JP2024086360A - 油圧駆動装置および油圧駆動装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】油圧シリンダの作動油室に供給される圧力の範囲を拡大する。
【解決手段】作動油室１２１を有する油圧シリンダ１２０と、作動油室１２１に連通する第１油室１３１と第１ガス室１３２と区画された第１アキュムレータ１３０と、油供給部１１０から作動油が供給される第２油室１４１と第２ガス室１４２とが区画された第２アキュムレータ１４０と、第２油室１４１の容積を調整する油圧ブースタ１５０と、第１ガス室１３２と第２ガス室１４２とを連通させるガス流路１６０と、ガス流路１６０に配置されるガス開閉弁１７０と、作動油室１２１の圧力を漸次上昇させる場合、第１ガス室１３２の容積が第１所定容積以下となったことに応じて、ガス開閉弁１７０を開状態に切り替え、かつ第２ガス室１４２の容積が第２所定容積以下となるまで第２油室１４１の容積を増加させる制御部１９０とを備える油圧駆動装置１００を提供する。
【選択図】図２

Description

本開示は、油圧駆動装置および油圧駆動装置の制御方法に関する。

竪型ミル等の粉砕機は、回転自在に支持された粉砕ローラを動力で回転する粉砕テーブルに対して押し付けることで、供給されたバイオマスペレットや石炭等の原料を粉砕するように構成されている（例えば特許文献１）。特許文献１に開示される粉砕機は、油圧シリンダへ供給される作動油の配管にガスが封入されたブラダを内蔵するアキュムレータを配置し、油圧の脈動を抑制している。

特開昭６２－３８２５４号公報

粉砕機は、ボイラへ供給される固体燃料の粉砕を行っている。ボイラに供給される燃料の量は、ボイラに要求される負荷により概ね１００％～１５％の範囲で変動する。一方、従来の粉砕機の運転可能範囲は１００％～３０％程度である。これは、粉砕機に供給される固体燃料の量に応じて、粉砕ローラを粉砕テーブルに押し付ける駆動力を変化させる必要があるのに対して、駆動力を発生する油圧シリンダに供給される作動油の圧力の範囲を制限する必要があるためである。

油圧シリンダに供給される作動油は非圧縮性であるため、油圧シリンダが変位すると瞬間的に高圧力が発生するハンマー現象が発生してしまう。このハンマー現象による油圧の脈動を抑制するために、圧縮性流体であるガス（例えば、窒素ガス）が封入されたブラダを内蔵するアキュムレータが用いられる。

アキュムレータが内蔵するブラダに封入されるガスの体積は、作動油の圧力の変化に応じて変化する。作動油の圧力が低下してブラダの容積が大きくなりすぎると、作動油をアキュムレータに導く弁にブラダが接触し、また、作動油の圧力が増加してブラダの容積が小さくなりすぎると、ブラダへガスを導く弁にブラダが接触し、ブラダが損傷する可能性がある。そこで、ブラダが損傷しないように、油圧シリンダに供給される作動油の圧力の範囲を制限している。ボイラに供給される燃料の量が過度に少ない場合には、この油圧の範囲の制限により、作動油の圧力の範囲の下限値よりも更に圧力を低くすることができず、例えば、複数台運転している粉砕機の一部を停止させ、粉砕機１台当たりに供給される燃料の量を増加させる必要があった。

本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、油圧シリンダの作動油室に供給される圧力の範囲を拡大することが可能な油圧駆動装置および油圧駆動装置の制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示の油圧駆動装置および油圧駆動装置の制御方法は、以下の手段を採用する。
本開示の一態様にかかる油圧駆動装置は、油供給部と、前記油供給部から作動油が供給される作動油室を形成するピストンを有し、前記作動油室に供給された前記作動油の圧力により前記ピストンを駆動する油圧シリンダと、前記作動油室に連通する第１油室と第１ガスが封入された第１ガス室とが第１隔壁により区画された第１アキュムレータと、前記油供給部から前記作動油が供給される第２油室と第２ガスが封入された第２ガス室とが第２隔壁により区画された第２アキュムレータと、前記第２油室の容積を調整する調整部と、前記第１ガス室と前記第２ガス室とを連通させるガス流路と、前記ガス流路に配置されるガス開閉弁と、前記油供給部と前記調整部と前記ガス開閉弁とを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記作動油室の圧力を漸次上昇させる場合、前記第１ガス室の容積が第１所定容積以下となったことに応じて、前記ガス開閉弁を閉状態から開状態に切り替え、かつ前記第２ガス室の容積が第２所定容積以下となるまで前記第２油室の容積を増加させるよう前記ガス開閉弁および前記調整部を制御する。

また、本開示の一態様にかかる油圧駆動装置の制御方法において、前記油圧駆動装置は、油供給部と、前記油供給部から作動油が供給される作動油室を形成するピストンを有し、前記作動油室に供給された前記作動油の圧力により前記ピストンを駆動する油圧シリンダと、前記作動油室に連通する第１油室と第１ガスが封入された第１ガス室と第１隔壁により区画された第１アキュムレータと、前記油供給部から前記作動油が供給される第２油室と第２ガスが封入された第２ガス室とが第２隔壁により区画された第２アキュムレータと、前記第２油室の容積を調整する調整部と、前記第１ガス室と前記第２ガス室とを連通させるガス流路と、前記ガス流路に配置されるガス開閉弁と、を備え、前記作動油室の圧力を漸次上昇させる場合、前記第１ガス室の容積が第１所定容積以下となったことに応じて、前記ガス開閉弁を閉状態から開状態に切り替え、かつ前記第２ガス室の容積が第２所定容積以下となるまで前記第２油室の容積を増加させるよう前記ガス開閉弁および前記調整部を制御する調整工程を備える。

本開示によれば、油圧シリンダの作動油室に供給される圧力の範囲を拡大することが可能な油圧駆動装置および油圧駆動装置の制御方法を提供することができる。

本開示の第１実施形態にかかる粉砕機を示す縦断面図である。 本開示の第１実施形態にかかる油圧駆動装置を示す構成図であり、油圧シリンダの作動油室の加圧を開始した状態を示す。 本開示の第１実施形態にかかる油圧駆動装置の制御方法を示すフローチャートである。 本開示の第１実施形態にかかる油圧駆動装置を示す構成図であり、第１油室の作動油の圧力が切替圧力以上となった状態を示す。 本開示の第１実施形態にかかる油圧駆動装置を示す構成図であり、第２油室への作動油の移送が完了した状態を示す。 本開示の第１実施形態にかかる油圧駆動装置を示す構成図であり、第１油室の圧力が上限圧力以上となった状態を示す。 本開示の第２実施形態にかかる油圧駆動装置を示す構成図であり、第１油室の作動油の圧力が切替圧力以上となった状態を示す。 第１アキュムレータと第２アキュムレータを単一の筐体の内部に収容した変形例を示す図である。

〔第１実施形態〕
以下、本開示の第１実施形態にかかる油圧駆動装置１００および油圧駆動装置１００の制御方法について、図面を参照して説明する。本開示の油圧駆動装置１００は、発電プラント（図示略）のボイラ（図示略）へ微粉燃料を供給するミル（粉砕機）１０に用いられる装置である。図１は、本開示の第１実施形態にかかるミル１０を示す縦断面図である。

ミル１０は、ハウジング１１と、粉砕テーブル１２と、粉砕ローラ１３と、減速機１４と、減速機１４に接続され粉砕テーブル１２を回転駆動させるミルモータ１５と、回転式分級機１６と、給炭管１７と、回転式分級機１６を回転駆動させる分級機モータ１８とを備える。

ハウジング１１は、上下方向に延びた軸線Ｃｈを中心軸線とする筒状の筐体であり、粉砕テーブル１２と粉砕ローラ１３と回転式分級機１６と、給炭管１７とを収容する筐体である。ハウジング１１の周壁には開口部１１ａが形成されており、開口部１１ａの近傍に粉砕ローラ１３や、粉砕ローラ１３を支持するジャーナルヘッド４５が設置されている。粉砕ローラ１３等が設置された状態において、開口部１１ａは、ハウジング１１と共にミル１０の外壁をなすローラカバー７０によって覆われている。

ハウジング１１の天井部４２の中央部には、給炭管１７が取り付けられている。この給炭管１７は、給炭機（図示略）を介して導かれた固体燃料をハウジング１１内に供給するものであり、ハウジング１１の中心位置に上下方向に沿って配置され、下端部がハウジング１１内部まで延設されている。

ハウジング１１の底面部４１付近には減速機１４が設置され、この減速機１４に接続されたミルモータ１５から伝達される駆動力により軸線Ｃｈの周りに回転する粉砕テーブル１２が回転自在に配置されている。

