JP6937340B2 - 油圧ブースタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、油圧工具を作動させる油圧ブースタ装置に関する。

従来、方向切換部をポンプ側にして、シャトル弁のシャトルボールを左右に移動させることでポンプからの作動油を油圧シリンダに送液してピストンを作動させて増圧し、増圧した作動油を単動シリンダに供給してクランプ工具等の油圧工具を作動させ、油圧工具の把持力が所定高圧に達すると、リリーフ弁を開放して圧力スイッチを作動させることで前記方向切換部をタンク側にして、前記単動シリンダに供給した作動油をドレンから排出させてリターンスプリングによって前記油圧工具を解放させる構成の油圧ブースタ装置が知られている（特許文献１：特許第３５７９５４６号公報）。

油圧ブースタ装置は、クランプ工具等の油圧工具を配備した作業車に搭載されており、装置の小型・軽量化が求められている。また、作業車は、住宅地域で作業する場合が少なからずあり、油圧ブースタ装置が作動する際に発生する作動音は騒音となるので、装置の作動音を極力抑える必要がある。

特許第３５７９５４６号公報

特許文献１に記載されているように既知の技術として、ピストンにデテント等のメカ機構を組み合わせた構造の油圧ブースタ装置が知られている。このようなメカ機構はサイズと質量が大きいことから、従来構造は、増圧部のサイズが大きくなって質量が大きくなるという問題がある。そして、デテント等のメカ機構は、金属部分の衝突による衝突音が頻繁に発生するので騒音の一因となっている。また、シャトルボールについても、同様の問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされ、静音かつ小型軽量構造の油圧ブースタ装置を提供することを目的とする。

一実施形態として、以下に開示するような解決手段により、前記課題を解決する。

本発明に係る油圧ブースタ装置は、切換弁部と増圧部とを有する油圧シリンダと、第１電磁弁と方向切換弁とを有する方向制御部と、圧力スイッチと、高圧リリーフ弁を有するマニホールド部とを備え、ポンプからの作動油を送液し、前記油圧シリンダにて増圧した作動油を油圧工具に供給し、その後、前記油圧工具に供給する作動油が所定の高圧に達すると前記高圧リリーフ弁が作動して前記圧力スイッチが作動し、前記油圧工具に供給した作動油をタンクに排出する構成であり、前記油圧シリンダは前記切換弁部のボディに内蔵された第１スプールを作動させることで前記増圧部のシリンダ室に内蔵されたピストンを作動させる構成であり、前記方向制御部は前記方向切換弁のボディに内蔵された第２スプールを前記第１電磁弁によって作動させる構成であり、且つ、前記ポンプからの作動油を送液可能に作動させるポンプ接続用電磁弁と前記タンクに作動油を排出可能に作動させるタンク接続用電磁弁とが前記第１電磁弁のボディに配設されている構成であって、前記切換弁部と前記増圧部とは連結構造または一体構造となっており、且つ、前記第１スプールと前記ピストンとは並設しており、前記高圧リリーフ弁のボディに内蔵されたニードル弁が弁体から離れて作動する構成であって、前記ニードル弁の動作範囲を規制する段差が前記高圧リリーフ弁のボディの内壁に形成されており、且つ、作動油を排出可能な貫通孔が前記高圧リリーフ弁のボディに複数形成されている構成であることを特徴とする。また、本発明に係る油圧ブースタ装置は、切換弁部と増圧部とを有する油圧シリンダと、第１電磁弁と方向切換弁とを有する方向制御部と、圧力スイッチと、高圧リリーフ弁を有するマニホールド部とを備え、ポンプからの作動油を送液し、前記油圧シリンダにて増圧した作動油を油圧工具に供給し、その後、前記油圧工具に供給する作動油が所定の高圧に達すると前記高圧リリーフ弁が作動して前記圧力スイッチが作動し、前記油圧工具に供給した作動油をタンクに排出する構成であり、前記油圧シリンダは前記切換弁部のボディに内蔵された第１スプールを作動させることで前記増圧部のシリンダ室に内蔵されたピストンを作動させる構成であり、前記方向制御部は前記方向切換弁のボディに内蔵された第２スプールを前記第１電磁弁によって作動させる構成であり、且つ、前記ポンプからの作動油を送液可能に作動させるポンプ接続用電磁弁と前記タンクに作動油を排出可能に作動させるタンク接続用電磁弁とが前記第１電磁弁のボディに配設されている構成であって、前記切換弁部と前記増圧部とは連結構造または一体構造となっており、且つ、前記第１スプールと前記ピストンとは並設しており、コントローラからの第１指令によって前記第１電磁弁を作動させて前記ポンプからの作動油を送液し、前記油圧工具に供給する作動油が第１圧力値に達するように前記ピストンを作動させる構成であって、第２電磁弁と低圧リリーフ弁とを有する低圧リリーフ部をさらに備え、前記コントローラからの第２指令によって前記第２電磁弁を作動させて前記油圧工具と前記低圧リリーフ弁とを接続し、前記ピストンを作動させずに前記ポンプからの作動油を前記油圧工具に供給し、前記油圧工具を作動させて、前記油圧工具に供給した作動油が第２圧力値に達すると前記低圧リリーフ弁が作動し、その後、前記油圧工具と前記低圧リリーフ弁とが非接続状態となる構成であることを特徴とする。

この構成によれば、デテント等のメカ機構やシャトルボールをなくすとともに、スプール式の切換弁部を採用したことで、静音かつ小型軽量構造にできる。尚且つ、第１スプールとピストンとが並設している構成の油圧シリンダにしたので、さらに小型軽量構造にできる。

