JP2012102855A - Hydraulic device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydraulic device in which little energy loss is caused and a rise in temperature of a hydraulic fluid is suppressed.SOLUTION: The hydraulic device includes: a hydraulic actuator 1 including a first cylinder chamber 11 for forward motion, a second cylinder chamber 12 for backward motion with a projected net area smaller than that of the first cylinder chamber 11, and a piston element 13 for defining the respective cylinder chambers; a constant capacity type main hydraulic pump 21 and a sub hydraulic pump 31 capable of pressure-feeding the hydraulic fluid both in normal and reverse directions; a servo motor 4 for driving to rotate the pumps in normal and reverse directions; a closed hydraulic circuit 2 coupling the first cylinder chamber 11 with the second cylinder chamber 12 via the main hydraulic pump 21; and a semi-closed hydraulic circuit 3 for coupling the first cylinder chamber 11 with an oil tank 6 via the sub hydraulic pump 31 to compensate for a difference in amounts of the hydraulic fluid flowing in the closed hydraulic circuit 2 due to a difference in the projected net areas of the first cylinder chamber 11 and second cylinder chamber 12.

Description

本発明は、シリンダ室に作動油を供給してピストン体を駆動し加工（プレス、カシメ、射出成形等）や作業（油圧ショベルの腕の伸縮、油圧クレーンの腕の伸縮等）等を行わせる油圧装置に関する。   The present invention supplies hydraulic oil to the cylinder chamber to drive the piston body to perform processing (press, caulking, injection molding, etc.) and work (extension / extension of hydraulic excavator arms, expansion / contraction of hydraulic crane arms, etc.), etc. The present invention relates to a hydraulic device.

油圧アクチュエータには単動シリンダと複動シリンダとがあるが、プレス等の加工や油圧ショベル等の作業を行う油圧装置は往復で仕事をする必要があり、複動シリンダを用いている（例えば、特許文献１参照。）。   There are single-acting cylinders and double-acting cylinders in hydraulic actuators, but hydraulic devices that perform processing such as pressing and excavators must work in a reciprocating manner, and use double-acting cylinders (for example, (See Patent Document 1).

特開２０１０−１５１１９１号公報JP 2010-151191 A

上記従来の油圧装置に用いられる複動シリンダでは、ピストンロッドのない第１シリンダ室の受圧面積よりピストンロッドのある第２シリンダ室の受圧面積が小さい。したがって、往動時第１シリンダ室に供給する作動油量が第２シリンダ室から排出される作動油量より多くなり、不足分を油タンクから吸い込む必要がある。また、復動時第１シリンダ室から排出される作動油量が第２シリンダ室に供給する作動油量より多くなり、余分の作動油を油タンクに戻す必要がある。すなわち、従来の油圧装置では油圧回路が所謂オープン油圧回路であり、エネルギロスが大きく、油温が上昇する問題を有していた。   In the double acting cylinder used in the conventional hydraulic device, the pressure receiving area of the second cylinder chamber with the piston rod is smaller than the pressure receiving area of the first cylinder chamber without the piston rod. Therefore, the amount of hydraulic oil supplied to the first cylinder chamber at the time of forward movement becomes larger than the amount of hydraulic oil discharged from the second cylinder chamber, and the shortage needs to be sucked from the oil tank. Further, the amount of hydraulic oil discharged from the first cylinder chamber at the time of reverse operation becomes larger than the amount of hydraulic oil supplied to the second cylinder chamber, and it is necessary to return excess hydraulic oil to the oil tank. That is, in the conventional hydraulic apparatus, the hydraulic circuit is a so-called open hydraulic circuit, which has a problem that energy loss is large and the oil temperature rises.

本発明は、上記従来の油圧装置の問題に鑑みてなされたものであり、エネルギロスが少なく作動油の温度上昇が抑制される油圧装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the problems of the conventional hydraulic device described above, and an object of the present invention is to provide a hydraulic device that has little energy loss and suppresses the temperature rise of hydraulic oil.

上記の課題を解決するためになされた本発明の油圧装置は、往動用の第１シリンダ室と、前記第１シリンダ室の受圧面積より小さい受圧面積の復動用の第２シリンダ室と、各シリンダ室を区画するピストン体と、を備える油圧アクチュエータと、正逆両方向に作動油を圧送可能な定容積型主油圧ポンプ、副油圧ポンプ及び、それらのポンプを正逆両方向に回転駆動するサーボモータと、前記第１シリンダ室と前記第２シリンダ室とを前記主油圧ポンプを介して連結するクローズド油圧回路と、前記第１シリンダ室と油タンクとを前記副油圧ポンプを介して連結して前記第１シリンダ室と前記第２シリンダ室の受圧面積の違いによって生じる前記クローズド油圧回路を流れる作動油量の違いを補償するセミクローズド油圧回路と、を有することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the hydraulic device of the present invention includes a first cylinder chamber for forward movement, a second cylinder chamber for backward movement having a pressure receiving area smaller than the pressure receiving area of the first cylinder chamber, and each cylinder. A piston body that divides the chamber; a constant-volume main hydraulic pump capable of pumping hydraulic oil in both forward and reverse directions; a sub-hydraulic pump; and a servo motor that rotationally drives these pumps in both forward and reverse directions A closed hydraulic circuit that connects the first cylinder chamber and the second cylinder chamber via the main hydraulic pump; and a first hydraulic chamber that connects the first cylinder chamber and an oil tank via the auxiliary hydraulic pump. A semi-closed hydraulic circuit that compensates for the difference in the amount of hydraulic fluid flowing through the closed hydraulic circuit caused by the difference in pressure receiving area between the one cylinder chamber and the second cylinder chamber. And features.

油圧アクチュエータがクローズド油圧回路で駆動されるので、エネルギロスが少なく作動油の温度上昇が抑制される。   Since the hydraulic actuator is driven by a closed hydraulic circuit, there is little energy loss and the temperature rise of the hydraulic oil is suppressed.

上記油圧装置は、前記油圧アクチュエータを増圧するブーストシリンダを有するとよい。   The hydraulic apparatus may include a boost cylinder that increases the pressure of the hydraulic actuator.

ブーストシリンダの第１ブーストシリンダ室と第２ブーストシリンダ室の受圧面積比だけ油圧アクチュエータを増圧することができる。そのため、油圧アクチュエータの駆動圧を低圧から高圧に変更するのにエネルギーを消費する必要がなく、熱の発生も抑制される。   The hydraulic actuator can be increased by the pressure receiving area ratio between the first boost cylinder chamber and the second boost cylinder chamber of the boost cylinder. Therefore, it is not necessary to consume energy to change the drive pressure of the hydraulic actuator from a low pressure to a high pressure, and heat generation is also suppressed.

また、前記油タンクは、加圧されているとよい。   The oil tank may be pressurized.

セミクローズド油圧回路で油タンクから作動油を汲み取ることが容易になり、エネルギロスを一層抑制することができる。   With the semi-closed hydraulic circuit, it becomes easy to draw hydraulic oil from the oil tank, and energy loss can be further suppressed.

また、前記サーボモータは、定速回転駆動されるとよい。   The servo motor may be driven to rotate at a constant speed.

サーボモータが定速回転駆動されるので、クローズド油圧回路にカウンターバランス弁を組み込む必要がない。その結果、作動油の温度上昇が一層抑制される。   Since the servo motor is driven at a constant speed, there is no need to incorporate a counterbalance valve in the closed hydraulic circuit. As a result, the temperature rise of the hydraulic oil is further suppressed.

