JPS6040801A - 油圧回路 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、たとえば油圧プレス等に好適に使用するこ
とができる省エネルギ形の油圧回路１こ関する。

（従来技術） 従来、油圧プレス用油圧回路としては、可変容量形ポン
プから切換弁を介して油圧シリング１こ１′［動油を供
給し、上記油圧シリングのストローク］こ応じてメカニ
カル切換弁を作動させて、メータアウトの絞り開度を制
御して、プレス作業に適合−するように油圧シリングの
速度をストロークｌこ応して段階的に制御すると共に、
可変容量形ポン７°の吐出流量および吐出圧力を、上記
絞１）開度に応した負荷圧に応動する圧力制御弁で制御
して、上Ｈ己可変容量形ポンプの所要動力が実質上定馬
力となるように、つまり、第１図中の曲線Ｃ上のＩ１１
御を行なうようにしたものがある（たとえば特開昭５４
−１２３６７０号）。

しかしなが呟上記油圧回路では、常に、所要動力が一定
馬力となる定馬力制御を行なってし・るため、定馬力制
御を必要としない場合、たとえばプレス（幾における曲
げ加工にお（Ｊる加圧工程等の場合に動力損失が大きく
なるという欠点がある。

（発明の目的） そこで、この発明の主たる目的は、可変容量形ポンプの
定馬力制御と、可変容量形ポンプの吐出流量と吐出圧力
を負荷の要求に応じて制御する省動力制御とを任意に選
択し得るよるにすること１こある。

また、この発明の池の目的は、油圧プレスの打抜き作業
のような定馬力制御を行なう場合には、アクチュエータ
の第１加圧室のみに作動油を供給して、アクチュエータ
を高速、低出力のモードで作動し得る一方、油圧プレス
の曲げ加工における加圧工程等のように省動力制御を行
なう場合には、アクチュエータの第１、第２の両加圧室
に作動油を供給してアクチュエータを低速、高出力のモ
ー　ドで作動し得るようにすることにある。

（発明の構成および作用） 上記目的を達成するため、この発明の構成は、切換弁の
第１負荷ボートＡと７クチユエｔりの第１加圧室とを接
続する第１負荷ラインに、上記第１負荷ポー）Ａから上
記第１加圧室への方向をｊ栢方向となす第１チエツク弁
を介設すると共に、上記切換弁の第２負荷ポー）Ｂと上
記アクチュエータの第２加圧室とを接続する第２負荷ラ
インに、第２負荷ボートＢ側より順次、絞り弁と、上記
第２負荷ポートＢから上記第２加圧室への方向を順方向
とする第２チエツク弁とを介設し、さらに、上記第１チ
エツク弁と第１ポートとの間の第１負荷ラインと、上記
絞り弁と第２チエツク弁との間の第２負荷ラインとを、
上記第２負荷ラインから第１負荷ラインへの方向を順方
向とする第３チエンク弁を介設したラインで接続し、か
つ、上記切換弁のポンプポー）Ｐと可変容量形ポンプの
吐出口とを接続する圧力ラインに、パイロット室に１云
えられる圧力の上昇に応じて開度を小さくする定馬力用
絞り弁を介設すると共に、上記可変容量形ポンプの吐出
量制御部を上記圧力ラインまたはタンクに切換接続して
可変容量形ポンプの吐出流量を制御するロードセンシン
グ弁のバネ室を、シャトル弁を介して上記切換弁の第１
負荷ポー）Ａと第１チエツク弁との間の第１負荷ライン
と、上記絞り弁と第２チエツク弁との間の第２負荷ライ
ンとに接続する一方、上記ロードセンシング弁のパイロ
ット室に上記定馬力用絞り弁よりも」曾光側の圧力ライ
ンの圧力を伝え、さらに、上記定馬力用絞り弁のパイロ
ット室に上記切換弁のｇ＜１負荷ボートＡと第１チエン
ク弁と４間の圧力を伝えるようにした点に特徴を有する
。

