JPS63130904A - 流体圧ピストン発動機 - Google Patents

流体圧ピストン発動機

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JPS63130904A
JPS63130904A JP61274836A JP27483686A JPS63130904A JP S63130904 A JPS63130904 A JP S63130904A JP 61274836 A JP61274836 A JP 61274836A JP 27483686 A JP27483686 A JP 27483686A JP S63130904 A JPS63130904 A JP S63130904A
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    • F15B11/15—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor with special provision for automatic return
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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〉 本発明は、空圧又は油圧などの流体圧でピストンを往復
駆動する発動機に関し、ピストンの駆動速度を速めて出
力アップすること、始動ミスをなくすこと、及び微速駆
動時に停止してしまうのをなくすことができるようにす
る技術である。
く前提構造〉 本発明が対象とする流体圧発動機は、その前提構造が次
のようになっている。
即ち、例えば、第１〜第３図、又は第４図、及び第５図
と第６図に示すように、 シリンダ７にピストン８を摺動自在に挿入し、シリンダ
７の上壁７ａとピストン８との間に作動室９を形成し、
ピストン８を作動室９の流体圧で下死点側へ駆動すると
ともに、復帰ばね１１で上死点側へ復帰させるように構
成し、 作動室９を流体圧給排弁１３を介して給圧口１４と排圧
口１５とに切換接続可能に構成し、流体圧給排弁１３を
パイロット弁１８で流体圧の給圧位置Ｘと排圧値ｉＹと
に切換操作可能に構成し、流体圧給排弁１３はシリンダ
７の上側で給排弁体３０が給排弁箱２９内で上下に切換
作動するように構成し、給排弁箱２９内で給排弁体３０
の外周部に作業側弁室３２を、一端面側に流体圧の給圧
側弁室３３を、他端面側に排圧側弁室３４及びパイロッ
ト作動室３５をそれぞれ形成し、作業側弁室３２を作動
室９に、給圧側弁室３３を給圧口１４に、排圧側弁室３
４を排圧口１５に各々連通するとともに、パイロン　作
動室３５をパイロット弁１８の封止リング製　王操作用
弁体４８を介して給圧口１４に連通し、バイロフト作動
室３５の断面積を給圧側弁室３３の断面積よりも大きく
形成し、 バイロフト弁１８は給排弁体３０の中央の筒孔面３０ｄ
内に貫通する縦向きのバイロフト弁室４５内をスプール
形パイロット弁体４６が上下に切換作動するように構成
し、パイロット弁体４６をピストン８に連接し、パイロ
ット弁体４６は、下死点近くにある状態では排圧操作用
弁体４８を開けてパイロット作動室３５を給圧口１４に
連通ずるのに対し、下死点近（にある状態では給圧操作
用弁体５３を開けてパイロット作動室３５を圧抜口５１
に連通するように構成したものである。
この前提構造では、次のように作動する。
第１図又は第５図に示すように、圧力流体供給弁１６を
開弁すると、流体圧源１７から圧縮空気又は圧油等の圧
力流体が供給されて発動機２が運転され、閉弁すると圧
力流体の供給が停止されて運転停止される。
運転停止した状態では、同図中の左半図に示すように、
ピストン８及びパイロット弁体４６が復帰ばね１１で上
死点に押戻され、給排弁体３０が排圧側弁室３４側へ押
