液圧駆動装置
【課題】小型、安価な構造で、高圧の制御と大流量の制御とを両立することができる液圧駆動装置を提供すること。
【解決手段】２連の中容量の第１固定容量形油圧ポンプ１および小容量の第２固定容量形油圧ポンプ２を、サーボモータ３で駆動する。第１および第２固定容量形油圧ポンプ１おび２からの作動油を４ポート３位置形の電磁切換弁５で制御する。電磁切換弁５は、第１および第２入力ポートＰ１，Ｐ２が出力ポートＡに連通する一方戻りポートＲが閉鎖される第１の位置Ｓ１と、第１入力ポートＰ１が出力ポートＡに連通する一方上記第２入力ポートＰ１が戻りポートＲに連通する第２の位置Ｓ２と、第１入力ポートＰ１が戻りポートＲに連通する一方上記第２入力ポートＰ２が出力ポートＡに連通する第３の位置Ｓ３とを有する。
【解決手段】２連の中容量の第１固定容量形油圧ポンプ１および小容量の第２固定容量形油圧ポンプ２を、サーボモータ３で駆動する。第１および第２固定容量形油圧ポンプ１おび２からの作動油を４ポート３位置形の電磁切換弁５で制御する。電磁切換弁５は、第１および第２入力ポートＰ１，Ｐ２が出力ポートＡに連通する一方戻りポートＲが閉鎖される第１の位置Ｓ１と、第１入力ポートＰ１が出力ポートＡに連通する一方上記第２入力ポートＰ１が戻りポートＲに連通する第２の位置Ｓ２と、第１入力ポートＰ１が戻りポートＲに連通する一方上記第２入力ポートＰ２が出力ポートＡに連通する第３の位置Ｓ３とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、射出成型機、工作機械、建設機械等に用いれば好適な液圧駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液圧駆動装置としては、１つの固定容量形油圧ポンプをサーボモータで駆動すると共に、圧力検出値、流量検出値、圧力指令値および流量指令値に基づいて、コントローラによって、上記サーボモータを制御するようにしたものがある（特許文献１：特開２０００−３２０４６６号公報）。
【０００３】
ところで、上記従来の液圧駆動装置では、１つの固定容量形油圧ポンプをサーボモータで駆動しているため、そのサーボモータの必要とする軸トルクは負荷圧力および固定容量形油圧ポンプの容量に比例することになる。そのため、大流量を必要とする場合に、大容量の固定容量形油圧ポンプを用いると、負荷圧力が高くなると、サーボモータの必要な軸トルク、駆動電流が極めて大きくなって、それに応じて、サーボモータおよびコントローラが非常に大型、かつ、高価になる。
【０００４】
一方、高圧を必要とする場合、小容量の固定容量形油圧ポンプを用いて、サーボモータの必要とする軸トルクを小さくすると、大流量を必要とする場合に、その要求に応えることができない。
【０００５】
このように、上記従来の液圧駆動装置では、小型、安価な構造で、高圧の制御と大流量の制御とを両立することができないという問題があった。
【特許文献１】特開２０００−３２０４６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、この発明の課題は、小型、安価な構造で、高圧の制御と大流量の制御とを両立することができる液圧駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、この発明の液圧駆動装置は、
軸が互いに連結された２連の中容量の第１固定容量形液圧ポンプおよび小容量の第２固定容量形液圧ポンプと、
上記第１固定容量形液圧ポンプの吐出口に接続された第１入力ポートと、上記第２固定容量形液圧ポンプの吐出口に接続された第２入力ポートと、負荷ラインに接続された出力ポートと、タンクに接続された戻りポートとを有し、かつ、上記第１および第２入力ポートが出力ポートに連通する一方戻りポートが閉鎖される第１の位置と、上記第１入力ポートが出力ポートに連通する一方上記第２入力ポートが戻りポートに連通する第２の位置と、上記第１入力ポートが戻りポートに連通する一方上記第２入力ポートが出力ポートに連通する第３の位置とを有する４ポート３位置形の電磁切換弁と、
上記第１固定容量形液圧ポンプおよび第２固定容量形液圧ポンプを駆動するサーボモータと、
上記負荷ラインの圧力を直接または間接に検出する圧力センサと、
上記サーボモータの回転位置または速度を検出する流量検出用センサと、
上記圧力センサと流量検出用センサとの出力を受けると共に、圧力指令および流量指令を受けて、上記負荷ラインの圧力および流量が、上記圧力指令および流量指令に応じた圧力および流量になるように、上記サーボモータを制御するコントローラと
を備えることを特徴としている。
【０００８】
上記構成の液圧駆動装置によれば、低圧大流量の制御時には、上記コントローラは、上記４ポート３位置形の電磁切換弁を第１の位置に位置させる。
【０００９】
そうすると、上記中容量の第１固定容量形液圧ポンプから電磁切換弁の第１入力ポートに流入する中流量の液体と、小容量の第２固定容量形液圧ポンプから電磁切換弁の第２入力ポートに流入する小流量の液体とが合流して、出力ポートから大流量の液体が負荷ラインに供給される。
【００１０】
このとき、上記コントローラは、低圧を示す圧力指令と、大流量を示す流量指令と、圧力センサからの信号と、流量検出用センサからの信号とに基づいて、負荷ラインの圧力および流量が上記低圧および大流量になるように、上記サーボモータの回転速度を制御する。
【００１１】
このように、上記電磁切換弁が第１の位置に位置しているときは、負荷ラインに対して低圧大流量の制御を行う。
【００１２】
一方、中圧中流量の制御時には、上記コントローラは、上記電磁切換弁を第２の位置に位置させる。
【００１３】
そうすると、上記小容量の第２固定容量形液圧ポンプから電磁切換弁の第２入力ポートに流入する小流量の液体は、戻りポートからタンクに排出されて、第２固定容量形液圧ポンプはアンロードする。しかし、上記第１固定容量形液圧ポンプから電磁切換弁の第１入力ポートに流入する中流量の液体は、出力ポートから負荷ラインに供給される。
【００１４】
このとき、上記コントローラは、中圧を示す圧力指令と、中流量を示す流量指令と、圧力センサからの信号と、流量検出用センサからの信号とに基づいて、負荷ラインの圧力および流量が上記中圧および中流量になるように、上記サーボモータの回転速度を制御する。
【００１５】
このように、上記電磁切換弁が第２の位置に位置しているときは、負荷ラインに対して中圧中流量の制御を行う。
【００１６】
また、高圧小流量の制御時には、上記コントローラは、上記電磁切換弁を第３の位置に位置させる。
【００１７】
そうすると、上記中容量の第１固定容量形液圧ポンプから電磁切換弁の第１入力ポートに流入する中流量の液体は、戻りポートからタンクに排出されて、第１固定容量形液圧ポンプはアンロードする。しかし、上記第２固定容量形液圧ポンプから電磁切換弁の第２入力ポートに流入する小流量の液体は、出力ポートから負荷ラインに供給される。
【００１８】
このとき、上記コントローラは、高圧を示す圧力指令と、小流量を示す流量指令と、圧力センサからの信号と、流量検出用センサからの信号とに基づいて、負荷ラインの圧力および流量が上記高圧および小流量になるように、上記サーボモータの回転速度を制御する。
【００１９】
