JP4789616B2 - 油圧ブースター装置 - Google Patents

Description

本発明は、クランプ工具駆動用の油圧アクチュエータに作動油を供給してこの油圧アクチュエータを作動させる往復動型の油圧ブースター装置に関するものである。

従来公知の油圧ブースター装置としては、図３に示すものがある。この油圧ブースター装置は、油圧アクチュエータ給排油路１１０を介して作動油を給排することにより駆動制御される単動型の油圧アクチュエータ１０１、複動型の油圧ブースター機構１０２、主切換弁手段１０３、および、従切換弁手段１０４とを具備している。

前記油圧ブースター機構１０２は、一次側供給油路１０５に供給される作動油を増幅して二次側供給油路１０６に超高圧油を発生するものである。

前記主切換弁手段１０３は、ポンプ油路１０７、タンク油路１０８、前記一次側供給油路１０５、および、低圧油路１０９との間に介装され、ポンプ油路１０７と一次側供給油路１０５およびタンク油路１０８と低圧油路１０９をそれぞれ接続する第一位置ａ、
一次側供給油路１０５および低圧油路１０９がポンプ油路１０７から遮断すると共にタンク油路１０８に接続する第二位置ｂ、および、ポンプ油路１０７と低圧
油路１０９を接続すると共にタンク油路１０８と一次側供給油路１０５を接続する第三位置ｃとの間で切換可能に構成している。
前記従切換弁手段１０４は、前記二次側供給油路１０６、前記低圧油路１０９、前記油圧アクチュエータ給排油路１１０との間に介装され、前記一次側供給油路１０５の内圧をパイロット圧として切り換えられる二位置切換弁として構成されており、前記主切換弁手段１０３が第一位置ａに切換えられた状態では、ポンプ油路１０７からの圧油の供給を受けて上昇した一次側供給油路１０５の内圧上昇により、前記二次側供給油路１０６と前記油圧アクチュエータ給排油路１１０を接続すると共に低圧油路１０９を遮断する（ア）位置に切り換えられ、前記主切換弁手段１０３が前記第二位置ｂおよび第三位置ｃに切換えられた状態では、ポンプ油路１０７から遮断された一次側供給油路１０５の内圧降下により、油圧アクチュエータ給排油路１１０と前記低圧油路１０９を接続する共に前記二次側供給油路１０６を遮断する（イ）位置に切り換えられるようになっている。

このように構成した油圧ブースター装置は、油圧アクチュエータ１０１を油圧ブースター機構１０２からの超高圧油で作動させる場合には、主切換弁手段１０３を前記第一位置ａに切り換える。この状態では、ポンプ油路１０７から一次側供給油路１０５に供給された圧油が油圧ブースター機構１０２で増幅されて二次側供給油路１０６に超高圧油が発生する。二次側油路１０６に発生した超高圧油は、主切換弁手段１０３の第一位置ａへの切換に連動して前記（ア）位置に切換られた従切換弁手段１０４、および、油圧アクチュエータ給排油路１１０を順に経由して油圧アクチュエータ１０１に供給され、油圧アクチュエータ１０１を超高圧の作動油で作動させる。

また、油圧アクチュエータ１０１を復帰作動（それに内装したスプリングにより復帰作動）させる場合には、主切換弁手段１０３を前記第二位置ｂに切り換える。この状態では、一次側供給油路１０５および低圧油路１０９がポンプ油路１０７から遮断すると共にタンク油路１０８に接続されるので、油圧ブースター機構１０２が停止すると共に、油圧アクチュエータ１０１からの作動油が、油圧アクチュエータ給排油路、主切換弁手段１０３の第二位置ｂへの切り換えに油圧的に連動して前記（イ）位置に切り換えられた従切換弁手段１０４、低圧油路１０９、および、主切換弁手段１０３を順に経由してタンク油路１０８に排出される。従って、油圧アクチュエータ１０１が復帰作動する。

また、油圧アクチュエータ１０１を低圧（油圧ブースター機構１０２を経由しない低圧）で駆動させる場合には、主切換弁手段１０３を前記第三位置ｃに切り換える。この状態では、ポンプ油路１０７と低圧油路１０９が接続され且つタンク油路１０８と一次側供給油路１０５が接続されるので、油圧ブースター機構１０２が停止すると共に、ポンプ油路１０７からの作動油が、主切換弁手段１０３、低圧油路１０９、主切換弁手段１０３の第三位置ｃへの切り換えに連動して前記（イ）位置に切り換えられた従切換弁手段１０４、および、油圧アクチュエータ給排油路１１０を順に経由して油圧アクチュエータ１０１に供給され、油圧アクチュエータ１０１を低圧で駆動する。

