JP2021032379A - 流体圧アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】人が近づくことの困難な過酷な環境下での運用であっても、誤作動することなく、運転作業者が安全に運転操作を行うことができる流体圧アクチュエータを提供する。【解決手段】変換シリンダ３１（変換ユニット本体）内部に形成される変換圧力室３１０内を変位可能に配置された変換ピストン３２（変位体）を具備し、作動油ＦＬ１（駆動側作動流体）と作動水ＦＬ２（従動側作動流体）とのどちらか一方が変換圧力室３１０に供給された際に、供給された量に応じて変換ピストン３２が変位し、作動油ＦＬ１（駆動側作動流体）と作動水ＦＬ２（従動側作動流体）との他方が変換圧力室３１０から排出される変換ユニット３Ｕを具備する変換部３と、変換ピストン３２の変位量を計測する変位検出手段４と、を流体圧アクチュエータＡＣに設ける。【選択図】図１

Description

本発明は、作動流体の給排によって駆動する、流体圧アクチュエータに関する。

流体圧アクチュエータとして広く採用されている油圧アクチュエータには、作動流体として作動油が用いられている。
油圧アクチュエータは、構造上、運転中に作動油が漏出するおそれがあるため、油圧アクチュエータを採用する場合には、作動油が漏出することを前提にして、設置場所、運用形態などについて、検討しなければならない。
このため、漏出した作動油が、周囲の環境を汚染してしまう場合には、環境への負荷が作動油よりも小さな水性の作動流体（作動水）を使用する水圧アクチュエータなどを介して、油圧アクチュエータの駆動力を出力することが行われている。
このような油圧アクチュエータと水圧アクチュエータとを組合わせた構成として、たとえば、特許文献１に開示されたものがある。

特開２０１８−０４４５８９号公報

ところで、特許文献１では、水圧アクチュエータについて、作動水供給装置を用いて作動水を外部から供給する手法が提案されている。
このように外部から作動水を供給する手法の場合には、水圧アクチュエータ側で流量調整弁、センサ類などを電気的に制御する必要がある。
しかしながら、水圧アクチュエータ側に制御部、およびセンサ類を配置する構成では、放射能レベルが高い放射線環境など、人が近づくことの困難な過酷な環境下で運転操作する場合、制御部、およびセンサ類が故障、誤作動してしまい、十分に機能しない、という課題があった。

本発明は、前述の課題に鑑みて創案されたものであり、放射能レベルが高い放射線環境など、人が近づくことの困難な過酷な環境下での運用であっても、誤作動することなく、運転作業者が安全に運転操作を行うことができる流体圧アクチュエータを提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明に係る流体圧アクチュエータは、変換ユニット本体内部に形成される変換圧力室を、非圧縮性を有する流体からなる駆動側作動流体が駆動配管を通じて給排可能な駆動圧力室と、非圧縮性を有する流体からなる従動側作動流体が従動配管を通じて給排可能な従動圧力室とに分割しつつ、該変換圧力室内を変位可能に配置された変位体を具備し、該駆動側作動流体と該従動側作動流体とのどちらか一方が該変換圧力室に供給された際に、供給された量に応じて該変位体が変位し、該駆動側作動流体と該従動側作動流体との他方が該変換圧力室から排出される変換ユニットを具備する変換部と、該変位体の変位量を計測する検出手段と、該駆動配管に該駆動側作動流体の供給を行う駆動部と、該従動配管を通じて供給される従動側作動流体の量に応じて従動部本体内を変位する従動体を具備する従動部と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、放射能レベルが高い放射線環境など、人が近づくことの困難な過酷な環境下での運用であっても、誤作動することなく、運転作業者が安全に運転操作を行うことができる流体圧アクチュエータを提供することができる。

第１実施形態の流体圧アクチュエータを示す構成図である。 第１実施形態の第１別態様を示す構成図である。 第１別態様を構成する吸収機構の特性を示すグラフである。 第１実施形態の第２別態様を示す構成図である。 第２別態様を構成する吸収機構の特性を示すグラフで、（ａ）は設定圧力値を小さく設定した場合、（ｂ）は設定圧力値を大きくした場合、（ｃ）は（ａ）（ｂ）を組合わせた場合を示したグラフである。 （ａ）は第１実施形態の第３別態様を示す構成図、（ｂ）は第１実施形態の第４別態様を示す構成図、（ｃ）は第１実施形態の第５別態様を示す構成図である。 第２実施形態の流体圧アクチュエータを示す構成図である。 第２実施形態の流体圧アクチュエータを構成する吸収機構の働きを示す一覧表である。

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図１に示すように、本実施形態の流体圧アクチュエータＡＣは、駆動部１、従動部２、変換部３、変位検出手段４、吸収機構５、リザーバタンク６、圧力検出手段７、制御部（図示せず）を備えている。

駆動部１と変換部３とは、非圧縮性を有する作動油ＦＬ１（駆動側作動流体）が循環する駆動配管ＰＬ１によって連係されている。
また、変換部３と従動部２とは、非圧縮性を有する作動水ＦＬ２（従動側作動流体）が循環する従動配管ＰＬ２によって連係されている。
そして、駆動部１によって昇圧された作動油ＦＬ１の圧力が、変換部３を介して、作動水ＦＬ２に伝えられる。

さらに、作動水ＦＬ２に伝えられた圧力によって、従動部２が押出動作と引込動作の両方を行うように、本実施形態の流体圧アクチュエータＡＣは構成されている。
なお、駆動配管ＰＬ１、従動配管ＰＬ２などの配管は、金属管のように、内部を流通する作動流体が加圧されても、拡径しない強固な素材で形成されている。
そして、配管が拡径しない強固な素材で形成されることで、ポンピングロスが解消されるため、駆動部１と変換部３との間、および変換部３と従動部２との間の間隔を拡げた状態で接続することができる。

次に、駆動部１、従動部２、変換部３の各構成について説明する（図１参照）。
駆動部１は、貯油槽１０、ポンプ１１、圧力調整器１２、制御バルブ１３を備えている。
貯油槽１０は、駆動側作動流体としての作動油ＦＬ１を貯留するための構成である。
また、貯油槽１０は、駆動配管ＰＬ１を構成する送り側駆動配管ＰＬ１ｃと戻り側駆動配管ＰＬ１ｄとを通じて、ポンプ１１、圧力調整器１２、制御バルブ１３に接続されている。
ポンプ１１は、貯油槽１０内の作動油ＦＬ１を吸入、昇圧し、送り側駆動配管ＰＬ１ｃを通じて制御バルブ１３側へ供給する。

圧力調整器１２は、作動油ＦＬ１がポンプ１１によって設定値以上に昇圧された際に、制御バルブ１３側へ供給されないように調整するための構成である。
このため、圧力調整器１２は、ポンプ１１下流の送り側駆動配管ＰＬ１ｃと戻り側駆動配管ＰＬ１ｄとをバイパス可能に設置されている。
そして、圧力調整器１２は、作動油ＦＬ１の圧力が設定値を超えた際に、ポンプ１１下流の送り側駆動配管ＰＬ１ｃと戻り側駆動配管ＰＬ１ｄとをバイパスして、圧力を解放しつつ、作動油ＦＬ１を貯油槽１０に回収する。

制御バルブ１３は、引き側バルブユニット１３ａと押し側バルブユニット１３ｂとを備えている。
なお、引き側バルブユニット１３ａと押し側バルブユニット１３ｂとは、同一の構成要素によって構成されている。そこで、引き側バルブユニット１３ａと押し側バルブユニット１３ｂとを、バルブユニット１３Ｕと総称して説明を行い、個々の説明は省略する。
バルブユニット１３Ｕは、送りバルブ１３１、戻りバルブ１３２、絞り弁１３３、チェックバルブ１３４を備えている。

送りバルブ１３１は、開閉弁で構成されており、その上流側端部が送り側駆動配管ＰＬ１ｃにおけるポンプ１１、および圧力調整器１２の下流側に接続されている。
また、送りバルブ１３１の下流側端部は、３つの管路に分岐しており、３つの管路のそれぞれに戻りバルブ１３２の一端、絞り弁１３３の一端、チェックバルブ１３４の一端が接続されている。

