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TW201819777A - 增壓裝置 - Google Patents

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TW201819777A
TW201819777A TW106130293A TW106130293A TW201819777A TW 201819777 A TW201819777 A TW 201819777A TW 106130293 A TW106130293 A TW 106130293A TW 106130293 A TW106130293 A TW 106130293A TW 201819777 A TW201819777 A TW 201819777A
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pressurizing chamber
fluid
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solenoid valve
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TW106130293A
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朝原浩之
門田謙吾
新庄直樹
名倉誠一
染谷和孝
Original Assignee
日商Smc股份有限公司
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Abstract

當流體供給至增壓裝置(10、10A、10B)之第1增壓室(32a)及第2增壓室(32b)中之至少一方時,由第1電磁閥單元(22)將從第1加壓室(34a)所排出的流體供給至第2加壓室(34b),或是由第2電磁閥單元(26)將從第3加壓室(36a)所排出的流體供給至第4加壓室(36b)。

Description

增壓裝置
本發明係關於一種將流體增壓的增壓裝置。
一種以供給高壓的流體至流體壓機器為目的,將所供給的流體予以增壓,再將增壓後的流體輸出至外部的增壓裝置,已揭示於例如日本特開平8-21404號公報及日本特開平9-158901號公報。
在日本特開平8-21404號公報的第1圖中,係揭示活塞桿(piston rod)貫通於增壓裝置所形成的3個室,而在各室中,活塞連結於活塞桿,藉此使中央的室被區隔為2個驅動室,而相對於中央的室左右兩側的室則被區隔為內側的壓縮室與外側的動作室。此時,當將空氣(air)供給至2個壓縮室及左端的動作室,使右端的動作室與左側的驅動室連通,而且對右側之驅動室的空氣進行排氣時,各活塞係朝右方向位移,而左側之壓縮室的空氣會被增壓而被輸出至外部。另一方面,當將空氣供給至2個壓縮室及右端的動作室,使左端的動作室與右側的驅動室連通,而且對左側之驅動室的空氣進行排氣時,各活塞係朝左方向位移,而右側之壓縮室的空氣會被增壓而被輸出至 外部。
在日本特開平9-158901號公報的第1圖及第2圖中,係揭示活塞桿貫通於增壓裝置所形成的2個缸體(cylinder)室,而在各缸體室中,活塞連結於活塞桿,藉此使右側的第1缸體室被區隔為內側的第1流體室及外側的第2流體室,而左側的第2缸體室被區隔為外側的第3流體室及內側的第4流體室。此時,在設於第1缸體室與第2缸體室之間的覆蓋(cover)構件、與第2缸體室內的第2活塞之間,係插設有壓縮彈簧。在此,當將壓縮空氣充填於第1流體室及第3流體室時,壓縮空氣的推力將會勝過壓縮彈簧的推力,第1活塞及第2活塞會朝右方向移動。另一方面,當壓縮空氣從第1流體室及第3流體室排出時,第1活塞及第2活塞係因為壓縮彈簧的推力而朝左方向移動。
習知的增壓裝置,由於增壓對象之流體之壓力值的調整機構與增壓裝置成為一體,因此視其設定值而定,當壓力值在接受流體供給而推壓活塞的加壓室、與因活塞的移動而被壓縮的驅動室之間,亦即在包夾活塞之兩側之室之間均衡時,會有活塞不再動作之虞。因此,以往係如日本特開平9-158901號公報,實施藉由壓縮彈簧等而使活塞強制地位移的機構,或以產生壓力差之方式在加壓室內設置釋出流體之溝的對策。結果,會有增壓裝置內的調整機構成為複雜之構造的問題。
本發明係為了解決上述課題而研創者,其目的為提供一種藉由簡單的構成不使壓力值均衡下而使活塞位移,藉此可容易地使所供給的流體增壓,並且可謀求裝置整體之省能源化的增壓裝置。
本發明之增壓裝置係具有:增壓室;第1驅動室,設於該增壓室之一端側;及第2驅動室,設於該增壓室之另一端側。此時,活塞桿係貫通前述增壓室而延伸至前述第1驅動室及前述第2驅動室。
在前述增壓室內,係將增壓用活塞連結於前述活塞桿,藉此將前述增壓室區隔為前述第1驅動室側的第1增壓室與前述第2驅動室側的第2增壓室。此外,在前述第1驅動室內,係將第1驅動用活塞連結於前述活塞桿的一端,藉此將前述第1驅動室區隔為前述第1增壓室側的第1加壓室、及距離前述第1增壓室較遠的第2加壓室。再者,在前述第2驅動室內,係將第2驅動用活塞連結於前述活塞桿的另一端,藉此將前述第2驅動室區隔為前述第2增壓室側的第3加壓室、及距離前述第2增壓室較遠的第4加壓室。
再者,前述增壓裝置更具有:流體供給機構,將流體供給至前述第1增壓室及前述第2增壓室中之至少一方;第1排出回流機構,將從前述第1加壓室所排出的流體供給至前述第2加壓室,或是將從前述第2加壓室所排出的流體供給至前述第1加壓室;及第2排出回流機構,將從前述第3加壓室所排出的流體供給至前述第4 加壓室,或是將從前述第4加壓室所排出的流體供給至前述第3加壓室。
如此,前述增壓裝置係具有沿著前述活塞桿且依序形成有前述第1驅動室、前述增壓室及前述第2驅動室的3連式缸體構造。此情形下,在將流體從前述流體供給機構供給至前述第1增壓室及前述第2增壓室中的至少一方時,在外側的前述第1驅動室及前述第2驅動室中,係藉由前述第1排出回流機構或前述第2排出回流機構,將從一方之加壓室所排出的流體供給至另一方的加壓室,藉此可使前述第1驅動用活塞、前述增壓用活塞及前述第2驅動用活塞移動。
亦即,當流體流入於前述第2加壓室而使前述第1驅動用活塞被推壓至第1加壓室側時,或當流體流入於前述第3加壓室而使前述第2驅動用活塞被推壓至第4加壓室側時,可使前述第1驅動用活塞、前述增壓用活塞及前述第2驅動用活塞往前述第2驅動室側移動。結果,可使前述第2增壓室內的流體增壓。
另一方面,當流體流入於前述第1加壓室而使前述第1驅動用活塞被推壓至第2加壓室側時,或當流體流入於前述第4加壓室而使前述第2驅動用活塞被推壓至第3加壓室側時,可使前述第1驅動用活塞、前述增壓用活塞及前述第2驅動用活塞往前述第1驅動室側移動。結果,可使前述第1增壓室內的流體增壓。
無論哪一種情形,在前述增壓裝置中,從 外部透過前述流體供給機構所供給的流體,都會被使用於在中央的前述第1增壓室或前述第2增壓室內的增壓。此外,前述第1驅動用活塞、前述增壓用活塞及前述第2驅動用活塞的移動,係起因於前述第1排出回流機構及前述第2排出回流機構所進行之在加壓室間之排出流體的移動而進行。
藉此,在本發明中,係藉由簡單的構成不使各活塞兩側的壓力值均衡下而使該各活塞位移,藉此可容易地將供給至前述第1增壓室或前述第2增壓室的流體增壓。
此外,在前述增壓裝置中,係使前述第1排出回流機構及前述第2排出回流機構所進行之在加壓室間之排出流體的移動交替地進行,且使前述第1驅動用活塞、前述增壓用活塞及前述第2驅動用活塞往返移動,藉此可使供給至前述第1增壓室及前述第2增壓室的流體交替地增壓,且使增壓後的流體輸出至外部。藉此,可將從外部透過前述流體供給機構而供給至前述第1增壓室或前述第2增壓室之流體的壓力,最大增壓至3倍的壓力值而輸出至外部。
惟視屬於增壓過之流體之供給目的地的流體壓機器的規格而定,亦有可能以未達3倍的壓力值、例如2倍的壓力值即已足夠的情形。當對應此種規格,將前述增壓裝置的徑方向(與前述活塞桿正交的方向)的尺寸設定為較小時,從外部透過前述流體供給機構而供給至前述 第1增壓室或前述第2增壓室之流體的流量會變少,而可容易地將2倍之壓力值的流體輸出至外部。藉此,相較於以往,可減少所供給之流體的消耗量,而實現前述增壓裝置的省能源化。此外,藉由設為2倍之壓力值的規格,即可在前述增壓裝置之增壓動作的能力形成餘裕,因此亦可謀求該增壓裝置的長壽命化。
如此,可達成裝置的小型化,因此在伴隨著設備的輕量小型化而不得不限制缸體重量的自動組裝設備係可適當地採用前述增壓裝置。
在此,在前述增壓裝置中,當流體從前述流體供給機構供給至前述第1增壓室時,至少可由前述第1排出回流機構將從前述第1加壓室所排出的流體供給至前述第2加壓室,或是由前述第2排出回流機構將從前述第4加壓室所排出的流體供給至前述第3加壓室。另一方面,當流體從前述流體供給機構供給至前述第2增壓室時,至少可由前述第2排出回流機構將從前述第3加壓室所排出的流體供給至前述第4加壓室,或是由前述第1排出回流機構將從前述第2加壓室所排出的流體供給至前述第1加壓室。
藉此,在前述第1驅動用活塞、前述增壓用活塞及前述第2驅動用活塞往返移動時,可將在往一方向移動時供給至一方之加壓室的流體,在往另一方向移動時供給至另一方的加壓室。亦即,在本發明中,係回收從一方之加壓室所排出的流體而供給至另一方的加壓室,藉 此再度利用該流體。藉此,相較於以往活塞每一移動即從加壓室排出流體的情形,既可削減前述增壓裝置整體之流體的消耗量,又可使供給至前述第1增壓室及前述第2增壓室的流體增壓。
再者,在本發明中,前述第1排出回流機構及前述第2排出回流機構係如下列所述區分為3種流體供給方式。
首先,第1種流體供給方式係為利用前述第1驅動用活塞及前述第2驅動用活塞之兩側之受壓面積之差的流體供給方式。
亦即,在前述增壓裝置中,當流體從前述流體供給機構供給至前述第1增壓室時,前述第1排出回流機構係可根據前述第1驅動用活塞中之前述第1加壓室側之受壓面積與前述第2加壓室側之受壓面積的差,而將從前述第1加壓室所排出的流體供給至第2加壓室,而且,前述第2排出回流機構係將流體供給至前述第3加壓室,並且從前述第4加壓室排出流體。另一方面,當流體從前述流體供給機構供給至前述第2增壓室時,前述第1排出回流機構係可將流體供給至前述第1加壓室並且從前述第2加壓室排出流體,而且,前述第2排出回流機構係根據前述第2驅動用活塞中之前述第3加壓室側之受壓面積與前述第4加壓室側之受壓面積的差,而將從前述第3加壓室所排出的流體供給至第4加壓室。
亦即,若比較前述第1加壓室及前述第2 加壓室,由於在前述第1加壓室中存在有前述活塞桿,因此受壓面積會變小。因此,從前述第1加壓室所排出的流體,會因為起因於在前述第1加壓室與前述第2加壓室之間之受壓面積的差所形成的壓力差,而順暢地移動至前述第2加壓室移動。藉此,前述第1驅動用活塞會被流入於前述第2加壓室的流體而推壓至前述第1加壓室側,因此可使前述第1驅動用活塞、前述增壓用活塞及前述第2驅動用活塞移動至前述第2驅動室側。結果,可容易地使供給至前述第2增壓室的流體增壓。
