JPH10100044A - 位置決め油圧モータのブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速回転時においてもショックレス停止と正
確な位置決めを可能にする。 【解決手段】 割出時に油圧モータ２１に流体を給排す
る流量方向切換弁２３の排出通路４８と供給通路４９と
に、スプールの移動によって絞り量を変化できる絞り３
１,３２を形成する。供給側絞り３２は、排出側絞り３
１より絞り量の変化の度合いが大きく、排出側絞り３１
よりも後に絞り動作を開始して先に終了する。こうし
て、流量方向切換弁２３のスプールがシンボル位置Ｓ11
側に移動するにしたがって、先に油圧モータ２１にメー
タアウト制動を掛けた後にメータイン制動を掛けるよう
にする。その結果、排出ライン３６の流体圧力が急上昇
することがなく、高速回転時においてショックレス停止
ができる。また、内部リークが発生せず、油圧モータ２
１に対する制動力が低下が押さえられて正確な位置決め
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、位置決め油圧モ
ータのブレーキ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、工作機械の回転テーブル等の位置
決めを行う位置割出装置として、図５に示すようなもの
がある(例えば、実公昭６３−３７１６６号公報、特公
平４−５０１４９号公報)。この位置割出装置は、以下
のように動作する。

【０００３】（１）停止時 流量方向切換弁３のスプールのシンボル位置Ｓ2側の端
部には、レバー５の一端がピン４によって回動可能に取
り付けられている。そして、位置決め油圧モータ(以
下、単に油圧モータと言う)１によって回転駆動される
カム２が、レバー５の他端に設けられたローラ６が凹部
に嵌入可能な位置に位置している。また、２位置電磁切
換弁(以下、第１電磁切換弁と言う)８はシンボル位置Ｃ
1に位置しており、クローズドセンタ形電磁切換弁(第２
電磁切換弁と言う)９は中立位置に位置している。この
状態では、流体圧力は流量方向切換弁３のバネ室に導か
れるので、流量方向切換弁３のスプールは、バネ力によ
ってシンボル位置Ｓ1側に移動しようとする。その際
に、上述のように、レバー５のローラ６はカム２の凹部
に嵌入可能になっているので、上記スプールのピン４は
回転中心７に対して反時計回りに回動することができ、
最終的に流量方向切換弁３はシンボル位置Ｓ1に位置す
ることになる。

【０００４】そうすると、吐出ライン１０の流体は、油
圧モータ１には供給されずに、被割出体(図示せず)を上
下動させるシリンダ(図示せず)に供給される。そうする
と、上記被割出体が下降され、被割出体とベースとの互
いのカップリングが噛み合って、上記被割出体が割出位
置に機械的に固定される。尚、上記被割出体は、油圧モ
ータ１によって回転駆動されるようになっている。

【０００５】（２）回転時 先ず、上記第１電磁切換弁８がシンボル位置Ｃ2に切り
換えられる。そうすると、流量方向切換弁３のバネ室の
流体圧力が抜けるためにスプールはバネ力に抗してシン
ボル位置Ｓ2に位置すると共に、レバー５のローラ６が
カム２の凹部から離脱する。こうして、流量方向切換弁
３がシンボル位置Ｓ2に位置する結果、吐出ライン１０
の流体は、上記シリンダに供給されて上記被割出体が上
昇され、上記カップリングの噛み合いが解除されて上記
被割出体は回転可能になる。そうした後、上記第２電磁
切換弁９が、油圧モータ１の回転方向に応じたオフセッ
ト位置に切り換えられる。そして、この切り換えられた
第２電磁切換弁９を介して吐出ライン１０の流体が油圧
モータ１に供給されて、油圧モータ１が回転される。こ
うして、油圧モータ１,カム２および上記被割出体が同
期して回転する。

