JP3764236B2

JP3764236B2 - 油圧シリンダの同調装置

Info

Publication number: JP3764236B2
Application number: JP03063297A
Authority: JP
Inventors: 俊次磯貝
Original assignee: 株式会社スギヤス
Priority date: 1997-02-14
Filing date: 1997-02-14
Publication date: 2006-04-05
Anticipated expiration: 2017-02-14
Also published as: KR19980069762A; JPH10226496A; KR100231069B1; TW360231U

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車整備用リフト等複数の油圧シリンダを用いた油圧回路に設けられ、前記各油圧シリンダを同調して駆動させる同調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば油圧シリンダを夫々備えた一対のリフトで自動車を昇降させる自動車整備用リフト等の油圧回路においては、車両の偏荷重により左右のリフトに段差が発生しないように、両油圧シリンダと油圧源との間にシンクロナイズシリンダを介在させた同調装置が構成される。これは油圧源からの圧油の供給により往動するプランジャやロッド等に１以上のピストン部を設けると共に、このピストン部やプランジャ等の前方に夫々等しい断面積の圧油室を形成し、これらの圧油室を夫々油圧シリンダに接続したもので、プランジャ等を往動させた場合には、各圧油室から夫々対応する油圧シリンダへ等量の圧油が送られて、油圧シリンダの同調が得られるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一方リフトの下降（油圧シリンダとシンクロナイズシリンダの復動）は、荷重等によって油圧シリンダに加えられる外力に頼るものが多く、外力が小さいか或はない場合は、シンクロナイズシリンダ内部の抵抗により作動性が悪くなり、リフト側では下降動作が非常に遅いか、或は全く下降しない状態が生じる。そこでこのような場合に強制下降させる機構として、実開昭５５−１４０８０４号公報や実開昭６１−１０４８０４号公報には、シンクロナイズシリンダの外部に別のシリンダを設けて両シリンダのロッドを連結し、この外部シリンダの駆動によってシンクロナイズシリンダのロッドを復動させる構成が開示されている。よってこれらの構成によれば、シンクロナイズシリンダのスムーズな復動（リフトで言えば強制下降）が得られるが、反面外部シリンダの採用により、シンクロナイズシリンダアッセンブリが大型化してコストアップに繋がり、シリンダサイズや油圧ユニットのレイアウトにも制限を受けてしまう。又ロッドが外部へ露出するため、塵埃やエア等が混入しやすく、耐久性や作動性等性能の低下を招く虞れもある。
一方特に自動車整備用リフトにおいては、上記シンクロナイズシリンダを採用しても、油漏れ等により左右の油圧シリンダが同調せず、リフト間の傾きや、ストロークエンドへの未到達によるリフトの揚程不足等を生じさせる場合があるが、これを修正するには、手動によるか、自動でも一旦リフトを最上限まで上昇させる必要があり、非常に面倒となっている。
【０００４】
