JPH08121404A - Fluid pressure cylinder - Google Patents
Fluid pressure cylinderInfo
- Publication number
- JPH08121404A JPH08121404A JP6284174A JP28417494A JPH08121404A JP H08121404 A JPH08121404 A JP H08121404A JP 6284174 A JP6284174 A JP 6284174A JP 28417494 A JP28417494 A JP 28417494A JP H08121404 A JPH08121404 A JP H08121404A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spool
- fluid
- pressure
- pressure side
- rod
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Servomotors (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
- Control Of Presses (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、パンチプレス等の工
作機械や、物流機械、各種の産業機械等に使用される位
置決め制御および速度制御の容易な省エネルギ型の流体
圧シリンダに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an energy-saving fluid pressure cylinder used in machine tools such as punch presses, physical distribution machines, various industrial machines, etc., which facilitates positioning control and speed control.
【０００２】[0002]
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】油圧シリ
ンダの使用形態として、待機位置から加圧位置までの接
近区間では、軽負荷で高速で移動させ、加圧位置では大
加圧力が望まれる場合がある。例えば、パンチプレスで
は、パンチ工具が上昇待機位置からワークに接触するま
での接近区間では高速で下降させて加工のサイクルタイ
ムの短縮を図ることが望まれる。ワークとの接触後は、
打ち抜き力を得るために大きな加圧力が必要となる。こ
のような油圧シリンダの使用形態の場合、油圧源が一系
統であると、大加圧力の不要な高速動作時にも、打ち抜
き力が得られるだけの高圧の油圧供給が行われることに
なり、消費エネルギの無駄が多い。2. Description of the Related Art As a usage pattern of a hydraulic cylinder, it is desired that a hydraulic cylinder is moved at a high speed with a light load in an approach section from a standby position to a pressurizing position and a large pressurizing force is applied at the pressurizing position. There are cases. For example, in a punch press, it is desired that the punching tool be lowered at a high speed in the approaching section from the rising standby position until it comes into contact with the work to shorten the cycle time of processing. After contact with the work,
A large pressure is required to obtain punching force. In the case of such a usage mode of the hydraulic cylinder, if the hydraulic power source is a single system, a high pressure hydraulic pressure sufficient to obtain a punching force is supplied even at a high speed operation that does not require a large pressurizing force. There is a lot of wasted energy.
【０００３】このため、油圧源を低圧と高圧の２系統設
け、所定ストローク位置に達すると油圧源の切換を行う
ことが考えられている。しかし、このような制御を可能
とするには制御系が複雑になる。特に、パンチプレスで
は、板厚等が種々変わる場合には油圧源の切換タイミン
グを板厚に合わせて調整する必要があり、制御が難し
い。また、ストローク位置によって油圧源の切換を行う
場合、例えばパンチプレスで空打ちを行う場合のように
加圧力を必要としない場合であっても、所定ストローク
位置に達すると高圧に切り換わることになり、十分なエ
ネルギの節減が図れない。For this reason, it is considered that two hydraulic pressure sources, a low pressure system and a high pressure system, are provided and the hydraulic pressure source is switched when a predetermined stroke position is reached. However, the control system becomes complicated to enable such control. Particularly, in the punch press, when the plate thickness or the like changes variously, it is necessary to adjust the switching timing of the hydraulic power source in accordance with the plate thickness, which makes control difficult. Also, when the hydraulic power source is switched depending on the stroke position, even if the pressurizing force is not required as in the case of punching with a punch press, for example, it will switch to the high pressure when the predetermined stroke position is reached. , I can't save enough energy.
【０００４】一方、油圧シリンダの位置決め制御や速度
制御を高精度に行う場合、一般に油圧サーボバルブが用
いられている。しかし、油圧サーボバルブによっても期
待する精度を得ることは難しく、また油圧系が複雑にな
る。このようなサーボバルブの問題点を解消するものと
して、油圧シリンダの内部にモータで進退駆動されるス
プールを設け、スプールに追従してピストンを動作させ
るものが提案されている（例えば実公昭５８−１０００
４号公報、特開平６−７４２０２号公報）。しかし、こ
のようなスプール追従型の油圧シリンダにおいても、２
系統の油圧源を用いるには、前記と同様な切換手段を別
に必要とし、制御系が複雑となる。On the other hand, a hydraulic servo valve is generally used for highly accurate positioning control and speed control of a hydraulic cylinder. However, it is difficult to obtain the expected accuracy even with the hydraulic servo valve, and the hydraulic system becomes complicated. As a solution to such a problem of the servo valve, it has been proposed to provide a spool, which is driven forward and backward by a motor, inside a hydraulic cylinder and operate a piston following the spool (for example, Japanese Utility Model Publication 58-). 1000
No. 4, JP-A-6-74202). However, even in such a spool following type hydraulic cylinder,
In order to use the hydraulic power source of the system, the switching means similar to the above is separately required, and the control system becomes complicated.
【０００５】この発明の目的は、高圧と低圧の油圧源の
切換が行えて消費エネルギの節減が図れ、また前記切換
が負荷に応じて自然に行えて制御系が簡素で済み、さら
に位置制御や速度制御も簡易に行える流体圧シリンダを
提供することである。この発明の他の目的は、低圧から
高圧への切換タイミングの調整を可能とすることであ
る。この発明のさらに他の目的は、ポート数を少なく
し、外部の配管系を簡素にすることである。An object of the present invention is to switch between a high pressure and a low pressure hydraulic power source to save energy consumption, and the switching can be performed naturally according to the load to simplify the control system. It is an object of the present invention to provide a fluid pressure cylinder that can easily perform speed control. Another object of the present invention is to enable adjustment of the switching timing from low pressure to high pressure. Still another object of the present invention is to reduce the number of ports and simplify the external piping system.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明の流体圧シリン
ダの前提構成を説明する。ケーシング内にピストン付き
のロッドを設け、このロッドを中空として内部にスプー
ルを移動自在に設ける。スプールに追従してピストンが
移動するように、ケーシングの作動流体の流入口および
吐出口とピストンの両側の流体室とを前記スプールで選
択的に連通させる。この構成において、前記ケーシング
に高圧流体の流入口を設け、前記スプールのピストンと
の位置偏差が所定値以上になると前記スプールで開かれ
て前記高圧側の流入口を前記流路に連通させる高圧側流
路を設けたことを特徴とする。The premise structure of the fluid pressure cylinder of the present invention will be described. A rod with a piston is provided in the casing, the rod is hollow, and a spool is movably provided inside. The inlet and outlet of the working fluid of the casing and the fluid chambers on both sides of the piston are selectively communicated with the spool so that the piston moves following the spool. In this configuration, the casing is provided with an inlet for high-pressure fluid, and when the positional deviation of the spool from the piston exceeds a predetermined value, the spool is opened and the inlet on the high-pressure side communicates with the flow passage. It is characterized in that a flow path is provided.
【０００７】前記高圧側流路には、前記スプールとピス
トンの位置偏差の発生から前記流体室の流体圧が高圧流
体の流体圧に切り換わるまでの過程の時定数を変更させ
る時定数変更手段を設けても良い。この時定数変更手段
は、スプールに設けた切欠状凹部や、流路途中に設けた
絞り流路等で構成される。前記高圧側流路における前記
スプールによる開閉部分から前記流体室側の流路に連通
する流路部分は、流体圧シリンダの内部に設けても良
い。In the high pressure side passage, there is provided time constant changing means for changing the time constant of the process from the occurrence of the positional deviation between the spool and the piston until the fluid pressure in the fluid chamber is switched to the fluid pressure of the high pressure fluid. It may be provided. The time constant changing means is composed of a notched concave portion provided on the spool, a throttle channel provided in the middle of the channel, and the like. A flow passage portion that communicates with the flow passage on the fluid chamber side from the opening / closing portion of the spool in the high pressure side passage may be provided inside the fluid pressure cylinder.
