液圧装置
【課題】液圧ポンプの応答性を高めつつ電磁弁の開閉頻度を抑制することができる液圧装置を提供する。
【解決手段】モータ４００により駆動され両方向に回転可能なポンプ４５０と、ポンプ４５０によりピストンロッド２２０が駆動する油圧シリンダ２００と、ヘッド側ポートＨＰの管路に介挿された電磁弁３２０と、ロッド側ポートＲＰの管路に介挿されたパイロットチェック弁３８０および電磁弁３１０の少なくとも一方と、ピストンロッド２２０の変位を検出する直線変位計２５０とを備える。
【解決手段】モータ４００により駆動され両方向に回転可能なポンプ４５０と、ポンプ４５０によりピストンロッド２２０が駆動する油圧シリンダ２００と、ヘッド側ポートＨＰの管路に介挿された電磁弁３２０と、ロッド側ポートＲＰの管路に介挿されたパイロットチェック弁３８０および電磁弁３１０の少なくとも一方と、ピストンロッド２２０の変位を検出する直線変位計２５０とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータにより駆動される液圧ポンプからの圧液により駆動する液圧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、サーボモータにより直接駆動する駆動装置が用いられている。しかし、大きな駆動力を必要とする際には、モータにより駆動される液圧ポンプからの圧液を液圧シリンダに供給して、液圧シリンダにより大きな駆動力を得る液圧装置が用いられる。液圧装置では、電動モータ、液圧ポンプ、液圧タンク、制御弁等の油圧機器を必要とするため、機器の大きさが大型化する問題があり、小型化するための研究および開発が実施されている。
【０００３】
特許文献１には、ハンチング現象の発生を防止した液圧装置について開示されている。特許文献１記載の液圧装置は、電動モータにより駆動され両方向回転可能な液圧ポンプを備え、片ロッド型の液圧シリンダのロッド側ポートをロッド側管路を介して、また、ヘッド側ポートをヘッド側管路を介して液圧ポンプの両ポートにそれぞれ接続し、少なくともヘッド側管路と液圧タンクとを連通する電磁弁を設け、更に、電動モータの回転を検出する回転検出センサを設けると共に、液圧ポンプがヘッド側管路から吸入して液圧シリンダを駆動するときに、回転検出センサにより検出された回転数が設定回転数以下となると電磁弁を閉弁する停止制御手段を備えたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許３２４７６１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１記載の液圧装置においては、ハンチング現象を抑制することができると記載されている。
しかしながら、実際の液圧装置において、回転検出センサにより検出された回転数が設定回転数以下となると電磁弁を閉弁する停止制御手段を備えた場合、液圧装置の応答性を高めることが困難となる。
【０００６】
すなわち、一般的に、回転数に基づいて液圧装置の制御を行った場合、液圧は非線形であるため、液圧装置とモータとの関係において、不感帯があり、ピストンロッドを所定の位置で静止するためには、電磁弁を短時間にオンオフする必要が生じる。
【０００７】
そこで、特許文献１記載の液圧装置では、所定の回転数に基づいて電磁弁を閉制御すると記載されているが、液圧装置の応答性を高めるために、当該回転数の閾値を下げると頻繁に電磁弁が短時間でオンオフを繰り返すこととなり機器の寿命が短くなる。
一方、当該回転数の閾値を上げると頻繁に電磁弁が短時間でオンオフを繰り返すことは防止できるが、液圧装置自体の応答性が低下する。
【０００８】
本発明の目的は、液圧ポンプの応答性を高めつつ電磁弁の開閉頻度を抑制することができる液圧装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）
本発明に係る液圧装置は、モータにより駆動され両方向に回転可能な液圧ポンプと、液圧ポンプによりピストンロッドが駆動する液圧アクチュエータと、液圧ポンプと、液圧アクチュエータのヘッド側ポートおよびロッド側ポートとをそれぞれ接続する一対の管路と、ヘッド側ポートの管路に介挿された電磁弁と、ロッド側ポートの管路に介挿されたチェック弁および電磁弁の少なくとも一方と、液圧アクチュエータのピストンロッド変位を検出する変位検出器と、を備えたものである。
【００１０】
この場合、液圧アクチュエータのピストンロッド変位を直接検出する変位検出器を設けているので、電磁弁の開閉の極性はモータの回転方向で検出し、電磁弁の開閉の閾値は、当該変位検出器からのピストンロッド変位またはピストンロッド速度に基づいて決定することができる。すなわち、モータの回転数による間接的情報でなく、直接的なピストンロッド変位を検出して、制御を行うことにより、液圧ポンプの応答性を高めつつ電磁弁の開閉頻度を抑制することができる。すなわち、液圧装置の不感帯であっても、ピストンロッドの状態を容易に検出することができる。その結果、液圧装置の応答性を高めつつ、液圧装置の耐久性を高めることができる。
【００１１】
（２）
液圧装置において、電磁弁を制御する制御装置をさらに備え、制御装置は、変位検出器の出力に応じて、電磁弁の開閉を制御してもよい。
【００１２】
この場合、制御装置により変位検出器の出力に応じて電磁弁の開閉を制御することができるので、間接的情報でなく、変位検出器からの直接的なピストンロッド変位に基づいて制御することができる。その結果、液圧の不感帯であっても、制御を確実に行うことができる。
【００１３】
（３）
液圧装置において、電磁弁は、一対の管路の両方に設けられた電磁弁が一体として設けられていてもよい。
【００１４】
この場合、一対の管路の両方に設けられた電磁弁が一体として設けられているので、部品点数を少なくすることができる。例えば、当該電磁弁として複数方向複数ポート複数位置電磁弁、具体的には４方向４ポート３位置電磁弁を用いることができる。
【００１５】
（４）
液圧装置において、変位検出器は、変位センサからなってもよい。
【００１６】
この場合、ピストンロッドの移動に大きな負荷をかけることなく、ピストンロッドの変位量および速度を検出することができる。
【００１７】
（５）
液圧装置において、変位検出器は、磁歪式リニア変位センサからなってもよい。
【００１８】
この場合、変位検出器が磁歪式リニア変位センサからなるので、小型軽量化を図ることができ、ピストンロッドの移動に大きな負荷をかけることなく、ピストンロッドの変位量および速度を検出することができる。
【００１９】
（６）
液圧装置において、モータ、液圧ポンプおよび液圧アクチュエータは、モータポンプ一体型シリンダである。
【００２０】
この場合、配管をマニホールドで形成することにより、モータおよび液圧ポンプと、液圧アクチュエータであるシリンダとが一体化されているので、液圧装置の小型化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施の形態にかかる液圧装置の一例を示す模式図である。
【図２】図１に示した液圧装置の電磁弁の配置および接続例を示す模式図である。
【図３】電磁弁を制御するコントローラの処理を説明するフローチャートである。
