JPH04285377A

JPH04285377A - 流量制御弁

Info

Publication number: JPH04285377A
Application number: JP3049407A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Takaso; 洋高祖; Yoshio Umeda; 善雄梅田; Masaichiro Tachikawa; 雅一郎立川
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-03-14
Filing date: 1991-03-14
Publication date: 1992-10-09

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気や各種ガスおよび
その他の流体を扱う装置における流量制御および流体の
流入流出、遮断を行なうための流量制御弁に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】流体、特に空気を利用する装置の流量制
御、あるいは流体の流入流出、遮断を行なうために、従
来よりポペット弁（市販の電磁弁に見られるように、き
のこ型の弁（ポペット）をプランジャおよびスプリング
を用いて弁座面に対して直角方向に駆動するようにした
弁）、またはスプ−ル弁（市販の電磁弁、比例制御弁に
見られるように、円筒型のシリンダ内にスプ−ルを摺動
させ、スプ−ルのツバでシリンダに設けたポ−トを開閉
するようにした弁）などが広く用いられてきた。

【０００３】以下図面を参照しながら、上述した従来の
流量制御弁の一例について説明する。

【０００４】図１２〜図１４は従来の流量制御弁の一例
を示すものである。図１２（ａ）、（ｂ）は直動型電磁
弁、図１３（ａ）、（ｂ）はパイロット型電磁弁の構成
図で、ともにポペット弁であり、ポペットをプランジャ
およびスプリングを用いて弁座面に対して直角方向に駆
動するようにした構造である。ポペット式電磁弁は、電
圧を印加しない場合、ポペットをスプリングによって弁
座面に押し付けて流入流出口を遮断し、電圧を印加した
場合、ポペットをプランジャによって弁座面から引き上
げて流体の流入流出を行う。また、図１４はスプ−ル式
直動型電磁弁の構成図であり、円筒型のシリンダ内にス
プ−ルを摺動させ、スプ−ルのツバでシリンダに設けた
ポ−トを開閉するようにした構造である。スプ−ル式電
磁弁は、電圧を印加しない場合、スプ−ルをスプリング
によって押し付けてポ−トを閉じて流体を遮断し、電圧
を印加した場合、プランジャによってスプ−ルを移動し
てポ−トを開き、流体の流入流出を行う。

【０００５】次に、従来の流量制御弁の他の一例につい
て説明する。図１５は従来の流量制御弁の他の一例を示
すもので、比例ソレノイド型流量制御弁の構成図である
。円筒型のシリンダ内で比例ソレノイドによりスプ−ル
を摺動させ、スプ−ルのツバでシリンダに設けたポ−ト
の開口面積を制御するようにした構造である。比例ソレ
ノイド型流量制御弁は、電圧を印加しない場合、スプ−
ルをスプリングによって押し付けてポ−トを閉じて流体
を遮断し、比例ソレノイドに電圧を印加した場合、その
電圧値に比例してスプ−ルを移動し、ポ−トを任意量開
いて任意の流量の流入流出を行う。

【０００６】さらに、従来の流量制御弁の他の一例につ
いて説明する。図１６は従来の流量制御弁の他の一例を
示すもので、スプ−ル式電磁弁で構成したＰＣＭ比例流
量制御弁の構成図である。電磁弁のそれぞれのポ−トに
開口面積が２の等比数列となる微小流量ノズルを設けた
構造である。開口するオンオフ弁の個数を制御すること
により、任意の流量の流入流出を行う。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような流量制御弁では次のような課題を有していた。

【０００８】はじめに、第１の従来例においてポペット
弁またはスプ−ル弁である電磁弁は、いずれも、ポペッ
トまたはスプ−ルを弁の軸線方向に駆動する場合、慣性
質量が大きく、シ−ル摩擦が大きいため駆動部が大型化
するとともに、満足すべき応答速度が得られないという
課題を有していた。

【０００９】次に、第２の従来例において比例ソレノイ
ド型スプ−ル弁である比例制御弁は、電磁弁と同様に駆
動部の大型化と、応答速度が遅いことに加え、流量特性
に図１７のようなヒステリシス特性を有し、正確な流量
制御が困難であるという課題を有していた。

【００１０】さらに、第３の従来例においてスプ−ル式
電磁弁によるＰＣＭ比例制御弁は、従来の比例ソレノイ
ド型比例制御弁の応答性、流量特性という課題を解決し
、ヒステリシスレスで高精度な流量制御弁が可能である
ものの、多数の電磁弁の集合体であり、かつ微小流量ノ
ズルを必要とするため、大型化するという課題を有して
いた。

【００１１】本発明は前記問題点に鑑み、シ−ル摩擦お
よび駆動部が小さく、応答速度の速い、小型な流量制御
弁を提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
めに本発明の流量制御弁は、流体流入流出口と、前記流
体流入流出口を開閉し、流体を流入、流出あるいは遮断
するための移動子と、前記移動子を制御駆動し、流体の
流入流出と遮断を行なうアクチュエ−タ部とを備え、前
記アクチュエ−タ部は、前記移動子を駆動することによ
って前記流体流入流出口の開閉動作を制御駆動する駆動
用アクチュエ−タ部と、前記移動子によって前記流体流
入流出口のシ−ルを行なうシ−ル用アクチュエ−タ部と
いう構成を備えたものである。

【００１３】

【作用】本発明は前記した構成によって、シ−ルの低摩
擦化、駆動部の小型化、ひいては小型な流量制御弁を実
現することが可能となる。

【００１４】

【実施例】以下本発明の一実施例の流量制御弁について
、図面を参照しながら説明する。

【００１５】図１は本発明の実施例における流量制御弁
の構成を示す全体図である。図１（ａ）、（ｂ）におい
て、１は空気流入口、２は空気流出口、３は空気流入流
出口３ａとシ−ル用静電アクチュエ−タの電極５ａを有
する移動子、４はシ−ル用静電アクチュエ−タの電極５
ｂを有する弁本体、５は移動子と弁本体の電極５ａ、５
ｂから構成されるシ−ル用静電アクチュエ−タ、６は駆
動用積層型圧電素子アクチュエ−タである。

【００１６】以上のように構成された流量制御弁につい
て、以下図１と図２を用いてその動作を説明する。

【００１７】図１（ａ）において、まず積層型圧電素子
アクチュエ−タ６に電圧を印加しない状態で、静電アク
チュエ−タ５の移動子と弁本体の電極に、図２（ａ）の
ように異符号の電圧を印加した場合、静電吸引力によっ
て移動子３と弁本体４との接触圧が強まり、吸着力が増
し、シ−ルが確実となる。この状態が流量制御弁の閉じ
た状態となる。

【００１８】次に、シール用静電アクチュエ−タ５の移
動子と弁本体の両方の電極に、図２（ｂ）のように同符
号の電圧を印加し、静電反発力によって移動子３と弁本
体４との接触圧が弱まり摩擦力を減少させた状態にする
。その状態で積層型圧電素子アクチュエ−タ６に電圧を
印加して移動子３を駆動し、移動後再び静電アクチュエ
−タ５の移動子と弁本体の電極に、図２（ａ）のように
異符号の電圧を印加し、静電吸引力によって移動子３と
弁本体４との接触圧が強まり、吸着力が増し、シ−ルを
行う。この状態が流量制御弁の開いた状態となる。

