JPS60260701A - 油圧アクチユエ−タの運転装置 - 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】 種機械を駆動する油圧アクチーエータの運転装置に関す
る。

従来、高速度の往復運動が要求される各種機械を駆動す
る油圧アクチュエータの運転装置ａとして、特開昭４９
−７７０７１号公報所載のものが知られている。

このものは、油槽内に中央の通孔がら油を取り入れて、
之をピストンの往復運動により両端の加圧室において交
互に加圧し、加圧油を配管により、油圧アクチュエータ
の７室へ交番的に給送する油圧シリンダを設けると共に
、この給油シリンダのピストンに往復を与える往復機構
を連係させたことを特徴とするものであって、従来油圧
駆動において不可欠とされた電磁切換弁を省き、装置の
簡易化と弁の故障に起因するトラブルの解消とを計ると
共に、給油シリンダにおけるピストンの往復速度の増加
により、給油の切換速度を増大させて、油圧アクチーエ
ータの毎分数百回収−Ｌの高速運転を達成しようとした
ものである。

しかしながら、このものは給油シリンダの一方において
給油する時、負荷の掛ったピストンが中央の通孔の部分
では無負荷となり、他方において油を吐出する時は、最
高の負荷を衝撃的に受けるため、この動作を高頻度で繰
返させると、激しい振動、騒音を発生し、往復機構に激
しい衝撃性を与え、その伝動部の破壊を招くおそれがあ
り、毎分の運転速度を１２０回以上にすることは不可能
である。

給油シリンダの中央の通孔において油の急激な排出と流
入が繰返され、油を衝動的に撹乱して振動を起させるだ
けでなく、前述した各部の振動、衝撃が油槽に伝わり、
振動を重畳させるため、油槽を通常よりも大容量で、且
つ、剛強に造らなければならないし、又、油の乳化１発
熱による変質を生じ易い。

給油シリンダのピストンが通孔部を無負荷で通過し、加
圧室の始端で瞬間的に加圧を開始するため、油圧アクチ
ュエータのピストンは衝撃的に加圧されて動作し、アク
チーエータに振動騒音を発生させる。

油圧アクチュエータが垂直シリンダの場合、ピストンが
上昇限界に達した時、シリンダの下室が殆ど零圧となり
、給油切換の時間差だけどストンを降下させる。

給油シリンダの中央に通孔が開口しているた　・、（め
、通孔の角部に面取りを施したり、又、通孔部分の内径
を拡大したりして、ピストンリングが狂句へ当らない様
に配慮しても、リングの拡張現象により接触が起り、ピ
ストンリングの摩耗が甚しい。等の問題を有するもので
あった。

本発明は、前述の問題点を解消するためになしたもので
、複動形ピストンポンプの吸入、吐出を行程終端におい
て零となり、中間において最大となる様に制御して、油
圧アクチーエータの毎分数百回収−トの高速運転を実現
させたものである。

その技術的手段は、シリンダの両端にチェック弁を通し
て油槽の油を吸入させる吸入口と、吸入した油を配管を
通して油圧アクチュエータへ送らせる送油口とを設け、
シリンダ内にはピストンを嵌合した複動形のピストンポ
ンプと、このピストンポンプの前記ピストンに往復運動
を与え、−側の吸入口からの油の吸入と、他側の送油口
からの油の吐出とを交番的に行わせる往復手段とを備え
させて、油圧アクチーニー各を高速運転させるものであ
る。

そしてこの発明は、往復手段により複動形ピストンポン
プのピストンを往復運動させると、ピストンが行程終端
において零となり、行程の中間において最大となる油の
吸入、吐出を繰返し、行程終端においてオイルハンマー
の現象を生じさせずに毎分数百回以上の油流切換を行い
、油圧アクチーエータを低振動、低騒音正において毎分
数百回の高速度で安定的に作動させる作用を行う。

