特許 6368553 流体圧システム

(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】6368553

(24)【登録日】2018年7月13日

(45)【発行日】2018年8月1日

(54)【発明の名称】流体圧システム

(51)【国際特許分類】

   F15B 11/02 20060101AFI20180723BHJP

   F15B 11/17 20060101ALI20180723BHJP

【ＦＩ】

   F15B11/02 V

   F15B11/02 M

   F15B11/17

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-118102(P2014-118102)

(22)【出願日】2014年6月6日

(65)【公開番号】特開2015-230090(P2015-230090A)

(43)【公開日】2015年12月21日

【審査請求日】2017年3月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000929

【氏名又は名称】ＫＹＢ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】特許業務法人後藤特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100075513

【弁理士】

【氏名又は名称】後藤 政喜

(74)【代理人】

【識別番号】100120260

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅昭

(74)【代理人】

【識別番号】100137604

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100157473

【弁理士】

【氏名又は名称】武田 啓

(72)【発明者】

【氏名】大林 義博

【審査官】 冨永 達朗

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２４７７２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１９３８４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１５Ｂ １１／０２

Ｆ１５Ｂ １１／１７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

作動流体を供給する流体圧システムであって、
流体圧アクチュエータを作動させる作動流体を吐出する第一流体圧ポンプと、
前記第一流体圧ポンプと並列に設けられ作動流体を吐出する第二流体圧ポンプと、
前記第二流体圧ポンプから吐出された作動流体を蓄圧可能なアキュムレータと、
開状態に切り換えられたときに前記アキュムレータに蓄圧された作動流体を前記流体圧アクチュエータに供給する第一切換弁と、
前記第一切換弁と並列に、前記第二流体圧ポンプと前記流体圧アクチュエータとを連通させる通路に設けられ、開状態に切り換えられたときに前記第二流体圧ポンプから吐出された作動流体を前記流体圧アクチュエータに供給する第二切換弁と、を備えることを特徴とする流体圧システム。

【請求項2】

前記アキュムレータに連通する通路を開閉する第三切換弁を更に備え、
前記第三切換弁は、前記第二切換弁が開状態に切り換えられると閉状態に切り換えられ、前記第二切換弁が閉状態に切り換えられると開状態に切り換えられることを特徴とする請求項１に記載の流体圧システム。

【請求項3】

作動流体を供給する流体圧システムであって、
流体圧アクチュエータを作動させる作動流体を吐出する第一流体圧ポンプと、
前記第一流体圧ポンプと並列に設けられ作動流体を吐出する第二流体圧ポンプと、
前記第二流体圧ポンプから吐出された作動流体を蓄圧可能なアキュムレータと、
開状態に切り換えられたときに前記アキュムレータに蓄圧された作動流体を前記流体圧アクチュエータに供給する第一切換弁と、
前記第二流体圧ポンプと前記流体圧アクチュエータとを連通させる通路と、を備え、
前記流体圧アクチュエータは、前記第一流体圧ポンプから吐出される作動流体又は前記第一流体圧ポンプと前記第二流体圧ポンプとから吐出される作動流体によって一方向に作動し、前記アキュムレータから供給される作動流体によって他方向に作動することを特徴とする流体圧システム。

【請求項4】

前記第一流体圧ポンプと前記第二流体圧ポンプとは、単一の電動機によって駆動されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の流体圧システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流体圧システム、アキュムレータの蓄圧方法、及び流体圧アクチュエータの作動方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、アキュムレータに蓄圧された作動流体の圧力を利用して流体圧アクチュエータを作動させる流体圧システムが用いられている。

【0003】

特許文献１には、ダイカストマシンの射出シリンダを作動させるための作動油をアキュムレータに蓄圧するアキュムレータのチャージ方法が開示されている。このチャージ方法では、流量制御弁を切り換えることで、油圧ポンプからの作動油の射出シリンダへの供給を停止してアキュムレータに作動油を蓄圧する蓄圧工程が設けられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−１０５０１４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のチャージ方法では、流量制御弁が切り換えられて油圧ポンプからの作動油がアキュムレータに導かれる。そのため、油圧ポンプからの作動油をアキュムレータに蓄圧するときには、射出シリンダを作動させることはできない。

