JP7496465B2 - 流体アクチュエータ - Google Patents

Description

この発明は、流体アクチュエータに関する。

特許文献１に開示された流体アクチュエータにおいては、シリンダの内部に流体室が区画されている。シリンダの内部にはピストンロッドが収容されている。ピストンロッドは、流体室に供給される流体の圧力が変化することにより往復動作する。ピストンロッドには、往復動作させる対象物が取り付けられる。

特許第３６５２６４２号公報

特許文献１に開示された流体アクチュエータにおいて、ピストンロッドには、往復動作させる対象物を取り付けた状態で往復運動を繰り返しても壊れにくい耐久性が求められる。

上記課題を解決するための流体アクチュエータは、柱状の内部空間を有し前記内部空間の軸線方向に並ぶようにして前記内部空間が複数の流体室に区画されたシリンダと、前記軸線方向の一方へ向けて他方から前記シリンダの内部に挿入されるとともに複数の前記流体室に跨って配置されそれぞれの前記流体室を２室に区画するピストンを有し前記流体室内の圧力に応じて前記軸線方向に往復動作するピストンロッドとを備え、前記ピストンロッドは、前記ピストンロッドに他の物体を取り付けるためのピストンエンドと、前記ピストンエンドから前記軸線方向の一方へ向けて延びている第１ピストン体と、前記第１ピストン体が挿通される筒状の第２ピストン体とを有し、前記第１ピストン体は、前記軸線方向の一方の流体室を２室に区画する第１ピストンと、前記第１ピストンから前記軸線方向の他方へ向けて延びている大径部と、前記大径部から前記軸線方向の他方へ向けて延びているとともに前記大径部よりも外径が小さい小径部とを有し、前記第２ピストン体は、前記軸線方向の他方の流体室を２室に区画する第２ピストンと、前記軸線方向の長さが前記小径部よりも短く前記小径部が挿通されている筒状体とを有し、前記ピストンエンドは、前記小径部における前記軸線方向の他方の端部に螺合されており、前記第２ピストン体は、前記第１ピストン体における前記大径部及び前記小径部の境界の段差面と前記ピストンエンドとの間に挟まれている。

例えば金属部材は、圧縮と引っ張りとを繰り返すと疲労して強度が低下する一方で、圧縮又は引っ張りが継続されている場合には疲労し難い。上記構成では、第２ピストン体は、第１ピストン体の段差面とピストンエンドとで圧縮された状態が維持されることから、疲労し難い。また、上記構成では、第２ピストン体を第１ピストン体の段差面との間に挟み込んでいるピストンエンドは、第２ピストン体によって第１ピストン体の段差面から離れる方向へ押された状態で第１ピストン体の小径部に螺合されている。この結果として、第１ピストン体の小径部は、段差面から離れる方向に引っ張られた状態が維持されることから、小径部は疲労し難い。これらの結果として、ピストンロッドは疲労強度が強化されている。

流体アクチュエータは、前記シリンダにおける前記軸線方向の一方の底部から他方へ延びるガイド部材をさらに備え、前記ガイド部材は前記ピストンロッドの内部に挿入され、前記ピストンロッドの内面と前記ガイド部材の外面との間には、シール部材が介在しており、前記シール部材は、前記ピストンロッドに装着されていてもよい。

上記構成のように、位置が固定されているガイド部材ではなく、移動するピストンロッドにシール部材を装着すると、ピストンロッドの移動とともにシール部材も移動することになる。この結果、ピストンロッドの往復動作の位置に拘わらず、ピストンロッドとガイド部材との間の隙間に流体が進入することを回避できる。したがって、こうした隙間への流体の流入に伴って流体室の容積が狙いの容積とずれることを防止できる。

本発明によれば、ピストンロッドは疲労強度が強化される。

流体アクチュエータの断面図。 流体アクチュエータシステムにおける第１切替パターンを表した概略図。 流体アクチュエータシステムにおける第１切替パターンを表した概略図。 流体アクチュエータシステムにおける第２切替パターンを表した概略図。 流体アクチュエータシステムにおける第３切替パターンを表した概略図。 流体アクチュエータシステムにおける第４切替パターンを表した概略図。 流体アクチュエータシステムにおける第５切替パターンを表した概略図。 油圧回路の変更例を表した概略図。 油圧回路の変更例を表した概略図。 油圧回路の変更例を表した概略図。 流体アクチュエータの変更例を表した概略図。

以下、流体アクチュエータを備える流体アクチュエータシステムの一実施形態を説明する。流体アクチュエータシステムは、航空機のフラップの動作に用いられるシステムである。

先ず、流体アクチュエータについて説明する。図１に示すように、流体アクチュエータ１０のシリンダ２０は、第１シリンダ体２２を有する。第１シリンダ体２２の本体２２ｍは、円筒状になっている。この第１シリンダ体２２の本体２２ｍの中心軸線Ｘが、シリンダ２０の中心軸線になっている。第１シリンダ体２２の本体２２ｍは、軸線方向Ａ側の端が端壁２２ａで塞がれている。この端壁２２ａにおいては、平面視円形状の底部貫通孔２２ｂが貫通している。底部貫通孔２２ｂの中心軸線は、第１シリンダ体２２の本体２２ｍの中心軸線Ｘと一致している。また、第１シリンダ体２２の本体２２ｍの外周面からは、他の物体をシリンダ２０に取り付けるための第１取付部２２ｚが外側へ張り出している。第１取付部２２ｚは、板状になっている。第１取付部２２ｚは、第１シリンダ体２２の本体２２ｍの軸線方向Ａ側の端部に位置している。図示は省略するが、第１取付部２２ｚには、流体アクチュエータ１０を他の物体へ取り付けるためのボルトが挿通されるボス等が設けられている。この実施形態では、第１取付部２２ｚを介して第１シリンダ体２２が航空機の機体に取り付けられている。なお、軸線方向において、第１取付部２２ｚが位置する側が「軸線方向の一方」に相当する「軸線方向Ａ側」であり、Ａ側の反対方向が「軸線方向の他方」に相当する「軸線方向Ｂ側」である。

第１シリンダ体２２の本体２２ｍの外周面からは、フランジ２２ｆが外側へ張り出している。フランジ２２ｆは、第１シリンダ体２２の本体２２ｍの軸線方向Ｂ側の端に位置している。フランジ２２ｆは、第１シリンダ体２２の本体２２ｍの端の全周に亘っている。第１シリンダ体２２の本体２２ｍの外周壁においては、ポート孔Ｐが貫通している。ポート孔Ｐは、第１シリンダ体２２の本体２２ｍの軸線方向の中央を挟んでＡ側とＢ側とに１つずつ設けられている。第１シリンダ体２２の材料は、ステンレスになっている。すなわち、第１シリンダ体２２の本体２２ｍ、端壁２２ａ、第１取付部２２ｚ、フランジ２２ｆのそれぞれを構成する壁部は全て、鉄系合金であるステンレスで構成されている。

第１シリンダ体２２の本体２２ｍの軸線方向Ｂ側の端面には、平面視で円環状の第２シリンダ体２４が配置されている。第２シリンダ体２４は、第１シリンダ体２２の本体２２ｍと同軸で設けられている。第２シリンダ体２４の内径は、第１シリンダ体２２の本体２２ｍの内径よりも小さく、第１シリンダ体２２の底部貫通孔２２ｂの径よりも大きくなっている。第２シリンダ体２４の材料は、ブロンズになっている。

第２シリンダ体２４に対して第１シリンダ体２２とは反対側には、円筒状の第３シリンダ体２６が配置されている。第３シリンダ体２６は、第２シリンダ体２４と同軸で設けられている。第３シリンダ体２６の内径及び外径はそれぞれ、第１シリンダ体２２の本体２２ｍの内径及び外径と同じなっている。第３シリンダ体２６の外周面からは、フランジ２６ｆが外側へ張り出している。フランジ２６ｆは、第３シリンダ体２６の軸線方向Ａ側の端に位置している。フランジ２６ｆは、第３シリンダ体２６の端の全周に亘っている。フランジ２６ｆの外径は、第１シリンダ体２２のフランジ２２ｆの外径と同じになっている。フランジ２６ｆは、第１シリンダ体２２のフランジ２２ｆとの間に第２シリンダ体２４を挟み込んだ状態で、第１シリンダ体２２のフランジ２２ｆ及び第２シリンダ体２４と共に図示しないボルトで一体に結合されている。

第３シリンダ体２６の外周壁においては、ポート孔が貫通している。ポート孔は、第３シリンダ体２６の軸線方向の中央を挟んでＡ側とＢ側とにそれぞれ設けられている。なお、第３シリンダ体２６のポート孔は、図１に示す断面とは異なる位置に設けられているため、図１には示されていない。第３シリンダ体２６の材料はアルミニウム合金になっている。すなわち、第３シリンダ体２６を構成する全ての壁部は、アルミニウム合金で構成されている。

第３シリンダ体２６における軸線方向Ｂ側の端部には、平面視で円環状の第４シリンダ体２８が配置されている。第４シリンダ体２８は、第３シリンダ体２６の内部に配置されている。第４シリンダ体２８は、第３シリンダ体２６と同軸で設けられている。第４シリンダ体２８の外径は、第３シリンダ体２６の内径と同じになっている。すなわち、第４シリンダ体２８は、第３シリンダ体２６における軸線方向Ｂ側の端を塞ぐようにして設けられている。第４シリンダ体２８の材料は、ステンレスになっている。

上記のとおり、第１シリンダ体２２、第２シリンダ体２４、第３シリンダ体２６、及び第４シリンダ体２８を一体的に組み合わせたシリンダ２０は、全体としては円筒の両端を塞いだような形状なっている。すなわち、シリンダ２０は、柱状の内部空間を有する。シリンダ２０における軸線方向Ａ側の底部は第１シリンダ体２２の端壁２２ａによって構成され、Ｂ側の底部は第４シリンダ体２８によって構成されている。また、シリンダ２０の内部空間は、第２シリンダ体２４を境界として、軸線方向に２室に分けられている。つまり、シリンダ２０の内部には、シリンダ２０の軸線方向に並ぶようにして、当該軸線方向Ａ側に位置する第１流体室２０Ａと、軸線方向Ｂ側に位置する第２流体室２０Ｂとが区画されている。

シリンダ２０の外周面には、第１流体室２０Ａ及び第２流体室２０Ｂに給排される作動油の回路（以下、油圧回路と称する。）が内部に収容されたマニホールド１４が取り付けられている。マニホールド１４は、全体としては直方体状になっている。マニホールド１４は、シリンダ２０の軸線方向に関して、第３シリンダ体２６の延在範囲の略全域に亘っている。マニホールド１４は、第３シリンダ体２６の外周面をシリンダ２０の軸線方向に沿うようにしてシリンダ２０と一体に配置されている。マニホールド１４は、第３シリンダ体２６のフランジ２６ｆを介して図示しないボルトでシリンダ２０に取り付けられている。マニホールド１４の材料はアルミニウム合金になっている。

マニホールド１４からは、配管１６が延びている。配管１６は、４つ設けられている。なお、図１では、配管を２つのみ示している。それぞれの配管１６は、マニホールド１４の内部の油圧回路に繋がっている。上記のように、シリンダ２０には、４つのポート孔Ｐが存在している。上記した４つの配管１６は、ポート孔Ｐ毎に設けられていて、それぞれのポート孔Ｐに接続されている。この結果として、流体回路とシリンダ２０の内部空間とが接続されている。