【図４】図２に示した液圧装置の電磁弁の配置および接続例の他の例を示す模式図である。
【図５】図２および図４に示した液圧装置の電磁弁の配置および接続例のさらに他の例を示す模式図である。
【図６】図２、図４および図５に示した液圧装置の電磁弁の配置および接続例のさらに他の例を示す模式図である。
【図７】図４に示した液圧装置の電磁弁の配置および接続例のさらに他の例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る実施の形態について図面を用いて説明する。本実施の形態においては、配管をマニホールド化することにより、ポンプ、モータ、油圧シリンダを一体化したモータポンプ一体型シリンダについて説明を行う。
【００２３】
（一実施の形態）
まず、図１は本実施の形態にかかる液圧装置１００の一例を示す模式図であり、図２は図１に示した液圧装置１００の電磁弁３００の配置および接続例を示す模式図である。
【００２４】
（液圧装置の概略）
図１に示す液圧装置１００は、主に、油圧シリンダ２００、直線変位計２５０、電磁弁３００、モータ４００、エンコーダ４２０、圧力計４３０、ポンプ４５０、コントローラ５００およびタンク６００を含む。上述したように、図１においてモータ４００、ポンプ４５０および油圧シリンダ２００を別途記載したが、一体に形成されている。
【００２５】
図１のコントローラ５００は、例えば、ＣＰＵ（中央制御装置）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムメモリ）等を含む。
【００２６】
油圧シリンダ２００は、複動シリンダからなり、ピストン２１０およびピストンロッド２２０を備える。ピストン２１０およびピストンロッド２２０の少なくとも一方には、直線変位計２５０が取り付けられている。ここで、直線変位計２５０は、磁歪式センサからなる。直線変位計２５０は、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０の出方向および戻方向の変位を直接検出できるよう配設されている。
【００２７】
図１に示すように、圧力計４３０の圧力データが、コントローラ５００に与えられる。また、エンコーダ４２０は、モータ４００の駆動変位を検出する。エンコーダ４２０の検出データがコントローラ５００に与えられる。なお、図１においては、圧力計４３０を１個示しているが、ポンプ４５０の両側に設けてもよい。さらに、図２以降については、圧力計４３０の図示を省略する。
【００２８】
直線変位計２５０は、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０の出方向および戻方向の変位を検出する。直線変位計２５０の検出結果がコントローラ５００に与えられる。コントローラ５００は、所定の処理（ＰＩＤ制御）を施し、所定の処理結果をモータ制御信号（トルク信号）に変換、増幅し、モータ４００に与える。モータ４００は、モータ制御信号ＯＦに基づいて駆動する。
【００２９】
また、コントローラ５００は、電磁弁３００のソレノイドに電磁弁開閉信号ＯＣを出力する。電磁弁３００は、電磁弁開閉信号ＯＣに基づいて、弁の開閉を行う。
【００３０】
（液圧装置の配管構成について）
次に、図２を用いて液圧装置１００の配管構成の詳細について説明を行う。図２の電磁弁３００は、２ポート単動常時開電磁弁３１０，３２０を用いる。図２に示すように、油圧シリンダ２００のヘッド側ポートＨＰに配管４５１ｐの一端が接続され、配管４５１ｐの他端がポンプ４５０に接続される。また、油圧シリンダ２００のロッド側ポートＲＰに配管４５２ｐの一端が接続され、配管４５２ｐの他端がポンプ４５０に接続される。
【００３１】
配管４５２ｐの途中には、分岐Ａが設けられ、配管４５１ｐの途中には分岐Ｃが設けられる。分岐Ｃには、配管４５５ｐの一端が接続され、配管４５５ｐの他端が２ポート単動常時開電磁弁３２０の第１ポートに接続される。また、２ポート単動常時開電磁弁３２０の第２ポートには、配管４５４ｐの一端が接続され、配管４５４ｐの他端が２ポート単動常時開電磁弁３１０の第１ポートに接続される。
【００３２】
また、配管４５３ｐの一端が２ポート単動常時開電磁弁３１０の第２ポートに接続され、配管４５３ｐの他端が分岐Ａに接続される。配管４５４ｐの途中に設けられた分岐Ｂには、配管４６０ｐの一端が接続され、配管４６０ｐの他端がタンク６００に接続される。
【００３３】
（油圧シリンダの動作）
以下、油圧シリンダ２００の動作について簡略に説明を行う。まず、コントローラ５００からのモータ制御信号ＯＦに応じてモータ４００が回転し、当該モータ４００の回転に応じてポンプ４５０が駆動する。なお、本実施の形態においては、少なくともポンプ４５０は、正逆回転が可能である。また、さらにモータ４００も正逆回転が可能であってもよい。すなわち、ポンプ４５０およびモータ４００のうち少なくとも一方、または両方が正逆回転可能であってもよい。また、モータ４００およびポンプ４５０を複数設けてもよい。
【００３４】
油圧シリンダ２００は、ロッド側ポートＲＰおよびヘッド側ポートＨＰを備え、ポンプ４５０から２ポート単動常時開電磁弁３１０，３２０からなる電磁弁３００を介してヘッド側ポートＨＰに圧油が送り込まれた場合、ピストンロッド２２０が伸び、ロッド側ポートＲＰからポンプ４５０に戻される。図１および図２に示すように、この状態を油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０が出方向である、という。
【００３５】
一方、ポンプ４５０から２ポート単動常時開電磁弁３１０，３２０からなる電磁弁３００を介してロッド側ポートＲＰに圧油が送り込まれた場合、ピストンロッド２２０が縮み、ヘッド側ポートＨＰから圧油がポンプ４５０およびタンク６００に戻される。図１および図２に示すように、この状態を油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０が戻方向である、という。
以上のように、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０は、出方向または戻方向に複動する。また、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０には、重量物（図示省略）が連結されており、当該重量物を移動させるために、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０が出方向または戻方向に複動する。なお、本実施の形態において、ピストンロッド２２０の体積分の差分が生じるので、タンク６００から油量の供給または排出を制御することで、当該差分を吸収し制御する。
【００３６】
（電磁弁制御処理）
以下、図２に示した電磁弁３００の制御例について説明する。図３は、電磁弁３００を制御するコントローラ５００の処理を説明するフローチャートである。
【００３７】
図３に示すように、まず、エンコーダ４２０を用いて、モータ４００の回転方向を検出する（ステップＳ１）。ここで、モータ４００の回転方向が戻り方向である場合、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０の進行方向を直線変位計２５０により検出する（ステップＳ２）。
