JPH06213201A - 空気／オイル圧増圧装置 - Google Patents

空気／オイル圧増圧装置

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JPH06213201A
JPH06213201A JP5302128A JP30212893A JPH06213201A JP H06213201 A JPH06213201 A JP H06213201A JP 5302128 A JP5302128 A JP 5302128A JP 30212893 A JP30212893 A JP 30212893A JP H06213201 A JPH06213201 A JP H06213201A
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JP
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piston
chamber
annular space
air
sections
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JP5302128A
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Michael Glaser
グレイザー マイケル
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POWER PRODUCTS Ltd
Power Products Ltd
Original Assignee
POWER PRODUCTS Ltd
Power Products Ltd
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Publication date
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    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B3/00—Intensifiers or fluid-pressure converters, e.g. pressure exchangers; Conveying pressure from one fluid system to another, without contact between the fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F15B11/0325—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force by means of fluid-pressure converters the fluid-pressure converter increasing the working force after an approach stroke
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 異なる流動媒体を互いに分離し、流動媒体が
ピストンの外部表面周囲に漏れることを防止する遮断シ
ステムを提供する。 【構成】 チャンバー２０を規定する延長側壁１４と一
対の端壁１６、１８とを設けたハウジング１２を有し、
チャンバーはピストン２２により、空気区分２４とオイ
ル区分２６とに分けられる。ピストンは第一端部表面２
８、第二端部表面３０、及びこれらの間に延在する外部
壁表面３２とを有する。外部壁表面はハウジング側壁に
より空気区分をオイル区分より分離及び封止する。ハウ
ジング側壁によりピストンの第一及び第二端部表面の間
に設けられた閉鎖環状空間を規定する。導管により環状
の空間はハウジング外部と流通するため、閉鎖された環
状空間とハウジング外部との間に圧力差が生じる。従っ
て閉鎖環状空間内の流動媒体は外部へ流出し、空気区分
の媒体がオイル区分へ漏れ込むことを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、二つの流動媒体を相互
より分離する遮断システム、特にチャンバー内に移動可
能に設けられたピストンの外部表面周囲の流動媒体の漏
れを防止する遮断システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】二つの異なる加圧手段を有するマルチピ
ストン空気／オイル圧増圧装置は従来技術において周知
であり、米国特許第４，２７１，６７１号、４，３０
０，３５１号、及び４，９９３，２２６号などが知られ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術による増圧装置、特に空気／オイル圧増圧装
置に関しては、増圧装置のオイルを有する部分と空気を
有する部分の間で漏れが発生することが問題であった。
流動媒体の一方であるオイルはほぼ圧縮不可能である
が、もう一方の流動媒体である空気は容易に圧縮が可能
であるため、空気とオイルが漏れて混じり合い、空気／
オイル増圧装置の効率に影響を及ぼす。これまで空気／
オイル増圧装置のオイル部分を空気部分より封止する様
々な機構が提案されてきたが、これら従来技術によるシ
ステムはいずれも完全に満足できるものではなかった。
【０００４】そこで、本発明の第１の技術的課題は、上
