(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁気的なエネルギーにより粘性が変化する機能性流体を充填した環状配管と、該環状配管の機能性流体の流れる方向を切りかえる第１乃至第４の切替手段と、前記第１及び第２の切替手段の間において前記環状配管に一端が連通されるとともに、前記第３及び第４の切替手段の間において前記環状配管に他端が連通され、前記環状配管内の機能性流体を加圧または減圧する圧力発生手段と、前記第２及び第３の切替手段の間において前記環状配管に一端が連通されるとともに、前記第４及び第１の切替手段の間において前記環状配管に他端が連通されたシリンダとを備え、該シリンダの両端に作用する圧力差によってシリンダ内のピストンを移動させるアクチュエータであって、
前記第１及び第２の切替手段の間における前記環状配管内の機能性流体に作用する圧力と、前記第３及び第４の切替手段の間における前記環状配管内の機能性流体に作用する圧力との圧力差を検出する圧力差検出手段と、該圧力差検出手段の検出結果に基づいて前記第１乃至第４の切替手段を制御する制御手段とを備えていることを特徴とするアクチュエータ装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記圧力差検出手段において検出される圧力差がゼロとなるタイミングに同期して、前記第１乃至第４の切替手段を制御するものである請求項１記載のアクチュエータ装置。
【請求項３】
前記圧力差検出手段は、前記第１及び第２の切替手段の間における前記環状配管内の機能性流体に作用する圧力を検出する第１の圧力検出手段と、前記第３及び第４の切替手段の間における前記環状配管内の機能性流体に作用する圧力を検出する第２の圧力検出手段とを含むものである請求項１〜２記載のアクチュエータ装置。
【請求項４】
前記圧力発生手段は、前記第１及び第２の切替手段の間における前記環状配管内の機能性流体を吸引すると同時に、前記第３及び第４の切替手段の間における前記環状配管内の機能性流体を吐出するモードと、前記第１及び第２の切替手段の間における前記環状配管内の機能性流体を吐出すると同時に、前記第３及び第４の切替手段の間における前記環状配管内の機能性流体を吸引するモードとが、繰り返されるポンプを含むものである請求項１〜３記載のアクチュエータ装置。
【請求項５】
前記第１乃至第４の切替手段は機能性流体に電磁気的エネルギーを印加する第１乃至第４のエネルギー印加手段を備えたことを特徴とする請求項１〜４に記載のアクチュエータ装置
【請求項６】
前記第１乃至第４の切替手段は、前記環状配管を等分する位置に配置されるものであり、前記圧力発生手段は、前記第１及び第２の切替手段間を等分する位置に一端が連通され、前記第３及び第４の切替手段間を等分する位置に他端が連通されるものであり、前記シリンダは、前記第２及び第３の切替手段間を等分する位置に一端が連通され、前記第４及び第１の切替手段間を等分する位置に他端が連通されるものであることを特徴とする請求項１〜５記載のアクチュエータ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁気的なエネルギーにより粘性が変化する機能性流体を動作流体として使用したアクチュエータ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
動作流体を用いたアクチュエータとしては、一般に油圧式のものが多く用いられている。この油圧式のアクチュエータは、圧力源であるモータやポンプ等からの圧力を、動作流体である油を介して、シリンダ内に配置されたピストンに伝達し、ピストンを移動させるものである。
【０００３】
そして、ピストンを往復動させるために、圧力源からピストンに伝達される圧力の方向を切り換える弁機構が配備されている。この弁機構としては、通常、複数の電磁弁を組み合わせて用いることが多く、各電磁弁を開閉制御することにより、ピストンの移動方向が切り換えられる。
【０００４】
