(57)【要約】【課題】封入ガスの圧縮圧力によって液体を放出するアキュムレータを備えたアキュムレータシステムにおいて、アキュムレータのハウジング内に出入りする液体の容積に応じた封入ガスの圧縮圧力の変化に関わらず、出力機器へ供給する液体の圧力をほぼ一定にする。【解決手段】封入ガスの圧縮力により液体に圧力を付与するアキュムレータ１０と、所定方向に沿って往復動可能に設けられた移動部材１１と、一端が固定系に接続され他端が移動部材１１に接続され、移動部材１１の移動方向に沿って配置され且つ内部がアキュムレータ１０に連通された第一ピストン・シリンダ機構１２と、一端が上記固定系に回動可能に接続され他端が移動部材１１に回動可能に接続され、移動部材１１の移動方向に対して角度をもって配置され且つ内部が出力機器１３に連通された第二ピストン・シリンダ機構１４と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
封入ガスの圧縮力により液体に圧力を付与するアキュムレータと、
所定方向に沿って往復動可能に設けられた移動部材と、
一端が固定系に接続され他端が上記移動部材に接続され、上記移動部材の移動方向に沿って配置され且つ内部が上記アキュムレータに連通された第一ピストン・シリンダ機構と、
一端が上記固定系に回動可能に接続され他端が上記移動部材に回動可能に接続され、上記移動部材の移動方向に対して角度をもって配置され且つ内部が出力機器に連通された第二ピストン・シリンダ機構と、
を備えたことを特徴とするアキュムレータシステム。
【請求項２】
上記第二ピストン・シリンダ機構を複数備え、且つ、
それら第二ピストン・シリンダ機構を、上記移動部材の移動方向と直交する方向の分力が互いに相殺されるように配置した請求項１に記載のアキュムレータシステム。
【請求項３】
封入ガスの圧縮力により液体に圧力を付与するアキュムレータと、
所定方向に沿って往復動可能に設けられた移動部材と、
一端が固定系に回動可能に接続され他端が上記移動部材に回動可能に接続され、上記移動部材の移動方向に対して角度をもって配置され且つ内部が上記アキュムレータに連通された第一ピストン・シリンダ機構と、
一端が上記固定系に接続され他端が上記移動部材に接続され、上記移動部材の移動方向に沿って配置され且つ内部が出力機器に連通された第二ピストン・シリンダ機構と、
を備えたことを特徴とするアキュムレータシステム。
【請求項４】
上記第一ピストン・シリンダ機構を複数備え、且つ、
それら第一ピストン・シリンダ機構を、上記移動部材の移動方向と直交する方向の分力が互いに相殺されるように配置した請求項３に記載のアキュムレータシステム。
【請求項５】
上記アキュムレータと上記第一ピストン・シリンダ機構とを接続する流路に配設され、上記アキュムレータからの液体の圧力を一定比率で減圧し、その減圧した圧力を上記第一ピストン・シリンダ機構に供給する油圧比変換機構を備えた請求項３又は４に記載のアキュムレータシステム。
【請求項６】
封入ガスの圧縮力により液体に圧力を付与するアキュムレータと、
所定方向に沿って往復動可能に設けられた移動部材と、
一端が固定系に回動可能に接続され他端が上記移動部材に回動可能に接続され、上記移動部材の移動方向に対して角度をもって配置され且つ内部が上記アキュムレータに連通された第一ピストン・シリンダ機構と、
一端が上記固定系に回動可能に接続され他端が上記移動部材に回動可能に接続され、上記移動部材の移動方向に対して角度をもって配置され且つ内部が出力機器に連通された第二ピストン・シリンダ機構と、
を備えたことを特徴とするアキュムレータシステム。
【請求項７】
一端が上記固定系に接続され他端が上記移動部材に接続され、上記移動部材の移動方向に沿って配置され且つ内部が上記第二ピストン・シリンダ機構に連通された第三ピストン・シリンダ機構をさらに備えた請求項６に記載のアキュムレータシステム。
【請求項８】
上記第一ピストン・シリンダ機構及び上記第二ピストン・シリンダ機構を複数備え、且つ、
それら第一ピストン・シリンダ機構及び第二ピストン・シリンダ機構を、上記移動部材の移動方向と直交する方向の分力が互いに相殺されるように配置した請求項６又は７に記載のアキュムレータシステム。
【請求項９】
上記アキュムレータと上記第一ピストン・シリンダ機構とを接続する流路に配設され、上記アキュムレータからの液体の圧力を一定比率で減圧し、その減圧した圧力を上記第一ピストン・シリンダ機構に供給する油圧比変換機構を備えた請求項６から８のいずれかに記載のアキュムレータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、封入ガスの圧縮力により液体に圧力を付与するアキュムレータを備えたアキュムレータシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
