JPH07317709A - 同調シリンダ弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数のアクチュエータに等量の油量を常時正
確に流すことを可能とする。 【構成】 一方のポートａ₁ ，ａ₂ ，・・・が圧力供給
管に連通され、他方のポートｂ₁ ，ａ₂ ，・・・が各々
別のアクチュエータに連通され、それぞれ独立した閉回
路を構成する複数のシリンダチューブ１１−１，１１−
２，・・・を１列に固定し、各シリンダチューブ１１−
１，１１−２，・・・内にヘッドが挿入され、そのヘッ
ドの片側又は両側に設けられたロッドが１直線上になる
ように連結された複数のピストン１２−１，１２−２，
・・・とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数のアクチュエータ
を同調作動させる同調シリンダ弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、１個のポンプによって複数のアク
チュエータを同調作動させる方法は、各アクチュエータ
毎に流量制御弁を設けて、各々の流量を一定に保つ方法
や、ポンプからの１つの吐き出し油流を、複数の等量の
油流に分配する分配弁を設ける方法があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記いずれの
方法であっても、アクチュエータ毎の負荷の違いに起因
する２次側の圧力の違いによって、各アクチュエータ毎
の流量に差が生ずることは避けられないという、宿命的
な欠点があった。従って、複数のアクチュエータを厳密
に同調させるには、機械的に連結させなければならなか
った。このために、装置全体が複雑になる等の機械的な
制約が生ずるので、油圧装置の大きなメリットである、
回路さえ継げはよいという、設計の自由度が制約される
欠点があった。

【０００４】本発明の目的は、複数のアクチュエータに
等量の油量を常時正確に流すことができる同調シリンダ
弁を提供することであり、本発明が解決しようとする課
題は、以下の通りである。第１に、各アクチュエータ毎
の負荷の差による２次側の圧力差に影響されないこと、
第２に、アクチュエータの数が増加しても、容易に対応
できること、第３に、構造がシンプルであって、製造し
やすく、製造コストが低いこと、第４に、低圧から高圧
までの広い圧力範囲で使用でき、耐久性に富むこと、第
５に、同調させる各アクチュエータの単位時間当たりの
流量が異なっても対応できることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による同調シリン
ダ弁の第１の解決手段は、一方のポートが圧力供給管に
連通され、他方のポートが各々別のアクチュエータに連
通されており、１列に固定された複数のシリンダチュー
ブと、前記各シリンダチューブ内にヘッドが挿入され、
そのヘッドの片側又は両側に設けられたロッドが１直線
上になるように連結された複数のピストンとを備えた構
成としてある。

【０００６】第２の解決手段は、第１の解決手段の同調
シリンダ弁において、両端内側に第１及び第２の雌ねじ
部を有するシリンダチューブと、前記シリンダチューブ
内を移動し、ヘッド側雌ねじ部とロッド側雄ねじ部が螺
合可能なピストンと、前記第１のシリンダチューブの第
１の雌ねじ部と螺合する雄ねじ部を有するヘッドカバー
と、前記第２のシリンダチューブの第２の雌ねじ部と螺
合する雄ねじ部を有するロッドカバーと、前記第１のシ
リンダチューブの第２の雌ねじ部と前記第２のシリンダ
チューブの第１の雌ねじ部にそれぞれ螺合する雄ねじ部
を有するシリンダジョイントとを備えたことを特徴とす
る。

【０００７】第３の解決手段は、第１の解決手段の同調
シリンダ弁において、両端内側に第１及び第２の雌ねじ
部を有するシリンダチューブと、前記シリンダチューブ
内を移動し、ヘッド側雌ねじ部とロッド側雄ねじ部が螺
合可能なピストンと、前記第１のシリンダチューブの第
１の雌ねじ部及び前記第２のシリンダチューブの第２の
雌ねじ部と螺合する雄ねじ部を有するロッドカバーと、
前記第１のシリンダチューブの第２の雌ねじ部と前記第
２のシリンダチューブの第１の雌ねじ部にそれぞれ螺合
する雄ねじ部を有するシリンダジョイントとを備えたこ
とを特徴としている。

【０００８】第４の解決手段は、第１〜第３のいずれか
１つの解決手段の同調シリンダ弁において、前記シリン
ダチューブ及び前記ピストンは、径が異なるものが連結
されることを特徴とする。

【０００９】第５の解決手段は、第１〜第４のいずれか
１つの解決手段の同調シリンダ弁において、前記圧力供
給管との間には、空気圧回路が形成され、前記各アクチ
ュエータとの間には、油圧回路が成形されることを特徴
とする。

