アキュムレータを使用した省エネ多圧回路
【課題】エネルギの無駄使いを防止して、省エネを図る。
【解決手段】アキュムレータは、前記アクチュエータ１Ａ、１Ｂの負荷が低負荷である時に作動液を該液圧回路５の第1の回路部６Ａに吐き出す第１のアキュムレータ９Ｌと、前記アクチュエータ１Ａ、１Ｂの負荷が前記低負荷より大きい高負荷である時に作動液を該液圧回路の第2の回路部６Ｂに吐き出す第2のアキュムレータ９Ｈと、を備えており、前記第１及び第２の回路部には、前記アクチュエータとの連通を遮断する下流側開閉手段２ａ、２ｂ、１２ａ、１２ｂが配設され、前記第1の回路部６Ａには、前記ポンプ７との連通を遮断する上流側開閉手段１３が設けられている。
【解決手段】アキュムレータは、前記アクチュエータ１Ａ、１Ｂの負荷が低負荷である時に作動液を該液圧回路５の第1の回路部６Ａに吐き出す第１のアキュムレータ９Ｌと、前記アクチュエータ１Ａ、１Ｂの負荷が前記低負荷より大きい高負荷である時に作動液を該液圧回路の第2の回路部６Ｂに吐き出す第2のアキュムレータ９Ｈと、を備えており、前記第１及び第２の回路部には、前記アクチュエータとの連通を遮断する下流側開閉手段２ａ、２ｂ、１２ａ、１２ｂが配設され、前記第1の回路部６Ａには、前記ポンプ７との連通を遮断する上流側開閉手段１３が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、工作機械等に用いられる液圧回路に関するものであり、アキュムレータに作動液を蓄えた後にポンプを停止し、前記アキュムレータから該工作機械等の駆動に必要な油等の作動液を供給する、所謂ポンプ停止形の液圧回路に関するものである。更に述べると、設定圧力の異なる複数のアキュムレータを配設し、前記工作機械等の異なる負荷に対応させて作動液を供給できる、アキュムレータを使用した省エネ多圧回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アクチュエータ、例えば、工作機械のクランプ用油圧シリンダは、電磁切換弁を介して油圧回路等の液圧回路に接続されている。前記液圧回路には、作動液を供給するポンプと蓄圧用のアキュムレータが配置されている。
【０００３】
前記液圧回路では、該回路中の液圧は、シリンダがストローク後に必要な推力を得ることのできる圧力αを有している必要があるため、アキュムレータには、更に高い圧力βが蓄積される必要がある。従って、前記液圧回路の液圧は、圧力α〜圧力βの間で変動することになる。
【０００４】
一般的な工作機械等においては、シリンダが、無負荷、又は、低負荷(以下、単に、「低負荷」という)でストロークした後に、被削物の保持、又は、待機のために推力が必要になることが殆どである。液圧回路中のエネルギは、液圧Ｐ×流量Ｑ、で表されることが知られている。即ち、無負荷状態のシリンダを同じ速度でストロークさせるためには、圧力の低い作動液を供給すれば足りるので、該アキュムレータから圧力の高い作動液を供給することは、エネルギーの無駄使い（ロス）となる。
【０００５】
そこで、前記問題を解決するため、次のような液圧回路が開発されている。（例えば、特許文献１、参照）。ポンプを駆動させて作動液をアキュムレータに蓄圧させた後に前記ポンプを停止させ、該アキュムレータからアクチュエータの駆動に必要な作動液を供給する液圧回路であって、前記アキュムレータは、前記アクチュエータの負荷が低負荷である時に作動液を該液圧回路内に吐き出す第１のアキュムレータと、前記アクチュエータの負荷が、前記低負荷より大きい高負荷である時に作動液を該液圧回路内に吐き出す第２のアキュムレータと、を備えている液圧回路。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−０４８３３２号 公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来例では、前記アクチュエータの負荷が低負荷で第１のアキュムレータから液圧回路内に作動液を吐き出している最中に、第２のアキュムレータ側の圧力スイッチが圧力低下を検出すると、ポンプが起動して作動液を液圧回路に供給するが、この作動液は、圧力の低い第１のアキュムレータ側に流れてしまう。そのため、第１のアキュムレータによる省エネ効果が小さくなるとともに、第2のアキュムレータ側の圧力維持もスムーズにできなくなる。
【０００８】
この発明は、上記事情に鑑み、エネルギの無駄使いを防止して、省エネ効果の向上を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、ポンプを駆動させて作動液をアキュムレータに蓄圧させた後に前記ポンプを停止させ、該アキュムレータからアクチュエータの駆動に必要な作動液を供給する液圧回路であって、前記アキュムレータは、前記アクチュエータの負荷が低負荷である時に作動液を該液圧回路の第１の回路部に吐き出す第１のアキュムレータと、前記アクチュエータの負荷が前記低負荷より大きい高負荷である時に作動液を該液圧回路の第２の回路部に吐き出す第２のアキュムレータと、を備えており、前記第１及び第２の回路部には、前記アクチュエータとの連通を遮断する下流側開閉手段が配設され、前記第1の回路部には、前記ポンプとの連通を遮断する上流側開閉手段が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
この発明は、前記アクチュエータの負荷が前記低負荷と前記高負荷との間の中負荷である時に、作動液を該液圧回路の第３の回路部に吐き出す、第３のアキュムレータが設けられていることを特徴とする。この発明の前記第３の回路部には、前記アクチュエータとの連通を遮断する下流側開閉手段と、前記ポンプとの連通を遮断する上流側開閉手段が配設されていることを特徴とする。
【００１１】
この発明の前記アクチュエータは、複数配設されていることを特徴とする。この発明の前記上流側及び下流側開閉手段は、電磁遮断弁であり、前記液圧回路の各回路部に設けた圧力スイッチの圧力検出に基き制御されることを特徴とする。この発明の前記液圧回路の第２の回路部の上御流側には、逆止弁が配設されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明は、以上のように、第１の回路部には、前記ポンプからの作動液の流入を阻止する開閉手段が設けられているので、この開閉手段を閉にしてポンプを起動すると、作動液は第2の回路部に流入し、第１の回路部に流れこむことはない。従って、第１のアキュムレータの作動液の吐き出しによってのみアクチュエータが駆動されるので、従来例より更に効果的に省エネを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態を示す正面図である。
【図２】フローチャートを示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態を示す正面図である。
【図４Ａ】フローチャートの前半部を示す図である。
【図４Ｂ】フローチャートの後半部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
