(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体のエネルギを機械的な仕事に変換する流体圧装置であって、
第１の圧力室と第２の圧力室を有するアクチュエータと、
前記アクチュエータの第１の圧力室に接続され、電動機駆動の第１のプランジャを有する第１の流体圧制御用シリンダと、
前記アクチュエータの第２の圧力室に接続され、電動機駆動の第２のプランジャを有する第２の流体圧制御用シリンダと、
第１プランジャと第２プランジャをそれぞれ単独に、または両方を同時に動作させて互いに逆方向に進退させるプランジャ駆動機構と、
前記プランジャ駆動機構よる第１プランジャ、第２プランジャの進退動の速度を操作し、前記アクチュエータの第１圧力室、第２圧力室に給排する作動流体の圧力を制御をする流体圧サーボ制御手段と、
を備えることを特徴とする流体圧装置。
【請求項２】
前記プランジャ駆動機構は、
前記第１プランジャに連結する第１ボールネジと、この第１ボールネジを回転駆動する第１のサーボモータと、第２プランジャに連結する第２ボールネジと、この第２ボールネジを回転駆動する第２のサーボモータとを有し、
一方のプランジャが最前進位置にあるときに、他方のプランジャは最後退位置にあるように各プランジャを逆方向に駆動することを特徴とする請求項１に記載の流体圧装置。
【請求項３】
前記流体圧サーボ制御手段は、
前記アクチュエータの第１圧力室の圧力を検出する第１の圧力検出手段と、
前記アクチュエータの第２圧力室の圧力を検出する第２の圧力検出手段と、
前記アクチュエータの第１圧力室、第２圧力室の圧力の目標値をそれぞれ設定する手段と、
前記第１圧力検出手段または第２圧力検出手段からフィードバックした検出圧力と目標値とを比較し、前記アクチュエータの第１圧力室または第２圧力室の作動流体の圧力が目標値になるように第１サーボモータと第２サーボモータの速度を同時に制御し、または、目標値が設定された方の圧力室の作動流体の圧力を当該圧力検出手段からフィードバックし、圧力が目標値になるように第１または第２のサーボモータの速度を制御するサーボ制御手段と、
を具備することを特徴とする請求項２に記載の流体圧装置。
【請求項４】
前記アクチュエータは、片ロッド形の流体圧シリンダからなり、前進側シリンダ室の圧力が、予め設定された最大圧を越えないようにそれぞれ第１サーボモータまたは第２サーボモータをそれぞれ単独にまたは同時に制御する過負荷防止手段を有することを特徴とする請求項３に記載の流体圧装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体のエネルギを機械を駆動する力に変換する流体圧装置に係り、特に、作動流体の圧力、流量、流れの方向をポンプ、各種制御弁を使用せずに制御し、シリンダなどのアクチュエータを作動させるようにした流体圧装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来の油圧シリンダ１０に圧油を供給する油圧ユニットの基本的な構成を示す回路図である。この油圧ユニットは、油圧シリンダ１０に作動油を供給する油圧ポンプ１２、流量制御弁１３、圧力制御弁１４、作動油を溜めるタンク１５などから構成されているものである。
【０００３】
