(57)【要約】【課題】停止精度や応答性の良さを確保しつつ、外力過負荷による衝撃に対して機器が損傷を受け難い流体駆動システムを提供する。【解決手段】液体供給源１１６と液体バルブＶ１，Ｖ２と第１のシリンダ１１１とを有する液圧駆動シリンダ１１と、気体バルブＶ４，Ｖ５と液体バルブＶ３と第２のシリンダ１２１とを有する吸収機構１２と、を備え、前記吸収機構１２の前記液体バルブＶ３は、前記第１のシリンダ１１１と前記第２のシリンダ１２１との間に配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体供給源と液体バルブと第１のシリンダとを有する液圧駆動シリンダと、
気体バルブと液体バルブと第２のシリンダとを有する吸収機構と、
を備え、
前記吸収機構の前記液体バルブは、前記第１のシリンダと前記第２のシリンダとの間に配置される、
ことを特徴とする流体駆動システム。
【請求項２】
請求項１において、
前記液圧駆動シリンダは、液圧駆動単動シリンダ、液圧駆動複動シリンダ、水を充填した水圧駆動シリンダ、又は、油を充填した油圧駆動シリンのいずれか一つである、
ことを特徴とする流体駆動システム。
【請求項３】
請求項１において、
前記吸収機構の第２のシリンダは、
シリンダ弁の一方が液圧駆動されて、前記吸収機構の前記液体バルブに配管され、
シリンダ弁の他方が空圧駆動されて、前記吸収機構の前記気体バルブに配管される、
ことを特徴とする流体駆動システム。
【請求項４】
請求項３において、
前記吸収機構の第２のシリンダは、一つの複動シリンダ、又は、複数の複動シリンダのいずれかで構成される、
ことを特徴とする流体駆動システム。
【請求項５】
液圧で駆動される第１のシリンダと、
前記第１のシリンダを駆動する駆動機構と、
前記駆動機構に連結された吸収機構と、
を備え、
前記駆動機構は、バルブとポンプと液体供給源とを有し、
前記吸収機構は、気体バルブと液体バルブと第２のシリンダとを有し、
前記吸収機構の前記液体バルブは、前記第１のシリンダと前記第２のシリンダとの間に配置される、
ことを特徴とする流体駆動システム。
【請求項６】
請求項５において、
前記第１のシリンダは、直動型である、
ことを特徴とする流体駆動システム。
【請求項７】
請求項５において、
前記第１のシリンダは、回転型である、
ことを特徴とする流体駆動システム。
【請求項８】
請求項７において、
回転型の前記第１のシリンダは、複数のシリンダを有し、該複数のシリンダが駆動されることによって回転する、
ことを特徴とする流体駆動システム。
【請求項９】
二つの外力によって動作し、液体を充填された第１のシリンダと、
気体バルブと液体バルブと第２のシリンダとを有する吸収機構と、
を備え、
前記吸収機構の前記液体バルブは、前記第１のシリンダのシリンダ内空部と前記第２のシリンダとの間に配置される、
ことを特徴とする流体駆動システム。
【請求項１０】
請求項９において、
前記第１のシリンダは、２本のワイヤ、ロッド、又は、リンクのいずれか一つによって、前記二つの外力が作用する、
ことを特徴とする流体駆動システム。
【請求項１１】
液圧で駆動される第１、第２のシリンダと、
前記第１、第２のシリンダのそれぞれの一方の側のロッドに接続された第１、第２の柱と、
前記第１、第２の柱の上に設置された台座と、
複数の気体バルブと第１、第２、第３、第４の液体バルブと第３、第４、第５、第６のシリンダとを有する吸収機構と、
を備え、
前記第１、第２のシリンダのそれぞれの他方の側のロッドは、土台に設置され、
前記吸収機構の前記第１、第２の液体バルブは、前記第１のシリンダの二つのシリンダ内空部と、前記第３、第４のシリンダとの間にそれぞれ配置され、
前記吸収機構の前記第３、第４の液体バルブは、前記第２のシリンダの二つのシリンダ内空部と、前記第５、第６のシリンダとの間にそれぞれ配置される、
ことを特徴とする流体駆動システム。
【請求項１２】
液圧で駆動される第１のシリンダと、
複数の気体バルブと第１、第２の液体バルブと第２、第３のシリンダとを有する吸収機構と、
を備え、
前記第１のシリンダの一方および他方の側のロッドは、それぞれ梁に接し、
前記吸収機構の前記第１、第２の液体バルブは、前記第１のシリンダの二つのシリンダ内空部と、前記第２、第３のシリンダとの間にそれぞれ配置される、
ことを特徴とする流体駆動システム。
【請求項１３】
液圧で駆動される第１のシリンダと、
気体バルブと液体バルブと第２のシリンダとを有する吸収機構と、
を備え、
前記第１のシリンダの一方は、土台に設置され、
前記吸収機構の前記液体バルブは、前記第１のシリンダのシリンダ内空部と、前記第２のシリンダとの間に配置される、
ことを特徴とする流体駆動システム。
【請求項１４】
シリンダ弁の一方が液圧駆動され、シリンダ弁の他方が空圧駆動されるシリンダと、
前記シリンダ弁の一方のシリンダ内空部と接続される液体バルブと、
前記シリンダ弁の他方のシリンダ内空部と接続される気体バルブと、
前記気体バルブに接続される圧力調整器と、
を備える、
ことを特徴とする吸収機構。
【請求項１５】
請求項１４に記載の吸収機構を備えることを特徴とする外力検出機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体駆動システム、吸収機構、および外力検出機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリンダを用いた流体駆動システムの例として、水などの液体を用いた液圧駆動シリンダシステムと気体を用いたエア駆動シリンダシステムがある。
液圧駆動シリンダシステムは、液体の非圧縮性によって、シリンダの停止精度や応答性が良いという特徴がある。
また、エア駆動シリンダシステムでは、エアの圧縮性によって、バルブを閉じて配管回路内が密閉状態のときに、予期せぬ外力が作用し、シリンダが過負荷を受けた場合においても、外力による変位に対して圧力上昇は穏やかであって、機器や配管が受ける衝撃あるいはダメージが小さいという特徴がある。
【０００３】
以上の液圧駆動シリンダシステム、またはエア駆動シリンダシステムを用いた例として、特許文献１および特許文献２がある。
特許文献１には、シリンダーの内部で可動のピストンを有する液圧シリンダーの技術が開示されている。
特許文献２には、空圧シリンダ駆動による被移動物体の高速移動方法として、空圧シリンダの技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５０−５３７７６号公報
【特許文献２】特開昭５６−７５２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、液圧駆動のシリンダを用いているので、停止精度や応答性は良いが、バルブが閉状態に外力過負荷による衝撃で関連する機器や配管などが損傷しやすいという課題がある。
また、特許文献２に記載の技術においては、エアシリンダを用いているので、エアの圧縮性により、停止精度や応答性が不充分であるという課題がある。
【０００６】
本発明は、前記した課題に鑑みて創案されたものであって、停止精度や応答性の良さを確保しつつ、外力過負荷による衝撃に対して機器が損傷を受け難い流体駆動システムを提供することを課題（目的）とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の課題を解決するために、本発明を以下のように構成した。
すなわち、本発明の流体駆動システムは、液体供給源と液体バルブと第１のシリンダとを有する液圧駆動シリンダと、気体バルブと液体バルブと第２のシリンダとを有する吸収機構と、を備え、前記吸収機構の前記液体バルブは、前記第１のシリンダと前記第２のシリンダとの間に配置される、ことを特徴とする。
また、その他の手段は、発明を実施するための形態のなかで説明する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、停止精度や応答性の良さを確保しつつ、外力過負荷による衝撃に対して機器が損傷を受け難い流体駆動システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る流体駆動システムの構成例を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る流体駆動システムにおける水圧駆動単動シリンダの外力と変位特性変化の関係の一例を示す概念図である。
