专利名称：流体压力式进给速度控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及流体压力式进给速度控制装置，该流体压力式进给速度控制装置例如 对具有像进行开孔的钻机(drill unit)的钻头那样往复移动的往复运动体的机床的进给 速度进行控制。
背景技术：
以往，在钻机中，公知有如下的流体压力式进给速度控制装置(自动加工单元的 进给控制装置)该控制装置能够通过对油的流量进行调整，将气缸等的进给速度设定成 从低速到高速的任意的进给速度，该气缸使与钻头一体地移动的滑柱(ram)往复动作(例 如参照专利文献1、2)。图8是示出在现有的钻机中使用的流体压力式进给速度控制装置的图，(a)是示 出当活塞杆位于后退位置时的状态的剖视图，(b)是示出当活塞杆位于前进位置时的状态 的剖视图。如图8 (a)、(b)所示，该现有的流体压力式进给速度控制装置100构成为具有以下 部件气缸300，该气缸300内设于流体压力式进给速度控制装置100的主体200 ；活塞400， 该活塞400在形成于筒状的气缸300内的气缸室310内往复动作；活塞杆410，该活塞杆410 与该活塞400 —体地移动；节流阀700，该节流阀700用于对由活塞400推出的气缸室310 内的油经由油路500流入储油室600的流量进行调整；旋转阀芯800，该旋转阀芯800形成 该节流阀700 ；以及旋钮(knob) 900，该旋钮900用于对旋转阀芯800进行转动操作。对于流体压力式进给速度控制装置100，即便是相对于活塞400的急剧的负载变 动，速度变化也极少，能够得到稳定的进给速度。在该负载消失的情况下，活塞杆400借助 内设于流体压力式进给速度控制装置100的压缩螺旋弹簧SP的弹力而恢复到原来的位置。[专利文献1]日本实公昭60-37211号公报(参照第二图和第三图)[专利文献2]日本实公昭61-7860号公报(参照第二图 第四图)例如在利用钻机进行开孔加工的情况下，当在工件上贯通贯通孔时，需要使钻头 微速进给。但是，在专利文献1、2所记载的装置和上述流体压力式进给速度控制装置100 等现有的装置中，虽然能够通过转动操作旋钮900而对节流阀700的开度进行调整，从而对 切削加工时的钻头(滑柱等往复运动体)的进给速度进行调节，但是进给速度在整个冲程 之间仅能是恒定的切削进给的进给速度。因此，在现有的装置中，在切削加工过程中，无法将工件上的贯通孔即将贯通时的 钻头的进给速度调节成微速进给、或者在冲程之间将钻头的进给速度从低速切换至微速。以往，作为用于解决该问题点的手段，只能是除了流体压力式进给速度控制装置 100之外，再增设一个用于开孔的贯通时的微速进给的流体压力式进给速度控制装置。但 是，在该情况下，由于必须在钻机安装两个流体压力式进给速度控制装置100，因此需要用 于安装这两个流体压力式进给速度控制装置100的设置空间，因此存在装置大型化、重量 增加、并且成本上升的问题点。
发明内容
因此，本发明就是为了解决上述问题点而做出的，本发明的课题在于提供一种能 够利用一个单元进行快速进给和微速进给这两档的进给速度调整的流体压力式进给速度 控制装置。为了解决上述课题，第一方面所记载的流体压力式进给速度控制装置具有圆筒 状的主体；活塞杆，该活塞杆以能够沿前后方向移动的方式配置在该主体内；圆筒状的气 缸，该气缸内设于上述主体；活塞，该活塞以能够往复动作的方式配置在该气缸内，通过推 压上述活塞杆，该活塞与该活塞杆作为一体进行往复动作；流体压力室，该流体压力室设在 该活塞的前方，并贮存流体；贮存室，该贮存室设在上述活塞的后方，并贮存上述流体；流 路，该流路与该贮存室连通，且设在上述主体与上述气缸之间；进给速度调节机构，该进给 速度调节机构设在上述气缸的前端部，通过对从上述流体压力室流入上述流路的流体的流 动进行控制从而对上述活塞的移动速度进行调整；以及差动活塞，该差动活塞配置在上述 贮存室的后方，与上述主体的内周面和上述活塞杆滑动接触，且设置成能够沿前后方向移 动，利用上述活塞将上述流体压力室的流体经由上述进给速度调节机构和流路推出至上述 贮存室，由此对往复运动体的进给速度进行调整，上述流体压力式进给速度控制装置的特 征在于，上述进给速度调节机构配置在上述气缸的前端部，且具有用于对从上述流体压力 室朝上述流路流动的流量进行调整的第一节流阀和第二节流阀，上述流体压力式进给速度 控制装置具有第二活塞，当上述活塞被上述活塞杆推压而移动至预先设定的预定位置时， 第二活塞与上述活塞一体地移动而使上述第一节流阀成为闭阀状态。根据上述结构，对于流体压力式进给速度控制装置，进给速度调节机构由在气缸 的前端部配置有多个的第一节流阀和第二节流阀构成，由此，由活塞从流体压力室内推出 的流体通过第一节流阀和第二节流阀时，分别利用第一节流阀和第二节流阀限制流量，能 够细分地微调活塞的动作速度。当活塞移动时，第一节流阀成为由第二活塞封闭的闭阀状 态。因此，能够利用一个流体压力式进给速度控制装置，将与活塞和活塞杆一体地动作的切 削加工中的往复运动体的进给速度自动地切换成多个档位，并且，能够对在活塞的冲程末 端附近流动的流体的流量进行限制从而对往复运动体的进给速度进行微调。