そこで請求項１に記載の発明は、シンクロナイズシリンダの復動動作を確実に行うことができるのは勿論、その構成を合理的に構成してコストアップを抑え、シリンダサイズの設定にも影響を与えない油圧シリンダの同調装置を提供することを目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、前記シンクロナイズシリンダに、前記プランジャ内部に形成された復動用圧油室と、前記プランジャ往動側の圧油室内にあって前記油圧源に接続される油路を内設して復動側へ突設され、前記プランジャに同軸で挿通して前記油路を前記復動用圧油室と連通させた固定プランジャとからなる復動機構を内設し、前記油圧源から前記固定プランジャへの圧油の供給により前記プランジャに復動方向への油圧を付与可能としたことを特徴とするものである。
又請求項２に記載の発明は、請求項１の目的に加えて、上記油漏れ等による油圧シリンダの不同調等に効果的に対処するために、前記シンクロナイズシリンダに、前記プランジャの所定の往復動位置で前記各圧油室同士を連通させ、各圧油室の油量を適性量に補正して均等化させる補正管路を設けたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下本発明を自動車整備用リフトに適用した実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、自動車整備用リフトは左右２台のリフタ１ａ，１ｂを備え、各リフタ１ａ，１ｂの昇降台は、夫々Ｘ形伸縮機構２ａ，２ｂにより昇降可能に支持されると共に、油圧シリンダ３ａ，３ｂによって駆動される。この両油圧シリンダ３ａ，３ｂは、シンクロナイズシリンダ５と油圧ユニット３０とで構成される同調装置４に組み込まれて並列に接続され、油圧ユニット３０からの圧油の供給により、油圧シリンダ３ａ，３ｂはシンクロナイズシリンダ５を介して同調して伸縮し、左右のリフタ１ａ，１ｂを昇降させるようになっている。
又シンクロナイズシリンダ５は、略中央に備えた隔壁６を挟んで右側が小径、左側が大径となる圧油室を夫々形成したシリンダチューブ７と、前記隔壁６を貫通して軸方向に進退可能で、後端（同図の左側）にピストン８を備えたプランジャ９とから構成される。このプランジャ９は、シリンダチューブ７の小径側の圧油室及び及び隔壁６の内孔に摺接する一方、後方のピストン８が、シリンダチューブ７の大径側の圧油室に摺接する形態となっており、シリンダチューブ７の大径側において、ピストン８の後面に第一圧油室１０、ピストン８の前面に第二圧油室１１、そして小径側において、プランジャ９の前方に第三圧油室１２を夫々形成している。更に第三圧油室１２内においては、第三圧油室１２の前面からプランジャ９へ向けて、プランジャ９と同軸の固定プランジャ１４が突設されており、この固定プランジャ１４の先端が、プランジャ９の前面を貫通してプランジャ９内に形成された第四圧油室１３内へ突出している。
【０００７】
ここで各圧油室間の寸法関係を説明する。ここでは第二圧油室１１の断面積と、第三圧油室１２の断面積とを等しく設定している。よって第二圧油室１１の直径をｄ₁ 、プランジャ９の直径をｄ₂ 、固定プランジャ１４の直径をｄ₃ とし、第一圧油室１０の断面積をＡ_O 、第二圧油室１１の断面積をＡ₁ 、第三圧油室１２の断面積をＡ₂ 、固定プランジャ１４の断面積をＡ₃ とすると、

となる。よってＡ_O ＝Ａ₁ ＋Ａ₂ ＋Ａ₃ となるが、Ａ₁ ＝Ａ₂ の設定により、
Ａ_O ＝２Ａ₁ ＋Ａ₃ の関係が得られる。又ここから、

ともなる。
【０００８】
一方シリンダチューブ７の大径側においては、第一圧油室１０への圧油の出入口１０ａが、第一管路１５によって油圧ユニット３０の圧油供給管３２及び戻り管３７に夫々接続されると共に、第二圧油室１１への圧油の出入口１１ａが、第二管路１６によって油圧シリンダ３ａに接続されている。又小径側においては、第三圧油室１２への圧油の出入口１２ａが、第三管路１７によって油圧シリンダ３ｂに接続されると共に、固定プランジャ１４の内部に設けられ、第四圧油室１３への圧油の出入口となる圧油路１９が、第四管路１８によって油圧ユニット３０の切換弁３４へ接続されている。