JP4871637B2 - スライダ駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば油圧シリンダ等のごとき流体圧機構によって往復動自在なスライダを駆動するためのスライダ駆動装置に係り、さらに詳細には、大径のシリンダと小径のシリンダとを備えた構成のスライダ駆動装置に関する。

流体圧機械によって移動自在なスライダを駆動する構成としては、各種のプレス機械（加圧機械）においてスライダの一例としてのラム，テーブルなどを往復駆動する構成や折曲げ加工機や各種工作機械などにおいて各種の移動部材を往復動する構成として採用されている。

そして、例えばプレス機械におけるラム（スライダ）を往復動するための流体圧機械としては、大径シリンダと小径シリンダとを備え、この小径シリンダに往復動自在に備えたピストンロッドをボールネジ機構などの機械的構成によって往復動することにより、前記小径シリンダ内の作動流体を、前記大径シリンダに対して供給することによって、大出力を得る構成が提案されている（特許文献１参照）。
特開２００２−２９５６２４号公報

前記特許文献１に記載の構成は、図３に示すように、大径のシリンダ１０１を備えており、大径のシリンダ１０１内に大径のピストン１０１Ｐを備え、この大径のピストン１０１Ｐの一側から大径のピストンロッド１０１Ｒを突出してラムとして備えている。そして、前記大径シリンダ１０１内は、前記ピストン１０１Ｐによってピストン側の第１室１０１Ａとピストンロッド側の第２室１０１Ｂとに区画されている。

そして、前記大径シリンダ１０１に対して加圧した作動流体の供給を行うために、小径シリンダ１０３が設けられており、この小径シリンダ１０３の内部は小径のピストン１０３Ｐによってピストン側の第１室１０３Ａとロッド側の第２室１０３Ｂとに区画されている。上記小径ピストン１０３Ｐの一側に一体的に備えたピストンロッド１０３Ｒは、サーボモータなどのモータＭによって回転駆動されるボールネジ機構１０５に往復動自在に備えたボールナット等のごとき移動部材１０７に連結してある。

前記大径シリンダ１０１の第１室１０１Ａと小径シリンダ１０３の第１室１０３Ａは接続路１０９によって接続してあり、大径シリンダ１０１の第２室１０１Ｂと小径シリンダ１０３の第２室１０３Ｂは接続路１１１によって接続してある。そして、この接続路１１１にはアキュムレータ１１３が接続してある。

上記構成により、モータＭを駆動して、小径ピストンロッド１０３Ｒを上方向に押圧移動すると、小径シリンダ１０３の第１室１０３Ａ内の作動流体が大径シリンダ１０１の第１室１０１Ａ内へ供給されるので、大径ピストン１０１Ｐ，ピストンロッド１０１Ｒは下降される。そして、大径シリンダ１０１の第２室１０１Ｂ内の作動流体は小径のシリンダ１０３の第２室１０３Ｂ内に流入することになる。逆の動作の場合には、小径シリンダ１０３の第２室１０３Ｂ内の作動流体が大径シリンダ１０１の第２室１０１Ｂ内に流入し、大径シリンダ１０１の第１室１０１Ａ内の作動流体が小径シリンダ１０３の第１室１０３Ａ内に流入することになる。

前述のごとく、大径シリンダ１０１及び小径シリンダ１０３の第１室１０１Ａと第１室１０３Ａとの間及び第２室１０１Ｂと第２室１０３Ｂとの間で作動流体の出入が行われるとき、第１室１０１Ａ，１０３Ａ側の流量をＱ１として第２室１０１Ｂ，１０３Ｂ側の流量をＱ２とすると、Ｑ１＞Ｑ２の関係にあり、Ｑ１／Ｑ２は常に一定の関係に保持しなければならない。

