JPH0146722B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は液圧装置、詳しくはアクチユエータに
供給した高圧液の圧抜きをする液圧装置に係るも
のである。

［従来の技術］ 従来、高圧アクチユエータを用いた装置例えば
高圧の冷間鍛造プレス、粉末金属成形成プレス、
鋳造用砂型成形プレス等においては、通常アクチ
ユエータに第１図のグラフで示す順序で圧液が送
られるように構成されている。

以下にその順序を５工程に分けて示す。

(1) 急速昇圧工程……大容量の圧液をアクチユエ
ータ背室へ送りアクチユエータを急速度で作動
させる（第１図Ａの部分）。

(2) 加圧工程……ポンプの吐出圧を高めて金型を
被加工品に強く押圧する（第１図Ｂの部分）。

(3) 加圧保持工程……加圧力が上限に達した後、
必要とする一定時間その圧力を保持する（第１
図Ｃの部分）。

(4) 圧抜き工程……加圧保持後ある一定の圧力ま
で徐々にアクチユエータ背室の圧力を下げるよ
うに圧液を抜く（第１図Ｄの部分）。

(5) 急速降圧工程……圧抜き完了後アクチユエー
タ前室に圧液を送り被加工品から金型を素早く
移動させる（第１図Ｅの部分）。

上記した工程において、(4)圧抜き工程では、衝
撃や騒音等の発生を防止するため高圧力に保持さ
れたアクチユエータ背室の圧液を漸次貯液タンク
に放出するようにしている。即ち、非常に高圧力
の圧液が低圧部に一挙に放出された場合、バース
ト現象に近い状態が起り、大きな衝撃や騒音等が
発生することになる。この衝撃により締付けボル
トがぐらつき、ゆるみ、装置の液漏れを招き、さ
らには衝撃に伴う騒音、振動等は作業環境にも悪
影響をおよぼす。このため、徐々にアクチユエー
タ背室の圧力が低下するように絞り弁等を用いて
圧液をアクチユエータ背室から放出することが必
要である。そしてアクチユエータ背室の圧力が高
ければ高い程、絞り弁を絞り圧液通過量をより一
層小さくする必要がある。

上述した絞り弁を用いて圧抜きを行なうものと
しては、第３図に示す液圧装置（日刊工業新聞社
発行「油圧化設計」（1973年８月号93頁））等が知
られている。

この液圧装置では、圧抜きを行なう場合には、
圧力スイツチ７０の信号で切換弁７１を中立に戻
し、アクチユエータ７２の背室内の圧液を絞り弁
７３を介して徐々に排出した後に、切換弁７１を
切り換えて背室内の圧液を開放する構成とされて
いる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の液圧装置は、アクチユエ
ータ７２の圧液を直接絞り弁７３を介して排出す
る構成とされている。このため、絞り弁７３等に
て極端に少ない圧液通過量を調整することが難し
いという課題、アクチユエータ７２内の圧力を絞
り弁７３により低下させるため徒に時間がかかる
という課題が考えられた。

また、アクチユエータが大形である場合には、
圧抜き時に無駄に放出されるエネルギーが大きい
という課題が考えられた。

本発明の液圧装置は、衝撃や騒音等を発生させ
ることなくアクチユエータ背室の高圧液を容易に
時間をかけることなく排出し、しかも、圧抜きに
際し高圧液の有するエネルギーを有効に利用する
ことを目的として為されたものである。

