JP2003056506A - 液圧アクチュエータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 減圧過程での戻液管路の戻液量をより一層正
確に制御できる実用性に秀れた液圧アクチュエータ制御
装置を提供するものである。 【解決手段】 液圧アクチュエータ１の圧力の昇圧若し
くは減圧制御を給液管路２内の給液量若しくは戻液管路
３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、給液用吐出量可変ポンプ４は通常の場合で
ある液圧アクチュエータ１の昇圧過程における給液作動
に加え、戻液用吐出量可変ポンプ６と減圧用開閉弁７の
間の戻液管路３の戻液圧が設定圧力より低い場合にも給
液付加作動するように構成され、更に、戻液用吐出量可
変ポンプ６は通常の場合である液圧アクチュエータ１の
減圧過程における戻液作動に加え、前記戻液管路３の戻
液圧が低い場合にも前記給液用吐出量可変ポンプ４の給
液付加作動に対応して戻液付加作動し該戻液管路３の戻
液圧を設定圧力とするように構成されているものであ
る。

Description

【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２〜５０Ｍ
Ｎ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
油圧による高圧力容器や高油圧シリンダがあり、この高
圧力容器や高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
油圧ポンプの給液作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作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。従っ
て、精密な高圧制御を実現する為、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要望され
ている。

【０００６】ところで、この要望を達成する為、本発明
者らは特開平１０−２６７００６号を提案している。

【０００７】この特開平１０−２６７００６号は、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
るもので、前記給液管路には給液用吐出量可変ポンプを
介して該給液管路が所定圧力以上となった際に開く昇圧
用逆止弁が設けられ、前記戻液管路には戻液用吐出量可
変ポンプを介して該戻液管路が所定圧力以上となった際
に開く減圧用逆止弁が設けられ、この戻液用吐出量可変
ポンプの吐出量により戻液管路の圧力が昇圧し、この昇
圧した戻液管路の圧力が減圧用逆止弁を開き、該戻液管
路の液体を吐出せしめる構成である。

【０００８】しかし、この減圧用逆止弁は、前述のよう
に戻液管路の圧力によって開閉せしめられる構成の為、
例えば、図１に示すように、戻液用吐出量可変ポンプよ
り上流側の戻液管路３ａから分岐された分岐管路10が設
けられ、戻液用吐出量可変ポンプより下流側の戻液管路
３ｂには前記分岐管路10の圧力及び付勢機構11（図面は
バネ体）の付勢により常時上流側に付勢されて戻液管路
３ｂを閉塞する弁体12が設けられ、この弁体12が前記分
岐管路10の圧力及び付勢機構11の付勢に抗して下流側に
移動した際、弁体12より下流側の戻液管路３ｃを開くよ
うに構成された減圧用開閉弁７の場合（実施例と同一構
成部分には同一符号を付した。）、経年劣化によって前
記弁体12が摩耗したり、前記付勢機構11の付勢が弱まっ
たりしてしまい、従って、所期の流出特性よりも多大な
液体が流出したり、前記所定圧力以下でも液体が流出し
たりする問題点がある。

【０００９】更に、経年劣化していない弁体12であって
も、液圧アクチュエータの減圧を極めて微速で行う場
合、弁体12の弁開閉感度が不十分となり易く、結果的に
弁体12が液体を通過させてしまう場合があるという問題
点もある。

【００１０】更に、このような所定圧力によって開閉す
る弁は、弁が開閉する際の圧力のバラツキが大きく（噴
き止まり現象）、前記高精度な圧力または流量の制御に
おいて不十分であると言わざるを得ない。

【００１１】尚、戻液用吐出量可変ポンプによって戻液
管路３ｂの圧力を昇圧せしめない場合（具体的には戻液
管路３から戻液用吐出量可変ポンプを除外し、前記戻液
管路３ａと前記戻液管路３ｂを接続した場合）、液圧ア
クチュエータの圧力がそのまま減圧用逆止弁に作用し、
結果として減圧用逆止弁の特性が減圧の制御に直接影響
することになり、前記説明のような高精度な戻液制御は
行えなくなる。

【００１２】本発明は、上記問題点を解決するもので、
減圧過程での戻液管路の戻液量をより一層正確に制御で
きる実用性に秀れた液圧アクチュエータ制御装置を提供
するものである。

