JP2001295805A - Power cylinder mechanism for both screw and oil pressure - Google Patents

Power cylinder mechanism for both screw and oil pressure

Info

Publication number
JP2001295805A
JP2001295805A JP2000115977A JP2000115977A JP2001295805A JP 2001295805 A JP2001295805 A JP 2001295805A JP 2000115977 A JP2000115977 A JP 2000115977A JP 2000115977 A JP2000115977 A JP 2000115977A JP 2001295805 A JP2001295805 A JP 2001295805A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cylinder
nut
piston
hydraulic
eccentric
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000115977A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3434778B2 (en
Inventor
Osamu Yanagimoto
治 柳本
Kazuoki Sugimori
一興 杉森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Farukomu Kk
Original Assignee
Farukomu Kk
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Farukomu Kk filed Critical Farukomu Kk
Priority to JP2000115977A priority Critical patent/JP3434778B2/en
Publication of JP2001295805A publication Critical patent/JP2001295805A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3434778B2 publication Critical patent/JP3434778B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Actuator (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power cylinder mechanism for both screw and oil pressure capable of meeting the demand of both functions requiring a low speed and a high output and requiring rapid traverse in the other process. SOLUTION: This power cylinder mechanism for both screw and oil pressure consists of a rotation/direct acting conversion mechanism composed of a rotary shaft 6 of a ball screw and a nut 11, a screw feeding cylinder mechanism having the rotary shaft 6 therein to move an output shaft 19 directly in accordance with direct acting of the nut 11 by a direct connection mechanism connected directly from an upper end side thereof, and a hydraulic cylinder mechanism composed of a second piston 18 energized by a hydraulic mechanism transmitting energization of a first piston 13 integrated with a lower end of the nut 11 according to Pascal's principle and the output shaft 19 integrated with the second piston 18 to act directly by high thrust. A selective change-over mechanism of both the above mechanisms is constituted by an electromagnetic connector 9 provided in the direct connection mechanism on an upper end side of the nut 11 and a solenoid valve 31 provided in the hydraulic mechanism to integrate the screw feeding cylinder mechanism with the hydraulic cylinder mechanism.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】板金加工の切断や塑性加工に
おける金型の加圧あるいは金型鋳造や射出成型における
金型移動などの装置に使用する推力を付与するシリンダ
ー機構に関し、特に低推力だが早送り移動可能かつ低速
移動だが高推力を出力可能とす推力付与シリンダー機構
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cylinder mechanism for applying a thrust to a device used for pressurizing a die in sheet metal working or plastic working or for moving a die in die casting or injection molding. The present invention relates to a thrust applying cylinder mechanism that can move and moves at a low speed but can output a high thrust.

【0002】[0002]

【従来の技術】板金加工の切断や塑性加工における金型
の加圧あるいは金型鋳造や射出成型における金型移動な
どの機構において、低推力だが早送り移動と低速度だが
高推力を必要とする作動行程がある。これらの移動推力
を付与するものとしてねじによる送り機構あるいは油圧
式シリンダーが用いられている。しかし、同一容量のモ
ータで作動するとき、これらの機構は推力を大きくする
と送りが遅くなり、送りを早くすると大きな推力が十分
得られないという構造的問題を含んでいる。
2. Description of the Related Art In a mechanism such as cutting of sheet metal processing or pressurization of a mold in plastic working or movement of a mold in mold casting or injection molding, operation requiring low thrust but rapid traverse movement and low speed but requiring high thrust. There is a journey. A screw feed mechanism or a hydraulic cylinder is used to apply these moving thrusts. However, when operating with motors of the same capacity, these mechanisms have a structural problem in that when the thrust is increased, the feed is slowed, and when the feed is increased, a large thrust is not sufficiently obtained.

【0003】上記のように金型を移動させる機構や締め
付ける機構には、ねじによる送り機構によるもの、カム
や倍力機構によるもの、あるいは油圧シリンダーによる
ものがある。
As described above, the mechanism for moving the mold and the mechanism for tightening include a mechanism using a screw feed mechanism, a mechanism using a cam or a boost mechanism, and a mechanism using a hydraulic cylinder.

【0004】ねじによる送り機構によるものは任意移動
距離の制御が容易にできる。この場合、高推力を得る方
法としては、モータの出力トルクを減速機で高トルクに
変換し、さらにねじピッチを小さくすることで相乗作用
により可能となる。しかし、高推力を得ることができる
反面、ナットの移動速度を高速度対応にすることができ
ない問題点を有する。
A mechanism using a screw feed mechanism can easily control an arbitrary moving distance. In this case, as a method of obtaining a high thrust, the output torque of the motor is converted into a high torque by a speed reducer, and a further reduction in the screw pitch enables a synergistic effect. However, while high thrust can be obtained, there is a problem that the moving speed of the nut cannot be adapted to high speed.

【0005】カムや倍力機構による場合は、移動区間が
固定化されているので移動距離の変動を任意に制御でき
ない問題がある。
[0005] In the case of using a cam or a booster mechanism, there is a problem that the movement distance cannot be arbitrarily controlled because the moving section is fixed.

【0006】油圧シリンダーによるものは、ピストンロ
ッドの駆動方式に2方式がある。その一つは油圧ポンプ
を利用して、油圧をシリンダー中のピストンに作用して
ロッドを移動させ、ピストンに作用する反対の油を自然
排出させる複動ピストン形機構による方式のものと、他
の一つはピストンを境界としてシリンダーの両側の2室
の油を油圧ポンプで移動させる複動両ロッド形による方
式のものである。これらの2つの方式において、油圧ポ
ンプの能力は発生圧力×吐出速度で一定であるため、ピ
ストンに高出力を要求するとき、ピストンの送り速度は
低下することとなる問題がある。
[0006] There are two types of piston rod drive systems using a hydraulic cylinder. One is a double-acting piston type mechanism that uses a hydraulic pump to move the rod by applying hydraulic pressure to the piston in the cylinder to move the rod and naturally discharge the opposite oil acting on the piston. One is a double-acting double rod type in which oil in two chambers on both sides of a cylinder is moved by a hydraulic pump with a piston as a boundary. In these two methods, since the capacity of the hydraulic pump is constant at (generated pressure × discharge speed), there is a problem that when a high output is required for the piston, the feed speed of the piston is reduced.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】金型を利用した機械加
工の行程において、金型を移動する往行程と復行程の折
り返し点近傍は低速度であるが高出力を必要とし、その
他の行程においては生産性の観点から早送りが必要とな
る。この要求に応えるものとして、折り返し近傍で必要
な高推力を発生させる機能を有する機構として油圧シリ
ンダーを作用させ、往行程の前段及び戻り行程の後段の
高速度送りを必要とする行程では、ねじ送り機構を直接
作用させて、ねじ送りシリンダーと油圧シリンダーを結
合して一体化して両機構の特徴を生かした機構を提供す
ることである。
In the machining process using the mold, the vicinity of the turning point between the forward and backward strokes in which the mold is moved is low in speed but high output is required. Requires fast forward from the viewpoint of productivity. In response to this demand, a hydraulic cylinder is used as a mechanism having a function to generate the necessary high thrust near the turnback, and the screw feed is performed in the stroke that requires high speed feed before the forward stroke and after the return stroke. An object of the present invention is to provide a mechanism utilizing the features of both mechanisms by directly operating the mechanism and combining and integrating the screw feed cylinder and the hydraulic cylinder.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明の手段は、請求項1の発明では、ボールねじ
の回転軸6とナット11からなる回転/直動変換機構
と、回転軸6を内部に有しかつナット11の上端側に直
結した直結機構によりナット11の直動に応じて出力軸
19を直動するねじ送りシリンダー機構と、該ねじ送り
シリンダー機構とは別機構からなる、ナット11の下端
に一体化した第1ピストン13と、該第1ピストン13
の付勢をパスカルの原理で伝達する油圧機構と、該油圧
機構による付勢の第2ピストン18と、該第2ピストン
18の下端に一体化した出力軸19からなる高推力で直
動する油圧シリンダー機構からなり、これら両機構の択
一的切換機構をナット11の上端側と直結する該直結機
構に設けた電磁連結器9と該油圧機構に設けた電磁弁3
1から構成してねじ送りシリンダー機構及び油圧シリン
ダー機構を一体化したことを特徴とするねじ・油圧両用
のパワーシリンダー機構である。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a rotary / linear motion converting mechanism comprising a rotary shaft 6 of a ball screw and a nut 11, and a rotary / linear motion converting mechanism. A screw feed cylinder mechanism that has the shaft 6 inside and is directly connected to the upper end side of the nut 11 to directly move the output shaft 19 in accordance with the direct movement of the nut 11, and a separate mechanism from the screw feed cylinder mechanism A first piston 13 integrated with the lower end of the nut 11, and the first piston 13
A hydraulic mechanism that transmits the urging force according to the principle of Pascal, a second piston 18 urged by the hydraulic mechanism, and an output shaft 19 integrated with the lower end of the second piston 18 to directly move with a high thrust An electromagnetic coupler 9 provided in the direct connection mechanism, which comprises a cylinder mechanism, and an alternative switching mechanism of the two mechanisms is directly connected to the upper end side of the nut 11, and an electromagnetic valve 3 provided in the hydraulic mechanism.
1 is a power cylinder mechanism for both screws and hydraulics, wherein a screw feed cylinder mechanism and a hydraulic cylinder mechanism are integrated.