寄せられている。
運転している状態では、その左半図に示す下降駆動行程
と、右手図に示す上昇復帰行程とを繰返す。
下降駆動行程では、給圧操作用弁体５３が開いて、パイ
ロット作動室３５の流体圧が圧抜目５１から逃されるた
め、給排弁体３０が給圧側弁室３３の流体圧で排圧側弁
室３４側へ押動かされ、給圧側弁室３３に常時供給され
ている流体圧が作業側弁室３２から作動室９へ圧入され
て、ピストン８を下降駆動させる。
また、上昇復帰行程では、ピストン８が下死点に達した
ときに、右手図に示すように、排圧操作用弁体４８が開
かれて、給圧口１４から常時供給されている流体圧がパ
イロット作動室３５に圧入されて、給排弁体３０をパイ
ロ７）作動室３５の流体圧で給圧側弁室３３側へ押動か
し、作動室９の流体圧が作業側弁室３２から排圧側弁室
３４を経て排圧口１５外へ逃がされて、ピストン８が復
帰ばね１１で上昇復帰させられる。
そして、ピストン８が上死点に達したときに左半図に示
すように、給圧操作用弁体５３が開かれて、前記の下降
駆動行程に切換ねる。
（従来の技術〉 上述の前提構造において、流体圧給排弁１３及びパイロ
ット弁１８を実用化するための構造として、従来では、
特公昭５５−４０７６１号公報に示された技術を本発明
者が先に提案した。
この従来技術とは、第５図と第６図に示すように、給排
弁体３０の上側に給圧側弁室３３を、下側に排圧側弁室
３４及びパイロット作動室３５を配置し、給排弁体３０
の給圧側弁室３３に臨む給圧側弁面３０ａの給圧側弁面
径Ａを排圧室３４に臨む排圧側弁面３０ｂの排圧側弁面
径Ｂと同径に形成して、給圧側弁面３０ａが閉じた状態
での給圧側開弁終了時受圧面積りを排圧側弁面３０ｂが
閉じた状態での給圧側開弁終了時受圧面積Ｅと同じ面積
に形成し、封止リング類の排圧操作用弁体４８の内周面
４８ａをパイロット弁体４６に、外周面４８ｂを給排弁
箱２９の下部の弁室内周面２９Ｃに摺動自在に封止接触
させるとともに、その上面４８ｃを受具４９の下面に受
止めさせ、受具４９の上部を給排弁体３０に固定したも
のである。
〈発明が解決しようとする問題点〉 上記従来技術では、パイロット弁体４６がピストン８に
対して、直接的に切換作動されて動作遅れが生じないの
で、パイロット弁体４６の応答感度が高く、ピストン８
の駆動速度を速めて、高出力を得ることができる点で優
れている。
しかし、次の問題が残されていた。
イ、給徘弁体の切換作動速度を速める余地があること。
０リング製の排圧操作用弁体４８は、第５図の右手図に
示す給排弁体３０の排圧位置Ｙへの切換上昇時には、流
体圧で押上げられる一方、その左半図に示す給圧位置Ｘ
への切換下降時には、弁室内周面２９ｃとパイロット弁
１８の外周面１８ａとに摺接しながら、給排弁体３０の
下端部の受具４９で押下げられる。
このため、給排弁体３０は、給圧位置Ｘへの切換下降時
に、排圧操作用弁体４８の内周面４８ａと外周面４８ｂ
、パイロット作動室３５を封止するＯリング４２、及び
給圧側弁室３３を封止するＯリング９０の合計４箇所で
摩擦抵抗を受ける。
特に、給圧側弁室封止用Ｏリング９０は、その下半面が
給圧側弁室３３の高い作動流体圧力を常時受けるのに対
し、上半面がパイロット弁室４５・圧抜口５１及び排圧
側弁室３４を通じて大気側に開放されている。このため
、上記Ｏリング９０は、大きな差力で上方に押付けられ
て左右に押し拡げられ、摺動案内面９１に強く圧接され
るので、前記の摩擦抵抗が特に大きい。
従って、給排弁体３０は、摩擦抵抗が大きい分だけ弁切
換の作動遅れが大きくなり、発動機の作動速度を低下さ
せてその出力を低下させる。
口０発動機に始動ミスが発生すること。
例えば、始業時に、圧力流体供給弁１６を誤って開いた
ままコンプレフサを起動して、空気圧源（流体圧源）　
１７の圧力を大気圧から設定圧にまで高めていくときに
、給排弁体３０が切換作動の途中値装置で停止して、発
