JPH08312601A - 流体増圧器 - Google Patents
流体増圧器Info
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- JPH08312601A JPH08312601A JP7301845A JP30184595A JPH08312601A JP H08312601 A JPH08312601 A JP H08312601A JP 7301845 A JP7301845 A JP 7301845A JP 30184595 A JP30184595 A JP 30184595A JP H08312601 A JPH08312601 A JP H08312601A
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- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims 1
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B9/00—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
- F04B9/08—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid
- F04B9/10—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid
- F04B9/103—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having only one pumping chamber
- F04B9/105—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having only one pumping chamber reciprocating movement of the pumping member being obtained by a double-acting liquid motor
- F04B9/1053—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having only one pumping chamber reciprocating movement of the pumping member being obtained by a double-acting liquid motor one side of the double-acting liquid motor being always under the influence of the liquid under pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L25/00—Drive, or adjustment during the operation, or distribution or expansion valves by non-mechanical means
- F01L25/02—Drive, or adjustment during the operation, or distribution or expansion valves by non-mechanical means by fluid means
- F01L25/04—Drive, or adjustment during the operation, or distribution or expansion valves by non-mechanical means by fluid means by working-fluid of machine or engine, e.g. free-piston machine
- F01L25/06—Arrangements with main and auxiliary valves, at least one of them being fluid-driven
- F01L25/063—Arrangements with main and auxiliary valves, at least one of them being fluid-driven the auxiliary valve being actuated by the working motor-piston or piston-rod
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B5/00—Machines or pumps with differential-surface pistons
- F04B5/02—Machines or pumps with differential-surface pistons with double-acting pistons
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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- F04B9/1056—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having only one pumping chamber reciprocating movement of the pumping member being obtained by a double-acting liquid motor with fluid-actuated inlet or outlet valve
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- Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 対向する面の面積が等しくないピストンおよ