前記シリンダ室は、前記ピストンと接する範囲にプラズマ窒化処理層が形成されていることが好ましい。この構成によれば、プラズマ窒化処理層によってピストンと接する範囲を高強度とし耐摩耗性を高めたので長期間に亘って動作が安定するとともに、高精度の寸法形状を確保できる。また、一例として、ピストンからの作動油リークに起因し油圧工具におけるラムのセリ出し量が増大することが防止できる。

一例として、前記シリンダ室を構成するシリンダボディに、切換チェックなどの逆止弁や速度調整弁が組付けられている。逆止弁や速度調整弁など、特にリークを少なくしたい部品の場合、部品形状をシリンダボディの加工形状に馴染ませて作動油等のリークを防止する必要がある。そこで、組付け時に形状をすり合わせる作業、いわゆる「当たり出し」を実施する方法が挙げられる。一方、プラズマ窒化処理層が形成されている範囲は高硬度となるので、いわゆる「当たり出し」による変形が少なくなってしまうため、作動油等のリークが十分に防止されない場合がある。このため、いわゆる「当たり出し」を実施する部位にプラズマ窒化処理層が形成されていないことが好ましい。つまり、一例として、前記シリンダボディにおける、前記逆止弁や前記速度調整弁と接する範囲にはプラズマ窒化処理が施されていない。

前記ポンプに接続する第１ポートと前記タンクに接続する第２ポートとが前記マニホールド部に設けられており、前記マニホールド部と前記油圧シリンダとは連結構造または一体構造となっていることが好ましい。この構成によれば、動力伝達ロスを抑えつつ、さらに小型軽量構造にできる。

前記高圧リリーフ弁は、ボディに内蔵されたニードル弁が弁体から離れると作動する構成であって、前記ニードル弁の動作範囲を規制する段差が前記ボディの内壁に形成されていることが好ましい。この構成によれば、作動油が所定の高圧（第１圧力値）に達してニードル弁が弁体から離れる際に、ニードル弁に形成されたフランジの後端がボディの内壁に形成された段差に接するので、ニードル弁の後端（弁体と反対側の端部）が調整ネジに形成されたザグリの奥まで行かなくなって、ニードル弁と調整ネジとの衝突が回避できるので、衝突音をなくした静音構造にできる。

一例として、前記ニードル弁のボディは、前記ニードル弁のストロークを１[ｍｍ]以下かつ開閉動作可能に規制する位置に前記段差が形成されている。この構成によれば、ニードル弁のフランジ後端が段差に接する際の衝撃を緩和して、騒音をさらに抑制しつつ、より一層小型軽量構造にできる。一例として、前記段差は、ニードル弁のストロークを０．３[ｍｍ]以上かつ１[ｍｍ]以下に規制する位置に形成される。

前記高圧リリーフ弁は、作動油を排出可能な貫通孔が前記ボディに複数形成されていることが好ましい。この構成によれば、高圧リリーフ弁が作動し、高圧の作動油がドレンに排出される際のボディ内の作動油がドレンに排出される際の急激な圧力差（例えば５０〜９０[ＭＰａ]）によって生じる異音を抑制できる。異音は流体音の一種であり、「シュー音」、「ピー音」、「ホイッスル音」などに例示される。一例として、前記貫通孔は前記ボディにおける軸方向の中心線に対して線対称となる位置に形成される、または、前記ニードル弁に形成されたフランジと調整ネジとの間に配されているスプリングの中心線に対して線対称となる位置に形成される。一例として、前記ボディは、ニードル弁のフランジ前端と弁体との間の区間に、ドレンに連通する複数の貫通孔が所定間隔で形成される。一例として、前記貫通孔の内径は、前記弁体の内径の０．０２倍以上かつ０．２５倍以下に設定される。

一例として、コントローラからの第１指令によって前記第１電磁弁を作動させて前記ポンプからの作動油を送液し、前記油圧工具に供給する作動油が第１圧力値に達するように前記ピストンを作動させる構成である。この構成によれば、油圧工具を容易に圧力制御できる。

一例として、第２電磁弁と低圧リリーフ弁とを有する低圧リリーフ部をさらに備え、
前記コントローラからの第２指令によって前記第２電磁弁を作動させて前記油圧工具と低圧リリーフ弁とを接続し、前記ピストンを作動させずに前記ポンプからの作動油を前記油圧工具に供給し、前記油圧工具を作動させて、前記油圧工具に供給した作動油が第２圧力値に達すると前記低圧リリーフ弁が作動し、その後、前記油圧工具と前記低圧リリーフ弁とが非接続状態となる構成である。この構成によれば、作動油が第１圧力値（所定の高圧）に達すると作動する高圧リリーフ弁と、作動油が第２圧力値（所定の低圧）に達すると作動する低圧リリーフ弁との組み合わせによって、複雑かつ自由度の高い動作を油圧工具にさせることができる。さらに、この構成によれば、油圧シリンダを停止状態として、低圧の作動油にて作動可能な範囲内で油圧工具を作動させることができるので、省電力動作ができるとともに、一連の動作においてさらに静音化が達成できる。

前記油圧工具は、一例として、圧着工具、圧縮工具、カシメ工具、締結工具、クランプ工具、切断工具、その他既知の油圧工具が挙げられる。一例として、油圧工具は、電設作業用の工具である。そして、所定の高圧（第１圧力値）を含む圧力範囲内にて、高圧電線や電線接続用のスリーブや端子等をカシメ、圧縮または圧着する機能（把持動作）を有する。また、所定の低圧（第２圧力値）を含む圧力範囲内にて、高圧電線や電線接続用のスリーブや端子等を挟む機能（仮把持動作）を有する場合がある。

