JP3590662B2

JP3590662B2 - 油圧シリンダの昇降体のロック構造

Info

Publication number: JP3590662B2
Application number: JP33781194A
Authority: JP
Inventors: 新井仁; 川端光男
Original assignee: 株式会社アルティア; オリオンテクノ株式会社
Priority date: 1994-12-26
Filing date: 1994-12-26
Publication date: 2004-11-17
Anticipated expiration: 2019-11-17
Also published as: JPH08177809A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は油圧シリンダの昇降体のロック構造に関する。本発明は、産業上油圧シリンダを利用する分野、例えば工業用ロボット、車輌用整備リフト、荷揚げや車椅子用リフトを有する車輌、電気工事用車輌、家具類・電気機器などの試験装置に利用可能である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、油圧シリンダの機構の一例は、実開昭５７ー７７７０６号公報に記載されている。
【０００３】
この実施例は、図７で示すように、１対の側壁１０２、１０３を有するシリンダハウジング１０１と、このシリンダハウジングに嵌合したピストン１０４と、このピストンに連結され、前記ハウジングの一方の側壁１０２を通して外方に突出するピストンロッド１０５と、前記ピストン１０４を挾んで前記ハウジングの両側部に設けた１対の油出入口１０８、１０９とを備えた油圧シリンダ機構において、前記ピストン１０４及びピストンロッド１０５を中空となし、前記ハウジングの他方の側壁１０３に配設した断面積補償用ロッド１１１をピストン１０４及びピストンロッド１０５の中空部１１０に嵌合したことを特徴とする。
【０００４】
しかしながら、上記油圧シリンダの機構に於いては、油圧シリンダ１００を縦方向に配設し、例えば車輌用整備リフトに使用した場合には、次のような問題点があった。
【０００５】
すなわち、シリンダハウジング１０１の内周壁と摺接するピストン１０４の外周壁に設けられたパッキン１１３が摩耗して油漏れが生じた場合には、ピストン１０４は自然（ゆるやか）に下降する。また下流側の油圧ホース１１４が電食などの原因で破損した場合にはピストン１０４は急激に下降する。
【０００６】
したがって、上記構成の油圧シリンダ１００には、ピストン１０４の下降を防止する安全装置を装着しなければならないが、一般に前記安全装置は、例えば実開平１ー１３８０００号公報に記載されているように「油圧シリンダの外部に設けたラックと係止爪との組み合わせ」や「油圧シリンダの外部に設けた複数個の係合孔を有する係合板と安全棒としての係止ピンとの組み合わせ」である。
【０００７】
しかしながら、油圧シリンダに装着される安全装置は、ほとんどが油圧シリンダの外部に装着ないし配設されるため、整備作業空間がその分少なくなるだけではなく、時には付帯設備（たとえばラックや係合板を収納する鞘）に水や土砂が入り込んで作動不良を起こすこともあった。
【０００８】
そこで、油圧シリンダに上記欠点を解消する安全装置（昇降体の下降防止手段）の出現が要求されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上のような従来の要求に鑑み、油圧シリンダの外部に安全装置を装着ないし配設する必要がなく、したがって、油圧シリンダの外部空間を十分に確保することができ、また油圧シリンダの昇降体を任意の位置に直ちに停止させることができ、さらに、油圧シリンダの昇降体を任意の位置に停止させた場合に於いて、仮にシリンダーパッキンからのリーク（漏れ）又は第１油出入り口（駆動）側の油圧ホースの破損により第１油圧室の油圧が低下しても、昇降体としてのピストン及び内筒ハウジングが下降しない油圧シリンダの昇降体のロック構造を得ることである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の油圧シリンダの昇降体のロック構造は、縦方向に配設され、下端部に第１油出入り口３が、一方、上端部に第２油出入り口４がそれぞれ形成された外筒ハウジング２内に摺動可能に嵌合され、かつ、下壁部５の内壁に固定的に立設された案内ロッド１３に摺動自在に嵌着したピストン１１と、上壁部７の開口８を介して外筒ハウジング２に摺動可能に嵌挿され、かつ、下端部１６ａが前記ピストン１１の上面１１ａに固定的に設けられた昇降体としての内筒ハウジング１６と、前記ピストン１１に設けられ、かつ、ピストンの下面１１ｂ側の前記第１油出入り口３と連通する第１油圧室２２、内筒ハウジング１６の内壁と案内ロッド１３の外壁との間に相対的に形成されたロック油圧室１９、ピストンの上面１１ａ側の前記第２油出入り口４と連通する外筒ハウジング２と内筒ハウジング１６との間の第２油圧室１７とそれぞれ連通する油の流通孔２７、３０、３６を有するチェック弁２５とから成り、前記チェック弁２５は、ピストン１１が上昇する時、第１油圧室２２に圧送される油はピストン１１に形成された第１流路２６及び第２流路２９を介して第１油圧室２２からロック油圧室１９へ流れる反面、ピストン１１が任意の位置で停止した時には逆方向には流れず、一方、ピストン１１の下降の際、第２油圧室１７に圧送される油はピストン１１に形成された第３流路３５及び前記油の流通孔３６を介して弁押圧体３４を押し上げて弁３２を開き、前記ロック油圧室１９に充満しているロック油１８を案内ロッド１３の内筒ハウジング１６への浸入に伴いながら第１油圧室２２に流すことを特徴する。
【００１１】
【作用】
まずチェック弁は、ピストンが上昇する時、第１油圧室に圧送される油はピストンに形成された第１流路及び第２流路を介して第１油圧室からロック油圧室へ流れる。この場合ピストン及び内筒ハウジングが上昇すると、案内ロッドが内筒ハウジングから抜ける格好になるので、内筒ハウジングの容量（体積）が昇降体の上昇に追従して序々に増える。
【００１２】
次にピストンは駆動モータを停止させると任意の位置で直ちに停止する。ピストンが停止した時、ロック油圧室に充満しているロック油は逆方向には流れずその逃げ場を失う。したがつて、仮にピストンの外パッキンからの漏れ又は第１油出入り口側の油圧ホースの破損により第１油圧室の油圧が低下しても、昇降体としてのピストン及び内筒ハウジングが下降しない。
【００１３】
一方、ピストンの下降の際、第２油圧室に圧送される油はピストンに形成された第３流路を介して弁を開き、前記ロック油圧室に充満しているロック油を案内ロッドの内筒ハウジングへの浸入に伴いながら第１油圧室に流す。したがつて、昇降体は下降する。
【００１４】
【実施例】
以下、図面に示す実施例により本発明を詳細に説明する。
【００１５】
図１ないし図６に示す一実施例に於いて、１は昇降体（ピストン及び内筒ハウジング）のロック構造あるいはロック機構を有する油圧シリンダである。この油圧シリンダ１は、油圧機構を利用してシリンダ内を昇降動するピストン及び外側のシリンダハウジング（これを以下、外筒ハウジングという。）と摺動関係にある内筒ハウジングを任意の位置で停止させ、かつ、ロックする。すなわち、油圧シリンダ１は、昇降動するピストンが任意の位置で停止した時、ロック油圧室内のロック油でロックされ、仮にシリンダーパッキンからのリーク（漏れ）又は第１油出入り口（駆動）側の油圧ホースの破損により第１油圧室の油圧が低下しても、昇降体としてのピストン及び内筒ハウジングは下降しない。
【００１６】
そこで、まず図１を基準にして油圧シリンダ１を説明する。２は油圧シリンダ１の外筒ハウジングで、この外筒ハウジング２の下端部には、駆動側の第１油出入り口３が、一方、その上端部には第２油出入り口４がそれぞれ形成されている。５は油圧シリンダ１の下壁部５で、この下壁部５の内壁には板状のピストン受け部６が適宜に突設されている。一方、７は油圧シリンダ１の上壁部で、この上壁部７には開口８が形成されている。上壁部７はフランジ９を有し、固着具１０を介して外筒ハウジンク２のフランジ２ａに固着されている。
【００１７】
次に１１は油圧シリンダ１の外筒ハウジング２内に摺動可能に嵌合され、かつ、前記下壁部５の内壁中央部に固定的に立設された案内ロッド１３に貫通孔１４を介して摺動自在に嵌着したピストンである。案内ロッド１３は、本実施例ではピストン１１のバランスを図るために下壁部５の内壁中央部に固着具１５を介して１本だけ設けられている。もちろん、ピストン１１のバランスを図ることができれば、ピストン１１に前記貫通孔１４を複数個形成し、これらの貫通孔１４の数に対応して案内ロッド１３を複数本設けても良い。案内ロッド１３の長さはピストン１１の昇降位置を考慮して決められる。本実施例では上壁部７内まで伸びている。
【００１８】
次に１６は油圧シリンダ１の上壁部７の開口８を介して外筒ハウジング２内に摺動可能に嵌挿され、かつ、下端部がピストン１１に固定的に設けられた内筒ハウジングである。内筒ハウジング１６の開口側下端部１６ａは、ピストン１１の上面１１ａに段差状に周設された周壁（突起）部に固定され、一方、内筒ハウジング１６の上端部１６ｂは、外筒ハウジング２の上壁部７から多少突出している。この内筒ハウジング１６の上端部１６ｂに、例えば用途発明の一例である車両用整備リフトの場合に於いては、車両の床下を支持する支持板（支持アーム）が固定的に取り付けられる。