なお、この場合、油圧アクチュエータ１０１にポンプ油路１０７の油圧をそのまま供給するようにしても良いし、ポンプ油路１０７の油圧を低減して供給するようにしても良い。後者の場合には、低圧油路１０９に、減圧弁を介装して設けるか、あるいは、リリーフ弁を設けるようにしている。

このように構成した油圧ブースター装置は、主切換弁手段１０３を、第一位置ａ、第二
位置ｂ、および、第三位置ｃに切り換えることで、油圧アクチュエータ１０１の超高圧駆動、油圧アクチュエータ１０１の復帰作動、および、油圧アクチュエータ１０１の低圧駆動を実現できるものである。

なお、このように構成した油圧ブースター装置は、当出願人が既に製造販売して公知にしているものであるが、刊行物等の文献は存在しない。このため構成が異なるが、油圧ブースター装置の先行文献として特許第３５７９５４６号公報を提示しておく。この特許第３５７９５４６号の文献に示された油圧ブースター装置は、油圧アクチュエータを低圧駆動できるものではない。
特許第３５７９５４６号公報

図３に示し上記した油圧ブースター装置は、主切換弁手段１０３の切り換えることで、油圧アクチュエータ１０１の超高圧駆動、復帰作動、および、低圧駆動を選択できるものの、超高圧駆動中あるいは低圧駆動中に、油圧アクチュエータを任意の位置に停止することができなかった。なぜなら、超高圧駆動および低圧駆動は、主切換弁手段１０３を第二位置ｂに切り換えることで中断できるものの、主切換弁手段１０３が第二位置ｂに切り換えられると、油圧アクチュエータ１０１が即復帰作動するためである。

このため、上記した油圧ブースター装置では、クランプ工具でクランプされたクランプ対象部材を、任意のクランプ位置で保持することができないという問題があった。

本発明の目的は、上記した従来の油圧ブースター装置と同様に、クランプ工具駆動用の油圧アクチュエータ１０１を高圧駆動、復帰作動、および、低圧駆動選択をできるものでありながら、超高圧駆動中および低圧駆動中に、油圧アクチュエータ１０１を任意の位置に停止することができる油圧ブースター装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明に係る油圧ブースター装置は以下の如く構成する。

油圧アクチュエータ給排油路１１０を介して作動油を給排することにより駆動制御される油圧アクチュエータ１０１、
一次側供給油路１０５に供給される作動油を増幅して二次側供給油路１０６に超高圧作動油を発生する往復動型の油圧ブースター１０２、
ポンプ油路１０７、タンク油路１０８、前記一次側供給油路１０５、および、低圧油路１０９との間に介装され、ポンプ油路１０７と一次側供給油路１０５およびタンク油路１０８と低圧油路１０９をそれぞれ接続する第一位置ａ、一次側供給油路１０５および低圧油路１０９をポンプ油路１０７から遮断すると共に低圧油路１０９をタンク油路１０８と遮断する第二位置ｂ、および、ポンプ油路１０７と低圧油路１０９を接続すると共にタンク油路１０８と一次側供給油路１０５を接続する第三位置ｃとの間で切換可能な主切換弁手段１０３、
前記二次側供給油路１０６、前記低圧油路１０９、前記油圧アクチュエータ給排油路１１０との間に介装され、前記一次側供給油路１０５の内圧をパイロット圧として切り換えられる二位置切換弁として構成されており、前記主切換弁手段１０３が第一位置ａに切換えられた状態では、ポンプ油路１０７からの圧油の供給を受けて上昇した一次側供給油路の内圧上昇により、前記二次側供給油路１０６と前記油圧アクチュエータ給排油路１１０を接続すると共に低圧油路１０９を遮断する（ア）位置に切り換えられ、前記主切換弁手段１０３が前記第二位置ｂまたは第三位置ｃに切換えられた状態では、ポンプ油路１０７と遮断された一次側供給油路１０５の内圧降下により、油圧アクチュエータ給排油路１１０と前記低圧油路１０９を接続すると共に前記二次側供給油路１０６を遮断する（イ）位置に切り換えられる従切換弁手段１０４、
および、前記低圧油路１０９の途中とタンク油路１０８間に介装され、低圧油路１０９を連通し且つ連通状態にある低圧油路１０９とタンク油路１０８を遮断した油圧アクチュエータ駆動・停止制御位置Ｘと、低圧油路１０９の連通を遮断し且つ前記従切換弁手段１０４側の低圧油路１０９をタンク油路１０８に接続する油圧アクチュエータ復帰作動制御位置Ｙに切り換え可能な補助切換弁手段１１１であって、前記主切換弁手段１０３と独立して切換制御可能な補助切換弁手段１１１、
とでもって構成したことを特徴とする油圧ブースター装置。

