油圧
ゆあつ
基本はパスカルの原理
油圧の基本はパスカルの原理で説明できる。
パスカルの原理とは、
- （密閉された）容器内に掛かる圧力は、単位面積（例えば1cm^3辺りに掛かる圧力）で見るとどこでも一定の数値になる
- 言い方を変えれば、面積が大きいほど受ける（合計の）圧力は大きくなる
という原理である。
で、具体的にはどうなっているの？
例えばここに以下の特徴を備えたU字型の管があるとする。
- 管の左側は右側より太くなっている（＝断面積も太くなっている）
- 管の中は液体で満たされていて、尚且つ左右の液面には板が浮いている
ここで、左側の液面に浮いている板におもりを乗せると、当然重さで左の板＝液面が下がる。そして、おもりの重さで押し出された液体は右の板（＝液面）を押し上げる。
このとき、右の（断面積の小さい方の）板を押してやる、つまり液面を押し下げてやると、左の管から押し出された液体が押し戻されて左の液面が上昇する。
が、このときに右の板を押し下げるための力は左の板が（おもりから）受けている力より遥かに少なくて済む。
これは上に書いたパスカルの原理の「面積が大きいほど受ける（合計の）圧力は大きくなる」で説明できる。
要するに左の管の方が"断面積が大きい"ので、"受ける力の合計も大きくな"。
つまり、力が増幅されたと言える。
油圧機器はこれの応用であり、ものすごーく乱暴に言うと「でかいアクチュエータに油をしつこく送ってやれば、しょぼいポンプでも大きな力を発揮できるんじゃね？」という考えである。
油圧機器はこれまたものすごく大雑把に言うと、「油を送り込む（油圧を生成する）ためのポンプ」と、「ポンプで生成された油圧を受け取って動くアクチュエータ」で構成されている。
このシンプルさ故、信頼性が高い。そして設計次第でとんでもない力を発揮できる。
アクチュエータ
油圧機器で実際に出力を行う部分。
- 油圧シリンダ
最も一般的な油圧アクチュエータの一つ。油圧機器と言ったら真っ先に思い浮かぶであろうもの。
シリンダーに油を送り込む（油圧を掛ける）ことによって直線方向に運動する。
重機から飛行機の補助翼、ダムの水門までありとあらゆる場面で使われてきた。また、自動車のブレーキにも油圧シリンダの一種が使われている。産業用ロボットなどでは一時期ほとんどが電動アクチュエータに入れ替わったが、2013年に公開されたボストン・ダイナミクス社の人型ロボット「アトラス」などに触発されて、油圧ロボットの開発がにわかに盛んになった。
- 油圧モータ
乱暴に言うと「油圧で作動するタービン」。油圧を受け取って回転運動に変える。
構造的にはポンプとほぼ同じである（電気モータと発電機のような関係、とも言える）。
電気モータより小型でトルクが大きいが、ちと煩いのが玉に瑕。
JR北海道の新型特急気動車の発電機には、油圧モータが使用されている（メインエンジンで駆動されるポンプで油圧を生成し、発電機を油圧モータで回す）。