【０００８】[0008]
【作用】この構成の流体圧シリンダは、前記各流入口に
低圧および高圧の油圧源を各々接続し、スプールをサー
ボモータおよび送りねじ等で移動させて使用する。スプ
ールがロッドに対する中立位置にあるときは、流体室側
流路である低圧側流路および高圧側流路は共にスプール
で閉じられており、ロッドは停止状態にある。スプール
をいずれかの方向に移動させると、低圧側流路は、スプ
ールの移動方向と反対側にある流体室が低圧側流入口に
連通し、この流入口から供給される低圧の作動流体圧で
ピストンがスプールの移動方向へ移動させられる。ピス
トンがスプールに対する中立位置まで移動すると、低圧
側流路が閉じられ、ピストンが止まる。スプールが移動
し続けると、これに追従してピストンも移動し続ける。
スプールを逆方向に移動させた場合も、同様な動作とな
る。ここで、スプールを所定方向に移動させているとき
に、ロッドの外部に大きなな負荷がある場合は、スプー
ルの動きに追従できず、スプールが先行する。その結
果、先行幅が所定の位置偏差を超えると、高圧側流路が
スプールで開かれ、低圧側流路に連通する。このため、
流体室には高圧の作動流体圧が流入し、ロッドは高圧の
流体圧で移動する。In this fluid pressure cylinder, low pressure and high pressure hydraulic sources are connected to the respective inlets, and the spool is moved by a servomotor, a feed screw or the like. When the spool is in the neutral position with respect to the rod, both the low pressure side flow path and the high pressure side flow path, which are the fluid chamber side flow paths, are closed by the spool, and the rod is in a stopped state. When the spool is moved in either direction, the low pressure side flow path causes the fluid chamber on the side opposite to the moving direction of the spool to communicate with the low pressure side inlet, and the low pressure working fluid pressure supplied from this inlet causes The piston is moved in the moving direction of the spool. When the piston moves to the neutral position with respect to the spool, the low pressure side flow passage is closed and the piston stops. When the spool keeps moving, the piston keeps moving accordingly.
The same operation is performed when the spool is moved in the opposite direction. Here, when a large load is applied to the outside of the rod while the spool is being moved in a predetermined direction, the movement of the spool cannot be followed and the spool precedes. As a result, when the preceding width exceeds the predetermined position deviation, the high-pressure side passage is opened by the spool and communicates with the low-pressure side passage. For this reason,
High-pressure working fluid pressure flows into the fluid chamber, and the rod moves with the high-pressure fluid pressure.
【０００９】高圧側流路に時定数の変更手段を設けた場
合は、ピストンを動作させる速度等に応じて、低圧と高
圧の切換タイミングを適正な値に調整することができ
る。高圧側流路を低圧側流路に連通させる流路部分を流
体圧シリンダの内部に設けた場合は、ケーシングの外部
に開口するポート数が少なくなり、外部に設ける配管系
を簡素にできる。When the means for changing the time constant is provided in the high pressure side flow passage, the switching timing between the low pressure and the high pressure can be adjusted to an appropriate value in accordance with the speed at which the piston operates. When the flow passage part for communicating the high pressure side flow passage with the low pressure side flow passage is provided inside the fluid pressure cylinder, the number of ports opened to the outside of the casing is reduced, and the piping system provided outside can be simplified.
【００１０】[0010]
【実施例】この発明の一実施例を図１ないし図３に基づ
いて説明する。ケーシング１は、後部が小径、前部が大
径となった段付きの円筒形状をしており、その小径部分
にロッド４を摺動自在に嵌合させ、大径部分にロッド４
の外周に設けられたピストン４ａを摺動自在に嵌合させ
てある。ピストン４ａはロッド４に一体に設けられたも
のである。ピストン４ａにより、ケーシング１の大径部
内の空間が第１および第２の流体室８ｄ，８ｅに仕切ら
れている。ロッド４は前端が閉じられた中空軸に形成さ
れ、前端がケーシング１の端壁の開口から摺動自在に突
出している。ロッド４は、本体部分とその内周面に密着
状態に固定された流路形成用のスリーブ９とからなり、
このスリーブ９内に後述の方向制御弁ＶLおよび開閉弁
ＶH の弁体となるスプール７が摺動自在に嵌合してい
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The casing 1 has a stepped cylindrical shape with a small diameter in the rear part and a large diameter in the front part. A rod 4 is slidably fitted in the small diameter part and the rod 4 is fitted in the large diameter part.
A piston 4a provided on the outer periphery of the is fitted slidably. The piston 4a is provided integrally with the rod 4. The piston 4a divides the space in the large-diameter portion of the casing 1 into first and second fluid chambers 8d and 8e. The rod 4 is formed as a hollow shaft having a closed front end, and the front end slidably projects from an opening of an end wall of the casing 1. The rod 4 is composed of a main body portion and a flow path forming sleeve 9 fixed to the inner peripheral surface thereof in a close contact state,
A spool 7, which serves as a valve body for a direction control valve VL and an on-off valve VH , which will be described later, is slidably fitted in the sleeve 9.
【００１１】スプール７は中空の軸状に形成されて、内
部にボールねじ等からなる送りねじ３が挿入され、後端
に送りねじ３のナット６が取付けられている。送りねじ
３は、基端がケーシング１の端壁の開口から突出し、前
記端壁に設置されたモータ２の出力軸と連結されてい
る。スプール７の後端には、ボールねじ３に対する共回
りを防止する回り止め手段として、ロッド４のスリーブ
９に設けられたガイド溝９ｆに軸方向移動自在に係合す
る係合突部７ｒが設けてある。したがって、スプール７
は、モータ２で送りねじ３を正逆に回転させることによ
り、ナット６と共に進退する。モータ２はサーボモータ
等からなり、回転位置検出手段５を有している。回転位
置検出手段５には、アブソリュート式またはインクリメ
ンタル式のロータリエンコーダ、パルスコーダ、誘導型
移送シフト式位置センサ等が使用される。The spool 7 is formed in the shape of a hollow shaft, the feed screw 3 such as a ball screw is inserted inside, and the nut 6 of the feed screw 3 is attached to the rear end. The base end of the feed screw 3 protrudes from the opening of the end wall of the casing 1 and is connected to the output shaft of the motor 2 installed on the end wall. At the rear end of the spool 7, an engagement protrusion 7r that engages with a guide groove 9f provided in the sleeve 9 of the rod 4 so as to be movable in the axial direction is provided as rotation preventing means for preventing co-rotation with respect to the ball screw 3. There is. Therefore, spool 7
Is moved forward and backward together with the nut 6 by rotating the feed screw 3 in the forward and reverse directions with the motor 2. The motor 2 is composed of a servo motor or the like and has a rotational position detecting means 5. As the rotational position detecting means 5, an absolute or incremental rotary encoder, a pulse coder, an inductive transfer shift type position sensor, or the like is used.
【００１２】この流体圧シリンダ内の流路を説明する。
ケーシング１は、大径部の周壁に低圧作動流体の流入口
１ａを有し、小径部の周壁に吐出口１ｂ、高圧作動流体
の流入口１ｈ、および連通口１ｋが順次後方へ並んで形
成されている。低圧側の流入口１ａからスプール７を介
して両流体室８ｄ，８ｅに連通する各部の流路の流路
群、および両流体室８ｄ，８ｅから吐出口１ｂに連通す
る各部の流路の流路群により、流体室側流路である低圧
側流路１２が構成される。また、高圧側の流入口１ｈか
らスプール７を介して連通口１ｋに連通する各部の流路
の流路群と、連通口１ｋから低圧側流入口１ａに接続し
た外部流路１４によって高圧側流路１３が構成される。
低圧側の流入口１ａおよび高圧側の流入口１ｈは、油圧
ユニット２０の低圧側油圧源ＰL および高圧側油圧源Ｐ
H に外部流路２１，２２でそれぞれ接続され、吐出口１
ｂは油圧ユニット２０のタンクに外部流路２３で接続さ
れる。The flow path in this fluid pressure cylinder will be described.
The casing 1 has an inflow port 1a for low pressure working fluid on a peripheral wall of a large diameter portion, and a discharge port 1b, an inflow port 1h for high pressure working fluid, and a communication port 1k are sequentially formed rearward on a peripheral wall of a small diameter portion. ing. A flow path group of flow paths of each part communicating with both fluid chambers 8d and 8e from the low-pressure side inlet 1a via the spool 7, and a flow path of flow paths of each part communicating from both fluid chambers 8d and 8e to the discharge port 1b. The low pressure side flow path 12 that is a fluid chamber side flow path is configured by the path group. Further, the high pressure side flow is formed by the flow passage group of the flow passages of the respective parts communicating from the high pressure side inlet 1h to the communication port 1k via the spool 7 and the external flow passage 14 connected from the communication port 1k to the low pressure side inlet 1a. The path 13 is constructed.
The low pressure side inlet 1a and the high pressure side inlet 1h are connected to the low pressure side hydraulic source P L and the high pressure side hydraulic source P L of the hydraulic unit 20, respectively.
It is connected to H by external flow paths 21 and 22, respectively, and the discharge port 1
b is connected to the tank of the hydraulic unit 20 by the external flow path 23.
