JPS61282604A - 複動型油圧シリンダの駆動装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、圧縮空気圧を油圧に間欠的に変換して、この
油圧により例えば工作機械の送り装置として使用される
複動型油圧シリンダ（以下、単に油圧シリンダという）
を駆動させるようにした駆動装置に間する。

この種駆動装置は、一般に、空油駆動装置とよばれ、空
圧と油圧の長所を兼ね備えているため、注目されている
。

〔従来技術とその問題点〕

ところで、従来提案された空油駆動装置においては、一
つの油圧シリンダを往動させるための圧油を得るために
高価な空油変換器が設けられ、また同油圧シリンダを復
動させるための圧油を得るために他の空油変換器が設け
られていて、コスト高となる欠点があるばかりか、装置
の大型化は避けられず配設スペースの確保が困難である
といった欠点がある。また従来の装置においては、空油
変換器とリザーバが別個に設けられていて、接続配管が
必要であるばかりか、大きな占有床面積が必要であった
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記した問題を解決すべくなされたもので、
当該駆動装置を、 吐出及び吸入ポートを有するケーシングと、このケーシ
ング内に往復動可能に嵌装されて同ケーシング内を前記
吐出及び吸入ポートが間口する油室と空圧源に接続され
る空室に区画するプランジャを備え、前記油室は前記プ
ランジャが同油室に向けて押動されたとき少なくとも一
つの複動型油圧シリンダを一往復させるに足る作動油を
吐出する吐出容量を有する単一の空油変換器と、この空
油変換器における前記油室の外周に一体的に設けられて
、帰還油路に接続される流入ポートと前記吸入ポートに
連通路を通して接続される流出ポートを有し、上方部分
にエアブリーザを備え、前記空油変換器の油室の吐出容
量と実質的に同じかそれより大きい容量の環状リザーバ
と、このリザーバの前記流出ポートと前記空油変換器の
前記吸入ポートを接続する前記連通路内に配置され、前
記吸入ポートへの作動油の流れを許すとともに前記リザ
ーバへの作動油の流れを遮断するチェック弁と、 第１位置では前記プランジャが前記油室に向けて前進移
動すべく前記空室を空圧源に接続し、第２位置では前記
プランジャの後退移動を可能とすべく前記空室を大気に
接続する第１切換弁と、この第１切換弁が前記第１位置
に保持されている状態にて、前記吐出ポートに接続した
供給油路及び前記帰還油路と前記複動型油圧シリンダの
両油室の接続を転換する第２切換弁 を備える構成とした。

〔発明の作用・効果〕

上記のように構成した本発明による駆動装置においては
、第１切換弁によって空室に空圧が供給されるようにす
ることができ、同空圧によってプランジャを油室に向け
て押動させることができて、少なくとも一つの複動型油
圧シリンダを一往復させるに足る圧油を油室から供給油
路に吐出させることができ、同圧油を第２切換弁によっ
て複動型油圧シリンダに供給したり、同油圧シリンダか
ら帰還油路に還流させたりすることができて、同油圧シ
リンダを少なくとも一往復させることができる。このた
め、少なくとも一つの複動型油圧シリンダを往復動させ
るために単一の空油変換器があればよく、当該装置の小
型化を図ることができるとともにコスト低減を図ること
ができる。

また本発明による駆動装置においては、リザーバとして
空油変換器における油室の外周に一体的に設けられてチ
ェック弁を介装してなる連通路を通して油室に連通する
遠吠リザーバが採用されているため、配管作業を容易と
することができるとともに、占有床面積の減少を図るこ
とができて省スペース化を図ることができる。

