JP2524688Y2 - 残圧保持用弁装置付き油圧シリンダ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本考案は、油圧クランプ等の油圧シリンダ装置であっ
て、油圧駆動室に接続された圧油供給ラインの圧力が異
常低下した時に、その油圧シリンダ装置に付設した残圧
保持用弁装置で油圧駆動室に油圧力を残す技術に関す
る。

《従来の技術》 この種の油圧シリンダ装置には、基本的な構成が特開
昭54−108156号公報に示すようになっているものがあ
る。

これは、第６図に示すように、 油圧シリンダ装置１のシリンダ本体1aに残圧保持用弁
装置11の収容穴41を形成し、収容穴41に挿入した弁ケー
シング42を弁蓋部材43でシリンダ本体1aに固定し、 圧力ポートＰを、弁ケーシング42内の逆止弁座46と逆
止弁室48とを順に介して、作業ポートＡに連通し、 逆止弁室48内に挿入した逆止弁体52を逆止バネ56で逆
止弁座46に閉弁弾圧し、 流体圧駆動式の強制開弁手段15の開弁具64を弁蓋部材
43側から逆止弁体52に対向させたものである。

この基本構成の油圧シリンダ装置は、次のように作動
する。

シリンダ本体1a内の油圧駆動室２への圧油供給時に
は、強制開弁手段15を作動させない状態に保つとともに
圧力ポートＰを油圧源側へ接続操作する。すると、圧力
ポートＰに供給されてきた圧油が、逆止バネ56に抗して
逆止弁体52を開弁させて、逆止弁室48と作業ポートＡを
経て油圧駆動室２へ流入し、油圧駆動室２内の油圧ピス
トン（ここでは図示せず）を油圧駆動する。油圧駆動室
２の内圧が設定圧力にまで高まった時点で逆止バネ56の
弾圧力で逆止弁体52が逆止弁座46に閉弁接当する。

この圧油供給状態において、圧力ポートＰに接続され
た油圧ホースの破損や油圧配管からの微少漏れなどで圧
力ポートＰの圧力が異常低下した場合には、逆止弁室48
の油圧力と逆止バネ56の弾圧力との合力で逆止弁体52が
逆止弁座46に閉弁接当される。これにより、油圧駆動室
２の圧力低下が防止される。

一方、油圧駆動室２からの圧油排出時には、圧力ポー
トＰを油圧タンク側へ接続操作するとともに、流体圧給
排ポートＦへ圧油を供給して強制開弁手段15を作動させ
る。すると、流体圧ピストン62が油圧駆動されて、開弁
具64で逆止弁体52が逆止弁座46から強制的に離間され
る。これにより、油圧駆動室２内の圧油が、作業ポート
Ａから逆止弁室48と逆止弁座46を順に経て、圧力ポート
Ｐから油タンクへ排出されるのである。

上記の基本構成において、従来では、シリンダ本体1a
に残圧保持用弁装置11を付設する部分の構造が第６図に
示すようになっていた。即ち、強制開弁手段15のピスト
ン挿入孔61を弁ケーシング42内に形成し、弁ケーシング
42の奥部にバネ受け座74と止め輪75を介して逆止バネ56
の奥端部が受け止められる。

なお、この従来技術では、圧力ポートＰの圧力の異常
低下時において、ボール製の逆止弁体52からの圧油の微
少漏れは、シリンダ本体1aに内設したアキュームレータ
（ここでは図示せず）で補給するようになっている。

《考案が解決しようとする課題》 上記の従来技術では次の問題がある。

弁ケーシング42の奥部にバネ受け座74用のバネ受け長
さＧが必要なので、その分だけ、弁ケーシング42の全長
が長くなる。このため、残圧保持用弁装置11の全長寸法
Ｌが大きくなり、油圧シリンダ装置１が大形にならざる
を得ない。

本考案は、弁装置の全長を短縮して油圧シリンダ装置
を小形に造ることを目的とする。

《課題を解決するための手段》 本考案は、上記目的を達成するために、前記の基本構
成において、例えば第１図から第４図又は第５図に示す
ように、次の改良を加えたことを特徴としている。