【００１３】

【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。

【００１４】液圧アクチュエータ１の圧力の昇圧若しく
は減圧制御を給液管路２内の給液量若しくは戻液管路３
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２には給液用吐出量可変ポンプ
４が設けられ、前記戻液管路３には、戻液用吐出量可変
ポンプ６と、該戻液用吐出量可変ポンプ６の作動により
該戻液管路３の圧力が所定圧力以上となった際に開く減
圧用開閉弁７が設けられ、前記給液用吐出量可変ポンプ
４は通常の場合である液圧アクチュエータ１の昇圧過程
における給液作動に加え、前記戻液用吐出量可変ポンプ
６と前記減圧用開閉弁７の間の前記戻液管路３の戻液圧
が設定圧力より低い場合にも給液付加作動するように構
成され、更に、前記戻液用吐出量可変ポンプ６は通常の
場合である液圧アクチュエータ１の減圧過程における戻
液作動に加え、前記戻液管路３の戻液圧が低い場合にも
前記給液用吐出量可変ポンプ４の給液付加作動に対応し
て戻液付加作動し該戻液管路３の戻液圧を設定圧力とす
るように構成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。

【００１５】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、戻液管路３に戻液用吐出量可変ポン
プ６と減圧用開閉弁７の間の圧力を検出する戻液管路圧
力検出装置15を設け、この戻液管路圧力検出装置15によ
り検出された圧力が設定圧力より低い場合に前記給液付
加作動及び前記戻液付加作動が行われるように構成され
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。

【００１６】また、請求項１，２いずれか１項に記載の
液圧アクチュエータ制御装置において、戻液用吐出量可
変ポンプ６よりも上流側の戻液管路３から分岐される分
岐管路10が設けられ、該戻液管路３には前記分岐管路10
の圧力及び適宜な付勢機構11の付勢により常時上流側に
付勢されて戻液管路３を閉塞する弁体12が設けられ、こ
の弁体12が前記分岐管路10の圧力及び付勢機構11の付勢
に抗して下流側に移動した際、戻液管路３を開くように
構成された減圧用開閉弁７が採用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。

【００１７】また、請求項１〜３いずれか１項に記載の
液圧アクチュエータ制御装置において、給液用吐出量可
変ポンプ４には、該給液用吐出量可変ポンプ４が前記給
液付加作動する際の吐出量を制限する制限装置が設けら
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。

【００１８】また、請求項１〜４いずれか１項に記載の
液圧アクチュエータ制御装置において、戻液用吐出量可
変ポンプ６と減圧用開閉弁７の間に液体を溜める液体容
器13が設けら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。

【００１９】また、請求項１〜５いずれか１項に記載の
液圧アクチュエータ制御装置において、給液管路２にし
て給液用吐出量可変ポンプ４と液圧アクチュエータ１の
間には、給液用吐出量可変ポンプ４への液体の逆流を防
止する給液側逆止弁30が設けられ、戻液管路３にして液
圧アクチュエータ１と戻液用吐出量可変ポンプ６の間に
は、液圧アクチュエータ１への液体の逆流を防止する戻
液側逆止弁31が設けら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。

【００２０】また、液圧アクチュエータ１の圧力の昇圧
若しくは減圧制御を給液管路２内の給液量若しくは戻液
管路３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２には給液用吐出量可変
ポンプ４が設けられ、前記戻液管路３には、戻液用吐出
量可変ポンプ６と、該戻液用吐出量可変ポンプ６の作動
により該戻液管路３の圧力が所定圧力以上となった際に
開く減圧用開閉弁７が設けられ、この減圧用開閉弁７は
電気制御により開閉度合いが可変するサーボ式開閉弁35
が採用され、前記給液用吐出量可変ポンプ４は通常の場
合である液圧アクチュエータ１の昇圧過程における給液
作動に加え、前記戻液用吐出量可変ポンプ６と前記減圧
用開閉弁７の間の前記戻液管路３の戻液圧が設定圧力よ
り低い場合にも給液付加作動するように構成され、更
に、前記戻液用吐出量可変ポンプ６は通常の場合である
液圧アクチュエータ１の減圧過程における戻液作動に加
え、前記戻液管路３の戻液圧が低い場合にも前記給液用
吐出量可変ポンプ４の給液付加作動に対応して戻液付加
作動し該戻液管路３の戻液圧を設定圧力とするように構
成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。