そして、この発明の作用は、切換弁を−・力のＩｘ７置
に位置させて、ポンプポー）−Ｐと第１負荷ポ〜トＡを
連通させた際には、アクチュエータの第１加圧室に第１
負荷ラインを通して作動油か（」１、給されて、アクチ
ュエータが高速、低出力のモードで作動され、かつ、定
馬力用絞り弁のパイロット室に第１負荷ラインの圧力が
伝えられ゛Ｃ１定馬力用絞り弁の開度が第１負荷ライン
の圧力に応して狭まくされると共に、ロードセンシング
弁のバネ室にシャトル弁を介して第１負荷ラインの圧力
が１云えられ、上記ロードセンシング弁の作動によって
、定馬力用絞り弁の前後の差圧か一定になるように可変
容量形ポンプの吐出量か制御され、定馬力制御がされる
一方、切換弁を他方の位置に位置させて、ポンプボー）
Ｐと第２負荷ポーＩＢを連通させた際には、アクチュエ
ータの第２加圧室に第２負荷ラインを通して作動油か供
給され、アクチュエータの第１加圧室にも第２負荷ライ
ン、第３チエンク弁、ラインおよび第１負荷ラインを１
ｌｊＬで作動油か供給されて、アクチュエータが賎速、
高出力のモートで作動されることが可能で、がっ、定馬
力用絞り弁のパイロンＦ室が切換弁の第１負荷ポートと
第１チエンク弁との開の第１負荷ラインに連通して、」
二記バイロント室の圧力が抜かれて、定馬力用絞り弁の
開度が全開にされると共に、ロードセンシング弁のバネ
室にシャトル弁を介して第２負荷ラインの絞り弁よりも
下流側の圧力が伝えられ、上記ロードセンシング弁の作
動によって、上記絞り弁の前後の差圧が一定になるＪ、
うに可変容量形ポンプの吐出量が制百１され、省動力制
御がされる点に特徴を有する。

（実施例） 以下、この発明を油圧プレス用の実施例により詳細に説
明する。

この油圧回路は、第２図に示すように、アクチュエータ
としての油圧シリンダ１と、この油圧シリンダ１の速度
および出力を後記するように制御する３位置両ソレフイ
ド形のｆＩＳ］切換弁２と、上記油圧シリンダ１を下降
（突出）または１肩（没入）させるための３位置両ソレ
ノイド形の第２切換弁３と、可変容量形ポンプ５を備え
る。

上記油圧シリンダ１は、シリングに内に７ランシ゛７（
マＩの中空ブランン゛ヤ８を摺動自在に嵌合すると共に
、上記シリンダ６内に軸方向に突出さぜた突出部１１の
先端に形成した鍔１２に、中空プランジャ８の内周面を
摺動自在に嵌合して、突出部１１の先端面と中空プラン
ツヤ８の内周面との開に第１加圧室１４を、中空プラン
ツヤ８の７ランノ７の端面とシリング６の内周面との間
に第２加圧室１５を、中空プランツヤ８の内周面と突出
部１１の外周面との間に第３加圧室１（うを夫々形成し
ており、第１または第２加圧室’、１４．１５に作動油
を供給しで、中空プランツヤ８を突出させる一方、第３
加圧室１６に作動油を供給して、中空プランツヤ８を没
入させるようになっている。そして、第１、第３加圧室
１４．１６に夫々連通する第ｊボー）２］と第３ポート
２３を、」１記突出部１１に設ける一方、第２加圧室］
５に連通する第２ボート２２をシリング６に設ける。

一方、上記第〕切換弁２の第１負荷ボーＩＡには、油圧
シリンダ１の第１ボート２１を第」負荷ライン２５を介
して接続している。上記第１負荷ライン２５には、第１
負荷ボー）／Ｘ側より順次、ｔｉＳ１チェック弁２６と
第２切換弁３のポンプボートＰおよび第」負荷ポートＡ
を接続する。」二記第１チェック弁２Ｇは、第１切換弁
２の第１負荷ボー）Ａから油圧シリンダ１の第１ポート
２］への方向、つまり第２切換弁３のポンプボート〕へ
の方向か順方向となるようにする。また、第１切換弁２
の第２負荷ボー）Ｂには油１］−シリンダ１の第２ボー
ト２２を第２負荷ライン２７を介して接続する。上記第
２負荷ライン２７には、第１切換弁２の第２負荷ポート
Ｂ側より順次、絞り弁としての可変絞り弁３１および第
２チエ、り弁３ンを接続する。上記第２チエンク弁３２
は第１切換弁２の第２負荷ボー）Ｂがら油圧シリンダ）
−の第２ボー）２２への方向か順方向となるようにする
。そして、上記第１チエンク弁２６と第２切換すｒ３の
ポンプボートＰとの間の第１負荷ライン２５と。