戻りバルブ１３２は、開閉弁で構成されており、その他端が貯油槽１０に通じる戻り側駆動配管ＰＬ１ｄに接続されている。
絞り弁１３３の他端とチェックバルブ１３４の他端とは合流しつつ、引き側駆動配管ＰＬ１ａの一端、または押し側駆動配管ＰＬ１ｂの一端に接続されている。
引き側駆動配管ＰＬ１ａは、その他端が後述する引き側変換ユニット３ａの駆動圧室３１１に接続されている。

次に、従動部２の構成について説明する（図１参照）。
従動部２は、押出動作と引込動作の両方を作動流体の圧力によって行う、いわゆる複動型シリンダで構成されている。
従動部２は、従動シリンダ２１（従動部本体）と従動ピストン２２（従動体）とを備えている。
従動シリンダ２１（従動部本体）は、筒形状を具備しつつ、その両端が閉止された中空の部材で構成されている。
なお、従動シリンダ２１の内部空間を従動部本体圧力室２１１と称する。

従動ピストン２２（従動体）は、従動部本体圧力室２１１を筒軸方向に２分割し、且つ従動シリンダ２１の内周面との密接状態を維持しつつ、筒軸方向に移動可能に配置されている。
また、従動ピストン２２には、棒状の部材で構成された従動ピストンロッド２３が一体に形成されている。
従動ピストンロッド２３は、従動シリンダ２１の一側筒端を貫通しつつ、筒軸方向に延在している。

従動ピストン２２によって２分割された従動部本体圧力室２１１について、従動ピストンロッド２３が筒軸方向に貫通する空間を引き側圧力室２１ａと定義し、もう一方の空間を押し側圧力室２１ｂと定義する。
引き側圧力室２１ａは、引き側従動配管ＰＬ２ａを介して、後述する引き側変換ユニット３ａの従動圧室３１２に通じている。
押し側圧力室２１ｂは、押し側従動配管ＰＬ２ｂを介して、後述する押し側変換ユニット３ｂの従動圧室３１２に通じている。

なお、本実施形態では、従動ピストンロッド２３が従動シリンダ２１から突出する方向（図１における右方向）へ従動ピストン２２が移動する動きを押出動作と定義する。
また、従動ピストンロッド２３が従動シリンダ２１に没する方向（図１における左方向）へ従動ピストン２２が移動する動きを引込動作と定義する。

また、本実施形態では、従動部２として、作動水ＦＬ２の圧力によって、従動ピストン２２（従動体）が筒軸方向に沿って直線的に往復動する複動型シリンダを採用しているが、このような構成に限定するものではない。
たとえば、作動水ＦＬ２の圧力によって、従動体が筒軸周りに回転運動を行う回転型シリンダを従動部２に採用することが可能であり、本実施形態と同様の作用効果が得られる。

次に、変換部３の構成について説明する（図１参照）。
変換部３は、駆動部１から変換部３に供給される作動油ＦＬ１（駆動側作動流体）の圧力を、変換部３から従動部２に供給される作動水ＦＬ２（従動側作動流体）に伝えるための構成である。
変換部３は、引き側変換ユニット３ａと押し側変換ユニット３ｂとを備えている。
引き側変換ユニット３ａは、従動部２が引込動作を行う際に、引き側圧力室２１ａへ作動水ＦＬ２を供給する構成である。

押し側変換ユニット３ｂは、従動部２が押出動作を行う際に、押し側圧力室２１ｂへ作動水ＦＬ２を供給する構成である。
なお、引き側変換ユニット３ａと押し側変換ユニット３ｂとは、同一の構成要素で構成されている。そこで、引き側変換ユニット３ａと押し側変換ユニット３ｂとを変換ユニット３Ｕと総称して説明を行い、個々の説明は省略する。

変換ユニット３Ｕは、変換シリンダ３１（変換ユニット本体）と変換ピストン３２（変位体）とを備えた複動型シリンダで構成されている。
変換シリンダ３１は、筒形状を具備しつつ、その両端が閉止された中空の部材で構成されている。

変換ピストン３２（変位体）は、変換シリンダ３１の内部空間を筒軸方向に２分割し、且つ変換シリンダ３１の内周面との密接状態を維持しつつ、筒軸方向に移動可能に配置されている。
なお、変換シリンダ３１の内部空間を変換圧力室３１０と称する。そして、変換ピストン３２によって２分割された変換圧力室３１０について、駆動部１に通じる空間を駆動圧室３１１と定義し、従動部２に通じる空間を従動圧室３１２と定義する。

駆動圧室３１１には、作動油ＦＬ１（駆動側作動流体）が満たされ、従動圧室３１２には、作動水ＦＬ２（従動側作動流体）が満たされている。
そして、作動油ＦＬ１の圧力が作動水ＦＬ２の圧力よりも高くなると、変換ピストン３２が従動圧室３１２側へ移動し、作動水ＦＬ２が押し出される。
また、作動油ＦＬ１の圧力が作動水ＦＬ２の圧力よりも低くなると、変換ピストン３２が駆動圧室３１１側へ移動し、作動油ＦＬ１が押し出される。

なお、何らかの理由で、ピストン外周とシリンダ内壁との間のシールが破れ、シール不良が生じた際には、作動流体は外部へ漏出せずに、駆動圧室３１１と従動圧室３１２との間で、高圧側から低圧側へ進入する。
このため、外部への作動流体の漏出を避けたい場合、作動流体の漏出によって周囲の環境を汚染したくない場合などに、本実施形態の変換ユニット３Ｕの構成は好適である。
さらに、ピストン外周とシリンダ内壁との間を密閉するシール部３４が、１カ所であることから、変換ユニット３Ｕの構造の簡素化、および小型化を図りたい場合に好適である。

また、本実施形態の変換ユニット３Ｕの構成では、駆動圧室３１１と従動圧室３１２とにおける相対的な圧力が、押出動作と引込動作で、高圧側と低圧側とが入れ替わる。このため、シール部３４のシール不良が発生した場合には、駆動圧室３１１と従動圧室３１２の両方で作動流体が混ざり合う。
このため、シール部３４のシール不良が発生した場合には、作動油ＦＬ１は、作動水ＦＬ２が混入した状態で、貯油槽１０に戻される。
そして、作動油ＦＬ１に作動水ＦＬ２が混入した場合には、作動油ＦＬ１が乳化し、白濁するなどの変化が生じる。
これによって、変換ユニット３Ｕの外部に作動流体が漏出しなくても、シール不良を速やかに検出することができる。

次に、変位検出手段４について説明する（図１参照）。
変位検出手段４は、変換ピストン３２の変位量を計測するための構成である。
変位検出手段４として、引き側変換ユニット３ａの変位量を検出する引き側変位計４ａと、押し側変換ユニット３ｂの変位量を検出する押し側変位計４ｂとが、配置されている。
なお、本実施形態では、引き側変位計４ａと押し側変位計４ｂには、同一に構成された変位計が採用されている。
変位検出手段４は、変換ロッド４１とポテンショメータ４２を備えている。
変換ロッド４１は、棒状の部材からなり、その一端が変換ピストン３２と一体に構成されている。

変換ロッド４１は、筒軸方向に沿って、従動シリンダ２１の一側筒端を貫通して配置されている。
変換ロッド４１は、その他端がポテンショメータ４２に連係されている。
ポテンショメータ４２は、変換ピストン３２とともに変位する変換ロッド４１の位置を電気的に検出するセンサである。
なお、本実施形態では、変位検出手段４として、変換ロッド４１とポテンショメータ４２との組合わせを採用しているが、このような構成に限定するものではない。

たとえば、従動ピストン２２（従動体）の動きをそのまま再現できるように変位検出手段４を構成し、運転作業者が変位検出手段４の動きを目で追いながら操作する形態とすることが可能である。
つまり、変換ピストン３２の位置、または変位量、あるいは作動水ＦＬ２（従動側作動流体）の移動量等、従動部２の働きを、運転作業者が正確に計測、把握できる手段であれば、適宜採用することが可能である。
そして、このような変位検出手段４を用いることで、従動配管ＰＬ２からの漏水を検出することができる。

たとえば、引き側バルブユニット１３ａの送りバルブ１３１を開きつつ、引き側バルブユニット１３ａの戻りバルブ１３２、および押し側バルブユニット１３ｂの送りバルブ、戻りバルブ１３２を閉じた状態で、ポンプ１１を作動する。
つまり、押し側変換ユニット３ｂ、および押し側変位計４ｂが動作しない状態で、従動ピストン２２が動いていないことを確認しつつ、引き側従動配管ＰＬ２ａを加圧する。