シリンダ２０の内部には、ピストンロッド３０が配置されている。ピストンロッド３０は、全体としては円筒状の第１ピストン体４０を備えている。第１ピストン体４０は、その軸線方向の途中の位置で外径と内径との双方が一体的に変化していて軸線方向の途中に段差を有する。そのため、第１ピストン体４０は、その軸線方向のＡ側寄りの部分とＢ側寄りの部分とで外径が異なっているとともに、Ａ側寄りの部分とＢ側寄りの部分とで内径も異なっている。具体的には、第１ピストン体４０におけるＡ側寄りの部分を構成する大径部４２の外径４２Ｌよりも、Ｂ側寄りの部分を構成する小径部４４の外径４４Ｌの方が小さくなっている。この小径部４４の外径４４Ｌは、大径部４２の内径４２Ｐよりも小さくなっている。したがって、小径部４４の内径も、大径部４２の内径４２Ｐよりも小さくなっている。大径部４２と小径部４４との境界は段差になっている。

第１ピストン体４０の外周面からは、第１ピストン４６が外側へ張り出している。第１ピストン４６は、大径部４２における軸線方向Ａ側の端に位置している。第１ピストン４６は、大径部４２の端の全周に亘っている。第１ピストン４６の外周面においては、当該外周面の全周に亘って溝が窪んでいる。この溝には、当該第１ピストン４６とシリンダ２０との間の隙間を塞ぐためのシール部材Ｓが装着されている。また、第１ピストン体４０において、小径部４４における軸線方向Ｂ側の端部は、外周面にねじが切られたねじ部４４ｚになっている。なお、小径部４４における軸線方向Ｂ側の端は塞がれている。この端を塞いでいる壁部の内面においては、取付溝４４ｗが窪んでいる。このように、第１ピストン体４０は、第１ピストン４６と、第１ピストン４６から軸線方向Ｂ側へ延びている大径部４２と、大径部４２から軸線方向Ｂ側へ延びている小径部４４とを備えている。そして、大径部４２における軸線方向Ａ側の端は、第１ピストン体４０の内部の柱状の空間を軸線方向Ａ側に開口する開口部４２ｂとなっている。

第１ピストン体４０の小径部４４は、第２ピストン体５０における円筒状の筒状体５１に挿通されている。筒状体５１の内径５１Ｐは、第１ピストン体４０の小径部４４の外径４４Ｌと同じになっている。また、筒状体５１の外径５１Ｌは、第１ピストン体４０の大径部４２の内径４２Ｐと同じになっている。

第２ピストン体５０の筒状体５１の外周面からは、第２ピストン５２が外側へ張り出している。第２ピストン５２は、筒状体５１における軸線方向Ａ側の端に位置している。第２ピストン５２は、筒状体５１の端の全周に亘っている。第２ピストン５２の外径は、第１ピストン体４０の第１ピストン４６の外径と同じになっている。第２ピストン５２の外周面においては、当該外周面の全周に亘って溝が窪んでいる。この溝には、第２ピストン５２とシリンダ２０との間の隙間を塞ぐためのシール部材Ｓが装着されている。

第２ピストン体５０の筒状体５１における軸線方向Ａ側の端面は、第１ピストン体４０における大径部４２の外周面と小径部４４の外周面との境界の段差面４０ａに当接している。ここで、筒状体５１の軸線方向の長さは、第１ピストン体４０の小径部４４の長さよりも短くなっている。この結果として、筒状体５１は、第１ピストン体４０の小径部４４の全域を覆っておらず、小径部４４における軸線方向Ｂ側の端部、すなわちねじ部４４ｚは筒状体５１から露出している。

第２ピストン体５０の筒状体５１から露出している上記のねじ部４４ｚには、ピストンロッド３０に他の物体を取り付けるためのピストンエンド６０が螺合されている。具体的には、ピストンエンド６０は、円柱状の結合部６２を有する。結合部６２は、第１ピストン体４０及び第２ピストン体５０と同軸で配置されている。結合部６２の外径は、第２ピストン体５０の筒状体５１の外径と同じになっている。結合部６２における軸線方向Ａ側の端面においては、結合穴６２ａが窪んでいる。結合穴６２ａの内面には、ねじが切られている。そして、結合穴６２ａに第１ピストン体４０のねじ部４４ｚが螺合されている。一方で、結合穴６２ａの径方向外側において、当該結合部６２の軸線方向Ａ側の端面は、第２ピストン体５０の筒状体５１における軸線方向Ｂ側の端面に当接している。結合部６２は、第１ピストン体４０の段差面４０ａとの間に筒状体５１を圧縮した状態で挟み込んでいる。なお、結合部６２における軸線方向Ｂ側の端面からは、他の物体を取り付けるための第２取付部６４が張り出している。この実施形態では、第２取付部６４は、航空機のフラップに取り付けられている。

以上のように構成されたピストンロッド３０は、当該ピストンロッドの中心軸線とシリンダ２０の中心軸線とが一致した状態でつぎのようにしてシリンダ２０に収容されている。ピストンロッド３０は、シリンダ２０における軸線方向Ｂ側の底部である第４シリンダ体の内側の孔部を通じて、シリンダ２０の軸線方向Ｂ側からＡ側へ向けてシリンダ２０の内部に挿入されている。ピストンロッド３０の第１ピストン体４０は、シリンダ２０の第２シリンダ体２４の内側の孔部を通じて、当該第２シリンダ体２４よりも軸線方向のＡ側とＢ側とに跨って配置されている。そして、第１ピストン体４０の第１ピストン４６は、シリンダ２０の第２シリンダ体２４よりも軸線方向Ａ側に位置している。詳細には、第１ピストン４６は、第１シリンダ体２２における２つのポート孔Ｐの間に位置している。また、第１ピストン体４０の大径部４２の一部は、第２シリンダ体２４の内側の孔部に位置している。また、第２ピストン体５０の第２ピストン５２は、第２シリンダ体２４よりも軸線方向Ｂ側に位置している。詳細には、第２ピストン５２は、第３シリンダ体２６における２つのポート孔の間に位置している。第２ピストン体５０の筒状体５１の一部は、第４シリンダ体２８の内側の孔部に位置している。そして、ピストンエンド６０は、シリンダ２０の外側に位置している。なお、第１ピストン４６の外径は、第１シリンダ体２２の本体２２ｍの内径と一致している。第１ピストン体４０の大径部４２の外径４２Ｌは、第２シリンダ体２４の内径と一致している。第２ピストン５２の外径は、第３シリンダ体２６の内径と一致している。第２ピストン体５０の筒状体５１の外径５１Ｌは、第４シリンダ体２８の内径と一致している。

シリンダ２０における軸線方向Ａ側の底部である第１シリンダ体２２の端壁２２ａには、板状の固定部材７０が取り付けられている。固定部材７０は、第１シリンダ体２２の端壁２２ａに設けられている底部貫通孔２２ｂをシリンダ２０の外側から塞いでいる。固定部材７０には、円筒状のガイド部材７２が固定されている。ガイド部材７２は、底部貫通孔２２ｂを貫通してシリンダ２０の内部へと延びている。すなわち、ガイド部材７２は、シリンダ２０における軸線方向Ａ側の底部からＢ側へと延びている。ガイド部材７２の外径は、底部貫通孔２２ｂの径と同じになっている。また、ガイド部材７２の外径７２Ｌは、第１ピストン体４０の大径部４２の内径４２Ｐと同じになっている。つまり、ガイド部材７２の外径７２Ｌは、第２ピストン体５０の筒状体５１の外径５１Ｌとも同じになっている。ガイド部材７２は、第１ピストン体４０の内部に挿入されている。ガイド部材７２は、シリンダ２０の軸線方向に関して、第２シリンダ体２４にまで至っている。

ここで、第１ピストン体４０の大径部４２の内周面においては、周方向の全域に亘って保持溝４２ａが窪んでいる。保持溝４２ａは、大径部４２における軸線方向Ａ側の端部に位置している。保持溝４２ａには、第１ピストン体４０とガイド部材７２との間の隙間を塞ぐシール部材Ｓが装着されている。

さて、シリンダ２０にガイド部材７２及びピストンロッド３０が収容された状態では、シリンダ２０における第１流体室２０Ａ及び第２流体室２０Ｂがそれぞれ２室に分けられている。具体的には、第１流体室２０Ａは、第１ピストン体４０の第１ピストン４６によってシリンダ２０の軸線方向に関して２室に分けられている。この２室のうち、シリンダ２０の軸線方向Ａ側に位置している第１区分室２０Ａ１の径方向内側は、ガイド部材７２で区画されている。また、上記２室のうち、シリンダ２０の軸線方向Ｂ側に位置している第２区分室２０Ａ２の径方向内側は、第１ピストン体４０の大径部４２で区画されている。上記のとおり、ガイド部材７２の外径７２Ｌは、大径部４２の外径４２Ｌよりも小さいことから、第１区分室２０Ａ１に関するシリンダ２０の軸線方向と直交する断面積（以下、直交断面積と称する）は、第２区分室２０Ａ２に関する直交断面積よりも大きくなっている。

第２流体室２０Ｂは、第２ピストン体５０の第２ピストン５２によってシリンダ２０の軸線方向に関して２室に分けられている。この２室のうち、シリンダ２０の軸線方向Ａ側に位置している第１区分室２０Ｂ１の径方向内側は、第１ピストン体４０の大径部４２で区画されている。また、上記２室のうち、シリンダ２０の軸線方向Ｂ側に位置している第２区分室２０Ｂ２の径方向内側は、第２ピストン体５０の筒状体５１で区画されている。上記のとおり、第２ピストン体５０の筒状体５１の外径５１Ｌは第１ピストン体４０の大径部４２の外径４２Ｌよりも小さいことから、第２区分室２０Ｂ２に関する直交断面積は、第１区分室２０Ｂ１に関する直交断面積よりも大きくなっている。

第１流体室２０Ａにおける第２区分室２０Ａ２の径方向内側と、第２流体室２０Ｂにおける第１区分室２０Ｂ１の径方向内側とが共に第１ピストン体４０の大径部４２で区画されていることから、これら双方の区分室２０Ａ２，２０Ｂ１の直交断面積は同じになっている。また、第１流体室２０Ａにおける第１区分室２０Ａ１の径方向内側を区画するガイド部材７２の外径７２Ｌと、第２流体室２０Ｂにおける第２区分室２０Ｂ２の径方向内側を区画する第２ピストン体５０の筒状体５１の外径５１Ｌとが同じであることから、これら双方の区分室２０Ａ１，２０Ｂ２の直交断面積は同じになっている。

さて、固定部材７０からは、円筒状の外側部材７４がシリンダ２０の内部へと延びている。外側部材７４は、ガイド部材７２の内側でガイド部材７２と同軸で設けられている。外側部材７４の内側には、シリンダ２０の軸線方向Ｂ側から、円柱状の内側部材７６が挿入されている。内側部材７６における軸線方向Ｂ側の端部は、第１ピストン体４０の軸線方向Ｂ側の端部に設けられた上記の取付溝４４ｗに固定されている。内側部材７６は、ピストンロッド３０が第１流体室２０Ａ及び第２流体室２０Ｂの圧力に応じてシリンダ２０の軸線方向に往復動作することに応じて、外側部材７４に対する位置が変化する。外側部材７４の内部には、内側部材７６の位置に応じて磁界が変化するコイルが設けられていて、この磁界の変化は図示しない検出回路で検出される。こうした検出回路、外側部材７４、及び内側部材７６は、外側部材７４に対する内側部材７６の位置を検出することでピストンロッド３０の位置を検出する差動トランス型位置検出器７３を構成する。

次に、流体アクチュエータシステムの流路系について説明する。流体アクチュエータシステムにおける流路は、流体アクチュエータの流体室毎、すなわち第１流体室２０Ａと第２流体室２０Ｂとのそれぞれに関して設けられている。先ず、第１流体室２０Ａに係る流路について説明する。

図示は省略するが、マニホールド１４の内部には、作動油が貯留されたタンクが収容されている。タンクには第１供給通路１１２が接続されている。図２に示すように、第１供給通路１１２の途中には、ポンプ１１４が取り付けられている。第１供給通路１１２におけるポンプ１１４よりも下流側には、作動油の逆流を規制する逆止弁１１５が設けられている。第１供給通路１１２におけるタンクとは反対側は、３位置４ポート弁である第１通路切替弁１２０に接続されている。

