JP3764583B2

JP3764583B2 - Automatic reciprocating mechanism

Info

Publication number: JP3764583B2
Application number: JP11191398A
Authority: JP
Inventors: 勉 ▲たか▼井; 光彦廣瀬
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1998-04-22
Filing date: 1998-04-22
Publication date: 2006-04-12
Anticipated expiration: 2018-04-22
Also published as: JPH11303812A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば方向切換弁を自動的に繰り返し切換動作させる自動往復動機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、油圧シリンダなどを一定の周期でもって伸縮動作を継続させるには、例えば電磁的に作動する方向切換弁を利用している。
【０００３】
油圧源からの作動油を給排する方向切換弁によってシリンダの左右の油室に選択的に高圧が供給されると、油圧に応じてピストンが移動する。方向切換弁は信号により一定の周期で切換作動し、一方の油室に高圧を導入し、他方の油室をタンク側に解放するという動作を反復、継続する。これによりシリンダは一定の周期で伸縮動作を繰り返す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような油圧切換弁として、例えば比例電磁弁または電気油圧サーボ弁を用いるにしても、大流量、高圧制御には不向きで、またシステム全体の価格も高価になってしまう。
【０００５】
本発明は、油圧的な機構によって自動的にある周期で往復動を継続する自動往復動機構を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、ボディにピストンを摺動自由に収装し、このピストンの両端に受圧面積の小さい第１圧力室と受圧面積の大きい第２圧力室を区画形成し、前記ピストンの内部に同軸的にスプールを摺動自由に設け、このスプールの内部にさらに同軸的に前記ボディに一端を固定したストッパを摺動自由に貫通し、前記ピストンとスプールの摺動面に第１と第２のポートを設け、第１のポートをスプールに設けた第１通路と選択的に接続し、また第２のポートをスプールに設けた第２通路または第２圧力室と選択的に接続させ、第１通路は前記第１圧力室を介してボディに形成したポンプポートと常時連通させ、第２通路はボディに形成したタンクポートと常時連通させる一方、前記ストッパによりスプールの変位を一定限に規制すると共に前記第１ポートを前記第２圧力室と連通させ、スプール中立位置において第１のポートが第１圧力室と遮断されるときに第２のポートも第２圧力室と遮断され、かつその位置からどちらかにでも変位したときには第１と第２のポートは互いに背反的にいずれかの圧力室と連通するように第１、第２のポート位置を設定し、かつスプールの第１圧力室側の受圧面積を第２圧力室側の受圧面積よりも小さく設定することを特徴とする。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明において、前記スプールの第２圧力室と面した端部と対峙してボディ端部に台座を設け、スプールが台座と当接したときにこれらの間に中間室が形成され、この中間室を前記第１ポートと連通する一方、台座に設けた固定絞りを介して第２圧力室と連通させる。
【０００８】
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記第２圧力室にはピストンを第１圧力室に向けて押圧するスプリングを介装する。
【０００９】
第４の発明は、第１〜第３の発明において、前記ポンプポートに第１圧力室に導入される圧油量を制御する可変絞りを介装する。
【００１０】
第５の発明は、前記第１の発明の自動往復運動機構のピストンに結合するロッドに連結した方向切換弁を備え、この方向切換弁によりアクチュエータに対する作動油の給排を制御することを特徴とする。
【００１１】
第６の発明は、第５の発明において、前記方向切換弁はその中立位置において一対の負荷ポートを遮断するように構成される。
【００１２】
【発明の作用・効果】
第１の発明において、第１の圧力室に高圧が導かれると、プールがが第２の圧力室に向けて変位し、反対側のシリンダ端壁にスプールが当接して停止すると、第２のポートが低圧側に連通し、これにより第１の圧力室の高圧に押されてピストンが第２の圧力室に向けて移動する。
【００１３】
ピストンの移動によりやがて第２のポートが閉じ、また第１のポートが開くと、第２圧力室が低圧側から遮断され、かつ第１圧力室側から高圧が供給され、これにより、スプールが反対側にストッパと当接するまで移動し、さらに大きく第１のポートを開く。このため、ピストンは左右の受圧面積差から、今度は第２の圧力室から反対の第１の圧力室に向けて移動を開始する。
【００１４】
このピストンの移動によりやがて第１ポートは絞られ、第２のポートが開いた時点で第２の圧力室の圧力が低下していく。このため、今度はピストンの左右の圧力関係が逆になり、ピストンは第２の圧力室に向けて再び移動する。このようのしてビストンは自動的に往復運動を繰り返す。このようして、油圧を供給するだけで自動的な往復運動を行うことができる。また、往復運動のストロークは一定に決まり、このため往復周波数が高くなってもストロークが変化することはない。
【００１５】
