(57)【要約】【課題】バネとしての特性値を自在に調整可能な特性可変油圧バネシステムを提供する。【解決手段】荷重負荷に応じて往復移動する移動部材１０と、一端が移動部材１０に回動可能に接続されると共に他端が固定系に回動可能に接続され、移動部材１０の移動方向に対して角度をもって配置される揺動ピストン・シリンダ機構１１と、揺動ピストン・シリンダ機構１１内に一定油圧を供給する揺動側油圧供給手段１２とを備え、移動部材１０が移動されたときに、揺動ピストン・シリンダ機構１１によって移動部材１０を一定油圧に応じたバネ定数で押し戻すシステムであって、揺動側油圧供給手段１２は、揺動ピストン・シリンダ機構１１内に供給する一定油圧の大きさを調整することによって上記バネ定数を変化させる揺動側油圧比変換機構２３を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷重負荷に応じて往復移動する移動部材と、一端が上記移動部材に回動可能に接続されると共に他端が固定系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る揺動ピストン・シリンダ機構と、該揺動ピストン・シリンダ機構内に一定油圧を供給する揺動側油圧供給手段とを備え、上記移動部材が移動されたときに、上記揺動ピストン・シリンダ機構によって上記移動部材を一定油圧に応じたバネ定数で押し戻すシステムであって、
上記揺動側油圧供給手段は、上記揺動ピストン・シリンダ機構内に供給する一定油圧の大きさを調整することによって上記バネ定数を変化させる揺動側油圧比変換機構を有することを特徴とする特性可変油圧バネシステム。
【請求項２】
一端が上記移動部材に接続されると共に他端が上記固定系に接続され、上記移動部材の移動方向に沿ったセットフォースを上記移動部材に作用させる固定ピストン・シリンダ機構と、該固定ピストン・シリンダ機構内に一定油圧を供給する固定側油圧供給手段とを備え、
上記固定側油圧供給手段は、上記固定ピストン・シリンダ機構内に供給する一定油圧の大きさを調整することによって上記セットフォースを変化させる固定側油圧比変換機構を有する請求項１に記載の特性可変油圧バネシステム。
【請求項３】
上記揺動ピストン・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に延びる軸線に対して互いに反対方向に傾斜するように一対配置した請求項１又は２に記載の特性可変油圧バネシステム。
【請求項４】
上記揺動ピストン・シリンダ機構を複数備え、且つ、
それら揺動ピストン・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から３いずれかに記載の特性可変油圧バネシステム。
【請求項５】
荷重負荷に応じて往復移動する移動部材と、一端が上記移動部材に回動可能に接続されると共に他端が固定系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る揺動ピストン・シリンダ機構と、該揺動ピストン・シリンダ機構内に一定油圧を供給する揺動側油圧供給手段とを備え、上記移動部材が移動されたときに、上記揺動ピストン・シリンダ機構によって上記移動部材を一定油圧に応じたバネ定数で押し戻すことを特徴とする油圧バネシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特性可変油圧バネシステム及び油圧バネシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
支持対象物に作用する振動等の外乱を吸収して発生加速度を抑制したり、荷重の変動に応じた挙動を支持対象物にさせるような用途に適した荷重支持装置として、バネが公知である。
【０００３】
従来のバネは、金属や樹脂材料等から形成され、バネに荷重が作用した場合に、そのバネを形成する材料の変位による撓みを得る固体バネが一般的である。
【０００４】