動機２が次の原因により始動不能に陥ることがある。
発動機２を起動する前では、ピストン８が復帰ばね１１
で押上げられ、その上死点近くでパイロット弁体４６が
給圧操作用弁体５３を開けて、パイロット作動室３５の
圧力を圧抜口５１から逃がすため、給排弁体３０は、第
５図の左半図に示す給圧位置Ｘに位置させられている。
何らかの誤りで、圧力流体供給弁１６が開いたままコン
プレッサを起動すると、空気圧源１７の圧力が大気圧か
ら徐々に上昇していく。これに伴い、発動機２に供給さ
れる空気圧も徐増していく。
この空気圧の徐増の初期には、その低い圧力によって、
ピストン８が非常に遅い速度で下降駆動されていく。そ
して、下死点近くになり、パイロット弁体４６の開弁用
溝４６ａが排圧操作用弁体４８を微速で通過して開弁じ
ていこうとする。この排圧操作用弁体４８が僅かに開い
たときに、低圧の圧縮空気がパイロット作動室３５に流
入して、Ｏリング４２・９０の大きな摩擦抵抗に抗して
給排弁体３０を時間をかけてゆっくりと押上げていく。
そのゆっくりとした押上げの途中で、作業側弁室３２が
給圧側弁室３３にも排圧側弁室３４にも連通して、作動
室９の内圧力が作業側弁室３２から排圧側弁室３４へ逃
がされる。このため、ピストン８が復帰ばね１１の弾圧
力で押上げられて、開弁用溝４６ａが排圧操作用弁体４
８を開きかけた途中で閉じ戻してしまう。
すると、パイロット作動室３５内に低圧の圧縮空気が閉
じ込められてしまうとともに、給圧側弁室３３内の圧縮
空気が作業側弁室３２から排圧側弁室３４へ短絡して排
出される。
このため、給排弁体３０は、パイロット作動室３５から
の押上げ力と給圧側弁室３３からの押下げ力との釣合い
により、上昇途中で停止させられてしまい、ピストン８
を下降駆動できなくなる。その結果、発動機２が始動不
能に陥るのである。
また、これに伴い、圧縮空気が給圧側弁室３３から排圧
側弁室３４へ短絡して排出されるため、エネルギーロス
が生じるうえ、空気圧源１７の圧力がいつまでたっても
上昇しないので工場内の他部所に設置した流体圧アクチ
ュエータも駆動出来なくなってしまう。
ハ９発動機が微速駆動時に停止してしまうこと。
例えば第４図に示すように、発動機２でプランジャ式油
圧ポンプ３を駆動して、油圧シリンダ６１を伸長させ終
えた後にも加圧し続けているときに、作動室６１ａや切
換弁６０等から圧油がリークすると、このリークした油
量を補充するために、ピストン８が油圧ポンプ３のプラ
ンジャ２２を微速駆動させる。
このようにピストン８が微速駆動しながら下死点に近づ
いたときに、パイロット弁体４６の開弁用溝４６ａが排
圧操作用弁体４８を微速で通過して開弁じていこうとす
ることから、前記問題点口で述べたことと同じ作用によ
り、給排弁体３０が上昇途中で停止してしまい、発動機
２が停止して運転不能に陥ってしまう。
本発明は、上記の問題点イ〜ハを解決して、給排弁体の
切換作動速度を速めることにより発動機の出力を向上さ
せること、発動機の始動ミスをなくすこと、及び、発動
機が微速駆動時に停止してしまうのをなくすことを目的
とする。
く問題点を解決するための手段〉 本発明は、上記目的を達成するために、例えば第１図か
ら第３図に示すように、前述の前提構造において、次の
改良を加えたものである。
即ち、給徘弁体３０の下側に給圧側弁室３３を、上側に
排圧側弁室３４及びパイロット作動室３５を配置し、給
排弁体３０の給圧側弁室３３に臨む給圧側弁面３０ａの
給圧側弁面径Ａを排圧側弁室３４に臨む排圧側弁面３０
ｂの排圧側弁面径Ｂよりも小径に形成して、給圧側弁面
３０ａが閉じた状態での給圧側開弁開始時受圧面積りを
排圧側弁面３０ｂが閉じた状態での給圧側開弁終了時受
圧面積Ｅよりも小面積に形成し、給排弁体３０のパイロ
ット作動室３５に臨むパイロット受圧面３０ｃのパイロ
ット受圧面積Ｆを給圧側開弁終了時受圧面積Ｅよりも大
面積に形成し、 封止リング製の排圧操作用弁体４８の内周面４８ａをパ
