JP3873018B2

JP3873018B2 - 多段シリンダ装置

Info

Publication number: JP3873018B2
Application number: JP2002305722A
Authority: JP
Inventors: 政好石井; 美武酒井
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2002-10-21
Filing date: 2002-10-21
Publication date: 2007-01-24
Anticipated expiration: 2022-10-21
Also published as: JP2004138222A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば船などを大きな負荷を持ち上げることのできる直径の大きい多段シリンダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大出力を発揮する多段シリンダ装置として、例えば図４に示すものが従来からある。この従来例は、第１〜第３ピストンロッド１〜３を組み込んだシリンダ本体ｓと、このシリンダ本体ｓの作動を制御する圧力制御機構ｋとから構成されている。
上記シリンダ本体ｓは、ベース部材ｂに第１ピストンロッド１を摺動自在に組み込むとともに、この第１ピストンロッド１の外周とベース部材ｂの内周との間に第１縮み側室４を形成し、第１ピストンロッド１の下部とベース部材ｂとの間に第１伸び側室７を形成している。
【０００３】
上記第１ピストンロッド１の内周には、第２ピストンロッド２を摺動自在に組み込んでいる。そして、この第２ピストンロッド２の外周と第１ピストンロッド１の内周との間に第２縮み側室５を形成し、第２ピストンロッド２の下部と第１ピストンロッド２の下部との間に第２伸び側室８を形成している。
また、上記第２ピストンロッド２の内周に、第３ピストンロッド３を摺動自在に組み込むとともに、この第３ピストンロッド２の外周と第２ピストンロッド２の内周との間に第３縮み側室６を形成し、第３ピストンロッド３の下部と第２ピストンロッド２の下部との間に第３伸び側室９を設けている。
なお、図中符号１０〜１５は、リング状のシール部材であり、これらシール部材１０〜１５によって各室内の圧油の漏れを防止している。
【０００４】
上記ベース部材ｂには、第１ポート１６と第２ポート１７とを形成するとともに、これら両ポート１６，１７に上記圧力制御機構ｋを接続している。
また、上記第１ポート１６を第１伸び側室７に連通させ、上記第２ポート１７を中央の室２３に連通させている。
上記圧力制御機構ｋから、第１ポート１６を介して第１伸び側室７に圧油を供給すると、第１ピストンロッド１が上昇する。このように上昇する第１ピストンロッド１には第１通路１８を形成し、この第１通路１８を介して第２伸び側室８と第１縮み側室４とを連通させている。したがって、上記のように第１ピストンロッド１が上昇することで、第１縮み側室４の容積が減少すると、その減少した分の圧油が第１通路１８を介して第２伸び側室８に供給される。
【０００５】
第２伸び側室８に圧油が供給されると、第２ピストンロッド２が上昇する。また、第２ピストンロッド２には、第３伸び側室９と第２縮み側室５とを連通する第２通路１９を形成している。
したがって、上記のように第２ピストンロッド２が上昇することで、第２縮み側室５の容積が減少すると、その減少した分の圧油が第２通路１９を介して第３伸び側室９に供給される。このようにして第３伸び側室９に圧油が供給されると、第３ピストンロッド３が上昇する。
なお、第３ピストンロッド３の上昇によって、第３縮み側室６の容積が減少するが、その減少した分の圧油は、第３ピストンロッド３に形成した第３通路２０を介して中央の室２３に導かれる。
【０００６】
以上のようにして、第１〜第３ピストンロッド１〜３が上昇するようにしているが、これら第１〜第３ピストンロッド１〜３が動き出すタイミング及び上昇する速度が等しくなるように、第１〜第３伸び側室７〜９の受圧面積及び第１〜第３縮み側室４〜６の受圧面積の大きさを設定している。
なお、図中符号２１は第１伸び側室７から第２伸び側室８への流通のみを許容する第１チェック弁であり、符号２２は第２伸び側室８から第３伸び側室９への流通のみを許容する第２チェック弁である。これらチェック弁２１，２２によって、漏れなどによって生じる流量不足を補うようにしている。
