防振支持装置
【課題】防振性能上求められる極めて低いバネ定数をもちながら、支持位置補正のための支持力補正感度が高い特性をもつと共に、その支持力の補正制御における制御エネルギー消費量を画期的に抑制する。
【解決手段】支持部材１０と固定部材１４との間に配設され、比較的高いバネ定数をもつ第一バネ要素１５と、支持部材１０と支持力補正制御部材１２との間に配設され、第一バネ要素１５のバネ定数とは正負が逆の関係のバネ定数をもつ第二バネ要素１６と、支持力補正制御部材１２と固定部材１４との間に配設され第二バネ要素１６のバネ定数とは正負が逆の関係のバネ定数をもつ第三バネ要素１７と、油圧を受けてその油圧に応じた補正推力を支持力補正制御部材１２に与える補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３と、支持部材１０の変位に応じた出力油圧を補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３に作用させる油圧比変換装置６２とを備える。
【解決手段】支持部材１０と固定部材１４との間に配設され、比較的高いバネ定数をもつ第一バネ要素１５と、支持部材１０と支持力補正制御部材１２との間に配設され、第一バネ要素１５のバネ定数とは正負が逆の関係のバネ定数をもつ第二バネ要素１６と、支持力補正制御部材１２と固定部材１４との間に配設され第二バネ要素１６のバネ定数とは正負が逆の関係のバネ定数をもつ第三バネ要素１７と、油圧を受けてその油圧に応じた補正推力を支持力補正制御部材１２に与える補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３と、支持部材１０の変位に応じた出力油圧を補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３に作用させる油圧比変換装置６２とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、様々な装置の支持土台に振動が作用した場合にその振動が装置に与える影響を緩和するための防振支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な装置の支持土台に振動が作用した場合に、その振動が装置に与える影響を緩和する目的で、種々の防振支持装置が用いられている。
【０００３】
このような防振支持装置の基本原理は、装置とその支持土台との間に、振動による支持土台の変位を吸収するバネ要素を介在させ、そのバネ要素のバネ定数を低く抑えた設定にすることで、振動による変位量で変化する装置支持力の変化感度を鈍くして、装置に発生する加速度を小さく抑えるものである。
【０００４】
この基本原理上、バネ要素のバネ定数が低いほど、振動による変位に対する装置支持力の変化が少なくなって発生加速度が小さくなり、防振効果が高まる。しかし、バネ要素のバネ定数を低く設定することは、反面、支持対象物の重量状態に変化が生じた場合、その変化重量と釣り合う支持荷重となるのに、バネ要素の大きな変位を伴うことになり、支持位置の変動が大きくなってしまう問題がある。そのため、結局、支持対象物の重量変動に対する支持位置安定性の要求と、防振効果の要求とのトレードオフバランス妥協判断によって、バネ要素のバネ定数諸元の適正レベルとする妥協の産物にならざるを得なかった。
【０００５】
この問題に対して、低いバネ定数で大きな防振効果を得る設定での支持位置変動増大のデメリットを補完する方法として、支持対象物の支持位置の基準位置からの変化量を制御パラメータとし、その変化量が設定値を超えた場合に、装置支持力を増減補正することで支持対象物の支持位置を基準位置に復帰させる、オートレベリング装置と呼ばれる補正装置を併用することで、このトレードオフ問題を緩和する方法も用いられている。
【０００６】
この代表例として、大型自動車等で用いられているエアーサスペンションが挙げられる（例えば特許文献１参照）。このエアーサスペンションは、バネ要素として、負荷荷重容量の割に低いバネ定数特性を得やすい、空気の圧縮反力を用いた空気バネを用いると共に、サスペンションの変位を検出するレベリングセンサ機構によって、サスペンションの変位が基準位置からの設定許容範囲を超えたか否かを把握し、サスペンションが基準位置より下側に設定値を超えて沈み込んだ場合には、空気バネの空気室内に、外部からより高い圧力の圧縮空気を注入することで空気バネの支持荷重値を増して車高を上昇補正し、逆に、サスペンションが基準位置より上側に設定値を超えて浮き上がった場合には、空気バネの空気室内の空気を一部大気に放出することで空気バネの支持荷重値を減らして車高を下降補正するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−３３８０１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
エアーサスペンションのように、荷重支持を担うバネ要素にオートレベリング装置を付加する構成によって、防振機能として望ましい低いバネ定数特性に設定した場合の、支持位置変動増大のデメリットをかなり緩和できるが、この場合でも、バネ定数をあまり低く設定すると、オートレベリング装置によって支持荷重値を増減補正しようとする際の制御応答感度も鈍くなるので、支持位置補正に時間がかかりすぎて、支持位置安定性の要求を満たせなくなる問題が生じる。また、オートレベリング装置の動作設定範囲を狭くして動作感度を高くすると、頻繁に支持荷重値の増減補正操作が実施されるので、若干支持位置補正時間を短くすることができる反面、支持荷重値の増減補正操作に伴う大きなエネルギー消費が避けられないという問題がある。
【０００９】
例えば、エアーサスペンションの例で説明すれば、空気バネのバネ定数は、その支持荷重を発揮する圧縮空気の封入容器の容積によって決まるから、空気バネのバネ定数を下げるには、封入容器の容積を大きく設定することになる。
【００１０】
そして、空気バネの支持荷重値は、その支持荷重を発揮する圧縮空気の封入圧力によって決まり、その圧縮空気の封入圧力は、封入容器の容積に対する封入空気の分子数の比率によって決まる。そのため、封入容器内の圧縮空気を、分子数で同量出し入れした場合の圧力変化感度は、封入容器の容積が大きくなるほど鈍くなり、封入容器の容積を大きくして空気バネのバネ定数を低く設定した場合、同じ支持荷重値を得るために出し入れせねばならない空気量が指数級数的に増加してしまうので、支持荷重値の補正速度を維持するには、時間当たりの封入空気の出し入れ量を増やさねばならないので、その空気の移動速度を速めねばならない。
【００１１】
空気の移動速度は、音速を上限として圧力差に依存するので、支持荷重値の増加補正速度を速くするには、空気バネの空気室内に外部から注入する圧縮空気の圧力をより高くする必要があり、支持荷重値の補正操作は、その高エネルギーの圧縮空気を大量に注入したり、減圧時にはそれを大気に放出廃棄する操作となるから、極めて大きなエネルギー消費を伴うことになる。
【００１２】
結局、このような問題から実用上は、荷重支持を担うバネ要素にオートレベリング装置を付加する構成によっても、支持重量変動に伴う支持位置変動を自動補正して安定化させながら、バネ定数を低く設定して防振性能を向上させるには限界があった。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、防振性能上求められる極めて低いバネ定数をもちながら、支持位置補正のための支持力補正感度が高い特性をもつと共に、その支持力の補正制御におけるエネルギー消費量を画期的に抑制することができる防振支持装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明は、防振性能上求められる極めて低いバネ定数特性と、支持位置補正性能上求められる高い支持力補正感度特性を両立させる手段と、支持力の補正制御における制御エネルギー消費量を画期的に抑制する手段とで構成される。
【００１５】
本発明は、防振性能上求められる極めて低いバネ定数特性と、支持位置補正性能上求められる高い支持力補正感度特性を両立させる手段として、支持対象物の支持位置変化と連動して固定部材に対して往復運動する支持部材と、該支持部材の移動方向に沿って往復運動する支持力補正制御部材と、一端が上記支持部材に接続され他端が上記固定部材に接続され、比較的高いバネ定数をもつ第一バネ要素と、一端が上記支持部材に接続され他端が上記支持力補正制御部材に接続され、上記第一バネ要素のバネ定数とは正負が逆の関係のバネ定数をもち、且つ、そのバネ定数の絶対値が上記第一バネ要素のバネ定数の絶対値に近い値となるように設定された第二バネ要素とを備えることで、上記支持部材が往復運動したときの変位に対する実質的なバネ定数を第一バネ要素のバネ定数及び第二バネ要素のバネ定数の和として作用させることで、バネ定数ゼロも可能な極めて低いバネ定数特性を実現するものである。
【００１６】
また、本発明は、後者の支持力の補正制御における制御エネルギー消費量を画期的に抑制する手段として、一端が上記支持力補正制御部材に接続され他端が上記固定部材に接続され、上記第二バネ要素のバネ定数とは正負が逆の関係のバネ定数をもち、且つ、そのバネ定数の絶対値が上記第二バネ要素のバネ定数の絶対値とほぼ同じ値となるように設定された第三バネ要素と、上記支持力補正制御部材に連結され、油圧を受けてその油圧に応じた補正推力を上記支持力補正制御部材に与える補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構と、上記支持部材の変位に応じた出力油圧を上記補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構に作用させる油圧比変換装置とを備えることで、上記支持力補正制御部材の移動抵抗力変動を上記第二バネ要素及び上記第三バネ要素でゼロに相殺すると共に、上記支持部材の変位に伴う制御方向推力変動を上回る補正推力を上記支持力補正制御部材に与えて、上記支持部材を所望の制御方向に移動させ、上記支持部材の変位方向に応じた支持力補正機能を発揮させるものである。
【００１７】
また、本発明は、必要な制御エネルギーが極めて少なくて済む油圧比変換装置として、受圧面積の異なる複数の油圧プランジャ素子系統群を含み、各油圧プランジャ素子系統群への油圧供給状況を変化させることで供給油圧に対して出力油圧を多段階に変化させる多段油圧比変換機構を用いると共に、その多段油圧比変換機構の油圧供給源として、定圧アキュムレータシステムの蓄圧油圧を用いることで、装置全体の動作にエネルギー回生機能を与え、制御エネルギー消費を最小限に抑えるものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、防振性能上求められる極めて低いバネ定数をもちながら、支持位置補正のための支持力補正感度が高い特性をもつと共に、その支持力の補正制御における制御エネルギー消費量を画期的に抑制することができる防振支持装置を提供することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る防振支持装置の概略図である。
【図２】図２は、支持力補正制御部材を移動させた状態を示す防振支持装置の概略図である。
【図３】図３は、支持力補正制御部材を移動させた状態を示す防振支持装置の概略図である。
【図４】図４は、支持対象物の支持位置が基準位置から変位した状態を示す防振支持装置の概略図である。
【図５】図５は、第一バネ要素のバネ定数特性を示す図である。
【図６】図６は、第二バネ要素のバネ定数特性を示す図である。
【図７】図７は、第三バネ要素のバネ定数特性を示す図である。
【図８】図８は、制御油圧による移動推力特性を示す図である。
【図９】図９は、別の実施形態に係る防振支持装置の概略図である。
【図１０】図１０は、第一バネ要素のバネ定数特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態に係る防振支持装置１は、支持対象物（図示せず）の支持位置変化と連動して後述する固定部材１４に対して往復運動する支持部材１０と、支持部材１０に連結され、一定の供給油圧を常時受けて荷重負荷に対抗する一定の油圧推力を支持部材１０に与える支持力変換油圧ピストン・シリンダ機構（第一油圧ピストン・シリンダ機構）１１と、支持部材１０の移動方向に沿って往復運動する支持力補正制御部材１２と、支持力補正制御部材１２に連結され、制御油圧を受けて制御油圧に応じた補正推力を支持力補正制御部材１２に与える補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構（第二油圧ピストン・シリンダ機構）１３と、一端が支持部材１０に接続され他端が固定部材１４に接続され、支持部材１０の変位の増大に伴って反力が減少する負のバネ定数をもつ第一バネ要素１５と、一端が支持部材１０に接続され他端が支持力補正制御部材１２に接続され、支持部材１０と支持力補正制御部材１２との間の相対変位の増大に伴って反力が増加する正のバネ定数をもち、且つ、そのバネ定数の絶対値が第一バネ要素１５のバネ定数の絶対値より若干大きな値となるように設定された第二バネ要素１６と、一端が支持力補正制御部材１２に接続され他端が固定部材１４に接続され、支持力補正制御部材１２の変位の増大に伴って反力が減少する負のバネ定数をもち、且つ、そのバネ定数の絶対値が第二バネ要素１６のバネ定数の絶対値とほぼ同じ値となるように設定された第三バネ要素１７とを備える。
