JPH02563B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、シリンダピストンの運動エネルギー
を利用して被打撃物を打撃する作業機、例えば油
圧ブレーカ、杭打機、打抜きプレスの流体圧シリ
ンダの制御装置に関する。

流体圧シリンダのピストンの運動エネルギー
は、ピストン作業行程とピストンの有効受圧面積
とピストンに作用する流体圧の積で与えられる。
そして、ピストンの作業行程と有効受圧面積はシ
リンダの大きさにより定まるが、流体圧力はピス
トンの負荷によつて発生する。ところで従来のこ
の種の作業機の流体圧シリンダは、例えば油圧ブ
レーカの油圧シリンダのように、ピストンが下死
点近くでチゼルを介し被打撃物に衝突した時点
で、即ち作業行程が終わる直前で大きな流体圧が
発生するに過ぎない。従つて、作業行程であるピ
ストン往行程時のピストンの運動エネルギーが小
さなものとなる欠点があつた。又、２位置切換弁
のパイロツト室の入口側通路にシーケンス弁を、
出口側通路に絞り弁を設けて、シーケンス弁の弁
開で２位置切換弁が切換わつてピストンを往行程
から戻り行程に切換え、戻り行程から往行程への
切換えは絞り弁の開度で設定したもの（例えば特
開昭51−17788号、特開昭52−4976号）が提案さ
れている。従つて、戻り行程では２位置切換弁の
パイロツト室の作動油を絞り弁を介してタンクへ
排出するので、この作動油の排出に時間がかかる
難点がある。しかも絞り弁通過油量は作動油の粘
度の影響を受けるので、戻り行程から往行程に切
換わる切換わり点が外気温度によつて変化する。
このため、例えば冬と夏では単位時間当たりの打
撃回数が変わるという不都合があつた。

本発明は前記の欠点を解消すると共に２位置切
換弁の切換特性の改善を図ることを目的とするも
のであり、その構成は、両ロツドの直径が異なる
ダブルロツド式複動シリンダの受圧面積の小さな
液室をポンプに接続し受圧面積の大きな液室をパ
イロツト操作の３ポートの２位置切換弁によりポ
ンプとタンクに交互に接続するか、又はダブルロ
ツド式複動シリンダの両液室をパイロツト操作の
４ポートの２位置切換弁によりポンプとタンクに
交互に接続するものであつて、しかもダブルロツ
ド式複動シリンダのピストンは、前記２位置切換
弁のパイロツト室にポンプ液圧を導くと作業行程
から戻り行程に切換わり、パイロツト室をタンク
に連通すると戻り行程から作業行程に切換わるよ
うにしたシリンダ制御装置において、前記２位置
切換弁のパイロツト室とタンクとを接続する通路
に、ピストンを戻り行程から作業行程に切換える
位置又はその近傍で弁開となる第１の弁機構を設
け、パイロツト室とポンプはピストンを作業行程
から戻り行程に切換える位置又はその近傍で弁開
となる第２の弁機構を介して接続し、この第２の
弁機構とパイロツト室とをつなぐ通路にポンプ液
圧が所定圧力を越えると弁開となるシーケンス弁
を介装したことを特徴としている。

以下本発明の実施例を図面について説明する。
第１図において、１は一方の液室２を管路３，４
によりポンプ５に、他方の液室６を管路７、３ポ
ート２位置切換弁８を介して管路４と戻り管路９
に選択的に接続される差動シリンダで、被打撃物
１０側に位置するピストンロツド１１の基端部に
環状溝１２を形成すると共に、ケーシング１３の
ピストンロツド嵌挿孔１４にはピストン１５が下
限（図において左行程端、作業行程終端）から下
限近傍の間に位置するときにのみ環状溝１２、液
室２を介してポンプ側の管路３に連通する室１６
を形成せしめ、この室１６とピストンロツド１１
の環状溝１２とで第２の弁機構を構成している。
又、ピストンロツド１１よりも小径とした他方の
ピストンロツド１７の先端部には環状溝１８を形
成している。この環状溝は、ピストン１５が上限
（図において右行程端、戻り行程終端）から上限
近傍の間に位置するときにのみケーシング１３の
ピストンロツド嵌挿孔１９に適宜間隔をおいて形
成された室２０と２１とを連通するもので、この
連通により室２０は通路２２、タンク側管路であ
る戻り管路９を経てタンク２３に連通する。この
ピストンロツド１７の環状溝１８と室２０，２１
とで第１の弁機構を構成している。