イロット弁体４６に、外周面４８ｂを給徘弁体３０の筒
孔面３０ｄに摺動自在に封止接触させるとともに、その
上面４８ｃを受具４９の下面に受止めさせ、受具４９の
上部を給排弁箱２９に固定した事を特徴とするものであ
る。
〈作用〉 本発明は、次のように作用する。
イ、給排弁体３０の切換作動速度が速くなること。
給排弁体３０は、パイロット作動室３５の周面３５ａと
受具４９とでスライドガイドされており、パイロット作
動室３５を封止する０リング４２と、排圧操作用弁体４
８の外周面４８ａとの計２箇所でしか摩擦抵抗を受けな
いので、前述の従来例の計４箇所で受ける場合の半数に
減る。しかも、従来例の給圧側弁室３３を封止するＯリ
ング９０は、上下から加わる大きな圧力差で常時押しつ
けられて摩擦抵抗が特に大きくなるが、このＯリング９
０は本発明では省略できた。これにより、給排弁体３０
は従来例のものと比べて、摩擦抵抗が大幅に軽減される
。
また、給排弁体３０が給圧側弁室３３の流体圧で第１図
の右手図の排圧位置Ｙから左半図の給圧位置Ｘへ切換作
動される。このときの弁切換操作力は、弁切換作動の初
期には、給圧弁面３０ａが閉じているため、給圧側開弁
開始時受圧面積りに加わる圧力に対応した力であるのに
対し、弁切換作動の中期乃至後期には、給圧側弁面３０
ａが開くとともに、排圧側弁面３０ｂが閉じていくため
、給圧側開弁終了時受圧面積Ｅの大きな面積に加わる圧
力に対応する力に切換わる。これにより、弁切換作動速
度は、作動途中から加速されて、高速化される。
逆に、給排弁体３０がパイロット作動室３５の流体圧で
給圧位置Ｘから排圧位置Ｙへ切換作動されるときに、給
圧側弁室３３側の流体圧が背圧抵抗となる。この背圧抵
抗は、弁切換作動の初期には、給圧側弁面３０ａが開い
ているため、給圧側開弁終了時受圧面積Ｅに加わる圧力
であるのに対し、弁切換作動の中期乃至後期には、給圧
側弁面３０ａが閉じていくとともに、排圧側弁面３０ｂ
が開いていくため、給圧側開弁開始時受圧面積りの小さ
な面積に切換わる。
これにより、弁切換作動速度は、作動途中がら加速され
て高速化される。
以上のように、給排弁体３ｏは、摩擦抵抗が軽減する事
、弁切換操作力が増大する事、及び弁切換作動の背圧抵
抗が減少する事により、弁切換作動速度が大幅に高めら
れる。これに伴い、ピストン８の作動サイクルが大幅に
速められ、発動機２の出力が大幅に高まる。
口０発動機の始動ミスが無くなること。
圧力流体供給弁１６が誤って開かれたまま、コンプレッ
サを起動して、作動用空気圧源１７の圧力を大気圧から
設定圧にまで高めていくときに、第１図の左半図に示す
ように、給排弁体３０が給圧位置Ｘに停止している状態
で、給圧側弁室３３から作動室９に供給される圧縮空気
の圧力も大気圧から徐々に上昇していく。
すると、ピストン８力乏低圧で微速駆動されていき、こ
れが下死点近くになり、パイロット弁体４６の上端開弁
用溝４６ａが排圧操作用弁体４８を微速で通過して開弁
していこうとして僅かに開いたときに、低圧の圧縮空気
がパイロット作動室３５に流入して給排弁体３０をゆっ
くりと押下げていく。
この介挿下げの背圧抵抗は、介挿下げ前には、給圧側弁
面３０ａが開いているため、給圧側開弁終了時受圧面積
Ｅに加わる圧力に対応した力であるのに対し、介挿下げ
後には、給圧側弁面３０ａが閉じられていくとともに、
排圧側弁面３０ｂが開いていくため、給圧側開弁開始時
受圧面積りの小さな面積に対応する力に切換わるので、
その背圧抵抗が急速に減少する。
これにより、給排弁体３０は、強力に押下げられ、下降
途中で停止することが無くなり、発動機２が始動不能に
陥ることが解消される。
ハ６発動機の微速駆動時の停止が無くなること。
何らかの原因士ピストン８が微速駆動される場合におい
て、下死点に近づいて、パイロ７）弁体４６の上端開弁
用溝４６ａが排圧操作用弁体４８を微速通過して開弁じ