【0009】請求項2の発明では、ナット11の上端側
に直結する直結機構に設けた電磁連結器9は、ナット1
1の上端側に設けた電磁吸着盤12と電気信号により自
在に結合分離する継手機構をなし、ナット11の下端に
一体化した第1ピストン13による油圧機構は、第1ピ
ストン13を収容する第1シリンダー14中の油圧をそ
れより大きい断面積の第2シリンダー21に及ぼして第
2シリンダー21に収容の第2ピストン18に大きな推
力を与える流体継手機構をなし、油圧機構に設けた電磁
弁は該流体継手機構に配設され、電磁弁31の開・閉切
換えにより流体移動を規制して油圧を調節することを特
徴とする請求項1の手段におけるねじ・油圧両用のパワ
ーシリンダー機構である。
According to the second aspect of the present invention, the electromagnetic coupler 9 provided in the direct coupling mechanism directly coupled to the upper end side of the nut 11 is provided with the nut 1
A hydraulic mechanism using a first piston 13 integrated with a lower end of a nut 11 constitutes a joint mechanism that freely couples and separates the electromagnetic suction disk 12 provided on the upper end side of the nut 1 with an electric signal. A hydraulic coupling mechanism that applies the hydraulic pressure in one cylinder 14 to the second cylinder 21 having a larger cross-sectional area to apply a large thrust to the second piston 18 housed in the second cylinder 21 is provided. 2. The power cylinder mechanism according to claim 1, wherein said power cylinder mechanism is provided in said fluid coupling mechanism, and controls the fluid movement by opening / closing switching of the solenoid valve 31 to adjust the hydraulic pressure.

【0010】請求項3の発明では、ナット11は、上端
にボールねじ回転軸6の軸芯に対して偏芯したナット回
転防止偏芯防止盤10を有しかつ下端に一体化した第1
ピストン13を有し、ナット11の直動行程及びナット
回転防止盤10の回転を規制しかつボールねじの軸芯に
対して偏芯した電磁連結器支持偏芯筒7を該ナット回転
防止偏芯防止盤10の外周に有し、該ナット回転防止偏
芯防止盤10は電磁連結器支持偏芯筒7の内壁で拘束案
内されて直動することを特徴とする請求項1又は2の手
段におけるねじ・油圧両用のパワーシリンダー機構であ
る。
According to the third aspect of the present invention, the nut 11 has a nut rotation preventing eccentricity preventing plate 10 eccentric to the axis of the ball screw rotating shaft 6 at the upper end and a first integrated lower end.
The electromagnetic coupler supporting eccentric cylinder 7 having a piston 13 and restricting the linear movement of the nut 11 and the rotation of the nut rotation preventing plate 10 and eccentric with respect to the axis of the ball screw. 3. The means according to claim 1, wherein the nut rotation prevention eccentricity prevention plate 10 is provided on the outer periphery of the prevention plate 10 and linearly guided by being constrained and guided by the inner wall of the electromagnetic coupler supporting eccentric cylinder 7. This is a power cylinder mechanism for both screws and hydraulics.

【0011】請求項4の発明では、電磁連結器支持偏芯
筒7は上端が電磁連結器用基盤8で蓋され、電磁連結器
支持偏芯筒7の直動行程及び回転を規制しかつボールね
じの軸芯に対して偏芯した15を電磁連結器支持偏芯筒
7の外周に有し、電磁連結器支持偏芯筒7は偏芯筒15
の内壁で拘束案内されて直動することを特徴とする請求
項1〜3のいずれか1項の手段におけるねじ・油圧両用
のパワーシリンダー機構である。
According to the fourth aspect of the present invention, the upper end of the electromagnetic coupler supporting eccentric cylinder 7 is covered with the electromagnetic coupling base 8 so as to regulate the linear movement and rotation of the electromagnetic coupler supporting eccentric cylinder 7 and to use a ball screw. The electromagnetic coupler supporting eccentric cylinder 7 has an eccentric cylinder 15 eccentric to the axis of the electromagnetic coupling coupler supporting eccentric cylinder 7.
4. The power cylinder mechanism for both screws and hydraulics according to claim 1, wherein the power cylinder mechanism is linearly guided by being constrained and guided by an inner wall of the power cylinder.

【0012】請求項5の発明では、電磁弁31の開にお
ける第1シリンダー14と第2シリンダー21間の流体
の移動に伴う畜油容器として、第2シリンダー21と同
軸かつ外周に環状の第3シリンダー23を設け、第2シ
リンダー21と第3シリンダー23の間に可動環状ピス
トン26を摺動自在に配設して可動環状ピストン上部を
第3シリンダー容積29としたことを特徴とする請求項
1〜4のいずれか1項の手段におけるねじ・油圧両用の
パワーシリンダー機構である。である。
According to the fifth aspect of the present invention, as the oil storage container that accompanies the movement of the fluid between the first cylinder 14 and the second cylinder 21 when the solenoid valve 31 is opened, the third oil cylinder that is coaxial with the second cylinder 21 and has an annular outer periphery. A cylinder (23) is provided, and a movable annular piston (26) is slidably disposed between the second cylinder (21) and the third cylinder (23), and an upper portion of the movable annular piston is a third cylinder volume (29). A power cylinder mechanism for both screws and hydraulic pressure according to any one of the above-mentioned means. It is.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して以下に説明する。図1において、1はサーボモー
タ、2はプーリ、3はタイミングベルトを示す。この場
合、便宜上プーリ2の側を本実施の形態のねじ・油圧両
用のパワーシリンダー機構の上部とし、縦型に配置した
ものとして説明する。しかし、配置状態は自由で、横置
きあるいは斜め置きにもできることはいうまでもない。
サーボモータ1の動力により本発明のねじ・油圧両用の
パワーシリンダーは駆動される。本発明のねじ・油圧両
用のパワーシリンダーは、ボールねじの回転軸6とナッ
ト11からなる回転/直動変換機構と、回転軸6を内部
に有しかつナット11の上端側に直結した直結機構によ
りナット11の直動に応じて出力軸19を直動するねじ
送りシリンダー機構と、ナット11の下端に一体化した
第1ピストン13と、該第1ピストン13の付勢をパス
カルの原理で伝達する油圧機構と、該油圧機構による付
勢の第2ピストン18と、該第2ピストン18の下端に
一体化した出力軸19からなる高推力で直動する油圧シ
リンダー機構からなる。本発明においてナットの直動に
単なる回転軸との組合わせでなく、ボールねじとしたの
は回転がスムースでかつ速度も速く、さらに直動の信頼
性が高いことによる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, 1 is a servo motor, 2 is a pulley, and 3 is a timing belt. In this case, for the sake of convenience, the pulley 2 will be referred to as the upper part of the screw / hydraulic power cylinder mechanism of the present embodiment, and will be described as being arranged vertically. However, it goes without saying that the arrangement state is free, and the arrangement state can be horizontal or diagonal.
The power cylinder for both screws and hydraulics of the present invention is driven by the power of the servo motor 1. The screw / hydraulic power cylinder of the present invention includes a rotation / linear motion conversion mechanism including a rotation shaft 6 of a ball screw and a nut 11, and a direct connection mechanism having the rotation shaft 6 therein and directly connected to the upper end side of the nut 11. , A screw feed cylinder mechanism that linearly moves the output shaft 19 in accordance with the linear movement of the nut 11, a first piston 13 integrated with the lower end of the nut 11, and the bias of the first piston 13 is transmitted by the principle of Pascal. A hydraulic cylinder mechanism that is directly driven by a high thrust and includes a second piston 18 biased by the hydraulic mechanism, and an output shaft 19 integrated with a lower end of the second piston 18. In the present invention, a ball screw is used instead of a combination of a direct rotation of the nut and a simple rotary shaft, because the rotation is smooth, the speed is high, and the reliability of the direct motion is high.