【００２２】
即ち、防振支持装置１は、一端が支持部材１０に接続され他端が固定部材１４に接続され、比較的高いバネ定数をもつ第一バネ要素１５と、一端が支持部材１０に接続され他端が支持力補正制御部材１２に接続され、第一バネ要素１５のバネ定数とは正負が逆の関係のバネ定数をもち、且つ、そのバネ定数の絶対値が第一バネ要素１５のバネ定数の絶対値に近い値となるように設定された第二バネ要素１６と、一端が支持力補正制御部材１２に接続され他端が固定部材１４に接続され、第二バネ要素１６のバネ定数とは正負が逆の関係のバネ定数をもち、且つ、そのバネ定数の絶対値が第二バネ要素１６のバネ定数の絶対値とほぼ同じ値となるように設定された第三バネ要素１７とを備える。
【００２３】
また、本実施形態に係る防振支持装置１は、支持対象物の支持位置が基準位置にある場合には、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３内の油の出し入れを阻止して、支持力補正制御部材１２の移動を拘束し、支持対象物の支持位置が基準位置から変位した場合には、支持対象物の支持位置の基準位置からの変位方向と反対方向に支持力補正制御部材１２を移動させて、支持対象物の支持位置の基準位置からの変位方向と反対方向に第二バネ要素１６を介して支持部材１０を移動させ、支持対象物の支持位置を基準位置に戻す補正機構１８を更に備える。
【００２４】
本実施形態の支持力変換油圧ピストン・シリンダ機構１１は、固定部材１４に接続されたシリンダ１９と、シリンダ１９内に往復運動可能に収容されたピストン２０と、一端がピストン２０に接続され他端が支持部材１０に接続されたロッド２１とから構成されている。ピストン２０は、シリンダ１９内をロッド２１側のロッド側油室２２とロッド２１とは反対側の対向油室２３とに区画している。ロッド側油室２２は油圧供給通路２４を介して油圧供給源２５に接続され、対向油室２３は通路２６を介して後述する荷重支持油圧ピストン・シリンダ機構２７の油室３１に接続される。
【００２５】
ここで、本実施形態では、支持対象物の直接的な支持構造部としての荷重支持油圧ピストン・シリンダ機構２７を設けている。荷重支持油圧ピストン・シリンダ機構２７は、固定系に接続された有底円筒状のシリンダ２８と、シリンダ２８に往復運動可能に装着されたピストン２９と、一端がピストン２９に接続され他端が支持対象物に接続されるロッド３０とから構成されている。ピストン２９の頂部とシリンダ２８の底部との間に油室３１が区画形成されており、油室３１は通路２６を介して支持力変換油圧ピストン・シリンダ機構１１の対向油室２３に接続されている。
【００２６】
本実施形態では、支持対象物の直接的な支持構造部としての荷重支持油圧ピストン・シリンダ機構２７を設けているので、荷重支持油圧ピストン・シリンダ機構２７のピストン２９に与える油圧推力が荷重支持力となり、支持対象物の支持位置はピストン２９の位置によって決まるようになっている。この場合、荷重支持油圧ピストン・シリンダ機構２７の油室３１と支持力変換油圧ピストン・シリンダ機構１１の対向油室２３とを導通させておくことで、支持力変換油圧ピストン・シリンダ機構１１の対向油室２３に発生する油圧は、荷重支持油圧ピストン・シリンダ機構２７のピストン２９に作用する正味の荷重支持力に比例した値となり、支持力変換油圧ピストン・シリンダ機構１１及び荷重支持油圧ピストン・シリンダ機構２７を、各々の設置場所に拘わらず連動させることができる。なお、荷重支持油圧ピストン・シリンダ機構２７の設置場所の周辺機構条件によっては、この荷重支持油圧ピストン・シリンダ機構２７の両端部を図１のように回動可能な支点構造にしてもよい。ちなみに、このような別置きの荷重支持油圧ピストン・シリンダ機構２７を設けるのではなく、支持部材１０そのものを、支持対象物の直接的な支持構造部として用いても良いことは言うまでもない。
【００２７】
また、本実施形態では、支持力変換油圧ピストン・シリンダ機構１１のロッド側油室２２と油圧供給源２５とを繋ぐ油圧供給通路２４の途中に変位検出油圧ピストン・シリンダ機構３２を設置して、この変位検出油圧ピストン・シリンダ機構３２を、ピストン３３の往復運動によって支持対象物の支持位置を検出する変位検出器としている。変位検出油圧ピストン・シリンダ機構３２は、固定系に接続されたシリンダ３４と、シリンダ３４内に往復運動可能に収容されたピストン３３と、ピストン３３に接続されたロッド３５とから構成されている。ピストン３３は、シリンダ３４内をロッド３５側のロッド側油室３６とロッド３５とは反対側の対向油室３７とに区画している。ロッド側油室３６は支持力変換油圧ピストン・シリンダ機構１１のロッド側油室２２に導通され、対向油室３７は油圧供給源２５に導通される。
【００２８】
本実施形態では、変位検出油圧ピストン・シリンダ機構３２で検出した支持対象物の支持位置に応じて、後述する制御弁セット６３を駆動するようにしている。なお、支持部材１０の変位から支持対象物の支持位置を検出しても良いことは言うまでもない。どのように支持対象物の支持位置を検出するかは、装置の設置場所のスペース制約等に応じて選択すれば良い。
【００２９】
また、本実施形態では、後述する第一揺動ピストン・シリンダ機構４５、第二揺動ピストン・シリンダ機構５０、第三揺動ピストン・シリンダ機構５６及び多段油圧比変換機構（油圧比変換装置６２）の動作エネルギー源となる油圧供給源２５として、エネルギー貯蔵効率の良い封入ガス圧縮型の定圧アキュムレータをエネルギー貯蔵源とする定圧アキュムレータシステムを用いている。この定圧アキュムレータシステムは、出力油圧として一定の供給油圧Ｐ０を出力するものである。
【００３０】
本実施形態の補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３は、固定部材１４に接続されたシリンダ３８と、シリンダ３８内に往復運動可能に収容されたピストン３９と、一端がピストン３９に接続され他端が支持力補正制御部材１２に接続されたロッド４０とから構成されている。ピストン３９は、シリンダ３８内をロッド４０側のロッド側油室４１とロッド４０とは反対側の対向油室４２とに区画している。ロッド側油室４１は制御油圧供給側導通通路４３を介して後述する油圧比変換装置６２に接続され、対向油室４２は定圧供給側導通通路４４を介して油圧供給通路２４に接続される。補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３のピストン３９には、ロッド側油室４１の油圧推力と対向油室４２の油圧推力との油圧推力偏差が作用し、この油圧推力偏差が支持力補正制御部材１２の移動推力となる。
【００３１】
本実施形態の第一バネ要素１５は、図１に示す基準位相において、所定の傾斜角度θ１（例えば、３０°）で対向設置される一対の第一揺動ピストン・シリンダ機構４５を有する第一揺動ピストン・シリンダ機構セットから構成されている。各第一揺動ピストン・シリンダ機構４５は、固定部材１４に設けられた支点に回動可能に接続された有底筒状のシリンダ４６と、シリンダ４６に往復運動可能に装着されたピストン４７と、一端がピストン４７に接続され他端が支持部材１０に設けられた支点に回動可能に接続されたロッド４８とから構成されている。ピストン４７の頂部とシリンダ４６の底部との間に油室４９が区画形成されており、油室４９は油圧供給通路２４に接続されている。
【００３２】
第一揺動ピストン・シリンダ機構セット（第一バネ要素１５）は、各第一揺動ピストン・シリンダ機構４５の油室４９に一定の供給油圧を常時作用させることで生じる油圧推力Ｆａ１、Ｆａ２の角分力Ｆａｘ１、Ｆａｘ２が支持部材１０に作用する油圧推力となる原理であるが、各第一揺動ピストン・シリンダ機構４５が、図１に示す基準位相において、各々傾斜角度θ１の対向状態で設置されるので、図１に示す基準位相においては、各第一揺動ピストン・シリンダ機構４５の角分力Ｆａｘ１、Ｆａｘ２同士が相殺し合い、支持部材１０に作用する油圧推力Ｆａｘ（＝Ｆａｘ１＋Ｆａｘ２）はゼロである。図１に示す基準位相から、支持部材１０との相対位置が変化（つまり油圧バネとしての撓み挙動）することによって、各第一揺動ピストン・シリンダ機構４５の傾斜角度θ１の対称性が崩れて角分力Ｆａｘ１、Ｆａｘ２に偏差が生じることで、第一揺動ピストン・シリンダ機構セット（第一バネ要素１５）は、支持部材１０の変位に比例して反力が増減するバネ定数特性を発揮するようになっている。各第一揺動ピストン・シリンダ機構４５による油圧推力Ｆａ１、Ｆａ２は支点間伸長方向の推力となるので、第一揺動ピストン・シリンダ機構セット（第一バネ要素１５）は、支持部材１０の変位の増大に伴って反力が減少する負のバネ定数をもつことになる（図５参照）。そして、このバネ定数の値は、各第一揺動ピストン・シリンダ機構４５の受圧面積、供給油圧及び両支点間の高さ偏差により決まる。
【００３３】
また、本実施形態では、第一揺動ピストン・シリンダ機構セットを複数備え、それら第一揺動ピストン・シリンダ機構セットを、支持部材１０の移動方向と直交する方向の角分力Ｆａｙ１、Ｆａｙ２が互いに相殺されるように配置している。図１では、第一揺動ピストン・シリンダ機構セットを、支持部材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。
【００３４】
本実施形態の第二バネ要素１６は、図１に示す基準位相において、所定の傾斜角度θ２（例えば、３０°）で対向設置される一対の第二揺動ピストン・シリンダ機構５０を有する第二揺動ピストン・シリンダ機構セットから構成されている。各第二揺動ピストン・シリンダ機構５０は、支持力補正制御部材１２に設けられた支点に回動可能に接続されたシリンダ５１と、シリンダ５１内に往復運動可能に収容されたピストン５２と、一端がピストン５２に接続され他端が支持部材１０に設けられた支点に回動可能に接続されたロッド５３とから構成されている。ピストン５２は、シリンダ５１内をロッド５３側のロッド側油室５４とロッド５３とは反対側の気室５５とに区画している。ロッド側油室５４は油圧供給通路２４に接続され、気室５５はシリンダ５１に設けた開口を通じて大気開放されている。
【００３５】
第二揺動ピストン・シリンダ機構セット（第二バネ要素１６）は、各第二揺動ピストン・シリンダ機構５０のロッド側油室５４に一定の供給油圧を常時作用させることで生じる油圧推力Ｆｂ１、Ｆｂ２の角分力Ｆｂｘ１、Ｆｂｘ２が支持部材１０に作用する油圧推力となる原理であるが、各第二揺動ピストン・シリンダ機構５０が、図１に示す基準位相において、各々傾斜角度θ２の対向状態で設置されるので、図１に示す基準位相においては、各第二揺動ピストン・シリンダ機構５０の角分力Ｆｂｘ１、Ｆｂｘ２同士が相殺し合い、支持部材１０に作用する油圧推力Ｆｂｘ（＝Ｆｂｘ１＋Ｆｂｘ２）はゼロである。図１に示す基準位相から、支持部材１０との相対位置が変化（つまり油圧バネとしての撓み挙動）することによって、各第二揺動ピストン・シリンダ機構５０の傾斜角度θ２の対称性が崩れて角分力Ｆｂｘ１、Ｆｂｘ２に偏差が生じることで、第二揺動ピストン・シリンダ機構セット（第二バネ要素１６）は、支持部材１０と支持力補正制御部材１２との間の相対変位に比例して反力が増減するバネ定数特性を発揮するようになっている。各第二揺動ピストン・シリンダ機構５０による油圧推力Ｆｂ１、Ｆｂ２は支点間収縮方向の推力となるので、第二揺動ピストン・シリンダ機構セット（第二バネ要素１６）は、支持部材１０と支持力補正制御部材１２との間の相対変位の増大に伴って反力が増加する正のバネ定数をもつことになる（図６参照）。そして、このバネ定数の値は、各第二揺動ピストン・シリンダ機構５０の受圧面積、供給油圧及び両支点間の高さ偏差により決まる。
【００３６】
また、本実施形態では、第二揺動ピストン・シリンダ機構セットを複数備え、それら第二揺動ピストン・シリンダ機構セットを、支持部材１０の移動方向と直交する方向の角分力Ｆｂｙ１、Ｆｂｙ２が互いに相殺されるように配置している。図１では、第二揺動ピストン・シリンダ機構セットを、支持部材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。
【００３７】
本実施形態の第三バネ要素１７は、図１に示す基準位相において、所定の傾斜角度θ３（例えば、３０°）で対向設置される一対の第三揺動ピストン・シリンダ機構５６を有する第三揺動ピストン・シリンダ機構セットから構成されている。各第三揺動ピストン・シリンダ機構５６は、固定部材１４に設けられた支点に回動可能に接続された有底筒状のシリンダ５７と、シリンダ５７に往復運動可能に装着されたピストン５８と、一端がピストン５８に接続され他端が支持力補正制御部材１２に設けられた支点に回動可能に接続されたロッド５９とから構成されている。ピストン５８の頂部とシリンダ５７の底部との間に油室６０が区画形成されており、油室６０は油圧供給通路２４に接続されている。