【００３８】
ここで、直線変位計２５０からの検出結果が、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０の進行方向が出方向であると判定された場合、油圧シリンダ２００に外乱が発生しているとして、コントローラ５００は、２ポート単動常時開電磁弁３１０，３２０からなる電磁弁３００を閉制御する（ステップＳ３）。すなわち、戻り方向に電磁弁３００を制御しているにも関わらず、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０が逆方向に移動しているため、２ポート単動常時開電磁弁３１０，３２０からなる電磁弁３００を閉塞し、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０の動きを抑制する。
【００３９】
一方、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０の進行方向が戻方向であると判定された場合、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０の速度が所定値ＳＡより大きいか否かを判定する（ステップＳ４）。油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０の速度が所定値ＳＡより大きい場合、電磁弁３００のヘッド側２ポート単動常時開電磁弁３２０を開制御する（ステップＳ５）。
それにより、ヘッド側２ポート単動常時開電磁弁３２０を介して、油量の一部がヘッド側からタンク６００側に戻される。したがって、ヘッド側からポンプ４５０へ戻される油量が減るので、ポンプ４５０からロッド側へ送る油量を減らすことができる。
【００４０】
一方、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０の速度が所定値ＳＡより小さい場合、電磁弁３００のロッド側およびヘッド側の２ポート単動常時開電磁弁３１０,３２０を閉制御する（ステップＳ３）。それにより、油量の全てがヘッド側ポートＨＰから配管４５１ｐ側へ流れ、ポンプ４５０から送出された油量が配管４５２ｐ側からロッド側ポートＲＰに流れ、油圧シリンダ２００の速度を高めることができる。
【００４１】
一方、ステップＳ１の処理において、エンコーダ４２０によりモータ４００の回転方向が出方向であると判定された場合、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０の進行方向を直線変位計２５０により検出する（ステップＳ１２）。
【００４２】
ここで、直線変位計２５０からの検出結果が、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０の進行方向が戻方向であると判定された場合、油圧シリンダ２００に外乱が発生しているとして、コントローラ５００は、２ポート単動常時開電磁弁３１０，３２０からなる電磁弁３００を閉制御する（ステップＳ３）。
【００４３】
一方、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０の進行方向が出方向であると判定された場合、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０の速度が所定値ＳＢ以下か否かを判定する（ステップＳ１４）。油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０の速度が所定値ＳＢ以下の場合、ロッド側２ポート単動常時開電磁弁３１０を開制御する（ステップＳ１５）。それにより、タンク６００からロッド側２ポート単動常時開電磁弁３１０を介してポンプ４５０から油量をヘッド側に供給できるので、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０の速度を所定値ＳＢに合わせることができる。
一方、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０の速度が所定値ＳＢより大きい場合、電磁弁３００のロッド側およびヘッド側の２ポート単動常時開電磁弁３１０,３２０を閉制御する（ステップＳ３）。
【００４４】
以上のように、液圧装置１００においては、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０の微小な変位で急激に圧力が変化するため、高速応答できる制御系が必要となる。さらに、ハンチングまたは不感帯の問題からピストンロッド２２０の動きが非線形であることから、直線変位計２５０を用いることにより、確実に検出を行うことができる。
【００４５】
（他の例）
図４は、図２に示した液圧装置１００の電磁弁３００の配置および接続例の他の例を示す模式図である。
【００４６】
以下、液圧装置１００ａについて説明を行う。なお、図４に示す液圧装置１００ａが、図２に示した液圧装置１００と異なる点について主に説明を行う。したがって、同じ部分については、説明を省略する。
【００４７】
まず、図４の液圧装置１００ａは、電磁弁３００として、パイロットチェック弁３８０,３９０をさらに備える。
【００４８】
（他の例の液圧装置の配管構成について）
図４に示すように、油圧シリンダ２００のヘッド側ポートＨＰに配管４５１ｐの一端が接続され、配管４５１ｐの他端がポンプ４５０に接続される。また、油圧シリンダ２００のロッド側ポートＲＰに配管４５２ｐの一端が接続され、配管４５２ｐの他端がポンプ４５０に接続される。
【００４９】
配管４５２ｐの途中には、分岐Ａ１、Ａ２が設けられ、配管４５１ｐの途中には分岐Ｃ１、Ｃ２が設けられる。
分岐Ｃ１には、配管４５５ｐの一端が接続され、配管４５５ｐの他端が２ポート単動常時開電磁弁３２０の第１ポートに接続される。また、２ポート単動常時開電磁弁３２０の第２ポートには、配管４５４ｐの一端が接続され、配管４５４ｐの他端がパイロットチェック弁３８０のパイロットポートに接続される。
【００５０】
分岐Ａ１には、配管４５３ｐの一端が接続され、配管４５３ｐの他端が２ポート単動常時開電磁弁３１０の第２ポートに接続される。また、２ポート単動常時開電磁弁３１０の第１ポートには、配管４５６ｐの一端が接続され、配管４５６ｐの他端がパイロットチェック弁３９０のパイロットポートに接続される。
【００５１】
分岐Ａ２には、配管４５７ｐの一端が接続され、配管４５７ｐの他端がパイロットチェック弁３８０のアウト側接続口に接続される。また、パイロットチェック弁３８０のイン側接続口には、配管４５８ｐの一端が接続され、配管４５８ｐの他端がパイロットチェック弁３９０のイン側接続口に接続される。また、配管４５８ｐには、分岐Ｂが形成される。
【００５２】
分岐Ｃ２には、配管４５９ｐの一端が接続され、配管４５９ｐの他端は、パイロットチェック弁３９０のアウト側接続口に接続される。
【００５３】
コントローラ５００からの電磁弁開閉信号ＯＣが２ポート単動常時開電磁弁３１０，３２０のソレノイドに接続される。その結果、図１から図３までの液圧装置１００と同様の動作を行うことができる。
【００５４】
（さらに他の例１）
