JP3340085B2 - 材料試験機 - Google Patents
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/62—Manufacturing, calibrating, or repairing devices used in investigations covered by the preceding subgroups
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01N3/12—Pressure testing
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/0014—Type of force applied
- G01N2203/0016—Tensile or compressive
- G01N2203/0017—Tensile
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- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/0058—Kind of property studied
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- G01N2203/0073—Fatigue
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、油圧シリンダを介
して試験片に負荷を加えて圧縮・伸張・疲労等の試験を
行う材料試験機に係り、特に上記油圧シリンダを駆動す
る油圧回路の制御性を高めると共にその構成の簡素化を
図った材料試験機に関する。
して試験片に負荷を加えて圧縮・伸張・疲労等の試験を
行う材料試験機に係り、特に上記油圧シリンダを駆動す
る油圧回路の制御性を高めると共にその構成の簡素化を
図った材料試験機に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】油圧シリンダを用いて試験片に負
荷を加え、上記試験片に加わる荷重と変位との関係から
該試験片の圧縮特性や伸張特性、更には疲労破壊強度等
を試験する材料試験機においては、油圧シリンダを精度
良く制御することが重要である。油圧シリンダの駆動
は、油圧源から供給される圧力油を油圧サーボ弁を介し
て該油圧シリンダに与えることによって行われ、上記油
圧サーボ弁の作動（弁開度）を制御することでその油圧
（駆動圧力）、ひいては油圧シリンダの負荷圧が調整さ
れる。尚、油圧サーボ弁の制御は、専ら、フィードバッ
ク制御系をなして設けられたサーボアンプにより電気的
に行われる。
荷を加え、上記試験片に加わる荷重と変位との関係から
該試験片の圧縮特性や伸張特性、更には疲労破壊強度等
を試験する材料試験機においては、油圧シリンダを精度
良く制御することが重要である。油圧シリンダの駆動
は、油圧源から供給される圧力油を油圧サーボ弁を介し
て該油圧シリンダに与えることによって行われ、上記油
圧サーボ弁の作動（弁開度）を制御することでその油圧
（駆動圧力）、ひいては油圧シリンダの負荷圧が調整さ
れる。尚、油圧サーボ弁の制御は、専ら、フィードバッ
ク制御系をなして設けられたサーボアンプにより電気的
に行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば実公
平７−５２６０８号公報には油圧源（油圧ポンプ）と油
圧サーボ弁とを結ぶ１次側管路にリリーフ弁を設け、こ
のリリーフ弁を油圧サーボ弁の前後の油圧差に応じて駆
動することで該油圧サーボ弁の前後の油圧差を予め設定
した値以下に保つ技術が開示される。このような油圧回
路によれば油圧サーボ弁の前後の油圧差を一定に保つこ
とができるので、油圧サーボ弁での弁圧力降下を小さく
し、熱エネルギへの変換を少なくすることができる。
平７−５２６０８号公報には油圧源（油圧ポンプ）と油
圧サーボ弁とを結ぶ１次側管路にリリーフ弁を設け、こ
のリリーフ弁を油圧サーボ弁の前後の油圧差に応じて駆
動することで該油圧サーボ弁の前後の油圧差を予め設定
した値以下に保つ技術が開示される。このような油圧回
路によれば油圧サーボ弁の前後の油圧差を一定に保つこ
とができるので、油圧サーボ弁での弁圧力降下を小さく
し、熱エネルギへの変換を少なくすることができる。
【０００４】しかしながら一般的に２１０kgf/cm2程度
の高い油圧を発生する油圧源（油圧ポンプ）に接続され
た油圧サーボ弁の１次側の圧力がリリーフ弁によって直
接制御されるので、リリーフ弁における負荷が大きい。
しかもリリーフ弁の作動が油圧サーボ弁に影響を及ぼし
易いので、油圧サーボ弁の安定した動作が妨げられる虞
がある。
の高い油圧を発生する油圧源（油圧ポンプ）に接続され
た油圧サーボ弁の１次側の圧力がリリーフ弁によって直
接制御されるので、リリーフ弁における負荷が大きい。
しかもリリーフ弁の作動が油圧サーボ弁に影響を及ぼし
易いので、油圧サーボ弁の安定した動作が妨げられる虞
がある。
【０００５】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は、油圧シリンダの作動圧力（負荷
圧）に拘わることなく該油圧シリンダを簡易にして高精
度に制御することのできる油圧回路を備えた材料試験機
を提供することにある。
たもので、その目的は、油圧シリンダの作動圧力（負荷
圧）に拘わることなく該油圧シリンダを簡易にして高精
