(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液圧アクチュエータの圧力の昇圧若しくは減圧制御を給液管路内の給液量若しくは戻液管路内の戻液量により制御する液圧アクチュエータ制御装置であって、前記給液管路には吐出量可変ポンプが配設され、また、前記戻液管路にも吐出量可変ポンプが配設され、この吐出量可変ポンプの液体流出側には比例圧力制御弁や差圧弁などの圧力制御弁が付設されていることを特徴とする液圧アクチュエータ制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の液圧アクチュエータ制御装置において、前記比例圧力制御弁や前記差圧弁などの圧力制御弁が付設された前記吐出可変ポンプの流出側の圧力を前記液圧アクチュエータからの制御圧力よりも高く設定したことを特徴とする液圧アクチュエータ制御装置。
【請求項３】
液圧アクチュエータの圧力の昇圧若しくは減圧制御を給液管路内の給液量若しくは戻液管路内の戻液量により制御する液圧アクチュエータ制御装置であって、前記給液管路には昇圧用ポンプが配設され、また、前記戻液管路には減圧用ポンプが配設され、該昇圧用ポンプ及び減圧用ポンプには駆動用可変モータが併設され、前記給液管路内には逆止弁が設けられ、該逆止弁と前記昇圧用ポンプ間にはアンロード用電磁弁が付設され、前記減圧用ポンプの液体流出側には差圧弁や比例圧力制御弁などの圧力制御弁が配設されると共に、前記液圧アクチュエータに連設するように前記減圧用ポンプの液体流出側にはバイパス用電磁弁が、液圧アクチュエータ側には逆止弁が配設されていることを特徴とする液圧アクチュエータ制御装置。
【請求項４】
請求項３記載の液圧アクチュエータ制御装置において、前記給液管路内には安全弁が付設されていることを特徴とする液圧アクチュエータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液圧アクチュエータ制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
近年、注目の分野である超高圧下の新物質の合成や物質特性の測定を目的とした高圧プレスでは、最低でも２〜５０ＭＮ以上になるものもある。
【０００３】
この用途の一例として、７０ＭＰａ以上の油圧による圧力容器や油圧シリンダがあり、この圧力容器や油圧シリンダの長時間の加減圧プログラム制御は、最近の自動計測機器の発展と共に需要の伸びが大きくなっている。
【０００４】
この種の制御では、圧力の上昇は定吐出型油圧ポンプの駆動を誘導型モータからインバータ型モータにするだけで制御電圧に比例した高精度な圧力または流量制御が可能となる。
【０００５】
一方、減圧は、通常、制御弁で行われ、前記ポンプとは異なって駆動力が小さくても良い反面、流入側の圧力が制御弁の通過流量に影響を与える。このため、精密な高圧制御を実現するため、従来の制御弁とは異なり、圧力に依存しない流量特性を持つ機器が望まれている。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するためになされたものであり、昇圧過程で圧力に依存しない流量制御特性が得られるポンプを減圧過程にも応用し、減圧過程で圧力に依存しない流量制御特性を持つ精密な圧力制御若しくは荷重制御を実現できる非常に実用性の高い液圧アクチュエータ制御装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【０００８】
