油圧式のサーボ弁に用いるの
に特に有用な、改良された油圧増幅器に関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧増幅器は、油圧動力部において大き
な応答調整をするために、小さな増幅度で、小さな力で
部材を機械的変位させる、油圧機械式の装置として考え
られる。その部材の動きは、トルクモータあるいは動力
モータのような適当な電気機械式装置によって行われ
る。

【０００３】そのような増幅器は単段式あるいは二段式
の電気油圧式サーボ弁に一般的に用いられる。単段式あ
るいは直接駆動のサーボ弁においては、増幅器の油圧出
力は負荷と直接つながっている。二段式サーボ弁におい
ては、増幅器は、代表的には、２段目の弁スプールをボ
デーに関して選択的に変位させるためのパイロット段と
して用いられる。この場合には、第１段の増幅器は、ス
プールの端部領域に加えられる圧力差を作り出すために
用いられる。第二段のスプールの変位は、それぞれ流体
が源から負荷へ、および負荷から戻り部へと流れる場合
のオリフィスを変化させるために用いられる。従って、
単段式のサーボ弁においては、増幅器の油圧出力は負荷
と直接的に連通し、二段式のサーボ弁においては、増幅
器の出力は、流体が負荷に関して流れる第二段のオリフ
ィスを変化させるために、スプールを制御可能的に移動
させるために用いられる。

【０００４】単段式のサーボ弁においては、可動部材
は、米国特許第３，５４２，０５１および第４，４４
２，８５５において代表的に示されかつ記載されている
ような、ジェットパイプあるいはジェットデフレクター
である。二段式サーボ弁においては、前記部材は、米国
特許第３，０２３，７８２および第３，６１２，１０３
において示されかつ記載されているような、二つの対向
ノズル間に配置されたフラッパーである。これらの特許
における総合的な開示内容は、そのような従来技術の装
置の構造および操作の記載に関して、ここでは参照的に
取り入れることにする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】いずれの場合において
も、油圧流体は増幅器を通過し、要求された作用を果た
すことができる。前記部材がゼロ位置から外れるように
変位すると、流体のパラメータ（すなわち、圧力、流量
等）はその特定の目的に適応しなければならない。しか
しながら、部材がゼロ位置あるいは中心位置に戻って
も、流体は依然として増幅器の中を流れ続ける。従っ
て、増幅器はスタンドバイ状態であっても動力を消費し
続ける。

【０００６】従って、前記部材がゼロ位置にある時に、
漏洩流によって消費される動力を減少させ、ゼロ位置か
ら外れた時に要求される動力の能力を十分発揮し続ける
ことによって、そのような油圧増幅器の効率を改良する
ことが望ましい。

【０００７】

【課題を解決するための手段】最初に開示された実施例
における対応的な部品、部分、あるいは表面を、単に例
示のために、そして限定的にではなく、挿入的に参照す
ると、本発明は、供給圧Ｐ_S に加圧された流体の源２
８，３１と、戻り圧Ｒの流体戻り部３８との間で延在す
る流路２９，３２内に操作的に配置された、改良された
流体増幅器３９を提供する。前記増幅器は負荷に対する
少なくとも１つの流体連結部３４および／あるいは３５
を有し、また負荷における圧力（単数あるいは複数）と
負荷に関する流量（単数あるいは複数）とを制御するた
めに操作的に配置された可動部材を有する。前記部材は
第１位置（例えば、ゼロ位置）と第２位置（例えばゼロ
位置から外れた要求位置）とを包含する許容変位領域を
有する。改良点は、広義的にいうと、供給部と戻り部と
の間（即ち、流体源と増幅器との間、あるいは増幅器と
流体戻り部との間）の流路における増幅器に対して直列
的に配置された、可変インピーダンスのオリフィス４２
および／あるいは４３を有する点にある。このオリフィ
スのインピーダンスは、前記部材が第１位置にある時に
最大になり、部材が第２位置にある時に最小になるよう
に変化される。従って、可動部材が第１位置にある時に
は、供給部から戻り部への流量は、増幅器と負荷との間
の最大流よりも少ない。

【０００８】従って、本発明の全体的な目的は、スタン
ドバイ状態においてもっと効率的な改良された油圧増幅
器を提供することにある。

【０００９】本発明の目的は、サーボ弁に用いるため
の、改良された油圧増幅器を提供することにある。

【００１０】他の目的は、部材がゼロ位置とゼロ位置か
ら外れた位置とを包含する許容変位領域内で動くことが
でき、増幅器を通過する流体の漏洩量が、部材がゼロ位
置にある時でもなかり減少される、改良された油圧増幅
器を提供することにある。

