JP2683766B2 - 負荷圧感応流量調整弁およびホーニング盤の砥石拡張装置 - Google Patents
負荷圧感応流量調整弁およびホーニング盤の砥石拡張装置Info
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Description
およびホーニング盤の砥石拡張装置に関し、さらに詳細
には、アクチュエータに作用する負荷圧に感応して作動
油の流量調整を可能とする技術およびこの技術を採用し
たホーニング盤の油圧式砥石拡張装置に関する。
面を精密に仕上げる加工法の一つとしてホーニング加工
がある。ホーニング加工においては、ホーニングツール
とワークを相対的に浮動の状態におき、ホーニングツー
ルに回転と往復運動を与えるとともに、ホーニングツー
ルの砥石を例えばコーンロッドのコーンにより拡張させ
ながら、ワーク内径面に精密仕上げを行う。
としては種々の構造が提案されているが、硬い材料から
なるワークを能率的にホーニング加工するのに適したも
のとして油圧式の砥石拡張装置がある。
リンダのピストンロッドの先端に、上記コーンロッドが
同軸状に連結されてなり、例えば、上記ピストンロッド
の突出動作により、コーンロッドが突出して、複数の砥
石がワーク内径面に対して外方へ拡張される(張り出さ
れる)。
る場合に、いきなり高い圧力をかけると、砥石がワーク
の内径面に急激に衝突して食いつき現象を生じて、砥石
先端を破損してしまったり、ワーク内径面を傷付けた
り、あるいはホーニング加工性の低下を招く等の悪影響
がある。
の油圧回路に低圧用と高圧用の二つの圧力調整弁が配置
されて、これら両者が方向制御弁により電気的に切換操
作される構成とされていた。つまり、砥石拡張の初期の
段階においては、低圧用の圧力調整弁に切り替えられ
て、砥石を比較的緩い圧力をもってワーク内径面に当て
てやり、続いて、高圧用の圧力調整弁に切り替えられ
て、高圧で砥石によるホーニング加工を行う構成とされ
ていた。
うな従来の装置構成では、油圧回路を構成する油圧機器
の点数が多くかつ複雑であり、また、これら油圧機器を
動作するための電気制御装置の構成も複雑であり、装置
自体の大型化とともに装置コストの増大を招いていた。
圧力を切り換える方法では、その切換えタイミングをと
ることは、ワーク内径面の内径寸法のバラツキなどに起
因して必ずしも容易ではない。このため一般には、砥石
がワーク内径面に当たった後一定の時間を置いてから、
高圧用の圧力調整弁への切替えが行われるように構成さ
れているが、この切替え操作のためのタイムラグが自動
ホーニング等における加工サイクルタイムの短縮化を妨
げていた。
圧が大きく変化するため、この点においてもホーニング
加工性の低下を招くおそれがあった。
れたものであって、その目的とするところは、アクチュ
エータに作用する負荷圧に感応して作動油の流量調整が
機械的に自動で行われる構造を備えた負荷圧感応流量調
整弁を提供することにある。
段としての油圧シリンダが上記負荷圧感応流量調整弁に
より駆動制御されて、加工すべきワーク内径面に要求さ
れる加工精度および加工能率に精密に応えた砥石拡張圧
が得られるとともに、構造が小型かつ簡単で安価なホー
ニング盤の砥石拡張装置を提供することにある。
め、本発明の負荷圧感応流量調整弁は、圧油供給路の開
口面積を調整する可変絞り手段と、この可変絞り手段を
開口面積拡大側へ付勢する圧力設定手段と、上記可変絞
り手段に圧油供給路の下流側の作動油を導いて、可変絞
り手段を開口面積縮小側へ付勢するパイロット圧供給手
段とを備えてなり、このパイロット圧供給手段により与
えられるパイロット圧に応じて、上記圧油供給路の開口
面積が制御されるように構成されていることを特徴とす
る。
介して連通される出入口ポートと、上記スプール穴内に
移動可能に設けられた流量調整スプールと、この流量調
整スプールの外周面に設けられて、流量調整スプールの
軸方向位置に応じて開口面積が変化する可変絞りと、上
記流量調整スプールの一端側に設けられて、流量調整ス
プールを上記可変絞りの開口面積が縮小する方向へ弾発
付勢する圧力設定ばねと、上記出口ポート側から上記流
量調整スプールの他端側圧力室に連通するパイロット通
路とを備え、上記流量調整スプールは、上記出口ポート
側の作動油によるパイロット圧と上記圧力設定ばねのば
ね圧が平衡する軸方向位置に調整されることを特徴とす
