TWI680235B - 增壓裝置及具備該增壓裝置之缸裝置 - Google Patents

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TWI680235B
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朝原浩之
Hiroyuki Asahara
染谷和孝
Kazutaka Someya
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日商Ｓｍｃ股份有限公司
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Abstract

構成缸裝置(12)的增壓裝置(10)係具備藉由桿(96)而連結的第一活塞(90)及第二活塞(94)。設置於第二活塞(94)的連通用構件(160)係構成為在第二活塞(94)已往增壓室(88a)縮小之方向位移時連通用構件(160)可藉由接觸於缸本體(86)而從連通位置位移至阻斷位置，且在第二活塞(94)已往增壓室(88a)放大之方向位移時連通用構件(160)可藉由接觸於缸本體(86)而從阻斷位置位移至連通位置。

Description

增壓裝置及具備該增壓裝置之缸裝置
本發明係關於一種將流體予以增壓並輸出的增壓裝置及具備該增壓裝置之缸裝置(cylinder device)。
以往，例如已知有一種日本實開平3-42075號公報所揭示的增壓裝置。該增壓裝置係具備具有用分隔壁所劃分出之二個缸室的缸本體。配設於一方之缸室內的第一活塞和配設於另一方之缸室內的第二活塞係藉由貫通分隔壁的桿而相互地連結。
在一方之缸室內係設置有：第一驅動室，係隔著第一活塞而與分隔壁位於相反側；以及第一增壓室，係位於第一活塞與分隔壁之間。在另一方之缸室內係設置有：第二增壓室，係位於第二活塞與分隔壁之間；以及第二驅動室，係隔著第二活塞而與分隔壁位於相反側。
第一驅動室及第二驅動室係經由換向閥而選擇性地連通至導入流體的導入埠口(port)和開放至大氣中的大氣埠口。第一增壓室及第二增壓室係連通至前述導入埠口，並且連通至用以使加壓後之流體導出的導出埠 口。換向閥係具有推桿，該推桿係設置於分隔壁，且以朝向第一增壓室及第二增壓室之各個增壓室突出的方式由彈簧所彈推。然後，換向閥係以藉由推桿被按壓於第一活塞或第二活塞來切換流路的方式所構成。
在上面所述的增壓裝置中，因是藉由導入至增壓裝置的流體來使第一活塞及第二活塞往復移動，藉此來切換換向閥之流路，故而比起將換向閥構成作為電磁換向閥的情況還可以謀求節能化。
然而，在該增壓裝置中，因需要具備有由彈簧所彈推之推桿的換向閥，故而增壓裝置之構成會複雜化。
本發明係考慮如此之課題而開發完成，其目的在於提供一種可以藉由簡單之構成來謀求節能化的增壓裝置及具備該增壓裝置之缸裝置。
為了達成上述目的，本發明之增壓裝置係係具備：缸本體，係具有由分隔壁所分隔出之二個缸室；第一活塞，係滑動自如地配設於一方之前述缸室內並將一方之前述缸室內部劃分成增壓室和第一室；第二活塞，係滑動自如地配設於另一方之前述缸室內並將另一方之前述缸室內部劃分成第二室和第三室；桿，係以貫通前述分隔壁之方式設置並將前述第一活塞及前述第二活塞相互地連結；以及彈推構件，係將前述第一活塞及前述第二活塞之至少一方往前述第一活塞會朝向前述增壓室之方向彈推； 在前述缸本體係形成有：第一導入埠口，用以將流體導入至前述增壓室；第一大氣埠口，將前述第一室內部對大氣開放；第二導入埠口，用以將流體導入至前述第二室內部；第二大氣埠口，將前述第三室內部對大氣中開放；以及導出埠口，用以使在前述增壓室內部加壓後的流體導出；在前述第二活塞係設置有連通用構件，該連通用構件係具有用以使前述第二室和前述第三室相互地連通的連通孔，且能夠位移至使前述第二室及前述第三室經由前述連通孔而相互地連通的連通位置，和阻斷前述第二室及前述第三室之連通的阻斷位置；前述連通用構件係構成為：在前述第一活塞及前述第二活塞已往前述增壓室縮小之方向位移時前述連通用構件可藉由接觸於前述缸本體而從前述連通位置能夠位移至前述阻斷位置，且在前述第一活塞及前述第二活塞已往前述增壓室放大之方向位移時前述連通用構件可藉由接觸於前述缸本體而從前述阻斷位置位移至前述連通位置。
依據如此的構成，則能在連通用構件已位於阻斷位置之狀態下使流體從第一導入埠口供給至增壓室，並且使流體從第二導入埠口導入至第二室內。如此，第一活塞及第二活塞就會抵抗彈推構件之彈推力而朝向增壓室及第二室放大之方向位移。然後，當連通用構件從阻斷位置位移至連通位置時，第二室及第三室就會相互地連通。如此，因第一活塞及第二活塞被彈推構件之彈推力朝向增壓室及第二室縮小之方向往回推送，故而增壓室內之 流體會被加壓並從導出埠口導出。如此，因可以藉由供給至增壓裝置的流體本身來增壓該流體，故而可以謀求增壓裝置之節能化。又，因是藉由具有連通孔的連通用構件接觸於缸本體，來位移至連通位置和阻斷位置，故而可以簡化增壓裝置之構成。
如上述之增壓裝置，其中，在前述第二活塞，亦可形成有朝向該第二活塞之軸線方向貫通的貫通孔，前述連通用構件亦可藉由在前述貫通孔內部沿著軸向方向移動而位移至前述連通位置和前述阻斷位置。
依據如此的構成，可以藉由簡單的構成來使連通用構件位移至連通位置和阻斷位置。