また、タンクには第１排出通路１１６が接続されている。第１排出通路１１６の途中には、補充用の作動油を貯留する第１コンペンセータ１１８が取り付けられている。第１排出通路１１６におけるタンクとは反対側は、第１通路切替弁１２０に接続されている。上記第１コンペンセータ１１８は、第１通路切替弁１２０側の圧力に応じて、貯留した作動油を第１通路切替弁１２０側へ供給する。また、第１コンペンセータ１１８は、第１通路切替弁１２０側から一定以上の圧力がかかると、タンクに向けて作動油を吐出する。

第１通路切替弁１２０には、上記の第１供給通路１１２及び第１排出通路１１６に加え、第１区分室２０Ａ１用の中継通路１２２及び第２区分室２０Ａ２用の中継通路１２４も接続されている。第１通路切替弁１２０は、後述する制御装置１００からの駆動信号に応じて、連通位置１２０ａ、遮断位置１２０ｂ、及び反転連通位置１２０ｃの３つの位置に切り替えられ、第１流体室２０Ａへの作動油の給排を制御する。図２に示すように、第１通路切替弁１２０が連通位置１２０ａに切り替えられた場合、第１供給通路１１２と第１区分室２０Ａ１用の中継通路１２２とが連通され、第１排出通路１１６と第２区分室２０Ａ２の中継通路１２４とが連通される。図３に示すように、第１通路切替弁１２０が反転連通位置１２０ｃに切り替えられた場合、第１供給通路１１２と第２区分室２０Ａ２用の中継通路１２４とが連通され、第１排出通路１１６と第１区分室２０Ａ１の中継通路１２２とが連通される。図６に示すように、第１通路切替弁１２０が遮断位置１２０ｂに切り替えられた場合、第１供給通路１１２及び第１排出通路１１６は、第１区分室２０Ａ１用の中継通路１２２とも第２区分室２０Ａ２用の中継通路１２４とも連通が遮断される。

図２に示すように、第１区分室２０Ａ１用の中継通路１２２における第１通路切替弁１２０とは反対側は、３位置４ポート弁である第１モード切替弁１２６に接続されている。また、第２区分室２０Ａ２用の中継通路１２４における第１通路切替弁１２０とは反対側も、第１モード切替弁１２６に接続されている。これらの中継通路１２２，１２４に加え、第１モード切替弁１２６には、第１区分室２０Ａ１用の連絡通路１２８及び第２区分室２０Ａ２用の連絡通路１２９が接続されている。第１区分室２０Ａ１用の連絡通路１２８における第１モード切替弁１２６とは反対側は、第１区分室２０Ａ１に接続されている。第２区分室２０Ａ２用の連絡通路１２９における第１モード切替弁１２６とは反対側は、第２区分室２０Ａ２に接続されている。

第１モード切替弁１２６は、後述する制御装置１００からの駆動信号に応じて、連通位置１２６ａ、通常遮断位置１２６ｂ、減衰用遮断位置１２６ｃの３つの位置に切り替えられ、第１流体室２０Ａへの作動油の給排を制御する。図２に示すように、第１モード切替弁１２６が連通位置１２６ａに切り替えられた場合、第１モード切替弁１２６はノーマルモードとなる。そして、第１モード切替弁１２６が連通位置１２６ａに切り替えられた場合、第１区分室２０Ａ１用の中継通路１２２と連絡通路１２８とが連通され、第２区分室２０Ａ２用の中継通路１２４と連絡通路１２９とが連通される。つまり、第１通路切替弁１２０を介して、第１区分室２０Ａ１と第２区分室２０Ａ２とのいずれか一方が第１供給通路１１２に連通され、いずれか他方が第１排出通路１１６に連通される。

図７に示すように、第１モード切替弁１２６が減衰用遮断位置１２６ｃに切り替えられた場合、第１モード切替弁１２６はダンピングモードとなる。具体的には、第１モード切替弁１２６が減衰用遮断位置１２６ｃに切り替えられた場合、第１区分室２０Ａ１用の中継通路１２２と連絡通路１２８との連通が遮断され、第２区分室２０Ａ２用の中継通路１２４と連絡通路１２９との連通が遮断される。そして、第１区分室２０Ａ１用の連絡通路１２８と、第２区分室２０Ａ２用の連絡通路１２９とがオリフィス１２６ｓを介して連通される。すなわち、第１モード切替弁１２６が減衰用遮断位置１２６ｃに切り替えられた場合における当該第１モード切替弁１２６内の流路には、通路断面積が他の箇所よりも小さくなる箇所であって作動油の流れの抵抗となる箇所が設けられている。第１モード切替弁１２６が減衰用遮断位置１２６ｃに切り替えられた場合、こうした抵抗を介して第１区分室２０Ａ１と第２区分室２０Ａ２とが連通される。

図６に示すように、第１モード切替弁１２６が通常遮断位置１２６ｂに切り替えられた場合、第１モード切替弁１２６はフリーモードとなる。第１モード切替弁１２６が通常遮断位置１２６ｂに切り替えられた場合、第１区分室２０Ａ１用の中継通路１２２と連絡通路１２８との連通が遮断され、第２区分室２０Ａ２用の中継通路１２４と連絡通路１２９との連通が遮断される。そして、第１区分室２０Ａ１用の連絡通路１２８と、第２区分室２０Ａ２用の連絡通路１２９とがオリフィスを介することなく連通される。すなわち、第１モード切替弁１２６が通常遮断位置１２６ｂに切り替えられた場合、抵抗を介すことなく第１区分室２０Ａ１と第２区分室２０Ａ２とが連通される。

各連絡通路１２８，１２９、各中継通路１２２，１２４、第１モード切替弁１２６、第１通路切替弁１２０、第１供給通路１１２、第１排出通路１１６は、第１油圧回路１１０を構成する。第１油圧回路１１０は、マニホールド１４に収容されている。

次に、第２流体室２０Ｂに係る流路について説明する。この流路は、第１流体室２０Ａに係る流路と同じ構成になっている。そのため、この流路については、通路及び切替弁の接続関係を主に説明し、それぞれの機能の詳細については重複した説明は省略する。

第２流体室２０Ｂに係る流路において、タンクには、第２供給通路２１２及び第２排出通路２１６が接続されている。図２に示すように、第２供給通路２１２には、ポンプ２１４と逆止弁２１５とが設けられている。第２排出通路２１６には、第２コンペンセータ２１８が設けられている。第２供給通路２１２及び第２排出通路２１６は、第２通路切替弁２２０に接続されている。第２通路切替弁２２０には、第１区分室２０Ｂ１用の中継通路２２２、及び第２区分室２０Ｂ２用の中継通路２２４も接続されている。第２通路切替弁２２０は、連通位置２２０ａ、遮断位置２２０ｂ、反転連通位置２２０ｃに位置が切り替えられる。第１区分室２０Ｂ１用の中継通路２２２、及び第２区分室２０Ｂ２用の中継通路２２４は、第２モード切替弁２２６に接続されている。第２モード切替弁２２６には、第１区分室２０Ｂ１用の連絡通路２２８、及び第２区分室２０Ｂ２用の連絡通路２２９も接続されている。第１区分室２０Ｂ１用の連絡通路２２８は第１区分室２０Ｂ１に接続され、第２区分室２０Ｂ２用の連絡通路２２９は第２区分室２０Ｂ２に接続されている。第２モード切替弁２２６は、連通位置２２６ａ、通常遮断位置２２６ｂ、減衰用遮断位置２２６ｃに位置が切り替えられる。すなわち、第２モード切替弁２２６は、ノーマルモード、ダンピングモード、フリーモードのいずれかにすることができる。

各連絡通路２２８，２２９、各中継通路２２２，２２４、第２モード切替弁２２６、第２通路切替弁２２０、第２供給通路２１２、第２排出通路２１６は、第２油圧回路２１０を構成する。第２油圧回路２１０は、マニホールド１４に収容されている。

次に、流体アクチュエータシステムの制御構成について説明する。
第１通路切替弁１２０、第１モード切替弁１２６、第２通路切替弁２２０、第２モード切替弁２２６は、制御部である制御装置１００で制御される。制御装置１００は、コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って各種処理を実行する１つ以上のプロセッサとして構成し得る。なお、制御装置１００は、各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等の１つ以上の専用のハードウェア回路、またはそれらの組み合わせを含む回路（ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）として構成してもよい。プロセッサは、ＣＰＵ及び、ＲＡＭ並びにＲＯＭ等のメモリを含む。メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。

制御装置１００には、第１油圧回路１１０における作動油の圧力を監視するための複数の圧力検出器からの検出信号が入力される。また、制御装置１００には、第２油圧回路２１０における作動油の圧力を監視するための複数の圧力検出器からの検出信号が入力される。また、制御装置１００には、差動トランス型位置検出器７３からの検出信号が入力される。制御装置１００は、差動トランス型位置検出器７３からの検出信号に基づいて、ピストンロッド３０の動作速度を算出する。すなわち、差動トランス型位置検出器７３は、ピストンロッド３０の動作速度を検出するための検出機器になっている。また、制御装置１００には、流体アクチュエータ１０のピストンロッド３０が取り付けられているフラップに対して取り付けられている他の複数の流体アクチュエータに関する信号が入力される。具体的には、制御装置１００には、他の複数の流体アクチュエータに係るモード切替弁が、ノーマルモード、フリーモード、ダンピングモードのいずれであるかに関する信号が入力される。流体アクチュエータシステムは、以上に説明した制御装置１００、第１油圧回路１１０、第２油圧回路２１０、流体アクチュエータ１０を含んで構成されている。

次に、制御装置１００による制御及びその制御に応じた流体アクチュエータシステムの作用について説明する。制御装置１００は、第１油圧回路１１０及び第２油圧回路２１０における異常の有無に応じて、つぎの５つの切替パターンを実行する。

＜第１切替パターン＞
図２に示すように、制御装置１００は、第１油圧回路１１０と第２油圧回路２１０との双方に異常が生じていない場合、第１切替パターンとして、第１モード切替弁１２６を連通位置１２６ａに切り替えるとともに第２モード切替弁２２６を連通位置２２６ａに切り替えてこれらの双方をノーマルモードとする。この場合、制御装置１００は、差動トランス型位置検出器７３の検出信号に基づいて、第１通路切替弁１２０及び第２通路切替弁２２０の双方を連通位置または反転連通位置に切り替える。

具体的には、制御装置１００は、ピストンロッド３０の位置が、目標位置よりもシリンダ２０の軸線方向Ａ側である場合、第１供給通路１１２のポンプ１１４を駆動するとともに、第１通路切替弁１２０を連通位置１２０ａに切り替える。この結果として、第１供給通路１１２と第１流体室２０Ａの第１区分室２０Ａ１とが連通され、第１排出通路１１６と第１流体室２０Ａの第２区分室２０Ａ２とが連通される。そして、第１供給通路１１２から第１流体室２０Ａの第１区分室２０Ａ１に作動油が供給され、第１流体室２０Ａの第２区分室２０Ａ２から第１排出通路１１６へ作動油が排出される。また、制御装置１００は、第２供給通路２１２のポンプ２１４を駆動するとともに、第２通路切替弁２２０を連通位置２２０ａに切り替える。この結果として、第１油圧回路１１０の場合と同様、第２供給通路２１２から第２流体室２０Ｂの第１区分室２０Ｂ１に作動油が供給され、第２流体室２０Ｂの第２区分室２０Ｂ２から第２排出通路２１６へ作動油が排出される。これらの結果として、ピストンロッド３０がシリンダ２０の軸線方向Ｂ側へと動作する。

