JPS6142121B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば、工作機械に用いる被加工
物のクランプ装置の流体圧力源として利用される
増圧装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の増圧装置としては、実公昭58−
51420号公報に示されるものがある。

この増圧装置は、空圧シリンダと油圧シリンダ
とを直列に配置し、空圧シリンダの大径ピストン
と油圧シリンダの小径ピストンとを油密自在に貫
通するロツドによつて連結し、大径ピストンの両
側の空圧シリンダ室を電磁弁、減圧弁を介してエ
アー源に接続し、小径ピストンの両側の低油圧室
と高油圧室とを各々逆止弁を介して給油タンクと
クランプ装置とに接続し、低油圧室の圧力を、空
圧ピストンと低圧設定用減圧弁との組合せで、あ
るいはリリーフバルブで設定するようにした構成
である。そして、低圧から高圧への切換えは、大
径ピストンの動きを２個のリミツトスイツチで検
出し、上記電磁弁を切り換えにことによつて行な
つている。

この増圧装置では、エアー源から減圧弁、電磁
弁を介して空圧シリンダのボトム側室に圧力空気
を供給すると、空圧シリンダの大径ピストンと油
圧シリンダの小径ピストンとが一体となつて前進
し、大径ピストンの受圧面積と小径ピストンの受
圧面積との比によつて決まる低圧、大流量の圧油
が低油圧室から逆止弁を通つてクランプ装置に供
給される。そして、大径ピストンの動きがリミツ
トスイツチによつて検出され、電磁弁が切換わつ
て空圧シリンダのロツド側室に圧力空気が供給さ
れると、大径ピストンと小径ピストンとが一体と
なつて後退し、大径ピストンのロツド側受圧面積
と小径ピストンのロツド側受圧面積との比によつ
て決まる高圧、小流量の圧油が高油圧室から逆止
弁を通つてクランプ装置に供給されるようになつ
ている。なお、低油圧室の圧力は空圧ピストンと
低圧設定用減圧弁との組合せで、あるいはリリー
フバルブで設定されるため、クランプ装置の圧力
は、一定の値に保たれる。

〔発明が解決しようとする問題点〕 上記従来の装置では、クランプ装置（例えば、
クランプ用シリンダ）の容量が小さいと、低圧、
大流量から高圧、小流量に切換わる途中でクラン
プ装置の圧力が設定圧力に達する。この場合、低
圧から高圧へ切換えるために大径ピストンがリミ
ツトスイツチを蹴るまでピストンを余分にストロ
ークさせるが、低油圧室の圧油のほとんどはリリ
ーフバルブ等からタンクに逃げることになり、エ
ネルギロスを生じる問題があつた。

この問題の原因は、ピストンの動きをリミツト
スイツチで検出して、低圧、大流量から高圧、小
流量に切換えることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、この発明は、被駆動装置（クランプ装
置）の負荷圧力に応じて低圧、大流量から高圧、
小流量に切換えることを技術的課題とする。

この課題を達成するための技術的手段は、圧力
空気の給排によつて作動する空圧シリンダ部と、
この空圧シリンダ部の駆動力を受ける位置に配置
される液圧発生部とからなり、上記液圧発生部
に、空圧シリンダ部の押圧力によつて低圧大流量
の液圧を発生する第１液圧発生装置と高圧小流量
の液圧を発生する第２液圧発生装置を設けると共
に、被駆動装置に接続する出力口を設けて成る増
圧装置において、上記液圧発生部の第１液圧発生
装置と出力口との間に、上記出力口に作用する液
圧が一定の値に達するまで、第１液圧発生装置の
圧液を液圧発生部の出力口に接続する第１切換位
置と、液圧が一定の値に達した時、第１液圧発生
装置を無負荷にする第２切換位置とを有する切換
弁部を配置したことである。

〔作用〕

この手段によれば、被駆動装置への液圧が一定
の値に達した時、上記切換弁部が低圧大流量の液
圧を発生する第１液圧発生装置を無負荷にし、高
圧小流量の液圧を発生する第２液圧発生装置のみ
を出力口に接続するので、被駆動装置の容量に関
係なく、低圧、大流量から高圧、小流量に切換え
ることができる。

〔実施例〕

以下この発明による一実施例を示す第１図、第
２図について述べる。

空圧シリンダ部１は、後述する液圧発生部２の
駆動力部であり、ピストン３が摺動自在に嵌入す
る内孔４を有するシリンダチユーブ５と、このシ
リンダチユーブ５の端にボルト６で固定し、圧力
空気源に接続する給排口７を有するロツド側蓋８
と、前記ピストン３に固定し、その一端が液圧発
生部２へ延伸するロツド９と、このロツド９が貫
通し、大気に開放する口１０を備え前記ボルト６
でシリンダチユーブ５に固定した中間体１１とよ
りなる。ピストン３は、シリンダチユーブ５の内
孔４を空気室１２と大気室１３に分割する。空圧
室１２は、給排口７が開口しており、切換弁（図
示せず。）を介して、圧力空気源又は、大気に接
続する。また大気室１３は、中間体１１の口１０
が開口し常時大気に接続する。前記空圧室１２に
圧力空気が流入するとピストン３は、下方に押圧
力を発生し、液圧発生部２を駆動する。空圧室１
２が大気に開放すると、ピストン３は、大気室１
３に設けたばね１４の押圧力により前述と反対の
方向に移動する。