更にシリンダチューブ７の大径側には、常態では閉弁し、ピストン８との当接により開弁する第一補正バルブ２０と第二補正バルブ２１とが夫々設けられる一方、小径側にも、常態では閉弁し、プランジャ９との当接により開弁する第三補正バルブ２２と第四補正バルブ２３とが夫々設けられる。ここでは第一補正バルブ２０と第三補正バルブ２２とは、補正管路２４によって互いに接続されるが、この補正管路２４は第二管路１６と交わって連通している。又第二補正バルブ２１は、補正管路２５によって第三圧油室１２に設けられたもう一つの出入口１２ｂと接続され、第四補正バルブ２３は、補正管路２６によって油圧ユニット３０の圧油供給管３２と接続されている。
尚上記第一管路１５における第一圧油室１０の出入口１０ａ付近と、第二、第三管路１６，１７における各油圧シリンダ３ａ，３ｂへの接続際とには、ヒューズ弁２７，２７・・が夫々設けられ、管路の破裂等の際の油圧シリンダ３ａ，３ｂの急激な下降を防止している。又第二、第三管路１６，１７には、後述するリフタ１ａ，１ｂの段差補正時に機能する安全弁２８，２８が夫々設けられている。一方第二、第三圧油室１１，１２には、エア抜きバルブ２９，２９が夫々備えられている。
そして油圧ユニット３０において、第一管路１５とオイルタンク３１間に設けられる圧油供給管３２には、上流側から、ポンプ３３、切換弁３４、逆止弁３５が夫々備えられると共に、ポンプ３３と切換弁３４との間には、リリーフ弁３６が設けられている。同じく第一管路１５とオイルタンク３１間に設けられる戻り管３７には、上流側から、流量制御弁３８と、切換弁３４と連動する下降弁３９が夫々設けられている。尚前記第四管路１８は、切換弁３４を介してオイルタンク３１に接続されている。
【０００９】
次に以上のように構成された同調装置４の作動を説明する。まず上昇時は、ポンプ３３を駆動させると、圧油は図１の位置の切換弁３４、逆止弁３５を介して第一管路１５から第一圧油室１０へ供給され、プランジャ９を前方へ押し出す。これにより第二圧油室１１及び第三圧油室１２は体積が狭まるため、第二圧油室１１の作動油は、出入口１１ａから第二管路１６へ流れて油圧シリンダ３ａへ送られ、同様に第三圧油室１２の作動油は、出入口１２ａから第三管路１７へ流れて油圧シリンダ３ｂへ送られる。ここで第二圧油室１１と第三圧油室１２との断面積は等しいため、油量が等しくなる油圧シリンダ３ａ，３ｂは同調して作動し、両リフタ１ａ，１ｂは同じ動きで上昇する。
一方下降時は、切換弁３４及び下降弁３９を同時に下降側へ切り換えることで、圧油は第四管路１８から固定プランジャ１４内の圧油路１９を介して第四圧油室１３に供給されるため、この圧油路１９の断面積×油圧の力がプランジャ９に作用する。又荷重により油圧シリンダ３ａ，３ｂへ加わる油圧も、第二管路１６から第二圧油室１１を介して、及び第三管路１７から第三圧油室１２を介して夫々ピストン８及びプランジャ９に作用するため、双方の合力によってピストン８を後退させることになる。更に第一圧油室１０の作動油は、下降弁３９の切り換えにより、第一管路１５から戻り管３７を通ってオイルタンク３１に戻るが、このとき流量制御弁３８により戻り管３７を流れる油量が一定化されるため、両リフタ１ａ，１ｂに加わる荷重に変動があっても両リフタ１ａ，１ｂの下降速度は変化しない。勿論両リフタ１ａ，１ｂに加わる荷重が０であっても、圧油路１９から第四圧油室１３へ送られる圧油により、下降速度が遅くなることはない。