一例として、前記圧力スイッチはケースに内蔵されたマイクロスイッチをポペットによって作動させる構成であって、前記方向制御部と前記圧力スイッチとを各々前記マニホールド部に外付けしている。この構成によれば、静音化が図れて、さらに装置全体を小型軽量構造にできる。

本発明によれば、デテント等のメカ機構やシャトルボールをなくすとともに、スプール式の切換弁部を採用したことで、静音かつ小型軽量構造にできる。そして、第１スプールとピストンとが並設している構成の油圧シリンダにしたので、さらに小型軽量構造の油圧ブースタ装置が実現できる。

図１は本発明の実施形態に係る油圧ブースタ装置を示す概略の図であり、正面側を斜上方から見た斜視図である。 図２は図１の背面側を斜上方から見た斜視図である。 図３は図１をＺ軸周りに１８０°回転させて斜上方から見た斜視図である。 図４は図１の正面側を斜上方から見た斜視図である。 図５Ａ〜図５Ｃは本実施形態に係る油圧シリンダの構造を示す概略の断面図であって、図５Ａは平面側から見た概略の断面図であり、図５Ｂは正面側から見た概略の断面図であり、図５Ｃは側面側から見た概略の断面図である。 図６Ａは増圧時における図５Ａを平面側から見た概略の断面図であり、図６Ｂは増圧時における図５Ｂを正面側から見た概略の断面図である。 図７Ａ〜図７Ｃは本実施形態に係るシリンダボディの構造を示す概略の断面図であって、図７Ａはプラズマ窒化処理層が形成されている範囲を示す概略の断面図であり、図７Ｂはプラズマ窒化処理層が形成されていない範囲を示す概略の断面図であり、図７Ｃはプラズマ窒化処理層が形成されていない範囲を示す概略の断面図である。 図８は本実施形態に係る方向制御部の構造を示す概略の断面図である。 図９Ａはポンプからの作動油の送液時における図８の構造を示す概略の断面図であり、図９Ｂはタンクへの作動油の排出時における図８の構造を示す概略の断面図である。 図１０Ａ〜図１０Ｂは本実施形態に係るマニホールド部及び低圧リリーフ部の構造を示す概略の断面図であって、図１０Ａは低圧リリーフ弁の内部構造が示されるように平面側から見た概略の断面図であり、図１０Ｂはパイロットチェック弁の内部構造が示されるように平面側から見た概略の断面図である。 図１１は本実施形態に係るマニホールド部の構造を示す概略の断面図であり、高圧リリーフ弁の内部構造が示されるように正面側から見た概略の断面図である。 図１２は本実施形態に係る圧力スイッチの構造を示す概略の断面図であり、図１におけるＸ方向から見た概略の断面図である。 図１３は本実施形態に係る油圧ブースタ装置を示す概略の油圧回路図である。 図１４は図１３における油圧ブースタ装置の動作を示すグラフ図であって、コントローラからの指令と油圧回路における圧力の時間変化との関係を示すグラフ図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳しく説明する。本実施形態に係る油圧ブースタ装置１は、油圧工具ＵとコントローラＷとポンプＰとタンクＴとを備えた作業車に搭載されている。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。ここで、油圧ブースタ装置１の各部の位置関係を説明し易くするため、図中にＸ，Ｙ，Ｚの矢印で向きを示している。油圧ブースタ装置１を実際に使用する際には、これらの向きに限定されず、どのような向きで使用しても支障ない。

油圧ブースタ装置１は、一例として図１〜図４に示すように、切換弁部２と増圧部３とを有する油圧シリンダ４と、第１電磁弁５と方向切換弁６とを有する方向制御部７と、圧力スイッチ８と高圧リリーフ弁９とを有するマニホールド部１０とを備えており、各構成部同士は近接配置または隣接配置されている。

マニホールド部１０は、ボディ１０ｃに、第１ポート（Ｐポート）１０ａと第２ポート（Ｔポート）１０ｂとを有する。また、低圧リリーフ部１１は、ボディ１１ｃに、第３ポート（Ｐ２ポート）１１ａと第４ポート(ドレンポート)１１ｂとを有する。ここで、Ｐポート１０ａとＴポート１０ｂとは同一面に配されており、且つ、Ｐ２ポート１１ａとドレンポート１１ｂとは同一面に配されている。これにより、油圧ブースタ装置１とポンプＰ、タンクＴ及び油圧工具Ｕとの接続が容易にできるとともに、動力伝達ロスを抑えることができる。

図５Ａ〜図５Ｃ並びに図６Ａ〜図６Ｂは、油圧シリンダ４の構造を示す概略の断面図である。本実施形態の油圧シリンダ４は、切換弁部２と増圧部３とは連結構造となっており、且つ、第１スプール２ｂとピストン３ｂとは並設している構成である。ここで、並設は、横並びという意味であり、平行配置を含んでいる。そして、マニホールド部１０と油圧シリンダ４とは連結構造となっており、方向制御部７と圧力スイッチ８とはマニホールド部にそれぞれ外付けされている。この構成によれば、動力伝達ロスを抑えつつ、さらに小型軽量構造にできる。なお上記の構成に限定されず、切換弁部２と増圧部３とが一体構造となっている場合があり、マニホールド部１０と油圧シリンダ４とが一体構造となっている場合がある。

