JP2000346012A

JP2000346012A - 油圧シリンダとこれを用いた油圧装置

Info

Publication number: JP2000346012A
Application number: JP11158097A
Authority: JP
Inventors: Takao Nukada; 孝男額田
Original assignee: Oil Drive Kogyo Ltd
Current assignee: Oil Drive Kogyo Ltd
Priority date: 1999-06-04
Filing date: 1999-06-04
Publication date: 2000-12-12

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】ストロークを大きくした油圧シリンダにおい
て、座屈強度上ピストンロッドの外径を大きくしても作
動油の使用量が多くならない油圧シリンダを提供する。【解決手段】シリンダ上部室１７に連通する上部給排油
ポート２２とシリンダ下部室１８に連通する下部シリン
ダポート２３を設け、さらにヘッド部開口２０を形成し
たシリンダヘッド３を上端に設け、下部給排油ポート４
１を有するボトムカバー２１を下端に設けたシリンダチ
ューブ２と、シリンダチューブ２の内径面に密接摺動す
るピストン６を下端に備え、外径面がヘッド部開口２０
内径面に密接摺動する管状ピストンロッド５と、内径部
が下部給排油ポート４１に連通するように下端部がボト
ムカバー２１に取付けられたピストン部開口６０の内径
面に密接摺動し、上端がピストンロッド５内に開口した
中空パイプ４とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は新規な構造の油圧シ
リンダとこれを含んだ油圧回路、及びそれを用いた油圧
昇降装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の油圧昇降装置を図１２により説明
する。シリンダ（２００）を構成するピストンロッド
（２４０）の上端には積載物（２７０）を載置する座
（２４１）を設け、その下端にはシリンダチューブ（２
２０）の内径面に密接摺動するピストン（２５０）を設
けた。なおこれら座（２４１）及びピストン（２５０）
とピストンロッド（２４０）とは互いに螺合もしくは溶
接により固定してある。該ピストン（２５０）の外径面
には、シリンダチューブ（２２０）の内径面に密接して
作動油の漏れを防止するためのピストンシール（２５
１）と、ラジアル荷重を受ける軸受メタル（２５２）が
組み込まれている。

【０００３】またシリンダチューブ（２２０）の下端面
はボトムプレート（２２４）が溶接固定され、上端には
ピストンロッド（２４０）が密接状態で摺動する貫通開
口を有するシリンダヘッド（２３０）がネジ嵌合部（２
２５）により取付けられ、さらに該シリンダチューブ
（２２０）の上部側面及び下部側面には作動油の供給排
出ポート（２２１）（２２２）が設けられている。そし
て該貫通開口には摺動部の作動油の漏れを防止するロッ
ドパッキン（２３１）及びラジアル荷重を受ける軸受メ
タル（２３２）が設けられ、該ネジ嵌合部（２２５）か
らの作動油の漏れを防止するためのＯ−リング（２２
３）が設けられ、さらにシリンダチューブ（２２０）の
内部のエアーを除去するためのエアー抜きポート（２３
３）が形成されている。

【０００４】このような油圧シリンダのピストンを作動
させるには、上部供給排出ポート（２２１）から作動油
を供給することにより、ピストン（２５０）はボトムプ
レート（２２４）に達するまで下方に移動し、同時にシ
リンダチューブ（２２０）内のピストン（２５０）より
下方のボトム側の作動油は下部供給排出ポート（２２
２）から排出されることになる。他方作動油を下部供給
排出ポート（２２２）から送り込むことにより、ピスト
ン（２５０）はシリンダヘッド（２３０）に達するまで
上昇し、該シリンダチューブ（２２０）内のピストン
（２５０）より上方の上部の作動油は上部供給排出ポー
ト（２２１）から排出されることになる。なお通常シリ
ンダチューブ（２２０）の内径部の断面積はピストンロ
ッド（２４０）の外径部の断面積の約２倍に設定してあ
る。