【００１３】低圧側流路１２を説明する。ケーシング１
は、吐出口１ｂを含む内壁面に環状の溝を有し、この環
状溝とロッド４の外周面との間に形成される環状の空間
が作動流体を吐出口１ｂへ導くための流路１ｃとなる。
ロッド４の周壁には作動流体を流路１ｃに導くための流
路４ｆとなるスリット状の開口部を有する。ピストン４
ａは、作動流体を第１および第２の流体室８ｄ，８ｅに
導くための環状の流路４ｃ，４ｄ，４ｅを有すると共
に、その外周上に環状の溝を有する。この環状溝とケー
シング１との間に形成される環状の空間が、流入口１ａ
から流入する作動流体をピストン４ａ内の流路４ｃに導
くための流路４ｂとなる。ロッド４の内部に設けられた
スリーブ９は、周壁に流路９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９
ｅとなる開口部を有し、これらの流路は各々スプール７
の外周に開口する。流路９ｃ，９ｄ，９ｅは、流路４
ｃ，４ｄ，４ｅに整合する断面形状の開口で構成されて
いる。流路９ｄは、流路４ｄを介して第１の流体室８ｄ
に連通している。流路９ｅは流路４ｅを介して第２の流
体室８ｅに連通する。The low pressure side flow passage 12 will be described. Casing 1
Has an annular groove on the inner wall surface including the discharge port 1b, and an annular space formed between the annular groove and the outer peripheral surface of the rod 4 guides the working fluid to the discharge port 1b. Becomes
The peripheral wall of the rod 4 has a slit-shaped opening that serves as a channel 4f for guiding the working fluid to the channel 1c. Piston 4
The a has annular flow paths 4c, 4d, 4e for guiding the working fluid to the first and second fluid chambers 8d, 8e, and also has an annular groove on the outer circumference thereof. The annular space formed between the annular groove and the casing 1 is the inlet 1a.
A flow path 4b for guiding the working fluid flowing in from the flow path 4c in the piston 4a. The sleeve 9 provided inside the rod 4 has the flow passages 9a, 9b, 9c, 9d, 9 on the peripheral wall.
e, and these flow paths are respectively provided on the spool 7
Open to the outer periphery of. The flow paths 9c, 9d, 9e are the flow paths 4
It is composed of an opening having a cross-sectional shape that matches with c, 4d, and 4e. The channel 9d is connected to the first fluid chamber 8d via the channel 4d.
Is in communication with. The flow path 9e communicates with the second fluid chamber 8e via the flow path 4e.
【００１４】スプール７の外周面には複数の環状溝が形
成され、各環状溝とスリーブ９との間に形成される環状
の空間が、それぞれ作動流体の流路７ａ，７ｄ，７ｅと
なる。スプール７の流路７ｄ，７ｅの間は、幅狭の環状
突条となる。スプール７の中空部分は前端側に開口した
流路７ｂとなり、スプール７の前端とロッド４の前端内
壁面との間に形成される空間が流路７ｃとなる。スプー
ル７は、その周壁に流路７ａと流路７ｂを接続するため
の流路７ｆとなる開口部を有する。流路７ａは、ロッド
４の流路９ａに常時連通する。スプール７の流路７ｄ
は、流路９ｄ，４ｄを介して第１の流体室８ｄに常時連
通し、流路７ｅは流路９ｅ，４ｅを介して第２の流体室
８ｅに常時連通する。図１のようにスプール１に対して
ロッド４が中立位置にある定常状態では、低圧側の流入
口１ａに連通した流路９ｃは、スプール７の流路７ｄと
流路７ｅとの間の環状突条によって閉じられる。スプー
ル７がロッド４に対して軸方向にずれると、そのずれ方
向に応じて流路９ｃは流路７ｄおよび７ｅのいずれか一
方と連通する。また、前記中立位置では、スプール７の
流路７ｄ，７ｅは、ロッド４のスリーブ９における流路
９ａ，９ｂと非連通状態にあり、スプール７がいずれか
の方向にずれると、そのずれ方向に応じて流路７ｄが流
路９ａに連通し、または流路７ｅが流路９ｂに連通す
る。前記方向制御弁ＶL は、この低圧側流路１２におけ
るロッド４のスリーブ９の各流路９ａ〜９ｅと、スプー
ル７の各流路７ａ〜７ｅ，７ｆによって構成される。A plurality of annular grooves are formed on the outer peripheral surface of the spool 7, and an annular space formed between each annular groove and the sleeve 9 serves as working fluid passages 7a, 7d, 7e, respectively. A narrow annular projection is formed between the flow paths 7d and 7e of the spool 7. The hollow portion of the spool 7 serves as a flow passage 7b that is open to the front end side, and the space formed between the front end of the spool 7 and the front end inner wall surface of the rod 4 serves as a flow passage 7c. The spool 7 has an opening on its peripheral wall that serves as a flow path 7f for connecting the flow path 7a and the flow path 7b. The flow path 7a always communicates with the flow path 9a of the rod 4. Channel 7d of spool 7
Is always in communication with the first fluid chamber 8d via the flow channels 9d and 4d, and the flow channel 7e is always in communication with the second fluid chamber 8e via the flow channels 9e and 4e. In the steady state where the rod 4 is in the neutral position with respect to the spool 1 as shown in FIG. 1, the flow passage 9c communicating with the low pressure side inlet 1a has an annular shape between the flow passage 7d and the flow passage 7e of the spool 7. Closed by a ridge. When the spool 7 is displaced axially with respect to the rod 4, the flow passage 9c communicates with either one of the flow passages 7d and 7e depending on the displacement direction. Further, in the neutral position, the flow paths 7d and 7e of the spool 7 are not in communication with the flow paths 9a and 9b of the sleeve 9 of the rod 4, and when the spool 7 is displaced in either direction, the displacement direction is changed. Accordingly, the flow channel 7d communicates with the flow channel 9a, or the flow channel 7e communicates with the flow channel 9b. The directional control valve VL is constituted by the flow passages 9a to 9e of the sleeve 9 of the rod 4 and the flow passages 7a to 7e, 7f of the spool 7 in the low pressure side flow passage 12.
【００１５】高圧側流路１３につき説明する。ケーシン
グ１の内壁面には、高圧側流入口１ｈを含む環状溝およ
び連通口１ｋを含む環状溝が形成され、これら環状溝と
ロッド４との間の空間が各々流路１ｍ，１ｎとなる。ロ
ッド４は、各流路１ｍ，１ｎに連通する流路４ｈ，４ｋ
が、スリーブ９を貫通してスプール７の周面に達する開
口として設けられている。スプール７には、ロッド４の
前記開口４ｋに常時連通する幅の環状溝が形成され、こ
の環状溝とロッド４のスリーブ内面との間の空間で流路
７ｈが形成される。流路７ｈのロッド前端側の縁部とロ
ッド４の流入口１ｈ側の流路４ｈとの軸方向距離Ｗは、
スプール７のロッド４に対する中立位置からの所定の位
置偏差に設定される。この所定の位置偏差となる軸方向
距離Ｗは、高圧の作動流体をピストン４ａの加圧力とし
て作用させるタイミングや負荷，油圧等に応じて定めら
れる。前記開閉弁ＶH は、高圧側流路１３におけるロッ
ド４の流路４ｈと、スプール７の流路７ｈによって構成
される。前記連通口１ｋに接続した外部流路１４は、低
圧側の流入口１ａに接続された外部流路２１の中間に接
続され、その接続部よりも上手側に、逆止弁２４が設け
られる。The high pressure side flow path 13 will be described. An annular groove including the high-pressure side inlet 1h and an annular groove including the communication port 1k are formed on the inner wall surface of the casing 1, and the spaces between the annular groove and the rod 4 serve as flow paths 1m and 1n, respectively. The rod 4 has channels 4h and 4k communicating with the channels 1m and 1n.
Is provided as an opening that penetrates the sleeve 9 and reaches the peripheral surface of the spool 7. The spool 7 is formed with an annular groove having a width that always communicates with the opening 4k of the rod 4, and a flow path 7h is formed in a space between the annular groove and the inner surface of the sleeve of the rod 4. The axial distance W between the edge of the flow passage 7h on the front end side of the rod and the flow passage 4h on the inlet 1h side of the rod 4 is
It is set to a predetermined position deviation from the neutral position of the spool 7 with respect to the rod 4. The axial distance W that provides this predetermined positional deviation is determined according to the timing, load, hydraulic pressure, etc. at which the high-pressure working fluid acts as the pressure force of the piston 4a. The on-off valve V H is constituted by a flow path 4h of the rod 4 in the high pressure side flow path 13 and a flow path 7h of the spool 7. The external flow path 14 connected to the communication port 1k is connected to the middle of the external flow path 21 connected to the low pressure side inlet 1a, and a check valve 24 is provided on the upper side of the connecting portion.
【００１６】なお、ケーシング１の後端付近には、ロッ
ド４のストローク位置を検出する直線位置検出手段１０
が埋め込み状態に設けてある。直線位置検出手段１０に
は、例えばロッド４の周面に設けた磁気目盛り部と、こ
の磁気目盛り部を検出するコイルアッセンブリとからな
る位相シフト方式の位置検出器等が使用される。直線位
置検出手段１０には、コネクタ１１を介して各種の信号
が入出力される。A linear position detecting means 10 for detecting the stroke position of the rod 4 is provided near the rear end of the casing 1.