油圧シリンダ４の増圧時は、切換弁部２のボディ２ａに内蔵された第１スプール２ｂを作動させ、増圧部３のシリンダ室３ａにおける低圧区画３ａ１（図中のピストン３ｂの右側）内に作動油を供給し、シリンダ室３ａに内蔵されたピストン３ｂを作動させて、シリンダ室３ａにおける高圧区画３ａ２（図中のピストン３ｂの左側）内の作動油を増圧して油圧工具Ｕに供給する構成である。ピストン３ｂは、狭小径部と拡大径部とを有している。シリンダ室３ａは、低圧区画３ａ１の断面積（ピストン３ｂの作動方向から見た断面積）は、高圧区画３ａ２の断面積（ピストン３ｂの作動方向から見た断面積）よりも大きく設定されており、一例として２倍以上かつ１０倍以下に設定される。

本実施形態によれば、デテント等のメカ機構やシャトルボールをなくすとともに、スプール式の切換弁部２を採用したことで、静音かつ小型軽量構造にできる。そして、第１スプール２ｂとピストン３ｂとが並設している構成の油圧シリンダ１にしたので、さらに小型軽量構造にできる。

図７Ａ〜図７Ｃは、シリンダボディ３ｃにおいて、プラズマ窒化処理層が形成されている範囲Ｋ１（図７Ａにハッチングで示す範囲Ｋ１）と、プラズマ窒化処理層が形成されていない範囲Ｋ２並びにＫ３（図７Ｂにハッチングで示す範囲Ｋ２並びに図７Ｃにハッチングで示す範囲Ｋ３）を示す概略の断面図である。本実施形態によれば、耐摩耗性を高めた構造にできるので長期間に亘って動作が安定するとともに、高精度の寸法形状を確保できる。また、一例として、ピストン３ｂからの作動油リークに起因し油圧工具Ｕにおけるラムのセリ出し量が増大することが防止できる。シリンダボディ３ｃは鋼材からなり、一例として、ＳＣＭ４４０、非調質快削材などの特殊鋼材が適宜選択される。

一例として、図７Ａのように、プラズマ窒化処理層が形成されている範囲Ｋ１はピストン室３ａにおける軸線に対して対称となる位置に限定される。また、一例として、図７Ｂのように、シリンダボディ３ｃにおける、逆止弁１６と接する範囲Ｋ２にプラズマ窒化処理を施していない。そして、図７Ｃの例では、シリンダボディ３ｃにおける、速度調整弁１４と接する範囲Ｋ３にプラズマ窒化処理を施していない。この構成によれば、ピストン３ｂと接する範囲をプラズマ窒化処理層によって高強度とし耐摩耗性を高めたので長期間に亘って動作が安定するとともに、高精度の寸法形状を確保できる。また、逆止弁１６と接する範囲及び速度調整弁１４と接する範囲にプラズマ窒化処理を施していないことで、組付け時に、部品形状をシリンダボディの加工形状に馴染ませる「当たり出し」が容易に実施できて、作動油等のリークが容易に防止できる。

図８並びに図９Ａ〜図９Ｂは、方向制御部７の構造を示す概略の断面図である。本実施形態の方向制御部７は、第１電磁弁５と方向切換弁６とを組み合せた構成であって、第１電磁弁５は、ボディ５ｃの一方側にタンク接続用電磁弁５ａが配設されており、ボディ５ｃの他方側にポンプ接続用電磁弁５ｂが配設されている。方向制御部７は方向切換弁６のボディ６ａに内蔵された第２スプール６ｂを第１電磁弁５によって作動制御する構成である。ここでは、ポンプＰからの作動油を送液可能にするためにタンク接続用電磁弁５ａをＯＦＦするとともに、ポンプ接続用電磁弁５ｂをＯＮ作動させて、また、タンクＴに作動油を排出可能にするためにポンプ接続用電磁弁５ｂをＯＦＦするとともに、タンク接続用電磁弁５ａをＯＮ作動させる。

図８は、中立状態を示している。一例として、第２スプール６ｂの軸線と直交する中央線Ｎ１に第２スプール６ｂにおける中央位置となる中央ランド６ｊがある。一例として、第２スプール６ｂは、中央線Ｎ１に対して対称形状であり、中央ランド６ｊの両側に第１ランド６ｋ１と第２ランド６ｋ２とが所定間隔で対称形状で配置されている。一例として、第１ランド６ｋ１並びに第２ランド６ｋ２の幅（第２スプール６ｂの進行方向の幅）は中央ランド６ｊの幅（第２スプール６ｂの進行方向の幅）よりも大きく設定される。なお、上記に限定されず、第２スプールとして既知の構造が適用できる。

図９ＡはポンプＰからの作動油の送液時における図８の構造を示す概略の断面図である。コントローラＷからの第１指令Ｅ１によってポンプＰ１を作動させるとともにポンプ接続用電磁弁５ｂを作動させると、ポンプＰからの作動油は、第１電磁弁５のボディ５ｃに形成された第１流路５ｐ１から方向切換弁６のボディ６ａに形成された第２流路６ｅを通って第２スプール６ｂを押す（図９Ａにおける第２スプール６ｂは左方向に押されている）。そして、ポンプＰと油圧シリンダ４とは回路接続されて、ポンプＰからの作動油は切換チェック弁２１と速度調整弁１４に向かう。

