(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に作動油を貯蔵するタンクと、油圧ポンプを回転駆動する電動機と、電動機により回転駆動されてタンクの貯蔵作動油を吸入して吐出する油圧ポンプと、油圧ポンプより吐出する作動油を充填し、この充填した作動油を増圧して吐出する増圧器を備え、増圧器はシリンダの内部に軸方向へ摺動自在にピストンを嵌挿し、ピストンの一端にはシリンダの一端を液密に貫通して外部に突出するピストンロッドを有し、シリンダの内部には、ピストンのピストンロッドを突出する一端と対向する他端側に圧縮空気を導入する圧縮空気室を区画形成すると共に、ピストンの一端側にピストンロッド外周とシリンダ内周との間で作動油を充填する作動油室を区画形成し、圧縮空気室に導入する圧縮空気のピストンへの作用で作動油室の作動油を増圧して吐出するようピストンの作動油室側受圧面積を圧縮空気室側受圧面積より小さく設け、ピストンロッドは外部に突出する突出端面に有底の凹部を窪み形成し、凹部には油圧ポンプを回転駆動する電動機若しくは内部に作動油を貯蔵するタンクのいずれか一方を収容可能にしたことを特徴とする油圧装置。
【請求項２】
前記電動機と前記タンクとをフランジ部材を介在して縦方向に連結し、前記増圧器は前記ピストンロッドを上方に突出する縦方向に配置し、前記ピストンロッドの前記凹部に前記電動機若しくは前記タンクのいずれか一方を収容可能にするよう前記増圧器の上方に前記フランジ部材を配置し、前記フランジ部材に前記ピストンロッドの軸方向移動で前記ピストンロッドの突出端面が当接して前記ピストンロッドの移動を規制する止め部を有したことを特徴とする請求項１に記載の油圧装置。
【請求項３】
前記タンクの内部に前記油圧ポンプを収装し、前記電動機と前記タンクとを前記電動機を下方にして縦方向に連結し、前記増圧器は前記ピストンロッドを上方に突出する縦方向に配置し、前記凹部に前記電動機を収容可能にしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の油圧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機で回転駆動する油圧ポンプより吐出する作動油を増圧器で増圧してアクチュエータ側に供給する油圧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の油圧装置は、油圧ポンプ（油圧源）、電動機、タンク、増圧器（増圧シリンダ）などを備え、油圧ポンプとアクチュエータ（クランプシリンダ）とを接続するラインに増圧器を分岐接続している。そして、アクチュエータによるワークのクランプ時には、油圧ポンプから増圧器に充填した作動油を増圧器で増圧し、この増圧した作動油をアクチュエータに供給し、この増圧器からの作動油のみによってクランプを行い、油圧ポンプから作動油を供給する必要がないため、油圧ポンプを停止することができて省エネ化を図るようにしている。
【特許文献１】特開２００２−１７４２０１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、かかる従来の油圧装置では、増圧器を油圧装置とアクチュエータとを接続するラインに分岐接続して設けているため、増圧器を格別に配置しなければならず、装置全体が大型になる問題があった。
【０００４】
本発明の課題は、油圧ポンプ、電動機、タンク、増圧器を一体的にして装置全体をコンパクトにし得る油圧装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる課題を達成すべく、本発明は次の手段をとった。即ち、