粉砕テーブル１２は、平面視円形の部材であり、給炭管１７の下端部が対向するように配置されている。給炭管１７は、固体燃料（本実施形態では例えば石炭やバイオマス燃料）を上方から下方の粉砕テーブル１２に向けて供給する。粉砕テーブル１２は供給された固体燃料を粉砕ローラ１３との間に挟み込んで粉砕する。

固体燃料が給炭管１７から粉砕テーブル１２の中央部へ向けて投入されると、粉砕テーブル１２の回転による遠心力によって、固体燃料は粉砕テーブル１２の外周側へと導かれ、粉砕テーブル１２と粉砕ローラ１３との間に挟み込まれて粉砕される。粉砕された固体燃料は、搬送用ガス流路（図示略）から導かれ、吹出口１２ｂから吹き出された搬送用ガス（以下、「一次空気」という。）によって上方へと吹き上げられ、回転式分級機１６へと導かれる。

粉砕テーブル１２の外周面とハウジング１１の内周面との間には、ハウジング１１の下部へ流入する一次空気を、ハウジング１１内の粉砕テーブル１２の上方の空間に流出させる吹出口１２ｂが設けられている。吹出口１２ｂの出口に位置する粉砕テーブル１２の外周側には旋回羽根１２ａが設置されており、吹出口１２ｂから上方に向かって吹き出した一次空気に旋回力を与える。

旋回羽根１２ａにより旋回力が与えられた一次空気は、旋回する速度成分を有する気流となって、粉砕テーブル１２上で粉砕された固体燃料を、ハウジング１１内の上方にある回転式分級機１６へと搬送する。なお、粉砕された固体燃料のうち、所定粒径より大きいものは回転式分級機１６により分級されて、または、回転式分級機１６まで到達することなく落下して、粉砕テーブル１２上に戻されて、粉砕テーブル１２と粉砕ローラ１３との間で再度粉砕される。

粉砕ローラ１３は、給炭管１７から粉砕テーブル１２上に供給された固体燃料を粉砕する回転体である。粉砕ローラ１３は、粉砕テーブル１２の上面に押圧されて粉砕テーブル１２と協働して固体燃料を粉砕する。図１では、粉砕ローラ１３が代表して１つのみ示されているが、粉砕テーブル１２の上面を押圧するように、周方向に一定の間隔を空けて、複数の粉砕ローラ１３が配置される。

例えば、外周部上に１２０°の角度間隔を空けて、３つの粉砕ローラ１３が周方向に均等な間隔で配置される。この場合、３つの粉砕ローラ１３が粉砕テーブル１２の上面と接する部分（押圧する部分）は、粉砕テーブル１２の回転中心軸からの距離が等距離となる。また、３つの開口部１１ａが周方向に均等な間隔でハウジング１１に形成される。

粉砕ローラ１３は、支持アーム４７及び支持軸４８を有するジャーナルヘッド４５によって支持されている。ジャーナルヘッド４５に支持された粉砕ローラ１３は、水平方向に延びた支持軸４８を中心にジャーナルヘッド４５が回動することで、上下に揺動・変位可能となっており、粉砕テーブル１２の上面に対して接近離間することができる。

粉砕ローラ１３は、外周面が粉砕テーブル１２の上面の固体燃料に接触した状態で、粉砕テーブル１２が回転すると、粉砕テーブル１２から回転力を受けて連れ回りするようになっている。給炭管１７から固体燃料が供給されると、粉砕ローラ１３と粉砕テーブル１２との間で固体燃料が押圧されて粉砕される。この押圧する力を、粉砕荷重と言う。

ジャーナルヘッド４５の支持アーム４７の上端部（少なくとも支持軸４８よりも上方の部分）には、荷重負荷装置６０の中間ピストン６１が接触している。荷重負荷装置６０は、粉砕ローラ１３を粉砕テーブル１２に押し付けるように、支持アーム４７に荷重（粉砕荷重）を付与する装置であり、ローラカバー７０に固定されている。

荷重負荷装置６０は、支持アーム４７の上端部に対して軸線Ｃｆに沿った粉砕荷重を付与する装置である。荷重負荷装置６０は、中間ピストン６１及びピストンハウジング６２を有しており、油圧シリンダ１２０で発生した作動力が、中間ピストン６１を介して、油圧シリンダ１２０のピストン１２２から支持アーム４７の上端部に伝達されるように構成されている。中間ピストン６１は、ピストンハウジング６２に収容されるとともに軸線Ｃｆの方向に沿ってスライド可能となっている。

ジャーナルヘッド４５の支持アーム４７の下端部（少なくとも支持軸４８よりも下方の部分）には、ギャップボルト８０が接触している。ギャップボルト８０は、粉砕テーブル１２の上面に固体燃料がない状態において粉砕ローラ１３が粉砕テーブル１２と接触しないように、粉砕ローラ１３と粉砕テーブル１２との間に隙間を与える装置であり、ローラカバー７０に固定されている。隙間の寸法は、ギャップボルト８０の突出量によって決定される。

減速機１４は、ミルモータ１５に接続されており、ミルモータ１５の駆動力を粉砕テーブル１２に伝達し、粉砕テーブル１２を中心軸回りに回転させる。

回転式分級機１６は、ハウジング１１の上部に設けられ中空状の逆円錐状の外形を有している。回転式分級機１６は、その外周位置に上下方向に延在する複数のブレードを備えている。各ブレードは、回転式分級機１６の中心軸線周りに所定の間隔（均等間隔）で設けられている。回転式分級機１６は、粉砕テーブル１２と粉砕ローラ１３により粉砕された固体燃料（以降、粉砕された固体燃料を「粉砕燃料」という。）を、所定粒径（例えば、石炭では７０～１００μｍ）より大きいもの（以降、所定粒径を超える粉砕燃料を「粗粉燃料」という。）と、所定粒径以下のもの（以降、所定粒径以下の粉砕燃料を「微粉燃料」という。）に分級する。

回転式分級機１６は、分級機モータ１８により回転駆動力を与えられ、ハウジング１１の上下方向に延在する円筒軸（図示略）を中心に給炭管１７の周りを回転する。本実施形態では、回転式分級機１６を用いるものとしたが、固定された中空状の逆円錐形状のケーシングと、そのケーシングの外周位置に複数の固定旋回羽根とを備えた固定式分級機を用いてもよい。

回転式分級機１６に到達した粉砕燃料は、ブレードの回転により生じる遠心力と、一次空気の気流による向心力との相対的なバランスにより、大きな径の粗粉燃料は、ブレードによって叩き落とされ、粉砕テーブル１２へと戻されて再粉砕され、微粉燃料はハウジング１１の天井部４２にある出口ポート１９に導かれる。回転式分級機１６によって分級された微粉燃料は、一次空気とともに出口ポート１９から微粉燃料供給流路（図示略）へ排出され、ボイラのバーナへ供給される。

給炭管１７は、ハウジング１１の天井部４２を貫通するように上下方向に沿って下端部がハウジング１１内部まで延設されて取り付けられ、給炭管１７の上部から投入される固体燃料を粉砕テーブル１２の中央部に供給する。給炭管１７の上端には、給炭機（図示略）が接続されており、固体燃料が供給される。

次に、図２を参照して、本実施形態の油圧駆動装置１００について説明する。図２は、本開示の第１実施形態にかかる油圧駆動装置１００を示す構成図である。本実施形態の油圧駆動装置１００は、荷重負荷装置６０の中間ピストン６１を介して粉砕ローラ１３の支持アーム４７に荷重を付与する装置である。

図２に示すように、油圧駆動装置１００は、油供給部１１０と、油圧シリンダ１２０と、第１アキュムレータ１３０と、第２アキュムレータ１４０と、油圧ブースタ（調整部）１５０と、ガス流路１６０と、ガス開閉弁１７０と、圧力センサ１８０と、制御部１９０と、を備える。

油供給部１１０は、油圧シリンダ１２０へ作動油を供給する装置である。油供給部１１０は、油ポンプ１１１と、逆止弁１１２と、電磁弁１１３と、油タンク１１４と、油供給路１１５と、油排出路１１６と、油路１１７と、を備える。

油ポンプ１１１は、油タンク１１４から作動油を汲み上げて、油供給路１１５へ吐出する。油ポンプ１１１から吐出された作動油は、逆止弁１１２を経由して電磁弁１１３に流入する。なお、逆止弁１１２の存在により、油ポンプ１１１から電磁弁１１３に供給された作動油は、油供給路１１５から油ポンプ１１１に戻ることはない。

制御部１９０からの指示により油ポンプ１１１の動作が開始すると、作動油が電磁弁１１３に供給される。電磁弁１１３は、制御部１９０の指示により、油ポンプ１１１から供給される作動油を、油路１１７を経由して油圧シリンダ１２０へ供給するか、油排出路１１６を経由して油タンク１１４へ戻すかを切り替えることができる。

