(57)【要約】【課題】流体圧アクチュエータを一方向へ駆動する際の速度制御が可能であると共に、他方向へ高速で駆動することができる流量制御弁及び流体圧システムを提供する。【解決手段】水圧ポンプ１１から水圧モータ３５に供給される加圧作動水の流量を制御する流量制御弁３１であって、水圧ポンプ１１と水圧モータ３５の一方側圧力室３５ａとが連通する場合の最大流路面積は、水圧ポンプ１１と水圧モータ３５の他方側圧力室３５ｂとが連通する場合の最大流路面積と比較して小さい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体圧ポンプから流体圧アクチュエータに供給される作動流体の流量を制御する流量制御弁であって、
前記流体圧ポンプと前記流体圧アクチュエータの一方側圧力室とが連通する場合の最大流路面積は、前記流体圧ポンプと前記流体圧アクチュエータの他方側圧力室とが連通する場合の最大流路面積と比較して小さい、
ことを特徴とする流量制御弁。
【請求項２】
請求項１に記載の流量制御弁であって、
前記流体圧ポンプと前記一方側圧力室とが連通するように切り換えられた場合に前記一方側圧力室と連通する第１環状溝と、前記流体圧ポンプと前記他方側圧力室とが連通するように切り換えられた場合に前記他方側圧力室と連通する第２環状溝と、を有するスプールを備え、
前記スプールが一方向に最大ストロークまで移動したときに前記第１環状溝が前記一方側圧力室と連通する流路面積は、前記スプールが他方向に最大ストロークまで移動したときに前記第２環状溝が前記他方側圧力室と連通する流路面積と比較して小さい、
ことを特徴とする流量制御弁。
【請求項３】
請求項２に記載の流量制御弁であって、
前記スプールが一方向に所定量だけ移動したときに前記第１環状溝が前記一方側圧力室と連通する流路面積は、前記スプールが他方向に前記所定量と同じだけ移動したときに前記第２環状溝が前記他方側圧力室と連通する流路面積と比較して小さい、
ことを特徴とする流量制御弁。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の流量制御弁であって、
前記スプールが摺動可能に収容され、前記スプールが一方向に移動したときに前記一方側圧力室と連通する第１制御ポートと前記スプールが他方向に移動したときに前記他方側圧力室と連通する第２制御ポートとを有するスリーブを更に備え、
前記スプールが一方向に所定量だけ移動したときの前記第１制御ポートの流路面積は、前記スプールが他方向に前記所定量と同じだけ移動したときの前記第２制御ポートの流路面積と比較して小さい、
ことを特徴とする流量制御弁。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つに記載の流量制御弁と、
前記流体圧アクチュエータを作動させるための作動流体を供給する前記流体圧ポンプと、を備え、
前記流体圧ポンプから前記流体圧アクチュエータに供給される作動流体の流量を前記流量制御弁によって制御する、
ことを特徴とする流体圧システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流量制御弁、及び流量制御弁を備える流体圧システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、食肉用家畜屠体の剥皮方法が開示されている。この剥皮方法では、サーボモータで皮送りローラを回転駆動することによって、吊り下げられた屠体から皮を剥いでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４８２０９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、食肉用家畜屠体の剥皮作業を行う際には、ローラの回転速度制御をしながらゆっくりと皮を剥ぎ、剥皮作業が完了したら、ローラを高速で逆回転させてローラから皮を取り外すことが要求される。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、流体圧アクチュエータを一方向へ駆動する際の速度制御が可能であると共に、他方向へ高速で駆動することができる流量制御弁及び流体圧システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、流体圧ポンプから流体圧アクチュエータに供給される作動流体の流量を制御する流量制御弁であって、流体圧ポンプと流体圧アクチュエータの一方側圧力室とが連通する場合の最大流路面積は、流体圧ポンプと流体圧アクチュエータの他方側圧力室とが連通する場合の最大流路面積と比較して小さい。