図５は、図２および図４に示した液圧装置１００の電磁弁３００の配置および接続例のさらに他の例を示す模式図である。
【００５５】
以下、液圧装置１００ｂについて説明を行う。なお、図５に示す液圧装置１００ｂが、図２に示した液圧装置１００と異なる点について主に説明を行う。したがって、同じ部分については、説明を省略する。
【００５６】
（さらに他の例１の液圧装置の配管構成について）
まず、図５の液圧装置１００ｂは、電磁弁３００として、２ポート単動常時開電磁弁３１０の代わりに、チェック弁３７０を備える。チェック弁３７０のアウト側接続口には、配管４５３ｐの一端が接続され、配管４５３ｐの他端が分岐Ａに接続される。チェック弁３７０のイン側接続口には、配管４５４ｐの一端が接続され、配管４５４ｐの他端側は、２ポート単動常時開電磁弁３２０の第２接続口に接続される。
【００５７】
コントローラ５００からの電磁弁開閉信号ＯＣが２ポート単動常時開電磁弁３２０のソレノイドに接続される。その結果、図１から図３までの液圧装置１００と同様の動作を行うことができる。
【００５８】
（さらに他の例２）
図６は、図２、図４および図５に示した液圧装置１００の電磁弁３００の配置および接続例のさらに他の例を示す模式図である。
【００５９】
以下、液圧装置１００ｃについて説明を行う。なお、図６に示す液圧装置１００ｃが、図４に示した液圧装置１００ａと異なる点について主に説明を行う。したがって、同じ部分については、説明を省略する。
【００６０】
まず、図６の液圧装置１００ｃは、電磁弁３００として、２ポート単動常時開電磁弁３２０を使用せず、２ポート単動常時開電磁弁３１０のみを使用したものである。
【００６１】
（さらに他の例２の液圧装置の配管構成について）
図６に示すように、分岐Ｃ１には、配管４５４ｐの一端が接続され、配管４５４ｐの他端がパイロットチェック弁３８０のパイロットポートに接続される。
【００６２】
コントローラ５００からの電磁弁開閉信号ＯＣが２ポート単動常時開電磁弁３１０のソレノイドに接続される。その結果、図１から図３までの液圧装置１００と同様の動作を行うことができる。
【００６３】
（さらに他の例３）
図７は、図４に示した液圧装置１００の電磁弁３００の配置および接続例のさらに他の例を示す模式図である。
【００６４】
以下、液圧装置１００ｄについて説明を行う。なお、図７に示す液圧装置１００ｄが、図２に示した液圧装置１００と異なる点について主に説明を行う。したがって、同じ部分については、説明を省略する。
【００６５】
まず、図７の液圧装置１００ｄは、電磁弁３００として、２ポート単動常時開電磁弁３１０および２ポート単動常時開電磁弁３２０の代わりに、４方向４ポート３位置電磁弁３３０を備える。
【００６６】
（さらに他の例３の液圧装置の配管構成について）
図７に示すように、分岐Ｃには、配管４５５ｐの一端が接続され、配管４５５ｐの他端が４方向４ポート３位置電磁弁３３０の第２ポートに接続される。分岐Ａには、配管４５４ｐの一端が接続され、配管４５４ｐの他端が４方向４ポート３位置電磁弁３３０の第１ポートに接続される。
４方向４ポート３位置電磁弁３３０の第３ポートには、配管４６０ｐの一端が接続され、配管４６０ｐの他端がタンク６００に接続される。
【００６７】
コントローラ５００からの電磁弁開閉信号ＯＣが４方向４ポート３位置電磁弁３３０の各ソレノイドに接続される。その結果、図１から図３までの液圧装置１００と同様の動作を行う。
【００６８】
なお、本実施の形態においては、エンコーダ４２０によりモータの回転方向を検出していることとしているが、これに限定されず、他の任意の回転方向検出装置、モータ回転方向検知器、非接触センサ、回転方向を検知する機能を有するモータなどを用いてもよい。
【００６９】
以上の本実施の形態においては、油圧シリンダ２００のピストンロッド変位を検出する直線変位計２５０を設けているので、電磁弁３００の開閉の極性はモータ４００の回転方向で検出し、電磁弁３００の開閉の閾値は、当該直線変位計２５０からのピストンロッド変位またはピストンロッド速度に基づいて決定することができる。すなわち、モータ４００の回転数による間接的情報でなく、直接的なピストンロッド変位を検出して、コントローラ５００において電磁弁３００の制御を行うことにより、ポンプ４５０の応答性を高めつつ電磁弁３００の開閉頻度を抑制することができる。その結果、液圧装置１００，１００ａ，〜，１００ｄにおいては、応答性を高めつつ、耐久性を高めることができる。
【００７０】
本発明においては、モータ４００がモータに相当し、ポンプ４５０が液圧ポンプに相当し、油圧シリンダ２００が液圧アクチュエータおよびモータポンプ一体型シリンダに相当し、コントローラ５００が制御装置に相当し、液圧装置１００,１００ａ,〜１００ｄが液圧装置に相当し、ヘッド側ポートＨＰがヘッド側ポートに相当し、ロッド側ポートＲＰがロッド側ポートに相当し、電磁弁３００，３１０，３２０，３３０が電磁弁に相当し、チェック弁３７０，３８０，３９０がチェック弁に相当し、直線変位計２５０が変位検出器、変位センサ、および磁歪式センサに相当し、４方向４ポート３位置電磁弁３３０が一体として設けられた電磁弁に相当する。
【００７１】
本発明の好ましい一実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。
【符号の説明】
【００７２】
１００,１００ａ,〜１００ｄ 液圧装置
２００ 油圧シリンダ
２５０ 直線変位計
３００，３１０，３２０，３３０ 電磁弁
３７０，３８０，３９０ チェック弁
４００ モータ
４５０ ポンプ
ＨＰ ヘッド側ポート
ＲＰ ロッド側ポート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータにより駆動される液圧ポンプからの圧液により駆動する液圧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、サーボモータにより直接駆動する駆動装置が用いられている。しかし、大きな駆動力を必要とする際には、モータにより駆動される液圧ポンプからの圧液を液圧シリンダに供給して、液圧シリンダにより大きな駆動力を得る液圧装置が用いられる。液圧装置では、電動モータ、液圧ポンプ、液圧タンク、制御弁等の油圧機器を必要とするため、機器の大きさが大型化する問題があり、小型化するための研究および開発が実施されている。
【０００３】
特許文献１には、ハンチング現象の発生を防止した液圧装置について開示されている。特許文献１記載の液圧装置は、電動モータにより駆動され両方向回転可能な液圧ポンプを備え、片ロッド型の液圧シリンダのロッド側ポートをロッド側管路を介して、また、ヘッド側ポートをヘッド側管路を介して液圧ポンプの両ポートにそれぞれ接続し、少なくともヘッド側管路と液圧タンクとを連通する電磁弁を設け、更に、電動モータの回転を検出する回転検出センサを設けると共に、液圧ポンプがヘッド側管路から吸入して液圧シリンダを駆動するときに、回転検出センサにより検出された回転数が設定回転数以下となると電磁弁を閉弁する停止制御手段を備えたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許３２４７６１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１記載の液圧装置においては、ハンチング現象を抑制することができると記載されている。