油圧シリンダ１２０は、油供給部１１０から供給される作動油の圧力により、荷重負荷装置６０の中間ピストン６１を駆動する駆動力を発生する装置である。油圧シリンダ１２０は、油供給部１１０から作動油が供給される作動油室１２１を形成するピストン１２２を有する。油圧シリンダ１２０は、作動油室１２１に供給された作動油の圧力によりピストン１２２を駆動する。

第１アキュムレータ１３０は、作動油室１２１の油圧を一定に維持するための装置である。第１アキュムレータ１３０は、作動油室１２１に連通する第１油室１３１と窒素ガス等の不活性ガス（第１ガス）が封入された第１ガス室１３２とがゴム製のブラダ（第１隔壁）１３３により区画された装置である。

第１アキュムレータ１３０は、ピストン１２２の移動により作動油室１２１の容積が減少する際は、作動油室１２１から第１油室１３１に作動油を流入させ、ピストン１２２の移動により作動油室１２１の容積が増加する際は、第１油室１３１から作動油室１２１に作動油を流出させる。第１アキュムレータ１３０は、ブラダ１３３が接触することにより第１油室１３１と作動油室１２１との間の作動油の流通を遮断するポペット弁１３４を有する。

第２アキュムレータ１４０は、第１アキュムレータ１３０の第１ガス室１３２の容積を変化させるために用いられる装置である。第２アキュムレータ１４０は、油圧ブースタ１５０の第１油調整室１５１に連通する第２油室１４１と窒素ガス等の不活性ガス（第２ガス）が封入された第２ガス室１４２とがゴム製のブラダ（第２隔壁）１４３により区画された装置である。

第２アキュムレータ１４０は、第１油調整室１５１の容積が減少する際は、第１油調整室１５１から第２油室１４１に作動油を流入させ、第１油調整室１５１の容積が増加する際は、第２油室１４１から第１油調整室１５１に作動油を流出させる。第２アキュムレータ１４０は、ブラダ１４３が接触することにより第２油室１４１と第１油調整室１５１との間の作動油の流通を遮断するポペット弁１４４を有する。

油圧ブースタ１５０は、第２アキュムレータ１４０の第２油室１４１の容積を調整する装置である。油圧ブースタ１５０は、第１油調整室１５１と、第２油調整室１５２と、受圧ピストン１５３と、第１切替弁（油補給弁）１５４と、第２切替弁１５５と、排出弁１５６と、を備える。

第１油調整室１５１は、第１切替弁（油補給弁）１５４が開状態の場合に油供給部１１０から作動油が供給されるとともに第２アキュムレータ１４０の第２油室１４１と連通する空間である。第２油調整室１５２は、第２切替弁１５５が開状態の場合に油供給部１１０から作動油が供給される空間である。

受圧ピストン１５３は、第１油調整室１５１側に配置される第１受圧部１５３ａと第２油調整室１５２側に配置される第２受圧部１５３ｂとを有する。第１受圧部１５３ａの第１油調整室１５１に対する第１受圧面積は、第２受圧部１５３ｂの第２油調整室１５２に対する第２受圧面積よりも小さい。

第１切替弁（油補給弁）１５４は、油供給部１１０から第１油調整室１５１への作動油の供給状態を切り換える装置である。第２切替弁１５５は、油供給部１１０から第２油調整室１５２への作動油の供給状態を切り換える装置である。

ガス流路１６０は、第１アキュムレータ１３０の第１ガス室１３２と第２アキュムレータ１４０の第２ガス室１４２とを連通させる流路である。
ガス開閉弁１７０は、ガス流路１６０に配置されるとともに第１ガス室１３２と第２ガス室１４２とが連通した連通状態と、第１ガス室１３２と第２ガス室１４２とが連通しない遮断状態とを切り換える装置である。

圧力センサ１８０は、油路１１７を流通する作動油の圧力を検出するセンサである。圧力センサ１８０は、検出した作動油の圧力を制御部１９０に伝達する。

制御部１９０は、油供給部１１０と油圧ブースタ１５０とガス開閉弁１７０とを含む油圧駆動装置１００の各部を制御する装置である。制御部１９０は、例えば、記憶部（図示略）に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより油圧駆動装置１００の各部を制御する。

次に、本開示の第１実施形態にかかる油圧駆動装置の制御方法について、図面を参照して説明する。図３は、本開示の第１実施形態にかかる油圧駆動装置の制御方法を示すフローチャートである。制御部１９０がプログラムを読み出して実行することにより、図３に示す各処理が行われる。図３に示す処理は、給炭管１７からミル１０に供給される固体燃料の供給量が漸次増加し、それに伴って油圧シリンダ１２０の作動油室１２１の圧力を漸次上昇させる場合に実行される処理である。

ステップＳ１０１で、制御部１９０は、油供給部１１０による作動油室１２１の加圧をするのに先立って、ガス開閉弁１７０を閉状態とするよう制御する。
ステップＳ１０２で、制御部１９０は、油供給部１１０による作動油室１２１の加圧をするのに先立って、第１切替弁（油補給弁）１５４を閉状態とするよう制御する。

ステップＳ１０３で、制御部１９０は、油供給部１１０による作動油室１２１の加圧をするのに先立って、第２切替弁１５５を閉状態とするよう制御する。
ステップＳ１０４で、制御部１９０は、油圧シリンダ１２０の作動油室１２１の加圧を開始するよう油供給部１１０の油ポンプ１１１を動作させる。

ガス開閉弁１７０が閉状態のままで、第１アキュムレータ１３０の第１ガス室１３２には第１圧力（例えば、１．８ＭＰａ）の第１ガスが封入されており、第２アキュムレータ１４０の第２ガス室１４２には第１圧力も高い第２圧力（例えば、６．５ＭＰａ）の第２ガスが封入されている。

図２は、油圧シリンダ１２０の作動油室１２１の加圧を開始した油圧駆動装置１００を示す構成図であり、油圧シリンダ１２０の作動油室１２１の加圧を開始した状態を示す。図２に示す状態では、第１アキュムレータ１３０の第１油室１３１および第１ガス室１３２の圧力（例えば、２．０ＭＰａ）よりも、第２アキュムレータ１４０の第２油室１４１および第２ガス室１４２の圧力（例えば、７．２ＭＰａ）の方が高い。

ステップＳ１０５で、制御部１９０は、圧力センサ１８０が検出する作業油の圧力が切替圧力（例えば、７．２ＭＰａ）以上であるかどうかを判定し、ＹＥＳであればステップＳ１０６に処理を進め、ＮＯであればステップＳ１０５の判定を繰り返す。ここで、切替圧力は、第１ガス室１３２の容積が第１所定容積以下となる第１油室１３１の圧力である。第１ガス室１３２の容積が過度に小さくなるとブラダ１３３等が破損する可能性があるため、第１ガス室１３２の容積が第１所定容積を下回らないように制限している。

第１所定容積は、例えば、第１アキュムレータ１３０の全容積の０．２５倍（ブラダ１３３の損傷を防止するための第１ガス室１３２の最小容積）より、作動油室１２１の最大容積分（ピストン１２２のストローク容積分）だけ大きい容積に設定するのが好ましい。これは、第１アキュムレータ１３０が上限値の圧力で運転している際、ピストン１２２の強制変位により、作動油室１２１から第１油室１３１へ作動油が流入しても、第１アキュムレータ１３０の第１ガス室１３２の容積が、第１アキュムレータ１３０の全容積の０．２５倍以下まで収縮して、ブラダ１３３が損傷することを防止するためである。

ステップＳ１０６で、制御部１９０は、第１油室１３１の作動油の圧力が切替圧力以上となったこと（第１ガス室１３２の容積が第１所定容積以下となったこと）に応じて、第１アキュムレータ１３０の第１油室１３１と第２アキュムレータ１４０の第２油室１４１とを同じ圧力とするため、第１切替弁（油補給弁）１５４を開状態とするよう制御する。

ステップＳ１０７で、制御部１９０は、第１油室１３１の作動油の圧力が切替圧力以上となったこと（第１ガス室１３２の容積が第１所定容積以下となったこと）に応じて、第１アキュムレータ１３０の第１ガス室１３２と第２アキュムレータ１４０の第２ガス室１４２との間でガスの移動を可能とするため、ガス開閉弁１７０を開状態とするよう制御する。

図４は、本開示の第１実施形態にかかる油圧駆動装置１００を示す構成図であり、第１油室１３１の作動油の圧力が切替圧力以上となった状態を示す。図４に示すように、第１切替弁（油補給弁）１５４が開状態であるため、油圧シリンダ１２０の作動油室１２１と油圧ブースタ１５０の第１油調整室１５１の双方に作動油が供給されて同一の圧力となる。

作動油室１２１と第１油調整室１５１の圧力が同一であるため、第１アキュムレータ１３０の第１ガス室１３２と第２アキュムレータ１４０の第２ガス室１４２の圧力は同一である。そのため、ステップＳ１０７でガス開閉弁１７０を開状態としても第１ガス室１３２と第２ガス室１４２との間のガスの移動は発生しない。

