発明の名称 門型工作機械のクロスレールバランス装置 発行国 日本国特許庁（ＪＰ） 公報種別 公開特許公報（Ａ） 公開番号 特開平８−１５０５２８ 公開日 平成８年（１９９６）６月１１日 出願番号 特願平６−２９６５６３ 出願日 平成６年（１９９４）１１月３０日 代理人 【弁理士】 【氏名又は名称】佐藤 一雄 （外３名） 発明者 落 合▲あきら▼ / 渡 辺 力 要約 目的 門型工作機械のクロスレールバランス装置において消費エネルギを低減し得る装置を得ること。 構成 門型工作機械のクロスレールを左右の油圧バランスシリンダによってバランスさせるようにしたクロスレールバランス装置において、上記油圧バランスシリンダ５ａ，５ｂにそれぞれ圧油を供給する各油圧ポンプ６ａ，６ｂの吐出側に、対応する油圧バランスシリンダ内の圧力を主軸頭３の位置に応じたバランス圧力に設定するクロスレールバランス圧用の比例制御弁７ａ，７ｂを設けるとともに、上記油圧ポンプ６ａ，６ｂの吸入側に、上記油圧ポンプの吐出圧が上記バランス圧力により所定量だけ高い圧力に制御する元圧調整用の比例制御弁９ａ，９ｂを設けた。 特許請求の範囲 【請求項１】門型工作機械のクロスレールを左右の油圧バランスシリンダによってバランスさせるようにしたクロスレールバランス装置において、上記油圧バランスシリンダにそれぞれ圧油を供給する各油圧ポンプの吐出側に、対応する油圧バランスシリンダ内の圧力を主軸頭の位置に応じたバランス圧に設定するクロスレールバランス圧用の比例制御弁を設けるとともに、上記油圧ポンプの吸入側に、上記油圧ポンプの吐出圧が上記バランス圧より所定量だけ高い圧力に制御する元圧調整用の比例制御弁を設けたことを特徴とする、門型工作機械のクロスレールバランス装置。 【請求項２】各比例制御弁は、主軸頭の位置信号によってそれぞれその設定圧が制御されることを特徴とする、請求項１記載の門型工作機械のクロスレールバランス装置。 発明の詳細な説明 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、門型工作機械におけるクロスレールのバランス装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】一般に、門型工作機械においては、図４に示すように、左右に立設されたコラム１，１間にクロスレール２が水平状に懸架され、そのクロスレール２に主軸頭３が横行可能に装着されている。上記クロスレール２は切削送り機能をもっており、主軸頭３におけるラムのくり出しによる切削と同時に上記クロスレール２の昇降による切削を行なうことができる。 【０００３】したがって、上記主軸頭３の横行に際しては、主軸頭３が図４の線Ａに示すように水平な移動軌跡をとることが必要である。しかるに、クロスレール２のたわみによって主軸頭３はその位置に応じて曲線Ｂに示すような軌跡をとる傾向があり、また主軸頭３の位置により、左右のボールねじ４に作用するスラストが大きく変動し、ボールネジ４に伸縮が生じ、その大きさがクロスレールの高さによっても影響を受け、曲線Ｃに示すように主軸頭左右運動の真直精度が変動する傾向がある。 【０００４】そこで、左右のコラム１の上部にそれぞれ油圧バランスシリンダ５ａ，５ｂが設けられ、左右の油圧バランスシリンダ５ａ，５ｂの圧力を主軸頭３の位置に応じて自動的に調整し、クロスレールをバランスさせるとともに、ボールねじ４に作用するスラストの変動をなくし、クロスレールの位置とは無関係に、高精度な主軸頭の真直度を保持するようにしてある。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】ところが、このような装置においては各油圧バランスシリンダ５ａ，５ｂに圧油を供給する油圧ポンプと各油圧バランスシリンダ５ａ，５ｂとの間にそれぞれクロスレールバランス圧用の比例電磁式リリーフ弁が設けられ、その比例電磁式リリーフ弁の制御によって、各油圧バランスシリンダ５ａ，５ｂの圧力が主軸頭の位置に対応した圧力に制御されるようにしてある。すなわち、上記油圧ポンプは常に一定圧の圧油を供給し、その圧油が上記比例電磁式リリーフ弁によって所定圧に制御され、各油圧バランスシリンダ５ａ，５ｂの圧力がそれぞれ設定値を保つようにしてある。 【０００６】したがって、各比例電磁式リリーフ弁は、主軸頭の移動位置に対応したバランス圧を得るための所定開度に制御されるため、油圧ポンプから吐出される圧油の大半は上記比例電磁式リリーフ弁を介して系外に放出されており、その分エネルギーのロスを生じている等の問題がある。 