度に制御することのできる油圧回路を備えた材料試験機
を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
べく本発明に係る材料試験機は、試験片に加える負荷に
応じて油圧シリンダを駆動する油圧サーボ弁とその油圧
源との間に、該油圧サーボ弁の前後の油圧差に応じて作
動して該油圧サーボ弁に供給する油圧を調整する負荷感
応型減圧弁を設けてシリンダ駆動回路を構成し、更にこ
のシリンダ駆動回路における上記負荷感応型減圧弁の出
力側の油圧に応じて前記油圧源から該負荷感応型減圧弁
の入力側に供給する油圧を調整するリリーフ弁を設けた
ことを特徴としている。
べく本発明に係る材料試験機は、試験片に加える負荷に
応じて油圧シリンダを駆動する油圧サーボ弁とその油圧
源との間に、該油圧サーボ弁の前後の油圧差に応じて作
動して該油圧サーボ弁に供給する油圧を調整する負荷感
応型減圧弁を設けてシリンダ駆動回路を構成し、更にこ
のシリンダ駆動回路における上記負荷感応型減圧弁の出
力側の油圧に応じて前記油圧源から該負荷感応型減圧弁
の入力側に供給する油圧を調整するリリーフ弁を設けた
ことを特徴としている。
【０００７】即ち、本発明は油圧サーボ弁とその油圧源
との間に該油圧サーボ弁の前後の油圧差に応じて作動す
る負荷感応型減圧弁を設けることで油圧サーボ弁と油圧
源との干渉を防ぎ、更にこの負荷感応型減圧弁と油圧源
との間に該負荷感応型減圧弁の出力側の油圧に応じて作
動するリリーフ弁を設けることで、簡易にして効果的に
油圧サーボ弁の安定した作動を確保するようにしたこと
を特徴としている。
との間に該油圧サーボ弁の前後の油圧差に応じて作動す
る負荷感応型減圧弁を設けることで油圧サーボ弁と油圧
源との干渉を防ぎ、更にこの負荷感応型減圧弁と油圧源
との間に該負荷感応型減圧弁の出力側の油圧に応じて作
動するリリーフ弁を設けることで、簡易にして効果的に
油圧サーボ弁の安定した作動を確保するようにしたこと
を特徴としている。
【０００８】また本発明は、複数の油圧シリンダをそれ
ぞれ駆動する複数のシリンダ駆動回路に対して、共通の
油圧源から油圧をそれぞれ供給するように構成すると共
に、複数のシリンダ駆動回路における各負荷感応型減圧
弁の出力側の油圧に従って、油圧源に設けらたれリリー
フ回路を駆動して各負荷感応型減圧弁の入力側に供給す
る油圧を調整するように構成することを特徴としてい
る。
ぞれ駆動する複数のシリンダ駆動回路に対して、共通の
油圧源から油圧をそれぞれ供給するように構成すると共
に、複数のシリンダ駆動回路における各負荷感応型減圧
弁の出力側の油圧に従って、油圧源に設けらたれリリー
フ回路を駆動して各負荷感応型減圧弁の入力側に供給す
る油圧を調整するように構成することを特徴としてい
る。
【０００９】好ましくは各負荷感応型減圧弁の出力側の
油圧を逆止弁を介してそれぞれ導入してリリーフ弁を駆
動するようにすることで、各負荷感応型減圧弁の出力側
の最も高い油圧に応じてリリーフ弁を作動させて、油圧
源から前記各負荷感応型減圧弁の入力側にそれぞれ供給
する油圧を調整することを特徴としている。
油圧を逆止弁を介してそれぞれ導入してリリーフ弁を駆
動するようにすることで、各負荷感応型減圧弁の出力側
の最も高い油圧に応じてリリーフ弁を作動させて、油圧
源から前記各負荷感応型減圧弁の入力側にそれぞれ供給
する油圧を調整することを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態に係る材料試験機における油圧回路について説明
する。図１はこの実施形態に係る材料試験機における油
圧回路の概略的な構成図で、１は油圧を受けて駆動され
て試験片（図示せず）に所定の負荷を加える油圧シリン
ダである。この油圧シリンダ１の作動によって上記試験
片に荷重または変位からなる負荷が加えられ、そのとき
の荷重値と変位値との関係から圧縮や引っ張り強度、更
には曲げ強度等の試験が行われる。
施形態に係る材料試験機における油圧回路について説明
する。図１はこの実施形態に係る材料試験機における油
圧回路の概略的な構成図で、１は油圧を受けて駆動され
て試験片（図示せず）に所定の負荷を加える油圧シリン
ダである。この油圧シリンダ１の作動によって上記試験
片に荷重または変位からなる負荷が加えられ、そのとき
の荷重値と変位値との関係から圧縮や引っ張り強度、更
には曲げ強度等の試験が行われる。
【００１１】さて上記油圧シリンダ１の駆動は、基本的
にはオイルタンク２から油圧ポンプ３、更にフィルタ４
を介して供給される所定圧力の圧力油を、油圧サーボ弁
５を介して流量調整して上記油圧シリンダ１に供給する
ことによって行われる。特に油圧サーボ弁５の弁開度の
制御による圧力油の流量調整（圧力制御）は、コントロ
ーラ６の制御の下で電気的に実行されるようになってい
る。尚、コントローラ６は、例えば制御目標値と前記油
圧シリンダ１に組み込まれた圧力センサ（図示せず）に
よって求められる負荷（作動圧力）との誤差に基づき、
その誤差を零とするように油圧サーボ弁５の作動をフィ
ードバック制御する。
にはオイルタンク２から油圧ポンプ３、更にフィルタ４
を介して供給される所定圧力の圧力油を、油圧サーボ弁
５を介して流量調整して上記油圧シリンダ１に供給する
ことによって行われる。特に油圧サーボ弁５の弁開度の
制御による圧力油の流量調整（圧力制御）は、コントロ
ーラ６の制御の下で電気的に実行されるようになってい
る。尚、コントローラ６は、例えば制御目標値と前記油
圧シリンダ１に組み込まれた圧力センサ（図示せず）に
