JPH0326308Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、流体圧力を増圧して供給する増圧装
置に関するものである。

従来の技術 本考案者らは、先に、隔壁にそれを挟む一対の
シリンダを連結し、それらのシリンダ内において
一体に往復動するピストンでシリンダを増圧室と
駆動室とに区分し、この駆動室に切換弁によつて
交互に圧力流体を導入してピストンを往復動さ
せ、このピストンの往復動によつて増圧室の流体
を増圧する増圧装置を提案した（一例として、実
開昭58−193101号公報参照）。

さらに、その増圧装置の構成を単純化するた
め、ピストンの往復動によつて直接切換弁の切換
えを行うように構成し、実験を試みたところ、増
圧装置に供給されるラインエアが所定の圧力を有
するときには、駆動室に交互に圧力流体を導入す
る切換弁の切換えが確実に行われるが、工場の稼
動の終了等によつてラインエアの圧力が徐々に低
下し、ピストンの往復動のサイクルが徐々に遅く
なつた場合に、切換弁が中立位置で停止し、工場
の稼動の開始等によつてラインエアの圧力が高ま
つても再起動しないことがあつた。

本考案者らは、実験の結果、この再起動できな
い状態は、次の現象によつて生ずることを確かめ
ている。

ここで、上記実験に用いた増圧装置の構成を第
１図により説明する。

第１図において、本体ブロツク１は、入口ポー
ト２、出口ポート３及び排気ポート４を備え、こ
の本体ブロツク１を挟んでその両側に連設される
一対のシリンダ５Ａ，５Ｂにおけるピストン６
ａ，６ｂを上記本体ブロツク１に気密状態で貫通
させたロツド７により互いに連結し、両シリンダ
５Ａ，５Ｂにおいてピストン６ａ，６ｂによりそ
れらの内側（本体ブロツク１側）及び外側にそれ
ぞれ増圧室８ａ，８ｂ及び駆動室９ａ，９ｂを区
画形成している。

また、上記本体ブロツク１の内部に形設された
流体流路には、入口チエツク弁１０ａ，１０ｂ、
出口チエツク弁１１ａ，１１ｂ、ガバナ１２及び
切換弁１３がそれぞれ組込まれ、さらに該本体ブ
ロツク１の外部には外部流路１４ａ，１４ｂが付
設されている。

上記入口チエツク弁１０ａ，１０ｂは、入口ポ
ート２から増圧室８ａ，８ｂへの流体の流入のみ
を許容し、出口チエツク弁１１ａ，１１ｂは増圧
室８ａ，８ｂから出口ポート３への流体の流出の
みを許容するものである。また、ガバナ１２は出
口ポート３からの出力圧（２次圧）を制御するた
めのものであり、切換弁１３は、駆動室９ａ及び
９ｂの一方をガバナ１２を介して入口ポート２に
切換連通させると共に、他方を排気ポート４に切
換連通させるためのものである。而して、上記ガ
バナ１２における入口１６、フイードバツクロ１
７及び出口１８を、本体ブロツク１内の流路によ
つて入口ポート２、出口ポート３及び切換弁１３
の入力口１９にそれぞれ連通させると共に、該切
換弁１３の出力口２０ａ，２０ｂ及び排気口２１
ａ，２１ｂを本体ブロツク１内の流路及び外部流
路１４ａ，１４ｂによつて駆動室９ａ，９ｂ及び
排気ポート４にそれぞれ連通させ、さらに該切換
弁１３に設けた位置切換用のプツシユロツド２２
ａ，２２ｂを増圧室８ａ，８ｂ内に突出させ、そ
れにより往復動するピストン６ａ，６ｂがプツシ
ユロツド２２ａ，２２ｂに当接すれば、それらの
ロツド２２ａ，２２ｂが交互に押込まれて切換弁
１３が切換えられ、上記駆動室９ａ，９ｂをガバ
ナ１２と排気ポート４に交互に連通させるように
構成している。

