JP7177805B2 - 多段式流体圧シリンダ - Google Patents

Description

本発明は、多段式流体圧シリンダに関するものである。

特許文献１には、シリンダチューブと、シリンダチューブの内周面に沿って摺動する外側ピストン部が端部に設けられた筒状の外側ロッド部材と、外側ロッド部材の内側に配置され、ロッド側室に対して作動流体を給排する流路と反ロッド側室に対して作動流体を給排する流路とを有する内側ロッド部材と、を備えた多段式流体圧シリンダが開示されている。

特開２０１７－１７２６８１号公報

特許文献１に記載のような多段式流体圧シリンダが伸長作動している最中に、伸長速度を超えて多段式流体圧シリンダを強制的に伸長させるような外力が急に作用すると、反ロッド側室への作動流体の供給が追い付かず反ロッド側室の圧力が低下ないし負圧となる一方、ロッド側室からの作動流体の排出が追い付かずロッド側室の圧力が上昇する。そして、反ロッド側室の圧力が低下する一方でロッド側室の圧力が上昇した状態において、多段式流体圧シリンダに作用していた外力が解除されると、多段式流体圧シリンダは瞬間的に僅かに収縮した後、その反動による伸長と収縮とをある程度繰り返してから再び伸長作動へと戻ることになる。このように比較的短い時間の間に多段式流体圧シリンダが伸縮を繰り返すと多段式流体圧シリンダが設置される装置が振動するおそれがある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、外力に応じて生じる多段式流体圧シリンダの瞬間的な作動を抑制することを目的とする。

本発明は、多段式流体圧シリンダが、シリンダチューブと、シリンダチューブの内周面に沿って摺動しシリンダチューブ内をロッド側室と反ロッド側室とに区画する外側ピストン部が端部に設けられた筒状の外側ロッド部材と、外側ロッド部材の内側にシリンダチューブの軸方向に移動自在に設けられる内側ロッド部材と、反ロッド側室に対して作動流体を給排する第１給排路と、ロッド側室に対して作動流体を給排する第２給排路と、を備え、内側ロッド部材は、内部に第２給排路が形成された内側ロッド部と、内側ロッド部の端部に設けられた環状の内側ピストン部と、を有し、内側ロッド部には、第２給排路から反ロッド側室へ向かう作動流体の流れのみを許容する逆流防止機構が設けられることを特徴とする。

この本発明では、第２給排路から反ロッド側室へ向かう作動流体の流れのみを許容する逆流防止機構が、第２給排路が設けられた内側ロッド部材、すなわち、シリンダチューブ内に設けられるロッド部材の中で最も内側に配置されるロッド部材に設けられる。このように、内側ロッド部材に逆流防止機構を設けておくことで、多段式流体圧シリンダが伸長作動している最中に、伸長速度を超えて多段式流体圧シリンダを強制的に伸長させるような外力が急に作用し、ロッド側室の圧力が反ロッド側室の圧力よりも高くなった場合、作動流体は逆流防止機構を通じて第２給排路から反ロッド側室へと速やかに流入する。これにより、ロッド側室の圧力が反ロッド側室の圧力よりも高い状態に維持されにくくなり、かつ、ロッド側室から反ロッド側室へ作動流体が供給され、反ロッド側室の圧力が負圧となることが抑制されることで、多段式流体圧シリンダは、多段式流体圧シリンダに作用していた外力が解除されても瞬間的に収縮することなく、再び伸長作動へと比較的円滑に戻ることになり、結果として、外力に応じて生じる多段式流体圧シリンダの瞬間的な伸縮作動を抑制することができる。

また、本発明は、内側ロッド部には、軸方向に貫通して形成され一端が第２給排路に開口し他端が反ロッド側室に開口する貫通孔が設けられ、逆流防止機構は、貫通孔に設けられた逆止弁またはリリーフ弁であることを特徴とする。

この発明では、逆流防止機構が、内側ロッド部材に形成された貫通孔に設けられた逆止弁またはリリーフ弁である。このように逆止弁またはリリーフ弁という簡素な構成を内側ロッド部材に付加することによって、外力に応じて生じる多段式流体圧シリンダの瞬間的な伸縮作動を抑制することができる。

また、本発明は、内側ピストン部には、内側ピストン部を内側ロッド部に組み付けるために用いられる締結部材が挿通可能な挿通孔が軸方向に貫通して複数形成されており、複数の挿通孔のうちの１つは、貫通孔の一部を構成することを特徴とする。

この発明では、締結部材が挿通可能な複数の挿通孔のうちの１つが、逆止弁またはリリーフ弁が設けられる貫通孔の一部を構成する。このように逆止弁またはリリーフ弁が設けられる貫通孔の一部を、締結部材が挿通する挿通孔と同様に加工することによって、逆流防止機構が設けられる多段式流体圧シリンダの製造コストの増大を抑制することができる。

また、本発明は、内側ロッド部には、軸方向に貫通して形成され一端が第２給排路に開口し他端が反ロッド側室に開口する貫通孔が設けられ、内側ロッド部材は、貫通孔に挿通され、内部に第１給排路が形成された管状部材をさらに有し、逆流防止機構は、管状部材の外周と貫通孔の内周との間に設けられたチェックシールであることを特徴とする。

この発明では、逆流防止機構が、内部に第１給排路が形成された管状部材の外周と貫通孔の内周との間に設けられたチェックシールである。このようにチェックシールという簡素な構成を内側ロッド部材に付加することによって、外力に応じて生じる多段式流体圧シリンダの瞬間的な伸縮作動を抑制することができる。

本発明によれば、外力に応じて生じる多段式流体圧シリンダの瞬間的な作動を抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係る多段式流体圧シリンダの断面図であり、最収縮状態を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る多段式流体圧シリンダを示す断面図であり、第１ロッドアッシーが伸長位置にあり、第２ロッドアッシー及び第３ロッドアッシーが収縮位置にある状態を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る多段式流体圧シリンダを示す断面図であり、第１ロッドアッシー及び第２ロッドアッシーが伸長位置にあり、第３ロッドアッシーが収縮位置にある状態を示す。 本発明の第１実施形態に係る多段式流体圧シリンダを示す断面図であり、最伸長状態を示す図である。 図１のＡ部を拡大して示した拡大図である。 本発明の第２実施形態に係る多段式流体圧シリンダを示す図であり、図５に相当する部分を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る多段式流体圧シリンダのチェックシールの平面図である。 図７ＡのＢ－Ｂ線に沿う断面を示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係る多段式流体圧シリンダを示す図であり、図５に相当する部分を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

＜第１実施形態＞
図１～５を参照して、本発明の第１実施形態に係る多段式流体圧シリンダ１００について説明する。以下では、多段式流体圧シリンダ１００が作動油を作動流体として駆動する多段式油圧シリンダ１００（以下、単に「油圧シリンダ１００」と称する。）である場合について説明する。

図１に示すように、油圧シリンダ１００は、有底筒状のシリンダチューブ１０と、シリンダチューブ１０の内側に摺動自在に挿入される外側ロッド部材としての第１ロッドアッシー３０と、第１ロッドアッシー３０の内側にシリンダチューブ１０の中心軸方向（以下、単に「軸方向」と称する。）に移動自在に設けられる内側ロッド部材としての第３ロッドアッシー５０と、第１ロッドアッシー３０と第３ロッドアッシー５０との間において軸方向に移動自在に設けられる中間ロッド部材としての第２ロッドアッシー４０と、を備える。なお、図１は、油圧シリンダ１００が最も収縮した状態を示す断面図である。