したがって、大径シリンダ１０１における第１室１０１Ａと第２室１０１Ｂとの受圧面積の比ＮＡと、小径シリンダ１０３における第１室１０３Ａと第２室１０３Ｂとの受圧面積の比ＮＢとはＮＡ＝ＮＢの関係に保持する必要がある。よって、例えばプレス機械の加圧能力等によって大径シリンダ１０１が選定されると、この大径シリンダ１０１に対応して小径のシリンダ１０３が一義的に決定されることとなり、設計の自由度が限られるという問題がある。

さらに、前記構成においては、小径のシリンダ１０３側から供給する作動流体によって大径ピストンロッド１０１Ｒを往復動するものであるから、大径ピストンロッド１０１Ｒのストローク長を大きくするには、小径シリンダ１０３を長大にしなければならないという問題があると共に、大径ピストンロッド１０１Ｒの高速移動を行うとき、小径ピストンロッド１０３Ｒの移動速度とほぼ等速にすることはできず、ラムの高速移動を図って能率向上を図るには問題がある。

さらに、従来の構成においては、大径シリンダ１０１における第１室１０１Ａ，第２室１０１Ｂ及び小径シリンダ１０３における第１室１０３Ａ，第２室１０３Ｂ内に作動油等の作動流体を単に充填してあるにすぎないものであるから、前記大径ピストンロッド１０１Ｒの出力を大出力とするために、大径シリンダ１０１における第１室１０１Ａ内の圧力を所望の圧力にまで上昇させる時間が比較的長く、能率向上を図る上において問題がある。

本発明は、前述のごとき従来の問題に鑑みてなされたもので、流体圧機構によって往復動されるスライダを駆動するスライダ駆動装置であって、前記スライダに一体的に取付けた大径シリンダ内に相対的に往復動自在に備えた大径ピストンによって前記大径シリンダ内を第１室と第２室とに区画して設けると共に前記大径ピストンと一体で前記大径シリンダから突出した大径ピストンロッドの一端部を固定部に固定して備え、前記大径シリンダと一体的な小径シリンダに相対的に往復動自在に備えた小径ピストンによって前記小径シリンダ内を第１室と第２室とに区画して設けると共に前記小径ピストンと一体で前記小径シリンダから突出した小径ピストンロッドの一端部を、モータの駆動によって移動される移動部材に連結して設け、前記大径シリンダの第１室と小径シリンダの第１室とを接続路を介して接続して設けると共に、大径シリンダの第２室と小径シリンダの第２室とを接続路を介して接続した構成において、前記大径シリンダ及び小径シリンダにおけるそれぞれの第１室及び第２室内の圧力を、大気圧以上の所定の圧力に予め加圧してあることを特徴とするものである。

また、前記スライダ駆動装置において、前記大径シリンダ及び小径シリンダの流体圧回路内に大気圧以上の圧力を付与するための圧力付与手段を備えていることを特徴とするものである。

また、前記スライダ駆動装置において、前記小径シリンダと小径ピストンロッドとを一体化可能な一体化固定手段を備えていることを特徴とするものである。

また、前記スライダ駆動装置において、前記一体化固定手段は、前記小径シリンダと前記小径ピストンロッドとの相対的な移動位置を検出するための位置検出手段を備えていることを特徴とするものである。

本発明によれば、ラムの高速移動は、モータ駆動によって移動される移動部材と一体的に移動するように、機械的に移動される移動部材の移動速度と同程度の高速で行うことができる。そして、ラムの加圧作動は小径シリンダから大径シリンダへ供給される作動流体による加圧によって行うことで、小径シリンダの受圧面積と大径シリンダの受圧面積との比を大きくすることにより、ラムの動作を低速動作にすることができると共に大きな加圧力を得ることができるものである。

また、大径シリンダ及び小径シリンダにおける第１室，第２室内の圧力は、大気圧以上の所定の圧力に予め加圧してあるので、大径シリンダから大出力を得るために、大径シリンダ内の第１室又は第２室を所望の圧力まで上昇するときの時間の短縮化を図ることができ、能率向上を図ることができるものである。

