JPH09296802A - 昇降液圧回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 質量下降時に関連する液圧回路に対し高圧が
掛かるのを防いで通常の液圧回路と同等に速度制御が容
易となり、省エネルギー並びに作動時のサイクルタイム
の短縮化を図る昇降液圧回路の提供。 【解決手段】 液圧アクチュエータ１、液圧制御弁２、
チェック弁５を備えた液圧回路であって、液圧制御弁
は、昇降停止時に圧源から液圧アクチュエータへの流体
流入と液圧アクチュエータ１からタンクへの流体流出を
止める中立制御位置 bと、上昇時上記流入と流出を制御
する上昇制御位置 cと、自重下降時圧源から液圧アクチ
ュエータへの流体流入を止め、液圧アクチュエータから
の流体流出を制御する自重下降制御位置a1と、動力下降
時同流出流入を制御する動力下降制御位置a2との４制御
位置を持つ。チェック弁は、自重下降時タンクラインの
背圧で開いて液圧アクチュエータへの流入流体をタンク
ラインから導き、動力下降時は流体の流れを阻止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、縦型のプレスマシ
ンやダイキャストマシン等の型開閉装置のような重量物
を昇降する昇降装置に用いられる油圧回路等の昇降液圧
回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】縦型のプレスマシン等の型開閉装置のよ
うに重量物を昇降するための装置に用いられる油圧回路
では、図８に示されるような構成の油圧回路が従来から
広く使用されている。この従来例では、図８において型
Ｗを上昇する場合は、電磁比例方向・流量制御弁（以
下、比例弁と略称する）１７を中立制御位置ロから右位
置イに切換え、圧源からの圧油を比例弁１７のＰポート
からＡポートに流通してシリンダ１６のヘッド側室に流
入させるとともに、シリンダ１６のロッド側室から出た
圧油を比例弁１７のＢポートからＴポートに流通してタ
ンクに流出させるようになっている。

【０００３】逆に型Ｗを下降する場合は、電磁弁２１に
通電してパイロットチェック弁２０を開弁し、かつ比例
弁１７を左位置ハに切換え、圧源からの圧油を比例弁１
７のＰポートからＢポートに流通してシリンダ１６のロ
ッド側室に流入させるとともに、シリンダ１６のヘッド
側室から出た圧油を比例弁１７のＡポートからＴポート
に流通してタンクに流出させるのであって、比例弁１７
に対する電流制御によって、該弁での流量の制御が可能
であり、シリンダ１６の最高速度や、加速・減速を制御
することができる。なお、シリンダ１６のヘッドとロッ
ドは逆の関係でも同じことであり、また、比例弁の代わ
りに、電磁切換弁、絞り弁及びチェック弁の組合せで構
成した油圧回路も一般的である。

【０００４】上述の従来の例では、型の下降時には、型
等の自重によって下降させることも可能であるが、一般
には圧源よりの流量をシリンダ１６のロッド側室に流入
させているために、(1) 下降時に圧源流量が必要でその
ために余分なエネルギーを消費する、(2) 同一圧源によ
って並列的に接続される複数の昇降装置を駆動している
装置の場合、その複数の昇降装置の駆動がサイクルタイ
ム中で同時に必要になったときには、圧源流量が不足し
て、速度が低下したり或いは片方の駆動を待機させる必
要が余儀なくされるなどして、サイクルタイムが長くな
り、殊にタイヤ加硫プレス装置の場合にこのことが顕著
である。(3) 同一圧源で他の装置を接続しているような
装置の場合にも、同時操作が必要な際は上記(2) 項の場
合と同様の問題が発生する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述するような問題の
解決を図るためとして、本出願人は図９に示される如き
特開平 7− 80618号公報に開示してなる先行技術をさき
に提案した。この先行技術に係るシリンダ作動用油圧回
路は図９を参照して、油圧ポンプ及び油タンクを要素部
材に備える油圧源装置を含んで構成される油圧制御ユニ
ット（図示せず）と、チェック弁２６、電磁比例弁１
７、電磁切換弁１８、チェック弁２２、リリーフ弁１
９、電磁切換弁２１によりパイロット操作されるパイロ
ットチェック弁２０、ポペット弁２３Ａとパイロット操
作用の電磁切換弁２４Ａとシャトル弁２５Ａとからなる
制御弁装置２９を含んで構成される負荷側制御ユニット
と、自重負荷である例えば高圧鋳造機の上金型の昇降動
作を行う２基の並列接続された油圧シリンダ１６Ａ，１
６Ｂとを備えていて、電磁比例弁１７は、油圧シリンダ
１６Ａ，１６Ｂの上昇、下降、停止を行うための制御弁
であり、電磁切換弁１８は、シリンダ上昇時に再生回路
を形成するための制御弁であり、また、制御弁装置２９
は、ポペット弁２３Ａのスプリング室の圧力を制御する
ことにより、油圧シリンダの下降時のみチェック機能を
発揮させ、その他は閉鎖状態とすることができる弁装置
である。

