CN117043474A - 流体回路 - Google Patents

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CN117043474A
CN117043474A CN202280023966.XA CN202280023966A CN117043474A CN 117043474 A CN117043474 A CN 117043474A CN 202280023966 A CN202280023966 A CN 202280023966A CN 117043474 A CN117043474 A CN 117043474A
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oil passage
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佐藤孔治
冈本祐太
关智记
有川达浩
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Eagle Industry Co Ltd
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Abstract

提供能够通过简单的结构来连续驱动增压装置的流体回路。一种流体回路,其具有:第1切换阀(8),其根据被施加的流体压的变化而切换使第1受压室(10‑3)与流体供给装置(6)侧连通的流路(70、80)和使第2受压室(10‑4)与流体供给装置(6)侧连通的流路(70、82);以及第2切换阀(130),其切换对第1切换阀(8)施加流体压的流路(131、133),第2切换阀(130)具有复位单元(140),该第2切换阀(130)设置为能够在动作位置与复位位置之间往复移动,该第2切换阀(130)通过活塞(120)的行程而移动到该动作位置,该第2切换阀(130)通过复位单元(140)而移动到复位位置,活塞(120)和第2切换阀(130)能够相互独立地移动。

Description

流体回路
技术领域
本发明涉及具有用于对工作流体进行增压的增压装置的流体回路。
背景技术
在各种领域中,已知有利用从泵等流体供给装置送出的工作油等工作流体来驱动致动器的流体回路。在这样的流体回路中,存在具有能够将增压后的工作流体送出的增压装置并利用增压装置的工作流体而使致动器工作的流体回路、使蓄能器蓄压的流体回路。
例如专利文献1所示的流体回路主要具有泵、容器、增压装置以及蓄能器。增压装置具有汽缸、活塞以及施力单元。汽缸为主视时呈T字状的中空构造。活塞在主视时呈T字状,以能够在轴向上往复移动的方式设置在汽缸内。施力单元向轴向一侧对活塞施力。
汽缸内的空间被活塞划分出了作为受压室的背压室和作为受压室的增压室。活塞的面向背压室的端面的受压面积大于活塞的面向增压室的端面的受压面积。背压室连接有与泵连通的流路和与容器连通的流路。通过对切换阀进行切换而切换与背压室连通的流路。增压室连接有与容器侧连通的流路和与蓄能器侧连通的流路。
由此,在增压室中贮存有工作流体的状态下,通过从泵向背压室送出工作流体而使活塞向轴向另一侧移动。然后,增压装置将在增压室内进行压缩、增压后的工作流体向蓄能器侧送出。并且,通过对切换阀的阀位置进行切换,使背压室与容器连通,开始将背压室内的压力油向容器排出,由此背压室内的压力逐渐降低。然后,当施力单元的作用力超过想要使活塞向轴向另一侧移动的力时,活塞向轴向一侧移动,并且工作流体从容器被吸引到增压室。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-185417号公报(第7页,图1)
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1那样的增压装置中,相应于活塞的往复移动而对切换阀的阀位置进行切换,由此能够连续地向蓄能器送出增压后的工作流体。然而,这样的切换阀通常使用能够通过电信号进行这些切换的电磁切换阀。因此,在专利文献1那样的增压装置中,需要用于输出电信号的装置、用于感知阀位置的装置等。由此,这样的增压装置的装置整体大型化成为课题。并且,对于这样的增压装置,控制用的程序也繁杂,在成本方面也存在课题。