【０００７】
第５の発明は、流体圧システムが、流量制御弁と、流体圧アクチュエータを作動させるための作動流体を供給する流体圧ポンプと、を備え、流体圧ポンプから流体圧アクチュエータに供給される作動流体の流量を流量制御弁によって制御する。
【０００８】
第１及び第５の発明では、流体圧ポンプと一方側圧力室とを連通させて流体圧アクチュエータを一方向へ駆動する場合には、最大流路面積が小さいので、細かな速度制御が可能である。一方、流体圧ポンプと他方側圧力室とを連通させて流体圧アクチュエータを他方向へ駆動する場合には、一方向へ駆動する場合と比較して最大流路面積が大きいので、高速で駆動することができる。
【０００９】
第２の発明は、スプールを備え、スプールが一方向に最大ストロークまで移動したときに第１環状溝が一方側圧力室と連通する流路面積は、スプールが他方向に最大ストロークまで移動したときに第２環状溝が他方側圧力室と連通する流路面積と比較して小さい。
【００１０】
第３の発明は、スプールが一方向に所定量だけ移動したときに第１環状溝が一方側圧力室と連通する流路面積は、スプールが他方向に所定量と同じだけ移動したときに第２環状溝が他方側圧力室と連通する流路面積と比較して小さい。
【００１１】
第４の発明は、スプールが摺動可能に収容されるスリーブを更に備え、スプールが一方向に所定量だけ移動したときの第１制御ポートの流路面積は、スプールが他方向に所定量と同じだけ移動したときの第２制御ポートの流路面積と比較して小さい。
【００１２】
第２から第４の発明では、スプールをスリーブに対して一方向及び他方向に移動させるだけで、流体圧アクチュエータを一方向へ駆動する際の速度制御が可能であると共に、他方向へ高速で駆動することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、流体圧アクチュエータを一方向へ駆動する際のスプール移動量に対する流量変化が小さいため、きめ細やかな速度制御が可能であると共に、他方向へ高速で駆動することができる流量制御弁及び流体圧システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る流量制御弁を備える流体圧システムの構成図である。
【図２】図２（ａ）は、スプールが中立位置の場合の流量制御弁を示す図であり、図２（ｂ）は、スプールが一方向に移動した場合の流量制御弁を示す図であり、図２（ｃ）は、スプールが他方向に移動した場合の流量制御弁を示す図である。
【図３】図３は、流量制御弁の流量特性を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る流量制御弁３１、及び流量制御弁３１を備える流体圧システムとしての水圧システム１００について説明する。
【００１６】
水圧システム１００は、流体圧アクチュエータとしての水圧モータ３５及び水圧シリンダ２〜４を作動させるための作動流体としての加圧作動水を供給するものである。本実施形態では、水圧システム１００は、被加工物としての食肉用家畜屠体８の皮を剥ぐ剥皮作業を行うための食肉加工装置（以降、単に「加工装置」と称する。）１に加圧作動水を供給するものである。
【００１７】
まず、図１を参照して、加工装置１の構成について説明する。
【００１８】
加工装置１は、フック７に吊るされた食肉用家畜屠体８の加工作業を行う作業者６が乗る昇降台５と、昇降台５を昇降させる一対の水圧シリンダ２と、昇降台５の位置を調整する一対の水圧シリンダ３，４と、食肉用家畜屠体８から剥いだ皮を巻き取る回転体としてのプーラ３７と、プーラ３７を回転駆動する水圧モータ３５と、を備える。
【００１９】
水圧シリンダ２は、昇降台５を昇降させる昇降シリンダである。水圧シリンダ２は、一対設けられて同期して伸縮する。水圧シリンダ２は、シリンダ本体２ａと、シリンダ本体２ａ内にピストン側室２ｃ及びロッド側室２ｄを画成するピストン２ｂと、ピストン２ｂと一体に設けられてシリンダ本体２ａの外部へ延出されるピストンロッド２ｅと、を備える。