上記の如く構成した本発明に係る油圧ブースター装置は、図３に示し上述した従来の油圧アクチュエータ装置に比べて、下記の二点で相違している。即ち、
（１） ポンプ油路１０７、タンク油路１０８、前記一次側供給油路１０５、および、低圧油路１０９との間に介装された主切換弁手段の第二位置ｂにおける接続状態が、 従来のものでは、一次側供給油路１０５および低圧油路１０９をポンプ油路１０７から遮断すると共に低圧油路１０９をタンク油路１０８に接続しているのに対し、本発明のものでは、一次側供給油路１０５および低圧油路１０９をポンプ油路１０７から遮断すると共に低圧油路１０９とタンク油路１０８を遮断するようになっている点。
（２） 低圧油路１０９は、従来のものでは、主切換弁手段１０３と従切換弁手段１０４を常時連通しているが、本発明のものでは、この低圧油路１０９の途中とタンク油路１０８間に、主切換弁手段１０３とは独立して切換制御可能な補助切換弁手段１１１を介装し、この補助切換弁手段１１１は、低圧油路１０９を連通し且つ連通状態にある低圧油路１０９とタンク油路１０８を遮断した油圧アクチュエータ駆動・停止制御位置Ｘと、低圧油路１０９の連通を遮断し且つ前記従切換弁手段１０４側の低圧油路１０９をタンク油路１０８に接続する油圧アクチュエータ復帰作動制御位置Ｙに切り換え可能としている点、
上記の如く構成した油圧ブースター装置は、油圧アクチュエータ１０１を、超高圧駆動（油圧ブースター機構１０２により増圧された超高圧による駆動）、低圧駆動、および、停止（超高圧駆動あるいは低圧駆動中の油圧アクチュエータ１０１を任意の位置に停止）させようとする場合には、補助切換弁手段１１１を、油圧アクチュエータ駆動停止制御位置Ｘに切り換えて使用する。

補助切換弁手段１１１をこのように切り換えた状態で、主切換弁手段１０３を第一位置ａに切り換えると、上記した従来の油圧ブースター装置で主切換弁手段１０３を第一位置ａに切り換えたときと同様の回路が形成されるので従来の油圧ブースター装置と同様に油圧アクチュエータ１０１が超高圧駆動され、主切換弁手段１０３を第三位置ｃに切り換えると、上記した従来の油圧ブースター装置で主切換弁手段１０３を第三位置ｃに切り換えたときと同様の回路が形成されるので従来の油圧アクチュエータ装置と同様に油圧アクチュエータ１０１が低圧駆動される。

また、主切換弁手段１０３を第一位置ａあるいは第三位置ｃに切り換えた油圧アクチュエータ１０１の超高圧駆動あるいは低圧駆動状態から、主切換弁手段１０３を第二位置ｂに切り換えると、主切換弁手段１０３が一次側供給油路１０５および低圧油路１０９をポンプ油路１０７から遮断すると共に低圧油路１０９とタンク油路１０８を遮断…上記相違点（１）に基づく…するので、超高圧駆動あるいは低圧駆動中に、油圧アクチュエータ１０１を任意の位置に停止することができる。

また、油圧アクチュエータ１０１を、復帰作動させようとする場合には、補助切換弁手段１１１を、油圧アクチュエータ復帰作動制御位置Ｙに切り換えて使用する。

補助切換弁手段１１１をこのように切り換えた状態で、主切換弁手段１０３を第二位置ｂまたは第三位置ｃに切り換えると、一次側供給油路１０５とポンプ油路１０７が遮断されて一次側供給油路１０５の内圧が降下するので、従切換弁手段１０４は、前記（イ）位置（油圧アクチュエータ供排油路１１０と低圧油路１０９を接続した位置）に切り換えられ、油圧アクチュエータ１０１からの排出油は、油圧アクチュエータ給排油路１１０、従切換弁手段１０４、低圧油路１０９、補助切換弁手段１１１を順に経由してタンク油路１０８に排出する。従って、油圧アクチュエータ１０１が復帰作動する。

