JPH08226401A - 流体作動装置 - Google Patents

流体作動装置

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JPH08226401A
JPH08226401A JP7263337A JP26333795A JPH08226401A JP H08226401 A JPH08226401 A JP H08226401A JP 7263337 A JP7263337 A JP 7263337A JP 26333795 A JP26333795 A JP 26333795A JP H08226401 A JPH08226401 A JP H08226401A
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JP
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fluid
valve
power transmission
control valve
chamber
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JP7263337A
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Joseph D Snitgen
ドナルド スニットゲン ジョセフ
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PNEUMATIC ENERGY Inc
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PNEUMATIC ENERGY Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 必要なときだけ作動し、一次シリンダによる
圧力と二次シリンダによる圧力を組み合わせ、省力型で
高圧力でノイズの少ない改良された動力供給装置を提供
する。さらに第３のシリンダを結合し、さらに高圧流体
を提供し、急速排出弁によりサイクル速度を速める。 【解決手段】 高圧流体シリンダ、低圧流体シリンダお
よび２個のシリンダを連通させる複数の弁を有する複合
流体装置を提供する。本装置は高圧シリンダの排出を低
圧シリンダへの入力として利用し加圧流体から得られる
作業量を増加する。好適実施例においては、本装置は圧
縮シリンダに接続され、該圧縮シリンダは本装置の作動
により作業流体の流体圧を増大する。前記複数の弁は本
装置のサイクル速度を増すための一対の二方弁と２個の
急速排出弁とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は複式シリンダ複動空
圧式変成器に関する。特に、本発明は２個のシリンダ間
の流体の流量を制御するために独特の弁装置を組み入れ
た複式シリンダ複動空圧式変成器に関する。
【０００２】
【従来の技術】クランプ作動工具あるいは溶接ガン等の
ための流体モータ（例えばピストンやシリンダ組立体）
を用いる機械は一般に空圧あるいは油圧により駆動され
る。流体モータの高速作動が必要な場合、圧縮空気は、
それが同じ供給圧で加圧された油よりも清浄で作動がよ
り速いので好ましい動力源である。圧縮空気源は通常設
備としての広範な供給系であり、圧縮空気は系圧で提供
される。この系圧力は流体モータが必要とする作業量に
対応できたり、あるいはできないことがありうる。大量
のエネルギが必要とされる場合、系圧力を利用するとす
ればエアシリンダの寸法が大きくなり、多くの用途に対
して大きくなりすぎる。加圧された油は圧縮空気以上に
高圧で使用できるのでシリンダのサイズを低減させる
が、高速作用を得るには、比較的大きい押し退けポンプ
が必要とされる。これらの系に対する油圧動力ユニット
は大きく、かつ高価につく傾向があり、それらは連続作
動のポンプを有するので著しい量の動力を消費し、連続
的なノイズ発生源であり、かつ余分の全ての油は作業圧
まで上昇した後リザーバに汲み戻されるので著しい熱を
発生させる傾向がある。ポンプが即壁の要求には迅速に
対応できる必要があるため、油圧動力ユニットのこの連
続作動は、負荷サイクルの休止部分の間においてさえ発
生する。可変押し退けポンプは中庸の量の動力のみ消費
するものの、これらのポンプは初期購入費がさらに高く
つく。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、要求のみに基き作動し、一次シリンダによって加え
られつつある負荷を二次シリンダによって加えられる負
荷と組み合わせる改良された流体動力供給装置を提供す
ることである。
【０００４】本発明の別の目的は一次および二次シリン
ダに結合され、要求のみに基く供給圧力より高い圧力で
加圧された流体を提供する第３のシリンダを提供するこ
とである。
【０００５】本発明のその他の利点や目的は以下の詳細
説明と、特許請求の範囲と添付図面とから当該技術分野
の専門家には明らかとなる。
【０００６】図は本発明を実施するために現在考えられ
ている最良の態様を示す。
【０００７】
【発明の実施の態様】数葉の図面を通し、同じあるいは
対応する部材を同じ参照番号が指示する図面において、
図１においては、全体的に参照番号１０で指示する本発
明の流体増圧器が示されている。流体増圧器１０は（加
圧された空気が好ましい）加圧流体源１２と、制御装置
１４と、一次流体シリンダ１６と二次流体シリンダ１８
とを含む。
