TWI601878B - Pressurized air-driven piston reciprocating motion hydraulic pump - Google Patents

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TWI601878B
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Description

加壓空氣驅動式活塞往返運動型油壓泵
本發明係關於一種加壓空氣驅動式活塞往返運動型油壓泵，特別是改良成閥體不會停在中立位置(全部閥口開啟狀態，allports in opened state)者。
習知技術中，具備如下述之基本構造的加壓空氣驅動式活塞往返運動型油壓泵已付諸實用。專利文獻1所載之此種活塞往返運動型油壓泵，在前述基本構造上具備有：活塞，裝設於壓力缸構件之壓力缸孔，且朝其軸心方向往返運動；往動室及返動室，位於壓力缸孔之活塞的兩側；返動用壓縮彈簧，設於返動室；油壓泵機構部，包含從活塞之中心部向返動室側延伸的柱塞(plunger)；閥箱(valve case)，具有作為前述往動室之端壁的分隔壁部，且固定於前述壓力缸構件之端部；空氣供給口及空氣排出口，設於該閥箱用以供给加壓空氣；以及切換閥機構，包含主切換閥及副切換閥，該主切換閥係在使往動室連通至空氣供給口之空氣供給位置、與使往動室連通於空氣排出口之空氣排出位置間連續地進行切換動作，該副切換閥則和該主切換閥同步連動，以切換主切換閥之位置。
前述主切換閥具備主閥體，該主閥體則具有以接通到空氣供給口之環狀空氣通路的加壓空氣向空氣供給位置側推壓的環狀閥體部、及和該環狀閥體部一體的活塞部形成部，而且可朝前述軸心方向移動。前述環狀閥體部具 備第1、第2環狀閥面，形成於其移動方向之兩端，且擇一地抵接於閥箱之第1、第2環狀閥座，同時，前述活塞部形成部具備有収容於形成在閥箱之壓力缸孔的活塞部。
在活塞開始往動時，副切換閥藉著從以壓力缸孔與活塞部所形成之空氣導入室排出加壓空氣，將主切換閥切換至空氣供給位置，而且，在開始返動時，藉著將加壓空氣導入空氣導入室，而將主切換閥切換到空氣排出位置。以此方式，活塞即連續地進行往返動作，而從油壓泵機構部產生油壓。
該專利文獻1之油壓泵中，供給到空氣供給口之加壓空氣的壓力降到設定壓力以下時，用環狀空氣通路之加壓空氣將環狀閥體部朝空氣供給位置側推壓的推壓力會降低，使主切換閥停在中立位置(全部閥口開啟狀態，allports in opened state)。為了解決此種課題，乃採用了下述的構造。亦即，其油壓泵係以下述方式構成：將在空氣供給位置時自第1閥面分離的第1閥座形成為可對閥箱移動的可動構件，以壓縮彈簧對該可動構件賦予使第1閥座抵接於第1閥面之閉閥側的勢能，加壓空氣之供給壓達到相當於壓縮彈簧之閉閥力以上壓力時，使第1閥面和第1閥座間分離。
專利文獻2所載之加壓空氣驅動式活塞往返運動型油壓泵，具備了和前述相同的基本構造。該油壓泵中，主切換閥具備：以接通到空氣供給口之環狀空氣通路的加壓空氣向空氣供給位置推壓的環狀閥體部；以及和該環狀閥體部形成一體的壓力缸孔形成部。閥箱側的活塞部係挿入壓力缸孔形成部之壓力缸孔而形成空氣導入室，且設有用以開閉該空氣導入室之空氣排出口的排氣閥。副切換閥之閥桿則在動作上連結於活塞，並挿入至和空氣導入室相連的內孔，且設有在閥桿之上端附近部分之環狀溝裝設O型環的吸氣閥。
活塞到達返動極限位置時，以閥桿之前端打開排氣閥，將空氣導入室之加壓空氣排出，以作用在主切換閥之加壓空氣的壓力使主切換閥切換到空氣供給位置，藉以將加壓空氣供給到往動室，使活塞進行往動。然後，活塞 到達往動極限位置時，將吸氣閥打開，而對空氣導入室導入加壓空氣，使主切換閥切換到空氣排出位置，藉以使活塞進行返動。以此方式，活塞即連續地進行往返動作，而從油壓泵機構部產生油壓。