如上述之增壓裝置，其中，前述連通用構件亦可具有：本體部，係沿著前述第二活塞之軸線方向而延伸；以及密封構件，係設置於前述本體部之一端部的外周面；前述連通孔亦可包含：第一孔，係於前述本體部之中間部的外周面形成開口；以及第二孔，係於前述本體部之另一端部形成開口；前述密封構件亦可在前述連通用構件位於前述阻斷位置之狀態下氣密地接觸於構成前述貫通孔的壁面，且在前述連通用構件位於前述連通位置之狀態下從構成前述貫通孔的壁面分離。
依據如此的構成，可以藉由密封構件來阻斷第二室及第三室之連通。
如上述之增壓裝置，其中，前述本體部亦可構成為：在前述連通用構件位於前述連通位置之狀態下 以使前述本體部之一端面能夠接觸於前述缸本體之方式位於比前述第二活塞更靠一側處，且在前述連通用構件位於前述阻斷位置之狀態下以使前述本體部之另一端面能夠接觸於前述缸本體之方式位於比前述第二活塞更靠另一側處。
依據如此的構成，可以藉由本體部之一端面接觸於缸本體來使連通用構件從連通位置位移至阻斷位置，且藉由本體部之另一端面接觸於缸本體來使連通用構件從阻斷位置位移至連通位置。
如上述之增壓裝置，其中，前述本體部亦可在前述連通用構件位於前述連通位置之狀態下以使前述本體部之另一端面位於比前述第二活塞更靠另一側處；前述第二孔亦可於前述本體部之另一端部的側面形成開口。
依據如此的構成，因第二孔係開口於本體部之另一端部的側面，故而可以防止本體部之另一端面接觸於缸本體並在連通用構件已從阻斷位置位移至連通位置之狀態下藉由缸本體來閉塞連通孔。
如上述之增壓裝置，其中，前述連通用構件亦可具有阻止從前述貫通孔脫離的脫離阻止部。
依據如此的構成，可以阻止連通用構件從第二活塞之貫通孔脫離。
本發明的缸裝置，其特徵在於具備：上文所述之增壓裝置；流體壓力缸，係具有將缸部之內部劃分成第一缸室和第二缸室並能夠往復滑動於前述缸部之內部 的活塞；供給流路，用以將流體供給至前述第一缸室內；第一導入流路，係將從前述流體壓力缸所排出的流體導引至前述增壓裝置之前述第一導入埠口；第二導入流路，係將從前述流體壓力缸所排出的流體導引至前述增壓裝置之前述第二導入埠口；以及回收流路，係將從前述增壓裝置之導出埠口所導出的加壓流體導引至前述供給流路。
依據如此的構成，可以獲得達成與上面所述之增壓裝置同樣功效的缸裝置。又，因可以將從流體壓力缸所排出之流體利用增壓裝置來加壓並再次使用於流體壓力缸之驅動，故而可以謀求缸裝置之節能化。
如上述之缸裝置，其中，在前述第一導入流路亦可設置有第一止回閥，該第一止回閥係允許從前述第一導入流路往前述第一導入埠口的流體之流通，並且阻止從前述第一導入埠口往前述第一導入流路的流體之流通；在前述第二導入流路亦可設置有第二止回閥，該第二止回閥係允許從前述第二導入流路往前述第二導入埠口的流體之流通，並且阻止從前述第二導入埠口往前述第二導入流路的流體之流通；在前述回收流路亦可設置有第三止回閥，該第三止回閥係允許從前述導出埠口往前述回收流路的流體之流通，並且阻止從前述回收流路往前述導出埠口的流體之流通。
依據如此的構成，可以用簡單的構成有效率地加壓增壓室內之流體。
依據本發明，因可以藉由供給至增壓裝置 的流體本身來增壓該流體，故而可以謀求增壓裝置之節能化。又，因是藉由具有連通孔的連通用構件接觸於缸本體，來位移至連通位置和阻斷位置，故而可以簡化增壓裝置之構成。
根據與所附之圖式協同之以下較佳之實施形態例的說明，就能更能明白上述之目的、特徵及優點。
10‧‧‧增壓裝置
12‧‧‧缸裝置
14‧‧‧流體壓力缸
16‧‧‧缸驅動裝置
18‧‧‧缸部
20‧‧‧第一缸室
22‧‧‧第二缸室
24‧‧‧活塞
26‧‧‧活塞桿
28‧‧‧驅動用迴路
30‧‧‧增壓用迴路
32‧‧‧供給源
34‧‧‧換向閥
36‧‧‧供給流路
38‧‧‧第一連接流路
40‧‧‧第二連接流路
42‧‧‧第三連接流路
44‧‧‧排出流路
46a‧‧‧第一埠口
46b‧‧‧第二埠口
46c‧‧‧第三埠口
46d‧‧‧第四埠口
46e‧‧‧第五埠口
48‧‧‧彈簧
50、72‧‧‧止回閥
52‧‧‧第一節流閥
54‧‧‧第二節流閥
56、130‧‧‧消音器
58、132‧‧‧排氣口
60‧‧‧連接流路
62‧‧‧槽
64‧‧‧第一導入流路
66‧‧‧第二導入流路
68‧‧‧回收流路
74‧‧‧第一止回閥
76‧‧‧第二止回閥
78‧‧‧第三止回閥
80‧‧‧分隔壁
82、84‧‧‧缸室
86‧‧‧缸本體
88a‧‧‧增壓室
88b‧‧‧第一室
90‧‧‧第一活塞
92a‧‧‧第二室
92b‧‧‧第三室
94‧‧‧第二活塞
96‧‧‧桿
98‧‧‧彈推構件
100‧‧‧第一缸管
102‧‧‧第一端蓋
104‧‧‧第二缸管
106‧‧‧第二端蓋
108‧‧‧緊固構件
110、118‧‧‧密封構件
112‧‧‧第一導入埠口
114‧‧‧第一大氣埠口
116‧‧‧導出埠口
120‧‧‧桿插通孔
122‧‧‧桿密封圈
124、134、166‧‧‧密封構件
126‧‧‧第二導入埠口
128‧‧‧第二大氣埠口
136、142‧‧‧活塞密封圈
138、144‧‧‧安裝槽
140‧‧‧安裝孔
146‧‧‧螺栓
148‧‧‧螺栓安裝孔
150‧‧‧導引部
152‧‧‧固定環
154‧‧‧貫通孔
156a‧‧‧大徑孔
156b‧‧‧小徑孔
158‧‧‧段差面
160‧‧‧連通用構件
162‧‧‧連通孔
164‧‧‧本體部
164a‧‧‧第一大徑部
164b‧‧‧第二大徑部
164c‧‧‧中間部
168‧‧‧第一孔
170‧‧‧第二孔
170a‧‧‧長孔
