JP6649400B2 - Hydraulic cylinder with integrated booster pump - Google Patents
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Description
本発明は油圧シリンダに関するもので、特にブースターポンプを一体に備えた油圧シリンダに関するものである。 The present invention relates to a hydraulic cylinder, and more particularly, to a hydraulic cylinder integrally provided with a booster pump.
一般的に、ブースターポンプ装置は、ブースターポンプを作動油貯蔵タンクに付着して作動する構造になっており、低負荷時にもブースターポンプのみで動作される。そのため、シリンダのピストンロッドの作動が遅れ、多くのエネルギーを消費する欠点を有している。 Generally, a booster pump device is configured to operate by attaching a booster pump to a hydraulic oil storage tank, and is operated only by the booster pump even at a low load. Therefore, there is a disadvantage that the operation of the piston rod of the cylinder is delayed and a large amount of energy is consumed.
また、油圧式増圧器(特許文献1)は低負荷時にピストンロッドを高速前進させる一方、高負荷時には高出力を出すように設計されており、シリンダごとにオーダーメード型に製作しなければならならない。
Also, the hydraulic pressure intensifier (Patent Document 1) is designed so that the piston rod moves forward at a high load at a low load, and outputs a high output at a high load. Therefore, each cylinder must be manufactured in a custom-made type. .
本発明は油圧シリンダの低負荷時に増圧比の低い空圧で動作されるブースターと共に、油圧シリンダの高負荷時に増圧比の高いブースターポンプを一体に備えた油圧装置を提供することにその目的がある。 An object of the present invention is to provide a hydraulic device integrally provided with a booster pump having a high boosting ratio when the hydraulic cylinder is under a high load, together with a booster that is operated at a low boost pressure when the hydraulic cylinder is under a low load. .
前述の目的を達成するために、本発明に係るブースターポンプを一体に備えた油圧シリンダは、下側に第1空圧作動室と上側に第1油圧作動室を備え、その内部に作動ピストンが配置され、第1空圧作動室の下側に第1空圧通路が形成され、第1空圧作動室の上側に第2空圧通路が形成され、第1油圧作動室の上側に隣接して第1油圧通路と上部に小径の穴を備える下部シリンダと;その内部に増圧ピストンとスライド型ピストンが配置される共に、スライド型ピストンによって下側に穴と流体連通可能に連結された第2油圧作動室が形成され、上側に第2空圧作動室が形成され、第2油圧作動室の下側には第2油圧通路が形成される上部シリンダ;その内部に第1空圧通路と相互連通する第3空圧通路、第2空圧作動室との相互連通を可能にする第6空圧通路、2つのチェックバルブにより開閉される第5空圧通路、及び内部空間の圧縮空気を排出する第4圧縮空気排出通路が形成され、内部空間に配置されて圧縮空気の流れを制御する第1バルブスプールを備え、上部シリンダの第2空圧作動室の上端部に設けられる第1マスタバルブ;第3空圧作動室、第3油圧作動室、及び第4油圧作動室を備え、その内部にはポンプピストンが配置され、ポンプピストンによって下側に後進用空圧作動室が形成され、上側に前進用空圧作動室が形成され、第3空圧作動室は、その下部に第9空圧通路とポンプピストンの接触により開閉される第2バルブロッドを備え、その上部にポンプピストンの接触により開閉される第1バルブロッドを備え、第3油圧作動室は第3チェックバルブにより開閉される第3油圧通路と、第4チェックバルブにより開閉される第4油圧通路が内部に形成され、第4油圧作動室は第5チェックバルブにより開閉される第5油圧通路と、第6チェックバルブにより開閉される第6油圧通路が内部に形成されている第2本体部;及びその内部に第1バルブロッドを介して前進用空圧作動室と連通する第11空圧通路、第9空圧通路と相互連通する第10空圧通路、第3空圧作動室との相互連通を可能にする第7空圧通路、第2マスタバルブの内部空間で第1バルブロッドまで連通する第12空圧通路、及び第2マスタバルブの内部空間に圧縮空気の流入を許容する第13空圧通路が形成され、内部空間に配置されて圧縮空気の流れを制御する第2バルブスプールを備え、第3空圧作動室の上端部に設けられる第2マスタバルブ;を含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a hydraulic cylinder integrally provided with a booster pump according to the present invention includes a first pneumatic working chamber on a lower side and a first hydraulic working chamber on an upper side, and a working piston therein. A first pneumatic passage is formed below the first pneumatic working chamber, a second pneumatic passage is formed above the first pneumatic working chamber, and is adjacent to an upper side of the first hydraulic working chamber. And a lower cylinder having a first hydraulic passage and a small-diameter hole in an upper part; a pressure-intensifying piston and a slide-type piston disposed in the lower cylinder; An upper cylinder in which a second hydraulic working chamber is formed, a second pneumatic working chamber is formed on the upper side, and a second hydraulic passage is formed below the second hydraulic working chamber; Enables mutual communication with the third pneumatic passage and the second pneumatic working chamber that communicate with each other A sixth pneumatic passage, a fifth pneumatic passage opened and closed by two check valves, and a fourth compressed air discharge passage for discharging the compressed air in the internal space are formed. A first master valve provided at