(57)【要約】【目的】低圧力の油圧ポンプに、本発明の装置を持った増圧機構を有するシリンダー装置を組込ことに依り、７０メガパスカルの高圧力のオイルを負荷に供給し作業をする。【構成】低圧力のオイルが通路１３、二次側オイル室１１を通り負荷に供給されているとき、圧力上昇に依る弁機構５の作動に依り、ピストン１を加圧、増圧用ピストンロッド１５は移動し通路１３を閉とする。このとき、増圧用ピストンロッド１５の、軸に直角の断面積が変化している部分１５ａがシールパッキング２８に接触し平行部に至る、この間に発生するオイルの圧力を、圧力逃し機構２９の圧力逃し用ピストンロッド３０の移動で吸収（取込む）する。【効果】本発明の装置を持った増圧機構を有するシリンダー装置を組込むことに依り、低圧油圧ポンプ設備が、安価に、且つ簡単に、７０メガパスカルの高圧力を出す設備となる。【選択図】      図１
2004183880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
増圧用ピストンロッド（１５）の軸に直角の断面積の変化している部分（１５ａ）が、作動用管路（６）に連通した通路（１２）と通路（１３）の連通を閉とし、そしてシール用パッキング（２８）を通過するとき発生する流体の圧力に依り移動をし、そしてスプリングに依り戻り移動をする、圧力逃がし用ピストンロツド（３０）を有する、圧力逃がし機構を持った増圧機構を有するシリンダー装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
高圧力シリンダーのロッド用シールパッキングは、一般にＵパッキングが使用されるので、以下シール用パツキングはＵパッキングとして説明する。パスカルの原理に依る増圧機構を持ったシリンダー装置で、Ｕパッキングを持ったオイル通路を、開の状態から増圧用ピストンロッドを貫通させることに依り閉とし、そして高圧力を発生させる場合、Ｕパッキングの能力いっぱい迄、圧力を上昇させて使用することができる。即ちＵパッキングを用いて、これまで出来なかった高圧力のオイルを発生させ利用することができる。例えば図１に示す本発明の装置を組み込んだ、増圧機構を持ったシリンダー装置に、低圧力の油圧ポンプを組み合わせることで、負荷が小さいときは低圧力のオイルを、負荷が大となれば自動的に高圧力オイルを発生させる装置に於いて、これまで出来なかった、７０メガパスカルの高圧力のオイルを発生させ、負荷に供給することが可能となった。
【０００２】
【従来の技術】
例えば図１に示す、増圧機構をもったシリンダー装置において、本発明の装置を取外した場合、増圧用ピストンロッドが、Ｕパッキングを持ったオイル通路を通過するとき、増圧用ピストンロッドの先端をテーパーにそして平行部との接点は曲面にして、スムーズにＵパッキングを通過させるのが一般である。次にＵパッキングには締代があり、増圧用ピストンロッドの平行部の径より小さくなっているので、増圧用ピストンロッドのテーパー部と曲面部がＵパッキングを通過するとき、Ｕパッキングは前記のテーパー面と曲面に、オイル圧力に依り圧着され更に内径を広げながら通過する。このとき、Ｕパッキングはピストンロッドの往復運動を想定して作られているので、増圧用ピストンロッドのテーパー部と曲面部を通過する往復運動に依り、僅かではあるがダメージを受けＵパッキングの寿命に影響を与える、オイル圧力が大となればダメージも大きくなりそして寿命も短くなる、オイル圧力が更に大となり例えば７０メガパスカル近くになれば、ダメージは更に大きなものとなり破損に至る。これはＵパッキンの寿命は増圧ピストンロッドの平行部の往復運動を想定しているので、前記のテーパー面と曲面を通過することで、寿命はオイル圧力が大であると短くなる、そして７０メガパスカル近くの高圧力になると著しく短くなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
