发动机及具备该发动机的液压泵装置的制作方法

1.本发明涉及利用压力流体(例如压缩空气)来驱动活塞的形式的发动机及具备该发动机的液压泵装置。


背景技术：

2.在这种液压泵装置中，以往存在专利文献1(日本国实用新型公开平2-130401号公报)记载的液压泵装置。该以往技术以如下方式构成。
3.在以往的液压泵装置中，活塞能够沿上下方向移动地插入到壳体内。在该活塞的上侧形成有往动工作室，并且在活塞的下侧形成有回动工作室。对向往动工作室供给压缩空气的状态和将压缩空气排出的状态进行切换的切换阀芯能够沿上下方向移动地插入到壳体内。另外，对向回动工作室供给压缩空气的状态和停止供给的状态进行切换的供给阀芯能够沿上下方向移动地插入到壳体内的与切换阀芯不同的部位(上方的部位)。而且，对将回动工作室的压缩空气排出的状态和停止排出的状态进行切换的溢流阀芯以能够与供给阀芯抵接的方式可沿上下方向移动地插入到壳体内。
4.在先技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：实用新型公开平2-130401号公报


技术实现要素：

7.发明要解决的课题
8.在上述以往技术的液压泵装置中，在壳体内沿上下方向远离的场所分别配置有切换阀芯和供给阀芯及溢流阀芯，所述切换阀芯对向往动工作室供给压缩空气及将压缩空气排出的状态进行切换，所述供给阀芯及溢流阀芯对向回动工作室供给压缩空气及将压缩空气排出的状态进行切换。因此，上述液压泵装置为根据往动工作室及回动工作室等的压力状态而分别对切换阀芯和供给阀芯及溢流阀芯进行驱动的结构。因此，由于分别对三个阀芯进行驱动，所以液压泵装置的构造变得复杂，另外，由于三个阀芯配置在不同的场所，所以液压泵装置的上下方向的尺寸也会变大。
9.本发明的目的在于提供构造简单且紧凑的发动机及具备该发动机的液压泵装置。
10.用于解决课题的方案
11.为了达成上述目的，例如如图1及图2、图3、图4及图5所示，本发明以如下方式构成发动机。
12.活塞8能够沿缸孔7的轴向移动地插入到形成于发动机主体4的该缸孔7中。在所述活塞8的所述轴向的一端侧形成有第一发动室9。在所述活塞8的所述轴向的另一端侧形成有第二发动室10。供排阀13对将压力流体从所述第二发动室10排出并且向所述第一发动室9供给压力流体的状态和将压力流体从所述第一发动室9排出并且向所述第二发动室10供给压力流体的状态进行切换。在所述供排阀13的所述轴向的另一端侧形成有增压室28，通
过供给到该增压室28的压力流体向所述轴向的一端侧位置推动所述供排阀13。在所述供排阀13的所述轴向的一端侧形成有切换工作室36，通过供给到该切换工作室36的压力流体向所述轴向的另一端侧位置推动所述供排阀13。先导阀芯18从所述活塞8突出设置，通过该先导阀芯18向所述轴向的移动，对向所述切换工作室36供给压力流体及将压力流体排出的状态进行切换。在所述供排阀13向所述一端侧位置或所述另一端侧位置移动时，利用构成所述供排阀13的一部分的第一阀构件25对压力流体向所述第一发动室9的供给和排出进行切换，并且利用构成所述供排阀13的一部分的第二阀构件26对压力流体向所述第二发动室10的排出和供给进行切换。
13.上述的本发明可以发挥如下的作用效果。
14.在本发明的发动机中，供排阀具有与该供排阀一体的第一阀构件和第二阀构件，或者作为构成该供排阀的一组构件中的一部分而具有第一阀构件和第二阀构件。该供排阀通过使第一阀构件和第二阀构件沿所述轴向移动，从而供排阀能够同时或在时间上错开地同步地对压力流体向第一发动室的供给及排出和压力流体向第二发动室的供给及排出进行切换。其结果是，能够构造简单且紧凑地制作本发明的发动机。
15.优选的是，在上述发明中加入下述(1)～(8)的结构。
16.(1)所述供排阀13具备供排阀主体24、所述第一阀构件25及所述第二阀构件26。筒状的所述第一阀构件25能够沿所述轴向移动地外嵌于所述供排阀主体24的外周壁。该第一阀构件25被第一弹簧39向所述轴向的一端侧施力，并且从所述轴向的一端侧被突起部27承接，所述突起部27从所述供排阀主体24的外周壁向该供排阀主体24的半径方向的外方突出设置。另外，筒状的所述第二阀构件26能够沿所述轴向移动地外嵌于所述供排阀主体24的外周壁。该第二阀构件26被第二弹簧40向所述轴向的另一端侧施力，并且从所述轴向的另一端侧被所述突起部27承接。
17.在该情况下，在供排阀移动到一端侧位置时，通过利用第一弹簧向一端侧对第一阀构件进行施力，从而利用第一阀构件隔断将压力流体从第一发动室排出的流路，并且向第一发动室供给压力流体的流路开放。此时，供排阀主体经由突起部使第二阀构件向一端侧移动，利用第二阀构件隔断向第二发动室供给压力流体的流路，并且将压力流体从第二发动室排出的流路开放。因此，供排阀能够可靠地隔断将压力流体从第一发动室排出的流路和向第二发动室供给压力流体的流路。