第２の発明では、固定絞りを介して第２圧力室と中間室との圧力差を持たせることで、ピストンの動きを反転させるときに、スプールのみ確実に反対方向に移動し、油圧の切換をスムーズに行うことが可能となる。
【００１６】
第３の発明では、作動の停止時にスプリングによりピストンを初期位置に保持するので、作動開始時に確実の同一方向から移動を開始できる。
【００１７】
第４の発明では、その往復運動の速度は可変絞りにより流量調整することで、自由に設定することができる。
【００１８】
第５の発明では、方向切換弁を一定の周期で往復動させることにより、任意の負荷に対応したシリンダを往復運動させられる。
【００１９】
第６の発明では、方向切換弁をオールポートブロックとすることにより、中立位置で負荷を停止させることができ、その応用範囲が拡大する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の実施形態を示す。
【００２１】
１Ａはポンプ、１Ｂはタンク、２は手動または電磁的に切換作動する切換弁で、この油圧の給排により往復作動する自動往復動機構１０が設けられる。
【００２２】
自動往復動機構１０はボディ１１の摺動孔１２にピストン１３が摺動自由に収装され、このピストン１３に一体に結合したロッド１９がボディ１１の端部から外部に突出している。そしてピストン１３により、その両側には受圧面積の小さい圧力室１４と大きい圧力室１５が区画形成される。
【００２３】
ピストン１３及びロッド１９の内部は同軸的な有底穴１６が形成され、この有底穴１６にはボディ１１の端部から内方に突出するストッパ１７が挿入され、このストッパ１７の外側にはスプール１８が摺動自由に嵌められる。これらストッパ１７の大径部２５とスプール１８の外径は同一に形成され、共に上記有底穴１６に摺動自由に挿入される。
【００２４】
前記ボディ１１にはポンプポートＰとタンクポートＴが所定の間隔をもって配設され、前記切換弁２を介して圧油が給排される。ポンプポートＰには可変絞り２０が設けられ、供給流量を調整可能となっている。
【００２５】
ピストン１３の両側にはその外周の圧力室１４を介してポンプポートＰと連通する第１の通路２１と、タンクポートＴと常時連通する第２の通路２２が貫通形成され、第１の通路２１はスプール１８とピストン１３の相対位置によって開閉される。スプール１８には第１の通路２１をと接続可能な第１のポート２３が形成され、この第１のポート２３はストッパ１７の外周に形成した小径部２４とスプール内周との間隙を介して圧力室１５と連通する。また、ストッパ１７の内部にはこの小径部２４とストッパ１７の右端に面する内部室２６を連通する貫通路２７が設けられる。
【００２６】
一方、スプール１８の左端には拡径のフランジ部２９が形成され、このフランジ部２９によりスプール１８とピストン１３の摺動面との間に第２のポート２８が形成され、フランジ部２９がピストン内周の拡径穴３０に侵入すると圧力室１５と第２の通路２２との連通を遮断し、同じく抜け出ると圧力室１５と第２の通路２２とを連通する。
【００２７】
また、スプール１８のフランジ部２９に対峙して、ボディ１１の端壁３１には台座３２が突設され、この台座３２にはフランジ部２９を受け入れる筒部３３が形成され、スプール１８が筒部３３に侵入したときに、これらの間に中間室３４を形成する。また台座３２には通孔３５が開口し、この通孔３５は圧力室１５と絞り３６を介して連通する。圧力室１５にはピストン１３を図中右方（圧力室１４の方向）に向けて付勢するスプリング３７が介装される。
【００２８】
ここで、以上の構成について、その作用を図２から図５を参照しながら説明する。
【００２９】
まず、ピストン１３の左端の面積をＡ１、有底孔２６の面積をＡ２、ピストン１３の右端の面積をＡ３、スプール１８の左端の面積をＡ４、スプール右端の面積をＡ５とすると、Ａ１＋Ａ２＞２×Ａ３、またＡ４＝２×Ａ５となるように設定してある。
【００３０】
いま図１のように、切換弁２が切換わっていて、ポンプポートＰがタンク側に切換っているときは、圧力室１４の圧力が左側の圧力室１５と同一のタンク圧（圧力をゼロと仮定する）となり、スプリング３７により、ピストン１３は右側の端壁まで押しつけられている。なお、スプール１８の位置は図示位置に限らず、任意の位置をとる。
【００３１】
いまこの状態から切換弁２が切換わり、ポンプポートＰに高圧が導入されるように保持する。
【００３２】
これにより圧力室１４が高圧となり、このとき圧力室１５及びこれと連通する内部室２６がタンク圧のため、スプール１８がただちに台座３２と接するまで左方に押され、同時にピストン１３もスプリング３７に抗して左方へと移動を始める（図２参照）。
【００３３】
ピストン１３が左方へと移動する過程で、第１の通路２１が第１のポート２３と連通を始め、かつ第２のポート２８が圧力室１５との連通を閉じていく。
【００３４】
そして図３の中立位置にあっては、第１のポート２３と第２のポート２８は共に閉じ、この位置からピストン１３がいずれか一方にでも移動すると、ポートは背反的に一方が開き、他方が閉じるようになっている。
【００３５】
ピストン１３が中立位置からそのまま左右室の圧力差で僅かに同一方向に移動すると、第１のポート２３が通路２１と連通し、また第２のポート２８は圧力室１５と遮断され、このため高圧が中間室３４から左側の圧力室１５へと伝達される。
【００３６】
しかし、固定絞り３６があるため、圧力室１５の圧力は直ちには圧力室１４と同じまでには上昇しない。この間にスプール１８の左端にかかる圧力が、右端にかかる圧力の半分よりも高くなると、左右の受圧面積差からスプール１８だけが図４のように、ストッパ１７と当接するまで右側に向けて移動する。
【００３７】
これにより第１のポート２３が大きく開き、また中間室３４と圧力室１５が直接的に連通し、圧力室１４からの圧油により圧力室１５の圧力も上昇する。このようにしてピストン１３の左端にかかる圧力が大きくなり、やがて同一となるが、圧力室１５側の受圧面積が圧力室１４の受圧面積よりも大きいため、その圧力上昇の途中から今度はピストン１３は右方へと移動を開始する。