【００２０】
水圧シリンダ２は、鉛直方向に伸縮するように設けられる。ピストンロッド２ｅは、地面に対して固定される。シリンダ本体２ａは、ピストンロッド２ｅに対して昇降する。シリンダ本体２ａには、昇降台５が水圧シリンダ３，４を介して取り付けられる。
【００２１】
水圧シリンダ２のピストン側室２ｃに加圧作動水が供給されると昇降台５は上昇する。一方、水圧シリンダ２のロッド側室２ｄに加圧作動水が供給されて水圧シリンダ２のピストン側室２ｃから圧力水が排出されると昇降台５は下降する。
【００２２】
水圧シリンダ３，４は、シリンダ本体３ａ，４ａと、シリンダ本体内にピストン側室３ｃ，４ｃ及びロッド側室３ｄ，４ｄを画成するピストン３ｂ，４ｂと、ピストン３ｂ，４ｂと一体に設けられてシリンダ本体３ａ，４ａの外部へ延出されるピストンロッド３ｅ，４ｅと、を各々備える。
【００２３】
水圧シリンダ３，４のシリンダ本体３ａ，４ａは、水圧シリンダ２のシリンダ本体２ａに固定される。ピストンロッド３ｅ，４ｅは、昇降台５に固定される。水圧シリンダ３，４は、ピストンロッド３ｅ，４ｅが伸縮することで、作業者６が剥皮作業を行いやすいように、昇降台５を食肉用家畜屠体８に対して近接及び離間させる。
【００２４】
水圧シリンダ２〜４は、ピストン側室２ｃ〜４ｃに加圧水が供給されてロッド側室２ｄ〜４ｄがタンク３０に連通すると、ピストンロッド２ｅ〜４ｅがシリンダ本体２ａ〜４ａから退出して伸長する。一方、水圧シリンダ２〜４は、ロッド側室２ｄ〜４ｄに加圧水が供給されてピストン側室２ｃ〜４ｃがタンク３０に連通するとピストンロッド２ｅ〜４ｅがシリンダ本体２ａ〜４ａに進入して収縮する。このように、水圧シリンダ２〜４は、複動式シリンダである。
【００２５】
これに代えて、水圧シリンダ２のピストン側室２ｃに加圧水が供給されると昇降台５が上昇し、昇降台５の自重によってピストン側室２ｃから加圧水を排出しながら昇降台５が下降するようにしてもよい。即ち、水圧シリンダ２は、単動式シリンダであってもよい。
【００２６】
水圧モータ３５は、加圧作動水が供給されると一方向に回転する一方側圧力室３５ａと、加圧作動水が供給されると他方向に回転する他方側圧力室３５ｂと、を有する。水圧モータ３５は、減速機３６を介してプーラ３７を回転駆動する。
【００２７】
食肉用家畜屠体８の剥皮作業を行う際には、ゆっくりと皮を剥ぎながらプーラ３７に皮を巻き取らせるように、プーラ３７の回転速度制御を行う。そして、剥皮作業が完了したら、プーラ３７に巻き付いた皮を取り外すために、プーラ３７を高速で逆回転させる。
【００２８】
そのため、水圧モータ３５を一方向へ回転させる際の速度制御が可能であると共に、他方向へ高速で回転させる必要がある。この水圧モータ３５の動作については、図２及び図３を参照しながら、後で詳細に説明する。
【００２９】
なお、水圧モータ３５及び水圧シリンダ２〜４に代えて、他のアクチュエータを流体圧アクチュエータとして適用してもよい。また、本実施形態では、水圧モータ３５と４つの水圧シリンダ２〜４とが設けられるが、これに限られるものではなく、少なくとも一つの水圧アクチュエータが設けられればよい。
【００３０】
次に、水圧システム１００の構成について説明する。
【００３１】
水圧システム１００は、水圧モータ３５に加圧作動水を供給する第１供給系統１０と、水圧シリンダ２〜４に加圧作動水を供給する第２供給系統２０と、を有する。
【００３２】
第１供給系統１０は、加圧作動水を吐出する流体圧ポンプとしての水圧ポンプ１１と、水圧ポンプ１１から吐出された加圧作動水が導かれる供給通路１２と、水圧モータ３５から排出された作動水をタンク３０に戻す戻り通路１５と、を備える。
【００３３】
水圧ポンプ１１は、タンク３０から作動水を吸い上げて供給通路１２に吐出する。水圧ポンプ１１は、電動機１１ａによって駆動される。水圧ポンプ１１から吐出された加圧作動水は、水圧モータ３５の作動に用いられる。
【００３４】
