JPH0957499A - 二重油圧シリンダの油圧回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 二重油圧シリンダの大，小シリンダの切換え
時間を短縮し生産性を向上させると共に、シリンダへの
圧力を従来より高圧にできる。 【解決手段】 タレットパンチプレス１に設けたラム１
９を駆動する二重油圧シリンダ１７の１圧１流量の油圧
回路２７に、前記二重油圧シリンダ１７に設けた大油圧
シリンダ２９と小油圧シリンダ３１への圧油の流路を切
換える切換弁として、パイロット圧にて作動する高応答
直動形切換弁５７を設けた。而して、二重油圧シリンダ
１７に設けた大油圧シリンダ２９と小油圧シリンダ３１
の切換え時間か短縮し生産性の向上とを図ることができ
ると共に、各シリンダ２９，３１への圧力を従来より高
圧にできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばパンチプ
レスに用いられる二重油圧シリンダの油圧回路に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばタレットパンチプレスにお
いて、ある一定面積の油圧シリンダに対して、１圧１流
量または２圧２流量の油圧回路が用いられている。

【０００３】しかし、近年、油圧パンチプレスの高ヒッ
ト化が要求され、２圧２流量が低圧大流量、高圧小流量
によってヒットレートのアップをしてきた。また、１圧
１流量の油圧回路でヒットレートアップするために、二
重シリンダによって対応していた。

【０００４】前記二重シリンダを作動せしめる油圧回路
として、例えば、図７に示されている油圧回路が知られ
ている。

【０００５】すなわち、油圧回路１０１にて作動する二
重シリンダ１０３の構成は、大シリンダ１０５に小シリ
ンダ１０７が組み込まれ、それぞれ油圧室１０９，１１
１，１１３が形成されている。なお、符号１１５はパン
チであり、符号１１７はダイである。油圧回路１０１
は、タンク１１９に連通したポンプモータ１２１にて駆
動される可変容量形油圧ポンプ１２３が設けられ、この
可変容量形油圧ポンプ１２３の吐出側管路１２５にはチ
ェック弁１２７を経てサーボバルブである３位置方向切
換弁１２９のＰポートへ連通している。そして、３位置
方向切換弁１２９の流路を切換えてＰポートとＡポー
ト、ＢポートとＴポートを連通させると、圧油は管路１
３１を通り、パイロットスプール型である２位置方向切
換弁１３３の流路を切換えＰポートとＢポート、Ａポー
トとＴポートを連通させると、圧油は管路１３５を通り
前記小シリンダ１０７の油室１０９へ流入し大シリンダ
１０５を下降させる。

【０００６】なお、この時、油室１１１内の油は管路１
３７を通り３位置方向切換弁１２９のＢポートよりＴポ
ートを通り戻り管路１３９を経てタンク１１９へ戻され
る。また、油室１１３は真空状態となり、管路１４１，
１４３を介してタンク１１９内へ油を吸い油室１１３へ
給油されるので、大シリンダ１０５をスムーズに下降さ
せることができる。

【０００７】次に、前記パイロットスプール型のサーボ
バルブである２位置方向切換弁１３３の流路を切換えて
ＰポートとＡポートおよびＢポートを連通させると、Ｐ
ポートより小シリンダ１０７の油室１０９と大シリンダ
１０５の油室１１３へ圧油は流入し、大シリンダ１０５
を下降させる。なお、油室１１１内の油は管路１３７を
通り３位置方向切換弁１２９のＢポートよりＴポートを
通り、戻り管路１３９を通りタンク１１９へ戻される。

【０００８】前記３位置切換弁１２９の流路を切換えＰ
ポートとＢポート、ＡポートとＴポートを連通させる
と、圧油は管路１３７を通り大シリンダ１０５の油室１
１１内へ供給され、大シリンダ１０５を持ち上げる。そ
して、油室１０９と１１３内の油は管路１３５，１４１
を通り、２位置方向切換弁１３３のＡ，ＢポートよりＰ
ポートを通り、管路１３１を経て３位置方向切換弁１２
９のＡポートよりＴポートを通り、戻り管路１３９を経
てタンク１１９へ戻される。なお、符号１４５は脈動防
止ダンパであり、符号１４７はフィルタである。