【図３】図１および図２で説明した水圧駆動単動シリンダの単動シリンダにおけるシリンダに外力が加わる箇所と、その際のシリンダの変位について模式的に示す図である。
【図４】比較例１としての水圧駆動単動シリンダの構成例を示す図である。
【図５】比較例２としての空圧駆動単動シリンダの構成例を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る流体駆動システムの構成例を示す図である。
【図７】比較例３としての水圧駆動複動シリンダの構成例を示す図である。
【図８】比較例４としての空圧駆動複動シリンダの構成例を示す図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る流体駆動システムの構成例を示す図である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係る流体駆動システムの構成例を示す図であり、（ａ）は回転型の液圧シリンダを回転する面の正面方向から見た図、（ｂ）は回転型の液圧シリンダを回転する面の横方向から見た概略の図である。
【図１１】本発明の第５実施形態に係る流体駆動システムの構成例を示す図である。
【図１２】本発明の第６実施形態に係る流体駆動システムの構成例を示す図である。
【図１３】本発明の第７実施形態に係る流体駆動システムの構成例を示す図である。
【図１４】本発明の第８実施形態に係る流体駆動システムの構成例を示す図である。
【図１５】本発明の第９実施形態に係る流体駆動システムの構成例を示す図である。
【図１６】本発明の第１０実施形態に係る流体駆動システムの構成例を示す図である。
【図１７】本発明の第１１実施形態に係る流体駆動システムの構成例を示す図である。
【図１８】シリンダ（水圧駆動単動シリンダ）が負荷となるトロッコと作用していない状況を示す図である。
【図１９】シリンダ（水圧駆動単動シリンダ）がシリンダ弁の片方の側の内空部に所定の水圧（液圧）の水（液体）が充填され、シリンダのロッドが、負荷となるトロッコを押し始める状態を示す図である。
【図２０】斜面にあるトロッコに岩が転がって来て、予期せぬ接触が発生した状態を示す図である。
【図２１】吸収機構がなしの場合におけるシリンダの移動量と時間の関係を示す図である。
【図２２】吸収機構がなしの場合におけるシリンダの圧力と時間の関係を示す図である。
【図２３】吸収機構がある場合におけるシリンダの移動量と時間の関係を示す図である。
【図２４】吸収機構がある場合におけるシリンダの圧力と時間の関係を示す図である。
【図２５】吸収機構におけるシリンダの移動量と時間の関係を示す図である。
【図２６】吸収機構におけるシリンダの圧力と時間の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態（以下においては「実施形態」と表記する）を、適宜、図面を参照して説明する。
【００１１】
≪第１実施形態≫
図１は、本発明の第１実施形態に係る流体駆動システム１０の構成例を示す図である。
図１において、流体駆動システム１０は、水圧駆動単動シリンダ１１と吸収機構１２とを備えて構成されている。
次に、水圧駆動単動シリンダ１１と吸収機構１２の構成、および流体駆動システム１０の動作について、順に詳しく説明する。
【００１２】
＜水圧駆動単動シリンダ（液圧駆動単動シリンダ）１１＞
水圧駆動単動シリンダ（液圧駆動単動シリンダ）１１は、単動シリンダ（第１のシリンダ）１１１、液体バルブ（バルブ）Ｖ１，Ｖ２、圧力調整器１１４、ポンプ１１５、水供給源（液体供給源）１１６、圧力計１１７、配管１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅを備えて構成されている。
単動シリンダ１１１のシリンダ弁の一方はロッドを介して外力Ｆが加わる。また、シリンダ弁の他方はシリンダの内空部に水（液体）が充填されていて配管１１Ａに接続されている。
配管１１Ａは、液体バルブＶ１と液体バルブＶ２のそれぞれの第１の配管口に接続されている。液体バルブＶ１の第２の配管口は、配管１１Ｃを介して、圧力調整器１１４とポンプ１１５に接続されている。
また、圧力調整器１１４とポンプ１１５は、それぞれ配管１１Ｄと配管１１Ｅを介して水供給源（液体供給源）１１６に接続されている。
液体バルブＶ２の第２の配管口は、配管１１Ｂを介して、水供給源（液体供給源）１１６に接続されている。
【００１３】
単動シリンダ１１１は、シリンダ弁の一方は外力、他方は水（液体）が充填されているので、液体バルブＶ１と液体バルブＶ２とを適正に開閉することにより、単動シリンダ１１１のシリンダ部が移動する。
すなわち、液体バルブＶ１を閉じて、液体バルブＶ２を開くと、水供給源（液体供給源）１１６から所定の水圧（液圧）の水（液体）がシリンダ弁の他方に供給されて、単動シリンダ１１１は、戻りの状態となる。
また、液体バルブＶ２を閉じて、液体バルブＶ１を開き、圧力調整器１１４で圧力（水圧）を調整しながらポンプ１１５を作動して、液体バルブＶ１から水（液体）を単動シリンダ１１１の他方の弁の側の内空部に供給することによって、単動シリンダ１１１は動作状態となる。
【００１４】
すなわち、単動シリンダ１１１に外力Ｆ（図３参照）が加わっているとき、ポンプ１１５から供給された水（液体）による力（圧力Ｐ×シリンダ断面積Ａ）との関係で単動シリンダ１１１は動作する。例えば、ポンプ１１５から供給された水（液体）による力（圧力Ｐ×シリンダ断面積Ａ）が外力Ｆより大きければ、単動シリンダ１１１のロッドは、後記する図３の右側（図３では−ｘ方向）に移動する。このように、外力Ｆが作用している状態で単動シリンダ１１１を所望の動作をさせるために、液体バルブＶ１と液体バルブＶ２とを適正に開閉する。
【００１５】
なお、配管１１Ａは、吸収機構１２における液体バルブＶ３にも接続されているが、以上の水圧駆動単動シリンダ（液圧駆動単動シリンダ）１１の説明は、液体バルブＶ３が閉じられている状態における動作についてである。
液体バルブＶ３が開いた状態で、水圧駆動単動シリンダ１１と吸収機構１２とが相互作用する場合の動作については後記する。
【００１６】
＜吸収機構１２＞
図１において、吸収機構（リリーフ）１２は、複動シリンダ（第２のシリンダ）１２１、リニアゲージ１２２、液体バルブ（バルブ）Ｖ３、気体バルブ（バルブ）Ｖ４，Ｖ５、圧力計１２６、圧力調整器１２７、エア供給源１２８を備えている。
複動シリンダ１２１のシリンダ弁の一方は、水（液体）が充填された配管１２Ａに接続されている。またシリンダ弁の他方は、エア（気体）が充填された配管１２Ｂと配管１２Ｃに接続されている。
配管１２Ａは、液体バルブＶ３の第１の配管口に接続されている。配管１２Ｂは、気体バルブＶ４の第１の配管口に接続されている。配管１２Ｃは、圧力計１２６と気体バルブＶ５の第１の配管口に接続されている。
【００１７】
液体バルブＶ３の第２の配管口は、前記した水圧駆動単動シリンダ１１における配管１１Ａに接続されている。
気体バルブＶ４の第２の配管口は、大気開放となっている。
気体バルブＶ５の第２の配管口は、圧力調整器１２７の出口に接続されている。圧力調整器１２７の入口は、配管１２Ｅを介して、エア供給源１２８に接続されている。
リニアゲージ１２２は、複動シリンダ１２１の変位を測定している。
【００１８】
吸収機構１２は、気体バルブＶ４，Ｖ５と圧力計１２６と圧力調整器１２７、およびエア供給源１２８とによって、複動シリンダ（第２のシリンダ）１２１におけるシリンダ弁のエア（気体）が充填された側のシリンダ内空部を所定の圧力（気圧）に設定する。そして、液体バルブＶ３を開くことにより、液体バルブＶ３を介して到来する外力の急峻な変動を吸収する機能を有する。
また、複動シリンダ１２１におけるシリンダ弁のエア（気体）が充填された側のシリンダ内空部の圧力（気圧）に如何に設定するかによって、外力の急峻な変動を吸収する機能、いわば剛性を調整することができる。
なお、リニアゲージ１２２は、複動シリンダ１２１のシリンダ弁の変位を計測する。
【００１９】
＜流体駆動システム１０の動作＞
次に、水圧駆動単動シリンダ１１と吸収機構１２とを併せた流体駆動システム１０の動作について説明する。
前記したように、水圧駆動単動シリンダ１１を停止精度や応答性を高く確保しながら、シリンダにおける外力の過負荷による機器のダメージを防止するために、水圧駆動単動シリンダ１１と吸収機構１２を組み合わせて用いる。