【0006】

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、アクチュエータを作動させながらアキュムレータに蓄圧することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、作動流体を供給する流体圧システムであって、流体圧アクチュエータを作動させる作動流体を吐出する第一流体圧ポンプと、前記第一流体圧ポンプと並列に設けられ作動流体を吐出する第二流体圧ポンプと、前記第二流体圧ポンプから吐出された作動流体を蓄圧可能なアキュムレータと、開状態に切り換えられたときに前記アキュムレータに蓄圧された作動流体を前記流体圧アクチュエータに供給する第一切換弁と、前記第一切換弁と並列に、前記第二流体圧ポンプと前記流体圧アクチュエータとを連通させる通路に設けられ、開状態に切り換えられたときに前記第二流体圧ポンプから吐出された作動流体を前記流体圧アクチュエータに供給する第二切換弁と、を備えることを特徴とする。

【0008】

また、本発明は、作動流体を供給する流体圧システムであって、流体圧アクチュエータを作動させる作動流体を吐出する第一流体圧ポンプと、前記第一流体圧ポンプと並列に設けられ作動流体を吐出する第二流体圧ポンプと、前記第二流体圧ポンプから吐出された作動流体を蓄圧可能なアキュムレータと、開状態に切り換えられたときに前記アキュムレータに蓄圧された作動流体を前記流体圧アクチュエータに供給する第一切換弁と、前記第二流体圧ポンプと前記流体圧アクチュエータとを連通させる通路と、を備え、前記流体圧アクチュエータは、前記第一流体圧ポンプから吐出される作動流体又は前記第一流体圧ポンプと前記第二流体圧ポンプとから吐出される作動流体によって一方向に作動し、前記アキュムレータから供給される作動流体によって他方向に作動することを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明の流体圧システムは、流体圧アクチュエータを作動させる作動流体を吐出する第一流体圧ポンプと、第一切換弁が切り換えられたときに作動流体を流体圧アクチュエータに供給するアキュムレータと、アキュムレータに蓄圧される作動流体を吐出する第二流体圧ポンプと、を備える。したがって、第一流体圧ポンプと第二流体圧ポンプとを共に作動させることで、流体圧アクチュエータを駆動しながらアキュムレータに蓄圧することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施の形態に係る流体圧システムの回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る流体圧システムとしての水圧システム１００について説明する。

【0015】

水圧システム１００は、流体圧アクチュエータとしての水圧シリンダ１〜４を作動させるための作動水を供給するものである。水圧システム１００では、作動流体として作動水が用いられるが、これに限らず、作動油や圧縮空気等の他の流体を用いてもよい。

【0016】

まず、水圧シリンダ１〜４の構成について説明する。

【0017】

水圧シリンダ１は、一対設けられて同期して伸縮する。一対の水圧シリンダ１は、シリンダ本体１ａと、シリンダ本体１ａ内にピストン側室１ｃ及びロッド側室１ｄを画成するピストン１ｂと、ピストン１ｂと一体に設けられてシリンダ本体１ａの外部へ延出されるピストンロッド１ｅと、を各々備える。

【0018】

同様に、水圧シリンダ２〜４は、シリンダ本体２ａ〜４ａと、シリンダ本体２ａ〜４ａ内にピストン側室２ｃ〜４ｃ及びロッド側室２ｄ〜４ｄを画成するピストン２ｂ〜４ｂと、ピストン２ｂ〜４ｂと一体に設けられてシリンダ本体２ａ〜４ａの外部へ延出されるピストンロッド２ｅ〜４ｅと、を各々備える。

【0019】

水圧シリンダ１〜４は、ピストン側室１ｃ〜４ｃに作動水が供給されてロッド側室１ｄ〜４ｄがタンク１０に連通するとピストンロッド１ｅ〜４ｅがシリンダ本体１ａ〜４ａから退出して伸長する。一方、水圧シリンダ１〜４は、ロッド側室１ｄ〜４ｄに作動水が供給されてピストン側室１ｃ〜４ｃがタンク１０に連通するとピストンロッド１ｅ〜４ｅがシリンダ本体１ａ〜４ａに進入して収縮する。このように、水圧シリンダ１〜４は、複動式シリンダである。