另一方面,與前述第1加壓室及前述第2加壓室的情形相同地,若比較前述第3加壓室及前述第4加壓室,由於在前述第3加壓室中存在有前述活塞桿,因此受壓面積會變小。因此,從前述第3加壓室所排出的流體,會因為起因於在前述第3加壓室與前述第4加壓室之間之受壓面積的差所形成的壓力差,而順暢地移動至前述第4加壓室。藉此,前述第2驅動用活塞會被流入於前述第4加壓室的流體推壓至前述第3加壓室側,因此可使前述第1驅動用活塞、前述增壓用活塞及前述第2驅動用活塞往前述第1驅動室側移動。結果,可容易地使供給至前述第1增壓室的流體增壓。
此時,前述第1排出回流機構係包含電磁閥所構成,該電磁閥係將從外部供給至流體供給機構的流體供給至前述第1加壓室,並且將前述第2加壓室的流體排出至外部,另一方面,將從前述第1加壓室所排出的流 體供給至前述第2加壓室。此外,前述第2排出回流機構係包含電磁閥所構成,該電磁閥係將從外部供給至流體供給機構的流體供給至前述第3加壓室,並且將前述第4加壓室的流體排出至外部,另一方面,將從前述第3加壓室所排出的流體供給至前述第4加壓室。
藉此,可根據從外部對於前述電磁閥所進行之控制信號的供給,而確實地切換為流體的供給及排出的動作、或所排出之流體的供給動作。
具體而言,前述第1排出回流機構係包含連接於前述第1加壓室的第1電磁閥、連接於前述第2加壓室的第2電磁閥、及連接前述第1電磁閥與前述第2電磁閥的第1排出回流流路而構成者。此時,在前述第1電磁閥及前述第2電磁閥的第1位置,前述第1加壓室及前述第2加壓室係透過前述第1排出回流流路而連通。另一方面,在前述第1電磁閥及前述第2電磁閥的第2位置,前述第1加壓室係連通於前述流體供給機構,並且前述第2加壓室係連通於外部。
此外,前述第2排出回流機構係包含連接於前述第3加壓室的第3電磁閥、連接於前述第4加壓室的第4電磁閥、及連接前述第3電磁閥與前述第4電磁閥的第2排出回流流路而構成者。此時,在前述第3電磁閥及前述第4電磁閥的第1位置,前述第3加壓室及前述第4加壓室係透過前述第2排出回流流路而連通。另一方面,在前述第3電磁閥及前述第4電磁閥的第2位置,前述第 3加壓室係連通於前述流體供給機構,並且前述第4加壓室係連通於外部。
藉此,可根據從外部對於前述第1至第4電磁閥所進行之供給控制的供給,而有效率地進行流體之供給及排出的動作、或所排出之流體的供給動作。
接著,第2種流體供給方式係為可在前述第1驅動室及前述第2驅動室中,交替地進行將蓄積於一方之加壓室的流體供給至另一方之加壓室的情形、及將蓄積於另一方之加壓室的流體供給至另一方之加壓室的情形的流體供給方式。
亦即,在前述增壓裝置中,當流體從前述流體供給機構供給至前述第1增壓室時,前述第1排出回流機構係將從前述第1加壓室所排出的流體供給至前述第2加壓室,並且前述第2排出回流機構係將從前述第4加壓室所排出的流體供給至前述第3加壓室。另一方面,當流體從前述流體供給機構供給至前述第2增壓室時,前述第1排出回流機構係將從前述第2加壓室所排出的流體供給至前述第1加壓室,並且前述第2排出回流機構係將從前述第3加壓室所排出的流體供給至前述第4加壓室。
藉由以此方式構成,當將蓄積於一方之加壓室的流體朝向另一方的加壓室供給時,或將蓄積於另一方之加壓室的流體朝向一方的加壓室供給時,可使前述第1驅動用活塞、前述增壓用活塞及前述第2驅動用活塞順暢地移動,並且可謀求前述增壓裝置的長壽命化。
具體而言,前述第1排出回流機構係包含三方閥的第5電磁閥而構成者,該第5電磁閥係在第1位置阻斷前述第1加壓室與前述第2加壓室,另一方面,在第2位置中連通前述第1加壓室與前述第2加壓室。此時,前述第5電磁閥係藉由切換阻斷狀態與連通狀態,而將從前述第1加壓室所排出的流體供給至前述第2加壓室,或者將從前述第2加壓室所排出的流體供給至前述第1加壓室。
此外,前述第2排出回流機構係包含三方閥的第6電磁閥而構成者,該第6電磁閥係在第1位置連通前述第3加壓室與前述第4加壓室,另一方面,在第2位置阻斷前述第3加壓室與前述第4加壓室。此時,前述第6電磁閥係藉由切換阻斷狀態與連通狀態,而將從前述第3加壓室所排出的流體供給至前述第4加壓室,或者將從前述第4加壓室所排出的流體供給至前述第3加壓室。
藉此,由於可根據從外部對於前述第5電磁閥及前述第6電磁閥所進行之控制信號的供給,而確實地切換所排出之流體的供給動作,因此可容易地實現前述第1驅動用活塞、前述增壓用活塞及前述第2驅動用活塞之順暢的移動、及前述增壓裝置的長壽命化。
接著,第3種流體供給方式係為在前述第1驅動室及前述第2驅動室中,將蓄積於一方之加壓室的流體供給至另一方的加壓室並且排出至外部的流體供給方式。
亦即,在前述增壓裝置中,當流體從前述流體供給機構供給至前述第1增壓室時,前述第1排出回流機構係將從前述第1加壓室排出流體並且將流體供給至前述第2加壓室,而且,前述第2排出回流機構係將從前述第4加壓室所排出之流體的一部分供給至前述第3加壓室,同時將其他的一部分排出至外部。另一方面,當流體從前述流體供給機構供給至前述第2增壓室時,前述第1排出回流機構係將從前述第2加壓室所排出之流體的一部分供給至前述第1加壓室,同時將其他的一部分排出至外部,而且,前述第2排出回流機構係從前述第3加壓室排出流體並且將流體供給至前述第4加壓室。
如此,由於蓄積於一方之加壓室的流體朝向另一方的加壓室供給並且排出至外部,因此另一方之加壓室的壓力會增加,並且可使一方之加壓室的壓力急速地減少。藉此,可使前述第1驅動用活塞、前述增壓用活塞及前述第2驅動用活塞順暢地移動,並且可謀求前述增壓裝置的高壽命化。
此時,前述第1排出回流機構係包含第7電磁閥而構成者,該第7電磁閥係將從外部供給至前述流體供給機構的流體供給至前述第2加壓室,並且將前述第1加壓室的流體排出至外部,另一方面,將從前述第2加壓室所排出之流體的一部分供給至前述第1加壓室,同時將其他的一部分排出至外部。此外,前述第2排出回流機構係包含第8電磁閥而構成者,該第8電磁閥係將從外部供 給至前述流體供給機構的流體供給至前述第4加壓室,並且將前述第3加壓室的流體排出至外部,另一方面,將從前述第4加壓室所排出之流體的一部分供給至前述第3加壓室,同時將其他的一部分排出至外部。
藉此,由於可根據從外部對於前述第7電磁閥及前述第8電磁閥所進行之控制信號的供給,而確實地切換流體的供給及排出的動作、或所排出之流體的供給動作,因此可容易地實現前述第1驅動用活塞、前述增壓用活塞及前述第2驅動用活塞之順暢的移動、及前述增壓裝置的長壽命化。
再者,前述第1排出回流機構係包含4方向5端口的前述第7電磁閥、及第1止回閥而構成者。此時,前述第7電磁閥係在第1位置使前述第1加壓室連通於外部並且使前述第2加壓室連通於前述流體供給機構,另一方面,在第2位置使前述第2加壓室透過前述第1止回閥而連通於前述第1加壓室並且連通於外部。
此外,前述第2排出回流機構係包含4方向5端口的前述第8電磁閥、及第2止回閥而構成者。此時,前述第8電磁閥係在第1位置使前述第4加壓室透過前述第2止回閥而連通於前述第3加壓室並且連通於外部,另一方面,在第2位置使前述第3加壓室連通於外部並且使前述第4加壓室連通於前述流體供給機構。
藉此,可根據從外部對於前述第7電磁閥及前述第8電磁閥所進行之控制信號的供給,而有效率地 進行流體的供給及排出的動作、或所排出之流體的供給動作。此外,由於係為包含前述第1止回閥及前述第2止回閥之簡單的電路構成,因此可謀求前述增壓裝置整體的簡化。
再者,在本發明中,前述增壓裝置更具有位置檢測感測器,該位置檢測感測器係檢測前述第1驅動用活塞或前述第2驅動用活塞的位置。此時,前述第1排出回流機構及前述第2排出回流機構係分別根據前述位置檢測感測器的檢測結果,將從一方的加壓室所排出的流體供給至另一方的加壓室。藉此,即可有效率地進行供給至前述第1增壓室及前述第2增壓室之流體的增壓。
此外,以往係起因於將頂出銷(knock pin)內建於裝置,且使活塞抵接於該頂出銷,乃進行流體之供給及排出之動作的切換。然而,每當前述活塞移動而抵接於前述頂出銷所產生的聲音(抵接敲打音)會變成噪音,而會有該活塞於動作時在增壓裝置中產生的聲音(動作音)較大的問題。相對於此,在本發明中,如上所述,由於係根據前述位置檢測感測器的檢測結果,而將從一方之加壓室所排出的流體供給至另一方的加壓室,因此不需要前述頂出銷。結果,抑制前述第1驅動用活塞、前述增壓用活塞及前述第2驅動用活塞之移動時所產生的噪音,而可降低前述增壓裝置的動作音。
此時,前述位置檢測感測器係可為第1位置檢測感測器與第2位置檢測感測器,該第1位置檢測感 測器係檢測出前述第1驅動用活塞或前述第2驅動用活塞到達前述第1驅動室或前述第2驅動室的一端側,該第2位置檢測感測器係檢測出前述第1驅動用活塞或前述第2驅動用活塞到達前述第1驅動室或前述第2驅動室的另一端側。
藉此,不需要用以使前述第1驅動用活塞、前述增壓用活塞及前述第2驅動用活塞的方向控制閥,即可將前述增壓裝置的內部構造簡化。結果,可使前述增壓裝置的生產性提升。
此外,前述位置檢測感測器係可為藉由檢測由裝設於前述第1驅動用活塞或前述第2驅動用活塞之磁鐵所產生的磁性,而檢測出前述第1驅動用活塞或前述第2驅動用活塞之位置的磁性感測器。藉此,可容易且精確度良好地檢測出前述第1驅動用活塞及前述第2驅動用活塞的位置。
此外,前述增壓裝置亦可更具有壓力感測器,該壓力感測器係檢測出從一方的加壓室排出而供給至另一方的加壓室之流體的壓力。藉此,前述第1排出回流機構及前述第2排出回流機構係分別根據前述壓力感測器的檢測結果,而停止從一方的加壓室排出的流體供給至另一方的加壓室。因此,即使利用前述壓力感測器時,亦可與前述位置檢測感測器之情形同樣地,效率良好地進行供給至前述第1增壓室及前述第2增壓室之流體的增壓。
另外,前述流體供給機構係可包含止回閥 而構成者,該止回閥係阻止流體從前述第1增壓室及前述第2增壓室逆流。此外,前述增壓裝置係可更具有流體輸出機構,該流體輸出機構係將在前述第1增壓室或前述第2增壓室所增壓後的流體輸出至外部;前述流體輸出機構係可包含止回閥而構成者,該止回閥係阻止流體逆流至前述第1增壓室及前述第2增壓室。無論哪一種情形,均可在前述第1增壓室及前述第2增壓室,確實地進行對於所供給之流體的增壓。
此外,若前述第1驅動室之徑方向的尺寸、及前述第2驅動室之徑方向的尺寸比前述增壓室之徑方向的尺寸小,則可實現前述增壓裝置整體的小型化。此外,藉由將前述第1驅動室及前述第2驅動室的尺寸縮小,從前述第1至第4加壓室所排出之流體的流量即變少,因此可抑制排出時所產生的噪音。
再者,在前述增壓裝置中,在前述第1增壓室與前述第1加壓室之間插設有第1覆蓋構件;在前述第2增壓室與前述第3加壓室之間插設有第2覆蓋構件;在距離前述第1覆蓋構件較遠之前述第2加壓室的端部係配設有第3覆蓋構件;在距離前述第2覆蓋構件較遠之前述第4加壓室的端部係配設有第4覆蓋構件。此時,前述第1驅動用活塞係不會與前述第1覆蓋構件及前述第3覆蓋構件接觸,而於前述第1驅動室內位移;前述第2驅動用活塞係不會與前述第2覆蓋構件及前述第4覆蓋構件接觸,而於前述第2驅動室內位移;前述增壓用活塞係不會 與前述第1覆蓋構件及前述第2覆蓋構件接觸,而於前述增壓室內位移。
藉此,可將流體供給至前述第1至第4加壓室、前述第1增壓室及前述第2增壓室,或者排出流體時,可使前述第1驅動用活塞、前述增壓用活塞及前述第2驅動用活塞順暢地移動。
由附圖及所對應之下述較佳實施形態的說明,上述的目的、特徵及優點將更臻明瞭。
10、10A、10B‧‧‧增壓裝置
12‧‧‧增壓用缸體
