JPH02211388A - エアードリブンポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ポータプル油圧ジヤツキなどにＪける油圧発
生装置として好適なエアードリブンポンプに関する。

〔従来の技術〕

空気圧によるピストン駆動で高圧の圧油源などを発生さ
せるエアードリブンポンプは、圧力系におけるブースタ
ー機能を発揮するものとして有用であるが、そのための
機構上の重要な構１＆要素として、ビスｌ〜ンの往復動
を駆動する圧搾空気の給排制御手段が必要である。

しかして、従来のエアードリブンポンプにおける圧搾空
気の給排制御手段を大別すると、復帰発条力で附勢され
たピストンを往動させるシリンダ内圧をパイロット圧と
する切換弁をエアー供給路中に配置した自走型と、先の
切換弁が外部駆動のロータリーバルブであるところの外
部制御型とがあり、自走型にあってはパイロット圧供給
のためシリンダ側壁ボート及びシリンダ外側通路などを
必要とするので、装置の耐久性並びに嵩張りなどが懸念
され、外部制御型にあっては、切換バルブの構成並びに
バルブ駆動手段などの装置構成の複雑さに加えて、切換
通路系における高い気密性が要求されることから高精度
の加工技術が必要でありだ。

このような状況下において、本件特許出願人は、先に、
低コスト並びに保守などの面で有利な自走型からなり、
しかも、耐久性と小嵩化とか可能な供給エアー切換弁手
段からなるエアードリブンポンプを提案（実開昭６：Ｉ
−１０５７７４号）した。

（発明が解決しようとする課題） ところで、Ｆ記提案に係わるエアードリブンポンプでは
、この種自走型の切換ブを手段における機構との今一つ
の欠点について未だ改良されていなかった。

即ち、附勢発条力に抗してピストンを往動させる圧搾空
気の供給が、ピストン復帰行程においてもそのまま続け
られるので、当該復帰行程時に切換通路系を経て空気放
出路か形成されてはいるものの、放出流路抵抗などによ
ってシリンダ室の残圧を上昇させる結果となって、ピス
トン復帰行程における作動抵抗を大きくさせていた。

更に、ピストン復動初期におけるシリンダ室の大気開放
時とパイロット室の排気時とのずれの間（遅延又は後続
動作の間）は、パイロット室及び弁駆動圧室などのパイ
ロット系の容室内エアーが圧縮されるので、この圧縮反
力がピストン復帰における抵抗となっていた。

従って、ピストンに復帰向きの発条性向を附芋する復帰
スプリングは前記抵抗に打ち勝つハネ力を必要とし、こ
れに対抗して供給エアー圧は前記復帰性向に抗してピス
トンを往動させる推力が必要となり、結果的に、ロスに
よるエアー消費が多く、かつ、高圧化によるエネルギー
…失が大きかった。

又１、■−記提案のポンプを含め従来の供給エアーの自
走行型切換手段では、ピストン復帰行程にエアーの自走
行型切換手段では、ピストン復帰行程におけるシリンダ
室の供給エアーによる空圧とスプリングによる復帰性向
力とが均衡して、ピストンの復帰動かその途中で停止し
ないように、エアー供給口とシリンダ室との間に絞りを
設けることが一般に行われるが、そのためにピストンの
作動サイクルをとげられない不都合があった。

そこで１本発明は、先に提案のエアードリブンポンプの
技術を復習しその作用効果を保つと共に、この種自走型
切換弁手段における未解決の課題を一挙に解決すること
の出来たエアードリブンポンプを提供することを目的と
する。

（：１Ｂを解決するためのＬ段） しかして、かかる目的は、本発明によれば、ピストン両
側の直列位置に油圧発生用プランジャとパイロット空気
制御用プランジャとを夫々連結し、シリンダ室のピスト
ンストローク域に弁軸先端が出入する常閉型排気弁をバ
ルブハウジング内の前記制御用プランジャと並行位はに
配置し、そのパイロット室に前記制御用プランジャによ
る切換通路を経て前記シリンダ室からのパイロット空気
圧を導入するように４Ｉ成すると共に、該排気弁と並置
して同じく弁軸端をピストンストローク域に臨ませた常
開を給気弁をエアー供給口と前記シリンダ室との間に設
け。

そのパイロット室に前記パイロット空気圧を導入してな
るエアードリブンポンプの構成よって達成された。

（作　用） 油圧発生用プランジャを駆動するピストンはシリンダ室
へ供給される空気圧と、このシリンダ室内圧搾空気の放
出下に３ける復帰用スプリングによる蓄勢力とによって
往復動する。

そして、該シリンダ室への圧搾空気の供給は排気弁の閉
成下に開かれた供給弁を通じて行われ、これによって、
ピストンが復帰用スプリングの拡圧力に抗して移動する
。

このピストンがそのストローク域の往動側端に達する時
点で、前記両弁のパイロット室に前記シリンダ室圧が夫
々導入される。従って、これ等両弁の状態が切り換わる
。即ち、常閉型の排気弁が開放状態となり、常開型の供
給弁が閉成する。