【0020】

水圧シリンダ１〜４に代えて、水圧モータ等の他のアクチュエータを流体圧アクチュエータとして適用してもよい。また、本実施の形態では、四つの水圧シリンダ１〜４が設けられるが、これに限られるものではなく、少なくとも一つ以上のアクチュエータが設けられればよい。

【0021】

次に、水圧システム１００の構成について説明する。

【0022】

水圧システム１００は、作動水を吐出する第一流体圧ポンプとしての水圧ポンプ１１と、水圧ポンプ１１と並列に設けられ作動水を吐出する第二流体圧ポンプとしての水圧ポンプ１２と、水圧ポンプ１２から吐出された作動水を蓄圧可能なアキュムレータ３０と、を備える。

【0023】

水圧ポンプ１１は、タンク１０から作動水を吸い上げて供給通路１３に吐出する。水圧ポンプ１２は、タンク１０から作動水を吸い上げて供給通路１４に吐出する。水圧ポンプ１１及び水圧ポンプ１２は、歯車やシャフトなどによって構成される動力伝達機構１５ａを介して単一の電動機１５によって駆動される。

【0024】

水圧ポンプ１１から吐出された作動水は、水圧シリンダ１〜４の作動に用いられる。水圧ポンプ１２から吐出された作動水は、後述する開閉弁３５の開閉によって水圧シリンダ１〜４の作動又はアキュムレータ３０の蓄圧に用いられる。これにより、電動機１５によって水圧ポンプ１１と水圧ポンプ１２とを共に作動させることで、水圧シリンダ１〜４を駆動しながらアキュムレータ３０に蓄圧することができる。

【0025】

タンク１０は、作動水の水面の高さを検出する液面計１０ａと、作動水の温度を検出する水温計１０ｂと、水面の高さが変動したときにタンク１０内部の空気を給排して圧力を設定範囲内に調整するエアブリーザ１０ｃと、を備える。タンク１０には、外部から作動水が供給される供給通路１０ｄと、手動開閉弁１０ｆが設けられて作動水を排出可能な排出通路１０ｅと、が連結される。

【0026】

供給通路１３は、水圧ポンプ１１から吐出された作動水の逆流を防止するチェック弁１６と、作動水からコンタミなど異物を除去するフィルタ１８と、を有する。供給通路１４は、水圧ポンプ１２から吐出された作動水の逆流を防止するチェック弁１７と、作動水からコンタミなど異物を除去するフィルタ１９と、水圧ポンプ１２と水圧シリンダ１〜４とを連通させる供給通路１３に設けられる第二切換弁としての開閉弁３５と、を有する。

【0027】

フィルタ１８の上流と下流とには、水圧計１８ａと水圧計１８ｂとが設けられる。同様に、フィルタ１９の上流と下流とには、水圧計１９ａと水圧計１９ｂとが設けられる。これにより、フィルタ１８，１９の上流と下流との作動水の圧力差を検出でき、フィルタ１８，１９の詰まりを検出可能である。

【0028】

また、供給通路１３には、作動水の圧力を設定圧より低く維持するためのリリーフ弁２１ａを有するリリーフ通路２１が連結される。リリーフ通路２１は、水圧シリンダ１〜４から排出された作動水をタンク１０に戻す戻り通路２０に連結される。同様に、供給通路１４には、作動水の圧力を設定圧より低く維持するためのリリーフ弁２２ａを有するリリーフ通路２２が連結される。リリーフ通路２２は、戻り通路２０に連結される。

【0029】

戻り通路２０は、水圧シリンダ１〜４から排出された作動水からコンタミなど異物を除去するフィルタ２３と、フィルタ２３の上流に設けられてフィルタ２３の詰まりを検出する水圧計２４と、を有する。また、戻り通路２０には、作動水を冷却する冷却回路２５が設けられる。

