JPS6021244B2 - 複動多段式油圧シリンダにおけるシリンダ側壁間の圧油封じ込め防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複動多段式油圧シリンダにおけるシリンダ側
壁間の伍油封じ込め防止装置に関するものである。

従来、複動多段式油圧シーＪンダは、伸縮クレーン、コ
ンパクター等のような各種油圧作業装置を中心として幅
広く使用されているが、このような複動多段式油圧シリ
ングにおいては、各シリンダの側壁間にある程度の間隙
部が設けられている。

そして、伸長作動時に、この間隙部内に流入している油
圧が、間隙部外へ排出されるように、各伸縮シリンダの
側壁を貫通して蓮通孔が設けられている。ところが何ら
かの原因で外側の伸縮シリンダがその終端位置まで伸び
きらないうちに、そのすぐ内側の伸縮シリンダが動き、
これらの蓮通孔の内側直上に、その内側の伸縮シリンダ
のピストン部の、ピストンリング等により形成される環
状のシール区域が位置したときには、このシール区域に
よって上記間隙部が完全に閉塞された状態となってしま
い、この状態で前記外側の伸縮シリンダがさらに伸びよ
うとすると、間隙都内に封じ込められた圧油が、異常に
圧力上昇を起して、時にはシリンダを変形させたりある
いは破損させたりした。本発明は上記の点にかんがみ、
シリンダ側壁間の圧油封じ込め作用に原因して、シリン
ダが破損したりすることのないような、複動多段式油圧
シリングにおけるシリンダ側壁間の圧油封じ込め防止装
置を提供することを目的とするものである。

以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
第１図および第２図において、先端緑に沿って環状の閉
塞部材２を有する基シリンダ１の内側には、基端側にピ
ストンリング６を備えたピストン部５を有すると）もに
、先端緑に沿って環状の閉塞部材９を有する第１伸縮シ
リンダ４が、基シリンダ１と第１伸縮シリンダ４との間
に環状間隙部ａを形成するようにして、滑動自在に舷入
されている。前記ピストンリング６は同径のものが鞠方
向に間隔を存して二個設けられており、その一方のリン
グ６から他方のリング６に亘りピストン部５外周に環状
のシール区域ｓ，が形成され、この部分によってピスト
ン部５と基シリンダ１内周面間の液密性が保持される。
閉塞部材２の内周面には環状のシ−ル部材３が配設され
て、液密性が保たれるようにされている。また、第１伸
縮シリンダ４の基端部は、閉口して鞠方向に貫通してお
り、その背面側には背部受圧面Ａが形成されている。第
１伸縮シリンダ４にはさらに、ピストン部５に近接して
、円周方向に適当間隔を置いて複数個の運通孔７が半径
方向に貫通されており、各連通孔７に連続して、第１伸
縮シリンダ４の内面側には、先端側へ一定距離だけ延び
る余剰油逃し溝８が設けられている。第１伸縮シリンダ
４の内側には、基端側にピストンリング１３を備えたピ
ストン部１２を有すると）もに、先端縁に沿って環状の
閉塞部村１６を有する第２伸縮シリンダ１１が、第１伸
縮シリンダ４と第２伸縮シリンダとの間に環状間隙部ｂ
を形成するようにして、滑動自在に豚入されており、こ
の第２伸縮シリンダ１１のピストン部１２外周にも前記
第１伸縮シリンダ４のピストン部５と同様、ピストンリ
ング１３，１３によって環状のシール区域ｓ２が形成さ
れ、このシール区域ｓ２お軸方向全長は、第１伸縮シリ
ンダ４に設けられた前記運通孔７と余剰油逃し溝８との
鞠方向全長より短くなるように設定されている。