上記可変絞り弁３１と第２チエｙり弁３２との間の第２
負荷ライン２７とを、」二記第２負荷ライン２７から第
１負荷ライン２５への方向を順方向とする第３チエンク
弁３３を中間に１ｉ−設したライン３４で接続する。

また、」二記第１チェック弁２（）と第２切換弁：（の
ポンプボートＰとの間の第１負荷ラインｚ５と、−上記
第２チェック弁３２と油圧シリンダ１の第２ボート２２
との間の第２負荷ライン２７とを、中開にチェック弁イ
」流量調整弁３５とチェック弁（＝１シーケンス弁３６
を介設したライン３７で接続する。上記流量調整弁３５
のチェック弁３Ｓａは、第１負荷ライン２５から第２負
荷ライン２７への方向を順方向とし、上記シーケンス弁
３６のチェ。

り弁３６ａは第２負荷ライン２７から第１負荷ライン２
５への方向を順方向とする。上記シーケンス弁３６のパ
イロンＹ室１こ１よ、第２切換弁３の第１負荷ポートＡ
と油圧シリンダ１の第１ポート２１との間の第１負荷ラ
イン２５の圧力を、パイロントライン３７を介して伝え
でいる。

まｔこ、」１記油圧シリンダ１の第３ポート２３と第２
切換弁３の第２ポートＢとを、中間に自走防止用のカウ
ンタバランス弁４１を設けｔこライン４２で接続する。

上記カウンタバランス弁４１の前後を、チェック弁４３
を有するライン４４で接続する。

一方、上記第１切換弁２のポンプポートＰと可変容量形
ポンプ５の吐出口とを圧力ライン４６で接続し、この圧
力ライン４６の中間に定馬力用絞す弁４７を介設する。

上記定馬力用絞り弁４７は、常開形でバネ室に定馬力特
性のための２個のバネ４８．４９を備える一方、バイロ
ンド室５１に第１切換弁２の第１負荷ボー）Ａと第１チ
エンク弁２６との間の第１負荷ライン２５の圧力がパイ
ロットライン５２を介して伝えられ、この圧力の上昇に
応じて、開度が狭はめられるようになっている。

また、上記可変容量形ポンプ５は、吐出量制御部として
の斜板制御シリンダ５５に伝えられる圧力の上列に応し
て斜板５６を中立方向に移動させて、吐出流量を減少さ
せる特性を有しており、この斜板制御シリンダ５５を、
３ボート形の圧力制御弁５７および３ポート形のロード
センシング弁５８を介して、可変容量形ポンプ５６の吐
出口と定馬力用絞り弁４７との間の圧力ライン４Ｇまた
はタンク６１に切換接続するようにしている。」１記ロ
ードセンシング弁５８のバネ室６２には、シャトル弁６
３の中央のポートをパイロントライン６４を介して接続
し、このシャトル弁６３の一端のポートを、第１切換弁
２の第１負荷ボー）Ａと第１チエツク弁２６との間の第
１負荷ライン２５にパイロットライン６６を介して接続
する一方、上記シャトル弁６３の他端のポートを、可変
絞り弁３１と第２チエツク弁３２との開の第２負荷ライ
ン２７にパイロットライン６５を介して接続する。この
ため、上記ロードセンシング弁ｌドアのバネ室６２には
、第１負荷ライン２Ｓまたは第２負荷ライン２７の圧力
のうちの最高圧力がシャトル弁６３で選択して伝えられ
るようになっている。