内部に作動油を貯蔵するタンクと、油圧ポンプを回転駆動する電動機と、電動機により回転駆動されてタンクの貯蔵作動油を吸入して吐出する油圧ポンプと、油圧ポンプより吐出する作動油を充填し、この充填した作動油を増圧して吐出する増圧器を備え、増圧器はシリンダの内部に軸方向へ摺動自在にピストンを嵌挿し、ピストンの一端にはシリンダの一端を液密に貫通して外部に突出するピストンロッドを有し、シリンダの内部には、ピストンのピストンロッドを突出する一端と対向する他端側に圧縮空気を導入する圧縮空気室を区画形成すると共に、ピストンの一端側にピストンロッド外周とシリンダ内周との間で作動油を充填する作動油室を区画形成し、圧縮空気室に導入する圧縮空気のピストンへの作用で作動油室の作動油を増圧して吐出するようピストンの作動油室側受圧面積を圧縮空気室側受圧面積より小さく設け、ピストンロッドは外部に突出する突出端面に有底の凹部を窪み形成し、凹部には油圧ポンプを回転駆動する電動機若しくは内部に作動油を貯蔵するタンクのいずれか一方を収容可能にしたことを特徴とする油圧装置がそれである。
【０００６】
この場合、前記電動機と前記タンクとをフランジ部材を介在して縦方向に連結し、前記増圧器は前記ピストンロッドを上方に突出する縦方向に配置し、前記ピストンロッドの前記凹部に前記電動機若しくは前記タンクのいずれか一方を収容可能にするよう前記増圧器の上方に前記フランジ部材を配置し、前記フランジ部材に前記ピストンロッドの軸方向移動で前記ピストンロッドの突出端面が当接して前記ピストンロッドの移動を規制する止め部を有しても良い。また、前記タンクの内部に前記油圧ポンプを収装し、前記電動機と前記タンクとを前記電動機を下方にして縦方向に連結し、前記増圧器は前記ピストンロッドを上方に突出する縦方向に配置し、前記凹部に前記電動機を収容可能にしても良い。
【発明の効果】
【０００７】
以上詳述したように、請求項１に記載の発明は、増圧器の外部に突出するピストンロッドの突出端面に窪み形成の有底の凹部に、油圧ポンプを回転駆動する電動機若しくは内部に作動油を貯蔵するタンクのいずれか一方を収容可能にしている。このため、増圧器の外部に突出するピストンロッドに、電動機若しくはタンクを収容可能にするための外部に開放する空間を確保することができるから、ピストンロッドの軸方向移動に影響されず電動機若しくはタンクのいずれか一方を増圧器のピストンロッドと重合して配置できて装置全体をコンパクトにすることができる。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の効果に加え、電動機とタンクとをフランジ部材を介在して縦方向に連結し、増圧器はピストンロッドを上方に突出する縦方向に配置し、ピストンロッドの凹部に電動機若しくはタンクのいずれか一方を収容可能にするよう増圧器の上方にフランジ部材を配置し、フランジ部材にピストンロッドの軸方向移動でピストンロッドの突出端面が当接してピストンロッドの移動を規制する止め部を有している。このため、増圧器の圧縮空気室に導入する圧縮空気のピストンへの作用で作動油室の作動油を増圧して吐出するピストン及びピストンロッドの軸方向移動で、ピストンロッドの突出端面がフランジ部材の止め部に当接することでピストンロッドを停止できるから、凹部に収容した電動機若しくはタンクが凹部の底面に衝突することなくできてピストンロッド及び電動機若しくはタンクの破損を良好に防止することができる。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明の効果に加え、電動機とタンクとを電動機を下方にして縦方向に連結し、増圧器はピストンロッドを上方に突出する縦方向に配置し、凹部に電動機を収容可能にしている。このため、増圧器のピストンロッドが軸方向移動してもタンクが外部から遮蔽されることなくできるから、タンクを透過性の材料で形成することで、タンク内部に貯蔵した作動油量、作動油の汚れ、作動油中に混在する異物（コンタミネーション）の沈殿量等を外部から作業者が容易に視認でき、異常を容易に発見することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