一方、図３に示すように、制御装置１００は、ピストンロッド３０の位置が、目標位置よりもシリンダ２０の軸線方向Ｂ側である場合、第１供給通路１１２のポンプ１１４を駆動するとともに、第１通路切替弁１２０を反転連通位置１２０ｃに切り替える。この結果として、第１供給通路１１２と第１流体室２０Ａの第２区分室２０Ａ２とが連通され、第１排出通路１１６と第１流体室２０Ａの第１区分室２０Ａ１とが連通される。また、制御装置１００は、第１油圧回路１１０の場合と同様、第２通路切替弁２２０を反転連通位置２２０ｃに切り替えて、第２供給通路２１２と第２流体室２０Ｂの第２区分室２０Ｂ２とを連通し、第２排出通路２１６と第２流体室２０Ｂの第１区分室２０Ｂ１とを連通する。これらの結果としてピストンロッド３０がシリンダ２０の軸線方向Ａ側へと動作する。

なお、制御装置１００は、第１通路切替弁１２０が連通位置１２０ａにある状態でピストンロッド３０が目標位置に至ると、第１供給通路１１２のポンプ１１４の駆動を停止する。このとき、第１コンペンセータ１１８は、第１流体室２０Ａの第２区分室２０Ａ２と連通される。第１コンペンセータ１１８は、第２区分室２０Ａ２の作動油が熱によって膨張した場合には作動油を蓄え、作動油が熱によって収縮した場合や作動油が外部に漏れだしている場合には、第２区分室２０Ａ２に作動油を補充する。第１コンペンセータ１１８は、第１通路切替弁１２０が反転連通位置１２０ｃにある場合も同様に機能する。第２コンペンセータ２１８も同様に機能する。

＜第２切替パターン＞
図４に示すように、制御装置１００は、第１油圧回路１１０に異常が生じておらず、第２油圧回路２１０に異常が生じている場合、第２切替パターンとして、第１モード切替弁１２６を連通位置１２６ａに切り替えて当該第１モード切替弁１２６をノーマルモードとする。また、制御装置１００は、第２モード切替弁２２６を通常遮断位置２２６ｂに切り替えて当該第２モード切替弁２２６をフリーモードとする。

制御装置１００は、第２切替パターンでは、第２通路切替弁２２０を遮断位置２２０ｂに切り替える。ここで、第２モード切替弁２２６が通常遮断位置２２６ｂに切り替えられていることから、第２流体室２０Ｂの第１区分室２０Ｂ１と第２区分室２０Ｂ２とが連通される。したがって、作動油は、第２流体室２０Ｂの第１区分室２０Ｂ１と第２区分室２０Ｂ２とを自由に行き来できるようになる。

一方で、制御装置１００は、第１切替パターンの場合と同様、差動トランス型位置検出器７３の検出信号に基づいて、第１通路切替弁１２０を連通位置１２０ａまたは反転連通位置１２０ｃに切り替える。ピストンロッド３０の位置が目標位置よりもシリンダ２０の軸線方向Ａ側である場合、制御装置１００は、第１通路切替弁１２０を連通位置１２０ａに切り替える。この場合、第１供給通路１１２と第１流体室２０Ａの第１区分室２０Ａ１とが連通され、第１排出通路１１６と第１流体室２０Ａの第２区分室２０Ａ２とが連通される。そして、第１供給通路１１２から第１流体室２０Ａの第１区分室２０Ａ１に作動油が供給され、第１流体室２０Ａの第２区分室２０Ａ２から第１排出通路１１６へ作動油が排出される。この結果として、ピストンロッド３０がシリンダ２０の軸線方向Ｂ側へと動作する。また、ピストンロッド３０の位置が目標位置よりもシリンダ２０の軸線方向Ｂ側である場合、制御装置１００は、図４の一点鎖線で示すように、第１通路切替弁１２０を反転連通位置１２０ｃに切り替える。この場合、第１供給通路１１２と第１流体室２０Ａの第２区分室２０Ａ２とが連通され、第１排出通路１１６と第１流体室２０Ａの第１区分室２０Ａ１とが連通される。そして、第１供給通路１１２から第１流体室２０Ａの第２区分室２０Ａ２に作動油が供給され、第１流体室２０Ａの第１区分室２０Ａ１から第１排出通路１１６へ作動油が排出される。この結果として、ピストンロッド３０がシリンダ２０の軸線方向Ａ側へと動作する。

＜第３切替パターン＞
図５に示すように、制御装置１００は、第２油圧回路２１０に異常が生じておらず、第１油圧回路１１０に異常が生じている場合、第３切替パターンとして、第２モード切替弁２２６を連通位置２２６ａに切り替えて当該第２モード切替弁２２６をノーマルモードとする。また、制御装置１００は、第１モード切替弁１２６を通常遮断位置１２６ｂに切り替えて当該第１モード切替弁１２６をフリーモードとする。

制御装置１００は、第３切替パターンでは、第１通路切替弁１２０を遮断位置１２０ｂに切り替える。ここで、第１モード切替弁１２６が通常遮断位置１２６ｂに切り替えられていることから、第１流体室２０Ａの第１区分室２０Ａ１と第２区分室２０Ａ２とが連通される。したがって、作動油は、第１流体室２０Ａの第１区分室２０Ａ１と第２区分室２０Ａ２とを自由に行き来できるようになる。

一方で、制御装置１００は、第１切替パターンの場合と同様、差動トランス型位置検出器７３の検出信号に基づいて、第２通路切替弁２２０を連通位置２２０ａまたは反転連通位置２２０ｃに切り替える。ピストンロッド３０の位置が目標位置よりもシリンダ２０の軸線方向Ａ側である場合、制御装置１００は、第２通路切替弁２２０を連通位置２２０ａに切り替える。この場合、第２供給通路２１２と第２流体室２０Ｂの第１区分室２０Ｂ１とが連通され、第２排出通路２１６と第２流体室２０Ｂの第２区分室２０Ｂ２とが連通される。そして、第２供給通路２１２から第２流体室２０Ｂの第１区分室２０Ｂ１に作動油が供給され、第２流体室２０Ｂの第２区分室２０Ｂ２から第２排出通路２１６へ作動油が排出される。この結果として、ピストンロッド３０がシリンダ２０の軸線方向Ｂ側へと動作する。また、ピストンロッド３０の位置が目標位置よりもシリンダ２０の軸線方向Ｂ側である場合、制御装置１００は、図５の一点鎖線で示すように、第２通路切替弁２２０を反転連通位置２２０ｃに切り替える。この場合、第２供給通路２１２と第２流体室２０Ｂの第２区分室２０Ｂ２とが連通され、第２排出通路２１６と第２流体室２０Ｂの第１区分室２０Ｂ１とが連通される。そして、第２供給通路２１２から第２流体室２０Ｂの第２区分室２０Ｂ２に作動油が供給され、第２流体室２０Ｂの第１区分室２０Ｂ１から第２排出通路２１６へ作動油が排出される。この結果として、ピストンロッド３０がシリンダ２０の軸線方向Ａ側へと動作する。

＜第４切替パターン＞
図６に示すように、制御装置１００は、第１油圧回路１１０と第２油圧回路２１０との双方において作動油の圧力に異常が生じている場合であって、尚且つ流体アクチュエータ１０が取り付けられているフラップに取り付けられている他の流体アクチュエータのうち、モード切替弁がノーマルモードに切り替えられているものが存在している場合、第４切替パターンを実行する。第４切替パターンでは、制御装置１００は、第１モード切替弁１２６を通常遮断位置１２６ｂに切り替えるとともに、第２モード切替弁２２６を通常遮断位置２２６ｂに切り替える。すなわち、制御装置１００は、第１モード切替弁１２６及び第２モード切替弁２２６の双方をフリーモードに切り替える。なお、制御装置１００は、第４切替パターンでは、第１通路切替弁１２０を遮断位置１２０ｂに切り替えるとともに、第２通路切替弁２２０を遮断位置２２０ｂに切り替える。こうした第４切替パターンにおいは、第１流体室２０Ａの第１区分室２０Ａ１と第２区分室２０Ａ２とが連通され、第２流体室２０Ｂの第１区分室２０Ｂ１と第２区分室２０Ｂ２とが連通される。したがって、作動油は、第１流体室２０Ａの第１区分室２０Ａ１と第２区分室２０Ａ２とを自由に行き来できる。また、作動油は、第２流体室２０Ｂの第１区分室２０Ｂ１と第２区分室２０Ｂ２とを自由に行き来できる。このことから、ピストンロッド３０は、他の流体アクチュエータの動作に伴うフラップの動作に応じて、抵抗を受けることなく動作する。

＜第５切替パターン＞
図７に示すように、制御装置１００は、第１油圧回路１１０と第２油圧回路２１０との双方において作動油の圧力に異常が生じている場合であって、尚且つ流体アクチュエータ１０が取り付けられているフラップに取り付けられている他の流体アクチュエータのうち、モード切替弁がノーマルモードに切り替えられているものが存在していない場合、第５切替パターンを実行する。第５切替パターンでは、制御装置１００は、第１モード切替弁１２６を減衰用遮断位置１２６ｃに切り替えるとともに、第２モード切替弁２２６を減衰用遮断位置２２６ｃに切り替える。すなわち、制御装置１００は、第１モード切替弁１２６及び第２モード切替弁２２６の双方をダンピングモードに切り替える。なお、制御装置１００は、第５切替パターンでは、第１通路切替弁１２０を遮断位置１２０ｂに切り替えるとともに、第２通路切替弁２２０を遮断位置２２０ｂに切り替える。こうした第５切替パターンにおいは、第１流体室２０Ａの第１区分室２０Ａ１と第２区分室２０Ａ２とがオリフィス１２６ｓを介して連通され、第２流体室２０Ｂの第１区分室２０Ｂ１と第２区分室２０Ｂ２とがオリフィス２２６ｓを介して連通される。したがって、作動油は、抵抗を受けつつ、第１流体室２０Ａの第１区分室２０Ａ１と第２区分室２０Ａ２とを行き来する。また、作動油は、抵抗を受けつつ、第２流体室２０Ｂの第１区分室２０Ｂ１と第２区分室２０Ｂ２とを行き来する。このことから、ピストンロッド３０は、自身が取り付けられているフラップが動作した場合、抵抗を受けつつ動作する。第５切替パターンを継続すると、フラップの動作が徐々に減衰する。

また、制御装置１００は、第１切替パターン～第４切替パターンのいずれかを実行している場合に、差動トランス型位置検出器７３の検出結果に基づいて、ピストンロッド３０が予め定められた規定速度以上の速度で予め定められた規定時間以上に亘って往復動作を継続していることを検出した場合、第５切替パターンを実行する。すなわち、制御装置１００は、第１モード切替弁１２６及び第２モード切替弁２２６の双方をダンピングモードに切り替える。

ここで、航空機の飛行中においてはフラップが比較的に速い速度で往復動作を繰り返している場合、機体の飛行状態が不安定になることがある。上記の規定速度及び規定時間は、機体の飛行状態が不安定になる前に、フラップの往復動作を止めることができる値として、実験等により予め定められている。

次に、本実施形態の効果について説明する。
（１）流体アクチュエータ１０の材料について
シリンダ２０における、第１取付部２２ｚの近傍では、機体から当該第１取付部２２ｚに作用する衝撃に耐えられることができるよう、相当の剛性が求められる。また、シリンダ２０において、第１シリンダ体２２の端壁２２ａや第２シリンダ体２４等、シリンダ２０の中心軸線上に位置する壁部には、ピストンロッド３０の動作に伴う圧力が作用しやすいことから、相当の剛性が求められる。こうした事情から、本実施形態の構成では、第１シリンダ体２２、第２シリンダ体２４、第４シリンダ体２８の材料として、ステンレスやブロンズ等、剛性の高い部材を採用している。ここで、ステンレスやブロンズは比重が大きい。そのため、シリンダ２０全体をステンレスやブロンズで構成すると、流体アクチュエータ１０の重量が大きくなる。この点、本実施形態の構成では、第３シリンダ体２６の材料として、アルミニウム合金を採用している。第３シリンダ体２６は、第２流体室２０Ｂの径方向外側を区画している。第２流体室２０Ｂの径方向外側を区画する壁部には、ピストンロッドの３０の往復動に伴う圧力が作用し難いため、シリンダ２０の軸線上に位置する壁部ほどの剛性は要求されない。また、第２流体室２０Ｂは、第１取付部２２ｚから軸線方向Ｂ側に離れた位置に配置されるため、第１取付部２２ｚ近傍ほどの剛性は要求されない。そこで、第３シリンダ体２６に関しては、当該第３シリンダ体２６の材料として、重量の小さいアルミニウム合金を採用することができる。そして、第３シリンダ体２６にアルミニウム合金を採用することで、シリンダ２０を軽量化することができる。さらに、本実施形態の構成では、シリンダ２０に取り付けられるマニホールド１４の材料としてもアルミニウム合金を採用している。このようにして、シリンダ２０の一部やマニホールド１４にアルミニウム合金を採用することで、流体アクチュエータ１０を軽量化できる。