Are provided in an embedded state. As the linear position detecting means 10, for example, a phase shift type position detector including a magnetic scale portion provided on the peripheral surface of the rod 4 and a coil assembly for detecting the magnetic scale portion is used. Various signals are input to and output from the linear position detecting means 10 via the connector 11.
【００１７】図３は油圧ユニット２０の構成例を示す。
低圧側油圧源ＰL は、可変容量型のポンプ３１を用い、
ポンプ吐出口と継手３２との間に、比例電磁式のリリー
フ弁３３と、逆止弁３４と、アキュームレータ３５とが
順に接続してある。高圧側油圧源ＰH は、高圧小容量の
ポンプ３６を用い、ポンプ吐出口と継手３７との間に、
比例電磁式のリリーフ弁３８と、逆止弁３９と、アキュ
ームレータ４０とが順に接続してある。両ポンプ３１，
３６は共通のモータ４４で同時駆動される。戻り側の継
手４１は、フィルタ４３を介してタンク４２に接続され
る。FIG. 3 shows a structural example of the hydraulic unit 20.
The low-pressure side hydraulic power source P L uses a variable displacement type pump 31,
A proportional electromagnetic relief valve 33, a check valve 34, and an accumulator 35 are sequentially connected between the pump discharge port and the joint 32. High pressure hydraulic power source P H is a pump 36 of the high-pressure small-capacity, between the pump discharge opening and the joint 37,
A proportional electromagnetic relief valve 38, a check valve 39, and an accumulator 40 are connected in sequence. Both pumps 31,
36 are driven simultaneously by a common motor 44. The joint 41 on the return side is connected to the tank 42 via a filter 43.
【００１８】次に、上記構成の動作を説明する。図１に
示すように、スプール７がロッド４に対する中立位置に
あるときは、低圧側の流路１２および高圧側流路１３は
共にスプール７で閉じられており、ロッド４は停止状態
にある。すなわち、低圧側流入口１ａの流路９ｃは、前
記のようにスプール７の流路７ｄ，７ｅ間の環状突部で
閉じられ、高圧側流入口１ｈの流路４ｈもスプール７の
周面で閉じられている。この状態から、図２のようにス
プール７が軸方向を右側に移動すると、流路９ｃと流路
７ｄとが接続され、油圧ユニット２０の低圧側油圧源Ｐ
L からの作動流体は、流入口１ａ、流路４ｂ，４ｃ，９
ｃ，７ｄ，９ｄ，４ｄの順で第１の流体室８ｄに流れ込
む。一方、第２の流体室８ｅの作動流体は、流路４ｅ，
９ｅ，７ｅ，９ｂ，７ｃ，７ｂ，７ｆ，７ａ，９ａ，４
ｆ，１ｃ、吐出口１ｂの順番で油圧ユニット２０の戻り
側に流れ込む。これによって、ピストン４ａは第１の流
体室８ｄの作動流体の圧力を受け、ロッド４がスリーブ
９と共に右方向に移動して行く。この移動により、スプ
ール７の流路７ｄと流路７ｅとの間の環状突部によって
流路９ｃが閉じられると、その時点でロッド４は停止す
る。Next, the operation of the above configuration will be described. As shown in FIG. 1, when the spool 7 is in the neutral position with respect to the rod 4, both the low-pressure side flow passage 12 and the high-pressure side flow passage 13 are closed by the spool 7, and the rod 4 is in a stopped state. That is, the flow passage 9c of the low pressure side inlet 1a is closed by the annular protrusion between the flow passages 7d and 7e of the spool 7 as described above, and the flow passage 4h of the high pressure side inlet 1h is also formed on the circumferential surface of the spool 7. It is closed. From this state, when the spool 7 moves to the right in the axial direction as shown in FIG. 2, the flow passage 9c and the flow passage 7d are connected, and the low pressure side hydraulic power source P of the hydraulic unit 20 is connected.
The working fluid from L is introduced into the inflow port 1a and the flow paths 4b, 4c, 9
Flow into the first fluid chamber 8d in the order of c, 7d, 9d, 4d. On the other hand, the working fluid in the second fluid chamber 8e is
9e, 7e, 9b, 7c, 7b, 7f, 7a, 9a, 4
The f, 1c, and the discharge port 1b flow into the return side of the hydraulic unit 20 in this order. As a result, the piston 4a receives the pressure of the working fluid in the first fluid chamber 8d, and the rod 4 moves rightward together with the sleeve 9. By this movement, when the flow passage 9c is closed by the annular protrusion between the flow passage 7d and the flow passage 7e of the spool 7, the rod 4 is stopped at that point.
【００１９】逆に、スプール７が軸方向の左側に移動し
て流路９ｅと流路７ｅとが連通すると、油圧ユニット２
０の低圧側油圧源ＰL からの作動流体は、流入口１ａ，
流路４ｂ，４ｃ，９ｃ，７ｅ，９ｅ，４ｅの順番で第２
の流体室８ｅに流れ込む。一方、第１の流体室８ｄの作
動流体は、流路４ｄ，９ｄ，７ｄ，９ａ，４ｆ，１ｃ、
吐出口１ｂの順番で油圧ユニット２０に戻る。これによ
って、ピストン４ａは第２の流体室８ｅの作動流体の圧
力を受け、ロッド４を左方向に移動させるようになる。
ロッド４の移動によってスプール７の流路７ｄ，７ｅ間
の環状突部で流路９ｃが閉じられると、ロッド４は停止
する。On the contrary, when the spool 7 moves to the left in the axial direction and the flow passage 9e and the flow passage 7e communicate with each other, the hydraulic unit 2
The working fluid from the low-pressure side hydraulic power source P L of 0 is supplied to the inflow port 1a,
Second in the order of the flow paths 4b, 4c, 9c, 7e, 9e, 4e.
Flow into the fluid chamber 8e. On the other hand, the working fluid in the first fluid chamber 8d is supplied to the flow paths 4d, 9d, 7d, 9a, 4f, 1c,
It returns to the hydraulic unit 20 in the order of the discharge port 1b. As a result, the piston 4a receives the pressure of the working fluid in the second fluid chamber 8e and moves the rod 4 to the left.
When the flow path 9c is closed by the annular projection between the flow paths 7d and 7e of the spool 7 due to the movement of the rod 4, the rod 4 stops.
【００２０】このように、ロッド４は、スプール７が移
動すればそれに応じて移動し、スプール７が停止すれば
その停止位置で停止する。スプール７を移動させ続ける
と、ロッド４はスプール７に追従して移動し続ける。し
たがって、スプール７の移動位置を位置決め制御するこ
とによって、ロッド４の移動を制御することができる。
スプール７の位置決め制御および速度制御は、サーボモ
ータ２の制御によって行え、そのためサーボボルブ等を
使用するものに比べて制御が簡単で精度良く行える。In this way, the rod 4 moves accordingly when the spool 7 moves, and stops at the stop position when the spool 7 stops. When the spool 7 is continuously moved, the rod 4 continues to move following the spool 7. Therefore, the movement of the rod 4 can be controlled by controlling the movement position of the spool 7.
Positioning control and speed control of the spool 7 can be performed by control of the servo motor 2, and therefore, control is simpler and more accurate than that using a servo valve or the like.
【００２１】ここで、スプール７を図の右方向に移動さ
せているときに、図２に示すようにロッド４が障害物１
９に当たるなどして大きなな負荷が作用した場合は、ス
プール７の動きに追従できず、スプール７が先行する。
その結果、先行幅が所定の位置偏差（図１の距離Ｗ）を
超えると、高圧側流入口１ｈの流路４ｈがスプール７の
流路７ｈに連通して高圧側流路１３が開かれ、流路４
ｋ、連通口１ｋ、および外部流路１４を介して高圧側流
路１３が低圧側流路１２に連通する。低圧側油圧源ＰL
は、流路途中の逆止弁２４において高圧の流体圧で遮断
される。このため、第１の流体室８ｄには高圧側油圧源
ＰH の高圧の作動流体が流入し、ロッド４は高圧の流体
圧で移動する。このように、低負荷時には低圧の流体供
給で済み、高負荷時のみ高圧の流体供給が行われること
になり、消費エネルギが節減される。しかも、低圧と高
圧の切換にセンサ類や電気的制御手段を必要とせず、制
御系統が簡易な構成で済む。Here, when the spool 7 is moved to the right in the figure, the rod 4 causes the obstacle 1 to move as shown in FIG.
When a large load acts such as hitting 9, the movement of the spool 7 cannot be followed and the spool 7 precedes.
