JP4554345B2 - Booster - Google Patents
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Description
本発明は空気圧源からの一次側の空気を増圧して空気圧作動機器に二次側の空気を供給する増圧装置に関する。 The present invention relates to a pressure increasing device that increases pressure on a primary side from a pneumatic pressure source and supplies secondary side air to a pneumatic actuator.
コンプレッサ等を有する空気圧源からの一次側空気の圧力を高めて二次側の空気圧を発生させ、高められた二次側空気の圧力を空気圧作動機器に供給するために増圧装置が使用されている。従来の増圧装置は、本体ブロックとこれの両側に取り付けられてそれぞれピストンが組み込まれた2つのシリンダとを有しており、それぞれのピストンは本体ブロックを貫通して軸方向に往復動自在のロッドつまりピストンロッドにより連結されている。それぞれのシリンダ内にはピストンの外側に駆動室が設けられ、内側に増圧室が設けられており、入力ポートからの一次側の空気圧力を一方の駆動室に供給するための切換弁が本体ブロックに組み込まれている。さらに、それぞれの増圧室からの二次側の空気圧力を出力ポートに吐出させて出力ポートからの増圧室内への逆流を阻止する出口チェック弁と、一次側の空気圧力を両方の増圧室に供給し増圧室から入力ポートへの逆流を阻止する入口チェック弁とがそれぞれ本体ブロックに組み込まれている(特許文献1,2参照)。
このような従来の増圧装置にあっては、2つの円板状のピストンを連結するためのピストンロッドを有しており、ピストンロッドは一方のピストンから他方のピストンに動力を伝達するため最低限の太さと長さが必須であるので、その質量ないし重量が大きくなることは避けることはできない。したがって、増圧装置を稼働させる際にはピストンとピストンロッドが往復動するので、これらの質量ないし重量が大きいとシリンダが軸方向に強く振動することになり、稼働時の騒音が大きくなるという問題点がある。さらに、この振動によって増圧装置の寿命が短くなり、耐久性を向上することができない。 Such a conventional pressure increasing device has a piston rod for connecting two disk-shaped pistons, and the piston rod is the lowest for transmitting power from one piston to the other piston. Since the limit thickness and length are indispensable, it is inevitable that the mass or weight increases. Therefore, since the piston and the piston rod reciprocate when operating the pressure intensifier, if the mass or weight is large, the cylinder will vibrate strongly in the axial direction, which increases the noise during operation. There is a point. Furthermore, this vibration shortens the life of the pressure booster and cannot improve durability.
しかも、従来の増圧装置においては、板状のピストンによって切換弁のプッシュロッドを直接駆動して入力ポートからの一次側の空気圧力を両方の駆動室に対して交互に供給するようにしているので、切換弁を本体ブロック内に組み込む必要があり、本体ブロックの構造が複雑となる。さらに、シリンダ内部に切換弁が組み込まれているので、切換弁の保守点検を行う場合にはシリンダを本体ブロックから取り外す必要があり、増圧装置のメンテナンス性が良くない。 Moreover, in the conventional pressure increasing device, the push rod of the switching valve is directly driven by a plate-like piston so that the primary air pressure from the input port is alternately supplied to both drive chambers. Therefore, it is necessary to incorporate the switching valve in the main body block, and the structure of the main body block becomes complicated. Further, since the switching valve is incorporated in the cylinder, it is necessary to remove the cylinder from the main body block when performing maintenance inspection of the switching valve, and the maintainability of the pressure increasing device is not good.
本発明の目的は、増圧装置の耐久性を向上することにある。 An object of the present invention is to improve the durability of a pressure booster.
本発明の他の目的は、増圧装置におけるシリンダの構造をコンパクト化し得るようにすることにある。 Another object of the present invention is to make the structure of the cylinder in the pressure booster compact.
本発明の他の目的は、増圧装置のメンテナンス性を向上させることにある。 Another object of the present invention is to improve the maintainability of the pressure increasing device.
