JP2006161857A - 増圧装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 増圧装置におけるシリンダの構造をコンパクト化し得るようにする。
【解決手段】 シリンダ１３内に組み込まれた中空のピストン１８とガイドロッド１６ａ，１６ｂとによりシリンダ内には増圧室２２ａ，２２ｂと加圧室２１ａ，２１ｂが形成されている。入力ポート３１からの一次側空気はチェッキ弁を介して増圧室２２ａ，２２ｂに供給され、増圧された二次側空気はチェッキ弁を介して出力ポート３２に吐出される。一次側空気は切換弁３５を介して両方の加圧室に選択的に供給され、ピストン１８が往復動端の位置にまで移動すると、パイロットピストン４９ａ，４９ｂによって一次側空気が供給される加圧室が切り換えられる。
【選択図】 図４

Description

本発明は空気圧源からの一次側の空気を増圧して空気圧作動機器に二次側の空気を供給する増圧装置に関する。

コンプレッサ等を有する空気圧源からの一次側空気の圧力を高めて二次側の空気圧を発生させ、高められた二次側空気の圧力を空気圧作動機器に供給するために増圧装置が使用されている。従来の増圧装置は、本体ブロックとこれの両側に取り付けられてそれぞれピストンが組み込まれた２つのシリンダとを有しており、それぞれのピストンは本体ブロックを貫通して軸方向に往復動自在のロッドつまりピストンロッドにより連結されている。それぞれのシリンダ内にはピストンの外側に駆動室が設けられ、内側に増圧室が設けられており、入力ポートからの一次側の空気圧力を一方の駆動室に供給するための切換弁が本体ブロックに組み込まれている。さらに、それぞれの増圧室からの二次側の空気圧力を出力ポートに吐出させて出力ポートからの増圧室内への逆流を阻止する出口チェック弁と、一次側の空気圧力を両方の増圧室に供給し増圧室から入力ポートへの逆流を阻止する入口チェック弁とがそれぞれ本体ブロックに組み込まれている（特許文献１，２参照）。
実開昭６１−３２８０１号公報 実開昭６１−３５２０１号公報

このような従来の増圧装置にあっては、２つの円板状のピストンを連結するためのピストンロッドを有しており、ピストンロッドは一方のピストンから他方のピストンに動力を伝達するため最低限の太さと長さが必須であるので、その質量ないし重量が大きくなることは避けることはできない。したがって、増圧装置を稼働させる際にはピストンとピストンロッドが往復動するので、これらの質量ないし重量が大きいとシリンダが軸方向に強く振動することになり、稼働時の騒音が大きくなるという問題点がある。さらに、この振動によって増圧装置の寿命が短くなり、耐久性を向上することができない。

しかも、従来の増圧装置においては、板状のピストンによって切換弁のプッシュロッドを直接駆動して入力ポートからの一次側の空気圧力を両方の駆動室に対して交互に供給するようにしているので、切換弁を本体ブロック内に組み込む必要があり、本体ブロックの構造が複雑となる。さらに、シリンダ内部に切換弁が組み込まれているので、切換弁の保守点検を行う場合にはシリンダを本体ブロックから取り外す必要があり、増圧装置のメンテナンス性が良くない。

本発明の目的は、増圧装置の耐久性を向上することにある。

本発明の他の目的は、増圧装置におけるシリンダの構造をコンパクト化し得るようにすることにある。

本発明の他の目的は、増圧装置のメンテナンス性を向上させることにある。

本発明の増圧装置は、シリンダ孔が形成されたシリンダ本体および当該シリンダ本体の両端に設けられて前記シリンダ孔を閉塞する端板を有するシリンダと、前記シリンダの一端部側に軸方向内方に突出して設けられる第１のガイドロッドと、前記シリンダの他端部側に前記第１のガイドロッドに対向して軸方向内方に突出し設けられる第２のガイドロッドと、それぞれの前記ガイドロッドの外周面と前記シリンダ孔との間に軸方向に往復動自在に嵌合する筒部を備え、当該筒部の一端面と前記シリンダの一端部との間に第１の加圧室を形成し、前記筒部の他端面と前記シリンダの他端部との間に第２の加圧室を形成する中空のピストンと、前記中空のピストンの軸方向中央部に設けられ、前記第１のガイドロッドの端面との間で第１の増圧室を形成し、前記第２のガイドロッドの端面との間で第２の増圧室を形成する隔壁とを有することを特徴とする。

本発明の増圧装置は、入力ポートからの一次側空気をそれぞれの前記増圧室に供給する一方、前記増圧室から増圧されて吐出される二次側空気を出力ポートに案内して前記入力ポートへの吐出を阻止するチェッキ弁ユニットを有することを特徴とする。