流体駆動システム１０の実際の動作を次の手順のように実施する。
【００２０】
《吸収機構１２の初期設定》
〈１〉吸収機構１２における液体バルブＶ３を閉じる。
〈２〉気体バルブＶ４，Ｖ５と圧力計１２６と圧力調整器１２７による調整によって、複動シリンダ１２１におけるシリンダ弁のエア（気体）が充填された側のシリンダ内空部の圧力（気圧）を圧力Ｐａ０に設定する。
〈３〉圧力Ｐａ０で充填した後、気体バルブＶ４，Ｖ５は閉じた状態にする。
【００２１】
《通常の水圧駆動単動シリンダ１１の動作時（通常負荷時、能動動作時）》
〈４〉衝撃などの異常な外力が加わらない通常の水圧駆動単動シリンダ１１の動作時（通常負荷時、能動動作時）は、吸収機構１２における液体バルブＶ３を閉じた状態のまま、液体バルブＶ１と液体バルブＶ２の開閉で動作する。
なお、圧力調整器１１４、ポンプ１１５、水供給源（液体供給源）１１６は、適宜、動作させる。
【００２２】
《単動シリンダ１１１の停止時、または外力過負荷時》
単動シリンダ１１１の停止時（液体バルブＶ１，Ｖ２は共に閉）においては、吸収機構１２における液体バルブＶ３を開く。ただし、液体バルブＶ３を開く前に圧力計１１７によって直前の動作圧力を測定し、複動シリンダ１２１の押し下げ力に対抗できる程度の複動シリンダ１２１の内空部圧力に初期圧力Ｐａ０を設定しておくことが望ましい。
この状態において、外力が単動シリンダ１１１に加わると、単動シリンダ１１１の変位量に対応して、吸収機構１２における複動シリンダ１２１が押し下げられる（図１の図面視の下方）。
すなわち、単動シリンダ１１１に作用する外力Ｆが液体バルブＶ３を介して複動シリンダ１２１の水（液体）が充填された内空部に伝達されると、複動シリンダ１２１のエア（気体）が充填された内空部の圧力とがバランスして複動シリンダ１２１のシリンダ弁が動く。このように複動シリンダ１２１が押し下げられることによって、単動シリンダ１１１および関連する配管１１Ａにおいて、印加された外力の影響（例えばダメージ）が軽減される。
なお、この過程において、複動シリンダ１２１の内部のエアの圧縮特性により、シリンダ弁の変位につれて抵抗力（剛性）が上昇する。
また、初期の圧力Ｐａ０を変更することで、外力変位に対する抵抗力（剛性）を変えることができる。
【００２３】
《単動シリンダ１１１の特性について》
以上は、吸収機構１２における液体バルブＶ３を開く場合について説明したが、単動シリンダ１１１の剛性を高める必要がある場合には、液体バルブＶ３を閉じたままにすることにより、水の非圧縮性により、最も剛性を高くすることもできる。なお、圧力Ｐａ０の設定による外力とシリンダ変位の変化については、図２を参照して後記する。
さらに、圧力Ｐａをリアルタイムに変更することにより、単純な空気の圧縮特性とは異なる変位−抵抗力の関係にすることも可能となる。この運用では、外力に打ち勝って、シリンダ１１１をエアで能動的に動かす動作も可能となる。
また、単動シリンダ１１１の停止時（液体バルブＶ１，Ｖ２は共に閉）において、吸収機構１２における液体バルブＶ３を開いた状況で、複動シリンダ１２１の圧力と変位量を計測することにより、単動シリンダ１１１が受ける外力とそれによる変位を検出することができる。
以上の構成により、剛性可変な水圧駆動システム（液圧駆動システム、流体駆動システム）を構築できる。
【００２４】
＜外力と変位特性変化の概念図＞
図２を参照して、水圧駆動単動シリンダ１１と吸収機構１２とを備えて構成されている流体駆動システム１０の外力と変位特性変化の概念図を説明する。
図２は、本発明の第１実施形態に係る流体駆動システム１０における水圧駆動単動シリンダ１１の外力と変位特性変化の関係の一例を示す概念図である。
図２において、縦軸は水圧駆動単動シリンダ１１の単動シリンダ１１１における外力Ｆであり、横軸は単動シリンダ１１１における変位ｘである。また、吸収機構１２における複動シリンダ１２１のエアの初期圧力Ｐａ０の設定による、水圧駆動単動シリンダ１１における外力と変位特性変化の関係を示す概念図である。
【００２５】
また、図２において、特性線２００１，２００２，２００３は、単動シリンダ１１１における外力Ｆと変位ｘの特性関係を示している。特性線２００１は、初期圧力Ｐａ０が最小の０の場合を示している。特性線２００２は、初期圧力Ｐａ０が中程度の場合を示している。特性線２００３は、初期圧力Ｐａ０が大の場合を示している。
また、特性線２０１０は、液体バルブＶ３を閉状態として、複動シリンダ１２１を有する吸収機構１２が機能しない場合の特性である。
特性線２０１０で示した吸収機構１２が機能しない場合の外力Ｆと変位ｘの特性に対して、特性線２００１，２００２，２００３は、外力Ｆの変化に対して、変位ｘが大きい。
図２の関係により、外力負荷（Ｆ）に対する剛性（変位ｘの変化量Δｘ）を可変に設定できる。
すなわち、停止精度および応答性と、外力変化に対する剛性（外力過負荷による衝撃の緩和の度合）を選択できる。
【００２６】
図３は、図１および図２で説明した水圧駆動単動シリンダ１１の単動シリンダ１１１におけるシリンダに外力Ｆが加わる箇所と、その際のシリンダの変位ｘについて模式的に示す図である。なお、変位ｘは、外力Ｆのみの挙動ではなく、前記したように、吸収機構１２の作用を反映した変位である。
図３においては、シリンダに外力Ｆが加わる箇所と、その際のシリンダの変位ｘを示す意図のみであるので詳細な説明は省略する。
なお、前記したように、図３におけるシリンダの変位ｘは、単動シリンダ１１１の変位であって、吸収機構１２における複動シリンダ１２１の変位とは異なる（図１参照）。
ただし、単動シリンダ１１１の変位と複動シリンダ１２１の変位とは、所定の関係があるので、図２におけるリニアゲージ１２２で測定された複動シリンダ１２１の変位によって、単動シリンダ１１１の変位ｘは、算出、もしくは推定、計測ができる。
【００２７】
＜比較例１＞
比較例１として、水圧駆動単動シリンダの一例を説明する。
図４は、比較例１としての水圧駆動単動シリンダの構成例を示す図である。
図４において、水圧駆動単動シリンダ１１００は、単動シリンダ１１１１、液体バルブＶＡ，ＶＢ、圧力調整器１１１４、ポンプ１１１５、水供給源１１１６、配管１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃ，１１１Ｄ，１１１Ｅを備えている。
単動シリンダ１１１１のシリンダ弁の一方は外力が作用し、他方は水が充填された配管１１１Ａに接続されている。
【００２８】
配管１１１Ａは、液体バルブＶＡと液体バルブＶＢのそれぞれの第１の配管口に接続されている。液体バルブＶＡの第２の配管口は、配管１１１Ｃを介して圧力調整器１１１４とポンプ１１１５に接続されている。
また、圧力調整器１１１４とポンプ１１１５は、それぞれ配管１１１Ｄ、配管１１１Ｅを介して、水供給源１１１６に接続されている。
液体バルブＶＢの第２の配管口は、配管１１１Ｂを介して、水供給源１１１６に接続されている。
【００２９】
単動シリンダ１１１１は、シリンダ弁の一方は外力が作用し、他方は水が充填されているので、液体バルブＶＡと液体バルブＶＢとを適正に開閉することにより、単動シリンダ１１１１のシリンダ部が移動する。
すなわち、液体バルブＶＡを閉じて、液体バルブＶＢを開くと水供給源１１１６から所定の水圧の水がシリンダ弁の他方に供給されて、単動シリンダ１１１１は、戻りの状態となる。
また、液体バルブＶＢを閉じて、液体バルブＶＡを開き、圧力調整器１１１４で圧力（水圧）を調整しながらポンプ１１１５を作動して、液体バルブＶＡから水を単動シリンダ１１１１の他方の弁の側に供給することによって、単動シリンダ１１１１は動作状態となる。
【００３０】
以上の比較例１の水圧駆動単動シリンダで構成される水圧駆動シリンダシステムは、水の非圧縮性によって、停止精度や応答性が良いというメリットがある。反面、バルブ閉（配管回路内が密閉）状態のときに予期せぬ外力によりシリンダが過負荷を受けた場合に、微小な変位で回路内の圧力が急上昇し（衝撃が大きい）、機器や配管などがダメージを受ける可能性がある。
【００３１】
＜比較例２＞
比較例２として、空圧単動シリンダの一例を説明する。
図５は、比較例２としての空圧駆動単動シリンダの構成例を示す図である。
図５において、空圧駆動単動シリンダ２１００は、単動シリンダ２１１１、気体バルブＶＣ，ＶＤ、圧力調整器２１１４、エア供給源２１１６、配管２１１Ａ，２１１Ｂ，２１Ｃ，２１１Ｄを備えている。