本発明に係る実施形態を概念的、概略的に示す図１を参照するに、本実施形態においては、流体圧機構によって往復動されるスライダを駆動するためのスライダ駆動装置をプレス機械に適用した場合について例示するが、本発明は、プレス機械に限ることなく、例えば折曲げ加工機や各種の工作機械などにおいて、上下方向、水平方向などに移動自在なスライダとしての各種の移動部材を駆動する構成としても適用可能なものである。

さて、本実施形態に係るプレス機械（加圧機械）１は、往復動自在なスライダ（移動部材）の一例としてのラム３を備えている。このラム（スライダ）３には大径シリンダ５と小径シリンダ７とが一体的に取りつけてある。上記大径シリンダ５と小径シリンダ７は、一体的構成であるから、１個のシリンダブロックにそれぞれ設けてユニット化しコンパクト化を図ることも可能である。

前記大径シリンダ５内には大径ピストン５Ｐが往復動自在に内装してあり、この大径ピストン５Ｐの両側には、端部が大径シリンダ５から外部へ突出した同径の大径ピストンロッド５Ｒが設けられている。そして、上記大径ピストンロッド５Ｒの一端部又は両端部は、プレス機械１のフレームＦ等の固定部９に連結固定してある。前記大径シリンダ５の内部は、前記大径ピストン５Ｐによって第１室５Ａと第２室５Ｂとに区画してあり、この第１室５Ａと第２室５Ｂとを接続連通した接続路１１には、当該接続路１１を連通遮断自在な例えばソレノイドバルブ等のごとき開閉弁１３が配置してある。

前記小径シリンダ７内には小径ピストン７Ｐが往復動自在に内装してあり、この小径ピストン７Ｐの両側には、端部が小径シリンダ７から外部へ突出した同径の小径ピストンロッド７Ｒが設けられている。そして、前記小径ピストンロッド７Ｒの一端部は、サーボモータ等のごときモータ１５の駆動によって往復移動される移動部材１７に連結してある。

前記小径シリンダ７の内部は前記小径ピストン７Ｐによって第１室７Ａと第２室７Ｂとに区画してあり、この小径シリンダ７における第１室７Ａと前記大径シリンダ５における第１室５Ａは作動流体導入路の一例としての接続路１９Ａを介して接続してあり、この接続路１９Ａにはソレノイドバルブ等のごとき切換弁（開閉弁）２１Ａが配置してある。さらに、前記小径シリンダ７における第２室７Ｂと大径シリンダ５における第２室５Ｂは接続路１９Ｂを介して接続してある。

さらに、前記小径シリンダ７における第１室７Ａと第２室７Ｂは接続路３１を介して接続してあり、この接続路３１には、当該接続路３１を連通遮断自在な例えばソレノイドバルブ等のごとき開閉弁（切換弁）３１Ａが配置してある。

前記大径ピストン５Ｐの受圧面積は、前記小径ピストン７Ｐの受圧面積よりも数倍から数十倍大きく設けてある。なお、大径シリンダ，小径シリンダは、シリンダ自体の径の大小を意味するものではなく、内装したピストンの受圧面積の大小を意味するものである。また、小径シリンダ７の長さは、大径シリンダ５と同一長さでも、又は長くても、短くてもよいものである。

前記移動部材１７は、前記モータ１５の回転駆動によって直接的又は間接的に往復動される構成であれば良いものであって、本例においては、モータ１５によってタイミングベルト等のごとき動力伝達機構を介してボールネジ２３を回転することにより移動されるボールナットにて例示してある。しかし、移動部材１７を往復移動する構成としては、前述のごときボールネジ機構に限ることなく、任意の機構が採用可能である。

以上のごとき構成において、図１に示すように、小径ピストン７Ｐが小径シリンダ７の上端部に当接して一体的に下降するように保持した状態にあり、かつ開閉弁１３を開状態に保持して、大径シリンダ５における第１室５Ａと第２室５Ｂとが連通した状態にあるとき、モータ１５を回転駆動して移動部材１７を下方向へ移動すると、ラム３の重量によって前記小径ピストン７Ｐが小径シリンダ７の上端部に当接した状態に保持されて、ラム３は自重によって下降する。この際、大径シリンダ５においては第１室５Ａから第２室５Ｂ内へ作動流体が流入するものであり、ラム３等の下降速度は前記移動部材１７の下降速度と等しく高速移動となるものである。

