JPH0141843B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、油圧回路に用いる圧力制御弁の特
性を評価するための装置に関し、特に油圧アクチ
ユエータに対する圧油の供給流量とその結果発生
する圧力との相互関係で特性を評価するための装
置に関するものである。

従来技術 油圧で動作する機器は、圧力および流量によつ
て動作速度や加速度あるいは発生力が決まるが、
圧力は回路中に組込んだ圧力制御弁によつて制御
する。その圧力制御弁の特性は設計上ほぼ決まる
が、実際に動作させた場合には、計算で求めた動
作とは幾分異なる挙動を示すことがあるので、メ
ーカが特性試験を行ない、そのデータをユーザに
提供するのが通常である。

しかしながら、油圧プレス等の実際の装置に組
込んだ油圧回路には、回路構成に応じた固有の弾
性変形がリーク（油漏れ）による流量損失などの
不確定要因があるから、たとえメーカから示され
る特性データに基づいて圧力制御弁を選定して
も、メーカでの特性試験の条件が実際の回路とは
相違しているために、適切な圧力制御弁の選定と
はならず、流量損失等による応答遅れ（動作遅
れ）を生じる場合があつた。

そこで適切な圧力制御弁を選定するために、既
知のデータにより適当と思われる複数の圧力制御
弁を選んでおき、各々を実際の油圧回路に組込ん
でその圧力と流量との相互関係を調べて特性を評
価することが考えられる。このような方法によれ
ば、適切な圧力制御弁を選定できるが、複数の圧
力制御弁を実際の油圧回路に対して着脱しなけれ
ばならないから、多大の時間と労力とを要し、実
用に供し得る方法ではない。

発明が解決しようとする問題点 以上述べたように従来では、圧力制御弁につい
ての圧力と流量との応答特性を実際の使用状況に
則して測定・評価する装置がなく、その結果圧力
制御弁の選定を誤つたり、あるいはトライ・アン
ド・エラー式に多大の時間と労力とをかけて圧力
制御弁の選定を行なわなければならないのが実情
である。

この発明は上記の事情に鑑み、適切な圧力制御
弁を容易に選定できるようにするために、実際の
使用状況に則した圧力−流量複合応答特性を評価
することのできる装置を提供することを目的とす
るものである。

問題点を解決するための手段 この発明は上記の問題点を解決するために、評
価対象である圧力制御弁を接続する油圧アクチユ
エータを機枠内に組込んでおくとともに、その油
圧アクチユエータに対して負荷を与えかつ変形量
と発生負荷とを調整可能な弾性材を、油圧アクチ
ユエータの出力軸と機枠との間に配置し、さらに
油圧アクチユエータに対する供給圧力を検出する
圧力計と、油圧アクチユエータに対する供給油量
を検出する油量計とを設けた構成としたことを特
徴とするものである。

作 用 したがつてこの発明の装置では、油圧アクチユ
エータに要求される動作量と出力（すなわち負
荷）とに、変形量および発生負荷が一致するよう
弾性材を調整しておき、その状態で圧力制御弁を
所定の設定圧力となるよう動作させると、油圧ア
クチユエータが動作し始めるとともに、弾性材が
その変形量に応じて油圧アクチユエータに負荷を
与え、最終的には油圧が設定圧力になつて動作が
停止する。その間の油圧アクチユエータ内の圧力
変動と油圧アクチユエータに対する供給油量と
が、圧力計および油量計によつて求まり、これら
両者の関係を、弾性材を種々変えて求めることに
より、圧力制御弁の使用状況に則した圧力−流量
複合応答特性をシユミレート評価できる。