本発明の増圧装置は、前記チェッキ弁ユニットは前記入力ポートに連通する一次側ポートと前記出力ポートに連通する二次側ポートとを、前記第１の増圧ポートに連通する第１の連通流路と、前記第２の増圧ポートに連通する第２の連通流路とが形成されたユニットブロックを有し、前記一次側ポートから前記第１の増圧ポートに向かう流れを許容して逆方向の流れを阻止するチェッキ弁と、前記第１の増圧ポートから前記二次側ポートに向かう流れを許容して逆方向の流れを阻止するチェッキ弁と、前記一次側ポートから前記第２の増圧ポートに向かう流れを許容して逆方向の流れを阻止するチェッキ弁と、前記第２の増圧ポートから前記二次側ポートに向かう流れを許容して逆方向の流れを阻止するチェッキ弁とを前記ユニットブロックに装着することを特徴とする。

本発明の増圧装置は、一次側空気を前記第１の加圧室に供給し前記第２の加圧室内の空気を排出する第１の位置と、前記一次側空気を前記第２の加圧室に供給し前記第１の加圧室内の空気を排出する第２の位置とに切り換える切換弁を有することを特徴とする。

本発明の増圧装置は、前記ピストンが前記シリンダの一方端にまで移動したときに前記第２の加圧室内の空気により前記第１の位置に前記切換弁を作動する第１のパイロットピストンと、前記ピストンが前記シリンダの他方端にまで移動したときに前記第１の加圧室内の空気により前記第２の位置に前記切換弁を作動する第２のパイロットピストンとを前記切換弁に設けることことを特徴とする。

本発明の増圧装置は、前記切換弁を第１の位置と第２の位置に切り換える主弁軸を、それぞれの前記パイロットピストンにパイロット圧力が加えられるまで保持する自己保持機構を前記切換弁に設けることを特徴とする。

本発明の増圧装置は、前記シリンダの外側に取り付けられる空圧回路プレートを有し、当該空圧回路プレートに前記チェッキ弁ユニットと前記切換弁とを取り付けることを特徴とする。

本発明の増圧装置は、前記空圧回路プレートに前記チェッキ弁ユニットと前記シリンダと前記切換弁とを相互に連通させる空気圧流路を形成することを特徴とする。

本発明の増圧装置は、ユニットブロックを前記空圧回路プレートに固定するねじ部材に前記増圧ポートと前記連通流路とを連通させる底付き穴を形成することを特徴とする。

本発明によれば、中空ピストンの往復動によって一次側空気の圧力を高めて二次側空気を生成するようにしたので、中空ピストンの各部分の厚さは圧力に耐えられる程度の厚さで十分であり、中空ピストンの質量ないし重量を小さくすることができ、中空ピストンを軽量化することができる。したがって、増圧装置の稼働時にはシリンダには大きな衝撃力が加わらず、強い振動の発生を防止することができ、騒音も小さくなるとともに増圧装置の寿命を長くすることができ装置の耐久性を向上することができる。

本発明によれば、パイロット式の切換弁によりピストンが往復動ストローク端の位置となったときにピストンを逆転させるようにしたので、シリンダの内部に切換弁とチェッキ弁とを組み込むことなく、シリンダを簡単な構造とすることができる。

シリンダ内に中空のピストンを組み込んで増圧室と加圧室とを２つずつ形成し、シリンダの一端部側の加圧室と増圧室とに一次側空気を供給し、他端側の増圧室を加圧して増圧された二次側空気を発生させるようにしたので、二次側空気圧を発生させる増圧室とこれに加圧力を加える加圧室と増圧室との合計の受圧面積の比を大きく設定することができ、小型で増圧比の高い増圧装置とすることができる。

切換弁にはパイロットピストンにパイロット圧力が加えられるまで主弁軸を保持する自己保持機構が設けられているので、切換弁がニュートラル状態となることが防止され、増圧装置を確実に作動させることができる。

シリンダの外側に空圧回路プレートを取り付けてシリンダとチェッキ弁ユニットと切換弁とを空圧回路プレートに取り付けるようにしたので、空気圧配管やホースを這い回す必要がなく、増圧装置のコンパクト化を達成することができる。

チェッキ弁ユニットを空圧回路プレートに取り付けるためのねじ部材に底付き穴を形成してねじ部材が流路を兼ねることにより、装置の小型化とコストの低減とを達成することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態である増圧装置の外観を示す斜視図であり、図２は図１の平面図であり、図３（Ａ）はピストンが中立位置となったときにおける増圧装置のシリンダを示す断面図であり、図３（Ｂ）はピストンが一方のストローク端の位置まで移動した状態における増圧装置のシリンダを示す断面図である。

