JPH0244066Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、流体圧を増圧して出力する増圧装置
に関するものである。

［従来の技術］ 従来、隔壁を介して連設した一対のシリンダに
おけるピストンを、上記隔壁を貫通するロツドに
より連結し、各ピストンの外側に形成された各駆
動室に切換弁を介して圧力空気を交互に給排する
ことにより、これらのピストンを往復動させて、
ピストンの内側に形成された増圧室において空気
を増圧して出力させるとともに、ピストンの往復
動によつて切換弁を切換えるようにした増圧装置
は、例えば実開昭59−144203号公報などによつて
知られている。

上記公知の増圧装置は、増圧室における二次圧
に対抗して切換弁機構を切換位置に保持する力
を、プツシユロツドに設けたスプリングの付勢力
に依存しているので、高い圧力で使用する増圧装
置では、その圧力に応じてスプリングの付勢力を
大きくする必要がある。しかしながら、強力なス
プリングは、大きな設置スペースを必要とするの
で、切換弁機構が大型化し、しかも耐久性におい
て無理が生じてくる等の問題がある。

［考案が解決しようとする問題点］ 本考案は、切換弁機構を切換位置に保持する力
をスプリングの付勢力に依存することなく、流体
圧を利用してその保持を行うことにより、上記ス
プリングを不用にして切換弁機構を小形化すると
同時に、耐久性を向上させることを、解決しよう
とする問題点とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するための手段として、本考
案においては、入口ポート及び出口ポートを有す
る隔壁と、それを挟む一対のシリンダとを備え、
それらのシリンダ内において往復動するピストン
を上記隔壁を気密状態で貫通させたロツドにより
互いに連結し、上記隔壁に、入口ポートから両ピ
ストンの内側の各増圧室への流体の流入のみを許
容する入口チエツク弁と、上記各増圧室から出口
ポートへの流体の流入のみを許容する出口チエツ
ク弁と、両ピストンの外側の各駆動室を入口ポー
トと排気ポートに切換えて連通させる切換弁とを
設けたものにおいて、上記切換弁の切換え用のプ
ツシユロツドを、端部が各増圧室内に突出する一
体のものとして構成し、上記プツシユロツドの端
部に、切換弁と増圧室間のプツシユロツドガイド
を気密に貫通し、かつ増圧室側に形設した拡径部
に作用する流体圧によつて上記プツシユロツドを
支持するデイテントピストンを、摺動可能に嵌挿
している。

［作用］ 各増圧室内に突出しているプツシユロツドには
二次圧と一次圧の差圧による押圧力が作用してい
るが、一次圧側増圧室のデイテントピストンの拡
径部に作用する作用力が上記差圧による押圧力に
対抗してプツシユロツドを支持しているので、プ
ツシユロツド及び切換弁は切換位置を保持してい
る。この場合、二次圧側の増圧室のデイテントピ
ストンは、プツシユロツドガイドに押圧されてい
るので、プツシユロツドを一次側増圧室に押圧す
る押圧力を生じない。

したがつて、スプリングを使用しなくても、切
換弁機構は切換位置を自己保持している。

ストローク終端近傍においてピストンがプツシ
ユロツド及び一次圧側増圧室のデイテントピスト
ンを押圧すると、切換弁が切換わつて駆動室への
空気の給排が逆転するので、ピストンは反対方向
に摺動する。

ピストンが反転すると、増圧室に作用する流体
圧によつて、デイテントピストンはプツシユロツ
ドガイドに押圧される元の位置に復帰するが、プ
ツシユロツド及び切換弁はその位置を保持してい
る。

［実施例］ まず、第３図によつて、本考案の増圧装置の概
要について説明する。

第３図に模式的に示す増圧装置において、増圧
装置本体１は、入口ポート２及び出口ポート３を
備え、入口ポート２に工場のラインエア等を供給
したとき、そのラインエアが昇圧されて出口ポー
ト３から出力される。

上記増圧装置本体１は、隔壁４を介して連設し
た一対のシリンダ５ａ，５ｂを備え、各シリンダ
５ａ，５ｂにおけるピストン６ａ，６ｂはロツド
７によつて連結し、該ロツド７は隔壁４に対して
気密状態で軸方向に摺動可能に貫設させている。