該油壓泵中，為了解決在油壓供給對象產生油壓洩漏等情形下，於活塞以超微速進行往動之際，主切換閥停在中立位置(全部閥口開啟狀態)的課題，係採用了下述的構造。
亦即，以下述的方式構成：將前述閥桿構成為以可動方式連結於活塞，使往動室之空氣壓力朝閥之閉閥方向作用於閥桿之大徑部與小徑部之交界的環狀受壓部，在活塞將要到達往動極限位置時，利用從吸氣閥徐徐流入內孔的低壓加壓空氣，抵抗作用在環狀受壓部之加壓空氣的閉閥力，使閥桿一舉進行開閥動作，使吸氣閥到達全開狀態，而將主切換閥切換到空氣排出位置。
【先前技術文獻】 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本特開昭61-277801號公報
〔專利文獻2〕日本特開2005-201164號公報
專利文獻1之油壓泵中，亦如專利文獻2之課題那樣，活塞以超微速進行往動之際，主切換閥有停於中立位置(全部閥口開啟狀態)之可能性的課題無法獲得解決。
專利文獻2之油壓泵中，有下述各種問題：因作用於閥桿之環狀受壓 部之加壓空氣的閉閥力，係依存於從加壓空氣供給源供給之加壓空氣的壓力，其閉閥力會因加壓空氣之壓力而變動，故難以使吸氣閥全開的時機(timing)穩定；由於閥桿係對於活塞相對移動，所以會產生閥桿與活塞的碰撞聲音；排氣閥開閉之際，由於其閥體會碰撞到閥座而產生碰撞聲音等各種問題。
本發明之目的在提供一種加壓空氣驅動式活塞往返運動型油壓泵，其具有不受從加壓空氣供給源供給之加壓空氣之壓力變動的影響而能確實動作的副切換閥；本發明又提供一種加壓空氣驅動式活塞往返運動型油壓泵，其很少產生碰撞音，而能安靜地動作。
申請專利範圍第1項之加壓空氣驅動式活塞往返運動型油壓泵，具備：活塞，裝設於壓力缸構件的壓力缸孔，並朝其軸心方向往返運動；往動室及返動室，設於壓力缸孔之活塞的兩側；返動用壓縮彈簧，設於返動室；油壓泵機構部，包含從活塞之中心部向返動室側延伸的柱塞；閥箱，具有作為前述往動室之端壁的分隔壁部，且固定於前述壓力缸構件之端部；空氣供給口及空氣排出口，設於該閥箱，用以供給加壓空氣；以及切換閥機構，包含主切換閥與副切換閥，該主切換閥係在使往動室連通於空氣供給口的空氣供給位置、與使往動室連通於空氣排出口的空氣排出位置間連續地進行切換動作，而該副切換閥則和主切換閥同步連動，以切換主切換閥的位置，前述主切換閥具有：藉接通於空氣供給口之環狀空氣通路之加壓空氣朝空氣供給位置側推壓的環狀閥體部、及和該環狀閥體部一體的活塞部形成部；且具有可朝前述軸心方向移動的主閥體，前述環狀閥體部具備形成於其移動方向之兩端且擇一地抵接於閥箱之第1、第2環狀閥座的第1、第2環狀閥面，同時，前述活塞部形成部具備収容於形成在閥箱之活塞收容孔的活塞部，前述副切換閥具備：空氣導入室，以前述活塞收容孔與前述活塞部形成；閥桿，從前述活塞之中心部朝往動室側延伸，且滑動自如地貫穿閥箱的 分隔壁部、前述空氣導入室及前述主閥體；小徑部，形成於該閥桿；第1閥構件，可將前述閥桿與主閥體之間密封；以及第2閥構件，可將前述閥桿與分隔壁部之間密封，前述副切換閥係構成為：在前述活塞開始往動時，利用前述小徑部解除第1閥構件之密封，藉著將空氣導入室之加壓空氣排出，使主切換閥切換到空氣供給位置，同時，在前述活塞開始返動時，利用前述小徑部解除第2閥構件之密封，並藉著對空氣導入室導入加壓空氣，使主切換閥切換到空氣排出位置，其特徵在於：將前述主閥體中接近前述閥桿外周之中心側部分構成為和該中心側部分以外的部分不同體的副閥體，前述副閥體具備：副活塞部，氣密滑動自如地裝設於形成在前述活塞部之副活塞收容孔，且面對前述空氣導入室；以及筒狀部，從該副活塞部朝著和前述空氣導入室的相反側延伸，且滑動自如地裝設於主閥體之圓筒孔，設置有壓縮彈簧，藉以使前述副閥體之前述筒狀部的端部面對空氣排出口，同時將前述副閥體向空氣導入室側推壓，且將前述第1閥構件裝設在筒狀部。
