JP2014532843A - Hydraulic pressure booster cylinder - Google Patents
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Abstract
空圧で作動油を制御及び増圧する油圧式増圧シリンダーにおいて、従来は1回だけ増圧することができたが、本発明では連続的に増圧して油圧式増圧シリンダーの増圧限界を解決した。【選択図】図1In the conventional hydraulic pressure booster cylinder, which controls and boosts hydraulic fluid with air pressure, it was possible to increase the pressure only once. However, in the present invention, the pressure increase is continuously increased to solve the pressure increase limit of the hydraulic pressure booster cylinder. did. [Selection] Figure 1
Description
本発明は油圧式増圧シリンダーの増圧ピストンをポンプのように連続的に増圧動作するように空圧制御回路を構成した油圧式増圧シリンダー技術に関する。 The present invention relates to a hydraulic pressure-increasing cylinder technology in which an air pressure control circuit is configured to continuously increase the pressure-increasing piston of a hydraulic pressure-increasing cylinder like a pump.
現在、空圧シリンダーと油圧シリンダーは大部分加圧用に用いられ、その中でも主にクランプ機構、圧縮機構、コッキング機構などに用いられる。このようなクランプ機構や圧縮機構は、作動開始時にはそれほど作動力が必要でないが、作動が終了される際に大きい作動力を必要とする場合が多い。従って、加圧用に用いられるシリンダーはピストンロッドの押出が終わる時点でより大きい作動力を出す必要がある。 At present, pneumatic cylinders and hydraulic cylinders are mostly used for pressurization, among which are mainly used for clamp mechanisms, compression mechanisms, cocking mechanisms, and the like. Such a clamp mechanism or compression mechanism does not require much operating force at the start of operation, but often requires a large operating force when the operation is completed. Therefore, the cylinder used for pressurization needs to exert a larger operating force when the piston rod is completely pushed out.
上記のような必要性から、シリンダーの大きさを決める時、押出が終わる時点で必要な作動力を得るために、直径及び重量が必要以上に大きいシリンダーを用いるしかなかった。しかし、このように、直径及び重量の大きいシリンダーを用いる場合、動作が相対的に遅くなって作業効率が低下され、また、大量の空圧または油圧油が必要となるため、エネルギーの損失はもちろん、経費がたくさんかかるという問題点が発生していた。 In view of the necessity as described above, when determining the size of the cylinder, in order to obtain the necessary operating force at the end of the extrusion, it was necessary to use a cylinder having a diameter and weight larger than necessary. However, when a cylinder with a large diameter and weight is used in this way, the operation is relatively slow and the working efficiency is lowered, and a large amount of pneumatic or hydraulic oil is required. There was a problem that it took a lot of money.
このような問題点を解決するために、シリンダーに油圧或は空圧を供給する管路にブースター装置を接続してピストンロッドの押出が終わる時点でより高い圧力を印加することによって、ピストンロッドの端部で作動力が増大されるように構成されたシリンダーが提案されたことがある。ところが、このようなシリンダーは構造が複雑であるだけでなく、4つ以上の電子バルブと可変ポンプ及び制御装置などを備える必要があるため、価格が高く、故障率が高いという問題点があった。 In order to solve such problems, a booster device is connected to a pipe for supplying hydraulic pressure or pneumatic pressure to the cylinder, and a higher pressure is applied at the time when the piston rod is pushed out. Cylinders have been proposed that are configured to increase the actuation force at the ends. However, such a cylinder not only has a complicated structure, but also requires four or more electronic valves, a variable pump, a control device, etc., and thus has a problem of high cost and high failure rate. .
このような従来のシリンダーの問題点を解決するために、大韓民国公開特許10−2004−0061763、大韓民国公開特許10−2005−0101646、大韓民国公開特許10−2011−0070951、大韓民国公開特許10−2011−0013097、大韓民国公開特許10−2011−0071926、大韓民国公開特許10−2005−0045086などに増圧シリンダー技術が提示されたことがある。 In order to solve such problems of the conventional cylinder, Korean Patent No. 10-2004-0061763, Korean Patent No. 10-2005-0101646, Korean Patent No. 10-2011-0070951, Korean Patent No. 10-2011-0013097 In some cases, the pressure-increasing cylinder technology has been presented in Korean Patent No. 10-2011-0071926, Korean Patent No. 10-2005-0045086, and the like.