び三方制御弁を使える、簡単な設計の流体増圧器を提供
すること。 【解決手段】 この流体増圧器（１０）は、不等面積ポ
ンプピストン（１１）および駆動ピストン（１４）を含
む。大面積ポンプピストン室（２１）は、逆止弁（２
５）のある連絡導管（３０）を介して小面積ポンプピス
トン室（２９）に通じている。このポンプピストンは、
２枚ローブのパイロット弁スプール（４１）と空動き結
合（１８）された駆動ピストン（１４）に連結されてい
る。パイロット弁（１６）が、ばねで片寄せられた制御
弁（１６）のスプール端室（６０）内のパイロット圧力
（Ｐp ）を制御し、ポンプピストンがその行程のどちら
かの端に近づくと、自動的に反転し、出口（２４）に、
ほぼ一定の増強した圧力（Ｐi）を供給する。
び三方制御弁を使える、簡単な設計の流体増圧器を提供
すること。 【解決手段】 この流体増圧器（１０）は、不等面積ポ
ンプピストン（１１）および駆動ピストン（１４）を含
む。大面積ポンプピストン室（２１）は、逆止弁（２
５）のある連絡導管（３０）を介して小面積ポンプピス
トン室（２９）に通じている。このポンプピストンは、
２枚ローブのパイロット弁スプール（４１）と空動き結
合（１８）された駆動ピストン（１４）に連結されてい
る。パイロット弁（１６）が、ばねで片寄せられた制御
弁（１６）のスプール端室（６０）内のパイロット圧力
（Ｐp ）を制御し、ポンプピストンがその行程のどちら
かの端に近づくと、自動的に反転し、出口（２４）に、
ほぼ一定の増強した圧力（Ｐi）を供給する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、一般的には、供
給流体の流量を犠牲にして圧力を増強するための装置に
関し、更に詳しくは、単動駆動ピストンに関連して作動
するようにされた流体増圧器に関する。
給流体の流量を犠牲にして圧力を増強するための装置に
関し、更に詳しくは、単動駆動ピストンに関連して作動
するようにされた流体増圧器に関する。
【０００２】
【従来の技術】流体増圧器、即ち、流量を犠牲にして流
体圧力を増大または増強する装置は、知られている。
体圧力を増大または増強する装置は、知られている。
【０００３】従来技術の流体増圧器の一例が、米国特許
明細書第２，２９６，６４７号に図示および説明されて
いて、その開示全体を参考文献として本文に含める。そ
の装置は、大まかに言って、駆動ピストン、従動または
ポンプピストン、逆転弁、および空動き結合機構を含
む。ある行程端センサが、どちらの行程でも出力圧力を
増強するために、駆動ピストンを自動的に逆転するため
に作用するように配設されている。しかし、上記米国特
許に記載されている装置は、比較的大きく、かさばり、
従って高価である。その上、この装置は、等面積駆動ピ
ストンに関連して四方制御弁を使うようである。「等面
積駆動ピストン」の語は、ピストンの対向する面の面積
が等しいことを意味する。
明細書第２，２９６，６４７号に図示および説明されて
いて、その開示全体を参考文献として本文に含める。そ
の装置は、大まかに言って、駆動ピストン、従動または
ポンプピストン、逆転弁、および空動き結合機構を含
む。ある行程端センサが、どちらの行程でも出力圧力を
増強するために、駆動ピストンを自動的に逆転するため
に作用するように配設されている。しかし、上記米国特
許に記載されている装置は、比較的大きく、かさばり、
従って高価である。その上、この装置は、等面積駆動ピ
ストンに関連して四方制御弁を使うようである。「等面
積駆動ピストン」の語は、ピストンの対向する面の面積
が等しいことを意味する。
【０００４】従って、不等面積のピストンおよび三方制
御弁を使える、簡単な設計の、改良された流体増圧器を
提供することが一般的に望ましいだろう。
御弁を使える、簡単な設計の、改良された流体増圧器を
提供することが一般的に望ましいだろう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って、この発明の課
題は、改良された流体増圧器を提供することである。他
の課題は、不等面積のピストンおよび三方制御弁を使え
る、改良された、簡単な設計の流体増圧器を提供するこ
とである。この発明の上記およびその他の課題および利
点は、前記および以後の説明、図面、並びに前記の請求
項から明白となろう。
題は、改良された流体増圧器を提供することである。他
の課題は、不等面積のピストンおよび三方制御弁を使え
る、改良された、簡単な設計の流体増圧器を提供するこ
とである。この発明の上記およびその他の課題および利
点は、前記および以後の説明、図面、並びに前記の請求
項から明白となろう。
【０００６】
【課題を解決するための手段】限定としてではなく、単
に説明の目的で、開示する実施例の対応した部品、部分
および面を括弧書きで参照するが、この発明は、大まか
に言って、改良された流体増圧器１０を提供する。この
改良された増圧器は、ポンプシリンダ１２内を密封滑動
するように取付けられ、第１端室２１に面した大面積面
２０および第２端室２９に面した小面積面２８を有する
ポンプピストン１１；一端がこのポンプピストンに取付
けられ、ポンプシリンダの端壁３２を密封貫通する部分
３１を有するロッド１３；第１加圧流体源Ｐs ；流体を
この第１流体源から第１端室２１へ一方向にだけ流すよ
うに作用するように配設された入口導管２２；第１端室
２１から第２端室２９へ一方向にだけ流すように作用す
るように配設された連絡導管３０；第２端室から出口へ
一方向にだけ流すように作用するように配設された出口
導管２４；駆動シリンダ１５内を密封滑動するように取
付けられ、ロッド１３にそれと共に動くように結合さ
れ、駆動端室３５に面した面３４を有する駆動ピストン
１４；第２加圧流体源Ｐs ；および駆動端室３５を第２
流体源または流体帰路と交互に連通させるための制御弁
１９を含み、駆動端室が第２流体源と通じるときは、ポ
ンプピストンが第１端室の容積を減ずるように駆動され
て、出口に第１増強圧力Ｐi1供給し、駆動端室が帰路と
通じるときは、ポンプピストンが第２端室の容積を減ず
るように駆動されて、出口に第２増強圧力Ｐi2供給す