申請專利範圍第2項之加壓空氣驅動式活塞往返運動型油壓泵，係在申請專利範圍第1項之發明中，設置有筒部，該筒部係一體形成於前述環狀閥體部，並朝活塞收容孔之相反側延伸，且滑動自如地內嵌於閥箱之圓筒孔，而在該筒部之外周側則形成前述環狀空氣通路。
申請專利範圍第3項之加壓空氣驅動式活塞往返運動型油壓泵，係在申請專利範圍第1項或第2項之發明中，由前述主閥體之環狀閥體部、活塞部形成部及閥箱形成環狀空氣排氣通路，並將使該環狀空氣排氣通路連通於空氣排出口的空氣通路形成在主閥體。
申請專利範圍第4項之加壓空氣驅動式活塞往返運動型油壓泵，係在 申請專利範圍第1項或第2項之發明中，用以從空氣供給口朝前述空氣導入室導入加壓空氣的空氣通路係形成於閥箱，並在前述副閥體筒狀部與閥桿的外周面之間形成可將前述空氣導入室之加壓空氣排出的空氣通路。
申請專利範圍第5項之加壓空氣驅動式活塞往返運動型油壓泵，係在申請專利範圍第1項或第2項之發明中，前述第2閥構件以可朝閥桿之長度方向移動的方式裝設於閥桿與分隔壁部之間的環狀間隙，並設有從前述副閥體之副活塞部延伸而挿入前述環狀間隙，且從空氣導入室側擋止第2閥構件的小徑筒部。
申請專利範圍第6項之加壓空氣驅動式活塞往返運動型油壓泵，係在申請專利範圍第5項之發明中，以下述方式構成：於前述活塞到達往動極限位置時，利用從前述閥桿之小徑部的端部與第2閥構件之間導入至空氣導入室的加壓空氣，使副閥體對主閥體相對移動，而解除第2閥構件之密封。
申請專利範圍第7項之加壓空氣驅動式活塞往返運動型油壓泵，係在申請專利範圍第1項或第2項之發明中，設有將前述主切換閥之主閥體朝空氣供給位置側推壓的壓縮彈簧。
若依申請專利範圍第1項之發明，活塞到達往動極限位置，要開始返動時，若經由閥桿之小徑部而使第2閥構件之密封開始解除，逐次少量流入空氣導入室的加壓空氣會作用在副閥體之副活塞部。副閥體具有副活塞部與筒狀部，而由於該筒狀部係面對空氣排出口，故副閥體會以流入空氣導入室之少量加壓空氣的壓力朝著解除第2閥構件之密封的方向移動，使第2閥構件之密封瞬時確實解除，而加壓空氣則被導入空氣導入室，故主切換閥會確實朝空氣排出位置切換。因此，不會有主切換閥停在全部閥口開啟狀態(中立位置)的情形。
即使導入於空氣導入室之加壓空氣的壓力有所變動，該油壓泵之副閥 體亦不受其影響，而能以上述的方式動作，不會有受供給壓變動之影響的情形。
而且，該油壓泵中，並未採用會使閥桿碰撞金屬構件的構造，除了不會從閥桿的周邊產生碰撞聲音之外，耐久性亦優異。
若依申請專利範圍第2項之發明，係在主閥體之筒部外周側形成環狀空氣通路，故能藉其空氣壓對環狀閥體部朝空氣供給位置側推壓。
若依申請專利範圍第3項之發明，係將加壓空氣從環狀空氣排出通路經由形成於主閥體的空氣通路急速排出。
若依申請專利範圍第4項之發明，可以將加壓空氣經由形成於閥箱的空氣通路導入至空氣導入室，而且，可以將空氣導入室之加壓空氣從副閥體之筒狀部與閥桿之外周面間的空氣通路排出。
若依申請專利範圍第5項之發明，在活塞到達往動極限位置之前，可藉副閥體之小徑筒部先將第2閥構件從空氣導入室側壓住，然後，和朝小徑筒部往空氣導入室側的移動連動，使第2閥構件朝空氣導入室側移動。
若依申請專利範圍第6項之發明，活塞到達往動極限位置時，可藉從閥桿之小徑部端部與第2閥構件間導入至空氣導入室的加壓空氣，使副閥體對主閥體相對移動，而解除第2閥構件之密封。
若依申請專利範圍第7項之發明，由於設有用以將主切換閥之主閥體朝空氣供給位置側推壓的壓縮彈簧，所以，主切換閥之主閥體不易停在中立位置(空氣供給位置與空氣排出位置的中間位置)。
P‧‧‧加壓空氣驅動式活塞往返運動型油壓泵
1‧‧‧單動型空氣壓力缸
2‧‧‧油壓泵機構部
3‧‧‧切換閥機構部
4‧‧‧空氣供給口
4a‧‧‧閥口金屬件
5‧‧‧空氣排出口
11‧‧‧往動室
12‧‧‧返動室
13‧‧‧壓力缸構件