【００３８】
第三揺動ピストン・シリンダ機構セット（第三バネ要素１７）は、各第三揺動ピストン・シリンダ機構５６の油室６０に一定の供給油圧を常時作用させることで生じる油圧推力Ｆｃ１、Ｆｃ２の角分力Ｆｃｘ１、Ｆｃｘ２が支持力補正制御部材１２に作用する油圧推力となる原理であるが、各第三揺動ピストン・シリンダ機構５６が、図１に示す基準位相において、各々傾斜角度θ３の対向状態で設置されるので、図１に示す基準位相においては、各第三揺動ピストン・シリンダ機構５６の角分力Ｆｃｘ１、Ｆｃｘ２同士が相殺し合い、支持力補正制御部材１２に作用する油圧推力Ｆｃｘ（＝Ｆｃｘ１＋Ｆｃｘ２）はゼロである。図１に示す基準位相から、支持力補正制御部材１２との相対位置が変化（つまり油圧バネとしての撓み挙動）することによって、各第三揺動ピストン・シリンダ機構５６の傾斜角度θ３の対称性が崩れて角分力Ｆｃｘ１、Ｆｃｘ２に偏差が生じることで、第三揺動ピストン・シリンダ機構セット（第三バネ要素１７）は、支持力補正制御部材１２の変位に比例して反力が増減するバネ定数特性を発揮するようになっている。各第三揺動ピストン・シリンダ機構５６による油圧推力Ｆｃ１、Ｆｃ２は支点間伸長方向の推力となるので、第三揺動ピストン・シリンダ機構セット（第三バネ要素１７）は、支持力補正制御部材１２の変位の増大に伴って反力が減少する負のバネ定数をもつことになる（図７参照）。そして、このバネ定数の値は、各第三揺動ピストン・シリンダ機構５６の受圧面積、供給油圧及び両支点間の高さ偏差により決まる。
【００３９】
また、本実施形態では、第三揺動ピストン・シリンダ機構セットを複数備え、それら第三揺動ピストン・シリンダ機構セットを、支持力補正制御部材１２の移動方向と直交する方向の角分力Ｆｃｙ１、Ｆｃｙ２が互いに相殺されるように配置している。図１では、第三揺動ピストン・シリンダ機構セットを、支持部材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。
【００４０】
本実施形態の補正機構１８は、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３のロッド側油室４１及び対向油室４２への油の出し入れを制御するための制御方向規制弁セット６１と、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３のロッド側油室４１に供給する制御油圧の大きさを、支持部材１０の変位に応じて段階的に変化させるための多段油圧比変換機構を有する油圧比変換装置６２と、変位検出油圧ピストン・シリンダ機構３２の検出値（支持部材１０の変位）に応じて制御方向規制弁セット６１及び多段油圧比変換機構（油圧比変換装置６２）を駆動する制御弁セット６３とを有している。
【００４１】
本実施形態の制御方向規制弁セット６１は、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３の対向油室４２の定圧側導通通路４４に配設され、対向油室４２内への油の流入のみを許容し、対向油室４２からの油の流出を阻止する定圧供給側一方向チェック弁６４と、定圧供給側一方向チェック弁６４を迂回する定圧供給側バイパス通路６５と、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３のロッド側油室４１の制御油圧供給側導通通路４３に配設され、ロッド側油室４１内への油の流入のみを許容し、ロッド側油室４１からの油の流出を阻止する制御油圧供給側一方向チェック弁６６と、制御油圧供給側一方向チェック弁６６を迂回する制御油圧供給側バイパス通路６７と、定圧供給側バイパス通路６５及び制御油圧供給側バイパス通路６７を開閉する遮断弁６８とを有している。
【００４２】
遮断弁６８は、制御弁セット６３によって、変位検出油圧ピストン・シリンダ機構３２の検出値（支持部材１０の変位）に応じて制御され、支持部材１０の位置が基準位置にある場合には、定圧供給側バイパス通路６５及び制御油圧供給側バイパス通路６７共に遮断状態とされ、支持部材１０の位置が基準位置より変位増加方向（図中右側）に変位した場合には、制御油圧供給側バイパス通路６７が開放状態とされ、支持部材１０の位置が基準位置より変位減少方向（図中左側）に変位した場合には、定圧供給側バイパス通路６５が開放状態とされるように制御される。
【００４３】
制御方向規制弁セット６１により、支持対象物の支持位置が基準位置にある状態では、遮断弁６８によって定圧供給側バイパス通路６５及び制御油圧供給側バイパス通路６７共に遮断状態にあるので、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３のロッド側油室４１及び対向油室４２の導通先は各々制御油圧供給側一方向チェック弁６６及び定圧供給側一方向チェック弁６４のみとなる。この場合、支持力補正制御部材１２が移動しようとすると、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３の両油室（ロッド側油室４１、対向油室４２）の容積縮小側油室内の油が押し出されようとするが、その油の流出は制御油圧供給側一方向チェック弁６６或いは定圧供給側一方向チェック弁６４によって阻止されるので、結局、支持力補正制御部材１２はその時の位置で拘束された状態になる。
【００４４】
そして、支持対象物の支持位置が基準位置より変位増加方向（図中右側）に変位した場合には、遮断弁６８によって制御油圧供給側バイパス通路６７が開放される（図４参照）ので、支持力補正制御部材１２の変位減少方向（図中左側）への移動のみが許容され、支持対象物の支持位置が基準位置より変位減少方向（図中左方向）に変位した場合には、遮断弁６８によって定圧供給側バイパス通路６５が開放されるので、支持力補正制御部材１２の変位増加方向（図中右側）への移動のみが許容される。
【００４５】
つまり、支持対象物の重量増加による支持力バランスの崩れで支持部材１０が基準位置より変位増加方向（図中右側）に変位した場合には、支持力補正制御部材１２は変位減少方向（図中左側）への移動のみが許容され、逆に、支持部材１０が基準位置より変位減少方向（図中左側）に変位した場合には、支持力補正制御部材１２の変位増加方向（図中右側）への移動のみが許容される。
【００４６】
図示はしないが、上記の多段油圧比変換機構は、受圧面積の異なる複数の油圧プランジャ素子系統群を含み、各油圧プランジャ素子系統群への油圧供給状況を制御弁セット６３の操作によって変化させることで供給油圧に対して出力油圧を多段階に変化させるようになっている。
【００４７】
そして、支持部材１０の変位によって段階的に変化する多段油圧比変換機構（油圧比変換装置６２）による制御油圧の変化特性として、図１のように、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３の対向油室４２に一定の供給油圧が供給され、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３のロッド側油室４１に制御油圧が導かれる構成の場合には、支持部材１０の変位増加（右移動）に対する制御油圧の段階的変化の平均勾配を負の特性にしておけば（図８参照）、この補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３の油圧推力偏差は支持部材１０の変位の増加に伴って段階的に増加する特性になり、第二バネ要素１６による油圧推力に対抗する推力変化特性となる。
【００４８】
ちなみに、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３の油圧推力偏差の段階的変化の平均勾配（絶対値）と、第二バネ要素１６のバネ定数によって決まる油圧推力の増加勾配（絶対値）との差が少ないと、支持対象物の支持位置の基準位置からの変位が小さな領域では、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３による油圧推力偏差が第二バネ要素１６による油圧推力を上回らず、補正制御動作が停止してしまう領域が生じる。そのため、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３による油圧推力偏差の段階的変化の変化勾配を第二バネ要素１６による油圧推力の変化勾配の二倍以上に設定することが望ましい。
【００４９】
また、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３のロッド側油室４１に一定の供給油圧が供給され、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３の対向油室４２に制御油圧が導かれる構成の場合には、支持部材１０の変位増加（右移動）に対する制御油圧の段階的変化の平均勾配を正の特性にしておけば、同様の推力変化特性が得られる。
【００５０】
このような特性諸元関係に設定することにより、支持対象物の支持位置が基準位置からずれると、その基準位置からの変位の増大に伴って支持力補正制御部材１２に補正方向の移動推力（補正推力）が作用し、支持対象物の支持位置の自動補正機能が発揮される。
【００５１】
また、本実施形態に係る防振支持装置１は、油圧供給源２５（定圧アキュムレータシステム）の蓄圧エネルギー量を監視し、支持位置の基準位相換算での蓄圧エネルギー量が設定値を下回った場合に、電動油圧ポンプ等の油圧汲み上げ手段を駆動して蓄圧エネルギー量を補充し、蓄圧エネルギー量が設定値を上回った時点でその補充操作を停止させる、蓄圧エネルギー管理システムをさらに備える。
【００５２】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００５３】
本実施形態では、支持対象物の支持位置が基準位置にある状態において、支持部材１０が発揮する荷重支持力は、支持力変換油圧ピストン・シリンダ機構１１のロッド側油室２２に常時供給油圧を作用させておくことで発生する、支持力変換油圧ピストン・シリンダ機構１１による基準油圧推力と、第一揺動ピストン・シリンダ機構４５の油室４９及び第二揺動ピストン・シリンダ機構５０のロッド側油室５４に常時供給油圧を作用させておくことで発生する、第一バネ要素１５及び第二バネ要素１６の両油圧推力の三者の合計値となる。
【００５４】
本実施形態のように、第一バネ要素１５が負のバネ定数をもち、第二バネ要素１６が正のバネ定数を持つ場合、支持対象物の支持位置変動による支持部材１０の変位が生じると、第一バネ要素１５及び第二バネ要素１６に同じ量の変位が与えられることになり、負のバネ定数をもつ第一バネ要素１５の油圧推力減少と、正のバネ定数をもつ第二バネ要素１６の油圧推力増加とが合算された差分の油圧推力が支持部材１０に作用する。この場合、第一バネ要素１５のバネ定数を−Ｋａ、第二バネ要素１６のバネ定数を＋Ｋｂとすると、結局これら第一バネ要素１５及び第二バネ要素１６の合算バネ定数特性としては、（Ｋｂ−Ｋａ）のバネ定数をもつ油圧バネとして振る舞うことになり、例えば本実施形態のように第二バネ要素１６のバネ定数の絶対値を第一バネ要素１５のバネ定数の絶対値より若干大きな値となるように設定した場合には、防振機能として望ましい極めて低いバネ定数特性が得られる。なお、第一バネ要素１５のバネ定数の絶対値と第二バネ要素１６のバネ定数の絶対値とを等しく設定した場合には、支持対象物の支持位置変動によって支持部材１０が発揮する荷重支持力に変化が生じない（支持力変換油圧ピストン・シリンダ機構１１が発揮する基準油圧推力で一定）バネ定数ゼロの特性も得られる。
【００５５】
ちなみに、図１に示す基準位相においては、第一バネ要素１５及び第二バネ要素１６により支持部材１０に作用する油圧推力（角分力Ｆａｘ、Ｆｂｘ）は共にゼロであるから、この状態における支持部材１０に作用する推力は、支持力変換油圧ピストン・シリンダ機構１１が発揮する基準油圧推力のみであり、これが荷重支持力となる。
【００５６】
一方、支持対象物の重量変化によって支持対象物の支持位置が基準位置から変位した場合には、支持対象物の支持位置の基準位置からの変位方向と反対方向に支持力補正制御部材１２を移動させて、支持対象物の支持位置の基準位置からの変位方向と反対方向に第二バネ要素１６を介して支持部材１０を移動させ、支持対象物の支持位置を基準位置に戻すようにしている。
【００５７】
本実施形態では、第三バネ要素１７のバネ定数を第二バネ要素１６のバネ定数と絶対値がほぼ同じで正負が逆の特性に設定しているので、第二バネ要素１６及び第三バネ要素１７の合成バネ定数はゼロとなり、支持力補正制御部材１２を移動させて第二バネ要素１６及び第三バネ要素１７に同じ変位を与えても、制御力をほとんど必要とせずに支持力補正制御部材１２を移動させることができる。即ち、本実施形態によれば、支持力補正制御部材１２の移動による第二バネ要素１６の位相変化に伴う制御反力を第三バネ要素１７によって相殺することで、制御力をほとんど必要とせずに支持力補正制御部材１２を移動させることができ、支持位置補正操作に伴うエネルギー消費を画期的に少なく抑えることができ、支持位置補正のための支持位置補正感度が高い特性を得られる。