【００１１】他の目的は、ゼロ位置における漏洩量を減
少させ、それにもかかわらず、部材がゼロ位置を外れた
位置にある時にも、適当な動力を発揮することのできる
増幅器を提供することにある。

【００１２】

【実施例】これら及びその他の目的と利点とは、今まで
及びこれからの記述と、図面と、添付した特許請求の範
囲とから明らかになるであろう。

【００１３】まず最初に、幾つかの図面においては、同
一の参照番号は同一の構成要素、部品、あるいは表面を
示しており、従ってそれらの要素、部品、あるいは表面
が全体的に記載された明細書によって詳細に記述あるい
は説明されており、この詳細な説明が集合的な部品に関
してなされていることを明確に理解すべきである。そう
でなくて、もし図示されていない場合には、図面は明細
書と一緒にして読まれる（例えば、交差ハッチング、部
品の配置、比率、程度、等）ようになっており、またこ
れも本発明の全体的な記載説明の一部分と考えることが
できる。以下の説明において用いられているような、
“水平な”、“垂直な”、“左の”、“右の”、“上
昇”、“下降”、という用語、及びそれらの形容詞的お
よび副詞的な用語（例えば、“水平方向に”、右方
へ”、“上方へ”等）は、説明している構造物の、特定
の図面における読者側から見た方向を単に示している。
同様に、“内側へ”、“外側へ”という用語は、全体的
に構造物の縦方向軸線、あるいは回転軸線に関する表面
の方向を示している。

【００１４】図面を参照すると、本発明は改良された流
体増幅器を広範囲に提供し、これは部材（例えば、フラ
ッパー、ジェットパイプ、ジェットデフレクター、等）
が排出ノズルあるいはレシーバ孔の協動的な対に関して
中央位置あるいはゼロの位置に位置している時に、増幅
器の洩れ量を減少させるという望ましい特徴を有してい
る。この改良された増幅器は、特に、三方向及び四方向
型の電気油圧式サーボ弁に用いるのに適しているが、こ
れらの適用例は単に例示的なものであり、従って添付し
た特許請求の範囲に限定しようとするものではないこと
は明確に理解されるはずである。このように、改良型増
幅器は他の目的及び環境においても用いることができ
る。

【００１５】読者の便宜のために、改良型増幅器の３つ
の特別な例について以下順次論じることにする。

【００１６】ノズルフラッパー装置（図１〜図３） 図１は、全体的に番号２０で示した従来型のノズルフラ
ッパー増幅器の構造を概略的に示している。このタイプ
の増幅器は、上述した米国特許第３．０２３，７８２に
もっと詳しく示され、説明されているように、２段式電
気油圧式サーボ弁のパイロット段として一般的に用いら
れる。

【００１７】増幅器２０はＴ字形のアーマチュア−フラ
ッパー部材２１を有しているようにして示されており、
前記部材は可撓チューブ２２の上端に取り付けられてお
り、このチューブはチューブの外側における電気部分
（完全には図示されていない）をチューブ内の油圧部分
から密封的に分離している。前記部材２１は、２３にお
いて個々に断片的に図示された２つの横方向に延在した
水平アームを有し、これらの外端部（図示せず）はトル
クモータ（図示せず）の極片（図示せず）の間に配置さ
れている。片持ちばり状のフラッパー２４がアーマチュ
アから下方へ延在し、フラッパーの一部分が対向的な左
右のノズル２５，２６の間で駆動できるように配置され
ている。

【００１８】供給圧Ｐ_S を有する加圧された油圧流体が
流体源２８から、固定インピーダンスを有した抑制オリ
フィス３０を含む配管２９を通って、左ノズル２５へ供
給される。同様に、供給圧Ｐ_S ’を有する加圧された油
圧流体が流体源３１から、固定インピーダンスを有した
抑制オリフィス３３を含む配管３２を通って、右ノズル
２６へ供給される。流体源２８，３１は全ての意図や目
的のために、同一であってもよく、また固定オリフィス
３０，３３のインピーダンスも同じであってもよい。