油圧シリンダ１００は、シリンダチューブ１０の底部に設けられる第１取付部６１と、シリンダチューブ１０から突出する第３ロッドアッシー５０の端部に設けられる第２取付部６２と、を介して、シリンダチューブ１０が鉛直方向上方側に位置し、第３ロッドアッシー５０が鉛直方向下方側に位置するようにして駆動対象機器に取り付けられる。つまり、油圧シリンダ１００は、第２取付部６２に対して第１取付部６１が略鉛直方向、すなわち上下方向に沿って変位するように駆動対象機器に取り付けられる。なお、油圧シリンダ１００が取り付けられる方向はこれに限定されず、シリンダチューブ１０が鉛直方向下方側に位置し、第３ロッドアッシー５０が鉛直方向上方側に位置するように取り付けられてもよい。また、油圧シリンダ１００は、第２取付部６２に対して第１取付部６１が水平方向に沿って変位するように駆動対象機器に取り付けられてもよい。

第１ロッドアッシー３０は、筒状の外側ロッド部３１と、外側ロッド部３１の一端部に設けられシリンダチューブ１０の内周面１０ａに沿って摺動しシリンダチューブ１０内をロッド側室２と反ロッド側室５とに区画する環状の外側ピストン部３２と、外側ロッド部３１の他端部から径方向内側に突出して形成され第２ロッドアッシー４０を摺動自在に支持する円筒状の第１支持部３３と、を有する。

第１ロッドアッシー３０の外側ピストン部３２側の内周面３０ａには第１スナップリング３５が装着される環状凹部３０ｂが形成される。第１スナップリング３５は、略環状に形成された金属製の線材であり、一部が分断された図示しない合口部を有する。第１スナップリング３５は、縮径された状態で第１ロッドアッシー３０内に挿入され、拡径方向に作用する弾性力によって、その外径側が内周面３０ａに押し付けられ、環状凹部３０ｂに嵌め込まれる。このように第１スナップリング３５が第１ロッドアッシー３０に組み付けられた状態において、第１スナップリング３５の内径側は、第１ロッドアッシー３０の内周面３０ａから径方向内側に突出した状態となる。なお、第１スナップリング３５の装着は、第１ロッドアッシー３０に第２ロッドアッシー４０が挿入されてから行われる。

第２ロッドアッシー４０は、第１ロッドアッシー３０と同様の形状を有しており、外側ロッド部３１に挿入される筒状の第１内側ロッド部４１と、反ロッド側室５に臨むように第１内側ロッド部４１の一端部に設けられ、第１ロッドアッシー３０の内周面３０ａに沿って摺動する環状の第１内側ピストン部４２と、第１内側ロッド部４１の他端部から径方向内側に突出して形成され第３ロッドアッシー５０を摺動自在に支持する円筒状の第２支持部４３と、を有する。

第２ロッドアッシー４０の第１内側ピストン部４２側の内周面４０ａには第２スナップリング４５が装着される第２環状凹部４０ｂが形成される。第２スナップリング４５は、第１スナップリング３５と同様に、略環状に形成された金属製の線材であり、一部が分断された図示しない合口部を有する。第２スナップリング４５は、縮径された状態で第２ロッドアッシー４０内に挿入され、拡径方向に作用する弾性力によって、その外径側が内周面４０ａに押し付けられ、第２環状凹部４０ｂに嵌め込まれる。このように第２スナップリング４５が第２ロッドアッシー４０に組み付けられた状態において、第２スナップリング４５の内径側は、第２ロッドアッシー４０の内周面４０ａから径方向内側に突出した状態となる。なお、第２スナップリング４５の装着は、第２ロッドアッシー４０に第３ロッドアッシー５０が挿入されてから行われる。

第３ロッドアッシー５０は、第１内側ロッド部４１に挿入される内側ロッド部としての第２内側ロッド部５１と、反ロッド側室５に臨むように第２内側ロッド部５１の端部に設けられ、第２ロッドアッシー４０の内周面４０ａに沿って摺動する内側ピストン部としての環状の第２内側ピストン部５２と、を有する。第２内側ピストン部５２は、複数のボルト５３を介して第２内側ロッド部５１の一端部に結合される。

このように、シリンダチューブ１０には、第１ロッドアッシー３０、第２ロッドアッシー４０及び第３ロッドアッシー５０の３つのロッド部材が挿入される。

シリンダチューブ１０の開口部には、第１ロッドアッシー３０の外側ロッド部３１を摺動自在に支持するシリンダヘッド１１が設けられ、軸方向において各ピストン部３２，４２，５２と対抗するシリンダチューブ１０の底部には、第１取付部６１に向かって凹む凹部１０ｂが形成される。凹部１０ｂの内径は第１ロッドアッシー３０の外側ピストン部３２の内径よりも大きく設定される。

シリンダチューブ１０に挿入される第１ロッドアッシー３０の最収縮位置は、外側ピストン部３２がシリンダチューブ１０の底部に当接することによって規定され、最伸長位置は、外側ピストン部３２がシリンダヘッド１１に当接することによって規定される。なお、シリンダヘッド１１の内周面には、外部への作動油の漏れを防止するために、シリンダヘッド１１の内周面と外側ロッド部３１の外周面との間の隙間を封止する図示しないシール部材が設けられる。

第１ロッドアッシー３０に挿入される第２ロッドアッシー４０の最収縮位置は、第１ロッドアッシー３０に装着された第１スナップリング３５に第１内側ピストン部４２が当接することによって規定され、最伸長位置は、第１内側ピストン部４２が第１支持部３３に当接することによって規定される。なお、第１スナップリング３５は、第２ロッドアッシー４０の収縮方向への移動を制限しているとともに、油圧シリンダ１００が収縮した際に、第１ロッドアッシー３０がシリンダチューブ１０から抜け落ちてしまうことを防止している。

また、第１支持部３３の内周面には、外部への作動油の漏れを防止するために、第１支持部３３の内周面と第１内側ロッド部４１の外周面との間の隙間を封止する図示しないシール部材が設けられる。

第２ロッドアッシー４０に挿入される第３ロッドアッシー５０の最収縮位置は、第２ロッドアッシー４０に装着された第２スナップリング４５に第２内側ピストン部５２が当接することによって規定され、最伸長位置は、第２内側ピストン部５２が第２支持部４３に当接することによって規定される。なお、第２スナップリング４５は、第３ロッドアッシー５０の収縮方向への移動を制限しているとともに、油圧シリンダ１００が収縮した際に、第２ロッドアッシー４０がシリンダチューブ１０から抜け落ちてしまうことを防止している。

また、第２支持部４３の内周面には、外部への作動油の漏れを防止するために、第２支持部４３の内周面と第２内側ロッド部５１の外周面との間の隙間を封止する図示しないシール部材が設けられる。また、第２支持部４３の内周面には、第３ロッドアッシー５０が最も伸長した際に第２内側ロッド部５１に形成された後述の連通孔５１ｂの開口部が臨む環状凹部４３ａが形成される。なお、環状凹部４３ａは、後述の第２内側ロッド側室４に開口するように形成されている。

また、上記形状の第１ロッドアッシー３０、第２ロッドアッシー４０及び第３ロッドアッシー５０が挿入されるシリンダチューブ１０内には、シリンダチューブ１０、シリンダヘッド１１、外側ロッド部３１及び外側ピストン部３２によって区画されるロッド側室２と、外側ロッド部３１、第１支持部３３、第１内側ロッド部４１及び第１内側ピストン部４２によって区画される第１内側ロッド側室３と、第１内側ロッド部４１、第２支持部４３、第２内側ロッド部５１及び第２内側ピストン部５２によって区画される第２内側ロッド側室４と、シリンダチューブ１０、外側ピストン部３２、第１内側ピストン部４２及び第２内側ピストン部５２によって区画される反ロッド側室５と、が形成される。

