JPS63243502A - 空気増圧装置 - 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】 狭止公団 本発明は空気増圧装置、詳しくは隔壁により区画された
２つのシリンダー室を有するシリンダーケーシングと、
夫々のシリンダー室に摺動可能に嵌装され前記隔壁を密
封状に貫通するロッドにより互いに連結された２つのピ
ストンとを有する主空気圧シリンダーを具え、２つのシ
リンダー室を夫々ピストンにより増圧室と操作室とに区
画し、両方の増圧室と片方の操作室とに空気圧を供給し
、１つの増圧室の空気圧を供給圧のほぼ倍近くに増圧し
て吐出する空気増圧装置に関するものである。

従米及歪 上記の種類の空気増圧装置は例えば実開昭５８−１９３
１０１号公報により公知である。

従来の空気増圧装置においては吐出口から圧力信号をフ
ィードバックして設定圧との偏差に応じて弁開口量を変
える調整弁に供給空気量を調整することが開示されてい
る。上記の従来の空気増圧装置では調整弁が空気流量を
変えるため、最大空気量に応じた大きな径の管路に接続
される必要があり、調整弁は大型になり、コストが大に
なるという問題があった。更に従来の装置では調整弁は
吐出側の圧力信号に応じて調整する弁開口量を所定の圧
力を常に保つように設定する必要があり、そのためには
弁の形状が複雑になりコストが高くなるという問題があ
った。

旦血 本発明は従来の空気増圧装置の上記の問題点を解消した
コンパクトで安価な装置を提供することを目的としてい
る。

携滅Ｊば月１且 本発明は上記の目的をシリンダーの操作室と空気圧源を
３位置クローズドセンタ形切換弁を介して接続し、該切
換弁は弁体に両側から作動するパイロット制御手段を有
し、該パイロット制御手段がシリンダーのピストンによ
り切換作動される２位置切換弁よりなるリミットバルブ
を介して空気圧源に接続される第１接続口と、増圧室の
吐出側とフィードバック信号路によりロックバルブを介
して接続される第２接続口とが切換ピストンにより区画
される室に別々に設けてある２つのパイロットの空気圧
シリンダーとして形成され、ロックバルブが圧力設定手
段による設定圧力とフィードバック信号路の圧力を互い
に対向するパイロット圧とする切換弁として形成される
ことを特徴とする空気増圧装置により達成した。

増圧室より吐出空気の圧力が設定圧すなわち最高圧まで
はロックバルブは主切換弁の両方のパイロット制御手段
としてのパイロット空気圧シリンダーの第２接続口に通
じる空間の空気を排出する。

空気圧源よりの空気がリミットバルブを通してパイロッ
ト制御手段の両方のパイロット空気圧シリンダーにリミ
ットバルブの切換に応じて交互に供給され、両パイロッ
ト空気圧シリンダーの圧力バランスに応じて主切換弁が
第１位置と第３位置の間を切換えられる。主切換弁の切
換に応じて主空気圧シリンダーの２つの操作室に交互に
空気が供給され、主空気圧シリンダーのピストンが往復
動する。ピストンの移動により圧縮行程にある増圧室の
空気は当該増圧室に対向する操作室の空気と他方の増圧
室の空気の圧力により圧縮され、増圧されて逆止弁を通
して吐出される。主切換弁を切換制御するパイロット制
御手段は信号圧力があればよく僅かな流量でよいので、
細い管路で十分である。従ってリミットバルブもロック
バルブも細い管路用の切換弁で十分であり、小形とする
ことができる。

増圧室よりの吐出空気圧がロックバルブの設定圧より大
となると、ロックバルブが切換えられ、吐出空気圧がロ
ックバルブを通して主切換弁のパイロット制御手段に供
給される。吐出空気圧はリミットバルブを通して供給さ
れる供給空気圧より大であるのでパイロット制御手段は
吐出空気圧の影響を受ける。このときパイロット制御手
段による作動圧は主切換弁の弁体に対して両方からバラ
ンスした圧力として作動するので主切換弁はリミットバ
ルブの作動に無関係にセンタポジションに保持され、シ
リンダーの操作室への空気供給を遮断する。これにより
シリンダーのピストンは停止され空気の増圧供給を停止
する。