【００１９】
しかして、外筒ハウジング２と内筒ハウジング１６との間には第２油出入り口４と連通する第２油圧室１７が形成され、また内筒ハウジング１６と案内ロッド１３の外壁（外周壁も含まれる。）との間には、ロック油１８を有するロック油圧室１９が相対的に形成される。なお、内筒ハウジング１６の上端部１６ｂにはロック油圧室の一部を形成するロック上壁部２０が密閉状態に嵌合し、このロック上壁部２０の中央部にはエアー抜き弁２１が設けられている。
【００２０】
次に２２は油圧シリンダ１の下壁部５と昇降動するピストン１１の下面１１ｂとの間に形成される第１油圧室で、この第１油圧室２２は第１油出入り口３と連通する。第１油圧室２２や第１油出入り口３はピストン１１を上昇させる場合には駆動側に相当する。したがって、前記第１油出入り口３には第１ホース２３が連結され、一方、前述した第２油出入り口４には第２ホース２４が連結される。
【００２１】
次に２５はピストン１１に設けられ、ピストン１１が上昇する時は第１ホース２３から圧送される油が第１油圧室２２からロック油圧室１９へは流れるが、ピストンが任意の位置で停止した場合には逆方向には流れず、一方、ピストン１１の下降の際に第２油圧室１７の油圧が上昇した時ロック油圧室１９のロック油１８を第１油圧室２２に流すチェック弁である。このチェック弁２５の一例としては、図２及び図３で示すようにパイロットチェックバルブが使用されている。このチェック弁２５はピストン１１を適当に加工して該ピストンに組込みあるいは取付けられる。そして、ピストンには適当な油の流路が複数個形成される。
【００２２】
すなわち、２６はチェック弁２５の第ｌ流通孔２７と一次側に相当する油圧シリンダ１の第１油圧室２２とを結ぶ第１流路で、この第１流路２６はピストン１１の下面１１ｂ側から前記第ｌ流通孔２７に向かって形成されている。チェック弁２５の第ｌ流通孔２７は、周方向の環状溝２８に対して交差方向に複数個設けられている。
【００２３】
次に２９はチェック弁２５の複数個の第２流通孔３０と二次側に相当する油圧シリンダ１のロック油圧室１９とを結ぶ第２流路で、この第２流路２９はピストン１１の上面１１ａから前記第２流通孔３０に向かって形成されている。チェック弁２５の第１流通孔２７と第２流通孔３０との間には、バネ部材３１のバネ力で常時油の通路を閉じている弁３２が介在している。
【００２４】
次に３４はチェック弁２５のピストンの機能を有する弁押圧体で、この弁押圧体３４はピストン部３４ａと、このピストン部から弁３２方向に伸びるバー状の押圧部３４ｂとから成る。
【００２５】
次に３５はチェック弁２５の第３流通孔３６とパイロット圧側に相当する油圧シリンダ１の第２油圧室１７とを結ぶ第３流路で、この第３流路３５はピストン１１の上面１１ａの外側よりの部位（正確には内筒ハウジング１６の下端部１６ａの固定位置よりも外側よりの部位）から前記第３流通孔３６に向かって形成されている。
【００２６】
次に油圧シリンダ１には適宜に複数個のパッキンが設けられているが、特に３７は外筒ハウジグ２の内周壁と摺接するピストン１１の外周壁に設けられた外パッキンであり、一方、３８は案内ロッド１３と摺接するピストン１１の内周壁に設けられた内パッキンである。
【００２７】
次に図６に示す油圧記号を用いた一般的な油圧回路図を参照しながら本発明の作用について説明する。なお、図６に於いて、符号を簡単に説明すると、４０は油タンク、４１は駆動モータ、４２は油圧ポンプ、４３は油の方向を切り換える方向制御弁、４４は逆止弁である。
【００２８】
まず油圧シリンダ１の昇降体（ピストン１１及び内筒ハウジング１６）を上昇させる場合は、駆動モータ４１を回転させ、油圧ポンプ４２にて油タンク４０から油を圧送する。方向制御弁４３は油をＡポートへ流れるように切り換える。Ａポートへ流れてきた油は、第１ホース２３及び第１油出入り口３を介して油圧シリンダ１の第１油圧室２２に入る。そこで、第１油圧室２２に入った油はピストン１１を押し上げる。そうすると、ピストン１１は案内ロッド１３に案内されながら上昇する。この時ピストン１１と一体である内筒ハウジング１６は外筒ハウジング２の上壁部７に案内されながら垂直状態にそのまま上昇する。
【００２９】
しかして、図４で示すようにピストン１１及び内筒ハウジング１６が上昇すると、案内ロッド１３が内筒ハウジング１６から抜ける格好になるので、内筒ハウジング１６の容量（体積）が昇降体１１、１６の上昇に追従して序々に増えると同時に、第１油圧室２２内の油は、まずピストンの第１流路２６を通過し、次いでチェック弁２５の開いた通路及びピストンの第２流路２９を通過してロック油圧室１９に圧送される。