【０００５】次に上記油圧シリンダ（２００）の油圧回
路（３００）について説明する。先ず積載物（２７０）
を上昇させるときには切換弁（２１２）をＣ側へ切り換
えることにより、電動機（２１０）によって駆動された
ポンプ（２１１）から吐出された作動油は、シリンダチ
ューブ（２２０）の上部供給排出ポート（２２１）及び
下部供給排出ポート（２２２）から該シリンダチューブ
（２２０）内に送り込まれ、ピストン（２５０）のピス
トンロッド（２４０）部分を除いた上面と、下面全面と
の作動油の受圧面積の差による押上げ力により該ピスト
ン（２５０）は上昇する。また該積載物（２７０）を下
降させるときには切換弁（２１２）をＡ側に切り換える
ことにより、ポンプ（２１１）によって吐出された作動
油はチェック弁（２１７）を通って上部供給排出ポート
（２２１）へ送り込まれ、ピストン（２５０）のピスト
ンロッド（２４０）部以外の上面で受圧して該ピストン
（２５０）を押し下げる。このときシリンダチューブ
（２２０）内のボトム側の作動油は下部供給排出ポート
（２２２）から切換弁（２１２）、リリーフ弁（２１
５）を通ってタンク（２１８）に戻り、積載物（２７
０）は下降する。

【０００６】ここでピストンロッド（２４０）の外径部
の断面積とシリンダチューブ（２２０）の内径部の断面
積との比は約１：２としてあるため、油圧シリンダ（２
００）への供給作動油量が一定ならばピストン（２５
０）の上昇と下降とはともにほぼ同一速度となる。しか
も積載物（２７０）の重量が大きく変動しても同様に作
動する等の利点がある。なおリリーフ弁（２１６）は積
載荷重が小さくなった場合の制動作用をなすものであ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来の油圧シリンダでは、ピストンストロークが長く
なった場合には、ピストンロッドの座屈強度を考えて一
定の座屈安全率を確保するために該ピストンロッドの外
径を太くする必要があった。このため油圧シリンダへ供
給する作動油量が増大し、従って油圧ポンプは容量の大
きいものが必要であり、また制御回路に制動用のリリー
フ弁を設けてあるためにエネルギー損失が大きかった等
の問題があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明はこれらの問題を
解決した油圧シリンダを提供するもので、大きいストロ
ークの油圧シリンダにおいて座屈強度上ピストンロッド
の外径を大きくしても、作動油量の増大幅がそれほど大
きくなく、従って油圧ポンプの容量を増やすことなく、
さらに制御回路との組み合わせにより省エネルギー効率
を向上させた油圧シリンダ及びこれを用いた昇降装置で
ある。

【０００９】即ち本発明の油圧シリンダは、シリンダ上
部室に連通する上部給排油ポートとシリンダ下部室に連
通する下部シリンダポートを設け、さらにヘッド部開口
を形成したシリンダヘッドを上端に設け、下部給排油ポ
ートを有するボトムカバーを下端に設けたシリンダチュ
ーブと、該シリンダチューブの内径面に密接摺動するピ
ストンを下端に備え、外径面が該ヘッド部開口内径面に
密接摺動し、さらに上端開口を閉塞する上端ブロックを
設けた管状ピストンロッドと、内径部が該下部給排油ポ
ートに連通するように下端部が該ボトムカバーに取付け
られ、外径面が該ピストンに形成されたピストン部開口
の内径面に密接摺動し、さらに上端が該ピストンロッド
内に開口した中空パイプとからなることを特徴とするも
のであり、この際管状ピストンロッドの上端ブロック
に、該管状ピストンロッド内部のエアーを除去するため
のエアー抜きポートを設けたり、またシリンダチューブ
の下端内径面をボトムカバーに嵌合又は螺合させて取付
け、さらに中空パイプをボトムカバーに嵌合又は螺合さ
せて取付けることによリ、該ボトムカバーを取り外した
際にピストンを該シリンダチューブの下方に引き出し可
能としたのは有効である。

【００１０】また本発明の油圧回路は、２方向油圧ポン
プモータの各ポートをそれぞれ制御弁を介して、上記の
油圧シリンダの上部給排油ポートもしくは下部給排油ポ
ートに接続し、さらに該２方向油圧ポンプモータの各ポ
ートに、それぞれチェック弁を介してチャージポンプの
吐出ポートを接続したことを特徴とするもの、又はチャ
ージポンプを用いずに２方向油圧ポンプモータの各ポー
トと作動油タンクとの間にチェック弁を設けたものであ
る。そしてこのとき２方向油圧ポンプモータとして可逆
回転油圧ポンプモータを用いこれをインバータ制御電動
機で駆動するか、もしくは２方向油圧ポンプモータとし
て可変容量油圧ポンプモータを用いこれを汎用電動機で
駆動するのは効果がある。