【００１９】左配管２９にはオリフィス３０と左ノズル
２５との間に支管３４が接続され、左出口孔Ｃ₁ におい
て第１の可変的な制御圧力を提供する。その逆関係に、
右配管３２にはオリフィス３３と右ノズル２６と間に支
管３５が接続され、右出口孔Ｃ₂ において第２の可変的
な制御圧力を提供する。前記支管３４，３５は制御孔Ｃ
₁ ，Ｃ₂ を介して対向的な流体動力負荷のチェンバーと
連通している。流体は対向ノズル２５，２６から共通チ
ェンバー２６の中へ放出され、前記チェンバーは戻り圧
力Ｒになった流体戻り部３８と連通している。

【００２０】当業界の者は、図１に示した増幅器の油圧
的な作用が米国特許第３，２５７，９１１の図３におい
て全体的に示したホイートストン−ブリッジの理論を幾
分採用していることを認めるであろうし、前記特許の全
体的な開示内容をここでも参考として用いることにす
る。アーマチュアがノズルの間で中心位置あるいはゼロ
位置から駆動されると、図１の点線で概略的に示したよ
うに、フラッパーは１つのノズルに接近し、他のノズル
から離れる方向へ動かされる。フラッパーのノズルに対
する位置によって、制御孔Ｃ₁ ，Ｃ₂ における圧力が差
動的に変化される。言い換えると、フラッパーが中心位
置あるいはゼロ位置から１つのノズルに向かって、また
他のノズルから離れる方向に移動すると、近い方の支管
における圧力は増加し、遠い方の支管における圧力は減
少し、またその逆にもなる。したがって、出口孔Ｃ₁ ，
Ｃ₂ の間の圧力差は負荷に対して有効な作用を果たすこ
とができる。

【００２１】図１に示したノズル−フラッパー増幅器
は、２段階式の電気油圧サーボ弁（例えば、前述の米国
特許第３，０２３，７８２参照）や、単段式のサーボ弁
（例えば、米国特許３，４５５，３３０）において共通
的に用いることができる。しかしながら、このタイプの
増幅器は、フラッパーがゼロ位置にある時でも、加圧流
体の連続流が流体源（単数あるいは複数）から戻ること
を許しており、負荷に対して少しでも作用することは望
ましいことではない。従って、このゼロ位置における漏
洩流は、増幅器が負荷に対してスタンドバイ状態にある
時も流れ続け、加圧流体は増幅器に対して連続的に供給
されなければならないがゆえに、弁の全体的な効率を低
下させる。

【００２２】改良されたノズル−フラッパー増幅器が図
２の３９において全体的に示されている。この改良型増
幅器は図１に示した従来型装置と同じ部品や構成要素を
多く用いている。従って、前述した物と同じ構造を示す
時には、図２においても同じ参照番号を再び用いること
にし、改良型増幅器については図１に示したものと異な
るものについて記述することにする。

【００２３】大きく異なる点は、流体戻り部３８とチェ
ンバー３６とを連通する長方形の溝状の通路４１と協動
するために、フラッパーの下端部に特別な形状をした部
材４０が取り付けられている点である。図２に示したよ
うに、前記部材４０の巾は溝４１の巾とほぼ等しい。従
って、部材４０は、溝４１の巾とほとんど重なり部分が
なくなっている。しかしながら、図３に示したように、
部材４０は溝４１の長さ方向に関しては重なっている。
更に、部材４０の下端面に溝４１の開口部から垂直方向
の間隙Ｃだけ上方へ離れている。従って、部材４０は溝
４１と一緒になって一対のシャープエッジオリフィス４
２，４３を規定している。フラッパーがゼロ位置から離
れる方向へ移動すると、フラッパーの下端面は溝４１の
１つの長手方向エッジと重なり（これによってその関連
するオリフィスのインピーダンスが増加される）、他方
で、フラッパーの下端面は溝４１の他の長手方向エッジ
に対しては重ならなくなる（これによって、その関連す
るオリフィスのインピーダンスが減少される）。従っ
て、全ての意図及び目的に関して言うと、そのような動
きによって重ならない方のオリフィスが開けられ、それ
によってチェンバー３６から戻り部への流れのインピー
ダンスは減少させられる。しかしながら、フラッパーが
そのゼロ位置へ戻ると、部材４０は溝４１の直上に位置
し、フラッパーの下端面を再び溝４１の長手方向エッジ
に対して重ならない状態にさせ、これによって増幅器を
通る漏洩量をかなり減らすことができる。このように、
改良されたノズル−フラッパーは増幅器３９は、フラッ
パーがゼロ位置にある時には漏洩を減らし、フラッパー
が適当な方向にゼロ位置から離れた時には、負荷に対し
て出力を与えることのできるという望ましい特徴を提供
する。