このように、上記電磁切換弁が第３の位置に位置しているときは、負荷ラインに対して高圧小流量の制御を行う。
【００２０】
このように、１つの４ポート３位置形の電磁切換弁と、上述の接続構造を用いるだけで、低圧大流量、中圧中流量、高圧小流量という３段階の運転モードを選択して、サーボモータに必要とする軸トルクを小さくすることができる。
【００２１】
したがって、この発明によれば、高圧制御と大流量制御とを両立することができる上に、サーボモータおよびコントローラが必要とする電流値を小さくできて、サーボモータおよびコントローラを小型、安価にすることができる。
【００２２】
さらに、例えば、射出成型機やプレス機械の液圧駆動装置等においては、高圧で長時間圧力を保持したいと言う要請があったが、従来、サーボモータやコントローラが大きな電流によって発熱が大きくなるため、この要請に応えることができないと言う問題があった。しかし、上記構成の液圧駆動装置では、電流値が小さくなるため、高圧で長時間圧力を保持することができる。
【００２３】
１実施形態の液圧駆動装置は、
上記第１固定容量形液圧ポンプの吐出口と上記電磁切換弁の第１入力ポートとの間と、上記負荷ラインとの間に、上記負荷ラインに向けての流れが順方向になるように接続された第１チェック弁と、
上記第２固定容量形液圧ポンプの吐出口と上記電磁切換弁の第２入力ポートとの間と、上記負荷ラインとの間に、上記負荷ラインに向けての流れが順方向になるように接続された第２チェック弁と
を備える。
【００２４】
上記実施形態によれば、仮に、電磁切換弁が例えばゴミなどでロックして、第１の位置と第２の位置との間、あるいは、第１の位置と第３の位置との間で停止して、第１入力ポートや第２入力ポートと、出力ポートとの間が閉鎖されても、第１および第２固定容量形液圧ポンプからの液体を、上記電磁切換弁をバイパスして、第１チェック弁や第２チェック弁を通して、負荷ラインに供給することができる。このように、上記電磁切換弁が故障したときに、上記第１チェック弁や第２チェック弁で、電磁切換弁をバイパスするので、配管や液圧機器等の破損を防止できる。
【００２５】
また、１実施形態の液圧駆動装置は、
上記負荷ラインに接続されたリリーフ弁を備える。
【００２６】
上記実施形態によれば、上記リリーフ弁によって、上記第１および第２チェック弁から供給された液体で負荷ラインの圧力が過大になろうとしても、液体をタンクに解放して、圧力が過大になることを防止でき、機器の破損を防止できる。
【００２７】
また、１実施形態の液圧駆動装置では、
上記コントローラは、
上記圧力指令と上記圧力センサからの圧力検出信号とを受けて、上記圧力指令と上記圧力検出信号との偏差に基づいて圧力制御信号を出力する圧力制御部と、
上記圧力制御部からの圧力制御信号と流量指令とを受けて、上記圧力制御信号に上記流量指令に応じた制限を加えて生成した制限制御信号を出力する制限部と、
上記制限部からの制限制御信号と上記流量検出用センサからの流量検出用信号とに基づいて、上記負荷ラインの圧力および流量を、上記圧力指令および流量指令に応じた圧力および流量になるように制御するための回転速度制御信号を生成して上記サーボモータに出力する回転速度制御部と
を備える。
【００２８】
上記実施形態によれば、上記圧力制御部から出力されると共に、圧力指令と圧力検出信号との偏差に基づいた圧力制御信号に、制限部によって、流量指令に応じた制限を加えて（リミッタ制御をして）、制限制御信号を生成する。そして、この制限制御信号と、流量検出用センサからの流量検出用信号とに基づいて、回転速度制御部は、負荷ラインの圧力および流量を、圧力指令および流量指令に応じた圧力および流量になるように制御するための回転速度制御信号を生成してサーボモータに出力する。
【００２９】
このように、圧力制御信号に、制限部によって、流量指令に応じた制限を加えて制限制御信号を作成し、この制限制御信号に基づいて、圧力および流量を制御するので、圧力制御および流量制御を的確、かつ、スムーズにすることができる。
【発明の効果】
【００３０】
この発明によれば、小型、安価な構造で、モータ軸トルク、コントローラ出力電流を小さく抑えて、高圧の制御と大流量の制御とを両立することができる液圧駆動装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、この発明を図示の実施形態により詳細に説明する。
【００３２】
図１に示すように、この液圧駆動装置は、軸が互いに連結された２連の第１固定容量形油圧ポンプ１および第２固定容量形油圧ポンプ２と、この第１および第２固定容量形油圧ポンプ１および２を駆動するサーボモータ３と、上記第１および第２固定容量形油圧ポンプ１および２からの作動油を制御する４ポート３位置形の電磁切換弁５と、上記サーボモータ３を制御するコントローラ６を備える。
【００３３】
なお、第１および第２固定容量形油圧ポンプ１および２は、第１および第２固定容量形液圧ポンプの一例である。
【００３４】
上記第１固定容量形油圧ポンプ１は、中容量で、第２固定容量形油圧ポンプ２は、第１固定容量形油圧ポンプ１の中容量よりも小さな小容量である。
【００３５】
上記電磁切換弁５は、第１入力ポートＰ１と、第２入力ポートＰ２と、出力ポートＡと、戻りポートＲとを有する。
【００３６】
また、上記電磁切換弁５は、上記第１および第２入力ポートＰ１，Ｐ２が出力ポートＡに連通する一方戻りポートＲが閉鎖される第１の位置Ｓ１と、上記第１入力ポートＰ１が出力ポートＡに連通する一方上記第２入力ポートＰ１が戻りポートＲに連通する第２の位置Ｓ２と、上記第１入力ポートＰ１が戻りポートＲに連通する一方上記第２入力ポートＰ２が出力ポートＡに連通する第３の位置Ｓ３とを有する。
【００３７】
さらにまた、上記電磁切換弁５は、ソレノイドａ、ｂを有し、ソレノイドａおよびｂを消磁すると、中立位置、つまり、第１の位置Ｓ１に位置し、ソレノイドａのみを励磁すると、第２の位置Ｓ２に位置し、ソレノイドｂのみを励磁すると、第３の位置Ｓ３に位置する。
【００３８】
上記第１固定容量形油圧ポンプ１の吐出口は、第１吐出ライン１１を介して電磁切換弁３の第１入力ポートＰ１に接続し、また、上記第２固定容量形油圧ポンプ２の吐出口は、第２吐出ライン１２を介して電磁切換弁３の第２入力ポートＰ２に接続している。さらに、上記電磁切換弁５の出力ポートＡは、負荷ライン１５に接続し、この負荷ライン１５は主機油圧回路１６に通じている。上記電磁切換弁５の戻りポートＲは、タンクＴに接続している。
【００３９】
上記第１吐出ライン１１と負荷ライン１５との間に、この負荷ライン１５に向けての流れが順方向になる第１チェック弁２１を接続している。さらに、上記第２吐出ライン１２と負荷ライン１５との間に、この負荷ライン１５に向けての流れが順方向になる第２チェック弁２２を接続している。さらにまた、上記負荷ライン１５にリリーフ弁２３を接続している。
【００４０】
また、上記負荷ライン１５に圧力センサ２５を接続して、この圧力センサ２５で負荷ライン１５の圧力を直接検出するようにしている。
【００４１】
一方、上記サーボモータ３には、このサーボモータ３の回転位置を検出するエンコーダからなる位置検出器２６を設けている。この位置検出器２６は、２連の第１および第２固定容量形油圧ポンプ１および２の流量を間接的に検出するためのもので、流量検出用センサの一例である。