単動シリンダ２１１１のシリンダ弁の一方は外力が作用し、他方はエア（空気）が充填された配管２１１Ａに接続されている。
【００３２】
配管２１１Ａは、気体バルブＶＣと気体バルブＶＤのそれぞれの第１の配管口に接続されている。気体バルブＶＣの第２の配管口は、配管２１１Ｃを介して圧力調整器２１１４に接続されている。
また、圧力調整器２１１４は配管２１１Ｄを介して、エア供給源２１１６に接続されている。
気体バルブＶＤの第２の配管口は、配管２１１Ｂを介して、大気開放されている。
【００３３】
単動シリンダ２１１１は、シリンダ弁の一方は外力が作用し、他方はエア（空気）が充填されているので、気体バルブＶＣと気体バルブＶＤとを適正に開閉することにより、単動シリンダ２１１１のシリンダ部が移動する。
すなわち、気体バルブＶＣ、もしくは気体バルブＶＤを介して、エア供給源２１１６から所定の気圧のエア（空気）がシリンダ弁の他方に供給されて、単動シリンダ２１１１は、戻りの状態となる。
また、気体バルブＶＤを閉じて、気体バルブＶＣを開き、圧力調整器２１１４で圧力（気圧）を調整しながら、気体バルブＶＣからエア（空気）を単動シリンダ２１１１の他方のシリンダ弁の側の内空部（シリンダ内空部）に供給することによって、単動シリンダ２１１１は動作状態となる。
【００３４】
以上の比較例２の空圧単動シリンダで構成される空圧駆動シリンダシステムは、バルブ閉（配管回路内が密閉）状態のときに予期せぬ外力によりシリンダが過負荷を受けた場合には、変位に対して圧力上昇が穏やかになり、機器がダメージを受け難い（衝撃が小さい）という特徴（メリット）がある。その反面、エア（空気）の圧縮性により、シリンダの停止精度や応答性は良くないという課題がある。
【００３５】
＜シリンダの能動動作時の動作例＞
第１実施形態の流体駆動システム１０におけるシリンダ１１１および水圧駆動単動シリンダ１１の実際の動作例を図１８〜図２６を参照して説明する。なお、図６〜図１７については、後記する。
【００３６】
《水圧（液圧）シリンダと通常負荷と異常負荷との場面設定例》
流体駆動システム１０におけるシリンダ１１１（水圧駆動単動シリンダ１１）が通常の負荷（通常外力）に対する動作と予期せぬ負荷（異常な外力）に対する動作例を図１８〜図２０を参照して説明する。
図１８は、シリンダ１１１（水圧駆動単動シリンダ１１）が負荷となるトロッコ５０１と作用していない状況を示す図である。
図１８において、斜面５１０に、シリンダ１１１（水圧駆動単動シリンダ１１）が設置され、トロッコ５０１が停止装置５１１に停留されている。なお、シリンダ１１１のロッド１１１Ｒは、トロッコ５０１と接していない。
【００３７】
図１９は、シリンダ１１１（水圧駆動単動シリンダ１１）がシリンダ弁の片方の側の内空部に所定の水圧（液圧）の水（液体）が充填され、シリンダ１１１のロッド１１１Ｒが、負荷となるトロッコ５０１を押し始める状態を示す図である。
図１９において、トロッコ５０１は、ロッド１１１Ｒに押され始めた状態であり、停止装置５１１を離れ始めている。この後、トロッコ５０１は、斜面５１０を登りだす。
【００３８】
図２０は、斜面５１０にあるトロッコ５０１に岩（異常外力）６０１が転がって来て、予期せぬ接触が発生した状態を示す図である。
図２０において、シリンダ１１１（水圧駆動単動シリンダ１１）は、ロッド１１１Ｒを介してトロッコ５０１の通常の負荷（通常外力）以外に予期しない異常な負荷（異常外力）を受ける。
【００３９】
なお、図１８に示した初期状態を時間ｔ＝０とする。
また、図１９に示したシリンダ１１１のロッド１１１Ｒが、負荷であるトロッコ５０１に接触した時間をｔ＝ｔ１とする。
また、図１９の状態において、シリンダ１１１がロッド１１１Ｒを介して負荷（トロッコ５０１）を動かし始めた時間をｔ＝ｔ２とする。
また、図１９の状態から図２０の状態に移行する過程で、トロッコ５０１が岩６０１（予期せぬ負荷）に遭遇した時間をｔ＝ｔａとする。
【００４０】
《吸収機構なしの場合におけるシリンダ１１１の移動量と圧力》
以上に述べた状況（図１８〜図２０）の「吸収機構なしの場合」、すなわち、第１実施形態の流体駆動システム１０（図１）において、吸収機構１２の液体バルブＶ３を閉めた場合、あるいは比較例１（図４）の場合におけるシリンダの移動量と圧力について、図２１と図２２を参照して説明する。
【００４１】
図２１は、吸収機構１２がなしの場合におけるシリンダの移動量と時間ｔの関係を示す図である。また、図２１において、縦軸がシリンダ１１１の移動量を示し、横軸が時間（時間の推移）ｔを示している。
なお、前記したように、第１実施形態の流体駆動システム１０（図１）においては、吸収機構１２の液体バルブＶ３を閉めた状態である。
図２１においては、初期状態の時間ｔ＝０からシリンダ１１１が所定の値になると、シリンダ１１１のロッド１１１Ｒを伸ばして、ｔ＝ｔ１で、負荷であるトロッコ５０１に接触する。
また、ｔ１≒ｔ２として、シリンダ１１１はロッド１１１Ｒを介して負荷であるトロッコ５０１を押す。
さらにｔ＝ｔａで、負荷であるトロッコ５０１が岩６０１（予期せぬ負荷、異常外力）と遭遇する。このため、ｔ＞ｔａにおいて、シリンダ１１１は、ロッド１１１Ｒをさらに伸ばせない状況となっている。
【００４２】
図２２は、吸収機構１２がなしの場合におけるシリンダの圧力と時間ｔの関係を示す図である。また、図２２において、縦軸がシリンダ１１１の圧力を示し、横軸が時間（時間の推移）ｔを示している。
なお、前記したように、第１実施形態の流体駆動システム１０（図１）においては、吸収機構１２の液体バルブＶ３を閉めた状態である。
図２２においては、初期状態の時間ｔ＝０からシリンダ１１１のロッド１１１Ｒを伸ばして、ｔ＝ｔ１で、負荷であるトロッコ５０１に接触する。この間、シリンダ１１１の圧力は概ねロッド１１１Ｒを伸ばすために必要な所定の圧力ＰＣ１を保つ。
また、ｔ１≒ｔ２において、シリンダ１１１がロッド１１１Ｒを介して負荷であるトロッコ５０１を押していく。この間、シリンダ１１１の圧力は概ね負荷であるトロッコ５０１を押すに必要な所定の圧力ＰＣ２を保つ。
そして、ｔ＝ｔａで、負荷であるトロッコ５０１が岩６０１（予期せぬ負荷、異常外力）と遭遇すると、それでもシリンダ１１１はロッド１１１Ｒを押し続けるのでシリンダ１１１の内部の圧力は急上昇する。シリンダ１１１の圧力が過負荷ラインを超えるとシリンダ１１１が損傷する場合がある。
【００４３】
《吸収機構ありの場合におけるシリンダ１１１、１２１の移動量と圧力》
前記した状況（図１８〜図２０）の「吸収機構ありの場合」、すなわち、第１実施形態の流体駆動システム１０（図１）において、吸収機構１２の液体バルブＶ３を開けた場合におけるシリンダ１１１およびシリンダ１２１の移動量と圧力について、図２３〜図２６を参照して説明する。
【００４４】
図２３、吸収機構１２がある場合におけるシリンダ１１１の移動量と時間ｔの関係を示す図である。また、図２３において、縦軸がシリンダ１１１の移動量を示し、横軸が時間（時間の推移）ｔを示している。
なお、前記したように、第１実施形態の流体駆動システム１０（図１）においては、吸収機構１２の液体バルブＶ３を開けた状態である。また、吸収機構１２がある場合には、ｔ１≠ｔ２となる。
図２３においては、初期状態の時間ｔ＝０からシリンダ１１１が所定の値になると、シリンダ１１１のロッド１１１Ｒを伸ばして、ｔ＝ｔ１で、負荷であるトロッコ５０１に接触する。
このとき、図２４で後記するように吸収機構１２の作用により、穏やかに圧力が上昇する。その間、図２３のｔ１〜ｔ２では、シリンダ１１１は動かない。
ｔ＝ｔ２となって、シリンダ１１１が所定の圧力Ｐｄ２となると、図２３に示すように、シリンダ１１１のロッド１１１Ｒを介して負荷であるトロッコ５０１を押す。すなわち、シリンダ１１１の移動量が再び増加している。
さらにｔ＝ｔａで、負荷であるトロッコ５０１が岩６０１（予期せぬ負荷、異常外力）と遭遇する。このとき、後記するように、吸収機構１２の作用により、ｔａ〜ｔｂにおいては、シリンダ１１１は、ロッド１１１Ｒをさらに伸ばせない状況となる。その理由は、後記する吸収機構１２の作用によって、過負荷を検出してロッド１１１Ｒが伸びるのを停止するからである。
【００４５】
図２４は、吸収機構１２がある場合におけるシリンダ１１１の圧力と時間ｔの関係を示す図である。また、図２４において、縦軸がシリンダ１１１の圧力を示し、横軸が時間（時間の推移）ｔを示している。