なお、図１に示す構成において、開閉弁２１Ａ，３１Ａを共に閉状態に保持し、小径シリンダ７をロック状態にして前記モータ１５を高速回転することにより、ラム３を自重による降下速度よりも高速で下降することができるものである。

このように、小径シリンダ７をロック状態に保持して、大径シリンダ５、ラム３を一体的に移動するとき、フレームＦ等の固定部に対するラム（スライダ）３の移動位置及び移動速度は、モータ１５又はボールネジ２３の回転を検出することによって、検出することができるものである。

上述のごとくラム３の下降を行い、加圧動作を行うときには、前記開閉弁１３を閉にする。また、開閉弁２１Ａを閉状態に保持していた場合には開状態にする。したがって、小径シリンダ７に対して小径ピストン７Ｐが相対的に下降することとなり、小径シリンダ７における第２室７Ｂ内の作動流体が小径ピストン７Ｐによって加圧され、大径シリンダ５における第２室５Ｂ内に流入する。そして、大径シリンダ５における第１室５Ａ内の作動流体は小径シリンダ７における第１室７Ａ内に流入する。この際、小径シリンダ７における第２室７Ｂから流出する作動流体の流量と第１室７Ａに流入する作動流体の流量は等しいものである。

前述のごとく、小径シリンダ７における第２室７Ｂから大径シリンダ５における第２室５Ｂへ作動流体を供給してラム３の下降を行うとき、大径ピストン５Ｐと小径ピストン７Ｐとの受圧面積の比に対応してラム３の下降速度が低速になると共に加圧力が大きくなるものである。なお、ラム３の上昇を行う場合には、前記移動部材１７を上方向に移動すれば良いものである。この場合も、ラム３の低速上昇，高速上昇を行うことができるものである。この際、切換弁（開閉弁）２１Ａ，３１Ａを閉状態に保持し、開閉弁１３を開状態に保持することにより、ラム３を下降位置から、モータ１５の回転速度に対応して直ちに高速で上昇することも可能である。

ところで、前記開閉弁３１Ａを開状態に保持すると、小径シリンダ７における第１室７Ａと第２室７Ｂとが連通状態となり、小径シリンダ７側から大径シリンダ５側への作動流体の供給を行うことなしに、小径シリンダ７に対して小径ピストン７Ｐ，小径ピストンロッド７Ｒが相対的に移動可能な状態となる。

そして、前記説明においては、大径ピストンロッド５Ｒを固定部９に固定して、大径シリンダ５が移動する場合について説明した。しかし、大径ピストンロッド５Ｒを固定するか大径シリンダ５を固定するかは、流体圧シリンダにおける出力をシリンダ側にするか、又はピストンロッド側にするかの相対的なものにすぎないものである。したがって、大径シリンダ５を固定部９に固定し、大径ピストンロッド５Ｒをラム３と連結した構成とすることも可能である。

さらには、小径シリンダ７側における小径ピストン７Ｐの移動方向と大径シリンダ５側における大径ピストン５Ｐの移動方向を同一方向又は逆方向にすることも可能である。すなわち、小径シリンダ７における第１室７Ａと大径シリンダ５における第２室５Ｂとを接続し、小径シリンダ７における第２室７Ｂと大径シリンダ５における第１室５Ａを接続する構成とすることも可能である。

また、前記構成において、大径シリンダ５の第１室５Ａ、第２室５Ｂにそれぞれ開閉弁を介してアキュムレータを接続して、上記第１室５Ａ、第２室５Ｂと各アキュムレータとの間において作動流体の出入を行う構成とすることも可能であり、この場合には、接続路１１及び開閉弁１３を省略することも可能である。