また、上記ロードセンシング弁５８のパイロント室６８
には、定馬力用絞１）弁４７よりも」１流＋１１１１の
圧力ライン４６の圧力を伝える。しｔこかって、上記ロ
ードセンシング弁５８はそのパイロ）７）ａ５８とばね
室６２との差圧に応動して、可変容量形ポンプ５の斜板
制御シリンダ５５を圧力ライン４６またはタンク６１に
切換接続して、定馬力用絞り弁５１よりも上流側の圧力
ライン４６と、第１または第２負荷ライン２５．２６の
圧力のうちの最高圧力との差圧が上記バネ室６２のバネ
６９のバネ圧に相当するように可変容量形ポンプ５の吐
出量を制御する。

なお、７１は可変容量形ポンプ５を駆動するモータ、７
３は第１および第２切換弁２，３のタンクポー）Ｔ、Ｔ
に接続したタンクライン、７４は第２負荷ライン２７の
最大圧力を規制するリリーフ弁、７５は油圧シリング１
の第２加圧室１５に開口した第４ポート７６とタンク７
７とを接続する自吸ライン、７８は上記自吸ライン７５
に設けたパイロントチェック弁、８１１ｉ：Ｊ二記パイ
ロントチェック弁７８に第２切換弁３の第２負荷ボート
Ｂに接続したライン４２の圧力をパイロット圧力として
伝えるパイロットラインである。

上記構成の油圧回路は次のように動作する。

いま、油）王シリンダ１の第１加圧室１４に面しプラン
ジャ８の内端面の受圧面積を２８．３Ｃ１１１”、第２
加圧室１５１こ面したプランジャ８のフランジ７の外端
面の受圧面積を１６４ｃｍ”第３加圧室】６に面したプ
ランツヤ８の７ランノ７の内端面の受圧面積を１５．６
ｃｍ”　とし、プランツヤ８の先端に図示しないが曲げ
加工用のポンチな取イ」けて、曲げ加工を行なうとする
。

まず、第３図に示すように、第１切換弁２のソレノイド
２ａに通電して、第１切換弁２を切換位置Ｖ１に位置さ
せると共に、第２切換弁３のソレノイド３ａに通電して
、切換位置＼ｉ１に位置させて、ポンチを下降させて、
ワークに接近させるとする。

そうすると、可変容量形ポンプ５から吐出された作動油
は、圧力ライン４６、第１切換弁２のポンプボートＰお
よび第１負荷ボートＡ、第１負荷ライン２５、第１チエ
ツク弁２６、第２切換弁３のポンプボー）Ｐおよび第１
負荷ポー）Ａを通って、油圧シ、リング１の第１ポート
２１のみに供給され、さらに、第１加圧室１４に供給さ
れるため、油圧シリンダ１の第１加圧室１４には、可変
容量形ポンプ５の吐出流体が全量供給されることになる
。したがって、油圧シリンダ１のプランジャ８は高速で
下降（突出）し、作業能率が向上させられる。なお、こ
のと外、第２加圧室１５には、タンクライン７３と、自
吸ライン７５とを通して、作動油が吸入される。

また、このとき、定馬力用絞り弁４７のパイロット室５
１には、第１負荷ライン２５の圧力が、パイロットライ
ン５２を介して伝えられ、一方、ロードセンシング弁５
８のバネ室６２には、第１切換弁２と第１チエツク弁２
６との間の第１負荷ライン２５の圧力か、パイロットラ
イン６６．６４およびシャトル弁６３を介して伝えられ
る。したがって、定馬力用絞り弁４７は第１負荷ライン
２５の圧力に応じた開度となり、ロードセンシング弁５
８は定馬力用絞り弁４７の前後差圧を一定に制御しよう
と動作し、定馬力制御のモードとなる。

しｈ化、この油圧シリンダ１のプランジャ８に負荷がか
かる前の下降時には、第１負荷ライン２５には圧力がた
たないため、定馬力用絞り弁４７は全開となり、またロ
ードセンシング弁５８は可変容量形ポンプ５に最大流量
を吐出させるように動作する。したがって、油圧シリン
ダ１のプランジャ８は高速で下降させられる。