しかしながら、実際の液圧装置において、回転検出センサにより検出された回転数が設定回転数以下となると電磁弁を閉弁する停止制御手段を備えた場合、液圧装置の応答性を高めることが困難となる。
【０００６】
すなわち、一般的に、回転数に基づいて液圧装置の制御を行った場合、液圧は非線形であるため、液圧装置とモータとの関係において、不感帯があり、ピストンロッドを所定の位置で静止するためには、電磁弁を短時間にオンオフする必要が生じる。
【０００７】
そこで、特許文献１記載の液圧装置では、所定の回転数に基づいて電磁弁を閉制御すると記載されているが、液圧装置の応答性を高めるために、当該回転数の閾値を下げると頻繁に電磁弁が短時間でオンオフを繰り返すこととなり機器の寿命が短くなる。
一方、当該回転数の閾値を上げると頻繁に電磁弁が短時間でオンオフを繰り返すことは防止できるが、液圧装置自体の応答性が低下する。
【０００８】
本発明の目的は、液圧ポンプの応答性を高めつつ電磁弁の開閉頻度を抑制することができる液圧装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）
本発明に係る液圧装置は、モータにより駆動され両方向に回転可能な液圧ポンプと、液圧ポンプによりピストンロッドが駆動する液圧アクチュエータと、液圧ポンプと、液圧アクチュエータのヘッド側ポートおよびロッド側ポートとをそれぞれ接続する一対の管路と、ヘッド側ポートの管路に介挿された電磁弁と、ロッド側ポートの管路に介挿されたチェック弁および電磁弁の少なくとも一方と、液圧アクチュエータのピストンロッド変位を検出する変位検出器と、を備えたものである。
【００１０】
この場合、液圧アクチュエータのピストンロッド変位を直接検出する変位検出器を設けているので、電磁弁の開閉の極性はモータの回転方向で検出し、電磁弁の開閉の閾値は、当該変位検出器からのピストンロッド変位またはピストンロッド速度に基づいて決定することができる。すなわち、モータの回転数による間接的情報でなく、直接的なピストンロッド変位を検出して、制御を行うことにより、液圧ポンプの応答性を高めつつ電磁弁の開閉頻度を抑制することができる。すなわち、液圧装置の不感帯であっても、ピストンロッドの状態を容易に検出することができる。その結果、液圧装置の応答性を高めつつ、液圧装置の耐久性を高めることができる。
【００１１】
（２）
液圧装置において、電磁弁を制御する制御装置をさらに備え、制御装置は、変位検出器の出力に応じて、電磁弁の開閉を制御してもよい。
【００１２】
この場合、制御装置により変位検出器の出力に応じて電磁弁の開閉を制御することができるので、間接的情報でなく、変位検出器からの直接的なピストンロッド変位に基づいて制御することができる。その結果、液圧の不感帯であっても、制御を確実に行うことができる。
【００１３】
（３）
液圧装置において、電磁弁は、一対の管路の両方に設けられた電磁弁が一体として設けられていてもよい。
【００１４】
この場合、一対の管路の両方に設けられた電磁弁が一体として設けられているので、部品点数を少なくすることができる。例えば、当該電磁弁として複数方向複数ポート複数位置電磁弁、具体的には４方向４ポート３位置電磁弁を用いることができる。
【００１５】
（４）
液圧装置において、変位検出器は、変位センサからなってもよい。
【００１６】
この場合、ピストンロッドの移動に大きな負荷をかけることなく、ピストンロッドの変位量および速度を検出することができる。
【００１７】
（５）
液圧装置において、変位検出器は、磁歪式リニア変位センサからなってもよい。
【００１８】
この場合、変位検出器が磁歪式リニア変位センサからなるので、小型軽量化を図ることができ、ピストンロッドの移動に大きな負荷をかけることなく、ピストンロッドの変位量および速度を検出することができる。
【００１９】
（６）
液圧装置において、モータ、液圧ポンプおよび液圧アクチュエータは、モータポンプ一体型シリンダである。
【００２０】
この場合、配管をマニホールドで形成することにより、モータおよび液圧ポンプと、液圧アクチュエータであるシリンダとが一体化されているので、液圧装置の小型化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施の形態にかかる液圧装置の一例を示す模式図である。
【図２】図１に示した液圧装置の電磁弁の配置および接続例を示す模式図である。
【図３】電磁弁を制御するコントローラの処理を説明するフローチャートである。
【図４】図２に示した液圧装置の電磁弁の配置および接続例の他の例を示す模式図である。
【図５】図２および図４に示した液圧装置の電磁弁の配置および接続例のさらに他の例を示す模式図である。
【図６】図２、図４および図５に示した液圧装置の電磁弁の配置および接続例のさらに他の例を示す模式図である。
【図７】図４に示した液圧装置の電磁弁の配置および接続例のさらに他の例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る実施の形態について図面を用いて説明する。本実施の形態においては、配管をマニホールド化することにより、ポンプ、モータ、油圧シリンダを一体化したモータポンプ一体型シリンダについて説明を行う。
【００２３】
（一実施の形態）
まず、図１は本実施の形態にかかる液圧装置１００の一例を示す模式図であり、図２は図１に示した液圧装置１００の電磁弁３００の配置および接続例を示す模式図である。
【００２４】
（液圧装置の概略）
図１に示す液圧装置１００は、主に、油圧シリンダ２００、直線変位計２５０、電磁弁３００、モータ４００、エンコーダ４２０、圧力計４３０、ポンプ４５０、コントローラ５００およびタンク６００を含む。上述したように、図１においてモータ４００、ポンプ４５０および油圧シリンダ２００を別途記載したが、一体に形成されている。
【００２５】
図１のコントローラ５００は、例えば、ＣＰＵ（中央制御装置）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムメモリ）等を含む。
【００２６】
油圧シリンダ２００は、複動シリンダからなり、ピストン２１０およびピストンロッド２２０を備える。ピストン２１０およびピストンロッド２２０の少なくとも一方には、直線変位計２５０が取り付けられている。ここで、直線変位計２５０は、磁歪式センサからなる。直線変位計２５０は、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０の出方向および戻方向の変位を直接検出できるよう配設されている。
【００２７】
図１に示すように、圧力計４３０の圧力データが、コントローラ５００に与えられる。また、エンコーダ４２０は、モータ４００の駆動変位を検出する。エンコーダ４２０の検出データがコントローラ５００に与えられる。なお、図１においては、圧力計４３０を１個示しているが、ポンプ４５０の両側に設けてもよい。さらに、図２以降については、圧力計４３０の図示を省略する。
【００２８】