本发明是着眼于这样的问题而完成的,其目的在于,提供能够通过简单的结构来连续驱动增压装置的流体回路。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,本发明的流体回路具有:流体供给装置,其送出工作流体;以及增压装置,其对工作流体进行增压,所述增压装置具有汽缸和活塞,该活塞以能够在轴向上往复移动的方式设置在所述汽缸内,所述增压装置能够将利用从所述流体供给装置送出的工作流体来按压所述汽缸内的所述活塞从而被增压的工作流体从该汽缸送出,其中,所述汽缸具有:第1受压室,其使从所述流体供给装置送出的工作流体朝向轴向一侧施加于所述活塞;以及第2受压室,其使从所述流体供给装置送出的工作流体朝向轴向另一侧施加于所述活塞,所述流体回路具有:第1切换阀,其根据被施加的流体压的变化而切换使所述第1受压室与所述流体供给装置侧连通的流路和使所述第2受压室与所述流体供给装置侧连通的流路;以及第2切换阀,其切换对所述第1切换阀施加流体压的流路,所述第2切换阀具有复位单元,该第2切换阀设置为能够在动作位置与复位位置之间往复移动,该第2切换阀通过所述活塞的行程而移动到该动作位置,该第2切换阀通过所述复位单元而移动到该复位位置,所述活塞和所述第2切换阀能够相互独立地移动。
由此,通过第1切换阀、第2切换阀来切换是将从流体供给装置送出的工作流体送出到第1受压室内还是送出到第2受压室内,从而能够使活塞往复移动。即,能够利用来自流体供给装置的流体压而连续驱动增压装置。并且,能够使活塞的行程增加活塞和第2切换阀在相互独立的状态下移动的量。
也可以是,所述活塞能够在与位于所述复位位置的所述第2切换阀分开规定的尺寸的状态下进行行程。
由此,至少能够使活塞进行规定的尺寸的行程。
也可以是,所述流体回路具有:第1增压室,其通过从所述流体供给装置向所述第1受压室内送出工作流体而增压;以及第2增压室,其通过从所述流体供给装置向所述第2受压室内送出工作流体而增压。
由此,活塞和第2切换阀能够以相互独立的状态移动。因此,能够提供能够简单地构成并且增压效率高的复动型的增压装置。
也可以是,所述第2受压室是通过从所述流体供给装置向所述第1受压室送出工作流体而增压的增压室。
由此,活塞和第2切换阀以相互独立的状态移动。因此,能够提供能够简单地构成并且增压效率高的单动型的增压装置。
也可以是,所述活塞具有能够与所述第2切换阀分离的杆。
由此,能够简化用于将活塞的移动传递给第2切换阀的结构。
也可以是,在所述第1切换阀与所述第2切换阀之间的流路上构成有节流部,该节流部能够限制工作流体从所述第1切换阀向所述第2切换阀流动。
由此,能够使活塞稳定地进行最大行程。
也可以是,所述复位单元是复位弹簧。
由此,不仅能够简单地构成第2切换阀,还能够通过采用弹簧常数小的弹簧而实现小型化。
附图说明
图1是示出本发明的实施例1的具有增压装置的流体回路的概要图。
图2是放大示出本发明的实施例1的增压装置的主要部分的概要图。
图3是用于对本发明的实施例1的由增压装置进行的工作流体的增压循环进行说明的概要图。
图4是用于对本发明的实施例1的由增压装置进行的工作流体的增压循环进行说明的概要图。
图5是用于对本发明的实施例1的由增压装置进行的工作流体的增压循环进行说明的概要图。
图6是示出本发明的实施例2的具有增压装置的流体回路的概要图。
具体实施方式
以下,根据实施例对用于实施本发明的流体回路的方式进行说明。
实施例1
参照图1至图5对实施例1的流体回路进行说明。
如图1所示,流体回路例如能够应用于普通轿车、卡车、液压挖掘机、叉车、起重机、垃圾收集车等作业车辆中的致动器、制动器、转向器、变速器等液压装置。并且,图1所示的液压回路是本发明的流体回路的一例,不限于图1的结构。
本实施例的流体回路大致为利用液压使作为致动器的汽缸5工作而使工件W移动的结构。
流体回路主要具有主回路用液压泵2、切换阀3、液压遥控阀4、汽缸5、作为流体供给装置的先导回路用液压泵6、电磁切换阀7、第1切换阀8、作为节流部的可调式低速回流阀9、增压装置10、蓄能器11、12、电磁比例切换阀13、14、控制器C以及作为流路的各油路。
首先,对用于通过主回路用液压泵2(以下,有时简称为液压泵2)而使汽缸5进行工作的主回路侧的结构进行说明。液压泵2和先导回路用液压泵6与车辆的发动机等驱动机构1连结。由此,被来自驱动机构1的动力驱动的液压泵2和先导回路用液压泵6向油路20、60送出压力油。
从液压泵2送出的压力油经过与油路20分支连接的油路21而流入切换阀3。
切换阀3是6个阀口3个位置类型的开中心型切换阀。位于中立位置的切换阀3将油路21与容器侧油路30、容器T连接。因此,从液压泵2送出的压力油全部排出到容器T。
并且,切换阀3在伸长位置3E将油路22与汽缸5的头侧油路50(以下,简记为头侧油路50)连接。同时,切换阀3将汽缸5的杆侧油路51(以下,简记为杆侧油路51)与容器侧油路31、容器T连接。油路22分支连接于油路20,具有止回阀。
并且,切换阀3在收缩位置3S将油路22与杆侧油路51连接。同时,切换阀3将头侧油路50与容器侧油路31、容器T连接。
另一方面,从先导回路用液压泵6送出的压力油经过油路60而提供给液压遥控阀4。另外,提供给液压遥控阀4的压力油不限于从先导液压泵送出的压力油,也可以是从液压泵2、汽缸5送出的工作流体,可以适当变更。
液压遥控阀4是可变型的减压阀。液压遥控阀4将先导一次压的压力油减压至与操作杆4-1的操作量对应的先导二次压。这里所说的先导一次压的压力油是指从先导回路用液压泵6送出的压力油。先导二次压的压力油经过先导信号油路40、41而作用于切换阀3的信号阀口3-1、3-2。