【００２１】

【発明の作用及び効果】戻液管路３（図面の場合、戻液
用吐出量可変ポンプ６と減圧用開閉弁７の間の戻液管路
３ｂ）の圧力が所定圧力以上となった際に開く減圧用開
閉弁７から流出する液体が設定量より多い場合、この多
い分の液体を給液用吐出量可変ポンプ４の給液付加作動
及び戻液用吐出量可変ポンプ６の戻液付加作動により前
記戻液管路３に補充することにより、戻液管路３内の液
体圧力が予め設定した圧力となり、従って、液圧アクチ
ュエータ１からの流出量を予め設定した設定量とするこ
とができる。

【００２２】また、この戻液管路３への液体の補充は、
別途の構造，装置を使用せず、液圧アクチュエータ１の
圧力を昇圧せしめる為の給液用吐出量可変ポンプ４及び
液圧アクチュエータ１の圧力を減圧せしめる為の戻液用
吐出量可変ポンプ６によって行われる為、それだけ簡易
にしてコスト安で行うことができる。

【００２３】本実施例は上述のように構成したから、簡
易な構成により、減圧過程での戻液量を補充することが
可能となり、よって、極めて正確に液圧アクチュエータ
の減圧を制御することが可能となる。

【００２４】

【発明の実施の形態】図面は本発明の一実施例を図示し
たものであり、以下に説明する。

【００２５】本実施例は、液圧アクチュエータ１の圧力
の昇圧若しくは減圧制御を給液管路２内の給液量若しく
は戻液管路３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２には給液用吐出
量可変ポンプ４が設けられ、前記戻液管路３には、戻液
用吐出量可変ポンプ６と、この戻液用吐出量可変ポンプ
６の作動により該戻液用吐出量可変ポンプ６と後記減圧
用開閉弁７の間の戻液管路３ｂの圧力が所定圧力以上と
なった際に開く減圧用開閉弁７が設けられ、前記給液用
吐出量可変ポンプ４は通常の場合である液圧アクチュエ
ータ１の昇圧過程における給液作動に加え、前記戻液用
吐出量可変ポンプ６と前記減圧用開閉弁７の間の前記戻
液管路３ｂの戻液圧が設定圧力より低い場合にも給液付
加作動するように構成され、更に、前記戻液用吐出量可
変ポンプ６は通常の場合である液圧アクチュエータ１の
減圧過程における戻液作動に加え、前記戻液管路３ｂの
戻液圧が低い場合にも前記給液用吐出量可変ポンプ４の
給液付加作動に対応して戻液付加作動し該戻液管路３ｂ
の戻液圧を設定圧力とするように構成されているもので
ある。

【００２６】給液管路２と戻液管路３とは通液可能に連
通せしめられ、この連通部に前記液圧アクチュエータ１
が配設されている。

【００２７】給液管路２は、前記給液用吐出量可変ポン
プ４を給液作動して該給液管路２の圧力を高めることで
液圧アクチュエータ１の圧力を昇圧せしめ得るように構
成されている。

【００２８】給液用吐出量可変ポンプ４と液圧アクチュ
エータ１の間の給液管路２には、液圧アクチュエータ１
や戻液管路３から給液用吐出量可変ポンプ４への液体の
逆流を防止する給液側逆止弁30が設けられている。

【００２９】また、給液用吐出量可変ポンプ４と給液側
逆止弁30の間の給液管路２には、安全弁16が配設されて
おり、給液管路２内で圧力異常等が起こり、圧力調整が
必要な場合などには該安全弁16からタンク17に液体を戻
すことができるように構成されている。

【００３０】戻液管路３は、前記戻液用吐出量可変ポン
プ６の吐出量により前記戻液用吐出量可変ポンプ６と前
記減圧用開閉弁７の間の戻液管路３ｂの圧力が昇圧し、
この昇圧した戻液管路３ｂの圧力が前記減圧用逆止弁７
を開いて前記戻液管路３ｂの液体を吐出せしめることで
前記液圧アクチュエータ１の圧力を減圧せしめ得るよう
に構成されている。

【００３１】戻液用吐出量可変ポンプ６と減圧用逆止弁
７の間の戻液管路３ｂには、液圧アクチュエータ１への
液体の逆流を防止する戻液側逆止弁31が設けられてい
る。

【００３２】また、戻液用吐出量可変ポンプ６と減圧用
開閉弁７の間の戻液管路３ｂには安全弁18が配設され、
戻液管路３ｂ内で圧力異常等が起こり、圧力調整が必要
な場合等には該安全弁18からタンク19に液体を戻すこと
ができるように構成されている。

