JP4405851B2 - Cylinder device - Google Patents
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Description
この発明は、シリンダ装置に関する。 The present invention relates to a cylinder device .
従来シリンダ装置107にあっては、出願人が提案するものとして、たとえば、図4にしめすように、双方向吐出ポンプ100と、シリンダ101と、上記双方向吐出ポンプ100とシリンダ101とを接続するシリンダ回路102を備えて構成されており、さらに、上記双方向吐出ポンプ100が駆動する際に低圧側となるシリンダ回路102中にある程度の圧力を負加してキャビテーション等の弊害を防止する為に、シリンダ回路102に双方向吐出ポンプ100を迂回する迂回路103を設けるとともに、迂回路103の途中にアキュムレータ104に接続された低圧優先シャトル弁105を設けている(たとえば、特許文献1参照)。
In the
そして、このシリンダ装置107の場合、シリンダ装置107のメンテナンス時に、シリンダ回路102およびシリンダ101へ作動油を供給もしくはシリンダ回路102およびシリンダ101から作動油を排出するために、止め弁106を設けている。
しかしながら、上記した従来のシリンダ装置にあっては、機能上問題があるわけではないが、以下の弊害がある。 However, the above-described conventional cylinder device does not have a functional problem, but has the following adverse effects.
すなわち、シリンダ装置107のメンテナンスのために、シリンダ装置107を分解する場合には、まず、上記した止め弁106を開いて、シリンダ装置107から作動油を排出させる必要があるが、このとき、アキュムレータ104内に蓄圧されて充填されていた作動油も一緒に排出されることとなり、シリンダ装置107の組立後には、再度アキュムレータ104に作動油を蓄圧して充填しなくてはならず、メンテナンス作業が煩雑となり、その分メンテナンスコストも高くなる。
That is, when disassembling the
そこで、本発明は上記弊害を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、メンテナンス作業を簡単にし、かつ、メンテナンスコストを低減することである。 Therefore, the present invention has been developed to improve the above-described adverse effects, and its object is to simplify maintenance work and reduce maintenance costs.
上記した目的を達成するために、本発明は、基本的には、液圧回路中に設けられたアキュムレータを備えた液圧機器において、液圧回路とアキュムレータとの間にアキュムレータ内の液体の流出を阻止する止め弁を設けたことを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, the present invention basically provides a hydraulic device including an accumulator provided in a hydraulic circuit, and the outflow of liquid in the accumulator is between the hydraulic circuit and the accumulator. A stop valve is provided to prevent this.
また、具体的には、シリンダと、シリンダ内に形成された2つの圧力室を連通するシリンダ回路を介して上記2つの圧力室に選択的に液圧を供給する液圧源と、上記2つの圧力室を連通しシリンダ回路に対し並列に設られたバイパス路と、バイパス路の途中に設けた低圧優先形シャトル弁と、上記低圧優先形シャトル弁の出口端にドレーン通路を介して接続されるアキュムレータと、を具備したシリンダ装置において、ドレーン通路の途中にアキュムレータ内の液体の流出を阻止する止め弁を設け、止め弁が、アキュムレータの出口端とドレーン通路とを連通する中空なバルブケースと、当該バルブケース内に設けた環状弁座と、当該環状弁座に離着座する弁体と、弁体を弁座に着座する方向に付勢する付勢手段と、弁体を弁座から離座する状態に固定する固定手段とで構成され、固定手段が、バルブケースに設けた螺子孔と、螺子孔に螺着される螺子部材であることを特徴とする。 Specifically, a cylinder, a hydraulic pressure source that selectively supplies hydraulic pressure to the two pressure chambers via a cylinder circuit that communicates the two pressure chambers formed in the cylinder, and the two A bypass passage communicating with the pressure chamber in parallel with the cylinder circuit, a low pressure priority type shuttle valve provided in the middle of the bypass path, and an outlet end of the low pressure priority type shuttle valve are connected via a drain passage. In the cylinder device comprising the accumulator, a stop valve is provided in the middle of the drain passage to prevent the liquid from flowing out of the accumulator, and the stop valve communicates with the outlet end of the accumulator and the drain passage, An annular valve seat provided in the valve case, a valve body that is separated from and seated on the annular valve seat, an urging means that urges the valve body in a direction of seating on the valve seat, and a valve body that is separated from the valve seat Do Is composed of a fixing means for fixing the state, securing means, characterized in that the screw hole formed in the valve case, a screw member that is screwed into the screw hole.
本発明によれば、アキュムレータ内の液体は、メンテナンス中は、止め弁により流出することなく蓄圧されたまま維持され、メンテナンス終了後もそのまま使用可能であるから、上記した液体供給作業時には、わざわざアキュムレータ内に液体を蓄圧して充填しなくてはなくてもよく、メンテナンス作業が簡単となり、その分メンテナンスコストが低減される。そして、止め弁における固定手段が螺子部材と螺子孔とで構成されるから、止め弁を少ない部品点数で構成でき、また、その加工も簡易になるので、シリンダ装置の低コスト化、省スペース化を可能にする。 According to the present invention, the liquid in the accumulator is maintained without being discharged by the stop valve during maintenance, and can be used as it is even after the maintenance is completed. It is not necessary to accumulate and fill the liquid inside, and the maintenance work is simplified, and the maintenance cost is reduced accordingly. And since the fixing means in the stop valve is composed of a screw member and a screw hole, the stop valve can be configured with a small number of parts, and the processing is also simplified, thereby reducing the cost and space saving of the cylinder device. Enable.
また、従来では、メンテナンス時に排出される液体は、アキュムレータの圧力で漏れ出してしまい、この漏れ出した液体は廃棄されていたが、アキュムレータから液体が流出することが防止され、メンテナンス時に液体が漏れ出してしまうことがないので、その分の液体が無駄とならず、省エネルギとなる。 Conventionally, the liquid discharged during maintenance leaks due to the pressure of the accumulator, and this leaked liquid was discarded, but it was prevented from flowing out of the accumulator, and the liquid leaked during maintenance. Since the liquid is not discharged, the corresponding liquid is not wasted and energy is saved.
以下に、図示した一実施の形態に基づいて、この発明を説明する。図1は、一実施の形態におけるシリンダ装置の回路図である。図2は、一実施の形態におけるシリンダ装置の止め弁の拡大断面図である。図3は、一実施の形態の変形例におけるシリンダ装置の止め弁の拡大断面図である。 The present invention will be described below based on the illustrated embodiment. FIG. 1 is a circuit diagram of a cylinder device according to an embodiment. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the stop valve of the cylinder device according to the embodiment. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a stop valve of a cylinder device according to a modification of the embodiment.
一実施の形態におけるシリンダ装置Sの基本構造は、図1に示すように、シリンダ1と、シリンダ1内に形成された2つの圧力室R1,R2を連通するシリンダ回路2と、当該シリンダ回路2を介して上記2つの圧力室R1,R2に選択的に液圧を供給する液圧源たる双方向吐出ポンプ10と、上記2つの圧力室R1,R2を連通しシリンダ回路2に対し並列に設けられたバイパス路6と、バイパス路6の途中に低圧優先形シャトル弁7と、当該低圧優先形シャトル弁7の出口端8cに接続されたドレーン通路9と、ドレーン通路9の他端に接続されたアキュムレータ4と、ドレーン通路9の途中に設けられた止め弁11と、ドレーン通路9の途中から分岐された給排通路12と、給排通路12の端部に設けた止め弁13とで構成される。
As shown in FIG. 1, the basic structure of the cylinder device S according to the embodiment includes a cylinder 1, a cylinder circuit 2 that communicates two pressure chambers R <b> 1 and R <b> 2 formed in the cylinder 1, and the cylinder circuit 2. A
以下、詳細に説明すると、シリンダ1は、筒状のシリンダ本体Cと、シリンダ本体C内に摺動自在に挿入されたピストンPと、ピストンPの軸心部を貫通するロッドRとで構成されたいわゆる両ロッド型のシリンダとして形成されており、シリンダ本体C内には、作動油等の液体が充填され、さらに、シリンダ本体Cの両端側には、それぞれ、圧力室R1とシリンダ本体C外方とを連通するポートaと、圧力室R2とシリンダ本体C外方とを連通するポートbとが設けられている。 Hereinafter, the cylinder 1 will be described in detail. The cylinder 1 includes a cylindrical cylinder body C, a piston P slidably inserted into the cylinder body C, and a rod R penetrating the axial center portion of the piston P. The cylinder main body C is filled with a liquid such as hydraulic oil, and the cylinder main body C has a pressure chamber R1 and a cylinder main body C outside. And a port b for communicating the pressure chamber R2 and the outside of the cylinder body C.