る。
その駆動手段としての油圧シリンダが上記負荷圧感応流
量調整弁により駆動制御される油圧式のものであって、
ホーニングツール内に軸方向へ移動可能に配されて、砥
石を押し拡げる円錐面を備えるコーンロッドと、このコ
ーンロッドを軸方向へ移動させる油圧シリンダと、この
油圧シリンダを駆動する油圧回路とを備えてなり、この
油圧回路に上記負荷圧感応流量調整弁が配され、この負
荷圧感応流量調整弁のパイロット圧として、上記油圧シ
リンダの圧力室内の油圧が適用されることを特徴とす
る。
変絞り手段としての流量調整スプールが、出口ポート側
の作動油によるパイロット圧と圧力設定ばねのばね圧と
が平衡する軸方向位置に制御されて、その可変絞りの開
口面積が調整される構造とすることにより、機械的にか
つ自動で、上記出口ポート側の油圧が圧力設定ばねによ
り設定された圧力に維持されるとともに、作動油の流量
が設定流量に調整される。
本発明の砥石拡張装置においては、負荷圧感応流量調整
弁のパイロット圧として、コーンロッドを軸方向へ移動
させる油圧シリンダの圧力室内の油圧を適用することに
より、一つの負荷圧感応流量調整弁により、砥石拡張初
期段階では緩い圧力で急速な砥石拡張動作が行われると
ともに、ホーニング加工時においては、加工すべきワー
ク内径面に要求される加工精度と加工能率に精密に応え
た砥石拡張圧および砥石拡張速度を得る。
は、砥石がワーク内径面に当たらず自由な無負荷状態に
あり、油圧シリンダの圧力室内の油圧つまりパイロット
圧も低い。このため、流量調整スプールは、圧力設定ば
ねのばね圧により軸方向へ移動されて、その可変絞りの
開口面積は最大となり、上記油圧シリンダの圧力室には
多量の作動油が流入して、砥石は比較的緩い圧力をもっ
てワーク内径面に向けて外方へ急速に張り出される。
ク内径面からの反力により油圧シリンダの圧力室内の油
圧つまりパイロット圧が次第に上昇する。これに伴っ
て、流量調整スプールは、圧力設定ばねのばね圧に抗し
て徐々に反対軸方向へ移動されて、その可変絞りの開口
面積は次第に小さくなり、上記油圧シリンダの圧力室へ
の作動油流入量が減少するとともに、砥石拡張圧つまり
砥石加工圧が上昇し、この砥石加工圧が上記圧力設定ば
ねにより設定された圧力まで上昇したところで、以後こ
の圧力に応じた作動油流量が維持されながら、砥石は定
圧・定速で外方へ張り出されて、ホーニング加工が行わ
れる。
詳細に説明する。
を図1および図2に示し、図1は砥石拡張時および図2
は砥石収縮時をそれぞれ示している。
段として油圧シリンダを備える油圧式のものであって、
砥石1,1,…を押し拡げるコーンロッド2、油圧シリ
ンダ3および油圧回路4を備えてなり、この油圧回路4
には、後述する単一の負荷圧感応流量調整弁5が配置さ
れている。
ングツール(いわゆるホーニングマンドレルないしホー
ニングヘッド)に装着されている。このホーニングツー
ルは、図示しないが、回転主軸の先端つまり下端に交換
可能に装着されるとともに、その内部に、径方向へ拡縮
可能に配された複数の砥石1,1,…と、これらを拡張
動作させるコーンロッド2と、砥石1,1,…を復帰動
作させる復帰ばね(図示省略)等を備える。上記コーン
ロッド2の先端コーン6は円錐面6aを備え、この円錐
面6aに、上記砥石1,1,…の砥石ホルダ7,7,…
の傾斜内面7a,7a,…が摺動可能に係合している。
ンロッド2の下動に伴って拡張動作される一方、コーン
ロッド2の上動に伴って上記復帰ばねにより収縮動作
(復帰動作)されることとなる。
回転主軸は、従来周知の基本構造を備え、例えば、駆動
モータ等を含む主軸回転駆動部により回転駆動されると
ともに、油圧シリンダ等を含む主軸往復駆動部により昇
降動作されて、上記ホーニングツールの砥石1,1,…
に回転運動と往復運動を与える構成とされている。
直接上下方向へ移動させるいわゆる直動式のもので、図
示しないが上記回転主軸に下向き状態で一体的に設けら
れている。この油圧シリンダ3のピストンロッド3aの
先端には、上記コーンロッド2が同軸状に接続されてお
り、ピストンロッド3aの突出動作によりコーンロッド
2が下動するとともに、退入動作によりコーンロッド2
が上動する。
記油圧シリンダ3を駆動制御するメータ・イン回路で、
単一の負荷圧感応流量調整弁5および方向制御弁10を
主要部として備えてなる。なお、図1および図2におい
