特開 2023-2350 増圧装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023002350

(43)【公開日】2023-01-10

(54)【発明の名称】増圧装置

(51)【国際特許分類】

   F15B 3/00 20060101AFI20221227BHJP

【ＦＩ】

F15B3/00 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021103543

(22)【出願日】2021-06-22

(71)【出願人】

【識別番号】000106760

【氏名又は名称】ＣＫＤ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】加納 徹

【テーマコード（参考）】

3H086

【Ｆターム（参考）】

3H086BA02

3H086BA03

3H086BA12

3H086BA19

3H086BB03

3H086CA04

(57)【要約】

【課題】スプールの動作速度を大きくして切換弁が中立位置で停止することを抑制できる増圧装置を提供すること。
【解決手段】増圧装置は、第１増圧室２２ａと第１スプール室７６ａとを連通させる開位置Ｐ１と、第１増圧室２２ａと第１スプール室７６ａとを遮断する閉位置を取る開閉弁２５ａを備える。閉位置は、第１ロッドパッキン７５ａによる第１ピン７１に対するシール状態によって形成される。開位置Ｐ１は、第１ロッドパッキン７５ａによる第１ピン７１に対するシールが解除されることによって形成される。開閉弁２５ａが閉位置にある状態において、第１ピン７１が第１ピストン１５ａにより押圧されて、給気ポート３２が、連通している第１出力ポート３３とは異なる第２出力ポート３４に連通するまでに開閉弁２５ａが開位置Ｐ１を取る。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

本体ブロックと、
前記本体ブロックを挟む一対のシリンダ室と、
前記本体ブロックを貫通する軸部材と、
前記軸部材の両端に連結されるとともに各シリンダ室に配置されるピストンと、
各シリンダ室内において、前記ピストンを境として前記本体ブロック側に位置する増圧室、及び前記増圧室と反対側に位置する駆動室と、
前記各ピストンによるピンの押圧により駆動して、前記各駆動室を、給気ポートを介した出力ポート又は排気ポートに切り換えて連通させる切換弁と、を備え、
前記切換弁は、前記給気ポート、前記排気ポート及び前記出力ポートを備えるスリーブと、
前記スリーブ内で軸線方向に往復動するスプールと、
前記スリーブ内において前記スプールの軸線方向の両端よりも外側に区画されるスプール室と、
前記各スプール室内に一部が配置されるとともに前記スリーブを前記軸線方向に貫通する先端部を有する一対の前記ピンと、
前記軸線方向の一対の前記ピンの間に配置されるばね収容室に収容される復帰ばねと、
前記各ピンの先端部と前記スリーブとの間をシールするシール部材と、を有する増圧装置であって、
前記増圧室と前記スプール室とを連通させる開位置と、前記増圧室と前記スプール室とを遮断する閉位置を取る開閉弁を備え、
前記閉位置は、前記シール部材による前記ピンに対するシール状態によって形成され、
前記開位置は、前記シール部材による前記ピンに対するシールが解除されることによって形成され、
前記開閉弁が前記閉位置にある状態において、前記ピンが前記ピストンにより押圧されて、前記給気ポートが、連通している前記出力ポートと異なる出力ポートに連通するまでに前記開閉弁が前記開位置とされることを特徴とする増圧装置。

【請求項2】

前記ピンは、
前記スプール内に配置される基部と、
前記基部に設けられるとともに前記軸線方向に延びるスリットと、を有し、
前記スリットは、前記切換弁における前記スプールの位置に応じて、前記スプール室と前記ばね収容室とを連通させることを特徴とする請求項１に記載の増圧装置。

【請求項3】

前記スプールは、前記増圧室から前記スプール室へ導入されたエアを受ける受圧部を有し、
前記スリーブは、前記受圧部が着座して前記スプール室をシールする弁座を有し、
前記受圧部と前記弁座とはメタルシールされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の増圧装置。

【請求項4】

前記切換弁は、前記スプール室と前記排気ポートとを接続する絞り流路を有し、
前記開閉弁が閉位置を取るときに、前記絞り流路を通して前記スプール室のエアが排気されることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の増圧装置。

【請求項5】

前記絞り流路は、前記スリーブと前記スプールとの間の嵌合隙間であることを特徴とする請求項４に記載の増圧装置。

【請求項6】

前記切換弁は、前記増圧室とのシール部を弁座とするとともに、前記ピンの推力で前記スプールが移動することにより切り換えられ、
前記増圧室から供給される流体による切換動作、及び前記ピンの推力による切換動作、のうち、いずれか速い切換動作によって開閉されることを特徴とする請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の増圧装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、増圧装置に関する。

【背景技術】

【0002】

図１５及び図１６に示すように、特許文献１に開示された増圧装置９０は、図示しない給気ポート、排気ポート、及び出力ポートを有する本体ブロック９１と、本体ブロック９１を挟む一対のシリンダ９２と、一対のシリンダ９２内を往復動する一対のピストン９３を有する。一対のピストン９３は、本体ブロック９１を貫通するロッド９４により連結されている。それぞれのシリンダ９２は、各ピストン９３によりシリンダ９２の軸線方向における外側に位置する駆動室９５と、内側に位置する増圧室９６と、に区画されている。また、本体ブロック９１には、入口チェック弁９７ａ、出口チェック弁９７ｂ、及び切換弁９８が組み込まれている。ロッド９４の両端には、ロッド９４の軸線方向に延びる大気排出スリット１０１がそれぞれ設けられている。

【0003】

切換弁９８には、各増圧室９６内に突出する一対のピン９９が設けられている。また、切換弁９８には、一対のピン９９に挟まれたスプール１００が設けられている。各ピン９９が往復動する各ピストン９３に押圧されることによって、スプール１００が移動し、切換弁９８のポート間の連通を切り換えている。ポート間の連通を切り換えることにより、各駆動室９５を給気ポートと排気ポートに交互に連通させる。また、ピストン９３がピン９９に接触する直前に大気排出スリット１０１を介して増圧室９６と駆動室９５とを連通させることによってピストン９３の動作速度を大きくして切換弁９８のスプール１００をより速く切り換えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実開平５－７５５０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記特許文献１の増圧装置９０においては、切換弁９８の切換を早めるために増圧室９６内の圧力を駆動室９５内の圧力と同じ圧力まで下げるが、増圧室９６内の圧力が低下するまで時間を要する。これにより、増圧室９６の圧力を下げ始めてからピストン９３の動作速度が大きくなるまでの時間も余計にかかる。特に、増圧室９６の圧力が、増圧装置９０に設定された設定値の近くまで上昇した場合、大気排出スリット１０１を介して増圧室９６と駆動室９５とが連通する直前のピストン９３の動作速度は、特に遅くなる。このため、スプール１００を一気に移動させて切換弁９８を切り換えることができなくなる。スプール１００を一気に移動させることができないと、二つの駆動室９５のうち両方が開放される中立位置で切換弁９８が停止する虞がある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決する増圧装置は、本体ブロックと、前記本体ブロックを挟む一対のシリンダ室と、前記本体ブロックを貫通する軸部材と、前記軸部材の両端に連結されるとともに各シリンダ室に配置されるピストンと、各シリンダ室内において、前記ピストンを境として前記本体ブロック側に位置する増圧室、及び前記増圧室と反対側に位置する駆動室と、前記各ピストンによるピンの押圧により駆動して、前記各駆動室を、給気ポートを介した出力ポート又は排気ポートに切り換えて連通させる切換弁と、を備え、前記切換弁は、前記給気ポート、前記排気ポート及び前記出力ポートを備えるスリーブと、前記スリーブ内で軸線方向に往復動するスプールと、前記スリーブ内において前記スプールの軸線方向の両端よりも外側に区画されるスプール室と、前記各スプール室内に一部が配置されるとともに前記スリーブを前記軸線方向に貫通する先端部を有する一対の前記ピンと、前記軸線方向の一対の前記ピンの間に配置されるばね収容室に収容される復帰ばねと、前記各ピンの先端部と前記スリーブとの間をシールするシール部材と、を有する増圧装置であって、前記増圧室と前記スプール室とを連通させる開位置と、前記増圧室と前記スプール室とを遮断する閉位置を取る開閉弁を備え、前記閉位置は、前記シール部材による前記ピンに対するシール状態によって形成され、前記開位置は、前記シール部材による前記ピンに対するシールが解除されることによって形成され、前記開閉弁が前記閉位置にある状態において、前記ピンが前記ピストンにより押圧されて、前記給気ポートが、連通している前記出力ポートと異なる出力ポートに連通するまでに前記開閉弁が前記開位置とされる。

