JPH0346244Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、流体圧力を増圧して供給する増圧装
置に関するものである。

［従来の技術］ 本考案者らは、先に、本体ブロツクにそれを挟
む一対のシリンダを連結し、それらのシリンダ内
において一体に往復動するピストンでシリンダを
増圧室と駆動室とに区分し、この駆動室に切換弁
によつて交互に圧力流体を供給してピストンを往
復動させ、このピストンの往復動によつて増圧室
の流体を増圧する増圧装置を提案した（一例とし
て、実開昭58−193101号公報参照）。

上記公知の増圧装置は、第４図に示すように、
本体ブロツク１は、入口ポート２、出口ポート３
及び排気ポート４を備え、この本体ブロツク１を
挟んでその両側に連設される一対のシリンダ５
Ａ，５Ｂにおけるピストン６ａ，６ｂを上記本体
ブロツク１に気密状態で貫通させたロツド７によ
り互いに連結し、両シリンダ５Ａ，５Ｂにおいて
ピストン６ａ，６ｂによりそれらの内側（本体ブ
ロツク１側）及び外側にそれぞれ増圧室８ａ，８
ｂ及び駆動室９ａ，９ｂを区画形成している。

また、上記本体ブロツク１の内部に形設された
流体流路には、入口チエツク弁１０ａ，１０ｂ、
出口チエツク弁１１ａ，１１ｂ、ガバナ１２及び
切換弁１３がそれぞれ組込まれ、さらに該本体ブ
ロツク１の外部には外部流路１４ａ，１４ｂが付
設されている。

上記入口チエツク弁１０ａ，１０ｂは、入口ポ
ート２から増圧室８ａ，８ｂへの流体の流入のみ
を許容し、出口チエツク弁１１ａ，１１ｂは増圧
室８ａ，８ｂから出口ポート３への流体の流出の
みを許容するものである。また、ガバナ１２は出
口ポート３からの出力圧（２次圧）を制御するた
めのものであり、切換弁１３は、駆動室９ａ及び
９ｂの一方をガバナ１２を介して入口ポート２に
切換連通させると共に、他方を排気ポート４に切
換連通させるためのものである。而して、上記ガ
バナ１２における入口１６、フイードバツク口１
７及び出口１８を、本体ブロツク１内の流路によ
つて入口ポート２、出口ポート３及び切換弁１３
の入力口１９にそれぞれ連通させると共に、該切
換弁１３の出力口２０ａ，２０ｂ及び排気口２１
ａ，２１ｂを本体ブロツク１内の流路及び外部流
路１４ａ，１４ｂによつて駆動室９ａ，９ｂ及び
排気ポート４にそれぞれ連通させ、さらに該切換
弁１３に設けた位置切換用のプツシユロツド２２
ａ，２２ｂをプツシユロツドスプリング２３ａ，
２３ｂによつて増圧室８ａ，８ｂ内に突出させ、
それにより往復動するピストン６ａ，６ｂがプツ
シユロツド２２ａ，２２ｂに当接すれば、それら
のロツド２２ａ，２２ｂがプツシユロツドスプリ
ング２３ａ，２３ｂの付勢力に抗して交互に押込
まれて切換弁１３が切換えられ、上記駆動室９
ａ，９ｂをガバナ１２と排気ポート４に交互に連
通させるように構成している。

しかしながら、上記公知の増圧装置は、ピスト
ンが高速で作動している間はピストンの往復動に
よつて切換弁の切換えが支障なく行われるが、２
次圧の消費が少なくなつてそれが設定圧に近くな
つたり、供給圧が低下したりして、ピストンが低
速で駆動されるようになると、切換弁が中立位置
付近に達したときに、ピストンの操作力が切換弁
に作用しなくなつて、ピストンが中立位置で停止
し、再起動しなくなる場合もある。