【００３３】液圧アクチュエータ１の圧力は、給液管路
２側の圧力と戻液管路３側の圧力とのバランスによって
決定されるように構成されている。具体的には、液圧ア
クチュエータ１の圧力は、給液管路２に設けられた給液
側逆止弁30と戻液管路３に設けられた戻液用吐出量可変
ポンプ６との間、即ち、給液側逆止弁30より液圧アクチ
ュエータ１側（下流側）の給液管路２及び戻液用吐出量
可変ポンプ６より液圧アクチュエータ１側（上流側）の
戻液管路３（符号３ａ部分）と同じであり、この圧力
は、給液用吐出量可変ポンプ４の給液作動による給液側
逆止弁30より下流側の給液管路２の圧力の変化と、戻液
用吐出量可変ポンプ６の戻液作動による戻液用吐出量可
変ポンプ６より上流側の戻液管路３ａの圧力の変化とに
よって決定されている。

【００３４】戻液管路３ｂに設けられた減圧用開閉弁７
は、所謂オフセット付リリーフ弁と呼ばれる比例圧力制
御弁が採用されている。

【００３５】この比例圧力制御弁について図１を元に詳
述すると、前記戻液用吐出量可変ポンプ６より上流側の
戻液管路３ａには該戻液管路３ａから分岐された分岐管
路10が設けられ、この分岐管路10の末端と前記戻液用吐
出量可変ポンプ６より下流側の戻液管路３ｂの間には該
分岐管路10の圧力及び付勢機構11（図面はバネ体）の付
勢により常時戻液管路３ｂの上流側に付勢されて該戻液
管路３ｂを閉塞する弁体12が設けられ、この弁体12が前
記戻液用吐出量可変ポンプ６の戻液作動等に伴う戻液管
路３ｂの圧力上昇により、前記分岐管路10の圧力及び付
勢機構11の付勢に抗して下流側に移動した際、戻液管路
３ｂを開くように構成されている。

【００３６】戻液用吐出量可変ポンプ６は、該戻液用吐
出量可変ポンプ６の液体吐出により前記戻液用吐出量可
変ポンプ６と前記減圧用開閉弁７の間の戻液管路３ｂの
圧力が昇圧し、この昇圧した戻液管路３ｂの圧力が前記
弁体12を分岐管路10側に移動せしめるように構成されて
いる。

【００３７】尚、例えば、減圧用開閉弁７として、バネ
体のみによって弁体を該弁体より上流側の戻液管路に付
勢する所謂リリーフ弁と呼ばれる圧力制御弁を使用した
り、電気制御により開閉度合いが可変するサーボ式開閉
弁35を使用したり（この構成は、後記別例にて詳述す
る。）する構成であっても良い。

【００３８】また、戻液用吐出量可変ポンプ６と減圧用
開閉弁７の間の戻液管路３ｂには液体を溜めて該液体の
圧力を蓄積する液体容器13が設けられている。尚、作動
油は、７０ＭＰａで４乃至５％（体積）の圧縮率を有し
ている。

【００３９】この液体容器13は、単に内部に液体を溜め
る構成のものや、例えば、図５に示すように、内部にバ
ネ等の弾性体20によって付勢された仕切体21を有し、こ
の弾性体20の付勢によって内部の液体23が圧縮される構
成のものが採用される。

【００４０】尚、この液体容器13は、主に戻液管路３ｂ
の容積が小さい場合に使用される。

【００４１】給液用吐出ポンプ４の給液作動によって戻
液用吐出量可変ポンプ６と減圧用開閉弁７の間の戻液管
路３ｂに液体を供給する制御において、前記給液用吐出
量可変ポンプ４と前記戻液用吐出量可変ポンプ６の作動
は、戻液用吐出量可変ポンプ６より上流側の戻液管路３
ａに設けられた第一センサ24と、戻液用吐出量可変ポン
プ６と減圧用開閉弁７の間の戻液管路３ｂに設けられた
第二センサ15（請求項のいう戻液管路圧力検出装置）
と、該第一センサ24及び第二センサ15が接続されたコン
トローラ26とにより制御されている。

【００４２】このコントローラ26は、第一センサ24から
の入力信号Ｅ（検出圧）と第二センサ15からの入力信号
Ｆ（検出圧）とを比較し、第二センサ15の検出圧が適正
な値であれば、給液用吐出量可変ポンプ４を給液付加作
動させず、出力信号Ｂによって戻液用吐出量可変ポンプ
６を所定の戻液プログラムにより戻液作動せしめるよう
に構成されている（図４参照）。