【0007】

これによれば、増圧室のエアは、増圧されているためスプール室のエアの圧力より高い。このため、開閉弁を開位置に位置させると増圧室で増圧されたエアがスプール室に一気に流れ込み、切換弁のスプールを一気に押圧することができる。ピストンによるピンの押圧によってスプールを移動させる場合と比べて、スプールの動作速度を大きくできることにより、切換弁が中立位置で停止することを抑制できる。

【0008】

上記増圧装置において、前記ピンは、前記スプール内に配置される基部と、前記基部に設けられるとともに前記軸線方向に延びるスリットと、を有し、前記スリットは、前記切換弁における前記スプールの位置に応じて、前記スプール室と前記ばね収容室とを連通させるとよい。

【0009】

これによれば、増圧室からスプール室に導入されたエアでスプールが押圧された後、スリットを介してスプール室とばね収容室とが連通する。すると、スプール室とばね収容室とが同じ圧力になり、スプール室の圧力によるピンの推力を抑えることができるため、圧縮された復帰ばねが復帰しやすくなる。その結果、復帰ばねによってピンを、押圧される前の位置に復帰させやすい。

【0010】

上記増圧装置において、前記スプールは、前記増圧室から前記スプール室へ導入されたエアを受ける受圧部を有し、前記スリーブは、前記受圧部が着座して前記スプール室をシールする弁座を有し、前記受圧部と前記弁座とはメタルシールされているとよい。

【0011】

これによれば、メタルシールされていない場合と比較して、より速くスプールを移動させることができる。
上記増圧装置において、前記切換弁は、前記スプール室と前記排気ポートとを接続する絞り流路を有し、前記開閉弁が閉位置を取るときに、前記絞り流路を通して前記スプール室のエアが排気されるとよい。

【0012】

これによれば、切換弁は、開閉弁と、絞り流路とで三方弁としての機能を有する。
上記増圧装置において、前記絞り流路は、前記スリーブと前記スプールとの間の嵌合隙間であるとよい。

【0013】

これによれば、スリーブとスプールとの間の嵌合隙間とは別に絞り流路を設けることなく、切換弁を三方弁として機能させることができる。そのため、スリーブとスプールとの間の嵌合隙間とは別に絞り流路を設ける場合と比べて、切換弁の構成を簡素化できる。

【0014】

上記増圧装置において、前記切換弁は、前記増圧室とのシール部を弁座とするとともに、前記ピンの推力で前記スプールが移動することにより切り換えられ、前記増圧室から供給される流体による切換動作、及び前記ピンの推力による切換動作、のうち、いずれか速い切換動作によって開閉されるとよい。

【0015】

これによれば、流体による切換動作、及びピンの推力による切換動作、のいずれか速い切換動作によって、切換弁が切り換わる。その結果、増圧装置の信頼性が向上するとともに、切換弁の切換速度が向上する。

【発明の効果】

【0016】

この発明によれば、スプールの動作速度を大きくして切換弁が中立位置で停止することを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施形態における増圧装置を示す断面図。

【図2】増圧装置を示す回路図。

【図3】第１増圧室を増圧する際の切換機構を示す断面図。

【図4】第１増圧室を増圧する際の切換機構を示す回路図。

【図5】第１増圧室から第２増圧室の増圧に切り換わる際の切換機構を示す断面図。

【図6】第１増圧室から第２増圧室の増圧に切り換わる際の切換機構を示す回路図。

【図7】第２増圧室を増圧する際の切換機構を示す断面図。

【図8】第２増圧室を増圧する際の切換機構を示す回路図。

【図9】第２増圧室から第１増圧室の増圧に切り換わる際の切換機構を示す断面図。

【図10】第２増圧室から第１増圧室の増圧に切り換わる際の切換機構を示す回路図。

【図11】開閉弁と増圧室の関係を示す表。

【図12】切換機構の開閉弁の弁座の一部分を拡大して示す部分断面図。

【図13】別の実施形態における切換機構の開閉弁の弁座の一部分を拡大して示す部分断面図。

【図14】別の実施形態における切換機構の開閉弁の弁座の一部分を拡大して示す部分断面図。

【図15】特許文献１の増圧装置を示す断面図。

【図16】特許文献１の増圧装置の切換弁を拡大して示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、増圧装置を具体化した一実施形態を図１～図１２にしたがって説明する。
＜増圧装置１０の全体構成＞
図１及び図２に示すように、増圧装置１０は、本体ブロック１３と、本体ブロック１３を挟む一対の筒部材１１と、を有する。各筒部材１１の軸線の延びる方向の一端部は、本体ブロック１３に連結され、各筒部材１１の軸線の延びる方向の他端部は、各閉塞部材１２ａ，１２ｂにより閉塞されている。

【0019】

筒部材１１の軸線の延びる方向を増圧装置１０の軸線方向Ｘとする。増圧装置１０は、軸線方向Ｘにおける一方側にシリンダ室としての第１シリンダ室１４ａを有するとともに、軸線方向Ｘにおける他方側にシリンダ室としての第２シリンダ室１４ｂを有する。したがって、増圧装置１０は本体ブロック１３を挟む一対のシリンダ室１４ａ，１４ｂを有する。第１シリンダ室１４ａは、本体ブロック１３と一方の閉塞部材１２ａによって一方の筒部材１１を閉塞することにより区画され、第２シリンダ室１４ｂは、本体ブロック１３と他方の閉塞部材１２ｂによって他方の筒部材１１を閉塞することにより区画されている。第１シリンダ室１４ａには、ピストンとしての第１ピストン１５ａが配置されている。第２シリンダ室１４ｂには、ピストンとしての第２ピストン１５ｂが配置されている。

【0020】

増圧装置１０は、本体ブロック１３を軸線方向Ｘに貫通する軸部材１６を備える。軸部材１６の軸線方向Ｘの一端には第１ピストン１５ａが連結され、軸部材１６の軸線方向Ｘの他端には第２ピストン１５ｂが連結されている。第１ピストン１５ａ及び第２ピストン１５ｂは、締結部材１７により軸部材１６に締結されている。

【0021】

第１ピストン１５ａは、第１シリンダ室１４ａを、増圧室としての第１増圧室２２ａと、駆動室としての第１駆動室２１ａとに区画する。第１増圧室２２ａは、軸線方向Ｘにおける本体ブロック１３側に位置する。第１駆動室２１ａは、第１増圧室２２ａとは反対側に位置する。第１駆動室２１ａは、第１増圧室２２ａよりも閉塞部材１２ａ寄りに位置する。第１駆動室２１ａに流体としてのエアが給排されることにより、第１増圧室２２ａは、エアを増圧する。

【0022】

第２ピストン１５ｂは、第２シリンダ室１４ｂを、増圧室としての第２増圧室２２ｂと、駆動室としての第２駆動室２１ｂとに区画する。第２駆動室２１ｂは、軸線方向Ｘにおける第２増圧室２２ｂとは反対側に位置する。第２駆動室２１ｂは、第２増圧室２２ｂよりも閉塞部材１２ｂ寄りに位置する。第２駆動室２１ｂにエアが給排されることにより、第２増圧室２２ｂは、エアを増圧する。

【0023】

第１増圧室２２ａ及び第２増圧室２２ｂは、それぞれ入口チェック弁１８ａを介してエア供給源１に接続されている。入口チェック弁１８ａは、エア供給源１から第１増圧室２２ａ及び第２増圧室２２ｂへのエアの流入のみを許容する。また、第１増圧室２２ａ及び第２増圧室２２ｂは、それぞれ出口チェック弁１８ｂを介して吐出口２に接続されている。出口チェック弁１８ｂは、第１増圧室２２ａ及び第２増圧室２２ｂから吐出口２へのエアの流出のみを許容する。

【0024】

増圧装置１０は、調整弁１９を有する。調整弁１９は、ばね設定による図示しない圧力設定部を有する。図２に示すように、調整弁１９には、吐出口２の出力圧力が帰還されている。調整弁１９は、エア供給源１から供給されたエアを吐出圧力に応じて調節することにより、後述する切換機構２０の切換弁２４に供給する。