170b‧‧‧凹部
170c‧‧‧中間孔
172‧‧‧脫離阻止部
F1、F2‧‧‧力
第1圖係本發明之一實施形態的缸裝置之示意圖。
第2圖係第1圖的增壓裝置之立體圖。
第3圖係第2圖的增壓裝置之縱剖視圖。
第4圖係第3圖之局部放大圖。
第5圖係第3圖的第二活塞及連通用構件之分解立體圖。
第6圖係顯示在第3圖的增壓裝置中第一活塞及第二活塞位移後之狀態的縱剖視圖。
第7圖係顯示切換第1圖的換向閥後之狀態的示意圖。
以下，針對本發明的增壓裝置10列舉與缸裝置12之關係上較佳的實施形態，一邊參照所附圖式一邊加以說明。
如第1圖所示，本發明之一實施形態的缸裝置12係具備流體壓力缸14以及用以使流體壓力缸14驅動的缸驅動裝置16。
流體壓力缸14係具有活塞24，該活塞24係將缸部18之內部劃分成第一缸室20和第二缸室22並能夠藉由流體壓力之作用而往復滑動於缸部18之內部。一端部已連結於活塞24的活塞桿(piston rod)26之另一端部，係從缸部18朝向外部延伸。流體壓力缸14係在活塞桿26推出時(伸長時)進行未圖示的工件(work)之定位等作業，而在活塞桿26拉入時不進行作業。第一缸室20係指位於活塞桿26之相反側的驅動用壓力室，第二缸室22係指位於活塞桿26側的復位側壓力室。
缸驅動裝置16係具備驅動用迴路28和增壓用迴路30。驅動用迴路28係將驅動用之流體供給至流體壓力缸14，並且能導引從流體壓力缸14所排出的流體。驅動用迴路28係具有供給源32、換向閥34、供給流路36、第一連接流路38、第二連接流路40、第三連接流路42及排出流路44。
供給源32係供給高壓之流體，例如是構成作為空氣壓縮機(compressor)。換向閥34係具有第一埠口46a至第五埠口46e，且構成作為能夠在第一位置與第二位置之間進行切換的電磁閥。第一埠口46a係經由供給流路36而連通至供給源32。第二埠口46b係經由第一連接流路38而連通至第一缸室20。第三埠口46c係經由第二連接流路40而連通至第二缸室22。第四埠口46d係連通至第三連接流路42。第五埠口46e係連通至排出流路44。
在換向閥34位於第二位置時，第二埠口46b 與第五埠口46e相互地連通，並且第三埠口46c與第四埠口46d相互地連通，而第一埠口46a被閉鎖。在換向閥34位於第一位置時，第一埠口46a與第二埠口46b相互地連通，並且第三埠口46c與第五埠口46e相互地連通，而第四埠口46d被閉鎖(參照第7圖)。換向閥34係在非通電時藉由彈簧48之彈推力而保持於第二位置，在通電時從第二位置切換至第一位置。再者，對換向閥34之通電係藉由從未圖示之作為高階裝置的PLC(Programmable Logic Controller；可程式邏輯控制器)往換向閥34的通電指令之輸出所進行。對換向閥34之非通電係藉由從PLC往切換閥34的非通電指令之輸出所進行。
供給流路36係將供給源32之流體導入至第一缸室20。第三連接流路42係相互地連接第一連接流路38和第二連接流路40。在第三連接流路42係設置有止回閥50。止回閥50係允許從第一連接流路38往第二連接流路40的流體之流通，並且阻止從第二連接流路40往第一連接流路38的流體之流通。
在排出流路44係設置有第一節流閥52、第二節流閥54、消音器56及排氣口58。第一節流閥52係構成作為能夠變更流路截面積的可變節流閥，且設置來為了在換向閥34位於第二位置時，調整從第一連接流路38往第三連接流路42的流體之流量。
第二節流閥54係位於比排出流路44中之第一節流閥52更下游(與換向閥34所在之側為相反側) 處。第二節流閥54係構成作為能夠變更流路截面積的可變節流閥。消音器56係位於比排出流路44中之第二節流閥54更下游處。消音器56係減低從排氣口58排出至大氣中的流體之排氣音。
增壓用迴路30係加壓從流體壓力缸14排出至驅動用迴路28之排出流路44的流體並送回至驅動用迴路28之供給流路36。增壓用迴路30係具有連接流路60、槽62、第一導入流路64、第二導入流路66、回收流路68及增壓裝置10。
連接流路60係相互地連接排出流路44中的第一節流閥52及第二節流閥53之間和槽62。在連接流路60係設置有止回閥72。止回閥72係允許從排出流路44往槽62的流體之流通，並且阻止從槽62往排出流路44的流體之流通。槽62係用以儲存從排出流路44導引至增壓裝置10的流體，例如是構成作為空氣槽。
第一導入流路64係將從流體壓力缸14所排出的流體導引至增壓裝置10之第一導入埠口112。第一導入流路64係相互地連接槽62與增壓裝置10之第一導入埠口112。在第一導入流路64係設置有第一止回閥74。第一止回閥74係允許從第一導入流路64(槽62)往第一導入埠口112的流體之流通，並且阻止從第一導入埠口112往第一導入流路64(槽62)的流體之流通。
第二導入流路66係將從流體壓力缸14所排出的流體導引至增壓裝置10之第二導入埠口126。第二 導入流路66係相互地連接第一導入流路64中之比第一止回閥74更靠上游側(槽62側)處與增壓裝置10之第二導入埠口126。在第二導入流路66係設置有第二止回閥76。第二止回閥76係允許從第二導入流路66(槽62)往第二導入埠口126的流體之流通，並且阻止從第二導入埠口126往第二導入流路66(槽62)的流體之流通。