the upper end of the second pneumatic operating chamber of the upper cylinder; a third pneumatic operating chamber, a third hydraulic operating chamber, and a fourth hydraulic operating chamber. A pump piston is disposed therein, a reverse pneumatic operating chamber is formed on the lower side by the pump piston, a forward pneumatic operating chamber is formed on the upper side, and the third pneumatic operating chamber has a lower part. A second valve rod which is opened and closed by contact of the ninth pneumatic passage with the pump piston, a first valve rod which is opened and closed by contact of the pump piston, and a third hydraulic operating chamber is provided with a third check valve. By A third hydraulic passage that is opened and closed, and a fourth hydraulic passage that is opened and closed by a fourth check valve are formed therein, and the fourth hydraulic working chamber has a fifth hydraulic passage that is opened and closed by a fifth check valve, and a sixth check valve. A second main body having a sixth hydraulic passage opened and closed by a valve formed therein; and an eleventh pneumatic passage communicating with the forward pneumatic working chamber via a first valve rod therein, a ninth air passage A tenth pneumatic passage communicating with the pressure passage, a seventh pneumatic passage enabling mutual communication with the third pneumatic working chamber, and a twelfth air communicating with the first valve rod in the internal space of the second master valve. A thirteenth air pressure passage for allowing compressed air to flow into the internal space of the pressure passage and the second master valve; a second valve spool disposed in the internal space to control a flow of the compressed air; Installed at the upper end of the pneumatic chamber A second master valve.
本発明において、作動ピストンは動作ロッド、ピストンリング、及びガイドロッドで構成されることが好ましい。 In the present invention, the working piston is preferably composed of a working rod, a piston ring, and a guide rod.
ピストンリングは第1空圧通路と第2空圧通路との間に配置されることができる。 The piston ring may be disposed between the first pneumatic passage and the second pneumatic passage.
スライド型ピストンは増圧ピストンのピストンロッドの長さ方向に沿ってスライド可能に配置され、スライド型ピストンはスプリングにより増圧ピストンに弾発支持されることが好ましい。 It is preferable that the slide-type piston is slidably disposed along the length direction of the piston rod of the pressure-intensifying piston, and that the slide-type piston is elastically supported by the pressure-intensifying piston by a spring.
ポンプピストンのピストンロッドは第3空圧作動室、第3油圧作動室、及び第4油圧作動室の内部に移動可能に伸びていることが好ましい。 Preferably, the piston rod of the pump piston extends movably into the third pneumatic working chamber, the third hydraulic working chamber, and the fourth hydraulic working chamber.
第4油圧通路と第6油圧通路は第2油圧通路と連通可能に連結されており、第3油圧通路と第5油圧通路は第1油圧通路と連通可能に連結されていることができる。 The fourth hydraulic passage and the sixth hydraulic passage may be communicably connected to the second hydraulic passage, and the third hydraulic passage and the fifth hydraulic passage may be communicably connected to the first hydraulic passage.
第1バルブロッドは第1加圧バネを備え、第2バルブロッドは第2加圧バネを備えることが好ましい。 Preferably, the first valve rod comprises a first pressure spring and the second valve rod comprises a second pressure spring.
第2本体部は第2バルブロッドに圧縮空気を供給する第8空圧通路と、第2バルブロッドを介して圧縮空気を排出する第14圧縮空気排出通路を備えることができる。 The second main body may include an eighth air pressure passage for supplying compressed air to the second valve rod and a fourteenth compressed air discharge passage for discharging compressed air through the second valve rod.
上部シリンダは下部シリンダの上側に流体連通可能に一列に配列されることができる。 The upper cylinder can be arranged in a row above the lower cylinder so as to be in fluid communication.
上部シリンダの増圧ピストンは下部シリンダの作動ピストンと同軸線上に配列されることが好ましい。 The booster piston of the upper cylinder is preferably arranged coaxially with the working piston of the lower cylinder.