【0025】

第１駆動室２１ａ及び第２駆動室２１ｂは、切換機構２０の切換弁２４及び調整弁１９を介してエア供給源１に接続されている。切換機構２０は、５ポート２位置式の切換弁２４と、切換弁２４の両端の圧力室と第１増圧室２２ａ又は第２増圧室２２ｂとの間の流路を開閉する一対の開閉弁２５ａ，２５ｂと、を有する。切換弁２４は、エアの流体圧により操作される流体圧操作弁である。各開閉弁２５ａ，２５ｂは、第１ピストン１５ａ及び第２ピストン１５ｂにより後述する第１ピン７１及び第２ピン７２が操作されて動作する機械操作弁である。切換機構２０は、各開閉弁２５ａ，２５ｂによって切換弁２４をパイロット操作するパイロット式切換弁として構成されている。このとき、第１ピン７１及び第２ピン７２は各開閉弁２５ａ，２５ｂの機械操作をするとともに、各開閉弁２５ａ，２５ｂの弁体として機能している。

【0026】

なお、第１ピストン１５ａ及び第２ピストン１５ｂは、各筒部材１１の径方向内側に配置されている。第１ピストン１５ａの外周面１５０ａ及び第２ピストン１５ｂの外周面１５０ｂには、ピストンパッキン２３がそれぞれ装着されている。

【0027】

＜切換機構２０の構成＞
次に、切換機構２０について詳細に説明する。
図３に示すように、切換機構２０は、切換弁２４を有する。切換弁２４は、スリーブ３１と、スリーブ３１内で往復動可能に配置されたスプール３８と、を有する。本実施形態では、スプール３８は、メタルスプールである。切換機構２０は、ピンとしての第１ピン７１及び第２ピン７２と、復帰ばね７９と、を有する。第１ピン７１は、スプール３８の軸線方向の一端側に配置されるとともに、第２ピン７２は、スプール３８の軸線方向の他端側に配置されている。第１ピン７１及び第２ピン７２の各々は、スプール３８の内周側にシール可能な状態で配置されている。また、第１ピン７１及び第２ピン７２の各々は、スプール３８の内周側で摺動可能な状態で配置されている。第１ピン７１及び第２ピン７２は、プッシュピンである。復帰ばね７９は、第１ピン７１と第２ピン７２との間に配置されている。

【0028】

切換弁２４では、第１ピン７１が第１ピストン１５ａに押圧されたとき、第１ピン７１がスプール３８に軸線方向Ｘで係合することによって、直接操作が可能となっている。つまり、増圧装置１０は、第１ピン７１の推力によってスプール３８を移動させることができる。同様に、切換弁２４では、第２ピン７２が第２ピストン１５ｂに押圧されたとき、第２ピン７２がスプール３８に軸線方向Ｘで係合することによって、直接操作が可能となっている。つまり、増圧装置１０は、第２ピン７２の推力によってスプール３８を移動させることができる。この場合、第１ピン７１及び第２ピン７２は、切換弁２４の機械操作を行う機械操作弁として機能している。したがって、切換機構２０は、流体圧操作弁かつ、機械操作弁を構成している。

【0029】

例えば、エアの圧力が十分に高い場合、エアの圧力によってスプール３８が移動する。一方、エアの圧力が低い場合のように、エアの圧力によってスプール３８が安定的に移動できない場合、第１ピン７１及び第２ピン７２の推力によってスプール３８が移動する。このように、増圧装置１０は、エアの圧力に応じて、エアによる流体圧操作、又は、第１ピン７１及び第２ピン７２による機械的操作を行うことにより、スプール３８を移動させる。エアによる流体圧操作と第１ピン７１及び第２ピン７２による機械的操作とは、動作速度の大きい方が優先される。なお、スリーブ３１の軸線Ｌの延びる方向を切換弁２４の軸線方向とする。切換弁２４の軸線方向は、増圧装置１０の軸線方向Ｘと一致するため、切換弁２４の軸線方向を「軸線方向Ｘ」と記載する。

【0030】

スリーブ３１には、給気ポート３２、第１出力ポート３３、第２出力ポート３４、第１排気ポート３５、及び第２排気ポート３６が形成されている。給気ポート３２、第１出力ポート３３、第２出力ポート３４、第１排気ポート３５、及び第２排気ポート３６は、スリーブ３１の軸線方向Ｘの一端側から他端側にかけて第１排気ポート３５、第１出力ポート３３、給気ポート３２、第２出力ポート３４、及び第２排気ポート３６の順に並んで配置されている。

【0031】

スリーブ３１の内側には、軸線方向Ｘに延びる収容孔３７が形成されている。収容孔３７は、給気ポート３２、第１出力ポート３３、第２出力ポート３４、第１排気ポート３５、及び第２排気ポート３６にそれぞれ連通している。

【0032】

スリーブ３１の内周面のうち、軸線方向Ｘに沿った第１増圧室２２ａ側には第１弁座４１が形成されている。スリーブ３１の内周面のうち、軸線方向Ｘに沿った第１排気ポート３５と第１出力ポート３３との間には第２弁座４２が形成されている。また、スリーブの内周面のうち、軸線方向Ｘに沿った第１出力ポート３３と給気ポート３２との間には第３弁座４３が形成されている。さらに、スリーブ３１の内周面のうち、軸線方向Ｘに沿った給気ポート３２と第２出力ポート３４との間には第４弁座４４が形成されている。また、スリーブ３１の内周面のうち、軸線方向Ｘに沿った第２出力ポート３４と第２排気ポート３６の間には第５弁座４５が形成されている。スリーブ３１の内周面のうち、軸線方向Ｘに沿った第２増圧室２２ｂ側には第６弁座４６が形成されている。

【0033】

収容孔３７内には、エアの流路を切り換えるスプール３８が軸線方向Ｘに往復動可能に収容されている。
スプール３８には、軸線方向Ｘにおいて、互いに離間して第１弁部５１、第２弁部５２、第１受圧部６１、及び第２受圧部６２が形成されている。第１弁部５１、第２弁部５２、第１受圧部６１、及び第２受圧部６２は、軸線方向Ｘにおいて、一端から他端に向けて第１受圧部６１、第１弁部５１、第２弁部５２、及び第２受圧部６２の順に並んで配置されている。第１受圧部６１、第１弁部５１、第２弁部５２、及び第２受圧部６２でのスプール３８の外径は、スリーブ３１の内径より僅かに小さい。

【0034】

第１受圧部６１は、スプール３８の軸線方向Ｘの一端側に形成されている。第１受圧部６１は、フランジ状である。第１受圧部６１の外周面６１ａが第１弁座４１の内周面４１０に軸線方向Ｘに重なり合っている。

【0035】

第１受圧部６１と第１弁座４１との間には、嵌合隙間である第１絞り流路８０ａが形成されている。第１絞り流路８０ａは、第１スプール室７６ａと第１排気ポート３５とを接続する連通路として機能する。第１スプール室７６ａにエアが供給されると、エアが第１絞り流路８０ａから僅かに漏洩しつつも、エアのスプール３８に対する操作圧力は維持される。第１スプール室７６ａにエアが供給されなくなると、エアが第１絞り流路８０ａから第１排気ポート３５へ排出されるため、第１スプール室７６ａは、大気圧となる。このように、第１絞り流路８０ａは、スプール３８の移動時のエアの漏洩を許容範囲に抑えるように形成されている。第１絞り流路８０ａは、メタルシールである。

【0036】

第２受圧部６２は、スプール３８の軸線方向Ｘの他端側に形成されている。第２受圧部６２は、フランジ状である。第２受圧部６２の外周面６２ａが第６弁座４６の内周面４６０に軸線方向Ｘに重なり合っている。

【0037】

第２受圧部６２と第６弁座４６との間には、嵌合隙間である第２絞り流路８０ｂが形成されている。第２絞り流路８０ｂは、第２スプール室７６ｂと第２排気ポート３６とを接続する連通路として機能する。第２スプール室７６ｂにエアが供給されると、エアが第２絞り流路８０ｂから僅かに漏洩しつつも、エアのスプール３８に対する操作圧力は維持される。第２スプール室７６ｂにエアが供給されなくなると、エアが第２絞り流路８０ｂから第２排気ポート３６へ排出されるため、第２スプール室７６ｂは、大気圧となる。このように、第２絞り流路８０ｂは、スプール３８の移動時のエアの漏洩を許容範囲に抑えるように形成されている。第２絞り流路８０ｂは、メタルシールである。