図１および図２において、１は内部に作動油を貯蔵するタンクで、フランジ部材２の上面に、透過性の樹脂材料より形成の筒状部材３を載置固定し、筒状部材３の上部開口をボルト４により着脱自在にした円板状の上板５で閉塞している。６は油圧ポンプ７を回転駆動する電動機で、フランジ部材２の下面に駆動軸６Ａを上方にして縦方向に取付け、駆動軸６Ａをフランジ部材２の上下面の間を貫設した貫通孔８へ収装している。油圧ポンプ７は、タンク１内部の貯蔵作動油中に浸漬し、フランジ部材２の上面に回転軸７Ａを下方にして取付け、回転軸７Ａを貫通孔８へ収装して電動機６の駆動軸６Ａと結合し、電動機６による回転駆動でタンク１の貯蔵作動油を吸入管９より吸入して吐出する。１０は油圧ポンプ７より吐出する作動油が流れる吐出流路で、フランジ部材２に穿設している。１１は油圧ポンプ７から吐出する作動油の逆方向流れを阻止する逆止め弁で、吐出流路１０に配設してフランジ部材２の内部に設けている。１２はアクチュエータとしての油圧シリンダ１３Ａ、１３Ｂ，１３Ｃからタンク１内部に還流する作動油が流れる戻り流路で、フランジ部材２に穿設している。１３はタンク１の貯蔵作動油中に浸漬した戻り管で、フランジ部材２の上面に立設し、戻り流路１２に接続している。１４はポンプ７から吐出する作動油の圧力の上限を設定する安全弁で、後術詳記のマニホールド配置部材３０に設けている。
【００１１】
１５は油圧ポンプ７より吐出する作動油を充填し、この充填した作動油を増圧して吐出する増圧器で、縦方向に配置したシリンダチューブ１９の下端に下蓋部材２０を固着すると共にシリンダチューブ１９の上端に流路形成部材２１を介して上蓋部材２２を固着してシリンダ２３を構成し、シリンダ２３の内部に上下の軸方向へ摺動自在にピストン２４を嵌挿し、ピストン２４の一端にピストンロッド１６を一体形成し、ピストンロッド１６が上蓋部材２２を液密に貫通して上方に突出する縦方向に配置している。増圧器１５の上方には、電動機６を下面に取り付けたフランジ部材２を配置し、フランジ部材２と増圧器１５とを中空円筒状の筒部材１７を介し４本のタイロッド１８で結合している。増圧器１５のピストンロッド１６及びピストン２４は中空円筒状で、シリンダ２３の内部に位置する軸方向の一端側を閉塞部材２４Ａで閉塞することで、ピストンロッド１６の外部に突出する突出端面に有底の凹部１６Ａを窪み形成し、凹部１６Ａは電動機６を収容可能な大きさに設けている。フランジ部材２はピストンロッド１６の上方向への移動でピストンロッド１６の突出端面が当接してピストンロッド１６の移動を規制する止め部２Ａを下面に有している。
【００１２】
２５は油圧ポンプ７から吐出する作動油を充填する作動油室で、ピストン２４の一端側にピストンロッド１６外周とシリンダチューブ１９内周との間に区画形成し、流路形成部材２１に穿設の流路２６、上蓋部材２２に穿設の流路２７、フランジ部材２と上蓋部材２２との間を接続する接続部材２８に穿設の流路２９を介して吐出流路１０に接続している。さらに、作動油室２５は、流路２６より流路形成部材２１の側面に結合したマニホールド配置部材３０に穿設の流路３１、マニホールド配置部材３０に立設したマニホールド３２に穿設の流路３３に接続し、流路３３には複数の電磁切換弁３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ、３４Ｄ、３４Ｅ、３４Ｆを並列的に分岐接続している。電磁切換弁３４Ａ〜３４Ｆはマニホールド３２に取り付け、油圧シリンダ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ・・・に配管で接続し、通電非通電操作により流路３３から油圧シリンダ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ・・・に供給する作動油の流れ方向を切換制御する。
