JP2569455Y2 - エア増圧装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、一定圧のエア源のエア
を必要に応じて昇圧するエア増圧装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車の製造工場においては、トルクレ
ンチ等のエアを用いる工具や、車両の配管の洩れチェッ
クには工場内の一定圧のエア源のエアを使用している。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】前記使用するエア圧が
一定圧で間に合う場合には不都合はないが、一定圧以上
のエア圧を必要とする場合には圧力不足となり、所定の
作業を遂行することができない。このような場合、別途
に大型のコンプレッサーを使用しているが、工場外の戸
外作業の場合は大型のコンプレッサーを作業位置に運搬
設置することは非常に困難である。

【０００４】本考案の目的は、このような従来の問題点
を解消したエア増圧装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本考案の特徴とする構成は、一端が一定圧のエア源
と接続され他端はエアタンク又はエア使用機器に接続さ
れるエア出口を有したメイン配管と、前記メイン配管に
接続した増圧用の小径ピストンシリンダ並びにこの小径
ピストンシリンダ作動用の大径ピストンシリンダとから
なるブースタと、前記小径ピストンシリンダのメイン配
管接続部位より上流のメイン配管と前記大径ピストンシ
リンダとに接続され大径ピストンシリンダに作動用エア
を給排する第１制御弁と、前記メイン配管のエア出口の
一定圧以上の背圧によって開口する圧力設定弁と、この
圧力設定弁を通る前記背圧をオペレーションエアとして
前記第１制御弁に供給するための第２制御弁と、前記メ
イン配管のエア出口の一定圧以上の最高圧によって開口
し前記ブースタの増圧作動を中止するよう前記第２制御
弁にオペレーションエアを供給するプレッシャレギュレ
ータと、前記ブースタには前記大径ピストンシリンダの
ピストン前進端で開口し前記第１制御弁のオペレーショ
ンエアを排出する第１ピストンバルブと、前記小径ピス
トンシリンダのピストン後退端で開口し前記第２制御弁
から第１制御弁へオペレーションエアを供給する第２ピ
ストンバルブとを備え、前記メイン配管のエア出口に一
定圧以上の背圧が生じたときに前記大径ピストンシリン
ダにより小径ピストンシリンダを進退作動させ前記第１
ピストンバルブ及び第２ピストンバルブを開閉し、前記
大径ピストンシリンダと小径ピストンシリンダの進退作
動を繰返し行ってメイン配管のエア出口圧を増圧するよ
うにしたものである。

【０００６】

【作用】上記の構成により、圧力設定弁で設定された範
囲内ではブースタは作動されず、エア源からの一定圧の
エアを使用する。しかし、エアの使用圧が一定圧を越え
ると、メイン配管のエア出口に生じる背圧によって圧力
設定弁が開口し、オペレーションエアを制御弁に供給し
てブースタの大径ピストンシリンダにメイン配管のエア
を供給するよう制御弁を切換え、大径ピストンシリンダ
によって小径ピストンシリンダを作動し、小径ピストン
シリンダ内のエアを昇圧してメイン配管に送り込み、メ
イン配管を流れる一定圧のエアを増圧する。

【０００７】

【実施例】以下本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１において、１はキャスターが取り付けられた可
搬式の台車であり、この台車１上に本考案装置が設置さ
れている。すなわち、一端が一定圧のエア源（例えば工
場内のエア源）と接続され他端は後述するエアタンク１
５ａ、１５ｂ又はエア使用機器（図示省略）に接続され
るエア出口１３を有したメイン配管５と、ブースタ２
と、圧力設定弁７ａ、プレッシャレギュレータ７ｂと、
２個のエアタンク１５ａ、１５ｂとが搭載されている。

