(57)【要約】【課題】電源が不要な流体圧制御装置を提供する。【解決手段】流体圧制御装置１００は、複数Ｎ個（Ｎ≧３）の流体圧作動バルブ２００を有する。各流体圧作動バルブ２００は、入力ポートＩＮが出力ポートＯＵＴＢに通じているオン状態φＯＮと、それらの間が遮断されるオフ状態φＯＦＦと、が切り替え可能である。流体圧作動バルブ２００は、制御ポートＣＮＴに加圧されると、オフ状態φＯＦＦからオン状態φＯＮに遷移し、その後、オフ状態φＯＦＦに復帰する。ｉ番目（ｉ＝１〜Ｎ−１）の流体圧作動バルブ２００＿ｉの出力ポートＯＵＴＢは、（ｉ＋１）番目の流体圧作動バルブ２００＿（ｉ＋１）の制御ポートＣＮＴと接続され、Ｎ番目の流体圧作動バルブ２００＿Ｎの出力ポートＯＵＴＢは、１番目の流体圧作動バルブ２００＿１の制御ポートＣＮＴと接続される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数Ｎ個（Ｎ≧３）の流体圧作動バルブを備え、
各流体圧作動バルブは、
入力ポートと、
制御ポートと、
出力ポートと、
を有し、前記入力ポートが前記出力ポートに通じているオン状態と、前記入力ポートと前記出力ポートの間が遮断されるオフ状態と、が切り替え可能であり、
前記制御ポートに加圧されると、前記オフ状態から前記オン状態に遷移し、その後、前記オフ状態に復帰するように構成され、
前記Ｎ個の流体圧作動バルブの前記入力ポートには、共通の圧力源が接続され、
ｉ番目（ｉ＝１〜Ｎ−１）の流体圧作動バルブの前記出力ポートは、（ｉ＋１）番目の流体圧作動バルブの前記制御ポートと接続され、Ｎ番目の流体圧作動バルブの前記出力ポートは、１番目の流体圧作動バルブの前記制御ポートと接続されることを特徴とする流体圧制御装置。
【請求項２】
前記流体圧作動バルブは、
相補出力ポートと、
前記入力ポートと前記相補出力ポートを接続するとともに、所定箇所に第１開口が設けられ、加圧により膨張する第１流路と、
前記入力ポートと前記出力ポートを接続するとともに、前記第１開口と対向する箇所に第２開口が設けられ、加圧により膨張する第２流路と、
前記第１流路と前記第２流路を、前記所定箇所において挟み込むように設けられる第１磁石と第２磁石と、
磁性体を含み、前記第１流路と前記第２流路に挟まれた箇所に設けられ、前記磁性体が前記第１磁石側に引き込まれたオフ状態において前記第１開口を塞ぎ、前記磁性体が前記第２磁石側に引き込まれたオン状態において前記第２開口を塞ぐ可動子と、
前記第１磁石と前記第２磁石の一方の近傍に設けられ、前記制御ポートの加圧の有無に応じて変位する補助磁石と、
をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の流体圧制御装置。
【請求項３】
前記流体圧作動バルブは、前記制御ポートへの加圧により膨張するバルーンをさらに備え、前記バルーンの膨張により前記補助磁石が変位することを特徴とする請求項２に記載の流体圧制御装置。
【請求項４】
前記Ｎ個の流体圧作動バルブそれぞれの前記出力ポートには、加圧により変形可能な流体圧アクチュエータが接続されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の流体圧制御装置。
【請求項５】
対をなす２個の流体圧アクチュエータの接続先を相互に入れ替える流路切換バルブをさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の流体圧制御装置。
【請求項６】
Ｎ個の流体圧アクチュエータと、
前記Ｎ個の流体圧アクチュエータを制御する請求項４または５に記載の流体圧制御装置と、
を備え、
前記Ｎ個の流体圧アクチュエータの巡回的な変形により発生する進行波によって、物体を移動させることを特徴とする搬送装置。
【請求項７】
Ｎ個の流体圧アクチュエータと、
前記Ｎ個の流体圧アクチュエータを制御する請求項４または５に記載の流体圧制御装置と、
を備え、
前記Ｎ個の流体圧アクチュエータの巡回的な変形により発生する進行波を推進力とすることを特徴とする移動体。