上部シリンダは下部シリンダと平行に配列されることができる。 The upper cylinder can be arranged parallel to the lower cylinder.
上部シリンダの増圧ピストンは下部シリンダの作動ピストンと両軸線上に配列されることが好ましい。 The pressure boosting piston of the upper cylinder is preferably arranged on both axes with the working piston of the lower cylinder.
第5空圧通路は空圧の順方向又は逆方向の流動の流れによって個別に開閉可能に2つのチェックバルブを備えることが好ましい。 The fifth pneumatic passage preferably includes two check valves that can be individually opened and closed by a pneumatic forward or reverse flow.
本発明の特徴及び利点は添付図面に基づいた次の詳細な説明により一層明白になる。 The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description, taken in conjunction with the accompanying drawings.
これに先立って、本明細書及び請求の範囲に使われた用語や単語は通常的で、かつ辞典的な意味として解釈されてはならず、発明者が自分の発明を最善の方法により説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に立って本発明の技術的思想に符合する意味と概念として解釈されなければならない。 Prior to this, the terms and words used in the specification and claims should not be construed as ordinary and lexicographical meanings, and the inventor describes his invention in the best possible way. Therefore, the terms must be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that the concept of terms can be appropriately defined.
以上、本発明の説明によれば、本発明は低負荷と高負荷に応じて圧縮空気を作用させ、適量のエネルギーのみを消費するので、省エネルギー効果を達成することができる油圧シリンダを提供するようになる。 As described above, according to the description of the present invention, the present invention provides a hydraulic cylinder capable of achieving an energy saving effect because compressed air acts on low load and high load to consume only an appropriate amount of energy. become.
本発明は既存の油圧ポンプに比べて発熱が少ないので、作動油の貯蔵空間を縮小させることができ、コンパクトな構造に設計することが可能である。また、本発明は圧力脈動現象を緩和するために、連続的に高出力を提供できるように構成している。 Since the present invention generates less heat than the existing hydraulic pump, it is possible to reduce the working oil storage space and to design a compact structure. Further, the present invention is configured to continuously provide a high output in order to reduce the pressure pulsation phenomenon.
以下、本発明に係るブースターポンプを一体に備えた油圧シリンダについて添付の図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, a hydraulic cylinder integrally provided with a booster pump according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
本発明の利点、特徴、及びこれらを達成する方法は、添付の図面と共に詳細に後述する実施形態を通じて明確になる。本明細書において、各図面の構成要素に参照符号を付すことにおいて、明細書全体にわたって同一の参照符号は同一又は類似の構成要素を指す。また、本明細書で関連した公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にする恐れがある場合は、その詳細な説明は省略する。 The advantages and features of the present invention, and methods for achieving the same will be apparent through embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. In this specification, in assigning a reference numeral to a component in each drawing, the same reference numeral indicates the same or similar component throughout the specification. In addition, in the case where a detailed description of a known technology related to this specification might obscure the gist of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.