記欠点に鑑み、二つの異なる流動媒体を互いに分離する
遮断システムを提供することである。
【０００５】また、本発明の第２の技術的課題は、二つ
の異なる流動媒体の漏れ及び混合を防止する遮断システ
ムを提供することである。
【０００６】また、本発明の第３の技術的課題は、チャ
ンバー内に移動可能に設けられたピストンの外部表面周
囲の異なる流動媒体の漏れを防止する遮断システムを提
供することである。
【０００７】また、本発明の第４の技術的課題は、マル
チピストン空気／オイル圧増圧装置の空気の区分とオイ
ルの区分との間の漏れを防止する遮断システム、及び前
述の遮断システムを用いた空気／オイル圧増圧装置を提
供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、チャン
バーを規定する手段であって、前記チャンバーが、実質
的に円筒形の延長側壁と、前記側壁と共に前記チャンバ
ーを規定して一対の対向する端壁部とを含む、前記チャ
ンバーを規定する手段と、前記チャンバー内部に移動可
能に取り付けられ、チャンバーを第一流動媒体区分と第
二流動媒体区分に区切るものであり、第一端部面と、第
二端部面と、前記端部面の間に延在し前記側壁と水密着
して前記第一区分を前記第二区分から封止する外部壁表
面とを設けるピストンであって、前記外部壁表面が、前
記側壁により前記ピストンの前記端部面間の閉鎖環状空
間を規定する連続的に環状の凹部を内部に設ける、前記
ピストンと、前記閉鎖環状空間を前記チャンバーの外部
エリアと流通させ、前記閉鎖環状空間と前記エリアとの
間に圧力差を形成して環状空間内部の流体媒体を外部エ
リアへ流出させ、前記第一及び第二流動媒体区分のいず
れか一方の内部の流動媒体が前記第一及び第二流動媒体
区分の他方に漏れ込むことを防止する導管手段とを有す
ることを特徴とするチャンバー内の異なる二つの流動媒
体を遮断して、異なる流動媒体の混合を防止するシステ
ムが得られる。
【０００９】また、本発明によれば、前記ピストンはフ
リーフロートすることを特徴とするシステムが得られ
る。
【００１０】また、本発明によれば、前記ピストンの端
部面の一つに接続されるピストンロッドを設け、該ピス
トンロッドは、前記一対の端壁部の一つを通って前記チ
ャンバーより突出してなることを特徴とするシステムが
得られる。
【００１１】また、本発明によれば、前記導管手段は、
少なくともその一部が前記ピストンロッド内部に設けら
れてなることを特徴とするシステムが得られる。
【００１２】また、本発明によれば、前記ピストンの端
部面の一つと接続されたガイド手段を設け、前記一対の
端壁部の一方が前記ガイド手段を収容する窪み部を有す
ることを特徴とするシステムが得られる。
【００１３】また、本発明によれば、前記ピストンの端
部面の一つと接続されたガイド手段を設け、前記一対の
端壁部の一方が前記ガイド手段を収容する窪み部を設け
ることを特徴とするシステムが得られる。
【００１４】また、本発明によれば、前記導管は、少な
くともその一部が前記ガイド手段内部に設けられてなる
ことを特徴とするシステムが得られる。
【００１５】また、本発明によれば、前記ガイド手段及
びピストンロッドは、前記ピストンの同じ端部面と接続
されてなることを特徴とするシステムが得られる。
【００１６】また、本発明によれば、前記ガイド手段及
びピストンロッドは、前記ピストンの異なる端部面と接
続されてなることを特徴とするシステムが得られる。
【００１７】また、本発明によれば、前記導管手段は、
前記チャンバーを規定する手段の一部と前記ピストンと
の間において、前記第一及び第二流体区分の一方の内部
に取り付けられた柔軟なチューブを有することを特徴と
するシステムが得られる。
【００１８】また、本発明によれば、前記導管手段は、
前記チャンバーを規定する手段の一部と前記ピストンと
の間において、前記第一及び第二流体区分の一方の内部
に取り付けられた柔軟なチューブを有することを特徴と
するシステムが得られる。
【００１９】また、本発明によれば、前記導管手段は、
前記チャンバーを規定する手段の一部と前記ピストンと
の間において、前記第一及び第二流体区分の一方の内部
に取り付けられた柔軟なチューブを有することを特徴と
するシステムが得られる。
【００２０】また、本発明によれば、一組の環状ピスト
ンシールが、前記外部壁表面上に設けられ、その一方が
前記閉鎖環状空間のどちらかの側に設けられることを特
徴とするシステムが得られる。
【００２１】また、本発明によれば、一組の環状ピスト
ンシールが、前記外部壁表面上に設けられ、その一方が
前記閉鎖環状空間のどちらかの側に設けられることを特
徴とするシステムが得られる。
【００２２】また、本発明によれば、一組の環状ピスト
ンシールが、前記外部壁表面上に設けられ、一方が前記
閉鎖環状空間のどちらか側に設けられることを特徴とす
るシステムが得られる。
【００２３】また、本発明によれば、前記凹部は吐出口
を有することを特徴とするシステムが得られる。
【００２４】また、本発明によれば、前記第一及び第二
区分の一方にオイルを供給する第一手段と、前記第一及
び第二区分の他方に空気を供給する第二手段とを有する
ことを特徴とするシステムが得られる。
【００２５】また、本発明によれば、前記ピストンは、
前記第一端部面及び第二端部面の間に延在する貫通ボア
と、往復動自在に前記貫通ボア内に取り付けられ、前記
一対の対向した端壁部の一方を貫通して延在するロッド
とを備え、前記端壁部の一方は、第二チャンバーを円筒