As a result, when the preceding width exceeds the predetermined position deviation (distance W in FIG. 1), the flow passage 4h of the high pressure side inlet 1h communicates with the flow passage 7h of the spool 7, and the high pressure side flow passage 13 is opened. Channel 4
The high-pressure side flow path 13 communicates with the low-pressure side flow path 12 via the k, the communication port 1k, and the external flow path 14. The low-pressure side hydraulic pressure source P L
Is shut off by high-pressure fluid pressure at the check valve 24 in the middle of the flow path. Therefore, the high-pressure working fluid of the high-pressure side hydraulic power source P H flows into the first fluid chamber 8d, and the rod 4 moves at the high-pressure fluid pressure. In this way, low-pressure fluid supply is sufficient when the load is low, and high-pressure fluid is supplied only when the load is high, which saves energy consumption. Moreover, a sensor system and an electric control means are not required for switching between low pressure and high voltage, and the control system has a simple configuration.
【００２２】油圧ユニット２０は、前記のように高圧と
低圧の二つの油圧源ＰH ，ＰL が準備され、流体流量は
この流体圧シリンダの全動作行程に必要な量が確保され
る。油圧切換り時の瞬時大流量もアキュームレータ３
５，４０等で確保される。この結果、大負荷時に必要な
高圧の油圧源ＰH と、通常の高速，低負荷時に必要な低
圧の油圧源ＰL とは分離され、大負荷時に必要な油圧源
ＰH とそれ以外に必要な油圧源ＰL は各々別の圧力を維
持することが可能となり、流体圧と流量の積に比例する
エキルギ総量は、全回路を高圧にした場合に比べて低減
させることができる。また、一般に高圧で大流量の油圧
システムは騒音も大きくなるが、上記の省エネルギ型の
油圧回路を構成することよって、低騒音が可能となる。As described above, the hydraulic unit 20 is provided with the two high-pressure and low-pressure hydraulic sources P H and P L , and the fluid flow rate is secured to the amount required for the entire operation stroke of the fluid pressure cylinder. Accumulator 3 for instantaneous large flow rate when switching oil pressure
It is secured at 5, 40, etc. As a result, a large load hydraulic pressure source of high pressure required for P H, normal high speed and the low hydraulic pressure source P L required at low load are separated, required otherwise the hydraulic source P H required when a large load The different hydraulic pressure sources P L can maintain different pressures, and the total amount of Ekirgi proportional to the product of the fluid pressure and the flow rate can be reduced as compared with the case where the entire circuit is at high pressure. Further, generally, a high-pressure, high-flow rate hydraulic system causes a large amount of noise, but by configuring the energy-saving hydraulic circuit described above, low noise can be achieved.
【００２３】図５ないし図７は、この発明の他の実施例
を示す。この実施例は、図１の実施例と次の箇所を異な
らせたものであり、その他の構成は図１の実施例と同じ
である。すなわち、この例は、高圧回路１３におけるス
プール７の流路７ｈから低圧流路１２に連通させる流路
部分である流路９ｈを、ロッド４のスリーブ９内に設け
た設けたものである。この流路９ｈは軸方向孔とし、そ
の先端は、低圧側流路１２における第１の流体室８ｄか
らスプール１２の周面に開通する流路９ｄに続いてい
る。したがって、図１の実施例における外部流路１４と
連通口１ｋおよび流路４ｋは省かれている。5 to 7 show another embodiment of the present invention. This embodiment is different from the embodiment of FIG. 1 in the following points, and other configurations are the same as those of the embodiment of FIG. That is, in this example, a flow passage 9h, which is a flow passage portion communicating from the flow passage 7h of the spool 7 in the high-voltage circuit 13 to the low-pressure flow passage 12, is provided in the sleeve 9 of the rod 4. The flow passage 9h is an axial hole, and the tip of the flow passage 9h extends from the first fluid chamber 8d in the low pressure side flow passage 12 to the flow passage 9d which opens to the circumferential surface of the spool 12. Therefore, the external flow path 14, the communication port 1k and the flow path 4k in the embodiment of FIG. 1 are omitted.
【００２４】また、この実施例では、スプール７の流路
７ｈを形成する環状溝の開口縁の一部に切欠状凹部７ｇ
が設けてある。切欠状凹部７ｇは、前記環状溝における
ロッド４の流路４ｈ側の開口縁に設けられたものであ
り、図７（Ｂ）に示すように、大きさの異なる複数種類
のものが周方向に並べて設けてある。各切欠状凹部７ｇ
は、Ｖ字状断面に形成されて流路７ｈの溝内壁側が深く
なるものとしてある。また、各切欠状凹部７ｇは、互い
に軸方向長さｄ、深さ、および幅、等の大きさが異なる
ものとしてある。これらの切欠状凹部７ｇは、流体圧シ
リンダの組立時にスプール７のロッド４に対する回転方
向の位置を調整することにより、いずれかの選択された
切欠状凹部７ｇのみをロッド４の流路４ｈと対応する周
方向位置に配置する。これら複数の切欠状凹部７ｇによ
り、時定数変更手段が構成される。なお、これらの切欠
状凹部７ｇの形状は、一定深さで軸方向に延びる溝状と
しても良い。また、ロッド４の回り止め用のガイド溝９
ｆは、スプール７の回転位置が、任意の切欠状凹部７ｇ
がロッド４の流路４ｈと対応可能となるように、周方向
複数箇所に設けておく。Further, in this embodiment, a notch-shaped recess 7g is formed in a part of the opening edge of the annular groove forming the flow path 7h of the spool 7.
Is provided. The notch-shaped recess 7g is provided on the opening edge of the rod 4 on the side of the flow path 4h in the annular groove. As shown in FIG. 7B, a plurality of different sizes are arranged in the circumferential direction. They are arranged side by side. Each notch-shaped recess 7g
Is formed in a V-shaped cross section so that the groove inner wall side of the flow path 7h becomes deeper. The notch-shaped recesses 7g are different from each other in the axial length d, the depth, the width, and the like. These cutout-shaped recesses 7g correspond to only one of the selected cutout-shaped recesses 7g with the flow path 4h of the rod 4 by adjusting the rotational position of the spool 7 with respect to the rod 4 during assembly of the fluid pressure cylinder. Place it in the circumferential position. A time constant changing means is composed of the plurality of notched recesses 7g. The shape of these notch-shaped recesses 7g may be a groove shape that extends in the axial direction at a constant depth. Further, the guide groove 9 for preventing the rod 4 from rotating is provided.
In f, the rotation position of the spool 7 is an arbitrary notch-shaped recess 7g.
Are provided at a plurality of positions in the circumferential direction so as to correspond to the flow path 4h of the rod 4.
【００２５】この構成の場合、高圧側流路１２を低圧側
流路１３に連通させる流路９ｈがロッド４内に設けられ
ているため、ケーシング１の外周面に図１の例の連通口
１ｋ等のポートを設けることが不要となり、外部の配管
系を簡素にできる。また、このように連通孔１ｋが省け
るため、幅広の流路１ｍを設けて連通口１ｋをロッド４
の流路４ｋと常時連通させる構成が不要となり、略ロッ
ドストローク分だけ図１の例よりも流体圧シリンダの全
長を短くすることができる。また、この実施例ではスプ
ール７の流路７ｈに大きさの異なる複数の切欠状凹部７
ｇを設けたので、低圧から高圧への切換タイミングを調
整することができる。すなわち、大きな切欠状凹部７ｇ
を用いた場合は、スプール７とロッド４との位置偏差が
小さくても高圧の流体がスプール７の流路７ｈに流れ込
むことになり、前記の切換タイミングが速くなる。In the case of this construction, since the flow passage 9h for connecting the high pressure side flow passage 12 to the low pressure side flow passage 13 is provided in the rod 4, the communication port 1k of the example of FIG. It is not necessary to provide such ports, and the external piping system can be simplified. In addition, since the communication hole 1k can be omitted in this way, a wide channel 1m is provided to connect the communication port 1k to the rod 4.
It is not necessary to have a structure to always communicate with the flow path 4k of 4 and the total length of the fluid pressure cylinder can be shortened by approximately the rod stroke as compared with the example of FIG. Further, in this embodiment, a plurality of notched recesses 7 having different sizes are provided in the flow path 7h of the spool 7.
Since g is provided, the switching timing from low pressure to high pressure can be adjusted. That is, the large notched recess 7g
In the case of using, the high-pressure fluid will flow into the flow path 7h of the spool 7 even if the positional deviation between the spool 7 and the rod 4 is small, and the switching timing will be accelerated.
