JPS60154900A - 油圧発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は油圧発生装置とりわけフライホイールエネルギ
を利用した省エネルギー型の油圧発生装置σに関するも
のである。

油圧プレス類の駆動源に用いられる油圧発生装置として
、電動機と、これに直結したフライホイールと、フライ
ホイールの出力端に結合され、油圧を発生するポンプと
を備えたものが知られている。

しかし従来のこの種油圧発生装置においては、重量の大
きなフライホイールを（Ｖも電動機の出力で起動する方
式となっていたため、起動電流が定格電流の１０倍以上
かかる場合があり、その結果工場内の電源設備が不当に
大きくなり、設備費が高価となる不具合があった。

また、この種装置では、たとえ（ばブレスの加圧工程及
び上昇工程でフライホイー叉蓄偵されたエネルギを放出
することから、次の仕事を行うまでにフライホイールの
同転数を元の状態に回復させることが必要である。しか
し、プレス加工が連続サイクルの場合には、上限位ＩＨ
での停止時間がないため、大容量のモータを用いてもフ
ライホイールの回転を充分に回復することができない。

これを避けるには上圧点でのスライド停止時間を長くと
るほかなく、そのため従来の装置では作業能率や生産性
が低下していた。

本発明は上記のような従来の不具合を解消し、特別な電
源設備を用いる要なくしてフライホイールを簡易に起動
することができると共に、連続負荷時にフライホイール
ないし電動機の回転数を充分に回復させる高能率なプレ
ス作業等を行゛うことかでき、またプレス作業における
成形終期の高圧域で吐出流量を自動的に減少させて省エ
ネルギー化を達成することのできる実用的なフライホイ
ール利用型油圧発生装置を提供しようとするものである
。

この目的のため本発明は、主電動機の出力軸にフライホ
イールと可変容量型の主ポンプとを連結すると共に、該
主ポンプとプレスなどの装置を結ぶ系内に、起動時およ
び連続負荷時に主ポンプそのものを油圧モータとして働
かせフライホイールや主電動機の回転補助を行うための
制御回路を付設したものである。

以下本発明の実施例を添付図面に基いて説明する。

第１図ないし第４図は本発明を油圧プレスに用いた実施
例を示すもので、第１図と第２図において、αはプレス
フレーム、ｂはプレスフレームに設けたベッド、Ｃはス
ライドであり、主シリンダｄに取付けられ、ベッドｂに
対し昇降自在となっている。

１はプレスフレームαの一部又はプレスフレーム外側の
支持フレーム４０に設けられた主電動機、２はフライホ
イール、３は主ポンプで、フライホイール２と主ポンプ
３は主電動機１の出力軸４１に取付けられている。

本発明は前記主ポンプ３として可変容量型ポンプを用い
るもので、この主ポンプ３の吐出口は主プレス作動切換
用電磁弁１４を介して主シリンダｄに接続され、主電動
機１の駆動により出力軸４１を介して直接フライホイー
ル２及び主ポンプ３を駆動し、主ポンプ３の吐出量（傾
転角）及び吐出圧力の増大に伴いフライホイールに蓄積
されたエネルギを放出しながら仕事を行うようになって
いる。

本発明は、主ポンプ３として両傾転の可変容量ポンプを
用いるもので、主ポンプ３と主シリンダｄを結ぶ油圧回
路にパイロットポンプ（副ポンプ）を含む特殊な制御回
路を組込み、起動時および連続負荷時に主ポンプ３をそ
のまま油圧モータとして機能させ、フライホイール２や
主電動ｉｉの回転補助を行わしめることに特徴がある。

詳述すると、主ポンプ３の吸込み側は、適所たとえば図
示の例ではプレスフレームクラウン部に設けたタンク４
２に導かれており、主ポンプ３のボー）Ａは主プレス作
動切換用電磁弁１４の加圧口Ｐに、ボートＢは戻り口Ｒ
Ｋ接続され、前記電磁弁の一方のシリンダ口Ａは主シリ
ンダｄの下降用口に、他方のシリンダ口Ｂは主シリンダ
ｄの上昇用口に接続されている。

前記主シリンダｄの上昇用管路４３には主プレス上昇側
安全用リリーフ弁１３と、主プｌｚスＭ下防止用のパイ
ロットチェック弁１８ト、主プレス緩ｋｍ用のカウンタ
バランス弁１９とが介在接続され、主プレス上昇側安全
用リリーフ弁１３は戻り管（パイロット管）４４により
前記タンク４２に導かれている。