よって求められる負荷（作動圧力）との誤差に基づき、
その誤差を零とするように油圧サーボ弁５の作動をフィ
ードバック制御する。
【００１２】さてこの油圧回路が特徴とするところは、
油圧サーボ弁５の１次側（入力側）とその油圧源である
油圧ポンプ３との間に負荷感応型減圧弁７を備えている
点にある。この負荷感応型減圧弁７は油圧ポンプ３から
供給される、例えば２１０kgf/cm2程度の圧力油を減圧
して油圧サーボ弁５の１次側に供給する役割を担うもの
で、特に前記油圧シリンダ１の負荷圧である油圧サーボ
弁５の２次側圧力Ｐ2に応じて、該油圧サーボ弁５の１
次側圧力Ｐ1を、上記２次側圧力Ｐ2によりも常に一定圧
力だけ高い圧力に設定する役割を担う。そして負荷感応
型減圧弁７は、油圧サーボ弁５と共に油圧シリンダ１を
高精度に、且つ安定に駆動するためのシリンダ駆動回路
を構成する。
油圧サーボ弁５の１次側（入力側）とその油圧源である
油圧ポンプ３との間に負荷感応型減圧弁７を備えている
点にある。この負荷感応型減圧弁７は油圧ポンプ３から
供給される、例えば２１０kgf/cm2程度の圧力油を減圧
して油圧サーボ弁５の１次側に供給する役割を担うもの
で、特に前記油圧シリンダ１の負荷圧である油圧サーボ
弁５の２次側圧力Ｐ2に応じて、該油圧サーボ弁５の１
次側圧力Ｐ1を、上記２次側圧力Ｐ2によりも常に一定圧
力だけ高い圧力に設定する役割を担う。そして負荷感応
型減圧弁７は、油圧サーボ弁５と共に油圧シリンダ１を
高精度に、且つ安定に駆動するためのシリンダ駆動回路
を構成する。
【００１３】即ち、負荷感応型減圧弁７は、油圧シリン
ダ１の負荷圧Ｐ2に拘わらず、また油圧ポンプ３から供
給される圧力油の圧力に拘わることなく、油圧サーボ弁
５の１次側と２次側との圧力差ΔＰ（＝Ｐ1−Ｐ2）を、
例えば５〜１０kgf/cm2程度に常に一定に保つように機
能する。具体的には負荷感応型減圧弁７は、油圧サーボ
弁５の１次側圧力Ｐ1に応じて弁開度が調整され、その
出力側の圧力である油圧サーボ弁５の２次側圧力Ｐ2が
上記１次側圧力Ｐ1に対して所定の圧力差ΔＰとなった
時点で平衡する圧力調整弁を備えて構成される。
ダ１の負荷圧Ｐ2に拘わらず、また油圧ポンプ３から供
給される圧力油の圧力に拘わることなく、油圧サーボ弁
５の１次側と２次側との圧力差ΔＰ（＝Ｐ1−Ｐ2）を、
例えば５〜１０kgf/cm2程度に常に一定に保つように機
能する。具体的には負荷感応型減圧弁７は、油圧サーボ
弁５の１次側圧力Ｐ1に応じて弁開度が調整され、その
出力側の圧力である油圧サーボ弁５の２次側圧力Ｐ2が
上記１次側圧力Ｐ1に対して所定の圧力差ΔＰとなった
時点で平衡する圧力調整弁を備えて構成される。
【００１４】一方、負荷感応型減圧弁７と、その油圧源
である油圧ポンプ３とを結ぶ管路にはリリーフ弁８が設
けられている。このリリーフ弁８は基本的には負荷感応
型減圧弁７の前後の油圧差に応じて作動し、特に負荷感
応型減圧弁７の出力側での油圧、つまり油圧サーボ弁５
に供給する１次側圧力Ｐ1に応じて作動して油圧ポンプ
３が吐出する圧力油をリリーフし、油圧ポンプ３から負
荷感応型減圧弁７に対して供給される油圧Ｐoを調整す
る。具体的には上記油圧Ｐoが負荷感応型減圧弁７の作
動に必要な所定の圧力差ΔＱ（＝Ｐo−Ｐ1）を持ち、ま
た負荷感応型減圧弁７にとって不必要な（過剰な）油圧
となることのないように制御する。
である油圧ポンプ３とを結ぶ管路にはリリーフ弁８が設
けられている。このリリーフ弁８は基本的には負荷感応
型減圧弁７の前後の油圧差に応じて作動し、特に負荷感
応型減圧弁７の出力側での油圧、つまり油圧サーボ弁５
に供給する１次側圧力Ｐ1に応じて作動して油圧ポンプ
３が吐出する圧力油をリリーフし、油圧ポンプ３から負
荷感応型減圧弁７に対して供給される油圧Ｐoを調整す
る。具体的には上記油圧Ｐoが負荷感応型減圧弁７の作
動に必要な所定の圧力差ΔＱ（＝Ｐo−Ｐ1）を持ち、ま
た負荷感応型減圧弁７にとって不必要な（過剰な）油圧
となることのないように制御する。
【００１５】尚、このリリーフ弁８は、油圧ポンプ３か
ら吐出される圧力油の圧力（１次圧力）を、例えば２１
０kgf／cm2程度に制限することでその最大負荷圧を保持
し、油圧回路全体の安全弁としても機能する。更にこの
リリーフ弁８は、リリーフにより低下する油圧を５〜１
７kgf／cm2程度に制限することで、油圧シリンダ１が無
負荷状態の場合であっても負荷感応型減圧弁７の作動に
必要な最小限の１次側圧力を確保する役割をも担う。
ら吐出される圧力油の圧力（１次圧力）を、例えば２１
０kgf／cm2程度に制限することでその最大負荷圧を保持
し、油圧回路全体の安全弁としても機能する。更にこの
リリーフ弁８は、リリーフにより低下する油圧を５〜１
７kgf／cm2程度に制限することで、油圧シリンダ１が無
負荷状態の場合であっても負荷感応型減圧弁７の作動に
必要な最小限の１次側圧力を確保する役割をも担う。
【００１６】かくしてこのような負荷感応型減圧弁７を
油圧サーボ弁５の１次側に備えたシリンダ駆動回路をな
し、更に該シリンダ駆動回路（負荷感応型減圧弁７）の
前段にリリーフ弁８を備えた油圧回路によれば、油圧ポ
ンプ３から供給される圧力油の圧力が、油圧シリンダ１
に加えるべき圧力に比較して非常に大きい場合であって
も、負荷感応型減圧弁７によりその圧力が減圧された上
で油圧サーボ弁５の１次側に与えられる。従って油圧サ
ーボ弁５の前後における弁圧力降下、即ち、その１次側
圧力Ｐ1と２次側圧力Ｐ2との圧力差ΔＰが過大化するこ