このような従来の油圧ユニットでは、油圧シリンダ１０のピストン１１（またはプランジャ）を負荷に抗して前進させるときの圧力の制御を圧力制御弁１４により行なうとともに、速度を流量調整弁１３により制御している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、油圧ポンプ１２、流量制御弁１３、圧力制御弁１４などの組み込まれている油圧回路では、油圧シリンダ１０に仕事をさせるのに必要な流量と圧力を確保するためには、油圧シリンダ１０の最大速度を得るために十分必要な流量の作動油をポンプ１２から供給する必要がある。また、圧力については、圧力が圧力制御弁１４の設定圧に達すると、作動油の一部を戻り側に排出して必要な圧力を保持している。この圧力リリーフの動作のときに、大きなエネルギ損失が生じる。流量制御弁１３で流量を絞る際にもエネルギ損失がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、前記従来技術の有する問題点を解消し、ポンプや圧力制御弁、流量制御弁などを用いずに、シリンダ等のアクチュエータの作動流体の圧力、流量、流れの方向を制御するようにし、エネルギ効率の高い流体圧装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、流体のエネルギを機械的な仕事に変換する流体圧装置であって、第１の圧力室と第２の圧力室を有するアクチュエータと、前記アクチュエータの第１の圧力室に接続され、電動機駆動の第１のプランジャを有する第１の流体圧制御用シリンダと、前記アクチュエータの第２の圧力室に接続され、電動機駆動の第２のプランジャを有する第２の流体圧制御用シリンダと、第１プランジャと第２プランジャをそれぞれ単独に、または両方を同時に動作させて互いに逆方向に進退させるプランジャ駆動機構と、前記プランジャ駆動機構よる第１プランジャ、第２プランジャの進退動の速度を操作し、前記アクチュエータの第１圧力室、第２圧力室に給排する作動流体の圧力を制御をする流体圧サーボ制御手段と、を備えることを特徴としている。
【０００７】
この発明によれば、アクチュエータの作動に必要な流量の作動流体を所定圧に加圧し、アクチュエータの第１圧力室と第１流体圧制御用シリンダの間、およびアクチュエータの第２圧力室と第２流体圧制御用シリンダの間で移動させているだけであるので、流量制御弁で流量を絞るときに圧力損失が発生し、圧力制御弁で圧力をリリーフさせる際のエネルギ損失が大きい従来の油圧ユニットに較べて、エネルギロスを少なくすることができる。
【０００８】
また、本発明では、  前記プランジャ駆動機構は、前記第１プランジャに連結する第１ボールネジと、この第１ボールネジを回転駆動する第１のサーボモータと、第２プランジャに連結する第２ボールネジと、この第２ボールネジを回転駆動する第２のサーボモータとを有し、一方のプランジャが最前進位置にあるときに、他方のプランジャは最後退位置にあるように各プランジャを逆方向に駆動するように構成される。
【０００９】
これによれば、プランジャ径を適切な小さい径に選択することにより、プランジャの駆動機構のサーボモータや、ボールネジを小型化し、コンパクトな構成にすることができる。
【００１０】
また、本発明では、前記流体圧制御手段は、前記アクチュエータの第１圧力室の圧力を検出する第１の圧力検出手段と、前記アクチュエータの第２圧力室の圧力を検出する第２の圧力検出手段と、前記アクチュエータの第１圧力室、第２圧力室の圧力の目標値をそれぞれ設定する手段と、前記第１圧力検出手段または第２圧力検出手段からフィードバックした検出圧力と目標値とを比較し、前記アクチュエータの第１圧力室または第２圧力室の作動流体の圧力が目標値になるように第１サーボモータと第２サーボモータの速度を同時に制御し、または、目標値が設定された方の圧力室の作動流体の圧力を当該圧力検出手段からフィードバックし、圧力が目標値になるように第１または第２のサーボモータの速度を制御するサーボ制御手段と、を具備する
これによれば、それぞれプランジャを駆動する各サーボモータを連動させて、作動流体の流量、圧力を容易に正確にフィードバック制御することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による流体圧装置の一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