ステップＳ１０８で、制御部１９０は、第２アキュムレータ１４０の第２油室１４１の容積を増加させるため、第１切替弁（油補給弁）１５４を開状態から閉状態へ切り替えるよう制御する。
ステップＳ１０９で、制御部１９０は、第２アキュムレータ１４０の第２油室１４１の容積を増加させるため、第２切替弁１５５を閉状態から開状態へ切り替えるよう制御する。また、制御部１９０は、油路１１７から第２油調整室１５２に供給される作動油を封止するため、排出弁１５６を開状態から閉状態に切り替える。

第２切替弁１５５を開状態とすることで、油路１１７から第２油調整室１５２に作動油が供給される。第１油調整室１５１と第２油調整室１５２とが油供給部１１０から供給される作動油により同じ圧力となるが、受圧ピストン１５３の第１受圧部１５３ａの第１受圧面積よりも第２受圧部１５３ｂの第２受圧面積が大きい。

そのため、受圧ピストン１５３が第１油調整室１５１側に移動して、第１油調整室１５１と連通した第２アキュムレータ１４０の第２油室１４１の容積が増加する。また、第２油室１４１の容積が増加するのに伴って第２ガス室１４２の容積が減少し、第２ガス室１４２の第２ガスがガス流路１６０を介して第１ガス室１３２へ移動し、第１ガス室１３２の容積が増加する。

ステップＳ１１０で、制御部１９０は、第１油調整室１５１から第２油室１４１への作動油の移送が完了したかどうかを判定し、ＹＥＳであればステップＳ１１１に処理を進め、ＮＯであればステップＳ１１０の判定を繰り返す。第１油調整室１５１から第２油室１４１へ移送される作動油の量は、第２ガス室１４２の容積が第２所定容積となるように設定されている。第２ガス室１４２の容積が過度に小さくなるとブラダ１４３等が破損する可能性があるため、第２ガス室１４２の容積が第２所定容積を下回らないように制限している。

第２所定容積は、例えば、第２アキュムレータ１４０の全容積の０．２５倍（ブラダ１４３の損傷を防止するための第２ガス室１４２の最小容積）より、第１油調整室１５１の最大容積分（受圧ピストン１５３のストローク容積分）だけ大きい容積に設定するのが好ましい。これは、第２アキュムレータ１４０が上限値の圧力で運転している際、受圧ピストン１５３の強制変位により、第１油調整室１５１から第２油室１４１へ作動油が流入しても、第２アキュムレータ１４０の第２ガス室１４２の容積が第２アキュムレータ１４０の全容積の０．２５倍以下まで収縮してブラダ１４３が損傷することを防止するためである。

図５は、本開示の第１実施形態にかかる油圧駆動装置１００を示す構成図であり、第２油室１４１への作動油の移送が完了した状態を示す。図５に示すように、図４に比べて、第２ガス室１４２の容積が減少する一方で、第１ガス室１３２の容積が増加している。

ステップＳ１１１で、制御部１９０は、第２油室１４１への作動油の移送が完了したことに応じて、第２油室１４１の容積が更に増加してブラダ１４３等が破損することを避けるため、第２切替弁１５５を開状態から閉状態に切り替えるよう制御する。第２切替弁１５５を閉状態とすることにより、第２油室１４１の容積が更に増加することが防止される。

ステップＳ１１２で、制御部１９０は、第２油室１４１への作動油の移送が完了したことに応じて、第１アキュムレータ１３０の第１ガス室１３２と第２アキュムレータ１４０の第２ガス室１４２との間でガスの移動を不能とするため、ガス開閉弁１７０を閉状態とするよう制御する。

ステップＳ１１３で、制御部１９０は、圧力センサ１８０が検出する作動油の圧力が上限圧力（例えば、２５．９ＭＰａ）以上であるかどうかを判定し、ＹＥＳであればステップＳ１１４に処理を進め、ＮＯであればステップＳ１１３の判定を繰り返す。ここで、上限圧力は、第１ガス室１３２の容積が第１所定容積以下となる作動油の圧力である。第１ガス室１３２の容積が過度に小さくなるとブラダ１３３等が破損する可能性があるため、第１ガス室１３２の容積が第１所定容積を下回らないように制限している。

図６は、本開示の第１実施形態にかかる油圧駆動装置１００を示す構成図であり、第１油室１３１の圧力が上限圧力となった状態を示す。図６に示すように、図５に比べて、第２ガス室１４２の容積が変化しないで、第１ガス室１３２の容積が減少している。

ステップＳ１１４で、制御部１９０は、第１ガス室１３２の容積が更に減少してブラダ１３３等が損傷することを防止するため、油供給部１１０による作動油室１２１の加圧を停止するよう油供給部１１０を制御し、本フローチャートの処理を終了させる。

以上のように、ステップＳ１０１からステップＳ１０５（第１加圧工程）において、制御部１９０は、油圧シリンダ１２０の作動油室１２１の圧力を漸次上昇させる場合、第１ガス室１３２の容積が第１所定容積以下となるまでは、ガス開閉弁１７０を閉状態とし、油供給部１１０から作動油室１２１へ作動油を供給して作動油室１２１の圧力を上昇させるようガス開閉弁１７０および油供給部１１０を制御する。

また、ステップＳ１０６からステップＳ１１０（調整工程）において、制御部１９０は、作動油室１２１の圧力を漸次上昇させる場合、第１ガス室１３２の容積が第１所定容積以下となったことに応じて、ガス開閉弁１７０を閉状態から開状態に切り替え、かつ第２ガス室１４２の容積が第２所定容積以下となるまで第２油室１４１の容積を増加させるようガス開閉弁１７０および油圧ブースタ１５０を制御する。

また、ステップＳ１１１からステップＳ１１４（第２加圧工程）において、制御部１９０は、第２ガス室１４２の容積が第２所定容積以下となったことに応じて、ガス開閉弁１７０を開状態から閉状態に切り替え、かつ第１ガス室１３２の容積が第１所定容積以下となるまで作動油室１２１へ作動油を供給して作動油室１２１の圧力を上昇させるようガス開閉弁１７０および油供給部１１０を制御する。

以上で説明した図３の処理は、給炭管１７からミル１０に供給される固体燃料の供給量が漸次増加し、それに伴って油圧シリンダ１２０の作動油室１２１の圧力を漸次上昇させる場合に実行される処理であった。給炭管１７からミル１０に供給される固体燃料の供給量が漸次減少し、それに伴って油圧シリンダ１２０の作動油室１２１の圧力を漸次降下させる場合に実行される処理は、以上で説明した処理の逆となる。

具体的には、制御部１９０は、図６に示す状態から作動油室１２１の圧力を漸次降下させて第１ガス室１３２の容積を所定の上限値まで増加させる。この上限値は、ブラダ１３３がポペット弁１３４に接触しないように設定される。その後、制御部１９０は、ガス開閉弁１７０を開状態とし、油圧ブースタ１５０の第２油調整室１５２の作動油を排出して第２油室１４１から第１油調整室１５１に作動油を移送して第２ガス室１４２の容積を増加させる。第２ガス室１４２の容積の増加に伴って第１ガス室１３２の容積が減少する。

その後、制御部１９０は、ガス開閉弁１７０を閉状態とし、作動油室１２１の圧力を漸次降下させて第１ガス室１３２の容積を所定の上限値まで増加させる。以上により、作動油室１２１の圧力を２段階で降下させることができる。

以上で説明した本実施形態の作用および効果について説明する。
本実施形態の油圧駆動装置１００によれば、油圧シリンダ１２０のピストン１２２を駆動する作動油室１２１の圧力を漸次上昇させる場合、第１ガス室１３２の容積が第１所定容積以下となったことに応じて、ガス開閉弁１７０を閉状態から開状態に切り替える。ガス開閉弁１７０を開状態とすることにより、第１アキュムレータ１３０の第１ガス室１３２と第２アキュムレータ１４０の第２ガス室１４２とが連通した状態となる。

また、第２ガス室１４２の容積が第２所定容積以下となるまで第２油室１４１の容積を増加させるよう油圧ブースタ１５０が制御される。油圧ブースタ１５０が第２油室１４１の容積を増加させることにより、ブラダ１４３により区画された第２ガス室１４２から第１ガス室１３２へ第２ガスが移動して第２ガス室１４２の容積が減少する。第２ガス室１４２から第１ガス室１３２へ移動した第２ガスにより第１ガス室１３２の容積が増加して第１所定容積よりも大きくなる。

第１ガス室１３２の容積が第１所定容積よりも大きくなるため、再び第１ガス室１３２の容積が第１所定容積以下となるまでは、油供給部１１０から作動油室１２１へ更に作動油を供給して作動油室１２１が発生する圧力を上昇させることができる。これにより、油圧シリンダ１２０の作動油室１２１に供給される圧力の範囲を拡大することが可能となる。