ていこうとするときに、給排弁体３０は上記作用口と同
じように作用して背圧の低下により強力に押下げられ、
下降途中で停止することが無くなるので発動機２が停止
に陥ることが解消される。
〈発明の効果〉 本発明は、上記のように構成され、作用することから、
次の効果を奏する。
イ、給排弁体は、摩擦抵抗が軽減する事・弁切換操作力
が増大する事・弁切換作動の背圧抵抗が減少する事の三
つの面から、弁切換作動速度が大幅に高められる。これ
に伴い、ピストンの作動サイクルが速められ、発動機の
出力が大幅に高められる。
口、給排弁体は、パイロット作動室の圧力で給圧位置か
ら排圧位置へゆっくりと押し下げられるときに、この介
挿下げの背圧抵抗が給圧側開弁終了時受圧面積Ｅに加わ
る圧力から、これより小面積の給圧側開弁開始時受圧面
積りに加わる圧力に低下するので、強力に押下げられ、
下降途中で停止しなくなる。
これにより、圧力流体供給弁が誤って開かれたまま、コ
ンプレッサを起動して作動用空気圧源の圧力を大気圧か
ら高めていくときに、給排弁体がゆっくり押し下げられ
ても途中で停止しないので、発動機は始動不能に陥るこ
とが解消され、確実に始動する。
また、これに伴い、圧縮空気が給圧側弁室から排圧側弁
室へ短絡して排出されることも無くなるから、エネルギ
ーロスが生じな（なるうえ、空気圧源の圧力がいつまで
たっても上昇しないことに起因して工場内の他部所の流
体圧アクチュエータも駆動不能に陥ることをも解消する
。
ハ、何らかの原因でピストンが微速駆動される場合にお
いて、パイロット弁体が排圧操作用弁体を微速開弁する
ことにより、パイロット作動室内の緩やかな圧力上昇で
給徘弁体をゆっくりと押下げるときに、給排弁体は前記
背圧抵抗の低下により下降途中で停止しなくなり、確実
に切換作動するので、発動機が停止に陥ることが解消さ
れる。
〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面により説明する。
第１図は作動を説明するための図であって、第２図の要
部拡大模式図、第２図は本発明の発動機を適用したブー
スタポンプ装置の縦断面図、第３図は給排弁体の切換時
の受圧面積を示す図である。
第２図中、１はブースタポンプ装置で、これは、圧縮空
気を利用して往復直線運動を発生する空圧ピストン式発
動機２と、この発動機２によって駆動されて高圧油を送
り出すプランジャ式油圧ポンプ３とで構成されている。
上記発動機２は、圧縮空気の圧力エネルギーを動力に変
換する発動機本体４を有し、この発動機本体４に流体圧
給排手段５を介して圧縮空気が供給・排出される。
発動機本体４は単動ばね復帰形に構成されている。即ち
、シリンダ７にピストン８が上下気密摺動自在に挿入さ
れる。シリンダ７の上壁７ａとピストン８の上側との間
に作動室９が形成されると共に、シリンダ７の下壁７ｂ
とピストン８の下側との間にばね室１０が形成される。
このばね室１０に復帰ばね１１が装着される。上記作動
室９に圧縮空気を供給すると、ピストン８が復帰ばね１
１の弾圧力に抗して下死点側へ駆動される一方、作動室
９から圧縮空気を排出するとピストン８は復帰ばね１１
の弾圧力で上死点側へ復帰される。
前記の流体圧給排手段５は流体圧給排弁１３を有し、上
記の作動室９がこの流体圧給排弁１３を介して給圧口１
４と排圧口１５とに切換接続可能とされている。給圧口
１４は圧力流体供給弁１６を介して空気圧源（流体圧源
）１７に連接され、排圧口１５は大気側へ開放されてい
る。また、流体圧給排弁１３はパイロット弁１８で流体
圧の給圧位置Ｘと排圧位置Ｙとに切換作動可能とされて
いる。
前記プランジャ式油圧ポンプ３は周知のものであり、シ
リンダ状のポンプ室２１内にプランジャ２２が上下油密
摺動自在に挿入され、このプランジャ２２がピストン８
に連結される。ポンプ室２１の底壁に開口した吸込口２
３に吸込弁２４が装着され、同上ポンプ室２１の周壁に