このような状態で、引き側変位計４ａが引き側変換ユニット３ａの変位を検出しなかった場合には、引き側従動配管ＰＬ２ａからの作動水ＦＬ２（従動側作動流体）の漏水はないと判定できる。
また、引き側変位計４ａが引き側変換ユニット３ａの変位を検出した場合には、引き側従動配管ＰＬ２ａのどこかから作動水ＦＬ２（従動側作動流体）が漏水していると判定する。

次に、押し側バルブユニット１３ｂの送りバルブ１３１を開きつつ、押し側バルブユニット１３ｂの戻りバルブ１３２、および引き側バルブユニット１３ａの送りバルブ、戻りバルブ１３２を閉じた状態で、ポンプ１１を作動する。
つまり、引き側変換ユニット３ａ、および引き側変位計４ａが動作しない状態で、従動ピストン２２が動いていないことを確認しつつ、押し側従動配管ＰＬ２ｂを加圧する。

このような状態で、押し側変位計４ｂが押し側変換ユニット３ｂの変位を検出しなかった場合には、押し側従動配管ＰＬ２ｂからの作動水ＦＬ２（従動側作動流体）の漏水はないと判定できる。
また、押し側変位計４ｂが押し側変換ユニット３ｂの変位を検出した場合には、押し側従動配管ＰＬ２ｂのどこかから作動水ＦＬ２（従動側作動流体）が漏水していると判定する。
このような漏水判定の他にも、本実施形態の変位検出手段４を用いることで、従動配管ＰＬ２の膨張量、および耐圧性能を、流体圧アクチュエータＡＣの動作中に推定することができる。

一例として、引込動作の中での従動配管ＰＬ２の膨張量を推定する場合について説明する。
引込動作開始後、引き側変位計４ａの変換ロッド４１が動き始めてから、押し側変位計４ｂの変換ロッド４１が動き出すまでに、引き側変位計４ａの変換ロッド４１が変位した変位量を計測する。
そして、計測した変位量と変換シリンダ３１の断面積とから、加圧によって膨張した従動配管ＰＬ２の体積（膨張量）が算出される。
なお、従動部２に負荷が掛かっていない状態で、前述の手順に沿って従動配管ＰＬ２の膨張量を計測した場合、この膨張量は従動系（従動配管ＰＬ２、従動部２）が有する圧力損失と推定することができる。

次に、吸収機構５の構成について説明する（図１参照）。
吸収機構５は、運転作業中に、従動部２が周囲の障害物に衝突するなどによって、衝撃荷重のような過大な負荷が入力された際に、荷重を吸収するための構成である。
本実施形態では、吸収機構５として、アキュムレータ５１を採用している。
アキュムレータ５１は、駆動部１と変換部３とを繋ぐ駆動配管ＰＬ１（押し側駆動配管ＰＬ１ｂ、引き側駆動配管ＰＬ１ａ）に、開閉弁５２を介して、設置されている。
アキュムレータ５１には、空気などの圧縮性流体が充填されている。

なお、本実施形態では、吸収機構５として、アキュムレータ５１を採用しているが、これに限定されるものではなく、荷重を吸収して、故障を防止することができる構成であれば、適宜採用することができる。そこで、吸収機構５の別態様については後述する。

次に、リザーバタンク６の構成について説明する（図１参照）。
リザーバタンク６は、変換部３と従動部２とを繋ぐ従動配管ＰＬ２（押し側従動配管ＰＬ２ｂ、引き側従動配管ＰＬ２ａ）の変換部３近傍に、開閉弁６１を介して、設置されている。
リザーバタンク６には、作動水ＦＬ２が貯留されている。また、何らかの理由で従動配管ＰＬ２、および従動部２から作動水ＦＬ２が漏出した場合には、リザーバタンク６に貯留している作動水ＦＬ２が従動配管ＰＬ２へ供給される。
そして、作動水ＦＬ２が漏出した場合には、リザーバタンク６の貯留量が減少するため、リザーバタンク６の貯留量を監視することで、作動水ＦＬ２の漏出を検知することができる。

なお、本実施形態の流体圧アクチュエータＡＣでは、吸収機構５、およびリザーバタンク６を備えているが、これらは、必要に応じて設置する構成要素である。
つまり、どちらか一方、または両方が設置されていなくてもアクチュエータとしての機能を有するとともに、運転作業者が、変位検出手段４によって、従動部２の動きを正確に計測、把握することができる。

次に、圧力検出手段７について説明する（図１参照）。
圧力検出手段７は、従動配管ＰＬ２内の作動水ＦＬ２（従動側作動流体）の圧力を計測するための構成である。また、圧力検出手段７は、引き側従動配管ＰＬ２ａ内の圧力を検出する引き側圧力計７ａと、押し側従動配管ＰＬ２ｂ内の圧力を検出する押し側圧力計７ｂとで構成されている。
なお、本実施形態では、引き側圧力計７ａと押し側圧力計７ｂには、同一に構成された圧力計が採用されている。

そして、引き側圧力計７ａが検出した圧力と、押し側圧力計７ｂが検出した圧力との差を、従動部２に掛かる負荷であると推定することができる。
さらに、従動部２に掛かる負荷を推定できることで、過大な荷重が流体圧アクチュエータＡＣに掛かることによる故障、および不具合の発生を未然に防止することができる。

次に、制御部（図示せず）について説明する。
制御部（図示せず）は、運転作業者の操作指示に従って、従動部２が動作するように、駆動部１を制御する構成である。
制御部は、運転作業者の操作指示に従って、変位検出手段４を監視しつつ、制御バルブ１３を構成する各バルブの開閉、およびポンプ１１の駆動／停止を行う。
また、アキュムレータ５１の開閉弁５２、およびリザーバタンク６の開閉弁６１の開閉を制御部に行わせる構成としてもよい。

次に、本実施形態の流体圧アクチュエータＡＣの働きについて説明する（図１参照）。
＜押出動作＞
まず、制御部は、引き側バルブユニット１３ａについて、送りバルブ１３１を閉じ、戻りバルブ１３２を開く。
さらに、制御部は、押し側バルブユニット１３ｂについて、送りバルブ１３１を開き、戻りバルブ１３２を閉じてから、ポンプ１１を稼働する。
次に、駆動部１では、ポンプ１１が作動油ＦＬ１を貯油槽１０から送り側駆動配管ＰＬ１ｃへ供給する。

送り側駆動配管ＰＬ１ｃに供給された作動油ＦＬ１は、押し側バルブユニット１３ｂの送りバルブ１３１、チェックバルブ１３４、押し側駆動配管ＰＬ１ｂを経由して、押し側変換ユニット３ｂの駆動圧室３１１へ導入される。
次に、押し側変換ユニット３ｂでは、駆動圧室３１１に導入された作動油ＦＬ１によって、変換ピストン３２が従動圧室３１２側（図１における右方向）へ移動する。
移動した変換ピストン３２によって、従動圧室３１２内の作動水ＦＬ２が押し側従動配管ＰＬ２ｂへ押し出される。

次に、従動部２では、従動圧室３１２から押し出された作動水ＦＬ２が、押し側従動配管ＰＬ２ｂを経由して、押し側圧力室２１ｂへ導入される。
押し側圧力室２１ｂに導入された作動水ＦＬ２によって、従動ピストン２２は、従動ピストンロッド２３が従動シリンダ２１から突出する方向（図１における右方向）へ移動する。
移動した従動ピストン２２によって、引き側圧力室２１ａ内の作動水ＦＬ２は、引き側従動配管ＰＬ２ａへ押し出される。

引き側圧力室２１ａから押し出された作動水ＦＬ２は、引き側従動配管ＰＬ２ａを経由して、引き側変換ユニット３ａの従動圧室３１２へ導入される。
次に、引き側変換ユニット３ａでは、従動圧室３１２に導入された作動水ＦＬ２によって、変換ピストン３２が駆動圧室３１１側（図１における左方向）へ移動する。
移動した変換ピストン３２によって、駆動圧室３１１内の作動油ＦＬ１が引き側駆動配管ＰＬ１ａへ押し出される。

次に、駆動部１では、引き側変換ユニット３ａの駆動圧室３１１から押し出された作動油ＦＬ１が、引き側駆動配管ＰＬ１ａを経由して、引き側バルブユニット１３ａへ供給される。
引き側バルブユニット１３ａへ供給された作動油ＦＬ１は、絞り弁１３３、戻りバルブ１３２を経由し、戻り側駆動配管ＰＬ１ｄを通じて、貯油槽１０へ回収される。