形の側壁及び閉鎖カバーにより規定し、そして、往復動
自在に前記第二チャンバー内に取り付けられ前記ロッド
の一方の端部に固定されてなるモータピストンを設けた
ことを特徴とするシステムが得られる。
【００２６】また、本発明によれば、前記一対の対向し
た端壁部の他方は、前記ロッドの他方の端部を受けるボ
アを有し、前記ボアは前記第一及び第二流動媒体区分の
一方を第三チャンバーと流通させ、前記第三チャンバー
はワークに加工を施すためのラム手段を有することを特
徴とするシステムが得られる。
【００２７】また、本発明によれば、前記第一及び第二
流動媒体部の一方は、オイルを有し、前記第一及び第二
流動媒体区分の他方は、圧力下にある空気源に選択的に
流通され、前記ラム手段を第一方向へ移動することを特
徴とするシステムが得られる。
【００２８】また、本発明によれば、前記モータピスト
ンは、圧力下にある空気源と選択的に流通され、前記ロ
ッド端部をボア内部において駆動し、さらに前記ラム手
段を第一方向へ移動することを特徴とするシステムが得
られる。
【００２９】また、本発明によれば、空気オイル圧増圧
装置であって、側壁手段と第一及び第二キャップ端部を
設けたハウジングとを設け、前記第一及び第二キャップ
端部は第一及び第二閉鎖カバーに各々設けられ、前記第
一及び第二閉鎖カバーは前記側壁手段と共に内部ハウジ
ング空間を規定し、第一、第二及び第三チャンバーに区
切るように互いに間隔をおいて前記内部ハウジング空間
に配される第一及び第二端壁部であって、前記第一チャ
ンバーは前記第一閉鎖カバーと前記第一端壁部との間に
規定され、前記第二チャンバーは前記第一端壁部と前記
第二端壁部との間に規定され、前記第三チャンバーは前
記第二端壁部の上部と前記第二閉鎖カバーとの間に規定
される、前記第一及び第二端壁部と、前記第二チャンバ
ーに移動可能に設けられ、前記第二チャンバーを第一区
分及び第二区分に区切るフリーフローティングピストン
であって、前記フリーフローティングピストンは第一端
部面、第二端部面及び外部壁表面を有し、前記外部壁表
面は前記端部面の間を延在し、前記端部面は前記側壁手
段と水密着して、前記第一区分を前記第二区分より封止
し、前記外部壁面は内部に形成された連続的に環状の凹
部を有し、前記環状の凹部が前記側壁手段により閉鎖環
状空間をピストンの前記端部面の間に規定する、前記フ
リーフローティングピストンと、前記閉鎖環状空間を前
記チャンバーの外部エリアと流通させ、前記環状溝と前
記エリアとの間に圧力差を形成して、環状空間の流動媒
体を外部エリアに流出させることにより、前記第一及び
第二区分の一方の内部の流動媒体を前記第一及び第二区
分の他方の内部へ漏れ込むことを防止する導管手段とを
有することを特徴とする空気オイル圧増圧装置が得られ
る。
【００３０】また、本発明によれば、前記フリーフロー
ティングピストンは、第一貫通ボアを有することを特徴
とする空気オイル圧増圧装置が得られる。
【００３１】また、本発明によれば、前記第一端壁部
は、前記フリーフローティングピストン内の貫通ボアと
軸上に整列する第二貫通ボアを有することを特徴とする
空気オイル圧増圧装置が得られる。
【００３２】また、本発明によれば、モータピストン
が、往復運動可能に前記第一チャンバー内に取り付けら
れ、ピストンロッドが、前記モータピストンと第二端部
とに接続された第一端部を有し、前記ピストンロッドは
前記第二及び第一貫通ボア内に取り付けられ、内部にお
いて往復移動可能であることを特徴とする空気オイル圧
増圧装置が得られる。
【００３３】また、本発明によれば、前記端壁部は、前
記第一及び第二貫通ボアと整列する第三ボアを有し、前
記ピストンロッドの第二端部を収容することを特徴とす
る空気オイル圧増圧装置が得られる。
【００３４】
【作用】本発明のシステムは、チャンバーを規定する実
質的に円筒状の延長側壁と一対の対向した端部壁とを設
けたハウジングを有する。チャンバーは、その内部に移
動可能に設けられたピストンにより、第一流動媒体（空
気）区分と第二流動媒体（オイル）区分とに分けられ
る。ピストンは、第一端部表面、第二端部表面、及びこ
れらの間に延在する外部壁表面とを設けている。外部壁
表面は、ハウジング側壁により第一区分を第二区分より
分離及び封止する。本発明によれば、外部壁表面は内部
に連続的に環状の凹部を設けており、ハウジング側壁に
よりピストンの第一及び第二端部表面の間に設けられた
閉鎖環状空間を規定している。また導管が設けられてお
り、環状の空間はハウジング外部と流通するため、閉鎖
された環状空間とハウジング外部との間に圧力差が生じ
る。従って閉鎖環状空間内の流動媒体は外部へ流出する
ため、第一媒体区分の媒体がもう一方の流動媒体区分へ
漏れ込むことを防止する。本発明の実施例によれば、導
管は柔軟なチューブであり、ピストンとハウジングとの
間の流動媒体区分の一方の内部に取り付けられ閉鎖環状
空間を吸引源と接続している。
【００３５】
【実施例】次に本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
【００３６】図１は本発明による遮断システム１０の第
一実施例の断面図である。遮断システム１０はハウジン
グ１２を設けており、ハウジング１２はほぼ円筒形の延
長側壁１４と一対の対向した端壁部１６及び１８とを設
けている。またチャンバー２０はほぼ円筒形の側壁１４
により規定されている。ピストン２２は移動可能にチャ