直線変位計２５０は、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０の出方向および戻方向の変位を検出する。直線変位計２５０の検出結果がコントローラ５００に与えられる。コントローラ５００は、所定の処理（ＰＩＤ制御）を施し、所定の処理結果をモータ制御信号（トルク信号）に変換、増幅し、モータ４００に与える。モータ４００は、モータ制御信号ＯＦに基づいて駆動する。
【００２９】
また、コントローラ５００は、電磁弁３００のソレノイドに電磁弁開閉信号ＯＣを出力する。電磁弁３００は、電磁弁開閉信号ＯＣに基づいて、弁の開閉を行う。
【００３０】
（液圧装置の配管構成について）
次に、図２を用いて液圧装置１００の配管構成の詳細について説明を行う。図２の電磁弁３００は、２ポート単動常時開電磁弁３１０，３２０を用いる。図２に示すように、油圧シリンダ２００のヘッド側ポートＨＰに配管４５１ｐの一端が接続され、配管４５１ｐの他端がポンプ４５０に接続される。また、油圧シリンダ２００のロッド側ポートＲＰに配管４５２ｐの一端が接続され、配管４５２ｐの他端がポンプ４５０に接続される。
【００３１】
配管４５２ｐの途中には、分岐Ａが設けられ、配管４５１ｐの途中には分岐Ｃが設けられる。分岐Ｃには、配管４５５ｐの一端が接続され、配管４５５ｐの他端が２ポート単動常時開電磁弁３２０の第１ポートに接続される。また、２ポート単動常時開電磁弁３２０の第２ポートには、配管４５４ｐの一端が接続され、配管４５４ｐの他端が２ポート単動常時開電磁弁３１０の第１ポートに接続される。
【００３２】
また、配管４５３ｐの一端が２ポート単動常時開電磁弁３１０の第２ポートに接続され、配管４５３ｐの他端が分岐Ａに接続される。配管４５４ｐの途中に設けられた分岐Ｂには、配管４６０ｐの一端が接続され、配管４６０ｐの他端がタンク６００に接続される。
【００３３】
（油圧シリンダの動作）
以下、油圧シリンダ２００の動作について簡略に説明を行う。まず、コントローラ５００からのモータ制御信号ＯＦに応じてモータ４００が回転し、当該モータ４００の回転に応じてポンプ４５０が駆動する。なお、本実施の形態においては、少なくともポンプ４５０は、正逆回転が可能である。また、さらにモータ４００も正逆回転が可能であってもよい。すなわち、ポンプ４５０およびモータ４００のうち少なくとも一方、または両方が正逆回転可能であってもよい。また、モータ４００およびポンプ４５０を複数設けてもよい。
【００３４】
油圧シリンダ２００は、ロッド側ポートＲＰおよびヘッド側ポートＨＰを備え、ポンプ４５０から２ポート単動常時開電磁弁３１０，３２０からなる電磁弁３００を介してヘッド側ポートＨＰに圧油が送り込まれた場合、ピストンロッド２２０が伸び、ロッド側ポートＲＰからポンプ４５０に戻される。図１および図２に示すように、この状態を油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０が出方向である、という。
【００３５】
一方、ポンプ４５０から２ポート単動常時開電磁弁３１０，３２０からなる電磁弁３００を介してロッド側ポートＲＰに圧油が送り込まれた場合、ピストンロッド２２０が縮み、ヘッド側ポートＨＰから圧油がポンプ４５０およびタンク６００に戻される。図１および図２に示すように、この状態を油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０が戻方向である、という。
以上のように、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０は、出方向または戻方向に複動する。また、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０には、重量物（図示省略）が連結されており、当該重量物を移動させるために、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０が出方向または戻方向に複動する。なお、本実施の形態において、ピストンロッド２２０の体積分の差分が生じるので、タンク６００から油量の供給または排出を制御することで、当該差分を吸収し制御する。
【００３６】
（電磁弁制御処理）
以下、図２に示した電磁弁３００の制御例について説明する。図３は、電磁弁３００を制御するコントローラ５００の処理を説明するフローチャートである。
【００３７】
図３に示すように、まず、エンコーダ４２０を用いて、モータ４００の回転方向を検出する（ステップＳ１）。ここで、モータ４００の回転方向が戻り方向である場合、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０の進行方向を直線変位計２５０により検出する（ステップＳ２）。
【００３８】
ここで、直線変位計２５０からの検出結果が、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０の進行方向が出方向であると判定された場合、油圧シリンダ２００に外乱が発生しているとして、コントローラ５００は、２ポート単動常時開電磁弁３１０，３２０からなる電磁弁３００を閉制御する（ステップＳ３）。すなわち、戻り方向に電磁弁３００を制御しているにも関わらず、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０が逆方向に移動しているため、２ポート単動常時開電磁弁３１０，３２０からなる電磁弁３００を閉塞し、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０の動きを抑制する。
【００３９】
一方、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０の進行方向が戻方向であると判定された場合、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０の速度が所定値ＳＡより大きいか否かを判定する（ステップＳ４）。油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０の速度が所定値ＳＡより大きい場合、電磁弁３００のヘッド側２ポート単動常時開電磁弁３２０を開制御する（ステップＳ５）。
それにより、ヘッド側２ポート単動常時開電磁弁３２０を介して、油量の一部がヘッド側からタンク６００側に戻される。したがって、ヘッド側からポンプ４５０へ戻される油量が減るので、ポンプ４５０からロッド側へ送る油量を減らすことができる。
【００４０】
一方、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０の速度が所定値ＳＡより小さい場合、電磁弁３００のロッド側およびヘッド側の２ポート単動常時開電磁弁３１０,３２０を閉制御する（ステップＳ３）。それにより、油量の全てがヘッド側ポートＨＰから配管４５１ｐ側へ流れ、ポンプ４５０から送出された油量が配管４５２ｐ側からロッド側ポートＲＰに流れ、油圧シリンダ２００の速度を高めることができる。
【００４１】
一方、ステップＳ１の処理において、エンコーダ４２０によりモータ４００の回転方向が出方向であると判定された場合、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０の進行方向を直線変位計２５０により検出する（ステップＳ１２）。