図１に示すように、増圧装置は横断面がほぼ四角形のシリンダ本体１１を有している。シリンダ本体１１には横断面がほぼ円形となったシリンダ孔１２が図３に示すように全長に渡って形成され、シリンダ本体１１の両端にはシリンダ本体１１とによりシリンダ１３を形成する端板１４ａ，１４ｂがねじ部材１５により固定されており、シリンダ孔１２の両端は端板１４ａ，１４ｂにより閉じられている。図３に示されるように、シリンダ１３内にはその一端部側に第１のガイドロッド１６ａが固定され、他端部側に第２のガイドロッド１６ｂが固定され、両方のガイドロッド１６ａ，１６ｂは相互に対向してシリンダ１３の内方に突出しており、それぞれのガイドロッド１６ａ，１６ｂの基端部にはシリンダ孔１２内に嵌合される大径の固定部１７ａ，１７ｂが設けられている。なお、それぞれのガイドロッド１６ａ，１６ｂを端板１４ａ，１４ｂと一体に形成しても良く、その場合には大径の固定部１７ａ，１７ｂは不要となる。

図３に示すように、シリンダ１３内には中空のピストン１８が軸方向に往復動自在に組み込まれている。ピストン１８はシリンダ孔１２と第１のガイドロッド１６ａの外周面との間に嵌合される中空の筒部１９ａと、この筒部１９ａに一体になりシリンダ孔１２と第２のガイドロッド１６ｂの外周面との間に嵌合される中空の筒部１９ｂと、ピストン１８の軸方向中央部に設けられて中空部内を仕切る隔壁２０とを有している。シリンダ１３の一端部内には第１の加圧室２１ａが設けられており、加圧室２１ａはシリンダ孔１２とガイドロッド１６ａの外周面と固定部１７ａとピストン１８の一端面とにより区画されている。また、シリンダ１３の他端部内には第２の加圧室２１ｂが設けられており、加圧室２１ｂはシリンダ孔１２とガイドロッド１６ｂの外周面と固定部１７ｂとピストン１８の他端面とにより区画されている。

筒部１９ａ内には隔壁２０とガイドロッド１６ａの先端面とにより第１の増圧室２２ａが区画され、筒部１９ｂ内には隔壁２０とガイドロッド１６ｂの先端面とにより第２の増圧室２２ｂが区画されている。ガイドロッド１６ａには軸方向に連通孔２３ａが形成され、固定部１７ａと端板１４ａとの間の隙間と連通孔２３ａとを介して増圧室２２ａに連通する第１の増圧ポート２４ａがシリンダ１３に形成されている。同様に、ガイドロッド１６ｂには軸方向に連通孔２３ｂが形成され、固定部１７ｂと端板１４ｂとの間の隙間と連通孔２３ｂとを介して増圧室２２ｂに連通する第２の増圧ポート２４ｂがシリンダ１３に形成されている。シリンダ１３には第１の加圧室２１ａに連通する第１の加圧ポート２５ａと、第２の加圧室２１ｂに連通する第２の加圧ポート２５ｂとがそれぞれ形成されている。

したがって、一次側空気を第１の増圧ポート２４ａから増圧室２２ａに供給するとともに第１の加圧ポート２５ａから加圧室２１ａに供給するとピストン１８は図３において左側から右側に向けて駆動され、これにより、第２の増圧室２２ｂにより増圧された空気が二次側空気として第２の増圧ポート２４ｂから吐出される。同様に、一次側空気を第２の増圧ポート２４ｂから増圧室２２ｂａに供給するとともに第２の加圧ポート２５ｂから加圧室２１ｂに供給するとピストン１８は図３において右側から左側に向けて駆動され、これにより、第１の増圧室２２ａにより増圧された空気が二次側空気として第１の増圧ポート２４ａから吐出される。

このように、一次側空気を増圧して二次側空気を生成するために中空のピストン１８を往復動させるようにしたので、中空のピストン１８の厚みを圧力に耐えられる程度まで薄くすることができ、中空のピストン１８を軽量化することができる。これにより、増圧装置を稼働させるときにはピストン１８によりシリンダ１３には強い衝撃力が加わることなく、シリンダ１３の振動を低減することができ、稼働時に発生する騒音を小さくすることができるとともに、装置の耐久性を向上させることができる。

図３（Ａ）に示すように、加圧室２１ａ，２１ｂのピストン１８の受圧面積をＡｐとし、増圧室２２ａ，２２ｂの隔壁２０の受圧面積をＡｚとすると、一次側の圧力Ｐ1と二次側の圧力Ｐ2との増圧比εは、
ε＝（Ｐ2／Ｐ1）＝［（Ａｐ＋Ａｚ）／Ａｚ］×ηとなる。ただし、ηは増圧効率を示す。