て、11は油タンク、12は油圧ポンプ、13はリリー
フ弁、および14,15は圧力計をそれぞれ示してい
る。
ダ3への作動油流量、具体的には、上記油圧シリンダ3
の上部圧力室、つまり突出側圧力室Aへの作動油流量を
調整するものである。この負荷圧感応流量調整弁5は、
図3〜図5に示すように、弁本体19内に設けられた可
変絞り手段としての流量調整スプール20、圧力設定手
段としての圧力設定ばね21、およびパイロット圧供給
手段としてのパイロット通路22を備えてなる。
ロック体からなり、その中央部分に円筒状のスプール穴
31が貫通して設けられるとともに、このスプール穴3
1を介して、入口ポート32と出口ポート33が連通さ
れている。これら両ポート32,33は、供給側圧油管
路(圧油供給路)25の上流側25aと下流側25bに
それぞれ連通されており、この供給側圧油管路25は上
記油圧シリンダ3の突出側圧力室Aへ連通されている
(図1および図2参照)。
本体19には連通路34が設けられており、その出入口
ポート35,36は、戻り側圧油管路26の上流側26
aと下流側26bにそれぞれ連通されている。この戻り
側圧油管路26は、上記油圧シリンダ3の下部圧力室、
つまり退入側圧力室Bと連通されている(図1および図
2参照)。100は後述する圧力設定ばね21を収容す
るばね収容部47と上記連通路34を連通するドレン通
路を示している。
33との境界部は、スプール穴31よりも大径の環状連
通溝37とされている。
るパイロット圧Pを導入する圧力室40が設けられてい
る。すなわち、上記弁本体19の一方の端面部には、上
記スプール穴31と連通する凹部41が形成されるとと
もに、この凹部41を覆ってキャップ部材42が取付け
ボルト43,43,…により取付け固定されており、こ
のキャップ部材42の凹部44と上記凹部41により上
記圧力室40が形成されている。45は弁本体19とキ
ャップ部材42間をシールするオイルシールとしてのO
リング、および46は上記圧力計15が取り付けられる
ゲージ取付け穴をそれぞれ示している。また、上記スプ
ール穴31の一端側には上記ばね収容部47が設けられ
ている。
管路25の途中箇所の開口面積を調整するもので、上記
スプール穴31内において、軸方向へ移動可能に設けら
れている。
ので、上記スプール穴31の内径面を摺動する円筒摺動
部50,51と、これらの間にあって、円筒摺動部5
0,51よりも小径の連通部52とを備えてなる。
記圧力室40内に臨んで設けられて、この端部20aの
平端面53が圧力室40内のパイロット圧Pを受ける受
圧面とされている。また、流量調整スプール20の他端
部20bは上記ばね収容部47内に臨んで設けられ、こ
の他端部20bに、ばね受け54が取り付けられてい
る。
には、流量調整スプール20の軸方向位置に応じて開口
面積が変化する一対の可変絞り55,55が設けられて
いる。
調整スプール20の一直径線上に設けられている。各可
変絞り55は、具体的には、上記連通部52と一方の円
筒摺動部51との境界部分に軸方向へ伸びて設けられた
絞り溝の形態とされている。この絞り溝55はV字状断
面を有するとともに、図6に示すように、その断面積が
軸方向へ連続的に変化する形状とされている。
55の最底部55aが軸方向左方へ向けて軸心方向へ傾
斜して形成され、これにより、そのV字状の断面積が軸
方向左方へ向けて連続的に拡大する構成とされている。
に、流量調整スプール20が軸方向右方へ移動するに連
れて、可変絞り55の開口面積(厳密には可変絞り55
とスプール穴31内径面とにより形成される開口面積)
が拡大するとともに、これと逆に、流量調整スプール2
0が軸方向左方へ移動するに連れて、可変絞り55の開
口面積は縮小する。
出側圧力室A内の油圧Pを設定するためのもので、具体
的には、前述したばね収容部47内に配設されて、上記
流量調整スプール20を可変絞り55の開口面積が拡大
する側へ常時付勢している。
部に設けられた円筒嵌合部19aに、ばねハウジング6
0が取付けボルト61,61,…により取付け固定さ
れ、このばねハウジング60の内部空間から形成されて
いる。62は弁本体19とばねハウジング60間をシー
ルするオイルシールとしてのOリングを示している。
プール20と同軸状に配される圧縮スプリングの形態と
されている。この圧縮スプリング21は、その一端21
aが弁本体19側固定部であるばね圧調整移動部材65