【００４２】
また、上記コントローラ６は、上記圧力センサ２５と位置検出器２６との出力を受けると共に、圧力指令および流量指令を受けて、負荷ライン１５の圧力および流量が、上記圧力指令および流量指令に応じた圧力および流量になるように、上記サーボモータ３を制御する。
【００４３】
具体的には、上記コントローラ６は、圧力制御部３１と、制限部３２と、回転速度制御部３３とを含む。これらの圧力制御部３１、制限部３２および回転速度制御部３３は、マイクロコンピュータのソフトウェア、ハードウェア等から構成されている。
【００４４】
上記圧力制御部３１は、上記圧力指令と上記圧力センサ２５からの圧力検出信号Ｐｆとを受けて、上記圧力指令と上記圧力検出信号Ｐｆとの偏差に基づいた圧力制御信号Ｖｐを出力する。この圧力制御部３１は、圧力偏差をいわゆるＰＩＤ（比例・積分・微分）制御により圧力制御信号に変換する。
【００４５】
上記制限部３２は、リミッタ回路と同様の機能を有し、上記圧力制御部３１からの圧力制御信号Ｖｐと流量指令とを受けて、上記圧力制御信号Ｖｐが、流量指令に応じた所定の値よりも大きいときに、上記流量指令に応じた制限を加えて、所望の回転速度に対応する制限制御信号ＶＬを生成して出力する。
【００４６】
上記コントローラ６は、図示しないが、予め定められた基準によって、流量指令が大流量、中流量または小流量のどれを表しているかを定め、そして、この定められた大流量、中流量および小流量に応じて、電磁切換弁５を第１、第２および第３の位置Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に位置させるための制御信号をソレノイドａ，ｂに出力する。
【００４７】
また、上記回転速度制御部３３は、例えば、単位時間当たり、位置検出器２６から受けた検出信号の数、つまり、サーボモータ３の回転速度と、上記制御信号によって定まる電磁切換弁５の位置Ｓ１，Ｓ２またはＳ３、つまり、サーボモータ３の一定回転角当たり負荷ライン１５に供給される作動油の量とに基づいて、流量を検出する。
【００４８】
さらに、上記回転速度制御部３３は、所望流量に対応する制限部３２からの制限制御信号ＶＬと、上記検出した流量との偏差に応じた回転速度制御信号を生成して上記サーボモータ３に出力して、上記負荷ライン１５の圧力および流量を、上記圧力指令および流量指令に応じた圧力および流量になるように制御する。この回転速度制御部３３は、ドライバーとしての機能を有し、上記回転速度制御信号は、交流のモータ制御電流である。
【００４９】
上記構成の液圧駆動装置は、次のように動作する。
【００５０】
いま、圧力指令および流量指令によって、低圧大流量の制御を行うとする。このとき、上記コントローラ６は、上記４ポート３位置形の電磁切換弁５を第１の位置Ｓ１に位置させる。
【００５１】
そうすると、中容量の第１固定容量形油圧ポンプ１から電磁切換弁５の第１入力ポートＰ１に流入する中流量の作動油と、小容量の第２固定容量形油圧ポンプ２から電磁切換弁５の第２入力ポートＰ２に流入する小流量の作動油とが合流して、出力ポートＡから大流量の液体が負荷ライン１５に供給される。
【００５２】
このとき、上記コントローラ６は、低圧を示す圧力指令と、大流量を示す流量指令と、圧力センサ２５からの信号と、位置検出器２６からの信号とに基づいて、負荷ライン１５の圧力および流量が上記低圧および大流量になるように、上記サーボモータ３の回転速度を制御する。
【００５３】
このように、上記電磁切換弁５が第１の位置Ｓ１に位置しているときは、負荷ライン１５に対して低圧大流量の制御を行う。
【００５４】
詳しくは、上記コントローラ６の圧力制御部３１から出力されると共に、圧力指令と圧力検出信号との偏差に基づいた圧力制御信号Ｖｐに、制限部３２によって、流量指令に応じた制限を加えて、制限制御信号ＶＬを生成する。そして、この制限制御信号ＶＬと、位置検出器２６からの信号と上記第１の位置Ｓ１を表す制御信号とによって算出された流量とに基づいて、回転速度制御部３３は、負荷ライン１５の圧力および流量を、圧力指令および流量指令に応じた圧力および流量になるように制御するための回転速度制御信号を生成してサーボモータ３に出力する。
【００５５】
このように、圧力制御信号Ｖｐに、制限部３２によって、流量指令に応じた制限を加えて制限制御信号ＶＬを作成し、この制限制御信号ＶＬに基づいて、圧力および流量を制御するので、圧力制御および流量制御を的確、かつ、スムーズにすることができる。
【００５６】
次に、圧力指令および流量指令によって、中圧中流量の制御を行うとする。
【００５７】
このとき、上記コントローラ６は、上記４ポート３位置形の電磁切換弁５を第２の位置Ｓ２に位置させる。
【００５８】
そうすると、中容量の第１固定容量形油圧ポンプ１から電磁切換弁５の第１入力ポートＰ１に流入する中流量の作動油は出力ポートＡから負荷ライン１５に供給される一方、小容量の第２固定容量形油圧ポンプ２から電磁切換弁５の第２入力ポートＰ２に流入する小流量の作動油は戻りポートＲからタンクＴに排出されて、第２固定容量形油圧ポンプ２はアンロードする。
【００５９】
このとき、上記コントローラ６は、中圧を示す圧力指令と、中流量を示す流量指令と、圧力センサ２５からの信号と、位置検出器２６からの信号とに基づいて、負荷ライン１５の圧力および流量が上記中圧および中流量になるように、上記サーボモータ３の回転速度を制御する。
【００６０】
このように、上記電磁切換弁５が第２の位置Ｓ２に位置しているときは、負荷ライン１５に対して中圧中流量の制御を行う。
【００６１】
詳しくは、上記コントローラ６の圧力制御部３１から出力されると共に、圧力指令と圧力検出信号との偏差に基づいた圧力制御信号Ｖｐに、制限部３２によって、流量指令に応じた制限を加えて、制限制御信号ＶＬを生成する。そして、この制限制御信号ＶＬと、位置検出器２６からの信号と上記第２の位置Ｓ２を表す制御信号とによって算出された流量とに基づいて、回転速度制御部３３は、負荷ライン１５の圧力および流量を、圧力指令および流量指令に応じた中圧および中流量になるように制御するための回転速度制御信号を生成してサーボモータ３に出力する。
【００６２】
このように、圧力制御信号Ｖｐに、制限部３２によって、流量指令に応じた制限を加えて制限制御信号ＶＬを作成し、この制限制御信号ＶＬに基づいて、圧力および流量を制御するので、圧力制御および流量制御を的確、かつ、スムーズにすることができる。
【００６３】
次に、圧力指令および流量指令によって、高圧小流量の制御を行うとする。
【００６４】
このとき、上記コントローラ６は、上記４ポート３位置形の電磁切換弁５を第３の位置Ｓ３に位置させる。
【００６５】
そうすると、中容量の第１固定容量形油圧ポンプ１から電磁切換弁５の第１入力ポートＰ１に流入する中流量の作動油は戻りポートＲからタンクＴに排出されて、第１固定容量形油圧ポンプ１がアンロードする一方、小容量の第２固定容量形油圧ポンプ２から電磁切換弁５の第２入力ポートＰ２に流入する小流量の作動油は出力ポートＡから負荷ライン１５に供給される。
【００６６】
このとき、上記コントローラ６は、高圧を示す圧力指令と、小流量を示す流量指令と、圧力センサ２５からの信号と、位置検出器２６からの信号とに基づいて、負荷ライン１５の圧力および流量が上記高圧および小流量になるように、上記サーボモータ３の回転速度を制御する。