ピストン１８の軸方向中央部分に小径部を形成することによりピストン１８の両端部にはシリンダ孔１２に接触する摺動部２６ａ，２６ｂが設けられ、これらの摺動部２６ａ，２６ｂの間のピストン外周面とシリンダ孔１２とにより大気圧室２７が区画されている。シリンダ１３には、増圧ポート２４ａおよび加圧ポート２５ａに供給される一次側空気によりピストン１８が図３（Ｂ）に示されるように図において右側のストローク端の位置まで移動すると第１の加圧室２１ａに連通し、この位置から左方向に所定のストローク以上移動すると大気圧室２７に連通するパイロットポート２８ａが形成されている。また、増圧ポート２４ａおよび加圧ポート２５ｂに供給される一次側空気によりピストン１８が図において左側のストローク端の位置まで移動すると第２の加圧室２１ｂに連通し、その位置から右方向に所定のストローク以上移動すると大気圧室２７に連通するパイロットポート２８ｂがシリンダ１３に形成されている。図３（Ａ）はピストン１８がシリンダ１３の軸方向中間位置となった状態を示しており、そのときにはパイロットポート２８ａ，２８ｂはいずれも大気圧室２７に連通することになる。シリンダ１３には、さらに、ピストン１８が軸方向いずれの位置となっても大気圧室２７に常時連通する排気ポート２９が形成されている。

図１に示すように、シリンダ１３の外側には長方形の空圧回路プレート３０が取り付けられており、この空圧回路プレート３０の外面には入力ポート３１と出力ポート３２とを有する配管ブロック３３が取り付けられている。入力ポート３１にはコンプレッサや調圧タンク等を有する空気圧源に接続される一次側配管（図示省略）が接続されるようになっており、出力ポート３２には空気圧作動機器に接続される二次側配管（図示省略）が接続されるようになっている。空圧回路プレート３０にはチェッキ弁ユニット３４と、切換弁３５とがそれぞれ取り付けられている。

図４は増圧装置の空気圧回路を示す回路図であり、図５は空圧回路プレート３０に形成されたポートと流路を示す平面図であり、図６（Ａ）は切換弁３５を示す縦断面図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。さらに、図７（Ａ）はチェッキ弁ユニット３４を示す断面図であり、図７（Ｂ）は図７（Ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図であり、図７（Ｃ）は図７（Ａ）におけるＣ−Ｃ線に沿う断面図であり、図７（Ｄ）は図７（Ａ）におけるＤ−Ｄ線に沿う断面図である。

図４に示すように、入力ポート３１に連通される一次側流路３６は２つの流路３６ａ，３６ｂに分岐され、一方の流路３６ａは増圧ポート２４ａに連通し、他方の流路３６ｂは増圧ポート２４ｂに連通している。さらに、出力ポート３２に連通される二次側流路３７は２つの流路３７ａ，３７ｂに分岐され、一方の流路３７ａは増圧ポート２４ａに連通し、他方の流路３７ｂは増圧ポート２４ｂに連通しており、流路３６ａと流路３７ａは相互に連通し、流路３６ｂと流路３７ｂは相互に連通している。図１に示すチェッキ弁ユニット３４には、入力ポート３１および出力ポート３２とそれぞれの増圧ポート２４ａ，２４ｂとの間の一次側流路３６と二次側流路３７を開閉するチェッキ弁３８ａ，３８ｂ，３９ａ，３９ｂが組み込まれており、流路３６ａ，３６ｂにおいてはチェッキ弁３８ａ，３８ｂにより入力ポート３１から増圧ポート２４ａ，２４ｂに向かう空気の流れが許容され、逆方向の流れが阻止される。また、流路３７ａ，３７ｂにおいてはチェッキ弁３９ａ，３９ｂにより入力ポート３１から出力ポート３２に向かう流れとそれぞれの増圧ポート２４ａ，２４ｂから出力ポート３２に向かう空気の流れが許容され、逆方向の流れが阻止される。したがって、チェッキ弁ユニット３４は入力ポート３１に連通する一次側流路３６を介して一次側空気をそれぞれの増圧室２２ａ，２２ｂに供給する一方、それぞれの増圧室２２ａ，２２ｂから増圧されて吐出される二次側空気を二次側流路３７を介して出力ポート３２に案内するとともに二次側空気が入力ポート３１および増圧ポート２４ａ，２４ｂに逆流することを阻止する。

切換弁３５は、図４に示すように、一次側流路３６に常時連通する供給ポート４１と、加圧ポート２５ａに加圧流路４２ａを介して連通する第１の出力ポート４３ａと、加圧ポート２５ｂに加圧流路４２ｂを介して連通する第２の出力ポート４３ｂとを有し、さらに供給ポート４１が出力ポート４３ａに連通すると出力ポート４３ｂに連通する排気ポート４４ｂと、供給ポート４１が図４に示すように出力ポート４３ｂに連通すると出力ポート４３ａに連通する排気ポート４４ａとを有している。

