JP3792307B2 - 油圧作動装置 - Google Patents
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- Y10T83/869—Means to drive or to guide tool
- Y10T83/8821—With simple rectilinear reciprocating motion only
- Y10T83/8858—Fluid pressure actuated
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フープレンチ、油圧作動カッタあるいはパンチャ等の駆動源として用いられる油圧作動装置に係り、特にスプール弁装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特公平６−７５７３８号公報に示されているように、装置内にスプール弁装置を組込み、装置の動作を電動モータのスイッチのＯＮ／ＯＦＦだけで自動的に行なうことができるようにした油圧作動装置は一般に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
スプール弁装置を有する前記従来の油圧作動装置において、スプール室の内壁とスプールとの間に形成されている微小隙間の寸法は、油圧の上昇によってその粘性が低下した場合であっても、油のリーク速度が速くなってスプール室の内圧が上昇せず、シリンダ室と油槽との間を閉止することができなくなることがないよう、例えば０．１ｍｍの直径隙間程度に設定されている。
【０００４】
このため、装置の始動時等、油温が低くその粘性が高い場合には、前記微小隙間からの油のリーク速度が遅くなってスプール室内が過剰な圧力となり、無負荷時でもモータ負荷が大きくなってピストンシールパッキングが損傷する等の問題がある。
【０００５】
本発明は、かかる現況に鑑みなされたもので、油温が低くその粘性が高い場合であっても、スプール室内の過剰圧力を緩和し、モータの負荷上昇およびシールパッキングの損傷を防止することができる油圧作動装置を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明の他の目的は、逃し弁機構の構成を簡素化して狭い空間にも組込むことができる油圧作動装置を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明は、シリンダ室と油槽とを連通する通路の途中に形成された弁座を前方に有し、複数のポンプ機構のうちの1つのポンプ機構に連通する通路が後方に開口されているスプール室と；先端に前記弁座に着離座する弁体が形成され、前記スプール室の内壁との間に微小隙間を有してスプール室内に軸方向に摺動可能に配設されたスプールと；前記スプールを弁開方向に付勢するスプリングと；前記スプール室の後方とシリンダ室とを連通する連通路と；この連通路に設けられ、スプール室の内圧が設定圧力を超えた際に開となる常閉の逃し弁機構と；を具備することを特徴とする。そして、スプール室の内圧が上昇して設定圧力を超えた場合には、逃し弁機構が開となってスプール室内の圧力油がシリンダ室内に送られるので、スプール室内の過剰圧を緩和することが可能となる。
【０００８】
本発明はまた、逃し弁機構を、弁座に着離座して連通路を開閉する弁体と、この弁体を弁閉方向に付勢するスプリングとから構成するようにしたことを特徴とする。そしてこれにより、スプリングのばね圧調節のみで、設定圧力を任意に調節することが可能となる。
【０００９】
本発明はさらに、弁座を連通路に形成するとともに、弁体を硬球で形成し、かつスプリングを、硬球を背面側から支持する板ばねで形成するようにしたことを特徴とする。そしてこれにより、逃し弁機構の構成を簡素化して狭い空間内にも組込むことが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の一形態に係る油圧作動装置を示すもので、図中、符号１はスイッチ１ａを有する電動モータであり、この電動モータ１は、そのモータ軸２をケーシング本体３内に挿入した状態でケーシング本体３に対し取付けられている。