液体（油や水等）の圧力エネルギーを気体の圧力エネルギーに変換して貯蔵し、液体を気体が膨張する力で放出する装置としてアキュムレータが知られている。
【０００３】
アキュムレータとしては、ハウジング内にブラダと呼ばれる弾性体の袋等を配設し、そのブラダ内に窒素等の不活性ガスを封入したブラダ型アキュムレータ（例えば特許文献１）や、ハウジング内に摺動可能に収容され気室と液室を区画するフリーピストンを有し、そのフリーピストンで区画された気室内に窒素等の不活性ガスを封入したピストン型アキュムレータ（例えば特許文献２）等がある。
【０００４】
このようなアキュムレータにおいては、加圧された液体のハウジング内への流入に応じて封入ガス（上記の気室内或いはブラダ内に封入された窒素等の不活性ガス）が圧縮され、封入ガスの圧縮による圧力上昇分が圧力エネルギーとして蓄えられ、その後、封入ガスの圧縮圧力を受ける液体をハウジングから放出することによって、貯蔵したエネルギーの再利用を可能としている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１０８００１号公報
【特許文献２】特開２００６−２２６３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このようなアキュムレータは圧力エネルギーの貯蔵、放出（再利用）を可能とする優れた機能を発揮するが、アキュムレータにおいては、その原理上、アキュムレータのハウジング内に出入りする液体の容積に応じた封入ガスの圧縮圧力の変化によって、出力機器へ供給する液体の圧力変動が必然的に生じるという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、封入ガスの圧縮圧力によって液体を放出するアキュムレータを備えたアキュムレータシステムにおいて、アキュムレータのハウジング内に出入りする液体の容積に応じた封入ガスの圧縮圧力の変化に関わらず、出力機器へ供給する液体の圧力をほぼ一定にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、封入ガスの圧縮力により液体に圧力を付与するアキュムレータと、所定方向に沿って往復動可能に設けられた移動部材と、一端が固定系に接続され他端が上記移動部材に接続され、上記移動部材の移動方向に沿って配置され且つ内部が上記アキュムレータに連通された第一ピストン・シリンダ機構と、一端が上記固定系に回動可能に接続され他端が上記移動部材に回動可能に接続され、上記移動部材の移動方向に対して角度をもって配置され且つ内部が出力機器に連通された第二ピストン・シリンダ機構とを備えたものである。
【０００９】
上記第二ピストン・シリンダ機構を複数備え、且つ、それら第二ピストン・シリンダ機構を、上記移動部材の移動方向と直交する方向の分力が互いに相殺されるように配置しても良い。
【００１０】
また、本発明は、封入ガスの圧縮力により液体に圧力を付与するアキュムレータと、所定方向に沿って往復動可能に設けられた移動部材と、一端が固定系に回動可能に接続され他端が上記移動部材に回動可能に接続され、上記移動部材の移動方向に対して角度をもって配置され且つ内部が上記アキュムレータに連通された第一ピストン・シリンダ機構と、一端が上記固定系に接続され他端が上記移動部材に接続され、上記移動部材の移動方向に沿って配置され且つ内部が出力機器に連通された第二ピストン・シリンダ機構とを備えたものである。
【００１１】
上記第一ピストン・シリンダ機構を複数備え、且つ、それら第一ピストン・シリンダ機構を、上記移動部材の移動方向と直交する方向の分力が互いに相殺されるように配置しても良い。
【００１２】
上記アキュムレータと上記第一ピストン・シリンダ機構とを接続する流路に配設され、上記アキュムレータからの液体の圧力を一定比率で減圧し、その減圧した圧力を上記第一ピストン・シリンダ機構に供給する油圧比変換機構を備えても良い。
【００１３】
また、本発明は、封入ガスの圧縮力により液体に圧力を付与するアキュムレータと、所定方向に沿って往復動可能に設けられた移動部材と、一端が固定系に回動可能に接続され他端が上記移動部材に回動可能に接続され、上記移動部材の移動方向に対して角度をもって配置され且つ内部が上記アキュムレータに連通された第一ピストン・シリンダ機構と、一端が上記固定系に回動可能に接続され他端が上記移動部材に回動可能に接続され、上記移動部材の移動方向に対して角度をもって配置され且つ内部が出力機器に連通された第二ピストン・シリンダ機構とを備えたものである。
【００１４】
一端が上記固定系に接続され他端が上記移動部材に接続され、上記移動部材の移動方向に沿って配置され且つ内部が上記第二ピストン・シリンダ機構に連通された第三ピストン・シリンダ機構をさらに備えても良い。
