JPH094608A - 油圧シリンダ - Google Patents

油圧シリンダ

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JPH094608A
JPH094608A JP15503695A JP15503695A JPH094608A JP H094608 A JPH094608 A JP H094608A JP 15503695 A JP15503695 A JP 15503695A JP 15503695 A JP15503695 A JP 15503695A JP H094608 A JPH094608 A JP H094608A
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JP
Japan
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hydraulic
side chamber
piston
control valve
cylinder body
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JP15503695A
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English (en)
Inventor
Shuichi Hazama
修一 波左間
Katsuo Nagao
活雄 長尾
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Caterpillar Japan Ltd
Caterpillar Mitsubishi Ltd
Original Assignee
Caterpillar Mitsubishi Ltd
Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/18Combined units comprising both motor and pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423Component parts; Constructional details
    • F15B15/1447Pistons; Piston to piston rod assemblies

Abstract

(57)【要約】 【目的】 油圧シリンダに対して配管する油圧管路をな
くし、施工現場での油圧管路の配管施工に要する手間を
省き、管路破損のおそれを防止する。 【構成】 シリンダ本体11内にピストン12を摺動自在に
嵌合する。ピストン12の内部に油圧システムユニット21
を内蔵する。この油圧システムユニット21は、少なくと
も、電動モータ22と、この電動モータ22により駆動され
る油圧ポンプ23と、吸込側コントロールバルブ24と、吐
出側コントロールバルブ25とを一体化してなる。吸込側
コントロールバルブ24は、シリンダ本体11内にピストン
12を介して形成されたヘッド側室16およびロッド側室17
の一方を油圧ポンプ23の吸込口に連通する。吐出側コン
トロールバルブ25は、油圧ポンプ23の吐出口をヘッド側
室16およびロッド側室17の他方に連通する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、油圧システムを一体化
した油圧シリンダに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4に示すように、電動モータ1により
駆動される油圧ポンプ2により、フィルタ3を介してタ
ンク4内の作動油を吸込み、この油圧ポンプ2から油圧
管路5に吐出された作動油をリリーフバルブ6により設
定圧に保ちながらコントロールバルブ7に加圧供給し、
このコントロールバルブ7により方向制御された作動油
を油圧管路8により油圧シリンダ9に供給するととも
に、この油圧シリンダ9からの戻り油をタンク4へ排出
するようにしている。
【0003】このように、油圧ポンプ2、コントロール
バルブ7などにより油圧管路8を介して油圧シリンダ9
の作動を制御することが一般的に行われている。
【0004】言い換えれば、油圧シリンダ9は、外部よ
り高圧油を供給され外部に戻り油を排出することにより
ピストン9aの伸縮作用を行うので、外部に油圧ポンプ2
などの油圧源が必要であり、この外部の油圧ポンプ2、
コントロールバルブ7などに対し、油圧ホースなどの油
圧管路8を配管接続する必要がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】油圧シリンダ9を制御
するには、場合によっては遠く離れた油圧ポンプ2、コ
ントロールバルブ7などの油圧制御系と油圧シリンダ9
との間に長尺の油圧管路8を配管施工する必要があり、
そのような場合は、配管施工を容易に行うことができな
い。
【0006】特に、狭い場所や遠く離れた位置などで配
管施工が困難な場所にて油圧シリンダ9を使用する場合
は、その設置に要する作業者の負担が大きい。
【0007】また、油圧管路8を長くする程、その油圧
管路8が破損する確率も高まり、作動油が飛散した場合
の後始末や作業環境の悪化の問題も生ずる。
