JPS6199704A - 増圧式シリンダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
った。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は上記の問題点を解決するために、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
シリンダの一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
ポートと、油タンクとを前記ブースターピストン室の両
側に第１制御弁を介して連通させ、この第１制御弁の作
動によりブースターピストン室の両側を、前記操作弁の
圧油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て前記油圧シリ
ンダの後端に接続し、ブースターピストンと共に作動す
る作動弁と、油圧作動の第２制御弁を設け、第２制御弁
により前記第１制御弁の駆動用油路を切換えるとともに
、前記作動弁により第２制御弁の駆動用油路を切換える
ように回路を構成し、作動弁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
わって油圧が上昇すると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すると、これ
に連動する作動弁の作用で、第１、第２の制御弁が作動
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
と制御弁が反対方向に作動して第１、第２の制御弁を元
に戻す。

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

〔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
ッド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内はピストンロッド３側を前室５、ピストン
ロッドのない側を後室６とする。

７は図示省略ｌ−である油圧ポンプの吐出口に通じる油
路、８は図示省略しである油タンク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の圧油
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ットチェック弁１３を設け、そのパ
イロット回路１４を油路１２に連通させる。

１６は第２図に詳細を示すブースターピストン室で、筒
状の本体１５内に形成されている。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
径の増圧部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径の増圧室２０．２１にはまってい
る。

第１図のシリンダ１の後室６は前記本体１５内のチェッ
ク弁２２．２３を有する油路２４．２５を介して各増圧
室２０．２１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で
ある。

各増圧部１８．１９内には増圧室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２
６．２７を設け、この各油路には増圧室２０．２１から
ピストン室１６への油ノ逆流を止めるチェック弁２８．
２９を設ける。

一方の増圧部１９は第２図のように、他の増圧部１８よ
り相当長く形成し、その外周の２本の周溝３１．３２と
、本体１５内の３本の周溝により第１図に示す三方口の
作動弁３６を構成する。

第１図において、４０は油圧作動の第１制御弁で、前記
油路１１から分岐した油路４１と、油路８に通じる油路
４２と、ブースターピストン室１６の両端に通じる油路
４３．４４を切換えるものである。

第３図は第１制御弁４０の詳細を説明するもので、３７
はそのハウジング、３８はスプールであり、このスプー
ル３８によりノ１ウジング３７内の複数の周溝３９を切
換えるもので、ノ為つジング３７内の両端にはスプール
３８を駆動する圧油室４６．４７が設けである。

第１図の４８は第２制御弁で、第４図はその詳細である
。この図で５３はノ１ウジング、５４はスプールで、こ
のスプール５４によりハウジング５３内の複数の周溝５
５を切換える。また、ノ）ウジフグ５３内の両端にはス
プール５４を駆動する圧油室５６．５７を設゛けである
。

特にこの第２制御弁４８では圧油室５７の部分にブツシ
ュ６０を固定し、その内部にプランジャ６６をはめ、こ
のプランジャ６６の径をスプール５４の圧油室５６側の
径より小さくして、圧油室５６．５７に同圧の油圧が加
わったとき、スフ’−ル　５４の圧油室５６内に加わる
押圧力の方がプラン、ジャ６６を介してスプール５４に
加わる押圧力よりも大きくなるようにしである。

前記作動弁３６の中央の周溝３４は第１図の油路４４に
絞り４５を介して連通させるとともに、前記の第２制御
弁４８の一方の圧油室５６に通じる油路４９に連通させ
、左右の周溝３３．３５Ｇこ通じる油路５０．５１は、
前記油路１１かも分岐した油路５２と油路８に連通させ
る。

前記第１制御弁４０の両端の圧油室４６．４７に連通す
る操作用の油路６０．６１は第２制御弁４８の一方の二
つのボートに連通させ、前記油路４２．５２は第２制御
弁４８の他方の二つのボートに連通させるが、油路５２
に通じる制御弁４８のボートは内部油路５９Ｇこより他
方の圧油室５７に連通している。