【０００６】（３）割出時 所定時間が経過した後、上記第１電磁切換弁８が再度シ
ンボル位置Ｃ1に切り換えられる。そうすると、流体圧
力は流量方向切換弁３のバネ室に導かれて、流量方向切
換弁３のスプールはバネ力によってシンボル位置Ｓ1側
に移動し、レバー５のローラ６がカム２の凹部間にある
円弧状部に当接する。その結果、流量方向切換弁３のス
プールは、シンボル位置Ｓ1まで移動できず、中間位置
であるシンボル位置Ｓ3に位置することになる。

【０００７】ところで、上記流量方向切換弁３のシンボ
ル位置Ｓ3では、シンボル位置Ｓ2と同様に、ポンプポー
トＰからの流体を負荷ポートＢに導き、負荷ポートＡ,
Ｍからの流体をタンクポートＴに導くようになってい
る。但し、ポンプポートＰと負荷ポートＢとを連通する
通路で構成される供給通路には、絞り１２が設けられて
いる。また、負荷ポートＭとタンクポートＴとを連通す
る通路で構成される排出通路には、上記供給通路の絞り
１２と絞り量の変化の度合いが同じであって位相が前方
にずれている絞り１１が設けられている。こうして、上
記スプールがシンボル位置Ｓ2側からシンボル位置Ｓ1側
に向かって移動するに連れて上記排出通路の絞り量が大
きくなって、油圧モータ１の回転に制動が掛かるように
なっている。

【０００８】こうして、上記油圧モータ１によって回転
駆動されるカム２も速度を落としつつ回転を続ける。そ
うすると、カム２の円弧状部は両凹部の中間点から凹部
に向かって半径が小さくなっているので、流量方向切換
弁３のスプールはシンボル位置Ｓ1に向かって移動し、
さらに油圧モータ１の回転に制動が掛けられて停止寸前
になる。そして、この状態で、レバー５のローラ６がカ
ム２の凹部に嵌入すると、上記スプールはシンボルＳ1
に完全に切り換わるのである。その結果、上記吐出ライ
ン１０の流体は、上記油圧モータ１には供給されず、上
記被割出体用のシリンダに供給されて上記被割出体とベ
ースとのカップリングが噛み合って、上記被割出体が割
出位置に機械的に固定される。同時に、油圧モータ１の
回転が停止して、割出動作を終了する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の位置割出装置においては、割出時には、メータアウ
ト回路を構成し、油圧モータ１から流量方向切換弁３の
負荷ポートＭに至る排出ラインの流体の圧力を高めて油
圧モータ１に制動を掛けるようにしている。ところが、
油圧モータ１が１５０rpm以上の高速回転を行っている
場合には、上記排出ラインの圧力が急激に上昇するため
に油圧モータ１の回転に急激な制動が掛かってしまい、
所謂ショックレス停止ができないという問題がある。

【００１０】また、上述のように、上記排出ラインの圧
力が急上昇すると内部リークが発生して、上記排出ライ
ンの圧力が抜けてしまう。そうすると、油圧モータ１に
対する制動力が低下して油圧モータ１がオーバー回転す
ることになり、高速回転時においては正確な位置決めが
できないという問題もある。

【００１１】そこで、この発明の目的は、高速回転時に
おいてもショックレス停止が可能であり、且つ、正確な
位置決めを可能にする位置決め油圧モータのブレーキ装
置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明の位置決め油圧モータのブレー
キ装置は、被位置決め体の位置決めを行う位置決め油圧
モータと、上記位置決め油圧モータによって回転駆動さ
れるカムと、上記カムに追従するカムフォロアの動作に
よって駆動されて,上記位置決め油圧モータへの流体の
供給通路と上記位置決め油圧モータからの流量の排出通
路との流量を制御して,先に上記位置決め油圧モータに
対してメータアウト制動を掛けた後にメータイン制動を
掛ける可変絞り手段を備えたことを特徴としている。

