JPH11270503A - 流体圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポンプや圧力制御弁、流量制御弁などを用い
ずに、シリンダ等のアクチュエータの作動流体の圧力、
流量、流れの方向を制御するようにし、エネルギ効率の
高い流体圧装置を提供する。 【解決手段】 第１の圧力室４３と第２の圧力室４４を
有アクチュエータ４０と、第１圧力室４３に接続され、
電動機駆動の第１のプランジャ４７を有する第１の流体
圧制御用シリンダ４５と、第２圧力室４４に接続され、
電動機駆動の第２のプランジャ５２を有する第２の流体
圧制御用シリンダ４６を設け、第１プランジャ４７と第
２プランジャ５２をそれぞれ単独にまたは両方を同時に
動作させて互いに逆方向に進退させ、アクチュエータに
作動流体を給排する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体のエネルギを
機械を駆動する力に変換する流体圧装置に係り、特に、
作動流体の圧力、流量、流れの方向をポンプ、各種制御
弁を使用せずに制御し、シリンダなどのアクチュエータ
を作動させるようにした流体圧装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来の油圧シリンダ１０に圧油
を供給する油圧ユニットの基本的な構成を示す回路図で
ある。この油圧ユニットは、油圧シリンダ１０に作動油
を供給する油圧ポンプ１２、流量制御弁１３、圧力制御
弁１４、作動油を溜めるタンク１５などから構成されて
いるものである。

【０００３】このような従来の油圧ユニットでは、油圧
シリンダ１０のピストン１１（またはプランジャ）を負
荷に抗して前進させるときの圧力の制御を圧力制御弁１
４により行なうとともに、速度を流量調整弁１３により
制御している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、油圧ポ
ンプ１２、流量制御弁１３、圧力制御弁１４などの組み
込まれている油圧回路では、油圧シリンダ１０に仕事を
させるのに必要な流量と圧力を確保するためには、油圧
シリンダ１０の最大速度を得るために十分必要な流量の
作動油をポンプ１２から供給する必要がある。また、圧
力については、圧力が圧力制御弁１４の設定圧に達する
と、作動油の一部を戻り側に排出して必要な圧力を保持
している。この圧力リリーフの動作のときに、大きなエ
ネルギ損失が生じる。流量制御弁１３で流量を絞る際に
もエネルギ損失がある。

【０００５】そこで、本発明の目的は、前記従来技術の
有する問題点を解消し、ポンプや圧力制御弁、流量制御
弁などを用いずに、シリンダ等のアクチュエータの作動
流体の圧力、流量、流れの方向を制御するようにし、エ
ネルギ効率の高い流体圧装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、流体のエネルギを機械的な仕事に変換
する流体圧装置であって、第１の圧力室と第２の圧力室
を有するアクチュエータと、前記アクチュエータの第１
の圧力室に接続され、電動機駆動の第１のプランジャを
有する第１の流体圧制御用シリンダと、前記アクチュエ
ータの第２の圧力室に接続され、電動機駆動の第２のプ
ランジャを有する第２の流体圧制御用シリンダと、第１
プランジャと第２プランジャをそれぞれ単独に、または
両方を同時に動作させて互いに逆方向に進退させ、前記
アクチュエータに作動流体を給排する流体圧制御手段
と、を備えることを特徴としている。

【０００７】この発明によれば、アクチュエータの作動
に必要な流量の作動流体を所定圧に加圧し、アクチュエ
ータの第１圧力室と第１流体圧制御用シリンダの間、お
よびアクチュエータの第２圧力室と第２流体圧制御用シ
リンダの間で移動させているだけであるので、流量制御
弁で流量を絞るときに圧力損失が発生し、圧力制御弁で
圧力をリリーフさせる際のエネルギ損失が大きい従来の
油圧ユニットに較べて、エネルギロスを少なくすること
ができる。

【０００８】また、本発明では、第１流体圧制御用シリ
ンダは、前記第１プランジャに連結する第１ボールネジ
と、この第１ボールネジを回転駆動する第１のサーボモ
ータとを有し、前記第２流体圧制御用シリンダは、第２
プランジャに連結する第２ボールネジと、この第２ホー
ルネジを回転駆動する第２のサーボモータとを有し、一
方のプランジャが最前進位置にあるときに、他方のプラ
ンジャは最後退位置にあるように構成される。