【0008】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、油圧シリンダに対して配管する油圧管路を皆無に
するか極力少なくし、施工現場での油圧管路の配管施工
に要する手間を省くとともに、管路破損のおそれを防止
することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載された発
明は、シリンダ本体内にピストンを摺動自在に嵌合した
油圧シリンダにおいて、前記ピストンの内部に、少なく
とも、電動モータと、この電動モータにより駆動される
油圧ポンプと、シリンダ本体内にピストンを介して形成
された一側室および他側室の一方を油圧ポンプの吸込口
に連通する吸込側コントロールバルブと、油圧ポンプの
吐出口を一側室および他側室の他方に連通する吐出側コ
ントロールバルブとを一体化してなる油圧システムユニ
ットを内蔵した構成の油圧シリンダである。
【0010】請求項2に記載された発明は、シリンダ本
体内にピストンを摺動自在に嵌合した油圧シリンダにお
いて、シリンダ本体の外面に、少なくとも、電動モータ
と、この電動モータにより駆動される油圧ポンプと、シ
リンダ本体内にピストンを介して形成された一側室およ
び他側室の一方を油圧ポンプの吸込口に連通する吸込側
コントロールバルブと、油圧ポンプの吐出口を一側室お
よび他側室の他方に連通する吐出側コントロールバルブ
とを一体化してなる油圧システムユニットを取付けた構
成の油圧シリンダである。
【0011】
【作用】請求項1に記載された発明は、ピストンに内蔵
された油圧ポンプにより、吸込側コントロールバルブを
経てピストンの一側室より作動油を吸込み、吐出側コン
トロールバルブを経てピストンの他側室へ作動油を吐出
供給することにより、ピストンを一側室側へ移動させ
る。コントロールバルブを切換えることにより、ピスト
ンを他側室側へ移動させる。
【0012】請求項2に記載された発明は、シリンダ本
体の外面に取付けられた油圧システムユニットの油圧ポ
ンプ、吸込側コントロールバルブおよび吐出側コントロ
ールバルブにより、請求項1の発明と同様にピストンを
制御する。
【0013】
【実施例】以下、本発明を図1乃至図3に示される実施
例を参照しながら説明する。
【0014】先ず、図1に基づき請求項1に記載された
発明に対応する実施例を説明すると、シリンダ本体11内
にピストン12をシールリング12a を介して摺動自在に嵌
合する。このピストン12の片側にロッド13を一体に設
け、このロッド13をシリンダ本体11の外部に突出させ、
ロッド13の先端に作動対象との連結部14を設ける。シリ
ンダ本体11のヘッド側には取付用ブラケット15を一体に
設ける。
【0015】シリンダ本体11の内部に、ピストン12を介
して一側室としてのヘッド側室16と他側室としてのロッ
ド側室17とを区画形成し、ロッド側室17はシリンダ本体
11の外部に設けられた外部タンク18に連通部19を経て連
通する。
【0016】外部タンク18は、ピストン12のストローク
動作に伴うヘッド側室16およびロッド側室17の容積変化
において、ロッド13の断面積に起因する油量の差が生ず
るので、それを補うために設ける。なお、この外部タン
ク18に替えて、ピストン12またはロッド13などの内部に
タンク空間を設けてもよい。
【0017】前記ピストン12の内部に油圧システムユニ
ット21を内蔵する。この油圧システムユニット21は、少
なくとも、電動モータ22と、この電動モータ22により駆
動され加圧された作動油圧を発生させる油圧ポンプ23
と、シリンダ本体11内の前記ヘッド側室16およびロッド
側室17の一方を油圧ポンプ23の吸込口に連通する吸込側
コントロールバルブ24と、油圧ポンプ23の吐出口をヘッ
ド側室16およびロッド側室17の他方に連通する吐出側コ
ントロールバルブ25とを一体化してなる。
【0018】吸込側コントロールバルブ24へ作動油を吸
込むための吸込孔26,27と、吐出側コントロールバルブ
25から作動油を吐出するための吐出孔28,29とを、それ
ぞれピストン12に穿設し、ピストン12のヘッド側面にて
吸込孔26および吐出孔28をヘッド側室16に開口するとと
もに、ピストン12のロッド側面にて吸込孔27および吐出
孔29をロッド側室17に開口する。
【0019】電動モータ22を駆動する駆動電源の電線
や、吸込側コントロールバルブ24および吐出側コントロ
ールバルブ25を制御する制御信号の電線などの電気ハー
ネス31は、ピストン12およびロッド13を貫通して設けた
孔32を経て外部に引出す。
【0020】次に、図2に基づき請求項2に記載された
発明に対応する実施例を説明する。この図2の実施例に
おいて、図1の実施例と同様の部分には同一符号を付し
て、その説明を省略する。
【0021】シリンダ本体11内に片ロッド形のピストン
12を摺動自在に嵌合した油圧シリンダにおいて、シリン
ダ本体11の外面に油圧システムユニット21を取付ける。
【0022】この油圧システムユニット21は、少なくと
も、電動モータ22と、この電動モータ22により駆動され
加圧された作動油圧を発生させる油圧ポンプ23と、シリ
ンダ本体11内にピストン12を介して形成された一側室と
してのヘッド側室16および他側室としてのロッド側室17
