(57)【要約】【課題】印刷回路基板に積層され、静電気的に駆動されるフラップバルブを利用して加圧および減圧される、空気圧膨張式のエラストマ膜を含むアクチュエータを提供する。【解決手段】フラップバルブは、圧力勾配と流れがゼロである時にのみ閉じるため、閉じる圧力と保持する圧力について、高い圧力が得られる。縮んでいる間に、エラストマ膜から引き出された流体は、アクチュエータの壁から排気される。エアジェット式対象物移動装置は、空気圧アクチュエータの配列をバルブとして利用して、エアジェットの通気孔を開閉する。光ファイバマイクロスイッチは、空気圧アクチュエータを利用して鏡を位置決めする。【選択図】図１
2004211898.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部壁と、内部壁を有する空洞と、を備えたハウジングと、
前記空洞の上部において上部壁に設けられ、前記内部壁と共に拡張可能チャンバを形成するエラストマ膜と、
前記拡張可能チャンバの内部において、第１制御信号に応じて第１オリフィスを選択的に塞ぐように配設された第１静電式フラップバルブと、
前記拡張可能チャンバの外部において、第２制御信号に応じて第２オリフィスを選択的に塞ぐように配設された第２静電式フラップバルブと、
を含み、
前記第１及び第２オリフィスのいずれか一方は、拡張可能チャンバと圧力供給源の間が通じた状態を実現し、
前記第１及び第２オリフィスの残りの一方は、上部壁に規定された通気穴と通じた状態にあることを特徴とする空気圧アクチュエータ。
【請求項２】
高圧領域と低圧領域の間に配置された圧力壁内に形成された複数の開口部を通って、高圧領域から低圧領域に向かう流体の流れを制御するバルブシステムであって、
該バルブシステムが含む空気圧アクチュエータ配列は、
第１圧力供給源に接続された複数の第１オリフィスと、第２圧力供給源に接続された複数の第２オリフィスと、を規定する基板を含むハウジングと、
前記ハウジングに設けられたエラストマ膜であって、各拡張可能チャンバが、対応する第１オリフィスおよび対応する第２オリフィスの上部に配置される複数の拡張可能チャンバを、該ハウジングと共に形成し、ハウジングと圧力壁の間に配置されるエラストマ膜と、
複数の第１静電式フラップバルブであって、それぞれが、関連する拡張可能チャンバの内部に配設され、第１制御信号に応じて、関連する第１オリフィスを選択的に塞ぐ複数の第１静電式フラップバルブと、
複数の第２静電式フラップバルブであって、それぞれが、関連する拡張可能チャンバの外部に配設され、第２制御信号に応じて、関連する第２オリフィスを選択的に塞ぐ複数の第２静電式フラップバルブと、
を含み、
前記複数の拡張可能チャンバは、各拡張可能チャンバの上部に位置するエラストマ膜の一部分が選択的に膨張されて、前記圧力壁内に形成された対応する開口部を塞ぐように構成されることを特徴とするバルブシステム。
【請求項３】
空気圧アクチュエータ配列と、該空気圧アクチュエータ配列に設けられた構造体と、を含み、該構造体は、空気圧アクチュエータ配列の駆動状態に応じて動作可能である装置において、
前記空気圧アクチュエータ配列は、
第１圧力供給源に接続された複数の第１オリフィスと、第２圧力供給源に接続された複数の第２オリフィスと、を含むハウジングと、
各拡張可能チャンバが、対応する第１オリフィスおよび対応する第２オリフィスの上部に配置される複数の拡張可能チャンバを形成し、前記ハウジングおよび前記構造体の上部に配置されるエラストマ膜と、
それぞれが、関連する拡張可能チャンバの内に設けられ、第１制御信号に応じて、関連する第１オリフィスを選択的に塞ぐ複数の第１静電式フラップバルブと、
それぞれが、関連する拡張可能チャンバの外部に設けられ、第２制御信号に応じて、関連する第２オリフィスを選択的に塞ぐ複数の第２静電式フラップバルブと、
を含み、
前記複数の拡張可能チャンバは、各拡張可能チャンバの上部に配置されたエラストマ膜の一部分が選択的に膨張されて、前記構造の対応領域を変化させることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロデバイスに関し、より詳しくは空気圧アクチュエータおよびマイクロバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
微小流体制御装置および微細加工機械などのマイクロデバイスは、最新の各種多様な装置で使用されている。現在、マイクロデバイスは、自動車、医療機器、またはプロセス制御の分野で利用されており、マイクロデバイスを適切なセンサと共に用いて、圧力、温度、加速度、ガス濃度、および他の多数の物理的化学的状態を正確に判定することができる。微小流体制御装置は、ガスまたは液体を処理するマイクロバルブ、流量測定計、およびインクジェットノズルを含み、微細加工機械は、微小アクチュエータ、可動式微小ミラーシステム、または触覚動作アセンブリを含む。
【０００３】
マイクロバルブの大規模配列は、システム内を移動する用紙または他の対象物の位置および速度を正確に制御しなければならないエアジェット用紙搬送システムや、他の材料処理システムと組み合わせて、特定の用途に利用される。一般に、材料処理システムは、所定の経路に沿って所定の速度で対象物を移動する個別の対象物駆動機構と、対象物とを物理的に係合することによって対象物の動作を制御する。たとえば、歯車駆動式のラチェット、ローラ、フック、またはコンベアが幅広い範囲で採用されており、対象物との機械的係合を実現し、係合された対象物を所定の経路に沿って所定の速度で搬送して、用紙、半導体、プラスチックから鋼材まで非常に多岐に渡る対象物を移動する。一般的には、対象物との機械的係合または摩擦的係合は、対象物と直接、物理的に接触しなければならないという欠点がある。機械式または摩擦式搬送システムとは対照的に、各種の流体支持技法に基づいた対象物駆動機構は、堅牢な機械式接触を行わずに繊細な対象物を移動する目的で、長期に渡って採用されている。たとえば、電子写真式複写システム内を移動する用紙は、従来のベルトコンベア、またはローラを使用せずに、層状空気流上で支持したり、あるいは、方向付けられたエアジェットによって持ち上げたり、移動したりできる。この形式の流体支持は、たとえば、未定着のトナー画像を担持している用紙シートが、光導電ドラムと、トナー画像が定着される定着ステーションの間を移動しなければならない場合には、特に有利である。