ンバー２０内に設けられチャンバー２０を第一流動媒体
区分２４と第二流動媒体区分２６とに区切る。ピストン
２２は第一端部表面２８及び第二端部表面３０を設け、
各々端壁部１８及び１６に面している。また第一媒体区
分及び第二媒体区分２４、２６は第一及び第二端部表面
２８、３０とほぼ円筒形側壁１４とにより規定されてい
る。ピストン２２は端部表面２８と３０との間に延在す
る外部壁表面３２を設けており、外部壁表面３２は側壁
１４の内部表面と合致し、第一流動媒体区分２４を第二
流動媒体区分２６より封止する。
【００３７】本発明によれば、外部壁表面３２は外部壁
上に連続的に環状の凹部３４を設けている。ピストンの
端部表面２８及び３０の間の閉鎖環状空間３６は環状凹
部３４、ピストン２２の外部表面３２及びハウジング１
２の側壁１４とにより規定されている。閉鎖環状空間３
６はハウジング１２の外部にある低圧エリア３８と流通
している。低圧エリアにおける圧力は、シール部５４及
び５６との間に規定された閉鎖環状空間３６を設ける空
間における圧力より低いため、圧力差が生じシール部５
４及び５６を通過して漏れる可能性のある流動媒体を残
らず閉鎖環状空間３６からハウジング１２の外部、すな
わちエリア３８へ流出させる。エリア３８の圧力は空気
圧に等しいか、それ以下であることが好ましい。閉鎖環
状空間と流通するハウジング外部のエリア内の圧力は、
どちらかの流動媒体区分より流動媒体が閉鎖環状空間に
漏れ込む結果シール部の間に生じ得るいかなる圧力蓄積
より低い。外部に配されたエリアは通常室温の空気圧と
同等の圧力を有するが、前述の圧力差が存在しさえすれ
ば、これより低くても良い。本発明の実施例の一つによ
れば、閉鎖環状空間３６は流動媒体区分２６内部に設け
られた柔軟なチューブ４０によりエリア３８と流通す
る。柔軟なチューブ４０は通路４２と通じており、通路
４２はピストン２２内部に設けられ閉鎖環状空間３６と
柔軟なチューブ４０とを流通させている。導管４４は端
壁部１６内部に設けられ柔軟な導管４０と低圧エリア３
８とを流通させている。柔軟導管４０、ピストン２２及
びハウジング１２との間の接続は従来技術のいかなる好
適な手段により形成されても良い。また導管４４を設け
ず、柔軟な導管４０、ピストン２２、通路４２及びハウ
ジングを接続する特定の機構を用いても良い。図１にお
いて導管４４は端壁部１６内部に配されているが、所望
の場合は側壁１４内部に配されることが好ましい。
【００３８】また本発明のさらに好ましい形態におい
て、ピストン２２の端部表面２８は一個または複数のガ
イドピン４６を設け、これらガイドピンは端壁部１８に
設けられた窪み４８に嵌入されることによりピストンを
配置する。ガイドピン４６及び窪み４８によりピストン
２２はハウジング内に水密着するため、柔軟な導管４０
の絡みを防ぐことができる。
【００３９】流動媒体は入り口５０及び５２を経て流動
媒体区分２４及び２６に充填されても良い。好適なバル
ブ（図示せず）により流動媒体区分２４及び２６に出入
りする流動媒体の流れは制御される。前述のように好適
なピストンシール５４及び５６が、ピストン２２の外部
表面上の閉鎖環状空間３６の一方側上に設けられること
によりハウジング１２内のピストンの封止は向上され
る。
【００４０】図１に示されるように本発明の遮断システ
ムはピストン部材の外部表面上の環状の凹部と閉鎖環状
空間を供給してハウジング内の異なる二つの流体を分離
し、ピストンの外部表面周辺の流動媒体部間における漏
れを防止する。従って異なる流動媒体の混合を避けるこ
とができる。流体区分の一方からピストンとの接触面と
円筒形壁部との間に漏れが生じると、流体が閉鎖環状空
間３６と通じた時点でエリア３８に汲み出される。
【００４１】流体を閉鎖環状空間３６より導管４０を経
て汲み出すことにより、流動媒体区分間における流体の
漏れ込みを防ぐので区分内部の流動媒体の混合は防止さ
れる。
【００４２】図２は図１における遮断システムの実施例
の応用例の断面図である。便宜上、図２においては似た
要素は同じような数字で図示されている。図２に示され
るように、ピストン２２は貫通ボア６０を設けている。
貫通ボアはピストンロッド６２を収容し、ピストンロッ
ドは貫通ボア６０内で往復運動を行う。端壁部１６及び
１８は同様に貫通ボア６４及び６６を各々設けており、
ピストンロッド６２をこれら貫通ボア内にて往復運動さ
せても良い。ピストン２２の貫通ボア６０、また端壁部
１６及び１８の貫通ボア６４及び６６の内部表面にはシ
ール６８が設けられ、ボア６０、６４及び６６各々の内
部においてピストンロッド６２を封止する。
【００４３】本発明によれば図２に図示される遮断シス
テムはさらに、環状凹部７２により形成された第二閉鎖
環状空間７０を設け、環状凹部はピストン２２のボア６
０内部表面上に設けられている。閉鎖環状空間７０はピ
ストン２２のボア６６内部表面上の凹部７２とピストン
ロッド６２の外部表面により規定される。閉鎖環状空間
７０は通路７４によりピストン２２内の通路４２と流通
している。通路４２は柔軟な導管４０と流通しており、
前述した図１と同様の方法で通路４４を経て導管４０よ
り低圧エリア３８へ流通している。閉鎖環状空間３６と
同様の方法で第二閉鎖環状空間７０は流動媒体区分２４
と２６との間においてピストンロッド６２の外部表面の
周辺での流体の漏れを防止する。図２の変形遮断システ
ムの実施例においてはガイドピン４６はハウジング１２
の端壁部の一つに設けられたボア７６内を移動する。