また、切換弁切換用のプツシユロツド２２ａ，
２２ｂが、切換弁１３の外方に設けたプツシユロ
ツドスプリング２３ａ，２３ｂによつて増圧室内
に突出するように付勢されているので、切換弁１
３を設ける本体ブロツク１の長手方向寸法が大き
くなり、これに伴つて増圧装置全体が大型となる
欠点があつた。

［考案が解決しようとする問題点］ 本考案は、切換弁の弁体の軽量化を図ることに
より、ピストンの操作力が非常に小さくても切換
え可能とし、しかもその軽量化のための構成を利
用して、プツシユロツドを増圧室内に突出させる
スプリングを切換弁の弁体内に設け、それによつ
て切換弁の構造を簡単化すると共に、増圧装置を
小型化することを、解決すべき問題点とするもの
である。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、上記増圧装置における切換弁の弁体
に、その摺動方向に貫通した貫通孔を設け、切換
弁の切換用プツシユロツドを、上記貫通孔内に縮
設したトラベルスプリングによつて各増圧室内に
突出させ、それによつて上記問題点を解決したも
のである。

［作用］ 切換弁から供給される高圧空気で駆動するピス
トンがストローク端に到達すると、それに対向す
るプツシユロツドが押圧されて切換弁を切換える
と共に、弁体の貫通孔内に縮設したトラベルスプ
リングによつて反対側のプツシユロツドを増圧室
内に突出させる。

上記トラベルスプリングは、弁体のデツドスペ
ースに形成した貫通孔内に縮設されているので、
切換弁を設けた本体ブロツクの長手方向寸法を短
くすることができる。また弁体が貫通孔によつて
軽量となるので、切換弁は小さい駆動力で容易
に、かつ高速で作動させることが可能になる。

［実施例］ 以下に本考案の実施例を図面を参照しながら詳
細に説明する。

本考案の増圧装置は、基本的には第４図によつ
て既に説明したような構成を有するものである。

前記構成の増圧装置において、第４図に示した
状態は、ピストン６ａ，６ｂ及びロツド７が同図
においての左動端に達し、右方の増圧室８ａ内の
圧縮空気を増圧して出口ポート３から出力し終る
と共に、切換弁１３を図示した位置に切換えて、
左方の駆動室９ｂを切換弁１３及びガバナ１２を
介して入口ポート２に連通させ、それと同時に、
右方の駆動室９ａを切換弁１３及び排気ポート４
を介して大気に開放させた状態を示している。従
つて、ピストン６ａ，６ｂ及びロツド７は左方の
駆動室９ｂにおいてピストン６ｂに作用する力と
右方の増圧室８ａにおいてピストン６ａに作用す
る力の合力により右方への駆動が開始され、これ
に伴つて左方の増圧室８ｂにおける圧縮空気が圧
縮され、出口チエツク弁１１ｂを通して出口ポー
ト３から流出する。これと並行して、入口ポート
２から１次圧としてのラインエアが入口チエツク
弁１０ａを通して増圧室８ａに流入するのは勿論
である。

このようにして、ピストン６ａ，６ｂ及びロツ
ド７が右動端に達すれば、左方のピストン６ｂに
よりプツシユロツド２２ｂが押込まれて切換弁１
３が自動的に図示とは逆の位置に切換わり、これ
によりピストン６ａ，６ｂ及びロツド７は再び左
動し、右方の増圧室８ａにおいて昇圧したライン
エアが出口チエツク弁１１ａを通して出口ポート
３から出力され、このような動作の繰返しによ
り、両増圧室から増圧したラインエアが連続して
出力される。

また、上記のようにして増圧装置の出口ポート
３から出力される２次圧は、ガバナ１２により任
意の値に設定され、且つその２次圧は負荷流量の
増減に拘らず略一定に調圧される。即ち、出口ポ
ート３における２次圧がガバナ１２のフイードバ
ツク口１７にフイードバツクされ、２次圧の変動
に応じてガバナ１２の出力圧を増減するため、駆
動室９ａ，９ｂに加わる圧縮空気の圧力が調節さ
れ、２次圧は所期の設定圧に調圧される。