また、パイロットチェック弁１８は主プレス落下防止弁
開放用の電磁切換弁１６に！〆続され、カウンタバラン
ス弁１９は遅降流れ制御用の精密フローコントロール弁
２０を介して主プレス急下降弁作動用のｍＭ切換弁１７
と接続され、前二者の戻り口は戻り管４４に連絡してい
る、 一方、プレスフレームの適所には副電動機５とこれによ
り駆動される副油圧ポンプ４が設けられている。この副
油圧ポンプ４は、図示のものでは、主ポンプ起動及びダ
イクッション等作動川の第１ポンプ４αと、各機器パイ
ロット用の第２ポンプ４ｂとから構成されている。第１
ポンプと第２ポンプを１つにしてパイロットと起動に使
用してもよいのはいうまでもない。

そして、主ポンプ３のボートＡ、Ｂと主プレス作動切換
用電磁弁１４を結ぶ管路４５゜４６には分岐管４７．４
８を介して主ポンプ起動用の切換弁１５が接続されてお
り、この切換弁１５はＰＲ接続弁として構成され、圧力
口はパイロットポンプ吐出側安全弁９を有する接続路４
９によりさきの第１ポンプ４αの吐出口路を経由して戻
り口に接続されている。

前記第λのポンプ４ｂはパイロット主管路５０により主
ポンプ３のコントローｚｔ４６ｓｉのサーボ側に接続さ
れると共に、それから先が主ポンプ傾転用の′成磁弁２
８の加圧口Ｐに接続され、この１１Ｌ磁弁のシリンダ［
コＡ、Ｂはコントロール部５１のパイロット側に、戻り
口Ｒはタンク側に夫々導かれている。パイロット主管路
５０の一部には、前記主プレス落下防止弁開放用η１磁
切換弁１６と主プレス急下降弁作動用電磁切換弁１７の
圧力ｌ」から導かれたパイロット管路５２が接続され、
このパイロット管路５２には、パイロット圧力制御用の
電磁比例ＩＪ　’Ｊ−）弁１０が圧力口をもって接続さ
れ、同ＩＪ　ＩＪ−７弁の戻り口は、第１ポンプ４αの
圧力口と戻り口を結ぶ接続路４９のパイロット管路部４
９に連結されている。

なお主プレス作動切換用電磁弁１４のシリンダ口と主シ
リンダｄの下降用口を結ぶ管路には主プレス加圧力元弁
１１と主プレス加圧力制御用パイロツ）　ＩＪ　ＩＪ−
フ弁１２が接続されている。その他図面において、２９
は主ホ。

ンプ吐出側安全弁としてのリリーフ弁である。

次に本発明の作用をプレスに適用した場合を例にとって
説明する。

プレス加工を行うにあたって通常のこの種装置では、主
電動機１に直接電流を流してフライホイール２を起動し
ていたものであり、そのため起動電流が定格電流の７０
倍以上もかかる点に問題があった。しかるに本発明では
、油圧ポンプとして可変定量型の主ポンプ３を用い、し
かもこれをパイロット式の特殊な制御回路と接続してい
るため、起動時に主ポンプを油圧モータとして鋤かせ主
電動機１を補助させることが可能となる。

すなわち、主電動機１に電流を流さない状態において、
まず主ポンプ３のコントロール部５１をパイロット側に
操作して、副油圧ポンプ４の第２ポンプ４ｂと電磁リリ
ーフ弁１０のＳＱＬ！；により主ポンプ１の傾転角度を
最大（一般に２Ｓ〜−７）にする。

次いで、副電動機５により副油圧ポンプ４を駆動すると
共に、主ポンプ起動用の電磁切換弁１５のｓｏｒ、ｉを
励磁してＰ＋Ｂ１ＡつＲ状態とし、また電磁弁２８の５
ＯＬ９を励磁する。これにより、第１ポンプ４ａから吐
出された圧油は接続路４９から上記電磁弁゛１１５のシ
リンプロ８１分岐路４７および管路４５を通って主ポン
プ３の吐出口Ｂに供給される。そのため主ポンプ３は低
速回転させられ、この回転が出力軸４１を介してフライ
ホイール２と主電動機１に伝達される。

このようにしてパイロット駆動による回転が始まったな
らば、時間経過とともに電磁比例リリーフ弁１０のＳＱ
Ｌ！；を操作して設定パイロット圧力を最大値（たとえ
ば１Ｉｓｋｑｆ７：ｒｌ）から最低値近く（たとえば／
ｓｋｇ＝ｆＡ、／）まで徐々に下げてゆく。これにより
第１ポンプ４αからの吐出量が増加するため主ポンプ３
の回転数は最高回転数近くまで上昇し、それと同時に７
ライホイール２及び主電動機１の回転数も最高値に近く
まで上昇する。