【００３８】
そして図５の位置までピストン１３が移動し、第２のポート２８が圧力室１５を低圧側に連通を始め、第１のポート２３を高圧側から遮断すると、圧力室１５の圧力が低下していく。圧力室１５の圧力が圧力室１４の半分になると受圧面積の関係からスプール１８の両端の力が釣り合うが、ピストン１３は面積差によりさらに右方向に移動する。これにより第２のポート２８が圧力室１５と大きく連通し、圧力室１５の圧力がさらに下がると、スプール１８の釣り合いが崩れ、すると図２のようにスプール１８は左方へと台座３２と当接するまで移動する。
【００３９】
これにより最初の状態に戻り、圧力室１５は低圧となり、ピストン１３は再び反対方向、つまり左側に向けて移動を開始るのであり、このようにしてピストン１３は自動的に往復運動を繰り返す。
【００４０】
以上の自動往復運動機構を利用して方向切換弁を連続的に往復作動させる例を説明する。
【００４１】
図６に示すように、方向切換弁５０は、バルブボディ５１にスプール５２が摺動自由に挿入され、このスプール５２の図中左端が自動往復運動機構の前記ロッド１９に連結される。したがって、スプール５２はロッド１９と一体に左右に往復運動する。
【００４２】
方向切換弁５０のボディ５１にはポンプポート５５を中心にしてその左右に負荷ポート５６と５７が設けられ、さらにその両外側にタンクポート５８と５９が設けられ、スプール５２の往復運動によりポンプポート５５からの高圧が左右の負荷ポート５６と５７に選択的に供給され、いずれか他方からはタンクポート５８または５９に作動油が排出される。
【００４３】
負荷ポート５６と５７に対してはシリンダ６１の油室６２と６３が接続され、一方に高圧が作用すると一方向にピストン６４が移動し、他方に高圧が作用すると反対方向にピストン６４が移動する。
【００４４】
したがって、ポンプポート５５に高圧、タンクポート５８と５９を低圧に保持した状態で自動往復運動機構を作動させると、そのロッド１４と一体にスプール５２が往復運動し、これにより、例えばスプール５２が図の位置から左側に移動すると、まずポンプポート５５が左側の負荷ポート５７と接続し、反対側の負荷ポート５６はタンクポート５８と接続し、シリンダ６１はピストン縮み方向に作動する。さらにスプール５２が左側に移動し、中立位置を過ぎると、ポンプポート５５と負荷ポート５６とを接続し、反対側の負荷ポート５７はタンクポート５９と接続し、シリンダ６１はピストン伸び方向に作動する。
【００４５】
反対にスプール５２が右側に移動し、中立位置を過ぎると、負荷ポート５７がポンプポート５５と接続し、他方の負荷ポート５６はタンクポート５８と接続し、これによりシリンダ６１は上記と反対の縮み方向に作動する。
【００４６】
なお、方向切換弁５０の最大右位置（図示状態）にあっては、負荷ポート５６と５７はいずれも遮断状態、つまりりオールポートブロックとなり、この状態ではシリンダ６１はその位置から伸びも縮みもすることなく、その位置を保持する。なお、この位置は自動往復運動機構１０の図１の状態に対応する。
【００４７】
このように本発明では、油圧を供給するだけで自動的な往復運動を行うことができる。また、その往復運動の速度は可変絞りにより流量調整することで、自由に設定することができる。また、往復運動のストロークは一定に決まり、このため往復周波数が高くなってもストロークが大きく変化することはない。
【００４８】
なお、ピストン１３の推力を超えない負荷については、これを直接的に往復動させるシリンダとしても作動させられる。また、勿論上記のように、ロッド１４を介して方向切換弁５０を一定の周期で往復動させることにより、任意の負荷に対応したシリンダを往復運動させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す断面図である。
【図２】同じく作動状態を説明する断面図である。
【図３】同じく作動状態を説明する断面図である。
【図４】同じく作動状態を説明する断面図である。
【図５】同じく作動状態を説明する断面図である。
【図６】他の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１Ａポンプ
２切換弁
３シリンダ
４Ａ油室
４Ｂ油室
１０自動往復作動機構
１３ピストン
１４第１圧力室
１５第２圧力室
１７ストッパ
１８スプール
２１第１通路
２２第２通路
２３第１ポート
２８第２ポート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic reciprocating mechanism for automatically and repeatedly switching a direction switching valve, for example.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in order to continue the expansion and contraction operation of a hydraulic cylinder or the like with a constant cycle, for example, a direction switching valve that operates electromagnetically is used.
[0003]