【0030】

冷却回路２５は、冷却水が循環する循環通路２６と、閉状態に切り換えられると冷却水の循環を停止させる開閉弁２７と、冷却水からコンタミなど異物を除去するフィルタ２８と、戻り通路２０を流れる作動水と冷却水との間で熱交換を行って作動水を冷却する熱交換機２９と、を有する。

【0031】

開閉弁３５は、後述する切換弁５１と並列に設けられる。開閉弁３５は、供給通路１４を連通させる連通位置３５ａと、供給通路１４を遮断する遮断位置３５ｂと、を有する。この連通位置３５ａが開状態に該当し、遮断位置３５ｂが閉状態に該当する。開閉弁３５は、ソレノイド３５ｃを有し、コントローラ（図示省略）によって切り換えられる。開閉弁３５は、コントローラからの電気信号がソレノイド３５ｃに入力されていないときには、戻しばね３５ｄの付勢力によって連通位置３５ａを維持する。

【0032】

開閉弁３５が連通位置３５ａに切り換えられると、水圧ポンプ１２から吐出された作動水は水圧シリンダ１〜４に供給可能となる。開閉弁３５が遮断位置３５ｂに切り換えられると、水圧ポンプ１２から吐出された作動水は、アキュムレータ３０に供給可能となる。

【0033】

アキュムレータ３０は、加圧された作動水を蓄える容器である。アキュムレータ３０は、水圧ポンプ１２から吐出された作動水の供給通路１４から分岐する分岐通路３１に設けられる。アキュムレータ３０は、窒素ガスが充填された風船状のブラダ（図示省略）を有する。

【0034】

アキュムレータ３０は、ブラダ内の窒素ガスと比較して分岐通路３１内の作動水の圧力が高くなると、ブラダ内の窒素ガスが圧縮された容積に相当する体積の作動水を蓄える。アキュムレータ３０は、ブラダ内の窒素ガスと比較して分岐通路３１内の作動水の圧力が低くなると、ブラダ内の窒素ガスの圧力によって、蓄えられていた作動水を放出する。アキュムレータ３０は、水圧ポンプ１１，１２と比較して短時間で大流量の作動水を供給可能である。

【0035】

分岐通路３１は、供給通路１４における開閉弁３５の上流から分岐する。分岐通路３１には、作動水が供給通路１４に逆流することを防止するチェック弁３２と、アキュムレータ３０に蓄えられた作動水の圧力を検出可能な圧力計３３と、アキュムレータ３０に連通する分岐通路３１を開閉する第三切換弁としての開閉弁３４と、が設けられる。

【0036】

開閉弁３４は、分岐通路３１を連通させる連通位置３４ａと、分岐通路３１を遮断する遮断位置３４ｂと、を有する。この連通位置３４ａが開状態に該当し、遮断位置３４ｂが閉状態に該当する。開閉弁３４は、ソレノイド３４ｃを有し、コントローラによって切り換えられる。開閉弁３４は、コントローラからの電気信号がソレノイド３４ｃに入力されていないときには、戻しばね３４ｄの付勢力によって遮断位置３４ｂを維持する。

【0037】

開閉弁３４は、開閉弁３５と連動して切り換えられる。具体的には、開閉弁３４は、開閉弁３５が連通位置３５ａに切り換えられると遮断位置３４ｂに切り換えられ、開閉弁３５が遮断位置３５ｂに切り換えられると連通位置３４ａに切り換えられる。

【0038】

水圧システム１００は、一対の水圧シリンダ１を作動させるための切換弁４１と、水圧シリンダ２を作動させるための切換弁４２と、水圧シリンダ３を作動させるための切換弁４３と、水圧シリンダ４を作動させるための水圧サーボ弁４４と、同じく水圧シリンダ４を作動させるための第一切換弁としての切換弁５１と、を備える。

【0039】

切換弁４１は、両端にソレノイドとセンタリングスプリングとが設けられる四ポート三位置の電磁式切換弁である。切換弁４１は、中立位置４１ａと、一方のソレノイドに通電したときに切り換えられる第一連通位置４１ｂと、他方のソレノイドに通電したときに切り換えられる第二連通位置４１ｃと、を有する。切換弁４１は、一対のソレノイドに共に通電していない状態では、センタリングスプリングの付勢力によって中立位置４１ａに切り換えられる。切換弁４１は、中立位置４１ａにて全てのポートを閉状態とするクローズドセンタータイプである。