【００６７】
このように、上記電磁切換弁５が第３の位置Ｓ３に位置しているときは、負荷ライン１５に対して高圧小流量の制御を行う。
【００６８】
詳しくは、上記コントローラ６の圧力制御部３１から出力されると共に、圧力指令と圧力検出信号との偏差に基づいた圧力制御信号Ｖｐに、制限部３２によって、流量指令に応じた制限を加えて、制限制御信号ＶＬを生成する。そして、この制限制御信号ＶＬと、位置検出器２６からの信号と上記第３の位置Ｓ３を表す制御信号とによって算出された流量とに基づいて、回転速度制御部３３は、負荷ライン１５の圧力および流量を、圧力指令および流量指令に応じた高圧および小流量になるように制御するための回転速度制御信号を生成してサーボモータ３に出力する。
【００６９】
このように、圧力制御信号Ｖｐに、制限部３２によって、流量指令に応じた制限を加えて制限制御信号ＶＬを作成し、この制限制御信号ＶＬに基づいて、圧力および流量を制御するので、圧力制御および流量制御を的確、かつ、スムーズにすることができる。
【００７０】
このように、１つの４ポート３位置形の電磁切換弁５と、上述の接続構造を用いるだけで、低圧大流量、中圧中流量、高圧小流量という３段階の運転モードを選択して、２つのポンプを適宜アンロード、合流させることにより、サーボモータ３に必要とする軸トルクを小さくすることができる。
【００７１】
したがって、この液圧駆動装置よれば、高圧制御と大流量制御とを両立することができる上に、サーボモータ３およびコントローラ６が必要とする電流値を小さくできて、サーボモータ３およびコントローラ６を小型、安価にすることができる。
【００７２】
さらに、上記液圧駆動装置では、電流値が小さくなるため、高圧小容量の制御を選択すると、高圧で長時間圧力を保持することができる。
【００７３】
次に、上記電磁切換弁５が例えばゴミなどでロックして、第１の位置Ｓ１と第２の位置Ｓ２との間、あるいは、第１の位置Ｓ１と第３の位置Ｓ３との間で停止して、第１入力ポートＰ１や第２入力ポートＰ２と、出力ポートＡや戻りポートＲとの間が閉鎖されたとする。
【００７４】
このとき、吐出ライン１１，１２の圧力が上がろうとするが、第１チェック弁２１や第２チェック弁２２が開放して、第１および第２固定容量形油圧ポンプ１，２からの作動油が、上記電磁切換弁５をバイパスして、負荷ライン１５に供給される。このように、上記電磁切換弁５が故障したときに、作動油が第１チェック弁２１や第２チェック弁２２で、電磁切換弁５をバイパスするので、配管や油圧機器等の破損を防止することができる。
【００７５】
さらに、上記第１および第２チェック弁２１，２２から供給された作動油で負荷ライン１５の圧力が過大になろうとしたときに、リリーフ弁２３によって、作動油をタンクＴに解放して、圧力が過大になることを防止でき、機器の破損を防止できる。
【００７６】
上記実施形態では、負荷ライン１５の圧力を圧力センサ２５で直接検出したが、サーボモータ３に流れる電流値を電流センサで検出して、この電流値によって、間接的に圧力を検出してもよい。
【００７７】
また、上記実施形態では、流量検出用センサの一例として位置検出器を用いて、サーボモータ３の回転位置と時間とに基づいて流量を検出したが、サーボモータ３の回転速度を直接検出して、流量を検出するようにしてもよい。
【００７８】
また、この発明の用いるコントローラは、上記実施形態のコントローラ６に限るものではなく、例えば、特許文献１の図４に記載のような差分選択部を有するものであってもよく、圧力指令および流量指令に応じて圧力および流量を制御するものであれば、どのようなものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】この発明の１実施形態の液圧駆動装置の回路図である。
【符号の説明】
【００８０】
１ 第１固定容量形油圧ポンプ
２ 第２固定容量形油圧ポンプ
３ サーボモータ
５ 電磁切換弁
６ コントローラ
２１，２２ チェック弁
２３ リリーフ弁
２５ 圧力センサ
２６ 位置検出器
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、射出成型機、工作機械、建設機械等に用いれば好適な液圧駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液圧駆動装置としては、１つの固定容量形油圧ポンプをサーボモータで駆動すると共に、圧力検出値、流量検出値、圧力指令値および流量指令値に基づいて、コントローラによって、上記サーボモータを制御するようにしたものがある（特許文献１：特開２０００−３２０４６６号公報）。
【０００３】
ところで、上記従来の液圧駆動装置では、１つの固定容量形油圧ポンプをサーボモータで駆動しているため、そのサーボモータの必要とする軸トルクは負荷圧力および固定容量形油圧ポンプの容量に比例することになる。そのため、大流量を必要とする場合に、大容量の固定容量形油圧ポンプを用いると、負荷圧力が高くなると、サーボモータの必要な軸トルク、駆動電流が極めて大きくなって、それに応じて、サーボモータおよびコントローラが非常に大型、かつ、高価になる。
【０００４】
一方、高圧を必要とする場合、小容量の固定容量形油圧ポンプを用いて、サーボモータの必要とする軸トルクを小さくすると、大流量を必要とする場合に、その要求に応えることができない。
【０００５】
このように、上記従来の液圧駆動装置では、小型、安価な構造で、高圧の制御と大流量の制御とを両立することができないという問題があった。
【特許文献１】特開２０００−３２０４６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、この発明の課題は、小型、安価な構造で、高圧の制御と大流量の制御とを両立することができる液圧駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、この発明の液圧駆動装置は、
軸が互いに連結された２連の中容量の第１固定容量形液圧ポンプおよび小容量の第２固定容量形液圧ポンプと、
上記第１固定容量形液圧ポンプの吐出口に接続された第１入力ポートと、上記第２固定容量形液圧ポンプの吐出口に接続された第２入力ポートと、負荷ラインに接続された出力ポートと、タンクに接続された戻りポートとを有し、かつ、上記第１および第２入力ポートが出力ポートに連通する一方戻りポートが閉鎖される第１の位置と、上記第１入力ポートが出力ポートに連通する一方上記第２入力ポートが戻りポートに連通する第２の位置と、上記第１入力ポートが戻りポートに連通する一方上記第２入力ポートが出力ポートに連通する第３の位置とを有する４ポート３位置形の電磁切換弁と、
上記第１固定容量形液圧ポンプおよび第２固定容量形液圧ポンプを駆動するサーボモータと、
上記負荷ラインの圧力を直接または間接に検出する圧力センサと、
上記サーボモータの回転位置または速度を検出する流量検出用センサと、
上記圧力センサと流量検出用センサとの出力を受けると共に、圧力指令および流量指令を受けて、上記負荷ラインの圧力および流量が、上記圧力指令および流量指令に応じた圧力および流量になるように、上記サーボモータを制御するコントローラと