结果，能够使 装置整体小型化。第二方面所记载的流体压力式进给速度控制装置的特征在于，在第一方面所记载 的流体压力式进给速度控制装置中，上述第一节流阀和上述第二节流阀中的至少一方具 有旋转阀芯，该旋转阀芯以转动自如的方式配置在上述气缸内，并且，该旋转阀芯通过转 动对从上述流体压力室流入连通孔的流体的流量进行调整，上述连通孔穿设于上述气缸并 与上述流路连通；以及旋钮，该旋钮能够使上述旋转阀芯转动。根据该结构，在对第一节流阀和第二节流阀的开度进行调整的情况下，如果对旋 钮进行转动操作的话，则旋转阀芯转动，能够利用旋转阀芯的流量调整部对从流体压力室 流入气缸的连通孔的流体的流量进行调整，从而对进给速度进行调整。进而，由于当活塞前进至预定位置时第一节流阀被封闭，所以通过活塞的移动而 流动的流体的流量减少，因此能够将进给速度调整为两档。第三方面所记载的流体压力式进给速度控制装置的特征在于，在第二方面所记载
5的流体压力式进给速度控制装置中，上述第一节流阀的上述旋转阀芯具有第二气缸室，该 第二气缸室与上述流体压力室、上述流量调整部连通，上述第二活塞由配置在上述活塞的 前端部的筒部件构成，当上述第二活塞与上述活塞一体地移动并内嵌于上述第二气缸室 时，上述第二活塞封闭上述第一节流阀的上述流量调整部，并且，上述第二活塞具有排油 孔，该排油孔用于将上述流体压力室内的流体送入上述第二气缸室内。根据上述结构，对于流体压力式进给速度控制装置，当活塞移动时，第二活塞与活 塞一体地移动而内嵌于第一节流阀的旋转阀芯的第二气缸室，从而封闭流量调整部。这样， 在活塞移动的情况下，第一节流阀的流量调整部闭阀，另一方维持开阀的状态，从而从流体 压力室流入流路侧的流量减少。因此，通过第一节流阀的流量调整部的开闭，能够将与活塞 和活塞杆一体地动作的往复运动体的进给速度调整为两档。在该情况下，由于流体仅在单 侧的流量调整部中流动，因此流动的流量少，因此能够根据该流量对冲程末端附近的进给 速度进行微调。第四方面所记载的流体压力式进给速度控制装置的特征在于，在第三方面所记载 的流体压力式进给速度控制装置中，上述第一节流阀的上述旋转阀芯具有圆筒部，该圆筒 部形成上述第二气缸室，并以能够转动的方式内嵌在上述第二节流阀的上述旋转阀芯内； 第一流入口，该第一流入口形成于上述第二气缸室的内壁，并与上述第一节流阀的上述流 量调整部连通；以及第二流入口，该第二流入口形成于上述第二气缸室的内壁，并与上述第 二节流阀的上述流量调整部连通。根据上述结构，在第一节流阀的旋转阀芯中，在与流体压力室连通的第二气缸室 的内壁形成有第一流入口和第二流入口，上述第一流入口与第一节流阀的流量调整部连 通，上述第二流入口与第二节流阀的流量调整部连通，由此，能够将流体压力室内的流体送 入第一节流阀或者第二节流阀的流量调整部。第五方面所记载的流体压力式进给速度控制装置的特征在于，在第四方面所记载 的流体压力式进给速度控制装置中，上述第二旋转阀芯以能够转动的方式外嵌于上述第一 旋转阀芯的圆筒部，并以能够转动的方式嵌入在上述气缸以及上述主体的开口端部内。根据上述结构，第二旋转阀芯以能够转动的方式外嵌于第一旋转阀芯的圆筒部， 并且，该第二旋转阀芯以能够转动的方式嵌入在气缸以及主体的开口端部内，由此，能够对 从流体压力室内经由第二气缸室、第一旋转阀芯朝主体和气缸之间的流路流动的流体的流 量进行调整。根据本发明的流体压力式进给速度控制装置，能够利用一个单元进行快速进给和 微速进给两档的进给速度的调整，能够削减安装空间而使装置整体小型化，并且，伴随于 此，还能够使成本降低。
图1是示出搭载有本发明的实施方式所涉及的流体压力式进给速度控制装置的 钻机的主视图。图2是示出本发明的实施方式所涉及的流体压力式进给速度控制装置的切削进 给时的状态的图，是沿着图1的V-V线的放大剖视图。图3是示出本发明的实施方式所涉及的流体压力式进给速度控制装置的微速进给时的状态的图，是沿着图1的V-V线的放大剖视图。图4是图2的X部放大图。图5是图2的第一节流阀的沿着Z-Z线的放大剖视图，(a)示出流体的流量最大 时的状态，(b)示出流体的调整范围内的一例，(c)示出流体的流动被隔断时的状态。图6是图2的W部放大图。图7是图2的第二节流阀的沿着Y-Y线的放大剖视图，(a)示出流体的流量最大 时的状态，(b)示出流体的调整范围内的一例，(c)示出流体的流动被隔断时的状态。图8是示出在现有的钻机中使用的流体压力式进给速度控制装置的图，(a)是示 出当活塞杆位于后退位置时的状态的剖视图，(b)是示出当活塞杆位于前进位置时的状态 的剖视图。标号说明1 主体；Ia 内周面；2 气缸；2a 第一连通孔(连通孔)；2b 第二连通孔(连通 孔)；3:第二活塞；3a:排油孔；4:活塞；5:活塞杆；6:第一旋转阀芯(旋转阀芯)；6a 第二 气缸室；6b 圆筒部；6c 第一流入口 ；6d 第二流入口 ；7 第二旋转阀芯(旋转阀芯)；8 第 一旋钮(旋钮)；9:第二旋钮(旋钮)；10:第一节流阀(进给速度调节机构)；IOa:第一流 量调整部(流量调整部)；11 第二节流阀(进给速度调节机构)；Ila 第二流量调整部(流 量调整部)；12 流体压力室；13 流路；14 贮存室；17 差动活塞；B 流体压力式进给速度 控制装置；C 进给速度调节机构。