JPH0451681B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は増圧器、詳しくは金型、工具等の適当
する品物をクランプするクランプ手段に液圧を供
給する増圧器に関するものである。

従来技術 空気圧により作動するピストンと、該ピストン
に連結されより小径のプランジヤを有する増圧部
とを備え、高圧液体を増圧部より吐出するように
構成した増圧器は公知である。

従来の増圧器では工場で容易に入手できる低圧
の圧縮空気によつピストンとプランジヤの面積比
を利用して高圧の油等の液体が供給できる。しか
し吐出圧はほぼ一定である。

金型や工具等の品物をしつかりと確実にクラン
プするにはクランプ時に高圧が必要とされる。従
来の増圧器を用いると、クランプを動かすために
可成りの流量の液体を供給する必要がある時点で
も液体を供給する必要がなく、高圧を維持しさえ
すればよいクランプ時も、同じ圧力の液体を供給
する。このためクランプ状態に至る迄に時間を要
し、不必要なときに高圧の液体を供給するための
エネルギーの損失等の問題があつた。

目 的 本発明は従来の上記の問題を解消し、クランプ
時には高圧液体の供給により高圧を維持するが、
クランプ部材を動かすだけで特に高圧を必要とせ
ず大容量の液体供給を必要とするときには低圧液
体の供給を可能な構成とすることにより、エネル
ギー損失が少なく迅速にクランプ状態とする増圧
供給を提供することを目的としている。

構成及び作用 本発明は、上記の目的を、空気圧により作動す
るピストンと、該ピストンに連結されピストンよ
り小径のプランジヤを有する増圧部とを備え、高
圧液体をプランジヤにより吐出する増圧器におい
て、プランジヤが液体を密閉収容可能な第１増圧
シリンダーと、該第１増圧シリンダー内を摺動案
内され前記ピストンに連結される第１プランジヤ
と、該第１プランジヤの同心中空孔として形成さ
れた第２増圧シリンダーと、該第２増圧シリンダ
ー内を摺動案内され前記第１増圧シリンダーより
突出する突出端部を有する第２プランジヤと、該
第２プランジヤの突出端部を収容し液体吐出路を
有する増圧吐出部とを有し、前記第１プランジヤ
に前記第１増圧シリンダーと第２増圧シリンダー
を連通する流路が形成され、前記第２プランジヤ
に前記第２増圧シリンダーと前記吐出路とを連通
する貫通路が形成され、前記ピストンの初期位置
から前記第２プランジヤが前記第１プランジヤの
端部に当接し前記貫通路の端部を密閉するまでの
前記ピストンの第１移動範囲では、第１プランジ
ヤが前記第１増圧シリンダー内を移動し、第２プ
ランジヤが前記増圧吐出部に設けたばねにより静
止保持されて第２増圧シリンダー内の液体が前記
貫通路及び前記吐出路を通して低圧吐出され、前
記第１移動範囲の終端部から前記ピストンの全ス
トローク端部までの前記ピストンの第２移動範囲
では第１プランジヤと第２プランジヤが当接によ
り一体移動することにより前記増圧吐出部内にす
でに吐出された液体が前記第２プランジヤにより
圧縮されて前記吐出路より吐出されることを特徴
とする二段増圧器により達成した。

本発明により、ピストンに連結された大径の第
１プランジヤと該第１プランジヤ内に挿入される
小径の第２プランジヤの２プランジヤとして構成
し、第１プランジヤを挿入する第１増圧シリンダ
ーと第２プランジヤを挿入するように形成した第
１プランジヤ内の第２増圧シリンダーとに液体を
充満した状態から空気圧でピストンを加圧するこ
とにより第１プランジヤを動かし、第１移動範囲
では第２プランジヤを停止し、第１プランジヤの
第１増圧シリンダーと第２プランジヤに対する相
対移動により低圧液体を第２プランジヤに設けた
貫通路を通して吐出し、１移動範囲の終端からピ
ストンの全ストロークの端部までの残りのストロ
ークである２移動範囲では、第２プランジヤが第
１プランジヤの端部に当接し第１プランジヤと一
体に移動し、第２プランジヤ中の貫通路が閉塞さ
れるので、第１移動範囲で増圧吐出部に吐出した
液体を第２プランジヤの移動分だけ更に増圧す
る。従つてクランプ部材を動かす時には低圧で大
容量の液体を供給し、クランプ時には迅速に高圧
供給することを可能にする。

実施例 本発明の詳細を図に示す一実施例に基づいて説
明する。

第１図において、増圧器１は空気シリンダー部
のと増圧部３とを有する。

空気シリンダー部２は空気吸入ヘツド４と中間
壁５とにより両端を閉鎖されたシリンダーケーシ
ング６と該シリンダーケーシング６内を摺動案内
されるピストン７とを有する。空気吸入ヘツド４
には第１出入流路８が形成され、中間壁５にはシ
リンダーケーシング６内に開口する第２出入流路
９が形成される。