【０００９】これによれば、プランジャ径を適切な小さ
い径に選択することにより、プランジャの駆動機構のサ
ーボモータや、ボールネジを小型化し、コンパクトな構
成にすることができる。

【００１０】また、本発明では、前記流体圧制御手段
は、前記アクチュエータの第１圧力室の圧力を検出する
第１の圧力検出手段と、前記アクチュエータの第２圧力
室の圧力を検出する第２の圧力検出手段と、前記アクチ
ュエータの第１圧力室、第２圧力室の圧力の目標値をそ
れぞれ設定する手段と、前記第１圧力検出手段または第
２圧力検出手段からフィードバックした検出圧力と目標
値とを比較し、前記アクチュエータの第１圧力室または
第２圧力室の作動流体の圧力が目標値になるように第１
サーボモータと第２サーボモータの速度を同時に制御
し、または、目標値が設定された方の圧力室の作動流体
の圧力を当該圧力検出手段からフィードバックし、圧力
が目標値になるように第１または第２のサーボモータの
速度を制御するサーボ制御手段と、を具備するこれによ
れば、それぞれプランジャを駆動する各サーボモータを
連動させて、作動流体の流量、圧力を容易に正確にフィ
ードバック制御することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明による流体圧装置の
一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明す
る。図１は、アクチュエータとして油圧シリンダを用い
る本発明の実施形態を示す。

【００１２】４０は、片ロッド形の油圧シリンダであ
る。この油圧シリンダ４０にはピストン４１が摺動自在
に嵌合し、ピストンロッド４２は、図示しない機械側の
駆動軸に連結されている。油圧シリンダ４０では、圧力
室としてのシリンダ室は、ピストン４１によってヘッド
側のシリンダ室４３とロッド側のシリンダ室４４とに区
画されている。

【００１３】４５は、油圧シリンダ４０のヘッド側シリ
ンダ室４３のポートに接続されている第１の油圧制御用
シリンダである。４６は、油圧シリンダ４０のロッド側
シリンダ室４４のポートに接続されている第２の油圧制
御用シリンダである。

【００１４】油圧シリンダ４０のヘッド側のシリンダ室
４３へ作動油を供給、排出する第１油圧制御用シリンダ
４５には、第１のプランジャ４７が摺動自在に嵌合して
いる。この第１プランジャ４７には、雌ねじの形成され
た軸孔を持っており、この軸孔に第１のボールネジ４８
が螺合するようになっている。この第１ボールネジ４８
は、第１のサーボモータ５０により回転駆動されるもの
で、カップリング５１を介して第１サーボモータ５０の
駆動軸と連結されている。

【００１５】一方、油圧シリンダ４０のロッド側のシリ
ンダ室４４へ作動油を供給、排出する第２油圧制御用シ
リンダ４６は、この実施形態では、第１油圧制御用シリ
ンダ４５と同じシリンダ径とシリンダストロークをもっ
たシリンダであるが、異なるサイズのシリンダであって
もよい。第２プランジャ５２の軸孔には第２のボールネ
ジ５３が螺合するようになっている。この第２ボールネ
ジ５３は、カップリング５５を介して第２サーボモータ
５４の駆動軸と連結されている。

【００１６】なお、本実施形態では、第１サーボモータ
５０、第２サーボモータ５４から伝えられる回転運動
は、それぞれ直接第１ボールネジ４８、第２ボールネジ
５３により直線運動に変換して第１プランジャ４７、第
２プランジャ５２に伝達するようにしているが、ボール
ネジ４８、５３とプランジャ４７、５２の間には他の伝
動要素を介して直線運動を伝達するようにしてもよい。