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的实施方式所涉及的流体压力式进给速度控制装置进行 说明。另外，为了方便，设图面的前后侧为上、下，设图面的左右侧为前、后进行说明。并且， 本发明的流体压力式进给速度控制装置B是通过液压或空气压力等流体压力工作的装置， 以下，以利用液压工作的情况为例进行说明。当对本发明的流体压力式进给速度控制装置B进行说明时，首先对搭载有该流体 压力式进给速度控制装置B的机床K进行说明。《机床的结构》如图1所示，机床K是对作为加工坯料的工件(省略图示)进行切削、磨削等从而 将其加工成预定的形状的加工设备，该机床K搭载有滑柱(ram) 33，该滑柱33能够往复移 动；由活塞气缸机构构成的进给装置30，该进给装置30利用空气压力等流体压力使与滑柱 33—体的滑柱驱动活塞(省略图示)往复动作；以及流体压力式进给速度控制装置B，该流 体压力式进给速度控制装置B能够对沿轴向进退移动的滑柱驱动活塞的进给速度进行调
iF. οS卩，机床K只要是具有往复动作的滑柱33等往复运动体的机械、或者搭载有使工 具和工件等物体往复移动的滑柱33的机械即可，对于如何使往复动作的滑柱33工作、或者 是用于哪种设备，并未特殊限定。以下，作为本发明的实施方式，以利用滑柱33使在工件上进行开孔的钻头(省略 图示)往复动作的钻机A为例进行说明。机床K构成为主要具有自动式的钻机A和装配于钻机A的流体压力式进给速度控
7制装置B，钻机A使钻头、丝锥(tap)、铰刀(reamer)、铣刀(mill)等旋转工具(省略图示) 旋转和往复动作，从而对工件进行加工。《钻机的结构》钻机A是使旋转工具(省略图示)一边旋转一边进给由此在工件上进行开孔的机 械，例如由具有一个流体压力式进给速度控制装置B的自动单轴钻机构成。钻机A具有卡 盘31，该卡盘31用于把持旋转工具；主轴32，卡盘31装配于该主轴32 ；滑柱33，该滑柱33 使主轴32进退移动；电动马达M，该电动马达M用于驱动主轴32旋转；进给装置30，该进给 装置30用于使滑柱33直线往复移动；壳体34，该壳体34收纳电动马达M和进给装置30 ； 杆35，该杆35设置成能够相对于壳体34进退；板部件36，该板部件36固定于该杆35 ；抵 接部件(衝接部材)37，该抵接部件37固定于该板部件36 ；以及连结部件38，该连结部件 38用于连结钻机A和流体压力式进给速度控制装置B。如图1所示，卡盘31是在把持用于进行开孔加工的钻头等旋转工具(省略图示) 的状态下与主轴32 —起沿轴向进退并旋转的工具保持器具。主轴32是用于将电动马达M的旋转和进退的滑柱33的进给(往复动作)赋予卡 盘31的轴部件。滑柱33是借助进给装置30的滑柱驱动活塞(省略图示)在空气压力的作用下往 复动作而与滑柱驱动活塞一起移动的部件，该滑柱33以进退自如的方式设于壳体34。该滑 柱33往复动作的速度(进给速度)能够由流体压力式进给速度控制装置B制动并调节。电动马达M是用于使旋转工具、卡盘31以及主轴32旋转的旋转驱动源，该电动马 达M经由未图示的驱动开关与电源电连接。进给装置30是由使滑柱33往复动作的活塞气缸机构(省略图示)构成的装置， 该进给装置30由气缸(省略图示)和滑柱驱动活塞(省略图示)构成，来自未图示的压缩 空气供给控制装置的压缩空气被送入气缸，所述滑柱驱动活塞借助该压缩空气往复动作。如图1所示，壳体34是钻机A的外壳，该壳体34由圆筒状的部件构成。杆35是与滑柱33 —体地往复动作的棒状部件，该杆35以在该壳体34的轴心上 进退的方式配置于壳体34的后端部。板部件36是基端部固定于杆35、且在前端部的前侧固定有抵接部件37的厚板状 的部件，该板部件36朝向与杆35正交的方向设置。 抵接部件37与流体压力式进给速度控制装置B的活塞杆5的后端面5a对置配置， 该抵接部件37是当滑柱33、滑柱驱动活塞(省略图示)、杆35以及板部件36前进而利用 钻头在工件进行开孔加工时与上述部件一体地往复动作并推压活塞杆5的后端面5a的部 件。《流体压力式进给速度控制装置的结构》流体压力式进给速度控制装置B是能够通过对油的流量进行调整而将使钻机A的 钻头、滑柱33等往复移动的进给装置30的进给速度设定成从低速到高速的任意的进给速 度的控制装置。如图2所示，该流体压力式进给速度控制装置B构成为具有圆筒状的主体 1 ；活塞杆5，该活塞杆5以能够沿前后方向移动的方式配置在该主体1内；气缸2，该气缸2 内设于主体1 ；活塞4，该活塞4以能够往复动作的方式配置在该气缸2内；流体压力室12， 该流体压力室12设在活塞4的前方；贮存室14，该贮存室14设在活塞4的后方；进给速度调节机构C，该进给速度调节机构C设在气缸2的前端部；流路13，该流路13与进给速度调 节机构C以及贮存室14连通；以及差动活塞17，该差动活塞17配置在贮存室14的后方。