【００１５】
上記第一ピストン・シリンダ機構及び上記第二ピストン・シリンダ機構を複数備え、且つ、それら第一ピストン・シリンダ機構及び第二ピストン・シリンダ機構を、上記移動部材の移動方向と直交する方向の分力が互いに相殺されるように配置しても良い。
【００１６】
上記アキュムレータと上記第一ピストン・シリンダ機構とを接続する流路に配設され、上記アキュムレータからの液体の圧力を一定比率で減圧し、その減圧した圧力を上記第一ピストン・シリンダ機構に供給する油圧比変換機構を備えても良い。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、封入ガスの圧縮圧力によって液体を放出するアキュムレータを備えたアキュムレータシステムにおいて、アキュムレータのハウジング内に出入りする液体の容積に応じた封入ガスの圧縮圧力の変化に関わらず、出力機器へ供給する液体の圧力をほぼ一定にすることができるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係るアキュムレータシステムの概略図である。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態に係るアキュムレータシステム１は、封入ガスの圧縮力により液体に圧力を付与するアキュムレータ１０と、所定方向に沿って往復動可能に設けられた移動部材１１と、一端が固定系に接続され他端が移動部材１１に接続され、移動部材１１の移動方向に沿って配置され且つ内部がアキュムレータ１０に連通された第一ピストン・シリンダ機構１２と、一端が固定系に回動可能に接続され他端が移動部材１１に回動可能に接続され、移動部材１１の移動方向に対して角度をもって配置され且つ内部が出力機器１３に連通された第二ピストン・シリンダ機構１４とを備える。
【００２１】
本実施形態に係るアキュムレータ１０及び出力機器１３は液体として油を用いる。アキュムレータ１０としては、ハウジング内にブラダと呼ばれる弾性体の袋等を配設し、そのブラダ内に窒素等の不活性ガスを封入したブラダ型アキュムレータや、ハウジング内に摺動可能に収容され気室と液室を区画するフリーピストンを有し、そのフリーピストンで区画された気室内に窒素等の不活性ガスを封入したピストン型アキュムレータ等を用いることができる。
【００２２】
本実施形態の移動部材１１は固定系に配置された軸受１５にスライド可能に支持されており、第一ピストン・シリンダ機構１２及び第二ピストン・シリンダ機構１４から受ける力によって移動軸線Ｃに沿って移動されるようになっている。
【００２３】
本実施形態の第一ピストン・シリンダ機構１２は、固定系に接続された有底筒状のシリンダ１６と、移動部材１１に接続されたピストン１７とから構成されている。ピストン１７は、シリンダ１６に摺動可能に装着されており、ピストン１７の頂部１８とシリンダ１６との間に油室１９が区画形成されている。油室１９は、油流路（配管）２０を介してアキュムレータ１０内の油室に接続されている。なお、シリンダ１６を移動部材１１に接続し、ピストン１７を固定系に接続するようにしても良い。
【００２４】
本実施形態の第二ピストン・シリンダ機構１４は、固定系に設けられた支点２１に回動可能に接続された有底筒状のシリンダ２２と、移動部材１１に設けられた支点２３に回動可能に接続されたピストン２４とから構成されている。ピストン２４は、シリンダ２２に摺動可能に装着されており、ピストン２４の頂部２５とシリンダ２２との間に油室２６が区画形成されている。油室２６は、油流路（配管）２７を介して出力機器１３に接続されている。本実施形態では、配管２７は可撓性を有する材料からなる。なお、シリンダ２２を移動部材１１側の支点２３に回動可能に接続し、ピストン２４を固定系側の支点２１に回動可能に接続するようにしても良い。
【００２５】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００２６】
出力機器１３からの油が第二ピストン・シリンダ機構１４の油室２６内に流入すると、その油の圧力に応じた推力Ｆａが第二ピストン・シリンダ機構１４に生じ、その推力Ｆａにおける移動部材１１の移動軸線Ｃと直交する直交軸線ＣＴに対する第二ピストン・シリンダ機構１４の傾角θに応じた分力Ｆａｘが、移動軸線Ｃに沿って移動部材１１に作用する。
【００２７】
第二ピストン・シリンダ機構１４による分力Ｆａｘを受けて、移動部材１１及び第一ピストン・シリンダ機構１２のピストン１７が移動して、第一ピストン・シリンダ機構１２のピストン１７の変位に応じた容積の油が第一ピストン・シリンダ機構１２の油室１９から押し出されてアキュムレータ１０の油室内に流入する。
【００２８】