【００１７】負荷に抗してピストン４１を前進させる場
合には、第１サーボモータ５０が第１ボールネジ４８を
回転させることにより、第１プランジャ４７を前進さ
せ、圧油をヘッド側シリンダ室４３に送る。他方、第２
サーボモータ５４が第２ボールネジ５３を逆方向に回転
させることにより、第２プランジャ５２を後退させ、ロ
ッド側シリンダ室４４の圧油を排出させる。また、第２
サーボモータ５４は運転せず、第１サーボモータ５０だ
けを単独に動作させることによっても、ピストン４１を
前進させることができる。この場合には、第２サーボモ
ータ５４はトルクは発生しないフリーな状態なので、第
２プランジャ５２は、ロッド側シリンダ室４４から第２
油圧制御用シリンダ４６に戻された作動油に押されて後
退するようになっている。ピストン４１を後退させる場
合は、前進のときと反対の動作をするようになってい
る。

【００１８】図１に示すように、それぞれ第１プランジ
ャ４７と第２プランジャ５２との位置関係は、第１プラ
ンジャ４７が最後退位置にあるときには、第２プランジ
ャ５２は最前進位置にある。また、第１プランジャ４７
が最前進位置にあるときには、第２プランジャ５２が最
後退位置にある。第１プランジャ４７と第２プランジャ
５２は、一方が前進すれば他方は後退するというように
反対方向に移動するようになっている。

【００１９】このように油圧シリンダ４０には、従来の
油圧ユニットのように油圧ポンプ、方向切換弁や圧力制
御弁、流量制御弁などから構成される油圧回路を用いず
に、直接、第１油圧制御用シリンダ４５と第２油圧制御
用シリンダ４６で作動油を所定の圧力に加圧すること
で、油圧シリンダ４０を作動させることができる。

【００２０】作動油の流れの方向は、第１プランジャ４
７と第２プランジャ５２の移動方向により決まり、油圧
シリンダ４０の速度、すなわち流量は、第１プランジャ
４７と第２プランジャ５２のどちらか一方、または両方
の移動速度で決まる。しかも、従来の油圧ユニットと異
なり、油圧シリンダ４０を作動させる流量だけ、所定圧
に加圧された圧油を油圧シリンダ４０のヘッド側シリン
ダ室４３と第１油圧制御用シリンダ４５の間、およびロ
ッド側シリンダ室４４と第２油圧制御用シリンダ４６の
間で移動させているだけであるので、流量制御弁で流量
を絞るときに圧力損失が発生し、圧力制御弁で圧力をリ
リーフさせる際のエネルギ損失が大きい従来の油圧ユニ
ットに較べて、エネルギロスを少なくすることができ
る。

【００２１】また、油圧シリンダ４０に仕事をさせるた
めに、第１油圧制御用シリンダ４５で発生する力は、ピ
ストン４１の受圧面積と第１プランジャ４７の受圧面積
との比に力が拡大されるので、油圧シリンダ４０のピス
トン径にくらべて小さな直径の第１プランジャ４７、第
２プランジャ５２を使用することができる。その場合、
仕事に必要な力との関係で油圧シリンダ４０のピストン
径に対して、適切なプランジャ径を選択すればよい。

【００２２】次に、第１プランジャ４７と第２プランジ
ャ５２を駆動する第１サーボモータ５０、第２サーボモ
ータ５４の両方を同時に制御し、またはどちらか一方を
制御し、油圧シリンダ４０へ供給する圧油の圧力、流
量、方向を制御するための油圧制御のブロック線図を図
２に示す。

【００２３】図２において、６０は、数値制御装置の演
算装置を示す。この演算装置６０は、予め定めた速度プ
ログラムＰから第１サーボモータ５０、第２サーボモー
タ５４に与える速度指令を演算する。この場合、油圧シ
リンダ４０の作動速度と、前進する第１プランジャ４７
の移動速度とは、ピストン４１のヘッド側シリンダ室４
３における受圧面積と、第１プランジャ４７の受圧面積
の比に反比例する関係にある。また、油圧シリンダ４０
の作動速度と後退する第２プランジャ５２の移動速度と
は、ピストン４１のロッド側シリンダ室４４における受
圧面積と、第２プランジャ５２の受圧面積の比に反比例
する関係にある。また、油圧シリンダ４０の作動速度
は、油圧シリンダ４０と、第１油圧制御用シリンダ４５
および第２油圧制御用シリンダ４６との間でやりとりす
る圧油の流量と対応するので、流量が決まれば、第１プ
ランジャ４７の前進速度、第２プランジャ５２の後退速
度も決まり、それぞれ第１サーボモータ５０または第２
サーボモータ５４に与えるべき速度指令も一義的に定ま
る。速度プログラムＰは、このような関係に基づいて予
め設定されて数値制御装置に入力される。