に当接されるとともに、他端21bが上記流量調整スプ
ール20のばね受け54のばね座54aに当接されてい
る。これにより、流量調整スプール20は、上記圧力設
定ばね21のばね力により、上記可変絞り55の開口面
積が拡大する方向(右方向)へ弾発付勢されている。
ばね圧調整部70の一部を構成するもので、具体的には
その円筒外周面に雄ねじ部65aが形成され、この雄ね
じ部65aが、上記ばねハウジング60の円筒内径面に
形成された雌ねじ部60aに軸方向へ螺進退可能に螺合
されている。また、ばね圧調整移動部材65の中央部に
は、連通孔65bが設けられるとともに、その周囲部6
5cが上記圧力設定ばね21の一端21aを受けるばね
座とされている。
ばね圧を調整するもので、上記ばね圧調整移動部材65
と回転操作部材66から構成されている。
伝動部材72からなる。この伝動部材72は、上記ばね
ハウジング60の円筒軸受孔60bに回転可能に軸支さ
れるとともに、その連結キー72aが上記ばね圧調整移
動部材65のキー溝65dにキー嵌合されている。これ
により、伝動部材72は、ばね圧調整移動部材65に対
して軸方向へ相対移動可能とされるとともに、回転方向
へは一体回転するようにされている。
60の外部において、上記伝動部材72の外周部に固定
ねじ73により固定されており、この操作ダイヤル71
を外部から回転操作することにより、伝動部材72を介
して、内部のばね圧調整移動部材65が螺進退操作され
る。
2には、それぞれ鍔部71aおよび72bが設けられて
おり、これら鍔部71a,72bが上記ばねハウジング
60のボス部60cを両側から挟んで、伝動部材72の
抜止め作用をなしている。また、操作ダイヤル71の鍔
部71aの外周部は実質的な操作部として機能する。7
4は、ばねハウジング60と伝動部材72間をシールす
るオイルシールとしてのOリングを示している。
0にパイロット圧Pを導入するもので、具体的には、上
記油圧シリンダ3の突出側圧力室A内の油圧がパイロッ
ト圧Pとして適用される。この目的のため、上記パイロ
ット通路22は、上記出口ポート33から上記圧力室4
0に連通されて、この圧力室40内に上記供給側圧油管
路25の下流側の作動油が導かれている。
面53には、供給側圧油管路25の下流側つまり突出側
圧力室A内の油圧がパイロット圧Pとして作用し、流量
調整スプール20をその可変絞り55の開口面積が縮小
する側(軸方向左方側)へ常時付勢している。
のパイロット圧Pと前述した圧力設定ばね21のばね圧
P0 が平衡する軸方向位置に制御されて、上記可変絞り
55の開口面積が上記パイロット圧Pに応じて調整さ
れ、最終的には、上記油圧シリンダ3の突出側圧力室A
内の油圧(=パイロット圧)Pが上記ばね圧P0 に調整
維持されることとなる。この場合の作動油流量は、パイ
ロット圧(加工圧)Pが大きいと少なく、逆に小さいと
多くなる。
は、ホーニング加工すべきワークWの内径面Waの仕上
がり面粗度を含む加工精度および加工能率に対応して設
定される。
を駆動させて、砥石1,1,…をワークWの内径面Wa
に当ててホーニング加工を行い、その時のパイロット圧
Pを圧力計15で計測しながら、この計測値が最適値に
なるように、ばね圧調整部70の操作ダイヤル71を回
転操作して、上記ばね圧P0 を決定する。この場合、本
装置が適用されるホーニング盤が荒加工用のものであれ
ば、ワークWの下穴内径面Waに要求される仕上がり面
粗度等の加工精度および加工能率が、また仕上げ加工用
のものであれば、ワークWの最終仕上がり内径面Waに
要求される仕上がり面粗度等の加工精度および加工能率
が対象となる。
は、上記操作ダイヤル71を回転駆動するアクチュエー
タが設けられ、このアクチュエータにより、上記ばね圧
P0 が自動調整される。そして、上記アクチュエータ
は、制御装置により、上記圧力計15の計測値に対応し
てフィードバック制御されることとなる。このようなフ
ィードバック制御が行われる構成とすることにより、荒
加工用ホーニング盤と仕上加工用ホーニング盤を連続し
て自動制御したり、あるいは一台のホーニング盤でワー
クWの荒加工と仕上げ加工を連続して行うことも可能と
なる。
ークWの下穴内径面に対する荒加工と仕上げ内径面に対
する仕上げ加工を連続して行う場合の、砥石1,1,…
の加工圧力Pの経時変化を示すと図7のようになる。
上記可変絞り55の最終開口面積を設定する最終流量設