另外,在从先导回路用液压泵6喷出的压力油中存在不从液压遥控阀4提供给信号阀口3-1、3-2的剩余油。这样的剩余油的一部分经过油路61而作为工作油流入后述的增压装置10侧。另一方面,工作油以外的剩余油全部经过具有泄压阀的泄压油路62而排出到容器T。
对与液压遥控阀4的操作对应的汽缸5的动作进行说明。通过向伸长方向E对操作杆4-1进行操作,切换阀3切换到伸长位置3E。然后,从液压泵2送出的压力油经过与油路20、22连接的头侧油路50而流入汽缸5的头室5-1。同时,从杆室5-2流出的压力油经过与杆侧油路51连接的容器侧油路31而排出到容器T。此时,来自设置在先导信号油路40上的压力传感器42的电信号输入给控制器C。
并且,通过向收缩方向S对操作杆4-1进行操作,切换阀3切换到收缩位置3S。然后,从液压泵2送出的压力油经过与油路20、22连接的杆侧油路51而流入汽缸5的杆室5-2。同时,从头室5-1流出的压力油经过与头侧油路50连接的容器侧油路31而排出到容器T。此时,从设置在先导信号油路41上的压力传感器43输出的电信号输入给控制器C。
并且,在油路20上分支连接有具有泄压阀的泄压油路23。当油路20内的压力成为异常高压时,泄压阀开放。由此,压力油从泄压油路23排出到容器T。
接下来,对包含增压装置10的与先导回路用液压泵6连接的先导回路侧的结构进行说明。另外,上述的油路60、液压遥控阀4、先导信号油路40、41、泄压油路62包含于先导回路侧的结构。
在分支连接于油路60的油路61上设置有电磁切换阀7。如果开关15处于断开状态,则电磁切换阀7将油路61与油路70切断。
并且,通过使开关15成为接通状态,从控制器C输出的电信号经由电信号线72而输入给电磁切换阀7。由此,电磁切换阀7将油路61与油路70连接(参照图3)。
在油路70上设置有第1切换阀8。第1切换阀8是根据作用于阀口8-1的压力而切换所连接的油路的切换阀。如果作用于阀口8-1的压力不到规定的值,则第1切换阀8将油路70与油路80连接。同时,第1切换阀8将油路81与油路82连接。油路80与后述的增压装置10的第1背压室10-3连接。油路81与容器T连接。油路82与增压装置10的第2背压室10-4连接。
并且,如果作用于阀口8-1的压力为规定的值以上,则第1切换阀8将油路70与油路82连接。同时,第1切换阀8将油路81与油路80连接(参照图4的(b))。
油路80、82与增压装置10连接。增压装置10用于将从先导回路用液压泵6送出的压力油进一步增压而向油路100送出。后文叙述增压装置10的结构。
在油路100的上游侧分支连接有油路100-1和油路100-2。
油路100-1与后述的增压装置10的第1增压室10-1连接。并且,在油路100-1上设置有止回阀。油路100-2与后述的增压装置10的第2增压室10-2连接。并且,在油路100-2上设置有与油路100-1不同的止回阀。
在油路100的下游侧分支连接有油路101和油路102。油路101具有2个止回阀。油路102具有与油路101不同的2个止回阀。
在油路101的2个止回阀之间连接有蓄能器11和压力传感器103。压力传感器103检测蓄能器11的压力。并且,在油路101的比2个止回阀靠下游侧的位置连接有电磁比例切换阀13。
在油路102的2个止回阀之间连接有蓄能器12和压力传感器104。压力传感器104检测蓄能器12的压力。并且,在油路102的比2个止回阀靠下游侧的位置连接有电磁比例切换阀14。
电磁比例切换阀13、14为常闭型。电磁比例切换阀13、14通过电信号线而与控制器C连接。
控制器C根据从压力传感器42、43、103、104输入的电信号而将电磁比例切换阀13、14控制为关闭状态或开放状态。以下,以电磁比例切换阀13为例而进行说明。
当蓄能器11内的压力降低时,电磁比例切换阀13从控制器C被输入电信号而成为关闭状态。由此,蓄能器11能够蓄积由增压装置10送出的增压状态的压力油。
并且,当蓄能器11内的压力增加时,电磁比例切换阀13从控制器C被输入电信号。然后,电磁比例切换阀13以与所输入的信号对应的开度将油路101、105连接。由此,从蓄能器11送出的蓄压油经由具有止回阀的油路107、头侧油路50而再生到汽缸5的头室5-1。
并且,通过交替地进行基于控制器C的电磁比例切换阀13、14的切换,流体回路在蓄能器11、12的一方中蓄压。同时,流体回路能够使蓄压于另一方的增压状态的压力油再生到主回路。
并且,在蓄能器11、12内的蓄压油达到了容许量的情况下,油路100中产生剩余油。在油路100上分支连接有具有泄压阀的泄压油路108。剩余油经过泄压油路108而排出到容器T。
接下来,对增压装置10进行说明。并且,在本说明中,以复位弹簧140侧作为轴向一侧(即图示下侧)、以相反侧作为轴向另一侧(即图示上侧)而进行说明。