【０００８】前記エアタンク１５ａ、１５ｂは、その一
方のエアタンク１５ａはメイン配管５のエア出口１３が
接続され、この一方のエアタンク１５ａと他方のエアタ
ンク１５ｂとは連絡管１６で連通している。そして、一
方のエアタンク１５ａには減圧減弁１７が設けられ、こ
の減圧弁１７を介してエア使用機器に接続される。尚、
メイン配管５のエア出口１３にホースを介してエア使用
機器を接続する場合は前記エアタンク１５ａ、１５ｂは
不要である。

【０００９】上記ブースタ２は図２で示すように、増圧
用の小径ピストンシリンダ４並びにこの小径ピストンシ
リンダ４の作動用の大径ピストンシリンダ３とによって
構成され、小径ピストンシリンダ４内には小径ピストン
１９が、また大径ピストンシリンダ３内には前記小径ピ
ストン１９と連結軸２０で連結された大径ピストン１８
が進退移動可能に嵌挿されている。従って、小径ピスト
ンシリンダ４内は小径ピストン１９によって前室４ａと
後室４ｂとに区画され、大径ピストンシリンダ３内は大
径ピストン１８により前室３ａと後室３ｂとに区画され
ている。

【００１０】前記小径ピストンシリンダ４の前室４ａは
連絡管１１によってメイン配管５と接続され、この連絡
管１１の接続点の前後のメイン配管５には同一方向の逆
止弁６ａ、６ｂが配置されている。

【００１１】さらに、前記下流側の逆止弁６ｂより下流
のメイン配管５にはエア出口１３と、圧力設定弁７ａと
が設けられている。

【００１２】前記ブースタ２の大径ピストンシリンダ３
の後室３ｂは第１制御弁８ａを介して前記小径ピストン
シリンダ４のメイン配管接続部位より上流のメイン配管
５と接続されている。この第１制御弁８ａは、エア導入
ポートＰ１と、エア導出ポートＰ２と、オペレーション
エア導入ポートＰ３と、エア排出ポートＰ４とを有し、
エア導入ポートＰ１とエア導出ポートＰ２及びエア排出
ポートＰ４とを切換えるスプール弁２２ａがスプリング
２３ａによって常にオペレーションエア導入ポートＰ３
側に押圧されている。

【００１３】前記エア導入ポートＰ１は配管９によって
メイン配管５と接続され、エア導出ポートＰ２は大径ピ
ストンシリンダ３の後室３ｂと配管１０によって接続さ
れている。エア排出ポートＰ４は大気に通じている。オ
ペレーションエア導入ポートＰ３については後述する。

【００１４】８ｂは第２制御弁である。この第２制御弁
ａは前記第１制御弁８ａと同一の構造である。すなわ
ち、エア導入ポートＰ５と、エア導出ポートＰ６と、オ
ペレーションエア導入ポートＰ７と、エア排出ポートＰ
８とを有し、エア導入ポートＰ５とエア導出ポートＰ６
及びエア排出ポートＰ８とを切換えるスプール弁２２ｂ
がスプリング２３ｂによって常にオペレーションエア導
入ポートＰ７側に押圧されている。

【００１５】前記オペレーションエア導入ポートＰ７に
はエア出口１３と接続したプレッシャレギュレータ７ｂ
と配管１４で接続されている。

【００１６】前記ブースタ２の大径ピストンシリンダ３
の前室３ａの前端位置に第１ピストンバルブ２１ａが配
置され、小径ピストンシリンダ４の後室４ｂの後端位置
に第２ピストンバルブ２１ｂが配置されている。この第
１ピストンバルブ２１ａは大径ピストン１８の前進端で
大径ピストン１８が当接することにより開口し、第２ピ
ストンバルブ２１ｂは小径ピストン１９の後退端で小径
ピストン１９が当接することにより開口するものであ
る。

【００１７】前記圧力設定弁７ａとエア導入ポートＰ５
とが配管１２で接続され、エア導出ポートＰ６と前記第
２ピストンバルブ２１ｂとが配管２４で接続されてい
る。

【００１８】前記第１ピストンバルブ２１ａは第１制御
弁８ａのオペレーションエア導入ポートＰ３と配管２５
によって接続され、この配管２５と前記第２ピストンバ
ルブ２１ｂと連絡管２６で連通している。Ｐ９は排気ポ
ートを示す。

