JPH0592475U - エア増圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本考案は、工場内のエア源の一定圧の低圧エア
必要に応じてを高圧に増圧することを目的とする。 【構成】一定圧のエア源と接続されエアタンク又はエア
使用機器に接続されるエア出口１３を有したメイン配管
５に増圧用の小径ピストンシリンダ４並びにこの小径ピ
ストンシリンダ５の作動用の大径ピストンシリンダ３と
からなるブースタ２を接続し、前記メイン配管５のエア
を制御弁８ａによって前記ブースタ２の大径ピストンシ
リンダ３に給排可能とし、前記メイン配管５のエア出口
１３の一定圧以上のエア圧によって開閉し前記制御弁８
ａにオペレーションエアを供給する圧力設定弁７ａを設
けたことを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、一定圧のエア源のエアを必要に応じて昇圧するエア増圧装置に関す るものである。

【０００２】

【従来の技術】

自動車の製造工場においては、トルクレンチ等のエアを用いる工具や、車両の 配管の洩れチェックには工場内の一定圧のエア源のエアを使用している。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

前記使用するエア圧が一定圧で間に合う場合には不都合はないが、一定圧以上 のエア圧を必要とする場合には圧力不足となり、所定の作業を遂行することがで きない。このような場合、別途に大型のコンプレッサーを使用しているが、工場 外の戸外作業の場合は大型のコンプレッサーを作業位置に運搬設置することは非 常に困難である。

【０００４】 本考案の目的は、このような従来の問題点を解消したエア増圧装置を提供する ことである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するための本考案の特徴とする構成は、一端が一定圧のエア 源と接続され他端はエアタンク又はエア使用機器に接続されるエア出口を有した メイン配管と、このメイン配管に接続した増圧用の小径ピストンシリンダ並びに この小径ピストンシリンダ作動用の大径ピストンシリンダとからなるブースタと 、前記メイン配管のエアを前記ブースタの大径ピストンシリンダに給排する制御 弁と、前記メイン配管のエア出口の一定圧以上のエア圧によって開閉し前記制御 弁にオペレーションエアを供給する圧力設定弁とを備えたものである。

【０００６】

【作用】

上記の構成により、圧力設定弁で設定された範囲内ではブースタは作動されず 、エア源からの一定圧のエアを使用する。しかし、エアの使用圧が一定圧を越え ると、メイン配管のエア出口に生じる背圧によって圧力設定弁が開口し、オペレ ーションエアを制御弁に供給してブースタの大径ピストンシリンダにメイン配管 のエアを供給するよう制御弁を切換え、大径ピストンシリンダによって小径ピス トンシリンダを作動し、小径ピストンシリンダ内のエアを昇圧してメイン配管に 送り込み、メイン配管を流れる一定圧のエアを増圧する。

【０００７】

【実施例】

以下本考案の実施例を図面に基づいて説明する。図１において、１はキャスタ ーが取り付けられた可搬式の台車であり、この台車１上に本考案装置が設置され ている。すなわち、一端が一定圧のエア源（例えば工場内のエア源）と接続され 他端は後述するエアタンク１５ａ、１５ｂ又はエア使用機器（図示省略）に接続 されるエア出口１３を有したメイン配管５と、ブースタ２と、圧力設定弁７ａ、 プレッシャレギュレータ７ｂと、２個のエアタンク１５ａ、１５ｂとが搭載され ている。

【０００８】 前記エアタンク１５ａ、１５ｂは、その一方のエアタンク１５ａはメイン配管 ５のエア出口１３が接続され、この一方のエアタンク１５ａと他方のエアタンク １５ｂとは連絡管１６で連通している。そして、一方のエアタンク１５ａには減 圧減弁１７が設けられ、この減圧弁１７を介してエア使用機器に接続される。尚 、メイン配管５のエア出口１３にホースを介してエア使用機器を接続する場合は 前記エアタンク１５ａ、１５ｂは不要である。

【０００９】 上記ブースタ２は図２で示すように、増圧用の小径ピストンシリンダ４並びに この小径ピストンシリンダ４の作動用の大径ピストンシリンダ３とによって構成 され、小径ピストンシリンダ４内には小径ピストン１９が、また大径ピストンシ リンダ３内には前記小径ピストン１９と連結軸２０で連結された大径ピストン１ ８が進退移動可能に嵌挿されている。従って、小径ピストンシリンダ４内は小径 ピストン１９によって前室４ａと後室４ｂとに区画され、大径ピストンシリンダ ３内は大径ピストン１８により前室３ａと後室３ｂとに区画されている。