【0040】

切換弁４１は、第一連通位置４１ｂに切り換えられると、水圧ポンプ１１から吐出される作動水又は水圧ポンプ１１と水圧ポンプ１２とから吐出される作動水を水圧シリンダ１のピストン側室１ｃに供給すると共に、ロッド側室１ｄをタンク１０に連通させる。これにより、水圧シリンダ１は、ピストンロッド１ｅがシリンダ本体１ａから退出して伸長する。

【0041】

切換弁４１とロッド側室１ｄとの間には、パイロットチェック弁４５とスローリターンチェック弁４６とが設けられる。切換弁４１が第一連通位置４１ｂに切り換えられると、ピストン側室１ｃに導かれる作動水の圧力によってパイロットチェック弁４５が開状態となる。これにより、ロッド側室１ｄ内の作動水は、スローリターンチェック弁４６の絞り弁４６ａを通過して、タンク１０に導かれる。よって、水圧シリンダ１は、絞り弁４６ａによって作動水の流量が絞られるため、メータアウト制御によってゆっくりと伸長する。

【0042】

一方、切換弁４１は、第二連通位置４１ｃに切り換えられると、水圧ポンプ１１から吐出される作動水又は水圧ポンプ１１と水圧ポンプ１２とから吐出される作動水を水圧シリンダ１のロッド側室１ｄに供給すると共に、ピストン側室１ｃをタンク１０に連通させる。このとき、パイロットチェック弁４５はロッド側室１ｄに導かれる作動水の圧力によって開状態となり、スローリターンチェック弁４６のチェック弁４６ｂもまた開状態となる。これにより、水圧シリンダ１は、ピストンロッド１ｅがシリンダ本体１ａ内に進入して収縮する。

【0043】

切換弁４２は、両端にソレノイドとセンタリングスプリングとが設けられる四ポート三位置の電磁式切換弁である。切換弁４２は、中立位置４２ａと、一方のソレノイドに通電したときに切り換えられる第一連通位置４２ｂと、他方のソレノイドに通電したときに切り換えられる第二連通位置４２ｃと、を有する。切換弁４２は、一対のソレノイドに共に通電していない状態では、センタリングスプリングの付勢力によって中立位置４２ａに切り換えられる。切換弁４２は、中立位置４２ａにて水圧シリンダ２のピストン側室２ｃとロッド側室２ｄとが戻り通路２０を通じてタンク１０に連通されるエグゾーストセンタータイプである。

【0044】

切換弁４２は、第一連通位置４２ｂに切り換えられると、水圧ポンプ１１から吐出される作動水又は水圧ポンプ１１と水圧ポンプ１２とから吐出される作動水を水圧シリンダ２のロッド側室２ｄに供給すると共に、ピストン側室２ｃをタンク１０に連通させる。これにより、水圧シリンダ２は、ピストンロッド２ｅがシリンダ本体２ａ内に進入して収縮する。

【0045】

一方、切換弁４２は、第二連通位置４２ｃに切り換えられると、水圧ポンプ１１から吐出される作動水又は水圧ポンプ１１と水圧ポンプ１２とから吐出される作動水を水圧シリンダ２のピストン側室２ｃに供給すると共に、ロッド側室２ｄをタンク１０に連通させる。これにより、水圧シリンダ２は、ピストンロッド２ｅがシリンダ本体２ａから退出して伸長する。

【0046】

切換弁４３は、両端にソレノイドとセンタリングスプリングとが設けられる四ポート三位置の電磁式切換弁である。切換弁４３は、中立位置４３ａと、一方のソレノイドに通電したときに切り換えられる第一連通位置４３ｂと、他方のソレノイドに通電したときに切り換えられる第二連通位置４３ｃと、を有する。切換弁４３は、切換弁４２と同一の構成であるため、ここでは説明を省略する。