しかし、既存の油圧式増圧シリンダーは1回だけ増圧する構造で、より多い流量を増圧するためには増圧シリンダーの直径を大きくしたりストロークを長くすると全長が長くなるという問題がある。 However, the existing hydraulic pressure increasing cylinder has a structure in which the pressure is increased only once. In order to increase the flow rate, the length of the pressure increasing cylinder becomes longer if the diameter of the pressure increasing cylinder is increased or the stroke is increased.
本発明は上述した従来の油圧式増圧シリンダーの問題点を解決するために案出されたもので、油圧式増圧シリンダーの増圧ピストンにマスターバルブと空圧制御回路を構成して増圧ピストンが連続(ポンピング)して往復運動するようにすることを目的とする。 The present invention has been devised to solve the above-described problems of the conventional hydraulic pressure booster cylinder. A master valve and a pneumatic control circuit are provided on the pressure booster piston of the hydraulic pressure booster cylinder to increase the pressure. The purpose is to make the piston reciprocate continuously (pumping).
上記目的を達するため本発明に係る油圧式増圧シリンダーは、本体内部に前方へ作動ピストン2が設置されて、前方の後進空圧作動室15に後進用空圧が空圧通路10を通じて供給され、後方の前進空圧作動室25に前進用空圧が空圧通路20を通じて供給され、作動ピストン2の前進空圧作動室25と別途に作動ピストン2の後方に増圧油圧作動室35が形成されて、スプリング11に支持された増圧ピストン4に作用される油圧作動室45と増圧油圧作動室35が口径の小さいボア12によって連通され、スプリング11に支持されるピストン3と、口径の小さいボア12と、作動ピストン2の内部に貫通される増圧ピストン4と、増圧ピストン4を制御するバルブスプール6と、スプリング33に支持され、増圧ピストン4と選択的に接触されるチェックスプール5と、空圧チェックバルブ8、9と、空圧回路とで構成され、増圧ピストン4の後進時、油圧作動室45から増圧油圧作動室35に作動油を補充するスプリング22に支持された油圧チェックバルブ7が増圧油圧作動室35と油圧作動室45との間に形成されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, in the hydraulic pressure increasing cylinder according to the present invention, the working
本発明によれば、既存の油圧式増圧シリンダーより長さが顕著に短く、製造費用が低廉で、設置空間も少ないが、既存の油圧式増圧シリンダーは最大流量を基準に製作されるため、エネルギーの消耗量が多かった。これに対し、本発明は増圧ピストンの往復運動回数が流量に合わせて作動されるので、エネルギーの節減効果がある。 According to the present invention, the length is significantly shorter than the existing hydraulic booster cylinder, the manufacturing cost is lower, and the installation space is less. However, the existing hydraulic booster cylinder is manufactured based on the maximum flow rate. The amount of energy consumption was large. On the other hand, the present invention operates in accordance with the flow rate of the reciprocating motion of the boosting piston, so that there is an energy saving effect.
1 本体
2 作動ピストン
3 ピストン
4 増圧ピストン
5 チェックスプール
6 バルブスプール
7 油圧チェックバルブ
8、9 空圧チェックバルブ
10、20、30、40、50、60、70 空圧通路
11、22、22a、33 スプリング
12 ボア
15 後進空圧作動室
25 前進空圧作動室
35 増圧油圧作動室
45 油圧作動室
55、65、75 空圧作動室
DESCRIPTION OF
図1〜図8は本発明の実施例による油圧式増圧シリンダーを示す図面で、これら図面を参照して本実施例による油圧式増圧シリンダーを説明する。 1 to 8 are views showing a hydraulic pressure boosting cylinder according to embodiments of the present invention. The hydraulic pressure boosting cylinder according to this embodiment will be described with reference to these drawings.