本発明の好ましい実施形態に係るブースターポンプを一体に備えた油圧シリンダは次のような構成になっている。 A hydraulic cylinder integrally provided with a booster pump according to a preferred embodiment of the present invention has the following configuration.
図1を参照すると、本発明の好ましい実施形態に係る油圧シリンダは、上部シリンダと下部シリンダに区画される第1本体部(参照符号なし)と、この第1本体部と流体連通可能に並んで設けられた第2本体部30、即ち、ブースターポンプで構成される。ここで、第1本体部はシリンダを上下に区画するものであり、上部シリンダ20内にはスプリングSを装着した増圧ピストンP2が設けられる一方、下部シリンダ10内には作動ピストンP1が設けられている。特に、本発明の好ましい実施形態に係る油圧シリンダは作動ピストンP1と増圧ピストンP2を同軸線上に配置し、下部シリンダ10と上部シリンダ20を一列に配列している。
Referring to FIG. 1, a hydraulic cylinder according to a preferred embodiment of the present invention includes a first main body (no reference numeral) partitioned into an upper cylinder and a lower cylinder, and is arranged in a fluid communication with the first main body. The second
具体的には、下部シリンダ10は下側に第1空圧作動室110が形成され、上側に第1油圧作動室120が形成される一方、その上部には小径の穴121を備える。下部シリンダ10は下側に隣接して第1空圧通路H1と、上側に隣接して第1油圧通路W1、及び第1空圧通路H1と第1油圧通路W1との間に第2空圧通路H2が形成される。作動ピストンP1は動作ロッドP1−1、ピストンリングP1−2、及びガイドロッドP1−3を備える。好ましくは、ピストンリングP1−2は第1空圧通路H1と第2空圧通路H2との間に配置されるようになる。第1空圧作動室110はピストンリングP1−2によって下部に後進用空圧作動室110aが形成され、上部に前進用空圧作動室110bが形成される。即ち、第1空圧通路H1は後進用空圧作動室110aと連通し、第2空圧通路H2は前進用空圧作動室110bと連通する。勿論、第1油圧通路W1は第1油圧作動室120と連通する。
Specifically, the
上部シリンダ20は下部シリンダ10の上側に配置されると共に、下部シリンダ10の穴121を介して流体連通可能に設けられる。上部シリンダ20は図に示すように、その内部に増圧ピストンP2が配置され、下部に第2油圧作動室220が形成され、上部に第2空圧作動室210が形成される。第2油圧作動室220と第2空圧作動室210はスライド型ピストンP3に区画される。第2油圧通路W2は第2油圧作動室220と連通すると共に、スライド型ピストンP3の下死点よりも下側に配置される。
The
上部シリンダ20は前述したように、第2空圧作動室210と第2油圧作動室220を規定する内部空間に増圧ピストンP2を備える。増圧ピストンP2は下部に長さ方向に延びたピストンロッドP2−1を備える。このピストンロッドP2−1は下部シリンダ10の穴121を貫通して第1油圧作動室120と第2油圧作動室220に移動可能に設けられる。ピストンロッドP2−1の自由端は作動ピストンP1のガイドロッドP1−3内にアクセスできるようになっている。好ましくは、ピストンロッドP2−1はピストンロッドP2−1の長さ方向に沿ってスライド移動可能なスライド型ピストンP3を備え、スライド型ピストンP3はスプリングSを介して増圧ピストンP2に設けられる。
As described above, the
特に、上部シリンダ20の上端部は第2空圧作動室210に圧縮空気が流入及び/又は流出可能に制御する第1マスタバルブ250を備える。第1マスタバルブ250は、その内部に第1バルブスプール260を制御手段として用いて、圧縮空気の流れを制御することができる。第1マスタバルブ250は第1バルブスプール260を介して選択的に開閉される第3空圧通路H3、第4圧縮空気排出通路H4、及び第6空圧通路H6を備える一方、2つのチェックバルブ261、262により開閉される第5空圧通路H5を備える。ここで、第1マスタバルブ250の第5空圧通路H5は空圧流体の(順方向及び逆方向の)流動方向に沿って個別に開閉できるように、2つのチェックバルブ261、262を備える。例えば、第1マスタバルブ250の内部空気を外部に排出する順方向の流動が可能に、第2チェックバルブ262を開放し、第1チェックバルブ261を閉鎖することができる。また、これとは異なり、外部空気を第1マスタバルブ250の内部空間に流入される逆方向の流動が可能に、第2チェック弁262を閉鎖し、第1チェックバルブ261を開放することができる。第6空圧通路H6は第1マスタバルブ250と第2空圧作動室210との間を連通するように形成されている。
In particular, the upper end of the
第2本体部30は第1油圧作動室120と第2油圧作動室220を備えた第1本体部と流体連通可能に並んで設けられており、第3空圧作動室310、第3油圧作動室320、及び第4油圧作動室330が内部に形成される。第3空圧作動室310はポンプピストンP4によって下部に後進用空圧作動室310aが形成され、上部に前進用空圧作動室310bが形成される。即ち、第9空圧通路H9は後進用空圧作動室310aと連通し、第11空圧通路H11は前進用空圧作動室310bと連通する。