しかしながら、このような従来の油圧式のアクチュエータにおいては、電磁弁の反応速度が遅いため、高速で駆動されるモータやポンプの動作に対応することができず、高速、且つ、木目細かい制御を行うことができないという問題があった。
【０００５】
これに対して、特開平１１−３０３８０４号公報には、動作流体として電気粘性流体を用い、電極対によりその流量を変化させるアクチュエータ装置が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このアクチュエータ装置では、油圧式のアクチュエータと比較して応答速度を速くすることができるものの、ポンプの動作に同期して電極対の印加電圧を変化させているため、ポンプから発生される圧力がピストンに伝達されるまでの間、電極対の反応に対してピストンの反応が遅延してしまう。このような遅延が生じた場合、電気粘性流体がが配管内を逆流する虞があり、アクチュエータ装置の運転効率が低下していまうという問題がある。
【０００７】
そこで本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、動作流体として機能性流体を用いたアクチュエータ装置の運転効率を向上させたアクチュエータ装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のアクチュエータ装置は、電磁気的なエネルギーにより粘性が変化する機能性流体を充填した環状配管と、環状配管の機能性流体の流れる方向を切りかえる第１乃至第４の切替手段と、第１及び第２の切替手段の間において環状配管に一端が連通されるとともに、第３及び第４の切替手段の間において環状配管に他端が連通され、環状配管内の機能性流体を加圧または減圧する圧力発生手段と、第２及び第３の切替手段の間において環状配管に一端が連通されるとともに、第４及び第１の切替手段の間において環状配管に他端が連通されたシリンダとを備え、シリンダの両端に作用する圧力差によってシリンダ内のピストンを移動させるアクチュエータであって、第１及び第２の切替手段の間における環状配管内の機能性流体に作用する圧力と、第３及び第４の切替手段の間における環状配管内の機能性流体に作用する圧力との圧力差を検出する圧力差検出手段と、圧力差検出手段の検出結果に基づいて第１乃至第４の切替手段を制御する制御手段とを備えている。
【０００９】
このような構成において、第２及び第４の切替手段を駆動して、その位置における機能性流体の粘性を高くしている場合、圧力発生手段が、第１及び第２の切替手段間の機能性流体を加圧するとシリンダ内のピストンが一端側から他端側に移動し、逆に、第３及び第４の切替手段間の機能性流体を加圧するとシリンダ内のピストンが他端側から一端側に移動する。
【００１０】
一方、第１及び第３の切替手段を駆動して、その位置における機能性流体の粘性を高くしている場合、圧力発生手段が、第１及び第２の切替手段間の機能性流体を加圧するとシリンダ内のピストンが他端側から一端側に移動し、逆に、第３及び第４の切替手段間の機能性流体を加圧するとシリンダ内のピストンが一端側から他端側に移動する。
【００１１】
そして、ピストンを移動させたい方向に応じて、制御手段が第１及び第３の切替手段と、第２及び第４の切替手段とをそれぞれ１組として駆動させる。その際、圧力発生手段の動作や位置ではなく、圧力発生手段、第１の切替手段、第２の切替を繋ぐ配管内の機能性流体に作用する圧力と、圧力発生手段、第３の切替手段、第４の切替を繋ぐ配管内の機能性流体に作用する圧力との圧力差に応じて、第１〜第４の切替手段の駆動が制御される。
【００１２】
具体的には、制御手段は、圧力差検出手段において検出される圧力差がゼロとなるタイミングに同期して、前記第１乃至第４の切替手段を制御するものである請求項１記載のアクチュエータ装置。
【００１３】
これにより、第１乃至第４の切替手段は、互いに圧力差のない状態で切り替えられるため、切り替え後に圧力発生手段から発生される圧力が効率的にピストンに伝達される。
【００１４】