【００１９】次に本考案の作動について説明する。図２
は設定圧力以下、すなわち、例えば工場内のエア源の一
定圧以下のエア圧を使用する作動状態である。この場
合、図略のエア源からメイン配管５に導入される一定圧
のエアＡはエア出口１３からやはり一定圧のエアＡが導
出される。

【００２０】この場合、メイン配管５に導入される一定
圧のエアＡは逆止弁６ａを通過し、その一部が連絡管１
１からブースタ２の小径ピストンシリンダ４の前室４ａ
に入り、小径ピストン１９を後退端に押圧移動する。こ
の小径ピストン１９の後退移動で大径ピストン１８も連
結軸２０によって後退端に移動する。

【００２１】前記小径ピストン１９の後退移動端では小
径ピストン１９が第２ピストンバルブ２１ｂに当接して
第２ピストンバルブ２１ｂを開口状態に切換えるが、大
径ピストン１８は第１ピストンバルブ２１ａより離れる
ため第１ピストンバルブ２１ａは閉じた状態を維持して
いる。

【００２２】また、連絡管１１より下流の逆止弁６ｂを
通過する一定圧のエアＡは圧力設定弁７ａに入るが、こ
の圧力設定弁７ａはエア圧Ａの一定圧に設定してあるた
め配管１２の入口を閉止している。これと同様にプレッ
シャレギュレータ７ｂも配管１４の入口を閉止してい
る。

【００２３】従って、第２制御弁８ｂのスプール弁２２
ｂはスプリング２３ｂによってオペレーションエア導入
ポートＰ７側に押圧されてエア導入ポートＰ５とエア導
出ポートＰ６とを連通しているが、前記圧力設定弁７ａ
は配管１２の入口を閉止しており、また第１ピストンバ
ルブ２１ａは閉じた状態であるため、第１制御弁８ａの
オペレーションエア導入ポートＰ３にオペレーションエ
アが導入されず、第１制御弁８ａのスプール弁２２ａは
スプリング２３ａによる押圧によりエア導入ポートＰ１
を閉止し、エア導出ポートＰ２はエア排出ポートＰ４と
連通し、ブースタ２の大径ピストンシリンダ３の後室３
ｂは大気に通じ、ブースタ２は増圧作動しない。

【００２４】これによって、メイン配管５のエア出口１
３からはエア源の一定圧のエアＡを吐出する。

【００２５】図３は設定圧力以上、すなわち、例えばト
ルクレンチ等の工具に用いられるエアの使用圧が一定圧
を越える場合の作動初期状態である。この場合、図略の
エア源からメイン配管５に導入される一定圧のエアＡは
エア出口１３からは一定圧以上に増圧したエアＡ１が導
出される。

【００２６】この場合、エア出口１３に一定圧を越えた
背圧が発生し、これが圧力設定弁７ａに作用して圧力設
定弁７ａは配管１２の入口を開口する。この一定圧を越
えた背圧が設定最高圧に達していないときにはプレッシ
ャレギュレータ７ｂは依然として配管１４の入口を閉止
し、第２制御弁８ｂのオペレーションエア導入ポートＰ
７へのオペレーションエアの導入を遮断している。従っ
て、第２制御弁８ｂのスプール弁２２ｂは依然としてス
プリング２３ｂで押圧されエア導入ポートＰ５とエア導
出ポートＰ６とを連通している。

【００２７】そこで、前記一定圧を越えた背圧は、配管
１２、エア導入ポートＰ５、エア導出ポートＰ６、配管
２４を通り、開口している第２ピストンバルブ２１ｂを
経て配管２６より配管２５に導入する。この配管２５に
導入した背圧は第１ピストンバルブ２１ａが閉止されて
いるため、第１制御弁８ａのオペレーションエア導入ポ
ートＰ３に入り、スプール弁２２ａをスプリング２３ａ
の押圧力に抗して図３において右方向に押動し、エア導
入ポートＰ１とエア導出ポートＰ２とを連通し、エア排
出ポートＰ４を閉じる。

