JP2003049806A - 単動シリンダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロッド側室が負圧になったときに、このロッ
ド側室に外気や水を吸い込んだりしない単動シリンダを
提供することである。 【解決手段】 シリンダチューブ１の一端を塞ぐロッド
側閉塞部材ｂと、シリンダチューブ１の他端を塞ぐボト
ム側閉塞部材ａと、シリンダチューブ１に摺動自在に組
み込んだピストンｐと、ピストンｐとロッド側閉塞部材
ｂとで区画されたロッド側室１１と、ピストンｐとボト
ム側閉塞部材ａとで区画されたボトム側室７と、ピスト
ンｐに固定し、ロッド側閉塞部材ｂを貫通させたロッド
３と、ロッド３とロッド側閉塞部材ｂとの間をシールす
るパッキン２０と、ピストンｐに組み込んだチェック弁
Ｖとを備え、ボトム側室７にのみ圧油を供給し、ロッド
側室１１に漏れた圧油をチェック弁Ｖによって排出する
単動シリンダにおいて、上記パッキン２０の断面形状を
Ｘ形にして、軸線方向両側にリップを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】この発明は、ロッド側室に漏
れた圧油を、ピストンに組み込んだチェック弁を介して
排出する単動シリンダに関する。 【０００２】 【従来の技術】図２に示す従来例は、例えばフォークリ
フトのフォークを昇降させるために用いるものである。
シリンダチューブ１には、ピストンｐを摺動自在に組み
込んでいる。このピストンｐには、凸部２を形成すると
もに、この凸部２を、ロッド３の図面下端に形成した凹
部４に挿入している。そして、これら凸部２と凹部４の
間に組み込んだスナップリング５によって、ピストンｐ
とロッド３とを連結している。上記ピストンｐの凸部２
には、流路６を軸線方向に形成するとともに、この流路
６にチェック弁Ｖを組み込んでいる。このチェック弁Ｖ
の機能については後で説明する。 【０００３】上記ピストンｐを組み込んだシリンダチュ
ーブ１の図面下端には、ボトム側閉塞部材ａを固定する
とともに、このボトム側閉塞部材ａとピストンｐとによ
って区画された部分をボトム側室７としている。上記ボ
トム側閉塞部材ａには、突起部８を形成している。この
突起部８は、ピストンｐに形成した挿入穴９と、この挿
入穴９に組み込んだクッションリング１８とに挿入可能
にしている。なお、上記突起部８，挿入穴９およびクッ
ションリング１８の機能については後で説明する。ま
た、上記突起部８には流路１０を形成し、この流路１０
に図示していない制御回路を接続している。そして、こ
の制御回路から導いた圧油を、流路１０を介してボトム
側室７に供給したり、ボトム側室７の圧油を制御回路側
に排出したりするようにしている。 【０００４】一方、シリンダチューブ１の図面上端に
は、ロッド側閉塞部材ｂを固定するとともに、このロッ
ド側閉塞部材ｂとピストンｐとによって区画された部分
をロッド側室１１としている。このロッド側室１１は、
ピストンｐの凸部２の外周に形成した第１切り欠き部１
５と、第２切り欠き部１６とを介して流路６に連通させ
ている。上記ロッド側閉塞部材ｂには貫通孔１２を形成
し、この貫通孔１２に上記ロッド３を貫通させている。
また、貫通孔１２の内周に環状溝１３を形成し、この環
状溝１３にリング状のパッキン１４を組み込んでいる。
このパッキン１４は、断面形状をＵ形にしたものであ
り、ロッド側室１１が高圧になったときに、このロッド
側室１１の高圧が外部に漏れるのを規制する。なお、図
中符号１７は、ダストシールであり、符号１９は、ロッ
ド３を支持する軸受部材である。 【０００５】次に、この従来例の作用を説明する。図示
していない制御回路から流路１０を介してボトム側室７
に圧油を供給すると、圧油の作用によってピストンｐが
ロッド３とともに図面上方に移動する。このようにして
ロッド３を上方向に移動させると、このロッド３に連係