【0047】

水圧サーボ弁４４は、一端にソレノイド４４ｄが設けられ他端に戻しばね４４ｅが設けられる四ポート三位置のものである。水圧サーボ弁４４は、ソレノイド４４ｄに通電していないときに切り換えられる第一連通位置４４ａと、ソレノイド４４ｄに通電したときに切り換えられる中立位置４４ｂと、ソレノイド４４ｄに更に大きな電流が通電したときに切り換えられる第二連通位置４４ｃと、を有する。水圧サーボ弁４４は、ソレノイド４４ｄに通電していない状態では、戻しばね４４ｅの付勢力によって第一連通位置４４ａに切り換えられる。

【0048】

水圧サーボ弁４４は、圧力センサ（図示省略）が内蔵されており、水圧シリンダ４に設けられるストロークセンサ（図示省略）と共にフィードバック制御に用いられる。これにより、水圧サーボ弁４４を用いることで、精密な位置制御が可能である。

【0049】

水圧サーボ弁４４と水圧シリンダ４のピストン側室４ｃとの間には、開閉弁４７と水圧計４９とが設けられる。同様に、水圧サーボ弁４４と水圧シリンダのロッド側室４ｄとの間には、開閉弁４８と水圧計５０とが設けられる。開閉弁４７，４８を閉位置に切り換えた状態で水圧計４９，５０が検出する作動水の圧力が同一になるように水圧サーボ弁４４のソレノイド４４ｄに通電させることで、水圧サーボ弁４４が中立位置４４ｂとなるように調整することができる。

【0050】

切換弁５１は、両端にソレノイドとセンタリングスプリングとが設けられる四ポート三位置の電磁式切換弁である。切換弁５１は、中立位置５１ａと、一方のソレノイドに通電したときに切り換えられる第一連通位置５１ｂと、他方のソレノイドに通電したときに切り換えられる第二連通位置５１ｃと、を有する。切換弁５１は、一対のソレノイドに共に通電していない状態では、センタリングスプリングの付勢力によって中立位置５１ａに切り換えられる。切換弁５１は、中立位置５１ａにて全てのポートを閉状態とするクローズドセンタータイプである。

【0051】

切換弁５１は、第一連通位置５１ｂに切り換えられると、アキュムレータ３０に蓄圧された作動水を水圧シリンダ４のピストン側室４ｃに供給すると共に、ロッド側室４ｄをタンク１０に連通させる。これにより、水圧シリンダ４は、ピストンロッド４ｅがシリンダ本体４ａから退出して伸長する。

【0052】

一方、切換弁５１は、第二連通位置５１ｃに切り換えられると、アキュムレータ３０に蓄圧された作動水を水圧シリンダ４のロッド側室４ｄに供給すると共に、ピストン側室４ｃをタンク１０に連通させる。これにより、水圧シリンダ４は、ピストンロッド４ｅがシリンダ本体４ａ内に進入して収縮する。

【0053】

このように、切換弁５１が第一連通位置５１ｂ又は第二連通位置５１ｃに切り換えられると、アキュムレータ３０に蓄圧された作動水が水圧シリンダ４のピストン側室４ｃ又はロッド側室４ｄに供給される。これにより、アキュムレータ３０から短時間で大流量の作動水が供給されるため、水圧シリンダ４を急速に伸縮させることができる。

【0054】

次に、水圧システム１００の作用について説明する。

【0055】

水圧シリンダ１〜３は、伸縮するのに必要な作動水の流量が比較的小さいものである。一方、水圧シリンダ４は、水圧シリンダ１〜３と比較して伸縮するのに必要な作動水の流量が大きいものである。

【0056】

まず、水圧ポンプ１１から吐出された作動水によって水圧シリンダ１〜３を作動させるとともに、水圧ポンプ１２から吐出された作動水をアキュムレータ３０に蓄圧する場合について説明する。