【００１３】上記構成によれば、位置決め油圧モータに
対して先にメータアウト制動を掛けた後にメータイン制
動に移行するので、上記位置決め油圧モータからの排出
流体の圧力が急上昇する前に位置決め油圧モータへの流
体の供給が減少される。したがって、上記位置決め油圧
モータが１５０rpm以上の高速回転を行っている場合で
もショックレス停止が行われる。さらに、上述のよう
に、上記位置決め油圧モータの制動時に排出流体の圧力
が急上昇しないので内部リークが発生せず、位置決め油
圧モータはオーバー回転することなく停止する。こうし
て、高速回転時においても正確に位置決めが行われる。

【００１４】また、請求項２に係る発明は、請求項１に
係る発明の位置決め油圧モータのブレーキ装置におい
て、上記可変絞り手段は,上記カムフォロアの動作によ
って,スプールが駆動されて上記位置決め油圧モータに
対する流体の供給と排出とを切り換える切換弁の排出通
路に形成された排出側絞りと供給通路に形成された供給
側絞りとであって、上記スプールの移動量に応じて,上
記排出通路および供給通路の絞り量が互いに異なる度合
いで変化するようになっていることを特徴としている。

【００１５】上記構成によれば、上記位置決め油圧モー
タへの流体の供給と上記位置決め油圧モータからの流体
の排出とを切り換える切換弁によって、上記位置決め油
圧モータに対するメータアウト制動とそれに続くメータ
イン制動とが実行される。

【００１６】また、請求項３に係る発明は、請求項２に
係る発明の位置決め油圧モータのブレーキ装置におい
て、上記供給側絞りは、上記排出側絞りよりも絞り量の
変化の度合いが大きく、上記排出側絞りよりも後に絞り
動作を開始して上記排出側絞りよりも先に絞り動作を終
了するようになっていることを特徴としている。

【００１７】上記構成によれば、上記カムフォロアの動
作によって上記切換弁のスプールを移動させるだけの簡
単な動作で、上記位置決め油圧モータに対するメータア
ウト制動とそれに続くメータイン制動とが実行される。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施の形
態により詳細に説明する。図１は本実施の形態の位置決
め油圧モータのブレーキ装置が搭載された位置割出装置
における流体回路図である。

【００１９】位置決め油圧モータ(以下、単に油圧モー
タと言う)２１,カム２２,ピン２４,レバー２５,ローラ
２６,第１電磁切換弁２８,第２電磁切換弁２９および吐
出ライン３０は、図５に示す油圧モータ１,カム２,ピン
４,レバー５,ローラ６,第１電磁切換弁８,第２電磁切換
弁９および吐出ライン１０と同様の構成を有して、同様
に動作する。したがって、その構成および動作に関する
詳細な説明は省略する。

【００２０】本実施の形態における特徴は流量方向切換
弁２３にある。この流量方向切換弁２３は、図５に示す
流量方向切換弁３の場合と同様に、第１電磁切換弁２８
の負荷ポートＡにパイロットライン３３で接続されてい
るバネ室３４側に位置しているシンボル位置Ｓ11では、
ポンプポートＰと負荷ポートＡとが連通され、タンクポ
ートＴと負荷ポートＢとが連通される。また、吐出ライ
ン３０に接続されているパイロットポート３５側に位置
しているシンボル位置Ｓ12では、ポンプポートＰと負荷
ポートＢとが連通され、タンクポートＴと負荷ポート
Ａ,Ｍとが連通される。また、中間位置であるシンボル
位置Ｓ13では、ポンプポートＰと負荷ポートＢとが連通
され、タンクポートＴと負荷ポートＡ,Ｍとが連通され
る。