図１は、アクチュエータとして油圧シリンダを用いる本発明の実施形態を示す。
【００１２】
４０は、片ロッド形の油圧シリンダである。この油圧シリンダ４０にはピストン４１が摺動自在に嵌合し、ピストンロッド４２は、図示しない機械側の駆動軸に連結されている。油圧シリンダ４０では、圧力室としてのシリンダ室は、ピストン４１によってヘッド側のシリンダ室４３とロッド側のシリンダ室４４とに区画されている。
【００１３】
４５は、油圧シリンダ４０のヘッド側シリンダ室４３のポートに接続されている第１の油圧制御用シリンダである。４６は、油圧シリンダ４０のロッド側シリンダ室４４のポートに接続されている第２の油圧制御用シリンダである。
【００１４】
油圧シリンダ４０のヘッド側のシリンダ室４３へ作動油を供給、排出する第１油圧制御用シリンダ４５には、第１のプランジャ４７が摺動自在に嵌合している。この第１プランジャ４７には、雌ねじの形成された軸孔を持っており、この軸孔に第１のボールネジ４８が螺合するようになっている。この第１ボールネジ４８は、第１のサーボモータ５０により回転駆動されるもので、カップリング５１を介して第１サーボモータ５０の駆動軸と連結されている。
【００１５】
一方、油圧シリンダ４０のロッド側のシリンダ室４４へ作動油を供給、排出する第２油圧制御用シリンダ４６は、この実施形態では、第１油圧制御用シリンダ４５と同じシリンダ径とシリンダストロークをもったシリンダであるが、異なるサイズのシリンダであってもよい。第２プランジャ５２の軸孔には第２のボールネジ５３が螺合するようになっている。この第２ボールネジ５３は、カップリング５５を介して第２サーボモータ５４の駆動軸と連結されている。
【００１６】
なお、本実施形態では、第１サーボモータ５０、第２サーボモータ５４から伝えられる回転運動は、それぞれ直接第１ボールネジ４８、第２ボールネジ５３により直線運動に変換して第１プランジャ４７、第２プランジャ５２に伝達するようにしているが、ボールネジ４８、５３とプランジャ４７、５２の間には他の伝動要素を介して直線運動を伝達するようにしてもよい。
【００１７】
負荷に抗してピストン４１を前進させる場合には、第１サーボモータ５０が第１ボールネジ４８を回転させることにより、第１プランジャ４７を前進させ、圧油をヘッド側シリンダ室４３に送る。他方、第２サーボモータ５４が第２ボールネジ５３を逆方向に回転させることにより、第２プランジャ５２を後退させ、ロッド側シリンダ室４４の圧油を排出させる。また、第２サーボモータ５４は運転せず、第１サーボモータ５０だけを単独に動作させることによっても、ピストン４１を前進させることができる。この場合には、第２サーボモータ５４はトルクは発生しないフリーな状態なので、第２プランジャ５２は、ロッド側シリンダ室４４から第２油圧制御用シリンダ４６に戻された作動油に押されて後退するようになっている。
ピストン４１を後退させる場合は、前進のときと反対の動作をするようになっている。
【００１８】
図１に示すように、それぞれ第１プランジャ４７と第２プランジャ５２との位置関係は、第１プランジャ４７が最後退位置にあるときには、第２プランジャ５２は最前進位置にある。また、第１プランジャ４７が最前進位置にあるときには、第２プランジャ５２が最後退位置にある。第１プランジャ４７と第２プランジャ５２は、一方が前進すれば他方は後退するというように反対方向に移動するようになっている。
【００１９】
このように油圧シリンダ４０には、従来の油圧ユニットのように油圧ポンプ、方向切換弁や圧力制御弁、流量制御弁などから構成される油圧回路を用いずに、直接、第１油圧制御用シリンダ４５と第２油圧制御用シリンダ４６で作動油を所定の圧力に加圧することで、油圧シリンダ４０を作動させることができる。
