JP3902766B2

JP3902766B2 - Double acting hydraulic actuator

Info

Publication number: JP3902766B2
Application number: JP2003000507A
Authority: JP
Inventors: 村清木
Original assignee: Ogura KK
Current assignee: Ogura KK
Priority date: 2003-01-06
Filing date: 2003-01-06
Publication date: 2007-04-11
Anticipated expiration: 2023-01-06
Also published as: KR20040063801A; SE525756C2; SE0303524L; TWI259112B; DE10361362A1; TW200418589A; DE10361362B4; JP2004211828A; KR100537154B1; SE0303524D0

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピストンロッドの先端に工具を取り付け、パンチャー、切断装置などとして使用する油圧作動装置に関わり、とりわけピストンロッドの復帰動作を確実に行うことのできる複動型油圧作動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、垂直壁により油槽とシリンダ室とに分離されたケーシング本体と、ケーシング本体内に配設され、油槽に貯留された油を加圧してシリンダ室へ供給する油圧ポンプ装置と、シリンダ室内に摺動自在に配設され、ケーシング本体から突出するピストンロッドが連接されたピストンフランジと、ケーシング本体内に形成された油圧ポンプ装置とピストンフランジ後方側のシリンダ室とを連通する油供給路と、ケーシング本体内に形成された油槽とピストンフランジ前方側のシリンダ室とを連通する油戻し路とを備えた油圧作動装置のピストンロッドの先端にポンチなど工具を装着し、パンチャーなどとして使用する装置が知られている。
【０００３】
この様な油圧作動装置においては、ピストンロッドを前進させて所定の加工作業を終えた後は、ピストンロッドを元の位置に復帰させる必要がある。このピストンロッドの復帰動作は、従来はケーシング本体内に配設された復帰バネの付勢力を利用して行われているが、復帰動作に大きな力を必要とする場合には、ピストンロッドの復帰が困難になる場合があった。
【０００４】
たとえば、油圧作動装置をパンチャーとして用いた例では、穴明けすべき鉄板が厚い場合とか、穴明け精度を良くするためにポンチと穴とのクリアランスを小さくした場合などには、ポンチが鉄板を貫通した後、ポンチを再びその穴を通して元の位置に復帰させる際、ポンチと穴との摩擦抵抗が大きくなり、復帰バネの付勢力だけでは復帰しないことがある。
【０００５】
このため、大きな復帰力を必要とする場合には、ピストンロッドの外周囲にウレタンゴムなどの弾性部材を取り付け、ピストンロッドの前進移動時にこの弾性部材も同時に圧縮変形させ、弾性部材の弾性復帰力を利用して、ポンチを穴から抜き出すようにした技術が提案されている。
【０００６】
しかしながら、この様なピストンロッドの外周囲に弾性部材を取り付ける方法は、大きな弾性復帰力を得ることが困難であると共に、弾性部材が作業中に邪魔になるという問題がある。
【０００７】
そこでピストンロッドの復帰動作をより確実に行うため、ピストンロッドを圧力油により強制的に復帰させる複動型油圧作動装置が開発されている（たとえば、特許文献１）。この特許文献１に記載された発明においては、ピストンロッドの移動位置がピストンロッドの位置検出手段により検出され、位置検出信号が自動油通路切換手段に送られ、自動油通路切換手段は、この位置検出信号により、ポンプ手段からの圧力油の供給通路を前進用通路から後進用通路に自動的に切り換え、ピストンロッドが圧力油により強制的に自動復帰させられる構造となっている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平５−１８７４１５号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この特許文献１に記載された発明においては、位置検出信号の送受にリミットスイッチ、ソレノイド及びコントロールリレー等の電気部品による位置検出機構が採用されているため、構造が複雑で作動不良を生じやすいという問題がある。特に硬い材料の穴明け時などのように衝撃が生じる場合には、リミットスイッチが誤作動することがある。また、種々の電気部品を使用するためコストが高くなるという問題があった。
【００１０】
本発明はこの様な点を考慮してなされたものであり、復帰動作を行う機構を単純化し、動作の確実性を確保すると共に、低コストの複動型油圧作動装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の本発明は、垂直壁により油槽とシリンダ室とに分離されたケーシング本体と、ケーシング本体内に配設され、油槽に貯留された油を加圧してシリンダ室へ供給する油圧ポンプ装置と、ケーシング本体に連接され油圧ポンプ装置を駆動する電動モータと、シリンダ室内に摺動自在に配設され、ケーシング本体から突出するピストンロッドが連接されたピストンフランジと、ケーシング本体内に形成された油圧ポンプ装置とピストンフランジ後方側のシリンダ室とを連通する油供給路と、ケーシング本体内に形成された油槽とピストンフランジ前方側のシリンダ室とを連通する油戻し路とを備えた複動型油圧作動装置において、