【００１０】 前記小径ピストンシリンダ４の前室４ａは連絡管１１によってメイン配管５と 接続され、この連絡管１１の接続点の前後のメイン配管５には同一方向の逆止弁 ６ａ、６ｂが配置されている。

【００１１】 さらに、前記下流側の逆止弁６ｂより下流のメイン配管５にはエア出口１３と 、圧力設定弁７ａとが設けられている。

【００１２】 前記ブースタ２の大径ピストンシリンダ３の後室３ｂは第１制御弁８ａを介し てメイン配管５と接続されている。この第１制御弁８ａは、エア導入ポートＰ１ と、エア導出ポートＰ２と、オペレーションエア導入ポートＰ３と、エア排出ポ ートＰ４とを有し、エア導入ポートＰ１とエア導出ポートＰ２及びエア排出ポー トＰ４とを切換えるスプール弁２２ａがスプリング２３ａによって常にオペレー ションエア導入ポートＰ３側に押圧されている。

【００１３】 前記エア導入ポートＰ１は配管９によってメイン配管５と接続され、エア導出 ポートＰ２は大径ピストンシリンダ３の後室３ｂと配管１０によって接続されて いる。エア排出ポートＰ４は大気に通じている。オペレーションエア導入ポート Ｐ３については後述する。

【００１４】 ８ｂは第２制御弁である。この第２制御弁ａは前記第１制御弁８ａと同一の構 造である。すなわち、エア導入ポートＰ５と、エア導出ポートＰ６と、オペレー ションエア導入ポートＰ７と、エア排出ポートＰ８とを有し、エア導入ポートＰ ５とエア導出ポートＰ６及びエア排出ポートＰ８とを切換えるスプール弁２２ｂ がスプリング２３ｂによって常にオペレーションエア導入ポートＰ７側に押圧さ れている。

【００１５】 前記オペレーションエア導入ポートＰ７にはエア出口１３と接続したプレッシ ャレギュレータ７ｂと配管１４で接続されている。

【００１６】 前記ブースタ２の大径ピストンシリンダ３の前室３ａの前端位置に第１ピスト ンバルブ２１ａが配置され、小径ピストンシリンダ４の後室４ｂの後端位置に第 ２ピストンバルブ２１ｂが配置されている。この第１ピストンバルブ２１ａは大 径ピストン１８の前進端で大径ピストン１８が当接することにより開口し、第２ ピストンバルブ２１ｂは小径ピストン１９の後退端で小径ピストン１９が当接す ることにより開口するものである。

【００１７】 前記圧力設定弁７ａとエア導入ポートＰ５とが配管１２で接続され、エア導出 ポートＰ６と前記第２ピストンバルブ２１ｂとが配管２４で接続されている。

【００１８】 前記第１ピストンバルブ２１ａは第１制御弁８ａのオペレーションエア導入ポ ートＰ３と配管２５によって接続され、この配管２５と前記第２ピストンバルブ ２１ｂと連絡管２６で連通している。Ｐ９は排気ポートを示す。

【００１９】 次に本考案の作動について説明する。図２は設定圧力以下、すなわち、例えば 工場内のエア源の一定圧以下のエア圧を使用する作動状態である。この場合、図 略のエア源からメイン配管５に導入される一定圧のエアＡはエア出口１３からや はり一定圧のエアＡが導出される。

【００２０】 この場合、メイン配管５に導入される一定圧のエアＡは逆止弁６ａを通過し、 その一部が連絡管１１からブースタ２の小径ピストンシリンダ４の前室４ａに入 り、小径ピストン１９を後退端に押圧移動する。この小径ピストン１９の後退移 動で大径ピストン１８も連結軸２０によって後退端に移動する。

【００２１】 前記小径ピストン１９の後退移動端では小径ピストン１９が第２ピストンバル ブ２１ｂに当接して第２ピストンバルブ２１ｂを開口状態に切換えるが、大径ピ ストン１８は第１ピストンバルブ２１ａより離れるため第１ピストンバルブ２１ ａは閉じた状態を維持している。

【００２２】 また、連絡管１１より下流の逆止弁６ｂを通過する一定圧のエアＡは圧力設定 弁７ａに入るが、この圧力設定弁７ａはエア圧Ａの一定圧に設定してあるため配 管１２の入口を閉止している。これと同様にプレッシャレギュレータ７ｂも配管 １４の入口を閉止している。

