特許 6161930 油圧回路、油圧シリンダ、その油圧シリンダを備える加工機及び油圧回路の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6161930

(24)【登録日】2017年6月23日

(45)【発行日】2017年7月12日

(54)【発明の名称】油圧回路、油圧シリンダ、その油圧シリンダを備える加工機及び油圧回路の制御方法

(51)【国際特許分類】

   F15B 21/04 20060101AFI20170703BHJP

   F15B 11/08 20060101ALI20170703BHJP

   B24B 47/06 20060101ALI20170703BHJP

【ＦＩ】

   F15B21/04 A

   F15B11/08 C

   F15B21/04 B

   B24B47/06

【請求項の数】5

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-60989(P2013-60989)

(22)【出願日】2013年3月22日

(65)【公開番号】特開2014-185696(P2014-185696A)

(43)【公開日】2014年10月2日

【審査請求日】2015年7月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】市原 浩一

【審査官】 正木 裕也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−３０８０４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１５０５２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２２７９９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０５−０２４２６２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第０４３５４３５１（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１５Ｂ ２１／０４

Ｂ２４Ｂ ４７／０６

Ｆ１５Ｂ １１／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

油圧アクチュエータに供給する圧油を制御して、該油圧アクチュエータの動作を制御する油圧回路であって、
前記油圧アクチュエータに供給する前記圧油を両方向に吐出する第１の油圧ポンプと、
前記油圧アクチュエータからの戻り油が流入する油路に配置され、該油圧アクチュエータからの戻り油を回収する切換弁と、
前記切換弁により回収された前記戻り油を冷却する冷却部と、
前記冷却部で冷却された前記戻り油を前記油路に再供給する第２の油圧ポンプと、
前記第１の油圧ポンプ又は前記圧油の温度を検出する検出部と、
前記検出部が検出した温度に基づいて、前記切換弁の開度を制御する制御部と、
を有し、
前記冷却部は、タンクを備え、該タンク内の前記戻り油を冷却し、
前記制御部は、前記開度を制御することで、前記冷却部で冷却する戻り油の流量を前記第１の油圧ポンプの吐出流量以下に制御して、前記油路内の加熱された油の一部を前記冷却部に戻し、且つ、前記冷却部内で冷却した油を前記油路に再供給して熱交換を行うことを特徴とする油圧回路。

【請求項2】

前記制御部は、前記油圧アクチュエータの駆動方向に基づいて、前記切換弁のスプールの位置を制御する、ことを特徴とする、請求項１に記載の油圧回路。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の油圧回路を用いて、供給される作動油を冷却される油圧シリンダ。

【請求項4】

請求項３に記載の油圧シリンダを備える加工機。

【請求項5】

油圧アクチュエータに供給する圧油を制御して、該油圧アクチュエータの動作を制御する油圧回路の制御方法であって、
第１の油圧ポンプを用いて前記圧油を吐出し、吐出した該圧油を前記油圧アクチュエータに供給する圧油供給ステップと、
前記油圧アクチュエータからの戻り油が流入する油路に配置された切換弁を用いて、該油圧アクチュエータからの戻り油の一部若しくは全部を回収する戻り油回収ステップと、
回収された戻り油を冷却する冷却ステップと、
第２の油圧ポンプを用いて、冷却された戻り油を前記油路に再供給する圧油再供給ステップと
を含み、
前記冷却ステップは、タンクを備えた冷却部により該タンク内の前記戻り油を冷却し、
前記戻り油回収ステップは、前記第１の油圧ポンプ又は前記圧油の温度に基づいて前記切換弁の開度を制御して、冷却する戻り油の流量を制御し、
前記圧油再供給ステップは、前記第２の油圧ポンプの動作を制御することによって前記油路に再供給する冷却された戻り油の流量を制御することを特徴とする油圧回路の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、油圧回路、油圧シリンダ、その油圧シリンダを備える加工機及び油圧回路の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