【０００６】上記シリンダ作動用油圧回路におけるシリ
ンダ下降時の態様について概要説明すると、電磁切換弁
２１を励磁してパイロットチェック弁２０を開弁する。
電磁切換弁２４Ａを励磁すると、ポペット弁２３Ａはシ
リンダヘッド側からロッド側への圧油の流れを許容する
チェック弁となる。電磁比例弁１７を図上で３制御位置
中の左位置に切換えると、再生回路が形成されて下降が
行われる。即ち、ヘッド側の油は一部が電磁比例弁１７
を介してタンクに流出し、残りはポペット弁２３Ａを介
してロッド側に流入する。一方、圧源の油は、圧源圧力
がロッド側圧力よりも低ければロッド側には流入せず、
高ければロッド側に流入する。下降時に、更に電磁切換
弁１８を切換えると、圧源圧力とロッド側圧力の高低に
は無関係に圧源からロッド側に油は流入しない。このよ
うなことから、先に述べた従来技術での問題点はこの油
圧回路によって解決することが可能となる。

【０００７】ところで上述の先行技術において、(1) シ
リンダ下降時の油圧回路は、系の動特性を発揮する部分
のみについて略記すると図１０のようになることは明ら
かである。この略記した回路は当然に再生回路である
ので、自重によるシリンダの保持圧が高くなり、その結
果、系のバネ定数が小さくなっている。ヘッド側から
タンクに至る油通路には絞り機構があるが、ロッド側の
油通路に絞りが無く、系のダンピングが小さくなってい
る。このようなことから、油圧装置として振動し易い系
となり、加速や減速の際に力が加わると振動が発生し
て、速度制御が行い難くなることが予想される。(2) 一
般的に使用されているシリンダのＪＩＳＢ８３５４のロ
ッド径の記号“Ｂ”では、ヘッド側とロッド側の面積比
が３：２となっていて、再生回路に形成した場合、負荷
による圧力が複動回路の場合の３倍にもなり、従って高
圧用のシリンダを使う必要が生じる。

【０００８】本発明は、このような先行技術が有する問
題点に鑑みてその改善を図るために成されたものであ
り、従って本発明の目的は、質量の下降時にこれに関連
する液圧回路に対し高圧が掛かるのを防いで通常の液圧
回路と同等に速度制御が容易となり、また、省エネルギ
ーが可能でかつ作動時のサイクルタイムの短縮化を図る
ことができる昇降液圧回路を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため以下に述べる構成としたものである。即
ち、本発明は、液圧アクチュエータ、液圧制御弁及びチ
ェック弁を備えて縦型プレスの型開閉装置等の昇降装置
における質量を昇降するための液圧回路であって、液圧
制御弁は、昇降停止時に圧源から液圧アクチュエータへ
の流体流入並びに液圧アクチュエータからタンクへの流
体流出を止める中立制御位置と、上昇時に圧源から液圧
アクチュエータに流入する流体並びに液圧アクチュエー
タからタンクに流出する流体を制御する上昇制御位置
と、自重による下降時に圧源から液圧アクチュエータへ
の流体流入を止め、液圧アクチュエータから流出する流
体を制御する自重下降制御位置と、動力による下降時に
液圧アクチュエータからタンクに流出する流体並びに圧
源から液圧アクチュエータに流入する流体を制御する動
力下降制御位置との４制御位置を有し、チェック弁は、
自重による下降時にタンクラインの背圧で開いて液圧ア
クチュエータに流入する流体をタンクラインから導き、
動力による下降時に流体の流れを阻止することを特徴と
する昇降液圧回路である。

【００１０】本発明はまた、前項記載の昇降液圧回路に
おいて、液圧制御弁が、上昇制御位置、中立制御位置、
自重下降制御位置、動力下降制御位置の記載順に配設さ
れた４制御位置を有する電磁比例方向・流量制御弁であ
ることを特徴とするものであり、また、同じく液圧制御
弁が、上昇制御位置、中立制御位置、動力下降制御位
置、自重下降制御位置の記載順に配設された４制御位置
を有する電磁比例方向・流量制御弁であることを特徴と
するものである。

【００１１】本発明はまた、液圧アクチュエータ、第１
液圧制御弁、第２液圧制御弁及びチェック弁を備えて縦
型プレスの型開閉装置等の昇降装置における質量を昇降
するための液圧回路であって、第１液圧制御弁は、昇降
停止時に圧源から液圧アクチュエータへの流体流入並び
に液圧アクチュエータからタンクへの流体流出を止める
中立制御位置と、上昇時に圧源から液圧アクチュエータ
に流入する流体並びに液圧アクチュエータからタンクに
流出する流体を制御する上昇制御位置と、下降時に圧源
から液圧アクチュエータへの流体流入を止め、液圧アク
チュエータから流出する流体を制御する自重下降制御位
置との３制御位置を有し、第２液圧制御弁は、自重によ
る下降時に圧源から液圧アクチュエータへの流体流入を
止める自重下降制御位置と、重力による下降時に圧源か
ら液圧アクチュエータに流入する流体を制御する動力下
降制御位置との２制御位置を有し、チェック弁は、自重
による下降時にタンクラインの背圧で開いて液圧アクチ
ュエータに流入する流体をタンクラインから導き、動力
による下降時に流体の流れを阻止することを特徴とする
昇降液圧回路である。