（２）シリンダ２０とマニホールド１４との接続について
（２－１）配管１６について
本実施形態の構成では、配管１６によって、マニホールド１４に収容された油圧回路と、シリンダ２０内の流体室とを接続している。配管１６によって油圧回路と流体室とを接続することで、例えば、シリンダ２０における、第１流体室２０Ａに連通されたポート孔Ｐが設けられている位置にまでマニホールド１４を拡大する必要がなく、マニホールド１４を小型化できる。

（２－２）マニホールド１４の内部に流体回路が収容されていることについて
マニホールド１４は、シリンダ２０の外周面に一体に設けられていることから、当該マニホールド１４は、第１流体室２０Ａや第２流体室２０Ｂに比較的に近い位置に配置されている。こうしたマニホールド１４の内部に、通路切替弁やモード切替弁を有する油圧回路を収容することで、油圧回路と流体室とを接続する配管１６を短くできる。

（３）第１ピストン体４０の保持溝４２ａに装着されたシール部材Ｓについて
特許文献１に開示された流体アクチュエータにおいては、シリンダの内部に柱状の流体室が区画されている。シリンダの軸線方向の一方の底部からはガイド部材が突出している。シリンダの軸線方向の他方の底部からは、ピストンロッドが挿入されている。ピストンロッドは、軸線方向の一方の端部が開口されていて、この開口を通じて、ピストンロッドの内部にガイド部材が挿入されている。ピストンロッドは、ガイド部材に沿って往復動作する。ガイド部材の外周面には、ピストンロッドとの間の隙間を塞ぐシール部材が装着されている。シール部材は、ガイド部材における軸線方向の他方の端部に位置している。特許文献１に開示された流体アクチュエータでは、シリンダの軸線方向に関してピストンロッドがシール部材よりも当該軸線方向の一方側に相応に離れた位置まで動作した場合、シール部材よりも軸線方向の一方側では、ピストンロッドとガイド部材との間に隙間が生じる。こうした隙間にも流体は進入し得ることから、この隙間の分だけ流体室の容積が大きくなる格好となり、流体室の容積が狙いの容積からずれる。こうした容積のずれは、ピストンロッドを動かす際の出力に誤差をもたらす。この点、本実施形態の構成では、位置が固定されているガイド部材７２ではなく、移動する部材であるピストンロッド３０における、大径部４２の軸線方向Ａ側の端部にシール部材Ｓを装着している。この場合、大径部４２の軸線方向Ａ側の端部の移動とともに、シール部材Ｓも移動することになる。この結果、大径部４２の軸線方向Ａ側の端部の位置に合わせてシール部材Ｓが移動するため、ピストンロッド３０の往復動作の位置に拘わらず、大径部４２の軸線方向Ａ側の端部で第１ピストン体４０とガイド部材７２との間の隙間を塞ぐことができる。そして、大径部４２の軸線方向Ａ側の端部で第１ピストン体４０とガイド部材７２との間の隙間を塞ぐことができるため、第１流体室２０Ａにおける第１区分室２０Ａ１の容積と、第２流体室２０Ｂにおける第２区分室２０Ｂ２の容積とを略一致させることができる。

（４）ピストンロッド３０の構造について
特許文献１に開示された流体アクチュエータにおいては、シリンダの内部に流体室が区画されている。シリンダの内部にはピストンロッドが収容されている。ピストンロッドは、流体室に供給される流体の圧力が変化することにより往復動作する。ピストンロッドには、往復動作させる対象物が取り付けられる。特許文献１に開示された流体アクチュエータにおいて、ピストンロッドには、往復動作させる対象物を取り付けた状態で往復運動を繰り返しても壊れにくい耐久性が求められる。ここで、例えば金属部品は、圧縮と引っ張りとを繰り返すと疲労して強度が低下する一方で、圧縮又は引っ張りが継続されている場合には疲労し難い。本実施形態の構成では、第２ピストン体５０の筒状体５１は、ピストンエンド６０と第１ピストン体４０の段差面４０ａとの間に圧縮した状態で挟みこまれている。ピストンエンド６０と第１ピストン体４０とが螺合されていることから、筒状体５１は、圧縮した状態に維持される。したがって、筒状体５１は疲労し難く、疲労強度が強化されている。一方で、ピストンエンド６０は、第２ピストン体５０の筒状体５１を圧縮した状態で第１ピストン体４０の段差面４０ａとの間に挟み込んでいることから、筒状体５１によって第１ピストン体４０の段差面４０ａから離れる方向、すなわちシリンダ２０の軸線方向Ｂ側へ押されている。こうしたピストンエンド６０に対して第１ピストン体４０の小径部４４は螺合されている。この結果として、第１ピストン体４０の小径部４４は、段差面４０ａから離れる方向に引っ張られた状態が維持される。したがって、小径部４４は疲労し難く、疲労強度が強化されている。これらの結果として、ピストンロッド３０は全体として、疲労強度が強化されている。

（５）流体室の直交断面積について
第１モード切替弁１２６及び第２モード切替弁２２６の双方がフリーモードに切り替えられている場合、ピストンロッド３０はフラップの動作に伴って動作する。ここで、フラップの動作に応じてピストンロッド３０が動作する瞬間では、第１流体室２０Ａの第１区分室２０Ａ１と第２区分室２０Ａ２とにおいて作動油の流出入が略無い状態でピストンロッド３０が動作しようとする。また、第２流体室２０Ｂの第１区分室２０Ｂ１と第２区分室２０Ｂ２とにおいても、作動油の流出入が略無い状態でピストンロッド３０が動作しようとする。ここで、第１流体室２０Ａにおいては、第１区分室２０Ａ１の直交断面積のほうが第２区分室２０Ａ２の直交断面積よりも大きくなっている。そのため、第１ピストン４６が第１流体室２０Ａにおける軸線方向の略中央に位置している状態では、第１区分室２０Ａ１の容積は第２区分室２０Ａ２の容積よりも大きくなる。この場合、第１区分室２０Ａ１と第２区分室２０Ａ２とにおいて作動油の流出入が略無い状態では、第１ピストン４６に対してつぎの方向に力が作用する。すなわち、直交断面積が大きいことに付随して容量が大きくなっている第１区分室２０Ａ１の側から、直交断面積が小さいことに付随して容量が小さくなっている第２区分室２０Ａ２の側へ向かう力が作用する。一方、第２流体室２０Ｂにおいては、第２区分室２０Ｂ２の直交断面積のほうが第１区分室２０Ｂ１の直交断面積よりも大きくなっている。このことから、第１流体室２０Ａの場合とは反対に、第２ピストン５２に対して第２区分室２０Ｂ２の側から第１区分室２０Ｂ１の側へ向かう力が作用する。このように、ピストンロッド３０には、シリンダ２０の軸線方向の中央に向かうように両側から力が作用することから、ピストンロッド３０はシリンダ２０の軸線方向の軸線方向のＡ側及びＢ側のどちらにも動き難くなり、且つ、シリンダ２０の中央近傍の位置に保持され易くなる。したがって、フラップの往復動作が大きくなることを避ける上では好適である。

（６）油圧回路について
（６－１）流体室毎に油圧回路が設けられていることについて
特許文献１に開示された流体アクチュエータにおいては、シリンダの内部に柱状の流体室が区画されている。流体室は、シリンダの軸線方向の中央で２つに仕切られている。また、シリンダの内部にはピストンロッドが収容されている。ピストンロッドからは、ピストンが径方向外側へ張り出している。ピストンは２つ設けられている。一方のピストンは、シリンダの軸線方向の一方側の流体室を２室に分けている。他方のピストンは、シリンダの軸線方向の他方側の流体室を２室に分けている。特許文献１に開示された流体アクチュエータにおいて、一方側の流体室における２室にはそれぞれ、作動油を給排する接続通路が接続されている。これらの接続通路は、２室のうちの一方と他方への作動油の給排を切り替える切替弁に接続されている。また、これらの接続通路は、途中で分岐していて、他方側の流体室における２室にも接続されている。このように、特許文献１に開示された技術においては、１つの切替弁で一方側の流体室と他方側の流体室における作動油の給排の切り替えを兼ねている。こうした構成では、切替弁に動作不良が生じると、一方側の流体室と他方側の流体室の双方への作動油の給排ができなくなり、流体アクチュエータが動作不能な状態に陥るおそれがある。この点、本実施形態の構成では、第１流体室２０Ａと第２流体室２０Ｂとのそれぞれ専用の油圧回路が設けられていて、それぞれ専用の通路切替弁及びモード切替弁が設けられている。そのため、第１流体室２０Ａと第２流体室２０Ｂとのうちいずれかに係る油圧回路に異常が生じた場合でも、他方の油圧回路を利用して、供給通路から流体室に作動油を供給し、流体室から排出通路に作動油を排出できる。したがって、流体アクチュエータ１０が動作不能な状態に陥ることを防止できる。

（６－２）流体室毎にモード切替弁が設けられていることについて
特許文献１に開示された流体アクチュエータにおいては、シリンダの内部に柱状の流体室が区画されている。流体室は、シリンダの軸線方向の中央で２つに仕切られている。また、シリンダの内部にはピストンロッドが収容されている。ピストンロッドからは、ピストンが径方向外側へ張り出している。ピストンは２つ設けられている。一方のピストンは、シリンダの軸線方向の一方側の流体室を２室に分けている。他方のピストンは、シリンダの軸線方向の他方側の流体室を２室に分けている。特許文献１に開示された流体アクチュエータにおいて、一方側の流体室における２室にはそれぞれ、作動油を給排する接続通路が接続されている。これらの接続通路は、２室への作動油の給排モードを切り替える切替弁に接続されている。この切替弁は、作動油の供給源から作動油を供給する第１モードと、供給源からの作動油の供給を遮断するとともに、２室を互いに接続して２室の間で作動油を給排する第２モードとに切り替えることができる。この第２モードに切り替わった場合の切替弁内の流路には、オリフィスが設けられていて、作動油の行き来、ひいてはピストンロッドの動作を減衰させる。また、上記の接続通路は、途中で分岐していて、他方側の流体室における２室にも接続されている。このように、特許文献１に開示された技術においては、１つの切替弁で一方側の流体室と他方側の流体室における作動油の給排モードの切り替えを兼ねている。こうした構成では、切替弁に動作不良が生じると、第２モードを利用できなくなり、一方側の流体室でも他方側の流体室でも作動油の流れに抵抗をかけることができなくなる。そのため、ピストンロッドの動作を減衰させることができなくなる蓋然性が高い。この点、本実施形態の構成では、第１流体室２０Ａと第２流体室２０Ｂとのそれぞれ専用のモード切替弁が設けられている。そのため、第１流体室２０Ａと第２流体室２０Ｂとのうちいずれかに係るモード切替弁に異常が生じた場合でも、他方のモード切替弁を利用してダンピングモードを実行できる。したがって、ピストンロッド３０の動作を減衰させることができないといった事態を回避できる。