14‧‧‧第1驅動用缸體
16‧‧‧第2驅動用缸體
18‧‧‧第1覆蓋構件
20‧‧‧第2覆蓋構件
22‧‧‧第1電磁閥單元(第1排出回流機構)
22a‧‧‧第1電磁閥
22b‧‧‧第2電磁閥
24‧‧‧第1連接器
26‧‧‧第2電磁閥單元(第2排出回流機構)
26a‧‧‧第3電磁閥
26b‧‧‧第4電磁閥
28‧‧‧第2連接器
30‧‧‧PLC
32‧‧‧增壓室
32a‧‧‧第1增壓室
32b‧‧‧第2增壓室
34‧‧‧第1驅動室
34a‧‧‧第1加壓室
34b‧‧‧第2加壓室
36‧‧‧第2驅動室
36a‧‧‧第3加壓室
36b‧‧‧第4加壓室
38‧‧‧第3覆蓋構件
40‧‧‧第4覆蓋構件
42‧‧‧活塞桿
44‧‧‧增壓用活塞
46‧‧‧第1驅動用活塞
48‧‧‧第2驅動用活塞
50‧‧‧入口端口
52‧‧‧流體供給機構
52a‧‧‧第1供給流路
52b‧‧‧第2供給流路
52c‧‧‧第1止回閥
52d‧‧‧第2止回閥
56‧‧‧輸出端口
58‧‧‧流體輸出機構
58a‧‧‧第1輸出流路
58b‧‧‧第2輸出流路
58c‧‧‧第1出口止回閥
58d‧‧‧第2出口止回閥
60a、60b、72a、72b、128、130、134、136‧‧‧連接端口
62a、62b、74a、74b‧‧‧供給端口
64a、64b、68a、68b、76a、76b‧‧‧排出端口
66a、66b、78a、78b、132、138、162、174‧‧‧電磁線圈
70‧‧‧第1排出回流流路
80‧‧‧第2排出回流流路
82‧‧‧溝
84a‧‧‧第1位置檢測感測器
84b‧‧‧第2位置檢測感測器
86‧‧‧永久磁鐵
90‧‧‧槽
92‧‧‧流體壓機器
94‧‧‧增壓裝置
96、98‧‧‧缸體
100‧‧‧覆蓋構件
102、104‧‧‧缸體室
104a‧‧‧增壓室
104b‧‧‧加壓室
106‧‧‧活塞桿
108、110‧‧‧活塞
120‧‧‧第5電磁閥
122‧‧‧第1壓力開關(壓力感測器)
124‧‧‧第6電磁閥
126‧‧‧第2壓力開關(壓力感測器)
140‧‧‧第7電磁閥
142‧‧‧第1止回閥
144‧‧‧第1節流閥
146‧‧‧第8電磁閥
148‧‧‧第2止回閥
150‧‧‧第2節流閥
152、164‧‧‧第1連接端口
154、166‧‧‧第2連接端口
156、168‧‧‧第3連接端口
158、170‧‧‧第4連接端口
160、172‧‧‧第5連接端口
第1圖係本實施形態之增壓裝置的立體圖。
第2圖係沿著第1圖之II-II線的剖面圖。
第3圖係沿著第1圖之III-III線的剖面圖。
第4圖係沿著第1圖之IV-IV線的剖面圖。
第5圖係顯示第1圖之增壓裝置內的一部分構成的立體圖。
第6圖係第1電磁閥單元及第2電磁閥單元的構成圖。
第7圖係第1電磁閥單元及第2電磁閥單元的構成圖。
第8圖係顯示第1圖之增壓裝置之動作原理的示意剖面圖。
第9圖係顯示第1圖之增壓裝置之動作原理的示意剖面圖。
第10圖係示意性顯示第1圖的增壓裝置的說明圖。
第11圖係示意性顯示第1圖的增壓裝置的說明圖。
第12圖係示意性顯示比較例的增壓裝置的說明圖。
第13圖係示意性顯示第1變形例的增壓裝置的說明圖。
第14圖係示意性顯示第1變形例的增壓裝置的說明圖。
第15圖係示意性顯示第2變形例的增壓裝置的說明圖。
第16圖係示意性顯示第2變形例的增壓裝置的說明圖。
以下參照圖式詳細說明本發明之增壓裝置的較佳實施形態。
[本實施形態的構成]
如第1圖至第5圖所示,本實施形態的增壓裝置10係具有3連式的缸體構造,該構造係於增壓用缸體12的一端側(A1方向側)連接設置有第1驅動用缸體14,並於另一端側(A2方向側)連接設置有第2驅動用缸體16者。因此,在增壓裝置10中,係從A1方向朝向A2方向,依第1驅動用缸體14、增壓用缸體12及第2驅動用缸體16的順序連接設置。在第1驅動用缸體14與增壓用缸體12之間,係插設有塊(block)狀的第1覆蓋構件18,另一方面,在增壓用缸體12與第2驅動用缸體16之間,係插設有塊狀的第2覆蓋構件20。另外,增壓用缸體12係較第1驅動用 缸體14及第2驅動用缸體16更朝上下方向突出。
在第1驅動用缸體14及第1覆蓋構件18的上表面,係配設有塊狀的第1電磁閥單元22(第1排出回流機構),在第1電磁閥單元22的上表面係配設有第1連接器(connector)24。另一方面,在第2驅動用缸體16及第2覆蓋構件20的上表面係配設有塊狀的第2電磁閥單元26(第2排出回流機構),在第2電磁閥單元26的上表面係配設有第2連接器28。第1連接器24及第2連接器28係與相對於增壓裝置10為屬於上位之控制裝置的PLC(Programmable Logic Controller,可程式邏輯控制器)30連接。
如第2圖至第4圖所示,在增壓用缸體12內,係形成有增壓室32。此外,在第1驅動用缸體14內係形成有第1驅動室34。再者,在第2驅動用缸體16內係形成有第2驅動室36。此時,第3覆蓋構件38係固定於第1驅動用缸體14之A1方向的端部,第1覆蓋構件18係配設於A2方向的端部,藉此形成第1驅動室34。另一方面,第2覆蓋構件20配設於第2驅動用缸體16之A1方向的端部,第4覆蓋構件40係固定於A2方向的端部,藉此形成第2驅動室36。另外,第1驅動室34及第2驅動室36之徑方向(與A2方向正交的方向)的尺寸,係比增壓室32之徑方向的尺寸小。
再者,在增壓裝置10內,活塞桿42朝A方向貫通第1覆蓋構件18、增壓室32及第2覆蓋構件20, 而延伸至第1驅動室34及第2驅動室36。
在增壓室32中,係於活塞桿42連結有增壓用活塞44。藉此,增壓室32係區隔為A1方向側的第1增壓室32a與A2方向側的第2增壓室32b。另外,增壓用活塞44係不會與第1覆蓋構件18及第2覆蓋構件20接觸,而在增壓室32內朝A方向位移。
此外,在第1驅動室34中,係於活塞桿42之A1方向的一端連結有第1驅動用活塞46。藉此,第1驅動室34係被區隔為A2方向側的第1加壓室34a與A1方向側的第2加壓室34b。另外,第1驅動用活塞46係不會與第1覆蓋構件18及第3覆蓋構件38接觸,而於第1驅動室34內朝A方向位移。
再者,在第2驅動室36中,係於活塞桿42之A2方向的另一端連結有第2驅動用活塞48。藉此,第2驅動室36係被區隔為A1方向側的第3加壓室36a與A2方向側的第4加壓室36b。另外,第2驅動用活塞48係不會與第2覆蓋構件20及第4覆蓋構件40接觸,而於第2驅動室36內朝A方向位移。
在增壓用缸體12的上表面,係形成有從未圖示的外部的流體供給源接受流體(例如空氣)供給的入口端口50。在增壓用缸體12中係設有連通於入口端口50,且將所供給的流體供給至第1增壓室32a及第2增壓室32b中之至少一方的流體供給機構52。
流體供給機構52係設於增壓用缸體12中 之第1連接器24及第2連接器28側的背面部分。流體供給機構52係具有連通入口端口50與第1增壓室32a之剖面大致J字狀的第1供給流路52a、及連通入口端口50與第2增壓室32b之剖面大致J字狀的第2供給流路52b。
在第1供給流路52a中的第1增壓室32a側,係設有第1止回閥52c,該第1止回閥52c係容許流體從入口端口50供給至第1增壓室32a,另一方面阻止流體從第1增壓室32a逆流。此外,在第2供給流路52b中的第2增壓室32b側,係設有第2止回閥52d,該第2止回閥52d係容許流體從入口端口50供給至第2增壓室32b,另一方面阻止流體從第2增壓室32b逆流。
在增壓用缸體12的前面,係形成有藉由增壓裝置10所進行之後述的增壓動作而將所增壓後的流體輸出至外部的輸出端口56。在增壓用缸體12中係設有流體輸出機構58,該流體輸出機構58係連通於輸出端口56,且將在第1增壓室32a或第2增壓室32b增壓後的流體,透過輸出端口56而輸出至外部。
流體輸出機構58係設於增壓用缸體12中之增壓室32的下側部分。流體輸出機構58係具有:連通輸出端口56與第1增壓室32a之剖面大致J字狀的第1輸出流路58a、及連通輸出端口56與第2增壓室32b之剖面大致J字狀的第2輸出流路58b。
在第1輸出流路58a中的第1增壓室32a側係設有第1出口止回閥58c,該第1出口止回閥58c係 容許從第1增壓室32a將增壓後的流體輸出至輸出端口56,另一方面,阻止流體逆流至第1增壓室32a。此外,在第2輸出流路58b中的第2增壓室32b側係設有第2出口止回閥58d,該第2出口止回閥58d係容許從第2增壓室32b將增壓後的流體輸出至輸出端口56,另一方面,阻止流體逆流至第2增壓室32b。
如第5圖至第7圖所示,第1電磁閥單元22係具有:連接於第1加壓室34a之作為供給用電磁閥的第1電磁閥22a、及連接於第2加壓室34b之作為排出用電磁閥的第2電磁閥22b。第1電磁閥22a係為單動型的2位置3端口的電磁閥,且具有連接於第1加壓室34a的連接端口60a、連接於第1供給流路52a的供給端口62a、排出端口64a、及電磁線圈(solenoid)66a。另一方面,第2電磁閥22b係為單動型之2位置3端口的電磁閥,且具有連接於第2加壓室34b的連接端口60b、連接於第1電磁閥22a之排出端口64a的供給端口62b、形成於增壓裝置10之背面之連通於排出端口68a的排出端口64b、及電磁線圈66b。此時,第1電磁閥22a的排出端口64a、與第2電磁閥22b的供給端口62b係透過第1排出回流流路70而恆常地連接。
因此,第1電磁閥單元22係具有第1電磁閥22a及第2電磁閥22b,藉此作為4位置雙重(dual)3端口的電磁閥單元而發揮功能。
亦即,在控制信號未從PLC30透過第1連 接器24而供給至各電磁線圈66a、66b的消磁時(第2位置),如第6圖所示,係將供給端口62a與連接端口60a予以連接,並且將連接端口60b與排出端口64b予以連接。藉此,流體即從第1供給流路52a供給至第1加壓室34a,另一方面,第2加壓室34b的流體透過排出端口68a而排出至外部。結果,第1驅動用活塞46係因供給至第1加壓室34a之流體的壓力而位移至第2加壓室34b側。
另一方面,當控制信號從PLC30透過第1連接器24供給至各電磁線圈66a、66b而激磁時(第1位置),如第7圖所示,係連接排出端口64a與連接端口60a,並且連接供給端口62b與連接端口60b。藉此,第1加壓室34a與第2加壓室34b即透過第1排出回流流路70等而連通。此時,由於在第1加壓室34a中存在有活塞桿42,因此第1加壓室34a的受壓面積會比第2加壓室34b的受壓面積小。藉此,由於起因於受壓面積之差的第1加壓室34a與第2加壓室34b的壓力差,從第1加壓室34a所排出的流體會透過第1排出回流流路70等而流入於第2加壓室34b。結果,第1驅動用活塞46係因供給至第2加壓室34b之流體的壓力而位移至第1加壓室34a側。
如第5圖至第7圖所示,第2電磁閥單元26係為與前述之第1電磁閥單元22相同的構成,且具有連接於第3加壓室36a之作為供給用電磁閥的第3電磁閥26a、及連接於第4加壓室36b之作為排出用電磁閥的第4電磁閥26b。第3電磁閥26a係為單動型的2位置3端口 的電磁閥,且具有連接於第3加壓室36a的連接端口72a、連接於第2供給流路52b的供給端口74a、排出端口76a、及電磁線圈78a。另一方面,第4電磁閥26b係為單動型之2位置3端口的電磁閥,具有連接於第4加壓室36b的連接端口72b、連接於第3電磁閥26a之排出端口76a的供給端口74b、連通於形成在增壓裝置10之背面的排出端口68b的排出端口76b、及電磁線圈78b。此時,第3電磁閥26a的排出端口76a、與第4電磁閥26b的供給端口74b係透過第2排出回流流路80而恆常地連接。