次に本発明に関する油圧アクチーエータの実施の一例を
図面第１図〜第６図に基いて説明する。

図面第１図及び第２図において、１は油槽で、油圧駆動
に適した油を収容しである。

Ａは、前記した油槽１上へ取付けた複動形のピストンポ
ンプで、シリンダー２の一端にストレーナ３とチェック
弁４を介してｈＩｉ　Ｍ　１の油を吸入させる吸入口５
と、吸入した油を配管６により後記する油圧アクチュエ
ータへ送らせる吐出ロアを設け、他端にストレーナ３′
とチェック弁４°とを介して油槽１の油を吸入させる吸
入口５′と、吸入した油を配管６″により後記する油圧
アクチュエータへ送らせる吐出ロア′とを設け、シリン
ダ２の内部には両ロッド８，８′を備えるピストン９を
嵌合して、シリンダ２内を２室】Ｏと１０１とに区画さ
せる。

１１は前記した複動形ピストンポンプＡのピストン９に
往復連動を与えさせる往復手段としてのクランクで、ロ
ッド１２により前記した複動形ピストンポンプＡにおけ
るピストンロッド８１と連結し、駆動軸１３へ動力を伝
達して、図面第１図及び第２図に示す方向へ毎分数百回
以上の速度で回転させ、前記ピストン９にこれと同数の
往復運動を行わせるものであって、この往復運動の速度
は、図面第４図及び第６図に示す左右の死点イツトにお
いては零であり、前記死点イ又はトから中間点二、ヌに
至る迄漸増し、図面第５図に示す中間点二、ヌにおいて
最大となり、中間点二、ヌを越えると漸減してト又はイ
において零となる不等速となるものであり、この変化の
状態をクランク１１の３００４．の進相と、これに伴う
ピストン位置で示したのが図面第３図である。

Ｂは、往復式、揺動式等の油圧アクチーエータで、図面
第１図及び第２図に示す往復式の場（７） 合は、第７図の拡大図に示す通りシリンダ１４内に両ロ
ンド１５　、１５’の一方により被動体（図面には示し
てない）へ伝動させるピストン１６を嵌合し、その両側
にシリンダ１４の端末に設けた嵌合部１７　、１７’へ
僅かな隙間で嵌り合うプランジャ袷１８’を設け、ピス
トン１６の両側の２室１９　、１９’の一方１９に複動
形ピストンポンプＡの一方の吐出ロアに通ずる配管６を
接続し、他方１９’に他方の吐出ロア′に通ずる配管６
′を接続しである。

２０　、２０’は前記した配管６と６１とに設けた直動
形リリーフ弁で、アクチュエータＢにおけるピストン１
６が行程終端に達した後も、室１９　、１９’に圧力油
が送られるため、配管６，６′の油圧が設定値を越えた
ときに開弁じ、圧力油を前記油槽１へ放出させる。

２１は前記油圧アクチュエータＢの負荷で、図（８） 面画１図と第２図に両ロッド１５　、１５’に跨って取
付けた作動杆シに取付けたウェイトの形で表示しである
。

前記実施例に示す装置においてクランク１１を回転させ
、複動形ピストンポンプＡを往復運動させると、該ピス
トンポンプＡは不等速運動する。その状態を図解したの
が、図面第３図〜第６図で、クランク１１が図面第４図
に示す様に左側の死点イに位置するときは、ピストン９
は死点イ゛で静止し、シリンダ２内の室１０への油の吸
入と、室１０’よりの油の吐出の量を夫々零とする。

しかし、クランク１１が図面第３図に示す様に四点に回
転するときは、ピストン９はイ′−ロツの距離を進み、
クランク１１がハ点に回転するときはノｏ″−ハゝの距
離を進み、クランク１１が二点に回転するときハ′−二
°の距離を進んで、二′の位置迄は移動距離を漸増し、
室１０への油の吸入と室１０・よりの油の吐出の量を徐
々に増加し、図面第５図に示す二１の位置で最大となる
。次にクランクが図面第３図においてホ点に回転すると
きは、ピストン９は二″−ホ″の距Ｈ＆　Ａみ、クラン
ク１１がへ点へ回転するときはホ′−へ゛の距離を進み
、クランク１１がト点へ回転するときはへ″−ト°の距
離を進んで、ト″の位置迄は移動距離を漸減し、室１０
への油の吸入と室１０″よりの油の吐出の量を徐々に減
少させ、図面第６図に示すト夛の位置で最少の零となり
、以後クランク１１はチ、す、ヌ。

