JPH076524B2 - 増圧式シリンダ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は例えば、コンクリートの圧砕機などの駆動用
に用いる増圧式のシリンダ装置に関するものである。

〔従来の技術〕

油圧を利用するシリンダ装置において、シリンダに送る
油圧が一定の圧力に達するとブースターピストンが働い
て、油圧ポンプにより加えられる油圧よりも高い圧力の
油圧をシリンダに加えるようにしたものを増圧式シリン
ダ装置と称し、コンクリート塊などを圧砕する圧砕機の
駆動シリンダなどに用いられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来の増圧式シリンダ装置はブースターピ
ストンの往行時にのみ増圧し、復行時は働かないので増
圧回路が働き始めてからのロスが大きいという問題があ
つた。

かかる問題を解決する増圧式シリンダ装置として、特開
昭60−227001号公報に記載するものがある。

ところが、このものは、ブースターピストンの位置検出
手段として、二つの位置検出用のリミット弁を使用し、
この二つのリミット弁を、ピストンの両側のブースター
室に設けているので、部品点数が多く、増圧式シリンダ
装置全体が大きく、また、作動の確実性といった点でも
問題がある。

特に、増圧式シリンダ装置を圧砕機等に使用する場合、
操作アームに取付けられる関係上、できるだけコンパク
トなものであることが要求される。

そこで、この発明は、上記従来の増圧式シリンダ装置よ
りも部品点数が少なく、しかも全体の大きさをコンパク
トにすることが可能で、作動が確実な増圧式シリンダ装
置を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するために、この発明はブースター
ピストン室の前後に設けた小径の増圧室の各端部を、油
圧シリンダの後端にチエツク弁を介して連通させ、ブー
スターピストン室にはめたブースターピストンの前後の
小径の増圧部を各増圧室にはめ、前記操作弁の一方の負
荷ポートをシーケンス弁、自動切換弁を介して連通さ
せ、この自動切換弁の作動によりブースターピストン室
の両側を、前記操作弁の油圧供給ポートと排油ポートに
交互に連通させてブースターピストンを進退させる回路
を構成し、前記ブースターピストンと一体に作動して前
記自動切換弁を油圧により作動させる位置検出手段を、
前記ブースターピストンと一体の前後の増圧部の一方の
外周に形成した周溝と、この増圧部がはまっている増圧
室の内周の複数の周溝により構成し、この位置検出手段
はブースターピストンの行程の終り附近において切換わ
る構造としたものである。

〔作用〕

この発明は上記の構成であるから、油圧シリンダに油圧
を加え、ピストンが前進を始めたのち、所定の負荷が加
わつて油圧が上昇すると、シーケンス弁が働きブースタ
ーピストン室の一側に油圧が加えられてブースターピス
トンが一方に動き出し、これと一体の一方の小径の増圧
部が一方の小径の増圧室内の高圧の油を油圧シリンダに
送り出す。

こうしてブースターピストンが一方に移動したことを位
置検出手段が検出すると、自動切換弁が作動し、ブース
ターピストンの他側に油圧が加えられてブースターピス
トンが他方に動き出し、これと一体の他方の小径の増圧
部が他方の小径の増圧室の高圧の油をシリンダに送り出
す。

こうしてブースターピストンが他方の端部まで移動する
と位置検出手段が作動して自動切換弁を元に戻す。

このような作用の繰返しにより、ブースターピストンが
往復し、各増圧室から交互に油圧シリンダへ高圧の油を
送り出す。

また、ブースターピストンの位置検出手段を、ブースタ
ーピストンと一体の増圧部の外周の溝と、この増圧部が
はまっている増圧室の内周の複数の溝により構成するこ
とにより、別の位置検出用のリミットを設ける必要がな
くなるので、部品点数が少なくなり、全体としてコンパ
クトになると共に、リミット弁の焼付け、ひっかかりな
どによる作動不良がなくなり、作動が確実になる。

〔実施例〕

第１図において、１は油圧シリンダ、２はシリンダ１に
はめたピストンで、このピストン２と一体のピストンロ
ツド３がシリンダ１の前部を貫通して前方へ突出してい
る。

シリンダ１内はピストンロツド３側を前室５、ピストン
ロツドのない側の後室６とする。

７は油圧ポンプＰの吐出口に通じる油路、８は油タンク
Ｔに通じる油路である。

上記の油路７は四方口切換弁からなる操作弁10の油圧供
給ポートに通じ、油路８は同操作弁10の排油ポートに通
じており、同操作弁10の二つの負荷ポートは油路11,12
に連通している。

