JPH0627307Y2 - 送りユニツトにおけるサドルの落下防止装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、例えば加工ヘッド等を保持したサドルを上下
方向に送り駆動する送りユニットにおいてそのサドルの
不用意な落下動作を防止するための装置に関する。

（従来の技術） 例えば加工装置において加工ヘッド等を支持したサドル
を上下方向に送り駆動する送りユニットのアクチュエー
タに油圧シリンダを用いたものがある。この油圧シリン
ダは油圧源から電磁切換弁を介して上下のポートへ選択
的に油圧を供給することによりピストンを上昇或は下降
させ、そのピストンロッドを介して上記サドルを複数段
の設定高さ位置に送り駆動している。例えば、加工ヘッ
ドやツールの段取り替え時や非加工時の待機時などには
サドルは最上昇位置に保持される。

この状態で加工終了等で電源を切った場合或は停電時に
は上記油圧シリンダ内の油圧がなくなり、さらに油の漏
れなどが発生するために、ピストンは加工ヘッドとサド
ルの自重により下降してしまう。このため、下降再開時
でのスタート位置（原点）が狂ってしまうとともに、時
には落下の衝撃により加工ヘッドやサドルおよび下方に
ある他の装置やワークまでも破損してしまう恐れがあっ
た。

従来、この落下防止の手段としてはサドルの最上昇位置
において、サドルと係脱するストッパを水平方向に進退
自在に設け、このストッパをばね力により突出方向に付
勢するとともに、常時はこのばね力に抗して圧力室内の
油圧により後退方向に付勢保持してストッパを駆動させ
ていた。この圧力室への油圧は加工装置の電源オンと同
時に通電作動する油圧回路内の電磁弁の切換えによって
行われ、加工装置の電源オフと同時に電磁弁も切れ、従
って上記圧力室内を大気圧に低下し、上記ばねの作用に
よってストッパを押し出しサドルに係合させていた。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、ストッパの係合動作を加工装置の電源の
入り切で切換えているので、ストッパは非通電時だけし
か作動されない。例えば通電時において、上記最上昇位
置で加工ヘッドの段取り替え作業をしている途中に油漏
れ等によって送りユニットの油圧シリンダ内の油圧が減
ってきた場合にはストッパは作用されないことになる。
従って、加工ヘッドは突然落下し、この衝撃によって加
工ヘッドが損傷してしまうとともに、作業者にとって大
変危険である。しかも、電磁弁を設けることにより装置
は高価となり、さらに、電気的な応動であるため電気的
トラブル等で、動作タイミングにずれが生じたり、或は
作動しなかったりなど確実に落下を防止することができ
なかった。

そこで、本考案は送りユニットの油圧シリンダ内の油圧
が切れると同時にストッパを作用させるようにすること
により、電源オフ時以外にも油漏れ等で油圧が切れた場
合に確実にストッパが動作されてサドルの落下を防止で
き、上記問題点を解決しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、サドルを上下方向に送り駆動する油圧シリン
ダへの２本の油路間にシャトル弁を設け、このシャトル
弁からの分岐油路を落下防止用ストッパの圧力室に接続
することにより、上記両油路ともに油圧が切れると同時
にストッパを作用させて、所定高さ位置でサドルを保持
し、電源オフ時および電源オン時のいかなる場合におい
ても油漏れによって油圧が切れたときに確実にストッパ
を作用させることができ、作動タイミングのずれもな
く、確実にサドルの落下を防止することができ、簡単な
構造で、作業上の安全性を向上させたものである。

すなわち、本考案は、油圧シリンダによってサドルを上
下方向に送り駆動する送りユニットにおいて、サドルの
所定高さ位置に対応してサドルと係脱可能に水平方向に
進退自在に配設された落下防止用ストッパと、このスト
ッパを支持しこのストッパを常時サドルと係合する作用
方向に付勢するばねと、このばねを内蔵し油圧が入って
いるとき上記ばねに抗してストッパをサドルから退避し
た不作用状態に保持する圧力室と、上記油圧シリンダの
上下の各ポートと接続し油圧源より電磁切換弁を介して
上記油圧シリンダへ油圧を供給する２本の油路と、この
２本の油路間に接続されその分岐油路を上記圧力室に接
続したシャトル弁とを具備し、上記両油路のいずれかに
油圧がかかっているとき上記シャトル弁の分岐油路を介
して上記圧力室により上記ストッパを不作用状態に保持
するとともに、上記両油路ともに油圧が切れたとき上記
圧力室内の油圧も切れ、上記ばねにより上記ストッパを
作用方向に突出せしめ、上記サドルを所定高さ位置に保
持するように構成したものである。