因此,第2電磁閥單元26亦具有第3電磁閥26a及第4電磁閥26b,藉此作為4位置雙重3端口的電磁閥單元而發揮功能。
亦即,當控制信號未從PLC30透過第2連接器28供給至各電磁線圈78a、78b的消磁時(第2位置),如第6圖所示,係將供給端口74a與連接端口72a予以連接,並且將連接端口72b與排出端口76b予以連接。藉此,流體即從第2供給流路52b供給至第3加壓室36a,另一方面,第4加壓室36b的流體會透過排出端口68b而排出至外部。結果,第2驅動用活塞48係因供給至第3加壓室36a之流體的壓力而位移至第4加壓室36b側。
另一方面,當控制信號從PLC30透過第2連接器28而供給至各電磁線圈78a、78b而激磁時(第1位置),如第7圖所示,係將排出端口76a與連接端口72a予以連接,並且將供給端口74b與連接端口72b予以連接。 藉此,第3加壓室36a與第4加壓室36b,係透過第2排出回流流路80等而連通。此時,由於在第3加壓室36a中存在有活塞桿42,因此第3加壓室36a的受壓面積會比第4加壓室36b的受壓面積小。藉此,由於起因於受壓面積之差之第3加壓室36a與第4加壓室36b的壓力差,從第3加壓室36a所排出的流體,係透過第2排出回流流路80等而流入至第4加壓室36b。結果,第2驅動用活塞48係因供給至第4加壓室36b之流體的壓力而位移至第3加壓室36a側。
在第1驅動用缸體14及第2驅動用缸體16的各側面(輸出端口56側的前面、第1連接器24及第2連接器28側的背面),係分別於上下形成有朝A方向延伸的2個溝82。在形成於第1驅動用缸體14之前面的2個溝82中,係分別埋設有第1位置檢測感測器84a及第2位置檢測感測器84b。此外,在第1驅動用活塞46的外周面,係埋設有環狀的永久磁鐵86。
第1位置檢測感測器84a係為在第1驅動用活塞46位移至第1驅動室34內之靠近第1覆蓋構件18的位置時,檢測出永久磁鐵86的磁性,且將該檢測信號輸出至PLC30的磁性感測器。第2位置檢測感測器84b係為在第1驅動用活塞46位移至第1驅動室34內之靠近第3覆蓋構件38的位置時,檢測出永久磁鐵86的磁性,且將該檢測信號輸出至PLC30的磁性感測器。亦即,第1位置檢測感測器84a及第2位置檢測感測器84b係檢測出由永 久磁鐵86所產生的磁性,藉此檢測出第1驅動用活塞46的位置。PLC30係根據來自第1位置檢測感測器84a及第2位置檢測感測器84b的檢測信號,而將用以激磁各電磁線圈66a、66b、78a、78b的控制信號輸出至第1連接器24或第2連接器28。
[本實施形態的動作]
一面參照第8圖及第9圖,一面說明以上方式所構成之增壓裝置10的動作。在此動作說明中,亦視需要參照第1圖至第7圖進行說明。
另外,在增壓裝置10中,如第2圖至第5圖所示,在增壓裝置10之前後方向之不同的位置,設有活塞桿42、流體供給機構52及流體輸出機構58等。然而,請留意在第8圖及第9圖中,為了便於說明,係將此等構成要素圖示於相同剖面。
在此,係說明藉由使第1驅動用活塞46、增壓用活塞44及第2驅動用活塞48朝A1方向及A2方向交替地位移,而將供給至第1增壓室32a及第2增壓室32b的流體(例如空氣)交替增壓而輸出至外部的情形。
首先,一面參照第8圖一面說明藉由使第1驅動用活塞46、增壓用活塞44及第2驅動用活塞48朝A1方向位移,而將供給至第1增壓室32a之流體增壓的情形。
此時,例如,第1驅動用活塞46係位在第1驅動室34內與第1覆蓋構件18隔開些微間隙的位置, 增壓用活塞44係位在增壓室32內與第2覆蓋構件20隔開些微間隙的位置,第2驅動用活塞48係位在第2驅動室36內與第4覆蓋構件40隔開些微間隙的位置。
從外部的流體供給源所供給的流體,係從入口端口50供給至流體供給機構52。流體供給機構52係透過第2供給流路52b而將流體供給至第2增壓室32b。另外,請留意在第1增壓室32a中,係已藉由前次的動作而充填了流體。
在此,第1位置檢測感測器84a係檢測出由裝設於第1驅動用活塞46之永久磁鐵86所產生的磁性,且將該檢測信號輸出至PLC30。PLC30係根據來自第1位置檢測感測器84a的檢測信號,而將控制信號輸出至第2連接器28。藉此,在第2電磁閥單元26中,係透過第2連接器28而接受控制信號的輸入。
在第2電磁閥單元26內,係藉由控制信號的供給而分別激磁第3電磁閥26a的電磁線圈78a及第4電磁閥26b的電磁線圈78b。藉此,第3電磁閥26a及第4電磁閥26b會變化為第7圖的第1位置,因此第3加壓室36a係透過連接端口72a、排出端口76a、第2排出回流流路80、供給端口74b及連接端口72b,而與第4加壓室36b連通。如前所述,由於活塞桿42的存在,第3加壓室36a的受壓面積會比第4加壓室36b的受壓面積小。因此,第3加壓室36a內的流體係因為第3加壓室36a與第4加壓室36b的壓力差,而從第3加壓室36a排出,且透過第2 排出回流流路80等,而順暢地供給至第4加壓室36b。藉由供給至第4加壓室36b的流體,朝第3加壓室36a側(A1方向)的推壓力會作用於第2驅動用活塞48。
另一方面,在第1電磁閥單元22中,由於未有控制信號的供給,因此第1電磁閥22a的電磁線圈66a及第2電磁閥22b的電磁線圈66b係處於消磁狀態。藉此,由於第1電磁閥22a及第2電磁閥22b係維持第6圖的第2位置,因此第1加壓室34a係透過連接端口60a及供給端口62a而與第1供給流路52a連接,且從流體供給機構52接受流體的供給。另一方面,第2加壓室34b係透過連接端口60b及排出端口64b而連接於排出端口68a,而第2加壓室34b內的流體係排出至外部。結果,藉由供給至第1加壓室34a的流體,朝第2加壓室34b側(A1方向)的推壓力會作用於第1驅動用活塞46。
如此,在第8圖之例中,係將流體供給至第2增壓室32b,將流體供給至第1加壓室34a,排出第2加壓室34b內的流體,透過第2排出回流流路80等將第3加壓室36a內的流體供給至第4加壓室36b。藉此,第1驅動用活塞46、增壓用活塞44及第2驅動用活塞48係藉由供給至第1加壓室34a、第2增壓室32b及第4加壓室36b的流體,而分別接受朝A1方向的推壓力。結果,如第8圖所示,第1驅動用活塞46、增壓用活塞44、第2驅動用活塞48及活塞桿42,係一體地朝A1方向位移。
藉此,第1增壓室32a內的流體係藉由增壓 用活塞44之朝A1方向的位移而被壓縮,其壓力值會增大(被增壓)。在第1增壓室32a中,係可使所供給的流體最大增壓至3倍的壓力值。增壓後的流體係透過流體輸出機構58的第1輸出流路58a及輸出端口56而輸出至外部。
藉由第1驅動用活塞46、增壓用活塞44、第2驅動用活塞48及活塞桿42之朝A1方向的移動,當永久磁鐵86從第1位置檢測感測器84a的可檢測範圍脫離時,第1位置檢測感測器84a係停止檢測信號輸出至PLC30。之後,第1驅動用活塞46會到達靠近第3覆蓋構件38的位置(從第3覆蓋構件38隔開些微間隙的位置),第1驅動用活塞46、增壓用活塞44、第2驅動用活塞48及活塞桿42之朝A1方向的移動會停止。
接著,一面參照第9圖一面說明藉由使第1驅動用活塞46、增壓用活塞44及第2驅動用活塞48朝A2方向位移,而將供給至第2增壓室32b的流體予以增壓的情形。
首先,流體供給機構52係透過第1供給流路52a而將流體供給至第1增壓室32a。另外,在第8圖之前次的動作中,於第2增壓室32b中係已充填有流體。此外,第2位置檢測感測器84b係檢測出由永久磁鐵86所產生的磁性,且將該檢測信號輸出至PLC30。PLC30係根據來自第2位置檢測感測器84b的檢測信號,而停止將控制信號輸出至第2連接器28,另一方面,開始將控制信號輸出至第1連接器24。藉此,在第1電磁閥單元22中, 係透過第1連接器24而接受控制信號的輸入。
在第1電磁閥單元22內,係將第1電磁閥22a的電磁線圈66a及第2電磁閥22b的電磁線圈66b藉由控制信號的供給而分別激磁。藉此,第1電磁閥22a及第2電磁閥22b會變化為第7圖的第1位置,因此第1加壓室34a會透過連接端口60a、排出端口64a、第1排出回流流路70、供給端口62b及連接端口60b而與第2加壓室34b連通。此時,亦因為活塞桿42的存在,而第1加壓室34a的受壓面積會比第2加壓室34b的受壓面積小。因此,第1加壓室34a的流體係因為第1加壓室34a與第2加壓室34b的壓力差,而從第1加壓室34a排出,且透過第1排出回流流路70等而順暢地供給至第2加壓室34b。藉由供給至第2加壓室34b的流體,朝向第1加壓室34a側(A2方向)的推壓力會作用於第1驅動用活塞46。
另一方面,在第2電磁閥單元26中,由於來自PLC30之控制信號的供給停止,因此第3電磁閥26a的電磁線圈78a及第4電磁閥26b的電磁線圈78b成為消磁狀態。藉此,第3電磁閥26a及第4電磁閥26b會變化為第6圖的第2位置,因此第3加壓室36a係透過連接端口72a及供給端口74a而與第2供給流路52b連接,而從流體供給機構52接受流體的供給。另一方面,第4加壓室36b係透過連接端口72b及排出端口76b而連接於排出端口68b,因此該第4加壓室36b內的流體會排出至外部。結果,藉由供給至第3加壓室36a的流體,朝向第4加壓 室36b側(A2方向)的推壓力會作用於第2驅動用活塞48。
如此,在第9圖之例中,係流體供給至第1增壓室32a,且第1加壓室34a內的流體透過第1排出回流流路70等而供給至第2加壓室34b,流體供給至第3加壓室36a,且第4加壓室36b內的流體被排出。藉此,第1驅動用活塞46、增壓用活塞44及第2驅動用活塞48係因為供給至第2加壓室34b、第1增壓室32a及第3加壓室36a的流體,而分別接受朝A2方向的推壓力。結果,如第9圖所示,第1驅動用活塞46、增壓用活塞44、第2驅動用活塞48及活塞桿42係一體地朝A2方向位移。
藉此,第2增壓室32b內的流體係因為增壓用活塞44之朝A2方向的位移而被壓縮,其壓力值會增大(被增壓)。在第2增壓室32b中,亦可使所供給的流體最大增壓至3倍的壓力值。增壓後的流體係透過流體輸出機構58的第2輸出流路58b而輸出至外部。
再者,在本實施形態的增壓裝置10中,係使第1驅動用活塞46、增壓用活塞44、第2驅動用活塞48及活塞桿42朝A1方向及A2方向往返移動,且交替地進行第8圖及第9圖所示的增壓動作。藉此,在增壓裝置10中,係可使從外部的流體供給源所供給之流體的壓力值,最大增壓至3倍的壓力值,且使增壓後的流體從第1增壓室32a及第2增壓室32b交替地透過輸出端口56而輸出至外部。
第10圖及第11圖係為將從本實施形態之增 壓裝置10所輸出之增壓後的流體存入於外部的槽(tank)90,且從該槽90將增壓後的流體供給至任意的流體壓機器92的情形予以圖示的示意說明圖。
