JP2000329103A

JP2000329103A - カム同調装置

Info

Publication number: JP2000329103A
Application number: JP11138637A
Authority: JP
Inventors: Yoshitsugu Hattori; 義次服部; Yoshihiro Machida; 善弘町田
Original assignee: HIROTAKA ENGINEERING KK; HIROTAKA SEIKI KK; OTSUKA HIGHTECH KK
Current assignee: HIROTAKA ENGINEERING KK; HIROTAKA SEIKI KK; OTSUKA HIGHTECH KK
Priority date: 1999-05-19
Filing date: 1999-05-19
Publication date: 2000-11-28
Anticipated expiration: 2019-05-19
Also published as: JP3238140B2

Abstract

(57)【要約】【課題】発生した気泡を排出できると共に、作動油の補
給が容易なカム同調装置を得る。【解決手段】カム１により往復動されるラム油圧シリン
ダ４と、単動油圧シリンダ１０との間で高圧流路１６を
介して作動油を給排して、カム１の形状に応じて単動油
圧シリンダ１０を駆動する。また、大気に開放された油
室２８の作動油を作用室３８に吸入し加圧して作用室３
８から供給流路４４を介してラム油圧シリンダ４側に供
給する。更に、単動油圧シリンダ１０側からの作動油を
油室２８に戻す遮断弁３０を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カム輪郭に応じた
運動を遠隔位置に同調して伝達するカム同調装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、Ａ位置とＢ位置との遠隔位置
にある２つの運動を同調させる場合、図４に示すよう
に、支点１００の廻りに揺動可能に支承したレバー１０
２の一方の端にカムフォロア１０４を取り付け、このカ
ムフォロア１０４を回転するカム１０６の外周にばね１
０８の付勢力により押し付けて（Ａ位置）、カム１０６
の輪郭に応じた運動をレバー１０２の他方の端（Ｂ位
置）に伝達するように構成していた。

【０００３】しかし、レバー１０２とカム１０６による
ものでは、２つの動作位置の自由度が限定され、Ａ位置
とＢ位置とが遠くはなれていたり、移動方向が直交した
り、あるいは捻れた方向にある場合、複雑なレバー構造
となった。また、高速でカム１０６が回転する場合、カ
ムフォロア１０４がカム１０６の輪郭に追随するにも限
界があった。

【０００４】そこで、図５に示すように、被圧縮性流体
（作動油）を利用して高圧ホースを用いた高圧流路１１
０の両端にアクチュエータ１１２，１１４を接続する。
Ａ位置側のアクチュエータ１１２はカムフォロア１１６
を介してカム１１８の輪郭に接触させ、Ｂ位置側のアク
チュエータ１１４には単動油圧シリンダを用いて、Ｂ位
置側のアクチュエータ１１４をカム１１８の輪郭に応じ
て往復動させるように構成することもできる。

【０００５】高圧流路１１０、アクチュエータ１１２，
１１４内の作動油は有限量であるため、その補給は必要
である。しかし、この構造では密閉されているため管内
に補給するのは困難であり、また、常時油量の確認が必
要であり（Ａ，Ｂの相対位置がずれるため）、実用上不
向きである。

【０００６】また、作動油は往復流れのため、アクチュ
エータ１１２，１１４からの気泡混入が必然的に発生
し、その圧縮性によりアクチュエータ１１２，１１４の
動きが不確実になる。このため密閉された作動油内から
時々気泡抜きをする作業が必要であり、これは実用上不
向きである。

【０００７】更に、カム１０６とレバー１０２の場合に
は、カム位置をずらしたり外したりすればＢ位置側の単
独動作は可能であるが、作動油を用いた場合には密閉さ
れた油があり、Ｂ位置側のアクチュエータ１１４のみを
動作させるのは実用上不可能であった。

【０００８】これらの問題を解決するため、図５に示し
た構造に対し、Ｂ位置側の単独動作及び作動油の補給を
可能にした例を図６に示す。この構造では、高圧流路１
１０に遮断弁１２０を介してエアハイドロコンバータ１
２２を接続している。また、高圧流路１１０にエアハイ
ドロブースタ１２４を接続し、このブースタ１２４はピ
ストン１２６に作用する空気圧によりプランジャ１２８
を駆動して、高圧作動油を高圧流路１１０に供給できる
ように構成されている。

【０００９】遮断弁１２０を開弁して、エアハイドロコ
ンバータ１２２から高圧流路１１０に作動油を補給し、
一方、ブースタ１２４を駆動して高圧作動油を高圧流路
１１０に供給してアクチュエータ１１４を単独で動作さ
せることができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た従来のものでは、高圧流路１１０やブースタ１２４内
に発生した気泡は上方に移動する。その気泡を抜くため
にはエアハイドロコンバータ１２２を高圧流路１１０や
ブースタ１２４等よりも高い位置に設置しなければなら
ない。

