JPS6326405A - 油圧駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、往復可能に配設されたピストンロッドを備え
た油圧駆動装置に関し、とりわけピストンロッドのスピ
ードを変速させることのできる油圧駆動装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、油圧を加えてピストンロッドを駆動させる油圧
駆動装置は、シリンダとこのシリンダ内に往復可能に配
設されたフランジ付ピストンロッドとを有し、フランジ
を境にして工作物側のシリンダ内空間には戻りばねが配
設され他方側のシリンダ内空間にはフランジの後面を油
圧作用面とする油圧室が形成され、この油圧室へは油槽
からの油が油圧ポンプおよび油供給路を通って供給され
るものが知られている。

このような油圧駆動装置のピストンロッドを前進させる
場合は、油圧ポンプを稼動させ油槽からの油を油供給路
を通って油圧室に供給し前進させる。ピストンロッドを
後退させる場合は油圧ポンプを停止し戻りばねによって
後退させる。

このような油圧駆動装置において、油供給ポンプは定量
運転されるのでピストンロッドの前進速度は同一の速度
で行なわれているが、前進速度を変速させる必要が生じ
る場合がある。

例えばこの油圧駆動装置を穴あけパンチャーに応用する
場合は、ピストンロッドの先端にポンチを取り付けこの
ポンチと固定ダイスとの間で工作物（板材等）に穴あけ
作業が行なわれる。そして、この工作物（板材等）の形
状が比較的大きいものであれば、１作物をポンチと固定
ダイスとの間に設置する際固定ダイスとボンデとの間の
距離を長く取らなければならないので、ピストンロッド
の移動ストロークが長くなってしまう。また、このよう
にピストンロッドの移動ストロークが長くなると、ピス
トンロッドはまずポンチが工作物に達するまでの長い距
離無負荷で前進し、その後工作物に達して穴あけ作業を
することになる。

（発明が解決しようとする問題点） このピストンロッドの前進速度は穴あけ作業を行なうこ
とができるよう比較的低速の同一速度となっている。従
って、ポンチが工作物に達するまでの長い距離ピストン
ロッドが前進するのに時間がかかり、ひいては穴あけ作
業自体の作業時間が長時間になってしまうという問題が
ある。このような場合、ピストンロッドの前進速度をポ
ンチが工作物に到達するまでの間は速く、それ以降は遅
くすることができれば、作業時間が短縮され都合が良い
。

ピストンロッドの前進速度を変速させるために、油圧ポ
ンプの容量を変更するよう切り換えることも考えられる
が、油圧ポンプの容量変更は電気的な運転制御を伴うた
めに煩雑となる。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、
当初ピストンロッドの前進速度を速めておき、ピストン
ロッドが所定の位置に達したときピストンロッドの速度
を遅くするように、油圧ポンプの容量を変化させること
なくピストンロッドの前進速度を変速させることができ
る油圧駆動装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は、シリンダと、このシリンダ内に往復可能に配
設されたピストンロッドと、このピストンロッドを駆動
させるため前記シリンダ内に油を供給する油供給路とか
らなり、前記シリンダには前記油供給路側の内壁より軸
方向に向ってガイドバーが突設され、前記ピストンロッ
ドには前記ガイドバーを膚動可能に嵌合しうる補助油圧
室が穿設され、前記油供給路は２つに分岐され、一方の
油供給路は主油圧〒を形成する前記油供給路側の前記シ
リンダ内空間に高圧用バルブ装置を介して連通され、他
方の油供給路は前記補助油圧室へ連通され、前記主油圧
室の油圧作用面の面積は前記補助油圧室の油圧作用面の
面積よりも大きいことを特徴とする油圧駆動装置である
。

（作　用） 本発明によれば、当初は油が小さな面積の補助作用面を
有ザる補助油圧室へ供給されるので、ピストンロッドは
小出力で速く前進する。ビス１−ンロツドが所定の位置
まで達しピストンロッドに抵抗が加わると高圧用バルブ
装置が開き、油が大きな面積の主作用面を有する主油圧
室へ供給されるので、ピストンロッドは大出力でゆっく
り前進する。

〔実施例〕

以下図面を参照して、本発明の実施例について説明する
。

第１図は本発明による油圧駆動装置の第１の実施例を示
す図である。第１図において符号１は油圧駆４」装置の
シリンダである。シリンダ１内にはフランジ３ａを有す
るピストンロッド３が往復可能に配設されている。シリ
ンダ１内はフランジ３ａによって、戻りばね２が配設さ
れる室８と主油圧室４との２つの室に分割されている。