また、その他のバネとしては、空気やガス等の気体を圧縮する際の反力を利用する気体バネ（例えば、特許文献１等参照）や、磁石の吸引力及び反発力を利用するもの等が実用化されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−４８１７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
バネの特性値は主に、基準位置からの変位に対する支持荷重の変化率を表す「バネ定数」と、基準位置における支持荷重を表す「セットフォース」とで表現される。
【０００７】
これらバネの用途において、そのバネによって支持する支持対象物の質量に変化が生じた場合、その支持対象物の質量とバネのバネ定数との関係で決まる振動特性に変化が生じる。そのような振動特性の変化に対して、支持対象物の質量の変化量に応じてバネ定数を補正するような、バネ定数を状況に応じて変えたいという要求がある。
【０００８】
このような要求に対し、金属や樹脂材料等から形成される一般的な固体バネの場合、バネ定数は、そのバネを形成する材料の物性値と、バネとしての形状・寸法で一義的に決まる。従って、固定バネでは、バネ定数は固定的な値となるので、バネ定数を状況に応じて変えたいという要求に対応するのは困難であった。
【０００９】
また、バネによって支持する荷重レベルに変化が生じた場合、荷重の支持位置に変化が生じる。そのような支持位置の変化に対して、支持位置を基準位置に戻すためにセットフォースを補正するような、セットフォースを状況に応じて変えたいという要求がある。
【００１０】
このような要求に対し、固定バネの場合、セットフォースは、支持対象物に対するバネの取り付け位置によって一義的に決まる。従って、固定バネでは、セットフォースは固定的な値となるので、セットフォースを状況に応じて変えたいという要求に対応するのは困難であった。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、バネとしての特性値（バネ定数、セットフォース）を自在に調整可能な特性可変油圧バネシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は、荷重負荷に応じて往復移動する移動部材と、一端が上記移動部材に回動可能に接続されると共に他端が固定系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る揺動ピストン・シリンダ機構と、該揺動ピストン・シリンダ機構内に一定油圧を供給する揺動側油圧供給手段とを備え、上記移動部材が移動されたときに、上記揺動ピストン・シリンダ機構によって上記移動部材を一定油圧に応じたバネ定数で押し戻すシステムであって、上記揺動側油圧供給手段は、上記揺動ピストン・シリンダ機構内に供給する一定油圧の大きさを調整することによって上記バネ定数を変化させる揺動側油圧比変換機構を有する特性可変油圧バネシステムである。
【００１３】
ここで、一端が上記移動部材に接続されると共に他端が上記固定系に接続され、上記移動部材の移動方向に沿ったセットフォースを上記移動部材に作用させる固定ピストン・シリンダ機構と、該固定ピストン・シリンダ機構内に一定油圧を供給する固定側油圧供給手段とを備え、上記固定側油圧供給手段は、上記固定ピストン・シリンダ機構内に供給する一定油圧の大きさを調整することによって上記セットフォースを変化させる固定側油圧比変換機構を有するものであっても良い。
【００１４】
また、上記揺動ピストン・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に延びる軸線に対して互いに反対方向に傾斜するように一対配置しても良い。
【００１５】
また、上記揺動ピストン・シリンダ機構を複数備え、且つ、それら揺動ピストン・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】