る。
に説明の目的で、開示する実施例の対応した部品、部分
および面を括弧書きで参照するが、この発明は、大まか
に言って、改良された流体増圧器１０を提供する。この
改良された増圧器は、ポンプシリンダ１２内を密封滑動
するように取付けられ、第１端室２１に面した大面積面
２０および第２端室２９に面した小面積面２８を有する
ポンプピストン１１；一端がこのポンプピストンに取付
けられ、ポンプシリンダの端壁３２を密封貫通する部分
３１を有するロッド１３；第１加圧流体源Ｐs ；流体を
この第１流体源から第１端室２１へ一方向にだけ流すよ
うに作用するように配設された入口導管２２；第１端室
２１から第２端室２９へ一方向にだけ流すように作用す
るように配設された連絡導管３０；第２端室から出口へ
一方向にだけ流すように作用するように配設された出口
導管２４；駆動シリンダ１５内を密封滑動するように取
付けられ、ロッド１３にそれと共に動くように結合さ
れ、駆動端室３５に面した面３４を有する駆動ピストン
１４；第２加圧流体源Ｐs ；および駆動端室３５を第２
流体源または流体帰路と交互に連通させるための制御弁
１９を含み、駆動端室が第２流体源と通じるときは、ポ
ンプピストンが第１端室の容積を減ずるように駆動され
て、出口に第１増強圧力Ｐi1供給し、駆動端室が帰路と
通じるときは、ポンプピストンが第２端室の容積を減ず
るように駆動されて、出口に第２増強圧力Ｐi2供給す
る。
【０００７】好ましい実施例では、第１および第２流体
源が同じであり、第１および第２増強圧力がほぼ同じで
ある（即ち、Ｐi1＝Ｐi2）。制御弁は、パイロット圧力
Ｐpに反応する三方制御弁１９を含んでもよい。制御弁
は、更に、２位置三方パイロット弁１６、およびパイロ
ット弁と駆動ピストンの間に空動き結合機構１８を含
み、パイロット弁の位置の関数として、制御弁に選択的
にパイロット圧力Ｐp を供給し、駆動ピストンが、どち
らの方向にも、その行程の端に近づくと、パイロット弁
が反対位置に移され、それによってポンプピストンがポ
ンプシリンダ内で自動的に往復運動して、出口に連続的
に増強圧力（Ｐi1またはＰi2）を供給するようにしても
よい。大面積ポンプピストン面２０の面積は、小面積ポ
ンプピストン面２８の面積のほぼ２倍でもよい。この大
面積ポンプピストン面２０の面積は、駆動ピストン面３
４の面積とほぼ等しくてもよい。入口導管、連絡導管お
よび出口導管は、貫流する流体を一方向に拘束するため
に、各々逆止弁（それぞれ２３、２５、２６）を組込ん
でいてもよい。
源が同じであり、第１および第２増強圧力がほぼ同じで
ある（即ち、Ｐi1＝Ｐi2）。制御弁は、パイロット圧力
Ｐpに反応する三方制御弁１９を含んでもよい。制御弁
は、更に、２位置三方パイロット弁１６、およびパイロ
ット弁と駆動ピストンの間に空動き結合機構１８を含
み、パイロット弁の位置の関数として、制御弁に選択的
にパイロット圧力Ｐp を供給し、駆動ピストンが、どち
らの方向にも、その行程の端に近づくと、パイロット弁
が反対位置に移され、それによってポンプピストンがポ
ンプシリンダ内で自動的に往復運動して、出口に連続的
に増強圧力（Ｐi1またはＰi2）を供給するようにしても
よい。大面積ポンプピストン面２０の面積は、小面積ポ
ンプピストン面２８の面積のほぼ２倍でもよい。この大
面積ポンプピストン面２０の面積は、駆動ピストン面３
４の面積とほぼ等しくてもよい。入口導管、連絡導管お
よび出口導管は、貫流する流体を一方向に拘束するため
に、各々逆止弁（それぞれ２３、２５、２６）を組込ん
でいてもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】最初に、類似の参照数字は、幾つ
かの図面を通じ一貫して同じ構造要素、部分または面を
指すものであることを明確に理解すべきである。それ
は、この詳細な説明がその肝要な部分であるこの明細書
全体で、そのような要素、部分または面を更に説明する
かも知れないからである。他に指示がなければ、これら
の図面は、明細書と共に読むこと（例えば、クロスハッ
チング、部品の配置、割合、程度、等）を意図し、この
発明の明細書全体の一部であると考えるべきである。以
下の説明で使う、”水平”、”垂直”、”左”、”
右”、”上”および”下”、並びにそれらの形容詞およ
び副詞派生語（例えば、”水平に”、”垂直に”、”上
に”、等）は、その図面が読者に普通に面したときの、
図示した構造体の方向を単純に指す。同様に、”内方
に”および”外方に”という語は、一般に面の、適宜、
縦軸または回転軸に対する方向を指す。
かの図面を通じ一貫して同じ構造要素、部分または面を
指すものであることを明確に理解すべきである。それ
は、この詳細な説明がその肝要な部分であるこの明細書
全体で、そのような要素、部分または面を更に説明する
かも知れないからである。他に指示がなければ、これら
の図面は、明細書と共に読むこと（例えば、クロスハッ
チング、部品の配置、割合、程度、等）を意図し、この
発明の明細書全体の一部であると考えるべきである。以
下の説明で使う、”水平”、”垂直”、”左”、”
右”、”上”および”下”、並びにそれらの形容詞およ
び副詞派生語（例えば、”水平に”、”垂直に”、”上
に”、等）は、その図面が読者に普通に面したときの、
図示した構造体の方向を単純に指す。同様に、”内方
に”および”外方に”という語は、一般に面の、適宜、
縦軸または回転軸に対する方向を指す。
【０００９】さて、図面、特に図１を参照して、この発
明は、大まかに言って、全体を１０で指す改良された増
圧器を提供する。ここでは、この改良された増圧器を液
圧作動に関して説明するが、この発明は、気体にも同様
に使えることを明確に理解すべきである。それで、前記
の請求項で使ったように、”流体”という語は、液体、
気体、またはその組合せを包括的に含むことを意図す
る。
明は、大まかに言って、全体を１０で指す改良された増
圧器を提供する。ここでは、この改良された増圧器を液
圧作動に関して説明するが、この発明は、気体にも同様
に使えることを明確に理解すべきである。それで、前記