【００２６】この切換タイミングにつき説明する。切欠
状凹部７ｇを設けない場合の低圧から高圧への切換タイ
ミングは、図６に示す流路間隔ｗによって決まる。この
流路間隔ｗは、スプール７の移動に追従してロッド４が
移動しているときにおけるスプール７の流路７ｈとロッ
ド４の流路４ｈとの距離である。この流路間隔ｗは、短
くするに従い、低圧から高圧への切換が速く行われるこ
とになるが、高速動作時はスプール７の動きに対してロ
ッド４の動きが大きく遅れるため、流路間隔ｗが小さい
と無負荷でも切り換わる可能性がある。そのため、高速
動作時は流路間隔ｗを長くしておく必要がある。一方、
ロッド４の動作速度は、この流体圧シリンダを使用する
機械やその運転形態等に応じて種々異なる。これに対し
て、この実施例では前記のように大きさの異なる複数の
切欠状凹部７ｇを設けておき、これを流体圧シリンダの
組立時に選択可能としたので、低速動作のみで良いとき
は小さな切欠状凹部７ｇを用い、あるいは切欠状凹部７
ｇを使用しないように設定しておくことで、最短時間で
油圧切換が行える。また、高速動作が必要なときは大き
な切欠状凹部７ｇを使用して無負荷での切換わりが生じ
ないようにすることができる。したがって、希望の切換
タイミングに応じて流路７ｈの溝幅の種々異なるスプー
ル７を準備する必要がない。The switching timing will be described. The switching timing from the low pressure to the high pressure when the notch-shaped recess 7g is not provided is determined by the flow path interval w shown in FIG. This flow path interval w is the distance between the flow path 7h of the spool 7 and the flow path 4h of the rod 4 when the rod 4 is moving following the movement of the spool 7. As the flow passage interval w is shortened, the switching from the low pressure to the high pressure is performed faster. However, during the high speed operation, the movement of the rod 4 is greatly delayed with respect to the movement of the spool 7. If is small, it may switch even under no load. Therefore, it is necessary to lengthen the flow path interval w during high speed operation. on the other hand,
The operating speed of the rod 4 varies depending on the machine that uses the fluid pressure cylinder and the operating mode thereof. On the other hand, in this embodiment, a plurality of notched recesses 7g having different sizes are provided as described above, and these can be selected when assembling the fluid pressure cylinder. Therefore, it is small when only low speed operation is required. Notch-shaped recess 7g is used, or notch-shaped recess 7
By setting not to use g, the hydraulic pressure can be switched in the shortest time. Further, when high speed operation is required, a large notched concave portion 7g can be used to prevent switching without load. Therefore, it is not necessary to prepare spools 7 having different groove widths of the flow path 7h according to the desired switching timing.
【００２７】この実施例では流体圧シリンダの組立時に
切欠状凹部７ｇの選択を行うようにしたが、図９の実施
例のようにケーシング１の外部から操作可能なスプール
角度調整手段６１を設ければ、運転中における油圧切換
が可能となる。同図のスプール角度調整手段６１は、ロ
ッド４のスリーブ９内に回転自在に嵌合させた回転止め
筒６２と、この回転止め筒６１に伝達機構６３を介して
回転を伝達する割出用のモータ６４とで構成される。伝
達機構６３は、回転止め筒６２に設けたギヤ６３ａと、
このギヤ６３ａに噛み合ってモータ６４で駆動されるギ
ヤ６３ｂとからなる。回転止め筒６２は、スプール７の
回転止め用の係合突部７ｒを軸方向移動自在に係合させ
るガイド溝９ｆを内壁面に設けたものである。その他の
構成は図５の実施例と同じである。この構成によると、
モータ６４でスプール７の回転角度を変えることができ
るので、例えばロッド４を高速で動作させるときは大き
な切欠状凹部７ｇが使用され、低速動作時は小さな切欠
状凹部７ｇが使用されるようにスプール７の回転角度を
運転中に調整することができる。そのため、ロッド４の
動作速度を途中で変えて運転する場合等でも、常にロッ
ド４の動作速度に対応する可能な範囲の最短の切換タイ
ミングとすることができる。In this embodiment, the notch-shaped recess 7g is selected when the fluid pressure cylinder is assembled. However, as in the embodiment of FIG. 9, spool angle adjusting means 61 operable from the outside of the casing 1 is provided. For example, the hydraulic pressure can be switched during operation. The spool angle adjusting means 61 shown in the figure is a rotation stop cylinder 62 rotatably fitted in the sleeve 9 of the rod 4, and an index for transmitting rotation to the rotation stop cylinder 61 via a transmission mechanism 63. And a motor 64. The transmission mechanism 63 includes a gear 63 a provided on the rotation stopping cylinder 62,
A gear 63b is meshed with the gear 63a and driven by a motor 64. The rotation stopping cylinder 62 is provided with a guide groove 9f on the inner wall surface for engaging the rotation stopping engagement projection 7r of the spool 7 so as to be movable in the axial direction. The other structure is the same as that of the embodiment of FIG. According to this configuration,
Since the rotation angle of the spool 7 can be changed by the motor 64, for example, when the rod 4 is operated at high speed, a large notched recess 7g is used, and at low speed operation, the small notched recess 7g is used. The rotation angle of 7 can be adjusted during operation. Therefore, even when the operation speed of the rod 4 is changed on the way, it is possible to always set the shortest switching timing in the possible range corresponding to the operation speed of the rod 4.
【００２８】なお、これら図５や図９の実施例における
切欠状凹部７ｇやスプール角度調整手段６１を設ける構
成は、図１の実施例においても、同様に適用することが
できる。また、この低圧から高圧への切換タイミング
は、図８の実施例で示すように、高圧側流路１３におけ
るスプール７による開閉部分から低圧側流路１２に連通
する流路９ｈに絞り弁等の絞り流路１６を設けることに
よっても調整できる。図８の実施例は、図５の実施例に
おいて、切欠状凹部７ｇを設ける代わりに絞り流路１６
を設けたものであり、この絞り流路１６が時定数変更手
段となる。絞り流路１６を設けることで、スプール７の
流路７ｈがロッド４の流路４ｈに連通して高圧の流体が
低圧側流路１３へ流れ込むときに、その流量が制限さ
れ、第１の流体室８ｄ内が完全に高圧に切り換わるまで
の時間が長くなる。図１の実施例のように外部流路１４
で高圧側流路１２から低圧側流路１３へ接続する場合
は、図４に示すように外部流路１４に絞り流路１７を設
ける。絞り流路１７には可変の絞り弁等が用いられる。The configuration in which the cutout recess 7g and the spool angle adjusting means 61 are provided in the embodiment of FIGS. 5 and 9 can be similarly applied to the embodiment of FIG. Further, the timing of switching from the low pressure to the high pressure is, as shown in the embodiment of FIG. 8, the flow passage 9h communicating with the low pressure side flow passage 12 from the opening / closing portion of the high pressure side flow passage 13 by the spool 7 such as a throttle valve. It can also be adjusted by providing the throttle channel 16. The embodiment of FIG. 8 is different from the embodiment of FIG. 5 in that instead of providing the notch-shaped recess 7g, the throttle channel 16 is provided.
The throttle channel 16 serves as the time constant changing means. By providing the throttle flow passage 16, when the flow passage 7h of the spool 7 communicates with the flow passage 4h of the rod 4 and the high-pressure fluid flows into the low-pressure side passage 13, the flow rate thereof is limited, and the first fluid It takes a long time until the inside of the chamber 8d is completely switched to the high pressure. External channel 14 as in the embodiment of FIG.
When connecting from the high-pressure side flow path 12 to the low-pressure side flow path 13, the throttling flow path 17 is provided in the external flow path 14 as shown in FIG. A variable throttle valve or the like is used for the throttle passage 17.
【００２９】なお、この発明において、低圧側流路１２
は前記各実施例の構成に限らず、各種の構成のものとす
ることができる。すなわち、低圧側流路１２は、スプー
ル７に追従してロッド４が移動するように、ケーシング
１の流入口１ａおよび吐出口１ｃとピストン４ａの両側
の流体室８ｄ，８ｅとをスプール７で選択的に連通させ
る構成であれば良い。前記各実施例はピストン４ａの両
側の流体室８ａ，８ｅにおける受圧面積を同じ大きさと
してあるが、ピストン４ａの両側の受圧面積を異なら
せ、加圧力の差で動作するものとしても良い。その場
合、前記受圧面積の小さい方の流体室にはピストン動作
時に常に作動流体の流体圧が作用するように低圧側流路
を構成しても良い。In the present invention, the low pressure side passage 12
Is not limited to the configuration of each of the above-described embodiments, but may have various configurations. That is, the low pressure side flow path 12 selects the inflow port 1a and the discharge port 1c of the casing 1 and the fluid chambers 8d and 8e on both sides of the piston 4a with the spool 7 so that the rod 4 follows the spool 7. Any configuration may be used as long as they are communicated with each other. Although the pressure receiving areas in the fluid chambers 8a and 8e on both sides of the piston 4a have the same size in each of the above-described embodiments, the pressure receiving areas on both sides of the piston 4a may be different so that the pistons 4a and 4e operate by a difference in pressure. In this case, the low pressure side flow passage may be configured so that the fluid pressure of the working fluid always acts on the fluid chamber having the smaller pressure receiving area when the piston operates.
