JP4786638B2 - インナースコーピング油圧装置 - Google Patents
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Description
ここで、本発明の装置の作動の基本を、油圧装置の分野で通常行われているように、質量保存分析の方法で説明する。従来の単一シリンダー配列において、シリンダー圧力Pとピストンキャップの面積Aの積は、ピストンの総合力Fになる。
四方弁120は、例えば右から左へ動き、ポンプ122から第一作動油ライン124への流れを可能にし、そして、第二作動油ライン126からリザーバ128への流れを可能にする。加圧された油圧用作動油は、第一作動油ライン124を通って二方弁130を経て、(実質的に内部シリンダーの内側に形成された)第一作動油チャンバ112へと流れる。好ましい実施形態における二方弁は、オハイオ州エリリアのパーカーハネフィン社が販売する型のシリーズDSH082一方通行弁である。第一チャンバ112を加圧すると、内部シリンダーが(図7に示すように左から右へと)動く。この内部シリンダーの動きにより、インナー部114の圧力が高まる。インナー部114の作動油は(図示される)スリーブシリンダーのポートを経て放出され、第二作動油ライン126を流れ四方弁120へ戻り、そしてリザーバ128へと下がる。同時に内部シリンダーのこの動きにより(実質的にスリーブシリンダーの内側に形成された)第二作動油チャンバ116に陰圧が形成される。この陰圧によって、作動油はリザーバ128から第一チェックバルブ140を経て第二作動油チャンバ116へと吸引される。この「第一速度」操作モードにおいて、(内部シリンダーの領域に比例した)動力が第一シーケンスバルブ132の10%設定以下を維持した場合、第二チャンバ116への受動的流れは上述のように全ストロークを通して続くだろう。しかしながら、内部シリンダーに対するこの動力が、装置圧力を10%設定以上に上昇させるものである場合、「第二速度」モードの操作が可能となる。
装置圧力が第一シーケンスバルブ132の10%設定に達すると、バルブ132は開放位置に切り替わり、それにより、加圧流体が第二作動油チャンバ116に流れる。同時にこの作動油ラインの分岐にそった圧力により、一方通行弁130が右へと移動して、第一作動油チャンバ112へのポートを閉じる。第二チャンバ116の圧力は内部シリンダーに動力を加え、それにより油圧シリンダー110を図に示すように右へと伸長させる。この時点で、第一チャンバ112は加圧されておらず、従って陰圧を吸引する。この陰圧により、作動油はリザーバ128から第一チャンバ112へ、第二チェックバルブ142を経て、吸引される。「第二速度」操作モードにおいて、インナー部114は「第一速度」モードのように、タンク128に開放し続ける。第二シーケンスバルブ134が設けられている。第二シーケンスバルブ134で検知される装置圧力が所定の10%設定以下である限り、作動油は、全ストロークを通してこの圧力レベルで第二チャンバ116に流れ続けるだろう。装置圧力が第一シーケンスバルブ132の10%設定以下に落ちると、バルブは上述の操作をリバースし装置が第一速度モードに戻ることは、いうまでもない。
「第二速度」モードで、(スリーブシリンダーの領域に比例した)動力により、装置圧力が第二シーケンスバルブ134の10%設定以上に上昇すると、バルブ134が開放位置に切り替わる一方、第一シーケンスバルブ132は開いたままであるが、一方通行弁130は閉じたままである。加圧流体は第二シーケンスバルブ134を経て実質的に内部シリンダーの内側に位置する第一チャンバ112へと流れ続けるが、実質的にスリーブシリンダーの内側に位置する第二チャンバ116へも流れ続ける。装置圧力が第二シーケンスバルブ134の設定以下に落ちたときはいつでも、バルブは操作をリバースし装置が「第二速度」モードに戻ることは、いうまでもない。
Claims (19)
- 伸長位置と後退位置の間に固定され、第二油圧用作動油チャンバを区画するスリーブシリンダーと、前記スリーブシリンダーの内側にあって、第一油圧用作動油チャンバを区画する内部シリンダーと、
前記スリーブシリンダーの内側にあるピストンロッドおよび前記内部シリンダーの内側にあるピストンキャップを有するピストンと、前記ピストンキャップおよび内部シリンダーのピストンロッドシールグランドの間に区画され、油圧用作動油で満たされるとスリーブシリンダー及び内部シリンダーを後退位置に移動させ、それにより第二動力行程を生ずるように構成されたインナー部と、
前記第一及び第二チャンバに油圧作動的に連結するための第一作動油連結部と、
前記インナー部に油圧作動的に連結するための第二作動油連結部と、