13a‧‧‧壓力缸孔
14‧‧‧活塞
14a‧‧‧活塞本體
14b‧‧‧輔助活塞
14c‧‧‧彈簧座構件
14d‧‧‧O型環
15‧‧‧活塞桿
16‧‧‧壓縮彈簧
17a、17b‧‧‧緩衝構件
21‧‧‧柱塞
22‧‧‧泵殼體
22a‧‧‧環狀凹部
23‧‧‧柱塞孔
23a‧‧‧柱塞孔構件
24‧‧‧密封構件
25‧‧‧吸入閥口
25a‧‧‧吸入用逆止閥
25b、26b‧‧‧閥口金屬件
26‧‧‧吐出閥口
26a‧‧‧吐出用逆止閥
31‧‧‧閥箱
31a‧‧‧分隔壁部
32‧‧‧上端閥箱
32a‧‧‧圓筒孔
33‧‧‧消音室
33a‧‧‧消音器
34‧‧‧止環
35‧‧‧閥桿
35a‧‧‧小徑部
35b‧‧‧推拔部(小徑部之端部)
36、41‧‧‧空氣通路
37、38‧‧‧空氣通路
37a、39‧‧‧環狀空氣通路
40‧‧‧環狀空氣排氣通路
42‧‧‧切換閥機構
42A‧‧‧主切換閥
42B‧‧‧副切換閥
43‧‧‧主閥體
43A‧‧‧副閥體
43a‧‧‧環狀閥體部
43b‧‧‧活塞部形成部
43c‧‧‧筒部
44‧‧‧壓縮彈簧
45‧‧‧活塞收容孔
46‧‧‧活塞部
47‧‧‧連結筒部
48‧‧‧環狀空氣通路
51、52‧‧‧第1、第2環狀閥面
53、54‧‧‧第1、第2環狀閥座
55‧‧‧空氣導入室
56‧‧‧第1閥構件
57‧‧‧第2閥構件
58‧‧‧空氣通路
60‧‧‧副活塞部
60a‧‧‧小徑筒部
61‧‧‧筒狀部
62‧‧‧空氣通路
63‧‧‧副活塞收容孔
64‧‧‧壓縮彈簧
65‧‧‧環狀間隙
66‧‧‧傾斜空氣通路
67‧‧‧帶凸緣套筒
68‧‧‧O型環
69‧‧‧間隔件
69a‧‧‧小孔
a至e‧‧‧密封構件
第1圖為本發明實施例之加壓空氣驅動式活塞往返運動型油壓泵(活塞返動極限位置)的縱剖面圖；第2圖為前述油壓泵(剛到達活塞往動極限位置之後)的縱剖面圖； 第3圖為前述油壓泵(活塞正要開始返動前)的縱剖面圖；第4圖為第3圖的A部放大圖；第5圖為前述油壓泵(活塞開始返動時)的縱剖面圖；以及第6圖為第5圖的B部放大圖。
〔發明的實施形態〕
茲根據實施例說明本發明之實施形態。
〔實施例1〕
本實施例之加壓空氣驅動式活塞往返運動型油壓泵P係為利用加壓空氣來產生油壓的泵浦。但，本說明書中，「油壓」係指經壓縮的加壓油。
如第1圖、第2圖所示，該油壓泵P具備：單動型空氣壓力缸1；切換閥機構部3，用以切換加壓空氣對該空氣壓力缸1之往動室11的供給-排出；油壓泵機構部2，包含以空氣壓力缸1驅動的柱塞21；空氣供給口4，從外部之加壓空氣供給源供給加壓空氣；以及空氣排出口5，將加壓空氣往外部排出。
空氣供給口4係形成於固定在閥箱31的閥口金屬件4a與閥箱31，而該閥口金屬件4a連結有用於供給加壓空氣的空氣軟管或空氣配管。空氣排出口5係形成於切換閥機構部3之上端閥箱32的中心側部分，該空氣排出口5係連通至収容有消音器33a的消音室33，消音室33係朝大氣開放。此外，消音器33a則藉止環34防止脫落。
前述空氣壓力缸1具備：壓力缸構件13；活塞14，裝設於該壓力缸構件13之壓力缸孔13a，並朝壓力缸孔13a之軸心方向連續地往返運動；活塞桿15；往動室11及返動室12，設於壓力缸孔13a內之活塞14兩側；壓縮彈簧16，裝設於返動室12，使活塞14進行返動；以及合成樹脂製緩衝構 件17a、17b等。此外，往動室11形成於活塞14之上側，返動室12則形成於活塞14之下側。
壓力缸構件13之上端一體形成有閥箱31，往動室11之上端則以閥箱31之分隔壁部31a(相當於往動室11之端壁)分隔。壓力缸構件13之下端係以泵殼體22封塞，泵殼體22則以例如複數支螺栓(圖示省略)固定於壓力缸構件13。
活塞14具有：活塞本體14a；輔助活塞14b，抵接於該活塞本體14a之下面；以及彈簧座構件14c。貫穿彈簧座構件14c的活塞桿15從碟狀輔助活塞14b之中心部朝下方延伸，貫穿活塞本體14a與閥箱31的閥桿35(該構件係屬於切換閥機構部3)則從輔助活塞14b之中心部朝上方延伸。活塞本體14a之外周部係以合成樹脂製O型環14d密封。