【0014】このねじ送りシリンダー機構は、円筒体か
らなる電磁連結器支持偏芯筒7を有し、上端は電磁連結
器用基盤8で蓋され、下端は第1シリンダー14を一体
に有する。電磁連結器支持偏芯筒7の筒内は中心からや
や偏芯した位置にボールねじ回転軸6を通している。回
転軸6にはボールねじを内蔵するナット11が螺合され
ている。このナット11にはナット回転防止偏芯盤10
がその周囲に一体的に形成されている。この回転防止偏
芯盤10は円盤からなるが、円盤の中心から偏芯した位
置にナット11を有する。ナット11の下端には内部に
ボールねじ回転軸6を自由に回転可能に内在させた第1
ピストン13が取り付けられている。第1ピストン13
の下半部は外径が細くなり、電磁連結器支持偏芯筒7の
下端の筒底部から一体に下方に延びる第1シリンダー1
4との間で、第1シリンダー容積27を形成している。
そして第1ピストン13は電磁連結器支持偏芯筒7の下
端底部と及び第1シリンダー14と液蜜用リングで液蜜
に摺動する。さらにナット11の上端には電磁吸着盤1
2を一体的に有する。一方、電磁連結器支持偏芯筒7の
蓋体を形成している電磁連結器用基盤8にボールねじ回
転軸6を自由に通す孔を有し、電磁連結器用基盤8の内
側は電磁石からなる電磁連結器9を有し、この電磁連結
器9は電磁吸着盤12と電磁的に自在に直結される。
This screw feed cylinder mechanism has an electromagnetic coupler supporting eccentric cylinder 7 made of a cylindrical body, an upper end is covered with an electromagnetic coupler base 8, and a lower end integrally has a first cylinder 14. The inside of the electromagnetic coupler supporting eccentric cylinder 7 passes through the ball screw rotating shaft 6 at a position slightly eccentric from the center. A nut 11 having a built-in ball screw is screwed to the rotating shaft 6. This nut 11 has a nut rotation preventing eccentric plate 10
Are formed integrally therearound. The rotation preventing eccentric disk 10 is a disk, and has a nut 11 at a position eccentric from the center of the disk. At the lower end of the nut 11, a ball screw rotating shaft 6 is provided inside so as to be freely rotatable.
A piston 13 is mounted. First piston 13
The outer diameter of the lower half of the first cylinder 1 is reduced, and the first cylinder 1 extends downward integrally from the bottom of the lower end of the eccentric cylinder 7 supporting the electromagnetic coupler.
4, the first cylinder volume 27 is formed.
The first piston 13 slides on the bottom of the lower end of the eccentric cylinder 7 supporting the electromagnetic coupler, the first cylinder 14 and the honey ring. In addition, the upper end of the nut 11 has an electromagnetic suction disk 1
2 integrally. On the other hand, the electromagnetic coupler base 8 forming the lid of the electromagnetic coupler supporting eccentric cylinder 7 has a hole through which the ball screw rotating shaft 6 freely passes, and the inside of the electromagnetic coupler base 8 is an electromagnetic The electromagnetic coupling 9 is directly and electromagnetically connected to the electromagnetic suction plate 12.

【0015】電磁連結器支持偏芯筒7の筒底部に一体化
した第1シリンダー14は円盤状のシリンダー/ボール
ねじ連結基板17を偏芯した位置で液蜜リングにより液
蜜に摺動して貫通しており、その下端に円盤状の第2ピ
ストン18を一体化して接続している。さらに第2ビス
トン18の下端は出力を外部に働かすピストンロッドで
ある出力軸19に接続され一体化されている。出力軸1
9の内部は筒状空洞部20が形成されている。筒状空洞
部20中の第1ピストン13の下端に第2ビストン18
を上方に引き込むための第2ピストン引き込み端子25
がねじ止めされている。
The first cylinder 14 integrated with the bottom of the eccentric cylinder 7 supporting the electromagnetic coupler slides on the honey by the honey ring at a position where the disc-shaped cylinder / ball screw connecting board 17 is eccentric. The lower end thereof is integrally connected to a disk-shaped second piston 18. Further, the lower end of the second biston 18 is connected to and integrated with an output shaft 19 which is a piston rod for applying an output to the outside. Output shaft 1
Inside 9, a cylindrical hollow portion 20 is formed. The second piston 18 is provided at the lower end of the first piston 13 in the cylindrical hollow portion 20.
Piston retraction terminal 25 for retracting
Is screwed.

【0016】さらに、シリンダー/ボールねじ連結基板
17の上端外周には偏芯筒15を一体化して有する。こ
の偏芯筒15の中には電磁連結器支持偏芯筒7が上下直
動自在に摺動可能に嵌合されており、偏芯筒15の筒の
長さはほぼ電磁連結器支持偏芯筒7の2倍の長さとなっ
て電磁連結器支持偏芯筒7の直動行程を規制している。
しかし、この偏芯筒15の筒の長さは上記の2倍に限る
ものでなく、電磁連結器支持偏芯筒7の直動行程を幾ら
にするか、換言すると直動するねじ送りシリンダー機構
の直動量により適宜定める。偏芯筒15の上端は円盤状
のボールねじ回転軸支承基板16で一体的に閉止されて
いる。ボールねじ回転軸支承基板16の円盤の偏芯した
位置にボールねじ回転軸6を通す貫通孔を有し、ベアリ
ングで回転軸6を支承している。ボールねじ回転軸支承
基板16の上側に突出した回転軸6にはプーリ4を有
し、プーリ4の下側の歯車で隣接のボールねじ回転角検
出器5の歯車とかみ合っている。そしてボールねじ回転
角検出器5はボールねじ回転軸支承基板16の一端に軸
支されている。このボールねじ回転角検出器5は出願人
の発明の特願2000−81375号に係る装置でボー
ルねじの回転軸6の回転角を検出して、回転軸6の回転
により直動するナット11の位置を検出するための装置
で、またナット11の直動する距離を予め設定すること
がある。
Further, an eccentric cylinder 15 is integrally provided on the outer periphery of the upper end of the cylinder / ball screw connection board 17. An electromagnetic coupler supporting eccentric cylinder 7 is slidably fitted in the eccentric cylinder 15 so as to be vertically and linearly movable, and the length of the eccentric cylinder 15 is substantially equal to the electromagnetic coupler supporting eccentric cylinder. The length is twice as long as the cylinder 7 and regulates the linear movement stroke of the electromagnetic coupler supporting eccentric cylinder 7.
However, the length of the eccentric tube 15 is not limited to twice the length described above, but what is the linear movement stroke of the electromagnetic coupler supporting eccentric tube 7, in other words, the screw feed cylinder mechanism that moves linearly Is determined as appropriate according to the amount of linear motion of The upper end of the eccentric tube 15 is integrally closed by a disk-shaped ball screw rotating shaft support substrate 16. The ball screw rotating shaft support substrate 16 has a through hole at an eccentric position of the disk so as to allow the ball screw rotating shaft 6 to pass through, and the rotating shaft 6 is supported by a bearing. The rotation shaft 6 protruding above the ball screw rotation shaft support substrate 16 has a pulley 4, and the lower gear of the pulley 4 meshes with the gear of the adjacent ball screw rotation angle detector 5. The ball screw rotation angle detector 5 is supported at one end of the ball screw rotation shaft support board 16. The ball screw rotation angle detector 5 detects the rotation angle of the rotation shaft 6 of the ball screw using a device according to Japanese Patent Application No. 2000-81375 of the applicant's invention, and detects the rotation of the nut 11 by the rotation of the rotation shaft 6. This is a device for detecting the position, and the distance for directly moving the nut 11 may be set in advance.