When a high pressure is selectively supplied to the left and right oil chambers of the cylinder by the direction switching valve that supplies and discharges hydraulic oil from the hydraulic source, the piston moves according to the hydraulic pressure. The direction switching valve performs switching operation at a constant cycle by a signal, repeats and continues the operation of introducing a high pressure into one oil chamber and releasing the other oil chamber to the tank side. As a result, the cylinder repeatedly expands and contracts at a constant cycle.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, even if, for example, a proportional solenoid valve or an electrohydraulic servo valve is used as such a hydraulic switching valve, it is not suitable for large flow rate and high pressure control, and the price of the entire system becomes expensive.
[0005]
An object of the present invention is to provide an automatic reciprocating mechanism that automatically continues reciprocating at a certain cycle by a hydraulic mechanism.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, a piston is slidably accommodated in a body, a first pressure chamber having a small pressure receiving area and a second pressure chamber having a large pressure receiving area are formed at both ends of the piston, and the piston is formed inside the piston. A spool is slidably provided coaxially, and a stopper having one end fixed to the body coaxially is slidably passed through the inside of the spool, and the first and second sliding surfaces of the piston and the spool are provided. The first port is selectively connected to the first passage provided in the spool, and the second port is selectively connected to the second passage or the second pressure chamber provided in the spool. One passage is always in communication with a pump port formed in the body via the first pressure chamber, and the second passage is always in communication with a tank port formed in the body, while the stopper restricts the displacement of the spool to a certain limit. Along with The first port is communicated with the second pressure chamber, and when the first port is disconnected from the first pressure chamber in the spool neutral position, the second port is also disconnected from the second pressure chamber, and from which position The first and second port positions are set so that the first and second ports communicate with one of the pressure chambers contrary to each other when they are displaced, and the pressure received on the first pressure chamber side of the spool. The area is set smaller than the pressure receiving area on the second pressure chamber side.