如图2所示,增压装置10主要具有作为汽缸的壳体110、活塞120以及第2切换阀130。活塞120以能够在轴向上移动的方式设置于壳体110内。另外,在图1~图5中,为了表示油路的切换,放大图示了第2切换阀130。
壳体110形成为带台阶圆筒状,具有大径圆筒部111和小径圆筒部112。
在大径圆筒部111的轴向上方侧、即与小径圆筒部112的边界部分固定有圆盘状的第1分隔板113。并且,在大径圆筒部111的轴向中央固定有圆盘状的第2分隔板114。第2分隔板114将大径圆筒部111上下划分。
并且,在大径圆筒部111的周壁的第1分隔板113与其正下方的间隔件之间连接有油路80。并且,在大径圆筒部111的周壁的第2分隔板114与其正上方的间隔件之间连接有油路82。
小径圆筒部112形成为有底圆筒状。小径圆筒部112的周壁的轴向下端部与油路83连接。油路83分支连接于油路80。并且,小径圆筒部112的周壁的轴向下端部与油路100-1连接。小径圆筒部112的轴向上端部即顶部与油路84连接。油路84分支连接于油路82。并且,小径圆筒部112的顶部与油路100-2连接。
活塞120具有杆123、大径部121以及小径部122。杆123沿轴向延伸。大径部121固定于杆123的中间部。小径部122以与大径部121在轴向上分开的方式固定于杆123的上端部。
大径部121形成为外周面能够沿着壳体110的大径圆筒部111的内周面滑动接触。小径部122形成为外周面能够沿着壳体110的小径圆筒部112的内周面滑动接触。杆123形成为外周面能够在分隔板113、114的内周面上滑动。
由此,在收纳有活塞120的壳体110中,被分隔板113与大径圆筒部111划分开的小径圆筒部112内的空间被活塞120的小径部122呈密封状地划分出第1增压室10-1和第2增压室10-2。第1增压室10-1与油路83、100-1连通。第2增压室10-2与油路84、100-2连通。
并且,在收纳有活塞120的壳体110中,大径圆筒部111内的分隔板113与分隔板114之间的空间被活塞120的大径部121呈密封状地划分出第1背压室10-3和第2背压室10-4。第1背压室10-3与油路80连通。第2背压室10-4与油路82连通。另外,第1背压室10-3是本实施例的第1受压室。并且,第2背压室10-4是本实施例的第2受压室。
活塞120的杆123的下端部从大径圆筒部111内的第2分隔板114向下方侧延伸。并且,杆123能够经由大径圆筒部111的环状底部的贯通孔而进出到比壳体110靠下方侧即第2切换阀130侧的位置。
活塞120构成为能够在图2的(a)所示的终端位置与图2的(b)所示的终端位置之间的行程ST1中往复移动。图2的(a)所示的终端位置是在轴向上方侧,大径部121的上端面121a与第1背压室10-3内的间隔件抵接而向同方向的移动被限制的轴向上方侧的终端位置。图2的(b)所示的终端位置是在轴向下方侧,大径部121的下端面121b与第2背压室10-4内的间隔件抵接而向同方向的移动被限制的轴向下方侧的终端位置。
参照图2的(b),第1背压室10-3的作为活塞120的有效受压面积的面积S1与第2背压室10-4的作为活塞120的有效受压面积的面积S1相同。面积S1是大径部121的环状的上端面121a的面积。并且,面积S1也是大径部121的环状的下端面121b的面积。
并且,第2增压室10-2的作为活塞120的有效受压面积的面积S2(参照图2的(b))与第1增压室10-1的作为活塞120的有效受压面积的面积S3(参照图2的(a))大致相同(S2≈S3)。面积S2是小径部122的上端面122a的面积。面积S3是小径部122的环状的下端面122b的面积。另外,虽然对杆123的截面积充分小于小径部122的情况进行了说明,但也可以考虑该杆123的截面积。
并且,参照图2的(a)、图2的(b),面积S1构成为比面积S2、S3大(S1>S2≈S3)。
第2切换阀130在其下端具有作为复位单元的复位弹簧140。并且,第2切换阀130的杆130-1配置于第2切换阀130的上端并且与活塞120的杆123大致同轴。
复位弹簧140由能够在轴向上伸缩的具有恒定的弹簧常数k的弹性材料构成,其基端部(图示下端部)固定设置。与此同时,复位弹簧140的自由端部(图示上端部)以压缩状态与第2切换阀130的下端面抵接。复位弹簧140通过相应于其压缩位置而产生的恢复力而将第2切换阀130向轴向上方侧按压。
由此,在活塞120离开第2切换阀130而向轴向上方侧移动的状态(参照图5的(a))以及到达轴向上方侧的终端位置的状态(参照图2的(a))下,第2切换阀130借助复位弹簧140的弹性恢复力向轴向上方侧移动而复位到停止的复位位置。
这里,在第2切换阀130到达复位位置并且活塞120到达轴向上方侧的终端位置的状态下,如图2的(a)所示,第2切换阀130的杆130-1的上端面与杆123的下端面分开了规定的尺寸L1。此时,处于杆130-1的上端面与杆123的下端面分开最远的状态。
