JP2002155902A - 多段増圧器 - Google Patents

多段増圧器

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JP2002155902A
JP2002155902A JP2000353555A JP2000353555A JP2002155902A JP 2002155902 A JP2002155902 A JP 2002155902A JP 2000353555 A JP2000353555 A JP 2000353555A JP 2000353555 A JP2000353555 A JP 2000353555A JP 2002155902 A JP2002155902 A JP 2002155902A
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JP
Japan
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pressure
cylinder
actuator
piston
oil
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Application number
JP2000353555A
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English (en)
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Tsugio Shibata
次雄 柴田
Takanori Kuroki
隆憲 黒木
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NISHIATSU ENGINEERING CO Ltd
Kuroki Kogyosho Co Ltd
Original Assignee
NISHIATSU ENGINEERING CO Ltd
Kuroki Kogyosho Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 1個の増圧器で二次側の圧力を複数に設定で
き負荷に応じた多様な高圧を供給できる多段増圧器を提
供する。 【解決手段】 油等の流体圧回路に含まれる多段式の増
圧器として、一次側の作動流体の圧力を受けるピストン
5によって駆動されるピストン−プランジャ部材を、そ
れぞれ内部断面が縮小する順として連続する複数のシリ
ンダ2,3,4内に配置し、シリンダ2,3,4のそれ
ぞれをアクチュエータ11等の負荷側に流体流路で接続
し、流体流路のそれぞれには負荷側への流路の開閉を制
御する制御弁8a,9a,10aを備えた構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、油圧回路に設けら
れる増圧器に係り、特に複数の圧力比に設定できるよう
にした多段増圧器に関する。
【0002】
【従来の技術】各種の油圧回路には、系の一部の圧力を
高くするような場合に、増圧器を利用して高圧力を取り
出す増圧回路が含まれる。この増圧回路に備える従来の
増圧器は、異径の二つのボアを持つ単シリンダにピスト
ンを組み込み、大径の一次側の圧力を小径の二次側に負
荷することによって二次側とアクチュエータとの間の油
圧回路の油圧を増圧するというのが基本である。
【0003】すなわち、一次側有効断面積と二次側有効
断面積の比を設定し、一次側圧力を二次側で面積比に応
じた圧力として高圧化するというものである。このよう
な増圧器を使用することにより、アクチュエータ側の油
圧を高圧化して作動させることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の増圧
器では、異径のボアの有効断面積の関係に基づいて一つ
の圧力比にしか設定できない。このため、アクチュエー
タ側や油圧負荷側について複数の高圧圧力の設定のため
には、それぞれの高圧に対応する複数の増圧器を付帯す
る必要がある。
【0005】すなわち、アクチュエータ側や油圧負荷側
の油圧負荷を複数値に設定して作動させるような場合で
は、それぞれの値に設定できるように設定値と同じ数の
増圧器を備えなければならない。このため、油圧回路や