【００４４】図３は図１の遮断システムの別な応用例を
用いた実施例を図示している。ピストン２２はピストン
ロッド８０に強固に固定され、ピストンロッド８０は図
２と同様の方法で端壁部１６に設けられたボア６４を通
って突設されている。ピストンロッド８０は図２を同様
の方法でボア６４内においてシール６８により封止され
ている。ピストンロッド８０はいかなるモータ装置と接
続し、ピストン２２により駆動させて、ラムまたはプレ
スなどとして機能させても良い。
【００４５】図４は本発明の遮断システムの第二実施例
である。前述の図１及び図３と同様に似た要素は同じよ
うな数字で図示されている。図４の実施例においては、
閉鎖環状空間３６を低圧エリア３８と流通させる柔軟な
導管４０を設ける代わりに、ピストンロッド８０内部の
通路により流通を行う。図４の実施例によれば、ピスト
ンロッド８０はシール６８により端壁部１６内において
封止される。図４における遮断システムは前述の図１及
び図３と同様の方法で機能する。
【００４６】図５は図４の実施例の変形例であり、閉鎖
環状空間３６と低圧エリア３８との間の流通は、ピスト
ン２２上に固定されたガイドピン４６内に形成された通
路８４を経て形成される。図６もまた図４の応用例を示
したものであり、ガイドピン４６はピストンロッド８０
を移動するピストン２２の端部表面の反対側に位置する
端部表面上に設けられている。図５及び図６の応用例は
図４の実施例と同様の方法で機能する。
【００４７】図７は本発明による空気とオイルの混合及
び漏れを防止する遮断システムの二つの実施例を適用し
たマルチピストン空気／オイル圧増圧装置の詳細な断面
図である。図７は、図２から図４における実施例の遮断
システムを適用した増圧装置が図示、説明されている
が、図１より図３のシステム及び図５、図６も同様に図
７に図示される増圧装置に適用することができる。
【００４８】図７はマルチピストン空気／オイル圧増圧
装置の断面図であり、空気／オイル圧増圧装置１００は
延長壁部１０４から成るハウジング構造１０２を有して
いる。延長壁部１０４は第一端部１０６及び第二端部１
０８を閉鎖キャップ１１０及び１１２とともに設けてい
る。また図７によればハウジングの側壁はほぼ円筒形の
三つの延長シリンダ１１４、１１６及び１１８を個々に
設けている。延長シリンダは第一仕切り壁部１２０及び
第二仕切り壁部１２２により互いに接続されハウジング
の内部空間１２４を各々第一チャンバー１２６、第二チ
ャンバー１２８及び第三チャンバー１３０に区切ってい
る。第一チャンバー１２６は閉鎖カバー１１０と仕切り
壁部１２０との間に、第二チャンバー１２８は仕切り壁
部１２０と仕切り壁部１２２との間に、第三チャンバー
は仕切り壁部１２２と閉鎖カバー１１２との間に設けら
れている。またハウジング構造は前述した三つの円筒形
の側壁部分を個々に設ける必要はなく、前述のように単
一の円筒形ボディにより形成しても、個々の円筒形ボデ
ィにより形成しても良い。しかし第一チャンバー１２
６、第二チャンバー１２８及び第三チャンバー１３０を
個々に設けていなければならない。
【００４９】モータピストンは第一部１２６内部に取り
付けられ、ピストンロッド１３４を動かし、ピストンロ
ッド１３４の自由端が仕切り壁部内１２０に設けられた
貫通ボア１３６を貫いて第二チャンバー１２８に突出す
るように往復移動させる。
【００５０】本発明の実施例の一つによれば、フリーフ
ローティングピストン１４０は第二チャンバー１２８に
設けられ、第二チャンバーを第一流体区分１４２と第二
流体区分１４４とに区切っている。フリーフローティン
グピストン１４０は貫通ボア１４８を設け、第二チャン
バー１２８内の端壁部１２０を貫いて突出するピストン
ロッド１３４の自由端を収容する。フリーフローティン
グピストン１４０は前述の、例えば図２の遮断システム
において形成される。移動浮游ピストン１４０は側壁１
１６に接触する外部壁表面を設け、その外部壁表面上に
連続的に環状の凹部を設けている。閉鎖環状空間１５０
はこの凹部と側壁１１６により規定される。閉鎖環状空
間１５０は通路１５２、柔軟なチューブ１５４及び仕切
り壁部１２２内に設けられた通路１５６により低圧エリ
ア１６０と流通している。前述の図２の遮断システムに
おいては、さらに延長された環状凹部１６２が、フリー
フローティングピストン１４０内部に形成された貫通ボ
ア１４８の内部表面上に設けられている。フリーフロー
ティングピストン１４０の一方の端部面はガイドピン１
６４を設け、ガイドピンは仕切り壁部１２２内部の凹部
１６６に収容される。遮断システム１５０、１５２、１
５４、１５６及び１６２は前述の方法により１４２及び
１４４各部の流動媒体がフローティングピストン１４０
の周囲において漏れて互いに混合することを防止する。
【００５１】仕切り壁部１２２は貫通ボア１７０を設
け、第二チャンバー１２８内の区分１４４と流通する。
図７に示されるようにモータピストン１３２が駆動し下
方に移動するとピストンロッド１３４の自由端は貫通ボ
ア１７０により収容される。
【００５２】第三チャンバーにはラムピストン１７２が
ラムヘッド１７４とともに設けられ、ラムヘッド１７４
はラムピストン１７２より閉鎖カバー１１２内に設けら
れたボアを通って延在している。ハウジング１０２外部
に延在するラムヘッド１７４の一部は周知の方法により
ワークに対して動作する装置とともに設けても良い。
【００５３】図７と図８から図１２は本発明による遮断