さらに、上記ポートaは、シリンダ回路2の一端に接続され、ポートbは、シリンダ回路2の他端に接続されており、したがって、圧力室R1と圧力室R2とはシリンダ回路2を介して連通されている。 Further, the port a is connected to one end of the cylinder circuit 2, and the port b is connected to the other end of the cylinder circuit 2. Therefore, the pressure chamber R1 and the pressure chamber R2 communicate with each other via the cylinder circuit 2. Has been.
そして、シリンダ回路2の途中には、液圧源たる双方向吐出ポンプ10が設けられている。この双方向吐出ポンプ10は、詳しくは図示しないが、モータMによって駆動され、モータMの正転および逆転により、その液体吐出方向を切換可能なようになっており、公知のポンプを使用することが可能である。
A
また、シリンダ回路2の途中であって、上記双方向吐出ポンプ10を迂回するようにバイパス路6が接続されている。すなわち、このバイパス路6は、シリンダ1に対しシリンダ回路2と並列に接続されている。また、バイパス路6の途中には、低圧優先シャトル弁7が設けられている。なお、図示したところでは、いたずらに管路長を長くする事を避ける為に、シリンダ回路2にバイパス路6を接続しているが、バイパス路6を直接シリンダ1の各圧力室R1,R2に接続するとしてもよい。
Further, in the middle of the cylinder circuit 2, a bypass path 6 is connected so as to bypass the
この低圧優先シャトル弁7は、ポート8a、ポート8b、出口端たるポート8cの3つのポートを有しており、たとえば、ポート8a側の圧力がポート8b側の圧力より高い場合に、ポート8a側の流路が閉じられると同時にポート8b側の流路が開放され、ポート8bとポート8cとが連通状態となり、反対にポート8b側の圧力がポート8a側の圧力より高い場合に、ポート8b側の流路が閉じられると同時にポート8a側の流路が開放され、ポート8aとポート8cとが連通状態となる。そして、この低圧優先シャトル弁7の出口端たるポート8cは、ドレーン通路9に接続されている。
The low-pressure priority shuttle valve 7 has three ports, a
そして、ドレーン通路9の他端は、アキュムレータ4に接続されるとともに、また、このドレーン通路9の途中から枝分かれする給排通路12を介して止め弁13に接続され、他方、ドレーン通路9の途中であって、給排通路12からアキュムレータ4側には、止め弁11が設けられている。
The other end of the
なお、上記止め弁11は、通常開放状態とされ、低圧優先シャトル弁8の出口端たるポート8cは、通常時にはアキュムレータ4に連通されている。なお、止め弁13は、シリンダ装置Sのシリンダ1および回路中の液体が過剰不足した場合に、液体を供給および排出する為に使用される。なお、アキュムレータ4としては、ダイヤフラム型、ブラダ型、ピストン型等の公知のものを使用することができ、用途によって、最適となるものを使用すればよい。
The
そして、止め弁11は、具体的には、図2に示すように、アキュムレータ4の出口端20とドレーン通路9とを連通する中空なバルブケース21と、当該バルブケース21内に設けた環状弁座22と、当該環状弁座22に離着座する弁体23と、弁体23を弁座22に着座する方向に付勢する付勢手段たる付勢バネ24と、弁体23を弁座23から離座する状態に固定する固定手段25とで構成される。
Specifically, as shown in FIG. 2, the
少々詳しく説明すると、バルブケース21は、有底筒状のケース本体21aと、ケース本体21aとドレーン通路9とを接続する中空な連繋部材21bとで構成され、ケース本体21aと連繋部材21bと連結部には、弁体23が挿入される孔21cが設けられ、ケース本体21aの開口端部側がアキュムレータ4の出口端20に連結され、他方、連繋部材21bの図2中左端側がドレーン通路9に連結されている。また、孔21cのケース本体21a側の開口端には環状の弁座22が設けられている。
More specifically, the
弁体23は、有底筒状の弁体本体23aと、底部から延設されるロッド部23bと、弁体本体23aの側部から底部側にかけて形成したテーパ部23cと、弁体本体23aの側部に設けた複数の孔23dとで構成され、ロッド部23bが上記孔21cに移動自在に挿入されている。また、弁体本体23a内には付勢手段たる附勢バネ24が挿入され、これにより、この付勢バネ24は、アキュムレータ4の出口端20の周辺部と弁体23との間に介装され、弁体23をケース本体21a側に向けて附勢している。そして、この付勢バネ24の付勢力により弁体23は、常時、環状の弁座22側に付勢され、何等図2中上方から付勢バネ24に対抗する力が弁体23に作用しないときには、弁体23のテーパ部23cが弁座22に着座して、ドレーン通路9を遮断状態とする。
The