回收流路68係將從增壓裝置10之導出埠口116所導出的加壓流體導引至供給流路36。回收流路68係相互地連接增壓裝置10之導出埠口116與供給流路36。在回收流路68係設置有第三止回閥78。第三止回閥78係允許從導出埠口116往回收流路68(供給流路36)的流體之流通，並且阻止從回收流路68(供給流路36)往導出埠口116的流體之流通。
如第3圖所示，增壓裝置10係具備：缸本體86，係具有由分隔壁80所分隔出之二個缸室82、84(參照圖2)；第一活塞90，係滑動自如地配設於一方之缸室82內並將一方之缸室82內部劃分成增壓室88a和第一室88b；第二活塞94，係滑動自如地配設於另一方之缸室84內並將另一方之缸室84內部劃分成第二室92a和第三室92b；桿96，係以貫通分隔壁80之方式設置並相互地連結第一活塞90及第二活塞94；以及彈推構件98，係將第二活塞94往第一活塞90朝向增壓室88a之方向彈推。
缸本體86係具有第一缸管100、第一端蓋102、分隔壁80、第二缸管104及第二端蓋106。在第一缸 管100係遍及於全長地形成有缸室82。在缸室82之一端側的開口部係嵌入有第一端蓋102，在缸室82之另一端側的開口部係嵌入有分隔壁80。第一端蓋102、第一缸管100及分隔壁80係藉由螺栓等的緊固構件108而相互地連結。在第一端蓋102係安裝有與構成第一缸管100之一端側之開口部的壁面氣密地接觸的環狀之密封構件(seal member)110。
增壓室88a係形成於第一端蓋102與第一活塞90之間。第一室88b係形成於第一活塞90與分隔壁80之間。在第一缸管100之一端部係形成有用以將流體導入至增壓室88a的第一導入埠口112。第一導入埠口112係連通至第一導入流路64。在第一缸管100之另一端部係形成有用以將第一室88b內部開放至大氣中的第一大氣埠口114。
在第一端蓋102之大致中央係形成有用以導出在增壓室88a內加壓後之流體的導出埠口116。導出埠口116係連通至回收流路68。導出埠口116係以將第一端蓋102朝向厚度方向貫通的方式所形成。在分隔壁80係安裝有與構成第一缸管100之另一端側之開口部的壁面氣密地接觸的環狀之密封構件118。在分隔壁80係形成有可供桿96插通的桿插通孔120。在構成桿插通孔120的壁面係安裝有對桿96氣密地接觸的桿密封圈122。
在第二缸管104係形成有遍及於全長地延伸的缸室84。在缸室84之一端側的開口部係嵌入有分隔 壁80，在缸室84之另一端側的開口部係嵌入有第二端蓋106。第一缸管104和分隔壁80係藉由螺栓等之未圖示的緊固構件而相互地連結。在分隔壁80係安裝有與構成第二缸管104之一端側之開口部的壁面氣密地接觸的環狀之密封構件124。
第二室92a係形成於分隔壁80與第二活塞94之間。第三室92b係形成於第二活塞94與第二端蓋106之間。在分隔壁80係形成有用以將流體導入至第二室92a內的第二導入埠口126。第二導入埠口126係連通至第二導入流路66。第二導入埠口126係於分隔壁80中之構成缸本體86之外表面的壁面與分隔壁80中之構成第二室92a的壁面形成開口。在第二缸管104係形成有連通至第三室92b的第二大氣埠口128。在第二大氣埠口128係透過消音器130而設置有排氣口132(參照圖1)。在第二端蓋106係安裝有與構成第二缸管104之另一端側之開口部的壁面氣密地接觸的環狀之密封構件134。
在第一活塞90之外周面係形成有可供氣密地接觸於第一缸管100之內周面的環狀之活塞密封圈136安裝的安裝槽138。在第一活塞90之中央部係形成有可供桿96之一端部安裝的安裝孔140。
在第二活塞94之外周面係形成有可供氣密地接觸於第二缸管104之內周面的環狀之活塞密封圈142安裝的安裝槽144。在第二活塞94之中央部係形成有可供連結第二活塞94與桿96之另一端部的螺栓146設置的螺 栓安裝孔148。
彈推構件98係指將第二活塞94朝向分隔壁80所在之側彈推的壓縮彈簧。彈推構件98係配設於第三室92b內。彈推構件98係被設成位於從第二端蓋106朝向第二活塞94所在之側突出的導引部150與第二活塞94之間。導引部150之一部分係插入至彈推構件98之內孔。第二端蓋106係整體皆位於第二缸管140內。在構成第二缸管104之另一端側之開口部的壁面，係設置有阻止第二端蓋106之另一端側之移動的固定環152。
如第3圖至第5圖所示，在第二活塞94係形成有朝向該第二活塞94之軸線方向貫通的二個貫通孔154。此等貫通孔154係以第二活塞94之軸線為中心而設置成點對稱。各貫通孔154係包含：大徑孔156a，係於第二活塞94之軸線方向之一面形成開口；以及小徑孔156b，係連通至大徑孔156a，並且於第二活塞94之軸線方向之另一面形成開口。亦即，在大徑孔156a與小徑孔156b之邊界部，係設置有指向分隔壁80所在之側的段差面158。
在各貫通孔154係設置有能夠朝向第二活塞94之軸線方向移動的連通用構件160。連通用構件160係具有：本體部164，係具有用以使第二室92a與第三室92b相互地連通的連通孔162；以及密封構件166，係設置於本體部164。本體部164係具備：作為本體部164之一端部的第一大徑部164a；作為本體部164之另一端部的第二大徑部164b；以及相互地連結第一大徑部164a與第二 大徑部164b的小徑之中間部164c。
第一大徑部164a係構成能夠插入至大徑孔156a。中間部164c係插入至小徑孔156b。第二大徑部164b係位於第三室92b內。