【００１１】
このケーシング本体３の内部には、油が貯留される油槽４およびこの油槽４内に油を圧送するポンプ機構５がそれぞれ設けられている。ポンプ機構５は、モータ軸２の先端に形成されたカム部６と、このカム部６によりニードルベアリングを介し往復駆動されるピストン７と、油通路中に配設された開閉弁８とから構成されている。そして、この開閉弁８は、通常はスプリング９により油通路を閉塞するようになっている。
【００１２】
ケーシング本体３のほぼ中央部には、シリンダ室１０が形成されており、このシリンダ室１０と前記油槽４とは、垂直壁１１により仕切られている。
【００１３】
また、ポンプ機構５は、複数個（例えば３個）配設されており、１つのポンプ機構５（図１では上方位置に示す）を除き、他のポンプ機構５ａ（図１では下方に鎖線で示す）からの圧力油を給送する油供給路１２が、前記垂直壁１１を貫通してシリンダ室１０へ連通している。
【００１４】
このシリンダ室１０と前記油槽４とは、図１および図２に示すように、垂直壁１１に貫通して設けられた連通路１３により連通され、この連通路１３の途中には、スプール弁装置１４が配設されている。
【００１５】
このスプール弁装置１４は、垂直壁１１に形成された円筒状のスプール室１５と、このスプール室１５内に軸方向に摺動可能に配置され、スプール室１５の内壁との間に微小隙間（例えば０．１ｍｍの直径隙間）を有するスプール１６と、スプール１６の先端部に当接するようスプール室１５内に配設されたスプリング１７とを備え、スプール室１５の内圧変動に応じて連通路１３を開閉するようになっている。
【００１６】
スプール室１５は、シリンダ室１０と油槽４とを連通する連通路１３の途中に形成された弁座１８を前方位置に有し、後方には、複数のポンプ機構のうちの１つのポンプ機構５に連通する通路１９が開口されている。
【００１７】
また、スプール１６の先端には、スプール室１５内の弁座１８に着離座する弁体２０が形成されている。そして、このスプール１６は、ポンプ機構５が作動しないときには、スプリング１７の付勢力でその後端がストッパ２１に当接する位置まで押上げられ、前記弁体２０が弁座１８から離座して連通路１３が開となるようになっている。
【００１８】
垂直壁１１には、油槽４とシリンダ室１０の前端部（垂直壁１１と反対側の端部）とを連通する油戻り路２２が貫通形成されており、後述するピストンフランジ２３が前進した際に、シリンダ室１０前端側の油を油槽４に戻すようになっている。
【００１９】
ピストンフランジ２３は、シリンダ室１０内に軸方向に摺動自在に配設されており、このピストンフランジ２３の前端面から突出するピストンロッド２４は、図示しないシリンダ室１０の前端壁を貫通して外部に突出し、フープレンチ等の工具（図示せず）を駆動するようになっている。
【００２０】
なお、図１および図２において、符号２５はピストンフランジ２３の戻しばねである。
【００２１】
垂直壁１１には、スプール室１５の後方位置とシリンダ室１０とを連通する連通路２６が設けられており、この連通路２６には、スプール室１５の内圧が設定圧力を超えた際に開となる常閉の逃し弁機構２７が設けられている。
【００２２】
この逃し弁機構２７は、図１ないし図３に示すように、前記連通路２６に形成された弁座２８と、この弁座２８に着離座して連通路２６を開閉する鋼球等の硬球２９と、この硬球２９を背面側から支持して弁閉方向に付勢する板ばね３０とを備えており、板ばね３０のばね圧を調節することにより、弁開圧力、すなわち設定圧力に調整できるようになっている。
【００２３】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
電動モータ１のスイッチ１ａをＯＮにして電動モータ１を起動すると、そのモータ軸２の回転によりカム部６が回転し、ピストン７が往復動する。すると、油槽４内の油が吸引されるとともに圧縮され、圧力油が発生する。
【００２４】
ポンプ機構５により発生した圧力油は、ばね９に抗して開閉弁８を開にし、通路１９を通ってスプール弁装置１４に圧送される。また、他のポンプ機構５ａにより発生した圧力油は、油供給路１２を通ってシリンダ室１０内に圧送される。
【００２５】