発明の構成 ［課題を解決するための手段］ 本発明の液圧装置は、 アクチユエータと高圧圧力源との間の流路に介
装されアクチユエータ方向への流入を防止し、高
圧圧力源より圧液を供給する時はパイロツト圧を
作用させて前記流路を連通するパイロツト操作逆
止め弁と、 前記パイロツト操作逆止め弁と高圧圧力源との
間の流路より分岐した第１の分岐流路を設け、前
記流路からの流入を防止する逆止め弁が介装され
た前記第１の分岐流路に接続したアキユムレータ
と、 前記パイロツト操作逆止め弁と前記高圧圧力源
との間の流路より分岐し前記アキユムレータに至
る第２の分岐流路に介装され、前記高圧圧力源か
ら所定の内部パイロツト圧力が作用したときに前
記第２の分岐流路を連通させると共に、外部パイ
ロツトポートに前記内部パイロツト圧力よりも小
さな所定の外部パイロツト圧力が作用したときに
前記第２の分岐流路を連通するパイロツト式シー
ケンス弁と、 アクチユエータ背室の圧抜き時に、前記高圧圧
力源と前記外部パイロツトポートとを絞り弁を介
して接続し、前記パイロツト式シーケンス弁に圧
液を徐々に供給する切換弁と、 を備えたことを特徴とする。

［作用］ 本発明の液圧装置は、 パイロツト操作逆止め弁にパイロツト圧が作用
して高圧圧力源からアクチユエータに圧液が供給
されると共に、流路の圧力が所定の内部パイロツ
ト圧力以上となつた加圧保持工程時に、パイロツ
ト式シーケンス弁が第２の分岐流路を連通し、高
圧圧力源より圧液がパイロツト式シーケンス弁を
介してアキユムレータにも供給される。そして、
高圧圧力源からアクチユエータへの圧液の供給を
停止し、アクチユエータ背室の圧を抜く圧抜き工
程時に、切換弁を切換えて、高圧圧力源と外部パ
イロツトポートとを絞り弁を介して接続し、パイ
ロツト式シーケンス弁の外部パイロツトポートに
圧液を徐々に供給して、パイロツト式シーケンス
弁を開くよう働く。

これにより、本発明の液圧装置は、加圧保持工
程時にアキユムレータに所定量の圧液を蓄えて圧
抜き工程時におけるアクチユエータとの圧力差を
小さくし、しかも、圧抜き時には徐々に開くシー
ケンス弁を介して圧液をアキユムレータに供給す
るよう働く。

［実施例］ 以下に本発明を実施例を挙げ図面とともに説明
する。

第２図において本実施例の液圧装置のアキユム
レータ１は絞り弁２０を介して管路５１にて逆止
め弁９、管路５１より分岐された管路５３にて外
部内部併用パイロツト方式シーケンス弁（以下シ
ーケンス弁と言う）５および管路５３の途中に接
続された管路５４にて圧力スイツチ６に結ばれ、
そして前記逆止め弁９を介して管路５２に結ば
れ、更にはパイロツト操作逆止め弁３を介し管路
５０にてアクチユエータ即ちシリンダ２の背室に
結ばれている。この管路５０と管路５２とにより
流路を、管路５１により第１の分岐流路を構成し
ている。また管路５２は逆止め弁１０を介して高
圧圧力源１６に結ばれている。そしてパイロツト
操作逆止め弁３のパイロツトポート３１はスプリ
ングオフセツト電磁方式４ポート２位置切換弁
（以下切換弁と呼ぶ）７のＢポート３２に接続さ
れ、切換弁７のＰポート３３は絞り弁１４を介し
てパイロツト圧力源１７に連結され、Ｒポート４
６は貯液タンク１９に開放されている。

またシーケンス弁５の外部パイロツトポート３
４は管路５７にて切換弁４のＢポート３５に接続
され、切換弁４のＰポート３６は絞り弁１５を介
して、管路５２に結ばれ、Ｒポート３７は貯液タ
ンク１９に開放されている。

更に、管路５２より分岐した管路５５にて前記
逆止め弁１０を介して前記高圧圧力源１６と前記
シーケンス弁５とが接続されている。このシーケ
ンス弁５は、管路５５の圧液による内部パイロツ
ト圧力による作用及び管路５７の圧液による外部
パイロツト圧力による作用の一方が作用した時
に、管路５５と管路５３とを連通するものであ
る。そして、シーケンス弁５に、予め設定された
所定の内部パイロツト圧力P₂（以下、設定圧力P₂
という）以上の圧力が作用した時に管路５５と管
路５３とを連通する。また、外部パイロツトポー
トに、設定圧力P₂よりも小さな、予め設定され
た所定の外部パイロツト圧力P₁（以下設定圧力P₁
という）以上の圧力が作用した時に管路５５と管
路５３とを連通する。尚、管路５５、管路５３、
管路５１の一部により第２の分岐流路を構成して
いる。