定部80が設けられている。
スプール20の軸方向移動量を規制して、可変絞り55
の最終開口面積つまり最小開口面積を規定するもので、
調整ねじ81とこれを回転操作する操作ダイヤル(回転
操作部)82とからなる。
部81aが上記伝動部材72の雌ねじ部72cに螺進退
可能に螺合されるとともに、この雄ねじ部81aから先
端へ向けて延びる位置規制部81bが、挿通孔72dを
介して上記圧力設定ばね21の内部に挿通されている。
この位置規制部81bは、上記流量調整スプール20と
同軸状に配されて、その先端球面83が流量調整スプー
ル20の平端面84に当接可能なストッパ面とされてい
る。したがって、上記流量調整スプール20の平端面8
4が上記ストッパ面83に当接した状態において、可変
絞り55の最小開口面積が規定される(図6(b) 参
照)。
ニング加工すべきワークWの内径面Waに要求される加
工精度および加工能率に対応して、砥石1,1,…の最
終設定拡張速度を規定すべく設定される。
1の基端つまり外端にキー嵌合85されるとともに、取
付けナット86により取付け固定されている。そして、
この操作ダイヤル82を外部から回転操作することによ
り、内部の調整ねじ81が螺進退操作されて、ストッパ
面83の軸方向位置が調整される。
ごとくキャップ形状とされて、上記操作ダイヤル71の
円筒部71bの外周部に被覆可能なコンパクト構造とさ
れている。
た負荷圧感応流量調整弁5の流路方向を切替え操作する
もので、具体的には電磁操作式の4ポート2位置切換弁
とされている。そして、砥石拡張時においては図1に示
す位置に、また砥石収縮時においては図2に示す位置に
それぞれ切換え操作される。これらの切換えタイミング
は、手動のスイッチ操作でとられたり、あるいは、自動
ホーニングシステムにおいては、主軸部の位置等をセン
サにより検知したり、またはこれらと連動するタイマな
どによりとられる。
張装置を備えたホーニング盤においては、例えば次のよ
うな順序でホーニング加工が行われる。
ツールの砥石1,1,…が、ワークWの内径面Waに対
する加工位置まで下降された後、主軸回転駆動部によ
り、ホーニングツールに回転運動が与えられる。この場
合、上記ワークWは、図示しないホーニング治具に、例
えば3次元方向へ揺動可能なフローティング状態で保持
されている。
動部により、上記ホーニングツールに回転運動と往復運
動が与えられながら、上記砥石拡張装置により、砥石
1,1,…が拡張されて、上記内径面Waの加工域全体
をホーニング加工する。
1,1,…が砥石拡張装置により収縮された後、ホーニ
ングツールは再び上昇して、初期位置へ復帰される。
について説明する。
Waに対する加工位置まで下降されると、油圧回路4の
方向制御弁10が図1に示す位置に切り換えられた後、
作動油が供給側圧油管路25を介して、油圧シリンダ3
の突出側圧力室Aに供給される。
11から吸い上げられた作動油は、リリーフ弁13によ
り一定圧力に制御された後、図中矢符で示されるよう
に、方向制御弁10から負荷圧感応流量調整弁5の連通
部52を含む可変絞り55を介して、上記突出側圧力室
Aに流入する。一方、油圧シリンダ3の退入側圧力室B
内の作動油は、同じく図中矢符で示されるように、戻り
側圧油管路26を介して油タンク11へ還流される。
階においては、砥石1,1,…がワークWの内径面Wa
に当たらず自由な無負荷状態にあり、油圧シリンダ3の
突出側圧力室A内の油圧は低く、よって、この油圧に等
しい上記負荷圧感応流量調整弁5の圧力室40内のパイ
ロット圧Pも低い状態にある。
設定ばね21のばね圧P0 により軸方向右端に保持され
て、その連通部52を含む可変絞り55の開口面積は最
大の全開状態となる(図6(a) 参照)。これにより、上
記油圧シリンダ3の突出側圧力室Aには、多量の作動油
が流入して、コーンロッド2が下動し、砥石1,1,…
は比較的緩い圧力をもってワークWの内径面Waへ向け
て外方へ急速に張り出される。
当たると、このワーク内径面Waからの反力により、油
圧シリンダ3の突出側圧力室A内の油圧、つまりパイロ
ット圧Pが次第に上昇する。
圧力設定ばね21のばね圧P0 に抗して徐々に軸方向左
方へ移動されて、その可変絞り55の開口面積は次第に
小さくなる。これにより、上記油圧シリンダ3の突出側
圧力室Aへの作動油流入量が減少するとともに、砥石
1,1,…の拡張圧、つまり砥石加工圧は上昇し、この