【０００８】加圧された流体の供給源１２は通常、コン
プレッサ（図示せず）と、典型的なゲージ２２を有する
アキュムレータ２０と、安全逃し弁２４とドレイン２６
とから構成されている。アキュムレータ２０から圧力流
体ライン２８が延在しており、制御装置１４に提供する
前に該ラインは加圧された流体を流体継手３０と、オン
／オフスイッチ３２と、フィルタ３４とレギュレータ３
６を介して導く。オン／オフスイッチ３２がオフの位置
にあると、制御装置１４と流体シリンダ１６，１８内の
加圧された流体はマフラ３８を介して大気へ通気され
る。図１および図２に示すように、オン／オフスイッチ
３２がオンの位置にあると、アキュムレータ２０からの
加圧された流体は制御装置１４と流体シリンダ１６，１
８とに供給される。
【０００９】制御装置１４は２個の複式ソレノイド作動
の流体二位置弁４０，４６を含む。弁４０はソレノイド
４２，４４によって作動可能で、弁４６はソレノイド４
８，５０によって作動可能である。制御装置１４はさら
に、手動あるいは自動流体二位置弁５２を含む。弁５２
は、弁５２を二位置の間で運動させ、後述のように弁４
０，４６並びにシリンダ１６，１８の運動を制御する作
動レバー５４によって作動可能な主動弁として示されて
いる。
【００１０】加圧された流体は、それぞれ流体配管５
６，５８，６０を介して流体圧力配管２８から弁４０，
４６および５２の下端に供給される。弁４０と４６と
は、マフラ６６，６８をそれぞれ弁４０，４６の作動を
静かにするために供給して、流体配管６２，６４を介し
て大気へ通気される。
【００１１】一次シリンダ１６は、通路７６を介して第
１のポート７４と、通路８０を介して第２のポート７８
と流体連通している内側室７２を有する外側ハウジング
７０からなる。室７２内にはピストン８２が配置されて
おり、該ピストン８２は第１のポート７４または第２の
ポート７８のいずれかに導入される加圧流体の作用によ
り室７２内を軸線方向に運動する。ピストン８２と室７
２の内壁との間に位置したシールが流体がピストン８２
の一方の側から他方の側へ通らないようにする。端キャ
ップ８６がハウジング７０の一方端に密封固定され室７
２の一方端を密閉している。通路８０は、室７２内での
ピストン８２の自由運動を保証するために図１に示すよ
うに端キャップ８６内に位置することが好ましい。同様
に、通路７６は、同じ理由から図１に示すように室７２
の端面から室７２へ入る。
【００１２】二次シリンダ１８は、通路９６を介して第
１のポート９４と、通路１００を介して第２のポート９
８と流体連通している内室９２を有する外側ハウジング
９０からなる。ハウジング９０はハウジング７０から分
離してよく、あるいは２個のハウジング７０，９０を図
１に示すように相互に一体としてもよい。室９２内には
ピストン１０２が配置され、該ピストン１０２は第１の
ポート９４または第２のポート９８のいずれかに導入さ
れつつある圧力流体の作用により室９２内で軸線方向に
運動する。ピストン１０２と室９２の内壁との間に位置
したシール１０４は流体がピストン１０２の一方の側か
ら他方の側へ通らないようにする。端キャップ１０６が
ハウジング９０の一端に密封固定され、室９２の一端を
密閉する。通路９６は室９２内でのピストン１０２の自
由運動を保証するため図１に示すように端キャップ１０
６内に位置することが好ましい。同様に、通路１００は
同じ理由から図１に示すように室９２の端面から室９２
へ入る。
【００１３】中央位置の孔１１０がハウジング７０，９
０を貫通し、室７２および室９２の双方に対して開放し
ている。ピストンロッド１１２が孔１１０を貫通し、ピ
ストン８２，１０２に固定されており、そのためピスト
ン８２，１０２はそれぞれの室７２，９２内で共に軸線
方向に運動する。シール１１４はピストンロッド１１２
と孔１１０との間に位置し、室７２と９２との間の流体
の動きを阻止する。第２のピストンロッド１１６がピス
トンロッド１１２とは反対のピストン８２の側から軸線
方向に延在し、かつ端キャップ８６内に位置した孔１１
８を貫通する。孔１１８とピストンロッド１１６との間
に位置したシール１２０が室７２と外側雰囲気との間の
流体の動きを阻止する。ピストンロッド１１６の目的は
ピストン８２，１０２の作用により加えられた負荷を転
送する機構を提供することである。ピストンロッド１１
６はピストンロッド１１２と分離してよく、あるいはピ
ストンロッド１１２と１１６とは図１および図２に示す
ように一体としてよい。第３のピストンロッド１２２が
ピストンロッド１１２とは反対のピストン１０２の側か
ら軸線方向に延在し、端キャップ１０６内に位置した孔
１２４を貫通する。孔１２４とピストンロッド１２２と
の間に位置したシール１２６は室９２と外側雰囲気との
間の流体の動きを阻止する。ピストンロッド１２２の目
的は、ピストン８２，１０２の作用により加えられた負
荷を転送する機構を提供することである。ピストンロッ
ド１２２はピストンロッド１１２と分離してよく、ある
いはピストンロッド１２２と１１２とは図１および図２
に示すように一体としてもよい。
【００１４】一次シリンダ１６のポート７４，７８およ
び二次シリンダ１８のポート９４，９８は複数の流体配
管を介して弁４０，４６の上端および下端と連通する。
第１のポート７４は流体配管１３０を介して弁４０の上
端を連通し、第２のポート７８は流体配管１３２を介し
て弁４６の上端と連通している。第１のポート９４は流
体配管１３４を介して弁４６の下端と、流体配管１３６
を介して弁４６の下端と連通しており、第２のポート９