【００１０】

【作用】第１の解決手段においては、各ピストンのロッ
ドが一直線上になるように連結固定されており、圧力供
給管から一方のポートに油圧又は空気圧が供給される
と、他方のポートから、各々アクチュエータに連通し
て、各々独立した閉回路を構成するので、各アクチュエ
ータの同調をとることができる。

【００１１】第２の解決手段においては、複数のピスト
ンをロッド側とヘッド側を連結し、複数のシリンダチュ
ーブを、シリンダジョイントを介して連結し、両端のシ
リンダチューブのヘッド側及びロッド側をヘッドカバー
及び／又はロッドカバーによって封止することできる。
従って、連結段数を任意にかつ容易に増減することがで
きる。

【００１２】第３の解決手段においては、全てのピスト
ンが両ロッドになるので、全てのシリンダ及びピストン
は全く同一形態であり、互換性を持たせることができ
る。

【００１３】第４の解決手段においては、各シリンダ及
びピストンの径を変えて、受圧面積を変化させ、単位ス
トローク当たりの吐き出し量をポート毎に、比例同調さ
せることができる。

【００１４】第５の解決手段においては、一次側を空気
圧とし、二次側のみを油圧として、複数の油圧シリンダ
を、空気圧によって正確に同調させることができるの
で、空気圧機器及び油圧機器の特有のメリットとを両立
させることができる。

【００１５】

【実施例】以下、図面等を参照して、実施例について、
さらに詳しくに説明する。図１は、本発明による同調シ
リンダ弁の実施例の構造を示す断面図、図２は、本実施
例に係る同調シリンダ弁の使用例を示す回路図である。
この実施例の同調シリンダ弁１０は、第１の同調シリン
ダ１０−１と第２の同調シリンダ１０−２から構成され
ている。

【００１６】第１の同調シリンダ１０−１は、両端に雌
ねじが形成されたシリンダチューブ１１−１と、このシ
リンダチューブ１１−１内を摺動するピストン１２−１
と、外周に雄ねじを有し、シリンダチューブ１１−１の
雌ねじと螺合して、ヘッド側を封止するシリンダヘッド
カバー１３などとから構成されている。

【００１７】第２の同調シリンダ１０−２は、両端に雌
ねじが形成されたシリンダチューブ１１−２と、このシ
リンダチューブ１１−２内を摺動するピストン１２−２
と、外周に雄ねじを有し、シリンダチューブ１１−１の
雌ねじと螺合して、ロッド側を封止するシリンダエンド
カバー１４などとから構成されている。

【００１８】ピストン１２−１，１２−２は、それぞれ
ヘッド１２−１ａ，１２−２ａ及びロッド１２−１ｂ，
１２−２ｂとから構成され、ロッド１２−１ｂの先端の
雄ねじが、ヘッド１２−２ａの雌ねじと螺合することに
より、一直線上になるように連結されている。

【００１９】一方、シリンダチューブ１１−１とシリン
ダチューブ１１−２とは、各雌ねじに、外周に雄ねじを
有するシリンダジョイント１４が螺合することにより、
連結されている。また、シリンダチューブ１１−１，１
１−２は、各々ヘッド側のポートａ₁ ，ａ₂ と、ロッド
側のポートｂ₁ ，ｂ₂ を有している。

【００２０】この同調シリンダ弁１０は、図２に示すよ
うに、ヘッド側（一次側）のポートａ₁ ，ａ₂ には、ポ
ンプユニット２０からの油圧が、バルブユニット３０を
介して接続されており、ロッド側（二次側）のポートｂ
₁ ，ｂ₂ には、それぞれ制御対象となるアクチュエータ
４０−１，４０−２が接続され、閉回路を構成してい
る。

【００２１】次に、この実施例の同調シリンダ弁１０の
動作を説明する。切換弁３１が往位置に切り換わった場
合には、ポンプ２１からの一次側の油圧は、同調シリン
ダ１０−１，１０−２のヘッド側のポートａ₁ ，ａ₂ に
入る。そして、ロッド側のポートｂ₁ ，ｂ₂ から押し出
された二次側の油圧は、各アクチュエータ（この場合
は、シリンダ）４０−１，４０−２のベッド側（伸び
側）のポートに入り、アクチュエータ４０−１，４０−
２のロッドが伸びて、ロッド側空間内の油は、ポンプユ
ニット２０のタンク２２に戻る。

【００２２】切換弁３１が復位置に切り換わった場合に
は、ポンプ２１からの一次側の油圧は、各アクチュエー
タ４０−１，４０−２のロッド側（縮み側）のポートに
入り、アクチュエータ４０−１，４０−２のロッドが縮
み、ヘッド側空間内の油は、全て同調シリンダ１０−
１，１０−２のロッド側のポートｂ₁ ，ｂ₂ に戻る。こ
のときに、同調シリンダ１０−１，１０−２のピストン
１２−１，１２−２は一体に連結されているので、スト
ロークは常に等しい。従って、ポートｂ₁ ，ｂ₂ から出
入りする油量も等しく、同調シリンダ１０−１，１０−
２のストロークも常に等しく、同調して作動する。