【請求項８】
入力ポートと、
制御ポートと、
出力ポートと、
相補出力ポートと、
前記入力ポートと前記相補出力ポートを接続するとともに、所定箇所に第１開口が設けられ、加圧により膨張する第１流路と、
前記入力ポートと前記出力ポートを接続するとともに、前記第１開口と対向する箇所に第２開口が設けられ、加圧により膨張する第２流路と、
前記第１流路と前記第２流路を、前記所定箇所において挟み込むように設けられる第１磁石と第２磁石と、
磁性体を含み、前記第１流路と前記第２流路に挟まれた箇所に設けられ、前記磁性体が前記第１磁石側に引き込まれたオフ状態において前記第１開口を塞ぎ、前記磁性体が前記第２磁石側に引き込まれたオン状態において前記第２開口を塞ぐ可動子と、
前記第１磁石と前記第２磁石の一方の近傍に設けられ、前記制御ポートの加圧の有無に応じて変位する補助磁石と、
を備えることを特徴とする流体圧作動バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体圧制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空圧システム、水圧システム、油圧システムにおいて、流体の流路を切り替えたり、圧力を制御する目的で、バルブ（弁）が重要な役割を果たす。
【０００３】
図１は、空圧システムの一例を示す図である。空圧システム１Ｒは、圧力源２、タンク４、複数の空圧アクチュエータ６＿１〜６＿ｎ、複数のバルブ８＿１〜８＿ｎ、複数のバルブ８＿１〜８＿ｎを制御するコントローラ１０を備える。
【０００４】
バルブ８＿１〜８＿ｎは電気的駆動弁（たとえば電磁弁、切換弁あるいは電動弁）であり、それぞれの状態が、コントローラ１０によって電気的に制御可能である。コントローラ１０は、電源１２、マイコンボード１４、アンプ１６などを備え、バルブ８＿＃（＃＝１，２，…ｎ）を選択的に開状態とすることにより、対応する空圧アクチュエータ６＿＃を駆動することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−１５５７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
開閉を電気的に制御可能な電気的駆動弁は、高度な制御が可能であり、空圧システムにおいて広く用いられている。ところが、電磁制御弁はサイズが大きいため、小型化が求められる用途には向かない。また圧力源２とは別に、コントローラ１０の電源１２が必要であるため、システムが複雑になる。加えて、電気信号を忌避すべき状況で利用する場合、電磁制御弁は利用できない。
【０００７】
本発明は係る状況においてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、電源が不要な流体圧制御装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のある態様は、流体圧制御装置に関する。流体圧制御装置は、複数Ｎ個（Ｎ≧３）の流体圧作動バルブを備える。各流体圧作動バルブは、入力ポートと、制御ポートと、出力ポートと、を有し、入力ポートが出力ポートに通じているオン状態と、入力ポートと出力ポートの間が遮断されるオフ状態と、が切り替え可能である。流体圧作動バルブは、制御ポートに加圧されると、オフ状態からオン状態に遷移し、その後、オフ状態に復帰するように構成される。Ｎ個の流体圧作動バルブの入力ポートには、共通の圧力源が接続され、ｉ番目（ｉ＝１〜Ｎ−１）の流体圧作動バルブの出力ポートは、（ｉ＋１）番目の流体圧作動バルブの制御ポートと接続され、Ｎ番目の流体圧作動バルブの出力ポートは、１番目の流体圧作動バルブの制御ポートと接続される。
【０００９】
この態様によると、複数の流体圧作動バルブの状態を、サイクリックに遷移させることができる。
【００１０】