スプール弁装置１４に圧送された圧力油は、スプール室１５の後方から送入され、スプール１６をスプリング１７に抗して前方に押す。すると、スプール１６の前進により弁体２０が弁座１８に着座し、連通路１３が遮断閉塞される。その後ポンプ機構５からスプール室１５に送られてくる圧力油は、スプール１６とスプール室１５の内壁との間の隙間を通って流れ、連通路１３を通って油槽４に戻される。
【００２６】
一方、シリンダ室１０に圧送された圧力油は、ピストンフランジ２３のフランジ面に作用し、戻しばね２５に抗してピストンフランジ２３およびピストンロッド２４を図１において左方に前進させる。これにより、図示しない工具が作動して曲げ加工、切削加工あるいは孔穿け加工等の加工が行なわれる。
【００２７】
加工作業終了後、電動モータ１のスイッチ１ａをＯＦＦにすると、ポンプ機構５からの圧力油の供給が停止されるので、スプール弁装置１４のスプール１６はスプリング１７により後方に押し戻され、弁体２０が弁座１８から離座する。これにより、シリンダ室１０と油槽４とは連通路１３により再び連通し、シリンダ室１０内の圧力油が油槽４に戻され、ピストンフランジ２３は戻しばね２５により図１に示す位置まで押し戻される。
【００２８】
ところで、油圧作動装置の使用直後のように、油の温度が低くその粘性が高い場合には、スプール室１５の内壁とスプール１６との間の隙間を流れる油のリーク速度が遅くなる。このため、スプール室１５内の圧力が次第に上昇することになる。そして、スプール室１５の内圧が予め設定された設定圧力を超えると、逃し弁機構２７の硬球２９が、板ばね３０の付勢力に抗し弁座２８から離座し、スプール室１５とシリンダ室１０とが連通路２６を介し連通する。このため、スプール室１５内の圧力油が連通路２６を介しシリンダ室１０に流れ、スプール室１５内の過剰圧力が防止される。
【００２９】
このように、油温が低くその粘性が高い場合であっても、スプール室１５内の過剰圧力が緩和され、電動モータ１の負荷上昇を防止することができるとともに、シールパッキングの損傷を防止することができる。
【００３０】
なお、前記実施の一形態においては、逃し弁機構２７を、連通路２６に形成された弁座２８と、硬球２９と、板ばね３０とで構成する場合について説明したが、例えばユニット化されている逆止弁と連通路２６に取付けるようにしてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、スプール室の内圧が上昇して設定圧力を超えた場合に、逃し弁機構を開にしてスプール室内の圧力油をシリンダ室に逃すようにしているので、スプール室内の過剰を緩和し、モータの負荷上昇を防止することができるとともに、シールパッキングの損傷を防止することができる。
【００３２】
本発明はまた、逃し弁機構と、弁座に着離座して連通路を開閉する弁体と、この弁体を弁閉方向に付勢するスプリングとから構成するようにしているので、スプリングのばね圧調節のみで、設定圧力を任意に調節することができる。
【００３３】
本発明はさらに、弁座を連通路に形成するとともに、弁体を硬球で形成し、かつスプリングを、硬球を背面側から支持する板ばねで形成するようにしているので、逃し弁機構の構成を簡素化して狭い空間内にも組込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る油圧作動装置を示す要部構成断面図。
【図２】図１の要部拡大図。
【図３】図１の逃し弁機構周りを図１の左方から見た構成図。
【符号の説明】
１ 電動モータ
１ａ スイッチ
３ ケーシング本体
４ 油槽
５，５ａ ポンプ機構
７ ピストン
８ 開閉弁
１０ シリンダ室
１１ 垂直壁
１３，２６ 連通路
１４ スプール弁装置
１５ スプール室
１６ スプール
１７ スプリング
１８，２８ 弁座
２０ 弁体
２１ ストッパ
２３ ピストンフランジ
２４ ピストンロッド
２５ 戻しばね
２７ 逃し弁機構
２９ 硬球
３０ 板ばね
【発明の属する技術分野】
