CN104956095A

CN104956095A - 致动器单元

Info

Publication number: CN104956095A
Application number: CN201480006650.5A
Authority: CN
Inventors: 小川贵之
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2013-02-26
Filing date: 2014-01-29
Publication date: 2015-09-30
Anticipated expiration: 2034-01-29
Also published as: US20160001795A1; CN104956095B; CA2900232C; JP5608252B2; EP2963303B1; KR101720448B1; JP2014163452A; EP2963303A4; EP2963303A1; US10150488B2; CA2900232A1; KR20150104594A; ES2651848T3; WO2014132732A1

Abstract

致动器单元包括：用活塞划分而成的杆侧室与活塞侧室、罐体、将杆侧室与活塞侧室之间连通或切断的第一开闭阀、将活塞侧室与罐体之间连通或切断的第二开闭阀、使液体自罐体流入活塞侧室的吸入通路、使液体自活塞侧室流入杆侧室的整流通路、向杆侧室供给液体的泵、将杆侧室连接于罐体的第一、第二排出通路、设于第一排出通路的第一被动阀、设于第二排出通路的第二被动阀、以及将第一排出通路连通或切断的第三开闭阀。

Description

致动器单元

技术领域

本发明涉及一种致动器单元。

背景技术

致动器单元是例如为了在铁道车辆中抑制车身相对于行进方向的左右方向的振动而安装于车身和转向架之间来使用。

在JP2010－65797A中公开了一种致动器单元，该致动器单元包括：缸体；活塞，其以滑动自如的方式插入到缸体内；杆，其插入到缸体内并连结于活塞；在缸体内被活塞划分出的杆侧室与活塞侧室；罐体；第一开闭阀，其设于将杆侧室与活塞侧室之间连通的第一通路的中途；第二开闭阀，其设于将活塞侧室与罐体之间连通的第二通路的中途；泵，其向杆侧室供给工作流体；马达，其用于驱动泵；排出通路，其将杆侧室连接于罐体；以及可变溢流阀，其设于排出通路的中途。

根据该致动器单元，通过适当地开闭第一开闭阀与第二开闭阀而确定所输出的推力的方向，并且利用马达使泵以恒定速度旋转，从而向缸体内供给恒定流量。如此，通过调节可变溢流阀的溢流压而控制缸体内的压力，能够向期望的方向输出所期望大小的推力。

这样的致动器单元为了控制推力的大小而需要可变溢流阀。但是，可变溢流阀的构造非常复杂并且体积较大，也需要用于驱动的驱动器(驱动装置)。因此，存在致动器单元大型化且向铁路车辆等安装的安装性差、整体成本较高而不经济这种问题。

为了改善这样的问题，可考虑不使用可变溢流阀，而是设置具有对通过的流量唯一地确定压力损失的压力流量特性的被动阀，调整泵的排出量而控制缸体内的压力，从而使致动器单元小型化并且低成本化。在这样的致动器单元中，如图8中虚线F7所示，被动阀的压力流量特性在如下情况下不存在大问题：即使通过被动阀的流量β1相对较小，压力损失也大至某种程度，能够使缸体内的压力在相对较早的阶段成为目标压力α。

然而，所述致动器单元也能够作为减震器发挥功能。在作为减震器发挥功能的情况下的致动器单元的阻尼特性(相对于活塞速度的阻尼力变化)根据被动阀的压力流量特性而确定。因此，在用于实现致动器单元中的所期望的阻尼特性的被动阀的压力流量特性是例如如图8中实线F8所示那样若通过的流量较少则压力损失相对较小的特性的情况下，在作为致动器使用时用于成为目标压力α的流量将变得极多。

换句话说，在为了实现所期望的阻尼特性而采用最佳的被动阀的情况下，泵的排出量根据被动阀的压力流量特性而增加。因此，可能会产生马达速度升高所导致的消耗电力的增大、马达速度的变化率变大所导致的灵敏性的降低、对马达、泵要求较高的耐久性这种问题。结果，可能会限制被动阀的压力流量特性而无法实现所期望的阻尼特性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种即使利用被动阀而调整泵的排出量从而控制了缸体内的压力、也能够容易实现所期望的阻尼特性的致动器单元。

根据本发明的某一方式，提供一种致动器单元，其中，该致动器单元包括：缸体；活塞，其以滑动自如的方式插入到缸体内，并将缸体内部划分为杆侧室与活塞侧室；杆，其插入到缸体内并连结于活塞；罐体；第一开闭阀，其设于将杆侧室与活塞侧室之间连通的第一通路；第二开闭阀，其设于将活塞侧室与罐体之间连通的第二通路；吸入通路，其容许工作流体自罐体朝向活塞侧室流动；整流通路，其容许工作流体自活塞侧室朝向杆侧室流动；泵，其向杆侧室供给工作流体；马达，其用于驱动泵；第一排出通路以及第二排出通路，该第一排出通路以及该第二排出通路将杆侧室连接于罐体；第一被动阀，其设于第一排出通路并具有第一压力流量特性；第二被动阀，其设于第二排出通路并具有第二压力流量特性；以及切换阀，其容许或者切断第一排出通路以及第二排出通路中的至少一者的连通。