垂直壁からシリンダ室方向へ突設され、前端部に弁座が形成され軸線方向にバルブガイド用貫通穴が形成されたガイドバーと、前記バルブガイド用貫通穴に摺動可能に挿入され後方部に所定の間隔を置いて前方円周溝部と後方円周溝部とが形成された弁ロッドと、前記弁ロッドの前方側に固設された前記ガイドバーの弁座に当接する弁体とからなるスプールリリースバルブとを有し、前記油供給路は、一端が油圧ポンプ装置に連通し他端が前記バルブガイド用貫通穴に開口した第１油供給路と、一端がピストンフランジ後方側のシリンダ室に連通し他端が前記バルブガイド用貫通穴に開口した第２油供給路とからなり、前記油戻し路と油槽との間には垂直壁面と電動モータのモータ軸軸受けとにより囲まれた小空間が形成され、前記油戻し路は、一端がピストンフランジ前方側のシリンダ室に連通し他端が前記バルブガイド用貫通穴に開口しているとともに、前記前方円周溝部によって第１油供給路と第２油供給路の連通遮断切換がなされ、前記後方円周溝部によって第１油供給路と油戻し路および油戻し路と小空間との連通遮断切換がなされることを特徴とする。
【００１２】
また請求項２に記載の本発明は、前方円周溝部と後方円周溝部とは、それぞれ軸方向に所定の幅を有する円周溝を備え、前記第１油供給路および第２油供給路のそれぞれの開口端が前記前方円周溝部の円周溝内に位置するとき、前記油戻し路と油槽とは後方円周溝部の円周溝を介して連通する状態にあり、前記第１油供給路および油戻し路のそれぞれの開口端が後方円周溝部の円周溝内に位置するとき、第２油供給路は第１油供給路と遮断され、油戻し路は小空間と遮断された状態にあることを特徴とする。
【００１３】
更に請求項３に記載の本発明は、弁ロッドは後端部が小空間側に突出され、内部に軸線方向に油戻り通路が形成されていることを特徴とする。
【００１４】
【実施例】
以下図面を参照して本発明の実施の態様について説明する。
【００１５】
図１は本発明に係わる複動型油圧作動装置１の一実施態様を示す断面図である。図において符号２はケーシング本体であり、このケーシング本体２の一端に駆動用電動モータ３が連接されている。ケーシング本体２は、垂直壁４を間にして、駆動用電動モータ３に連接され、内部に油槽５と油圧ポンプ装置６が内蔵されたポンプケーシング７と、内部にシリンダ室の形成されたシリンダケーシング８と、シリンダケーシング８の下方部に連接され工具を保持する顎部９とから構成されている。
【００１６】
シリンダケーシング８内にはピストンフランジ１０が摺動可能に配設され、シリンダ室はピストンフランジ１０により、図１で左側の前方シリンダ室１２と図１で右側の後方シリンダ室１３とに分離されている。また、このピストンフランジ１０にはピストンロッド１１が連接され、ピストンロッド１１の先端部はシリンダケーシング８の前方側からケーシング本体２外へ突出している。
【００１７】
油圧ポンプ装置６は、例えばカム機構１４を電動モータ３のモータ軸３ａにより往復動することにより、油槽５内に貯留された油を加圧するような公知技術を採用したものである。
【００１８】
ケーシング本体２内には、油圧ポンプ装置６で発生した圧力油を後方シリンダ室１３に送るための油供給路と、前方シリンダ室１２と油槽５とを連通し、油を戻すための油戻し路とが形成されている。
【００１９】
本実施態様においては、油供給路は、油圧ポンプ装置６に連通する第１油供給路１５と、後方シリンダ室１３に連通する第２油供給路１６とに分割されている。また、油戻し路１７と油槽５との間には、垂直壁４の内面と電動モータ３のモータ軸３ａの軸受け３ｂとによって囲まれた小空間１９が形成されている。
【００２０】
図２に詳細に示すように、ピストンロッド１１の後方端側から軸線方向に内部空間１８が形成され、この内部空間１８内に垂直壁４からシリンダ室方向に突設するガイドバー２０が挿入されている。このガイドバー２０には軸線方向にバルブガイド用貫通穴２１が貫通形成され、このバルブガイド用貫通穴２１内にスプールリリースバルブ２３が摺動可能に挿入されている。
【００２１】
スプールリリースバルブ２３は、棒状の弁ロッド２４と、この弁ロッド２４の先端に固設され前記ガイドバー２０の先端面に形成された弁座２２に当接する弁体２５とからなっている。弁ロッド２４はその後方部が垂直壁４から小空間１９に向けて突出する長さを有し、その後方外周部に、所定の間隔を置いて前方円周溝２６と後方円周溝２７とが形成されている。
【００２２】
この前方円周溝２６は、第１油供給路１５と第２油供給路１６の連通遮断切換を行うものであり、また後方円周溝２７は、第１油供給路１５と油戻し路１７および油戻し路１７と小空間１９との連通遮断切換を行うものである。
【００２３】
すなわち前方円周溝部と後方円周溝部とは、それぞれ軸方向に所定の幅を有する円周溝２６，２７を有し、前方円周溝２６と後方円周溝２７との間には外周面部２６ａが形成され、後方円周溝２７の後方部には外周円周部２７ａが形成されている。そして、前記第１油供給路１５および第２油供給路１６のそれぞれの開口端１５ａ，１６ａが前記前方円周溝部の円周溝２６内に位置して連通するとき、前記油戻し路１７と小空間１９とは後方円周溝部の円周溝２７を介して連通する状態にある（図２）。
【００２４】