【0038】

このように機能するように、第１絞り流路８０ａ及び第２絞り流路８０ｂは、シールの必要な箇所と、シールの不要な箇所とで、軸線方向Ｘの長さが異なるように設定されている。このため、第１絞り流路８０ａ及び第２絞り流路８０ｂからのエアの排出流量は、異なる。

【0039】

したがって、増圧装置１０では、第１受圧部６１及び第２受圧部６２への各開閉弁２５ａ，２５ｂからのエアの供給、及び第１絞り流路８０ａと第２絞り流路８０ｂによるエアの排出により、流体圧操作が可能となっている。

【0040】

図２に示すように、第１駆動室２１ａは、第１流路３、切換弁２４及び調整弁１９を介してエア供給源１と排気口５に交互に連通するように構成されている。同様に、第２駆動室２１ｂは、第２流路４、切換弁２４及び調整弁１９を介してエア供給源１と排気口５に交互に連通するように構成されている。

【0041】

切換弁２４は、第１位置Ｐ１と、第２位置Ｐ２の２位置を取り得る。
図３及び図４は、切換弁２４の第１位置Ｐ１での、第１増圧室２２ａを増圧している状態を示している。このとき各開閉弁２５ａ，２５ｂは共に閉じている。

【0042】

図７及び図８は、切換弁２４の第２位置Ｐ２での、第２増圧室２２ｂを増圧している状態を示している。このとき各開閉弁２５ａ，２５ｂは共に閉じている。
図５及び図６は、増圧される増圧室が第１増圧室２２ａから第２増圧室２２ｂに切り換わる状態を示している。開閉弁２５ａが開位置Ｐ４となるとともに、開閉弁２５ｂが閉位置Ｐ５となり、切換弁２４は第２位置Ｐ２に切り換わっている。

【0043】

図９及び図１０は、増圧される増圧室が第２増圧室２２ｂから第１増圧室２２ａに切り換わる状態を示している。開閉弁２５ａが閉位置Ｐ３となるとともに、開閉弁２５ｂが開位置Ｐ６となり、切換弁２４は第１位置Ｐ１に切り換わっている。

【0044】

図１１は、各開閉弁２５ａ，２５ｂと第１増圧室２２ａと第２増圧室２２ｂとの関係について示している。以下、これらの図に示す状態について説明する。
図３又は図４に示すように、第１位置Ｐ１では、第１弁部５１が第２弁座４２に着座するとともに、第２弁部５２が第４弁座４４に着座している。また、第１位置Ｐ１では、第１受圧部６１が第１弁座４１に着座するとともに、第２受圧部６２の一部が第６弁座４６に着座している。

【0045】

なお、第１位置Ｐ１において、図３のようにスプール３８の移動が停止した状態では、第２受圧部６２の外周面６２ａの一部は、第６弁座４６の内周面４６０から軸線方向Ｘで離間している。つまり、第６弁座４６の内周面４６０から軸線方向Ｘで離間している分だけ第２受圧部６２と第６弁座４６との間の嵌合隙間の長さが短い。このため、スプール３８の移動途中であって、第２受圧部６２の外周面６２ａの全てが第６弁座４６の内周面４６０に接触している場合と比べると、第１位置Ｐ１における第２受圧部６２の外周面６２ａと第６弁座４６の内周面４６０との接触面積が小さくなっている。これにより、第２絞り流路８０ｂは、第２スプール室７６ｂから第２排気ポート３６へエアを排出しやすい。

【0046】

第２スプール室７６ｂは、第２絞り流路８０ｂを通して第２排気ポート３６と連通している。開閉弁２５ｂの弁体として機能する第２ピン７２は、弁座として機能する第２ロッドパッキン７５ｂによって閉じられている。したがって、エアが第２絞り流路８０ｂを介して第２排気ポート３６へ排出されることにより、第２スプール室７６ｂの圧力は、大気圧となっている。

【0047】

このとき、第２スリット７４ｂは、スプール３８によって閉じられていないため、ばね収容室７８と第２スプール室７６ｂとが連通している。したがって、ばね収容室７８も同様に大気圧である。一方、第１スリット７４ａは、スプール３８によって閉じられているため、ばね収容室７８と第１スプール室７６ａとは、隔離されている。

【0048】

第１位置Ｐ１では、給気ポート３２と第１出力ポート３３とが連通し、かつ第２出力ポート３４と第２排気ポート３６とが連通する。また、給気ポート３２と第１出力ポート３３とが第１排気ポート３５から遮断され、かつ第２出力ポート３４と第２排気ポート３６とが第２スプール室７６ｂと連通する。

【0049】

よって、切換弁２４が第１位置Ｐ１を取ると、エア供給源１から調整弁１９を介して供給されるエアが第１出力ポート３３から第１流路３を介して第１駆動室２１ａに供給される。同時に、第２駆動室２１ｂのエアが第２流路４を介して第２排気ポート３６から排出される。図３に示す状態においては、第２スプール室７６ｂのエアが第２絞り流路８０ｂを通して第２排気ポート３６から排出されている。

【0050】

図７又は図８に示すように、第２位置Ｐ２では、第１弁部５１が第３弁座４３に着座するとともに、第２弁部５２が第５弁座４５に着座している。また、第２位置Ｐ２では、第１受圧部６１が第１弁座４１から離間するとともに、第２受圧部６２が第６弁座４６に着座している。

【0051】

なお、第２位置Ｐ２において、図７又は図８のようにスプール３８の移動が停止した状態では、第１受圧部６１の外周面６１ａの一部は、第１弁座４１の内周面４１０から軸線方向Ｘで離間している。つまり、第１弁座４１の内周面４１０から軸線方向Ｘで離間している分だけ第１受圧部６１と第１弁座４１との間の嵌合隙間の長さが短い。このため、スプール３８の移動途中であって、第１受圧部６１の外周面６１ａの全てが第１弁座４１の内周面４１０に接触している場合と比べると、第２位置Ｐ２における第１受圧部６１の外周面６１ａと第１弁座４１の内周面４１０との接触面積が小さくなっている。これにより、第１絞り流路８０ａは、第１スプール室７６ａから第１排気ポート３５へエアを排出しやすい。

【0052】

第１スプール室７６ａは、第１絞り流路８０ａを通して第１排気ポート３５と連通している。開閉弁２５ａの弁体として機能する第１ピン７１は、弁座として機能する第１ロッドパッキン７５ａによって閉じられている。したがって、エアが第１絞り流路８０ａを介して第１排気ポート３５へ排出されることにより、第１スプール室７６ａの圧力は、大気圧となっている。

【0053】

このとき、第１スリット７４ａは、スプール３８によって閉じられていないため、ばね収容室７８と第１スプール室７６ａとが連通している。したがって、ばね収容室７８も大気圧である。一方、第２スリット７４ｂは、スプール３８によって閉じられているため、ばね収容室７８と第２スプール室７６ｂとは、隔離されている。したがって、第１スリット７４ａ及び第２スリット７４ｂは、スプール３８によって開閉される。

【0054】

第２位置Ｐ２では、給気ポート３２と第２出力ポート３４とが連通し、かつ第１出力ポート３３と第１排気ポート３５とが連通する。また、給気ポート３２と第２出力ポート３４とが第２排気ポート３６から遮断され、かつ第１出力ポート３３と第１排気ポート３５とが第１スプール室７６ａと連通する。

【0055】

よって、切換弁２４が第２位置Ｐ２を取ると、エア供給源１から調整弁１９を介して供給されるエアが第２出力ポート３４から第２流路４を介して第２駆動室２１ｂに供給される。同時に、第１駆動室２１ａのエアが第１流路３を介して第１排気ポート３５から排出される。図７又は図８に示す状態においては、第１スプール室７６ａのエアが第１絞り流路８０ａを通して第１排気ポート３５から排出されている。

【0056】

切換弁２４が第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２とに切り換わることにより、エアの供給先が第１駆動室２１ａ又は第２駆動室２１ｂに切り換えられるとともに、エアを圧縮する増圧室が第１増圧室２２ａ又は第２増圧室２２ｂに切り換えられる。つまり、切換弁２４は、第１駆動室２１ａを、給気ポート３２を介した第１出力ポート３３又は第１排気ポート３５に切り換えて連通させる。また、切換弁２４は、第２駆動室２１ｂを、給気ポート３２を介した第２出力ポート３４又は第２排気ポート３６に切り換えて連通させる。