油圧アクチュエータがクローズド油圧回路で駆動されるので、負荷の落下にクローズド油圧回路の油圧ポンプがブレーキ（車のエンジンブレーキに類似の）をかける。そのため、負荷の落下を防止するカウンターバランス弁を組み込む必要がなくなり、エネルギロスが少なく作動油の温度上昇が抑制される。   Since the hydraulic actuator is driven by a closed hydraulic circuit, the hydraulic pump of the closed hydraulic circuit brakes (similar to the engine brake of a car) when the load drops. Therefore, it is not necessary to incorporate a counterbalance valve that prevents the load from dropping, and there is little energy loss and the temperature rise of the hydraulic oil is suppressed.

実施形態１に係る油圧装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a hydraulic apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施形態２に係る油圧装置の概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a hydraulic apparatus according to a second embodiment. 実施形態２に係る油圧装置の加圧動作を説明する図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a pressurizing operation of the hydraulic apparatus according to the second embodiment. 実施形態２に係る油圧装置の上昇動作を説明する図である。It is a figure explaining the raising operation | movement of the hydraulic apparatus which concerns on Embodiment 2. FIG.

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
（実施形態１）本実施形態の油圧装置は、図１に示すように、往動用の第１シリンダ室１１と、第１シリンダ室１１の受圧面積より小さい受圧面積の復動用の第２シリンダ室１２と、シリンダ室１１、１２を区画するピストン体１３と、を備える油圧アクチュエータ１を備えている。また、本実施形態の油圧装置は、正逆両方向に作動油を圧送可能な定容積型主油圧ポンプ２１、副油圧ポンプ３１及び、それらのポンプ２１、３１を正逆両方向に回転駆動するサーボモータ４と、第１シリンダ室１１と第２シリンダ室１２とを主油圧ポンプ２１を介して連結するクローズド油圧回路２を備えている。さらに、第１シリンダ室１１と油タンク６とを副油圧ポンプ３１を介して連結して第１シリンダ室１１と第２シリンダ室１２の受圧面積の違いによって生じるクローズド油圧回路２を流れる作動油量の違いを補償するセミクローズド油圧回路３を備えている。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1) As shown in FIG. 1, the hydraulic apparatus of this embodiment includes a first cylinder chamber 11 for forward movement and a second cylinder chamber for backward movement having a pressure receiving area smaller than the pressure receiving area of the first cylinder chamber 11. The hydraulic actuator 1 is provided with 12 and a piston body 13 that partitions the cylinder chambers 11 and 12. In addition, the hydraulic apparatus according to the present embodiment includes a constant displacement main hydraulic pump 21, a sub hydraulic pump 31, and a servo motor that rotationally drives the pumps 21, 31 in both forward and reverse directions. 4 and a closed hydraulic circuit 2 that connects the first cylinder chamber 11 and the second cylinder chamber 12 via a main hydraulic pump 21. Further, the first cylinder chamber 11 and the oil tank 6 are connected via the auxiliary hydraulic pump 31, and the amount of hydraulic oil flowing through the closed hydraulic circuit 2 caused by the difference in pressure receiving area between the first cylinder chamber 11 and the second cylinder chamber 12. The semi-closed hydraulic circuit 3 for compensating for the difference is provided.

本実施形態の油圧アクチュエータ１では、ピストン体１３が上下に駆動される。ピストン体１３が下降するように駆動されてピストン体１３に装着されたプレス型５で被加工材８が加圧成型される。   In the hydraulic actuator 1 of the present embodiment, the piston body 13 is driven up and down. The workpiece 8 is pressure-molded by the press die 5 mounted on the piston body 13 by being driven so that the piston body 13 is lowered.

例えば、油圧アクチュエータ１の第１シリンダ室１１がφ１３５（１３．５ｃｍ）の場合、受圧面積Ｓ1は、π×６．７５２＝１４３ｃｍ２である。また、例えば、ピストン体１３のピストンロッドがφ９５（９．５ｃｍ）の場合、第２シリンダ室１２は、φ１３５（１３．５ｃｍ）−φ９５（９．５ｃｍ）の環状であるから、受圧面積Ｓ2は、π×（６．７５２−４．７５2）＝７２．２ｃｍ２である。 For example, when the first cylinder chamber 11 of the hydraulic actuator 1 is φ135 (13.5 cm), the pressure receiving area S1 is π × 6.75 2 = 143 cm 2 . For example, when the piston rod of the piston body 13 is φ95 (9.5 cm), the second cylinder chamber 12 has an annular shape of φ135 (13.5 cm) −φ95 (9.5 cm). , Π × (6.75 2 −4.75 2 ) = 72.2 cm 2 .

サーボモータ４は、交流サーボモータで、図示しないシーケンサを含む制御ユニットで所定の回転数（定速回転数）に制御される。また、回転方向が（矢印Ａの正回転と矢印Ｂの逆回転に）制御される。   The servo motor 4 is an AC servo motor and is controlled to a predetermined rotational speed (constant speed rotational speed) by a control unit including a sequencer (not shown). Further, the rotation direction is controlled (forward rotation of arrow A and reverse rotation of arrow B).

主油圧ポンプ２１、副油圧ポンプ３１は、例えば、定容積型可逆回転式ピストンポンプであり、例えば、軸が矢印Ａ方向に回転されると作動油がそれぞれ三角形Ａ1、Ａ2方向に吐出される。   The main hydraulic pump 21 and the sub hydraulic pump 31 are, for example, constant displacement reversible rotary piston pumps. For example, when the shaft is rotated in the direction of arrow A, hydraulic oil is discharged in the directions of triangles A1 and A2, respectively.

サーボモータ４の回転は、プーリ４a、４b、４cとアイドラー４dに巻回されたタイミングベルト４eで主油圧ポンプ２１と副油圧ポンプ３１に伝達される。   The rotation of the servo motor 4 is transmitted to the main hydraulic pump 21 and the sub hydraulic pump 31 by the timing belt 4e wound around the pulleys 4a, 4b, 4c and the idler 4d.

吐出量は、サーボモータ４に取付けのプーリ４ａのピッチ径に対して、主油圧ポンプ２１に取付けのプーリ４ｂ、副油圧ポンプ３１に取付けのプーリ４ｃとのピッチ径の比率にて制御した「回転数」×「ポンプ押しのけ容積」である。   The amount of discharge was controlled by the ratio of the pitch diameter of the pulley 4b attached to the main hydraulic pump 21 and the pitch diameter of the pulley 4c attached to the auxiliary hydraulic pump 31 to the pitch diameter of the pulley 4a attached to the servo motor 4. Number ”ד pump displacement ”.

クローズド油圧回路２は、主油圧ポンプ２１と第１シリンダ室１１とを直接接続する油圧通路２２と、主油圧ポンプ２１と第２シリンダ室１２とを電磁ポペットバルブ２４を介して接続する油圧通路２３と、を備えている。   The closed hydraulic circuit 2 includes a hydraulic passage 22 that directly connects the main hydraulic pump 21 and the first cylinder chamber 11, and a hydraulic passage 23 that connects the main hydraulic pump 21 and the second cylinder chamber 12 via an electromagnetic poppet valve 24. And.

油圧通路２２は、リリーフバルブ２５aを介して油タンク６と接続されている。同様に、油圧通路２３は、リリーフバルブ２５bを介して油タンク６と接続されている。   The hydraulic passage 22 is connected to the oil tank 6 via a relief valve 25a. Similarly, the hydraulic passage 23 is connected to the oil tank 6 via a relief valve 25b.

