JP2006220175A - サーボジャッキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 低推力で高速度や低速度で高推力が必要なプレス機械等に用いられ、螺子式シリンダと流体式シリンダとを組み合わせてポンプや制御弁等から成るパワーユニットを用いずにモータに依り作動する螺子・流体両用のサーボジャッキ装置に於て、寿命の延伸を図ると共に、下降速度に対して上昇速度を速くし、全体の作業時間を短縮する。
【解決手段】 本体２、運動変換手段３、入力軸４、出力軸５、第一ピストン６、第一流体室７、第二ピストン８、第二流体室９、第三流体室１０、第三ピストン１１、第四流体室１２、第一通路１３、第二通路１４、第三通路１５、第一切換弁手段１６、第二切換弁手段１７とで構成し、とりわけ第一乃至第三通路１３，１４，１５と第四流体室１２と第一及び第二切換弁手段１６，１７を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば低推力で高速度や低速度で高推力が必要なプレス機械等に用いられ、螺子式シリンダと流体式シリンダとを組み合わせてポンプや制御弁等から成るパワーユニットを用いずにモータに依り作動する螺子・流体両用のサーボジャッキ装置の改良に関する。

従来、この種のサーボジャッキ装置としては、例えば特許文献１や特許文献２に記載されたものが知られている。
前者は、基本的には、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、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、ナットの下端に一体化した第１ピストンと、該第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と、該油圧機構による付勢の第２ピストンと、該第２ピストンの下端に一体化した出力軸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の上端側と直結する該直結機構に設けた電磁連結器と該油圧機構に設けた電磁弁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ものである。
後者は、基本的には、固定部と、該固定部に対して軸方向に直動させられる入力軸と、該入力軸と同軸方向に延び、かつ前記固定部および前記入力軸に対して相対的にスライド可能な出力軸と、該出力軸と前記入力軸を直結させて、前記入力軸を該固定部に対して直動させることにより、前記出力軸を固定部に対して早送りさせる直結機構と、前記入力軸と前記出力軸を流体的に連結させ、かつ前記入力軸を前記出力軸に対して相対的に直動させることにより、前記入力軸の付勢をパスカルの原理により増大させて前記出力軸に伝達する流体圧機構と、前記入力軸から付与される付勢により作動し、前記入力軸と前記出力軸の流体的な連結を制御する制御機構とを有して構成されたものである。

特許第３４３４７７８号公報 再公表特許第Ｗ２００２／０５５２９１号公報

ところが、何れのものも、電磁連結器や直結機構として、所謂機械的な連結手段を用いていたので、これの損耗が激しく寿命が短い難点があった。
加えて、作業を行う為の下降運動と復帰の為の上昇運動とが対称的な動作になり、下降速度と上昇速度が同等になっていた。この為、下降速度に対して上昇速度を速くし、全体の作業時間を短縮する事ができなかった。

本発明は、叙上の問題点に鑑み、これを解消する為に創案されたもので、その課題とする処は、寿命の延伸を図ると共に、下降速度に対して上昇速度を速くし、全体の作業時間を短縮する様にしたサーボジャッキ装置を提供するにある。

本発明のサーボジャッキ装置は、基本的には、本体と、本体に設けられて回転運動を昇降運動に変換する運動変換手段と、本体に対して昇降可能に設けられて運動変換手段に依り昇降される入力軸と、本体と入力軸に対して昇降可能に設けられた出力軸と、入力軸の上側に設けられた第一ピストンと、入力軸と出力軸の間で第一ピストンの下側に形成されて入力軸の下動に依り内蔵された流体を加圧し得る第一流体室と、出力軸に設けられた第二ピストンと、出力軸と本体の間で第二ピストンの上側に形成された第二流体室と、出力軸と本体の間で第二ピストンの下側に形成された第三流体室と、入力軸の下側に設けられた第三ピストンと、入力軸と出力軸の間で第三ピストンの上側に形成された第四流体室と、第一流体室と第二流体室を連通させる第一通路と、第二流体室と第三流体室を連通させる第二通路と、第三流体室と第四流体室を連通させる第三通路と、第一通路と第三通路を同時に開閉する第一切換弁手段と、第二通路を開閉する第二切換弁手段と、から構成した事に特徴が存する。