８は流体配管１３８を介して弁４０の下端と、流体配管
１４０を介して弁４０の上端と連通する。
【００１５】流体増圧器１０の作動を図１を参照して説
明する。図１は、ピストン８２，１０２を図１に示すよ
うに左方へ運動させるように位置した弁４０，４６，５
２を示す。ピストン８２，１０２は図１において完全に
左方へ運動した状態で示されている。
【００１６】流体増圧器の作動は、オン／オフスイッチ
３２の作動によりアキュムレータ２０からの圧縮流体の
導入から始まる。加圧された流体は流体継手３０、オン
／オフスイッチ３２、フィルタ３４、レギュレータ３６
および流体配管２８を介して進行する。加圧された流体
は流体配管１４２を介して制御弁５２に供給される。制
御弁５２を図１に示す位置に位置させて、加圧流体は流
体配管１４２を介して流体配管６０から双方のソレノイ
ド４２，５０に供給される。ソレノイド４２，５０は弁
４０，４６をそれぞれ図１に示すように位置させる。こ
の位置において弁４６は加圧された流体を流体配管２８
から流体配管５８、弁４６、流体配管１３２を介して第
２のポート７８に流れることができるようにする。加圧
された流体は第２のポート７８から通路８０を介して、
室７２の右側部分中へ流入する。ピストン８２に対して
加えられる流体圧がピストン８２を、ピストン８２の露
出された面積に流体圧を掛けたものに等しい力で左方へ
弾圧する。ピストン８２の左側で室７２に位置した流体
はポート７４を介して室７２から出ていく。室７２の左
側部分に含まれたこの流体の初期圧は、後述するように
流体増圧器の先のサイクルのため（配管による損失は無
視して）供給配管２８内の流体の圧力と当初は等しい。
【００１７】弁５２による流体圧のソレノイド５０への
導入と同時に、前述のようにソレノイド４２へ加圧され
た流体が導入される。ソレノイド４２は弁４０を図１に
示すように位置させ、弁４０はこの位置において加圧さ
れた流体が室７２の左側から室９２の右側に転送され、
ピストンロッド１１６および（または）１２２によって
加えられた負荷を増加させ、増圧させる。ピストン８２
が左方へ運動し始めると、室７２の左側には先のサイク
ルからの加圧流体で充満される。ソレノイド４２を作動
させることにより室７２の左側を室９２の右側と連通さ
せる。室７２の左側にある加圧された流体は通路７６、
ポート７４、流体配管１３０を介して室７２から弁４０
の上部分まで流れる。流体は弁４０、流体配管１３８、
ポート９８、通路１００を介して室９２の右側へ流入し
続けピストンロッド１１２、１１６および（または）１
２２に付加的な力を加える。この付加的な力はピストン
１０２の露出面積に流体の圧力を掛けることにより計算
できる。ピストン１０２はピストン８２より大きく、ピ
ストン８２の左側の流体の圧力を低下させることにより
ピストン８２，１０２の左方への運動を可能にする。ピ
ストン１０２の右側の流体圧力は供給圧より低いが、ピ
ストン１０２の面積を大きくしたことにより負荷の増加
を計算する場合の圧力の損失を補う。好適実施例におい
ては、二次ピストン１０２は一次ピストン８２の面積の
約４．５倍である。
【００１８】弁４０を切り換えることにより、加圧され
た流体が室７２の左側から室９２の右側へ転送されるの
と同時に、室９２の左側は弁４６によって大気に接続さ
れ、室９２の左側の流体圧を大気に放出する。室９２の
左側の流体圧は流体増圧器１０の先のサイクルの結果の
ものであり、室７２の容積に対する室９２の容積の比で
流体配管２８内の流体圧を割ったものと等しい。室９２
の左側内の流体圧は通路９６、ポート９４、流体配管１
３６を介して弁４６の上端まで流れる。ここから流体圧
は弁４６、流体配管６４を介して移動し、マフラ６８を
介して大気へ出ていく。このように、流体増圧器１０
は、二次シリンダ１８を組み込むことによりピストンロ
ッド１１６および（または）１２２によって加えられる
負荷を著しく増加することができる。
【００１９】図１の右方から左方へのシリンダ１６，１
８のストロークの完了時、室７２の右側の流体圧は流体
配管２８内の流体圧と等しい。次に、制御弁５２はレバ
ー５４を作動させることにより作動し、加圧された流体
が流体配管６０、制御弁５２、流体配管１４４を介して
流体配管２８から双方のソレノイド４４，４８に提供さ
れる。ソレノイド４４，４８は図１に示す位置とは反対
の図２に示す第２の位置に弁４０，４６をそれぞれ位置
させる。第２の位置における弁４０は加圧された流体が
流体配管２８から、流体配管５６、弁４０、流体配管１
３０を介して第１のポート７４まで流れることができる
ようにする。加圧された流体は第１のポート７４から通
路７６を介して室７２の左側へ流入する。ピストン８２
に対して加えられる流体圧は、ピストン８２の露出面積
を掛けた流体圧に等しい力でピストン８２を右方に弾圧
する。ピストン８２の右側で室７２に位置している流体
はポート７８を介して室７２から出ていく。室７２の右
側内に入っている流体の圧力は、前述のように流体増圧
器１０の先のサイクルにより（配管損失を無視して）供
給配管２８内の流体の圧力と最初は等しい。
【００２０】弁５２によるソレノイド４４への流体圧の
導入と同時に、前述のようにソレノイド弁４８へ加圧さ
れた流体が導入される。ソレノイド弁４８は弁４６を図
１に示すものとは反対の図２に示す第２の位置に位置さ
せる。この位置における弁４６は加圧された流体を室７
２の右側から室９２の左側へ転送し、ピストンロッド１
１６および（または）１２２によって加えられる負荷を
増加させ増圧する。ピストン８２が右方への運動を始め