【００１２】

【発明の実施の形態】上記の解決手段を備える本発明の
実施の形態について、実施例が示される添付図面を参照
して以下に説明する。

【００１３】本発明に係る昇降液圧回路の一つを油圧回
路によって説明すると、この油圧回路は、タイヤ加硫機
の金型等のような高重量負荷を昇降させる昇降装置を制
御するためのものであって、高重量負荷に連結される油
圧シリンダ（液圧アクチュエータ）と、比例弁等の制御
弁（液圧制御弁）と、油圧ポンプ（圧源）及び油タンク
を構成要素とする油圧源装置と、高重量負荷が下降作動
する際にはタンクよりの吸い込み回路を形成し、上昇作
動する際には通常の複動回路を形成するように、所定の
油流路を開通・遮断させるためのチェック弁とを含んで
構成される（図１参照）。

【００１４】制御弁は、例えば電磁比例方向・流量制御
弁であって、上昇制御位置、中立制御位置、自重下降制
御位置、動力下降制御位置の四つの制御位置を有する。
この制御弁においては中立制御位置にセットすることに
よって、圧油が油圧シリンダに対して流入・出するのを
止めて高重量負荷を所定位置で停止させることができ
る。高重量負荷を上昇させるには、制御弁を上昇制御位
置に切換えればよく、圧源からの油は制御弁を介して油
圧シリンダの上昇時容積増加側室（下降時容積減少側
室）に流入し、一方、油圧シリンダの上昇時容積減少側
室（下降時容積増加側室）から流出する油は制御弁を介
して油タンクに流れ込み、このようにして通常の複動回
路による上昇制御が可能である。

【００１５】高重量負荷を下降させるには、該負荷自体
の高重量を利用した自重下降と圧源を利用した動力下降
とのいずれかによって可能であり、自重下降の場合は、
制御弁を自重下降制御位置に切換えると、圧源からの油
は制御弁でブロックされて流通が止められ、一方、油圧
シリンダの下降時容積減少側室から流出する油は制御弁
を介してタンクラインに流れて背圧を発生する。この背
圧によって前記チェック弁が開き、タンクラインに流れ
る油の一部がチェック弁を経て油圧シリンダの下降時容
積増加側室に流れる。これにより、下降時容積増加側室
は容積変化にかかわらず油が充満されたままである。な
お、下降速度の制御は、制御弁の開度調節によって行う
ことができる。

【００１６】このように自重下降制御の場合は、動力が
節約できて省エネルギーになり、また、回路のダンピン
グは十分に大きくて、変速時に振動を起こし難く速度制
御が容易である。更に、油圧シリンダの下降時容積減少
側室が流量不足でキャビテーションを起こすことがな
い。

【００１７】次に動力下降の場合は、制御弁を動力下降
制御位置に切換える。圧源からの油は制御弁で流量調節
されながら油圧シリンダの下降時容積増加側室に流入
し、一方、油圧シリンダの下降時容積減少側室から流出
する油は制御弁を介してタンクラインに流れる。従っ
て、圧源の圧力による推力で高重量負荷を下降させるこ
とができ、例えば型締め等の場合に適用して効果的であ
る。

【００１８】上記制御弁が、上昇制御位置、中立制御位
置、自重下降制御位置、動力下降制御位置の記載順に配
設された４制御位置を有する電磁比例方向・流量制御弁
（図１参照）であって、中立制御位置に近い側に自重下
降制御位置があると、基本的には殆どが自重下降で制御
でき省エネルギー並びにサイクルタイム短縮の効果が大
きくなる。

【００１９】一方、上記制御弁が、上昇制御位置、中立
制御位置、動力下降制御位置、自重下降制御位置の記載
順に配設された４制御位置を有する電磁比例方向・流量
制御弁（図４参照）であって、中立制御位置に近い側に
動力下降制御位置があると、小流量域即ち低速域は動力
下降とし、高速域は自重下降とする制御が可能である。
即ち、下降停止の前には減速して低速にするのが一般的
な制御であって、下降の抵抗が大きくなる下降終端近く
で、特別な操作をしなくても大きい下降推力を得ること
ができる点で有利である。