第一切換弁手段に依り第一通路と第三通路が同時に閉じられると共に、第二切換弁手段に依り第二通路が開かれた後に、運動変換手段に依り入力軸が下降されると、出力軸は、入力軸と一緒に同速度で下降されて所謂低推力且つ高速度で下降される。つまり、第一切換弁手段に依り第一通路と第三通路が同時に閉じられると、第一流体室及び第二流体室の流体がここに封入されて入力軸と出力軸が所謂流体的にロックされて一体化される。この様な状態で、入力軸が下降されると、出力軸も一緒に下降される。この時、出力軸の下降に伴って第二ピストンに依り第三流体室の流体が加圧されるが、第二切換弁手段に依り第二通路が開かれているので、ここを通って第三流体室の流体が第二流体室へ移行される。従って、出力軸は、本体に対して支障なく低推力且つ高速度で下降される。

第一切換弁手段に依り第一通路と第三通路が同時に開かれると共に、第二切換弁手段に依り第二通路が閉じられた後に、運動変換手段に依り入力軸が下降されると、出力軸は、入力軸より低速で下降されて所謂低速度且つ高推力で下降される。つまり、第一切換弁手段に依り第一通路が開かれると、第一流体室と第二流体室が連通状態になると共に、第二切換弁手段に依り第二通路が閉じられると、第二流体室と第三流体室が遮断状態になり、第一切換弁手段に依り第三通路が開かれると、第三流体室と第四流体室が連通状態になるる。この様な状態で入力軸が下降されると、第一ピストンに依り第一流体室の流体が加圧されてその加圧流体が第一通路を通って第二流体室に送られると共に、第二通路を通って第三流体室に移行されない。その結果、第二流体室に達した加圧流体に依って第二ピストンが押し下げられて出力軸が下降される。この時、第二ピストンの下降に依り第三流体室の流体が加圧されるが、第一切換弁手段に依り第三通路が開かれているので、第三流体室の流体が第三通路を通って第四流体室へ移行される。従って、出力軸は、本体に対して支障なく低速度且つ高推力で下降される。

第一切換弁手段に依り第一通路と第三通路が同時に閉じられると共に、第二切換弁手段に依り第二通路が開かれた後に、運動変換手段に依り入力軸が上昇されると、出力軸は、入力軸と一緒に同速度で上昇されて所謂低推力且つ高速度で上昇される。つまり、第一切換弁手段に依り第一通路と第三通路が同時に閉じられると、第一流体室及び第二流体室の流体がここに封入されて入力軸と出力軸が所謂流体的にロックされて一体化される。この様な状態で、入力軸が上昇されると、出力軸も一緒に上昇される。この時、出力軸の上昇に伴って第二ピストンに依り第二流体室の流体が加圧されるが、第二切換弁手段に依り第二通路が開かれているので、ここを通って第二流体室の流体が第三流体室へ移行される。従って、出力軸は、本体に対して支障なく低推力且つ高速度で上昇される。

第一切換弁手段に依り第一通路と第三通路が同時に開かれると共に、第二切換弁手段に依り第二通路が開かれた後に、運動変換手段に依り入力軸が上昇されると、出力軸は、そのままで入力軸のみが低推力且つ高速で上昇される。つまり、第一切換弁手段に依り第一通路が開かれると、第一流体室と第二流体室が連通状態になると共に、第二切換弁手段に依り第二通路が開かれると、第二流体室と第三流体室が連通状態になり、第一切換弁手段に依り第三通路が開かれると、第三流体室と第四流体室が連通状態になる。この様な状態で入力軸が上昇されると、第三ピストンに依り第四流体室の流体が加圧され、その加圧流体が第三通路→第三流体室→第二通路→第二流体室→第一通路を経て第一流体室に流入される。従って、出力軸は、本体に対して支障なく低推力且つ高速度で上昇される。