【００２４】本発明の基本原理はジェットパイプ増幅器
にも適用することができる。

【００２５】図４は、全体的に４４で示した、従来型の
ジェットパイプ増幅器の一部の断片的な構造の垂直方向
概略図である。増幅器４４はボデー４６に対して駆動す
るように取付けられたパイプあるいはチューブ４５を有
する。ジェットパイプの位置はトルクモータ（図示せ
ず）あるいはその類似物によって制御することができ
る。供給圧Ｐ_S に加圧された流体が適当な源（図示せ
ず）からパイプ４５の中へ供給され、パイプの下端部に
おける固定インピーダンスのノズル４８を通って、ボデ
ーに設けられた１対のレシーバ通路５１，５２のそれぞ
れの開口４９，５０へ向かって下方へ放出される。これ
らのレシーブ通路はそれぞれ出口孔Ｃ₁ ，Ｃ₂を介して
負荷と接続されている。パイプ４５の下端面はボデー４
６の平坦な上部水平面より上に離れて位置している。こ
のように流体はパイプ４５からジェット流としてボデー
へ向かって放出される。放出されたジェット流はレシー
ブ開口４９，５０の間で分割し、それぞれ通路５１，５
２の中でモーメント流を発生させる。これらのモーメン
ト流の差が負荷に対して利用される。

【００２６】パイプがそのゼロ位置あるいは中心位置に
位置している時は、放出されるジェットは、レシーブ開
口４９，５０の間で均等に分割される。しかしながら、
パイプが矢印５３で示したように適当な方向へゼロ位置
から離れると、放出されるジェットはレシーブ開口の間
で不均等に分割される。この場合には、１つの通路にお
ける流体モーメント流が他の通路におけるモーメント流
よりも大きくなり、そのようなモーメント流の差を負荷
に対して作用するように利用することができる。パイプ
４５とボデー表面４６との間の空間が戻り圧力Ｒの流体
戻りと連続的に連通していることに注意すべきである。
従って、この従来技術によるジェットパイプ増幅器４４
の場合には、パイプ部材がボデーに対するその中心位置
あるいはゼロ位置に位置しており、放出されるジェット
とレシーブ開口の間で均等に分割されている時でさえ
も、増幅器を通過するかなりの流れが存在する。

【００２７】改良されたジェットパイプ増幅器が図５に
おいて全体的に５４で示されている。改良増幅器が従来
技術による装置と、多くの同一の部品や構成要素を用い
ているので、先に記述したものと同じ構成要素を示すた
めに同じ参照番号を再び用いることとし、負荷的なある
いは補足的な構成要素については新しい参照番号で示す
こととする。

【００２８】改良増幅器もまた、下端部において固定イ
ンピーダンスのノズルあるいはオリフィス４８を設けた
パイプ４５を有しており、前記オリフィスを介して流体
は下方へ放出される。ボデー４６は内部に取付けられた
垂直方向に細長い円筒状のプラグ５６を有するボデー５
５と入れ替わっている。前記プラグ５６の平坦な水平上
面は、周りのボデーの上面より上へ離れている。プラグ
５６は横に並んだレシーブ孔４９，５０を有し、これら
は、それぞれプラグ通路５８，５９を介して通路６０，
６１と連通している。前記通路６０，６１は制御孔
Ｃ₁ ，Ｃ₂ を介して負荷と連通する。

【００２９】チューブ４５の下端部には環状のスリーブ
部材６２が取付けられ、チューブの下端面より下にまで
延在している。スリーブ部材６２は、その内側と外側の
円筒状表面の間で規定された下側へ、かつ外側へ面した
円錐台上の表面６４を有しているように示されている。
この表面６４とスリーブの内面との間に規定されたシャ
ープエッジは、プラグの上面より垂直間隙Ｃだけ上へ離
れている。パイプ４５の外面と、スリーブ６２の内面
と、プラグ５６の外面とは全て直径ｄ₁ であるとして示
されている。オリフィス４８は直径ｄ_j を有するように
示されている。

【００３０】改良された装置においては、スリーブ６２
はレシーブプラグ５６と一緒になって、それらの間に環
状のシャープエッジオリフィス６６を規定している。こ
のオリフィスのインピーダンスは、パイプ４５のプラグ
５６に関する位置の関数として変化する。図１に示した
ようにパイプがレシーブプラグ５６に関してその中心位
置あるいはゼロ位置に位置している時には、スリーブの
シャープエッジはレシーブプラグ５６の外部環状エッジ
の直上に位置する。このように、パイプ４５がレシーブ
プラグ上の中心位置あるいはゼロ位置にある時には、ス
リーブ６２はプラグ５６に対して重なり部分がなく、従
って、オリフィス６６のインピーダンスは最大値にな
る。