の請求項で使ったように、”流体”という語は、液体、
気体、またはその組合せを包括的に含むことを意図す
る。
【００１０】この改良された増圧器１０は、大まかに言
うと、ポンプシリンダ１２内に密封滑動するように取付
けられたポンプピストン１１；ロッド１３；駆動シリン
ダ１５内に密封滑動するように取付けられた駆動ピスト
ン１４；予圧Ｐp を供給するように作用するよう配設さ
れた、全体を１６で指すパイロット弁；駆動ピストンと
パイロット弁の間に作用するように配設された、全体を
１８で指す空動き結合機構；および全体を１９で指す制
御弁を含むように図示されている。今説明した種々の機
素は、以下に説明するように、種々の連絡通路によって
接続されている。
うと、ポンプシリンダ１２内に密封滑動するように取付
けられたポンプピストン１１；ロッド１３；駆動シリン
ダ１５内に密封滑動するように取付けられた駆動ピスト
ン１４；予圧Ｐp を供給するように作用するよう配設さ
れた、全体を１６で指すパイロット弁；駆動ピストンと
パイロット弁の間に作用するように配設された、全体を
１８で指す空動き結合機構；および全体を１９で指す制
御弁を含むように図示されている。今説明した種々の機
素は、以下に説明するように、種々の連絡通路によって
接続されている。
【００１１】ポンプピストン１１は、第１端室２１に面
した大面積円形垂直左面２０を有するように図示されて
いる。Ｐs で示す適当な第１供給源からの加圧流体が、
逆止弁２３を含む入口導管２２に供給される。第１ポン
プ端室２１は、それぞれ逆止弁２５および２６を含む出
口導管を介して出口に通じている。それで、この出口で
増強した圧力Ｐi を利用できる。ポンプピストン１１
は、第２端室２９に面した小面積環状垂直右面２８も有
するように図示されている。連絡導管３０が、室２９を
逆止弁２５と２６の間で出口導管２４と接続する。それ
で、流体は、ポンプ第１端室２１から逆止弁２５を介し
てポンプ第２端室２９へ、そして第２端室から逆止弁２
６を介して出口へ流れるように拘束される。
した大面積円形垂直左面２０を有するように図示されて
いる。Ｐs で示す適当な第１供給源からの加圧流体が、
逆止弁２３を含む入口導管２２に供給される。第１ポン
プ端室２１は、それぞれ逆止弁２５および２６を含む出
口導管を介して出口に通じている。それで、この出口で
増強した圧力Ｐi を利用できる。ポンプピストン１１
は、第２端室２９に面した小面積環状垂直右面２８も有
するように図示されている。連絡導管３０が、室２９を
逆止弁２５と２６の間で出口導管２４と接続する。それ
で、流体は、ポンプ第１端室２１から逆止弁２５を介し
てポンプ第２端室２９へ、そして第２端室から逆止弁２
６を介して出口へ流れるように拘束される。
【００１２】ロッド１３は、その左端がポンプピストン
１１に固定され、ポンプシリンダの端壁３２を密封貫通
する中間部３１を有するように図示されている。ロッド
１３の右端は、駆動ピストンに結合されている。しか
し、導管２７が絶えず流体帰路Ｒに通じていることで示
すように、ロッド１３の、ポンプピストンの外側にある
部分は流体圧を受けていないので、ロッド１３の中間部
は単に点線３３で表す。
１１に固定され、ポンプシリンダの端壁３２を密封貫通
する中間部３１を有するように図示されている。ロッド
１３の右端は、駆動ピストンに結合されている。しか
し、導管２７が絶えず流体帰路Ｒに通じていることで示
すように、ロッド１３の、ポンプピストンの外側にある
部分は流体圧を受けていないので、ロッド１３の中間部
は単に点線３３で表す。
【００１３】駆動ピストン１４は、小面積環状垂直左端
面、および駆動端室３５に面した大面積環状垂直右面３
４を有するように図示されている。空動き結合機構１８
は、駆動ピストンから右方に伸び、右端壁が内方に曲が
った水平に長い円筒形スリーブ３６を有するように図示
されている。小径ロッド３９が、端壁３８を貫通し、拡
大頭部４０がスリーブ３６内に捕らえられている。これ
は、頭部４０がスリーブ３６の壁と密封係合していない
ので、ピストン・シリンダの関係にはない。そうではな
くて、駆動室３５内の流体がスリーブ３６の右に存在
し、スリーブ３６内にも頭部４０の両側にある。
面、および駆動端室３５に面した大面積環状垂直右面３
４を有するように図示されている。空動き結合機構１８
は、駆動ピストンから右方に伸び、右端壁が内方に曲が
った水平に長い円筒形スリーブ３６を有するように図示
されている。小径ロッド３９が、端壁３８を貫通し、拡
大頭部４０がスリーブ３６内に捕らえられている。これ
は、頭部４０がスリーブ３６の壁と密封係合していない
ので、ピストン・シリンダの関係にはない。そうではな
くて、駆動室３５内の流体がスリーブ３６の右に存在
し、スリーブ３６内にも頭部４０の両側にある。
【００１４】パイロット弁１６は、パイロット弁シリン
ダ４２内を密封滑動するように取付けられた、２枚ロー
ブの弁スプール４１を有するように図示されている。ス
プール４１の左および右ローブを、それぞれ４３および
４４で示す。ロッド３９の右端は、パイロットスプール
４１に結合されている。それ故、空動き結合機構の頭部
４０とパイロットスプール４１が一緒に動く。駆動室３
５内の圧力が、パイロット弁スプールの左端面４５に掛
かる。通路４６が、パイロットスプールローブ４３，４
４間の空間を、パイロットピストンシリンダの右端に伸
びる室４８に連絡する。それで、ローブ４３，４４間の
パイロット圧力（Ｐp ）が、引き続いてパイロット弁ス
プール右端面に掛かる。ローブ４３，４４は、それぞ
れ、パイロット弁本体の中へ伸びる環状口４９，５０を
選択的に閉じまたは開くように配設されている。それ
で、パイロット弁スプール４１は、シリンダ４２の中
で、左ストッパ５１と右ストッパ５２の間を滑動するよ
うに取付けられている。
ダ４２内を密封滑動するように取付けられた、２枚ロー
ブの弁スプール４１を有するように図示されている。ス
プール４１の左および右ローブを、それぞれ４３および
４４で示す。ロッド３９の右端は、パイロットスプール
４１に結合されている。それ故、空動き結合機構の頭部