また、本発明は、荷重負荷に応じて往復移動する移動部材と、一端が上記移動部材に回動可能に接続されると共に他端が固定系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る揺動ピストン・シリンダ機構と、該揺動ピストン・シリンダ機構内に一定油圧を供給する揺動側油圧供給手段とを備え、上記移動部材が移動されたときに、上記揺動ピストン・シリンダ機構によって上記移動部材を一定油圧に応じたバネ定数で押し戻す油圧バネシステムである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、バネとしての特性値（バネ定数、セットフォース）を自在に調整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特性可変油圧バネシステムの概略図である。図２は、図１の実施形態に係る特性可変油圧バネシステムの作動を示す図である。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態に係る特性可変油圧バネシステム１は、固定系に支持され、荷重負荷に応じて往復移動する移動部材１０と、一端が移動部材１０に回動可能に接続されると共に他端が固定系に回動可能に接続され、移動部材１０の移動方向に対して角度をもって配置される揺動ピストン・シリンダ機構１１と、揺動ピストン・シリンダ機構１１内に一定油圧を供給する揺動側油圧供給手段１２とを備える。
【００２１】
本実施形態の移動部材１０は固定系に配置された軸受１３にスライド可能に支持されており、移動部材１０が移動方向に沿って所定方向（本実施形態では、図２中の右方向）に移動されたときに、揺動ピストン・シリンダ機構１１によって移動部材１０を一定油圧に応じたバネ定数で反対方向（本実施形態では、図２中の左方向）に押し戻すようになっている。
【００２２】
本実施形態の揺動ピストン・シリンダ機構１１は、固定系に設けられた支点１４に回動可能に接続された有底筒状のシリンダ１５と、移動部材１０に設けられた支点１６に回動可能に接続されたロッド１７と、ロッド１７の先端に接続されたピストン１８とから構成されている。ピストン１８は、シリンダ１５に摺動可能に装着されており、ピストン１８の頂部１９とシリンダ１５との間に油室２０が区画形成されている。油室２０は、油供給通路（油供給管）２１を介して揺動側油圧供給手段１２に接続されている。本実施形態では、油供給管２１は可撓性を有する材料からなる。なお、シリンダ１５を移動部材１０側の支点１６に回動可能に可能に接続し、ロッド１７を固定系側の支点１４に回動可能に接続するようにしても良い。
【００２３】
揺動側油圧供給手段１２は、気体の圧縮圧力を源として一定油圧を供給するための揺動側定圧アキュムレータ２２と、揺動側定圧アキュムレータ２２から揺動ピストン・シリンダ機構１１の油室２０に供給する一定油圧の大きさを調整する揺動側油圧比変換機構２３とを有する。
【００２４】
なお、揺動側油圧供給手段１２として、通常の油圧ポンプ及びその調圧機構（調圧弁等）を用いても良いが、その場合、油圧を一定油圧に維持するのに、常時油圧ポンプを駆動し続けなければならないので、エネルギー消費の問題が伴う。一方、本実施形態のように、揺動側定圧アキュムレータ２２及びこれに対する揺動側油圧比変換機構２３を用いると、常時油圧ポンプを駆動し続けることなく油圧を一定油圧に維持できるので、エネルギー消費を抑えることが可能である。
【００２５】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００２６】
図２に示すように、揺動ピストン・シリンダ機構１１の油室２０に一定油圧を供給すると、その一定油圧に応じた力Ｆが揺動ピストン・シリンダ機構１１に生じ、その力Ｆにおける移動部材１０の移動方向に沿った移動軸線Ｃと直交する直交軸線ＣＴに対する揺動ピストン・シリンダ機構１１の傾角θに応じた分力Ｆｘが、移動部材１０の移動軸線Ｃに沿って移動部材１０に作用する。この分力Ｆｘの大きさは、ピストン１８の受圧部（頂部１９）に作用する油圧が一定油圧で、揺動ピストン・シリンダ機構１１により発生する力Ｆが一定であっても、直交軸線ＣＴに対する揺動ピストン・シリンダ機構１１の傾角θの変化によって変化する。
【００２７】