【００３０】図１０は、この発明の流体圧シリンダを用
いたパンチプレスの一例を示す。このパンチプレスはタ
レット式のものであり、Ｃ字状のフレーム５１に上下の
タレット５２，５２が設置され、フレーム５１の上部に
設置した流体圧シリンダＡにより、パンチ加工位置Ｐで
上下タレット２のパンチ工具５３およびダイ工具５４に
よるパンチ加工が行われる。油圧シリンダＡは、前記各
実施例のいずれのものであっても良い。油圧シリンダＡ
のロッド４はラム５７に連結され、ラム５７を介してパ
ンチ工具５３を昇降せる。ラム５７はフレーム５１に設
けたガイド手段（図示せず）で昇降自在に支持してあ
る。板状のワーク６０は、テーブル５５上でワーク送り
機構５６により前後左右に送られる。油圧ユニット２０
は、低圧側油圧源ＰL を大容量のものとし、高圧側油圧
源ＰH を小容量のものとする。FIG. 10 shows an example of a punch press using the fluid pressure cylinder of the present invention. This punch press is of a turret type, in which upper and lower turrets 52, 52 are installed on a C-shaped frame 51, and a fluid pressure cylinder A installed on the upper part of the frame 51 allows the upper and lower turrets 2 to be positioned at a punching position P. Punching is performed by the punch tool 53 and the die tool 54. The hydraulic cylinder A may be any one of the above embodiments. Hydraulic cylinder A
The rod 4 is connected to the ram 57, and the punch tool 53 can be moved up and down via the ram 57. The ram 57 is supported by guide means (not shown) provided on the frame 51 so as to be vertically movable. The plate-shaped work 60 is fed back and forth and right and left on the table 55 by the work feeding mechanism 56. Hydraulic unit 20
Is a low pressure hydraulic power source P L and having a large capacity, it is assumed the high pressure hydraulic power source P H of the small capacity.
【００３１】このように、この発明の流体圧シリンダＡ
をパンチプレスに用いた場合、図１１にラム速度曲線ｖ
を示すように、パンチ工具５３が上昇待機位置からワー
ク表面に当るまでは、低圧側油圧源ＰL による大容量の
油圧供給で高速でラム５７が下降し、実際にパンチ工具
５３がワークＷに接して打ち抜く間は、打抜抵抗のため
に高圧側油圧源ＰH に流路が切り替わって、その小容量
で高圧の作動油により低速で打ち抜きが行われる。パン
チプレスでは、ワークＷを打ち抜くときのラム速度によ
って騒音の発生が大きく影響される。そのため、ストロ
ーク途中において、実際の打抜区間は低速で、その他の
区間は高速で動作させることにより、騒音の低下とヒッ
トレートの向上とが望まれる。このような速度制御が、
この流体圧シリンダＡを用いることによって簡単に行え
る。また、打ち抜き時には大きな加圧力が必要であり、
その他の高速移動区間では大容量の油圧供給が望まれる
が、前記のように低圧側油圧源ＰL と高圧側油圧源ＰH
とが切り換えられるため、省エネルギで運転が行える。
しかも、ワーク６０の板厚ｔにかかわらずに、前記の油
圧供給の切換が自然に行われる。また、この流体圧シリ
ンダＡを用いることより、サーボモータ２の制御でラム
位置やその速度制御が行え、これによっても制御系が簡
単になる。流体圧シリンダＡとして、前記の時定数変更
手段である切欠状凹部７ｇや絞り流路１６，１７を有す
るものを用いた場合は、パンチ工具５３がワーク６０に
接した後に高圧の油圧供給による打抜動作が開始される
までのタイミングを適宜調整することができる。Thus, the fluid pressure cylinder A of the present invention
11 is used in a punch press, the ram velocity curve v is shown in FIG.
As shown the punch tool 53 from the raised standby position to strike the work surface, the ram 57 is lowered at high speed hydraulic pressure supply of a large capacity by the low-pressure hydraulic power source P L, actually punch tool 53 to the workpiece W During the contact punching, the flow path is switched to the high pressure side hydraulic power source P H due to the punching resistance, and the punching is performed at a low speed with the small volume of the high pressure hydraulic oil. In the punch press, the generation of noise is greatly affected by the ram speed when punching the work W. Therefore, in the middle of the stroke, it is desired to reduce the noise and improve the hit rate by operating the punching section at a low speed and the other sections at a high speed. Such speed control
This can be easily done by using this fluid pressure cylinder A. Also, a large pressure force is required when punching,
A large amount of hydraulic pressure is desired to be supplied in the other high-speed moving sections, but as described above, the low-pressure side hydraulic source P L and the high-pressure side hydraulic source P H
Since the and can be switched, the operation can be performed with energy saving.
Moreover, the switching of the hydraulic pressure supply is naturally performed regardless of the plate thickness t of the workpiece 60. Further, by using this fluid pressure cylinder A, the ram position and its speed can be controlled by the control of the servo motor 2, which also simplifies the control system. When the fluid pressure cylinder A having the notch-shaped concave portion 7g and the throttle flow passages 16 and 17, which is the time constant changing means, is used, after the punch tool 53 comes into contact with the work 60, the high pressure hydraulic pressure is applied. The timing until the pulling operation is started can be adjusted appropriately.
【００３２】[0032]
【発明の効果】この発明の流体圧シリンダは、内蔵のス
プールの動作に追従してピストン付きのロッドを進退さ
せる流体圧シリンダにおいて、通常動作時は低圧の流体
圧で動作させ、高負荷等によってスプールのロッドに対
する位置偏差が所定以上になると、前記スプールで高圧
側流路を開いて低圧側流路に連通させるようにしたの
で、低負荷時には低圧の流体供給で済み、消費エネルギ
が節減される。しかも、低圧と高圧の切換にセンサ類や
電気的制御手段を必要とせず、制御系統が簡易な構成で
済む。請求項２の発明の場合は、高圧側流路に時定数の
変更手段を設けたので、低圧から高圧への切換タイミン
グを調整することができる。請求項３の発明の場合は、
高圧側流路の低圧側流路に連通させる流路部分を流体圧
シリンダの内部に設けたので、ケーシングの外部に開口
するポート数が少なくなり、外部に設ける配管系を簡素
にできる。The fluid pressure cylinder of the present invention is a fluid pressure cylinder for advancing and retracting a rod with a piston in accordance with the operation of a built-in spool. When the positional deviation of the spool with respect to the rod becomes a predetermined value or more, the high-pressure side flow path is opened by the spool so as to communicate with the low-pressure side flow path, so low-pressure fluid supply is sufficient at low load, and energy consumption is saved. . Moreover, a sensor system and an electric control means are not required for switching between low pressure and high voltage, and the control system has a simple configuration. In the case of the second aspect of the present invention, since the means for changing the time constant is provided in the high pressure side passage, it is possible to adjust the switching timing from the low pressure to the high pressure. In the case of the invention of claim 3,
Since the flow path portion communicating with the low pressure side flow path of the high pressure side flow path is provided inside the fluid pressure cylinder, the number of ports opened to the outside of the casing is reduced, and the piping system provided outside can be simplified.
【図１】この発明の一実施例にかかる流体圧シリンダを
示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a fluid pressure cylinder according to an embodiment of the present invention.
【図２】同流体圧シリンダの図１と異なる動作状態の断
面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the same fluid pressure cylinder in an operating state different from that in FIG.
【図３】同流体圧シリンダに接続する油圧ユニットの回
路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a hydraulic unit connected to the fluid pressure cylinder.
【図４】この発明の他の実施例にかかる流体圧シリンダ
の部分断面図である。FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a fluid pressure cylinder according to another embodiment of the present invention.
【図５】この発明のさらに他の実施例の流体圧シリンダ
の断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a fluid pressure cylinder of still another embodiment of the present invention.
【図６】同流体圧シリンダの図５と異なる動作状態の断
面図である。FIG. 6 is a sectional view of the same fluid pressure cylinder in an operating state different from that in FIG. 5;
【図７】（Ａ）は同流体圧シリンダの部分拡大断面図、
（Ｂ）は同部分の周辺の斜視図である。FIG. 7A is a partially enlarged sectional view of the fluid pressure cylinder,
(B) is a perspective view of the periphery of the same portion.
【図８】この発明のさらに他の実施例にかかる流体圧シ
リンダの部分断面図である。FIG. 8 is a partial cross-sectional view of a fluid pressure cylinder according to still another embodiment of the present invention.
【図９】この発明のさらに他の実施例にかかる流体圧シ
リンダの断面図である。FIG. 9 is a sectional view of a fluid pressure cylinder according to still another embodiment of the present invention.
【図１０】この発明の流体圧シリンダを用いたパンチプ
レスの一例の破断側面図である。FIG. 10 is a cutaway side view of an example of a punch press using the fluid pressure cylinder of the present invention.