【００５８】
ここで、仮に、図２に示すように、支持部材１０の位置が不変で、図１に示す基準位相から支持力補正制御部材１２を左方向に移動させた状態を想定すると、第二バネ要素１６及び第三バネ要素１７に同じ変位が与えられ、第二バネ要素１６による油圧推力が正側に増加し、第三バネ要素１７による油圧推力が負側に増加するが、第二バネ要素１６及び第三バネ要素１７のバネ定数の絶対値を等しく設定してあるので、支持力補正制御部材１２に作用する油圧推力は互いに相殺され、支持力補正制御部材１２の移動には制御力をほとんど必要としない。この場合、第二バネ要素１６（第二揺動ピストン・シリンダ機構５０）の他端は支持部材１０に接続されているので、支持部材１０に第二バネ要素１６による増加推力が作用して支持力変換油圧ピストン・シリンダ機構１１による基準油圧推力に加算される結果、荷重支持力が増大することになる。逆に、図３に示すように、支持部材１０の位置が不変で、図１に示す基準位相から支持力補正制御部材１２を右方向に移動させた場合には、同様に制御力をほとんど必要とせずに支持力補正制御部材１２を移動させることができ、また荷重支持力を減少させることができる。
【００５９】
このように、支持部材１０の変位によって、自動的に荷重支持力が補正され、支持部材１０の位置（支持対象物の支持位置）を基準位置に戻す自動補正機能が発揮される。このような支持位置の自動補正機能の動作として、例えば、それまで荷重支持力が支持対象物の重量負荷と釣り合って支持対象物の支持位置が基準位置で安定していた状態から、支持対象物の重量が増加して釣り合いが崩れ、支持部材１０等が降下運動する場合、その降下運動によって、荷重支持力発生油圧の圧力油（荷重支持力を発生させていた圧力油の一部）は定圧アキュムレータ（油圧供給源２５）側へ押し戻されて、ポテンシャルエネルギー低下相当分が圧力エネルギーとして蓄圧され、支持部材１０の降下変位を受けて支持力自動補正機能によって荷重支持力が増加補正される。その結果、支持部材１０等に上昇加速度が生じて支持部材１０等の降下運動が上昇運動に転じて支持対象物の支持位置が基準位置に復帰する挙動になり、最終的に、増加した支持対象物の重量と釣り合う荷重支持力で支持対象物の支持位置が基準位置に収束安定することになる。この基準位置への復帰時の上昇運動時には、定圧アキュムレータ（油圧供給源２５）に蓄圧されていたエネルギーが消費される。
【００６０】
この降下運動時の蓄圧エネルギー回収量と、上昇運動時の蓄圧エネルギー消費量との比較では、その釣り合い重量値の差分だけ後者の蓄圧エネルギー消費量の方が大きい。このような支持位置の自動補正機能の繰り返しによって定圧アキュムレータ（油圧供給源２５）の蓄圧エネルギー量は徐々に目減りしていくので、目減りした蓄圧エネルギー量を補填するために前述のような蓄圧エネルギー管理システムを備えるのが望ましい。
【００６１】
そして、支持位置の自動補正機能の動作は、荷重支持力の補正によって支持対象物に生じる加速度によってもたらされるものなので、支持部材１０の変位に対する支持力補正の応答速度があまり速いと、支持部材１０に振動変位が作用した場合に、その往復変位回数及び振幅に応じて支持力補正に要するエネルギー消費量が増加するだけでなく、その支持位置補正加速度が折角の極めて低いバネ定数による防振機能を劣化させることになる。そのため、この観点では、支持部材１０の変位に対する支持力補正の応答速度は適度に遅いことが望ましい。
【００６２】
一方、このような振動入力による支持部材１０の変位ではなく、支持対象物に重量変化が生じて支持対象物の重量負荷と荷重支持力との釣り合いが崩れた場合の変位運動に対しては、支持部材１０のストローク許容限界に達する前に、荷重支持力を増減補正することが求められるので、適度に速い支持位置補正の応答速度が望まれる。
【００６３】
この支持部材１０の変位をパラメータとした荷重支持力のフィードバック補正の応答速度は、支持力補正制御部材１２の移動速度により決まるものであり、その支持力補正制御部材１２の移動速度は、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３の差圧推力等の移動推力から移動抵抗力を差し引いた正味移動推力と、支持力補正制御部材１２と連動運動する機構部材系の等価質量との比で決まる移動加速度に、経過時間を乗じたものである。そのため、支持部材１０の変位による荷重支持力のフィードバック補正の応答速度は、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３による移動推力だけでなく、支持力補正制御部材１２の移動抵抗力によっても適度に調整することができる。
【００６４】
そして、この支持力補正制御部材１２に移動抵抗力を付与することにより、支持部材１０の変位による荷重支持力のフィードバック補正での支持対象物の支持位置の補正応答挙動のオーバーシュート振動の減衰収束を早める効果も得られる。
【００６５】
ちなみに、振動入力に対する防振性能として求められる遅い応答速度と、重量変動対応で求められる速い応答速度の両立や、支持位置の補正応答挙動のオーバーシュート振動の減衰収束に適した支持力補正制御部材１２の移動抵抗力特性としては、移動速度の二乗比例で変化する流体抵抗力のような特性が望ましく、さらに、支持部材１０（支持対象物）の基準位置付近では移動抵抗力が大きく（応答速度が小さく）、支持部材１０（支持対象物）の支持位置が基準位置から大きく変位した領域では移動抵抗力が小さく変化して応答速度を速めるような特性であるとさらに望ましい。
【００６６】
このような移動抵抗力生成手段の例として、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３のロッド側油室４１又は対向油室４２に連なる導通通路の途中に抵抗オリフィスを設ける等の方法で支持力補正制御部材１２の移動抵抗を増やしても良く、更に、小変位時（支持対象物の支持位置が基準位置に近い領域）には支持力補正制御部材１２の移動抵抗を増やすと共に、大変位時（支持対象物の支持位置が基準位置から大きく変位した領域）には支持力補正制御部材１２の移動抵抗を減らす可変オリフィス機構等を適用しても良い。
【００６７】
以上要するに、本実施形態に係る防振支持装置によれば、防振性能上求められる極めて低いバネ定数をもちながら、支持位置補正のための支持力補正感度が高い特性をもつと共に、その支持力の補正制御における制御エネルギー消費量を画期的に抑制することができる防振支持装置を提供することが可能となる。
【００６８】
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。
【００６９】
例えば、図１に示した実施形態では、第二バネ要素１６が正のバネ定数をもち、第一バネ要素１５及び第三バネ要素１７が負のバネ定数をもつ構成にしてあるが、この関係を逆にして、第二バネ要素１６が負のバネ定数をもち、第一バネ要素１５及び第三バネ要素１７が正のバネ定数をもつ構成にしても、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３のロッド側油室４１に導かれる制御油圧の変化特性を逆勾配の特性に変えてやれば、図１に示した実施形態と同様の効果が得られる。その場合、第二バネ要素１６のバネ定数の絶対値が第一バネ要素１５のバネ定数の絶対値より若干小さな値となるように設定される。
【００７０】
また、第一バネ要素１５、第二バネ要素１６及び第三バネ要素１７として、上記実施形態のように油圧バネシステムで構成するのが、大きな荷重撓み容量を確保する上で望ましいが、支持対象物の重量変動幅の許容範囲をさほど大きく必要とせず、想定最大振動振幅もあまり大きくない場合には、これら第一バネ要素１５、第二バネ要素１６及び第三バネ要素１７に求められる最大撓みストローク量が少なくて済むので、その場合には、正のバネ定数をもつバネ要素に関しては必ずしも油圧バネシステムである必要はなく、必要なバネ定数特性及び最大バネ撓みストローク量を満足できれば、一般的な金属バネ等で置き換えても良い。
【００７１】
また、図９に示すように、第一バネ要素１５が、図９に示す基準位相において、直立状態で配置される第一揺動ピストン・シリンダ機構４５から構成されても良い。図１０に、図９に示す第一揺動ピストン・シリンダ機構４５（第一バネ要素１５）のバネ定数特性を示す。図９に示す実施形態によれば、第一バネ要素１５が、小振幅領域ではリニアな負のバネ定数特性をもち、大振幅領域では急激にバネ定数勾配が鈍化する特性を持っているので、支持対象物の重量変化による支持力バランスの崩れで支持対象物が基準位置より大きく変位して大振幅領域に突入した場合には、第一バネ要素１５のバネ定数勾配が相対的に鈍化して、第二バネ要素１６の反力変化に対する相殺量が減少するようになるので、大変位時の基準位置復帰方向への復元力が自動加算され、基準位置復帰補正応答が速まる効果が得られる。この場合、第二バネ要素１６のバネ定数の絶対値が、第一バネ要素１５の基準位相付近の線形バネ定数領域でのバネ定数の絶対値より若干大きな値となるように設定される。
【符号の説明】
【００７２】
１、２ 防振支持装置
１０ 支持部材
１２ 支持力補正制御部材
１３ 補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構
１４ 固定部材
１５ 第一バネ要素
１６ 第二バネ要素
１７ 第三バネ要素
２５ 油圧供給源（定圧アキュムレータシステム）
４５ 第一揺動ピストン・シリンダ機構
５０ 第二揺動ピストン・シリンダ機構
５６ 第三揺動ピストン・シリンダ機構
６１ 制御方向規制弁セット
６２ 油圧比変換装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、様々な装置の支持土台に振動が作用した場合にその振動が装置に与える影響を緩和するための防振支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な装置の支持土台に振動が作用した場合に、その振動が装置に与える影響を緩和する目的で、種々の防振支持装置が用いられている。
【０００３】
このような防振支持装置の基本原理は、装置とその支持土台との間に、振動による支持土台の変位を吸収するバネ要素を介在させ、そのバネ要素のバネ定数を低く抑えた設定にすることで、振動による変位量で変化する装置支持力の変化感度を鈍くして、装置に発生する加速度を小さく抑えるものである。
【０００４】
この基本原理上、バネ要素のバネ定数が低いほど、振動による変位に対する装置支持力の変化が少なくなって発生加速度が小さくなり、防振効果が高まる。しかし、バネ要素のバネ定数を低く設定することは、反面、支持対象物の重量状態に変化が生じた場合、その変化重量と釣り合う支持荷重となるのに、バネ要素の大きな変位を伴うことになり、支持位置の変動が大きくなってしまう問題がある。そのため、結局、支持対象物の重量変動に対する支持位置安定性の要求と、防振効果の要求とのトレードオフバランス妥協判断によって、バネ要素のバネ定数諸元の適正レベルとする妥協の産物にならざるを得なかった。
【０００５】
この問題に対して、低いバネ定数で大きな防振効果を得る設定での支持位置変動増大のデメリットを補完する方法として、支持対象物の支持位置の基準位置からの変化量を制御パラメータとし、その変化量が設定値を超えた場合に、装置支持力を増減補正することで支持対象物の支持位置を基準位置に復帰させる、オートレベリング装置と呼ばれる補正装置を併用することで、このトレードオフ問題を緩和する方法も用いられている。
【０００６】
この代表例として、大型自動車等で用いられているエアーサスペンションが挙げられる（例えば特許文献１参照）。このエアーサスペンションは、バネ要素として、負荷荷重容量の割に低いバネ定数特性を得やすい、空気の圧縮反力を用いた空気バネを用いると共に、サスペンションの変位を検出するレベリングセンサ機構によって、サスペンションの変位が基準位置からの設定許容範囲を超えたか否かを把握し、サスペンションが基準位置より下側に設定値を超えて沈み込んだ場合には、空気バネの空気室内に、外部からより高い圧力の圧縮空気を注入することで空気バネの支持荷重値を増して車高を上昇補正し、逆に、サスペンションが基準位置より上側に設定値を超えて浮き上がった場合には、空気バネの空気室内の空気を一部大気に放出することで空気バネの支持荷重値を減らして車高を下降補正するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−３３８０１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
エアーサスペンションのように、荷重支持を担うバネ要素にオートレベリング装置を付加する構成によって、防振機能として望ましい低いバネ定数特性に設定した場合の、支持位置変動増大のデメリットをかなり緩和できるが、この場合でも、バネ定数をあまり低く設定すると、オートレベリング装置によって支持荷重値を増減補正しようとする際の制御応答感度も鈍くなるので、支持位置補正に時間がかかりすぎて、支持位置安定性の要求を満たせなくなる問題が生じる。また、オートレベリング装置の動作設定範囲を狭くして動作感度を高くすると、頻繁に支持荷重値の増減補正操作が実施されるので、若干支持位置補正時間を短くすることができる反面、支持荷重値の増減補正操作に伴う大きなエネルギー消費が避けられないという問題がある。