なお、前記したように、第１実施形態の流体駆動システム１０（図１）においては、吸収機構１２の液体バルブＶ３を開けた状態である。
図２４においては、初期状態の時間ｔ＝０からシリンダ１１１のロッド１１１Ｒを伸ばして、ｔ＝ｔ１で、負荷であるトロッコ５０１に接触する。この間、シリンダ１１１の圧力は概ねロッド１１１Ｒを伸ばすために必要な所定の圧力Ｐｄ１を保つ。
また、ｔ１〜ｔ２においては、吸収機構１２の作用により、穏やかに圧力が上昇する。
シリンダ１１１の圧力が負荷であるトロッコ５０１を押すに必要な所定の圧力Ｐｄ２に達すると、圧力Ｐｄ２を保ちながら、負荷であるトロッコ５０１を押す。
そしてｔ＝ｔａで、負荷であるトロッコ５０１が岩６０１（予期せぬ負荷、異常外力）と遭遇すると、シリンダ１１１の圧力はｔａ〜ｔｂの区間において、上昇する。
しかしながら、吸収機構１２の作用により、シリンダ１１１の圧力は過負荷ラインの圧力に達することはない。そのため、シリンダ１１１は損傷を受けない。
【００４６】
図２５は、吸収機構１２におけるシリンダ１２１の移動量と時間ｔの関係を示す図である。また、図２５において、縦軸がシリンダ１１１の移動量を示し、横軸が時間（時間の推移）ｔを示している。
なお、前記したように、第１実施形態の流体駆動システム１０（図１）においては、吸収機構１２の液体バルブＶ３を開けた状態である。
図２５において、ｔが０〜ｔ１においては、シリンダ１２１は殆ど移動しない。
シリンダ１１１がｔ＝ｔ１で、負荷であるトロッコ５０１に接触すると、液体バルブＶ３を介して、シリンダ１１１の圧力がシリンダ１２１に伝達され、シリンダ１２１（リニアゲージ１２２）が動作する。それとともにシリンダ１２１は、所定の変位ｘｅ１だけ移動する。そして、シリンダ１１１の圧力が負荷であるトロッコ５０１を押すに必要な所定の圧力Ｐｄ２に達すると、シリンダ１２１は、所定の変位ｘｅ１を保って均衡する。
そしてｔ＝ｔａで、負荷であるトロッコ５０１が岩６０１（予期せぬ負荷、異常外力）と遭遇すると、シリンダ１１１の圧力が上昇するので、シリンダ１２１は、ｔａ〜ｔｂの区間で、再び圧力を高めるために移動する。
【００４７】
図２６は、吸収機構１２におけるシリンダ１２１の圧力と時間ｔの関係を示す図である。また、図２６において、縦軸がシリンダ１２１の圧力を示し、横軸が時間（時間の推移）ｔを示している。
図２６に示すように、シリンダ１２１は、ｔ＝０で初期圧力Ｐａ０に設定しておく。そして、ｔ＝ｔ１でシリンダ１２１の圧力は緩やかに上昇する。そしてｔ＝ｔ２になって負荷検出がされる圧力まで上昇する。その後、シリンダ１２１の圧力は負荷検出がされた圧力を保つ。ｔ＝ｔａで、負荷であるトロッコ５０１が岩６０１（予期せぬ負荷、異常外力）と遭遇すると、シリンダ１２１の圧力は上昇する。しかし、過負荷ラインより低く設定された許容設定圧（予め決めておく）に達した時点で、シリンダ１２１からシリンダ１１１に供給している液圧を止める。この動作により、シリンダ１２１およびシリンダ１１１の損傷を防止する。
【００４８】
＜第１実施形態の効果＞
前記したように、本発明の第１実施形態の流体駆動システム１０は、図１に示すように、水圧駆動単動シリンダ１１に吸収機構１２を備えて構成されている。この吸収機構１２を備える構成は、前記した比較例１および比較例２にはない構成である。
この水圧駆動単動シリンダ１１と吸収機構１２とを備える構成のため、本発明の第１実施形態の流体駆動システム１０は、水圧駆動単動シリンダ１１の停止精度や応答性が良いという特徴と、予期せぬ外力によりシリンダが過負荷を受けた場合においても機器がダメージを受け難い（衝撃が小さい）という特徴を併せて有する。
また、吸収機構１２における初期圧力Ｐａ０を適宜、所定の圧力に設定することにより、剛性を可変できるので、位置決め精度を良くしたり、あるいは外力に対する耐性を高くしたり、追従性を付加したり、柔軟に各種の特性を定めることができる。
【００４９】
また、図４に示す比較例１における水圧駆動単動シリンダ１１００や単動シリンダ１１１１が密閉された状況で用いられる場合には、外力（衝撃を含む）があった場合に、水圧駆動単動シリンダ１１００もしくは単動シリンダ１１１１の受ける力の変位を調べることが困難となることがある。
また、水圧駆動単動シリンダ１１００に、変位センサや力覚センサを取り付けた場合には、水中や、放射線環境下での使用が難しいことがある。
それに対して、本発明の第１実施形態の流体駆動システム１０では、図１に示すように、水圧駆動単動シリンダ１１と吸収機構１２とを備えている。そのため、吸収機構１２におけるリニアゲージ１２２で測定した変位や、圧力計１２６で測定した圧力によって、水圧駆動単動シリンダ１１もしくは単動シリンダ１１１が密閉された状況で用いられる際の外力（衝撃を含む）があった場合における水圧駆動単動シリンダ１１もしくは単動シリンダ１１１の受ける力や変位を算出（推定）できる効果がある。
また、吸収機構１２を比較例１のような従来の機構に追加可能であって、本発明の第１実施形態の流体駆動システム１０は、構造がシンプルである。
【００５０】
≪第２実施形態≫
図６は、本発明の第２実施形態に係る流体駆動システム２０の構成例を示す図である。
図６において、流体駆動システム２０は、水圧駆動複動シリンダ２１と吸収機構２２とを備えて構成されている。
次に、水圧駆動複動シリンダ２１と吸収機構２２の構成、およびそれらの相互作用、動作について、順に詳しく説明する。
【００５１】
＜水圧駆動複動シリンダ２１＞
水圧駆動複動シリンダ２１は、複動シリンダ２１１、液体バルブＶ１１，Ｖ１２，Ｖ１３，Ｖ１４、圧力調整器２１４、ポンプ２１５、水供給源（液体供給源）２１６、配管２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅ，２１Ｆ，２１Ｇ，２１Ｈ，２１ＢＨ，２１ＣＧを備えている。
【００５２】
複動シリンダ２１１のシリンダ弁の一方は、水（液体）が充填されて配管２１Ｆに接続され、他方は水（液体）が充填されて配管２１Ａに接続されている。
配管２１Ａは、液体バルブＶ１１と液体バルブＶ１２のそれぞれの第１の配管口に接続されている。
液体バルブＶ１１の第２の配管口は、配管２１Ｃと配管２１ＣＧとを介して、圧力調整器２１４とポンプ２１５に接続されている。
また、圧力調整器２１４とポンプ２１５は、それぞれ配管２１Ｄと配管２１Ｅを介して水供給源（液体供給源）２１６に接続されている。
液体バルブＶ１２の第２の配管口は、配管２１Ｂと配管２１ＢＨとを介して、水供給源（液体供給源）２１６に接続されている。
【００５３】
配管２１Ｆは、液体バルブＶ１３と液体バルブＶ１４のそれぞれの第１の配管口に接続されている。
液体バルブＶ１３の第２の配管口は、配管２１Ｇに接続されている。配管２１Ｇは、前記した配管２１Ｃと合流して配管２１ＣＧとなる。配管２１ＣＧの接続先は前記したとおりである。
液体バルブＶ１４の第２の配管口は、配管２１Ｈに接続されている。配管２１Ｈは、前記した配管２１Ｂと合流して配管２１ＢＨとなる。配管２１ＢＨの接続先は前記したように水供給源（液体供給源）２１６に接続されている。
以上の構成によって、液体バルブＶ１１，Ｖ１２，Ｖ１３，Ｖ１４の開閉と、圧力調整器２１４とポンプ２１５とを、適宜、選択して作動されることにより、複動シリンダ２１１は、所望の動作をする。
【００５４】
なお、配管２１Ａは、吸収機構２２における液体バルブＶ２３にも接続され、配管２１Ｆは、吸収機構２２における液体バルブＶ２６にも接続されているが、以上の水圧駆動複動シリンダ（液圧駆動複動シリンダ）２１の説明は、液体バルブＶ２３と液体バルブＶ２６が共に閉じられている状態における動作についてである。
液体バルブＶ２３と液体バルブＶ２６が開いた状態で、水圧駆動複動シリンダ２１と吸収機構２２とが相互作用する場合の動作については後記する。
【００５５】
＜吸収機構２２＞
図６を参照して、吸収機構２２について説明する。
図６において、吸収機構２２は、複動シリンダ２２１，２４１、リニアゲージ２２２，２４２、液体バルブＶ２３，Ｖ２６、気体バルブＶ２４，Ｖ２５，Ｖ２７，Ｖ２８、圧力計２２６，２４６、圧力調整器２２７，２４７、エア供給源２２８、配管２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｅ，２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄ，２４Ｅ，２２４Ｅを備えている。
【００５６】