18.另外，在供排阀移动到另一端侧位置时，供排阀主体经由突起部使第一阀构件向另一端侧移动，利用第一阀构件隔断向第一发动室供给压力流体的流路，并且将压力流体从第一发动室排出的流路开放。此时，通过利用第二弹簧向另一端侧对第二阀构件进行施力，从而利用第二阀构件隔断将压力流体从第二发动室排出的流路，并且向第二发动室供给压力流体的流路开放。因此，供排阀能够可靠地隔断向第一发动室供给压力流体的流路和将压力流体从第二发动室排出的流路。
19.(2)所述供排阀13一体地形成有供排阀主体24、所述第一阀构件25及所述第二阀构件26。
20.在该情况下，在供排阀移动到一端侧位置时，利用第一阀构件隔断将压力流体从第一发动室排出的流路，并且向第一发动室供给压力流体的流路开放。此时，利用第二阀构件隔断向第二发动室供给压力流体的流路，并且将压力流体从第二发动室排出的流路开
放。因此，供排阀能够可靠且大致同时隔断将压力流体从第一发动室排出的流路和向第二发动室供给压力流体的流路。
21.另外，在供排阀移动到另一端侧位置时，利用第一阀构件隔断向第一发动室供给压力流体的流路，并且将压力流体从第一发动室排出的流路开放。此时，利用第二阀构件隔断将压力流体从第二发动室排出的流路，并且向第二发动室供给压力流体的流路开放。因此，供排阀能够可靠且大致同时隔断向第一发动室供给压力流体的流路和将压力流体从第二发动室排出的流路。
22.(3)所述供排阀13具备供排阀主体24、所述第一阀构件25、所述第二阀构件26及传动构件87。筒状的所述第一阀构件25能够沿所述轴向移动地外嵌于所述供排阀主体24的外周壁。该第一阀构件25被第一弹簧39向所述轴向的一端侧施力，并且从所述轴向的一端侧被形成于所述供排阀主体24的台阶部85承接。筒状的所述第二阀构件26能够沿所述轴向移动地外嵌于所述供排阀主体24的外周壁。该第二阀构件26被第二弹簧40向所述轴向的另一端侧施力。另外，筒状的传动构件87插入到所述第一阀构件25与所述第二阀构件26之间。该传动构件87抵抗所述第二弹簧40的施力而从所述轴向的另一端侧承接所述第二阀构件26。
23.在该情况下，在供排阀移动到一端侧位置时，通过利用第一弹簧向一端侧对第一阀构件进行施力，将压力流体从第一发动室排出的流路被第一阀构件隔断，并且向第一发动室供给压力流体的流路开放。此时，传动构件使第二阀构件向一端侧移动，向第二发动室供给压力流体的流路被第二阀构件隔断，并且将压力流体从第二发动室排出的流路开放。因此，供排阀能够可靠地隔断将压力流体从第一发动室排出的流路和向第二发动室供给压力流体的流路。
24.另外，在供排阀移动到另一端侧位置时，供排阀主体的台阶部使第一阀构件向另一端侧移动，向第一发动室供给压力流体的流路被第一阀构件隔断，并且将压力流体从第一发动室排出的流路开放。此时，通过利用第二弹簧向另一端侧对第二阀构件进行施力，将压力流体从第二发动室排出的流路被第二阀构件隔断，并且向第二发动室供给压力流体的流路开放。因此，供排阀能够可靠地隔断向第一发动室供给压力流体的流路和将压力流体从第二发动室排出的流路。
25.(4)在所述供排阀13的所述轴向的一端侧或另一端侧安装有辅助弹簧38、81。所述辅助弹簧38、81向所述轴向的另一端侧或一端侧对所述供排阀13进行施力。
26.在该情况下，在向增压室供给压力流体的压力之前，辅助弹簧以超过供排阀的填充阻力等摩擦力、供排阀的自重所导致的阻力的方式向一端侧位置或另一端侧位置对供排阀施力而使其可靠地移动。因此，供排阀向位于一端侧位置与另一端侧位置之间的中间位置移动，通过成为一边向第一发动室及第二发动室供给压力流体一边将压力流体排出的状态，从而能够防止发动机无法动作。
27.(5)所述第二发动室10和所述切换工作室36通过流路78连通。在该流路78的一部分或全部形成有节流路径79。
28.在上述发动机中，在向切换工作室供给的压力流体朝向另一端位置推动供排阀的状态下，有时会由于某种原因而使得压力流体从该切换工作室一点一点地漏出。在该情况下，虽然供排阀欲向位于一端侧位置与另一端侧位置之间的中间位置移动，但由于第二发动室的压力流体通过流路(节流路径)而平缓地向切换工作室供给，因此，供排阀被保持在
另一端位置。其结果是，能够防止发动机无法动作。
29.(6)第一作业用室29与所述增压室28连通。在第一作业用室29的内部配置有所述第一阀构件25。另外，第二作业用室31与所述增压室28连通。在第二作业用室31的内部配置有所述第二阀构件26。排压室34与所述第一作业用室29及所述第二作业用室31连通。排压室34形成在所述第一作业用室29与所述第二作业用室31之间。所述第一作业用室29、所述排压室34及所述第二作业用室31被设置成沿所述轴向排列。
30.在该情况下，能够构造简单且紧凑地制作本发明的发动机。