＜引込動作＞
まず、制御部は、引き側バルブユニット１３ａについて、送りバルブ１３１を開き、戻りバルブ１３２を閉じる。
さらに、制御部は、押し側バルブユニット１３ｂについて、送りバルブ１３１を閉じ、戻りバルブ１３２を開いてから、ポンプ１１を稼働する。
次に、駆動部１では、ポンプ１１が作動油ＦＬ１を貯油槽１０から送り側駆動配管ＰＬ１ｃへ供給する。

送り側駆動配管ＰＬ１ｃに供給された作動油ＦＬ１は、引き側バルブユニット１３ａの送りバルブ１３１、チェックバルブ１３４、引き側駆動配管ＰＬ１ａを経由して、引き側変換ユニット３ａの駆動圧室３１１へ導入される。
次に、引き側変換ユニット３ａでは、駆動圧室３１１に導入された作動油ＦＬ１によって、変換ピストン３２が従動圧室３１２側（図１における右方向）へ移動する。
移動した変換ピストン３２によって、従動圧室３１２内の作動水ＦＬ２が引き側従動配管ＰＬ２ａへ押し出される。

次に、従動部２では、従動圧室３１２から押し出された作動水ＦＬ２が、引き側従動配管ＰＬ２ａを経由して、引き側圧力室２１ａへ導入される。
引き側圧力室２１ａに導入された作動水ＦＬ２によって、従動ピストン２２は従動ピストンロッド２３が従動シリンダ２１に没する方向（図１における左方向）へ移動する。
移動した従動ピストン２２によって、押し側圧力室２１ｂ内の作動水ＦＬ２は、押し側従動配管ＰＬ２ｂへ押し出される。

押し側圧力室２１ｂから押し出された作動水ＦＬ２は、押し側従動配管ＰＬ２ｂを経由して、押し側変換ユニット３ｂの従動圧室３１２へ導入される。
次に、押し側変換ユニット３ｂでは、従動圧室３１２に導入された作動水ＦＬ２によって、変換ピストン３２が駆動圧室３１１側（図１における左方向）へ移動する。
移動した変換ピストン３２によって、駆動圧室３１１内の作動油ＦＬ１が押し側駆動配管ＰＬ１ｂへ押し出される。

次に、駆動部１では、押し側変換ユニット３ｂの駆動圧室３１１から押し出された作動油ＦＬ１が、押し側駆動配管ＰＬ１ｂを経由して、押し側バルブユニット１３ｂへ供給される。
押し側バルブユニット１３ｂへ供給された作動油ＦＬ１は、絞り弁１３３、戻りバルブ１３２を経由し、戻り側駆動配管ＰＬ１ｄを通じて、貯油槽１０へ回収される。

なお、駆動部１において、ポンプ１１を駆動した際に、何らかの理由で送り側駆動配管ＰＬ１ｃ内の作動油ＦＬ１の圧力が、設定値以上に高まることが考えられる。
このような場合には、圧力調整器１２が作動し、送り側駆動配管ＰＬ１ｃ内の作動油ＦＬ１が、戻り側駆動配管ＰＬ１ｄを通じて貯油槽１０へ回収される。

また、押出量、および引込量の調整を行う場合には、変位検出手段４の出力から従動ピストン２２（従動体）の位置を算出する。
作動油ＦＬ１、および作動水ＦＬ２は、非圧縮性流体のため、従動ピストン２２の変位量を変位検出手段４の計測結果から算出することができる。

たとえば、変位検出手段４について、運転開始前の停止状態における変位検出手段４が検出した位置を基準位置、図１における変換ロッド４１の右方向への変位を正、左方向の変位を負と定義する。
そして、このように定義した場合、押し側変換ユニット３ｂの変換ロッド４１の変位量と引き側変換ユニット３ａの変換ロッド４１の変位量との合計はゼロになる。

これは、作動水ＦＬ２は、閉空間の中を増減せずに、移動していることを示している。
したがって、押し側変換ユニット３ｂの変換ロッド４１の変位量と引き側変換ユニット３ａの変換ロッド４１の変位量との合計はゼロにならない場合には、漏水が生じていると判定することができる。
つまり、引き側変換ユニット３ａと押し側変換ユニット３ｂの両方に変位検出手段４を設置することで、リザーバタンク６を設置しなくても、漏水を検知することが可能である。

次に、本実施形態の流体圧アクチュエータＡＣの作用効果について説明する。
本実施形態の流体圧アクチュエータＡＣは、駆動部１と従動部２との間に変換部３が配置されている。
そして、作動油ＦＬ１の圧力によって、変換ピストン３２（変位体）が変換圧力室３１０内を変位することで、変換圧力室３１０から作動水ＦＬ２（従動側作動流体）を押し出すように構成されている。
また、変換圧力室３１０から押し出された作動水ＦＬ２（従動側作動流体）が、従動部２に供給され、従動ピストン２２（従動体）を変位するように構成されている。

つまり、変換ピストン３２（変位体）と従動ピストン２２（従動体）とは連動して動くように構成されている。したがって、変位検出手段４を用いて、変換ピストン３２（変位体）の変位量を計測することで、従動ピストン２２（従動体）の変位量を算出することができる。
このため、従動部２にセンサ類を設置することなく、従動部２の動きを計測、把握することができる。
以上のことから、本実施形態の流体圧アクチュエータＡＣは、人が近づくことの困難な過酷な環境下における運用が要求される状況であっても、誤作動せずに、運転作業者が安全に運転操作を行うことができる。

本実施形態の流体圧アクチュエータＡＣは、従動部２が複動型シリンダで構成されており、引き側変換ユニット３ａ、押し側変換ユニット３ｂの両方に変位検出手段４が設けられている。
これによって、検出結果から引き側従動配管ＰＬ２ａ、押し側従動配管ＰＬ２ｂのどちらかから漏水していることが判定できる。

本実施形態の流体圧アクチュエータＡＣは、駆動部１に油圧機器を採用している。
油圧機器は、一般に広く用いられているため、高機能な機器を安価で採用することができる。

本実施形態の流体圧アクチュエータＡＣは、従動部２に水性の作動水ＦＬ２（従動側作動流体）を用いる水圧機器を採用している。
従動部２に水圧機器を採用することで、運転作業中に何らかの理由で、作動流体が漏出した場合に、周囲の環境への影響をより小さく収めることができる。

本実施形態の流体圧アクチュエータＡＣは、駆動部１と変換部３とを繋ぐ作動油ＦＬ１（駆動側作動流体）の配管に吸収機構５（アキュムレータ５１）を備えている。
これによって、従動ピストン２２（従動体）に過大な負荷が掛かった際に、吸収機構５（アキュムレータ５１）が過大な負荷を吸収し、不具合の発生を防止することができる。

＜第１別態様＞
次に、本実施形態の第１別態様について説明する（図２、図３参照）。
前述の第１実施形態と本態様とで異なる点は、吸収機構５の構成である。
なお、吸収機構５以外の構成要素は、第１実施形態と同一のため、詳細な説明は省略する。
本態様の吸収機構５は、引き側吸収ユニット５ａ、押し側吸収ユニット５ｂ、吸収ガス供給源５３を備えている（図２参照）。

引き側吸収ユニット５ａは、引込動作時に、従動ピストン２２（従動体）が周囲の障害物（図示せず）に引っかかるなどした際に入力される荷重を吸収し、流体圧アクチュエータＡＣの各部を保護するための構成である。
押し側吸収ユニット５ｂは、押出動作時に、従動ピストン２２が周囲の障害物（図示せず）に衝突するなどした際に入力される荷重を吸収し、流体圧アクチュエータＡＣの各部を保護するための構成である。

なお、引き側吸収ユニット５ａ、押し側吸収ユニット５ｂは、同一の構成要素で構成されている。そこで、引き側吸収ユニット５ａ、押し側吸収ユニット５ｂについて、吸収ユニット５Ｕと総称して説明を行い、個々の説明は省略する。
吸収ユニット５Ｕは、吸収シリンダ本体５４と吸収ピストン５５とを有する複動型シリンダを備えている（図２参照）。