流体压力式进给速度控制装置B形成为如下的构造被上述抵接部件37推压的活 塞杆5前进，由此使与活塞杆5 —体的活塞4前进，从而将流体压力室12内的油经由进给 速度调节机构C和流路13推出至贮存室14。即，流体压力式进给速度控制装置B是如下的 装置利用第一节流阀10和第二节流阀11对由活塞4送出的流体压力室12的油的流量进 行调整，从而对活塞4的前进速度进行控制，由此对活塞杆5、图1所示的进给装置30以及 滑柱33的进给速度进行调整。以下，主要参照图2从配置于后侧的部件开始按照顺序对流体压力式进给速度控 制装置B的各部分的结构进行说明。《活塞杆的结构》图2所示的活塞杆5是后端面5a被上述抵接部件37推压而使活塞4前进的部件， 该活塞杆5由圆柱状的部件构成。活塞杆5贯通盖部件19、弹簧15以及差动活塞17，在该 活塞杆15的前端固定有波形隔膜(bellowphragm) 18和活塞4。《主体的结构》主体1是流体压力式进给速度控制装置B的外壳，该主体1由固定于钻机A的外 周部的圆筒体构成。在主体1的前侧配置有第二旋钮9和第一旋钮8，在主体1的后侧配置 有活塞杆5。在该主体1的内周面Ia内从后侧朝向前侧依次设有挡圈21、盖部件19、弹簧 15、差动活塞17、波形隔膜18、间隔件20、气缸2、流路13、第二旋转阀芯7以及挡圈22。《盖部件以及弹簧的结构》如图2所示，盖部件19是将活塞杆5支承为进退自如、并且封闭主体1的后侧开 口端的部件。盖部件19夹着密封部件23内嵌于主体1，并由挡圈21固定于主体1。弹簧15是以压缩状态夹装在主体1内的盖部件19和差动活塞17之间的压缩螺 旋弹簧，该弹簧15利用弹力朝前方推压差动活塞17和波形隔膜18。《差动活塞以及波形隔膜的结构》上述差动活塞17由大致圆筒状的部件构成，该差动活塞17被装配成与主体1的 内周面Ia以及活塞杆5的外周面滑动接触且能够沿前后方向移动。差动活塞17夹着波形 隔膜18设置在贮存室14的后方的位置，并借助贮存室14内的油的油压克服弹簧15的弹 力而移动。波形隔膜18是筒状弹性部件，由隔膜状的薄橡胶制部件构成，该波形隔膜18将贮 存室14与差动活塞17之间隔离开，阻止贮存室14内的油泄漏至差动活塞17侧，并且利用 与流入贮存室14内的油的流量对应的油压使差动活塞17进退。波形隔膜18的内周缘18a 紧贴在活塞杆5和活塞4之间，外周缘18b紧贴于主体1的内周面Ia和间隔件20。《贮存室的结构》贮存室14是如下的部位当活塞杆5被推压时，由活塞4将流体压力室12内的油 推出，如图3所示，朝流体压力室12、第二气缸室6a、进给速度调节机构C以及流路13流动 的油流入贮存室14并被贮存，利用该油的油压使波形隔膜18和差动活塞17后退。并且， 对于贮存室14，抵接部件37后退从而对活塞杆5施加的朝向前方的推压力被释放，当差动 活塞17在弹簧15的弹力的作用下前进时，贮存室14内的油抵抗止回阀16的阀簧16b使阀芯16a开阀，从而该油从返回流路4a通过止回阀16内部流入流体压力室12内。贮存室 14由活塞4的外周面、间隔件20的内周面以及波形隔膜18形成。《间隔件的结构》间隔件20由大致圆筒状的部件构成，活塞4以沿轴向移动自如的方式插入于该间 隔件20，且该间隔件20夹着密封部件24固定于主体1的内周面la。该间隔件20还发挥 作为活塞4的止挡件的功能。《气缸的结构》气缸2是形成流体压力室12的内侧侧壁的圆筒状的部件，该气缸2隔着流路13内 嵌于主体1的内周面la。活塞4以往复移动自如的方式嵌入在气缸2内的靠后侧的位置， 第一旋转阀芯6和第二旋转阀芯7以能够转动的方式内嵌于气缸2内的靠前侧的位置。在 气缸2的靠前侧的位置设有第一连通孔2a和第二连通孔2b，第一连通孔2a穿设在与第一 节流阀10的第一流量调整部IOa—致的位置，第二连通孔2b穿设在与第二节流阀11的第 二流量调整部Ila —致的位置。《活塞的结构》如图2所示，活塞4是如下的部件当活塞杆5被抵接部件37推压时，该活塞4与 活塞杆5 —体地往复动作，将流体压力室12内的油推出并使该油经由进给速度调节机构C 朝流路13侧流动。活塞4具有返回流路4a、活塞流路4b以及棒状部4c，返回流路4a沿轴 向穿设于活塞4的中央部，活塞流路4b呈大致筒状形成在流体压力室12侧，棒状部4c呈 圆柱状形成在贮存室14侧。活塞4夹着密封部件25以往复动作自如的方式插入在气缸2 内。返回流路4a与贮存室14、流路13以及活塞流路4b连通。在活塞流路4b中内设 有止回阀16，且经由第二活塞3内设有挡圈28。《止回阀的结构》止回阀16是用于阻止当活塞4前进时流体压力室12内的油通过第二活塞3内部、 活塞流路4b以及返回流路4a朝流路13侧流动的阀。止回阀16由阀座、阀芯16a以及阀 簧16b构成，阀座形成于活塞流路4b的内底，阀芯16a用于封闭该阀座，阀簧16b用于推压 该阀芯16a。阀芯16a由钢球形成。阀簧16b由压缩螺旋弹簧构成，该阀簧16b的前端朝前侧 推压第二活塞3，后端朝后侧推压阀芯16a。