【００１１】さらに本発明の油圧昇降装置の一つは、上
記の油圧回路における油圧シリンダの管状ピストンロッ
ドの上端ブロックにプーリとバランスウェイトを固定
し、一端を構造物に固定したワイヤロープを該プーリ及
び構造物に支持された他のプーリに係合させてその他端
に積載用昇降籠を吊り下げたことを特徴とする省エネル
ギー型油圧昇降装置である。

【００１２】また本発明の油圧昇降装置の他のものは、
上記の油圧回路における油圧シリンダの下部シリンダポ
ートと積載用昇降籠を取付けたラムを備えた別置きラム
シリンダとを連通し、該油圧シリンダのピストンロッド
にバランスウェイトを取付けたことを特徴とするもので
あり、もしくは上記の油圧回路における油圧シリンダの
下部シリンダポートとバランスウェイトを取付けたラム
を備えた別置きラムシリンダとを連通し、該油圧シリン
ダのピストンロッドに積載用昇降籠を取付けたことを特
徴とするものであり、さらにこれら昇降装置においてラ
ムシリンダに代えてピストン式シリンダを用いたもので
ある。

【００１３】上記の本発明の油圧シリンダによれば、従
来の同じ大きさのシリンダチューブからなる油圧シリン
ダに比べて以下のように作動油量を低減させることがで
きる。即ち図１に示す本発明例の油圧シリンダにおい
て、ピストンロッド（５）を上昇させるときに必要な油
量Ｑ₁は、該ピストンロッド（５）の上昇量（ストロー
ク）をＳ、中空パイプ（４）の外径をＤ₃とすると、Ｑ₁＝π/４×Ｄ₃ ²×Ｓまた図１２に示す従来の油圧シリンダのシリンダチュー
ブ（２２０）の内径をＤ₁とすると、ピストンロッド
（２４０）をストロークＳだけ上昇させるときに必要な
油量Ｑ₂は、Ｑ₂＝π/４×Ｄ₁ ²×Ｓまた図１の本発明例の油圧シリンダのシリンダチューブ
（2）の内径もＤ₁とすれば、Ｄ₁＞Ｄ₃、即ちＱ₂＞Ｑ₁で
あるから、従って同じストロークＳを得る際には、従来
の油圧シリンダと比較して本発明の油圧シリンダの場合
に低減される油量ΔＱは、 ΔＱ＝Ｑ₂−Ｑ₁＝π/４×（Ｄ₁ ²−Ｄ₃ ²）×Ｓとなり、本発明の中空パイプの外径が小さいほど油量の
低減量が大きくなることが判る。

【００１４】またこのときの本発明における図１での作
動油の圧力Ｐ₁は、ピストンロッドで押し上げる重量を
Ｗとしてパッキンなどの抵抗損失を無視すれば、Ｐ₁＝Ｗ／（π/４×Ｄ₃ ²）となり、図１２での従来の場合の作動油の圧力Ｐ₂と比
較したときの圧力の増加分ΔＰは、 ΔＰ＝Ｐ₁−Ｐ₂＝Ｗ／（π/４×Ｄ₃ ²）−Ｗ／（π/４×Ｄ₁ ²）＝４Ｗ／π×（１／Ｄ₃ ²−１／Ｄ₁ ²）となり、中空パイプの内径が小さくなるほど圧力の増加
が大きいことが判る。このようにピストンロッドのスト
ロークがかなり大きいために、座屈安全率の面からピス
トンロッドの外径を大きくしなくてはならないような場
合でも、適当な内径の中空パイプを用いることにより作
動油の油量をそれほどには増加させる必要がない利点が
あり、さらに油圧低下を防止することができる。