【００１１】また、高圧流路１１０中の配管が逆「Ｕ」
字型になっている場合、例えばａ部等では気泡が発生す
ると作動油はアクチュエータ１１２やブースタ１２４等
が往復動のため、ａ部の長さ等により気泡が抜けない場
合がある。更に、気泡抜きあるいは気泡の外部からの混
入を防ぐため、エアハイドロコンバータ１２２内に与圧
を発生させる必要がある。このため密閉状態になるので
自由に給油することは不可能であるという問題があっ
た。

【００１２】本発明の課題は、発生した気泡を排出でき
ると共に、作動油の補給が容易なカム同調装置を提供す
ることにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】かかる課題を達成すべ
く、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即
ち、カムにより往復動される油圧シリンダと、単動油圧
シリンダとの間で作動油を給排して、カムの形状に応じ
て単動油圧シリンダを駆動するカム同調装置において、
油室の作動油を前記油圧シリンダ側に供給する吐出機構
を備えると共に、前記単動油圧シリンダ側からの前記作
動油を前記油室に戻す遮断弁を備えたことを特長とする
カム同調装置がそれである。

【００１４】また、前記吐出機構は、前記油室の作動油
を作用室に吸入しプランジャにより加圧して吐出するよ
うにしてもよい。あるいは、前記吐出機構は、吐出する
作動油圧を高圧と低圧とに切換可能な構成としてもよ
い。更に、前記油室は、大気に開放するとよい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図１に示すように、１はカム
で、図示しない駆動源により図矢印方向に回転駆動され
る回転軸２に取り付けられている。カム１に対向してラ
ム油圧シリンダ４が設けられており、ラム油圧シリンダ
４のラム６の先端にはカム１の輪郭に接触されるローラ
８が回転可能に支持されている。

【００１６】ラム油圧シリンダ４と離れた位置に単動油
圧シリンダ１０が設けられており、単動油圧シリンダ１
０は供給される作動油によりロッド１２を突き出し、内
蔵するスプリング１４の付勢力によりロッド１２を引き
戻す構成のものである。ラム油圧シリンダ４と単動油圧
シリンダ１０とは、高圧ホースや配管等を用いた高圧流
路１６を介して、互いに作動油を給排できるように接続
されている。

【００１７】また、単動油圧シリンダ１０にはアキュム
レータ１７が補給流路１８を介して接続されており、ア
キュムレータ１７は内蔵するスプリング２０によりピス
トン２２を付勢して、作動油を蓄圧することができるも
のである。スプリング２０により発生する作動油圧力
は、カム１により駆動されるラム油圧シリンダ４により
発生する圧力とほぼ同等か、それ以上となるように設定
されている。

【００１８】更に、補給流路１８から分岐された戻し流
路２４は吐出機構本体２６に接続されており、戻し流路
２４には電磁遮断弁３０が介装されている。尚、ラム油
圧シリンダ４の全吐出量に対し、単動油圧シリンダ１０
の全吸入量が多い場合には、アキュムレータ１７を設け
なくてもよい。

【００１９】吐出機構本体２６は、戻し流路２４が連通
された油室２８を備え、油室２８は給油口３２を介して
大気に開放されている。吐出機構本体２６には摺動孔３
４が形成されており、摺動孔３４に第１プランジャ３６
が摺動可能に挿入されている。この摺動孔３４と第１プ
ランジャ３６とにより作用室３８が形成されている。

【００２０】作用室３８は作用室３８側への流入を許容
するチェック弁４０を介して油室２８に接続されてお
り、一方、作用室３８側への流入を阻止するチェック弁
４２、供給流路４４を介してラム油圧シリンダ４に接続
されている。第１プランジャ３６は小ピストン４６と一
体的に形成されており、小ピストン４６は小径孔４８に
摺動可能に挿入されている。小径孔４８の両側には電磁
切換弁５０を介して圧力源５２が接続されている。電磁
切換弁５０を切り換えることにより小ピストン４６を往
復動させることができるように構成されている。

【００２１】また、第１プランジャ３６と同軸上に第２
プランジャ５４が摺動可能に配置されており、第２プラ
ンジャ５４は大ピストン５６と一体的に形成されてい
る。大ピストン５６は大径孔５８に摺動可能に挿入され
ており、大径孔５８の両側には電磁切換弁６０を介して
圧力源５２が接続されている。電磁切換弁６０を切り換
えることにより大ピストン５６を往復動させることがで
きるように構成されると共に、往動の際には第２プラン
ジャ５４が第１プランジャ３６を押圧するように構成さ
れている。