この発明の第１の実施形態を図１、図２により説明する。油圧回路（液圧回路）５には、２個のアクチュエータ、例えば、工作機等のクランプ用油圧シリンダ１Ａ、１Ｂが配設されているが、この両シリンダ１Ａ、１Ｂは同一構造、機能なので、前記シリンダ１Ａについて説明し、前記シリンダ１Ｂについてはその説明を省略する。
【００１５】
前記シリンダ１Ａは、ピストン１ａとピストンロッド１ｂを備え、前記シリンダの切換手段、例えば、電磁切換弁３を介して液圧回路５の管路Ｒに連結されている。又、前記シリンダ１Ａの両端部には、前進位置を検出する手段、例えば、リミットスイッチＬＭ０、ＬＭ１が設けられている。前記電磁切換弁３Ａ及びリミットスイッチＬＭ０、ＬＭ１は、制御手段である制御盤に接続されている（図示省略）。
【００１６】
前記油圧回路５の管路Ｒには、ポンプ７と第１及び第２アキュムレータ９Ｌ、９Ｈとが配置されている。前記ポンプ７は、電動モータＭの駆動により油タンク１１内の作動液、例えば、油、を前記油圧回路５の管路Ｒ内に供給するが、前記制御盤の指示に従って駆動する。
【００１７】
前記第１のアキュムレータ９Ｌは、低圧用アキュムレータであり、最大使用圧力は低圧であり、例えば、１ＭＰａ以下である。このアキュムレータ９Ｌは、上流側開閉手段、例えば、ポンプ７近傍に配設された電磁開閉弁１３を介して液圧回路５の連結管部Ｒ１に連結されている。前記連結管部Ｒ１は、前記ポンプ７とリリーフ弁８とを連結している。
【００１８】
前記第１のアキュムレータ９Ｌは、下流側開閉手段、例えば、電磁開閉弁２ａを介して油圧シリンダ１Ａの電磁切替弁３Ａに連通しているとともに、下流側開閉手段、例えば、電磁開閉弁２ｂを介して油圧シリンダ１Ｂの電磁切替弁３Ｂに連通している。又、前記連結管部Ｒ１の第１のアキュムレータ９Ｌ側の管路は、所謂液圧回路５の「第１の回路部６Ａ」を構成しているが、この回路部６Ａには、圧力スイッチ１０Ａが設けられている。前記電磁開閉弁２ａ、２ｂ、１３と圧力スイッチ１０Ａは、前記制御盤により操作される。
【００１９】
前記第２のアキュムレータ９Ｈは、高圧用アキュムレータであり、最大使用圧力が高圧であり、例えば、３．０〜３．３ＭＰａである。このアキュムレータ９Ｈは、逆止弁１５を介して前記連結管路Ｒ１に連通している。
【００２０】
前記第２のアキュムレータ９Ｈは、下流側開閉手段、例えば、電磁開閉弁１２ａを介して油圧シリンダ１Ａの電磁切替弁３Ａに連通しているとともに、下流側開閉手段、例えば、電磁開閉弁１２ｂを介して油圧シリンダ１Ｂの電磁切替弁３Ｂに連通している。前記連結管部Ｒ１の第２のアキュムレータ９Ｈ側の管路は、所謂液圧回路５の「第２の回路部６Ｂ」を構成している。前記管路部６Ｂには、圧力スイッチ１０Ｂが設けられている。前記電磁開閉弁１２ａ、１２ｂと圧力スイッチ１０Ｂは、前記制御盤により操作される。
【００２１】
前述のように、前記第１の回路部６Ａと第２の回路部６Ｂは、連結管部Ｒ１に連結されており、それぞれ異なった回路圧（低圧回路部・高圧回路部）となるので、本件油圧回路は、所謂多圧回路と言うこともできる。
【００２２】
前記第２（高圧用）のアキュムレータ９Ｈの最大使用圧力は、前記第１（低圧用）のアキュムレータ９Ｌより圧力が高く設定されている。前記高圧用アキュムレータ９Ｈの使用圧力は、シリンダ１Ａ、１Ｂが前進した後に圧力保持又は待機できる値であり、又、前記低圧用アキュムレータ９Ｌのそれは、シリンダ１Ａ、１Ｂが前進できる圧力であり、例えば、前記高圧用アキュムレータ９Ｈは、３．０〜３．３ＭＰａであり、前記低圧用アキュムレータ９Ｌは、１．０〜１．１ＭＰａが選択される。
【００２３】
なお、図１において、１５、１７ａ、１７ｂ、１７ｃは、逆流を防止するための逆止弁を示す。
【００２４】
次に、本実施形態の作動について説明する。
各アキュムレータ９Ｌ、９Ｈは、所定圧、例えば、低圧用アキュムレータ９Ｌは１．０〜１．１ＭＰａ、高圧用アキュムレータ９Ｈは、３．０〜３．３ＭＰａ、に調圧されている。前記制御盤は、電磁開閉弁２ａ、２ｂ、１２ａ、１２ｂ、１３を閉にした後（Ｓ１）、シリンダ１Ａ、１Ｂの電磁切替弁３Ａ、３Ｂを切り替える（Ｓ２）。
【００２５】
前記制御盤は、前記電磁切替弁３Ａ、３Ｂの切り替えが完了すると、前記電磁開閉弁２ａ、２ｂを開にする（Ｓ３）。これにより、第１のアキュムレータ９Ｌとシリンダ１Ａ、１Ｂが連通状態となるので、第１のアキュムレータ９Ｌに蓄積された作動油は、第１の回路部６Ａに供給され、前記シリダ１Ａ、１Ｂを駆動させる。この時、前記電磁開閉弁１２ａ、１２ｂは、閉弁状態なので、第２のアキュムレータ９Ｈとシリンダ１Ａ、１Ｂは連通していない。
【００２６】
前記制御盤は、圧力スイッチ１０Ａの検出信号に基いて第１の回路部６Ａの回路圧Ｐ検知し、前記回路圧Ｐが低圧設定圧力の最低値ＰＬ１より高いか否かを判断する（Ｓ４）。
前記回路圧Ｐが前記最低値ＰＬ１より低い（Ｐ＜ＰＬ1）場合（ＮＯ）は、ポンプ７を起動し（Ｓ４の１）、電磁開閉弁１３を開にする（Ｓ４の２）。
【００２７】
そうすると、作動液が第１の回路部６Ａに供給され、圧力が上昇する。この時、第２の回路部６Ｂの回路圧は、第１の回路部６Ａの回路圧より高圧なので、ポンプ７から吐き出される作動液が、前記第２の回路部６Ｂ側に流れ込むことはない。なお、逆止弁１５が設けられているので、第２の回路部６Ｂ側の作動液が、第１の回路部６Ａ側に流れ込むことはない。
【００２８】
前記制御盤は、圧力スイッチ１０Ａの検出圧力に基づき、第１の回路部６Ａの回路圧Ｐが前記低圧設定圧最高値ＰＬ２であるか否かを判断し(Ｓ４の３)、該設定最高値ＰＬ２に到達したら（ＹＥＳ）、ポンプ７を止める（Ｓ４の４）とともに、電磁開閉弁１３を閉にする（Ｓ４の５）。これにより第１の回路部６Ａの回路圧Ｐは、低圧設定圧最低値ＰＬ１より高い圧力となる。
【００２９】
前記シリンダ１Ａ、１Ｂに第１のアキュムレータ９Ｌの作動油が圧送されると、ピストン１ａが摺動し、前進が開始するが、前記ピストン１ａがシリンダ１Ａ、１Ｂの後端（前進位置）に到達すると、リミットスイッチＬＭ１、ＬＭ２のスイッチがオンになり、到達信号を前記制御盤に送信する（Ｓ５）（往路行程）。
【００３０】
そうすると、前記制御盤は、電磁開閉弁１２ａ、１２ｂを開にした後（Ｓ６）、電磁開閉弁２ａ、２ｂを閉にする（Ｓ７）。これにより、第２のアキュムレータ９Ｈとシリンダ１Ａ、１Ｂが連通状態となるので、第２のアキュムレータ９Ｈに蓄積された作動油は、第２の回路部６Ｂに供給され、前記シリンダ１Ａ、１Ｂを駆動させる。この時、前記チェック弁１７ａ、１７ｂで油圧回路は、閉弁状態なので、第１のアキュムレータ９Ｌとシリンダ１Ａ、１Ｂは連通していない。
【００３１】
前記制御盤は、圧力スイッチ１０Ｂから出力される検出圧力値に基づいて、回路圧Ｐが高圧設定圧力の最低値ＰＨ１より高いか否かを判断する（Ｓ８）。ここで前記最低値ＰＨ１は、シリンダ１Ａ、１Ｂの保持又は待機行程に必要な大きさの圧力である。
【００３２】
前記制御盤は、第２の回路部６Ｂが、前記高圧設定圧力の最低値ＰＨ１より高くない場合（ＮＯ）には、ポンプ７を起動させ、昇圧させる（Ｓ９）。その後、第２の回路部６Ｂの回路圧Pが高圧設定圧力の最高値PＨ２であるか否かを判断し（Ｓ９の１）、その値が最高値ＰＨ２に達したら（ＹＥＳ）、ポンプ７の駆動を停止する（Ｓ９の２）。