并且,如图2的(a)所示,到达复位位置的第2切换阀130将排放油路131与先导油路132连接。同时,第2切换阀130将先导油路132与先导油路133切断。排放油路131与容器T连接。先导油路132与第1切换阀8的阀口8-1连接。先导油路133分支连接于油路70。
并且,如图2的(b)所示,在活塞120到达轴向下方侧的终端位置的状态下,第2切换阀130抵抗着复位弹簧140的弹性恢复力而被活塞120的杆123向轴向下方侧按压从而移动到动作位置。
即,如图2的(a)、图2的(b)所示,第2切换阀130构成为能够在轴向上方侧的复位位置与轴向下方侧的动作位置之间的行程ST2中往复移动。
并且,如图2的(b)所示,在到达动作位置的状态下,第2切换阀130将先导油路132、133连接。同时,第2切换阀130将排放油路131与先导油路132切断。
如图1所示,在先导油路132中,由可变节流部90、先导油路91、止回阀92构成了可调式低速回流阀9。先导油路91跨越可变节流部90而与先导油路132连接。止回阀92设置在先导油路91的中途。
接下来,使用图1至图5对增压装置10的增压循环进行说明。另外,在本说明中,从活塞120到达壳体110内的轴向上方侧的终端位置的状态开始增压装置10的增压。
并且,从先导回路用液压泵6送出的压力油的流体压PH1为1MPa(=10.2kg/cm2)。贮存在向外部开放的容器T内的油的压力P0为0.1MPa(=1.02kg/cm2)。另外,上述的各数值可以适当变更。
首先,使处于断开状态的开关15成为接通状态。由此,如图3的(a)所示,电磁切换阀7将油路61、70连接。然后,从先导回路用液压泵6送出的压力油的一部分经过油路60、61、电磁切换阀7、油路70、第1切换阀8、油路80而流入增压装置10的第1背压室10-3。
此时,在第1增压室10-1内的油的流体压小于从先导回路用液压泵6送出的压力油的流体压PH1的情况下,油路83的止回阀开放。由此,从先导回路用液压泵6送出的压力油的一部分流入第1增压室10-1内。由此,第1增压室10-1内的油的流体压立即成为与流体压PH1大致相同的压力。然后,油路83的止回阀关闭。
从先导回路用液压泵6送出并流入第1背压室10-3的压力油的流体压PH1乘以大径部121的上端面121a的面积S1(参照图2的(b))而得到的按压力FH1(FH1=PH1×S1)作用于活塞120的大径部121。该按压力FH1将活塞120向轴向下方侧按压。
另一方面,第2背压室10-4经由油路82、第1切换阀8、油路81而与容器T连接。因此,油从第2背压室10-4排出到容器T,第2背压室10-4内的压力成为比1MPa小的流体压。
这样,第1背压室10-3内的压力超过第2背压室10-4内的压力,由此产生使活塞120向轴向下方侧移动的力FM1。然后,如图3的(a)中空心箭头所示的那样,活塞120开始向轴向下方侧移动。
与此相伴,第1增压室10-1内的液压油增压至使活塞120向轴向下方侧移动的力FM1除以活塞120的小径部122的下端面122b的面积S3(参照图2的(a))而计算出的流体压PH2(PH2=FM1÷S3)。然后,随着活塞120的轴向下方侧的移动,增压的流体压PH2的压力油朝向油路100依次送出。
另一方面,通过活塞120向轴向下方侧移动,第2增压室10-2相对于第2背压室10-4成为相对低压。由此,油路84的止回阀开放。然后,如图3的(a)、图3的(b)、图4的(a)中涂黑箭头所示的那样,第2背压室10-4内的油的一部分流入第2增压室10-2。这样,油贮存于第2增压室10-2。
当活塞120开始向轴向下方侧移动而移动了规定的尺寸L1时,杆123的下端面与第2切换阀130的杆130-1的上端面抵接。
另外,在第2切换阀130处于动作位置时,第2切换阀130的复位弹簧140的恢复力远小于使活塞120向轴向下方侧移动的力FM1。因此,省略关于对力FM1的影响的说明。
并且,在活塞120从轴向上方侧的终端位置向轴向下方侧的终端位置移动的中途,如图3的(b)所示的那样,第2切换阀130将油路131与油路132、油路132与油路133都切断。由此,作用于第1切换阀8的阀口8-1的压力保持为恒定。因此,防止了作用于阀口8-1的压力发生变动而非意图地切换油路。
之后,通过活塞120进一步向轴向下方侧移动,更具体而言,通过在移动了规定的尺寸L1之后进一步使第2切换阀130移动从复位位置到达动作位置的行程ST2,由此,如图4的(a)所示的那样,活塞120到达轴向下方侧的终端位置。由此,第2切换阀130将油路132、133连接。
然后,如图4的(a)中虚线箭头所示的那样,压力油从先导回路用液压泵6经由先导油路133而流入先导油路132。
并且,在先导油路132上构成有可调式低速回流阀9。经过了构成可调式低速回流阀9的先导油路91、止回阀92的压力油作用于阀口8-1。
当作用于阀口8-1的压力成为规定的值以上时,如图4的(b)所示的那样,第1切换阀8将油路70、82连接。由此,从先导回路用液压泵6送出的压力油的一部分经过油路60、61、电磁切换阀7、油路70、第1切换阀8、油路82而流入增压装置10的第2背压室10-4。