第一乃至第三通路と第四流体室と第一及び第二切換弁手段を備えているので、入力軸と出力軸を流体的にロックする事ができ、寿命を延伸できると共に、構造の簡単化を図る事ができる。
第三通路と第四流体室と第一及び第二切換弁手段を備えているので、出力軸を低推力且つ高速度で上昇する事ができ、下降速度に対して上昇速度を速くし、全体の作業時間を短縮する事ができる。
第四流体室を備えているので、第三流体室に大容量の蓄圧機能を有するアキュムレータを設ける必要がない。

第三流体室は、流体補充用のアキュムレータを備えているのが好ましい。この様にすると、漏洩した流体を補充する事ができる。

出力軸の自然降下を防止する制動手段を備えているのが好ましい。この様にすると、出力軸が不用意に下降して支障を与える事がない。

本発明に依れば、次の様な優れた効果を奏する事ができる。
（１） 本体、運動変換手段、入力軸、出力軸、第一ピストン、第一流体室、第二ピストン、第二流体室、第三流体室、第三ピストン、第四流体室、第一通路、第二通路、第三通路、第一切換弁手段、第二切換弁手段とで構成し、とりわけ第一乃至第三通路と第四流体室と第一及び第二切換弁手段を備えているので、入力軸と出力軸を流体的にロックする事ができ、従来の機械的な連結機構が不要になる。その結果、寿命を延伸できると共に、構造の簡単化を図る事ができる。
（２） 第三通路と第四流体室と第一及び第二切換弁手段を備えているので、出力軸を低推力且つ高速度で上昇する事ができる。その結果、下降速度に対して上昇速度を速くし、全体の作業時間を短縮して作業効率を高める事ができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明のサーボジャッキ装置の待機状態（最短状態）を示す縦断正面図。図２は、早送り状態（最長手前状態）を示す図１と同様図。図３は、加圧切換状態を示す図１と同様図。図４は、加圧状態（最長状態）を示す図１と同様図。図５は、上昇切換状態を示す図１と同様図。図６は、高速上昇状態を示す図１と同様図。図７は、待機上昇切換状態を示す図１と同様図。図８は、待機上昇状態を示す図１と同様図。図９は、第一及び第二切換弁手段付近を拡大して示す図１の拡大要部正面図である。

サーボジャッキ装置１は、本体２、運動変換手段３、入力軸４、出力軸５、第一ピストン６、第一流体室７、第二ピストン８、第二流体室９、第三流体室１０、第三ピストン１１、第四流体室１２、第一通路１３、第二通路１４、第三通路１５、第一切換弁手段１６、第二切換弁手段１７からその主要部が構成されて居り、例えばプレス機械等に適用される。サーボジャッキ装置１は、この例では、各図の上方を上として縦向きに設置されている。

本体２は、サーボジャッキ装置１の基本部分を為すもので、この例では、支持板１８と、これの下方に適数の連結棒１９を介して設けられた円筒状のシリンダ２０とを備えている。シリンダ２０は、上壁と下壁と周壁とを備えている。