吸収シリンダ本体５４は、筒形状を具備しつつ、その両端が閉止された中空の部材で構成されている。
吸収ピストン５５は、吸収シリンダ本体５４の内部空間を筒軸方向に２分割し、且つ吸収シリンダ本体５４の内周面との密接状態を維持しつつ、筒軸方向に移動可能に配置されている。
吸収ピストン５５によって２分割された吸収シリンダ本体５４の内部空間について、駆動配管ＰＬ１に通じる空間を吸収液圧室５４１と定義し、吸収ガス供給源５３に通じる空間を吸収ガス圧室５４２と定義する。

吸収液圧室５４１は、吸収液配管ＰＬ５ａを通じて、駆動配管ＰＬ１に接続されており、吸収液圧室５４１と吸収液配管ＰＬ５ａは、その内部に作動油ＦＬ１（駆動側作動流体）が満たされている。
吸収液配管ＰＬ５ａには、液配管開閉弁ＰＬ５ｂ、液圧計ＰＬ５ｃが配置されている。
液配管開閉弁ＰＬ５ｂは、吸収液配管ＰＬ５ａの管路を開閉可能に構成されている。
液配管開閉弁ＰＬ５ｂを閉じた状態では、吸収液配管ＰＬ５ａの管路が遮断され、吸収ユニット５Ｕは駆動配管ＰＬ１から切り離される。

この状態で従動ピストン２２（従動体）に荷重が入力された場合には、吸収ユニット５Ｕの荷重を吸収する機能は発揮されない。
液配管開閉弁ＰＬ５ｂを開いた状態では、吸収液配管ＰＬ５ａの管路が開き、吸収ユニット５Ｕが駆動配管ＰＬ１に接続される。
この状態で従動ピストン２２に荷重が入力された場合には、吸収ユニット５Ｕの荷重を吸収する機能が発揮される。
液圧計ＰＬ５ｃは、吸収液圧室５４１内の圧力を検出するための構成である。

吸収ガス圧室５４２は、吸収ガス配管ＰＬ５ｄを通じて、吸収ガス供給源５３に接続されている。
また、吸収ガス圧室５４２は、ガス開放配管ＰＬ５ｅを通じて、大気開放が可能になっている。
吸収ガス圧室５４２は、その内部に圧縮空気（圧縮性流体）が充填される。
吸収ガス配管ＰＬ５ｄには、ガス圧調整器ＰＬ５ｆ、ガス配管開閉弁ＰＬ５ｇ、ガス圧計ＰＬ５ｈが配置されている。

ガス圧調整器ＰＬ５ｆは、吸収ガス供給源５３から吸収ガス圧室５４２へ供給される圧縮空気の圧力が設定値を超えないように調整するための構成である。
ガス配管開閉弁ＰＬ５ｇは、吸収ガス配管ＰＬ５ｄの管路を開閉可能に構成されている。
ガス配管開閉弁ＰＬ５ｇを閉じた状態では、吸収ガス供給源５３から吸収ガス圧室５４２へ通じる管路が遮断され、圧縮空気の供給が止まる。
ガス配管開閉弁ＰＬ５ｇを開いた状態では、吸収ガス供給源５３から吸収ガス圧室５４２へ通じる管路が開き、圧縮空気が供給される。

ガス圧計ＰＬ５ｈは、吸収ガス圧室５４２内の圧力を検出するための構成である。
ガス開放配管ＰＬ５ｅには、ガス開放弁ＰＬ５ｉが配置されている。
ガス開放弁ＰＬ５ｉは、ガス開放配管ＰＬ５ｅの管路を開閉可能に構成されている。
ガス開放弁ＰＬ５ｉを閉じた状態では、吸収ガス圧室５４２内が大気から遮断された状態となる。
ガス開放弁ＰＬ５ｉを開いた状態では、吸収ガス圧室５４２内が大気開放状態となる。

吸収ガス供給源５３は、空気などの圧縮性流体を引き側吸収ユニット５ａ、および押し側吸収ユニット５ｂに供給するための構成である。
たとえば、入力される荷重を吸収する媒体として空気を採用した場合には、吸収ガス供給源５３として、エアコンプレッサを用いることが可能である。
また、入力される荷重を吸収する媒体として、窒素ガスなどの空気以外の気体を採用する場合には、選定した気体が高圧で充填されたガスボンベを用いることが可能である。

なお、本態様では、引き側吸収ユニット５ａと押し側吸収ユニット５ｂの両方に対して、１つの吸収ガス供給源５３で圧縮空気を供給しているが、このような構成に限定するものではない。
たとえば、引き側吸収ユニット５ａ、押し側吸収ユニット５ｂに対して、個々に吸収ガス供給源５３を設置し、圧縮空気を個別に供給する構成とすることができる。

次に、本態様の吸収機構５の働きについて説明する（図２、図３参照）。
吸収機構５を機能させない場合には、液配管開閉弁ＰＬ５ｂを閉じ、ガス配管開閉弁ＰＬ５ｇを閉じ、ガス開放弁ＰＬ５ｉを開く。
吸収機構５を機能させる場合には、ガス開放弁ＰＬ５ｉを閉じ、ガス圧調整器ＰＬ５ｆを所定の圧力に設定し、ガス配管開閉弁ＰＬ５ｇを開き、液配管開閉弁ＰＬ５ｂを開く。

また、ガス圧調整器ＰＬ５ｆの圧力を設定する際に、設定圧力値が高いほど、入力される荷重に対して吸収機構５は硬くなり、設定圧力値が低いほど、入力される荷重に対して吸収機構５は柔らかくなる。
図３について、グラフ上の曲線が、入力される荷重によって変位する吸収ピストン５５の変位量を表している。
また、グラフ上の各曲線は、ガス圧調整器ＰＬ５ｆで設定される設定圧力値に違いを表している。設定圧力値が高いほど、曲線の傾きが大きくなり、設定圧力値が低いほど、曲線の傾きが小さくなる。
そして、吸収機構５を機能させない場合に、曲線の傾きが最も大きくなり、入力される荷重に対して、吸収機構５は最も硬くなる。

以上のように、本態様の流体圧アクチュエータＡＣでは、様々な形態の吸収機構５を採用することができるうえに、前述の第１実施形態と同様の作用効果が得られる。
なお、本態様では、引き側と押し側とのそれぞれに、吸収ユニット５Ｕを配置しているが、このような形態に限定するものではない。
たとえば、１つの吸収ユニット５Ｕを引き側と押し側とで共用し、押出動作時には、押し側駆動配管ＰＬ１ｂに連通させて、引込動作時には、引き側駆動配管ＰＬ１ａに連通させるように切替える構成とすることが可能である。
このように、吸収機構５を１つの吸収ユニット５Ｕで構成することができるため、装置全体の小型軽量化、簡素化、低コスト化を図ることができる。

＜第２別態様＞
次に、本実施形態の第２別態様について説明する（図４、図５（ａ）〜（ｃ）参照）。
前述の第１別態様では、吸収ユニット５Ｕが押し側と引き側のそれぞれに１つずつ配置されている（図３参照）。これに対して、本態様では、吸収ユニット５Ｕが押し側と引き側のそれぞれに２つずつ配置されている（図４参照）点が異なっている。
なお、吸収機構５以外の構成要素は、第１実施形態と同一のため、詳細な説明は省略する。

引き側と押し側のそれぞれに配置される２つの吸収ユニット５Ｕは、同一の構成要素によって構成されており、駆動配管ＰＬ１に対して並列に配置されている。
また、引き側と押し側のそれぞれに配置される２つの吸収ユニット５Ｕは、各ガス圧調整器ＰＬ５ｆの設定圧力値が異なる値に設定されている。
ガス圧調整器ＰＬ５ｆの設定圧力値が変化することによって、吸収できる荷重の範囲が変化する（図５（ａ）〜（ｃ）参照）。
なお、ＸＳｔは、吸収シリンダ本体５４内を吸収ピストン５５が移動する際の最大ストローク量を表し、ＸＨは設定圧力値ＰＬからＰＨまでの荷重を吸収するために要するストローク量を表している。

たとえば、設定圧力値が小さい場合（ＰＬ）、一定周期で繰り返す揺れを吸収することを目的とするには好適であるが、大きな衝撃荷重を吸収することを目的とするには不向きである（図５（ａ）参照）。
また、設定圧力値が大きい場合（ＰＨ）、大きな衝撃荷重を吸収することを目的とするには好適であるが、小刻みに揺れるような振動を吸収することを目的とするには不向きである（図５（ｂ）参照）。
そこで、本態様では、異なる設定圧力値に設定された２つの吸収ユニット５Ｕが、並列に接続されている（図４、図５（ａ）〜（ｃ）参照）。