このようにしてフライホイール２と主電動機１の回転数
が最高回転数近くの安定した状態となったところで、電
磁弁２８の５ＯＬ９と電磁比例リリーフ弁１０のＳＱＬ
！；と主ゲンプ起動用電磁弁１５のＳＱＬ／を閉成する
。

これにより副油圧ポンプ４から主ポンプ３への圧油が停
止されるので、主電動機１はフリーホイーリングし、次
に主電動機１の電磁開閉器（図示せず）をオンにして通
電させ自起動させる。これで主電動機１によりフライホ
イール２が駆動させられる。

このように、予め主ポンプ３を油圧モータとして働かせ
てフライホイール２を回転させることから、主電動機１
の出力は小さいもので足り、定格電流で十分に質量の大
きなフライホイール２を起動させることができ上記のよ
うにして起動が行われたのちは、主電動機１の出力で直
接フライホイール２と主ポンプ３が駆動され、主シリン
ダｄでプレススライドが下降、上昇し、主ポンプ３の吐
出量（傾転角度）及び吐出圧力の増大に伴いフライホイ
ール２に蓄積されたエネルギーが放出される。

すなわち、プレス下降時には、電磁切換弁１６のＳＱＬ
乙と電磁切換弁１７の５ＯＬ７をオンにしてパイロット
チェック弁１８とカウンタバランス弁１９をそれぞれ開
放し、主プレス作動切換用電磁弁１４の５ＯＬＥと、Ｉ
Ｊ　ＩＪ−フ弁２９の５ＱＬ１０および電磁弁２８の５
ＯＬ９をそれぞれオンにする。そして電磁比例リリーフ
弁１０のＳＱＬ！；を最高圧力にすれば主ポンプ３は最
大傾転となり、主ポンプ３のＢボートに復元トルクをか
けながら主シリンダｄが下降する。主ポンプ３のＡボー
トからの吐出量は主プレス作動切換用電磁弁１４のＰ−
＞Ａへと流れる。

次いで加圧作業時においては、電磁切換弁１７の５ＯＬ
７をオフにすれば黒部から加圧作業へと移行され、所定
のストローク位置又は所定出力まで到達し′た後、上昇
１柘）に入る。

このとき、主ポンプ３は主電動機１およびフライホイー
ル２・のエネルギを使いながら作業を行うが、作業力が
大きくなって主ポンプ３の吐出用力が高くなると、第４
図のように主ポンプ３の吐出力が馬カ一定曲線に沿って
自動的に減少する。

上昇時においては、電磁弁２８の５ＯＬｑをオフ、５Ｏ
ＬＩをオンとして主ポンプ３の吐出方向を逆にする。こ
のとき主プレス作動切換用電磁弁１４の５ＯＬＥはオン
のままにする。これにより主ポンプ３のボートＢがらの
吐出油は前記電磁弁１４のＲ→Ｂを通りカウンタバラン
ス弁１９、パイロットチェック弁１Ｂを経て主シリンダ
上昇側に流れる。

このような作業において、本発明では、主ポンプ３とし
て可変容量型のものを用い、パイロット圧力制御用電磁
比例ＩＪ　ＩＪ−フ弁１゜の設定圧力により第３図のご
とくポンプ吐出量を自由に変えることができ、ポンプ吐
出量を完全にゼロにすることができるため、無負荷時に
ほとんどエネルギーを浪費しない。ｔた、第４図のよう
に吐出圧力の増大に伴い吐出量を自動的に低減すること
で馬カ一定とすってもさしつかえない場合が多い点から
有利である。すなわち、アイドル時にゼロ傾転（中立）
、ある加工力域で最大吐出量、成形終期の高圧域で吐出
力を減少させることにより適切な省エネルギーを達成で
きるものである。

しかして、フライホイール２はプレスの加圧工程、上昇
工程でエネルギーを放出し、回転数が低下しているので
、次の仕事を行うまでに回転を元の回転数に復Ｊｉ’ｌ
）させることが必要となる。これはアイドルがあるとき
には問題がないが、連続サイノルの場合にはアイドルが
ないためフライホイール２の回転を充分に回復できない
。

そこで本発明は、プレススライドが上昇限から逓降位置
まで自重下降であることを利用し、この動作とさきのパ
イロット回路とｔ・ζより主ポンプ３をオ身ルモータと
して外０・せ、主′亀動機１の回転復帰の補助を行うも
のである０ すなわち、まずプレス下降時に、前記のように主プレス
落下防止弁開放用の電磁切換弁１６の５ＯＬ１．、主プ
レス急下降弁作動用の′社線切換弁１γの５ＯＬ７、お
よび主プレス作動切換用電磁弁１４の５ＯＬＥをそれぞ
れオンにすると共に、リリーフ弁２９の５ＱＬｉ　Ｏ、
Ｉｔｔ磁弁２８の５ＯＬ９をオンにする。