【０００４】
エアジェットシステムで使用されるマイクロバルブの１つのタイプである静電式フラップバルブは、高圧空気供給源と用紙搬送路を区切る圧力壁内に形成された管接続口（オリフィス）を通過する空気の流れを制御する。各静電式フラップバルブは、一般に、管接続口を取り囲む圧力壁の下流面に設けられた固定電極と、片側端部が圧力壁に固定された自在電極を含むフラップ部材と、を備える。このフラップバルブを通る流れは、固定電極および自在電極に適切な電位を与えることによって制御される。フラップを開いて、流体がオリフィスを通って高圧供給源から搬送路へと流れるようにするには、前述の電位が除去されて（オフになり）、圧力差がフラップを押し、フラップが開くようにする。続いて、フラップを閉じるには、電位が印加されて（オンになり）、固定電極と自在電極の間の静電引力によってフラップが圧力壁に引き寄せられ、オリフィスが閉じるようにする。静電式フラップバルブの利点の１つは、バルブの開閉時にしか大きなパワーを消費しないという点である。すなわち、フラップバルブが開状態または閉状態のいずれかにある時、その状態を維持するために電流が流れることはない。変位電流が流れるのは、弁が開状態と閉状態の間で変化する遷移状態にある間だけである。
【０００５】
静電フラップバルブを使用して、高圧領域と低圧領域の間を流れる流体を制御することに関する問題は、高圧領域と低圧領域の間でオリフィスを通る流れに逆らってフラップを閉じるために、大きな力、ひいては高圧電位が必要になる点である。フラップが閉じられた後は、固定電極と可動電極が極めて近傍に位置し、閉じた状態の維持に必要な電圧電位は比較的小さいが、これは、主に、静電気力が電極間距離の２乗に反比例するためである。ただし、フラップが開いている時には、固定電極と自在電極が離れており、フラップを引いて閉じるのに比較的大きな電圧電位が必要になる。また、オリフィスを通って流れる流体がフラップに与える力は、必要な電圧電位を更に増大させる。この力があまりに大きい場合は、非常に高い電圧を用いたとしても、この力のせいで、フラップを閉じることができなくなる。これらの電圧は、固定電極と自在電極の間が分断された機構のせいで極めて限定されたものになる。したがって、静電式フラップバルブがこのように利用される場合、高圧領域から低圧領域に至る圧力勾配は、フラップを閉じるのに利用できる電圧電位による制限を受ける。
【０００６】
マイクロデバイスのアクチュエータは、多くの場合、微細機械加工された単結晶構造または圧電装置を含んでおり、たとえば、光ファイバマイクロスイッチ内にマイクロミラーを配置するなどの所定の動作を実行する。ただし、単結晶構造または圧電装置は、製造費が比較的高く、所定の位置決め力を生成するために比較的高電圧の供給源を必要とする。
【０００７】
【特許文献１】米国特許第５７４４７３２号公報
【特許文献２】米国特許第６１２０００２号公報
【特許文献３】米国特許第６１２３３１６号公報
【特許文献４】米国特許第６４９０９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、低電圧および低パワーを用いて駆動できる費用対効果の高い空気圧弁および費用対効果の高い空気圧アクチュエータが必要とされている。また、高圧流体の流れを制御する安価な空気圧弁も求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の構成は、上部壁と、内部壁を有する空洞と、を備えたハウジングと、前記空洞の上部において上部壁に設けられ、前記内部壁と共に拡張可能チャンバを形成するエラストマ膜と、前記拡張可能チャンバの内部において、第１制御信号に応じて第１オリフィスを選択的に塞ぐように配設された第１静電式フラップバルブと、前記拡張可能チャンバの外部において、第２制御信号に応じて第２オリフィスを選択的に塞ぐように配設された第２静電式フラップバルブと、を含み、前記第１及び第２オリフィスのいずれか一方は、拡張可能チャンバと圧力供給源の間が通じた状態を実現し、前記第１及び第２オリフィスの残りの一方は、上部壁に規定された通気穴と通じた状態にあることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の他の構成は、高圧領域と低圧領域の間に配置された圧力壁内に形成された複数の開口部を通って、高圧領域から低圧領域に向かう流体の流れを制御するバルブシステムであって、該バルブシステムが含む空気圧アクチュエータ配列は、第１圧力供給源に接続された複数の第１オリフィスと、第２圧力供給源に接続された複数の第２オリフィスと、を規定する基板を含むハウジングと、前記ハウジングに設けられたエラストマ膜であって、各拡張可能チャンバが、対応する第１オリフィスおよび対応する第２オリフィスの上部に配置される複数の拡張可能チャンバを、該ハウジングと共に形成し、ハウジングと圧力壁の間に配置されるエラストマ膜と、複数の第１静電式フラップバルブであって、それぞれが、関連する拡張可能チャンバの内部に配設され、第１制御信号に応じて、関連する第１オリフィスを選択的に塞ぐ複数の第１静電式フラップバルブと、複数の第２静電式フラップバルブであって、それぞれが、関連する拡張可能チャンバの外部に配設され、第２制御信号に応じて、関連する第２オリフィスを選択的に塞ぐ複数の第２静電式フラップバルブと、を含み、前記複数の拡張可能チャンバは、各拡張可能チャンバの上部に位置するエラストマ膜の一部分が選択的に膨張されて、前記圧力壁内に形成された対応する開口部を塞ぐように構成されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の他の構成は、空気圧アクチュエータ配列と、該空気圧アクチュエータ配列に設けられた構造体と、を含み、該構造体は、空気圧アクチュエータ配列の駆動状態に応じて動作可能である装置において、前記空気圧アクチュエータ配