システムの増圧装置の連続的動作を図示したものであ
り、以下詳細に説明する。
【００５４】従来技術において周知のようにチャンバー
１２８はオイルなどの圧縮不可能な流体を充填すること
により、フリーフローティングピストン１４０の下とラ
ムピストンの上との間に規定された空間は上記の流体で
満たされる。ピストン１４０と１７２との間のオイル貯
蔵空間は完全にオイルで満たされ空気は存在しない。圧
縮空気入り口２００、２０２及び２０４及び２０６が設
けられることにより、圧縮空気の空気オイル圧増圧装置
への供給及び空気オイル圧増圧装置からの排出が行わ
れ、以下と同様の動作を行う。
【００５５】図８は引き込み状態の、動作停止時の位置
を示す空気オイル圧増圧装置の図示である。図８によれ
ば圧縮空気は、導管２０２を通ってモータピストン１３
２下部へ導管２０６を通ってラムピストンの上部へ供給
され、ピストン１３２及び１７２を引いた状態に保持す
る。この位置では導管２００及び２０４は空気中に出て
いる。前述のようにフローティングピストン１４０とラ
ムピストン１７２との間の空間はすべてオイルまたは他
の圧縮不可能な流体で満たされ、その内部に空気は存在
しない。
【００５６】図９に示されるように増圧装置の動作開始
時には圧縮空気はフローティングピストン１４０の上方
の区分１４２に導管２０４を経て送られると同時に、導
管２０６は空気中に出てラムピストン１７２より圧縮空
気を排出させる。区分１４２の圧縮空気はフリーフロー
ティングピストン１４０に作用し、このエネルギーをオ
イル流体を経てラムピストン１７２へ移送する。フリー
フローティングピストン１４０にかかる力はフリーフロ
ーティングピストンを前進させこれに応じてラムロッド
１７４がワークなどと接触することにより停止するまで
ラムピストンを第一方向へ前進させる。この後、図１０
に図示されるように導管２０２が空気中に出ている間、
圧縮空気は導管２００を経てモータピストンに供給され
る。モータピストン１３２にかかる圧縮空気の力はモー
タピストンを運動させ、これ対応してピストンロッド１
３４を通路１７０中にて運動させる。ロッドは通路１７
０内で封止されるので、低圧オイル部１４４はピストン
ロッド１３４の自由端とラムピストン１７２との間に規
定された高圧オイル部から遮断される。モータピストン
１３２の直径とピストンロッド１３４の直径との間に差
が生ずることによりラムピストン１７２に供給される圧
力は増圧されてラムヘッド１７４を高圧ストロークで運
動させワークを加工させる。高圧ストローク終了後は、
導管２００及び２０４は空気中に出て圧縮空気は導管２
０２及び２０６へ移送されピストン１３２、１４０及び
１７２は図１２に図示された引き込み位置へ移動する。
【００５７】図１より図７に示された本発明による遮断
システムは、圧縮空気及び圧縮オイルが空気とオイル各
々の区分間においてピストンの外部表面周囲に漏れるこ
とを防ぐ。従って前述された増圧装置の動作効率を低下
させる空気とオイルの混合を避けることができる。本発
明によれば増圧装置１００のラムピストン１７２も同様
に本発明の遮断システムに設けても良い。図７に示され
るようにチャンバー１８０をピストン１７２の外部壁の
表面内に設けて導管１８２、１８４及び１８６を通じて
低圧エリアと流通させることもできる。本発明の遮断シ
ステムを前述した形態の増圧装置に、また米国特許第
４，２７１，６７１号、４，３００，３５１号及び４，
９９３，２２６号の増圧装置に設けることにより、空気
とオイルの漏れや混合の問題を解決することができる。
【００５８】以上、本発明の実施例を図を用いて説明し
たが、本発明は前述の実施例に限定されないことは言う
までもなく、前述の実施例は本発明の好適な形態を示し
たにすぎず、形態及び寸法、部品の配置、配置の詳細に
関する変更は成されるものである。本発明は請求項にお
いて規定され、本発明の範囲及び精神を逸脱しないすべ
ての変更を包括するものである。
【００５９】
【発明の効果】本発明の遮断システムは異なる二つの流
動媒体が増圧装置の流体区分間においてピストンの外部
壁表面周囲で漏れて混じり合うことを防ぐので、空気／
オイル圧増圧装置の動作の効率低下を防ぐことができ
る。また本発明による遮断システムは、空気とオイルを
使用して連続的に増圧装置のピストンに圧力を供給して
ワークに加工を施す空気／オイル圧増圧装置において特
に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による遮断システムの第一実施例の断面
図である。
【図２】図１の遮断システムの応用例の断面図である。
【図３】図１の遮断システムの異なる応用例の断面図で
ある。
【図４】本発明による遮断システムの第二実施例の断面
図である。
【図５】図４の遮断システムの応用例の断面図である。
【図６】図４の遮断システムの異なる応用例の断面図で
ある。
【図７】図２及び図４に図示される空気とオイルの漏れ
及び混合を防ぐ本発明による遮断システムを用いた空気
／オイル圧増圧装置の詳細な断面図である。
【図８】図７の増圧装置の一連の動作の図示である。
【図９】図７の増圧装置の一連の動作の図示である。
【図１０】図７の増圧装置の一連の動作の図示である。
【図１１】図７の増圧装置の一連の動作の図示である。
【図１２】図７の増圧装置の一連の動作の図示である。
【符号の説明】