図９ＢはタンクＴへの作動油の排出時における図８の構造を示す概略の断面図である。油圧工具Ｕに供給する作動油が所定の高圧に達すると高圧リリーフ弁９が作動して圧力スイッチ８が作動し、その後、コントローラＷからの第１指令Ｅ１が解除されてポンプ接続用電磁弁５ｂがＯＦＦ（停止状態）になり、タンク接続用電磁弁５ａが例えばタイマ動作によってＯＮ作動して、ポンプＰからの作動油は、第１電磁弁５のボディ５ｃに形成された第３流路５ｐ２から方向切換弁６のボディ６ａに形成された第４流路６ｆを通って第２スプール６ｂを押す（図９Ｂに示すように、第２スプール６ｂは右方向に押される）。そして、作動油はタンクＴに排出可能になる。

本実施形態は、第１流路５ｐ１からの作動油が第２流路６ｅを通って第２スプール６ｂに向かう際に第１流路５ｐ１からの作動油の流量が制限される構成である。ここでは、第２流路６ｅにザグリが形成されており、当該ザグリにダンパ６ｇ１が作動油の流れ方向に可動可能に挿入されている。また、本実施形態は、第３流路５ｐ２からの作動油が第４流路６ｆを通って第２スプール６ｂに向かう際に第３流路５ｐ２からの作動油の流量が制限される構成である。ここでは、第４流路６ｆにザグリが形成されており、当該ザグリにダンパ６ｇ２が作動油の流れ方向に可動可能に挿入されている。

ダンパ６ｇ１とダンパ６ｇ２は、Ｓ４５Ｃ等の鋼材からなる筒状であり、第２流路６ｅと第４流路６ｆとにそれぞれ同様のダンパが配設されている。ここで、ダンパ６ｇ１とダンパ６ｇ２は、作動油の流量を第２スプール６ｂを動作可能に規制するサイズ以上かつ０．５倍以下のサイズの貫通穴６ｈが形成されている。この構成によれば、第２スプール６ｂの作動速度を適度に低減できて、より一層静音構造にできる。また、ダンパ６ｇ１とダンパ６ｇ２は、作動油の流れ方向に可動可能に挿入されている。つまり、第２スプール６ｂを緩やかに作動させることで、第２スプール６ｂが急作動して進行方向の先に配設されたストッパに衝突し大きな衝突音が発生することを回避し、衝突音を小さくできるので、より一層静音構造にできる。

図８、図９Ａ及び図９Ｂの例は、第１ランド６ｋ１における中央ランド６ｊ寄りの境界部に作動油が流動可能な第１ノッチ６ｕ１が形成されている。また、第２ランド６ｋ２における中央ランド６ｊ寄りの境界部に作動油が流動可能な第２ノッチ６ｕ２が形成されている。

この構成によれば、タンク接続用電磁弁５ａをＯＮ作動させて、第２スプール６ｂを押して（図９Ａにおける第２スプール６ｂは左方向に押されている）タンク接続側に接続したとき、シリンダ側回路内の作動油がタンクＴへ排出される際の急激な圧力差（例えば１０〜２０[ＭＰａ]）によって生じる排出開始音を抑制できる。そして、ポンプ接続用電磁弁５ｂをＯＮ作動させて、第２スプール６ｂを押して（図９Ｂにおける第２スプール６ｂは右方向に押されている）シリンダ接続側に接続したとき、ポンプ側回路内の作動油がシリンダへ供給される際の急激な圧力差（例えば１０〜２０[ＭＰａ]）によって生じる供給開始音を抑制できる。第１ノッチ６ｕ１並びに第２ノッチ６ｕ２は、作動油が流動可能なサイズである。また、第１ノッチ６ｕ１並びに第２ノッチ６ｕ２は、第２スプールが作動可能なサイズである。なお、第１ノッチ６ｕ１と第２ノッチ６ｕ２のいずれかないしは両方を省くことも可能である。

図１０Ａ〜図１０Ｂはマニホールド部１０と低圧リリーフ部１１の配置及び構造を示す断面図である。ここで、低圧リリーフ部１１のボディ１１ｃは、マニホールド部１０のボディ１０ｃに外付けされている。図１１はマニホールド部１０と高圧リリーフ弁９の配置及び構造を示す断面図である。ここで、高圧リリーフ弁９は、マニホールド部１０のボディ１０ｃに外付けされている。この構成によれば、作動油が所定の高圧（第１圧力値Ｇ１）に達すると作動可能な高圧リリーフ弁９と、作動油が所定の低圧（第２圧力値Ｇ２）に達すると作動可能な低圧リリーフ部１１との組み合わせによって、複雑かつ自由度の高い動作を油圧工具Ｕにさせることができる。

本実施形態の高圧リリーフ弁９は、ボディ９ａに内蔵されたニードル弁９ｂが弁体９ｆから離れて作動する構成であって、ニードル弁９ｂのストロークを規制する段差９ｃがボディ９ａの内壁に形成されている。この構成によれば、作動油が所定の高圧（第１圧力値Ｇ１）に達してニードル弁９ｂが弁体９ｆから離れる際に、ニードル弁９ｂに形成されたフランジ９ｂ１の後端がボディ９ａの内壁に形成された段差９ｃに当接するので、ニードル弁９ｂの後端（弁体９ｆと反対側の端部）が調整ネジ９ｇに形成されたザグリの奥まで行かなくなって、ニードル弁９ｂと調整ネジ９ｇとの衝突が回避できる。つまり、調整ネジ９ｇとの衝突が回避できたことでボディ９ａにおける表面付近の衝突音が回避できて、高圧リリーフ弁９におけるニードル弁９ｂの作動音はボディ９ａの内部に閉じ込められ易い構造になったので、衝突音を抑制した静音構造にできる。

一例として、ボディ９ａは、ニードル弁９ｂのストロークを１[ｍｍ]以下かつ開閉動作可能に規制する位置に段差９ｃが形成されている。この構成によれば、騒音をさらに抑制できる。一例として、段差９ｃは、ニードル弁９ｂのストロークを０．３[ｍｍ]以上１[ｍｍ]以下に規制する位置に形成される。