【００２３】 従って、第２制御弁８ｂのスプール弁２２ｂはスプリング２３ｂによってオペ レーションエア導入ポートＰ７側に押圧されてエア導入ポートＰ５とエア導出ポ ートＰ６とを連通しているが、前記圧力設定弁７ａは配管１２の入口を閉止して おり、また第１ピストンバルブ２１ａは閉じた状態であるため、第１制御弁８ａ のオペレーションエア導入ポートＰ３にオペレーションエアが導入されず、第１ 制御弁８ａのスプール弁２２ａはスプリング２３ａによる押圧によりエア導入ポ ートＰ１を閉止し、エア導出ポートＰ２はエア排出ポートＰ４と連通し、ブース タ２の大径ピストンシリンダ３の後室３ｂは大気に通じ、ブースタ２は増圧作動 しない。

【００２４】 これによって、メイン配管５のエア出口１３からはエア源の一定圧のエアＡを 吐出する。

【００２５】 図３は設定圧力以上、すなわち、例えばトルクレンチ等の工具に用いられるエ アの使用圧が一定圧を越える場合の作動初期状態である。この場合、図略のエア 源からメイン配管５に導入される一定圧のエアＡはエア出口１３からは一定圧以 上に増圧したエアＡ１が導出される。

【００２６】 この場合、エア出口１３に一定圧を越えた背圧が発生し、これが圧力設定弁７ ａに作用して圧力設定弁７ａは配管１２の入口を開口する。この一定圧を越えた 背圧が設定最高圧に達していないときにはプレッシャレギュレータ７ｂは依然と して配管１４の入口を閉止し、第２制御弁８ｂのオペレーションエア導入ポート Ｐ７へのオペレーションエアの導入を遮断している。従って、第２制御弁８ｂの スプール弁２２ｂは依然としてスプリング２３ｂで押圧されエア導入ポートＰ５ とエア導出ポートＰ６とを連通している。

【００２７】 そこで、前記一定圧を越えた背圧は、配管１２、エア導入ポートＰ５、エア導 出ポートＰ６、配管２４を通り、開口している第２ピストンバルブ２１ｂを経て 配管２６より配管２５に導入する。この配管２５に導入した背圧は第１ピストン バルブ２１ａが閉止されているため、第１制御弁８ａのオペレーションエア導入 ポートＰ３に入り、スプール弁２２ａをスプリング２３ａの押圧力に抗して図３ において右方向に押動し、エア導入ポートＰ１とエア導出ポートＰ２とを連通し 、エア排出ポートＰ４を閉じる。

【００２８】 これにより、エア源からの一定圧のエアＡは配管９よりエア導入ポートＰ１及 びエア導出ポートＰ２、配管１０を通ってブースタ２の大径ピストンシリンダ３ の後室３ｂに供給され、小径ピストンシリンダ４の前室４ａに一定圧のエアＡが 充満されているが、大径ピストン１８と小径ピストン１９との受圧面積差によっ て大径ピストン１８が前進移動し、連結軸２０を介して小径ピストン１９を前進 させ小径ピストンシリンダ４の前室４ａに充満している一定圧（例えば５ｋｇ／ ｃｍ２）のエアＡを圧縮増圧してエア出口１３より一定圧以上（例えば８ｋｇ／ ｃｍ２）に増圧したエアＡ１を吐出する。

【００２９】 前記小径ピストン１９が前進端に移動すると第２ピストンバルブ２１ｂは閉止 し、大径ピストン１８の前進端によって第１ピストンバルブ２１ａを排気ポート Ｐ９に切換える。これにより、第１制御弁８ａのオペレーションエアは遮断され 、かつ第１ピストンバルブ２１ａは排気ポートＰ９を介して大気に通じるため、 スプール弁２２ａはスプリング２３ａによつて左方向に押動し、図２の状態のよ うにエア導入ポートＰ１を閉止し、エア導出ポートＰ２とエア排出ポートＰ４と を連通して、大径ピストンシリンダ３の後室３ｂは大気に通じる。

【００３０】 従って、小径ピストンシリンダ４の前室４ａに一定圧のエアＡが再び導入して 小径ピストン１９及び大径ピストン１８は後退端の原位置に戻される。この原位 置に戻った小径ピストン１９及び大径ピストン１８は、エア出口１３にエア源の 一定圧のエアＡの圧力以上の背圧が発生している状態では、前記のように前進、 後退の往復作動を繰り返して行って増圧作用をする。