ると、室７２の右側は前述のように、先のサイクルから
の圧力流体で充満される。ソレノイド弁４８が作動する
ことにより室７２の右側を室９２の左側と連通させる。
室７２の右側における加圧された流体は室７２から、通
路８０、ポート７８、流体配管１３２を介して弁４６の
上部分へ移動する。流体は弁４６、流体配管１３４、ポ
ート９４、通路９６を介して室９２の左側へ流れ続けピ
ストンロッド１１２，１１６および（または）１２２に
付加的な力を加える。付加的な力はピストン１０２の露
出面積に流体圧を掛けることにより計算できる。ピスト
ン１０２はピストン８２より大きく、ピストン８２の右
側における流体圧を下げ、ピストン８２および１０２の
右方へ運動できるようにする。ピストン１０２の左側の
流体圧は供給圧より低いが、ピストン１０２の面積を増
すことにより負荷の増加の計算時圧力損失を補償する。
好適実施例においては、二次ピストン１０２は前述のよ
うに一次ピストン８２の面積の約４．５倍である。
【００２１】弁４６を切り換えることにより室７２の右
側から室９２の左側への加圧された流体の転送と同時
に、室９２の右側は弁４０によって大気と接続され、室
９２の右側の流体圧を大気に放出する。室９２の右側の
流体圧は増圧器１０の先のサイクルの結果であり、室７
２の容積に対する室９２の容積の比で流体配管２８内の
流体圧を割ったものと等しい。室９２の右側内の流体圧
は通路１００、ポート９８、流体配管１４０を介して弁
４０の上端まで移動する。ここから、流体圧は弁４０、
流体配管６２を介して移動し、マフラ６６を介して大気
へ出ていく。このように、流体増圧器１０は、二次シリ
ンダ１８を組み込むことによりピストンロッド１１６お
よび（または）１２２によって加えられる負荷を著しく
増加することができる。
【００２２】右方への運動を完了した後、制御弁５２は
レバー５４を作動することにより切り換えられ、サイク
ルがそれ自体再び繰り返される。図２は、遠隔の作業場
所に位置したアキュムレータ２２０への作業流体圧力を
著しく増加させるために用いられる第３の流体シリンダ
１７５に流体増圧器１０を組み合わせている本発明の別
の実施例を示す。アキュムレータ２２０はアキュムレー
タ２０のそれと類似の典型的なゲージ２２２と、安全逃
し弁２２４と、ドレイン２２６とを備えている。希望に
応じ、流体モータをアキュムレータ２２０に結合した
り、外したりするために継手装置２２８を遠隔作業場所
に組み入れることができる。
【００２３】第３の流体シリンダ１７５は、通路１９６
を介して第１のポート１９４と、通路２００を介して第
２のポート１９８と流体連通している内側室１９２を有
する外側ハウジング１９０からなる。ハウジング１９０
は端キャップ８６から分離してよく、あるいはハウジン
グ１９０と端キャップ８６とは図２に示すように相互に
一体としてもよい。さらに、第３の流体シリンダ１７５
を流体増圧器１０の反対側の端部に取り付け、希望に応
じて端キャップ１０６と一体に、あるいは分離させてよ
い。室１９２の内部にはピストン２０２が配置されてお
り、該ピストン２０２は後述のように、ピストンロッド
１１６によって該ピストンに加えられる負荷の作用によ
り前記室１９２内で軸線方向に運動する。ピストン２０
２と室１９２の内壁との間に位置したシール２０４は流
体がピストン２０２の一方の側から他方の側まで通らな
いようにする。端キャップ２０６は流体増圧器１０とは
反対のハウジング１９０の側に密封固定され室１９２の
端部を閉鎖する。通路２００は室１９２内のピストン２
０２の自由運動を保証するように、図２に示すように端
キャップ２０６内に位置することが好ましい。同様に、
通路１９６は同じ理由で図２に示すように室１９２の端
面から室１９２へ入る。
【００２４】中央位置の孔２１０はハウジング１９０を
貫通して孔１１８と合流する。ピストンロッド１１６は
孔２１０を貫通し、ピストン２０２に固定され、そのた
めピストン２０２はピストンロッド１１６によって駆動
され、ピストン８２，１０２の軸線方向の運動により室
１９２内を軸線方向に運動する。シール２１４がピスト
ンロッド１１６と孔２１０との間に位置し、室７２およ
び１９２の間の流体の動きを阻止する。
【００２５】第３のシリンダ１７５のポート１９４，１
９８は、それぞれ流体配管２３０，２３２を介して第３
の複式ソレノイド流体二位置弁１６６を流通する。弁１
６６はソレノイド２４２，２４４によって作動しうる。
ソレノイド２４２は流体配管２４６を介して流体配管１
４４と流通し、ソレノイド２４４は流体配管２４８を介
して流体配管１４２と流通している。このように、弁１
６６は制御弁５２の切換えによって弁４０，４６と同時
に機能するように作動する。弁１６６は、流体配管１４
４と制御弁５２とを介して流体配管２４６に加えられる
流体圧によるソレノイド２４２の作動の結果その第２の
位置において示されている。この位置において、室１９
２の左側は流体配管２５０、弁１６６、流体配管２３
０、ポート１９４、通路１９６を介して流体配管２８か
ら室１９２の左側への流体圧に対して開放している。室
１９２の右側は、通路２００、ポート１９８、流体配管
２３２を介して流体配管２５８への流体配管２５８に開
放している。流体配管２５８はアキュムレータ２２０に
通じている流体配管２５４に接続されている。逆止弁２
６０がアキュムレータ２２０から室１９２の右側への流
体の流れを阻止する。別の流体配管２５２は別の逆止弁
２５６を介して弁１６６を流体配管２５４に接続する。
【００２６】制御弁５２によるソレノイド４８への流体