砥石加工圧が上記圧力設定ばね21により設定された圧
力P0 まで上昇したところで、以後この圧力P0 に応じ
た作動油流量が維持されながら、砥石1,1,…は定圧
・定速で外方へ張り出されて、ワークWの内径面Waに
対するホーニング加工が行われる。
0が図2に示す位置に切り換えられた後、作動油が戻り
側圧油管路26を介して、油圧シリンダ3の退入側圧力
室Bに供給される。
11から吸い上げられた作動油は、図中矢符で示される
ように、リリーフ弁13により一定圧力に制御された
後、方向制御弁10から負荷圧感応流量調整弁5の連通
路34を介して、上記退入側圧力室Bに流入する。一
方、油圧シリンダ3の突出側圧力室A内の作動油は、同
じく図中矢符で示されるように、負荷圧感応流量調整弁
5の可変絞り55を含む供給側圧油管路25を介して、
油タンク11へ還流される。
石1,1,…は復帰ばねにより収縮動作(復帰動作)さ
れる。
の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれに
限定されることなく、その範囲内で種々設計変更可能で
ある。
の実施例のものと逆となるように、つまり、コーンロッ
ド2の上動に伴って砥石1,1,…が拡張動作される一
方、コーンロッド2の下動に伴って砥石1,1,…が収
縮動作されるように構成されてもよい。この場合は、供
給側圧油管路25が上記油圧シリンダ3の退入側圧力室
Bに連通されるとともに、この圧力室B内の油圧が上記
パイロット圧Pとして適用される。
シリンダ3に代えて、ロータリアクチュエータとしての
揺動シリンダが適用されても良く、この場合は、図示し
ないが、揺動シリンダの揺動作により、作動ねじの螺進
退を介して、上記コーンロッド2が砥石拡張動作する構
造とされる。また、上記パイロット圧Pとしては、上記
揺動シリンダの圧力室内の油圧が適用されることとな
る。
は、図示の実施例のようなホーニング盤の砥石拡張装置
に限られず、ホーニング盤と同様な動きをする他の工作
機械はもちろんのこと、他の技術分野にも広く適用が可
能である。
応流量調整弁によれば、圧油供給路の開口面積を調整す
る可変絞り手段は、圧力設定手段により与えられる設定
圧とパイロット圧供給手段により与えられるパイロット
圧が平衡するように、上記開口面積を調整するから、作
動油の流量調整がパイロット圧つまりアクチュエータに
作用する負荷圧に感応して機械的にかつ自動で行われ、
上記アクチュエータに与えられる油圧が上記設定圧に維
持されるとともに、作動油の流量が設定流量に調整され
る。
本発明の砥石拡張装置によれば、負荷圧感応流量調整弁
のパイロット圧として、コーンロッドを軸方向へ移動さ
せる油圧シリンダの圧力室内の油圧を適用されるから、
一つの負荷圧感応流量調整弁により、砥石拡張初期段階
では緩い圧力で急速な砥石拡張動作が行われるととも
に、ホーニング加工時においては、加工すべきワーク内
径面に要求される加工精度と加工能率に精密に応えた砥
石拡張圧および砥石拡張速度を得ることができる。
の点数の減少化と簡単化が図れるとともに、これら油圧
機器を動作するための電気制御装置の構成も簡素化で
き、装置自体の小型化と装置コストの低減化を図ること
ができる。
ニング加工時の高圧への圧力の切換えが連続的にかつ円
滑に行え、従来のような圧力の切換え操作のためのタイ
ムラグがなくて、加工サイクルタイムの短縮化が図れる
とともに、圧力の切換えによるホーニング加工性への悪
影響もない。
砥石拡張装置を示す概略構成図で、砥石拡張時の状態が
示されている。
石収縮時の状態が示されている。
正面断面図で、パイロット圧が低い状態が示されてい
る。
を示す正面断面図で、パイロット圧が高い状態が示され
ている。
って示す断面図である。
軸方向位置による可変絞りの開口面積の変化を示す断面
図で、図6(a) は可変絞りの開口面積が最大の全開状
態、および図6(b) は可変絞りの開口面積が最小の状態
が示されている。
の荒加工と仕上加工を自動で連続して行う場合の、砥石
加工圧力の経時変化を示す線図である。
手段) A 油圧シリンダの突出側圧力室 B 油圧シリンダの退入側圧力室 25 供給側圧油管路(圧油供給路) 26 戻り側圧油管路 31 スプール穴 32 入口ポート 33 出口ポート 37 環状連通溝 P パイロット圧 P0 ばね圧(設定圧) 40 圧力室 50,51 流量調整スプールの円筒摺動部 52 流量調整スプールの連通部 53 流量調整スプールの受圧面 55 流量調整スプールの絞り溝(可変絞