１０…遮断システム １２…ハウジング １４…延長側壁 １６…端壁部 １８…端壁部 ２０…チャンバー ２２…ピストン ２４…流体区分 ２６…流体区分 ２８…第一端部面 ３０…第二端部面 ３２…ピストン外部表面 ３４…環状凹部 ３６…環状空間 ３８…低圧エリア ４０…柔軟なチューブ ４２…通路 ４４…導管 ４６…ピン ４８…窪み ５０…入り口 ５２…入り口 ５４…シール ５６…シール

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 チャンバーを規定する手段であって、前
    記チャンバーが、実質的に円筒形の延長側壁と、前記側
    壁と共に前記チャンバーを規定して一対の対向する端壁
    部とを含む、前記チャンバーを規定する手段と、 前記チャンバー内部に移動可能に取り付けられ、チャン
    バーを第一流動媒体区分と第二流動媒体区分に区切るも
    のであり、第一端部面と、第二端部面と、前記端部面の
    間に延在し前記側壁と水密着して前記第一区分を前記第
    二区分から封止する外部壁表面とを設けるピストンであ
    って、前記外部壁表面が、前記側壁により前記ピストン
    の前記端部面間の閉鎖環状空間を規定する連続的に環状
    の凹部を内部に設ける、前記ピストンと、 前記閉鎖環状空間を前記チャンバーの外部エリアと流通
    させ、前記閉鎖環状空間と前記エリアとの間に圧力差を
    形成して環状空間内部の流体媒体を外部エリアへ流出さ
    せ、前記第一及び第二流動媒体区分のいずれか一方の内
    部の流動媒体が前記第一及び第二流動媒体区分の他方に
    漏れ込むことを防止する導管手段とを有することを特徴
    とするチャンバー内の異なる二つの流動媒体を遮断し
    て、異なる流動媒体の混合を防止するシステム。
  2. 【請求項２】 前記ピストンはフリーフロートすること
    を特徴とする請求項１に記載のシステム。
  3. 【請求項３】 前記ピストンの端部面の一つに接続され
    るピストンロッドを設け、該ピストンロッドは、前記一
    対の端壁部の一つを通って前記チャンバーより突出して
    なることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
  4. 【請求項４】 前記導管手段は、少なくともその一部が
    前記ピストンロッド内部に設けられてなることを特徴と
    する請求項３に記載のシステム。
  5. 【請求項５】 前記ピストンの端部面の一つと接続され
    たガイド手段を設け、 前記一対の端壁部の一方が前記ガイド手段を収容する窪
    み部を有することを特徴とする請求項２に記載のシステ
    ム。
  6. 【請求項６】 前記ピストンの端部面の一つと接続され
    たガイド手段を設け、 前記一対の端壁部の一方が前記ガイド手段を収容する窪
    み部を設けることを特徴とする請求項３に記載のシステ
    ム。
  7. 【請求項７】 前記導管は、少なくともその一部が前記
    ガイド手段内部に設けられてなることを特徴とする請求
    項６に記載のシステム。
  8. 【請求項８】 前記ガイド手段及びピストンロッドは、
    前記ピストンの同じ端部面と接続されてなることを特徴
    とする請求項７に記載のシステム。
  9. 【請求項９】 前記ガイド手段及びピストンロッドは、
    前記ピストンの異なる端部面と接続されてなることを特
    徴とする請求項８に記載のシステム。
  10. 【請求項１０】 前記導管手段は、前記チャンバーを規
    定する手段の一部と前記ピストンとの間において、前記
    第一及び第二流体区分の一方の内部に取り付けられた柔
    軟なチューブを有することを特徴とする請求項１に記載
    のシステム。
  11. 【請求項１１】 前記導管手段は、前記チャンバーを規
    定する手段の一部と前記ピストンとの間において、前記
    第一及び第二流体区分の一方の内部に取り付けられた柔
    軟なチューブを有することを特徴とする請求項２に記載
    のシステム。
  12. 【請求項１２】 前記導管手段は、前記チャンバーを規
    定する手段の一部と前記ピストンとの間において、前記
    第一及び第二流体区分の一方の内部に取り付けられた柔
    軟なチューブを有することを特徴とする請求項５に記載
    の前記システム。
  13. 【請求項１３】 一組の環状ピストンシールが、前記外
    部壁表面上に設けられ、その一方が前記閉鎖環状空間の
    どちらかの側に設けられることを特徴とする請求項１に
    記載のシステム。
  14. 【請求項１４】 一組の環状ピストンシールが、前記外
    部壁表面上に設けられ、その一方が前記閉鎖環状空間の
    どちらかの側に設けられることを特徴とする請求項２に
    記載のシステム。
  15. 【請求項１５】 一組の環状ピストンシールが、前記外
    部壁表面上に設けられ、一方が前記閉鎖環状空間のどち
    らか側に設けられることを特徴とする請求項３に記載の
    前記システム。
  16. 【請求項１６】 前記凹部は吐出口を有することを特徴
    とする請求項５に記載のシステム。
  17. 【請求項１７】 前記第一及び第二区分の一方にオイル
    を供給する第一手段と、前記第一及び第二区分の他方に
    空気を供給する第二手段とを有することを特徴とする請
    求項１に記載のシステム。
  18. 【請求項１８】 前記ピストンは、前記第一端部面及び