開口した吐出口２５に吐出弁２６が装着される。そして
、ピストン８を下降駆動すると、プランジャ２２がポン
プ室２１内に進出してその内圧を高め、吐出弁２６が開
かれてポンプ室２１内の作動油が吐出される。一方、ピ
ストン８が上昇復帰すると、プランジャ２２がポンプ室
２１内から後退してその内圧は低下し、吸込弁２４が開
かれてポンプ室２１内に作動油が吸込まれる。以上の行
程を繰り返すことによって高圧の作動油が送り出される
。
上記ブースタポンプ装置１において、流体圧給排手段５
の構成を主として第１図により詳述する。
第１図中の左半図及び第２図はピストン８の下降駆動行
程の初期状態を示し、同上第１図中の右手図はピストン
８の上昇復帰行程の初期状態を示している。
まず、流体圧給排弁１３について説明すると、これはシ
リンダ７の上側に設けた給排弁箱２９を有している。こ
の給排弁箱２９内に筒状の給排弁体３０が挿入され、そ
の筒孔面３０ｄは給排弁箱２９から垂下された支持筒３
１に上下摺動自在に支持されている。給排弁体３０は上
方に押上げられると給圧位置Ｘとなり、下方に押下げら
れると排圧位置Ｙとなる。
上記給排弁箱２９内で給排弁体３０の外周部に作業側弁
室３２が形成される。また、給排弁体３０の一端面側で
ある下側に給圧側弁室３３が形成される。一方、給徘弁
体３０の他端面側である上側には、排圧側弁室３４とパ
イロット作動室３５とが形成される。このパイロット作
動室３５は排圧側弁室３４の上方に配置されている。上
記作業側弁室３２は給排気孔３６を介して作動室９に連
通される。また、給圧側弁室３３はフィルタ３７を介し
て給圧口１４に連通され、排圧側弁室３４は排圧孔３８
を介して排圧口１５に連通される。
この排圧口１５に形成した排圧室３９に消音器４０が内
設される。
上記給排弁体３０に、給圧側弁面３０ａが給圧側弁室３
３に臨ませて形成されると共に、排圧側弁面３０ｂが排
圧側弁室３４に臨ませて形成される。この場合、給圧側
弁面３０ａの給圧側弁面径Ａは排圧側弁面３０ｂの排圧
側弁面径Ｂよりも小径に形成される。また、第３図で示
すように、給圧側弁面３０ａが閉じた状態（第１図中左
半図）での給圧側開弁開始時受圧面積りは、排圧側弁面
３０ｂが閉じた状態（同図中左半図）での給圧側開弁終
了時受圧面積Ｅよりも小面積に形成される。
さらに、給徘弁体３０にはパイロット作動室３５に臨む
パイロット受圧面３０ｃが形成され、このパイロット受
圧面３０ｃの受圧面積Ｆは前記の給圧側開弁終了時受圧
面積Ｅよりも大面積に形成される。そして、第１図中左
半図で示すように給排弁体３０を押上げて給圧位置Ｘに
切換えると、給圧側弁面３０ａが給圧側弁座２９ａから
離間して給圧側弁室３３と作業側弁室３２とが連通され
ると共に、排圧側弁面３０ｂが排圧側弁座２９ｂに座着
して作業側弁室３２と排圧側弁室３４との間が封止され
る。これとは逆に、同上第１図中右手図で示すように給
排弁体３０を押下げて排圧位置Ｙに切換えると、給圧側
弁面３０ａが給圧側弁座２９ａに座着して給圧側弁室３
３と作業側弁室３２との間が封止されると共に、排圧側
弁面３０ｂが排圧側弁座２９ｂから離間して作業側弁室
３２と排圧側弁室３４とが連通される。
また、排圧側弁室３４とパイロット作動室３５との間は
、給排弁体３０の上部周面に嵌着したパイロット作動室
封止用Ｏリング４２で気密状に封止される。上記パイロ
ット作動室３５がパイロット弁１８を介して給圧口１４
又は排圧口１５に選択的に連通され、これによって給排
弁体３０の切換操作がなされる。
次に、このパイロット弁１８について説明する。
給排弁体３０の筒孔面３０ｄ内を貫通して縦向きのパイ
ロット弁室４５が設けられる。このパイロット弁室４５
内に、スプール形のパイロット弁体４６が前記支持筒３
１の筒孔面から径方向に所定の間隙をあけて挿入される
。このパイロット弁体４６がピストン８に連接される。