その結果、シリンダ室内の圧搾空気が排気弁を通って大
気中に放出されると同時に、供給弁閉鎖によりシリンダ
室への圧搾空気の供給が停止される。

このように往復動するピストンと一体的に動作する油圧
発生用プランジャは、その往復動の各−周期ごとに作動
油等の吸込みと吐出とを行って、当該圧力系とにおける
ブースター機能を発揮する。

（実施例） 次に１本発明の図示の実施例について説明する。

図は本発明の一実施例を示す縦断側面図で。

シリンダチューブｌにはピストン２をピストンリング３
による嵌合摺接下に装着してあり、該ピストン２にはそ
の一方側にＭａｌ用プランジャ４をＯリング５によるシ
ール下に取付け、これと直列状態にピストン２の他方側
にスペーサ６を介在させて油圧発生用プランジャ７を取
付けて、これ等両プランジャ４及び７がピストン２と一
体的に移動するようになしである。

更に、このピストン２には、これとシリンダキャップ８
との間にプレート９を介在させて復帰用スプリング１０
を配置しである。

１２はポンプハウジングで、前記キャップ８に螺合１３
により固定され、その中心室部１１に前記プランジャ７
をＯリング１４、バックアラプリンタ１５及びブツシュ
１５による摺密下に抜き差し自在に挿入しである。そし
て、１７は前記ブツシュ１６等のシール部分を保持する
キヤ・ンブナット。

１８はバルブハウジング進入端のシール用Ｏリングを示
す。

そして、このポンプハウジング１２の組付は先端には、
作動油の吸込み口１９に連通した吸込みｊＦＺＧが設け
てあり、この組付は先端を挟んでシリンダキャップ８の
両側に吐出弁２１とリリーフｊｐＺＺとを組付け、これ
等両弁２１及び２２を前記先端の側孔２３ａ及び２３ｂ
に夫々連通させて、吐出口２４又は前記吸込み口Ｉ９に
至る作動油の流路を形成しである。

一方、前記制御用プランジャ４は中空筒からなり、シリ
ンダチューブ１の他端側に０リング２５を用いて気密下
に固定したバルブハウジング２６の中央穴２７に向けて
、該穴２７の底部から突出した芯軸２８をその中空筒内
に出入自在に挿入した状態で、臨ませである。しかも、
この制御用プランジャ４と芯軸２８との摺接嵌合は、該
プランジャ４の中空先端で該軸２８と密に摺接し、中空
筒内部においては該軸２８の外周との間に隙間通路２９
を形成して、該軸２８のパイロット圧導入路３０とその
挿入先端球に開穿した通孔３１を通して連通ずるように
なしである。

なお、該隙間通路２９は前記スペーサ６及びプレート９
に穿った通孔３２及び３コを介してピストン２の裏側開
放室３４と連通しており、該開放室３４の室内はシリン
ダチューブｌのピストンストローク域外の側壁に開穿し
た透孔３５によって大気開放状態にある。

そして、該バルブハウジング２Ｇには前記プランジャ４
を差し入れる中央穴２７に並行して、これを挟む両側位
置にエアー供給弁コロと排気弁３７とを配置しである。

このエアー供給弁コロはその弁軸先端コ８をシリンダ容
室４０のピストンストローク域に臨ませてあり、他端面
３９をパイロット室４１の室圧を受ける大径の受圧面と
なしである。該受圧面よりも小径のバルブシート３５ａ
か当接する弁座４２の一方側をエアーの供給口４３に導
通させて、これ等弁体３６ａと弁座４２との当接離反に
よって他方側のシリンダ室４０との間の開閉制御をする
ようになしである。

そして、このパイロット室４１は通路４４によって前記
導入路３０と連通しである。

また、前記排気弁３７はシリンダ室４０に小径の受圧面
からなるバルブシート３７ａを支持する弁軸４５の先端
４６をシリンダ室４０におけるピストンストローク域に
臨ませると共に、弁軸後端４７の大径の受圧面をそのパ
イロット室４８に臨ませ、かつ、該パイロット室４８を
前記パイロット室４１と同様に通路４９によって前記導
入路３０と連結しである。

その他、５０は排気口を示す。

このような構成よりなる実施例によれば、ピストン２の
端面が図上Ｓ点にある復動行程のストローク端にあると
き、供給弁３６及び排気弁３７の各弁軸先端３８及び４
６が該ピストン端面に押されて図示位置の平常状態にあ
り、常開型の供給弁３６が開弁し、常閉型の排気弁コア
が閉成の状態にある。