する図示していないフォークが上昇する。また、このよ
うにピストンｐが上昇すると、ロッド側室１１の容積が
減少することによって、このロッド側室１１内にあるエ
アが圧縮される。そして、この圧縮されたエアは、ピス
トンｐに組み込んだチェック弁Ｖが開くことによって、
流路６を介してボトム側室７に排出される。なお、上記
のようにしてピストンｐが上昇すると、ボトム側閉塞部
材ａに設けた突起部８が、ピストンｐの挿入穴９および
クッションリング１８から抜けることになる。 【０００６】上記の状態から、制御回路を切り換えて、
流路１０とタンクとを連通させると、フォークの自重や
負荷の重さによって、ピストンｐがボトム側室７の圧油
を排出しながら図面下方向に移動してくる。このように
してピストンｐが図面下方向に移動してくると、このピ
ストンｐに設けたクッションリング１８に、ボトム側閉
塞部材ａに設けた突起部８が入る。このように突起部８
がクッションリング１８に入ると、ボトム側室７の圧油
が、突起部８とクッションリング１８との僅かな隙間を
介して流れることになるので、その流動抵抗によってピ
ストンｐの下降速度が減速される。つまり、ピストンｐ
がボトム側部材ａに当接する直前で、ピストンｐにクッ
ション効果を与えることによって、ショックを防止する
ようにしている。 【０００７】また、上記のようにしてピストンｐを昇降
させると、ピストンｐとシリンダチューブ１との摺動面
を介してボトム側室７の圧油がロッド側室１１に漏れる
場合がある。いわゆる摺動リークである。この摺動リー
クによってロッド側室１１に作動油が溜まってしまう
と、ピストンｐを最上部まで上昇させることができなく
なる。そこで、このような不都合を防止するために、ピ
ストンｐにチェック弁Ｖを設けている。このチェック弁
Ｖは、ロッド側室１１に溜まった作動油を、ボトム側室
７に排出する機能を発揮する。したがって、ピストンｐ
を最上部まで上昇させることができる。 【０００８】なお、ピストンｐが下降すると、ロッド側
室１１の容積が増加するが、このロッド側室は、ピスト
ンｐとパッキン１４とによって外部との連通が遮断され
ている。しかも、ピストンｐが上昇したときに、ロッド
側室１１内のエアがチェック弁Ｖを介して排出されてい
るため、ロッド側室１１の容積が増加すると、このロッ
ド側室内が負圧になる。つまり、このシリンダは、ピス
トンｐが下降したときに、ロッド側室１１が負圧になる
構成にしている。このようにロッド側室１１が負圧にな
るにも係わらず、この構造を採用した理由を以下に説明
する。 【０００９】上記従来例とは異なり、ピストンｐが下降
したときに、ロッド側室１１が負圧にならないタイプの
シリンダがある。このタイプのシリンダは、ピストンｐ
にリリーフ弁を設け、このリリーフ弁の設定圧を、ロッ
ド側室１１に発生する最高圧力よりも高くしている。こ
のようにしたシリンダは、ピストンｐが上昇すると、そ
れに伴ってロッド側室１１も高圧になり、ピストンｐが
元の位置に復帰すると、ロッド側室１１も元の圧力に戻
る。つまり、ロッド側室１１が負圧になることがない。
ただし、ロッド側室１１の最高圧力というのは非常に高
くなるので、リリーフ弁の設定圧をそれ以上に設定しよ
うとすると、リリーフ弁のスプリングが大型化して、こ
のリリーフ弁をピストンｐに組み込めなくなる。そこ
で、ロッド３に、図２よりも深く軸線方向に凹部４を形
成し、この凹部に圧縮されたエアを溜めるようにしてい
る。このようにすれば、ロッド側室１１の最高圧力が低
くなるので、リリーフ弁の設定圧も低くできる。設定圧
が低くなれば、リリーフも小型化できるので、ピストン
ｐに組み込むことができる。 【００１０】ところが、このタイプのシリンダは、空気
を溜めるスペースを得るために、上記のようにロッドに
深い凹部を形成しなければならず、その分、加工コスト
が高くなってしまう。そこで、上記従来例では、加工コ