を備えることを特徴としている。
【０００８】
上記構成の液圧駆動装置によれば、低圧大流量の制御時には、上記コントローラは、上記４ポート３位置形の電磁切換弁を第１の位置に位置させる。
【０００９】
そうすると、上記中容量の第１固定容量形液圧ポンプから電磁切換弁の第１入力ポートに流入する中流量の液体と、小容量の第２固定容量形液圧ポンプから電磁切換弁の第２入力ポートに流入する小流量の液体とが合流して、出力ポートから大流量の液体が負荷ラインに供給される。
【００１０】
このとき、上記コントローラは、低圧を示す圧力指令と、大流量を示す流量指令と、圧力センサからの信号と、流量検出用センサからの信号とに基づいて、負荷ラインの圧力および流量が上記低圧および大流量になるように、上記サーボモータの回転速度を制御する。
【００１１】
このように、上記電磁切換弁が第１の位置に位置しているときは、負荷ラインに対して低圧大流量の制御を行う。
【００１２】
一方、中圧中流量の制御時には、上記コントローラは、上記電磁切換弁を第２の位置に位置させる。
【００１３】
そうすると、上記小容量の第２固定容量形液圧ポンプから電磁切換弁の第２入力ポートに流入する小流量の液体は、戻りポートからタンクに排出されて、第２固定容量形液圧ポンプはアンロードする。しかし、上記第１固定容量形液圧ポンプから電磁切換弁の第１入力ポートに流入する中流量の液体は、出力ポートから負荷ラインに供給される。
【００１４】
このとき、上記コントローラは、中圧を示す圧力指令と、中流量を示す流量指令と、圧力センサからの信号と、流量検出用センサからの信号とに基づいて、負荷ラインの圧力および流量が上記中圧および中流量になるように、上記サーボモータの回転速度を制御する。
【００１５】
このように、上記電磁切換弁が第２の位置に位置しているときは、負荷ラインに対して中圧中流量の制御を行う。
【００１６】
また、高圧小流量の制御時には、上記コントローラは、上記電磁切換弁を第３の位置に位置させる。
【００１７】
そうすると、上記中容量の第１固定容量形液圧ポンプから電磁切換弁の第１入力ポートに流入する中流量の液体は、戻りポートからタンクに排出されて、第１固定容量形液圧ポンプはアンロードする。しかし、上記第２固定容量形液圧ポンプから電磁切換弁の第２入力ポートに流入する小流量の液体は、出力ポートから負荷ラインに供給される。
【００１８】
このとき、上記コントローラは、高圧を示す圧力指令と、小流量を示す流量指令と、圧力センサからの信号と、流量検出用センサからの信号とに基づいて、負荷ラインの圧力および流量が上記高圧および小流量になるように、上記サーボモータの回転速度を制御する。
【００１９】
このように、上記電磁切換弁が第３の位置に位置しているときは、負荷ラインに対して高圧小流量の制御を行う。
【００２０】
このように、１つの４ポート３位置形の電磁切換弁と、上述の接続構造を用いるだけで、低圧大流量、中圧中流量、高圧小流量という３段階の運転モードを選択して、サーボモータに必要とする軸トルクを小さくすることができる。
【００２１】
したがって、この発明によれば、高圧制御と大流量制御とを両立することができる上に、サーボモータおよびコントローラが必要とする電流値を小さくできて、サーボモータおよびコントローラを小型、安価にすることができる。
【００２２】
さらに、例えば、射出成型機やプレス機械の液圧駆動装置等においては、高圧で長時間圧力を保持したいと言う要請があったが、従来、サーボモータやコントローラが大きな電流によって発熱が大きくなるため、この要請に応えることができないと言う問題があった。しかし、上記構成の液圧駆動装置では、電流値が小さくなるため、高圧で長時間圧力を保持することができる。
【００２３】
１実施形態の液圧駆動装置は、
上記第１固定容量形液圧ポンプの吐出口と上記電磁切換弁の第１入力ポートとの間と、上記負荷ラインとの間に、上記負荷ラインに向けての流れが順方向になるように接続された第１チェック弁と、
上記第２固定容量形液圧ポンプの吐出口と上記電磁切換弁の第２入力ポートとの間と、上記負荷ラインとの間に、上記負荷ラインに向けての流れが順方向になるように接続された第２チェック弁と
を備える。
【００２４】
上記実施形態によれば、仮に、電磁切換弁が例えばゴミなどでロックして、第１の位置と第２の位置との間、あるいは、第１の位置と第３の位置との間で停止して、第１入力ポートや第２入力ポートと、出力ポートとの間が閉鎖されても、第１および第２固定容量形液圧ポンプからの液体を、上記電磁切換弁をバイパスして、第１チェック弁や第２チェック弁を通して、負荷ラインに供給することができる。このように、上記電磁切換弁が故障したときに、上記第１チェック弁や第２チェック弁で、電磁切換弁をバイパスするので、配管や液圧機器等の破損を防止できる。
【００２５】
また、１実施形態の液圧駆動装置は、
上記負荷ラインに接続されたリリーフ弁を備える。
【００２６】
上記実施形態によれば、上記リリーフ弁によって、上記第１および第２チェック弁から供給された液体で負荷ラインの圧力が過大になろうとしても、液体をタンクに解放して、圧力が過大になることを防止でき、機器の破損を防止できる。
【００２７】
また、１実施形態の液圧駆動装置では、
上記コントローラは、
上記圧力指令と上記圧力センサからの圧力検出信号とを受けて、上記圧力指令と上記圧力検出信号との偏差に基づいて圧力制御信号を出力する圧力制御部と、
上記圧力制御部からの圧力制御信号と流量指令とを受けて、上記圧力制御信号に上記流量指令に応じた制限を加えて生成した制限制御信号を出力する制限部と、
上記制限部からの制限制御信号と上記流量検出用センサからの流量検出用信号とに基づいて、上記負荷ラインの圧力および流量を、上記圧力指令および流量指令に応じた圧力および流量になるように制御するための回転速度制御信号を生成して上記サーボモータに出力する回転速度制御部と
を備える。
【００２８】
上記実施形態によれば、上記圧力制御部から出力されると共に、圧力指令と圧力検出信号との偏差に基づいた圧力制御信号に、制限部によって、流量指令に応じた制限を加えて（リミッタ制御をして）、制限制御信号を生成する。そして、この制限制御信号と、流量検出用センサからの流量検出用信号とに基づいて、回転速度制御部は、負荷ラインの圧力および流量を、圧力指令および流量指令に応じた圧力および流量になるように制御するための回転速度制御信号を生成してサーボモータに出力する。
【００２９】
このように、圧力制御信号に、制限部によって、流量指令に応じた制限を加えて制限制御信号を作成し、この制限制御信号に基づいて、圧力および流量を制御するので、圧力制御および流量制御を的確、かつ、スムーズにすることができる。
【発明の効果】
【００３０】
この発明によれば、小型、安価な構造で、モータ軸トルク、コントローラ出力電流を小さく抑えて、高圧の制御と大流量の制御とを両立することができる液圧駆動装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、この発明を図示の実施形態により詳細に説明する。
【００３２】
図１に示すように、この液圧駆動装置は、軸が互いに連結された２連の第１固定容量形油圧ポンプ１および第２固定容量形油圧ポンプ２と、この第１および第２固定容量形油圧ポンプ１および２を駆動するサーボモータ３と、上記第１および第２固定容量形油圧ポンプ１および２からの作動油を制御する４ポート３位置形の電磁切換弁５と、上記サーボモータ３を制御するコントローラ６を備える。