したがって、油圧通路２２の圧力がリリーフバルブ２５aの設定圧力を越えると、油圧通路２２の作動油の一部は、リリーフバルブ２５aを通って油タンク６に流れる。同様に、油圧通路２３の圧力がリリーフバルブ２５ｂの設定圧力を越えると、油圧通路２３の作動油の一部は、リリーフバルブ２５bを通って油タンク６に流れる。なお、２７a、２７bは、圧力計である。   Therefore, when the pressure in the hydraulic passage 22 exceeds the set pressure of the relief valve 25a, part of the hydraulic oil in the hydraulic passage 22 flows to the oil tank 6 through the relief valve 25a. Similarly, when the pressure in the hydraulic passage 23 exceeds the set pressure of the relief valve 25b, part of the hydraulic oil in the hydraulic passage 23 flows to the oil tank 6 through the relief valve 25b. Reference numerals 27a and 27b are pressure gauges.

セミクローズド油圧回路３は、副油圧ポンプ３１と油タンク６とをリリーフバルブ３５の設定圧力にて接続する油圧通路３２と、副油圧ポンプ３１と油タンク６とを直接接続する油圧通路３３と、を備えている。   The semi-closed hydraulic circuit 3 includes a hydraulic passage 32 that connects the auxiliary hydraulic pump 31 and the oil tank 6 at a set pressure of the relief valve 35, a hydraulic passage 33 that directly connects the auxiliary hydraulic pump 31 and the oil tank 6, It has.

セミクローズド油圧回路３の油圧通路３２とクローズド油圧回路２の油圧通路２２とはパイロットチェックバルブ３４を介して接続されている。また、油タンク６はチェックバルブ３６を介して油圧通路３２と接続している。なお、３７は、圧力計である。   The hydraulic passage 32 of the semi-closed hydraulic circuit 3 and the hydraulic passage 22 of the closed hydraulic circuit 2 are connected via a pilot check valve 34. The oil tank 6 is connected to the hydraulic passage 32 via a check valve 36. Reference numeral 37 denotes a pressure gauge.

油タンク６は、温度計付油面計６１、エアーブリーザー６２及びマグネットセパレータ６３を備えている。   The oil tank 6 includes an oil level gauge 61 with a thermometer, an air breather 62, and a magnet separator 63.

上記構成の油圧装置の下降動作及び上昇動作を説明する。尚、動作説明内の数値は全て一例であり、システムの仕様条件等で変更され得る。
＜下降動作＞サーボモータ４が２２５０rpmの回転速度で矢印Ｂ方向に逆回転されると、主油圧ポンプ２１も矢印Ｂ方向に逆回転される。すると、回転数１８００rpmの主油圧ポンプ２１で作動油が油圧アクチュエータ１の第２シリンダ室１２から矢印Ｂ11→Ｂ12と吸い出され、Ｑ1＝２５．２l/min（＝１４cc/rev.×１８００rpm）の作動油が油圧通路２２中に吐出される。 The descending operation and ascending operation of the hydraulic apparatus having the above-described configuration will be described. The numerical values in the operation description are all examples, and can be changed depending on the system specification conditions.
<Descent Operation> When the servo motor 4 is reversely rotated in the arrow B direction at a rotational speed of 2250 rpm, the main hydraulic pump 21 is also reversely rotated in the arrow B direction. Then, the hydraulic oil is sucked out from the second cylinder chamber 12 of the hydraulic actuator 1 by the main hydraulic pump 21 having a rotational speed of 1800 rpm as indicated by arrows B11 → B12, and Q1 = 25.2 l / min (= 14 cc / rev. × 1800 rpm) The hydraulic oil is discharged into the hydraulic passage 22.

同時に、副油圧ポンプ３１も矢印Ｂ方向に逆回転され、回転数１９４７rpmの副油圧ポンプ３１で油タンク６から作動油が矢印Ｂ21→Ｂ22→Ｂ23→Ｂ24→Ｂ25と汲み出されて、矢印Ｂ26→Ｂ27→Ｂ28と吐出される。   At the same time, the auxiliary hydraulic pump 31 is also reversely rotated in the direction of arrow B, and hydraulic oil is pumped from the oil tank 6 in the direction of arrow B21 → B22 → B23 → B24 → B25 by the auxiliary hydraulic pump 31 having a rotation speed of 1947 rpm, and the arrow B26 → B27 → B28 is discharged.

なお、油圧通路３２内の圧力がリリーフバルブ３５の設定圧力より低いので、矢印Ｂ27方向の作動油が交点Ｐ2を過ぎて点線矢印Ｂ29の方向に流れることはない。   Since the pressure in the hydraulic passage 32 is lower than the set pressure of the relief valve 35, the hydraulic oil in the direction of the arrow B27 does not flow in the direction of the dotted arrow B29 past the intersection P2.

油圧通路２３中に電磁ポペットバルブ２４が配置されているが、切り替える事で作動油は矢印Ｂ11→Ｂ12と流れる。   An electromagnetic poppet valve 24 is disposed in the hydraulic passage 23. By switching, the hydraulic oil flows in the direction of arrows B11 → B12.

副油圧ポンプ３１の吐出量Ｑ2＝２７．２l/min（＝１４cc/rev.×１９４７rpm）であり、矢印Ｂ14方向に流れる作動油は、交点Ｐ1を過ぎて矢印Ｂ15方向に流れて第１シリンダ室１１に供給される作動油量Ｑ3＝５１．６l/min（≒Ｑ1+Ｑ2）となる。   The discharge amount Q2 of the auxiliary hydraulic pump 31 is 27.2 l / min (= 14 cc / rev. × 1947 rpm), and the hydraulic fluid flowing in the direction of the arrow B14 flows in the direction of the arrow B15 past the intersection P1 and flows in the first cylinder chamber. 11 is the amount of hydraulic oil Q3 = 51.6 l / min (≈Q1 + Q2).

第１シリンダ室１１に作動油が１分間に５１．６リッター供給されるので、ピストン体１３の下降を阻止する力が働かない間は、矢印Ｂ0の方向（下方）に速度Ｖ0＝６０mm/sec（＝｛Ｑ３×１０００／６０／Ｓ１｝×１０）の速度で下降する。   Since the hydraulic oil is supplied to the first cylinder chamber 11 at 51.6 liters per minute, the speed V0 = 60 mm / sec in the direction of arrow B0 (downward) as long as the force to prevent the piston body 13 from descending does not work. The vehicle descends at a speed of (= {Q3 × 1000/60 / S1} × 10).

第１シリンダ室１１に作動油がＱ3＝５１．６l/min供給されても、第２シリンダ室１２からは作動油がＱ1＝２５．２l/min（＝Ｖ0×Ｓ2）排出されるだけである。しかし、本実施形態の油圧装置では、セミクローズド油圧回路３でクローズド油圧回路２の油圧通路２２にＱ3とＱ1の差分Ｑ2（＝２７．２l/min）が供給されるので、ピストン体１３は下降する。   Even if the hydraulic oil Q3 = 51.6 l / min is supplied to the first cylinder chamber 11, the hydraulic oil is only discharged from the second cylinder chamber 12 by Q1 = 25.2 l / min (= V0 × S2). . However, in the hydraulic device of the present embodiment, the difference Q2 (= 27.2 l / min) between Q3 and Q1 is supplied to the hydraulic passage 22 of the closed hydraulic circuit 2 by the semi-closed hydraulic circuit 3, so that the piston body 13 is lowered. To do.

