JPS6332172A - 高圧水発生装置 - 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、コンクリート、岩石、木材等の切断・破砕
等に使用する高圧水の発生装置に関するものである。

〔従来の技術〕

油圧を利用して高圧水を得る装置として特公昭６１−４
９９７に記載のものが知られている。

この装置は、油圧が作用する作動ピストンの両側に水を
高圧水に変換する一対の高圧出力用ピストンを設け、作
動ピストンのストロークエンドを検出するために一対の
転移弁を設け、この転移弁の動きによって作動ピストン
を往復運動させるスプール弁の切換用パイロット圧を得
る構造となっている。またこのバイロフトラインは、油
圧ポンプに直結した圧油ラインを利用し、オリフィスで
流量を絞ってスプール弁の両側と各転移弁に分流させ、
パイロットラインの圧油は各転移弁を介してタンクに戻
るようになっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の圧油ラインを絞ってスプール弁切換えのパイロッ
トラインへ分流させた構成では、オリフィスで流量が絞
られるため圧油を供給すべきパイロット側には円滑な流
入が行われず、また、排油すべきパイロット側にもオリ
フィスを通った圧油が常に流入してくるので急速な排油
が出来ない。

このため戻り側ラインの圧力によってスプール弁の作動
は大きな影響を受け、スプール弁の素早く確実な応答が
得られず、圧力ラインにサージ圧が立つので、スプール
弁の中程位置に幾分小径の絞り部を形成して排油させる
複雑な弁形状、油圧回路となっている。

〔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、スプール
弁のバイロフトラインには絞りを用いない構造とし、ス
プール弁と連動し且つ径の小さいプランジャを設けるこ
とで、１ストロークに要する油量を少なくしてスプール
弁の動きを速くしている。

また右作動室につながる油路から分岐してプランジャ室
につながる小径の油路を設けることにより、右作動室に
流入する圧油の一部を小径の油路からプランジャ室に導
くようにして、スプール弁を確実にストロークエンドま
で変位させる。

さらにスプール弁の原位置復帰行程においても、スプー
ル弁に通孔を設けてスプール弁室の両端部を常に連通状
態に保ち、プランジャの変位による油量のみをタンクに
戻すようにすることで、弁切換応答性の良い油圧回路と
している。

〔作用〕

操作弁を切換て圧油を油出入口に送ると、圧油は最初に
スプール弁を通って左作動室に流入して作動ピストンを
右方に移動させ、右高圧室内の水を増圧してノズルから
高速噴射する。

作動ピストンがさらに動いて右位置検出弁を押し下げる
と、圧油ラインから分岐した油路と小径のプランジャ室
への油路が連通してスプール弁を急速に左に動かし、圧
油ラインが右作動室に連通ｒる。　このとき作動ピスト
ンが左方へ動きはじめて右位置検出弁の押し下げを開放
し圧油ラインとプランジャ室の連通を遮断しても、プラ
ンジャ室は小径の油路によって圧油ラインにつながって
いるため、スプール弁はストロークエンド位置まで確実
に移動する。

スプール弁がある程度左に動くと圧油ラインが右作動室
に連通ずるので、作動ピストンは左方に移動し、左高圧
室の水を増圧してチェック弁を押し開けてノズルから高
速で噴出させる。

さらに作動弁が移動して左位置検出弁を押し下げると、
プランジャ室の圧油が速やかに排出されてスプール弁が
原位置に復帰する。スプール弁が復帰すると圧油ライン
が左作動室に連通して作動ピストンが右に移動し、再び
右高圧室内の水が増圧される。

〔実施例〕

以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。

１は増圧装置の機箱で、この−側面に油出入口２．３を
設け、他の側面には、給水ロアおよび高圧水吐出口８を
設ける。この油出入口２，３は、２方向２位置切換弁の
操作弁４を介して油圧ポンプ５あるいはクンクロにつな
ぐ。油圧ポンプ５の吐出口と操作弁４をつなぐ回路には
リリーフ弁２０を設け、油圧が一定以上になると油がリ
リーフ弁を通ってタンク６に戻るようにする。

１１は別置きの給水装置であり、水タンク８１、給水ポ
ンプ１２等からなる。給水ポンプ１２の吐出口は水路１
４によって前記給水ロアに連通し、水圧が一定以上にな
るとリリーフ弁１３が働いて水路１４が水タンクに通じ
るようにする。

給水ロアは、機箱１内で水路１５と１６に分岐し、チェ
ック弁１７．１８を介してそれぞれ左高圧室３４あるい
は右亮圧室３５につながる。

一方、高圧水吐出口８は高圧水路９によってノズル１０
につながり、このノズルから高圧水ジェットが噴射され
る。高圧水吐出口８は、機箱１内で高圧水路２６と２７
に分岐し、チェック弁１９．２１を介してそれぞれ前記
右高圧室３５あるいは左高圧室３４につながる。チェッ
ク弁１７，１８は、一方の高圧室が低圧になったときに
チェック弁１７あるいは１８が開いて給水装置１１から
給水されるように設け、またチェック弁１９は右高圧室
３５から高圧水が吐出される時のみ開き、チェック弁２
１は、左高圧室３４から高圧水が吐出される時のみ開く
ように設ける。