このような構成を有する増圧装置においては、
ピストン６ａ，６ｂが、低下した流体圧の作用力
によりプツシユロツド２２ａ，２２ｂを介して切
換弁１３のスプールを中途まで押圧すると、スプ
ールが切換位置に摺動して駆動室９ａ，９ｂへの
給排気の反転を生じさせる。この場合に、ピスト
ン６ａ，６ｂは僅かな作用力の反転によつて反対
方向に摺動するが、スプールが僅かに切換わつた
位置では駆動室９ａ，９ｂへ切換わつた空気の供
給及び排出が十分に行われないために、ピストン
６ａ，６ｂが反対方向に摺動しても増圧室８ａ，
８ｂには入口チエツク弁１０ａ，１０ｂを閉める
に足る差圧が発生しないので、入口チエツク弁１
０ａ，１０ｂが開放状態となつて増圧室８ａ，８
ｂの空気が入口ポート２側に流れるため、増圧室
８ａ，８ｂの圧力が上昇しない。

このため、流体圧による作用力が殆どない状態
でもピストン６ａ，６ｂが摺動抵抗に打勝つて中
速で摺動し、その慣性力がプツシユロツドを押圧
しているスプリングの付勢力にも打勝つてプツシ
ユロツドを介してスプールを摺動させ始めるが、
スプールの切換え作用力が駆動圧に依存している
ために駆動圧が低圧になると切換え作用力が弱く
なり、切換え途中にあるスプールが駆動室を９
ａ，９ｂ共にブロツクする位置で停止することが
ある。この場合にはラインエアの圧力が高まつて
も駆動室９ａ，９ｂに流体圧力が供給されず、再
起動されないことになる。

考案が解決しようとする問題点 本考案は、上述したピストンの往復動を利用し
て切換弁を切換えるようにした簡単な構成によつ
てラインエアの増圧を行い、ラインエアの圧力が
徐々に低下した場合でも、切換弁が中立位置に停
止することを回避して、増圧装置を確実に再起動
させるものである。

問題点を解決するための手段 本考案は、入口ポート、出口ポート及び排気ポ
ートを備えた本体ブロツクと、それを挟む一対の
シリンダとを備え、それらのシリンダ内において
往復動するピストンを上記本体ブロツクを気密状
態で貫通させたロツドにより互に連結し、上記本
体ブロツクに、入口ポートから両ピストンの内側
の各増圧室への流体の流入のみを許容する入口チ
エツク弁と、上記各増圧室から出口ポートへの流
体の流出のみを許容する出口チエツク弁と、両ピ
ストンの外側の各駆動室を入口ポートと排気ポー
トとに切換え連通させる切換弁とを設けたものに
おいて、上記切換弁の切換用のプツシユロツドを
プツシユロツドばねによつて各増圧室内に突出さ
せるとともに、このプツシユロツドの各内端と上
記切換弁のスプールの端面との間にプツシユロツ
ドの無作用摺動間隙を設け、かつ入口チエツク弁
を入口チエツク弁ばねで付勢することによつて、
上記問題点を解決したものである。

作 用 ラインエアの圧力低下によつてピストンの作用
力が低下した場合は、ピストンの作用力にプツシ
ユロツドばねのばね力を対抗させて、プツシユロ
ツドが無作用摺動間隙を摺動する間にピストンを
停止させる。

低下したピストンの作用力が上記プツシユロツ
ドのばねのばね力に打勝つて、ピストンがプツシ
ユロツドを介して切換弁のスプールを僅かに摺動
させ、駆動室への給排気が反転したときは、ピス
トンが反対方向に摺動する。

この場合、ピストンの反対方向への摺動によつ
て増圧する増圧室の入口チエツク弁がばねによつ
て確実に閉鎖されるので、この増圧室の圧力が速
やかに上昇し、この圧力によつて反転して摺動す
るピストンの慣性力が小さくなるため、これに対
抗して作用するプツシユロツドばねのばね力が、
ピストンによるプツシユロツドの無作用間隙以上
の摺動を防止して、切換弁のスプールが摺動する
ことを確実に阻止する。切換弁のスプールが僅か
に摺動した状態であつても、工場の稼動の開始等
によつてラインエアの圧力が上昇すれば、駆動室
に流体圧力が供給され、増圧装置は再起動する。

