JPH04157206A - 増圧機付油圧シリンダ - 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、増圧機能を有する油圧シリンダに係り、特に
必要に応じて増圧機能が要求される例えば破砕装置等に
用いるに好適なものに関する。

（従来の技術と発明が解決しようとする課題）油圧ポン
プの吐出圧を同一回路内において増圧する従来装置には
、油圧モータと油圧ポンプとの組合わせによるものと、
増圧シリンダを使用した装置とかある。第６図はその一
例であり、例えば第７図のように作業機のアームに取付
けられるブラケット３６に、油圧シリンダ３０により開
閉される開閉アーム３１をビン３７を中心として開閉さ
れるように取付けてなる破砕装置において、第６図に示
すように増圧シリンダ３２を設け、コントロール弁３３
を左位置に切換えて油圧シリンダ３０を伸長させ開閉ア
ーム３１を閉じることにより破砕作業を行なう場合、被
破砕物が破砕し難く、回路３４の圧力が上昇し、シーケ
ンス弁３５か作動すると、増圧シリンダ３２か作動し、
油圧シリンダ３０は増圧された圧油で作動し、大出力を
得るものである。なお、第６図の増圧シリンダ３２の代
わりに油圧ポンプと油圧モータを用いる場合もあるが、
何れにしても主シリンダ３０の外部に増圧シリンダ３２
、あるいは油圧ポンプと油圧モータを装備するのて、装
置全体か大きくなるという問題点がある。

また、特公昭５９−１６６１３号に開示されているよう
に、主シリンダに増圧シリンダを直列に一体化したもの
があるが、シリンダ全長が長くなるため、やはり装置全
体が大きくなるという問題点かあった。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、小型化が達成できる構造の増圧
機能を有する油圧シリンダを提供することにある。

（課題を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明は、主ピストンと主
シリンダの主ピストンロッド突出側端板との間に主ピス
トン増圧用ピストンを配し、増圧用ピストンと一体をな
す部分を主シリンダのヘッド側油圧室へ直接差し込むよ
うにしたことを特徴とする。

本発明は、上記構造において、増圧用ピストンと一体を
なす部分として、単数または複数のピストロッドを用い
る構造が採用できる。

また、主ピストンロッドを中空にしてその中に増圧用ピ
ストンを収容し、該増圧用ピストンと一体の増圧用を主
ピストンに摺動自在に貫通し、増圧用ピストンと主ピス
トンロッド中空部との間に設けた増圧用油圧室に増圧用
ピストンロッドに通すパイプを介して供給する構成が採
用される。

（作用） 本発明による油圧シリンダは、上述の構造を有該圧油に
より増圧用ピストンを押圧することにより、主ピストン
のヘッド側に高圧が発生し、主ピストンロットが高圧で
押圧される。

（実施例） 第１図は本発明による油圧シリンダの一実施例を収縮し
た状態て示す縦断面図、第２図は同じく伸長状態で示す
縦断面図である。１は主シリンダの主シリンダ、２は主
ピストン、３は該主ピストン２に一体化された主ピスト
ンロッド、４は増圧用ピストン、５は該増圧用ピストン
４と一体化された増圧用チューブである。

前記増圧用ピストン４および増圧用チューブ５は主シリ
ンダ１内に摺動自在に収容され、該増圧用ピストン４の
中心穴には前記主ピストンロット３を摺動自在に貫通さ
せる。前記増圧用ピストン４の片面側と主シリンダ１の
ロッド側端板１ａとの間には増圧用油圧室６が形成され
、該増圧用油圧室６に連通する第１のボート７が前記主
シリンダｌに設けられている。

前記主ピストン２は前記増圧用チューブ５より大きな断
面積を有するもので、該主ピストン２は増圧用チューブ
５内に摺動自在に嵌合されている。

また、前記増圧用チューブ５内の前記主ピストン２と前
記増圧用ピストン４との間の油圧室８は前記主シリンダ
に設けた第２のボート９に、増圧用チューブ５に設けた
透孔１０と、増圧用チューブ５の外面全周に設けた溝１
１からなる通路を介して連通させる。

また、前記主ピストン２の主ピストンロッド３の反対側
の油圧室１２（該油圧室１２に前記増圧用チューブ５の
端面が対面する）は、前記主シリンダｌに設けた第３の
ボート１３に連通させる。１４〜１８はＯリングである
。