また、前記第１油供給路１５および油戻し路１７のそれぞれの開口端１５ａ、１７ａが後方円周溝部の円周溝内２７に位置して連通するとき、第２油供給路１６は弁ロッド２４の外周面部２６ａによって第１油供給路１５と遮断され、油戻し路１７と小空間１９とは弁ロッド２４の外周面部２７ａによって遮断された状態にある（図４）。
【００２５】
そして図３に示すような、図２と図４に示す弁ロッド２４の位置の中間位置においては、第１油通路１５と第２油通路１６とが外周面部２６ａにより遮断され、第１油通路１５と小空間１９とが後方円周溝２７を介して連通する状態にある。
【００２６】
弁ロッド２４は後端部が小空間１９側に突出され、突出端に抜け止め用ストッパー２９が取り付けられている。また弁ロッド２４の内部には軸線方向に油戻り通路２８が形成されている。
【００２７】
スプールリリースバルブ２３の弁体２５の外周囲側には、弁体２５にリリース動作を生じさせるためのリターンスプリング３０が装着されている。また、ガイドバー２０と弁ロッド２４との間には、弁体２５に当接するようにスプリング３１が配設されている。
【００２８】
シリンダケーシング８の前方シリンダ室１２内には、ピストンフランジ１０と当接して戻しばね３２が配設され、ピストンロッド１１の先端にはポンチ３３が取り付けられている。また、顎部９のこのポンチ３３と対向する位置にはダイス３４が取り付けられている。
【００２９】
符号３５は第２油供給路１６を、油槽５に連通する図示しない油戻し路に切り換え接続する切り換えハンドルである。この切り換えハンドル３５は、加工作業の途中にピストンロッド１１の前進を停止し、元の位置に後退移動させる必要が生じたときなどに用いられる。
【００３０】
符号３６は前方シリンダ室１２内の油量変化に応じて変形する、油量調整用の弾性袋である。
【００３１】
次にこの様な構成からなる本発明の実施態様の作用について説明する。
【００３２】
先ず、油圧作動装置１が作動を開始する前においては、ピストンロッド１１、スプールリリースバルブ２３は、図１および２に示す位置にある。すなわち、スプールリリースバルブ２３は、弁体２５がピストンロッド１１により弁座２２に当接された位置にある。そしてこの時は、前方円周溝２６には第１油供給路１５の開口端１５ａと第２油供給路１６の開口端１６ａが開口し、第１油供給路１５と第２油供給路１６とが連通した状態にある。また、後方円周溝２７は、一部が小空間１９に連通する側に開放され、残りの部分に油戻し路１７の開口端１７ａが開口し、油戻し路１７が小空間１９に連通した状態にある。
【００３３】
この様な状態で、電動モータ３を駆動し、油圧ポンプ装置６を作動させると、油槽５内の油が加圧され、この加圧された圧力油が矢印で示すように第１油供給路１５を通して流れ、開口端１５ａから前方円周溝２６に流入する。続いて圧力油は前方円周溝２６を通して第２油供給路１６に流れ、第２油供給路１６から後方シリンダ室１３に流入する。これにより、ピストンフランジ１０、ピストンロッド１１が前方に移動し、ポンチ３３とダイス３４の間に置かれた鉄板などの穴明け加工を行う。
【００３４】
このピストンフランジ１０、ピストンロッド１１の前進移動中、ピストンロッド１１の内部空間１８内は圧力油により高圧状態にあるため、弁体２５は弁座２２に当接されたままであり、スプールリリースバルブ２３は図１，２に示す状態を保持している。
【００３５】
ピストンフランジ１０及びピストンロッド１１が前進移動して、リターンスプリング３０が、内部空間１８の後端面に一部を内部空間１８に突出させて取り付けられたブラケット３７の突出部に当接すると、リターンスプリング３０が圧縮され、この圧縮により生じた付勢力により弁体２５が圧力に打ち勝って弁座２２から離れる。
【００３６】
弁ロッド２４はスプリング３１により更に前方（図面左方向）に移動され、図３に示すような、外部から圧力を受けないフリーな位置で停止する。これにより第１油供給路１５の開口端１５ａが弁ロッド２４の外周面部２６ａにより前方円周溝２６と隔離され、第２油供給路１６との連通状態が遮断される。そしてまた、第１油供給路１５の開口端１５ａは後方円周溝２７に開口し、後方円周溝２７の一部は軸受け３ｂを通して油槽５と連通する小空間１９側に開放されているので、第１油供給路１５を通して送られてくる圧力油は、矢印で示すように後方円周溝２７から小空間１９を経て油槽５側へと戻される。
【００３７】
また、後方シリンダ室１３内の圧力油は、開放された油戻り通路２８を通して小空間１９側へ戻される。これによりピストンロッド１１は前進移動を停止する。
【００３８】
この状態でさらに油圧ポンプ装置６を作動すれば、圧力油が小空間１９内に流入するが、この小空間１９は垂直壁４と軸受け３ｂにより囲まれているため、圧力油は例えば高速回転する軸受けボールとリテーナの隙間から流出せざるを得ず、この隙間は極めて小さいため、小空間１９内は圧力油により短時間の間に高圧状態となる。
【００３９】
これによりフリーな位置にあるスプールリリースバルブ２３は、弁ロッド２４の後方部が小空間１９内の圧力と後方円周溝２７内に流入する圧力油の圧力を受けて、さらに前方（図面左方向）に移動し、図４に示すように、後方円周溝２７が外周面部２７ａにより小空間１９と遮断された位置に来る。
【００４０】