《第二活塞的结构》第二活塞3由大致圆筒形状的部件构成，该第二活塞3配置在活塞4的前端部并 与活塞4 一体地往复动作，从而内嵌于后述的第二气缸室6a或者从后述的第二气缸室6a 离开。第二活塞3构成第一节流阀10的一部分，该第二活塞3在前进时插入第二气缸室 6a，封闭形成于该第二气缸室6a的第一流量调整部IOa从而使第一节流阀10成为闭阀状 态，该第二活塞3在后退时从第二气缸室6a离开。如图3所示，在第二活塞3穿设有排油 孔3a，当该第二活塞3内嵌于第二气缸室6a时，流体压力室12内的油经排油孔3a流入第 二活塞3内。该排油孔3a穿设于当第二活塞3移动至最前端时不会被第二气缸室6a的内壁封 闭的靠后的位置。
《流体压力室以及流路的结构》如图2所示，流体压力室12是贮存油的部位，是由气缸2、活塞4、第二活塞3以及 第一旋转阀芯6等形成的气缸室。流路13形成于主体1的内壁和气缸2的外壁之间，形成为通过后述的第一节流阀 10和第二节流阀11后的油经该流路13朝贮存室14流动。《进给速度调节机构的结构》进给速度调节机构C是通过对从流体压力室12流入流路13的油(液体)的流动 进行控制从而对活塞4的移动速度进行调整的阀装置，在气缸2的前端部配置有多个。进 给速度调节机构C主要由用于对从流体压力室12朝流路13流动的油的流量进行调整的第 一节流阀10和第二节流阀11构成。〈第一节流阀的结构〉如图2所示，第一节流阀10构成为主要具有第一旋转阀芯6、第一旋钮8以及上述 第二活塞3，第一旋转阀芯6具有第一流量调整部10a，该第一流量调整部IOa用于对流入 与流路13连通的第一连通孔2a的来自流体压力室12的油的流量进行调整，第一旋钮8能 够使该第一旋转阀芯6转动。<第一旋转阀芯的结构>第一旋转阀芯6是作为用于对从流体压力室12内朝流路13流动的油的流量以及 活塞4的移动速度进行调整的调整部件发挥功能的部件，该第一旋转阀芯6以能够转动的 方式配置在气缸2和第二旋转阀芯7内。第一旋转阀芯6具有第二气缸室6a，该第二气 缸室6a与流体压力室12、第一流量调整部IOa以及第二流量调整部Ila连通；圆筒部6b， 第二旋转阀芯7以能够转动的方式外嵌于该圆筒部6b ；第一流入口 6c和第二流入口 6d，该 第一流入口 6c和第二流入口 6d形成于第二气缸室6a的内壁；第一流量调整槽6e (参照图 4)，该第一流量调整槽6e与第一流入口 6c连通；圆盘部6f，第一流入口 6c以及第一流量 调整槽6e形成于该圆盘部6f ；栓29，该栓29用于封闭第二气缸室6a ；以及第一旋钮8，该 第一旋钮8外嵌于圆筒部6b，且用于使第一旋转阀芯6转动。如图3所示，第二气缸室6a由油的填充室构成，并与流体压力室12连通，该油的 填充室由以下部件形成第一旋转阀芯6的圆筒部6b ；第二活塞3，该第二活塞3能够内嵌 于圆筒部6b的后端侧或者从圆筒部6b的后端侧离开；以及栓29，该栓29内嵌于圆筒部6b 的前侧开口端。第二气缸室6a形成从流体压力室12内朝流路13流动的油的油路的一部 分，在该第二气缸室6a的内壁形成有第一流入口 6c和第二流入口 6d。圆筒部6b形成用于使流体压力室12内的油朝流路13流动的油路(第二气缸室 6a)的一部分，并且是用于轴支承第二旋转阀芯7和第一旋钮8的轴部件。第一流入口 6c是如下的油路当第二活塞3位于流体压力室12侧的位置时，该第 一流入口 6c处于开放状态，油从第二气缸室6a朝流路13侧流动，当第二活塞3前进而内 嵌于第二气缸室6a时，该第一流入口 6c被第二活塞3封闭。第一流入口 6c从第一连通孔 2a朝第二气缸室6a的轴心穿设。第一流入口 6c与第二气缸室6a和第一流量调整部IOa 连通。第二流入口 6d是用于将第二气缸室6a内的油送入位于圆筒部6b的外侧的第二 节流阀11的第二流量调整部Ila的油路。第二流入口 6d与第二气缸室6a和第二流量调整部Ila连通。第二流入口 6d在圆筒部6b中穿设于如下的位置当第二活塞3移动到最 前端而内嵌于第二气缸室6a时，并未被第二活塞3封闭的靠前的位置。如图4所示，第一流量调整槽6e是用于在第一流入口 6c开放从而成为第二气缸 室6a内的油从该第一流入口 6c流入的状态时对该油流入流路13的流量进行调整的槽。如 图5 (a) (c)所示，第一流量调整槽6e由V字槽形成，该V字槽形成为槽的深度从圆盘部 6f的外周面的第一流入口 6c的附近开始遍及大致半周以上(大约3/4周)逐渐变浅，利用 该第一流量调整槽6e和气缸2的内壁形成油路。如图5所示，圆盘部6f是形成第二气缸室6a、第一流入口 6c以及第一流量调整槽 6e的圆盘状的部位，该圆盘部6f内嵌于流体压力室12的前侧。栓29夹着密封部件27内嵌于圆筒部6b的前端，以将第二气缸室6a的前端部封 闭成密闭的状态。〈第一旋钮的结构〉第一旋钮8是流量调整用抓手(volume)，通过转动操作该第一旋钮8而使第一旋 转阀芯6转动，如图5(a) (c)所示，对第一流量调整槽6e和第一流入口 6c相对于第一 连通孔2a的位置进行调整，从而对从第一流入口 6c朝流路13流动的油的流量进行调整。