上記支持筒３１の筒孔面とパイロット弁体４６の外周面
との間に環状通気路４７が形成される。
給圧側弁室３３は、この通気路４７と支持筒３１の連通
孔３１ａを介してパイロット作動室３５に連通される。
上記の通気路４７を開閉する排圧操作用弁体４８が設け
られる。この排圧操作用弁体４８は封止用Ｏリングで構
成されており、その内周面４８ａがパイロット弁体４６
の周面に、また、外周面４８ｂが給排弁体３０の筒孔面
３０ｄに、それぞれ、摺動自在に封止接触される。さら
に、排圧操作用弁体４８の上面４８ｃは支持筒３１の下
部に設けた受具４９の下面で受止められる。また、パイ
ロット弁体４６の上部には、先すぼまり状に形成した開
弁用溝４６ａが設けられる。
一方、パイロット弁室４５の上方でこれと同軸上にシリ
ンダ状の圧抜口５１が形成される。この圧抜口５１の底
部を縮径して圧抜弁座５２が形成され、圧抜口５１内に
上下摺動自在に挿入した給圧操作用弁体５３が閉弁ばね
５４で圧抜弁座５２に弾圧される。
そして、ピストン８の下降に同行して、パイロット弁体
４６が第１図中左半図の実線で示す上死点近くにある状
態から、同左半図中の二点鎖線で示す下死点近くにある
状態に切換えられる場合には、まず給圧操作用弁体５３
が圧抜弁座５２に座着して圧抜口５１が閉じられ、その
後、排圧操作用弁体４８がバイロフト弁体４６の開弁用
溝４６ａに嵌まり込んでバイロフト弁室４５の通気路４
７が開かれる。すると、パイロット作動室３５は、支持
筒３１の連通孔３１ａ・パイロット弁室４５の通気路４
７・開弁用溝４６ａ・給圧側弁室３３の経路で給圧口１
４に連通される。これによって、給排弁体３０が上下の
差圧力によって押下げられ、給圧位１ｘから排圧位置Ｙ
に切換えられる（第１図中右手図）。そして、作動室９
は、給排気孔３６・作業側弁室３２・排圧側弁室３４・
排圧孔３８を介して排圧口１５に連通され、ピストン８
の上昇復帰行程が開始される。
そして、パイロット弁体４６が第１図中右手図の実線で
示す下死点近くにある状態から同右手図中二点鎖線で示
す上死点近くの状態に切換えられる場合には、まず、バ
イロフト弁体４６の周面が排圧操作用弁体４８の外周面
４８ｂに封止接触し、通気路４７が閉じられる。次いで
、給圧操作用弁体５３が閉弁ばね５４の弾圧力に抗して
押上げられて圧抜弁座５２から離間し、パイロット作動
室３５が支持筒３１の連通孔３１ａ・開弁用溝４６ａ・
圧抜口５１の経路で排圧口１５に連通される。
これによって、給排弁体３０が上下の差圧力によって押
上げられ、排圧位置Ｙから給圧位置Ｘに切換えられる。
そして、作動室９は、給排気孔３６・作業側弁室３２・
給圧側弁室３３を介して給圧口１４に連通され、ピスト
ン８の下降駆動行程が開始される。
なお、第２図に示すように、発動機本体４のばね室１０
はタイロッド５６の挿通孔５７を介して排圧室３９に連
通されており、ピストン８の昇降時におけるばね室１０
の呼吸作用が消音器４０を通してなされる。
上記実施例においては、発動機２を空圧作動式に構成し
たがこれはガス作動式や油圧作動式であってもよい。ま
た、発動機２によって油圧ポンプ３が駆動されるとした
が、この被駆動機は、往復直線運動を機械的仕事に変換
する機器であればよい。
【図面の簡単な説明】
第１図から第３図は本発明の実施例を示し、第１図は作
動説明図、第２図は本発明の発動機を適用したブースタ
ポンプ装置の縦断面図、第３図は給排弁体の切換時の受
圧面積を示す図、第４図は本発明の前提構造を示す模式
図であって、第２図又は第５図に対応する図、第５図と
第６図は従来例を示し、第５図は作動説明用の縦断面図
、第６図は第３図相当図である。 ７・・・シリンダ、７ａ・・・上壁、８・・・ピストン
、９・・・作動室、１１・・・復帰ばね、１３・・・流
体圧給排弁、１４・・・給圧口、１５・・・排圧口、１
８・・・パイロット弁、２９・・・給排弁箱、３０・・
・給排弁体、３０ａ・・・給圧側弁面、３０ｂ・・・排