また、圧力差検出手段は、第１及び第２の切替手段の間における環状配管内の機能性流体に作用する圧力を検出する第１の圧力検出手段と、第３及び第４の切替手段の間における環状配管内の機能性流体に作用する圧力を検出する第２の圧力検出手段とを含むものである。
【００１５】
また、圧力発生手段は、第１及び第２の切替手段の間における前記環状配管内の機能性流体を吸引すると同時に、前記第３及び第４の切替手段の間における前記環状配管内の機能性流体を吐出するモードと、前記第１及び第２の切替手段の間における前記環状配管内の機能性流体を吐出すると同時に、前記第３及び第４の切替手段の間における前記環状配管内の機能性流体を吸引するモードとが、繰り返されるポンプを含むものである
【００１６】
また、第１乃至第４の切替手段は機能性流体に電磁気的エネルギーを印加する第１乃至第４のエネルギー印加手段を備えたことを特徴とする。
【００１７】
また、第１乃至第４の切替手段は、環状配管を等分する位置に配置されるものであり、圧力発生手段は、第１及び第２の切替手段間を等分する位置に一端が連通され、第３及び第４の切替手段間を等分する位置に他端が連通されるものであり、シリンダは、第２及び第３の切替手段間を等分する位置に一端が連通され、第４及び第１の切替手段間を等分する位置に他端が連通されるものである。
【００１８】
これにより、環状配管において、第１及び第２の切替手段間を等分する位置から、第１の切替手段、シリンダ、第３の切替手段を経て第３及び第４の切替手段間を等分する位置に至る機能性流体の流路と、第３の切替手段を経て第３及び第４の切替手段間を等分する位置から、第４の切替手段、シリンダ、第２の切替手段を経て第１及び第２の切替手段間を等分する位置に至る機能性流体の路とが対称となり、両流路における圧損が等しくなる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２６】
本実施の形態において、図１はアクチュエータ装置の概略構成を表す構成図、図２は図１のアクチュエータ装置におけるポンプ部の概略構成を表す構成図、図３は図１のアクチュエータ装置の動作を説明するフローチャート、図４及び図５は図１のアクチュエータ装置の動作を説明する動作説明図、図６は図４及び図５におけるアクチュエータ装置の動作モードを説明する表である。
【００２７】
アクチュエータ装置は、図１に示すように、直動式のアクチュエータとして機能するアクチュエータ部１と、そのアクチュエータ部１に対して圧力を印加するポンプ部２と、アクチュエータ部１及びポンプ部２を所定の経路で接続する配管部３と、その配管部３の４箇所に設けられたバルブ部４とを備えており、これら各部の内部には、電圧を印加することにより粘性が高くなる電気粘性流体が充填されている。
【００２８】
配管部３は、内径及び長さが等しい第１〜第４の部分配管３１〜３４を備えており、これら第１〜第４の部分配管３１〜３４を順次接合して１つの環状の配管を構成している。第１及び第２の部分配管３１、３２の接合部分に第２のバルブ部４２が配置され、第２及び第３の部分配管３２、３３の接合部分に第３のバルブ部４３が配置され、第３及び第４の部分配管３３、３４の接合部分に第４のバルブ部４４が配置され、第４及び第１の部分配管３４、３１の接合部分に第１のバルブ部４１が配置されている。これにより、第１〜第４の部分配管３１〜３４で構成される環状配管を４等分する位置に第１〜第４のバルブ４１〜４４がそれぞれ配置されることになる。なお、第１〜第４の部分配管３１〜３４で構成される環状配管内には電気粘性流体が充填されている。
【００２９】
第１のバルブ部４１は、陰極電極４１ａと陽極電極４１ｂとからなる電極対で構成され、第１及び第４の部分配管３１、３４の接合部分を挟み込むように配置されている。同様に、第２のバルブ部４２は、第１及び第２の部分配管３１、３２の接合部分を挟み込むように配置された陰極電極４２ａと陽極電極４２ｂとからなる電極対で構成され、第３のバルブ部４３は、第２及び第３の部分配管３２、３３の接合部分を挟み込むように配置された陰極電極４３ａと陽極電極４３ｂとからなる電極対で構成され、第４のバルブ部４４は、第３及び第４の部分配管３３、３４の接合部分を挟み込むように配置された陰極電極４４ａと陽極電極４４ｂからなる電極対で構成されている。