〈第二节流阀的结构〉如图2所示，第二节流阀11构成为主要具有第二旋转阀芯7和第二旋钮9，上述第 二旋转阀芯7以转动自如的方式配置在气缸2内，并且具有第二流量调整部11a，该第二流 量调整部Ila用于对流入穿设于气缸2的第二连通孔2b的来自流体压力室12的油的流量 进行调整，上述第二旋钮9能够使第二旋转阀芯7转动。与上述第一旋转阀芯6同样，第二旋转阀芯7作为对从流体压力室12内朝流路13 流动的油的流量以及活塞4的移动速度进行调整的调整部件发挥功能。如图6所示，第二 旋转阀芯7具有阀孔7a，该阀孔7a经由第二流入口 6d与第二气缸室6a连通；圆筒部7c， 该圆筒部7c以能够转动的方式内嵌于气缸2的前端部；第二流量调整部7b，该第二流量调 整部7b形成于圆筒部7c的外周面；主体封闭部7d,该主体封闭部7d以能够转动的方式内 嵌在主体1内；以及旋钮装配部7e，图2所示的第二旋钮9装配于该旋钮装配部7e。S卩，第 二旋转阀芯7以能够转动的方式外嵌于第一旋转阀芯6的圆筒部6b，并且以能够转动的方 式嵌入气缸2以及主体1的开口端部内，如果对第二旋钮9进行转动操作的话则该第二旋 转阀芯7转动，能够对在第二流量调整槽7b内流动的油的流量进行调整。如图6所示，阀孔7a是用于形成在第二气缸室6a的第二流入口 6d和流路13之 间流动的油的油路的一部分的部位，该阀孔7a的轴心侧与第二流入口 6d连通，外周部侧经 由第二连通孔2b与流路13连通。圆筒部7c是以能够转动的方式内嵌于气缸2的部位，从而形成于该圆筒部7c的 阀孔7a和第二流量调整槽7b由气缸2的内壁面封闭和限制。如图6所示，与上述第一流量调整槽6e同样，第二流量调整槽7b是用于对从第二 流入口 6d流入流路13的油的流量进行调整的槽。如图7(a) (c)所示，第二流量调整槽 7b由V字槽形成，该V字槽形成为槽的深度从圆筒部7c的外周面的阀孔7a附近开始遍及 大致半周以上(大约3/4周)逐渐变浅，利用该第二流量调整槽7e和气缸2的内壁形成油路。
如图2所示，主体封闭部7d是封闭主体1的前侧开口端部的部位，该主体封闭部 7d夹着密封部件26以能够转动的方式内嵌在主体1内，且通过挡圈22被固定于主体1。旋钮装配部7e是如下的部位第二旋钮9外嵌于该旋钮装配部7e并被螺纹紧固 于该旋钮装配部7e，并且，该旋钮装配部7e以转动自如的方式外嵌于圆筒部6b，该旋钮装 配部7e形成为筒状。〈第二旋钮的结构〉第二旋钮9是操作部件，通过对该第二旋钮9进行转动操作而使第二旋转阀芯7 转动，如图7(a) (c)所示，第二旋钮9是流量调整用抓手，通过该第二旋钮9对第二流量 调整槽7b和阀孔7a相对于第二连通孔2b的位置进行调整，从而对从第二气缸室6a的第 二流入口 6d朝流路13流动的油的流量进行调整。《作用》下面，参照各图对本发明的实施方式所涉及的流体压力式进给速度控制装置B的 作用进行说明。《钻机的本体进给工序》在将未图示的钻头送到工件的加工面附近的加工前的钻机A的本体进给工序中， 如图1所示，抵接部件37处于不与活塞杆5接触的非接触状态。因此，钻机A的进给装置 30并不由流体压力式进给速度控制装置B制动，能够使钻头以快速的进给速度进给。在进 行开孔加工的情况下，将工件固定于工作台(省略图示)，一边使电动马达M旋转一边驱动 进给装置30从而使主轴32和滑柱33进给，使钻头接近工件。钻头与滑柱33、杆35、板部 件36以及抵接部件37 —体地前进，以快速的进给速度进给。《切削进给工序》当未图示的钻头进给至接近工件的位置时，抵接部件37抵接于活塞杆5的后端面 5a而通过液压被制动，抵接部件37抵抗活塞杆5而推压活塞杆5并前进，因此成为进给装 置30的进给稍稍低速的切削进给工序。该切削进给工序从钻头开始对工件进行开孔加工 的位置持续到即将在工件贯通形成贯通孔的进给位置。换言之，切削进给工序是从图2所 示的抵接部件37抵接于活塞杆5的位置到第二活塞3封闭第一流入口 6c而使第一节流阀 10成为闭阀状态为止的期间。如图2所示，在切削进给工序中，当活塞杆5前进时，活塞4和第二活塞3 —边推压 流体压力室12内的油一边前进。对于从流体压力室12被推出的油，一方从第二气缸室6a 的第一流入口 6c通过第一流量调整部10a、第一连通孔2a以及流路13流入贮存室14内， 另一方从第二气缸室6a的第二流入口 6d通过第二流量调整部11a、第二连通孔2b以及流 路13流入贮存室14内。流入贮存室14内的油推压波形隔膜18和差动活塞17而使二者 后退。这样，在基于进给装置30(参照图1)的钻头的进给为切削进给的速度的情况下， 流体压力室12内的油从两个油路通过流路13朝贮存室14流动，因此朝贮存室14流动的 流量多，流动阻力小。因此，活塞4和活塞杆5的前进速度快，使抵接部件37制动的制动力 小。因此，切削进给时的进给装置30使钻头进给的速度变快。<切削进给工序中的进给速度的调节>在想要对切削进给工序中的进给速度进行调整的情况下，在作业之前预先对第一