上記増圧装置の要部は、具体的には第１図に示
すように構成される。

第１図において、本体ブロツク１の左右両側
は、各種部品を固定するサイドプレート３０ａ，
３０ｂが取付けられており、この本体ブロツク１
の外周にシールを介してシリンダ５Ａ，５Ｂの円
筒部３１ａ，３１ｂの端部を嵌着している。

上記本体ブロツク１に設けた入口チエツク弁１
０ｂは、入口ポート２に連通するガバナ１２の入
口１６に開口する弁座３３を有し、この弁座３３
を閉鎖する弁体３４は、サイドプレート３０ｂに
設けた突部で係止されている入口チエツク弁ばね
で付勢されている。なお、図示を省略している
が、本体ブロツク１における増圧室８ａとガバナ
１２との間に設けた入口チエツク弁１０ａは、上
記弁１０ｂと同一構成である。

また、上記本体ブロツク１に組込まれたガバナ
１２は、出口１８を備えたバルブスプリング座３
７、フイードバツク口１７を備えたガバナ弁座３
８、上記バルブスプリング座３７の出口１８に摺
動可能に嵌挿されたガバナ弁３９及び該ガバナ弁
３９をガバナ弁座３８に付勢するバルブスプリン
グ４０を備え、バルブスプリング座３７とガバナ
弁座３８の間に設けられた入口１６を本体ブロツ
ク１の入口ポート２に、出口１８を切換弁１３の
入力口１９に、フイードバツク口１７を本体ブロ
ツク１の出口ポート３にそれぞれ連通させてい
る。

上記入口１６と出口１８の間は、ガバナ弁３９
によつて開度調整可能に構成されており、該ガバ
ナ弁３９に一体的に固定した弁杆４１を上記フイ
ードバツク口１７に通じるフイードバツク室４２
内に突出させている。該フイードバツク室４２を
区画するダイヤフラム４３は、その中心部をリリ
ーフポート４４を有するリリーフ弁座４５とダイ
ヤフラムシエル４６とで挟持されており、リリー
フポート４４は弁杆４１によつて閉鎖されてい
る。

上記弁杆４１は、上記ダイヤフラムシエル４６
の上面に作用する２次圧設定用の調圧スプリング
４７の付勢力と、ダイヤフラム４３の下面に作用
するフイードバツク室４２の流体圧による付勢力
のバランスにより押圧され、ガバナ弁３９が上記
付勢力の差に応じて開口される。従つて、出口ポ
ート３における２次圧が調圧スプリング４７によ
る設定圧以下の場合には、フイードバツク室４２
が低圧状態となつて、入口１６からガバナ弁３９
を通して出口１８に調圧供給を行わせ、これとは
逆に、フイードバツク室４２における流体圧によ
る付勢力が大きい場合には、バルブスプリング４
０で付勢されたガバナ弁３９がガバナ弁座３８を
閉鎖すると共に、ダイヤフラム４３の膨出によつ
て弁杆４１がリリーフポート４４を開放し、それ
によつて出口ポート３における２次圧を設定圧ま
で減圧させる。

上記ガバナ１２における設定圧の調節は、キヤ
ツプ４８を回して調圧ねじ４９を進退させて、調
圧スプリング４７の付勢力を加減することにより
行われる。

上記構成のガバナ１２におけるガバナ弁３９に
は、出口１８及び切換弁１３を介して連通してい
る駆動室９ａ，９ｂの圧力がガバナ弁座３８を閉
鎖する力として作用しているので、駆動室９ａ，
９ｂの圧力が低下すると、ガバナ弁３９に作用す
る力関係がくずれ、ガバナ弁３９がガバナ弁座３
８を開放して入口１６から出口１８、切換弁１３
を通つて駆動室９ａ，９ｂに圧力流体が供給され
る。従つて、駆動室９ａ，９ｂの圧力が所期の設
定圧に維持されるので、ピストン６ａ，６ｂが低
圧で駆動することがない。