附图说明

图1是本发明的一实施方式中的致动器单元的回路图。

图2是表示本发明的一实施方式中的致动器单元的第一被动阀与第二被动阀的压力流量特性的图。

图3是表示本发明的一实施方式中的致动器单元的电流环路的一例子的图。

图4是表示本发明的一实施方式中的致动器单元的推力与马达的力矩之间的关系的图。

图5是表示本发明的其它实施方式中的致动器单元的回路图。

图6是表示本发明的其它实施方式中的致动器单元的第一被动阀的压力流量特性、以及第二被动阀与第三被动阀的合成的压力流量特性的图。

图7是表示本发明的其它实施方式中的致动器单元的切换阀的变形例的图。

图8是表示被动阀的压力流量特性的一例子的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

如图1所示，本发明的一实施方式的致动器单元1A包括：缸体2；活塞3，其以滑动自如的方式插入到缸体2内，将缸体2内划分为杆侧室5与活塞侧室6；杆4，其插入到缸体2内并连结于活塞3；罐体7；第一开闭阀9，其设于将杆侧室5与活塞侧室6之间连通的第一通路8的中途；第二开闭阀11，其设于将活塞侧室6与罐体7之间连通的第二通路10的中途；吸入通路21，其仅容许工作流体自罐体7朝向活塞侧室6流动；整流通路20，其仅容许工作流体自活塞侧室6朝向杆侧室5流动；泵12，其向杆侧室5供给工作流体；以及马达15，其用于驱动该泵12。

致动器单元1A还包括：将杆侧室5连接于罐体7的第一排出通路18以及第二排出通路22；第一被动阀19，其设于第一排出通路18的中途，并具有针对自杆侧室5流入罐体7的工作流体的第一压力流量特性；第二被动阀23，其设于第二排出通路22的中途，并具有针对自杆侧室5流入罐体7的工作流体的第二压力流量特性；以及第三开闭阀(切换阀)24，其容许或者切断第一排出通路18的连通。

在杆侧室5与活塞侧室6中填充有工作油作为工作流体，在罐体7中除了工作油之外还填充有气体。在致动器单元1A的工作中使用的工作流体除了所述工作油这种液体之外还能够使用气体。无需在罐体7内特别压缩填充气体而使该罐体7成为加压状态。

在使致动器单元1A进行伸长工作的情况下，利用第一开闭阀9使第一通路8成为连通状态，并且使第二开闭阀11成为关闭状态，利用马达15驱动泵12。如此，通过向缸体2内供给工作油，能够使致动器单元1A进行伸长工作。在使致动器单元1A进行收缩工作的情况下，利用第二开闭阀11使第二通路10成为连通状态，并且使第一开闭阀9成为关闭状态，利用马达15驱动泵12。如此，通过向缸体2内供给工作油，能够使致动器单元1A进行收缩工作。

以下，对各部分进行详细说明。缸体2为筒状，其一端部即图1中的右端被盖13封堵，在另一端部即图1中的左端安装环状的杆引导件14。另外，将以移动自如的方式插入到缸体2内的杆4以滑动自如的方式插入杆引导件14内。杆4的一端向缸体2外突出，另一端连结于以滑动自如的方式插入缸体2内的活塞3。

杆4的外周与缸体2之间由未图示的密封构件密封，由此将缸体2内维持为密闭状态。在于缸体2内利用活塞3划分出的杆侧室5与活塞侧室6中如上述那样填充有工作油作为工作流体。

在致动器单元1A中，使杆4的截面积成为活塞3的截面积的二分之一，活塞3的杆侧室5侧的受压面积成为活塞侧室6侧的受压面积的二分之一。因此，若使杆侧室5在伸长工作时与收缩工作时压力相同，则在伸长时和收缩时产生的推力就会变得相等，与致动器单元1A的位移量相对应的流量在伸长时和收缩时也变得相同。

若详细说明，在使致动器单元1A进行伸长工作的情况下，由于成为使杆侧室5与活塞侧室6连通的状态，因此杆侧室5内与活塞侧室6内的压力变得相等，致动器单元1A所产生的推力为活塞3中的杆侧室5侧与活塞侧室6侧的受压面积差和所述压力的乘积。相反，在使致动器单元1A进行收缩工作的情况下，杆侧室5与活塞侧室6之间的连通被阻断而成为活塞侧室6连通于罐体7的状态，因此致动器单元1A所产生的推力为杆侧室5内的压力与活塞3中的杆侧室5侧的受压面积的乘积。如此，致动器单元1A所产生的推力在伸长时和收缩时都为活塞3的截面积的二分之一与杆侧室5的压力的乘积。因此，在控制致动器单元1A的推力的情况下，在进行伸长工作、收缩工作时，同样地将杆侧室5的压力调节成目标压力即可。由于活塞3的杆侧室5侧的受压面积为活塞侧室6侧的受压面积的二分之一，因此当在伸长时和收缩时产生相同的推力的情况下，能够使杆侧室5在伸长时与收缩时压力相同，控制变得简单。另外，由于与位移量相对应的流量也变得相同，因此具有伸长时和收缩时的灵敏性变得相同这样的优点。即使在不将活塞3的杆侧室5侧的受压面积设定为活塞侧室6侧的受压面积的二分之一的情况下，在能够利用杆侧室5的压力控制致动器单元1A的伸长时与收缩时的推力这一点上也是相同的。