【００２０】以上説明した本発明昇降液圧回路としての
油圧回路は、方向及び流量の制御が一つの弁で行える構
造の比例弁等の制御弁を回路中に１基設けた点に特徴を
有しているが、これに対して以下に述べる本発明に係る
今一つの昇降液圧回路は、比較的構造簡単な二つの制御
弁を組合せ使用して同等の機能を発揮し得るようにした
点に特徴が有り、この昇降液圧回路としての油圧回路
は、高重量負荷に連結される油圧シリンダ（液圧アクチ
ュエータ）と、切換弁等の第１制御弁（第１液圧制御
弁）と、切換弁等の第２制御弁（第２液圧制御弁）と、
油圧ポンプ（圧源）及び油タンクを要素部材に備える油
圧制御ユニットと、高重量負荷が下降作動する際には再
生回路を形成し、上昇作動する際には通常の複動回路を
形成するように、所定の油流路を開通・遮断させるため
のチェック弁とを含んで構成される（図７参照）。

【００２１】第１制御弁は、例えば３位置型電磁方向切
換弁が用いられ、上昇制御位置、中立制御位置、自重下
降制御位置の三つの制御位置を有する。この第１制御弁
において、中立制御位置にセットすることによって、圧
油が油圧シリンダに対して流入・出するのを止めて高重
量負荷を所定位置で停止させることができる。高重量負
荷を上昇させるには、第１制御弁を上昇制御位置に切換
えればよく、圧源からの油は第１制御弁を介して油圧シ
リンダの上昇時容積増加側室（下降時容積減少側室）に
流入し、一方、油圧シリンダの上昇時容積減少側室（下
降時容積増加側室）から流出する油は第１制御弁を介し
て油タンクに流れ込み、このようにして通常の複動回路
による上昇制御が可能である。

【００２２】自重下降の場合は、第１制御弁を自重下降
制御位置に切換えると、圧源からの油は第１制御弁でブ
ロックされて流通が止められ、一方、油圧シリンダの下
降時容積減少側室から流出する油は第１制御弁を介して
タンクラインに流れて背圧を発生する。この背圧によっ
て前記チェック弁が開き、タンクラインに流れる油の一
部がチェック弁を経て油圧シリンダの下降時容積増加側
室に流れて、所謂、再生回路が形成される。これによ
り、下降時容積増加側室は容積変化にかかわらず油が充
満されたままである。なお、下降速度の制御は、別に設
けた絞り弁によってメータアウト制御により行うことが
できる。

【００２３】第２制御弁は、例えば２位置型電磁方向切
換弁が用いられ、自重下降制御位置と動力下降制御位置
の二つの制御位置を有する。この第２制御弁は、自重下
降制御位置にセットした場合に、圧源からの油を第２制
御弁でブロックして流通を止め、動力下降制御位置に切
換えた場合に、圧源からの油を第２制御弁を介して油圧
シリンダの下降時容積増加側室に流入させるように油圧
回路に設けられる。

【００２４】高重量負荷を動力下降させる場合、第１制
御弁を自重下降制御位置にセットした状態で第２制御弁
を動力下降制御位置にセットすることによって、圧源か
らの油は第２制御弁を介して油圧シリンダの下降時容積
増加側室に流入し、一方、下降時容積減少側室から流出
する油は第１制御弁を介してタンクラインに流れ込み、
これによって下降推力を増大させた動力下降が行われ
る。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例について添付図面を参
照しながら説明する。図１は、本発明の一実施例に係る
油圧回路図である。図示の油圧回路は、タイヤ加硫機の
金型を昇降させる昇降装置の駆動に用いられるものであ
って、圧源としての油圧ポンプ１１、油タンク１２を含
んで構成される油圧源装置と、例えばタイヤ加硫機の上
金型のような高重量負荷Ｗに連結された油圧シリンダで
実現される液圧アクチュエータ１と、比例弁で実現され
る液圧制御弁２A 、パイロットチェック弁３、該チェッ
ク弁３を開閉操作するための電磁切換弁４、チェック弁
５及び背圧弁６を含んで構成される負荷側制御ユニット
を備える。

【００２６】負荷側制御ユニットにおいて比例弁２A
は、圧源Ｐ、タンクＴ、負荷Ａ、負荷Ｂの４ポートと、
自重下降制御位置(a1)、動力下降制御位置(a2)、中立制
御位置(b) 、上昇制御位置(c) の４制御位置とを備えて
方向切換え及び流量調節が可能な電磁比例制御弁であっ
て、Ｔポートが背圧弁６を配管路中に有するタンクライ
ンに接続され、Ｐポートがポンプラインに接続され、ま
た、Ａポートがパイロットチェック弁３を介して油圧シ
リンダ１のヘッド側油室に接続され、Ｂポートが油圧シ
リンダ１のロッド側油室に接続される。

【００２７】パイロットチェック弁３は、Ａポートから
油圧シリンダ１のヘッド側油室に向けて流れる油の流通
は許容し、その逆の流通は抑止するように配管路中に介
設される。一方、チェック弁５は、タンクラインと油圧
シリンダ１のロッド側油室とを連絡する配管路中に介設
されて、タンクラインからロッド側油室に向けて流れる
油の流通は許容し、その逆の流通は抑止するように設け
られる。