【0017】シリンダー/ボールねじ連結基盤17その
下端外側部に二重の環状の内筒及び外筒からなる第2シ
リンダー21及び第3シリンダー23が連結され、第2
シリンダー21及び第3シリンダー23の下端はそれぞ
れシリンダー取付け基盤24に一体化して接合されてい
る。第2シリンダー21の内周は液密リングで液密に第
2ピストン18と摺動自在に接している。第2シリンダ
ー21及び第3シリンダー23の長さは、第2ピストン
18の直動行程の長さすなわちねじ送りシリンダー機構
による電磁連結器支持偏芯筒7の直動行程の長さと、油
圧シリンダー機構のナット11の電磁連結器支持偏芯筒
7内での直動によ第1ピストン13で加圧された油圧で
推されて直動する第2ピストン18の直動行程の長さを
合わせた長さを保証するものとする。第2シリンダー2
1及び第3シリンダー23の間には環状の可動環状ピス
トン26が液蜜に摺動自在に嵌合されている。そして可
動環状ピストン26の上部はシリンダー/ボールねじ連
結基盤17との間で第3シリンダー容積29を形成し、
可動環状ピストン26の下部はシリンダー取付基盤24
との間で空気シリンダー30を形成して可動環状ピスト
ン26を空気圧で上方に弾撥している。この空気シリン
ダー30の空気圧に替えて、可動環状ピストン26とシ
リンダー取付基盤24との間に弾撥状にコイルばねとす
ることもできる。さらに、第2ピストン18の下降によ
り第2シリンダー容積28の容量が第1シリンダー14
と第2シリンダー21の間で増加して、その増加分第3
シリンダー容積29が減量すると自動的に減圧されるの
で可動環状ピストン26は上昇することとなる。従って
可動環状ピストン26の下側の空気シリンダー30に空
気圧で弾撥しなくともよく、この部分は外部に連通した
単なる空所とすることもできる。
The cylinder / ball screw connection base 17 is connected to a second cylinder 21 and a third cylinder 23 having a double annular inner cylinder and an outer cylinder at an outer portion of the lower end thereof.
The lower ends of the cylinder 21 and the third cylinder 23 are integrally joined to a cylinder mounting base 24, respectively. The inner periphery of the second cylinder 21 is slidably in contact with the second piston 18 in a liquid-tight manner by a liquid-tight ring. The length of the second cylinder 21 and the third cylinder 23 is determined by the length of the linear movement of the second piston 18, that is, the length of the linear movement of the eccentric cylinder 7 supporting the electromagnetic coupler by the screw feed cylinder mechanism, and the length of the hydraulic cylinder mechanism. The length of the linear movement of the second piston 18 that is linearly moved by the hydraulic pressure pressurized by the first piston 13 due to the linear movement of the nut 11 in the electromagnetic coupler supporting eccentric cylinder 7 is adjusted. The length shall be guaranteed. 2nd cylinder 2
An annular movable annular piston 26 is slidably fitted to the liquid honey between the first and third cylinders 23. And the upper part of the movable annular piston 26 forms a third cylinder volume 29 with the cylinder / ball screw connection base 17,
The lower part of the movable annular piston 26 is the cylinder mounting base 24.
An air cylinder 30 is formed between them to repel the movable annular piston 26 upward by air pressure. Instead of the air pressure of the air cylinder 30, a coil spring may be formed between the movable annular piston 26 and the cylinder mounting base 24 in a resilient manner. Further, the lowering of the second piston 18 reduces the capacity of the second cylinder volume 28 to the first cylinder 14.
Between the second cylinder 21 and the third cylinder 21
When the cylinder volume 29 decreases, the pressure is automatically reduced, and the movable annular piston 26 rises. Therefore, the air cylinder 30 does not need to be repelled by air pressure to the air cylinder 30 below the movable annular piston 26, and this portion may be a simple empty space communicating with the outside.

【0018】以上において、第1シリンダー14と第1
ピストン13の下部の細径部との間形成の第1シリンダ
ー容積27は第1シリンダー14の下端に設けた油道穴
22により第1シリンダー14と第2シリンダー21の
間の第2シリンダー容積28に連通しており、さらにシ
リンダー/ボールねじ連結器盤17中の第2シリンダー
容積28の上部の油道に電磁弁31を介在して第2シリ
ンダー21と第3シリンダー23の間の第3シリンダー
容積29に連通している。電磁弁31は電気信号により
開・閉が自在に形成されている。
In the above, the first cylinder 14 and the first cylinder 14
A first cylinder volume 27 formed between the lower diameter portion of the lower portion of the piston 13 and a second cylinder volume 28 between the first cylinder 14 and the second cylinder 21 are formed by an oil passage hole 22 provided at the lower end of the first cylinder 14. And a third cylinder between the second cylinder 21 and the third cylinder 23 via a solenoid valve 31 in the oil passage above the second cylinder volume 28 in the cylinder / ball screw coupling board 17. It communicates with the volume 29. The electromagnetic valve 31 is freely opened and closed by an electric signal.

【0019】以上の本発明のねじ・油圧両用のパワーシ
リンダー機構では、ボールねじの回転軸6とナット11
からなる回転/直動変換機構として、ボールねじ回転軸
6を回転してもナット、電磁連結器支持偏芯筒7及び偏
芯筒15は断面真円としながらそれらをそれぞれ回転す
ることなく、回転軸6に沿って直動するように、ナット
11と一体化したナット回転防止偏芯盤10の中心から
偏位した位置に回転軸6を配設し、さらに、これらを収
容する電磁連結器支持偏芯筒7及び偏芯筒15もその中
心から偏位した位置に回転軸6、第1ピストン13ある
いは第1シリンダー14を位置せしめている。しかし、
回転軸を回転してナットや電磁連結器支持偏芯筒7や偏
芯筒15を回転しないようにするためには断面真円でな
く異形とするか、あるいはそれぞれの間に回転を防止す
るガイドを設けることで可能である。しかし、本発明の
回転軸6を偏芯して配置する構造とすることが最も構造
が簡明でコストを抑えることができる。
In the above-described power cylinder mechanism for both screw and hydraulic use of the present invention, the rotary shaft 6 of the ball screw and the nut 11
When the ball screw rotating shaft 6 is rotated, the nut, the electromagnetic coupler supporting eccentric cylinder 7 and the eccentric cylinder 15 have a perfect circular cross section without rotating each of them, even if the ball screw rotating shaft 6 is rotated. The rotating shaft 6 is disposed at a position deviated from the center of the nut rotation preventing eccentric plate 10 integrated with the nut 11 so as to move directly along the shaft 6, and further, an electromagnetic coupler support for accommodating the rotating shaft 6. The eccentric cylinder 7 and the eccentric cylinder 15 also have the rotating shaft 6, the first piston 13 or the first cylinder 14 positioned at a position deviated from the center. But,
In order to prevent the nut, the electromagnetic coupler supporting eccentric tube 7 and the eccentric tube 15 from rotating by rotating the rotating shaft, the cross section is not a perfect circle but a deformed shape, or a guide for preventing rotation between each. Is possible. However, the structure in which the rotating shaft 6 of the present invention is eccentrically arranged is the simplest structure and can suppress the cost.

【0020】以上説明したとおり、本発明における直結
機構とはナット11の上端に一体化したナット回転防止
偏芯盤10とその上に一体化した電磁吸着盤12と、こ
の電磁吸着盤12を電磁石で結合する電磁連結器9と電
磁連結器9に一体化した電磁連結器用基盤8とこれと一
体化し下方に第1シリンダー14を有する電磁吸着器偏
芯筒7と、第1シリンダー14の下端に一体化した第2
ピストン18とこの第2ピストン18の下端に接続され
た推力を作用するピストンロッドである出力軸19から
なるものであり、出力軸19はシリンダー取付基盤24
と液密に摺動する。
As described above, the direct connection mechanism of the present invention is a nut rotation preventing eccentric disk 10 integrated on the upper end of a nut 11, an electromagnetic suction disk 12 integrated thereon, and an electromagnet The electromagnetic coupler 9 and the electromagnetic coupler base 8 integrated with the electromagnetic coupler 9, the electromagnetic adsorber eccentric cylinder 7 integrated therewith and having the first cylinder 14 below, and the lower end of the first cylinder 14 Integrated second
The piston 18 includes an output shaft 19 that is a piston rod that acts on a thrust and is connected to a lower end of the second piston 18. The output shaft 19 is connected to a cylinder mounting base 24.
And slides in a liquid-tight manner.