列は、第１圧力供給源に接続された複数の第１オリフィスと、第２圧力供給源に接続された複数の第２オリフィスと、を含むハウジングと、各拡張可能チャンバが、対応する第１オリフィスおよび対応する第２オリフィスの上部に配置される複数の拡張可能チャンバを形成し、前記ハウジングおよび前記構造体の上部に配置されるエラストマ膜と、それぞれが、関連する拡張可能チャンバの内に設けられ、第１制御信号に応じて、関連する第１オリフィスを選択的に塞ぐ複数の第１静電式フラップバルブと、それぞれが、関連する拡張可能チャンバの外部に設けられ、第２制御信号に応じて、関連する第２オリフィスを選択的に塞ぐ複数の第２静電式フラップバルブと、を含み、前記複数の拡張可能チャンバは、各拡張可能チャンバの上部に配置されたエラストマ膜の一部分が選択的に膨張されて、前記構造の対応領域を変化させることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明についての、前述および他の特性、側面、利点は、下記の説明、添付の請求項、および付属図面を参照することによって、更に明確に理解されるであろう。
【００１３】
図１および図２にそれぞれ、本発明の実施形態に係る空気圧アクチュエータの側面の断面図と略平面図を示す。図１に示されているように、空気圧アクチュエータ１００は、通常、拡張可能チャンバ１２５を形成するハウジング１１０およびエラストマ膜１２０を含む。該拡張可能チャンバ１２５は選択的に変更される（すなわち、点線で示される膨張した状態に展開される、または陰影および実線で示される平坦な状態に縮小される）が、これは、第１静電式フラップバルブ１３０および第２静電式フラップバルブ１４０を選択的に開閉することによって行われる。
【００１４】
ハウジング１１０は、剛性上部壁１１１、剛性下部壁１１２、および１つ以上の剛性側面壁１１３を含み、開口端（すなわち、剛性上部壁１１１に形成された開口部によって規定された端部）を有する空洞を形成する。第１オリフィス１１４および第２オリフィス１１６は、剛性下部（圧力）壁１１２を貫通して形成される。第１オリフィス１１４は、拡張可能チャンバ１２５と第１圧力（たとえば、高圧）供給源１５０との間に、第１コンジット（プレナム）１１５を介して形成される。同様に、第２オリフィス１１６が、拡張可能チャンバ１２５と第２圧力（たとえば、低圧）供給源１５５の間に、第２コンジット１１７を介して形成される。詳細については後述するように、ハウジング１１０は、価格の安い印刷回路基板技術を使用して形成されることが好ましいが、従来の集積回路製作に関連するものを始め、各種の機械加工技術または微細機械加工技術を用いて製造することもできる。たとえば、化学エッチング、電子ビームリソグラフィ、フォトリソグラフィ、または他の標準的な集積回路一括処理技術を利用して、必要とする空気コンジット、制御用または回路用コンジット、穴、オリフィス、および開口部を規定してもよい。別の方法として、射出成形、高精密数値制御による機械加工、または光造形を採用して、ハウジング１１０の低価格な一括組立を行ってもよい。組立に使用される材料は、プラスチック、金属、ガラス、またはセラミックを含んでいてもよい。考えられる１つの実施形態において、プラスチック、エボキシ樹脂、グラス、シリコン、多結晶シリコン、窒化シリコン、酸化シリコン、オキシナイトライド、プラスチック、またはアルミニウムを使用するか、または、リソグラフィ処理、レーザパターニング、化学パターニング、機械パターニング、および積層処理に適した他の利用可能な材料を使用して、ハウジング１１０の各種構成物を規定することもできる。
【００１５】
エラストマ膜１２０が剛性上部壁１１１の上面に形成されるが、このエラストマ膜１２０は、ハウジング１１０内に形成された空隙に広がる膨張可能部位１２１が、剛性側面壁１１３および剛性下部壁１１２と共に拡張可能チャンバ１２５を形成するように、膨張可能部位１２１を包含する。エラストマ膜１２０は、たとえば、シリコン膜を周知の技術で蒸着または積層することによって形成される。他の実施形態では、ここで説明したように膨張できるゴム入りシリコンまたは他の弾性材料を使用してもよい。
【００１６】
第１静電式フラップバルブ１３０および第２静電式フラップバルブ１４０は、制御回路１６０によって制御されるが、この制御回路１６０は、適切な大きさの制御信号を適切なタイミングで生成して、オリフィス１１４と１１６をそれぞれ個別に、選択的に開閉する。第１静電式フラップバルブは、第１オリフィス１１４を通って流れる流体を制御するように位置決めされ、第２静電式フラップバルブ１４０は、第２オリフィス１１６を通って流れる流体を制御するように位置決めされる。制御回路１６０は、１つ以上の第１制御信号（たとえば、Ｖ１１およびＶ１２）を選択的にアサート（asserts）／ディアサート（deasserts）して、第１静電式フラップバルブ１３０の動作（すなわち、開状態または閉状態）を制御し、１つ以上の第２制御信号（たとえば、Ｖ２１およびＶ２２）を選択的にアサート／ディアサートして、第２静電式フラップバルブ１４０の動作を制御する。この制御は、下記の動作に従って行われる。
【００１７】
図３（Ａ）および３（Ｂ）は、別の静電式フラップバルブ３００Ａと３００Ｂの側面断面図で、これらのバルブを利用して、空気圧アクチュエータ１００の静電式フラップバルブ１３０と１４０を実現できる。
【００１８】