【００３０】
そして、これら第１〜第４のバルブ部４１〜４４は、それぞれを構成する電極対間に電圧を印加することにより、電極対で挟み込まれた配管内の機能性流体の粘性を高めて、バルブを閉じたような状態とすることができる。
【００３１】
また、配管部３は、アクチュエータ部１と第２の部分配管３２とを繋ぐ第５の部分配管３５と、アクチュエータ部１と第４の部分配管３４とを繋ぐ第６の部分配管３６とを備えている。
【００３２】
アクチュエータ部１は、円筒形状のシリンダ１１と、そのシリンダ１１内において移動可能に配置され、シリンダ１１内の空間を分割するピストン１２とを備えている。なお、シリンダ１１の内部においてピストン１２により分割される空間には、それぞれ電気粘性流体が充填されている。
【００３３】
シリンダ１１の一端１１ａには、第５の部分配管３５の一端が接続され、この第５の部分配管３５の他端は、第２の部分配管３２を２等分する位置に接続されている。シリンダ１１の他端１１ｂには、第６の部分配管３６の一端が接続され、この第６の部分配管３６の他端は、第４の部分配管３４を２等分する位置に接続されている。
【００３４】
そして、シリンダ１１の内部においてピストン１２により分割される空間内に充填された機能性流体それぞれに作用する圧力の差に応じてピストン１２が移動することになる。
【００３５】
更に、配管部３は、ポンプ部２と第１の部分配管３１とを繋ぐ第７の部分配管３７と、ポンプ部２と第３の部分配管３３とを繋ぐ第８の部分配管３８とを備えている。
【００３６】
ポンプ部２は、図２に示すように、第１の圧縮室２１と第２の圧縮室２２とに分割されており、両圧縮室２１、２２内には、電気粘性流体が充填されている。ポンプ部２の第１の圧縮室２１には、第７の部分配管３７の一端が接続され、この第７の部分配管３７の他端には、第１の部分配管３１を２等分する位置に接続されている。ポンプ部２の第２の圧縮室２２には、第８の部分配管３８の一端が接続され、この第８の部分配管３８の他端には、第３の部分配管３３を２等分する位置に接続されている。
【００３７】
また、ポンプ部２は、第１の圧縮室２１内の電気粘性流体を圧縮して第７の部分配管３７に吐出、または第７の部分配管３７内の電気粘性流体を吸引する第１の原動ピストン２３と、第２の圧縮室２２内の電気粘性流体を圧縮して第８の部分配管３８に吐出、または第８の部分配管３８内の電気粘性流体を吸引するための第２の原動ピストン２４とを備えている。第１及び第２の原動ピストン２３、２４は、磁化を帯びたロッド２５により一体化されており、そのロッド２５の周囲には、ロッド２５を包囲するようにリング状の第１及び第２の電磁石２６、２７が並設されている。
【００３８】
そして、第１の電磁石２６に通電すると、ロッド２５が第１の電磁石２６側に引き寄せられ、第１の圧縮室２１内から第７の部分配管３７に電気粘性流体が吐出されるとともに、第２の圧縮室２２内に第８の部分配管３８内の電気粘性流体が吸引される。これにより、第７の部分配管３７内の電気粘性流体が加圧され、第８の部分配管３８内の電気粘性流体が減圧される。逆に、第２の電磁石２７に通電すると、同様にして、第７の部分配管３７内の電気粘性流体が減圧され、第８の部分配管３８内の電気粘性流体が加圧される。
【００３９】
また、アクチュエータ装置には、第１の部分配管３１を等分する位置に、その部分配管３１内の機能性流体に作用する圧力を検出する第１の圧力検出部５１が配置されるともに、第３の部分配管３３を等分する位置に、その部分配管３３内の機能性流体に作用する圧力を検出する第２の圧力検出部５２が配置されている。
【００４０】
そして、これら第１及び第２の圧力検出部５１、５２の出力は、制御部６に入力される。
【００４１】