【００２８】これにより、エア源からの一定圧のエアＡ
は配管９よりエア導入ポートＰ１及びエア導出ポートＰ
２、配管１０を通ってブースタ２の大径ピストンシリン
ダ３の後室３ｂに供給され、小径ピストンシリンダ４の
前室４ａに一定圧のエアＡが充満されているが、大径ピ
ストン１８と小径ピストン１９との受圧面積差によって
大径ピストン１８が前進移動し、連結軸２０を介して小
径ピストン１９を前進させ小径ピストンシリンダ４の前
室４ａに充満している一定圧（例えば５ｋｇ／ｃｍ２）
のエアＡを圧縮増圧してエア出口１３より一定圧以上
（例えば８ｋｇ／ｃｍ２）に増圧したエアＡ１を吐出す
る。

【００２９】前記小径ピストン１９が前進端に移動する
と第２ピストンバルブ２１ｂは閉止し、大径ピストン１
８の前進端によって第１ピストンバルブ２１ａを排気ポ
ートＰ９に切換える。これにより、第１制御弁８ａのオ
ペレーションエアは遮断され、かつ第１ピストンバルブ
２１ａは排気ポートＰ９を介して大気に通じるため、ス
プール弁２２ａはスプリング２３ａによつて左方向に押
動し、図２の状態のようにエア導入ポートＰ１を閉止
し、エア導出ポートＰ２とエア排出ポートＰ４とを連通
して、大径ピストンシリンダ３の後室３ｂは大気に通じ
る。

【００３０】従って、小径ピストンシリンダ４の前室４
ａに一定圧のエアＡが再び導入して小径ピストン１９及
び大径ピストン１８は後退端の原位置に戻される。この
原位置に戻った小径ピストン１９及び大径ピストン１８
は、エア出口１３にエア源の一定圧のエアＡの圧力以上
の背圧が発生している状態では、前記のように前進、後
退の往復作動を繰り返して行って増圧作用をする。

【００３１】ところで、前記小径ピストン１９及び大径
ピストン１８の前進、後退の往復作動で圧力が最高圧力
（例えば９．８ｋｇ／ｃｍ２）に上昇した場合は、工具
等の破損の恐れが生じるが、この場合はプレッシャレギ
ュレータ７ｂが作動して配管１４の入口を開口し、オペ
レーションエアを第２制御弁８ｂのオペレーションエア
導入ポートＰ７に導入して図４で示すように第２制御弁
８ｂのスプール弁２２ｂをスプリング２３ｂの押圧力に
抗して右方向に押動し、エア導入ポートＰ５を閉止し、
エア導出ポートＰ６とエア排出ポートＰ８を連通する。

【００３２】これにより、配管２４、第２ピストンバル
ブ２１ｂ、配管２６、及び配管２５を介して第１制御弁
８ｂのオペレーションエア導入ポートＰ３に導入してい
たオペレーションエアが第２制御弁８ｂのエア排出ポー
トＰ８より大気に排出されるので、第１制御弁８ａのス
プール弁２２ａはスプリング２３ａによって左方向に押
動し、図２の状態のようにエア導入ポートＰ１を閉止
し、エア導出ポートＰ２とエア排出ポートＰ４とを連通
して、大径ピストンシリンダ３の後室３ｂは大気に通じ
る。

【００３３】従って、大径シリンダ３の後室３ｂのエア
が大気に排出され、小径ピストン１９及び大径ピストン
１８は後退端に移動して増圧作動を中止し、最高圧力に
よる弊害を防止する。

【００３４】尚、上記の実施例において、台車１はキャ
スター付きの可搬式であり、戸外作業の際に作業現場に
容易に移動して使用することができるが、移動を必要と
しない作業現場では定置式の基台でもよい。