【００３３】
この様にして、前記第２の回路部６Ｂの回路圧Pは、高圧設定圧力最低値ＰＭ１より高い値を維持する（Ｓ１０）(往路待機行程)。前記ステップＳ１〜Ｓ１０の行程を繰り返す（Ｓ１１）。
【００３４】
この実施形態では、前記ステップＳ１〜Ｓ１０を順次繰り返すことにより、往路行程、往路待機行程、復路行程、復路待機行程が順次繰り返され、シリンダ１Ａ、１Ｂが駆動される。前記往路行程は復路行程と同様であり、又、前記往路保持行程と復路待機行程とは、同様であるので、復路行程、復路待機行程についての説明は、省略する。
【００３５】
前記往路行程、復路行程は、例えば、ＮＣ旋盤のチャックを閉じながら被削物を掴むまでの行程であり、シリンダ１Ａ、１Ｂには殆ど負荷がかからない（低負荷状態）。この低負荷状態においては、高圧の作動液を必要としないので、高圧用アキュムレータ９Ｈと管路Ｒとの連通を断ち、低圧用アキュムレータ９Ｌからのみ作動液をシリンダ１Ａ、１Ｂに供給する。
【００３６】
更に、前記往路待機行程、復路待機行程は、例えば、ＮＣ旋盤のチャックを閉じて被削物を強く掴み固持する行程であり、シリンダ１Ａ、１Ｂには大きな負荷（高負荷）がかかる。この高負荷状態においては、高圧の作動液を必要とするので、高圧用アキュムレータ９Ｈから作動液をシリンダ１Ａ、１Ｂに供給するように制御している。
【００３７】
又、第１の回路部６Ａの第１のアキュムレータ９Ｌが作動中に、第２の回路部６Ｂを昇圧させるためにポンプ７を起動させる合には、電磁開閉弁（上流側開閉手段）１３が閉じられているので、第１の回路部６Ａに作動液が流入することはない。そのため、前記シリンダ１Ａ、１Ｂは、第１の回路部６Ａの第１のアキュムレータ９Ｌから吐き出される作動液のみにより駆動するので、前記ポンプ７から吐き出される作動液に影響されことなはない。
【００３８】
この発明の第２実施形態を図３、図４に基づいて説明するが、図１、図２と同一図面符号は、その名称も機能も同一である。この実施形態では、前記シリンダ及びアキュムレータが、夫々３台配設されているが、前記シリンダ１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、同一構造、同一機能である。
【００３９】
前記アキュムレータ９Ｌ、９Ｂ、９Ｃは、それぞれ蓄圧力が相違しており、第１及び第２のアキュムレータ９Ｌ、９Ｈは前記実施形態と同様であるが、第３のアキュムレータ９Ｍは、中圧用アキュムレータであり、その最高使用圧力は、前記両アキュムレータ９Ｌ、９Ｈの中間の値であり、例えば、２．０〜２．２ＭＰａである。
【００４０】
この実施形態では、第１、第２及び第３のアキュムレータ９Ｌ、９Ｍ、９Ｈは、下流側開閉手段、例えば、電磁開閉弁２ａ、２ｂ、２ｃ、１２ｃ、１２ａ、１２ｂ、２２ａ、２２ｂ、２２ｃを介して第１、第２のシリンダ１Ａ、１Ｂ、１Ｃの電磁切替弁３Ａ、３Ｂ、３Ｃに接続している。又、前記連結管部Ｒ１の第３のアキュムレータ９Ｍ側の管路は、所謂液圧回路５の「第３の管路部６Ｃ」を構成しているが、この管路部６Ｃには、圧力スイッチ１０Ｃが設けられている。この第３の回路部６Ｃの上流側（連結管部Ｒ１近傍）には、ポンプ７との連通を遮断する上流側開閉弁２３が配設されている。
【００４１】
なお、図３において、２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ、２７ｅは、逆流を防止するための逆止弁を示す。
【００４２】
次に、本実施形態の作動について説明する。各アキュムレータ９Ｌ、９Ｈ、９Ｍは、所定圧、例えば、第１のアキュムレータ（低圧用アキュムレータ）９Ｌは１．０〜１．１ＭＰａ、第２のアキュムレータ（高圧用アキュムレータ）９Ｈは３．０〜３．３ＭＰａ、第３のアキュムレータ（中圧用アキュムレータ）９Ｍは２．０〜２．２ＭＰａに調圧されている。前記制御盤は、電磁開閉弁２ａ、２ｂ、２ｃ、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１３、２３を閉にした後（Ｓ１）、シリンダ１Ａ、１Ｂの電磁切替弁（進行方向弁）３Ａ、３Ｂ、３Ｃを切り替える（Ｓ２）。
【００４３】
前記制御盤は、前記電磁切替弁（進行方向弁）３Ａ、３Ｂ、３Ｃの切り替えが完了すると、前記電磁開閉弁２ａ、２ｂ、２ｃを開にする（Ｓ３）。これにより、第１のアキュムレータ９Ｌとシリンダ１Ａ、１Ｂ、１Ｃが連通状態となるので、第１のアキュムレータ９Lに蓄積された作動油は、第１の回路部６Ａに供給され、前記シリダ１Ａ、１Ｂ、１Ｃを駆動させる。
【００４４】
この時、前記電磁開閉弁１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、閉弁状態なので、第２のアキュムレータ９Ｈとシリンダ１Ａ、１Ｂ、１Ｃの電磁切替弁３Ａ、３Ｂ、３Ｃは連通しておらず、又、前記電磁開閉弁２２ａ、２２ｂ、２２ｃも閉弁状態なので、第３のアキュムレータ９Ｍとシリンダ１Ａ、１Ｂ、１Ｃの電磁切替弁３Ａ、３Ｂ、３Ｃは連通していない。
【００４５】
前記制御盤は、圧力スイッチ１０Ａの検出信号に基いて第１の回路部の回路圧Ｐが、低圧設定圧力の最低値ＰＬ１より高いか否かを判断する（Ｓ４）。前記回路圧Ｐが前記最低値ＰＬ１より低い（Ｐ＜ＰＬ1）場合（ＮＯ）は、ポンプ７を起動し（Ｓ４の１）、上流側開閉弁１３を開にする（Ｓ４の２）。そうすると、作動御液が第１の回路部６Ａに供給され、圧力が上昇する。
【００４６】
この時、第２の回路部６Ｂの回路圧は、第１の回路部６Ａの回路圧より高圧なので、ポンプ７から吐き出される作動液が、前記第２の回路部６Ｂ側に流れ込むことはない。又、第３の回路部６Ｃの上流側開閉弁２３は閉なので、第３の回路部６Ｃに前記ポンプ７の作動液が流入することはない。
【００４７】
前記制御盤は、圧力スイッチ１０Ａの検出圧力に基づき、第１の回路部の回路圧Ｐが前記低圧設定圧最高値ＰＬ２であるか否かを判断し(Ｓ４の３)、該設定最高値ＰＬ２に到達したら（ＹＥＳ）、ポンプ７を止める（Ｓ４の４）とともに、電磁開閉弁１３を閉にする（Ｓ４の５）。これにより第１の回路部６Ａの回路圧Ｐは、低圧設定圧最低値ＰＬ１より高い圧力となる。
【００４８】
前記シリンダ１Ａ、１Ｂ、１Ｃに第１のアキュムレータ９Ｌの作動油が圧送されると、ピストン１ａが摺動し、前進が開始するが、前記ピストン１ａがシリンダ１Ａ、１Ｂ、１Ｃの後端（前進位置）に到達すると、リミットスイッチＬＭ１のスイッチがオンになり、到達信号を前記制御盤に送信する（Ｓ５）（往路行程）。
【００４９】
そうすると、前記制御盤は、保持圧力が中圧（前記低圧と高圧と間の圧力）か否かを判断する（Ｓ５）。このステップＳ５の判断は、中圧が必要な場合には「ＹＥＳ」、高圧が必要な場合には、「ＮＯ」となるが、最初に「ＹＥＳ」の場合について説明する。
【００５０】
第３の回路部６Ｃの電磁開閉弁２２ａ、２２ｂ、２２ｃを開にするとともに（Ｓ７）、第１の回路部６Ａの電磁開閉弁２ａ、２ｂ、２ｃを閉にする（Ｓ８）。これにより、第３のアキュムレータ９Ｍとシリンダ１Ａ、１Ｂ、１Ｃが連通状態となるので、第３のアキュムレータ９Ｍに蓄積された作動油は、第３の回路部６Ｃに供給され、前記シリンダ１Ａ、１Ｂ、１Ｃを駆動させる。この時、前記電磁開閉弁２ａ、２ｂ、２ｃ、１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、閉弁状態なので、第１及び第２のアキュムレータ９Ｌ、９Ｈとシリンダ１Ａ、１Ｂ、１Ｃは連通していない。