第１ロッドアッシー３０の外側ピストン部３２の外周面３２ａには、第１シール部材３４が設けられ、外側ピストン部３２の外周面３２ａとシリンダチューブ１０の内周面１０ａとの間の隙間を通じたロッド側室２と反ロッド側室５との連通は、第１シール部材３４により遮断される。

また、第１ロッドアッシー３０の外側ピストン部３２には、ロッド側室２に対して作動油を給排するための給排ポート３２ｂが径方向に貫通して複数形成される。

第２ロッドアッシー４０の第１内側ピストン部４２の外周面４２ａには、第２シール部材４４が設けられ、第１内側ピストン部４２の外周面４２ａと第１ロッドアッシー３０の内周面３０ａとの間の隙間を通じた第１内側ロッド側室３と反ロッド側室５との連通は、第２シール部材４４により遮断される。

また、第２ロッドアッシー４０の第１内側ピストン部４２には、第１内側ロッド側室３に対して作動油を給排するための内側給排ポート４２ｂが径方向に貫通して複数形成される。

第３ロッドアッシー５０の第２内側ピストン部５２の外周面５２ａには、第３シール部材５４が設けられ、第２内側ピストン部５２の外周面５２ａと第２ロッドアッシー４０の内周面４０ａとの間の隙間を通じた第２内側ロッド側室４と反ロッド側室５との連通は、第３シール部材５４により遮断される。

第３ロッドアッシー５０の第２内側ロッド部５１には、油圧シリンダ１００に対して作動油を給排する図示しない外部装置に接続される第２給排路５１ａと、第２給排路５１ａと第２内側ロッド側室４とを連通する連通孔５１ｂと、が形成される。また、第２内側ロッド部５１には、第２取付部６２に形成された通路６４と、第２給排路５１ａと、を接続する接続通路５１ｃが形成される。

第２給排路５１ａは、連通孔５１ｂを通じて第２内側ロッド側室４と連通するとともに、内側給排ポート４２ｂ及び連通孔５１ｂを通じて第１内側ロッド側室３と連通し、給排ポート３２ｂ、内側給排ポート４２ｂ及び連通孔５１ｂを通じてロッド側室２と連通する。

つまり、ロッド側室２、第１内側ロッド側室３及び第２内側ロッド側室４への作動油の供給と、ロッド側室２、第１内側ロッド側室３及び第２内側ロッド側室４からの作動油の排出とは、第２内側ロッド部５１に形成された第２給排路５１ａを通じて行われる。

また、第２内側ロッド部５１には、油圧シリンダ１００に対して作動油を給排する外部装置に接続される第１給排路５５ａが内部に形成されるパイプ状の給排管５５が設けられる。給排管５５は、一端が反ロッド側室５に臨んで開口するように第２内側ロッド部５１に組み込まれており、具体的には、第２給排路５１ａを軸方向に貫通するようにして第２内側ロッド部５１に接合されている。また、第２内側ロッド部５１には、第２取付部６２に形成された通路６３と、給排管５５の他端側と、を接続する接続通路５１ｄが形成される。

このように給排管５５は、その一端が反ロッド側室５において開口するように設けられているため、反ロッド側室５への作動油の供給及び反ロッド側室５からの作動油の排出は、給排管５５内の第１給排路５５ａを通じて行われることになる。

次に、図１～４を参照して、油圧シリンダ１００の作動について説明する。なお、以下では、油圧シリンダ１００が、第１取付部６１が鉛直方向上方側に位置し、第２取付部６２が鉛直方向下方側に位置するようにして駆動対象機器に取り付けられている場合について説明する。

油圧シリンダ１００が伸長作動する際には、給排管５５内の第１給排路５５ａを通じて図示しないポンプ等の油圧源から反ロッド側室５に作動油が供給され、ロッド側室２、第１内側ロッド側室３及び第２内側ロッド側室４内の作動油が第２給排路５１ａを通じて図示しないタンクに排出される。

油圧シリンダ１００が図１に示す最収縮状態から伸長作動する際には、第１給排路５５ａを通じて反ロッド側室５に作動油が供給される。ここで、反ロッド側室５の圧力を受ける受圧面積は、第１ロッドアッシー３０が伸長する際に最も大きく、第３ロッドアッシー５０が伸長する際に最も小さい。よって、油圧シリンダ１００が最収縮状態から伸長作動する際には、まず、第１ロッドアッシー３０に対してシリンダチューブ１０が相対移動することになる。具体的には、図２に示すように、シリンダチューブ１０が第１ロッドアッシー３０に対して上方（図２中上側）へ移動する。なお、シリンダチューブ１０の底部に形成された凹部１０ｂは、第１ロッドアッシー３０の外側ピストン部３２の内径よりも大きな内径を有するため、反ロッド側室５に導かれた作動油の圧力は、凹部１０ｂを通じて外側ピストン部３２に作用する。

第１ロッドアッシー３０に対してシリンダチューブ１０が相対移動すると、ロッド側室２の作動油は、給排ポート３２ｂ、内側給排ポート４２ｂ及び連通孔５１ｂを通じて第２給排路５１ａに導かれて外部へと排出される。

そして、図２に示すように、第１ロッドアッシー３０に対してシリンダチューブ１０が最も伸長した状態、すなわち、シリンダヘッド１１が第１ロッドアッシー３０の外側ピストン部３２に当接するまでシリンダチューブ１０が上方へと移動した状態となると、次は、反ロッド側室５の圧力によって、第２ロッドアッシー４０に対してシリンダチューブ１０及び第１ロッドアッシー３０が相対移動することになる。具体的には、図３に示すように、シリンダチューブ１０及び第１ロッドアッシー３０が第２ロッドアッシー４０に対して上方（図３中上側）へ移動する。

第２ロッドアッシー４０に対して第１ロッドアッシー３０が相対移動すると、第１内側ロッド側室３の作動油は、内側給排ポート４２ｂ及び連通孔５１ｂを通じて第２給排路５１ａに導かれて外部へと排出される。

そして、図３に示すように、第２ロッドアッシー４０に対して第１ロッドアッシー３０が最も伸長した状態、すなわち、第１ロッドアッシー３０の第１支持部３３が第２ロッドアッシー４０の第１内側ピストン部４２に当接するまでシリンダチューブ１０及び第１ロッドアッシー３０が上方へと移動した状態となると、次は、反ロッド側室５の圧力によって、第３ロッドアッシー５０に対してシリンダチューブ１０、第１ロッドアッシー３０及び第２ロッドアッシー４０が相対移動することになる。具体的には、図４に示すように、シリンダチューブ１０、第１ロッドアッシー３０及び第２ロッドアッシー４０が第３ロッドアッシー５０に対して上方（図４中上側）へ移動する。

第３ロッドアッシー５０に対して第２ロッドアッシー４０が相対移動すると、第２内側ロッド側室４の作動油は、連通孔５１ｂを通じて第２給排路５１ａに導かれて外部へと排出される。

そして、図４に示すように、第３ロッドアッシー５０に対して第２ロッドアッシー４０が最も伸長した状態、すなわち、第２ロッドアッシー４０の第２支持部４３が第３ロッドアッシー５０の第２内側ピストン部５２に当接するまでシリンダチューブ１０、第１ロッドアッシー３０及び第２ロッドアッシー４０が上方へと移動した状態となると、油圧シリンダ１００は最伸長状態となる。

一方、油圧シリンダ１００が収縮作動する際には、第２給排路５１ａを通じて油圧源からロッド側室２、第１内側ロッド側室３及び第２内側ロッド側室４に作動油が供給され、反ロッド側室５の作動油が第１給排路５５ａを通じてタンクに排出される。なお、油圧シリンダ１００の収縮作動は、第１取付部６１に連結される駆動対象機器の自重によるものであってもよい。この場合、ロッド側室２、第１内側ロッド側室３及び第２内側ロッド側室４に作動油を供給する必要はなく、ロッド側室２、第１内側ロッド側室３及び第２内側ロッド側室４には、タンクから作動油が吸い込まれることになる。