在向缸体2外突出的杆4的图1中的左端与封堵缸体2的右端的盖13处设有未图示的安装部。致动器单元1A利用安装部而安装于车辆中的车身与车轴之间。

杆侧室5与活塞侧室6之间利用第一通路8连通，在第一通路8的中途设有第一开闭阀9。第一通路8虽然在缸体2外将杆侧室5与活塞侧室6连通，但是也可以设于活塞3。

致动器单元1A的第一开闭阀9是电磁开闭阀。第一开闭阀9具有：阀9a，其具有通过开放第一通路8而连通杆侧室5与活塞侧室6的连通位置9b、以及切断杆侧室5与活塞侧室6之间的连通的切断位置9c；弹簧9d，其对阀9a施力以便获取切断位置9c；以及螺线管9e，其在通电时克服弹簧9d而将阀9a切换到连通位置9b。

活塞侧室6与罐体7之间利用第二通路10连通，在第二通路10的中途设有作为电磁开闭阀的第二开闭阀11。第二开闭阀11具有：阀11a，其具有通过开放第二通路10而连通活塞侧室6与罐体7的连通位置11b、以及切断活塞侧室6与罐体7之间的连通的切断位置11c；弹簧11d，其对阀11a施力以便获取切断位置11c；以及螺线管11e，其在通电时克服弹簧11d而将阀11a切换到连通位置11b。

泵12是由马达15驱动、仅向一个方向排出工作油的泵。泵12的排出口通过供给通路16而与杆侧室5连通，吸入口与罐体7连通。泵12在被马达15驱动时将工作油自罐体7吸入而向杆侧室5供给。马达15自控制器C接收电流供给而被旋转驱动。如上述那样，泵12因仅向一个方向排出工作油因此不存在旋转方向的切换动作，不存在旋转切换时排出量变化这种问题。因此，泵12能够使用廉价的齿轮泵等。而且，由于泵12的旋转方向始终为同一方向，因此驱动泵12的驱动源即马达15也不需要旋转方向的切换。因此，对马达15不要求旋转方向切换上的较高灵敏性，能够使用廉价的马达。

在供给通路16的中途设有用于阻止工作油自杆侧室5向泵12逆流的单向阀17。

杆侧室5与罐体7之间通过第一排出通路18以及第二排出通路22而连接。在第一排出通路18的中途以串联的方式设有：第一被动阀19，其针对自杆侧室5流向罐体7的工作油具有第一压力流量特性；以及作为切换阀的第三开闭阀24。在第二排出通路22的中途设有针对自杆侧室5流向罐体7的工作油具有第二压力流量特性的第二被动阀23。

设于第一排出通路18的中途的第一被动阀19具有阀芯19a和自背面侧对阀芯19a施力的弹簧19b。若自作为上游侧的杆侧室5供给工作油则第一被动阀19会对工作油的流动带来预定的阻力。第一被动阀19像例如图2中实线F1、虚线F2所示那样具有针对通过的流量唯一地确定压力损失的第一压力流量特性。第一被动阀19的第一压力流量特性并不限于图2所示的特性，只要是针对流量唯一地确定压力损失的特性即可。

致动器单元1A的第三开闭阀24是电磁开闭阀。第三开闭阀24具有：阀24a，其具有开放第一排出通路18的连通位置24b以及切断第一排出通路18的连通的切断位置24c；弹簧24d，其对阀24a施力以便获取连通位置24b；以及螺线管24e，其在通电时克服弹簧24d而将阀24a切换到切断位置24c。第三开闭阀24虽然设于第一被动阀19的下游即罐体侧，但是也可以设于第一被动阀19的上游侧。

设于第二排出通路22的中途的第二被动阀23由阻尼孔件构成，用于对通过第二排出通路22的工作油的流动施加预定的阻力。与第一被动阀19相同，第二被动阀23具有针对通过的流量唯一地确定压力损失的第二压力流量特性。第二被动阀23的第二压力流量特性如图2中实线F3所示那样成为平方特性。第二被动阀23的第二压力流量特性并不限于图2所示的特性，只要是针对流量唯一地确定压力损失的特性、且针对通过的流量的压力损失与第一被动阀19的第一压力流量特性相比较变大这样的特性即可。