【００５１】
前記制御盤は、圧力スイッチ１０Ｃから出力される検出圧力値に基づいて、回路圧（保持圧力）Ｐが中圧設定圧力の最低値ＰＭ１より高いか否かを判断する（Ｓ９）。ここで前記最低値ＰＭ１は、シリンダ１Ａ、１Ｂ、１Ｃの保持又は待機行程に必要な大きさの圧力である。
【００５２】
前記制御盤は、第３の回路部６Ｃが、前記設定圧力の最低値ＰＭ１より高くない場合（ＮＯ）には、ポンプ７を起動させるとともに（Ｓ９の１）、電磁開閉弁２３を開にして第２の管路部６Ｃに作動液を供給させて昇圧させる。その後、第３の回路部６Ｃの回路圧Pが中圧設定圧力の最高値ＰＭ２であるか否かを判断し（Ｓ９の２）、その値が最高値ＰＭ２に達したら（ＹＥＳ）、ポンプ７の駆動を停止する（Ｓ９の３）とともに、前記電磁開閉弁２３を閉にする（Ｓ９の４）。
【００５３】
この様にして、前記第３の回路部６Ｃの回路圧Ｐは、中圧設定圧力最低値ＰＭ１より高い値を維持する（Ｓ１０）(往路待機行程)。前記ステップＳ１〜Ｓ１０の行程を繰り返す（Ｓ１１）。
【００５４】
次に、ステップＳ５が、「ＮＯ」の場合、即ち、高圧が必要な場合、について説明する。第２の管路部６Ｂの電磁開閉弁１２ａ、１２ｂ、１２ｃを開にするとともに（Ｓ９ａ）、第１の回路部６Ａの電磁開閉弁２ａ、２ｂ、２ｃを閉にする（Ｓ９ｂ）。これにより第２のアキュムレータ９Ｈは、各アキュムレータの電磁切替弁３Ａ、３Ｂ、３Ｃと連通する。この時、上流側電磁開閉弁２３、下流側電磁開閉弁２２ａ、２２ｂ、２２ｃは、閉弁状態なので、第３のアキュムレータ９Ｍはシリンダ１Ａ、１Ｂ、１Ｃに連通していない。
【００５５】
前記制御盤は、回路圧Ｐが高圧設定圧力の最低値ＰＨ１より高いか否かを判断する（Ｓ９ｃ）が、第２の回路部６Ｂが、前記設定圧力の最低値ＰＨ１より高くない場合（ＮＯ）には、ポンプ７を起動させる（Ｓ９ｃの１）。
【００５６】
その後、第２の回路部６Ｂの回路圧Pが高圧設定圧力の最高値PＨ２であるか否かを判断し（Ｓ９ｃの２）、その値が最高値ＰＨ２に達したら（ＹＥＳ）、ポンプ７の駆動を停止する（Ｓ９ｃの３）。これにより第２の回路部６Ｂの回路圧Ｐは最高設定圧力を維持することができるので、所定の保持力を維持することができる（Ｓ１０ａ）。
前記ステップが繰り返される（Ｓ１１ａ）。
【００５７】
この実施形態では、第１の回路部６Ａの第１のアキュムレータ９Ｌが作動中に、第２の回路部６Ｂの回路圧を上昇させるためにポンプ７を起動さても、上流側開閉手段（電磁開閉弁）１３、２３が閉じられているので、第１及び第３の回路部６Ａ、６Ｃに前記作動液が流入することはない。そのため、前記シリンダ１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、第１の回路部６Ａの第１のアキュムレータ９Ｌから吐き出される作動液のみにより駆動するので、前記ポンプ７から吐き出される作動液に影響されことはない。
【００５８】
この発明の実施形態は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、次のようにしてもよい。
（１）アクチュエータの数は、必ずしも複数である必要はなく、単数（１本）であってもよい。
（２）第１実施形態では、第１のアキュムレータを第１及び第２のアクチュエータに連通させて往路行程又は復路行程を行い、次に、電磁開閉弁を切替えて第２のアキュムレータを前記第１及び第２アクチュエータに連通させて保持待機行程を行っているが、この代わりに、前記両アクチュエータが互いに異なる行程を行うようにしてもよい。
【００５９】
例えば、上流側及び下流側開閉手段を操作し、前記第１のアキュムレータを第１のアクチュエータに連通させて往路行程又は復路行程を行わせると同時に、第２のアキュムレータを第２のアクチュエータに連通させて保持待機行程を行わせるようにしても良い。
（３）第２実施形態では、第１のアキュムレータを第１、第２及び第３のアクチュエータに連通させて往路行程又は復路行程を行い、次に、第２のアキュムレータ、又は、第３のアキュムレータを第１、第２及び第３アクチュエータに連通させて保持待機行程を行っているが、この代わりに、前記全アクチュエータが、同時に同一行程を行わないようにしてもよい。
【００６０】
例えば、前記第１のアキュムレータを第１及び第２のアクチュエータに連通させて往路行程又は復路行程を行わせると同時に、第２のアキュムレータ又は第３のアキュムレータを第３のアクチュエータに連通させて保持待機行程を行わせてもよい。
（４）前記第2実施形態では、使用圧力の異なる３本のアキュムレータ（低圧・中圧・高圧）を配設して、第1の回路部、第2の回路部及び第３の回路部を形成したが、前記アキュムレータの数を４本以上に増やし、第１の回路部、第２の回路部、第３の回路部、第４の回路部、・・・・・第ｎの回路部、を形成しても良い。
【００６１】
１Ａ シリンダ
１Ｂ シリンダ
２ａ 下流側電磁開閉弁
２ｂ 下流側電磁開閉弁
３ａ 下流側電磁切替弁
３ｂ 下流側電磁切替弁
５ 油圧回路
６Ａ 第１の回路部
６Ｂ 第１の回路部
７ ポンプ
９Ｌ 第１のアキュムレータ
９Ｈ 第２のアキュムレータ
１０Ａ 圧力スイッチ
１０Ｂ 圧力スイッチ
１３ 上流側電磁開閉弁
１５ 逆止弁
Ｒ 管路
Ｒ１ 連結管部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、工作機械等に用いられる液圧回路に関するものであり、アキュムレータに作動液を蓄えた後にポンプを停止し、前記アキュムレータから該工作機械等の駆動に必要な油等の作動液を供給する、所謂ポンプ停止形の液圧回路に関するものである。更に述べると、設定圧力の異なる複数のアキュムレータを配設し、前記工作機械等の異なる負荷に対応させて作動液を供給できる、アキュムレータを使用した省エネ多圧回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アクチュエータ、例えば、工作機械のクランプ用油圧シリンダは、電磁切換弁を介して油圧回路等の液圧回路に接続されている。前記液圧回路には、作動液を供給するポンプと蓄圧用のアキュムレータが配置されている。
【０００３】
前記液圧回路では、該回路中の液圧は、シリンダがストローク後に必要な推力を得ることのできる圧力αを有している必要があるため、アキュムレータには、更に高い圧力βが蓄積される必要がある。従って、前記液圧回路の液圧は、圧力α〜圧力βの間で変動することになる。
【０００４】
一般的な工作機械等においては、シリンダが、無負荷、又は、低負荷(以下、単に、「低負荷」という)でストロークした後に、被削物の保持、又は、待機のために推力が必要になることが殆どである。液圧回路中のエネルギは、液圧Ｐ×流量Ｑ、で表されることが知られている。即ち、無負荷状態のシリンダを同じ速度でストロークさせるためには、圧力の低い作動液を供給すれば足りるので、該アキュムレータから圧力の高い作動液を供給することは、エネルギーの無駄使い（ロス）となる。
【０００５】
