JPS63106401A - 空液圧変換装置 - 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］ この発明は例えば圧力空気の駆動により作動液を吐出す
る空液圧変換装置、特に液圧シリンダを空気圧シリンダ
内部に配置することに関するものである。

［従来の技術］ 一次側に圧力空気を供給してピストンを往復動させ二次
側に作動液を発生させる空液圧変換装置として、 例えば第２図は従来の空液圧変換装置の説明図であり、
図においてユは空気圧シリンダ、２は空気圧シリンダチ
ューブ、３は空気圧ピストン、４は空気圧シリンダカバ
、互は液圧シリンダ、６は液圧シリンダチューブ、７は
液圧シリンダカバ、８は液圧ピストン、１０．１１は圧
力空気の吸込みと吐出しを行うポート、１２．１３は作
動液の吸込みと吐出しを行うポート、１４は切換弁、１
５は空気圧源、２０は空気圧ピストン３と液圧ピストン
８を連結するピストンロッドである。

従来の空液圧変換装置は上記のように構成され、空気圧
源１５より図示の状態にある切換弁１４を経て供給され
た圧力空気により空気圧ピストン３は矢示Ａの方向へ往
動し、ボート１１よりの圧力空気は切換弁１４を経て大
気へ開放される。

空気圧ピストン３にピストンロッド２０で連結されだ液
圧ピストン８も同一ストローク液圧シリンダチューブ６
内を移動し作動液をボート１２より吸込み、他方ボート
１３より作動液が吐出される。

切換弁１４を切換えると空気圧源１５よりの圧力空気は
ボート１１へ供給され空気圧ピストン３は矢示Ｂの方向
へ復動し、圧力空気はボート１０より切換弁１４を経て
大気へ開放される。

同時に液圧ピストン８も移動して作動液はボート１３よ
り吸込まれ、他方ボート１２からは作動液が吐出される
。

上記の通り、切換弁１４の切換動作によりボート１２及
び１３には間欠的に作動液が吐出される。然し空気圧ピ
ストン３と液圧ピストン８は受圧面にピストンロッドが
連結されているのでそれぞれのピストンの往動時ならび
に復動時に受圧面積と液圧シリンダ互内の容積が異るの
で液圧ピストン６の往動及び復動の速度ならびにボート
１２及び１３からの作動液の間欠的な吐出量が互いに相
異する。

第３図は従来の他の空液圧変換装置の説明図を示し、ユ
〜６．１０〜１５は上記従来例と同一であり、２Ｑは空
気圧ピストン３の受圧面に設けられたピストンロッド、
２１は液室、２４は逆止め弁、２６は作動液タンクであ
る。

従来の空液圧変換装置は上記のように構成され、空気圧
ピストン３の受圧面にピストンロッド２０が設けられて
その端部は液室２１に位置して液圧シリンダチューブ６
と共に液圧シリンダ互を形成する。液圧シリンダ互は２
つに分岐され一方は逆止め弁２４とボート１２を介して
作動液タンク２６へ、他方は逆止め弁２４を介して作動
液の吐出を行うボート１３へ接続される。

切換弁１４が図示の状態にて空気圧ピストン３が矢示Ａ
の通り往動すると同時にピストンロッド２０が往動して
液室２１の作動液は逆止め弁２４を介してボート１３よ
り吐出される。切換弁１４を切換えて空気圧源１５の圧
力空気がボート１１より供給され空気圧ピストン３が矢
示Ｂの通り復動すると、同時にピストンロッド２０も復
動し作動液タンク２６よりボート１２及び逆止め弁２４
を介して液室２１へ作動液が吸込まれる。

ピストンロッド２０の往動時のみボート１３より作動液
が吐出され、復動時にはボート１２により作動液が吸込
まれる、切換弁１４の切換による空気圧ピストン３の往
復動の内の往動時のみ作動液は吐出される。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記のような従来の空液圧変換装置では、空気圧ピスト
ン３と液圧ピストン８はピストンロッド２０で連結され
ているのでそれぞれのピストンの両面の受圧面積が異な
るので、所定の圧力空気で駆動される時空気圧ピストン
の往動と復動の速度が異なり、更に液圧ピストン８の往
復動による間欠的な作動液の吐出量も相異するのでボー
ト１２及び１３の作動液の吐出特性に差が生ずる。