【００３３】
なお、第１および第２固定容量形油圧ポンプ１および２は、第１および第２固定容量形液圧ポンプの一例である。
【００３４】
上記第１固定容量形油圧ポンプ１は、中容量で、第２固定容量形油圧ポンプ２は、第１固定容量形油圧ポンプ１の中容量よりも小さな小容量である。
【００３５】
上記電磁切換弁５は、第１入力ポートＰ１と、第２入力ポートＰ２と、出力ポートＡと、戻りポートＲとを有する。
【００３６】
また、上記電磁切換弁５は、上記第１および第２入力ポートＰ１，Ｐ２が出力ポートＡに連通する一方戻りポートＲが閉鎖される第１の位置Ｓ１と、上記第１入力ポートＰ１が出力ポートＡに連通する一方上記第２入力ポートＰ１が戻りポートＲに連通する第２の位置Ｓ２と、上記第１入力ポートＰ１が戻りポートＲに連通する一方上記第２入力ポートＰ２が出力ポートＡに連通する第３の位置Ｓ３とを有する。
【００３７】
さらにまた、上記電磁切換弁５は、ソレノイドａ、ｂを有し、ソレノイドａおよびｂを消磁すると、中立位置、つまり、第１の位置Ｓ１に位置し、ソレノイドａのみを励磁すると、第２の位置Ｓ２に位置し、ソレノイドｂのみを励磁すると、第３の位置Ｓ３に位置する。
【００３８】
上記第１固定容量形油圧ポンプ１の吐出口は、第１吐出ライン１１を介して電磁切換弁３の第１入力ポートＰ１に接続し、また、上記第２固定容量形油圧ポンプ２の吐出口は、第２吐出ライン１２を介して電磁切換弁３の第２入力ポートＰ２に接続している。さらに、上記電磁切換弁５の出力ポートＡは、負荷ライン１５に接続し、この負荷ライン１５は主機油圧回路１６に通じている。上記電磁切換弁５の戻りポートＲは、タンクＴに接続している。
【００３９】
上記第１吐出ライン１１と負荷ライン１５との間に、この負荷ライン１５に向けての流れが順方向になる第１チェック弁２１を接続している。さらに、上記第２吐出ライン１２と負荷ライン１５との間に、この負荷ライン１５に向けての流れが順方向になる第２チェック弁２２を接続している。さらにまた、上記負荷ライン１５にリリーフ弁２３を接続している。
【００４０】
また、上記負荷ライン１５に圧力センサ２５を接続して、この圧力センサ２５で負荷ライン１５の圧力を直接検出するようにしている。
【００４１】
一方、上記サーボモータ３には、このサーボモータ３の回転位置を検出するエンコーダからなる位置検出器２６を設けている。この位置検出器２６は、２連の第１および第２固定容量形油圧ポンプ１および２の流量を間接的に検出するためのもので、流量検出用センサの一例である。
【００４２】
また、上記コントローラ６は、上記圧力センサ２５と位置検出器２６との出力を受けると共に、圧力指令および流量指令を受けて、負荷ライン１５の圧力および流量が、上記圧力指令および流量指令に応じた圧力および流量になるように、上記サーボモータ３を制御する。
【００４３】
具体的には、上記コントローラ６は、圧力制御部３１と、制限部３２と、回転速度制御部３３とを含む。これらの圧力制御部３１、制限部３２および回転速度制御部３３は、マイクロコンピュータのソフトウェア、ハードウェア等から構成されている。
【００４４】
上記圧力制御部３１は、上記圧力指令と上記圧力センサ２５からの圧力検出信号Ｐｆとを受けて、上記圧力指令と上記圧力検出信号Ｐｆとの偏差に基づいた圧力制御信号Ｖｐを出力する。この圧力制御部３１は、圧力偏差をいわゆるＰＩＤ（比例・積分・微分）制御により圧力制御信号に変換する。
【００４５】
上記制限部３２は、リミッタ回路と同様の機能を有し、上記圧力制御部３１からの圧力制御信号Ｖｐと流量指令とを受けて、上記圧力制御信号Ｖｐが、流量指令に応じた所定の値よりも大きいときに、上記流量指令に応じた制限を加えて、所望の回転速度に対応する制限制御信号ＶＬを生成して出力する。
【００４６】
上記コントローラ６は、図示しないが、予め定められた基準によって、流量指令が大流量、中流量または小流量のどれを表しているかを定め、そして、この定められた大流量、中流量および小流量に応じて、電磁切換弁５を第１、第２および第３の位置Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に位置させるための制御信号をソレノイドａ，ｂに出力する。
【００４７】
また、上記回転速度制御部３３は、例えば、単位時間当たり、位置検出器２６から受けた検出信号の数、つまり、サーボモータ３の回転速度と、上記制御信号によって定まる電磁切換弁５の位置Ｓ１，Ｓ２またはＳ３、つまり、サーボモータ３の一定回転角当たり負荷ライン１５に供給される作動油の量とに基づいて、流量を検出する。
【００４８】
さらに、上記回転速度制御部３３は、所望流量に対応する制限部３２からの制限制御信号ＶＬと、上記検出した流量との偏差に応じた回転速度制御信号を生成して上記サーボモータ３に出力して、上記負荷ライン１５の圧力および流量を、上記圧力指令および流量指令に応じた圧力および流量になるように制御する。この回転速度制御部３３は、ドライバーとしての機能を有し、上記回転速度制御信号は、交流のモータ制御電流である。
【００４９】
上記構成の液圧駆動装置は、次のように動作する。
【００５０】
いま、圧力指令および流量指令によって、低圧大流量の制御を行うとする。このとき、上記コントローラ６は、上記４ポート３位置形の電磁切換弁５を第１の位置Ｓ１に位置させる。
【００５１】
そうすると、中容量の第１固定容量形油圧ポンプ１から電磁切換弁５の第１入力ポートＰ１に流入する中流量の作動油と、小容量の第２固定容量形油圧ポンプ２から電磁切換弁５の第２入力ポートＰ２に流入する小流量の作動油とが合流して、出力ポートＡから大流量の液体が負荷ライン１５に供給される。
【００５２】
このとき、上記コントローラ６は、低圧を示す圧力指令と、大流量を示す流量指令と、圧力センサ２５からの信号と、位置検出器２６からの信号とに基づいて、負荷ライン１５の圧力および流量が上記低圧および大流量になるように、上記サーボモータ３の回転速度を制御する。
【００５３】
このように、上記電磁切換弁５が第１の位置Ｓ１に位置しているときは、負荷ライン１５に対して低圧大流量の制御を行う。
【００５４】
詳しくは、上記コントローラ６の圧力制御部３１から出力されると共に、圧力指令と圧力検出信号との偏差に基づいた圧力制御信号Ｖｐに、制限部３２によって、流量指令に応じた制限を加えて、制限制御信号ＶＬを生成する。そして、この制限制御信号ＶＬと、位置検出器２６からの信号と上記第１の位置Ｓ１を表す制御信号とによって算出された流量とに基づいて、回転速度制御部３３は、負荷ライン１５の圧力および流量を、圧力指令および流量指令に応じた圧力および流量になるように制御するための回転速度制御信号を生成してサーボモータ３に出力する。
【００５５】
このように、圧力制御信号Ｖｐに、制限部３２によって、流量指令に応じた制限を加えて制限制御信号ＶＬを作成し、この制限制御信号ＶＬに基づいて、圧力および流量を制御するので、圧力制御および流量制御を的確、かつ、スムーズにすることができる。
【００５６】
次に、圧力指令および流量指令によって、中圧中流量の制御を行うとする。
【００５７】