運動変換手段３は、本体２に設けられて回転運動を直線運動に変換するもので、この例では、モータ２１と、これに依り回転される螺子棒２２と、これに螺合される螺子駒２３と、これを廻止して直動させる廻止手段２４とを備えている。
モータ２１は、電動機であるサーボモータにしてあり、回転軸を上にして本体２の支持板１８に取付けられている。モータ２１は、図略しているが、制御器を介して電源に接続されて居り、制御器に依り回転方向と回転速度が制御される様になっている。
螺子棒２２は、ボール螺子にしてあり、本体２の支持板１８にベアリング（図示せず）を介して縦軸廻りに回転可能に設けられている。螺子棒２２の上部とモータ２１の回転軸との間には、プーリとベルトから成るベルト伝動手段２５が介設されている。
廻止手段２４は、入力軸４と出力軸５との間に設けられて居り、入力軸４に設けられて螺子棒２２とは偏心された案内穴２６と、出力軸５に設けられて案内穴２６に昇降可能に嵌合される偏心軸２７とを備えている。偏心軸２７は、運動変換手段３の螺子棒２２と干渉しない様に中空円筒状にしてある。尚、出力軸５は、第一切換弁手段１６及び第二切換弁手段１７に依り本体２に対して縦軸廻り回転が阻止されているので、厳密的には、これら第一切換弁手段１６及び第二切換弁手段１７も廻止手段２４に含まれる。

入力軸４は、本体２に対して昇降可能に設けられて運動変換手段３に依り昇降されるもので、この例では、全体が円筒状を呈し、運動変換手段３の螺子棒２２と同心状に配されて内部には螺子棒２２と螺子駒２３が収容され、その上部が螺子駒２３に取付けられている。

出力軸５は、本体２及び入力軸４に対して昇降可能に設けられたもので、この例では、全体が円筒状を呈し、本体２のシリンダ２０の内側にこれと同心状に配されると共に、入力軸４の外側にこれと同心状に配されている。出力軸５の中位内周には内突部２８が形成されていると共に、下端には取付フランジ２９を備えている。
出力軸５と入力軸４の上部間には、出力軸５に対して入力軸４の上昇を規制する規制手段３０が設けられている。

第一ピストン６は、入力軸４の上側に設けられたもので、この例では、入力軸４の上側外周に突出して一体的に形成されている。

第一流体室７は、入力軸４と出力軸５の間で第一ピストン６の下側に形成されて入力軸４の下降に依り内蔵された流体を加圧し得るもので、この例では、入力軸４の周壁と出力軸５の周壁と第一ピストン６と出力軸５の内突部２８とで囲まれる部分に形成されている。

第二ピストン８は、出力軸５に設けられたもので、この例では、出力軸５の中位外周に突出して一体的に形成されている。

第二流体室９は、出力軸５と本体２の間で第二ピストン８の上側に形成されたもので、この例では、出力軸５の周壁と本体２のシリンダ２０の周壁及び上壁と第二ピストン８とで囲まれる部分に形成されている。

第三流体室１０は、出力軸５と本体２の間で第二ピストン８の下側に形成されたもので、この例では、出力軸５の周壁と本体２のシリンダ２０の周壁及び下壁と第二ピストン８とで囲まれる部分に形成されている。第三流体室１０は、流体補充用のアキュムレータ３１を備えている。アキュムレータ３１は、第三流体室１０の外部に設けられていると共に、小容量の蓄圧機能を有する蓄圧室３２を備えて居り、これが本体２のシリンダ２０の下壁に形成した通路３３を介して第三流体室１０に接続されている。

第三ピストン１１は、入力軸４の下側に設けられたもので、この例では、入力軸４の下側外周に突出して一体的に形成されている。

第四流体室１２は、入力軸４と出力軸５の間で第三ピストン１１の上側に形成されたもので、この例では、入力軸４の周壁と出力軸５の周壁と出力軸５の内突部２８と第三ピストン１１とで囲まれる部分に形成されている。第四流体室１２は、第一流体室７と略同一の最大容積にされている。

第一通路１３は、第一流体室７と第二流体室９を連通させるもので、この例では、出力軸４の内突部２８の上側近傍に位置する周壁の円周等分箇所に複数（二つ）だけ軸直角方向に穿設されている。