【００１５】さらに管状ピストンロッドの上端ブロック
にエアー抜きポートを設けたことにより、該ピストンロ
ッド内部のエアーの除去が容易に行えるようになる。

【００１６】またシリンダチューブのボトムカバーを、
該シリンダチューブの下端部内径面がそのまま嵌合する
ような形状に形成することにより、該ボトムカバーを取
り外すことでピストン部を該シリンダチューブの下方に
引き出すことができ、該ピストンのパッキン及び軸受メ
タルの交換、修理が容易になる。

【００１７】また本発明の油圧シリンダによれば、中空
パイプ（４）外径部（直径Ｄ₃）の横断面積と、シリン
ダチューブ（２）内径部（直径Ｄ₁）の横断面積とピス
トンロッド（５）外径部（直径Ｄ₂）の横断面積との差
とを、下式のようにほぼ等しくすることにより、該油圧
シリンダに一定流量の作動油を供給したときにピストン
ロッドの上昇速度及び下降速度はほぼ同一となり、油圧
シリンダの運転制御が容易になる。（Ｄ₁ ²−Ｄ₂ ²）×π/４＝Ｄ₃ ²×π/４

【００１８】また本発明の油圧昇降装置において、油圧
シリンダのピストンロッドに適当な重量のバランスウェ
イトを取付けることにより、積載用の昇降籠及び積載物
の重量とある程度重量の相殺を図ることができるので、
より小容量の油圧ポンプモータが使用でき、油圧シリン
ダから油圧ポンプモータへ戻る油圧が高圧であるため動
力回収効率が向上し、従来の装置に比べて省エネルギー
となる。即ち昇降籠の重量をWC、最大積載荷重をWL、ピ
ストンロッド重量をWP、ロープ・シーブの重量をWS、バ
ランスウェイトの重量（WB）をWB＝２×（WC+WL/２）−
WP−WSとした時に、従来の油圧昇降装置ではWL/２の荷
重相当をリリーフ弁で制動するためWL相当のエネルギー
を必要とするが、本発明によればWL/２相当の制動エネ
ルギーは油圧ポンプモータで回収されるため、WL/２相
当のエネルギーで間に合うことになり従来に比べて約１
／２のエネルギーで済むことになる。

【００１９】

【実施例】（実施例１）次に本発明の油圧シリンダ及び
油圧回路の一例を図１により説明する。図１において、
側壁の上部にシリンダ上部室（１７）に連通する上部給
排油ポート（２２）及び側壁の下部にシリンダ下部室
（１８）に連通する下部シリンダポート（２３）を設け
た円筒状シリンダチューブ（２）の上端には、通常はプ
ラグ等で閉鎖されているエアー抜きポート（３３）を有
し、中央部のヘッド部開口（２０）に円筒状のピストン
ロッド（５）を液密状態に上下方向に貫通させたシリン
ダヘッド（３）を設け、さらに該シリンダチューブ
（２）の下端には、下部給排油ポート（４１）を形成し
たフランジ（４４）をボルト（４３）で固定し、該シリ
ンダチューブ（２）内に立設した中空パイプ（４）を取
付けたボトムカバー（２１）を設けた。なお該シリンダ
ヘッド（３）はシリンダチューブ（２）の外周面上端部
とネジ作用により螺着し、しかも螺着部にはＯ−リング
（２４）を設置してあるので液密状態が保たれている。
さらに該シリンダヘッド（３）のヘッド部開口（２０）
内径面のピストンロッド（５）との摺動部にはパッキン
（３１）及び軸受メタル（３２）を設置した。また該フ
ランジ（４４）には液密性を保つためにＯ−リング（４
２）を設置してある。

【００２０】上記ピストンロッド（５）の上端は、通常
プラグ等で閉塞されているエアー抜きポート（５２）を
有し、上面に積載物（７）を載置する上端ブロック（５
１）にて閉鎖し、該ピストンロッド（５）の下端には該
シリンダチューブ（２）の内径面を摺動するピストン
（６）を固定した。そして該ピストン（６）の中央部に
形成したピストン部開口（６０）には、上記の中空パイ
プ（４）の外径面を液密状態に貫通させた。なお該ピス
トン（６）の外径面及びピストン部開口の内径面にはパ
ッキン（６１）（６３）と軸受メタル（６２）（６４）
を設置した。