ル、オ各点と反対の方向に回転してイ点へ戻るもので、
ピストン９の移動距離はト″において零、ヌ°において
最大、イにおいて零となるため、シリンダ２の室１０’
ｔ、の油の吸入き、室１０よりの油の吐出の量もトｔで
は零、ヌ′で最大となり、イ′へ向うに従って減少しイ
・で零となる様に変化するこのため、複動形のピストン
ポンプＡ内にはオイルハンマーの現象が起らず、従って
、ヒストンポンプＡは振動、衝撃を生じない静粛な送油
動作を行い、２つの送油ロア、７Ｉより油圧アクチーエ
ータＢの二基１９　、１９″へ交互に送油する。

従って、油圧アクチュエータＢのピストン１６は両室１
９　、　］９’へ送られる油に加圧されて往復運動し、
ピストンロッド１５　、１５’により被動体を駆動する
もので、その往復行程の終端において油圧が零となるか
ら、油圧アクチュエータＢは毎分数百回の高速運転にも
振動、衝撃を生じず、静粛に動作するものである。

更に、この装置の作動の詳細を図面第１図及　・・・（
Ｃ・ び第２図に基いて説明する。

クランク１１が図面第１図に矢印で示す方向に回転して
、複動ピストンポンプＡのピストン９を矢印の方向に移
動させると、シリンダ２内の一方の室１０′は減圧され
、チェック弁４′が開いて油を吸入し、他方の室１０は
増圧されてチェック４が閉じ室１０内の油を配管６によ
り油圧アクチュエータＢの一方の室１９へ押し込み、ピ
ストン１６を矢印の方向へ移動させる。これに伴いアク
チュエータＢにおけるシリンダ１４の室１９′の油は配
管６′へ押し出され、又、この配管６′へはピストンポ
ンプＡの室１０’へ吸入された油が流入して圧力を生じ
、直動形ＩＪ　ＩＪ−）弁頭″を開かせて、シリンダ】
４の室１９’から押し出された油を油槽１へ排出させる
。又、油圧アクチーエータＢｉこおケルシリンダ１４の
室１９へは、ピストン１６力行程終端へ達するに必要な
油量よりも多い油がピストンポンプＡより押し込まれる
。従って、ピストン１６は行程終端を越えてプランジャ
１８′がシリンダ１４の端末に設けた嵌合部１７′に嵌
り込む迄移動し、嵌り込むとシリンダ１４の室１９にサ
ージ圧′が発生するため、配管６の直動形ＩＪ　ＩＪ−
フ弁頭が開き、余剰の油を油槽１へ流出させて、ピスト
ン１６にショックを与えないで行程を終る。

このときは、クランク１１が１８０度回転して死点に達
し、油の吸入と押出しを停止するが、死点を越えると反
対の方向へ回転し、ピストン９を図面第２図に矢印で示
す方向へ移動させる。

このためチェック弁４が開いて室１０へ油を吸入し、チ
ェック弁４効；閉じて室１０′の油を配管６″により油
圧アクチュエータＢにおけるシリンダ１４の室１９’へ
圧入し、ピストン１６を左方へ移動させる。従って室１
９内の油は配管６へ押し出され、直動形リリーフ弁頭を
開かせて油を油槽】へ排明細書の浄書（内容に変更なし
） 出させる。又、油圧アクチュエータＢにおけるシリンダ
１４の室１９へは必要量以上の油が送られ、ピストン１
６をプランジャ】８が嵌合部１７へ嵌り込む迄移動させ
、これに伴いシリンダ１４の室１９″にサージ圧が発生
して、直動形リリーフ加″を開かせ、油を油槽１に流出
させて、ピストン１６にショックを与えない様に行程を
終って死点に至り、以後前記した行程を繰返すものであ
る。

従って、この装置により油圧アクチーエータＢを駆動す
る場合の騒音は胎〜（イ）ホーン程度に抑えられ、油圧
系より発する音よりも、往復手段の機械系より発する音
の方が大きい状態であった。

この実施例の仕様は下表の通りである。

０い で、これらについては図面第１図及び第２図と明細書の
浄書（内容に変更なし） 次に本発明に関する油圧アクチュエータの実施の他の例
を図面第７図及び第８図に基いて説明する。