第二通路１４は、第二流体室９と第三流体室１０を連通させるもので、この例では、第二ピストン８の円周等分箇所に複数（二つ）だけ軸方向に穿設されている。

第三通路１５は、第三流体室１０と第四流体室１２を連通させるもので、この例では、出力軸４の内突部２８の下側近傍に位置する周壁の円周等分箇所に複数（二つ）だけ軸直角方向に穿設されている。

第一切換弁手段１６は、第一通路１３と第三通路１５を同時に開閉するもので、この例では、第一通路１３を開閉する第一弁体３４と、第三通路１５を開閉する第二弁体３５と、これらを連動すべく連結する第一弁棒３６と、これを作動させる第一アクチェータ３７とを備えている。
第一弁体３４は、本体２のシリンダ２０内に設けられてスライド弁形式にしてあり、環状を呈し、出力軸５の外側に摺動可能に外嵌されて第一通路１３を開放する開弁位置と第一通路１３を閉塞する閉弁位置とをとり得る様にしてある。
第二弁体３５は、同じく本体２のシリンダ２０内に設けられてスライド弁形式にしてあり、環状を呈し、出力軸５の外側に摺動可能に外嵌されて第三通路１５を開放する開弁位置と第三通路１５を閉塞する閉弁位置とをとり得る様にしてある。
第一弁棒３6は、複数（二つ）だけ設けられて居り、第一弁体３４の開閉と第二弁体３５の開閉とが同期すべく連結されると共に、第二通路１４と干渉しない様に第二ピストン８と本体２のシリンダ２０の上壁とを上下方向に摺動可能に貫通している。
第一アクチェータ３７は、エアシリンダにしてあり、出力軸５の上部に第一弁棒３６と同数（二つ）だけ設けられて居り、そのピストンロッドには、第一弁棒３６に連結されている。第一アクチェータ３７は、図略しているが、制御弁を介して加圧空気発生源に接続されて居り、制御弁に依り制御される様になっている。

第二切換弁手段１７は、第二通路１４を開閉するもので、この例では、第二通路１４を開閉する第三弁体３８と、これに連結された第二弁棒３９と、これを作動させる第二アクチェータ４０とを備えている。
第三弁体３８は、本体２のシリンダ２０内に設けられてグローブ弁形式にしてあり、第一切換弁手段１６の第一弁体３４の下方に第二通路１４に対向してこれと同数（二つ）だけ設けられて居り、第二通路１４を開放する開弁位置と第二通路１４を閉塞する閉弁位置とをとり得る様にしてある。
第二弁棒３９は、複数（二つ）だけ設けられて居り、その下端には、第三弁体３８が搖動可能に連結（ピン結合）され、第一弁棒３６と干渉しない様に第一弁体３４と本体２のシリンダ２０の上壁とを上下方向に摺動可能に貫通している。
第二アクチェータ４０は、エアシリンダにしてあり、出力軸５の上部に第二弁棒３９と同数（二つ）だけ設けられて居り、そのピストンロッドには、第二弁棒３９が連結されている。第二アクチェータ４０は、図略しているが、制御弁を介して加圧空気発生源に接続されて居り、制御弁に依り制御される様になっている。

尚、第一ピストン６と出力軸５との間、出力軸５の内突部２８と入力軸４との間、第二ピストン８と本体２のシリンダ２０との間、本体２のシリンダ２０と出力軸５との間、第三ピストン１１と出力軸５との間、第一切換弁手段１６の第一弁体３４と出力軸５との間、第一切換弁手段１６の第一弁棒３６と本体２のシリンダ２０との間、第二切換弁手段１７の第二弁棒３９と本体２のシリンダ２０との間、第一切換弁手段１６の第一弁棒３６と第二ピストン８との間の各摺動箇所には、図略しているが、シール材が介設されている。

而して、第一流体室７、第二流体室９、第三流体室１０、第四流体室１２、第一通路１３、第二通路１４、第三通路１５、通路３３、アキュムレータ３１の蓄圧室３２には、作動油等の流体が満たされている。