此外,第12圖係為比較例之增壓裝置94的示意說明圖。比較例的增壓裝置94,係具有連結有左右之缸體96、98之2連式的缸體構造,且在缸體96、98間插設有覆蓋構件100。在左側的缸體96內係形成有缸體室102,在右側的缸體98內係形成有缸體室104。此時,活塞桿106係貫通覆蓋構件100而進入左右的缸體室102、104。左側的缸體室102係藉由連結於活塞桿106之一端的活塞108而被區隔為內側的增壓室102a與外側的加壓室102b。另一方面,右側的缸體室104係藉由連結於活塞桿106之另一端的活塞110而被區隔為內側的增壓室104a與外側的加壓室104b。
在比較例的增壓裝置94中,如實線的箭頭符號所示,係從外部的流體供給源將流體供給至加壓室102b及增壓室104a,並且排出加壓室104b的流體,藉此使活塞108、110及活塞桿106朝A2方向一體地位移,將增壓室102a內的流體予以增壓。此外,在增壓裝置94中,係如虛線的箭頭符號所示,從流體供給源將流體供給至增壓室102a及加壓室104b,並且排出加壓室102b的流體,藉此使活塞108、110及活塞桿106朝A1方向一體地位移,將增壓室104a的流體予以增壓。因此,在增壓裝置94中,亦可藉由活塞108、110及活塞桿106之朝A1方向及A2 方向的往返移動,而在增壓室102a、104a內將流體交替地增壓,且將增壓後的流體輸出至槽90。
然而,在比較例的增壓裝置94中,只能將所供給之流體的壓力值最大增壓至2倍的壓力值。此外,對於各加壓室102b、104b亦從流體供給源供給流體,而且,每逢活塞108、110及活塞桿106往返移動,就排出任一方之加壓室102b、104b的流體,因此流體的消耗量會變多。再者,為了避免包夾活塞108、110兩側之室的壓力的均衡,必須使用未圖示之彈簧構件等的零件,故增壓裝置94的內部構造變得複雜。
相對於此,在第10圖及第11圖所示之本實施形態的增壓裝置10中,如前所述,係可使所供給之流體的壓力值最大增壓至3倍的壓力值。此外,使用第1電磁閥單元22及第2電磁閥單元26,將從一方之加壓室所排出的流體供給至另一方的加壓室。藉此,可避免流體被無謂地排出,而可實現省能源化。再者,由於利用因第1驅動用活塞46及第2驅動用活塞48之兩側之受壓面積的不同所導致的壓力差,而將從一方之加壓室所排出的流體供給至另一方的加壓室,因此可避免因壓力的均衡所導致之第1驅動用活塞46及第2驅動用活塞48的停止,而可簡化增壓裝置10的內部構造。因此,在增壓裝置10中,可將增壓後的流體有效率地存入於槽90,且將所存入的流體適當地供給至流體壓機器92。
[本實施形態的效果]
綜上所述,依據本實施形態的增壓裝置10,係具有沿著活塞桿42(A方向)而依序形成有第1驅動室34、增壓室32及第2驅動室36的3連式缸體構造。此時,在從將流體供給至第1增壓室32a及第2增壓室32b中之至少一方時,在外側的第1驅動室34及第2驅動室36中,係藉由第1電磁閥單元22或第2電磁閥單元26,將從增壓室32側之內側的第1加壓室34a或第3加壓室36a所排出的流體供給至外側的第2加壓室34b或第4加壓室36b,藉此可使第1驅動用活塞46、增壓用活塞44及第2驅動用活塞48沿著A方向移動。
亦即,當流體流入於第2加壓室34b而使第1驅動用活塞46被推壓至第1加壓室34a側時,可使第1驅動用活塞46、增壓用活塞44及第2驅動用活塞48往第2驅動室36側(A2方向)移動。結果,可使第2增壓室32b內的流體增壓。
另一方面,當流體流入於第4加壓室36b而使第2驅動用活塞48被推壓至第3加壓室36a側時,可使第1驅動用活塞46、增壓用活塞44及第2驅動用活塞48往第1驅動室34側(A1方向)移動。結果,可使第1增壓室32a內的流體增壓。
無論任一種情形,在增壓裝置10中,從外部透過流體供給機構52所供給的流體係使用於在中央的第1增壓室32a或第2增壓室32b內的增壓,而第1驅動 用活塞46、增壓用活塞44及第2驅動用活塞48的移動,係起因於由第1電磁閥單元22及第2電磁閥單元26在加壓室間之排出流體的移動而進行。
藉此,在本實施形態中,係以簡單的構成使第1驅動用活塞46及第2驅動用活塞48之兩側的壓力值不均衡下,使第1驅動用活塞46、增壓用活塞44及第2驅動用活塞48位移,藉此即可容易地使供給至第1增壓室32a或第2增壓室32b的流體增壓。
此外,在增壓裝置10中,係使由第1電磁閥單元22及第2電磁閥單元26在加壓室間之排出流體的移動交替進行,且使第1驅動用活塞46、增壓用活塞44及第2驅動用活塞48往返移動,藉此可使供給至第1增壓室32a及第2增壓室32b的流體交替地增壓,而可將增壓後的流體輸出至外部。藉此,即可將從外部透過流體供給機構52而供給至第1增壓室32a或第2增壓室32b之流體的壓力,最大增壓至3倍的壓力值而輸出至外部。
然而,視屬於增壓後之流體之供給目的地之流體壓機器92的規格而定,亦可能有以未達3倍的壓力值、例如2倍的壓力值即已足夠的情形。若對應此種規格,將增壓裝置10的徑方向(與於A方向正交的方向)的尺寸設定為較小,則從外部透過流體供給機構52而供給至第1增壓室32a或第2增壓室32b之流體的流量會變少,而可容易地將2倍之壓力值的流體供給至外部。藉此,相較於以往,可削減所供給之流體的消耗量,具體而言相較於第 12圖的增壓裝置94,可削減流體的消耗量達50%左右,而可實現增壓裝置10的省能源化。此外,藉由設為2倍之壓力值的規格,可在增壓裝置10之增壓動作的能力方面具有餘裕,因此亦可謀求該增壓裝置10的長壽命化。
如此,由於可達成裝置的小型化,因此在伴隨著設備的輕量小型化而不得不限制缸體重量的自動組裝設備可適當採用增壓裝置10。
此外,在本實施形態中,係當流體從流體供給機構52供給至第1增壓室32a時,至少由第1電磁閥單元22將從第1加壓室34a所排出的流體供給至第2加壓室34b。另一方面,當流體從流體供給機構52供給至第2增壓室32b時,至少由第2電磁閥單元26將從第3加壓室36a所排出的流體供給至第4加壓室36b。
藉此,在第1驅動用活塞46、增壓用活塞44及第2驅動用活塞48往返移動時,可將朝一方向的移動時供給至第1加壓室34a或第3加壓室36a的流體,在往另一方向移動時從第1加壓室34a供給至第2加壓室34b,或從第3加壓室36a供給至第4加壓室36b。亦即,在本實施形態中,係藉由將從一方的加壓室所排出的流體回收而供給至另一方的加壓室,而再利用該流體。藉此,相較於以往每逢活塞移動就從加壓室排出流體的情形,可削減增壓裝置10整體之流體的消耗量,同時使供給至第1增壓室32a及第2增壓室32b的流體增壓。
再者,本實施形態的增壓裝置10,係採用 了利用第1驅動用活塞46及第2驅動用活塞48之兩側中之受壓面積之差的第1流體供給方式。
亦即,當流體從流體供給機構52供給至第1增壓室32a時,第1電磁閥單元22係根據第1驅動用活塞46中之第1加壓室34a側的受壓面積與第2加壓室34b側的受壓面積,而將從第1加壓室34a所排出的流體供給至第2加壓室34b。此外,第2電磁閥單元26係將流體供給至第3加壓室36a並且從第4加壓室36b排出流體。
另一方面,當從流體供給機構52供給流體至第2增壓室32b時,第1電磁閥單元22係將流體供給至第1加壓室34a並且從第2加壓室34b排出流體。此外,第2電磁閥單元26係根據第2驅動用活塞48中之第3加壓室36a側的受壓面積與第4加壓室36b側的受壓面積的差,而將從第3加壓室36a所排出的流體供給至第4加壓室36b。
亦即,若比較第1加壓室34a及第2加壓室34b,由於在第1加壓室34a中存在有活塞桿42,因此受壓面積會變小。因此,由於起因於在第1加壓室34a與第2加壓室34b之間之受壓面積之差的壓力差,從第1加壓室34a所排出的流體會順暢地移動至第2加壓室34b。藉此,第1驅動用活塞46係因流入於第2加壓室34b的流體而被推壓至第1加壓室34a側,因此可使第1驅動用活塞46、增壓用活塞44及第2驅動用活塞48往第2驅動室36側移動。結果,可容易地使供給至第2增壓室32b的流體 增壓。
另一方面,與第1加壓室34a與第2加壓室34b的情形同樣地,若比較第3加壓室36a及第4加壓室36b,由於在第3加壓室36a中存在有活塞桿42,因此受壓面積會變小。因此,由於起因於在第3加壓室36a與第4加壓室36b之間之受壓面積之差的壓力差,從第3加壓室36a所排出的流體會順暢地移動至第4加壓室36b。藉此,第2驅動用活塞48係因流入於第4加壓室36b的流體而被推壓至第3加壓室36a側,因此可使第1驅動用活塞46、增壓用活塞44及第2驅動用活塞48往第1驅動室34側移動。結果,可容易地使供給至第1增壓室32a的流體增壓。
此外,第1電磁閥單元22係包含第1電磁閥22a、第2電磁閥22b及第1排出回流流路70而構成,在第1電磁閥22a及第2電磁閥22b的第1位置,第1加壓室34a及第2加壓室34b會透過第1排出回流流路70等而連通。另一方面,在第1電磁閥22a及第2電磁閥22b的第2位置,第1加壓室34a連通於流體供給機構52,並且第2加壓室34b連通於外部。
再者,第2電磁閥單元26係包含第3電磁閥26a、第4電磁閥26b及第2排出回流流路80而構成,在第3電磁閥26a及第4電磁閥26b的第1位置,第3加壓室36a及第4加壓室36b會透過第2排出回流流路80等而連通。另一方面,在第3電磁閥26a及第4電磁閥26b 的第2位置,第3加壓室36a連通於流體供給機構52,並且第4加壓室36b連通於外部。
藉此,第1電磁閥單元22及第2電磁閥單元26係根據從外部的PLC30對於第1至第4電磁閥22a、22b、26a、26b所進行之控制信號的供給,而可確實且效率良好地切換流體的供給及排出的動作、及所排出之流體的供給動作(排出回流)。
此外,在增壓裝置10中,係由第1位置檢測感測器84a及第2位置檢測感測器84b檢測出第1驅動用活塞46的位置,第1電磁閥單元22及第2電磁閥單元26係依照根據第1位置檢測感測器84a及第2位置檢測感測器84b之檢測結果之來自PLC30的控制信號,而切換並執行流體供給至排出至外部的動作、或從一方之加壓室所排出之流體供給至另一方之加壓室的動作。藉此,可效率良好地進行供給至第1增壓室32a及第2增壓室32b之流體的增壓。
此外,以往係起因於使頂出銷內建於增壓裝置且使活塞抵接於該頂出銷,乃進行流體之供給及排出之動作的切換。然而,會有每逢活塞移動而抵接於頂出銷時產生的聲音(抵接敲打音)成為噪音,於該活塞動作時在增壓裝置所產生的聲音(動作音)較大的問題。
相對於此,在本實施形態的增壓裝置10中,如上所述,係根據第1位置檢測感測器84a及第2位置檢測感測器84b的檢測結果,而將從一方之加壓室所排 出的流體供給至另一方的加壓室,因此不需要頂出銷。結果,可抑制第1驅動用活塞46、增壓用活塞44及第2驅動用活塞48之移動時所產生的噪音,而可使增壓裝置10的動作音降低。
此時,第1位置檢測感測器84a係檢測出第1驅動用活塞46到達第1驅動室34之A2方向側,另一方面,第2位置檢測感測器84b係檢測出第1驅動用活塞46到達第1驅動室34之A1方向側,因此不需要用以使第1驅動用活塞46、增壓用活塞44及第2驅動用活塞48驅動的方向控制閥,而簡化增壓裝置10的內部構造。結果,可提升增壓裝置10的生產性。
此外,第1位置檢測感測器84a及第2位置檢測感測器84b係為藉由檢測出由裝設於第1驅動用活塞46之永久磁鐵86所產生的磁性,而檢測出第1驅動用活塞46之位置的磁性感測器,因此可容易且精確度良好地檢測出第1驅動用活塞46的位置。