本発明の増圧装置は、シリンダ孔が形成されたシリンダ本体および当該シリンダ本体の両端に設けられて前記シリンダ孔を閉塞する端板を有するシリンダと、前記シリンダの一端部側に軸方向内方に突出して設けられる第1のガイドロッドと、前記シリンダの他端部側に前記第1のガイドロッドに対向して軸方向内方に突出し設けられる第2のガイドロッドと、それぞれの前記ガイドロッドの外周面と前記シリンダ孔との間に軸方向に往復動自在に嵌合する筒部を備え、当該筒部の一端面と前記シリンダの一端部との間に第1の加圧室を形成し、前記筒部の他端面と前記シリンダの他端部との間に第2の加圧室を形成する中空のピストンと、前記中空のピストンの軸方向中央部に設けられ、前記第1のガイドロッドの端面との間で第1の増圧室を形成し、前記第2のガイドロッドの端面との間で第2の増圧室を形成する隔壁と、入力ポートからの一次側空気をそれぞれの前記増圧室に供給する一方、前記増圧室から増圧されて吐出される二次側空気を出力ポートに案内して前記入力ポートへの吐出を阻止するチェッキ弁ユニットと、一次側空気を前記第1の加圧室に供給し前記第2の加圧室内の空気を排出する第1の位置と、前記一次側空気を前記第2の加圧室に供給し前記第1の加圧室内の空気を排出する第2の位置とに切り換える切換弁と、前記切換弁に設けられ、前記ピストンが前記シリンダの一方端にまで移動したときに前記第2の加圧室内の空気により前記第1の位置に前記切換弁を作動する第1のパイロットピストンと、前記切換弁に設けられ、前記ピストンが前記シリンダの他方端にまで移動したときに前記第1の加圧室内の空気により前記第2の位置に前記切換弁を作動する第2のパイロットピストンとを有することを特徴とする。
A pressure intensifying device according to the present invention includes a cylinder body having a cylinder hole, a cylinder having end plates provided at both ends of the cylinder body and closing the cylinder hole, and an axially inward end on the one end side of the cylinder. A first guide rod that protrudes inwardly, a second guide rod that protrudes inward in the axial direction opposite to the first guide rod on the other end side of the cylinder, and each of the guide rods A cylindrical portion that is reciprocally movable in the axial direction between the outer peripheral surface of the cylindrical portion and the cylinder hole, and a first pressure chamber is formed between one end surface of the cylindrical portion and one end portion of the cylinder A hollow piston that forms a second pressurizing chamber between the other end surface of the cylindrical portion and the other end portion of the cylinder; and an axially central portion of the hollow piston, First pressure increase with the end face of the guide rod Form and a partition wall forming a second booster chamber between the end face of the second guide rod, while supplying the primary air from the input port to each of the Booster chamber, the pressure increase A check valve unit that guides the secondary side air that is boosted and discharged from the chamber to the output port and prevents the discharge to the input port; and supplies the primary side air to the first pressurizing chamber. A first position for discharging the air in the second pressure chamber, and a second position for supplying the primary air to the second pressure chamber and discharging the air in the first pressure chamber. A switching valve, and a first valve that is provided in the switching valve and operates the switching valve to the first position by air in the second pressurizing chamber when the piston moves to one end of the cylinder. A pilot piston and the switching valve are provided, and the piston is And having a second pilot piston which operates the switching valve to the second position by the air of the first pressure chamber when moved to the other end of Sunda.
本発明の増圧装置は、前記チェッキ弁ユニットは前記入力ポートに連通する一次側ポートと前記出力ポートに連通する二次側ポートとが形成されるとともに、前記第1の増圧室に連通する第1の連通流路と、前記第2の増圧室に連通する第2の連通流路とが形成されたユニットブロックを有し、前記一次側ポートから前記第1の増圧室に向かう流れを許容して逆方向の流れを阻止するチェッキ弁と、前記第1の増圧室から前記二次側ポートに向かう流れを許容して逆方向の流れを阻止するチェッキ弁と、前記一次側ポートから前記第2の増圧室に向かう流れを許容して逆方向の流れを阻止するチェッキ弁と、前記第2の増圧室から前記二次側ポートに向かう流れを許容して逆方向の流れを阻止するチェッキ弁とを前記ユニットブロックに装着することを特徴とする。
Increasing pressure device of the present invention, the check valve unit with a secondary port communicating with the output port and the primary port communicating with the input port is formed, communicating with the first pressure boosting chamber a first communication passage, said second has a second communication passage and is formed BUs in communication with the pressure increasing chamber, flows toward the first pressure boosting chamber from said primary port a check valve for preventing the check valve to prevent reverse flow while allowing the reverse flow to permit the flow toward the secondary port from said first intensifier chamber, said primary port reverse flow while allowing the check valve to prevent reverse flow permits a flow toward the second pressure boosting chamber, a flow toward the secondary port from said second pressure increasing chamber from A check valve is installed on the unit block. And wherein the Rukoto.
本発明の増圧装置は、前記切換弁を第1の位置と第2の位置に切り換える主弁軸を、それぞれの前記パイロットピストンにパイロット圧力が加えられるまで保持する自己保持機構を前記切換弁に設けることを特徴とする。 The pressure increasing device according to the present invention provides a self-holding mechanism for holding the main valve shaft for switching the switching valve between the first position and the second position until a pilot pressure is applied to each pilot piston. It is characterized by providing.
本発明の増圧装置は、前記シリンダの外側に取り付けられる空圧回路プレートを有し、当該空圧回路プレートに前記チェッキ弁ユニットと前記切換弁とを取り付けることを特徴とする。 The pressure increasing device of the present invention has a pneumatic circuit plate attached to the outside of the cylinder, and the check valve unit and the switching valve are attached to the pneumatic circuit plate.
本発明の増圧装置は、前記空圧回路プレートに前記チェッキ弁ユニットと前記シリンダと前記切換弁とを相互に連通させる空気圧流路を形成することを特徴とする。 The pressure increasing device of the present invention is characterized in that a pneumatic flow path is formed in the pneumatic circuit plate to allow the check valve unit, the cylinder, and the switching valve to communicate with each other.