【0021】以下に本発明のねじ・油圧両用のパワーシ
リンダー機構の作動を説明する。先ず図1の状態におい
て、電源のスイッチをオンとし、次いで、電磁弁31は
オフとして開き、電磁連結器をオンとして励磁してナッ
ト回転防止偏芯盤10の電磁吸着盤12を結合し、サー
ボモータ1の電源をオンとする。サーボモータ1の電源
オンによりサーボモータ1の正方向の回転をプーリ2か
らタイミングベルト3によりプーリ4に伝え、ボールね
じ回転軸6を正回転する。ところで図1に示すように、
予めボールねじ回転角検出器5でナット11の直動距離
を設定しておく。そこで回転軸6の回転によりこれとか
み合うボールねじナット11は偏芯防止盤10と電磁連
結器支持偏芯筒7とにより回転が阻止されているので、
ナット11はボールねじで直動して対偶の下方に移動す
ることとなるが、電磁連結器用基盤8と一体の電磁連結
器支持偏芯筒7もナット11の直動に連れて下方のシリ
ンダー/ボールねじ連結基盤17側に直動する。従っ
て、この場合ナット11は電磁連結器支持偏芯筒7の上
部に存在したままである。この電磁連結器支持偏芯筒7
の直動下降により第1シリンダー14がシリンダー/ボ
ールねじ連結基盤17中を下降して第2ピストン18を
第2シリンダー21内を直動して下降し、第2ピストン
18の下端に一体化した出力軸19に推力を与えてシリ
ンダー取付基板24から突出させる。このとき第2ピス
トン18の下降により第2シリンダー容積28が容積拡
大され第3シリンダー容積29の油が電磁弁31を経て
拡大された第2シリンダー容積28に移行する。そして
図2に示す状態になる。以上においてサーボモータ1の
回転は高速で回転軸6に伝えられ、回転軸6は高速回転
するので、ナット11及び電磁連結器支持偏芯筒7等の
直結機構により直結した外部に推力を作用する出力軸1
9は高速度で前進することとなる。以上は第1段階の低
推力ながら高速で推力するねじ送りシリンダー機構によ
る作用である。
The operation of the screw / hydraulic power cylinder mechanism of the present invention will be described below. First, in the state of FIG. 1, the power switch is turned on, then the solenoid valve 31 is opened and turned off, and the electromagnetic coupler is turned on to excite and couple the electromagnetic suction disc 12 of the nut rotation preventing eccentric disc 10 to the servo. The power of the motor 1 is turned on. When the power of the servo motor 1 is turned on, the rotation of the servo motor 1 in the forward direction is transmitted from the pulley 2 to the pulley 4 by the timing belt 3, and the ball screw rotating shaft 6 rotates forward. By the way, as shown in FIG.
The linear motion distance of the nut 11 is set in advance by the ball screw rotation angle detector 5. Therefore, the rotation of the rotating shaft 6 prevents the ball screw nut 11 engaged therewith from being prevented from rotating by the eccentricity prevention board 10 and the electromagnetic coupler supporting eccentric cylinder 7.
The nut 11 is linearly moved by the ball screw and moves downward of the pair, but the electromagnetic coupler supporting eccentric cylinder 7 integral with the electromagnetic coupler base 8 is also moved downward by the cylinder 11. It moves directly to the ball screw connection base 17 side. Therefore, in this case, the nut 11 remains at the upper part of the eccentric cylinder 7 supporting the electromagnetic coupler. This electromagnetic coupler supporting eccentric cylinder 7
The first cylinder 14 descends in the cylinder / ball screw connection base 17 by the linear motion of the second piston 18 and linearly moves down the second piston 21 in the second cylinder 21 to be integrated with the lower end of the second piston 18. A thrust is applied to the output shaft 19 to make it protrude from the cylinder mounting board 24. At this time, the second cylinder volume 28 is expanded by the lowering of the second piston 18, and the oil in the third cylinder volume 29 is transferred to the expanded second cylinder volume 28 via the solenoid valve 31. Then, the state shown in FIG. 2 is obtained. In the above, the rotation of the servomotor 1 is transmitted to the rotating shaft 6 at a high speed, and the rotating shaft 6 rotates at a high speed. Therefore, a thrust is applied to the outside directly connected by the direct connection mechanism such as the nut 11 and the eccentric cylinder 7 supporting the electromagnetic coupler. Output shaft 1
9 moves forward at a high speed. The above is the operation of the screw feed cylinder mechanism that thrusts at high speed while having low thrust in the first stage.

【0022】次いで、第2段階の出力軸19を高推力で
直動する油圧シリンダー機構に移行する。これは第1段
階で電磁連結器支持偏芯筒7がその上端側に電磁連結器
9によりナット11を結合して位置せしめたままの状態
で下方のシリンダー/ボールねじ連結基盤17側に直動
降下し、図2に示す状態にある。第2段階はこの図2に
示す状態から継続して開始する。即ち、図2の位置に電
磁連結器支持偏芯筒7が到達すると、予めボールねじ回
転角検出器5で設定した距離だけナット11が移動し
て、電磁連結器9がオフとなり励磁がなくなり、電磁連
結器9からナットが開放される。一方、電磁弁31はオ
フで閉じられ、第3シリンダー容積29に油が移行でき
なくされている。この状態でさらにサーボモータ1が正
方向に回転して回転軸6を正回転すると、電磁連結器支
持偏芯筒7から結合が解かれて電磁連結器支持偏芯筒7
中をナット11が直動して降下する。このナット11の
直動下降につれてナット11と一体化した第1ピストン
13が下方に直動する。第1ピストン13の下半部は細
径となってその外周側の第1シリンダー14との間で第
1シリンダー容積27を形成して油を収容している。従
って、第1ピストン13が下方に直動するにつれて、第
1シリンダー容積27の上方の径大部の第1ピストン1
3の下降に圧されて第1シリンダー容積27が減少して
油が加圧されて左右にある2個の油道穴22から第2シ
リンダー容積28に移動される。このとき電磁弁31は
オンで閉じられているので、油は第3シリンダー容積2
9には移行することはない。そして第1ピストン13の
径小部の先端の第2ピストン引き込み端子25が出力軸
19の上部の筒状空洞部20に進入する。そして第1ピ
ストン13の加圧により第2シリンダー容積部28の油
がバスカルの原理で第2ピストン18をさらに下方に高
推力で推し、同時に第1シリンダー14が下方に少し移
動し、かつ、第2ピストン18に推されて一体化した出
力軸19がより下方に高推力を及ぼして下方に進出して
図3の状態となる。以上において第1ピストン13は高
速で直動する早送りピストンとなっている。一方、この
時点で予め設定したボールねじ回転角検出器5によりサ
ーボモータ1の回転が停止され、出力軸19の進出は停
止される。勿論、手動により出力軸19の進出途中でサ
ーボモータ1の電源をオフとすることで停止することも
できる。以上で第2段階の出力軸19の高推力による加
圧は終了する。
Next, the second stage is shifted to a hydraulic cylinder mechanism that directly moves the output shaft 19 with high thrust. In the first stage, the eccentric cylinder 7 supporting the electromagnetic coupler is linearly moved to the lower cylinder / ball screw coupling base 17 side while the nut 11 is connected and positioned at the upper end side by the electromagnetic coupler 9. It descends and is in the state shown in FIG. The second stage starts continuously from the state shown in FIG. That is, when the electromagnetic coupler supporting eccentric cylinder 7 reaches the position shown in FIG. 2, the nut 11 moves by a distance set in advance by the ball screw rotation angle detector 5, the electromagnetic coupler 9 is turned off, and excitation is lost. The nut is released from the electromagnetic coupler 9. On the other hand, the solenoid valve 31 is closed off, so that oil cannot transfer to the third cylinder volume 29. In this state, when the servo motor 1 further rotates in the forward direction and the rotation shaft 6 rotates forward, the coupling is released from the electromagnetic coupling supporting eccentric cylinder 7 and the electromagnetic coupling supporting eccentric cylinder 7
The nut 11 linearly moves down the inside. As the nut 11 linearly moves down, the first piston 13 integrated with the nut 11 linearly moves downward. The lower half of the first piston 13 has a small diameter, and forms a first cylinder volume 27 with the first cylinder 14 on the outer peripheral side thereof to contain oil. Therefore, as the first piston 13 linearly moves downward, the large-diameter first piston 1 above the first cylinder volume 27
3, the first cylinder volume 27 is reduced and the oil is pressurized and moved from the two oil passage holes 22 on the left and right to the second cylinder volume 28. At this time, since the solenoid valve 31 is on and closed, the oil is stored in the third cylinder volume 2
There is no transition to 9. Then, the second piston retraction terminal 25 at the tip of the small diameter portion of the first piston 13 enters the cylindrical hollow portion 20 above the output shaft 19. Then, by the pressurization of the first piston 13, the oil in the second cylinder volume 28 pushes the second piston 18 further downward with a high thrust according to the principle of bascal, and at the same time, the first cylinder 14 slightly moves downward, and The output shaft 19 integrated by being pushed by the two pistons 18 exerts a high thrust further downward and advances downward to reach the state shown in FIG. In the above, the first piston 13 is a fast-forward piston that moves directly at high speed. On the other hand, at this time, the rotation of the servo motor 1 is stopped by the preset ball screw rotation angle detector 5, and the advance of the output shaft 19 is stopped. Of course, it is also possible to stop by manually turning off the power of the servo motor 1 while the output shaft 19 is moving forward. Thus, the pressurization of the output shaft 19 in the second stage by the high thrust is completed.