【０００７】本発明はこのような点に鑑み、上述の如き系外に放出される圧油を減少させ油圧ポンプを駆動するためのエネルギを低減し得るようにしたクロスレールバランス装置を得ることを目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明は、門型工作機械のクロスレールを左右の油圧バランスシリンダによってバランスさせるようにしたクロスレールバランス装置において、上記油圧バランスシリンダにそれぞれ圧油を供給する各油圧ポンプの吐出側に、対応する油圧バランスシリンダ内の圧力を主軸頭の位置に応じたバランス圧力に設定するクロスレールバランス圧用の比例制御弁を設けるとともに、上記油圧ポンプの吸入側に、上記油圧ポンプの吐出圧が上記バランス圧より所定量だけ高い圧力に制御する元圧調整用の比例制御弁を設けたことを特徴とする。 【０００９】 【作用】油圧ポンプによる吐出圧油が、元圧調整用の比例制御弁によって油圧バランスシリンダに必要な所定のバランス圧より所定量だけ高い圧力に制御され、その吐出油圧がクロスレールバランス圧用の比例電磁式リリーフ弁により所定のバランス圧に制御されて油圧バランスシリンダに供給される。 【００１０】したがって、油圧ポンプを駆動するモータ出力が、バランス圧に対応して制御される元圧調整用の比例制御弁の開度によって自動的に調整される。そのため従来のように常に一定出力に保持されるものに比し、所用動力を削減することができる。 【００１１】 【実施例】以下、図１乃至図３を参照して本発明の実施例について説明する。 【００１２】図１において、符号５ａ，５ｂはクロスレール２のバランス用の油圧バランスシリンダであって、左右の各油圧バランスシリンダ５ａ，５ｂにそれぞれ接続された可変ピストンポンプ６ａ，６ｂの吐出側には、従来と同様にクロスレールバランス圧用の比例電磁式リリーフ弁７ａ，７ｂが設けられており、各可変ピストンポンプ６ａ，６ｂはそれぞれモータ８ａ，８ｂによって駆動される。 【００１３】ところで、本発明においては、上記各可変ピストンポンプ６ａ，６ｂの吸入側に、バランス元圧調整用の比例制御弁９ａ，９ｂがそれぞれ設けられている。そして、上記両比例電磁式リリーフ弁７ａ，７ｂには、それぞれ主軸頭３の位置に対応したバランス圧設定信号が入力され、比例電磁式リリーフ弁７ａ，７ｂにより油圧バランスシリンダ５ａ，５ｂが上記主軸頭３の位置に対応するバランス圧になるように制御される。一方、上記比例制御弁９ａ，９ｂには、上記バランス圧よりわずかに高い圧力設定信号が入力され、各比例制御弁９ａ，９ｂの開度が各可変ピストンポンプ６ａ，６ｂの吐出圧が上記圧力設定信号に対応した設定圧力になるように制御される。 【００１４】すなわち、図２の実線に示すように、左側のバランスシリンダ５ａ内のバランス圧は比例電磁式リリーフ弁７ａによって主軸頭３が右側に移動するにしたがって次第に減少するように制御され、一方右側の油圧バランスシリンダ５ｂ内のバランス圧は比例電磁式リリーフ弁７ｂによって主軸頭３が左側に移動するにしたがって次第に減少するように制御される。一方、各可変ピストンポンプ６ａ，６ｂの吐出圧は、図２の点線で示すように、比例制御弁９ａ或は９ｂによってそれぞれ油圧バランスシリンダ５ａ或は５ｂ内のバランス圧よりわずかに高い圧力に制御される。 【００１５】しかして、左右の油圧バランスシリンダ５ａ，５ｂ内のバランス圧がそれぞれ主軸頭３の移動位置に対応した圧力に制御され、クロスレールのバランスが保持され、高精度な主軸頭３の運動の真直度が保持される。 【００１６】一方、油圧ポンプを駆動するモータ出力は図３に示すように負荷に応じて変化する。したがって、前述のように各比例制御弁９ａ，９ｂが各油圧バランスシリンダ５ａ，５ｂ内のバランス圧よりわずかに高い圧力に対応する開度にそれぞれ制御されることによって、各可変ピストンポンプ６ａ，６ｂを駆動するモータ８ａ，８ｂの負荷圧力が変化し、それに応じモータ出力も変化する。 【００１７】また、各可変ピストンポンプ６ａ，６ｂの吐出圧は比例電磁式リリーフ弁７ａ，７ｂにより制御される圧力よりもわずかに高くしてあるため、比例電磁式リリーフ弁７ａ，７ｂの開度は若干絞られた状態であり、系外に排出される圧油すなわちドレン量は少量となる。 【００１８】このように、本発明においては、従来のようにポンプ駆動用のモータが常に一定出力で運転される必要がなく、バランス圧に対応してその出力が制御されるとともに、そのドレン量も少ないことにより、消費エネルギを減少でき、省エネ化を図ることができる。 【００１９】 【発明の効果】以上説明したように、本発明は油圧ポンプの吸入側に比例制御弁を付加し、ポンプからの吐出圧をバランス圧より若干高くなるように制御するようにしたので、その構成を複雑にすることなく省エネ化を図ることができる。