この構成において、今、増圧用ピストン４の断面積をＡ
、増圧用チューブ５の断面積をＢ、主ピストン２の断面
積をＣとし、主ピストンロット３に負荷を結合し、第１
のボート７を油圧源に連通させてその油圧をＰｌ、第２
のボート９を油タンクに連通させ、主ピストン２に対面
する油圧室１２に連通ずる第３のボート１３を閉塞し、
該油圧室１２の油圧をＰｌとすると、 ＰｌｘＡ＝Ｐ２ｘＢ が成立し、油圧室１２の油圧は、Ａ／Ｂの面積比たけ昇
圧される。そして、主ピストンロット３は、昇圧された
油圧Ｐ２により、Ｐ２ｘＣの力で押し出される。ここて
、主ピストン２を押す力Ｐ２ｘ　Ｃと増圧用ピストン４
を押す力ＰＩＸＡとの比は、（Ｐ２Ｘ　Ｃ）　／　（Ｐ
ＩＸ　Ａ　）＝　（Ｐ２ｘＣ）　／　（Ｐｌｘ　（Ｐ２
ｘＢ／ＰＩ）　）−Ｃ／Ｂ となるのて、増圧用チューブ５の断面積Ｂに対する主ピ
ストン２の断面積Ｃの比（Ｃ／Ｂ）が大である程増力作
用か大となる。

第３図は本実施例の油圧シリンダを第７図に示した破砕
装置の油圧シリンダ３０の代わりに使用するために構成
された油圧回路の例であり、１９は油圧源、２０は油タ
ンク、２１はコントロール弁、２２は前記実施例の油圧
シリンダを伸長させる時に圧油か供給される回路２３の
圧力か所定値以上に上昇したときに開くシーケンス弁、
２４は切換弁であり、２５は該切換弁２４の操作室２４
ａから排出される油の流量を制限してタイマー作用を果
たす絞り弁、２６は該絞り弁２５に並列接続されたチエ
ツク弁であり、切換弁２４のばね２４ｂは、増圧用ピス
トン４か増圧作用中の圧力程度ては切換わらず、二次側
回路２９の油圧か増圧用チューブ５のストロークエンド
に達するが、あるいは増圧最高圧付近にまで上昇するこ
とにより切換ねるように、操作室２４ａとの相対的なば
ね力か設定されている。２７は回路２８の圧力上昇によ
り開くパイロットチエツク弁である。

第３図の回路において、コントロール弁２１を左位置に
切換えて油圧源１９からの圧油をコントロール弁２１、
回路２３、パイロットチエツク弁２７を通して油圧室１
２に第３のボート１３より圧油を供給すると、増圧用チ
ューブ５内の油圧室８の油は第２のボート９より切換弁
２４、回路２８、コントロール弁２１を通して油タンク
２０に戻り、油圧シリンダは伸長し、前記開閉アーム３
１か閉じ、破砕か行なわれる。被破砕物の破砕か困難で
あって、回路２３の油圧が上昇し、シーケンス弁２２の
設定圧を超えると、シーケンス弁２２か開くが、増圧用
ピストン４が増圧作用中の圧力程度ては切換わらず、図
示の右位置に維持されるので、切換弁２４を通して増圧
用油圧室６に第１のボート７から圧油か供給され、油圧
室１２の増圧された圧油で主ピストン２か押されるため
、開閉アーム３１による破砕力が上がり、破砕が行なわ
れる。増圧用チューブ５か左行しストロークエンドに達
するが、あるいは増圧の最高圧付近に達すると、シーケ
ンス弁２２の二次側回路２９の油圧か上昇し、切換弁２
４の操作室２４ａの油圧による操作力かばね２４ｂの力
に打勝ち、切換弁２４が左位置に切換ねるので、増圧用
油圧室６の油は切換弁２４、コントロール弁２１を通し
て油タンク２０に戻され、増圧用ピストン４か第１図の
右位置に戻される。そして、絞り弁２５を通してばね２
４ｂの作用により操作室２４ａから油が押し出され、切
換弁２４が右位置に復帰し、再び主ピストン２が油圧源
１９からの油圧により押圧され、再び回路２３に高圧が
発生すると、再び前記増圧装置か作動する。なお、増圧
用チューブ５のストロークエンドの検出は、リミットス
イッチにより行なうようにしても良い。

第４図は本発明の他の実施例であり、前記主ピストン２
を主シリンダｌの内部に摺動自在に収容すると共に、前
記増圧用チューブ５の代わりに複数本のロッド５Ａを増
圧用ピストン４に結合して一体に設け、該各ロット５Ａ
を前記主ピストン２の穴にＯリング４０を介して摺動自
在に貫通したものである。また、本実施例は、第２のボ
ート９を主シリンダｌの胴部に設けるのではなく、主チ
ューブｌの端板１ｂに設け、主ピストン２と増圧用ピス
トン４との間の油圧室８を第２のボート９に連通させる
ため、主ピストンロッド３を中空部３ａのある中空状と
し、該中空部を前記油圧室８に透孔３ｂにより連通させ
、第２のボート９と前記中空部３ａとを、端板ｉｂに一
端を固定しかつＯリング４２を介して摺動自在に嵌合し
たバイブ４１を通して連通させたものである。

本実施例においては、増圧用ピストン４の断面積と、増
圧用ロッド５Ａの断面積の和との比により、油圧室１２
に昇圧した油圧が得られ、その昇圧された油圧により主
ピストン２か押されることになる。