第一ピストン・シリンダ機構１２の油室１９から押し出されてアキュムレータ１０の油室内に流入した油によって、アキュムレータ１０内の封入ガスが圧縮されることとなる。この封入ガスの圧縮によって、圧力エネルギーの貯蔵を可能とする。また、アキュムレータ１０内の封入ガスの圧縮圧力により油をアキュムレータ１０の油室内から押し出すことで、この油の圧力で第一ピストン・シリンダ機構１２のピストン１７、移動部材１１、第二ピストン・シリンダ機構１４のピストン２４を移動させる。第二ピストン・シリンダ機構１４のピストン２４の移動に伴い油を第二ピストン・シリンダ機構１４の油室２６から流出させることによって、圧力エネルギーの放出（再利用）を可能とする。
【００２９】
ここで、本実施形態のアキュムレータシステム１では、封入ガスの圧縮力により液体に圧力を付与するアキュムレータ１０（ブラダ型アキュムレータやピストン型アキュムレータ等）を最終的なエネルギー貯蔵装置として用い、アキュムレータ１０内の封入ガスの指数級数的な圧力変動を受けてストローク動作する第一ピストン・シリンダ機構１２と、出力機器１３からの油を受けてストローク動作する第二ピストン・シリンダ機構１４とを対抗させて、それらピストン・シリンダ機構（第一ピストン・シリンダ機構１２、第二ピストン・シリンダ機構１４）による移動部材１１の移動軸線Ｃに沿った力の釣り合いによって、アキュムレータ１０内の封入ガスの圧縮圧力に対する第二ピストン・シリンダ機構１４の油室２６内の油の圧力（出力機器１３へ供給する油の圧力）を決める構成としている。
【００３０】
本実施形態のアキュムレータシステム１では、第二ピストン・シリンダ機構１４を移動部材１１の移動軸線Ｃに対して角度をもって配置しているので、アキュムレータ１０の油室内への油の出入りによる指数級数的な封入ガスの圧縮圧力の変動特性を、第二ピストン・シリンダ機構１４の傾角θの変化による非線形な分力Ｆａｘの変化特性によって相殺して、第二ピストン・シリンダ機構１４内の油室２６の油の圧力Ｐａの変動を小さくすることができ、アキュムレータ１０のハウジング内に出入りする油の容積に応じた封入ガスの圧縮圧力の変化に関わらず、出力機器１３へ供給する油の圧力をほぼ一定にすることができる（図２参照）。即ち、後述のようにハウジング内に出入りする油の容積に応じて指数級数的に変化する封入ガスの圧縮圧力と、後述のように第二ピストン・シリンダ機構１４の傾角θに応じて非線形に変化する分力Ｆａｘによる圧力とが相殺されるので、第二ピストン・シリンダ機構１４内の油室２６の油の圧力Ｐａの変動を小さくすることができる。
【００３１】
以下、本実施形態に係るアキュムレータシステム１の緒元設定方法を説明する。
【００３２】
移動部材１１の移動軸線Ｃに沿った方向に対する第二ピストン・シリンダ機構１４の両支点２１、２３間の偏差をＸ〔ｍｍ〕とし、移動軸線Ｃに直交する直交軸線ＣＴに沿った方向に対する第二ピストン・シリンダ機構１４の両支点２１、２３間の偏差をＨ〔ｍｍ〕とすると、直交軸線ＣＴに対する第二ピストン・シリンダ機構１４の傾角θ〔°〕、第二ピストン・シリンダ機構１４の両支点２１、２３間の支点間距離Ｌ〔ｍｍ〕は各々以下の式（１）、（２）で表される。なお、第二ピストン・シリンダ機構１４のピストン２４の変位によって、Ｘの値は変化するが、Ｈの値は不変である。
【００３３】
θ＝ｔａｎ-1（Ｘ／Ｈ）  ・・・（１）
Ｌ＝Ｈ／ｃｏｓθ  ・・・（２）
次いで、第二ピストン・シリンダ機構１４のピストン２４の受圧面積をＳａ〔ｃｍ2〕とし、第二ピストン・シリンダ機構１４のピストン２４への作用油圧をＰａ〔ｋｇ／ｃｍ2〕とすると、第二ピストン・シリンダ機構１４に発生する推力Ｆａ〔ｋｇ〕は以下の式（３）で表され、第一ピストン・シリンダ機構１２のピストン１７の受圧面積をＳｂ〔ｃｍ2〕とし、第一ピストン・シリンダ機構１２のピストン１７への作用油圧をＰｂ〔ｋｇ／ｃｍ2〕とすると、第一ピストン・シリンダ機構１２に発生する推力Ｆｂ〔ｋｇ〕は以下の式（４）で表される。
【００３４】
Ｆａ＝Ｐａ×Ｓａ  ・・・（３）
Ｆｂ＝Ｐｂ×Ｓｂ  ・・・（４）
第二ピストン・シリンダ機構１４による推力Ｆａが移動部材１１の移動軸線Ｃに沿った方向に及ぼす分力Ｆａｘ〔ｋｇ〕は、以下の式（５）で表される。
【００３５】
Ｆａｘ＝Ｆａ×ｓｉｎθ  ・・・（５）
第二ピストン・シリンダ機構１４による分力Ｆａｘが第一ピストン・シリンダ機構１２による推力Ｆｂと対抗するのでので、式（３）〜（５）より、ＦａｘとＦｂとの釣り合いの式は以下の式（６）で表される。
【００３６】
Ｐａ×Ｓａ×ｓｉｎθ＝Ｐｂ×Ｓｂ  ・・・（６）
式（６）より、Ｐａは以下の式（７）で表される。
【００３７】
Ｐａ＝（Ｐｂ×Ｓｂ）／（Ｓａ×ｓｉｎθ）  ・・・（７）
本実施形態に係るアキュムレータシステム１において、偏差Ｘ、傾角θ、支点間距離Ｌ、作用油圧Ｐａ、Ｐｂの初期状態の状態値を各々、Ｘ０、θ０、Ｌ０、Ｐａ０、Ｐｂ０とすると、初期状態の傾角θ０、支点間距離Ｌ０、作用油圧Ｐａ０は各々以下の式（８）〜（１０）で表される。