実施例 以下に本考案の実施例を図面を参照しながら詳
細に説明する。

本考案の増圧装置は、基本的には第１図によつ
て既に説明したような構成を有するものである。

前記構成の増圧装置において、第１図に示した
状態は、ピストン６ａ，６ｂ及びロツド７が同図
においての左動端に達し、右方の増圧室８ａ内の
圧縮空気を増圧して出口ポート３から出力し終る
と共に、切換弁１３を図示した位置に切換えて、
左方の駆動室９ｂを切換弁１３及びガバナ１２を
介して入口ポート２に連通させ、それと同時に、
右方の駆動室９ａを切換弁１３及び排気ポート４
を介して大気に開放させた状態を示している。従
つて、ピストン６ａ，６ｂ及びロツド７は左方の
駆動室９ｂにおいてピストン６ｂに作用する力と
右方の増圧室８ａにおいてピストン６ａに作用す
る力の合力により右方への駆動が開始され、これ
に伴つて左方の増圧室８ｂにおける圧縮空気が圧
縮され、出口チエツク弁１１ｂを通して出口ポー
ト３から流出する。これと並行して、入口ポート
２から１次圧としてのラインエアが入口チエツク
弁１０ａを通して増圧室８ａに流入するのは勿論
である。

このようにして、ピストン６ａ，６ｂ及びロツ
ド７が右動端に達すれば、左方のピストン６ｂに
よりプツシユロツド２２ｂが押込まれて切換弁１
３が自動的に図示とは逆の位置に切換わり、これ
によりピストン６ａ，６ｂ及びロツド７は再び左
動し、右方の増圧室８ａにおいて昇圧したライン
エアが出口チエツク弁１１ａを通して出口ポート
３から出力され、このような動作の繰返しによ
り、両増圧室から増圧したラインエアが連続して
出力される。

また、上記のようにして増圧装置の出口ポート
３から出力される２次圧は、ガバナ１２により任
意の値に設定され、且つその２次圧は負荷流量の
増減に拘らず略一定に調圧される。即ち、出口ポ
ート３における２次圧がガバナ１２のフイードバ
ツク口１７にフイードバツクされ、２次圧の変動
に応じてガバナ１２の出力圧を増減するため、駆
動室９ａ，９ｂに加わる圧縮空気の圧力が調節さ
れ、２次圧は所期の設定圧に調圧される。

上記増圧装置の要部は、具体的には第２図に示
すように構成される。

第２図において、本体ブロツク１の左右両側
は、チエツク弁ボデイ３２ａ，３２ｂによつて閉
鎖されており、このチエツク弁ボデイ３２ａ，３
２ｂの外周にシールを介してシリンダ５Ａ，５Ｂ
の円筒部３３ａ，３３ｂの端部を嵌着している。

上記チエツク弁ボデイ３２ａに設けた入口チエ
ツク弁１０ａは、入口ポート２に連通する流路３
４に開口する弁座３５を有し、この弁座３５を閉
鎖する弁体３８は、チエツク弁ボデイ３２ａに設
けた止め輪３６で係止されている入口チエツク弁
ばね３７で付勢されている。なお、図示を省略し
ているが、チエツク弁ボデイ３２ｂに設けた入口
チエツク弁１０ｂは、上記弁１０ａと同一構成で
ある。