液圧アクチュエータ３の圧力の昇圧若しくは減圧制御を給液管路４内の給液量若しくは戻液管路５内の戻液量により制御する液圧アクチュエータ制御装置であって、前記給液管路４には吐出量可変ポンプ１が配設され、また、前記戻液管路５にも吐出量可変ポンプ２が配設され、この吐出量可変ポンプ２の液体流出側には比例圧力制御弁６や差圧弁７などの圧力制御弁が付設されていることを特徴とする液圧アクチュエータ制御装置に係るものである。
【０００９】
また、請求項１記載の液圧アクチュエータ制御装置において、前記比例圧力制御弁６や前記差圧弁７などの圧力制御弁が付設された前記吐出可変ポンプ２の流出側の圧力を前記液圧アクチュエータ３からの制御圧力よりも高く設定したことを特徴とする液圧アクチュエータ制御装置に係るものである。
【００１０】
また、液圧アクチュエータ23の圧力の昇圧若しくは減圧制御を給液管路24内の給液量若しくは戻液管路25内の戻液量により制御する液圧アクチュエータ制御装置であって、前記給液管路24には昇圧用ポンプ21が配設され、また、前記戻液管路25には減圧用ポンプ22が配設され、該昇圧用ポンプ21及び減圧用ポンプ22には駆動用可変モータ20が併設され、前記給液管路24内には逆止弁28が設けられ、該逆止弁28と前記昇圧用ポンプ21間にはアンロード用電磁弁26が付設され、前記減圧用ポンプ22の液体流出側には差圧弁30や比例圧力制御弁などの圧力制御弁が配設されると共に、前記液圧アクチュエータ23に連設するように前記減圧用ポンプ22の液体流出側にはバイパス用電磁弁27が、液圧アクチュエータ23側には逆止弁29が配設されていることを特徴とする液圧アクチュエータ制御装置に係るものである。
【００１１】
また、請求項３記載の液圧アクチュエータ制御装置において、前記給液管路24内には安全弁33が付設されていることを特徴とする液圧アクチュエータ制御装置に係るものである。
【００１２】
【発明の作用及び効果】
給液管路４に吐出量可変ポンプ１を配設して吐出量可変ポンプ１で液体を液圧アクチュエータ３に送り込むと、液圧アクチュエータ３の制御圧力を上昇させることができ、戻液管路５に吐出量可変ポンプ２を配設して該吐出量可変ポンプ２の液体流出側に比例圧力制御弁６や差圧弁７などの圧力制御弁を付設したから、圧力制御弁を液圧アクチュエータ３の制御圧力以上に設定し、吐出量可変ポンプ２で液体を所定圧に昇圧した後圧力制御弁に送り出すことができ、従って、液圧アクチュエータ３の制御圧力を変動させても、圧力制御弁を通過する液体の通過流量が変動することなく、よって、液圧アクチュエータ３の制御圧力に依存しない流量制御ができ、精密な圧力制御若しくは荷重制御を実現できる非常に実用性の高いものとすることができる。
【００１３】
尚、圧力制御弁を液圧アクチュエータ３の制御圧力以下に設定すると、圧力制御弁に送り出された液体が急激に流れるため、液圧アクチュエータ３の制御圧力に影響を及ぼす可能性がある。
【００１４】
また、吐出量可変ポンプ２の流出側圧力を検出して戻液管路５に配設した該吐出量可変ポンプ２の吐出圧力を制御する比例圧力制御弁６や差圧弁７を圧力制御弁として用いると、吐出量可変ポンプ２の流出側の圧力を液圧アクチュエータ３の制御圧力より少しだけ高い圧力に設定することができ、吐出量可変ポンプ２の流出側の圧力を必要以上に高く設定しなくともよくなる。
【００１５】
また、比例圧力制御弁６や差圧弁７などの圧力制御弁を付設した吐出量可変ポンプ２の流出側の圧力を液圧アクチュエータ３からの制御圧力よりも高く設定すると、吐出量可変ポンプ２から圧力制御弁へ送り出す液体を必要以上に流出させずにすむ。
【００１６】