の一方を油圧ポンプ23の吸込口に連通する吸込側コント
ロールバルブ24と、油圧ポンプ23の吐出口をヘッド側室
16およびロッド側室17の他方に連通する吐出側コントロ
ールバルブ25とを一体化してなる。
【0023】吸込側コントロールバルブ24は、油圧シス
テムユニット21内に設けられた吸込孔26,27と、外部に
配管された吸込管路26a ,27a と、シリンダ本体11に設
けられた吸込用油圧ポート26b ,27b とを経て、シリン
ダ本体11内のヘッド側室16およびロッド側室17に連通
し、また、吐出側コントロールバルブ25は、油圧システ
ムユニット21内に設けられた吐出孔28,29と、外部に配
管された吐出管路28a ,29a と、シリンダ本体11に設け
られた吐出用油圧ポート28b ,29b とを経て、シリンダ
本体11内のヘッド側室16およびロッド側室17に連通す
る。
【0024】なお、吸込管路26a ,27a および吐出管路
28a ,29a に替えて、シリンダ本体11にマニホールドを
取付け、このマニホールド内に穿設された孔を吸込管路
および吐出管路として利用するようにしてもよい。
【0025】図3は、図1に示された実施例および図2
に示された実施例に共通の油圧回路であり、前記吸込側
コントロールバルブ24は、ヘッド側吸込孔26およびロッ
ド側吸込孔27と油圧ポンプ23の吸込口23a との間に、油
圧ポンプ23に吸込まれる作動油を方向制御する3ポート
切換弁34と、油圧ポンプ23に吸込まれる作動油を濾過す
るフィルタ35とを設けたものである。
【0026】また、前記吐出側コントロールバルブ25
は、油圧ポンプ23の吐出口23b とヘッド側吐出孔28およ
びロッド側吐出孔29との間に、油圧ポンプ23より吐出さ
れた作動油を方向制御する3ポート切換弁36と、この3
ポート切換弁36から出力された過剰圧の作動油を油圧ポ
ンプ23の吸込側に戻すリリーフ弁37とを設けたものであ
る。
【0027】このように、図1の実施例では油圧シリン
ダ内部のピストン12に、また、図2の実施例では油圧シ
リンダのシリンダ本体11に、電動モータ22、油圧ポンプ
23、3ポート切換弁34,36、フィルタ35およびリリーフ
弁37からなる油圧システムユニット21を一体に設ける。
【0028】そして、図1の実施例では油圧シリンダ内
でピストン12を貫通連絡して密閉油圧回路を構成し、ま
た、図2の実施例ではシリンダ本体11の両端部に開口し
た油圧ポート26b ,27b ,28b ,29b と外部の油圧シス
テムユニット21とを管路26a,27a ,28a ,29a により
連絡して密閉油圧回路を構成する。
【0029】次に、図示された実施例の作用を説明する
と、図3において、油圧システムユニット21内に内蔵さ
れた電動モータ22により油圧ポンプ23を駆動するととも
に、吸込側コントロールバルブ24の3ポート切換弁34お
よび吐出側コントロールバルブ25の3ポート切換弁36の
ソレノイドに切換用電気信号を入力すると、これらの切
換弁34,36は反対側に切換わる。
【0030】このように、切換弁34,36が反対側に切換
わると、吸込側の3ポート切換弁34によりシリンダ本体
11内のヘッド側室16が吸込孔26を経て油圧ポンプ23の吸
込口に連通するとともに、吐出側の3ポート切換弁36に
より油圧ポンプ23の吐出口が吐出孔29を経てシリンダ本
体11内のロッド側室17に連通する。
【0031】すなわち、図1に示された実施例では、ピ
ストン12に内蔵された油圧システムユニット21の油圧ポ
ンプ23および吸込側および吐出側コントロールバルブ2
4,25によりヘッド側室16より作動油を吸込んで、ロッ
ド側室17へ吐出供給することになり、ピストン12が矢印
方向のヘッド側へ移動する。
【0032】さらに、前記3ポート切換弁34,36のソレ
ノイドへの通電を停止してリターンスプリングにより切
換弁34,36を図3に示された位置に切換えると、ピスト
ン12をロッド突出側へ移動させることができる。
【0033】また、図2に示された実施例では、シリン
ダ本体11の外面に取付けられた油圧システムユニット21
の油圧ポンプ23およびコントロールバルブ24,25によ
り、図1の実施例と同様にピストン12を制御することが
できる。
【0034】以上のように、油圧シリンダの内部または
外部に一体的に付属させた、電動モータ22、油圧ポンプ
23、コントロールバルブ24,25などからなる油圧システ
ムユニット21により密閉油圧回路を構成し、シリンダ本
体11内のヘッド側室16(ロッド伸び側室)とロッド側室
17(ロッド縮み側室)に対し、交互に作動油の吸込と高
圧吐出とを繰返すことにより、油圧シリンダの伸縮作用
を繰返し行うことができる。
【0035】その際に、外部と電動モータ22とを連絡す
る駆動電源用の電線を通じて供給される電気エネルギに
より油圧システムユニット21を駆動し、また外部とコン
トロールバルブ24,25とを連絡する制御信号用の電線を
通じてピストン12の往復動作を切換制御するので、油圧
シリンダでありながら、外部から油圧の供給を受ける必
要がない。
【0036】そして、外部とコントロールバルブ24,25
とを連絡する制御信号用の電線を通じて方向切換のタイ
ミング調整や圧力調整などを行うことができる。例え