さらに、上記シャトル弁をモジュラー型に形成すること
により、シャトル弁を上記電磁切換弁やその他のモジュ
ラー型の制御弁と簡単に積層型に組み付けることがで
き、装置をコンパクト化できるものである。

（作用） サドルを上下方向に送り駆動する油圧シリンダ内の上下
の両圧力室には２本の油路を介して油圧が供給され、そ
の流量によってピストンを上昇或は下降させ、このピス
トンロッドの上端に支持されたサドルを複数段の設定高
さ位置に送り駆動する。落下防止用ストッパは、両油路
のいずれかに油圧がかかっていればシャトル弁を介して
分岐油路からストッパの圧力室へ油圧が入り、ばねが圧
縮されて、後退方向へ引かれ、不作用状態に保持されて
いる。この間、油圧シリンダによるサドルの送り駆動は
自由になされる。

加工終了後や段取り替え時等機械停止時には、油圧シリ
ンダはサドルを待機位置としての最上昇位置に送り、油
路中の方向制御弁によりその位置に保持される。

そして、電源を切ったり或は方向制御弁からの油漏れに
よって油路内の油圧が徐々に低下し、最終的に全くなく
なったとき、ストッパの圧力室へも油が流れなくなり、
したがって、ばね力が働いてストッパを押し出し、スト
ッパを最上昇位置にあるサドルに係合させ、サドルの下
降を阻止する。つまり油圧シリンダ内の油圧がリーク
し、サドルとピストンの自重によりピストンロッドが下
降される前に、ストッパがすばやくサドルと係合するた
め、ピストンロッドとサドルは、最上昇位置に保持さ
れ、落下することはない。

（実施例） 第１図において、１は図示しない加工装置に設けられ油
圧シリンダ２によてサドル３を上下方向に送り駆動する
送りユニットである。

油圧シリンダ２は垂直状に配設され、そのピストン４を
上下方向に摺動自在に嵌合している。このピストン４の
ロッド４ａの上端いは上記サドル３が一体に取り付けら
れ、このサドル３には図示しない加工ヘッドが支持され
ている。

送りユニット１の油圧回路は第１図に２点鎖線で示すよ
うに、ベースプレート５上にそれぞれモジュラー型に形
成された弁体６、７、８および電磁切換弁９が積重ねら
れ、スタッドボルト等で一体化し積層型の回路を形成し
ている。

ベースプレート５は、油圧源と通じる油圧ポンプポート
Ｐと排出端のタンクポートＴと、出力端の２つのポート
Ａ、Ｂとの４種類のポートをＪＩＳ規格のもとに有し、
この各ポートＰ、Ｔ、Ａ、Ｂの各油路１０、１１、１
２、１３にそれぞれ連通するように上記各弁体６、７、
８および電磁切換弁９にもＪＩＳ規格に基づく油路１
０、１１、１２、１３がそれぞれ形成されている。そし
て、上記ポートＡ、Ｂは上記油圧シリンダ２の上昇側ポ
ート２ａと下降側ポート２ｂにそれぞれ接続されてい
る。

電磁切換弁９は、油路１０、１１と油路１２、１３との
間を接続し、油路１２、１３への油圧の送り方向を切換
えるためのもので、両側のソレノイドＳ_１、Ｓ_２により
ニュートラルを含む３位置に制御される。

上記ベースプレート５上に接合した弁体６は、流量制御
弁１４、１５を形成しており、油路１２、１３のそれぞ
れのアウト方向の流量を調整可能とし、ここではスロッ
トルチェックモジュラー弁を用いている。

さらに、この弁体６上に接合した弁体７は方向制御弁１
６を形成しており、油路１２の油圧の流れをイン方向の
み可能とさせたもので、ここではパイロットオペレート
チェックモジュラー弁を用いている。

さらに、この弁体７と上記電磁切換弁９との間に接合さ
れた弁体８はシャトル弁１７を形成し、油路１２と１３
間に接続されている。このシャトル弁１７は、油路１
２、１３いずれかに油圧がかかっているとき、一方の油
路から他方の油路への油の流れを閉鎖するとともに、こ
のシャトル弁１７から分岐された分岐油路１８へ油を通
し、一方、上記電磁切換弁９がニュートラルになり両油
路１２、１３のいずれかにも油圧がなくなったときに分
岐油路１８の油圧も切れて、逆に分岐油路１８から油路
１２或は１３を介して電磁切換弁９のニュートラル状態
における油路を経て油路１１へ油を流す作用をなしてい
る。