また、給液管路24に昇圧用ポンプ21を配設して、昇圧用ポンプ21で液体を液圧アクチュエータ23に送り込むと、液圧アクチュエータ23の制御圧力を上昇させることができ、戻液管路25に減圧用ポンプ22を配設して、減圧用ポンプ22で液体を送り出すと、液圧アクチュエータ23の制御圧力を減圧させることができ、昇圧用ポンプ21及び減圧用ポンプ22に駆動用可変モータ20を併設することで、昇圧用ポンプ21及び減圧用ポンプ22を制御することができ、非常に簡易な構成で液圧アクチュエータ23の制御圧力を高精度に昇圧及び減圧制御できる非常に実用性の高いものとすることができる。
【００１７】
また、給液管路24内に逆止弁28を設け、逆止弁28と昇圧用ポンプ21間にアンロード用電磁弁26を付設し、減圧用ポンプ22の液体流出側には差圧弁30や比例圧力制御弁などの圧力制御弁を配設すると共に、液圧アクチュエータ23に連設するように減圧用ポンプ22の液体流出側にバイパス用電磁弁27、液圧アクチュエータ23側に逆止弁29を配設すると、液圧アクチュエータ23を昇圧する場合には、アンロード用電磁弁26をＯＦＦ状態、バイパス用電磁弁27をＯＮ状態とし、駆動用可変モータ20を駆動すると、昇圧用ポンプ21から吐出する液体は逆止弁28を通り液圧アクチュエータ23に流れて液圧アクチュエータ23の圧力を昇圧することができる。
【００１８】
液圧アクチュエータ23を減圧する場合には、アンロード用電磁弁26をＯＮ状態、バイパス用電磁弁27をＯＦＦ状態とし、駆動用可変モータ20を駆動すると、昇圧用ポンプ21から吐出する液体はアンロード用電磁弁26を通りタンク31に戻り、同時に液圧アクチュエータ23から液体が戻液管路25を経由して減圧用ポンプ22を通り、差圧弁30や比例圧力制御弁などの圧力制御弁を経由してタンク31に戻り、液圧アクチュエータ23の圧力を減圧することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例に係る液圧アクチュエータ制御装置に関して以下図面に基づき説明する。
【００２０】
液圧アクチュエータ３としての圧力容器３の内圧制御に用いられる圧力容器３の圧力制御装置について図１に基づき以下説明する。
【００２１】
図１に図示したように、本実施例の圧力容器３の圧力制御装置は、圧力容器３の圧力の昇圧若しくは減圧制御を給液管路４内の給液量若しくは戻液管路５内の戻液量により制御できるように構成する。
【００２２】
圧力容器３には、給液管路４及び戻液管路５を配設し、給液管路４には吐出量可変ポンプ１を配設して吐出量可変ポンプ１にタンク11から油12を供給できるように構成する。
【００２３】
圧力容器３と吐出量可変ポンプ１との間の給液管路４には安全弁13を配設して、給液管路４内で圧力異常などが起こり、圧力調整が必要な場合などには安全弁13からタンク11に油12を戻すことができるように構成する。
【００２４】
圧力容器３に配設した戻液管路５には、吐出量可変ポンプ２を配設して吐出量可変ポンプ２の油12流出側に圧力制御弁として比例圧力制御弁６を配設する。
【００２５】
この比例圧力制御弁６は吐出量可変ポンプ２の油12流出側圧力を検出して戻液管路５に配設した吐出量可変ポンプ２の吐出圧力を制御するために配設したものである。
【００２６】
給液管路４の圧力容器３と吐出量可変ポンプ１との間には、圧力センサー９を連設し、圧力センサー９の出力側を制御弁アンプ８に連設する。
【００２７】
吐出量可変ポンプ２と比例圧力制御弁６との間の連接部には、圧力センサー10を連設し、圧力センサー10の出力側を制御弁アンプ８に連設する。
【００２８】
制御弁アンプ８の出力側は比例圧力制御弁６に連設する。
【００２９】
次に、圧力制御弁として比例圧力制御弁６に代えて差圧弁７を用いた場合について図２に基づき説明する。
【００３０】