[0007]
According to a second invention, in the first invention, a pedestal is provided at the end of the body facing the end facing the second pressure chamber of the spool, and when the spool abuts the pedestal, there is an intermediate therebetween. A chamber is formed, and the intermediate chamber communicates with the first port, and communicates with the second pressure chamber via a fixed throttle provided on the pedestal.
[0008]
According to a third invention, in the first or second invention, a spring that presses a piston toward the first pressure chamber is interposed in the second pressure chamber.
[0009]
According to a fourth invention, in the first to third inventions, a variable throttle for controlling the amount of pressure oil introduced into the first pressure chamber is interposed in the pump port.
[0010]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a directional switching valve connected to a rod coupled to a piston of the automatic reciprocating mechanism of the first aspect of the invention, and the supply and discharge of hydraulic fluid to the actuator is controlled by the directional switching valve. To do.
[0011]
In a sixth aspect based on the fifth aspect, the directional control valve is configured to shut off the pair of load ports in the neutral position.
[0012]
[Operation and effect of the invention]
In the first invention, when a high pressure is introduced into the first pressure chamber, the pool is displaced toward the second pressure chamber, and when the spool comes into contact with the opposite cylinder end wall and stops, The port communicates with the low pressure side, and is pushed by the high pressure of the first pressure chamber, so that the piston moves toward the second pressure chamber.
[0013]
When the second port is closed and the first port is opened due to the movement of the piston, the second pressure chamber is shut off from the low pressure side, and high pressure is supplied from the first pressure chamber side. Move until it comes into contact with the stopper, and open the first port even further. For this reason, the piston starts to move from the second pressure chamber to the opposite first pressure chamber due to the difference between the left and right pressure receiving areas.
[0014]
The first port is eventually throttled by the movement of the piston, and when the second port is opened, the pressure in the second pressure chamber decreases. For this reason, this time, the left and right pressure relations of the piston are reversed, and the piston moves again toward the second pressure chamber. In this way, the biston automatically repeats reciprocating motion. Thus, automatic reciprocation can be performed only by supplying hydraulic pressure. In addition, the stroke of the reciprocating motion is fixed, so that the stroke does not change even if the reciprocating frequency increases.
[0015]
In the second aspect of the invention, by providing a pressure difference between the second pressure chamber and the intermediate chamber through the fixed throttle, when reversing the movement of the piston, only the spool moves reliably in the opposite direction, and the hydraulic pressure is switched. Can be performed smoothly.
[0016]
In the third aspect of the invention, since the piston is held at the initial position by the spring when the operation is stopped, the movement can be started from the same same direction when the operation is started.
[0017]
In the fourth invention, the speed of the reciprocating motion can be freely set by adjusting the flow rate with a variable throttle.
[0018]
In the fifth invention, the cylinder corresponding to an arbitrary load can be reciprocated by reciprocating the direction switching valve at a constant cycle.
[0019]
In the sixth aspect of the invention, by using the directional switching valve as an all-port block, the load can be stopped at the neutral position, and its application range is expanded.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
[0021]
1A is a pump, 1B is a tank, and 2 is a switching valve that is switched manually or electromagnetically. An automatic reciprocating mechanism 10 that reciprocates by supplying and discharging the hydraulic pressure is provided.
[0022]
In the automatic reciprocating mechanism 10, a piston 13 is slidably accommodated in a sliding hole 12 of a body 11, and a rod 19 integrally coupled to the piston 13 protrudes from an end of the body 11 to the outside. The piston 13 forms a pressure chamber 14 having a small pressure receiving area and a pressure chamber 15 having a large pressure receiving area on both sides thereof.
[0023]
A coaxial bottomed hole 16 is formed inside the piston 13 and the rod 19, and a stopper 17 projecting inward from the end of the body 11 is inserted into the bottomed hole 16. The spool 18 is slidably fitted. The large diameter portion 25 of the stopper 17 and the outer diameter of the spool 18 are formed to be the same, and both are slidably inserted into the bottomed hole 16.