密封構件166係安裝於第一大徑部164a之外周面。連通孔162係包含：第一孔168，係於本體部164的中間部164c之外周面形成開口；以及第二孔170，係於本體部164的第二大徑部164b之外面形成開口。第一孔168係將中間部164c朝向與第二活塞94之軸線方向正交的方向貫通。第二孔170係包含：長孔170a，係從第一孔168延伸至中間部164c之另一端面為止；凹部170b，係形成於第二大徑部164b之端面；以及中間孔170c，係連通至長孔170a並於凹部170b之底面形成開口。凹部170b，係遍及於第二大徑部164b之徑向的全長而延伸。換句話說，凹部170b係於第二大徑部164b之外周面形成開口。
連通用構件160係構成能夠位移至經由連通孔162使第二室92a及第三室92b相互地連通的連通位置(第6圖所示之位置)，和阻斷第二室92a及第三室92b之連通的阻斷位置(第3圖所示之位置)。換句話說，如第6圖所示，在連通用構件160已位於連通位置時，第一大徑部164a會從大徑孔156a脫離至第二室92a內，藉此第二室92a及第三室92b會經由連通孔162和大徑孔156a而相互地連通。此時，密封構件166係從構成大徑孔156a的壁面分離。又，如第3圖所示，在連通用構件160已位於阻 斷位置時，密封構件166會氣密地接觸於構成大徑孔156a的壁面，藉此第二室92a及第三室92b之連通會被阻斷。
連通用構件160係在第一活塞90及第二活塞94已往增壓室88a縮小的方向(第3圖之左側)位移時藉由第一大徑部164a(連通用構件160)接觸於分隔壁80(缸本體86)而從連通位置位移至阻斷位置。換言之，連通用構件160係在第二活塞94已位於一方之衝程終端(stroke end)時會從連通位置切換至阻斷位置。此時，藉由第一大徑部164a接觸於段差面158，就能限制連通用構件160往另一端側(導引部150側)之移動。再者，第一大徑部164a係在已接觸於段差面158的狀態下突出至第二室92a內。
又，本體部164係構成為在連通用構件160已位於阻斷位置的狀態下以本體部164之另一端面能夠接觸於缸本體86的方式位於比第二活塞94更靠另一側處。
如第6圖所示，連通用構件160係在第一活塞90及第二活塞94已往增壓室88a放大的方向(第6圖之右側)位移時藉由第二大徑部164b(連通用構件160)接觸於導引部150(缸本體86)而從阻斷位置位移至連通位置。換言之，連通用構件160係在第二活塞94已位於另一方之衝程終端時會從連通位置切換至阻斷位置。此時，藉由第二大徑部164b接觸於第二活塞94，就能限制連通用構件160往一端側(分隔壁80側)之移動。再者，第二大徑部164b係在已接觸於第二活塞94的狀態下突出至第三室92b內。
又，本體部164係構成為在連通用構件160 位於連通位置的狀態下以本體部164之一端面能夠接觸於缸本體86的方式位於比第二活塞94更靠一側處。此時，本體部164之另一端面，係位於比第二活塞94更靠另一側處。
亦即，連通用構件160係藉由在貫通孔154內部沿著軸線方向移動而位移至連通位置和阻斷位置。又，在第4圖中，連通用構件160係具有阻止從貫通孔154脫離的脫離阻止部172。
脫離阻止部172係包含第一大徑部164a和段差面158，且藉由第一大徑部164a接觸於段差面158來阻止連通用構件160從貫通孔154往第三室92b內之脫離。脫離阻止部172係包含第二大徑部164b，且藉由第二大徑部164b接觸於第二活塞94之另一面來阻止連通用構件160從貫通孔154往第二室92a內之脫離。
本實施形態的增壓裝置10及缸裝置12，基本上是構成如上，其次，針對其動作(使用方法)加以說明。在初始狀態中，如第1圖所示，流體壓力缸14之活塞24係位於與活塞桿26為相反側的衝程終端，換向閥34係位於第二位置。又，增壓裝置10之連通用構件160，係位於阻斷位置(參照第3圖)。
在缸裝置12中，進行使活塞桿26伸長之驅動步驟的情況下，如第7圖所示，會將換向閥34從第二位置切換至第一位置。如此，高壓之流體(壓縮空氣)能從供給源32經由供給流路36、第一埠口46a、第二埠口46b 及第一連接流路38而流入至第一缸室20。藉此，活塞24會位移至活塞桿26側並使活塞桿26伸長，並且第二缸室22內之流體會透過第二連接流路40、第三埠口46c及第五埠口46e而排出至排出流路44。此時，因可供第三連接流路42連通的第四埠口46d被閉鎖，故而供給源32之流體能有效率地供給至第一缸室20內。從第二缸室22排出至排出流路44的流體係經由消音器56及排氣口58而排出至大氣中。但是，亦可藉由調整第二節流閥54之流路截面積，將排出流路44內之流體貯存於槽62。
接著，在進行將活塞桿26拉入之復位步驟的情況下，如第1圖所示，會將換向閥34從第一位置切換至第二位置。如此，因供給流路36所連通的第一埠口46a會被閉鎖，故而能停止從供給源32往第一缸室20內之流體之供給。然後，第一缸室20內之流體會透過第一連接流路38、第三連接流路42、第四埠口46d、第三埠口46c及第二連接流路40而導引至第二缸室22內。藉此，活塞24會位移至活塞桿26之相反側而活塞桿26會被拉入，並且第一缸室20內之流體會排出至第一連接流路38。
在復位步驟中，係使用從第一缸室20內所排出的流體來使活塞24位移。為此，因沒有必要將流體從供給源32供給至第二缸室22內，且能抑制供給源32之消耗電力及空氣消耗量，故而能謀求缸裝置12之節能化。