次に、上記プランジャ８の先端のポンチがワ−りに接触
する直前に、図示しないリミットスイッチからの出力で
、第１切換弁２のソレノイド２ａがオフとされ、ソレノ
イド２ｂがオンとされで、第１切換弁２か切換位置Ｖ２
に位置するとする。

そうすると、可変容量形ポンプ５から吐出された作動油
は、圧力ライン４６、第１切換弁２のポンプボートＰお
よび第２負荷ボートＢ、第２負荷ライン２７、第２チエ
ツク弁３２を通して、油圧シリンダ１の第２ポート２２
に供給されると共に、第２負荷ライン２７、ライン３４
、第３チエツク弁３３、第１負荷ライン２５、第２切換
弁３のポンプボートＰおよび第３負荷ボー）Ａを通って
、油圧シリンダ１の第１ボート２２に供給される。

したがって、油圧シリンダ１の第２加圧室１４と第２加
圧室１５とに作動油か供給されることになって、プラン
ジャ８の受圧面積は、Ｌ９２．３ｃｍ２（＝２８．　３
ｃｎ＋２＋１６４ｃｍ２）とな、って、油圧シリンダ１
は低速、高出力のモードで運転され、曲げ加工を行なう
ことになる。さらに、この低速で、曲げ加工を行なう際
には、曲げ加工される板の厚さ、形状等に応じて、可変
絞り弁３１の開度を調整して、油圧シリンダの速度を任
意に調整することがでｂる。

また、このとき、定馬力用絞り弁４７のパイロット室５
１は、パイロットライン５２、第１チエンク弁２６と第
１切換弁２との間の第１負荷ライン２５、第１切換弁２
の第２負荷ボートＢおよびタンクボート′Ｆを通してタ
ンク７７に連通され、したがって、定馬力用絞り弁４７
は、全開となる。

一方、ロードセンシング弁５８のバネ室６２には、パイ
ロットライン６４．６５およびシャトル弁６３を介して
、第２負荷ライン２７の可変絞り弁３１よりも下流側の
圧力が伝えられ、その結果、ロードセンシング弁５８は
可変絞り弁３１の前後の差圧を一定にするように、可変
容量形ポンプ５の吐出量を制御する。つまり、第１図中
のたとえば破線Ｂで示すように、吐出圧力および吐出流
量を負荷および可変絞り弁３１の要求に応じた、省動力
モードの制御が行なわれる。したがって、動力の損失を
なくすることができる。なお、省動力モ−ドの制御は、
第１図中の破線Ｂに限らず、負荷および作動条件に応し
て、定馬力曲線よりも下方の任意の線で表現できるもの
である。

次に、曲げ加工の際に動作させた図示しないリミントス
イッチを不作動状態に腰油圧シリンダ１の全下降行程に
わたって、第１．第２切換弁２．３　を切換位置＼パ１
．＼・′１位置させて、打抜ト加工を行なうとする。

このとき、曲げ加工における油圧シリング１の高速下降
時と同し状態となり、油圧シリング１は本質的に定馬力
モードで制御される。

すなわち、まず、油圧シリング１のブランツヤ８はワー
クまで高速で下降させられる。次に、プランジャ８先端
のポンチとワークとの接触後、第１負荷ライン２５の負
荷圧が上昇し、この負荷圧の上昇に応じて、定馬力用絞
り弁４７の開度が小さくなり、かつこの定馬力用絞り弁
３１の前後の差圧を一定にするように、ロードセンシン
グ弁５８が可変容量形ポンプ５の吐出量を制御して、第
１図中曲線Ｃに示すように、負荷圧の上昇に応じて吐出
量（速度）を滅して、出力を略一定値とする定馬力制御
が行なわれる。

そして、この切抜き工程において、第１負荷ライン２５
の圧力がさらに」１昇すると、パイロントライン３９を
介して第１負荷ライン２５の圧力がパイロット圧力とし
て伝えられるシーケンス弁３６が開放して、油圧シリン
グ］の第２加圧室１５に、第１負荷ライン２５、ライン
３７、チェ、り弁付流量調整弁３５、シーケンス弁３６
、第２負荷ライン２７、第２ポート２２を通して、作動
油か供給され、油圧シリンダ１の押圧力がさらに増大す
る。

