JPH1073103A - 大流量アクチュエータを備えた油圧回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大流量アクチュエータと小流量アクチュエー
タとを備えた油圧回路において、大流量アクチュエータ
を駆動した場合においても、小流量アクチュエータを安
定して駆動する。 【解決手段】 小流量アクチュエータ９の送り側管路１
１Ａにチェック弁１２および第１のアキュムレータ１３
を設け、戻り側管路１１Ｂには、チェック弁１４および
第２のアキュムレータ１５を設ける。大流量アクチュエ
ータ１を駆動すると、送り側管路１１Ａの圧油流量は減
少しようとするが、チェック弁１２にその減少が阻止さ
れ、さらに第１のアキュムレータ１３より小流量アクチ
ュエータ９に圧油が供給される。また、チェック弁１４
により戻り側管路１１Ｂへの圧油の流入も防止される。
このため、小流量アクチュエータ９は通常通りに駆動す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大型構造物の疲労
試験などに用いられる高速駆動可能な大流量アクチュエ
ータを備えた油圧回路に関し、とくに大流量アクチュエ
ータと、この大流量アクチュエータよりも消費流量が小
さい小流量アクチュエータとを備えた油圧回路に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、大型構造物を繰り返し負荷し
てその疲労強度を測定するための疲労試験機あるいは地
震シュミレーション装置が知られている。このような試
験機や装置においては、複数のアクチュエータを有する
油圧回路が用いられている。このような油圧回路は、複
数のアクチュエータを１つの油圧源から供給される圧油
にて駆動すべく、複数のアクチュエータを直列に接続し
てなるものであり、各アクチュエータへの圧油の流量を
制御することにより、各アクチュエータの駆動を制御し
ている。また、このような油圧回路においては、高速単
発試験を目的とする大型かつ高速の大流量アクチュエー
タを備える場合がある。このような大流量アクチュエー
タはその流量が１０００ｌ／ｍｉｎ程度あり、流量が１
００ｌ／ｍｉｎ程度である小流量のアクチュエータと比
較して、流量が５〜１０倍程度あるものである。そし
て、このような大流量アクチュエータと小流量アクチュ
エータとを油圧源から直列に接続して油圧回路を構成し
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような大流量アクチュエータを備えた油圧回路におい
ては、小流量アクチュエータの駆動中に大流量アクチュ
エータを駆動すると、大量の圧油が大流量アクチュエー
タに供給されるため、小流量アクチュエータの圧油送り
側の油圧が低下し、これにより小流量アクチュエータに
供給される圧油が一時的に減少して、小流量アクチュエ
ータの駆動が不安定なものとなる。また、小流量アクチ
ュエータの戻り側においても、大流量アクチュエータを
駆動すると背圧が一時的に上昇するため、小流量アクチ
ュエータから排出される圧油の流量が一時的に小さくな
り、送り側の圧油の圧力が一時的に上昇する。そしてこ
の背圧の上昇によっても小流量アクチュエータの駆動が
不安定なものとなる。

【０００４】本発明の目的は、小流量アクチュエータの
駆動中に大流量アクチュエータを駆動しても、小流量ア
クチュエータを安定して駆動することができる大流量ア
クチュエータを備えた油圧回路を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】一実施の形態を示す図１
を参照して説明すると、請求項１の発明は、油圧源６か
ら供給される圧油により駆動する少なくとも１つの大流
量アクチュエータ７と、油圧源６から供給される圧油に
より駆動する、大流量アクチュエータ７と連続して接続
された少なくとも１つの小流量アクチュエータ９とを備
えた油圧回路に適用され、小流量アクチュエータ９の圧
油の送り側１１Ａおよび戻り側１１Ｂのそれぞれに、圧
油の逆流を防止するチェック弁１２，１４、送り側１１
Ａの圧油を蓄圧する第１のアキュムレータ１３および戻
り側１１Ｂの圧油を吸収する第２のアキュムレータ１５
を有する安全回路を備えたことにより上記目的を達成す
る。ここで、大流量アクチュエータとは小流量アクチュ
エータと比較してその圧油の消費量が５〜１０倍程度の
アクチュエータのことをいう。