流体圧作動バルブは、相補出力ポートと、入力ポートと相補出力ポートを接続するとともに、所定箇所に第１開口が設けられ、加圧により膨張する第１流路と、入力ポートと出力ポートを接続するとともに、第１開口と対向する箇所に第２開口が設けられ、加圧により膨張する第２流路と、第１流路と第２流路を、所定箇所において挟み込むように設けられる第１磁石と第２磁石と、磁性体を含み、第１流路と第２流路に挟まれた箇所に設けられ、磁性体が第１磁石側に引き込まれたオフ状態において第１開口を塞ぎ、磁性体が第２磁石側に引き込まれたオン状態において第２開口を塞ぐ可動子と、第１磁石と第２磁石の一方の近傍に設けられ、制御ポートの加圧の有無に応じて変位する補助磁石と、をさらに有してもよい。
【００１１】
補助磁石の変位に応じて、補助磁石と磁性体の間の吸着力（もしくは反発力）を変化させることができ、これにより、自励振動モードと、単安定モードと、を切り替えることができる。
【００１２】
流体圧作動バルブは、制御ポートへの加圧により膨張するバルーンをさらに備え、バルーンの膨張により補助磁石が変位してもよい。
【００１３】
Ｎ個の流体圧作動バルブそれぞれの出力ポートには、加圧により変形可能な流体圧アクチュエータが接続されてもよい。この場合、Ｎ個の流体圧アクチュエータをサイクリックに変形させることができる。
【００１４】
流体圧制御装置は、対をなす２個の流体圧アクチュエータの接続先を相互に入れ替える流路切換バルブをさらに備えてもよい。これにより、アクチュエータが駆動される順序を入れ替えることができる。
【００１５】
本発明の別の態様は、搬送装置である。この搬送装置は、複数の流体圧アクチュエータと、それらを制御する上述の流体圧制御装置を備え、Ｎ個の流体圧アクチュエータの巡回的な変形により発生する進行波によって、物体を移動させる。
【００１６】
本発明の別の態様は、移動装置である。この移動装置は、複数の流体圧アクチュエータと、それらを制御する上述の流体圧制御装置を備え、Ｎ個の流体圧アクチュエータの巡回的な変形により発生する進行波を推進力とする。
【００１７】
本発明の別の態様は、流体圧作動バルブである。この流体圧作動バルブは、入力ポートと、制御ポートと、出力ポートと、相補出力ポートと、入力ポートと相補出力ポートを接続するとともに、所定箇所に第１開口が設けられ、加圧により膨張する第１流路と、入力ポートと出力ポートを接続するとともに、第１開口と対向する箇所に第２開口が設けられ、加圧により膨張する第２流路と、第１流路と第２流路を、所定箇所において挟み込むように設けられる第１磁石と第２磁石と、磁性体を含み、第１流路と第２流路に挟まれた箇所に設けられ、磁性体が第１磁石側に引き込まれたオフ状態において第１開口を塞ぎ、磁性体が第２磁石側に引き込まれたオン状態において第２開口を塞ぐ可動子と、第１磁石と第２磁石の一方の近傍に設けられ、制御ポートの加圧の有無に応じて変位する補助磁石と、を備える。
【００１８】
補助磁石の変位に応じて、補助磁石と磁性体の間の吸着力（もしくは反発力）が大きい状態と、それが無視できる状態を切り替えることができ、これにより、自励振動モードと単安定モードと、を切り替えることができる。
【００１９】
自励振動モードでは、入力ポートへの継続的な加圧により、可動子がオフ状態とオン状態を交互に遷移する。オフ状態において、第１開口が塞がれているため、第１流路が加圧により膨張する。磁性体が第１磁石から遠ざけられ、やがて磁性体と第１磁石の間の吸着力が、磁性体と第１磁石の間の吸着力を下回ると、磁性体すなわち可動子が、第２磁石側に引き込まれ、オン状態に遷移する。オン状態において、第２開口が塞がれているため、第２流路が加圧により膨張する。磁性体が第２磁石から遠ざけられ、やがて磁性体と第２磁石の間の吸着力が、磁性体と第１磁石の間の吸着力を下回ると、可動子が、第１磁石側に引き込まれ、オフ状態に遷移する。
【００２０】
単安定モードでは、補助磁石の磁力によって、第１磁石と磁性体の間の吸着力と、第２磁石と磁性体の間の吸着力との間に不平衡が導入され、これにより、流体圧作動バルブは、オフ状態とオン状態のうち一方で安定する。
【００２１】