２９は、機箱１内のピストン室２８内に摺動自在に嵌挿
した作動ピストンであり、室２８を右作動室２８と左作
動室３７に分ける。作動ピストン２９の両端には小径の
高圧用ピストン３２．３１が一体に形成されており、左
右の高圧室３４，３５内に突出している。

３８と３９は作動ピストンの位置を検出する位置検出弁
であり、その先端が左右の作動室内に突出するようバネ
にて負勢された状態で弁室７９゜８０内に嵌装する。弁
室７９．８０には周′ａ４２．４３．４４あるいは周溝
４７，４８．４９を形成し、一方、位置検出弁３８及び
３９には、それぞれ外周溝４５あるいは５０．及び軸方
向の細い貫通孔を設ける０位置検出弁の外周溝４５，５
０が、第１図の状態（作動ピストンが位置検出弁を押し
下げていない状Ｂ）にあるときは弁室７９゜８０の周溝
はいずれも連通せず、作動ピストンのテーパ部が位置検
出弁を押し下げると周溝４２と４３、あるいはＦ］溝４
７と４８とが連通ずるようになっている。

７０はスプール弁室で、６１はそこに嵌装したスプール
弁であり、バネ６３によって常時右方に負勢されている
。スプール弁６１の右端にはスプール弁に比し小径のプ
ランジャ６２を、スプール弁と一体連動するように小径
のプランジャ室６９内に嵌装する。

スプール弁室７０には、図中力から順に周溝７２．７３
，７４，７５．７６を形成する０周４７３は油路６４に
て左作動室３７に、周溝７４は油路８３にて油出入口２
に、周溝７５は油路６５にて右作動室２８に、周溝７６
は油路８４にて油出入口３にそれぞれ連通させる。前記
油路８４は油路６０に分岐し、前記左位置検出弁３８の
弁室の周溝４２．４４と右位置検出弁３９の弁室の周溝
５０に連通する。油路８３は油路５４に分岐し、右位置
検出弁３９の弁室の周溝４７に連通ずる。

また左右の位置検出弁の周溝４３と４８を、油路５Ｂに
てプランジャ室６９につなぐ。

前記スプール弁６１には、第１図に示す原位置（右端に
負勢された状Ｂ）において、前記周溝７３と７４を連通
する外周溝７８１周′ａ７５と７６を連通ずる外周溝７
７を形成するとともに、軸心方向の通孔６６と径方向の
通孔６７．６Ｂを設ける。通孔６７．６８は、常時周溝
７６．７２に開口している。

さらに前記位置検出弁室とプランジャ室をつなぐ油路５
８を、位置検出弁室と油出入口３をつなぐ油路６５に、
小径の油路５９にて連絡する。

以上の構成からなる本発明についての作動を、次に説明
する。

操作弁４が第１図の状態にあるとき、油圧ポンプ５から
吐出される油は直接、タンク６に戻る。

操作弁４を第２図の位置に切り換えると、油圧ポンプ５
から吐出された圧油は、操作弁を通って油出入口２に達
し、スプール弁室７０の周溝７４→周溝７３−油路６４
−左作動室３７と流れて、作動ピストン２９を右に移動
させる。そのため右高圧室３５内の水は高圧となって、
チェック弁１９−高圧水路２６−高圧水路９を通ってノ
ズル１０から高速で噴出する。一方、左高圧室３４は低
圧になるので給水装置１１から、水路１４−給水口７−
水路１５→チェック弁１７を通って低圧水が供給される
。

作動ピストン２９がさらに右方に移動してテーパ面が右
位置検出弁３９を押し下げると、弁３９の外周溝５０が
周溝４７．４８を通じて、圧油が油出入口２−油路５４
−周溝４７−周溝４８−油路５８−プランジャ室６９と
流れ、プランジャ６２を左方へ押すので、スプール弁６
１はバネに抗して左に動く。このとき小径の油路５９を
介して圧油が油路６５側へ流出するが、油路５９は油路
５８に比べて相当小径にしであるので流出量は少なく、
プランジャの動きに対して殆ど影Ｃを及ぼさない。（こ
の状態を第２図に示す） スプール弁が左方に移動すると、外周溝７７は周溝７４
と７５を連通させるので、圧油が油出入口２−周溝７４
−外周溝７７−周溝７５−油路６５−右作動室２８へと
流れ、作動ピストン２９を左方に移動させる。しかしこ
の時、油路６５につながる小径の油路５９通って圧油が
プランジャ室６９に供給されているので、作動ピストン
が左に移動して位置検出弁３９が原位置に復帰し、油路
５４からの圧油の供給が止まってもスプール弁６１は確
実に左端位置まで移動する。

この行程では、高圧用ピストン３２の左方移動に伴って
左高圧室３４内の水が高圧となり、チエｙり弁２１−高
圧水路２７−高圧水路９を通ってノズルｌＯから高速噴
出する。