【０００７】
一方、図２に示すように第１〜第３ピストンロッド１〜３を上昇させた状態からそれを下降させる場合には、圧力制御機構ｋによって第１ポート１６をタンクに連通させた状態で、第２ポート１７から圧油を供給する。
第２ポート１７から圧油を供給すると、その圧油は室２３から第３通路２０を介して第３縮み側室６に供給される。第３縮み側室６に圧油が供給されると、その圧力作用によって第３ピストンロッド３が下降し始める。
【０００８】
第３ピストンロッド３が下降し始めると、それにともない第３伸び側室９の圧油が第２通路１９を介して第２縮み側室５に押し出される。このようにして第２縮み側室５に圧油が供給されると、その圧力作用によって第２ピストンロッド２が下降する。
第２ピストンロッド２が下降すると、第２伸び側室８の圧油が第１通路１８を介して第１縮み側室４に押し出される。そして、第１縮み側室４に圧油が供給されることによって、第１ピストンロッド１が下降する。つまり、第３ピストンロッド３が下降すれば、それに応じて他のピストンロッド１，２も同時に下降を始めて、しかも同じ速度で下降するようにしている。
なお、第１ピストンロッド１が下降することによって第１伸び側室７から押し出された圧油は、第１ポート１６を介して駆動機構ｋに排出される。
【０００９】
ところで、第３ピストンロッド３の上面に負荷を載せている場合、その負荷が非常に重ければ、その荷重と第１〜第３ピストンロッド１〜３の自重とによって第１〜第３ピストンロッド１〜３は下降する。つまり、負荷が非常に重たい場合には、第２ポート１７から圧油を供給しなくても第１〜第３ピストンロッド１〜３は下降する。
【００１０】
しかし、負荷が軽い場合や無負荷の状態では、上記したように第２ポート１７から第３縮み側室６に圧油を供給して、縮み側室４，５内に生じる圧力作用によってピストンロッド１〜３を下降させるようにしている。このように第１〜第３縮み側室４〜６の圧力作用を利用するのするのは、シール部材１０〜１５の摺動抵抗が大きいために、ピストンロッド１〜３の自重等の作用だけでは、これらピストンロッド１〜３を動かすことができないからである。つまり、ピストンロッド１〜３を下降させるためには、各シール部材１０〜１５の摺動抵抗を合計した分の力に打ち勝つだけの推力が必要なので、この従来例では第２ポート１７から圧油を供給するようにしている。
【００１１】
【特許文献１】
実開昭５８−１２７０９７号公報（第１頁〜第３頁）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、ピストンロッド１〜３を３段にしているが、ピストンロッドの段数がさらに増えると、それに応じてシール部材の数も増える。シール部材の数が増えると、シール部材の摺動抵抗が増加する。特に、ピストンロッドの直径が大きくなると、それに接するシール部材の接触面積も大きくなるので、摺動抵抗が増大する。このようにシール部材の摺動抵抗が増大すると、ピストンロッドを下降させるために必要な圧力も高くする必要がある。つまり、ピストンロッドの段数が増えれば増えるほど高圧が必要となり、大出力のポンプが必要となる。
【００１３】
そして、ピストンロッドを下降させるために必要な圧力が、ピストンロッドを上昇させるために必要な圧力を超えた場合には、ピストンロッドを下降させるために必要な圧力を基準にして、ポンプを選定することになる。
しかし、無負荷の状態でピストンロッドを下降させる頻度はそれほど多ないため、下降時に必要な圧力に合わせて設計すると、大きな無駄がじるという問題があった。
この発明の目的は、ピストンロッドの段数を増やした場合でも、無負荷の状態で下降するのに必要な圧力を低く抑えることのできる多段シリンダ装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、シリンダ本体と、このシリンダ本体の伸縮動作を制御する圧力制御機構とからなり、上記シリンダ本体は、ベース部材と、このベース部材に組み込んだ直径の異なる複数のピストンロッドとを備え、上記複数のピストンロッドは、直径の大きいものから順番に内側に向かって多段に摺動自在に組み込むとともに、各摺動面間にシール部材を設けることで、各ピストンロッドの外周に縮み側室を形成し、各ピストンロッドの下側に伸び側室を形成し、しかも、各ピストンロッドの外側の縮み側室と内側の伸び側室とを通路で連通してなり、最も内側に位置する伸び側室に、上記圧力制御機構から圧油を供給すると、最も内側に位置するピストンロッドが下降するとともに、その移動量に応じて伸び側室の圧油が１つ外側に位置する縮み側室に供給されて、この１つ外側に位置するピストンロッドを下降させる多段シリンダ装置を前提とする。