31.(7)本发明的液压泵装置具备所述发动机和由所述发动机驱动的泵3。所述泵3具备柱塞22、第一泵室61、第二泵室62、第一吸入阀65、第二吸入阀66、第一排出阀67及第二排出阀68。柱塞22与所述活塞8连结，并且能够沿所述轴向移动地插入到所述泵3内。在该柱塞22的中途部形成有大径部60。在所述大径部60的所述轴向的一端侧形成有第一泵室61。在所述大径部60的所述轴向的另一端侧形成有第二泵室62。在使工作油的吸入口63与所述第一泵室61连通的第一吸入路径63a设置有第一吸入阀65，该第一吸入阀65容许工作油从所述吸入口63向所述第一泵室61的流动，并且限制其相反的流动。在使所述吸入口63与所述第二泵室62连通的第二吸入路径63b设置有第二吸入阀66，该第二吸入阀66容许工作油从所述吸入口63向所述第二泵室62的流动，并且限制其相反的流动。在使所述第一泵室61与工作油的排出口64连通的第一排出路径64a设置有第一排出阀67，该第一排出阀67容许工作油从所述第一泵室61向所述排出口64的流动，并且限制其相反的流动。在使所述第二泵室62与工作油的排出口64连通的第二排出路径64b设置有第二排出阀68，该第二排出阀68容许工作油从所述第二泵室62向所述排出口64的流动，并且限制其相反的流动。
32.在该情况下，柱塞通过发动机在去路和回路中以大致相同的驱动力移动，在该去路移动时和在回路移动时这双方能够连续地喷出工作油。
33.(8)所述柱塞22具有第一小径部22a、大径部60及第二小径部22b。第一小径部22a与所述活塞8连结。形成为直径比该第一小径部22a大的所述大径部60与第一小径部22a连结。形成为直径尺寸与所述第一小径部22a大致相同的第二小径部22b与所述大径部60连结。
34.在该情况下，本发明的液压泵装置能够在去路和回路中以大致相同的量连续地喷出工作油。
35.发明的效果
36.根据本发明，能够提供构造简单且紧凑的发动机及具备该发动机的液压泵装置。
附图说明
37.图1示出本发明的第一实施方式，且是液压泵装置的剖视示意图。
38.图2是上述液压泵装置的动作说明图，且是与上述图1类似的示意图。
39.图3是示出本发明的第二实施方式的液压泵装置的局部图，且是与图2类似的图。
40.图4是示出本发明的第三实施方式的液压泵装置的局部图，且是与图1类似的图。
41.图5是示出本发明的第三实施方式的液压泵装置的局部图，且是与图2类似的图。
具体实施方式
42.以下，参照图1及图2，对本发明的第一实施方式进行说明。
43.图1所示的液压泵装置1由利用作为压力流体的压缩空气进行往复直线运动的空压活塞发动机(以下，简称为发动机)2和利用该发动机2驱动并喷出高压油的柱塞式液压泵(以下，简称为泵)3构成。该发动机2由将压缩空气的压力能量转换为动力的发动机主体4和向该发动机主体4供给压缩空气或将压缩空气排出的压缩空气给排机构(以下，简称为给排机构)5构成。该发动机2和给排机构5固定于泵3。
44.在上述发动机主体4内沿上下方向(轴向)形成有缸孔7，驱动用的活塞8以密闭状能够沿上下方向(为缸孔的轴向，以下简称为所述轴向)移动地插入到该缸孔7中。在该发动机主体4的上壁4a与活塞8之间即活塞8的上侧(所述轴向的一端侧)形成有第一发动室9。另外，在发动机主体4的下壁4b与活塞8之间即活塞8的下侧(所述轴向的另一端侧)形成有第二发动室10。在将压缩空气从该第二发动室10排出并且向第一发动室9供给压缩空气时，活塞8向下限位置移动。另外，在将压缩空气从第一发动室9排出并且向第二发动室10供给压缩空气时，活塞8向上限位置移动。
45.上述给排机构5设置在配置于发动机主体4的上侧的阀箱12内，并具有供排阀13。由此，第一发动室9及第二发动室10通过供排阀13以能够切换至增压口14和排压口15的方式连接。增压口14经由供给阀16与压缩空气源17连接，排压口15与外界(阀箱12的外部)连通。另外，供排阀13构成为通过从活塞8向上方突出设置的先导阀芯18，能够切换为被推动至图1所示的上限位置的状态和被推动至图2所示的下限位置的状态。
46.上述泵3具有从活塞8向下方突出设置的柱塞22，柱塞22以密闭状能够沿上下方向(所述轴向)移动地插入到在泵3内沿上下方向形成的泵室21内。通过使该柱塞22沿上下方向移动，从而将泵室21的工作油从排出口64排出。
47.接着，参照图1及图2，对上述给排机构5的结构进行说明。
48.筒状的供排阀13能够沿上下方向(所述轴向)移动地插入到上述阀箱12内。该供排阀13具有筒状的供排阀主体24、筒状的第一阀构件25及筒状的第二阀构件26，所述筒状的第一阀构件25以密闭状能够沿上下方向(所述轴向)移动地外嵌于该供排阀主体24的下部的外周壁，所述筒状的第二阀构件26以密闭状能够沿上下方向(所述轴向)移动地外嵌于供排阀主体24的上部的外周壁。该第一阀构件25具有从下侧(所述轴向的另一端侧)起依次形成的小径部和大径部。另外，第二阀构件26具有从下侧(所述轴向的另一端侧)起依次形成的大径部和小径部。突起部27从该供排阀主体24的外周壁向该供排阀主体24的半径方向的外方沿周向突出设置。第一阀构件25从上侧(所述轴向的一端侧)被该突起部27承接。第二阀构件26从下侧(所述轴向的另一端侧)被该突起部27承接。即，供排阀13为将第一阀构件25和第二阀构件26与供排阀主体24组合而成的一个组装体。因此，在本发明的发动机中，构成为在组装体一体地向上限位置或下限位置移动时，供排阀13能够同时或在时间上错开地同步地对压缩空气向第一发动室9的供给及排出和压缩空气向第二发动室10的供给及排出进行切换。因此，与上述的以往技术相比，本发明的发动机成为简单的结构。此外，代替将上述突起部27与供排阀主体24一体加工而形成的情况，也可以通过组合供排阀主体24和作为突起部27的突起构件这样的两个以上的构件来构成。例如，也可以是，在供排阀主体24的外周壁沿周向形成收容槽，并在收容槽安装将环状的构件分割成一半而得到的形状的两个以