弁ロッド２４がこの位置に移動したとき、第１油供給路１５からの圧力油は後方円周溝２７を通して油戻し路１７に流れ、さらに図５に示すように、この圧力油は前方シリンダ室１２に流入する。これによりピストンフランジ１０が圧力油により後方（図面右方向）に移動させられる。また、このピストンフランジ１０の後方移動（復帰動作）は、戻しばね３２の付勢力も加わり、より大きな力で確実に行われる。
【００４１】
ピストンフランジ１０、ピストンロッド１１の復帰動作がなされ、図１に示す位置まで復帰すると、弁体２５がピストンロッド１１に押され強制的に弁座２２に当接される。これにより、スプールリリースバルブ２３の弁ロッド２４は再び後方へ移動し、第１油供給路１５の開口端１５ａと後方円周溝２７との連通が遮断され、前方円周溝２６を介して第２油供給路１６と連通した状態となる。
【００４２】
通常の操作においては、ポンチ３３が加工穴から抜け出したとき電動モータ３のスイッチを切り、圧力油の供給を中止するが、その後は、ピストンフランジ１０の復帰動作は戻しばね３２の復帰力で十分である。
【００４３】
なお、切換ハンドル３５を操作して、加工作業の途中に圧力油を油槽５側に戻した場合には、前述したと同様に弁体２５が弁座２２から離間し、スプールリリースバルブ２３が前方へ移動するので、圧力油を前方シリンダ室１２へ供給し、ピストンフランジ１０を強制的に復帰させることができる。
【００４４】
【発明の効果】
この様に本発明によれば、スプールリリースバルブにより油圧回路を自動的に切り換え、圧力油を前方シリンダ室に供給することにより、ピストンロッドの復帰動作を供給された圧力油により確実に行うことができる。
【００４５】
また、油圧回路の切換は、リリースバルブの動作に伴うケーシング本体内の圧力バランスの変化を利用して行うので、従来のような複雑な電気部品などを必要とせず、構造が簡単で低コストであると共に、衝撃などにより動作不良を起こすことがない。
【００４６】
なお、本実施例では、ポンチを用いたパンチャーについて説明したが、ポンチの代わりに、切断刃を用いた切断装置、アームを用いた曲げ装置などにも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様を示す断面図。
【図２】図１の要部拡大断面図。
【図３】復帰動作直前のスプールリリースバルブの位置を示す要部拡大断面図。
【図４】復帰動作開始時のスプールリリースバルブの位置を示す要部拡大断面図。
【図５】復帰動作開始時の図１相当図。
【符号の説明】
２ケーシング本体
３電動モータ
３ａモータ軸
３ｂ軸受け
４垂直壁
５油槽
６油圧ポンプ装置
１０ピストンフランジ
１１ピストンロッド
１２前方シリンダ室
１３後方シリンダ室
１５第１油供給路
１５ａ開口端
１６第２油供給路
１６ａ開口端
１７油戻し路
１７ａ開口端
１８内部空間
１９小空間
２０ガイドバー
２１バルブガイド用貫通穴
２２弁座
２３スプールリリースバルブ
２４弁ロッド
２５弁体
２６前方円周溝
２７後方円周溝
２８油戻り通路
３０リターンスプリング
３１スプリング
３２戻しばね[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hydraulic actuator that is used as a puncher, a cutting device, and the like by attaching a tool to the tip of a piston rod, and more particularly to a double-acting hydraulic actuator that can reliably perform a return operation of a piston rod.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a casing body separated into an oil tank and a cylinder chamber by a vertical wall, a hydraulic pump device disposed in the casing body, pressurizing oil stored in the oil tank and supplying it to the cylinder chamber, and a cylinder chamber A piston flange slidably disposed and connected with a piston rod projecting from the casing body, an oil supply path communicating with a hydraulic pump device formed in the casing body and a cylinder chamber on the rear side of the piston flange; A device that is used as a puncher by attaching a tool such as a punch to the tip of the piston rod of a hydraulic actuator having an oil return passage communicating with an oil tank formed in the casing body and a cylinder chamber in front of the piston flange. Are known.
