JP2766765B2 - 流体圧シリンダの駆動回路 - Google Patents

流体圧シリンダの駆動回路

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JP2766765B2
JP2766765B2 JP5060973A JP6097393A JP2766765B2 JP 2766765 B2 JP2766765 B2 JP 2766765B2 JP 5060973 A JP5060973 A JP 5060973A JP 6097393 A JP6097393 A JP 6097393A JP 2766765 B2 JP2766765 B2 JP 2766765B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポンプからの吐出圧を
一定の状態で駆動速度を制御することができる油圧など
の流体圧シリンダの駆動回路に関する。
【0002】
【従来の技術】この種のシリンダは例えばプレスに使用
されているが、その例を図2に示しているように、主シ
リンダ30にキッカーシリンダと称される補助シリンダ
31が使用されるのが一般的である。
【0003】上記シリンダの作動は第1切換弁32を下
降動作に設定して、吐出油を補助シリンダ31,31に
流入すると、主シリンダ30の上室33が負圧となるか
ら、この上室33にタンク34からパイロット操作チェ
ック弁35を通じて油が吸い込まれ、主シリンダ30が
急速下降作動する。そこでプレス作業を行う時点で、第
2切換弁36を切換え、カウンタバランス弁37にパイ
ロット圧を掛けて開とすることによって、主シリンダ3
0の上室33へポンプ吐出油を流入し、低速となり大き
な加圧力が得られる。次いで、主シリンダ30を上昇す
る時には、第1、第2切換弁32,36を上昇動作に設
定することにより、ポンプ吐出油が主シリンダ30の下
室38に流入し、同時に補助シリンダ31の油及び主シ
リンダの上室33内の一部の油がタンク34へ帰流さ
れ、且つ主シリンダの上室33内の油の一部がパイロッ
ト操作チェック弁35を通じてタンク34へ帰流するも
のである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成である
と、キッカーシリンダと称される補助シリンダが必要で
あり、このキッカーシリンダを主シリンダ内に組み込ん
だものもあるが、その油圧回路が複雑となるものであ
り、その上一番問題となるのは、急下降作動時に、主シ
リンダの上室が負圧となり、タンクから油が流入する
が、その流速が極めて急速となるので、キャビティーシ
ョンを防止することからタンクと主シリンダを連結する
配管を通常より太くしておく必要があり、配管を太くす
るためにその中に流れる油の流速が遅くなることから、
サイクルタイムを早めることができなかった。更に、タ
ンク内の油に渦流が発生し、その量が少ないと空気を巻
き込むため、必要以上の油を貯留しておく必要があっ
た。
【0005】本発明は以上の問題を解決することにあ
り、サイクルタイムを増大されることは勿論、前進駆動
時にその速度を緩急に確実に切り換えられることを目的
として提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の解決手段は、復
動型の大径シリンダと小径シリンダが双方のピストンを
ロッドで互いに連動可能に連設してあり、その大径シリ
ンダの小径シリンダ寄りの室を加圧室とし、小径シリン
ダの大径シリンダ寄りの室を流体室とし、流体室と加圧
室とを連結路を介して結合している流体シリンダにおい
て、その連結路中に該連結路を断続することができ開路
時には流体を双方へ流動できる制御弁を介在し、大径シ
リンダに流体圧発生ユニットからの流路を連結し、前記
連結路中の制御弁より流体室側に流体圧発生ユニットへ
帰流する排出路を中間に第3切換弁を介して連結してい
ることを特徴とする。
【0007】更に単動型の大径シリンダと小径シリンダ
が双方のピストンをロッドを介して互いに連動可能に連
設し、大径シリンダの小径シリンダ寄りの室を加圧室と
し、小径シリンダの大径シリンダ寄りの室を流体室と
し、流体室と加圧室とを連結路を介して結合している流
体シリンダにおいて、その連結路中に該連結路を断続す
ることができ開路時には流体を双方へ流動できる制御弁
を介在すると共に、大径シリンダの加圧室と小径シリン
ダの流体室にそれぞれ流体圧発生ユニットからの流路を
連結すると共に、流体室への流路中に第3切換弁を介在
していることを特徴とする。
【0008】
【作用】上記構成によれば、大径シリンダの前進時に、
流体室と加圧室とを結合する連結路を開に設定すること
によって、小径シリンダの流体が大径シリンダの加圧室
に補充されることから、加圧室内の流体が増加してポン
プなどの流体供給圧が一定であっても急速に駆動する。
また流体室と加圧室とを連結する連結路を遮断して加圧
室への充填を断つことにより緩速度で駆動される。次い
で、復動する時には、大径シリンダが復動型のものであ