また、入口チエツク弁が確実にシートしないと
き、増圧されるべき空気が再度入口チエツク弁を
逆流するため、ピストンを駆動する空気圧は低圧
で駆動でき、背圧スリーブ方式の切換弁では切換
え力が小さく、切換弁の中立停止を引き起こすお
それがあるが、上記構造により低圧駆動状態を発
生させることがない。

第３図は本考案者による実験の結果を示すもの
である。

上記本体ブロツク１に組込まれた切換弁１３
は、スプール弁として構成されたものである。即
ち、本体ブロツク１には前記一対の増圧室８ａ，
８ｂを連通させる通孔が形設され、該通孔に嵌着
したスリーブ５０をエキゾーストスリーブ及びプ
ツシユロツドガイド５１ａ，５１ｂを介して一対
のサイドプレート３０ａ，３０ｂ間で挟着するこ
とにより固定し、それらの内部に、摺動方向に貫
通する貫通孔５２を設けて薄肉中空とした流路切
換用のスプール５３及び該スプール５３を押圧す
るプツシユロツド２２ａ，２２ｂを軸方向に摺動
可能に嵌挿している。上記プツシユロツド２２
ａ，２２ｂは、内方にスプリング座として機能す
る段部５４ａ，５４ｂが、中間に鍔５５ａ，５５
ｂが形設されており、それらの段部５４ａ，５４
ｂの間にトラベルスプリング５６を縮設して、ド
ライベアリング５７ａ，５７ｂで支持された先端
をサイドプレート３０ａ，３０ｂに設けた開口を
通して常時増圧室８ａ，８ｂに向けて付勢してい
る。このスプリング５６の付勢力は、増圧室の空
気圧力の対抗力を発生させるものである。

而して、上記切換弁１３における入力口１９及
び出力口２０ａ，２０ｂはバルブスプリング座３
７の出口１８及び外部流路１４ａ，１４ｂの一端
に、排気口２１ａ，２１ｂは排気ポート４にそれ
ぞれ連通している。

また、切換弁１３のスプール５３の端面とトラ
ベルスプリング５６で増圧室８ａ，８ｂに向けて
付勢されているプツシユロツド２２ａ，２２ｂの
スプール側の端面との間には、プツシユロツド２
２ａ，２２ｂの無作用摺動間隙が設けられてい
る。

而して、第１図は、ピストン６ｂの右動によ
り、プツシユロツド２２ｂが上記無作用摺動間隙
を越えて摺動してスプール５３を押圧摺動させ、
入力口１９からの圧力流体を、出力口２０ａ及び
外部流路１４ａを通して駆動室９ａへ流入するよ
うに切換えた状態を示している。

第１図図示の状態から駆動室９ａへ流入した圧
力流体の流体圧によつてピストン６ａ，６ｂが左
動して左動端近くに達すると、ピストン６ａはプ
ツシユロツド２２ａを押圧して左動させ、これに
伴つてトラベルスプリング５６、プツシユロツド
２２ｂも左動するが、プツシユロツド２２ａが無
作用摺動間隙を摺動している間は、スプール５３
は図示の状態を保つ。ピストン６ａ，６ｂがさら
に左動すると、鍔５５ａはスプール５３の端面に
当接してスプール５３を左動させ、入力口１９か
らの圧力流体を出力口２０ａから出力口２０ｂに
切換えてピストン６ａ，６ｂを右動させる。

上述の作動において、トラベルスプリング５６
はスプール５３のデツドスペースに形成した貫通
孔５２内に縮設されているので、従来の増圧装置
に比べて切換弁１３を設けた本体ブロツク１の長
手方向寸法を短くすることができる。

また、スプール５３が貫通孔５２によつて軽量
になるので、スプール５２が高速で作動すると共
に、耐久性も向上する。

さらに、何らかの原因によつてトラベルスプリ
ング５６がプツシユロツド２２ａ，２２ｂから脱
落しても、トラベルスプリング５６がシリンダ５
Ａ，５Ｂやピストン６ａ，６ｂを損傷することが
ない。