【００２１】このような油圧シリンダは、シリンダチュ
ーブ（２）の上部給排油ポート（２２）から作動油をシ
リンダ上部室（１７）に供給したときには、ピストン
（６）即ちピストンロッド（５）が下方に移動して該ピ
ストンロッド（５）内の作動油は中空パイプ（４）下端
の下部給排油ポート（４１）から排出され、他方該下部
給排油ポート（４１）から作動油を供給したときにはピ
ストンロッド（５）は上方に押し上げられてシリンダチ
ューブ（２）内径面とピストンロッド（５）外径面との
間の作動油は上部給排油ポート（２２）から排出される
ことになり、ピストンロッド（５）の上下往復運動が行
われる。なおシリンダチューブ（２）内のピストン
（６）からシリンダ下部室（１８）内に漏れた作動油は
下部シリンダポート（２３）から排出される。

【００２２】このような油圧シリンダに連結する油圧回
路（１００）について同じく図１により説明する。図中
（９）はチャージポンプであり、電動機（８）により駆
動されてオイルタンク（１６）から作動油を吸い上げチ
ェック弁（２５）（２６）を通して２方向の可逆回転油
圧ポンプモータ（１１）の入口側及び出口側の各ポート
に接続した配管（２７）（２８）に供給するものであ
る。これは配管（２７）（２８）内の作動油が不足して
油圧回路内の圧力が低下した場合に該配管（２７）（２
８）内に作動油を補充するために設けてある。

【００２３】そしてインバータ制御電動機（１０）によ
って駆動された該２方向可逆回転油圧ポンプモータ（１
１）の一方のポートから配管（２７）に吐出された作動
油は、制御弁（１３）を経て油圧シリンダ（１）の上部
給排油ポート（２２）からシリンダ上部室（１７）へ供
給され、ピストンロッド（５）を下方へ押し下げる。同
時に該ピストンロッド（５）内の作動油は中空パイプ
（４）から下部給排油ポート（４１）を通って排出さ
れ、制御弁（１２）を経て配管（２８）を通って２方向
可逆回転油圧ポンプモータ（１１）の他方のポートに戻
る。また該インバータ制御電動機（１０）を逆転させた
場合は、２方向可逆回転油圧ポンプモータ（１１）から
配管（２８）へ吐出された作動油は、制御弁（１２）を
通って下部給排油ポート（４１）へ供給されるのでピス
トンロッド（５）を押し上げ、シリンダ上部室（１７）
内の作動油を上部給排油ポート（２２）から排出させ、
排出された作動油は制御弁（１３）、配管（２７）を通
して２方向可逆回転油圧ポンプモータ（１１）に戻す。
なお配管（２７）（２８）に接続したリリーフ弁（１
５）、及びチャージポンプ（９）に接続したリリーフ弁
（１４）は油圧回路内の過剰な圧力上昇を防ぐものであ
る。

【００２４】このような油圧シリンダによれば、より少
ない量の作動油でピストンロッドのより大きなストロー
クが得られる。また適当な径の中空パイプを用いること
により大きな圧力増加が得られる。

【００２５】（実施例２）図２にボトムカバーの他の例
を示す。シリンダチューブ（２）の下端部にリング部材
（２４）の内径面を嵌合させてこれらを溶接にて固着す
る。そして該シリンダチューブ（２）の下端面に密接
し、且つシリンダチューブ（２）の内径面に嵌合する形
状であって、さらに中央に中空パイプ（４）を貫入させ
る開口を有するボトムカバー（８０）をボルト（２５）
により固定した。なお該ボトムカバー（８０）とシリン
ダチューブ（２）内径面との嵌合部には液密性を確保す
るためにＯ−リング（８１）を装着した。また中空パイ
プ（４）を貫入したボトムカバー（８０）の開口には、
該中空パイプ（４）内径面に嵌合し、且つ該ボトムカバ
ー（８０）の下面に密接する形状であって、さらに中央
に下部給排油ポート（４１）を形成したフランジ（４
４）をボルト（４８）で固定した。なお中空パイプ
（４）内径面の嵌合部及びボトムカバー（８０）下面の
密接部には、いずれもＯ−リング（４６）（４７）を装
着した。