【0057】

スリーブ３１は、軸線方向Ｘにおける一端部に第１ロッドカバー６３ａを備え、軸線方向Ｘにおける他端部に第２ロッドカバー６３ｂを備える。
切換弁２４は、第１ロッドカバー６３ａの軸線方向Ｘの内面６３０ａと、第１弁座４１の内周面４１０と、第１受圧部６１の軸線方向Ｘの外側面６１０とで囲まれた第１スプール室７６ａを有する。

【0058】

切換弁２４は、第２ロッドカバー６３ｂの軸線方向Ｘの内側の端面６３０ｂと、第６弁座４６の内周面４６０と、第２受圧部６２の軸線方向Ｘの外側面６２０とで囲まれた第２スプール室７６ｂを有する。

【0059】

したがって、切換弁２４は、スリーブ３１内において、スプール３８の軸線方向Ｘの両端よりも外側に区画される第１スプール室７６ａ及び第２スプール室７６ｂを備える。
第１ロッドカバー６３ａの径方向内側には、環状溝を介して樹脂製のシール部材としての第１ロッドパッキン７５ａが配置されている。第２ロッドカバー６３ｂの径方向内側には、環状溝を介して樹脂製のシール部材としての第２ロッドパッキン７５ｂが配置されている。

【0060】

切換機構２０は、軸線方向Ｘにおけるスリーブ３１の両端部に配置された第１ピン７１及び第２ピン７２を有する。
第１ピン７１は、第１先端部７１ａと、第１基部７１ｂと、第１接続部７１ｃと、を有する。第１先端部７１ａは、第１ロッドパッキン７５ａを貫通して第１ピストン１５ａに向けて突出する棒状の先端部である。第１基部７１ｂは、スリーブ３１内に配置されている。第１基部７１ｂは、スプール３８の径方向内側に位置する円柱状である。第１接続部７１ｃは、第１先端部７１ａと第１基部７１ｂとを軸線方向Ｘに接続する円盤状である。

【0061】

第１ピン７１の第１先端部７１ａは、円柱状の第１小径部７１１と、第１テーパ部７１２と、円柱状の第１大径部７１３と、を有する。第１テーパ部７１２は、軸線方向Ｘに沿って第１小径部７１１から第１接続部７１ｃに向かうほど直径が大きい。第１大径部７１３は、軸線方向Ｘに沿って第１テーパ部７１２に連続する。第１大径部７１３の直径は、第１小径部７１１の直径より大きい。また、第１小径部７１１、及び第１テーパ部７１２の直径は第１ロッドパッキン７５ａの内径より小さい。このため、第１小径部７１１の周面７１１ａ及び第１テーパ部７１２の周面７１２ａは、第１ロッドパッキン７５ａの内周縁に接触しない。そのため、第１小径部７１１の周面７１１ａ及び第１テーパ部７１２の周面７１２ａと、第１ロッドパッキン７５ａの内周縁との間には流路が形成される。

【0062】

したがって、第１ピン７１は、開位置Ｐ４を取る。開位置Ｐ４では、第１小径部７１１の周面７１１ａ又は第１テーパ部７１２の周面７１２ａが第１ロッドパッキン７５ａの内周縁に接触しておらず、第１ロッドパッキン７５ａによる第１ピン７１に対するシールが解除された状態で、第１スプール室７６ａと第１増圧室２２ａとの間の流路を開く。つまり、第１ピン７１が開位置Ｐ４に位置すると、第１スプール室７６ａと第１増圧室２２ａとは連通する。

【0063】

一方、第１大径部７１３の直径は、第１ロッドパッキン７５ａの内径より大きい。このため、第１大径部７１３の周面７１３ａは、第１ロッドパッキン７５ａの内周縁に接触し、第１ロッドパッキン７５ａの内周縁との間には流路が形成されない。

【0064】

したがって、第１ピン７１は、閉位置Ｐ３を取る。閉位置Ｐ３では、第１大径部７１３の周面７１３ａが第１ロッドパッキン７５ａの内周縁に接触し、第１ロッドパッキン７５ａによる第１ピン７１に対するシール状態で、第１スプール室７６ａと第１増圧室２２ａとの間の流路を閉じる。つまり、第１ピン７１が閉位置Ｐ３に位置すると、第１スプール室７６ａと第１増圧室２２ａとは、第１ロッドパッキン７５ａによって遮断される。したがって、第１ピン７１は、閉位置Ｐ３及び開位置Ｐ４の２位置を取り得る。

【0065】

第１ロッドパッキン７５ａの内周縁が第１ピン７１の第１テーパ部７１２の周面７１２ａに対向する状態では、第１テーパ部７１２が小径になるに従い、第１ロッドパッキン７５ａによる第１増圧室２２ａと第１スプール室７６ａとの遮断が徐々に解除されていく。このように、第１テーパ部７１２による開閉によって第１ロッドパッキン７５ａの摩耗が低減される。

【0066】

第２ピン７２は、第２先端部７２ａと、第２基部７２ｂと、第２接続部７２ｃと、を有する。第２先端部７２ａは、第２ロッドパッキン７５ｂを貫通して第２ピストン１５ｂに向けて突出する棒状の先端部である。第２基部７２ｂは、スリーブ３１内に配置されている。第２基部７２ｂは、スプール３８の径方向内側に位置する円柱状である。第２接続部７２ｃは、第２先端部７２ａと第２基部７２ｂとを軸線方向Ｘに接続する円盤状である。

【0067】

第２ピン７２の第２先端部７２ａは、円柱状の第２小径部７２１と、第２テーパ部７２２と、円柱状の第２大径部７２３と、を有する。第２テーパ部７２２は、軸線方向Ｘに沿って第２小径部７２１から第２接続部７２ｃに向かうほど直径が大きい。第２大径部７２３は、軸線方向Ｘに沿って第２テーパ部７２２に連続する。第２大径部７２３の直径は、第２小径部７２１の直径より大きい。また、第２小径部７２１、及び第２テーパ部７２２の直径は第２ロッドパッキン７５ｂの内径より小さい。このため、第２小径部７２１の周面７２１ａ及び第２テーパ部７２２の周面７２２ａは、第２ロッドパッキン７５ｂの内周縁に接触しない。そのため、第２小径部７２１の周面７２１ａ及び第２テーパ部７２２の周面７２２ａと、第２ロッドパッキン７５ｂの内周縁との間にはエアの流路が形成される。

【0068】

したがって、第２ピン７２は、開位置Ｐ６を取る。開位置Ｐ６では、第２小径部７２１又は第２テーパ部７２２の周面が第２ロッドパッキン７５ｂの内周縁に接触しておらず、第２ロッドパッキン７５ｂによる第２ピン７２に対するシールが解除された状態で、第２スプール室７６ｂと第２増圧室２２ｂとの間の流路を開く。つまり、第２ピン７２が開位置Ｐ６に位置すると、第２スプール室７６ｂと第２増圧室２２ｂとは連通する。

【0069】

一方、第２大径部７２３の直径は、第２ロッドパッキン７５ｂの内径より大きい。このため、第２大径部７２３の周面７２３ａは、第２ロッドパッキン７５ｂの内周縁に接触し、第２ロッドパッキン７５ｂの内周縁との間には流路が形成されない。

【0070】

したがって、第２ピン７２は、閉位置Ｐ５を取る。閉位置Ｐ５では、第２大径部７２３の周面７２３ａが第２ロッドパッキン７５ｂの内周縁に接触し、第２ピン７２に対する第２ロッドパッキン７５ｂによってシールされた状態で、第２スプール室７６ｂと第２増圧室２２ｂとの間の流路を閉じる。つまり、第２ピン７２が閉位置Ｐ５に位置すると、第２スプール室７６ｂと第２増圧室２２ｂとは、第２ロッドパッキン７５ｂによって遮断される。したがって、第２ピン７２は、閉位置Ｐ５及び開位置Ｐ６の２位置を取り得る。

【0071】

第２ロッドパッキン７５ｂの内周縁が第２ピン７２の第２テーパ部７２２の周面７２２ａに対向する状態では、第２テーパ部７２２が小径になるに従い、第２ロッドパッキン７５ｂによる第２増圧室２２ｂと第２スプール室７６ｂとの遮断が徐々に解除されていく。このように、第２テーパ部７２２による開閉によって第２ロッドパッキン７５ｂの摩耗が低減される。