シリンダ２の前室は４ポート３位置電磁スプリ
ングオフセツト切換弁（以下３位置切換弁と呼
ぶ）８のＡポート３８に接続され、シリンダ２の
背室は管路５０より分岐した管路５６にて並列配
置の逆止め弁１２と絞り弁１３を介して前記３位
置切換弁８のＢポート３９に接続され、同弁のＰ
ポート４０は逆止め弁１１を介して低圧圧力源１
８に結ばれており、そしてＲポート４１は貯液タ
ンク１９に開放されている。

次に前述した構成の液圧装置の作用を説明す
る。第１図、第２図において、 (1)急速昇圧工程、即ち第１図に示すＡの部分に
おいては、３位置切換弁８のソレノイド４２と切
換弁７のソレノイド４３が作動し、パイロツト圧
力源１７より圧液をパイロツト操作逆止め弁３の
パイロツトポート３１に送り、弁を開放する。す
ると低圧圧力源１８と高圧圧力源１６およびアキ
ユムレータ１に貯え（以下チヤージと言う。）ら
れていた圧液がシリンダ２の背室に供給される。
よつてシリンダ２のピストンは急速に移動し、シ
リンダ２のロツドに付けられた金型等が被加工品
に当接し、シリンダ２の背室の圧力が上昇する。

次に(2)加圧工程即ち第１図のＢの部分において
は、金型等が被加工品に当接しているので、シリ
ンダ２の背室の圧力が上昇して低圧圧力源１８と
アキユムレータ１からの圧液の供給が停止され、
高圧圧力源１６からの高圧液がシリンダ２の背室
に送られる。

そして、(3)加圧保持工程（第１図Ｃの部分）で
はシリンダ２の圧力が加圧保持圧（シーケンス弁
５内部パイロツトの設定圧力P₂）を保持しつつ
高圧圧力源１６からの圧液がアキユムレータ１に
送られる。なぜなら、(2)加圧工程において、すで
に低圧圧力源１８とアキユムレータ１とからの圧
液供給が停止されている。そして、切換弁７を介
してパイロツトポート３１に圧液が供給されてい
るので、パイロツト操作逆止め弁３は開放されて
おり、高圧圧力源１６からの高圧液が、管路５
２、パイロツト操作逆止め弁３、管路５０を介し
て、シリンダ２の背室に送られる。よつて、背室
の圧力が上昇し、この液圧が設定圧力P₂に達す
ると管路５５の液圧も設定圧力P₂になるので、
シーケンス弁５への内部パイロツト圧力の作用に
よりシーケンス弁５が開き、加圧保持工程に移行
する。この加圧保持工程においては、高圧圧力源
からは、設定圧力P₂の圧液がシリンダ２の背室
に送られており、シリンダ２の背室の圧力は設定
圧力P₂に保持される。また、高圧圧力源１６か
ら、設定圧力P₂の圧液が、管路５５、シーケン
ス弁５、管路５３、管路５１を介してアキユムレ
ータ１に供給されて、アキユムレータ１にチヤー
ジされる。