油圧アクチュエータでは、供給される圧油（作動油）の流量を制御して、その動作を制御されるものがある。油圧アクチュエータには、例えばシリンダとロッドから構成される油圧シリンダなどがある。

【0003】

特許文献１には、油圧シリンダを用いて駆動される圧延機（加工機）において、シリンダロッドの変位を検出して、検出した変位に基づいて油圧シリンダ動作時のシリンダロッドの駆動をフィードバック制御する技術を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１１−１５６４１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に開示されている技術では、油圧シリンダを継続的に駆動するときに、又は、高負荷で駆動するときに圧油（作動油）の温度が上昇してフィードバック制御することができない場合がある。油圧シリンダなどの油圧アクチュエータでは、例えば油圧ポンプの機械損失、油路（配管）での流体摩擦などによって発熱する。また、特許文献１に開示されている技術には、油圧シリンダを継続的に駆動した場合に、又は、高負荷で駆動した場合に、温度が上昇した圧油を冷却する技術に関する記載がない。

【0006】

本発明は、このような事情の下に為され、油圧アクチュエータに供給する圧油を冷却して該油圧アクチュエータの動作を制御することができる油圧回路、その油圧回路を用いて駆動される油圧シリンダ若しくはその油圧シリンダを備える加工機、又は、油圧回路の制御方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一の態様によれば、油圧アクチュエータに供給する圧油を制御して、該油圧アクチュエータの動作を制御する油圧回路であって、前記油圧アクチュエータに供給する前記圧油を両方向に吐出する第１の油圧ポンプと、前記油圧アクチュエータからの戻り油が流入する油路に配置され、該油圧アクチュエータからの戻り油を回収する切換弁と、前記切換弁により回収された戻り油を冷却する冷却部と、前記冷却部で冷却された戻り油を前記油路に再供給する第２の油圧ポンプとを有し、前記冷却部は、タンクを備え、該タンク内の前記戻り油を冷却し、前記制御部は、前記開度を制御することで、前記冷却部で冷却する戻り油の流量を前記第１の油圧ポンプの吐出流量以下に制御して、前記油路内の加熱された油の一部を前記冷却部に戻し、且つ、前記冷却部内で冷却した油を前記油路に再供給して熱交換を行うことを特徴とする油圧回路が提供される。前記制御部は、前記油圧アクチュエータの駆動方向に基づいて、前記切換弁のスプールの位置を制御する、ことを特徴とする油圧回路であってもよい。また、上記のいずれか一つの油圧回路を用いて、供給される作動油を冷却される油圧シリンダであってもよい。更に、前記油圧シリンダを備える加工機であってもよい。

【0008】

本発明の他の態様によれば、油圧アクチュエータに供給する圧油を制御して、該油圧アクチュエータの動作を制御する油圧回路の制御方法であって、第１の油圧ポンプを用いて前記圧油を吐出し、吐出した該圧油を前記油圧アクチュエータに供給する圧油供給ステップと、前記油圧アクチュエータからの戻り油が流入する油路に配置された切換弁を用いて、該油圧アクチュエータからの戻り油の一部若しくは全部を回収する戻り油回収ステップと、回収された戻り油を冷却する冷却ステップと、第２の油圧ポンプを用いて、冷却された戻り油を前記油路に再供給する圧油再供給ステップとを含み、前記冷却ステップは、タンクを備えた冷却部により該タンク内の前記戻り油を冷却し、前記戻り油回収ステップは、前記第１の油圧ポンプ又は前記圧油の温度に基づいて前記切換弁の開度を制御して、冷却する戻り油の流量を制御し、前記圧油再供給ステップは、前記第２の油圧ポンプの動作を制御することによって前記油路に再供給する冷却された戻り油の流量を制御することを特徴とする油圧回路の制御方法が提供される。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係る油圧回路、その油圧回路を用いて駆動される油圧シリンダ若しくはその油圧シリンダを備える加工機、又は、油圧回路の制御方法によれば、油圧アクチュエータに供給する圧油を冷却して該油圧アクチュエータの動作を制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施形態に係る油圧回路の一例を示す概略回路図である。