【００３１】チューブ４５が図５の点線で示したよう
に、寸法Ｘ_j で示したように中心から離れて位置した時
には、流体ジェットはレシーブ開口の間で不均等に分割
される。同時に、スリーブ６２もレシーブプラグに関し
て重なりのない状態ではなくなる。このように、変位し
たパイプは戻り部と連通する三日月形の重なりのない開
口部６９を作り出し、他方で、直径方向反対側に三日月
形の重なり部分７０を作り出す。三日月開口６９のイン
ピーダンスは重なりのないゼロ位置におけるオリフィス
６６のインピーダンスよりもかなり小さくなっている。
増幅器のゼロ位置における漏洩流は環状のゼロ位置オリ
フィス開口６６あるいは三日月形の開口６９を通過しな
ければならないので、漏洩流はゼロ位置近くにおいて強
力に抑制され、ゼロ位置からの分離量を増加させること
ができ、それによって、望みの負荷流を生み出すための
ジェットモーメント流を増加させることができる。前記
部材のゼロ位置からの一方向への変位について示し、記
述してきたが、当業界の者は前記部材が反対方向へも交
互に移動できることを容易に認めるであろう。

【００３２】従って、第２の実施例においては、改良さ
れた増幅器はパイプがゼロ位置にある時には漏洩量を減
らし、パイプがゼロ位置から外れると出力作用の能力を
さらに強化するという特徴を提供する。

【００３３】第１のジェットデフレクター装置（図７〜
図８） 本発明の原理はジェットデフレクター増幅器にも適用す
ることができる。

【００３４】図７は、上述した米国特許第３，５４２，
０５１、第４，４４２，８２５、および第３，６１２，
１０３においてさらに詳細に示されているような、従来
形のジェットデフレクター増幅器の一部を示している。
図７において、全体的に７１に示した従来技術による増
幅器は、ボデー７３内に設けられた特殊な形状をした通
路の中で可動的に取付けられたデフレクター部材７２を
有しているように示されている。前記通路は少し見張人
に似ており、頭部７４と、２本の脚部７５，７６と、ほ
ぼ長方形の水平方向に細長くなった胴体とアーム部分７
８とを有する。供給圧力Ｐ_S に加圧された流体が適当な
源（図示せず）から頭部７４へ供給され、長方形断面に
なった、固定インピーダンスの首部オリフィスあるいは
ノズル７９を通って、通路部分７８の中へ放出され、脚
部へ向かっていく。脚部７５，７６は長方形のレシーブ
開口８０，８１を有し、これらは首部オリフィスとは反
対側において、その放出軸線を二分して配置されてい
る。これらのレシーブ開口は通路７５，７６を介して負
荷と連通している。

【００３５】前記デフレクター部材７２は開放された中
心部分７８の中で、矢印で示されたいずれかの方向に沿
って、水平方向に移動するようにして位置している。そ
のようなデフレクターボデーに関する運動は適当なトル
クモータあるいは動力モータ（図示せず）によって制御
される。いずれにしても、デフレクター部材７２は水平
方向に細長くなったほぼ長方形の部材であって、その上
部水平面と下部水平面との間で延在した傾斜のついた溝
状の開口８３を有する。前記開口８３の広い方の上部開
口は首部オリフィス７９を通って放出される流体を受留
めるように配置され、開口８３の狭い方の開口はレシー
ブ開口８０，８１に向かって流体を放出するように配置
されている。

【００３６】デフレクター部材がその中心位置あるいは
ゼロ位置にある時には、デフレクター開口８３の軸線は
首部オリフィス７９から放出されるジェットの軸線と垂
直方向において整列されており、またレシーブ開口８０
と８１との間の点とも整列されている。このように、ノ
ズル７９とデフレクターオリフィス８３とから放出され
るジェット流は、レシーブ開口８０，８１の間で均等に
分割され、通路７５，７６の中で均等なモーメント流を
発生させる。他方、もしデフレクター部材が、図７の点
線で示したようにゼロ位置から外れると、デフレクター
開口８３を通る流体はレシーブ開口の間で不均等に分割
され、通路７５，７６内のモーメント流の差が負荷にか
かる。開口７８は戻り部分Ｒになった流体戻り部８４と
連続的に連通しているようにして示されている。