【００４３】また、第二センサ15の検出圧が前記弁体12
の劣化等によって不適正な値、即ち、適正な値よりも低
い値であった場合には（図６中符号Ｐ位置）、コントロ
ーラ26からの出力信号Ａによって給液用吐出量可変ポン
プ４を給液付加作動させ、この給液用吐出量可変ポンプ
４の給液付加作動により、先ず、給液管路２を経由して
戻液用吐出量可変ポンプ６より上流側の戻液管路３ａに
液体を供給し、更にコントローラ26からの出力信号Ｂに
よって前記戻液用吐出量可変ポンプ６を給液戻液作動さ
せ、この戻液用吐出量可変ポンプ６の給液戻液作動によ
り、前記戻液管路３ａに供給された分の液体を前記戻液
管路３ｂに供給（補充）し、該戻液管路３ｂの圧力を適
正な値にせしめるように構成されている。

【００４４】また、この給液用吐出量可変ポンプ４の給
液付加作動と戻液用吐出量可変ポンプ６の戻液付加作動
は、前記液圧アクチュエータ１の圧力の変動（この場合
の変動とは、液圧アクチュエータ１の適正な減圧に対す
る変動を意味する。）を可及的に防止する為、該給液用
吐出量可変ポンプ４の戻液付加作動によって前記戻液管
路３ａに供給される液体の量と、該戻液用吐出量可変ポ
ンプ６の戻液付加作動によって前記戻液管路３ｂに供給
される液体の量（この量は、液圧アクチュエータ１の適
正な減圧の為の量に上乗せされる量、即ち、通常の戻液
作動による量に上乗せされる量を意味する。）とが同じ
となるように制御される。更に、この給液用吐出量可変
ポンプ４の給液付加作動タイミングと戻液用吐出量可変
ポンプ６の戻液付加作動タイミングも同様の理由から可
及的に同じとなるように制御される。

【００４５】また、給液用吐出量可変ポンプ４が給液付
加作動すると、ポンプの特性（作動から実際に液体を吐
出するまでにタイムラグが発生すること。即ち、給液用
吐出量可変ポンプ４の作動タイミングと戻液用吐出量可
変ポンプ６の作動タイミングが同じであっても、給液用
吐出量可変ポンプ４の作動による戻液管路３ａの圧力の
昇圧タイミングと戻液用吐出量可変ポンプ６の作動によ
る戻液管路３ｂの圧力の昇圧タイミングがずれてしま
う。）から一時的に前記液圧アクチュエータ１の圧力が
上昇してしまう懸念がある。従って、本実施例では、こ
の液圧アクチュエータ１の圧力の上昇を可及的に防止す
る必要性から、液圧アクチュエータ１の適正な減圧の為
の給液用吐出量可変ポンプ４の戻液付加作動により前記
戻液管路３ａに給液する際の該給液用吐出量可変ポンプ
４の吐出量を所定量に制限する制限装置を設ける構成が
採用されている。

【００４６】この給液用吐出量可変ポンプ４の給液付加
作動及び戻液用吐出量可変ポンプ６の戻液付加作動によ
って第二センサ15の検出圧（戻液管路３ｂの圧力）が適
正な値に戻ったら（図６中符号Ｑ位置）、コントローラ
26からの出力信号Ａによって給液用吐出量可変ポンプ４
の給液付加作動を停止し、戻液用吐出量可変ポンプ６の
作動は前記所定の戻液プログラムにより作動せしめる
（即ち、戻液付加作動から戻液作動へ変更する。）よう
に構成されている。

【００４７】尚、図６中、縦軸は圧力、横軸は時間を示
し、符号Ｖで示すグラフは、液圧アクチュエータ１の圧
力推移グラフ、符号Ｗで示すグラフは、前記戻液用吐出
量可変ポンプ６と減圧用開閉弁７の間の戻液管路３ｂの
圧力推移グラフである。