【図2】油圧回路のその他の例（比較例）を示す概略回路図である。

【図3】本発明の実施形態に係る油圧回路の制御方法の一例を説明する説明図である。

【図4】本発明の実施例に係る加工機（研削機）の例を説明する概略外観図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

添付の図面を参照しながら、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。なお、添付の全図面の中の記載で、同一又は対応する部材又は部品には、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面は、部材もしくは部品間の相対比を示すことを目的としない。したがって、具体的な寸法は、以下の限定的でない実施形態に照らし、当業者により決定することができる。

【0012】

以後に、実施形態に係る油圧回路１０及びその油圧回路１０によって駆動される油圧アクチュエータ（本実施形態では油圧シリンダ２０）を用いて、本発明を説明する。なお、本発明は、本実施形態以外でも、圧油を用いる油圧回路又は油圧アクチュエータであって、使用時（駆動時）に発熱を伴うものであればいずれのものにも用いることができる。

【0013】

本実施形態に係る油圧回路１０を用いて、下記に示す順序で本発明を説明する。

【0014】

１．油圧回路及び油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）
２．油圧回路の制御方法
３．加工機の例（実施例）
［１．油圧回路及び油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）］
図１に、本発明の実施形態に係る油圧回路１０を示す。図１は、本発明の実施形態に係る油圧回路（及び油圧アクチュエータ）の一例を示す概略回路図である。ここで、図１に記載した実線は、油路（圧油、作動油の通路）を示す。また、／／を付加している実線は、電気制御系を示す。二重の実線は、機械的動力系を示す。一点鎖線は、温度検出用の導線を示す。

【0015】

なお、図１では、油圧アクチュエータとして油圧シリンダ２０を図示しているが、本発明に係る油圧回路１０は、図２に示す油圧シリンダ２０以外の油圧アクチュエータにも用いることができる。

【0016】

図１に示すように、油圧回路１０は、油圧シリンダ２０（油圧アクチュエータ）に供給する圧油（作動油）を制御して、油圧シリンダ２０（ステージ２０Ｓｔｇ）の動作を制御する回路である。油圧回路１０は、油圧シリンダ２０に供給する圧油を両方向に吐出する油圧ポンプ（第１の油圧ポンプ）Ｐｐと、油圧シリンダ２０からの戻り油を回収する切換弁１１と、切換弁１１により回収された戻り油を冷却する冷却部１２と、冷却部１２で冷却された戻り油を油路に再供給する油圧ポンプ（第２の油圧ポンプ）Ｐｃと、を有する。また、油圧回路１０は、本実施形態では、油圧ポンプＰｐの温度を検出する検出部１３と、油圧回路１０の全体の動作を制御する制御部１４と、を接続されている。更に、油圧回路１０は、油圧ポンプＰｃから再供給された戻り油の逆流を防止する逆止弁（チェック弁など）Ｖｃａ，Ｖｃｂと、圧油が供給される油路及び戻り油が流入する油路の最大圧力を調整する安全弁（リリーフ弁など）Ｖｓａ，Ｖｓｂと、を更に有してもよい。

【0017】

油圧回路１０は、油圧ポンプＰｐの吐出動作を制御して、油圧ポンプＰｐから吐出される圧油の流量（圧力）及び吐出方向を制御する。油圧回路１０は、油圧シリンダ２０のステージ２０Ｓｔｇを例えば前進駆動Ｖ＋させる場合に、Ａ−Ｌｉｎｅに圧油を供給する。また、油圧回路１０は、油圧シリンダ２０のステージ２０Ｓｔｇを後退駆動Ｖ−させる場合に、Ｂ−Ｌｉｎｅに圧油を供給する。

【0018】

また、油圧回路１０は、油圧ポンプＰｐから吐出される圧油の流量を制御することによって、油圧シリンダ２０（油圧アクチュエータ）に供給する圧油（作動油の流量）を制御する。これにより、油圧回路１０は、油圧シリンダ２０に供給する圧油を制御することによって、油圧シリンダ２０のステージ２０Ｓｔｇの移動を制御することができる。