The second
第2本体部30は第3空圧作動室310、第3油圧作動室320、及び第4油圧作動室330によって規定された内部空間に配置されるポンプピストンP4を備え、ポンプピストンP4は下部に長さ方向に延びて第3空圧作動室310、第3油圧作動室320、及び第4油圧作動室330に移動可能に設けられるピストンロッドP4−1を備える。ピストンロッドP4−1の自由端は第4油圧作動室330を貫通できるように長さ方向に延びている。
The second
特に、第2本体部30の上端部は第3空圧作動室310に圧縮空気が流入及び/又は流出可能に制御する第2マスタバルブ350を備える。第2マスタバルブ350は、その内部に第2バルブスプール360を制御手段として用いて、第7空圧通路H7、第10空圧通路H10、第11空圧通路H11、第12空圧通路H12、及び第13空圧通路H13を選択的に開閉することで、圧縮空気の流れを制御できるように設計されている。第2マスタバルブ350は、更に第3空圧作動室310の上側に配置され、ポンプピストンP4の後進駆動による加圧で開放可能な第1バルブロッド370を備えている。第1バルブロッド370は第7空圧通路H7と第12空圧通路H12及び第3空圧作動室310の上側との間に介在される。第1バルブロッド370は、その上段に第1加圧バネ371が装着されて、第7空圧通路H7に流動する圧縮空気、第12空圧通路H12に流動する圧縮空気、又はポンプピストンP4の加圧を通じて第7空圧通路H7と第12空圧通路H12とを相互連通するか、又は閉鎖することができる。それと共に、第2本体部30は第3空圧作動室310の下側に配置されてポンプピストンP4の前進駆動による加圧で開放可能な第2バルブロッド380を備えている。第2バルブロッド380は第8空圧通路H8と第14圧縮空気排出通路H14及び第3空圧作動室310の下側との間に介在される。第2バルブロッド380は、その下段に第2加圧バネ381が装着されて第8空圧通路H8に流動する圧縮空気及び/又はポンプピストンP4の加圧を通じて第14圧縮空気排出通路H14を開閉することができる。
In particular, the upper end of the second
具体的には、第2本体部30は第2マスタバルブ350と第3空圧作動室310の後進用空圧作動室310aとを流体連通可能に、第2マスタバルブ350に第10空圧通路H10が形成され、第3空圧作動室310の下側に第9空圧通路H9が形成される。第2マスタバルブ350は第13空圧通路H13を介して内部空間に圧縮空気の提供を受けることができる。
Specifically, the second
第11空圧通路H11は第2マスタバルブ350の内部空間と第3空圧作動室310の前進用空圧作動室310bとを相互連通可能に形成される。
The eleventh pneumatic passage H11 is formed such that the internal space of the
第2本体部30は第3油圧作動室320に作動油が流出入されるように形成された第3油圧通路W3と第4油圧通路W4を備え、第4油圧作動室330に作動油が流出入されるように形成された第5油圧通路W5と第6油圧通路W6を備える。本発明に係る油圧シリンダは第2油圧作動室220の第2油圧通路W2と第3油圧作動室320の第4油圧通路W4との間に第4チェックバルブ322が配置されて、第2油圧作動室220と第3油圧作動室320とを流体連通可能に開閉することができる。また、本発明に係る油圧シリンダは第2油圧作動室220の第2油圧通路W2と第4油圧作動室330の第6油圧通路W6との間に第6チェックバルブ332が配置されて、第2油圧作動室220と第4油圧作動室330とを流体連通可能に開閉することができる。
The second
本発明に係る油圧シリンダは第1油圧作動室120の第1油圧通路W1と第3油圧作動室320の第3油圧通路W3との間に第3チェックバルブ321が配置されて、第1油圧作動室120と第3油圧作動室320とを流体連通可能に開閉することができる。
In the hydraulic cylinder according to the present invention, the
また、本発明に係る油圧シリンダは第1油圧作動室120の第1油圧通路W1と第4油圧作動室330の第5油圧通路W5との間に第5チェックバルブ331が配置されて、第1油圧作動室120と第4油圧作動室330とを流体連通可能に開閉することができる。
In the hydraulic cylinder according to the present invention, a
以下、本発明の好ましい実施形態に係る油圧シリンダの駆動について図面を参照して説明する。 Hereinafter, the drive of a hydraulic cylinder according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1はピストンの後退時本発明に係る油圧シリンダの内部を示す図である。後進時圧縮空気が第1空圧通路H1を介して第1空圧作動室110の後進用空圧作動室110aの内部に流入されて作動ピストンP1を後進させ、第3空圧通路H3を介して第1マスタバルブ250の内部空間に第1バルブスプール260を動作させる。第2空圧作動室210の圧縮空気は第6空圧通路H6を経て第4圧縮空気排出通路H4に排出される。
FIG. 1 is a view showing the inside of a hydraulic cylinder according to the present invention when the piston is retracted. The reverse compressed air flows into the reverse
この時、増圧ピストンP2はスプリングSの弾発力により後進する。 At this time, the pressure-intensifying piston P2 moves backward by the elastic force of the spring S.