本発明の増圧装置は、ユニットブロックを前記空圧回路プレートに固定するねじ部材に前記増圧室と前記連通流路とを連通させる底付き穴を形成することを特徴とする。 Increasing pressure device of the present invention is characterized by forming a bottomed hole for communicating the pressure increase chamber and said communication passage to the screw member for fixing the unit block in the pneumatic circuit plate.
本発明によれば、中空ピストンの往復動によって一次側空気の圧力を高めて二次側空気を生成するようにしたので、中空ピストンの各部分の厚さは圧力に耐えられる程度の厚さで十分であり、中空ピストンの質量ないし重量を小さくすることができ、中空ピストンを軽量化することができる。したがって、増圧装置の稼働時にはシリンダには大きな衝撃力が加わらず、強い振動の発生を防止することができ、騒音も小さくなるとともに増圧装置の寿命を長くすることができ装置の耐久性を向上することができる。 According to the present invention, since the secondary side air is generated by increasing the pressure of the primary side air by the reciprocating motion of the hollow piston, the thickness of each part of the hollow piston is a thickness that can withstand the pressure. It is sufficient, the mass or weight of the hollow piston can be reduced, and the hollow piston can be reduced in weight. Therefore, when the pressure booster is in operation, a large impact force is not applied to the cylinder, so that strong vibrations can be prevented, noise is reduced and the life of the pressure booster can be extended. Can be improved.
本発明によれば、パイロット式の切換弁によりピストンが往復動ストローク端の位置となったときにピストンを逆転させるようにしたので、シリンダの内部に切換弁とチェッキ弁とを組み込むことなく、シリンダを簡単な構造とすることができる。 According to the present invention, since the piston is reversely rotated by the pilot-type switching valve when the piston reaches the reciprocating stroke end position, the cylinder is not incorporated into the cylinder without incorporating the switching valve and the check valve. Can have a simple structure.
シリンダ内に中空のピストンを組み込んで増圧室と加圧室とを2つずつ形成し、シリンダの一端部側の加圧室と増圧室とに一次側空気を供給し、他端側の増圧室を加圧して増圧された二次側空気を発生させるようにしたので、二次側空気圧を発生させる増圧室とこれに加圧力を加える加圧室と増圧室との合計の受圧面積の比を大きく設定することができ、小型で増圧比の高い増圧装置とすることができる。 A hollow piston is incorporated in the cylinder to form two pressure increasing chambers and two pressure increasing chambers. Primary air is supplied to the pressure increasing chamber and the pressure increasing chamber on one end side of the cylinder, and Since the secondary side air is generated by pressurizing the pressure increasing chamber, the total of the pressure increasing chamber that generates the secondary air pressure, the pressure chamber that applies pressure to the pressure increasing chamber, and the pressure increasing chamber The ratio of the pressure receiving area can be set large, and the pressure boosting device can be made small and has a high pressure boosting ratio.
切換弁にはパイロットピストンにパイロット圧力が加えられるまで主弁軸を保持する自己保持機構が設けられているので、切換弁がニュートラル状態となることが防止され、増圧装置を確実に作動させることができる。 Since the switching valve is provided with a self-holding mechanism that holds the main valve shaft until the pilot pressure is applied to the pilot piston, the switching valve is prevented from being in a neutral state, and the pressure increasing device is operated reliably. Can do.
シリンダの外側に空圧回路プレートを取り付けてシリンダとチェッキ弁ユニットと切換弁とを空圧回路プレートに取り付けるようにしたので、空気圧配管やホースを這い回す必要がなく、増圧装置のコンパクト化を達成することができる。 A pneumatic circuit plate is attached to the outside of the cylinder, and the cylinder, check valve unit, and switching valve are attached to the pneumatic circuit plate. Can be achieved.
チェッキ弁ユニットを空圧回路プレートに取り付けるためのねじ部材に底付き穴を形成してねじ部材が流路を兼ねることにより、装置の小型化とコストの低減とを達成することができる。 By forming a bottomed hole in a screw member for attaching the check valve unit to the pneumatic circuit plate and the screw member also serves as a flow path, it is possible to achieve downsizing and cost reduction of the apparatus.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の一実施の形態である増圧装置の外観を示す斜視図であり、図2は図1の平面図であり、図3(A)はピストンが中立位置となったときにおける増圧装置のシリンダを示す断面図であり、図3(B)はピストンが一方のストローク端の位置まで移動した状態における増圧装置のシリンダを示す断面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a pressure booster according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of FIG. 1, and FIG. 3 (A) is a view when a piston is in a neutral position. FIG. 3B is a cross-sectional view showing the cylinder of the pressure booster in a state where the piston has moved to the position of one stroke end.