以上のように、本態様の流体圧アクチュエータＡＣでは、吸収機構５を構成する２つの吸収ユニット５Ｕが並列に接続されているため、衝撃荷重が外部から入力された際には、全ての吸収ユニット５Ｕに荷重が作用する。
そして、設定圧力値が小さい吸収ユニット５Ｕから順に、それぞれの設定圧力値に応じて設定された範囲の荷重を吸収していく。

これによって、外部から入力される衝撃荷重の大きさに応じて、荷重を吸収する吸収ユニット５Ｕの切替え操作を行うことなく、より広い範囲で衝撃荷重を吸収することができる。
また、本態様では、同一形態の吸収ユニット５Ｕの数を増減することで、吸収可能な荷重範囲を拡幅、縮小することができるため、作業現場の環境により即した吸収機構５で作業することができる。

＜第３別態様＞
次に、本実施形態の第３別態様について説明する（図６（ａ）参照）。
前述の第１実施形態と本態様とで異なる点は、変換部３（変換ユニット３Ｕ）の構成である。
なお、変換部３以外の構成要素は、第１実施形態と同一のため、詳細な説明は省略する。

第１実施形態の変換ユニット３Ｕは、１つの変換シリンダ３１（変換ユニット本体）の筒内に、１つの変換ピストン３２（変位体）を備えた複動型シリンダで構成されている。そして、変換シリンダ３１の筒内は、変換ピストン３２によって、駆動圧室３１１と従動圧室３１２とに分割されている。

これに対して、本態様の変換ユニット３Ｕ１では、変換シリンダ３１の筒内に配置される変換ピストン３２（変位体）が、駆動側ピストン３２ｄと従動側ピストン３２ｉとを備えている。
そして、駆動側ピストン３２ｄと従動側ピストン３２ｉとは、連結軸３３を介して一体に連結されている。連結軸３３は、金属材などの伸縮しない剛体で構成され、駆動側ピストン３２ｄと従動側ピストン３２ｉとの間の間隔を一定に規定している。

つまり、変換ピストン３２は、検知室３１３の容積を一定に保ちつつ、筒軸方向に沿って変位する。
また、連結軸３３には、変位検出手段４を構成する変換ロッド４１が一体に設けられている。
変換シリンダ３１の筒内は、変換ピストン３２を構成する駆動側ピストン３２ｄ、従動側ピストン３２ｉによって、駆動圧室３１１、検知室３１３、従動圧室３１２の３室に分割されている。

そして、駆動圧室３１１には、作動油ＦＬ１（駆動側作動流体）が満たされ、従動圧室３１２には、作動水ＦＬ２（従動側作動流体）が満たされている。
また、検知室３１３は、変換シリンダ３１に開口する検知孔３１４を通じて、筒外と連通している。
検知孔３１４は、変換シリンダ３１の筒壁を貫通しつつ、筒軸方向に延在する長孔形状を備え、変換ロッド４１が貫通している。

また、検知孔３１４は、変換ロッド４１が、検知孔３１４内をガタつくことなく、筒軸方向へ滑らかに変位可能な寸法に設定されている。
このような本態様の変換ユニット３Ｕ１では、何らかの理由で、ピストン外周とシリンダ内壁との間で、シール不良が生じた場合、作動流体が検知室３１３に漏出し、検知孔３１４を通じて、シリンダ外部へ排出される。
これにより、検知孔３１４から漏出した液体を調べることで、駆動側と従動側のどちらでシール不良が生じているかを判断することができる。

また、シール不良によって生じる、低圧側の作動流体への高圧側の作動流体の混入を未然に防止することができる。
したがって、作動流体の交換を伴わずに、シール部３４のメンテナンス作業を行うことができるため、メンテナンスに掛かる工数を削減し、運用コストを低減することができる。
つまり、漏出した作動流体が、もう一方の作動流体に混入することを防止しつつ、シール不良を速やかに検出したい場合に好適な構造となっている。

次に、本実施形態の第４別態様、第５別態様について説明する（図６（ａ）、（ｂ）参照）。第４別態様、第５別態様は、前述の第３別態様の変形例に相当する。
なお、変換部３以外の構成要素は、第１実施形態と同一のため、詳細な説明は省略する。

＜第４別態様＞（図６（ｂ）参照）
第３別態様の変換ユニット３Ｕ１は、１つの変換シリンダ３１に２つの変換ピストン３２（駆動側ピストン３２ｄ、従動側ピストン３２ｉ）が配置されている。そして、これら２つの変換ピストン３２が連結軸３３を介して一体に連結されている。

これに対して、本態様の変換ユニット３Ｕ２は、同一に構成された２つの単動型シリンダ３５（駆動側変換シリンダ３１ｄ、従動側変換シリンダ３１ｉ）で構成されている。
そして、駆動側単動型シリンダ３５ｄの駆動圧室３１１に作動油ＦＬ１が供給され、従動側単動型シリンダ３５ｉの従動圧室３１２に作動水ＦＬ２が供給されている。
また、これら駆動側ピストン３２ｄ、従動側ピストン３２ｉは、同軸上に配置されつつ連結軸３３を介して一体に連結されている。
これにより、駆動圧室３１１が拡大する方向へ駆動側ピストン３２ｄがスライドした場合には、従動圧室３１２が縮小する方向へ従動側ピストン３２ｉがスライドする。

また、駆動圧室３１１が縮小する方向へ駆動側ピストン３２ｄがスライドした場合には、従動圧室３１２が拡大する方向へ従動側ピストン３２ｉがスライドする。
つまり、前述の第３別態様の変換シリンダ３１を２つに分割した構成と同様の構成となっている。
このような構成にすることで、第３別態様と同様の作用効果が得られるとともに、一般的に広く用いられている単動型シリンダを採用することができるため、装置全体の製造コストを削減することができる。

なお、本態様では、駆動側単動型シリンダ３５ｄと従動側単動型シリンダ３５ｉとは、同一に構成された単動型シリンダが採用されているが、これに限定するものではない。
たとえば、従動側単動型シリンダ３５ｉに駆動側単動型シリンダ３５ｄよりも内径が小さなものを採用することが可能である。
このような構成の場合には、作動油ＦＬ１（駆動側作動流体）の供給量に比べて、従動部２の従動ピストン２２の変位量が小さくなる。
このため、従動ピストン２２に、より精密な動き、よりゆっくりした動きが求められる場合に好適である。

また、従動側単動型シリンダ３５ｉに駆動側単動型シリンダ３５ｄよりも内径が大きなものを採用することが可能である。
このような構成の場合には、作動油ＦＬ１（駆動側作動流体）の供給量に比べて、従動部２の従動ピストン２２の変位量が大きくなる。
このため、従動ピストン２２に、より大きな動き、より素早い動きが求められる場合に好適である。

以上のように、駆動側と従動側とが別々の単動型シリンダで構成されていることから、少なくともどちらか一方の単動型シリンダを別のサイズの単動型シリンダに交換可能とすることが可能となる。
そして、一方の単動型シリンダを別のサイズの単動型シリンダに交換するだけで、特性の異なる流体圧アクチュエータＡＣに変更することができる。

＜第５別態様＞（図６（ｃ）参照）
第４別態様の変換ユニット３Ｕ２は、２つの単動型シリンダ３５のそれぞれに、変換ピストン（駆動側ピストン３２ｄ、従動側ピストン３２ｉ）が１つずつ配置されている。そして、これら２つの変換ピストン３２が連結軸３３を介して一体に連結されている。

これに対して、本態様の変換ユニット３Ｕ３は、２つの変換シリンダ３１（駆動側変換シリンダ３１ｄ、従動側変換シリンダ３１ｉ）と１つの変換ピストン３２とで構成されている。
そして、駆動側変換シリンダ３１ｄの駆動圧室３１１に作動油ＦＬ１が供給され、従動側変換シリンダ３１ｉの従動圧室３１２に作動水ＦＬ２が供給されている。
なお、２つの変換シリンダ３１は、同一に構成されている。
変換ピストン３２は、その断面形状が、変換シリンダ３１の内周面を隙間なく、滑らかに、筒軸方向に沿ってスライド可能な寸法に設定されている。

このような構成にすることで、第３別態様と同様の作用効果が得られるとともに、本態様特有の作用効果が得られる。
つまり、変換ピストン３２の外周面全体が変換シリンダ３１の内周面全体を摺接するため、変換ピストン３２が筒軸方向に沿って往復動する際に、倒れ（筒軸方向に対して傾くこと）を防止することができる。