図１１の例は、ボディ９ａは、作動油を排出可能な貫通孔９ｄが複数形成されている。この構成によれば、高圧リリーフ弁９が作動し、高圧の作動油がドレンに排出される際のボディ６ａ内の作動油がドレンに排出される際の急激な圧力差（例えば５０〜９０[ＭＰａ]）によって生じる異音を抑制できる。異音は流体音の一種であり、「シュー音」、「ピー音」、「ホイッスル音」などに例示される。ここでは、貫通孔９ｄはボディ６ａにおける軸方向の中心線に対して線対称となる位置に形成されており、または、ニードル弁９ｂに形成されたフランジ９ｂ１と調整ネジ９ｇとの間に配されているスプリング９ｈの中心線に対して線対称となる位置に形成される。つまり、ニードル弁が中心線に沿って真直ぐに動作するので異音（流体音）をより効果的に抑制できる。一例として、ボディ９ａは、ニードル弁９ｂにおけるフランジ９ｂ１の前端から弁体９ｆまでの区間に、ドレンに連通する複数の貫通孔９ｄが所定間隔で形成されている。一例として、貫通孔９ｄの数は、２、３、４または５以上である。一例として、貫通孔９ｄの内径は、弁体９ｆの内径の０．０２倍以上０．２５倍以下に設定される。

図１２は圧力スイッチ８の構造を示す概略の断面図である。圧力スイッチ８は、筒状のケース８ａに内蔵されたマイクロスイッチ８ｂをポペット８ｄとポペット８ｈとによって作動させる構成である。マイクロスイッチ８ｂはホルダ８ｃに配設されており、ホルダ８ｃに形成された穴部にポペット８ｄが組付けられており、ポペット８ｄに形成されたフランジ８ｄ１の前端部とホルダ８ｃの内側凹部とに亘ってスプリング８ｆが配設されている。この構成によれば、ポペット８ｈのストッパへの接触部を内部にしたことで静音化が図れる。

ここで、圧力スイッチ８は、ケース８ａとホルダ８ｃとは、ポペット８ｄおよびポペット８ｈの軸方向と平行な方向で、複数の固定部材８ｇ（固定ボルトや固定ネジ）によって連結固定されている。この構成によれば、ポペット８ｄやポペット８ｈの作動によって生じる作動力を固定部材８ｇによって安定して抑え込めるので、長期間に亘って動作が安定し、動作信頼性の高い構造となる。

引き続き、油圧ブースタ装置１の動作手順について、以下に説明する。

図１３は本実施形態の油圧ブースタ装置１及び周辺部を示す概略の油圧回路図であり、二点鎖線で囲った部分は油圧ブースタ装置１を示している。図１３の例は、仮把持機能を有する油圧ブースタ装置１である。図１４は油圧ブースタ装置１の動作を示すグラフ図であって、コントローラＷからの指令と油圧回路における圧力の時間変化との関係を示すグラフ図である。

一例として、コントローラＷからの第２指令Ｅ２（例えば通電すること、またはＯＮ信号を送出すること）によって第２電磁弁１２をＯＮ作動させて、油圧工具Ｕの入力側と低圧リリーフ弁１３とを油圧回路における接続状態とする。

次に、コントローラＷからの第１指令Ｅ１（例えば通電すること、またはＯＮ信号の送出）によってポンプ接続用電磁弁５ｂをＯＮ作動させて、第１スプール２ｂを作動させずにポンプＰからの作動油を油圧工具Ｕに供給し、油圧工具Ｕのシリンダヘッドを仮把持するまで作動させる。一例として、高圧電線等を圧力が約０．６[ＭＰａ]の低圧で挟む第１状態Ｆ１（例えば仮把持状態）にする。

そして、油圧工具Ｕに供給した作動油が第２圧力値Ｇ２に達して第１状態Ｆ１になった段階で、一例として、作業者が操作してコントローラＷからの第２指令Ｅ２を解除すること（例えば通電停止、またはＯＦＦ信号の送出）によって第２電磁弁１２を停止させて、油圧工具Ｕの入力側と低圧リリーフ弁１３とを油圧回路における非接続状態とする。

そして、油圧工具Ｕの入力側と低圧リリーフ弁１３とが油圧回路における非接続状態になると、ポンプＰからの作動油を送液して、油圧シリンダ４のピストン３ｂを往復動させることで増圧し、増圧した作動油を油圧工具Ｕに供給し、油圧工具Ｕのシリンダヘッドを作動させる。一例として、高圧電線等を一例として圧力が７０[ＭＰａ]の高圧で圧縮する第２状態Ｆ２（例えば圧縮状態またはカシメ状態）にする。

その後、油圧工具Ｕに供給する作動油が第１圧力値Ｇ１に達すると、高圧リリーフ弁９が作動し圧力スイッチ８が作動するので、第１指令Ｅ１が解除されること（例えば通電停止、またはＯＦＦ信号の送出）によってポンプ接続用電磁弁５ｂが停止し、同時に、圧力スイッチ８が作動すること、または第１指令Ｅ１が解除されることでタンク接続用電磁弁５ａがＯＮ作動する。タンク接続用電磁弁５ａは、一例として、コントローラＷからのタイマ信号または油圧ブースタ装置１に付設のタイマに基づくタイマ動作によって作動し、作動油を油圧工具ＵからタンクＴに排出される。タイマ動作時間は、一例として、油圧工具Ｕのシリンダヘッドが全開するのに十分な時間とする。