此时,在第2增压室10-2内的油的流体压小于从先导回路用液压泵6送出的压力油的流体压PH1的情况下,油路84的止回阀开放。由此,从先导回路用液压泵6送出的压力油的一部分流入第2增压室10-2内。由此,第2增压室10-2内的流体压立即成为与流体压PH1大致相同的压力。然后,油路84的止回阀关闭。
从先导回路用液压泵6送出并流入第2背压室10-4的压力油的流体压PH1乘以大径部121的下端面121b的面积S1而得到的按压力FH3(FH3=PH1×S1)作用于活塞120的大径部121。该按压力FH3将活塞120向轴向上方侧按压。
另一方面,第1背压室10-3经由油路80、第1切换阀8、油路81而与容器T连接。因此,从第1背压室10-3向容器T排出油,其压力成为比1MPa小的流体压。
这样,第2背压室10-4内的压力超过第1背压室10-3内的压力,由此产生使活塞120向轴向上方侧移动的力FM2。然后,如图4的(b)中空心箭头所示的那样,活塞120开始向轴向上方侧移动。
与此相伴,第2增压室10-2内的压力油增压至使活塞120向轴向上方侧移动的力FM2除以活塞120的小径部122的上端面122a的面积S2(参照图2的(b))而计算出的流体压PH3(PH3=FM2÷S2)。然后,随着活塞120的轴向上方侧的移动,增压的流体压PH3的压力油朝向油路100依次送出。
另一方面,通过活塞120向轴向上方侧移动,第1增压室10-1相对于第1背压室10-3成为相对低压。由此,油路83的止回阀开放。然后,如图4的(b)、图5的(a)、图5的(b)中涂黑箭头所示的那样,第1背压室10-3内的油的一部分流入第1增压室10-1。这样,油贮存于第1增压室10-1。
并且,在活塞120从轴向下方侧的终端位置向轴向上方侧的终端位置移动的中途,参照图3的(b),第2切换阀130将油路131与油路132、油路132与油路133都切断。由此,作用于第1切换阀8的阀口8-1的压力保持为恒定。因此,防止了作用于阀口8-1的压力发生变动而非意图地切换油路。
当活塞120开始向轴向上方侧移动而移动了行程ST2以上时,如图5的(a)所示的那样,杆123的下端面离开第2切换阀130的杆130-1的上端面。
另外,在本实施例中,第2切换阀130到达动作位置时的复位弹簧140的恢复力是能够使第2切换阀130相应于活塞120向轴向上方侧移动而以追随的方式移动的程度的力。即,对使活塞120向轴向上方侧移动的力FM2几乎没有贡献。
即使在如图5的(a)所示那样活塞120未到达轴向上方侧的终端位置的状态下,到达了复位位置的第2切换阀130也将油路132、131连接。
这里,可调整开度的可变节流部90能够根据开度而使作用于第1切换阀8的阀口8-1的压力成为不到规定的值所花的时间发生变化。
即,与如图5的(b)所示那样活塞120到达轴向上方侧的终端位置为止的时间相比,可变节流部90能够将至第1切换阀8切换为止的时间确保得较长。由此,增压装置10能够使活塞120稳定地往复移动最大的行程ST1的量。
并且,在活塞120到达轴向上方侧的终端位置之后,通过调整可变节流部90的开度以确保作用于阀口8-1的压力成为不到规定的值为止的时间,可变节流部90能够调整活塞120从轴向上方侧的终端位置开始向轴向下方侧的终端位置移动为止的时间。
然后,当作用于阀口8-1的压力成为不到规定的值时,如图3的(a)所示的那样,第1切换阀8使油路70、80连通。
之后,如果开关15处于接通状态,则能够通过第1切换阀8、第2切换阀130来切换从先导回路用液压泵6送出的压力油流入第1背压室10-3内的状态和流入第2背压室10-4内的状态。由此,流体回路能够使活塞120往复移动,重复进行上述的循环。即,流体回路能够利用来自先导回路用液压泵6的流体压而使增压装置10连续驱动。
如以上所说明的那样,本实施例的流体回路能够通过进行机械动作的第1切换阀8、第2切换阀130的协作而使活塞120连续地往复移动。即,能够在不进行电气控制的情况下连续地生成高压的流体压。由此,不需要以往那样的电气控制,能够简化流体回路的结构。
并且,如果是例如活塞和第2切换阀从轴向上端侧的终端位置到轴向下端侧的终端位置一体地进行动作的结构,则活塞仅能够进行使第2切换阀从复位位置移动到动作位置的距离的行程。
与此相对,如果像本实施例那样活塞120和第2切换阀130能够以相互独立的状态移动,则活塞120的行程ST1成为第2切换阀130从复位位置移动到动作位置的行程ST2加上活塞120相对于第2切换阀130独立地移动的规定的尺寸L1而得到的行程。因此,能够增加活塞120的行程ST1。
换言之,活塞120能够相对于到达复位位置的第2切换阀130分开规定的尺寸L1。因此,至少能够使活塞120进行规定的尺寸L1的行程。
由此,能够在确保活塞120的行程的同时缩短第2切换阀130的行程。即,能够采用小型的第2切换阀130。