なお、第１図、第２図の実施例においても、第４図のよ
うに、バイブ４１を用いかつ主ピストンロッド３を中空
にした構造により油圧室８を端板ｌｂに設けた第２のボ
ート９に連通させても良く、逆に第４図の実施例におい
ても、第１図、第２図のように、油圧室８を主シリンダ
ｌの胴部に設けた！＄２のボート９に連通させた構造と
しても良い。

第５図は本発明の他の実施例であり、第４図においては
、主ピストンロッド３を中空形状にして増圧用シリンダ
として兼用し、該増圧用シリンダ内に設けた増圧用ピス
トン４およびこれと一体のピストンロット４ａを主シリ
ンダｌのヘッド側油圧室１２へ直接差し込むようにした
ものである。

すなわち、主ピストンロッド３の中空部３ａ内に０リン
グ４３を介して摺動自在に収容し、該増圧用ピストン４
と一体の増圧用ピストンロット４ａを主ピストン２の中
央の穴に０リング４４を介して摺動自在に貫通し、該増
圧用ピストンロフト４ａ内に、一端を主シリンダ１の端
板１ｂに固定したバイブ４１をＯリング４２を介して摺
動自在に嵌合して、該バイブ４１の端部をＩ８１のボー
ト７として使用し、該バイブ４１を通して増圧用油圧室
６に連通させる。また、主ピストンロッド３内の増圧用
ピストン４と主ピストン２との間の中空部３ａは、主ピ
ストン３に設けた透孔３ｂと、主ピストン３の外面の油
圧室８を通して＄２のボート９に連通させる。

本実施例においても、第２のボート９を油タンクに連通
させ、第３のボートを閉塞し、第１のボート７から圧油
を供給することにより、油圧室１２に高圧を発生させ、
主ピストン２を高圧で押し出す。

前記各実施例について比較すると、第１図および第２図
に示した実施例においては、増圧用ピストン４および増
圧用チューブ５を通常の油圧シリンダに追加するだけで
実施でき、構造が簡単であり、廉価に実施できるという
長所があるが、主シリンダ１の直径が若干大きくなる。

第４図の実施例は、主シリンダｌの径や主ピストンロッ
ド３の径は一般的なものとほとんど変えることな〈実施
できるという長所があるが、部品点数は前記実施例より
も多くなる。

第５図の実施例は、第４図の実施例と同様に、主シリン
ダｌの径を一般的な油圧シリンダとそれほど変えること
なく構成できるという長所があり、しかも第４図の実施
例よりも部品点数少なく構成できるという長所がある。

また、増圧用ピストン４の動作範囲は、主シリンダｌの
長さより長くすることができ、増圧用ピストン４のスト
ロークが大きくとれるという長所がある。たたし、主ピ
ストンロット３の径が大きくなるので、主ピストンロッ
ドの収縮時の力が小さくてよいもので、主シリンダ１の
径を小さくしたいものに有効である。

以上の実施例はいずれも片ロツド式の油圧シリンダにつ
いて示したが、両ロフト式の油圧シリンダについても本
発明を適用てきる。

（発明の効果） 請求項１によれば、１個の油圧シリンダ内に増圧装置が
収容されるので、従来のように、増圧装置が外部に設け
られるものに比較し、装置全体が著しく小型化できる。

また、主シリンダ内に増圧用ピストンを追加するだけで
容易に実施できるという利点かある。

請求項２．３によれば、増圧装置を有する油圧シリンダ
をさらに小型化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図並びに第２図は本発明による油圧シリンダの一実
施例をそれぞれ収縮、伸長状態で示す縦断面図、第３図
は該実施例の油圧シリンダを作動させる油圧回路の一例
図、第４図および第５図はそれぞれ本発明による油圧シ
リンダの他の実施例を示す縦断面図、第６図は従来の増
圧装置付き油圧シリンダの一例を示す油圧回路図、第７
図は本発明を適用する装置の一例である破砕装置の一例
の概略図である。 １：主シリンダ、２：主ピストン、３：主ピストンロッ
ド、４：増圧用ピストン、４ａ：増圧用ピストンロット
５：増圧用チューブ、５Ａ：増圧用ロット、６：増圧用
油圧室、７：第１のボート、８．１２：油圧室、９：第
２のボート、１３：第３のボート

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、主ピストンと主シリンダの主ピストンロッド突出側
   端板との間に主ピストン増圧用ピストンを配し、増圧用
   ピストンと一体をなす部分を主ピストンの外周部より主
   シリンダのヘッド側油圧室へ直接差し込むようにしたこ
   とを特徴とする増圧機付油圧シリンダ。 ２、前記増圧用ピストンと一体をなす部分が、単数また
   は複数のピストンロッドであり、該ピストンロッドを主
   ピストンに貫通しヘッド側油圧室へ差し込むようにした
   ことを特徴とする請求項１記載の増圧機付油圧シリンダ
   。 ３、主ピストンロッドを中空構造の増圧用シリンダとし
   て構成すると共に、該増圧用シリンダ内に設けた増圧用
   ピストンと一体のピストンロッドを主シリンダのヘッド
   側油圧室へ直接差し込むように構成したことを特徴とす
   る増圧機付油圧シリンダ。