そこで、供給口４３から送り込まれる圧搾空気か供給弁
コロを通ってシリンダ室４０に注入されると、これによ
り該シリンダ室４０の室圧を受けるピストン２が復帰ス
プリングＩＯの拡圧力に抗して図−Ｌ左方向に移動する
。

これに連動して両プランジャ４及び７が移動し、該プラ
ンジャ７によって、ポンプハウジング１２における中心
室部１１が圧縮されて、該室部１１内の作動油を吐出弁
２１を押し開いて吐出口２４に向けて押し出す。

これと同時に、他方の制御用プランジャ４の移動で、そ
の中空先端の摺按部が芯軸２８の通孔３Ｉと重なる位置
に至り、該通孔３１を閉鎖するので、それまで該通孔３
１を通してパイロット圧導入路３０及び通路４４又は４
９により開放室３４を連通していた両パイロット室４１
及び４８が閉鎖され。

更に、該プランジャ４の移動（ピストン移動）が進み、
先の中空先端の摺接嵌合部が前記通孔３１の位置を通過
すると、該孔ゴ１が中央穴２７に向けて直接開口する状
態になる。従って、該穴２７と該プランジャ４との間の
隙間によって導通したシリンダ室４０の室圧が前記両パ
イロット室４１及び４８に導入される。

そこで、このパイロット室圧を受圧面積の大きい弁軸後
端コ９又は４７に受ける供給弁３６及び排気弁コアは、
それ等の受圧面の小さいバルブシート３６ａ又は３７ａ
が同図上左方向に移動して、夫々切り換わる！１ち、供
給弁３６が閉鎖状態となフてシリンダ室４０への圧搾空
気の送り込みを停止すると共に、排気弁３７が開弁する
のでシリンダ室４０内の圧搾空気が排気口５０から大気
中に放出される。

このときのピストン２の端面位置な往動行程のストロー
ク端Ｆ点で示す。

シリンダ室圧を開放されたピストン又は復帰用スプリン
グ１０による附勢力でもって図上右方向に向けて復動す
る。この復帰行程で油圧発生用プランジャ７は中心室部
１１から抜は出る向きに移動し、該室部１１を拡Ｉする
ので、これに連れて吸込みｊｒｚｏか開弁して、吸込み
口１９から新たな作動油が前記室部ｌｌ内に注入する。

また、制御用プランジャ４はその復帰移動の初期に芯軸
２８の通孔３１を隙間通路２９側に切り換えてパイロッ
ト室４１及び４８を開放室コ４と連通させて、それ等の
室圧を開放し、続くピストン２の復動で、シリンダ室４
０に向けて突出した弁軸先端３８及び４６をピストン端
面で押し戻すので。

供給弁３６及び排気弁３７が冒頭説明の初期の状態に復
帰する。爾後、先の動作を反復することにより、油圧発
生用プランジャ７での加圧ポンプ動作が継続してなされ
る。

〔発明の効果〕

このように、本発明ポンプによれば、エアーシリンダ室
へ供給される圧搾空気圧で往復動するピストン駆動でポ
ンプ動作を行うに際して、該ピストンの附勢発条力に基
く復帰動作時にエアー供給弁を閉鎖して、シリンダ室へ
のエアー供給を断つようになしたので、先ず、附勢発条
力を弱めてエアー消費量の低減を計ることが出来、シリ
ンダ室へのエアー供給路中に絞りを必要としないので、
ピストンの作動サイクルを上げることが可能となり、結
果的に作動効率を高め得るなど、本発明エアードリブン
ポンプは従来のこの種ポンプには期待出来ない優れた効
果を発揮するもので、その実用１益するところ多大なる
ものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明エアードリブンポンプの一実施例を示す縦
断側面図である。 〔符号の説明〕 ｌ・・・シリンダチューブ ２・・・ピストン ４・・・制御用プランジャ ７・・・油圧発生用プランジャ １０・・・復帰用スプリング ２Ｓ・・・バルブハウジング ２７・・・中央穴 ２８・・・芯軸 ３０・・・パイロット圧導入路 ３４・・・開放室 ３６・・・供給弁 ３７・・・排気弁 ３８及び４６・・・弁軸先端 ４０・ぐ・シリンダ室 ４Ｉ及び４８・・・パイロット室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ピストン両側の直列位置に油圧発生用プランジャとパイ
   ロット空気制御用プランジャとを夫々連結し、シリンダ
   室のピストンストローク域に弁軸先端が出入する常閉型
   排気弁をバルブハウジング内の前記制御用プランジャと
   並行位置に配置し、そのパイロット室に前記制御用プラ
   ンジャによる切換通路を経て前記シリンダ室からのパイ
   ロット空気圧を導入するように構成すると共に、該排気
   弁と並置して同じく弁軸端をピストンストローク域に臨
   ませた常開型給気弁をエアー供給口と前記シリンダ室と
   の通路間に設け、そのパイロット室に前記パイロット空
   気圧を導入してなることを特徴とするエアードリブンポ
   ンプ