ちなみに初期設定時、即ち上記リフタ１ａ，１ｂを初めて作動させる際は、第二圧油室１１、第三圧油室１２に空気が入っているため、まずリフタ１ａ，１ｂに車両等を載せないで上昇操作を行う。するとプランジャ９は最前進位置に達し、第三、第四補正バルブ２２，２３を夫々開弁させるため、ポンプ３３からの圧油は、補正管路２６を介して第四補正バルブ２３から第三圧油室１２へ送られ、そして第三管路１７から油圧シリンダ３ｂへ送られて、リフタ１ｂを上昇させる。同時に第三圧油室１２の圧油は、第三補正バルブ２２、補正管路２４、第二管路１６を介して第二圧油室１１及び油圧シリンダ３ａへ送られ、リフタ１ａを上昇させる。ここでエア抜きバルブ２９，２９によりエアを抜きながら上昇、下降を数回繰り返せば、第二、第三圧油室１１，１２内の空気は完全に抜かれ、夫々作動油が満たされる。尚第四圧油室１３の空気は、上昇時に圧油路１９から第四管路１８、切換弁３４を通ってオイルタンク３１に送られ、大気へ放出されるため、上昇、下降の繰り返しでエア抜きは完了することになる。
【００１０】
このように上記同調装置４においては、シンクロナイズシリンダ５のプランジャ９に、第四圧油室１３や固定プランジャ１４等の復動機構を採用したことで、油圧シリンダ３ａ，３ｂの下降動作が、荷重の有無やその荷重の大小に拘わりなく、定速で確実に行える。勿論低温時に油の粘度が上がっても下降速度には影響はない。又外部シリンダ等を用いず、シンクロナイズシリンダ５に同機構を内蔵したことで、▲１▼シンクロナイズシリンダ５の小型化、軽量化が達成でき、コストアップが抑制される共に、故障の発生が少なくなって高い信頼性も得られる。▲２▼設置の方向や位置の設定に制約を受けず、油圧ユニットのレイアウトがしやすくなって回路全体の小型化も図れる。▲３▼外気に触れる部分がないために塵埃やエア等の混入がなく、確実な動作と耐久性の向上が期待できる、といった効果が奏される。
特に本形態によれば、先に説明した寸法関係、即ち第一圧油室の断面積Ａ_O ＞第二圧油室の断面積Ａ₁ ＋第三圧油室の断面積Ａ₂ と、第二圧油室の断面積Ａ₁ ＝第三圧油室の断面積Ａ₂ という関係から、第一圧油室１０に加えられた一次油圧より、第二、第三圧油室１１，１２で発生する二次油圧の方が高くなること（増圧効果）で、各油圧シリンダ３ａ，３ｂに発生する推力はより強大となる。換言すれば、同じ推力を得るもので比較すると、本形態の油圧シリンダ３ａ，３ｂをより細く形成できることになり、延いてはリフタ１ａ，１ｂの一層の低床化が達成可能となる。
又上記のような寸法関係によれば、各圧油室間の面積比が大きく、下降時の第二、第三管路１１，１２及び第一圧油室１０の油圧が低く抑えられるため、途中で下降操作を中止した際の圧油の圧縮反発が小さくなり、リフタ１ａ，１ｂの跳ね上がりショックを小さくできる効果が得られる。一方Ｘ形伸縮機構２ａ，２ｂには、通常ラックと係止爪等の降下止め安全装置が備えられるが、仮に係止爪とラックとの係止状態で下降操作を行っても、安全装置に余分な力が加わらないため、リフタ側に余分な強度を付与させる必要がなくなる。よってコストアップを防止でき、リフタの低床化にも繋がる。
【００１１】
そして本形態において更に特徴的な補正の作用について、以下ケース毎に説明する。
補正１（第二、第三圧油室１１，１２の両方又は一方の作動油が減り、両リフタ１ａ，１ｂに揚程不足又は段差が生じた場合）
まず上限で補正する場合は、両リフタ１ａ，１ｂの上昇操作をして、プランジャ９を最前方位置まで移動させると、プランジャ９が第三、第四補正バルブ２２，２３に当接し、両補正バルブを開弁させる。そのまま上昇操作を継続すると、圧油は満状態となる第一圧油室１０には送られず、補正管路２６と第四補正バルブ２３を介して第三圧油室１２へ送られる。そして第三圧油室１２の圧油は、出入口１２ａ、第三管路１７から油圧シリンダ３ｂに送られると共に、第三補正バルブ２２から補正管路２４、第二管路１６から油圧シリンダ３ａにも送り込まれる。よってプランジャ９が停止しても、両油圧シリンダ３ａ，３ｂはストロークエンドまで作動して圧油は満状態となり、両リフタ１ａ，１ｂの段差が補正される。
補正２