【０００９】上記構成により、二重シリンダ１０３に設
けた小シリンダ１０７を駆動する時は、可変容量形油圧
ポンプ１２３を駆動して、バルブである３位置方向弁１
２９を制御して低圧大流量とし、また、大シリンダ１０
５を駆動する時は可変容量形油圧ポンプ１２３を駆動し
て、サーボバルブである３位置方向切換弁１２９を制御
して高圧小流量として、ラムスピードを変えていた。

【００１０】前記パイロットスプール型のサーボバルブ
である２位置方向切換弁１３３の詳細は、既に公知の構
成のものであるため概略的な説明に留める。

【００１１】図８を参照するに、パイロットスプール型
である２位置方向切換弁１３３は、電気信号で子バルブ
１４９のスプール１５１を少しづつ移動させ、パイロッ
ト圧が流れる流路１５３を通ったパイロット圧によりメ
インスプール１５５を移動させて流路の切換えを行なう
ものである。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のタレットパンチプレスに設けたラムを駆動する油圧
シリンダ用の油圧回路では、２圧２流量の回路ではヒッ
トレートがアップするが、回路が複雑になるという問題
があった。また、油圧シリンダを二重シリンダとして１
圧１流量の回路としてヒットレートをアップする方式で
は、小シリンダと大シリンダを切り換える時間がかかり
すぎ、生産性があがらない。

【００１３】ということは、前述した図８に示されたパ
イロットスプール型２位置方向切換弁１３３では、電気
信号で子バルブ１４９のスプール１５１を少しづつ移動
させ、パイロット圧でメインスプール１５５を移動させ
ているが、応答性があまり良くない。そして、図９に示
したグラフのごとく、メインスプール１５５の移動量を
大きくしても流量が仲々増加しない。なお、グラフ中に
矢印で示す方向はスプール１５５の移動方向を示し、上
段のＡ線は給油のときの出力線で、下段のＢ線は排油の
ときの出力線で、値が異なるのはシリンダ径が異なるた
め、圧力が異なることを示す。

【００１４】この発明の目的は、二重シリンダの大，小
シリンダの切換え時間を短縮し生産性を向上させると共
に、シリンダへの圧力を従来より高圧にできる二重油圧
シリンダの油圧回路を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１によるこの発明の二重油圧シリンダの油圧回
路は、二重油圧シリンダを駆動せしめる１圧１流量の油
圧回路にして、前記二重油圧シリンダに設けた大，小の
油圧シリンダへの圧油の流路を切換える切換弁としてパ
イロット圧にて作動する高応答直動形切換弁を設けてな
ることを特徴とするものである。

【００１６】また、請求項２によるこの発明の二重油圧
シリンダの油圧回路は、前記二重油圧シリンダがパンチ
プレスのパンチを往復動せしめる駆動装置であることを
特徴とするものである。

【００１７】上述した請求項１，２によるこの発明の二
重油圧シリンダの油圧回路では、１圧１流量の油圧回路
において二重油圧シリンダに設けた大，小のシリンダの
切換えを高応答直動形切換弁を用いて行うため、大シリ
ンダから小シリンダ、小シリンダから大シリンダへの切
換え時間を短縮し、生産性を向上させると共に、バルブ
スプールの推力がアップするため、シリンダへの圧力を
高圧にできる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態の例
を図面に基づいて詳細に説明する。

【００１９】まず理解を容易にするため、油圧プレス機
械として例えばタレットパンチプレスについて概略的に
説明する。

【００２０】図６を参照するに、タレットパンチプレス
１は門型形状のフレーム３を備えており、このフレーム
３は下部ベース５、下部ベース５に立設されたサイドフ
レーム７と、サイドフレーム７の上部に設けられた上部
フレーム９とで構成されている。