図３（Ａ）を参照して説明すると、静電式フラップバルブ３００Ａは、非導電性壁３１２に形成された下部電極（たとえば、銅電極）３３２を含むと共に、下部の非導電性膜（たとえば、マイラ膜）３３６と上部の導電性薄膜（たとえば、アルミニウム膜）３３７とから成る可撓性フラップ３３５Ａを含む。下部電極３３２は、固定形式で非導電性壁３１２に形成され、オリフィス３１４Ａは、非導電性壁３１２と下部電極３３２の両方を通り抜けるように形成される。フラップ３３５Ａの固定端３３５Ａ１は、直接的または介在する構成（たとえば、下部電極３３２の一部）を通して、非導電性壁３１２に接着または固定される。フラップ３３５Ａの開放端３３５Ａ２は、図２と同様の方法で、オリフィス３１４Ａを超えて伸張する。固定電極３３２と上部導電性薄膜３３７を通じて適切な電位が印加されると、可撓性フラップ３３５Ａが、静電気力によって非導電性壁３１２に押しつけられて、オリフィス３１４Ａを塞ぐ。逆に、前述の電位が除去されると、可撓性フラップ３３５Ａが自由になり、点線で示すように曲がって非導電性壁３１２から離れる。図（３Ａ）に示すタイプの静電式フラップバルブについての更に詳しい説明は、たとえば、デビット・ビーゲルセン（Ｄａｖｉｄ  Ｂｉｅｇｅｌｓｅｎ）他による『エアジェット用紙搬送機：中規模メムスの例（ＡｉｒＪｅｔ  ｐａｐｅｒ  ｍｏｖｅｒ：Ａｎ  ｅｘａｍｐｌｅ  ｏｆ  ｍｅｓｏ−ｓｃａｌｅ  ＭＥＭＳ）』の第４１７６号、１２２〜１２９ページ、「ＳＰＩＥの処理（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＳＰＩＥ）」（２０００年刊）に記載されている。これについては、その全体を参照してここに組み込んである。
【００１９】
図３（Ｂ）を参照して説明すると、静電式フラップバルブ３００Ｂは、静電式フラップバルブ３００Ａ（図３（Ａ））と同様に、非導電性壁３１２に形成された下部電極３３２を含む。ただし、静電式フラップバルブ３００Bは、固定式の非導電性膜３３４が下部電極３３２に形成され、可撓性フラップ３３５Bがすべて導電性薄膜（たとえば、アルミニウム膜）を用いて形成される点で、静電式フラップバルブ３００Ａと異なる。オリフィス３１４Ｂは、非導電性壁３１２と、下部電極３３２と、非導電性膜３３４とを貫通して形成される。フラップ３３５Ｂの固定端３３５Ｂ１は非導電性壁３１２に固定され、フラップ３３５Ｂの自由端３３５Ｂ２は、前述した状態と同様に、オリフィス３１４Ｂに被さって伸びる。フラップ３３５Ｂは、フラップ３３５Ａについて説明した前述の方法と同様に制御される。図３（Ｂ）に示すタイプの静電式フラップバルブについての更に詳しい説明は、たとえば、デビット・ビーゲルセン（Ｄａｖｉｄ  Ｂｉｅｇｅｌｓｅｎ）他と共同所有の米国特許第６，１２０，００２号明細書に記載されており、その全体を参照してここに組み込んである。
【００２０】
図１に戻って説明する。本発明の第１の特性によれば、第１静電式フラップバルブ１３０が、拡張可能チャンバ１２５の内側に形成されると共に、第２静電式フラップバルブ１４０が、拡張可能チャンバ１２５の外側に形成される。特に、第１静電式フラップバルブ１３０は、拡張可能チャンバ１２５の内側に向かって開くように、剛性下部壁１１２の内面に設けられ、第２静電式フラップバルブ１４０は、拡張可能チャンバ１２５から離れる方向に開くように、剛性下部壁１１２の外面に設けられる。したがって、下記に詳述するように、第１静電式フラップバルブ１３０が作動されるのは、オリフィス１１４を塞ぐためであり、拡張可能チャンバ１２５の内圧が、第１圧力供給源１５０によって供給される圧力と等しい時のみであるのに対し、第２静電式フラップバルブ１４０が作動されるのは、オリフィス１１６を塞ぐためであり、拡張可能チャンバ１２５の内圧が、第２圧力供給源１５５から供給される圧力と等しい時のみである。（作動電圧の移行は、事実上、任意の時点でアサートできるが、バルブが切り換わるのは、フラップを開く力より静電気力が大きくなれる十分な程度の低レベルまで流量が低下する時のみである。一般的な動作では、１組のバルブの片方の開と次の閉の間に、実験またはシミュレーションによって決定される遅延時間が挿入される。また、各拡張可能チャンバ１２５に圧力検知または流量測定手段を組み込んで、コントローラに情報をフィードバックし、切り換え時間を決定できるようにすることもできる。）前述したように、従来の構成では、少なくとも１つのバルブについては、オリフィスを通るガスの流れに逆らって閉じる必要があり、そのために大量のパワーを必要とする。このような従来の構成とは異なり、第１静電式フラップバルブ１３０と、第２静電式フラップバルブ１４０のいずれについても、それぞれ、オリフィス１１４または１１６を通る流体の流れに逆らって閉じる必要はない。したがって、本発明は、拡張可能チャンバ１２５を繰り返し膨張および収縮させる機構であって、従来の構成よりも大幅に少ない動作電圧および動作パワーしか必要としない機構を提供する。
【００２１】
図４（Ａ）〜（Ｃ）および図５（Ａ）〜（Ｄ）は、空気圧アクチュエータ１００の動作を更に詳細に示した図である。図４（Ａ）は、ある動作例における拡張可能チャンバ１２５の内圧を表すタイミング図である。図４（Ｂ）および（Ｃ）は、図４（Ａ）の動作例において第１静電式フラップバルブ１３０と第２静電式フラップバルブ１４０に印加される動作電圧を表すタイミング図である。図５（Ａ）〜（Ｄ）は、図４（Ａ）〜（Ｃ）の動作例における空気圧アクチュエータ１００を表す部分的な側面断面図である。
【００２２】
図４（Ａ）を参照して説明すると、本例は時間ｔ０から始まり、その時、拡張可能チャンバ１２５内部の圧力ＰＣ１２５は、下部の圧力供給源１５５（すなわち、圧力Ｐ２）とほぼ等しい。この時点において、エラストマ膜１２０は、実質的にへこんだ状態（たとえば、図１に実線で示すような、あるいは図５（Ａ）に点線で示すような平坦な状態）にある。ここで注記しておくが、エラストマ膜１２０の「平坦な状態」は、エラストマ膜１２０の外側の大気圧が圧力Ｐ２とほぼ等しいことを意味するものである。図４（Ｂ）に示すように、オリフィス１１４両端には大きな圧力勾配があるため、フラップが内側に曲がるのを防ぐには、静電式フラップバルブ１３０両端に印加される制御電圧電位Ｖ１１−Ｖ１２を十分に高い値（すなわち、ＶＣＬＯＳＥ）に維持する必要がある。逆の言い方をすると、図４（Ｃ）に示すように、オリフィス１１６両端の圧力勾配は、ＰＣ１２５がＰ２と等しい時にゼロになるため、静電式フラップバルブ１４０両端に印加される制御電圧電位Ｖ２１−Ｖ２２は、時間ｔ０とｔ１の間に配したＸで示すように、ゼロ（ＶＯＰＥＮ）または高い値（ＶＣＬＯＳＥ）のいずれかを取ることになる。ここで注記すると、一実施形態において、各静電式フラップバルブの可撓性の導体は、固定の電圧源（たとえば、０ボルトと等しいＶ１１およびＶ２１）に接続され、各静電式フラップバルブの制御電圧電位は、静電式フラップバルブに関連付けられた固定電極に送られる制御電圧Ｖ１２およびＶ２２によって決定される。