既に理解されるように、前述のごとき構成によれば、モータ１５の回転速度に連動してラム３を高速移動することができると共に、小径シリンダ７から大径シリンダ５へ作動流体を供給してラム３を作動することにより、低速でかつ大出力でもってラム３を移動することができるものである。

前記モータ１５の回転駆動によってボールネジ２３を回転して小径シリンダ７，大径シリンダ５及びラム（スライダ）３を、例えば最上昇位置の基準位置から移動したときの移動位置を検出するために、また前記モータ５を固定状態に保持するために、前記モータ１５には、ロータリーエンコーダ等のごとき回転位置検出手段３３が備えられていると共にブレーキ等のごとき固定手段３５が備えられている。

したがって、前記モータ１５を回転駆動することにより、移動部材１７を介して小径シリンダ７等を基準位置から移動したときの移動位置及びそのときの移動速度は、前記回転位置検出手段３３によって検出することができる。そして、固定手段３５の一例としてのブレーキを作動することにより、モータ１５の回転を停止した状態に保持することができる。

また、前記小径シリンダ７に対する小径ピストン７Ｐ，小径ピストンロッド７Ｒの相対的な移動を検出し、また前記小径シリンダ７と小径ピストンロッド７Ｒとを一体的に固定するために、前記小径シリンダ７と小径ピストンロッド７Ｒとの間には、一体化固定手段３７が備えられている。

より詳細には、前記小径シリンダ７に一体的に備えたブラケット３９にはボールネジ機構におけるボールナット４１が一体的に取付けてあり、このボールナット４１には、小径ピストンロッド７Ｒと平行なボールネジ４３が相対的に回転可能に螺合（螺入）してある。上記ボールネジ４３の一端部側は、前記小径ピストンロッド７Ｒに一体的に取付けたブラケット４５に回転自在に支持されている。

そして、前記ブラケット４５に回転自在に支持されたロータリーエンコーダなどのごとき位置検出手段４７及びブレーキのごとき固定手段４９は、前記ボールネジ４３の一端部に取付けた大径プーリと前記位置検出手段４７及び固定手段４９と一体的に備えた小径プーリとにタイミングベルトを掛回した構成のごとき働力伝達機構５１を介して前記ボールネジ４３と連動連結してある。

なお、ブラケット３９にボールナット４１を備えるか、又はブラケット４５にボールナット４１を備えるかは相対的なことであるから、前記一体化固定手段３７の構成を上下逆にして、ブラケット４５にボールナット４１を備え、ブラケット３９に位置検出手段４７、固定手段４９を備えた構成とすることも可能である。

上記構成により、小径シリンダ７に対して小径ピストンロッド７Ｒが相対的に移動すると、ボールナット４１に対してボールネジ４３が回転しながら相対的に上下動することになる。したがって、ボールネジ４３の回転に連動して位置検出手段４７が回転してボールネジ４３の回転を検出するので、前記小径シリンダ７に対する小径ピストンロッド７Ｒの相対的な移動距離，移動位置及びそのときの移動速度を検出することができるものである。

なお、固定手段４９によってボールネジ４３が回転しないように固定した状態においては、前記小径シリンダ７と小径ピストンロッド７Ｒとが一体化されるものである。したがって、固定手段４９によってボールネジ４３をロックした状態に保持し、かつ開閉弁１３を開状態に保持することにより、モータ１５によってボールネジ２３を回転して前記スライダ（ラム）３の移動を機械的に行うことができるものである。

既に理解されるように、モータ１５の回転によってスライダを移動するときには、モータ１５に連動して回転する回転位置検出手段３３によって、基準位置からのスライダ３の移動位置及びそのときの移動速度を検出することができる。また、前記モータ１５の回転を停止した状態において、小径シリンダ７に対して小径ピストンロッド７Ｒが相対的に移動する場合には、一体化固定手段３７に備えた位置検出手段４７によって、小径シリンダ７と小径ピストンロッド７Ｒの相対的な位置における相対基準位置（例えば小径ピストン７Ｐが小径シリンダ７の一端側のストロークエンドに位置する位置）からの小径ピストンロッド７Ｒの相対的な移動位置及びそのときの移動速度を検出することができる。