前記内部シリンダーを伸長位置と後退位置の間で効果的に移動させるために、前記第一及び第二作動油連結部のうち一方を交互に加圧しながら前記第一及び第二作動油連結部のもう一方を開放するための油圧装置と、
前記第一作動油連結部が、第一チャンバの既定圧を検出するための、そして前記既定圧を検出すると前記第二のチャンバを加圧するために前記バルブを開くための、作動可能状態を含むシーケンスバルブと、
を具備し、
前記内部シリンダーが、第一あるいは第二作動油チャンバを油圧用作動油で満たすと伸長位置に移動して動力行程を生ずるように構成された、油圧シリンダー。 - 前記油圧装置が、前記各作動油連結部を加圧するための油圧ポンプと、
各作動油連結部を開放するための作動油リザーバと、
前記ポンプと前記タンクの間で前記各作動油連結部をそれぞれ切り替えるための油圧バルブと、
を具備する、請求項1記載の油圧シリンダー。 - 前記油圧バルブが、
前記油圧ポンプに前記第一作動油連結部を連結し、前記作動油リザーバに前記第二の作動油連結部を連結するための第一操作位置と、
前記作動油リザーバに前記第一作動油連結部を連結し、前記油圧ポンプに前記第二の作動油連結部を連結するための第二操作位置と、
をさらに有する、請求項2記載の油圧シリンダー。 - 前記スリーブシリンダーが、機械部品に作動可能に接して相互に前記内部シリンダーを動かす基部を含む、請求項1記載の油圧シリンダー。
- 機械部品に作動可能に接し、前記機械部品に機械力を送るための基部と、
前記機械部品を相互に動かすための油圧シリンダーと、
を具備し、前記油圧シリンダーが、
前記基部に機械的に接し、伸長位置と後退位置の間に固定されて、第二油圧用作動油チャンバを区画するためのスリーブシリンダーと、
前記スリーブシリンダーの内側にあり、第一油圧用作動油チャンバを区画するための内部シリンダーと、
前記スリーブシリンダーの内側にあるピストンロッドおよび前記内部シリンダーの内側にあるピストンキャップを有するピストンと、
前記ピストンキャップおよび前記内部シリンダーの内部の間に区画されるインナー部と、
前記第一及び第二チャンバに油圧作動的に連結するための第一作動油連結部と、
前記インナー部に油圧作動的に連結するための第二作動油連結部と、
前記内部シリンダーを伸長位置と後退位置の間で効果的に移動させるために、前記第一及び第二作動油連結部のうち一方を交互に加圧しながら前記第一及び第二作動油連結部のもう一方を開放するための油圧装置と、
を具備し、
前記第一作動油連結部が、
作動油を吸引するために、第一チャンバを加圧して前記第二チャンバに陰圧を生成するための第一作動可能状態と、
前記第一チャンバ内に既定圧を検出するための、そして前記既定圧を検出すると前記第二のチャンバを加圧するためにバルブを開くための、第二作動可能状態と、
を含むシーケンスバルブを具備し、
前記内部シリンダーが、前記第一及び第二油圧チャンバを作動油で加圧すると伸長位置へと移動して第一の動力行程を生ずるように構成されていて、
前記インナー部が、作動油で加圧されると前記スリーブシリンダーと内部シリンダーを後退位置に移動させ、それにより、第二の動力工程を生ずるように構成されている、油圧装置。 - 前記油圧装置が、
各作動油連結部を加圧するための油圧ポンプと、
各作動油連結部を開放するための作動油リザーバと、
前記ポンプと前記タンクの間で前記各作動油連結部をそれぞれ切り替えるための油圧バルブと、
を有する、請求項5記載の油圧装置。 - 前記油圧バルブが、
前記油圧ポンプに前記第一作動油連結部を連結し、前記作動油リザーバに前記第二の作動油連結部を連結するための第一操作位置と、
前記作動油リザーバに前記第一作動油連結部を連結し、前記油圧ポンプに前記第二の作動油連結部を連結するための第二操作位置と、
をさらに有する、請求項6記載の油圧装置。 - 前記第一作動油連結部が、前記第一及び第二チャンバの少なくとも一方を選択的に加圧するための弁装置を具備して、可変動力油圧シリンダーを設けるようにした請求項5記載の油圧装置。
- 前記弁装置が、前記第一及び第二作動油ラインのうち一方に加圧流体をそれぞれ送入し、前記第一及び第二作動油ラインのうちもう一方からの還元流体を送入するように選択的に作動可能な四方弁と、を具備する請求項8記載の油圧装置。
- 加圧流体を前記第一作動油チャンバに第一速度モードで送入し、内部シリンダーを移動させ、それにより前記第二チャンバ内に陰圧を生成して第一チェックバルブを開き、その中に受動的に作動油を吸引するために前記第一作動油ラインに設けられた二方弁を、前記第一作動油ラインにさらに具備する請求項9記載の油圧装置。