【０００９】
例えば、エアーサスペンションの例で説明すれば、空気バネのバネ定数は、その支持荷重を発揮する圧縮空気の封入容器の容積によって決まるから、空気バネのバネ定数を下げるには、封入容器の容積を大きく設定することになる。
【００１０】
そして、空気バネの支持荷重値は、その支持荷重を発揮する圧縮空気の封入圧力によって決まり、その圧縮空気の封入圧力は、封入容器の容積に対する封入空気の分子数の比率によって決まる。そのため、封入容器内の圧縮空気を、分子数で同量出し入れした場合の圧力変化感度は、封入容器の容積が大きくなるほど鈍くなり、封入容器の容積を大きくして空気バネのバネ定数を低く設定した場合、同じ支持荷重値を得るために出し入れせねばならない空気量が指数級数的に増加してしまうので、支持荷重値の補正速度を維持するには、時間当たりの封入空気の出し入れ量を増やさねばならないので、その空気の移動速度を速めねばならない。
【００１１】
空気の移動速度は、音速を上限として圧力差に依存するので、支持荷重値の増加補正速度を速くするには、空気バネの空気室内に外部から注入する圧縮空気の圧力をより高くする必要があり、支持荷重値の補正操作は、その高エネルギーの圧縮空気を大量に注入したり、減圧時にはそれを大気に放出廃棄する操作となるから、極めて大きなエネルギー消費を伴うことになる。
【００１２】
結局、このような問題から実用上は、荷重支持を担うバネ要素にオートレベリング装置を付加する構成によっても、支持重量変動に伴う支持位置変動を自動補正して安定化させながら、バネ定数を低く設定して防振性能を向上させるには限界があった。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、防振性能上求められる極めて低いバネ定数をもちながら、支持位置補正のための支持力補正感度が高い特性をもつと共に、その支持力の補正制御におけるエネルギー消費量を画期的に抑制することができる防振支持装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明は、防振性能上求められる極めて低いバネ定数特性と、支持位置補正性能上求められる高い支持力補正感度特性を両立させる手段と、支持力の補正制御における制御エネルギー消費量を画期的に抑制する手段とで構成される。
【００１５】
本発明は、防振性能上求められる極めて低いバネ定数特性と、支持位置補正性能上求められる高い支持力補正感度特性を両立させる手段として、支持対象物の支持位置変化と連動して固定部材に対して往復運動する支持部材と、該支持部材の移動方向に沿って往復運動する支持力補正制御部材と、一端が上記支持部材に接続され他端が上記固定部材に接続され、比較的高いバネ定数をもつ第一バネ要素と、一端が上記支持部材に接続され他端が上記支持力補正制御部材に接続され、上記第一バネ要素のバネ定数とは正負が逆の関係のバネ定数をもち、且つ、そのバネ定数の絶対値が上記第一バネ要素のバネ定数の絶対値に近い値となるように設定された第二バネ要素とを備えることで、上記支持部材が往復運動したときの変位に対する実質的なバネ定数を第一バネ要素のバネ定数及び第二バネ要素のバネ定数の和として作用させることで、バネ定数ゼロも可能な極めて低いバネ定数特性を実現するものである。
【００１６】
また、本発明は、後者の支持力の補正制御における制御エネルギー消費量を画期的に抑制する手段として、一端が上記支持力補正制御部材に接続され他端が上記固定部材に接続され、上記第二バネ要素のバネ定数とは正負が逆の関係のバネ定数をもち、且つ、そのバネ定数の絶対値が上記第二バネ要素のバネ定数の絶対値とほぼ同じ値となるように設定された第三バネ要素と、上記支持力補正制御部材に連結され、油圧を受けてその油圧に応じた補正推力を上記支持力補正制御部材に与える補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構と、上記支持部材の変位に応じた出力油圧を上記補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構に作用させる油圧比変換装置とを備えることで、上記支持力補正制御部材の移動抵抗力変動を上記第二バネ要素及び上記第三バネ要素でゼロに相殺すると共に、上記支持部材の変位に伴う制御方向推力変動を上回る補正推力を上記支持力補正制御部材に与えて、上記支持部材を所望の制御方向に移動させ、上記支持部材の変位方向に応じた支持力補正機能を発揮させるものである。
【００１７】
また、本発明は、必要な制御エネルギーが極めて少なくて済む油圧比変換装置として、受圧面積の異なる複数の油圧プランジャ素子系統群を含み、各油圧プランジャ素子系統群への油圧供給状況を変化させることで供給油圧に対して出力油圧を多段階に変化させる多段油圧比変換機構を用いると共に、その多段油圧比変換機構の油圧供給源として、定圧アキュムレータシステムの蓄圧油圧を用いることで、装置全体の動作にエネルギー回生機能を与え、制御エネルギー消費を最小限に抑えるものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、防振性能上求められる極めて低いバネ定数をもちながら、支持位置補正のための支持力補正感度が高い特性をもつと共に、その支持力の補正制御における制御エネルギー消費量を画期的に抑制することができる防振支持装置を提供することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る防振支持装置の概略図である。
【図２】図２は、支持力補正制御部材を移動させた状態を示す防振支持装置の概略図である。
【図３】図３は、支持力補正制御部材を移動させた状態を示す防振支持装置の概略図である。
【図４】図４は、支持対象物の支持位置が基準位置から変位した状態を示す防振支持装置の概略図である。
【図５】図５は、第一バネ要素のバネ定数特性を示す図である。
【図６】図６は、第二バネ要素のバネ定数特性を示す図である。
【図７】図７は、第三バネ要素のバネ定数特性を示す図である。
【図８】図８は、制御油圧による移動推力特性を示す図である。
【図９】図９は、別の実施形態に係る防振支持装置の概略図である。
【図１０】図１０は、第一バネ要素のバネ定数特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態に係る防振支持装置１は、支持対象物（図示せず）の支持位置変化と連動して後述する固定部材１４に対して往復運動する支持部材１０と、支持部材１０に連結され、一定の供給油圧を常時受けて荷重負荷に対抗する一定の油圧推力を支持部材１０に与える支持力変換油圧ピストン・シリンダ機構（第一油圧ピストン・シリンダ機構）１１と、支持部材１０の移動方向に沿って往復運動する支持力補正制御部材１２と、支持力補正制御部材１２に連結され、制御油圧を受けて制御油圧に応じた補正推力を支持力補正制御部材１２に与える補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構（第二油圧ピストン・シリンダ機構）１３と、一端が支持部材１０に接続され他端が固定部材１４に接続され、支持部材１０の変位の増大に伴って反力が減少する負のバネ定数をもつ第一バネ要素１５と、一端が支持部材１０に接続され他端が支持力補正制御部材１２に接続され、支持部材１０と支持力補正制御部材１２との間の相対変位の増大に伴って反力が増加する正のバネ定数をもち、且つ、そのバネ定数の絶対値が第一バネ要素１５のバネ定数の絶対値より若干大きな値となるように設定された第二バネ要素１６と、一端が支持力補正制御部材１２に接続され他端が固定部材１４に接続され、支持力補正制御部材１２の変位の増大に伴って反力が減少する負のバネ定数をもち、且つ、そのバネ定数の絶対値が第二バネ要素１６のバネ定数の絶対値とほぼ同じ値となるように設定された第三バネ要素１７とを備える。
【００２２】
即ち、防振支持装置１は、一端が支持部材１０に接続され他端が固定部材１４に接続され、比較的高いバネ定数をもつ第一バネ要素１５と、一端が支持部材１０に接続され他端が支持力補正制御部材１２に接続され、第一バネ要素１５のバネ定数とは正負が逆の関係のバネ定数をもち、且つ、そのバネ定数の絶対値が第一バネ要素１５のバネ定数の絶対値に近い値となるように設定された第二バネ要素１６と、一端が支持力補正制御部材１２に接続され他端が固定部材１４に接続され、第二バネ要素１６のバネ定数とは正負が逆の関係のバネ定数をもち、且つ、そのバネ定数の絶対値が第二バネ要素１６のバネ定数の絶対値とほぼ同じ値となるように設定された第三バネ要素１７とを備える。
【００２３】
また、本実施形態に係る防振支持装置１は、支持対象物の支持位置が基準位置にある場合には、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３内の油の出し入れを阻止して、支持力補正制御部材１２の移動を拘束し、支持対象物の支持位置が基準位置から変位した場合には、支持対象物の支持位置の基準位置からの変位方向と反対方向に支持力補正制御部材１２を移動させて、支持対象物の支持位置の基準位置からの変位方向と反対方向に第二バネ要素１６を介して支持部材１０を移動させ、支持対象物の支持位置を基準位置に戻す補正機構１８を更に備える。
【００２４】
本実施形態の支持力変換油圧ピストン・シリンダ機構１１は、固定部材１４に接続されたシリンダ１９と、シリンダ１９内に往復運動可能に収容されたピストン２０と、一端がピストン２０に接続され他端が支持部材１０に接続されたロッド２１とから構成されている。ピストン２０は、シリンダ１９内をロッド２１側のロッド側油室２２とロッド２１とは反対側の対向油室２３とに区画している。ロッド側油室２２は油圧供給通路２４を介して油圧供給源２５に接続され、対向油室２３は通路２６を介して後述する荷重支持油圧ピストン・シリンダ機構２７の油室３１に接続される。
【００２５】
ここで、本実施形態では、支持対象物の直接的な支持構造部としての荷重支持油圧ピストン・シリンダ機構２７を設けている。荷重支持油圧ピストン・シリンダ機構２７は、固定系に接続された有底円筒状のシリンダ２８と、シリンダ２８に往復運動可能に装着されたピストン２９と、一端がピストン２９に接続され他端が支持対象物に接続されるロッド３０とから構成されている。ピストン２９の頂部とシリンダ２８の底部との間に油室３１が区画形成されており、油室３１は通路２６を介して支持力変換油圧ピストン・シリンダ機構１１の対向油室２３に接続されている。
【００２６】
本実施形態では、支持対象物の直接的な支持構造部としての荷重支持油圧ピストン・シリンダ機構２７を設けているので、荷重支持油圧ピストン・シリンダ機構２７のピストン２９に与える油圧推力が荷重支持力となり、支持対象物の支持位置はピストン２９の位置によって決まるようになっている。この場合、荷重支持油圧ピストン・シリンダ機構２７の油室３１と支持力変換油圧ピストン・シリンダ機構１１の対向油室２３とを導通させておくことで、支持力変換油圧ピストン・シリンダ機構１１の対向油室２３に発生する油圧は、荷重支持油圧ピストン・シリンダ機構２７のピストン２９に作用する正味の荷重支持力に比例した値となり、支持力変換油圧ピストン・シリンダ機構１１及び荷重支持油圧ピストン・シリンダ機構２７を、各々の設置場所に拘わらず連動させることができる。なお、荷重支持油圧ピストン・シリンダ機構２７の設置場所の周辺機構条件によっては、この荷重支持油圧ピストン・シリンダ機構２７の両端部を図１のように回動可能な支点構造にしてもよい。ちなみに、このような別置きの荷重支持油圧ピストン・シリンダ機構２７を設けるのではなく、支持部材１０そのものを、支持対象物の直接的な支持構造部として用いても良いことは言うまでもない。
【００２７】
また、本実施形態では、支持力変換油圧ピストン・シリンダ機構１１のロッド側油室２２と油圧供給源２５とを繋ぐ油圧供給通路２４の途中に変位検出油圧ピストン・シリンダ機構３２を設置して、この変位検出油圧ピストン・シリンダ機構３２を、ピストン３３の往復運動によって支持対象物の支持位置を検出する変位検出器としている。変位検出油圧ピストン・シリンダ機構３２は、固定系に接続されたシリンダ３４と、シリンダ３４内に往復運動可能に収容されたピストン３３と、ピストン３３に接続されたロッド３５とから構成されている。ピストン３３は、シリンダ３４内をロッド３５側のロッド側油室３６とロッド３５とは反対側の対向油室３７とに区画している。ロッド側油室３６は支持力変換油圧ピストン・シリンダ機構１１のロッド側油室２２に導通され、対向油室３７は油圧供給源２５に導通される。
【００２８】
本実施形態では、変位検出油圧ピストン・シリンダ機構３２で検出した支持対象物の支持位置に応じて、後述する制御弁セット６３を駆動するようにしている。なお、支持部材１０の変位から支持対象物の支持位置を検出しても良いことは言うまでもない。どのように支持対象物の支持位置を検出するかは、装置の設置場所のスペース制約等に応じて選択すれば良い。