れば、加圧室の流体の一部が流体室へ流入し、また大径
シリンダが単動型であれば小径シリンダにポンプ吐出流
体を供給するものである。
【0009】
【実施例】本発明を具体的に説明すると、図1に示して
いるように、大径シリンダ1と小径シリンダ2とを同一
軸芯を保って配し、両シリンダ1,2の各ピストン3,
4をロッド5で連結して互いに同方向へ連動するように
組み合わし、大径シリンダ1の小径シリンダ2寄りの室
を加圧室6となし、小径シリンダ2の大径シリンダ1寄
りの室を流体室7となして、その加圧室6の加圧側ポー
ト20と流体室7の注排ポート21とを、中間に制御弁
8を介在する連結路9によって結合し、両シリンダ1,
2にそれぞれ流体圧発生ユニット10と連結する給排路
を含む流路11,12を配設するものである。尚、小径
シリンダ2の流体室7とは反対側の室は大気中に開放し
ているものである。
【0010】前記制御弁8は、具体的にはロジックバル
ブを切換弁の作用として用いるもので、パイロット圧を
加えた際には連結路9が遮断され、パイロット圧を除い
た時に開通するもので、このロジックバルブに限ること
はなく、回路を断続することができ、開放時に流体が両
方へ流動する機能をもつバルブであれば良い。
【0011】また図1に示す大径シリンダ1は復動型の
ものを示しており、その流路11を前記連結路9を利用
して構成する例によって説明すると、流体圧発生ユニッ
ト10より第1切換弁13を介して流路11の前進供給
路11aと後退供給路11bを設け、前進供給路11a
をロジックバルブ14を通じて、大径シリンダ1の加圧
側ポート20に連結すると共に、該加圧側ポート20に
前記連結路9を制御弁8を介して連結してある。また後
退供給路11bは大径シリンダ1の復動室15にカウン
ターバランス弁16を介して連結している。尚、制御弁
8とロジックバルブ14へのパイロット圧は第2切換弁
17によって交互に切り換えるものである。またロジッ
クバルブ14は制御弁8と同様に切換弁の機能として使
用するもので、この種の弁であればロジックバルブに限
ることはない。
【0012】一方小径シリンダ2への流路12は、制御
弁8より分岐した排出路12aからなり、第3切換弁1
8を介して流体圧発生ユニット10のタンク19へ通じ
ている。しかしこの排出路12aは加圧室6の流体をも
排出する路として兼ねられるものである。
【0013】以上の構造であるから、急速前進、緩速前
進及び復動の各操作をそれぞれ順次説明する。 急速前進時の作動 図1において第1切換弁13を前進位置aに動かし、第
2切換弁17を中心位置eに、また第3切換弁18は位
置gに設定することにより、ロジックバルブ14と制御
弁8は開の状態に保持されているから、前進供給路11
a、ロジックバルブ14を通じて大径シリンダ1の加圧
室6にポンプ吐出の流体が注入され、大径シリンダ1の
ピストン3が下死点へ進むと同時に、小径シリンダ2の
ピストン4も同方向に連動することから、流体室7内の
流体の一部が制御弁8を通じて加圧室6内に流入して、
両ピストン3,4が急速に下死点へ向かって進むもので
ある。
【0014】緩速前進時の作動 例えばプレスなどにおいて加工の始めの部分よりピスト
ンの速度を緩くして加圧力を増大する必要がある時点
で、第2切換弁17を制御弁8が閉となる位置dに移動
させ、且つ第3切換弁18を開となる位置hに移動する
ことにより、この時点ではロジックバルブ14は依然と
して開の状態にあるから、加圧室6にポンプ吐出の流体
が流入し、一方小径シリンダ2内に残る流体は直接タン
ク19に帰流するもので、この作動により両シリンダ
1,2が緩速で加圧力が増大するものである。
【0015】復動時の作動 第1切換弁13を復動位置cに、また第2切換弁17を
ロジックバルブ14が閉となる位置fに設定し、且つ第
3切換弁18を開となる位置hに設定することにより、
ポンプ吐出の流体がカウンターバランス弁16を通じて
大径シリンダ1の復動室15に流入する。一方、加圧室
6内の流体は制御弁8を通じて流出するが、大径シリン
ダ1の復動に従って小径シリンダ2も復動するため、流
出する流体が小径シリンダ2の流体室7へその容積の膨
張に応じた量が流入し、残りは排出路12aを通じてタ
ンク19へ帰流するものである。
【0016】次ぎに図2に示す例は、大径シリンダ1が
単動型のもので、小径シリンダ2のピストン4と大径シ
リンダ1のピストン(ラム)3とをロッド5で連結し、
制御弁8を有する連結路9で大径シリンダ1の加圧室6
と小径シリンダ2の流体室7とを連結する構造は上記例
と同様であるが、加圧室6と流体室7に第1切換弁13
を介して流路11,12を連結し、流体室7の流路12
中に設けている第3切換弁18は1方弁で双方へ流動可
能の弁である。
【0017】上記単動型の例の前進駆動の急速運転時の
場合 第1切換弁13を前進位置aに、第2切換弁17を位置
eに設定して制御弁8を開に、また第3切換弁18を位
置fに設定することによって、ポンプ吐出流体と小径シ
リンダ2の流体が大径シリンダ1の加圧室6に流入し、
急速前進駆動する。