【００２８】図１に図示される油圧回路によって高重量
負荷Ｗの昇降運転を行わせる態様について以下説明す
る。 (1) 昇降停止時： 図１に示す通り、比例弁２は非励磁
で中立制御位置(b) であり、電磁切換弁４は非励磁であ
って、油圧シリンダ１はピストンロッドが下がった状態
で停止している。

【００２９】(2) 上昇時： 比例弁２A を励磁して上昇
制御位置(c) に切換える。圧源のポンプラインからの油
が比例弁２A のＰポートからＡポートに流れ、パイロッ
トチェック弁３を通過して油圧シリンダ１のヘッド側油
室に流入する。油圧シリンダ１のロッド側油室から流出
する油は、比例弁２A のＢポートからＴポートに流れて
タンクラインに流出する。この場合、流量は電流制御に
よる比例弁２A の開度制御で行われる。この上昇運転は
通常の複動回路で行われるのであって、加速・減速を含
めて流量制御は容易に行うことができる。

【００３０】(3) 下降（自重下降）時： 電磁切換弁４
を励磁してパイロットチェック弁３を開くと共に、比例
弁２A を励磁して自重下降制御位置(a1)に切換える。高
重量負荷Ｗの自重によって油圧シリンダ１のピストンロ
ッドが下がり、そのヘッド側油室から流出する油は、パ
イロットチェック弁３を通過して比例弁２A のＡポート
からＴポートに流れてタンクラインに流出する。その流
出する油には、背圧弁６を通過する際に背圧が発生し、
該背圧の作用でチェック弁５が開いて、タンクラインに
流出する油の一部が油圧シリンダ１のロッド側油室に流
入する。そのため、ロッド側油室は油で充満されたまま
であり、従って、キャビテーションを起こすことがな
い。

【００３１】この場合、自重下降によってタンクライン
に流出する油の流量は比例弁２A の電流制御によるＡポ
ートからＴポートへの開度制御によって行われる、所
謂、メータアウト制御である。油圧シリンダ１のヘッド
側油室は比例弁２A 内に形成されている絞り機構を介し
てタンクラインに接続され、ロッド側油室はチェック弁
５を介してタンクラインに接続されているので、系とし
てのダンピングは十分に大きく、従って、加速・減速を
含めて振動を発生させずに速度制御を行うことは容易で
ある。また、差動回路の場合のように自重下降時にヘッ
ド側油室が高圧になることもない。

【００３２】自重下降によって目標停止位置近くになる
と、比例弁２A の開度を小さくして減速し、低速で目標
位置に達したら停止させる。その際、例えばダイキャス
トの場合に、油圧シリンダ１によって上金型と下金型と
に型締め力を与える必要があり、または、タイヤ加硫機
のように上金型と下金型とでタイヤを締め付ける必要が
あって、昇降装置の自重だけでは推力が不足する場合が
ある。

【００３３】(4) 下降（動力下降）時： 上述するよう
な推力不足の場合、下降に対する抵抗が増加し、下降速
度が低下あるいは停止した後に、比例弁２A の励磁を更
に強めて動力下降制御位置(a2)に切換える。この切換え
によって、油圧ポンプ１１からの油が比例弁２A のＰポ
ートからＢポートに流れてロッド側室に流入し、油圧ポ
ンプ１１の圧力による推力で油圧シリンダ１のピストン
ロッドは下降する。この下降速度は、前述したと同様に
比例弁２A の電流制御による開度制御によって高低制御
することができる。

【００３４】以上説明した図１に図示される油圧回路で
は、比例弁２A が、上昇制御位置(c) 、中立制御位置
(b) 、自重下降制御位置(a1)、動力下降制御位置(a2)の
記載順に弁軸方向に並んで配設された構造であるので、
中立制御位置(b) に近い側に自重下降制御位置(a1)があ
るため、基本的には殆どが自重下降で制御でき省エネル
ギーの効果が大であり、更に、ポンプ吐出量に見合った
速度よりも高速で下降ができ、昇降装置全体のサイクル
タイムの短縮が図れる。

【００３５】上記比例弁２A の主要部構造並びに開度特
性は図２，３にそれぞれ示される通りであって、比例弁
２A については、弁本体１３内にＴ，Ａ，Ｐ，Ｂ，Ｔの
５個の各ポートが図２上で右側から左側に順に設けられ
ていて、それらのポートは後述するスプール１４に臨ん
でおり、両端部のＴポートは弁本体１３内で連通されて
いる。一方、弁本体１３内に摺動可能に収容されるスプ
ール１４には、４個のノッチ（切り欠き）１５a 〜１５
d がランド部に削設されている。図２の状態は、中立制
御位置(b) を示していて、この状態からスプール１４が
右方向に摺動することにより、ノッチ１５b によりＰポ
ートとＡポートが連通し、また、ノッチ１５d によりＢ
ポートとＴポートが連通して、しかもスプールストロー
クの増加と共に開度（ノッチの断面積）が共に増大する
ようになる。この右方向の移動領域が上昇制御位置(c)
に対応する。