図1に示すように、増圧装置は横断面がほぼ四角形のシリンダ本体11を有している。シリンダ本体11には横断面がほぼ円形となったシリンダ孔12が図3に示すように全長に渡って形成され、シリンダ本体11の両端にはシリンダ本体11とによりシリンダ13を形成する端板14a,14bがねじ部材15により固定されており、シリンダ孔12の両端は端板14a,14bにより閉じられている。図3に示されるように、シリンダ13内にはその一端部側に第1のガイドロッド16aが固定され、他端部側に第2のガイドロッド16bが固定され、両方のガイドロッド16a,16bは相互に対向してシリンダ13の内方に突出しており、それぞれのガイドロッド16a,16bの基端部にはシリンダ孔12内に嵌合される大径の固定部17a,17bが設けられている。なお、それぞれのガイドロッド16a,16bを端板14a,14bと一体に形成しても良く、その場合には大径の固定部17a,17bは不要となる。
As shown in FIG. 1, the pressure booster has a
図3に示すように、シリンダ13内には中空のピストン18が軸方向に往復動自在に組み込まれている。ピストン18はシリンダ孔12と第1のガイドロッド16aの外周面との間に嵌合される中空の筒部19aと、この筒部19aに一体になりシリンダ孔12と第2のガイドロッド16bの外周面との間に嵌合される中空の筒部19bと、ピストン18の軸方向中央部に設けられて中空部内を仕切る隔壁20とを有している。シリンダ13の一端部内には第1の加圧室21aが設けられており、加圧室21aはシリンダ孔12とガイドロッド16aの外周面と固定部17aとピストン18の一端面とにより区画されている。また、シリンダ13の他端部内には第2の加圧室21bが設けられており、加圧室21bはシリンダ孔12とガイドロッド16bの外周面と固定部17bとピストン18の他端面とにより区画されている。
As shown in FIG. 3, a
筒部19a内には隔壁20とガイドロッド16aの先端面とにより第1の増圧室22aが区画され、筒部19b内には隔壁20とガイドロッド16bの先端面とにより第2の増圧室22bが区画されている。ガイドロッド16aには軸方向に連通孔23aが形成され、固定部17aと端板14aとの間の隙間と連通孔23aとを介して増圧室22aに連通する第1の増圧ポート24aがシリンダ13に形成されている。同様に、ガイドロッド16bには軸方向に連通孔23bが形成され、固定部17bと端板14bとの間の隙間と連通孔23bとを介して増圧室22bに連通する第2の増圧ポート24bがシリンダ13に形成されている。シリンダ13には第1の加圧室21aに連通する第1の加圧ポート25aと、第2の加圧室21bに連通する第2の加圧ポート25bとがそれぞれ形成されている。
A first
したがって、一次側空気を第1の増圧ポート24aから増圧室22aに供給するとともに第1の加圧ポート25aから加圧室21aに供給するとピストン18は図3において左側から右側に向けて駆動され、これにより、第2の増圧室22bにより増圧された空気が二次側空気として第2の増圧ポート24bから吐出される。同様に、一次側空気を第2の増圧ポート24bから増圧室22baに供給するとともに第2の加圧ポート25bから加圧室21bに供給するとピストン18は図3において右側から左側に向けて駆動され、これにより、第1の増圧室22aにより増圧された空気が二次側空気として第1の増圧ポート24aから吐出される。
Accordingly, when the primary air is supplied from the first
このように、一次側空気を増圧して二次側空気を生成するために中空のピストン18を往復動させるようにしたので、中空のピストン18の厚みを圧力に耐えられる程度まで薄くすることができ、中空のピストン18を軽量化することができる。これにより、増圧装置を稼働させるときにはピストン18によりシリンダ13には強い衝撃力が加わることなく、シリンダ13の振動を低減することができ、稼働時に発生する騒音を小さくすることができるとともに、装置の耐久性を向上させることができる。
As described above, since the
図3(A)に示すように、加圧室21a,21bのピストン18の受圧面積をApとし、増圧室22a,22bの隔壁20の受圧面積をAzとすると、一次側の圧力P1と二次側の圧力P2との増圧比εは、
ε=(P2/P1)=[(Ap+Az)/Az]×ηとなる。ただし、ηは増圧効率を示す。
As shown in FIG. 3A, if the pressure receiving area of the
ε = (P2 / P1) = [(Ap + Az) / Az] × η. However, (eta) shows pressure increase efficiency.