制御部６は、マイコン６１と、そのマイコン６１から出力される制御信号を増幅する第１及び第２のアンプ６２、６３とを備えている。
【００４２】
マイコン６１は、第１及び第２の圧力検出部５１、５２によって検出された圧力を読み込むことにより、各圧力検出部５１、５２の出力の微分係数や両圧力検出部５１、５２間の圧力差を演算するものであり、その演算結果と、操作者から入力されたアクチュエータ部１の駆動方向を指示する指令信号とに基づいて、第１〜第４のバルブ部４１〜４４に対して制御信号を出力するものである。第１のアンプ６２はその制御信号を増幅して第１及び第３のバルブ部４１、４３に伝達し、第２のアンプ６３はその制御信号を第２及び第４のバルブ部４２、４４に伝達するものである。
【００４３】
第１〜第４の各バルブ部４１〜４４は、マイコン６１からの制御信号に基づき、第１及び第２の圧力検出部５１、５２間の圧力差がゼロとなるタイミングに同期して、配管内の機能性流体に電圧を印加した状態と、電圧を印加していない状態とが切り替えられる。電圧が印加された部分では、配管内の電気粘性流体の粘性が高くなり、電気粘性流体の流動が規制される。すなわち、電圧が印加された配管は、弁を閉じたような状態となる。
【００４４】
このような構成のアクチュエータ装置の動作について、以下に具体的に説明する。
【００４５】
まず、アクチュエータ部１のピストン１２を、図４及び図５中黒矢印で示す図示上方向に移動させる場合の動作について、図３のフローチャートに沿って説明する。
【００４６】
アクチュエータ装置の駆動を開始させると、マイコン６１から第１〜第４のバルブ部４１〜４４に対して全てのバルブ部４１〜４４を開放、すなわち、電圧を印加しないように制御する制御信号が出力される。この制御信号を受けて、第１〜第４のバルブ部４１〜４４が開放される。また、併せて、ポンプ部２の原動ピストン２３、２４の往復運動が開始される。（ステップＳ０１）
そして、第１の圧力検出部５１にて検出される第１の部分配管３１内の電気粘性流体に作用する圧力Ｐ１と、第２の圧力検出部５２にて検出される第３の部分配管３３内の電気粘性流体に作用する圧力Ｐ２とが、順次マイコン６１に入力される。（ステップＳ０２）
マイコン６１では、入力されてくる圧力Ｐ１、Ｐ２について、ΔＰ１＞０、且つΔＰ２＜０、且つＰ１＜Ｐ２を満たすＰ１、Ｐ２が検出されるまで、微分係数ΔＰ１、ΔＰ２と、Ｐ１及びＰ２の差が演算される。（ステップＳ０３）
先のステップＳ０３においてΔＰ１＞０、且つΔＰ２＜０、且つＰ１＜Ｐ２を満たすＰ１、Ｐ２が検出された後、マイコン６１では、その後入力されてくる圧力Ｐ１、Ｐ２について、Ｐ１及びＰ２の差がゼロとなるまでＰ１及びＰ２の差が演算される。（ステップＳ０４）
このとき、ステップＳ０４において検出された圧力Ｐ１、Ｐ２は、ポンプ部２が第７の部分配管３７内の機能性流体を加圧すると同時に、第８の部分配管３８内の機能性流体を減圧している過程で、第７の部分配管３７が接続される第１の配管３１内の機能性流体に作用する圧力Ｐ１と、第８の配管３８が接続される第３の配管３３内の機能性流体に作用する圧力Ｐ２とが等しくなった状態であるため、マイコン６１から図６に示すモードＡに対応した制御信号が出力される。すなわち、このモードＡにおいては、マイコン６１からアンプ６２を介して第１及び第３のバルブ部４１、４３を閉鎖、すなわち電圧を印加するという制御信号が出力されるともに、アンプ６３を介して第２及び第４のバルブ部４２、４４を開放、すなわち電圧を印加しないという制御信号が出力される。これにより、ポンプ部２にて第７の部分配管３７内の電気粘性流体に加圧された圧力は、図４において二重線で示すように、第１の部分配管３１、第２のバルブ部４２、第２の部分配管３２、第５の部分配管３５を経て、シリンダ１１の一端１１ａからシリンダ１１内の電気粘性流体に伝達され、ピストン１２が図示上方に移動する。（ステップＳ０５）
その後、再び、第１及び第２の圧力検出部５１、５２にて検出される圧力Ｐ１、Ｐ２の差がゼロとなるまでＰ１及びＰ２の差が演算される。（ステップＳ０６）
