JPH0366998B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は油圧作動の押圧装置に関する。

イ 発明の目的 従来の技術 油圧プレス、油圧剪断装置、油圧搾油機等の油
圧作動の押圧装置が行う行程を押圧子が被押圧物
に当たるまでの行程L₁と行程L₁に続いて起こる
作用行程L₂とに分けると、行程L₁と行程L₂とは
同速の下に起こす必要はなく、無負荷の状態にお
いての行程および無負荷に近い状態においての行
程は送り速度を大きくすることが望ましい。この
ような条件の下に装置を動作させるには、 １ 容量が大きい１台の油圧ポンプを設けてその
吐き出し量の制御を行う， ２ 容量が大きい低圧ポンプと容量が小さい高圧
ポンプとを設けてそれらを適当な制御系により
制御させて使用する， ３ 油圧シリンダ装置に適当な倍力機構を付設
し、必要に応じて倍力機構を動作させる， 等の手段の採用が考えられるが、これらの手段の
採用は装置系の外形寸法の大形化と制御系の複雑
化を招きやすく、手段の設置に必要とする経費も
嵩みがちである。

発明が解決しようとする課題 本発明は上記１，２，３に挙げた欠点を回避し
た油圧作動の押圧装置の開発を解決されるべき課
題とする。

ロ 発明の構成 課題を解決するための手段 本発明による油圧作動の押圧装置は、内部にオ
イルを保有する押圧子をピストンとするピスト
ン・シリンダ装置を設け、ねじ送りにより軸線方
向に動かされるプランジヤを上記ピストン・シリ
ンダ装置のシリンダヘツドおよびピストンの頂部
に摺動自在に嵌合させ、押圧子のオイル保有空間
の径を上記プランジヤの径より大きくし、上記ピ
ストン・シリンダ装置の頂部に対する上記プラン
ジヤの摺動自在の嵌合が解除されて押圧子のオイ
ルの保有空間が上記ピストン・シリンダ装置のシ
リンダヘツドとピストンの頂面部との間の空間に
連通する状態に至るまでの過渡期において押圧子
内のオイルが所値を超えることにより開いて上記
連通を行なわすリリーフ弁を設けると共に、上記
ピストン・シリンダ装置のシリンダヘツドとピス
トンの頂面部との間へのオイルの供給および該空
間より排出されるオイルの受け入れを行うオイル
タンクを設け、押圧子のオイル保有空間にピスト
ン・シリンダ装置のプランジヤが進入するときに
閉の状態をとり上記プランジヤが上記ピストンに
一本化して動く早送り及び早戻し時に開の状態を
とる吸い込み兼戻しを上記タンクと上記ピスト
ン・シリンダ装置との間の流路上に介在させ、出
力軸の回転速度を０とする点を変速範囲に含み負
荷トルクの増大に伴い出力軸の回転速度が０に向
かつて減少させられる摩擦無段変速機を上記ねじ
送りの駆動系上に設けたことを特徴とする。

作 用 上記本発明による装置は、“出力軸の回転速度
を０とする点を変速範囲に含み負荷トルクの増大
に伴い出力軸の回転速度が０に向かつて減少させ
られる摩擦無段変速機”の特性が押圧子の駆動に
利用され、押圧子が被押圧物に当たるまでの行程
L₁は、負荷トルクが小さいことよりして、摩擦
無段変速機の出力軸の回転速度を高くして高速に
行われ、一方、押圧子が被押圧物に力を及ぼしつ
つ仕事を行う行程L₂は、押圧子が被押圧物に及
ぼす押圧力を大きくするごとく摩擦無段変速機の
出力軸の回転速度を低くして行われる。摩擦無段
変速機の出力軸の回転速度は被押圧物が押圧子に
及ぼす反力の大きさの関数で、被押圧物の性質お
よび状態に従つて自動的に変化する。すなわち、
被押圧物の変形抵抗が小さいときと被押圧物の変
形抵抗が大きいときとを比較すると、摩擦無段変
速機の出力軸の回転速度は前者の状態の場合の方
が後者の状態の場合より大きい。本発明による装
置は出力軸の回転速度を０とする点を変速範囲に
含み負荷トルクの増大に伴い出力軸の回転速度が
０に向かつて減少させられる摩擦無段変速機は第
６図に示す「トルクー回転速度特性」をもつの
で、この特性が装置の小形化に利用されているの
である。

実施例 第１図において、１は内部にオイルを保有する
押圧子２をピストンとするピストン・シリンダ装
置、３はピストン・シリンダ装置１のシリンダヘ
ツドである。５はねじ送りにより軸線方向に動か
されて押圧子２に押圧用推力をおよぼすプランジ
ヤで、このプランジヤ５は電動機４を駆動源とす
る摩擦無段変速機８の出力軸９に駆動連結されて
いる。６はプランジヤ５にねじ嵌合する送りナツ
ト７の回り止め用杆体である。送りナツト７はピ
ストン・シリンダ装置１のシリンダヘツド３およ
び押圧子２の頂部２ａに摺動自在に嵌合させられ
ている。１０は摩擦無段変速機８の出力軸９に一
体化して設けられていて送りナツト７に嵌合する
送りねじ棒である。