【００３８】
θ０＝ｔａｎ-1（Ｘ０／Ｈ）  ・・・（８）
Ｌ０＝Ｈ／ｃｏｓθ０  ・・・（９）
Ｐａ０＝（Ｐｂ０×Ｓｂ）／（Ｓａ×ｓｉｎθ０）  ・・・（１０）
初期状態から第二ピストン・シリンダ機構１４の油室２６内に油がｄＶａ〔ｃｃ〕流入して第一ピストン・シリンダ機構１２のピストン１７がδ１〔ｍｍ〕だけ移動し、第一ピストン・シリンダ機構１２の油室１９から油がｄＶｂ〔ｃｃ〕流出したとすると、そのときの偏差Ｘ、傾角θ、支点間距離Ｌ、第二ピストン・シリンダ機構１４の油室２６内へ流入した油の容量ｄＶａ〔ｃｃ〕、第一ピストン・シリンダ機構１２の油室１９から流出した油の容量ｄＶｂ〔ｃｃ〕は各々、以下の式（１１）〜（１５）で表される。
【００３９】
Ｘ＝（Ｘ０＋δ１）  ・・・（１１）
θ＝ｔａｎ-1（（Ｘ０＋δ１）／Ｈ）  ・・・（１２）
Ｌ＝Ｈ／ｃｏｓθ  ・・・（１３）
ｄＶａ＝（Ｌ−Ｌ０）×Ｓａ／１０  ・・・（１４）
ｄＶｂ＝δ１×Ｓｂ／１０  ・・・（１５）
ここで、ガスの圧力Ｐ〔ｋｇ／ｃｍ2〕とガスの容積〔ｃｃ〕との関係は、周囲との熱移動を無視した概略特性として可逆断熱変化とみなせば、「Ｐ×Ｖκ＝ｃｏｎｓｔ」の関係になる。ちなみに、κはガスの種類毎の固有値である比熱比で、ガスがアキュムレータの封入ガスとして一般的に用いられる窒素ガスである場合、κ＝１．４である。
【００４０】
また、本実施形態に係るアキュムレータシステム１において、アキュムレータ１０内の封入ガスの初期容積をＶｇｍａｘ〔ｃｃ〕とし、封入ガスの初期圧力をＰｇｍｉｎ〔ｋｇ／ｃｍ2〕とし、封入ガスの比熱比をκとし、アキュムレータ１０内に流入する油の容積をｄＶｂ〔ｃｃ〕とすると、アキュムレータ１０内の封入ガスの圧力Ｐｇ〔ｋｇ／ｃｍ2〕は、以下の式（１６）で表される。
【００４１】
Ｐｇ＝Ｐｇｍｉｎ×（Ｖｇｍａｘ／（Ｖｇｍａｘ−ｄＶｂ））κ
＝Ｐｇｍｉｎ／（１−ｄＶｂ／Ｖｇｍａｘ）κ  ・・・（１６）
アキュムレータ１０内に流入する油の最大容積をｄＶｂｍａｘ〔ｃｃ〕とすると、式（１６）より、使用レンジにおけるアキュムレータ１０内の封入ガスの最大圧力Ｐｇｍａｘは以下の式（１７）で表される。
【００４２】
Ｐｇｍａｘ＝Ｐｇｍｉｎ／（１−ｄＶｂｍａｘ／Ｖｇｍａｘ）κ  ・・・（１７）  式（１７）より、アキュムレータ１０内に流入する油の最大容積ｄＶｂｍａｘは以下の式（１８）で表される。
【００４３】
ｄＶｂｍａｘ＝（１−（Ｐｇｍｉｎ／Ｐｇｍａｘ）(1/κ)）×Ｖｇｍａｘ  ・・・（１８）
式（１５）、（１８）より、第一ピストン・シリンダ機構１２のピストン１７の最大変位δ１ｍａｘ〔ｍｍ〕は以下の式（１９）で表される。
【００４４】
δ１ｍａｘ＝ｄＶｂｍａｘ×１０／Ｓｂ
＝（１−（Ｐｇｍｉｎ／Ｐｇｍａｘ）(1/κ)）×Ｖｇｍａｘ×１０／Ｓｂ  ・・・（１９）
また、式（１２）より、第一ピストン・シリンダ機構１２のピストン１７の変位δ１＝δ１ｍａｘでの第二ピストン・シリンダ機構１４の傾角θｍａｘは、以下の式（２０）で表される。
【００４５】
θｍａｘ＝ｔａｎ-1（（Ｘ０＋δ１ｍａｘ）／Ｈ）  ・・・（２０）
第一ピストン・シリンダ機構１２のピストン１７の変位δ１が０〜δ１ｍａｘまで変化すると、アキュムレータ１０内の封入ガスの圧力ＰｇがＰｇｍｉｎ〜Ｐｇｍａｘまで変化することとなる。
【００４６】
従って、初期状態においてＰｂ０＝Ｐｇｍｉｎの関係にあるので、式（７）或いは式（１０）より、初期状態（δ１＝０）での第二ピストン・シリンダ機構１４のピストン２４への作用油圧Ｐａ０は以下の式（２１）で表され、第一ピストン・シリンダ機構１２のピストン１７の変位δ１＝δ１ｍａｘでの第二ピストン・シリンダ機構１４のピストン２４への作用油圧Ｐａｍａｘは以下の式（２２）で表される。
【００４７】
Ｐａ０＝（Ｐｇｍｉｎ×Ｓｂ）／（Ｓａ×ｓｉｎθ０）  ・・・（２１）
Ｐａｍａｘ＝（Ｐｇｍａｘ×Ｓｂ）／（Ｓａ×ｓｉｎθｍａｘ）  ・・・（２２）  従って、Ｐａｍａｘ＝Ｐａ０となる条件は、式（２１）、式（２２）より、以下の式（２３）で表される。
【００４８】
（Ｐｇｍｉｎ×Ｓｂ）／（Ｓａ×ｓｉｎθ０）＝（Ｐｇｍａｘ×Ｓｂ）／（Ｓａ×ｓｉｎθｍａｘ）  ・・・（２３）
式（２３）より、以下の式（２４）が得られる。
【００４９】
（Ｘ０＋δ１ｍａｘ）×（（１＋（Ｘ０／Ｈ）2）／（１＋（（Ｘ０＋δ１ｍａｘ）／Ｈ）2））1/2／（（Ｘ０−Ｐｇｍａｘ）×Ｐｇｍｉｎ）＝０  ・・・（２４）
まず、式（１９）によって適度なδ１ｍａｘとなる第一ピストン・シリンダ機構１２のピストン１７の受圧面積Ｓｂを指定すると共に、レイアウト上望ましい第二ピストン・シリンダ機構１４の両支点２１、２３間の偏差Ｈを指定すれば、式（２４）を条件式とする収束演算解としてＰａｍａｘ＝Ｐａ０となるＸ０の値が得られる。次いで、式（２１）によって、適度なＰａ０となる第二ピストン・シリンダ機構１４のピストン２４の受圧面積Ｓａを決定すれば良い。