そこで、前記問題を解決するため、次のような液圧回路が開発されている。（例えば、特許文献１、参照）。ポンプを駆動させて作動液をアキュムレータに蓄圧させた後に前記ポンプを停止させ、該アキュムレータからアクチュエータの駆動に必要な作動液を供給する液圧回路であって、前記アキュムレータは、前記アクチュエータの負荷が低負荷である時に作動液を該液圧回路内に吐き出す第１のアキュムレータと、前記アクチュエータの負荷が、前記低負荷より大きい高負荷である時に作動液を該液圧回路内に吐き出す第２のアキュムレータと、を備えている液圧回路。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−０４８３３２号 公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来例では、前記アクチュエータの負荷が低負荷で第１のアキュムレータから液圧回路内に作動液を吐き出している最中に、第２のアキュムレータ側の圧力スイッチが圧力低下を検出すると、ポンプが起動して作動液を液圧回路に供給するが、この作動液は、圧力の低い第１のアキュムレータ側に流れてしまう。そのため、第１のアキュムレータによる省エネ効果が小さくなるとともに、第2のアキュムレータ側の圧力維持もスムーズにできなくなる。
【０００８】
この発明は、上記事情に鑑み、エネルギの無駄使いを防止して、省エネ効果の向上を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、ポンプを駆動させて作動液をアキュムレータに蓄圧させた後に前記ポンプを停止させ、該アキュムレータからアクチュエータの駆動に必要な作動液を供給する液圧回路であって、前記アキュムレータは、前記アクチュエータの負荷が低負荷である時に作動液を該液圧回路の第１の回路部に吐き出す第１のアキュムレータと、前記アクチュエータの負荷が前記低負荷より大きい高負荷である時に作動液を該液圧回路の第２の回路部に吐き出す第２のアキュムレータと、を備えており、前記第１及び第２の回路部には、前記アクチュエータとの連通を遮断する下流側開閉手段が配設され、前記第1の回路部には、前記ポンプとの連通を遮断する上流側開閉手段が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
この発明は、前記アクチュエータの負荷が前記低負荷と前記高負荷との間の中負荷である時に、作動液を該液圧回路の第３の回路部に吐き出す、第３のアキュムレータが設けられていることを特徴とする。この発明の前記第３の回路部には、前記アクチュエータとの連通を遮断する下流側開閉手段と、前記ポンプとの連通を遮断する上流側開閉手段が配設されていることを特徴とする。
【００１１】
この発明の前記アクチュエータは、複数配設されていることを特徴とする。この発明の前記上流側及び下流側開閉手段は、電磁遮断弁であり、前記液圧回路の各回路部に設けた圧力スイッチの圧力検出に基き制御されることを特徴とする。この発明の前記液圧回路の第２の回路部の上御流側には、逆止弁が配設されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明は、以上のように、第１の回路部には、前記ポンプからの作動液の流入を阻止する開閉手段が設けられているので、この開閉手段を閉にしてポンプを起動すると、作動液は第2の回路部に流入し、第１の回路部に流れこむことはない。従って、第１のアキュムレータの作動液の吐き出しによってのみアクチュエータが駆動されるので、従来例より更に効果的に省エネを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態を示す正面図である。
【図２】フローチャートを示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態を示す正面図である。
【図４Ａ】フローチャートの前半部を示す図である。
【図４Ｂ】フローチャートの後半部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
この発明の第１の実施形態を図１、図２により説明する。油圧回路（液圧回路）５には、２個のアクチュエータ、例えば、工作機等のクランプ用油圧シリンダ１Ａ、１Ｂが配設されているが、この両シリンダ１Ａ、１Ｂは同一構造、機能なので、前記シリンダ１Ａについて説明し、前記シリンダ１Ｂについてはその説明を省略する。
【００１５】
前記シリンダ１Ａは、ピストン１ａとピストンロッド１ｂを備え、前記シリンダの切換手段、例えば、電磁切換弁３を介して液圧回路５の管路Ｒに連結されている。又、前記シリンダ１Ａの両端部には、前進位置を検出する手段、例えば、リミットスイッチＬＭ０、ＬＭ１が設けられている。前記電磁切換弁３Ａ及びリミットスイッチＬＭ０、ＬＭ１は、制御手段である制御盤に接続されている（図示省略）。
【００１６】
前記油圧回路５の管路Ｒには、ポンプ７と第１及び第２アキュムレータ９Ｌ、９Ｈとが配置されている。前記ポンプ７は、電動モータＭの駆動により油タンク１１内の作動液、例えば、油、を前記油圧回路５の管路Ｒ内に供給するが、前記制御盤の指示に従って駆動する。
【００１７】
前記第１のアキュムレータ９Ｌは、低圧用アキュムレータであり、最大使用圧力は低圧であり、例えば、１ＭＰａ以下である。このアキュムレータ９Ｌは、上流側開閉手段、例えば、ポンプ７近傍に配設された電磁開閉弁１３を介して液圧回路５の連結管部Ｒ１に連結されている。前記連結管部Ｒ１は、前記ポンプ７とリリーフ弁８とを連結している。
【００１８】
前記第１のアキュムレータ９Ｌは、下流側開閉手段、例えば、電磁開閉弁２ａを介して油圧シリンダ１Ａの電磁切替弁３Ａに連通しているとともに、下流側開閉手段、例えば、電磁開閉弁２ｂを介して油圧シリンダ１Ｂの電磁切替弁３Ｂに連通している。又、前記連結管部Ｒ１の第１のアキュムレータ９Ｌ側の管路は、所謂液圧回路５の「第１の回路部６Ａ」を構成しているが、この回路部６Ａには、圧力スイッチ１０Ａが設けられている。前記電磁開閉弁２ａ、２ｂ、１３と圧力スイッチ１０Ａは、前記制御盤により操作される。
【００１９】
前記第２のアキュムレータ９Ｈは、高圧用アキュムレータであり、最大使用圧力が高圧であり、例えば、３．０〜３．３ＭＰａである。このアキュムレータ９Ｈは、逆止弁１５を介して前記連結管路Ｒ１に連通している。
【００２０】
前記第２のアキュムレータ９Ｈは、下流側開閉手段、例えば、電磁開閉弁１２ａを介して油圧シリンダ１Ａの電磁切替弁３Ａに連通しているとともに、下流側開閉手段、例えば、電磁開閉弁１２ｂを介して油圧シリンダ１Ｂの電磁切替弁３Ｂに連通している。前記連結管部Ｒ１の第２のアキュムレータ９Ｈ側の管路は、所謂液圧回路５の「第２の回路部６Ｂ」を構成している。前記管路部６Ｂには、圧力スイッチ１０Ｂが設けられている。前記電磁開閉弁１２ａ、１２ｂと圧力スイッチ１０Ｂは、前記制御盤により操作される。
【００２１】
前述のように、前記第１の回路部６Ａと第２の回路部６Ｂは、連結管部Ｒ１に連結されており、それぞれ異なった回路圧（低圧回路部・高圧回路部）となるので、本件油圧回路は、所謂多圧回路と言うこともできる。
【００２２】