【００１９】以後、この動作の繰り返しにより、低シ−
ル摩擦、低駆動力によって流量制御弁の開閉駆動を実現
することができ、駆動用アクチュエ−タの小型化が図れ
る。

【００２０】以上のように本実施例によれば、流量制御
弁を流入流出口を有する移動子３とシ−ル用静電アクチ
ュエ−タ５と駆動用積層型圧電素子アクチュエ−タ６に
よって構成し、シ−ル用と駆動用の２つのアクチュエ−
タを制御駆動することにより、低シ−ル摩擦、低駆動力
であり、駆動用アクチュエ−タの小型化を図ることがで
きるため、小型な流量制御弁を実現することができる。

【００２１】以下本発明の第２の実施例について、図面
を参照しながら説明する。図３は本発明の第２の実施例
における流量制御弁の構成を示す全体図である。

【００２２】図３において、１は空気流入口、２は空気
流出口、３は空気流入流出口３ａとシ−ル用静電アクチ
ュエ−タの電極５ａを有する移動子、４はシ−ル用静電
アクチュエ−タの電極５ｂを有する弁本体、５は移動子
と弁本体の電極５ａ、５ｂから構成されるシ−ル用静電
アクチュエ−タ、６は駆動用積層型圧電素子アクチュエ
−タで、以上は図１（ａ）、（ｂ）の構成と同じもので
ある。

【００２３】図１（ａ）、（ｂ）と異なるのは、空気流
出口２に多数の空気流出口であるスリット２ｂと移動子
３に多数の空気流入流出口であるスリット３ｂを設け、
各スリット間にシ−ル用静電アクチュエ−タを配置した
点である。

【００２４】以上のように構成された流量制御弁につい
て、以下図２〜図４を用いてその動作を説明する。

【００２５】図３（ａ）において、まず積層型圧電素子
アクチュエ−タ６に電圧を印加しない状態で、静電アク
チュエ−タ５の移動子と弁本体の電極に、図２（ａ）の
ように異符号の電圧を印加した場合、静電吸引力によっ
て移動子３は弁本体４と図４（ａ）のようにスリット２
ｂと３ｂが相互に空気を遮断するように接触圧が強まり
、吸着が増すので、シ−ルを強力に行う。この状態が流
量制御弁の閉じた状態となる。

【００２６】次に、静電アクチュエ−タ５の移動子と弁
本体の両方の電極に、図２（ｂ）のように同符号の電圧
を印加し、静電反発力によって移動子３と弁本体４間の
摩擦力を減少させた状態にする。その状態で積層型圧電
素子アクチュエ−タ６に電圧を印加して図４（ｂ）のよ
うにスリット２ｂと３ｂが相互に空気を流入流出するよ
うに移動子を駆動し、移動後再び静電アクチュエ−タ５
の移動子と弁本体の電極に、図２（ａ）のように異符号
の電圧を印加し、静電吸引力によって移動子３を弁本体
４に吸着させ、シ−ルを行う。この状態が流量制御弁の
開いた状態となる。

【００２７】以後、この動作の繰り返しにより、低シ−
ル摩擦、低駆動力によって流量制御弁の開閉駆動を実現
するとともに、アクチュエ−タが微小変位しかしない場
合でも変位拡大機構を用いずに大開口面積の開閉が実現
でき、しかもその際各スリット間に配置されたシ−ル用
アクチュエ−タにより、各スリット間の充分なシ−ルを
実現することできる。

【００２８】以上のように本実施例によれば、流量制御
弁をスリットを有する移動子３および空気流出口２と、
シ−ル用静電アクチュエ−タ５と駆動用積層型圧電素子
アクチュエ−タ６によって構成し、シ−ル用と駆動用の
２つのアクチュエ−タを制御駆動することにより、低シ
−ル摩擦、低駆動力であり、駆動用アクチュエ−タの小
型化を図ることができるため小型な流量制御弁を実現で
きるとともに、スリットによる微小変位−大流量への拡
大と静電アクチュエ−タがシ−ル用アクチュエ−タとし
て小型でありながら、各スリットの格子ごとに充分なシ
−ルが可能であることから、充分なシ−ル効果を持ちな
がら大開口面積の開閉が可能である小型な流量制御弁を
実現することができる。

【００２９】以下本発明の第３の実施例の流量制御弁に
ついて、図面を参照しながら説明する。

【００３０】図５（ａ）、（ｂ）は本発明の第３の実施
例における流量制御弁の構成を示す全体図である。

【００３１】図５（ａ）において、１は空気流入口、２
は空気流出口、３は空気流入流出口３ａを有する移動子
、４は弁本体、６は駆動用積層型圧電素子アクチュエ−
タで、以上は図１（ａ）の構成と同じものである。

【００３２】図１（ａ）、（ｂ）と異なるのは、シ−ル
用静電アクチュエ−タを用いず、表面が弾性体であるこ
ろ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを設け、シ−ルを行った点で
ある。

【００３３】以上のように構成された流量制御弁につい
て、以下図２と図５を用いてその動作を説明する。

【００３４】図５（ａ）において、まず積層型圧電素子
アクチュエ−タ６に電圧を印加しない状態では、移動子
３は図５（ａ）のように位置し、空気は遮断される。シ
−ルは、移動子３と弁本体４と表面が弾性体であるころ
７ａ〜ｄとを接触させて行う。この状態が流量制御弁の
閉じた状態となる。

【００３５】次に、積層型圧電素子アクチュエ−タ６に
電圧を印加して移動子を図５（ｂ）のような位置に駆動
し、空気の流入流出を行う。この状態が流量制御弁の開
いた状態となる。シ−ルがころ７ａ〜ｄと移動子３との
線接触で行われており、移動子の駆動時もころがり摩擦
しか生じないためシ−ル摩擦は小さく、駆動力も小さく
てすむ。

【００３６】以後、この動作の繰り返しにより、低シ−
ル摩擦、低駆動力によって流量制御弁の開閉駆動を実現
することができ、駆動用アクチュエ−タの小型化が図ら
れる。

【００３７】以上のように本実施例によれば、流量制御
弁を流入流出口を有する移動子３とシ−ル用ころ７ａ〜
７ｄと駆動用積層型圧電素子アクチュエ−タ６によって
構成し、駆動用アクチュエ−タを制御駆動することによ
り、低シ−ル摩擦、低駆動力であり、駆動用アクチュエ
−タの小型化を図ることができるため、小型な流量制御
弁を実現することができる。

【００３８】以下本発明の第４の実施例の流量制御弁に
ついて、図面を参照しながら説明する。

【００３９】図６（ａ）、（ｂ）は本発明の第４の実施
例における流量制御弁の構成を示す全体図である。

【００４０】図６（ａ）において、１は空気流入口、２
は空気流出口、３は空気流入流出口３ａを有する移動子
、４は弁本体、６は駆動用積層型圧電素子アクチュエ−
タで、以上は図１（ａ）の構成と同じものである。