供給通路１２は、水圧ポンプ１１から吐出された加圧作動水の逆流を防止するチェック弁１６を有する。供給通路１２には、リリーフ弁１３ａを有するリリーフ通路１３が連結される。リリーフ通路１３は、戻り通路１５に連結される。リリーフ弁１３ａは、加圧作動水の圧力を設定圧より低く維持する。
【００３５】
第２供給系統２０は、加圧作動水を吐出する流体圧ポンプとしての水圧ポンプ２１と、水圧ポンプ２１から吐出された加圧作動水が導かれる供給通路２２と、水圧シリンダ２〜４から排出された作動水をタンク３０に戻す戻り通路２５と、を備える。
【００３６】
水圧ポンプ２１は、タンク３０から作動水を吸い上げて供給通路２２に吐出する。水圧ポンプ２１は、電動機２１ａによって駆動される。水圧ポンプ２１から吐出された加圧作動水は、水圧シリンダ２〜４の作動に用いられる。
【００３７】
供給通路２２は、水圧ポンプ２１から吐出された加圧作動水の逆流を防止するチェック弁２６を有する。供給通路２２には、リリーフ弁２３ａを有するリリーフ通路２３が連結される。リリーフ通路２３は、戻り通路２５に連結される。リリーフ弁２３ａは、加圧作動水の圧力を設定圧より低く維持する。
【００３８】
なお、第１供給系統１０の作動水と第２供給系統２０の作動水とは共通のタンク３０から供給される。これに代えて、第１供給系統１０の作動水と第２供給系統２０の作動水とを別々のタンクから供給するようにしてもよい。
【００３９】
水圧システム１００は、水圧モータ３５を作動させるための流量制御弁３１と、水圧シリンダ２を作動させるための流量制御弁４２と、水圧シリンダ３を作動させるための切換弁４３と、水圧シリンダ４を作動させるための切換弁４４と、を備える。
【００４０】
流量制御弁３１は、水圧ポンプ１１から水圧モータ３５に供給される加圧作動水の流量を制御する。流量制御弁３１は、両端にソレノイドとセンタリングスプリングとが設けられる４ポート３位置の比例電磁弁である。
【００４１】
ここでは、流量制御弁３１について、理解を容易にするために３つのポジションを図示して説明する。しかしながら、流量制御弁３１は、これらの３つのポジションを択一的に選択するのではない。流量制御弁３１は、両端のソレノイドとセンタリングスプリングとによって、供給通路１２と戻り通路１５とを共に部分的な連通状態に保持すると共に、それらの開度を制御する機能を有する。
【００４２】
流量制御弁３１は、中立位置３１ａと、一方のソレノイドに通電したときに切り換えられる第１連通位置３１ｂと、他方のソレノイドに通電したときに切り換えられる第２連通位置３１ｃと、を有する。
【００４３】
流量制御弁３１は、一対のソレノイドに共に通電していない状態では、センタリングスプリングの付勢力によって中立位置３１ａに切り換えられる。流量制御弁３１は、中立位置３１ａにて全てのポートを閉状態とするクローズドセンタータイプである。
【００４４】
流量制御弁３１は、第１連通位置３１ｂに切り換えられると、水圧ポンプ１１から吐出される加圧作動水を水圧モータ３５の一方側圧力室３５ａに供給する。また、同時に、流量制御弁３１は、水圧モータ３５の他方側圧力室３５ｂをタンク３０に連通させる。これにより、水圧モータ３５は、一方向に回転して、プーラ３７を一方向（図１では時計回り）に回転駆動する。
【００４５】
一方、流量制御弁３１は、第２連通位置３１ｃに切り換えられると、水圧ポンプ１１から吐出される作動水を水圧モータ３５の他方側圧力室３５ｂに供給する。また、同時に、流量制御弁３１は、水圧モータ３５の一方側圧力室３５ａをタンク３０に連通させる。これにより、水圧モータ３５は、他方向に回転して、プーラ３７を他方向（図１では反時計回り）に回転駆動する。
【００４６】
流量制御弁４２は、水圧ポンプ１１から水圧シリンダ２に供給される加圧作動水の流量を制御する。切換弁４３，４４は、水圧ポンプ２１から水圧シリンダ３，４への加圧作動水の供給と遮断とを切り換える。
【００４７】
ここでは、流量制御弁４２についても同様に、理解を容易にするために３つのポジションを図示して説明する。しかしながら、流量制御弁４２は、これらの３つのポジションを択一的に選択するのではない。流量制御弁４２は、両端のソレノイドとセンタリングスプリングとによって、供給通路２２と戻り通路２５とを共に部分的な連通状態に保持すると共に、それらの開度を制御する機能を有する。
【００４８】