それによりパイロットチェック弁１８とシーケンス弁１
９が開くと共に、主プレス作動切換用電磁弁１４がＲ−
＞ｌ　Ａ−＋ｐの状態となる。そこでパイロット圧力制
御用電磁比例リリーフ弁１０のＳＱＬ！；によりパイロ
ット圧力を最大値付近く例えばＩＩｓ　Ｑ７αノ）に設
定すれば、主ポンプ３は最大傾転角となるため、プレス
スライドは主ポンプ３の吐出量を主シリンダ引上側面積
で除した速度で下降する。

このとき、プレススライドは、タンク４２から主ポンプ
３の吐出口Ｂの油吸込差によって速度が決まり、かつプ
レススライドがブレーキングさせられながら下降するこ
とにより吐出口Ｂには数１０ｋｇ・ｆ　／　Ｃ−’の圧
力が創生される。

そのため、プレススライドＣの自重下降期に主ポンプ３
はオイルモータとなり、その駆動力が出力軸４１を介し
て主電動機１に重畳される結果、主電動機１の回転が補
助され、かつ主ポンプ３の吐出口Ａの吐出圧力は□に９
・１７０ｍないＬ７はマイナス圧力であるため主電動機
エネルギー消費はほとんどない。そのため、フライホイ
ール２はプレススライド上限でのアイドルがなくても回
転数が充分に回復され、能率よく連続サイクルを行うこ
とができるものである。

以上説明した本発明によるときには、フライホイールエ
ネルギを利用した油圧発生装置において、ポンプ吐出高
圧域で吐出量を自動的に減少させて省エネルギを達成で
きるだけでなく、主ボン、ブそのものを起動時と連続負
荷時に油圧モータとして働かせ、フライホイールを起動
する場合に通常の定格電流で簡易に起動させることがで
きるため、電源設備を簡易なものにすることが可能にな
る。さらに、連続負荷時においてもアイドルなしで充分
に７ライホイールの回転数を回復させることができるの
で生産性を高くすることが可能になり、そのうえ、クラ
ッチや両軸電動機等が不要なため装置がシンプルで省資
源となるなどのすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は本発明を油圧プレスに適用した実施例
を示す断面図、第２図は第１図の実施例における油圧回
路図、第３図は本発明における主ポンプの傾転角とパイ
ロット圧力の関係を示すグラフ、第４図は同じく吐出圧
力と吐出量の関係を示すグラフである。 １・・・主電動機、２・・・フライホイール、３・・・
主ポンプ、４・・・副油圧ポンプ、６・・・油圧モータ
、１０・・・電磁リリーフ弁、１５・・・主ポンプ起動
用切換弁 特許出願人　株式会社　網野鉄工所 代理人弁理士　黒　１）　泰　弘 第　７　図 第　２　図 ／２ 手続補正書 昭和５９年３Ｓ月３／日 １、事件の表示 昭和５９年特許願第９７０７号 ２、発明の名称 油圧発生装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 株式会社網野鉄工所 ５、補正命令の日付　自　発 ６、補正の対象 発明の詳細な説明、図面（第２図、第４図）７、補正の
内容 別紙のとおり 補　正　内　容 １、本願明＃ＩＩ書中、第３頁第６行目に「上圧点Ｊと
あるのをＷ上死点」と訂正する。 ２、同書中、第１０頁第１４行目から第１５行目を以下
のように訂正する。 「に下げていく。これにより主ポンプ３の回転」３、同
書中、第１４頁第１４に「吐出力」とあるのをｒ吐出量
Ｊと訂正する。 ４、同書中、第１４頁第１４行目に「連続サイノル」と
あるのを「連続サイクルよと訂正する。 ５、本願添付図面中筒２図、第４図を別紙のように訂正
する。 第　２　図 」 ｔｕ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／、フライホイールエネルギを利用した油圧発生装置ａ
   であって、主電動機１の出力軸４１にフライホイール２
   と可変容量型の主ぎンプ３を設けると共に、該主ポンプ
   ３と発生油圧を使用する装置を結ぶ系に、該装置の起動
   時及び連続負荷時に主ポンプ３を７ライホイ一ル回転補
   助用油圧モータとして動作させるための制御回路を付設
   したことを特徴とする油圧発生回路。 、２６主ポンプ３が画傾転の０■変容損型ポンプであり
   、制御回路が、主ポンプ傾転角度を調整する副油圧ポン
   プ４と、主ポンプ起動用切換弁１５とパイロット圧力制
   御用の電磁リリーフ弁１０とを有し、これらが主ポンプ
   ３の吐出口と主ポンプ作動切換弁１４の間の油路に接続
   されている特許請求の範囲第１項記載の油圧発生装置。