また間欠的な作動液の吐出量を等しくするために空気圧
ピストン３の受圧面にピストンロッド２０を備え、その
端部に液圧シリンダ互を設けることにより空気圧ピスト
ン３とピストンロッド２０の往動時に常に一定量の作動
液が吐出されるが空気圧ピストン３の往復動の内往動時
のみ作動液が吐出され復動時には吐出されないという問
題点があった。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で空気圧ピストン３の往復動によるボート１２及び１３
よりの間欠的作動液の吐出量ならびに往動と復動の速度
が等しく小型軽但で取付自在の空液圧変換装置を得るこ
とを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る空液圧変換装置は、液圧シリンダチュー
ブの一端に液圧シリンダカバを有し他端部が空気圧ピス
トンに嵌着してなる液室と液圧シリンダチューブの内面
を摺動する液圧ピストンより成る液圧シリンダと、液圧
ピストンの両方向受圧面に固着し空気圧ピストンと液圧
シリンダカバに摺動し端部は空気圧シリンダカバに嵌入
され液圧シリンダと穿設する中空部を有するロッドと、
ロッドの開放端に作動液の吸込みと吐出しを行うボート
を設けたものである。

［作用］ この発明においては空気圧シリンダ内の空気圧ピストン
の受圧面に液圧シリンダチューブと液圧シリンダカバに
て液室を形成させ、液圧シリンダチューブ内を摺動する
液圧ピストンは両方向の受圧面に中空部を有するロッド
を固着し他端を空気圧シリンダカバに嵌入することによ
り、空気圧ピストンならびに液圧ピストンはそれぞれ両
方向受圧面積が等しくなり空気圧ピストンの往動及び復
動の速度が等しく、液圧ピストンの液圧シリンダチュー
ブ内の摺動によりそれぞれのボートより等しい間欠的な
作動液の吐出量が得られる。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例を示す説明図であり、図に
おいて１〜４．６〜８．１０〜１５は上記従来装置と同
一である。互は液圧シリンダチューブ６の一端に液圧シ
リンダカバ７を有し他端部が空気圧ピストン３に嵌着し
てなる液室と液圧シリンダチューブ６の内面を摺動する
液圧ピストン８より成る液圧シリンダ、９は液圧シリン
ダチューブ６の内面を摺動する液圧ピストン８の両方向
受圧面に固着され他端は空気圧シリンダカバ４に嵌入さ
れる中空部を有するロッドであり、 上記のように構成された空液圧変換装置においては、空
気圧シリンダニの内部を往復動する空気圧ピストン３は
受圧面の円筒状の液圧シリンダチューブ６と液圧シリン
ダカバ７とにより液室を形成し、上記液圧シリンダチュ
ーブ６の内面に摺動する液圧ピストン８はその両方向の
受圧面に液圧シリンダニの内部へ穿設する中空部を有す
るロッド９が固着され、ロッド９の両端は空気圧シリン
ダカバ４に嵌入されるので空気圧シリンダニに固定され
、ロッド９の開放端に作動液の吸込みならびに吐出しの
ためのボート１２及び１３が設けられている。

液圧ピストン８へのロッド９の固着位置は液圧ピストン
８の中心部より偏位しても支障ない。

液圧ピストン８はロッド９を摺動する空気圧ピストン３
の往復動により移動する液圧シリンダチューブ６の内面
を摺動する構造になっており、空気圧源１５の圧力空気
が図示の状態の切換弁１４を経てボート１０へ供給され
たとぎ、両方向の受圧面積の等しい空気圧ピストン３は
矢示Ａの方向へ往動し、ボート１１より吐出される圧力
空気は切換弁１４を経て大気へ開放される。このとき液
圧ピストン８は空気圧シリンダチューブ２の内部に配置
され且つ空気圧シリンダカバ４に両端が固定されている
ので空気圧ピストン３の往動により液圧シリンダチュー
ブ６も矢示の方向へ移動する。作動液はボート１２より
ロッド７の中空部を経て液圧シリンダ５内へ吸込まれ、
液圧ピストン８の他方の作動液はボート１３より吐出さ
れる。

つぎに切換弁１４を作動させると、空気圧源１５の圧力
空気は切換弁１４を経てボート１１へ供給され空気圧ピ
ストン３は矢示Ｂの方向へ復動し、ボート１０よりの圧
力空気は切換弁１４を経て大気へ開放される。同時に液
圧シリンダチューブ６も矢示Ｂの方向へ移動するので液
圧ピストン８に対し、作動液はボート１３とロッド９の
中空部を経て液圧シリンダ互の内部へ吸込まれ、他方の
作動液はボート１２より吐出される。