このように構成した本発明に係る油圧ブースター装置は、主切換弁手段１０３と補助切換弁手段１１１を適宜切り換え操作することで、油圧アクチュエータ１０１の超高圧駆動、低圧駆動、復帰作動、に加えて、超高圧駆動中あるいは低圧駆動中での油圧アクチュエータ１０１の任意位置での停止を行うことができるのである。

本発明に係る油圧ブースター装置の実施例を図１に基づいて説明する。本発明に係る油圧ブースター装置は、図１に示し上述した従来の油圧ブースター装置に対して、上記文番「００１６」に示した（１）および（２）の点で相違している。

したがって、この相違点（１）および（２）以外の構成については、図３に示し上述した従来の油圧ブースター装置の説明をそのまま援用し、以下、相違点（１）および（２）について説明することにする。
（相違点１について）
図１に示すように、本発明に係る油圧ブースター装置における主切換弁手段１０３は、その第二位置ｂの接続状態が、従来のものと相違している。即ち、従来のものでは、一次側供給油路１０５および低圧油路１０９をポンプ油路１０７から遮断すると共に低圧油路１０９をタンク油路１０８に接続しているのに対し、本発明のものでは、一次側供給油路１０５および低圧油路１０９をポンプ油路１０７から遮断すると共に低圧油路１０９とタンク油路１０８を遮断するようにしている。

なお、図１に示すものでは、主切換弁手段１０３は、その第二位置ｂで、一次側供給油路１０５および低圧油路１０９をポンプ油路１０７から遮断すると共に低圧油路１０９とタンク油路１０８を遮断するにあたり、一次側供給油路１０５をタンク油路１０８から遮断するようにしているが、第二位置ｂで一次側供給油路１０５をタンク油路１０８に接続するようにしても良い。

（相違点２について）
低圧油路１０９は、従来のものでは、主切換弁手段１０３と従切換弁手段１０４を常時連通しているが、本発明のものでは、この低圧油路１０９の途中とタンク油路１０８間に、主切換弁手段１０３とは独立して切換制御可能な補助切換弁手段１１１を介装している。
この補助切換弁手段１１１は、油圧アクチュエータ駆動・停止制御位置Ｘと、油圧アクチュエータ復帰作動制御位置Ｙとに切り換え可能であり、その油圧アクチュエータ駆動・停止制御位置Ｘでは、低圧油路１０９を連通し且つ連通状態にある低圧油路１０９とタンク油路１０８を遮断し、その油圧アクチュエータ復帰作動制御位置Ｙでは、低圧油路１０９の連通を遮断し且つ前記従切換弁手段１０４側の低圧油路１０９をタンク油路１０８に接続するようになっている。

このように構成した本発明に係る油圧ブースター装置は、上記した文書番号「００１６」〜「００２０」の通りに作用し、上記した文書番号「００２１」の通りの効果、即ち、主切換弁手段１０３と補助切換弁手段１１１を適宜切り換え操作することで、油圧アクチュエータ１０１の超高圧駆動、低圧駆動、復帰作動、に加えて、超高圧駆動中あるいは低圧駆動中での油圧アクチュエータ１０１の任意位置での停止を行うことができるのである。

最後に、本発明に係る油圧ブースター装置の発展例を示しておく。本発明の実施例として図１に示した油圧ブースター装置では、油圧アクチュエータ１０１は、油圧アクチュエータ給排油路１１０から供給される作動油により駆動され、油圧アクチュエータ給排油路１１０から作動油を抜くことで油圧アクチュエータ１０１に内装したスプリングにより復帰作動するもの、即ち、単動型の油圧アクチュエータとして示している。

しかしながら、本発明に係る油圧ブースター装置は、油圧アクチュエータ１０１を複動型のものにしたものにも発展的に利用できるものである。

この場合、図２に示すように、油圧アクチュエータ１０１を、油圧アクチュエータ給排油路１１０に接続した駆動側油室１０１ａ（油圧アクチュエータ１０１に取り付けたクランプ工具をクランプ駆動する側の油室）と、復帰側油室（油圧アクチュエータ１０１に取り付けたクランプ工具をクランプ解除側に復帰させる油室）１０１ｂを持つものとして構成すると共に、補助切換弁手段１１１を、その油圧アクチュエータ復帰作動制御位置Ｙ（低圧油路１０９の連通を遮断し且つ前記従切換弁手段１０４側の低圧油路１０９をタンク油路１０８に接続する位置）で、複動型の油圧アクチュエータ１０１の復帰側油室１０１ｂに接続する油路１１２と低圧油路１０９を接続するものに変更（構成および機能付加）すればよい。

