JPH0636174Y2 - 複動シリンダ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、複動シリンダ装置に関し、例えば立体駐車装
置の駐車台を上下昇降させる駆動手段として好適な構成
の複動シリンダ装置に関するものである。

（従来の技術） 従来から、油圧によって往復運動を行なわせる手段の一
つとして複動シリンダが知られており、これは往復の一
方向だけでなく両方向に駆動力を必要とする機構に好適
に用いられるものである。

従来のこの複動シリンダの一例は、例えば第２図により
代表的に示され、シリンダボディ20のシリンダ21内にピ
ストン22を内装滑合させ、このピストン22に連結された
ピストンロッド23をシリンダボディ20の端部貫通孔24か
ら外部に延出させた構成をなしていて、上記ピストン22
により液密的に区画された両側の油圧室25,26はそれぞ
れ油圧供給管27,28を介して油圧供給源に接続されてい
る。

油圧供給源は例えば図示しているように、油圧ポンプ29
からの油圧を切換弁30を介して上記油圧室25,26のいず
れかに選択的に油圧を供給できるようになっている。な
お油圧供給源には油圧供給管の途中にシボリ弁31,32が
介設される場合が多く、また油圧ポンプ29には供給圧の
設定のためにリリーフ弁33が併設される場合が多い。な
お34はチェック弁、35,36は油圧解放槽である。

また上記構成の複動シリンダ装置に対して、第３図に示
されるような吐出量を可変としたタイプの油圧供給源を
接続させた方式のものもあり、これは複動シリンダ装置
にあるいは圧力配管の途中に圧力センサを組付けること
などを利用して、シリンダの動作に必要な圧力に見合っ
た油流量を吐出させて作動ロッドの速度を一定化させる
ように工夫されたものである。

また上記のような一般的なシリンダ構造とは別に、第４
図に示されるようにピストン40の両側にピストンロッド
41,42を連結した両ロッドタイプの複動シリンダ装置も
知られている。これは両側ロッドの径を同じくすること
で、両方向への作動に必要な油圧供給源からの供給油量
を等しくしたものである。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら上記した従来方式の複動シリンダ装置は、
エネルギーロスが大きいとか両方向の速度を等しくする
ことが難かしい等の問題が指摘されている。

例えば、第２図のタイプの複動シリンダ装置は、ピスト
ンの両側の油圧室に対する油圧受圧面積，容量が異なる
ため、一定吐出量で定格運転する油圧ポンプを用いる場
合には作動方向によって速度が異なったり、ピストンロ
ッドが存在する側の油圧室への油供給時にポンプ吐出油
の一部を解放槽に逃がすためにエネルギーのロスが大き
くなったりする問題があり、更にまた使用する油圧ポン
プの容量は容積の大きい油圧室を基準に設計することが
必要になるため、設備的な不利が大きいという問題があ
る。

これに対して第３図で説明した可変容量タイプの油圧ポ
ンプを使用した場合には、両方向の速度を等しくするこ
とができるという利点はあるものの、エネルギーロスが
大きいとか、使用する油圧ポンプを容積の大な油圧室を
基準に設計する必要がある等の難点は解消できないため
に設備的な問題がある。

更に第４図に示される複動シリンダ装置は、両側油圧室
の面積、油圧受圧面積を等しくできるという利点はある
が、このような構造の複動シリンダ装置は一般的な製品
でないために汎用性に乏しく高価になる難がある他、装
置の全長が長くなって、例えば立体駐車装置等のように
シリンダ装置の全長が長くなることは立体駐車装置の構
成上の問題を招くという問題もある。

本考案は以上のような従来タイプの複動シリンダ装置の
問題を解消し、両方向への作動を行なわせる両側油圧室
の容量，油圧受圧面積を略等しく設けるという要求を実
現すると共に、シリンダ装置の全長の長尺化は回避でき
る特徴をもった新規な複動シリンダ装置を提供すること
を目的としてなされたものである。