【図１１】同パンチプレスのラム速度曲線の説明図であ
る。FIG. 11 is an explanatory diagram of a ram speed curve of the punch press.
１…ケーシング、１ａ…低圧側の流入口、１ｂ…吐出
口、１ｈ…高圧側の流入口、１ｋ…連通口、２…モー
タ、３…送りねじ、４…ロッド、４ａ…ピストン、６…
ナット、７…スプール、７ｇ…切欠状凹部（時定数変更
手段）、８ｄ…第１の流体室、８ｅ…第２の流体室、９
…スリーブ、９ｈ…流路（流路部分）、１２…低圧側流
路（流体室側の流路）、１３…高圧側流路、１４…外部
流路、１６，１７…絞り流路（時定数変更手段）、１９
…障害物、２０…油圧ユニット、６１…スプール角度調
整手段、Ａ…流体圧シリンダ、ＰL …低圧側油圧源、Ｐ
H …高圧側油圧源、ＶL …方向制御弁、ＶH …開閉弁、
Ｗ…距離（所定の位置偏差）、ｗ…流路間隔1 ... Casing, 1a ... Low-pressure side inlet, 1b ... Discharge port, 1h ... High-pressure side inlet, 1k ... Communication port, 2 ... Motor, 3 ... Feed screw, 4 ... Rod, 4a ... Piston, 6 ...
Nut, 7 ... Spool, 7g ... Notched concave portion (time constant changing means), 8d ... First fluid chamber, 8e ... Second fluid chamber, 9
... sleeve, 9h ... flow path (flow path portion), 12 ... low pressure side flow path (fluid chamber side flow path), 13 ... high pressure side flow path, 14 ... external flow path, 16, 17 ... throttle flow path (hour) Constant changing means), 19
... Obstacle, 20 ... Hydraulic unit, 61 ... Spool angle adjusting means, A ... Fluid pressure cylinder, P L ... Low pressure side hydraulic power source, P
H ... High pressure side hydraulic power source, VL ... Direction control valve, VH ... Open / close valve,
W ... distance (predetermined position deviation), w ... flow path interval
フロントページの続き (72)発明者 出戸 英幸 大阪府高槻市城北町１丁目14番17号 株式 会社エスジー大阪分室内Front page continuation (72) Inventor Hideyuki Deto 1-14-1 Jokitamachi, Takatsuki City, Osaka Prefecture SG Osaka Branch Office, Inc.
Claims (3)
ッドを中空として内部にスプールを移動自在に設け、ス
プールに追従してピストンが移動するように、ケーシン
グの作動流体の流入口および吐出口とピストンの両側の
流体室とを前記スプールで選択的に連通させる流路を設
けた流体圧シリンダにおいて、前記ケーシングに高圧流
体の流入口を設け、前記スプールのピストンとの位置偏
差が所定値以上になると前記スプールで開かれて前記高
圧側の流入口を前記流路に連通させる高圧側流路を設け
た流体圧シリンダ。1. An inflow port and a discharge port of a working fluid of a casing and a piston such that a rod with a piston provided in a casing is hollow, a spool is movably provided inside, and the piston moves in accordance with the spool. In a fluid pressure cylinder provided with a flow path for selectively communicating the fluid chambers on both sides of the spool with the spool, when a high pressure fluid inlet is provided in the casing and the positional deviation from the piston of the spool becomes a predetermined value or more. A fluid pressure cylinder provided with a high-pressure side channel opened by the spool to communicate the high-pressure side inlet with the channel.
トンの位置偏差の発生から前記流体室の流体圧が高圧流
体の流体圧に切り換わるまでの過程の時定数を変更させ
る時定数変更手段を設けた請求項１記載の流体圧シリン
ダ。2. A time constant changing means for changing the time constant of the process from the occurrence of the positional deviation of the spool and the piston to the switching of the fluid pressure in the fluid chamber to the fluid pressure of the high pressure fluid in the high pressure side passage. The fluid pressure cylinder according to claim 1, further comprising:
よる開閉部分から前記流体室側の流路に連通する流路部
分が、流体圧シリンダの内部に設けられたものである請
求項１記載の流体圧シリンダ。3. The fluid according to claim 1, wherein a flow passage portion communicating from the opening / closing portion by the spool in the high pressure side passage to the flow passage on the fluid chamber side is provided inside the fluid pressure cylinder. Pressure cylinder.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28417494A JP3406095B2 (en) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | Fluid pressure cylinder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28417494A JP3406095B2 (en) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | Fluid pressure cylinder |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08121404A true JPH08121404A (en) | 1996-05-14 |
| JP3406095B2 JP3406095B2 (en) | 2003-05-12 |
Family
ID=17675145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28417494A Expired - Lifetime JP3406095B2 (en) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | Fluid pressure cylinder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3406095B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009116380A1 (en) * | 2008-03-21 | 2009-09-24 | 株式会社小松製作所 | Hydraulic servo-drive device and variable turbo-supercharger using the same |
| JPWO2008081803A1 (en) * | 2006-12-28 | 2010-04-30 | 株式会社小松製作所 | EGR valve device |
| KR20200044961A (en) * | 2017-09-07 | 2020-04-29 | 에스엠시 가부시키가이샤 | Fluid pressure cylinder |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102862316B (en) * | 2012-10-08 | 2015-03-25 | 北京索普液压机电有限公司 | Press machine and hydraulic control system thereof |
-
1994
- 1994-10-24 JP JP28417494A patent/JP3406095B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2008081803A1 (en) * | 2006-12-28 | 2010-04-30 | 株式会社小松製作所 | EGR valve device |
| WO2009116380A1 (en) * | 2008-03-21 | 2009-09-24 | 株式会社小松製作所 | Hydraulic servo-drive device and variable turbo-supercharger using the same |
| JP2009228771A (en) * | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Komatsu Ltd | Hydraulic servo driving device and variable turbocharger using the same |
| EP2267316A1 (en) * | 2008-03-21 | 2010-12-29 | Komatsu Ltd. | Hydraulic servo-drive device and variable turbo-supercharger using the same |
| KR101223968B1 (en) * | 2008-03-21 | 2013-01-21 | 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼 | Hydraulic servo-drive device and variable turbo-supercharger using the same |
| EP2267316A4 (en) * | 2008-03-21 | 2013-05-01 | Komatsu Mfg Co Ltd | Hydraulic servo-drive device and variable turbo-supercharger using the same |
| US8770087B2 (en) | 2008-03-21 | 2014-07-08 | Komatsu Ltd. | Hydraulic servo-drive device and variable turbo-supercharger using the same |
| KR20200044961A (en) * | 2017-09-07 | 2020-04-29 | 에스엠시 가부시키가이샤 | Fluid pressure cylinder |
| US11085468B2 (en) | 2017-09-07 | 2021-08-10 | Smc Corporation | Hydraulic cylinder |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3406095B2 (en) | 2003-05-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113236112B (en) | Signal oil output structure of hydraulic rock drill impact cylinder | |
| US6594992B1 (en) | Punch press hydraulic servo device using a rotary valve | |
| US4460324A (en) | Shot cylinder controller for die casting machines and the like | |
| JP3406095B2 (en) | Fluid pressure cylinder | |
| US4941342A (en) | Multi-ram forging assembly | |
| JP3271261B2 (en) | Hydraulic cylinder speed control method and device | |
| JP4316724B2 (en) | Rotary servo valve and hydraulic servo device for punch press using the valve | |
| JP2009012259A (en) | Hydraulic driving method and apparatus for injection molding machine | |
| JP3775982B2 (en) | Fluid pressure cylinder device | |
| JPH07167109A (en) | Hydraulic control valve and hydraulic cylinder circuit | |
| CN212155303U (en) | Electric proportional control hydraulic multi-way reversing valve | |
| CN116066437A (en) | Hydraulic valve and valve core for hydraulic valve | |
| JPH0866799A (en) | Hydraulic punch press | |
| JP4663856B2 (en) | Method and apparatus for driving hydraulic cylinder | |
| US3893373A (en) | Programming system for machine tools or the like | |
| JPS5841366Y2 (en) | pressure control device | |
| CN215596042U (en) | Reversing valve with throttling notch | |
| SU566976A1 (en) | Hydraulic control panel for reversing of slide and feed drives | |
| SU950970A1 (en) | Reciprocational motion hydraulic drive | |
| JPS6362354B2 (en) | ||
| JP2001314953A (en) | Die casting apparatus | |
| JPH09177703A (en) | Force controlling method by stepping cylinder | |
| JPS5847340Y2 (en) | Composite valve for differential pressure drive | |
| JPS604671Y2 (en) | Flow rate adjustment device | |
| CN117189538A (en) | Piston stroke control mechanism and variable pump |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100307 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110307 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120307 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120307 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130307 Year of fee payment: 10 |