この実施例は図面第１図及び第２図において配管により
接続した複動形ピストンポンプＡと油圧アクチーエータ
Ｂとを油圧作動の自動切換弁を介して接続した点が異る
もので、油槽１と複動形ピストンポンプＡと油圧アクチ
ュエータＢ（このアクチーエータは２連式であるが同一
とみなす）の構成において異るところはないの０６） 外縁を合せた２条の環状溝ア、２８と２８’、　２８’
とに共通の名称、符号を以って示して構成の説明は省略
し、異る自動切換弁と配管系について説明する。　、 前記した自動切換弁Ｃは、図面第７図〜第】２図、特に
第１を図〜第１２図の拡大図より明かな通り、弁筺２３
の中心に横設した弁孔飼に４つのスプール２５　、２５
’と２６．２６’を備える弁軸ηを嵌合し、弁孔消に対
応する側壁の一方に前記弁軸ｎが中立位置にあるとき、
前記スプール２５　、２５’の中間に位置する１つのＴ
ボートと、スプール５，２５″の外側に位置する２つの
Ｐポー）　、　ＰＩボートとを設け、側壁の他方に前記
した１つのＴボートと２つのＰボート、ＰＩボートとの
中間に位置するＡボートとＢボートとを設け、これらＡ
ボートとＢボートは、前記スプール２５　、２５’の外
層に連通させてあり、又、前記した弁筺田の両件側内に
は、一端がＰポートに連通し、他端が弁−１１１の端末
が嵌入する加圧基因に連通ずる油路側と、一端がＰ′ボ
ートに連通し、他端が弁軸Ｉの端末が嵌入する加圧基因
″に連通ずる油路３０’とを設け、更に弁孔２４の両端
には余剰油の逃出孔３１゜３１′を設けである。

そして弁筺田におけるＴボートは配管３２により油槽１
と、Ｐボートは配管おにより復動形ピストンポンプＡの
吐出ロアと、Ｐ゛ボート配管３３′により吐出ロア′と
接続し、Ａボートはチェック付の絞り弁胴を備えさせた
配管部により油圧アクチュエータＢの一方の室１９と、
Ｂボートはチェック付の絞り弁胴′を備えさせた配管３
５’により他方の室１９′と接続し更に配管部とあ′に
は余剰の油を油槽１へ放出させてクッション作用を行わ
せる直動形のリリーフ弁ア、３６″を接続しである。

この実施例に示す装置において、クランク１１が図面第
８図において矢印の方向へ回転し、複動形ピストンポン
プＡのピストン９を矢印の方向へ移動させると、シリン
ダー２内の一方の室ＩＯは減圧され、チェック弁４が開
いて油を吸入し、他方の室１０′は増圧されてチェック
弁４′が閉じ、室１０″内の油を配管部°により自動切
換弁ＣのＰボートへ押し込む。すると油は油路（資）′
により加圧室９′へ送られ、弁軸〃を図面第８図及び第
１１図に示す様に左方へ移動させ、弁筺田におけるＰ″
ボートＢボートと、ＴポートとＡボートと連通させる。

このため油はＢボルトよりチェック付絞り弁讃″を備え
る配管あ″を通って油圧アクチュエータＢにおけるシリ
ンダー４の右室１９’へ流入し、ピストン１６を加圧し
てこれを左方へ移動させ、これに伴いシリンダー４にお
ける左室１９の油は、チェック付の絞り弁讃を備える配
Ｗ３５を通りてＡボートへ送られＴボートより油槽１へ
排出されるもので、この際チェック付絞り弁胴は脈動を
発生しない様に予め調整しておく。

又、油圧アクチュエータＢにおけるシリンダ１４の室１
９’へは、ピストン１６が行程終端へ達するに必要な油
量よりも多い油がピストンポンプＡより押し込まれる。

従ってピストン１６は行程終端を越えてプランジャ用が
シリンダー４の端末に設けた嵌合部１７に嵌込む迄移動
し、嵌り込むとシリンダー４の室１９’　、　、Ｊ。

〔 にサージ圧が発生するため、直動形のリリーフ弁あ″が
開き、余剰の油を油槽１へ放出させてビ１ ストン１６にショックを与えないで行程を終る。。

このとき、クランク１１が１８０度回転して死点に達し
、油の吸入と押出しを停止するが、死点を越えると反対
の方向へ回転し、ピストン９を図面第９図に矢印で示す
方向へ移動させる。このためチェック弁４ｐが開いて室
’１０″へ油を吸入しチェック弁４が閉１じて室ｌＯの
油を配管おにより自動切換弁Ｃにおける弁筺ｎのＰボー
トへ押し込み、油を油路（資）により加圧基因へ送る。