実施例 第１図はこの発明の一実施例を示す模式図であ
つて、ここに示す圧力−流量複合応答特性評価装
置は、油圧アクチユエータとして油圧シリンダ１
を用い、その油圧シリンダ１を門型の機枠２に組
込み、さらに負荷を発生するための弾性材を複数
のウレタンゴムブロツク３とした構成である。す
なわち機枠２は、ロアフレーム４の上方にロアフ
レーム４と平行に配置したアツパフレーム５を荷
重支持シヤフト６によつて支持するとともに、締
付ナツト７によつて固定した構造であり、油圧シ
リンダ１がそのロアフレーム４の上面中央部に上
向きに配置されている。油圧シリンダ１の出力軸
であるシリンダラム８の先端に、先端面を凸球面
とした加圧子９が取付けられ、その加圧子９の先
端部が、その上方に上下動自在に配置した加圧板
１０における下面中央の凹球面部に当接してい
る。したがつて加圧板１０の傾きが、シリンダラ
ム８に対して曲が荷重として作用しないようにな
つている。

ウレタンゴムブロツク３は、前記加圧板１０と
アツパフレーム５との間に配置されている。その
ウレタンゴムブロツク３は変形量と変形に要する
荷重とが比例関係にあるから、ウレタンゴムブロ
ツク３の数を少なくすることにより、第２図に実
線で示すように小さい加圧力で変形量が多くな
り、また逆にウレタンゴムブロツク３の数を多く
することにより、第２図に破線で示すように大き
い加圧力でも変形量が少なくなる。したがつて第
１図に示す装置では、ウレタンゴムブロツク３の
数を変えることにより、油圧シリンダ１に加える
負荷と、その負荷に到るまでのストロークとを調
整するように構成されている。なお、ウレタンゴ
ムブロツク３の数を変える代りに、その大きさを
変えても同様な調整を行なうことができる。

また前記ロアフレーム４の上面にブラケツト１
１を介してポテンシヨメータ１２が取付けられて
おり、そのポテンシヨメータ１２の触子１３が、
前記加圧板１０に突設したプレート１４に接触し
ている。ポテンシヨメータ１２は油圧シリンダ１
に対する供給油量Ｑを検出するための油量計であ
つて、加圧板１０の上昇量すなわちウレタンゴム
ブロツク３の変形量ｄとシリンダラム８の受圧面
積Ｓとから供給油量Ｑ（＝ｄ×Ｓ）を求めること
ができる。

油圧シリンダ１と油圧源１５との間に、評価対
象である圧力制御弁１６が介挿され、その圧力制
御弁１６と油圧シリンダ１との間に圧力計として
圧力変換器１７が介挿されている。圧力制御弁１
６は、設定器１８によつて圧力を設定し、かつ動
作させる構成であつて、その設定器１８が圧力制
御弁１６の他に記録計１９に接続され、設定圧力
とその設定タイミングとを記録計１９に記載する
構成とされている。また圧力変換器１７は油圧シ
リンダ１内の圧力を検出して電気信号として出力
するものであり、設定器１８と同様に前記記録計
１９に接続されている。さらに前記ポテンシヨメ
ータ１２が記録計１９に接続されており、したが
つて記録計１９には、設定圧力、圧力制御弁１６
に対する圧力設定のタイミング、油圧シリンダ１
内の圧力変化、および油圧シリンダ１に対する圧
油の供給量を記録するよう構成されている。

なお、第１図中符号２０は落下防止ピンであつ
て、前記加圧板１０を下側から貫通するととも
に、アツパフレーム５を貫通してナツト２１によ
つて固定され、したがつて落下防止ピン２０によ
つて加圧板１０をアツパフレーム５から吊り下げ
るよう構成されている。