戻りばね２はビス］・ンロツド３を第１図右側へＩＩＪ
させるようにピストンロッド３のフランジ３ａに付勢し
、主油圧室４はピストンロッド３を第１図左側へ萌進さ
せるように油が作用する主作用面４ａを有している。ま
た第１図において符号６はシリンダ１へ油を供給する油
供給路である。

ピストンロッド３内には主作用面４ａよりも小さな面積
の補助作用面５ａを有する補助油圧室５が穿設され、ま
たシリンダ１の内壁からガイドバー９が突設されている
。これら補助油圧室５とガイドバー９とは摺動可能に嵌
合している。また、油供給路６は２つに分岐され、一方
は主油圧室４へ高圧用バルブ装置を介して連通され、他
方は補助油圧室５へ連通されている。高圧用バルブ装置
７は、鋼球７ａとこの鋼球７ａを油の上流側に向って付
勢するスプリング７ｂとから構成されており、常時は閉
となっているが上流側の油圧が上昇すると鋼球７ａがス
プリング７ｂを押し下げて開となるバルブ装置である。

次にこのような構成からなる本実施例の作用について説
明する。

まず油圧ポンプ（図示していない）を稼働させ油ＷＪ（
図示していない）の油を油供給路６へ定量運転で送る。

油供給路６へ送られた油は補助油圧室５に入り補助作用
面５ａに作用しピストンロッド３を第１図左側へ前進さ
せる。この場合、補助作用面５ａの面積は小さいのでピ
ストンロッド３は高速で前進する。ピストンロッド３が
高速で前進し、その後ピストンロッド３の先端部が工作
物に衝突してピストンロッド３に抵抗が加わると、補助
油圧室５の油圧が上昇する。この上昇した油圧は補助油
圧室５から油供給路６、高圧用バルブ装置７まで伝わり
、鋼球７ａをスプリング７ｂの力に抗して下方へ押し下
ｔブる。すると、高圧用バルブ装置７が間となり、高圧
用バルブ装置７から油が主油圧室４へ流入する。主作用
面４ａの面積は補助作用面５ａの面積よりも大きいため
、ピストンロッド３はピストンロッド３に加わる抵抗力
に抗して大出力でかつ低速で前進する。

また、ピストンロッド３を後退させる場合は、油圧ポン
プを停止すれば、戻りばね２によってピストンロッド３
は後退し主油圧室４の浦は油槽へ戻される。

このように本実施例によれば当初ピストンロッドが速く
前進し、ピストンロッドに抵抗が加わった場合はピスト
ンロッドが遅く前進するようにピストンロッドの前進速
度を変速させることができる。

次に本発明の応用例を示す。

第２図乃至第６図は本発明による油圧駆動装置をパンチ
ャーに応用した例を示す図である。

第２図において、符号１１はパンチャーの油圧駆動装置
のシリンダであり、シリンダ１１内にはフランジ１３ａ
を有し先端にポンチ１５を取り付けたピストンロッド１
３が往復可能に配設されている。シリンダ１１内はフラ
ンジ１３ａによって、戻りばね１２が配設される室３２
と主油圧室３１との２つの室に分割されている。戻りば
ね１２はピストンロッド１３を第２図右側へ後退させる
ように付勢し、主油圧室３１はピストンロッド１３を第
２図左側へ前進させるように油が作用する主作用面３１
ａを有している。シリンダ１１の右方には油槽２０が形
成され、シリンダ１１内へ送られる油が蓄えられている
。また第３図に示すように油槽２０１．：隣接して、油
槽２０の油を加圧する往復式の油圧ポンプ１７ａ、１７
ｂ、１７ｃがシャフト１６の回りに放射線状に配設され
ている。

また、第２図、第４図および第５図に示すように油圧ポ
ンプ１７ａの吐出口側には油供給路１９ａが、油圧ポン
プ１７ｂの吐出口側には油供給路１９ｂが、油圧ポンプ
１７ｃの吐出口側には油供給路１９ｃがそれぞれ形成さ
れている。さらに、油供給路１９ａは油連絡路２１ａに
、油供給路１９ｂは油連絡路２１ｂに、油供給路１９ｃ
は油連絡路２１ｃにそれぞれ連絡され、これら油連絡路
２１ａと油連絡路２”Ｉｔ）と油連絡路２１ｃとは油圧
駆動装置の略中火に位置する中心室２７で相互に連通し
ている。