[0003]
In such a hydraulic actuator, it is necessary to return the piston rod to its original position after the piston rod has been moved forward to complete a predetermined machining operation. The return operation of the piston rod is conventionally performed using the urging force of a return spring disposed in the casing body. However, if a large force is required for the return operation, the return of the piston rod is performed. Could be difficult.
[0004]
For example, in a case where the hydraulic actuator is used as a puncher, the punch penetrates the iron plate when the iron plate to be drilled is thick or when the clearance between the punch and the hole is reduced to improve the drilling accuracy. After that, when the punch is returned to the original position through the hole again, the frictional resistance between the punch and the hole is increased, and may not be returned only by the urging force of the return spring.
[0005]
For this reason, when a large restoring force is required, an elastic member such as urethane rubber is attached to the outer periphery of the piston rod, and this elastic member is also compressed and deformed simultaneously when the piston rod moves forward, and the elastic restoring force of the elastic member A technique has been proposed in which the punch is pulled out from the hole using the.
[0006]
However, such a method of attaching an elastic member to the outer periphery of the piston rod has a problem that it is difficult to obtain a large elastic restoring force and that the elastic member becomes an obstacle during work.
[0007]
Therefore, in order to perform the return operation of the piston rod more reliably, a double-acting hydraulic actuator that forcibly returns the piston rod with pressure oil has been developed (for example, Patent Document 1). In the invention described in Patent Document 1, the movement position of the piston rod is detected by the position detection means of the piston rod, a position detection signal is sent to the automatic oil passage switching means, and the automatic oil passage switching means Based on the detection signal, the pressure oil supply passage from the pump means is automatically switched from the forward passage to the reverse passage, and the piston rod is forcibly automatically restored by the pressure oil.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-5-187415 [0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the invention described in Patent Document 1, a position detection mechanism using electric parts such as a limit switch, a solenoid, and a control relay is adopted for transmission and reception of the position detection signal, so that the structure is complicated and malfunction occurs. There is a problem that it is easy. In particular, when an impact occurs, such as when drilling a hard material, the limit switch may malfunction. In addition, since various electrical components are used, there is a problem that the cost is increased.
[0010]
The present invention has been made in consideration of such points, and an object thereof is to provide a low-cost double-acting hydraulic actuator that simplifies the mechanism for performing the return operation, ensures the reliability of the operation, and is low in cost. And
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention as set forth in claim 1 is directed to a casing body separated into an oil tank and a cylinder chamber by a vertical wall, and pressurized oil stored in the oil tank disposed in the casing body. A piston flange connected to a casing body, an electric motor connected to the casing body and driving the hydraulic pump apparatus, and a piston rod connected to the piston body projecting from the casing body. An oil supply path that communicates between the hydraulic pump device formed in the casing body and the cylinder chamber on the rear side of the piston flange, and an oil tank that communicates between the oil tank formed in the casing body and the cylinder chamber on the front side of the piston flange. In a double-acting hydraulic actuator having a return path,
A guide bar that protrudes from the vertical wall toward the cylinder chamber, has a valve seat formed at the front end and has a valve guide through hole formed in the axial direction, and a rear portion that is slidably inserted into the valve guide through hole. A valve rod having a front circumferential groove portion and a rear circumferential groove portion formed at a predetermined interval, and a valve body that comes into contact with a valve seat of the guide bar fixed on the front side of the valve rod. A first oil supply path having one end communicating with the hydraulic pump device and the other end opened to the valve guide through-hole, and one end having a cylinder chamber on the rear side of the piston flange. A second oil supply path having the other end opened to the valve guide through hole, and a small wall surrounded by a vertical wall surface and a motor bearing of the electric motor between the oil return path and the oil tank. A space is formed and the oil return path The one end communicates with the cylinder chamber on the front side of the piston flange, and the other end opens into the valve guide through hole, and the communication between the first oil supply passage and the second oil supply passage is cut off by the front circumferential groove. The rear circumferential groove is configured to switch communication between the first oil supply path and the oil return path and between the oil return path and the small space.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, the front circumferential groove portion and the rear circumferential groove portion each include a circumferential groove having a predetermined width in the axial direction, and the first oil supply passage and the second oil supply passage. When the respective open ends are located in the circumferential groove of the front circumferential groove portion, the oil return path and the oil tank are in communication with each other via the circumferential groove of the rear circumferential groove portion, and the first oil When each open end of the supply path and the oil return path is located in the circumferential groove of the rear circumferential groove portion, the second oil supply path is blocked from the first oil supply path, and the oil return path is blocked from the small space. It is characterized by being in a state.