次に、(4)圧抜き工程（第１図に示すＤの部分）
では切換弁７のソレノイド４３が非作動とされ、
パイロツト操作逆止め弁３は通常の逆止め弁とし
て作用することになる。そして切替弁４のソレノ
イド４４が励磁されて切換弁４を切換え、圧液を
シーケンス弁５の外部パイロツトポート３４に送
る。この時絞り弁１５の作用により外部パイロツ
トポート３４へは徐々に圧液が送られ、外部パイ
ロツト圧力の作用によりシーケンス弁５が徐々に
全開され、シリンダ２の背室から返送される圧液
及び高圧圧力源１６から送られる圧液がシーケン
ス弁５を通つてアキユムレータ１にチヤージされ
る。尚アキユムレータ１には(3)加圧保持工程にお
いてすでにある程度の圧液がチヤージされている
ので、シリンダ２の背室の高圧液がアキユムレー
タ１に開放される時衝撃や騒音等は良好に軽減さ
れる。このアキユムレータ１への圧液の供給は、
シリンダ２の背室の圧力が設定圧力P₁に低下す
るまで行なわれる。

この圧抜き行程におけるシーケンス弁５の作用
を詳細に説明する。前記した加圧保持工程時にシ
ーケンス弁５は管路５５，５２，５０とシリンダ
２の背室を設定圧力P₂に保ちながら高圧圧力源
１６からの圧液をアキユムレータ１へ供給してい
た。このシーケンス弁５は、ソレノイド４４の励
磁により切換えられる切換弁４によつて外部パイ
ロツトポート３４が絞り弁１５を介して管路５２
に接続され、設定圧力P₂より低い設定圧力P₁で
作動する状態になる。そして圧抜き工程開始と共
に管路５２から設定圧力P₁より高い設定圧力P₂
の圧液が絞り弁１５、切換弁４を介して外部パイ
ロツトポート３４に導入される結果、シーケンス
弁５は、管路５２の圧力を設定圧力P₁に低下す
でく、加圧保持工程時よりも一層大きく開く。そ
して、このシーケンス弁５は絞り弁１５の作用に
より徐々に大きく開くため、高圧圧力源１６から
の圧液をアキユムレータ１へ引き続き供給しつ
つ、シーケンス弁５はシリンダ２の背室からパイ
ロツト操作逆止め弁３を経て、圧液をアキユムレ
ータ１へ漸時放出せしめる。このように、シリン
ダ２の背室から圧液を漸次放出することで、瞬時
の放出に伴なう衝撃発生をおさえることができ
る。この圧液の放出が進み、シリンダ２の背室の
圧力が低下して管路５２の圧力が設定圧力P₁よ
り低下しようとすると、シーケンス弁５は管路５
２の圧力を設定圧力P₁に保つよう開度を減少す
るから、管路５２の圧力はシーケンス弁５により
設定圧力P₁より低下することが防止される。従
つて圧液の放出によりシリンダ２の背室の圧力が
設定圧力P₁まで低下すれば、パイロツト操作逆
止め弁３が閉じて圧抜きが完了する。そして以後
は、高圧圧力源１６からの圧液のみがシーケンス
弁５をへてアキユムレータ１へ供給される。

続して、(5)急速高圧（第１図Ｅで示す部分）に
おいては、圧抜きが完了された時点が、図示して
いないタイマー又は圧力スイツチにて検知され３
位置切換弁８のソレノイド４５が作動し弁が切換
えられ、シリンダ２の背室に残留する圧液は大気
開放の貯液タンク１９に戻され、低圧圧力源から
の圧液がシリンダ２前室に送られる。

尚本工程中においても切換弁４のソレノイド４
４が励磁されて、アキユムレータ１には高圧圧力
源１６から圧液が送られている。そしてアキユム
レータ１のチヤージ圧が予め設定されたチヤージ
完了圧（≦設定圧力P₂）に達した時圧力スイツ
チ６が作動し図示していないリリーフ弁が開かれ
高圧圧力源１６はアンロードされる。