泵殼體22之上端形成有用以収容壓縮彈簧16之下端部分的環狀凹部22a，壓縮彈簧16之上端則以彈簧座構件14c擋止，壓縮彈簧16之下端以環狀凹部22a之壁面擋止。返動室12藉圖示之外的呼吸孔向大氣開放。在閥箱31形成有用以對往動室11供給-排出加壓空氣的複數條空氣通路36。
油壓泵機構部2具備：泵殼體22；一體形成於活塞桿15之下端側部分的柱塞21；供柱塞21在其中升降的柱塞孔23；密封構件24；用以吸入油的吸入閥口25和吸入用逆止閥25a；以及用以吐出油壓的吐出閥口26和吐出用逆止閥26a。柱塞孔23形成於柱塞孔構件23a。形成吸入閥口25之閥口金屬件25b與形成吐出閥口26之閥口金屬件26b分別螺合於泵殼體22，閥口金屬件25b、26b連接有油壓軟管或油壓配管。
切換閥機構部3具備有：閥箱31及上端閥箱32；環狀空氣通路39，經由空氣通路37、38接通到空氣供給口4；環狀空氣排氣通路40，經由空氣通路41連通到空氣排出口5；以及切換閥機構42，包含主切換閥42A及 副切換閥42B，主切換閥42A在使往動室11連通至空氣供給口4之空氣供給位置(參照第3圖、第4圖)和使往動室11連通至空氣排出口5之空氣排出位置(參照第5圖、第6圖)間連續地進行切換動作，副切換閥42B則和該主切換閥42A同步連動，以切換主切換閥42A之主閥體43的位置。
如第1圖至第6圖所示，主切換閥42A具備有主閥體43，該主閥體43則具有：藉環狀空氣通路39之加壓空氣朝空氣供給位置側推壓的環狀閥體部43a；活塞部形成部43b；以及筒部43c。主閥體43可朝壓力缸孔13a之軸心方向(朝上下方向)移動例如300至500μm，並藉較弱的壓縮彈簧44向下方(朝空氣供給位置側)推壓。環狀閥體部43a與活塞部形成部43b一體形成。活塞部形成部43b具備：活塞部46，氣密滑動自如地收容在形成於閥箱31的活塞收容孔45；連結筒部47，從該活塞部46向上方延伸而連到環狀閥體部43a。
前述筒部43c一體形成於環狀閥體部43a之徑向中途部，並朝活塞收容孔45之相反側(上方)延伸，且滑動自如地內嵌於上端閥箱32之圓筒孔32a。筒部43c之外周側，藉環狀閥體部43a、筒部43c及上端閥箱32形成有環狀空氣通路39。環狀空氣通路39藉複數條徑向空氣通路38與1條縱向空氣通路37連通至空氣供給口4。環狀閥體部43a外周面的外側，形成有經由空氣通路36連通至往動室11的環狀空氣通路48。
環狀空氣排氣通路40由環狀閥體部43a、活塞部形成部43b及閥箱31形成，使環狀空氣排氣通路40連通至空氣排出口5的複數條空氣通路41形成於環狀閥體部43a。環狀閥體部43a具備形成於其移動方向之兩端(上下兩端)的第1、第2環狀閥面51、52。第1環狀閥面51在較筒部43c靠外徑側，由嵌入環狀閥體部43a上端部之環狀溝的合成樹脂製環狀密封構件所構成。第2環狀閥面52在第1環狀閥面51之下方，由嵌入環狀閥體部43a下端部之環狀溝的合成樹脂製環狀密封構件所構成。
接近或抵接於第1環狀閥面51的第1環狀閥座53形成於上端閥箱32，接近或抵接於第2環狀閥面52的第2環狀閥座54形成於閥箱31，並構成為第1、第2環狀閥面51、52擇一地抵接於第1、第2環狀閥座53、54的方式。第1環狀閥面51從第1環狀閥座53離開且第2環狀閥面52抵接於第2環狀閥座54的狀態係為空氣供給位置。主切換閥42A位於空氣供給位置時，從空氣供給口4供給之加壓空氣通過空氣通路37、環狀空氣通路37a、空氣通路38、環狀空氣通路39、48、及空氣通路36而向往動室11供給。