図2は本発明に係る油圧シリンダの低負荷時の高速前進動作を示す図であり、前進時圧縮空気が第2空圧通路H2を介して第1空圧作動室110の前進用空圧作動室110bの内部に流入されて作動ピストンP1を前進させる。
FIG. 2 is a diagram showing a high-speed forward operation of the hydraulic cylinder according to the present invention at a low load, in which compressed air during forward movement is supplied to the first
図3は本発明に係る油圧シリンダの高負荷時低速前進動作を示す図であり、圧縮空気が第5空圧通路H5と第1チェックバルブ261を経て第1バルブスプール260を押し付けて開放状態の第6空圧通路H6に沿って第2空圧作動室210に流入される。
FIG. 3 is a view showing a low-speed forward operation under high load of the hydraulic cylinder according to the present invention, in which compressed air presses the
第2空圧作動室210に流入された圧縮空気は増圧ピストンP3を前進させて作動ピストンP1が高圧で低速前進するようになる。
The compressed air that has flowed into the second
図4は高負荷時低速前進動作状態の油圧シリンダにおいてポンプピストンの前進状態を示す図である。第13空圧通路H13に流入された圧縮空気は第2マスタバルブ350の第2バルブスプール360を移動させ、第11空圧通路H11を経て第3空圧作動室310、特に前進用空圧作動室310bに流入される。第3空圧作動室310の前進用空圧作動室310bに流入された圧縮空気は、結果的にポンプピストンP4を前進させる。
FIG. 4 is a diagram showing a forward state of the pump piston in the hydraulic cylinder in a low-speed forward operation state under a high load. The compressed air flowing into the thirteenth pneumatic passage H13 moves the
更に、後進用空圧作動室310a内部の圧縮空気は第9空圧通路H9、第10空圧通路H10、及び第2バルブスプール360を経て外部に排出される。選択可能であれば、第2バルブスプール360を経て第2本体部の外部に流出される圧縮空気はマフラー(参照符号なし)を貫通して排出されるようになる。第3油圧作動室320の作動油は第3油圧通路W3と第1油圧通路W1を介して第1油圧作動室120に流入され、作動ピストンP1を前進駆動する。この時、第2油圧作動室220の作動油が第2油圧通路W2を介して第2本体部の流動しながら第6チェックバルブ332を開放させて、第4油圧作動室330の内部に貯蔵される。
Further, the compressed air in the reverse
図5は高負荷時低速前進動作状態の油圧シリンダにおいてポンプピストンの後進状態を示す図である。第13空圧通路H13に流入された圧縮空気は第2マスタバルブ350の第2バルブスプール360を移動させ、第10空圧通路H10と第9空圧通路H9を経て第3空圧作動室310の後進用空圧作動室310aに流入される。第3空圧作動室310の後進用空圧作動室310aに流入された圧縮空気はポンプピストンP4を後進させる。
FIG. 5 is a diagram showing a backward movement state of the pump piston in the hydraulic cylinder in a low-speed forward operation state under a high load. The compressed air flowing into the thirteenth pneumatic passage H13 moves the
図6は高負荷時低速前進動作で駆動される本発明に係る油圧シリンダの縦断面図であり、ポンプピストンの前進状態を示す。 FIG. 6 is a vertical sectional view of the hydraulic cylinder according to the present invention driven by the low-speed forward operation under a high load, and shows a forward state of the pump piston.
図7は本発明に係る油圧シリンダの後進動作を示す縦断面図である。 FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing the backward movement of the hydraulic cylinder according to the present invention.
図8は本発明の他の実施形態に係る油圧シリンダを示す縦断面図である。本発明の他の実施形態に係る油圧シリンダは図1〜図7に示した油圧シリンダの変形例として、増圧ピストンP2と作動ピストンP1の配列状態を除いては、殆ど類似した構造になっている。そのため、本発明の明瞭な理解を助けるために類似するか又は同一の構成部材についての説明は書略する。 FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a hydraulic cylinder according to another embodiment of the present invention. A hydraulic cylinder according to another embodiment of the present invention has a substantially similar structure as a modified example of the hydraulic cylinder shown in FIGS. 1 to 7 except for the arrangement of the pressure-intensifying piston P2 and the working piston P1. I have. As such, descriptions of similar or identical components are omitted to aid in a clear understanding of the present invention.
図8に示すように、本発明の他の実施形態に係る油圧シリンダは作動ピストンP1と増圧ピストンP2を非同軸又は両軸線上に配置して、下部シリンダ10と上部シリンダ20を一列に配列せず、平行に配列する。勿論、下部シリンダ10と上部シリンダ20は流体連通可能に連結するべきである。
As shown in FIG. 8, in a hydraulic cylinder according to another embodiment of the present invention, a working piston P1 and a pressure-intensifying piston P2 are arranged non-coaxially or biaxially, and a
このように、下部シリンダ10と上部シリンダ20を並べて平行に配列した油圧シリンダは、図1〜図7に示した一字状に長さ方向に延びた第1本体部に比べて全体的に設置高さを減らして、よりコンパクトな構造を提供しながらも、エネルギー効率を向上することができる。
In this way, the hydraulic cylinder in which the
以上、本発明を具体的な実施形態を通じて詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのものであり、本発明に係るブースターポンプを一体に備えた油圧シリンダはこれらの実施形態に限定されず、本発明の技術的思想内で当分野における通常の知識を有する者によって、その変形や改良が可能であることは勿論である。 As described above, the present invention has been described in detail through specific embodiments. However, this is for the purpose of specifically describing the present invention, and a hydraulic cylinder integrally provided with a booster pump according to the present invention is not limited to these embodiments. It is needless to say that the present invention is not limited to the form, but can be modified or improved by those having ordinary knowledge in the art within the technical idea of the present invention.