とがない。しかも負荷感応型減圧弁７によって、上記１
次側圧力Ｐ1が油圧シリンダ１の負荷圧（油圧サーボ弁
５の２次側圧力）Ｐ2に対して常に一定の圧力差ΔＰを
有するように制御される。従ってコントローラ６の制御
の下で油圧サーボ弁５の開度を調整する場合であって
も、上述した如くサーボ弁前後の圧力差ΔＰが常に一定
に保たれるので、油圧サーボ弁５を介する圧力油の流量
を、その弁開度に応じて高精度に制御することが可能と
なり、高精度な油圧サーボ制御が可能となる。
油圧サーボ弁５の１次側に備えたシリンダ駆動回路をな
し、更に該シリンダ駆動回路（負荷感応型減圧弁７）の
前段にリリーフ弁８を備えた油圧回路によれば、油圧ポ
ンプ３から供給される圧力油の圧力が、油圧シリンダ１
に加えるべき圧力に比較して非常に大きい場合であって
も、負荷感応型減圧弁７によりその圧力が減圧された上
で油圧サーボ弁５の１次側に与えられる。従って油圧サ
ーボ弁５の前後における弁圧力降下、即ち、その１次側
圧力Ｐ1と２次側圧力Ｐ2との圧力差ΔＰが過大化するこ
とがない。しかも負荷感応型減圧弁７によって、上記１
次側圧力Ｐ1が油圧シリンダ１の負荷圧（油圧サーボ弁
５の２次側圧力）Ｐ2に対して常に一定の圧力差ΔＰを
有するように制御される。従ってコントローラ６の制御
の下で油圧サーボ弁５の開度を調整する場合であって
も、上述した如くサーボ弁前後の圧力差ΔＰが常に一定
に保たれるので、油圧サーボ弁５を介する圧力油の流量
を、その弁開度に応じて高精度に制御することが可能と
なり、高精度な油圧サーボ制御が可能となる。
【００１７】特に油圧シリンダ１の負荷圧、即ち、油圧
サーボ弁５の２次側圧力Ｐ2に応じて負荷感応型減圧弁
７の弁開度を調整するだけでよいので、その制御系がシ
ンプルであり、簡易にして効果的に油圧サーボ弁５の前
後圧（圧力差ΔＰ）を一定に保つことができる。換言す
れば油圧サーボ弁５の前後圧（圧力差ΔＰ）を監視する
ことなく、簡単に上記油圧サーボ弁５の前後圧（圧力差
ΔＰ）を一定に保つことができる。
サーボ弁５の２次側圧力Ｐ2に応じて負荷感応型減圧弁
７の弁開度を調整するだけでよいので、その制御系がシ
ンプルであり、簡易にして効果的に油圧サーボ弁５の前
後圧（圧力差ΔＰ）を一定に保つことができる。換言す
れば油圧サーボ弁５の前後圧（圧力差ΔＰ）を監視する
ことなく、簡単に上記油圧サーボ弁５の前後圧（圧力差
ΔＰ）を一定に保つことができる。
【００１８】また油圧サーボ弁５の前後の圧力差ΔＰを
一定に保った条件の下で該油圧サーボ弁５の作動を制御
するに際して、仮に油圧ポンプ３側の作動状態が何らか
の要因により変化し、これによって油圧ポンプ３から供
給される圧力油の圧力が変動しても、その圧力変動が負
荷感応型減圧弁７によって遮られるので、油圧サーボ弁
５に悪影響が及ぶことがない。従って油圧サーボ弁５を
油圧源からアイソレートし、該油圧サーボ弁５を独立さ
せて高精度に制御することが可能となる。
一定に保った条件の下で該油圧サーボ弁５の作動を制御
するに際して、仮に油圧ポンプ３側の作動状態が何らか
の要因により変化し、これによって油圧ポンプ３から供
給される圧力油の圧力が変動しても、その圧力変動が負
荷感応型減圧弁７によって遮られるので、油圧サーボ弁
５に悪影響が及ぶことがない。従って油圧サーボ弁５を
油圧源からアイソレートし、該油圧サーボ弁５を独立さ
せて高精度に制御することが可能となる。
【００１９】更にはシリンダ駆動回路の前段に設けられ
たリリーフ弁８が、負荷感応型減圧弁７の動作状態に応
じて作動して油圧ポンプ３から負荷感応型減圧弁７に加
える圧力油の圧力Ｐoを制御するので、負荷感応型減圧
弁７に加わる圧力が過大となり、負荷感応型減圧弁７で
の負荷が不本意に増大することがない。しかも油圧シリ
ンダ１の無負荷時や油圧サーボ弁５の非作動時、或いは
負荷感応型減圧弁７の２次側油圧（油圧サーボ弁５の１
次側油圧）が低いときには、これに応じてリリーフ弁８
が作動して負荷感応型減圧弁７に加える圧力が低く抑え
られる。従って油圧シリンダ１が無負荷状態であるよう
な場合、負荷感応型減圧弁７の１次側に供給される圧力
油の圧力が上記低圧リリーフ弁１３により規定されて低
圧に保持されるので、負荷感応型減圧弁７の安定した作
動が可能となる。
たリリーフ弁８が、負荷感応型減圧弁７の動作状態に応
じて作動して油圧ポンプ３から負荷感応型減圧弁７に加
える圧力油の圧力Ｐoを制御するので、負荷感応型減圧
弁７に加わる圧力が過大となり、負荷感応型減圧弁７で
の負荷が不本意に増大することがない。しかも油圧シリ
ンダ１の無負荷時や油圧サーボ弁５の非作動時、或いは
負荷感応型減圧弁７の２次側油圧（油圧サーボ弁５の１
次側油圧）が低いときには、これに応じてリリーフ弁８
が作動して負荷感応型減圧弁７に加える圧力が低く抑え
られる。従って油圧シリンダ１が無負荷状態であるよう
な場合、負荷感応型減圧弁７の１次側に供給される圧力
油の圧力が上記低圧リリーフ弁１３により規定されて低
圧に保持されるので、負荷感応型減圧弁７の安定した作
動が可能となる。
【００２０】即ち、負荷感応型減圧弁７の動作状態（出
力側の油圧Ｐ1）に応じてリリーフ弁８が作動してその
１次側に供給される油圧ポンプ３からの圧力油の圧力が
調整されるので、負荷感応型減圧弁７を安定に作動させ
ることができる。この結果、負荷感応型減圧弁７による
油圧サーボ弁５の安定した作動と、その高精度なサーボ
制御を確保しながら、リリーフ弁８による上記負荷感応
型減圧弁７の安定した動作を確保することができる。そ
して油圧サーボ弁５の前後の油圧差、および負荷感応型