複動シリンダ２２１のシリンダ弁の一方は、水（液体）が充填された配管２２Ａに接続されている。またシリンダ弁の他方は、エア（気体）が充填された配管２２Ｂと配管２２Ｃに接続されている。
配管２２Ａは、液体バルブＶ２３の第１の配管口に接続されている。配管２２Ｂは、気体バルブＶ２４の第１の配管口に接続されている。配管２２Ｃは、圧力計２２６と気体バルブＶ２５の第１の配管口に接続されている。
【００５７】
液体バルブＶ２３の第２の配管口は、前記した水圧駆動複動シリンダ２１における配管２１Ａに接続されている。
気体バルブＶ２４の第２の配管口は、大気開放となっている。
気体バルブＶ２５の第２の配管口は、圧力調整器２２７の出口に接続されている。圧力調整器２２７の入口は、配管２２Ｅと配管２２４Ｅを介して、エア供給源２２８に接続されている。
リニアゲージ２２２は、複動シリンダ２２１の変位を測定している。
【００５８】
複動シリンダ２４１のシリンダ弁の一方は、水（液体）が充填された配管２４Ａに接続されている。またシリンダ弁の他方は、エア（気体）が充填された配管２４Ｂと配管２４Ｃに接続されている。
配管２４Ａは、液体バルブＶ２６の第１の配管口に接続されている。配管２４Ｂは、気体バルブＶ２７の第１の配管口に接続されている。配管２４Ｃは、圧力計２４６と気体バルブＶ２８の第１の配管口に接続されている。
【００５９】
液体バルブＶ２６の第２の配管口は、前記した水圧駆動複動シリンダ２１における配管２１Ｆに接続されている。
気体バルブＶ２７の第２の配管口は、大気開放となっている。
気体バルブＶ２８の第２の配管口は、圧力調整器２４７の出口に接続されている。圧力調整器２４７の入口は、配管２４Ｅと配管２２４Ｅを介して、エア供給源２２８に接続されている。
リニアゲージ２４２は、複動シリンダ２４１の変位を測定している。
なお、配管２２Ｅと配管２４Ｅは合流して配管２２４Ｅに接続されている。配管２２４Ｅは、エア供給源２２８に接続されている。
【００６０】
吸収機構２２は、複動シリンダ２２１と複動シリンダ２４１の作用によって、水圧駆動複動シリンダ２１における外圧の急峻な変動を吸収し、機器や配管の損傷を防止するように動作する。
複動シリンダ２２１においては、気体バルブＶ２４，Ｖ２５と圧力計２２６と圧力調整器２２７、およびエア供給源２２８とによって、複動シリンダ２２１におけるシリンダ弁のエア（気体）が充填された側のシリンダ内空部を所定の圧力（気圧）に設定する。
そして、液体バルブＶ２３を開くことにより、配管２１Ａを介して水圧駆動複動シリンダ２１から到来する外力の急峻な変動を吸収する機能を有する。
また、複動シリンダ２４１においては、気体バルブＶ２７，Ｖ２８と圧力計２４６と圧力調整器２４７、およびエア供給源２２８とによって、複動シリンダ２４１におけるシリンダ弁のエア（気体）が充填された側のシリンダ内空部を所定の圧力（気圧）に設定する。
そして、液体バルブＶ２６を開くことにより、配管２１Ｆを介して水圧駆動複動シリンダ２１から到来する外力の急峻な変動を吸収する機能を有する。
【００６１】
以上により、水圧駆動複動シリンダ２１を停止精度や応答性を高く確保しながら、シリンダにおける外力の過負荷による機器のダメージを防止するために、水圧駆動複動シリンダ２１と吸収機構２２を組み合わせて用いる。
また、複動シリンダ２２１および複動シリンダ２４１におけるシリンダ弁のエア（気体）が充填された側のシリンダ内空部の圧力（気圧）を如何に設定するかによって、外力の急峻な変動を吸収する機能、いわば剛力を調整することができる。
なお、前記したように、リニアゲージ２２２，２４２は、それぞれ複動シリンダ２２１，２４１のシリンダ部の変位を計測する。この変位を計測することにより、水圧駆動複動シリンダ２１の複動シリンダ２１１における変位を算出、計測できる。
【００６２】
＜比較例３＞
比較例３として、水圧駆動複動シリンダの一例を説明する。
図７は、比較例３としての水圧駆動複動シリンダ３２００の構成例を示す図である。
水圧駆動複動シリンダ３２００は、複動シリンダ３２１１、液体バルブＶＥ，ＶＦ，ＶＧ，ＶＨ、圧力調整器３２１４、ポンプ３２１５、水供給源（液体供給源）３２１６を備えている。
以上の構成は、図６に示した水圧駆動複動シリンダ２１における、複動シリンダ２１１、液体バルブＶ１１，Ｖ１２，Ｖ１３，Ｖ１４、圧力調整器２１４、ポンプ２１５、水供給源（液体供給源）２１６にそれぞれ対応している。
すなわち、比較例３としての水圧駆動複動シリンダ３２００は、図６で示した第２実施形態の流体駆動システム２０において、吸収機構２２を除いた、水圧駆動複動シリンダ２１と実質的に等価の構成である。そのため事実上、重複する説明は省略する。
【００６３】
比較例３の水圧駆動複動シリンダ３２００で構成される水圧駆動シリンダシステムは、水の非圧縮性によって、停止精度や応答性が良いというメリットがある。
その反面、バルブ閉（配管回路内が密閉）状態のときに予期せぬ外力によりシリンダが過負荷を受けた場合に、微小な変位で回路内の圧力が急上昇し、機器がダメージを受ける可能性がある（衝撃が大きい）。
【００６４】
＜比較例４＞
比較例４として、空圧駆動複動シリンダの一例を説明する。
図８は、比較例４としての空圧駆動複動シリンダ４２００の構成例を示す図である。
図８において、空圧駆動複動シリンダ４２００は、複動シリンダ４２１１、気体バルブＶＩ，ＶＪ，ＶＫ，ＶＬ、圧力調整器４２１４、エア供給源４２１６を備えている。
図８に示した比較例４の空圧駆動複動シリンダ４２００の構成は、比較例２における空圧駆動単動シリンダ２１００の構成を、複動シリンダ４２１１を用いること、および気体バルブＶＫ，ＶＩを追加したことによって、空圧駆動複動シリンダとしたことである。
比較例４の構成は、空圧駆動であること、複動シリンダであることが特徴であるが、一般的に知られているので、詳細な説明は省略する。
【００６５】
以上の比較例４の空圧駆動複動シリンダ４２００は、バルブ閉（配管回路内が密閉）状態のときに予期せぬ外力によりシリンダが過負荷を受けた場合には、変位に対して圧力上昇が穏やかになり、機器がダメージを受け難い（衝撃が小さい）という特徴（メリット）がある。その反面、エア（空気）の圧縮性により、停止精度や応答性は良くないという課題がある。
【００６６】
＜第２実施形態の効果＞
前記したように、本発明の第２実施形態の流体駆動システム２０は、図６に示すように、水圧駆動複動シリンダ２１に吸収機構２２を備えて構成されている。この吸収機構２２を備える構成は、前記した比較例３および比較例４にはない構成である。
この水圧駆動複動シリンダ２１と吸収機構２２とを備える構成のため、本発明の第２実施形態の流体駆動システム２０は、水圧駆動シリンダの停止精度や応答性が良いという特徴と、予期せぬ外力によりシリンダが過負荷を受けた場合においても機器がダメージを受け難い（衝撃が小さい）という特徴を併せて有している。
【００６７】
また、図７に示した比較例３における水圧駆動複動シリンダ３２００や複動シリンダ３２１１が密閉された状況で用いられる場合には、外力（衝撃を含む）や干渉があった場合に、水圧駆動複動シリンダ３２００もしくは複動シリンダ３２１１の受ける力の変位を調べることが困難となることがある。
また、水圧駆動複動シリンダ３２００に、変位センサや力覚センサを取り付けた場合には、水中や、放射線環境下での使用が難しいことがある。
それに対して、本発明の第２実施形態の流体駆動システム２０では、図６に示すように、水圧駆動複動シリンダ２１と吸収機構２２とを備えている。そのため、吸収機構２２におけるリニアゲージ２２２，２４２で測定した変位や、圧力計２２６，２４６で測定した圧力によって、水圧駆動複動シリンダ２１もしくは複動シリンダ２１１が密閉された状況で用いられる際の外力（衝撃を含む）や干渉があった場合における水圧駆動複動シリンダ２１もしくは複動シリンダ２１１の受ける力や変位を算出（推定）できる効果がある。
【００６８】
≪第３実施形態≫
図９は、本発明の第３実施形態に係る流体駆動システム３０の構成例を示す図である。
図９において、流体駆動システム３０は、直動型の液圧シリンダ３０１（第１のシリンダ）と駆動系（駆動機構）３０２と吸収機構３０３とを備えて構成されている。また、吸収機構３０３は、駆動系（駆動機構）３０２に連結されている。
なお、駆動系（駆動機構）３０２には、例えば第２実施形態を示した図５の水圧駆動複動シリンダ２１で説明したように、バルブ、ポンプ、液体供給源などを備えている。また、吸収機構３０３には、シリンダ（第２のシリンダ）、気体バルブ、液体バルブなどを備えている。