ピストン18の軸方向中央部分に小径部を形成することによりピストン18の両端部にはシリンダ孔12に接触する摺動部26a,26bが設けられ、これらの摺動部26a,26bの間のピストン外周面とシリンダ孔12とにより大気圧室27が区画されている。シリンダ13には、増圧ポート24aおよび加圧ポート25aに供給される一次側空気によりピストン18が図3(B)に示されるように図において右側のストローク端の位置まで移動すると第1の加圧室21aに連通し、この位置から左方向に所定のストローク以上移動すると大気圧室27に連通するパイロットポート28aが形成されている。また、増圧ポート24aおよび加圧ポート25bに供給される一次側空気によりピストン18が図において左側のストローク端の位置まで移動すると第2の加圧室21bに連通し、その位置から右方向に所定のストローク以上移動すると大気圧室27に連通するパイロットポート28bがシリンダ13に形成されている。図3(A)はピストン18がシリンダ13の軸方向中間位置となった状態を示しており、そのときにはパイロットポート28a,28bはいずれも大気圧室27に連通することになる。シリンダ13には、さらに、ピストン18が軸方向いずれの位置となっても大気圧室27に常時連通する排気ポート29が形成されている。
Sliding
図1に示すように、シリンダ13の外側には長方形の空圧回路プレート30が取り付けられており、この空圧回路プレート30の外面には入力ポート31と出力ポート32とを有する配管ブロック33が取り付けられている。入力ポート31にはコンプレッサや調圧タンク等を有する空気圧源に接続される一次側配管(図示省略)が接続されるようになっており、出力ポート32には空気圧作動機器に接続される二次側配管(図示省略)が接続されるようになっている。空圧回路プレート30にはチェッキ弁ユニット34と、切換弁35とがそれぞれ取り付けられている。
As shown in FIG. 1, a rectangular
図4は増圧装置の空気圧回路を示す回路図であり、図5は空圧回路プレート30に形成されたポートと流路を示す平面図であり、図6(A)は切換弁35を示す縦断面図であり、図6(B)は図6(A)におけるB−B線に沿う断面図である。さらに、図7(A)はチェッキ弁ユニット34を示す断面図であり、図7(B)は図7(A)におけるB−B線に沿う断面図であり、図7(C)は図7(A)におけるC−C線に沿う断面図であり、図7(D)は図7(A)におけるD−D線に沿う断面図である。
4 is a circuit diagram showing a pneumatic circuit of the pressure increasing device, FIG. 5 is a plan view showing ports and flow paths formed in the
図4に示すように、入力ポート31に連通される一次側流路36は2つの流路36a,36bに分岐され、一方の流路36aは増圧ポート24aに連通し、他方の流路36bは増圧ポート24bに連通している。さらに、出力ポート32に連通される二次側流路37は2つの流路37a,37bに分岐され、一方の流路37aは増圧ポート24aに連通し、他方の流路37bは増圧ポート24bに連通しており、流路36aと流路37aは相互に連通し、流路36bと流路37bは相互に連通している。図1に示すチェッキ弁ユニット34には、入力ポート31および出力ポート32とそれぞれの増圧ポート24a,24bとの間の一次側流路36と二次側流路37を開閉するチェッキ弁38a,38b,39a,39bが組み込まれており、流路36a,36bにおいてはチェッキ弁38a,38bにより入力ポート31から増圧ポート24a,24bに向かう空気の流れが許容され、逆方向の流れが阻止される。また、流路37a,37bにおいてはチェッキ弁39a,39bにより入力ポート31から出力ポート32に向かう流れとそれぞれの増圧ポート24a,24bから出力ポート32に向かう空気の流れが許容され、逆方向の流れが阻止される。したがって、チェッキ弁ユニット34は入力ポート31に連通する一次側流路36を介して一次側空気をそれぞれの増圧室22a,22bに供給する一方、それぞれの増圧室22a,22bから増圧されて吐出される二次側空気を二次側流路37を介して出力ポート32に案内するとともに二次側空気が入力ポート31および増圧ポート24a,24bに逆流することを阻止する。
As shown in FIG. 4, the
切換弁35は、図4に示すように、一次側流路36に常時連通する供給ポート41と、加圧ポート25aに加圧流路42aを介して連通する第1の出力ポート43aと、加圧ポート25bに加圧流路42bを介して連通する第2の出力ポート43bとを有し、さらに供給ポート41が出力ポート43aに連通すると出力ポート43bに連通する排気ポート44bと、供給ポート41が図4に示すように出力ポート43bに連通すると出力ポート43aに連通する排気ポート44aとを有している。
As shown in FIG. 4, the switching
図6に示すように、切換弁35は主弁ブロック35aとこれの一端部に固定されるパイロットブロック35bと、他端部にアダプタブロック35cを介して固定されるパイロットブロック35dとを有し、主弁ブロック35aには上述した供給ポート41,出力ポート43a,43bおよび排気ポート44a,44bが形成されており、それぞれのポートは切換弁35に軸方向に移動自在に組み込まれた主弁軸45により切り換えられる。この主弁軸45の軸方向移動により、切換弁35はピストン18の軸方向位置に応じて、一方の加圧室21aに一次側空気を供給し、他方の加圧室21bから空気を排出する第1の位置と、一方の加圧室21aから空気を排出し、他方の加圧室21bに一次側空気を供給する第2の位置とに流路を切り換える。図4および図6は切換弁35が第2の位置となった状態を示す。
As shown in FIG. 6, the switching
パイロットブロック35bには、シリンダ13のパイロットポート28aにパイロット流路46aを介して連通されるパイロットポート47aが形成され、パイロットブロック35dにはシリンダ13のパイロットポート28bにパイロット流路46bを介して連通されるパイロットポート47bが形成されている。パイロットブロック35bにパイロットポート47aに連通させて形成されたパイロット室48a内にはパイロットピストン49aが組み込まれ、パイロットブロック35dにパイロットポート47bに連通させて形成されたパイロット室48b内にはパイロットピストン49bが組み込まれている。空圧回路プレート30には、図6に示されたそれぞれのポートに対応する連通口が形成されており、それぞれの連通口は図6における各ポートの参照符号と同一の符号により図5に示されている。
The