【００２６】このようなボトムカバーを用いれば、ボル
ト（２５）を外すことで該ボトムカバー（８０）及び中
空パイプ（４）は取り外し可能であるため、ピストン
（６）をシリンダチューブ（２）の外部に容易に引き出
すことができるので、ピストン（６）のパッキン（６
１）（６３）及び軸受メタル（６２）（６４）の交換が
容易となる。

【００２７】（実施例３）図３にボトムカバーのさらに
他の例を示す。実施例２と同様にシリンダチューブ
（２）の下端部外径面にリング部材（２４）を嵌着し、
ボトムカバー（８３）をボルト（２５）により固定す
る。また中空パイプ（4）の下端に、下部給排油ポート
（４１）として使用する貫通孔を有する芯金（５５）を
溶接固定して、該芯金（５５）の先端部をボトムカバー
（８３）下面から突出させ、その外周面に形成した雄ネ
ジに雌ネジナット（５６）を螺合して該芯金（５５）を
ボトムカバー（８３）に固定した。なお該ボトムカバー
（８３）内径面と中空パイプ（４）外径面との密接部に
はＯ−リング（８４）を装着し、シリンダチューブ
（２）内径面とボトムカバー（８３）との嵌合部にもＯ
−リング（８５）を装着した。このようなボトムカバー
を用いても、ボルト（２５）及びナット（５６）を外す
ことでピストンを容易にシリンダチューブの下方に引き
抜くことが可能となる。

【００２８】（実施例４）図４にネジ作用で結合するボ
トムカバーの例を示す。中空パイプ（４）の下端外周面
に設けた雄ネジ部（９３）が螺合する雌ネジ部（９４）
が内周面に形成され、中央に下部給排油ポート（４１）
を設けた円柱形凹所を有する円柱状ボトムカバー（９
０）の外周面に、さらに雄ネジ部（９２）を形成して、
該雄ネジ部（９２）にシリンダチューブ（２）の下端部
内周面に形成した雌ネジ部（９１）を螺合させて油圧シ
リンダを構成した。なお図中（９５）（９６）は嵌合箇
所に装着したＯ−リングである。このようなボトムカバ
ーでも、該ボトムカバー自体を回転させてシリンダチュ
ーブから外すことでピストンを容易に引き出せるもので
ある。

【００２９】（実施例５）上記実施例ではいずれも２方
向油圧ポンプモータとして２方向可逆回転ポンプモータ
を用い、これを駆動する電動機としてインバータ制御電
動機を使用したが、図５に示すように電動機として汎用
電動機（１２０）を用い、２方向油圧ポンプモータとし
て可変容量油圧ポンプモータ（１２１）を使用すること
もできる。

【００３０】（実施例６）本実施例では図６に示すよう
に上記チャージポンプを使用せず、２方向油圧ポンプモ
ータの各ポートに接続した配管（２７）（２８）と作動
油タンク（１６）とを直接チェック弁（２５）（２６）
を介して連結した。このような油圧回路によれば、配管
（２７）（２８）内が負圧になった際に作動油タンク
（１６）から直ちに作動油が吸い上げられることにな
る。

【００３１】（実施例７）次に本発明の省エネルギー型
油圧昇降装置の例を説明する。図７に示すように基本的
に図１の油圧シリンダ（１）を含む油圧回路を用い、ピ
ストンロッド（５）上端の上端ブロック（５１）に第１
プーリ（１１０）と、左右ほぼ同一荷重としたバランス
ウェイト（１１１）（１１１）を取付けたシーブ（１１
２）とを固定した。そして一端を構造物（１１３）に固
定したロープ（１１４）を該第１プーリ（１１０）、及
び該構造物（１１３）に固定された第２プーリ（１１
５）と第３プーリ（１１６）に係合させて他端に積載用
昇降籠（１１７）を取付けた。なお図中でリリーフ弁
（１４）（１５）（１９）は油圧回路内の異常高圧の発
生を防止するためのものであり、また気温の変化などに
よる制御弁（１２）（１３）から油圧シリンダ（１）間
の油圧回路内の容積変化に伴う作動油不足を補充するた
めに吸込弁（１２０）（１２１）を設けた。このような
昇降装置はバランスウェイトにより、昇降籠の上昇時に
積載用昇降籠（１１７）とこれに載せる積載物の合計重
量がある程度相殺されるため、電動機（１０）の省エネ
ルギー効果が得られる。