このため弁軸ηは図面第９図及び第１０１’ｌに示す嫌
に右方へ移動し、弁筺田におけるＰボートをＡボートと
、ＴボートをＢボートと連通させるから、油はＡボート
よりチェック付の絞り弁胴を備える配管おを通って油圧
アクチーエータＢにおけるシリンダ】４の左室１９へ流
入し、ピストン１６ヲ加圧してこれを右移動させる。従
って、室＋９’内ω 明細書の浄書（内容に変更なし） の油はチェック付の絞り弁別°を備える配管部・からＢ
ボートへ入り、Ｔボートから油槽１へ排出される。

又、油圧アクチュエータＢにおけるシリンダ１４の室１
９へは必要量以上の油が送られ、ピストン１６をプラン
ジャ１８効（嵌合部１７′へ嵌り込む迄移動させ、これ
に伴いシリンダ１４の室１９にはサージ圧が発生して直
動形ＩＪ　＋Ｊ−）弁あを開かせ、油を油槽１に流出さ
せてピストン１６にショックを与えない様に行程を終っ
て死点に至り、以後前記した行程を繰返すものである。

従って、この装置により油圧アクチュエータを駆動する
場合の騒音は図面第１図〜第６図に示す実施例のものと
ほぼ同等であった。

この実施例の仕様は下表の通りである 明細書の浄書（内容に変更なし） 本発明に関する油圧アクチュエータの駆動装置は、複動
形ピストンポンプが行程終端において、吸入、吐出の量
が零となり、中間で最大となる様に漸増、漸減する特性
をそのまま利用したから、油圧アクチュエータの高速駆
動において不可避とされた行程終端でのピストンの衝撃
を殆どなくし、毎分数百回以上の往復運動を実現させ得
たもので、その作動音は犯〜ωホーンと低、＜１、傍１
にいても振動を感じない程度のもの＠ における往復手段の行程解説図。第４図〜第６であるか
ら、高速度の往復運動が要求される例１えば、製材用の
帯鋸盤の駆動装置として充分な実用性を有し、且つ、こ
の装置は、シリンダの両端から油の吸入と吐出を行う複
動形ピストンポンプを用いるから、中央に通孔を設けた
先願発明と異り、油槽内の油が撹乱されないため、これ
に起因する振動対策として油槽を大形で、且つ、剛強な
ものとする必要がなく、又、撹乱による油の乳化１発熱
等を生じないから油の変質が少く、更に、通孔により生
じたピストンリングの損傷が皆無となって、長期間の安
定作動が保証されるなどの特有の効果を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明に関する装置の実施の一例を
示す縦断正面図。第３図は同上装置（ハ） 図は同上往復手段に駆動される複動形ピストンポンプの
行程を示す縦断正面図。第７図は同上装置における油圧
アクチュエータの拡大縦断正面図。第８図及び第９図は
本発明に関する装置の実施の他の例を示す縦断正面図。 第１０図〜第り図は同上装置における自動切換弁の行程
を示す縦断正面図である。 図中１は油槽、Ａは複動形ピストンポンプ、２はシリン
ダ、３．３″はチェック弁、５　、５’は吸入口、６．
６′は配管、７，７°は吐出口、９はピストン、Ｂは油
圧アクチュエータ、１１．１２は１０ｍ１．５伽 １６　７ 昭和縁年捗月／／日 昭和５９年特許願第１１４８３０号 ２、発明の名称 油圧アクチュエータの運転装置 ３、　補正をする者 事件との関係　特許出願人 明細書中給１５頁、第１６頁、第２２頁、第２３頁６、
　補正の内容 別紙の通り　（内容に変更なし）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シリンダの両端にチェック弁を通して油槽の油を吸入さ
   せる吸入口と、吸入された油を配管を通して油圧アクチ
   ュエータへ送らせる吐出口とを夫々設け、前記シリンダ
   内にピストンを嵌合した複動形のピストンポンプと、こ
   のピストンポンプの前記したピストンに往復運動を与え
   、−側の吸入口よりの油の吸入と、他側の吐出口よりの
   吐出を交番的に行わせる往復手段とを備えさせたことを
   特徴とする油圧アクチュエータの運転装置。