【００２０】
作動油の流れの方向は、第１プランジャ４７と第２プランジャ５２の移動方向により決まり、油圧シリンダ４０の速度、すなわち流量は、第１プランジャ４７と第２プランジャ５２のどちらか一方、または両方の移動速度で決まる。しかも、従来の油圧ユニットと異なり、油圧シリンダ４０を作動させる流量だけ、所定圧に加圧された圧油を油圧シリンダ４０のヘッド側シリンダ室４３と第１油圧制御用シリンダ４５の間、およびロッド側シリンダ室４４と第２油圧制御用シリンダ４６の間で移動させているだけであるので、流量制御弁で流量を絞るときに圧力損失が発生し、圧力制御弁で圧力をリリーフさせる際のエネルギ損失が大きい従来の油圧ユニットに較べて、エネルギロスを少なくすることができる。
【００２１】
また、油圧シリンダ４０に仕事をさせるために、第１油圧制御用シリンダ４５で発生する力は、ピストン４１の受圧面積と第１プランジャ４７の受圧面積との比に力が拡大されるので、油圧シリンダ４０のピストン径にくらべて小さな直径の第１プランジャ４７、第２プランジャ５２を使用することができる。その場合、仕事に必要な力との関係で油圧シリンダ４０のピストン径に対して、適切なプランジャ径を選択すればよい。
【００２２】
次に、第１プランジャ４７と第２プランジャ５２を駆動する第１サーボモータ５０、第２サーボモータ５４の両方を同時に制御し、またはどちらか一方を制御し、油圧シリンダ４０へ供給する圧油の圧力、流量、方向を制御するための油圧制御のブロック線図を図２に示す。
【００２３】
図２において、６０は、数値制御装置の演算装置を示す。この演算装置６０は、予め定めた速度プログラムＰから第１サーボモータ５０、第２サーボモータ５４に与える速度指令を演算する。この場合、油圧シリンダ４０の作動速度と、前進する第１プランジャ４７の移動速度とは、ピストン４１のヘッド側シリンダ室４３における受圧面積と、第１プランジャ４７の受圧面積の比に反比例する関係にある。また、油圧シリンダ４０の作動速度と後退する第２プランジャ５２の移動速度とは、ピストン４１のロッド側シリンダ室４４における受圧面積と、第２プランジャ５２の受圧面積の比に反比例する関係にある。また、油圧シリンダ４０の作動速度は、油圧シリンダ４０と、第１油圧制御用シリンダ４５および第２油圧制御用シリンダ４６との間でやりとりする圧油の流量と対応するので、流量が決まれば、第１プランジャ４７の前進速度、第２プランジャ５２の後退速度も決まり、それぞれ第１サーボモータ５０または第２サーボモータ５４に与えるべき速度指令も一義的に定まる。速度プログラムＰは、このような関係に基づいて予め設定されて数値制御装置に入力される。
【００２４】
演算装置６０で演算された速度指令は、それぞれ第１サーボモータ５０、第２サーボモータ５４を制御するサーボコントローラ６１、６２に分配されて入力される。サーボコントローラ６１、６２は、それぞれ第１サーボモータ５０または第２サーボモータ５４からフィードバックした速度が速度指令に一致するようにトルク指令を与える。
【００２５】
なお、第２サーボモータ５４を運転しないでトルクのかからない状態にしておく場合には、速度プログラムＰは、油圧シリンダ４０の作動速度に対応する速度指令を第１サーボモータ５０にだけ与える。
【００２６】
一方、油圧シリンダ４０には、ヘッド側のシリンダ室４３の圧油の圧力を検出する圧力検出器６４と、ロッド側のシリンダ室４４の圧油の圧力を検出する圧力検出器６５が設けられており、それぞれ出力がフィードバックされて圧力設定器６６、６７によって設定される目標圧力値と比較する圧力制御のループが構成されている。それぞれ圧力の検出値と目標値との偏差は、速度指令に加算されて速度指令が補正されるようになっている。
【００２７】
以下、油圧シリンダ４０の動作と関連させながら、油圧制御の内容について説明する。