【0019】

更に、本発明に係る油圧回路１０は、油圧シリンダ２０を継続的に駆動した場合に、又は、高負荷で駆動した場合で、圧油（作動油）の温度が上昇したときに、切換弁１１を用いて油圧シリンダ２０からの戻り油を回収する。このとき、油圧回路１０は、回収した戻り油をタンクＴｎｋに貯留する。また、油圧回路１０は、冷却部１２を用いて回収された戻り油を冷却する。次いで、油圧回路１０は、油圧ポンプＰｃを用いて冷却された戻り油を油路に再供給する。これにより、油圧シリンダ２０は、加熱された（発熱した）圧油を相対的に低温の作動油と入れ換えることができる。すなわち、油圧シリンダ２０は、加熱された（発熱した）圧油を冷却するために、油路内の加熱された油（圧油）の一部を冷却部１２に戻し、且つ、冷却部１２内で冷却した油を油路に再供給して熱交換を行う。

【0020】

油圧シリンダ２０は、供給された圧油（作動油）を用いて、長手方向（ロッドの軸方向）に伸縮するものである。油圧シリンダ２０は、例えばシリンダ容器とロッド（ピストン）等で構成することができる。油圧シリンダ２０は、本実施形態では、ロッドを固定されている。また、油圧シリンダ２０は、本実施形態では、ロッドの内部でその軸方向に油路を備える。これにより、油圧シリンダ２０は、ロッドの内部の油路からシリンダ容器内に圧油を供給される。また、油圧シリンダ２０は、シリンダ容器内に圧油を供給されることによって、ロッドに対してシリンダ容器に相対的に移動される。このとき、油圧シリンダ２０は、シリンダ容器の相対的な移動により、シリンダ容器に固定されたステージ２０Ｓｔｇをロッドの軸方向に移動される。

【0021】

油圧ポンプＰｐ（第１の油圧ポンプ）は、油圧シリンダ２０に供給する圧油を吐出するものである。油圧ポンプＰｐは、動力源となるモータＭの出力軸に機械的に接続され、モータＭの駆動力を用いて駆動される。油圧ポンプＰｐは、その吐出流量及び吐出方向を制御されることによって、油路（Ａ−Ｌｉｎｅ、Ｂ−Ｌｉｎｅ）に供給する圧油の流量及び流れ方向を制御する。なお、モータＭは、制御部１４（後述）によって制御される。

【0022】

切換弁１１は、油圧シリンダ２０からの戻り油を回収するものである。切換弁１１は、図１に示すように、油圧シリンダ２０からの戻り油が流入する油路（Ａ−Ｌｉｎｅ、Ｂ−Ｌｉｎｅ）に接続されている。また、切換弁１１は、回収した戻り油をタンクＴｎｋに貯留する。更に、本実施形態に係る油圧回路１０は、切換弁１１の背圧を確保するために、切換弁１１とタンクＴｎｋとの間に絞り弁（スロットル弁）１１ｔｈｒを更に備えてもよい。なお、切換弁１１は、入力された電気信号で制御される電磁弁、電磁切換弁などを用いてもよい。

【0023】

具体的には、切換弁１１は、制御部１４（後述）によってａ位置、ｂ位置及び中間位置に切り替えられるスプールを備える。また、切換弁１１は、制御部１４によって、圧油の流れ方向に応じて、そのスプールの位置を切り換られ、その内部通路の経路を変化される。更に、切換弁１１は、制御部１４によって、回収する戻り油の温度及び／又は流量に応じて、切換時間及び／又はその開度を制御される。なお、切換弁１１の動作は、後述する［２．油圧回路の制御方法］で説明する。