〔実施例〕

以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第
１図は本発明による駆動装置によって一つの油圧シリン
ダを作動させる基本的な回路を示している。この第１図
において、空油変換器１０とリザーバ４１は一体的に形
成されていて、空油変換器１０は、段付のケーシング１
１と、このケーシング１１内に往復動可能に嵌装した段
付のプランジャ１２からなり、ケーシング１１内には、
吐出ボー）１１ａ及び吸入ポート１１ｂが常時間口し作
動油が充満する油室Ｒｏと、ボー）１１ｃが常時開口す
る環状の空室Ａ１と、ボー）ｌｉｄが常時開口する空室
Ａ２とが形成されている。空室Ａ１はポートｌｌｃに接
続したエア流路２１を介して電磁切換弁２０に接続され
、また空室Ａ２はポートｌｉｄに接続したエア流路２２
を介して電磁切換弁２０に接続されている。電磁切換弁
２０は、二位置切換弁であり、ソレノイド２０ａが非作
動である図示位置においてエア流路２１を圧縮空気源２
３に接続しかつエア流路２２を大気に連通する消音器２
４に接続し、またソレノイド２０ａが作動したときの位
置においてエア流路２１を消音器２４に接続しかつエア
流路２２を圧縮空気源２３に接続する。

油室ＲＯは、油圧シリンダ６０を一往復させるに足る作
動油を収容していて、吐出ボー）１１ａに接続した供給
油路３０を介して電磁切換弁５０に接続されている。供
給油路３０は油室ＲＯからの作動油の吐出を許容するチ
ェック弁３１を備えており、ストッパバルブ３２を介し
て圧力計３３が取付けられている。また油室ＲＯは、吸
入ボー）１１ｂにて作動油の吸入を許容するチェック弁
４２を介装してなる連通路４３を通してリザーバ４１の
流出ボー）４１　ｂに連通している。リザーバ４１は油
室ＲＯの外周に一体的に設けられていて環状を呈してお
り、その容量は油室ＲＯの吐出容量と実質的に同じかそ
れより大きくしである。

また、リザーバ４１は、その上方部分にエアブリーザ４
１ａを有するとともに、その下方部分に流入ボー）４１
ｃを有していて、同流入ポート４１Ｃは帰還油路４０を
介して電磁切換弁５０に接続されている。

電磁切換弁５０は、油圧シリンダ６０のピストン６１の
停止・下動・上動を切換える三位直切換弁であり、両ソ
レノイド５０ａ、５０ｂが非作動である図示位置におい
て供給油路３０．帰還油路４０、油圧シリンダ６０の図
示上方油室６２に接続した油路７０及び油圧シリンダ６
０の図示下方油室６３に接続した油路８０の全ての接続
を断ち、ソレノイド５０ａが作動したときの位置におい
て供給油路３０を油路７０に接続しかつ帰還油路４０を
油路８０に接続し、ソレノイド５０ｂが作動したときの
位置において供給油路３０を油路８０に接続しかつ帰還
油路４０を油路７０に接続する。

なお、油路７０はスピードコントローラ（逆止弁付の流
量制御弁）７１を備え、また油路８０はチェック弁８１
，８２、常時開放形デセラレイジョン弁付のスピードコ
ントローラ８３及びスピードコントローラ８４を備えて
いる。

このように構成した本実施例において、切換弁２０のソ
レノイド２０ａを作動させると、圧縮空気源２３から圧
縮空気がエア流路２２及びポートｌｉｄを通って空室Ａ
２内に流入し、同時に空室Ａｌ内の圧縮空気がボー）１
１ｃ、エア流路２１及び消音器２４を通って大気中に排
出し、プランジャ１２が油室ＲＯに向けて押圧される。

このときの押圧力はプランジャ１２の受圧面積比に応じ
て増圧されて油室ＲＯ内の作動油に付与される。

かかる状態において切換弁５０のソレノイド５０ａを作
動させると、供給油路３０が油路７０に接続されかつ帰
還油路４０が油路８０に接続され、プランジャ１２が空
室Ａ２内の圧縮空気により油室Ｒｏに向けて上動されて
、油室Ｒｏ内の作動油がチェック弁４２によりリザーバ
４１への流動を阻止され、また供給油路３０及び油路７
０を通って油圧シリンダ６０の図示上方油室６２内へと
流動し、同時に油圧シリンダ６０の図示下方油室６３内
の作動油が油路８０及び帰還油路４０を通フでリザーバ
４１内へと流動し、油圧シリンダ６０のピストン６１が
図示上方油室６２内に供給される圧油により下動（往動
）される。このピストン６１の下動時には、作動油が主
としてスピードコントローラ８３．８４によって流動を
制御され、ピストン６１の下動が制御される。この作動
は、プランジャ１２の上端が図示一点鎖線にて示した位
置まで上動する間続き、プランジャ１２の上端が図示一
点鎖線にて示した位置まで上動すると、油圧シリンダ６
０のピストン６１が下端停止位置に達して停止し、同時
にプランジャ１２が停止する。