り) 65 ばね圧調整移動部材(弁本体側固定
部) 66 回転操作部材 70 ばね圧調整部 71 操作ダイヤル 72 伝動部材 80 最終流量設定部 81 調整ねじ 82 操作ダイヤル(回転操作部) 83 最終流量設定部のストッパ面
Claims (17)
- 【請求項1】 圧油供給路の開口面積を調整する可変絞
り手段と、 この可変絞り手段を開口面積拡大側へ付勢する圧力設定
手段と、 上記可変絞り手段に圧油供給路の下流側の圧油を導い
て、可変絞り手段を開口面積縮小側へ付勢するパイロッ
ト圧供給手段と、 上記可変絞り手段の最終開口面積を設定する最終流量設
定手段とを備えてなり、 上記可変絞り手段は、上記パイロット圧供給手段により
与えられるパイロット圧と上記圧力設定手段により設定
された設定圧とが平衡するように、上記圧油供給路の開
口面積を調整するとともに、上記パイロット圧が上記設
定圧まで上昇すると、上記圧油供給路の開口面積を上記
最終流量設定手段により設定された最終開口面積に維持
する ように構成されていることを特徴とする負荷圧感応
流量調整弁。 - 【請求項2】 弁本体内のスプール穴を介して連通され
る出入口ポートと、 上記スプール穴内に移動可能に設けられた流量調整スプ
ールと、 この流量調整スプールの外周面に設けられて、流量調整
スプールの軸方向位置に応じて開口面積が変化する可変
絞りと、 上記流量調整スプールの一端側に設けられて、流量調整
スプールを上記可変絞りの開口面積が縮小する方向へ弾
発付勢する圧力設定ばねと、 上記出口ポート側から上記流量調整スプールの他端側圧
力室に連通するパイロット通路と、 上記可変絞りの最終開口面積を設定する最終流量設定部
とを備え、 上記流量調整スプールは、上記出口ポート側の作動油に
よるパイロット圧と上記圧力設定ばねのばね圧が平衡す
る軸方向位置に調整されるとともに、上記パイロット圧
が上記ばね圧まで上昇すると、上記可変絞りが上記最終
流量設定部により設定された最終開口面積になる軸方向
位置に位置決めされることを特徴とする負荷圧感応流量
調整弁。 - 【請求項3】 上記圧力設定ばねのばね圧を調整するば
ね圧調整部を備える請求項2に記載の負荷圧感応流量調
整弁。 - 【請求項4】 上記スプール穴の一端が上記圧力室に連
通されるとともに、この圧力室内に上記流量調整スプー
ルの一端部が臨んで設けられ、 この流量調整スプールの一端部の平端面が上記圧力室内
の油圧を受ける受圧面とされている請求項2に記載の負
荷圧感応流量調整弁。 - 【請求項5】 上記スプール穴は円筒穴の形態とされ、 上記流量調整スプールは、この円筒穴の内径面を摺動す
る円筒摺動部と、この円筒摺動部よりも小径の連通部と
を備えてなり、 これら連通部と円筒摺動部との境界部分に、上記可変絞
りを形成する絞り溝が設けられ、 この絞り溝は、上記流量調整スプールの軸方向へ延びて
設けられるとともに、その断面積が軸方向へ連続的に変
化する形状とされている請求項2または4に記載の負荷
圧感応流量調整弁。 - 【請求項6】 上記円筒穴と出入口ポートとの境界部
は、上記円筒部よりも大径の環状連通溝とされている請
求5に記載の負荷圧感応流量調整弁。 - 【請求項7】 上記圧力設定ばねは、上記流量調整スプ
ールと同軸状に配される圧縮スプリングの形態とされ、 この圧縮スプリングは、一端が上記弁本体側固定部に当
接されるとともに、他端が上記流量調整スプールのばね
座に当接されて、流量調整スプールを上記可変絞りの開
口面積が拡大する方向へ弾発付勢している請求項2また
は3に記載の負荷圧感応流量調整弁。 - 【請求項8】 上記ばね圧調整部は、上記弁本体側に軸
方向へ螺進退可能に螺合されて、上記弁本体側固定部を
形成するばね圧調整移動部材と、このばね圧調整移動部
材に対して軸方向へのみ相対移動可能に係合された回転
操作部材とからなる請求7に記載の負荷圧感応流量調整
弁。 - 【請求項9】 上記最終流量設定部は、上記流量調整ス
プールの軸方向移動量を規制する調整ねじの形態で、こ
の流量調整スプールと同軸状にかつ上記弁本体側に軸方
向へ螺進退可能に螺合されるとともに、その回転操作部
が上記弁本体外部に臨んで設けられている請求項2に記
載の負荷圧感応流量調整弁。 - 【請求項10】 ホーニングツール内に軸方向へ移動可