（６－３）ダンピングモードに係る制御について
特許文献１に開示された流体アクチュエータにおいては、シリンダの内部に流体室が区画されている。シリンダの内部にはピストンロッドが収容されている。ピストンロッドは、流体室に供給される流体の圧力が変化することにより往復動作する。特許文献１に開示された流体アクチュエータにおいては、ピストンロッドに取り付けられている相手物が動作することに応じて、ピストンロッドが往復動作することがある。そして、こうしたピストンロッドの往復動を減衰させることが求められる場合がある。例えば、流体アクチュエータが航空機に搭載されていて、ピストンロッドにフラップが取り付けられることがある。航空機の飛行中においてフラップが比較的に速い速度で往復動作を繰り返している場合、機体の飛行状態が不安定になることがある。そのため、比較的に速い速度でのフラップの往復動作が相応の時間に亘って継続している場合には、機体の飛行状態が不安定になる前に、フラップの往復動作を止める必要がある。この点、本実施形態の構成では、ピストンロッド３０が、予め定められた規定速度以上の速度で、予め定められた規定時間以上に亘って往復動作を継続していることを検出した場合、第１モード切替弁１２６及び第２モード切替弁２２６の双方をダンピングモードに切り替える。そのため、機体の飛行状態が不安定になる前に、ピストンロッド３０の往復動作、すなわちフラップの往復動作を速やかに減衰させることができる。

なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・油圧回路の構成は変更可能である。例えば、第１モード切替弁１２６を減衰用遮断位置１２６ｃに切り替えた場合の当該第１モード切替弁１２６内の流路に、オリフィス１２６ｓを複数設けてもよい。この場合、例えば１つのオリフィス１２６ｓが破損等によって抵抗として機能しなくなった場合でも、残りのオリフィス１２６ｓによって流路に抵抗を付加することができる。

・第１供給通路１１２及び第１排出通路１１６を介して作動油を給排する区分室のペアを変更してもよい。そして、それに合わせて、第２供給通路２１２及び第２排出通路２１６を介して作動油を給排する区分室のペアを変更してもよい。具体的には、図８に示すように、第１供給通路１１２及び第１排出通路１１６を介して作動油を給排する区分室として、第１流体室２０Ａにおける第１区分室２０Ａ１と、第２流体室２０Ｂにおける第２区分室２０Ｂ２とをペアにしてもよい。この場合、第１モード切替弁１２６に接続されている連絡通路のうちの一方の連絡通路１２８を、第１流体室２０Ａにおける第１区分室２０Ａ１に接続し、もう一方の連絡通路１２９ａを第２流体室２０Ｂにおける第２区分室２０Ｂ２に接続する。また、第２供給通路２１２及び第２排出通路２１６を介して作動油を給排する区分室として、第１流体室２０Ａにおける第２区分室２０Ａ２と、第２流体室２０Ｂにおける第１区分室２０Ｂ１とをペアにする。つまり、第２モード切替弁２２６に接続されている連絡通路のうちの一方の連絡通路２２８を、第２流体室２０Ｂにおける第１区分室２０Ｂ１に接続し、もう一方の連絡通路２２９ａを第１流体室２０Ａにおける第２区分室２０Ａ２に接続する。

上記のように区分室のペアを構成した場合、第１流体室２０Ａの第１区分室２０Ａ１と第１供給通路１１２とが連通されるときには、第２流体室２０Ｂの第１区分室２０Ｂ１と第２供給通路２１２とが連通されるように、第１通路切替弁１２０及び第２通路切替弁２２０を制御する。また、第１流体室２０Ａの第２区分室２０Ａ２と第２供給通路２１２とが連通されるときには、第２流体室２０Ｂの第２区分室２０Ｂ２と第１供給通路１１２とが連通されるように、第１通路切替弁１２０及び第２通路切替弁２２０を制御する。

ここで、特許文献１に開示された流体アクチュエータにおいては、シリンダの内部に柱状の流体室が区画されている。流体室は、シリンダの軸線方向の中央で２つに仕切られている。また、シリンダの内部にはピストンロッドが収容されている。ピストンロッドからは、ピストンが径方向外側へ張り出している。ピストンは２つ設けられている。一方のピストンは、シリンダの軸線方向の一方側の流体室を２室に分けている。他方のピストンは、シリンダの軸線方向の他方側の流体室を２室に分けている。特許文献１に開示された流体アクチュエータにおいて、一方側の流体室における２室にはそれぞれ、作動油を給排する接続通路が接続されている。これらの接続通路は、２室のうちの一方と他方への作動油の給排を切り替える切替弁に接続されている。また、これらの接続通路は、途中で分岐していて、他方側の流体室における２室にも接続されている。

特許文献１に開示された技術においては、１つの切替弁で一方側の流体室と他方側の流体室における作動油の給排の切り替えを兼ねている。こうした構成では、切替弁に動作不良が生じると、一方側の流体室と他方側の流体室の双方への作動油の給排ができなくなり、流体アクチュエータが動作不能な状態に陥るおそれがある。そこで、切替弁を複数設けることが考えられる。切替弁を複数設けた場合、切替弁毎に、切替弁を介して供給される作動油の量と、排出される作動油の量とを略同一にすることが求められる。

図８に示す構成においては、区分室のペアの一方である、第１流体室２０Ａの第１区分室２０Ａ１と第２流体室２０Ｂの第２区分室２０Ｂ２とでは、互いに直交断面積が同じになっている。そのため、第１供給通路１１２からこれらのうちの一方の区分室に供給される作動油の量と、これらのうちの他方の区分室から第１排出通路１１６に排出される作動油の量は同じになる。そして、どちらの区分室が第１排出通路１１６と連通されて当該第１排出通路１１６に作動油が排出される場合でも、排出される作動油の量は同じになる。したがって、第１コンペンセータ１１８に蓄えられている作動油の量がピストンロッド３０の移動に応じて増減することを防止できる。このように、第１コンペンセータ１１８に蓄えられている作動油の量が略一定になるのであれば、その一定量に見合った容量の貯留室を第１コンペンセータ１１８に確保しておけばよい。このことから、第１排出通路１１６に設置する第１コンペンセータ１１８の大きさとして最適なものを選択できるようになり、第１コンペンセータ１１８が拡大化することもない。

同様に、上記の区分室のペアの他方である、第１流体室２０Ａの第２区分室２０Ａ２と第２流体室２０Ｂの第１区分室２０Ｂ１とでは、互いに直交断面積は同じになっている。そのため、上記したペアの場合と同様に、第２コンペンセータ２１８に蓄えられている作動油の量がピストンロッド３０の移動に応じて増減することを防止できる。

・油圧回路を変更する場合の他の例として、図９に示すように、第２通路切替弁２２０を省略し、第１通路切替弁１２０を第１モード切替弁１２６及び第２モード切替弁２２６の双方に接続してもよい。つまり、第１通路切替弁１２０を、第１流体室２０Ａと第２流体室２０Ｂの双方に関して作動油の供給及び排出を切り替るのに利用してもよい。この場合、第１供給通路１１２や第１排出通路１１６も第１流体室２０Ａと第２流体室２０Ｂの双方に関して利用することになる。こうした構成を採用する場合、図９に示すように、第１通路切替弁１２０に接続されている２つの中継通路１２２，１２４を途中で分岐させて第１モード切替弁１２６及び第２モード切替弁２２６の双方に接続すればよい。こうした構成においても、第１流体室２０Ａ及び第２流体室２０Ｂのそれぞれ専用のモード切替弁があることから、いずれか一方の流体室に係るモード切替弁に異常が生じたとしても、他方の流体室に係るモード切替弁を利用してダンピングモードを実現できる。

・油圧回路を変更する場合の他の例として、図１０に示すように、第１油圧回路１１０全体を第１流体室２０Ａと第２流体室２０Ｂとで兼用してもよい。つまり、第１通路切替弁１２０のみならず第１モード切替弁１２６を、第１流体室２０Ａと第２流体室２０Ｂの双方に関して作動油の流路を切り替えるのに利用してもよい。この場合、第１モード切替弁１２６と第１流体室２０Ａの第１区分室２０Ａ１とを接続する連絡通路１２８を途中で分岐させて第２流体室２０Ｂの第１区分室２０Ｂ１に接続すればよい。また、第１モード切替弁１２６と第１流体室２０Ａの第２区分室２０Ａ２とを接続する連絡通路１２９を途中で分岐させて第２流体室２０Ｂの第２区分室２０Ｂ２に接続すればよい。このように、第１油圧回路１１０を兼用した場合、第２油圧回路２１０が廃止されている分だけマニホールド１４を小さくすることができ、マニホールド１４の小型化に寄与する。

・第１切替パターン～第４切替パターンのいずれかを実行している場合に差動トランス型位置検出器７３の検出結果に基づいて第５切替パターンに流路を切り替えることに関して、規定時間に関する条件を廃止してもよい。つまり、ピストンロッド３０の動作速度が規定速度以上であることが検出された場合に、第１モード切替弁１２６や第２モード切替弁２２６を即座にダンピングモードに切り替えてもよい。例えば、通常では生じない程度に過度にピストンロッド３０が速く動いた場合にピストンロッド３０の動作を減衰させる上では、このような規定速度だけの条件によってダンピングモードを実行することも有効である。ダンピングモードを利用する用途に応じて規定速度の値を適宜設定すればよい。

・流体アクチュエータ１０におけるピストンロッド３０の動作速度を検出する検出機器は、上記実施形態の例に限定されない。検出機器として、例えば、フラップの動作を監視するカメラを設けてもよい。この場合、カメラによって取得されるフラップの動作の速度に基づいて、ピストンロッド３０の動作速度を算出すればよい。

・流体アクチュエータ１０の構成は変更可能である。例えば、シリンダ２０の外径が軸線方向Ａ側とＢ側とで異なっていてもよい。図１１に示す流体アクチュエータ１０Ａでは、シリンダ２０の軸線方向Ｂ側の外径よりもＡ側の外径のほうが小さくなっている。そして、第１流体室２０Ａにおける直交断面積の最大値、すなわち２つの区分室のうち直交断面積が大きい側である第１区分室２０Ａ１の直交断面積が、第２流体室２０Ｂにおける直交断面積の最大値、すなわち２つの区分室のうち直交断面積が大きい側である第２区分室２０Ｂ２の直交断面積よりも小さくなっている。

ここで、特許文献１に開示された流体アクチュエータにおいては、シリンダの内部に柱状の流体室が区画されている。シリンダの内部には、当該内部を往復動作するピストンロッドが収容されている。シリンダの軸線方向の一方の端部には、シリンダに他の物体を取り付けるための取付部が設けられている。特許文献１の流体アクチュエータのように、取付部をシリンダの軸線方向の一方の端部に有する技術においては、取付部がシリンダの外周面に設けられることがある。この場合、シリンダにおける取付部が設けられる箇所では、取付部の分だけ流体アクチュエータの外形が径方向に大きくなる。この点、上記構成では、第１流体室２０Ａにおける直交断面積の最大値が、第２流体室２０Ｂにおける直交断面積の最大値よりも小さいことから、第１取付部２２ｚが外側へ張り出していても、第１流体室２０Ａにおける直交断面積が小さい分だけシリンダ２０の径方向外側への張り出しを抑えることができ、シリンダ２０の軸線方向Ａ側の端部で流体アクチュエータ１０Ａが拡大化することを抑制できる。

・流体室と油圧回路とを接続する上で、配管１６を利用しなくてもよい。例えば、上記構成では、シリンダ２０の軸線方向に関して、第２流体室２０Ｂと同位置にマニホールド１４が配置されていた。この場合、マニホールド１４の内外を接続する貫通孔と、第２流体室２０Ｂに繋がるシリンダ２０のポート孔との位置を合わせることで、マニホールド１４の内部と、第２流体室２０Ｂとを接続することも可能である。