本発明は、フープレンチ、油圧作動カッタあるいはパンチャ等の駆動源として用いられる油圧作動装置に係り、特にスプール弁装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特公平６−７５７３８号公報に示されているように、装置内にスプール弁装置を組込み、装置の動作を電動モータのスイッチのＯＮ／ＯＦＦだけで自動的に行なうことができるようにした油圧作動装置は一般に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
スプール弁装置を有する前記従来の油圧作動装置において、スプール室の内壁とスプールとの間に形成されている微小隙間の寸法は、油圧の上昇によってその粘性が低下した場合であっても、油のリーク速度が速くなってスプール室の内圧が上昇せず、シリンダ室と油槽との間を閉止することができなくなることがないよう、例えば０．１ｍｍの直径隙間程度に設定されている。
【０００４】
このため、装置の始動時等、油温が低くその粘性が高い場合には、前記微小隙間からの油のリーク速度が遅くなってスプール室内が過剰な圧力となり、無負荷時でもモータ負荷が大きくなってピストンシールパッキングが損傷する等の問題がある。
【０００５】
本発明は、かかる現況に鑑みなされたもので、油温が低くその粘性が高い場合であっても、スプール室内の過剰圧力を緩和し、モータの負荷上昇およびシールパッキングの損傷を防止することができる油圧作動装置を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明の他の目的は、逃し弁機構の構成を簡素化して狭い空間にも組込むことができる油圧作動装置を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明は、シリンダ室と油槽とを連通する通路の途中に形成された弁座を前方に有し、複数のポンプ機構のうちの1つのポンプ機構に連通する通路が後方に開口されているスプール室と；先端に前記弁座に着離座する弁体が形成され、前記スプール室の内壁との間に微小隙間を有してスプール室内に軸方向に摺動可能に配設されたスプールと；前記スプールを弁開方向に付勢するスプリングと；前記スプール室の後方とシリンダ室とを連通する連通路と；この連通路に設けられ、スプール室の内圧が設定圧力を超えた際に開となる常閉の逃し弁機構と；を具備することを特徴とする。そして、スプール室の内圧が上昇して設定圧力を超えた場合には、逃し弁機構が開となってスプール室内の圧力油がシリンダ室内に送られるので、スプール室内の過剰圧を緩和することが可能となる。
【０００８】
本発明はまた、逃し弁機構を、弁座に着離座して連通路を開閉する弁体と、この弁体を弁閉方向に付勢するスプリングとから構成するようにしたことを特徴とする。そしてこれにより、スプリングのばね圧調節のみで、設定圧力を任意に調節することが可能となる。
【０００９】
本発明はさらに、弁座を連通路に形成するとともに、弁体を硬球で形成し、かつスプリングを、硬球を背面側から支持する板ばねで形成するようにしたことを特徴とする。そしてこれにより、逃し弁機構の構成を簡素化して狭い空間内にも組込むことが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の一形態に係る油圧作動装置を示すもので、図中、符号１はスイッチ１ａを有する電動モータであり、この電動モータ１は、そのモータ軸２をケーシング本体３内に挿入した状態でケーシング本体３に対し取付けられている。
【００１１】
このケーシング本体３の内部には、油が貯留される油槽４およびこの油槽４内に油を圧送するポンプ機構５がそれぞれ設けられている。ポンプ機構５は、モータ軸２の先端に形成されたカム部６と、このカム部６によりニードルベアリングを介し往復駆動されるピストン７と、油通路中に配設された開閉弁８とから構成されている。そして、この開閉弁８は、通常はスプリング９により油通路を閉塞するようになっている。
【００１２】
ケーシング本体３のほぼ中央部には、シリンダ室１０が形成されており、このシリンダ室１０と前記油槽４とは、垂直壁１１により仕切られている。
【００１３】
また、ポンプ機構５は、複数個（例えば３個）配設されており、１つのポンプ機構５（図１では上方位置に示す）を除き、他のポンプ機構５ａ（図１では下方に鎖線で示す）からの圧力油を給送する油供給路１２が、前記垂直壁１１を貫通してシリンダ室１０へ連通している。
【００１４】