【００１５】
上記多段シリンダ装置を前提にしつつ、第１の発明は、最も外側に位置する縮み側室に低負荷下降用切換弁を接続するとともに、この低負荷下降用切換弁は、その切り換え位置に応じて上記縮み側室をタンクに連通したり圧力源に連通したりする一方、最も外側に位置する縮み側室と内側の伸び室側とを連通する通路に、リリーフ弁を設けたことを特徴とする。
【００１６】
第２の発明は、上記第１の発明において、外側から２番目に位置するピストンロッドの位置を特定する位置検出センサを設けるとともに、この位置検出センサからの信号に応じて、低負荷下降用切換弁が切り換わる構成にしたことを特徴とする。
【００１７】
第３の発明は、上記第２の発明において、位置検出センサを油圧モータとしたことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１〜図３に示す実施形態は、ピストンロッドを４段にしたシリンダ本体Ｓと、このシリンダ本体Ｓの作動を制御す圧力制御機構Ｋとから構成されている。
上記シリンダ本体Ｓは、図２に示すように、ベース部材Ｂに第１ピストンロッド３１を摺動自在に組み込んでいる。そして、この第１ピストンロド３１の外周とベース部材Ｂの内周との間に第１縮み側室３５を形成し、第１ピトンロッド３１の下部とベース部材Ｂとの間に第１伸び側室３９を形成している。
【００１９】
また、上記第１ピストンロッド３１の内周には、第２ピストンロッド３２を摺動自在に組み込むとともに、この第３２ピストンロッド３２の外周と第１ピストンロッド３１の内周との間に第２縮み側室３６を形成し、第２ピストンロッド３２の下部と第１ピストンロッド３２の下部との間に第２伸び側室４０を形成している。
さらに、上記第２ピストンロッド３２の内周に、第３ピストンロッド３３を摺動自在に組み込むとともに、この第３ピストンロッド３３の外周と第２ピストンロッド３２の内周との間に第３縮み側室３７を形成し、第３ピストンロッド３３の下部と第２ピストンロッド３２の下部との間に第３伸び側室４１を形成している。
【００２０】
さらにまた、上記第３ピストンロッド３３の内周に、第４ピストンロッド３４を摺動自在に組み込むとともに、この第４ピストンロッド３４の外周と第３ピストンロッド３３の内周との間に第４縮み側室３８を形成し、第４ピストンロッド３４の下部と第３ピストンロッド３３の下部との間に第４伸び側室４２を形成している。
なお、図中符号５０〜５７はリング状のシール部材であり、これらシール部材５０〜５７によって、各室内の圧油の漏れを防止している。
【００２１】
上記ベース部材Ｂには、第１ポート４３と第２ポート４４とを形成し、第１ポート４３を第１伸び側室３９に連通させ、上記第２ポート４４を中央の室６１に連通させている。
また、ベース部材Ｂには第３ポート６２を形成し、この第３ポート６２を第１縮み側室３５に連通させている。
そして、上記第１〜第３ポート４３，４４、６２に、図１に示すように圧力制御機構Ｋを接続している。
【００２２】
一方、上記第１ピストンロッド３１には、通路７０を形成するとともに、この通路７０にリリーフ弁４８とチェック弁４９とを互いにパラレルに接続している。そして、これらリリーフ弁４８及びチェック弁４９を介して、第１縮み側室３５と第２伸び側室４０とを連通させている。ただし、上記リリーフ弁４８は、第１縮み側室３５の圧力が設定圧以上になった場合にのみ、第１縮み側室３５の圧油を第２伸び側室４０に供給する。また、上記チェック弁４９は、第２伸び側室４０から第１縮み側室３５への流通のみを許容している。
【００２３】
上記第２ピストンロッド３２には、第２縮み側室３６と第２第３伸び側室４１とを連通する第１通路４５を形成し、第３ピストンロッド３３には、第３縮み側室３７と第４伸び側室４３とを連通する第２通路４６を形成している。
そして、第４ピストンロッド３４には、第４縮み側室３８と中央の室６１とを連通する第３通路４７を形成している。
【００２４】
なお、図中符号５８は、第１伸び側室３９から第２縮み側室３５への流通のみを許容する第１チェック弁であり、符号５９は、第２伸び側室４０から第３伸び側室４１への流通のみを許容する第２チェック弁である。そして、符号６０は、第３伸び側室４１から第４伸び側室４２への流通のみを許容する第３チェック弁である。