[0013]
Further, the present invention according to claim 3 is characterized in that the valve rod has a rear end projecting toward the small space and an oil return passage is formed in the axial direction.
[0014]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a double-acting hydraulic actuator 1 according to the present invention. In the figure, reference numeral 2 denotes a casing body, and a driving electric motor 3 is connected to one end of the casing body 2. The casing body 2 is connected to the drive electric motor 3 with a vertical wall 4 in between, a pump casing 7 in which an oil tank 5 and a hydraulic pump device 6 are built, and a cylinder casing in which a cylinder chamber is formed. 8 and a jaw 9 connected to the lower part of the cylinder casing 8 and holding a tool.
[0016]
A piston flange 10 is slidably disposed in the cylinder casing 8, and the cylinder chamber is separated by the piston flange 10 into a left front cylinder chamber 12 in FIG. 1 and a right rear cylinder chamber 13 in FIG. Yes. A piston rod 11 is connected to the piston flange 10, and the tip of the piston rod 11 protrudes from the front side of the cylinder casing 8 to the outside of the casing body 2.
[0017]
The hydraulic pump device 6 employs a known technique that pressurizes oil stored in the oil tank 5 by reciprocating the cam mechanism 14 by the motor shaft 3a of the electric motor 3, for example.
[0018]
In the casing body 2, an oil supply path for sending the pressure oil generated by the hydraulic pump device 6 to the rear cylinder chamber 13, an oil return path for communicating the front cylinder chamber 12 and the oil tank 5 and returning the oil. And are formed.
[0019]
In the present embodiment, the oil supply path is divided into a first oil supply path 15 that communicates with the hydraulic pump device 6 and a second oil supply path 16 that communicates with the rear cylinder chamber 13. Further, a small space 19 surrounded by the inner surface of the vertical wall 4 and the bearing 3 b of the motor shaft 3 a of the electric motor 3 is formed between the oil return path 17 and the oil tank 5.
[0020]
As shown in detail in FIG. 2, an internal space 18 is formed in the axial direction from the rear end side of the piston rod 11, and a guide bar 20 protruding from the vertical wall 4 toward the cylinder chamber is inserted into the internal space 18. ing. A valve guide through hole 21 is formed through the guide bar 20 in the axial direction, and a spool release valve 23 is slidably inserted into the valve guide through hole 21.
[0021]
The spool release valve 23 includes a rod-shaped valve rod 24 and a valve body 25 that is fixed to the tip of the valve rod 24 and contacts a valve seat 22 formed on the tip surface of the guide bar 20. The valve rod 24 has a length in which the rear portion protrudes from the vertical wall 4 toward the small space 19, and the front circumferential groove 26 and the rear circumferential groove 27 are spaced apart from the rear outer circumferential portion at a predetermined interval. Is formed.
[0022]
The front circumferential groove 26 switches the communication between the first oil supply path 15 and the second oil supply path 16, and the rear circumferential groove 27 forms the first oil supply path 15 and the oil return path 17. In addition, communication cut-off switching between the oil return path 17 and the small space 19 is performed.
[0023]
That is, the front circumferential groove portion and the rear circumferential groove portion have circumferential grooves 26 and 27 each having a predetermined width in the axial direction, and an outer peripheral surface portion is provided between the front circumferential groove 26 and the rear circumferential groove 27. 26 a is formed, and an outer peripheral circumferential portion 27 a is formed in the rear portion of the rear circumferential groove 27. And when each open end 15a, 16a of the said 1st oil supply path 15 and the 2nd oil supply path 16 is located in the circumferential groove 26 of the said front circumferential groove part, and communicates with the said oil return path 17 and The small space 19 is in communication with the circumferential groove 27 in the rear circumferential groove portion (FIG. 2).
[0024]
Further, when the respective open ends 15a, 17a of the first oil supply passage 15 and the oil return passage 17 are located in the circumferential groove 27 of the rear circumferential groove portion and communicate with each other, the second oil supply passage 16 is connected to the valve rod. 24 is cut off from the first oil supply passage 15 by the outer peripheral surface portion 26a, and the oil return passage 17 and the small space 19 are cut off by the outer peripheral surface portion 27a of the valve rod 24 (FIG. 4).
[0025]
As shown in FIG. 3, at the intermediate position between the position of the valve rod 24 shown in FIGS. 2 and 4, the first oil passage 15 and the second oil passage 16 are blocked by the outer peripheral surface portion 26a, and the first oil passage is formed. 15 and the small space 19 communicate with each other via the rear circumferential groove 27.
[0026]
The rear end of the valve rod 24 protrudes toward the small space 19, and a stopper 29 for retaining is attached to the protruding end. An oil return passage 28 is formed in the valve rod 24 in the axial direction.
[0027]
A return spring 30 for causing the valve body 25 to perform a release operation is mounted on the outer peripheral side of the valve body 25 of the spool release valve 23. A spring 31 is disposed between the guide bar 20 and the valve rod 24 so as to contact the valve body 25.