（請求項１の考案） 強制開弁手段15のピストン挿入孔61と流体圧給排ポー
トＦとを弁蓋部材43の先端面から順に形成し、ピストン
挿入孔61内の流体圧ピストン62に開弁具64を連結し、 作業ポートＡを、逆止弁室48の奥部に対面させる状態
で収容穴41の底壁41aに開口し、逆止バネ56の奥端部を
収容穴41の底壁41aに支持させた。

（請求項２の考案） 請求項１の考案において、 逆止弁室48にポペット式の逆止弁体52を開閉移動自在
に嵌合するとともに、逆止弁体52の外周面に通油溝53を
形成し、 逆止弁体52の弁面を弾性シール部材55で構成した。

（請求項３の考案） 請求項１又は２の考案において、 圧力ポートＰと逆止弁座46との間で弁ケーシング42の
外周側に環状のフィルタ室44を形成し、フィルタ室44に
環状フィルタ49を挿入し、 環状フィルタ49の外端部を、弁蓋部材43の先端部43a
内に嵌入させて、弾性部材50で支持させた。

《実施例》 以下、本考案の実施例を図面で説明する。

第１図から第４図は、一実施例を示し、油圧シリンダ
装置を金型固定用のクランプ装置に利用したものを例示
している。

まず、第２図の回路図でクランプ装置の全体構成を説
明する。

単動形バネ復帰式の油圧シリンダ装置１の油圧駆動室
２は、圧油給排路３と圧油給排切換手段４を介して、圧
油供給路５の始端部の油圧源６と圧油排出路７の終端部
の油タンク８とに、選択的に接続される。切換手段４
は、供給位置Ｍと排出位置Ｎとに切換操作可能になって
いる。この切換手段４と油圧駆動室２との間に油圧ホー
ス10が介装され、油圧駆動室２と油圧ホース10との間に
残圧保持用弁装置11が設けられる。

残圧保持用弁装置11は、圧力ポートＰと作業ポートＡ
との間に介装した逆止弁14と、油圧駆動式（流体圧駆動
式）の強制開弁手段15とを備えている。強制開弁手段15
の油圧（流体圧）給排ポートＦが別の圧油給排路16の油
圧給排切換手段17を介して圧油供給路５と圧油排出路７
とに選択的に接続される。この切換手段17は、前記の切
換手段４と同じ切換弁で構成されている。また、圧油給
排路16にも油圧ホース18が介装されている。

油圧シリンダ装置１の伸長操作時には、一方の切換手
段４を供給位置Ｍに切換えるとともに、他方の切換手段
17を排出位置Ｎへ切替える。すると、油圧源６の圧油
が、弁装置11の圧力ポートＰ・逆止弁14・作業ポートＡ
を経て、油圧駆動室２へ流入し、油圧シリンダ装置１を
伸長させていく。油圧駆動室２及び作業ポートＡの圧力
は、伸長抵抗の増加に伴って増加していき、油圧源６の
圧力とほぼ同じ圧力である作業用設定圧力（ここでは24
5kgf/cm²）に到達した時点で油圧シリンダ装置１の伸長
が完了する。

上記の油圧シリンダ装置１の伸長状態において油圧ホ
ース10の破損などで圧力ポートＰの圧力が異常低下した
場合には、逆止弁14の逆止作用で油圧駆動室２の圧力が
低下するのが防止され、油圧シリンダ装置１が伸長状態
に保たれる。

一方、油圧シリンダ装置１を収縮操作するときには、
一方の切換手段４を排出位置Ｎに切換えるとともに、他
方の切換手段17を供給位置Ｍへ切換える。すると、強制
開弁手段15が逆止弁14を強制的に開弁させて、油圧駆動
室２内の圧油が、弁装置11の作業ポートＡから逆止弁14
と圧力ポートＰを順に経て油タンク８へ排出され、油圧
シリンダ装置１が復帰バネ1bの弾圧力で収縮される。