在致动器单元1A设有：整流通路20，其仅容许工作油自活塞侧室6朝向杆侧室5流动；以及吸入通路21，其仅容许工作油自罐体7朝向活塞侧室6流动。

接下来，对致动器单元1A的工作进行说明。在使致动器单元1A工作的情况下，能够如上述那样控制杆侧室5的压力从而控制致动器单元1A的伸长时和收缩时的推力。

作为具体的方法之一，通过利用第二被动阀23的第二压力流量特性而调节杆侧室5的压力，从而将致动器单元1A的推力控制为所期望的值。

例如，在使致动器单元1A输出伸长方向的所期望的推力的情况下，使第一开闭阀9为连通位置9b，使第二开闭阀11为切断位置11c，使第三开闭阀24为切断位置24c。进而，驱动马达15而自泵12向缸体2内供给工作油。如此，杆侧室5与活塞侧室6处于连通状态，自泵12向两者供给工作油，活塞3被向图1中的左方按压，从而致动器单元1A进行伸长工作。

由于对致动器单元1A所期望的输出推力与杆侧室5的压力如上述那样具有比例关系，因此与期望输出的推力相对应的杆侧室5的压力成为目标压力。这样的目标压力通过控制器C的运算处理而求出。关于对致动器单元1A所期望的输出推力，既可以自控制器C上位的控制装置向控制器C输入，也可以由控制器C按照预定的控制规则而运算。

为了使杆侧室5内的压力成为目标压力，利用第二被动阀23的第二压力流量特性。若具体地说明，则自目标压力求出通过第二被动阀23的流量，按照求出的流量向第二被动阀23供给工作油。为了自目标压力求出流量，在例如罐体压为大气压而目标压力为α的情况下，能够如图2所示那样通过自第二被动阀23的压力流量特性读取对应于压力α的流量β而求出。对于与目标压力相对应的流量，既可以使用这样的压力流量特性而利用控制器C进行映射运算求得，也可以使用以目标压力作为参数的函数而求出流量。由此，第二被动阀23处的压力损失变得与目标压力相等。换句话说，按照如上述那样求出的流量供给工作油，从而第二被动阀23的上游的杆侧室5的压力比作为罐体压的大气压高出目标压力的大小，第二被动阀23的上游的杆侧室5内的压力成为目标压力。

若更详细地说明，则由于第二开闭阀11成为切断位置11c，因此自泵12排出的工作油并非经由缸体2而流向罐体7，而是通过第二被动阀23而向罐体7返回。因此，杆侧室5内的压力比罐体7内的压力高出第二被动阀23的压力损失的大小，被控制成目标压力。只要求出能够使杆侧室5内的压力成为目标压力的泵12的排出流量，就能唯一地求出马达15的旋转速度。只要将马达15控制为求出的旋转速度，就能将杆侧室5内的压力调节为目标压力，将致动器单元1A的推力控制为所期望的大小。

由此，控制器C自目标压力求出第二被动阀23的流量，自该流量求出马达15的旋转速度，将马达15控制为求出的旋转速度。对于马达15的旋转速度的控制，只要监视马达15的旋转速度而进行反馈控制即可。在马达15为AC马达、无刷马达的情况下，只要利用感测马达15的转子位置的传感器来监视旋转速度即可。在马达15为带刷的马达并且不具有用于监视旋转速度的传感器的情况下，只要另外设置用于监视旋转速度的传感器即可。此外，在罐体压不是大气压的情况下，只要自图2所示的压力流量特性图读取对应于目标压力与罐体压的差压大小的压力的流量，并控制马达15的旋转速度以便泵12排出读取出的流量即可。如此，第二被动阀23的压力损失等同于目标压力与罐体压之差，第二被动阀23的上游侧的压力比罐体压高出该差的大小。由此，第二被动阀23的上游的杆侧室5内的压力成为目标压力。

相反地，在使致动器单元1A输出收缩方向的所期望的推力的情况下，使第一开闭阀9为切断位置9c，使第二开闭阀11为连通位置11b，使第三开闭阀24为切断位置24c。进而，驱动马达15而自泵12向缸体2内供给工作油。如此，活塞侧室6与罐体7处于连通状态，并且杆侧室5与活塞侧室6处于切断状态，自泵12仅向杆侧室5供给工作油。因此，活塞3被向图1中的右方按压，从而致动器单元1A进行收缩工作。

在该情况下，由于也如上述那样对致动器单元1A所期望的输出推力与杆侧室5的压力具有比例关系，因此与期望输出的推力相对应的杆侧室5的压力成为目标压力。为了使杆侧室5内的压力成为目标压力，只要与上述相同地利用第二被动阀23的第二压力流量特性即可。在该情况下，由于第一开闭阀9成为切断位置9c，因此自泵12排出的工作油并非经由缸体2而流向罐体7，而是通过第二被动阀23而向罐体7返回。因此，通过与上述相同地求出泵12的排出流量，自该排出流量求出马达15的旋转速度，并将马达15控制为求出的旋转速度，从而将杆侧室5内的压力调节为目标压力，将致动器单元1A的推力控制为所期望的大小。