油圧シリンダ１００が最伸長状態から収縮作動する際には、まず、図４に示す状態から図３に示す状態へと第３ロッドアッシー５０に対してシリンダチューブ１０、第１ロッドアッシー３０及び第２ロッドアッシー４０が相対移動し、続いて、図３に示す状態から図２に示す状態へと第２ロッドアッシー４０に対してシリンダチューブ１０及び第１ロッドアッシー３０が相対移動する。そして、さらに、図２に示す状態から図１に示す状態へと第１ロッドアッシー３０に対してシリンダチューブ１０が相対移動することによって、油圧シリンダ１００は最収縮状態となる。

ここで、上記構成の油圧シリンダ１００が伸長作動している最中に、伸長速度を超えて上記構成の油圧シリンダ１００を強制的に伸長させるような外力が急に作用すると、容積が拡大する反ロッド側室５への作動油の供給が追い付かず反ロッド側室５の圧力が低下ないし負圧となる一方、容積が縮小途中であるロッド側室２，３，４からの作動油の排出が追い付かずロッド側室２，３，４の圧力が上昇する。

そして、反ロッド側室５の圧力が低下する一方でロッド側室２，３，４の圧力が上昇した状態において、油圧シリンダ１００に作用していた外力が解除されると、油圧シリンダ１００は瞬間的に僅かに収縮した後、その反動による伸長と収縮とをある程度繰り返してから再び伸長作動へと戻ることになる。このように比較的短い時間の間に油圧シリンダ１００が伸縮を繰り返すと油圧シリンダ１００が設置される装置、例えば油圧シリンダ１００が搭載される車両が振動してしまうおそれがある。

また、ロッド側室２，３，４内の圧力が急激に上昇すると、ロッド側室２，３，４をシールするシール部材が外れたり、シリンダチューブ１０が膨張したりすることで油圧シリンダ１００が破損するおそれもある。

これに対して、本実施形態の油圧シリンダ１００では、図５に示すように、反ロッド側室５から第２給排路５１ａへ向かう作動油の流れを遮断し、第２給排路５１ａから反ロッド側室５へ向かう作動油の流れのみを許容する逆流防止機構７１が、第３ロッドアッシー５０に設けられている。なお、図５は、最収縮状態にある油圧シリンダ１００を示した図１において、矢印Ａで指し示される破線で囲まれた部分を拡大して示した図である。

図５に示される逆流防止機構７１は、第２内側ピストン部５２の内側を軸方向に貫通して形成され一端が第２給排路５１ａに開口し他端が反ロッド側室５に開口する貫通孔に設けられた逆止弁７２である。

逆止弁７２は、弁体７２ａと、弁体７２ａを付勢するスプリング７２ｂと、を有し、反ロッド側室５から第２給排路５１ａへ向かう作動油の流れを遮断し、第２給排路５１ａの圧力が反ロッド側室５の圧力よりも大きくなったときに第２給排路５１ａから反ロッド側室５へ向かう作動油の流れを許容するように作動する。

ここで、第３ロッドアッシー５０に設けられた第２給排路５１ａは、第１ロッドアッシー３０が伸長する際には、連通孔５１ｂを通じて第２内側ロッド側室４と連通し、内側給排ポート４２ｂ及び連通孔５１ｂを通じて第１内側ロッド側室３と連通し、給排ポート３２ｂ、内側給排ポート４２ｂ及び連通孔５１ｂを通じてロッド側室２と連通している。また、第２ロッドアッシー４０が伸長する際には、連通孔５１ｂを通じて第２内側ロッド側室４と連通し、内側給排ポート４２ｂ及び連通孔５１ｂを通じて第１内側ロッド側室３と連通している。また、第３ロッドアッシー５０が伸長する際には、連通孔５１ｂを通じて第２内側ロッド側室４と連通している。

したがって、第３ロッドアッシー５０に設けられた逆止弁７２は、油圧シリンダ１００が伸長状態にある間、各ロッド側室２，３，４の圧力が反ロッド側室５の圧力よりも大きくなったときに第２給排路５１ａから反ロッド側室５へ向かう作動油の流れを許容することが可能である。

換言すると、例えば、ロッド側室２から反ロッド側室５へ向かう作動油の流れを許容する逆止弁を第１ロッドアッシー３０に設けた場合、第１ロッドアッシー３０が伸長している間は、給排ポート３２ｂを通じて連通する第１内側ロッド側室３及び第２内側ロッド側室４の圧力が反ロッド側室５の圧力よりも大きくなったときに逆止弁を通じて反ロッド側室５へ作動油を流入させることは可能である。しかしながら、第２ロッドアッシー４０が伸長するときには、第１内側ロッド側室３及び第２内側ロッド側室４とロッド側室２とは連通しない状態となっていることから、第１内側ロッド側室３及び第２内側ロッド側室４の圧力が反ロッド側室５の圧力よりも大きくなっても第１ロッドアッシー３０に設けられた逆止弁を通じて反ロッド側室５へ作動油を流入させることはできない。

同様に、例えば、第１内側ロッド側室３から反ロッド側室５へ向かう作動油の流れを許容する逆止弁を第２ロッドアッシー４０に設けた場合も、第３ロッドアッシー５０が伸長するときには、第１内側ロッド側室３と第２内側ロッド側室４とは連通しない状態となっていることから、第２内側ロッド側室４の圧力が反ロッド側室５の圧力よりも大きくなっても第２ロッドアッシー４０に設けられた逆止弁を通じて反ロッド側室５へ作動油を流入させることはできない。

一方、第３ロッドアッシー５０に設けられた上記構成の逆止弁７２であれば、第１ロッドアッシー３０が伸長している間は、ロッド側室２、第１内側ロッド側室３及び第２内側ロッド側室４の何れかのロッド側室２，３，４の圧力が、反ロッド側室５の圧力よりも大きくなったときに、第２ロッドアッシー４０が伸長している間は、第１内側ロッド側室３及び第２内側ロッド側室４の何れかのロッド側室３，４の圧力が、反ロッド側室５の圧力よりも大きくなったときに、第３ロッドアッシー５０が伸長している間は、第２内側ロッド側室４の圧力が、反ロッド側室５の圧力よりも大きくなったときに、逆止弁７２を通じて反ロッド側室５へ作動油を流入させることが可能である。

このように、第２給排路５１ａから反ロッド側室５へ向かう作動油の流れのみを許容する逆止弁７２を第３ロッドアッシー５０に設けておくことで、上述のように、油圧シリンダ１００が伸長作動している最中に、伸長速度を超えて油圧シリンダ１００を強制的に伸長させるような外力が急に作用し、何れかのロッド側室２，３，４の圧力が反ロッド側室５の圧力よりも高くなった場合、作動油は逆止弁７２を通じて第２給排路５１ａから反ロッド側室５へと速やかに流入することになる。

これにより、ロッド側室２，３，４の圧力が反ロッド側室５の圧力よりも高い状態に維持されにくくなり、かつ、ロッド側室２，３，４から反ロッド側室５へ作動油が供給され、反ロッド側室５の圧力が負圧となることが抑制されることで、油圧シリンダ１００は、油圧シリンダ１００に作用していた外力が解除されても瞬間的に収縮することなく、再び伸長作動へと比較的円滑に戻ることになる。

このように、外力に応じて生じる油圧シリンダ１００の瞬間的な伸縮作動が抑制されることで、油圧シリンダ１００が設置される装置が振動してしまうことを防止することができる。また、容積が縮小途中であるロッド側室２，３，４内の圧力が急激に上昇することも抑制されるため、ロッド側室２，３，４をシールするシール部材が外れたり、シリンダチューブ１０が膨張したりすることを防止することができる。