【００２９】
また、本実施形態では、後述する第一揺動ピストン・シリンダ機構４５、第二揺動ピストン・シリンダ機構５０、第三揺動ピストン・シリンダ機構５６及び多段油圧比変換機構（油圧比変換装置６２）の動作エネルギー源となる油圧供給源２５として、エネルギー貯蔵効率の良い封入ガス圧縮型の定圧アキュムレータをエネルギー貯蔵源とする定圧アキュムレータシステムを用いている。この定圧アキュムレータシステムは、出力油圧として一定の供給油圧Ｐ０を出力するものである。
【００３０】
本実施形態の補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３は、固定部材１４に接続されたシリンダ３８と、シリンダ３８内に往復運動可能に収容されたピストン３９と、一端がピストン３９に接続され他端が支持力補正制御部材１２に接続されたロッド４０とから構成されている。ピストン３９は、シリンダ３８内をロッド４０側のロッド側油室４１とロッド４０とは反対側の対向油室４２とに区画している。ロッド側油室４１は制御油圧供給側導通通路４３を介して後述する油圧比変換装置６２に接続され、対向油室４２は定圧供給側導通通路４４を介して油圧供給通路２４に接続される。補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３のピストン３９には、ロッド側油室４１の油圧推力と対向油室４２の油圧推力との油圧推力偏差が作用し、この油圧推力偏差が支持力補正制御部材１２の移動推力となる。
【００３１】
本実施形態の第一バネ要素１５は、図１に示す基準位相において、所定の傾斜角度θ１（例えば、３０°）で対向設置される一対の第一揺動ピストン・シリンダ機構４５を有する第一揺動ピストン・シリンダ機構セットから構成されている。各第一揺動ピストン・シリンダ機構４５は、固定部材１４に設けられた支点に回動可能に接続された有底筒状のシリンダ４６と、シリンダ４６に往復運動可能に装着されたピストン４７と、一端がピストン４７に接続され他端が支持部材１０に設けられた支点に回動可能に接続されたロッド４８とから構成されている。ピストン４７の頂部とシリンダ４６の底部との間に油室４９が区画形成されており、油室４９は油圧供給通路２４に接続されている。
【００３２】
第一揺動ピストン・シリンダ機構セット（第一バネ要素１５）は、各第一揺動ピストン・シリンダ機構４５の油室４９に一定の供給油圧を常時作用させることで生じる油圧推力Ｆａ１、Ｆａ２の角分力Ｆａｘ１、Ｆａｘ２が支持部材１０に作用する油圧推力となる原理であるが、各第一揺動ピストン・シリンダ機構４５が、図１に示す基準位相において、各々傾斜角度θ１の対向状態で設置されるので、図１に示す基準位相においては、各第一揺動ピストン・シリンダ機構４５の角分力Ｆａｘ１、Ｆａｘ２同士が相殺し合い、支持部材１０に作用する油圧推力Ｆａｘ（＝Ｆａｘ１＋Ｆａｘ２）はゼロである。図１に示す基準位相から、支持部材１０との相対位置が変化（つまり油圧バネとしての撓み挙動）することによって、各第一揺動ピストン・シリンダ機構４５の傾斜角度θ１の対称性が崩れて角分力Ｆａｘ１、Ｆａｘ２に偏差が生じることで、第一揺動ピストン・シリンダ機構セット（第一バネ要素１５）は、支持部材１０の変位に比例して反力が増減するバネ定数特性を発揮するようになっている。各第一揺動ピストン・シリンダ機構４５による油圧推力Ｆａ１、Ｆａ２は支点間伸長方向の推力となるので、第一揺動ピストン・シリンダ機構セット（第一バネ要素１５）は、支持部材１０の変位の増大に伴って反力が減少する負のバネ定数をもつことになる（図５参照）。そして、このバネ定数の値は、各第一揺動ピストン・シリンダ機構４５の受圧面積、供給油圧及び両支点間の高さ偏差により決まる。
【００３３】
また、本実施形態では、第一揺動ピストン・シリンダ機構セットを複数備え、それら第一揺動ピストン・シリンダ機構セットを、支持部材１０の移動方向と直交する方向の角分力Ｆａｙ１、Ｆａｙ２が互いに相殺されるように配置している。図１では、第一揺動ピストン・シリンダ機構セットを、支持部材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。
【００３４】
本実施形態の第二バネ要素１６は、図１に示す基準位相において、所定の傾斜角度θ２（例えば、３０°）で対向設置される一対の第二揺動ピストン・シリンダ機構５０を有する第二揺動ピストン・シリンダ機構セットから構成されている。各第二揺動ピストン・シリンダ機構５０は、支持力補正制御部材１２に設けられた支点に回動可能に接続されたシリンダ５１と、シリンダ５１内に往復運動可能に収容されたピストン５２と、一端がピストン５２に接続され他端が支持部材１０に設けられた支点に回動可能に接続されたロッド５３とから構成されている。ピストン５２は、シリンダ５１内をロッド５３側のロッド側油室５４とロッド５３とは反対側の気室５５とに区画している。ロッド側油室５４は油圧供給通路２４に接続され、気室５５はシリンダ５１に設けた開口を通じて大気開放されている。
【００３５】
第二揺動ピストン・シリンダ機構セット（第二バネ要素１６）は、各第二揺動ピストン・シリンダ機構５０のロッド側油室５４に一定の供給油圧を常時作用させることで生じる油圧推力Ｆｂ１、Ｆｂ２の角分力Ｆｂｘ１、Ｆｂｘ２が支持部材１０に作用する油圧推力となる原理であるが、各第二揺動ピストン・シリンダ機構５０が、図１に示す基準位相において、各々傾斜角度θ２の対向状態で設置されるので、図１に示す基準位相においては、各第二揺動ピストン・シリンダ機構５０の角分力Ｆｂｘ１、Ｆｂｘ２同士が相殺し合い、支持部材１０に作用する油圧推力Ｆｂｘ（＝Ｆｂｘ１＋Ｆｂｘ２）はゼロである。図１に示す基準位相から、支持部材１０との相対位置が変化（つまり油圧バネとしての撓み挙動）することによって、各第二揺動ピストン・シリンダ機構５０の傾斜角度θ２の対称性が崩れて角分力Ｆｂｘ１、Ｆｂｘ２に偏差が生じることで、第二揺動ピストン・シリンダ機構セット（第二バネ要素１６）は、支持部材１０と支持力補正制御部材１２との間の相対変位に比例して反力が増減するバネ定数特性を発揮するようになっている。各第二揺動ピストン・シリンダ機構５０による油圧推力Ｆｂ１、Ｆｂ２は支点間収縮方向の推力となるので、第二揺動ピストン・シリンダ機構セット（第二バネ要素１６）は、支持部材１０と支持力補正制御部材１２との間の相対変位の増大に伴って反力が増加する正のバネ定数をもつことになる（図６参照）。そして、このバネ定数の値は、各第二揺動ピストン・シリンダ機構５０の受圧面積、供給油圧及び両支点間の高さ偏差により決まる。
【００３６】
また、本実施形態では、第二揺動ピストン・シリンダ機構セットを複数備え、それら第二揺動ピストン・シリンダ機構セットを、支持部材１０の移動方向と直交する方向の角分力Ｆｂｙ１、Ｆｂｙ２が互いに相殺されるように配置している。図１では、第二揺動ピストン・シリンダ機構セットを、支持部材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。
【００３７】
本実施形態の第三バネ要素１７は、図１に示す基準位相において、所定の傾斜角度θ３（例えば、３０°）で対向設置される一対の第三揺動ピストン・シリンダ機構５６を有する第三揺動ピストン・シリンダ機構セットから構成されている。各第三揺動ピストン・シリンダ機構５６は、固定部材１４に設けられた支点に回動可能に接続された有底筒状のシリンダ５７と、シリンダ５７に往復運動可能に装着されたピストン５８と、一端がピストン５８に接続され他端が支持力補正制御部材１２に設けられた支点に回動可能に接続されたロッド５９とから構成されている。ピストン５８の頂部とシリンダ５７の底部との間に油室６０が区画形成されており、油室６０は油圧供給通路２４に接続されている。
【００３８】
第三揺動ピストン・シリンダ機構セット（第三バネ要素１７）は、各第三揺動ピストン・シリンダ機構５６の油室６０に一定の供給油圧を常時作用させることで生じる油圧推力Ｆｃ１、Ｆｃ２の角分力Ｆｃｘ１、Ｆｃｘ２が支持力補正制御部材１２に作用する油圧推力となる原理であるが、各第三揺動ピストン・シリンダ機構５６が、図１に示す基準位相において、各々傾斜角度θ３の対向状態で設置されるので、図１に示す基準位相においては、各第三揺動ピストン・シリンダ機構５６の角分力Ｆｃｘ１、Ｆｃｘ２同士が相殺し合い、支持力補正制御部材１２に作用する油圧推力Ｆｃｘ（＝Ｆｃｘ１＋Ｆｃｘ２）はゼロである。図１に示す基準位相から、支持力補正制御部材１２との相対位置が変化（つまり油圧バネとしての撓み挙動）することによって、各第三揺動ピストン・シリンダ機構５６の傾斜角度θ３の対称性が崩れて角分力Ｆｃｘ１、Ｆｃｘ２に偏差が生じることで、第三揺動ピストン・シリンダ機構セット（第三バネ要素１７）は、支持力補正制御部材１２の変位に比例して反力が増減するバネ定数特性を発揮するようになっている。各第三揺動ピストン・シリンダ機構５６による油圧推力Ｆｃ１、Ｆｃ２は支点間伸長方向の推力となるので、第三揺動ピストン・シリンダ機構セット（第三バネ要素１７）は、支持力補正制御部材１２の変位の増大に伴って反力が減少する負のバネ定数をもつことになる（図７参照）。そして、このバネ定数の値は、各第三揺動ピストン・シリンダ機構５６の受圧面積、供給油圧及び両支点間の高さ偏差により決まる。
【００３９】
また、本実施形態では、第三揺動ピストン・シリンダ機構セットを複数備え、それら第三揺動ピストン・シリンダ機構セットを、支持力補正制御部材１２の移動方向と直交する方向の角分力Ｆｃｙ１、Ｆｃｙ２が互いに相殺されるように配置している。図１では、第三揺動ピストン・シリンダ機構セットを、支持部材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。
【００４０】
本実施形態の補正機構１８は、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３のロッド側油室４１及び対向油室４２への油の出し入れを制御するための制御方向規制弁セット６１と、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３のロッド側油室４１に供給する制御油圧の大きさを、支持部材１０の変位に応じて段階的に変化させるための多段油圧比変換機構を有する油圧比変換装置６２と、変位検出油圧ピストン・シリンダ機構３２の検出値（支持部材１０の変位）に応じて制御方向規制弁セット６１及び多段油圧比変換機構（油圧比変換装置６２）を駆動する制御弁セット６３とを有している。
【００４１】
本実施形態の制御方向規制弁セット６１は、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３の対向油室４２の定圧側導通通路４４に配設され、対向油室４２内への油の流入のみを許容し、対向油室４２からの油の流出を阻止する定圧供給側一方向チェック弁６４と、定圧供給側一方向チェック弁６４を迂回する定圧供給側バイパス通路６５と、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３のロッド側油室４１の制御油圧供給側導通通路４３に配設され、ロッド側油室４１内への油の流入のみを許容し、ロッド側油室４１からの油の流出を阻止する制御油圧供給側一方向チェック弁６６と、制御油圧供給側一方向チェック弁６６を迂回する制御油圧供給側バイパス通路６７と、定圧供給側バイパス通路６５及び制御油圧供給側バイパス通路６７を開閉する遮断弁６８とを有している。
【００４２】
遮断弁６８は、制御弁セット６３によって、変位検出油圧ピストン・シリンダ機構３２の検出値（支持部材１０の変位）に応じて制御され、支持部材１０の位置が基準位置にある場合には、定圧供給側バイパス通路６５及び制御油圧供給側バイパス通路６７共に遮断状態とされ、支持部材１０の位置が基準位置より変位増加方向（図中右側）に変位した場合には、制御油圧供給側バイパス通路６７が開放状態とされ、支持部材１０の位置が基準位置より変位減少方向（図中左側）に変位した場合には、定圧供給側バイパス通路６５が開放状態とされるように制御される。
【００４３】
制御方向規制弁セット６１により、支持対象物の支持位置が基準位置にある状態では、遮断弁６８によって定圧供給側バイパス通路６５及び制御油圧供給側バイパス通路６７共に遮断状態にあるので、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３のロッド側油室４１及び対向油室４２の導通先は各々制御油圧供給側一方向チェック弁６６及び定圧供給側一方向チェック弁６４のみとなる。この場合、支持力補正制御部材１２が移動しようとすると、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３の両油室（ロッド側油室４１、対向油室４２）の容積縮小側油室内の油が押し出されようとするが、その油の流出は制御油圧供給側一方向チェック弁６６或いは定圧供給側一方向チェック弁６４によって阻止されるので、結局、支持力補正制御部材１２はその時の位置で拘束された状態になる。
【００４４】