從第一缸室20排出至第一連接流路38的流體係被導引至第三連接流路42，並且透過第二埠口46b 及第五埠口46e而導引至排出流路44。此時，藉由變更第一節流閥52之流路截面積，就能調整被導引至第三連接流路42的流體之流量與被導引至排出流路44的流體之流量的比例。
已被導引至排出流路44的流體係藉由調整第二調節閥54之流路截面積，就能經由連接流路60而貯存於槽62。藉此，可以使槽62內之流體的壓力迅速地上升至從供給源32所導出的流體之壓力的大約一半壓力。
槽62內之流體係經由第一導入流路64及第一導入埠口112而導引至增壓室88a內，並且經由第二導入流路66及第二導入埠口126而導引至第二室92a內。此時，如第3圖所示，因連通用構件160係位於阻斷位置，故而第二室92a及第三室92b之連通被阻斷。又，因供給流路36所連通的第一埠口46a會被閉鎖，故而回收流路68中之存在於比第三止回閥78更靠供給流路36側的流體之壓力會變得比槽62內之壓力更高。因而，已從第一導入埠口112導入至增壓室88a內之流體不會流動至回收流路68。
已導入至增壓室88a內之流體係將第一活塞90以力F1往缸本體86之另一端側按壓。已導入至第二室92a內之流體係將第二活塞94以力F2往缸本體86之另一端側按壓。藉此，第一活塞90及第二活塞94係被力F1與力F2之合力而往缸本體86之另一端側按壓。
如此，第一活塞90及第二活塞94係抵抗 彈推構件98之彈推力(在使彈推構件98逐漸壓縮之狀態下)朝向缸本體86之另一端側位移。此時，第一室88b內之流體係經由第一大氣埠口114而排出至大氣中，第三室92b內之流體係經由第二大氣埠口128而排出至大氣中。然後，在第6圖中，當連通用構件160之另一端面接觸於導引部150的突出部之突出端面時，連通用構件160就會於貫通孔154移動至分隔壁80側並從阻斷位置位移至連通位置。藉此，第二室92a及第三室92b就經由連通孔162而相互地連通。
因當第二室92a及第三室92b相互地連通時，第二室92a內與第三室92b內就會成為同壓，故而力F2不會作用於第二活塞94。為此，第一活塞90及第二活塞94就藉由彈推構件98之彈推力而位移至缸本體86之一端側。此時，藉由第一止回閥74來阻止增壓室88a內之流體逆流至槽62，並藉由第二止回閥76來阻止第二室92a內之流體逆流至槽62。又，在第一室88b內，係經由第一大氣埠口114而流入大氣，且在第三室92b內流入第二室92a內之流體。藉此，增壓室88a內之流體會被加壓。
當增壓室88a之流體的壓力成為從供給源32所導出的流體之壓力(存在於回收流路68及供給流路36的流體之壓力)以上時，增壓室88a內之流體就會流動至回收流路68中之比第三止回閥78更靠供給流路36側並回收至供給流路36。
然後，當第一活塞90及第二活塞94復位 至原來的位置時，槽62內之流體就會導入至增壓室88a及第二室92a內，且再次進行上面所述的增壓動作。換句話說，在本實施形態中，係在流體壓力缸14之復位步驟中，進行複數次的增壓裝置10之上面所述的增壓操作。
之後，在進行流體壓力缸14之驅動步驟時，因從增壓裝置10所回收的流體能使用於流體壓力缸14之活塞24的驅動，故而能減輕供給源32之負擔。換句話說，因在流體壓力缸14之驅動步驟中，能抑制供給源32之電力消耗量及空氣消耗量，故而能謀求缸裝置12之節能化。
其次，針對本實施形態之作用功效說明如下。
增壓裝置10係具備：缸本體86，係具有由分隔壁80所分隔出之二個缸室82、84；第一活塞90，係滑動自如地配設於一方之缸室82內並將一方之缸室82內部劃分成增壓室88a和第一室88b；第二活塞94，係滑動自如地配設於另一方之缸室84內並將另一方之缸室84內部劃分成第二室92a和第三室92b；桿96，係以貫通分隔壁80之方式設置並相互地連結第一活塞90及第二活塞94；以及彈推構件98，係將第一活塞90及第二活塞94之至少一方往第一活塞90朝向增壓室88a之方向彈推。
在缸本體86係形成有：第一導入埠口112，用以將流體導入至增壓室88a；第一大氣埠口114，係將第一室88b內部對大氣開放；第二導入埠口126，用以將流 體導入至第二室92a內部；第二大氣埠口128，係將第三室92b內部對大氣開放；以及導出埠口116，用以使在增壓室88a內部加壓後的流體導出。
在第二活塞94係設置有連通用構件160，該連通用構件160係具有用以使第二室92a與第三室92b相互地連通的連通孔162，且能夠位移至第二室92a及第三室92b經由連通孔162而相互地連通的連通位置、和阻斷第二室92a及第三室92b之連通的阻斷位置。
連通用構件160係構成為在第一活塞90及第二活塞94已往增壓室88a縮小之方向位移時能夠藉由連通用構件160接觸於缸本體86而從連通位置位移至阻斷位置，且在第一活塞90及第二活塞94已位移至增壓室88a放大之方向時能夠藉由連通用構件160接觸於缸本體86而從阻斷位置位移至連通位置。
藉此，在連通用構件160已位於阻斷位置的狀態下流體會從第一導入埠口112供給至增壓室88a，並且流體會從第二導入埠口126供給至第二室92a內。如此，第一活塞90及第二活塞94就會抵抗彈推構件94之彈推力而往增壓室88a及第二室92a放大之方向位移。然後，當連通用構件160從阻斷位置位移至連通位置時，第二室92a及第三室92b就會相互地連通。