【００２３】
図４（Ｂ）を参照して説明すると、時間ｔ１において、静電式フラップバルブ１３０に供給される制御信号（すなわち、電圧電位Ｖ１１−Ｖ１２）は、オフにされる（すなわち、ＶＣＬＯＳＥからＶＯＰＥＮに切り換えられる）。静電式フラップバルブ１３０を保持する静電気力がオフになると、オリフィス１１４両端の圧力勾配によって生じる力が、図５（Ａ）に示すようにフラップを押し開いて、流体の流れＧ１（たとえば、空気、または電気的絶縁体である別のガスまたは液体）を拡張可能チャンバ１２５内部に送り込む。図４（Ａ）に示すように、拡張可能チャンバ１２５に流体が流入すると、圧力ＰＣ１２５は、Ｐ２（時間ｔ１の位置）からＰ１（時間ｔ２の位置）に上昇する。図５（Ａ）に示すように、チャンバの圧力ＰＣ１２５の上昇によって、エラストマ膜が膨張（拡張）する。注記しておくが、チャンバの圧力ＰＣ１２５の上昇は、更に、静電式フラップバルブ１４０上の力Ｆ１（すなわち、オリフィス１１６を通る力）を徐々に上昇させる。したがって、図４（Ｃ）に示すように、静電式フラップバルブ１４０に供給される制御信号（すなわち、電圧電位Ｖ２１−Ｖ２２）を、時間ｔ１から時間ｔ２の間にオン（すなわち、ＶＯＰＥＮ）にして、前述のフラップバルブが開かないようにする必要がある。
【００２４】
図５（Ｂ）に、拡張可能チャンバ１２５の内圧が第１圧力供給源１５０との平衡状態に達した時点（すなわち、図４（Ａ）に示すように、チャンバの圧力ＰＣ１２５が圧力Ｐ１と等しくなった時点）における空気圧アクチュエータ１００を示す。時間ｔ２において、エラストマ膜１２０は、完全に拡張された状態（すなわち、チャンバの圧力ＰＣ１２５に起因する外向きの力が、抵抗力ＲＦＣ１２５（すなわち、伸長された膜と外圧によって生み出される張力）とバランスした状態）になる。また、時間ｔ２から時間ｔ３の間に静電式フラップバルブ１３０上の力Ｆ１が最大に上昇するため、印加された制御電圧を維持する必要があることを記しておく。
【００２５】
本発明の一側面によれば、時間ｔ２にオリフィス１１４を通過するガスの流れが停止すると、（すなわち、チャンバの圧力ＰＣ１２５が圧力Ｐ１と等しくなる（図４（Ａ）を参照）と、）流体の流れに逆らって閉じる場合と比べてはるかに低い電圧を使用して、静電式フラップバルブ１３０を作動できる。つまり、チャンバの圧力ＰＣ１２５が平準化された後は、オリフィス１１４を通るガスの流れＧ１（図５（Ａ）を参照）が止まり、静電式フラップバルブ１３０の下部に印加される力Ｆ２がゼロまで低下する。したがって、図４（Ｂ）に示すように、時間ｔ２の後の任意の時点で、静電式フラップバルブ１３０両端の電圧電位Ｖ１１−Ｖ１２がオンになり（すなわち、ＶＯＰＥＮからＶＣＬＯＳＥに上昇し）、静電式フラップバルブ１３０は、非平衡状態において閉じる場合よりも実質的に少ない力を用いて作動される（すなわち、閉じる）。チャンバの圧力ＶＣ１２５が圧力Ｐ１と等しい時に静電式フラップバルブ１３０を閉じるだけで、極めて小さい力しか必要としない空気圧アクチュエータが提供される。
【００２６】
その後、所定の時間ｔ３において、静電式フラップバルブ１４０に供給される制御信号（すなわち、電圧電位Ｖ２１−Ｖ２２）がオフになる（すなわち、ＶＣＬＯＳＥからＶＯＰＥＮに切り換わる）。静電式フラップバルブ１４０を保持する静電気力がオフになると、図５（Ｃ）に示すように、オリフィス１１６両端の圧力勾配によって生じる力がフラップを押し開いて、流体の流れＧ２を拡張可能チャンバ１２５から外に向ける。図４（Ａ）に示すように、拡張可能チャンバ１２５から流出する流体の流れによって、圧力ＰＣ１２５は、Ｐ１（時間ｔ３の位置）からＰ２（時間ｔ４の位置）に低下する。図５（Ｃ）に示すように、チャンバの圧力ＰＣ１２５の減少が、外向きに押す力を抵抗力ＲＦＣ１２５よりも小さくするため、エラストマ膜１２０が縮み始める。チャンバの圧力ＰＣ１２５がＰ１から減少するので、静電式フラップバルブ１３０に印加される（すなわち、オリフィス１１４を通る）力Ｆ２は徐々に増加するが、静電式フラップバルブ１３０は、印加される制御信号によって閉じた状態を維持する。
【００２７】
図５（Ｄ）に、拡張可能チャンバ１２５の内圧が第２圧力供給源１５５との平衡状態に達した（すなわち、図４（Ａ）に示すように、チャンバの圧力ＰＣ１２５が圧力Ｐ２と等しくなった）時間ｔ４の後、オリフィス１１６を通るガスの流れが止まっている状態の空気圧アクチュエータ１００を示す。したがって、静電式フラップバルブ１３０の動作と同様、静電式フラップバルブ１４０は、図４（Ｃ）に示すように、時間ｔ４の後、流体の流れに逆らって閉じる場合と比べてはるかに低い電圧を用いて作動できる。
【００２８】
図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、空気圧アクチュエータ１００の後の動作は、ここで、前述したように動作電圧の印加を繰り返すことによって繰り返される。したがって、後述する実用例に示すように、本発明は、静電式フラップバルブ１３０および１４０の動作に最小限の力しか必要としない極めて効率的な空気圧アクチュエータを提供する。
【００２９】
ここで注記しておくが、上述の例において、図５（Ａ）および（Ｃ）に示したガスの流量Ｇ１およびＧ２は、図５（Ｂ）および（Ｄ）に示した力Ｆ１およびＦ２と共に、それぞれ対応するフラップバルブ両端の圧力勾配（Ｐ２−Ｐ１）と、オリフィス１１４および１１６の直径によって決定される。オリフィス１１４および１１６の直径が大きくなるに従って力Ｆ１およびＦ２も増大するため、フラップバルブを閉じた状態に維持するためにより大きな電位が必要になるが、拡張可能チャンバ１２５内の圧力を平準化するのに必要な時間定数（たとえば、ｔ２−ｔ１）は小さくなる。逆に言うと、オリフィス１１４と１１６の直径を小さくすると、静電式フラップバルブ１３０と１４０を閉じた状態に保持するのに必要なパワーが小さくなり、拡張可能チャンバ１２５内の圧力を平準化するのに必要な時間定数が大きくなる。したがって、所定の用途に応じた最適なオリフィス径は、パワーまたは電圧に対する性能要件によって決定されることは、当業者であれば理解されるであろう。