上的突起构件，利用挡圈将该突起构件的外周壁固定。另外，突起部27也可以通过以压入或螺合的方式固定在形成于供排阀主体24的外周壁的孔中的销构件来构成。
49.在上述阀箱12内，在供排阀主体24的下侧(所述轴向的另一端侧)形成有增压室28。该增压室28经由形成于阀箱12的增压口14与压缩空气源17连通。该增压室28与形成于供排阀13的下部的外周侧的第一作业用室29连通，并且通过在供排阀主体24沿上下方向(所述轴向)形成的连通路径30而与形成于供排阀13的上部的外周侧的第二作业用室31连通。第一作业用室29经由形成于阀箱12的第一给排孔32与第一发动室9连通。另外，第二作业用室31经由形成于阀箱12的第二给排孔33与第二发动室10连通。在第一作业用室29的内部配置有所述第一阀构件25，在第二作业用室31的内部配置有所述第二阀构件26。
50.在上述供排阀13的突起部27的外周侧且第一作业用室29与第二作业用室31之间形成有排压室34。排压室34与第一作业用室29及第二作业用室31连通，并且还经由消音器35与形成于阀箱12的上部的排压口15连通。因此，与如上述的以往技术那样将多个阀、作业用室配置在远离的场所的情况相比，在本实施方式的发动机2中，由于第一作业用室29、排压室34及第二作业用室31在供排阀13的外周侧沿上下排列而设置于一处，因此，成为了简单的结构。另外，本发明的发动机能够减小上下方向上的尺寸。
51.在隔着上述供排阀13与增压室28相反的一侧(上侧)形成有切换工作室36。更详细而言，在供排阀主体24的筒孔24a的内侧及供排阀主体24的上端部的上侧形成有切换工作室36。
52.供排阀主体24的上端部形成为直径比上述供排阀主体24的下半部分的直径大。另外，该上端部的受压面积被设定为比下半部分的受压面积大。因此，如后所述，在先导阀芯18向下限位置移动而使得增压室28通过先导阀室45等而与切换工作室36连通时，增压室28的压缩空气的朝向上方的压力作用于供排阀主体24的下半部分的受压面，并且切换工作室36的压缩空气的压力作用于供排阀主体24的上端部的受压面。因此，从切换工作室36的压缩空气的压力作用于上端部的受压面积的向下方的按压力减去增压室28的压缩空气的压力作用于下半部分的受压面积的朝向上方的按压力而得到的差力朝向下方作用于供排阀主体24。在此，下半部分的受压面积是指比密封构件48靠缸孔的半径方向的外方且密封构件27a的所述半径方向的内方的下半部分的截面的面积，并且是增压室的压缩空气的压力进行作用的下半部分的截面的面积。另外，上端部的受压面积是指比密封构件48靠所述半径方向的外方且密封构件27b的所述半径方向的内方的下半部分的截面的面积，并且是切换工作室36的压缩空气的压力进行作用的下半部分的截面的面积。
53.在上述上端部的下侧形成有弹簧室37。该弹簧室37通过呼吸孔而与排压口15连通。在该弹簧室37安装有辅助弹簧38，该辅助弹簧38相对于阀箱12朝向上方(所述轴向的一端侧)对供排阀主体24进行施力。由此，在向增压口14供给的压缩空气的压力作用于供排阀13之前，由于辅助弹簧38可靠地向上方对供排阀13进行施力，因此，供排阀13被向上限位置(所述轴向的一端侧位置)推动。其结果是，通过使供排阀13向位于上限位置与下限位置(所述轴向的另一端侧位置)之间的中间位置移动，从而能够防止第一发动室9及第二发动室10与增压口14及排压口15这双方连通而使得液压泵装置无法动作。在此，将辅助弹簧38的弹簧常数设定为使该辅助弹簧38的施力至少为超过在供排阀13与收容该供排阀13的收容孔之间产生的摩擦阻力(填充阻力)、供排阀的自重等所导致的阻力的程度。
54.在上述第一作业用室29内且该第一作业用室29的底面与第一阀构件25的大径部的下表面之间安装有第一弹簧39。该第一弹簧39相对于阀箱12向上方对第一阀构件25进行施力。另外，在第二作业用室31内且第二作业用室31的顶面与第二阀构件26的大径部的上表面之间安装有第二弹簧40。该第二弹簧40相对于阀箱12向下方对第二阀构件26进行施力。
55.在上述第一作业用室29的底面形成有第一增压侧阀座29a。能够与该第一增压侧阀座29a抵接的第一增压侧阀面25a形成于第一阀构件25的下表面。另外，在第一作业用室29的顶面形成有第一排压侧阀座29b。能够与该第一排压侧阀座29b抵接的第一排压侧阀面25b形成于第一阀构件25的上表面。
56.在上述第二作业用室31的顶面形成有第二增压侧阀座31a。能够与该第二增压侧阀座31a抵接的第二增压侧阀面26a形成于第二阀构件26的上表面。另外，在第二作业用室31的底面形成有第二排压侧阀座31b。能够与该第二排压侧阀座31b抵接的第二排压侧阀面26b形成于第二阀构件26的下表面。