このとき、ステップＳ０６において検出された圧力Ｐ１、Ｐ２は、ポンプ部２が第７の部分配管３７内の機能性流体を減圧すると同時に、第８の部分配管３８内の機能性流体を加圧している過程で、第７の配管３７が接続される第１の配管３１内の機能性流体に作用する圧力Ｐ１と、第８の配管３８が接続される第３の配管３３内の機能性流体に作用する圧力Ｐ２とが等しくなった状態であるため、マイコン６１から図６に示すモードＢに対応した制御信号が出力される。すなわち、このモードＢにおいては、マイコン６１からアンプ６２を介して第１及び第３のバルブ部４１、４３を開放、すなわち電圧を印加しないという制御信号が出力されるとともに、アンプ６３を介して第２及び第４のバルブ部４２、４４を閉鎖、すなわち電圧を印加するという制御信号が出力される。これにより、ポンプ部２にて第８の部分配管３８内の電気粘性流体に加圧された圧力は、図５において二重線で示すように、第３の部分配管３３、第３のバルブ部４３、第２の部分配管３２、第５の部分配管３５を経て、シリンダ１１の一端１１ａからシリンダ１１内の電気粘性流体に伝達され、ピストン２が図示上方に移動する。（ステップＳ０７）
以後、第１及び第２の圧力検出部５１、５２にて検出される圧力Ｐ１、Ｐ２の差がゼロとなる毎に、モードＡとＢを切り替えることにより、ピストン１２を図示上方に移動させることができる。
【００４７】
このように、本実施の形態においては、第１及び第２の圧力検出部５１、５２にて検出される圧力の差がゼロとなるときに、第１〜第４のバルブ部４１〜４４の開放／閉鎖を切り替えているため、切り替え時における機能性流体の逆流が生じることがない。これにより、ポンプ部２の圧力を効率的にピストン１２に伝達することができ、アクチュエータ装置の運転効率を向上させることが可能となる。
【００４８】
また、第１〜第４の部分配管３１〜３４の内径及び長さを等しくし、且つ、第１〜第４のバルブ部４１〜４４を等間隔で配置し、且つ、ポンプ部２に繋がる第７及び第８の部分配管３７、３８を第１及び第３の部分配管３１、３３それぞれを等分する位置に接続し、且つ、アクチュエータ部１に繋がる第５及び第６の部分配管３５、３６を第２及び第４の部分配管３２、３４それぞれを等分する位置に接続しているため、各動作モードにおける機能性流体の流路における圧損が等しくなり、ポンプ部２の１ストロークによって移動するピストン１２の移動量が均一になる。これにより、ピストン１２の移動を精度良く制御することが可能となる。
【００４９】
なお、本実施の形態においては、第１〜第４の部分配管３１〜３４を接合して環状の配管を構成し、その接合部分に第１〜第４のバルブ部４１〜４４を配置する場合について説明したが、予め環状に形成された配管を用いる場合、その配管を４等分した位置に第１〜第４のバルブ部４１〜４４として電極対をそれぞれ配置すればよい。
【００５０】
また、本実施の形態においては、第１〜第４のバルブ部４１〜４４を用いて電気粘性流体の流れる方向を切り替える構成について説明したが、第１及び第２のバルブ部４１、４２の代わりに第１の切替部１４１を用い、第３及び第４のバルブ部４３、４４の代わりに第２の切替部１４２を用いて、図７に示すような構成としてもよい。
【００５１】
同図において、第１及び第２の切替部１４１、１４２は、互いに内径及び長さの等しい第１及び第２の部分配管１３１、１３２を接合した接合部分に配置され、ポンプ部２に繋がる第７及び第８の部分配管３７、３８がそれぞれ第１及び第２の部分配管１３１、１３２のいずれに対して開放または、閉鎖されるかが切り替えられる。
【００５２】
具体的に、第１の切替部１４１は、図８に示すように、第１及び第２の部分配管１３１、１３２の一端と、ポンプ部２に繋がる第７の部分配管３７とが合流する部分に配置された３個の電極により構成される。負極電極１４１ｂが第１及び第２の部分配管１３１、１３２の接合部分に幅広に配置され、第１の部分配管１３１において負極電極１４１ｂと対向する位置に第１の正極電極１４１ａが配置され、また、第２の部分配管１３２において負極電極１４１ｂと対向する位置に第２の正極電極１４１ｃが配置される。