つまり、移動部材１０の移動方向に対する揺動ピストン・シリンダ機構１１の両支点１４、１６間の偏差をＸとし、移動部材１０の移動方向に直交する方向に対する揺動ピストン・シリンダ機構１１の両支点１４、１６間の偏差をＨとすると、直交軸線ＣＴに対する揺動ピストン・シリンダ機構１１の傾角θ、揺動ピストン・シリンダ機構１１の両支点１４、１６間の支点間距離Ｌは各々以下の式（１）、（２）で表される。なお、移動部材１０の移動方向への移動によって、Ｘの値は変化するが、Ｈの値は不変である。
【００２８】
θ＝ｔａｎ-1（Ｘ／Ｈ）  ・・・（１）
Ｌ＝Ｈ／ｃｏｓθ  ・・・（２）
また、揺動ピストン・シリンダ機構１１のピストン１８の受圧部（頂部１９）の受圧面積をＳとし、ピストン１８の受圧部（頂部１９）に作用する作用油圧をＰとすると、揺動ピストン・シリンダ機構１１により発生する力Ｆ、力Ｆにおける直交軸線ＣＴに対する揺動ピストン・シリンダ機構１１の傾角θに応じた分力Ｆｘは各々以下の式（３）、（４）で表される。
【００２９】
Ｆ＝Ｐ×Ｓ  ・・・（３）
Ｆｘ＝Ｆ×ｓｉｎθ  ・・・（４）
揺動ピストン・シリンダ機構１１が移動部材１０の移動軸線Ｃに対して直立する状態となる直立位置（つまり、図１に示す状態）を原点（Ｘ＝０）としたとき、揺動ピストン・シリンダ機構１１の油室２０に揺動側定圧アキュムレータ２２による一定油圧を供給した場合、移動部材１０の変位Ｘに対する分力Ｆｘの変化は、図３のように表される。
【００３０】
そして、揺動側油圧比変換機構２３によって揺動ピストン・シリンダ機構１１の油室２０に供給する一定油圧の大きさを調整することで、揺動ピストン・シリンダ機構１１の油室２０へ供給する一定油圧の大きさに応じて変化するバネ定数が得られる。即ち、式（３）中のＰの値を変化させることによって、式（４）により得られるＦｘの傾きが変化する。よって、本実施形態によれば、バネ定数を自在に調整することが可能となる。
【００３１】
本実施形態に係る特性可変油圧バネシステム１においては、揺動ピストン・シリンダ機構１１の分力Ｆｘの変化特性から、移動部材１０の移動方向に直交する方向に対する揺動ピストン・シリンダ機構１１の両支点１４、１６間の偏差Ｈに対して、直立位置からの移動部材１０の変位Ｘが小さい領域では、揺動ピストン・シリンダ機構１１の油室２０に一定油圧を供給した場合、移動部材１０の変位Ｘの変化に対して移動部材１０に作用するプラスの分力Ｆｘがほぼ線形に変化し、移動部材１０が上記所定方向（図２中の右方向）に移動されたとき、移動部材１０を反対方向（図２中の左方向）に押し戻す力が変位Ｘがプラス側になるに従い小さくなる負のバネ定数が得られる。
【００３２】
なお、本実施形態の特性可変油圧バネシステム１を分力Ｆｘがプラスとなる領域で使用するために、移動部材１０の移動軸線Ｃに沿った移動を所定範囲（例えば、最大Ｘ＝０まで）に規制するストッパ（図示せず）を設けても良い。
【００３３】
次に、別の実施形態を図４〜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。
【００３４】
図４に示すように、本実施形態に係る特性可変油圧バネシステム２では、揺動ピストン・シリンダ機構２４は、固定系に設けられた支点１４に回動可能に接続されたシリンダ２５と、移動部材１０に設けられた支点１６に回動可能に接続されたロッド２６と、ロッド２６の先端に接続されたピストン２７とから構成されている。本実施形態では、ピストン２７は、シリンダ２５内に摺動可能に収容されており、ロッド２６は、シリンダ２５を貫通してシリンダ２５内のピストン２７に接続される。ピストン２７は、シリンダ２４内をロッド２６側の油室２８とロッド２６とは反対側の気室２９とに区画している。油室２８は、油供給管２１を介して揺動側油圧供給手段１２に接続されており、気室２９は、シリンダ２５に設けた開口３０を通じて大気開放されている。なお、シリンダ２５を移動部材１０側の支点１６に回動可能に可能に接続し、ロッド２６を固定系側の支点１４に回動可能に接続するようにしても良い。
【００３５】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００３６】
