JPS633441Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、シリンダ本体の底部側に圧油給排路
を連通接続すると共に、前記シリンダ本体内に軸
径の異なる複数のピストン部材を同芯状に配設し
て、それらのピストン部材のうち、軸径の大きい
ピストン部材が軸径の小さいピストン部材のシリ
ンダ部材となつて複数段に伸縮自在に構成してあ
る単動テレスコープ形油圧シリンダ用の油圧回路
に関する。

〔従来の技術〕

上記の単動テレスコープ形油圧シリンダは、例
えば土砂等を運搬する運搬車のダンプ荷台の昇降
揺動用に利用されるものであつて、このダンプ荷
台の昇降駆動において、ダンプ荷台を上昇させる
際には、排土が迅速に行われるように、荷台を可
能な限り迅速に上昇させることが望ましく、一
方、ダンプ荷台を下降させる際には、油圧シリン
ダのストローク全範囲にわたつて短縮速度を、ダ
ンプ荷台の荷重の大小に関係なく、ほぼ一定の緩
速にすることが、作業者の安全上、または、車体
に荷台が降りる時の衝撃等を柔げる上でも望まれ
ている。

しかしながら、上記単動テレスコープ形油圧シ
リンダは、特別な油圧回路や、制御弁を圧油給排
路に介さないと、上述の要望を満たせるような動
作をしないものである。以下に、上記単動テレス
コープ形油圧シリンダの動作について、概略を説
明する。

上記単動テレスコープ形油圧シリンダが、最も
伸張した状態から同一荷重を受けながら短縮する
動作状態を、２段のピストン部材を具備する単動
テレスコープ形油圧シリンダを例にして、第３図
に示している。その動作は、次の通りである。

第３図Ａに示すように、軸径が最小のピスト
ン部材２９は、荷重を直接受け、かつ、シリン
ダ本体２６内におけるピストン部材２７，２９
のうちでピストン面積、すなわち、油圧作用面
積が最小のものであるから、他のピストン部材
２７よりも先に短縮作動する。

第３図Ｂに示すように、軸径が最小のピスト
ン部材２９が、このピストン部材２９のシリン
ダ部材をなすピストン部材２７に対し短縮し切
ると、すなわち、前記軸径が最小のピストン部
材２９のピストンが、前記ピストン部材２７の
底まで達し、かつ、このピストン部材２７のピ
ストンに接当すると、前記荷重をこのピストン
部材２７が受けるようになり、このため、この
ピストン部材２７が短縮作動するようになる。

上記ピストン部材２７が短縮し切ると、第３
図Ｃに示すように、上記単動テレスコープ形油
圧シリンダは、最も短縮した状態となる。

以上の動作において、軸径が最小のピストン部
材２９（以下、第２ピストン部材２９と称す）の
短縮動作は、シリンダ本体２６内の作動油に作用
する第２ピストン部材２９の前記油圧作用面積S₂
が、ピストン部材２７（以下、第１ピストン部材
２７と称す）が短縮する際における第１ピストン
部材２７と第２ピストン部材２９とによつて作用
するピストン面積の総計である油圧作用面積S₁よ
り小さいから、同一荷重において、第１ピストン
部材２７と比較してその短縮速度が速いものであ
る。

上記の動作では、前述の要望の１つである単動
テレスコープ形油圧シリンダの短縮速度をほぼ一
定のものとすることがそのままでは達成できない
ので、従来は、例えば、実開昭53−161414号公報
に開示されているように、１個の弁体からなるポ
ペツト弁を制御弁として単動テレスコープ形油圧
シリンダへの圧油給排路に介装して上記要望を達
成していた。このポペツト弁は、弁を構成する外
筒内に形成された流路に弁座を形成し、かつ、絞
りを前記弁座との間で構成するポペツトが形成さ
れた弁体を、前記外筒の流路を形成する壁面に沿
つて摺動移動自在に設けて、さらに、前記絞りが
通常開放されているように前記弁体を付勢するス
プリングを設け、その上、前記弁体は、前記ポペ
ツトを形成した部分が底部を構成し、この底部に
対するこの弁体の他端側に開口が形成されてなる
筒体に形成して、またさらに、その底部となるポ
ペツトを形成した部分に連なる前記弁体の筒壁に
は、この弁体の外部と内部とを連通させるポペツ
ト流出口を穿設してある構造である。この構造か
らなる制御弁の前記スプリングの付勢力と、前記
絞りとを適当に設定すると、単動テレスコープ形
油圧シリンダの短縮速度をほぼ一定のものにする
ことができる。