吐出圧が設定圧より低下するとロンクバルブが切換って
前記の作動をくり返して増圧空気を吐出する。

１施五 本発明の詳細を図に示す実施例に基づいて説明する。

図において空気シリンダー１は隔壁２により区画された
２つのシリンダー室３，４を有するシリンダーケーシン
グ５と、第１シリンダー室３内に摺動可能に嵌装された
第１ピストン６と第２シリンダー室４内に摺動可能に嵌
装された第２ピストン７とを有する。

第１ピストン６と第２ピストン７とは隔壁２を貫通する
がシール部材により密封されているロッド８により互に
連結されている。

第１シリンダー室３は第１ピストン６により隔壁２の側
の第１増圧室９とその反対側の第一操作室１０とに区画
され、第２シリンダー室４は第２ピストン７により隔壁
２の側の第２増圧室１１とその反対側の第２操作室１２
とに区画されている。

図の例では隔壁２の側を増圧室として形成しであるが逆
に操作室として形成することも可能である。

第１増圧室９には第１人口逆止弁１３を介して供給口１
４、すなわち空気圧源が接続され、第１出口逆止弁１５
を介して吐出口１６が接続されている。同様に第２増圧
室１１には第２人口逆止弁１７を介して供給口１４が接
続され、第２出口逆上弁１８を介して吐出口１６が接続
されている。

第１人口逆止弁１３と第２人口逆止弁１７は空気の増圧
室への流入は許容するが流出は阻止し、第１出口逆止弁
１５と第２出口逆止弁１８は増圧室よりの空気の流出は
許容するが流入は阻止する。

第１操作室１０は主切換弁１９の第１出力ボートＡに、
第２操作室１２は主切換弁１９の第２出力ボートＢに接
続される。主切換弁１９の入力ボートＩＮは供給口１４
に接続される。主切換弁１９は図においては２つの排気
ボートＥＸを有する５ボ一ト３位置クローズドセンタ形
切換弁として形成されているが３位置クローズドセンタ
形切換弁であれば特に５ボートに限定されるものではな
い。

主切換弁１９はパイロット制御手段により切換制御され
る弁として形成され、パイロット制御手段としては弁体
に両側から圧力を作用する２つのパイロット空気圧シリ
ンダー２０．２１が用いられる。

第１パイロツト空気圧シリンダー２０は主切換弁１９の
弁体に力を作用する制御ピストン２２と該制御ピストン
を摺動案内するシリンダ一部２３と該シリンダ一部材２
３と一体状に移動する切替ピストン２４とを有する。切
替ピストン２４は第１パイロツト空気圧シリンダー２０
のケーシングに摺動案内される。

第２パイロツト空気圧シリンダー２１も第１パイロツト
空気圧シリンダー２０と全く同様に形成され、制御ピス
トン２２とシリンダ一部２３と切替ピストン２４とを有
する。

第１パイロツト空気圧シリンダー２０はシリンダ一部２
３の切替ピストン２４と制御ピストン２２との間の第１
室２５に開口する第１接続口２６と、切替ピストン２４
により区画され第１室とは反対側にある第２室２７に開
口する第２接続口２８とを有する。第２パイロツト空気
圧シリンダー２１も全く同様に形成された第１接続口２
６と第２接続口２８とを有する。

第１パイロツト空気圧シリンダー２０の第１接続口２６
はリミットバルブ２９の第１出力ボートＡに、第２パイ
ロツト空気圧シリンダー２１の第１接続口２６はリミッ
トバルブ２９の第２出カポ−）Ｂに接続され、リミット
バルブ２９の入口ポートＩＮは供給口１４に接続されて
いる。リミットバルブ２９は主空気圧シリンダ−１のピ
ストン６．７に交互に当接して切替えられる２位置４ボ
ート切替弁として形成されている。リミットバルブ２９
はこの切換弁に限定するものではなく同等の作用するも
のであれば別の構造とすることもできる。