能に配されて、砥石を押し拡げる円錐面を備えるコーン
ロッドと、 このコーンロッドを軸方向へ移動させる油圧シリンダ
と、 この油圧シリンダを駆動する油圧回路とを備えてなり、 この油圧回路に、請求項1から9のいずれか一つに記載
の負荷圧感応流量調整弁が配され、 この負荷圧感応流量調整弁のパイロット圧として、上記
油圧シリンダの圧力室内の油圧が適用されることを特徴
とするホーニング盤の砥石拡張装置。 - 【請求項11】 上記油圧回路に単一の上記負荷圧感応
流量調整弁と、この負荷圧感応流量調整弁を切替え操作
する方向制御弁とを備える請求項10に記載のホーニン
グ盤の砥石拡張装置。 - 【請求項12】 上記油圧シリンダのピストンロッドの
突出動作により、上記コーンロッドが砥石拡張動作する
構造とされ、 上記油圧シリンダの突出側圧力室内の油圧が上記パイロ
ット圧として適用される請求項10または11に記載の
ホーニング盤の砥石拡張装置。 - 【請求項13】 上記油圧シリンダのピストンロッドの
退入動作により、上記コーンロッドが砥石拡張動作する
構造とされ、 上記油圧シリンダの退入側圧力室内の油圧が上記パイロ
ット圧として適用される請求項10または11に記載の
ホーニング盤の砥石拡張装置。 - 【請求項14】 上記油圧シリンダはロータリアクチュ
エータとしての揺動シリンダの形態とされ、この揺動シ
リンダの揺動作により、作動ねじの螺進退を介して、上
記コーンロッドが砥石拡張動作する構造とされ、 上記揺動シリンダの圧力室内の油圧が上記パイロット圧
として適用される請求項10または11に記載のホーニ
ング盤の砥石拡張装置。 - 【請求項15】 上記負荷圧感応流量調整弁の圧力設定
ばねのばね圧は、ホーニング加工すべき工作物の内径面
に要求される加工精度および加工能率に対応して設定さ
れる請求項10または11に記載のホーニング盤の砥石
拡張装置。 - 【請求項16】 上記負荷圧感応流量調整弁の圧力設定
ばねのばね圧は、自動調整可能とされている請求項15
に記載のホーニング盤の砥石拡張装置。 - 【請求項17】 上記負荷圧感応流量調整弁の可変絞り
の最終開口面積は、ホーニング加工すべき工作物の内径
面に要求される加工精度および加工能率に対応して設定
される請求項10または11に記載のホーニング盤の砥
石拡張装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6045282A JP2683766B2 (ja) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | 負荷圧感応流量調整弁およびホーニング盤の砥石拡張装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6045282A JP2683766B2 (ja) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | 負荷圧感応流量調整弁およびホーニング盤の砥石拡張装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07229503A JPH07229503A (ja) | 1995-08-29 |
JP2683766B2 true JP2683766B2 (ja) | 1997-12-03 |
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Family Applications (1)
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JP6045282A Expired - Fee Related JP2683766B2 (ja) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | 負荷圧感応流量調整弁およびホーニング盤の砥石拡張装置 |
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-
1994
- 1994-02-18 JP JP6045282A patent/JP2683766B2/ja not_active Expired - Fee Related
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