【００３５】

【考案の効果】以上のように本考案によると、一定圧の
エア源と接続されエアタンク又はエア使用機器に接続さ
れるエア出口を有したメイン配管に増圧用の小径ピスト
ンシリンダ並びにこの小径ピストンシリンダ作動用の大
径ピストンシリンダとからなるブースタを接続し、前記
メイン配管のエアを第１及び第２制御弁によって前記ブ
ースタの大径ピストンシリンダに給排可能とし、前記メ
イン配管のエア出口の一定圧以上の背圧によって開閉し
前記第１及び第２制御弁にオペレーションエアを供給す
る圧力設定弁及びプレッシャレギュレータを設けた構成
であるから、故障をしやすい電気的制御回路を用いるこ
となく、エア出口の一定圧以上の背圧を利用してエア源
の一定圧のエアを高圧に増圧することができ、作動の信
頼性を確保していると共に、別途大型のコンプレッサの
設備が省略されるコストの低減が図られる。また、増圧
力が最高圧に達するとプレッシャレギュレータによって
ブースタの増圧作動を中止するため、最高圧による弊害
を防止する安全性を有している利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一例を示す全体の斜視図

【図２】設定圧力以下での作動状態を示す本考案の要部
断面図

【図３】設定圧力以上での作動状態を示す本考案の要部
断面図

【図４】最高設定圧力での作動状態を示す本考案の要部
断面図

【符号の説明】

１ 台車 ２ ブースタ ３ 大径ピストンシリンダ ４ 小径ピストンシリンダ ５ メイン配管 ７ａ 圧力設定弁 ７ｂ プレッシャレギュレータ ８ａ 第１制御弁 ８ｂ 第２制御弁 １３ エア出口 ２１ａ 第１ピストンバルブ ２１ｂ 第２ピストンバルブ ２２ａ スプール弁 ２２ｂ スプール弁 Ｐ１ エア導入ポート Ｐ２ エア導出ポート Ｐ３ オペレーションエア導入ポート Ｐ４ エア排出ポート Ｐ５ エア導入ポート Ｐ６ エア導出ポート Ｐ７ オペレーションエア導入ポート Ｐ８ エア排出ポート Ｐ９ 排気ポート

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端が一定圧のエア源と接続され他端は
   エアタンク又はエア使用機器に接続されるエア出口を有
   したメイン配管と、前記メイン配管に接続した増圧用の小径ピストンシリン
   ダ並びにこの小径ピストンシリンダ作動用の大径ピスト
   ンシリンダとからなるブースタと、 前記小径ピストンシリンダのメイン配管接続部位より上
   流のメイン配管と前記大径ピストンシリンダとに接続さ
   れ大径ピストンシリンダに作動用エアを給排する第１制
   御弁と、 前記メイン配管のエア出口の一定圧以上の背圧によって
   開口する圧力設定弁と、この圧力設定弁を通る前記背圧
   をオペレーションエアとして前記第１制御弁に供給する
   ための第２制御弁と、 前記メイン配管のエア出口の一定圧以上の最高圧によっ
   て開口し前記ブースタの増圧作動を中止するよう前記第
   ２制御弁にオペレーションエアを供給するプレッシャレ
   ギュレータと 、前記ブースタには前記大径ピストンシリンダのピストン
   前進端で開口し前記第１制御弁のオペレーションエアを
   排出する第１ピストンバルブと、前記小径ピストンシリ
   ンダのピストン後退端で開口し前記第２制御弁から第１
   制御弁へオペレーションエアを供給する第２ピストンバ
   ルブとを備え、 前記メイン配管のエア出口に一定圧以上の背圧が生じた
   ときに前記大径ピストンシリンダにより小径ピストンシ
   リンダを進退作動させ前記第１ピストンバルブ及び第２
   ピストンバルブを開閉し、前記大径ピストンシリンダと
   小径ピストンシリンダの進退作動を繰返し行ってメイン
   配管のエア出口圧を増圧するようにした ことを特徴とす
   るエア増圧装置。