図３は、ピストン４１の変位と油圧シリンダ４０の圧力の関係を表した図である。この図３において、Ｐａは、油圧シリンダ４０のヘッド側シリンダ室４３の圧油の圧力を示す。Ｐｂは、ロッド側シリンダ室４４の圧油の圧力を示す。
【００２８】
図３（ａ）に示すように、第１サーボモータ５０だけを駆動してピストン４１を負荷に抗して前進させる場合には、ヘッド側シリンダ室４３の圧力は、目標圧力値Ｐａに設定され、ロッド側シリンダ室４４の圧力については制御しないので、目標値は設定されない。
【００２９】
速度プログラムＰに基づいて、演算装置６０は、第１サーボモータ５０のサーボコントローラ６１には所定の速度指令を与えるが、第２サーボモータ５４には、トルクフリーで回転するように、速度指令は与えられない。
【００３０】
そこで、第１サーボモータ５０に駆動されて第１プランジャ４７が前進すると、第１油圧制御用シリンダ４５の圧油は加圧されて、この圧油が油圧シリンダ４０のヘッド側シリンダ室４３に供給されて、ピストン４１を前進させる。他方、ロッド側シリンダ室４４の作動油は、第２油圧制御用シリンダ４６に排出されて、それにともない第２プランジャ５２は後退しながら、トルクゼロでフリーに回転できる状態にある第２サーボモータ５４を逆転させる。こうして油圧シリンダ４０は、ヘッド側シリンダ室４３の圧力Ｐａがピストン４１のヘッド側の受圧面積に作用する力で負荷に対して仕事を行う。
【００３１】
仕事をする間の負荷の変動によって、油圧シリンダ４０のヘッド側シリンダ室４３の圧油の圧力にも変動が生じる。このヘッド側シリンダ室４３の圧油の圧力は、圧力検出器６４により検出される。そして、検出圧力はフィードバックされて、この検出圧力は圧力設定器６６で設定してある設定値Ｐａと比較される。その偏差は速度指令に加えられ、検出圧力が設定値よりも高い場合は、サーボコントローラ６１は、第１サーボモータ５０に与えるトルク指令入力の大きさを減じる。これによりトルクが減少し、ヘッド側シリンダ室４３の圧油の圧力は下がり目標値Ｐａになるように制御される。他方、検出圧力が目標値Ｐａよりも低い場合は、速度指令は変えずにそのままで第１サーボモータ５０の速度制御を継続する。
【００３２】
なお、第１サーボモータ５０、第２サーボモータ５４を共に駆動して、無負荷でピストン４１を前進させる場合には、ロッド側のシリンダ室４４の圧油の圧力をヘッド側シリンダ室４３の圧油の圧力Ｐａよりも小さい所定の圧力に設定することにより、ピストン４１の前進動作に対する抵抗を任意の大きさに制御することができる。
【００３３】
次に、第１サーボモータ５０、第２サーボモータ５４を共に駆動して、負荷に抗してピストン４０を前進させる場合には、図３（ｂ）に示すように、油圧シリンダ４０のヘッド側シリンダ室４３の圧油の圧力はＰａに設定され、ロッド側のシリンダ室４４の圧油の圧力は負圧である圧力Ｐｂに設定される。
【００３４】
前述と同じようにして、第１サーボモータ５０は、第１プランジャ４７を前進させ、第２サーボモータ５４は、第２プランジャ５２を後退させる。そして、第１油圧制御用シリンダ４５から圧油が供給されるヘッド側のシリンダ室４３の圧力は、前述したのと同じようにして圧力目標値のＰａを越えないように制御される。第２油圧制御用シリンダ４６に圧油が排出されるロッド側シリンダ室４４の圧力は、設定した負圧の目標圧力Ｐｂに一致するようにフィードバック制御される。
【００３５】
両シリンダ室４３、４４の目標圧力Ｐａ、Ｐｂは、ピストン４１の１ストロークの間、上記のように一定の場合だけでなく、所定の変化のパターンを予め設定しておき、ピストン４１の位置に応じて変化させるようにしてもよい。
【００３６】