【0023】出力軸19を上昇させて引き込める時は、
全ての機構を上記の動きと反対の動きをするものとす
る。先ず、図3の状態において、電磁弁31はオン閉じ
られている。この状態から、停止したサーボモータ1を
逆転にオンするとナット11が電磁連結器支持偏芯筒7
中を急速上昇し、ナット11の上端のナット回転防止偏
芯盤10の電磁吸着盤12が電磁連結器支持偏芯筒7の
蓋である電磁連結器用基盤8の電磁連結器9に当接す
る。このとき第2シリンダー容積28の油は油道穴22
を通って第1シリンダー容積27に移行する。この移行
により第2ピストン18は第2シリンダー容積28の減
少分だけ少し上昇し同時に出力軸19も少し上昇して後
退し、、つれて電磁連結器支持偏芯筒7も少し上昇す
る。この場合ナット11の上昇速度は高速であるが、こ
の出力軸19の後退の速度はゆっくりとしている。第1
ピストン13の先端の第2ピストン引込み端子25が出
力軸19の筒状空洞部20内を上昇して第2ビストン1
8の下端に当接する。そして図2の状態となる。図2の
状態になると、電磁弁31はオフとなり開となり第2シ
リンダー容積28から第3シリンダー容積29が連通す
る。この図2の状態で出力軸19をさらに後退させるこ
とができ、回転軸6の逆回転によりナット11が高速上
昇して直動する。この場合、電磁連結器9は励磁しなく
とも良いが、励磁してもよい。ナット11の高速上昇に
つれて電磁連結器用基盤8が上昇されるのでこれと一体
の電磁連結器支持偏芯筒7も急速に上昇し、従って第1
シリンダー14、これと一体化した第2ピストン18及
び一体化した出力軸19が急速上昇して引込められる。
このとき第2ピストン18の上昇により第2シリンダー
容積28の油は蓄油槽である第3シリンダー容積29へ
開いた電磁弁を通って移動される。これは第1シリンダ
ー容積27の容積が第3シリンダー容積29に比して少
ないからである。以上のようにして第2ピストン18の
上端がシリンダー/ボールねじ連結器盤17に当接する
まで直動上昇し、当接すると同時に予め設定したボール
ねじ回転角検出器5によりサーボモーター1の電源が切
られて回転が停止されて図1の状態となる。
When the output shaft 19 is raised and retracted,
All mechanisms are assumed to behave in a manner opposite to that described above. First, in the state of FIG. 3, the electromagnetic valve 31 is turned on and closed. In this state, when the stopped servomotor 1 is turned on in the reverse direction, the nut 11 is moved to the electromagnetic coupling supporting eccentric cylinder 7.
The electromagnetic suction disk 12 of the nut rotation preventing eccentric disk 10 at the upper end of the nut 11 abuts against the electromagnetic coupler 9 of the electromagnetic coupler base 8 which is the lid of the electromagnetic coupler supporting eccentric cylinder 7. At this time, the oil in the second cylinder volume 28 is
Through to the first cylinder volume 27. With this transition, the second piston 18 rises a little by the decrease of the second cylinder volume 28, and at the same time, the output shaft 19 also rises a little and retreats, so that the electromagnetic coupler supporting eccentric cylinder 7 also rises a little. In this case, the speed of raising the nut 11 is high, but the speed of retreating the output shaft 19 is low. First
The second piston retraction terminal 25 at the tip of the piston 13 rises inside the cylindrical hollow portion 20 of the output shaft 19 and the second piston 1
8 contacts the lower end. And it will be in the state of FIG. In the state shown in FIG. 2, the solenoid valve 31 is turned off and opened, and the second cylinder volume 28 communicates with the third cylinder volume 29. In the state of FIG. 2, the output shaft 19 can be further retracted, and the nut 11 rises at high speed and moves directly by the reverse rotation of the rotating shaft 6. In this case, the electromagnetic coupler 9 need not be excited, but may be excited. As the nut 11 moves up at a high speed, the electromagnetic coupler base 8 is raised, so that the electromagnetic coupler supporting eccentric cylinder 7 integral therewith also rises rapidly.
The cylinder 14, the integrated second piston 18 and the integrated output shaft 19 are rapidly raised and retracted.
At this time, the oil in the second cylinder volume 28 is moved to the third cylinder volume 29, which is an oil storage tank, through the solenoid valve opened by the rise of the second piston 18. This is because the volume of the first cylinder volume 27 is smaller than the volume of the third cylinder volume 29. As described above, the upper end of the second piston 18 linearly rises until it comes into contact with the cylinder / ball screw coupler board 17, and at the same time, the power of the servo motor 1 is turned on by the preset ball screw rotation angle detector 5. It is cut off and the rotation is stopped, resulting in the state of FIG.

【0024】以上第1段階のねじ送りシリンダー機構に
おける状態では出力軸19はナット11と等速運動をし
て高速に移動する。一方第2段階の油圧シリンダー機構
では高速移動するナット11の動きに比して出力軸19
はゆっくりと移動するが、その出力は高推力である。
As described above, in the state of the first stage screw feed cylinder mechanism, the output shaft 19 moves at a high speed by moving at a constant speed with the nut 11. On the other hand, in the hydraulic cylinder mechanism of the second stage, the output shaft 19
Moves slowly but has high thrust.

【0025】上記の作動において、第1シリンダー容積
27の油を後者の第2段階の機能のために第2シリンダ
ー容積28に封じ込めると、前者の第1段階は運動不能
となり実現できなくなる。そこで、前者の第1段階にお
いてナット11と出力軸19と同体運動をさせるとき、
第2ピストン18が第2シリンダー容積28中の流体を
排出あるいは吸入移動させる予備室を準備する必要があ
る。そのために移動する流体の蓄油器とアキュムレータ
の機能を満たすために、第2シリンダー21と同軸の外
周円筒である第3シリンダー23を設けて第3シリンダ
ー容積29とする。
In the above operation, if the oil in the first cylinder volume 27 is confined in the second cylinder volume 28 for the function of the latter second stage, the former first stage becomes immobile and cannot be realized. Therefore, when the nut 11 and the output shaft 19 are made to perform the same body movement in the former first stage,
It is necessary to prepare a spare chamber in which the second piston 18 moves or discharges the fluid in the second cylinder volume 28. In order to fulfill the functions of the oil reservoir and the accumulator for the moving fluid, a third cylinder 23 which is an outer peripheral cylinder coaxial with the second cylinder 21 is provided to have a third cylinder volume 29.

【0026】第2段階の高推力を得るために第3シリン
ダー容積29のの流体移動を封じる必要性から、4〜6
個の電磁弁31をシリンダー/ボールねじ連結盤13の
外周に配置して、第1段階の作動と第2段階の作動の目
的に応じて電磁弁31の開閉と電磁吸着盤12のオンオ
フを電気的に制御する。
Due to the necessity of sealing off the fluid movement in the third cylinder volume 29 in order to obtain the second stage of high thrust, 4-6
The solenoid valves 31 are arranged on the outer periphery of the cylinder / ball screw coupling board 13 to electrically open and close the solenoid valves 31 and to turn on and off the electromagnetic suction board 12 according to the purpose of the first stage operation and the second stage operation. Control.

【0027】ナット11及び出力軸19の一体運動は電
磁弁31が開でかつ電磁吸着盤12がオンで成立する。
一方、ナット11の移動を油圧により高推力変換機能を
させるときは電磁弁31を閉にしてかつ電磁吸着盤12
をオフに切り換えることで実現できる。
The integral movement of the nut 11 and the output shaft 19 is established when the electromagnetic valve 31 is opened and the electromagnetic suction disk 12 is turned on.
On the other hand, when the movement of the nut 11 is made to perform a high thrust conversion function by hydraulic pressure, the electromagnetic valve 31 is closed and the electromagnetic suction disk 12 is closed.
Can be realized by switching off.

【0028】出力軸19の位置決めについては、ボール
ねじ中のナット11の可動範囲を回転角検出器5で検出
し、同時にサーボモータ1の回転角センサー(図示しな
い)とを併用する。ナット11の1回転当たりのねじ直
接送り機構と油圧送り機構による出力軸19の移動量の
違いはサーボ用制御装置の位置決め演算の異なる計算ル
ーチンの切換えで補正可能とする。
For the positioning of the output shaft 19, the movable range of the nut 11 in the ball screw is detected by the rotation angle detector 5, and at the same time, a rotation angle sensor (not shown) of the servo motor 1 is used. The difference in the amount of movement of the output shaft 19 between the direct screw feed mechanism and the hydraulic feed mechanism per rotation of the nut 11 can be corrected by switching between different calculation routines for the positioning calculation of the servo controller.