すなわち、この弁体８には油路１２、１３の他に上記分
岐油路１８も有し、外面にはこの分岐油路１８の出力ポ
ートＣが形成されている。

第２図で示すように、上記シャトル弁１７の弁体８に
は、ポートＰ、Ｔ、Ａ、Ｂの４種類で５個の穴がＪＩＳ
規格に基づいた配置で設けられ、かつ内部のシャトル弁
１７の分岐油路１８からのポートＣの穴が弁体８の側面
に開口されている。

また、１９は送りユニット１において、最上昇位置Ａに
位置するサドル３の一側方に設けられた落下防止用スト
ッパで、水平方向に進退可能に設けられ、前進したとき
に上記サドル３の底面或は側面部と係合して、サドル３
の自重を受け止めるもので、後退時にはサドル３から退
避してサドル３の昇降動を自由にさせる。

このストッパ１９は、制御シリンダ２０内に一端を係止
されて伸縮自在に設けられたばね２１の自由端に設けた
ピストン２２に支持され、このばね２１のばね力によっ
て前進方向に押し出し付勢されている。また、上記制動
シリンダ２０のばね２１に対し反対側の圧力室２３はそ
のポート２０ａから上記弁体８のポートＣに接続され、
上記油路１２または油路１３からの油圧が上記シャトル
弁１７の分岐油路１８を通って上記制動シリンダ２０内
の圧力室２３に供給される。この圧力室２３内の油圧は
上記ばね２１のばね力に抗してばね２１を圧縮してピス
トン２２を後退させ、上記ストッパ１９を常時後退方向
に付勢している。

本実施例において、まず、加工ヘッドを支持したサドル
３を下降させ下降を開始させる場合、第１図の状態から
電磁切換弁９の左側のソレノイドＳ_１が励磁されると、
油圧ポンプからの油路１０はポートＢへ続く油路１３
に、タンクへの油路１１はポートＡからの油路１２にそ
れぞれ接続される。

したがって、油圧は油路１３を通ってポートＢから油圧
シリンダ２の下降側ポート２ｂへ流され、その流量制御
および図示しない割出し手段により、ピストン４を所定
高さまで下降送りさせる。ピストン４は工具ヘッドを乗
せたサドル３の自重も伴って下降され、ピストン４が下
降するとこの油圧シリンダ２の上昇側ポート２ａから流
量制御弁１４の絞りの作用によって徐々に油路１２へ油
圧が流出され、流量制御弁１４を通り方向制御弁１６を
経て再び油路１１からタンクへ循環される。

油路１３に油圧がかかっていれば、シャトル弁１７は油
路１２側のポートを塞ぐため分岐油路１８へも分流し、
ポートＣより制動シリンダ２０内へ流入される。したが
って、この油圧によりストッパ１９はばね２１に抗して
後退されたままである。

そして、加工を終了して待機するために、或は加工ヘッ
ド或はツールを交換するために、サドル３を最上昇位置
Ｈへ上昇させる場合、電磁切換弁９の右側のソレノイド
Ｓ_２が励磁され、油圧ポンプからの油路１０は油路１２
を経てポートＢに、ポートＡからの油路１３は油路１２
にそれぞれ接続される。

したがって、油路は油路１２を通ってポートＡから油圧
シリンダ２の上昇側ポート２ａへ流され、ピストン４を
待機位置に相当する前進退まで上昇送りさせる。ピスト
ン４は加工ヘッドを乗せたサドル３を持ち上げつつ上昇
され、ピストン４が上昇するとこの油圧シリンダ２の下
降側ポート２ｂから油路１３へ流量制御弁１５の絞りの
作用によって徐々に油圧が流出され、流量制御弁１５お
よび電磁切換弁９を介して油路１１へ排出される。

油路１２に油圧がかかていれば、シャトル弁１７は油路
１３側のポートを閉鎖するため、油路１２からの油圧は
分岐油路１８へも分流し、ポートＣより制動シリンダ２
０内へ流入される。つまり、ストッパ１９は後退状態を
保つ。サドル３が最上昇位置Ｈまで送られると、電磁切
換弁９がニュートラルに切換わり、油路１２への油圧の
流入をとめ、油圧シリンダ２のピストン４は方向制御弁
１６により前進限位置に保持される。

しかしながら、この位置において、方向制御弁１６に油
漏れが生じた場合、油圧シリンダ２のピストン４は段々
低下してしまう。油路１２、１３の油圧が切れると同時
にシャトル弁１７からの分岐油路１８への油圧も切れ、
制動シリンダ２０内の油圧は反対に分岐油路１８へ抜
け、ばね２１を押す力がなくなり、ばね２１は瞬発的に
ピストン２２を押し出し、ストッパ１９を突出させて最
上昇位置Ａに位置しているサドル３に係合する。