流量制御弁４２は、両端にソレノイドとセンタリングスプリングとが設けられる４ポート３位置の比例電磁弁である。流量制御弁４２は、中立位置４２ａと、一方のソレノイドに通電したときに切り換えられる第１連通位置４２ｂと、他方のソレノイドに通電したときに切り換えられる第２連通位置４２ｃと、を有する。流量制御弁４２は、一対のソレノイドに共に通電していない状態では、センタリングスプリングの付勢力によって中立位置４２ａに切り換えられる。流量制御弁４２は、中立位置４２ａにて全てのポートを閉状態とするクローズドセンタータイプである。
【００４９】
流量制御弁４２は、第１連通位置４２ｂに切り換えられると、水圧ポンプ２１から吐出される加圧作動水を水圧シリンダ２のピストン側室２ｃに供給する。また、同時に、流量制御弁４２は、水圧シリンダ２のロッド側室２ｄをタンク３０に連通させる。これにより、水圧シリンダ２は、ピストンロッド２ｅがシリンダ本体２ａから退出して伸長する。
【００５０】
一方、流量制御弁４２は、第２連通位置４２ｃに切り換えられると、水圧ポンプ２１から吐出される作動水を水圧シリンダ２のロッド側室２ｄに供給する。また、同時に、流量制御弁４２は、水圧シリンダ２のピストン側室２ｃをタンク３０に連通させる。これにより、水圧シリンダ２は、ピストンロッド２ｅがシリンダ本体２ａ内に進入して収縮する。
【００５１】
流量制御弁４２とロッド側室２ｄとの間には、チェック弁４６が設けられる。流量制御弁４２が第２連通位置４２ｃに切り換えられると、ロッド側室２ｄに導かれる加圧作動水の圧力によってチェック弁４６は開状態となる。
【００５２】
流量制御弁４２が第１連通位置４２ｂに切り換えられた際には、チェック弁４６は閉状態のままである。そのため、ロッド側室２ｄから排出される加圧作動水をピストン側室２ｃに導くチェック弁４７が設けられている。
【００５３】
切換弁４３，４４は、両端にソレノイドとセンタリングスプリングとが設けられる４ポート３位置の電磁式切換弁である。切換弁４３，４４は、中立位置４３ａ，４４ａと、一方のソレノイドに通電したときに切り換えられる第１連通位置４３ｂ，４４ｂと、他方のソレノイドに通電したときに切り換えられる第２連通位置４３ｃ，４４ｃと、を有する。
【００５４】
切換弁４３，４４は、第１連通位置４３ｂ，４４ｂに切り換えられると、水圧ポンプ２１から吐出される加圧作動水を水圧シリンダ３，４のピストン側室３ｃ，４ｃに供給する。また、同時に、切換弁４３，４４は、水圧シリンダ３，４のロッド側室３ｄ，４ｄをタンク３０に連通させる。これにより、水圧シリンダ３，４は、ピストンロッド３ｅ，４ｅがシリンダ本体３ａ，４ａから退出して伸長する。
【００５５】
一方、切換弁４３，４４は、第２連通位置４３ｃ，４４ｃに切り換えられると、水圧ポンプ２１から吐出される作動水を水圧シリンダ３，４のロッド側室３ｄ，４ｄに供給する。また、同時に、切換弁４３，４４は、水圧シリンダ３，４のピストン側室３ｃ，４ｃをタンク３０に連通させる。これにより、水圧シリンダ３，４は、ピストンロッド３ｅ，４ｅがシリンダ本体内に進入して収縮する。
【００５６】
切換弁４３，４４とピストン側室３ｃ，４ｃとの間には、パイロットチェック弁４５が設けられる。切換弁４３，４４が第２連通位置４３ｃ，４４ｃに切り換えられると、ロッド側室３ｄ，４ｄに導かれる作動水の圧力によってパイロットチェック弁４５が開状態となる。これにより、ピストン側室３ｃ，４ｃ内の作動水がタンク３０に導かれる。
【００５７】
次に、図２及び図３を参照して、流量制御弁３１の構成について説明する。
【００５８】
図２（ａ）に示すように、流量制御弁３１は、軸方向に移動可能なスプール３２と、スプール３２が摺動可能に収容されるスリーブ３３と、を備える。
【００５９】
スプール３２は、スリーブ３３の内周面に沿って摺動する第１ランド部３２ａ，第２ランド部３２ｂ，及び第３ランド部３２ｃを備える。また、スプール３２は、第１ランド部３２ａと第２ランド部３２ｂとの間に形成された第１環状溝３２ｄと、第１ランド部３２ａと第３ランド部３２ｃとの間に形成された第２環状溝３２ｅと、を備える。
【００６０】
第１環状溝３２ｄは、水圧ポンプ１１と水圧モータ３５の一方側圧力室３５ａとが連通するように切り換えられた場合に、一方側圧力室３５ａと連通する。第２環状溝３２ｅは、水圧ポンプ１１と水圧モータ３５の他方側圧力室３５ｂとが連通するように切り換えられた場合に、他方側圧力室３５ｂと連通する。