【００４８】本実施例は上述のように構成したから、戻
液管路３ｂの圧力が所定圧力以上となった際に開く減圧
用開閉弁７から流出する液体が設定量より多くて該戻液
管路３ｂの圧力が制御値より低くなった場合、この過剰
に流出した分の液体を給液用吐出量可変ポンプ４の給液
付加作動及び戻液用吐出量可変ポンプ６の戻液付加作動
によって戻液管路３ｂに補充することができ、よって、
戻液用吐出量可変ポンプ６と減圧用開閉弁７の間の戻液
管路３ｂ内の液体が制御より速く減少することを防止し
て正確な戻液量の制御、即ち、液圧アクチュエータ１の
正確な減圧制御を達成できる実用性に秀れた液圧アクチ
ュエータ制御装置となる。

【００４９】また、減圧用開閉弁７に送られる液体の圧
力の制御は、吐出量可変ポンプ４の制御と戻液用吐出量
可変ポンプ６の制御とにより行う構成であるから、減圧
用開閉弁７への液体の供給量を適正に制御でき、よっ
て、減圧用開閉弁７からの液体の流出量を適正な設定量
とすることができ、この点においても正確な減圧制御を
達成できることになる。

【００５０】また、減圧制御の為の給液用吐出量可変ポ
ンプ４の給液付加作動は、戻液管路３ｂの圧力が制御値
より低くなった場合にのみ行われるから、戻液管路３ｂ
の圧力が制御値より高くなったりせず、この点において
も正確な減圧制御を達成できることになる。

【００５１】また、正確な減圧制御の為に戻液管路３ｂ
に補充する液体は、元々液圧アクチュエータ１に供給さ
れる給液用吐出量可変ポンプ４を経由した液体であるか
ら、該補充する液体と戻液管路３ｂに存在する液体との
圧力特性等は同一であり、よって、この混合による液圧
特性変化等のデメリットは発生したりせず、この点にお
いても正確な減圧制御を達成できることになる。

【００５２】また、戻液管路３ｂへの液体の補充は、液
圧アクチュエータ１を昇圧せしめる際に使用する給液用
吐出量可変ポンプ４，給液管路２，液圧アクチュエータ
１を減圧せしめる際に使用する戻液用吐出量可変ポンプ
６，戻液管路３を用いて行うから、装置全体の構成は非
常に簡略であり（制御の為のコントローラ26等が必要な
だけである）、この点においても実用性，生産性等に秀
れることになる。

【００５３】また、減圧用開閉弁７として、該減圧用開
閉弁７を開閉する弁体12が戻液用吐出量可変ポンプ６よ
りも上流側の戻液管路３ａから分岐された分岐管路10の
圧力によって戻液管路３ｂ側に付勢されているものが採
用されているから、該弁体12の動きは該分岐管路10の圧
力（即ち、戻液用吐出量可変ポンプ６より上流側の戻液
管路３ａの圧力）と戻液用吐出量可変ポンプ６と減圧用
開閉弁７の間の戻液管路３ｂの圧力との差によることに
なり、戻液用吐出量可変ポンプ６より上流側の戻液管路
３ａの圧力の高低に依存せず、高圧から低圧までの巾広
い範囲において良好な戻液制御、即ち、減圧制御を達成
できることになる。

【００５４】また、このような減圧用開閉弁７において
は、弁体12の劣化に伴う開閉特性の変化や前記噴き止ま
り現象（弁閉鎖圧力のバラツキ）の問題があるが、本実
施例では、給液用吐出量可変ポンプ４や戻液用吐出量可
変ポンプ６の作動によって該開閉特性の変化や噴き止ま
り現象を補正することができ、よって、この点において
も良好な減圧制御を達成できることになる。

【００５５】特に、２乃至５０ＭＮ以上の超荷重を集中
荷重として作用させ、新物質の合成や物質特性の測定を
目的とする超高圧用液圧アクチュエータ制御装置では、
試料にショックが加わったり、液圧アクチュエータ１内
部の圧力が局所的に急激に低下したりしないように減圧
がゆっくりと行われる為、前記噴き止まり現象が起き易
かったが、本実施例によれば噴き止まり現象を補正して
良好且つ正確な減圧制御を行うことができる。更に、液
圧アクチュエータ１内部の圧力が制御以上に低下してし
まうことが防止される為、この点においても超高圧用液
圧アクチュエータ制御装置として秀れることになる。

【００５６】また、戻液管路３ｂへの液体補充の為の給
液用吐出量可変ポンプ４の給液付加作動を制限する制限
装置が設けられているから、戻液管路３ｂの圧力が異常
低下した際に給液用吐出量可変ポンプ４の給液作動が過
剰になって液圧アクチュエータ１の圧力が設定通りの減
圧制御と異なったりすることが防止され、よって、この
点においても、良好な減圧制御を達成できることにな
る。