プレス型５が２ｔの重量の場合、下降動作中、油圧通路２３の圧力は２．７ＭPａ（＝Ｗ/Ｓ2）になる。したがって、従来はピストン体１３を定速で下降させるためには、油圧通路２３中にカウンターバランス弁を挿入する必要があった。しかし、本実施形態では、クローズド油圧回路２の主油圧ポンプ２１の回転数をサーボモータ４で一定に制御しているので、カウンターバランス弁なしでピストン体１３を定速下降させることができる。カウンターバランス弁がないので、作動油の温度上昇が抑制される。   When the press die 5 has a weight of 2 t, the pressure in the hydraulic passage 23 becomes 2.7 MPa (= W / S2) during the lowering operation. Therefore, conventionally, in order to lower the piston body 13 at a constant speed, it has been necessary to insert a counterbalance valve into the hydraulic passage 23. However, in this embodiment, since the rotation speed of the main hydraulic pump 21 of the closed hydraulic circuit 2 is controlled to be constant by the servo motor 4, the piston body 13 can be lowered at a constant speed without a counter balance valve. Since there is no counterbalance valve, the temperature rise of the hydraulic oil is suppressed.

ピストン体１３が下降してプレス型５が下型７に載置された被加工材８に接近すると、図示しないポジションセンサからの信号を受けた制御ユニットでサーボモータ４が低速回転させられ、ピストン体１３が低速で下降される。   When the piston body 13 descends and the press die 5 approaches the workpiece 8 placed on the lower die 7, the servo motor 4 is rotated at a low speed by a control unit that receives a signal from a position sensor (not shown), and the piston The body 13 is lowered at a low speed.

ピストン体１３が下降してプレス型５が下型７に載置された被加工材８に当接すると、もはや下降することができず、プレス（加圧）加工が行われる。本実施形態では、リリーフバルブ２５aの設定圧力が１４MPa（＝１４３kgf/cm２）であるので、２０．４ｔ（＝１４MPa×１０．２×Ｓ１）の荷重でプレスされる。 When the piston body 13 is lowered and the press die 5 comes into contact with the workpiece 8 placed on the lower die 7, it can no longer be lowered, and press (pressurization) processing is performed. In this embodiment, since the set pressure of the relief valve 25a is 14 MPa (= 143 kgf / cm 2 ), pressing is performed with a load of 20.4 t (= 14 MPa × 10.2 × S1).

なお、油圧通路２２の圧力がリリーフバルブ２５ａの設定圧力（１４MPa）を超えると、作動油Ｑ3の一部は分岐点Ｐ3からリリーフバルブ２５ａを通って油タンク６に流れるので、油圧装置が破損することがない。
＜上昇動作＞
プレス加工が終了すると、サーボモータ４は、矢印Ａ方向に正回転させられ、主油圧ポンプ２１、副油圧ポンプ３１も矢印Ａ1、Ａ2方向にそれぞれ正回転させられる。すると、回転数１８００rpmの主油圧ポンプ２１によって、Ｑ1＝２５．２l/min（＝１４cc/rev.×１８００rpm）の作動油が油圧通路２３中に吐出される。吐出された作動油は電磁ポペットバルブ２４を切り替える事で、矢印Ａ15→Ａ16と流れて第２シリンダ室１２に供給される。すると、ピストン体１３は、矢印Ａ0の方向（上方）に速度Ｖ0＝６０mm/sec（＝Ｑ1／Ｓ2）の速度で上昇する。同時に、第１シリンダ室１１からＱ3＝５１．６ｌ/min（＝Ｖ0×Ｓ１×６０／1０００／１０）の作動油が矢印Ａ11方向に排出される。 If the pressure in the hydraulic passage 22 exceeds the set pressure (14 MPa) of the relief valve 25a, a part of the hydraulic oil Q3 flows from the branch point P3 through the relief valve 25a to the oil tank 6 and the hydraulic device is damaged. There is nothing.
<Climbing action>
When the press work is completed, the servo motor 4 is rotated forward in the direction of arrow A, and the main hydraulic pump 21 and the auxiliary hydraulic pump 31 are also rotated in the forward direction in the directions of arrows A1 and A2. Then, the hydraulic oil of Q1 = 25.2 l / min (= 14 cc / rev. × 1800 rpm) is discharged into the hydraulic passage 23 by the main hydraulic pump 21 having a rotational speed of 1800 rpm. The discharged hydraulic oil is supplied to the second cylinder chamber 12 by switching the electromagnetic poppet valve 24 to flow in the direction of arrows A15 → A16. Then, the piston body 13 rises at a speed of V0 = 60 mm / sec (= Q1 / S2) in the direction of arrow A0 (upward). At the same time, Q3 = 51.6 l / min (= V0 × S1 × 60/1000/10) of hydraulic oil is discharged from the first cylinder chamber 11 in the direction of arrow A11.

一方、矢印Ａ2方向に正回転させられた副油圧ポンプ３１で油圧通路３３に作動油がＱ2＝２７．２l/min（＝１４cc/rev.×１９４７rpm）吐出される。したがって、油圧通路２２中を矢印Ａ11方向に流れるＱ3＝５１．６ｌ/minの作動油の内、２７．２l/min（＝Ｑ2）が交点Ｐ1で矢印Ａ21方向に分流される。Ａ21方向に分流された作動油は、油圧通路２３の圧力で開弁されたパイロットチェックバルブ３４を流れて油圧通路３２中を矢印Ａ22方向に流れ、副油圧ポンプ３１に吸い込まれる。なお、矢印Ａ21方向に流れる作動油が交点Ｐ2で点線矢印Ｂ29の方向に分流しないのは、油圧通路３２の圧力がリリーフバルブ３５の設定圧力より低いからである。   On the other hand, hydraulic oil Q2 = 27.2 l / min (= 14 cc / rev. × 1947 rpm) is discharged into the hydraulic passage 33 by the auxiliary hydraulic pump 31 rotated forward in the direction of the arrow A2. Therefore, 27.2 l / min (= Q2) of the hydraulic oil of Q3 = 51.6 l / min flowing in the hydraulic passage 22 in the direction of arrow A11 is diverted in the direction of arrow A21 at the intersection P1. The hydraulic fluid divided in the A21 direction flows through the pilot check valve 34 opened by the pressure of the hydraulic passage 23, flows in the hydraulic passage 32 in the direction of the arrow A22, and is sucked into the auxiliary hydraulic pump 31. The reason that the hydraulic oil flowing in the direction of the arrow A21 does not branch in the direction of the dotted arrow B29 at the intersection P2 is that the pressure in the hydraulic passage 32 is lower than the set pressure of the relief valve 35.

副油圧ポンプ３１に吸い込まれたＱ2＝２７.２l/minの作動油は、矢印Ａ23方向に吐出され、矢印Ａ24→Ａ25→Ａ26→Ａ27→Ａ28と流れ、油タンク６に戻される。   The hydraulic oil of Q2 = 27.2 l / min sucked into the auxiliary hydraulic pump 31 is discharged in the direction of arrow A23, flows in the direction of arrows A24 → A25 → A26 → A27 → A28, and is returned to the oil tank 6.