【００２４】演算装置６０で演算された速度指令は、そ
れぞれ第１サーボモータ５０、第２サーボモータ５４を
制御するサーボコントローラ６１、６２に分配されて入
力される。サーボコントローラ６１、６２は、それぞれ
第１サーボモータ５０または第２サーボモータ５４から
フィードバックした速度が速度指令に一致するようにト
ルク指令を与える。

【００２５】なお、第２サーボモータ５４を運転しない
でトルクのかからない状態にしておく場合には、速度プ
ログラムＰは、油圧シリンダ４０の作動速度に対応する
速度指令を第１サーボモータ５０にだけ与える。

【００２６】一方、油圧シリンダ４０には、ヘッド側の
シリンダ室４３の圧油の圧力を検出する圧力検出器６４
と、ロッド側のシリンダ室４４の圧油の圧力を検出する
圧力検出器６５が設けられており、それぞれ出力がフィ
ードバックされて圧力設定器６６、６７によって設定さ
れる目標圧力値と比較する圧力制御のループが構成され
ている。それぞれ圧力の検出値と目標値との偏差は、速
度指令に加算されて速度指令が補正されるようになって
いる。

【００２７】以下、油圧シリンダ４０の動作と関連させ
ながら、油圧制御の内容について説明する。図３は、ピ
ストン４１の変位と油圧シリンダ４０の圧力の関係を表
した図である。この図３において、Ｐａは、油圧シリン
ダ４０のヘッド側シリンダ室４３の圧油の圧力を示す。
Ｐｂは、ロッド側シリンダ室４４の圧油の圧力を示す。

【００２８】図３（ａ）に示すように、第１サーボモー
タ５０だけを駆動してピストン４１を負荷に抗して前進
させる場合には、ヘッド側シリンダ室４３の圧力は、目
標圧力値Ｐａに設定され、ロッド側シリンダ室４４の圧
力については制御しないので、目標値は設定されない。

【００２９】速度プログラムＰに基づいて、演算装置６
０は、第１サーボモータ５０のサーボコントローラ６１
には所定の速度指令を与えるが、第２サーボモータ５４
には、トルクフリーで回転するように、速度指令は与え
られない。

【００３０】そこで、第１サーボモータ５０に駆動され
て第１プランジャ４７が前進すると、第１油圧制御用シ
リンダ４５の圧油は加圧されて、この圧油が油圧シリン
ダ４０のヘッド側シリンダ室４３に供給されて、ピスト
ン４１を前進させる。他方、ロッド側シリンダ室４４の
作動油は、第２油圧制御用シリンダ４６に排出されて、
それにともない第２プランジャ５２は後退しながら、ト
ルクゼロでフリーに回転できる状態にある第２サーボモ
ータ５４を逆転させる。こうして油圧シリンダ４０は、
ヘッド側シリンダ室４３の圧力Ｐａがピストン４１のヘ
ッド側の受圧面積に作用する力で負荷に対して仕事を行
う。

【００３１】仕事をする間の負荷の変動によって、油圧
シリンダ４０のヘッド側シリンダ室４３の圧油の圧力に
も変動が生じる。このヘッド側シリンダ室４３の圧油の
圧力は、圧力検出器６４により検出される。そして、検
出圧力はフィードバックされて、この検出圧力は圧力設
定器６６で設定してある設定値Ｐａと比較される。その
偏差は速度指令に加えられ、検出圧力が設定値よりも高
い場合は、サーボコントローラ６１は、第１サーボモー
タ５０に与えるトルク指令入力の大きさを減じる。これ
によりトルクが減少し、ヘッド側シリンダ室４３の圧油
の圧力は下がり目標値Ｐａになるように制御される。他
方、検出圧力が目標値Ｐａよりも低い場合は、速度指令
は変えずにそのままで第１サーボモータ５０の速度制御
を継続する。