したがって、回転位置検出手段３３による検出値と位置検出手段４７による検出値に基づいて、基準位置からのスライダ３の移動位置及びそのときの移動速度を検出することができるものである。よって、小径シリンダ７に対して小径ピストンロッド７Ｒが適宜に移動した状態にあるときに、一体化固定手段３７によって小径シリンダ７と小径ピストンロッド７Ｒとを一体化して、モータ１５によりボールネジ２３を回転してスライダ３を移動する場合であっても、スライダ３の位置を常に正確に検出することができるものである。

ところで、前述のごとき構成において、前述したようにスライダ（ラム）３を移動して、例えば、加工すべきワークなどのごとく加圧される被押圧部材（図示省略）を所望の押圧力でもって押圧するには、前記大径シリンダ５における第２室５Ｂ内の圧力を、所望圧力まで上昇する必要がある。ここで、前記大径シリンダ５及び小径シリンダ７における第１室５Ａ，７Ａ，第２室５Ｂ，７Ｂ内に油等の作動流体を単に充填した状態においては、内圧がほぼ零の状態から所望圧力まで圧力を上昇することとなり、圧力上昇に時間を要することになる。

そこで、本実施形態においては、前記大径シリンダ５及び小径シリンダ７の第１室５Ａ，７Ａ、第２室５Ｂ，７Ｂを含む流体圧回路内に充填した作動流体は、大気圧以上の所定の圧力に予め加圧してある。上記流体圧回路内の流体圧を大気圧以上の圧力に予め加圧するために、前記流体圧回路には圧力付与手段５３が備えられている。

より詳細には、前記大径シリンダ５，小径シリンダ７の第１室５Ａ，７Ａ、第２室５Ｂ，７Ｂを含む流体圧回路の適宜位置、本例においては理解を容易にするために、大径シリンダ５の第１室５Ａには、前記圧力付与手段５３が接続してある。上記圧力付与手段５３にはブースタ５５が備えられている。ブースタ５５は、ソレノイドバルブ等よりなる回路切換弁５７を介してエアー源５９に接続した大径のエアーシリンダ６１を備えている。このエアーシリンダ６１において、前記回路切換弁５７によってエアーの流入方向を切換えることによって往復動されるピストンロッド６１Ｒには、小径の油圧シリンダ６３内に往復動自在に嵌入した小径のピストンロッド６３Ｒが一体的に連結してある。

したがって、前記エアーシリンダ６１におけるピストンロッド６１Ｒを突出作動して、小径のピストンロッド６３Ｒを油圧シリンダ６３内へ押圧すると、油圧シリンダ６３内の油圧室６３Ａ内の圧油が加圧されて吐出されるものである。なお、この種のブースタ５３の構成は公知であるから、ブースタ５３の構成についてのより詳細な説明は省略する。

前記油圧シリンダ６３の圧油室６３Ａと前記大径シリンダ５の第１室５Ａは、接続路６５を介して接続してあり、この接続路６５には、前記圧油室６３Ａから前記第１室５Ａ側へのみの圧油（作動流体）の流れを許容するチェック弁６７が配置してある。前記チェック弁６７と前記第１室５Ａの間において前記接続路６５に分岐接続した分岐路６９には、前記エアー源５９に接続して一定の背圧を付与された第１の蓄圧シリンダ７１が接続してある。

さらに、前記チェック弁６７には、リリーフ弁７３とチェック弁７５とを直列に接続したバイパス路７７が並列に接続してある。そして、上記リリーフ弁７３とチェック弁７５との間に分岐接続した分岐路７９には、前記エアー源５９に接続して背圧を付与された第２の蓄圧シリンダ８１が接続してある。