これによって、変換ピストン３２による変換シリンダ３１の内周面への噛み込み、引っかかりなどが抑制される。
このため、変換ピストン３２をより滑らかな動き、より精密な動きが求められる場合に好適である。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する（図７、図８参照）。
本実施形態の流体圧アクチュエータＡＣは、第１実施形態と同様に、駆動部１、従動部２、変換部３、変位検出手段４、吸収機構５、リザーバタンク６、制御部（図示せず）を備えている。
本実施形態と前述の第１実施形態とで大きく異なる点は、従動部２が押出動作を作動流体の圧力によって行い、引込動作をバネの反発力によって行う、いわゆる単動型シリンダで構成されている点である。

また、従動部２に単動型シリンダを採用したことに伴い、駆動部１、変換部３では、引き側の構成要素が省略され、押し側の構成要素のみで構成されている。
さらに、吸収機構５は、第１実施形態のアキュムレータ５１、第１別態様の吸収ユニット５Ｕとは異なる構成要素で構成されている。
なお、変位検出手段４、リザーバタンク６、制御部（図示せず）の構成は、前述の第１実施形態と同様に構成されているため、詳細な説明は省略する。

駆動部１は、制御バルブ１３の構成が変更されている（図７参照）。
第１実施形態の制御バルブ１３は、送り側と戻り側のそれぞれで、バルブ毎に開閉操作を行う構成となっている（図１参照）。
これに対して、本第２実施形態の制御バルブ１３は、１回の操作で送り側と戻り側の開閉操作を行うことができる構成となっている。
従動部２は、引き側圧力室２１ａに、圧縮された状態で引き側付勢バネ２４（付勢手段）が収容されている。
そして、引き側付勢バネ２４は、圧縮反力によって、従動ピストン２２を押し側圧力室２１ｂに向かって付勢している。

変換部３は、押し側変換ユニット３ｂを備え、引き側変換ユニット３ａは省略されている。
また、押し側変換ユニット３ｂを構成する変換シリンダ３１の従動圧室３１２は、管路の開閉を行う変換側従動開閉弁ｖ２を介して、押し側従動配管ＰＬ２ｂに通じている。
押し側変換ユニット３ｂを構成する変換シリンダ３１の駆動圧室３１１は、前述の第１別態様と同様に、開閉弁などを介さずに、押し側駆動配管ＰＬ１ｂに通じている。

なお、押し側変換ユニット３ｂの構成は、第１実施形態の変換ユニット３Ｕと同様の構成要素で構成されているため、詳細な説明は省略する。
吸収機構５は、吸収ユニット５Ｕ、吸収ガス供給源５３を備えている。
なお、吸収ガス供給源５３は、前述の第１別態様と同様の構成のため、詳細な説明は省略する。
吸収ユニット５Ｕは、吸収シリンダ本体５４、駆動側吸収ピストン５５１、従動側吸収ピストン５５２を有するシリンダを備えている。

吸収シリンダ本体５４は、筒形状を具備しつつ、その両端が閉止された中空の部材で構成されている。
駆動側吸収ピストン５５１、従動側吸収ピストン５５２は、それぞれが吸収シリンダ本体５４の内部空間を筒軸方向に分割し、且つ吸収シリンダ本体５４の内周面との密接状態を維持しつつ、筒軸方向に移動可能に配置されている。
つまり、吸収シリンダ本体５４の内部空間は、駆動側吸収ピストン５５１、従動側吸収ピストン５５２によって、筒軸方向に３分割される。

３分割された吸収シリンダ本体５４の内部空間について、駆動側吸収ピストン５５１によって分割されて、筒軸方向の一端側に位置し、吸収側駆動配管ＰＬ５ｊを通じて、押し側駆動配管ＰＬ１ｂに接続される空間を駆動側吸収圧室５４３と定義する。また、従動側吸収ピストン５５２によって分割されて、筒軸方向の他端側に位置し、吸収側従動配管ＰＬ５ｋを通じて、押し側従動配管ＰＬ２ｂに接続される空間を従動側吸収圧室５４４と定義する。さらに、駆動側吸収ピストン５５１と従動側吸収ピストン５５２の間に形成され、吸収ガス配管ＰＬ５ｄを通じて、吸収ガス供給源５３に接続される空間を吸収ガス圧室５４２と定義する。

吸収側駆動配管ＰＬ５ｊは、一端が駆動側吸収圧室５４３に、他端が押し側駆動配管ＰＬ１ｂにそれぞれ接続されるとともに、管路の開閉を行う吸収側駆動開閉弁ｖ１が設置されている。
吸収側従動配管ＰＬ５ｋは、一端が従動側吸収圧室５４４に、他端が押し側従動配管ＰＬ２ｂにそれぞれ接続されるとともに、管路の開閉を行う吸収側従動開閉弁ｖ３が設置されている。
吸収ガス配管ＰＬ５ｄは、一端が吸収ガス圧室５４２に接続され、他端は二股に分岐している。

二股に分岐した一方の管路は、吸収ガス供給源５３に接続されるとともに、分岐部分と吸収ガス供給源５３との間に、管路の開閉を行うガス配管開閉弁ｖ４が設置されている。
また、二股に分岐した他方の管路は、大気開放されるとともに、管路の開閉を行うガス開放弁ｖ５が設置されている。
本実施形態では、５つの開閉弁（吸収側駆動開閉弁ｖ１、変換側従動開閉弁ｖ２、吸収側従動開閉弁ｖ３、ガス配管開閉弁ｖ４、ガス開放弁ｖ５）の開閉パターンによって、３種類の操作形態（硬操作、柔操作、ガス圧操作）を使い分けることができる（図８参照）。

次に、各操作形態について説明する。
＜硬操作＞（図７、図８ No.1、No.2参照）
硬操作は、自動運転で同じ動作を繰り返すなど、従動部２の動きに高い精度が求められる運転形態、外部からの衝撃荷重が入力するおそれがない運転形態などに好適である。
硬操作を行う場合（図７、図８ No.1参照）には、吸収側駆動開閉弁ｖ１を閉じ、変換側従動開閉弁ｖ２を開き、吸収側従動開閉弁ｖ３を閉じる。
このため、運転操作中に、作動油ＦＬ１、作動水ＦＬ２が、駆動側吸収圧室５４３、従動側吸収圧室５４４へ流れ込むことはない。

これによって、硬操作では、力を伝達する媒体として、非圧縮性流体である作動油ＦＬ１（駆動側作動流体）、作動水ＦＬ２（従動側作動流体）が作用するため、硬い操作となる。
なお、ガス配管開閉弁ｖ４とガス開放弁ｖ５は、同時に開かなければ、どちらが開き、どちらが閉じても特に問題ない。
硬操作で静止する場合（図７、図８ No.2参照）には、吸収側駆動開閉弁ｖ１を閉じ、変換側従動開閉弁ｖ２を閉じ、吸収側従動開閉弁ｖ３を閉じる。なお、ガス配管開閉弁ｖ４とガス開放弁ｖ５は、同時に開かなければ、どちらが開き、どちらが閉じても特に問題ない。

＜柔操作＞（図７、図８ No.3〜No.6参照）
柔操作は、硬操作ほどではないが、従動部２の動きに比較的高い精度が求められるとともに、外部から入力される衝撃荷重の吸収が要求される場合などに好適である。
柔操作を行う場合（図７、図８ No.3参照）には、吸収側駆動開閉弁ｖ１を閉じ、変換側従動開閉弁ｖ２を開き、吸収側従動開閉弁ｖ３を開き、ガス配管開閉弁ｖ４を閉じ、ガス開放弁ｖ５を閉じる。
このため、運転操作中に、作動水ＦＬ２が、従動側吸収圧室５４４へ流入可能になるとともに、吸収ガスとしての空気が、吸収ガス圧室５４２内に封止される。
そして、柔操作は、力を伝達する媒体として、非圧縮性流体である作動油ＦＬ１（駆動側作動流体）、作動水ＦＬ２（従動側作動流体）が作用する。