加えて、本体２と出力軸５との間には、出力軸５の自然降下を防止する為の制動手段４１が設けられている。制動手段４１は、本体２に設けられた第三アクチェータ４２と、これに依り作動されて出力軸５に当合される制動片４３とを備えている。第三アクチェータ４２は、エアシリンダにしてあり、本体２のシリンダ２０の下部に水平に単一だけ設けられて居り、そのピストンロッドには、出力軸５の周面に当合される制動片４３が付設されている。第三アクチェータ４２は、図略しているが、制御弁を介して加圧空気発生源に接続されて居り、制御弁に依り制御される様になっている。

本体２、運動変換手段３のモータ２１、螺子棒２２、螺子駒２３、廻止手段２４、ベルト伝動手段２５、入力軸４、出力軸５は、螺子式シリンダ（電動シリンダ）を為していると共に、本体２のシリンダ２０、入力軸４、出力軸５、第一ピストン６、第二ピストン８、第三ピストン１１、第一流体室７、第二流体室９、第三流体室１０、第四流体室１２は、流体式シリンダを為して居り、第一通路１３、第二通路１４、第三通路１５、第一切換弁手段１６、第二切換弁手段１７は、螺子式シリンダと流体式シリンダを択一的に切換える択一的切換機構を為している。

次に、この様な構成に基づいてその作用を述解する。
図１〜図８は、サーボジャッキ装置１をプレス機械に適用した場合の作動を例示している。
図１は、出力軸５が最も上昇した待機状態（最短状態）を示している。この時、第一切換弁手段１６に依り第一通路１３と第三通路１５が閉じられていると共に、第二切換弁手段１７に依り第二通路１４が開かれている。第一通路１３と第三通路１５が閉じられているので、第一流体室７と第四流体室１２の流体が第二流体室９や第三流体室１０に流出する事ができず、ここに閉じ込められる。その結果、入力軸４と出力軸５は、所謂油圧的にロックされて一体化される。尚、出力軸５は、制動手段４１に依り制動されていないものの、規制手段３０に依り入力軸４に対して下降が阻止されているので、本体２及び入力軸４に対して自然に降下する事がない。

図２は、出力軸５を最下降位置より手前の位置まで早送りする早送り状態（最長手前状態）を示している。図１の状態から、運動変換手段３のモータ２１が正転（伸長方向への回転）されると、ベルト伝動手段２５を介して螺子棒２２が回転され、螺子棒２２と螺子駒２３と廻止手段２４に依り回転運動が直線運動に変換されて入力軸４が下降される。入力軸４が下降されると、入力軸４と出力軸５が油圧的にロックされているので、出力軸５も一緒に所謂低推力且つ高速度で下降される。
この時、出力軸５の下降に伴い第二ピストン８に依り第三流体室１０の流体が加圧されるが、第二切換弁手段１７に依り第二通路１４が開かれているので、第三流体室１０の流体は、第二通路１４を通って第二流体室９に移行される。従って、出力軸５は、本体２のシリンダ２０に対して支障なく低推力且つ高速度で下降される。

図３は、加圧切換状態を示している。同状態では、第一切換弁手段１６に依り第一通路１３と第三通路１５が開かれると共に、第二切換弁手段１７に依り第二通路１４が閉じられる。

図４は、出力軸５が早送り状態から最下降位置まで加圧下降される加圧状態（最長状態）を示している。図３の状態から、運動変換手段３に依り入力軸４が更に下降されると、第一流体室７の流体が加圧されてその加圧流体が第一通路１３を通って第二流体室９に達する。そうすると、第二通路１４が第二切換弁手段１７に依り閉じられているので、第二流体室９に達した加圧流体は、第二ピストン８を押し下げて出力軸５が低速度且つ高推力で下降される。
この時、第三流体室１０の流体は、第二ピストン８の下降に依り加圧されるが、これは、第三通路１５を通って第四流体室１２に移行される。第一流体室７と第四流体室１２は、最大容積を略同じにしてあるので、第一流体室７から出た流体と同量の第三流体室１０の流体が第四流体室１２に流入される事になり、第三流体室１０の流体が必要以上に加圧されて第二ピストン８の降下を妨げる事がない。勿論、流体漏れがない場合には、従来の如く、第三流体室１０に蓄圧機能を持たせる必要がない。