本発明の単純な変形や変更はすべて、本発明の範囲に属するものであり、本発明の具体的な保護範囲は添付した特許請求の範囲範囲に属することは当たり前である。 All simple variations and modifications of the present invention fall within the scope of the present invention, and it is obvious that the specific protection scope of the present invention falls within the scope of the appended claims.
10 下部シリンダ
20 上部シリンダ
30 第2本体部
110 第1空圧作動室
120 第1油圧作動室
210 第2空圧作動室
220 第2油圧作動室
250 第1マスタバルブ
260 第1バルブスプール
310 第3空圧作動室
320 第3油圧作動室
330 第4油圧作動室
350 第2マスタバルブ
360 第2バルブスプール
370 第1バルブロッド
380 第2バルブロッド
P1 作動ピストン
P2 増圧ピストン
P3 スライド型ピストン
P4 ポンプピストン
DESCRIPTION OF
Claims (11)
その内部に増圧ピストンP2とスライド型ピストンP3が配置される共に、前記スライド型ピストンP3によって下側に前記穴121と流体連通可能に連結された第2油圧作動室220が形成され、上側に第2空圧作動室210が形成され、前記第2油圧作動室220の下側には第2油圧通路W2が形成される上部シリンダ20;
その内部に前記第1空圧通路H1と相互連通する第3空圧通路H3、前記第2空圧作動室210との相互連通を可能にする第6空圧通路H6、2つのチェックバルブ261、262により開閉される第5空圧通路H5、及び内部空間の圧縮空気を排出する第4圧縮空気排出通路H4が形成され、前記内部空間に配置されて圧縮空気の流れを制御する第1バルブスプール260を備え、前記上部シリンダ20の第2空圧作動室210の上端部に設けられる第1マスタバルブ250;
第3空圧作動室310、第3油圧作動室320、及び第4油圧作動室330を備え、その内部にはポンプピストンP4が配置され、前記ポンプピストンP4によって下側に後進用空圧作動室310aが形成され、上側に前進用空圧作動室310bが形成され、前記第3空圧作動室310は、その下部に第9空圧通路H9と前記ポンプピストンP4の接触により開閉される第2バルブロッド380を備え、その上部に前記ポンプピストンP4の接触により開閉される第1バルブロッド370を備え、前記第3油圧作動室320は第3チェックバルブ321により開閉される第3油圧通路W3と、第4チェックバルブ322により開閉される第4油圧通路W4が内部に形成され、前記第4油圧作動室330は第5チェックバルブ331により開閉される第5油圧通路W5と、第6チェックバルブ332により開閉される第6油圧通路W6が内部に形成されている第2本体部30;及び
その内部に前記第1バルブロッド370を介して前記前進用空圧作動室310bと連通する第11空圧通路H11、前記第9空圧通路H9と相互連通する第10空圧通路H10、第3空圧作動室310との相互連通を可能にする第7空圧通路H7、第2マスタバルブ350の内部空間で前記第1バルブロッド370まで連通する第12空圧通路H12、及び前記第2マスタバルブ350の内部空間に圧縮空気の流入を許容する第13空圧通路H13が形成され、前記内部空間に配置されて圧縮空気の流れを制御する第2バルブスプール360を備え、前記第3空圧作動室310の上端部に設けられる第2マスタバルブ350;を含み、
前記下部シリンダ10は、前記第1油圧通路W1を介して前記第2本体部30の前記第3油圧通路W3と前記第5油圧通路W5に流通連通可能に連結され、
前記上部シリンダ20は、前記第2油圧通路W2を介して前記第2本体部30の前記第4油圧通路W4と前記第6油圧通路W6に流通連通可能に連結され、
前記第2本体部30は、前記第2バルブロッド380に圧縮空気を供給する第8空圧通路H8と、前記第2バルブロッド380を介して圧縮空気を排出する第14圧縮空気排出通路H14を備え、
前記増圧ピストンP2のピストンロッドP2−1は、前記下部シリンダ10の穴121を貫通して前記第1油圧作動室120及び前記第2油圧作動室220に移動可能に構成されたことを特徴とするブースターポンプを一体に備えた油圧シリンダ。 A first pneumatic operating chamber 110 is provided on the lower side, and a first hydraulic operating chamber 120 is provided on the upper side. An operating piston P1 is disposed inside the first pneumatic operating chamber 110, and a first pneumatic passage H1 is provided below the first pneumatic operating chamber 110. Is formed, a second pneumatic passage H2 is formed above the first pneumatic working chamber 110, and a small-diameter hole 121 is formed above the first hydraulic working chamber 120 and the first hydraulic passage W1 adjacent to the upper side of the first hydraulic working chamber 120. A lower cylinder 10 comprising:
A pressure-increasing piston P2 and a slide-type piston P3 are arranged therein, and a second hydraulic working chamber 220 is formed on the lower side by the slide-type piston P3 so as to be in fluid communication with the hole 121, and on the upper side. An upper cylinder 20 in which a second pneumatic operating chamber 210 is formed, and a second hydraulic passage W2 is formed below the second hydraulic operating chamber 220;
Inside the third pneumatic passage H3, which communicates with the first pneumatic passage H1, the sixth pneumatic passage H6, which enables mutual communication with the second pneumatic working chamber 210, and two check valves 261, A fifth air pressure passage H5 that is opened and closed by an air passage 262, and a fourth compressed air discharge passage H4 that discharges compressed air in the internal space are formed, and the first valve spool is disposed in the internal space and controls the flow of the compressed air. A first master valve 250 provided at the upper end of the second pneumatic working chamber 210 of the upper cylinder 20;