上記のように、第１シリンダ室１１から排出される作動油の量が第２シリンダ室１２に供給される作動油量より多くても、余分の作動油がセミクローズド油圧回路３で油タンク６に戻されるので、交点Ｐ1を過ぎて矢印Ａ12方向に流れる作動油Ｑ1＝２５．２l/min（＝Ｑ3―Ｑ2）となる。したがって、ピストン体１３は上昇される。   As described above, even if the amount of hydraulic oil discharged from the first cylinder chamber 11 is larger than the amount of hydraulic oil supplied to the second cylinder chamber 12, excess hydraulic oil is added to the oil tank 6 in the semi-closed hydraulic circuit 3. Thus, the hydraulic oil Q1 = 25.2 l / min (= Q3-Q2) flowing in the direction of the arrow A12 past the intersection P1 is obtained. Therefore, the piston body 13 is raised.

本実施形態では、主油圧ポンプ２１を１８００rpm回転させ、副油圧ポンプ３１を１９４７rpm回転させるのに１台のサーボモータ４でベルト４eを用いて行ったが、サーボモータを２台用いてそれぞれのサーボモータで主油圧ポンプ２１を１８００rpm回転させ、副油圧ポンプ３１を１９４７rpm回転させてもよい。
（実施形態２）本実施形態の油圧装置は、図２に示すように、実施形態１の油圧装置に油圧アクチュエータを増圧するブーストシリンダと油タンクを加圧する加圧手段とを付加したものである。同一の構成要素には同一の符号を付し説明を省略する。 In this embodiment, the main hydraulic pump 21 is rotated by 1800 rpm and the auxiliary hydraulic pump 31 is rotated by 1947 rpm using one servo motor 4 using the belt 4e. However, two servo motors are used for each servo. The main hydraulic pump 21 may be rotated by 1800 rpm by a motor, and the auxiliary hydraulic pump 31 may be rotated by 1947 rpm.
(Embodiment 2) As shown in FIG. 2, the hydraulic apparatus of the present embodiment is obtained by adding a boost cylinder for increasing the hydraulic actuator and a pressurizing means for pressurizing the oil tank to the hydraulic apparatus of the first embodiment. . The same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

ブーストシリンダ９は、第１ブーストシリンダ室９１、第２ブーストシリンダ室９２、油圧アクチュエータ１の第１シリンダ室１１と連通する第３ブーストシリンダ室９３、ブーストピストン体９４を備えている。第１ブーストシリンダ室９１は、ソレノイドバルブ２０を介して油圧通路２２の交点Ｐ4に接続されている。第２ブーストシリンダ室９２は、ソレノイドバルブ２０と油圧通路４０を介して油タンク６に接続されている。第１ブーストシリンダ室９１がφ１４０（１４ｃｍ）の場合、受圧面積Ｓ11は、π×７．０２＝１５３．８ｃｍ2で、第３ブーストピストン体９４がφ６３（６．３ｃｍ）の場合、第３ブーストシリンダ室９３の受圧面積Ｓ13は、π×３.１５2＝３１．１６ｃｍ２であり、ブースト比Ｓ11：Ｓ13は４．９３：１である。 The boost cylinder 9 includes a first boost cylinder chamber 91, a second boost cylinder chamber 92, a third boost cylinder chamber 93 communicating with the first cylinder chamber 11 of the hydraulic actuator 1, and a boost piston body 94. The first boost cylinder chamber 91 is connected to the intersection point P 4 of the hydraulic passage 22 via the solenoid valve 20. The second boost cylinder chamber 92 is connected to the oil tank 6 via the solenoid valve 20 and the hydraulic passage 40. When the first boost cylinder chamber 91 is φ140 (14 cm), the pressure receiving area S11 is π × 7.0 2 = 153.8 cm 2 , and when the third boost piston body 94 is φ63 (6.3 cm), The pressure receiving area S13 of the boost cylinder chamber 93 is π × 3.15 2 = 31.16 cm 2 , and the boost ratio S11: S13 is 4.93: 1.

油圧通路２２の交点Ｐ4は、ロジックバルブ３２を介して第１シリンダ室１１と接続されている。ロジックバルブ３２は、油圧通路２２と接続される通路接続室３２a、第１シリンダ室１１に接続されるシリンダ接続室３２ｂ、背圧室３２ｃ、ポペット弁体３２ｄを備えている。ポペット弁体３２ｄは、背圧室３２ｃの圧力を背面で受け、通路接続室３２aとシリンダ接続室３２ｂとの間を遮断および連通し且つ移動量に応じて開口面積を変化させるようにハウジング内に摺動自在に配置されている。   An intersection point P 4 of the hydraulic passage 22 is connected to the first cylinder chamber 11 via a logic valve 32. The logic valve 32 includes a passage connection chamber 32a connected to the hydraulic passage 22, a cylinder connection chamber 32b connected to the first cylinder chamber 11, a back pressure chamber 32c, and a poppet valve body 32d. The poppet valve body 32d receives the pressure of the back pressure chamber 32c on the back surface, blocks and communicates between the passage connection chamber 32a and the cylinder connection chamber 32b, and changes the opening area in accordance with the amount of movement. It is slidably arranged.

シリンダ接続室３２ｂと背圧室３２ｃとは、オリフィス３１を介してパイロット通路接続されている。また、シリンダ接続室３２ｂと背圧室３２ｃとは、パイロットチェックバルブ３０を介して油圧通路４０とパイロット通路接続されている。   The cylinder connection chamber 32b and the back pressure chamber 32c are connected to each other through a pilot passage via an orifice 31. The cylinder connection chamber 32 b and the back pressure chamber 32 c are connected to the hydraulic passage 40 and the pilot passage via the pilot check valve 30.

なお、シリンダ接続室３２ｂに接続される３３はストップバルブであり、３４は圧力計である。   In addition, 33 connected to the cylinder connection chamber 32b is a stop valve, and 34 is a pressure gauge.

加圧手段１０は、例えば設定圧力０．１５MPaのミストセパレータレギュレータ１０１、クイックエキゾーストバルブ１０２、サイレンサ１０３を備えており、油タンク６の油面を０．１５MPa加圧する。   The pressurizing means 10 includes, for example, a mist separator regulator 101 having a set pressure of 0.15 MPa, a quick exhaust valve 102, and a silencer 103, and pressurizes the oil surface of the oil tank 6 by 0.15 MPa.

上記構成の油圧装置の下降動作、加圧動作及び上昇動作を説明する。尚、動作説明内の数値は全て一例であり、システムの仕様条件等で変更され得る。
＜下降動作＞ 図２に示すように、サーボモータ４が例えば２２５０rpmの回転速度で矢印Ｂ方向に逆回転されると、主油圧ポンプ２１も矢印Ｂ方向に逆回転される。すると、回転数１８００rpmの主油圧ポンプ２１は油圧アクチュエータ１の第２シリンダ室１２から作動油を矢印Ｂ11→Ｂ12と吸い込み、Ｑ1＝２５．２l/min（＝１４cc/rev.×１８００rpm）の作動油を油圧通路２２中に吐出する。 The descending operation, pressurizing operation and ascending operation of the hydraulic device having the above-described configuration will be described. The numerical values in the operation description are all examples, and can be changed depending on the system specification conditions.
<Descent Operation> As shown in FIG. 2, when the servo motor 4 is reversely rotated in the arrow B direction at a rotational speed of 2250 rpm, for example, the main hydraulic pump 21 is also reversely rotated in the arrow B direction. Then, the main hydraulic pump 21 having a rotation speed of 1800 rpm sucks the hydraulic oil from the second cylinder chamber 12 of the hydraulic actuator 1 as arrows B11 → B12, and the hydraulic oil of Q1 = 25.2 l / min (= 14 cc / rev. × 1800 rpm). Is discharged into the hydraulic passage 22.