以下、上記の油圧シリンダ装置１と残圧保持用弁装置
11の具体的な構造を、第１図及び第３図と第４図で説明
する。

第３図と第４図において、油圧シリンダ装置１を装着
した油圧クランプ21は、そのハウジング22の両側壁が２
本のボルト23・23で固定台24に固定されており、ハウジ
ング22から進出させたクランプ具25が金型26の被固定部
27を斜め上側から押圧するようになっている。

即ち、ハウジング22内に油圧シリンダ装置１のシリン
ダ穴29が前下り傾斜状に形成される。シリンダ穴29の傾
斜角度θは、ハウジング22をコンパクトに造るうえで約
35度に設定することが好ましい。上記シリンダ穴29に油
圧ピストン30がパッキン31を介して前進・後退移動自在
に油密状に挿入される。シリンダ穴29内でピストン30の
後面に臨ませて前記の油圧駆動室２が形成される。クラ
ンプ具25は、ピストン30の上寄り部からその前進側へ向
けて一体に突出されている。また、ピストン30の前面か
ら後ろ向きにバネ収容穴33が形成される。このバネ収容
穴33の軸心Ｋは、ピストン30の軸心Ｊよりも下側に変位
される。バネ収容穴33には、圧縮コイルバネからなる復
帰バネ1bが挿入される。この復帰バネ1bは、ハウジング
22のピン挿入孔34に挿入したバネ受けピン35とピストン
30との間に装着される。クランプ具25の両横側部には、
バネ受けピン35との干渉を避けるため、左右一対の遊動
溝36・36が前面開口状に形成されている。

そして、油圧クランプ21を図示のクランプ状態へ切換
えるときには、油圧駆動室２内へ圧油を供給する。する
と、その油圧力でピストン30が前進駆動させられて、ク
ランプ具25が、ハウジング22の前面外のクランプ位置に
前進させられる。これにより、クランプ具22が金型26の
被固定部27を固定台24に押圧固定する。

油圧シリンダ装置１のシリンダ本体1aを構成するハウ
ジング22に残圧保持用弁装置11が設られる。

第１図に示すように、ハウジング22の上部に残圧保持
用弁装置11の収容穴41が形成される。収容穴41に挿入し
た筒状の弁ケーシング42がボルト製の弁蓋部材43で収容
穴41の底壁41aに油密状に押圧固定される。

収容穴41の奥寄り部分に開口された圧力ポートＰは、
弁ケーシング42の外周側に形成した環状フィルタ室44
と、弁ケーシング42の筒壁の連通孔45・逆止弁座46の内
部空間47・逆止弁室48を順に介して、作業ポートＡに連
通される。上記フィルタ室44に環状フィルタ49が挿入さ
れる。環状フィルタ49の外端部（第１図中で上端部）
は、弁蓋部材43の先端部43a内に嵌入されて、Ｏリング
からなる弾性部材50で同上の先端部43aに油密状に支持
される。作業ポートＡは、逆止弁室48の奥部に対面する
状態で収容穴41の底壁41aに開口される。

逆止弁室48にポペット式の逆止弁体52は開閉移動自在
に嵌合される。逆止弁体52の外周面に通油溝53が形成さ
れるとともに、その通油溝53が逆止弁体52内の通油孔54
を介して作業ポートＡに連通される。逆止弁体52の弁面
は、フッソ樹脂等の弾性シール部材55で構成されてい
る。逆止弁体52と収容穴41の底壁41aとの間に逆止バネ5
6が装着され、その逆止バネ56の弾圧力で逆止弁体52が
逆止弁座46に閉弁弾圧される。

上記の逆止弁14を開弁操作する前記の強制開弁手段15
が弁蓋部材43内に設けられる。

即ち、弁蓋部材43内にピストン挿入孔61と油圧給排ポ
ートＦとが弁蓋部材43の先端面から外向きに順に形成さ
れる。ピストン挿入孔61に開弁操作用油圧（流体圧）ピ
ストン62が油密状に挿入される。ピストン62の上側に開
弁操作用油圧駆動室63が形成され、ピストン62の下面か
ら開弁具64が突設される。この開弁具64は、逆止弁材46
の内部空間47内に延設されて、逆止弁体52に対向させて
ある。