如此，因第一活塞90及第二活塞94會因彈推構件98之彈推力而往增壓室88a及第二室92a縮小之方向被往回推送，故而增壓室88a內之流體會被加壓並從 導出埠口116導出。如此，因可以藉由供給至增壓裝置10的流體本身來增壓該流體，故而可以謀求增壓裝置10之節能化。又，因藉由具有連通孔162的連通用構件160接觸於缸本體86而位移至連通位置和阻斷位置，故而可以簡化增壓裝置10之構成。
在第二活塞94係形成有往第二活塞94之軸線方向貫通後的貫通孔154。連通用構件160係藉由在貫通孔154內部沿著軸線方向移動而位移至連通位置和阻斷位置。藉此，可以藉由簡單的構成來使連通用構件160位移至連通位置和阻斷位置。
連通用構件160係具有：本體部164，係沿著第二活塞94之軸線方向而延伸；以及密封構件166，係設置於本體部164之一端部的外周面。連通孔162係包含：第一孔168，係於本體部164之中間部164c的外周面形成開口；以及第二孔170，係於本體部164之另一端部形成開口。密封構件166在連通用構件160已位於阻斷位置之狀態下係氣密地接觸於構成貫通孔154的壁面，而在連通用構件160已位於連通位置之狀態下係從構成貫通孔154的壁面分離。藉此，可以藉由密封構件166來阻斷第二室92a及第三室92b之連通。
本體部164係構成為：在連通用構件160位於連通位置之狀態下以使本體部164之一端面能夠接觸於缸本體86之方式位於比第二活塞94更靠一側處，而在連通用構件160位於阻斷位置之狀態下以使本體部164之 另一端面能夠接觸於缸本體86之方式位於比第二活塞94更靠另一側處。藉此，可以藉由本體部164之一端面接觸於缸本體86來使連通用構件160從連通位置位移至阻斷位置，且藉由本體部164之另一端面接觸於缸本體86來使連通用構件160從阻斷位置位移至連通位置。
本體部164係在連通用構件160位於連通位置之狀態下使本體部164之另一端面位於比第二活塞94更靠另一側處。第二孔170係於本體部164之另一端部的側面形成開口。藉此，因第二孔170係於本體部164之另一端部的側面形成開口，故而可以防止在本體部164之另一端面接觸於缸本體86並且連通用構件160已從阻斷位置位移至連通位置之狀態下藉由缸本體86而閉塞連通孔162。
連通用構件160係具有阻止從貫通孔154脫離的脫離阻止部172。藉此，可以阻止連通用構件160從第二活塞94之貫通孔154脫離。
缸裝置12係具備：增壓裝置10；流體壓力缸14，係具有將缸部18之內部劃分成第一缸室20和第二缸室22並能夠往復滑動於缸部18之內部的活塞24；供給流路36，用以將流體供給至第一缸室20內；第一導入流路64，係將從流體壓力缸14所排出的流體導引至增壓裝置10之第一導入埠口112；第二導入流路66，係將從流體壓力缸14所排出的流體導引至增壓裝置10之第二導入埠口126；以及回收流路68，係將從增壓裝置10之導出埠口 116所導出的加壓流體導引至供給流路36。
在第一導入流路64係設置有第一止回閥74，該第一止回閥74係允許從第一導入流路64往第一導入埠口112的流體之流通，並且阻止從第一導入埠口112往第一導入流路64的流體之流通。在第二導入流路66係設置有第二止回閥76，該第二止回閥76係允許從第二導入流路66往第二導入埠口126的流體之流通，並且阻止從第二導入埠口126往第二導入流路66的流體之流通。在回收流路68係設置有第三止回閥78，該第三止回閥78係允許從導出埠口116往回收流路68的流體之流通，並且阻止從回收流路68往導出埠口116的流體之流通。藉此，可以用簡單的構成有效率地加壓增壓室88a內之流體。
本發明係未被限定於上面所述的構成。例如，亦可在增壓裝置10中，將彈推構件98配設於第一室88b內並藉由彈推構件98將第一活塞90往桿96之相反側彈推。
在增壓裝置10中，亦可在第一活塞90及分隔壁80之間設置增壓室88a，並且在第一端蓋102及第一活塞90之間設置第一室88b，且在第二活塞94及第二端蓋106之間設置第二室92a，並且在第二活塞94及分隔壁80之間設置第三室92b。在此情況下，在缸本體86係形成有：連通至增壓室88a的第一導入埠口112；連通至第一室88b的第一大氣埠口114；連通至第二室92a的第二導入埠口126；連通至第三室92b的第二大氣埠口128； 以及連通至增壓室88a的導出埠口116。又，彈推構件98係以將第一活塞90及第二活塞94之至少一方往增壓室88a縮小之方向彈推的方式設置。即便是如此的構成，仍能達成與上面所示之構成同樣的功效。
本發明的增壓裝置及缸裝置，係不限於上述之實施形態，只要未脫離本發明之要旨，當然能採取各種的構成。

Claims (8)

  1. 一種增壓裝置(10)，係具備：缸本體(86)，係具有由分隔壁(80)所分隔出之二個缸室(82、84)；第一活塞(90)，係滑動自如地配設於一方之前述缸室(82)內並將一方之前述缸室(82)內部劃分成增壓室(88a)和第一室(88b)；第二活塞(94)，係滑動自如地配設於另一方之前述缸室(84)內並將另一方之前述缸室(84)內部劃分成第二室(92a)和第三室(92b)；桿(96)，係以貫通前述分隔壁(80)之方式設置並將前述第一活塞(90)及前述第二活塞(94)相互地連結；以及彈推構件(98)，係將前述第一活塞(90)及前述第二活塞(94)之至少一方往前述第一活塞(90)會朝向前述增壓室(88a)之方向彈推；在前述缸本體(86)係形成有：第一導入埠口(112)，用以將流體導入至前述增壓室(88a)；第一大氣埠口(114)，係將前述第一室(88b)內部對大氣開放；第二導入埠口(126)，用以將流體導入至前述第二室(92a)內部；第二大氣埠口(128)，係將前述第三室(92b)內部對 