第１図の５８は油路４１に設けたシーケンス弁で、油路
１１内の油圧が一定以上になると開くものである。

第５図、第６図はこの発明を利用した圧砕機の一例を示
すもので、この圧砕機Ａはフレーム６２に軸６３．６４
により回動自在に取付けた一対の圧砕アーム６５．６６
を係合部６７．６８により係合させて両アーム６５．６
６が同時に同角度だけ反対方向に回動するように連動さ
せ、前記油圧シリンダ１の後端はピン７０によりアーム
６５の後端に連結し、ピストンロッド３の前端はピン７
１によりアーム６６の後端に連結する。

前記フレーム６２上の頂板７５を、土木機械の操作アー
ムに取付けた取付枠７６の基板７７に回動自在に取付け
、このフレームの頂板７５と基板７７の間にクリックス
トップ（図示省略）を設け、取付枠７６内に前記のブー
スターシリンダ１６や第１制御弁４０、第２制御弁４８
等を組み込んだボックス８０を固定し、このボックス８
０と油圧シリンダ１を結ぶ油路１１．１２にはフレーム
６２内のロータリジヨイント８１を介在させる。

つぎに作用を説明する。

第１図は操作弁１０を切換えた状態で、油路７から供給
される圧力油は操作弁１０を経て油路１１に入り、チェ
ック弁１３を押し開いてシリンダ１の後室６に入り、前
室５の油は油路１２へ出て操作弁１０を通り油路８から
油タンクへ戻る。

従ってピストン２は前進する。ピストンロッド３が前進
して、第５図のアーム６５．６６が圧砕すべきコンクリ
ート塊を挾み、これを締め付けるとともに後室６に加わ
る圧油の圧力が上昇し、その値が設定値に達すると、シ
ーケンス弁５８が開き、圧油が油路４１、第１制御弁４
０、油路４３を経てブースターピストン室１６の後部の
室に流入する。このため、ブースターピストン１７の後
面に油圧が加わり、このピストン１７を前方に押す。

このとき、シリンダ１の後室６内の油圧がチェック弁２
２．２３に加わっており、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
の油圧より高くなってチェック弁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が前進すると、第１
図、第２図のように作動弁３６が切換えられ、溝３３．
３４が連通し、これにより油路５２に通じている油路５
０が油路４９に通じ、第２制御弁４８の圧油室５６に油
圧を加える。油＊４９は第１制御弁４０によりタンクに
通じる油路４２にも通じているが絞り４５のため、油路
４９内の油圧は保持されている。

圧油室５６に油圧が加わるまでは、第１図のように、油
路５２からの油圧が油路５９を経て第２制御弁４８の圧
油室５７に加わっており、圧油室５６は油路４９．４４
、第１制御弁４０、油路４２．８を経て油タンクに通じ
ているから、第２制御弁４８は第１図の位置にあったが
、作動弁３６が第１図の位置になると同時に前記のよう
に圧油室５６に油圧が加わる。

このとき、圧油室５７にも油圧は加わっているが、前記
したよう（こ圧油室５６．５７に同圧の油圧が加わった
ときはスプール５４が第１図では左に、第４図では右に
動いて油路４２を油路６０に通じ、油路５２を油路６１
に通じる。

このため、第１制御升４０の圧油室４７に油圧が加わる
と同時に第２制御弁の圧油室４６の油が排出されて、そ
のスプール３８が左へ動き、これにより油路４１が油路
４４に通じ油路４２が油路４３に通じる。

従って今度はブースターピストン室１６の前部に圧油が
流入してブースターピストン１７が後退を始めると、ブ
ースターピストン室１６の後部の油は第１制御弁４０を
経て油路４２．８からタンクへ戻る。このとき、チェッ
ク弁２９が開き、チェック弁２３が閉じてシリンダ１の
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が後退を始めると
、これと一体の増圧部１８が増圧室２０の油を増圧しな
がらチェック弁２２を押開いて後室６へ送りこむ。