次いで、切換弁５０のソレノイド５０ａを非作動とする
とともにソレノイド５０ｂを作動させると、供給油路３
０が油路８０に接続されかつ帰還油路４０が油路７０に
接続され、プランジャ１２が空室Ａ２内の圧縮空気によ
り再び油室ＲＯに向けて上動されて、油室ＲＯ内の作動
油がチェック弁４２によりリザーバ４１への流動を阻止
され、また供給油路３０及び油路８０を通って油圧シリ
ンダ６０の図示下方油室６３内へと流動し、同時に油圧
シリンダ６０の図示上方油室６２内の作動油が油路７０
及び帰還油路４０を通ってリザーバ４１内へと流動し、
油圧シリンダ６０のピストン６１が図示下方油室６３内
に供給される圧油により上動（復動）される。このピス
トン６１の上動時には、作動油が主としてスピードコン
トローラ７１によ−って流動を制御され、ピストン６１
の上動が制御される。この作動は、プランジャ１２の上
端が図示二点鎖線にて示した位置まで上動する間続き、
プランジャ１２の上端が図示二点鎖線にて示した位置ま
で上動すると、油圧シリンダ６０のピストン６１が上端
停止位置く図示元位置）に達して停止し、同時にプラン
ジャ１２が停止する。

その後、切換弁５０のソレノイド５０ｂを非作動とし、
切換弁２０のソレノイド２０ａを非作動とすると、供給
油路３０．帰還油路４０．油路７０及び油路８０の接続
が断たれ、圧縮空気源２３から圧縮空気がエア流路２１
及びボー）１１ｃを通って空室Ａｌ内に流入し、同時に
空室Ａ２内の圧縮空気がボー）ｌｉｄ、エア流路２２及
び消音器２４を通して大気中に排出し、プランジャ１２
が空室Ａｌ内の圧縮空気により下動され、同時にリザー
バ４１内の作動油がチェック弁４２を通して油室Ｒｏ内
に吸入されて、図示した状態となる。

以上の説明から理解されるように、この実施例において
は、空油変換器１０の油室ＲＯ内にてプランジャ１２の
上動により得られる圧油によって油圧シリンダ６０を一
往復させることができるため、従来のごとく空油変換器
を二つ設ける必要がなく、当該装置の小型化を図るとと
もにコスト低減を図ることができる。また空油変換器の
数が従来に比して半減することにより、空室ＡＩ、Ａ２
から大気中に圧縮空気が排出されるときに生じる排気騒
音が半減し、作業環境の改善を図ることができる。また
、上記実施例においては、空油変換器１０とリザーバ４
１を一体化して構成したため、空油変換器１０とリザー
バ４１間の配管を無くすことができて配管作業を容易と
することができることは勿論のこと、占有床面積の減少
を図ることができて省スペース化を図ることができる。

なお、上記実施例においては、空室Ａ１と油室８０間を
シールする一対の０リング１３，１４間には環状の溝１
５が設けられており、この溝１５は連通孔１６を通して
リザーバ４１内に連通している。したがって、仮に空室
Ａ１から圧縮空気が下方のＯリング１４を通過したとし
ても、この圧縮空気は溝１６及び連通孔１６を通フてリ
ザーバ４１内に入り、エアブリーザ４１ａから大気中に
流出するため、油室ＲＯ内に圧縮空気が流入することは
なく、作動油中への空気流入に伴う不具合が防止される
。また、仮に油室Ｒｏから圧油が上方の０リング１３を
通過したとしても、この圧油は溝１５及び連通孔１６を
通ってリザーバ４１内に入り、空室Ａｌ内に入ることは
ない。