増圧用ピストンロッドのテーパー部と曲面部がＵパキングを通過するとき、オイルの圧力が高かくなるとＵパッキングの寿命は短くなり、高圧力の例えば７０メガパスカルに近い圧力になると、短期間で破損に至る問題点があった。
【０００４】
【課題を解決するためのの手段】
図１に於いて、Ｕパッキングと増圧用ピストンロッドのテーパー部が接触する過程を詳細に見ると、テーパー部が低圧用オイルの連通した通路のＵパッキングに挿入される、この時はテーパー部とＵパッキングは接触していない。次に増圧用ピストンロッドが進行しテーパー部がＵパッキングに接触したとする、低圧のオイルの流入は遮断される。前記通路に連通している二次側オイル室は負荷を含め密封されているので、パスカルの原理に依りオイル圧力は上昇を始める、Ｕパッキングの接触部はテーパー部そして曲面部を通過して平行部に移行する（この間の長さはだいたい３ミリメートルから１０ミリメートルである）。そしてこの間の圧力は、圧力逃がし機構に依り設定ができる、この設定圧力は、Ｕパッキングがダメージを受けても通常の作業に支障がない範囲の圧力で、任意に設定ができる。
【０００５】
次に圧力逃がし機構は、増圧用ピストンロッドのテーパー部及び曲面部が、Ｕパッキングと接触している間の、増圧用ピストンロッドの移動に依り発生したオイルを、定められた圧力以上になると吸収（取込む）し、そして増圧用ピストンロッドが更に移動し、平行部がＵパッキングに達すれば吸収を停止し、通常の増圧行程に入る、次に二次側オイル室の圧力が小となり、定められた圧力以下になると、吸収していたオイルを放出し復帰する構造である。
【０００６】
圧力逃がし機構の例について説明する、増圧機構を有するシリンダー装置の、二次側のオイルで加圧される、圧力逃がし用ピストンロッドと一体化したピストンがシリンダーに嵌装し、前記圧力逃がし用ピストンロッドが定められた圧力になると移動するよう、前記ピストンの被加圧面積とエアースプリングのエアー圧力を定める、そして増圧機構を持ったシリンダー装置の増圧用ピストンロッドの平行部がＵパキングに達すれば、前記圧力逃がし用ピストンロッドの移動を停止させる。次に二次側のオイル圧力が低下すると、エアースプリングに依り前記ピストンと圧力逃がし用ピストンロッドは復帰し、吸収（取込む）していたオイルを二次側オイル室に放出する。
【０００７】
【作用】
上記のように構成された本発明の作動について、図１に示す、負荷が小の時は供給されているオイルに依る圧力で、負荷が大となり、設定された圧力以上になると、自動的に増圧用ピストンロッドが作動して、高圧のオイルを供給する増圧機構を持ったシリンダー装置に、本発明の装置を取り付けるものとして説明する。始めに低圧力で供給されるオイルの最大圧力を１０メガパスカル、増圧された最大オイル圧力を７０メガパスカル、負荷が大となったとき自動的に増圧用ピストンロッドを作動させる設定オイル圧力を３メガパスカル、圧力逃がし機構の作動設定オイル圧力を５メガパスカルと仮定する。
【０００８】
負荷が小の時、２メガパスカルの圧力でオイルが負荷に供給されているものとする。負荷が大になるとオイル圧力は上昇する、そして３メガパスカル以上になると増圧用ピストンロッドが作動し、増圧用ピストンロッドのテーパー部がＵパッキングに接触し、低圧力のオイルの供給を遮断する。そして更に移動し増圧用ピストンロッドのテーパー部と曲面部は、Ｕパッキングを通過し平行部に至る。この間の増圧用ピストンロッドの移動に依りオイル圧力は上昇する、そして５メガパスカル以上になると、圧力逃がし機構が働き、発生したオイルを吸収（取込む）する。