そして閉塞部材９の内周面には環状シール部材１０が配
設されて、液密性が保たれるようにされている。また、
第２伸縮シリンダ１１の基端部は、関口して軸方向に貫
通しており、その背面側には背部受圧面Ｂが形成されて
いる。第２伸縮シリンダ１１にはさらに、ピストン部１
２に近援して、円周方向に適当間隔を置いて複数個の運
通孔１４が半径方向に貫通されており、各運通孔１４に
連続して、第２伸縮シリンダー１の内面側には、先端側
へ一定距離だけ延びる余剰油逃し溝１５が設けられてい
る。第２伸縮シリンダ１１の内側には、基端側にピスト
ンリング２０を備えたピストン部１９を有すると）もに
、先端部に取付部２３を有する中空ピストンロッド１８
が、第２伸縮シリンダー１と中空ピストンロッド１８と
の間に環状間隙部ｃを形成するようにして、滑動自在に
鉄入されており、この中空ピストンロッド１８のピスト
ン部１９外周にも前記第１，第２伸縮シリンダ４，１１
の各ピストン部１２，１９と同様、ピストンリング２０
，２０によって還状のシール区域ｓ３が形成され、この
シール区域ｓ３の軸方向全長は、第２伸縮シリンダ１１
に設けられた前記達通孔１４と余剰油逃し溝１５との軸
方向全長より短くなるように設定されている。

そして閉塞部材１６の内周面には環状のシール部村１７
が配設されて、液密性が保たれるようにされている。中
空ピストンロッド１８の中心部には、取付部２３に設け
られた関口部２４に蓮適する導油管２２が軸方向に貫通
しており、導油管２２と中空ピストンロッド１８との間
には、取付部２３に設けられた閉口部２５に蓮逸する環
状間隙部ｄが形成されている。

中空ピストンロッド１８には、ピストン１９に近接して
、円周方向に適当間隔を置いて配設された複数個の運通
孔２１が、半径方向に貫通されている。そして、ピスト
ン１９の背面には、背部受圧面Ｃが形成されていると）
もに、取付部２３には、作業装置等の可動部に枢支連結
するための枢支連結孔２６が形成されている。以上のよ
うに構成されているので、図示の榎動多段式油圧シリン
ダが第１図のように収縮した状態にあるとき、閥口部２
４を油圧源に蓮通させると）もに、閉口部２５をオイル
タンク側に蓮通させると、圧油は、開口部２４、導油管
２２を経て、基シリンダ１の基部側の間隙内に流入する
。このとき、取付部２３に荷重がか）つていると、この
荷重の作用により取付部２３には収縮方向の力が加わっ
ていることになるので、第１伸縮シリンダ４、第２伸縮
シリンダ１１および中空ピストンロッド１８は、基部側
に油圧力が働くと、互いに一体的となって先端側に移動
し始める。この間、環状間隙部ａ内の余剰油は、蓮通孔
７、環状間隙部ｂ、蓮通孔１４、環状間隙部ｃ、蓮通孔
２１、環状間隙部ｄ、閉口部２５を経てオイルタンクに
還流される。そして、もしもこの第１伸縮シリンダ４が
その終端位置まで伸びきらないうちに、衝撃等に起因し
て第２伸縮シリンダ１１が第１伸縮シリンダ４に対し僅
かに伸長し、そのピストン部１２のシール区域ｓ２が第
２図のように第１伸縮シリング４の運通孔７の直上に移
動した場合においても、該運通孔７は、それと蓬通して
軸万向へ延びる余剰油逃し溝８を通じて第２伸縮シリン
ダピストン部１２の非シール区域と蓮適している。従っ
てこの状態で第１伸縮シリンダ４が基シリンダ１に対し
てさらに伸長しても、それらシリンダ間の環状間隙部ａ
内の圧油を、前記ピストン部１２の非シール区域と第１
伸縮シリンダ４側壁内面との隙間から前記と同様にオイ
ルタンク側に還流させることができ、その結果、第１伸
縮シリンダ４は順調に伸長し続け、ピストン部５が閉塞
部村２に当駿するまで伸び切る。第１伸縮シリンダ４が
基シリンダ１に対して伸長し終ると、引続いて第２伸縮
シリンダ１１が中空ピストンロッド１８と一体となって
、第１伸縮シリンダ４に対して伸長し始める。

そしてこの間、環状間隙部ｂ内の余剰油は、蓮通孔１４
、環状間隙部ｃ、蓮通孔２１、環状間隙部ｄ、閉口部２
５を経てオイルタンクに還流される。そしてもし第２伸
縮シリンダー１がその終端位置まで伸びきらないうちに
、衝撃等により中空ピストンロッド１８が僅かに伸長し
て、そのピストン部１９のシール区域ｓ３が第２伸縮シ
リンダー１の蓮通孔１４の直上に移動した場合において
も、その蓮通孔１４は、前記した第１伸縮シリンダ４の
蓮通孔７と同様、前記ピストン部１９のシール区域ｓ３
によって完全に閉塞されてしまうことはなく、第２伸縮
シリンダ１１は、順調に伸長し続け、ピストン部１２が
閉塞部村９に当綾するまで伸び切る。