在致动器单元1A伸长时，由于在缸体2中工作油不足，因此工作油被自泵12向缸体2内供给。另外，在致动器单元1A收缩时，由于在缸体2内工作油过剩，因此工作油自缸体2内经由第一排出通路18向罐体7排出。换句话说，由于若致动器单元1A伸缩则通过第二被动阀23的流量发生变化，因此若致动器单元1A的伸缩速度增大，则使杆侧室5内的压力追随目标压力时的控制灵敏性变差。因此，只要设置用于检测杆侧室5内的压力的压力传感器，反馈杆侧室5内的压力而控制马达15的旋转速度，就能够提高杆侧室5内的压力相对于目标压力的追随性。

接下来，作为使致动器单元1A工作的具体方法之二，说明通过控制马达15的力矩而调节杆侧室5的压力，将致动器单元1A的推力控制为所期望的值的方法。

在使致动器单元1A输出伸长方向的所期望的推力的情况下，使第一开闭阀9为连通位置9b，使第二开闭阀11为切断位置11c，使第三开闭阀24为切断位置24c。进而，驱动马达15而自泵12向缸体2内供给工作油。如此，杆侧室5与活塞侧室6处于连通状态，自泵12向两者供给工作油，活塞3被向图1中的左方按压，从而致动器单元1A进行伸长工作。

在该工作的同时，利用控制器C调节马达15的力矩，从而调节杆侧室5的压力以使杆侧室5的压力乘以活塞3中的活塞侧室6侧和杆侧室5侧的受压面积差而得的值成为所述所期望的推力。由于以马达15的力矩驱动泵12，泵12受到杆侧室5的压力，因此能够通过调节与泵12的排出压力成比例的马达15的力矩从而控制杆侧室5的压力。

具体而言，如图3所示，控制器C包括接收力矩指令的输入而控制流入马达15的电流的电流环路L。电流环路L包括：电流传感器30，其用于检测向马达15的未图示的卷线流入的电流；运算部31，其用于运算力矩指令与利用电流传感器30检测出的电流之间的偏差；以及补偿器32，其用于自运算部31所求出的偏差生成电流指令。补偿器32进行例如比例积分补偿、比例微分积分补偿这样公知的补偿，但是也可以进行除所述以外的补偿。

控制器C求出与对致动器单元1A所期望的输出推力对应的杆侧室5内的压力即目标压力，求出为了实现该目标压力而需要的力矩即必要力矩，求出实现该必要力矩的电流指令作为力矩指令。此外，能够自推力求出目标压力，自目标压力求出必要力矩，自必要力矩求出作为电流指令的力矩指令。因此，实际上控制器C只要以推力为参数并自推力直接求出力矩指令即可。具体而言，由于马达15的力矩与推力之间的关系能够如图4所示那样利用以泵12的摩擦力矩为截距的线性方程近似表示，因此能够自推力简单地求出力矩指令。然后，将推力与力矩指令输入到所述电流环路L，向马达15供给电流，按照力矩指令那样控制马达15的力矩。由此，将杆侧室5内的压力调节为目标压力，结果，将致动器单元1A所输出的推力控制为所期望的推力的大小。

与该工作同样地，只要与所述步骤相同地利用控制器C调节马达15的力矩，从而调节杆侧室5的压力以使杆侧室5的压力乘以活塞3中的杆侧室5侧的受压面积而得的值与所述所期望的推力相同即可。

另外，在不驱动泵12而使致动器单元1A作为减震器发挥功能的情况下，使第一开闭阀9与第二开闭阀11一起成为切断位置9c、11c，使第三开闭阀24成为连通位置24b。若致动器单元1A伸缩，则自缸体2内压出工作油且经由第一被动阀19向罐体7排出工作油。在于缸体2内工作油不足的情况下，工作油自罐体7经由吸入通路21而供给到缸体2内。因此，致动器单元1A发挥与第一被动阀19的压力损失相对应的阻尼力。

如此，致动器单元1A能够向伸长方向以及收缩方向这两个方向发挥推力，不使用可变溢流阀也能够简单地控制该推力。

另外，在致动器单元1A中设定为，与第一被动阀19的第一压力流量特性相比较，第二被动阀23的第二压力流量特性相对于通过的流量的压力损失变大，并且能够利用第三开闭阀(切换阀)24切断设有第一被动阀19的第一排出通路18。因此，能够使第一被动阀19的压力流量特性成为用于实现致动器单元1A中的所期望的阻尼特性(相对于活塞速度的阻尼力变化)的最佳特性。例如，即使该第一被动阀19的压力流量特性是图2中实线F1所示那样的特性，在使致动器单元1A产生推力(作为致动器发挥功能)的情况下，也能够通过切断第一排出通路18而以泵12的较少的排出量使杆侧室5的压力成为目标压力。另外，也能够使马达速度的变化率下降而提高灵敏性、提高泵12的耐久性、抑制泵12的噪声。而且，在使致动器单元1A作为减震器发挥功能时，通过连通第一排出通路18能够实现致动器单元1A中的所期望的阻尼特性。