圧の導入と同時に、前述のようにソレノイド２４２に加
圧された流体が導入される。ソレノイド２４２は弁１６
６を図２に示すように位置させ、弁１６６は加圧された
流体を室１９２の右側からアキュムレータ２２０まで転
送させ、より高圧の作業流体を提供できるようにする。
ピストン２０２が右方への運動を始めると、室１９２の
右方には先のサイクルからの加圧された流体で充満され
る。ソレノイド２４２が作動することにより室１９２の
左側を流体供給源と連通させる。加圧された流体は流体
配管２８、流体配管２５０を介して弁１６６まで移動す
る。弁１６６から、加圧された流体は流体配管２３０、
ポート１９４、通路１９６を介して室１９２の左側へ移
動する。加圧された流体はまた、流体配管２８内の圧力
がアキュムレータ２２０内の圧力より高い限り、逆止弁
２５６、流体配管２５２、流体配管２５４を介してアキ
ュムレータ２２０中へ移動する。逆止弁２５６は反対方
向の流体の動きを阻止する。また、ソレノイド２４２が
作動することにより室１９２の右側を弁１６６から外す
ように作動する。このように、室１９２の右側はアキュ
ムレータ２２０との連通状態のままとされ、加圧された
流体は、室１９２の右側内の圧力がアキュムレータ２２
０の圧力を上廻っている限り室１９２の右側からアキュ
ムレータ２２０へ流れる。前述のように、室１９２の右
側内の初期流体圧は流体増圧器１０の先のサイクルによ
り流体配管２８内の圧力と等しい。ピストン２０２は図
２において左方から右方へ運動するにつれて、室１９２
の右側内の流体は加圧され、逆止弁２６０を介してアキ
ュムレータ２２０に圧送される。一次シリンダ１６と関
連して作動している二次シリンダ１８による負荷の増加
により、流体圧は流体配管２８とアキュムレータ２２０
との間で著しく増加しうる。
【００２７】図２において左方から右方へのシリンダ１
６，１８および１７５のストロークの完了時、室１９２
の左側の流体圧力は流体配管２８内の流体圧と等しい。
制御弁５２が作動することにより加圧された流体を流体
配管２８から流体配管６０、制御弁５２、流体配管１４
２、流体配管２４８を介してソレノイド２４４に提供す
る。ソレノイド２４４は弁１６６を図２に示すものとは
反対の第１の位置に位置させる。第１の位置における弁
１６６は加圧された流体が流路２８から、流体配管２５
０、弁１６６と、流体配管２３２とを介してポート１９
８まで流れうるようにする。加圧された流体はポート１
９８から通路２００を介して室１９２の右側へ流れる。
ピストン２０２の左側内で室１９２に位置した流体はポ
ート１９４を介して室１９２から出ていく。室１９２の
左側内に入っている流体の圧力は、前述のように流体増
圧器１０の先のサイクルにより供給配管２８内の流体の
圧力と最初は等しい。ピストン２０２が図２において右
方から左方に運動するにつれて、室１９２の左側内の流
体は圧縮され、通路１９６、ポート１９４、流体配管２
３０、流体配管２５２、流体配管２５４を介してアキュ
ムレータ２２０に圧送される。一次シリンダ１６と関連
している二次シリンダ１８による負荷の増加により、流
体圧は流体配管２８とアキュムレータ２２０との間で著
しく増加しうる。逆止弁２５６は、室１９２内の圧力が
アキュムレータ２２０内の圧力より高いときのみ室１９
２とアキュムレータ２２０との間で流体が流れうるよう
にする。
【００２８】制御弁５２は左方への運動を完了した後、
レバー５４を作動させることにより切り換えられ、サイ
クルはそれ自体再び繰り返される。
【００２９】本発明の別の実施例が図３に示されてい
る。図３において、図１における要素と対応する要素に
は同じ参照数字を付している。図３は流体増圧器１０の
サイクル速度を著しく増加するために使用する制御装置
１４′の変形を示す。制御装置１４′は前述の制御装置
１４と同じ要領で流体配管２８を介して供給配管１２か
ら加圧された流体を受け取る。さらに、制御装置１４′
は図２に示す制御装置１４と同じ要領で流体増圧器１０
と第３の流体シリンダ１７５とに組み合わせることがで
きる。
【００３０】制御装置１４′は２個の単一ソレノイド作
動の流体二位置弁３１０，３１２とからなる。弁３１０
はソレノイド３１４によって作動され、弁３１２はソレ
ノイド３１６によって作動する。ソレノイド３１４，３
１６が作動しない場合、弁３１０と３１２とはそれぞれ
戻りばね３１８，３２０により第１の位置に保持されて
いる。制御装置１４′はさらに２個の急速排出弁３２
２，３２４を含む。
【００３１】弁３２２および３２４と類似の典型的な急
速排出弁が図４に示され、参照番号４００で指示されて
いる。急速排出弁４００は３個のポート４１０、４１２
および４１４を含む。急速排出弁４００は排出能力、す
なわち弁４００を通る流量を著しく増加させる。このた
め、制御弁の大きさを増すことなくシリンダの速度を大
きくできる。排出弁４００はパーカフルイドパワー社
（Parker Fluid Power)によって型番ＯＲ２５Ｂとして
製造されている。加圧された流体がポート４１０に供給
されると、ポート４１０からの流れは弁４００を通って
進行し、ポート４１４を流体の流れから閉塞してポート
４１２を通って排出される。加圧された流体がポート４
１０から排出されると、ポート４１２からの流れはポー
ト４１２から進行し、ポート４１０を流体の流れから閉
塞してポート４１４を通って排出される。
【００３２】図３を参照すれば、制御装置１４′はさら
に、手動あるいは自動の流体二位置制御弁５２′を含
む。制御弁５２′は、後述のように、弁３１０，３１
２，３２２および３２４並びにシリンダ１６，１８の運