【００３２】（実施例８）省エネルギー型油圧昇降装置
の他の例を説明する。図８に示すように本発明の油圧回
路を用い、その油圧シリンダ（１）の下部シリンダーポ
ート（２３）を全開全閉制御弁（１３０）を介して別置
きのラムシリンダ（１３１）のボトム側のシリンダ下部
室に接続した。さらに該油圧シリンダ（１）のピストン
ロッド（５）の上端にはバランスウェイト（１３２）を
取付け、且つ該ラムシリンダ（１３１）のラム上端に積
載用昇降籠（１３３）を取付けた。なお該接続配管（１
３６）内、ラムシリンダ内及び油圧シリンダのシリンダ
下部室（１８）内の作動油の不足を補うために、電動機
（１３４）により駆動するチャージポンプ（１３５）を
設けた。

【００３３】このような昇降装置によれば、昇降籠（１
３３）を上昇させる際には油圧シリンダ（１）の上部給
排油ポート（２２）からシリンダ上部室（１７）に作動
油を送り込むことによって、ピストン（６）を押し下
げ、シリンダ下部室内の作動油を加圧して接続配管（１
３６）を通してラムシリンダ（１３１）のラムを押し上
げる。このとき該バランスウェイト（１３２）はピスト
ン（６）を押し下げる際の加圧力として作用するので省
エネルギー効果を発揮するものである。

【００３４】なお図８のチャージポンプ（１３５）に代
えて、図９に示すように下部シリンダポート（２３）と
２方向可逆回転ポンプモータ（１１）の制御弁（１２）
側のポートとを連通する配管途中に切換弁（１３８）を
設ける回路を組み、且つ制御弁（１３）をＢ側へ切り換
えておくものであってもラムシリンダのシリンダ下部室
内への作動油の補充が可能である。

【００３５】（実施例９）図１０は、図８と同様の油圧
回路を採用するが、ラムシリンダ（１３１）のラム上端
にバランスウェイト（１３２）を取付け、油圧シリンダ
（１）のピストンロッド（５）上端に昇降籠（１３３）
を取付けたものである。このような昇降装置において
も、昇降籠（１３３）を上昇させるとき、即ち油圧シリ
ンダ（１）のピストン（６）を押し上げるときには、シ
リンダ下部室（１８）に連通したラムシリンダ（１３
１）のバランスウェイト（１３２）による加圧力が加わ
るので省エネルギー効果が得られる。

【００３６】（実施例１０）図１１は、図８におけるラ
ムシリンダに代えてピストン式シリンダ（１３７）を用
い、該ピストン式シリンダのピストンロッドの上端に積
載用昇降籠（１３３）を取付けたものであり、実施例８
と同様な省エネルギー効果を有する。

【００３７】

【発明の効果】このように本発明によれば、油圧シリン
ダのピストンロッドの外径を大きくしても該油圧シリン
ダに供給する作動油量の増大を抑制でき、従って油圧ポ
ンプの容量を大きくする必要がないのでコストの低減が
図れ、さらにバランスウェイトを用いることで省エネル
ギー効率が向上するなど顕著な効果を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明油圧シリンダ及び油圧回路の一例を示す
回路図である。