【0057】

開閉弁３５は、水圧ポンプ１２から吐出された作動水をアキュムレータ３０に導くために遮断位置３５ｂに切り換えられる。そして、開閉弁３４は、連通位置３４ａに切り換えられて、分岐通路３１を介して供給通路１４とアキュムレータ３０とを連通させる。また、切換弁５１は、一対のセンタリングスプリングの付勢力によって中立位置５１ａを維持し、分岐通路３１と水圧シリンダ４との連通を遮断する。これにより、切換弁４１，切換弁４２，及び切換弁４３を切り換えることで、水圧ポンプ１１から吐出された作動水を用いて水圧シリンダ１〜３を作動させることができる。

【0058】

なお、このとき、切換弁４１，切換弁４２，及び切換弁４３だけでなく、水圧サーボ弁４４も切り換えることで、水圧ポンプ１１から吐出された作動水によって、水圧シリンダ１〜３と水圧シリンダ４とを同時に作動させてもよい。

【0059】

一方、水圧ポンプ１２から吐出された作動水は、チェック弁３２を通過して分岐通路３１に導かれ、開閉弁３４を通過してアキュムレータ３０に供給される。これにより、アキュムレータ３０に作動水が蓄圧される。

【0060】

このように、水圧システム１００では、水圧ポンプ１１から吐出される作動水を水圧シリンダ１〜３に供給しながら、水圧ポンプ１２からと出される作動水を水圧シリンダ４に供給するためにアキュムレータ３０に供給して蓄圧する。したがって、水圧ポンプ１１と水圧ポンプ１２とを共に作動させることで、水圧シリンダ１〜３を駆動しながらアキュムレータ３０に蓄圧することができる。

【0061】

次に、水圧ポンプ１１と水圧ポンプ１２とから吐出された作動水によって水圧シリンダ４を伸長させる場合（一方向に作動させる場合）について説明する。

【0062】

水圧シリンダ４を伸長させる場合には、水圧サーボ弁４４による制御に先立って、切換弁５１を切り換えることで、水圧シリンダ４のピストンロッド４ｅを予め設定された初期位置に移動させる。これは、水圧サーボ弁４４を切り換えるためにはある程度高いパイロット圧が必要であるため、水圧シリンダ４の初期位置への調整程度の作業であれば、アキュムレータ３０に蓄圧された作動水を用いる方が効率がよいためである。水圧システム１００では、水圧シリンダ４が初期位置に調整された後、水圧サーボ弁４４による制御が開始される。

【0063】

開閉弁３５は、水圧ポンプ１２から吐出された作動水を水圧シリンダ４に供給するために連通位置３５ａを維持する。そして、開閉弁３４は、遮断位置３４ｂを維持して、分岐通路３１のアキュムレータ３０との連通を遮断する。また、切換弁５１は、一対のセンタリングスプリングの付勢力によって中立位置５１ａを維持し、分岐通路３１と水圧シリンダ４との連通を遮断する。これにより、水圧サーボ弁４４を切り換えることで、水圧ポンプ１１と水圧ポンプ１２とから吐出された大流量の作動水を用いて水圧シリンダ４を作動させることができる。

【0064】

具体的には、水圧シリンダ４は、水圧サーボ弁４４が第一連通位置４４ａに切り換えられることで、設定された時間ごとに設定されたストロークずつピストンロッド４ｅをシリンダ本体４ａから退出させる。このとき、開閉弁４７と開閉弁４８とは共に開位置に切り換えられている。これにより、水圧シリンダ４は、設定された時間ごとに設定されたストロークずつ伸長し、押し出し対象物を等ピッチずつ押し出すことができる。

【0065】

なお、水圧サーボ弁４４だけでなく、切換弁４１，切換弁４２，又は切換弁４３も切り換えることで、水圧ポンプ１１と水圧ポンプ１２とから吐出された作動水によって、水圧シリンダ４と水圧シリンダ１〜３とを同時に作動させてもよい。このとき、水圧ポンプ１１と水圧ポンプ１２とから吐出された作動水が共に供給されているため、作動水の流量が不足することが防止される。