３ポート２位置切換弁８は、受圧面積を違えた
パイロツト室２４，２５を備え、受圧面積の大き
なパイロツト室２４は通路２７により室２０に、
又、通路２７より分岐した通路２８により室１６
に接続し、この通路２８にはシーケンス弁２６を
介装し、そのパイロツト室３０は通路３１により
ポンプ側管路３に接続し、常時ポンプ５からの液
圧が導かれている。一方、受圧面積の小さなパイ
ロツト室２５は通路２９により管路３に接続し、
常時ポンプ５からの液圧が導かれている。３ポー
ト２位置切換弁８は、パイロツト室２４に液圧が
作用しないとき位置Ｂをとり、液圧が作用すると
位置Ａをとる設定である。

なお、３ポート２位置切換弁８のパイロツト室
２５はばねで代用することができる。又、前記の
第１の弁機構に例えば検出棒でピストンロツド１
７端を検出すると閉路から開路に切換わる検出棒
付き切換弁を用いてもよい。

次に第１図に示す実施例の作用につき説明す
る。３ポート２位置切換弁８がパイロツト室２４
に作用する液圧により位置Ａをとる図示状態では
シリンダ１の液室６はタンク２３に連通し、ピス
トン１５は液室２のポンプ作動液により図におい
て右行している（戻り行程）。ピストン１５が上
限又はその近傍に達すると、環状溝１８による室
２０，２１の連通によりパイロツト室２４はタン
ク２３に通じ、２位置切換弁８は位置Ａから位置
Ｂに切換わり液室６をポンプ５に連通するため、
ピストン１５は両面にポンプ作動液をうけ、両面
の受圧面積の差に基づき図において左行する（作
業行程）。即ち、ピストン１５は作業行程開始点
での折返へしが実質上圧力変動なしに速やかに行
われる。作業行程においては、ポンプ５からの液
圧はシーケンス弁２６のセツト圧より低いため、
ピストンロツド１１が被打撃物１０に衝突するピ
ストン下限付近で室１６が環状溝１２を介して液
室２に連通してもシーケンス弁２６は位置Ａにあ
つて通路２８をブロツクしている。このため、２
位置切換弁８は依然位置Ｂにある。ピストン１５
が下限にきて停止すると管路３，４，７及びこれ
に通じる箇所の液圧が上昇し、この液圧がシーケ
ンス弁２６のセツト圧を越えると、シーケンス弁
２６は位置Ｂをとりポンプ液圧をパイロツト室２
４に導く。これにより、２位置切換弁８は位置Ａ
をとり液室６をタンク２３に連通する結果、ピス
トン１５は液室２の高圧作動液により図において
右行して（戻り行程）、以下前述の動作を反復す
る。

即ち、第１図に示すものでは、ピストンは右行
行程（戻り行程）時の行程始めから高いポンプ液
圧（シーケンス弁のセツト圧）をうけ、ついで上
限に達して折返へし左行している間も若干圧力は
低下するがなおかなりの高圧をうけるため、ピス
トンには右行行程の始めから左行行程の最終端近
くで被打撃物に衝突するまでの間、かなり高圧の
作動液が作用する結果、大きな運動エネルギーが
生じると共に、実際に使用してみて左行行程の初
めから高圧の作動液をピストンに作用させるよう
にしたものに比べより安定した作動が得られる。

第２図に示すものは本発明の他の実施例であ
る。このものは、第１図に示す３ポート２位置切
換弁８を４ポート２位置切換弁３２に置き換え、
シリンダ１の両液室２，６をポンプ５とタンク２
３に交互に接続し、これに伴い一方のパイロツト
室２５とシーケンス弁２６のパイロツト室３０と
をポンプ側管路４から分岐した通路３３に接続す
ると共に、この通路３３の他端にはピストン１５
が下限又は下限近傍に位置するときにのみピスト
ンロツド１１の基部に形成された環状溝３４を介
して室１６にのみ連通する室３５を設けたもの
で、室１６，３５とピストンロツド１１の環状溝
３４とで第２の弁機構を構成しており、その他の
機構は第１図に示すものと同じである。