57.先导阀芯18从上述活塞8向上方突出设置。通过使先导阀芯18与该活塞8相伴地沿上下方向移动，从而将供排阀13切换为使增压室28与所述切换工作室36连通的状态和隔断的状态。其结果是，供排阀13被切换操作至上限位置和下限位置。参照图1及图2，对该先导阀芯18进行说明。
58.作为筒状的套筒44的下半部分的小径部能够沿上下方向移动地插入到上述供排阀主体24的筒孔24a内。在该套筒44的筒孔内形成有先导阀室45。先导阀芯18能够沿上下方向(所述轴向)移动地插入到该先导阀室45中。
59.在上述供排阀主体24的筒孔24a的内周面与套筒44的外周面之间形成有间隙。在先导阀芯18的外周面与筒孔24a的内周面之间以密闭状插入有环状密封构件48。该环状密封构件48利用设置于套筒44的下端部的承接部49来限制向上方的移动。
60.在上述套筒44的筒孔的内周壁设置有减压阀座52，利用闭阀弹簧54朝向下方向该阀座52对减压阀芯53(减压球)进行施力。该减压阀芯53能够与作为先导阀芯18的一部分而一体形成于先导阀芯18的前端部的减压操作杆(以下，称为操作杆)46抵接。另外，形成于阀箱12的上部的减压口55通过排压口15而与阀箱12的外部(外界)连通。
61.在上述套筒44的上部形成有大径部，在该大径部的外周壁与阀箱12的收容孔77之间设置有节流路径g。对该节流路径g进行开闭的开闭部件56设置在套筒44的上端部与设置于阀箱12的上部的上端壁57之间。该开闭部件56具有安装在形成于上端壁57的环状槽中的环状的密封构件47和形成于套筒44的上端面的环状的卡合面44b。该套筒44的卡合面44b与密封构件47以能够抵接的方式隔开间隙地相互面对。在该套筒44上升而卡合面44b与密封构件47抵接时节流路径g被封闭，在卡合面44b与密封构件47分离时节流路径g开放。即，在切换工作室36的压力低于设定压力时，通过安装在上端壁57与套筒44之间的压缩弹簧58的施力使该套筒44向下方移动，节流路径g开放(开闭部件56开阀)。另外，在切换工作室36的压力超过设定压力时，切换工作室36的压缩空气使套筒44向上端位置移动，节流路径g被遮蔽(开闭部件56闭阀)。
62.上述先导阀芯18(操作杆46)和开闭部件56以如下方式工作。
63.在与上述活塞8的下降相伴地使先导阀芯18从图1的上限位置切换(下降)到图2的
下限位置的情况下，首先，利用闭阀弹簧54使减压阀芯53落座于减压阀座52，该减压口51被关闭。接下来，使操作杆46与减压阀芯53分离。接着，如图2所示，先导阀芯18的外周面从环状密封构件48向下方分离。
64.于是，增压室28内的压缩空气通过先导阀芯18与环状密封构件48之间的开阀间隙、先导阀室45、套筒44的贯通孔44a而向切换工作室36导入。
65.利用该切换工作室36的压缩空气，使套筒44抵抗闭阀弹簧54及压缩弹簧58向下方的施力而上升，使套筒44的卡合面44b与上端壁57的密封构件47卡合。于是，急速地对切换工作室36进行加压，切换工作室36的压缩空气抵抗辅助弹簧38向上方的施力而将供排阀主体24强力地推下，使其向图2的下限位置移动。于是，在供排阀主体24的突起部27抵抗第一弹簧39而将第一阀构件25推下时，使第一排压侧阀面25b与第二排压侧阀座29b分离(开阀)，并且使第一增压侧阀面25a与第一增压侧阀座29a卡合(闭阀)。由此，第一发动室9通过第一给排孔32、第一作业用室29及排压室34而与排压口15连通。另外，通过第二弹簧40向下方的施力和来自增压室28的压缩空气的压力将第二阀构件26推下，使第二阀构件26的第二增压侧阀面26a与第二增压侧阀座31a分离(开阀)，并且使第二排压侧阀面26b与第二排压侧阀座31b卡合(闭阀)。由此，第二发动室10通过第二给排孔33、第二作业用室31及增压室28而与增压口14连通。其结果是，开始活塞8的上升恢复行程。
66.并且，在与活塞8的上升相伴地使先导阀芯18从图2的下限位置切换(上升)到图1的上限位置的情况下，首先，先导阀芯18的外周面与环状密封构件48的内周面密封接触。接下来，操作杆46抵抗闭阀弹簧54而使减压阀芯53与减压阀座52分离，使切换工作室36内的压缩空气通过套筒44的贯通孔44a、减压阀座52与减压阀芯53之间的开阀间隙、减压口51的路径而从排压口15向阀箱12的外部排出。由此，通过增压室28的压缩空气的压力及辅助弹簧38的施力将供排阀主体24推起而将其切换到上限位置。于是，在供排阀主体24的突起部27抵抗第二弹簧40而将第二阀构件26推起时，使第二排压侧阀面26b与第二排压侧阀座31b分离(开阀)，并且使第二增压侧阀面26a与第二增压侧阀座31a卡合(闭阀)。由此，第二发动室10通过第二给排孔33、第二作业用室31及排压室34而与排压口15连通。另外，通过第一弹簧39向上方的施力和来自增压室28的压缩空气的压力将第一阀构件25推起，使第一阀构件25的第一增压侧阀面25a与第一增压侧阀座29a分离(开阀)，并且使第一排压侧阀面25b与第一排压侧阀座29b卡合(闭阀)。由此，第一发动室9通过第一给排孔32、第一作业用室29及增压室28而与增压口14连通。其结果是，再次开始活塞8的下降驱动行程。