図６に示すように、切換弁３５は主弁ブロック３５ａとこれの一端部に固定されるパイロットブロック３５ｂと、他端部にアダプタブロック３５ｃを介して固定されるパイロットブロック３５ｄとを有し、主弁ブロック３５ａには上述した供給ポート４１，出力ポート４３ａ，４３ｂおよび排気ポート４４ａ，４４ｂが形成されており、それぞれのポートは切換弁３５に軸方向に移動自在に組み込まれた主弁軸４５により切り換えられる。この主弁軸４５の軸方向移動により、切換弁３５はピストン１８の軸方向位置に応じて、一方の加圧室２１ａに一次側空気を供給し、他方の加圧室２１ｂから空気を排出する第１の位置と、一方の加圧室２１ａから空気を排出し、他方の加圧室２１ｂに一次側空気を供給する第２の位置とに流路を切り換える。図４および図６は切換弁３５が第２の位置となった状態を示す。

パイロットブロック３５ｂには、シリンダ１３のパイロットポート２８ａにパイロット流路４６ａを介して連通されるパイロットポート４７ａが形成され、パイロットブロック３５ｄにはシリンダ１３のパイロットポート２８ｂにパイロット流路４６ｂを介して連通されるパイロットポート４７ｂが形成されている。パイロットブロック３５ｂにパイロットポート４７ａに連通させて形成されたパイロット室４８ａ内にはパイロットピストン４９ａが組み込まれ、パイロットブロック３５ｄにパイロットポート４７ｂに連通させて形成されたパイロット室４８ｂ内にはパイロットピストン４９ｂが組み込まれている。空圧回路プレート３０には、図６に示されたそれぞれのポートに対応する連通口が形成されており、それぞれの連通口は図６における各ポートの参照符号と同一の符号により図５に示されている。

図５に示すように、空圧回路プレート３０には、入力ポート３１に連通する連通口３１ａが形成され、この連通口３１ａと供給ポート４１とを連通させる一次側流路３６が形成されている。さらに、空圧回路プレート３０には切換弁３５の出力ポート４３ａとシリンダ１３の加圧ポート２５ａとを連通させる加圧流路４２ａ、および切換弁３５の出力ポート４３ｂとシリンダ１３の加圧ポート２５ｂとを連通させる加圧流路４２ｂが形成されている。また、空圧回路プレート３０には、切換弁３５のパイロットポート４７ａに連通するパイロット流路４６ａとパイロットポート４７ｂに連通するパイロット流路４６ｂとが形成されており、パイロット流路４６ａはシリンダ１３のパイロットポート２８ａに連通される連通口２８ｃに接続され、パイロット流路４６ｂはシリンダ１３のパイロットポート２８ｂに連通された連通口２８ｄに接続されている。連通口２８ｃはシリンダ本体１１に形成された図示しない導通流路により図３および図４において左側に示されたパイロットポート２８ａに接続され、連通口２８ｄはシリンダ本体１１に形成された図示しない導通流路により図３および図４において右側に示されたパイロットポート２８ｂに接続されている。なお、これらの導通流路を空圧回路プレート３０に形成するようにしても良い。

このように、空圧回路プレート３０にはチェッキ弁ユニット３４とシリンダ１３と切換弁３５とを連通させる空気圧流路が形成されているので、これらを連通させるための配管やホースを設けることが不要となり、増圧装置をコンパクトにすることができる。

切換弁３５は図４および図６に示されるように間接作動型の５ポート２位置切換弁であり、主弁軸４５の移動により供給ポート４１を一方の出力ポート４３ａに連通させて加圧室２１ａに一次側空気を供給する第１の位置と、供給ポート４１を他方の出力ポート４３ｂに連通させて加圧室２１ｂに一次側空気圧を供給する第２の位置とに作動する。これらの位置は、パイロット圧により主弁軸４５が作動することにより切り換えられる。加圧室２１ｂからパイロット室４８ａに空気が供給されると、主弁軸４５は第１の位置に切り換えられ、加圧室２１ａからパイロット室４８ａに空気が供給されると、主弁軸４５は第１の位置に切り換えられる。このように、ピストン１８の軸方向位置に応じて自動的にパイロット圧力が２つのパイロットピストン４９ａ，４９ｂの一方に選択的に供給され、ピストン１８は連続的に往復動し、ピストン１８により増圧された二次側空気が出力ポート３２から吐出される。

二次側空気の圧力が上昇して２つの増圧室２２ａ，２２ｂの何れかの反力がピストン１８に加えられるピストン推力とバランスすると、ピストン１８は停止することになり、二次側空気が空気圧作動機器により消費されて増圧室２２ａ，２２ｂの反力が低下すると、自動的にピストン１８は往復動を開始し、空気圧作動機器には増圧された二次側空気が供給される。