以上説明したように、本実施例の液圧装置は圧
抜きの際にアクチユエータ２に供給された高圧液
をアキユムレータ１に漸次放出するように構成さ
れているため、衝撃や騒音等の発生を良好に防止
して高圧液の圧抜きを容易に行なうことができ、
絞り弁等を極めて微妙に調整することも不要とな
るという優れた効果を奏する。また、シーケンス
弁５が開いた後には通常の状態で高圧液がアキユ
ムレータ１に放出されるので、時間をかけること
なく圧抜きを行なうことができるという優れた効
果を有する。しかも、加圧保持工程時に、アキユ
ムレータ１に所定量の蓄圧を行なつているので、
圧抜き工程におけるシリンダ２の背室とアキユム
レータ１との圧力差は小さくされ、一層圧抜き時
の衝撃や騒音等の発生を防ぐという効果を有して
いる。また、アキユムレータ１に蓄えられた圧液
を、液圧装置の作業工程に従つて有効に利用する
ことができるという効果を奏すると共に、シリン
ダ２の背室を加圧する圧液の余剰加圧分の圧液を
有効に利用し、本実施例の液圧装置を効率よく運
転することができるという効果も有する。更に、
本実施例の液圧装置を効率よく運転できること等
により、高圧圧力源１６としてのポンプ等は定格
吐出量の低いものを使用できるといつた効果も有
している。

発明の効果 本発明の液圧装置は、アクチユエータの圧抜き
の際に、アクチユエータに供給された高圧液を
徐々に開くシーケンス弁により漸次アキユムレー
タに放出し、シーケンス弁が開いた後には高圧液
は通常の状態でアキユムレータに放出される。こ
れによりアクチユエータの圧抜き時の衝撃や騒音
等の発生を良好に防止し、絞り弁等を極めて微妙
に調整することも不要となると共に、時間をかけ
ることなく圧抜きを行なうことができるという優
れた効果を奏する。しかも、加圧保持工程時に、
アキユムレータに所定量の蓄圧を行ない、圧抜き
工程時におけるアクチユエータとアキユムレータ
との圧力差を小さくし、一層圧抜き時の衝撃や騒
音等の発生を防ぐという効果を有している。この
結果、機器の保護を一層高めることができるとい
つた優れた効果を奏する。また、アキユムレータ
に蓄えられた圧液を作業工程に従つて好適に利用
すると共に、アクチユエータを加圧する圧液の余
剰加圧分の圧液を有効に利用し、一層発明の液圧
装置を効率よく運転することができるといつた効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はプレス加工等の加圧工程においてアク
チユエータ背室に加わる圧力を示すグラフ、第２
図は本発明の一実施例を表わす液圧装置の回路
図、第３図は従来の液圧装置を示す回路図、であ
る。 １……アキユムレータ、２……シリンダ（アク
チユエータ）、３……パイロツト操作逆止め弁、
４，７……４ポート２位置切換弁、６……圧力ス
イツチ、９，１０，１１，１２……逆止め弁、１
６……高圧圧力源、１７……パイロツト圧圧力
源、１８……低圧圧力源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アクチユエータと高圧圧力源との間の流路に
   介装されアクチユエータ方向への流入を防止し、
   高圧圧力源より圧液を供給する時はパイロツト圧
   を作用させて前記流路を連通するパイロツト操作
   逆止め弁と、 前記パイロツト操作逆止め弁と前記高圧圧力源
   との間の流路より分岐した第１の分岐流路を設
   け、前記流路からの流入を防止する逆止め弁が介
   装された前記第１の分岐流路に接続したアキユム
   レータと、 前記パイロツト操作逆止め弁と前記高圧圧力源
   との間の流路より分岐し前記アキユムレータに至
   る第２の分岐流路に介装され、前記高圧圧力源か
   ら所定の内部パイロツト圧力が作用したときに前
   記第２の分岐流路を連通させると共に、外部パイ
   ロツトポートに前記内部パイロツト圧力よりも小
   さな所定の外部パイロツト圧力が作用したときに
   前記第２の分岐流路を連通するパイロツト式シー
   ケンス弁と、 アクチユエータ背室の圧抜き時に、前記高圧圧
   力源と前記外部パイロツトポートとを絞り弁を介
   して接続し、前記パイロツト式シーケンス弁に圧
   液を徐々に供給する切換弁と、 を備えたことを特徴とする液圧装置。