図5に示すように、空圧回路プレート30には、入力ポート31に連通する連通口31aが形成され、この連通口31aと供給ポート41とを連通させる一次側流路36が形成されている。さらに、空圧回路プレート30には切換弁35の出力ポート43aとシリンダ13の加圧ポート25aとを連通させる加圧流路42a、および切換弁35の出力ポート43bとシリンダ13の加圧ポート25bとを連通させる加圧流路42bが形成されている。また、空圧回路プレート30には、切換弁35のパイロットポート47aに連通するパイロット流路46aとパイロットポート47bに連通するパイロット流路46bとが形成されており、パイロット流路46aはシリンダ13のパイロットポート28aに連通される連通口28cに接続され、パイロット流路46bはシリンダ13のパイロットポート28bに連通された連通口28dに接続されている。連通口28cはシリンダ本体11に形成された図示しない導通流路により図3および図4において左側に示されたパイロットポート28aに接続され、連通口28dはシリンダ本体11に形成された図示しない導通流路により図3および図4において右側に示されたパイロットポート28bに接続されている。なお、これらの導通流路を空圧回路プレート30に形成するようにしても良い。
As shown in FIG. 5, the
このように、空圧回路プレート30にはチェッキ弁ユニット34とシリンダ13と切換弁35とを連通させる空気圧流路が形成されているので、これらを連通させるための配管やホースを設けることが不要となり、増圧装置をコンパクトにすることができる。
Thus, since the
切換弁35は図4および図6に示されるように間接作動型の5ポート2位置切換弁であり、主弁軸45の移動により供給ポート41を一方の出力ポート43aに連通させて加圧室21aに一次側空気を供給する第1の位置と、供給ポート41を他方の出力ポート43bに連通させて加圧室21bに一次側空気圧を供給する第2の位置とに作動する。これらの位置は、パイロット圧により主弁軸45が作動することにより切り換えられる。加圧室21bからパイロット室48aに空気が供給されると、主弁軸45は第1の位置に切り換えられ、加圧室21aからパイロット室48aに空気が供給されると、主弁軸45は第1の位置に切り換えられる。このように、ピストン18の軸方向位置に応じて自動的にパイロット圧力が2つのパイロットピストン49a,49bの一方に選択的に供給され、ピストン18は連続的に往復動し、ピストン18により増圧された二次側空気が出力ポート32から吐出される。
As shown in FIGS. 4 and 6, the switching
二次側空気の圧力が上昇して2つの増圧室22a,22bの何れかの反力がピストン18に加えられるピストン推力とバランスすると、ピストン18は停止することになり、二次側空気が空気圧作動機器により消費されて増圧室22a,22bの反力が低下すると、自動的にピストン18は往復動を開始し、空気圧作動機器には増圧された二次側空気が供給される。
When the pressure of the secondary air rises and the reaction force of either of the two
図6(B)に示すように、切換弁35のアダプタブロック35cには、先端にボール51が保持された穴付きねじ52が取り付けられており、ボール51は主弁軸45に軸方向に離れて形成された2つの環状溝53a,53bに選択的に係合する。ボール51にはねじ52内に装着されたばね部材54のばね力が加えられており、切換弁35の主弁軸45が第1の位置となると環状溝53aに係合し、第2の位置となると環状溝53bに係合する自己保持機構ないしデテント機構が形成されている。これにより、主弁軸45はそれぞれのパイロット室48a,48bに所定のパイロット圧力が加えられるまでは元の切換位置を自己保持する。図6においては主弁軸45が第2の位置となった状態が示されており、このときにはボール51は環状溝53bに係合している。
As shown in FIG. 6B, the
なお、それぞれの環状溝53a,53bに代えてV字形状の溝を形成するようにしても良い。また、それぞれのパイロットピストン49a,49bは主弁軸45の最大外径よりも大きく設定されているが、一次側の圧力によっては主弁軸45の最大外径と同一外径に設定しても良く、その場合には主弁軸45と両方のパイロットピストン49a,49bとを一体に形成することができる。
A V-shaped groove may be formed in place of the
図7に示すように、チェッキ弁ユニット34は空圧回路プレート30に取り付けられるユニットブロック55を有しており、ユニットブロック55には、空圧回路プレート30に接触する取付面に開口して一次側流路36に連通する一次側ポート56と、二次側流路37に連通する二次側ポート57とがそれぞれ厚み方向に延びる底付き穴により形成されている。ユニットブロック55に厚み方向に貫通して形成された2つの取付孔にはねじ部材58a,58bが装着されており、これらのねじ部材58a,58bを空圧回路プレート30にねじ結合することによってユニットブロック55は空圧回路プレート30に取り付けられる。それぞれのねじ部材58a,58bには、先端面に開口した底付き穴59a,59bが形成されており、それぞれの底付き穴59a,59bは、図5に示すように、空圧回路プレート30に形成された増圧口61a,61bに連通するようになっている。増圧口61a,61bに形成された雌ねじにねじ部材58a,58bをねじ結合することにより、それぞれの底付き穴59a,59bが増圧口61a,61bに連通した状態となってユニットブロック55は空圧回路プレート30に固定される。図5に示すように、増圧口61aは流路62aにより増圧ポート24aに連通し、増圧口61bは流路62bにより増圧ポート24bに連通している。
As shown in FIG. 7, the
ユニットブロック55には、図7(A)に示すように、幅方向に貫通する2つの収容孔63a,63bが形成されており、それぞれの収容孔63a,63bはユニットブロック55の両側に固定される閉塞板64により両端が閉じられている。一次側ポート56はそれぞれの収容孔63a,63bの一端部に連通孔65aにより連通し、二次側ポート57はそれぞれの収容孔63a,63bの他端部に連通孔65bにより連通している。一方の収容孔63aの中央部は連通孔66aを介して底付き穴59aに連通し、他方の収容孔63aの中央部は連通孔66bを介して底付き穴59bに連通している。
As shown in FIG. 7A, the
それぞれの収容孔63a,63bにはバルブホルダ67a,67bが組み込まれており、バルブホルダ67aには一次側ポート56と二次側ポート57と底付き穴59aとを相互に連通させる連通流路68aが形成され、バルブホルダ67bには一次側ポート56と二次側ポート57と底付き穴59bとを相互に連通させる連通流路68bが形成されている。それぞれのバルブホルダ67a,67bには、図4に示したチェッキ弁38a,38b,39a,39bが装着されており、それぞれのチェッキ弁はゴム等の弾性材料からなり、一次側ポート56から底付き穴59aを介して増圧ポート24aに向かう方向の流れと、二次側ポート57に向かう流れとが許容され、二次側ポート57から一次側ポート56および増圧ポート24a,24bに向かう流れが阻止される。
図7に示すように、底付き穴59a,59bを有し流路の一部を構成するねじ部材58a,58bによりユニットブロック55を取り付けるようにしたので、チェッキ弁ユニット34の小型化とコスト低減を達成することができる。