仮把持機能を有する油圧ブースタ装置１は、一例として、作業者が仮把持機能のＯＮ−ＯＦＦを切換えスイッチ等によって切換えて使用する構成である。仮把持機能をＯＦＦにすることで、油圧工具Ｕの入力側と低圧リリーフ弁１３とを非接続状態として、ポンプＰからの作動油を送液して、油圧シリンダ４のピストン３ｂを往復動させることで増圧し、油圧工具Ｕが開いた状態から油圧工具Ｕのシリンダヘッドを作動させて高圧で圧縮する第２状態Ｆ２にすることができる。

図１３は仮把持機能を有する油圧ブースタ装置１を例示して説明したが、本実施形態は仮把持機能を有する油圧ブースタ装置１に限定されず、仮把持機能を省いた構成にして、油圧工具Ｕが開いた状態から油圧工具Ｕのシリンダヘッドを作動させて高圧で圧縮する第２状態Ｆ２にする構成にする場合がある。ここで、仮把持機能を省いた構成の油圧ブースタ装置１は、低圧リリーフ部１１が省かれた構成となるので、仮把持機能を有する構成と比較して、さらに小型軽量構造となる。

引き続き、油圧工具Ｕのシリンダヘッドを作動させて電線を高圧で圧縮する第２状態Ｆ２にする際の油圧シリンダ４の動作について図５Ａおよび図６Ａの例に基づいて説明する。

（ピストン３ｂの行き工程）
ポンプＰからの所定圧力（Ｐ圧）の作動油が切換弁部２におけるスプール径大側と切換チェック弁２１とに印加される。径差により第１スプール２ｂが右側に作動し、切換チェック弁２１を押し開くことで切換チェック弁２１を解除する。所定圧力の作動油が切換弁部２を通り、増圧部３のシリンダボディ３ｃにおけるピストン３ｂの径大側をＰ圧で加圧し、ピストン３ｂが左に押し出される（図５Ａの状態から図６Ａの状態になる）。そして、ピストン３ｂに押し出された作動油が吐出しチェック弁２２を一時的に開き、増圧した作動油を油圧工具Ｕのシリンダヘッドに供給する。

（ピストン３ｂの戻り工程）
図６Ａに示すように、増圧部３のシリンダボディ３ｃにおけるピストン３ｂが左に一定の位置まで押し出されると、切換弁部２におけるスプール径大側が増圧部３を通りタンクＴと導通する。切換弁部２におけるスプール径大側の圧力が減少し、第１スプール２ｂが元の位置(左側)に戻り、切換チェック弁２１も閉じる。増圧部３のピストン径大側の圧力が減少し、増圧部３のピストン径小側に印加された所定圧力（Ｐ圧）により、ピストン３ｂが押し戻される（図６Ａの状態から図５Ａの状態になる）。ピストン３ｂが一定の位置まで押し戻されると、ポンプＰからの所定圧力（Ｐ圧）の作動油が切換弁部２におけるスプール径大側と切換チェック弁２１とに印加されて、再度ピストン行き工程を開始し、この一連の動作を作動油が所定の高圧（第１圧力値Ｇ１）に達するまで繰り返す。

（油圧工具Ｕにおけるシリンダヘッドの戻し工程）
ピストン３ｂの行き工程とピストン３ｂの戻り工程を繰り返し、第３ポート（Ｐ２ポート）１１ａの圧力が設定圧、例えば約７０[ＭＰａ]に到達後、高圧リリーフ弁９が作動し、圧力スイッチ８に作動油が供給され、圧力スイッチ８が圧力を検知して、到達信号を出力する。到達信号がコントローラＷに受信されると、コントローラＷからの指令によって、方向制御部７の電磁弁５が切り換わって方向切換弁６の第２スプール６ｂが切り換わる。ポンプＰからの所定圧力（Ｐ圧）が印加されることでパイロットチェック弁１５が作動し、油圧工具Ｕのシリンダヘッドに溜まった作動油がタンクＴに排出され、油圧工具Ｕのシリンダヘッド内のスプリングの復元力によりシリンダヘッドが全開する。

上述の油圧ブースタ装置１は、仕様等に合わせて適宜仕様変更する場合がある。本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、本発明を逸脱しない範囲において種々変更が可能である。

１ 油圧ブースタ装置
２ 切換弁部、２ａ ボディ、２ｂ 第１スプール
３ 増圧部、３ａ シリンダ室、３ｂ ピストン、３ｃ シリンダボディ
４ 油圧シリンダ
５ 第１電磁弁、５ａ タンク接続用電磁弁、５ｂ ポンプ接続用電磁弁、５ｃ ボディ、５ｐ１ 第１流路、５ｐ２ 第３流路
６ 方向切換弁、６ａ ボディ、６ｂ 第２スプール、６ｅ 第２流路、６ｆ 第４流路、６ｇ１、６ｇ２ ダンパ、６ｈ 貫通穴、６ｊ 中央ランド、６ｋ１ 第１ランド、６ｋ２ 第２ランド、６ｕ１ 第１ノッチ、６ｕ２ 第２ノッチ
７ 方向制御部
８ 圧力スイッチ、８ａ ケース、８ｂ マイクロスイッチ、８ｃ ホルダ、
８ｄ ポペット、８ｄ１ フランジ、８ｆ スプリング、８ｇ 固定部材、８ｈ ポペット
９ 高圧リリーフ弁、９ａ ボディ、９ｂ ニードル弁、９ｂ１ フランジ、９ｃ 段差、９ｄ 貫通穴、９ｆ 弁体、９ｇ 調整ネジ、９ｈ スプリング
１０ マニホールド部、１０ａ 第１ポート（Ｐポート）、１０ｂ 第２ポート（Ｔポート）、１０ｃ ボディ
１１ 低圧リリーフ部、
１１ａ 第３ポート（Ｐ２ポート）、１１ｂ 第４ポート(ドレンポート)、１１ｃ ボディ
１２ 第２電磁弁
１３ 低圧リリーフ弁
１４ 速度調整弁
１５ パイロットチェック弁
１６ 逆止弁
２１ 切換チェック弁
２２ 吐出しチェック弁
Ｅ１ 第１指令
Ｅ２ 第２指令
Ｆ１ 第１状態
Ｆ２ 第２状態
Ｇ１ 第１圧力値（所定の高圧）
Ｇ２ 第２圧力値（所定の低圧）
Ｋ１ プラズマ窒化処理層が形成されている範囲
Ｋ２、Ｋ３ プラズマ窒化処理層が形成されていない範囲
Ｐ ポンプ
Ｔ タンク
Ｕ 油圧工具
Ｗ コントローラ