- 第一既定装置圧を検知して、前記第一速度モードで開いて加圧流体を前記第二作動油チャンバに送入する一方前記二方弁を閉じるための、そして前記第二チャンバに作動油を移送して第二速度モードを生成するためのシーケンスバルブを、前記第一作動油ラインにさらに具備する、請求項10記載の油圧装置。
- 前記弁装置が、第二既定装置圧を検知して第三速度モードで開いて加圧流体を前記第一及び第二作動油チャンバに送入するための第二シーケンスバルブを、前記第一作動油ラインにさらに具備する、請求項11記載の油圧装置。
- 前記スリーブシリンダーが、前記内部シリンダーを支えるスリーブシリンダー開口端と、前記ピストンロッドの連結端を取り付けるためのスリーブシリンダー閉口端をさらに具備し、
前記内部シリンダーが、前記ピストンキャップを支える内部シリンダー閉口端及び内部シリンダー開口端を具備し、さらに前記内部シリンダー開口端を密閉するためのシリンダーシールを具備し、前記シールが前記ピストンロッドを収容するための隙間を有し、
前記スリーブシリンダーと前記スリーブシリンダー閉口端と前記シリンダーシールに囲まれた容積が前記第二油圧用作動油チャンバを区画し、
前記内部シリンダー閉口端と前記ピストンキャップに囲まれた容積が、前記第一油圧用作動油チャンバを区画し、
前記シリンダーシールと、前記ピストンキャップに囲まれた容積が、前記インナー部を区画する、請求項5記載の油圧装置。 - 油圧用作動油を送入し、前記スリーブシリンダー及び前記スリーブシリンダー閉口端のうち一つに形成される第二油圧用作動油チャンバポートをさらに具備する、請求項13記載の油圧装置。
- 油圧用作動油を送入し、前記内部シリンダー閉口端付近の前記内部シリンダー及び前記ピストンロッドの中に形成された作動油搬送路のうち一つに形成される第一油圧用作動油チャンバポートをさらに具備する、請求項13記載の油圧装置。
- 油圧用作動油を送入し、前記ピストンロッドの中に形成された作動油搬送路に形成されたインナー部ポートをさらに具備する、請求項13記載の油圧装置。
- 前記内部シリンダーに作動油シールを設けるための前記スリーブシリンダー開口端付近にある軸シールと、
油圧用作動油を送入し、前記軸シール付近の前記スリーブシリンダーに形成されたインナー部ポートと、
油圧用作動油を送入し、前記シリンダーシール付近の前記内部シリンダーに形成された第二インナー部ポートと、
をさらに具備する、請求項13記載の油圧装置。 - 機械部品に作動可能に接し、前記機械部品に機械力を送るための基部と、
前記機械部品を相互に動かすための油圧シリンダーと、
を具備し、前記油圧シリンダーが、
前記基部に機械的に接し、伸長位置と後退位置の間に固定されて、第二油圧用作動油チャンバを区画するためのスリーブシリンダーと、
前記スリーブシリンダーの内側にあり、実質的に第一油圧用作動油チャンバを区画するための内部シリンダーと、
前記スリーブシリンダーの内側にあるピストンロッドおよび前記内部シリンダーの内側にあるピストンキャップを有するピストンと、
前記ピストンキャップおよび前記内部シリンダーの内部との間に区画されるインナー部と、
前記第一及び第二チャンバに油圧作動的に連結するための第一作動油連結部と、
前記インナー部に油圧作動的に連結するための第二作動油連結部と、
前記内部シリンダーを伸長位置と後退位置の間で効果的に移動させるために、前記第一及び第二作動油連結部のうち一方を交互に加圧しながら前記第一及び第二作動油連結部のもう一方を開放するための油圧装置と、
前記第一作動油連結部が、前記第一及び第二チャンバの少なくとも一方を選択的に加圧するための弁装置と、
を具備し、前記弁装置が、前記第一及び第二作動油ラインのうち一方に加圧流体をそれぞれ送入し、前記第一及び第二作動油ラインのうちもう一方からの還元流体を送入するように選択的に作動可能な四方弁と、
加圧流体を前記第一作動油チャンバに第一速度モードで送入し、内部シリンダーを移動させ、それにより前記第二チャンバ内に陰圧を生成して第一チェックバルブを開き、その中に受動的に作動油を吸引するために前記第一作動油ラインに設けられた二方弁と、
第一既定装置圧を検知して、前記第一速度モードで開いて加圧流体を前記第二作動油チャンバに送入する一方前記二方弁を閉じるための、そして前記第二チャンバに作動油を移送して第二速度モードを生成するために前記第一作動油ラインに設けられた油圧装置。 - 前記弁装置が、第二規定装置圧を検知して第三速度モードで開いて加圧流体を前記第一及び第二作動油チャンバに送入するための第二シーケンスバルブを、前記第一作動油ラインにさらに具備する、請求項18記載の油圧装置。
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