【0024】

冷却部１２は、回収された戻り油を冷却するものである。冷却部１２は、切換弁１１を用いて回収した戻り油をタンクＴｎｋに一時的に貯留する。また、冷却部１２は、タンクＴｎｋに一時的に貯留された戻り油を冷却する。冷却部１２がタンクＴｎｋに貯留された戻り油を冷却する方法は、公知の技術（油を冷却する方法）を用いることができる。なお、本発明に用いることができる冷却部１２は、図１に示すものに限定されるものではない。すなわち、本発明に用いることができる冷却部１２は、貯留している作動油を冷却できるものであればよい。

【0025】

油圧ポンプ（第２の油圧ポンプ）Ｐｃは、冷却部１２で冷却された戻り油を油路に再供給するものである。油圧ポンプＰｃは、動力源となるモータＭｃの出力軸に機械的に接続され、モータＭｃの駆動力を用いて駆動される。なお、モータＭｃは、制御部１４（後述）によって制御される。油圧ポンプＰｃは、本実施形態では、後述する逆止弁Ｖｃａ若しくはＶｃｂを介して、Ａ−Ｌｉｎｅ若しくはＢ−Ｌｉｎｅに冷却された戻り油を流入（再供給）させる。また、油圧ポンプＰｃには、チャージポンプなどを用いることができる。

【0026】

検出部１３は、油圧ポンプＰｐの温度を検出するものである。また、検出部１３は、検出した温度を制御部１４に出力するものである。検出部１３は、油圧ポンプＰｐ以外の油路、油圧シリンダ２０又はその他圧油の温度を検出することができる位置に配置してもよい。なお、検出部１３が温度を検出する方法は、公知の技術（例えば温度センサ）を用いることができる。

【0027】

制御部１４は、油圧回路１０の全体の動作を制御するものである。制御部１４は、例えば油圧回路１０の外部から入力された情報（操作量及び操作方向に関する情報）に応じて、油圧ポンプＰｐの吐出流量及び吐出方法を制御する。これにより、制御部１４は、油圧回路１０に供給する圧油の流量及び流れ方向を制御することができる。

【0028】

制御部１４は、例えば油圧アクチュエータ（油圧シリンダ２０）の動作を制御するために予め搭載されているコントローラを利用してもよい。ここで、コントローラは、ＣＰＵ及びメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭなど）等を含む演算処理装置で構成することができる。

【0029】

本発明に係る制御部１４は、検出部１３が検出した検出結果（温度）に基づいて、圧油（作動油）を冷却するか否かを判断する。また、制御部１４は、圧油を冷却すると判断した場合に、切換弁１１のスプールの位置（及び開度）を制御して油圧シリンダ２０からの戻り油を回収する。更に、制御部１４は、冷却部１２の動作を制御して回収された戻り油を冷却し、油圧ポンプＰｃの動作を制御して冷却された戻り油を油路に再供給する。これにより、制御部１４は、加熱された（発熱した）圧油を冷却された戻り油と交換することができるので（熱交換を行うことができるので）、油圧回路１０等を冷却された戻り油で冷却することができる。なお、制御部１４が油圧回路１０を冷却する動作は、後述する［２．油圧回路の制御方法］で説明する。

【0030】

逆止弁Ｖｃａ，Ｖｃｂは、油圧ポンプＰｃから再供給された戻り油の逆流を防止するものである。逆止弁Ｖｃａ，Ｖｃｂは、例えばチェック弁などを用いることができる。

【0031】

安全弁Ｖｓａ，Ｖｓｂは、油路の圧油を逃がして、配管等の破損を防止する弁である。すなわち、安全弁Ｖｓａ，Ｖｓｂは、圧油が供給される油路及び戻り油が流入する油路の最大圧力を調整する。安全弁Ｖｓａ，Ｖｓｂは、例えばリリーフ弁、比例弁、圧力調整弁などを用いることができる。

【0032】

図２に、油圧回路のその他の例（比較例）を示す。なお、図２に記載した実線は、油路（圧油、作動油の通路）を示す。また、／／を付加している実線は、電気制御系を示す。二重の実線は、機械的動力系を示す。