前記第２（高圧用）のアキュムレータ９Ｈの最大使用圧力は、前記第１（低圧用）のアキュムレータ９Ｌより圧力が高く設定されている。前記高圧用アキュムレータ９Ｈの使用圧力は、シリンダ１Ａ、１Ｂが前進した後に圧力保持又は待機できる値であり、又、前記低圧用アキュムレータ９Ｌのそれは、シリンダ１Ａ、１Ｂが前進できる圧力であり、例えば、前記高圧用アキュムレータ９Ｈは、３．０〜３．３ＭＰａであり、前記低圧用アキュムレータ９Ｌは、１．０〜１．１ＭＰａが選択される。
【００２３】
なお、図１において、１５、１７ａ、１７ｂ、１７ｃは、逆流を防止するための逆止弁を示す。
【００２４】
次に、本実施形態の作動について説明する。
各アキュムレータ９Ｌ、９Ｈは、所定圧、例えば、低圧用アキュムレータ９Ｌは１．０〜１．１ＭＰａ、高圧用アキュムレータ９Ｈは、３．０〜３．３ＭＰａ、に調圧されている。前記制御盤は、電磁開閉弁２ａ、２ｂ、１２ａ、１２ｂ、１３を閉にした後（Ｓ１）、シリンダ１Ａ、１Ｂの電磁切替弁３Ａ、３Ｂを切り替える（Ｓ２）。
【００２５】
前記制御盤は、前記電磁切替弁３Ａ、３Ｂの切り替えが完了すると、前記電磁開閉弁２ａ、２ｂを開にする（Ｓ３）。これにより、第１のアキュムレータ９Ｌとシリンダ１Ａ、１Ｂが連通状態となるので、第１のアキュムレータ９Ｌに蓄積された作動油は、第１の回路部６Ａに供給され、前記シリダ１Ａ、１Ｂを駆動させる。この時、前記電磁開閉弁１２ａ、１２ｂは、閉弁状態なので、第２のアキュムレータ９Ｈとシリンダ１Ａ、１Ｂは連通していない。
【００２６】
前記制御盤は、圧力スイッチ１０Ａの検出信号に基いて第１の回路部６Ａの回路圧Ｐ検知し、前記回路圧Ｐが低圧設定圧力の最低値ＰＬ１より高いか否かを判断する（Ｓ４）。
前記回路圧Ｐが前記最低値ＰＬ１より低い（Ｐ＜ＰＬ1）場合（ＮＯ）は、ポンプ７を起動し（Ｓ４の１）、電磁開閉弁１３を開にする（Ｓ４の２）。
【００２７】
そうすると、作動液が第１の回路部６Ａに供給され、圧力が上昇する。この時、第２の回路部６Ｂの回路圧は、第１の回路部６Ａの回路圧より高圧なので、ポンプ７から吐き出される作動液が、前記第２の回路部６Ｂ側に流れ込むことはない。なお、逆止弁１５が設けられているので、第２の回路部６Ｂ側の作動液が、第１の回路部６Ａ側に流れ込むことはない。
【００２８】
前記制御盤は、圧力スイッチ１０Ａの検出圧力に基づき、第１の回路部６Ａの回路圧Ｐが前記低圧設定圧最高値ＰＬ２であるか否かを判断し(Ｓ４の３)、該設定最高値ＰＬ２に到達したら（ＹＥＳ）、ポンプ７を止める（Ｓ４の４）とともに、電磁開閉弁１３を閉にする（Ｓ４の５）。これにより第１の回路部６Ａの回路圧Ｐは、低圧設定圧最低値ＰＬ１より高い圧力となる。
【００２９】
前記シリンダ１Ａ、１Ｂに第１のアキュムレータ９Ｌの作動油が圧送されると、ピストン１ａが摺動し、前進が開始するが、前記ピストン１ａがシリンダ１Ａ、１Ｂの後端（前進位置）に到達すると、リミットスイッチＬＭ１、ＬＭ２のスイッチがオンになり、到達信号を前記制御盤に送信する（Ｓ５）（往路行程）。
【００３０】
そうすると、前記制御盤は、電磁開閉弁１２ａ、１２ｂを開にした後（Ｓ６）、電磁開閉弁２ａ、２ｂを閉にする（Ｓ７）。これにより、第２のアキュムレータ９Ｈとシリンダ１Ａ、１Ｂが連通状態となるので、第２のアキュムレータ９Ｈに蓄積された作動油は、第２の回路部６Ｂに供給され、前記シリンダ１Ａ、１Ｂを駆動させる。この時、前記チェック弁１７ａ、１７ｂで油圧回路は、閉弁状態なので、第１のアキュムレータ９Ｌとシリンダ１Ａ、１Ｂは連通していない。
【００３１】
前記制御盤は、圧力スイッチ１０Ｂから出力される検出圧力値に基づいて、回路圧Ｐが高圧設定圧力の最低値ＰＨ１より高いか否かを判断する（Ｓ８）。ここで前記最低値ＰＨ１は、シリンダ１Ａ、１Ｂの保持又は待機行程に必要な大きさの圧力である。
【００３２】
前記制御盤は、第２の回路部６Ｂが、前記高圧設定圧力の最低値ＰＨ１より高くない場合（ＮＯ）には、ポンプ７を起動させ、昇圧させる（Ｓ９）。その後、第２の回路部６Ｂの回路圧Pが高圧設定圧力の最高値PＨ２であるか否かを判断し（Ｓ９の１）、その値が最高値ＰＨ２に達したら（ＹＥＳ）、ポンプ７の駆動を停止する（Ｓ９の２）。
【００３３】
この様にして、前記第２の回路部６Ｂの回路圧Pは、高圧設定圧力最低値ＰＭ１より高い値を維持する（Ｓ１０）(往路待機行程)。前記ステップＳ１〜Ｓ１０の行程を繰り返す（Ｓ１１）。
【００３４】
この実施形態では、前記ステップＳ１〜Ｓ１０を順次繰り返すことにより、往路行程、往路待機行程、復路行程、復路待機行程が順次繰り返され、シリンダ１Ａ、１Ｂが駆動される。前記往路行程は復路行程と同様であり、又、前記往路保持行程と復路待機行程とは、同様であるので、復路行程、復路待機行程についての説明は、省略する。
【００３５】
前記往路行程、復路行程は、例えば、ＮＣ旋盤のチャックを閉じながら被削物を掴むまでの行程であり、シリンダ１Ａ、１Ｂには殆ど負荷がかからない（低負荷状態）。この低負荷状態においては、高圧の作動液を必要としないので、高圧用アキュムレータ９Ｈと管路Ｒとの連通を断ち、低圧用アキュムレータ９Ｌからのみ作動液をシリンダ１Ａ、１Ｂに供給する。
【００３６】
更に、前記往路待機行程、復路待機行程は、例えば、ＮＣ旋盤のチャックを閉じて被削物を強く掴み固持する行程であり、シリンダ１Ａ、１Ｂには大きな負荷（高負荷）がかかる。この高負荷状態においては、高圧の作動液を必要とするので、高圧用アキュムレータ９Ｈから作動液をシリンダ１Ａ、１Ｂに供給するように制御している。
【００３７】
又、第１の回路部６Ａの第１のアキュムレータ９Ｌが作動中に、第２の回路部６Ｂを昇圧させるためにポンプ７を起動させる合には、電磁開閉弁（上流側開閉手段）１３が閉じられているので、第１の回路部６Ａに作動液が流入することはない。そのため、前記シリンダ１Ａ、１Ｂは、第１の回路部６Ａの第１のアキュムレータ９Ｌから吐き出される作動液のみにより駆動するので、前記ポンプ７から吐き出される作動液に影響されことなはない。
【００３８】
この発明の第２実施形態を図３、図４に基づいて説明するが、図１、図２と同一図面符号は、その名称も機能も同一である。この実施形態では、前記シリンダ及びアキュムレータが、夫々３台配設されているが、前記シリンダ１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、同一構造、同一機能である。
【００３９】
前記アキュムレータ９Ｌ、９Ｂ、９Ｃは、それぞれ蓄圧力が相違しており、第１及び第２のアキュムレータ９Ｌ、９Ｈは前記実施形態と同様であるが、第３のアキュムレータ９Ｍは、中圧用アキュムレータであり、その最高使用圧力は、前記両アキュムレータ９Ｌ、９Ｈの中間の値であり、例えば、２．０〜２．２ＭＰａである。
【００４０】
この実施形態では、第１、第２及び第３のアキュムレータ９Ｌ、９Ｍ、９Ｈは、下流側開閉手段、例えば、電磁開閉弁２ａ、２ｂ、２ｃ、１２ｃ、１２ａ、１２ｂ、２２ａ、２２ｂ、２２ｃを介して第１、第２のシリンダ１Ａ、１Ｂ、１Ｃの電磁切替弁３Ａ、３Ｂ、３Ｃに接続している。又、前記連結管部Ｒ１の第３のアキュムレータ９Ｍ側の管路は、所謂液圧回路５の「第３の管路部６Ｃ」を構成しているが、この管路部６Ｃには、圧力スイッチ１０Ｃが設けられている。この第３の回路部６Ｃの上流側（連結管部Ｒ１近傍）には、ポンプ７との連通を遮断する上流側開閉弁２３が配設されている。