こうして、油圧シリンダ４０の両シリンダ室４３、４４の圧力をフィードバック制御していけば、その差圧Ｐａ−Ｐｂに相当する力で仕事をしながらピストン４１は前進する。このように、第２サーボモータ５４により第２プランジャ５２を後退させてロッド側シリンダ室４４の圧力を負圧に保つことにより、第１サーボモータ５０とともに第２サーボモータ５４にも仕事の負荷を担わせることができる。
【００３７】
この負荷の負担割合は、目標圧力ＰａとＰｂの比であるため、例えば、両者を絶対値で１対１にすれば負荷を等分に分担させることができる。また、このように、ロッド側シリンダ室４４の圧力を負圧に設定して、目標圧力の設定値の大きさに応じて第１サーボモータ５０と第２サーボモータで負荷を分担できるということは、サーボモータ５０、５４を小容量化できることにつながる。また、２台のサーボモータの運転を厳密に同期させる必要はなく、それぞれ目標圧力に一致するように運転すればよいため、モータの動力を伝達するボールネジ４８、５３に過負荷を本来的にかからなくすることができる。
【００３８】
上記のような圧力制御おいて、負荷の急激な増大により、圧力の制御が追従できずに、ヘッド側シリンダ室４３の圧力が増大することがあり得る。この事態を放置すると、サーボモータ５０、５４に異常な負荷がかかるため、次のようにして、圧力が最大圧力を越えないように負荷の急上昇により圧力が増大する方のヘッド側シリンダ室４３の圧力が最大圧力を越えないように過負荷を防止することができる。
【００３９】
この場合、ヘッド側シリンダ室４３の圧力を検出する圧力検出器６４の出力は、比較部７０を介して演算装置６０にフィードバックされる。この比較部７０では、最大圧を設定するための最大圧設定器７１で設定した設定値Ｐｓと、検出圧力とが比較され、圧力上昇が監視される。もし、検出圧力が急激に増大し設定値Ｐｓに達したら、演算装置はその比較結果に基づいて、第１サーボモータ５０のサーボコントローラ６１に速度を減少させる速度指令を出力する。これにより、第１プランジャ４７の前進速度が遅くなる結果、圧力は減少し、圧力の上昇を防ぐことができる。このようにして、過負荷が働いた場合に第１サーボモータ５０を保護することが可能となる。
【００４０】
また、別の方法としては次のようにしてもよい。すなわち、検出圧力が急激に増大し設定値Ｐｓに達したら、演算装置６０は、その比較結果に基づいて、第２サーボモータ５４のサーボコントローラ６２に、速度プログラムＰで指令された後退速度とは関わりなく、強制的に第２プランジャ５２を速い速度で後退させるための速度指令を与えるようにしてもよい。この過負荷防止の動作によれば、第１サーボモータ５０に過負荷が働いた場合の保護を第１サーボモータ５０の速度を減らすことなく、第２サーボモータ５４に負荷を分担させることで実現できる。
【００４１】
また、上記の速度指令の制御を第１サーボモータ５０と第２サーボモータ５４の両方について同時に行うようにしてもよい。
【００４２】
次に、ピストン４１を後退させる場合には、図３（ｃ）で示すように、油圧シリンダ４０のヘッド側シリンダ室４３の圧油の圧力をＰａ、ロッド側シリンダ室４４の圧油の圧力はＰａよりも大きなＰｂにそれぞれ目標圧力が設定される。
【００４３】
ピストンが前進する場合と同じようにして、それそれヘッド側シリンダ室４３、ロッド側シリンダ室４４の検出圧力をフィードバックし、それぞれ検出圧力が目標圧力に一致するように速度指令がサーボコントローラ６１、６２に与えられ、サーボコントローラ６１、６２は、第１サーボモータ５０、第２サーボモータ５４にそれぞれ目標圧力に一致させるようなトルク指令を出力する。こうして、第２プランジャ５２は前進して第２油圧制御用シリンダ４６から圧力Ｐｂの圧油を油圧シリンダのロッド側シリンダ室４４に供給する。他方、第１プランジャ４７は後退して、第２ヘッド側シリンダ室４３から圧力Ｐａの圧油が第１油圧制御用シリンダ４５に排出される。
【００４４】