ストを抑えるために、ロッド３に深い凹部４を形成しな
くて済む構造を採用している。 【００１１】 【発明が解決しようとする課題】上記従来例では、ロッ
ド側室１１が負圧になったときに、このロッド側室１１
にパッキン１４を介して外気が吸い込まれてしまうこと
があった。このようにしてロッド側室１１に吸い込まれ
た外気は、シリンダが伸張する度に、チェック弁Ｖを介
して制御回路に送り込まれるので、制御回路を構成する
ポンプがエアを吸い込むことにより、キャビテーション
が発生しやすくなる。その結果、制御回路を構成する機
器が破損するという問題があった。また、外気とともに
水もロッド側室１１に吸い込むおそれがあり、このよう
に水をロッド側室１１に吸い込んでしまうと、シリンダ
チューブ１内に錆が発生し、この錆が原因でシール性が
損なわれたり、シリンダチューブ１が破損したりすると
いう問題もあった。この発明の目的は、ロッド側室１１
が負圧になったときに、このロッド側室１１に外気や水
が吸い込まれたりしない単動シリンダを提供することで
ある。 【００１２】 【課題を解決するための手段】この発明は、シリンダチ
ューブと、このシリンダチューブの一端を塞ぐロッド側
閉塞部材と、シリンダチューブの他端を塞ぐボトム側閉
塞部材と、シリンダチューブに摺動自在に組み込んだピ
ストンと、このピストンとロッド側閉塞部材とで区画さ
れたロッド側室と、ピストンとボトム側閉塞部材とで区
画されたボトム側室と、ピストンに固定するとともに、
上記ロッド側閉塞部材を貫通させたロッドと、このロッ
ドとロッド側閉塞部材との間をシールするパッキンと、
上記ピストンに組み込んだチェック弁とを備え、上記ボ
トム側室にのみ圧油を供給し、ロッド側室に漏れた圧油
を上記チェック弁によって排出する単動シリンダにおい
て、上記パッキンの断面形状をＸ形にして、軸線方向両
側にリップを設けたことを特徴とする。 【００１３】 【発明の実施の形態】図１に示す一実施形態は、前記従
来例のパッキン１４の構成を変更した点に特徴を有し、
その他の構成については従来例とほとんど同じなので、
従来と同じ構成要素については同じ符号を付して説明す
る。なお、この一実施形態は、フォークリフトのフォー
クを昇降させる場合に用いるものであるが、他の機器に
も適用することができる。 【００１４】シリンダチューブ１にピストンｐを摺動自
在に組み込むとともに、このピストンｐに設けた凸部２
を、ロッド３に形成した凹部４に挿入している。そし
て、凸部２と凹部４の間に組み込んだスナップリング５
によって、ピストンｐとロッド３とを連結している。上
記ピストンｐの凸部２には、流路６を形成するととも
に、この流路６に摺動リークを排出するためのチェック
弁Ｖを組み込んでいる。 【００１５】上記シリンダチューブ１の下端にボトム側
閉塞部材ａを固定するとともに、このボトム側閉塞部材
ａとピストンｐとによって区画された部分をボトム側室
７としている。また、上記ボトム側閉塞部材ａに突起部
８を形成し、この突起部８をピストンｐに形成した挿入
穴９と、この挿入穴９に組み込んだクッションリング１
８とに挿入可能にしている。さらに、上記突起部８に流
路１０を形成し、この流路１０に図示していない制御回
路を接続している。そして、この制御回路から導いた圧
油を、流路１０を介してボトム側室７に供給したり、ボ
トム側室７の圧油を制御回路側に排出したりするように
している。 【００１６】一方、シリンダチューブ１の上端には、ロ
ッド側閉塞部材ｂを固定するとともに、このロッド側閉
塞部材ｂとピストンｐとによって区画された部分をロッ
ド側室１１としている。このロッド側室１１は、ピスト
ンｐの凸部２の外周に形成した第１切り欠き部１５と、
第２切り欠き部１６とを介して流路６に連通させてい
る。また、上記ロッド側閉塞部材ｂには貫通孔１２を形
成し、この貫通孔１２に上記ロッド３を貫通させてい