13旋钮8和第二旋钮9进行转动操作，对在第一节流阀10的第一流量调整部IOa和第二节流 阀11的第二流量调整部Ila流动的油的流量进行调节，由此能够对进给速度进行调整。例如，在对第一旋钮8进行转动操作从而对进给速度进行调节的情况下，当如图 5(a)所示那样对第一旋钮8进行转动操作使其转动到箭头a的右方向的最右侧位置时，则 处于配置在第一流入口 6c和第一连通孔2a之间的由V字槽构成的第一流量调整槽6e的 深度最深的位置，从第一流入口 6c经由第一流量调整槽6e朝第一连通孔2a流动的油的流 量变得最大。与此同样，当对第二旋钮9进行转动操作而使其转动到最右侧时，如图7 (a)所示， 在第二节流阀11的第二流量调整部Ila流动的油的流量变得最大。这样，当对第一旋钮8和第二旋钮9进行转动操作而使其转动到最右侧时，就会成 为切削进给时的最快状态。如图5 (b)所示，当对第一旋钮8 (参照图2)进行转动操作而使第一旋钮8转动到 箭头b的左方向的中间位置时，第一流量调整槽6e的深度减少，从第一流入口 6c经由第一 流量调整槽6e朝第一连通孔2a流动的油的流量也减少。与此同样，当对第二旋钮9 (参照 图2)进行转动操作而使第二旋钮9转动到中间位置时，如图7(b)所示，在第二节流阀11 的第二流量调整部Ila流动的油的流量减少。这样，在对第一旋钮8和第二旋钮9进行转动操作而使其转动到中间位置的情况 下，能够将切削进给时的进给速度调节至中间速度。如图5 (c)所示，当对第一旋钮8 (参照图2)进行转动操作而使第一旋钮8转动到 箭头c的左方向的最左侧位置时，第一连通孔2a由第一旋转阀芯6封闭，油的流动停止。与 此同样，当对第二旋钮9 (参照图2)进行转动操作而使第二旋钮9转动到最左侧位置时，如 图7(b)所示，第二连通孔2b由第二旋转阀芯7封闭，油的流动停止。这样，当对第一旋钮8和第二旋钮9进行转动操作而使其转动到最左侧位置时，进 给速度为0，活塞4、活塞杆5以及抵接部件37的移动和进给装置30(参照图1)的进给停 止。《微速进给工序》如图3所示，当活塞杆5被抵接部件37进一步推压，活塞4进一步前进，未图示的 钻头前进至即将使工件的贯通孔贯通的位置时，就会成为第二活塞3内嵌于第二气缸室6a 从而封闭第一流入口 6c(参照图4)的微速进给工序。因此，第一节流阀10闭阀，流体压力室12内的油通过排油孔3a、第二活塞3内部、 第二气缸室6a、第二流入口 6d、第二流量调整部11a、第二连通孔2b以及流路13朝贮存室 14内流动。这样，供油流动的油路成为一处，由此，油的流量减少，流动阻力增大。因此，对 于流体压力式进给速度控制装置B，活塞4、活塞杆5以及抵接部件37的动作被制动，从而 能够使进给速度减速，进行微速进给。这样，通过使第一节流阀10开闭，能够将流体压力室12内的油被活塞4推出而朝 贮存室14侧流动的流量限制为两档，能够进行进给速度快的快速切削进给和进给速度慢 的微速进给这两种进给。<微速进给工序中的进给速度的调节>在想要对微速进给工序中的进给速度进行调整的情况下，在作业之前预先对第二旋钮9进行转动操作从而对在第二节流阀11的第二流量调整部Ila流动的油的流量进行 微调节，由此能够对进给速度进行调节。如图7 (a)所示，当对第二旋钮9进行转动操作而使该第二旋钮9转动到箭头d的 右方向的最右侧时，处于配置在阀孔7a和第二连通孔2b之间的由V字槽构成的第二流量 调整槽7b的深度最深的位置，从阀孔7a经由第二流量调整槽7b朝第二连通孔2b流动的 油的流量变得最大。因此，当对第二旋钮9进行转动操作而使该第二旋钮9转动到最右侧 时，成为微速进给时的最快状态。如图7 (b)所示，当从该状态对第二旋钮9进行转动操作而使该第二旋钮9转动到 箭头e的右方向的中间位置时，第二流量调整槽7b的深度减少，从阀孔7a经由第二流量调 整槽7b朝第二连通孔2b流动的油的流量也减少。因此，当对第二旋钮9进行转动操作而 使该第二旋钮9转动到中间位置时，能够调节成微速进给时的进给速度减少的状态。如图7 (c)所示，当对第二旋钮9进行转动操作而使该第二旋钮9转动到箭头f的 右方向的最右侧位置时，第二连通孔2b由第二旋转阀芯7封闭，油的流动停止。因此，当对 第二旋钮9进行转动操作而使该第二旋钮9转动到最右侧位置时，进给速度变成0，活塞4、 活塞杆5以及抵接部件37的移动和进给装置30 (参照图1)的进给停止。如上所述，对于本发明，通过在钻机A装配一个流体压力式进给速度控制装置B， 就能够使开孔加工中的基于进给装置30的进给速度自动地变成低速的切削进给工序和微 速的微速进给工序两档的进给速度，并且能够使切削进给工序时和微速进给工序时的进给 速度变成合适的速度。由此，本发明能够提供一种能够进行适合工件的材质等的切削进给 和开孔即将完毕时的微速进给的紧凑的流体压力式进给速度控制装置。[变形例]另外，本发明并不限定于上述实施方式，能够在本发明的技术思想的范围内进行 各种改造和变更，本发明当然也及于这些改造和变更后的发明。例如，作为具有往复运动体的机床K，以使如图1所示的钻机A的滑柱33进给的情 况为例对本发明的一个实施方式进行了说明，但是，本发明并不限定于此，只要是具有往复 移动的往复运动体的机械就能够应用，也可以是其他的装置。