【００２５】
一方、上記圧力制御機構Ｋは、図１に示すように、第２ポート４４に通路６３を介して接続した第１切換弁７１と、第１ポート４３に通路６４を介して接続した第２切換弁７２と、第３ポート６２に通路６５を介して接続した低負荷下降用切換弁７３とを備えるとともに、上記第１切換弁７１を、通路６４から分岐した分岐通路６６を介して第１ポート４３にも接続させている。
上記分岐通路６６には、オペレートチェック弁６７と２つの可変オリフィス６８，６９を直列に設けている。また、各可変オリフィス６８，６９の前後をチェック弁７４，７５を介して接続している。
また、通路６４及び通路６５にもオペレートチェック弁７６，７７を設けている。
【００２６】
上記第１切換弁７１及び第２切換弁７２には、ポンプＰを接続している。そして、このポンプＰの吐出油を、第１切換弁７１又は第２切換弁７２を介して第１ポート４３又は第２ポート４４に供給できるようにしている。
一方、低負荷下降用切換弁７３には、位置検出モータＭを接続している。この位置検出モータＭは、その回転数によってピストンロッドの位置を特定するためのものであるが、詳しいことについては後で説明する。
なお、上記第１〜低負荷下降用切換弁７１〜７３は、ソレノイドの推力によって切り換わり、このソレノイドの励磁電流を、図示していないコントローラによって制御するようにしている。
【００２７】
次に、この実施形態の作用を説明する。
シリンダ本体Ｓに負荷が作用している状態で、このシリンダ本体Ｓのピストンロッド３１〜３４を上昇させる場合、図示する状態から、第１切換弁７１のみをａ１ポジションに切り換える。第１切換弁７１をａ１ポジションに切り換えると、ポンプＰの吐出油が、第１切換弁７１→分岐通路６６→通路６４を介して第１ポート４３に供給される。
第１ポート４３に供給された圧油は、図３に示すように、第１伸び側室３９に導かれて、その圧力作用によって第１ピストンロッド３１が上昇する。
【００２８】
第１ピストンロッド３１が上昇すると、第１縮み側室３５内の圧油がリリーフ弁４８を介して第２伸び側室４０に供給される。このように第２伸び側室４０に圧油が供給されると、第２ピストンロッド３２が上昇する。
また、第２ピストンロッド３２が上昇すると、第２縮み側室３６内の圧油が第１通路４６を介して第３伸び側室４１に供給される。このように第３伸び側室４１に圧油が供給されると、第３ピストンロッド３３が上昇する。
さらに、第３ピストンロッド３３が上昇すると、第３縮み側室３７内の圧油が第２通路４７を介して第４伸び側室４２に供給される。このように第４伸び側室４２に圧油が供給されると、第４ピストンロッド３４が上昇する。
以上のようにして、第１〜第４ピストンロッド３１〜３４が同時にかつ、同じ速で上昇するようにしている。
【００２９】
なお、ポンプＰの圧油は、分岐通路６６に設けた可変オリフィス６８及びチェック弁７５を介してシリンダ本体Ｓに供給されるが、可変オリフィス６８の開度を調節することによって、上記第１〜第４ピストンロッド３１〜３４の上昇速度を制御することができるようにしている。
【００３０】
なお、シリンダ本体Ｓに負荷が作用していない場合には、図１に示す状態から第２切換弁７２のみをｂ１ポジションに切り換える。このようにすれば、ポンプＰの吐出油が第２切換弁７２→オペレートチェック弁７６→通路６４を介してスムーズに第１ポート４３に供給されるので、ピストンロッド３１〜３４を高速で上昇させることができる。
【００３１】
一方、シリンダ本体Ｓに負荷が作用している状態で、このシリンダ本体Ｓのピストンロッド３１〜３４を下降させる場合には、図１に示す状態から第１切換弁７１のみをａ２ポジションに切り換える。このようにすると、第１ポート４３が通路６４→分岐通路６６→第１切換弁を介してタンクＴに連通し、第２ポート４４が第１切換弁７１→通路６３を介してポンプＰに連通する。
そのため、第２ポート４４に供給された圧油が、図２に示すように、室６１→第３通路４７を介して第４縮み側室３８に供給される。第４縮み側室３８に圧油が供給されると、その圧力作用によって第４ピストンロッド３４が下降する。
【００３２】
第４ピストンロッド３４が下降すると、それに伴って第４伸び側室４２の容積が減少するので、この第４伸び側室４２の圧油が第２通路４６を介して第３縮み側室３７に導かれる。
第３縮み側室３７に圧油が導かれると、その圧力作用によって第３ピストンロッド３３が下降する。