・第２ピストン体５０の筒状体５１の延設長さは、適宜変更可能である。筒状体５１の延設長さを変更した場合でも、第１ピストン体４０の小径部４４における、筒状体５１から露出している部分の全域に亘ってねじ部４４ｚを設けてあればよい。そして、そのねじ部４４ｚの延設範囲の全域に亘ってピストンエンド６０を螺合することができるように、結合部６２の延設長さ及び結合穴６２ａの深さを変更すればよい。ねじ部４４ｚの延設範囲の全域に亘ってピストンエンド６０を螺合することができるようになっていれば、第２ピストン体５０の筒状体５１を圧縮した状態で、当該筒状体５１を第１ピストン体４０の段差面４０ａとピストンエンド６０との間に挟み込むことができる。結合部６２の延設長さ及び結合穴６２ａの深さを変更した結果として、結合部６２がシリンダ２０の内部にまで至っていてもよい。

・各区分室の直交断面積を変更してもよい。直交断面積は、ピストンロッド３０の移動に際して各区分室に給排する作動油の量との兼ね合いで決定すればよい。例えば、各流体室２０Ａ，２０Ｂにおいて、２つの区分室の直交断面積が互いに同じになっていてもよいし、第１流体室２０Ａの第１区分室２０Ａ１と第２流体室２０Ｂの第１区分室２０Ｂ１とで直交断面積が同じになっていたりしてもよい。直交断面積が、全ての区分室において互いに異なっていてもよい。所望する直交断面積になるように、流体アクチュエータ１０の構造を変更すればよい。

・シリンダ２０の内部空間の形状は、上記実施形態の例に限定されない。内部空間は、角柱状でもよい。シリンダ２０の内部空間の形状に合わせて、第１ピストン４６及び第２ピストン５２の張り出し形状を変更すればよい。

・流体室の数は、上記実施形態の例に限定されない。つまり、流体室を３つ以上設けてもよい。
・第１取付部２２ｚの取り付け対象物は、上記実施形態の例に限定されない。第２取付部６４の取り付け対象物も、上記実施形態の例に限定されない。

・第１取付部２２ｚやマニホールド１４の形状等、流体アクチュエータ１０の各種部位の形状は適宜変更してよい。第１取付部２２ｚやマニホールド１４等の設置位置も適宜変更してよい。

・シリンダ２０、ピストンロッド３０、及びマニホールド１４の材料は上記実施形態に限定されない。流体アクチュエータ１０の剛性や軽量化を考慮しないのであれば、どのような材料を用いてもよい。

・ピストンロッド３０とガイド部材７２の間の隙間を塞ぐシール部材Ｓに関して、シール部材Ｓをピストンロッド３０に装着するのではなく、シール部材Ｓをガイド部材７２に装着してもよい。流体室の容積の誤差を考慮しないのであれば、シール部材Ｓをガイド部材７２に装着しても何ら問題ない。

・ピストンロッド３０の構造は、上記実施形態の例に限定されない。ピストンロッド３０の疲労強度を考慮しないのであれば、第２ピストン体をピストンエンドと第１ピストン体とで挟み込むような構成を採用する必要はない。

・第１モード切替弁１２６や第２モード切替弁２２６をノーマルモードやフリーモードで制御しているときのピストンロッド３０の動作速度が予め定められた規定速度以上になった場合に、第１モード切替弁１２６や第２モード切替弁２２６をダンピングモードに切り替えることは必須ではない。

・流体は、油に限定されない。流体は、油以外の液体でもよいし、気体でもよい。
・流体アクチュエータシステムを航空機以外に適用してもよい。

上記実施形態及び変更例から把握できる技術思想とその効果について記載する。
・柱状の内部空間を有し前記内部空間の軸線方向に並ぶようにして前記内部空間が複数の流体室に区画されたシリンダと、前記軸線方向の一方へ向けて他方から前記シリンダの内部に挿入されるとともに複数の前記流体室に跨って配置されそれぞれの前記流体室を２室に区画するピストンを有し前記流体室内の圧力に応じて前記軸線方向に往復動作するピストンロッドと、前記シリンダにおける前記軸線方向の一方の底部から他方へ延びるガイド部材とを備え、前記ガイド部材は前記ピストンロッドの内部に挿入され、前記ピストンロッドの内面と前記ガイド部材の外面との間には、シール部材が介在しており、前記シール部材は、前記ピストンロッドに装着されている流体アクチュエータ。

上記構成のように、位置が固定されているガイド部材ではなく、移動するピストンロッドにシール部材を装着すると、ピストンロッドの移動とともにシール部材も移動することになる。この結果、ピストンロッドの往復動作の位置に拘わらず、ピストンロッドとガイド部材との間の隙間に流体が進入することを回避できる。したがって、こうした隙間への流体の流入に伴って流体室の容積が狙いの容積とずれることを防止できる。

・柱状の内部空間を有し前記内部空間の軸線方向に並ぶようにして前記内部空間が複数の流体室に区画されたシリンダと、前記軸線方向の一方へ向けて他方から前記シリンダの内部に挿入されるとともに複数の前記流体室に跨って配置されそれぞれの前記流体室を２室に区画するピストンを有し前記流体室内の圧力に応じて前記軸線方向に往復動作するピストンロッドとを備え、前記ピストンロッドは、前記ピストンロッドに他の物体を取り付けるためのピストンエンドと、前記ピストンエンドから前記軸線方向の一方へ向けて延びている第１ピストン体と、前記第１ピストン体が挿通される筒状の第２ピストン体とを有し、前記第１ピストン体は、前記軸線方向の一方の流体室を２室に区画する第１ピストンと、前記第１ピストンから前記軸線方向の他方へ向けて延びている大径部と、前記大径部から前記軸線方向の他方へ向けて延びているとともに前記大径部よりも外径が小さい小径部とを有し、前記第２ピストン体は、前記軸線方向の他方の流体室を２室に区画する第２ピストンと、前記軸線方向の長さが前記小径部よりも短く前記小径部が挿通されている筒状体とを有し、前記ピストンエンドは、前記小径部における前記軸線方向の他方の端部に螺合されており、前記第２ピストン体は、前記第１ピストン体における前記大径部及び前記小径部の境界の段差面と前記ピストンエンドとの間に挟まれている流体アクチュエータ。

例えば金属部材は、圧縮と引っ張りとを繰り返すと疲労して強度が低下する一方で、圧縮又は引っ張りが継続されている場合には疲労し難い。上記構成では、第２ピストン体は、第１ピストン体の段差面とピストンエンドとで圧縮された状態が維持されることから、疲労し難い。また、上記構成では、第２ピストン体を第１ピストン体の段差面との間に挟み込んでいるピストンエンドは、第２ピストン体によって第１ピストン体の段差面から離れる方向へ押された状態で第１ピストン体の小径部に螺合されている。この結果として、第１ピストン体の小径部は、段差面から離れる方向に引っ張られた状態が維持されることから、小径部は疲労し難い。これらの結果として、ピストンロッドは疲労強度が強化されている。

・柱状の内部空間を有し前記内部空間の軸線方向に並ぶようにして前記内部空間が複数の流体室に区画され前記軸線方向の一方の端部に他の物体に対する取付部を有するシリンダと、複数の前記流体室に跨って配置されそれぞれの前記流体室を２室に区画するピストンを有し前記流体室内の圧力に応じて前記軸線方向に往復動作するピストンロッドとを備え、前記軸線方向の最も一方に位置する流体室に関する前記軸線方向に直交する断面積の最大値が他の流体室に関する前記軸線方向に直交する断面積の最大値よりも小さい流体アクチュエータ。

例えば、取付部がシリンダの外面から外側へと張りだす構造とされることもある。仮に複数の流体室の断面積が互いに同じ構造である場合、取付部が設けられる箇所においては、取付部がシリンダの外面から張りだす分だけシリンダの外形が大きくなる。上記構成では、シリンダの軸線方向の一方の流体室の断面積が小さいことから、シリンダの外面が張り出すような形状であったとしても、流体室の断面積が小さい分だけシリンダの外形の拡大を抑えることができる。

・柱状の内部空間を有し前記内部空間の軸線方向に並ぶようにして前記内部空間が２つの流体室に区画され前記軸線方向の一方の端部に他の物体に対する取付部を有するシリンダと、２つの前記流体室に跨って配置されそれぞれの前記流体室を前記軸線方向の一方の第１区分室と前記軸線方向の他方の第２区分室との２室に区画するピストンを有し前記流体室内の圧力に応じて前記軸線方向に往復動作するピストンロッドと、前記シリンダに取り付けられ前記流体室に給排される流体の流体回路が内部に収容されたマニホールドとを備え、前記シリンダは、前記軸線方向の一方に位置する流体室を区画する壁部が鉄系合金で構成され前記軸線方向の他方に位置する流体室を区画する径方向外側の壁部がアルミニウム合金で構成され、前記ピストンロッドは、鉄系合金で構成され、前記マニホールドは、アルミニウム合金で構成され、前記流体回路と前記流体室とは、前記マニホールドから前記シリンダへと延びる配管を介して接続され、前記シリンダにおける前記軸線方向の一方の底部から他方へ延びるガイド部材を備え、前記ガイド部材は前記ピストンロッドの内部に挿入され、前記ピストンロッドの内面と、前記ガイド部材の外面との間には、シール部材が介在しており、前記シール部材は、前記ピストンロッドに装着されており、前記ピストンロッドは、前記ピストンロッドに他の物体を取り付けるためのピストンエンドと、前記ピストンエンドから前記軸線方向の一方へ向けて延びている第１ピストン体と、前記第１ピストン体が挿通される筒状の第２ピストン体とを有し、前記第１ピストン体は、前記軸線方向の一方の流体室を２室に区画する第１ピストンと、前記第１ピストンから前記軸線方向の他方へ向けて延びている大径部と、前記大径部から前記軸線方向の他方へ向けて延びているとともに前記大径部よりも外径が小さい小径部とを有し、前記第２ピストン体は、前記軸線方向の他方の流体室を２室に区画する第２ピストンと、前記軸線方向の長さが前記小径部よりも短く前記小径部が挿通されている筒状体とを有し、前記ピストンエンドは、前記小径部における前記軸線方向の他方の端部に螺合されており、前記第２ピストン体は、前記第１ピストン体における前記大径部及び前記小径部の境界の段差面と前記ピストンエンドとの間に挟まれており、前記軸線方向の一方の前記流体室においては、前記第１区分室に関する前記軸線方向に直交する断面積が前記第２区分室に関する前記軸線方向に直交する断面積よりも大きく、前記軸線方向の他方の前記流体室においては、前記第２区分室に関する前記軸線方向に直交する断面積が前記第１区分室に関する前記軸線方向に直交する断面積よりも大きい流体アクチュエータ。

シリンダにおいては、例えば取付部の近傍等、基本的には剛性が求められる。また、シリンダにおいては、隣り合う流体室を仕切る壁部等、シリンダの軸線上に位置する壁部には、ピストンの動作に伴う圧力が作用することから、こうした壁部にも剛性が求められる。一方で、流体室の径方向外側を区画する壁部には、ピストンの動作に伴う圧力が作用し難い。そのため、取付部から離れた位置であれば、流体室の径方向外側を区画する壁部には、結合部の近傍ほどの剛性は要求されない。こうした壁部をアルミニウム合金とすることでシリンダを軽量化できる。さらに、シリンダに取り付けられるマニホールドもアルミニウム合金とすることで流体アクチュエータを軽量化できる。

・柱状の内部空間を有し前記内部空間の軸線方向に並ぶようにして前記内部空間が複数の流体室に区画されたシリンダと、複数の前記流体室に跨って配置されそれぞれの前記流体室を前記軸線方向の一方の第１区分室と前記軸線方向の他方の第２区分室との２室に区画するピストンを有し前記流体室内の圧力に応じて前記軸線方向に往復動作するピストンロッドと、前記流体室における前記第１区分室及び前記第２区分室への流体の供給及び排出を切り替えるための通路切替弁とを備え、前記通路切替弁は、前記流体室毎に設けられている流体アクチュエータシステム。