ば、圧力調整は、前記リリーフ弁37の圧力設定部を電動
モータやソレノイドなどにより可動調整できるようにす
ると、油圧シリンダ内に供給される圧力も、外部と連絡
する電線により電気的に調整することができる。
【0037】このように、油圧シリンダと外部制御部と
の接続は前記電気ハーネス31のみで良く、油圧管路など
をなくすことができるから、また、油圧システムユニッ
ト21により油圧ポンプ23、コントロールバルブ24,25な
どを過密状態で一体化させたから、比較的コンパクトな
油圧シリンダを構成することが可能である。
【0038】なお、図3に示された吸込側および吐出側
コントロールバルブ24,25には、ピストン12の往復動作
を制御する2位置3ポート切換弁34,36が含まれている
が、ピストン12をシリンダ本体11内の任意のストローク
位置で停止させる位置制御形とする場合は、中立位置を
有する3位置3ポート切換弁とすればよい。
【0039】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、ピストン
の内部に電動モータ、油圧ポンプ、吸込側コントロール
バルブおよび吐出側コントロールバルブを一体化してな
る油圧システムユニットを内蔵したから、シリンダ本体
の外部で配管する油圧管路を皆無とすることができ、施
工現場での油圧管路の配管施工に要する手間をなくすこ
とができるとともに、管路破損のおそれを完全に防止で
きる。特に、狭い場所や遠く離れた位置などで配管施工
が困難な場所にてこの油圧シリンダを使用する場合に効
果がある。また、シリンダ本体の外部に油圧管路がない
ので管路破損の問題が生じない。
【0040】請求項2記載の発明によれば、シリンダ本
体の外面に電動モータ、油圧ポンプ、吸込側コントロー
ルバルブおよび吐出側コントロールバルブを一体化して
なる油圧システムユニットを取付けたから、シリンダ本
体の外部で配管する油圧管路を少なくすることができ、
施工現場での油圧管路の配管施工に要する手間を省くこ
とができるとともに、管路破損のおそれも少なくするこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る油圧シリンダの第1実施例を示す
断面図である。
【図2】本発明に係る油圧シリンダの第2実施例を示す
断面図である。
【図3】同上第1実施例および第2実施例における油圧
システムユニットの一例を示す油圧回路図である。
【図4】油圧シリンダに対して一般的に用いられる油圧
制御回路を示す油圧回路図である。
【符号の説明】
11 シリンダ本体 12 ピストン 16,17 一側室および他側室としてのヘッド側室およ
びロッド側室 21 油圧システムユニット 22 電動モータ 23 油圧ポンプ 24 吸込側コントロールバルブ 25 吐出側コントロールバルブ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダ本体内にピストンを摺動自在に
    嵌合した油圧シリンダにおいて、 前記ピストンの内部に、少なくとも、電動モータと、こ
    の電動モータにより駆動される油圧ポンプと、シリンダ
    本体内にピストンを介して形成された一側室および他側
    室の一方を油圧ポンプの吸込口に連通する吸込側コント
    ロールバルブと、油圧ポンプの吐出口を一側室および他
    側室の他方に連通する吐出側コントロールバルブとを一
    体化してなる油圧システムユニットを内蔵したことを特
    徴とする油圧シリンダ。
  2. 【請求項2】 シリンダ本体内にピストンを摺動自在に
    嵌合した油圧シリンダにおいて、 シリンダ本体の外面に、少なくとも、電動モータと、こ
    の電動モータにより駆動される油圧ポンプと、シリンダ
    本体内にピストンを介して形成された一側室および他側
    室の一方を油圧ポンプの吸込口に連通する吸込側コント
    ロールバルブと、油圧ポンプの吐出口を一側室および他
    側室の他方に連通する吐出側コントロールバルブとを一
    体化してなる油圧システムユニットを取付けたことを特
    徴とする油圧シリンダ。
JP15503695A 1995-06-21 1995-06-21 油圧シリンダ Withdrawn JPH094608A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6349802B1 (en) * 1999-07-16 2002-02-26 Akira Juura Brake system and a method for assembling thereof
JP2006322501A (ja) * 2005-05-18 2006-11-30 Kayaba Ind Co Ltd シリンダ装置
CN110332172A (zh) * 2019-07-09 2019-10-15 燕山大学 一种动力单元内置于液压杆的液压促动器
CN111894557A (zh) * 2020-08-04 2020-11-06 西南石油大学 一种随钻地层压力测量仪器的抽吸系统及其测试方法

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Effective date: 20020903