【0033】

図２に示すように、その他の例の油圧回路は、油圧シリンダ２０に供給する圧油（作動油）が加熱された（発熱した）場合に、冷却器ＣｏｌｒＡ及びＣｏｌｒＢを用いて、圧油の油路を冷却する。その他の例の油圧回路では、本発明の実施形態に係る油圧回路１０と比較して、冷却器ＣｏｌｒＡ及びＣｏｌｒＢを配置するため、圧油の油路が複雑になり、且つ、油圧回路が大型化する虞がある。また、冷却器ＣｏｌｒＡ及びＣｏｌｒＢを油路の配管の内部に配置した場合にも、圧油の油路の直径が更に大きくなり、圧油の油路が複雑になり、且つ、油圧回路が大型化する。

【0034】

以上のとおり、本発明の実施形態に係る油圧回路１０又は油圧回路１０を用いた油圧アクチュエータ（油圧シリンダ２０）によれば、駆動時（作業時）に圧油（作動油）が加熱された（又は、発熱した）場合でも、切換弁１１及び冷却部１２を用いて、圧油を冷却することができる。油圧回路１０又は油圧アクチュエータ（油圧シリンダ２０）によれば、例えば油圧ポンプＰｐの機械損失又は配管内の圧油の圧損により発熱した場合でも、切換弁１１及び冷却部１２を用いて圧油を入れ換え、油圧回路１０等を冷却することができる。すなわち、油圧回路１０又は油圧アクチュエータ（油圧シリンダ２０）によれば、油路（配管）からの放熱（放熱量）が少ない場合でも、切換弁１１及び冷却部１２を用いて圧油を入れ換え、油路（油圧回路１０、油圧アクチュエータ）を冷却することができる。

【0035】

更に、本発明の実施形態に係る油圧回路１０又は油圧回路１０を用いた油圧アクチュエータ（油圧シリンダ２０）によれば、切換弁１１のスプールの位置を切り換ることができるので、入れ替える圧油（回収する戻り油）を圧油の流れ方向に応じて選択することができる。また、油圧回路１０又は油圧回路１０を用いた油圧アクチュエータ（油圧シリンダ２０）によれば、回収する戻り油（入れ替える圧油）の流量に応じて切換弁１１の切換時間（回収時間）を制御（変更）することができる。更に、油圧回路１０又は油圧回路１０を用いた油圧アクチュエータ（油圧シリンダ２０）によれば、加熱状態（発熱状態）に応じて切換弁１１の開度を制御（変更）することができる。これにより、本発明の実施形態に係る油圧回路１０又は油圧回路１０を用いた油圧アクチュエータ（油圧シリンダ２０）によれば、圧油の流れ方向及び温度（回収する戻り油の流量）に応じて、一つの冷却部１２を用いて、圧油（油圧回路１０等）を冷却することができる。

【0036】

［２．油圧回路の制御方法］
図３を用いて、本発明の実施形態に係る油圧回路１０（制御部１４）の制御方法を説明する。図３は、本実施形態に係る油圧回路１０の制御方法の一例を説明する説明図である。ここで、図３の縦軸は、ステージ２０Ｓｔｇ（図１）のテーブル速度Ｖ［ｍ／ｓ］と、油圧ポンプＰｐ（図１）の吐出流量Ｑ［ｍ^３／ｓ］と、駆動するモータＭ（図１）の回転速度Ｎ［ｒａｄ／ｓ］の時間波形を模式的に示した図である。図３の横軸は、経過時間ｔ［ｓ］である。図３に示すように、これら３種の状態量（Ｖ，Ｑ，Ｎ）は比例関係にある。以下に、本実施形態に係る油圧回路１０の制御部１４（図１）が吐出流量Ｑに応じて制御する方法（油圧回路の制御方法）を説明する。

【0037】

なお、図３は油圧回路１０（制御部１４）の制御方法の一例であり、本発明に用いることができる制御方法は図３に示すものに限定されるものではない。油圧回路１０（制御部１４）は、例えばテーブル速度Ｖ又は回転速度Ｎに基づく油圧回路の制御方法であってもよい。