此外,流體供給機構52係包含阻止流體自第1增壓室32a逆流的第1止回閥52c、及阻止流體自第2增壓室32b逆流的第2止回閥52d所構成。另一方面,流體供給機構58係包含阻止流體逆流至第1增壓室32a的第1出口止回閥58c、及流體逆流至第2增壓室32b的第2出口止回閥58d所構成。藉此,在第1增壓室32a及第2增壓室32b中,可確實地進行對於所供給之流體的增壓。
再者,在本實施形態中,由於第1驅動室 34之徑方向的尺寸、及第2驅動室36之徑方向的尺寸較增壓室32之徑方向的尺寸為小,因此可實現增壓裝置10整體的小型化。此外,由於第1驅動室34及第2驅動室36的尺寸變小,因此可減少從第1至第4加壓室34a、34b、36a、36b所排出之流體的流量(消耗量)。藉此,可抑制將流體從排出端口68a、68b排出時所產生的噪音(通過未圖示之消音器(silencer)時所產生的噪音)。
再者,在增壓裝置10中係配設有第1至第4覆蓋構件18、20、38、40。此時,第1驅動用活塞46係不會與第1覆蓋構件18及第3覆蓋構件38接觸,而於第1驅動室34內位移。此外,第2驅動用活塞48係不會與第2覆蓋構件20及第4覆蓋構件40接觸,而於第2驅動室36內位移。再者,增壓用活塞44係不會與第1覆蓋構件18及第2覆蓋構件20接觸,而於增壓室32內位移。
藉此,在將流體供給至第1至第4加壓室34a、34b、36a、36b、第1增壓室32a及第2增壓室32b,或排出流體時,可使第1驅動用活塞46、增壓用活塞44、第2驅動用活塞48及活塞桿42順暢地移動。
另外,在上述的說明中,雖已針對第1位置檢測感測器84a及第2位置檢測感測器84b檢測出第1驅動用活塞46之位置的情形進行了說明,但即使在第2驅動用缸體16的溝82埋設第1位置檢測感測器84a及第2位置檢測感測器84b,且於第2驅動用活塞48裝設永久磁鐵86,藉由第1位置檢測感測器84a及第2位置檢測感 測器84b檢測出第2驅動用活塞48的位置時,當然亦可獲得相同的效果。
[變形例的說明]
接著,一面參照第13至第16圖一面說明本實施形態之增壓裝置10的變形例(第1變形例的增壓裝置10A及第2變形例的增壓裝置10B)。另外,對於與增壓裝置10(參照第1圖至第11圖)相同的構成要素,係賦予相同參照符號,且省略其詳細的說明。
首先,參照第13圖及第14圖來說明第1變形例的增壓裝置10A。第1變形例的增壓裝置10A係在以下之點與增壓裝置10不同:第1電磁閥單元22及第2電磁閥單元26皆進行排出回流的動作,藉此使第1驅動用活塞46、增壓用活塞44及第2驅動用活塞48朝A方向移動,以作為第2種流體供給方式。另外,請注意在第1變形例中,係不同於增壓裝置10,不進行根據受壓面積之差之流體的供給動作。
為了實現第2種流體供給方式,第1變形例的增壓裝置10A係具有下列構成。亦即,在第1電磁閥單元22中,於連通第1加壓室34a與第2加壓室34b之第1排出回流流路70的途中,配設有屬於單動型之2位置3端口之三方閥的第5電磁閥120與第1壓力開關(switch)122(壓力感測器)。此外,在第2電磁閥單元26中,在連通第3加壓室36a與第4加壓室36b之第2排出回流流路 80的途中,配設有屬於單動型之2位置3端口之三方閥的第6電磁閥124與第2壓力開關126(壓力感測器)。
在第1電磁閥單元22中,第5電磁閥120係具有連接於第1加壓室34a的連接端口128、透過第1壓力開關122而連接於第2加壓室34b的連接端口130、及電磁線圈132。此外,第1壓力開關122係當透過第5電磁閥120而連通有第1加壓室34a與第2加壓室34b的情形下,檢測出流通於第1排出回流流路70之流體的壓力值已降低至預定的閾值時,將顯示其檢測結果的壓力信號透過第1連接器24而輸出至PLC30。PLC30係根據壓力信號的輸入,透過第1連接器24而控制電磁線圈132。
另一方面,在第2電磁閥單元26中,第6電磁閥124係具有連接於第3加壓室36a的連接端口134、透過第2壓力開關126而連接於第4加壓室36b的連接端口136、及電磁線圈138。此外,第2壓力開關126係當透過第6電磁閥124而連通有第3加壓室36a與第4加壓室36b的情形下,檢測出流通於第2排出回流流路80之流體的壓力值已降低至預定的閾值時,將顯示其檢測結果的壓力信號,透過第2連接器28而輸出至PLC30。PLC30係根據壓力信號的輸入,透過第2連接器28而控制電磁線圈138。
再者,在第1變形例中,如第13圖所示,係當在流體供給(蓄積)至第2增壓室32b的狀態下,將流體從流體供給機構52供給至第1增壓室32a時,首先,從 PLC30供給控制信號至第2連接器28。藉此,使電磁線圈138被激磁(第1位置),2個連接端口134、136被連接,因此第3加壓室36a與第4加壓室36b連通。此時,由於不進行從PLC30將控制信號供給至第1連接器24,因此電磁線圈132係為消磁狀態(第2位置),2個連接端口128、130被連接,第1加壓室34a與第2加壓室34b相連通。
結果,第1加壓室34a的流體係被排出至第1排出回流流路70,且透過2個連接端口128、130及第1壓力開關122而供給至第2加壓室34b。第1驅動用活塞46係因供給至第2加壓室34b之流體的壓力而被推壓至第1加壓室34a側。此外,第4加壓室36b的流體係被排出至第2排出回流流路80,且透過第2壓力開關126及2個連接端口134、136而供給至第3加壓室36a。第2驅動用活塞48係因供給至第3加壓室36a之流體的壓力而被推壓至第4加壓室36b側。
因此,在第13圖之例中,第1驅動用活塞46、增壓用活塞44、第2驅動用活塞48及活塞桿42係由於流體供給至第1增壓室32a、第2加壓室34b及第3加壓室36a,而一體地朝A2方向位移。藉此,第2增壓室32b內的流體被增壓而被排出至槽90。
流通於第1排出回流流路70及第2排出回流流路80之各流體的壓力,係隨著時間經過而降低。再者,當第1壓力開關122檢測出流通於第1排出回流流路70之流體的壓力降低至預定的閾值時,該第1壓力開關122 係以該檢測結果作為壓力信號,且透過第1連接器24而輸出至PLC30。此外,當第2壓力開關126檢測出流通於第2排出回流流路80之流體的壓力降低至預定的閾值時,該第2壓力開關126係以該檢測結果作為壓力信號,且透過第2連接器28而輸出至PLC30。
當從第1壓力開關122及第2壓力開關126輸入各壓力信號時,PLC30係判斷為由於透過第1排出回流流路70及第2排出回流流路80之流體的供給,第1驅動用活塞46、增壓用活塞44、第2驅動用活塞48及活塞桿42會分別位移至第1驅動室34、增壓室32及第2驅動室36之A2方向的端部附近。再者,PLC30係停止控制信號對於第2連接器28的供給,並且開始從PLC30供給控制信號至第1連接器24。藉此,電磁線圈132成為激磁狀態(第1位置),2個連接端口128、130被阻斷,停止從第1加壓室34a供給流體至第2加壓室34b。另一方面,電磁線圈138成為消磁狀態(第2位置),2個連接端口134、136被阻斷,停止從第4加壓室36b供給流體至第3加壓室36a。
接著,如第14圖所示,在流體以第13圖的動作已供給至第1增壓室32a的狀態下,即使將流體從流體供給機構52供給至第2增壓室32b時,首先,PLC30亦停止透過第1連接器24將控制信號供給至電磁線圈132,並且開始透過第2連接器28將控制信號供給至電磁線圈138。藉此,電磁線圈132成為消磁狀態(第2位置),2個連接端口128、130被連接,第1加壓室34a與第2加 壓室34b連通。此外,電磁線圈138係成為激磁狀態(第1位置),2個連接端口134、136被連接,第3加壓室36a與第4加壓室36b相連通。
結果,不同於第13圖之例,第2加壓室34b的流體係被排出至第1排出回流流路70,且透過第1壓力開關122及連接端口128、130而供給至第1加壓室34a。第1驅動用活塞46係因供給至第1加壓室34a的壓力而被推壓至第2加壓室34b側。此外,第3加壓室36a的流體係被排出至第2排出回流流路80,且透過2個連接端口134、136及第2壓力開關126而供給至第4加壓室36b。第2驅動用活塞48係因供給至第4加壓室36b之流體的壓力而被推壓至第3加壓室36a側。
因此,在第14圖之例中,第1驅動用活塞46、增壓用活塞44、第2驅動用活塞48及活塞桿42係由於流體供給至第2增壓室32b、第1加壓室34a及第4加壓室36b,而一體地朝A1方向位移。藉此,第1增壓室32a內的流體係被增壓而被排出至槽90。
此情形下,第1壓力開關122亦於流通於第1排出回流流路70之流體的壓力降低至閾值時,透過第1連接器24而將壓力信號輸出至PLC30。此外,第2壓力開關126亦於流通於第2排出回流流路80之流體的壓力降低至閾值時,透過第2連接器28而將壓力信號輸出至PLC30。當從第1壓力開關122及第2壓力開關126輸入各壓力信號時,PLC30係判斷為第1驅動用活塞46、增壓 用活塞44、第2驅動用活塞48及活塞桿42分別位移至第1驅動室34、增壓室32及第2驅動室36之A1方向的端部附近,停止對於第2連接器28供給控制信號,並且開始從PLC30供給控制信號至第1連接器24。藉此,電磁線圈132成為激磁狀態(第1位置),2個連接端口128、130被阻斷,停止從第2加壓室34b供給流體至第1加壓室34a。另一方面,電磁線圈138係成為消磁狀態(第2位置),2個連接端口134、136被阻斷,停止從第3加壓室36a供給流體至第4加壓室36b。
再者,在第1變形例的增壓裝置10A中,係根據第1壓力開關122及第2壓力開關126的檢測結果(壓力信號),切換從PLC30對於電磁線圈132、138之控制信號的供給,藉此可使第1驅動用活塞46、增壓用活塞44、第2驅動用活塞48及活塞桿42朝A1方向及A2方向往返移動,而交替地進行第13圖及第14圖所示的增壓動作。藉此,在增壓裝置10A中,亦與增壓裝置10同樣地,可使從外部的流體供給源所供給之流體的壓力值,最大增壓至3倍的壓力值,且將增壓後的流體從第1增壓室32a及第2增壓室32b交替地透過輸出端口56而輸出至槽90。
如此,在第1變形例的增壓裝置10A中,由於更具有檢測從一方的加壓室排出而供給至另一方之加壓室之流體的壓力的第1壓力開關122及第2壓力開關126,因此第1電磁閥單元22及第2電磁閥單元26係可分別根據第1壓力開關122及第2壓力開關126的檢測結果, 而順暢地進行從一方之加壓室所排出之流體開始供給或停止供給至另一方的加壓室。因此,在增壓裝置10A中,係與使用第1位置檢測感測器84a及第2位置檢測感測器84b的情形同樣地,可效率良好地進行供給至第1增壓室32a及第2增壓室32b之流體的增壓。另外,在增壓裝置10A亦可並設第1位置檢測感測器84a及第2位置檢測感測器84b,PLC30係除了第1壓力開關122及第2壓力開關126的檢測結果外,還一併加上第1位置檢測感測器84a及第2位置檢測感測器84b的檢測結果,來控制第1電磁閥單元22及第2電磁閥單元26。
接著參照第15圖及第16圖來說明第2變形例的增壓裝置10B。第2變形例的增壓裝置10B係在下列之點與前述的增壓裝置10、10A不同:由第1電磁閥單元22及第2電磁閥單元26進行排出回流的動作時,將蓄積於一方之加壓室之流體的一部分供給至另一方的加壓室,並且將其他的一部分排出至外部,藉此使第1驅動用活塞46、增壓用活塞44及第2驅動用活塞48朝A方向移動,以作為第3種流體供給方式。另外,請注意在第2變形例中,亦不同於增壓裝置10,不進行根據受壓面積之差之流體的供給動作。