４０とパイロットスプール４１が一緒に動く。駆動室３
５内の圧力が、パイロット弁スプールの左端面４５に掛
かる。通路４６が、パイロットスプールローブ４３，４
４間の空間を、パイロットピストンシリンダの右端に伸
びる室４８に連絡する。それで、ローブ４３，４４間の
パイロット圧力（Ｐp ）が、引き続いてパイロット弁ス
プール右端面に掛かる。ローブ４３，４４は、それぞ
れ、パイロット弁本体の中へ伸びる環状口４９，５０を
選択的に閉じまたは開くように配設されている。それ
で、パイロット弁スプール４１は、シリンダ４２の中
で、左ストッパ５１と右ストッパ５２の間を滑動するよ
うに取付けられている。
【００１５】制御弁１９は、制御弁５４の中を滑動する
ように取付けられ且つばねで片寄せられた２枚ローブの
弁スプール５３を有するように図示されている。制御弁
の左および右ローブを、それぞれ５５および５６で示
す。ローブ５５，５６は、それぞれ、制御弁本体の中へ
伸びる環状口５８，５９を選択的に閉じまたは開くよう
に配設されている。制御弁シリンダの右端は、導管６１
を介してパイロット弁端室４８と常に連通している端室
６０を備える。それで、パイロット弁端室４８の中のパ
イロット圧力が、制御弁端室６０の中にも存在する。制
御弁は、左ストッパ６２と右ストッパ６３の間を密封滑
動するように取付けられている。ロッド６４が、ローブ
５５から左方に伸び、左ストッパ６２を密封しないよう
に貫通し、そしてばね室６６内の押板６５で終る。コイ
ルばね６８が、ばね室左壁６９と押板６５の間に作用す
るように、室６６内で機能するように配置されている。
ばね６８は圧縮されていて、制御弁スプールを制御弁シ
リンダに対して右方に、図１の位置へ動かすように絶え
ず押圧する。駆動室３５は、導管７０を介して制御弁ロ
ーブ５５，５６間の空間と絶えず連通している。導管７
１が、制御弁口５８をパイロット弁口５０と連絡し、分
岐導管７２を介して流体帰路Ｒとも連絡する。導管７１
は、分岐導管７３を介してばね室６６にも通じている。
ように取付けられ且つばねで片寄せられた２枚ローブの
弁スプール５３を有するように図示されている。制御弁
の左および右ローブを、それぞれ５５および５６で示
す。ローブ５５，５６は、それぞれ、制御弁本体の中へ
伸びる環状口５８，５９を選択的に閉じまたは開くよう
に配設されている。制御弁シリンダの右端は、導管６１
を介してパイロット弁端室４８と常に連通している端室
６０を備える。それで、パイロット弁端室４８の中のパ
イロット圧力が、制御弁端室６０の中にも存在する。制
御弁は、左ストッパ６２と右ストッパ６３の間を密封滑
動するように取付けられている。ロッド６４が、ローブ
５５から左方に伸び、左ストッパ６２を密封しないよう
に貫通し、そしてばね室６６内の押板６５で終る。コイ
ルばね６８が、ばね室左壁６９と押板６５の間に作用す
るように、室６６内で機能するように配置されている。
ばね６８は圧縮されていて、制御弁スプールを制御弁シ
リンダに対して右方に、図１の位置へ動かすように絶え
ず押圧する。駆動室３５は、導管７０を介して制御弁ロ
ーブ５５，５６間の空間と絶えず連通している。導管７
１が、制御弁口５８をパイロット弁口５０と連絡し、分
岐導管７２を介して流体帰路Ｒとも連絡する。導管７１
は、分岐導管７３を介してばね室６６にも通じている。
【００１６】導管７４が、制御弁口５９をパイロット弁
口４９と連絡し、分岐導管７５を介して第２圧力源Ｐs
に通じる。導管７５が接続されている流体源は、入口導
管２２が接続されている第１圧力源と同じでも、違って
もよい。簡略化のために、両流体源を入口圧力Ｐs で流
体を供給するように配設されているものとして示す。し
かし、ある代替実施例では、これらの二つの流体源およ
び／またはそれらそれぞれの圧力は、異なってもよい。
流体帰路は、圧力ゼロまたは流体源の圧力以下の他の圧
力の溜めでよい。
口４９と連絡し、分岐導管７５を介して第２圧力源Ｐs
に通じる。導管７５が接続されている流体源は、入口導
管２２が接続されている第１圧力源と同じでも、違って
もよい。簡略化のために、両流体源を入口圧力Ｐs で流
体を供給するように配設されているものとして示す。し
かし、ある代替実施例では、これらの二つの流体源およ
び／またはそれらそれぞれの圧力は、異なってもよい。
流体帰路は、圧力ゼロまたは流体源の圧力以下の他の圧
力の溜めでよい。
【００１７】
【作用】図１は、ポンプピストンを左方に動かすパイロ
ット弁および制御弁の位置を示す。議論のために、種々
の逆止弁２３，２５および２６を通っても圧力降下はな
いと仮定する。換言すれば、議論のために、これらの逆
止弁は、単純に、関連する通路を通る流れが一方向であ
ることを保証すると仮定する。それで、全ての意図およ
び目的に対し、供給圧力Ｐs は、室２１内の圧力がＰs
より大きくなければ、ポンプ左室２１に通じる。
ット弁および制御弁の位置を示す。議論のために、種々
の逆止弁２３，２５および２６を通っても圧力降下はな
いと仮定する。換言すれば、議論のために、これらの逆
止弁は、単純に、関連する通路を通る流れが一方向であ
ることを保証すると仮定する。それで、全ての意図およ
び目的に対し、供給圧力Ｐs は、室２１内の圧力がＰs
より大きくなければ、ポンプ左室２１に通じる。
【００１８】図１では、ばね６８が伸長していて、制御
弁５３を右方に押圧し、ストッパ６３に当接させている
ことにも注意すべきである。同様に、パイロット弁スプ
ール４１は、右ストッパ５２に当接しているように図示
され、そこではそれが、ローブ４３の左端面に作用する
供給圧力Ｐs によって確実に保持され、一方ローブ４４
の右端面は、帰路圧力であるパイロット圧力Ｐp を受け
ている。この配置で、供給圧力Ｐs は、導管７５を入
り、開いた制御弁口５９および導管７０を通って駆動ピ
ストン端室３５に入る。ポンプピストン端室２１内の圧
力は増大し、この増強した圧力が導管３０を介して環状
垂直右第２ポンプ室２９に通じる。それで、増強した圧
力がロッドの正味面積（即ち、Ａ20−Ａ28＝Ａ13）に作
用してポンプピストンに右方向の力を働かせる。しか