動を制御するように二位置間で弁５２′を運動させるレ
バー５４′を作動させることにより作動可能な手動弁と
して示されている。
【００３３】加圧された流体は流体配管２８から制御弁
５２′の下端に供給される。図３はシャフト１２２，１
１２および（または）１１６を左方へ運動させる位置に
おいて制御装置１４′を示す。加圧された流体は制御弁
５２′の頂部から弁３１０のソレノイド３１４と、急速
排出弁３２４の図４に示すポート４１０と均等物である
ポート３２６へ流体配管３３６を介して供給される。弁
３１０は、配管３３６を介してソレノイド３１４に供給
される圧力により、図３に示すように第１の位置から第
２の位置まで強制的に押され、同時に急速排出弁３２４
は、加圧された流体が図４に示すポート４１０と均等物
のポート３２６から図４に示すポート４１２の均等物で
あるポート３２８まで通される状態に置かれる。この位
置において、急速排出弁３２４は加圧された流体が流体
配管２８から制御弁５２′、配管３３６、急速排出弁３
２４、流体配管１３２を介して第２のポート７８まで流
れうるようにする。加圧された流体は第２のポート７８
から通路８０を介して図３に示すように室７２の右側部
分へ移動する。図１を参照して前述したように、ピスト
ン８２に加えられた流体圧がピストン８２を左方へ弾圧
する。ピストン８２の左側において室７２に位置した流
体は、通路７６を介して室７２と流体連通しているポー
ト７４を介して室７２から出ていく。
【００３４】室７２の左側からの加圧された流体はポー
ト７４から配管１３０を介して、急速排出弁３２２の図
４に示すポート４１２と均等物であるポート３３８へ流
れる。図４に示すポート４１０の均等物であるポート３
４０が排気されると、弁３２２を通る流れは図４に示す
ポート４１２の均等物であるポート３３８から図４に示
すポート４１４と均等物であるポート３４２を通る。ポ
ート３４０はこの位置において、該ポート３４０を配管
３４４によって弁５２′と流体連通させながら制御弁５
２′を通して通気される。制御弁５２′は、マフラ３４
が供給されて弁５２′の作動を静かにさせる状態で流体
配管３４８を介して大気へ通気される。
【００３５】図４を参照して前述したように、急速排出
弁３２２と３２４とは急速排出弁を介しての流体の流れ
の排出能力を著しく増加させる。排出弁の排出能力が増
加することにより、室７２の一方の側から室９２の反対
側への流体が均等寸法の従来の弁装置より速い速度で転
送されるのでシリンダのサイクル時間を速くすることが
できる。
【００３６】加圧された流体は弁３２２のポート３４２
から弁３１０の頂部への配管３５０を介して室９２の右
側まで流れる。弁３１０はこの第２の位置においてソレ
ノイド３１４を作動させ、加圧された流体を配管１３８
を介して導く。配管１３８はポート９８と連通してお
り、該ポート９８は通路１００を介して室９２の右側と
流体連通している。
【００３７】ピストン８２と比較してピストン１０２の
面積が増大しているため、室７２内のピストンの左側か
ら室９２内のピストンの右側へ流れる流体の圧力が下が
る。ピストン１０２の右側の圧力は供給圧より低いが、
ピストン１０２の面積が増加したことが、負荷の増加を
計算する場合の圧力損失を補う。
【００３８】図３に示すようにピストン１０２が左方へ
運動するにつれて、流体は室９２から、通路９６、ポー
ト９４、配管１３４を介して弁３１２の底端まで移動す
る。ソレノイド３１６は配管３４４、制御弁５２′、弁
５２′の作動を静かにするように機能するマフラ３４８
への配管３４８を介して大気へ通気されているので弁３
１２は第１の位置にある。弁３１２を第１の位置に位置
させると、配管１３４内の流体は配管３５２と流体連通
し、その後、大気に開放しており、弁３１２の作動を静
かにするために設けているマフラ３５４を介して排出さ
れる。
【００３９】図３において右方から左方へのシリンダ１
６，１８のストロークの完了時、室７２の右側の流体圧
は流体配管２８内の流体圧と、等しくなる。次に、レバ
ー５４′を作動させることにより制御弁５２′が作動
し、加圧された流体が流体配管２８から制御弁５２′、
配管３４４を介して弁３１２のソレノイド３１６に、そ
して同時に急速排出弁３２２のポート３４０に提供され
る。配管３４４内の圧力がソレノイド３１６を作動さ
せ、該ソレノイドは弁３１２をその第１の位置から（図
３に示すものとは反対の）第２の位置まで圧送する。
【００４０】急速排出弁３２２は、配管３４４の圧力に
より、ポート３４２が流体の流れから閉塞された状態で
ポート３４０からポート３３８へ流体が流れる状態にさ
れる。加圧された流体はポート３３８から配管１３０を
介して第１のポート７４へ流れる。加圧された流体はポ
ート７４から通路７６を介して室７２の左側へ流入す
る。ピストン８２に加えられる流体圧がピストン８２を
右方へ弾圧する。ピストン８２の右側で室７２に位置す
る流体は、通路８０を介して室７２と流体連通している
ポート７８を介して室７２から圧出される。
【００４１】室７２の右側からの加圧された流体はポー
ト７８から配管１３２を介して急速排出弁３２４のポー
ト３２８まで流れる。ポート３２６が通気されると、流
体はポート３２８から、図４のポート４１４と均等物で
あるポート３５６を介して流れる。ここで、ポート３２
６は、配管３３６によりポート３２６と流体連通してい
る制御弁５２′を介して通気される。制御弁５２′は、
弁５２′の作動を静かにするためにマフラ３６０を供給
して、流体配管３５８を介して大気に通気される。