【0072】

本実施形態では、第１ピン７１の第１先端部７１ａと第１ロッドパッキン７５ａにより、切換弁２４の第１スプール室７６ａと第１増圧室２２ａとの間の流路を開閉する開閉弁２５ａが構成されている。また、第２ピン７２の第２先端部７２ａと第２ロッドパッキン７５ｂにより、切換弁２４の第２スプール室７６ｂと第２増圧室２２ｂとの間の流路を開閉する開閉弁２５ｂが構成されている。よって、増圧装置１０では、第１ピン７１及び第２ピン７２にて第１スプール室７６ａと第２スプール室７６ｂを区画することにより、第１スプール室７６ａと第２スプール室７６ｂとを受圧動作側と大気圧側とに区画している。

【0073】

第１ピン７１の第１先端部７１ａ、及び第２ピン７２の第２先端部７２ａは、各開閉弁２５ａ，２５ｂの弁体として機能する。第１ロッドパッキン７５ａ及び第２ロッドパッキン７５ｂは、各開閉弁２５ａ，２５ｂの弁座として機能する。また、第１ピン７１及び第２ピン７２は、第１接続部７１ｃ及び第２接続部７２ｃがスプール３８の両端に係合することで、切換弁２４の機械的操作軸としても機能している。

【0074】

ここで、軸線方向Ｘにおける第１ピン７１の第１基部７１ｂと第２ピン７２の第２基部７２ｂとの間に区画されたばね収容室７８について説明する。ばね収容室７８には、復帰ばね７９が収容されている。復帰ばね７９の一端は、第１ピン７１の第１基部７１ｂの軸線方向Ｘの内側の端面７１０ｂに当接している。復帰ばね７９の他端は、第２ピン７２の軸線方向Ｘの内側の端面７２０ｂに当接している。

【0075】

第１ピン７１が開位置Ｐ４に位置し、増圧されたエアが第１スプール室７６ａに一気に流れ込むと、増圧されたエアによって第１ピン７１及びスプール３８が軸線方向Ｘに沿って第２ピン７２に向けて押圧される。復帰ばね７９は、第１ピン７１によって圧縮される。このため、復帰ばね７９には圧縮反力が発生する。なお、スプール３８が第２ピン７２の第２接続部７２ｃに接触するまで移動すると、スプール３８の第２ピン７２に向けた移動が規制される。

【0076】

第２ピン７２が開位置Ｐ６に位置し、増圧されたエアが第２スプール室７６ｂに一気に流れ込むと、増圧されたエアによって第２ピン７２及びスプール３８が軸線方向Ｘに沿って第１ピン７１に向けて押圧される。復帰ばね７９は、第２ピン７２によって圧縮される。このため、復帰ばね７９には圧縮反力が発生する。なお、スプール３８が第１ピン７１の第１接続部７１ｃに接触するまで移動すると、スプール３８の第１ピン７１に向けた移動が規制される。

【0077】

復帰ばね７９のばね力は、以下に示す力の全てを合計した値以上の復帰力となるように調整されている。ばね力を決定する力としては、閉位置Ｐ３の状態で第１増圧室２２ａの圧力によって第１ピン７１のロッド径に発生する推力、及び閉位置Ｐ５の状態で第２増圧室２２ｂの圧力によって第２ピン７２のロッド径に発生する推力が挙げられる。ばね力を決定する力としては、第１ロッドパッキン７５ａと第１ピン７１との摺動抵抗、及び第２ロッドパッキン７５ｂと第２ピン７２との摺動抵抗が挙げられる。ばね力を決定する力としては、スプール３８と第１ピン７１との摺動抵抗、及びスプール３８と第２ピン７２との摺動抵抗が挙げられる。

【0078】

第１基部７１ｂの外周面には、軸線方向Ｘに延びるスリットとしての第１スリット７４ａが形成されている。第１スリット７４ａの軸線方向Ｘの一端は、第１基部７１ｂの外周面に位置し、第１スリット７４ａの軸線方向Ｘの他端は、第１基部７１ｂの端面７１０ｂに位置している。そして、第１スリット７４ａは、軸線方向Ｘの他端においてばね収容室７８に連通している。

【0079】

同様に、第２基部７２ｂの外周面には、軸線方向Ｘに延びるスリットとしての第２スリット７４ｂが形成されている。第２スリット７４ｂの軸線方向Ｘの一端は、第２基部７２ｂの外周面に位置し、第２スリット７４ｂの軸線方向Ｘの他端は、第２基部７２ｂの端面７２０ｂに位置している。そして、第２スリット７４ｂは、軸線方向Ｘの他端においてばね収容室７８に連通している。

【0080】

第１スリット７４ａの軸線方向Ｘに沿う長さは、第１ピン７１が閉位置Ｐ３から開位置Ｐ４に変位し、かつ切換弁２４が第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に変位した時点で、ばね収容室７８と第１スプール室７６ａとを連通させる長さである。したがって、切換弁２４は、第１スリット７４ａによってばね収容室７８と第１スプール室７６ａとを連通させる連通位置Ｐ７と、ばね収容室７８と第１スプール室７６ａとを遮断する遮断位置Ｐ８とを取る。

【0081】

第２スリット７４ｂの軸線方向Ｘに沿う長さは、第２ピン７２が閉位置Ｐ５から開位置Ｐ６に変位し、かつ切換弁２４が第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１に変位した時点で、ばね収容室７８と第２スプール室７６ｂとを連通させる長さである。したがって、切換弁２４は、第２スリット７４ｂによってばね収容室７８と第２スプール室７６ｂとを連通させる連通位置Ｐ９と、ばね収容室７８と第２スプール室７６ｂとを遮断する遮断位置Ｐ１０とを取る。

【0082】

切換弁２４が開位置Ｐ４及び連通位置Ｐ７に位置すると、第１スプール室７６ａとばね収容室７８が連通し、同じ圧力になる。そして、第１ピストン１５ａが第１ピン７１から離脱することによって、復帰ばね７９の圧縮状態が解除されるとともに、復帰ばね７９の圧縮反力により、第１ピン７１には閉位置Ｐ３に向けた押圧力が作用する。

【0083】

同様に、切換弁２４が開位置Ｐ６及び連通位置Ｐ９に位置すると、第２スプール室７６ｂとばね収容室７８が連通し、同じ圧力になる。そして、第２ピストン１５ｂが第２ピン７２から離脱することによって、復帰ばね７９の圧縮状態が解除されるとともに、復帰ばね７９の圧縮反力により、第２ピン７２には閉位置Ｐ５に向けて押圧力が作用する。したがって、復帰ばね７９と第１スリット７４ａとから、第１ピン７１を開位置Ｐ４から閉位置Ｐ３に復帰させる復帰機構が構成されている。同様に、復帰ばね７９と第２スリット７４ｂとから、第２ピン７２を開位置Ｐ６から閉位置Ｐ５に復帰させる復帰機構が構成されている。

【0084】

＜作用＞
次に、本実施形態の作用について説明する。なお、増圧装置１０において、第２増圧室２２ｂのエアの圧縮が完了し、切換弁２４が第１位置Ｐ１、第１ピン７１が閉位置Ｐ３、第２ピン７２が閉位置Ｐ５、第１スリット７４ａが遮断位置Ｐ８、第２スリット７４ｂが連通位置Ｐ９、にそれぞれ位置し、第１ピストン１５ａ及び第２ピストン１５ｂはストローク途中にある。

【0085】

さて、第１増圧室２２ａのエアが増圧される場合、エア供給源１から供給されたエアが入口チェック弁１８ａを通過して第１増圧室２２ａに供給される。
図３又は図４に示すように、切換弁２４が第１位置Ｐ１に位置した状態において、給気ポート３２から供給されたエアは、第１出力ポート３３及び第１流路３を通じて第１駆動室２１ａに供給される。第１駆動室２１ａに供給されたエアにより、第１ピストン１５ａが第１増圧室２２ａに向けて押圧される。これと同時に、エア供給源１から供給されたエアが入口チェック弁１８ａを通過して第２増圧室２２ｂに供給される。これらにより、第１増圧室２２ａのエアが圧縮される。