并且,在活塞120向轴向下侧移动时,增压装置10送出在第1增压室10-1中增压后的压力油。并且,在活塞120向轴向上侧移动时,增压装置10送出在第2增压室10-2中增压后的压力油。即,增压装置10是所谓的复动型。
在复动型的增压装置中,如果是例如活塞和第2切换阀从轴向上端侧的终端位置到轴向下端侧的终端位置一体地进行动作的结构,则在活塞到达轴向下端侧的终端位置的时机,第2切换阀必须到达动作位置,在设计、各部件的制造、组装中要求高精度。
与此相对,在像本实施例那样活塞120和第2切换阀130能够以相互独立的状态移动的增压装置10中,只要进行活塞120的行程ST1相对于第2切换阀130的行程ST2的调整即可。因此,能够提供能够简单地构成并且增压效率高的复动型的增压装置10。
并且,活塞120具有向第2切换阀130侧延伸的杆123。因此,能够简化用于将活塞120的移动传递给第2切换阀130的结构。
并且,由于采用了复位弹簧140作为第2切换阀130的复位单元,因此与例如采用液压活塞、螺线管等作为复位单元的结构相比,能够简单地构成第2切换阀130。
并且,复位弹簧140的弹簧常数k只要是足以使第2切换阀130到达复位位置的弹簧常数即可。因此,例如与需要使活塞与第2切换阀一同向复位位置移动的弹簧常数的弹簧相比,能够采用尺寸相对较小的弹簧。因此,能够使第2切换阀130小型化。
并且,由增压装置10增压后的压力油通过活塞120向轴向下方侧的移动而送出,并蓄积在蓄能器11、12中。因此,防止了由于活塞120的往复移动而产生脉动。由此,能够将大致恒定量的压力油向蓄能器11、12侧送出。
并且,设置在蓄能器11、12与主回路之间的具有止回阀的油路107能够按照从止回阀向主回路侧和从止回阀向蓄能器11、12侧即上游侧来划分系统。由此,即使在主回路侧为高压规格的情况下,通过使蓄能器11、12侧的结构成为高流体压向送出目的地的再生所需的最小限度的压力规格,也能够在不设为不必要的高压规格的情况下进行高压流体的送出。
实施例2
参照图6对实施例2的流体回路进行说明。另外,对与上述实施例1相同的结构省略重复的结构说明。
如图6所示,在实施例2的流体回路中,增压装置210以活塞320能够在轴向上往复移动的方式配置在壳体310内。壳体310形成为主视时呈T字状的带台阶圆筒状。活塞320形成为主视时呈T字状的带台阶圆柱状。由此,壳体310内的空间划分出作为第1受压室的背压室210-1和作为第2受压室的增压室210-2。
如果作用于阀口208-1的压力不到规定的值,则如图6的(a)所示,第1切换阀208将油路70与油路280连接。同时,第1切换阀208将油路81与油路282切断。油路280与背压室210-1连接。油路282与增压室210-2连接。
并且,如果作用于阀口208-1的压力为规定的值以上,则如图6的(b)所示,第1切换阀208将油路70与油路282连接。同时,第1切换阀208将油路81与油路280连接。
如图6的(a)所示,在活塞320到达轴向上方侧的终端位置的状态下,当压力油流入背压室210-1时,活塞320向轴向下方侧移动。由此,在增压室210-2中增压后的压力油向具有止回阀的流路200送出。
并且,如图6的(b)所示,在活塞320的杆323与第2切换阀130的杆130-1抵接之后,当活塞320进一步向轴向下方侧的终端位置移动时,第2切换阀130切换所连接的油路。然后,当第1切换阀208切换所连接的油路时,背压室210-1内的压力油排出到容器T,背压室210-1内的流体压下降。另一方面,从先导回路用液压泵6送出的压力油流入增压室210-2。
由此,背压室210-1内的流体压与增压室210-2内的流体压之比变得大于活塞320的背压室210-1侧的有效受压面积与增压室210-2侧的有效受压面积之比。因此,能够使活塞320向轴向上方侧移动。
这样,即使是仅在活塞320向轴向下方侧移动时将增压后的压力油送出的所谓单动型的增压装置210,也能够利用来自先导回路用液压泵6的流体压而机械地连续驱动增压装置210。
并且,活塞320和第2切换阀130以相互独立的状态移动。因此,能够提供能够简单地构成并且增压效率高的单动型的增压装置210。
以上,根据附图对本发明的实施例进行了说明,但具体的结构不限于这些实施例,不脱离本发明主旨的范围内的变更和追加也包含于本发明。
例如,在上述实施例1、2中,对工作流体为油的结构进行了说明,但不限于此,只要是流体即可,可以适当变更。
并且,在上述实施例1、2中,对于在增压装置的下游侧配置有2个蓄能器的结构进行了说明,但不限于此,蓄能器也可以是1个,也可以是3个以上。
并且,在上述实施例1、2中,对复位单元是复位弹簧的结构进行了说明,但不限于此,也可以是各种汽缸、螺线管等,可以适当变更。并且,也可以是,复位单元例如是设置于活塞的杆的前端的磁铁,使第2切换阀的杆磁化而从动于该磁铁,另外具备保持单元,该保持单元使能够相对于第2切换阀卡合和脱离的挡件与该第2切换阀卡合而保持到达复位位置的状态等,由此从动作位置移动到复位位置,并保持复位位置。