し、供給圧力は、駆動端室３５内にも存在し、駆動ピス
トンの大面積面３４に対して作用する。従って、ポンプ
・駆動ピストン組立体は、左方に矢印７６の方向に動
く。これが起きると、第１ポンプ端室２１の容積は、増
強した圧力Ｐi の流体が出口導管２４を通って出口へ出
るので、減る。
弁５３を右方に押圧し、ストッパ６３に当接させている
ことにも注意すべきである。同様に、パイロット弁スプ
ール４１は、右ストッパ５２に当接しているように図示
され、そこではそれが、ローブ４３の左端面に作用する
供給圧力Ｐs によって確実に保持され、一方ローブ４４
の右端面は、帰路圧力であるパイロット圧力Ｐp を受け
ている。この配置で、供給圧力Ｐs は、導管７５を入
り、開いた制御弁口５９および導管７０を通って駆動ピ
ストン端室３５に入る。ポンプピストン端室２１内の圧
力は増大し、この増強した圧力が導管３０を介して環状
垂直右第２ポンプ室２９に通じる。それで、増強した圧
力がロッドの正味面積（即ち、Ａ20−Ａ28＝Ａ13）に作
用してポンプピストンに右方向の力を働かせる。しか
し、供給圧力は、駆動端室３５内にも存在し、駆動ピス
トンの大面積面３４に対して作用する。従って、ポンプ
・駆動ピストン組立体は、左方に矢印７６の方向に動
く。これが起きると、第１ポンプ端室２１の容積は、増
強した圧力Ｐi の流体が出口導管２４を通って出口へ出
るので、減る。
【００１９】ポンプ・駆動ピストン組立体のそのような
左方運動は続き、空動き結合機構１８によって吸収され
る。しかし、ポンプピストンがその行程の端に近づく
と、空動き結合機構の頭部４０がスリーブ端壁３８に当
接し、パイロット弁を、図１に示す右方に移動した位置
から、図２に示す代替の左方に移動した位置へ引っ張
る。ローブ４４が口５０を閉じ、ローブ４３が口４９を
開くので、供給圧力は、導管７５，７４および４６を介
してパイロット弁右端室４８および制御弁端室６０へ入
る。これは、パイロットピストンを圧力平衡状態にし、
空動き結合機構にパイロットピストンを左方に、図２に
示す位置の方へ引かせ続ける。
左方運動は続き、空動き結合機構１８によって吸収され
る。しかし、ポンプピストンがその行程の端に近づく
と、空動き結合機構の頭部４０がスリーブ端壁３８に当
接し、パイロット弁を、図１に示す右方に移動した位置
から、図２に示す代替の左方に移動した位置へ引っ張
る。ローブ４４が口５０を閉じ、ローブ４３が口４９を
開くので、供給圧力は、導管７５，７４および４６を介
してパイロット弁右端室４８および制御弁端室６０へ入
る。これは、パイロットピストンを圧力平衡状態にし、
空動き結合機構にパイロットピストンを左方に、図２に
示す位置の方へ引かせ続ける。
【００２０】パイロット弁がその零位置を通過するとき
（即ち、パイロットローブ４４が口５０を閉じ、パイロ
ットローブ４３が口４９を開くとき）、供給圧力は制御
弁端室６０にも入る。ばね室は、絶えず導管７３，７１
および７２を介して帰路に抜けているので、端室６０に
供給圧力が突然現れると、図２に示すように、左ローブ
５５がストッパ６２に当接するまで、制御スプールを左
方に迅速に動かす。今度移動した位置で、駆動室３５
は、導管７０，７１および７２を介して流体帰路に通じ
る。それで、ポンプピストン第１室２１内の供給圧力
が、ポンプ・駆動ピストン組立体を右方に変位し、それ
によって流体をポンプピストン右室２９から連絡導管３
０および逆止弁２６を介して出口へ押し出す。ポンプ・
駆動ピストン組立体のそのような右方運動は続き、空動
き結合機構１８によって吸収される。同時に、パイロッ
ト弁は、その左端面が帰路圧力を受けるのに対し、右端
面には供給圧力Ｐs が作用するので、ストッパ４５に対
して確実に保持される。
（即ち、パイロットローブ４４が口５０を閉じ、パイロ
ットローブ４３が口４９を開くとき）、供給圧力は制御
弁端室６０にも入る。ばね室は、絶えず導管７３，７１
および７２を介して帰路に抜けているので、端室６０に
供給圧力が突然現れると、図２に示すように、左ローブ
５５がストッパ６２に当接するまで、制御スプールを左
方に迅速に動かす。今度移動した位置で、駆動室３５
は、導管７０，７１および７２を介して流体帰路に通じ
る。それで、ポンプピストン第１室２１内の供給圧力
が、ポンプ・駆動ピストン組立体を右方に変位し、それ
によって流体をポンプピストン右室２９から連絡導管３
０および逆止弁２６を介して出口へ押し出す。ポンプ・
駆動ピストン組立体のそのような右方運動は続き、空動
き結合機構１８によって吸収される。同時に、パイロッ
ト弁は、その左端面が帰路圧力を受けるのに対し、右端
面には供給圧力Ｐs が作用するので、ストッパ４５に対
して確実に保持される。
【００２１】最後に、ポンプピストンがその行程の右方
端に近づいたとき、空動き結合機構の頭部４０は駆動ピ
ストンに当接し、この駆動ピストンが更に右方に動くと
パイロット弁スプールがこのパイロット弁シリンダの中
で右方に移動する。パイロット弁が右方に移され、選択
的に口４９を閉じて口５０を開くので、パイロット弁右
端室４８内の圧力は帰路に通じる。これは、制御弁右端
室６０の中の圧力を帰路に通じさせもし、それによって
ばね６８を伸長させ、制御弁を右方に、図４に示す位置
へ迅速に動かす。この制御弁がそのように右方に動く
と、口５８を閉じ、口５９を開き、再び流体に供給源か
ら導管７５および７０を介して駆動室３５内へ流入させ
る。それで、このようにして、改良された増圧器は、ポ
ンプピストンがその行程のどちらかの端に近づくと自動
的に反転する。
端に近づいたとき、空動き結合機構の頭部４０は駆動ピ
ストンに当接し、この駆動ピストンが更に右方に動くと
パイロット弁スプールがこのパイロット弁シリンダの中
で右方に移動する。パイロット弁が右方に移され、選択
的に口４９を閉じて口５０を開くので、パイロット弁右
端室４８内の圧力は帰路に通じる。これは、制御弁右端
室６０の中の圧力を帰路に通じさせもし、それによって
ばね６８を伸長させ、制御弁を右方に、図４に示す位置
へ迅速に動かす。この制御弁がそのように右方に動く
と、口５８を閉じ、口５９を開き、再び流体に供給源か