【０００６】請求項１の発明によれば、小流量アクチュ
エータ９のみを駆動し大流量アクチュエータ７を駆動し
ていない状態においては、小流量アクチュエータ９の送
り側１１Ａに接続されたアキュムレータ１３に圧油が蓄
圧される。そして、大流量アクチュエータ７を駆動する
と小流量アクチュエータ９の送り側１１Ａの圧油の流量
が低下しようとするが、安全回路のチェック弁１２によ
り小流量アクチュエータ９の送り側１１Ａからの圧油の
流出が防止され、かつ小流量アクチュエータ９には第１
のアキュムレータ１３から圧油が供給される。一方、小
流量アクチュエータ９の戻り側１１Ｂにおいては背圧が
作用するが、チェック弁１４により小流量アクチュエー
タ９の戻り側１１Ｂへの圧油の流入が防止されるととも
に、第１のアキュムレータ１３から小流量アクチュエー
タ９に供給されて小流量アクチュエータ９から排出され
る圧油は戻り側に接続された第２のアキュムレータ１５
に吸収される。

【０００７】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が実施の形態に限定されるものではない。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。図１は本発明に係る大流量ア
クチュエータを備えた油圧回路の実施の形態の構成を示
す回路図である。図１に示すように、本実施の形態に係
る油圧回路１は、油圧ポンプ２、油圧ポンプ２を駆動す
るモータ３、タンク４およびリリーフ弁５とからなる油
圧源６と、大流量アクチュエータ７と、大流量アクチュ
エータ７に接続された大流量サーボ弁８と、小流量アク
チュエータ９と、小流量アクチュエータ９に接続された
小流量サーボ弁１０と、小流量アクチュエータ９の送り
側の管路１１Ａに接続された、小流量サーボ弁１０への
圧油の流入を許容しかつ小流量サーボ弁１０からの圧油
の流出を禁止する第１のチェック弁１２と、同様に送り
側の管路１１Ａのチェック弁１２と小流量サーボ弁１０
との間に接続され、送り側管路１１Ａに供給される圧油
を蓄圧する第１のアキュムレータ１３と、小流量アクチ
ュエータ９の戻り側の管路１１Ｂに接続された、小流量
サーボ弁１０への圧油の流入を禁止しかつ小流量サーボ
弁１０からの圧油の流出を許容する第２のチェック弁１
４と、同様に戻り側の管路１１Ｂのチェック弁１４とサ
ーボ弁１０との間に接続され、戻り側の管路１１Ｂに小
流量アクチュエータ９から排出される圧油を蓄圧する第
２のアキュムレータ１５とからなる。また、第１のアキ
ュムレータ１３と戻り側管路１１Ｂの第２のチェック弁
１４の下流側との間にはシャットオフ弁１６が接続され
ている。

【０００９】ここで、大流量アクチュエータ７はその駆
動時において１０００ｌ／ｍｉｎ程度の圧油を消費する
ものであり、小流量アクチュエータ９はその駆動時にお
いて大流量アクチュエータ７の１／１０〜１／５程度の
圧油（本実施の形態においては１００ｌ／ｍｉｎ）を消
費するものである。また、リリーフ弁５により大流量ア
クチュエータ７および小流量アクチュエータ９の最大圧
力が定められるものである。さらに、シャットオフ弁１
６は、通常の動作時においてはａ側に切り換えられてい
るが、油圧源６の停止時においてはｂ側に切り換えられ
る。

【００１０】次いで、本実施の形態の動作について説明
する。まず、小流量アクチュエータ９のみを駆動する場
合について説明する。油圧源６を駆動すると、油圧源６
から排出された圧油は、小流量アクチュエータ９の送り
側管路１１Ａに供給され、第１のチェック弁１２および
小流量サーボ弁１０を経て小流量アクチュエータ９に供
給され、これにより小流量アクチュエータ９が駆動す
る。この際、第１のアキュムレータ１３には、送り側管
路１１Ａに供給される圧油の流量に応じた圧油が蓄圧さ
れる。そして、小流量アクチュエータ９から排出された
圧油は戻り側管路１１Ｂに供給され、小流量サーボ弁１
０および第２のチェック弁１４を経て油圧源６のタンク
４に排出される。なお、この際戻り側管路１１Ｂに排出
される圧油は、その流出が何等妨げられることがないた
め、第２のアキュムレータ１５には圧油は蓄圧されな
い。

【００１１】この状態において、大流量アクチュエータ
７を駆動すると、大流量アクチュエータ７は小流量アク
チュエータ９と比較して消費する圧油の量が大きく、駆
動開始直後は定常時の流量に比べて大流量が流れるた
め、管路分岐点１１Ｂの流速が速くなり、小流量アクチ
ュエータ９の送り側管路１１Ａの圧油の油圧が低下しよ
うとする。しかしながら、本実施の形態においては、送
り側管路１１Ａに第１のチェック弁１２が設けられてい
るため、小流量アクチュエータ９の送り側管路１１Ａか
らの圧油の流出が阻止される。また、第１のアキュムレ
ータ１３には圧油が蓄圧されており、油圧源６から供給
される圧油量が一時的に低減しても、小流量アクチュエ
ータ９には第１のアキュムレータ１３の容量に応じた圧
油が供給されるため、小流量アクチュエータ９はその駆
動が継続される。