同時に、副油圧ポンプ３１も矢印Ｂ方向に逆回転され、回転数１９４７rpmの副油圧ポンプ３１で油タンク６から作動油が矢印Ｂ21→Ｂ22→Ｂ23→Ｂ24→Ｂ25と汲み出されて、矢印Ｂ26→Ｂ27→Ｂ28と吐出される。   At the same time, the auxiliary hydraulic pump 31 is also reversely rotated in the direction of arrow B, and hydraulic oil is pumped from the oil tank 6 in the direction of arrow B21 → B22 → B23 → B24 → B25 by the auxiliary hydraulic pump 31 having a rotation speed of 1947 rpm, and the arrow B26 → B27 → B28 is discharged.

なお、油圧通路３２内の圧力がリリーフバルブ３５の設定圧力より低いので、矢印Ｂ27方向の作動油が交点Ｐ2を過ぎて点線矢印Ｂ29の方向に流れることはない。   Since the pressure in the hydraulic passage 32 is lower than the set pressure of the relief valve 35, the hydraulic oil in the direction of the arrow B27 does not flow in the direction of the dotted arrow B29 past the intersection P2.

また、本実施形態の油圧装置では、油タンク６が加圧手段１０で加圧されているので油タンク６から作動油を矢印Ｂ21→Ｂ22→Ｂ23→Ｂ24→Ｂ25と副油圧ポンプ３１が吸い込む際、キャビテーションの発生がなく、スムーズに汲み出される。   Further, in the hydraulic apparatus of the present embodiment, since the oil tank 6 is pressurized by the pressurizing means 10, the hydraulic oil is drawn from the oil tank 6 by the sub hydraulic pump 31 with arrows B21 → B22 → B23 → B24 → B25. There is no cavitation, and the pump is drawn out smoothly.

油圧通路２３中に電磁ポペットバルブ２４が配置されているが、切り替える事で作動油は矢印Ｂ11→Ｂ12と流れる。   An electromagnetic poppet valve 24 is disposed in the hydraulic passage 23. By switching, the hydraulic oil flows in the direction of arrows B11 → B12.

副油圧ポンプ３１の吐出量Ｑ2＝２７．２l/min（＝１４cc/rev.×１９４７rpm）であり、矢印Ｂ14方向に流れる作動油は、交点Ｐ1を過ぎて矢印Ｂ15方向に流れて第１シリンダ室１１に供給される作動油量Ｑ3＝５１．６l/min（≒Ｑ1+Ｑ2）となる。   The discharge amount Q2 of the auxiliary hydraulic pump 31 is 27.2 l / min (= 14 cc / rev. × 1947 rpm), and the hydraulic fluid flowing in the direction of the arrow B14 flows in the direction of the arrow B15 past the intersection P1 and flows in the first cylinder chamber. 11 is the amount of hydraulic oil Q3 = 51.6 l / min (≈Q1 + Q2).

矢印Ｂ15方向に流れる作動油がロジックバルブ３２の通路接続室３２aに供給されると、ポペット弁体３２dが背圧室３２ｃの圧力に抗して開弁され、ポートＢがポートＡと連通される。すると、作動油は矢印Ｂ16方向へと流れ、第１シリンダ室１１に作動油が供給される。すると、ピストン体１３の下降を阻止する力が働かない間は、矢印Ｂ0の方向（下方）に速度Ｖ0＝６０mm/sec（＝｛Ｑ3×１０００／６０／Ｓ１｝×１０）の速度で下降する。   When hydraulic fluid flowing in the direction of the arrow B15 is supplied to the passage connection chamber 32a of the logic valve 32, the poppet valve body 32d is opened against the pressure of the back pressure chamber 32c, and the port B communicates with the port A. . Then, the hydraulic oil flows in the direction of arrow B16, and the hydraulic oil is supplied to the first cylinder chamber 11. Then, while the force for preventing the piston body 13 from descending does not act, the piston body 13 descends in the direction of arrow B0 (downward) at a speed of V0 = 60 mm / sec (= {Q3 × 1000/60 / S1} × 10). .

なお、第１ブーストシリンダ室９１に連通するソレノイドバルブ２０のＢポートが閉じているので、第１シリンダ室１１に作動油が供給されても第３ブーストシリンダ室９３には供給されない。   Since the B port of the solenoid valve 20 communicating with the first boost cylinder chamber 91 is closed, the hydraulic oil is not supplied to the third boost cylinder chamber 93 even if the hydraulic oil is supplied to the first cylinder chamber 11.

シリンダ接続室３２bを出た作動油は、一部オリフィス３１を通り、交点Ｐ5の圧力で開弁されたチェックバルス３０を通り点線矢印Ｃ1→Ｃ2→Ｃ3と流れる。   The hydraulic fluid that has exited the cylinder connection chamber 32b passes through a part of the orifice 31, passes through the check valve 30 opened at the pressure of the intersection P5, and flows in the dotted line arrows C1 → C2 → C3.

第１シリンダ室１１に作動油がＱ3＝５１．６l/min供給されても、第２シリンダ室１２からは作動油がＱ1＝２５．２l/min（＝Ｖ0×Ｓ２）排出されるだけである。しかし、本実施形態の油圧装置では、セミクローズド油圧回路３でクローズド油圧回路２の油圧通路２２にＱ3とＱ1の差分Ｑ2（＝２７．２l/min）が供給されるので、ピストン体１３は下降する。   Even if the hydraulic oil Q3 = 51.6 l / min is supplied to the first cylinder chamber 11, the hydraulic oil is only discharged from the second cylinder chamber 12 by Q1 = 25.2 l / min (= V0 × S2). . However, in the hydraulic device of the present embodiment, the difference Q2 (= 27.2 l / min) between Q3 and Q1 is supplied to the hydraulic passage 22 of the closed hydraulic circuit 2 by the semi-closed hydraulic circuit 3, so that the piston body 13 is lowered. To do.

ピストン体１３が下降してプレス型５が下型７に載置された被加工材８に接近すると、図示しないポジションセンサからの信号を受けた制御ユニットでサーボモータ４が低速回転させられ、ピストン体１３が低速で下降する。
＜加圧動作＞ピストン体１３が下降してプレス型５が下型７に載置された被加工材８に当接すると、もはや下降することができず、図３に示すように、加圧が行われる。 When the piston body 13 descends and the press die 5 approaches the workpiece 8 placed on the lower die 7, the servo motor 4 is rotated at a low speed by a control unit that receives a signal from a position sensor (not shown), and the piston The body 13 descends at a low speed.
<Pressurization Operation> When the piston body 13 is lowered and the press die 5 comes into contact with the workpiece 8 placed on the lower die 7, it can no longer be lowered, and as shown in FIG. Is done.

図示しない制御ユニットが図示しないセンサーからピストン体１３の下死点信号を受けると、制御ユニットはソレノイドバルブ２０を切り替え、交点Ｐ4と第１ブーストシリンダ室９２を連通するようにする。同時に第２ブーストシリンダ室９２と油タンク６を連通するようにする。   When a control unit (not shown) receives a bottom dead center signal of the piston body 13 from a sensor (not shown), the control unit switches the solenoid valve 20 so that the intersection point P4 and the first boost cylinder chamber 92 are communicated. At the same time, the second boost cylinder chamber 92 and the oil tank 6 are communicated.