【００２１】前記下部ベース３には回転自在な下部タレ
ット１１が支承されていると共に、下部タレット１１の
円周上には適宜な間隔でダイＤが装着されている。前記
上部フレーム９には前記下部タレット１１に対応して回
転自在な上部タレット１３が支承されていると共に、前
記ダイＤに対応した位置の上部タレット１３には複数の
パンチＰが装着されている。

【００２２】前記下部、上部タレット１１，１３の図６
において右側部分に装着されたダイＤ，パンチＰの位置
が加工位置となっており、この加工位置にあるパンチＰ
の上方における上部フレーム９にはストライカ１５が上
下動自在に設けられている。このストライカ１５は上部
フレーム９内に設けられた駆動装置としての二重油圧シ
リンダ１７に例えばラム１９を介して連結されている。

【００２３】前記下部ベース５上の図５において右端に
は、Ｙ軸方向（図６において左右方向）へ移動自在なキ
ャレッジベース２１が設けられており、このキャリッジ
ベース２１にはＸ軸方向（図６において紙面に対して直
交する方向）へ移動自在なキャレッジ２３が設けられて
いる。このキャリッジ２３にはＸ軸方向へ適宜な間隔で
ワークＷをクランプする複数のワーククランプ２５が設
けられている。

【００２４】上記構成により、キャレッジベース２１を
Ｙ軸方向へ、キャレッジ２３をＸ軸方向へ移動せしめる
ことにより、キャレッジ２３に設けられたワーククラン
プ２５にクランプされたワークＷがＸ軸、Ｙ軸方向へ移
動されて、ワークＷの所望位置が加工位置に位置決めさ
れることになる。

【００２５】この加工位置にワークＷの所望位置が位置
決めされた状態において、上，下部タレット１３，１１
を回動せしめて所望のパンチＰ、ダイＤを加工位置に割
出し位置決めする。次いで、二重油圧シリンダ１７を駆
動せしめてラム１９を介してストライカ１５を上下動せ
しめることによりパンチＰとダイＤとの協働により、ワ
ークＷの所望位置に通常の打抜き加工が行われることに
なる。

【００２６】次に、この発明の実施の形態の例としての
主要部である駆動装置としての二重油圧シリンダ１７を
駆動するための油圧回路２７について詳細に説明する。

【００２７】図１と図２を参照するに、二重油圧シリン
ダ１７の構成は、大油圧シリンダ２９に小油圧シリンダ
３１が組み込まれ、それぞれ油室３３，３５，３７が形
成されている。なお図１と図２との管路はＡ−Ａ，Ｂ−
Ｂ，Ｃ−Ｃ，Ｄ−Ｄにて結ばれている。

【００２８】油圧回路２７はタンク３９に連通したポン
プモータ４１にて駆動される可変容量形油圧ポンプ４３
が設けられ、この可変容量形油圧がポンプ４３の吐出側
管路４５は、チェック弁４７、フィルタ４９を経て高圧
比例弁である３位置方向切換弁５１に近い位置にアキュ
ムレータ５３が設けられている。

【００２９】そして、３位置方向切換弁５１の流路を切
換えてＰポートとＡポート、ＢポートとＴポートを連通
させると、圧油は管路５５を通り高応答直動形切換弁５
７のＰポートへ流入する。この高応答直動形切換弁５７
の構成は、図３に示されているごとく、パイロット圧は
図中に点線で示す経路でスプール５７Ａを押圧し、スプ
ール５７Ａはスプリング５７Ｂにて突出方向の付勢され
たピストン５７Ｃにより大油圧シリンダ２９へ流れる流
路５７Ｄは閉じている。パイロット圧は常時少量ずつス
プール５７Ａへ流れていて、このパイロット圧が一定圧
以上になると、スプール５７Ａが少し移動し、流路５７
Ｄは若干量開口する。