【００２３】同調シリンダ１０−１，１０−２の内径又
はロッド径が異なる場合は、ストロークは同じでも、吐
き出し油量は異なるが、受圧面積の比によって、常に比
例する。

【００２４】図３は、本発明による同調シリンダ弁の他
の実施例を模式的に示す図である。なお、以下に示す各
実施例では、前述した図１の実施例と同様な機能を果た
す部分には、同一の符号を付して、重複する説明を省略
する。図３（Ａ）の実施例は、比較のために、図１の実
施例の形態を示したものである。この場合には、左端の
同調シリンダ１０−１のピストン１２−１は片ロッドで
あり、他の同調シリンダ１０−２，・・・のピストン１
２−２，・・・は全て両ロッドであるので、左端の同調
シリンダ１０−１の一次側と二次側の受圧面積の差によ
って、二次側の圧力が大きくなる。

【００２５】図３（Ｂ）の実施例は、第１のシリンダ１
０−１のピストン１２−１が両ロッドである。全てのシ
リンダチューブ１１−１，１１−２，・・・及びピスト
ン１２−１，１２−２，・・・は、共に全く同一のもの
が使用できる。

【００２６】図３（Ｃ）の実施例は、第１のシリンダ１
０−１，第２のシリンダ１０−２，・・・は、シリンダ
チューブ１１−１，１１−２，・・・及びピストン１２
−１，１２−２，・・・の径がそれぞれ異なる。この場
合には、各ピストン１２−１，１２−２，・・・の受圧
面積が異なるので、単位ストローク当たりの吐き出し量
がポート毎に、比例同調する。この実施例によれば、単
位ストローク当たりの必要油量や必要圧力が異なる複数
のアクチュエータを同調作動させることができる。

【００２７】また、この実施例では、一次側を空気圧、
二次側を油圧にすることもできる。この場合には、シリ
ンダ１０−１の径を大きくして、シリンダ１０−２，１
０−３，・・・以降を小さな同じ径とし、ｂ₁ ポートを
開放にして使用せずに、ｂ₂，ｂ₃ ・・・以降のポート
を各アクチュエータに接続すればよい。このようにすれ
ば、一次側の空気圧によって、二次側の油圧を駆動する
ことが可能となる。

【００２８】エネルギー媒体として、圧縮性のある空気
を用いて、多少の洩れを許して、戻り回路を必要とせ
ず、機器から直接大気に排気できる、という空気圧機器
の特有のメリットと、非圧縮性流体である油を用いて、
圧力に関係なく、油量のみによって、ストロークを制御
できる、という油圧機器の特有のメリットとを両立させ
ることができる。

【００２９】図４は、本発明による同調シリンダ弁のさ
らに他の実施例を示す断面図である。図４の実施例は、
図３（Ｂ）の両ロッドの場合の具体的な形態を説明した
ものである。この場合には、第１の同調シリンダ１０−
１のヘッド側（この実施例は、両ロッドであるが、図１
と合わせて方向を説明するために、左側のロッドの方向
をヘッド側ということにする）の端部と、第２の同調シ
リンダ１０−２のロッド側の端部に、ロッドカバー１４
を螺合している。また、シリンダチューブ１１−１，１
１−２の連結は、ロッドカバー１４によってそれぞれを
シールをした後に、ジョイント１５’により連結するよ
うにしている。このジョイント１５’は、中央部分がシ
リンダチューブ１１と同径となっており、この部分を保
持することによって、取り外しをすることができる。ま
た、全てのロッドカバー１４を共通にでき、しかも、ジ
ョイント１５’にはシールの必要がないので、コストダ
ウンを図ることができる。

【００３０】以上説明した実施例に限定されず、種々の
変形や変更が可能であって、それらも本発明に含まれ
る。例えば、図３（Ａ），（Ｂ）の例で、シリンダチュ
ーブ１１−１，１１−２，・・・及びピストン１２−
１，１２−２，・・・の径を異ならせるようにしてもよ
い。

【００３１】また、一次側は各ポートａ₁ ，ａ₂ ，ａ₃
・・・を圧力供給管に接続し、二次側は、ポートｂ₂ ，
ｂ₄ ，ｂ₆ ，・・・と１つおきに、アクチュエータに接
続するなど、一次側ポート数に対して使用する二次側ポ
ート数を少なくすれば、二次側の圧力を一次側の圧力よ
りも高くすることができる（増圧，減量）。また、これ
と逆にすれば、一次側の油量を二次側の油量よりも増加
させることができる（減圧，増量）。