67.此外，在本实施方式中，环状密封构件48并不限定于o形环等截面为圆形的构件，也可以为截面形状为v字状的构件、u字状的构件或其他形状。另外，其材质既可以为橡胶等密封性能优异的材质、树脂等耐磨损性优异的材质，也可以将多种构件组合而构成。而且，也可以代替安装于套筒44的下表面的情况而将环状密封构件48安装于套筒44的内周面。
68.另外，代替如上述实施方式那样构成为空压工作式的情况，上述发动机2也能够通过氮气等其他种类的气体进行工作或通过液压进行工作。
69.接着，参照图1及图2，对上述柱塞式液压泵3的结构进行说明。
70.从上述活塞8向下方突出设置的柱塞22能够沿上下方向移动地插入到形成在泵3的框体20内的泵室21。该柱塞22具有从上方(一端侧)起依次形成的第一小径部22a、直径尺寸比该第一小径部22a大的大径部60及直径尺寸与第一小径部22a大致相同的第二小径部
22b。由于被设定为第一小径部22a的直径尺寸与第二小径部22b的直径尺寸大致相同，因此，该柱塞22从泵室21推出的工作油在去路中的排出量与在回路中的排出量大致相同。此外，在想要在去路中的排出量与回路中的排出量之间设置差的情况下，只要将第一小径部22a的直径尺寸和第二小径部22b的直径尺寸设定为不同的尺寸即可。在该情况下，也可以省略第二小径部22b。
71.上述大径部60以密闭状插入到泵室21。另外，在大径部60的上侧形成有第一泵室61，并且在大径部60的下侧形成有第二泵室62。在该液压泵3的框体20形成有吸入口63和排出口64。该吸入口63与工作油的罐部(未图示)连接，排出口64与外部连接。吸入口63经由第一吸入路径63a与第一泵室61连通，并且经由第二吸入路径63b与第二泵室62连通。另外，排出口64经由第一排出路径64a与第一泵室61连通，并且经由第二排出路径64b与第二泵室62连通。在第一吸入路径63a的中途部设置有第一吸入阀65，在第二吸入路径63b的中途部设置有第二吸入阀66。该第一吸入阀65及第二吸入阀66是由设置在柱塞式液压泵3内的阀座和利用弹簧朝向该阀座进行施力的阀芯构成的止回阀。该第一吸入阀65容许油从吸入口63向第一泵室61的流动，并且限制其相反的流动。第二吸入阀66容许油从吸入口63向第二泵室62的流动，并且限制其相反的流动。另外，在第一排出路径64a的中途部设置有第一排出阀67，在第二排出路径64b的中途部设置有第二排出阀68。该第一排出阀67及第二排出阀68是与第一吸入阀65等同样的构造的止回阀。第一排出阀67容许油从第一泵室61向排出口64的流动，并且限制其相反的流动。另外，第二排出阀68容许油从第二泵室62向排出口64的流动，并且限制其相反的流动。
72.在对上述活塞8进行下降驱动时，柱塞22的大径部60下降。此时，该第二泵室62的工作油的压力提高，该第二泵室62内的高压的工作油将第二排出阀芯76推开，该高压的工作油从排出口64被喷出到外部。另外，此时，第一泵室61的内压比吸入口63内的工作油的压力低，吸入口63的工作油将第一吸入阀芯70推开，吸入口63的工作油被吸入到第一泵室61。
73.在对上述活塞8进行上升驱动时，柱塞22的大径部60上升。此时，第一泵室61的工作油的压力提高，该第一泵室61内的高压的工作油将第一排出阀芯74推开，该高压的工作油从排出口64被喷出到外部。另外，此时，第二泵室62的内压比吸入口63内的工作油的压力低，吸入口63的工作油将第二吸入阀芯72推开，吸入口63的工作油被吸入到第二泵室62。通过反复进行以上的行程，高压的工作油在去路和回路这双方从排出口64被排出到外部。因此，柱塞22通过发动机2在去路和回路中以大致相同的驱动力移动，在该去路移动时和在回路移动时这双方能够连续地喷出压力油。与仅在去路喷出压力油的以往技术相比，能够增加压力油的排出量。另外，由于本发明的液压泵装置连续地喷出压力油，因此，能够减少压力油的脉动。
74.图3示出了本发明的第二实施方式。在该第二实施方式中，原则上对与上述第一实施方式的结构构件相同的构件(或类似的构件)标注相同的附图标记并进行说明。
75.与上述第一实施方式不同的方面如下所述。
76.在图3所示的第二实施方式的液压泵装置1中，在供排阀主体24的上端部的上侧且切换工作室36内安装有辅助弹簧81。该辅助弹簧81相对于阀箱12向下方(所述轴向的另一端侧)对供排阀主体24进行施力。由此，在向液压泵装置的增压口14供给压缩空气之前，辅助弹簧81可靠地向下方对供排阀13进行施力。其结果是，能够防止供排阀13向中间位置移
动而使得液压泵装置1无法动作。
77.代替上述图1所示的第一实施方式的液压泵装置1的供排阀13将供排阀主体24、第一阀构件25及第二阀构件26这样的单独的构件组合而构成的情况，在第二实施方式的液压泵装置1中，供排阀13将供排阀主体24、第一阀构件25及第二阀构件26一体地形成。因此，与本发明的第一实施方式的供排阀13相比，本实施方式的供排阀为更简单的构造。