さらに、上記連繋部材21bには、図2中上方から開口する螺子孔21dが設けられており、この螺子孔21dには、螺子部31と螺子部31から延設される鍔部32を備えた螺子部材30が螺着され、螺子部材30を連携部材21bに対して回転させて締めこんでいくと、弁体23が当該螺子部材30に押されて、弁座22から離座するから、アキュムレータ4内は弁体23に設けた孔23dを介して、ドレーン通路9を開放することができ、その状態に維持することができる。したがって、本実施の形態における固定手段25は、螺子部材30と螺子孔21dと構成されていることとなる。
Further, the connecting
また、螺子孔21dの開口端部には、切欠21eが設けられており、この切欠21e内に、Oリング40が挿入されている。したがって、このOリング40は上記鍔部32と螺子孔21dの開口端部との間に介装されており、螺子部材30を連繋部材21bに締めこんでいくと、Oリング40は押圧されて連繋部材21bと螺子部材30との間をシールすることは当然として、逆に螺子部材30を連繋部材21bに対して弛めて、弁体23が付勢バネ24の付勢力により弁座22に着座した状態となっても、Oリング40が上記鍔部32と上記螺子孔21dの開口端部により圧縮状態に保たれるようになっている。したがって、弁体23を弁座22に離着座させる場合にあっても、螺子部材30と連繋部材21bとの間が確実にOリング40でシールされることとなり、上記螺子部材30の操作により液体がシリンダ装置Sから漏れることが防止される。
Further, a
また、上述のように、止め弁11がアキュムレータ4の出口端20に一体的に設けられており、シリンダ装置Sをコンパクトにすることができる。
Further, as described above, the
シリンダ装置Sは、以上のように構成され、つづいて、その作用について説明する。 The cylinder device S is configured as described above, and the operation thereof will be described.
まず、シリンダとしての機能について説明すると、シリンダ1のロッドRを図1中右に駆動する場合、モータMを正転させて、双方向吐出ポンプ10を正転させる。すると、双方向吐出ポンプ10から吐き出された液体は、シリンダ回路2を介して、シリンダ1内の圧力室R1に流入して圧力室R1の容積を拡大する、すなわち、ピストンPを図1中右方に液圧で押してロッドRを図1中右方に駆動する。他方、圧縮される圧力室R2は容積が減少するので、圧力室R2内で余剰となった液体は、シリンダ回路2を介して双方向吐出ポンプ10の吸入口に導かれる。このとき、低圧側となるシリンダ回路2内の圧力はバイパス路6の途中に設けた低圧優先シャトル弁7のポート8bとポート8cは連通状態となるのでアキュムレータ4によって補償され、キャビテーション等の弊害が防止される。反対に、ロッドRを図1中左方に駆動する場合には、モータMを逆転させて、双方向吐出ポンプ10を逆転させればよく、この場合に動作が左右逆となるのみである。
First, the function as a cylinder will be described. When the rod R of the cylinder 1 is driven to the right in FIG. 1, the motor M is rotated forward and the
また、たとえば、シリンダ1内およびシリンダ回路2内およびバイパス路6内の液体が温度上昇により体積増加した場合には、アキュムレータ4内に余剰の液体が流れ込むこととなり、また、シリンダ1内およびシリンダ回路2内およびバイパス路7内の液体が温度下降により体積減少した場合には、アキュムレータ4内から不足の液体が上記シリンダ1内およびシリンダ回路2内およびバイパス路6内に流れ込むこととなり、液体の体積変化が補償され、その結果、シリンダ装置Sの液体体積変化による損傷等の弊害が防止される。 Further, for example, when the volume of the liquid in the cylinder 1, the cylinder circuit 2, and the bypass path 6 increases due to the temperature rise, excess liquid flows into the accumulator 4, and the cylinder 1 and the cylinder circuit When the volume of the liquid in 2 and the bypass path 7 is reduced in volume due to a temperature drop, the insufficient liquid flows from the accumulator 4 into the cylinder 1, the cylinder circuit 2 and the bypass path 6. The change is compensated, and as a result, adverse effects such as damage due to the liquid volume change of the cylinder device S are prevented.