【図２】本発明油圧シリンダの他の例を示す説明図であ
る。

【図３】同じく他の例を示す説明図である。

【図４】同じく他の例を示す説明図である。

【図５】本発明油圧回路の他の例を示す回路図である。

【図６】同じくさらに他の例を示す回路図である。

【図７】本発明油圧昇降装置の一例を示す説明図であ
る。

【図８】同じく他の一例を示す説明図である。

【図９】図８の油圧回路の変形例を示す説明図である。

【図１０】本発明油圧昇降装置のさらに他の一例を示す
説明図である。

【図１１】同じくさらに他の一例を示す説明図である。

【図１２】従来例を示す説明図である。

【符号の説明】

１油圧シリンダ２シリンダチューブ３シリンダヘッド４中空パイプ５ピストンロッド６ピストン７積載物８，１３４電動機９，１３５チャージポンプ１０インバータ制御電動機１１２方向可逆回転ポンプモータ１２，１３制御弁１４，１５，１９リリーフ弁１６作動油タンク１７シリンダ上部室１８シリンダ下部室２０ヘッド部開口２１，８０，８３，９０ボトムカバー２２上部給排油ポート２３下部シリンダポート４１下部給排油ポート６０ピストン部開口１００油圧回路１１０第１プーリ１１１，１３２バランスウェイト１１２シーブ１１４ロープ１１５第２プーリ１１６第３プーリ１１７，１３３積載用昇降籠１２０汎用電動機１２１可変容量油圧ポンプモータ１３１ラムシリンダ１３７ピストン式シリンダ１３８切換弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダ上部室に連通する上部給排油ポー
トとシリンダ下部室に連通する下部シリンダポートを設
け、さらにヘッド部開口を形成したシリンダヘッドを上
端に設け、下部給排油ポートを有するボトムカバーを下
端に設けたシリンダチューブと、該シリンダチューブの
内径面に密接摺動するピストンを下端に備え、外径面が
該ヘッド部開口内径面に密接摺動し、さらに上端開口を
閉塞する上端ブロックを設けた管状ピストンロッドと、
内径部が該下部給排油ポートに連通するように下端部が
該ボトムカバーに取付けられ、外径面が該ピストンに形
成されたピストン部開口の内径面に密接摺動し、さらに
上端が該ピストンロッド内に開口した中空パイプとから
なることを特徴とする油圧シリンダ。
【請求項２】管状ピストンロッドの上端ブロックに、該
管状ピストンロッド内部のエアーを除去するためのエア
ー抜きポートを設けた請求項１記載の油圧シリンダ。
【請求項３】シリンダチューブの下端内径面をボトムカ
バーに嵌合又は螺合させて取付け、さらに中空パイプを
ボトムカバーに嵌合又は螺合させて取付けることによ
リ、該ボトムカバーを取り外した際にピストンを該シリ
ンダチューブの下方に引き出し可能とした請求項１又は
２記載の油圧シリンダ。
【請求項４】２方向油圧ポンプモータの各ポートをそれ
ぞれ制御弁を介して、請求項１〜３のいずれか１項記載
の油圧シリンダの上部給排油ポートもしくは下部給排油
ポートに接続し、さらに該２方向油圧ポンプモータの各
ポートに、それぞれチェック弁を介してチャージポンプ
の吐出ポートを接続したことを特徴とする油圧回路。
【請求項５】請求項４記載の油圧回路において、チャー
ジポンプを用いずに２方向油圧ポンプモータの各ポート
と作動油タンクとの間にチェック弁を設けた油圧回路。
【請求項６】２方向油圧ポンプモータとして可逆回転油
圧ポンプモータを用いこれをインバータ制御電動機で駆
動するか、又は２方向油圧ポンプモータとして可変容量
油圧ポンプモータを用いこれを汎用電動機で駆動する請
求項４又は５記載の油圧回路。
【請求項７】請求項４〜６のいずれか１項記載の油圧回
路における油圧シリンダの管状ピストンロッドの上端ブ
ロックにプーリとバランスウェイトを固定し、一端を構
造物に固定したワイヤロープを該プーリ及び構造物に支
持された他のプーリに係合させてその他端に積載用昇降
籠を吊り下げたことを特徴とする省エネルギー型油圧昇
降装置。
【請求項８】請求項４〜６のいずれか１項記載の油圧回
路における油圧シリンダの下部シリンダポートと積載用
昇降籠を取付けたラムを備えた別置きラムシリンダとを
連通し、該油圧シリンダのピストンロッドにバランスウ
ェイトを取付けたことを特徴とする省エネルギー型油圧
昇降装置。
【請求項９】請求項４〜６のいずれか１項記載の油圧回
路における油圧シリンダの下部シリンダポートとバラン
スウェイトを取付けたラムを備えた別置きラムシリンダ
とを連通し、該油圧シリンダのピストンロッドに積載用
昇降籠を取付けたことを特徴とする省エネルギー型油圧
昇降装置。
【請求項１０】請求項８又は９記載の油圧昇降装置にお
いて、ラムシリンダに代えてピストン式シリンダを用い
た省エネルギー型油圧昇降装置。