【００３０】流路５７Ｄが若干量開口するとＰポートよ
りの流量５７Ｅより高圧が付加され、スプール５７Ａを
スプリング５７Ｂの弾撥力に抗して一挙に開き、大量の
圧油が大油圧シリンダ２９側へ送油されるような構成と
なっている。なお、小油圧シリンダ３１へ行くポートは
省略してある。

【００３１】高応答直動形切換弁５７のＰポートへ流入
した圧油は、前記３位置方向切換弁５１を出た管路５５
の途中より分岐されたパイロット圧用管路５９のパイロ
ット圧をもらって流路が切換り、ＰポートとＢポート、
ＡポートとＴポートを連通させると、圧油は管路６１を
通り小油圧シリンダ３１の油室３３へ流入し大油圧シリ
ンダ２９を下降させる。

【００３２】なお、この時、油室３７の油は管路６３を
通り３位置方向切換弁５１のＢポートよりＴポートを通
り戻り管路６５を経てタンク３９へ戻される。また、油
室３５は真空状態となるので、管路６７を通り高応答直
動形切換弁５７のＴポートより前記戻り管路６５に連結
された管路６９の途中に設けた補給用アキュムレータ７
１り油室３５内へ補給する。また、管路６９の途中には
油もれ防止用チェック弁７３が設けられている。

【００３３】更に、戻り管路６５の途中には脈動防止ダ
ンパ７５が設けられてると共に、戻り油の油温を冷却す
る冷却器７７が設けられ、前記３位置方向切換弁５１に
はサーボ弁パイロット用のアキュムレータ７９が設けら
れている。

【００３４】次に、前記高応答直動形切換弁５７の流路
を切換えてＰポートとＡポートおよびＢポートを連通さ
せると、Ｐポートより小油圧シリンダ３１の油室３３と
大油圧シリンダ２９の油室３５へ圧油は流入し、大油圧
シリンダ２９を下降させる。なお、油室３７内の管路６
３を通り３位置方向切換弁５１のＢポートよりＴポート
を通り、戻り管路６５を通ってタンク３９へ戻される。

【００３５】前記３位置方向切換弁５１の流路を切換え
ＰポートとＢポート、ＡポートとＴポートを連通させる
と、圧油は管路６３を通り大油圧シリンダ２９の油室３
７内へ供給され、大油圧シリンダ２９を持ち上げる。そ
して、油室３３と３５内の油は管路６１，６７を通り、
高応答直動形切換弁５７のＡ，Ｂポートを通り、管路５
５を経て３位置方向切換弁５１のＡポートよりＴポート
を通り、戻り管路６５を経てタンク３９へ戻される。

【００３６】上記構成により、二重油圧シリンダ１７に
設けた小油圧シリンダ３１を駆動する時は、可変容量形
油圧ポンプ４３を駆動して、３位置方向切換弁５１、高
応答直動形切換弁５７を制御して低圧大流量とし、ま
た、大油圧シリンダ２９を駆動する時は、可変容量形油
圧ポンプ４３を駆動して、３位置方向切換弁５１、高応
答直動形切換弁５７を制御して高圧小流量として、ラム
スピードを変える。

【００３７】前記高応答直動形切換弁５７を用いたこと
により、その構成は前述したごとく、図３に示されてい
て、パイロット圧が常時少量ずつスプール５７Ａへ流れ
ていて、これが一定圧以上になるとスプール５７Ａが少
し移動し流路５７Ｄは若干量開口する。流路５７Ｄが若
干量開口するとＰポートよりの流路５７Ｅより高圧が付
加され、スプール５７Ａをスプリング５７Ｂの弾撥力に
抗して一挙に開き、大量の圧油が大油圧シリンダ２９側
へ逆油される。なお、この高応答直動形切換弁５７は、
負荷圧力と、バネ力が対抗して制御するため、バネ力を
アップすると負荷圧力も大きくとれるので、両方の切換
えが同時に速くなる。

