JPH0424150Y2 - - 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］ 供給流体の圧力を、その流体自体の圧力を利用
して昇圧し、出力するようにした増圧装置は、既
に知られている（一例として、実開昭58−193101
号公報参照）。

上記公知の増圧装置は、第３図に示すように、
本体ブロツク１に、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の
両側に連設した一対のシリンダ５Ａ，５Ｂにおけ
るピストン６ａ，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内においてピストン６
ａ，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、フイードバツク口１７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２１ａ，２１ｂを本
体ブロツク１内の流路及び外部流路１４ａ，１４
ｂ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２２ａ，２２ｂをス
プリング２３ａ，２３ｂによつて増圧室８ａ，８
ｂ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がスプ
リング２３ａ，２３ｂの付勢力に抗して押込まれ
て切換弁１３が切換えられ、上記駆動室９ａ，９
ｂ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。

上記増圧装置は、ピストンが高速で作動してい
る間はピストンの往復動によつて切換弁の切換え
が支障なく行われるが、作業終了時などに供給圧
が低下して、ピストンが低速で駆動されるように
なると、切換弁が中立位置付近に達したときに、
ピストンの操作力が切換弁に十分に作用しなくな
つて、切換弁が中立位置で停止し、再起動しなく
なる場合もある。

この問題を解決するために、切換弁等に改良を
施して、供給圧が低下した場合においても、再起
動が不能の状態で停止するのを防止した増圧装置
も、本考案者等が既に提案している（例えば、実
開昭59−144203号公報、実開昭62−108601号公報
参照）。

これら既提案の増圧装置は、供給圧が低下して
も切換弁が確実に切換わるので、再起動不能にな
ることを防止できるが、いずれの場合も特別な構
造の切換弁を必要とするので、コストが高くなる
という問題がある。

［考案が解決しようとする課題］ 本考案の技術的課題は、切換弁に複雑な構造上
の改変を施すことなく、簡易な手段によつて、供
給流体圧が低下した場合にも、確実に再起動でき
るようにした増圧装置を得ることにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本考案は、上述の増
圧装置において、各入口チエツク弁が、チエツク
弁ばねにより弁座の閉鎖方向に付勢されたチエツ
ク弁本体と、該チエツク弁本体に対して摺動可能
で先端が増圧室内に突出すると突子と、チエツク
弁本体とその突子との間に縮設した補助ばねとを
備えている点に特徴を有している。

［作用］ 供給流体圧が所定の圧力の場合は、ピストンの
駆動により増圧される増圧室の流体圧によつて入
口チエツク弁が閉鎖し、ピストンが反転して増圧
室の流体圧が低下すると、供給流体圧によつて入
口チエツク弁が開放して、増圧室に流体が供給さ
れる。

作業の終了等により供給流体圧が低下して、そ
の作用力が、チエツク弁体に作用するチエツク弁
ばね及び補助ばねの付勢力の和より小さくなる
と、ピストンが反転して増圧室の流体圧が低下し
ても、入口チエツク弁が弁座の閉鎖状態を保持す
るため、増圧室への流体の流入が遮断される。

したがつて、ピストンは、切換弁を中立位置に
おいて停止させるようなことなく、ピストンの両
側に作用する流体圧の作用力等がバランスする位
置に停止する。

作業の再開等により供給流体圧が上昇すると、
入口チエツク弁から増圧室に供給される流体圧に
よつてピストンが駆動される。

増圧装置の再起動は、入口チエツク弁に僅かな
改変を施すのみでよいため、特別な切換弁を使用
する必要がない。また、何らかの手段によつてピ
ストンを直接停止させるものと異なり、構成が簡
単でかつ小形にすることができる。

［実施例］ 本考案の増圧装置は、基本的には第３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３図に示した
状態は、ピストン６ａ，６ｂ及びロツド７からな
るピストン組立体が同図において左端に達し、右
側の増圧室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、左側の駆動室９ｂを切換弁１
３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、右側の駆動室９ａを切換弁１
３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。

したがつて、この状態からは、ピストン組立体
が、左側の駆動室９ｂにおいてピストン６ｂに作
用する力と右側の増圧室８ａにおいてピストン６
ａに作用する力との合力により、右方への駆動を
開始し、これに伴つて左側の増圧室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、ピストン組立体が右端に達す
れば、左側のピストン６ｂによりプツシユロツド
２２ｂが押込まれて切換弁１３が図示とは逆の位
置に切換わり、これによりピストン組立体は再び
左動し、右側の増圧室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。

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に加わる空気圧力が調節さ
れ、負荷流量の増減に拘らず略一定に調圧され
る。