その制御が複雑となるので、装置の容量も大型になり保
守点検も煩わしいという問題がある。
【0006】そこで本発明は、1個の増圧器で二次側の
圧力を複数に設定でき負荷に応じた多様な高圧を供給で
きる多段増圧器を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、油等の流体圧
回路に含まれる多段式の増圧器であって、一次側の作動
流体の圧力を受けるピストンによって駆動されるピスト
ン−プランジャ部材を、それぞれ内部断面が縮小する順
として連続する複数のシリンダ内に配置し、前記シリン
ダのそれぞれをアクチュエータ等の負荷側に流体流路で
接続し、前記流体流路のそれぞれには前記負荷側への流
路の開閉を制御する制御弁を備えていることを特徴とす
る。
【0008】本発明によれば、ピストンによって駆動さ
れるピストン−プランジャ部材を収納する複数のシリン
ダ内では一次側のピストンの受圧面積との比が異なるの
で、制御弁の操作によって負荷側に複数の値の作動圧力
を付与でき、単一の増圧器によって多様な圧力を負荷側
に加えることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて説明する。図1は本発明の一実施の形
態における多段増圧器を備える油圧回路図である。
【0010】図において、油圧回路に含まれる多段増圧
器1は、7通りの圧力設定が可能な構成としたもので、
第1段及び第2段兼用の第1シリンダ2と、第3段の第
2シリンダ3と、第4段の第3シリンダ4とを備えてい
る。第1シリンダ2は隔壁2aによってボア2bとボア
2cに分割され、これらのボア2b,2cの断面積はい
ずれもAである。ボア2bの一次側及び二次側にはそれ
ぞれ作動油の給排ポート2b−1,2b−2が形成さ
れ、ボア2cの二次側には給排ポート2c−1,2c−
2が形成されている。そして、第2シリンダ3及び第3
シリンダ4にもそれぞれ給排ポート3a,3b,4a,
4bが形成されている。
【0011】第1シリンダ2のボア2b内にはピストン
5が軸線方向に摺動可能に組み込まれている。このピス
トン5は、ボア2bの内周を摺動するピストン部5a
と、このピストン部5aと同軸配置され隔壁2aに開け
た開口2a−1を水密状に貫通するロッド5bとから構
成されたものである。ピストン部5aの作動油の受圧面
積はAである。
【0012】第1シリンダ2のボア2b内から第3シリ
ンダ4にかけてピストン6が収納されている。このピス
トン6はボア2b内のピストン5のロッド5bの先端に
結合されてボア2cの内周を摺動するピストン部6a
と、このピストン部6aから同軸上に形成した第1プラ
ンジャ6b及び第2プランジャ6cとから構成されてい
る。第1プランジャ6bは第2シリンダ3のボア内に差
し込まれてピストン部として機能し、第2プランジャ6
は第3シリンダ4内のボア内に差し込まれてピストン部
として機能する。すなわち、本実施の形態においてはピ
ストン6のピストン部6aと第1,第2プランジャ6
b,6cがピストン−プランジャ部材を構成する。
【0013】ここで、ピストン6のピストン部6aの二
次側の受圧面積はピストン部6aの断面積から第1プラ
ンジャ6bの断面積を減じたものであり、その値をBと
する。また、第2シリンダ3内に差し込まれた第1プラ
ンジャ6bの二次側の受圧面積はこの第1プランジャ6
bの断面積から第2プランジャ6cの断面積を減じたも
のであり、その値をCとする。第3シリンダ4に差し込
まれた第2プランジャ6bの二次側の受圧面積はこの第
2プランジャ2bの断面積と同じであり、その値をDと
する。
【0014】第1シリンダ2には作動油の給排回路が接
続される。この給排回路は作動油を貯留したタンク7
a,このタンク7aから作動油を第1シリンダ2に供給
する油圧ポンプ7b,この油圧ポンプ7bに接続される
ソレノイド式の切替え弁7c,切替え弁7cとポート2
b−1,2b−2をそれぞれ接続する油路7d,7e、
切替え弁7cに接続された油路7f,この油路7fに接
続されたタンク7gとから構成されている。このような
給排回路では、切替え弁7cを作動させて油圧ポンプ7
bと油路7e側を接続すると同時に油路7d側をタンク
7g側に接続することにより、ピストン5を図において
左側に移動させる。また、切替え弁7cを別の形態に作
動させて油圧ポンプ7bを油路7d側に接続すると同時