【0086】

このとき、第１ピン７１の開閉弁２５ａは閉位置Ｐ３に位置し、第１増圧室２２ａと第１スプール室７６ａとの間は遮断されている。第２ピン７２の開閉弁２５ｂは閉位置Ｐ５に位置し、第２増圧室２２ｂと第２スプール室７６ｂとの間は遮断されている。第１スプール室７６ａ及び第２スプール室７６ｂは第１絞り流路８０ａ及び第２絞り流路８０ｂにより、第１排気ポート３５及び第２排気ポート３６に接続されている。この時点では、第１スプール室７６ａ及び第２スプール室７６ｂは大気圧である。また、第１ピン７１の第１スリット７４ａは、遮断位置Ｐ８に位置し、ばね収容室７８と第１スプール室７６ａとは連通していない。第２ピン７２の第２スリット７４ｂは、連通位置Ｐ９に位置し、ばね収容室７８と第２スプール室７６ｂとは連通し、ばね収容室７８は大気圧である。

【0087】

図３又は図４に示す状態により増圧動作が進むと、図５又は図６に示す状態に至る。
図５、図６、又は図１１に示すように、第１ピストン１５ａが第１増圧室２２ａに向けて押圧され、第１ピストン１５ａが第１ピン７１を押し込むと、第１ロッドパッキン７５ａによる第１ピン７１のシール状態が解除される。これにより、開閉弁２５ａが開位置Ｐ４に位置する。すると、第１増圧室２２ａ内の増圧されたエアが第１スプール室７６ａに一気に流れ込む。このとき、第１スプール室７６ａ内の圧力は、大気圧である第２スプール室７６ｂ内の圧力に比べて遥かに大きい。したがって、第１スプール室７６ａ内に流れ込んだエアは、スプール３８を第２スプール室７６ｂに向けて速やかに移動させる。すると、切換弁２４が第２位置Ｐ２に位置する。これにより、第１スプール室７６ａは、第１スリット７４ａを介してばね収容室７８と連通する。また、スプール３８が第２スプール室７６ｂに向けて移動することに伴い、第２スリット７４ｂを介した第２スプール室７６ｂとばね収容室７８との連通が遮断され、第２スリット７４ｂは遮断位置Ｐ１０に位置する。第１増圧室２２ａ内の増圧されたエアの圧力によってスプール３８を速やかに移動させることができない場合、第１ピストン１５ａの推力によってスプール３８を移動させる。

【0088】

切換弁２４が第２位置Ｐ２に位置することにより、調整弁１９により制御される駆動室が、第１駆動室２１ａから第２駆動室２１ｂに切り換わるとともに、調整弁１９により制御される増圧室が、第１増圧室２２ａから第２増圧室２２ｂに切り換わる。すると、第１ピストン１５ａ及び第２ピストン１５ｂの動作する方向が反転する。そして、第１ピストン１５ａと第１ピン７１との接触が解除されることにより、図７又は図８に示す状態へ移行する。

【0089】

図７、図８、又は図１１に示すように、切換弁２４が第２位置Ｐ２に位置する状態において、第１スリット７４ａが連通位置Ｐ７に位置するため、第１スプール室７６ａとばね収容室７８とが連通している。復帰ばね７９の圧縮反力により第１ピン７１が第１ピストン１５ａに向けて押圧される。第１ピン７１は開位置Ｐ４から閉位置Ｐ３に向けて移動し、第１増圧室２２ａと第１スプール室７６ａとの間がシールされている。これにより、第１ピストン１５ａは、第１駆動室２１ａ側に移動する。そして、第１増圧室２２ａの容積は増加し圧力が低下しようとする。すると、第１増圧室２２ａにはエア供給源１から入口チェック弁１８ａを介してエアが供給される。

【0090】

また、調整弁１９から給気ポート３２を通して供給されたエアは、第２出力ポート３４及び第２流路４を通じて第２駆動室２１ｂに供給される。これにより、第２ピストン１５ｂは、第１増圧室２２ａ側に押圧される。これと同時に、エア供給源１から供給されたエアが入口チェック弁１８ａを通過して第１増圧室２２ａに供給される。このようにして、第２増圧室２２ｂのエアが圧縮される。このとき、第２ピン７２の開閉弁２５ｂは閉位置Ｐ５に位置し、第２増圧室２２ｂと第２スプール室７６ｂとの間は遮断されている。また、第２スリット７４ｂは遮断位置Ｐ１０に位置し、第２スプール室７６ｂと第２スリット７４ｂとは連通しておらず、ばね収容室７８にはエアが供給されない。

【0091】

また、第１スプール室７６ａ内の残圧は、第１絞り流路８０ａから第１排気ポート３５へと排出される。すると、第１スプール室７６ａとばね収容室７８は大気圧になる。
図５に示す状態により増圧動作が進むと、図６に示す状態に至る。

【0092】

図９、図１０、又は図１１に示すように、第２ピストン１５ｂが第２ピン７２を押し込むと、第２ロッドパッキン７５ｂによる第２ピン７２のシール状態が解除され、第２ピン７２における開閉弁２５ｂが開位置Ｐ６に位置する。すると、第２増圧室２２ｂ内の増圧されたエアが第２スプール室７６ｂに一気に流れ込む。このとき、第２スプール室７６ｂ内の圧力は、大気圧である第１スプール室７６ａ内の圧力に比べて遥かに大きい。したがって、第２スプール室７６ｂ内に流れ込んだエアは、スプール３８を第１スプール室７６ａに向けて速やかに移動させる。すると、切換弁２４が第１位置Ｐ１に位置する。これにより、第２スプール室７６ｂは、第２スリット７４ｂを介してばね収容室７８と連通する。また、スプール３８が第１スプール室７６ａに向けて移動することに伴い、第１スリット７４ａを介した第１スプール室７６ａとばね収容室７８との連通が遮断され、第１スリット７４ａは遮断位置Ｐ８に位置する。第２増圧室２２ｂ内の増圧されたエアの圧力によってスプール３８を速やかに移動させることができない場合、第２ピストン１５ｂの推力によってスプール３８を移動させる。

【0093】

切換弁２４が第１位置Ｐ１に位置することにより、調整弁１９により制御される駆動室が、第２駆動室２１ｂから第１駆動室２１ａに切り換わるとともに、調整弁１９により制御される増圧室が、第２増圧室２２ｂから第１増圧室２２ａに切り換わる。すると、第１ピストン１５ａ及び第２ピストン１５ｂの動作する方向が反転する。そして、第２ピストン１５ｂと第２ピン７２との接触が解除されることにより、図３又は図４に示す状態へ移行する。

【0094】

増圧装置１０は、圧縮されたエアが調整弁１９で設定した圧力に達するまで、上記のように図３又は図４に示す状態から図９又は図１０に示す状態までの第１増圧室２２ａ及び第２増圧室２２ｂの切換動作を繰り返すことにより、連続して増圧動作を行う。

【0095】

調整弁１９は、設定圧力と吐出圧力とを比較して、その偏差に応じて調整弁１９の弁開度を調整する。これにより、第１駆動室２１ａ及び第２駆動室２１ｂへのエアの供給流量を調整する。設定圧力と吐出圧力とが一致すると、調整弁１９は、第１駆動室２１ａ及び第２駆動室２１ｂへの供給を止める。このようにして吐出口２の出力圧力を設定圧力に調節する。

【0096】

＜効果＞
上記実施形態では、以下の効果を得ることができる。
（１）増圧装置１０では、切換機構２０の各開閉弁２５ａ，２５ｂを開位置に位置させることにより、増圧室で増圧されたエアの圧力でスプール３８を一気に、しかもピストンの移動速度が遅くなっても流体駆動により移動させることができる。このため、スプール３８の切換速度を早くできる。これにより、第１ピストン１５ａによる第１ピン７１の押圧、又は第２ピストン１５ｂによる第２ピン７２の押圧によってスプール３８を移動させる場合と比べて、スプール３８の動作速度を大きくできるとともに、切換弁２４が中立位置で停止することを抑制できる。

【0097】

（２）増圧装置１０は、第１ピン７１又は第２ピン７２による機械的操作によってもスプール３８を移動させることができる。例えば、供給されるエアの圧力が低い場合のように、エアの圧力によるスプール３８の移動が不安定である場合、第１ピストン１５ａ及び第２ピストン１５ｂの駆動力を受けた第１ピン７１及び第２ピン７２の推力によってもスプール３８を移動させることができる。つまり、エアの圧力による切換動作、及び第１ピン７１と第２ピン７２の推力による切換動作、のいずれか速い切換動作によって、切換弁２４が切り換わる。その結果、増圧装置１０の信頼性が向上するとともに、切換弁２４の切換速度が向上する。