【００５３】
そして、第１の正極電極１４１ａ及び負極電極１４１ｂ間に電圧を印加すれば、両電極間に挟み込まれた部分の電気粘性流体の粘性が高くなり、第７の部分配管３７と第２の部分配管１３２との間で、圧力の伝達が行われる。逆に、第２の正極電極１４１ｃ及び負極電極１４１ｂ間に電圧を印加すれば、両電極間に挟み込まれた部分の電気粘性流体の粘性が高くなり、第７の部分配管３７と第１の部分配管１３１との間で、圧力の伝達が行われる。
【００５４】
なお、第２の切替部１４２の構成は、第１の切替部１４１の構成と同様のため、その説明を省略する。
【００５５】
このようは構成とすることにより、第１及び第２の圧力検出部５１、５２にて検出される圧力の差がゼロとなるタイミングで、第１及び第２の切替部１４１、１４２の流路を切り替えるように制御すれば、圧力差によって生じる切り替え時の機能性流体の逆流が生じることがない。これにより、ポンプ部２の圧力を効率的にピストン１２に伝達することができ、アクチュエータ装置の運転効率を向上させることが可能となる。
【００５６】
また、第１及び第２の部分配管１３１、１３２の内径及び長さを等しくし、且つ第１及び第２の切替部１４１、１４２を等間隔で配置し、アクチュエータ部１に繋がる第５及び第６の部分配管３５、３６を第１及び第２の部分配管１３１、１３２それぞれを等分する位置に接続しているため、各動作モードにおける機能性流体の流路における圧損が等しくなり、ポンプ部２の１ストロークによって移動するピストン１２の移動量が均一になる。これにより、ピストン１２の移動を精度良く制御することが可能となる。
【００５７】
また、上述した各実施の形態においては、動作流体として電界によって粘性が変化する電気粘性流体を用いたが、それに限定されることなく、例えば、磁界によって粘性が変化する磁性流体等の機能性流体を用いてもよい。この場合、エネルギー発生手段としては、コイル等が使用できる。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によれば、第１及び第２の切替手段の間における環状配管内の機能性流体に作用する圧力と、第３及び第４の切替手段の間における環状配管内の機能性流体に作用する圧力との圧力差を検出する圧力差検出手段とに基づいて、環状の配管内を流れる機能性流体の流路を切り替えているため、切り替え時における機能性流体の逆流が生じることがない。これにより、圧力発生手段の圧力を効率的にピストンに伝達することができ、アクチュエータ装置の運転効率の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態におけるアクチュエータ装置の構成を表す構成図である。
【図２】  図１のアクチュエータ装置におけるポンプ部の概略構成を表す構成図である。
【図３】  図１のアクチュエータ装置の動作を説明するフローチャートである。
【図４】  図１のアクチュエータ装置の動作を説明する動作説明図である。
【図５】  図１のアクチュエータ装置の動作を説明する動作説明図である。
【図６】  図４及び図５におけるアクチュエータ装置の動作モードを説明する表である。
【図７】  本発明の他の実施の形態におけるアクチュエータ装置の概略構成を表す構成図である。
【図８】  図７のアクチュエータ装置における第１の切替部の概略構成を表す構成図である。
【符号の説明】
１    ：アクチュエータ部
１１  ：シリンダ
１２  ：ピストン
２    ：ポンプ部
３    ：配管部
４１  ：第１のバルブ部
４２  ：第２のバルブ部
４３  ：第３のバルブ部
４４  ：第４のバルブ部
５１  ：第１の圧力検出部
５２  ：第２の圧力検出部
３    ：制御部
【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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