また本考案の別の目的は、エネルギーロスが小さく、し
たがってポンプ容量が小さく小型のポンプが使用でき、
コスト的に安価な複動シリンダ装置を提供するところに
ある。

また更に本考案の他の目的は、単純な一定吐出量で定格
運転する油圧ポンプを用いても、両方向の作動速度を実
質的に等しくすることができ、これによって、例えば立
体駐車装置のように駐車台の上昇，下降を安全な速度で
行なわせることが必要な装置において、安全でかつ速や
かな速度での作動を両方向について共通に得ることがで
きる複動シリンダ装置を提供するところにある。

（課題を解決するための手段） 上記のような目的を実現する本考案よりなる複動シリン
ダ装置の特徴は、開放端部の開口が小径に設けられてい
る一端開放型の有底シリンダと、この有底シリンダの底
部から上記開放端部に渡りシリンダ軸に沿って延設され
た円柱状の中子と、上記有底シリンダの小径開放端部内
周面と液密的に滑合し、かつ外部から有底シリンダ内に
渡るように中子の周囲に近接して延設された薄肉筒状の
作動ロッドと、この作動ロッドのシリンダ内端部に一体
化されていると共に、上記有底シリンダの内周面及び上
記中子の外周面に滑合して有底シリンダ内を両側の油圧
室に液密的に区画するピストンとを備え、有底シリンダ
内の上記両側の油圧室は各々油圧供給手段に連結されて
いるところにある。

（作用） 本考案は前記の構成をなすことによって、両側の油圧室
に臨むピストンの油圧受圧面積，容量を略等しくするこ
とができ、両方向への作動速度を均等的に与えられる。

（実施例） 以下本考案を図面に示す実施例に基づいて説明する。

第１図は本考案よりなる複動シリンダ装置の一例を断面
図で示したものであり、図の煩雑のために省略している
が、シリンダ軸を示す中心線Ｘ−Ｘの下側は上半部と対
称に設けられている。

この図において、１はシリンダボディであり、本例では
螺子結合された一対の部材1a,1bにより形成される。こ
のシリンダボディ１は、一端が開放された開放端部とさ
れ、かつ他端は閉塞された有底シリンダをなしていて、
大径のシリンダ２と、開放端部の小径シリンダ３を有す
る構造をなしている。

４は有底シリンダの底部に固着された円柱状の中子であ
り、一端部は２段に段付き小径に形成されていて、シリ
ンダボディ１を貫通した外部の先端にネジ部4aが形成さ
れ、これにナット５を螺着することで固着されている。
この中子４はシリンダ軸に沿って有底シリンダの開放端
部の小径シリンダ部３に渡って延設されている。なお中
子４は、有底シリンダの小径シリンダ部３の内周面に対
して若干の遊隙を保つように形成されている。

６は薄肉筒状の作動ロッドであり、本例のこの作動ロッ
ド６は、有底シリンダ３の小径シリンダ部３に液密的に
滑合してシリンダ外部から内部に渡るように延設され、
シリンダ外部の端部には円板状の部材７が溶接による一
体化で閉塞されている。なお7aは通気孔である。

８は上記薄肉状の作動ロッド６のシリンダ内端部に一体
化されたピストンであり、その外周は有底シリンダの大
径シリンダ部２に液密的に滑合されていると共に、内周
は上記中子４に液密的に滑合されている。

このピストン８の大径シリンダ部２及び中子４への液密
的な滑合により、有底シリンダ内は両側の油圧室9,10に
区画され、これらの各油圧室9,10は、それぞれのポート
11,12を介して例えば第２図で示した油圧供給源に接続
されている。なお相対的に滑動する部材の摺動面には図
示の如くシール部材が介挿されている。