【００５０】
この緒元設定方法によって決定した諸元により、アキュムレータ１０内の封入ガスの圧力ＰｇがＰｇｍｉｎ〜Ｐｇｍａｘへと大きく変化する動作領域において、第二ピストン・シリンダ機構１４内の油室２６の油の圧力Ｐａの変動を小さくすることができる（図２参照）。
【００５１】
なお、図１に示す実施形態とは逆に、アキュムレータシステムが、一端が固定系に回動可能に接続され他端が移動部材に回動可能に接続され、移動部材の移動方向に対して角度をもって配置され且つ内部がアキュムレータに連通された第一ピストン・シリンダ機構と、一端が固定系に接続され他端が移動部材に接続され、移動部材の移動方向に沿って配置され且つ内部が出力機器に連通された第二ピストン・シリンダ機構とを備えても良い。
【００５２】
このようにしても、図２の場合と同様に、第二ピストン・シリンダ機構内の油室の油の圧力の変動を小さくすることができ、アキュムレータの油室内への油の出入りによる指数級数的な封入ガスの圧縮圧力の変動特性を、第一ピストン・シリンダ機構の傾角θの変化による非線形な分力Ｆａｘの変化特性によって相殺して、第二ピストン・シリンダ機構内の油室の油の圧力の変動を小さくすることができ、アキュムレータのハウジング内に出入りする油の容積に応じた封入ガスの圧縮圧力の変化に関わらず、出力機器へ供給する油の圧力をほぼ一定にすることができる（図３参照）。
【００５３】
次に、別の実施形態を図４により説明する。図１の実施形態と同一構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５４】
図４に示すように、本実施形態に係るアキュムレータシステム２は、一端が固定系に回動可能に接続され他端が移動部材１１に回動可能に接続され、移動部材１１の移動方向に対して角度をもって配置され且つ内部がアキュムレータ１０に連通された第一ピストン・シリンダ機構３０と、一端が固定系に回動可能に接続され他端が移動部材１１に回動可能に接続され、移動部材１１の移動方向に対して角度をもって配置され且つ内部が出力機器１３に連通された第二ピストン・シリンダ機構３１とを備える。
【００５５】
本実施形態の第一ピストン・シリンダ機構３０は、固定系に設けられた支点３２に回動可能に接続された有底筒状のシリンダ３３と、移動部材１１に設けられた支点３４に回動可能に接続されたピストン３５とから構成されている。ピストン３５は、シリンダ３３に摺動可能に装着されており、ピストン３５の頂部３６とシリンダ３３との間に油室３７が区画形成されている。油室３７は、油流路（配管）３８を介してアキュムレータ１０内の油室に接続されている。本実施形態では、配管３８は可撓性を有する材料からなる。なお、シリンダ３３を移動部材１１側の支点３４に回動可能に接続し、ピストン３５を固定系側の支点３２に回動可能に接続するようにしても良い。
【００５６】
本実施形態の第二ピストン・シリンダ機構３１は、固定系に設けられた支点３９に回動可能に接続された有底筒状のシリンダ４０と、移動部材１１に設けられた支点４１に回動可能に接続されたピストン４２とから構成されている。ピストン４２は、シリンダ４０に摺動可能に装着されており、ピストン４２の頂部４３とシリンダ４０との間に油室４４が区画形成されている。油室４４は、油流路（配管）４５を介して出力機器１３に接続されている。本実施形態では、配管４５は可撓性を有する材料からなる。なお、シリンダ４０を移動部材１１側の支点４１に回動可能に接続し、ピストン４２を固定系側の支点３９に回動可能に接続するようにしても良い。
【００５７】
本実施形態では、第一ピストン・シリンダ機構３０及び第二ピストン・シリンダ機構３１を直交軸線ＣＴに対して互いに異なる方向に傾斜させている。
【００５８】
本実施形態に係るアキュムレータシステム２によっても、図１に係る実施形態と同様に、第二ピストン・シリンダ機構３１内の油室４４の油の圧力Ｐａの変動を小さくすることができ、アキュムレータ１０のハウジング内に出入りする油の容積に応じた封入ガスの圧縮圧力の変化に関わらず、出力機器１３へ供給する油の圧力をほぼ一定にすることができる（図５参照）。
【００５９】
次に、別の実施形態を図６により説明する。図１の実施形態と同一構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６０】