【００４２】
ここで、直線変位計２５０からの検出結果が、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０の進行方向が戻方向であると判定された場合、油圧シリンダ２００に外乱が発生しているとして、コントローラ５００は、２ポート単動常時開電磁弁３１０，３２０からなる電磁弁３００を閉制御する（ステップＳ３）。
【００４３】
一方、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０の進行方向が出方向であると判定された場合、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０の速度が所定値ＳＢ以下か否かを判定する（ステップＳ１４）。油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０の速度が所定値ＳＢ以下の場合、ロッド側２ポート単動常時開電磁弁３１０を開制御する（ステップＳ１５）。それにより、タンク６００からロッド側２ポート単動常時開電磁弁３１０を介してポンプ４５０から油量をヘッド側に供給できるので、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０の速度を所定値ＳＢに合わせることができる。
一方、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０の速度が所定値ＳＢより大きい場合、電磁弁３００のロッド側およびヘッド側の２ポート単動常時開電磁弁３１０,３２０を閉制御する（ステップＳ３）。
【００４４】
以上のように、液圧装置１００においては、油圧シリンダ２００のピストンロッド２２０の微小な変位で急激に圧力が変化するため、高速応答できる制御系が必要となる。さらに、ハンチングまたは不感帯の問題からピストンロッド２２０の動きが非線形であることから、直線変位計２５０を用いることにより、確実に検出を行うことができる。
【００４５】
（他の例）
図４は、図２に示した液圧装置１００の電磁弁３００の配置および接続例の他の例を示す模式図である。
【００４６】
以下、液圧装置１００ａについて説明を行う。なお、図４に示す液圧装置１００ａが、図２に示した液圧装置１００と異なる点について主に説明を行う。したがって、同じ部分については、説明を省略する。
【００４７】
まず、図４の液圧装置１００ａは、電磁弁３００として、パイロットチェック弁３８０,３９０をさらに備える。
【００４８】
（他の例の液圧装置の配管構成について）
図４に示すように、油圧シリンダ２００のヘッド側ポートＨＰに配管４５１ｐの一端が接続され、配管４５１ｐの他端がポンプ４５０に接続される。また、油圧シリンダ２００のロッド側ポートＲＰに配管４５２ｐの一端が接続され、配管４５２ｐの他端がポンプ４５０に接続される。
【００４９】
配管４５２ｐの途中には、分岐Ａ１、Ａ２が設けられ、配管４５１ｐの途中には分岐Ｃ１、Ｃ２が設けられる。
分岐Ｃ１には、配管４５５ｐの一端が接続され、配管４５５ｐの他端が２ポート単動常時開電磁弁３２０の第１ポートに接続される。また、２ポート単動常時開電磁弁３２０の第２ポートには、配管４５４ｐの一端が接続され、配管４５４ｐの他端がパイロットチェック弁３８０のパイロットポートに接続される。
【００５０】
分岐Ａ１には、配管４５３ｐの一端が接続され、配管４５３ｐの他端が２ポート単動常時開電磁弁３１０の第２ポートに接続される。また、２ポート単動常時開電磁弁３１０の第１ポートには、配管４５６ｐの一端が接続され、配管４５６ｐの他端がパイロットチェック弁３９０のパイロットポートに接続される。
【００５１】
分岐Ａ２には、配管４５７ｐの一端が接続され、配管４５７ｐの他端がパイロットチェック弁３８０のアウト側接続口に接続される。また、パイロットチェック弁３８０のイン側接続口には、配管４５８ｐの一端が接続され、配管４５８ｐの他端がパイロットチェック弁３９０のイン側接続口に接続される。また、配管４５８ｐには、分岐Ｂが形成される。
【００５２】
分岐Ｃ２には、配管４５９ｐの一端が接続され、配管４５９ｐの他端は、パイロットチェック弁３９０のアウト側接続口に接続される。
【００５３】
コントローラ５００からの電磁弁開閉信号ＯＣが２ポート単動常時開電磁弁３１０，３２０のソレノイドに接続される。その結果、図１から図３までの液圧装置１００と同様の動作を行うことができる。
【００５４】
（さらに他の例１）
図５は、図２および図４に示した液圧装置１００の電磁弁３００の配置および接続例のさらに他の例を示す模式図である。
【００５５】
以下、液圧装置１００ｂについて説明を行う。なお、図５に示す液圧装置１００ｂが、図２に示した液圧装置１００と異なる点について主に説明を行う。したがって、同じ部分については、説明を省略する。
【００５６】
（さらに他の例１の液圧装置の配管構成について）
まず、図５の液圧装置１００ｂは、電磁弁３００として、２ポート単動常時開電磁弁３１０の代わりに、チェック弁３７０を備える。チェック弁３７０のアウト側接続口には、配管４５３ｐの一端が接続され、配管４５３ｐの他端が分岐Ａに接続される。チェック弁３７０のイン側接続口には、配管４５４ｐの一端が接続され、配管４５４ｐの他端側は、２ポート単動常時開電磁弁３２０の第２接続口に接続される。
【００５７】
コントローラ５００からの電磁弁開閉信号ＯＣが２ポート単動常時開電磁弁３２０のソレノイドに接続される。その結果、図１から図３までの液圧装置１００と同様の動作を行うことができる。
【００５８】
（さらに他の例２）
図６は、図２、図４および図５に示した液圧装置１００の電磁弁３００の配置および接続例のさらに他の例を示す模式図である。
【００５９】
以下、液圧装置１００ｃについて説明を行う。なお、図６に示す液圧装置１００ｃが、図４に示した液圧装置１００ａと異なる点について主に説明を行う。したがって、同じ部分については、説明を省略する。
【００６０】
まず、図６の液圧装置１００ｃは、電磁弁３００として、２ポート単動常時開電磁弁３２０を使用せず、２ポート単動常時開電磁弁３１０のみを使用したものである。
【００６１】
（さらに他の例２の液圧装置の配管構成について）
図６に示すように、分岐Ｃ１には、配管４５４ｐの一端が接続され、配管４５４ｐの他端がパイロットチェック弁３８０のパイロットポートに接続される。
【００６２】
コントローラ５００からの電磁弁開閉信号ＯＣが２ポート単動常時開電磁弁３１０のソレノイドに接続される。その結果、図１から図３までの液圧装置１００と同様の動作を行うことができる。
【００６３】
（さらに他の例３）
図７は、図４に示した液圧装置１００の電磁弁３００の配置および接続例のさらに他の例を示す模式図である。
【００６４】
以下、液圧装置１００ｄについて説明を行う。なお、図７に示す液圧装置１００ｄが、図２に示した液圧装置１００と異なる点について主に説明を行う。したがって、同じ部分については、説明を省略する。
【００６５】
まず、図７の液圧装置１００ｄは、電磁弁３００として、２ポート単動常時開電磁弁３１０および２ポート単動常時開電磁弁３２０の代わりに、４方向４ポート３位置電磁弁３３０を備える。