【００２２】電磁遮断弁３０、電磁切換弁５０，６０は
コントローラ６２に電気的に接続されている。また、コ
ントローラ６２には２個のリミットスイッチ６４，６６
も接続されており、リミットスイッチ６４，６６は回転
軸２に取り付けられた一対のドック６８，７０の形状に
応じた信号をコントローラ６２に出力する。更に、コン
トローラ６２には手動押ボタン７２も接続されている。

【００２３】次に前述した本実施形態のカム同調装置の
作動について説明する。まず、電磁遮断弁３０を閉弁し
た状態で、カム１が回転されると、カム１の輪郭に応じ
てローラ８を介してラム６が押し込まれる。これによ
り、ラム油圧シリンダ４から高圧作動油が高圧流路１６
を介して単動油圧シリンダ１０に供給される。尚、作用
室３８にはチェック弁４２により流入が阻止される。

【００２４】単動油圧シリンダ１０に供給される高圧作
動油により、スプリング１４の付勢力に抗してロッド１
２が突き出される。図２に示すように、ロッド１２の突
き出し量や突き出し速度はカム１の輪郭形状に応じて決
まり、カム１の形状に同調して単動油圧シリンダ１０を
駆動する。即ち、ラム油圧シリンダ４では、スプリング
１４の付勢力を含む単動油圧シリンダ１０における必要
推力分の作動油圧力を発生する。

【００２５】また、カム１の回転角度がα度に達する
と、スプリング１４の付勢力によりロッド１２が押し戻
されると共に、単動油圧シリンダ１０から吐出される作
動油は高圧流路１６を介してラム油圧シリンダ４に供給
される。よって、ラム６はカム１の輪郭に応じて突き出
され、ローラ８はカム１の輪郭に接触した状態を維持す
る。

【００２６】カム１の回転角度がβ度を越えると、本実
施形態では、ラム６の移動はなくなる。この角度βをリ
ミットスイッチ６４により検出し、コントローラ６２に
より電磁遮断弁３０を開弁して、戻し流路２４を連通す
ると共に、電磁切換弁５０を切り換えて小ピストン４６
を摺動させる。これにより、第１プランジャ３６が作用
室３８内に侵入して、作用室３８から、チェック弁４
２、供給流路４４に作動油が供給される。尚、前述した
制御シーケンスは、カム１にリミットスイッチ６４，６
６等を同期して行うようにすればよい。

【００２７】ラム油圧シリンダ４ではラム６がローラ８
を介してカム１に接触しているので、ラム６は摺動せ
ず、ラム油圧シリンダ４に供給された作動油は、そのま
まラム油圧シリンダ４から高圧流路１６に供給される。
高圧流路１６から単動油圧シリンダ１０に作動油が供給
され、単動油圧シリンダ１０では、供給される作動油圧
によって、スプリング１４の付勢力に抗してロッド１２
が摺動しないので、作動油は単動油圧シリンダ１０から
そのまま戻し流路２４に戻される。

【００２８】即ち、第１プランジャ３６の摺動により作
用室３８から吐出される作動油によっては、スプリング
１４の付勢力に抗してロッド１２を摺動させることがで
きない低圧の作動油圧力となるように、小ピストン４６
の受圧面積や圧力源５２の圧力が設定されている。

【００２９】また、アキュムレータ１７も同様であり、
第１プランジャ３６の摺動による作動油圧力では、スプ
リング２０の付勢力に抗してピストン２２が摺動しない
ように、スプリング２０の強さが設定されている。但
し、供給流路４４、高圧流路１６、補給流路１８、戻し
流路２４等の流路抵抗よりは、発生する作動油圧力が高
く、作動油を供給することができるように設定されてい
る。

【００３０】よって、作動油は、電磁遮断弁３０を介し
て油室２８に吐出される。従って、ラム油圧シリンダ
４、高圧流路１６、単動油圧シリンダ１０内の作動油に
混入した気泡は、作動油と共に油室２８に吐出され、油
室２８は大気に開放されているので、気泡は油室２８で
消滅する。尚、第１プランジャ３６の摺動により作用室
３８から吐出される作動油量は、第１プランジャ３６の
１往復で循環させる量でもよく、あるいは、第１プラン
ジャ３６の複数往復で循環させる量でもよい。

【００３１】作用室３８から作動油を吐出した後、電磁
切換弁５０を切り換えて、小ピストン４６を復動させ
る。これにより、第１プランジャ３６は作用室３８内を
後退して、作用室３８に油室２８からチェック弁４０を
介して作動油を吸入する。よって、作用室３８には再び
作動油が満たされる。