このとき、上記コントローラ６は、上記４ポート３位置形の電磁切換弁５を第２の位置Ｓ２に位置させる。
【００５８】
そうすると、中容量の第１固定容量形油圧ポンプ１から電磁切換弁５の第１入力ポートＰ１に流入する中流量の作動油は出力ポートＡから負荷ライン１５に供給される一方、小容量の第２固定容量形油圧ポンプ２から電磁切換弁５の第２入力ポートＰ２に流入する小流量の作動油は戻りポートＲからタンクＴに排出されて、第２固定容量形油圧ポンプ２はアンロードする。
【００５９】
このとき、上記コントローラ６は、中圧を示す圧力指令と、中流量を示す流量指令と、圧力センサ２５からの信号と、位置検出器２６からの信号とに基づいて、負荷ライン１５の圧力および流量が上記中圧および中流量になるように、上記サーボモータ３の回転速度を制御する。
【００６０】
このように、上記電磁切換弁５が第２の位置Ｓ２に位置しているときは、負荷ライン１５に対して中圧中流量の制御を行う。
【００６１】
詳しくは、上記コントローラ６の圧力制御部３１から出力されると共に、圧力指令と圧力検出信号との偏差に基づいた圧力制御信号Ｖｐに、制限部３２によって、流量指令に応じた制限を加えて、制限制御信号ＶＬを生成する。そして、この制限制御信号ＶＬと、位置検出器２６からの信号と上記第２の位置Ｓ２を表す制御信号とによって算出された流量とに基づいて、回転速度制御部３３は、負荷ライン１５の圧力および流量を、圧力指令および流量指令に応じた中圧および中流量になるように制御するための回転速度制御信号を生成してサーボモータ３に出力する。
【００６２】
このように、圧力制御信号Ｖｐに、制限部３２によって、流量指令に応じた制限を加えて制限制御信号ＶＬを作成し、この制限制御信号ＶＬに基づいて、圧力および流量を制御するので、圧力制御および流量制御を的確、かつ、スムーズにすることができる。
【００６３】
次に、圧力指令および流量指令によって、高圧小流量の制御を行うとする。
【００６４】
このとき、上記コントローラ６は、上記４ポート３位置形の電磁切換弁５を第３の位置Ｓ３に位置させる。
【００６５】
そうすると、中容量の第１固定容量形油圧ポンプ１から電磁切換弁５の第１入力ポートＰ１に流入する中流量の作動油は戻りポートＲからタンクＴに排出されて、第１固定容量形油圧ポンプ１がアンロードする一方、小容量の第２固定容量形油圧ポンプ２から電磁切換弁５の第２入力ポートＰ２に流入する小流量の作動油は出力ポートＡから負荷ライン１５に供給される。
【００６６】
このとき、上記コントローラ６は、高圧を示す圧力指令と、小流量を示す流量指令と、圧力センサ２５からの信号と、位置検出器２６からの信号とに基づいて、負荷ライン１５の圧力および流量が上記高圧および小流量になるように、上記サーボモータ３の回転速度を制御する。
【００６７】
このように、上記電磁切換弁５が第３の位置Ｓ３に位置しているときは、負荷ライン１５に対して高圧小流量の制御を行う。
【００６８】
詳しくは、上記コントローラ６の圧力制御部３１から出力されると共に、圧力指令と圧力検出信号との偏差に基づいた圧力制御信号Ｖｐに、制限部３２によって、流量指令に応じた制限を加えて、制限制御信号ＶＬを生成する。そして、この制限制御信号ＶＬと、位置検出器２６からの信号と上記第３の位置Ｓ３を表す制御信号とによって算出された流量とに基づいて、回転速度制御部３３は、負荷ライン１５の圧力および流量を、圧力指令および流量指令に応じた高圧および小流量になるように制御するための回転速度制御信号を生成してサーボモータ３に出力する。
【００６９】
このように、圧力制御信号Ｖｐに、制限部３２によって、流量指令に応じた制限を加えて制限制御信号ＶＬを作成し、この制限制御信号ＶＬに基づいて、圧力および流量を制御するので、圧力制御および流量制御を的確、かつ、スムーズにすることができる。
【００７０】
このように、１つの４ポート３位置形の電磁切換弁５と、上述の接続構造を用いるだけで、低圧大流量、中圧中流量、高圧小流量という３段階の運転モードを選択して、２つのポンプを適宜アンロード、合流させることにより、サーボモータ３に必要とする軸トルクを小さくすることができる。
【００７１】
したがって、この液圧駆動装置よれば、高圧制御と大流量制御とを両立することができる上に、サーボモータ３およびコントローラ６が必要とする電流値を小さくできて、サーボモータ３およびコントローラ６を小型、安価にすることができる。
【００７２】
さらに、上記液圧駆動装置では、電流値が小さくなるため、高圧小容量の制御を選択すると、高圧で長時間圧力を保持することができる。
【００７３】
次に、上記電磁切換弁５が例えばゴミなどでロックして、第１の位置Ｓ１と第２の位置Ｓ２との間、あるいは、第１の位置Ｓ１と第３の位置Ｓ３との間で停止して、第１入力ポートＰ１や第２入力ポートＰ２と、出力ポートＡや戻りポートＲとの間が閉鎖されたとする。
【００７４】
このとき、吐出ライン１１，１２の圧力が上がろうとするが、第１チェック弁２１や第２チェック弁２２が開放して、第１および第２固定容量形油圧ポンプ１，２からの作動油が、上記電磁切換弁５をバイパスして、負荷ライン１５に供給される。このように、上記電磁切換弁５が故障したときに、作動油が第１チェック弁２１や第２チェック弁２２で、電磁切換弁５をバイパスするので、配管や油圧機器等の破損を防止することができる。
【００７５】
さらに、上記第１および第２チェック弁２１，２２から供給された作動油で負荷ライン１５の圧力が過大になろうとしたときに、リリーフ弁２３によって、作動油をタンクＴに解放して、圧力が過大になることを防止でき、機器の破損を防止できる。
【００７６】
上記実施形態では、負荷ライン１５の圧力を圧力センサ２５で直接検出したが、サーボモータ３に流れる電流値を電流センサで検出して、この電流値によって、間接的に圧力を検出してもよい。
【００７７】
また、上記実施形態では、流量検出用センサの一例として位置検出器を用いて、サーボモータ３の回転位置と時間とに基づいて流量を検出したが、サーボモータ３の回転速度を直接検出して、流量を検出するようにしてもよい。
【００７８】
また、この発明の用いるコントローラは、上記実施形態のコントローラ６に限るものではなく、例えば、特許文献１の図４に記載のような差分選択部を有するものであってもよく、圧力指令および流量指令に応じて圧力および流量を制御するものであれば、どのようなものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】この発明の１実施形態の液圧駆動装置の回路図である。
【符号の説明】
【００８０】
１ 第１固定容量形油圧ポンプ
２ 第２固定容量形油圧ポンプ
３ サーボモータ
５ 電磁切換弁
６ コントローラ
２１，２２ チェック弁
２３ リリーフ弁
２５ 圧力センサ
２６ 位置検出器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸が互いに連結された２連の中容量の第１固定容量形液圧ポンプ（１）および小容量の第２固定容量形液圧ポンプ（２）と、