つづいて、このシリンダ装置Sのメンテナンスについて説明する。このメンテナンス時には、シリンダ装置Sを分解することとなるが、まず、止め弁11を操作して、アキュムレータ4内から液体が流出しないようにドレーン通路9を遮断する。具体的には、螺子部材30を連繋部材21bに対して弛めることにより、弁体23のテーパ部23cを弁座22に当接させて、ドレーン通路9を遮断する。
Next, maintenance of the cylinder device S will be described. At the time of this maintenance, the cylinder device S is disassembled. First, the
この状態で、止め弁13を開き、シリンダ装置S内から液体を排出する。このとき、アキュムレータ4内の液体は、上記止め弁11により流出することがないので、蓄圧されたままとなる。
In this state, the
そして、シリンダ装置Sを分解後、メンテナンス作業を行い、再度シリンダ装置Sを組み立て、上記止め弁13から液体をシリンダ装置S内に供給する。この液体供給作業終了後に、止め弁11を操作して、ドレーン通路9を連通させる。具体的には、螺子部材30を連繋部材21bに対して締め付けることにより、弁体23のテーパ部23cを弁座22から離座させて、ドレーン通路9を連通する。
Then, after disassembling the cylinder device S, maintenance work is performed, the cylinder device S is assembled again, and liquid is supplied into the cylinder device S from the
すると、アキュムレータ4内の液体は、メンテナンス中は、上記止め弁11により流出することなく蓄圧されたまま維持され、メンテナンス終了後もそのままシリンダ装置Sに使用可能であるから、上記した液体供給作業時には、わざわざアキュムレータ4内に液体を蓄圧して充填しなくてはなくてもよく、メンテナンス作業が簡単となり、その分メンテナンスコストが低減される。
Then, the liquid in the accumulator 4 is maintained without being discharged by the
また、従来では、メンテナンス時に排出される液体は、アキュムレータ4の圧力で漏れ出してしまい、この漏れ出した液体は廃棄されていたが、アキュムレータ4から液体が流出することが防止され、メンテナンス時に液体が漏れ出してしまうことがないので、その分の液体が無駄とならず、省エネルギとなる。 Conventionally, the liquid discharged at the time of maintenance leaks due to the pressure of the accumulator 4, and the leaked liquid is discarded. However, the liquid is prevented from flowing out of the accumulator 4, and the liquid is discharged at the time of maintenance. Does not leak out, so that much liquid is not wasted and energy is saved.
つづいて、図3に示す、一実施の形態の変形例について説明する。この変形例にあっては、止め弁11の具体的な構成が異なるのみであるので、異なる部分のみについて説明する。
Next, a modification of the embodiment shown in FIG. 3 will be described. In this modified example, only the specific configuration of the
この止め弁11は、ドレーン通路9の一部をなす中空なバルブケース44の途中に設けた環状の弁座41と、先端が弁座41に離着座し側部に螺子部を備えた弁体42と、ドレーン通路9の一部をなすバルブケース44の途中に設けた螺子孔43とで構成されている。
The
弁座41は、アキュムレータ4の出口端20に連結される中空なバルブケース44内に設けられており、このバルブケース44の図3中上方に設けた螺子孔43に螺着された弁体42の先端が着座することにより、ドレーン通路9が遮断されるようにしてある。
The valve seat 41 is provided in a hollow valve case 44 connected to the outlet end 20 of the accumulator 4, and a
また、弁体42をバルブケース44に対して緩めていくと、弁体42の先端が弁座41から離座してドレーン通路9を開放することが可能である。
Further, when the
したがって、この変形例にあっては、止め弁11を少ない部品点数で構成することができ、さらに、その加工も簡易であるので、シリンダ装置を低コスト化、省スペース化することが可能である。
Therefore, in this modified example, the
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。 This is the end of the description of the embodiment of the present invention, but the scope of the present invention is of course not limited to the details shown or described.
1 シリンダ
2 シリンダ回路
4 アキュムレータ
6 バイパス路
7 低圧優先シャトル弁
8a,8b,8c,a,b ポート
9 ドレーン通路
10 液圧源たる双方向吐出ポンプ
11,13 止め弁
12 給排通路
21,44 バルブケース
21a ケース本体
21b 連繋部材
21c 孔
21d,43 螺子孔
21e 切欠
22,41 弁座
23,42 弁体
23a 弁体本体
23b ロッド部
23c テーパ部
23d 孔
24 付勢手段たる付勢バネ
30 螺子部材
31 螺子部
32 鍔部
40 Oリング
C シリンダ本体
M モータ
P ピストン
R ロッド
R1,R2 圧力室
S シリンダ装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder 2 Cylinder circuit 4 Accumulator 6 Bypass path 7 Low pressure
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