第２伸縮シリンダー１が伸長し終ると、引続いて中空ピ
ストンロッド１８が伸長し始める。その間、環状間隙部
ｃ内の余剰油は、蓮通孔２１を経て環状間隙部ｄ内へ排
出され、環状間隙部ｄ内へ排出された余剰油は、さらに
、開口部２５を通ってオイルタンクへ還流する。図示の
複動多段式油圧シリンダを伸長状態から収縮させるとき
は、関口部２５を油圧源に蓮通させると）もに、闇口部
２４をオイルタンク側に運速させると、圧油はまず、関
口部２５、環状間隙部ｄおよび蓮通孔２１を経て環状間
隙部ｃ内へ流入してピストン１９を押圧するので、中空
ピストンロッド１８は収縮し始め、そのピストン部１９
シール区域ｓ３の、シリンダ先端側即ち図面右側の端緑
が第２伸縮シリンダ１１の余剰油逃し溝１５の開ロ緑を
過ぎると、環状間隙部ｃ内の圧油が、前記ピストン部１
９の非シール区域と第２伸縮シリンダ１１側壁内面間の
隙間、該余剰油逃し溝１５および選通孔１４を経て環状
間隙部ｂ内へ分岐して流入しつ）、同時にピストン部１
２を押圧するので、第２伸縮シリンダー １もゆっくり
と収縮し始め、中空ピストンロッド１８は速度をゆるめ
ながら第２伸縮シリンダ１１に完全に収納される。

中空ピストンロッド１８が完全に収縮し終ると第２伸縮
シリンダ１１は速度を増して収縮し始める。そしてその
ピストン部１２シール区域ｓ２のシリンダ先端側端縁が
第１伸縮シリソダ４の余剰油逃し溝８開□緑を過ぎると
、環状間隙部ｂ内の圧油は、余剰油逃し溝８、蓮通孔７
を経て環状間隙部ａ内へ分岐して流入しつ）、ピストン
部５を押圧するので、第１伸縮シリンダ４もゆっくり収
縮し始め、前記と同機に第２伸縮シリンダ１１は速度を
おとしながら、第１伸縮シリンダ４に完全に収納される
。第２伸縮シリンダ１１が完全に収縮し終ると、第１伸
縮シリンダ４は速度を増して収縮し、中空ピストンロッ
ド１８、第２伸縮シリンダ１１、第１伸縮シリンダ４は
完全に基シリンダ１内に収納される。以上の説明におい
て、中空ピストンロッド１８は、その伸縮機能から考え
て、本発明における伸縮シリンダの一つとして把握して
も差支えない。