【００２１】そして、上記シンボル位置Ｓ13において
は、負荷ポートＭとタンクポートＴとを連通する通路で
構成される排出通路４８には、排出側絞り３１を設けて
いる。また、ポンプポートＰと負荷ポートＢとを連通す
る通路で構成される供給通路４９には、供給側絞り３２
を設けている。この両絞り３１,３２は、スプールの移
動に伴って絞り量が変化するように形成されている。更
に、供給側絞り３２は、排出側絞り３１よりも絞り量の
変化の度合いが大きくなっており、スプールのシンボル
位置Ｓ11側への移動に伴って排出側絞り３１よりも後に
絞りを開始し、途中で排出側絞り３１と同じ絞り量とな
り、排出側絞り３１よりも先に絞りを終了するように形
成されている。

【００２２】尚、上記流量方向切換弁２３の負荷ポート
Ｍと第２電磁切換弁２９のタンクポートＴとを接続する
排出ライン３６と、流量方向切換弁２３のタンクポート
Ｔに接続されたタンクライン３７とを、可変絞り３８が
介設されたバイパスライン３９で接続している。そし
て、この可変絞り３８の絞り量を変更することによって
油圧モータ２１の制動力を制御するようにしている。

【００２３】上述のように構成された流量方向切換弁２
３は次のように動作する。すなわち、上述したように、
割出時においては、油圧モータ２１が回転を始めてから
所定時間が経過すると、第１電磁切換弁２８がシンボル
位置Ｃ12に切り換えられる。そして、流量方向切換弁２
３はシンボル位置Ｓ11側に移動し、レバー２５のローラ
２６がカム２２の２つの凹部間にある円弧状部に当接す
る。その結果、流量方向切換弁２３のスプールは、シン
ボル位置Ｓ11まで移動できず、中間位置であるシンボル
位置Ｓ13に位置する。こうして、両凹部の中間点から凹
部に向かって半径が小さくなっているカム２２の円弧状
部に沿ってローラ２６が移動するに連れて、流量方向切
換弁２３のスプールはシンボル位置Ｓ12からシンボル位
置Ｓ11に向かって移動するのである。

【００２４】ここで、上述したように、上記シンボル位
置Ｓ13においては、供給側絞り３２は、排出側絞り３１
よりも絞り量の変化の度合いが大きくなっており、排出
側絞り３１よりも後に絞りを開始し、途中で排出側絞り
３１と同じ絞り量となり、排出側絞り３１よりも先に絞
りを終了するように形成されている。したがって、流量
方向切換弁２３のスプールがシンボル位置Ｓ11に向かっ
て移動するに従って、先ず排出側絞り３１が絞りを開始
して、図２に示すように、排出通路４８の流量が減少す
ることになる。そして、しばらくすると、供給側絞り３
２が絞りを開始して、排出通路３８の流量減少の勾配よ
り急な勾配で供給通路３９の流量が減少する。そして、
排出側絞り３１が完全に閉鎖される地点までの中間点
で、排出通路４８の流量と供給通路４９の流量とが同一
となる。つまり、この中間点まではメータアウト回路を
構成して、排出通路４８を絞って上記排出ラインの油圧
モータ２１に制動を掛けるのである。

【００２５】以後は、上記供給通路４９の流量の減少勾
配の方が排出通路４８の流量の減少勾配よりも急である
から、油圧モータ２１からの流体の排出量よりも供給量
が少なくなって、メータイン回路を構成するのである。
その結果、排出ライン３６に急激な圧力上昇が生ずるこ
とがなく、油圧モータ２１はショックレス停止ができる
のである。また、前半のメータアウト制動によって圧縮
された排出ライン３６内の流体が内部リークを起こす前
にメータイン制動に変わるので、結果的に内部リークが
発生せず、油圧モータ２１の回転に的確に制動が掛けら
れるのである。したがって、上記油圧モータ２１は、所
定の位置(割出位置の近傍＝ローラ２６がカム２２の凹
部の近傍に位置する位置)で停止寸前になり、ローラ２
６がカム２２の凹部に嵌入すると、上記スプールはシン
ボルＳ11に完全に切り換わって停止するのである。