[0028]
In the front cylinder chamber 12 of the cylinder casing 8, a return spring 32 is disposed in contact with the piston flange 10, and a punch 33 is attached to the tip of the piston rod 11. A die 34 is attached to the jaw 9 at a position facing the punch 33.
[0029]
Reference numeral 35 denotes a switching handle for switching and connecting the second oil supply path 16 to an oil return path (not shown) communicating with the oil tank 5. This switching handle 35 is used when it is necessary to stop the forward movement of the piston rod 11 during the machining operation and to move it back to the original position.
[0030]
Reference numeral 36 denotes an elastic bag for adjusting the oil amount, which is deformed in accordance with the oil amount change in the front cylinder chamber 12.
[0031]
Next, the operation of the embodiment of the present invention having such a configuration will be described.
[0032]
First, before the hydraulic actuator 1 starts operation, the piston rod 11 and the spool release valve 23 are in the positions shown in FIGS. That is, the spool release valve 23 is in a position where the valve body 25 is in contact with the valve seat 22 by the piston rod 11. At this time, the opening end 15 a of the first oil supply passage 15 and the opening end 16 a of the second oil supply passage 16 are opened in the front circumferential groove 26, and the first oil supply passage 15 and the second oil supply passage 16 are opened. Are in communication with each other. Further, the rear circumferential groove 27 is partially opened to the side communicating with the small space 19, the opening end 17 a of the oil return path 17 is opened in the remaining part, and the oil return path 17 communicated with the small space 19. Is in a state.
[0033]
In this state, when the electric motor 3 is driven and the hydraulic pump device 6 is operated, the oil in the oil tank 5 is pressurized, and the pressurized oil is a first oil supply path as indicated by an arrow. 15 flows into the front circumferential groove 26 from the open end 15a. Subsequently, the pressure oil flows into the second oil supply path 16 through the front circumferential groove 26 and flows into the rear cylinder chamber 13 from the second oil supply path 16. As a result, the piston flange 10 and the piston rod 11 move forward, and drilling such as an iron plate placed between the punch 33 and the die 34 is performed.
[0034]
During the forward movement of the piston flange 10 and the piston rod 11, the inside of the internal space 18 of the piston rod 11 is in a high pressure state due to the pressure oil, so the valve body 25 remains in contact with the valve seat 22, and the spool release valve 23 Holds the state shown in FIGS.
[0035]
When the piston flange 10 and the piston rod 11 move forward, and the return spring 30 comes into contact with the protruding portion of the bracket 37 attached to the rear end surface of the internal space 18 so that a part protrudes from the internal space 18, the return spring 30 30 is compressed, and the valve body 25 overcomes the pressure by the urging force generated by the compression and separates from the valve seat 22.
[0036]
The valve rod 24 is further moved forward (leftward in the drawing) by the spring 31 and stops at a free position where no pressure is received from the outside as shown in FIG. Thereby, the opening end 15a of the first oil supply passage 15 is isolated from the front circumferential groove 26 by the outer peripheral surface portion 26a of the valve rod 24, and the communication state with the second oil supply passage 16 is blocked. Further, the opening end 15a of the first oil supply passage 15 opens to the rear circumferential groove 27, and a part of the rear circumferential groove 27 is opened to the small space 19 side communicating with the oil tank 5 through the bearing 3b. The pressure oil sent through the first oil supply passage 15 is returned from the rear circumferential groove 27 to the oil tank 5 side through the small space 19 as indicated by an arrow.
[0037]
Further, the pressure oil in the rear cylinder chamber 13 is returned to the small space 19 side through the opened oil return passage 28. As a result, the piston rod 11 stops moving forward.
[0038]
If the hydraulic pump device 6 is further operated in this state, the pressure oil flows into the small space 19, but the small space 19 is surrounded by the vertical wall 4 and the bearing 3b. It must flow out of the gap between the bearing ball and the retainer, and this gap is extremely small, so that the inside of the small space 19 becomes a high pressure state in a short time due to the pressure oil.
[0039]
As a result, the spool release valve 23 in the free position receives the pressure in the small space 19 and the pressure oil flowing into the rear circumferential groove 27 at the rear portion of the valve rod 24, and further forward (leftward in the drawing). 4), as shown in FIG. 4, the rear circumferential groove 27 comes to a position where it is blocked from the small space 19 by the outer peripheral surface portion 27a.
[0040]
When the valve rod 24 moves to this position, the pressure oil from the first oil supply passage 15 flows to the oil return passage 17 through the rear circumferential groove 27, and as shown in FIG. 12 flows in. As a result, the piston flange 10 is moved backward (rightward in the drawing) by the pressure oil. Further, the rearward movement (returning operation) of the piston flange 10 is reliably performed with a larger force by adding the biasing force of the return spring 32.