図５に示すように、本実施形態では、揺動ピストン・シリンダ機構２４の油室２８に一定油圧を供給すると、一定油圧が揺動ピストン・シリンダ機構２４のピストン２７へ作用する方向が図１に示した実施形態とは逆方向になるので、揺動ピストン・シリンダ機構２４により発生する力Ｆの発生方向も逆方向になる。よって、図６に示すように、揺動ピストン・シリンダ機構２４の分力Ｆｘの変化特性も、図１に示す実施形態とは逆になる。
【００３７】
本実施形態によっても、揺動側油圧比変換機構２３によって揺動ピストン・シリンダ機構２４の油室２８に供給する一定油圧の大きさを調整することで、バネ定数を自在に調整することが可能となる。
【００３８】
本実施形態に係る特性可変油圧バネシステム２においては、揺動ピストン・シリンダ機構２４の分力Ｆｘの変化特性から、移動部材１０の移動方向に直交する方向に対する揺動ピストン・シリンダ機構２４の両支点１４、１６間の偏差Ｈに対して、直立位置からの移動部材１０の変位Ｘが小さい領域では、揺動ピストン・シリンダ機構２４の油室２８に一定油圧を供給した場合、移動部材１０の変位Ｘの変化に対して移動部材１０に作用するプラスの分力Ｆｘがほぼ線形に変化し、移動部材１０が所定方向（図５中の右方向）に移動されたとき、移動部材１０を反対方向（図５中の左方向）に押し戻す力が変位Ｘがプラス側になるに従い大きくなる正のバネ定数が得られる。
【００３９】
次に、別の実施形態を図７及び図８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。
【００４０】
図７に示すように、本実施形態に係る特性可変油圧バネシステム３は、一端が移動部材１０に接続されると共に他端が固定系に接続され、移動部材１０の移動方向に沿ったセットフォースを移動部材１０に作用させる固定ピストン・シリンダ機構３１と、固定ピストン・シリンダ機構３１内に一定油圧を供給する固定側油圧供給手段３２とを備える。
【００４１】
本実施形態の固定ピストン・シリンダ機構３１は、固定系に固定された有底筒状のシリンダ３３と、移動部材１０に固定されたロッド３４と、ロッド３４の先端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、油供給通路（油供給管）３８を介して固定側油圧供給手段３２に接続されている。なお、シリンダ３３を移動部材１０に接続し、ロッド３４を固定系に接続するようにしても良い。
【００４２】
固定側油圧供給手段３２は、気体の圧縮圧力を源として一定油圧を供給するための固定側定圧アキュムレータ３９と、固定側定圧アキュムレータ３９から固定ピストン・シリンダ機構３１の油室３７に供給する一定油圧の大きさを調整する固定側油圧比変換機構４０とを有する。
【００４３】
本実施形態では、揺動ピストン・シリンダ機構１１を、移動部材１０の移動軸線Ｃと直交する直交軸線ＣＴに対して互いに反対方向に傾斜するように一対配置している。本実施形態では、図７に示す中立位置において、直交軸線ＣＴに対する揺動ピストン・シリンダ機構１１の傾角θが約３０度となるように各揺動ピストン・シリンダ機構１１を配置している。
【００４４】
また、本実施形態では、直交軸線ＣＴを挟んで配置した揺動ピストン・シリンダ機構１１のうち、一方（図７中の左側）の揺動ピストン・シリンダ機構１１の油室２０を油供給管２１を介して揺動側油圧供給手段１２に接続し、他方（図７中の右側）の揺動ピストン・シリンダ機構１１の油室２０を油供給通路（油供給管）４１を介して上記一方の揺動ピストン・シリンダ機構１１の油室２０に接続している。本実施形態では、油供給管４１は可撓性を有する材料からなる。
【００４５】
また、本実施形態では、揺動ピストン・シリンダ機構１１を、移動部材１０の移動方向と直交する方向の分力Ｆｙ１、Ｆｙ２が互いに相殺されるように配置している。図示例では、直交軸線ＣＴを挟んで配置する揺動ピストン・シリンダ機構１１を、移動部材１０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。なお、複数の揺動ピストン・シリンダ機構１１を、移動部材１０の周方向に間隔を隔てて配置しても分力Ｆｙ１、Ｆｙ２を相殺することが可能であり、その場合、分力Ｆｙ１、Ｆｙ２を相殺することができれば良く、揺動ピストン・シリンダ機構１１を等ピッチで配置しても良く、揺動ピストン・シリンダ機構１１を不等ピッチで配置するようにしても良い。