すると、ピストン体１３が下降できずに停止しているので、油圧通路２２を矢印Ｂ15方向に流れる作動油は、もはや第１シリンダ室１１に流れ込むことができず、交点Ｐ4から矢印Ｂ31方向に流れ、ソレノイドバルブ２０のＰポートに供給される。Ｐポートに供給された作動油は、Ｂポートから排出され、矢印Ｂ32方向に流れて第１ブーストシリンダ室９１に供給され、ブーストピストン体９２が下方に押される。   Then, since the piston body 13 cannot be lowered and is stopped, the hydraulic oil flowing in the hydraulic passage 22 in the direction of the arrow B15 can no longer flow into the first cylinder chamber 11 and flows in the direction of the arrow B31 from the intersection P4. , Supplied to the P port of the solenoid valve 20. The hydraulic oil supplied to the P port is discharged from the B port, flows in the direction of the arrow B32, is supplied to the first boost cylinder chamber 91, and the boost piston body 92 is pushed downward.

本実施形態では、リリーフバルブ２５aの設定圧力が１４MPa（＝１４３kgf/cm２）であるので、ピストン体１３は、２０．４ｔ（＝１４MPa×１０．２×Ｓ１）の荷重で下方に押される。すると、第３ブーストシリンダ室９３の作用面積Ｓ１３が３１．２cm２と、第１ブーストシリンダ室９１の作用面積Ｓ１１の約１/５であるので、第１シリンダ室１１には約１００t（＝２０．４t×５）の圧力がかかる。 In the present embodiment, since the set pressure of the relief valve 25a is 14 MPa (= 143 kgf / cm 2 ), the piston body 13 is pushed downward with a load of 20.4 t (= 14 MPa × 10.2 × S1). Then, since the working area S13 of the third boost cylinder chamber 93 is 31.2 cm 2 , which is about 1/5 of the working area S11 of the first boost cylinder chamber 91, the first cylinder chamber 11 has about 100 t (= 20 .4t x 5) pressure is applied.

なお、第２シリンダ室１２と電磁ポペットバルブ２４の通路間に圧力が発生すると、パイロットチェックバルブ３０が開かれ、ロジックバルブ３２のポペット弁が閉まらない為、増圧が出来なくなる。その為、電磁ポペットバルブ２４を切り替えておく。   When pressure is generated between the second cylinder chamber 12 and the electromagnetic poppet valve 24, the pilot check valve 30 is opened and the poppet valve of the logic valve 32 is not closed, so that pressure cannot be increased. Therefore, the electromagnetic poppet valve 24 is switched.

第１ブーストシリンダ室９１に作動油が供給され、ブーストピストン体９４が下降すると、第２ブーストシリンダ室９２の作動油は矢印Ａ31方向に流され、ソレノイドバルブ２０のＡポート→Ｔポートを通り、矢印Ａ32方向に流され、油タンク６に戻される。   When the hydraulic oil is supplied to the first boost cylinder chamber 91 and the boost piston body 94 is lowered, the hydraulic oil in the second boost cylinder chamber 92 is caused to flow in the direction of arrow A31 and passes through the A port → T port of the solenoid valve 20, Flowed in the direction of the arrow A32 and returned to the oil tank 6.

一方、セミクローズド油圧回路３３は、以下のように動作する。加圧動作中、副油圧ポンプ３１で油タンク６から作動油が矢印Ｂ21方向に汲み出される。矢印Ｂ21方向に流れる作動油は、交点Ｐ6で矢印Ｂ20方向と矢印Ｂ10方向に分流される。矢印Ｂ20方向に流れる作動油は、矢印Ｂ22→Ｂ23→Ｂ24→Ｂ25と流れ、副油圧ポンプ３１に吸入される。副油圧ポンプ３１に吸入された作動油は、矢印Ｂ26方向に吐出され、矢印Ｂ27→Ｂ29と流される。   On the other hand, the semi-closed hydraulic circuit 33 operates as follows. During the pressurizing operation, the hydraulic oil is pumped from the oil tank 6 in the direction of arrow B21 by the auxiliary hydraulic pump 31. The hydraulic oil flowing in the direction of arrow B21 is diverted in the directions of arrow B20 and arrow B10 at the intersection P6. The hydraulic oil flowing in the direction of arrow B20 flows in the direction of arrows B22 → B23 → B24 → B25 and is sucked into the auxiliary hydraulic pump 31. The hydraulic oil sucked into the auxiliary hydraulic pump 31 is discharged in the direction of arrow B26 and flows in the direction of arrows B27 → B29.

交点Ｐ6を過ぎて矢印Ｂ10方向に流れる作動油は、チェックバルブ２６aを流れて矢印Ｂ12方向に流され、主油圧ポンプ２１に吸引される。主油圧ポンプ２１に吸引された作動油は、矢印Ｂ13方向に吐出され、油圧通路２２中を矢印Ｂ14→Ｂ15と流される。
＜上昇動作＞プレス加工が終了すると、図示しない制御ユニットでソレノイドバルブ２０が図４に示すように切り替えられ（遮断され）、サーボモータ４が矢印Ａ方向に正回転させられる。すると、主油圧ポンプ２１、副油圧ポンプ３１も矢印Ａ方向にそれぞれ正回転させられる。すると、回転数１８００rpmの主油圧ポンプ２１によって、Q1＝２５．２l/min（＝１４cc/rev.×１８００rpm）の作動油が油圧通路２３中に吐出される。吐出された作動油は電磁ポペットバルブ２４を切り替える事で、矢印Ａ15→Ａ16と流れて第２シリンダ室１２に供給される。すると、ピストン体１３は、矢印Ａ0の方向（上方）に速度Ｖ0＝６０mm/sec（＝｛Ｑ1×１０００／６０／Ｓ２｝×１０）の速度で上昇する。同時に、第１シリンダ室１１からＱ3＝５１．６ｌ/min（＝Ｖ0×Ｓ1×６０／1０００／１０）の作動油が矢印Ａ11方向に排出される。 The hydraulic oil flowing in the direction of the arrow B10 past the intersection P6 flows through the check valve 26a, flows in the direction of the arrow B12, and is sucked into the main hydraulic pump 21. The hydraulic oil sucked into the main hydraulic pump 21 is discharged in the direction of arrow B13 and flows through the hydraulic passage 22 in the direction of arrows B14 → B15.
<Upward Operation> When the press working is completed, the solenoid valve 20 is switched (blocked) as shown in FIG. 4 by a control unit (not shown), and the servo motor 4 is rotated forward in the direction of arrow A. Then, the main hydraulic pump 21 and the sub hydraulic pump 31 are also rotated forward in the direction of arrow A, respectively. Then, the hydraulic oil of Q1 = 25.2 l / min (= 14 cc / rev. × 1800 rpm) is discharged into the hydraulic passage 23 by the main hydraulic pump 21 having a rotational speed of 1800 rpm. The discharged hydraulic oil is supplied to the second cylinder chamber 12 by switching the electromagnetic poppet valve 24 to flow in the direction of arrows A15 → A16. Then, the piston body 13 rises at a speed of V0 = 60 mm / sec (= {Q1 × 1000/60 / S2} × 10) in the direction of arrow A0 (upward). At the same time, the hydraulic oil of Q3 = 51.6 l / min (= V0 × S1 × 60/1000/10) is discharged from the first cylinder chamber 11 in the direction of arrow A11.