また、上記本体ブロツク１に組込まれたガバナ
１２は、ガバナ本体４１に入口１６、出口１８及
びフイードバツク口１７を備え、入口１６を本体
ブロツク１の入口ポート２に、出口１８を切換弁
１３の入力口１９に、フイードバツク口１７を本
体ブロツク１の出口ポート３にそれぞれ連通させ
ている。上記ガバナ本体４１における入口１６と
出口１８は、ガバナ本体４１に形設した弁座４２
を通して互いに連通し、該弁座４２にバルブスプ
リング４３で付勢した弁体４４によつて開閉可能
に構成され、該弁体４４に一体的に固定した弁杆
４５を上記フイードバツク口１７に通じるフイー
ドバツク室４６内に突出させている。上記弁杆４
５は、上記フイードバツク室４６を区画するダイ
ヤフラム５０の上面に作用する２次圧設定用の調
圧スプリング５３の付勢力と、ダイヤフラム５０
の下面に作用するフイードバツク室４６の流体圧
による付勢力のバランスにより押圧され、弁座４
２が上記付勢力の差に応じて開口される。従つ
て、出口ポート３における２次圧が調圧スプリン
グ５３による設定圧以下の場合には、フイードバ
ツク室４６が低圧状態となつて、入口１６から弁
座４２を通して出口１８に調圧供給を行わせ、こ
れとは逆に、フイードバツク室４６における流体
圧による付勢力が大きい場合には、弁杆４５が上
動してバルブスプリング４３で付勢された弁体４
４が弁座４２を閉鎖し、それによつて出口ポート
３における２次圧を設定圧まで減圧させる。

上記ガバナ１２における設定圧の調節は、キヤ
ツプ５４を回して調圧ねじ５６を進退させて、調
圧スプリング５３の付勢力を加減することにより
行われる。

上記本体ブロツク１に組込まれた切換弁１３
は、第２図に示すように、スプール弁として構成
されたものである。即ち、本体ブロツク１には前
記一対の増圧室８ａ，８ｂを連通させる通孔６１
が形設され、該通孔６１に嵌着したスリーブ６２
をプツシユロツドガイド６４ａ，６４ｂを介して
一対のチエツク弁ボデイ３２ａ，３２ｂ間で挟着
することにより固定し、それらの内部に、外周面
にスリーブ６２内を摺動するランド６６ａ，６６
ｂを備えた流路切換用のスプール６６及び該スプ
ール６５を押圧するプツシユロツド２２ａ，２２
ｂを軸方向に摺動可能に嵌挿している。上記プツ
シユロツド２２ａ，２２ｂは、外端にばね座とし
て機能する鍔６８ａ，６８ｂが固定され、それら
の鍔６８ａ，６８ｂとプツシユロツドガイド６４
ａ，６４ｂとの間にプツシユロツドばね６９ａ，
６９ｂを縮設して、プツシユロツド２２ａ，２２
ｂをチエツク弁ボデイ３２ａ，３２ｂに設けた開
口を通して常時増圧室８ａ，８ｂに向けて付勢し
ている。

而して、上記切換弁１３における入力口１９及
び出力口２０ａ，２０ｂはガバナ本体４１の出口
１８及び外部流路１４ａ，１４ｂの一端に、排気
口２１ａ，２１ｂは排気ポート４にそれぞれ連通
している。

また、切換弁１３のスプール６５の端面とプツ
シユロツドばね６９ａ，６９ｂで増圧室８ａ，８
ｂに向けて付勢されているプツシユロツド２２
ａ，２２ｂのスプール側の端面との間には、プツ
シユロツド２２ａ，２２ｂの無作用摺動間隙ｌが
設けられている。

而して、第２図は、図示を省略しているピスト
ン６ｂの右動により、プツシユロツド２２ｂが上
記無作用摺動間隙ｌを越えて摺動してスプール６
５を押圧摺動させ、入力口１９からの圧力流体
を、出力口２０ａ及び外部流路１４ａを通して駆
動室９ａへ流入するように切換えた状態を示して
いる。

第２図図示の状態から駆動室９ａへ流入した圧
力流体の流体圧によつてピストン６ａ，６ｂが左
動して左動端近くに達すると、ピストン６ａはプ
ツシユロツド２２ａをプツシユロツドばね６９ａ
の付勢力に抗して押圧するが、プツシユロツド２
２ａが無作用摺動間隙ｌを摺動している間は、ス
プール６５は図示の状態を保つ。ピストン６ａ，
６ｂがさらに左動すると、プツシユロツド２２ａ
はスプール６５の端面６７ａに当接してスプール
６５を左動させ、入力口１９からの圧力流体を出
力口２０ａから出力口２０ｂに切換えてピストン
６ａ，６ｂを右動させる。