【００３２】なお、第１サーボモータ５０、第２サーボ
モータ５４を共に駆動して、無負荷でピストン４１を前
進させる場合には、ロッド側のシリンダ室４４の圧油の
圧力をヘッド側シリンダ室４３の圧油の圧力Ｐａよりも
小さい所定の圧力に設定することにより、ピストン４１
の前進動作に対する抵抗を任意の大きさに制御すること
ができる。

【００３３】次に、第１サーボモータ５０、第２サーボ
モータ５４を共に駆動して、負荷に抗してピストン４０
を前進させる場合には、図３（ｂ）に示すように、油圧
シリンダ４０のヘッド側シリンダ室４３の圧油の圧力は
Ｐａに設定され、ロッド側のシリンダ室４４の圧油の圧
力は負圧である圧力Ｐｂに設定される。

【００３４】前述と同じようにして、第１サーボモータ
５０は、第１プランジャ４７を前進させ、第２サーボモ
ータ５４は、第２プランジャ５２を後退させる。そし
て、第１油圧制御用シリンダ４５から圧油が供給される
ヘッド側のシリンダ室４３の圧力は、前述したのと同じ
ようにして圧力目標値のＰａを越えないように制御され
る。第２油圧制御用シリンダ４６に圧油が排出されるロ
ッド側シリンダ室４４の圧力は、設定した負圧の目標圧
力Ｐｂに一致するようにフィードバック制御される。

【００３５】両シリンダ室４３、４４の目標圧力Ｐａ、
Ｐｂは、ピストン４１の１ストロークの間、上記のよう
に一定の場合だけでなく、所定の変化のパターンを予め
設定しておき、ピストン４１の位置に応じて変化させる
ようにしてもよい。

【００３６】こうして、油圧シリンダ４０の両シリンダ
室４３、４４の圧力をフィードバック制御していけば、
その差圧Ｐａ−Ｐｂに相当する力で仕事をしながらピス
トン４１は前進する。このように、第２サーボモータ５
４により第２プランジャ５２を後退させてロッド側シリ
ンダ室４４の圧力を負圧に保つことにより、第１サーボ
モータ５０とともに第２サーボモータ５４にも仕事の負
荷を担わせることができる。

【００３７】この負荷の負担割合は、目標圧力ＰａとＰ
ｂの比であるため、例えば、両者を絶対値で１対１にす
れば負荷を等分に分担させることができる。また、この
ように、ロッド側シリンダ室４４の圧力を負圧に設定し
て、目標圧力の設定値の大きさに応じて第１サーボモー
タ５０と第２サーボモータで負荷を分担できるというこ
とは、サーボモータ５０、５４を小容量化できることに
つながる。また、２台のサーボモータの運転を厳密に同
期させる必要はなく、それぞれ目標圧力に一致するよう
に運転すればよいため、モータの動力を伝達するボール
ネジ４８、５３に過負荷を本来的にかからなくすること
ができる。

【００３８】上記のような圧力制御おいて、負荷の急激
な増大により、圧力の制御が追従できずに、ヘッド側シ
リンダ室４３の圧力が増大することがあり得る。この事
態を放置すると、サーボモータ５０、５４に異常な負荷
がかかるため、次のようにして、圧力が最大圧力を越え
ないように負荷の急上昇により圧力が増大する方のヘッ
ド側シリンダ室４３の圧力が最大圧力を越えないように
過負荷を防止することができる。

【００３９】この場合、ヘッド側シリンダ室４３の圧力
を検出する圧力検出器６４の出力は、比較部７０を介し
て演算装置６０にフィードバックされる。この比較部７
０では、最大圧を設定するための最大圧設定器７１で設
定した設定値Ｐｓと、検出圧力とが比較され、圧力上昇
が監視される。もし、検出圧力が急激に増大し設定値Ｐ
ｓに達したら、演算装置はその比較結果に基づいて、第
１サーボモータ５０のサーボコントローラ６１に速度を
減少させる速度指令を出力する。これにより、第１プラ
ンジャ４７の前進速度が遅くなる結果、圧力は減少し、
圧力の上昇を防ぐことができる。このようにして、過負
荷が働いた場合に第１サーボモータ５０を保護すること
が可能となる。