これにより、油圧シリンダ２内の油圧がリークし加工ヘ
ッドやサドル３等の自重によりピストン４が落下しよう
としても、サドル３をストッパ１９が保持しているの
で、ピストン４およびサドル３は自重により落下するこ
とはない。

また、加工終了して電源をオフした場合においても、油
路１２、１３の油圧が切れると同時に同様に制動シリン
ダ２０内の油圧も切れ、瞬時にストッパ１９がとび出し
てサドル３に係合し、サドル３を最上昇位置Ｈに保持す
る。

したがって、電源がオンおよびオフ時のいかなるときで
も、送りユニット１への油圧切れと同時に確実にストッ
パ１９が作用し、サドル３の不用意な落下を未然に防止
することができる。

（考案の効果） 本考案によれば、油圧シリンダによりサドルを上下方向
に送り駆動する送りユニットにおいて、油圧シリンダの
上下のポートに接続された２本の油路間にシャトル弁を
設け、このシャトル弁からの分岐油路をサドルの所定高
さ位置においてサドルと係脱する落下防止用ストッパの
圧力室に接続し、ばねによりサドルと係合する作用方向
に付勢されている上記ストッパを、常時上記分岐油路か
らの油圧により後退保持し、油圧が切れると同時にスト
ッパを突出させるようにしたので、送りユニットの油圧
回路中にシャトル弁を設けただけで、電磁的ではなく、
油圧を介する機械的な応動により上記ストッパを動作さ
せたため、動作タイミングが確実であるとともに、簡単
な構成で、確実にサドルの落下を防止することができ
る。

すなわち、電源オフ時および電源オン時においても、わ
ずかの油漏れから最終的には油圧シリンダおよび両油路
内の油圧が切れてしまうことがあっても、油切れと同時
にストッパは必ず作用され、サドルの自重を受け止める
ことができるので、サドルの落下衝撃によるサドルに支
持した例えば加工ヘッド等或はサドルの下方に位置する
他の装置やワークの破損等の心配が全くなくなり、作業
者の安全性も向上される。

さらに、上記シャトル弁を他の油圧機器と積み重ねて１
つのユニットを構成するモジュラー型に形成することに
より、例えば周知の方向制御弁や流量調整弁等をモジュ
ラー型で組み込んで上記送りユニットの油圧回路を構成
した回路にも、上記シャトル弁を簡単に組み込むことが
でき、またこのシャトル弁の分岐油路を上記ストッパに
配管するのみで、ストッパを正確に駆動でき、装置構造
が非常にコンパクトになり安価に形成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置を示す油圧回路図、第２図はモジュ
ラー型シャトル弁の平面図である。 １…送りユニット、２…油圧シリンダ、２ａ、２ｂ…上
下のポート、３…サドル、９…電磁切換弁、１０、１
１、１２、１３…油路、１７…シャトル弁、１８…分岐
油路、１９…落下防止用ストッパ、２３…圧力室、２１
…ばね、Ｐ、Ｔ、Ａ、Ｂ、Ｃ…ポート。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】油圧シリンダによってサドルを上下方向に
   送り駆動する送りユニットにおいて、サドルの所定高さ
   位置に対応してサドルと係脱可能に水平方向に進退自在
   に配設された落下防止用ストッパと、このストッパを支
   持しこのストッパを常時サドルと係合する作用方向に付
   勢するばねと、このばねを内蔵し油圧が入っているとき
   上記ばねに抗してストッパをサドルから退避した不作用
   状態に保持する圧力室と、上記油圧シリンダの上下の各
   ポートと接続し油圧源より電磁切換弁を介して上記油圧
   シリンダへ油圧を供給する２本の油路と、この２本の油
   路間に接続されその分岐油路を上記圧力室に接続したシ
   ャトル弁とを具備し、上記両油路のいずれかに油圧がか
   かっているとき上記シャトル弁の分岐油路を介して上記
   圧力室により上記ストッパを不作用状態に保持するとと
   もに、上記両油路ともに油圧が切れたとき上記圧力室内
   の油圧も切れ、上記ばねにより上記ストッパを作用方向
   に突出せしめ、上記サドルを所定高さ位置に保持するこ
   とを特徴とする送りユニットにおけるサドルの落下防止
   装置。
2. 【請求項２】上記シャトル弁をモジュラー型に形成した
   ことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   送りユニットにおけるサドルの落下防止装置。