減圧弁７の前後圧（圧力差）をそれぞれ小さく押さえる
ことができ、その弁圧力降下に起因する熱エネルギ変換
による圧力油の発熱を効果的に防止することができる。
この結果、油圧回路の全体的な発熱を押さえ、オイルク
ーラを組み込む等の煩わしさを回避することが可能とな
る。
力側の油圧Ｐ1）に応じてリリーフ弁８が作動してその
１次側に供給される油圧ポンプ３からの圧力油の圧力が
調整されるので、負荷感応型減圧弁７を安定に作動させ
ることができる。この結果、負荷感応型減圧弁７による
油圧サーボ弁５の安定した作動と、その高精度なサーボ
制御を確保しながら、リリーフ弁８による上記負荷感応
型減圧弁７の安定した動作を確保することができる。そ
して油圧サーボ弁５の前後の油圧差、および負荷感応型
減圧弁７の前後圧（圧力差）をそれぞれ小さく押さえる
ことができ、その弁圧力降下に起因する熱エネルギ変換
による圧力油の発熱を効果的に防止することができる。
この結果、油圧回路の全体的な発熱を押さえ、オイルク
ーラを組み込む等の煩わしさを回避することが可能とな
る。
【００２１】特に油圧シリンダ１が無負荷状態であると
きにもリリーフ弁８の作動により油圧回路全体の油圧を
低くすることができ、その待機時における１次側圧力を
低く押さえて油圧ポンプ３の負荷を大幅に軽減すること
ができるので、所謂省エネルギ・モードを効果的に設定
することができる等の効果が奏せられる。ところで上述
した如く構成されたシリンダ駆動回路を用いることで、
１つの油圧源を共有して複数の油圧シリンダを並列駆動
することもできる。
きにもリリーフ弁８の作動により油圧回路全体の油圧を
低くすることができ、その待機時における１次側圧力を
低く押さえて油圧ポンプ３の負荷を大幅に軽減すること
ができるので、所謂省エネルギ・モードを効果的に設定
することができる等の効果が奏せられる。ところで上述
した如く構成されたシリンダ駆動回路を用いることで、
１つの油圧源を共有して複数の油圧シリンダを並列駆動
することもできる。
【００２２】図２に示す第２の実施形態は２つの油圧シ
リンダ１ａ,１ｂを備えた２軸型の材料試験機、或いは
２台の材料試験機からなり、各油圧シリンダ１ａ,１ｂ
毎に油圧サーボ弁５ａ,５ｂとそのコントローラ６ａ,６
ｂ、および負荷感応型減圧弁７ａ,７ｂからなるシリン
ダ駆動回路Ａ,Ｂが設けられる。そして各シリンダ駆動
回路Ａ,Ｂにおける負荷感応型減圧弁７ａ,７ｂは、先の
実施形態と同様に油圧サーボ弁５ａ,５ｂにおける１次
側油圧Ｐａ1,Ｐｂ1と２次側油圧Ｐａ2,Ｐｂ2との圧力差
ΔＰａ（＝Ｐａ2−Ｐａ1）,ΔＰｂ（＝Ｐｂ2−Ｐｂ1）
がそれぞれ一定となる如く作動する。
リンダ１ａ,１ｂを備えた２軸型の材料試験機、或いは
２台の材料試験機からなり、各油圧シリンダ１ａ,１ｂ
毎に油圧サーボ弁５ａ,５ｂとそのコントローラ６ａ,６
ｂ、および負荷感応型減圧弁７ａ,７ｂからなるシリン
ダ駆動回路Ａ,Ｂが設けられる。そして各シリンダ駆動
回路Ａ,Ｂにおける負荷感応型減圧弁７ａ,７ｂは、先の
実施形態と同様に油圧サーボ弁５ａ,５ｂにおける１次
側油圧Ｐａ1,Ｐｂ1と２次側油圧Ｐａ2,Ｐｂ2との圧力差
ΔＰａ（＝Ｐａ2−Ｐａ1）,ΔＰｂ（＝Ｐｂ2−Ｐｂ1）
がそれぞれ一定となる如く作動する。
【００２３】一方、上記２つのシリンダ駆動回路Ａ,Ｂ
の各負荷感応型減圧弁７ａ,７ｂの入力側と、これらの
シリンダ駆動回路Ａ,Ｂに対して共通な油圧源である油
圧ポンプ３とを結ぶ管路には、リリーフ弁８を主体とす
るリリーフ回路Ｃが設けられている。このリリーフ回路
Ｃは、前記シリンダ駆動回路Ａ,Ｂにおける負荷感応型
減圧弁７ａ,７ｂの出力側の油圧（油圧サーボ弁５ａ,５
ｂにおける１次側油圧Ｐａ1,Ｐｂ1）を逆止弁（チェッ
ク弁）９ａ,９ｂを介してそれぞれ導入し、その油圧を
統合してリリーフ弁８を駆動する如く構成される。従っ
てリリーフ弁８は逆止弁９ａ,９ｂの作用により、各負
荷感応型減圧弁７ａ,７ｂの出力側から導入された油圧
Ｐａ1,Ｐｂ1の高い方の油圧を受けて駆動されることに
なる。尚、リリーフ弁８の駆動部には流量調整弁（ドレ
イン弁）１０が接続されており、リリーフ弁８に加えら
れる油圧が各逆止弁９ａ,９ｂを介して導入された油圧
Ｐａ1,Ｐｂ1の高い方の油圧に保たれるようになってい
る。尚、逆止弁９ａ,９ｂを介して導入された油圧Ｐａ
1,Ｐｂ1の高い方を、リリーフ弁８自体における漏れを
利用して保つように構成することも可能である。この場
合には流量調整弁１０が不要となるので、その構成の簡
素化とコストの低減を図ることが可能となる。
の各負荷感応型減圧弁７ａ,７ｂの入力側と、これらの
シリンダ駆動回路Ａ,Ｂに対して共通な油圧源である油
圧ポンプ３とを結ぶ管路には、リリーフ弁８を主体とす
るリリーフ回路Ｃが設けられている。このリリーフ回路
Ｃは、前記シリンダ駆動回路Ａ,Ｂにおける負荷感応型
減圧弁７ａ,７ｂの出力側の油圧（油圧サーボ弁５ａ,５
ｂにおける１次側油圧Ｐａ1,Ｐｂ1）を逆止弁（チェッ
ク弁）９ａ,９ｂを介してそれぞれ導入し、その油圧を
統合してリリーフ弁８を駆動する如く構成される。従っ
てリリーフ弁８は逆止弁９ａ,９ｂの作用により、各負
荷感応型減圧弁７ａ,７ｂの出力側から導入された油圧
Ｐａ1,Ｐｂ1の高い方の油圧を受けて駆動されることに
なる。尚、リリーフ弁８の駆動部には流量調整弁（ドレ
イン弁）１０が接続されており、リリーフ弁８に加えら
れる油圧が各逆止弁９ａ,９ｂを介して導入された油圧
Ｐａ1,Ｐｂ1の高い方の油圧に保たれるようになってい
る。尚、逆止弁９ａ,９ｂを介して導入された油圧Ｐａ