【００３２】一方、カム１の回転停止中に、単動油圧シ
リンダ１０を単独で駆動する際には、電磁遮断弁３０を
閉弁すると共に、両電磁切換弁５０，６０を切り換え
て、小ピストン４６及び大ピストン５６を往動させる。
これにより、第１プランジャ３６、第２プランジャ５４
が摺動し、第１プランジャ３６は作用室３８に侵入す
る。

【００３３】その際、第２プランジャ５４は同時に第１
プランジャ３６を押すので、作用室３８から吐出される
作動油圧力は、大ピストン５６及び小ピストン４６の受
圧面積に応じた高圧となる。この高圧圧力は、カム１に
より駆動されるラム油圧シリンダ４により発生する圧力
と同等か、それ以上となるように設定する。供給流路４
４、ラム油圧シリンダ４、高圧流路１６を介して単動油
圧シリンダ１０に高圧の作動油が供給される。単動油圧
シリンダ１０では、スプリング１４の付勢力に抗してロ
ッド１２が突き出される。

【００３４】その後、電磁遮断弁３０を開弁させると、
単動油圧シリンダ１０から作動油が油室２８に戻し流路
２４を介して戻され、ロッド１２はスプリング１４の付
勢力により押し戻される。また、電磁切換弁５０，６０
を切り換えて小ピストン４６及び大ピストン５６を摺動
させて、作用室３８から第１プランジャ３６を引き作用
室３８に油室２８からチェック弁４０を介して作動油を
吸入する。この電磁遮断弁３０、電磁切換弁５０，６０
の切換は、手動押ボタン７２の操作によって行う。

【００３５】一方、漏れ等により作動油量が減少したと
きには、給油口３２から作動油を注入する。給油口３２
は大気に開放されているので、ラム油圧シリンダ４、単
動油圧シリンダ１０、第１プランジャ３６、第２プラン
ジャ５４等の動作中にかかわらず、いつでも給油でき
る。

【００３６】次に、前述した本実施形態のカム同期装置
と異なる第２実施形態の吐出機構について図３によって
説明する。尚、前述した実施形態と同じ部材については
同一番号を付して詳細な説明を省略する。図３に示すよ
うに、吐出機構本体７３には、プランジャ７４と一体的
に形成されたピストン７６が摺動孔７８に摺動可能に挿
入されている。摺動孔７８の両側には、復動ポート８０
及び往動ポート８２が形成されており、両ポート８０，
８２は電磁切換弁８４に接続されている。電磁切換弁８
４は電磁切換弁８６及び高圧用減圧弁８８を介して圧力
源５２に接続されると共に、電磁切換弁８６及び低圧用
減圧弁９０を介して圧力源５２に接続されている。

【００３７】電磁切換弁８４は復動ポート８０と電磁切
換弁８６とを連通すると共に往動ポート８２を大気に開
放する復動位置８４ａと、復動ポート８０を大気に開放
すると共に往動ポート８２と電磁切換弁８６とを連通す
る往動位置８４ｂとを備えている。また、電磁切換弁８
６は高圧用減圧弁８８と電磁切換弁８４とを連通する高
圧位置８６ａと、低圧用減圧弁９０と電磁切換弁８４と
を連通する低圧位置８６ｂとを備えている。

【００３８】電磁切換弁８６を低圧位置８６ｂに切り換
えると共に、電磁切換弁８４を往動位置８４ｂに切り換
えると、低圧用減圧弁９０により減圧された低圧の圧縮
空気が、電磁切換弁８６，８４を介して往動ポート８２
から摺動孔７８に供給される。ピストン７６はこの圧縮
空気圧を受けて摺動孔７８内を摺動し、プランジャ７４
は作用室３８内の作動油を供給流路４４に吐出する。

【００３９】その際、電磁遮断弁３０は開弁させて、作
動油を供給流路４４、ラム油圧シリンダ４、高圧流路１
６、単動油圧シリンダ１０、補給流路１８、戻し流路２
４、電磁遮断弁３０を介して油室２８に戻す。これによ
り、前述した実施形態と同様に、作動油が循環されて、
発生した気泡を油室２８で消滅させることができる。

【００４０】一方、電磁切換弁８６を高圧位置８６ａに
切り換えると共に、電磁切換弁８４を往動位置８４ｂに
切り換えると、高圧用減圧弁８８により減圧された高圧
の圧縮空気が、電磁切換弁８６、８４を介して往動ポー
ト８２から摺動孔７８に供給される。ピストン７６はこ
の圧縮空気圧を受けて摺動孔７８内を摺動し、プランジ
ャ７４は作用室３８内の作動油を供給流路４４に吐出す
る。