圧側弁面、３０ｃ・・・パイロット受圧面、３０ｄ・・
・筒孔面、３２・・・作業側弁室、３３・・・給圧側弁
室、３４・・・排圧側弁室、３５・・・パイロット作動
室、４５・・・パイロット弁室、４６・・・パイロット
弁体、４８・・・排圧操作用弁体、４８ａ・・・内周面
、４８ｂ・・・外周面、４８ｃ・・・上面、４９・・・
受具、５１・・・圧抜口、５３・・・給圧操作用弁体、
Ａ・・・給圧側弁面径、Ｂ・・・排圧側弁面径、Ｄ・・
・給圧側開弁開始時受圧面積、Ｅ・・・給圧側開弁終了
時受圧面積、Ｆ・・・バイロフト受圧面積、Ｘ・・・給
圧位置、Ｙ・・・排圧位置。 特　許　出　願　人　　株式会社　コスメフク熟４！２
１ 感５１２］

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、シリンダ７にピストン８を摺動自在に挿入し、シリ
    ンダ７の上壁７ａとピストン８との間に作動室９を形成
    し、ピストン８を作動室９の流体圧で下死点側へ駆動す
    るとともに、復帰ばね１１で上死点側へ復帰させるよう
    に構成し、 作動室９を流体圧給排弁１３を介して給圧口１４と排圧
    口１５とに切換接続可能に構成し、流体圧給排弁１３を
    パイロット弁１８で流体圧の給圧位置Ｘと排圧位置Ｙと
    に切換操作可能に構成し、 流体圧給排弁１３はシリンダ７の上側で給排弁体３０が
    給排弁箱２９内で上下に切換作動するように構成し、給
    排弁箱２９内で給徘弁体３０の外周部に作業側弁室３２
    を、一端面側に流体圧の給圧側弁室３３を、他端面側に
    排圧側弁室３４及びパイロット作動室３５をそれぞれ形
    成し、作業側弁室３２を作動室９に、給圧側弁室３３を
    給圧口１４に、排圧側弁室３４を排圧口１５に各々連通
    するとともに、パイロット作動室３５をパイロット弁１
    ８の封止リング製排圧操作用弁体４８を介して給圧口１
    ４に連通し、パイロット作動室３５の断面積を給圧側弁
    室３３の断面積よりも大きく形成し、 パイロット弁１８は給排弁体３０の中央の筒孔面３０ｄ
    内に貫通する縦向きのパイロット弁室４５内をスプール
    形パイロット弁体４６が上下に切換作動するように構成
    し、パイロット弁体４６をピストン８に連接し、パイロ
    ット弁体４６は、下死点近くにある状態では排圧操作用
    弁体４８を開けてパイロット作動室３５を給圧口１４に
    連通するのに対し、上死点近くにある状態では給圧操作
    用弁体５３を開けてパイロット作動室３５を圧抜口５１
    に連通するように構成した流体圧ピストン発動機におい
    て、 給排弁体３０の下側に給圧側弁室３３を、上側に排圧側
    弁室３４及びパイロット作動室３５を配置し、給排弁体
    ３０の給圧側弁室３３に臨む給圧側弁面３０ａの給圧側
    弁面径Ａを排圧側弁室３４に臨む排圧側弁面３０ｂの排
    圧側弁面径Ｂよりも小径に形成して、給圧側弁面３０ａ
    が閉じた状態での給圧側開弁開始時受圧面積Ｄを排圧側
    弁面３０ｂが閉じた状態での給圧側開弁終了時受圧面積
    Ｅよりも小面積に形成し、給排弁体３０のパイロット作
    動室３５に臨むパイロット受圧面３０ｃのパイロット受
    圧面積Ｆを給圧側開弁終了時受圧面積Ｅよりも大面積に
    形成し、 封止リング製の排圧操作用弁体４８の内周面４８ａをパ
    イロット弁体４６に、外周面４８ｂを給排弁体３０の筒
    孔面３０ｄに摺動自在に封止接触させるとともに、その
    上面４８ｃを受具４９の下面に受止めさせ、受具４９の
    上部を給排弁箱２９に固定した事を特徴とする流体圧ピ
    ストン発動機
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