したがって、特許請求の範囲に記載された伸縮シリンダ
は、上記実施例における中空ピストンロッド１８のよう
なものをも包含するものである。以上の説明から明らか
なように、本発明によれば、基シリンダ１内に、順次小
径に形成されかつ外周壁基端にピストン部５，１２，１
９をそれぞれ有する複数個の伸縮シリンダ４，１１，１
８を順次摺動可能に鉄合し、それらシリンダ１，４，１
１，１８の各側壁間に環状の間隙部ａ，ｂ，ｃ，ｄをそ
れぞれ形成すると共に、それらを互いに蓮通させるため
の蓮通孔７，１４，２１を、前記伸縮シリンダ４，１１
，１８の基端側にそれぞれ穿設し、前記間隙部ａ，ｂ，
ｃ，ｄを油圧源またはオイルタンクに選択的に運通して
、伸縮シリンダ４，１１，１８がテレスコープ状に伸縮
作動できるようにした複動多段式油圧シーＪンダにおい
て、前記伸縮シリンダ４，１１，１８のうち最内側の伸
縮シリンダ１８を除く他の伸縮シリング４，１１の側壁
内面に、それらに設けられた前記連通孔７，１４に運通
する余剰油逃し溝８，１５をそれぞれ設け、それら余剰
油逃し溝８，１５と前記連通孔７，１４との軸方向全長
を、該伸縮シリンダ４，１ １の側壁内面にそれぞれ摺
合される他の伸縮シリンダ１１，１８のピストン部１２
，１９外周の、ピストンリング１３，２０等によりそれ
ぞれ形成されるシール区域ｓ２，ｓ３の軸方向全長より
もそれぞれ長く設定したので、伸縮シリンダ４，１１，
１８の伸長時において、それらシリンダの順次の伸長作
動に狂いが生じて、その１つの伸縮シリンダ１１，１８
のピストン部１２，１９に形成される前記シール区域ｓ
２，ｓ３が、そのピストン部１２，１９と摺合する他の
伸縮シリンダ４，１１の運通孔７，１４関口部を覆うよ
うな場合でも、そのシール区塊馬２，ｓ３が議運通孔７
，１４を完全に閉塞することはなく、従って前記他の伸
縮シリンダ４，１１外側の環状間隙部ａ，ｂ内の圧油封
じ込めが確実に回避され、該他の伸縮シリンダ４，１１
をその外側のシリンダ１，４に対し引き続き順調に伸長
作動させることができ、従来のこの種油圧シリンダにみ
られる、圧油封じ込めに起因したシリンダの変形、破損
等の発生を簡単確実に防止することができる。しかも伸
縮シリンダ４，１１，１８の収縮時には、１つの伸縮シ
リンダ４，１１に対しその内側の伸縮シリンダ１１，１
８が収縮を完了する以前において、該内側の伸縮シリン
ダ１１，１８外側の間隙部ｂ，ｃ内の高圧油を、前記余
剰油逃し溝８，１５、蓮通孔７，１４を介してその外側
の間隙部ａ，ｂ内へ少なからず漏出させることができる
ため、該内側の伸縮シリンダ１１，１８に減速作用を付
与すると共にその外側の伸縮シリンダ４，１１の収縮を
スムーズに開始させることができ、その結果、内側の伸
縮シリンダ１１，１８から外側の伸縮シリンダ４，１１
への、収縮動作の移行が衝撃を何等伴なうことなく円滑
に行なわれ、結局、穣動多段式油圧シリンダの伸縮運動
全体を通じて、非常に円滑で順調な伸縮作動が行われる
。さらに、内側のシリングのピストンリングが、外側の
シリンダの蓮通孔の内壁側縁部に引つか）つて、破損さ
せるというような事態は完全に防止されると）もに、こ
のような「カジリ」現象を防止するために、内側のシリ
ンダのピストンリングと外側のシリングの蓮通孔の位置
を調整することにより、結果的にシリンダが長くならざ
るを得ないというようなこともなくなるので、シリング
長の短縮化にも役立つものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づく、複動多段式油圧シリンダにお
ける側壁間の圧油封じ込め防止装置を備えた複動多段式
油圧シリンダの収縮時における縦断面図、第２図はピス
トンリングが蓮通孔の直上に位置しているときの状態を
示す、第１図と同機な縦断面図、第３図は第１図の部分
拡大図である。 １・…・・基シリンダ、４，１ １，１８・…・・伸縮
シリング、５，１２，１９……ピストン部、６，１３，
２０……ピストンリング、７，１４，２１…・・・蓮通
孔、８，１５…・・・余剰油逃し溝、ａ，ｂ，ｃ，ｄ・
・・・・・間隙部、ｓ２，ｓ３・・・…シール区域。 第１図第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 最大径を有する基シリンダ内に、順次、より小径の
   伸縮シリンダ４，１１，１８がそれぞれ互いに軸方向に
   滑動自在に嵌入されている形式の複動多段式油圧シリン
   ダにおいて、前記各伸縮シリンダ４，１１，１８の側壁
   の内外両表面に沿つて形成される間隙部を相互に連通さ
   せるための連通孔７，１４，２１を、前記各伸縮シリン
   ダの基端寄りに設け、前記側壁の内側に更に伸縮シリン
   ダが嵌入されている部分の連通孔７，１４には、その連
   通孔が、前記内側の伸縮シリンダのピストンリング等に
   より形成されるシール区域によつて、いかなる場合にも
   完全に閉塞されることのないように、前記伸縮シリンダ
   の側壁の内面側に余剰油逃し溝８，１５が連設され、連
   通孔と余剰油逃し溝との軸方向全長は前記シール区域の
   軸方向全長よりも長く形成された複動多段式油圧シリン
   ダにおけるシリンダ側壁間の圧油封じ込め防止装置。