また、本実施形態の油圧駆動装置１００によれば、作動油室１２１の圧力を漸次上昇させる場合、第１ガス室１３２の容積が第１所定容積以下となるまでは、ガス開閉弁１７０を閉状態とし、油供給部１１０から作動油室１２１へ作動油を供給して作動油室１２１の圧力を上昇させることができる。また、第２ガス室１４２の容積が第２所定容積以下となったことに応じて、ガス開閉弁１７０を開状態から閉状態に切り替えて第１所定容積よりも大きくなった第１ガス室１３２を閉塞した状態とする。

そして、第１ガス室１３２の容積が第１所定容積以下となるまで作動油室１２１へ作動油を供給して作動油室１２１の圧力を上昇させることができる。このように、油圧ブースタ１５０により、第１ガス室１３２の容積を第１所定容積以下となった後に第１所定容積より大きい容積に回復させることで作動油室１２１の圧力を２段階で上昇させ、油圧シリンダ１２０の作動油室１２１に供給される圧力の範囲を拡大することが可能となる。

本実施形態の油圧駆動装置１００によれば、油供給部１１０から第１油調整室１５１および第２油調整室１５２に作動油が供給されるよう第１切替弁（油補給弁）１５４および第２切替弁１５５を制御する。第１油調整室１５１と第２油調整室１５２とが油供給部１１０から供給される作動油により同じ圧力となるが、受圧ピストン１５３の第１受圧部１５３ａの第１受圧面積よりも第２受圧部１５３ｂの第２受圧面積が大きい。そのため、受圧ピストン１５３が第１油調整室１５１側に移動して第１油調整室１５１と連通した第２アキュムレータ１４０の第２油室１４１の容積を増加させることができる。

また、本実施形態の油圧駆動装置１００によれば、ゴム製のブラダ１３３により作動油室１２１の圧力の脈動を適切に吸収することができる。

〔第２実施形態〕
次に、本開示の第２実施形態にかかる油圧駆動装置１００Ａについて図面を参照して説明する。本実施形態は、第１実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第１実施形態と同様であるものとし、以下での説明を省略する。

第１実施形態の油圧駆動装置１００は、油圧ブースタ１５０により、第１ガス室１３２の容積を第１所定容積以下となった後に第１所定容積より大きい容積に回復させることで作動油室１２１の圧力を２段階で上昇させ、油圧シリンダ１２０の作動油室１２１に供給される圧力の範囲を拡大するものであった。それに対して、本実施形態の油圧駆動装置１００Ａは、作動油室１２１の圧力を３段階で上昇させ、油圧シリンダ１２０の作動油室１２１に供給される圧力の範囲を更に拡大するものである。

図７は、本開示の第２実施形態にかかる油圧駆動装置１００Ａを示す構成図であり、第１油室１３１の作動油の圧力が切替圧力以上となった状態を示す。図７において、第３アキュムレータ１４０Ａは、第２アキュムレータ１４０と同様の構成を有する。第３アキュムレータ１４０Ａの第３油室１４１Ａは、第２アキュムレータ１４０の第２油室１４１と同様である。第３アキュムレータ１４０Ａの第３ガス室１４２Ａは、第２アキュムレータ１４０の第２ガス室１４２と同様である。第３アキュムレータ１４０Ａのブラダ１４３Ａは、第２アキュムレータ１４０のブラダ１４３と同様である。第３アキュムレータ１４０Ａのポペット弁１４４Ａは、第２アキュムレータ１４０のポペット弁１４４と同様である。

また、図７において、油圧ブースタ１５０Ａは、油圧ブースタ１５０と同様の構成を有する。油圧ブースタ１５０Ａの第１油調整室１５１Ａ，第２油調整室１５２Ａは、油圧ブースタ１５０の第１油調整室１５１，第２油調整室と同様である。油圧ブースタ１５０Ａの受圧ピストン１５３Ａは、油圧ブースタ１５０の受圧ピストン１５３と同様である。油圧ブースタ１５０Ａの第１切替弁（油補給弁）１５４Ａ，第２切替弁１５５Ａは、油圧ブースタ１５０の第１切替弁（油補給弁）１５４，第２切替弁１５５と同様である。油圧ブースタ１５０Ａの排出弁１５６Ａは、油圧ブースタ１５０の排出弁１５６と同様である。

本実施形態の油圧ブースタ１５０Ａは、第１実施形態のステップＳ１１３で第１油室１３１が上限圧力以上となって第１ガス室１３２の容積が第１所定容積以下となった場合に、第１所定容積より大きい容積に回復させることで作動油室１２１の圧力を３段階で上昇させる。

本実施形態で、制御部１９０は、第１ガス室１３２の容積が第１所定容積以下となったことに応じて、第１アキュムレータ１３０の第１油室１３１と第３アキュムレータ１４０Ａの第３油室１４１Ａとを同じ圧力とするため、第１切替弁（油補給弁）１５４Ａを開状態とするよう制御する。

また、制御部１９０は、第１ガス室１３２の容積が第１所定容積以下となったことに応じて、第１アキュムレータ１３０の第１ガス室１３２と第３アキュムレータ１４０Ａの第３ガス室１４２Ａとの間でガスの移動を可能とするため、ガス開閉弁１７０Ａを開状態とするよう制御する。

図７に示すように、第１切替弁（油補給弁）１５４Ａが開状態であるため、油圧シリンダ１２０の作動油室１２１と油圧ブースタ１５０Ａの第１油調整室１５１Ａの双方に作動油が供給されて同一の圧力となる。

作動油室１２１と第１油調整室１５１Ａの圧力が同一であるため、第１アキュムレータ１３０の第１ガス室１３２と第３アキュムレータ１４０Ａの第３ガス室１４２Ａの圧力は同一である。そのため、ガス開閉弁１７０Ａを開状態としても第１ガス室１３２と第３ガス室１４２Ａとの間のガスの移動は発生しない。

その後、制御部１９０は、第３アキュムレータ１４０Ａの第３油室１４１Ａの容積を増加させるため、第１切替弁（油補給弁）１５４Ａを開状態から閉状態へ切り替えるよう制御する。
制御部１９０は、第３アキュムレータ１４０Ａの第３油室１４１Ａの容積を増加させるため、第２切替弁１５５Ａを閉状態から開状態へ切り替えるよう制御する。また、制御部１９０は、油路１１７から第２油調整室１５２Ａに供給される作動油を封止するため、排出弁１５６Ａを開状態から閉状態に切り替える。

第２切替弁１５５Ａを開状態とすることで、油路１１７から第２油調整室１５２Ａに作動油が供給される。第１油調整室１５１Ａと第２油調整室１５２Ａとが油供給部１１０から供給される作動油により同じ圧力となるが、受圧ピストン１５３の第１油調整室１５１Ａ側の第１受圧部の第１受圧面積よりも第２油調整室１５２Ａ側の第２受圧部の第２受圧面積が大きい。

そのため、受圧ピストン１５３Ａが第１油調整室１５１Ａ側に移動して第１油調整室１５１Ａと連通した第３アキュムレータ１４０Ａの第３油室１４１Ａの容積が増加する。また、第３油室１４１Ａの容積が増加するのに伴って第３ガス室１４２Ａの容積が減少し、第３ガス室１４２Ａの第３ガスがガス流路１６０Ａを介して第１ガス室１３２へ移動し、第１ガス室１３２の容積が増加する。

その後、制御部１９０は、第１油調整室１５１Ａから第３油室１４１Ａへの作動油の移送が完了したかどうかを判定し、作動油の移送が完了した場合は、第３油室１４１Ａの容積が更に増加してブラダ１４３Ａ等が破損することを避けるため、第２切替弁１５５Ａを開状態から閉状態に切り替えるよう制御する。第２切替弁１５５Ａを閉状態とすることにより、第３油室１４１Ａの容積が更に増加することが防止される。

また、制御部１９０は、第３油室１４１Ａへの作動油の移送が完了したことに応じて、第１アキュムレータ１３０の第１ガス室１３２と第３アキュムレータ１４０Ａの第３ガス室１４２Ａとの間でガスの移動を不能とするため、ガス開閉弁１７０Ａを閉状態とするよう制御する。

その後、制御部１９０は、圧力センサ１８０が検出する作動油の圧力が上限圧力以上であるかどうかを判定し、上限圧力以上であれば、第１ガス室１３２の容積が更に減少してブラダ１３３等が損傷することを防止するため、油供給部１１０による作動油室１２１の加圧を停止するよう油供給部１１０を制御する。

以上のように、本実施形態の油圧駆動装置１００Ａは、作動油室１２１の圧力を３段階で上昇させ、油圧シリンダ１２０の作動油室１２１に供給される圧力の範囲を更に拡大するものであったが他の態様であってもよい。第３アキュムレータ１４０Ａと同様の他のアキュムレータ、および油圧ブースタ１５０Ａと同様の他の油圧ブースタを更に設け、作動油室１２１の圧力を４段階以上で更に上昇させるようにしてもよい。