78.在上述液压泵装置1的第一作业用室29的底壁沿周向形成有收容槽，并安装有环状的第一阀座构件82。在该第一阀座构件82的上表面形成有第一增压侧阀座29a。该供排阀13向下限位置移动，第二阀构件26的第二排压侧阀面26b与第二排压侧阀座31b抵接，并且第一阀构件25的第一增压侧阀面25a与第一阀座构件82的第一增压侧阀座29a抵接。此时，由于第一阀座构件82通过供排阀13而进行弹性变形，因此，能够以吸收供排阀13与阀箱12的加工误差、组装误差等的方式使上述阀面与阀座可靠且同时或在时间上错开地同步地抵接(闭阀)。在此，第一阀座构件82(及后述的第二阀座构件83)可以由树脂、橡胶、其他原料、将上述两个以上的原料组合而成的原料构成，另外，也可以由将碟形弹簧、螺旋弹簧与环状的构件组合而成的构件等构成。此外，代替安装于第一作业用室29的底壁的收容槽的情况，上述第一阀座构件82也可以安装在形成于第一作业用室29的顶壁的收容槽中。在该情况下，在第一阀座构件82的下表面形成有第一排压侧阀座29b。
79.另外，在第二作业用室31的顶壁沿周向形成有收容槽，在该收容槽安装有与第一阀座构件82同样的环状的第二阀座构件83。在该阀座构件83的下表面形成有第二阀座31a。该供排阀13向上限位置移动，第一阀构件25的第一排压侧阀面25b与第一排压侧阀座29b抵接，并且第二阀构件26的第二增压侧阀面26a与第二阀座构件83的第二排压侧阀座31a抵接。此时，由于第二阀座构件83通过供排阀13而进行弹性变形，因此，能够以吸收供排阀13与阀箱12的加工误差、组装误差等的方式使上述阀面与阀座可靠地抵接。此外，代替安装于第二作业用室31的顶壁的收容槽的情况，上述第二阀座构件83也可以安装在形成于第二作业用室31的底壁的收容槽中。在该情况下，在第二阀座构件83的上表面形成有第二排压侧阀座31b。
80.另外，将供套筒44的大径部插入的收纳孔77与增压口14连通的流路78形成于阀箱12。在该流路78的中途部形成有节流部79。由此，向增压口14供给的压缩空气通过流路78的节流部79、节流部g而被供给到切换工作室36。
81.在此，在不具有流路78的图1、2所示的液压泵装置中，在减压阀芯53与减压阀座52抵接而闭阀的状态下，先导阀室45的压缩空气有可能会由于某种原因而漏出。在该情况下，由于供排阀13从图3的下限位置向中立位置上升，因此，增压口14通过第一作业用室29及第二作业用室31而与排压口15连通，并且第一发动室9及第二发动室10与排压口15连通。因此，在最差的情况下，液压泵装置成为无法动作的状态。
82.与此相对，在本实施方式的液压泵装置中，经由第二发动室10并通过上述流路78而平缓地向切换工作室36供给的压缩空气对从先导阀室45泄漏的压缩空气进行补充，能够防止上述那样的液压泵装置的无法动作状态。
83.此外，代替如本实施方式的流路78那样在该流路78的一部分设置节流路径79的情况，也可以在流路78的全部设置节流路径79。
84.图4及图5示出了本发明的第三实施方式。在该第三实施方式中，原则上对与上述
第一及第二实施方式的结构构件相同的构件(或类似的构件)标注相同的附图标记并进行说明。与上述第一及第二实施方式不同的方面如下所述。
85.如图4及图5所示，将上述本实施方式的给排机构5以如下方式构成。
86.筒状的供排阀13能够沿上下方向(所述轴向)移动地插入到上述给排机构5的阀箱12内。该供排阀13具有筒状的供排阀主体24、筒状的第一阀构件25、筒状的第二阀构件26及筒状的传动构件87，所述筒状的第一阀构件25以密闭状能够沿上下方向(所述轴向)移动地外嵌于该供排阀主体24的下部的外周壁，所述筒状的第二阀构件26以密闭状能够沿上下方向(所述轴向)移动地外嵌于供排阀主体24的上部的外周壁，所述筒状的传动构件87插入到第一阀构件25与第二阀构件26之间。该第一阀构件25具有从下侧(所述轴向的另一端侧)起依次形成的小径部和大径部。另外，第二阀构件26具有从下侧(所述轴向的另一端侧)起依次形成的大径部和小径部。供排阀13为将第一阀构件25、第二阀构件26及传动构件87与供排阀主体24组合而成的一个组装体。因此，在本发明的发动机中，构成为在组装体一体地向上限位置或下限位置移动时，供排阀13能够同时或在时间上错开地同步地对压缩空气向第一发动室9的供给及排出和压缩空气向第二发动室10的供给及排出进行切换。
87.该增压室28与形成于供排阀13的下部的外周侧的第一作业用室29连通，并且通过在供排阀主体24沿上下方向(所述轴向)形成的连通路径30而与形成于供排阀13的上部的外周侧的第二作业用室31连通。第一作业用室29经由形成于阀箱12的第一给排孔32与第一发动室9连通。另外，第二作业用室31经由形成于阀箱12的第二给排孔33而与第二发动室10连通。在第一作业用室29的内部配置有所述第一阀构件25，在第二作业用室31的内部配置有所述第二阀构件26。另外，在排压室34的内部配置有传动构件87。该传动构件87的下部以密闭状能够沿上下方向移动地插入到第一阀构件25的筒孔中，并且传动构件87的上端面能够与第二阀构件26抵接。在该传动构件87的下表面与第一阀构件25的上表面之间形成有工作室88，向该工作室88供给压缩空气或将压缩空气排出的流路84形成于第一阀构件25。该流路84使工作室88与第一作业用室29连通。