1,Ｐｂ1の高い方を、リリーフ弁８自体における漏れを
利用して保つように構成することも可能である。この場
合には流量調整弁１０が不要となるので、その構成の簡
素化とコストの低減を図ることが可能となる。
【００２４】かくしてこのように構成された油圧回路に
よれば、仮にシリンダ駆動回路Ａにおける負荷感応型減
圧弁７ａの出力側の油圧Ｐａ1が、シリンダ駆動回路Ｂ
における負荷感応型減圧弁７ｂの出力側の油圧Ｐｂ1よ
りも高い場合、シリンダ駆動回路Ａからの逆止弁９ａを
介する油圧Ｐａ1の導入により、逆止弁９ｂが閉じられ
る。そして上記油圧Ｐａ1がリリーフ弁８に加えられて
シリンダ駆動回路Ａ,Ｂの各負荷感応型減圧弁７ａ,７ｂ
にそれぞれ供給される油圧がＰａo（＝Ｐａ1＋ΔＱ）に
設定される。この際、シリンダ駆動回路Ｂにおける負荷
感応型減圧弁７ｂには、その出力側の油圧Ｐｂ1を基準
とする油圧Ｐｂo（＝Ｐｂ1＋ΔＱ）よりも高い油圧Ｐａ
o（＝Ｐａ1＋ΔＱ）が供給されることになるが、該負荷
感応型減圧弁７ｂでの弁圧力降下が増大するだけであ
り、その油圧サーボ弁５ｂの作動に影響が及ぶことがな
い。
よれば、仮にシリンダ駆動回路Ａにおける負荷感応型減
圧弁７ａの出力側の油圧Ｐａ1が、シリンダ駆動回路Ｂ
における負荷感応型減圧弁７ｂの出力側の油圧Ｐｂ1よ
りも高い場合、シリンダ駆動回路Ａからの逆止弁９ａを
介する油圧Ｐａ1の導入により、逆止弁９ｂが閉じられ
る。そして上記油圧Ｐａ1がリリーフ弁８に加えられて
シリンダ駆動回路Ａ,Ｂの各負荷感応型減圧弁７ａ,７ｂ
にそれぞれ供給される油圧がＰａo（＝Ｐａ1＋ΔＱ）に
設定される。この際、シリンダ駆動回路Ｂにおける負荷
感応型減圧弁７ｂには、その出力側の油圧Ｐｂ1を基準
とする油圧Ｐｂo（＝Ｐｂ1＋ΔＱ）よりも高い油圧Ｐａ
o（＝Ｐａ1＋ΔＱ）が供給されることになるが、該負荷
感応型減圧弁７ｂでの弁圧力降下が増大するだけであ
り、その油圧サーボ弁５ｂの作動に影響が及ぶことがな
い。
【００２５】また逆にシリンダ駆動回路Ｂにおける負荷
感応型減圧弁７ｂの出力側の油圧Ｐａ1が高い場合に
は、シリンダ駆動回路Ｂからの逆止弁９ｂを介する油圧
Ｐｂ1の導入により、逆止弁９ａが閉じられる。そして
上記油圧Ｐｂ1がリリーフ弁８に加えられてシリンダ駆
動回路Ａ,Ｂの各負荷感応型減圧弁７ａ,７ｂにそれぞれ
供給される油圧がＰｂo（＝Ｐｂ1＋ΔＱ）に設定され
る。つまり逆止弁９ａ,９ｂを介して導入される油圧Ｐ
ａ1,Ｐｂ1の内の高い方の油圧によりリリーフ弁８の作
動が制御され、負荷感応型減圧弁７ａ,７ｂにそれぞれ
供給される油圧が設定される。従ってシリンダ駆動回路
Ａ,Ｂにおける各負荷感応型減圧弁７ａ,７ｂには、油圧
サーボ弁５ａ,５ｂの前後圧（油圧差ΔＰ）を一定に確
保しながら、油圧シリンダ１ａ,１ｂの負荷状態に応じ
て定まる必要な最小限の油圧が供給されることになり、
各負荷感応型減圧弁７ａ,７ｂをそれぞれ安定に動作さ
せることが可能となる。
感応型減圧弁７ｂの出力側の油圧Ｐａ1が高い場合に
は、シリンダ駆動回路Ｂからの逆止弁９ｂを介する油圧
Ｐｂ1の導入により、逆止弁９ａが閉じられる。そして
上記油圧Ｐｂ1がリリーフ弁８に加えられてシリンダ駆
動回路Ａ,Ｂの各負荷感応型減圧弁７ａ,７ｂにそれぞれ
供給される油圧がＰｂo（＝Ｐｂ1＋ΔＱ）に設定され
る。つまり逆止弁９ａ,９ｂを介して導入される油圧Ｐ
ａ1,Ｐｂ1の内の高い方の油圧によりリリーフ弁８の作
動が制御され、負荷感応型減圧弁７ａ,７ｂにそれぞれ
供給される油圧が設定される。従ってシリンダ駆動回路
Ａ,Ｂにおける各負荷感応型減圧弁７ａ,７ｂには、油圧
サーボ弁５ａ,５ｂの前後圧（油圧差ΔＰ）を一定に確
保しながら、油圧シリンダ１ａ,１ｂの負荷状態に応じ
て定まる必要な最小限の油圧が供給されることになり、
各負荷感応型減圧弁７ａ,７ｂをそれぞれ安定に動作さ
せることが可能となる。
【００２６】更には上述した如く構成の油圧回路を採用
した場合、油圧源（油圧ポンプ３）の必要容量（吐出能
力）を低く抑えることができる。即ち、２軸型の材料試
験機にあっては２つの油圧シリンダ１ａ,１ｂを同時に
作動させることは希であり、例えば剪断試験を実行する
場合には、一方の油圧シリンダ１ａを作動させて試験片
を保持した後、その状態を維持しながら他方の油圧シリ
ンダ１ｂを作動させて剪断応力を加えることが行われ
る。従ってこのような場合には、一方の油圧シリンダ１
ａを駆動したシリンダ駆動回路の状態を保ったまま、他
方の油圧シリンダ１ａにおけるシリンダ駆動回路を駆動
すればよく、その動作も静的なので、例えば各油圧シリ
ンダ１ａ,１ｂを個々に駆動するに要するポンプ能力を
若干上回る程度のポンプ能力の油圧ポンプ３を用いるだ
けで十分である。従って油圧源の低コスト化とそのコン
パクト化を図ることができる等の二次的な効果が奏せら
れる。またリリーフ回路Ｃを含む油圧源をシリンダ駆動
回路Ａ,Ｂから独立させて１本化することができるの
で、そのメインテナンスの簡易化を図り得る等の効果も
奏せられる。
した場合、油圧源（油圧ポンプ３）の必要容量（吐出能
力）を低く抑えることができる。即ち、２軸型の材料試
験機にあっては２つの油圧シリンダ１ａ,１ｂを同時に
作動させることは希であり、例えば剪断試験を実行する
場合には、一方の油圧シリンダ１ａを作動させて試験片
を保持した後、その状態を維持しながら他方の油圧シリ
ンダ１ｂを作動させて剪断応力を加えることが行われ
る。従ってこのような場合には、一方の油圧シリンダ１
ａを駆動したシリンダ駆動回路の状態を保ったまま、他