[0024]
A pump port P and a tank port T are disposed in the body 11 with a predetermined interval, and pressure oil is supplied and discharged through the switching valve 2. The pump port P is provided with a variable throttle 20 so that the supply flow rate can be adjusted.
[0025]
A first passage 21 communicating with the pump port P through a pressure chamber 14 on the outer periphery of the piston 13 and a second passage 22 constantly communicating with the tank port T are formed through both sides of the piston 13. Is opened and closed by the relative position of the spool 18 and the piston 13. A first port 23 that can be connected to the first passage 21 is formed in the spool 18, and the first port 23 is interposed through a gap between the small diameter portion 24 formed on the outer periphery of the stopper 17 and the inner periphery of the spool. It communicates with the pressure chamber 15. Further, a through passage 27 is provided inside the stopper 17 to communicate the small diameter portion 24 and the internal chamber 26 facing the right end of the stopper 17.
[0026]
On the other hand, a flange portion 29 having an enlarged diameter is formed at the left end of the spool 18, and a second port 28 is formed between the spool 18 and the sliding surface of the piston 13 by the flange portion 29. When entering the inner diameter expansion hole 30, the communication between the pressure chamber 15 and the second passage 22 is cut off, and when coming out, the pressure chamber 15 and the second passage 22 are connected.
[0027]
In addition, a pedestal 32 projects from the end wall 31 of the body 11 so as to face the flange portion 29 of the spool 18, and a cylindrical portion 33 that receives the flange portion 29 is formed on the pedestal 32, and the spool 18 has a cylindrical portion. When intruding 33, an intermediate chamber 34 is formed between them. In addition, a through hole 35 is opened in the base 32, and the through hole 35 communicates with the pressure chamber 15 through a throttle 36. The pressure chamber 15 is provided with a spring 37 that biases the piston 13 toward the right side of the drawing (in the direction of the pressure chamber 14).
[0028]
Here, the operation of the above configuration will be described with reference to FIGS.
[0029]
First, assuming that the area of the left end of the piston 13 is A1, the area of the bottomed hole 26 is A2, the area of the right end of the piston 13 is A3, the area of the left end of the spool 18 is A4, and the area of the right end of the spool is A5, A1 + A2> 2. × A3 and A4 = 2 × A5 are set.
[0030]
As shown in FIG. 1, when the switching valve 2 is switched and the pump port P is switched to the tank side, the pressure of the pressure chamber 14 is the same as the pressure chamber 15 on the left side (the pressure is zero). The piston 13 is pressed to the right end wall by the spring 37. Note that the position of the spool 18 is not limited to the illustrated position, and may be any position.
[0031]
From this state, the switching valve 2 is switched, and the pump port P is held so that a high pressure is introduced.
[0032]
As a result, the pressure chamber 14 becomes high pressure, and at this time, the pressure chamber 15 and the internal chamber 26 communicating with the pressure chamber 15 are pushed to the left until the spool 18 immediately contacts the pedestal 32 due to the tank pressure. Against this, it starts moving to the left (see Fig. 2).
[0033]
In the process of moving the piston 13 to the left, the first passage 21 starts to communicate with the first port 23 and the second port 28 closes communication with the pressure chamber 15.
[0034]
In the neutral position of FIG. 3, both the first port 23 and the second port 28 are closed, and when the piston 13 moves to either one from this position, one of the ports opens contrary to the other, Is supposed to close.
[0035]
When the piston 13 moves from the neutral position as it is in the same direction due to the pressure difference between the left and right chambers, the first port 23 communicates with the passage 21 and the second port 28 is disconnected from the pressure chamber 15. Is transmitted from the intermediate chamber 34 to the left pressure chamber 15.
[0036]
However, because of the fixed throttle 36, the pressure in the pressure chamber 15 does not immediately increase to the same level as the pressure chamber 14. During this time, if the pressure applied to the left end of the spool 18 becomes higher than half of the pressure applied to the right end, only the spool 18 moves toward the right until it contacts the stopper 17 as shown in FIG. .
[0037]
As a result, the first port 23 opens greatly, the intermediate chamber 34 and the pressure chamber 15 communicate directly, and the pressure oil from the pressure chamber 14 also increases the pressure in the pressure chamber 15. In this way, the pressure applied to the left end of the piston 13 increases and eventually becomes the same, but since the pressure receiving area on the pressure chamber 15 side is larger than the pressure receiving area of the pressure chamber 14, the piston 13 is now in the middle of the pressure increase. Starts moving to the right.