圧力制御弁として差圧弁７を用いた場合には、圧力制御弁として比例圧力制御弁６を用いた図１の場合と基本構成は同じであり、吐出量可変ポンプ２の油12流出側に差圧弁７を配設する。
【００３１】
差圧弁７は、図３に図示したように、吐出量可変ポンプ２の油12流出側と連設する吐出量可変ポンプ吐出側通路14とこの吐出量可変ポンプ吐出側通路14の断面積よりも少し大きい断面積を有する吐出量可変ポンプ２の油12流入側と連設する吐出量可変ポンプ流入側通路15とを有し、吐出量可変ポンプ吐出側通路14への入力圧力と吐出量可変ポンプ流入側通路15への入力圧力の差圧により、吐出量可変ポンプ２から流出する油12を吐出量可変ポンプ吐出側通路14を経由してタンク11に流出させるタンク側通路16を有する。
【００３２】
液圧アクチュエータ３としての圧力容器３の内圧制御に用いられる圧力容器３の圧力制御装置の別実施例について、図４に基づき以下説明する。
【００３３】
図４に図示したように、別実施例の液圧アクチュエータ23としての圧力容器23の圧力制御装置は、圧力容器23の圧力の昇圧若しくは減圧制御を給液管路24内の給液量若しくは戻液管路25内の戻液量により制御できるように構成する。
【００３４】
圧力容器23には、給液管路24及び戻液管路25を配設し、給液管路24には吐出量可変ポンプなどの昇圧用ポンプ21を配設して昇圧用ポンプ21にタンク31から油32を供給できるように構成する。
【００３５】
給液管路24内には逆止弁28を設け、逆止弁28と昇圧用ポンプ21間には、アンロード用電磁弁26を付設してアンロード用電磁弁26からタンク31に油32を戻すことができるように構成すると共に、安全弁33を付設して安全弁33からタンク31に給液管路24の油32を戻すことができるように構成する。
【００３６】
圧力容器23に配設した戻液管路25には、吐出量可変ポンプなどの減圧用ポンプ22を配設して減圧用ポンプ22の油32流出側に圧力制御弁として差圧弁30を配設して差圧弁30からタンク31に油32を戻すことができるように構成する。
【００３７】
減圧用ポンプ22と差圧弁30との連接部には、圧力容器23に連設するように減圧用ポンプ22の油32流出側にバイパス用電磁弁27、圧力容器23側に逆止弁29を配設する。
【００３８】
尚、昇圧用ポンプ21及び減圧用ポンプ22には駆動用可変モータ20を併設する。
【００３９】
前述の実施例の説明では、圧力容器３の圧力制御装置について説明したが、本実施例の圧力制御装置は、圧力制御に用いるだけでなく液圧アクチュエータ３，23としての油圧シリンダなどの荷重制御にも同様に適用できる。
【００４０】
本実施例は、以上のように、給液管路４に吐出量可変ポンプ１を配設して、吐出量可変ポンプ１で油12を液圧アクチュエータ３に送り込むと、液圧アクチュエータ３の制御圧力を上昇させることができ、戻液管路５に吐出量可変ポンプ２を配設して該吐出量可変ポンプ２の液体流出側に比例圧力制御弁６や差圧弁７などの圧力制御弁を付設し、圧力制御弁を液圧アクチュエータ３の制御圧力以上に設定し、吐出量可変ポンプ２で油12を圧力制御弁に送り出すと、液圧アクチュエータ３の制御圧力を変動させても、この制御圧力の変動により圧力制御弁を通過する液体の通過流量が変動することなく、液圧アクチュエータ３の制御圧力を圧力に依存しない流量制御で減圧させることができ、減圧過程で圧力に依存しない流量制御特性を持つ精密な圧力制御若しくは荷重制御を実現できる非常に実用性の高いものとすることができる。
【００４１】
尚、圧力制御弁を液圧アクチュエータ３の制御圧力以下に設定すると、圧力制御弁に送り出された液体が急激に流れるため、液圧アクチュエータ３の制御圧力に影響を及ぼす可能性がある。
【００４２】