作動ピストン２９がさらに左に動き、そのテーパ面で左
位置検出弁３８を押下げると、外周溝４５が周４４２．
４３を１！！！絡する。するとプランジャ室６９の油は
、油路５８−周溝４３−周溝４２−油路６〇−油出入口
３と流れ、操作弁４を通ってタンク６へ戻るので、スプ
ール弁６１はバネの押圧力で右方へ復帰する。（この状
態を第３図に示す） この時スプール弁室７０の両端の部屋は、スプール弁の
通孔６６．６７．６８によって常時連通し、しかも周溝
７６、油路８４によってタンク６に連通しているので、
スプール弁の右方への移動は円滑に行われる。バネ６３
のバネ圧を適正に設定しておけば、作動ピストンの左テ
ーパ面が左位置検出弁３８から離れる前に、スプール弁
６１を右端まで完全に復帰させることができる。

スプール弁６１が右方に復帰すると、圧油が周溝７４−
周溝７３−油路６４−左作動室３７に流れて作動ピスト
ン２９を右に移動させるので、左位置検出弁３８は原位
置に復帰する。

油圧ポンプ５から圧油が供給され、給水装置１１から水
が供給されている間、上記の動作が繰り返されて高圧水
がノズルから連続的に噴射される。操作弁を第１図の状
態に切り換えると、油圧ポンプからの圧油の供給が止ま
るので、作動ピストンが停止し、ノズルからは低圧水が
流出する。

〔効果〕

この発明は上記のように、作動ピストンが右に動きテー
パ面が右位置検出弁を押下げて周溝４７と周溝４８が連
通すると、圧油がプランジャ室に流入してスプール弁を
左方に移動させる。スプール弁が左に移動し外周溝７７
によって周／ｓ７４と７５が連通している間は、油出入
口２がら供給される圧油が油路６５−小径の油路５９−
油路５８を通ってブランンヤ室に供給されるｉ措である
から、作動ピストンが逸早く左へ移動して右位置検出弁
が原位１に復帰し周溝４７．４８の連通が断たれても、
スプール弁は左端のストロークエンド位置まで確実に移
動するので、右作動室２８への圧油の供給を確実にする
ことができる。

また作動ピストンが左に動いて左位置抄出弁を押下げプ
ランジャ室の油をタンクへ戻す行程（スプール弁が右方
に復帰する行程）においても、スプール弁の動きを切り
換えるバイロフト用として小径のプランジャとプランジ
ャ室を設けたため、スプール弁室の右端部をバイロフト
用室とした場合に比べてバイコント用の油の量が少なく
なるので、スプール弁のより素早い動きが可能とへる。

したがって従来のようにスプール弁の中間位置で圧油を
洩らす必要がないため、弁形状及び回路が簡単になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、操作弁がＯＦＦの状態 第２図は、操作弁がＯＮの状態で、右位置検出弁が押し
下げられている時、 第３図は、操作弁がＯＮの状態で、方位ｉｌｉ！検出弁
が押し下げられている時を示している。 １・・増圧装置の機箱　２，３・・油出入口４・・操作
弁　　　　　７・・給水口 ８・・高圧水吐出口　　１０・・ノズル１１・・給水装
置　　　２９・・作動ピストン２日・・右作動室　　　
３７・・左作動室３１．３２・・高圧用ピストン ３４・・左高圧室　　　３５・・右高圧室３８・・左位
置検出弁　３９・・右位置検出弁４２．４３．４７．４
８・・周溝 ４！１．５０・・外周ｆ４７９．８０・・弁室６１・・
スプール弁　　７０・・スプール弁室？２，７３．７４
，７５．７６・・周溝７７．７８・・外周溝 ６２・・プランジ中　　６９・・プランジャ室５４．６
０，６５．５８．６４・・油路５９・・小径の油路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　低圧の水を供給する給水装置と、供給された水を増圧
   し高圧水にかえて噴射する増圧装置とからなる高圧水発
   生装置において、増圧装置には、その両端面に高圧用ピ
   ストンを一体に突設した作動ピストンと、作動ピストン
   によって左右に二分される作動室を設け、前記高圧用ピ
   ストンが嵌入しておりチェック弁を介して給水装置及び
   高圧水噴射ノズルに連通する左右の高圧室と、先端を左
   右の作動室内に突出させた一対の位置検出弁を設け、作
   動用操作弁と左右の作動室をつなぐ油路の途中に一側に
   バネを装着したスプール弁を設けるとともに、このスプ
   ール弁の他側に当接しておりスプール弁と一体連動する
   小径のプランジャと小径のプランジャ室を設け、前記左
   位置検出弁が押し下げられた時にプランジャ室を左位置
   検出弁室を介して操作弁の排油側に連通させる油路と、
   右位置検出弁が押し下げられた時にプランジャ室を右位
   置検出弁室を介して操作弁の給油側に連通させる油路を
   設け、さらに位置検出弁室をプランジャ室につなぐ油路
   とスプール弁室を右作動室につなぐ油路とを連絡する小
   径の油路を設けたことを特徴とする高圧水発生装置。