【００３０】
図６は、空気圧アクチュエータ配列６００を示す部分的な斜視図である。図示した空気圧アクチュエータ配列６００は、本発明の実用的な第１実施形態に従って配置された複数の空気圧アクチュエータ６０１を含む。空気圧アクチュエータ配列６００は、基本的には、図６に示すような触覚刺激器、たとえば、再生可能な点字ディスプレイとして用いることができ、その場合、空気圧アクチュエータ６０１は、拡張および収縮して点字の文字を形成する点字の点を構成する。他の実施形態において、空気圧アクチュエータ配列６００を、可変データリソグラフィックマーキングエンジンとして用いてもよい。更に別の実施形態では、空気圧アクチュエータ配列６００を可変データ表示装置として使用してもよい。また、後述する特定の実施形態に例示するように、空気圧アクチュエータ配列６００を各種の装置に組み込み、空気圧アクチュエータ６０１を利用して各種のマイクロバルブおよび微小アクチュエータ機能を実行してもよい。
【００３１】
図６を参照して説明すると、空気圧アクチュエータ配列６００は、一般に、複数の上部開口形空洞を規定するハウジング６１０と、ハウジング６１０の上面に形成されたエラストマ材料（たとえば、シリコン）のシート６２０とを含む。空気圧アクチュエータ６０１−１に示されているように、空圧式アクチュエータ６０１はそれぞれ、ハウジング６１０によって形成された空洞のうち、関連の空洞上に配置されたエラストマシート６２０の一部（エラストマ膜）６２１によって形成される拡張可能チャンバ６２５を含む。各空圧式アクチュエータ６０１は、また、拡張可能チャンバ６２５の内側に配置された第１静電式フラップバルブ６３０と、拡張可能チャンバ６２５の外側に配置された第２静電式フラップバルブ６４０とを含む。下記において詳しく説明するように、第１静電式フラップバルブ６３０を制御して、第１（高圧）圧力供給源（図示せず）からプレナム６１５を介して拡張可能チャンバ６２５に向かう流体の流れを円滑にし、第２静電式フラップバルブ６４０を制御して、拡張可能チャンバ６２５から上部壁６１１に規定された排気口６１８（および、エラストマシート６２０に形成された対応する開口部）を通って外部大気（すなわち、第２圧力供給源）に向かう流体の流れを円滑化する。したがって、各空気圧アクチュエータ６０１は、基本的には、単純な空気圧アクチュエータ１００について上記に説明したように動作して、膨張した状態（たとえば、空気圧アクチュエータ６０１−１に示されているような状態）と、収縮した（へこんだ）状態（たとえば、空気圧アクチュエータ６０１−２に示されているような状態）の間で変化する。
【００３２】
図７は、空気圧アクチュエータ配列６００について、空気圧アクチュエータ６０１−１を詳細に示す部分を表した側面の拡大断面図である。本発明の別の側面によれば、ハウジング６１０は、上部プレート６１１と、該上部プレート６１１と平行な関係で間隔を離して配置された印刷回路基板（下部壁）６１２と、プレナム６１５および後述する他の支持構造を規定する一連の下部プレート６１９Ａ，６１９Ｂ，６１９Ｃとを含む。印刷回路基板（ＰＣＢ）６１２は、所定のガス流インピーダンス対パワー／電圧要件によって異なるが、２５ミクロンから数ミリメートルまたはそれ以上の範囲の直径を持つ穴の配列と共に、標準的な方法で製造される。これらの穴は、固定電極６３２と、６４２の形成に使用する上下の銅線と、を接続するものであると共に、オリフィス６１４と６１６を規定する穴でもある。次に、上部プレート６１１（たとえば、アクリル板）が、適切な接着剤層６１１−Ａを用いて、ＰＣＢ６１２に取り付けられる。この取り付けは、第１静電式フラップバルブ６３０の固定端が上部プレート６１１とＰＣＢ６１２に挟まれ、かつ、第１静電式フラップバルブ６３０の自由端がオリフィス６１４の上に延びるように行う。同様に、適切な接着剤層６１２−Ａを使用して第１下部プレート６１９ＡがＰＣＢ６１２に取り付けられるが、この取り付けは、第２静電式フラップバルブ６４０の固定端が下部プレート６１９ＡとＰＣＢ６１２の間に挟まれ、かつ、第２静電式フラップバルブ６４０の自由端がオリフィス６１６の上に伸張するように行う。第１静電式フラップバルブ６３０と第２静電式フラップバルブ６４０は、ＰＣＢ６１２上に形成されている対応する導体に対して、図３（Ａ）に示されている構造を使用してそれぞれのバルブ位置で個別に接続されるか、または、図３（Ｂ）に示されている構造を使用して配列の周辺部で共通に接続されることを注記しておく。次に、第２下部プレート６１９Ｂが第１上部プレート６１９Ａに取り付けられ、上部プレート６１１に形成された排気口６１８と通じる通気口６１７を形成する。ここで、通気口６１７と排気口６１８は、エラストマシート６２０に形成された拡張可能チャンバ６２５から繋がっていることを注記しておく。次に、プレート６１９Ｂの下に、間座（図示せず）を使用して第３下部プレート６１９Ｃが接続され、プレナム６１５を形成する。別の実施形態（図示せず）では、通気口６１７を同様に構成して、第３下部プレート６１９Ｃから通気してもよい。従来の印刷回路基板製造技法を利用してハウジング６１０を構築することによって、空気圧アクチュエータ配列６００の作成に関わる製造費が、従来の配列作成に関わる製造費よりも大幅に削減される。
【００３３】
動作においては、前述したように、空気圧アクチュエータ配列６００の各種アクチュエータ６０１は、ＰＣＢ６１２上で伝達される制御信号を周知の技術で利用して、選択的に膨張および収縮される。前述したように、いくつかの実施形態（たとえば、触覚刺激器、各種制御装置など）では、各アクチュエータ６０１が個別に処理され、別の実施形態では、アクチュエータ６０１がグループ処理される。更に別の実施形態では、空気圧アクチュエータ配列６００の各アクチュエータが、すべて同時に膨張および収縮して、たとえば、アクチュエータの上に載っている物体を持ち上げてもよい。
【００３４】
前述したような上記の用途に加え、選択した装置に本発明の空気圧アクチュエータを組み込んで、各種のマイクロバルブおよび微細機械加工機能を実行してもよい。このような装置の例について下記に説明する。
