流体駆動ソフトメカニズムの将来を支える低コスト気液両用サーボ弁の開発

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流体駆動システムでは，弁のサイズ＆コストは大きな課題である．そこで，以前にダイヤフラムを介してゲートの開口面積をモータで調整するサーボ弁を開発した．しかし，この弁は弁特性に影響するゲートとモータの相対位置の調整に時間を要する問題を有していた．そこで，今年度は相対位置の変わらない封鎖空間内で，傾斜突起のついた回転カムを用いてゲートを押し，モータの回転角度に応じて流量特性を容易に調整できるスライド・ゲート機構式サーボ弁を開発した．また，ダイヤフラム等の接着によりネジ等の部品点数を削減し，低コスト化に向けた改良を行った．さらに，モータ回転角度と弁の出力流量との関係つまり所望の静特性を得る目的で，回転カム設計のための解析モデルを提案した．また，提案モデルを用いて設計した各種回転カムの計算流量特性と実験流量特性を比較した結果，計算結果は実験結果とよく一致し，モデルの有効性を確認した．以上の結果から，試作弁は，回転カムを交換することでモータ回転角度と弁の出力流量との静的関係を容易に変更可能であることも確認できた．