上記の通り、切換弁１４の切換動作により両方向の受圧
面積の等しい空気圧ピストン３は所定の圧力空気にて駆
動されて往復動し、液圧ピストン８の受圧面に固着され
たロッド９も同一寸法であるので液圧ピストン８０両方
向の受圧面積ならびに最大容積が等しくなり、液圧シリ
ンダチューブ６の内面を摺動することにより、ボート１
２及び１３からそれぞれ吐出される間欠的な作動液の吐
出量ならびに往動及び復動の速度の等しい空液圧変換装
置が得られる。

ボート１０及び１１より吐出される作動液の吐出量は切
換弁１４の切換速度の調節により制御することができる
。

更に空気圧シリンダニ内に液圧シリンダ互が配置されて
、液圧シリンダ互の寸法ならびに全体の寸法が小形にで
きるので作動液の管路長も短くでき、液圧ポンプを使用
しないので作動液の発熱量も小ざいので作動液量も少な
くできる。

従って取扱いが容易となり各種の用途への適用が計れる
。

空気圧シリンダ１のボート１０及び１１より大気へ開放
される圧力空気は断熱膨張を行いその空気温度は著しく
低下し、長時間の使用における液圧回路で発生した熱を
吸収し作動液の発熱を抑制することができる。従って従
来性われていた作動液を冷却器などを用いて冷却する必
要がなくなる。

空気を駆動源としているので液圧ポンプ用の動力電源が
不要で消費電力が小さくできる。

本発明の空液圧変換装置は圧力空気の駆動のみにより作
動液が出力されるので、工作機械の制御などに使用され
る液圧機器のパワーユニットに適用できる。

［発明の効果］ この発明は以上説明した通り、空気圧シリンダ内の空気
圧ピストン受圧面に形成された液室の液圧シリンダチュ
ーブの内面を、空気圧シリンダカバに両端が固定されだ
液圧ピストンが空気圧ピストンの駆動により摺動する簡
単な構造により、 切換弁の切換動作による圧力空気の供給により両方向受
圧面積の等しい空気圧ピストンの往復動に従い、液圧シ
リンダのそれぞれのボートより液圧ピストンの往動及び
復動の速度ならびに作動液の間欠的吐出量の互いに等し
い出力が得られる。液圧シリンダは空気圧シリンダ内部
に配置されているので液圧シリンダの寸法が小形になり
、液圧回路の管路長も短くできるので作動液量も逓減し
、全体の寸法が小形になるので取扱いが容易になり用途
が拡大できる。空気圧シリンダの圧力空気の吐出し時の
断熱膨張により吐出し空気の温度が低下するので液圧シ
リンダを冷却させるための冷却器などを用いることなく
作動液の発熱が抑制でき、液圧回路は長時間安定した動
作が行える。圧力空気を駆動源としているので液圧ポン
プ用動力源が不要で消費電力が低減できるなどの効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す説明図、第２図は従
来の空液圧変換装置の説明図、第３図は従来の他の空液
圧変換装置の説明図ｐある。 図において、ユは空気圧シリンダ、２は空気圧シリンダ
チューブ、３は空気圧ピストン、４は空気圧シリンダカ
バ、互は液圧シリンダ、６は液圧シリンダチューブ、７
は液圧シリンダカバ、８は液圧ピストン、９はロッド、
１０．１１．１２．１３はボート、１４は切換弁、１５
は空気圧源である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 空気圧シリンダ内を往復動する空気圧ピストンに連動す
   る液圧シリンダを用いて圧力空気の駆動により作動液を
   吐出する空液圧変換装置において、 液圧シリンダチューブの一端に液圧シリンダカバを有し
   他端部が上記空気圧ピストンに嵌着してなる液室と上記
   液圧シリンダチューブの内面を摺動する液圧ピストンよ
   りなる液圧シリンダと、上記液圧ピストンの両方向受圧
   面に固着し上記空気圧ピストンと上記液圧シリンダカバ
   に摺動し端部は空気圧シリンダカバに嵌入され上記液圧
   シリンダと穿設する中空部を有するロッドと、上記ロッ
   ドの開放端に作動液の吸込みと吐出しを行うポートを備
   え、上記液圧シリンダを上記空気圧シリンダ内部に配置
   したことを特徴とする空液圧変換装置。