なお、以上の構成要素を任意に組み合わせたものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のある態様によれば、電源が不要な流体圧制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】空圧システムの一例を示す図である。
【図２】実施の形態に係る流体圧制御装置を示す図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｃ）は、図２の流体圧制御装置の動作を説明する図である。
【図４】図４（ａ）、（ｂ）は、流体圧作動バルブの構成例を示す図である。
【図５】図４の流体圧作動バルブを用いた流体圧制御装置を示す図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｅ）は、図５の流体圧制御装置の動作を説明する図である。
【図７】変形例に係る流体圧制御装置を示す図である。
【図８】図８（ａ）〜（ｃ）は、シート型の流路切換バルブの構成例を示す図である。
【図９】図９（ａ）、（ｂ）は、図８の流路切換バルブの動作を説明する図である。
【図１０】流体圧制御装置を備える搬送装置を示す図である。
【図１１】流体圧制御装置を備える移動体を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００２５】
図２は、実施の形態に係る流体圧制御装置１００を示す図である。流体圧制御装置１００は、複数Ｎ個（Ｎ≧３）の流体圧作動バルブ２００＿１〜２００＿Ｎを備える。各流体圧作動バルブ２００は、入力ポートＩＮ、制御ポートＣＴＲＬ、出力ポートＯＵＴＢを有する。この流体圧作動バルブ２００は、入力ポートＩＮが出力ポートＯＵＴＢに通じているオン状態φＯＮと、入力ポートＩＮと出力ポートＯＵＴＢの間が遮断されるオフ状態φＯＦＦと、が切り替え可能である。
【００２６】
流体圧作動バルブ２００は、制御ポートＣＴＲＬに加圧されると、オン状態φＯＮに遷移し、その後、オフ状態φＯＦＦに復帰する。
【００２７】
Ｎ個の流体圧作動バルブ２００の入力ポートＩＮには、共通の圧力源が接続され、共通の圧力ｐｓが印加されている。ｉ番目（ｉ＝１〜Ｎ−１）の流体圧作動バルブ２００の出力ポートＯＵＴＢは、（ｉ＋１）番目の流体圧作動バルブ２００の制御ポートＣＴＲＬと接続される。またＮ番目の流体圧作動バルブ２００の出力ポートＯＵＴＢは、１番目の流体圧作動バルブ２００の制御ポートＣＴＲＬと接続される。
【００２８】
流体圧作動バルブ２００は、相補出力ポートＯＵＴＡをさらに有してもよく、オフ状態φＯＦＦにおいて、入力ポートＩＮは相補出力ポートＯＵＴＡと通じていてもよい。複数の流体圧作動バルブ２００＿１〜２００＿Ｎの相補出力ポートＯＵＴＡは閉じている。
【００２９】
以上が流体圧制御装置１００の構成である。続いてその動作を説明する。図３（ａ）〜（ｃ）は、図２の流体圧制御装置１００の動作を説明する図である。その限りでないが、ここではＮ＝３の場合を説明する。実線は加圧状態を、破線は無加圧状態を示す。
【００３０】
図３（ａ）では、流体圧作動バルブ２００＿１がオン状態φＯＮ、流体圧作動バルブ２００＿２，２００＿３がオフ状態φＯＦＦである。これを第１状態φ１という。流体圧作動バルブ２００＿１の出力ポートＯＵＴＢから、流体圧作動バルブ２００＿２の制御ポートＣＴＲＬに圧力が与えられると、それをトリガーとして流体圧作動バルブ２００＿２がオン状態φＯＮに遷移する。流体圧作動バルブ２００＿１は、オフ状態φＯＦＦに遷移する。これは、図３（ｂ）に示す第２状態φ２である。
【００３１】
そして、図３（ｂ）の第２状態φ２において、流体圧作動バルブ２００＿２の出力ポートＯＵＴＢから、流体圧作動バルブ２００＿３の制御ポートＣＴＲＬに圧力が与えられると、図３（ｃ）に示すように、流体圧作動バルブ２００＿３がオン状態φＯＮに遷移する。また流体圧作動バルブ２００＿２は、オフ状態φＯＦＦに遷移する。これは、図３（ｃ）に示す第３状態φ３である。
【００３２】