88.上述供排阀主体24具有从下侧起依次形成的小径部和大径部。在该供排阀主体24的大径部的外周侧且第一作业用室29与第二作业用室31之间形成有排压室34。
89.先导阀芯18(操作杆46)和开闭部件56以如下方式工作。
90.在与活塞8的下降相伴地使先导阀芯18从图4的上限位置切换(下降)到图5的下限位置的情况下，首先，利用闭阀弹簧54使减压阀芯53落座于减压阀座52，该减压口51被关闭。接下来，使操作杆46与减压阀芯53分离。接着，如图5所示，先导阀芯18的外周面从环状密封构件48向下方分离。
91.于是，增压室28内的压缩空气通过先导阀芯18与环状密封构件48之间的开阀间隙、先导阀室45、套筒44的贯通孔44a而向切换工作室36导入。
92.利用该切换工作室36的压缩空气，使套筒44抵抗闭阀弹簧54及压缩弹簧58向下方的施力而上升，使套筒44的卡合面44b与上端壁57的密封构件47卡合。于是，急速地对切换工作室36进行加压，切换工作室36的压缩空气抵抗辅助弹簧38向上方的施力而将供排阀主体24强力地推下，使其向图5的下限位置移动。于是，在形成在供排阀主体24的大径部与小径部之间的台阶部85抵抗第一弹簧39而将第一阀构件25推下时，使第一排压侧阀面25b与第二排压侧阀座29b分离(开阀)，并且使第一增压侧阀面25a与第一增压侧阀座29a卡合(闭
阀)。由此，第一发动室9通过第一给排孔32、第一作业用室29及排压室34而与排压口15连通。接下来，通过第二弹簧40向下方的施力和来自增压室28的压缩空气的压力将第二阀构件26推下，使第二阀构件26的第二增压侧阀面26a与第二增压侧阀座31a分离(开阀)，并且使第二排压侧阀面26b与第二排压侧阀座31b卡合(闭阀)。由此，第二发动室10通过第二给排孔33、第二作业用室31及增压室28而与增压口14连通。其结果是，开始活塞8的上升恢复行程。
93.并且，在与活塞8的上升相伴地使先导阀芯18从图5的下限位置切换(上升)到图4的上限位置的情况下，首先，先导阀芯18的外周面与环状密封构件48的内周面密封接触。接下来，操作杆46抵抗闭阀弹簧54而使减压阀芯53与减压阀座52分离，使切换工作室36内的压缩空气通过套筒44的贯通孔44a、减压阀座52与减压阀芯53之间的开阀间隙、减压口51的路径而从排压口15向阀箱12的外部排出。由此，通过增压室28的压缩空气的压力及辅助弹簧38的施力将供排阀主体24推起而将其切换到上限位置。于是，作用于安装在供排阀主体24的外周壁的密封构件86与第一阀构件25之间的摩擦力、第一弹簧39向上方的施力及增压室28的压力所导致的按压力将第一阀构件25推起，使第一阀构件25的第一增压侧阀面25a与第一增压侧阀座29a分离(开阀)，并且使第一排压侧阀面25b与第一排压侧阀座29b卡合(闭阀)。由此，第一发动室9通过第一给排孔32、第一作业用室29及增压室28而与增压口14连通。另外，第一作业用室29内的压缩空气被供给到工作室88，该工作室88的压缩空气所导致的按压力经由传动构件87并抵抗第二弹簧40而将第二阀构件26推起。于是，第二排压侧阀面26b与第二排压侧阀座31b分离(开阀)，并且第二增压侧阀面26a与第二增压侧阀座31a卡合(闭阀)。由此，第二发动室10通过第二给排孔33、第二作业用室31及排压室34而与排压口15连通。其结果是，再次开始活塞8的下降驱动行程。
94.上述各实施方式能够以如下方式变更。
95.代替例示的压缩空气，上述压力流体也可以为其他气体或压力油等液体。
96.代替构成为具有从下侧起依次形成的小径部和大径部的情况，上述供排阀13也可以具有从下侧起依次形成的大径部和小径部。
97.代替将上述增压室28设置于供排阀13的下侧(所述轴向的另一端侧)的情况，也可以设置于供排阀13的上侧(所述轴向的一端侧)。另外，代替将切换工作室36设置于供排阀13的上侧(所述轴向的一端侧)的情况，也可以设置于供排阀13的下侧(所述轴向的另一端侧)。
98.代替将上述增压口14设置于液压泵装置的右侧的情况，也可以设置于上侧或其他场所。
99.也可以省略上述辅助弹簧38及辅助弹簧81。也可以省略上述第一弹簧39及第二弹簧40。
100.除此之外，当然可以在本领域技术人员能够设想的范围内进行各种变更。
101.附图标记说明
102.3：泵、4：发动机主体、5：给排机构、7：缸孔、8：活塞、9：第一发动室、10：第二发动室、12：阀箱、13：供排阀、22：柱塞、24：供排阀主体、24a：筒孔、25：第一阀构件、26：第二阀构件、27：突起部、28：增压室、29：第一作业用室、31：第二作业用室、34：排压室、36；切换工作室、38：辅助弹簧、39：第一弹簧、40：第二弹簧、46：操作杆、60：大径部、61：第一泵室、62：第
二泵室、63：吸入口、63a：第一吸入路径、63b第二吸入路径、64：排出口、64a：第一排出路径、64b：第二排出路径、65：第一吸入阀、66：第二吸入阀、67：第一排出阀、68：第二排出阀、73：第一排出路径、78：流路、79：节流路径、81：辅助弹簧、85：台阶部、87：传动构件。