【００３５】
図８は、紙送りシステム８００を示す破断斜視図である。図示した紙送りシステム８００は、本発明の別の実施形態に従って、空気圧アクチュエータをマイクロバルブとして利用してエアジェットを制御し、エアジェットで支持された用紙シート８１２を高速で移動する。従来のエアジェットシステムと同様、前記紙送りシステム８００は、下部区域８２２と上部区域８２４に区分けされるコンベア８２０を含む。わかりやすくするため、上部区域８２４を切り取って、コンベア８２０に沿って移動する用紙をより多く示した。ただし、上部区域８２４と下部区域８２２がほぼ同じ長さで伸びていることは、理解されるであろう。区域８２２と８２４は、間隔を離した関係に維持され、その間に、用紙シート８１２が進行できる大きさの通路（低圧領域）８２３を規定する。区域８２２と８２４は、それぞれ、複数のエアジェット（開口部）８２６を規定し、このエアジェット通路８２６が後述のように選択的に制御されて、通路８２３に沿って用紙シート８１２を動かす。
【００３６】
本発明に従って、少なくともいくつかの調整可能エアジェットが、対応する空気圧アクチュエータによって制御されて、用紙シート８１２を通路８２３に沿って進める。一実施形態では、図８に示すように、下部区域８２３が第１空気圧アクチュエータ配列６００−１を含み、上部区域８２４が第２空気圧アクチュエータ配列６００−２を含む。開示された実施形態において、第１と第２の空気圧アクチュエータ配列は、図６を参照しながら説明した空気圧アクチュエータ配列６００と同様のもので、各アクチュエータは、対応する各エアジェット通路８２６と向かい合うように、図９を参照して説明する後述の状態に配置される。別の実施形態では、図１に示されているものと同様のアクチュエータを含む配列を利用してもよい。各配列６００−１および６００−２は、制御回路８５０から制御信号を受け取り、制御回路８５０は、１つ以上のセンサ８４０からのフィードバック信号を利用して、用紙シート８１２を、周知の制御技法で通路８２３に沿って動的に支持、移動、および案内する。
【００３７】
図９は、紙送りシステム８００の一部を詳細に示した側面の部分的な略断面図である。第１空気圧アクチュエータ配列６００−１は、配列６００−１のエラストマ膜６２０と内壁８２２−１の間に高圧領域８２５を得られる状態で、下部区域８２２の内壁８２２−１と外壁８２２−２の間に配設される。同様に、第２空気圧アクチュエータ配列６００−２は、上部区域８２４の内壁８２４−１と外壁８２４−２の間に配設される。内壁８２２−１と８２４−１は、エアジェット通路８２６を規定する。このエアジェット通路８２６は、通路８２３に沿った用紙シート８１２の移動を助けるために図９に示すように傾斜が付けられている。各エアジェット通路８２６は、対応する空気圧アクチュエータ６０１によって次のように制御される。すなわち、エアジェット通路８２６は、対応するアクチュエータが膨張した時にブロックされ（閉じられ）、対応するアクチュエータが収縮した時に開けられる。たとえば、図９の下の部分を参照すると、アクチュエータ６０１−１は、膜部分６２１−１が膨張して、対応するエアジェット通路８２６−１の入口をブロックし、高圧領域から通路８２３に空気を流さないように駆動される。これとは対照的に、アクチュエータ６０１−２の膜部分６２１−２は、縮小することによって、対応するエアジェット通路８２６−２の入口から分離され、高圧領域から通路８２３への空気の流れを援助する。配列６００−１と６００−２双方のアクチュエータ６０１を選択的に制御して、エラストマ膜部分を内壁８２２−１と８２４−１に押しつけることによって、エアジェット通路８２６は、エアジェット紙送り動作を熟知している者に周知のパターンでオンオフされ、通路８２３に沿った用紙シート８１２の移動を支援する。
【００３８】
本発明の一側面によれば、エアジェット通路８２６の制御に配列６００−１と６００−２を用いることによって、静電式フラップバルブを利用して関連のエアジェットを直接開閉する従来のエアジェット配列に関わる問題が解決する。特に、フラップバルブが空気の流れに逆らって閉じなければならない従来のエアジェットとは異なり、各アクチュエータ６０１の静電式フラップバルブは、上記に詳述したように、膨張した膜内の圧力が平準化された時に開閉される。したがって、従来のエアジェットの流れに関わる限界、すなわち、各流れ場を通って閉じられるフラップバルブの機能に起因する限界は、紙送りシステム８００において排除される。このため、従来のエアジェット紙送りシステムで利用できる圧力よりもより高い空圧Ｐ２を高圧領域８２５に供給してもよいため、通路８２３を通る用紙シート８１２の移動に対する制御を改善できる。
【００３９】
アクチュエータ６０１によって高圧領域８２５を通気するためには、図６および図７を参照して前述したように、各配列のプレナム８１５に供給されるバルブ圧Ｐ１が、高圧領域８２５に供給される圧力Ｐ２より大きくなければならない。前述した上記実施形態と同様、システム応答時間は、バルブオリフィスのサイズと圧力差Ｐ１−Ｐ２に従って設定される。
【００４０】
図１０は、空気圧式光ファイバマイクロスイッチ１０００を表す等角斜視図で、本発明の更に別の実施形態に従って、空気圧アクチュエータを微細機械として利用する装置の例を示したものである。空気圧式光ファイバマイクロスイッチ１０００は、ハウジング１０１０とエラストマ膜１０２０を有する空気圧アクチュエータ配列と、エラストマ膜１０２０に設けられた鏡面台１０５０と、鏡面台１０５０に固定された２つ以上の光ファイバ１０６０とを含む。前述した配列と同様に、空気圧アクチュエータ配列１００１は、四角形またはダイアモンド形に並べられた４つの空気圧アクチュエータ１００１−１〜１００１−４を含み、各アクチュエータは、エラストマ膜１０２０の一部１０２１を制御して膨張したドームを形成する。このドームは、各種実施形態を参照して説明した前述の方法で、鏡面台１０５０を架台１０１０に対して選択的に変位させる。鏡面台１０１０は、光ファイバ１０６０端部の下に配置される鏡面台１０５５を含む。配置に際して、１つ以上の光ファイバから放出された光が、図１１（Ａ）および（Ｂ）を参照して後述する例に示すように、鏡面台１０５５から対応する光ファイバに反射されるように配慮する。空気圧式光ファイバマイクロスイッチ１０００は、また、次の例において説明する動作を周知の技法で補助する制御回路（図示せず）を利用する。