上記構成において、開閉弁１３，２１Ａ，３１Ａを開状態にして、大径シリンダ５における第１室５Ａ，第２室５Ｂと小径シリンダ７における第１室７Ａ，第２室７Ｂとがそれぞれ連通した状態にあるときに、回路切換弁５７の接続を切換えて、エアーシリンダ６１にエアーを供給し、ピストンロッド６１Ｒを突出作動すると、油圧シリンダ６３の圧油室６３Ａ内の圧油がピストンロッド６３Ｒによって加圧されて吐出される。

したがって、加圧された作動流体が接続路６５を介して大径シリンダ５の第１室５Ａに供給され、大径シリンダ５の第１室５Ａ，第２室５Ｂ及び小径シリンダ７の第１室７Ａ，第２室７Ｂを含む流体圧回路内の圧力が大気圧より高圧の所定圧に加圧されることになる。そして、前記回路切換弁５７を切換えて、エアーシリンダ６１のピストンロッド６１Ｒを初期の位置に戻すと、油圧シリンダ６３内のピストンロッド６３Ｒも元の位置に戻されることとなり、油圧シリンダ６３の圧油室６３Ａ内には、第２の蓄圧シリンダ８１から作動流体が供給されて充填される。

そして、前述したように、開閉弁１３，２１Ａを開状態に保持し、一体化固定手段３７によって小径シリンダ７と小径ピストンロッド７Ｒとを一体化した状態又はスライダ３が自重によって下降するように、モータ１５によってボールネジ２３を回転して小径シリンダ７，大径シリンダ５及びスライダ３を図１において下降すると、大径シリンダ５における第１室５Ａ内の作動流体は接続路１１，開閉弁１３を経て第２室５Ｂ内へ流入する。

その後、スライダ３が適宜位置まで下降したときに、開閉弁１３を閉状態に切換えると、この時点から小径シリンダ７の第２室７Ｂ内の作動流体が大径シリンダ５Ｂ内に流入し、大径シリンダ５の第１室５Ａ内の作動流体は小径シリンダ７の第１室７Ａ内に流入する。この際、図１に示すごとく、大径のシリンダ５を大径ピストンロッド５Ｐに対して上昇した状態においては、大径シリンダ５における第１室５Ａ内の圧力を第２室５Ｂ内の圧力よりも僅かに高圧にすることによって大径シリンダ５を相対的に上昇したものであるから、前記第１室５Ａ内の圧力Ｐ１は、図２の左側に示すように、第２室５Ｂ内の圧力Ｐ２より僅かに高圧に保持されている。その後、スライダ３が被押圧物に当接してから（図２の時点Ｔ１から）第２室５Ｂ内の圧力は次第に上昇し、第１室５Ａ内の圧力は次第に低圧になり、ほぼ大気圧に近くなる。

その後、スライダ３が被押圧物を押圧することによって大径シリンダ５における第２室５Ｂ内の圧力が所望圧Ｐ３に上昇すると、上記被押圧物に対する所望の加圧力Ｐ４（Ｐ４＝（第２室５Ｂ内の圧力−第１室５Ａ内の圧力）×面積）が得られることになる。上記加圧力は、前記開閉弁１３が閉作動される時点Ｔ１まではほぼ零であり、この時点Ｔ１から第１室５Ａ内の圧力が大気圧に近くなる時点Ｔ２までは前記加圧力は急激に上昇し、この時点Ｔ２から前記所望圧Ｐ３になる時点Ｔ３までは比例的に上昇するものである。

ところで、大径シリンダ５における第２室５Ｂ内の圧力は当初は大気圧以上のＰ２であり、この圧力Ｐ２から圧力Ｐ３まで比例的に上昇するものであるから、時点Ｔ１において圧力０から圧力Ｐ３まで比例的に上昇する時点Ｔ４までの時間よりも（Ｔ４−Ｔ３）だけ短縮されるものである。したがって、所望の加圧力Ｐ４を得るための圧力Ｐ３まで圧力を上昇する時間が短くなり、作業能率向上を図ることができるものである。