【００３６】上記の中立制御位置(b) の状態からスプー
ル１４が左方向に摺動すると、ノッチ１５a によってＡ
ポートとＴポートが連通し、かつ、移動量の増加につれ
てその開度が増大するようになり、移動の途中でノッチ
１５c によってＰポートとＢポートが連通し、かつ、移
動量の増加につれてその開度が増大するようになるので
あって、スプールの移動量に応じて、自重下降制御位置
(a1)から動力下降制御位置(a2)の順に切換えられる。こ
のように比例弁２A はスプールストロークと各ポートの
弁開度との間に図３に示すような比例関係が成立して、
油の流れ方向及び流量を単一の弁で制御することが可能
である。

【００３７】図４には本発明の他の実施例に係る油圧回
路が示される。この図４に示される油圧回路は図１図示
の一実施例の油圧回路に類似していて、対応する各部材
には同一の参照符号を付している。この実施例における
油圧回路の基本的な形態については、図１図示の一実施
例と同じであるので説明を省略し、特徴付けられる構成
について以下に述べる。この実施例で注目される点は、
比例弁２B の構造並びに開度特性が前記一実施例におけ
る比例弁２A とは異なっていることである。

【００３８】即ち、比例弁２B の主要部構造並びに開度
特性が示される図５，６を参照して、弁本体１３に嵌装
されたスリーブ内に摺動可能に収容されているスプール
１４には、５個のノッチ（切り欠き）１５e 〜１５i が
ランド部に削設されている。図５の状態は、中立制御位
置(b) を示していて、この状態からスプール１４が左方
向に摺動することにより、ノッチ１５f によりＰポート
とＡポートが連通し、また、ノッチ１５i によりＢポー
トとＴポートが連通して、しかもスプールストロークの
増加と共に開度（ノッチの断面積）が共に増大するよう
になる。この左方向の移動領域が上昇制御位置(c) に対
応する。

【００３９】上記の中立制御位置(b) の状態からスプー
ル１４が右方向に摺動すると、ノッチ１５e によってＡ
ポートとＴポートが連通し、また、ノッチ１５g により
ＰポートとＢポートが連通して、しかもスプールストロ
ークの増加と共に開度が共に増大するようになり、そし
て移動の途中でＰポートとＢポートとの間の開度はノッ
チ１５h によって絞られて最終には閉じられるようにな
る。なお、ＡポートとＴポートとの間の開度は増大を続
けるようになる。従って、この前段の右方向の移動領域
が動力下降制御位置(a11) に対応する。

【００４０】この動力下降制御位置(a11) の状態からさ
らにスプール１４が右方向に摺動すると、ノッチ１５e
によって連通するＡポートとＴポートの間の開度は移動
量の増加につれて増大するようになり、一方、Ｐポート
とＢポートとの間は閉じられた状態のままであって、従
って、スプールの移動量に応じて、後段の右方向の移動
領域になると動力下降制御位置(a11) の状態から自重下
降制御位置(a12) の状態に切換えられる。このように比
例弁２B はスプールストロークと各ポートの弁開度との
間に図６に示すような比例関係が成立して、油の流れ方
向及び流量を単一の弁で制御することが可能である。

【００４１】図４に図示される油圧回路によって高重量
負荷Ｗの下降運転を行わせる態様について以下説明す
る。比例弁２B を動力下降制御位置(a11) に切換える
と、動力下降の制御位置になる。弁開度は小さいので低
速の領域である。加速時には動力下降制御位置(a11) を
通り過ぎて自重下降制御位置(a12) まで弁を開かせる
と、自重下降の制御位置になる。

【００４２】目標位置で停止するには、自重下降制御位
置(a12) の高速自重下降から動力下降制御位置(a11) に
戻す。これによって動力下降にはなるが、低速運転に切
り替わる。例えば、上金型と下金型とが接触して停止す
ると、圧源からロッド側室に流入する流体によりロッド
圧が上昇し、シリンダの下降推力が大きくなって型締め
を行わせることが可能である。

【００４３】この他実施例に係る油圧回路では、前記比
例弁２B が、上昇制御位置(c) 、中立制御位置(b) 、動
力下降制御位置(a11) 、自重下降制御位置(a12) の記載
順に弁軸方向に並んで配設された構造であるので、中立
制御位置(b) に近い側に動力下降制御位置(a11) がある
ため、小流量域となる低速時には常に動力下降運転とな
って、省エネルギー面やサイクルタイム短縮面での効果
は図１図示の前記実施例に比較して小さいが、下降の抵
抗が大きくなる下降終端近くで特別な操作をしなくても
大きい下降推力を得ることができる操作面では利便性を
有する。