中心室２７と主油圧室３１とは第２図および第４図に示
すように主供給路３６によって連絡され、この主供給路
３６によって主油圧室３１へ浦が供給される。また、主
油圧室３１と中心室２７との間に、第５図に示すように
油戻り連絡路４５が形成され、この油戻り連絡路４５に
よって主油圧室３１から中心室２７まで油が戻される。

この油戻り連絡路４５の内部には油戻り連絡路４５を閉
止するようスプリングによって上流側に付勢された鋼球
４１が設けられている。油戻り連絡路４５によって中心
室２７へ戻された油は第２図および第４図に示す油戻り
路２２によって油槽２０へ戻される。また、第６図に示
すように油槽２０と主油圧室３１とを連通して油補給路
４７が形成され、この油補給路４７の内部には、油補給
路４７を閉止するようスプリングによって上流側に付勢
された鋼球４３が設けられている。

ピストンロッド１３内には主作用面３１ａよりも小さな
面積の補助作用面３５ａを有する補助油圧室３５が穿設
され、またシリンダ１１の内壁よりガイドバー３４が突
設されている。これら補助油圧室３５とガイドバー３４
とは囲動可能に嵌合している。また、油供給系統は中心
室２７から２つに分岐され、一方は主供給路３６を経て
主油圧室３１へ連通され、他方はガイドバー３４内に形
成されＩζ補助供給路３３を経て補助油圧室３５へ連通
される。主供給路３６内には、高圧用バルブ装置３０が
配設されている。この高圧用バルブ装置３０は！１４球
３０ａと主供給路３６を閉止するよう鋼球３０ａを上流
側に向って付勢するスプリング３０ｂとから構成されて
おり、常時は閉となっているが上流側の油圧が上昇する
と鋼球３０ａがスプリング３０ｂを押し下げ、高圧用バ
ルブ装置３０　Ｉｔ　ｌｊＭとなる。

次にこのような構成からなる本実施例の作用について説
明する。

まず工作物３９をポンチ１５と固定ダイス３７との間に
入れて、固定ダイス３７に隣接して設置する。その後シ
ャフト１６をモータ（図示していない）により回転させ
油圧ポンプ１７ａ、１７ｂ。

１７Ｃを稼動させる。すると油槽２０の油は油圧ポンプ
１７から油供給路１９ａ、１９ｂ、１９ｃを通って油圧
絡路２１ａ、２１ｂ、２１ｃへ定量運転で送られる。油
圧絡路２１ａでは油圧によってスプール２３が押し下げ
られ、スプール２３の下方にある鋼球２５によって油圧
絡路２１ａの出口が塞がれ、中心室２７から油圧絡路２
１ａへの逆流が防止される。この場合、油圧絡路２１ａ
に流入した油は油連絡路り１ａ内面とスプール２３との
間の隙間を通って油戻り路２２から油槽２０へ戻される
。また、油圧絡路２１ｂ、２１Ｃに送られた油は中心室
２７で合流して補助供給路３３を通り補助油圧室３５に
入りピストンロッド１３を工作物３９側へ前進させる。

補助作用面３５の面積は主作用面３１ａの面積よりもか
なり小さいので、ピストンロッド１３は工作物３つに向
って高速で前進する。この時、油槽２０内の油が第５図
の鋼球４３を通って主油圧室３１へ吸い込まれる。ピス
トンロッド１３の先端に取り付けられたポンチ１５が工
作物３９に衝突すると、補助油圧室３５の油圧が上界す
る。このように、上背した油圧は補助油圧室３５、補助
供給路３３、中心室２７および主供給路３６に伝わる。

すると、高圧の油によって鋼球３０ａがスプリング３０
ｂの力に抗して下流側へ押し下げられ、高圧用バルブ装
置３０が開となり、高圧の油が主供給路３６から主油圧
室３１へ流入する。この場合、主作用面３１ａの面積は
補助作用面の面積よりも大きいため、ピストンロッド１
３は大出力でゆっくりと前進し、ポンチ１５と固定ダイ
ス３７との間で工作物３９の穴あけ作業が行なわれる。