そして、支持対象物の支持位置が基準位置より変位増加方向（図中右側）に変位した場合には、遮断弁６８によって制御油圧供給側バイパス通路６７が開放される（図４参照）ので、支持力補正制御部材１２の変位減少方向（図中左側）への移動のみが許容され、支持対象物の支持位置が基準位置より変位減少方向（図中左方向）に変位した場合には、遮断弁６８によって定圧供給側バイパス通路６５が開放されるので、支持力補正制御部材１２の変位増加方向（図中右側）への移動のみが許容される。
【００４５】
つまり、支持対象物の重量増加による支持力バランスの崩れで支持部材１０が基準位置より変位増加方向（図中右側）に変位した場合には、支持力補正制御部材１２は変位減少方向（図中左側）への移動のみが許容され、逆に、支持部材１０が基準位置より変位減少方向（図中左側）に変位した場合には、支持力補正制御部材１２の変位増加方向（図中右側）への移動のみが許容される。
【００４６】
図示はしないが、上記の多段油圧比変換機構は、受圧面積の異なる複数の油圧プランジャ素子系統群を含み、各油圧プランジャ素子系統群への油圧供給状況を制御弁セット６３の操作によって変化させることで供給油圧に対して出力油圧を多段階に変化させるようになっている。
【００４７】
そして、支持部材１０の変位によって段階的に変化する多段油圧比変換機構（油圧比変換装置６２）による制御油圧の変化特性として、図１のように、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３の対向油室４２に一定の供給油圧が供給され、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３のロッド側油室４１に制御油圧が導かれる構成の場合には、支持部材１０の変位増加（右移動）に対する制御油圧の段階的変化の平均勾配を負の特性にしておけば（図８参照）、この補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３の油圧推力偏差は支持部材１０の変位の増加に伴って段階的に増加する特性になり、第二バネ要素１６による油圧推力に対抗する推力変化特性となる。
【００４８】
ちなみに、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３の油圧推力偏差の段階的変化の平均勾配（絶対値）と、第二バネ要素１６のバネ定数によって決まる油圧推力の増加勾配（絶対値）との差が少ないと、支持対象物の支持位置の基準位置からの変位が小さな領域では、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３による油圧推力偏差が第二バネ要素１６による油圧推力を上回らず、補正制御動作が停止してしまう領域が生じる。そのため、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３による油圧推力偏差の段階的変化の変化勾配を第二バネ要素１６による油圧推力の変化勾配の二倍以上に設定することが望ましい。
【００４９】
また、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３のロッド側油室４１に一定の供給油圧が供給され、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３の対向油室４２に制御油圧が導かれる構成の場合には、支持部材１０の変位増加（右移動）に対する制御油圧の段階的変化の平均勾配を正の特性にしておけば、同様の推力変化特性が得られる。
【００５０】
このような特性諸元関係に設定することにより、支持対象物の支持位置が基準位置からずれると、その基準位置からの変位の増大に伴って支持力補正制御部材１２に補正方向の移動推力（補正推力）が作用し、支持対象物の支持位置の自動補正機能が発揮される。
【００５１】
また、本実施形態に係る防振支持装置１は、油圧供給源２５（定圧アキュムレータシステム）の蓄圧エネルギー量を監視し、支持位置の基準位相換算での蓄圧エネルギー量が設定値を下回った場合に、電動油圧ポンプ等の油圧汲み上げ手段を駆動して蓄圧エネルギー量を補充し、蓄圧エネルギー量が設定値を上回った時点でその補充操作を停止させる、蓄圧エネルギー管理システムをさらに備える。
【００５２】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００５３】
本実施形態では、支持対象物の支持位置が基準位置にある状態において、支持部材１０が発揮する荷重支持力は、支持力変換油圧ピストン・シリンダ機構１１のロッド側油室２２に常時供給油圧を作用させておくことで発生する、支持力変換油圧ピストン・シリンダ機構１１による基準油圧推力と、第一揺動ピストン・シリンダ機構４５の油室４９及び第二揺動ピストン・シリンダ機構５０のロッド側油室５４に常時供給油圧を作用させておくことで発生する、第一バネ要素１５及び第二バネ要素１６の両油圧推力の三者の合計値となる。
【００５４】
本実施形態のように、第一バネ要素１５が負のバネ定数をもち、第二バネ要素１６が正のバネ定数を持つ場合、支持対象物の支持位置変動による支持部材１０の変位が生じると、第一バネ要素１５及び第二バネ要素１６に同じ量の変位が与えられることになり、負のバネ定数をもつ第一バネ要素１５の油圧推力減少と、正のバネ定数をもつ第二バネ要素１６の油圧推力増加とが合算された差分の油圧推力が支持部材１０に作用する。この場合、第一バネ要素１５のバネ定数を−Ｋａ、第二バネ要素１６のバネ定数を＋Ｋｂとすると、結局これら第一バネ要素１５及び第二バネ要素１６の合算バネ定数特性としては、（Ｋｂ−Ｋａ）のバネ定数をもつ油圧バネとして振る舞うことになり、例えば本実施形態のように第二バネ要素１６のバネ定数の絶対値を第一バネ要素１５のバネ定数の絶対値より若干大きな値となるように設定した場合には、防振機能として望ましい極めて低いバネ定数特性が得られる。なお、第一バネ要素１５のバネ定数の絶対値と第二バネ要素１６のバネ定数の絶対値とを等しく設定した場合には、支持対象物の支持位置変動によって支持部材１０が発揮する荷重支持力に変化が生じない（支持力変換油圧ピストン・シリンダ機構１１が発揮する基準油圧推力で一定）バネ定数ゼロの特性も得られる。
【００５５】
ちなみに、図１に示す基準位相においては、第一バネ要素１５及び第二バネ要素１６により支持部材１０に作用する油圧推力（角分力Ｆａｘ、Ｆｂｘ）は共にゼロであるから、この状態における支持部材１０に作用する推力は、支持力変換油圧ピストン・シリンダ機構１１が発揮する基準油圧推力のみであり、これが荷重支持力となる。
【００５６】
一方、支持対象物の重量変化によって支持対象物の支持位置が基準位置から変位した場合には、支持対象物の支持位置の基準位置からの変位方向と反対方向に支持力補正制御部材１２を移動させて、支持対象物の支持位置の基準位置からの変位方向と反対方向に第二バネ要素１６を介して支持部材１０を移動させ、支持対象物の支持位置を基準位置に戻すようにしている。
【００５７】
本実施形態では、第三バネ要素１７のバネ定数を第二バネ要素１６のバネ定数と絶対値がほぼ同じで正負が逆の特性に設定しているので、第二バネ要素１６及び第三バネ要素１７の合成バネ定数はゼロとなり、支持力補正制御部材１２を移動させて第二バネ要素１６及び第三バネ要素１７に同じ変位を与えても、制御力をほとんど必要とせずに支持力補正制御部材１２を移動させることができる。即ち、本実施形態によれば、支持力補正制御部材１２の移動による第二バネ要素１６の位相変化に伴う制御反力を第三バネ要素１７によって相殺することで、制御力をほとんど必要とせずに支持力補正制御部材１２を移動させることができ、支持位置補正操作に伴うエネルギー消費を画期的に少なく抑えることができ、支持位置補正のための支持位置補正感度が高い特性を得られる。
【００５８】
ここで、仮に、図２に示すように、支持部材１０の位置が不変で、図１に示す基準位相から支持力補正制御部材１２を左方向に移動させた状態を想定すると、第二バネ要素１６及び第三バネ要素１７に同じ変位が与えられ、第二バネ要素１６による油圧推力が正側に増加し、第三バネ要素１７による油圧推力が負側に増加するが、第二バネ要素１６及び第三バネ要素１７のバネ定数の絶対値を等しく設定してあるので、支持力補正制御部材１２に作用する油圧推力は互いに相殺され、支持力補正制御部材１２の移動には制御力をほとんど必要としない。この場合、第二バネ要素１６（第二揺動ピストン・シリンダ機構５０）の他端は支持部材１０に接続されているので、支持部材１０に第二バネ要素１６による増加推力が作用して支持力変換油圧ピストン・シリンダ機構１１による基準油圧推力に加算される結果、荷重支持力が増大することになる。逆に、図３に示すように、支持部材１０の位置が不変で、図１に示す基準位相から支持力補正制御部材１２を右方向に移動させた場合には、同様に制御力をほとんど必要とせずに支持力補正制御部材１２を移動させることができ、また荷重支持力を減少させることができる。
【００５９】
このように、支持部材１０の変位によって、自動的に荷重支持力が補正され、支持部材１０の位置（支持対象物の支持位置）を基準位置に戻す自動補正機能が発揮される。このような支持位置の自動補正機能の動作として、例えば、それまで荷重支持力が支持対象物の重量負荷と釣り合って支持対象物の支持位置が基準位置で安定していた状態から、支持対象物の重量が増加して釣り合いが崩れ、支持部材１０等が降下運動する場合、その降下運動によって、荷重支持力発生油圧の圧力油（荷重支持力を発生させていた圧力油の一部）は定圧アキュムレータ（油圧供給源２５）側へ押し戻されて、ポテンシャルエネルギー低下相当分が圧力エネルギーとして蓄圧され、支持部材１０の降下変位を受けて支持力自動補正機能によって荷重支持力が増加補正される。その結果、支持部材１０等に上昇加速度が生じて支持部材１０等の降下運動が上昇運動に転じて支持対象物の支持位置が基準位置に復帰する挙動になり、最終的に、増加した支持対象物の重量と釣り合う荷重支持力で支持対象物の支持位置が基準位置に収束安定することになる。この基準位置への復帰時の上昇運動時には、定圧アキュムレータ（油圧供給源２５）に蓄圧されていたエネルギーが消費される。
【００６０】
この降下運動時の蓄圧エネルギー回収量と、上昇運動時の蓄圧エネルギー消費量との比較では、その釣り合い重量値の差分だけ後者の蓄圧エネルギー消費量の方が大きい。このような支持位置の自動補正機能の繰り返しによって定圧アキュムレータ（油圧供給源２５）の蓄圧エネルギー量は徐々に目減りしていくので、目減りした蓄圧エネルギー量を補填するために前述のような蓄圧エネルギー管理システムを備えるのが望ましい。
【００６１】
そして、支持位置の自動補正機能の動作は、荷重支持力の補正によって支持対象物に生じる加速度によってもたらされるものなので、支持部材１０の変位に対する支持力補正の応答速度があまり速いと、支持部材１０に振動変位が作用した場合に、その往復変位回数及び振幅に応じて支持力補正に要するエネルギー消費量が増加するだけでなく、その支持位置補正加速度が折角の極めて低いバネ定数による防振機能を劣化させることになる。そのため、この観点では、支持部材１０の変位に対する支持力補正の応答速度は適度に遅いことが望ましい。
【００６２】
一方、このような振動入力による支持部材１０の変位ではなく、支持対象物に重量変化が生じて支持対象物の重量負荷と荷重支持力との釣り合いが崩れた場合の変位運動に対しては、支持部材１０のストローク許容限界に達する前に、荷重支持力を増減補正することが求められるので、適度に速い支持位置補正の応答速度が望まれる。
【００６３】
この支持部材１０の変位をパラメータとした荷重支持力のフィードバック補正の応答速度は、支持力補正制御部材１２の移動速度により決まるものであり、その支持力補正制御部材１２の移動速度は、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３の差圧推力等の移動推力から移動抵抗力を差し引いた正味移動推力と、支持力補正制御部材１２と連動運動する機構部材系の等価質量との比で決まる移動加速度に、経過時間を乗じたものである。そのため、支持部材１０の変位による荷重支持力のフィードバック補正の応答速度は、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３による移動推力だけでなく、支持力補正制御部材１２の移動抵抗力によっても適度に調整することができる。
【００６４】
そして、この支持力補正制御部材１２に移動抵抗力を付与することにより、支持部材１０の変位による荷重支持力のフィードバック補正での支持対象物の支持位置の補正応答挙動のオーバーシュート振動の減衰収束を早める効果も得られる。
【００６５】
ちなみに、振動入力に対する防振性能として求められる遅い応答速度と、重量変動対応で求められる速い応答速度の両立や、支持位置の補正応答挙動のオーバーシュート振動の減衰収束に適した支持力補正制御部材１２の移動抵抗力特性としては、移動速度の二乗比例で変化する流体抵抗力のような特性が望ましく、さらに、支持部材１０（支持対象物）の基準位置付近では移動抵抗力が大きく（応答速度が小さく）、支持部材１０（支持対象物）の支持位置が基準位置から大きく変位した領域では移動抵抗力が小さく変化して応答速度を速めるような特性であるとさらに望ましい。