【００６１】
スリーブ３３は、スプール３２が一方向に移動したときに水圧モータ３５の一方側圧力室３５ａと連通する第１制御ポート３３ａと、スプール３２が他方向に移動したときに水圧モータ３５の他方側圧力室３５ｂと連通する第２制御ポート３３ｂと、スプール３２の移動に伴い第１制御ポート３３ａ若しくは第２制御ポート３３ｂと水圧ポンプ１１とを連通させるポンプポート（図示省略）と、を有する。第１制御ポート３３ａと第２制御ポート３３ｂとは、スプール３２及びスリーブ３３の軸方向に連続するように一体に形成される。
【００６２】
また、スリーブ３３は、スプール３２が一方向に移動したときにタンク３０と連通する第１タンクポート３３ｃと、スプール３２が他方向に移動したときにタンク３０と連通する第２タンクポート３３ｄと、を有する。
【００６３】
第１制御ポート３３ａは、第２制御ポート３３ｂと比較して、スリーブ３３の周方向の開口幅が小さい。同様に、第１タンクポート３３ｃは、第２タンクポート３３ｄと比較して、スリーブ３３の周方向の開口幅が小さい。
【００６４】
図２（ｂ）に示すように、スプール３２が一方向に移動すると、ポンプポートから第１環状溝３２ｄに加圧作動水が供給される。そして、加圧作動水は、第１制御ポート３３ａを通じて水圧モータ３５の一方側圧力室３５ａに供給される。
【００６５】
同時に、水圧モータ３５の他方側圧力室３５ｂから排出された作動水が第２環状溝３２ｅに導かれる。そして、作動水は、第１タンクポート３３ｃを通じてタンク３０に戻される。
【００６６】
このとき、第１制御ポート３３ａの開口面積（流路面積）Ａ1は、第１タンクポート３３ｃの開口面積（流路面積）Ａ2と同じである。また、第１制御ポート３３ａと第１タンクポート３３ｃとは、矩形に形成される。そのため、これらの開口面積Ａ1，Ａ2は、スプール３２の移動距離に比例して変化する。
【００６７】
一方、図２（ｃ）に示すように、スプール３２が他方向に移動すると、ポンプポートから第２環状溝３２ｅに加圧作動水が供給される。そして、加圧作動水は、第２制御ポート３３ｂを通じて水圧モータ３５の他方側圧力室３５ｂに供給される。
【００６８】
同時に、水圧モータ３５の一方側圧力室３５ａから排出された作動水が第１環状溝３２ｄに導かれる。そして、作動水は、第２タンクポート３３ｄを通じてタンク３０に戻される。
【００６９】
このときも同様に、第２制御ポート３３ｂの開口面積（流路面積）Ａ3は、第２タンクポート３３ｄの開口面積（流路面積）Ａ4と同じである。また、第２制御ポート３３ｂと第２タンクポート３３ｄとは、矩形に形成される。そのため、これらの開口面積Ａ3，Ａ4は、スプール３２の移動距離に比例して変化する。
【００７０】
スプール３２が一方向に所定量−Ｘ％だけ移動したときに第１環状溝３２ｄが一方側圧力室３５ａと連通する流路面積（開口面積Ａ1）は、スプール３２が他方向に所定量＋Ｘ％だけ移動したときに第２環状溝３２ｅが他方側圧力室３５ｂと連通する流路面積（開口面積Ａ3）と比較して小さい。よって、図３に示すように、スプール３２が一方向に所定量−Ｘ％だけ移動したときの加圧作動水の流量Ｑ1は、スプール３２が他方向に所定量＋Ｘ％だけ移動したときの加圧作動水の流量Ｑ2と比較して少ない。
【００７１】
また、スプール３２が一方向に最大ストロークまで移動したときに第１環状溝３２ｄが一方側圧力室３５ａと連通する流路面積は、スプール３２が他方向に最大ストロークまで移動したときに第２環状溝３２ｅが他方側圧力室３５ｂと連通する流路面積と比較して小さい。
【００７２】
即ち、水圧ポンプ１１と水圧モータ３５の一方側圧力室３５ａとが連通する場合の最大流路面積は、水圧ポンプ１１と水圧モータ３５の他方側圧力室３５ｂとが連通する場合の最大流路面積と比較して小さい。よって、水圧ポンプ１１と水圧モータ３５の一方側圧力室３５ａとが連通する場合の最大流量は、水圧ポンプ１１と水圧モータ３５の他方側圧力室３５ｂとが連通する場合の最大流量と比較して少ない。
【００７３】