穴あけ作業が完了した後、油圧ポンプ１７ａ。

１７ｂ、１７ｃを停止すると、ピストンロッド１３は戻
りばね１２によって第２図の右側へ後退する。このとき
、主油圧室３１内の油は、第５図の鋼球４１をスプリン
グの力に抗して下流側へ押し、油戻り連絡路４５を通っ
て中心室２７に戻される。第２図に示すスプール２３お
よび鋼球２５は、油圧ポンプ１７ａが停止しているので
上流側に戻り、このため油圧絡路２１ａが間口されるの
で、中心室２７に戻された油はさらに油圧絡路２１ａ、
ｉ１１］戻り路２２を通って油槽２０に戻される。

このように本実施例によれば、ピストンロッド１３の先
端のポンチ１５が工作物３９に達するまでは、補助油圧
室３５へ油が供給されピストンロッド１３が小出力で速
く前進する。ポンチ１５が工作物３つに衝突すると補助
油圧室３５の油圧が上昇し高圧用バルブ装置３０が開と
なり、主油圧室３１へ油が供給されピストンロッド１３
が大出力で遅く前進し穴あけ作業を行なう。このように
、ピストンロッド１３はポンチ１５が工作物３つに達す
るまで高速で前進するので、ポンチ１５と工作物３つと
の間の距離が長くても工作物３９へのポンチ１５の到達
時間を短縮することができる。

なお、本発明による油圧駆動装置の応用例として、固定
ダイスとポンチとを取り付けた穴あけ用のパンチャーの
例を示したが、これに限らず油圧によって往復運動をす
るピストンロッドを具備する工具であれば、鉄筋曲げ機
等にも応用することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、当初は油が小さな面積の油作用面を有
する補助油圧室へ供給されるので、ピストンロッドは小
出力で速く前進する。ピストンロッドが所定の位置まで
達しピストンロッドに抵抗が加わると高圧用バルブ装置
が開き、油が大きな面積の油作用面を有する主油圧！へ
供給されるので、ピストンロッドは大出力でゆっくり前
進する。

このように油圧ポンプの運転容重を変化させることなく
、ピストンロッドの前進速度を簡単に変速することがで
きるので、この油圧駆動装置を種々の工具に応用するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による油圧駆動装置の一実施例を示す側
断面図、第２図は本発明による油圧駆動装置をパンチャ
ーに応用した例を示す側断面図、第３図は油圧ポンプを
示す第２図■−■線矢視図、第４図は油連絡路を示す第
２図ＩＶ−ｒＶ線断面図、第５図は油戻り連絡路を示す
第４図ｖ−Ｖ線断面図、第６図は油補給路を示す第４図
■−■線断面図である。 １・・・シリンダ、２・・・戻りスプリング、３・・・
ピストンロッド、４・・・主油圧室、５・・・補助油圧
室、６・・・油供給路、７・・・高圧用バルブ装置、１
１・・・シリンダ、１２・・・戻りスプリング、１３・
・・ピストンロッド、１５・・・ポンチ、１７・・・油
圧ポンプ、１９・・・油供給路、２０・・・油槽、２１
・・・油連絡路、２７・・・中心室、３０・・・高圧用
バルブ装置、３１・・・主油圧室、３５・・・補助油圧
室、３７・・・固定ダイス、３つ・・・工作物、４５・
・・油戻り連絡路、４７・・・油補給路、ρ・・・工作
物の高さ。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 昆　１　図 ■ 昆４　ｚ 厩　３　ｚ 冗５　図 肥　６　ｚ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シリンダと、このシリンダ内に往復可能に配設されたピ
   ストンロッドと、このピストンロッドを駆動させるため
   前記シリンダ内に油を供給する油供給路とからなり、前
   記シリンダには前記油供給路側の内壁より軸方向に向つ
   てガイドバーが突設され、前記ピストンロッドには前記
   ガイドバーを摺動可能に嵌合しうる補助油圧室が穿設さ
   れ、前記油供給路は２つに分岐され、一方の油供給路は
   主油圧室を形成する前記油供給路側の前記シリンダ内空
   間に高圧用バルブ装置を介して連通され、他方の油供給
   路は前記補助油圧室へ連通され、前記主油圧室の油圧作
   用面の面積は前記補助油圧室の油圧作用面の面積よりも
   大きいことを特徴とする油圧駆動装置。