図５は、上昇切換状態を示している。同状態では、第一切換弁手段１６に依り第一通路１３と第三通路１５が閉じられると共に、第二切換弁手段１７に依り第二通路１４が開かれている。第一通路１３と第三通路１５が閉じられているので、第一流体室７と第四流体室１２の流体が第二流体室９や第三流体室１０に流出する事ができず、ここに閉じ込められる。その結果、入力軸４と出力軸５は、所謂油圧的にロックされて一体化される。

図６は、高速上昇状態を示している。図５の状態から、運動変換手段３のモータ２１が逆転（短縮方向へ回転）されると、ベルト伝動手段２５を介して螺子棒２２が回転され、螺子棒２２と螺子駒２３と廻止手段２４に依り回転運動が直線運動に変換されて入力軸４が上昇される。入力軸４が上昇されると、入力軸４と出力軸５が油圧的にロックされているので、出力軸５も一緒に上昇される。つまり、出力軸５は、所謂低推力且つ高速度で上昇されて最上昇位置に達する。
この時、出力軸５の上昇に伴い第二ピストン８に依り第二流体室９の流体が加圧されるが、第二切換弁手段１７に依り第二通路１４が開かれているので、第二流体室９の流体は、第二通路１４を通って第三流体室１０に移行される。その結果、出力軸５は、本体２のシリンダ２０に対して支障なく低推力且つ高速度で上昇される。出力軸５が最上昇位置に上昇されると、制動手段４１に依り出力軸５が制動されてその下降が阻止される。

図７は、待機上昇切換状態を示している。同状態では、第一切換弁手段１６に依り第一通路１３と第三通路１５が開かれていると共に、第二切換弁手段１７に依り第二通路１４が開かれている。

図８は、待機上昇状態を示している。図７の状態から、運動変換手段３に依り入力軸４が更に上昇されると、第三ピストン１１の上昇に依り第四流体室１２の流体が加圧され、その加圧流体が第三通路１５→第三流体室１０→第二通路１４→第二流体室９→第一通路１３を経て第一流体室７に移行される。第一流体室７と第四流体室１２は、最大容積を略同じにしてあるので、第四流体室１２から出た流体と同量の流体が第一流体室７に流入される事になり、第二ピストン８が不用意に昇降される事がない。つまり、出力軸５は、最上昇位置に保持されたまま、入力軸４が最上昇位置まで低推力且つ高速度で上昇される。

この様な状態から、第一切換弁手段１６に依り第一通路１３と第三通路１５を閉じると共に、第二切換弁手段１７に依り第二通路１４を開くと、図１の待機状態に戻す事ができ、この様な一連の動作が繰り返して行われる。

この例では、出力軸５が図１から図２までの間と、図４から図６の間と、図６から図８の間では、所謂螺子式シリンダに依る低推力で高速度の移動つまり早送りが行われると共に、図２から図４までの間では、所謂流体式シリンダに依る低速度で高推力の移動が行われる様にしてある。これらのストロークは、第一切換弁手段１６及び第二切換弁手段１７の作動時期に依り任意に変える事ができる。