このようにすることで、主切換弁手段１０３を第三位置ｃに切り換え、且つ、補助切換弁手段１１１を油圧アクチュエータ復帰作動制御位置Ｙに切り換えて油圧アクチュエータ１０１を復帰作動させる際に、ポンプ油路１０７から、主切換弁手段１０３、低圧油路１０９、補助切換弁手段１１１、および、油路１１２を順に経由して油圧アクチュエータ１０１の復帰側油室１０１ｂに圧油が供給され、油圧アクチュエータ１０１は、この供給された圧油により強制的に復帰作動させることができ、油圧アクチュエータ１０１の復帰作動を迅速確実に行うことができるのである。

本発明に係る油圧ブースター装置の実施例を示す油圧回路図である。 本発明に係る油圧ブースター装置の発展例を示す油圧回路図である。 従来の油圧ブースター装置の油圧回路図である。

符号の説明

１０１ 油圧アクチュエータ
１０１ａ 駆動側油室
１０１ｂ 復帰側油室
１０２ 油圧ブースター機構
１０３ 主切換弁手段
ａ 主切換弁手段の第一位置（切換位置）
ｂ 主切換弁手段の第二位置（切換位置）
ｃ 主切換弁手段の第三位置（切換位置）
１０４ 従切換弁手段
ア 従切換弁手段の切換位置
イ 従切換弁手段の切換位置
１０５ 一次側供給油路
１０６ 二次側供給油路
１０７ ポンプ油路
１０８ タンク油路
１０９ 低圧油路
１１０ 油圧アクチュエータ給排油路
１１１ 補助切換弁手段
１１２ 油路
Ｘ 油圧アクチュエータ駆動・停止制御位置
Ｙ 油圧アクチュエータ復帰作動制御位置

Claims (1)

1. 油圧アクチュエータ給排油路１１０を介して作動油を給排することにより駆動制御される油圧アクチュエータ１０１、
   一次側供給油路１０５に供給される作動油を増幅して二次側供給油路１０６に超高圧作動油を発生する往復動型の油圧ブースター１０２、
   ポンプ油路１０７、タンク油路１０８、前記一次側供給油路１０５、および、低圧油路１０９との間に介装され、ポンプ油路１０７と一次側供給油路１０５およびタンク油路１０８と低圧油路１０９をそれぞれ接続する第一位置ａ、一次側供給油路１０５および低圧油路１０９をポンプ油路１０７から遮断すると共に低圧油路１０９をタンク油路１０８と遮断する第二位置ｂ、および、ポンプ油路１０７と低圧油路１０９を接続すると共にタンク油路１０８と一次側供給油路１０５を接続する第三位置ｃとの間で切換可能な主切換弁手段１０３、
   前記二次側供給油路１０６、前記低圧油路１０９、前記油圧アクチュエータ給排油路１１０との間に介装され、前記一次側供給油路１０５の内圧をパイロット圧として切り換えられる二位置切換弁として構成されており、前記主切換弁手段１０３が第一位置ａに切換えられた状態では、ポンプ油路１０７からの圧油の供給を受けて上昇した一次側供給油路の内圧上昇により、前記二次側供給油路１０６と前記油圧アクチュエータ給排油路１１０を接続すると共に低圧油路１０９を遮断する（ア）位置に切り換えられ、前記主切換弁手段１０３が前記第二位置ｂまたは第三位置ｃに切換えられた状態では、ポンプ油路１０７と遮断された一次側供給油路１０５の内圧降下により、油圧アクチュエータ給排油路１１０と前記低圧油路１０９を接続すると共に前記二次側供給油路１０６を遮断する（イ）位置に切り換えられる従切換弁手段１０４、
   および、前記低圧油路１０９の途中とタンク油路１０８間に介装され、低圧油路１０９を連通し且つ連通状態にある低圧油路１０９とタンク油路１０８を遮断した油圧アクチュエータ駆動・停止制御位置Ｘと、低圧油路１０９の連通を遮断し且つ前記従切換弁手段１０４側の低圧油路１０９をタンク油路１０８に接続する油圧アクチュエータ復帰作動制御位置Ｙに切り換え可能な補助切換弁手段１１１であって、前記主切換弁手段１０３と独立して切換制御可能な補助切換弁手段１１１、
   とでもって構成したことを特徴とする油圧ブースター装置。

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