【００４０】また、別の方法としては次のようにしても
よい。すなわち、検出圧力が急激に増大し設定値Ｐｓに
達したら、演算装置６０は、その比較結果に基づいて、
第２サーボモータ５４のサーボコントローラ６２に、速
度プログラムＰで指令された後退速度とは関わりなく、
強制的に第２プランジャ５２を速い速度で後退させるた
めの速度指令を与えるようにしてもよい。この過負荷防
止の動作によれば、第１サーボモータ５０に過負荷が働
いた場合の保護を第１サーボモータ５０の速度を減らす
ことなく、第２サーボモータ５４に負荷を分担させるこ
とで実現できる。

【００４１】また、上記の速度指令の制御を第１サーボ
モータ５０と第２サーボモータ５４の両方について同時
に行うようにしてもよい。

【００４２】次に、ピストン４１を後退させる場合に
は、図３（ｃ）で示すように、油圧シリンダ４０のヘッ
ド側シリンダ室４３の圧油の圧力をＰａ、ロッド側シリ
ンダ室４４の圧油の圧力はＰａよりも大きなＰｂにそれ
ぞれ目標圧力が設定される。

【００４３】ピストンが前進する場合と同じようにし
て、それそれヘッド側シリンダ室４３、ロッド側シリン
ダ室４４の検出圧力をフィードバックし、それぞれ検出
圧力が目標圧力に一致するように速度指令がサーボコン
トローラ６１、６２に与えられ、サーボコントローラ６
１、６２は、第１サーボモータ５０、第２サーボモータ
５４にそれぞれ目標圧力に一致させるようなトルク指令
を出力する。こうして、第２プランジャ５２は前進して
第２油圧制御用シリンダ４６から圧力Ｐｂの圧油を油圧
シリンダのロッド側シリンダ室４４に供給する。他方、
第１プランジャ４７は後退して、第２ヘッド側シリンダ
室４３から圧力Ｐａの圧油が第１油圧制御用シリンダ４
５に排出される。

【００４４】また、第２サーボモータ５４は運転せずに
トルクフリーで回転するようにしておき、第１サーボモ
ータ５０に所定の速度指令を与えて回転させことによっ
ても、ピストン４１を後退させることができる。この場
合は、ピストン４１が後退する間は、ヘッド側シリンダ
室４３の検出圧力だけをフィードバックし、検出圧力が
目標圧力Ｐａに一致するように速度指令がサーボコント
ローラ６１に与えられ、サーボコントローラ６１は、第
１サーボモータ５０に目標圧力に一致させるようなトル
ク指令を出力する。こうして、第１プランジャ４７は後
退して、圧油が第１油圧制御用シリンダ４５に排出され
るが、ヘッド側シリンダ室４３では圧力が設定値にＰａ
に保たれ、この圧力が背圧として作用する。

【００４５】他方、ロッド側シリンダ室４４では、ピス
トン４１の後退により減圧されるので、第２油圧制御用
シリンダ４６内の作動油はロッド側シリンダ室４４に吸
引され、これにより、第２プランジャ５２は前進する。

【００４６】以上、本発明について、油圧により片ロッ
ド形のシリンダを作動させる実施の形態を挙げて説明し
たが、本発明は、種々の流体圧作動（空気圧を含む）の
アクチュエータの動作制御に適用することができる。例
えば、アクチュエータとしては、両ロッド形のシリンダ
でもよいし、ロータリ式の流体圧アクチュエータにも適
用可能である。

【００４７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、以下のような効果が得られる。

【００４８】従来のようにポンプ、流量制御弁、圧力制
御弁、方向制御弁を用いずに、アクチュエータと、電動
駆動のプランジャで直接加圧する流体圧制御用シリンダ
との相互間でそれぞれ所定圧に加圧した作動流体を移動
させることでアクチュエータの動作を制御できるので、
流体圧装置の構成要素を簡素化できるとともに、流量を
絞ったり、圧力をリリーフさせるといったエネルギ損失
の生じる動作がないので、エネルギ効率を大幅に向上さ
せることができる。