[0041]
When the piston flange 10 and the piston rod 11 are returned to the position shown in FIG. 1, the valve body 25 is pushed by the piston rod 11 and is forcibly brought into contact with the valve seat 22. As a result, the valve rod 24 of the spool release valve 23 moves rearward again, the communication between the open end 15a of the first oil supply passage 15 and the rear circumferential groove 27 is blocked, and the first circumferential groove 26 passes through the first circumferential groove 26. The two oil supply passages 16 are communicated with each other.
[0042]
In normal operation, when the punch 33 comes out of the machining hole, the electric motor 3 is switched off and the supply of the pressure oil is stopped. After that, the return force of the return spring 32 is sufficient for the return operation of the piston flange 10. It is.
[0043]
When the switching handle 35 is operated and the pressure oil is returned to the oil tank 5 side during the processing operation, the valve body 25 is separated from the valve seat 22 and the spool release valve 23 is moved forward as described above. Therefore, the pressure oil can be supplied to the front cylinder chamber 12 to forcibly return the piston flange 10.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the hydraulic circuit is automatically switched by the spool release valve and the pressure oil is supplied to the front cylinder chamber, so that the return operation of the piston rod can be reliably performed by the supplied pressure oil. it can.
[0045]
In addition, since the hydraulic circuit is switched by utilizing the change in pressure balance in the casing body that accompanies the release valve operation, there is no need for complex electrical parts as in the past, and the structure is simple and low cost. In addition, there is no malfunction caused by impact.
[0046]
In this embodiment, a puncher using a punch has been described. However, instead of the punch, a punching device using a cutting blade, a bending device using an arm, or the like can be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of FIG.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a position of a spool release valve immediately before a return operation.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a position of a spool release valve at the start of a return operation.
FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 1 at the start of the return operation.
[Explanation of symbols]
2 Casing body 3 Electric motor 3a Motor shaft 3b Bearing 4 Vertical wall 5 Oil tank 6 Hydraulic pump device 10 Piston flange 11 Piston rod 12 Front cylinder chamber 13 Rear cylinder chamber 15 First oil supply path 15a Open end 16 Second oil supply path 16a Open end 17 Oil return path 17a Open end 18 Internal space 19 Small space 20 Guide bar 21 Through hole 22 for valve guide Valve seat 23 Spool release valve 24 Valve rod 25 Valve body 26 Front circumferential groove 27 Rear circumferential groove 28 Oil return Passage 30 Return spring 31 Spring 32 Return spring

Claims

A casing body separated into an oil tank and a cylinder chamber by a vertical wall, a hydraulic pump device disposed in the casing body, pressurizing oil stored in the oil tank and supplying the cylinder chamber to the cylinder chamber, and a hydraulic pressure connected to the casing body An electric motor that drives the pump device, a piston flange that is slidably disposed in the cylinder chamber and that is connected to a piston rod that protrudes from the casing body, a hydraulic pump device that is formed in the casing body, and a piston flange rear side A double-acting hydraulic actuator having an oil supply path that communicates with the cylinder chamber, and an oil return path that communicates between the oil tank formed in the casing body and the cylinder chamber on the piston flange front side,
A guide bar that protrudes from the vertical wall toward the cylinder chamber, has a valve seat formed at the front end and has a valve guide through hole formed in the axial direction, and a rear portion that is slidably inserted into the valve guide through hole. A valve rod having a front circumferential groove portion and a rear circumferential groove portion formed at a predetermined interval, and a valve body that comes into contact with a valve seat of the guide bar fixed on the front side of the valve rod. A first oil supply path having one end communicating with the hydraulic pump device and the other end opened to the valve guide through-hole, and one end having a cylinder chamber on the rear side of the piston flange. A second oil supply path having the other end opened to the valve guide through hole, and a small wall surrounded by a vertical wall surface and a motor bearing of the electric motor between the oil return path and the oil tank. A space is formed and the oil return path The one end communicates with the cylinder chamber on the front side of the piston flange, and the other end opens into the valve guide through hole, and the communication between the first oil supply passage and the second oil supply passage is cut off by the front circumferential groove. The double-acting hydraulic operating device is characterized in that the rear circumferential groove portion switches communication between the first oil supply path and the oil return path and between the oil return path and the small space.

The front circumferential groove portion and the rear circumferential groove portion each include a circumferential groove having a predetermined width in the axial direction, and the opening ends of the first oil supply passage and the second oil supply passage are the front circumferential groove portion, respectively. The oil return path and the oil tank are in communication with each other via the circumferential groove of the rear circumferential groove portion, and the respective open ends of the first oil supply path and the oil return path The second oil supply path is cut off from the first oil supply path and the oil return path is cut off from the small space when is located in the circumferential groove of the rear circumferential groove portion. 2. The double-acting hydraulic actuator according to 1.

2. The double-acting hydraulic actuator according to claim 1, wherein a rear end portion of the valve rod protrudes toward the small space, and an oil return passage is formed in the axial direction.