【００４１】その際、電磁遮断弁３０を閉弁させ、作動
油を供給流路４４、ラム油圧シリンダ４、高圧流路１６
を介して単動油圧シリンダ１０に供給する。よって、単
動油圧シリンダ１０は供給される作動油圧を受けて、ロ
ッド１２を突き出す。電磁遮断弁３０を開弁すると、ス
プリング１４の付勢力により、ロッド１２が押し戻され
ると共に、作動油は補給流路１８、戻し流路２４、電磁
遮断弁３０を介して油室２８に戻される。このように、
電磁切換弁８４，８６、電磁遮断弁３０を切り換えるこ
とにより、単動油圧シリンダ１０を単独で動作させるこ
とができる。

【００４２】以上本発明はこの様な実施形態に何等限定
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々なる態様で実施し得る。

【００４３】

【発明の効果】以上詳述したように本発明のラム同調装
置は、カムにより往復動される油圧シリンダと単動油圧
シリンダとを同調させることができると共に、吐出機構
により容易に気泡を排出できる。また、吐出機構の油室
に作動油を注入することにより補給を容易に行うことが
できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としてのカム同調装置の概
略構成図である。

【図２】本実施形態の動作を説明する動作図である。

【図３】第２実施形態としてのカム同調装置の概略構成
図である。

【図４】従来のカムとレバーとを用いたカム同調装置の
概略構成図である。

【図５】従来の作動油によるカム同調装置の概略構成図
である。

【図６】従来の作動油による改良型のカム同調装置の概
略構成図である。

【符号の説明】

１，１０６，１１８…カム２…回転軸４…ラム油圧シリンダ６…ラム１０…単動油圧シリンダ１２…ロッド１４…スプリング１６…高圧流路１７…アキュムレータ１８…補給流路２０…スプリング２２…ピストン２４…戻し流路２６，７３…吐出機構本体２８…油室３０…電磁遮断弁３２…給油口３６…第１プランジャ３８…作用室４０，４２…チェック弁４４…供給流路４６…小ピストン５０，６０，８４，８６…電磁切換弁５２…圧力源５４…第２プランジャ５６…大ピストン６２…コントローラ７２…手動押ボタン７４…プランジャ７６…ピストン８８…高圧用減圧弁９０…低圧用減圧弁１０２…レバー１１０…高圧流路１１２，１１４…アクチュエータ１２０…遮断弁１２２…エアハイドロコンバータ１２４…エアハイドロブースタ

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【手続補正書】

【提出日】平成１２年２月１０日（２０００．２．１
０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】

【課題を解決するための手段】かかる課題を達成すべ
く、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即
ち、カムにより往復動される油圧シリンダと、単動油圧
シリンダとを高圧流路を介して接続し、前記油圧シリン
ダと前記単動油圧シリンダとの間で作動油を給排して、
カムの形状に応じて単動油圧シリンダを駆動するカム同
調装置において、油室の作動油を供給する吐出機構と前
記油圧シリンダとを供給流路を介して接続すると共に、
前記単動油圧シリンダに接続した流路を前記油室に連通
し、前記流路に遮断弁を介装したことを特長とするカム
同調装置がそれである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者服部義次愛知県名古屋市北区生駒町５丁目89番地ヒロタカ精機株式会社内 (72)発明者町田善弘埼玉県鴻巣市大字上谷1789番地株式会社オオツカハイテック内Ｆターム(参考） 3H086 DA02 DA12 DB04 DB07 DB15 DC01 3H089 AA02 BB24 DB05 DB46 DB48 DC02 DC06 EE13 EE42 GG02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カムにより往復動される油圧シリンダ
と、単動油圧シリンダとの間で作動油を給排して、カム
の形状に応じて単動油圧シリンダを駆動するカム同調装
置において、油室の作動油を前記油圧シリンダ側に供給する吐出機構
を備えると共に、前記単動油圧シリンダ側からの前記作
動油を前記油室に戻す遮断弁を備えたことを特長とする
カム同調装置。
【請求項２】前記吐出機構は、前記油室の作動油を作
用室に吸入しプランジャにより加圧して吐出することを
特長とする請求項１記載のカム同調装置。
【請求項３】前記吐出機構は、吐出する作動油圧を高
圧と低圧とに切換可能なことを特長とする請求項１又は
請求項２記載のカム同調装置。
【請求項４】前記油室は、大気に開放されていること
を特長とする請求項１ないし請求項３記載のカム同調装
置。