【００４６】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００４７】
本実施形態では、揺動ピストン・シリンダ機構１１を、直交軸線ＣＴに対して互いに反対方向に傾斜するように一対配置しているので、直交軸線ＣＴを挟んで配置した揺動ピストン・シリンダ機構１１のうち、一方（図７中の右側）の揺動ピストン・シリンダ機構１１による分力Ｆｘ１と他方（図７中の左側）の揺動ピストン・シリンダ機構１１による分力Ｆｘ２とが移動部材１０の移動方向で対抗するようになり、分力Ｆｘ１と分力Ｆｘ２との合算値となる正味の分力Ｆｘ（Ｆｘ１＋Ｆｘ２）の値は図７に示す中立位置においてゼロとなる（図８参照）。
【００４８】
一方、図７に示す中立位置からずれた位置で、一方（図７中の右側）の揺動ピストン・シリンダ機構１１による分力Ｆｘ１と他方（図７中の左側）の揺動ピストン・シリンダ機構１１による分力Ｆｘ２とに差が生じ、その差分の力が正味の分力Ｆｘとして移動部材１０に作用することになる。本実施形態では、揺動ピストン・シリンダ機構１１を、直交軸線ＣＴに対して互いに反対方向に傾斜するように一対配置しているので、荷重支持装置として求められる変位±σｍａｘの範囲内ではほぼ線形のバネ定数が得られる（図８参照）。
【００４９】
荷重支持装置として求められる変位が±σｍａｘである場合、揺動ピストン・シリンダ機構１１のピストン１８の受圧部（頂部１９）の受圧面積をＳｙとし、ピストン１８の受圧部（頂部１９）に作用する作用油圧をＰｙとすると、変位±σｍａｘの範囲内でのバネ定数Ｋは、以下の式（５）で表される。
【００５０】
Ｋ＝Ｐｙ×Ｓｙ×ｓｉｎ（ｔａｎ-1（ｔａｎθ×２））／ｔａｎθ／Ｈ  ・・・（５）
本実施形態によっても、揺動側油圧比変換機構２３によって揺動ピストン・シリンダ機構１１の油室２０に供給する一定油圧の大きさを調整することで、バネ定数を自在に調整することが可能となる。
【００５１】
本実施形態に係る特性可変油圧バネシステム３においては、正味の分力Ｆｘがほぼ線形に変化し、移動部材１０が所定方向（図７中の右方向）に移動されたとき、移動部材１０を反対方向（図７中の左方向）に押し戻す力が変位Ｘがプラス側になるに従い小さくなる負のバネ定数が得られる。
【００５２】
ここで、本実施形態では、揺動ピストン・シリンダ機構１１を移動部材１０の移動方向に対して角度をもって移動部材１０に接続しているため、一定油圧に応じて揺動ピストン・シリンダ機構１１に発生する力Ｆ１、Ｆ２の移動部材１０の移動方向と直交する方向の分力Ｆｙ１、Ｆｙ２がラジアル負荷として移動部材１０に作用する。これに対して、本実施形態では、直交軸線ＣＴを挟んで配置する揺動ピストン・シリンダ機構１１を、移動部材１０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ので、移動部材１０の移動軸線Ｃを挟んで分力Ｆｙ１、Ｆｙ２が相殺されるので、移動部材１０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。
【００５３】
また、本実施形態に係る特性可変油圧バネシステム３において、固定ピストン・シリンダ機構３１の油室３７に一定油圧を供給すると、その一定油圧に応じた力Ｆｂが固定ピストン・シリンダ機構３１に生じ、その力Ｆｂが移動部材１０の移動軸線Ｃに沿って移動部材１０に作用する。この力Ｆｂの大きさは、ピストン３５の受圧部（頂部３６）に作用する油圧が一定油圧であれば、移動部材１０の変位Ｘの変化によっては変化しない。
【００５４】
固定ピストン・シリンダ機構３１による力Ｆｂの値を正味の分力Ｆｘ（Ｆｘ１＋Ｆｘ２）の値に合算したトータルの力ＦＴの値（Ｆｘ１＋Ｆｘ２＋Ｆｂ）は、分力Ｆｘ１と分力Ｆｘ２とが相殺される図７に示す中立位置において力Ｆｂの値と等しくなり、この力Ｆｂがセットフォースとして移動部材１０に作用することとなる（図８参照）。