上記第１固定容量形液圧ポンプ（１）の吐出口に接続された第１入力ポート（Ｐ１）と、上記第２固定容量形液圧ポンプ（２）の吐出口に接続された第２入力ポート（Ｐ２）と、負荷ライン（１５）に接続された出力ポート（Ａ）と、タンク（Ｔ）に接続された戻りポート（Ｒ）とを有し、かつ、上記第１および第２入力ポート（Ｐ１，Ｐ２）が出力ポート（Ａ）に連通する一方戻りポート（Ｒ）が閉鎖される第１の位置（Ｓ１）と、上記第１入力ポート（Ｐ１）が出力ポート（Ａ）に連通する一方上記第２入力ポート（Ｐ２）が戻りポート（Ｒ）に連通する第２の位置（Ｓ２）と、上記第１入力ポート（Ｐ１）が戻りポート（Ｒ）に連通する一方上記第２入力ポート（Ｐ２）が出力ポート（Ａ）に連通する第３の位置（Ｓ３）とを有する４ポート３位置形の電磁切換弁（５）と、
上記第１固定容量形液圧ポンプ（１）および第２固定容量形液圧ポンプ（２）を駆動するサーボモータ（３）と、
上記負荷ライン（１５）の圧力を直接または間接に検出する圧力センサ（２５）と、
上記サーボモータ（３）の回転位置または速度を検出する流量検出用センサ（２６）と、
上記圧力センサ（２５）と流量検出用センサ（２６）との出力を受けると共に、圧力指令および流量指令を受けて、上記負荷ライン（１５）の圧力および流量が、上記圧力指令および流量指令に応じた圧力および流量になるように、上記サーボモータ（３）を制御するコントローラ（６）と
を備えることを特徴とする液圧駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液圧駆動装置において、
上記第１固定容量形液圧ポンプ（１）の吐出口と上記電磁切換弁（５）の第１入力ポート（Ｐ１）との間と、上記負荷ライン（１５）との間に、上記負荷ライン（１５）に向けての流れが順方向になるように接続された第１チェック弁（２１）と、
上記第２固定容量形液圧ポンプ（２）の吐出口と上記電磁切換弁（５）の第２入力ポート（Ｐ２）との間と、上記負荷ライン（１５）との間に、上記負荷ライン（１５）に向けての流れが順方向になるように接続された第２チェック弁（２２）と
を備えることを特徴とする液圧駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の液圧駆動装置において、
上記負荷ライン（１５）に接続されたリリーフ弁（２３）を備えることを特徴とする液圧駆動装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つに記載の液圧駆動装置において、
上記コントローラ（６）は、
上記圧力指令と上記圧力センサからの圧力検出信号とを受けて、上記圧力指令と上記圧力検出信号との偏差に基づいて圧力制御信号（Ｖｐ）を出力する圧力制御部（３１）と、
上記圧力制御部（３１）からの圧力制御信号と流量指令とを受けて、上記圧力制御信号に上記流量指令に応じた制限を加えて生成した制限制御信号（ＶＬ）を出力する制限部（３２）と、
上記制限部（３２）からの制限制御信号と上記流量検出用センサ（２６）からの流量検出用信号とに基づいて、上記負荷ライン（１５）の圧力および流量を、上記圧力指令および流量指令に応じた圧力および流量になるように制御するための回転速度制御信号を生成して上記サーボモータ（３）に出力する回転速度制御部（３３）と
を備えることを特徴とする液圧駆動装置。
【請求項１】
軸が互いに連結された２連の中容量の第１固定容量形液圧ポンプ（１）および小容量の第２固定容量形液圧ポンプ（２）と、
上記第１固定容量形液圧ポンプ（１）の吐出口に接続された第１入力ポート（Ｐ１）と、上記第２固定容量形液圧ポンプ（２）の吐出口に接続された第２入力ポート（Ｐ２）と、負荷ライン（１５）に接続された出力ポート（Ａ）と、タンク（Ｔ）に接続された戻りポート（Ｒ）とを有し、かつ、上記第１および第２入力ポート（Ｐ１，Ｐ２）が出力ポート（Ａ）に連通する一方戻りポート（Ｒ）が閉鎖される第１の位置（Ｓ１）と、上記第１入力ポート（Ｐ１）が出力ポート（Ａ）に連通する一方上記第２入力ポート（Ｐ２）が戻りポート（Ｒ）に連通する第２の位置（Ｓ２）と、上記第１入力ポート（Ｐ１）が戻りポート（Ｒ）に連通する一方上記第２入力ポート（Ｐ２）が出力ポート（Ａ）に連通する第３の位置（Ｓ３）とを有する４ポート３位置形の電磁切換弁（５）と、
上記第１固定容量形液圧ポンプ（１）および第２固定容量形液圧ポンプ（２）を駆動するサーボモータ（３）と、
上記負荷ライン（１５）の圧力を直接または間接に検出する圧力センサ（２５）と、
上記サーボモータ（３）の回転位置または速度を検出する流量検出用センサ（２６）と、
上記圧力センサ（２５）と流量検出用センサ（２６）との出力を受けると共に、圧力指令および流量指令を受けて、上記負荷ライン（１５）の圧力および流量が、上記圧力指令および流量指令に応じた圧力および流量になるように、上記サーボモータ（３）を制御するコントローラ（６）と
を備えることを特徴とする液圧駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液圧駆動装置において、
上記第１固定容量形液圧ポンプ（１）の吐出口と上記電磁切換弁（５）の第１入力ポート（Ｐ１）との間と、上記負荷ライン（１５）との間に、上記負荷ライン（１５）に向けての流れが順方向になるように接続された第１チェック弁（２１）と、
上記第２固定容量形液圧ポンプ（２）の吐出口と上記電磁切換弁（５）の第２入力ポート（Ｐ２）との間と、上記負荷ライン（１５）との間に、上記負荷ライン（１５）に向けての流れが順方向になるように接続された第２チェック弁（２２）と
を備えることを特徴とする液圧駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の液圧駆動装置において、
上記負荷ライン（１５）に接続されたリリーフ弁（２３）を備えることを特徴とする液圧駆動装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つに記載の液圧駆動装置において、
上記コントローラ（６）は、
上記圧力指令と上記圧力センサからの圧力検出信号とを受けて、上記圧力指令と上記圧力検出信号との偏差に基づいて圧力制御信号（Ｖｐ）を出力する圧力制御部（３１）と、
上記圧力制御部（３１）からの圧力制御信号と流量指令とを受けて、上記圧力制御信号に上記流量指令に応じた制限を加えて生成した制限制御信号（ＶＬ）を出力する制限部（３２）と、
上記制限部（３２）からの制限制御信号と上記流量検出用センサ（２６）からの流量検出用信号とに基づいて、上記負荷ライン（１５）の圧力および流量を、上記圧力指令および流量指令に応じた圧力および流量になるように制御するための回転速度制御信号を生成して上記サーボモータ（３）に出力する回転速度制御部（３３）と
を備えることを特徴とする液圧駆動装置。
【図１】
【公開番号】特開２００８−８２５８（Ｐ２００８−８２５８Ａ）
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１８１６２８（Ｐ２００６−１８１６２８）
【出願日】平成１８年６月３０日（２００６．６．３０）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月３０日（２００６．６．３０）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
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