因此，利用第一、第二被动阀19、23，调整泵12的排出量而控制缸体2内的压力，从而能够容易地实现致动器单元1A中的所期望的阻尼特性。

另外，在本实施方式的情况下，由于第二被动阀23为阻尼孔件，且设有阻尼孔件区域，因此在作为致动器发挥功能的情况下，能够将马达15的旋转速度保持为零以上。因此，能够抑制由于重复马达15的停止与加速而导致的消耗电力增加、轴承的寿命缩短。

另外，在本实施方式的情况下，由于在泵12的下游即供给通路16的中途设置单向阀17，因此即使在致动器单元1A受外力强制地伸缩的情况下，也能够阻止工作油自杆侧室5向泵12逆流，从而能够获得利用马达M的力矩所得推力以上的推力。

接下来，对本发明的其它实施方式的致动器单元1B进行说明。其它实施方式的致动器单元1B的基本结构与一实施方式中的致动器单元1A相同，对与一实施方式相同的结构标注相同附图标记并省略详细的说明。其它实施方式中的致动器单元1B包括：第三被动阀25，其与第二被动阀23并列设于第二排出通路22的中途；以及第四开闭阀26，其容许或者切断第二排出通路22的连通。第四开闭阀26与第三开闭阀24相当于第一技术方案的切换阀。

在使致动器单元1B进行伸长工作的情况下，利用第一开闭阀9使第一通路8成为连通状态，并且使第二开闭阀11成为关闭状态，利用马达15驱动泵12。如此，通过向缸体2内供给工作油，能够使该致动器单元1B进行伸长工作。相反地，在使致动器单元1B进行收缩工作的情况下，利用第二开闭阀11使第二通路10成为连通状态并且使第一开闭阀9成为关闭状态，利用马达15驱动泵12，向缸体2内供给工作油，从而能够使致动器单元1B进行收缩工作。

在致动器单元1B中，第二排出通路22具有主通路22a与支通路22b，该支通路22b自主通路22a分支并再次与主通路22a合流。在主通路22a的中途设有由阻尼孔件构成的第二被动阀23，在支通路22b的中途设置第三被动阀25。

第三被动阀25是具有阀芯25a和弹簧25b的溢流阀，该弹簧25b用于向切断主通路22a的方向对阀芯25a施力。若作用于阀芯25a的、成为第二排出通路22的上游的杆侧室5的压力超过开阀压，则向开放主通路22a的方向按压阀芯25a的杆侧室5的压力所引起的推力克服弹簧25b的作用力而使阀芯25a后退并开放主通路22a。第三被动阀25也具有针对通过的流量唯一地确定压力损失的第三压力流量特性。如图6中双点划线F4所示，第三压力流量特性设定为，与第一被动阀19的第一压力流量特性(图6中实线F1)相比较，相对于通过的流量的压力损失变大。另外，第三压力流量特性被设定为，与通过的流量对应的压力比图6中实线F6所示的使马达15的力矩最大时的压力靠下侧。换句话说，第三压力流量特性被设定为，与通过的流量对应的压力不超过使马达15的力矩最大时的压力。

由阻尼孔件构成的第二被动阀23的压力流量特性如上述那样具有图6中单点划线F3所示的平方特性。因此，工作油通过第二排出通路22时的压力流量特性如图6中实线F5所示那样成为将第二被动阀23与第三被动阀25的压力流量特性合成的特性。

与第三开闭阀24一起构成切换阀的第四开闭阀26是电磁开闭阀。第四开闭阀26具有：阀26a，其具有开放主通路22a以及支通路22b这两者的连通位置26b、以及切断主通路22a以及支通路22b这两者的连通的切断位置26c；弹簧26d，其对阀26a施力以便获取切断位置26c；以及螺线管26e，其在通电时克服弹簧26d而将阀26a切换到连通位置26b。第四开闭阀26设于第二被动阀23以及第三被动阀25的下游即罐体侧，但是也可以设于第二被动阀23以及第三被动阀25的上游侧。

接下来，对致动器单元1B的工作进行说明。在使致动器单元1B工作的情况下，通过如上述那样控制杆侧室5的压力，能够控制致动器单元1B的伸长时和收缩时的推力。

作为具体的方法之一，利用第二被动阀23以及第三被动阀25的合成的压力流量特性而调节杆侧室5的压力，从而将致动器单元1B的推力控制为所期望的值。关于该控制方法，由于与在一实施方式中利用第二被动阀23的压力流量特性而将致动器单元1A的推力控制为所期望的值的情况相同，因此这里省略详细的说明。