また、逆止弁７２は、第１給排路５５ａ及び第２給排路５１ａが設けられた第３ロッドアッシー５０、すなわち、シリンダチューブ１０内に設けられるロッド部材の中で最も内側に配置されるロッド部材に設けられている。最も内側に配置される第３ロッドアッシー５０の受圧面の断面形状は、円環状ではなく円形状となる。このため、受圧面の断面形状が円環状である第１ロッドアッシー３０や第２ロッドアッシー４０に逆止弁７２を設ける場合と比較し、ロッド部材の外径を大きくしなくとも、逆止弁７２を配置するためのスペースを容易に確保することができる。

また、逆止弁７２が設けられる貫通孔は、図５に示すように、第２内側ロッド部５１に形成された第１貫通孔５１ｅと、第２内側ピストン部５２に形成された挿通孔としての第２貫通孔５２ｂと、からなる。第２内側ピストン部５２に形成された第２貫通孔５２ｂは、第２内側ピストン部５２を第２内側ロッド部５１に組み付けるために用いられる締結部材としてのボルト５３が挿通する挿通孔として形成された複数の第２貫通孔５２ｂのうちの１つである。

このように、ボルト５３が挿通する挿通孔として形成された貫通孔を逆止弁７２が設けられる貫通孔として利用することによって、貫通孔を別途形成する場合と比較し、油圧シリンダ１００の製造コストを低減することができるとともに、逆止弁７２をコンパクトに配置することができる。

なお、逆止弁７２は、第２内側ピストン部５２と第２内側ロッド部５１とを締結するボルト５３に内蔵されたものであってもよく、この場合、第２内側ピストン部５２と第２内側ロッド部５１とを締結する締結力を十分確保することができる。

また、油圧シリンダ１００の収縮作動が、第１取付部６１に連結される駆動対象機器の自重により行われる場合、油圧シリンダ１００に外力が作用しなければ、反ロッド側室５の圧力の方が各ロッド側室２，３，４の圧力よりも常に高い状態となるため、逆流防止機構７１を単なる逆止弁７２としても油圧シリンダ１００の作動に影響を及ぼすことはない。しかしながら、各ロッド側室２，３，４に加圧された作動油を供給することによって油圧シリンダ１００を収縮させる場合には、反ロッド側室５の圧力が各ロッド側室２，３，４の圧力よりも低くなり、逆流防止機構７１を単なる逆止弁７２とすると、油圧シリンダ１００を収縮させることができないおそれがある。

このため、このような場合は、収縮作動時に逆流防止機構７１を通じて第２給排路５１ａから反ロッド側室５へと作動油が流れないように、逆流防止機構７１を、各ロッド側室２，３，４の圧力が反ロッド側室５の圧力よりも所定値以上大きくなった場合のみに開弁するリリーフ弁とすればよい。具体的には、弁体７２ａを付勢するスプリング７２ｂの荷重を適宜変更することによって、弁体７２ａの開弁圧を変化させることができる。このように逆流防止機構７１をリリーフ弁とした場合も、ロッド側室２，３，４の圧力が反ロッド側室５の圧力よりも異常に高くなると、作動油はリリーフ弁を通じて第２給排路５１ａから反ロッド側室５へと速やかに流入するため、逆流防止機構７１を逆止弁７２とした場合と同様の効果を奏する。このため、第１取付部６１に連結される駆動対象機器の自重によって収縮作動が行われる形式の油圧シリンダ１００に対しても、逆流防止機構７１としてリリーフ弁を採用してもよい。

以上の第１実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

上記構成の油圧シリンダ１００では、第２給排路５１ａから反ロッド側室５へ向かう作動油の流れのみを許容する逆流防止機構７１としての逆止弁７２が、第１給排路５５ａ及び第２給排路５１ａを有する第３ロッドアッシー５０、すなわち、シリンダチューブ１０内に設けられるロッド部材の中で最も内側に配置されるロッド部材に設けられている。

このように、第２給排路５１ａから反ロッド側室５へ向かう作動油の流れのみを許容する逆止弁７２を設けておくことで、例えば、油圧シリンダ１００が伸長作動している最中に、伸長速度を超えて油圧シリンダ１００を強制的に伸長させるような外力が急に作用し、何れかのロッド側室２，３，４の圧力が反ロッド側室５の圧力よりも高くなった場合、作動油は逆止弁７２を通じて第２給排路５１ａから反ロッド側室５へと速やかに流入する。

これにより、ロッド側室２，３，４の圧力が反ロッド側室５の圧力よりも高い状態に維持されにくくなり、かつ、ロッド側室２，３，４から反ロッド側室５へ作動油が供給され、反ロッド側室５の圧力が負圧となることが抑制されることで、油圧シリンダ１００は、油圧シリンダ１００に作用していた外力が解除されても瞬間的に収縮することなく、再び伸長作動へと比較的円滑に戻ることになる。

このように、第２給排路５１ａから反ロッド側室５へ向かう作動油の流れのみを許容する逆流防止機構７１を、第１給排路５５ａ及び第２給排路５１ａを有する第３ロッドアッシー５０に設けることによって、外力に応じて生じる油圧シリンダ１００の瞬間的な伸縮作動を抑制することができる。また、ロッド側室２，３，４内の圧力が急激に上昇することが抑制されるため、ロッド側室２，３，４をシールするシール部材が外れたり、シリンダチューブ１０が膨張したりすることを防止することができる。

また、シリンダチューブ１０内に設けられるロッド部材の中で最も内側に配置される第３ロッドアッシー５０の受圧面の断面形状は、円環状ではなく円形状となる。このため、受圧面の断面形状が円環状である第１ロッドアッシー３０や第２ロッドアッシー４０に逆止弁７２を設ける場合と比較し、ロッド部材の外径を大きくしなくとも、逆止弁７２を配置するためのスペースを容易に確保することができる。

＜第２実施形態＞
次に、図６を参照して、本発明の第２実施形態に係る多段式流体圧シリンダ２００（以下、「油圧シリンダ２００」と称する。）について説明する。以下では、第１実施形態と異なる点を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成には、同一の符号を付し説明を省略する。

上記第１実施形態に係る油圧シリンダ１００の逆流防止機構７１は、第２内側ピストン部５２の内側を軸方向に貫通して形成された貫通孔に設けられた逆止弁７２であるのに対して、油圧シリンダ２００の逆流防止機構１７１は、図６に示すように、管状部材としての給排管５５の外周と貫通孔５１ｆの内周との間に設けられたチェックシール１７２である点で相違する。図６は、第２実施形態に係る油圧シリンダ２００を示す図であって、図５に相当する部分を示す図である。なお、油圧シリンダ２００の基本的な構成及び作動は、第１実施形態に係る油圧シリンダ１００と同様であるため、その説明を省略する。

図６に示すように、貫通孔５１ｆは、第２内側ピストン部５２の内側を軸方向に貫通して形成され一端が第２給排路５１ａに開口し他端が反ロッド側室５に開口する孔であり、第２内側ピストン部５２が結合される第２内側ロッド部５１の端部に設けられる。貫通孔５１ｆには、所定の隙間を介して給排管５５の一端が挿入されており、貫通孔５１ｆに挿入される給排管５５の外周には、給排管５５の外周面５５ｂに沿って摺動するチェックシール１７２が設けられている。また、貫通孔５１ｆには、チェックシール１７２を収容するために、径方向外側に向かって凹んで形成された収容溝５１ｇが設けられる。