和上述相反地，第2環狀閥面52從第2環狀閥座54離開且第1環狀閥面51抵接於第1環狀閥座53的狀態係為空氣排出位置。主切換閥42A位於空氣排出位置時，往動室11之加壓空氣通過空氣通路36、環狀空氣通路48、環狀空氣排氣通路40、及空氣通路41而向空氣排出口5排出。
副切換閥42B具備：由活塞收容孔45與活塞部46所形成的空氣導入室55、閥桿35、形成於該閥桿35的小徑部35a、可將閥桿35與主閥體43之間密封的第1閥構件56、及可將閥桿35與分隔壁部31a之間密封的第2閥構件57。閥桿35從輔助活塞14b之中心部向往動室11側延伸，並滑動自如地貫穿閥箱31之分隔壁部31a、空氣導入室55及主閥體43。用以將加壓空氣從空氣供給口4朝空氣導入室55導入的空氣通路58形成於分隔壁部31a。
閥桿35之小徑部35a以朝上下方向具預定長度(例如6至10mm)的環狀溝所形成，小徑部35a之上端部與下端部形成為逐漸縮小直徑的推拔部35b。
如第1圖所示，活塞14位於上限位置(返動極限位置)時，第1閥構件56係位在和閥桿35之小徑部35a之上下方向中間對應的位置。與此相對地，如第2圖所示，活塞14位在下限位置(往動極限位置)時，第2閥構件57係位在和閥桿35之小徑部35a下端側之推拔部35b對應的位置。
副切換閥42B的構成方式係：活塞14開始往動時，藉由利用小徑部35a解除第1閥構件56之密封並將空氣導入室55之加壓空氣排出，而將主閥體43切換到空氣供給位置；同時，活塞14開始返動時，藉由利用閥桿35之小徑部35a解除第2閥構件57之密封並將加壓空氣導入空氣導入室55，而使主閥體43切換到空氣排出位置。此外，設有複數個密封構件a至e。
接著，就本申請案特有之構成及作用加以說明。
如第2圖至第4圖所示，主閥體43中接近閥桿35之外周的中心側部分構成有與該中心側部分以外之部分不同體的副閥體43A。副閥體43A具備有：副活塞部60、及與該副活塞部60一體的筒狀部61。
筒狀部61的內周面與閥桿35的外周面間形成有可將空氣導入室55之加壓空氣排出的空氣通路62。副活塞部60係氣密滑動自如地裝設於形成在活塞部46的副活塞收容孔63，且面對空氣導入室55。筒狀部61從副活塞部60朝空氣導入室55的相反側延伸，且滑動自如地貫穿到主閥體43的圓筒孔。副閥體43A之筒狀部61的端部面對空氣排出口5，且設有將副閥體43A朝空氣導入室55側推壓的較弱壓縮彈簧64。此外，筒狀部61之下半部形成為其直徑較上半部小，且構成為不會接觸於主閥體43之圓筒孔之內周面，並構成為使作用於副閥體43A之摩擦力較小的方式。
第1閥構件56以O型環構成，該第1閥構件56裝設於形成在筒狀部61之內周部的環狀溝。第2閥構件57以O型環構成，且以可朝閥桿35之長度方向(軸心方向)移動的方式裝設於閥桿35與分隔壁部31a間的環狀間隙65。副閥體43A之副活塞部60設有小徑筒部60a，該小徑筒部60a係從該副活塞部60向下方延伸並挿入環狀間隙65之上端側部分，且從空氣導入室55側擋止第2閥構件57。在小徑筒部60a之上側附近，形成有用以使副閥體43A之閥桿挿通孔連通到空氣導入室55的複數條傾斜空氣通路66。
如第4圖所示，前述環狀間隙65之下端部嵌合固定有帶凸緣套筒67。 環狀間隙65中，帶凸緣套筒67之上側裝設有O型環68與間隔件69，該間隔件69在其中段之薄壁部具有複數個小孔69a，並構成為以間隔件69之下端面推壓O型環68的上面，以間隔件69之上端面從下方擋止第2閥構件57。空氣通路58係形成連通到間隔件69中段之複數個小孔69a的形態。
在該油壓泵P中，利用連續地供給加壓空氣至空氣供給口4，藉切換閥機構部3之主切換閥42A與副切換閥42B的作用，使活塞14以高速連續地往返動作，而得以從油壓泵機構部2連續地產生油壓。