另外，作为使致动器单元1B工作的具体方法之二，控制马达15的力矩而调节杆侧室5的压力，从而将致动器单元1B的推力控制为所期望的值。对于该控制方法，也与在一实施方式中通过控制马达15的力矩而将致动器单元1A的推力控制为所期望的值的情况相同，因此这里省略详细的说明。

而且，无论以何种方法将致动器单元1B的推力控制为所期望的值，在使致动器单元1B输出伸长方向的所期望的推力的情况下，都使第一开闭阀9为连通位置9b，使第二开闭阀11为切断位置11c。另外，使第三开闭阀24为切断位置24c，使第四开闭阀26为连通位置26b。进而，驱动马达15而自泵12向缸体2内供给工作油。如此，杆侧室5与活塞侧室6处于连通状态，自泵12向两者供给工作油，活塞3被向图5中的左方按压，从而致动器单元1B进行伸长工作。

相反地，无论以何种方法将致动器单元1B的推力控制为所期望的值，在使致动器单元1B输出收缩方向的所期望的推力的情况下，都使第一开闭阀9为切断位置9c，使第二开闭阀11为连通位置11b。另外，使第三开闭阀24为切断位置24c，使第四开闭阀26为连通位置26b。进而，驱动马达15而自泵12向缸体2内供给工作油。如此，活塞侧室6与罐体7处于连通状态，并且杆侧室5与活塞侧室6处于切断状态，自泵12仅向杆侧室5供给工作油，活塞3被向图5中的右方按压，从而致动器单元1B进行收缩工作。

另外，在不驱动泵12而使致动器单元1B作为减震器发挥功能的情况下，使第一开闭阀9、第二开闭阀11以及第四开闭阀26一起成为切断位置9c、11c、26c，使第三开闭阀24为连通位置24b。如此，若通过伸缩而自缸体2内推出工作油，则工作油经由第一被动阀19而向罐体7排出，在于缸体2内工作油不足的情况下，工作油自罐体7经由吸入通路21而供给到缸体2内。因此，致动器单元1B发挥与第一被动阀19的压力损失相对应的阻尼力。

如此，与一实施方式相同，致动器单元1B能够发挥向伸长方向以及收缩方向这两个方向的推力，即使不使用可变溢流阀也能够简单地控制该推力。

换句话说，致动器单元1B也能够不使用可变溢流阀，而设置具有针对通过的流量唯一地确定压力损失的压力流量特性的第一、第二、第三被动阀19、23、25，调整泵12的排出量而控制缸体2内的压力，因此能够实现小型化且低成本化。

另外，致动器单元1B设定为，与第一被动阀19的第一压力流量特性相比较，第二被动阀23与第三被动阀25的合成的压力流量特性相对于通过的流量的压力损失变大，并且能够切断设有第一被动阀19的第一排出通路18。因此，能够使第一被动阀19的压力流量特性成为用于实现致动器单元1B中的所期望的阻尼特性(相对于活塞速度的阻尼力变化)的最佳特性。例如，即使在第一被动阀19的压力流量特性是图2中实线F1所示那样的特性，在使致动器单元1B产生推力(作为致动器发挥功能)的情况下，也能够通过切断第一排出通路18而以泵12的较少的排出量使杆侧室5的压力成为目标压力。另外，也能够使马达速度的变化率下降而提高灵敏性、提高泵12的耐久性、抑制泵12的噪声。而且，在使致动器单元1B作为减震器发挥功能时，通过连通第一排出通路18能够实现所期望的阻尼特性。

因此，利用第一、第二、第三被动阀19、23、25，调整泵12的排出量而控制缸体2内的压力，从而能够容易地实现所期望的阻尼特性。

另外，对于致动器单元1B，第三被动阀25由溢流阀构成，能够将使第一排出通路18成为切断状态时的杆侧室5的压力维持为小于使马达15的力矩最大时的压力。因此，能够抑制在高推力指令时指令力矩超过马达15的力矩而马达15失速。

另外，对于致动器单元1B来说，也与致动器单元1A相同，由于第二被动阀23由阻尼孔件构成，且设有阻尼孔件区域，因此在作为致动器发挥功能的情况下，能够将马达15的旋转速度保持为零以上。因此，能够抑制由于重复马达15的停止与加速而导致的消耗电力增加、轴承的寿命缩短。

而且，对于致动器单元1B，也在泵12的下游即供给通路16的中途设置单向阀17。由此，即使在致动器单元1B受外力强制地伸缩的情况下，也能够阻止工作油自杆侧室5向泵12逆流，因此能够获得利用马达M的力矩所得推力以上的推力。

以上，说明了本发明的实施方式，所述实施方式仅示出本发明的应用例的一部分，并非旨在将本发明的技术范围限定于所述实施方式的具体结构。

例如，在一实施方式中，能够利用用于排出缸体2内的空气的空气排出孔作为第二被动阀23。由于在其它实施方式中，难以利用用于排出缸体2内的空气的空气排出孔作为第二被动阀23，因此在所述结构的基础上也可以附加用于排出空气的空气排出阻尼孔件。