為了實現第3種流體供給方式,第2變形例的增壓裝置10B係具有下列構成。亦即,第1電磁閥單元22係包含4方向5端口的第7電磁閥140、第1止回閥142及第1節流閥144而構成。此外,第2電磁閥單元26 係包含4方向5端口的第8電磁閥146、第2止回閥148及第2節流閥150而構成。
在第1電磁閥單元22中,第7電磁閥140係具有連接於第1加壓室34a的第1連接端口152、連接於第2加壓室34b的第2連接端口154、透過第1止回閥142而連接於第2加壓室34b的第3連接端口156、透過第1節流閥144而連接於排出端口68a的第4連接端口158、連接於流體供給機構52的第5連接端口160、及電磁線圈162。第1止回閥142係設於第1排出回流流路70的途中,且容許流體從第2加壓室34b往第1加壓室34a的流通,另一方面,阻止流體從第1加壓室34a往第2加壓室34b的流通。第1節流閥144係為可調整透過排出端口68a而被排出至外部之流體之量的可變節流閥。
另一方面,在第2電磁閥單元26中,第8電磁閥146係與第7電磁閥140同樣地具有連接於第3加壓室36a的第1連接端口164、連接於第4加壓室36b的第2連接端口166、透過第2止回閥148而連接於第4加壓室36b的第3連接端口168、透過第2節流閥150而連接於排出端口68b的第4連接端口170、連接於流體供給機構52的第5連接端口172、及電磁線圈174。第2止回閥148係設於第2排出回流流路80的途中,且容許流體從第4加壓室36b往第3加壓室36a的流通,另一方面,阻止流體從第3加壓室36a往第4加壓室36b的流通。第2節流閥150係為可調整透過排出端口68b而被排出至外部 之流體之量的可變節流閥。
再者,在第2變形例中,如第15圖所示,在流體供給(蓄積)至第2增壓室32b的狀態下,將流體從流體供給機構52供給至第1增壓室32a時,首先,從PLC30供給控制信號至第1連接器24及第2連接器28。藉此,使電磁線圈162、174分別被激磁(第1位置)。藉此,在第7電磁閥140中,第1連接端口152與第4連接端口158連接,並且第2連接端口154與第5連接端口160相連接。另一方面,在第8電磁閥146中,第1連接端口164與第3連接端口168連接,並且第2連接端口166與第4連接端口170連接。
結果,在第1電磁閥單元22中,流體從流體供給機構52透過第5連接端口160及第2連接端口154而供給至第2加壓室34b,並且流體從第1加壓室34a透過第1連接端口152、第4連接端口158、第1節流閥144及排出端口68a被排出至外部。因此,第1驅動用活塞46係因供給至第2加壓室34b之流體的壓力而被推壓至第1加壓室34a側。
此外,在第2電磁閥單元26中,關於從第4加壓室36b所排出之流體中之一部分的流體,係透過第2排出回流流路80的第2止回閥148、第3連接端口168及第1連接端口164而供給至第3加壓室36a,至於其他一部分的流體,則透過第2連接端口166、第4連接端口170、第2節流閥150及排出端口68b而排出至外部。藉此,第 2驅動用活塞48係因供給至第3加壓室36a之流體的壓力而被推壓至第4加壓室36b側。
因此,在第15圖之例中,第1驅動用活塞46、增壓用活塞44、第2驅動用活塞48及活塞桿42係藉由流體對於第1增壓室32a、第2加壓室34b及第3加壓室36a的供給,而一體地朝A2方向位移。藉此,第2增壓室32b內的流體係被增壓而被排出至槽90。
另外,當第3加壓室36a內之流體的壓力與第4加壓室36b內之流體的壓力大致相等時,會因為第2止回閥148的作用,而停止從第4加壓室36b供給流體至第3加壓室36a。結果,第4加壓室36b內的流體,係透過第2連接端口166、第4連接端口170、第2節流閥150及排出端口68b而排出至外部。
如此一來,第1驅動用活塞46、增壓用活塞44、第2驅動用活塞48及活塞桿42朝A2方向側位移,當流體供給(蓄積)至第1增壓室32a時,接著,PLC30即停止供給控制信號至第1連接器24及第2連接器28。藉此,第2壓力開關126、174係分別切換為消磁狀態(第16圖所示之第2位置)。藉此,在第7電磁閥140中,係將第1連接端口152與第3連接端口156予以連接,並且將第2連接端口154與第4連接端口158予以連接。另一方面,在第8電磁閥146中,係將第1連接端口164與第4連接端口170予以連接,並且將第2連接端口166與第5連接端口172予以連接。
結果,在第1電磁閥單元22中,關於從第2加壓室34b所排出之流體中之一部分的流體,係透過第1排出回流流路70的第1止回閥142、第3連接端口156及第1連接端口152而供給至第1加壓室34a,至於其他一部分的流體,則透過第2連接端口154、第4連接端口158、第1節流閥144及排出端口68a而排出至外部。藉此,第1驅動用活塞46係因供給至第1加壓室34a之流體的壓力而被推壓至第2加壓室34b側。
此外,在第2電磁閥單元26中,流體從流體供給機構52透過第5連接端口172及第2連接端口166而供給至第4加壓室36b,並且流體從第3加壓室36a透過第1連接端口164、第4連接端口170、第2節流閥150及排出端口68b而排出至外部。因此,第2驅動用活塞48係因供給至第4加壓室36b之流體的壓力而被推壓至第3加壓室36a側。
因此,在第16圖之例中,第1驅動用活塞46、增壓用活塞44、第2驅動用活塞48及活塞桿42係由於流體對於第2增壓室32b、第1加壓室34a及第4加壓室36b的供給,而一體地朝A1方向位移。藉此,第1增壓室32a內的流體係被增壓而被排出至槽90。
另外,當第1加壓室34a內之流體的壓力與第2加壓室34b內之流體的壓力大致相等時,會因為第1止回閥142的作用,而停止從第2加壓室34b供給流體至第1加壓室34a。結果,第2加壓室34b內的流體係透過 第2連接端口154、第4連接端口158、第1節流閥144及排出端口68a而排出至外部。
再者,在第2變形例的增壓裝置10B中,係交替地進行控制信號從PLC30開始或停止供給至電磁線圈162、174,藉此可使第1驅動用活塞46、增壓用活塞44、第2驅動用活塞48及活塞桿42朝A1方向及A2方向往返移動,而交替地進行第15圖及第16圖所示的增壓動作。藉此,在增壓裝置10B中,亦與增壓裝置10、10A同樣地,可使從外部之流體供給源所供給之流體的壓力值,最大增壓至3倍的壓力值,且將增壓後的流體從第1增壓室32a及第2增壓室32b交替地透過輸出端口56而輸出至槽90。
如此,在第2變形例的增壓裝置10B中,由於蓄積於一方之加壓室的流體會朝向另一方的加壓室供給並且排出至外部,因此另一方之加壓室的壓力會增加,並且可使一方之加壓室的壓力急速地減少。藉此,除了前述之增壓裝置10的效果之外,還可使第1驅動用活塞46、增壓用活塞44及第2驅動用活塞48順暢地移動,並且可謀求增壓裝置10B的高壽命化。
由於根據控制信號從PLC30供給至第7電磁閥140及第8電磁閥146,可確實且效率良好地切換流體的供給及排出的動作或所排出之流體的供給動作,因此可容易地實現第1驅動用活塞46、增壓用活塞44及第2驅動用活塞48之順暢的移動、及增壓裝置10B的長壽命 化。而且,由於為包含第1止回閥142及第2止回閥148之簡單的電路構成,因此可謀求增壓裝置10B整體的簡化。
另外,本發明不限定於上述的實施形態,只要不脫離本發明的要旨,當然可採用各種構成。

Claims (18)

  1. 一種增壓裝置(10、10A、10B),係具有:增壓室(32);第1驅動室(34),設於該增壓室(32)之一端側;第2驅動室(36),設於該增壓室(32)之另一端側;活塞桿(42),貫通前述增壓室(32)而延伸至前述第1驅動室(34)及前述第2驅動室(36);增壓用活塞(44),在前述增壓室(32)內連結於前述活塞桿(42),藉此將前述增壓室(32)區隔為前述第1驅動室(34)側的第1增壓室(32a)與前述第2驅動室(36)側的第2增壓室(32b);第1驅動用活塞(46),在前述第1驅動室(34)內連結於前述活塞桿(42)的一端,藉此將前述第1驅動室(34)區隔為前述第1增壓室(32a)側的第1加壓室(34a)與距離前述第1增壓室(32a)較遠的第2加壓室(34b);第2驅動用活塞(48),在前述第2驅動室(36)內連結於前述活塞桿(42)的另一端,藉此將前述第2驅動室(36)區隔為前述第2增壓室(32b)側的第3加壓室(36a)與距離前述第2增壓室(32b)較遠的第4加壓室(36b);流體供給機構(52),將流體供給至前述第1增壓室(32a)及前述第2增壓室(32b)中之至少一方;第1排出回流機構(22),將從前述第1加壓室(34a)所排出的流體供給至前述第2加壓室(34b),或是將從前述第2加壓室(34b)所排出的流體供給至前述第1加 壓室(34a);及第2排出回流機構(26),將從前述第3加壓室(36a)所排出的流體供給至前述第4加壓室(36b),或是將從前述第4加壓室(36b)所排出的流體供給至前述第3加壓室(36a)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之增壓裝置(10、10A、10B),其中,當流體從前述流體供給機構(52)供給至前述第1增壓室(32a)時,至少由前述第1排出回流機構(22)將從前述第1加壓室(34a)所排出的流體供給至前述第2加壓室(34b),或是由前述第2排出回流機構(26)將從前述第4加壓室(36b)所排出的流體供給至前述第3加壓室(36a);另一方面,當流體從前述流體供給機構(52)供給至前述第2增壓室(32b)時,至少由前述第2排出回流機構(26)將從前述第3加壓室(36a)所排出的流體供給至前述第4加壓室(36b),或是由前述第1排出回流機構(22)係將從前述第2加壓室(34b)所排出的流體供給至前述第1加壓室(34a)。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之增壓裝置(10),其中,當流體從前述流體供給機構(52)供給至前述第1增壓室(32a)時,前述第1排出回流機構(22)係根據前述第1驅動用活塞(46)中之前述第1加壓室(34a)側之受壓面積與前述第2加壓室(34b)側之受壓面積的差,而將從前述第1加壓室(34a)所排出的流體供給至前述第2加 壓室(34b),而且,前述第2排出回流機構(26)係將流體供給至前述第3加壓室(36a)並且從前述第4加壓室(36b)排出流體;另一方面,當流體從前述流體供給機構(52)供給至前述第2增壓室(32b)時,前述第1排出回流機構(22)係將流體供給至前述第1加壓室(34a)並且從前述第2加壓室(34b)排出流體,而且,前述第2排出回流機構(26)係根據前述第2驅動用活塞(48)中之前述第3加壓室(36a)側之受壓面積與前述第4加壓室(36b)側之受壓面積的差,而將從前述第3加壓室(36a)所排出的流體供給至前述第4加壓室(36b)。