【００４２】次に、加圧された流体はポート３５６から
配管３６２を介して、前述のように第２の位置にある弁
３１２の頂部まで流れる。流体は弁３１２、配管１３
４、ポート９４、通路９６を介して室９２の左側の中へ
流れ、ピストン１０２に力を加え、該ピストン１０２を
右方へ弾圧する。
【００４３】ピストン１０２の右側で室９２に位置した
流体は、通路１００を介して室９２と流体連通している
ポート９８を介して室９２を強制的に出される。次に流
体はポート９８から配管１３８を介して弁３１０の底端
へ流れる。弁３１０は配管３３６が加圧されておらず、
従ってソレノイド３１４が作動していないため第１の位
置にある。弁３１０がその第１の位置にあると、流体は
配管１３８から弁３１０、配管３６４を介して導かれ、
弁３１０の作動を静かにするために設けられているマフ
ラ３３６を介して大気に通気される。
【００４４】制御弁３３２は右方への運動を完了した後
レバー３３４を作動させることにより再び切り換えら
れ、サイクルが繰り返される。
【００４５】前記の詳細説明は本発明の好適実施例を説
明しているが、本発明は特許請求の範囲に記載の範囲と
公正な意味とから逸脱することなく修正、変更、代替が
可能なことを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】加えられた負荷の量を増大させるように構成さ
れた本発明による流体増圧器の概略回路図。
【図２】作業圧の量を増加するために第３のシリンダと
供給された本発明による流体増圧器の概略線図。
【図３】必要なサイクル時間を低減させるように構成さ
れた本発明による流体増圧器の概略線図。
【図４】急速排出弁の断面図。
【符号の説明】
１０ 流体増圧器 １２ 加圧流体源 １４，１４′ 制御装置 １６ 一次流体シリンダ １８ 二次流体シリンダ ４０，４６ 二位置弁 ５２，５２′制御弁 ７２ 内室 ９２ 内室 ８２ ピストン １０２ ピストン １６６ 制御弁 １７５ 第３の流体シリンダ １９２ 内室 ２０２ ピストン ３２２，３２４，４００ 急速排出弁

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 流体装置と作動関連した出力手段と、 第１の流体モータから前記出力手段に動力を伝達するた
    めの第１の手段を有す第１の伸張可能な流体モータ手段
    と、 第２の流体モータから前記出力手段に動力を伝達するた
    めの第２の手段を有し、前記第２の動力伝達手段が前記
    第１の動力伝達手段に作動接続されている第２の伸張可
    能な流体モータ手段と、 前記第１と第２の流体モータ手段と流体連通した第１の
    弁部材であって、第１と第２の位置まで運動可能であ
    り、前記第１の位置において前記第１の動力伝達手段の
    一方の側を加圧流体源と前記第２の動力伝達手段の一方
    の側を大気と流体連通させるように作動可能であり、前
    記第２の位置において前記第１の動力伝達手段の前記一
    方の側を前記第２の動力伝達手段の前記一方の側と流体
    連通させるように作動可能であり、第１の急速排出弁を
    含む第１の弁部材と、 前記第１と第２の流体モータ手段と流体連通した第２の
    弁部材であって、第１の位置と第２の位置まで運動可能
    であり、前記第１の位置において、前記第１の動力伝達
    手段の反対側を前記第２の動力伝達手段の反対側と流体
    連通させるように作動可能であり、前記第２の位置にお
    いて前記第１の動力伝達手段の前記反対側を前記加圧流
    体源と流体連通させ、前記第２の動力伝達手段の前記反
    対側を大気と流体連通させるように作動可能であり、第
    ２の急速排出弁を含む第２の弁部材と、 前記第１と第２の弁部材と流体連通した制御弁であっ
    て、第１の位置と第２の位置へ運動可能であり、前記第
    １の位置において前記第１と第２の動力伝達手段によっ
    て前記出力手段に伝達された動力が第１の方向において
    加算されるように前記第１と第２の弁部材を前記第１の
    位置に位置させるように作動可能であり、前記第２の位
    置において、前記第１と第２の動力伝達手段によって前
    記出力手段に伝達された力が第２の方向において加算さ
    れるように前記第１と第２の弁部材を前記第２の位置に
    位置させるように作動可能な制御弁とを含むことを特徴
    とする流体作動装置。
  2. 【請求項２】 前記制御弁が前記加圧流体源と流体連通
    していることを特徴とする請求項１に記載の流体作動装
    置。
  3. 【請求項３】 前記第１の弁部材が二方弁を含み、前記
    二方弁が前記第１の位置に弾圧されることを特徴とする
    請求項１に記載の流体作動装置。
  4. 【請求項４】 前記第２の弁部材が二方弁を含み、前記
    二方弁が前記第２の位置に弾圧されることを特徴とする
    請求項１に記載の流体作動装置。
  5. 【請求項５】 作動流体を圧縮する手段を含み、前記圧
    縮手段が前記流体作動装置の前記出力手段に作動接続さ
    れている第３の伸張可能な流体モータと、 前記圧縮手段と、流体連通した第２の制御弁であって、
    第１の位置と第２の位置まで運動可能であり、前記第１
    の位置において前記圧縮手段の一方の側を前記作業流体
    のリザーバと、前記圧縮手段の反対の側を前記作業流体
    源と流体連通させるように作動可能であり、前記第２の
    位置において前記圧縮手段の前記反対側を前記作業流体