廻止手段２４は、入力軸４と出力軸５との間に設けているので、運動変換手段３の螺子棒２２と螺子駒２３に廻止力が作用せず、これらの寿命の延伸と小型化を図る事ができる。

尚、サーボジャッキ装置１は、先の例では、縦向きであったが、これに限らず、例えば横向きや斜め向き等でも良い。
モータ２１は、先の例では、電動機であったが、これに限らず、例えばエアモータ等でも良い。
第三流体室１０は、先の例では、流体補充用のアキュムレータ３１を外部に備えていたが、これに限らず、例えば流体補充用のアキュムレータ３１を内部に備えていても良い。
第二通路１４、第一弁棒３６、第一アクチェータ３７、第三弁体３８、第二弁棒３９、第二アクチェータ４０は、先の例では、二つであったが、これに限らず、例えば一つや三つ以上でも良い。
第一アクチェータ３７、第二アクチェータ４０、第三アクチェータ４２は、先の例では、エアシリンダであったが、これに限らず、例えばソレノイド等でも良い。
廻止手段２４は、先の例では、案内穴２６と偏心軸２７とで構成したが、これに限らず、例えば角形軸とこれに適合する案内穴とで構成しても良い。
制動手段４１は、先の例では、第三アクチェータ４２と制動片４３とで構成したが、これに限らず、適宜のものを採用できる。

本発明のサーボジャッキ装置の待機状態（最短状態）を示す縦断正面図。 早送り状態（最長手前状態）を示す図１と同様図。 加圧切換状態を示す図１と同様図。 加圧状態（最長状態）を示す図１と同様図。 上昇切換状態を示す図１と同様図。 高速上昇状態を示す図１と同様図。 待機上昇切換状態を示す図１と同様図。 待機上昇状態を示す図１と同様図。 第一及び第二切換弁手段付近を拡大して示す図１の拡大要部正面図。

符号の説明

１…サーボジャッキ装置、２…本体、３…運動変換手段、４…入力軸、５…出力軸、６…第一ピストン、７…第一流体室、８…第二ピストン、９…第二流体室、１０…第三流体室、１１…第三ピストン、１２…第四流体室、１３…第一通路、１４…第二通路、１５…第三通路、１６…第一切換弁手段、１７…第二切換弁手段、１８…支持板、１９…連結棒、２０…シリンダ、２１…モータ、２２…螺子棒、２３…螺子駒、２４…廻止手段、２５…ベルト伝動手段、２６…案内穴、２７…偏心軸、２８…内突部、２９…取付フランジ、３０…規制手段、３１…アキュムレータ、３２…蓄圧室、３３…通路、３４…第一弁体、３５…第二弁体、３６…第一弁棒、３７…第一アクチェータ、３８…第三弁体、３９…第二弁棒、４０…第二アクチェータ、４１…制動手段、４２…第三アクチェータ、４３…制動片。

Claims (3)

1. 本体と、本体に設けられて回転運動を昇降運動に変換する運動変換手段と、本体に対して昇降可能に設けられて運動変換手段に依り昇降される入力軸と、本体及び入力軸に対して昇降可能に設けられた出力軸と、入力軸の上側に設けられた第一ピストンと、入力軸と出力軸の間で第一ピストンの下側に形成されて入力軸の下降に依り内蔵された流体を加圧し得る第一流体室と、出力軸に設けられた第二ピストンと、出力軸と本体の間で第二ピストンの上側に形成された第二流体室と、出力軸と本体の間で第二ピストンの下側に形成された第三流体室と、入力軸の下側に設けられた第三ピストンと、入力軸と出力軸の間で第三ピストンの上側に形成された第四流体室と、第一流体室と第二流体室を連通させる第一通路と、第二流体室と第三流体室を連通させる第二通路と、第三流体室と第四流体室を連通させる第三通路と、第一通路と第三通路を同時に開閉する第一切換弁手段と、第二通路を開閉する第二切換弁手段と、から構成した事を特徴とするサーボジャッキ装置。
2. 第三流体室は、流体補充用のアキュムレータを備えている請求項１に記載のサーボジャッキ装置。
3. 出力軸の自然降下を防止する制動手段を備えている請求項１に記載のサーボジャッキ装置。
   
   

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