【００１２】一方、小流量アクチュエータ９の戻り側管
路１１Ｂにおいても、大流量アクチュエータ７を駆動す
ると管路分岐点１１Ｃの背圧が一時的に上昇するため、
小流量アクチュエータ９から排出される圧油の流量が一
時的に小さくなり、戻り側管路１１Ｂの圧油の圧力が一
時的に上昇する。しかしながら、本実施の形態において
は、戻り側管路１１Ｂに第２のチェック弁１４が設けら
れているため、これにより戻り側管路１１Ｂから小流量
アクチュエータ９への圧油の流入が阻止される。この
際、第１のアキュムレータ１３から小流量アクチュエー
タ９へ圧油が供給されるため、小流量アクチュエータ９
から戻り側管路１１Ｂへ圧油が排出されるが、この圧油
は第２のアキュムレータ１５に吸収されるので、小流量
アクチュエータ９の戻り側に圧力が立つことが防止され
ることとなる。したがって、大流量アクチュエータ７を
駆動した場合においても、小流量アクチュエータ９は通
常と何等変わらない状態で駆動することができる。

【００１３】なお、大流量アクチュエータ７が定常状態
となればその流量も定常流量となり、小流量アクチュエ
ータ９に供給される圧油量も通常駆動時と同様となるた
め、小流量アクチュエータ９は通常時と同様に駆動され
ることとなる。

【００１４】そして、油圧源６の駆動を停止することに
より大流量アクチュエータ７および小流量アクチュエー
タ９の駆動は停止する。この際、第１のアキュムレータ
１３は圧油が蓄圧された状態であるが、油圧源６の駆動
を停止すると、シャットオフ弁１６がｂ側に切り換えら
れるため、第１のアキュムレータ１３に蓄圧された圧油
は、シャットオフ弁１６を経て油圧源６のタンク４に排
出されることとなる。したがって、次の起動時にアキュ
ムレータ１３の蓄圧によって小流量アクチュエータ９が
作動するおそれがない。

【００１５】このように、本実施の形態においては、小
流量アクチュエータ９の駆動中に大流量アクチュエータ
７を駆動した場合においても、小流量アクチュエータ９
は通常と何ら変わらない状態で駆動することができるた
め、小流量アクチュエータ９を安定して駆動することが
でき、これにより小流量アクチュエータ９の駆動が不安
定になることによるシステムへの悪影響を防止すること
ができる。

【００１６】なお、上記実施の形態においては、大流量
アクチュエータ７および小流量アクチュエータ９を１つ
のみ設けることにより油圧回路を構成しているが、これ
らのアクチュエータをそれぞれ複数設けてもよい。

【００１７】以上の実施の形態と請求項との対応におい
て、第１のチェック弁１２、第２のチェック弁１４、第
１のアキュムレータ１３および第２のアキュムレータ１
５が安全回路を構成する。

【００１８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、小流量アクチュエータの駆動中に大流量アクチュ
エータを駆動しても、小流量アクチュエータは通常と変
わらない状態で安定して駆動することができるため、小
流量アクチュエータが駆動するシステムの駆動に悪影響
を及ぼすことをなくし、本発明の油圧回路を用いた試験
機などの駆動を安定して行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る油圧回路の回路図

【符号の説明】

１ 油圧回路 ６ 油圧源 ７ 大流量アクチュエータ ９ 小流量アクチュエータ １１Ａ 送り側管路 １１Ｂ 戻り側管路 １２，１４ チェック弁 １３，１５ アキュムレータ １６ シャットオフ弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧源から供給される圧油により駆動す
   る少なくとも１つの大流量アクチュエータと、 前記油圧源から供給される圧油により駆動する、前記大
   流量アクチュエータと連続して接続された少なくとも１
   つの小流量アクチュエータとを備えた油圧回路におい
   て、 前記小流量アクチュエータの前記圧油の送り側および戻
   り側のそれぞれに、前記圧油の逆流を防止するチェック
   弁、送り側の圧油を蓄圧する第１のアキュムレータおよ
   び戻り側の圧油を吸収する第２のアキュムレータを有す
   る安全回路を備えたことを特徴とする大流量アクチュエ
   ータを備えた油圧回路。