上述の作動状態において、工場の稼動の終了等
によつてラインエアの圧力が徐々に低下してピス
トン６ａ，６ｂの往復動のサイクルが徐々に遅く
なり、ピストン６ａ，６ｂの作用力が低下する
と、ピストン６ａ，６ｂの低下した作用力がプツ
シユロツドばね６９ａ，６９ｂの付勢力に対抗で
きなくなり、ピストン６ａ，６ｂはプツシユロツ
ド２２ａ，２２ｂを無作用摺動間隙ｌだけ摺動さ
せる間に停止する。したがつて、切換弁１３のス
プール６５は摺動しない。

また、ピストン６ａ，６ｂの低下した作用力が
プツシユロツドばね６９ａ，６９ｂの付勢力に勝
つて、プツシユロツド２２ａ，２２ｂを無作用摺
動間隙ｌ以上押圧し、これによつてスプール６５
を僅かに摺動させて駆動室９ａ，９ｂの給排気が
逆転したときには、ピストン６ａ，６ｂは反対方
向に摺動する。

ピストン６ａ，６ｂが反対方向に摺動すると、
増圧側の増圧室（ピストンが図において左動する
ときは増圧室８ａ、右動するときは増圧室８ｂ）
の入口チエツク弁１０ａまたは１０ｂがばねによ
つて確実に閉鎖されるので、増圧側の増圧室８ａ
または８ｂの圧力が速やかに上昇し、この圧力に
よつてピストン６ａ，６ｂの動きが遅くなつて慣
性力が小さくなり、この力に対抗するプツシユロ
ツドばね６９ａまたは６９ｂの付勢力によつて、
ピストン６ａ，６ｂがプツシユロツド２２ａまた
は２２ｂを無作用摺動間隙ｌ以上摺動させてスプ
ール６５に作用することを確実に阻止する。スプ
ール６５は僅かに摺動した状態であつても、工場
の稼動の開始等によつてラインエアの圧力が上昇
すれば、増圧装置は再起動する。

考案の効果 本考案においては、プツシユロツドばねで付勢
されて増圧室に突出しているプツシユロツドの内
端と切換弁のスプールとの間にプツシユロツドの
無作用摺動間隙を設け、かつ増圧室へ圧力流体の
流入を許容する入口チエツク弁に入口チエツク弁
ばねを設けたので、圧力流体の圧力が徐々に低下
した場合でも、切換弁のスプールが中立位置に停
止することを阻止でき、増圧装置を確実に再起動
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の基本構成図、第２図
はその具体的構成を示す縦断正面図である。 １……本体ブロツク、２……入口ポート、３…
…出口ポート、４……排気ポート、５Ａ，５Ｂ…
…シリンダ、６ａ，６ｂ……ピストン、７……ロ
ツド、８ａ，８ｂ……増圧室、９ａ，９ｂ……駆
動室、１０ａ，１０ｂ……入口チエツク弁、１１
ａ，１１ｂ……出口チエツク弁、１３……切換
弁、２２ａ，２２ｂ……プツシユロツド、３７…
…チエツク弁ばね、６５……スプール、６９ａ，
６９ｂ……プツシユロツドばね、ｌ……無作用摺
動間隙。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 入口ポート、出口ポート及び排気ポートを備え
   た本体ブロツクと、それを挟む一対のシリンダと
   を備え、それらのシリンダ内において往復動する
   ピストンを上記本体ブロツクを気密状態で貫通さ
   せたロツドにより互に連結し、上記本体ブロツク
   に、入口ポートから両ピストンの内側の各増圧室
   への流体の流入のみを許容する入口チエツク弁
   と、上記各増圧室から出口ポートへの流体の流出
   のみを許容する出口チエツク弁と、両ピストンの
   外側の各駆動室を入口ポートと排気ポートとに切
   換え連通させる切換弁とを設けたものにおいて、
   上記切換弁の切換用のプツシユロツドをプツシユ
   ロツドばねによつて各増圧室内に突出させるとと
   もに、このプツシユロツドの各内端と上記切換弁
   のスプールの端面との間にプツシユロツドの無作
   用摺動間隙を設け、かつ入口チエツク弁を入口チ
   エツク弁ばねで付勢したことを特徴とする増圧装
   置。