圧縮空気が第１出入流路８より供給され、第２
出入流路９より排出されることにより、ピストン
７が動かされる。

増圧部３は前記中間壁５と吐出ヘツド１０とに
より両端を閉鎖される例えば円筒状の増圧ケーシ
ング１１を有する。吐出ヘツド１０には増圧ケー
シング１１内に開口する液体供給路１２が形成さ
れ、通常は盲にされている。中間壁５には増圧ケ
ーシング１１内に開口するドレイン流路１３が形
成される。増圧ケーシング１１の内部には一端が
中間壁５に固定され、他端が吐出ヘツド１０に固
定される第１増圧シリンダー１４が設けられる。
第１増圧シリンダー１４にはピストン７に固定さ
れる第１プランジヤ１５が中間壁５を貫通して挿
入案内される。

第１プランジヤ１５には中空穴１６が第２増圧
シリンダーとして形成され、該第２増圧シリンダ
ー１６には第２プランジヤ１７の一端が摺動可能
に挿入される。第２プランジヤ１７の他端は第１
増圧シリンダー１４の吐出ヘツド１０側端部に形
成されたガイド穴１８及び吐出ヘツド１０に形成
されたガイド穴１９に摺動案内される。第２プラ
ンジヤ１７の前記他端には大径部２０が形成され
吐出ヘツド１０又は吐出ヘツド１０に装着された
受けリング２１に当接することにより中間壁５の
方への移動端が限定されている。

第２プランジヤ１７の端部と吐出ヘツド１０に
螺着固定されるキヤツプ２２とで形成される増圧
吐出部３７にばね２３が張設され、第２プランジ
ヤ１７図の下端位置に押圧保持されている。

第１増圧シリンダー１４には中間壁５側端部に
増圧ケーシング１１の内部空間と第１増圧シリン
ダー１４内の空間とを連通する連通口２４が１個
もしくは複数個形成され、液体供給路１２を通し
て供給され増圧ケーシング１１内に収容される液
体が容易に第１増圧シリンダー１４内に流入でき
るようにしてある。

第１プランジヤ１５には自由端で第１増圧シリ
ンダー１４内に開口する流路２５が形成される。
該流路５の他端は第２増圧シリンダー１６の内端
を閉鎖する蓋リング２６に形成された流路２７を
介して第２増圧シリンダー１６内に連通してい
る。蓋リング２６は第１プランジヤ１５にねじ込
まれる押え３２により固定される。蓋リング２６
には第２プランジヤ１７の端部が当接する当接板
２８が固定されている。押え３２にボルト３３を
ねじ込むことによりピストン７は第１プランジヤ
１５と固着される。

第２プランジヤ１７には軸方向に貫通する貫通
路２９が設けられる。更に貫通路２９に平行に配
置され、第２プランジヤ１７の端部が第１プラン
ジヤ１５の端部、例えば当接板２８に当接し貫通
路２９の端部が閉鎖されたときに液体を逃がすた
め蓋リング２６の流路２７に連通する穴３０を有
するバイパス路３１を有する。

本装置の作動を説明する。

第１図に示す初期状態で第１出入流路８から圧
縮空気が供給されるとピストン７が動かされる。
ピストン７の動きに従つて第１プランジヤ１５が
動かされる。第１増圧シリンダー１４内に装着さ
れているシールリング３８に第１プランジヤ１５
が接し、連通２４第１増圧シリンダー４内と遮断
されるまでの最初の移動ストロークＳ１の間は第
２図のストロークＳ１の領域が示すように液体は
加圧されず、吐出ヘツド１０に形成され第２プラ
ンジヤ１７の貫通路２９に連通する吐出路３４か
らは液体は吐出されない。

ピストン７が更に移動すると、第１プランジヤ
１５は第１増圧シリンダー１４内を摺動する。こ
のとき第２プランジヤ１７はばね２３により静止
保持されているので、第２プランジヤ１７の一端
は第１プランジヤ１５内に形成された第２増圧シ
リンダー１６内に相対移動する。ピストン７の第
１移動範囲、即ち第１プランジヤ１５が前記ピス
トン７の初期位置から前記２プランジヤ１７の端
部が前記第１プランジヤの端部、例えば当接板２
８に当接し前記貫通路２９の端部を密閉するまで
の移動ストロークＳ３の間、実質的にはＳ３−Ｓ
１の間は、第２増圧シリンダー１６内の液体が貫
通路２９を通り吐出路３４より吐出され、第１増
圧シリンダー４内の液体は第１プランジヤ１５内
の流路２５を通つて２増圧シリンダー１６内に送
られる。この際、ピストン７の外径をd₁（面積
A₁）、第１プランジヤ１５の外径をd₂（面積A₂）、
第２プランジヤ１７の外径をd₃（面積A₃）とする
と、吐出路３４より吐出される流量V₁は V₁＝A₂（S3−S1）、 となり、液圧P₁は、空気圧をP_Aとして P₁＝A₁／A₃P_A となる。