また、ブースターピストン１７が後退を始めると、これ
とともに作動弁３６を構成する増圧部１９の溝３１．３
２も後退を始めるが、ブースターピストン１７が後退行
程の終点附近に達するまでは増圧部１９の外周で＃１３
３．３４．３５を閉じているから第１制御弁４０と第２
制御弁４８は動かない。

こうしてブースターピストン１７が後端に達すると、第
２図の増圧部１９の溝３２が本体１５の溝３４．３５を
通じるから、第１図の油路４９が油路５１に通じ、圧油
室５６の油がタンクに戻り、第４図のスプール５４がプ
ランジャ６６で押されて第２制御弁４８が左へ（第１図
では右）へ切換えられる。

これにより、第１制御弁４０の圧油室４６に油圧が加わ
り圧油室４７の油がタンクへ戻るので第１制御弁４０が
４１図の状態に戻りブースターピストン１７が前進を始
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シこよる
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
て圧砕アーム６５．６６によるコンクリート塊などの圧
砕が行なわれる。

圧砕が終了すると、操作弁１０を反対側へ切換えること
により油路１１が油Ｎ８によりタンクに通じ、油路１２
が油路７（こより油圧ポンプに通じる。このため、パイ
ロット回路１４に油圧が加わす、チェック弁１３が開き
、シリンダ１の後室６の油がタンクへ戻り、前室５に油
圧が加わって、ピストン２が後退し、圧砕アーム６５．
６６が開く。圧砕作業中はこの切換操作を繰返えし、作
業が終了すれば操作弁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、増圧部が閑いて増圧室内の高
圧の油をシリンダーの一端内に供給する。従ってブース
ターピストンによる増圧作用が効率よく、迅速に発揮さ
れる。また、電気的な機構がないので、圧砕機のような
振動の激しい苛酷な条件でも故障のおそれがない。

また、ブースターピストンと一体となって作動する作動
弁により第２制御弁を細かせてこの第２制御弁によって
第１制御弁を副かぜ、このｇｌｌｌｌ制御上りブースタ
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って確実に
進退して十分な高圧が得られる。

また、実施例のようにブースターピストンと一体の増圧
部の外周の複数の溝と、この増圧部がはまっている増圧
室の内周の複数の溝とで作動弁を構成すると別に作動弁
を設ける必要がなくなり、回路構成が簡単となり、作動
が確実となる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のシリンダ装置の回路図、第２図はブ
ースターピストン部の一例を示す拡大縦断側面図、第３
ｒｌＡは第１制御弁の一例を示す拡大縦断側面図、第４
図は弗２制御弁の拡大縦断側面図、第５因はこの発明の
装置を圧砕機に取付けた状態の正面図、第６図は同上の
側面図である。 １・・・油圧シリンダ、２・・ピストン、７．８．１１
．１２．４１．４２・・・油路、１６・・・ブースター
ピストン室、１７・・・ブースターピストン、１８．１
９・・・増圧部、２０．２１・・・増圧室、２２．２３
・・・チェック弁、３１．３２．３３．３４．３５・・
・周溝、３６・・・作動弁、４０・・・第１制御弁、４
８・・・第２制御弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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と、油タンクとを前記ブース
   ターピストン室の両側に第１制御弁を介して連通させ、
   この第１制御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
   成して前記油圧シリンダの後端に接続し、ブースターピ
   ストンとともに作動する作動弁と、油圧作動の第２制御
   弁を設け、第２制御弁により前記第１制御弁の駆動用油
   路を切換えるとともに、前記作動弁により第２制御弁の
   駆動用油路を切換えるように回路を構成し、作動弁はブ
   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
   造とした増圧式シリンダ装置。 ２、ブースターピストンと共に作動する作動弁は、ブー
   スターピストンと一体の増圧部の外周の複数の溝と、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
   構成した特許請求の範囲第１項記載の増圧式シリンダ装
   置。