【0038】

図３に示すように、本実施形態に係る油圧回路１０の制御部１４（図１）は、先ず、圧油供給ステップとして、油圧ポンプＰｐから圧油を吐出し、吐出した圧油を油圧シリンダ２０（図１）に供給する。制御部１４は、例えばオペレータが操作した操作レバー（不図示）の操作方向及び操作量に応じて入力される情報に基づいて、油圧ポンプＰｐの吐出流量Ｑ及び吐出方向を制御することができる。

【0039】

次に、制御部１４は、戻り油回収ステップとして、切換弁１１（図１）の動作を制御して、油圧シリンダ２０からの戻り油の一部若しくは全部を回収する。ここで、制御部１４は、油圧ポンプＰｐの吐出流量Ｑが一定（例えば図３では＋Ｑｍａｘ又は−Ｑｍａｘ）のときに、戻り油を回収することが好ましい。また、制御部１４は、検出部１３（図１）が検出した検出結果に基づいて、戻り油を回収する開始タイミング及び回収時間を制御する。制御部１４は、図３に示すように、例えば油圧ポンプＰｐの吐出流量Ｑが＋Ｑｍａｘのときに、切換弁１１のスプールの位置をａ位置（図１）とし、回収時間（Ｓｏｌ＿Ａ）で戻り油を回収する。また、制御部１４は、図３に示すように、例えば油圧ポンプＰｐの吐出流量Ｑが−Ｑｍａｘのときに、切換弁１１のスプールの位置をｂ位置（図１）とし、回収時間（Ｓｏｌ＿Ｂ）で戻り油を回収する。

【0040】

なお、制御部１４は、例えば油圧ポンプＰｐの吐出方向を検出して、検出した吐出方向に基づいて切換弁１１のスプールの位置を選択してもよい。また、制御部１４は、切換弁１１の開度を更に制御して、戻り油を回収する回収時間を制御（変更）してもよい。更に、制御部１４は、油圧ポンプＰｐの吐出流量Ｑが一定でないときに（例えば加速時に）、戻り油を回収してもよい。

【0041】

制御部１４は、例えば検出部１３が検出した温度が所定の温度以上となったときに、戻り油を回収する開始タイミングとしてもよい。また、制御部１４は、例えば検出部１３が検出した温度に基づいて排熱する排熱量Ｈｅｘ（及び回収する流量Ｑｅｘ）を算出し、算出した排熱量Ｈｅｘを次式に代入して、戻り油を回収する回収時間Δｔを算出してもよい。

【0042】

（数１）
Δｔ＝Ｈｅｘ／｛Ｃｏ×ρｏ×Ｑｅｘ×（Ｔ１―Ｔ２）｝
ここで、Ｃｏは圧油（作動油）の比熱である。ρｏは圧油（作動油）の密度である。Ｔ１は検出部１３が検出した温度（冷却前の温度）である。Ｔ２はタンクＴｎｋ（図１）に貯留されている作動油の温度（冷却後の温度）である。

【0043】

なお、所定の温度とは、油圧回路１０、油圧シリンダ２０及び圧油の種類に対応する温度とする。また、所定の温度とは、予め実験又は計算等で定められる温度とすることができる。更に、所定の温度は、作業者等によって入力される温度としてもよい。

【0044】

次いで、制御部１４は、圧油再供給ステップとして、油圧ポンプＰｃの動作を制御することによって、冷却された戻り油を油路に再供給する。このとき、制御部１４は、油圧ポンプＰｃの吐出流量を制御することによって、油路に再供給する冷却された戻り油の流量を制御する。また、制御部１４は、回収した圧油の流量に応じて、油圧ポンプＰｃの吐出流量を制御する。制御部１４は、切換弁１１のスプールの位置及び開度を制御することで、例えば冷却部１２で冷却する戻り油の流量を油圧ポンプＰｐの吐出流量以下に制御して、加熱された圧油の一部を冷却部１２に戻し、且つ、冷却部１２内で冷却した油を再供給して熱交換を行ってもよい。