図６（Ｂ）に示すように、切換弁３５のアダプタブロック３５ｃには、先端にボール５１が保持された穴付きねじ５２が取り付けられており、ボール５１は主弁軸４５に軸方向に離れて形成された２つの環状溝５３ａ，５３ｂに選択的に係合する。ボール５１にはねじ５２内に装着されたばね部材５４のばね力が加えられており、切換弁３５の主弁軸４５が第１の位置となると環状溝５３ａに係合し、第２の位置となると環状溝５３ｂに係合する自己保持機構ないしデテント機構が形成されている。これにより、主弁軸４５はそれぞれのパイロット室４８ａ，４８ｂに所定のパイロット圧力が加えられるまでは元の切換位置を自己保持する。図６においては主弁軸４５が第２の位置となった状態が示されており、このときにはボール５１は環状溝５３ｂに係合している。

なお、それぞれの環状溝５３ａ，５３ｂに代えてＶ字形状の溝を形成するようにしても良い。また、それぞれのパイロットピストン４９ａ，４９ｂは主弁軸４５の最大外径よりも大きく設定されているが、一次側の圧力によっては主弁軸４５の最大外径と同一外径に設定しても良く、その場合には主弁軸４５と両方のパイロットピストン４９ａ，４９ｂとを一体に形成することができる。

図７に示すように、チェッキ弁ユニット３４は空圧回路プレート３０に取り付けられるユニットブロック５５を有しており、ユニットブロック５５には、空圧回路プレート３０に接触する取付面に開口して一次側流路３６に連通する一次側ポート５６と、二次側流路３７に連通する二次側ポート５７とがそれぞれ厚み方向に延びる底付き穴により形成されている。ユニットブロック５５に厚み方向に貫通して形成された２つの取付孔にはねじ部材５８ａ，５８ｂが装着されており、これらのねじ部材５８ａ，５８ｂを空圧回路プレート３０にねじ結合することによってユニットブロック５５は空圧回路プレート３０に取り付けられる。それぞれのねじ部材５８ａ，５８ｂには、先端面に開口した底付き穴５９ａ，５９ｂが形成されており、それぞれの底付き穴５９ａ，５９ｂは、図５に示すように、空圧回路プレート３０に形成された増圧口６１ａ，６１ｂに連通するようになっている。増圧口６１ａ，６１ｂに形成された雌ねじにねじ部材５８ａ，５８ｂをねじ結合することにより、それぞれの底付き穴５９ａ，５９ｂが増圧口６１ａ，６１ｂに連通した状態となってユニットブロック５５は空圧回路プレート３０に固定される。図５に示すように、増圧口６１ａは流路６２ａにより増圧ポート２４ａに連通し、増圧口６１ｂは流路６２ｂにより増圧ポート２４ｂに連通している。

ユニットブロック５５には、図７（Ａ）に示すように、幅方向に貫通する２つの収容孔６３ａ，６３ｂが形成されており、それぞれの収容孔６３ａ，６３ｂはユニットブロック５５の両側に固定される閉塞板６４により両端が閉じられている。一次側ポート５６はそれぞれの収容孔６３ａ，６３ｂの一端部に連通孔６５ａにより連通し、二次側ポート５７はそれぞれの収容孔６３ａ，６３ｂの他端部に連通孔６５ｂにより連通している。一方の収容孔６３ａの中央部は連通孔６６ａを介して底付き穴５９ａに連通し、他方の収容孔６３ａの中央部は連通孔６６ｂを介して底付き穴５９ｂに連通している。

それぞれの収容孔６３ａ，６３ｂにはバルブホルダ６７ａ，６７ｂが組み込まれており、バルブホルダ６７ａには一次側ポート５６と二次側ポート５７と底付き穴５９ａとを相互に連通させる連通流路６８ａが形成され、バルブホルダ６７ｂには一次側ポート５６と二次側ポート５７と底付き穴５９ｂとを相互に連通させる連通流路６８ｂが形成されている。それぞれのバルブホルダ６７ａ，６７ｂには、図４に示したチェッキ弁３８ａ，３８ｂ，３９ａ，３９ｂが装着されており、それぞれのチェッキ弁はゴム等の弾性材料からなり、一次側ポート５６から底付き穴５９ａを介して増圧ポート２４ａに向かう方向の流れと、二次側ポート５７に向かう流れとが許容され、二次側ポート５７から一次側ポート５６および増圧ポート２４ａ，２４ｂに向かう流れが阻止される。

図７に示すように、底付き穴５９ａ，５９ｂを有し流路の一部を構成するねじ部材５８ａ，５８ｂによりユニットブロック５５を取り付けるようにしたので、チェッキ弁ユニット３４の小型化とコスト低減を達成することができる。