【０００９】
増圧用ピストンロッドのテーパー部と曲面部がＵパッキングに接触し、平行部に至るまでの長さを５ミリメートル、増圧用ピストンロッドの加圧断面積を２０平方センチメートルとすると、この間のオイルの容積は１０立方センチメートルとなる、そしてこの１０立方センチメートルのオイルを、圧力逃がし機構で吸収（取込む）することに依り、増圧用ピストンロッドの軸に直角の断面積の変化している部分が、Ｕパッキングを通過するときに発生するオイル圧力を、定められた圧力以下とすることができる。そして増圧用ピストンロッドの平行部がＵパッキングを通過すると更なる負荷の増大に伴い、最大７０メガパスカルのオイルを負荷に供給することができる。
【００１０】
【実施例】
実施例について図１、２、３を参照して説明する。図１は従来の技術に依り作られた増圧機構を持ったシリンダー装置に、本発明の装置を取り付けた例を示した。始めに増圧機構を持ったシリンダー装置の弁機構について説明する、弁機構５の弁体１７は、スプリング２１に依り作動用管路６と第１室７の連通を閉とする、そして作動用管路６のオイル圧力が定められた圧力以上になると、弁体１７はスプリング２１の力に抗して移動し、管路６と第１室７の連通を開とする。そしてシリンダー用切替え弁２６の切替えに依り、復帰用管路８にオイルが供給され、作動用管路６は大気圧となる、弁体１７はスプリング２１に依り作動用管路６と第１室７の連通を閉としょうとし移動する、しかし弁用ピストン１９０加圧に依り、弁体１７はスプリング２１の力に抗して再び移動し、作動用管路６と第１室７の連通は開の状態を保つ。
【００１１】
圧力逃がし機構２９は二次側オイル室１１に連通し、二次側オイル室１１のオイル圧力に依り加圧される、圧力逃がし用ピストンロッド３０ａの貫通に依り遮断されたシリンダー室３２ａと、ピストン３１で仕切られたシリンダー室３２ｂを有し、ピストン３１は圧力逃がし用ピストンロッド３０ａの移動に依って移動し、シリンダー室３２ｂのエアー圧（エアースプリング）に依り戻り移動する、そして圧力逃がし用ピストンロッド３０ａを戻り移動させる。次に圧力逃がし用ピストンロッド３０ａの移動するのに必要な容積は、増圧用ピストンロッド１５の軸に直角の断面積の変化している部分１５ａが、Ｕパッキング２８に接触しそして通過し平行部に至る間に発生するオイル量以上でよい。
【００１２】
尚圧力逃がし用ピストンロッドを戻り移動させるのに、エアー圧に変えてコイルスプリングを用いることもできる。図３にその例を示した、圧力逃がし用ピストンロッド３０ｂはコイルスプリング３６に依り力を受ける、そして二次側オイル室９のオイル圧力に依り移動する。
【００１３】
作動用管路６よりオイルを供給する、負荷が小さくオイル圧力が弁機構５が作動する定められた圧力以下であると、オイルは通路１２、１３を通り二次側オイル室１１に流入し通路１４より負荷に供給される。次に負荷が大となり定められた圧力以上になると弁機構５が作動する、作動用管路６のオイルは第１室７に流入しピストン１を加圧する、そして増圧用ピストンロッド１５が移動し、通路１３を貫通してＵパッキング２８に依り通路１３は遮断される、このとき増圧用ピストンロッド１５の先端部の軸に直角の断面積の変化している部分１５ａが、Ｕパキング２８に接触する，そして通過し平行部に至る間に発生するオイルの圧力が、圧力逃がし機構２９の定められた圧力以上となると、圧力逃がし用ピストンロッド３０ａが移動する、そして前記の発生したオイルを吸収（取込む）し、二次側オイル室１１の圧力の上昇を押さえる。そして増圧用ピストンロッド１５の更なる移動に依り、パスカルの原理に依る高圧力のオイルが、二次側オイル室１１に発生し、通路１４を通り負荷に供給される。
【００１４】