【００３８】このため、図４に示されているごとく、メ
インスプールの変位量に対して出力は急上昇し、従来に
比べてスプール５７Ａの移動量が小でも流量が増加し、
小さなスプール変位で大きな出力を出すことができるた
め、短時間で大出力を出せることにより、高応答とな
る。なお、グラフ中に矢印で示す方向は、５７Ａの移動
方向を示し、上段のＡ線は給油のときの出力線で、下段
のＢ線は排油のときの出力線で、値が異なるのはシリン
ダ径が異なるため、圧力が異なることを示す。

【００３９】また、図５には高応答直動形切換弁５７の
開閉状態をグラフで示していて、Ａ項はタンク３９より
大油圧シリンダ２９へ、すなわち、低圧小油圧シリンダ
３１のみ使用の場合は、大油圧シリンダ２９へタンク３
９の油を吸い込んでいる。この時の高応答直動形切換弁
５７の開口面積の推移を示している。また、Ｂ項は３位
置方向切換弁５１より大油圧シリンダ２９へ送油する時
の高応答直動形切換弁５７の開口面積の推移であり、Ｃ
項は３位置方向切換弁５１より小油圧シリンダ３１へ送
油する時の高応答直動形切換弁５７の開口面積を示して
いる。

【００４０】上述したごとき構成と作用により、高応答
直動形切換弁５７にて大，小の油圧シリンダ２９、３１
を切換えるため、この切換時間を短縮し、生産性を向上
させることができる。また、高応答直動形切換弁５７の
スプール５７Ａの推力がアップするため、従来より高圧
力にすることができる。

【００４１】なお、この発明は前述した発明の実施の形
態の例に限定されることなく、適宜な変更を行なうこと
により、その他の態様で実施するものである。

【００４２】

【発明の効果】以上のごとき実施の形態の例の説明より
理解されるように、請求項１，２によるこの発明によれ
れば、１圧１流量の二重油圧シリンダの回路に、前記二
重シリンダに設けた大油圧シリンダと小油圧シリンダの
切換えに高応答直動形切換弁を使用したため、大油圧シ
リンダから小油圧シリンダ、小油圧シリンダから大油圧
シリンダへの切換え時間を短縮し、生産性の向上を図る
ことができる。

【００４３】また、高応答直動形切換弁のスプールの推
力がアップするため、シリンダへの圧力を従来より高圧
にすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の主要部を示し、二重油圧シリンダを
駆動する油圧回路説明図である。

【図２】この発明の主要部を示し、二重油圧シリンダを
駆動する油圧回路説明図である。

【図３】この発明の高応答直動形切換弁を示す断面説明
図である。

【図４】この発明のメインスプール変位に対する出力線
を示す線図である。

【図５】この発明の高応答直動形切換弁の開口面積の推
移を示すグラフである。

【図６】この発明を実施する実施の形態の一例を示し、
油圧式タレットパンチプレスの概略構成を表す正断面説
明図である。

【図７】従来例を示し、二重油圧シリンダを駆動する油
圧回路説明図である。

【図８】従来例を示し、油圧回路に用いたサーボバルブ
である２位置方向切換弁の断面説明図である。

【図９】従来例を示し、メインスプールの変位に対する
出力線を示す線図である。

【符号の説明】

１ タレットパンチプレス １７ 二重油圧シリンダ（駆動装置） ２７ 油圧回路 ２９ 大油圧シリンダ ３１ 小油圧シリンダ ５７ 高応答直動形切換弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二重油圧シリンダを駆動せしめる１圧１
   流量油圧回路にして、前記二重油圧シリンダに設けた
   大，小の油圧シリンダへの圧油の流路を切換える切換弁
   としてパイロット圧にて作動する高応答直動形切換弁を
   設けてなることを特徴とする二重油圧シリンダの油圧回
   路。
2. 【請求項２】 前記二重油圧シリンダがパンチプレスの
   パンチを往復動せしめる駆動装置であることを特徴とす
   る請求項１記載の二重油圧シリンダの油圧回路。