【００５５】
そして、固定側油圧比変換機構４０によって固定ピストン・シリンダ機構３１の油室３７に供給する一定油圧の大きさを調整することで、固定ピストン・シリンダ機構３１の油室３７へ供給する一定油圧の大きさに応じて変化するセットフォースが得られる。即ち、式（３）中のＰの値を変化させることによって、Ｆｂの大きさが変化する。よって、本実施形態によれば、セットフォースを自在に調整することが可能となる。
【００５６】
次に、別の実施形態を図９及び図１０により説明する。図２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。
【００５７】
図９に示すように、本実施形態に係る特性可変油圧バネシステム４は、一端が移動部材１０に接続されると共に他端が固定系に接続され、移動部材１０の移動方向に沿ったセットフォースを移動部材１０に作用させる固定ピストン・シリンダ機構４２と、固定ピストン・シリンダ機構４２内に一定油圧を供給する固定側油圧供給手段４３とを備える。
【００５８】
本実施形態の固定ピストン・シリンダ機構４２は、固定系に固定された有底筒状のシリンダ４４と、移動部材１０に固定されたロッド４５と、ロッド４５の先端に接続されたピストン４６とから構成されている。ピストン４６は、シリンダ４４に摺動可能に装着されており、ピストン４６の頂部４７とシリンダ４４との間に油室４８が区画形成されている。油室４８は、油供給通路（油供給管）４９を介して固定側油圧供給手段４３に接続されている。なお、シリンダ４４を移動部材１０に接続し、ロッド４５を固定系に接続するようにしても良い。
【００５９】
固定側油圧供給手段４３は、気体の圧縮圧力を源として一定油圧を供給するための固定側定圧アキュムレータ５０と、固定側定圧アキュムレータ５０から固定ピストン・シリンダ機構４２の油室４８に供給する一定油圧の大きさを調整する固定側油圧比変換機構５１とから構成される。
【００６０】
本実施形態では、揺動ピストン・シリンダ機構２４を、直交軸線ＣＴに対して互いに反対方向に傾斜するように一対配置している。本実施形態では、図９に示す中立位置において、直交軸線ＣＴに対する揺動ピストン・シリンダ機構２４の傾角θが約３０度となるように各揺動ピストン・シリンダ機構２４を配置している。
【００６１】
また、本実施形態では、直交軸線ＣＴを挟んで配置した揺動ピストン・シリンダ機構２４のうち、一方（図９中の左側）の揺動ピストン・シリンダ機構２４の油室２８を油供給管２１を介して揺動側油圧供給手段１２に接続し、他方（図９中の右側）の揺動ピストン・シリンダ機構２４の油室２８を油供給通路（油供給管）５２を介して上記一方の揺動ピストン・シリンダ機構２４の油室２８に接続している。本実施形態では、油供給管５２は可撓性を有する材料からなる。
【００６２】
また、本実施形態では、揺動ピストン・シリンダ機構２４を、移動部材１０の移動方向と直交する方向の分力Ｆｙ１、Ｆｙ２が互いに相殺されるように配置している。図示例では、直交軸線ＣＴを挟んで配置する揺動ピストン・シリンダ機構２４を、移動部材１０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。なお、複数の揺動ピストン・シリンダ機構２４を、移動部材１０の周方向に間隔を隔てて配置しても分力Ｆｙ１、Ｆｙ２を相殺することが可能であり、その場合、分力Ｆｙ１、Ｆｙ２を相殺することができれば良く、揺動ピストン・シリンダ機構２４を等ピッチで配置しても良く、揺動ピストン・シリンダ機構２４を不等ピッチで配置するようにしても良い。
【００６３】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００６４】
図９に示すように、本実施形態では、揺動ピストン・シリンダ機構２４の油室２８に一定油圧を供給すると、一定油圧が揺動ピストン・シリンダ機構２４のピストン２７へ作用する方向が図７に示した実施形態とは逆方向になるので、揺動ピストン・シリンダ機構２４により発生する力Ｆ１、Ｆ２の発生方向も逆方向になる。よって、図１０に示すように、揺動ピストン・シリンダ機構２４の分力Ｆｘ１、Ｆｘ２の変化特性も、図７に示す実施形態とは逆方向になる。