The pump includes a third pneumatic operating chamber 310, a third hydraulic operating chamber 320, and a fourth hydraulic operating chamber 330, in which a pump piston P4 is disposed. A third pneumatic operating chamber 310b is formed on the upper side, and the third pneumatic operating chamber 310 is opened and closed by a contact between the ninth pneumatic passage H9 and the pump piston P4 at a lower portion thereof. A first valve rod 370, which is opened and closed by contact with the pump piston P4, and a third hydraulic working chamber 320 is provided with a third hydraulic passage W3 opened and closed by a third check valve 321; A fourth hydraulic passage W4 opened and closed by a fourth check valve 322 is formed therein, and the fourth hydraulic working chamber 330 is opened and closed by a fifth check valve 331. A second hydraulic pressure passage W5 formed therein and a sixth hydraulic passage W6 opened and closed by a sixth check valve 332 formed therein, and the second main body portion 30 therein; and the forward movement through the first valve rod 370 therein. The eleventh pneumatic passage H11 communicating with the pneumatic operating chamber 310b for use, the tenth pneumatic passage H10 interconnecting with the ninth pneumatic passage H9, and the third enabling the mutual communication with the third pneumatic operating chamber 310. The seventh pneumatic passage H7, a twelfth pneumatic passage H12 communicating with the first valve rod 370 in the internal space of the second master valve 350, and a second pneumatic passage allowing the inflow of compressed air into the internal space of the second master valve 350. A thirteenth pneumatic passage H13 is formed, a second valve spool 360 disposed in the internal space to control the flow of compressed air is provided, and a second valve spool 360 provided at an upper end of the third pneumatic working chamber 310 is provided. Sutabarubu 350; only including,
The lower cylinder 10 is communicably connected to the third hydraulic passage W3 and the fifth hydraulic passage W5 of the second main body 30 via the first hydraulic passage W1,
The upper cylinder 20 is connected to the fourth hydraulic passage W4 and the sixth hydraulic passage W6 of the second main body 30 through the second hydraulic passage W2 so as to be able to communicate with each other,
The second body 30 includes an eighth air pressure passage H8 for supplying compressed air to the second valve rod 380, and a fourteenth compressed air discharge passage H14 for discharging compressed air through the second valve rod 380. Prepare,
The piston rod P2-1 of the pressure-increasing piston P2 is configured to be movable to the first hydraulic operating chamber 120 and the second hydraulic operating chamber 220 through the hole 121 of the lower cylinder 10. Hydraulic cylinder with integrated booster pump.
前記第2バルブロッド380は第2加圧バネ381を備えることを特徴とする請求項1に記載のブースターポンプを一体に備えた油圧シリンダ。 The first valve rod 370 includes a first pressure spring 371,
The hydraulic cylinder according to claim 1, wherein the second valve rod (380) includes a second pressure spring (381).
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