補正１と同じケースで、下限で補正する場合は、下降操作を行い、プランジャ９を最後退位置まで移動させると、ピストン８が第一、第二補正バルブ２０，２１に当接し、両補正バルブを開弁させる。そのまま下降操作を継続すると、両リフタ１ａ，１ｂ及び両油圧シリンダ３ａ，３ｂが夫々下限に達し、油圧シリンダ３ａ，３ｂ側からの作動油の戻りがなくなるため、第二、第三圧油室１１，１２は真空状態となる。このとき下降弁３９も開弁しているから、オイルタンク３１の作動油は、戻り管３７から第一管路１５を経て第一圧油室１０へ入り、更に第一補正バルブ２０から補正管路２４、第二管路１６を介して第二圧油室１１へ大気圧によって送り込まれる。同様に第一圧油室１０へ入った作動油は、第二補正バルブ２１、補正管路２５、出入口１２ｂを介して第三圧油室１２へも大気圧によって送り込まれる。よって第二、第三圧油室１１，１２共に作動油が満たされ、リフタ１ａ，１ｂの段差が補正される。
【００１２】
補正３（第二、第三圧油室１１，１２の一方又は両方の圧油が増え、リフタ１ａ，１ｂに段差又は下限未到達が生じた場合）
まず上限で補正をする場合、上昇操作を行い、リフタ１ａ，１ｂのどちらかが上限に達するまで作動させる。このときプランジャ９は最前進位置には至らない。ここでリフタ１ｂが先に上限に達した際には、第三圧油室１２内の油圧が、ポンプ３３で発生する最大油圧の約２倍にまで高まる。すると第三補正バルブ２２がリリーフ弁として働き、開弁して補正管路２４、第二管路１６からリフタ１ａ側の油圧シリンダ３ａへ圧油を送り、リフタ１ａを上限まで上昇させる。同時に第三管路１７に接続される安全弁２８も作動して同管路１７内の油圧を減圧させる。よって第二、第三圧油室１１，１２間の圧力均衡がとられ、異常高圧の発生が防止されると共に、段差も補正される。その後はポンプ３３からの圧油は、圧油供給管３２と戻り管３７、及びオイルタンク３１間を環流するに止まる。
一方リフタ１ａが先に上限に達した際には、前記と同様に増圧効果でリフタ１ａ側の油圧が異常高圧となるが、この場合第二管路１６に接続された安全弁２８によって異常高圧は開放され、装置の破損防止と段差補正とを行うことができる。
補正４
補正３と同じケースで、下限で補正する場合は、まず下降操作を行ってプランジャ９を最後退位置に移動させる。このときリフタ１ａ，１ｂは共に下限位置には至らない。しかしピストン８は第一、第二補正バルブ２０，２１を開弁させるため、リフタ１ａ，１ｂの自重で両油圧シリンダ３ａ，３ｂに発生する油圧により、油圧シリンダ３ａの作動油は、第二管路１６、補正管路２４、第一補正バルブ２０、第一圧油室１０、第一管路１５を介し、戻り管３７からオイルタンク３１へ放出される。同様に油圧シリンダ３ｂの作動油は、第三管路１７、第三圧油室１２、補正管路２５、第二補正バルブ２１、第一圧油室１０、第一管路１５を介して、戻り管３７からオイルタンク３１へ放出される。よって両リフタ１ａ，１ｂを下限まで下げることができ、段差が解消される。
【００１３】
このように本形態によれば、リフタ１ａ，１ｂの段差補正や上下限未到達が、リフタ１ａ，１ｂの上下限位置に拘わらず可能となる。特に単純な上昇或は下降操作のみ行えば補正される構成であるから、ユーザーは補正のための特別な操作を行わなくても、リフタの使用中に自動的に段差が解消されることになり、良好な使い勝手が得られる。
尚リフタ間の段差は、上記ケースのように圧油室内の油量に起因して生じる他、リフタ下降中に昇降台が障害物に当たり、片方のみ下降が阻止されるような場合にも起こり得る。しかし本形態においては、油圧シリンダの反対側に油圧を加えて強制下降させる従来の方法に比べて、油圧シリンダ間の差圧は簡単に現われるため、この差圧を検知するセンサーを組み込めば、左右の段差検知を簡単に行うことができ、このケースでも段差の発生を未然に防ぐことが可能となる。
【００１４】