【００６５】
このような揺動ピストン・シリンダ機構２４の分力Ｆｘ１、Ｆｘ２の変化特性から、荷重支持装置として求められる変位±σｍａｘの範囲内ではほぼ線形のバネ定数が得られる（図１０参照）。
【００６６】
本実施形態によっても、揺動側油圧比変換機構２３によって揺動ピストン・シリンダ機構２４の油室２８に供給する一定油圧の大きさを調整することで、バネ定数を自在に調整することが可能となる。
【００６７】
本実施形態に係る特性可変油圧バネシステム３においては、正味の分力Ｆｘがほぼ線形に変化し、移動部材１０が所定方向（図９中の右方向）に移動されたとき、移動部材１０を反対方向（図９中の左方向）に押し戻す力が変位Ｘがプラス側になるに従い大きくなる正のバネ定数が得られる。
【００６８】
また、本実施形態によっても、固定側油圧比変換機構５１によって固定ピストン・シリンダ機構４２の油室４８に供給する一定油圧の大きさを調整することで、セットフォースを自在に調整することが可能となる。
【００６９】
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。
【００７０】
例えば、図１、図４に示す実施形態に係る特性可変油圧バネシステム１、２に、図７、図９に示す固定ピストン・シリンダ機構３１、４２を追加しても良い。また、図１、図４に示す実施形態において、図７、図９に示すように、揺動ピストン・シリンダ機構１１、２４を、直交軸線ＣＴに対して互いに反対方向に傾斜するように一対配置しても良く、揺動ピストン・シリンダ機構１１、２４を、移動部材１０の移動軸線Ｃを挟んで対称となるように一対配置しても良い。
【００７１】
また、図１、図４、図７、図９に示す実施形態に係る特性可変油圧バネシステム１、２、３、４から、揺動側油圧比変換機構２３、固定側油圧比変換機構４０、５１を省略して、油圧バネシステムとして利用することも可能である。この油圧バネシステムによれば、揺動ピストン・シリンダ機構１１、２４により、揺動ピストン・シリンダ機構１１、２４内に供給する油圧が一定油圧であっても移動部材１０の変位に対して変化する分力Ｆｘの変化特性を「バネ定数」として活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る特性可変油圧バネシステムの概略図である。
【図２】図２は、図１の実施形態に係る特性可変油圧バネシステムの作動を示す図である。
【図３】図３は、揺動ピストン・シリンダ機構により移動部材に作用する力と移動部材の変位との関係を示すグラフである。
【図４】図４は、別の実施形態に係る特性可変油圧バネシステムの概略図である。
【図５】図５は、図４の実施形態に係る特性可変油圧バネシステムの作動を示す図である。
【図６】図６は、揺動ピストン・シリンダ機構により移動部材に作用する力と移動部材の変位との関係を示すグラフである。
【図７】図７は、別の実施形態に係る特性可変油圧バネシステムの概略図である。
【図８】図８は、揺動ピストン・シリンダ機構及び固定ピストン・シリンダ機構により移動部材に作用する力と移動部材の変位との関係を示すグラフである。
【図９】図９は、別の実施形態に係る特性可変油圧バネシステムの概略図である。
【図１０】図１０は、揺動ピストン・シリンダ機構及び固定ピストン・シリンダ機構により移動部材に作用する力と移動部材の変位との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７３】
１、２、３、４  特性可変油圧バネシステム
１０  移動部材
１１、２４  揺動ピストン・シリンダ機構
１２  揺動側油圧供給手段
２３  揺動側油圧比変換機構
３１、４２  固定ピストン・シリンダ機構
３２、４３  固定側油圧供給手段
４０、５１  固定側油圧比変換機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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