以上より、水圧ポンプ１１と一方側圧力室３５ａとを連通させて水圧モータ３５を一方向へ駆動する場合には、最大流路面積が小さいので、細かな速度制御が可能である。一方、水圧ポンプ１１と他方側圧力室３５ｂとを連通させて水圧モータ３５を他方向へ駆動する場合には、一方向へ駆動する場合と比較して最大流路面積が大きいので、高速で駆動することができる。したがって、水圧モータ３５を一方向へ駆動する際のスプール移動量に対する流量変化が小さいため、きめ細やかな速度制御が可能であると共に、他方向へ高速で駆動することができる。
【００７４】
次に、加工装置１及び水圧システム１００の動作について説明する。
【００７５】
まず、水圧システム１００は、流量制御弁４２を制御して、作業者６が乗った昇降台５を、作業位置まで上昇させる。
【００７６】
作業者６が乗った昇降台５が作業位置まで移動すると、切換弁４３，４４を切り換えて水圧シリンダ３，４を伸縮させ、作業者６が剥皮作業を行いやすいように、昇降台５を食肉用家畜屠体８に対して近接及び離間させる。
【００７７】
次に、作業者６は、フック７に吊るされた食肉用家畜屠体８の上端近傍の皮の端部をプーラ３７に引っ掛ける。
【００７８】
加工装置１は、作業者６が食肉用家畜屠体８の皮をプーラ３７に引っ掛けた後に、剥皮作業を行う。具体的には、昇降台５をゆっくりと下降させながら、食肉用家畜屠体８の皮を剥がしながらプーラ３７で巻き取る。
【００７９】
このとき、ゆっくりと皮を剥ぎながらプーラ３７に皮を巻き取らせるように、プーラ３７の回転速度制御を行う。
【００８０】
流量制御弁３１は、第１連通位置３１ｂに切り換えられる。そのため、水圧ポンプ１１から吐出された加圧作動水は、水圧モータ３５の一方側圧力室３５ａに供給される。また、同時に、流量制御弁３１は、水圧モータ３５の他方側圧力室３５ｂをタンク３０に連通させる。これにより、水圧モータ３５は、一方向に回転して、プーラ３７を一方向（図１では時計回り）に回転駆動する。
【００８１】
流量制御弁３１が第１連通位置３１ｂに切り換えられると、スプール３２は一方向に移動する。スプール３２が一方向に所定量−Ｘ％だけ移動したときの加圧作動水の流量Ｑ1は、スプール３２が他方向に所定量＋Ｘ％だけ移動したときの加圧作動水の流量Ｑ2と比較して少ない。したがって、剥皮作業を行う際には、細かな速度制御が可能である。
【００８２】
そして、剥皮作業が完了したら、プーラ３７に巻き付いた皮を取り外すために、プーラ３７を高速で逆回転させる。
【００８３】
流量制御弁３１は、第２連通位置３１ｃに切り換えられる。そのため、水圧ポンプ１１から吐出される作動水は、水圧モータ３５の他方側圧力室３５ｂに供給される。また、同時に、流量制御弁３１は、一方側圧力室３５ａをタンク３０に連通させる。これにより、水圧モータ３５は、他方向に回転して、プーラ３７を他方向（図１では反時計回り）に回転駆動する。
【００８４】
流量制御弁３１が第２連通位置３１ｃに切り換えられると、スプール３２は他方向に移動する。スプール３２が他方向に最大ストロークまで移動したときの加圧作動水の最大流量は、スプール３２が一方向に最大ストロークまで移動したときの加圧作動水の最大流量と比較して多い。したがって、剥皮作業が完了したら、プーラ３７を高速で逆回転させて、プーラ３７から皮を取り外すことができる。
【００８５】
以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
【００８６】
水圧ポンプ１１と一方側圧力室３５ａとを連通させて水圧モータ３５を一方向へ駆動する場合には、最大流路面積が小さいので、細かな速度制御が可能である。一方、水圧ポンプ１１と他方側圧力室３５ｂとを連通させて水圧モータ３５を他方向へ駆動する場合には、一方向へ駆動する場合と比較して最大流路面積が大きいので、高速で駆動することができる。したがって、水圧モータ３５を一方向へ駆動する際のスプール移動量に対する流量変化が小さいため、きめ細やかな速度制御が可能であると共に、他方向へ高速で駆動することができる。
【００８７】
以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。
【００８８】
水圧ポンプ１１から水圧モータ３５に供給される加圧作動水の流量を制御する流量制御弁３１は、水圧ポンプ１１と水圧モータ３５の一方側圧力室３５ａとが連通する場合の最大流路面積は、水圧ポンプ１１と水圧モータ３５の他方側圧力室３５ｂとが連通する場合の最大流路面積と比較して小さい。