以上のような構成をなす複動シリンダ装置の作動につい
て述べる。

いま図示した状態から、油圧室９に油圧を供給すると、
ピストン８はシリンダ内を図の左方に摺動して複動シリ
ンダ装置は伸張する。

この際の油圧室９に供給される油圧をＰ、最大伸張状態
に至るまでのストロークをＳとすると、この複動シリン
ダ装置の出力F₁と、必要油量V₁は次式で与えられる。

（ただしＤは大径シリンダ部２の直径、ｃは中子４の直
径である） 次に、ピストン８が最大伸張時にある状態で左側の油圧
室10に油圧を供給して複動シリンダ装置を図示の状態ま
で縮小させる場合の出力F₂と、必要油量V₂は次式で与え
られる。

（ただしｄは作動ロッド６の直径である） これらの式の対比から明らかであるように、伸張時と縮
小時の出力の差は、作動ロッド６の直径ｄと中子４の直
径ｃの差分に基づくもので環状面積の内縁部に係わる十
分に小さなものである。また必要な油量も同様に作動ロ
ッド６の直径ｄと中子４の直径ｃの差分に基づく小さな
ものであり、実用的な装置としてはこれらの差は実質的
に無視できる程度のものである。

しかも図示構造から明らかであるように、本例の複動シ
リンダ装置は従来の第２図に示した装置とその全長は略
等しものとして構成されている。

したがって全長を長尺化することなく、両方向の作動に
ついて出力，油量に実質的に差がなく、作動の速度も均
等的に得ることができるという効果がある。

（考案の効果） 以上述べたように、本考案の複動シリンダ装置は、両側
油圧室の容量，油圧受圧面積が略等しくでき、一定吐出
量の油圧ポンプを油圧供給源として用いた場合にも、両
方向への作動を略等しくすることができるという効果が
ある。

また上記効果を満足しつつ、シリンダ装置の全長の長尺
化は防止できるという効果もある。

また本考案の複動シリンダ装置は、エネルギーロスが小
さてよいため、ポンプ容量が小さな小型のポンプが使用
でき、コスト的に安価な複動シリンダ装置を提供できる
という効果もある。

また更に本考案の複動シリンダ装置は、両方向の作動を
安全でしかもできるだけ迅速な速度で行なわせることが
必要な装置において、その要求を実現できるため、例え
ば立体駐車装置のように駐車台の上昇，下降を安全な速
度で行なわせることが求められる装置の駆動手段として
特に有用な効果を奏するという特徴もある。

【図面の簡単な説明】

図面第１図は本考案よりなる複動シリンダ装置の構成概
要一例を示した図、第２図は従来の複動シリンダ装置の
構成を示した図、第３図は可変吐出量タイプの油圧ポン
プを特性を説明するための図、第４図は別の従来例の複
動シリンダ装置を示した図である。 1:シリンダボディ、2:大径シリンダ部 3:小径シリンダ部、4:中子 5:ナット、6:作動ロッド 7:閉塞部材、8:ピストン 9,10:油圧室、11,12:ポート 20:シリンダボディ、21:シリンダ 22:ピストン、23:ピストンロッド 24:貫通孔、25,26:油圧室 27,28:油圧供給管、29:油圧ポンプ 30:切換弁、31,32:シボリ弁 33:リリーフ弁、34:チェック弁 35,36:油圧解放槽、40:ピストン 41,42:ピストンロッド

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】開放端部の開口が小径に設けられている一
   端開放型の有底シリンダと、この有底シリンダの底部か
   ら上記開放端部に渡りシリンダ軸に沿って延設された円
   柱状の中子と、上記有底シリンダの小径開放端部内周面
   と液密的に滑合し、かつ外部から有底シリンダ内に渡る
   ように中子の周囲に近接して延設された薄肉筒状の作動
   ロッドと、この作動ロッドのシリンダ内端部に一体化さ
   れていると共に、上記有底シリンダの内周面及び上記中
   子の外周面に滑合して有底シリンダ内を両側の油圧室に
   液密的に区画するピストンとを備え、有底シリンダ内の
   上記両側の油圧室は各々油圧供給手段に連結されている
   ことを特徴とする複動シリンダ装置。