チェックシール１７２は、ゴムなどの樹脂材または金属といった弾性を有する材料により形成された環状部材であり、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、給排管５５の外周面５５ｂに接する内周面１７２ａと、収容溝５１ｇの底面と対向する外周面１７２ｂと、径方向に切り欠かれた切欠溝１７２ｃが複数形成された流通面１７２ｄと、平坦に形成されたシール面１７２ｅと、周方向において一部が分断された合口部１７２ｆと、を有する。なお、図７Ａは、チェックシール１７２の平面図であり、図７Ｂは、図７ＡのＢ－Ｂ線に沿う断面を示した断面図である。

上記形状のチェックシール１７２は、合口部１７２ｆの隙間を拡げるようにして給排管５５の外周面５５ｂに取り付けられ、縮径方向に作用する弾性力によって、内周面１７２ａが給排管５５の外周面５５ｂに僅かに押し付けられ、給排管５５の外周面５５ｂを軸方向に沿って摺動可能な状態となる。この状態において、外周面１７２ｂと収容溝５１ｇの底面との間に所定の大きさの隙間が形成されるようにチェックシール１７２の外径の大きさは設定される。なお、図７Ａに示される合口部１７２ｆは、軸方向において重なる部分を有するように階段状にカットされているが、合口部１７２ｆの形状はこれに限定されず、チェックシール１７２の周方向に対して直角または斜めにカットされた形状であってもよい。

そして、チェックシール１７２は、流通面１７２ｄが反ロッド側室５側に位置し、シール面１７２ｅが第２給排路５１ａ側に位置するように、収容溝５１ｇ内に収容される。

チェックシール１７２がこのように設けられることによって、第２給排路５１ａの圧力、すなわち、ロッド側室２，３，４の圧力が反ロッド側室５の圧力よりも高くなると、チェックシール１７２は、流通面１７２ｄが収容溝５１ｇの側面に押し付けられた状態となる。そして、この状態では、作動流体は、チェックシール１７２の外周面１７２ｂと収容溝５１ｇの底面との間に形成される隙間と、流通面１７２ｄに形成された切欠溝１７２ｃと、を通じて、第２給排路５１ａから反ロッド側室５へと流れることが可能である。

一方、第２給排路５１ａの圧力、すなわち、ロッド側室２，３，４の圧力が反ロッド側室５の圧力よりも低くなると、チェックシール１７２は、平坦面であるシール面１７２ｅが収容溝５１ｇの側面に押し付けられた状態となる。この状態では、作動油が流通可能な隙間が形成されず、反ロッド側室５から第２給排路５１ａへと向かう作動油の流れは遮断された状態となる。

このように、第２給排路５１ａから反ロッド側室５へ向かう作動油の流れのみを許容するチェックシール１７２を、第２給排路５１ａと反ロッド側室５とを連通可能な貫通孔５１ｆと給排管５５の外周面５５ｂとの間に形成される流路上に配置することによって、何れかのロッド側室２，３，４の圧力が反ロッド側室５の圧力よりも高くなった場合、作動油はチェックシール１７２を通じて反ロッド側室５へと速やかに流入可能である。

したがって、油圧シリンダ２００においても、上記第１実施形態と同様に、外力に応じて生じる油圧シリンダ２００の瞬間的な伸縮作動を抑制することができる。また、油圧シリンダ２００では、第２内側ロッド部５１に形成された貫通孔５１ｆと、貫通孔５１ｆに挿入される給排管５５と、の間にチェックシール１７２が設けられることから、給排管５５を第２内側ロッド部５１に溶接接合する必要がなくなる。このため、温度変化によって給排管５５が膨張ないし収縮することで溶接部が割れて反ロッド側室５から第２給排路５１ａへと作動油が漏れ出すことへの対策を講じることも不要となる。

以上の第２実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

上記構成の油圧シリンダ２００では、第２給排路５１ａから反ロッド側室５へ向かう作動油の流れのみを許容する逆流防止機構１７１としてのチェックシール１７２が、第１給排路５５ａ及び第２給排路５１ａを有する第３ロッドアッシー５０、すなわち、シリンダチューブ１０内に設けられるロッド部材の中で最も内側に配置されるロッド部材に設けられている。

このように、第２給排路５１ａから反ロッド側室５へ向かう作動油の流れのみを許容する逆流防止機構１７１を、第１給排路５５ａ及び第２給排路５１ａを有する第３ロッドアッシー５０に設けることによって、上記第１実施形態と同様に、外力に応じて生じる油圧シリンダ２００の瞬間的な伸縮作動を抑制することができる。また、ロッド側室２，３，４内の圧力が急激に上昇することが抑制されるため、ロッド側室２，３，４をシールするシール部材が外れたり、シリンダチューブ１０が膨張したりすることを防止することができる。

＜第３実施形態＞
次に、図８を参照して、本発明の第３実施形態に係る多段式流体圧シリンダ３００（以下、「油圧シリンダ３００」と称する。）について説明する。以下では、第１実施形態と異なる点を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成には、同一の符号を付し説明を省略する。

上記第１実施形態に係る油圧シリンダ１００の逆流防止機構７１は、第２内側ピストン部５２の内側を軸方向に貫通して形成された貫通孔に設けられた逆止弁７２であるのに対して、油圧シリンダ３００の逆流防止機構２７１は、図８に示すように、第３ロッドアッシー５０の第２内側ピストン部５２の外周面５２ａと、第２ロッドアッシー４０の内周面４０ａと、の間に設けられたチェックシール１７２である点で相違する。図８は、第３実施形態に係る油圧シリンダ３００を示す図であって、図５に相当する部分を示す図である。なお、油圧シリンダ３００の基本的な構成及び作動は、第１実施形態に係る油圧シリンダ１００と同様であるため、その説明を省略する。また、油圧シリンダ３００において用いられるチェックシール１７２は、上記第２実施形態に係る油圧シリンダ２００において用いられるチェックシール１７２と径方向の大きさが異なるだけであるため、その詳細な説明を省略する。

油圧シリンダ３００において用いられるチェックシール１７２は、第２ロッドアッシー４０の内周面４０ａに沿って摺動自在に設けられており、第２内側ピストン部５２の外周面５２ａには、チェックシール１７２を収容するために、径方向内側に向かって凹んで形成された収容溝５２ｃが設けられる。

チェックシール１７２は、合口部１７２ｆの隙間を狭めるようにして第２ロッドアッシー４０の内周面４０ａに取り付けられ、拡径方向に作用する弾性力によって、外周面１７２ｂが第２ロッドアッシー４０の内周面４０ａに僅かに押し付けられ、第２ロッドアッシー４０の内周面４０ａを軸方向に沿って摺動可能な状態となる。この状態において、内周面１７２ａと収容溝５２ｃの底面との間に所定の大きさの隙間が形成されるようにチェックシール１７２の内径の大きさは設定される。

そして、チェックシール１７２は、流通面１７２ｄが反ロッド側室５側に位置し、シール面１７２ｅが第２内側ロッド側室４側に位置するように、収容溝５２ｃ内に設けられる。

チェックシール１７２がこのように設けられることによって、第２内側ロッド側室４及び第２内側ロッド側室４と連通する第２給排路５１ａやロッド側室２，３の圧力が反ロッド側室５の圧力よりも高くなると、チェックシール１７２は、流通面１７２ｄが収容溝５２ｃの側面に押し付けられた状態となる。そして、この状態では、作動流体は、チェックシール１７２の内周面１７２ａと収容溝５２ｃの底面との間に形成される隙間と、流通面１７２ｄに形成された切欠溝１７２ｃと、を通じて、第２内側ロッド側室４から反ロッド側室５へと流れることが可能である。