【００３２】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、請求項１に
よれば、各ピストンのロッドが一直線上になるように連
結固定されており、圧力供給管から一方のポートに油圧
又は空気圧が供給されると、他方のポートから、各々ア
クチュエータに連通するので、各アクチュエータの同調
をとることができる。

【００３３】請求項２によれば、複数のピストンをロッ
ド側とヘッド側を連結し、複数のシリンダチューブを、
シリンダジョイントを介して連結し、両端のシリンダチ
ューブのヘッド側及びロッド側をヘッドカバー及び／又
はロッドカバーによって封止することできる。したがっ
て、連結段数を任意にかつ容易に増減することができ
る。

【００３４】請求項３によれば、全てのピストンが両ロ
ッドになるので、全てのシリンダ及びピストンは全く同
一形態であり、互換性を持たせることができる。

【００３５】請求項４によれば、各シリンダ及びピスト
ンの径を変えて、受圧面積を変化させ、単位ストローク
当たりの吐き出し量をポート毎に、比例同調させること
ができる。

【００３６】請求項５によれば、一次側を空気圧とし、
二次側のみを油圧として、複数の油圧シリンダを、空気
圧によって正確に同調させることができるので、空気圧
機器及び油圧機器の特有のメリットとを両立させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による同調シリンダ弁の実施例の構造を
示す断面図である。

【図２】本実施例に係る同調シリンダ弁の使用例を示す
回路図である。

【図３】本発明による同調シリンダ弁の他の実施例を模
式的に示す図である。

【図４】本発明による同調シリンダ弁のさらに他の実施
例を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ 同調シリンダ弁 １０−１，１０−２ 同調シリンダ １１−１，１１−２ シリンダチューブ １２−１，１２−２ ピストン １３ シリンダヘッドカバー １４ シリンダエンドカバー（ロッドカバー） １５ シリンダジョイント ２０ ポンプユニット ３０ バルブユニット ４０−１，４０−２ アクチュエータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江波戸 浩 埼玉県所沢市下安松266−26 株式会社エ バック内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方のポートが圧力供給管に連通され、
   他方のポートが各々別のアクチュエータに連通されてお
   り、１列に固定された複数のシリンダチューブと、 前記各シリンダチューブ内にヘッドが挿入され、そのヘ
   ッドの片側又は両側に設けられたロッドが１直線上にな
   るように連結された複数のピストンとを備えた同調シリ
   ンダ弁。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の同調シリンダ弁におい
   て、 両端内側に第１及び第２の雌ねじ部を有するシリンダチ
   ューブと、 前記シリンダチューブ内を移動し、ヘッド側雌ねじ部と
   ロッド側雄ねじ部が螺合可能なピストンと、 前記第１のシリンダチューブの第１の雌ねじ部と螺合す
   る雄ねじ部を有するヘッドカバーと、 前記第２のシリンダチューブの第２の雌ねじ部と螺合す
   る雄ねじ部を有するロッドカバーと、 前記第１のシリンダチューブの第２の雌ねじ部と前記第
   ２のシリンダチューブの第１の雌ねじ部にそれぞれ螺合
   する雄ねじ部を有するシリンダジョイントとを備えたこ
   とを特徴とする同調シリンダ弁。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の同調シリンダ弁におい
   て、 両端内側に第１及び第２の雌ねじ部を有するシリンダチ
   ューブと、 前記シリンダチューブ内を移動し、ヘッド側雌ねじ部と
   ロッド側雄ねじ部が螺合可能なピストンと、 前記第１のシリンダチューブの第１の雌ねじ部及び前記
   第２のシリンダチューブの第２の雌ねじ部と螺合する雄
   ねじ部を有するロッドカバーと、 前記第１のシリンダチューブの第２の雌ねじ部と前記第
   ２のシリンダチューブの第１の雌ねじ部にそれぞれ螺合
   する雄ねじ部を有するシリンダジョイントとを備えたこ
   とを特徴とする同調シリンダ弁。
4. 【請求項４】 請求項〜請求項３のいずれか１項に記載
   の同調シリンダ弁において、 前記シリンダチューブ及び前記ピストンは、径が異なる
   ものが連結されることを特徴とする同調シリンダ弁。
5. 【請求項５】 請求項１〜請求項４のいずれか１項に記
   載の同調シリンダ弁において、 前記圧力供給管との間には、空気圧回路が形成され、前
   記各アクチュエータとの間には、油圧回路が成形される
   ことを特徴とする同調シリンダ弁。