并且,在上述实施例1、2中,对节流部是可调式低速回流阀的结构进行了说明,但不限于此,节流部也可以是由不可变式的节流阀和止回阀构成的低速回流阀,也可以仅是可变节流部,可以适当变更。
并且,在上述实施例1、2中,对利用可调式低速回流阀而在活塞到达轴向上方侧的终端位置之后使第1切换阀切换的结构进行了说明,但不限于此,也可以利用复位单元调整为第1切换阀不到达复位位置直至活塞到达轴向上方侧的终端位置,通过到达复位位置,施加于第1切换阀的阀口的压力释放,第1切换阀切换。
并且,在上述实施例1、2中,对流体供给装置是先导回路用液压泵的情况进行了说明,但不限于此,也可以是主回路用液压泵、致动器、蓄能器等,可以适当变更。
并且,在上述实施例1、2中,对从增压装置送出的压力油送出到蓄能器的结构进行了说明,但不限于此,也可以送出到致动器。
并且,在上述实施例1、2中,对活塞的杆按压第2切换阀的杆而切换流路的结构进行了说明,但不限于此,也可以是活塞的底面直接按压第2切换阀的杆而切换流路的结构,可以适当变更。
并且,不限于上述实施例1、2中所说明的壳体和活塞的形状,只要是有效受压面积设有差的结构,则壳体和活塞的形状可以适当变更。
并且,在上述实施例1、2中,以复位弹簧侧作为轴向一侧、以相反侧作为轴向另一侧而进行了说明,但不限于此,也可以以复位弹簧侧作为轴向另一侧、以相反侧作为轴向一侧。
标号说明
1:驱动机构;6:先导回路用液压泵(流体供给装置);8:第1切换阀;9:可调式低速回流阀(节流部);10:增压装置;10-1:第1增压室;10-2:第2增压室;10-3:第1背压室(第1受压室);10-4:第2背压室(第2受压室);80:油路(使第1受压室与流体供给装置侧连通的流路);82:油路(使第2受压室与流体供给装置侧连通的流路);110:壳体(汽缸);120:活塞;123:杆;130:第2切换阀;132:先导油路(第1切换阀与第2切换阀之间的流路);140:复位弹簧;208:第1切换阀;210:增压装置;210-1:背压室(第1受压室);210-2:增压室(第2受压室);280:油路(使第1受压室与流体供给装置侧连通的流路);282:油路(使第2受压室与流体供给装置侧连通的流路);310:壳体(汽缸);320:活塞;323:杆;L1:规定的尺寸;ST1:活塞的行程;ST2:第2切换阀的行程。

Claims (7)

1.一种流体回路,其具有:
流体供给装置,其送出工作流体;以及
增压装置,其对工作流体进行增压,
所述增压装置具有汽缸和活塞,该活塞以能够在轴向上往复移动的方式设置在所述汽缸内,所述增压装置能够将利用从所述流体供给装置送出的工作流体来按压所述汽缸内的所述活塞从而被增压的工作流体从该汽缸送出,
其中,
所述汽缸具有:
第1受压室,其使从所述流体供给装置送出的工作流体朝向轴向一侧施加于所述活塞;以及
第2受压室,其使从所述流体供给装置送出的工作流体朝向轴向另一侧施加于所述活塞,
所述流体回路具有:
第1切换阀,其根据被施加的流体压的变化而切换使所述第1受压室与所述流体供给装置侧连通的流路和使所述第2受压室与所述流体供给装置侧连通的流路;以及
第2切换阀,其切换对所述第1切换阀施加流体压的流路,
所述第2切换阀具有复位单元,该第2切换阀设置为能够在动作位置与复位位置之间往复移动,该第2切换阀通过所述活塞的行程而移动到该动作位置,该第2切换阀通过所述复位单元而移动到该复位位置,
所述活塞和所述第2切换阀能够相互独立地移动。
2.根据权利要求1所述的流体回路,其中,
所述活塞能够在与位于所述复位位置的所述第2切换阀分开规定的尺寸的状态下进行行程。
3.根据权利要求1或2所述的流体回路,其中,
所述流体回路具有:
第1增压室,其通过从所述流体供给装置向所述第1受压室内送出工作流体而增压;以及
第2增压室,其通过从所述流体供给装置向所述第2受压室内送出工作流体而增压。
4.根据权利要求1或2所述的流体回路,其中,
所述第2受压室是通过从所述流体供给装置向所述第1受压室送出工作流体而增压的增压室。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的流体回路,其中,
所述活塞具有能够与所述第2切换阀分离的杆。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的流体回路,其中,
在所述第1切换阀与所述第2切换阀之间的流路上构成有节流部,该节流部能够限制工作流体从所述第1切换阀向所述第2切换阀流动。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的流体回路,其中,
所述复位单元是复位弹簧。
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