ら導管７５および７０を介して駆動室３５内へ流入させ
る。それで、このようにして、改良された増圧器は、ポ
ンプピストンがその行程のどちらかの端に近づくと自動
的に反転する。
【００２２】
【変更例】この発明は、多くの変更や修正がなされるか
も知れないことを予想している。この発明は、面積の等
しくないポンプおよび駆動ピストンを使えるようにする
のが望ましい。好ましい実施例では、ポンプと駆動ピス
トンの間に好ましい面積関係がある。ポンプピストン面
２０，２８の表面の面積比を、駆動ピストン表面３４の
面積対ロッド１３の断面積の比に等しく選ぶ。すなわ
ち、Ａsurface20 ／Ａ surface28 ＝Ａsurface34 ／Ａ
surface31 である。これは、どちらの方向に動いても同
じ増強圧力Ｐi を与えるために好ましいが、これらの相
対比は、変更または修正してもよいことを明確に理解す
べきである。ポンプ・駆動ピストンサブ組立体は、図示
のように、ダンベル型の部材でもよいが、所望により他
の形状または構成を採ってもよい。空動き結合機構は、
図示の形でもよいが、何か他の形または構造でもよい。
同様に、この発明は、スプール型パイロットおよび制御
弁を有するように図示しているが、これらのどちらか、
または両方を他の型の機能的に作用する弁で変更または
修正してもよい。前に記したように、導管７５および２
２を接続する流体源は、同じでも違ってもよい。同様
に、これらの流体源は、圧力が同じでも違ってもよい。
も知れないことを予想している。この発明は、面積の等
しくないポンプおよび駆動ピストンを使えるようにする
のが望ましい。好ましい実施例では、ポンプと駆動ピス
トンの間に好ましい面積関係がある。ポンプピストン面
２０，２８の表面の面積比を、駆動ピストン表面３４の
面積対ロッド１３の断面積の比に等しく選ぶ。すなわ
ち、Ａsurface20 ／Ａ surface28 ＝Ａsurface34 ／Ａ
surface31 である。これは、どちらの方向に動いても同
じ増強圧力Ｐi を与えるために好ましいが、これらの相
対比は、変更または修正してもよいことを明確に理解す
べきである。ポンプ・駆動ピストンサブ組立体は、図示
のように、ダンベル型の部材でもよいが、所望により他
の形状または構成を採ってもよい。空動き結合機構は、
図示の形でもよいが、何か他の形または構造でもよい。
同様に、この発明は、スプール型パイロットおよび制御
弁を有するように図示しているが、これらのどちらか、
または両方を他の型の機能的に作用する弁で変更または
修正してもよい。前に記したように、導管７５および２
２を接続する流体源は、同じでも違ってもよい。同様
に、これらの流体源は、圧力が同じでも違ってもよい。
【００２３】従って、改良された増圧器の現在好ましい
形を図示し、説明し、その幾つかの変更および修正を議
論してきたが、当業者は、前記の請求項で差異を明確に
定めるこの発明の精神から逸脱することなく、種々の付
加的変更および修正をなすことができるかも知れないこ
とを容易に分かるだろう。
形を図示し、説明し、その幾つかの変更および修正を議
論してきたが、当業者は、前記の請求項で差異を明確に
定めるこの発明の精神から逸脱することなく、種々の付
加的変更および修正をなすことができるかも知れないこ
とを容易に分かるだろう。
【図１】改良された増圧器の模式図で、ポンプ・駆動ピ
ストン組立体がその行程の中間位置にあり、パイロット
および制御弁の右方に移動した位置に応じて左方に動い
ている状態を示す。
ストン組立体がその行程の中間位置にあり、パイロット
および制御弁の右方に移動した位置に応じて左方に動い
ている状態を示す。
【図２】類似の模式図であるが、ポンプ・駆動ピストン
組立体が、その左方行程の端の直後に、パイロットおよ
び制御弁の左方に移動した位置に応じて右方に動き始め
た状態を示す。
組立体が、その左方行程の端の直後に、パイロットおよ
び制御弁の左方に移動した位置に応じて右方に動き始め
た状態を示す。
【図３】類似の模式図であり、ポンプ・駆動ピストン組
立体がその行程の中間位置にあり、パイロットおよび制
御弁の左方に移動した位置に応じて右方に動いている状
態を示す。
立体がその行程の中間位置にあり、パイロットおよび制
御弁の左方に移動した位置に応じて右方に動いている状
態を示す。
【図４】類似の模式図であるが、ポンプ・駆動ピストン
組立体が、その右方行程の端の直後に、パイロットおよ
び制御弁の右方に移動した位置に応じて左方に動き始め
た状態を示す。
組立体が、その右方行程の端の直後に、パイロットおよ
び制御弁の右方に移動した位置に応じて左方に動き始め
た状態を示す。
１０ 増圧器 １１ ポンプピストン １２ ポンプシリンダ １３ ロッド １４ 駆動ピストン １５ 駆動シリンダ １６ パイロット弁 １８ 空動き結合機構 １９ 制御弁手段 ２０ 大面積面 ２１ 第１端室 ２２ 入口導管手段 ２３ 入口逆止弁 ２４ 出口導管手段 ２５ 連絡逆止弁 ２６ 出口逆止弁 ２８ 小面積面 ２９ 第２端室 ３０ 連絡導管手段 ３１ 貫通部 ３２ 端壁 ３４ 垂直面 ３５ 駆動端室 ４１ 第２端領域 ４５ 第１端領域 ４６ 第２導管 Ｐi1 第１増強圧力 Ｐi2 第２増強圧力 Ｐp パイロット圧力 Ｐs 第１および第２加圧流体源 Ｒ 流体帰路
Claims (11)
- 【請求項１】 流体増圧器であって、 ポンプシリンダ内を密封滑動するように取付けられ、第
１端室に面した大面積面および第２端室に面した小面積
面を有するポンプピストン；一端が上記ポンプピストン
に取付けられ、上記ポンプシリンダの端壁を密封貫通す
る部分を有するロッド；第１加圧流体源；流体を上記第
１流体源から上記第１端室へ一方向にだけ流すように作
用するように配設された入口導管手段；上記第１端室か
ら上記第２端室へ一方向にだけ流すように作用するよう
に配設された連絡導管手段；上記第２端室から出口へ一
方向にだけ流すように作用するように配設された出口導
管手段；駆動シリンダ内を密封滑動するように取付けら
れ、上記ロッドにそれと共に動くように結合され、駆動
端室に面した面を有する駆動ピストン；第２加圧流体