【００３７】この従来技術による装置の場合には、たと
えデフレクター部材がその中心位置あるいはゼロ位置に
あったとしても、増幅器を通ってかなりの量が流れる。
もし負荷に関して有用な作用を果たすことが望みでなか
った時には、通路７５，７６内の圧力は急速に上昇し、
源から首部ノズル７９を通って放出される付加的な流体
は直接戻り部８４へ流れるであろう。

【００３８】図８は全体的に８５で示した、改良された
ジェットデフレクター増幅器の第１の形態の、断片的な
構造の垂直方向の概略図である。この改良増幅器もまた
ボデー８６内に設けられた特殊な形状の開口アームと胴
体部分７８の中に配置されたデフレクター部材７２を有
する。前記ボデーもまた、通路７５，７６のそれぞれを
介して負荷と連通するレシーブ開口８０，８１を有す
る。しかしながら、改良された装置においては、前記通
路は１つの頭部ではなくて、それぞれ８８，８９で示し
た２つの水平方向に離隔した頭部を有するように示され
ている。これらの２つの供給通路は、デフレクター開口
８３の入口開口の巾に等しい水平方向長さだけ相互に離
れている。さらに、改良された増幅器においては、デフ
レクター部材は従来技術の装置におけるよりも、首部の
方へもっと近くに位置している。実際的には、改良され
た弁においては、デフレクターは供給開口から間隙Ｃだ
け離れて位置しているように示されている。

【００３９】従って、図８に示したように、デフレクタ
ーがその中心位置あるいはゼロ位置に位置している時に
は、デフレクター通路８３の開口は供給開口の首部に関
してほとんど重なりのない状態になっている。このこと
は、供給開口とジェットデフレクター通路８３との間に
シャープエッジオリフィス９０，９１を規定している。
従って、ゼロ位置にある時には、増幅器を流れる流体
は、重なりのない内向きのオリフィス９０、９１によっ
て減少されるであろう。しかしながら、図８の点線で示
したように、デフレクターがゼロ位置から左方へ移動さ
れると、オリフィス９０は重なりが少ない状態になっ
て、左頭部８８からのジェット流はジェットデフレクタ
ー開口８３を通って、レシーブ開口８０，８１へ向かっ
て流れることができ、また右側のオリフィス９１は完全
に重なってしまうであろう。逆に、ジェットデフレクタ
ーがゼロ位置から右側へ移動すると、逆の効果が得られ
る。

【００４０】第２のジェットデフレクター装置（図９〜
図１２） 図９から図１２には、全体的に９８で示した改良された
ジェットデフレクター増幅器の第２の形態を示す。この
増幅器は、半径方向に細長くなった中間部分を設けた、
垂直方向の通路１００を有したボデー９９を含むように
して示されている。３個のディスクがそれぞれ個々に１
０１，１０２，１０３で示されており、これらはボデー
の対向的な表面の間でサンドイッチ状になって押込まれ
ている。全体的に１０４で示した可動的な部材が通路１
００の中に配置され、全体的に水平方向に移動できるよ
うになっている。部材１０４は動力モータ（図示せず）
あるいはトルクモータ（図示せず）によって選択的に移
動される。

【００４１】前記３個のディスクは特別な形状の開口と
通路とを有し、これらは協動して見張人型の内部空間あ
るいは内部特性を形成している。この空間は１つの頭部
１０５と、首部１０６と、水平方向に細長くなった胴体
及びアーム部１０８と、２つのレシーブ開口１０９，１
１０と、２つの脚部１１１，１１２とを有する。頭部に
は供給圧Ｐ_S に加圧された流体が適当な源（図示せず）
から供給され、２つの脚部はそれぞれ制御孔Ｃ₁ ，Ｃ₂
と連通している。更に、デフレクター部材は傾斜のつい
た溝状の開口１１３を有するように示されている。

【００４２】供給圧Ｐ_S に加圧された流体が頭部へ供給
され、首部のノズルとデフレクター部材の開口１１３と
を通って、レシーブ開口１０９，１１０の方へ放出され
る。デフレクター部材１０４はいずれかの方向へ選択的
に移動され、レシーブ開口１０９，１１０へ入る相対的
なモーメント流を変化させることができる。通路１００
は戻り圧Ｒの下部流体戻り部と連通している。