上記増圧装置の要部は、具体的には第１図に示
すように構成される。

第１図における、本体ブロツク１の左右両側
は、各種部品を固定するサイドプレート３０ａ，
３０ｂが取付けられており、この本体ブロツク１
の外周にシリンダ５Ａ，５Ｂの円筒部３１ａ，３
１ｂの端部を嵌着している。

上記本体ブロツク１に設けた入口チエツク弁１
０Ｂは、入口ポート２に連通するガバナ１２の入
口１６に開口する弁座２４を有し、この弁座２４
を閉鎖する弁体２５は、サイドプレート３０ｂに
係止されているチエツク弁ばね２６で弁座側に付
勢され、弁体２５の弁座と反対側に設けたガイド
２７と該ガイド２７内に摺動自在でかつ抜出し不
能に挿入された突子２８との間に、補助ばね２９
が縮設されている。なお、図示を省略している
が、本体ブロツク１における増圧室８ａとガバナ
１２との間に設けた入口チエツク弁１０Ａも、上
記入口チエツク弁１０Ｂと同一構成である。

上記構成を有する入口チエツク弁１０Ａ，１０
Ｂにおいて、チエツク弁ばね２６の付勢力をF_S、
ピストン６ａ，６ｂにより突子２８が押圧された
ときの補助ばね２９の付勢力をF_T、供給空気の
通常の圧力により付勢力をF_Aとすると、ばね２
６，２９の付勢力は、F_S＋F_T＜F_Aに設定されて
いる。

また、上記本体ブロツク１に組込まれたガバナ
１２は、出口１８を備えたバルブスプリング座３
７，フイードバツク口１７を備えたガバナ弁座体
３８、上記バルブスプリング座３７の出口１８に
摺動可能に嵌挿されたガバナ弁３９及び該ガバナ
弁３９をガバナ弁座体３８に付勢するバルブスプ
リング４０を備え、バルブスプリング座３７とガ
バナ弁座体３８の間に設けられた入口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。

上記入口１６と出口１８の間は、ガバナ弁２９
によつて開度調整可能に構成されており、該ガバ
ナ弁３９に一体的に固定した弁杆４１を上記フイ
ードバツク口１７に通じるフイードバツク室４２
内に突出させている。該フイードバツク室４２を
区画するダイヤフラム４３は、その中心部をリリ
ーフポート４４を有するリリーフ弁座４５とダイ
ヤフラムシエル４６とで挟持されており、リリー
フポート４４は弁杆４１によつて閉鎖されてい
る。

上記弁杆４１は、上記ダイヤフラムシエル４６
の上面に作用する２次圧設定用の調圧スプリング
４７の付勢力と、ダイヤフラム４３の下面に作用
するフイードバツク室４２の流体圧による付勢力
のバランスにより押圧され、ガバナ弁３９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４７によ
る設定圧以下の場合には、フイードバツク室４２
が低圧状態となつて、入口１６からガバナ弁３９
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４２における流体圧によ
る付勢力が大きい場合には、バルブスプリング４
０で付勢されたガバナ弁３９がガバナ弁座体３８
を閉鎖すると共に、ダイヤフラム４３の膨出によ
つて弁杆４１がリリーフポート４４を開放し、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４８を回して調圧ねじ４９を進退させ、調圧
スプリング４７の付勢力を加減することにより行
われる。

上記構成のガバナ１２におけるガバナ弁３９に
は、出口１８及び切換弁１３を介して連通してい
る駆動室９ａ，９ｂの圧力がガバナ弁座体３８を
閉鎖する力として作用しているので、駆動室９
ａ，９ｂの圧力が低下すると、ガバナ弁３９に作
用する力関係がくずれ、ガバナ弁３９がガバナ弁
座体３８を開放して入口１６から出口１８、切換
弁１３を通つて駆動室９ａ，９ｂに圧力流体が供
給される。したがつて、駆動室９ａ，９ｂの圧力
が所期の設定圧に維持されるので、ピストン６
ａ，６ｂが低圧で駆動することがない。

上記本体ブロツク１に組込まれた切換弁１３
は、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には一対の増圧室８ａ，８ｂ
を連通させる通孔が形設され、該通孔に嵌着した
スリーブ５０をプツシユロツドガイド５１ａ，５
１ｂを介して一対のサイドプレート３０ａ，３０
ｂ間で挟着することにより固定し、それらの内部
に、摺動方向に貫通する貫通孔５２を設けて薄肉
中空とした流路切換用のスプール５３及び該スプ
ール５３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、内方にスプリング
座として機能する段部５４ａ，５４ｂが、中間に
鍔５５ａ，５５ｂが形成されており、それらの段
部５４ａ，５４ｂの間にトラベルスプリング５６
を縮設して、ベアリング５７ａ，５７ｂで支持さ
れた先端をサイドプレート３０ａ，３０ｂ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。このスプリング５６の付勢力は、増
圧室の空気圧力の対抗力を発生させるものであ
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はバルブスプリング座３
７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５３の端面と、ト
ラベルスプリング５６で増圧室８ａ，８ｂに向け
て付勢されているプツシユロツド２２ａ，２２ｂ
の内端面との間には、プツシユロツド２２ａ，２
２ｂの無作用摺動間隙が設けられている。