ストロークＳ３の移動により第２プランジヤ１
７の端部が当接板２８に突き当る第１移動範囲の
終端部から、前記ピストン７のストロークＳ２の
端部迄の残りのストロークの経過により停止する
までの間の範囲である前記ピストンの第２移動範
囲では、第２プランジヤ１７は第１プランジヤ１
５と一緒に動かされる。このとき貫通路２９が当
接板２８により密閉されるので、第２プランジヤ
１７内を通つて液体が吐出されることはない。第
２プランジヤ１７の端部がキヤツプ２２内をスト
ローク（S2−S3）だけ移動する間、ほぼV₂＝A₃
（S2−S3）だけの液体が加圧される。このとき液
圧P₂は P₂＝A₁／A₂P_A となる。

最初のストロークで大容量の液体によりクラン
プ部材等を移動し、後のストロークでクランプ圧
を高めてクランプ力を保持する。

最初のストロークで第２プランジヤ１７の端部
が当接する前記プランジヤ部材の移動等を終わ
り、液体供給の必要がなくなつたときに第２プラ
ンジヤ１７の端部が当接するまでの液体の逃げが
バイパス路３１を通して行れる。すなわち余分な
液体は第２増圧１６と第２プランジヤ１７の間隙
より穴３０を通してバイパス路３１に入り、バイ
パス路３１の別の位置の第２プランジヤ１７と第
１増圧シリンダー１４との間の間隙に通じるバイ
パス穴３５及び１増圧シリンダー１４に形成され
た逃げ穴３６を通して増圧ケーシング１１内に排
出される。

増圧ケーシング１１内の液体の量は液面計３７
により検知される。

上記のピストン７の移動時の空気排出は第２出
入流路９により行れる。流路の切換により第２出
入流路９から空気が供給され、第１出入流路８が
排気になるとピストン７は初期位置に戻る。

効 果 本発明により、クランプが移動する初期は、低
圧で大流量を吐出し、クランプ力を必要とする終
端付近においてては、高圧力を発生するような二
段階に吐出圧力及び流量を制御可能な構成とした
ことにより、エネルギー損失が少なく、迅速に最
適クランプ状態とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る増圧器の断面図、第２図
はピストンストロークと液圧及び吐出量の関係を
示す図である。 １……増圧器、２……空気シリンダー部、３…
…増圧部、６……シリンダーケーシング、７……
ピストン、８，９……出入流路、１０……吐出ヘ
ツド、１１……増圧ケーシング、１４……第１増
圧シリンダー、１５……第１プランジヤ、１６…
…第２増圧シリンダー、１７……第２プランジ
ヤ、２３……ばね、２５……流路、２８……当接
板、２９……貫通路、３４……吐出路、３７……
増圧吐出部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 空気圧により作動するピストンと、該ピスト
   ンに連結されピストンより小径のプランジヤを有
   する増圧部とを備え、高圧液体をプランジヤによ
   り吐出する増圧器において、プランジヤが液体を
   密閉収容可能な第１増圧シリンダーと、該第１増
   圧シリンダー内を摺動案内され前記ピストンに連
   結される第１プランジヤと、該第１プランジヤの
   同心中空孔として形成された第２増圧シリンダー
   と、該第２増圧シリンダー内を摺動案内され前記
   第１増圧シリンダーより突出する突出端部を有す
   る第２プランジヤと、該第２プランジヤの突出端
   部を収容し液体吐出路を有する増圧吐出部とを有
   し、前記第１プランジヤに前記第１増圧シリンダ
   ーと第２増圧シリンダーを連通する流路が形成さ
   れ、前記第２プランジヤに前記第２増圧シリンダ
   ーと前記吐出路とを連通する貫通路が形成され、
   前記ピストンの初期位置から前記第２プランジヤ
   が前記第１プランジヤの端部に当接し前記貫通路
   の端部を密閉するまでの前記ピストンの第１移動
   範囲では、第１プランジヤが前記第１増圧シリン
   ダー内を移動し、第２プランジヤが前記増圧吐出
   部に設けたばねにより静止保持されて第２増圧シ
   リンダー内の液体が前記貫通路及び前記吐出路を
   通して低圧吐出され、前記第１移動範囲の終端部
   から前記ピストンの全ストローク端部までの前記
   ピストンの第２移動範囲では第１プランジヤと第
   ２プランジヤが当接により一体移動することによ
   り前記増圧吐出部内にすでに吐出された液体が前
   記第２プランジヤにより圧縮されて前記吐出路よ
   り吐出されることを特徴とする二段増圧器。