【００２６】図３は、本実施の形態における位置割出装
置の部分断面図である。カム２２は油圧モータ２１の回
転軸に固定されて同期して回転するようになっている。
尚、４１,４２は、第２電磁切換弁２９の２つのソレノ
イドである。上記流量方向切換弁２３の排出側絞り３１
と供給側絞り３２は、具体的には、スプール４３のラン
ド４４に形成された排出側ノッチ４６とランド４５に形
成された供給側ノッチ４７で構成されている。この排出
側ノッチ４６と供給側ノッチ４７とは図４に示すように
動作する。

【００２７】すなわち、図４(a)に示すように、上記ス
プール４３が、図中最右側から左側に移動し始めて排出
側ノッチ４６が負荷ポートＭとタンクポートＴとを連通
する排出通路４８を閉鎖し始める時点では、ポンプポー
トＰと負荷ポートＢとを連通する供給通路４９は開いた
状態である。そして、図４(b)に示すように、排出側ノ
ッチ４６が排出通路４８を半分閉鎖した時点では、供給
側ノッチ４７も供給通路４９を半分閉鎖している。そし
て、図４(c)に示すように、排出側ノッチ４６が排出通
路４８の閉鎖を終了した時点では、供給通路４９は既に
供給側ノッチ４６によって完全に閉鎖されているのであ
る。こうして、前半はメータアウト回路を構成し、後半
はメータイン回路を構成するのである。

【００２８】上述したように、本実施の形態において
は、上記流量方向切換弁２３のスプール４３によって形
成される排出通路４８と供給通路４９とに絞り３１,３
２を設け、供給側絞り３２は、排出側絞り３１よりも絞
り量の変化の度合いが大きく、排出側絞り３１よりも後
に絞りを開始し、途中で排出側絞り３１と同じ絞り量と
なり、排出側絞り３１よりも先に絞りを終了するように
している。すなわち、流量方向切換弁２３のスプールが
シンボル位置Ｓ11に向かって移動するにしたがって、前
半はメータアウト制動が油圧モータ２１に掛けられ、後
半はメータイン制動が掛けられる。したがって、本実施
の形態によれば、上記油圧モータ２１から流量方向切換
弁２３の負荷ポートＭに至る排出ライン３６の流体圧力
が急上昇する前に油圧モータ２１への流体の供給が減少
されることになり、油圧モータ２１が１５０rpm以上の
高速回転を行っている場合でもショックレス停止でき
る。

【００２９】また、上述のように、上記排出ライン３６
の圧力が急上昇しないので内部リークが発生せず、油圧
モータ２１に対する制動力の低下が押さえられて油圧モ
ータ２１がオーバー回転することがない。したがって、
高速回転時においても正確な位置決めができるのであ
る。

【００３０】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１に係
る発明の位置決め油圧モータのブレーキ装置は、位置決
め油圧モータによって回転駆動されるカムに追従するカ
ムフォロアの動作によって駆動される可変絞り手段を設
けて、この可変絞り手段によって上記位置決め油圧モー
タに対する流体の供給通路と排出通路との流量を制御し
て、先に上記位置決め油圧モータに対してメータアウト
制動を掛けた後にメータイン制動を掛けるので、上記位
置決め油圧モータから排出される流体の圧力が急上昇す
る前に上記位置決め油圧モータへ供給される流体の供給
量が減少される。したがって、上記位置決め油圧モータ
が１５０rpm以上の高速回転を行っている場合でもショ
ックレス停止を行うことができる。

【００３１】さらに、上述のように、上記位置決め油圧
モータの制動時においては排出流体の圧力が急上昇しな
いので、内部リークが発生しない。したがって、上記位
置決め油圧モータは、高速回転を行っている場合でもオ
ーバー回転することなく停止でき、正確な位置決めを行
うことができる。