本発明による油圧式増圧シリンダーは、本体内部に前方へ作動ピストン2が設置されて、前方の後進空圧作動室15に後進用空圧が空圧通路10を通じて供給され、後方の前進空圧作動室25に前進用空圧が空圧通路20を通じて供給され、作動ピストン2の前進空圧作動室25と別途に作動ピストン2の後方に増圧油圧作動室35が形成され、スプリング11に支持された増圧ピストン4に作用される油圧作動室45と増圧油圧作動室35が口径の小さいボア12によって連通され、スプリング11に支持されるピストン3と、口径の小さいボア12と、作動ピストン2の内部に貫通される増圧ピストン4と、増圧ピストン4を制御するバルブスプール6と、スプリング33に支持され、増圧ピストン4と選択的に接触されるチェックスプール5と、空圧チェックバルブ8、9と、空圧回路と(以下、「マスターバルブ」と言う)が設置されている。一方、増圧ピストン4の後進時、油圧作動室45から増圧油圧作動室35に作動油を補充するスプリング22に支持された油圧チェックバルブ7が増圧油圧作動室35と油圧作動室45との間に形成される。
The hydraulic pressure boosting cylinder according to the present invention has a working
図1は、油圧式増圧シリンダーの後進時の内部を示す縦断面図で、後進空圧が空圧通路10を通じて後進空圧作動室15から作動ピストン2に作用して作動ピストン2を後進させ、チェックバルブ9によって空圧通路50と空圧通路40を通じて後進空圧が空圧作動室75からバルブスプール6に作用する。この時、前進空圧作動室25の空圧は空圧通路20を通じて排気される。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the inside of a hydraulic pressure booster cylinder during reverse travel, and reverse air pressure acts on the working
図2は、油圧式増圧シリンダーの低負荷時の高速前進動作を示す縦断面図で、前進空圧が空圧通路20を通じて前進空圧作動室25から作動ピストン2に作用して作動ピストン2を前進させ、空圧通路60を通じて空圧作動室65からバルブスプール6に作用する。この時、空圧作動室75の空圧はチェックスプール5を通じて後進空圧作動室15の空圧とともに徐々に排気される。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a high-speed forward operation at low load of the hydraulic pressure intensifying cylinder. The forward air pressure acts on the working
図3によれば、前進空圧作動室25の空圧によって作動ピストン2が前進された状態で、空圧作動室75の空圧はチェックスプール5を通じて徐々に排気されて、空圧作動室65の圧力(空圧X小さいスプール断面積)が空圧作動室75の圧力(空圧X大きいスプール断面積)より大きくなるとバルブスプール6は移動され、この時、空圧作動室55に空圧通路60を通じて空圧が流入され、空圧作動室55の作用によって増圧ピストン4がボア12を通じて増圧油圧作動室35に作用して増圧油圧作動室35の作動油の圧力が上昇して作動ピストン2に作用する。この時、チェックスプール5はスプリング33によって空圧通路40を遮断する。
According to FIG. 3, the pneumatic pressure in the
図4によれば、前進空圧作動室25の空圧によって作動ピストン2が前進された状態で、増圧ピストン4が続いて前進して、空圧作動室55と空圧通路30が連通されると、空圧が空圧通路30、空圧チェックバルブ8及び空圧通路50を通じて空圧作動室75に流入される。
According to FIG. 4, in the state where the working
図5によれば、前進空圧作動室25の空圧によって作動ピストン2が前進された状態で、空圧チェックバルブ8と空圧通路50を通じて空圧作動室75に流入された空圧で、空圧作動室75の圧力(空圧X大きいスプール断面積)が空圧作動室65の圧力(空圧X小さいスプール断面積)より大きくなると、バルブスプール6は移動して、空圧作動室55の空圧は空圧通路70を通じて排気されて、増圧ピストン4はスプリング11の張力によって後進し、この時、増圧油圧作動室35の圧力が油圧作動室45の圧力より低下されると、油圧作動室45の作動油がチェックバルブ7を通じて増圧油圧作動室35に補充される。
According to FIG. 5, in the state in which the working
図6によれば、前進空圧作動室25の空圧によって作動ピストン2が前進された状態で、増圧ピストン4が後進してチェックスプール5に接触されると、空圧通路40と空圧作動室75が連通されて、空圧作動室75の空圧が空圧通路40を通じて排気される。
According to FIG. 6, when the pressure-increasing
図7によれば、前進空圧作動室25の空圧によって作動ピストン2が前進された状態で、空圧作動室75の空圧が空圧通路40を通じて排気されると、空圧作動室65の圧力でバルブスプール6が移動して、空圧通路60と空圧作動室65が連通して空圧通路60に流入された空圧が空圧作動室55に作用して増圧ピストン4は前進する。このように、作動ピストン2が最後まで前進するまで増圧ピストン4は続いて往復運動(ポンピング)をし、空圧チェックバルブ9は増圧ピストン4が前進する時、空圧通路40と空圧作動室が遮断されて、非常時に後進空圧を空圧作動室75に流入するために形成される。
According to FIG. 7, when the pneumatic pressure in the
図8によれば、増圧ピストン4の後進時、油圧作動室45から増圧油圧作動室35に作動油を補充するスプリング22aに支持された油圧チェックバルブ7aが本体1の外部に形成されて、増圧油圧作動室35と油圧作動室45に連通されるように形成される。
According to FIG. 8, a
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