また、第３ピストンロッド３３が下降すると、第３伸び側室４１の圧油が第１通路４５を介して第２縮み側室３６に導かれるため、その圧力作用によって第２ピストンロッド３２が下降する。
【００３３】
第２ピストンロッド３２が下降すると、第２伸び側室４０の圧油がチェック弁４９を介して第１縮み側室３５に導かれるため、その圧力作用によって第１ピストンロッド３１が下降する。
以上のようにして、第１〜第４ピストンロッド３１〜３４を下降させるようにしているが、これら第１〜第３ピストンロッド３１〜３４が同じタイミングで作動を開始して、しかも、同じ速度で下降するように、第１〜第４縮み側室３５〜３８の受圧面積と、第１〜第４伸び側室３９〜４２の受圧面積を設定している。
【００３４】
なお、第１ピストンロッド３１が下降すると、第１伸び側室３９内の圧油が第１ポート４３を介して排出される。第１ポート４３から排出された圧油は、通路６４→分岐通路６６→可変オリフィス６９→チェック弁７４→オペレートチェック弁６７→第１切換弁７１を介してタンクＴに排出されるが、この排出される流量を可変オリフィス６９によって制御することで、ピストンロッドが急に降下することがないようにしている。
【００３５】
一方、シリンダ本体Ｓに作用する負荷が軽かったり、あるいは負荷が作用していない状況で、ピストンロッド３１〜３４を下降させる場合には、上記第１切換弁７１をａ２ポジションに保った状態で、第２切換弁７２をｂ２ポジションに切り換えて、さらに低負荷下降用切換弁７３をｃ２ポジションに切り換える。
第２切換弁７２をｂ２ポジションに切り換えれば、第１ポート４３が通路６４→オペレートチェック弁７６→第２切換弁７２を介してタンクＴに連通する。このとき、上記オペレートチェック弁７６の逆止機能は、ポンプＰの吐出圧の作用によって解除されている。
【００３６】
また、上記低負荷下降用切換弁７３をｃ２ポジションに切り換えれば、第３ポート６２と位置検出モータＭとが連通する。また、このとき、オペレートチェック弁７７の逆止機能は、ポンプ吐出圧の作用によって解除されているため、第３ポート６２に連通する第１縮み側室３５と位置検出モータＭとが連通する。
このように第１縮側室３５と位置検出モータＭとが連通すれば、第２ピストンロッド３２の下降に応じて第２伸び側室４０からチェック弁４９を介して第１縮み側室３５に導かれた圧油は、位置検出モータＭ側に排出される。そのため、この第１縮み側室３５の圧力が、第１ピストンロッド３１にほとんど作用しない。したがって、この第１ピストンロッド３１は、他のピストンロッド３２〜３４が下降していても、その位置を保つことになる。
【００３７】
第１ピストンロッド３１が下降せずにその位置を保っていれば、この第１ピストンロッド３１が下降するときに生じるシール部材５０，５４の摺動抵抗が生じない。つまり、外側に位置する直径の大きいシール部材５０、５４の大きな摺動抵抗を軽減することができる。
このようにシール部材５０，５４の大きな摺動抵抗を軽減できるので、ピストンロッドの段数を増やした場合でも、低負荷状態においてピストンロッドを下降させるために必要とする供給圧を低く抑えることができる。
したがって、ピストンロッドを下降させるために、大出力のポンプを選定しなければならないといった無駄を防止することができる。
【００３８】
上記のようにして第２〜第４ピストンシリンダ３２〜３４を最下点まで下降させたら、低負荷下降用切換弁７３をｃ１ポジションに切り換える。低負荷下降用切換弁７３をｃ１ポジションに切り換えると、この低負荷下降用切換弁７３を介してポンプＰの吐出油が第１縮み側室３５に供給されるので、その圧力作用によって第１ピストンロッド３１が下降することになる。
なお、第１縮み側室３５に供給される圧力よりも、リリーフ弁４８の設定圧を高くしている。そのため、上記のように低負荷下降用切換弁７３から第１縮み側室３５に圧油を供給したとしても、その圧油が第２伸び側室４０に供給されることはない。
【００３９】
また、この実施形態では、第２〜第４ピストンロッド３２〜３４が最下点まで下降したか否かを、位置検出モータＭの回転数によって検出するようにしている。すなわち、第２〜第４ピストンロッド３２〜３４が下降する際、第３ポート６２から圧油が排出されるが、この排出量は決まっている。そこで、この第３ポート６２から排出される流量を、位置検出モータＭの回転数によって測定し、第２〜第４ピストンロッド３２〜３４の位置を推定するようにしている。そして、第２〜第４ピストンロッド３２〜３４が最下点まで下降したと推定した時点で、図示していないコントローラが低負荷下降用切換弁７３をｃ２ポジションからｃ１ポジションに切り換えるようにしている。