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之增壓裝置(10),其中,前述第1排出回流機構(22)係包含電磁閥(22a、22b)而構成者,該電磁閥(22a、22b)係將從外部供給至前述流體供給機構(52)的流體供給至前述第1加壓室(34a),並且將前述第2加壓室(34b)的流體排出至外部,另一方面,將從前述第1加壓室(34a)所排出的流體供給至前述第2加壓室(34b);前述第2排出回流機構(26)係包含電磁閥(26a、26b)而構成者,該電磁閥(26a、26b)係將從外部供給至前述流體供給機構(52)的流體供給至前述第3加壓室(36a),並且將前述第4加壓室(36b)的流體排出至外部,另一方面,將從前述第3加壓室(36a)所排出的流體供給至前述第4加壓室(36b)。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之增壓裝置(10),其中,前述第1排出回流機構(22)係包含連接於前述第1加壓室(34a)的第1電磁閥(22a)、連接於前述第2加壓室(34b)的第2電磁閥(22b)、及連接前述第1電磁閥(22a)與前述第2電磁閥(22b)的第1排出回流流路(70)而構成者;在前述第1電磁閥(22a)及前述第2電磁閥(22b)的第1位置,前述第1加壓室(34a)及前述第2加壓室(34b)係透過前述第1排出回流流路(70)而連通;在前述第1電磁閥(22a)及前述第2電磁閥(22b)的第2位置,前述第1加壓室(34a)係連通於前述流體供給機構(52),並且前述第2加壓室(34b)係連通於外部;前述第2排出回流機構(26)係包含連接於前述第3加壓室(36a)的第3電磁閥(26a)、連接於前述第4加壓室(36b)的第4電磁閥(26b)、及連接前述第3電磁閥(26a)與前述第4電磁閥(26b)的第2排出回流流路(80)而構成者;在前述第3電磁閥(26a)及前述第4電磁閥(26b)的第1位置,前述第3加壓室(36a)及前述第4加壓室(36b)係透過前述第2排出回流流路(80)而連通;在前述第3電磁閥(26a)及前述第4電磁閥(26b)的第2位置,前述第3加壓室(36a)係連通於前述流體供給機構(52),並且前述第4加壓室(36b)連通於外部。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之增壓裝置(10A),其中,當流體從前述流體供給機構(52)供給至前述第1增壓室 (32a)時,前述第1排出回流機構(22)係將從前述第1加壓室(34a)所排出的流體供給至前述第2加壓室(34b),並且前述第2排出回流機構(26)係將從前述第4加壓室(36b)所排出的流體供給至前述第3加壓室(36a);另一方面,當流體從前述流體供給機構(52)供給至前述第2增壓室(32b)時,前述第1排出回流機構(22)係將從前述第2加壓室(34b)所排出的流體供給至前述第1加壓室(34a),並且前述第2排出回流機構(26)係將從前述第3加壓室(36a)所排出的流體供給至前述第4加壓室(36b)。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之增壓裝置(10A),其中,前述第1排出回流機構(22)係包含三方閥的第5電磁閥(120)而構成者,該第5電磁閥(120)係在第1位置阻斷前述第1加壓室(34a)與前述第2加壓室(34b),另一方面,在第2位置中連通前述第1加壓室(34a)與前述第2加壓室(34b);前述第5電磁閥(120)係藉由切換阻斷狀態與連通狀態,而將從前述第1加壓室(34a)所排出的流體供給至前述第2加壓室(34b),或者將從前述第2加壓室(34b)所排出的流體供給至前述第1加壓室(34a);前述第2排出回流機構(26)係包含三方閥的第6電磁閥(124)而構成者,該第6電磁閥(124)係在第1位置連通前述第3加壓室(36a)與前述第4加壓室(36b),另一方面,在第2位置阻斷前述第3加壓室(36a)與前 述第4加壓室(36b);前述第6電磁閥(124)係切換阻斷狀態與連通狀態,藉此將從前述第3加壓室(36a)所排出的流體供給至前述第4加壓室(36b),或者將從前述第4加壓室(36b)所排出的流體供給至前述第3加壓室(36a)。
  8. 如申請專利範圍第2項所述之增壓裝置(10B),其中,當流體從前述流體供給機構(52)供給至前述第1增壓室(32a)時,前述第1排出回流機構(22)係從前述第1加壓室(34a)排出流體並且將流體供給至前述第2加壓室(34b),而且,前述第2排出回流機構(26)係將從前述第4加壓室(36b)所排出之流體的一部分供給至前述第3加壓室(36a),同時將其他的一部分排出至外部;另一方面,當流體從前述流體供給機構(52)供給至前述第2增壓室(32b)時,前述第1排出回流機構(22)係將從前述第2加壓室(34b)所排出之流體的一部分供給至前述第1加壓室(34a),同時將其他的一部分排出至外部,而且,前述第2排出回流機構(26)係從前述第3加壓室(36a)排出流體並且將流體供給至前述第4加壓室(36b)。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之增壓裝置(10B),其中,前述第1排出回流機構(22)係包含第7電磁閥(140)而構成者,該第7電磁閥(140)係將從外部供給至前述流體供給機構(52)的流體供給至前述第2加壓室(34b),並且將前述第1加壓室(34a)的流體排出至外部,另一方面, 將從前述第2加壓室(34b)所排出之流體的一部分供給至前述第1加壓室(34a),同時將其他的一部分排出至外部;前述第2排出回流機構(26)係包含第8電磁閥(146)而構成者,該第8電磁閥(146)係將從外部供給至前述流體供給機構(52)的流體供給至前述第4加壓室(36b),並且將前述第3加壓室(36a)的流體排出至外部,另一方面,將從前述第4加壓室(36b)所排出之流體的一部分供給至前述第3加壓室(36a),同時將其他的一部分排出至外部。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之增壓裝置(10B),其中,前述第1排出回流機構(22)係包含4方向5端口的前述第7電磁閥(140)、及第1止回閥(142)而構成者;前述第7電磁閥(140)係在第1位置使前述第1加壓室(34a)連通於外部並且使前述第2加壓室(34b)連通於前述流體供給機構(52),另一方面,在第2位置使前述第2加壓室(34b)透過前述第1止回閥(142)而連通於前述第1加壓室(34a)並且連通於外部;前述第2排出回流機構(26)係包含4方向5端口的前述第8電磁閥(146)、及第2止回閥(148)而構成者;前述第8電磁閥(146)係在第1位置使前述第4加壓室(36b)透過前述第2止回閥(148)而連通於前述第3加壓室(36a)並且連通於外部,另一方面,在第2位置使前述第3加壓室(36a)連通於外部並且使前述第4加 壓室(36b)連通於前述流體供給機構(52)。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之增壓裝置(10、10A、10B),更具有位置檢測感測器(84a、84b),該位置檢測感測器(84a、84b)係檢測出前述第1驅動用活塞(46)或前述第2驅動用活塞(48)的位置;前述第1排出回流機構(22)及前述第2排出回流機構(26)係分別根據前述位置檢測感測器(84a、84b)的檢測結果,將從一方的加壓室所排出的流體供給至另一方的加壓室。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之增壓裝置(10、10A、10B),其中,前述位置檢測感測器(84a、84b)係為第1位置檢測感測器(84a)與第2位置檢測感測器(84b),該第1位置檢測感測器(84a)係檢測出前述第1驅動用活塞(46)或前述第2驅動用活塞(48)到達前述第1驅動室(34)或前述第2驅動室(36)的一端側一事,該第2位置檢測感測器(84b)係檢測出前述第1驅動用活塞(46)或前述第2驅動用活塞(48)到達前述第1驅動室(34)或前述第2驅動室(36)的另一端側一事。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之增壓裝置(10、10A、10B),其中,前述位置檢測感測器(84a、84b)係為藉由檢測由裝設於前述第1驅動用活塞(46)或前述第2驅動用活塞(48)之磁鐵(86)所產生的磁性,而檢測出前述第1驅動用活塞(46)或前述第2驅動用活塞(48)之位置的磁性感測器。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之增壓裝置(10A),更具有壓力感測器(122、126),該壓力感測器(122、126)係檢測從一方的加壓室排出而供給至另一方的加壓室之流體的壓力;前述第1排出回流機構(22)及前述第2排出回流機構(26)係分別根據前述壓力感測器(122、126)的檢測結果,而停止從一方的加壓室排出的流體供給至另一方的加壓室一事。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之增壓裝置(10),其中,前述流體供給機構(52)係包含止回閥(52c、52d)而構成者,該止回閥(52c、52d)係阻止流體從前述第1增壓室(32a)及前述第2增壓室(32b)逆流。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之增壓裝置(10),更具有流體輸出機構(58),該流體輸出機構(58)係將在前述第1增壓室(32a)或前述第2增壓室(32b)所增壓的流體輸出至外部;前述流體輸出機構(58)係包含止回閥(58c、58d)而構成者,該止回閥(58c、58d)係阻止流體逆流至前述第1增壓室(32a)及前述第2增壓室(32b)。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之增壓裝置(10、10A、10B),其中,前述第1驅動室(34)之徑方向的尺寸、及前述第2驅動室(36)之徑方向的尺寸,係比前述增壓室(32)之徑方向的尺寸小。
  18. 如申請專利範圍第1項所述之增壓裝置(10、10A、10B), 其中,在前述第1增壓室(32a)與前述第1加壓室(34a)之間插設有第1覆蓋構件(18);在前述第2增壓室(32b)與前述第3加壓室(36a)之間插設有第2覆蓋構件(20);在距離前述第1覆蓋構件(18)較遠之前述第2加壓室(34b)的端部係配設有第3覆蓋構件(38);在距離前述第2覆蓋構件(20)較遠之前述第4加壓室(36b)的端部係配設有第4覆蓋構件(40);前述第1驅動用活塞(46)係不會與前述第1覆蓋構件(18)及前述第3覆蓋構件(38)接觸,而於前述第1驅動室(34)內位移;前述第2驅動用活塞(48)係不會與前述第2覆蓋構件(20)及前述第4覆蓋構件(40)接觸,而於前述第2驅動室(36)內位移;前述增壓用活塞(44)係不會與前述第1覆蓋構件(18)及前述第2覆蓋構件(20)接觸,而於前述增壓室(32)內位移。
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