そして、図３（ｃ）の第３状態φ３において、流体圧作動バルブ２００＿３の出力ポートＯＵＴＢから、流体圧作動バルブ２００＿１の制御ポートＣＴＲＬに圧力が与えられると、流体圧作動バルブ２００＿１がオン状態φＯＮに遷移し、流体圧作動バルブ２００＿３は、オフ状態φＯＦＦに遷移する。つまり図３（ａ）の状態に戻る。
【００３３】
以上が流体圧制御装置１００の動作である。この流体圧制御装置１００によれば、一定の圧力ｐｓを与え続けることにより、複数の流体圧作動バルブ２００＿１〜２００＿Ｎの状態を、サイクリックに遷移させることができる。
【００３４】
たとえば複数の流体圧作動バルブ２００＿１〜２００＿Ｎの出力ポートＯＵＴＢに、負荷（流体圧アクチュエータ）を接続すれば、周期的な運動を発生させることができる。
【００３５】
あるいは、複数の流体圧作動バルブ２００＿１〜２００＿Ｎの相補出力ポートＯＵＴＡ側に負荷（流体圧アクチュエータ）を接続してもよいし、出力ポートＯＵＴＢと相補出力ポートＯＵＴＡの両方に負荷を接続してもよい。
【００３６】
続いて、流体圧作動バルブ２００の構成例を説明する。
【００３７】
図４（ａ）、（ｂ）は、流体圧作動バルブ２００Ａの構成例を示す図である。図４（ａ）は、制御ポートＣＴＲＬに加圧した状態を、図４（ｂ）は、制御ポートＣＴＲＬに加圧しない状態を示す。
【００３８】
はじめに、流体圧作動バルブ２００Ａの基本構成を説明する。流体圧作動バルブ２００Ａは、第１流路２１０、第２流路２２０、第１磁石Ｍ１、第２磁石Ｍ２、可動子２４０として把握される。理解の容易化のため、バルーン（エアバッグ）２５０と補助磁石Ｍ４は存在しないものとする。
【００３９】
第１流路２１０は、入力ポートＩＮと相補出力ポートＯＵＴＡを接続するとともに、所定箇所に第１開口２１２が設けられ、加圧により膨張する。
【００４０】
第２流路２２０は、入力ポートＩＮと出力ポートＯＵＴＢを接続するとともに、第１開口２１２と対向する箇所に第２開口２２２が設けられる。第２流路２２０もまた、加圧により膨張する。第１流路２１０および第２流路２２０は、加圧によって、図中、ｚ方向に膨張する偏平チューブを用いてもよい。
【００４１】
第１磁石Ｍ１と第２磁石Ｍ２は、第１流路２１０と第２流路２２０を、所定箇所において挟み込むように設けられる。第１磁石Ｍ１と第２磁石Ｍ２は筐体２０２に固定される。
【００４２】
可動子２４０は、第１流路２１０と第２流路２２０に挟まれた箇所に設けられ、ｚ方向に移動可能である。可動子２４０は、磁性体Ｍ３を含む。磁性体Ｍ３は永久磁石であってもよいし、鉄などの磁性体であってもよい。
【００４３】
磁性体Ｍ３が第１磁石Ｍ１側に吸着した状態は、上述のオフ状態φＯＦＦに対応する。この状態では、第１開口２１２が可動子２４０によって塞がれる。このとき、第２開口２２２は開放されている。第１開口２１２が塞がれ、第２開口２２２が開放された状態では、第１流路２１０が膨張する。
【００４４】
遮断部材２３０は、入力ポートＩＮの接続先を切り替えるために設けられる。具体的には遮断部材２３０は、第１流路２１０と第２流路２２０を束ねた状態で、周囲から拘束する。遮断部材２３０の内部において、第１流路２１０が膨張すると、第２流路２２０が塞がれ、出力ポートＯＵＴＢと入力ポートＩＮが遮断され、相補出力ポートＯＵＴＡと入力ポートＩＮが通じる。遮断部材２３０において第２流路２２０が塞がれることにより、第２開口２２２からの流体のリークも防止できる。
【００４５】
磁性体Ｍ３が第２磁石Ｍ２側に吸着した状態は、上述のオン状態φＯＮに対応する。この状態では、第２開口２２２が可動子２４０によって塞がれる。このとき、第１開口２１２は開放されている。第２開口２２２が塞がれ、第１開口２１２が開放された状態では、第２流路２２０が膨張する。遮断部材２３０の内部において、第２流路２２０が膨張すると、第１流路２１０が塞がれ、出力ポートＯＵＴＢと入力ポートＩＮが通じ、相補出力ポートＯＵＴＡと入力ポートＩＮが遮断される。遮断部材２３０において第１流路２１０が塞がれることにより、第１開口２１２からの流体のリークも防止できる。