【0045】

なお、制御部１４は、戻り油回収ステップとして、上記に示した方法に限定されるものではない。制御部１４は、戻り油回収ステップとして、例えば検出部１３が検出する温度が所望の温度になるまで、戻り油の回収、冷却及び再供給をフィードバック制御（Ｐ制御、ＰＩ制御、ＰＩＤ制御など）してもよい。

【実施例】

【0046】

実施形態に係る油圧回路１０及び油圧アクチュエータ（油圧シリンダ２０）を備える加工機の実施例を用いて、本発明を説明する。ここで、加工機とは、研削機、研磨機などの機械加工をする機械である。

【0047】

図４に、本発明の実施例に係る加工機（研削機）１００の一例を説明する概略外観図を示す。なお、本発明に係る油圧回路１０及び油圧アクチュエータを用いることができる加工機は、図４に示すものに限定されるものではない。

【0048】

図４に示すように、本実施例に係る研削機（加工機）１００は、第１の砥石配置部Ｓｇ１及び第２の砥石配置部Ｓｇ２に砥石（不図示）を夫々配置されている。また、本実施例に係る研削機１００は、第１の砥石配置部Ｓｇ１及び第２の砥石配置部Ｓｇ２に夫々配置された砥石を回転して、回転している砥石をワークステージＷｋに配置された加工対象物（不図示）と接触させることによって、加工対象物を加工（研削、研磨など）する。ここで、ワークステージＷｋは、実施形態に係る油圧シリンダ２０のステージ２０Ｓｔｇに相当する。

【0049】

研削機１００は、加工時に、実施形態に係る油圧回路１０及び油圧シリンダ２０を用いて、ワークステージＷｋ（ステージ２０Ｓｔｇ）を図中に＋（Ｘ）方向に往復移動する。このとき、研削機１００は、油圧シリンダ２０を継続的に駆動するときに、又は、高負荷で駆動するときに発熱する場合がある。また、研削機１００は、加工時の発熱によって加工精度が低下する虞がある。

【0050】

このため、研削機１００は、加工時の油圧回路１０及び油圧シリンダ２０を含む機械全体の温度を一定に保つために、油圧回路１０の切換弁１１及び冷却部１２（図１）等を用いて、機械及び圧油等を冷却する。これにより、研削機１００は、機械全体の温度を一定に保つことができるので、加工精度を向上することができる。

【0051】

なお、本実施例に係る研削機１００の機械及び圧油等を冷却する方法は、実施形態に係る油圧回路１０及び油圧シリンダ２０の制御方法（［２．油圧回路の制御方法］）と同様のため、説明を省略する。

【0052】

以上より、本発明の実施例に係る加工機によれば、実施形態に係る油圧回路１０又は油圧回路１０を用いた油圧アクチュエータ（油圧シリンダ２０）と同様の効果を得ることができる。

【0053】

以上のとおり、本発明の好ましい油圧回路、油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）、加工機に係る実施形態又は実施例について説明したが、本発明は、上述した実施形態又は実施例に制限されるものではない。また、本発明は、添付の特許請求の範囲に照らし、種々に変形又は変更することが可能である。

【符号の説明】

【0054】

１０ ： 油圧回路
１１ ： 切換弁（電磁弁、電磁切換弁など）
１１ｔｈｒ： 絞り弁（スロットル弁など）
１２ ： 冷却部
１３ ： 検出部
１４ ： 制御部
２０ ： 油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
２０Ｓｔｇ： ステージ
１００ ： 加工機（研削機、研磨機など）
ａ，ｂ： 切換弁のスプールの位置
Ｐｐ ： 第１の油圧ポンプ
Ｐｃ ： 第２の油圧ポンプ（チャージポンプなど）
Ｔｎｋ： タンク（作動油タンクなど）
Ｖｃａ，Ｖｃｂ： 逆止弁（チェック弁など）
Ｖｓａ，Ｖｓｂ： 安全弁（リリーフ弁など）
Ｗｋ ： ワークステージ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】