に油路7eを油路7fに接続することにより、ピストン
5を図において右側に移動させることができる。
【0015】ボア2cと第2シリンダ3と第3シリンダ
4のそれぞれの給排ポート2c−1,3a,4aにはそ
れぞれ油路8,9,10を接続する。これらの油路8,
9,10はそれぞれ流路切替え用の制御弁8a,9a,
10a及びタンク8b,9b,10bを備えたものであ
る。そして、制御弁8a,9a,10aの切替え流路の
下流には逆止弁8c,9c,10cを備え、これらの逆
止弁8c,9c,10cのそれぞれにアクチュエータ1
1への油路が形成されている。
【0016】また、ボア2cと第2シリンダ3と第3シ
リンダ4の給排ポート2c−2,3b,4bにはそれぞ
れ逆止弁12a,12b,12cを介して油路12が接
続されている。この油路12の末端には作動油を貯留す
るタンクと油圧ポンプ(いずれも図示せず)が接続され
ている。
【0017】なお、切替え弁7c及び制御弁8a,9
a,10aはコントローラ(図示せず)によって制御さ
れ、制御弁8a,9a,10aの開閉動作はアクチュエ
ータ11の負荷Wに従って制御される。
【0018】以上の構成において、図1の状態で第1シ
リンダ2の給排回路の切替え弁7cを操作して作動油を
給排ポート2b−1から供給する。このとき、図示のよ
うに制御弁10aは閉じて逆止弁10c側への流路を開
き、制御弁8a,9aは開いたままでボア2c内及び第
2シリンダ3内の作動油は大気開放されている。したが
って、ピストン5が受ける一次側圧力は全て第2プラン
ジャ6cによって第3シリンダ3内の作動油に負荷され
る。このときの作動油の圧力比はA:Dでありアクチュ
エータ11に対して大きな圧力を付与することができ
る。
【0019】図2は図1の例に代えて油路9の制御弁9
aだけを閉じて第2シリンダ3とアクチュエータ11を
連通させた状態である。このような設定では、作動油の
圧力比はA:Cであり、図1の例よりも少し低い作動油
圧力をアクチュエータ11に付与することができる。
【0020】図3は油路8の制御弁8aだけを閉じて第
1シリンダ2のボア2cとアクチュエータ11を連通さ
せた状態であり、このときの作動油の圧力比はA:Bで
ある。
【0021】図4は油路9と油路10の制御弁9a,1
0aを閉じて第2シリンダ3と第3シリンダ4をアクチ
ュエータ11に連通させた状態であり、このときの作動
油の圧力比はA:(C+D)である。
【0022】図5は油路8と油路10の制御弁8a,1
0aを閉じて第1シリンダ2のボア2cと第3シリンダ
4をアクチュエータ11に連通させた状態であり、この
ときの作動油の圧力比はA:(B+D)である。
【0023】図6は油路9と油路10の制御弁8a,9
aを閉じて第1シリンダ2のボア2cと第2シリンダ3
をアクチュエータ11に連通させた状態であり、このと
きの作動油の圧力比はA:(B+C)である。
【0024】図7は全ての油路8,9,10の制御弁8
a,9a,10aを閉じて、第1シリンダ2のボア2c
と第2シリンダ3及び第3シリンダ4をアクチュエータ
11に連通させた状態であり、このときの作動油の圧力
比はA:(B+C+D)である。
【0025】このように、制御弁8a,9a,10aの
開閉制御によって、アクチュエータ11に供給する作動
油の圧力を変更することができる。すなわち、たとえば
A:C:B:D=10:6:3:1とし、一次圧力すな
わちピストン5への負荷圧力を140MPaとすると
き、図1〜図7のアクチュエータ11への付与圧力は各
図について次のようになる。 (図1):140×10/1=140MPa (図2):140×10/3≒466MPa (図3):140×10/6≒233MPa (図4):140×10/(3+1)=350MPa (図5):140×10/(6+1)=200MPa (図6):140×10/(6+3)≒156MPa (図7):140×10/(6+3+1)=140MP
a 以上のように、制御弁8a,9a,10aの開閉の組み
合わせによって7通りのアクチュエータ11に対する付
与圧力に設定することができる。このため、アクチュエ
ータ11の負荷Wが変わるようなときでも、この負荷に
応じて制御弁8a,9a,10aの開閉の組み合わせを
実行することで、負荷に対応したアクチュエータ11の
作動圧力を得ることができる。したがって、従来では負