一方、第２内側ロッド側室４及び第２内側ロッド側室４と連通する第２給排路５１ａやロッド側室２，３の圧力が反ロッド側室５の圧力よりも低くなると、チェックシール１７２は、平坦面であるシール面１７２ｅが収容溝５２ｃの側面に押し付けられた状態となる。この状態では、作動油が流通可能な隙間が形成されず、反ロッド側室５から第２内側ロッド側室４へと向かう作動油の流れは遮断された状態となる。

このように、第２内側ロッド側室４を通じて第２給排路５１ａから反ロッド側室５へ向かう作動油の流れのみを許容するチェックシール１７２を、第２給排路５１ａと反ロッド側室５とを連通可能な第２内側ピストン部５２の外周面５２ａと第２ロッドアッシー４０の内周面４０ａとの間に形成される流路上に配置することによって、何れかのロッド側室２，３，４の圧力が反ロッド側室５の圧力よりも高くなった場合、作動油はチェックシール１７２を通じて反ロッド側室５へと速やかに流入可能である。

したがって、油圧シリンダ３００においても、上記第１実施形態と同様に、外力に応じて生じる油圧シリンダ３００の瞬間的な伸縮作動を抑制することができる。また、油圧シリンダ３００では、従来から摺動面となっている第３ロッドアッシー５０の第２内側ピストン部５２の外周面５２ａと、第２ロッドアッシー４０の内周面４０ａと、の間にチェックシール１７２が設けられることから、設計の変更や追加の加工をあまり要しないため、逆流防止機構２７１が設けられる油圧シリンダ３００の製造コストの増大を抑制することができる。なお、チェックシール１７２は、第３シール部材５４に代えて設けられてもよいし、第３シール部材５４とともに設けられてもよい。

以上の第３実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

上記構成の油圧シリンダ３００では、第２給排路５１ａから反ロッド側室５へ向かう作動油の流れのみを許容する逆流防止機構２７１としてのチェックシール１７２が、第１給排路５５ａ及び第２給排路５１ａを有する第３ロッドアッシー５０、すなわち、シリンダチューブ１０内に設けられるロッド部材の中で最も内側に配置されるロッド部材に設けられている。

このように、第２給排路５１ａから反ロッド側室５へ向かう作動油の流れのみを許容する逆流防止機構２７１を、第１給排路５５ａ及び第２給排路５１ａを有する第３ロッドアッシー５０に設けることによって、上記第１実施形態と同様に、外力に応じて生じる油圧シリンダ３００の瞬間的な伸縮作動を抑制することができる。また、ロッド側室２，３，４内の圧力が急激に上昇することが抑制されるため、ロッド側室２，３，４をシールするシール部材が外れたり、シリンダチューブ１０が膨張したりすることを防止することができる。

なお、次のような変形例も本発明の範囲内であり、変形例に示す構成と上述の実施形態で説明した構成を組み合わせたり、上述の実施形態で説明した構成同士を組み合わせたりすることも可能である。

上記第１実施形態及び上記第３実施形態において、反ロッド側室５に対して作動油を給排する第１給排路５５ａは、第３ロッドアッシー５０に設けられている。これに代えて、第１給排路５５ａは、シリンダチューブ１０に設けられていてもよく、この場合、シリンダチューブ１０内に形成される反ロッド側室５に対して、例えば、シリンダチューブ１０の内周面１０ａにおいて開口する第１給排路５５ａを通じて直接的に作動油が給排される。

また、上記各実施形態において、油圧シリンダ１００，２００，３００は、シリンダチューブ１０内に３つのロッド部材（第１ロッドアッシー３０，第２ロッドアッシー４０，第３ロッドアッシー５０）が径方向において重なって設けられた三段式の油圧シリンダ１００，２００，３００であり、外側ロッド部材としての第１ロッドアッシー３０と内側ロッド部材としての第３ロッドアッシー５０との間には、中間ロッド部材としての第２ロッドアッシー４０が１つ設けられている。これに代えて、第１ロッドアッシー３０と第３ロッドアッシー５０との間には、中間ロッド部材としての第２ロッドアッシー４０が２つ以上設けられていてもよい。また、油圧シリンダ１００，２００，３００は、中間ロッド部材としての第２ロッドアッシー４０が設けられておらず、外側ロッド部材としての第１ロッドアッシー３０の内側に内側ロッド部材としての第３ロッドアッシー５０のみが設けられた二段式の流体圧シリンダであってもよい。

以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。

油圧シリンダ１００，２００，３００は、シリンダチューブ１０と、シリンダチューブ１０の内周面１０ａに沿って摺動しシリンダチューブ１０内をロッド側室２と反ロッド側室５とに区画する外側ピストン部３２が端部に設けられた筒状の第１ロッドアッシー３０と、第１ロッドアッシー３０の内側にシリンダチューブ１０の軸方向に移動自在に設けられる第３ロッドアッシー５０と、反ロッド側室５に対して作動油を給排する第１給排路５５ａと、ロッド側室２に対して作動油を給排する第２給排路５１ａと、を備え、第２給排路５１ａは、第３ロッドアッシー５０に設けられ、第３ロッドアッシー５０には、第２給排路５１ａから反ロッド側室５へ向かう作動油の流れのみを許容する逆流防止機構７１，１７１，２７１が設けられる。

この構成では、第２給排路５１ａから反ロッド側室５へ向かう作動油の流れのみを許容する逆流防止機構７１，１７１，２７１が、第２給排路５１ａが設けられた第３ロッドアッシー５０、すなわち、シリンダチューブ１０内に設けられるロッド部材の中で最も内側に配置される第３ロッドアッシー５０に設けられている。このように、第３ロッドアッシー５０に逆流防止機構７１，１７１，２７１を設けておくことで、例えば、油圧シリンダ１００，２００，３００が伸長作動している最中に、伸長速度を超えて油圧シリンダ１００，２００，３００を強制的に伸長させるような外力が急に作用し、何れかのロッド側室２，３，４の圧力が反ロッド側室５の圧力よりも高くなった場合、作動油は逆流防止機構７１，１７１，２７１を通じて第２給排路５１ａから反ロッド側室５へと速やかに流入する。これにより、ロッド側室２，３，４の圧力が反ロッド側室５の圧力よりも高い状態に維持されにくくなり、かつ、ロッド側室２，３，４から反ロッド側室５へ作動油が供給され、反ロッド側室５の圧力が負圧となることが抑制されることで、油圧シリンダ１００，２００，３００は、油圧シリンダ１００，２００，３００に作用していた外力が解除されても瞬間的に収縮することなく、再び伸長作動へと比較的円滑に戻ることになり、結果として、外力に応じて生じる油圧シリンダ１００，２００，３００の瞬間的な伸縮作動を抑制することができる。また、ロッド側室２，３，４内の圧力が急激に上昇することが抑制されるため、ロッド側室２，３，４をシールするシール部材が外れたり、シリンダチューブ１０が膨張したりすることを防止することができる。

さらに、シリンダチューブ１０内に設けられるロッド部材の中で最も内側に配置される第３ロッドアッシー５０の受圧面の断面形状は、円環状ではなく円形状となる。このため、受圧面の断面形状が円環状である第１ロッドアッシー３０や第２ロッドアッシー４０に逆流防止機構７１，１７１，２７１を設ける場合と比較し、ロッド部材の外径を大きくしなくとも、逆流防止機構７１，１７１，２７１を配置するためのスペースを容易に確保することができる。

また、第３ロッドアッシー５０は、内部に第２給排路５１ａが形成された第２内側ロッド部５１と、第２内側ロッド部５１の端部に設けられ、反ロッド側室５に臨んで配置される第２内側ピストン部５２と、第２内側ピストン部５２を軸方向に貫通して形成され一端が第２給排路５１ａに開口し他端が反ロッド側室５に開口する貫通孔５１ｅ，５２ｂと、を有し、逆流防止機構７１は、貫通孔５１ｅ，５２ｂに設けられた逆止弁７２である。