【００６６】
（さらに他の例３の液圧装置の配管構成について）
図７に示すように、分岐Ｃには、配管４５５ｐの一端が接続され、配管４５５ｐの他端が４方向４ポート３位置電磁弁３３０の第２ポートに接続される。分岐Ａには、配管４５４ｐの一端が接続され、配管４５４ｐの他端が４方向４ポート３位置電磁弁３３０の第１ポートに接続される。
４方向４ポート３位置電磁弁３３０の第３ポートには、配管４６０ｐの一端が接続され、配管４６０ｐの他端がタンク６００に接続される。
【００６７】
コントローラ５００からの電磁弁開閉信号ＯＣが４方向４ポート３位置電磁弁３３０の各ソレノイドに接続される。その結果、図１から図３までの液圧装置１００と同様の動作を行う。
【００６８】
なお、本実施の形態においては、エンコーダ４２０によりモータの回転方向を検出していることとしているが、これに限定されず、他の任意の回転方向検出装置、モータ回転方向検知器、非接触センサ、回転方向を検知する機能を有するモータなどを用いてもよい。
【００６９】
以上の本実施の形態においては、油圧シリンダ２００のピストンロッド変位を検出する直線変位計２５０を設けているので、電磁弁３００の開閉の極性はモータ４００の回転方向で検出し、電磁弁３００の開閉の閾値は、当該直線変位計２５０からのピストンロッド変位またはピストンロッド速度に基づいて決定することができる。すなわち、モータ４００の回転数による間接的情報でなく、直接的なピストンロッド変位を検出して、コントローラ５００において電磁弁３００の制御を行うことにより、ポンプ４５０の応答性を高めつつ電磁弁３００の開閉頻度を抑制することができる。その結果、液圧装置１００，１００ａ，〜，１００ｄにおいては、応答性を高めつつ、耐久性を高めることができる。
【００７０】
本発明においては、モータ４００がモータに相当し、ポンプ４５０が液圧ポンプに相当し、油圧シリンダ２００が液圧アクチュエータおよびモータポンプ一体型シリンダに相当し、コントローラ５００が制御装置に相当し、液圧装置１００,１００ａ,〜１００ｄが液圧装置に相当し、ヘッド側ポートＨＰがヘッド側ポートに相当し、ロッド側ポートＲＰがロッド側ポートに相当し、電磁弁３００，３１０，３２０，３３０が電磁弁に相当し、チェック弁３７０，３８０，３９０がチェック弁に相当し、直線変位計２５０が変位検出器、変位センサ、および磁歪式センサに相当し、４方向４ポート３位置電磁弁３３０が一体として設けられた電磁弁に相当する。
【００７１】
本発明の好ましい一実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。
【符号の説明】
【００７２】
１００,１００ａ,〜１００ｄ 液圧装置
２００ 油圧シリンダ
２５０ 直線変位計
３００，３１０，３２０，３３０ 電磁弁
３７０，３８０，３９０ チェック弁
４００ モータ
４５０ ポンプ
ＨＰ ヘッド側ポート
ＲＰ ロッド側ポート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータにより駆動される液圧ポンプと、
前記液圧ポンプによりピストンロッドが駆動する液圧アクチュエータと、
前記液圧ポンプと、前記液圧アクチュエータのヘッド側ポートおよびロッド側ポートとをそれぞれ接続する一対の管路と、
前記ヘッド側ポートの管路に介挿された電磁弁と、
前記ロッド側ポートの管路に介挿されたチェック弁および電磁弁の少なくとも一方と、
前記液圧アクチュエータのピストンロッド変位を検出する変位検出器と、を備えたことを特徴とする液圧装置。
【請求項２】
前記電磁弁を制御する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記変位検出器の出力に応じて、前記電磁弁の開閉を制御することを特徴とする請求項１記載の液圧装置。
【請求項３】
前記電磁弁は、一対の管路の両方に設けられた電磁弁が一体として設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の液圧装置。
【請求項４】
前記変位検出器は、変位センサからなることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の液圧装置。
【請求項５】
前記変位検出器は、磁歪式センサからなることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の液圧装置。
【請求項６】
前記モータ、前記液圧ポンプおよび前記液圧アクチュエータは、モータポンプ一体型シリンダであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の液圧装置。
【請求項１】
モータにより駆動される液圧ポンプと、
前記液圧ポンプによりピストンロッドが駆動する液圧アクチュエータと、
前記液圧ポンプと、前記液圧アクチュエータのヘッド側ポートおよびロッド側ポートとをそれぞれ接続する一対の管路と、
前記ヘッド側ポートの管路に介挿された電磁弁と、
前記ロッド側ポートの管路に介挿されたチェック弁および電磁弁の少なくとも一方と、
前記液圧アクチュエータのピストンロッド変位を検出する変位検出器と、を備えたことを特徴とする液圧装置。
【請求項２】
前記電磁弁を制御する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記変位検出器の出力に応じて、前記電磁弁の開閉を制御することを特徴とする請求項１記載の液圧装置。
【請求項３】
前記電磁弁は、一対の管路の両方に設けられた電磁弁が一体として設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の液圧装置。
【請求項４】
前記変位検出器は、変位センサからなることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の液圧装置。
【請求項５】
前記変位検出器は、磁歪式センサからなることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の液圧装置。
【請求項６】
前記モータ、前記液圧ポンプおよび前記液圧アクチュエータは、モータポンプ一体型シリンダであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の液圧装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−１９４２５（Ｐ２０１３−１９４２５Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５０５５１（Ｐ２０１１−１５０５５１）
【出願日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【出願人】（３９４００７８４９）株式会社堀内機械 (7)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【出願人】（３９４００７８４９）株式会社堀内機械 (7)
【Ｆターム（参考）】
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