【0066】

次に、アキュムレータ３０に蓄圧された作動水によって水圧シリンダ４を収縮させる場合（他方向に作動させる場合）について説明する。

【0067】

開閉弁３４は、アキュムレータ３０に蓄圧された作動水を分岐通路３１を通じて水圧シリンダ４に供給するために連通位置３４ａに切り換えられる。そして、開閉弁３５は、水圧シリンダ１〜４に作動水を供給しないように遮断位置３５ｂに切り換えられる。また、切換弁５１は、第二連通位置５１ｃに切り換えられて、分岐通路３１と水圧シリンダ４のロッド側室４ｄとを連通させると共に、ピストン側室４ｃをタンク１０に連通させる。

【0068】

これにより、アキュムレータ３０に蓄圧された作動水が、ロッド側室４ｄに供給されることで、ピストンロッド４ｅはシリンダ本体４ａ内に進入する。よって、水圧シリンダ４は、収縮する。アキュムレータ３０は、上述したように、水圧ポンプ１１，１２と比較して短時間で大流量の作動水を供給可能である。したがって、水圧シリンダ４は、水圧ポンプ１１，１２から吐出された作動水によって収縮する場合と比較して急速に収縮する。

【0069】

以上のように、水圧シリンダ４は、水圧サーボ弁４４が制御されることによって、設定された時間ごとに設定されたストロークずつ伸長し、切換弁５１が切り換えられることによって初期位置まで収縮する。よって、水圧シリンダ４は、押し出し対象物を等ピッチずつ押し出すように伸長し、押し出し端まで到達したら、初期位置まで急速に収縮する。したがって、水圧シリンダ４を初期位置に戻すための時間を短縮できるため、押し出し対象物の交換に要する時間を短縮することができる。

【0070】

以上の実施の形態によれば、以下に示す効果を奏する。

【0071】

水圧シリンダ１〜３を作動させる作動水を吐出する水圧ポンプ１１と、アキュムレータ３０に蓄圧される作動水を吐出する水圧ポンプ１２と、を備えることによって、水圧ポンプ１１と水圧ポンプ１２とを共に作動させれば、水圧シリンダ１〜３を駆動しながらアキュムレータ３０に蓄圧することができる。

【0072】

また、水圧シリンダ４は、水圧サーボ弁４４が制御されることによって、設定された時間ごとに設定されたストロークずつ伸長し、切換弁５１が切り換えられることによって初期位置まで収縮する。よって、水圧シリンダ４は、押し出し対象物を等ピッチずつ押し出すように伸長し、押し出し端まで到達したら、初期位置まで急速に収縮する。したがって、水圧シリンダ４を初期位置に戻すための時間を短縮できるため、押し出し対象物の交換に要する時間を短縮することができる。

【0073】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【0074】

例えば、上述した実施の形態では、水圧シリンダ４は、水圧ポンプ１１と水圧ポンプ１２とから吐出される作動水によって伸長し、アキュムレータ３０から供給される作動水によって収縮するものである。これに代えて、水圧シリンダ４を、水圧ポンプ１１と水圧ポンプ１２とから吐出される作動水によって収縮し、アキュムレータ３０から供給される作動水によって伸長するようにしてもよい。

【0075】

また、切換弁５１を切り換えることによって水圧シリンダ４を伸長又は収縮させるように制御してもよい。この場合、切換弁５１が第一連通位置５１ｂに切り換えられると水圧シリンダ４は伸長し、切換弁５１が第二連通位置５１ｃに切り換えられると水圧シリンダ４は収縮する。そして、切換弁５１が中立位置５１ａに切り換えられると、水圧シリンダ４の伸縮が停止する。

【符号の説明】

【0076】

１００ 水圧システム（流体圧システム）
１〜４ 水圧シリンダ（流体圧アクチュエータ）
１０ タンク
１１ 水圧ポンプ（第一流体圧ポンプ）
１２ 水圧ポンプ（第二流体圧ポンプ）
１３ 供給通路
１４ 供給通路
１５ 電動機
２０ 戻り通路
３０ アキュムレータ
３１ 分岐通路
３４ 開閉弁（第三切換弁）
３５ 開閉弁（第二切換弁）
４１ 切換弁
４２ 切換弁
４３ 切換弁
４４ 水圧サーボ弁
５１ 切換弁（第一切換弁）

【図1】