これらの油路11,12は前記油圧シリンダ１の後室６と前
室５に連通させ、油路11には後室６からの油の逆流を阻
止するパイロツトチエツク弁13を設け、パイロツト回路
14を油路12に連通させる。

16はブースタピストン室で、17はその内部の大径のブー
スターピストンであり、その両側に突出した小形の増圧
部18,19はブースターピストン室16の両側に連通してい
る小形の増圧室20,21にはまつている。

前記のシリンダ１の後室６は前記油路11から分岐したチ
エツク弁22,23を有する油路24,25を介して各増圧室20,2
1に連通させて、増圧室20,21から後室６への油の流通は
許すが、その逆は許さないようにしてある。

各増圧部18,19には増圧室20,21をピストン17の両側のブ
ースターピストン室16に通じる油路26,27を設け、この
各油路には増圧室20,21からピストン室16への油の逆流
を止めるチエツク弁28,29を設ける。

左方の増圧部19は右方の増圧部18より相当長く形成し、
その外周の位置検出用の周溝30と、増圧室21の内周の３
本の周溝31,32,33により、スプール弁型の位置検出手段
35を構成する。

41は油圧作動のスプリングリタン式自動切換弁で、前記
回路11から分岐した油路36と、前記周溝31に通じる油路
37と前記ブースターピストン室16の前後に通じる油路3
8,39を切換えるものであり、油路36は油路34により前記
周溝33にも通じている。

前記切換弁41の操作用の油路40は前記周溝32に通じ、油
路36の途中には、油路36内の油圧が一定以上になると開
くシーケンス弁42を設けてある。

44は油路37から分岐して油路12に通じる油路でその途中
には油路12側から油路37側への逆流を阻止するチエツク
弁45を設ける。

さらに、前記油路７から分岐した油路にはリリーフ弁46
を設けて油路７内の油圧が一定以上になると油がリリー
フ弁46を経てタンクＴへ戻るようにしてある。

なお、実施例を示す図面において、鎖線で示すものはブ
ースタユニツト部48を示しており、実際には油圧シリン
ダ１に対しブースタユニツト部48の方が遥かに小さい。

つぎに、上記実施例の作用を、図の右方を前方、左方を
後方として説明する。

第１図の中立状態から操作弁10を第２図の作業位置に切
換えると、油圧ポンプＰからの圧油は油路11からのパイ
ロツトチエツク弁13を開いて油圧シリンダ１の後室６に
流入し、前室５の油は油路12、操作弁10を経てタンクＴ
に戻る。

こうしてピストン２がロツド３とともに前進を始める
が、その途中でロツド３に負荷がかかり、ピストン２の
前進が止まると後室６に流入する圧油の圧力が上昇して
シーケンス弁42の設定圧に達するとシーケンス弁42が開
き、圧油が自動切換弁41を経てブスターピストン室16の
前部の室に流入する。このため、ブスターピストン17の
前面に油圧が加わり、このピストン17を後方に押す。

このとき、シリンダ１の後室６内の油圧がチエツク弁2
2,23に加わつており、増圧室20,21にも油が充満してい
るが、増圧部19の端面の面積はピストン17の後面の面積
より小さいので、室21内の油圧は後室６の油圧より高く
なつてチエツク弁23を押し開いて後室６に高圧の油を流
入させる。

こうして、ブースターピストン17が後退すると周溝30が
周溝32,33を連通させるので油路34,40が連通し、油路34
の圧油が油路40に流入して自動切換弁41を切換える。

従つて今度はブースターピストン室16の後部に圧油が流
入してブースターピストン17が前進を始めると、ブース
ターピストン室16の前部の油は油路38から切換弁41を経
て油路37に入りチエツク弁45を開き、油路44,12を通り
タンクＴへ戻る。

このとき、ブースターピストン室16の圧油が油路27を通
つてチエツク弁29を開き、増圧室21に流入するが、後室
６の圧力が高圧になつているかぎりチエツク弁23が閉じ
て後室６からの油の逆流を阻止しているから後室６内は
高圧に保たれている。