第２図は本考案の第２実施例を示し、第２実施
例におけるガバナ１２は、設定圧の調節をパイロ
ツト圧によつて行うものである。

ダイヤフラム４３の上面に取付けられたキヤツ
プ６１は、ダイヤフラムシエル４６とダイヤフラ
ム押え６２で中心部を挟持されたパイロツトダイ
ヤフラム６３によつてパイロツト圧力室６４と排
気室６５とに区画されており、排気室６５はポー
ト６６によつて大気に開放している。上記パイロ
ツトダイヤフラム６３はダイヤフラム４３よりも
大径で、ダイヤフラム押え６２とキヤツプ６１内
面間に縮設されたバイアススプリング６７によつ
て本体ブロツク１側に付勢されており、キヤツプ
６１にはパイロツトポート６８が開設されてい
る。また、ダイヤフラム４３の中心部を挟持する
リリーフ弁座４５とダイヤフラムシエル４６に
は、フイードバツク室４２を排気室６５に連通さ
せるリリーフポート６９が開設されている。

上記ガバナ１２は、パイロツト圧力室６４にパ
イロツト圧を供給することによつてフイードバツ
ク室４２の圧力を設定するもので、パイロツト圧
の高低によつて設定圧が調節される。調節設定さ
れた圧力と出口ポート３における２次圧との上下
によるガバナ弁３９、弁杆４１及びダイヤフラム
４３の作動は、第１実施例と同じである。

なお、バイアススプリング６７の付勢力は、バ
ルブスプリング４０の付勢力、ガバナ弁３９の摺
動抵抗及びダイヤフラム４３の抗力の和に略等し
くなるように設定するとよい。バイアススプリン
グ６７の付勢力をこのように設定した場合、ガバ
ナ１２における設定圧はパイロツトダイヤフラム
６３の作用面積とダイヤフラム４３の作用面積と
の比になるので、低いパイロツト圧によつて高い
設定圧を得ることができる。

第２実施例の他の構成及び作用は第１実施例と
同じなので、図中、同一または相当部分に同一の
符号を付して詳細な説明は省略する。

［考案の効果］ 本考案は、プツシユロツドを増圧室内に突出さ
せるトラベルスプリングを、弁体のデツドスペー
スに形成した貫通孔内に縮設したために、切換弁
を設けた本体ブロツクの長手方向寸法を短くでき
るので、増圧装置を小型化することができる。

また、貫通孔によつて弁体が軽量となるので、
弁体が高速で作動するばかりでなく、耐久性も向
上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例の要部縦断正面
図、第２図は同第２実施例の要部縦断正面図、第
３図は実験の結果を示す線図、第４図は従来例の
基本構成図である。 １……本体ブロツク、２……入口ポート、３…
…出口ポート、４……排気ポート、５Ａ，５Ｂ…
…シリンダ、６ａ，６ｂ……ピストン、７……ロ
ツド、８ａ，８ｂ……増圧室、９ａ，９ｂ……駆
動室、１０ａ，１０ｂ……入口チエツク弁、１１
ａ，１１ｂ……出口チエツク弁、１３……切換
弁、２２ａ，２２ｂ……プツシユロツド、５２…
…貫通孔、５３……スプール、５６……トラベル
スプリング。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 入口ポート、出口ポート及び排気ポートを備え
   た本体ブロツクと、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
   ピストンを上記本体ブロツクを気密状態で貫通さ
   せたロツドにより互に連結し、上記本体ブロツク
   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出
   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とに切
   換え連通させる切換弁とを設けたものにおいて、 上記切換弁の弁体に、その摺動方向に貫通した
   貫通孔を設け、切換弁の切換用プツシユロツド
   を、上記貫通孔内に縮設したトラベルスプリング
   によつて各増圧室内に突出させたことを特徴とす
   る増圧装置。