図５に示すように、空圧回路プレート３０には配管ブロック３３に形成された図示しない排気ポートに連通する排気口７１が形成され、この排気口７１と切換弁３５の排気ポート４４ａ，４４ｂは破線で示す排気通路７２により連通されている。また、図５に示すように、空圧回路プレート３０にはこれをシリンダ１３に固定するためのねじが貫通する４つの座ぐり孔７３と、切換弁３５を取り付けるためのねじ孔７４と、配管ブロック３３を取り付けるための孔７５とが２つずつ設けられている。

図１に示すように、空圧回路プレート３０には入力ポート３１から供給される一次側空気の圧力を調整するためのレギュレータ７６が取り付けられており、レギュレータ７６には配管ブロック３３の側面に形成された連通孔（図示省略）から一次側空気圧が供給されて調圧される。配管ブロック３３には一次側空気圧を検出して表示するための圧力計７７と二次側空気圧を検出して表示するための圧力計７８とが取り付けられている。

上述した増圧装置においては、図４に示すように、切換弁３５の主弁軸４５が第２の位置つまり供給ポート４１が第２の加圧ポート２５ｂに連通する位置となっているときには、空気圧源から入力ポート３１に図示しない配管により供給される一次側空気が加圧室２１ｂと増圧室２２ｂとに供給されてピストン１８は、図４に示されるように一端部側つまり図において左側の移動端位置（ストローク端位置）まで駆動される。この移動によって増圧ポート２４ａからは増圧された圧縮空気つまり二次側空気が出力ポート３２に吐出され、出力ポート３２から空気圧作動機器に対して増圧された圧縮空気が供給される。

図４に示すように、ピストン１８がシリンダ１３の一端部側のストローク端の位置まで移動すると、図示するようにシリンダ１３のパイロットポート２８ｂが加圧室２１ｂと連通状態となり、加圧室２１ｂ内の圧縮空気がパイロット流路４６ｂを介してパイロット室４８ｂに供給されて主弁軸４５は第１の位置に切り換えられる。これにより、供給ポート４１からの一次側空気は第１の加圧室２１ａに供給されるとともに加圧室２１ｂ内の空気は排気ポート４４ｂから外部に排出され、ピストン１８は図４に示す一方のストローク端の位置から右側の他方のストローク端の位置に向けて駆動され、増圧室２２ｂからは増圧された二次側空気が出力ポート３２に吐出される。

このように、ピストン１８は左右両方のストローク端の位置まで駆動されると、パイロット圧力により自動的に反対方向に向けて駆動され、出力ポート３２からは連続的に増圧された二次側空気が空気圧作動機器に供給される。増圧作用は、一方の増圧室に他方の増圧室と加圧室とにより加えられる一次側空気の圧力により達成されるので、中空のピストン１８の受圧面積を大きくすることができ、増圧力を高めることができる。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

本発明の一実施の形態である増圧装置の外観を示す斜視図である。 図１の平面図である。 （Ａ）はピストンが中立位置となったときにおける増圧装置のシリンダを示す断面図であり、（Ｂ）はピストンが一方のストローク端の位置まで移動した状態における増圧装置のシリンダを示す断面図である。 増圧装置の空気圧回路を示す回路図である。 空圧回路プレートに形成されたポートと流路を示す平面図である。 （Ａ）は切換弁を示す縦断面図であり、（Ｂ）は図６（Ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 （Ａ）はチェッキ弁ユニットを示す断面図であり、（Ｂ）は図７（Ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図であり、（Ｃ）は図７（Ａ）におけるＣ−Ｃ線に沿う断面図であり、（Ｄ）は図７（Ａ）におけるＤ−Ｄ線に沿う断面図である。

符号の説明

１１ シリンダ本体
１２ シリンダ孔
１３ シリンダ
１４ａ，１４ｂ 端板
１６ａ，１６ｂ ガイドロッド
１７ａ，１７ｂ 固定部
１８ ピストン
１９ａ，１９ｂ 筒部
２０ 隔壁
２１ａ，２１ｂ 加圧室
２２ａ，２２ｂ 増圧室
２３ａ，２３ｂ 連通孔
２４ａ，２４ｂ 増圧ポート
２５ａ，２５ｂ 加圧ポート
２７ 大気圧室
２８ａ，２８ｂ パイロットポート
２９ 排気ポート
３０ 空圧回路プレート
３１ 入力ポート
３２ 出力ポート
３３ 配管ブロック
３４ チェッキ弁ユニット
３５ 切換弁
３６，３６ａ，３６ｂ 一次側流路
３７，３７ａ，３７ｂ 二次側流路
３８ａ，３８ｂ チェッキ弁
３９ａ，３９ｂ チェッキ弁
４１ 供給ポート
４２ａ，４２ｂ 加圧流路
４３ａ，４３ｂ 出力ポート
４４ａ，４４ｂ 排気ポート
４５ 主弁軸
４６ａ，４６ｂ パイロット流路
４７ａ，４７ｂ パイロットポート
４８ａ，４８ｂ パイロット室
４９ａ，４９ｂ パイロットピストン
５１ ボール
５２ 穴付きねじ
５３ａ，５３ｂ 環状溝
５４ ばね部材
５５ ユニットブロック
５６ 一次側ポート
５７ 二次側ポート
５８ａ，５８ｂ ねじ部材
５９ａ，５９ｂ 底付き穴
６１ａ，６１ｂ 増圧口
６２ａ，６２ｂ 流路
６３ａ，６３ｂ 収容孔
６４ 閉塞板
６５ａ，６５ｂ 連通孔
６６ａ，６６ｂ 連通孔
６７ａ，６７ｂ バルブホルダ
６８ａ，６８ｂ 連通流路