また、柔操作は、外部から入力される衝撃荷重を吸収する媒体（吸収ガス）として、圧縮性流体である空気が作用する。
これらによって、柔操作中に、従動ピストン２２（従動体）へ外部から荷重が入力された際には、荷重が作動水ＦＬ２を通じて、吸収ガス圧室５４２内に封止された空気に伝わる。そして、吸収ガス圧室５４２内に封止された空気によって、入力された荷重が吸収される。
柔操作で静止する場合（図７、図８ No.4参照）には、吸収側駆動開閉弁ｖ１を閉じ、変換側従動開閉弁ｖ２を閉じ、吸収側従動開閉弁ｖ３を開き、ガス配管開閉弁ｖ４を閉じ、ガス開放弁ｖ５を閉じる。

なお、柔操作を行うには、操作を始める前に、吸収ガス圧室５４２内の初期体積、あるいは初期圧力を設定しなければならない。
初期体積を設定してから柔操作を行う手法は、荷重を吸収する際のストローク長を確保することよりも、荷重を柔らかく吸収することを優先する場合に好適である。
初期体積を設定する場合（図７、図８ No.5参照）には、吸収側駆動開閉弁ｖ１を開き、変換側従動開閉弁ｖ２を閉じ、吸収側従動開閉弁ｖ３を閉じ、ガス配管開閉弁ｖ４を閉じ、ガス開放弁ｖ５を開く。そして、初期体積の設定終了後に、吸収側駆動開閉弁ｖ１とガス開放弁ｖ５を閉じる。

初期圧力を設定してから柔操作を行う手法（図７、図８ No.6参照）は、荷重を柔らかく吸収することよりも、荷重を吸収する際のストローク長をより短くし、荷重の吸収を素早く行うことを優先したい場合に好適である。
初期圧力を設定する場合（図７、図８ No.6参照）には、吸収側駆動開閉弁ｖ１を閉じ、変換側従動開閉弁ｖ２を閉じ、吸収側従動開閉弁ｖ３を閉じ、ガス配管開閉弁ｖ４を開き、ガス開放弁ｖ５を閉じる。そして、初期圧力の設定終了後に、ガス配管開閉弁ｖ４を閉じる。

＜ガス圧操作＞（図７、図８ No.7参照）
ガス圧操作は、柔らかいものを潰さないように掴むなど、動きの精度よりも、力の加減が優先される場合などに好適である。
ガス圧操作は、力を伝達する媒体、および外部から入力される衝撃荷重を吸収する媒体（吸収ガス）として、圧縮性流体である空気を使用している。

ガス圧操作を行う場合（図７、図８ No.7参照）には、吸収側駆動開閉弁ｖ１を閉じ、変換側従動開閉弁ｖ２を閉じ、吸収側従動開閉弁ｖ３を開く。
そして、吸収ガス圧室５４２を加圧（従動部２の押出動作）する場合には、ガス配管開閉弁ｖ４を開き、ガス開放弁ｖ５を閉じる。
また、吸収ガス圧室５４２を減圧（従動部２の引込動作）する場合には、ガス配管開閉弁ｖ４を閉じ、ガス開放弁ｖ５を開く。

ガス圧操作で静止する場合には、吸収側駆動開閉弁ｖ１を閉じ、変換側従動開閉弁ｖ２を閉じ、吸収側従動開閉弁ｖ３を開き、ガス配管開閉弁ｖ４を閉じ、ガス開放弁ｖ５を閉じる。
つまり、ガス圧操作で静止する場合、柔操作で静止する場合と同様の開閉パターンとなる（図７、図８ No.4参照）。

次に、本実施形態の流体圧アクチュエータＡＣの作用効果について説明する。
本実施形態の流体圧アクチュエータＡＣでは、従動部２が、押出動作を作動水ＦＬ２の圧力によって行い、引込動作を引き側付勢バネ２４（付勢手段）の圧縮反力によって行う、単動型シリンダで構成されている。
そして、従動部２が単動型シリンダで構成されたことに伴い、駆動部１、変換部３などは、引き側の構成要素が省略され、押し側の構成要素のみで構成されている。
また、変位検出手段４は、第１実施形態と同様に構成されたものが、押し側変換ユニット３ｂの変換ピストン３２（変位体）の変位量を計測している。

これによって、本実施形態の流体圧アクチュエータＡＣは、単動型シリンダに対して、従動部２の従動ピストン２２周辺にセンサ類を設置することなく、従動ピストン２２の動きを正確に検出することができる。
また、押し側従動配管ＰＬ２ｂには、第１実施形態と同様にリザーバタンク６が設置されており、リザーバタンク６の貯水量の減少を検出することによって、作動水ＦＬ２の漏出を検知することができる。

本実施形態の吸収機構５は、１つの吸収ユニット５Ｕで、押出動作方向と引込動作方向の両方向へ外部から入力される衝撃荷重を吸収することができる構成となっている。
これによって、装置全体が簡略化され、小型化、低コスト化を図ることができる。
また、本実施形態の吸収機構５は、開閉弁の開閉パターンによって、３種類の操作形態（硬操作、柔操作、ガス圧操作）を１つの吸収ユニット５Ｕで使い分けることができる。
これによって、装置全体が簡略化され、小型化、低コスト化を図りつつ、より汎用性の高い流体圧アクチュエータＡＣを実現することができる。

以上のことから、本願発明の流体圧アクチュエータＡＣは、複動型シリンダ（第１実施形態）、単動型シリンダ（第２実施形態）を問わず、従動ピストン２２（従動体）周辺の過酷な環境下にセンサ類を設置せずに、従動ピストン２２の動きを正確に検出することができる。
これによって、運転作業者が、安全な場所で、従動ピストン２２の動きを手元で正確に把握しつつ、流体圧アクチュエータＡＣの運転操作を行うことができる。

ＡＣ 流体圧アクチュエータ
１ 駆動部
２ 従動部
２１ 従動シリンダ（従動部本体）
２１１ 従動部本体圧力室
２２ 従動ピストン（従動体）
２４ 引き側付勢バネ（付勢手段）
３ 変換部
３Ｕ 変換ユニット
３１ 変換シリンダ（変換ユニット本体）
３１０ 変換圧力室
３１１ 駆動圧室
３１２ 従動圧室
３２ 変換ピストン（変位体）
４ 変位検出手段
５ 吸収機構
ＦＬ１ 作動油（駆動側作動流体）
ＦＬ２ 作動水（従動側作動流体）
ＰＬ１ 駆動配管
ＰＬ２ 従動配管

Claims (6)

1. 変換ユニット本体内部に形成される変換圧力室を、
   非圧縮性を有する流体からなる駆動側作動流体が駆動配管を通じて給排可能な駆動圧力室と、
   非圧縮性を有する流体からなる従動側作動流体が従動配管を通じて給排可能な従動圧力室と
   に分割しつつ、
   該変換圧力室内を変位可能に配置された変位体を具備し、
   該駆動側作動流体と該従動側作動流体とのどちらか一方が該変換圧力室に供給された際に、供給された量に応じて該変位体が変位し、
   該駆動側作動流体と該従動側作動流体との他方が該変換圧力室から排出される変換ユニット
   を具備する変換部と、
   該変位体の変位量を計測する検出手段と、
   該駆動配管に該駆動側作動流体の供給を行う駆動部と、
   該従動配管を通じて供給される該従動側作動流体の量に応じて従動部本体内を変位する従動体を具備する従動部と、
   を備えた
   ことを特徴とする流体圧アクチュエータ。
2. 請求項１に記載の流体圧アクチュエータにおいて、
   前記変換部は、
   前記変換ユニットを２つ具備し、
   前記検出手段は、
   少なくともどちらか一方の該変換ユニットの該変位体の変位量を計測する
   ことを特徴とする流体圧アクチュエータ。
3. 請求項１に記載の流体圧アクチュエータにおいて、
   前記従動部は、
   前記従動部本体内に形成され、前記従動配管を通じて前記変換ユニットに接続される従動部本体圧力室と、
   前記変換圧力室から排出された従動側作動流体によって該従動部本体圧力室内を変位する前記従動体を押し戻す方向へ付勢する付勢手段と、
   を備えた
   ことを特徴とする流体圧アクチュエータ。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の流体圧アクチュエータにおいて、
   前記駆動部は、
   作動油を前記駆動側作動流体に用いる油圧機器で構成された
   ことを特徴とする流体圧アクチュエータ。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の流体圧アクチュエータにおいて、
   前記従動部は、
   作動水を前記従動側作動流体に用いる水圧機器で構成された
   ことを特徴とする流体圧アクチュエータ。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の流体圧アクチュエータにおいて、
   前記駆動配管は、
   吸収機構を備えた
   ことを特徴とする流体圧アクチュエータ。

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