図６に示すように、本実施形態に係るアキュムレータシステム３は、一端が固定系に回動可能に接続され他端が移動部材１１に回動可能に接続され、移動部材１１の移動方向に対して角度をもって配置され且つ内部がアキュムレータ１０に連通された第一ピストン・シリンダ機構５０と、一端が固定系に回動可能に接続され他端が移動部材１１に回動可能に接続され、移動部材１１の移動方向に対して角度をもって配置され且つ内部が出力機器１３に連通された第二ピストン・シリンダ機構５１と、一端が固定系に接続され他端が移動部材１１に接続され、移動部材１１の移動方向に沿って配置され且つ内部が第二ピストン・シリンダ機構５１に連通された第三ピストン・シリンダ機構５２とを備える。
【００６１】
本実施形態の第一ピストン・シリンダ機構５０は、固定系に設けられた支点５３に回動可能に接続された有底筒状のシリンダ５４と、移動部材１１に設けられた支点５５に回動可能に接続されたピストン５６とから構成されている。ピストン５６は、シリンダ５４に摺動可能に装着されており、ピストン５６の頂部５７とシリンダ５４との間に油室５８が区画形成されている。油室５８は、油流路（配管）５９を介してアキュムレータ１０内の油室に接続されている。本実施形態では、配管５９は可撓性を有する材料からなる。なお、シリンダ５４を移動部材１１側の支点５５に回動可能に接続し、ピストン５６を固定系側の支点５３に回動可能に接続するようにしても良い。
【００６２】
本実施形態の第二ピストン・シリンダ機構５１は、固定系に設けられた支点６０に回動可能に接続された有底筒状のシリンダ６１と、移動部材１１に設けられた支点６２に回動可能に接続されたピストン６３とから構成されている。ピストン６３は、シリンダ６１に摺動可能に装着されており、ピストン６３の頂部６４とシリンダ６１との間に油室６５が区画形成されている。油室６５は、油流路（配管）６６を介して出力機器１３に接続されている。本実施形態では、配管６６は可撓性を有する材料からなる。なお、シリンダ６１を移動部材１１側の支点６２に回動可能に接続し、ピストン６３を固定系側の支点６０に回動可能に接続するようにしても良い。
【００６３】
本実施形態の第三ピストン・シリンダ機構５２は、固定系に接続された有底筒状のシリンダ６７と、移動部材１１に接続されたピストン６８とから構成されている。ピストン６８は、シリンダ６７に摺動可能に装着されており、ピストン６８の頂部６９とシリンダ６７との間に油室７０が区画形成されている。油室７０は、油流路（配管）７１を介して第二ピストン・シリンダ機構５１内の油室６５に接続されている。なお、シリンダ６７を移動部材１１に接続し、ピストン６８を固定系に接続するようにしても良い。
【００６４】
本実施形態では、第一ピストン・シリンダ機構５０及び第二ピストン・シリンダ機構５１を直交軸線ＣＴに対して互いに同一の方向に傾斜させている。
【００６５】
本実施形態に係るアキュムレータシステム３によっても、図１に係る実施形態と同様に、第二ピストン・シリンダ機構５１内の油室６５の油の圧力Ｐｂ及び第三ピストン・シリンダ機構５２内の油室７０の圧力Ｐａの変動を小さくすることができ、アキュムレータ１０のハウジング内に出入りする油の容積に応じた封入ガスの圧縮圧力の変化に関わらず、出力機器１３へ供給する油の圧力をほぼ一定にすることができる（図７参照）。なお、図７においては、第二ピストン・シリンダ機構５１のピストン６３の受圧面積と、第三ピストン・シリンダ機構５２のピストン６８の受圧面積とが等しい条件で、圧力等を算出している。
【００６６】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず他の様々な実施形態を採ることが可能である。
【００６７】
例えば、図８及び図９に示すように、移動部材１１の移動方向に対して角度をもって配置したピストン・シリンダ機構（図示例では、第二ピストン・シリンダ機構１４）を複数備え、それら第二ピストン・シリンダ機構１４を、移動部材１１の移動方向と直交する方向の分力Ｆａｙが互いに相殺されるように配置しても良い。図８では、直交軸線ＣＴを挟んで配置する第二ピストン・シリンダ機構１４を、移動部材１１の移動軸線Ｃを挟んで対称となるように一対配置している。また、図９に示すように、複数のピストン・シリンダ機構（図示例では、第二ピストン・シリンダ機構１４）を、移動部材１１の周方向に間隔を隔てて配置しても、移動部材１１の移動方向と直交する方向の分力Ｆａｙを相殺することが可能であり、その場合、分力Ｆａｙを相殺することができれば良く、第二ピストン・シリンダ機構１４を等ピッチで配置しても良く、第二ピストン・シリンダ機構１４を不等ピッチで配置するようにしても良い。移動部材１１の移動方向に対して角度をもって配置したピストン・シリンダ機構を、移動部材１１の移動方向と直交する方向の分力Ｆａｙが互いに相殺されるように配置することで、移動部材１１の移動軸線Ｃを挟んで分力Ｆａｙが相殺されるので、移動部材１１にラジアル負荷が作用することを抑制することが可能となる。
【００６８】