次に復帰について説明する、シリンダー用切替え弁２６を切替える、復帰用管路８にオイルが供給され、作動用管路６は大気圧となる。負荷の背圧に依る二次側オイル室１１の加圧と第２室９のオイルの加圧に依り、ピストン１と増圧用ピストンロッド１５は復帰作動する、そして第１室のオイルは作動用管路６を通り排出され、増圧用ピストンロッド１５は第１図に示す位置に復帰し、二次側オイル室１１は作動用管路６に連通し大気圧となる、圧力逃がし機構のピストン３１と圧力逃がし用ピストンロッド３０ａは、シリンダー室３２ｂのエアー圧に依り図１に示す位置に復帰し、吸収（取込む）されていたオイルは，二次側オイル室１１に放出される。
【００１５】
【発明の効果】
新設或は既設の低圧の油圧ポンプ設備に、本発明の装置を持った第１図に示す増圧機構を有するシリンダー装置を組込むことにより、任意の必要なときに、これまで出来なかった、７０メガパスカルの高圧力のオイルを供給することができる、高圧力或は低圧力と高圧力を供給できる油圧ポンプ設備となる。又前記の油圧ポンプ設備のオイルの一部を分枝し前記の増圧機構を持ったシリンダー装置に供給することに依り、低圧のオイルと高圧のオイルを同時に供給することのできる、油圧ポンプ設備となる。そして圧力逃がし機構は比較的単純な構造であり、また取付けも簡単に出来るので、安価に７０メガパスカルの高圧力を得ることができる。
【００１６】
二次側オイル室の圧力は、供給される低圧側のオイル圧力を変えることに依り任意に変えることができる。この圧力を変える為の機器、例えば、リリーフバルブ、レデューシングバルブ等の単価は低圧用のものは、高圧用のものに比しはるかに安価であり、その他の機器についても（例えば電磁弁）低圧用の機器は高圧用の機器に比しはるかに安価である、そしてこれらの機器を組み込んだ制御装置も低圧用は高圧用に比しはるかに安価である。
【００１７】
図１に示す圧力逃がし機構は、作動圧力をＵパッキングの許容圧力内になる範囲に適当に定めることに依り、例えば負荷が小のとき２メガパスカル、負荷が大となったときは１５メガパスカル、更に負荷が大となって７０メガパスカル、の如く供給オイル圧力を変えることができ、負荷や関連する機器に与えるショックをやわらげることができる。圧力逃がし機構のオイルの吸収量（取込み量）を大とすることに依り、２メガパスカル、１５メガパスカル、７０メガパスカルの如くそれぞれ異なったオイル圧力を負荷に供給できる、このときＵパッキングは増圧用ピストンロッドの平行部にある。
【図面の簡単な説明】
【図１】圧力逃がし機構を持った増圧機構を有するシリンダー装置の実施例を示した縦断面図
【図２】増圧用のピストンロッドの軸に直角の断面積の変化している部分とシール用パッキングの取合いの詳細の実施例を示した縦断面図
【図３】コイルスプリングを持った圧力逃がし機構の実施例を示した縦断面図
【符号の説明】
１  ピストン
２  シリンダー
３  カバー
４  仕切りブロック
５  弁機構
６  作動用管路
７  第１室
８  復帰用管路
９  第２室
１０  液室ブロック
１１  二次側オイル室
１２、１３、１４、１６、１８、２２、２３、２４、２７、３４  通路
１５  増圧用ピストンロッド
１５ａ  軸に直角の断面積の変化している部分
１７  弁体
１９  弁用ピストン
２０、３２ａ，３２ｂ  シリンダー室
２１  スプリング
２５、３３  エアー抜き
２６  シリンダー用切替弁
２８  シール用パキング（Ｕパッキング）
２９  圧力逃がし機構
３０ａ、３０ｂ  圧力逃がし用ピストンロッド
３１  ピストン
３５  バルブ
３６  コイルスプリング
【図１】
2004183880.tif 000003
【図２】
2004183880.tif 000004
【図３】
2004183880.tif 000005