【００１３】
３５は圧縮空気を導入する圧縮空気室で、ピストン２４のピストンロッド１６を突出する一端と対向する他端側に、シリンダチューブ１９と下蓋部材２０とピストン２４とで区画形成し、圧縮空気源Ａに接続している。そして、増圧器１５は、圧縮空気室３５に導入する圧縮空気のピストン２４への圧縮空気の作用で作動油室２５の作動油を増圧して吐出するようピストン２４の作動油室２５側の受圧面積を圧縮空気室３５側の受圧面積よりピストンロッド１６の横断面積に相当する分小さく設けている。
【００１４】
３６Ａ、３６Ｂはピストンロッド１６の上下方向位置を検知する第１及び第２検知手段で、近接形位置検知スイッチから成り、第１検知手段３６Ａはタイロッド１８の上端位置へ着脱自在に取り付け、作動油室２５に充填の作動油量が少量となる上方位置にピストンロッド１６の突出端面が位置すると信号を発し、第２検知手段３６Ｂは第１検知手段３６Ａと軸方向に間隙を有してタイロッド１８の下端位置へ着脱自在に取り付け、作動油室２５に充填の作動油量が十分量となる下方位置にピストンロッド１６の突出端面が位置すると信号を発する。３７は電磁操作の開閉弁で、吐出流路１０に接続する流路３１と戻り流路１２との間を接続する接続流路３８に配設し、通常は通電により接続流路３８を遮断し、全体の電源をＯＦＦした時や非常停止時等に非通電により接続流路３８を連通する。
【００１５】
次に、かかる構成の作動を説明する。
図２の状態で、各電磁切換弁３４Ａ〜３４Ｆを非通電の中立位置にして流路３３を遮断すると共に、開閉弁３７を通電して接続流路３８を遮断し、電動機６によって油圧ポンプ７を回転駆動すると、油圧ポンプ７は吸入流路９よりタンク１内部に貯蔵する作動油を吸入して吐出流路１０に吐出し、この作動油は吐出流路１０より流路２８、２７、２６を流れて増圧器１５の作動油室２５に充填される。ピストン２４は、作動油室２５に充填の作動油の圧力に基づく作用力により圧縮空気室３５に導入する圧縮空気の圧力に基づく作用力に抗して下方に移動し、ピストンロッド１６が図２の左半分に示す下方位置まで移動すると、第２検知手段３６Ｂが信号を発して電動機６を停止する。
【００１６】
この状態で、例えば中立位置にある電磁切換弁３４Ａを通電して左位置に切換えると、増圧器１５は、圧縮空気室３５に導入する圧縮空気の圧力に基づく作用力でピストン２４を上方に移動し、作動油室２５に充填した作動油を圧縮空気室３５と作動油室２５との面積比に基づき増圧して流路２６に吐出する。この流路２６に吐出した作動油は、逆止め弁１１で油圧ポンプ７側への流れを阻止され、流路３１、３３を流れて電磁切換弁３４Ａより油圧シリンダ１３Ａのキャップ側に供給され、油圧シリンダ１３Ａは図２の右方向に作動し、ヘッド側からの作動油は戻り流路１２を流れてタンク１内部に還流する。
【００１７】
油圧シリンダ１３Ａが図２の右方向に作動した状態で、電磁切換弁３４Ａを非通電にして中立位置に切換えると、油圧シリンダ１３Ａは図２の右方向で停止する。この状態で、電磁切換弁３４Ａを通電して右位置に切換えると、流路２６、３１、３３を流れる作動油が電磁切換弁３４Ａにより油圧シリンダ１３Ａのヘッド側に供給され、油圧シリンダ１３Ａは図２の左方向に作動し、キャップ側からの作動油が戻り流路１２を流れてタンク１内部に還流する。そして、油圧シリンダ１３Ａが図２の状態に復帰作動すると、電磁切換弁３４Ａを非通電にして中立位置に切換え、油圧シリンダ１３Ａを停止する。なお、油圧シリンダ１３Ａは前述の如き、単一で作動する他に、６個の電磁切換弁３４Ａ〜３４Ｆの中で、任意の個数を同時に切換えることで、それに応じた油圧シリンダ１３Ａ〜１３Ｃを同時に作動することもできる。