【0018】前進駆動の緩速運転時の場合 第1切換弁13の前進位置aをそのまま保持し、第2切
換弁17を位置dに設定して制御弁8を閉に、また第3
切換弁18を位置gに設定することによって、ポンプ吐
出流体は大径シリンダ1の加圧室6に流入するが、小径
シリンダ2の流体は第3切換弁18を通じてタンク19
へ帰流するから、緩速前進駆動に切り換えられる。
【0019】後退駆動運転の場合 第1切換弁13を後退位置cに、第2切換弁17を位置
dに設定して制御弁8を閉に、また第3切換弁18を位
置gに設定することによって、ポンプ吐出流体が流路1
2を通じて小径シリンダ2の流体室7に流入され、大径
シリンダ1の流体が第1切換弁13を通じてタンク19
へ帰流して後退駆動するものである。
【0020】
【発明の効果】本発明による流体シリンダの駆動回路
は、大径シリンダと小径シリンダとを連動可能に組み合
わし、大径シリンダの加圧側ポートと小径シリンダの注
排ポートとを制御弁を介して連結したもので、大径シリ
ンダの前進駆動時に、加圧室にポンプ吐出流体からの流
入に加えて、小径シリンダの流体が加圧室に補充され、
一方その補充を遮断する操作によって、ポンプの吐出圧
を一定にして急速駆動と緩速駆動に簡単に切り換えるこ
とができるようになり、往復動のサイクルタイムを大幅
に増大することができるようになる。
【0021】しかも、補充する流体は、小径シリンダの
密閉された流体室に貯留しているため、流体室内に渦流
が発生したり空気の混入の恐れもなく、迅速な応答性を
もって緩急駆動に切り換えることができる。
【0022】更に、大径シリンダを復動する際、大径シ
リンダから排出する流体が小径シリンダの流体室にその
膨張に応じた量分が注入されることから、ポンプ吐出流
体を補充する必要がなく回路構成が簡単になり、迅速に
復動することができるようになる。
【0023】本発明の流体シリンダの駆動回路は、その
大径シリンダが復動型のものであっても、簡単に緩急駆
動に切り換えることができるものである。また、大径シ
リンダが単動型のものであっても、簡単に緩急駆動に切
り換えることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による流体圧シリンダとその流体圧回路
を示す説明図である。
【図2】同じく本発明の類例による流体圧シリンダとそ
の流体圧回路を示す説明図である。
【図3】従来の流体圧シリンダとその流体圧回路を示す
説明図である。
【符号の説明】
1 大径シリンダ 2 小径シリンダ 6 加圧室 7 流体室 8 制御弁 9 連結路 10 流体圧発生ユニット 11 大径シリンダへの流路 12 小径シリンダへの流路 12a 排出路 13 第1切換弁 17 第2切換弁 18 第3切換弁 19 タンク 20 大径シリンダの加圧側ポート 21 小径シリンダの給排ポート

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 復動型の大径シリンダ(1)と小径シリ
    ンダ(2)が、双方のピストン(3,4)をロッド
    (5)で互いに連動可能に連設してあり、大径シリンダ
    (1)の小径シリンダ(2)寄りの室を加圧室(6)と
    し、小径シリンダ(2)の大径シリンダ(1)寄りの室
    を流体室(7)とし、流体室(7)と加圧室(6)とを
    連結路(9)を介して結合している流体シリンダにおい
    て、その連結路(9)中に該連結路(9)を断続するこ
    とができ開路時には流体を双方へ流動できる制御弁
    (8)を介在し、大径シリンダ(1)に流体圧発生ユニ
    ット(10)からの流路(11)を連結し、前記連結路
    (9)中の制御弁(8)より流体室(7)側に流体圧発
    生ユニット(10)へ帰流する排出路(12a)を中間
    に第3切換弁(18)を介して連結していることを特徴
    とする流体圧シリンダの駆動回路。
  2. 【請求項2】 単動型の大径シリンダ(1)と小径シリ
    ンダ(2)が、双方のピストン(3,4)をロッド
    (5)を介して互いに連動可能に連設し、大径シリンダ
    (1)の小径シリンダ(2)寄りの室を加圧室(6)と
    し、小径シリンダ(2)の大径シリンダ(1)寄りの室
    を流体室(7)とし、流体室(7)と加圧室(6)とを
    連結路(9)を介して結合している流体シリンダにおい
    て、その連結路(9)中に該連結路(9)を断続するこ
    とができ開路時には流体を双方へ流動できる制御弁
    (8)を介在すると共に、大径シリンダ(1)の加圧室
    (6)と小径シリンダ(2)の流体室(7)にそれぞれ
    流体圧発生ユニット(10)からの流路(11,12)
    を連結すると共に、流体室(7)への流路(12)中に
    第3切換弁(18)を介在していることを特徴とする流
    体圧シリンダの駆動回路。
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