【００４６】
流体圧作動バルブ２００Ａは、制御ポートＣＴＲＬへの加圧の有無によって、図４（ａ）に示す自励振動モードと、図４（ｂ）に示す単安定モードが切り替え可能である。モードの切替のために、バルーン２５０および補助磁石Ｍ４が設けられる。
【００４７】
補助磁石２６０は、第１磁石Ｍ１と第２磁石Ｍ２の一方（この例では第１磁石Ｍ１）の近傍に設けられ、制御ポートＣＴＲＬの加圧の有無に応じてｚ方向に変位する。具体的には、制御ポートＣＴＲＬに加圧した状態では、図４（ａ）に示すように、補助磁石Ｍ４は磁性体Ｍ３から遠ざかり、補助磁石Ｍ４と磁性体Ｍ３の吸着力は無視可能な状態となる。バルーン２５０は、制御ポートＣＴＲＬへの加圧により膨張し、バルーン２５０の膨張により補助磁石２６０が変位する。
【００４８】
制御ポートＣＴＲＬへの無加圧状態において、バルーン２５０が収縮するため、補助磁石Ｍ４は磁性体Ｍ３に近づくことになり、補助磁石Ｍ４と磁性体Ｍ３の間の吸着力が増大する。これにより、磁性体Ｍ３は、第１磁石Ｍ１側に強く引きつけられることになり、オフ状態φＯＦＦが安定な状態となる。
【００４９】
図４（ａ）を参照して自励振動モードの動作を説明する。自励振動モードでは、入力ポートＩＮへの加圧を続けると、可動子２４０は、第１磁石Ｍ１側に位置するオフ状態φＯＦＦと、第２磁石Ｍ２側に位置するオン状態φＯＮを交互に遷移する。
【００５０】
自励振動について詳細に説明する。オフ状態φＯＦＦにおいて、第１開口２１２が塞がれているため、第１流路２１０が加圧により膨張する。その結果、磁性体Ｍ３が第１磁石Ｍ１から遠ざけられ、やがて磁性体Ｍ３と第１磁石Ｍ１の間の吸着力が、磁性体Ｍ３と第１磁石Ｍ１の間の吸着力を下回ると、磁性体Ｍ３すなわち可動子２４０が、第２磁石Ｍ２側に引き込まれ、オン状態φＯＮに遷移する。
【００５１】
オン状態φＯＦＦにおいて、第２開口２２２が塞がれているため、第２流路２２０が膨張する。その結果、磁性体Ｍ３が第２磁石Ｍ２から遠ざけられ、やがて磁性体Ｍ３と第２磁石Ｍ２の間の吸着力が、磁性体Ｍ３と第１磁石Ｍ１の間の吸着力を下回ると、可動子２４０が、第１磁石Ｍ１側に引き込まれ、オフ状態φＯＦＦに戻る。以上が流体圧作動バルブ２００Ａにおける自励振動の原理である。
【００５２】
続いて、単安定モードについて説明する。図４（ｂ）の単安定モードでは、補助磁石Ｍ４の磁力によって、第１磁石Ｍ１と磁性体Ｍ３の間の吸着力と、第２磁石Ｍ２と磁性体Ｍ３の間の吸着力との間に不平衡が導入され、これにより、流体圧作動バルブ２００Ａは、オフ状態φＯＦＦとオン状態φＯＮのうち一方（この例ではオフ状態φＯＦＦ）で安定する。
【００５３】
以上が流体圧作動バルブ２００Ａの構成例である。図５は、図４の流体圧作動バルブ２００Ａを用いた流体圧制御装置１００Ａを示す図である。流体圧制御装置１００Ａは、３個の流体圧作動バルブ２００Ａ＿１〜２００Ａ＿３を備える。この流体圧制御装置１００Ａには、制御対象の負荷として複数の流体圧アクチュエータ１０２＿１〜１０２＿３が接続される。各流体圧アクチュエータ１０２＿＃（＃＝１，２，３）は対応する流体圧作動バルブ２００Ａ＿＃の出力ポートＯＵＴＢと接続されており、流体圧作動バルブ２００Ａ＿＃がオン状態であるときに変形する。負荷として接続される流体圧アクチュエータの種類は限定されず、ピストンであってもよいし、加圧により変形、膨張するバルーンやチャンバであってもよい。
【００５４】
図６（ａ）〜（ｅ）は、図５の流体圧制御装置１００Ａの動作を説明する図である。図６（ａ）は初期状態であり、すべての流体圧作動バルブ２００Ａ＿１〜２００Ａ＿３がオフ状態φＯＦＦであるとする。
【００５５】
加圧により、図６（ｂ）に示すように、いずれかひとつの流体圧作動バルブ２００Ａ（この例では、２００Ａ＿１）において、磁性体Ｍ３が第２磁石Ｍ２側に移動し、オン状態となる。
【００５６】