また、吐出量可変ポンプ２の流出側圧力を検出して戻液管路５に配設した該吐出量可変ポンプ２の吐出圧力を制御する比例圧力制御弁６や差圧弁７を圧力制御弁として用いると、吐出量可変ポンプ２の流出側の圧力を液圧アクチュエータ３の制御圧力より少しだけ高い圧力に設定することができ、吐出量可変ポンプ２の流出側の圧力を必要以上に高く設定しなくともよくなる。
【００４３】
また、比例圧力制御弁６や差圧弁７などの圧力制御弁を付設した吐出量可変ポンプ２の流出側の圧力を液圧アクチュエータ３からの制御圧力よりも高く設定すると、吐出量可変ポンプ２から圧力制御弁へ送り出す油12を必要以上に流出させずにすむ。
【００４４】
また、給液管路24に昇圧用ポンプ21を配設して、昇圧用ポンプ21で油32を液圧アクチュエータ23に送り込むと、液圧アクチュエータ23の制御圧力を上昇させることができ、戻液管路25に減圧用ポンプ22を配設して、減圧用ポンプ22で油32を送り出すと、液圧アクチュエータ23の制御圧力を減圧させることができ、昇圧用ポンプ21及び減圧用ポンプ22に駆動用可変モータ20を併設することで、昇圧用ポンプ21及び減圧用ポンプ22を制御することができ、非常に簡易な構成で液圧アクチュエータ23の制御圧力を高精度に昇圧及び減圧制御できる非常に実用性の高いものとすることができる。
【００４５】
また、給液管路24内に逆止弁28を設け、逆止弁28と昇圧用ポンプ21間にアンロード用電磁弁26を付設し、減圧用ポンプ22の液体流出側には圧力制御弁として差圧弁30を配設すると共に、液圧アクチュエータ23に連設するように減圧用ポンプ22の油32流出側にバイパス用電磁弁27、液圧アクチュエータ23側に逆止弁29を配設すると、液圧アクチュエータ23を昇圧する場合には、アンロード用電磁弁26をＯＦＦ状態、バイパス用電磁弁27をＯＮ状態とし、駆動用可変モータ20を駆動すると、昇圧用ポンプ21から吐出する油32は逆止弁28を通り液圧アクチュエータ23に流れて液圧アクチュエータ23の圧力を昇圧することができる。
【００４６】
液圧アクチュエータ23を減圧する場合には、アンロード用電磁弁26をＯＮ状態、バイパス用電磁弁27をＯＦＦ状態とし、駆動用可変モータ20を駆動すると、昇圧用ポンプ21から吐出する油32はアンロード用電磁弁26を通りタンク31に戻り、同時に液圧アクチュエータ23から油32が戻液管路25を経由して減圧用ポンプ22を通り、差圧弁30を経由してタンク31に戻り、液圧アクチュエータ23の圧力を減圧することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例に係る液圧アクチュエータ制御装置を示す説明図である。
【図２】  本発明の一実施例に係る液圧アクチュエータ制御装置を示す説明図である。
【図３】  本発明の実施例に係る液圧アクチュエータ制御装置に用いる差圧弁を示す説明図である。
【図４】  本発明の別実施例に係る液圧アクチュエータ制御装置を示す説明図である。
【符号の説明】
１  吐出量可変ポンプ
２  吐出量可変ポンプ
３  液圧アクチュエータ
４  給液管路
５  戻液管路
６  比例圧力制御弁
７  差圧弁
20  駆動用可変モータ
21  昇圧用ポンプ
22  減圧用ポンプ
23  液圧アクチュエータ
24  給液管路
25  戻液管路
26  アンロード用電磁弁
27  バイパス用電磁弁
28  逆止弁
29  逆止弁
30  差圧弁
33 安全弁
【図１】
0003801719.tif 000002
【図２】
0003801719.tif 000003
【図３】
0003801719.tif 000004
【図４】
0003801719.tif 000005