荷の変動数に対応した数の増圧器が必要であったのに対
し、1個の増圧器1で負荷変動に対応でき、簡単な構造
とすることができるとともに保守点検も容易にできるよ
うになる。
【0026】なお、実施の形態では第1〜第3シリンダ
2〜4の組み合わせとしたが、これ以上の数のシリンダ
を組み合わせてそれぞれの油路に制御弁を持たせる構成
とすれば、7通り以上のアクチュエータ11に対する負
荷圧力を設定することができる。また、作動流体として
油を使用した例を示したが、水,空気,ガス等の各種の
流体を作動流体としてもよいことは無論である。
【0027】
【発明の効果】本発明では、単一の増圧器によってアク
チュエータ側の負荷変動に対応した異なる数値の高圧出
力を得ることができるので、装置構成が簡単になるとと
もに保守点検も容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の多段増圧器を備える油圧回路図であ
って、第3シリンダだけをアクチュエータに接続したと
きの油圧回路図である。
【図2】 第2シリンダだけをアクチュエータに接続し
たときの油圧回路図である。
【図3】 第1シリンダだけをアクチュエータに接続し
たときの油圧回路図である。
【図4】 第2シリンダと第3シリンダをアクチュエー
タに接続したときの油圧回路図である。
【図5】 第1シリンダと第3シリンダをアクチュエー
タに接続したときの油圧回路図である。
【図6】 第1シリンダと第2シリンダをアクチュエー
タに接続したときの油圧回路図である。
【図7】 第1シリンダと第2シリンダと第3シリンダ
をアクチュエータに接続したときの油圧回路図である。
【符号の説明】
1 多段増圧器 2 第1シリンダ 2a 隔壁 2a−1 開口 2b,2c ボア 2b−1,2b−2,2c−1,2c−2 給排ポート 3 第2シリンダ 3a,3b 給排ポート 4 第3シリンダ 4a,4b 給排ポート 5 ピストン 5a ピストン部 5b ロッド 6 ピストン 6a ピストン部 6b 第1プランジャ 6c 第2プランジャ 7a タンク 7b 油圧ポンプ 7c 切替え弁 7d,7e,7f 油路 7g タンク 8,9,10 油路 8a,9a,10a 制御弁 8b,9b,10b タンク 8c,9c,10c 逆止弁 11 アクチュエータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒木 隆憲 福岡県北九州市八幡西区陣山3丁目4番20 号 株式会社黒木工業所内 Fターム(参考) 3H086 AB03 BA04 BA14 BA19 BB07 BC04 BC12

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 油等の流体圧回路に含まれる多段式の増
    圧器であって、一次側の作動流体の圧力を受けるピスト
    ンによって駆動されるピストン−プランジャ部材を、そ
    れぞれ内部断面が縮小する順として連続する複数のシリ
    ンダ内に配置し、前記シリンダのそれぞれをアクチュエ
    ータ等の負荷側に流体流路で接続し、前記流体流路のそ
    れぞれには前記負荷側への流路の開閉を制御する制御弁
    を備えていることを特徴とする多段増圧器。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020527216A (ja) * 2018-04-23 2020-09-03 中国▲鉱▼▲業▼大学 増圧比可変な多段階多用途油圧増圧器
CN113153836A (zh) * 2021-05-13 2021-07-23 杨茜 一种具有液压增压功能的液压机
KR102339389B1 (ko) * 2021-08-12 2021-12-14 (주)성진이엔씨 증압 기능을 갖는 파워팩 시스템
KR102429885B1 (ko) * 2021-08-17 2022-08-05 이승우 굴삭기 할암 장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS619602A (ja) * 1984-06-23 1986-01-17 Agency Of Ind Science & Technol 集光器

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