    第二端部面の間に延在する貫通ボアと、往復動自在に前
    記貫通ボア内に取り付けられ、前記一対の対向した端壁
    部の一方を貫通して延在するロッドとを備え、前記端壁
    部の一方は、第二チャンバーを円筒形の側壁及び閉鎖カ
    バーにより規定し、そして、往復動自在に前記第二チャ
    ンバー内に取り付けられ前記ロッドの一方の端部に固定
    されてなるモータピストンを設けたことを特徴とする請
    求項１１に記載のシステム。
  19. 【請求項１９】 前記一対の対向した端壁部の他方は、
    前記ロッドの他方の端部を受けるボアを有し、前記ボア
    は前記第一及び第二流動媒体区分の一方を第三チャンバ
    ーと流通させ、前記第三チャンバーはワークに加工を施
    すためのラム手段を有することを特徴とする請求項１８
    に記載のシステム。
  20. 【請求項２０】 前記第一及び第二流動媒体部の一方
    は、オイルを有し、前記第一及び第二流動媒体区分の他
    方は、圧力下にある空気源に選択的に流通され、前記ラ
    ム手段を第一方向へ移動することを特徴とする請求項１
    ９に記載のシステム。
  21. 【請求項２１】 前記モータピストンは、圧力下にある
    空気源と選択的に流通され、前記ロッド端部をボア内部
    において駆動し、さらに前記ラム手段を第一方向へ移動
    することを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
  22. 【請求項２２】 空気オイル圧増圧器であって、 側壁手段と第一及び第二キャップ端部を設けたハウジン
    グとを設け、前記第一及び第二キャップ端部は第一及び
    第二閉鎖カバーに各々設けられ、前記第一及び第二閉鎖
    カバーは前記側壁手段と共に内部ハウジング空間を規定
    し、 第一、第二及び第三チャンバーに区切るように互いに間
    隔をおいて前記内部ハウジング空間に配される第一及び
    第二端壁部であって、前記第一チャンバーは前記第一閉
    鎖カバーと前記第一端壁部との間に規定され、前記第二
    チャンバーは前記第一端壁部と前記第二端壁部との間に
    規定され、前記第三チャンバーは前記第二端壁部の上部
    と前記第二閉鎖カバーとの間に規定される、前記第一及
    び第二端壁部と、 前記第二チャンバーに移動可能に設けられ、前記第二チ
    ャンバーを第一区分及び第二区分に区切るフリーフロー
    ティングピストンであって、前記フリーフローティング
    ピストンは第一端部面、第二端部面及び外部壁表面を有
    し、前記外部壁表面は前記端部面の間を延在し、前記端
    部面は前記側壁手段と水密着して、前記第一区分を前記
    第二区分より封止し、前記外部壁面は内部に形成された
    連続的に環状の凹部を有し、前記環状の凹部が前記側壁
    手段により閉鎖環状空間をピストンの前記端部面の間に
    規定する、前記フリーフローティングピストンと、 前記閉鎖環状空間を前記チャンバーの外部エリアと流通
    させ、前記環状溝と前記エリアとの間に圧力差を形成し
    て、環状空間の流動媒体を外部エリアに流出させること
    により、前記第一及び第二区分の一方の内部の流動媒体
    を前記第一及び第二区分の他方の内部へ漏れ込むことを
    防止する導管手段とを有することを特徴とする空気オイ
    ル圧増圧装置。
  23. 【請求項２３】 前記フリーフローティングピストン
    は、第一貫通ボアを有することを特徴とする請求項２２
    に記載の空気オイル圧増圧装置。
  24. 【請求項２４】 前記第一端壁部は、前記フリーフロー
    ティングピストン内の貫通ボアと軸上に整列する第二貫
    通ボアを有することを特徴とする請求項２３に記載の空
    気オイル圧増圧装置。
  25. 【請求項２５】 モータピストンが、往復運動可能に前
    記第一チャンバー内に取り付けられ、ピストンロッド
    が、前記モータピストンと第二端部とに接続された第一
    端部を有し、前記ピストンロッドは前記第二及び第一貫
    通ボア内に取り付けられ、内部において往復移動可能で
    あることを特徴とする請求項２４に記載の空気オイル圧
    増圧装置。
  26. 【請求項２６】 前記端壁部は、前記第一及び第二貫通
    ボアと整列する第三ボアを有し、前記ピストンロッドの
    第二端部を収容することを特徴とする請求項２５に記載
    の空気オイル圧増圧装置。
  27. 【請求項２７】 前記第三チャンバーは内部に移動可能
    に取り付けられたラム手段を設け、前記第一及び第二流
    動媒体区分の一方はオイルを有し、前記第一及び第二流
    動媒体区分の他方は、圧力下にある空気源と選択的に流
    通して前記ラム手段を第一方向へ移動し、前記モータピ
    ストンは圧力下にある空気源と選択的に流通し、ロッド
    の前記端部をボア内部で駆動し、さら前記ラム手段を前
    記第一方向へ移動することを特徴とする請求項２６に記
    載の空気オイル圧増圧装置。
JP5302128A 1992-12-04 1993-12-02 空気／オイル圧増圧装置 Pending JPH06213201A (ja)

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