なお、本発明の実施に際して、プランジャ１２の上動に
より油室Ｒｏから吐出される作動油の量及びリザーバ４
１の作動油収容容積を倍増させれば、プランジャ１２の
上動により得られる圧油によって油圧シリンダ６０を二
往復させ得ることは勿論のこと、第２図にて示したよう
にして二つの油圧シリンダ６０，１６０をそれぞれ一往
復させることができる。第２図にて示した回路において
は、上記実施例の切換弁５０から油圧シリンダ６０に至
る間の回路と同一構成の回路（対応する部材には類似し
た符号を付した）が両油路３０，４０に対して並列的に
接続されている。このため、この実施例においては、切
換弁５０及び１５０の各ソレノイド５０ａ、５０ｂ、１
５０ａ、１５０ｂの作動タイミングを切換弁２０のソレ
ノイド２０ａの作動タイミングに対して適宜に設定する
ことにより、両波圧シリンダ６０，１６０の作動タイミ
ングを同時とし得ることは勿論のこと、異にすることも
可能である。

また、上記実施例においては、圧縮空気圧を油圧に間欠
的に変換する空油変換器として、増圧形の空油変換器１
０を採用したが、本発明の実施に際しては、第３図にて
示した空油変換器１１０を採用することも可能である。

この空油変換器１１０においては、プランジャ１１２の
上動が圧縮空気によりなされ、プランジャ１１２０下動
が圧縮コイルスプリング１１９によりなされる。また、
上記実施例においては、切換弁５０，１５０によって、
供給油路３０と油路７０，１７０又は油路８０．１８０
の断続を行うとともに、帰還油路４０と油路８０，１８
０又は油路７０．１７０の断続を行うようにしたが、本
発明の実施に際しては、第１の二位置切換弁により供給
油路３０と油路７０．１７０又は油路８０，１８０の断
続を行い、かつ第２の二位置切換弁により帰還油路４０
と油路８０，１８０又は油路７０，１７０の断続を行う
ようにして実施することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による駆動装置によって一つの油圧シリ
ンダを作動させる基本的な回路図、第２図は本発明によ
る駆動装置によって二つの油圧シリンダを作動させる回
路図、第３図は本発明の実施に際して採用可能な空油変
換器の概略構成図である。 符号の説明 １０・・・空油変換器、１１・・・ケーシング、１１ａ
・・・吐出ポート、ｌｌｂ・・・吸入ポート、１２・・
・プランジャ、２０・・・電磁切換弁（第１切換弁）、
３０・・・供給油路、４０・・・帰還油路、４１・・・
リザーバ、４１ａ・・・エアブリーザ、４１ｂ・・・流
出ポート、４１Ｃ・・・流入ポート、４２・・争チェッ
ク弁、４３・・・連通路、５０・・・電磁切換弁（第２
切換弁）、６０・・・油圧シリンダ、６２・・・上方油
室、６３・・・下方油室、Ｒｏ・・・空油変換器の油室
、Ａ２・・・空室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 吐出及び吸入ポートを有するケーシングと、このケーシ
   ング内に往復動可能に嵌装されて同ケーシング内を前記
   吐出及び吸入ポートが開口する油室と空圧源に接続され
   る空室に区画するプランジャを備え、前記油室は前記プ
   ランジャが同油室に向けて押動されたとき少なくとも一
   つの複動型油圧シリンダを一往復させるに足る作動油を
   吐出する吐出容量を有する単一の空油変換器と、 この空油変換器における前記油室の外周に一体的に設け
   られて、帰還油路に接続される流入ポートと前記吸入ポ
   ートに連通路を通して接続される流出ポートを有し、上
   方部分にエアブリーザを備え、前記空油変換器の油室の
   吐出容量と実質的に同じかそれより大きい容量の環状リ
   ザーバと、このリザーバの前記流出ポートと前記空油変
   換器の前記吸入ポートを接続する前記連通路内に配置さ
   れ、前記吸入ポートへの作動油の流れを許すとともに前
   記リザーバへの作動油の流れを遮断するチェック弁と、 第１位置では前記プランジャが前記油室に向けて前進移
   動すべく前記空室を空圧源に接続し、第２位置では前記
   プランジャの後退移動を可能とすべく前記空室を大気に
   接続する第１切換弁と、この第１切換弁が前記第１位置
   に保持されている状態にて、前記吐出ポートに接続した
   供給油路及び前記帰還油路と前記複動型油圧シリンダの
   両油室の接続を転換する第２切換弁 を備える複動型油圧シリンダの駆動装置。