【００４１】
なお、図３において、２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ、２７ｅは、逆流を防止するための逆止弁を示す。
【００４２】
次に、本実施形態の作動について説明する。各アキュムレータ９Ｌ、９Ｈ、９Ｍは、所定圧、例えば、第１のアキュムレータ（低圧用アキュムレータ）９Ｌは１．０〜１．１ＭＰａ、第２のアキュムレータ（高圧用アキュムレータ）９Ｈは３．０〜３．３ＭＰａ、第３のアキュムレータ（中圧用アキュムレータ）９Ｍは２．０〜２．２ＭＰａに調圧されている。前記制御盤は、電磁開閉弁２ａ、２ｂ、２ｃ、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１３、２３を閉にした後（Ｓ１）、シリンダ１Ａ、１Ｂの電磁切替弁（進行方向弁）３Ａ、３Ｂ、３Ｃを切り替える（Ｓ２）。
【００４３】
前記制御盤は、前記電磁切替弁（進行方向弁）３Ａ、３Ｂ、３Ｃの切り替えが完了すると、前記電磁開閉弁２ａ、２ｂ、２ｃを開にする（Ｓ３）。これにより、第１のアキュムレータ９Ｌとシリンダ１Ａ、１Ｂ、１Ｃが連通状態となるので、第１のアキュムレータ９Lに蓄積された作動油は、第１の回路部６Ａに供給され、前記シリダ１Ａ、１Ｂ、１Ｃを駆動させる。
【００４４】
この時、前記電磁開閉弁１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、閉弁状態なので、第２のアキュムレータ９Ｈとシリンダ１Ａ、１Ｂ、１Ｃの電磁切替弁３Ａ、３Ｂ、３Ｃは連通しておらず、又、前記電磁開閉弁２２ａ、２２ｂ、２２ｃも閉弁状態なので、第３のアキュムレータ９Ｍとシリンダ１Ａ、１Ｂ、１Ｃの電磁切替弁３Ａ、３Ｂ、３Ｃは連通していない。
【００４５】
前記制御盤は、圧力スイッチ１０Ａの検出信号に基いて第１の回路部の回路圧Ｐが、低圧設定圧力の最低値ＰＬ１より高いか否かを判断する（Ｓ４）。前記回路圧Ｐが前記最低値ＰＬ１より低い（Ｐ＜ＰＬ1）場合（ＮＯ）は、ポンプ７を起動し（Ｓ４の１）、上流側開閉弁１３を開にする（Ｓ４の２）。そうすると、作動御液が第１の回路部６Ａに供給され、圧力が上昇する。
【００４６】
この時、第２の回路部６Ｂの回路圧は、第１の回路部６Ａの回路圧より高圧なので、ポンプ７から吐き出される作動液が、前記第２の回路部６Ｂ側に流れ込むことはない。又、第３の回路部６Ｃの上流側開閉弁２３は閉なので、第３の回路部６Ｃに前記ポンプ７の作動液が流入することはない。
【００４７】
前記制御盤は、圧力スイッチ１０Ａの検出圧力に基づき、第１の回路部の回路圧Ｐが前記低圧設定圧最高値ＰＬ２であるか否かを判断し(Ｓ４の３)、該設定最高値ＰＬ２に到達したら（ＹＥＳ）、ポンプ７を止める（Ｓ４の４）とともに、電磁開閉弁１３を閉にする（Ｓ４の５）。これにより第１の回路部６Ａの回路圧Ｐは、低圧設定圧最低値ＰＬ１より高い圧力となる。
【００４８】
前記シリンダ１Ａ、１Ｂ、１Ｃに第１のアキュムレータ９Ｌの作動油が圧送されると、ピストン１ａが摺動し、前進が開始するが、前記ピストン１ａがシリンダ１Ａ、１Ｂ、１Ｃの後端（前進位置）に到達すると、リミットスイッチＬＭ１のスイッチがオンになり、到達信号を前記制御盤に送信する（Ｓ５）（往路行程）。
【００４９】
そうすると、前記制御盤は、保持圧力が中圧（前記低圧と高圧と間の圧力）か否かを判断する（Ｓ５）。このステップＳ５の判断は、中圧が必要な場合には「ＹＥＳ」、高圧が必要な場合には、「ＮＯ」となるが、最初に「ＹＥＳ」の場合について説明する。
【００５０】
第３の回路部６Ｃの電磁開閉弁２２ａ、２２ｂ、２２ｃを開にするとともに（Ｓ７）、第１の回路部６Ａの電磁開閉弁２ａ、２ｂ、２ｃを閉にする（Ｓ８）。これにより、第３のアキュムレータ９Ｍとシリンダ１Ａ、１Ｂ、１Ｃが連通状態となるので、第３のアキュムレータ９Ｍに蓄積された作動油は、第３の回路部６Ｃに供給され、前記シリンダ１Ａ、１Ｂ、１Ｃを駆動させる。この時、前記電磁開閉弁２ａ、２ｂ、２ｃ、１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、閉弁状態なので、第１及び第２のアキュムレータ９Ｌ、９Ｈとシリンダ１Ａ、１Ｂ、１Ｃは連通していない。
【００５１】
前記制御盤は、圧力スイッチ１０Ｃから出力される検出圧力値に基づいて、回路圧（保持圧力）Ｐが中圧設定圧力の最低値ＰＭ１より高いか否かを判断する（Ｓ９）。ここで前記最低値ＰＭ１は、シリンダ１Ａ、１Ｂ、１Ｃの保持又は待機行程に必要な大きさの圧力である。
【００５２】
前記制御盤は、第３の回路部６Ｃが、前記設定圧力の最低値ＰＭ１より高くない場合（ＮＯ）には、ポンプ７を起動させるとともに（Ｓ９の１）、電磁開閉弁２３を開にして第２の管路部６Ｃに作動液を供給させて昇圧させる。その後、第３の回路部６Ｃの回路圧Pが中圧設定圧力の最高値ＰＭ２であるか否かを判断し（Ｓ９の２）、その値が最高値ＰＭ２に達したら（ＹＥＳ）、ポンプ７の駆動を停止する（Ｓ９の３）とともに、前記電磁開閉弁２３を閉にする（Ｓ９の４）。
【００５３】
この様にして、前記第３の回路部６Ｃの回路圧Ｐは、中圧設定圧力最低値ＰＭ１より高い値を維持する（Ｓ１０）(往路待機行程)。前記ステップＳ１〜Ｓ１０の行程を繰り返す（Ｓ１１）。
【００５４】
次に、ステップＳ５が、「ＮＯ」の場合、即ち、高圧が必要な場合、について説明する。第２の管路部６Ｂの電磁開閉弁１２ａ、１２ｂ、１２ｃを開にするとともに（Ｓ９ａ）、第１の回路部６Ａの電磁開閉弁２ａ、２ｂ、２ｃを閉にする（Ｓ９ｂ）。これにより第２のアキュムレータ９Ｈは、各アキュムレータの電磁切替弁３Ａ、３Ｂ、３Ｃと連通する。この時、上流側電磁開閉弁２３、下流側電磁開閉弁２２ａ、２２ｂ、２２ｃは、閉弁状態なので、第３のアキュムレータ９Ｍはシリンダ１Ａ、１Ｂ、１Ｃに連通していない。
【００５５】
前記制御盤は、回路圧Ｐが高圧設定圧力の最低値ＰＨ１より高いか否かを判断する（Ｓ９ｃ）が、第２の回路部６Ｂが、前記設定圧力の最低値ＰＨ１より高くない場合（ＮＯ）には、ポンプ７を起動させる（Ｓ９ｃの１）。
【００５６】
その後、第２の回路部６Ｂの回路圧Pが高圧設定圧力の最高値PＨ２であるか否かを判断し（Ｓ９ｃの２）、その値が最高値ＰＨ２に達したら（ＹＥＳ）、ポンプ７の駆動を停止する（Ｓ９ｃの３）。これにより第２の回路部６Ｂの回路圧Ｐは最高設定圧力を維持することができるので、所定の保持力を維持することができる（Ｓ１０ａ）。
前記ステップが繰り返される（Ｓ１１ａ）。
【００５７】
この実施形態では、第１の回路部６Ａの第１のアキュムレータ９Ｌが作動中に、第２の回路部６Ｂの回路圧を上昇させるためにポンプ７を起動さても、上流側開閉手段（電磁開閉弁）１３、２３が閉じられているので、第１及び第３の回路部６Ａ、６Ｃに前記作動液が流入することはない。そのため、前記シリンダ１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、第１の回路部６Ａの第１のアキュムレータ９Ｌから吐き出される作動液のみにより駆動するので、前記ポンプ７から吐き出される作動液に影響されことはない。