另外，在通过控制马达15的力矩而调节杆侧室5的压力并将致动器单元1A、1B的推力控制为所期望的值的情况下，可以是第二被动阀23由与所述第三被动阀25相同地构成的溢流阀构成，不与阻尼孔件并列的结构，但是在该情况下难以进行泵12的起动力矩以下的区域中的控制。

另外，在一实施方式中，容许第二排出通路22始终连通。但也可以取代于此，而在第二排出通路22设置作为切换阀的开闭阀。此时，在使致动器单元1A作为致动器发挥功能的情况下，该开闭阀容许第二排出通路22的连通，在作为减震器发挥功能的情况下，该开闭阀容许或者切断第二排出通路22的连通即可。

另外，当如一实施方式那样使致动器单元1A作为减震器发挥功能时，在容许第一排出通路18与第二排出通路22这两者的连通的情况下，也可以是第一被动阀19的压力损失与第二被动阀23的压力损失相同。在该情况下，在使致动器单元1A作为致动器发挥功能时，通过切断第一排出通路18的连通，能够以泵12的较少的排出量使杆侧室5的压力成为目标压力。在于第一排出通路18以及第二排出通路22这两者设置作为切换阀的开闭阀的情况下，通过切断任意一者的连通，能够在使致动器单元作为致动器发挥功能时，以泵12的较少的排出量使杆侧室5的压力成为目标压力。

另外，在其它实施方式中，切换阀由第三开闭阀24与第四开闭阀26构成，但是也可以如图7所示，切换阀为电磁方向控制阀27，其具有：阀27a，其具有容许第一排出通路18的连通并且切断第二排出通路22的连通的第一位置27b、以及切断第一排出通路18的连通并且容许第二排出通路22的连通的第二位置27c；弹簧27d，其对阀27a施力以便获取第一位置27b；以及螺线管27e，其在通电时克服弹簧27d而将阀27a切换到第二位置27c。

另外，在所述实施方式中，第一、第二、第三、第四开闭阀9、11、24、26为电磁阀，但也可以使用机械式等电磁阀以外的阀。

本申请是基于2013年2月26日向日本专利局提出申请的日本特愿2013－035238要求优先权，通过参照的方式将该申请的全部的内容编入本说明书中。

Claims

1.一种致动器单元，其中，

该致动器单元包括：

缸体；

活塞，其以滑动自如的方式插入到所述缸体内，并将所述缸体内部划分为杆侧室与活塞侧室；

杆，其插入到所述缸体内并连结于所述活塞；

罐体；

第一开闭阀，其设于将所述杆侧室与所述活塞侧室之间连通的第一通路；

第二开闭阀，其设于将所述活塞侧室与所述罐体之间连通的第二通路；

吸入通路，其容许工作流体自所述罐体朝向所述活塞侧室流动；

整流通路，其容许工作流体自所述活塞侧室朝向所述杆侧室流动；

泵，其向所述杆侧室供给工作流体；

马达，其用于驱动所述泵；

第一排出通路以及第二排出通路，该第一排出通路以及该第二排出通路将所述杆侧室连接于所述罐体；

第一被动阀，其设于所述第一排出通路并具有第一压力流量特性；

第二被动阀，其设于所述第二排出通路并具有第二压力流量特性；以及

切换阀，其容许或者切断所述第一排出通路以及所述第二排出通路中的至少一者的连通。

2.根据权利要求1所述的致动器单元，其中，

在使所述第一开闭阀以及所述第二开闭阀中的一者成为连通位置并驱动泵时，所述切换阀切断所述第一排出通路以及所述第二排出通路中的一者的连通，在使所述第一开闭阀与所述第二开闭阀一起成为切断位置并停止泵的驱动时，所述切换阀容许所述第一排出通路以及所述第二排出通路中的一者的连通。

3.根据权利要求1所述的致动器单元，其中，

所述切换阀至少容许或者切断所述第一排出通路的连通，

所述第二被动阀的所述第二压力流量特性设定为，与所述第一被动阀的所述第一压力流量特性相比较，相对于通过的流量的压力损失变大。

4.根据权利要求1所述的致动器单元，其中，

所述第二被动阀由阻尼孔件构成。

5.根据权利要求1所述的致动器单元，其中，

在所述第二排出通路中还设有与所述第二被动阀并列设置并具有第三压力流量特性的第三被动阀，

所述切换阀容许或者切断所述第一排出通路以及所述第二排出通路的连通，

所述第三被动阀由溢流阀构成，

所述第三压力流量特性设定为，与所述第一被动阀的所述第一压力流量特性相比较，相对于通过的流量的压力损失变大，并且设定为，能够维持为使所述第一排出通路为切断状态时的所述杆侧室的压力小于使所述马达的力矩最大时的压力。

6.根据权利要求1所述的致动器单元，其中，

所述切换阀是电磁阀，并在非通电时容许所述第一排出通路以及所述第二排出通路中的至少一者的连通。