方の油圧シリンダ１ａにおけるシリンダ駆動回路を駆動
すればよく、その動作も静的なので、例えば各油圧シリ
ンダ１ａ,１ｂを個々に駆動するに要するポンプ能力を
若干上回る程度のポンプ能力の油圧ポンプ３を用いるだ
けで十分である。従って油圧源の低コスト化とそのコン
パクト化を図ることができる等の二次的な効果が奏せら
れる。またリリーフ回路Ｃを含む油圧源をシリンダ駆動
回路Ａ,Ｂから独立させて１本化することができるの
で、そのメインテナンスの簡易化を図り得る等の効果も
奏せられる。
【００２７】尚、本発明は上述した実施形態に限定され
るものではない。例えば油圧サーボ弁５の前後圧（圧力
差ΔＰ）については油圧回路の仕様に応じて定めれば良
く、またその仕様に応じて負荷感応型減圧弁７の作動圧
（減圧度）等を設定するようにすれば良い。またリリー
フ弁８によるリリーフ圧力についても、負荷感応型減圧
弁７や油圧ポンプ３の仕様等に応じて定めれば良い。更
には３つ以上のシリンダ駆動回路を並列駆動することも
可能である。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範
囲で種々変形して実施することができる。
るものではない。例えば油圧サーボ弁５の前後圧（圧力
差ΔＰ）については油圧回路の仕様に応じて定めれば良
く、またその仕様に応じて負荷感応型減圧弁７の作動圧
（減圧度）等を設定するようにすれば良い。またリリー
フ弁８によるリリーフ圧力についても、負荷感応型減圧
弁７や油圧ポンプ３の仕様等に応じて定めれば良い。更
には３つ以上のシリンダ駆動回路を並列駆動することも
可能である。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範
囲で種々変形して実施することができる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、油
圧サーボ弁の１次側に負荷感応型減圧弁を設けて該油圧
サーボ弁の前後圧を常に一定に保ちながら、リリーフ弁
により油圧源から負荷感応型減圧弁に供給する油圧を制
御するので、油圧シリンダに対する高精度の制御が可能
となる。従って油圧サーボ弁における弁圧力効果に伴う
熱エネルギの発生を抑えることができ、また負荷感応型
減圧弁に余分な負担を掛けることなく、効率的な油圧制
御を可能となる等の実用上多大なる効果が奏せられる。
圧サーボ弁の１次側に負荷感応型減圧弁を設けて該油圧
サーボ弁の前後圧を常に一定に保ちながら、リリーフ弁
により油圧源から負荷感応型減圧弁に供給する油圧を制
御するので、油圧シリンダに対する高精度の制御が可能
となる。従って油圧サーボ弁における弁圧力効果に伴う
熱エネルギの発生を抑えることができ、また負荷感応型
減圧弁に余分な負担を掛けることなく、効率的な油圧制
御を可能となる等の実用上多大なる効果が奏せられる。
【００２９】また油圧シリンダが無負荷状態にあるとき
や、油圧サーボの１次側油圧が低いときには油圧源から
供給される圧力油を低圧に押さえるので、油圧源の負荷
を大幅に軽減して省エネルギ化を図ることができる等の
効果が奏せられる。
や、油圧サーボの１次側油圧が低いときには油圧源から
供給される圧力油を低圧に押さえるので、油圧源の負荷
を大幅に軽減して省エネルギ化を図ることができる等の
効果が奏せられる。
【図１】本発明の第１の実施形態に係る材料試験機にお
ける油圧回路の概略的な構成を示す図。
ける油圧回路の概略的な構成を示す図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る材料試験機にお
ける油圧回路の概略的な構成を示す図。
ける油圧回路の概略的な構成を示す図。
１,１ａ,１ｂ 油圧シリンダ ３ 油圧ポンプ ５,５ａ,５ｂ 油圧サーボ弁 ６,６ａ,６ｂ コントローラ ７,７ａ,７ｂ 負荷感応型減圧弁 ８ リリーフ弁 ９ａ,９ｂ 逆止弁 １０ 流量調整弁 Ａ,Ｂ シリンダ駆動回路 Ｃ リリーフ回路
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 3/08 F15B 11/00 F15B 11/028
Claims (3)
- 【請求項１】 油圧源から供給される油圧を調整して試
験片に負荷を与える油圧シリンダを駆動する油圧サーボ
弁、およびこの油圧サーボ弁と前記油圧源との間に設け
られて該油圧サーボ弁の出力側の油圧に応じて該油圧サ
ーボ弁に供給する油圧を減圧して該油圧サーボ弁の前後
における油圧差を一定にする負荷感応型減圧弁を備えた
シリンダ駆動回路と、 このシリンダ駆動回路における前記負荷感応型減圧弁の
出力側の油圧に応じて前記油圧源から該負荷感応型減圧
弁の入力側に供給する油圧を調整するリリーフ弁とを具
備したことを特徴とする材料試験機。 - 【請求項２】 油圧源から供給される油圧を調整して試
験片に負荷を与える油圧シリンダを駆動する油圧サーボ
弁、およびこの油圧サーボ弁と前記油圧源との間に設け
られて該油圧サーボ弁の出力側の油圧に応じて該油圧サ
ーボ弁に供給する油圧を減圧して該油圧サーボ弁の前後
における油圧差を一定にする負荷感応型減圧弁を備えた
複数のシリンダ駆動回路と、前記油圧源側に設けられて
前記複数のシリンダ駆動回路における前記各負荷感応型
減圧弁の出力側の油圧に従って前記油圧源から前記各負
荷感応型減圧弁の入力側に供給する油圧を調整するリリ
ーフ弁を備えたリリーフ回路とを具備したことを特徴と
する材料試験機。 - 【請求項３】 前記リリーフ回路は、複数のシリンダ駆