As shown in FIG. 7, since the
図5に示すように、空圧回路プレート30には配管ブロック33に形成された図示しない排気ポートに連通する排気口71が形成され、この排気口71と切換弁35の排気ポート44a,44bは破線で示す排気通路72により連通されている。また、図5に示すように、空圧回路プレート30にはこれをシリンダ13に固定するためのねじが貫通する4つの座ぐり孔73と、切換弁35を取り付けるためのねじ孔74と、配管ブロック33を取り付けるための孔75とが2つずつ設けられている。
As shown in FIG. 5, the
図1に示すように、空圧回路プレート30には入力ポート31から供給される一次側空気の圧力を調整するためのレギュレータ76が取り付けられており、レギュレータ76には配管ブロック33の側面に形成された連通孔(図示省略)から一次側空気圧が供給されて調圧される。配管ブロック33には一次側空気圧を検出して表示するための圧力計77と二次側空気圧を検出して表示するための圧力計78とが取り付けられている。
As shown in FIG. 1, a
上述した増圧装置においては、図4に示すように、切換弁35の主弁軸45が第2の位置つまり供給ポート41が第2の加圧ポート25bに連通する位置となっているときには、空気圧源から入力ポート31に図示しない配管により供給される一次側空気が加圧室21bと増圧室22bとに供給されてピストン18は、図4に示されるように一端部側つまり図において左側の移動端位置(ストローク端位置)まで駆動される。この移動によって増圧ポート24aからは増圧された圧縮空気つまり二次側空気が出力ポート32に吐出され、出力ポート32から空気圧作動機器に対して増圧された圧縮空気が供給される。
In the above-described pressure increasing device, as shown in FIG. 4, when the
図4に示すように、ピストン18がシリンダ13の一端部側のストローク端の位置まで移動すると、図示するようにシリンダ13のパイロットポート28bが加圧室21bと連通状態となり、加圧室21b内の圧縮空気がパイロット流路46bを介してパイロット室48bに供給されて主弁軸45は第1の位置に切り換えられる。これにより、供給ポート41からの一次側空気は第1の加圧室21aに供給されるとともに加圧室21b内の空気は排気ポート44bから外部に排出され、ピストン18は図4に示す一方のストローク端の位置から右側の他方のストローク端の位置に向けて駆動され、増圧室22bからは増圧された二次側空気が出力ポート32に吐出される。
As shown in FIG. 4, when the
このように、ピストン18は左右両方のストローク端の位置まで駆動されると、パイロット圧力により自動的に反対方向に向けて駆動され、出力ポート32からは連続的に増圧された二次側空気が空気圧作動機器に供給される。増圧作用は、一方の増圧室に他方の増圧室と加圧室とにより加えられる一次側空気の圧力により達成されるので、中空のピストン18の受圧面積を大きくすることができ、増圧力を高めることができる。
Thus, when the
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
11 シリンダ本体
12 シリンダ孔
13 シリンダ
14a,14b 端板
16a,16b ガイドロッド
17a,17b 固定部
18 ピストン
19a,19b 筒部
20 隔壁
21a,21b 加圧室
22a,22b 増圧室
23a,23b 連通孔
24a,24b 増圧ポート
25a,25b 加圧ポート
27 大気圧室
28a,28b パイロットポート
29 排気ポート
30 空圧回路プレート
31 入力ポート
32 出力ポート
33 配管ブロック
34 チェッキ弁ユニット
35 切換弁
36,36a,36b 一次側流路
37,37a,37b 二次側流路
38a,38b チェッキ弁
39a,39b チェッキ弁
41 供給ポート
42a,42b 加圧流路
43a,43b 出力ポート
44a,44b 排気ポート
45 主弁軸
46a,46b パイロット流路
47a,47b パイロットポート
48a,48b パイロット室
49a,49b パイロットピストン
51 ボール
52 穴付きねじ
53a,53b 環状溝
54 ばね部材
55 ユニットブロック
56 一次側ポート
57 二次側ポート
58a,58b ねじ部材
59a,59b 底付き穴
61a,61b 増圧口
62a,62b 流路
63a,63b 収容孔
64 閉塞板
65a,65b 連通孔
66a,66b 連通孔
67a,67b バルブホルダ
68a,68b 連通流路
11
Claims (6)
前記シリンダの一端部側に軸方向内方に突出して設けられる第1のガイドロッドと、
前記シリンダの他端部側に前記第1のガイドロッドに対向して軸方向内方に突出し設けられる第2のガイドロッドと、
それぞれの前記ガイドロッドの外周面と前記シリンダ孔との間に軸方向に往復動自在に嵌合する筒部を備え、当該筒部の一端面と前記シリンダの一端部との間に第1の加圧室を形成し、前記筒部の他端面と前記シリンダの他端部との間に第2の加圧室を形成する中空のピストンと、
前記中空のピストンの軸方向中央部に設けられ、前記第1のガイドロッドの端面との間で第1の増圧室を形成し、前記第2のガイドロッドの端面との間で第2の増圧室を形成する隔壁と、
入力ポートからの一次側空気をそれぞれの前記増圧室に供給する一方、前記増圧室から増圧されて吐出される二次側空気を出力ポートに案内して前記入力ポートへの吐出を阻止するチェッキ弁ユニットと、
一次側空気を前記第1の加圧室に供給し前記第2の加圧室内の空気を排出する第1の位置と、前記一次側空気を前記第2の加圧室に供給し前記第1の加圧室内の空気を排出する第2の位置とに切り換える切換弁と、
前記切換弁に設けられ、前記ピストンが前記シリンダの一方端にまで移動したときに前記第2の加圧室内の空気により前記第1の位置に前記切換弁を作動する第1のパイロットピストンと、
前記切換弁に設けられ、前記ピストンが前記シリンダの他方端にまで移動したときに前記第1の加圧室内の空気により前記第2の位置に前記切換弁を作動する第2のパイロットピストンとを有することを特徴とする増圧装置。 A cylinder body having a cylinder hole, and a cylinder having end plates that are provided at both ends of the cylinder body and close the cylinder hole;
A first guide rod provided to project inward in the axial direction on one end of the cylinder;
A second guide rod provided on the other end side of the cylinder so as to protrude inward in the axial direction so as to face the first guide rod;