る。 【００１７】さらに、上記貫通孔１２の内周には、環状
溝１３を形成し、この環状溝１３にリング状のパッキン
２０を組み込んでいる。このパッキン２０は、ウレタン
ゴム製で、断面形状をＸ形にしたものであり、軸線方向
両側にリップを備えている。そして、このパッキン２０
の一方のリップによって、ロッド側室１１の高圧が外部
に漏れるのを規制して、他方のリップによって、負圧に
よってロッド側室１１に外気が吸い込まれるのを規制す
るようにしている。つまり、このパッキン２０は、摺動
リークによってロッド側室１１に溜まった作動油が外部
に漏れるのを防止するだけでなく、負圧によって外気が
ロッド側室１１に吸い込まれることも防止できる。な
お、上記パッキン２０は、ニトリルゴム製でもよいが、
ウレタンゴム製の方が、耐久性が良いので望ましい。 【００１８】また、上記貫通孔１２の内周であって、ロ
ッド側室１１寄りにサブ環状溝２１を形成し、このサブ
環状溝２１にグリースなどの潤滑剤２２を封入してい
る。このようにサブ環状溝２１に封入した潤滑剤２２に
よっても、ロッド側室１１に外気が吸い込まれるのを防
止している。また、この潤滑剤２２は、パッキン２０に
よりロッド表面に適正油膜を形成するため、ロッド３の
軸受部材１９との摺動性の向上を図ることができる。ま
た、油膜により、ロッド表面の傷つき防止、軸受部材１
９の摩耗防止、摺動摩擦によって生じる発熱によるロッ
ドの変色防止、シールの寿命延長も図ることができる。 【００１９】この実施形態によれば、ピストンｐが下降
して、ロッド側室１１の容積の増加によってロッド側室
１１が負圧になったとしても、断面形状がＸ形のパッキ
ン２０によって、ロッド側室１１に外気や水が侵入する
のを防止することができる。したがって、制御回路を構
成する機器に生じるキャビテーションや、シリンダチュ
ーブ１に生じる錆びなどを防止することができる。 【００２０】 【発明の効果】この発明によれば、パッキンをＸ型にし
たので、ロッド側室が負圧になった場合でも、このロッ
ド側室に外気や水分が吸い込まれることを防止できる。
したがって、ロッド側室に外気が入ることによって生じ
るキャビテーションや、ロッド側室に水分が入ることに
よって生じる錆びなどを防止することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】この発明の一実施形態を示す断面図である。 【図２】従来例を示す断面図である。 【符号の説明】 ａ ボトム側閉塞部材 ｂ ロッド側閉塞部材 ｐ ピストン Ｖ チェック弁 １ シリンダチューブ ３ ロッド ７ ボトム側室 １１ ロッド側室 ２０ パッキン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H081 AA03 BB02 CC14 DD32 EE05 EE30 HH01 HH03 3J006 AB10 AE41

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 シリンダチューブと、このシリンダチュ
   ーブの一端を塞ぐロッド側閉塞部材と、シリンダチュー
   ブの他端を塞ぐボトム側閉塞部材と、シリンダチューブ
   に摺動自在に組み込んだピストンと、このピストンとロ
   ッド側閉塞部材とで区画されたロッド側室と、ピストン
   とボトム側閉塞部材とで区画されたボトム側室と、ピス
   トンに固定するとともに、上記ロッド側閉塞部材を貫通
   させたロッドと、このロッドとロッド側閉塞部材との間
   をシールするパッキンと、上記ピストンに組み込んだチ
   ェック弁とを備え、上記ボトム側室にのみ圧油を供給
   し、ロッド側室に漏れた圧油を上記チェック弁によって
   排出する単動シリンダにおいて、上記パッキンの断面形
   状をＸ形にして、軸線方向両側にリップを設けたことを
   特徴とする単動シリンダ。