如第4圖所示，活塞14到達往動極限位置時，利用從閥桿35之小徑部35a下端側之推拔部35b與第2閥構件57間的小間隙導入至空氣導入室55的加壓空氣的輕推壓力，使副閥體43A對於主閥體43朝上方相對移動，令第2閥構件57確實地向上方移動，而將第2閥構件57之密封確實解除。在下一個瞬間，如第6圖所示，導入至空氣導入室55之加壓空氣會作用於活塞部46與副活塞部60，主閥體43與副閥體43A則向上方移動一小距離，使主切換閥42A確實切換到空氣排出位置。
依此方式，副閥體43A係構成為可藉加壓空氣的小力道而向上方移動，在活塞14到達往動極限位置之際，經由閥桿35之小徑部35a下端側的推拔部35b來破壞第2閥構件57之密封，用流入空氣導入室55之少量加壓空氣使副閥體43A對於主閥體43相對地向上方移動，並藉著使第2閥構件57向上方移動，經由小徑部35a確實解除第2閥構件57之密封，使加壓空氣急速導入至空氣導入室55，讓主切換閥42A得以急速切換到空氣排出位置。
加壓空氣供給壓即使有變動，副閥體43A也不受影響。而且，由於油壓供給對象之油壓消費量係屬微量，即使在活塞14以超微速移動的情況下，副閥體43A也會以上述方式確實動作，不會有主閥體43停止在中立位置(全部閥口開啟狀態)的情形。此外，由於藉壓縮彈簧44將主閥體43向空氣供 給位置側推壓，故主閥體43難以停止在中立位置。
而且，由於係設計成閥桿35不會和閥桿35以外的金屬構件碰撞的構造，所以，即使活塞14連續地以高速進行往返動作，也不會產生碰撞的聲音。
以上所說明之油壓泵P的構造，僅係揭示其中一個例子，只要是該行業者，皆可在不逸脫本發明旨趣的範圍內，將前述實施例作局部性變更，並加以實施。
[產業上的利用領域〕
本發明提供一種屬於可藉由供給加壓空氣而連續地產生油壓的加壓空氣驅動式活塞往返運動型油壓泵，可適用於各種用途的油壓泵。
P‧‧‧加壓空氣驅動式活塞往返運動型油壓泵
1‧‧‧單動型空氣壓力缸
2‧‧‧油壓泵機構部
3‧‧‧切換閥機構部
4‧‧‧空氣供給口
4a‧‧‧閥口金屬件
5‧‧‧空氣排出口
11‧‧‧往動室
12‧‧‧返動室
13‧‧‧壓力缸構件
13a‧‧‧壓力缸孔
14‧‧‧活塞
14a‧‧‧活塞本體
14b‧‧‧輔助活塞
14c‧‧‧彈簧座構件
14d‧‧‧O型環
15‧‧‧活塞桿
16‧‧‧壓縮彈簧
17a、17b‧‧‧緩衝構件
21‧‧‧柱塞
22‧‧‧泵殼體
22a‧‧‧環狀凹部
23‧‧‧柱塞孔
23a‧‧‧柱塞孔構件
24‧‧‧密封構件
25‧‧‧吸入閥口
25a‧‧‧吸入用逆止閥
25b、26b‧‧‧閥口金屬件
26‧‧‧吐出閥口
26a‧‧‧吐出用逆止閥
31‧‧‧閥箱
31a‧‧‧分隔壁部
32‧‧‧上端閥箱
32a‧‧‧圓筒孔
33‧‧‧消音室
33a‧‧‧消音器
34‧‧‧止環
35‧‧‧閥桿
35a‧‧‧小徑部
35b‧‧‧推拔部(小徑部之端部)
36、41‧‧‧空氣通路
37、38‧‧‧空氣通路
37a、39‧‧‧環狀空氣通路
40‧‧‧環狀空氣排氣通路
42‧‧‧切換閥機構
42A‧‧‧主切換閥
42B‧‧‧副切換閥
43‧‧‧主閥體
43A‧‧‧副閥體
43a‧‧‧環狀閥體部
43b‧‧‧活塞部形成部
43c‧‧‧筒部
44‧‧‧壓縮彈簧
45‧‧‧活塞收容孔
46‧‧‧活塞部
47‧‧‧連結筒部
48‧‧‧環狀空氣通路
51‧‧‧第1環狀閥面
52‧‧‧第2環狀閥面
53‧‧‧第1環狀閥座
54‧‧‧第2環狀閥座
55‧‧‧空氣導入室
56‧‧‧第1閥構件
57‧‧‧第2閥構件
58‧‧‧空氣通路
a~e‧‧‧密封構件

Claims (7)