【００４１】
図１１（Ａ）および（Ｂ）は、空気圧式光ファイバマイクロスイッチ１０００の動作例を示す前面の略立面図である。図１１（Ａ）を参照して説明すると、空気圧アクチュエータ１００１−１および１００１−２がオフで、空気圧アクチュエータ１００１−３および１００１−４がオンである時、空気圧アクチュエータ１００１−３および１００１−４の上に位置する膨張したエラストマ材料は、鏡面台１０５０の右側を持ち上げて、Ｙ軸を中心とした反時計廻りに鏡面台１０５５を回転（傾斜）させる。この第１傾斜位置において、鏡面台１０５５は、たとえば、光学式入力装置（図示せず）から第１光ファイバ１０６０（１）を通って送られた光を光学式出力装置（図示せず）に接続された第２光ファイバ１０６０（２）に向けて反射する。図１１（Ｂ）は、第２切り換え位置、すなわち、空気圧アクチュエータ１００１−１と１００１−２がオンで、空気圧アクチュエータ１００１−３と１００１−４がオフの状態を示す。この状態では、空気圧アクチュエータ１００１−１と１００１−２の上に位置する膨張したエラストマ膜が鏡面台１０５０の左側を持ち上げて、Ｙ軸を中心とした時計回りに鏡面台１０５５を回転（傾斜）させる。この第２傾斜位置において、鏡面台１０５５は、光ファイバ１０６０（１）を通って送られた光を、更に別の光学式出力装置（図示せず）に接続された第３光ファイバ１０６０（３）に向けて反射する。当業者であれば理解されるであろうが、空気圧アクチュエータ１００１−１〜１００１−４を同様に駆動して、鏡面台１０５５がＸ軸を中心として傾斜するようにしてもよい（図１を参照）。
【００４２】
本発明について、特定の実施形態を参照して説明したが、本発明の進歩的な特徴は、別の実施形態にも同様に応用でき、そのすべてが本発明の範囲に包含されるものであることは、当業者にとって明白であろう。たとえば、代替案として考えられる実施形態において、前述した構造で形成された空気圧アクチュエータは、ハウジングから離れるように膜を押すのではなく、膜が空洞の内側に引き込まれる逆の形式で動作することもできる。特に、図１２（Ａ）および（Ｂ）に示すように、アクチュエータ１２００を構成する。この構成では、コンジット１１５内で保持される圧力Ｐ１が大気圧とほぼ等しいため、エラストマ膜１２０は、静電式フラップバルブ１３０が開いた時に平坦になり、一方、コンジット１１５内で保持される圧力Ｐ２がＰ１より小さいため、エラストマ膜１２０は、静電式フラップバルブ１４０が開いた時に拡張可能チャンバ１２５内に引き込まれる（すなわち、凸形状ではなく凹形状を想定する）。便宜上、ここで注記するが、「拡張可能チャンバ」という表現は、ここでは、図１２（Ｂ）に示すような内側に向かう拡張も含むものとして定義する。この構成は、たとえば、大判の看板に対応したデジタルオフセット印刷に役立つが、これは、このような用途では、高解像度の文書印刷で必要とされるよりもピクセルサイズが大きくなるためである。考えられるほかの実施形態としては、空気圧アクチュエータ内で伝達される流体は、ガスではなく液体であってもよい。更に、腐食性あるいは電気的に干渉する流体は、図９を参照して上述したものと同様のバルブシステムを用いて、スイッチ機構から分離することもできる。また、更に、エラストマ膜は、最大膨張長さが所定の値に固定され、関連しきい値を超える圧力変動とは無縁であるように、統合拘束条件、たとえば、織物繊維などを利用して設計してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の単純化された実施形態に係る空気圧アクチュエータを示す側面断面図である。
【図２】図１の空気圧アクチュエータの一部を示す平面図である。
【図３】図１の空気圧アクチュエータに利用できる別の静電式フラップバルブ構成を示す側面断面図である。
【図４】（Ａ）は図１に示す空気圧アクチュエータの拡張可能チャンバ内部の圧力変化を、第１動作例において示すタイミング図であり、（Ｂ）及び（Ｃ）は第１動作例において静電式フラップバルブに印加される動作電圧を示すタイミング図である。
【図５】図４（Ａ）〜（Ｃ）に係る第１動作例における図１の空気圧アチュエータを示す部分的な側面断面図である。
【図６】本発明の別の実施形態に係る空気圧アクチュエータ配列の一部を示す斜視図である。
【図７】図６の空気圧アクチュエータ配列を更に詳細に示す側面断面図である。
【図８】本発明の別の実施形態に従って形成されたバルブ配列を用いて、エアジェットで支持された用紙を高速で正確に搬送する紙送りシステムについて、一部を切り取って示した斜視図である。
【図９】図８の紙送りシステムの断面を示す側面断面図である。
【図１０】本発明の別の実施形態に係る光ファイバマイクロスイッチアセンブリを示す等角斜視図である。
【図１１】図１０のマイクロスイッチアセンブリにおける向かい合うスイッチの状態を示す略正面立面図である。
【図１２】本発明の別の実施形態に係る空気圧アクチュエータを示す部分的な側面断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１００  空気圧アクチュエータ、１１０  ハウジング、１１１  剛性上部壁、１１２  剛性下部壁、１１３  剛性側面壁、１１４  第１オリフィス、１１５  第１コンジット、１１６  第２オリフィス、１１７  第２コンジット、１２０  エラストマ膜、１２５  拡張可能チャンバ、１３０  第１静電式フラップバルブ、１４０  第２静電式フラップバルブ、１５０  第１圧力供給源、１５５  第２圧力供給源、１６０  制御回路。
【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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【図１２】
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