    のリザーバと、前記圧縮手段の前記一方の側を前記作業
    流体源と流体連通させるように作動可能である第２の制
    御弁をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の流
    体作動装置。
  6. 【請求項６】 前記制御弁はその第１の位置にあるとき
    前記第２の制御弁をその第１の位置に位置させ、その第
    ２の位置にあるとき前記第２の制御弁をその第２の位置
    に位置させることを特徴とする請求項５に記載の流体作
    動装置。
  7. 【請求項７】 前記加圧流体源が前記第２の制御弁をそ
    の第１と第２の位置の間で運動させるように作動可能で
    あることを特徴とする請求項５に記載の流体作動装置。
  8. 【請求項８】 前記作業流体源が前記加圧流体源である
    ことを特徴とする請求項５に記載の流体作動装置。
  9. 【請求項９】 流体作動装置に作動関連した出力手段
    と、 第１の流体モータから前記出力手段に動力を伝達する第
    １の手段を有する第１の伸張可能な流体モータ手段と、 前記第２の流体モータから前記出力手段に動力を伝達す
    る第２の手段を有し、前記第１の動力伝達手段に作動接
    続されている第２の伸張可能な流体モータ手段と、 前記第１と第２の流体モータ手段と流体連通した第１の
    弁部材であって、第１の位置と第２の位置まで運動可能
    であり、前記第１の位置において前記第１の動力伝達手
    段の一方の側を加圧流体源と、前記第２の動力伝達手段
    の一方の側を大気と流体連通させるように作動可能であ
    り、前記第２の位置において前記第１の動力伝達手段の
    前記一方の側を前記第２の動力伝達手段の前記一方の側
    と流体連通させるように作動可能である第１の弁部材
    と、 前記第１と第２の流体モータ手段と流体連通している第
    ２の弁部材であって、第１の位置と第２の位置まで運動
    可能であり、前記第１の位置において前記第１の動力伝
    達手段の反対側を前記第２の動力伝達手段の反対側と流
    体連通させ、前記第２の位置において前記第１の動力伝
    達手段を前記加圧流体源と、前記第２の動力伝達手段の
    前記反対側を大気と流体連通させるように作動可能であ
    り、第２の急速排出弁と第２の二方弁とを含む第２の弁
    部材と、 前記第１と第２の弁部材と流体連通した制御弁であっ
    て、第１の位置と第２の位置まで運動可能であり、前記
    第１の位置において、前記第１と第２の動力伝達手段に
    よって前記出力手段に伝達される動力が第１の方向にお
    いて加算されるように前記第１と第２の弁部材を前記第
    １の位置に位置させるように作動可能であり、前記第２
    の位置において、前記第１と第２の動力伝達手段により
    前記出力手段に伝達される動力が第２の方向において加
    算されるように前記第１と第２の弁部材を前記第２の位
    置に位置させるように作動可能な制御弁とを含むことを
    特徴とする流体作動装置。
  10. 【請求項１０】 前記制御弁が前記加圧流体源と流体連
    通していることを特徴とする請求項９に記載の流体作動
    装置。
  11. 【請求項１１】 前記第１の二方弁が前記第１の位置に
    弾圧されることを特徴とする請求項９に記載の流体作動
    装置。
  12. 【請求項１２】 前記第２の二方弁が前記第２の位置に
    弾圧されることを特徴とする請求項９に記載の流体作動
    装置。
  13. 【請求項１３】 作業流体を圧縮する手段を有する第３
    の延伸可能な流体モータであって、前記圧縮手段が前記
    流体作動装置の前記出力手段に作動接続されている第３
    の延伸可能な流体モータと、 前記圧縮手段と流体連通した第２の制御弁であって、第
    １の位置と第２の位置まで運動可能であり、前記第１の
    位置において、前記圧縮手段の一方の側を前記作業流体
    のリザーバと、前記圧縮手段の反対の側を前記作業流体
    源と流体連通させるように作動可能であり、前記第２の
    位置において、前記圧縮手段の前記反対側を前記作業流
    体の前記リザーバと、前記圧縮手段の前記一方の側を前
    記作業流体源と連通させるように作動可能である第２の
    制御弁をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の
    流体作動装置。
  14. 【請求項１４】 前記制御弁が、その第１の位置にある
    とき前記第２の制御弁をその第１の位置に位置させ、前
    記制御弁がその第２の位置にあるとき前記第２の制御弁
    をその第２の位置に位置させることを特徴とする請求項
    １３に記載の流体作動装置。
  15. 【請求項１５】 前記加圧流体源が前記第２の制御弁を
    その第１と第２の位置の間で運動させるように作動可能
    であることを特徴とする請求項１３に記載の流体作動装
    置。
  16. 【請求項１６】 前記作業流体源が前記加圧流体源であ
    ることを特徴とする請求項１３に記載の流体作動装置。
JP7263337A 1994-10-11 1995-10-11 流体作動装置 Pending JPH08226401A (ja)

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