【0029】早送り用、高推力用2段切換えで位置決め
制御を可能とするねじ送り油圧パワーシリンダーが得ら
れる。
A screw feed hydraulic power cylinder is obtained which enables positioning control by switching between two stages for fast traverse and high thrust.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上に説明したとおり、本発明はボール
ねじの回転軸とナットからなる回転/直動変換機構と、
ボールねじ回転軸を内部に有しかつナットの上端側に直
結した直結機構により、ナットの直動に応じて出力軸1
9を直動するねじ送りシリンダー機構と、ナットの下端
に一体化した第1ピストンと、この第1ピストンの付勢
をパスカルの原理で伝達する油圧機構により付勢する第
2ピストン18と、この第2ピストン18に一体化した
ピストンロッドである出力軸19からなる装置とするこ
とで、本発明は、金型を利用した機械加工の行程などに
おいて、金型を移動する往行程と復行程の折り返し点近
傍では、低速度であるが高推力を出力でき、その他の行
程では生産性の観点から早送りができるなど低コストで
生産性の高い従来にない優れた効果を奏する装置であ
る。
As described above, the present invention provides a rotation / linear motion conversion mechanism including a rotation axis of a ball screw and a nut,
A direct connection mechanism having a ball screw rotation shaft inside and directly connected to the upper end side of the nut allows the output shaft 1 to be driven in accordance with the direct movement of the nut.
9, a first piston integrated with the lower end of the nut, a second piston 18 biased by a hydraulic mechanism that transmits the bias of the first piston by the principle of Pascal, By using a device including the output shaft 19, which is a piston rod integrated with the second piston 18, the present invention provides a method for performing a forward stroke and a return stroke of moving a mold in a machining process using the mold. In the vicinity of the turning point, it is possible to output a high thrust at a low speed but at a low speed, and it is possible to perform a rapid traverse from the viewpoint of productivity in other processes, thereby achieving an unprecedented superior effect at low cost and high productivity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のねじ・油圧両用のパワーシリンダー機
構の始動待機状態を一部断面で示す側面図
FIG. 1 is a side view, partially in section, of a start-up standby state of a screw / hydraulic power cylinder mechanism of the present invention.

【図2】本発明のねじ・油圧両用のパワーシリンダー機
構のねじ送りシリンダー機構の作動終了状態かつ油圧シ
リンダー機構の始動待機状態を一部断面で示す側面図
FIG. 2 is a side view showing a partial cross-sectional view of the screw feed cylinder mechanism of the screw / hydraulic power cylinder mechanism of the present invention in a state where the operation of the screw feed cylinder mechanism is completed and the hydraulic cylinder mechanism is in a start standby state.

【図3】本発明のねじ・油圧両用のパワーシリンダー機
構の油圧シリンダー機構の作動終了状態を一部断面で示
す側面図
FIG. 3 is a side view showing, in a partial cross section, the operation end state of the hydraulic cylinder mechanism of the screw / hydraulic power cylinder mechanism of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 サーボモータ 2 プーリ 3 タイミングベルト 4 プーリ 5 ボールねじ回転角検出器 6 ボール
ねじ回転軸 7 電磁連結器支持偏芯筒 8 電磁連
結器用基盤 9 電磁連結器 10 ナット
回転防止偏芯盤 11 ナット 12 電磁吸
着盤 13 第1ビストン 14 第1シ
リンダー 15 偏芯筒 16 ボール
ねじ回転軸支承基盤 17 シリンダー/ボールねじ連結基盤 18 第2ビ
ストン 19 出力軸 20 筒状空
洞部 21 第2シリンダー 22 油道穴 23 第3シリンダー 24 シリン
ダー取付け基盤 25 第2ピストン引込み端子 26 可動環
状ピストン 27 第1シリンダー容積 28 第2シ
リンダー容積 29 第3シリンダー容積 30 空気シ
リンダー 31 電磁盤
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Servo motor 2 Pulley 3 Timing belt 4 Pulley 5 Ball screw rotation angle detector 6 Ball screw rotation shaft 7 Electromagnetic coupler supporting eccentric cylinder 8 Electromagnetic coupler base 9 Electromagnetic coupler 10 Nut rotation prevention eccentric board 11 Nut 12 Electromagnetic Adsorber 13 1st biston 14 1st cylinder 15 Eccentric cylinder 16 Ball screw rotation shaft support base 17 Cylinder / ball screw connection base 18 2nd biston 19 Output shaft 20 Cylindrical cavity 21 2nd cylinder 22 Oil passage hole 23 No. 3 cylinder 24 cylinder mounting base 25 second piston retraction terminal 26 movable annular piston 27 first cylinder volume 28 second cylinder volume 29 third cylinder volume 30 air cylinder 31 electromagnetic board

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ボールねじの回転軸6とナット11から
なる回転/直動変換機構と、回転軸6を内部に有しかつ
ナット11の上端側に直結した直結機構によりナット1
1の直動に応じて出力軸19を直動するねじ送りシリン
ダー機構と、該ねじ送りシリンダー機構とは別機構から
なる、ナット11の下端に一体化した第1ピストン13
と、該第1ピストン13の付勢をパスカルの原理で伝達
する油圧機構と、該油圧機構による付勢の第2ピストン
18と、該第2ピストン18の下端に一体化した出力軸
19からなる高推力で直動する油圧シリンダー機構から
なり、これら両機構の択一的切換機構をナット11の上
端側と直結する該直結機構に設けた電磁連結器9と該油
圧機構に設けた電磁弁31から構成してねじ送りシリン
ダー機構及び油圧シリンダー機構を一体化したことを特
徴とするねじ・油圧両用のパワーシリンダー機構。
1. A nut / nutrition conversion mechanism comprising a rotation shaft 6 of a ball screw and a nut 11, and a direct connection mechanism having a rotation shaft 6 therein and directly connected to an upper end side of the nut 11.
And a first piston 13 integrated with the lower end of the nut 11 and comprising a screw feed cylinder mechanism for linearly moving the output shaft 19 in accordance with the linear motion of the nut 1 and a separate mechanism from the screw feed cylinder mechanism.
A hydraulic mechanism for transmitting the bias of the first piston 13 based on the principle of Pascal, a second piston 18 biased by the hydraulic mechanism, and an output shaft 19 integrated with the lower end of the second piston 18. An electromagnetic coupling 9 provided in the direct connection mechanism directly connected to the upper end side of the nut 11 and an electromagnetic valve 31 provided in the hydraulic mechanism. And a screw cylinder and a hydraulic cylinder mechanism, and a power cylinder mechanism for both screws and hydraulics.
【請求項2】 ナット11の上端側に直結する直結機構
に設けた電磁連結器9は、ナット11の上端側に設けた
電磁吸着盤12と電気信号により自在に結合分離する継
手機構をなし、ナット11の下端に一体化した第1ピス
トン13による油圧機構は、第1ピストン13を収容す
る第1シリンダー14中の油圧をそれより大きい断面積
の第2シリンダー21に及ぼして第2シリンダー21に
収容の第2ピストン18に大きな推力を与える流体継手
機構をなし、油圧機構に設けた電磁弁31は該流体継手
機構に配設され、電磁弁31の開・閉切換えにより流体
移動を規制して油圧を調節することを特徴とする請求項
1記載のねじ・油圧両用のパワーシリンダー機構。
2. An electromagnetic coupler 9 provided in a direct connection mechanism directly connected to an upper end side of a nut 11 constitutes a joint mechanism that is freely coupled and separated by an electric signal from an electromagnetic suction disk 12 provided on an upper end side of the nut 11, The hydraulic mechanism by the first piston 13 integrated with the lower end of the nut 11 applies the hydraulic pressure in the first cylinder 14 that accommodates the first piston 13 to the second cylinder 21 having a larger cross-sectional area to the second cylinder 21. A fluid coupling mechanism that gives a large thrust to the accommodated second piston 18 is provided, and a solenoid valve 31 provided in the hydraulic mechanism is disposed in the fluid coupling mechanism, and restricts fluid movement by opening and closing switching of the solenoid valve 31. 2. The power cylinder mechanism according to claim 1, wherein the hydraulic pressure is adjusted.
【請求項3】 ナット11は、上端にボールねじ回転軸
6の軸芯に対して偏芯したナット回転防止偏芯防止盤1
0を有しかつ下端に一体化した第1ピストン13を有
し、ナット11の直動行程及びナット回転防止偏芯防止
盤10の回転を規制しかつボールねじの軸芯に対して偏
芯した電磁連結器支持偏芯筒7を該ナット回転防止偏芯
防止盤10の外周に有し、該ナット回転防止偏芯防止盤
10は電磁連結器支持偏芯筒7の内壁で拘束案内されて
直動することを特徴とする請求項1又は2記載のねじ・
油圧両用のパワーシリンダー機構。
3. A nut rotation preventing eccentricity prevention board 1 having an upper end eccentric with respect to the axis of the ball screw rotating shaft 6.
0, and has a first piston 13 integrated at the lower end, restricts the linear movement stroke of the nut 11 and the rotation of the nut rotation preventing eccentricity preventing plate 10 and is eccentric with respect to the axis of the ball screw. An electromagnetic coupler supporting eccentric cylinder 7 is provided on the outer periphery of the nut rotation preventing eccentric prevention board 10, and the nut rotation preventing eccentric preventing board 10 is directly guided by the inner wall of the electromagnetic coupler supporting eccentric cylinder 7. 3. The screw according to claim 1 or 2, wherein
Power cylinder mechanism for both hydraulic and hydraulic use.
【請求項4】 電磁連結器支持偏芯筒7は上端が電磁連
結器用基盤8で蓋され、電磁連結器支持偏芯筒7の直動
行程及び回転を規制しかつボールねじの軸芯に対して偏
芯した偏芯筒15を電磁連結器支持偏芯筒7の外周に有
し、電磁連結器支持偏芯筒7は偏芯筒15の内壁で拘束
案内されて直動することを特徴とする請求項1〜3のい
ずれか1項に記載のねじ・油圧両用のパワーシリンダー
機構。
4. The electromagnetic coupler supporting eccentric cylinder 7 has its upper end covered by an electromagnetic coupler base 8, restricts the linear movement and rotation of the electromagnetic coupler supporting eccentric cylinder 7, and is positioned with respect to the axis of the ball screw. The electromagnetic eccentric cylinder 15 is provided on the outer periphery of the electromagnetic coupler supporting eccentric cylinder 7, and the electromagnetic coupling supporting eccentric cylinder 7 is linearly guided by being constrained and guided by the inner wall of the eccentric cylinder 15. The screw / hydraulic power cylinder mechanism according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 電磁弁31の開における第1シリンダー
14と第2シリンダー21間の流体の移動に伴う畜油容
器として、第2シリンダー21と同軸かつ外周に環状の
第3シリンダー23を設け、第2シリンダー21と第3
シリンダー23の間に可動環状ピストン26を摺動自在
に配設して可動環状ピストン上部を第3シリンダー容積
29としたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1
項に記載のねじ・油圧両用のパワーシリンダー機構。
5. A third cylinder 23, which is coaxial with the second cylinder 21 and has an outer periphery, is provided as an oil storage container along with movement of fluid between the first cylinder 14 and the second cylinder 21 when the solenoid valve 31 is opened. 2nd cylinder 21 and 3rd
The movable annular piston (26) is slidably disposed between the cylinders (23), and the upper part of the movable annular piston is a third cylinder volume (29).
The power cylinder mechanism for both screws and hydraulics described in the section.
JP2000115977A 2000-04-18 2000-04-18 Screw / hydraulic power cylinder mechanism Expired - Fee Related JP3434778B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000115977A JP3434778B2 (en) 2000-04-18 2000-04-18 Screw / hydraulic power cylinder mechanism