尚上記実施の形態では、１つのピストンを設けたプランジャを用い、ピストンの前方とプランジャの前方とに夫々圧油室を設けて、夫々接続された２本の油圧シリンダを同調させる構成で説明したが、上記ピストンを軸方向に複数並設して、各ピストン間に断面積の等しい圧油室を夫々形成すると共に、これらの圧油室を油圧シリンダに夫々接続して、３本以上の油圧シリンダを同調させる形態でも、上記と同様に固定プランジャ等による復動機構の採用は可能である。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、シンクロナイズシリンダに前記復動機構を内蔵したことで、油圧シリンダの下降動作が、荷重の有無やその荷重の大小に拘わりなく、定速で確実に行える。勿論低温時に油の粘度が上がっても下降速度には影響はない。又シンクロナイズシリンダの小型化、軽量化が達成でき、コストアップが抑制される共に、故障の発生が少なくなって高い信頼性も得られる。更に設置の方向や位置の設定に制約を受けず、油圧ユニットのレイアウトがしやすくなって回路全体の小型化も図れる。加えて外気に触れる部分がないために塵埃やエア等の混入がなく、確実な動作と耐久性の向上が期待できる。特に、前記復動用圧油室と固定プランジャとの採用により復動機構が簡単に構成でき、コストアップの一層の抑制に繋がる。
又請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、補正管路の採用により、油漏れ等で各圧油室間の油量が相違し、油圧シリンダの不同調やストロークエンドへの未到達が生じることがあっても、これを効果的に補正して油圧シリンダの適正な往復動作を維持することができる。特にこの補正はプランジャの所定の往復動位置で行われるものであるから、補正のための特別の操作を要することなく、油圧シリンダの通常の使用で自動的に補正がなされ、使い勝手は良好となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動車整備用リフトに設けられた油圧シリンダの同調装置の説明図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ・・リフタ、２ａ，２ｂ・・Ｘ形伸縮機構、３ａ，３ｂ・・油圧シリンダ、４・・同調装置、５・・シンクロナイズシリンダ、７・・シリンダチューブ、８・・ピストン、９・・プランジャ、１０・・第一圧油室、１１・・第二圧油室、１２・・第三圧油室、１３・・第四圧油室、１４・・固定プランジャ、１５・・第一管路、１６・・第二管路、１７・・第三管路、１８・・第四管路、２０・・第一補正バルブ、２１・・第二補正バルブ、２２・・第三補正バルブ、２３・・第四補正バルブ、３０・・油圧ユニット、３１・・オイルタンク、３３・・ポンプ、３４・・切換弁。

Claims

少なくとも１つのピストン部を備え、油圧源からの圧油の供給によって往動するプランジャを内蔵すると共に、前記ピストン部及びプランジャの往動側に夫々圧油室を形成し、この各圧油室に夫々油圧シリンダを接続して、前記プランジャの往動により、前記各圧油室から夫々接続される前記各油圧シリンダへ等量の圧油を供給可能なシンクロナイズシリンダを設けた油圧シリンダの同調装置であって、
前記シンクロナイズシリンダに、前記プランジャ内部に形成された復動用圧油室と、前記プランジャ往動側の圧油室内にあって前記油圧源に接続される油路を内設して復動側へ突設され、前記プランジャに同軸で挿通して前記油路を前記復動用圧油室と連通させた固定プランジャとからなる復動機構を内設し、前記油圧源から前記固定プランジャへの圧油の供給により前記プランジャに復動方向への油圧を付与可能としたことを特徴とする油圧シリンダの同調装置。
前記シンクロナイズシリンダに、前記プランジャの所定の往復動位置で前記各圧油室同士を連通させ、各圧油室の油量を適性量に補正して均等化させる補正管路を設けた請求項１に記載の油圧シリンダの同調装置。