〔他の実施形態〕
以上の説明において、制御部１９０は、油供給部１１０と油圧ブースタ１５０とガス開閉弁１７０とを含む油圧駆動装置１００の各部を制御するものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、制御部１９０を、作動油室１２１へ供給される作動油の圧力に応じて油供給部１１０を制御する第１制御装置と、作動油室１２１へ供給される作動油の圧力に応じて油圧ブースタ１５０およびガス開閉弁１７０を制御する第２制御装置との２つの制御装置に分割してもよい。このようにすることで、例えば、単一の第１アキュムレータ１３０を制御するための第１制御装置が既存の油圧駆動装置に設けられている場合、第２制御装置のみを追加する小規模な改造をすることで、油圧シリンダ１２０の作動油室１２１に供給される圧力の範囲を拡大することが可能となる。

また、以上で説明した第１アキュムレータ１３０と第２アキュムレータ１４０は、図８の変形例に示すように、単一の筐体２００の内部に収容するようにしてもよい。また、この場合、第２アキュムレータ１４０の第２油室１４１と第２ガス室１４２とを区画する隔壁は、第１実施形態のゴム製のブラダ１４３としてもよいし、図８に示すピストン１４３Ｂとしてもよい。

また、以上の説明において、油圧ブースタ１５０は、受圧ピストン１５３の両端に第１油調整室１５１と第２油調整室１５２を配置した対向シリンダ式としたが、他の態様であってもよい。例えば、油圧ポンプ式など他の方式であってもよい。

また、以上の説明において、第２アキュムレータ１４０のブラダ１４３が過膨張とならないように、予め第２アキュムレータ１４０の容積の１０％程度の作動油を第２油室１４１に封入するようにしてもよい。

また、以上の説明において、作動油室１２１の圧力を漸次上昇させる場合の切替圧力よりも、作動油室１２１の圧力を漸次下降させる場合の切替圧力が低くなるように設定するのが好ましい。このようにすることで、ヒステリシス特性を持たせることができるため、切替圧力の近傍で運転する場合に、油圧シリンダ１２０のピストン１２２の強制変位による僅かな圧力変動で、制御がハンチングすることを防止できる。

また、以上の説明において、第１アキュムレータ１３０の全容量と第２アキュムレータ１４０の全容量とを同じにするのが好ましいが、異なっていてもよい。ミル１０には通常複数の油圧シリンダ１２０及び第１アキュムレータ１３０が設置されるが、単一の第２アキュムレータ１４０と複数の第１アキュムレータ１３０とを複数のガス流路１６０で接続してもよい。この場合、複数の第１アキュムレータ１３０の全容量の合計と、第２アキュムレータ１４０の全容量とが等しくなるようにするのが好ましい。

また、以上の説明において、油圧ブースタ１５０に対して、油圧ブースタ１５０の高圧側に異常高圧が発生した場合に作動油を油タンク１１４へ逃がすリリーフ弁（図示略）や、作動油室１２１から油圧ブースタの高圧側を経由して第２アキュムレータに作動油を補給する油補給弁（第１切換弁１５４,１５４Ａに相当）を設けても良い。ただし、これらの弁は、必要時以外は常時閉とされて油圧シリンダ１２０のシリンダヘッド側の油圧系統から独立させるものとする。

また、以上の説明において、第２切替弁１５５は、電磁弁等で制御部１９０から遠隔操作できるものであることが好ましいが、油圧シリンダ１２０のヘッド側の油圧系統の圧力により機械的に作動するものとしてもよい。油圧ブースタ１５０の非作動時は排出弁１５６，１５６Ａを開状態とし、油圧ブースタ１５０の低圧側の圧力を大気開放することによって、閉状態である第２切替弁１５５からリークする作動油によって油圧ブースタ１５０の加圧が促進し、第２アキュムレータ１４０に過度な圧力が掛かって損傷することを防止してもよい。

さらに油圧ブースタ１５０の出口と第２アキュムレータ１４０の入口の間に油圧保持を目的としたパイロットチェックバルブ（図示略）等を設けて、油圧ブースタ１５０側から圧力が掛かった場合のみ第２アキュムレータに作動油が供給されるようにすると共に、第２アキュムレータ１４０から油圧ブースタ１５０への作動油の戻りをパイロット圧により制御しても良い。これにより油圧ブースタ１５０からの油漏れが生じ、油圧ブースタ５０の出口圧が低下した場合でも、パイロットチェックバルブにパイロット圧が負荷されない限りは第２アキュムレータ１４０から油圧ブースタ１５０へ作動油は戻らないので、第２アキュムレータ１４０内の油圧が保持され、運転が継続できる。

また、以上の説明において、更に以下のようにしてもよい。ミルの制御装置は、油圧シリンダ１２０の作動油室１２１の圧力を検知する為の圧力トランスミッタからの入力と、作動油室１２１の充排油を制御する電磁弁への出力を備えていることが多い。圧力トランスミッタからの圧力信号を制御装置に入力し、予めプログラミングされたミル負荷（給炭量）に応じた油圧の目標値に従って、電磁弁を切り替えて油圧を制御する。既設ミルを改造する場合、第１アキュムレータ１３０と第２アキュムレータ１４０との間に遠隔操作可能なガス開閉弁１７０と、油圧ブースタ１５０に付属する遠隔操作可能な第１切替弁（油補給弁）１５４と第２切替弁１５５、排出弁１５６を追加することが必要となる。

既存の制御装置を流用して、制御装置からの入出力を増やす場合は、制御装置から現場までの配線引き回しや、制御ロジックの改造等も必要となり、改造範囲が大きくなる。従って、追加となる機器を制御する追加の制御装置を設置し、圧力トランスミッタからの信号を分岐して追加の制御装置に入力し、ガス開閉弁１７０、第１切替弁（油補給弁）１５４、第２切替弁１５５、及び排出弁１５６を制御してもよい。この場合、既存の制御装置の改造は、ミル負荷（給炭量）に応じた油圧の目標値のプログラムを変更するのみであり、既存の制御装置の改造範囲を小さくできる。

また、制御装置には、油圧ブースタ作動前に油補給弁（第１切替弁）１５４を開き、第２アキュムレータ１４０に作動油を補給する第２アキュムレータ１４０の油量維持機能を設けても良い。また、第１アキュムレータ１３０のブラダ１３３が損傷し、油圧の脈動を吸収できなくなった場合に発生する油圧の大幅な変動を検知し、警報等を出力する機能を設けても良い。

また、ブラダ１３３が破損した場合、第１ガス室１３２に封入されているガス（第１ガス）が作動油系統へ流入し、油供給部１１０の油タンク１１４から第１ガスが噴出する可能性がある。従って、油タンク１１４内のガス組成を調べることでブラダ１３３に損傷が発生したかどうかを判定する装置を設けても良い。これにより第１アキュムレータ１３０の第１ガス室１３２から第１ガスが抜けきる前に異常を早期検知できるので、作動油系統内におけるハンマー現象やキャビテーションの発生を抑制して機器の損傷を防止し、また、安全性を確保できる。

なお、前記ブラダ１３３が破損した場合と同様に、ブラダ１４３が破損した場合も、第２ガス室１４２に封入されているガス（第２ガス）が作動油系統へ流入し、油供給部１１０の油タンク１１４から噴出する可能性がある。従って、油タンク１１４内のガス組成を調べることで、系統内に設置されているブラダ１３３，１４３のいずれかまたは両方に損傷が発生したかどうかを判定する装置としても良い。

また、以上の説明において、第１アキュムレータ１３０の第１ガス室１３２および第２アキュムレータ１４０の第２ガス室１４２にガス補給口を設け、そこにアクセスする為の床や、梯子等が設置されていることが好ましい。このようにすることで、第１ガス室１３２および第２ガス室１４２に定期的にガスを補給することができる。

また、以上の説明において、第２アキュムレータ４０は、ブラダ型でなくピストン型であってもよい。第２アキュムレータは作動油圧力の脈動吸収を目的としていないため、脈動吸収性の良いブラダ型アキュムレータでなくてもよい。過圧縮および過膨張の心配のないピストン型アキュムレータの採用により、アキュムレータ内容積の全てを有効に使用できるので、ブラダ型アキュムレータと比較し、第２アキュムレータを小型化できる。また、ピストンに位置検出センサを設置することにより、封入ガスの漏れや、油圧ブースタ１５０の高圧側の作動油の漏れを検出することが可能となり、作動油系統のメンテナンス時期の把握が可能となる。

以上で説明した本実施形態にかかる油圧駆動装置および油圧駆動装置の制御方法は、例えば、以下のように把握される。
本開示の第１態様にかかる油圧駆動装置（１００）は、油供給部（１１０）と、前記油供給部から作動油が供給される作動油室（１２１）を形成するピストン（１２２）を有し、前記作動油室に供給された前記作動油の圧力により前記ピストンを駆動する油圧シリンダ（１２０）と、前記作動油室に連通する第１油室（１３１）と第１ガスが封入された第１ガス室（１３２）とを有する第１アキュムレータ（１３０）と、前記油供給部から前記作動油が供給される第２油室（１４１）と第２ガスが封入された第２ガス室（１４２）とを有する第２アキュムレータ（１４０）と、前記第２油室の容積を調整する調整部（１５０）と、前記第１ガス室と前記第２ガス室とを連通させるガス流路（１６０）と、前記ガス流路に配置されるガス開閉弁（１７０）と、前記油供給部と前記調整部と前記ガス開閉弁とを制御する制御部（１９０）と、を備え、前記制御部は、前記作動油室の圧力を漸次上昇させる場合、前記第１ガス室の容積が第１所定容積以下となったことに応じて、前記ガス開閉弁を閉状態から開状態に切り替え、かつ前記第２ガス室の容積が第２所定容積以下となるまで前記第２油室の容積を増加させるよう前記ガス開閉弁および前記調整部を制御する。

本開示の第１態様にかかる油圧駆動装置によれば、油圧シリンダのピストンを駆動する作動油室の圧力を漸次上昇させる場合、第１ガス室の容積が第１所定容積以下となったことに応じて、ガス開閉弁を閉状態から開状態に切り替える。ガス開閉弁を開状態とすることにより、第１アキュムレータの第１ガス室と第２アキュムレータの第２ガス室とが連通した状態となる。

また、第２ガス室の容積が第２所定容積以下となるまで第２油室の容積を増加させるよう調整部が制御される。調整部が第２油室の容積を増加させることにより、第２隔壁により区画された第２ガス室から第１ガス室へ第２ガスが移動して第２ガス室の容積が減少する。第２ガス室から第１ガス室へ移動した第２ガスにより第１ガス室の容積が増加して第１所定容積よりも大きくなる。

第１ガス室の容積が第１所定容積よりも大きくなるため、再び第１ガス室の容積が第１所定容積以下となるまでは、油供給部から作動油室へ更に作動油を供給して作動油室が発生する圧力を上昇させることができる。これにより、油圧シリンダの作動油室に供給される圧力の範囲を拡大することが可能となる。

本開示の第２態様にかかる油圧駆動装置は、第１態様において、更に以下の構成を備える。すなわち、前記制御部は、前記作動油室の圧力を漸次上昇させる場合、前記第１ガス室の容積が前記第１所定容積以下となるまでは、前記ガス開閉弁を前記閉状態とし、前記油供給部から前記作動油室へ前記作動油を供給して前記作動油室の圧力を上昇させるよう前記ガス開閉弁および前記油供給部を制御し、前記第２ガス室の容積が前記第２所定容積以下となったことに応じて、前記ガス開閉弁を前記開状態から前記閉状態に切り替え、かつ前記第１ガス室の容積が前記第１所定容積以下となるまで前記作動油室へ前記作動油を供給して前記作動油室の圧力を上昇させるよう前記ガス開閉弁および前記油供給部を制御する。

本開示の第２態様にかかる油圧駆動装置によれば、作動油室の圧力を漸次上昇させる場合、第１ガス室の容積が第１所定容積以下となるまでは、ガス開閉弁を閉状態とし、油供給部から作動油室へ作動油を供給して作動油室の圧力を上昇させることができる。また、第２ガス室の容積が第２所定容積以下となったことに応じて、ガス開閉弁を開状態から閉状態に切り替えて第１所定容積よりも大きくなった第１ガス室を閉塞した状態とする。

そして、第１ガス室の容積が第１所定容積以下となるまで作動油室へ作動油を供給して作動油室の圧力を上昇させることができる。このように、調整部により、第１ガス室の容積を第１所定容積以下となった後に第１所定容積より大きい容積に回復させることで作動油室の圧力を２段階で上昇させ、油圧シリンダの作動油室に供給される圧力の範囲を拡大することが可能となる。

本開示の第３態様にかかる油圧駆動装置は、第１態様または第２態様において、更に以下の構成を備える。すなわち、前記調整部は、前記油供給部から前記作動油が供給されるとともに前記第２油室と連通する第１油調整室（１５１）と、前記油供給部から前記作動油が供給される第２油調整室（１５２）と、前記油供給部から前記第１油調整室への前記作動油の供給状態を切り替える第１切替弁（１５４）と、前記油供給部から前記第２油調整室への前記作動油の供給状態を切り替える第２切替弁（１５５）と、前記第１油調整室に対して第１受圧面積を有する第１受圧部と前記第２油調整室に対して前記第１受圧面積よりも大きい第２受圧面積を有する第２受圧部とを有する受圧ピストンと、を備え、前記制御部は、前記油供給部から前記第１油調整室および前記第２油調整室に前記作動油が供給されるよう前記第１切替弁および前記第２切替弁を制御して前記第２油室の容積を増加させる。

本開示の第３態様にかかる油圧駆動装置によれば、油供給部から第１油調整室および第２油調整室に作動油が供給されるよう第１切替弁および第２切替弁を制御する。第１油調整室と第２油調整室とが油供給部から供給される作動油により同じ圧力となるが、受圧ピストンの第１受圧部の第１受圧面積よりも第２受圧部の第２受圧面積が大きい。そのため、受圧ピストンが第１油調整室側に移動して第１油調整室と連通した第２アキュムレータの第２油室の容積を増加させることができる。

本開示の第４態様にかかる油圧駆動装置は、第１態様または第２態様において、更に以下の構成を備える。すなわち、前記第１隔壁は、ゴム製のブラダである。
本開示の第４態様にかかる油圧駆動装置によれば、ゴム製のブラダにより作動油室の圧力の脈動を適切に吸収することができる。

本開示の第５態様にかかる油圧駆動装置は、第１態様または第２態様において、更に以下の構成を備える。すなわち、前記制御部は、前記作動油室へ供給される前記作動油の圧力に応じて前記油供給部を制御する第１制御装置と、前記作動油室へ供給される前記作動油の圧力に応じて前記調整部および前記ガス開閉弁を制御する第２制御装置と、を備える。

本開示の第５態様にかかる油圧駆動装置によれば、作動油室へ供給される作動油の圧力に応じて油供給部を制御する第１制御装置と、作動油室へ供給される作動油の圧力に応じて調整部およびガス開閉弁を制御する第２制御装置とがそれぞれ設けられる。例えば、単一のアキュムレータを制御するための第１制御装置が既存の油圧駆動装置に設けられている場合、第２制御装置のみを追加する小規模な改造をすることで、油圧シリンダの作動油室に供給される圧力の範囲を拡大することが可能となる。

本開示の第６態様にかかる油圧駆動装置の制御方法において、前記油圧駆動装置は、油供給部と、前記油供給部から作動油が供給される作動油室を形成するピストンを有し、前記作動油室に供給された前記作動油の圧力により前記ピストンを駆動する油圧シリンダと、前記油圧室に連通する第１油室と第１ガスが封入された第１ガス室と第１隔壁により区画された第１アキュムレータと、前記油供給部から前記作動油が供給される第２油室と第２ガスが封入された第２ガス室とが第２隔壁により区画された第２アキュムレータと、前記第２油室の容積を調整する調整部と、前記第１ガス室と前記第２ガス室とを連通させるガス流路と、前記ガス流路に配置されるガス開閉弁と、を備える。そして、油圧駆動装置の制御方法は、前記作動油室の圧力を漸次上昇させる場合、前記第１ガス室の容積が第１所定容積以下となったことに応じて、前記ガス開閉弁を閉状態から開状態に切り替え、かつ前記第２ガス室の容積が第２所定容積以下となるまで前記第２油室の容積を増加させるよう前記ガス開閉弁および前記調整部を制御する調整工程を備える。

本開示の第６態様にかかる油圧駆動装置の制御方法によれば、油圧シリンダのピストンを駆動する作動油室の圧力を漸次上昇させる場合、第１ガス室の容積が第１所定容積以下となったことに応じて、ガス開閉弁を閉状態から開状態に切り替える。ガス開閉弁を開状態とすることにより、第１アキュムレータの第１ガス室と第２アキュムレータの第２ガス室とが連通した状態となる。

また、第２ガス室の容積が第２所定容積以下となるまで第２油室の容積を増加させるよう調整部が制御される。調整部が第２油室の容積を増加させることにより、第２隔壁により区画された第２ガス室から第１ガス室へ第２ガスが移動して第２ガス室の容積が減少する。第２ガス室から第１ガス室へ移動した第２ガスにより第１ガス室の容積が増加して第１所定容積よりも大きくなる。

第１ガス室の容積が第１所定容積よりも大きくなるため、再び第１ガス室の容積が第１所定容積以下となるまでは、油供給部から作動油室へ更に作動油を供給して作動油室が発生する圧力を上昇させることができる。これにより、油圧シリンダの作動油室に供給される圧力の範囲を拡大することが可能となる。

本開示の第７態様にかかる油圧駆動装置の制御方法は、第６態様において、更に以下の構成を備える。すなわち、前記作動油室の圧力を漸次上昇させる場合、前記第１ガス室の容積が前記第１所定容積以下となるまでは、前記ガス開閉弁を前記閉状態とし、前記油供給部から前記作動油室へ前記作動油を供給して前記作動油室の圧力を上昇させるよう前記ガス開閉弁および前記油供給部を制御する第１加圧工程と、前記作動油室の圧力を漸次上昇させる場合、前記第２ガス室の容積が前記第２所定容積以下となったことに応じて、前記ガス開閉弁を前記開状態から前記閉状態に切り替え、かつ前記第１ガス室の容積が前記第１所定容積以下となるまで前記作動油室へ前記作動油を供給して前記作動油室の圧力を上昇させるよう前記ガス開閉弁および前記油供給部を制御する第２加圧工程と、を備える。

本開示の第７態様にかかる油圧駆動装置の制御方法によれば、作動油室の圧力を漸次上昇させる場合、第１ガス室の容積が第１所定容積以下となるまでは、ガス開閉弁を閉状態とし、油供給部から作動油室へ前記作動油を供給して作動油室の圧力を上昇させることができる。また、第２ガス室の容積が第２所定容積以下となったことに応じて、ガス開閉弁を開状態から閉状態に切り替えて第１所定容積よりも大きくなった第１ガス室を閉塞した状態とする。

そして、第１ガス室の容積が第１所定容積以下となるまで作動油室へ作動油を供給して作動油室の圧力を上昇させることができる。このように、調整部により、第１ガス室の容積を第１所定容積以下となった後に第１所定容積より大きい容積に回復させることで作動油室の圧力を２段階で上昇させ、油圧シリンダの作動油室に供給される圧力の範囲を拡大することが可能となる。

１０ ミル
６０ 荷重負荷装置
６１ 中間ピストン
１００，１００Ａ 油圧駆動装置
１１０ 油供給部
１１１ 油ポンプ
１１２ 逆止弁
１１３ 電磁弁
１１４ 油タンク
１１５ 油供給路
１１６ 油排出路
１１７ 油路
１２０ 油圧シリンダ
１２１ 作動油室
１２２ ピストン
１３０ 第１アキュムレータ
１３１ 第１油室
１３２ 第１ガス室
１３３ ブラダ
１３４ ポペット弁
１４０ 第２アキュムレータ
１４０Ａ 第３アキュムレータ
１４１ 第２油室
１４１Ａ 第３油室
１４２ 第２ガス室
１４２Ａ 第３ガス室
１４３，１４３Ａ ブラダ
１４３Ｂ ピストン
１４４，１４４Ａ ポペット弁
１５０，１５０Ａ 油圧ブースタ
１５１，１５１Ａ 第１油調整室
１５２，１５２Ａ 第２油調整室
１５３，１５３Ａ 受圧ピストン
１５３ａ 第１受圧部
１５３ｂ 第２受圧部
１５４，１５４Ａ 第１切替弁（油補給弁）
１５５，１５５Ａ 第２切替弁
１５６，１５６Ａ 排出弁
１６０，１６０Ａ ガス流路
１７０，１７０Ａ ガス開閉弁
１８０ 圧力センサ
１９０ 制御部
２００ 筐体
Ｃｆ，Ｃｈ 軸線

Claims (7)

1. 油供給部と、
   前記油供給部から作動油が供給される作動油室を形成するピストンを有し、前記作動油室に供給された前記作動油の圧力により前記ピストンを駆動する油圧シリンダと、
   前記作動油室に連通する第１油室と第１ガスが封入された第１ガス室とが第１隔壁により区画された第１アキュムレータと、
   前記油供給部から前記作動油が供給される第２油室と第２ガスが封入された第２ガス室とが第２隔壁により区画された第２アキュムレータと、
   前記第２油室の容積を調整する調整部と、
   前記第１ガス室と前記第２ガス室とを連通させるガス流路と、
   前記ガス流路に配置されるガス開閉弁と、
   前記油供給部と前記調整部と前記ガス開閉弁とを制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記作動油室の圧力を漸次上昇させる場合、前記第１ガス室の容積が第１所定容積以下となったことに応じて、前記ガス開閉弁を閉状態から開状態に切り替え、かつ前記第２ガス室の容積が第２所定容積以下となるまで前記第２油室の容積を増加させるよう前記ガス開閉弁および前記調整部を制御する油圧駆動装置。
2. 前記制御部は、前記作動油室の圧力を漸次上昇させる場合、
   前記第１ガス室の容積が前記第１所定容積以下となるまでは、前記ガス開閉弁を前記閉状態とし、前記油供給部から前記作動油室へ前記作動油を供給して前記作動油室の圧力を上昇させるよう前記ガス開閉弁および前記油供給部を制御し、
   前記第２ガス室の容積が前記第２所定容積以下となったことに応じて、前記ガス開閉弁を前記開状態から前記閉状態に切り替え、かつ前記第１ガス室の容積が前記第１所定容積以下となるまで前記作動油室へ前記作動油を供給して前記作動油室の圧力を上昇させるよう前記ガス開閉弁および前記油供給部を制御する請求項１に記載の油圧駆動装置。
3. 前記調整部は、
   前記油供給部から前記作動油が供給されるとともに前記第２油室と連通する第１油調整室と、
   前記油供給部から前記作動油が供給される第２油調整室と、
   前記第１油調整室に対して第１受圧面積を有する第１受圧部と前記第２油調整室に対して前記第１受圧面積よりも大きい第２受圧面積を有する第２受圧部とを有する受圧ピストンと、
   前記油供給部から前記第１油調整室への前記作動油の供給状態を切り替える第１切替弁と、
   前記油供給部から前記第２油調整室への前記作動油の供給状態を切り替える第２切替弁と、を備え、
   前記制御部は、前記油供給部から前記第１油調整室および前記第２油調整室に前記作動油が供給されるよう前記第１切替弁および前記第２切替弁を制御して前記第２油室の容積を増加させる請求項１または請求項２に記載の油圧駆動装置。
4. 前記第１隔壁は、ゴム製のブラダである請求項１または請求項２に記載の油圧駆動装置。
5. 前記制御部は、
   前記作動油室へ供給される前記作動油の圧力に応じて前記油供給部を制御する第１制御装置と、
   前記作動油室へ供給される前記作動油の圧力に応じて前記調整部および前記ガス開閉弁を制御する第２制御装置と、を備える請求項１または請求項２に記載の油圧駆動装置。
6. 油圧駆動装置の制御方法であって、
   前記油圧駆動装置は、
   油供給部と、
   前記油供給部から作動油が供給される作動油室を形成するピストンを有し、前記作動油室に供給された前記作動油の圧力により前記ピストンを駆動する油圧シリンダと、
   前記作動油室に連通する第１油室と第１ガスが封入された第１ガス室と第１隔壁により区画された第１アキュムレータと、
   前記油供給部から前記作動油が供給される第２油室と第２ガスが封入された第２ガス室とが第２隔壁により区画された第２アキュムレータと、
   前記第２油室の容積を調整する調整部と、
   前記第１ガス室と前記第２ガス室とを連通させるガス流路と、
   前記ガス流路に配置されるガス開閉弁と、を備え、
   前記作動油室の圧力を漸次上昇させる場合、前記第１ガス室の容積が第１所定容積以下となったことに応じて、前記ガス開閉弁を閉状態から開状態に切り替え、かつ前記第２ガス室の容積が第２所定容積以下となるまで前記第２油室の容積を増加させるよう前記ガス開閉弁および前記調整部を制御する調整工程を備える油圧駆動装置の制御方法。
7. 前記作動油室の圧力を漸次上昇させる場合、前記第１ガス室の容積が前記第１所定容積以下となるまでは、前記ガス開閉弁を前記閉状態とし、前記油供給部から前記作動油室へ前記作動油を供給して前記作動油室の圧力を上昇させるよう前記ガス開閉弁および前記油供給部を制御する第１加圧工程と、
   前記作動油室の圧力を漸次上昇させる場合、前記第２ガス室の容積が前記第２所定容積以下となったことに応じて、前記ガス開閉弁を前記開状態から前記閉状態に切り替え、かつ前記第１ガス室の容積が前記第１所定容積以下となるまで前記作動油室へ前記作動油を供給して前記作動油室の圧力を上昇させるよう前記ガス開閉弁および前記油供給部を制御する第２加圧工程と、を備える請求項６に記載の油圧駆動装置の制御方法。