【００４１】図１（ａ）と異なるのは、空気流入口１に
多数の空気流入口であるスリット１ｂと空気流出口２に
多数の空気流出口であるスリット２ｂと移動子３に多数
の空気流入流出口であるスリット３ｂを設けた点と、シ
−ル用静電アクチュエ−タを用いず、各スリット間に表
面が弾性体であるころ７ａ〜７ｎを設け、シ−ルを行っ
た点である。

【００４２】以上のように構成された流量制御弁につい
て、以下図４と図６を用いてその動作を説明する。

【００４３】図６（ａ）において、まず積層型圧電素子
アクチュエ−タ６に電圧を印加しない状態では、移動子
３は図４（ａ）のように位置し、空気は遮断される。シ
−ルは、移動子３と弁本体４と表面が弾性体であるころ
７ａ〜７ｎとを接触させて行う。この状態が流量制御弁
の閉じた状態となる。

【００４４】次に、積層型圧電素子アクチュエ−タ６に
電圧を印加して移動子を図４（ｂ）のような位置に駆動
し、空気の流入流出を行う。この状態が流量制御弁の開
いた状態となる。シ−ルがころ７ａ〜７ｎと移動子３と
の線接触を行われており、移動子の駆動時もころがり摩
擦しか生じないのでシ−ル摩擦は小さく、駆動力も小さ
くなる。

【００４５】以後、この動作の繰り返しにより、低シ−
ル摩擦、低駆動力によって流量制御弁の開閉駆動を実現
するとともに、アクチュエ−タが微小変位しかしない場
合でも変位拡大機構を用いずに大開口面積の開閉が実現
でき、しかもその際ころによって各スリット間の充分な
シ−ルを実現することできる。

【００４６】以上のように本実施例によれば、流量制御
弁をスリットを有する移動子３および空気流出口２と、
シ−ル用ころ７ａ〜７ｎと駆動用積層型圧電素子アクチ
ュエ−タ６によって構成し、駆動用アクチュエ−タを制
御駆動することにより、低シ−ル摩擦、低駆動力であり
、駆動用アクチュエ−タの小型化を図ることができるた
め小型な流量制御弁を実現できるとともに、スリットに
よる微小変位−大流量への拡大と各スリット間に設けた
ころにより各スリットの格子ごとに充分なシ−ルが可能
であることから、充分なシ−ル効果を持ちながら大開口
面積の開閉が可能である小型な流量制御弁を実現するこ
とができる。

【００４７】以下本発明の第５の実施例について、図面
を参照しながら説明する。図７（ａ）、（ｂ）は本発明
の第５の実施例における流量制御弁の構成を示す全体図
である。

【００４８】図７（ａ）において、１は空気流入口、２
ｂ−１〜２ｂ−１１は開口面積が２の等比数列のスリッ
トである空気流出口、３−１〜３−１１は空気流入流出
口３ｂ−１〜３ｂ−１１とシ−ル用かつ伝達用静電アク
チュエ−タの電極５ａ−１〜５ａ−１１を有する移動子
、３ｂ−１〜３ｂ−１１は開口面積が２の等比数列のス
リットである空気流入流出口、３ｃ−１〜３ｃ−１１は
弾性体、４はシ−ル用かつ伝達静電アクチュエ−タの電
極５ｂ−１〜５ｂ−１１を有する弁本体、５−１〜５−
１１は移動子と弁本体の電極５ａ−１〜５ａ−１１と５
ｂ−１〜５ｂ−１１から構成されるシ−ル用かつ伝達用
静電アクチュエ−タ、６は駆動用積層型圧電素子アクチ
ュエ−タ、８ａは開口面積制御部、８ｂは移動子駆動力
伝達部、８ｃは制御駆動部である。

【００４９】以上のように構成された流量制御弁につい
て、以下図２、図４、図７、図８を用いてその動作を説
明する。

【００５０】図７（ａ）において、まず流量制御弁を閉
じた状態にする場合、開口面積制御部８ａにおいて１１
個の全空気流入流出口３ｂ−１〜３ｂ−１１を遮断する
ことを決定し、移動子駆動力伝達部８ｂからの指令信号
により、制御駆動部８ｃによって積層型圧電素子アクチ
ュエ−タ６には電圧を印加せず、移動子駆動力伝達部８
ｂによって静電アクチュエ−タ５−１〜５−１１の移動
子と弁本体の電極に、図２（ａ）のように異符号の電圧
を印加する。そして静電吸引力によって移動子３−１〜
３−１１は弁本体４と図４（ａ）のようにスリット２ｂ
−１〜２ｂ−１１と３ｂ−１〜３ｂ−１１がそれぞれ相
互に空気を遮断するように吸着し、シ−ルを行う。この
状態が流量制御弁の閉じた状態となる。

【００５１】次に流量制御弁を開き、任意の流量を流す
状態にする場合、開口面積制御部８ａにおいて１１個の
空気流入流出口３ｂ−１〜３ｂ−１１の中から開口する
空気流入流出口を決定し、移動子駆動力伝達部８ｂによ
って開口すると決定された空気流入流出口の静電アクチ
ュエ−タ５−１〜５−１１を構成する移動子と弁本体の
両方の電極に、図２（ｂ）のように同符号の電圧を印加
し、静電反発力によって移動子３−１〜３−１１のうち
開口する移動子と弁本体４間の摩擦力を減少させた状態
にする。その状態で移動子駆動力伝達部８ｂからの指令
信号により、制御駆動部８ｃによって積層型圧電素子ア
クチュエ−タ６に電圧を印加して図４（ｂ）のようにス
リット２ｂ−１〜２ｂ−１１と３ｂ−１〜３ｂ−１１の
中の開口すると決定されたスリットが相互に空気を流入
流出するように移動子３−１〜３−１１を駆動し、移動
後再び移動子駆動力伝達部８ｂによって静電アクチュエ
−タ５−１〜５−１１の移動子と弁本体の電極に、図２
（ａ）のように異符号の電圧を印加し、静電吸引力によ
って移動子３−１〜３−１１を弁本体４に吸着させ、シ
−ルを行う。

【００５２】また同時に、移動子駆動力伝達部８ｂによ
って開口しないと決定された空気流入流出口の静電アク
チュエ−タ５−１〜５−１１を構成する移動子と弁本体
の両方の電極に、図２（ａ）のように異符号の電圧を印
加し、静電吸引力によって移動子３−１〜３−１１のう
ち開口しない移動子を弁本体４に吸着させ、シ−ルを行
う。積層型圧電素子アクチュエ−タ６による駆動力は、
空気流入流出口を閉口する場合も加わるが、静電アクチ
ュエ−タ５−１〜５−１１による吸着力、摩擦力、およ
び移動子３−１〜３−１１に設けられた弾性体により、
移動子は移動しない。この状態が流量制御弁が開いて任
意の流量が流れる状態となる。

【００５３】以後、この動作の繰り返しにより、低シ−
ル摩擦、低駆動力によって流量制御弁の開閉駆動を実現
するとともに、１個の駆動用アクチュエ−タの微小変位
駆動と１１個のシ−ル用かつ伝達用アクチュエ−タによ
って変位拡大機構を用いず任意流量の制御を実現するこ
とができ、１１個の空気流出口と空気流入流出口の開口
面積が２の等比数列であることから図８のようにディジ
タル的に比例流量制御弁を構成することができる。