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000115977A JP3434778B2 (en) 2000-04-18 2000-04-18 Screw / hydraulic power cylinder mechanism

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001295805A true JP2001295805A (en) 2001-10-26
JP3434778B2 JP3434778B2 (en) 2003-08-11

Family

ID=18627493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000115977A Expired - Fee Related JP3434778B2 (en) 2000-04-18 2000-04-18 Screw / hydraulic power cylinder mechanism

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3434778B2 (en)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004034047A (en) * 2002-06-28 2004-02-05 Sumitomo Heavy Industries Techno-Fort Co Ltd Hydraulic press
JP2007170668A (en) * 2005-12-23 2007-07-05 Messier Bugatti Actuator and method for using the same
CN100451355C (en) * 2007-01-12 2009-01-14 路文忠 Electrohydraulic servo oil cylinder and numerical control machine tool using same
JP2009192081A (en) * 2008-02-12 2009-08-27 Stabilus Gmbh Drive device
KR101151911B1 (en) 2009-12-24 2012-05-31 금오공과대학교 산학협력단 Motor driving type power piston
CN103470569A (en) * 2013-09-30 2013-12-25 南通锻压设备股份有限公司 Short-stroke ultralow speed cylinder
JP2015108489A (en) * 2013-12-05 2015-06-11 新晃工業株式会社 Heat exchanger of air conditioner
CN104847749A (en) * 2015-03-17 2015-08-19 北京理工大学 Electro-hydraulic combined type linear actuator and energy-saving working method thereof
CN108105355A (en) * 2017-12-20 2018-06-01 长安大学 It is a kind of being capable of the ball-screw actuator that stretches of two level
CN108869446A (en) * 2018-08-24 2018-11-23 中建投(绍兴)机械科技有限公司 A kind of electro-hydraulic combination synchronized cylinder
CN111156303A (en) * 2020-02-25 2020-05-15 常州工学院 Coaxial combined type double-helix pressure device
JP7215788B1 (en) 2022-04-21 2023-01-31 株式会社南武 cylinder type actuator
CN117380768A (en) * 2023-12-11 2024-01-12 佛山市南海沃和五金模具机械有限公司 Circulation cooling device for aluminum profile extruder

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101649851B (en) * 2009-09-04 2012-04-11 无锡智航控制技术有限公司 Force balance type electric cylinder featuring fluid circulation
WO2017047864A1 (en) * 2015-09-15 2017-03-23 (주)남광 Mechanical multi-stage cylinder
CN109798341A (en) * 2019-03-02 2019-05-24 哈尔滨工业大学 A kind of Simulation of depth system

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004034047A (en) * 2002-06-28 2004-02-05 Sumitomo Heavy Industries Techno-Fort Co Ltd Hydraulic press
JP2007170668A (en) * 2005-12-23 2007-07-05 Messier Bugatti Actuator and method for using the same
CN100451355C (en) * 2007-01-12 2009-01-14 路文忠 Electrohydraulic servo oil cylinder and numerical control machine tool using same
JP2009192081A (en) * 2008-02-12 2009-08-27 Stabilus Gmbh Drive device
KR101151911B1 (en) 2009-12-24 2012-05-31 금오공과대학교 산학협력단 Motor driving type power piston
CN103470569A (en) * 2013-09-30 2013-12-25 南通锻压设备股份有限公司 Short-stroke ultralow speed cylinder
JP2015108489A (en) * 2013-12-05 2015-06-11 新晃工業株式会社 Heat exchanger of air conditioner
WO2015083297A1 (en) * 2013-12-05 2015-06-11 新晃工業株式会社 Heat exchanger for air conditioner
CN104847749A (en) * 2015-03-17 2015-08-19 北京理工大学 Electro-hydraulic combined type linear actuator and energy-saving working method thereof
CN104847749B (en) * 2015-03-17 2017-09-05 北京理工大学 A kind of electric-hydraulic combined formula linear actuator and its energy-saving operation method
CN108105355A (en) * 2017-12-20 2018-06-01 长安大学 It is a kind of being capable of the ball-screw actuator that stretches of two level
CN108869446A (en) * 2018-08-24 2018-11-23 中建投(绍兴)机械科技有限公司 A kind of electro-hydraulic combination synchronized cylinder
CN108869446B (en) * 2018-08-24 2024-05-10 中建投(绍兴)机械科技有限公司 Electrohydraulic combined synchronous cylinder
CN111156303A (en) * 2020-02-25 2020-05-15 常州工学院 Coaxial combined type double-helix pressure device
CN111156303B (en) * 2020-02-25 2021-07-06 常州工学院 Coaxial combined type double-helix pressure device
JP7215788B1 (en) 2022-04-21 2023-01-31 株式会社南武 cylinder type actuator
JP2023159998A (en) * 2022-04-21 2023-11-02 株式会社南武 Cylindrical actuator
CN117380768A (en) * 2023-12-11 2024-01-12 佛山市南海沃和五金模具机械有限公司 Circulation cooling device for aluminum profile extruder

Also Published As

Publication number Publication date
JP3434778B2 (en) 2003-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3434778B2 (en) Screw / hydraulic power cylinder mechanism
US5345766A (en) Arrangement for carrying out a two-stage linear movement
EP3081380B1 (en) Inner-circulation high-speed hydraulic system, hydraulic platform, and hydraulic platform assembly
JP3380750B2 (en) Mold clamping device of injection molding machine
WO2001083202A1 (en) Booster and press working device
JP2004505796A (en) Drives, especially those for closing units, injection units or ejectors of plastic injection molding machines
US4971531A (en) Pump arrangement driven by compressed-air
US20050091972A1 (en) Electrohydraulic actuator
US9056418B2 (en) Injection apparatus
JP4813422B2 (en) Cylinder device and knockout device in forging press
JP2001246658A (en) Core control method for molding machine and device therefor
US20040028543A1 (en) Hydraulic pressure intensifier
EP3037667B1 (en) Vacuum pump mechanism
US7010912B2 (en) Drive mechanism, particularly for a moveable part of a closing unit or the injection unit of a plastic injection moulding machine
JP4048671B2 (en) Method for controlling mold clamping device and pressurizing mechanism
JP4871637B2 (en) Slider drive device
JPH1122594A (en) Fuel pressurizng pump for fuel injection device
JP2002147404A (en) Fluid pressure cylinder device
JPH0866799A (en) Hydraulic punch press
JPH07119860A (en) Liquid pressure direction control device and liquid pressure operating device using the control device
CN116241426B (en) Hydraulic system's oil pressure electric control mechanism and variable pump
JP2006316800A (en) Jack device
JPH0433256B2 (en)
JPS63120904A (en) Cylinder device
JPH10148201A (en) Load device

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees