新型のアキュムレータとしてアクティブチャージアキュムレータの開発
担当: 芦金石
研究背景
近年，資源価格の乱高下や，CO2削減運動の活発化などから，
多くの企業は工場設備の省エネルギー化に力を入れている．
そのなかで，油圧ユニットも、エネルギー効率の向上が求められている．
そして，油圧サーボシステムは圧力が一定である従来の弁制御サーボシステムとポンプ制御システムの２種類に分類できる．
従来の弁制御サーボシステムはポンプ制御システムに比べて応答性が良いが，
効率が悪いという問題点がある．
そこで本研究室では高効率と高応答性を両立したN圧ハイブリッド油圧源を用いた
弁制御サーボシステムを提案した．しかしN圧システムでは，複数個のアキュムレータを使用するため， アキュムレータの切換，充填は煩雑になる．そこで， 複数個のアキュムレータの役割を一つで担える新型のアキュムレータとして， アクティブチャージアキュムレータ（ＡＣＡ）と提案する．
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研究の目的と概要
ピストン形のアキュムレータの油室側の有効面積を変えることにより，
出力する油圧を瞬間に変更することが可能なアキュムレータを
アクティブチャージアキュムレータ（Active Charge Accumulator:略称ACA）と呼ぶことにした。
N圧ハイブリッド油圧源を用いた弁制御サーボシステムはFig.1に示す．
Fig.1の破線雑内部分に示した複数アキュムレータのかわりにN段階ACAを用いた弁制御サーボシステムはFig.2に示す．
このシステムはN圧ハイブリッド油圧源を用いたサーボシステムと同じ特性が望ましい．ACA にはN個の油室がある． 油室の受圧面積をそれぞれA1,A2,…ANとする． 各油室は各々の出入口に設置された3方向切換弁V1,V2,…VNにより， OFFでは回路に，ONではタンクに接続される． ピストンに作用する力のバランスから，ACAの出力圧力pの表示式として式(1)を得る． すなわち少なくともN段階の出力圧力を得ることができる．
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| Fig.1 N-level pressure valve-controlled servo system |
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| Fig.2 N-level ACA valve-controlled servo system |