【００５４】以上のように本実施例によれば、流量制御
弁をスリットを有する開口面積が２の等比数列である１
１個の移動子３−１〜３−１１および空気流出口２−１
〜２−１１と、１１個のシ−ル用かつ伝達用静電アクチ
ュエ−タ５−１〜５−１１と１個の駆動用積層型圧電素
子アクチュエ−タ６と開口面積制御部８ａと移動子駆動
力伝達部８ｂと制御駆動部８ｃによって構成し、スリッ
トと１１個の移動子による微小変位−大流量への拡大と
静電アクチュエ−タがシ−ル用アクチュエ−タとして小
型でありながら、各スリットの格子ごとに充分なシ−ル
が可能であることから、充分なシ−ル効果を持ちながら
大開口面積の開閉が可能である小型な流量制御弁を実現
することができる。また、開口面積制御部８ａによって
開閉する空気流出口を選択し、制御駆動部８ｃによって
１１個の伝達用と１個の駆動用のアクチュエ−タを制御
駆動するとともに弾性体を用いることにより、１個の駆
動用アクチュエ−タで１１個の弁の開閉動作を制御する
ことができることから、ヒステリシスレス、低シ−ル摩
擦、低駆動力である小型な比例流量制御弁を実現するこ
とができる。さらには、静電アクチュエ−タをシ−ル用
アクチュエ−タと、伝達用アクチュエ−タとして移動子
駆動力伝達部に併用し、シ−ルと伝達部の一部としての
機能を持たせたことでも小型な比例流量制御弁を実現す
ることができる。

【００５５】以下本発明の第６の実施例について、図面
を参照しながら説明する。図９（ａ）、（ｂ），（ｃ）
は本発明の第６の実施例における流量制御弁の構成を示
す全体図である。

【００５６】図９（ａ）において、１は空気流入口、２
は空気流出口、３は空気流入流出口３ａとシ−ル用静電
アクチュエ−タの電極５ａを有する移動子、４はシ−ル
用静電アクチュエ−タの電極５ｂを有する弁本体、５は
移動子と弁本体の電極５ａ、５ｂから構成されるシ−ル
用静電アクチュエ−タで、以上は図１の構成と同じもの
である。

【００５７】図１（ａ）、（ｂ）と異なるのは、駆動用
積層型圧電素子アクチュエ−タは２個の駆動用積層型圧
電素子アクチュエ−タ６−１、６−２で構成され、空気
流出口２には２個のスリット２ｂ−１、２ｂ−２、移動
子３にはスリット３ｂを設け、各スリット間にシ−ル用
静電アクチュエ−タを配置した点である。

【００５８】以上のように構成された流量制御弁につい
て、以下図２と図９と図１０を用いてその動作を説明す
る。

【００５９】図９（ａ）において、まず積層型圧電素子
アクチュエ−タ６−１、６−２に電圧を印加しない状態
で、静電アクチュエ−タ５の移動子と弁本体の電極に、
図２（ａ）のように異符号の電圧を印加した場合、静電
吸引力によって移動子３は弁本体４と図１０（ａ）のよ
うにスリット２ｂ−１、２ｂ−２と３ｂが相互に空気を
遮断するように吸着し、シ−ルを行う。この状態が流量
制御弁の閉じた状態となる。

【００６０】次に、静電アクチュエ−タ５の移動子と弁
本体の両方の電極に、図２（ｂ）のように同符号の電圧
を印加し、静電反発力によって移動子３と弁本体４間の
摩擦力を減少させた状態にする。その状態で積層型圧電
素子アクチュエ−タ６−１に電圧を印加して図１０（ｂ
）のようにスリット２ｂ−１と３ｂが相互に空気を流入
流出するように移動子を駆動し、移動後再び静電アクチ
ュエ−タ５の移動子と弁本体の電極に、図２（ａ）のよ
うに異符号の電圧を印加し、静電吸引力によって移動子
３を弁本体４に吸着させ、シ−ルを行う。この状態が流
量制御弁が一方の方向に開いた状態となる。

【００６１】さらに、静電アクチュエ−タ５の移動子と
弁本体の両方の電極に、図２（ｂ）のように同符号の電
圧を印加し、静電反発力によって移動子３と弁本体４間
の摩擦力を減少させた状態にする。その状態で積層型圧
電素子アクチュエ−タ６−１と６−２に電圧を印加して
図１０（ｃ）のようにスリット２ｂ−２と３ｂが相互に
空気を流入流出するように移動子を駆動し、移動後再び
静電アクチュエ−タ５の移動子と弁本体の電極に、図２
（ａ）のように異符号の電圧を印加し、静電吸引力によ
って移動子３を弁本体４に吸着させ、シ−ルを行う。こ
の状態が流量制御弁の他の一方の方向に開いた状態とな
り、３ポ−ト３位置切換弁となる。

【００６２】以後、この動作の繰り返しにより、低シ−
ル摩擦、低駆動力によって流量制御弁の開閉駆動を実現
するとともに、アクチュエ−タが微小変位しかしない場
合でも変位拡大機構を用いずに大開口面積の開閉が実現
でき、しかもその際各スリット間に配置されたシ−ル用
アクチュエ−タにより、各スリット間の充分なシ−ルを
実現でき、さらには流れの方向切り替えを実現すること
できる。

【００６３】以上のように本実施例によれば、流量制御
弁をスリットを有する移動子３および空気流出口２と、
シ−ル用静電アクチュエ−タ５と駆動用積層型圧電素子
アクチュエ−タ６−１、６−２によって構成し、シ−ル
用と駆動用の２つのアクチュエ−タを制御駆動すること
により、低シ−ル摩擦、低駆動力であり、駆動用アクチ
ュエ−タの小型化を図ることができるため小型な流量制
御弁を実現できるとともに、スリットによる微小変位−
大流量への拡大と静電アクチュエ−タがシ−ル用アクチ
ュエ−タとして小型でありながら、各スリットの格子ご
とに充分なシ−ルが可能であることから、充分なシ−ル
効果を持ちながら大開口面積の開閉が可能であり、スリ
ット数とその配置によって流れの方向切り替えが可能で
ある小型な流量制御弁を実現することができる。

【００６４】以下本発明の第７の実施例について、図面
を参照しながら説明する。図１１（ａ）、（ｂ），（ｃ
）は本発明の第７の実施例における流量制御弁の構成を
示す全体図である。

【００６５】図１１（ａ）において、１は空気流入口、
２ｂ−１−１〜２ｂ−１１−１と２ｂ−１−２〜２ｂ−
１１−２は開口面積が２の等比数列であるスリットを有
する空気流出口、３−１〜３−１１は空気流入流出口３
ｂ−１〜３ｂ−１１とシ−ル用かつ伝達用静電アクチュ
エ−タの電極５ａ−１〜５ａ−１１を有する移動子、３
ｂ−１〜３ｂ−１１は開口面積が２の等比数列のスリッ
トである空気流入流出口、３ｃ−１〜３ｃ−１１は弾性
体、４はシ−ル用かつ伝達用静電アクチュエ−タの電極
５ｂ−１〜５ｂ−１１を有する弁本体、５−１〜５−１
１は移動子と弁本体の電極５ａ−１〜５ａ−１１と５ｂ
−１〜５ｂ−１１から構成されるシ−ル用かつ伝達用静
電アクチュエ−タ、６−１、６−２は駆動用積層型圧電
素子アクチュエ−タ、８ａは開口面積制御部、８ｂは移
動子駆動力伝達部、８ｃは制御駆動部である。

【００６６】以上のように構成された流量制御弁につい
て、以下図２、図８、図１０、図１１を用いてその動作
を説明する。

【００６７】図１１（ａ）において、まず流量制御弁を
閉じた状態にする場合、開口面積制御部８ａにおいて１
１個の全空気流入流出口３ｂ−１〜３ｂ−１１を遮断す
ることを決定し、移動子駆動力伝達部８ｂからの指令信
号により、制御駆動部８ｃによって積層型圧電素子アク
チュエ−タ６−１、６−２には電圧を印加せず、移動子
駆動力伝達部８ｂによって静電アクチュエ−タ５−１〜
５−１１の移動子と弁本体の電極に、図２（ａ）のよう
に異符号の電圧を印加する。そして静電吸引力によって
移動子３−１〜３−１１は弁本体４と図１０（ａ）のよ
うにスリット２ｂ−１〜２ｂ−１１と３ｂ−１〜３ｂ−
１１がそれぞれ相互に空気を遮断するように吸着し、シ
−ルを行う。この状態が流量制御弁の閉じた状態となる
。

【００６８】次に流量制御弁の一方の第１のモ−ドのス
リットを開き、任意の流量を流す状態にする場合、開口
面積制御部８ａにおいて１１個の空気流入流出口３ｂ−
１〜３ｂ−１１の中から開口する空気流入流出口を決定
し、移動子駆動力伝達部８ｂによって開口すると決定さ
れた空気流入流出口の静電アクチュエ−タ５−１〜５−
１１を構成する移動子と弁本体の両方の電極に、図２（
ｂ）のように同符号の電圧を印加し、静電反発力によっ
て移動子３−１〜３−１１のうち開口する移動子と弁本
体４間の摩擦力を減少させた状態にする。その状態で移
動子駆動力伝達部８ｂからの指令信号により、制御駆動
部８ｃによって積層型圧電素子アクチュエ−タ６−１に
電圧を印加して図１０（ｂ）のようにスリット２ｂ−１
−１〜２ｂ−１１−１と３ｂ−１〜３ｂ−１１の中の開
口すると決定されたスリットが相互に空気を流入流出す
るように移動子３−１〜３−１１を駆動し、移動後再び
移動子駆動力伝達部８ｂによって静電アクチュエ−タ５
−１〜５−１１の移動子と弁本体の電極に、図２（ａ）
のように異符号の電圧を印加し、静電吸引力によって移
動子３−１〜３−１１を弁本体４に吸着させ、シ−ルを
行う。

【００６９】また同時に、移動子駆動力伝達部８ｂによ
って開口しないと決定された空気流入流出口の静電アク
チュエ−タ５−１〜５−１１を構成する移動子と弁本体
の両方の電極に、図２（ａ）のように異符号の電圧を印
加し、静電吸引力によって移動子３−１〜３−１１のう
ち開口しない移動子を弁本体４に吸着させ、シ−ルを行
う。積層型圧電素子アクチュエ−タ６−１による駆動力
は、空気流入流出口を閉口する場合も加わるが、静電ア
クチュエ−タ５−１〜５−１１による吸着力、摩擦力、
および移動子３−１〜３−１１に設けられた弾性体によ
り、移動子は移動しない。この状態が流量制御弁が開い
て一方の第１のモ−ドのスリットより任意の流量が流れ
る状態となる。さらに流量制御弁の他方の第２のモ−ド
のスリット開き、任意の流量を流す状態にする場合、開
口面積制御部８ａにおいて１１個の空気流入流出口３ｂ
−１〜３ｂ−１１の中から開口する空気流入流出口を決
定し、移動子駆動力伝達部８ｂによって開口すると決定
された空気流入流出口の静電アクチュエ−タ５−１〜５
−１１を構成する移動子と弁本体の両方の電極に、図２
（ｂ）のように同符号の電圧を印加し、静電反発力によ
って移動子３−１〜３−１１のうち開口する移動子と弁
本体４間の摩擦力を減少させた状態にする。その状態で
移動子駆動力伝達部８ｂからの指令信号により、制御駆
動部８ｃによって積層型圧電素子アクチュエ−タ６−１
と６−２に電圧を印加して図１０（ｃ）のようにスリッ
ト２ｂ−１−２〜２ｂ−１１−２と３ｂ−１〜３ｂ−１
１の中の開口すると決定されたスリットが相互に空気を
流入流出するように移動子３−１〜３−１１を駆動し、
移動後再び移動子駆動力伝達部８ｂによって静電アクチ
ュエ−タ５−１〜５−１１の移動子と弁本体の電極に、
図２（ａ）のように異符号の電圧を印加し、静電吸引力
によって移動子３−１〜３−１１を弁本体４に吸着させ
、シ−ルを行う。

【００７０】また同時に、移動子駆動力伝達部８ｂによ
って開口しないと決定された空気流入流出口の静電アク
チュエ−タ５−１〜５−１１を構成する移動子と弁本体
の両方の電極に、図２（ａ）のように異符号の電圧を印
加し、静電吸引力によって移動子３−１〜３−１１のう
ち開口しない移動子を弁本体４に吸着させ、シ−ルを行
う。積層型圧電素子アクチュエ−タ６−１と６−２によ
る駆動力は、空気流入流出口を閉口する場合も加わるが
、静電アクチュエ−タ５−１〜５−１１による吸着力、
摩擦力、および移動子３−１〜３−１１に設けられた弾
性体により、移動子は移動しない。この状態が流量制御
弁が開いて他方の第２のモ−ドのスリットより任意の流
量が流れる状態となる。

【００７１】以後、この動作の繰り返しにより、低シ−
ル摩擦、低駆動力によって流量制御弁の開閉駆動を実現
するとともに、２個の駆動用アクチュエ−タの微小変位
駆動とシ−ル用かつ伝達用アクチュエ−タによって変位
拡大機構を用いず任意流量の制御を実現することができ
、１１個の流入流出口の開口面積が２の等比数列である
ことから図８のようにディジタル的に比例流量制御弁を
構成することができる。さらに、２つのモ−ドのスリッ
トにより、制御流量の分解能と総流量を換えることがで
きる。

【００７２】以上のように本実施例によれば、流量制御
弁を、スリットを有する開口面積が２の等比数列である
１１個の移動子３−１〜３−１１、および空気流出口２
ｂ−１−１〜２ｂ−１１−１、２ｂ−１−２〜２ｂ−１
１−２と、１１個のシ−ル用かつ伝達用静電アクチュエ
−タ５−１〜５−１１と１個の駆動用積層型圧電素子ア
クチュエ−タ６と開口面積制御部８ａと移動子駆動力伝
達部８ｂと制御駆動部８ｃによって構成し、スリットと
１１個の移動子による微小変位−大流量への拡大と静電
アクチュエ−タがシ−ル用アクチュエ−タとして小型で
ありながら、各スリットの格子ごとに充分なシ−ルが可
能であることから、充分なシ−ル効果を持ちながら大開
口面積の開閉が可能である小型な流量制御弁を実現する
ことができる。また、開口面積制御部８ａによって開閉
する空気流出口を選択し、制御駆動部８ｃによって１１
個の伝達用と１個の駆動用のアクチュエ−タを制御駆動
するとともに弾性体を用いることにより、１個の駆動用
アクチュエ−タで１１個の弁の開閉動作を制御すること
ができることから、ヒステリシスレス、低シ−ル摩擦、
低駆動力である小型な比例流量制御弁を実現することが
できる。さらには、静電アクチュエ−タをシ−ル用アク
チュエ−タと、伝達用アクチュエ−タとして移動子駆動
力伝達部に併用し、シ−ルと伝達部の一部としての機能
を持たせたことでも小型な比例流量制御弁を実現するこ
とができるとともに、２つのモ−ドのスリットによって
制御流量の分解能を可変にしたことで制御流量範囲を大
きくとることができ、小型な比例流量制御弁を実現する
ことができる。

【００７３】なお、本実施例において駆動用アクチュエ
−タには積層型圧電素子アクチュエ−タを、シ−ル用ア
クチュエ−タには静電アクチュエ−タを用いたが、必ず
しもこのアクチュエ−タに限るものではなく、例えば、
電磁プランジャやバイモルフ型圧電素子アクチュエ−タ
、超磁歪アクチュエ−タ、形状記憶合金を用いても同様
な効果がえられる。

【００７４】さらに、本実施例において流量制御弁は移
動子と空気流出口とを用いて空気の流入流出制御を行っ
ているが、移動子と空気流入口とを用いても同様な効果
がえられる。

【００７５】また、本実施例において流量制御弁は移動
子をスライドさせて空気の流入流出制御を行っているが
、ポペットを上下動させたり、駆動用アクチュエータの
自己変形を用いて空気の流入流出制御を行っても同様な
効果がえられる。

【００７６】また、第１、第２、第３、第４、第５の実
施例において流量制御弁は、２ポ−ト２位置弁としたが
、ポ−ト数、位置数はこれに限るものではなく、３ポ−
ト２位置弁などとしても同様な効果がえられる。

【００７７】また、第２、第４、第５の実施例において
流量制御弁は、スリット数を２、３、４としたが、スリ
ット数はこれに限るものではない。

【００７８】また、第３、第４の実施例において流量制
御弁は、ころ、あるいは移動子と、流体流入流出口を有
する弁本体の、表面あるいは全体が弾性体で構成されて
いるとしたが、弾性体と同様にシ−ル効果を有するもの
であれば、これに限るものではない。

【００７９】また、第６、第７の実施例において流量制
御弁は、駆動用アクチュエ−タの動作モ−ドを２つとし
たが、モ−ド数はこれに限るものではない。

【００８０】また、第６、第７の実施例において流量制
御弁は、空気流入流出口のスリット数を２、空気流出口
のスリット数を４としたが、スリット数はこれに限るも
のではない。

【００８１】また、第７の実施例において各スリット群
のスリット数は同じで、各スリット群の開口面積が異な
るとしたが、各スリット群のスリット数が異なって各ス
リット群の開口面積が異なるとしても同様な効果がえら
れる。

【００８２】また、第６の実施例において流量制御弁は
、３ポ−ト３位置弁としたが、ポ−ト数、位置数はこれ
に限るものではなく、４ポ−ト４位置弁などとしても同
様な効果がえられる。

【００８３】また、第７の実施例において流量制御弁は
、２ポ−ト３位置弁とし、流量分解能を２種類としたが
、ポ−ト数、位置数、流量分解能数はこれに限るもので
はなく、３ポ−ト７位置弁、流量分解能を３種類などと
しても同様な効果がえられる。

【００８４】また、第５、第７の実施例において流量制
御弁は、１１個の空気流入流出口と空気流出口で構成さ
れているとしたが、空気流入流出口と空気流出口の個数
はこれに限るものではない。

【００８５】また、第５、第７の実施例において流量制
御弁は、１１個の空気流入流出口と空気流出口の開口面
積が２の等比数列で構成されているとしたが、開口面積
は２の等比数列でなくてもよい。

【００８６】また、第５、第７の実施例において流量制
御弁は、１１個の移動子の空気流入流出口と空気流出口
の開口面積を同じとしたが、同じでなくてもよい。

【００８７】また、第５、第７の実施例において移動子
駆動力伝達部は、伝達用アクチュエ−タと弾性体で構成
されているとしたが、この構成に限るものではなく、ク
ラッチ機構などを用いても同様の効果がえられる。

【００８８】また、第５、第７の実施例において移動子
駆動力伝達部の伝達用アクチュエ−タには静電アクチュ
エ−タを用いたが、必ずしもこのアクチュエ−タに限る
ものではなく、例えば、電磁プランジャやバイモルフ型
圧電素子アクチュエ−タ、超磁歪アクチュエ−タ、形状
記憶合金などを用いても同様な効果がえられる。

【００８９】

【発明の効果】以上のように本発明は，流体流入流出口
と、前記流体流入流出口を開閉し、流体を流入、流出あ
るいは遮断するための移動子と、前記移動子を制御駆動
し、流体の流入流出と遮断を行なうアクチュエ−タ部と
を備え、前記アクチュエ−タ部は、前記移動子を駆動す
ることによって前記流体流入流出口の開閉動作を制御駆
動する駆動用アクチュエ−タ部と、前記移動子によって
前記流体流入流出口のシ−ルを行なうシ−ル用アクチュ
エ−タ部を設けることにより、シ−ルの低摩擦化、駆動
部の小型化、ひいては小型な比例流量制御弁を実現する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の第１の実施例における流量制御
弁の閉口を示す全体図である。（ｂ）本発明の第１の実施例における流量制御弁の開口
を示す全体図である。

【図２】（ａ）本発明の第１の実施例におけるシ−ル用
静電アクチュエ−タの吸引状態図である。（ｂ）本発明の第１の実施例におけるシ−ル用静電アク
チュエ−タの反発状態図である。

【図３】（ａ）本発明の第２の実施例における流量制御
弁の閉口を示す全体図である。（ｂ）本発明の第２の実施例における流量制御弁の開口
を示す全体図である。

【図４】（ａ）本発明の第２の実施例におけるスリット
による微小変位−流量拡大変換を示す原理図でバルブ閉
状態図。（ｂ）本発明の第２の実施例におけるスリットによる微
小変位−流量拡大変換を示す原理図でバルブ開状態図あ
る。

【図５】（ａ）本発明の第３の実施例における流量制御
弁の閉口を示す全体図である。（ｂ）本発明の第３の実施例における流量制御弁の開口
を示す全体図である。

【図６】（ａ）本発明の第４の実施例における流量制御
弁の閉口を示す全体図である。（ｂ）本発明の第４の実施例における流量制御弁の開口
を示す全体図である。

【図７】（ａ）本発明の第５の実施例における流量制御
弁の閉口を示す全体図である。（ｂ）本発明の第５の実施例における流量制御弁の開口
を示す全体図である。

【図８】本発明の第５の実施例における流量制御弁の流
量特性図である。

【図９】（ａ）本発明の第６の実施例における流量制御
弁の開口を示す全体図である。（ｂ）本発明の第６の実施例における流量制御弁の第１
段開口を示す全体図である。（ａ）本発明の第６の実施例における流量制御弁の第２
段開口を示す全体図である。

【図１０】（ａ）本発明の第６の実施例におけるスリッ
トによる流量方向変換と本発明の第７の実施例における
スリットによる制御流量分解能変換を示すバルブ閉状態
図である。（ｂ）本発明の第６の実施例におけるスリットによる流
量方向変換と本発明の第７の実施例におけるスリットに
よる制御流量分解能変換を示すバルブ開状態図である。（ｃ）本発明の第６の実施例におけるスリットによる流
量方向変換と本発明の第７の実施例におけるスリットに
よる制御流量分解能変換を示すバルブ開状態図である。

【図１１】（ａ）本発明の第７の実施例における流量制
御弁の構成を示す全体図である。（ｂ）本発明の第７の実施例における流量制御弁の構成
を示す全体図である。（ｃ）本発明の第７の実施例における流量制御弁の構成
を示す全体図である。

【図１２】（ａ）従来例における直動型電磁弁の閉口状
態図である。（ｂ）従来例における直動型電磁弁の開口状態図である
。

【図１３】（ａ）従来例におけるパイロット型電磁弁の
閉口状態図である。（ａ）従来例におけるパイロット型電磁弁の開口状態図
である。

【図１４】従来例におけるスプ−ル式直動型電磁弁の構
成図である。

【図１５】従来例におけるスプ−ル式比例流量制御弁の
構成図である。

【図１６】従来例における直動型電磁弁によるＰＣＭ比
例流量制御弁の構成図である。

【図１７】従来例におけるスプ−ル式比例流量制御弁の
流量特性図である。

【符号の説明】

１　　空気流入口２　　空気流出口３　　移動子３ａ　　空気流入流出口４　　弁本体５　　シ−ル用静電アクチュエ−タ５ａ　　移動子側電極５ｂ　　弁本体側電極６　　駆動用圧電アクチュエ−タ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　流体流入流出口と、前記流体流入流出
口を開閉し、流体を流入、流出あるいは遮断するための
移動子と、前記移動子を制御駆動し、流体の流入流出と
遮断を行なうアクチュエ−タ部とを備え、前記アクチュ
エ−タ部は、前記移動子を駆動することによって前記流
体流入流出口の開閉動作を制御駆動する駆動用アクチュ
エ−タ部と、前記移動子によって前記流体流入流出口の
シ−ルを行なうシ−ル用アクチュエ−タ部とを有してい
ることを特徴とする流量制御弁。
【請求項２】　　流体流入流出口は、ｍ１個のスリット
を有し、移動子は、前記流体流入流出口を開閉し、流体
を流入、流出あるいは遮断するためのｍ２個のスリット
を有し、駆動用アクチュエ−タ部とシ−ル用アクチュエ
−タ部の駆動によって前記移動子が駆動されたとき、前
記流体流入流出口のスリットと前記移動子のスリットと
が相互に流体を流入、流出あるいは遮断するように各ス
リットを配置することを特徴とする請求項１記載の流量
制御弁。
【請求項３】　　流体流入流出口と、前記流体流入流出
口を開閉し、流体を流入、流出あるいは遮断するための
移動子と、前記移動子を制御駆動し、流体の流入流出と
遮断を行なう駆動用アクチュエ−タ部と、ころとを備え
、前記移動子と前記流体流入流出口を有する弁本体の間
に接触して前記ころが取り付けられていることを特徴と
する流量制御弁。
【請求項４】　　流体流入流出口は、ｍ１個のスリット
を有し、移動子は、前記流体流入流出口を開閉し、流体
を流入、流出あるいは遮断するためのｍ２個のスリット
を有し、前記駆動用アクチュエ−タ部によって前記移動
子がころに接触して駆動されたとき、前記流体流入流出
口のスリットと前記移動子のスリットとが相互に流体を
流入、流出あるいは遮断するように各スリットを配置す
ることを特徴とする請求項３記載の流量制御弁。
【請求項５】　　ころ、あるいは移動子と、流体流入流
出口を有する弁本体の、表面あるいは全体が弾性体であ
ることを特徴とする請求項３あるいは請求項４記載の流
量制御弁。
【請求項６】　　ｎ個の流体流入流出口とｎ個の移動子
と駆動用アクチュエ−タ部と開口面積制御部と制御駆動
部と移動子駆動力伝達部とを有し、前記開口面積制御部
は、目標流量に応じて駆動させる移動子を決定し、前記
制御駆動部は、前記駆動用アクチュエ−タ部を制御し、
前記移動子駆動力伝達部は、前記開口面積制御部で決定
された移動子のみを前記駆動用アクチュエ−タ部によっ
て駆動させることを特徴とする請求項１記載の流量制御
弁。
【請求項７】　　移動子駆動力伝達部は、各移動子ごと
に前記移動子を弁本体と吸着あるいは離脱させる伝達用
アクチュエ−タ部と、駆動力を前記各移動子に伝達する
弾性体とを有し、前記移動子駆動力伝達部は、開口面積
制御部からの指令をもとに制御駆動部によって駆動用ア
クチュエ−タ部を制御するとともに、前記弾性体と前記
伝達用アクチュエ−タ部を制御することで前記移動子を
制御駆動し、前記伝達用アクチュエ−タ部は前記移動子
によって流体流入流出口のシ−ルを行なうシ−ル用アク
チュエ−タ部であり、前記弾性体は前記開口面積制御部
からの指令に応じて前記移動子への駆動力を伝達あるい
は遮断するため、前記各移動子と前記駆動用アクチュエ
−タ部との間に配置されることを特徴とする請求項６記
載の流量制御弁。
【請求項８】　　流体流入流出口は、それぞれｍ１１〜
ｍ１ｎ個のスリットを有し、前記移動子は、前記流体流
入流出口を開閉し、流体を流入、流出あるいは遮断する
ため、それぞれｍ２１〜ｍ２ｎ個のスリットを有し、駆
動用アクチュエ−タ部によって前記移動子が駆動された
とき、前記流体流入流出口のスリットと前記移動子のス
リットとが相互に流体を流入、流出あるいは遮断するよ
うに各スリットを配置することを特徴とする請求項６あ
るいは請求項７に記載の流量制御弁。
【請求項９】　　流体流入流出口は、スリット数がそれ
ぞれｍ１１個〜ｍ１ｋ個であるｋ個の流体流入流出口を
有し、第ｊ（１≦ｊ≦ｋ−１）の前記流体流入流出口の
スリットの隣には少なくとも１つの第ｊ＋１の前記流体
流入流出口のスリットを配置し、第ｊ＋１の前記流体流
入流出口のスリットが複数個の場合は、それぞれのスリ
ットと第ｊの前記流体流入流出口のスリットとの間隔を
一定に配置し、移動子はｍ２個のスリットを有し、駆動
用アクチュエ−タ部はｋ個の動作モ−ドを有し、前記駆
動用アクチュエ−タ部とシ−ル用アクチュエ−タ部が駆
動せずに前記移動子が駆動されない場合、前記ｋ個の流
体流入流出口のｍ１１個〜ｍ１ｋ個のスリットと前記移
動子のｍ２個のスリットとが相互に流体を遮断するよう
に、前記移動子のｍ２個のスリット間に前記ｋ個の流体
流入流出口の各スリットを配置し、また前記駆動用アク
チュエ−タ部を第ｊ動作モ−ド（１≦ｊ≦ｋ）で駆動し
、前記シ−ル用アクチュエ−タ部を駆動して前記移動子
が駆動される場合、スリット数がｍ１ｊ個である前記流
体流入流出口のスリットと前記移動子のｍ２個のスリッ
トとが相互に流体を流入流出して、前記ｍ１ｊ個のスリ
ットを有する流体流入流出口を除いたｋ−１個の前記流
体流入流出口のスリットと、前記移動子のｍ２個のスリ
ットとが相互に流体を遮断するように、前記ｋ個の流体
流入流出口の各スリットを前記移動子のｍ２個のスリッ
ト間に配置することを特徴とする請求項２あるいは請求
項４記載の流量制御弁。
【請求項１０】　　流体流入流出口は、それぞれのスリ
ット数がｍ１１個〜ｍ１ｋ個である第１〜第ｋまでのス
リット群を有し、前記スリット群はそれぞれ開口面積が
異なり、第ｊ（１≦ｊ≦ｋ−１）の前記スリット群のス
リットの隣には少なくとも１つの第ｊ＋１の前記スリッ
ト群のスリットを配置し、第ｊ＋１の前記スリット群の
スリットが複数個の場合は、それぞれのスリットと第ｊ
の前記スリット群のスリットとの間隔を一定に配置し、
移動子はｍ２個のスリットを有し、駆動用アクチュエ−
タ部はｋ個の動作モ−ドを有し、前記駆動用アクチュエ
−タ部とシ−ル用アクチュエ−タ部が駆動せずに前記移
動子が駆動されない場合、前記第１〜第ｋまでのスリッ
ト群と前記移動子のｍ２個のスリットとが相互に流体を
遮断するように、前記第１〜第ｋまでのスリット群の各
スリットを前記移動子のｍ２個のスリット間に配置し、
また前記駆動用アクチュエ−タ部を第ｊ動作モ−ド（１
≦ｊ≦ｋ）で駆動し、前記シ−ル用アクチュエ−タ部を
駆動して前記移動子が駆動される場合、前記流体流入流
出口のスリット数がｍ１ｊ個である第ｊのスリット群と
前記移動子のｍ２個のスリットとが相互に流体を流入流
出して、前記流体流入流出口の第ｊのスリット群を除い
たｋ−１個のスリット群と前記移動子のｍ２個のスリッ
トとが相互に流体を遮断するように、前記第１〜第ｋま
でのスリット群の各スリットを前記移動子のｍ２個のス
リット間に配置することを特徴とする請求項２あるいは
請求項４記載の流量制御弁。
【請求項１１】　　ｎ個の流体流入流出口は、それぞれ
スリット数がｍｉ１１個〜ｍｉ１ｋ個（ｉ＝１、２、…
、ｎ）であるｋ個のスリット群を有し、前記ｎ個の流体
流入流出口のそれぞれの第１〜第ｋまでのスリット群は
開口面積が異なり、ｎ個の移動子はぞれぞれｍｉ２個の
スリットを有し、駆動用アクチュエ−タ部はｋ個の動作
モ−ドを有し、前記駆動用アクチュエ−タ部が駆動せず
に前記ｎ個の移動子が駆動されない場合、前記ｎ個の流
体流入流出口のそれぞれの第１〜第ｋまでのスリット群
と前記ｎ個の移動子のｍｉ２個のスリットとが相互に流
体を遮断するように、それぞれの前記第１〜第ｋまでの
スリット群の各スリットを前記移動子のｍｉ２個のスリ
ット間に配置し、また前記駆動用アクチュエ−タ部を第
ｊ動作モ−ド（１≦ｊ≦ｋ）で駆動する場合、移動子駆
動力伝達部から開口すると指令されたｐ個（１≦ｐ≦ｎ
）の前記流体流入流出口の第ｊのスリット群と移動する
と指令されたｐ個の前記移動子のｍｉ２個のスリットと
が相互に流体を流入流出し、前記移動子駆動力伝達部か
ら開口しないと指令された（ｎ−ｐ）個（１≦ｐ≦ｎ）
のスリット群と移動しないと指令された（ｎ−ｐ）個の
前記移動子のｍｉ２個のスリットとが相互に流体を遮断
するように、それぞれの前記第１〜第ｋまでのスリット
群の各スリットを前記移動子のｍｉ２個のスリット間に
配置することを特徴とする請求項６あるいは請求項７記
載の流量制御弁。
【請求項１２】　　駆動用アクチュエ−タ部のｋ個の動
作モ−ドは、ｋ段階の動作位置点であることを特徴とす
る請求項９、請求項１０あるいは請求項１１記載の流量
制御弁。
【請求項１３】　　駆動用アクチュエ−タ部は、移動子
を駆動させる圧電素子アクチュエ−タ、静電アクチュエ
−タ、超磁歪素子アクチュエ−タ、電磁プランジャ、形
状記憶合金、あるいは電気モ−タであることを特徴とす
る請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項６
、請求項７、請求項９、請求項１１あるいは請求項１２
に記載の流量制御弁。
【請求項１４】　　シ−ル用アクチュエ−タ部は、静電
アクチュエ−タ、磁性流体、圧電素子アクチュエ−タ、
超磁歪素子アクチュエ−タ、電磁プランジャ、形状記憶
合金、あるいは電気モ−タであることを特徴とする請求
項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項６、請求
項７、請求項９、請求項１１あるいは請求項１２記載の
流量制御弁。
【請求項１５】　　伝達用アクチュエ−タ部は、静電ア
クチュエ−タ、磁性流体、圧電素子アクチュエ−タ、超
磁歪素子アクチュエ−タ、電磁プランジャ、形状記憶合
金、あるいは電気モ−タであることを特徴とする請求項
７あるいは請求項１２に記載の流量制御弁。
【請求項１６】　　駆動用アクチュエ−タ部は、移動子
を直接駆動することを特徴とする請求項３あるいは請求
項４記載の流量制御弁。
【請求項１７】　　駆動用アクチュエ−タ部は、ころを
直接駆動し、移動子を間接的に駆動することを特徴とす
る請求項３あるいは請求項４記載の流量制御弁。
【請求項１８】　　ｎ個の移動子は、そのスリットの開
口面積が２の等比数列であることを特徴とする請求項６
、請求項７あるいは請求項１２に記載の流量制御弁。
【請求項１９】　　流体は、空気であることを特徴とす
る請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項６
、請求項７、請求項９、請求項１１あるいは請求項１２
記載の流量制御弁。