上記実施例は、３位置形の第２切換弁３で油圧シリンダ
１の方向制御ならびに差動回路を構成するようにしてい
るが、この第２切換弁３を取り除いて、池の方式で油圧
シリンダ１の方向制御をするようにしてもよい。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、この発明の油圧回路は、
前述の如く構成しているので、定馬力制御と省動力制御
とを好意に選択できると同時に、アクチュエータの高速
、低出力モードと低速、１高出力モードとを任意に選択
でき、したがって、油圧プレス等の工作機械、産業機械
等に用いれば、極めて大きな価値があるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は定馬力制御および省動力制御を説明するための
特性図、第２図はこの発明の一実施例の回路図、第３図
は動作説明図である。 １・・・油圧シリンダ、２・・・第１切換弁、３・・・
第２切換弁、５・・・可変容量形ポンプ、２６・・・第
１チエツク弁、３１・・・可変絞り弁、３２・・・第２
チエツク弁、３３・・・第３チエツク弁、４７・・・定
馬力用絞り弁、５８・・・ロードセンシング弁、６３・
・・シャトル弁。 特許出願人　ダイキン工業株式会社 代　理　人　弁理士　青白　葆はが２名第１図 第３ｖＡ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）切換弁（２）の第１負荷ボー）（Ａｊとアクチュ
   エータ（］）の第１加圧室（１，１，＞とを接続する第
   １負荷ライン（２５）に、上記第２負荷ボート（Ａ）か
   ら上記第１加圧室（１４）への方向を順方向となす第１
   チエツク弁（２６）を介設すると共に、上記切換弁（２
   ）の第２負荷ボート（Ｂ）と」−記アクチュエータ（１
   ）の第２加圧室（１５Ｊとを接続する第２負荷ライン（
   ２７）に、上記第２負荷ボー）（＋３）側よす順次、絞
   り弁（３］）と、」二記第２負荷ボート＜Ｂ）から上記
   第２加圧室（］５１への方向を順方向とする第２チエン
   ク弁（３２）とを介設し、さらに、」−記第１チェック
   弁（ン６）と第１加圧室ＣＩ＝１）との開の第１負荷ラ
   イン（２５）と、」−記絞り弁（３１）と第２チエンク
   弁（３２）との開の第２負荷ライン（２７）とを、」二
   記第２負荷ライン（２７）から第１負荷ライン（２５）
   への方向を順方向とする第３千工ンク弁（３３）を介設
   したライン＋３−１）て゛接続し、かつ、上記切換弁（
   ２）のポンプボート（Ｐ）と１丁変容量形ポンプ（５）
   の吐出口とを接続する圧力ライン（４Ｇ）に、パイロ７
   １室（５］３ｆこ（云えられる月二力の上列に応じて開
   度を小さくする定馬力用絞り弁（・１７）を１１−設す
   ると共に、−に記１す変容量形ポンプ（５）の吐出量制
   御部（５５）を」二記圧力ライン（，４６）またはタン
   ク（６１）に切換接続して可変容量形ポンプ（５）の吐
   出流量を制御するロードセンシング弁（５３）のバネ室
   （６２）を、シャトル弁（６３）を介して」１記切換弁
   （２）の第３負荷ボー）（Ａ）と第１チエツク弁（２Ｇ
   ）との開の第１負荷ライン（２５）と、」二記絞り弁（
   ３１）と第２チエ／り弁（，３２）との開の第２負荷ラ
   イン＜２’７）とに接続する一方、上記ロードセンシン
   グ弁（５’＋ｒ　）のバイロンＦ室（６８うに」二記定
   馬力用絞り弁（４７ｉよりも−１−流側の圧力ライン（
   ４６）の１王力をで云え、さらに、上記定馬力用絞り弁
   （、＋６）のパイロ７）室（５１）に上記切換弁（２）
   の第１負荷ポー）（）＼ノと第１チエンク弁（２Ｇ）と
   の間の圧力を１云えるようにしたことを特徴とする油圧
   回路。