【００８９】
また、水圧システム１００は、流量制御弁３１と、水圧モータ３５を作動させるための加圧作動水を供給する水圧ポンプ１１と、を備え、水圧ポンプ１１から水圧モータ３５に供給される加圧作動水の流量を流量制御弁３１によって制御する。
【００９０】
これらの構成によれば、水圧ポンプ１１と一方側圧力室３５ａとを連通させて水圧モータ３５を一方向へ駆動する場合には、最大流路面積が小さいので、細かな速度制御が可能である。一方、水圧ポンプ１１と他方側圧力室３５ｂとを連通させて水圧モータ３５を他方向へ駆動する場合には、一方向へ駆動する場合と比較して最大流路面積が大きいので、高速で駆動することができる。したがって、水圧モータ３５を一方向へ駆動する際のスプール移動量に対する流量変化が小さいため、きめ細やかな速度制御が可能であると共に、他方向へ高速で駆動することができる。
【００９１】
また、水圧ポンプ１１と一方側圧力室３５ａとが連通するように切り換えられた場合に一方側圧力室３５ａと連通する第１環状溝３２ｄと、水圧ポンプ１１と他方側圧力室３５ｂとが連通するように切り換えられた場合に他方側圧力室３５ｂと連通する第２環状溝３２ｅと、を有するスプール３２を備え、スプール３２が一方向に最大ストロークまで移動したときに第１環状溝３２ｄが一方側圧力室３５ａと連通する流路面積は、スプール３２が他方向に最大ストロークまで移動したときに第２環状溝３２ｅが他方側圧力室３５ｂと連通する流路面積と比較して小さい。
【００９２】
また、スプール３２が一方向に所定量−Ｘ％だけ移動したときに第１環状溝３２ｄが一方側圧力室３５ａと連通する流路面積は、スプール３２が他方向に所定量＋Ｘ％だけ移動したときに第２環状溝３２ｅが他方側圧力室３５ｂと連通する流路面積と比較して小さい。
【００９３】
また、スプール３２が摺動可能に収容され、スプール３２が一方向に移動したときに一方側圧力室３５ａと連通する第１制御ポート３３ａとスプール３２が他方向に移動したときに他方側圧力室３５ｂと連通する第２制御ポート３３ｂとを有するスリーブ３３を更に備え、スプール３２が一方向に所定量だけ移動したときの第１制御ポート３３ａの流路面積は、スプール３２が他方向に所定量と同じだけ移動したときの第２制御ポート３３ｂの流路面積と比較して小さい。
【００９４】
これらの構成によれば、スプール３２をスリーブ３３に対して一方向及び他方向に移動させるだけで、水圧モータ３５を一方向へ駆動する際の速度制御が可能であると共に、他方向へ高速で駆動することができる。
【００９５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００９６】
例えば、上記実施形態では、加工装置１は、食肉用家畜屠体８を加工するものであるが、これに代えて、他の食品を加工するものであってもよい。また、水圧システム１００を、食品の加工ではなく、例えば、水族館や水中土木設備等に適用してもよい。
【００９７】
また、上記実施形態では、スリーブ３３に形成された第１制御ポート３３ａと第２制御ポート３３ｂとの開口面積（流路面積）の違いによって、水圧モータ３５を一方向へ駆動する際に速度制御が可能であると共に、他方向へ高速で駆動することができるようにした。これに代えて、スプール３２に形成される切り欠きによって開口面積（流路面積）が異なるようにしてもよい。また、第１制御ポート３３ａと第２制御ポート３３ｂとの形状は、例示したものであり、矩形に限られるものではない。
【符号の説明】
【００９８】
１００・・・水圧システム（流体圧システム），１・・・加工装置（食肉加工装置），１１・・・水圧ポンプ（流体圧ポンプ），３０・・・タンク，３１・・・流量制御弁，３２・・・スプール，３２ｄ・・・第１環状溝，３２ｅ・・・第２環状溝，３３・・・スリーブ，３３ａ・・・第１制御ポート，３３ｂ・・・第２制御ポート，３５・・・水圧モータ（流体圧アクチュエータ），３５ａ・・・一方側圧力室，３５ｂ・・・他方側圧力室
【図１】
2019218980.tif 000003
【図２】
2019218980.tif 000004
【図３】
2019218980.tif 000005