このシリンダ室１０と前記油槽４とは、図１および図２に示すように、垂直壁１１に貫通して設けられた連通路１３により連通され、この連通路１３の途中には、スプール弁装置１４が配設されている。
【００１５】
このスプール弁装置１４は、垂直壁１１に形成された円筒状のスプール室１５と、このスプール室１５内に軸方向に摺動可能に配置され、スプール室１５の内壁との間に微小隙間（例えば０．１ｍｍの直径隙間）を有するスプール１６と、スプール１６の先端部に当接するようスプール室１５内に配設されたスプリング１７とを備え、スプール室１５の内圧変動に応じて連通路１３を開閉するようになっている。
【００１６】
スプール室１５は、シリンダ室１０と油槽４とを連通する連通路１３の途中に形成された弁座１８を前方位置に有し、後方には、複数のポンプ機構のうちの１つのポンプ機構５に連通する通路１９が開口されている。
【００１７】
また、スプール１６の先端には、スプール室１５内の弁座１８に着離座する弁体２０が形成されている。そして、このスプール１６は、ポンプ機構５が作動しないときには、スプリング１７の付勢力でその後端がストッパ２１に当接する位置まで押上げられ、前記弁体２０が弁座１８から離座して連通路１３が開となるようになっている。
【００１８】
垂直壁１１には、油槽４とシリンダ室１０の前端部（垂直壁１１と反対側の端部）とを連通する油戻り路２２が貫通形成されており、後述するピストンフランジ２３が前進した際に、シリンダ室１０前端側の油を油槽４に戻すようになっている。
【００１９】
ピストンフランジ２３は、シリンダ室１０内に軸方向に摺動自在に配設されており、このピストンフランジ２３の前端面から突出するピストンロッド２４は、図示しないシリンダ室１０の前端壁を貫通して外部に突出し、フープレンチ等の工具（図示せず）を駆動するようになっている。
【００２０】
なお、図１および図２において、符号２５はピストンフランジ２３の戻しばねである。
【００２１】
垂直壁１１には、スプール室１５の後方位置とシリンダ室１０とを連通する連通路２６が設けられており、この連通路２６には、スプール室１５の内圧が設定圧力を超えた際に開となる常閉の逃し弁機構２７が設けられている。
【００２２】
この逃し弁機構２７は、図１ないし図３に示すように、前記連通路２６に形成された弁座２８と、この弁座２８に着離座して連通路２６を開閉する鋼球等の硬球２９と、この硬球２９を背面側から支持して弁閉方向に付勢する板ばね３０とを備えており、板ばね３０のばね圧を調節することにより、弁開圧力、すなわち設定圧力に調整できるようになっている。
【００２３】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
電動モータ１のスイッチ１ａをＯＮにして電動モータ１を起動すると、そのモータ軸２の回転によりカム部６が回転し、ピストン７が往復動する。すると、油槽４内の油が吸引されるとともに圧縮され、圧力油が発生する。
【００２４】
ポンプ機構５により発生した圧力油は、ばね９に抗して開閉弁８を開にし、通路１９を通ってスプール弁装置１４に圧送される。また、他のポンプ機構５ａにより発生した圧力油は、油供給路１２を通ってシリンダ室１０内に圧送される。
【００２５】
スプール弁装置１４に圧送された圧力油は、スプール室１５の後方から送入され、スプール１６をスプリング１７に抗して前方に押す。すると、スプール１６の前進により弁体２０が弁座１８に着座し、連通路１３が遮断閉塞される。その後ポンプ機構５からスプール室１５に送られてくる圧力油は、スプール１６とスプール室１５の内壁との間の隙間を通って流れ、連通路１３を通って油槽４に戻される。
【００２６】
一方、シリンダ室１０に圧送された圧力油は、ピストンフランジ２３のフランジ面に作用し、戻しばね２５に抗してピストンフランジ２３およびピストンロッド２４を図１において左方に前進させる。これにより、図示しない工具が作動して曲げ加工、切削加工あるいは孔穿け加工等の加工が行なわれる。
【００２７】