【００５７】また、給液用吐出量可変ポンプ４の給液付
加作動及び戻液用吐出量可変ポンプ６の戻液付加作動に
よる戻液管路３ｂへの液体補充は、第一センサ24からの
入力信号Ｅ（検出圧）と第二センサ15からの入力信号Ｆ
（検出圧）とをコントローラ26が自動的に比較して行っ
ているから、戻液用吐出量可変ポンプ６と減圧用開閉弁
７の間の戻液管路３ｂの異常な圧力低下を自動的且つ確
実に補正することができ、この点においても秀れた液圧
アクチュエータ制御装置となる。

【００５８】また、戻液用吐出量可変ポンプ６と減圧用
開閉弁７の間の戻液管路３ｂには液体容器13が設けられ
ているから、該戻液管路３ｂの圧力が僅かに低下した場
合には該液体容器13に溜められていた液体が供給される
ことになり、よって、若干であれば給液用吐出量可変ポ
ンプ４や戻液用吐出量可変ポンプ６が作動せずとも圧力
低下を補正することができ、該給液用吐出量可変ポンプ
４や戻液用吐出量可変ポンプ６の作動頻度を少なくでき
る等、この点においても実用性に秀れることになる。

【００５９】図７，８は本実施例の別例を図示したもの
で、減圧用開閉弁７として、所謂オフセット付リリーフ
弁と呼ばれる比例制御弁ではなく、電気制御により開閉
度合いが可変するサーボ式開閉弁35が採用されているも
のである。

【００６０】このサーボ式開閉弁35は、前記分岐管路10
等を必要とせず、液圧アクチュエータ１を減圧する為の
制御に基づいて開閉される（戻液量を制御する）ように
構成されている。

【００６１】このサーボ式開閉弁35の電気制御は、前記
コントローラ26から発生される出力信号Ｃによって行わ
れる構成が採用されている。

【００６２】この場合、コントローラ26は、設定プログ
ラムに従って出力信号Ｃによりサーボ式開閉弁35の開閉
度合いを調整し、且つ、第一センサ24からの入力信号Ｅ
と設定プログラムを比較して液圧アクチュエータ１の減
圧が適正に行われているかを確認し、更に、第一センサ
24からの入力信号Ｅと第二センサ15からの入力信号Ｆを
比較して液圧アクチュエータ１の減圧が適正に行われて
いるかを確認し、更に、前記設定プログラムと前記入力
信号Ｅ及び入力信号Ｆとを比較しつつ前記液圧アクチュ
エータ１の減圧を適正に行う為に出力信号Ｂによって戻
液用吐出量可変ポンプ６を作動させたり、出力信号Ａ及
びＢによって給液用吐出量可変ポンプ４及び戻液用吐出
量可変ポンプ６を作動させたりすることになる。

【００６３】この別例によれば、装置全体の制御を電気
的に行うことができ、より一層正確に液圧アクチュエー
タ１の圧力の昇圧や減圧を行えることになる。

【００６４】また、分岐管路10が存在しない分、液体の
経路が簡略化されることになり、この点においても実用
性，生産性に秀れることになる。

【００６５】更に、コントローラ26によるサーボ式開閉
弁35や給液用吐出量可変ポンプ４や戻液用吐出量可変ポ
ンプ６の自動制御により、極めて複雑な昇圧及び降圧制
御も行え、この点において実用性，汎用性に秀れること
になる。

【００６６】また、その余は本実施例と同様である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の減圧用開閉弁７を示す説明断面図で
ある。

【図２】本実施例の概略を示す説明図である。

【図３】本実施例の説明図である。

【図４】本実施例の制御機構を示す説明図である。

【図５】本実施例の液体容器13を示す説明断面図であ
る。

【図６】本実施例の制御グラフを示す説明図である。

【図７】本実施例の別例の説明図である。

【図８】本実施例の別例の制御機構を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 液圧アクチュエータ ２ 給液管路 ３ 戻液管路 ４ 給液用吐出量可変ポンプ ６ 戻液用吐出量可変ポンプ ７ 減圧用開閉弁 10 分岐管路 11 付勢機構 12 弁体 13 液体容器 14 連通路開閉弁 15 戻液管路圧力検出装置 31 給液側逆止弁 32 戻液側逆止弁 35 サーボ式開閉弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 五十嵐 秀一 新潟県小千谷市大字▲ひ▼生乙664番地 理研精機株式会社内 Ｆターム(参考） 3H089 AA20 AA23 BB17 CC01 DA03 DB03 DB33 DB43 FF07 GG01 JJ03