【００４４】図７には本発明の今一つの実施例に係る油
圧回路が示される。図示の油圧回路についての基本的な
態様は図１及び図４に図示される前記両実施例に類似し
ていて、この油圧回路における各部材のうちで、前掲の
両実施例中の各部材に対応するものについては同一の参
照符号を付して詳細説明を省略する。図７図示の本実施
例の構成に関して注目すべき点は、例えば電磁切換弁で
実現される２個の第１液圧制御弁９及び第２液圧制御弁
１０と、２個の絞り弁７、８とが前記比例弁２に替えて
負荷側制御ユニットに設けられていることである。

【００４５】第１液圧制御弁（第１切換弁と略称する）
９は、圧源Ｐ、タンクＴ、負荷Ａ、負荷Ｂの４ポート
と、自重下降制御位置(a21) 、中立制御位置(b) 、上昇
制御位置(c) の３制御位置とを備えて方向切換えが可能
な電磁切換弁であって、Ｔポートがタンクラインに接続
され、Ｐポートがポンプラインに接続され、また、Ａポ
ートが上昇制御用の絞り弁８と下降制御用の絞り弁７と
パイロットチェック弁３を直列に介して有する配管路に
よって油圧シリンダ１のヘッド側油室に接続され、Ｂポ
ートが油圧シリンダ１のロッド側油室に接続される。

【００４６】第２液圧制御弁（第２切換弁と略称する）
１０は、圧源Ｐ、負荷Ａの二ポートと、自重下降制御位
置(a31) 、動力下降制御位置(a32) の２制御位置とを備
えて開通・閉鎖が可能な電磁切換弁であって、Ｐポート
がポンプラインに接続され、Ａポートが油圧シリンダ１
のロッド側油室に接続される。

【００４７】図７に図示される油圧回路によって高重量
負荷Ｗの昇降運転を行わせる態様について以下説明す
る。 (1) 上昇時： 第１切換弁９を上昇制御位置(c) に、第
２切換弁１０を自重下降制御位置(a31) の閉状態に切換
える。第１切換弁９のＡポートを通過して油圧シリンダ
１のヘッド側油室に流入する油に対して、最大速度は絞
り弁８によって制御される。このときの制御はメータイ
ン制御となる。

【００４８】(2) 下降時： 電磁弁４を励磁してパイロ
ットチェック弁３を開かせ、第１切換弁９を自重下降制
御位置(a21) に切換え、第２切換弁１０を自重下降制御
位置(a31) のままに保持することによって、自重下降の
運転が行われる。このときの下降の最大速度は絞り弁７
によってメータアウト制御される。油圧シリンダ１のロ
ッド側油室にはチェック弁５を介してタンクラインより
油が吸い込まれる。

【００４９】自重下降の終りに近くなって抵抗が増大し
て自重による下降の速度が低下し或いは停止した場合に
は、第２切換弁１０を動力下降制御位置(a32) の開状態
に切換えて、圧源から油圧シリンダ１のロッド側油室に
油を流入させ、下降推力を増大した動力下降運転を行わ
せる。このように自重下降運転と動力下降運転の切換え
を、簡単な構造の二つの電磁弁９，１０によって円滑に
行わせることが可能である。

【００５０】以上説明した各実施例については、液圧ア
クチュエータとして油圧シリンダを挙げているが、本発
明は油圧シリンダの替わりに液圧モータを使用したもの
であってもよく、実施例の構成に限定されるものでな
い。また、背圧弁６は、チェック弁５による流体吸い込
み性能を補完するのが目的で設けられた部材であって、
元来タンクラインに十分な背圧が存在するような場合に
は背圧弁６を省略し得ることは言う迄もない。

【００５１】

【発明の効果】以上説明した構成を有し、かつ作用を成
す本発明昇降液圧回路によれば、質量を上昇させる場合
は、通常の複動回路によって行うことにより、速度制御
が容易にできる。一方、下降時には質量による自重下降
と液圧動力による下降の双方が目的に応じて使い分けで
き、自重下降の制御では動力が節約できて省エネルギー
になり、また、サイクルタイムの短縮が図れる。動力下
降の制御では液圧による動力が有効に利用できるため、
自重による下降推力よりも大きな推力を必要に応じて取
り出すことが可能である。

【００５２】また、自重下降に際しても液圧アクチュエ
ータの片側の回路は液圧制御弁を介してタンクに接続さ
れ、もう一方の側の回路はチェック弁を介してタンクに
接続されることになるので、回路のダンピングは十分に
大きく、従って変速時に振動を起こし難くて速度制御が
容易にかつ精度良く行える。また、液圧アクチュエータ
がシリンダの場合でも差動回路とはならないので、負荷
による圧力が高圧になることもない。