【００６６】
このような移動抵抗力生成手段の例として、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３のロッド側油室４１又は対向油室４２に連なる導通通路の途中に抵抗オリフィスを設ける等の方法で支持力補正制御部材１２の移動抵抗を増やしても良く、更に、小変位時（支持対象物の支持位置が基準位置に近い領域）には支持力補正制御部材１２の移動抵抗を増やすと共に、大変位時（支持対象物の支持位置が基準位置から大きく変位した領域）には支持力補正制御部材１２の移動抵抗を減らす可変オリフィス機構等を適用しても良い。
【００６７】
以上要するに、本実施形態に係る防振支持装置によれば、防振性能上求められる極めて低いバネ定数をもちながら、支持位置補正のための支持力補正感度が高い特性をもつと共に、その支持力の補正制御における制御エネルギー消費量を画期的に抑制することができる防振支持装置を提供することが可能となる。
【００６８】
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。
【００６９】
例えば、図１に示した実施形態では、第二バネ要素１６が正のバネ定数をもち、第一バネ要素１５及び第三バネ要素１７が負のバネ定数をもつ構成にしてあるが、この関係を逆にして、第二バネ要素１６が負のバネ定数をもち、第一バネ要素１５及び第三バネ要素１７が正のバネ定数をもつ構成にしても、補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構１３のロッド側油室４１に導かれる制御油圧の変化特性を逆勾配の特性に変えてやれば、図１に示した実施形態と同様の効果が得られる。その場合、第二バネ要素１６のバネ定数の絶対値が第一バネ要素１５のバネ定数の絶対値より若干小さな値となるように設定される。
【００７０】
また、第一バネ要素１５、第二バネ要素１６及び第三バネ要素１７として、上記実施形態のように油圧バネシステムで構成するのが、大きな荷重撓み容量を確保する上で望ましいが、支持対象物の重量変動幅の許容範囲をさほど大きく必要とせず、想定最大振動振幅もあまり大きくない場合には、これら第一バネ要素１５、第二バネ要素１６及び第三バネ要素１７に求められる最大撓みストローク量が少なくて済むので、その場合には、正のバネ定数をもつバネ要素に関しては必ずしも油圧バネシステムである必要はなく、必要なバネ定数特性及び最大バネ撓みストローク量を満足できれば、一般的な金属バネ等で置き換えても良い。
【００７１】
また、図９に示すように、第一バネ要素１５が、図９に示す基準位相において、直立状態で配置される第一揺動ピストン・シリンダ機構４５から構成されても良い。図１０に、図９に示す第一揺動ピストン・シリンダ機構４５（第一バネ要素１５）のバネ定数特性を示す。図９に示す実施形態によれば、第一バネ要素１５が、小振幅領域ではリニアな負のバネ定数特性をもち、大振幅領域では急激にバネ定数勾配が鈍化する特性を持っているので、支持対象物の重量変化による支持力バランスの崩れで支持対象物が基準位置より大きく変位して大振幅領域に突入した場合には、第一バネ要素１５のバネ定数勾配が相対的に鈍化して、第二バネ要素１６の反力変化に対する相殺量が減少するようになるので、大変位時の基準位置復帰方向への復元力が自動加算され、基準位置復帰補正応答が速まる効果が得られる。この場合、第二バネ要素１６のバネ定数の絶対値が、第一バネ要素１５の基準位相付近の線形バネ定数領域でのバネ定数の絶対値より若干大きな値となるように設定される。
【符号の説明】
【００７２】
１、２ 防振支持装置
１０ 支持部材
１２ 支持力補正制御部材
１３ 補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構
１４ 固定部材
１５ 第一バネ要素
１６ 第二バネ要素
１７ 第三バネ要素
２５ 油圧供給源（定圧アキュムレータシステム）
４５ 第一揺動ピストン・シリンダ機構
５０ 第二揺動ピストン・シリンダ機構
５６ 第三揺動ピストン・シリンダ機構
６１ 制御方向規制弁セット
６２ 油圧比変換装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持対象物の支持位置変化と連動して固定部材に対して往復運動する支持部材と、
該支持部材の移動方向に沿って往復運動する支持力補正制御部材と、
一端が上記支持部材に接続され他端が上記固定部材に接続され、比較的高いバネ定数をもつ第一バネ要素と、
一端が上記支持部材に接続され他端が上記支持力補正制御部材に接続され、上記第一バネ要素のバネ定数とは正負が逆の関係のバネ定数をもち、且つ、そのバネ定数の絶対値が上記第一バネ要素のバネ定数の絶対値に近い値となるように設定された第二バネ要素と、 一端が上記支持力補正制御部材に接続され他端が上記固定部材に接続され、上記第二バネ要素のバネ定数とは正負が逆の関係のバネ定数をもち、且つ、そのバネ定数の絶対値が上記第二バネ要素のバネ定数の絶対値とほぼ同じ値となるように設定された第三バネ要素と、
上記支持力補正制御部材に連結され、油圧を受けてその油圧に応じた補正推力を上記支持力補正制御部材に与える補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構と、
上記支持部材の変位に応じた出力油圧を上記補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構に作用させる油圧比変換装置とを備えたことを特徴とする防振支持装置。
【請求項２】
上記第一バネ要素が、一端が上記支持部材に回動可能に接続され他端が上記固定部材に回動可能に接続された第一揺動ピストン・シリンダ機構を有し、
上記第二バネ要素が、一端が上記支持部材に回動可能に接続され他端が上記支持力補正制御部材に回動可能に接続された第二揺動ピストン・シリンダ機構を有し、
上記第三バネ要素が、一端が上記支持力補正制御部材に回動可能に接続され他端が上記固定部材に回動可能に接続された第三揺動ピストン・シリンダ機構を有する請求項１に記載の防振支持装置。
【請求項３】
上記油圧比変換装置が、受圧面積の異なる複数の油圧プランジャ素子系統群を含む多段油圧比変換機構を有する請求項１又は２に記載の防振支持装置。
【請求項４】
上記補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構の油圧回路に設けられ、上記支持力補正制御部材の所定方向への移動のみを許容する制御方向規制弁セットをさらに備える請求項１から３のいずれかに記載の防振支持装置。
【請求項５】
上記第一揺動ピストン・シリンダ機構、上記第二揺動ピストン・シリンダ機構及び上記第三揺動ピストン・シリンダ機構の油圧供給源として、定圧アキュムレータシステムの蓄圧エネルギーを用いる請求項２に記載の防振支持装置。
【請求項６】
上記多段油圧比変換機構の油圧供給源として、定圧アキュムレータシステムの蓄圧エネルギーを用いる請求項３に記載の防振支持装置。
【請求項７】
上記第一バネ要素が上記支持部材の変位の増大に伴って反力が減少する負のバネ定数をもち、
上記第二バネ要素が上記支持部材と上記支持力補正制御部材との間の相対変位の増大に伴って反力が増加する正のバネ定数をもち、
上記第三バネ要素が上記支持力補正制御部材の変位の増大に伴って反力が減少する負のバネ定数をもつ請求項１から６のいずれかに記載の防振支持装置。
【請求項８】
上記第一バネ要素が上記支持部材の変位の増大に伴って反力が増加する正のバネ定数をもち、
上記第二バネ要素が上記支持部材と上記支持力補正制御部材との間の相対変位の増大に伴って反力が減少する負のバネ定数をもち、
上記第三バネ要素が上記支持力補正制御部材の変位の増大に伴って反力が増加する正のバネ定数をもつ請求項１から６のいずれかに記載の防振支持装置。
【請求項９】
上記支持力補正制御部材の変位に対する抵抗力特性を、上記支持対象物の支持位置が基準位置に近い領域では大きく、上記支持対象物の支持位置が基準位置から大きく変位した領域では小さくする請求項１から８のいずれかに記載の防振支持装置。
【請求項１０】
上記定圧アキュムレータシステムの蓄圧エネルギー量を監視し、上記定圧アキュムレータシステムの蓄圧エネルギー量が設定値を下回った場合に蓄圧エネルギー量を補充するための蓄圧エネルギー管理システムをさらに備える請求項５又は６に記載の防振支持装置。
【請求項１】
支持対象物の支持位置変化と連動して固定部材に対して往復運動する支持部材と、
該支持部材の移動方向に沿って往復運動する支持力補正制御部材と、
一端が上記支持部材に接続され他端が上記固定部材に接続され、比較的高いバネ定数をもつ第一バネ要素と、
一端が上記支持部材に接続され他端が上記支持力補正制御部材に接続され、上記第一バネ要素のバネ定数とは正負が逆の関係のバネ定数をもち、且つ、そのバネ定数の絶対値が上記第一バネ要素のバネ定数の絶対値に近い値となるように設定された第二バネ要素と、 一端が上記支持力補正制御部材に接続され他端が上記固定部材に接続され、上記第二バネ要素のバネ定数とは正負が逆の関係のバネ定数をもち、且つ、そのバネ定数の絶対値が上記第二バネ要素のバネ定数の絶対値とほぼ同じ値となるように設定された第三バネ要素と、
上記支持力補正制御部材に連結され、油圧を受けてその油圧に応じた補正推力を上記支持力補正制御部材に与える補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構と、
上記支持部材の変位に応じた出力油圧を上記補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構に作用させる油圧比変換装置とを備えたことを特徴とする防振支持装置。
【請求項２】
上記第一バネ要素が、一端が上記支持部材に回動可能に接続され他端が上記固定部材に回動可能に接続された第一揺動ピストン・シリンダ機構を有し、
上記第二バネ要素が、一端が上記支持部材に回動可能に接続され他端が上記支持力補正制御部材に回動可能に接続された第二揺動ピストン・シリンダ機構を有し、
上記第三バネ要素が、一端が上記支持力補正制御部材に回動可能に接続され他端が上記固定部材に回動可能に接続された第三揺動ピストン・シリンダ機構を有する請求項１に記載の防振支持装置。
【請求項３】
上記油圧比変換装置が、受圧面積の異なる複数の油圧プランジャ素子系統群を含む多段油圧比変換機構を有する請求項１又は２に記載の防振支持装置。
【請求項４】
上記補正推力発生油圧ピストン・シリンダ機構の油圧回路に設けられ、上記支持力補正制御部材の所定方向への移動のみを許容する制御方向規制弁セットをさらに備える請求項１から３のいずれかに記載の防振支持装置。
【請求項５】
上記第一揺動ピストン・シリンダ機構、上記第二揺動ピストン・シリンダ機構及び上記第三揺動ピストン・シリンダ機構の油圧供給源として、定圧アキュムレータシステムの蓄圧エネルギーを用いる請求項２に記載の防振支持装置。
【請求項６】
上記多段油圧比変換機構の油圧供給源として、定圧アキュムレータシステムの蓄圧エネルギーを用いる請求項３に記載の防振支持装置。
【請求項７】
上記第一バネ要素が上記支持部材の変位の増大に伴って反力が減少する負のバネ定数をもち、
上記第二バネ要素が上記支持部材と上記支持力補正制御部材との間の相対変位の増大に伴って反力が増加する正のバネ定数をもち、
上記第三バネ要素が上記支持力補正制御部材の変位の増大に伴って反力が減少する負のバネ定数をもつ請求項１から６のいずれかに記載の防振支持装置。
【請求項８】
上記第一バネ要素が上記支持部材の変位の増大に伴って反力が増加する正のバネ定数をもち、
上記第二バネ要素が上記支持部材と上記支持力補正制御部材との間の相対変位の増大に伴って反力が減少する負のバネ定数をもち、
上記第三バネ要素が上記支持力補正制御部材の変位の増大に伴って反力が増加する正のバネ定数をもつ請求項１から６のいずれかに記載の防振支持装置。
【請求項９】
上記支持力補正制御部材の変位に対する抵抗力特性を、上記支持対象物の支持位置が基準位置に近い領域では大きく、上記支持対象物の支持位置が基準位置から大きく変位した領域では小さくする請求項１から８のいずれかに記載の防振支持装置。
【請求項１０】
上記定圧アキュムレータシステムの蓄圧エネルギー量を監視し、上記定圧アキュムレータシステムの蓄圧エネルギー量が設定値を下回った場合に蓄圧エネルギー量を補充するための蓄圧エネルギー管理システムをさらに備える請求項５又は６に記載の防振支持装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１８０９１０（Ｐ２０１０−１８０９１０Ａ）
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２８０５（Ｐ２００９−２２８０５）
【出願日】平成２１年２月３日（２００９．２．３）
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月３日（２００９．２．３）
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]