  1. 一種加壓空氣驅動式活塞往返運動型油壓泵，具備：活塞，裝設於壓力缸構件的壓力缸孔，並朝其軸心方向往返運動；往動室及返動室，設於壓力缸孔之活塞的兩側；返動用壓縮彈簧，設於返動室；油壓泵機構部，包含從活塞之中心部向返動室側延伸的柱塞；閥箱，具有作為前述往動室之端壁的分隔壁部，且固定於前述壓力缸構件之端部；空氣供給口及空氣排出口，設於該閥箱，用以供給加壓空氣；以及切換閥機構，包含主切換閥與副切換閥，該主切換閥係在使往動室連通於空氣供給口的空氣供給位置、與使往動室連通於空氣排出口的空氣排出位置間連續地進行切換動作，而前述副切換閥則和主切換閥同步連動以切換主切換閥的位置，前述主切換閥具有：藉接通於空氣供給口之環狀空氣通路之加壓空氣朝空氣供給位置側推壓的環狀閥體部、及和該環狀閥體部一體的活塞部形成部；且具有可朝前述軸心方向移動的主閥體，前述環狀閥體部具備形成於其移動方向兩端且擇一地抵接於閥箱之第1、第2環狀閥座的第1、第2環狀閥面，同時，前述活塞部形成部具備収容於形成在閥箱之活塞收容孔的活塞部，前述副切換閥具備：空氣導入室，以前述活塞收容孔與前述活塞部形成；閥桿，從前述活塞之中心部朝往動室側延伸，且滑動自如地貫穿閥箱的分隔壁部、前述空氣導入室及前述主閥體；小徑部，形成於該閥桿；第1閥構件，可將前述閥桿與主閥體間密封；及第2閥構件，可將前述閥桿與分隔壁部間密封，前述副切換閥構成為：在前述活塞開始往動時，利用前述小徑部解除第1閥構件之密封，藉由將空氣導入室之加壓空氣排出，使主切換閥切換到空氣供給位置，同時，在前述活塞開始返動時，利用前述小徑部解除第2閥構件之密封，並藉由對空氣導入室導入加壓空氣，使主切換閥切換到空氣排出位置，其特徵在於：將前述主閥體中接近前述閥桿外周之中心側部分構成為和該中心側部分以外的部分不同體的副閥體， 前述副閥體具備：副活塞部，氣密滑動自如地裝設於形成在前述活塞部的副活塞收容孔，且面對前述空氣導入室；及筒狀部，從該副活塞部朝和前述空氣導入室的相反側延伸，且滑動自如地裝設於主閥體之圓筒孔，設置有壓縮彈簧，藉以使前述副閥體之前述筒狀部之端部面對空氣排出口，同時將前述副閥體向空氣導入室側推壓，且將前述第1閥構件裝設在筒狀部。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之加壓空氣驅動式活塞往返運動型油壓泵，其中，設置有筒部，該筒部一體形成於前述環狀閥體部，並朝活塞收容孔之相反側延伸，且滑動自如地內嵌於閥箱之圓筒孔，而在該筒部之外周側則形成前述環狀空氣通路。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之加壓空氣驅動式活塞往返運動型油壓泵，其中，係由前述主閥體之環狀閥體部、活塞部形成部及閥箱形成環狀空氣排氣通路，並將使該環狀空氣排氣通路連通於空氣排出口的空氣通路形成在主閥體。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之加壓空氣驅動式活塞往返運動型油壓泵，其中，用以從空氣供給口朝前述空氣導入室導入加壓空氣的空氣通路形成於閥箱，並在前述副閥體之筒狀部與閥桿的外周面之間形成可將前述空氣導入室之加壓空氣排出的空氣通路。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之加壓空氣驅動式活塞往返運動型油壓泵，其中，前述第2閥構件以可朝閥桿之長度方向移動的方式裝設於閥桿與分隔壁部之間的環狀間隙，並設有從前述副閥體之副活塞部延伸而挿入前述環狀間隙，且從空氣導入室側擋止第2閥構件的小徑筒部。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之加壓空氣驅動式活塞往返運動型油壓泵，其中，係以下述方式構成：於前述活塞到達往動極限位置時，利用從前述閥桿之小徑部的端部與第2閥構件之間導入至空氣導入室的加壓空氣，使副閥體對主閥體相對移動，而解除第2閥構件之密封。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之加壓空氣驅動式活塞往返運動型油壓泵，其中，設有將前述主切換閥之主閥體朝空氣供給位置側推壓的壓縮彈簧。
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