第２図に示す実施例では、２位置切換弁３２が
位置Ａにあつてピストン１５が図において右行し
ている図示状態から上限又はその近傍に達する
と、第１図の場合と同様に、環状溝１８によりパ
イロツト室２４とタンク２３とが連通し２位置切
換弁３２は位置Ｂをとり、ピストン１５は図にお
いて左弁することになる。この作業行程時のポン
プ液圧はシーケンス弁２６のセツト圧より低いた
め、ピストン１５が下限に近づき環状溝３４によ
り室１６と３５のみ連通してもシーケンス弁２６
は位置Ａに、２位置切換弁３２は位置Ｂにある。
ピストン１５が下限にきて停止すると、管路４，
７、通路３３及びこれに通じる箇所の液圧が上昇
し、この液圧がシーケンス弁２６のセツト圧を越
えると、シーケンス弁２６は位置Ｂをとりポンプ
液圧が管路４、通路３３、室３５、環状溝３４、
室１６、通路２８、シーケンス弁２６を経てパイ
ロツト室２４に作用し２位置切換弁３２は位置Ｂ
から位置Ａに切換わる。これによりピストン１５
は液室２の液圧作動液により図において右行し
（戻り行程）以下前述の動作を反復するものであ
り、第１図の実施例と同様の作用効果を有する。

以上説明したように本発明によれば、２位置切
換弁のパイロツト室は、ピストンを戻り行程から
作業行程に切換える位置又はその近傍で弁開とな
る第１の弁機構を介してタンクに接続し、又、ピ
ストンを作業行程から戻り行程に切換える位置又
はその近傍で弁開となる第２の弁機構を介してポ
ンプに接続し、この第２の弁機構と前記パイロツ
ト室とをつなぐ通路にポンプ液圧が所定圧力を越
えると弁開となるシーケンス弁を介装しているの
で、ピストンは作動油の粘度の影響をうけること
なく設定された作動区間を往復して、常にピスト
ン行程が一定となり、しかも戻り行程の最初（下
限）からピストンに高圧（シーケンス弁の設定
圧）の作動油を作用せしめているので、ピストン
に大きな運動エネルギを付与せしめることができ
る。又、２位置切換弁は、パイロツト室にパイロ
ツト圧が導かれていないとき、ばね又は小さなパ
イロツト室に導かれる液圧でスプールを他端に切
換えておくものであるから、そのスプール押圧力
は比較的小さくてよい。このため、シーケンス弁
を介して２位置切換弁のパイロツト室に高圧の作
動液が導かれると２位置切換弁は速やかに切換わ
る。これに対し２位置切換弁と第１の弁機構との
間にシーケンス弁を介装して上限においてピスト
ンに高圧の作動液を作用させるために２位置切換
弁を切換える場合には、ばね等による比較的小さ
なスプール押付力でシーケンス弁及びタンク側通
路の抵抗に打勝つてパイロツト室の作動油をタン
ク側へ排出するので、作動油の排出に時間がかか
り、本発明に比べ切換時間が長くなる。従つて、
本発明のように下限においてピストンに高圧の作
動液を作用させた方が単位時間当たりの打撃回数
が増す。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ本発明の実施例の
油圧回路図である。 １……差動シリンダ、５……ポンプ、８……３
ポート２位置切換弁、１０……被打撃物、１２，
１８，３４……環状溝、１５……ピストン、１
６，２０，２１，３５……室、２４……パイロツ
ト室、２６……シーケンス弁、３２……４ポート
２位置切換弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 両ロツドの直径が異なるダブルロツド式複動
   シリンダの受圧面積の小さな液室をポンプに接続
   し受圧面積の大きな液室をパイロツト操作の３ポ
   ートの２位置切換弁によりポンプとタンクに交互
   に接続するか、又はダブルロツド式複動シリンダ
   の両液室をパイロツト操作の４ポートの２位置切
   換弁によりポンプとタンクに交互に接続するもの
   であつて、しかもダブルロツド式複動シリンダの
   ピストンは、前記２位置切換弁のパイロツト室に
   ポンプ液圧を導くと作業行程から戻り行程に切換
   わり、パイロツト室をタンクに連通すると戻り行
   程から作業行程に切換わるようにしたシリンダ制
   御装置において、前記２位置切換弁のパイロツト
   室とタンクとを接続する通路に、ピストンを戻り
   行程から作業行程に切換える位置又はその近傍で
   弁開となる第１の弁機構を設け、パイロツト室と
   ポンプはピストンを作業行程から戻り行程に切換
   える位置又はその近傍で弁開となる第２の弁機構
   を介して接続し、この第２の弁機構とパイロツト
   室とをつなぐ通路にポンプ液圧が所定圧力を越え
   ると弁開となるシーケンス弁を介装したことを特
   徴とするシリンダ制御装置。