【００４３】この形態においては、環状のディスク状部
材１１４が、下部ディスク１０３の直下の可動部材に取
り付けられている。部材１１４は、部材がそのゼロ位置
にある時には下部ディスク開口とほとんど重なりのない
状態に配置され、従って、開口１１３は２つのレシーブ
開口の中心に常時位置することになる。部材１１４は下
部ディスク１０３の表面とは垂直方向の間隙ｃだけ離さ
れている。従って、部材がそのゼロ位置にある時には、
重なりのないディスク部材１１４が流体の戻り流を抑制
することになるであろう。しかしながら、部材がゼロ位
置から外れると、ディスク１０３と１１４との間に１つ
の三日月型部分が重なって形成され、直径方向反対側に
は重なりのない部分ができ、より大きな面積の開口１１
５が露出し、ここを通って流体は戻り部へ流れていくこ
とができる。

【００４４】従って、改良されたジェットデフレクター
増幅器の両方の形態は、デフレクター部材がその中心位
置あるいはゼロ位置にある時には、加圧流体の漏洩流を
減少させ、デフレクター部材がゼロ位置からいずれかの
方向へ移動したときに、出力作用を発揮することができ
るという望ましい特性を提供する。

【００４５】修正例 本発明は多くの変更と修正を可能にするものである。例
えば、改良は３種類の特定の増幅器として示してきた
が、改良の基本原理は他の増幅器にも同様に適用できる
ことは明らかに理解できるはずである。例えば、図１〜
図３はダブルノズルフラッパーの装置を示すが、改良の
基本原理は単一ノズル装置にも適用できる。部材４０の
形状は望み通りに変更あるいは修正でき、そのようなノ
ズルフラッパー装置の概略構造も同様である。同様に、
図４〜図６に示したジェットパイプ装置に関しても、ス
リーブ部材６２はジェットパイプに取り付けて、レシー
ブプラグに関して相対的に移動可能にしても、あるいは
レシーブプラグに取り付けて、可動的なジェットパイプ
に関して静止状態になるようにしてもよい。さらにボデ
ーは分離可能なレシーブプラグを有していても、あるい
は一体構造的に形成した構成要素を有していてもよい。

【００４６】ジェットデフレクター装置に関していう
と、改良された装置は２つの供給孔を有していて、総合
的な開口が、２つの頭部を有し、１つの共通のボデーを
有するようなシャム双生児に似たものになっても、ある
いはその他の形状を有していてもよい。間隙ｃを維持す
ることが望ましい図８に示したような装置においては、
デフレクター部材が供給開口から離れるのを防ぐため
に、適当な装置（図示せず）を設けてもよい。流体源
（単数あるいは複数）と増幅器との間に、および（ある
いは）増幅器と戻り部（単数あるいは複数）との間に、
望みの可変インピーダンスのオリフィスを操作的に配置
してもよい。

【００４７】従って、本発明は、広義的には、加圧され
た流体源と流体戻り部との間で延在した流路の中に操作
的に配置された改良された流体増幅器を提供し、これは
負荷に対する少なくとも１つの流体連結部を有し、また
負荷における圧力や負荷に関する流れを制御するため
に、操作的に配置された可動部材を有している。機械的
な部材（即ち、フラッパー、ジェットパイプ、ジェット
デフレクター等）は、第１位置あるいはゼロ位置と第２
位置あるいはゼロ位置から外れた位置とを包含する変位
範囲を有する。改良点は、広義的には、加圧部から戻り
部までの増幅器流路と直列的に配置された可変的なイン
ピーダンスのオリフィスを有する。このオリフィスのイ
ンピーダンスは、機械的な部材がその第１位置あるいは
ゼロ位置にある時に最大になって、機械的部材が第２位
置あるいはゼロ位置から外れた位置にある時に減少され
たり、あるいは最小になるように変化される。流体源か
ら戻り部への流れは、機械的部材がそのゼロ位置にある
時に、増幅器と負荷との間の最大流よりかなり少なくな
っている。

【００４８】従って、改良された増幅器の各種の形態を
示し、記述してきたし、その各種の変更例も議論してき
たが、当業界の者は各種の負荷的な変更や修正が、添付
した特許請求の範囲によって規定、弁別されるように、
本発明の精神から逸脱することなしに行うことができる
ことを容易に認めるであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術によるノズルフラッパー増幅器の、断
片的な長手方向の垂直構造概略図。