Claims (6)

1. 切換弁部と増圧部とを有する油圧シリンダと、第１電磁弁と方向切換弁とを有する方向制御部と、圧力スイッチと、高圧リリーフ弁を有するマニホールド部とを備え、ポンプからの作動油を送液し、前記油圧シリンダにて増圧した作動油を油圧工具に供給し、その後、前記油圧工具に供給する作動油が所定の高圧に達すると前記高圧リリーフ弁が作動して前記圧力スイッチが作動し、前記油圧工具に供給した作動油をタンクに排出する構成であり、前記油圧シリンダは前記切換弁部のボディに内蔵された第１スプールを作動させることで前記増圧部のシリンダ室に内蔵されたピストンを作動させる構成であり、前記方向制御部は前記方向切換弁のボディに内蔵された第２スプールを前記第１電磁弁によって作動させる構成であり、且つ、前記ポンプからの作動油を送液可能に作動させるポンプ接続用電磁弁と前記タンクに作動油を排出可能に作動させるタンク接続用電磁弁とが前記第１電磁弁のボディに配設されている構成であって、
   前記切換弁部と前記増圧部とは連結構造または一体構造となっており、且つ、前記第１スプールと前記ピストンとは並設しており、前記高圧リリーフ弁のボディに内蔵されたニードル弁が弁体から離れて作動する構成であって、前記ニードル弁の動作範囲を規制する段差が前記高圧リリーフ弁のボディの内壁に形成されており、且つ、作動油を排出可能な貫通孔が前記高圧リリーフ弁のボディに複数形成されている構成であること
   を特徴とする油圧ブースタ装置。
2. 切換弁部と増圧部とを有する油圧シリンダと、第１電磁弁と方向切換弁とを有する方向制御部と、圧力スイッチと、高圧リリーフ弁を有するマニホールド部とを備え、ポンプからの作動油を送液し、前記油圧シリンダにて増圧した作動油を油圧工具に供給し、その後、前記油圧工具に供給する作動油が所定の高圧に達すると前記高圧リリーフ弁が作動して前記圧力スイッチが作動し、前記油圧工具に供給した作動油をタンクに排出する構成であり、前記油圧シリンダは前記切換弁部のボディに内蔵された第１スプールを作動させることで前記増圧部のシリンダ室に内蔵されたピストンを作動させる構成であり、前記方向制御部は前記方向切換弁のボディに内蔵された第２スプールを前記第１電磁弁によって作動させる構成であり、且つ、前記ポンプからの作動油を送液可能に作動させるポンプ接続用電磁弁と前記タンクに作動油を排出可能に作動させるタンク接続用電磁弁とが前記第１電磁弁のボディに配設されている構成であって、
   前記切換弁部と前記増圧部とは連結構造または一体構造となっており、且つ、前記第１スプールと前記ピストンとは並設しており、コントローラからの第１指令によって前記第１電磁弁を作動させて前記ポンプからの作動油を送液し、前記油圧工具に供給する作動油が第１圧力値に達するように前記ピストンを作動させる構成であって、第２電磁弁と低圧リリーフ弁とを有する低圧リリーフ部をさらに備え、前記コントローラからの第２指令によって前記第２電磁弁を作動させて前記油圧工具と前記低圧リリーフ弁とを接続し、前記ピストンを作動させずに前記ポンプからの作動油を前記油圧工具に供給し、前記油圧工具を作動させて、前記油圧工具に供給した作動油が第２圧力値に達すると前記低圧リリーフ弁が作動し、その後、前記油圧工具と前記低圧リリーフ弁とが非接続状態となる構成であること
   を特徴とする油圧ブースタ装置。
3. 前記低圧リリーフ部と前記マニホールド部とは連結構造または一体構造となっていること
   を特徴とする請求項２記載の油圧ブースタ装置。
4. 前記シリンダ室は、前記ピストンと接する範囲にプラズマ窒化処理層が形成されていること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の油圧ブースタ装置。
5. 前記ポンプに接続する第１ポートと前記タンクに接続する第２ポートとが前記マニホールド部に設けられており、
   前記マニホールド部と前記油圧シリンダとは連結構造または一体構造となっていること
   を特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の油圧ブースタ装置。
6. 前記圧力スイッチはケースに内蔵されたマイクロスイッチをポペットによって作動させる構成であって、前記方向制御部と前記圧力スイッチとを各々前記マニホールド部に外付けしたこと
   を特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の油圧ブースタ装置。

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