各シリンダ５ａ，５ｂは、ピストン６ａ，６ｂ
により区画した隔壁側の増圧室９ａ，９ｂとピス
トンの外側の駆動室１０ａ，１０ｂとを備え、上
記入口ポート２を隔壁４内に配設した一対の入口
チエツク弁１１ａ，１１ｂを介して増圧室９ａ，
９ｂに連通させ、ラインエアが入口ポート２から
増圧室９ａ，９ｂに流入するのを許容するととも
にその逆流を阻止し、また増圧室９ａ，９ｂを、
隔壁４内に配設した一対の出口チエツク弁１２
ａ，１２ｂを介して出口ポート３に連通させ、増
圧室９ａ，９ｂにおいて圧縮昇圧した空気が出口
ポート３へ流出するのを許容するとともに、その
逆流を阻止している。

上記増圧装置本体の隔壁４内には、上記ピスト
ンを往復動させるための切換弁１３を設けてい
る。この切換弁１３を設けるために、隔壁４に
は、第１図に示すように、両端が拡径した貫通孔
２０を形設し、該貫通孔２０に嵌着したスリーブ
２１を、その両端の背圧スリーブ２２ａ，２２ｂ
及び上記拡径部分に嵌着したプツシユロツドガイ
ド２３ａ，２３ｂを介して一対のサイドプレート
２４ａ，２４ｂ間で挟着することにより固定して
いる。

上記スリーブ２１内に摺動自在に嵌挿した中空
の流路切換用スプール２５は、その内部の貫通孔
２７の両端部分を係合段部２６ａ，２６ｂによつ
て拡径し、その貫通孔２７にプツシユロツド２８
を摺動自在に挿嵌している。

上記スリーブ２１は、中央に圧力調整弁１５
（第３図参照）を介して入口ポート２に連通する
弁入力口３０を、その両側にそれぞれ駆動室１０
ａ，１０ｂに連通する弁出力口３１ａ，３１ｂを
有し、その両側のプツシユロツドガイド２３ａ，
２３ｂには弁排気口３２ａ，３２ｂが開設されて
いる。

なお、第３図では、流路の理解を容易にするた
めに、圧力調整弁１５等を増圧装置本体１と別個
に図示しているが、該圧力調整弁１５とポート
２，３を連通する流路及び切換弁１３と駆動室１
０ａ，１０ｂを連通する流路を含めて、それらは
いずれも増圧装置本体１内に設けることができ
る。

スプール２５は、弁出力口３１ａ，３１ｂを弁
入力口３０と弁排気口３２ａ，３２ｂに切換連通
させるランド３３ａ，３３ｂを有し、該ランドと
背圧スリーブ２２ａ，２２ｂ間に排気が一時的に
蓄えられる背圧室３４ａ，３４ｂを形成できるよ
うに構成している。

プツシユロツド２８には、中間に設けた対向拡
大部によつて、上記係合段部２６ａ，２６ｂに係
合する係合突部３６ａ，３６ｂが、また両端の小
径部によつて当接部３７ａ，３７ｂがそれぞれ形
設されており、上記小径部に摺動可能に嵌挿され
たデイテントピストン４０ａ，４０ｂは、プツシ
ユロツドガイド２３ａ，２３ｂを気密に貫通して
先端部の拡径部４１ａ，４１ｂの端面を増圧室９
ａ，９ｂに臨ませ、該拡径部４１ａ，４１ｂはプ
ツシユロツドガイド２３ａ，２３ｂに嵌着された
ブツシユ４２ａ，４２ｂによつて案内され、止め
輪４３ａ，４３ｂによつて増圧室９ａ，９ｂへの
脱け出しが阻止され、切換弁側の先端面はプツシ
ユロツド２８の当接部３７ａ，３７ｂに対面させ
ている。

上記デイテントピストン４０ａ，４０ｂの軸方
向断面積A₁は、プツシユロツド２８の小径部の
軸方向断面積Ａに比べて、二次圧P₂と一次圧P₁
の比である増圧比ｎの、少なくとも（ｎ−１）倍
大きく形成されている。

次に、上記実施例の作動を説明する。

第１図は、スプール２５が弁入力口３０と弁出
力口３１ａ、及び弁出力口３１ｂと弁排気口３２
ｂとを連通させる切換位置にあり、弁出力口３１
ａから駆動室１０ａに一次側空気が供給され、駆
動室１０ｂが大気に連通して、ピストン６ａが図
において左動している状態を示している。

この場合、増圧室９ａ側ではデイテントピスト
ン４０ａに対して二次圧P₂による作用力P₂A₁が
作用し、増圧室９ｂ側ではデイテントピストン４
０ｂに一次圧P₁による作用力P₁A₁が作用してい
るので、両デイテントピストン４０ａ，４０ｂは
プツシユロツドガイド２３ａ，２３ｂに押付けら
れており、一方、プツシユロツド２８は、二次圧
と一次圧の差圧によつて図において左動して当接
部３７ｂがデイテントピストン４０ｂに当接する
ことにより支持されている。