上記のようにブースターピストン17が前進を始めると、
これと一体の増圧部18が増圧室20の油を増圧しながらチ
エツク弁22を押開いて後室６へ送り込む。

また、ブースターピストン17が前進を始めると周溝30も
前進するが、最初は油路34,40を遮断して切換弁41を保
持し、さらにピストン17が前進すると、周溝30が周溝3
1,32を連通させるので切換弁41の作動用油路40が油路44
に通じるので、切換弁41はスプリングで復帰し、切換弁
41を作動させていた油は油路40から周溝32,30,31を経て
チエツク弁45を開き、油路44,12、切換弁10、油路８を
経てタンクＴに戻る。

こうして切換弁41が復帰すると、最初の状態に戻り、再
びブースターピストン17が後退を始める。

上記の作動を繰り返すことにより、ブースターピストン
17が往復動し、その前後の増圧部18,19による高圧油の
押出しが繰り返されて、シリンダ１の後室６の油圧を上
昇させるので、ピストン２は強大な力で押されて圧砕機
などによるコンクリート塊の圧砕のような仕事が行なわ
れる。

仕事が終了すると、操作弁10を第３図のように反対側へ
切換えることにより油路11が油路８によりタンクＴに通
じ、油路12が油路７により油圧ポンプＰに通じる。この
ため、パイロツト回路14に油路が加わり、チエツク弁13
が開き、シリンダ１の後室６の油がタンクＴへ戻り、前
室５に油圧が加わつて、ピストン２が後退する。そのの
ち、操作弁10を中立に戻す。

〔効果〕

この発明は上記のように、ブースターピストンの往行時
と復行時の両方において、増圧部が働いて増圧室内の高
圧の油をシリンダの一端内に供給する方式のものにおい
て、ブースターピストンと一体の増圧部の一部の周溝と
この増圧部がはまつている増圧室の複数の周溝などで構
成した位置検出手段によりブースターピストンの位置を
検出して自動切換弁を働かせ、この切換弁によりブース
ターピストン室への油圧の切換えを行なうようにすると
ともに、ブースターピストンが前進または後退位置附近
に接近したとき始めて作動弁が切り換えられるようにし
たのでブースターピストンが全ストロークに亘つて確実
に進退して十分な高圧が得られる。

また、ブースターピストンの位置を検出するためのリミ
ツト弁がないので、リミツト弁の焼付け、ひつかかりな
どによる作動不良がなくなり、リミツト弁の廃止ととも
にこれに関連するパイロツトチエツク弁も廃止されるの
で、部品点数が減少し、コストダウンとなり、また装置
全体をコンパクトにすることができるなどの効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの発明装置の各行程を示す回路
図である。 １……油圧シリンダ、２……ピストン、10……操作弁、
16……ブースターピストン室、17……ブースターピスト
ン、18,19……増圧部、20,21……増圧室、22,23……チ
エツク弁、30,31,32,33……周溝、35……位置検出手
段、41……自動切換弁、Ｐ……油圧ポンプ、Ｔ……油タ
ンク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】油圧ポンプの吐出口と油タンクとを、操作
   弁を介して油圧シリンダに連結し、この操作弁によりシ
   リンダ内のピストンを進退させるようにしたシリンダ装
   置において、ブースターピストン室の前後に設けた小径
   の増圧室の各端部を、油圧シリンダの後端にチェック弁
   を介して連通させ、ブースターピストン室にはめたブー
   スターピストンの前後の小径の増圧部を各増圧室には
   め、前記操作弁の一方の負荷ポートをシーケンス弁、自
   動切換弁を介して連通させ、この自動切換弁の作動によ
   りブースターピストン室の両側を、前記操作弁の油圧供
   給ポートと排油ポートに交互に連通させてブースターピ
   ストンを進退させる回路を構成し、前記ブースターピス
   トンと一体に作動して前記自動切換弁を油圧により作動
   させる位置検出手段を、前記ブースターピストンと一体
   の前後の増圧部の一方の外周に形成した周溝と、この増
   圧部がはまっている増圧室の内周の複数の周溝により構
   成し、この位置検出手段によりブースターピストンの行
   程の終り附近において自動切換弁が切換わる構造とした
   コンクリートの圧砕機の駆動用に使用される増圧式シリ
   ンダ装置。