Claims (9)

1. シリンダ孔が形成されたシリンダ本体および当該シリンダ本体の両端に設けられて前記シリンダ孔を閉塞する端板を有するシリンダと、
   前記シリンダの一端部側に軸方向内方に突出して設けられる第１のガイドロッドと、
   前記シリンダの他端部側に前記第１のガイドロッドに対向して軸方向内方に突出し設けられる第２のガイドロッドと、
   それぞれの前記ガイドロッドの外周面と前記シリンダ孔との間に軸方向に往復動自在に嵌合する筒部を備え、当該筒部の一端面と前記シリンダの一端部との間に第１の加圧室を形成し、前記筒部の他端面と前記シリンダの他端部との間に第２の加圧室を形成する中空のピストンと、
   前記中空のピストンの軸方向中央部に設けられ、前記第１のガイドロッドの端面との間で第１の増圧室を形成し、前記第２のガイドロッドの端面との間で第２の増圧室を形成する隔壁とを有することを特徴とする増圧装置。
2. 請求項１記載の増圧装置において、入力ポートからの一次側空気をそれぞれの前記増圧室に供給する一方、前記増圧室から増圧されて吐出される二次側空気を出力ポートに案内して前記入力ポートへの吐出を阻止するチェッキ弁ユニットを有することを特徴とする増圧装置。
3. 請求項２記載の増圧装置において、前記チェッキ弁ユニットは前記入力ポートに連通する一次側ポートと前記出力ポートに連通する二次側ポートとを、前記第１の増圧ポートに連通する第１の連通流路と、前記第２の増圧ポートに連通する第２の連通流路とが形成されたユニットブロックを有し、前記一次側ポートから前記第１の増圧ポートに向かう流れを許容して逆方向の流れを阻止するチェッキ弁と、前記第１の増圧ポートから前記二次側ポートに向かう流れを許容して逆方向の流れを阻止するチェッキ弁と、前記一次側ポートから前記第２の増圧ポートに向かう流れを許容して逆方向の流れを阻止するチェッキ弁と、前記第２の増圧ポートから前記二次側ポートに向かう流れを許容して逆方向の流れを阻止するチェッキ弁とを前記ユニットブロックに装着することを特徴とする増圧装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の増圧装置において、一次側空気を前記第１の加圧室に供給し前記第２の加圧室内の空気を排出する第１の位置と、前記一次側空気を前記第２の加圧室に供給し前記第１の加圧室内の空気を排出する第２の位置とに切り換える切換弁を有することを特徴とする増圧装置。
5. 請求項４記載の増圧装置において、前記ピストンが前記シリンダの一方端にまで移動したときに前記第２の加圧室内の空気により前記第１の位置に前記切換弁を作動する第１のパイロットピストンと、前記ピストンが前記シリンダの他方端にまで移動したときに前記第１の加圧室内の空気により前記第２の位置に前記切換弁を作動する第２のパイロットピストンとを前記切換弁に設けることことを特徴とする増圧装置。
6. 請求項５記載の増圧装置において、前記切換弁を第１の位置と第２の位置に切り換える主弁軸を、それぞれの前記パイロットピストンにパイロット圧力が加えられるまで保持する自己保持機構を前記切換弁に設けることを特徴とする増圧装置。
7. 請求項２〜６のいずれか１項に記載の増圧装置において、前記シリンダの外側に取り付けられる空圧回路プレートを有し、当該空圧回路プレートに前記チェッキ弁ユニットと前記切換弁とを取り付けることを特徴とする増圧装置。
8. 請求項７記載の増圧装置において、前記空圧回路プレートに前記チェッキ弁ユニットと前記シリンダと前記切換弁とを相互に連通させる空気圧流路を形成することを特徴とする増圧装置。
9. 請求項８記載の増圧装置において、ユニットブロックを前記空圧回路プレートに固定するねじ部材に前記増圧ポートと前記連通流路とを連通させる底付き穴を形成することを特徴とする増圧装置。

Images