この状態においては、増圧室９ａ側には作用力
P₂Aが増圧室９ｂ側には作用力P₁（Ａ＋A₁）が作
用しているが、P₂＝nP₁，A₁≧Ａ（ｎ−１）の関
係にあるので、プツシユロツド２８及びこれによ
つて切換えられるスプール２５は図示の状態を保
持している。

この場合、デイテントピストン４０ａの作用力
は、プツシユロツドガイド２３ａを押圧している
ので、プツシユロツド２８に作用しない。

ピストン６ａがストローク終端近傍においてプ
ツシユロツド２８を押圧すると、プツシユロツド
及び増圧室９ｂ側のデイテントピストン４０ｂが
図において左動し、係合突部３６ａと係合段部２
６ａとの係合によつてスプール２５が左動して弁
出力口３１ａと弁排気口３２ａが僅かに連通する
位置に切換わると、駆動室１０ａ内の圧力空気が
弁出力口３１ａを通つて背圧室３４ａに流入す
る。これによつて背圧室３４ａ内の流体圧が上昇
するので、中空で軽量のスプール２５は、この流
体圧によつて急激に左方向に摺動して、弁入力口
３０と弁出力口３１ｂ及び弁出力口３１ａと弁排
気口３２ａが連通する切換位置に切換わる（第２
図参照）。したがつて、起動直後等でピストンが
低速移動している場合でも、切換弁１３は確実に
切換わる。

切換弁１３の切換えによつて、ピストンは反転
して増圧室９ｂ内の空気が増圧するとともに増圧
室９ａに一次空気が供給されるので、デイテント
ピストン４０ｂは元の位置に、プツシユロツド２
８は第１図の中立位置にそれぞれ復帰するが、ス
プール２５は上記切換位置を保持している。

ピストンの右方向へのストローク及びストロー
ク端におけるプツシユロツド２８、デイテントピ
ストン４０ａ，４０ｂ及びスプール２５の動作
は、上述の場合と同じであるから、詳細な説明は
省略する。

［考案の効果］ 本考案によれば、プツシユロツドに作用する流
体圧による作用力を、該プツシユロツドに摺動可
能に嵌挿したデイテントピストンで支持して切換
弁を切換位置に保持することにより、切換位置の
保持にスプリングを必要としないので、スプリン
グの設置スペースが不用になつて切換弁機構を小
形化することができる。

また、切換弁の位置保持をデイテントピストン
によつて行うので、スプリングの付勢力で保持す
る場合に比べて切換弁機構の耐久性を向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案の実施例の要部縦断
正面図、第３図は本考案の実施例の概略を示す模
式説明図である。 ２……入口ポート、３……出口ポート、４……
隔壁、５ａ，５ｂ……シリンダ、６ａ，６ｂ……
ピストン、７……ロツド、９ａ，９ｂ……増圧
室、１０ａ，１０ｂ……駆動室、１１ａ，１１ｂ
……入口チエツク弁、１２ａ，１２ｂ……出口チ
エツク弁、１３……切換弁、２５……スプール、
２８……プツシユロツド、４０ａ，４０ｂ……デ
イテントピストン、４１ａ，４１ｂ……拡径部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 入口ポート及び出口ポートを有する隔壁と、そ
   れを挟む一対のシリンダとを備え、それらのシリ
   ンダ内において往復動するピストンを上記隔壁を
   気密状態で貫通させたロツドにより互いに連結
   し、上記隔壁に、入口ポートから両ピストンの内
   側の各増圧室への流体の流入のみを許容する入口
   チエツク弁と、上記各増圧室から出口ポートへの
   流体の流入のみを許容する出口チエツク弁と、両
   ピストンの外側の各駆動室を入口ポートと排気ポ
   ートに切換えて連通させる切換弁とを設けたもの
   において、 上記切換弁に切換え用のプツシユロツドを、端
   部が各増圧室内に突出する一体のものとして構成
   し、 上記プツシユロツドの端部に、切換弁と増圧室
   間のプツシユロツドガイドを気密に貫通し、かつ
   増圧室側に形設した拡径部に作用する流体圧によ
   つて上記プツシユロツドを支持するデイテントピ
   ストンを、摺動可能に嵌挿した、 ことを特徴とする増圧装置。