【００５８】
この発明の実施形態は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、次のようにしてもよい。
（１）アクチュエータの数は、必ずしも複数である必要はなく、単数（１本）であってもよい。
（２）第１実施形態では、第１のアキュムレータを第１及び第２のアクチュエータに連通させて往路行程又は復路行程を行い、次に、電磁開閉弁を切替えて第２のアキュムレータを前記第１及び第２アクチュエータに連通させて保持待機行程を行っているが、この代わりに、前記両アクチュエータが互いに異なる行程を行うようにしてもよい。
【００５９】
例えば、上流側及び下流側開閉手段を操作し、前記第１のアキュムレータを第１のアクチュエータに連通させて往路行程又は復路行程を行わせると同時に、第２のアキュムレータを第２のアクチュエータに連通させて保持待機行程を行わせるようにしても良い。
（３）第２実施形態では、第１のアキュムレータを第１、第２及び第３のアクチュエータに連通させて往路行程又は復路行程を行い、次に、第２のアキュムレータ、又は、第３のアキュムレータを第１、第２及び第３アクチュエータに連通させて保持待機行程を行っているが、この代わりに、前記全アクチュエータが、同時に同一行程を行わないようにしてもよい。
【００６０】
例えば、前記第１のアキュムレータを第１及び第２のアクチュエータに連通させて往路行程又は復路行程を行わせると同時に、第２のアキュムレータ又は第３のアキュムレータを第３のアクチュエータに連通させて保持待機行程を行わせてもよい。
（４）前記第2実施形態では、使用圧力の異なる３本のアキュムレータ（低圧・中圧・高圧）を配設して、第1の回路部、第2の回路部及び第３の回路部を形成したが、前記アキュムレータの数を４本以上に増やし、第１の回路部、第２の回路部、第３の回路部、第４の回路部、・・・・・第ｎの回路部、を形成しても良い。
【００６１】
１Ａ シリンダ
１Ｂ シリンダ
２ａ 下流側電磁開閉弁
２ｂ 下流側電磁開閉弁
３ａ 下流側電磁切替弁
３ｂ 下流側電磁切替弁
５ 油圧回路
６Ａ 第１の回路部
６Ｂ 第１の回路部
７ ポンプ
９Ｌ 第１のアキュムレータ
９Ｈ 第２のアキュムレータ
１０Ａ 圧力スイッチ
１０Ｂ 圧力スイッチ
１３ 上流側電磁開閉弁
１５ 逆止弁
Ｒ 管路
Ｒ１ 連結管部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプを駆動させて作動液をアキュムレータに蓄圧させた後に前記ポンプを停止させ、該アキュムレータからアクチュエータの駆動に必要な作動液を供給する液圧回路であって、
前記アキュムレータは、前記アクチュエータの負荷が低負荷である時に作動液を該液圧回路の第１の回路部に吐き出す第1のアキュムレータと、前記アクチュエータの負荷が前記低負荷より大きい高負荷である時に作動液を該液圧回路の第２の回路部に吐き出す第２のアキュムレータと、を備えており、
前記第１及び第２の回路部には、前記アクチュエータとの連通を遮断する下流側開閉手段が配設され、
前記第１の回路部には、前記ポンプとの連通を遮断する上流側開閉手段が設けられていることを特徴とするアキュムレータを使用した省エネ多圧回路。
【請求項２】
前記アクチュエータの負荷が前記低負荷と前記高負荷との間の中負荷である時に、作動液を該液圧回路の第３の回路部に吐き出す、第３のアキュムレータが設けられていることを特徴とする請求項１記載のアキュムレータを使用した省エネ多圧回路。
【請求項３】
前記第３の回路部には、前記アクチュエータとの連通を遮断する下流側開閉手段と、前記ポンプとの連通を遮断する上流側開閉手段が配設されていることを特徴とする請求項２記載のアキュムレータを使用した省エネ多圧回路。
【請求項４】
前記アクチュエータは、複数配設されていることを特徴とする請求項１、２、又は、３記載のアキュムレータを使用した省エネ多圧回路。
【請求項５】
前記上流側及び下流側開閉手段は、電磁開閉弁であり、前記液圧回路の各回路部に設けた圧力スイッチの圧力検出に基き制御されることを特徴とする請求項１、２、３、又は、４記載のキュムレータを使用した省エネ多圧回路。
【請求項６】
前記液圧回路の第２の回路部の上御流側には、逆止弁が配設されていることを特徴とする請求項１、２、３、４、又は、５記載のキュムレータを使用した省エネ多圧回路。
【請求項１】
ポンプを駆動させて作動液をアキュムレータに蓄圧させた後に前記ポンプを停止させ、該アキュムレータからアクチュエータの駆動に必要な作動液を供給する液圧回路であって、
前記アキュムレータは、前記アクチュエータの負荷が低負荷である時に作動液を該液圧回路の第１の回路部に吐き出す第1のアキュムレータと、前記アクチュエータの負荷が前記低負荷より大きい高負荷である時に作動液を該液圧回路の第２の回路部に吐き出す第２のアキュムレータと、を備えており、
前記第１及び第２の回路部には、前記アクチュエータとの連通を遮断する下流側開閉手段が配設され、
前記第１の回路部には、前記ポンプとの連通を遮断する上流側開閉手段が設けられていることを特徴とするアキュムレータを使用した省エネ多圧回路。
【請求項２】
前記アクチュエータの負荷が前記低負荷と前記高負荷との間の中負荷である時に、作動液を該液圧回路の第３の回路部に吐き出す、第３のアキュムレータが設けられていることを特徴とする請求項１記載のアキュムレータを使用した省エネ多圧回路。
【請求項３】
前記第３の回路部には、前記アクチュエータとの連通を遮断する下流側開閉手段と、前記ポンプとの連通を遮断する上流側開閉手段が配設されていることを特徴とする請求項２記載のアキュムレータを使用した省エネ多圧回路。
【請求項４】
前記アクチュエータは、複数配設されていることを特徴とする請求項１、２、又は、３記載のアキュムレータを使用した省エネ多圧回路。
【請求項５】
前記上流側及び下流側開閉手段は、電磁開閉弁であり、前記液圧回路の各回路部に設けた圧力スイッチの圧力検出に基き制御されることを特徴とする請求項１、２、３、又は、４記載のキュムレータを使用した省エネ多圧回路。
【請求項６】
前記液圧回路の第２の回路部の上御流側には、逆止弁が配設されていることを特徴とする請求項１、２、３、４、又は、５記載のキュムレータを使用した省エネ多圧回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【公開番号】特開２０１２−１９７８２３（Ｐ２０１２−１９７８２３Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６０９８４（Ｐ２０１１−６０９８４）
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【出願人】（０００１９３９９９）
【出願人】（３９００３４６２５）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【出願人】（０００１９３９９９）
【出願人】（３９００３４６２５）
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]