続いて流体圧作動バルブ２００Ａ＿１がオン状態となると、流体圧アクチュエータ１０２＿１がアクティブとなる。また流体圧作動バルブ２００Ａ＿２のバルーン２５０が膨張し、補助磁石Ｍ４が変位する。これにより流体圧作動バルブ２００Ａ＿２が自励振動モードとなる。さらに時間が経過すると、流体圧作動バルブ２００Ａ＿２がオン状態に遷移する（図６（ｄ））。また、流体圧作動バルブ２００Ａ＿１はオフ状態に戻る。
【００５７】
図６（ｄ）において、流体圧作動バルブ２００Ａ＿２がオン状態となると、流体圧アクチュエータ１０２＿２がアクティブとなる。また流体圧作動バルブ２００Ａ＿３のバルーン２５０が膨張し、補助磁石Ｍ４が変位する。これにより流体圧作動バルブ２００Ａ＿３が自励振動モードとなる。さらに時間が経過すると、流体圧作動バルブ２００Ａ＿３がオン状態に遷移する（図６（ｅ））。また、流体圧作動バルブ２００Ａ＿２はオフ状態に戻る。
【００５８】
図６（ｅ）において、流体圧作動バルブ２００Ａ＿３がオン状態となると、流体圧アクチュエータ１０２＿３がアクティブとなる。また流体圧作動バルブ２００Ａ＿１のバルーン２５０が膨張し、補助磁石Ｍ４が変位する。これにより流体圧作動バルブ２００Ａ＿１が自励振動モードとなる。さらに時間が経過すると、流体圧作動バルブ２００Ａ＿１がオン状態に遷移し、図６（ｂ）に戻る。
【００５９】
図７は、変形例に係る流体圧制御装置１００Ｂを示す図である。流体圧制御装置１００Ｂは、図５の流体圧制御装置１００Ａに加えて、流路切換バルブ１１０を備える。流路切換バルブ１１０は、対をなす２個の流体圧アクチュエータ１０２＿２，１０２＿３の接続先を相互に入れ替え可能に構成される。
【００６０】
流路切換バルブ１１０は制御ポートＣＴＲＬを有し、制御ポートの状態に応じて、流体圧アクチュエータ１０２＿２と流体圧アクチュエータ１０２＿３の接続先をクロスさせない状態（実線）と、クロスさせる状態（一点鎖線）を切り替えることができる。接続先をクロスさせない場合、複数の流体圧アクチュエータ１０２は、１０２＿１，１０２＿２，１０２＿３の順にサイクリックにアクティブとなる。
【００６１】
接続先をクロスさせると、複数の流体圧アクチュエータ１０２は、１０２＿１、１０２＿３，１０２＿２，１０２＿１，１０２＿３，１０２＿２，…の順序でアクティブとなり、したがって順序を反転させることができる。
【００６２】
流体圧作動バルブ２００の個数Ｎ、したがって流体圧アクチュエータ１０２の個数が４個以上の場合、流路切換バルブ１１０の個数を増やせばよい。たとえば、Ｎ＝５の場合、２個の流路切換バルブ１１０を設け、一方は、対をなす２個の流体圧アクチュエータ１０２＿３，１０２＿４の接続先を相互に入れ替え可能に構成し、他方は、対をなす２個の流体圧アクチュエータ１０２＿２，１０２＿５の接続先を相互に入れ替え可能に構成すればよい。
【００６３】
図８（ａ）〜（ｃ）は、シート型の流路切換バルブ１１０の構成例を示す図である。図８（ａ）には流路切換バルブ１１０の斜視図が示される。流路切換バルブ１１０は、２層構造（Ａ層、Ｂ層）を有する。図８（ｂ）にはＡ層が示される。Ａ層は、第１入力ポートＰ１から、２つの出力Ｏ１，Ｏ２に分岐する流路１１２と、第２入力ポートＰ２から、２つの出力Ｏ１，Ｏ２に分岐する流路１１４と、を有する。図８（ｃ）にはＢ層が示される。Ｂ層は、制御ポートＣの加圧により膨張する３つのエアバッグ１１６、１１８，１２０を備える。図８（ａ）に示すように、Ａ層とＢ層は重ねられる。また中央のエアバッグ１１６は、一対の磁石１２２によって拘束される。また、エアバッグ１１８は、流路１１２とともに拘束部材１２４によって拘束され、エアバッグ１２０は、流路１１４とともに拘束部材１２４によって拘束されている。
【００６４】
図９（ａ）、（ｂ）は、図８の流路切換バルブ１１０の動作を説明する図である。図９（ａ）に示すように、制御ポートＣが無加圧のとき、中央の磁石１２２が真ん中の流路を遮断するため、入力ポートＰ１は出力ポートＯ１とつながり、入力ポートＰ２は出力ポートＯ２とつながる。
【００６５】
図９（ｂ）に示すように、制御ポートＣを加圧すると、中央のエアバッグ１１６が中央の磁石１２２を引き離し、中央の流路が開く。反対に、両端の流路は拘束部材１２４，１２６において、エアバッグ１１８，１２０に押しつぶされて遮断される。これにより、入力ポートＰ１は出力ポートＯ２とつながり、入力ポートＰ２は出力ポートＯ１とつながる。