上記の弁装置11は次のように作動する。

油圧クランプ21のクランプ操作時には、圧力ポートＰ
に供給された圧油が、その油圧力で逆止弁14を開弁させ
て、環状フィルタ49・弁ケーシング42の連通孔45・逆止
弁座46の内部空間47・逆止弁体52の通油溝53および通油
孔54を通って、作業ポートＡから油圧駆動室２へ供給さ
れる。作業ポートＡの圧力が設定圧力に到達した時点で
逆止弁体52が逆止バネ56で逆止弁座46に閉弁接当し、作
業ポートＡから圧力ポートＰへの逆流を阻止して、油圧
駆動室２を設定圧力に保持する。

一方、油圧クランプ21のアンクランプ操作時には、油
圧給排ポート（流体圧給排ポート）Ｆに圧油を供給して
油圧ピストン62の開弁具64で逆止弁体52を逆止弁座46か
ら離間させる。これにより、油圧駆動室２内の圧油が、
作業ポートＡから前記とは逆の経路で圧力ポートＰへ排
出されるのである。

上記構成の弁装置11は、シリンダ本体1aに対して次の
手順で組み込まれる。まず、第１図中とは上下逆の姿勢
にした弁蓋部材43に対して、油圧ピストン62と弁ケーシ
ング42とを上側から装着し、弁ケーシング42に逆止弁体
52と逆止バネ56とを上側から装着する。次いで、弁蓋部
材43と弁ケーシング42との間の環状溝66に弾性部材50と
環状フィルタ49とを順に嵌入する。引き続いて、上記の
プリアセンブリ状態の弁装置11を収容穴41に対して下側
から挿入し、弁蓋部材43をシリンダ本体1aにネジ止め固
定するのである。このように、弁装置11は、あらかじめ
ピリアセンブリしたものを一連の操作でシリンダ本体1a
に組み込めることから、その組み込み操作に手間がかか
らない。これにより、油圧クランプ21の組み立てコスト
を低減できる。

また、圧油給排路３内の異物が逆止弁体52と逆止弁座
46との間に噛み込むのを防止するにあたり、濾過容量の
大きい環状フィルタ49をコンパクトに装着できることか
ら、微細な異物の混入を確実に防止しながらもフィルタ
49の清掃の頻度が少なくてすむ。その結果、弁装置11の
メンテナンスに手間がかからない。

第５図は、変形例を示し、第１図で示した実施例とは
次の点で異なる。

環状フィルタ49は、弁ケーシング42の奥部のフランジ
部70と弁蓋部材43との間に装着される。また、フランジ
部70と収容穴41の底壁41aとの間に円盤状フィルタ71が
挟み込まれる。逆止バネ56の奥端部は、この円盤状フィ
ルタ71を介して収容穴41の底壁41aに受け止めてある。

なお、強制開弁手段15は、圧縮空気等の流体圧力で駆
動することも可能である。また、油圧シリンダ装置１は
複動形に構成することも可能である。

《考案の効果》 本考案は、上記のように構成され作用することから次
の効果を奏する。

（請求項１の考案） 強制開弁手段の油圧ピストンを弁蓋部材の内部に挿入
することにより、ピストン挿入孔の長さ寸法Ｅ分だけ弁
装置の長さ寸法を短縮できる。そのうえ、弁装置は、収
容穴の底壁でバネ受け座を兼用できることから、前記の
従来例（第６図参照）と比較すると、バネ受け座74と止
め輪75とを省略して、バネ受け長さＧの寸法だけ弁ケー
シングを短縮できる。従って、弁装置の全長寸法Ｌを短
縮して、シリンダ装置を小形に造れる。

また、弁装置は、従来例のバネ受け座74と止め輪75と
を省略できることから、構造が簡素ですみ、製作コスト
を低減できる。

（請求項２の考案） 逆止弁体は、逆止弁室の内周壁で案内嵌合されるの
で、逆止バネがコジレてバネ弾圧力が斜め向きに作用し
た場合でも、弾性部材製の弁面を逆止弁座に密接させて
圧油漏れを確実に防止できる。これにより、従来例のア
キュームレータを省略でき、油圧シリンダ装置を大幅に
小形化できる。