以上のようにすれば、第１〜第４ピストンロッド３１〜３４を連続的に下降させることができる。
【００４０】
なお、この実施形態では、第２〜第４ピストンロッド３２〜３４の位置を、位置検出モータＭの回転数によって検出しているが、シリンダ本体Ｓにストロークセンサを取り付けて、このストロークセンサによって第２〜第４ピストンロッド３２〜３４の位置を直接検出するようにしてもよい。
ただし、この実施形態のように第３ポート６２からの排出流量によってピストンロッドの位置を特定するようにすれば、通路６５の途中であれば、どこにでもセンサを取り付けることができる。つまり、位置検出モータＭを用いると、その取り付け位置の自由度が高いという利点がある。
【００４１】
【発明の効果】
第１の発明によれば、ピストンロッドを下降させるときに、最も外側に位置する縮み側室をタンクに連通させることによって、最も外側に位置するピストンロッドの下降だけを止めておくことができる。このようにすれば、最も外側に位置するピストンロッドに作用するシール部材の摺動抵抗が生じないので、その分、ピストンロッドを下降させるときに生じるシール部材の摺動抵抗を低減することができる。
したがって、下降時に必要とする圧力を低く抑えることができ、圧力源の大型化を防止することができる。
【００４２】
第２の発明によれば、外側から２番目に位置するピストンロッドの位置を特定する位置検出センサからの信号に応じて、低負荷下降用切換弁が切り換わる構成にしたので、外側から２番目に位置するピストンロッドが最下点に達した時点で、最も外側のピストンロッドをロッド連続的に下降させることができる。
【００４３】
第３の発明によれば、位置検出センサを油圧モータにすることで、ピストンロッドの下降位置を、その移動にともなって排出される流量から特定することができる。この油圧モータは、排出通路であればどこにでも取り付けることができる。したがって、油圧モータを用いると、その取り付け位置の自由度が高いという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の全体説明図である。
【図２】ピストンロッドが上昇した状態を示すシリンダ本体Ｓの断面図である。
【図３】ピストンロッドが下降した状態を示すシリンダ本体Ｓの断面図である。
【図４】従来の装置の全体説明図である。
【符号の説明】
Ｓシリンダ本体
Ｋ圧力制御機構
Ｂベース部材
Ｔタンク
Ｍこの発明の油圧モータに相当する位置検出モータ
３１〜３４第１〜第４ピストンロッド
５０〜５７シール部材
３９〜４２第１〜第４伸び側室
３５〜３８第１〜第４縮み側室
４８リリーフ弁
７０通路
７３低負荷切換弁

Claims

シリンダ本体と、このシリンダ本体の伸縮動作を制御する圧力制御機構とからなり、上記シリンダ本体は、ベース部材と、このベース部材に組み込んだ直径の異なる複数のピストンロッドとを備え、上記複数のピストンロッドは、直径の大きいものから順番に内側に向かって多段に摺動自在に組み込むとともに、各摺動面間にシール部材を設けることで、各ピストンロッドの外周に縮み側室を形成し、各ピストンロッドの下側に伸び側室を形成し、しかも、各ピストンロッドの外側の縮み側室と内側の伸び側室とを通路で連通してなり、最も内側に位置する伸び側室に、上記圧力制御機構から圧油を供給すると、最も内側に位置するピストンロッドが下降するとともに、その移動量に応じて伸び側室の圧油が１つ外側に位置する縮み側室に供給されて、この１つ外側に位置するピストンロッドを下降させる多段シリンダ装置において、最も外側に位置する縮み側室に低負荷下降用切換弁を接続するとともに、この低負荷下降用切換弁は、その切り換え位置に応じて上記縮み側室をタンクに連通したり圧力源に連通したりする一方、最も外側に位置する縮み側室と内側の伸び室側とを連通する通路に、リリーフ弁を設けたことを特徴とする多段シリンダ装置。
外側から２番目に位置するピストンロッドの位置を特定する位置検出センサを設けるとともに、この位置検出センサからの信号に応じて、低負荷下降用切換弁が切り換わる構成にしたことを特徴とする請求項１記載の多段シリンダ装置。
位置検出センサを油圧モータとしたことを特徴とする請求項２記載の多段シリンダ装置。