つぎに上記の装置の使用方法を説明すると、油
圧シリンダ１に加えるべき負荷とその負荷を生じ
るまでのストロークをウレタンゴムブロツク３に
よつて設定する。ウレタンゴムブロツク３はその
弾性係数を予め知ることができるから、その形状
によつて変形量と応力との関係を適宜に設定で
き、したがつて変形量と応力とを適宜に設定した
複数のウレタンゴムブロツク３を用意しておい
て、そのうちの適当数をアツパフレーム５と加圧
板１０との間に配置することにより、油圧シリン
ダ１に加えるべき負荷とその負荷を生じるに要す
るストロークを任意に設定できる。油圧シリンダ
１に加えるべき負荷とその負荷が生じるまでのス
トロークをウレタンゴムブロツク３によつて設定
した後、設定器１８によつて動作圧力を圧力制御
弁１６に指示・入力する。すると、油圧源１５か
ら油圧シリンダ１に圧油が流入し始めるととも
に、シリンダラム８が加圧板１０を突き上げてウ
レタンゴムブロツク３を圧縮し始める。その場
合、圧力設定のタイミングは、設定器１８から記
録計１９に直接信号が入力されることにより、記
録計１９に記録される。また油圧シリンダ１内の
圧力Ｐは、供給油量Ｑの増大に伴つて、すなわち
ウレタンゴムブロツク３の変形量の増大に伴つて
増加し、その圧力変化は圧力変換器１７で検出さ
れて記録計１９に記録される。さらにポテンシヨ
メータ１２の出力信号が記録計１９に入力される
が、ポテンシヨメータ１２の検出量すなわちシリ
ンダラム８の上昇量は、前述したように、油圧シ
リンダ１に対する供給油量となるから、結局記録
計１９には、油圧シリンダ１に対する供給油量Ｑ
が記録される。そして油圧シリンダ１内の圧力Ｐ
が、前述した設定圧力に達すると、油圧シリンダ
１への圧油の供給が停止する。それまでの圧力Ｐ
の変化および供給油量Ｑは、記録計１９に記録さ
れるが、油圧制御弁１６を含めた油圧回路固有の
リークや弾性変形があるために、負荷条件によつ
て応答特性が異なる。例えば油圧シリンダ１内の
圧力が短い動作ストロークで設定圧力に達するよ
うウレタンゴムブロツク３で負荷条件を定めた場
合、油圧シリンダ１内の圧力Ｐと供給油量Ｑとの
変化は、第３図に破線で示すようになる。これに
対し、長いストロークで設定圧力に達するよう負
荷条件を定めた場合、油圧シリンダ１内の圧力Ｐ
と供給油量Ｑとの変化は、第３図に実線で示すよ
うになる。なお、第３図中Ｚで示す線は、設定圧
力信号である。また実線と破線とは、第２図の実
線と破線とに対応させてある。

すなわち第３図に示すように、油圧シリンダ１
内の圧力Ｐの上昇勾配および供給油量Ｑの上昇勾
配は、負荷条件によつて異なるが、上述した装置
では、前記圧力Ｐおよび供給油量Ｑの変化すなわ
ち圧力−流量応答特性を、ウレタンゴムブロツク
３の調整による実際の稼動条件に則して知ること
ができる。

なお、上記の実施例では、ポテンシヨメータ１
２を油量計としたが、この発明では、圧力制御弁
と油圧シリンダとの間に介挿した積算流量計によ
つて供給油量Ｑを検出してもよい。またこの発明
における弾性材はウレタンゴムブロツクに限るも
のではなく、例えばエアーシリンダであつてもよ
い。

発明の効果 以上の説明で明らかなようこの発明の装置によ
れば、弾性材を適宜に設定することにより、圧力
制御弁の使用状況に則した、すなわち実際の負荷
条件に則した圧力−流量応答特性を求めることが
でき、したがつてこの発明の装置によつて得たデ
ータに基づいて適切な圧力制御弁の選定を行なう
ことが可能となり、ひいては圧力制御弁を組込ん
だ実機での応答遅れなどの不都合を未然に防止で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す模式図、第
２図はウレタンゴムブロツクの変形量と加圧力と
の関係を示す線図、第３図は油圧シリンダ内圧力
と供給油量との変化を示す線図である。 １……油圧シリンダ、２……機枠、３……ウレ
タンゴムブロツク、１２……ポテンシヨメータ、
１６……圧力制御弁、１７……圧力変換器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 油圧アクチユエータを組込んだ機枠とその油
   圧アクチユエータの出力軸との間に、油圧アクチ
   ユエータに対して負荷を与えかつ変形量と発生負
   荷とを調整可能な弾性材が設けられ、また前記油
   圧アクチユエータと油圧源との間に評価対象であ
   る圧力制御弁が配置されるとともに、油圧アクチ
   ユエータに対する供給圧力を検出する圧力計と、
   油圧アクチユエータに対する供給油量を検出する
   油量計とが設けられていることを特徴とする圧力
   −流量複合応答特性評価装置。