また、逆止弁体の弁面を弾性シール部材で構成するこ
とにより、弱い弾圧力で逆止弁座を封止できる。これに
より、逆止弁のクラッキング圧力が小さくなり、その分
だけ、作業ポートの作業圧力を高められる。

（請求項３の考案） 環状のフィルタの外端部を弁蓋部材の先端部内に進出
させることにより、大きな濾過面積のフィルタを装着し
ながらも弁装置の全長を短縮できる。

しかも、弁装置は、フィルタの外端部に介在させた弾
性部材で長さ方向の製作誤差を吸収できるので、組み立
て作業が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図は、本考案の一実施例を示し、 第１図は、第３図のＩ−Ｉ線矢視断面図、 第２図は、油圧給排回路の系統図、 第３図は、油圧シリンダ装置を利用した油圧クランプの
縦断面図、 第４図は、その油圧クランプの平面図である。 第５図は、変形例を示し、第１図に相当する図である。 第６図は、従来例を示し、第１図に相当する図である。 １…油圧シリンダ装置、1a…シリンダ本体、11…残圧保
持用弁装置、15…強制開弁手段、41…収容穴、41a…底
壁、42…弁ケーシング、43…弁蓋部材、43a…先端部、4
4…フィルタ室、46…逆止弁座、48…逆止弁室、49…環
状フィルタ、50…弾性部材、52…逆止弁体、53…通油
溝、55…弾性シール部材、56…逆止バネ、61…ピストン
挿入孔、62…流体圧ピストン（油圧ピストン）、64…開
弁具、Ａ…作業ポート、Ｆ…流体圧給排ポート（油圧給
排ポート）、Ｐ…圧力ポート。

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】油圧シリンダ装置（１）のシリンダ本体
   （1a）に残圧保持用弁装置（11）の収容穴（41）を形成
   し、収容穴（41）に挿入した弁ケーシング（42）を弁蓋
   部材（43）でシリンダ本体（1a）に固定し、 圧力ポート（Ｐ）を、弁ケーシング（42）内の逆止弁座
   （46）と逆止弁室（48）とを順に介して、作業ポート
   （Ａ）に連通し、 逆止弁室（48）内に挿入した逆止弁体（52）を逆止バネ
   （56）で逆止弁座（46）に閉弁弾圧し、 流体圧駆動式の強制開弁手段（15）の開弁具（64）を弁
   蓋部材（43）側から逆止弁体（52）に対向させた、 残圧保持用弁装置付き油圧シリンダ装置において、 強制開弁手段（15）のピストン挿入孔（61）と流体圧給
   排ポート（Ｆ）とを弁蓋部材（43）の先端面から順に形
   成し、ピストン挿入孔（61）内の流体圧ピストン（62）
   に開弁具（64）を連結し、 作業ポート（Ａ）を、逆止弁室（48）の奥部に対面させ
   る状態で収容穴（41）の底壁（41a）に開口し、 逆止バネ（56）の奥端部を収容穴（41）の底壁（41a）
   に支持させた、 ことを特徴とする、残圧保持用弁装置付き油圧シリンダ
   装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の残圧保持用弁装置付き油
   圧シリンダ装置において、 逆止弁室（48）にポペット式の逆止弁体（52）を開閉移
   動自在に嵌合するとともに、逆止弁体（52）の外周面に
   通油溝（53）を形成し、 逆止弁体（52）の弁面を弾性シール部材（55）で構成し
   た。
3. 【請求項３】請求項１又は２に記載の残圧保持用弁装置
   付き油圧シリンダ装置において、 圧力ポート（Ｐ）と逆止弁座（46）との間で弁ケーシン
   グ（42）の外周側に環状のフィルタ室（44）を形成し、
   フィルタ室（44）に環状フィルタ（49）を挿入し、 環状フィルタ（49）の外端部を、弁蓋部材（43）の先端
   部（43a）内に嵌入させて、弾性部材（50）で支持させ
   た。