【図２】改良された低漏洩ノズルフラッパー増幅器の、
断片的な長手方向の垂直構造概略図。

【図３】全体的に図２の線３−３から見た、断片的な横
方向の垂直構造概略図。

【図４】従来技術によるジェットパイプ増幅器の、断片
的な長手方向の垂直構造概略図。

【図５】改良された低漏洩ジェットパイプ増幅器の、断
片的な長手方向の垂直構造概略図。

【図６】全体的に図５の線６−６から見た、断片的に横
方向の垂直構造概略図で、ジェットパイプがゼロ位置か
ら外れた時の、三日月型の開口を示している。

【図７】従来技術による、ジェットデフレクター増幅器
の、断片的な長手方向の垂直構造概略図。

【図８】改良された低漏洩ジェットデフレクター増幅器
の第１の形態の、断片的な長手方向の垂直構造概略図。

【図９】改良された低漏洩ジェットデフレクター増幅器
の第２の形態の、断片的な長手方向の垂直構造概略図。

【図１０】全体的に図９の線１０−１０から見た、断片
的な横方向の水平構造概略図。

【図１１】全体的に図９の線１１−１１から見た、断片
的な横方向の水平構造概略図。

【図１２】全体的に図９の線１２−１２から見た、断片
的な横方向の水平構造概略図。

【符号の説明】

２４ フラッパー ２５，２６ ノズル ２８，３１ 流体源 ３８ 流体戻り部 ３９，５４，８５，９８ 流体増幅器 ４５ ジェットパイプ ７２，１０４ ジェットデフレクター ８８，８９ 流体入口部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 過圧流体源と流体戻り部との間で少なく
   とも１つの流路を有する流体増幅器であって、各々の流
   路が、負荷に対する少なくとも１つの流体連結部と、各
   々の流路に配置された少なくとも１つのノズルと、前記
   負荷における圧力と前記負荷に対する流れとを制御する
   ために、流体の一部分を各流路を介して関連するノズル
   から前記負荷へ送給するように構成・配置された可動部
   材とを有しており、前記部材が、負荷への流れがゼロに
   なるゼロ位置と、負荷へのポテンシャル流が最大になる
   変位位置との間で制御された運動をするように取り付け
   られており、前記部材が前記ゼロ位置にある時の前記流
   体源から前記戻り部への総流量が、前記部材が前記変位
   位置にある時の前記負荷への最大流量よりも大きいかあ
   るいはされに等しい、その流体増幅器において、 各々のオリフィスのインピーダンスが前記部材の位置の
   関数として変化し、前記部材が前記ゼロ位置にある時
   の、前記流体源から前記戻り部への漏洩流が前記負荷へ
   の最大流よりも小さく、前記部材が前記変位位置にある
   時の、前記流体源から前記戻り部への漏洩流が前記負荷
   への最大流に等しいか、あるいはそれより大きくなるよ
   うに、各流路に少なくとも１つの可変インピーダンスの
   オリフィスが形成されており、 これにより、前記部材が前記ゼロ位置にある時の総漏洩
   流が減少されるようになっていることを特徴とする流体
   増幅器。
2. 【請求項２】 請求項１記載の装置において、前記可変
   インピーダンスのオリフィスが前記流体源と前記ノズル
   との間で働くように配置されている流体増幅器。
3. 【請求項３】 請求項１記載の装置において、前記可変
   インピーダンスのオリフィスが前記ノズルと前記戻り部
   との間で働くように配置されている流体増幅器。
4. 【請求項４】 請求項１記載の装置において、前記部材
   が前記第１位置にある時の、前記流体源と前記戻り部と
   の間の流れが、前記増幅器と負荷との間の前記最大流の
   半分より少ない流体増幅器。
5. 【請求項５】 請求項１記載の装置において、前記部材
   がフラッパーである流体増幅器。
6. 【請求項６】 請求項１記載の装置において、前記部材
   がジェットパイプである流体増幅器。
7. 【請求項７】 請求項１記載の装置において、前記部材
   がジェットデフレクターである流体増幅器。
8. 【請求項８】 請求項７記載の装置において、前記ジェ
   ットデフレクターが前記流体源と連通した２つの流体入
   口部を有し、前記部材が、前記可変インピーダンスのオ
   リフィスを形成するために、少なくとも１つの前記入口
   部と協動するように構成・配置されている流体増幅器。
9. 【請求項９】 請求項８記載の装置において、前記部材
   が前記ゼロ位置にある時には、両方の入口部はほぼ閉じ
   られている流体増幅器。
10. 【請求項１０】 請求項８記載の装置において、前記部
    材が前記変位位置にある時には、前記入口部の１つが完
    全に開放状態になる流体増幅器。