上記構成では、仮に一つの流体室に係る通路切替弁に動作不良が生じた場合でも、他の流体室に係る通路切替弁を動作させることができる。そのため、ピストンロッドが動作不能な状態になることを防止できる。

・流体アクチュエータシステムにおいては、前記シリンダに取り付けられ前記流体室に給排される流体の流体回路が内部に収容されたマニホールドを備え、前記マニホールドの内部に前記通路切替弁が収容されていてもよい。

上記構成では、シリンダに取り付けられたマニホールドに通路切替弁が収容されていることから、通路切替弁を流体室の近くに配置できる。そのため、通路切替弁から流体室に至る流路を短くできる。

・柱状の内部空間を有し前記内部空間の軸線方向に並ぶようにして前記内部空間が複数の流体室に区画されたシリンダと、複数の前記流体室に跨って配置されそれぞれの前記流体室を前記軸線方向の一方の第１区分室と前記軸線方向の他方の第２区分室との２室に区画するピストンを有し前記流体室内の圧力に応じて前記軸線方向に往復動作するピストンロッドと、流体が供給される供給通路を前記第１区分室及び前記第２区分室のいずれか一方に連通させ、流体を排出する排出通路を前記第１区分室及び前記第２区分室のいずれか他方に連通させるノーマルモード、前記流体室に対する前記供給通路と前記排出通路との双方の連通を遮断し、前記第１区分室と前記第２区分室とをオリフィスを介して連通させるダンピングモード、及び前記流体室に対する前記供給通路と前記排出通路との双方の連通を遮断し、前記流体室の前記第１区分室と前記第２区分室とを前記オリフィスを介すことなく連通させるフリーモードのいずれかに切り替えるモード切替弁とを備え、前記モード切替弁は、前記流体室毎に設けられている流体アクチュエータシステム。

ダンピングモードにおいては、流体室の第１区分室と第２区分室との間での流体の行き来がオリフィスによって減衰される。したがって、ピストンロッドの動作が減衰される。仮にモード切替弁に動作不良が生じて第２モードへの切り替えができなくなると、ピストンロッドの動作を減衰させることができなくなる。上記構成では、流体室毎にモード切替弁が設けられていることから、仮に一つの流体室に係るモード切替弁に動作不良が生じても、他の流体室に係るモード切替弁を動作させることができる。したがって、動作不良になっていないモード切替弁を第２モードに切り替えることで、ピストンロッドの動作を減衰させることができる。

・柱状の内部空間を有し前記内部空間の軸線方向に並ぶようにして前記内部空間が複数の流体室に区画されたシリンダと、複数の前記流体室に跨って配置されそれぞれの前記流体室を前記軸線方向の一方の第１区分室と前記軸線方向の他方の第２区分室との２室に区画するピストンを有し、前記流体室内の圧力に応じて前記軸線方向に往復動作するピストンロッドと、流体が供給される供給通路を前記第１区分室及び前記第２区分室のいずれか一方に連通させ、流体を排出する排出通路を前記第１区分室及び前記第２区分室のいずれか他方に連通させるノーマルモード、前記流体室に対する前記供給通路と前記排出通路との双方の連通を遮断し、前記流体室の前記第１区分室と前記第２区分室とをオリフィスを介して連通させるダンピングモード、及び前記流体室に対する前記供給通路と前記排出通路との双方の連通を遮断し、前記流体室の前記第１区分室と前記第２区分室とを前記オリフィスを介すことなく連通させるフリーモードのいずれかに切り替えるモード切替弁と、前記モード切替弁の切り替えを制御する制御部と、所定時間当たりの前記ピストンロッドの動作速度を検出するための検出機器とを備え、前記制御部は、前記モード切替弁を前記ノーマルモード又は前記フリーモードに制御しているときの前記ピストンロッドの動作速度が予め定められた規定速度以上になった場合に前記モード切替弁を前記ダンピングモードに切り替える流体アクチュエータシステム。

上記構成によれば、ピストンロッドに取り付けられる他の物体の動作に応じてピストンロッドが過度に速く動いている場合には、モード切替弁がダンピングモードに切り替えられる。そのため、ピストンロッドの動作を減衰させることができる。

・柱状の内部空間を有し前記内部空間の軸線方向に並ぶようにして前記内部空間が２つの流体室に区画されたシリンダと、２つの前記流体室に跨って配置されそれぞれの前記流体室を前記軸線方向の一方の第１区分室と前記軸線方向の他方の第２区分室との２室に区画するピストンを有し前記流体室内の圧力に応じて前記軸線方向に往復動作するピストンロッドと、流体が供給される第１供給通路を一方の前記流体室の前記第１区分室と他方の前記流体室の前記第２区分室のいずれか一方に連通させ、流体を排出する第１排出通路を一方の前記流体室の前記第１区分室と他方の前記流体室の前記第２区分室のいずれか他方に連通させる第１通路切替弁と、前記第１排出通路の途中に配置され流体を貯留するとともに前記第１通路切替弁側の圧力に応じて前記第１通路切替弁側へ流体を供給する第１コンペンセータと、流体が供給される第２供給通路を一方の前記流体室の前記第２区分室と他方の前記流体室の前記第１区分室のいずれか一方に連通させ、流体を排出する第２排出通路を一方の前記流体室の前記第２区分室と他方の前記流体室の前記第１区分室のいずれか他方に連通させる第２通路切替弁と、前記第２排出通路の途中に配置され流体を貯留するとともに前記第２通路切替弁側の圧力に応じて前記第２通路切替弁側へ流体を供給する第２コンペンセータとを備え、一方の前記流体室の前記第１区分室に関する前記軸線方向に直交する断面積と、他方の前記流体室の前記第２区分室に関する前記断面積とが同一であり、一方の前記流体室の前記第２区分室に関する前記軸線方向に直交する断面積と、他方の前記流体室の前記第１区分室に関する前記軸線方向に直交する断面積とが同一である流体アクチュエータシステム。

上記構成では、第１通路切替弁に繋がる２つの区分室の断面積が同一であることから、第１通路切替弁を介して供給される流体の量と、排出される流体の量とを略同一とすることができる。そのため、第１コンペンセータに蓄えられている流体の量がピストンロッドの移動に応じて増減することを防止できる。第２コンペンセータについても同様である。

・流体アクチュエータシステムにおいては、前記ピストンによって２室に区画された前記流体室のうちの前記第１区分室に関する前記軸線方向に直交する断面積と、前記第２区分室に関する前記軸線方向に直交する断面積とは異なっていてもよい。

ピストンロッドに取り付けられている他の物体が動作することに応じてピストンロッドが動作することがある。このとき、ピストンロッドが動作する瞬間では、第１区分室と第２区分室とにおいて流体の流出入が略無い状態でピストンロッドが動作しようとする。上記構成においては、第１区分室と第２区分室とで断面積が異なっている。そのため、流体室においてピストンが軸線方向の中央近傍に位置している状態では、第１区分室と第２区分室とで容量が異なる。この場合、第１区分室と第２区分室とにおいて流体の流出入が略無い状態では、ピストンに対してつぎの一方向に力が作用する。すなわち、第１区分室と第２区分室とのうち、断面積が大きいことに付随して容量の大きい区分室の側から、断面積が小さいことに付随して容量の小さい区分室の側へと力が作用する。例えば、第１区分室と第２区分室とのうち直交断面積の大きい側がランダムに入れ替わるようにして複数の流体室が並んでいれば、ピストンロッドには、シリンダの軸線方向の一方に作用する力と他方に作用する力とが働く。これらの力を受けることで、ピストンロッドは軸線方向に動き難くなる。そのため、ピストンロッドの動作を抑える上で好適である。

・流体アクチュエータシステムにおいては、前記流体室の数は２つであり、一方の前記流体室においては、２つの区分室のうちの前記断面積の大きい区分室が前記軸線方向の一方に位置しており、他方の前記流体室においては、２つの区分室のうちの前記断面積の大きい区分室が前記軸線方向の他方に位置していてもよい。

例えば、シリンダの軸線方向の一方の流体室では第２区分室よりも第１区分室の方が断面積が大きく、他方の流体室では第１区分室よりも第２区分室のほうが断面積が大きいものとする。この場合、ピストンロッドに取り付けられている他の物体が動作することに応じてピストンロッドが動作する瞬間、すなわち第１区分室と第２区分室とにおいて流体の流出入が略無い状態では、ピストンが流体室における軸線方向の中央近傍に位置していれば、ピストンに対してつぎの方向に力が作用する。軸線方向の一方の流体室では、第１区分室から第２区分室の側へ、すなわちシリンダの軸線方向の他方へと力が作用する。軸線方向の他方の流体室では、第２区分室から第１区分室の側へ、すなわちシリンダの軸線方向の一方へと力が作用する。つまり、シリンダの軸線方向に関してシリンダの中央へ向かうように両側からピストンロッドに力が作用することから、ピストンロッドを中央近傍の位置に保持し易くなる。

Ｓ…シール部材、１０…流体アクチュエータ、１４…マニホールド、１６…配管、２０…シリンダ、２０Ａ…第１流体室、２０Ａ１…第１区分室、２０Ａ２…第２区分室、２０Ｂ…第２流体室、２０Ｂ１…第１区分室、２０Ｂ２…第２区分室、２２ｚ…第１取付部、３０…ピストンロッド、４０…第１ピストン体、４０ａ…段差面、４２…大径部、４２ａ…保持溝、４４…小径部、４６…第１ピストン、５０…第２ピストン体、５１…筒状体、５２…第２ピストン、６０…ピストンエンド、７２…ガイド部材、１００…制御装置、１１０…第１油圧回路、１１２…第１供給通路、１１６…第１排出通路、１１８…第１コンペンセータ、１２０…第１通路切替弁、１２６…第１モード切替弁、２１０…第２油圧回路、２１２…第２供給通路、２１６…第２排出通路、２１８…第２コンペンセータ、２２０…第２通路切替弁、２２６…第２モード切替弁。

Claims (2)

1. 柱状の内部空間を有し前記内部空間の軸線方向に並ぶようにして前記内部空間が複数の流体室に区画されたシリンダと、
   前記軸線方向の一方へ向けて他方から前記シリンダの内部に挿入されるとともに複数の前記流体室に跨って配置されそれぞれの前記流体室を２室に区画するピストンを有し前記流体室内の圧力に応じて前記軸線方向に往復動作するピストンロッドとを備え、
   前記ピストンロッドは、前記ピストンロッドに他の物体を取り付けるためのピストンエンドと、前記ピストンエンドから前記軸線方向の一方へ向けて延びている第１ピストン体と、前記第１ピストン体が挿通される筒状の第２ピストン体とを有し、
   前記第１ピストン体は、前記軸線方向の一方の流体室を２室に区画する第１ピストンと、前記第１ピストンから前記軸線方向の他方へ向けて延びている大径部と、前記大径部から前記軸線方向の他方へ向けて延びているとともに前記大径部よりも外径が小さい小径部とを有し、
   前記第２ピストン体は、前記軸線方向の他方の流体室を２室に区画する第２ピストンと、前記軸線方向の長さが前記小径部よりも短く前記小径部が挿通されている筒状体とを有し、
   前記ピストンエンドは、前記小径部における前記軸線方向の他方の端部に螺合されており、
   前記第２ピストン体は、前記第１ピストン体における前記大径部及び前記小径部の境界の段差面と前記ピストンエンドとの間に挟まれている
   流体アクチュエータ。
2. 前記シリンダにおける前記軸線方向の一方の底部から他方へ延びるガイド部材をさらに備え、
   前記ガイド部材は前記ピストンロッドの内部に挿入され、前記ピストンロッドの内面と前記ガイド部材の外面との間には、シール部材が介在しており、
   前記シール部材は、前記ピストンロッドに装着されている
   請求項１に記載の流体アクチュエータ。