[0038]
When the piston 13 moves to the position shown in FIG. 5, the second port 28 starts to communicate the pressure chamber 15 to the low pressure side, and the first port 23 is shut off from the high pressure side, the pressure in the pressure chamber 15 decreases. Go. When the pressure in the pressure chamber 15 becomes half that of the pressure chamber 14, the forces at both ends of the spool 18 are balanced due to the pressure receiving area, but the piston 13 moves further to the right due to the area difference. As a result, the second port 28 communicates with the pressure chamber 15 greatly, and when the pressure in the pressure chamber 15 further decreases, the balance of the spool 18 is lost. Then, the spool 18 contacts the pedestal 32 to the left as shown in FIG. Move until touching.
[0039]
This returns to the initial state, the pressure chamber 15 becomes low pressure, and the piston 13 starts moving again in the opposite direction, that is, toward the left side. In this way, the piston 13 automatically repeats reciprocating motion.
[0040]
An example in which the direction switching valve is continuously reciprocated using the above automatic reciprocating mechanism will be described.
[0041]
As shown in FIG. 6, in the direction switching valve 50, a spool 52 is slidably inserted into a valve body 51, and the left end of the spool 52 in the figure is connected to the rod 19 of the automatic reciprocating mechanism. Therefore, the spool 52 reciprocates left and right integrally with the rod 19.
[0042]
The body 51 of the direction switching valve 50 is provided with load ports 56 and 57 on the left and right sides of the pump port 55 as the center, and further with tank ports 58 and 59 on both outer sides thereof. The high pressure from 55 is selectively supplied to the left and right load ports 56 and 57, and hydraulic oil is discharged from either one to the tank port 58 or 59.
[0043]
Oil chambers 62 and 63 of a cylinder 61 are connected to the load ports 56 and 57, and when a high pressure is applied to one, the piston 64 moves in one direction, and when a high pressure is applied to the other, the piston 64 moves in the opposite direction. .
[0044]
Therefore, when the automatic reciprocating mechanism is operated with the pump port 55 kept at a high pressure and the tank ports 58 and 59 kept at a low pressure, the spool 52 reciprocates integrally with the rod 14. First, the pump port 55 is connected to the left load port 57, the opposite load port 56 is connected to the tank port 58, and the cylinder 61 operates in the piston contraction direction. When the spool 52 further moves to the left and passes the neutral position, the pump port 55 and the load port 56 are connected, the load port 57 on the opposite side is connected to the tank port 59, and the cylinder 61 operates in the piston extension direction. .
[0045]
On the other hand, when the spool 52 moves to the right and passes the neutral position, the load port 57 is connected to the pump port 55 and the other load port 56 is connected to the tank port 58, so that the cylinder 61 is contracted in the opposite direction. Operate in the direction.
[0046]
When the directional control valve 50 is in the maximum right position (shown), both the load ports 56 and 57 are cut off, that is, the all-port block. In this state, the cylinder 61 extends and contracts from that position. Hold that position without. This position corresponds to the state of the automatic reciprocating mechanism 10 shown in FIG.
[0047]
Thus, according to the present invention, automatic reciprocation can be performed only by supplying hydraulic pressure. The reciprocating speed can be freely set by adjusting the flow rate with a variable throttle. Further, the stroke of the reciprocating motion is fixed, so that the stroke does not change greatly even if the reciprocating frequency is increased.
[0048]
In addition, about the load which does not exceed the thrust of piston 13, it is made to operate | move as a cylinder which reciprocates this directly. Of course, as described above, the cylinder corresponding to an arbitrary load can be reciprocated by reciprocating the direction switching valve 50 at a constant cycle via the rod 14.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the operating state.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the operating state.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating the operating state.
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the operating state.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing another embodiment.