第１及び第２パイロツト空気圧シリンダー２０．２１の
第２接続口２日は夫々ロックバルブ３０の出カポ−）Ａ
に接続され、ロックバルブ３０の入力ポートＩＮは吐出
口１６に接続されている。ロックバルブ３０は可変圧力
設定手段、例えば可変ばねにより圧力を設定可能であり
、圧力設定手段による設定圧力とは反対方向に弁体に作
用するフィードバック圧力信号路３１を有する切換弁と
して形成されている。フィードバック圧力信号路３１は
主空気圧シリンダ−１の吐出口１６より僅かの量の空気
が圧力信号として案内されればよいので細い管路として
形成されることができる。

本装置の作動を説明する。

吐出圧がロックバルブ３０に設定された圧力、例えば最
高圧力より小さいとき、ロックバルブ３０は圧力設定手
段による圧力がフィードバック信号の圧力より大である
ので、図の切替位置を保持され、両パイロット空気圧シ
リンダー２０．２１の第２室２７の空気は排出される。

この状態でリミットバルブ２９の切替位置に応じて圧縮
空気、例えば工場配管の空気がパイロット空気圧シリン
ダー２０．２１の一方に供給され、一方は排気される。

回に示す切替位置では圧縮空気は第２パイロツト空気圧
シリンダー２１の第１室２５に供給され、第１パイロツ
ト空気圧シリンダー２０の第１室２５は排気される。第
１パイロツト空気圧シリンダー２０の制御ピストン２２
に作用する力より第２パイロツト空気圧シリンダー２１
の制御ピストン２２に作用する力が大であるので主切換
弁１９は第１位置に切換えられ、第２操作室１２に空気
が供給され、第１操作室１０は排気される。

このときピストン６．７は図の上方に移動する。

第１ピストン６に作用する第１増圧室９内の空気の圧力
と第２ピストン７に作用する操作室１２内の空気の圧力
によりピストン６．７は図の上方に移動され、第２増圧
室１１内の空気は圧縮される。

増圧室９．１１及び操作室１２に供給される圧力は同じ
圧力のままであれば第２増圧室１１の空気は約２倍の力
で加圧されることになる。第２増圧室１１の空気が所定
圧まで上昇すると第２出口逆止弁１８を通って吐出口１
６より吐出される。

ピストン６．７が上昇端に達するとピストン６又は７が
直接又は間接的にリミットバルブ２９の弁体を動かし、
弁を切換える。この切換により第１パイロツト空気圧シ
リンダー２０の第１室２５に圧縮空気が供給され、第２
パイロツト空気圧シリンダー２１の第１室２５の空気が
排気される。

従って第１パイロツト空気圧シリンダー２０の制御ピス
トン２２に作用する力が第２パイロツト空気圧シリンダ
ー２１の制御ピストン２２に作用する力より大となり、
主切換弁１９は第３位置に切換えられる。この切換によ
り圧縮空気は主空気圧シリンダ−１の第１操作室１０に
供給され、第２操作室１２は排気される。従って第１ピ
ストン６には第１操作室１０と第１増圧室９の空気圧が
作用し、第２ピストン７には第２増圧室１１の空気圧が
作用することによりピストン６．７は図において下降し
、第１増圧室の空気が圧縮され増圧される。

所定以上に増圧された空気は第１出口逆止弁１５を通し
て吐出口１６より吐出される。

吐出口１６における圧力がロックバルブ３０の圧力設定
手段により設定された圧力より大になると、ロックバル
ブ３０が切換えられ、第１及び第２パイロツト空気圧シ
リンダー２０．２１の第２室２７は吐出口１６と連通し
、吐出口側の空気が供給され、吐出口１６における圧力
が両パイロント空気圧シリンダー２０．２１の切換ピス
トン２４に作用する。切換ピストン２４に作用する力は
第１室２５より第２室２０側が大となり、両パイロット
空気圧シリンダー２０．２１では共に切換ピストン２４
示主切換弁１９の弁体に同じ圧力を作用する。これによ
り主切換弁１９は第２位置すなわちセンタポジションに
切換保持される。主空気圧シリンダ−１の両操作室１０
．１２は共に空気供給を遮断され停止し増圧空気の供給
を停止する。