また、図１０及び図１１に示すように、移動部材１１の移動方向に対して角度をもって配置したピストン・シリンダ機構（図示例では、第二ピストン・シリンダ機構１４）を複数備え、それら第二ピストン・シリンダ機構１４を支点位置が同じである並列配置にしても良い。第二ピストン・シリンダ機構１４を並列配置した場合、並列配置した第二ピストン・シリンダ機構１４同士の挙動は常に一体的な動きになるので、これら第二ピストン・シリンダ機構１４の油室同士を接続する油流路（配管）をホースのような可撓性のあるものに頼らず堅いもので連結することが可能となり、また並列配置した第二ピストン・シリンダ機構１４のシリンダ２４を一体で形成することも可能である。
【００６９】
また、図１２に示すように、図４及び図６に示す実施形態において、アキュムレータ１０に接続される第一ピストン・シリンダ機構３０の油流路（配管）３８に、アキュムレータ１０からの液体（油）の圧力を一定比率で減圧し、その減圧した圧力の油を第一ピストン・シリンダ機構３０に供給する油圧比変換機構８０を配設しても良い。図示例は、図４に係る実施形態に適用したものである。油圧比変換機構８０としては、互いに異なる受圧面積で対向させたフリーピストン８１、８２の対向油室８３、８４間の釣り合い油圧の比が、そのフリーピストン８１、８２の受圧面積の逆比となることを利用する油圧ピストン型の変換機構等を用いることができる。
【００７０】
支点３２、３４に回動可能に接続した第一ピストン・シリンダ機構３０に油圧を作用させるには、配管３８が可撓性のある材料からなることが求められるが、それは通常、あまりに高圧力に耐える仕様にすることが困難であることが多い。従って、圧力変動が大きく且つその最高圧力が高いアキュムレータ１０からの油を第一ピストン・シリンダ機構３０の油室３７に供給するには、第一ピストン・シリンダ機構３０の配管３８に、アキュムレータ１０からの油の圧力を一定比率で減圧する油圧比変換機構８０を配設し、油圧比変換機構８０によって減圧された油を第一ピストン・シリンダ機構３０の油室３７に供給するようにすることにより、可撓性が求められる配管３８の作用油圧を抑えることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るアキュムレータシステムの概略図である。
【図２】図２（ａ）は第二ピストン・シリンダ機構内への流入容積に対する圧力変化を示す図であり、図２（ｂ）は第二ピストン・シリンダ機構内への流入容積に対する油圧推力変化を示す図である。
【図３】図３（ａ）は第二ピストン・シリンダ機構内への流入容積に対する圧力変化を示す図であり、図３（ｂ）は第二ピストン・シリンダ機構内への流入容積に対する油圧推力変化を示す図である。
【図４】図４は、別の実施形態に係るアキュムレータシステムの概略図である。
【図５】図５（ａ）は第二ピストン・シリンダ機構内への流入容積に対する圧力変化を示す図であり、図５（ｂ）は第二ピストン・シリンダ機構内への流入容積に対する油圧推力変化を示す図である。
【図６】図６は、別の実施形態に係るアキュムレータシステムの概略図である。
【図７】図７（ａ）は第二ピストン・シリンダ機構内への流入容積に対する圧力変化を示す図であり、図７（ｂ）は第二ピストン・シリンダ機構内への流入容積に対する油圧推力変化を示す図である。
【図８】図８は、第二ピストン・シリンダ機構の変形例を示すアキュムレータシステムの概略図である。
【図９】図９は、第二ピストン・シリンダ機構の変形例を示す移動部材の断面図である。
【図１０】図１０は、第二ピストン・シリンダ機構の変形例を示す移動部材の断面図である。
【図１１】図１１は、第二ピストン・シリンダ機構の変形例を示す移動部材の断面図である。
【図１２】図１２は、別の実施形態に係るアキュムレータシステムの概略図である。
【符号の説明】
【００７２】
１、２、３  アキュムレータシステム
１０  アキュムレータ
１１  移動部材
１２、３０、５０  第一ピストン・シリンダ機構
１３  出力機器
１４、３１、５１  第二ピストン・シリンダ機構
５２  第三ピストン・シリンダ機構
８０  油圧比変換機構
【図１】
2010156384.tif 000003
【図２】
2010156384.tif 000004
【図３】
2010156384.tif 000005
【図４】
2010156384.tif 000006
【図５】
2010156384.tif 000007
【図６】
2010156384.tif 000008
【図７】
2010156384.tif 000009
【図８】
2010156384.tif 000010
【図９】
2010156384.tif 000011
【図１０】
2010156384.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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