第３実施形態の流体駆動システム３０は、前記した第２実施形態の流体駆動システム２０と同じように、吸収機構３０３を備えている。この構成により、液圧シリンダ３０１は、停止精度と応答性が良いという特徴を維持しつつ、併せて配管系が密閉状態のときの外力（特に衝撃）を受けた際にも、過大圧力を軽減し、機器の損傷を免れるという効果を有する。
【００６９】
≪第４実施形態≫
図１０は、本発明の第４実施形態に係る流体駆動システム３１の構成例を示す図であり、（ａ）は回転型の液圧シリンダ３１１を回転する面の正面方向から見た図、（ｂ）は回転型の液圧シリンダ３１１を回転する面の横方向から見た概略の図である。
図１０（ａ）において、流体駆動システム３１は、回転型の液圧シリンダ３１１と駆動系（駆動機構）３１２と吸収機構３１３とを備えて構成されている。また、吸収機構３１３は、駆動系（駆動機構）３１２に連結されている。
なお、駆動系（駆動機構）３１２には、前記したように、例えば、バルブ、ポンプ、液体供給源などを備えている。また、吸収機構３１３には、シリンダ（第２のシリンダ）、気体バルブ、液体バルブなどを備えている。
回転型の液圧シリンダ３１１は、複数のシリンダを駆動することによってモータとして回転させるシリンダ駆動回転モータである。一般的には、３個以上のシリンダを用いる。ただし、制御を複雑にすれば２個のシリンダによってモータとして回転させることも可能である。
図１０に示した流体駆動システム３１は、吸収機構３１３を備えているので、回転型の液圧シリンダ３１１は、停止精度と応答性が良いという特徴を維持しつつ、併せて、配管系が密閉状態のときの外力（特に衝撃）を受けた際にも、過大圧力を軽減し、機器の損傷を免れるという効果を有する。
【００７０】
≪第５実施形態≫
図１１は、本発明の第５実施形態に係る流体駆動システム３２の構成例を示す図である。図１１において、流体駆動システム３２は、液圧回転モータ３２１と駆動系（駆動機構）３２２と吸収機構３２３とを備えて構成されている。また、吸収機構３２３は、駆動系（駆動機構）３２２に連結されている。
なお、駆動系（駆動機構）３２２には、前記したように、例えば、バルブ、ポンプ、液体供給源などを備えている。また、吸収機構３２３には、シリンダ（第２のシリンダ）、気体バルブ、液体バルブなどを備えている。
図１１に示した流体駆動システム３２は、吸収機構３２３を備えているので、液圧回転モータ３２１は、停止精度と応答性が良いという特徴を維持しつつ、併せて配管系が密閉状態のときの外力（特に衝撃）を受けた際にも、過大圧力を軽減し、機器の損傷を免れるという効果を有する。
【００７１】
≪第６実施形態≫
図１２は、本発明の第６実施形態に係る流体駆動システム３３の構成例を示す図である。図１２において、流体駆動システム３３は、ワイヤ駆動（牽引）によるシリンダ３３１（第１のシリンダ）とワイヤ３３４，３３５と吸収機構３３３とを備えて構成されている。また、吸収機構３３３には、シリンダ（第２のシリンダ）、気体バルブ、液体バルブなどを備えている。
なお、シリンダ３３１のシリンダ弁の一方の内部には液体が充填されており、配管を介して吸収機構３３３に接続されている。
シリンダ３３１をワイヤ３３４，３３５で駆動（牽引）する際に、ワイヤ３３４，３３５の引張方向に衝撃荷重が加わると過負荷となる可能性があったが、第６実施形態に係る流体駆動システム３３においては、吸収機構３３３を備えているので、前記の衝撃荷重を軽減することができるという特徴がある。
【００７２】
≪第７実施形態≫
図１３は、本発明の第７実施形態に係る流体駆動システム３４の構成例を示す図である。図１３において、流体駆動システム３４は、シリンダ３４１（第１のシリンダ）と、シリンダ３４１を駆動するロッド３４４，３４５と、吸収機構３４３とを備えて構成されている。また、吸収機構３４３には、シリンダ（第２のシリンダ）、気体バルブ、液体バルブなどを備えている。また、シリンダ３４１のシリンダ弁の両側のシリンダ内空部には、それぞれ液体が充填されており、配管を介して吸収機構３４３に接続されている。
シリンダ３４１をロッド３４４，３４５で駆動（牽引）する際に、ロッド３４４，３４５に引張または圧縮の衝撃荷重が加わると過負荷となる可能性があったが、第７実施形態に係る流体駆動システム３４においては、吸収機構３４３を備えているので、前記の衝撃荷重を軽減することができるという特徴がある。
【００７３】
≪第８実施形態≫
図１４は、本発明の第８実施形態に係る流体駆動システム３５の構成例を示す図である。図１４において、流体駆動システム３５は、シリンダ３５１（第１のシリンダ）と、シリンダ３５１を駆動するリンク３５４，３５５と、吸収機構３５３とを備えて構成されている。また、吸収機構３５３には、シリンダ（第２のシリンダ）、気体バルブ、液体バルブなどを備えている
また、シリンダ３５１のシリンダ弁の両側のシリンダ内空部には、それぞれ液体が充填されており、配管を介して吸収機構３５３に接続されている。
シリンダ３５１をリンク３５４，３５５で駆動（牽引）する際に、リンク３５４，３５５に引張または圧縮の衝撃荷重が加わると過負荷となる可能性があったが、第８実施形態に係る流体駆動システム３５においては、吸収機構３５３を備えているので、前記の衝撃荷重を軽減することができるという特徴がある。
【００７４】
≪第９実施形態≫
図１５は、本発明の第９実施形態に係る流体駆動システム３６の構成例を示す図である。図１５において、流体駆動システム３６は、シリンダ３６１Ａ，３６１Ｂ（第１、第２のシリンダ）と、柱３６６Ａ，３６６Ｂ（第１、第２の柱）と、台座３６７と、土台（ベース）３６８と、吸収機構３６３とを備えて構成されている。また、吸収機構３６３には、シリンダ（第３、第４、第５、第６のシリンダ）、気体バルブ、液体バルブ（第１、第２、第３、第４の液体バルブ）などを備えている
シリンダ３６１Ａ，３６１Ｂは、それぞれ柱３６６Ａ，３６６Ｂを介して、共に台座３６７と、土台（ベース）３６８との間に配置されており、台座３６７に置かれた物体を支える構成となっている。
【００７５】
また、シリンダ３６１Ａ，３６１Ｂは、共に、シリンダ弁の両側のシリンダ内空部には、それぞれ液体が充填されており、配管を介して吸収機構３６３に接続されている。
台座３６７に物体が置かれる、もしくは撤去される際に、振動や干渉によって柱３６６Ａ，３６６Ｂ、ひいてはシリンダ３６１Ａ，３６１Ｂに過大な力が加わり、関連機器が損傷する可能性があったが、第９実施形態に係る流体駆動システム３６においては、吸収機構３６３を備えているので、前記の過大な力や振動を軽減することができるという特徴がある。
【００７６】
≪第１０実施形態≫
図１６は、本発明の第１０実施形態に係る流体駆動システム３７の構成例を示す図である。図１６において、流体駆動システム３７は、シリンダ３７１（第１のシリンダ）と、梁３７８Ａ，３７８Ｂと、吸収機構３７３とを備えて構成されている。また、吸収機構３７３には、シリンダ（第２、第３のシリンダ）、気体バルブ、液体バルブ（第１、第２、の液体バルブ）などを備えている
シリンダ３７１は、支持体３７６Ａと支持体３７６Ｂとをそれぞれ介して、梁３７８Ａと梁３７８Ｂとの間に配置されており、梁３７８Ａと梁３７８Ｂの間隔や圧力を調整している。
また、シリンダ３７１は、シリンダ弁の両側のシリンダ内空部には、それぞれ液体が充填されており、配管を介して吸収機構３７３に接続されている。
梁３７８Ａと梁３７８Ｂの間隔や圧力が変化した際に、振動や干渉によってシリンダ３７１に過大な力が加わり、損傷する可能性があったが、第１０実施形態に係る流体駆動システム３７においては、吸収機構３７３を備えているので、前記の過大な力や振動を軽減することができるという特徴がある。
【００７７】
≪第１１実施形態≫
図１７は、本発明の第１１実施形態に係る流体駆動システム３８の構成例を示す図である。図１７において、流体駆動システム３８は、シリンダ３８１（第１のシリンダ）と、土台（ベース）３８８と、吸収機構３８３とを備えて構成されている。また、吸収機構３８３には、シリンダ（第２のシリンダ）、気体バルブ、液体バルブなどを備えている
シリンダ３８１の一方は、土台（ベース）３８８の上に配置されており、他方には、直接、あるいは、台座を介して物体が置かれる構成となっている。