【００３２】また、請求項２に係る発明の位置決め油圧
モータのブレーキ装置における上記可変絞り手段は、上
記カムフォロアの動作によってスプールが駆動されて上
記位置決め油圧モータに対する流体の供給と排出とを切
り換える切換弁の排出通路に形成された排出側絞りと供
給通路に形成された供給側絞りとで構成し、上記スプー
ルの移動量に応じて上記排出側絞りと供給側絞りとの絞
り量を互いに異なる度合いで変化させるので、上記位置
決め油圧モータへの流体の供給と上記位置決め油圧モー
タからの流体の排出とを切り換える切換弁によって、上
記位置決め油圧モータに対するメータアウト制動とそれ
に続くメータイン制動とを実行できる。

【００３３】また、請求項３に係る発明の位置決め油圧
モータのブレーキ装置における上記供給側絞りは、上記
排出側絞りよりも絞り量の変化の度合いが大きく、上記
排出側絞りよりも後に絞り動作を開始して上記排出側絞
りよりも先に絞り動作を終了するので、上記カムフォロ
アの動作によって上記切換弁のスプールを移動させるだ
けの簡単な動作で、上記位置決め油圧モータに対するメ
ータアウト制動とそれに続くメータイン制動とを実行で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の位置決め油圧モータのブレーキ装置
が搭載された位置割出装置における流体回路図である。

【図２】割出時における排出通路の流量変化と供給通路
の流量変化との説明図である。

【図３】図１に示す位置割出装置の部分断面図である。

【図４】図１における流量方向切換弁のスプールに形成
された排出側ノッチと供給側ノッチとの動作説明図であ
る。

【図５】従来の位置割出装置における流体回路図であ
る。

【符号の説明】

２１…位置決め油圧モータ、 ２２…カム、２３
…流量方向切換弁、 ２５…レバー、２６…
ローラ、 ２８…第１電磁切換弁、
２９…第２電磁切換弁、 ３１…排出側絞
り、３２…供給側絞り、 ３６…排出ラ
イン、４３…スプール、 ４４,４５
…ランド、４６…排出側ノッチ、 ４７…
供給側ノッチ、４８…排出通路、 ４
９…供給通路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被位置決め体の位置決めを行う位置決め
   油圧モータ(２１）と、 上記位置決め油圧モータ(２１)によって回転駆動される
   カム(２２)と、 上記カム(２２)に追従するカムフォロア(２６)の動作に
   よって駆動されて、上記位置決め油圧モータ(２１)への
   流体の供給通路(４９)と上記位置決め油圧モータ(２１)
   からの流量の排出通路(４８)との流量を制御して、先に
   上記位置決め油圧モータ(２１)に対してメータアウト制
   動を掛けた後にメータイン制動を掛ける可変絞り手段
   (３１,３２)を備えたことを特徴とする位置決め油圧モ
   ータのブレーキ装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の位置決め油圧モータの
   ブレーキ装置において、 上記可変絞り手段は、上記カムフォロア(２６)の動作に
   よってスプール(４３)が駆動されて上記位置決め油圧モ
   ータ(２１)に対する流体の供給と排出とを切り換える切
   換弁(２３)の排出通路(４８)に形成された排出側絞り
   (３１)と供給通路(４９)に形成された供給側絞り(３２)
   とであって、 上記スプール(４３)の移動量に応じて、上記排出側絞り
   (３１)および供給側絞り(３２)の絞り量が互いに異なる
   度合いで変化するようになっていることを特徴とする位
   置決め油圧モータのブレーキ装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の位置決め油圧モータの
   ブレーキ装置において、 上記供給側絞り(３２)は、上記排出側絞り(３１)よりも
   絞り量の変化の度合いが大きく、上記排出側絞り(３１)
   よりも後に絞り動作を開始して上記排出側絞り(３１)よ
   りも先に絞り動作を終了するようになっていることを特
   徴とする位置決め油圧モータのブレーキ装置。