【００４９】また、プランジャ径を適切な小さい径に選
択することにより、プランジャの駆動機構の電動機や、
ボールネジを小型化し、コンパクトな構成にすることが
できる。

【００５０】さらに、それぞれプランジャを駆動する電
動機としてはサーボモータを用い、各サーボモータを連
動させて作動流体の流量、圧力を容易に正確にフィード
バック制御することができる。

【００５１】しかも、２台のサーボモータの厳密な同期
運転を必要とせず、誤差は圧力のフィードバック制御の
制御ループの中で吸収され、ボールネジに異常な過負荷
を与えて摩耗を速めることを回避できる。また、負荷の
変動に伴う急激な圧力上昇を防ぐために最大圧を越えな
いように圧力を制御することも容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の流体圧装置の一実施形態を示す断面
図。

【図２】本発明の流体圧装置における作動流体の圧力、
流量の制御のブロック線図。

【図３】アクチュエータにおける圧力の設定の例を示す
図。

【図４】従来の油圧ユニットの基本的な構成要素を示す
回路図。

【符号の説明】

４０ 油圧シリンダ（アクチュエータ） ４１ ピストン ４３ ヘッド側シリンダ室（第１圧力室） ４４ ロッド側シリンダ室（第２圧力室） ４５ 第１油圧（流体圧）制御用シリンダ ４６ 第２油圧（流体圧）制御用シリンダ ４７ 第１プランジャ ４８ 第１ボールネジ ５０ 第１サーボモータ ５２ 第２プランジャ ５３ 第２ボールネジ ５４ 第２サーボモータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流体のエネルギを機械的な仕事に変換する
   流体圧装置であって、 第１の圧力室と第２の圧力室を有するアクチュエータ
   と、 前記アクチュエータの第１の圧力室に接続され、電動機
   駆動の第１のプランジャを有する第１の流体圧制御用シ
   リンダと、 前記アクチュエータの第２の圧力室に接続され、電動機
   駆動の第２のプランジャを有する第２の流体圧制御用シ
   リンダと、 第１プランジャと第２プランジャをそれぞれ単独に、ま
   たは両方を同時に動作させて互いに逆方向に進退させ、
   前記アクチュエータに作動流体を給排する流体圧制御手
   段と、 を備えることを特徴とする流体圧装置。
2. 【請求項２】前記第１流体圧制御用シリンダは、前記第
   １プランジャに連結する第１ボールネジと、この第１ボ
   ールネジを回転駆動する第１のサーボモータとを有し、 前記第２流体圧制御用シリンダは、第２プランジャに連
   結する第２ボールネジと、この第２ホールネジを回転駆
   動する第２のサーボモータとを有し、 一方のプランジャが最前進位置にあるときに、他方のプ
   ランジャは最後退位置にあるようにしたことを特徴とす
   る請求項１に記載の流体圧装置。
3. 【請求項３】前記流体圧制御手段は、 前記アクチュエータの第１圧力室の圧力を検出する第１
   の圧力検出手段と、 前記アクチュエータの第２圧力室の圧力を検出する第２
   の圧力検出手段と、 前記アクチュエータの第１圧力室、第２圧力室の圧力の
   目標値をそれぞれ設定する手段と、 前記第１圧力検出手段または第２圧力検出手段からフィ
   ードバックした検出圧力と目標値とを比較し、前記アク
   チュエータの第１圧力室または第２圧力室の作動流体の
   圧力が目標値になるように第１サーボモータと第２サー
   ボモータの速度を同時に制御し、または、目標値が設定
   された方の圧力室の作動流体の圧力を当該圧力検出手段
   からフィードバックし、圧力が目標値になるように第１
   または第２のサーボモータの速度を制御するサーボ制御
   手段と、を具備することを特徴とする請求項２に記載の
   流体圧装置。
4. 【請求項４】前記アクチュエータは、片ロッド形の流体
   圧シリンダからなり、前進側シリンダ室の圧力が、予め
   設定された最大圧を越えないようにそれぞれ第１サーボ
   モータまたは第２サーボモータをそれぞれ単独にまたは
   同時に制御する過負荷防止手段を有することを特徴とす
   る請求項３に記載の流体圧装置。