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【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、前記給液管路には給液用吐出量可変ポンプが設け
   られ、前記戻液管路には、戻液用吐出量可変ポンプと、
   該戻液用吐出量可変ポンプの作動により該戻液管路の圧
   力が所定圧力以上となった際に開く減圧用開閉弁が設け
   られ、前記給液用吐出量可変ポンプは通常の場合である
   液圧アクチュエータの昇圧過程における給液作動に加
   え、前記戻液用吐出量可変ポンプと前記減圧用開閉弁の
   間の前記戻液管路の戻液圧が設定圧力より低い場合にも
   給液付加作動するように構成され、更に、前記戻液用吐
   出量可変ポンプは通常の場合である液圧アクチュエータ
   の減圧過程における戻液作動に加え、前記戻液管路の戻
   液圧が低い場合にも前記給液用吐出量可変ポンプの給液
   付加作動に対応して戻液付加作動し該戻液管路の戻液圧
   を設定圧力とするように構成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。
2. 【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、戻液管路に戻液用吐出量可変ポンプと減
   圧用開閉弁の間の圧力を検出する戻液管路圧力検出装置
   を設け、この戻液管路圧力検出装置により検出された圧
   力が設定圧力より低い場合に前記給液付加作動及び前記
   戻液付加作動が行われるように構成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。
3. 【請求項３】 請求項１，２いずれか１項に記載の液圧
   アクチュエータ制御装置において、戻液用吐出量可変ポ
   ンプよりも上流側の戻液管路から分岐される分岐管路が
   設けられ、該戻液管路には前記分岐管路の圧力及び適宜
   な付勢機構の付勢により常時上流側に付勢されて戻液管
   路を閉塞する弁体が設けられ、この弁体が前記分岐管路
   の圧力及び付勢機構の付勢に抗して下流側に移動した
   際、戻液管路を開くように構成された減圧用開閉弁が採
   用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。
4. 【請求項４】 請求項１〜３いずれか１項に記載の液圧
   アクチュエータ制御装置において、給液用吐出量可変ポ
   ンプには、該給液用吐出量可変ポンプが前記給液付加作
   動する際の吐出量を制限する制限装置が設けられている
   ことを特徴とする液圧アクチュエータ制御装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４いずれか１項に記載の液圧
   アクチュエータ制御装置において、戻液用吐出量可変ポ
   ンプと減圧用開閉弁の間に液体を溜める液体容器が設け
   ら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。
6. 【請求項６】 請求項１〜５いずれか１項に記載の液圧
   アクチュエータ制御装置において、給液管路にして給液
   用吐出量可変ポンプと液圧アクチュエータの間には、給
   液用吐出量可変ポンプへの液体の逆流を防止する給液側
   逆止弁が設けられ、戻液管路にして液圧アクチュエータ
   と戻液用吐出量可変ポンプの間には、液圧アクチュエー
   タへの液体の逆流を防止する戻液側逆止弁が設けられて
   いることを特徴とする液圧アクチュエータ制御装置。
7. 【請求項７】 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、前記給液管路には給液用吐出量可変ポンプが設け
   られ、前記戻液管路には、戻液用吐出量可変ポンプと、
   該戻液用吐出量可変ポンプの作動により該戻液管路の圧
   力が所定圧力以上となった際に開く減圧用開閉弁が設け
   られ、この減圧用開閉弁は電気制御により開閉度合いが
   可変するサーボ式開閉弁が採用され、前記給液用吐出量
   可変ポンプは通常の場合である液圧アクチュエータの昇
   圧過程における給液作動に加え、前記戻液用吐出量可変
   ポンプと前記減圧用開閉弁の間の前記戻液管路の戻液圧
   が設定圧力より低い場合にも給液付加作動するように構
   成され、更に、前記戻液用吐出量可変ポンプは通常の場
   合である液圧アクチュエータの減圧過程における戻液作
   動に加え、前記戻液管路の戻液圧が低い場合にも前記給
   液用吐出量可変ポンプの給液付加作動に対応して戻液付
   加作動し該戻液管路の戻液圧を設定圧力とするように構
   成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。