源；および上記駆動端室を第２流体源または流体帰路と
交互に連通させるための制御弁手段を含み、上記駆動端
室が第２流体源と通じるときは、上記ポンプピストンが
上記第１端室の容積を減ずるように駆動されて、上記出
口に第１増強圧力供給し、上記駆動端室が上記帰路と通
じるときは、上記ポンプピストンが第２端室の容積を減
ずるように駆動されて、上記出口に第２増強圧力供給す
る流体増圧器。 - 【請求項２】 請求項１に記載する増圧器において、上
記第１流体源と上記第２流体源が同じである流体増圧
器。 - 【請求項３】 請求項１に記載する増圧器において、上
記第１増強圧力と上記第２増強圧力がほぼ同じである流
体増圧器。 - 【請求項４】 請求項１に記載する増圧器において、上
記制御弁手段がパイロット圧力に反応する三方制御弁を
含む流体増圧器。 - 【請求項５】 請求項４に記載する増圧器であって、更
に、 ２位置三方パイロット弁；および上記パイロット弁を上
記駆動ピストンに連結する空動き結合機構を含み、上記
パイロット弁の位置の関数として、上記制御弁に選択的
にパイロット圧力を供給し、上記駆動ピストンが、どち
らの方向にも、その最大行程に近づくと、上記パイロッ
ト弁が反対位置に移され；それによって上記ポンプピス
トンがポンプシリンダ内で自動的に往復運動して、上記
出口に連続的に増強圧力を供給する流体増圧器。 - 【請求項６】 請求項１に記載する増圧器において、上
記大面積ポンプピストン面の面積が、小面積ポンプピス
トン面の面積のほぼ２倍である流体増圧器。 - 【請求項７】 請求項１に記載する増圧器において、上
記大面積ポンプピストン面の面積が、上記駆動ピストン
面の面積とほぼ等しい流体増圧器。 - 【請求項８】 請求項１に記載する増圧器において、上
記入口導管手段が入口逆止弁を含む流体増圧器。 - 【請求項９】 請求項１に記載する増圧器において、上
記連絡導管手段が連絡逆止弁を含む流体増圧器。 - 【請求項１０】 請求項１に記載する増圧器において、
上記出口導管手段が出口逆止弁を含む流体増圧器。 - 【請求項１１】 請求項４に記載する増圧器において、
上記パイロット弁が第１端領域および第２端領域を有
し、更に、上記駆動端室内の圧力を上記パイロット弁第
１端領域へ加えるための第１導管、および上記パイロッ
ト圧力を上記パイロット弁第２端領域へ加えるための第
２導管を含み、それによって上記パイロット弁が二つの
位置のどちらかに確実に保持される流体増圧器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US426883 | 1995-04-24 | ||
| US08/426,883 US5484269A (en) | 1995-04-24 | 1995-04-24 | Fluid intensifier |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08312601A true JPH08312601A (ja) | 1996-11-26 |
| JP3640447B2 JP3640447B2 (ja) | 2005-04-20 |
Family
ID=23692606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30184595A Expired - Lifetime JP3640447B2 (ja) | 1995-04-24 | 1995-11-21 | 流体増圧器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5484269A (ja) |
| JP (1) | JP3640447B2 (ja) |
| DE (1) | DE19539025A1 (ja) |
| GB (1) | GB2300229B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014013062A (ja) * | 2012-07-04 | 2014-01-23 | Eagle Industry Co Ltd | 流体圧制御装置 |
| KR101366382B1 (ko) * | 2013-09-09 | 2014-03-12 | 군산대학교산학협력단 | 압력조절 증폭기구 |
| JP2015501253A (ja) * | 2011-11-15 | 2015-01-15 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレン | 車両ブレーキ装置の液圧アッセンブリのポンプ部材 |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6311797B1 (en) | 1998-11-12 | 2001-11-06 | Larry J. Hubbard | Self contained compressed air system |
| US6357510B1 (en) * | 1999-04-06 | 2002-03-19 | Patent Category Corp. | Collapsible support frames |
| DE19946842C2 (de) * | 1999-09-30 | 2001-08-23 | Bosch Gmbh Robert | Hochdruckpumpe |
| US6499288B1 (en) * | 2001-06-12 | 2002-12-31 | Andrew F. Knight | Pressurizer for a rocket engine |
| US7713033B2 (en) * | 2004-11-10 | 2010-05-11 | Halliburton Energy Services, Inc. | Double-acting, duplex pump controlled by two, two position spool valves |
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