A cylindrical portion is provided between the outer peripheral surface of each guide rod and the cylinder hole so as to be reciprocally movable in the axial direction, and a first portion is provided between one end surface of the cylindrical portion and one end portion of the cylinder. A hollow piston forming a pressurizing chamber and forming a second pressurizing chamber between the other end surface of the cylindrical portion and the other end of the cylinder;
A first pressure increasing chamber is formed between the hollow piston and an end surface of the first guide rod, and a second pressure is formed between the hollow piston and the end surface of the second guide rod. A partition wall forming a pressure increasing chamber ;
While supplying primary air from the input port to each of the pressure increasing chambers, secondary air discharged from the pressure increasing chamber is discharged to the output port to prevent discharge to the input port. A check valve unit,
A first position for supplying primary air to the first pressurizing chamber and discharging air in the second pressurizing chamber; and supplying the primary air to the second pressurizing chamber to the first pressurizing chamber. A switching valve for switching to a second position for discharging the air in the pressurized chamber;
A first pilot piston which is provided in the switching valve and operates the switching valve to the first position by air in the second pressurized chamber when the piston moves to one end of the cylinder;
A second pilot piston which is provided in the switching valve and operates the switching valve in the second position by air in the first pressurized chamber when the piston moves to the other end of the cylinder ; A pressure intensifier characterized by having.
In the pressure-increasing device according to claim 1, wherein along with check valve unit and the secondary side port communicating with the output port and the primary port communicating with the input port is formed, the first pressure boosting chamber a first communication passage communicating said a second communication flow channel and the unit block is formed which communicates with the second pressure boosting chamber, said first pressure increasing chamber from said primary port a check valve which permits a flow to prevent reverse flow toward the check valve for preventing the flow of said first inverse to permit the flow toward the secondary port from the pressure increasing chamber direction, the primary reverse while allowing the check valve to prevent reverse flow to allow flow from the side port to the second intensifier chamber, the flow toward the secondary port from said second pressure boosting chamber The check valve that prevents the flow of Pressure booster, characterized in that attached to the click.
In the pressure-increasing device according to claim 5, the pressure increase, characterized in that to form a bottomed bore which communicates with the pressure increase chamber to the screw member and the communication channel to secure the unit block in the pneumatic circuit plate apparatus.
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