【００６６】
続いて流体圧制御装置１００の用途を説明する。
【００６７】
図１０は、流体圧制御装置１００を備える搬送装置３００を示す図である。搬送装置３００は、上述の流体圧制御装置１００と、アクチュエータ３１０を備える。アクチュエータ３１０は、複数のチャンバ（バルーン）３１２＿１〜３１２＿Ｎを含む。流体圧制御装置１００には、圧力源３２０から圧力が与えられており、複数のチャンバ３１２＿１〜３１２＿Ｎにサイクリックに加圧することにより、アクチュエータ３１０に、進行波に相当する変形を発生させる。この進行波の変形によって、搬送装置３００は、物体ＯＢＪを搬送する。
【００６８】
図１０では、複数のチャンバ３１２が、進行方向に並べられているが、その限りでない。たとえば、アクチュエータ３１０は、特許文献１に記載のものを用いることができる。流路切換バルブ１１０を設けることで、進行波の向きを反転させることができ、物体を反対向きに搬送させることも可能である。
【００６９】
図１１は、流体圧制御装置１００を備える移動体４００を示す図である。移動体４００は、上述の流体圧制御装置１００と、アクチュエータ４１０を備える。アクチュエータ４１０は、複数のチャンバ４１２＿１〜４１２＿Ｎを含む。流体圧制御装置１００は、圧力源４２０からの圧力を受け、複数のチャンバ４１２＿１〜４１２＿Ｎにサイクリックに加圧することにより、アクチュエータ４１０に、進行波に相当する変形を発生させる。移動体４００は、この進行波を壁や地面などと作用させることにより、推進力を発生し、推進する。なお流体圧制御装置１００は、アクチュエータ４１０とともに推進する。したがって、アクチュエータ４１０と流体圧制御装置１００を含む推進部と、圧力源４２０の間には、１本の圧力ライン４３０のみが必要であり、推進の妨げとなりにくい。
【００７０】
それに限定されないが、アクチュエータ４１０は、特許文献１に記載のものを用いることができる。流路切換バルブ１１０を設けることで、進行波の向きを反転させることができ、従って進行方向を反転させることも可能である。
【００７１】
実施の形態では、空気圧を利用する場合を説明したが、用途によっては、水圧や油圧などの流体圧を利用しうる。
【００７２】
流体圧作動バルブ２００の構成は、図４（ａ）、（ｂ）に示すそれには限定されない。すなわち、実施の形態では磁石の吸着力を利用して、オン状態φＯＮとオフ状態φＯＦＦを切り替えたが、磁力に変えて、バネなどの弾性体が組み込まれたスプールを利用してもよい。
【００７３】
流体圧制御装置１００の用途は、搬送装置や移動体に限定されず、電源が利用できない環境において、複数の負荷の制御する用途に好適に用いることができる。
【００７４】
また、流体圧作動バルブ２００の用途は流体圧制御装置１００に限定されず、自励振動モードと、単安定モードの切り替えを必要とするさまざまな用途に用いることができる。
【００７５】
実施の形態にもとづき、具体的な用語を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。
【符号の説明】
【００７６】
１００  流体圧制御装置
１０２  流体圧アクチュエータ
１１０  流路切換バルブ
ＩＮ  入力ポート
ＣＴＲＬ  制御ポート
ＯＵＴＡ  相補出力ポート
ＯＵＴＢ  出力ポート
２００，２００Ａ  流体圧作動バルブ
２１０  第１流路
２１２  第１開口
２２０  第２流路
２２２  第２開口
２３０  遮断部材
Ｍ１  第１磁石
Ｍ２  第２磁石
２４０  可動子
Ｍ３  磁性体
Ｍ４  補助磁石
２５０  バルーン
３００  搬送装置
４００  移動体
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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