【００５３】本発明はまた、液圧制御弁として、上昇制
御位置、中立制御位置、自重下降制御位置、動力下降制
御位置の記載順に配設された４制御位置を有し、中立に
近い側に自重下降の制御位置が存在する電磁比例方向・
流量制御弁を使用することによって、基本的には全て自
重下降で制御でき、省エネルギー、サイクルタイム短縮
の効果が奏される。

【００５４】本発明はまた、液圧制御弁として、上昇制
御位置、中立制御位置、動力下降制御位置、自重下降制
御位置の記載順に配設された４制御位置を有し、中立に
近い側に動力下降の制御位置が存在する電磁比例方向・
流量制御弁を使用することによって、小流量域即ち低速
域は動力下降で、高速域は自重下降で運転することが容
易となり、従って、型締めを必要とするプレス機械など
に適用して操作面での利便が図れる効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る油圧回路図である。

【図２】図１における比例弁２の主要部構造図である。

【図３】図１における比例弁２の開度特性線図である。

【図４】本発明の他実施例に係る油圧回路図である。

【図５】図２における比例弁２の主要部構造図である。

【図６】図２における比例弁２の開度特性線図である。

【図７】本発明の今一つの実施例に係る油圧回路図であ
る。

【図８】従来の例の油圧回路図である。

【図９】従来の例の油圧回路図である。

【図１０】図９の油圧回路の動特性説明図である。

【符号の説明】

１…液圧アクチュエータ（油圧シリンダ） ２A …液圧
制御弁（比例弁） ２B …液圧制御弁（比例弁） ３…パ
イロットチェック弁 ４…電磁切換弁 ５…チェ
ック弁 ６…背圧弁 ７…絞り
弁 ８…絞り弁 ９…第１
液圧制御弁（切換弁） １０…第１液圧制御弁（切換弁） １１…圧
源（油圧ポンプ） １２…タンク（油タンク） １３…弁
本体 １４…スプール １５…ノ
ッチ Ｗ…高重量負荷 (a1)…自重
下降制御位置 (a2)…動力下降制御位置 (b) …中
立制御位置 (c) …上昇制御位置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液圧アクチュエータ、液圧制御弁及びチ
   ェック弁を備えて縦型プレスの型開閉装置等の昇降装置
   における質量を昇降するための液圧回路であって、液圧
   制御弁は、昇降停止時に圧源から液圧アクチュエータへ
   の流体流入並びに液圧アクチュエータからタンクへの流
   体流出を止める中立制御位置と、上昇時に圧源から液圧
   アクチュエータに流入する流体並びに液圧アクチュエー
   タからタンクに流出する流体を制御する上昇制御位置
   と、自重による下降時に圧源から液圧アクチュエータへ
   の流体流入を止め、液圧アクチュエータから流出する流
   体を制御する自重下降制御位置と、動力による下降時に
   液圧アクチュエータからタンクに流出する流体並びに圧
   源から液圧アクチュエータに流入する流体を制御する動
   力下降制御位置との４制御位置を有し、チェック弁は、
   自重による下降時にタンクラインの背圧で開いて液圧ア
   クチュエータに流入する流体をタンクラインから導き、
   動力による下降時に流体の流れを阻止することを特徴と
   する昇降液圧回路。
2. 【請求項２】 液圧制御弁が、上昇制御位置、中立制御
   位置、自重下降制御位置、動力下降制御位置の記載順に
   配設された４制御位置を有する電磁比例方向・流量制御
   弁である請求項１記載の昇降液圧回路。
3. 【請求項３】 液圧制御弁が、上昇制御位置、中立制御
   位置、動力下降制御位置、自重下降制御位置の記載順に
   配設された４制御位置を有する電磁比例方向・流量制御
   弁である請求項１記載の昇降液圧回路。
4. 【請求項４】 液圧アクチュエータ、第１液圧制御弁、
   第２液圧制御弁及びチェック弁を備えて縦型プレスの型
   開閉装置等の昇降装置における質量を昇降するための液
   圧回路であって、第１液圧制御弁は、昇降停止時に圧源
   から液圧アクチュエータへの流体流入並びに液圧アクチ
   ュエータからタンクへの流体流出を止める中立制御位置
   と、上昇時に圧源から液圧アクチュエータに流入する流
   体並びに液圧アクチュエータからタンクに流出する流体
   を制御する上昇制御位置と、下降時に圧源から液圧アク
   チュエータへの流体流入を止め、液圧アクチュエータか
   ら流出する流体を制御する自重下降制御位置との３制御
   位置を有し、第２液圧制御弁は、自重による下降時に圧
   源から液圧アクチュエータへの流体流入を止める自重下
   降制御位置と、重力による下降時に圧源から液圧アクチ
   ュエータに流入する流体を制御する動力下降制御位置と
   の２制御位置を有し、チェック弁は、自重による下降時
   にタンクラインの背圧で開いて液圧アクチュエータに流
   入する流体をタンクラインから導き、動力による下降時
   に流体の流れを阻止することを特徴とする昇降液圧回
   路。