【００３０】
そこで、昇降体１１、１６の上昇中に駆動モータ４１を任意に止めると、ピストン１１及び内筒ハウジング１６はそのまま任意の位置で停止する。この場合通常ではチェック弁２５により、ロック油圧室１９内のロック油１８は第１油圧室２２側へは流れない。
【００３１】
ところで、今仮に外パッキン３７のシール性が何らかの原因で低下したり、又は駆動側の第１ホース２３が破損したとする。この様な状況では一般の油圧シリンダのピストンは自然に下降又は落下するが、本実施例の油圧シリンダ１ではピストン１１が下がろうとしてもロック油圧室１９のロック油１８は内筒ハウジング１６内に密閉され、いわゆる逃げ場がないので、下降しない。
【００３２】
次に油圧シリンダ１の昇降体１１、１６を下降させる場合は、再び駆動モータ４１を回転させ、油圧ポンプ４２にて油タンク４０から油を圧送する。方向制御弁４３は今度は油をＢポートへ流れるように切り換える。Ｂポートへ流れてきた油は、第２ホース２４及び第２油出入り口４を介して油圧シリンダ１の第２油圧室１７に入る。
【００３３】
しかして、第２油圧室１７に入った油は、図５で示すようにピストンの第３流路３５を通過し、弁押圧体３４を介してチェック弁２５を開く。したがって、ロック油圧室１９から第１油圧室２２へとロック油１８が逆流し、その結果、昇降体１１、１６は案内ロッド１３及び外筒ハウジンク２の上壁部７に案内されながら下降する。
【００３４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙するような効果がある。（１）油圧シリンダの外部に安全装置を装着ないし配設する必要がなく、したがって、油圧シリンダの外部空間を十分に確保することができる。
（２）駆動モータを停止させるだけで、油圧シリンダの昇降体を任意の位置に直ちに停止させることができる。
（３）油圧シリンダの昇降体を任意の位置に停止させた場合に於いて、仮にシリンダーパッキンからのリーク（漏れ）又は第１油出入り口（駆動）側の油圧ホースの破損により第１油圧室の油圧が低下しても、昇降体としてのピストン及び内筒ハウジングが下降しない。
（４）産業上油圧シリンダを利用する分野、例えば油圧シリンダが縦方向に配設される車輌用整備リフトに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
図１ないし図６は本発明の一実施例を示す各説明図。
【図１】本発明の概略断面説明図。
【図２】図１に於ける要部の拡大説明図。
【図３】要部を斜視の状態で示した説明図。
【図４】作動状態（昇降体の上昇）の説明図。
【図５】作動状態（昇降体の下降）の説明図。特に要部の作動状態である。
【図６】油圧回路図を参照しながら本発明の作用を説明する説明図。
【図７】従来の一例を示す概略説明図。
【符号の説明】
１…油圧シリンダ、２…外筒ハウジング、１１…ピストン、１３…案内ロッド、
１６…内筒ハウジング、１７…第２油圧室、１８…ロック油、１９…ロック油圧室、２２…第１油圧室、２５…チェック弁、２６…第１流路、２７…第１流通路、
２９…第２流路、３０…第１流通路、３４…弁押圧体、３６…第３流通路、３７ …外パッキン。

Claims

縦方向に配設され、下端部に第１油出入り口が、一方、上端部に第２油出入り口がそれぞれ形成された外筒ハウジング内に摺動可能に嵌合され、かつ、下壁部の内壁に固定的に立設された案内ロッドに摺動自在に嵌着したピストンと、上壁部の開口を介して外筒ハウジングに摺動可能に嵌挿され、かつ、下端部が前記ピストンの上面に固定的に設けられた昇降体としての内筒ハウジングと、前記ピストンに設けられ、かつ、ピストンの下面側の前記第１油出入り口と連通する第１油圧室、内筒ハウジングの内壁と案内ロッドの外壁との間に相対的に形成されたロック油圧室、ピストンの上面側の前記第２油出入り口と連通する外筒ハウジングと内筒ハウジングとの間の第２油圧室とそれぞれ連通する油の流通孔を有するチェック弁とから成り、前記チェック弁２５は、ピストン１１が上昇する時、第１油圧室２２に圧送される油はピストンに形成された第１流路２６及び第２流路２９を介して第１油圧室からロック油圧室１９へ流れる反面、ピストンが任意の位置で停止した時には逆方向には流れず、一方、ピストンの下降の際、第２油圧室１７に圧送される油はピストンに形成された第３流路３５及び前記油の流通孔３６を介して弁押圧体３４を押し上げて弁３２を開き、前記ロック油圧室１９に充満しているロック油１８を案内ロッド１３の内筒ハウジング１６への浸入に伴いながら第１油圧室に流すことを特徴とする油圧シリンダの昇降体のロック構造。