液圧発生部２は、液体タンク１６、低圧大流量
の液圧を発生する第１液圧発生装置１７及び高
圧、小流量の液圧を発生する第２液圧発生装置１
８とよりなる。液体タンク１６は、中間体１１
と、被駆動装置に接続する出力口１９が開口する
端蓋２０との間に内孔２１ａを有するシリンダチ
ユーブ２１をボルト６によつて固定して形成し内
孔２１ａ内には、液体を溜める。第１液圧発生装
置１７は中間体１１を貫通し、前記ピストン３の
ロツド９に連設する大径のプランジヤ２２と、中
間体１１と端蓋２０の間に前記シリンダチユーブ
２１と共に固定し、プランジヤ２２が摺動自在に
嵌入する内孔２３を備えた中間スリーブ２４より
形成する。中間スリーブ２４は、その内孔２３内
に、端蓋２０の通路２７を介して第２図に詳細を
示す切換弁１５に接続する圧力室２６を形成して
ある。この圧力室２６は、ピストン３が最上端に
あるとき、中間スリーブ２４の口２５を介して液
体タンク１６のシリンダチユーブ２１の内孔２１
ａ内に溜めた液体が流入するようになつている。
第２液圧発生装置１８は、前記大径のプランジヤ
２２の下端に設けた環状の足２８にピン２９で隙
間３０を有して取り付けた小径のプランジヤ３１
と、端蓋２０に形成し出力口１９が開口する内孔
３２に小径のプランジヤ３１の内孔３３を有する
端部３４が摺動自在に嵌入している。圧力室３５
は、出力口１９に接続すると共に、ピストン３が
上端の位置にあるとき圧力室２６に口３６、内孔
３３を介して接続すると共に通路２７も切換弁１
５を介して連通する。前記中間スリーブ２４の口
２５と、小径のプランジヤの口３６の位置は、ほ
ぼ同時に開閉するような位置関係を有する。

次に切換弁１５を第１図Ａ−Ａ断面を示す第２
図について述べる。

切換弁１５は、スプール弁３７が摺動自在に嵌
入する内孔３８を備えた弁体３９、圧力室３５内
の液圧の作用を受けて、前記スプール弁３７を押
圧するパイロツトピストン４０が摺動自在に嵌入
する内孔４１を備えたパイロツト弁体４２を複数
のボルト４３で弁体３９に固定している。スプー
ル弁３７が摺動自在に嵌入する内孔３８には、端
蓋２０の通路４４を介して液体タンク１６に連通
する通路４５、通路２７に接続する通路４６及び
端蓋２０の通路４８を介して圧力室３５に連通す
る通路４７が夫々開口する。スプール弁３７は、
内孔３８に摺動自在に嵌入するランド部４９，５
０と、このランド部４９，５０の間に形成した環
状溝５１を有する。そして、このスプール弁３７
は、図示の位置にあるとき、通路４６，４７を接
続し、図示の位置から右方に移動したとき、通路
４６，４５を接続する。スプール弁３７の右端
は、ばね室５２が形成してあり、このばね室５２
の右端に設けた調圧ねじ５４によつて調節可能と
したばね５３が当接し、左端には、通路５５を介
して通路４８に連通し、常時圧力室３５内の液圧
を受けるパイロツトピストン４０が当接してい
る。ネジ５６は、内孔４１に挿入した中間ブロツ
ク５６ａを介して、パイロツトピストン４０とス
プール弁３７を押圧することにより、通路４６，
４７間の絞り量を調整するねじである。スプール
弁３７の中央に設けた通路５８は、前記パイロツ
トピストン４０とスプール弁３７の当接面に開口
すると共にばね室５２に開口する。そしてこのば
ね室５２は、通路５９を介して通路４５に開口す
る。スプール弁３７は、その両端にばね５３とパ
イロツトピストン４０の押圧を受け、パイロツト
ピストン４０の押圧力がばね５３の押圧力を越え
たとき、右方向に移動する。つまり、スプール弁
３７が、図示の位置にあるときは、圧力室２６内
の液圧が吐出口１９に流入する第１切換位置とな
り、吐出口１９の液圧がパイロツトピストン４０
に作用し、スプール弁３７が右方向に移動したと
き、圧力室２６の圧液が液体タンク１６に流入す
る第２切換位置となる。逆止弁５７は、通路４６
に連通する環状溝５１と通路４５との間に設けて
あり、第１液圧発生装置１７の発生しようとする
キヤビテーシヨンを防止する。またスプール弁３
７のランド部４９は、ネジ５６を調整することに
より、通路４６，４７間の絞り量を調整する。こ
の絞り量を変化することにより、出力口１９に接
続する被駆動装置の駆動速度を調整する。