【0098】

（３）増圧装置１０では、スプール３８の移動先に位置するスプール室を排気ポートと連通させることができる。したがって、スプール３８の移動先に位置するスプール室には残圧が残り難いため、残圧がスプール３８の移動の妨げになり難い。その結果、増圧装置１０は、設定した圧力に達するまで、速い速度でスプール３８を交互に切り換え続けることができる。そのため、切換弁２４が中立位置で停止することを抑制できる。

【0099】

（４）第１ピン７１は、第１スリット７４ａを有するため、第１増圧室２２ａから第１スプール室７６ａに導入されたエアでスプール３８が押圧された後、第１スリット７４ａを介して第１スプール室７６ａとばね収容室７８とが連通する。すると、第１スプール室７６ａとばね収容室７８とが同じ圧力になり、第１スプール室７６ａの圧力による第１ピン７１の推力を抑えることができるため、圧縮された復帰ばね７９が復帰し易くなる。

【0100】

同様に、第２ピン７２は、第２スリット７４ｂを有するため、第２増圧室２２ｂから第２スプール室７６ｂに導入されたエアでスプール３８が押圧された後、第２スリット７４ｂを介して第２スプール室７６ｂとばね収容室７８とが連通する。すると、第２スプール室７６ｂとばね収容室７８とが同じ圧力になり、第２スプール室７６ｂの圧力による第２ピン７２の推力を抑えることができるため、圧縮された復帰ばね７９が復帰し易くなる。

【0101】

（５）増圧装置１０は、エアを大気へ排出するための第１絞り流路８０ａ及び第２絞り流路８０ｂを有する。このため、切換弁２４は、各開閉弁２５ａ，２５ｂと、第１絞り流路８０ａ及び第２絞り流路８０ｂとで三方弁として機能する。

【0102】

（６）第１絞り流路８０ａは、第１受圧部６１と第１弁座４１との間の嵌合隙間によって構成されるとともに、第２絞り流路８０ｂは、第２受圧部６２と第６弁座４６との間の嵌合隙間によって構成される。このため、スリーブ３１とスプール３８との間の嵌合隙間とは別に絞り流路を設けることなく、切換弁２４を三方弁として機能させることができる。したがって、スリーブ３１とスプール３８との間の嵌合隙間とは別に絞り流路を設ける場合と比べて、切換弁２４の構成を簡素化できる。

【0103】

（７）増圧装置１０は、第１ピン７１及び第２ピン７２を有する既存の構成に各開閉弁２５ａ，２５ｂを設けるだけで、スプール３８が中立位置で停止することを抑制できる。したがって、第１ピン７１及び第２ピン７２を加工するだけで切換弁２４が中立位置で停止することを抑制できる。その結果、増圧装置１０の大型化を抑制しつつ、増圧装置１０の製造コストを低減できる。

【0104】

（８）増圧装置１０では、第１ピン７１及び第２ピン７２にて第１スプール室７６ａと第２スプール室７６ｂを区画することにより、第１スプール室７６ａと第２スプール室７６ｂとを受圧動作側と大気圧側とに区画している。したがって、例えば、第１ピン７１及び第２ピン７２とは別の部材によって第１スプール室７６ａと第２スプール室７６ｂとを受圧動作側と大気圧側とに区画する場合と比べて、増圧装置１０の構造を簡素化できる。

【0105】

＜変更例＞
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0106】

・ 図１３に示すように、第１ピン７１の開閉弁２５ａは、第１先端部７１ａが第１テーパ部７１２を有する構成に限らない。例えば、第１ピン７１の第１先端部７１ａにおける周方向の一部に、軸線方向Ｘに延びるスリット８０を備える構成としてもよい。図示しないが、第２ピン７２の開閉弁２５ｂは、第２先端部７２ａにおける周方向の一部に、軸線方向Ｘに延びるスリットを備える構成としてもよい。

【0107】

・ 図１４に示すように、第１ピン７１の開閉弁２５ａは、第１ロッドカバー６３ａの内面６３０ａにおいて第１先端部７１ａを囲む位置に設けられたバルブシート８２と、第１接続部７１ｃにおいて、バルブシート８２に着座可能な弁部８１と、から構成してもよい。

【0108】

この場合において、弁部８１がバルブシート８２に着座することにより、バルブシート８２によって第１ピン７１に対するシール状態が形成され、閉位置が形成される。この閉位置では、第１増圧室２２ａと第１スプール室７６ａとの流路が遮断されている。

【0109】

第１ピン７１が第１ピストン１５ａに押し込まれ、弁部８１がバルブシート８２から離間すると、バルブシート８２による第１ピン７１に対するシールが解除されることにより、開位置が形成される。この開位置では、第１増圧室２２ａと第１スプール室７６ａとが連通する。

【0110】

・ 実施形態において、第１絞り流路８０ａは、第１受圧部６１と第１弁座４１との間の嵌合隙間とは別に設けられていてもよい。
・ 実施形態において、第２絞り流路８０ｂは、第２受圧部６２と第６弁座４６との間の嵌合隙間とは別に設けられていてもよい。

【0111】

・ 実施形態において、第１基部７１ｂが第１スリット７４ａを有する構成に限らない。要は、スプール３８が一方の端まで押圧されたときに押圧された方のスプール室と排気ポートが連通することにより、残圧が排気されるような構成であればよい。

【0112】

・ 実施形態において、第１増圧室２２ａと第１スプール室７６ａとが連通するタイミングは、第１ピストン１５ａが第１ピン７１に接触した瞬間から第１ピン７１がスプール３８に接触する直前であれば、どのようなタイミングであってもよい。

【0113】

・ 実施形態において、第１受圧部６１の径方向における外周面６１ａと第１弁座４１の内周面４１０とが例えばパッキンシールのようなシール部材でシールされていてもよい。同様に、第２受圧部６２の径方向における外周面６２ａと第６弁座４６の内周面４６０とがパッキンシールのようなシール部材でシールされていてもよい。この場合、実施形態に示す大気への隙間である第１絞り流路８０ａ及び第２絞り流路８０ｂは、嵌合隙間とは別に設ける必要がある。パッキンシールを使用する場合、デテント効果が期待できる。

【0114】

・ 実施形態において、スプール３８は金属製に限らず、例えば樹脂製であってもよい。

【符号の説明】

【0115】

１０…増圧装置、１３…本体ブロック、１４ａ…シリンダ室としての第１シリンダ室、１４ｂ…シリンダ室としての第２シリンダ室、１５ａ…ピストンとしての第１ピストン、１５ｂ…ピストンとしての第２ピストン、１６…軸部材、２１ａ…駆動室としての第１駆動室、２１ｂ…駆動室としての第２駆動室、２２ａ…増圧室としての第１増圧室、２２ｂ…増圧室としての第２増圧室、２４…切換弁、２５ａ，２５ｂ…開閉弁、３１…スリーブ、３２…給気ポート、３３…出力ポートとしての第１出力ポート、３４…出力ポートとしての第２出力ポート、３５…排気ポートとしての第１排気ポート、３６…排気ポートとしての第２排気ポート、３８…スプール、４１…弁座としての第１弁座、４２…弁座としての第２弁座、６１…受圧部としての第１受圧部、６２…受圧部としての第２受圧部、７１…ピンとしての第１ピン、７２…ピンとしての第２ピン、７１ａ…先端部としての第１先端部、７１ｂ…基部としての第１基部、７２ａ…先端部としての第２先端部、７２ｂ…基部としての第２基部、７４ａ…スリットとしての第１スリット、７４ｂ…スリットとしての第２スリット、７５ａ…シール部材としての第１ロッドパッキン、７５ｂ…シール部材としての第２ロッドパッキン、７６ａ…スプール室としての第１スプール室、７６ｂ…スプール室としての第２スプール室、７８…ばね収容室、７９…復帰ばね、８０ａ…絞り流路としての第１絞り流路、８０ｂ…絞り流路としての第２絞り流路、Ｐ４，Ｐ６…開位置、Ｐ３，Ｐ５…閉位置、Ｘ…軸線方向。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】