吐出口の圧力が設定された最高圧力より低い圧力に低下
するとロックバルブ３０が切換復帰され、両パイロット
空気圧シリンダー２７は排気状態となる。従って主切換
弁１９はそのときのりミントバルブ２９の切換位置に応
じた位置に切換えられ前記と同様に主空気圧シリンダー
による空気増圧供給をくり返す。

図では原理を説明しであるので、主空気圧シリンダーと
主切換弁とリミットバルブとロックバルブを夫々個別の
部品であるように示しであるが、この原理に従った空気
増圧装置としては上記の各部品を１つの構造体にコンパ
クトに構成することは可能である。

沫果 本発明により主切換弁の切換作用をするリミットパルプ
及びロックバルブはいずれも信号圧が供給できれば十分
であり流量は極く僅かでよい。従って流路の径を小さく
することができ、バルブ自身も小さくすることができる
。従って空気増圧装置としてはコンパクトで安価なもの
を提供することが可能になった。

【図面の簡単な説明】

図は本発明に係る空気増圧装置の原理図である。 １・・・主空気圧シリンダ−２・・・隔壁３．４・・・
シリンダー室 ５・・・シリンダーケーシング ６．７・・・ピストン　　　　８・・・ロッド９．１１
・・・増圧室　　１０，１２・・・操作室１３．１５，
１７．１８・・・逆止弁 １４・・・供給口　　　　１６・・・吐出口１９・・・
主切換弁 ２０．２１・・・パイロット空気圧制御弁（パイロット
制御手段）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 隔壁により区画された２つのシリンダー室を有するシリ
   ンダーケーシングと、夫々のシリンダー室に摺動可能に
   嵌装されかつ前記隔壁を密封状に貫通するロッドにより
   互いに連結された２つのピストンとを有する主空気圧シ
   リンダーを具備し、２つのシリンダー室のピストンによ
   り分割される隔壁側の空間が形成する夫々の増圧室に供
   給口を該供給口より空気の流入のみを許容する逆止弁を
   介して、吐出口を増圧室より吐出口への空気の流出のみ
   を許容する逆止弁を介して連通させ、操作室を形成する
   反対側の空間が主切換弁を介して供給口に接続され、増
   圧室内に供給される空気を増圧して吐出する空気増圧装
   置において、 前記主切換弁が３位置クローズド・センタ形切換弁とし
   て形成され、該主切換弁は弁体に両側から作動するパイ
   ロット制御手段を有し、該パイロット制御手段は前記シ
   リンダーのピストンにより切換作動される２位置切換弁
   よりなるリミットバルブを介して供給口に接続される第
   １接続口と、ロックバルブを介して前記シリンダーの吐
   出口に接続される第２接続口とが切替ピストンにより区
   画される室に夫々個別に設けてあるパイロット空気圧シ
   リンダーとして形成され、前記ロックバルブが圧力設定
   手段による設定圧力と前記吐出口よりの空気圧とを切換
   制御圧とし、吐出口よりの空気圧が設定圧力より大のと
   きに空気圧を前記パイロット制御手段に供給し、小のと
   き前記パイロット制御手段の空気圧を排出する切換弁と
   して形成され、吐出口の圧力が設定圧以上のときには前
   記主切換弁をセンタポジションに保持しシリンダーへの
   空気供給を遮断し、吐出口の空気圧が設定圧以下のとき
   前記リミットバルブがシリンダーのピストンにより切換
   えられることによりパイロット制御手段を介して主切換
   弁が切換えられ前記シリンダーの２つの増圧空間及び２
   つの操作室間の空気供給の切換が行われることを特徴と
   する空気増圧装置。