第１図は、ピストン６ｂが右動により右端近く
に達し、プツシユロツド２２ｂがスプール５３を
押圧摺動させる状態を示している。

同図の状態から駆動室９ｂの流体圧によつてピ
ストン６ａ，６ｂがさらに右動すると、ピストン
６ｂがプツシユロツド２２ｂを押圧し、鍔５５ｂ
がスプール５３の端面に当接してスプール５３を
右動させ、入力口１９からの圧力流体を出力口２
０ｂから出力口２０ａに切換えて、ピストン６
ａ，６ｂを左動させる。

次に、第２図を参照して、上記ピストン６ａ，
６ｂの往復動時における入口チエツク弁の動作を
述べる。

ピストン６ａ，６ｂが同図において右方に駆動
されているときは、増圧室８ｂの空気が増圧され
て、その流体圧による作用力F_Bが供給空気圧に
よる付勢力F_Aより大きいので、入口チエツク弁
１０Ｂは閉鎖している（第２図Ａ参照）。

供給空気圧F_Aが常用の圧力のときは、ピスト
ン６ｂが反転して左動すると、増圧室８ｂの流体
圧が急速に低下するとともに、補助スプリング２
９の弁体２５に対する付勢力が減少するので、入
口チエツク弁１０Ｂは供給流体圧F_Aによつて開
放され、空気が増圧室８ｂに供給される（第２図
Ｂ参照）。

作業の終了等により供給空気圧F_Aが低下して、
ばね２６，２９による弁座２４のクラツキング圧
と供給空気圧とが同じか、或いは供給空気圧がク
ラツキング圧より小さくなつた場合、ピストン６
ｂが反転すると、増圧室８ｂのデツドボリウムの
空気圧は急激に低下しても、供給空気圧がクラツ
キング圧と等しいか或いは低いため、入口チエツ
ク弁１０Ｂは開放しない。

したがつて、増圧室８ｂの空気圧は大気圧まで
低下し、ピストン６ａ，６ｂは、駆動室９ａに供
給される供給空気圧の作用力と、増圧室８ａの空
気圧の作用力及びピストンの摩擦力とがバランス
した位置に停止する（第２図Ｃ参照）。

作業の再開等により供給空気圧F_Aが常用の圧
力に昇圧すると、昇圧した供給空気圧によつて入
口チエツク弁１０Ｂが開放して増圧室８ｂに空気
が供給されるので、増圧装置が再起動する。

したがつて、入口チエツク弁１０Ａ，１０Ｂ
に、ピストン６ａ，６ｂによつて押圧される突子
２８と補助ばね２９とを付加しただけの簡単な構
成によつて、増圧装置を確実に再起動できるの
で、安価なものとすることができる。

また、チエツク弁ばね２６のクラツキング圧の
みによつて増圧室８ａ，８ｂへの空気の供給を遮
断する場合と異なり、ばね２６のクラツキング圧
を小さくできるので、増圧室８ａ，８ｂへの供給
量を増加させることができる。

［考案の効果］ 本考案の増圧装置は、供給流体圧が低下したと
きは、入口チエツク弁により増圧室への流体の供
給を遮断して、ピストンを停止させるので、切換
弁の構造を改変する場合と比べて、確実に再起動
できる増圧装置を安価なものとすることができ
る。

また、ピストンの押圧により弁座閉鎖方向の付
勢力が発生する補助ばねを併用したため、チエツ
ク弁ばねの付勢力を小さくできるので、増圧室に
供給する流体の量を増加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要部縦断正面図、第
２図Ａ〜Ｃは動作の説明図、第３図は公知の増圧
装置の基本構成図である。 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、２５……弁体、２６……チエツク弁ばね、２
８……突子、２９……補助ばね。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 本体ブロツクを挟む一対のシリンダを備え、こ
   れらのシリンダ内を往復動する一対のピストンを
   上記本体ブロツクを気密に貫通させたロツドによ
   り互いに連結し、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、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、ピストンにより駆動されて両ピスト
   ン外側の各駆動室を、入口ポートと排気ポートと
   に切換えて連通させる切換弁とを設けた増圧装置
   において、 上記各入口チエツク弁が、チエツク弁ばねによ
   り弁座の閉鎖方向に付勢されたチエツク弁本体
   と、該チエツク弁本体に対して摺動可能で先端が
   増圧室内に突出する突子と、チエツク弁本体とそ
   の突子との間に縮設した補助ばねとを備えてい
   る、 ことを特徴とする増圧装置。