この構成では、逆流防止機構７１が、第３ロッドアッシー５０に形成された貫通孔５１ｅ，５２ｂに設けられた逆止弁７２である。このように逆止弁７２という簡素な構成を第３ロッドアッシー５０に付加することによって、外力に応じて生じる油圧シリンダ１００の瞬間的な伸縮作動を抑制することができる。また、シリンダチューブ１０内に設けられるロッド部材の中で最も内側に配置される第３ロッドアッシー５０は、反ロッド側室５に臨む受圧面の断面形状が、円環状ではなく円形状となるため、逆流防止機構７１として機能する逆止弁７２及び逆止弁７２が設けられる貫通孔５１ｅ，５２ｂを容易にレイアウトすることができる。

また、第２内側ピストン部５２には、第２内側ピストン部５２を第２内側ロッド部５１に組み付けるために用いられるボルト５３が挿通可能な第２貫通孔５２ｂが軸方向に貫通して複数形成されており、複数の第２貫通孔５２ｂのうちの１つは、貫通孔５１ｅ，５２ｂの一部を構成する。

この構成では、ボルト５３が挿通可能な複数の第２貫通孔５２ｂのうちの１つが、逆止弁７２が設けられる貫通孔５１ｅ，５２ｂの一部を構成する。このように逆止弁７２が設けられる貫通孔５１ｅ，５２ｂの一部を、ボルト５３が挿通する挿通孔と同様に加工することによって、逆流防止機構７１が設けられる油圧シリンダ１００の製造コストの増大を抑制することができる。

また、第１給排路５５ａは、第３ロッドアッシー５０に設けられ、第３ロッドアッシー５０は、内部に第２給排路５１ａが形成された第２内側ロッド部５１と、第２内側ロッド部５１の端部に設けられ、反ロッド側室５に臨んで配置される第２内側ピストン部５２と、第２内側ピストン部５２を軸方向に貫通して形成され一端が第２給排路５１ａに開口し他端が反ロッド側室５に開口する貫通孔５１ｆと、貫通孔５１ｆに挿通され、内部に第１給排路５５ａが形成された給排管５５と、を有し、逆流防止機構１７１は、給排管５５の外周と貫通孔５１ｆの内周との間に設けられたチェックシール１７２である。

この構成では、逆流防止機構１７１が、給排管５５の外周と貫通孔５１ｆの内周との間に設けられたチェックシール１７２である。このようにチェックシール１７２という簡素な構成を第３ロッドアッシー５０に付加することによって、外力に応じて生じる油圧シリンダ２００の瞬間的な伸縮作動を抑制することができる。また、チェックシール１７２は、第２内側ロッド部５１に形成された貫通孔５１ｆと、貫通孔５１ｆに挿入される給排管５５と、の間に設けられることから、給排管５５を第２内側ロッド部５１に溶接接合する必要がなくなる。このため、温度変化によって給排管５５が膨張ないし収縮することで溶接部が割れて反ロッド側室５から第２給排路５１ａへと作動油が漏れ出すことへの対策を講じることも不要となり、結果として、逆流防止機構１７１が設けられる油圧シリンダ２００の製造コストの増大を抑制することができる。

また、第３ロッドアッシー５０は、内部に第２給排路５１ａが形成された第２内側ロッド部５１と、第２内側ロッド部５１の端部に設けられ、反ロッド側室５に臨んで配置される第２内側ピストン部５２と、を有し、第２内側ピストン部５２は、第１ロッドアッシー３０と第３ロッドアッシー５０との間に設けられる第２ロッドアッシー４０の内周面４０ａ、または、第１ロッドアッシー３０の内周面３０ａに沿って摺動し、逆流防止機構２７１は、第２内側ピストン部５２が摺接する第２ロッドアッシー４０または第１ロッドアッシー３０と、第２内側ピストン部５２と、の間に設けられたチェックシール１７２である。

この構成では、逆流防止機構２７１が、第２内側ピストン部５２が摺接する第２ロッドアッシー４０または第１ロッドアッシー３０と、第２内側ピストン部５２と、の間に設けられたチェックシール１７２である。このようにチェックシール１７２という簡素な構成を第３ロッドアッシー５０に付加することによって、外力に応じて生じる油圧シリンダ３００の瞬間的な伸縮作動を抑制することができる。また、この構成では、チェックシール１７２を、第２内側ピストン部５２の外周面５２ａに従来設けられる第３シール部材５４に代えて、または、第３シール部材５４とともに設ければよいことから、設計の変更や追加の加工をあまり要しないため、逆流防止機構２７１が設けられる油圧シリンダ３００の製造コストの増大を抑制することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

１００，２００，３００・・・多段式油圧シリンダ（多段式流体圧シリンダ）、２・・・ロッド側室、３・・・第１内側ロッド側室、４・・・第２内側ロッド側室、５・・・反ロッド側室、１０・・・シリンダチューブ、３０・・・第１ロッドアッシー（外側ロッド部材）、４０・・・第２ロッドアッシー（中間ロッド部材）、５０・・・第３ロッドアッシー（内側ロッド部材）、５１・・・第２内側ロッド部（内側ロッド部）、５１ａ・・・第２給排路、５１ｅ・・・第１貫通孔（貫通孔）、５１ｆ・・・貫通孔、５２・・・第２内側ピストン部（内側ピストン部）、５２ｂ・・・第２貫通孔（貫通孔）、５３・・・ボルト（締結部材）、５５・・・給排管（管状部材）、５５ａ・・・第１給排路、７１，１７１，２７１・・・逆流防止機構、７２・・・逆止弁（逆流防止機構）、１７２・・・チェックシール（逆流防止機構）

Claims (4)

1. シリンダチューブと、
   前記シリンダチューブの内周面に沿って摺動し前記シリンダチューブ内をロッド側室と反ロッド側室とに区画する外側ピストン部が端部に設けられた筒状の外側ロッド部材と、
   前記外側ロッド部材の内側に前記シリンダチューブの軸方向に移動自在に設けられる内側ロッド部材と、
   前記反ロッド側室に対して作動流体を給排する第１給排路と、
   前記ロッド側室に対して作動流体を給排する第２給排路と、を備え、
   前記内側ロッド部材は、内部に前記第２給排路が形成された内側ロッド部と、前記内側ロッド部の端部に設けられた環状の内側ピストン部と、を有し、
   前記内側ロッド部には、前記第２給排路から前記反ロッド側室へ向かう作動流体の流れのみを許容する逆流防止機構が設けられることを特徴とする多段式流体圧シリンダ。
2. 前記内側ロッド部には、前記軸方向に貫通して形成され一端が前記第２給排路に開口し他端が前記反ロッド側室に開口する貫通孔が設けられ、
   前記逆流防止機構は、前記貫通孔に設けられた逆止弁またはリリーフ弁であることを特徴とする請求項１に記載の多段式流体圧シリンダ。
3. 前記内側ピストン部には、前記内側ピストン部を前記内側ロッド部に組み付けるために用いられる締結部材が挿通可能な挿通孔が前記軸方向に貫通して複数形成されており、
   複数の前記挿通孔のうちの１つは、前記貫通孔の一部を構成することを特徴とする請求項２に記載の多段式流体圧シリンダ。
4. 前記内側ロッド部には、前記軸方向に貫通して形成され一端が前記第２給排路に開口し他端が前記反ロッド側室に開口する貫通孔が設けられ、
   前記内側ロッド部材は、前記貫通孔に挿通され、内部に前記第１給排路が形成された管状部材をさらに有し、
   前記逆流防止機構は、前記管状部材の外周と前記貫通孔の内周との間に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のチェックシールである多段式流体圧シリンダ。

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