大氣開放；以及導出埠口(116)，用以使在前述增壓室(88a)內部加壓後的流體導出；在前述第二活塞(94)係設置有連通用構件(160)，該連通用構件(160)係具有用以使前述第二室(92a)與前述第三室(92b)相互地連通的連通孔(162)，且能夠位移至使前述第二室(92a)及前述第三室(92b)經由前述連通孔(162)而相互地連通的連通位置、和阻斷前述第二室(92a)及前述第三室(92b)之連通的阻斷位置；前述連通用構件(160)係構成為：在前述第一活塞(90)及前述第二活塞(94)已往前述增壓室(88a)縮小之方向位移時前述連通用構件(160)可藉由接觸於前述缸本體(86)而從前述連通位置位移至前述阻斷位置，且在前述第一活塞(90)及前述第二活塞(94)已往前述增壓室(88a)放大之方向位移時前述連通用構件(160)可藉由接觸於前述缸本體(86)而從前述阻斷位置位移至前述連通位置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之增壓裝置(10)，其中，在前述第二活塞(94)係形成有往該第二活塞(94)之軸線方向貫通的貫通孔(154)；前述連通用構件(160)係藉由在前述貫通孔(154)內部沿著軸向方向移動而位移至前述連通位置和前述阻斷位置。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之增壓裝置(10)，其中，前 述連通用構件(160)係具有：本體部(164)，係沿著前述第二活塞(94)之軸線方向而延伸；以及密封構件(166)，係設置於前述本體部(164)之一端部的外周面；前述連通孔(162)係包含：第一孔(168)，係於前述本體部(164)之中間部(164c)的外周面形成開口；以及第二孔(170)，係於前述本體部(164)之另一端部形成開口；前述密封構件(166)係在前述連通用構件(160)位於前述阻斷位置之狀態下氣密地接觸於構成前述貫通孔(154)的壁面，且在前述連通用構件(160)位於前述連通位置之狀態下從構成前述貫通孔(154)的壁面分離。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之增壓裝置(10)，其中，前述本體部(164)係構成為：在前述連通用構件(160)位於前述連通位置之狀態下以使前述本體部(164)之一端面能夠接觸於前述缸本體(86)之方式位於比前述第二活塞(94)更靠一側處，且在前述連通用構件(160)位於前述阻斷位置之狀態下以使前述本體部(164)之另一端面能夠接觸於前述缸本體(86)之方式位於比前述第二活塞(94)更靠另一側處。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之增壓裝置(10)，其中，前述本體部(164)係在前述連通用構件(160)位於前述連 通位置之狀態下使前述本體部(164)之另一端面位於比前述第二活塞(94)更靠另一側處；前述第二孔(170)係於前述本體部(164)之另一端部的側面形成開口。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之增壓裝置(10)，其中，前述連通用構件(160)係具有阻止從前述貫通孔(154)脫離的脫離阻止部(172)。
  7. 一種缸裝置(12)，係具備：申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述之增壓裝置(10)；流體壓力缸(14)，係具有將缸部(18)之內部劃分成第一缸室(20)和第二缸室(22)並能夠往復滑動於前述缸部(18)之內部的活塞(24)；供給流路(36)，用以將流體供給至前述第一缸室(20)內；第一導入流路(64)，係將從前述流體壓力缸(14)所排出的流體導引至前述增壓裝置(10)之前述第一導入埠口(112)；第二導入流路(66)，係將從前述流體壓力缸(14)所排出的流體導引至前述增壓裝置(10)之前述第二導入埠口(126)；以及回收流路(68)，係將從前述增壓裝置(10)之導出埠口(116)所導出的加壓流體導引至前述供給流路(36)。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之缸裝置(12)，其中，在前 述第一導入流路(64)係設置有第一止回閥(74)，該第一止回閥(74)係允許從前述第一導入流路(64)往前述第一導入埠口(112)的流體之流通，並且阻止從前述第一導入埠口(112)往前述第一導入流路(64)的流體之流通；在前述第二導入流路(66)係設置有第二止回閥(76)，該第二止回閥(76)係允許從前述第二導入流路(66)往前述第二導入埠口(126)的流體之流通，並且阻止從前述第二導入埠口(126)往前述第二導入流路(66)的流體之流通；在前述回收流路(68)係設置有第三止回閥(78)，該第三止回閥(78)係允許從前述導出埠口(116)往前述回收流路(68)的流體之流通，並且阻止從前述回收流路(68)往前述導出埠口(116)的流體之流通。
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