動回路における前記各負荷感応型減圧弁の出力側の油圧
をそれぞれ導入して前記リリーフ弁を駆動する複数の逆
止弁を備えることを特徴とする請求項２に記載の材料試
験機。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10571899A JP3340085B2 (ja) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | 材料試験機 |
| KR1020000017861A KR100388725B1 (ko) | 1999-04-13 | 2000-04-06 | 재료시험기 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10571899A JP3340085B2 (ja) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | 材料試験機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000298086A JP2000298086A (ja) | 2000-10-24 |
| JP3340085B2 true JP3340085B2 (ja) | 2002-10-28 |
Family
ID=14415123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10571899A Expired - Fee Related JP3340085B2 (ja) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | 材料試験機 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3340085B2 (ja) |
| KR (1) | KR100388725B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108087382A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-05-29 | 上海航天控制技术研究所 | 一种双能源电液伺服机构可靠性增长试验系统及方法 |
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|---|---|---|---|---|
| KR101371248B1 (ko) * | 2012-05-16 | 2014-03-07 | 한국표준과학연구원 | 환경복합 압입시험장치 |
| CN103123309B (zh) * | 2012-12-12 | 2015-03-25 | 上海电气钠硫储能技术有限公司 | 一种用于陶瓷管的耐内压检测的增压系统 |
| CN103257041B (zh) * | 2013-05-10 | 2015-06-17 | 杭州电子科技大学 | 气缸垫机械疲劳模拟试验装置及方法 |
| CN103323335A (zh) * | 2013-06-27 | 2013-09-25 | 宁波纺织仪器厂 | 织物胀破性测试仪 |
| CN105352812A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-02-24 | 南京依维柯汽车有限公司 | 一种汽车制动软管的爆破、耐压和膨胀量试验装置 |
| CN106053211B (zh) * | 2016-07-21 | 2019-02-12 | 湖北泰和电气有限公司 | 设置水平传感器的地面强度测量装置 |
| CN106870516B (zh) * | 2017-03-28 | 2018-06-12 | 中国地质大学（武汉） | 一种高温高压流变仪用液压式轴压发生装置及其使用方法 |
| CN107917123B (zh) * | 2017-12-20 | 2024-05-24 | 广州市新欧机械有限公司 | 一种液压阀疲劳及耐高压试验台 |
| KR102259736B1 (ko) * | 2019-08-28 | 2021-06-02 | (주)제이.케이.에스 | 시편 보호기능을 갖는 면진장치 시험기 |
-
1999
- 1999-04-13 JP JP10571899A patent/JP3340085B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-04-06 KR KR1020000017861A patent/KR100388725B1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108087382A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-05-29 | 上海航天控制技术研究所 | 一种双能源电液伺服机构可靠性增长试验系统及方法 |
| CN108087382B (zh) * | 2017-11-30 | 2019-08-09 | 上海航天控制技术研究所 | 一种双能源电液伺服机构可靠性增长试验系统及方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20000071569A (ko) | 2000-11-25 |
| KR100388725B1 (ko) | 2003-06-25 |
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