【００１８】
油圧シリンダ１３Ａの作動で増圧器１５の作動油室２５に充填した作動油が消費され、作動油室２５の作動油量が少量となりピストンロッド１６が図２の右半分に示す上方位置まで移動すると、第１検知手段３６Ａが信号を発し、再び電動機６を回転して、油圧ポンプより吐出する作動油を作動油室２５に充填する。そして、作動油室２５に充填された作動油が十分量となり、ピストンロッド１６が図２の左半分に示す下方位置まで移動すると、電動機６を停止する。
【００１９】
かかる作動で、増圧器１５の外部に突出するピストンロッド１６の突出端面に窪み形成の有底の凹部１６Ａに、油圧ポンプ７を回転駆動する電動機６を収容可能にしているため、増圧器１５の外部に突出するピストンロッド１６に、電動機６を収容可能にするための外部に開放する空間を確保することができるから、ピストンロッド１６の軸方向移動に影響されず電動機６を増圧器１５のピストンロッド１６と重合して配置できて装置全体をコンパクトにすることができる。
【００２０】
また、電動機６とタンク１とをフランジ部材２を介在して縦方向に連結し、増圧器１５はピストンロッド１６を上方に突出する縦方向に配置し、ピストンロッド１６の凹部１６Ａに電動機６を収容可能にするよう増圧器１５の上方にフランジ部材２を配置し、フランジ部材２にピストンロッド１６の軸方向移動でピストンロッド１６の突出端面が当接してピストンロッド１６の移動を規制する止め部２Ａを有している。このため、増圧器１５の圧縮空気室３５に導入する圧縮空気のピストン２４への作用で作動油室２５の作動油を増圧して吐出するピストン２４及びピストンロッド１６の軸方向移動で、ピストンロッド１６の突出端面がフランジ部材２の止め部２Ａに当接することでピストンロッド１６を停止できるから、凹部１６Ａに収容した電動機６が凹部１６Ａの底面に衝突することなくできてピストンロッド１６及び電動機６の破損を良好に防止することができる。
【００２１】
また、電動機６とタンク１とを電動機６を下方にして縦方向に連結し、増圧器１５はピストンロッド１６を上方に突出する縦方向に配置し、凹部１６Ａに電動機６を収容可能にしている。このため、電動機とタンクとをタンクを下方にして縦方向に連結し、凹部にタンクを収容する構成にしても、ピストンロッドの軸方向移動に影響されずタンクを増圧器のピストンロッドと重合して配置できて装置全体をコンパクトにできるが、この油圧装置に比し、増圧器１５のピストンロッド１６が軸方向移動してもタンク１が外部から遮蔽されることなくできるから、タンク１を透過性の材料で形成することで、タンク１内部に貯蔵した作動油量、作動油の汚れ、作動油中に混在する異物（コンタミネーション）の沈殿量等を外部から作業者が容易に視認でき、異常を容易に発見することができる。
【００２２】
なお、一実施形態では、電動機６とタンク１とを電動機６を下方にして縦方向に連結し、凹部１６Ａに電動機６を収容したが、電動機とタンクとをタンクを下方にして縦方向に連結し、凹部に電動機を収容しても良い。また、マニホールド３２に電磁切換弁３４Ａ〜３４Ｆを直接取り付けたが、マニホールドに作動油を流量制御する流量制御弁や作動油を圧力制御する圧力制御弁を介在して電磁切換弁を取り付けても良いことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態を示した油圧装置の縦断面図である。
【図２】一実施形態の油圧回路図である。
【符号の説明】
【００２４】
１：タンク
６：電動機
７：油圧ポンプ
１５：増圧器
１６：ピストンロッド
１６Ａ：凹部
２３：シリンダ
２４：ピストン
２５：作動油室
３５：圧縮空気室
【図１】
0004796894.tif 000002
【図２】
0004796894.tif 000003