なお、前記大径シリンダ５における第１室５Ａ内の圧力が第１の蓄圧シリンダ７１に作用している背圧より高くなると、第１の蓄圧シリンダ７１内に作動流体が流入する。そして、前記第１室５Ａ内の圧力が予め設定した設定圧以上になると、リリーフ弁７３を通過して第２の蓄圧シリンダ８１内に作動流体が流入するものである。したがって、大径ピストン５Ｐに対して大径シリンダ５を相対的に上下動するときの脈動は蓄圧シリンダ７１，８１によって吸収されるものであり、大径シリンダ５の円滑な動作が行われるものである。

なお、本発明は、前述したごとき構成のみに限るものではなく、例えばフィルタープレスなどのごとくスライダ等の一例としての押圧部材が水平方向に往復動する場合の構成の各種機械、装置にも実施可能なものである。

本発明の実施形態に係るスライダ駆動装置の構成を概念的，概略的に示した説明図である。 大径シリンダにおける第１室，第２室内の圧力変化の様子を示す説明図である。 従来のスライダ駆動装置の作用説明図である。

符号の説明

１ プレス機械（加圧機械）
３ ラム（スライダ）
５ 大径シリンダ
５Ａ 第１室
５Ｂ 第２室
５Ｐ 大径ピストン
５Ｒ 大径ピストンロッド
７ 小径シリンダ
７Ａ 第１室
７Ｂ 第２室
７Ｐ 小径ピストン
７Ｒ 小径ピストンロッド
１１ 接続路
１３ 開閉弁
１５ モータ
１７ 移動部材
１９Ａ，１９Ｂ 接続路
２３，４３ ボールネジ
３３ 回転位置検出手段（ロータリーエンコーダ）
３５，４９ 固定手段（ブレーキ）
３７ 一体化固定手段
４１ ボールナット
４７ 位置検出手段（ロータリーエンコーダ）
５３ 圧力付与手段
５５ ブースタ
５９ エアー源
６１ エアーシリンダ
６３ 油圧シリンダ
６３Ａ 油圧室

Claims (4)

1. 流体圧機構によって往復動されるスライダを駆動するスライダ駆動装置であって、前記スライダに一体的に取付けた大径シリンダ内に相対的に往復動自在に備えた大径ピストンによって前記大径シリンダ内を第１室と第２室とに区画して設けると共に前記大径ピストンと一体で前記大径シリンダから突出した大径ピストンロッドの一端部を固定部に固定して備え、前記大径シリンダと一体的な小径シリンダに相対的に往復動自在に備えた小径ピストンによって前記小径シリンダ内を第１室と第２室とに区画して設けると共に前記小径ピストンと一体で前記小径シリンダから突出した小径ピストンロッドの一端部を、モータの駆動によって移動される移動部材に連結して設け、前記大径シリンダの第１室と小径シリンダの第１室とを接続路を介して接続して設けると共に、大径シリンダの第２室と小径シリンダの第２室とを接続路を介して接続した構成において、前記大径シリンダ及び小径シリンダにおけるそれぞれの第１室及び第２室内の圧力を、大気圧以上の所定の圧力に予め加圧してあることを特徴とするスライダ駆動装置。
2. 請求項１に記載のスライダ駆動装置において、前記大径シリンダ及び小径シリンダの流体圧回路内に大気圧以上の圧力を付与するための圧力付与手段を備えていることを特徴とするスライダ駆動装置。
3. 請求項１又は２に記載のスライダ駆動装置において、前記小径シリンダと小径ピストンロッドとを一体化可能な一体化固定手段を備えていることを特徴とするスライダ駆動装置。
4. 請求項３に記載のスライダ駆動装置において、前記一体化固定手段は、前記小径シリンダと前記小径ピストンロッドとの相対的な移動位置を検出するための位置検出手段を備えていることを特徴とするスライダ駆動装置。

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