また、第２サーボモータ５４は運転せずにトルクフリーで回転するようにしておき、第１サーボモータ５０に所定の速度指令を与えて回転させことによっても、ピストン４１を後退させることができる。この場合は、ピストン４１が後退する間は、ヘッド側シリンダ室４３の検出圧力だけをフィードバックし、検出圧力が目標圧力Ｐａに一致するように速度指令がサーボコントローラ６１に与えられ、サーボコントローラ６１は、第１サーボモータ５０に目標圧力に一致させるようなトルク指令を出力する。こうして、第１プランジャ４７は後退して、圧油が第１油圧制御用シリンダ４５に排出されるが、ヘッド側シリンダ室４３では圧力が設定値にＰａに保たれ、この圧力が背圧として作用する。
【００４５】
他方、ロッド側シリンダ室４４では、ピストン４１の後退により減圧されるので、第２油圧制御用シリンダ４６内の作動油はロッド側シリンダ室４４に吸引され、これにより、第２プランジャ５２は前進する。
【００４６】
以上、本発明について、油圧により片ロッド形のシリンダを作動させる実施の形態を挙げて説明したが、本発明は、種々の流体圧作動（空気圧を含む）のアクチュエータの動作制御に適用することができる。例えば、アクチュエータとしては、両ロッド形のシリンダでもよいし、ロータリ式の流体圧アクチュエータにも適用可能である。
【００４７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、以下のような効果が得られる。
【００４８】
従来のようにポンプ、流量制御弁、圧力制御弁、方向制御弁を用いずに、アクチュエータと、電動駆動のプランジャで直接加圧する流体圧制御用シリンダとの相互間でそれぞれ所定圧に加圧した作動流体を移動させることでアクチュエータの動作を制御できるので、流体圧装置の構成要素を簡素化できるとともに、流量を絞ったり、圧力をリリーフさせるといったエネルギ損失の生じる動作がないので、エネルギ効率を大幅に向上させることができる。
【００４９】
また、プランジャ径を適切な小さい径に選択することにより、プランジャの駆動機構の電動機や、ボールネジを小型化し、コンパクトな構成にすることができる。
【００５０】
さらに、それぞれプランジャを駆動する電動機としてはサーボモータを用い、各サーボモータを連動させて作動流体の流量、圧力を容易に正確にフィードバック制御することができる。
【００５１】
しかも、２台のサーボモータの厳密な同期運転を必要とせず、誤差は圧力のフィードバック制御の制御ループの中で吸収され、ボールネジに異常な過負荷を与えて摩耗を速めることを回避できる。また、負荷の変動に伴う急激な圧力上昇を防ぐために最大圧を越えないように圧力を制御することも容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の流体圧装置の一実施形態を示す断面図。
【図２】本発明の流体圧装置における作動流体の圧力、流量の制御のブロック線図。
【図３】アクチュエータにおける圧力の設定の例を示す図。
【図４】従来の油圧ユニットの基本的な構成要素を示す回路図。
【符号の説明】
４０  油圧シリンダ（アクチュエータ）
４１  ピストン
４３  ヘッド側シリンダ室（第１圧力室）
４４  ロッド側シリンダ室（第２圧力室）
４５  第１油圧（流体圧）制御用シリンダ
４６  第２油圧（流体圧）制御用シリンダ
４７  第１プランジャ
４８  第１ボールネジ
５０  第１サーボモータ
５２  第２プランジャ
５３  第２ボールネジ
５４  第２サーボモータ
【図１】
0003816227.tif 000002
【図２】
0003816227.tif 000003
【図３】
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【図４】
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