【００３１】 ところで、前記小径ピストン１９及び大径ピストン１８の前進、後退の往復作 動で圧力が最高圧力（例えば９．８ｋｇ／ｃｍ２）に上昇した場合は、工具等の 破損の恐れが生じるが、この場合はプレッシャレギュレータ７ｂが作動して配管 １４の入口を開口し、オペレーションエアを第２制御弁８ｂのオペレーションエ ア導入ポートＰ７に導入して図４で示すように第２制御弁８ｂのスプール弁２２ ｂをスプリング２３ｂの押圧力に抗して右方向に押動し、エア導入ポートＰ５を 閉止し、エア導出ポートＰ６とエア排出ポートＰ８を連通する。

【００３２】 これにより、配管２４、第２ピストンバルブ２１ｂ、配管２６、及び配管２５ を介して第１制御弁８ｂのオペレーションエア導入ポートＰ３に導入していたオ ペレーションエアが第２制御弁８ｂのエア排出ポートＰ８より大気に排出される ので、第１制御弁８ａのスプール弁２２ａはスプリング２３ａによって左方向に 押動し、図２の状態のようにエア導入ポートＰ１を閉止し、エア導出ポートＰ２ とエア排出ポートＰ４とを連通して、大径ピストンシリンダ３の後室３ｂは大気 に通じる。

【００３３】 従って、大径シリンダ３の後室３ｂのエアが大気に排出され、小径ピストン１ ９及び大径ピストン１８は後退端に移動して増圧作動を中止し、最高圧力による 弊害を防止する。

【００３４】 尚、上記の実施例において、台車１はキャスター付きの可搬式であり、戸外作 業の際に作業現場に容易に移動して使用することができるが、移動を必要としな い作業現場では定置式の基台でもよい。

【００３５】

【考案の効果】

以上のように本考案によると、一定圧のエア源と接続されエアタンク又はエア 使用機器に接続されるエア出口を有したメイン配管に増圧用の小径ピストンシリ ンダ並びにこの小径ピストンシリンダ作動用の大径ピストンシリンダとからなる ブースタを接続し、前記メイン配管のエアを制御弁によって前記ブースタの大径 ピストンシリンダに給排可能とし、前記メイン配管のエア出口の一定圧以上のエ ア圧によって開閉し前記制御弁にオペレーションエアを供給する圧力設定弁を設 けた構成であるから、必要に応じてエア源の一定圧の低圧エアを利用してエア源 の一定圧のエアを高圧に増圧することができ、別途大型のコンプレッサの設備が 省略される利点を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一例を示す全体の斜視図

【図２】設定圧力以下での作動状態を示す本考案の要部
断面図

【図３】設定圧力以上での作動状態を示す本考案の要部
断面図

【図４】最高設定圧力での作動状態を示す本考案の要部
断面図

【符号の説明】

１ 台車 ２ ブースタ ３ 大径ピストンシリンダ ４ 小径ピストンシリンダ ５ メイン配管 ７ａ 圧力設定弁 ７ｂ プレッシャレギュレータ ８ａ 第１制御弁 ８ｂ 第２制御弁 １３ エア出口 ２１ａ 第１ピストンバルブ ２１ｂ 第２ピストンバルブ ２２ａ スプール弁 ２２ｂ スプール弁 Ｐ１ エア導入ポート Ｐ２ エア導出ポート Ｐ３ オペレーションエア導入ポート Ｐ４ エア排出ポート Ｐ５ エア導入ポート Ｐ６ エア導出ポート Ｐ７ オペレーションエア導入ポート Ｐ８ エア排出ポート Ｐ９ 排気ポート

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端が一定圧のエア源と接続され他端は
   エアタンク又はエア使用機器に接続されるエア出口を有
   したメイン配管と、このメイン配管に接続した増圧用の
   小径ピストンシリンダ並びにこの小径ピストンシリンダ
   作動用の大径ピストンシリンダとからなるブースタと、
   前記メイン配管のエアを前記ブースタの大径ピストンシ
   リンダに給排する制御弁と、前記メイン配管のエア出口
   の一定圧以上のエア圧によって開閉し前記制御弁にオペ
   レーションエアを供給する圧力設定弁とを備えたことを
   特徴とするエア増圧装置。