以下この実施例の作用について述べる。

給排口７を大気に開放した第１図の状態では、
切換弁１５も第２図に示す状態となつている。給
排口７に圧力空気を供給すると、ピストン３は、
その上面に空気圧力を受け、ばね１４の押圧力に
抗して下動し始める。ピストン３の下動により、
大径のプランジヤ２２、小径のプランジヤ３１も
共に下動を始め、口２５，３６は、液圧タンク１
６と圧力室２６，３５とをほぼ同時にしや断す
る。そしてピストン３の下動に伴ない圧力室２
６，３５内の液体は、夫々大径のプランジヤ２
２、小径のプランジヤ３１の押圧力を受ける。圧
力室２６内の液体は、通路２７，４６、スプール
弁３７の環状溝５１、通路４７，４８を介して圧
力室３５を経て吐出口１９より吐出する。同時に
圧力室３５内の液体も小径のプランジヤ３１の押
圧力を受け吐出口１９より吐出する。吐出口１９
の液圧は、被駆動装置の負荷に応じて上昇する。
この液圧は、通路５５を介してパイロツトピスト
ン４０に作用しスプール弁３７を右方向に押圧す
る。そしてパイロツトピストン４０の押圧力がば
ね５３の押圧力を越えると、スプール弁３７は右
方向に移動して通路４６，４５を接続し、通路４
６と４７の間をしや断する。このため、圧力室２
６は、通路２７、通路４４を介して液体タンク１
６に接続した無負荷状態となる。すなわち第１液
圧発生装置１７は無負荷運転となる。このためピ
ストン３の押圧力は、プランジヤ３１のみに作用
し、圧力室３５は、吐出口１９に高圧の液体を供
給する。

次に、給排口７を大気に解放するとピストン３
は、ばね１４の押圧力により上方に移動する。こ
のとき、吐出口１９に作用する負荷は無負荷に近
い状態であるので、スプール弁３７は、ばね５３
の押圧力を受け図示の位置に復帰しており、吐出
口１９を介して圧力室３５に流入する被駆動装置
の液体は通路４８，４６，２７を介して、圧力室
２６に流入する。ピストン３が第１図の位置に達
するまでに、被駆動装置の液体がなくなると、液
体タンク１６内の液体は、通路４４、逆止弁５
７、通路２７を介して圧力室２６に流入する。こ
のため万一被駆動装置の駆動時の液漏れによつて
液体が減少しても液体は、液体タンク１６から補
充するので、圧力室２６には、キヤビテーシヨン
を生じない。そしてピストン３が図示の位置に復
帰すると、液体タンク１６と圧力室２６，３５は
口２５，３６を介して接続する。上述の作用にお
いて、ネジ５６の調整により、通路４６と、４７
との間の絞り量を大きくした場合は、被駆動装置
の駆動速度は、低速になり、絞り量を小さくする
と、被駆動装置の駆動速度は、高速になる。

〔発明の効果〕 以上の構成作用を有するこの発明によれば、、
被駆動装置の負荷圧力に応じて低圧側の液圧発生
部を無負荷にするようにしてあるため、被駆動装
置の容量に関係なく低圧、大流量から高圧、小流
量に切換えることができる。従つて、工作機械の
被加工物をクランプするクランプ装置の容量によ
つてエネルギロスを生じたり、被加工物のクラン
プ時間にタイムラグを生じたりすることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による一実施例の断面図、
第２図は、第１図のＡ−Ａ断面図である。 １……空圧シリンダ部、２……液圧発生部、３
……ピストン、７……給排口、１０……口、１１
……中間体、１５……切換弁、１６……液体タン
ク、１７……第１液圧発生装置、１８……第２液
圧発生装置、２２……大径のプランジヤ、２４…
…中間スリーブ、２６，３５……圧力室、３１…
…小径のプランジヤ、３７……スプール弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧力空気の給排によつて作動する空圧シリン
   ダ部と、この空圧シリンダ部の駆動力を受ける位
   置に配置される液圧発生部とからなり、上記液圧
   発生部に、空圧シリンダ部の押圧力によつて低圧
   大流量の液圧を発生する第１液圧発生装置と高圧
   小流量の液圧を発生する第２液圧発生装置を設け
   ると共に、被駆動装置に接続する出力口を設けて
   成る増圧装置において、上記液圧発生部の第１液
   圧発生装置と出力口との間に、上記出力口に作用
   する液圧が一定の値に達するまで、第１液圧発生
   装置の圧液を液圧発生部の出力口に接続する第１
   切換位置と、液圧が一定の値に達した時、第１液
   圧発生装置を無負荷にする第２切換位置とを有す
   る切換弁部を配置したことを特徴とする増圧装
   置。