また、シリンダ３８１は、シリンダ弁の土台側のシリンダ内空部には、液体が充填されており、配管を介して吸収機構３８３に接続されている。
シリンダ３８１の他方の側に物体が置かれる、もしくは撤去される際、あるいは地震の際に、過大な力が加わり、関連機器が損傷する可能性があったが、第１１実施形態に係る流体駆動システム３８においては、吸収機構３８３を備えているので、前記の過大な力や地震の影響を軽減することができるという特徴がある。
【００７８】
≪その他の実施形態≫
なお、本発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものでなく、さらに様々な変形例が含まれる。例えば、前記の実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために、詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成の一部で置き換えることが可能であり、さらに、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成の一部または全部を追加・削除・置換をすることも可能である。
以下に、その他の実施形態や変形例について、さらに説明する。
【００７９】
《シリンダに用いる液体の材種》
第１実施形態においては水圧（液圧）単動シリンダ、第２実施形態において、水圧（液圧）複動シリンダの例を説明したが、水圧に限らず、非圧縮性である液体であればよい。例えば、油を用いた油圧単動シリンダ、油圧複動シリンダでもよい。
【００８０】
《吸収機構》
図１に示すように、吸収機構１２におけるシリンダ１２１のシリンダ弁の一方には圧力を調整する調整材としてエアを充填しているが、エアの代わりに調整式バネを用いる方法や、水を充填する方法もある。ただし、水を充填する場合には、別途、ポンプやリリーフを必要とする。すなわちエアでなくとも圧力制御を行うことができる。
また、エアと表記したが、圧縮性の気体であればよく、所定の気体分子で構成されてもよいし、また様々な気体分子の混合気体でもよい。
【００８１】
《シリンダの変位の測定》
第1実施形態の流体駆動システム１０においては、吸収機構１２に備えられたリニアゲージ１２２によって、水圧駆動単動シリンダ１１の単動シリンダ１１１の変位を算出（推定）していた。
また、図６に示した第２実施形態の流体駆動システム２０においては、吸収機構２２に備えられたリニアゲージ２２２，２４２によって、水圧駆動複動シリンダ２１の複動シリンダ２１１の変位を算出（推定）していた。
ただし、単動シリンダ１１１あるいは複動シリンダ２１１が可能な構造や環境で用いられる場合には、単動シリンダ１１１あるいは複動シリンダ２１１の変位を直接、測定するリニアゲージを、水圧駆動単動シリンダ１１や水圧駆動複動シリンダ２１に設ける方法もある。
【００８２】
《吸収機構３３３とシリンダ３３１との配管接続》
図１２に示した第６実施形態の流体駆動システム３３においては、吸収機構３３３は、シリンダ３３１のシリンダ弁の片側のシリンダ内空部のみに配管されている例を示した。
ただし、片側に限定されるものではなく、シリンダ３３１のシリンダ弁の両側側のシリンダ内空部に吸収機構３３３を配管するようにしてもよい。
【００８３】
《吸収機構による情報伝達》
第１実施形態の流体駆動システム１０や第２実施形態の流体駆動システムにおいては、吸収機構（１２，２２）に備えた圧力計（１２６，２２６，２４６）やリニアゲージ（１２２，２２２，２４２）によって、水圧駆動シリンダ（１１，２１）の圧力や変位や流量の情報を得ていた。すなわち、吸収機構（１２，２２）によって圧力や変位や流量の情報伝達あるいは情報取得が行われている。
ただし、吸収機構による情報伝達あるいは情報取得は、圧力や変位や流量の情報に限定されない。例えば、図１２に示した第６実施形態の流体駆動システム３３や図１３に示した第７実施形態の流体駆動システム３３においては、吸収機構によって、駆動する系の力や距離に相当する情報を伝達することもできる。
【００８４】
また、第１実施形態（図１）、第２実施形態（図６）における吸収機構（１２，２２）を、水圧駆動シリンダ（水圧駆動単動シリンダ１１、水圧駆動複動シリンダ２１）が動作する作業場所と離れた場所に設置することで、前記した圧力、変位、流量などの伝達される情報（情報伝達）が遠隔監視可能となる効果がある。
また、同様に、第３〜第１１実施形態（図９〜１７）における吸収機構（３０３，３１３，３２３，３３３，３４３，３５３，３６３，３７３，３８３）についても作業場所と離れた場所に設置することで、シリンダの遠隔監視が可能である。
また、吸収機構を備えることによって、流体駆動システムの外部から加わる外力を検出する外力検出機構を構成することができる。
【符号の説明】
【００８５】
１０，２０，３０，３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７，３８    流体駆動システム
１１    水圧駆動シリンダ、液圧駆動シリンダ、水圧駆動単動シリンダ、液圧駆動単動シリンダ
１２，２２，３０３，３１３，３２３，３３３，３４３，３５３，３６３，３７３，３８３    吸収機構
２１    水圧駆動シリンダ、液圧駆動シリンダ、水圧駆動複動シリンダ、液圧駆動複動シリンダ
１１１    シリンダ、第１のシリンダ、単動シリンダ
１１４，１２７，２１４，２２７，２４７，１１１４，２１１４，３２１４，４２１４    圧力調整器
１１５，２１５，１１１５，３２１５    ポンプ
１１６，２１６，１１１６，３２１６    水供給源、液体供給源
１１Ａ〜１１Ｅ，１２Ａ〜１２Ｅ，２１Ａ〜２１Ｈ，２１ＢＨ，２２Ａ〜２２Ｅ，２４Ａ〜２４Ｅ，２２４Ｅ    配管
１１１Ｒ，３４４，３４５    ロッド
１２１，２２１，２４１    シリンダ、第２のシリンダ、複動シリンダ
１２２，２２６，２４２    リニアゲージ
１１７，１２６，２２６，２４６    圧力計
１２８，２２８，２１１６，４２１６    エア供給源、気体供給源
２１１    シリンダ、第１のシリンダ、複動シリンダ
３０２，３１２，３２２    駆動系、駆動機構
３０１，３３１，３４１，３５１，３６１Ａ，３６１Ｂ、３７１，３８１，１１１１，２１１１    シリンダ、
３１１    回転型の液圧シリンダ
３２１    液圧回転モータ
３３４，３３５    ワイヤ
３５４，３５５    リンク
３６６Ａ，３６６Ｂ    柱
３６７    台座
３６８，３８８    土台（ベース）
３７６Ａ，３７６Ｂ    支持体
５０１    負荷（トロッコ）
６０１    岩（異常外力）
Ｖ１〜Ｖ３，Ｖ１１〜Ｖ１４，Ｖ２３，Ｖ２６，ＶＡ，ＶＢ，ＶＥ〜ＶＨ    液体バルブ、バルブ
Ｖ４〜Ｖ５，Ｖ２４，Ｖ２５，Ｖ２７，Ｖ２８，ＶＣ，ＶＤ，ＶＩ〜ＶＬ    気体バルブ、バルブ
【図１】
2019183900.tif 000003
【図２】
2019183900.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2019183900.tif 000007
【図６】
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【図７】
2019183900.tif 000009
【図８】
2019183900.tif 000010
【図９】
2019183900.tif 000011
【図１０】
2019183900.tif 000012
【図１１】
2019183900.tif 000013
【図１２】
2019183900.tif 000014
【図１３】
2019183900.tif 000015
【図１４】
2019183900.tif 000016
【図１５】
2019183900.tif 000017
【図１６】
2019183900.tif 000018
【図１７】
2019183900.tif 000019
【図１８】
2019183900.tif 000020
【図１９】
2019183900.tif 000021
【図２０】
2019183900.tif 000022
【図２１】
2019183900.tif 000023
【図２２】
2019183900.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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