１１はピストン・シリンダ装置１のシリンダヘ
ツド３とピストンとしての押圧子２の頂面１２と
の間の空間、１３は押圧子２内のオイル保有空
間、１４はこれらの空間の間に設けられたリリー
フ弁、１５はオイルタンクである。シリンダヘツ
ド３と押圧子２の頂部２ａとの間の空間１１とを
連通させる流路上にはオイルの吸い込み用とオイ
ルの戻し用とを兼ねる弁１６が設けられている。

第１図に示すごとく押圧子２の頂部２ａにプラ
ンジヤ５が摺動自在に嵌合すると共にリリーフ弁
１４が閉じている状態においては、押圧子２内の
空間に１３に保有されているオイルはシリダヘツ
ド３とピストンの頂部２ａとの間の空間１１に移
動することはできない。この状態はプランジヤ５
と押圧子２とを一体化しオイルタンク１５内のオ
イル吸い込み蒹戻し用の弁１６を経て空間１１に
導入しつつ早送りを開始させようとする状態、す
なわち、ねじ送りにのみ依存して押圧子２の送り
が行われようとしている状態である。この状態で
進行する早送り時に被押圧物１９が押圧子２に及
ぼす力（負荷抵抗）は極めて小さく、従つて、早
送り時においては押圧子２内の空間１３内の油圧
はリリーフ弁１４を開くに足る値に達しない。

押圧子２が早送りされて被押圧物に衝合させら
れると、空間１１内の油圧上昇に起因して吸い込
み蒹戻し用の弁１６が自動的に閉じ、被押圧物１
９が押圧子２に及ぼす抵抗により押圧子２内の空
間１３内の油圧が上昇する。この油圧の上昇が所
定値を超えるとリリーフ弁１４が開き、押圧子２
内に保有されるオイルをシリンダヘツド３とピス
トンの頂部１２との間の空間１１に移動させ得る
ようになり押圧子２内の空間１３内にプランジヤ
５を進入させる倍力機構による押圧が開始され
る。この押圧が行われるとき、摩擦無段変速機８
に加わる負荷トルクが大きくなり摩擦無段変速機
８の変速リング１７は出力軸９の回転速度を減少
させる方向（円錐面に対する摩擦係合点を円錐面
の大径側に移動させる方向）に自動的に移動す
る。リリーフ弁１４が開の状態をとるのはプラン
ジヤ５と押圧子２との間の摺動嵌合が解除され
て、第２図に示すごとく空間１１，１３間に連通
路が形成されるまでである。すなわちリリーフ弁
１４の動作は過渡的のものである。第２図には被
押圧物１９の変形前の形状が示され、被押圧物１
９が所期のごとく変形された形状が示されてい
る。

被押圧物１９に対する所期の押圧が完了する
と、摩擦無段変速機８の出力軸９を逆転させるご
とく電動機４の作動回路の切り替えが行われると
共にこの切り替え動作に連動するレバー２０によ
りオイルタンク１５とピストン・シリンダ装置１
との間に介在された弁１６が開かれて早送り装置
のリセツトが行われる。このリセツトは、プラン
ジヤ５が第３図に示すごとく押圧子２の頂部２ａ
に摺動嵌合するようになる第１のステツプと、第
１のステツプに続きプランジヤ５が押圧子２を引
き上げて第１図の状態に戻す第２のステツプとを
含む過程として生じる。なお、２１は押圧子２の
引き上げに際して作用する係合部である。

オイルタンク１５と電動機４および摩擦無段変
速機８とは必要に応じ、ピストン・シリンダ装置
１の側方に設けることができ、その場合、ねじ棒
１０の駆動はベルトまたはチエーンを介して行わ
れる。

出力軸の回転速度を０とする点を変速範囲に含
むと共に負荷トルクの増大に伴つて出力軸の回転
速度が低下させられる形式の摩擦無段変速機とし
ては変速リングの回転が出力軸に伝達される“リ
ング回転型”のものと変速リングの回転が拘束さ
れていて軌道リングの回転が出力軸に伝達される
“リング非回転型”のものとがあるが、図示のも
のにおいて設けられている摩擦無段変速機はリン
グ回転型のものである。第１図には出力トルクの
増大に伴つて出力軸の回転速度を低下させるごと
く変速リング１７を動かすためのカム２２とこの
カム１１の従動子２３と、出力軸９を増速させる
方向に変速リング１７を動かそうとする力を及ぼ
すばね２４とを含む制御機構とが示されている。
第４図は上記カム２２の作用面の輪郭を示す。こ
の図において、実線で示す従動子２３の位置変速
リング１７が「高速」を選択したときの位置、点
線で示す従動子２３の位置は変速リング１７が出
力軸９の回転速度を０にする位置である。