[Explanation of symbols]
1A Pump 2 Switching valve 3 Cylinder 4A Oil chamber 4B Oil chamber 10 Automatic reciprocating mechanism 13 Piston 14 First pressure chamber 15 Second pressure chamber 17 Stopper 18 Spool 21 First passage 22 Second passage 23 First port 28 Second port

Claims

ボディにピストンを摺動自由に収装し、このピストンの両端に受圧面積の小さい第１圧力室と受圧面積の大きい第２圧力室を区画形成し、前記ピストンの内部に同軸的にスプールを摺動自由に設け、このスプールの内部にさらに同軸的に前記ボディに一端を固定したストッパを摺動自由に貫通し、前記ピストンとスプールの摺動面に第１と第２のポートを設け、第１のポートをスプールに設けた第１通路と選択的に接続し、また第２のポートをスプールに設けた第２通路または第２圧力室と選択的に接続させ、第１通路は前記第１圧力室を介してボディに形成したポンプポートと常時連通させ、第２通路はボディに形成したタンクポートと常時連通させる一方、前記ストッパによりスプールの変位を一定限に規制すると共に前記第１ポートを前記第２圧力室と連通させ、スプール中立位置において第１のポートが第１圧力室と遮断されるときに第２のポートも第２圧力室と遮断され、かつその位置からどちらかにでも変位したときには第１と第２のポートは互いに背反的にいずれかの圧力室と連通するように第１、第２のポート位置を設定し、かつスプールの第１圧力室側の受圧面積を第２圧力室側の受圧面積よりも小さく設定したことを特徴とする自動往復運動機構。A piston is slidably mounted in the body, a first pressure chamber having a small pressure receiving area and a second pressure chamber having a large pressure receiving area are defined at both ends of the piston, and a spool is slid coaxially within the piston. A stopper that is coaxially fixed at one end to the body and slidably passes through the spool, and first and second ports are provided on sliding surfaces of the piston and the spool; 1 port is selectively connected to the first passage provided in the spool, and the second port is selectively connected to the second passage or the second pressure chamber provided in the spool, and the first passage is connected to the first passage. The pump port formed in the body is always in communication with the pressure chamber, and the second passage is always in communication with the tank port formed in the body, while the stopper restricts the displacement of the spool to a certain extent and the first port When the first port is disconnected from the first pressure chamber in the neutral position of the spool, the second port is also disconnected from the second pressure chamber and displaced from either position. In this case, the first and second port positions are set so that the first and second ports communicate with one of the pressure chambers contrary to each other, and the pressure receiving area on the first pressure chamber side of the spool is set to the second pressure chamber. An automatic reciprocating mechanism characterized by being set smaller than the pressure receiving area on the pressure chamber side.

前記スプールの第２圧力室と面した端部と対峙してボディ端部に台座を設け、スプールが台座と当接したときにこれらの間に中間室が形成され、この中間室を前記第１ポートと連通する一方、台座に設けた固定絞りを介して第２圧力室と連通させる請求項１に記載の自動往復運動機構。A pedestal is provided at the end of the body facing the end facing the second pressure chamber of the spool, and an intermediate chamber is formed between them when the spool abuts the pedestal. The automatic reciprocating mechanism according to claim 1, wherein the automatic reciprocating mechanism is in communication with the second pressure chamber through a fixed throttle provided on the pedestal while communicating with the port.

前記第２圧力室にはピストンを第１圧力室に向けて押圧するスプリングを介装した請求項１または２に記載の自動往復運動機構。The automatic reciprocating mechanism according to claim 1 or 2, wherein a spring that presses the piston toward the first pressure chamber is interposed in the second pressure chamber.

前記ポンプポートに第１圧力室に導入される圧油量を制御する可変絞りを介装した請求項１〜３のいずれか一つに記載の自動往復運動機構。The automatic reciprocating mechanism according to any one of claims 1 to 3, wherein a variable throttle for controlling an amount of pressure oil introduced into the first pressure chamber is interposed in the pump port.

前記請求項１に記載の自動往復運動機構のピストンに結合するロッドに連結した方向切換弁を備え、この方向切換弁によりアクチュエータに対する作動油の給排を制御することを特徴とする自動往復運動機構。An automatic reciprocating mechanism comprising a directional switching valve connected to a rod coupled to a piston of the automatic reciprocating mechanism according to claim 1, wherein the supply and discharge of hydraulic oil to and from the actuator is controlled by the directional switching valve. .

前記方向切換弁はその中立位置において一対の負荷ポートを遮断するように構成された請求項５に記載の自動往復運動機構。The automatic reciprocating mechanism according to claim 5, wherein the direction switching valve is configured to block a pair of load ports in a neutral position.