并且，在上述实施方式中，如图3所示，对当第二活塞3内嵌于第二气缸室6a时， 第一流量调整部IOa被第二活塞3封闭的情况进行了说明，但是，只要第一流量调整部IOa 或者第二流量调整部1 Ia中的某一方被第二活塞3封闭即可，也可以是第二流量调整部1 Ia 被封闭。另外，以第一节流阀10和第二节流阀11分别设有一个的情况为例进行了说明，但 是不限定于此。例如，只要第二气缸室6a内的第一流入口 6c和第二流入口 6d配置于在轴 向彼此错开的位置，且由第二活塞3封闭的流入口的位置不同，也可以进一步增设节流阀 而增加数量。如果这样做的话，则能够将进给速度细分地调整为多档的速度，进一步，能够 设定成适合于进行开孔加工的工件的材质的进给速度。并且，第一流入口 6c设置在当想要使进给速度变慢时由第二活塞3或者活塞4封 闭的位置即可，也可以设置在其他的合适的位置。因此，对于第一流入口 6c和第二流入口 6d，如果改变第二活塞3的形状的话，也可以使第一流入口 6c和第二流入口 6d的位置相 反。
1权利要求
一种流体压力式进给速度控制装置，所述流体压力式进给速度控制装置具有圆筒状的主体；活塞杆，该活塞杆以能够沿前后方向移动的方式配置在该主体内；圆筒状的气缸，该气缸内设于所述主体；活塞，该活塞以能够往复动作的方式配置在该气缸内，通过推压所述活塞杆，从而该活塞与该活塞杆作为一体进行往复动作；流体压力室，该流体压力室设在该活塞的前方，并贮存流体；贮存室，该贮存室设在所述活塞的后方，并贮存所述流体；流路，该流路与该贮存室连通，且设在所述主体与所述气缸之间；进给速度调节机构，该进给速度调节机构设在所述气缸的前端部，通过对从所述流体压力室流入所述流路的流体的流动进行控制而对所述活塞的移动速度进行调整；以及差动活塞，该差动活塞配置在所述贮存室的后方，与所述主体的内周面和所述活塞杆滑动接触，且设置成能够沿前后方向移动，利用所述活塞将所述流体压力室的流体经由所述进给速度调节机构和流路推出至所述贮存室，由此对往复运动体的进给速度进行调整，所述流体压力式进给速度控制装置的特征在于，所述进给速度调节机构配置在所述气缸的前端部，且具有用于对从所述流体压力室朝所述流路流动的流量进行调整的第一节流阀和第二节流阀，所述流体压力式进给速度控制装置具有第二活塞，当所述活塞被所述活塞杆推压而移动至预先设定的预定位置时，第二活塞与所述活塞一体地移动而使所述第一节流阀成为闭阀状态。
2.根据权利要求1所述的流体压力式进给速度控制装置，其特征在于， 所述第一节流阀和所述第二节流阀中的至少一方具有旋转阀芯，该旋转阀芯以转动自如的方式配置在所述气缸内，并且，该旋转阀芯通过转 动对从所述流体压力室流入连通孔的流体的流量进行调整，所述连通孔穿设于所述气缸并 与所述流路连通；以及旋钮，该旋钮能够使所述旋转阀芯转动。
3.根据权利要求2所述的流体压力式进给速度控制装置，其特征在于，所述第一节流阀的所述旋转阀芯具有第二气缸室，该第二气缸室与所述流体压力室、 所述流量调整部连通，所述第二活塞由配置在所述活塞的前端部的筒部件构成，当所述第二活塞与所述活塞 一体地移动并内嵌于所述第二气缸室时，所述第二活塞封闭所述第一节流阀的所述流量调 整部，并且，所述第二活塞具有排油孔，该排油孔用于将所述流体压力室内的流体送入所述 第二气缸室内。
4.根据权利要求3所述的流体压力式进给速度控制装置，其特征在于， 所述第一节流阀的所述旋转阀芯具有圆筒部，该圆筒部形成所述第二气缸室，并以能够转动的方式内嵌在所述第二节流阀 的所述旋转阀芯内；第一流入口，该第一流入口形成于所述第二气缸室的内壁，并与所述第一节流阀的所述流量调整部连通；以及第二流入口，该第二流入口形成于所述第二气缸室的内壁，并与所述第二节流阀的所 述流量调整部连通。
5.根据权利要求4所述的流体压力式进给速度控制装置，其特征在于， 所述第二旋转阀芯以能够转动的方式外嵌于所述第一旋转阀芯的圆筒部，并以能够转 动的方式嵌入在所述气缸以及所述主体的开口端部内。
全文摘要
本发明的课题在于提供能用一个单元进行微速进给等两档的进给速度的调整的流体压力式进给速度控制装置。流体压力式进给速度控制装置(B)具有主体(1)；可沿前后方向移动地配置在主体(1)内的活塞杆(5)；内设于主体(1)的气缸(2)；推压活塞杆(5)从而与活塞杆(5)作为一体往复动作的活塞(4)；贮存流体的流体压力室(12)；贮存流体的贮存室(14)；通过控制流体的流动而调整活塞(4)的移动速度的进给速度调节机构(C)；以及与进给速度调节机构(C)和贮存室(14)连通的流路(13)。进给速度调节机构(C)具有调整从流体压力室(12)朝流路(13)流动的流量的第一节流阀(10)和第二节流阀(11)。
文档编号B23Q5/22GK101927365SQ201010205180
公开日2010年12月29日 申请日期2010年6月13日 优先权日2009年6月17日
发明者村井隆广, 笹岛隆司, 长谷川悟 申请人:速技能机械有限公司