加工作業終了後、電動モータ１のスイッチ１ａをＯＦＦにすると、ポンプ機構５からの圧力油の供給が停止されるので、スプール弁装置１４のスプール１６はスプリング１７により後方に押し戻され、弁体２０が弁座１８から離座する。これにより、シリンダ室１０と油槽４とは連通路１３により再び連通し、シリンダ室１０内の圧力油が油槽４に戻され、ピストンフランジ２３は戻しばね２５により図１に示す位置まで押し戻される。
【００２８】
ところで、油圧作動装置の使用直後のように、油の温度が低くその粘性が高い場合には、スプール室１５の内壁とスプール１６との間の隙間を流れる油のリーク速度が遅くなる。このため、スプール室１５内の圧力が次第に上昇することになる。そして、スプール室１５の内圧が予め設定された設定圧力を超えると、逃し弁機構２７の硬球２９が、板ばね３０の付勢力に抗し弁座２８から離座し、スプール室１５とシリンダ室１０とが連通路２６を介し連通する。このため、スプール室１５内の圧力油が連通路２６を介しシリンダ室１０に流れ、スプール室１５内の過剰圧力が防止される。
【００２９】
このように、油温が低くその粘性が高い場合であっても、スプール室１５内の過剰圧力が緩和され、電動モータ１の負荷上昇を防止することができるとともに、シールパッキングの損傷を防止することができる。
【００３０】
なお、前記実施の一形態においては、逃し弁機構２７を、連通路２６に形成された弁座２８と、硬球２９と、板ばね３０とで構成する場合について説明したが、例えばユニット化されている逆止弁と連通路２６に取付けるようにしてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、スプール室の内圧が上昇して設定圧力を超えた場合に、逃し弁機構を開にしてスプール室内の圧力油をシリンダ室に逃すようにしているので、スプール室内の過剰を緩和し、モータの負荷上昇を防止することができるとともに、シールパッキングの損傷を防止することができる。
【００３２】
本発明はまた、逃し弁機構と、弁座に着離座して連通路を開閉する弁体と、この弁体を弁閉方向に付勢するスプリングとから構成するようにしているので、スプリングのばね圧調節のみで、設定圧力を任意に調節することができる。
【００３３】
本発明はさらに、弁座を連通路に形成するとともに、弁体を硬球で形成し、かつスプリングを、硬球を背面側から支持する板ばねで形成するようにしているので、逃し弁機構の構成を簡素化して狭い空間内にも組込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る油圧作動装置を示す要部構成断面図。
【図２】図１の要部拡大図。
【図３】図１の逃し弁機構周りを図１の左方から見た構成図。
【符号の説明】
１ 電動モータ
１ａ スイッチ
３ ケーシング本体
４ 油槽
５，５ａ ポンプ機構
７ ピストン
８ 開閉弁
１０ シリンダ室
１１ 垂直壁
１３，２６ 連通路
１４ スプール弁装置
１５ スプール室
１６ スプール
１７ スプリング
１８，２８ 弁座
２０ 弁体
２１ ストッパ
２３ ピストンフランジ
２４ ピストンロッド
２５ 戻しばね
２７ 逃し弁機構
２９ 硬球
３０ 板ばね
Claims (3)
- シリンダ室と油槽とを連通する通路の途中に形成された弁座を前方に有し、複数のポンプ機構のうちの1つのポンプ機構に連通する通路が後方に開口されているスプール室と；先端に前記弁座に着離座する弁体が形成され、前記スプール室の内壁との間に微小隙間を有してスプール室内に軸方向に摺動可能に配設されたスプールと；前記スプールを弁開方向に付勢するスプリングと；前記スプール室の後方とシリンダ室とを連通する連通路と；この連通路に設けられ、スプール室の内圧が設定圧力を超えた際に開となる常閉の逃し弁機構と；を具備することを特徴とする油圧作動装置。
- 逃し弁機構は、弁座に着離座して連通路を開閉する弁体と、この弁体を弁閉方向に付勢するスプリングとを備えていることを特徴とする請求項１記載の油圧作動装置。
- 弁座は連通路に形成されているとともに、弁体は硬球で形成され、かつスプリングは硬球を背面側から支持する板ばねで形成されていることを特徴とする請求項２記載の油圧作動装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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