矢印A11方向に排出された作動油がロジックバルブ３２のシリンダ接続室３２ｂに供給されると、ポペット弁体３２dが背圧室３２ｃの圧力に抗して開弁され、ポートＡとポートＢが連通される。すると、作動油は矢印Ａ11a方向へと流れる。   When the hydraulic oil discharged in the direction of arrow A11 is supplied to the cylinder connection chamber 32b of the logic valve 32, the poppet valve body 32d is opened against the pressure of the back pressure chamber 32c, and the port A and the port B communicate with each other. Is done. Then, the hydraulic oil flows in the direction of arrow A11a.

シリンダ接続室３２bに供給される作動油は、一部オリフィス３１を通り、交点Ｐ5の圧力で開弁されたチェックバルス３０を通り点線矢印Ｃ1→Ｃ2→Ｃ3と流れる。   The hydraulic fluid supplied to the cylinder connection chamber 32b passes through a part of the orifice 31 and the check valve 30 opened at the pressure of the intersection point P5, and flows in the direction of dotted arrows C1 → C2 → C3.

一方、矢印Ａ方向に正回転させられた副油圧ポンプ３１で油圧通路３３に作動油がＱ2＝２７．２l/min（＝１４cc/rev.×１９４７rpm）吐出される。したがって、油圧通路２２中を矢印Ａ11a方向に流れるＱ3＝５１．６ｌ/ｍｉｎの作動油の内、２７．２l/min（＝Ｑ2）が交点Ｐ1で矢印Ａ21方向に分流される。A21方向に分流された作動油は、油圧通路２３の圧力で開弁されたパイロットチェックバルブ３４を通って油圧通路３２中を矢印Ａ22方向に流れ、副油圧ポンプ３１に吸い込まれる。なお、矢印Ａ21方向に流れる作動油が交点Ｐ2で点線矢印Ｂ29の方向に分流されないのは、油圧通路３２の圧力がリリーフバルブ３５の設定圧力より低いからである。   On the other hand, hydraulic oil Q2 = 27.2 l / min (= 14 cc / rev. × 1947 rpm) is discharged into the hydraulic passage 33 by the auxiliary hydraulic pump 31 rotated forward in the direction of arrow A. Therefore, 27.2 l / min (= Q2) of the hydraulic fluid of Q3 = 51.6 l / min flowing in the direction of arrow A11a in the hydraulic passage 22 is diverted in the direction of arrow A21 at the intersection P1. The hydraulic fluid divided in the A21 direction flows through the hydraulic passage 32 in the direction of the arrow A22 through the pilot check valve 34 opened by the pressure of the hydraulic passage 23, and is sucked into the auxiliary hydraulic pump 31. The reason that the hydraulic oil flowing in the direction of the arrow A21 is not diverted in the direction of the dotted arrow B29 at the intersection P2 is that the pressure in the hydraulic passage 32 is lower than the set pressure of the relief valve 35.

副油圧ポンプ３１に吸い込まれたＱ2＝２７.２ｌ/minの作動油は、矢印Ａ23方向に吐出され、矢印Ａ24→Ａ25→Ａ26→Ａ27→Ａ28と流れ、油タンク６に戻る。   The hydraulic oil of Q2 = 27.2 l / min sucked into the sub hydraulic pump 31 is discharged in the direction of arrow A23, flows in the direction of arrows A24 → A25 → A26 → A27 → A28, and returns to the oil tank 6.

上記のように、第１シリンダ室１１から排出される作動油の量が第２シリンダ室１２に供給される作動油量より多くても、余分の作動油がセミクローズド油圧回路３で油タンク６に戻されるので、交点Ｐ1を過ぎて矢印Ａ12方向に流れる作動油Ｑ1＝２５．２l/min（＝Ｑ3―Ｑ2）となる。したがって、ピストン体１３は上昇される。   As described above, even if the amount of hydraulic oil discharged from the first cylinder chamber 11 is larger than the amount of hydraulic oil supplied to the second cylinder chamber 12, excess hydraulic oil is added to the oil tank 6 in the semi-closed hydraulic circuit 3. Thus, the hydraulic oil Q1 = 25.2 l / min (= Q3-Q2) flowing in the direction of the arrow A12 past the intersection P1 is obtained. Therefore, the piston body 13 is raised.

１・ ・・・・・・・・ ・・油圧アクチュエータ
１１・・・・・・・・・・第１シリンダ室
１２・・・・・・・・・・第２シリンダ室
１３・・・・・・・・・・ピストン体
２・・・・・・・・・・・・クローズド油圧回路
２１・・・・・・・・・・主油圧ポンプ
３・・・・・・・・・・・・セミクローズド油圧回路
３１・・・・・・・・・・副油圧ポンプ
４・・・・・・・・・・・・サーボモータ
６・・・・・・・・・・・・油タンク
９・・・・・・・・・・・・ブーストシリンダ
１０・・・・・・・・・・・加圧手段 1 ········· Hydraulic actuator 11 ··························································・ ・ ・ ・ ・ Piston body 2 ... Closed hydraulic circuit 21 ... Main hydraulic pump 3 ... Semi-closed hydraulic circuit 31 ... Sub hydraulic pump 4 .... Servo motor 6 .... Oil tank 9 ....・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Boost cylinder 10 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Pressurizing means

Claims (4)

往動用の第１シリンダ室と、前記第１シリンダ室の受圧面積より小さい受圧面積の復動用の第２シリンダ室と、各シリンダ室を区画するピストン体と、を備える油圧アクチュエータと、
正逆両方向に作動油を圧送可能な定容積型主油圧ポンプ、副油圧ポンプ及び、それらのポンプを正逆両方向に回転駆動するサーボモータと、
前記第１シリンダ室と前記第２シリンダ室とを前記主油圧ポンプを介して連結するクローズド油圧回路と、
前記第１シリンダ室と油タンクとを前記副油圧ポンプを介して連結して前記第１シリンダ室と前記第２シリンダ室の受圧面積の違いによって生じる前記クローズド油圧回路を流れる作動油量の違いを補償するセミクローズド油圧回路と、
を有することを特徴とする油圧装置。 A hydraulic actuator comprising: a first cylinder chamber for forward movement; a second cylinder chamber for return having a pressure receiving area smaller than the pressure receiving area of the first cylinder chamber; and a piston body partitioning each cylinder chamber;
A constant displacement main hydraulic pump, a sub hydraulic pump capable of pumping hydraulic oil in both forward and reverse directions, and a servo motor that rotationally drives these pumps in both forward and reverse directions;
A closed hydraulic circuit for connecting the first cylinder chamber and the second cylinder chamber via the main hydraulic pump;
By connecting the first cylinder chamber and the oil tank via the auxiliary hydraulic pump, a difference in the amount of hydraulic oil flowing through the closed hydraulic circuit caused by a difference in pressure receiving area between the first cylinder chamber and the second cylinder chamber is obtained. A semi-closed hydraulic circuit to compensate,
A hydraulic apparatus comprising: 前記油圧アクチュエータを増圧するブーストシリンダを有する請求項１に記載の油圧装置。   The hydraulic apparatus according to claim 1, further comprising a boost cylinder that increases the pressure of the hydraulic actuator. 前記油タンクを加圧する加圧手段を有する請求項１または２に記載の油圧装置。   The hydraulic apparatus according to claim 1, further comprising a pressurizing unit that pressurizes the oil tank. 前記サーボモータは、定速回転駆動される請求項１から３のいずれか１項に記載の油圧装置。   The hydraulic apparatus according to claim 1, wherein the servo motor is driven to rotate at a constant speed.
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