第５図は摩擦無段変速機８が出力軸９の回転速
度を０にする点をその変速範囲に含むことを説明
するためのもので、この図において２５は円錐形
転子、２６は入力軸上の摩擦伝動車、２７は出力
軸上の摩擦伝動車である。摩擦伝動車２６は円錐
形転子２５上の円弧断面形伝動面２８に摩擦係合
し、摩擦伝動車２７は円錐形転子２５上の平担な
伝動面２９に摩擦係合している。出力軸９の回転
速度が０となるのは、変速リング１７が図示の実
線位置にまで移動させられて有効半径ａ，ｂ，
ｃ，ｄ間にａ：ｂ＝ｃ：ｄの関係が成立するとき
である。なお、ａは円錐面の有効半径、ｂは平担
な伝動面２９の有効半径、ｃは変速リング１７の
有効半径、ｄは摩擦伝動車２７の有効半径であ
る。カム従動子２３が第４図の実線で示す位置に
あるとき変速リング１７は第５図の実線で示す位
置にあり、そのとき、出力軸９に加わる負荷トル
クは第６図にT_naxで示す値をとる。一方、カム
従動子２３が第４図の点線で示す位置にあるとき
変速リング１７は第５図の点線で示す位置にあ
り、そのとき出力軸９に加わる負荷トルクは第６
図にT_hで示す値またはそれに近い値をとる。

押圧子２はそれが被押圧物１９に衝合させられ
るまでの過程において負荷トルクT_hに対応する
極めて早い速度で送られるが、被押圧物１９に衝
合させられと、以後、負荷トルクの大きさに応じ
る大きい推力を受けつつ低い速度で押圧行程を行
う。

ハ 発明の効果 本発明による押圧装置は、“出力軸の回転速度
を０とする点を変速範囲に含み負荷トルクの増大
に伴い出力軸の回転速度が０に向かつて減少させ
られる摩擦無段変速機”の特性を充分に生かして
早送りおよび早戻しを行うもので、押圧子の送り
に消費される動力が極度に小さいものである。こ
のものに設けられる制御系は小形であると共に簡
素な構造のものとすることができる。本発明によ
る押圧装置は全体の外形寸法が比較的小さいと共
に使用し易いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による押圧装置の１例を示す垂
直断面図、第２図および第３図は第１図に示すも
のの一部を状態を変えて示す垂直断面図、第４
図，第５図および第６図は第１図に示す装置に設
けられている摩擦無段変速機の説明用の図面で、
第４図は制御用カムの輪郭を、第５図は出力軸の
回転速度を０にする変速リングの位置を、第６図
は変速機の「トルクー回転速度」特性を示す。 １……ピストン・シリンダ装置、２……押圧
子、２ａ……押圧子の頂部、３……シリンダヘツ
ド、４……電動機、５……プランジヤ、６……回
り止め用杆体、７……送りナツト、８……摩擦無
段変速機、９……出力軸、１０……送りねじ棒、
１１……空間、１２……押圧子の頂面、１３……
押圧子内のオイル保有空間、１４……リリーフ
弁、１５……オイルタンク、１６……弁、１７…
…変速リング、１８……連通路、１９……被押圧
物、２０……レバー、２１……係合部、２２……
カム、２３……従動子、２４……ばね、２５……
円錐形転子、２６，２７……摩擦伝動車、２８，
２９……伝動面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内部にオイルを保有する押圧子をピストンと
   するピストン・シリンダ装置を設け、ねじ送りに
   より軸線方向に動かされるプランジヤを上記ピス
   トン・シリンダ装置のシリンダヘツドおよびピス
   トンの頂部に摺動自在に嵌合させ、押圧子のオイ
   ル保有空間の径を上記プランジヤの径より大きく
   し、上記ピストン・シリンダ装置の頂部に対する
   上記プランジヤの摺動自在の嵌合が解除されて押
   圧子のオイルの保有空間が上記ピストン・シリン
   ダ装置のシリンダヘツドとピストンの頂面部との
   間の空間に連通する状態に至るまでの過渡期にお
   いて押圧子内のオイルが所定値を超えることによ
   り開いて上記連通を行なわすリリーフ弁を設ける
   と共に、上記ピストン・シリンダ装置のシリンダ
   ヘツドとピストンの頂面部との間へのオイルの供
   給および該空間より排出されるオイルの受け入れ
   を行うオイルタンクを設け、押圧子内のオイル保
   有空間にピストン・シリンダ装置のプランジヤが
   進入するときに閉の状態をとり上記プランジヤが
   上記ピストンに一体化して動く早送り及び早戻し
   時に開の状態をとる吸い込み兼戻しを上記タンク
   と上記ピストン・シリンダ装置との間の流路上に
   介在させ、出力軸の回転速度を０とする点を変速
   範囲に含み負荷トルクの増大に伴い出力軸の回転
   速度が０に向かつて減少させられる摩擦無段変速
   機を上記ねじ送りの駆動系上に設けたことを特徴
   とする、油圧作動の押圧装置。