すなわち、第４図に示すように、単動テレスコ
ープ形油圧シリンダのピストン部材のうち第２ピ
ストン部材２９は、第１ピストン部材２７が短縮
する際の前記油圧作用面積S₁よりも小さい油圧作
用面積S₂となつているため、荷重が一定であると
きに、その荷重と釣合う押上が力をピストン面に
作用させようとすれば、大径の第１ピストン部材
２７よりも単位面積当たりの圧力を大きくしなけ
ればならないことから、この第２ピストン部材２
９の短縮作動時には、単動テレスコープ形油圧シ
リンダ側からポペツト弁の弁体に作用する作動油
の内圧が高くなり、弁体が前記スプリングに抗し
て弁座に押しつけられて、絞りが狭くなることに
より、戻り油の流量を少なくして、第２ピストン
部材２９の短縮速度を低下させると共に、第１ピ
ストン部材２７の短縮作動時には、第１ピストン
部材２７が短縮する際の油圧作用面積S₁が第２ピ
ストン部材２９の油圧作用面積S₂より大であるこ
とから、単動テレスコープ形油圧シリンダ側から
ポペツト弁の弁体に作用する作動油の内圧は低く
なつて、第２ピストン部材２９の短縮作動時より
も絞りは広くなることにより、戻り油の流量は大
きくなつて、第１ピストン部材２７の短縮速度は
比較的高くなり、従つて、第１ピストン部材２７
の短縮速度と第２ピストン部材２９の短縮速度と
をほぼ同一にすることができ、かつ、前記スプリ
ングの付勢力、または、ポペツトと弁座の形状等
を任意に設定して、単動テレスコープ形油圧シリ
ンダの全体としての短縮速度を緩速にすることも
できる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来の制御弁を用いた単動
テレスコープ形油圧シリンダ用の油圧回路は、単
動テレスコープ形油圧シリンダをできる限り速い
速度で伸長させるという前述の要望を満たすこと
ができないという問題点があつた。すなわち、上
記制御弁は、弁体のポペツト形成部分が筒状の弁
体の底部を成して、弁体の筒内に形成してある流
路を塞ぐ状態になつており、このため、ポンプ側
から送られた作動油の流路が、前記弁体のポペツ
ト形成部分によつて弁体の外側部に変更させられ
た後、弁体に形成された前記ポペツト流出口を通
つて弁体の筒内の流路へ通じ、そして、油圧シリ
ンダ側へ向かうように構成されているから、前記
弁体のポペツト形成部分が、単動テレスコープ形
シリンダへのできる限り速い送油に対する妨げと
なつているものだつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、上記実情を鑑みてなされたものであ
つて、単動テレスコープ形油圧シリンダの短縮速
度は、その油圧シリンダのストローク全範囲にわ
たつてほぼ一定の緩速にし乍らも、その油圧シリ
ンダの伸長速度は急速なものにすることを目的と
する単動テレスコープ形油圧シリンダ用の油圧回
路であつて、その構成は、前記圧油給排路中に介
装したバルブ本体内に、内部に連通用流路を備
え、かつ、外周部がバルブ本体側の弁座との間で
第１絞り流路を形成する筒状の第１弁体を設ける
とともに、この第１弁体を前記第１絞り流路が開
放される側へ付勢する第１スプリングを、前記バ
ルブ本体と第１弁体との間に介装し、さらに、前
記第１弁体内には、前記第１スプリングよりも弱
い付勢力の第２スプリングで常時前記連結用流路
を閉塞する側へ付勢された第２弁体を装着し、か
つ、この第２弁体には、前記連通用流路よりも小
径で常時その連通用流路と連通する第２絞り流路
を第２弁体の軸芯方向に沿つて形成してあること
を特徴とするものである。

〔作用〕

上記単動テレスコープ形油圧シリンダ用の油圧
回路によれば、単動テレスコープ形油圧シリンダ
の短縮作動は、第１弁体とバルブ本体の弁座とに
より構成される絞り及び第２弁体の第２絞り流路
より成る絞りと第１スプリングの付勢力とを任意
に設定して、ストローク全範囲にわたつて、ほぼ
一定速度にすることができると共に、制御弁内で
作動油の流路の変更が大きくなされないように、
第１弁体は筒状をなし、かつ、第２弁体は第２絞
り流路が連通用流路と常時連通するように、夫々
の弁体の軸芯方向に沿つて形成してあるから、作
動油の送油の妨げとなる構成が少ないため、単動
テレスコープ形油圧シリンダの伸長作動は、急速
なものにできる。

〔考案の効果〕

本考案に係る単動テレスコープ形油圧シリンダ
用の油圧回路は、上記作用により、ダンプ荷台の
昇降揺動等に用いられる単動テレスコープ形油圧
シリンダが短縮する際には、その油圧シリンダの
ストローク全範囲にわたつて短縮速度を、ダンプ
荷台の荷重の大小等及び油圧シリンダのピストン
径に関係なく、ほぼ一定の緩速にできるから、車
体に荷台が降りる際の衝撃が小さくできる等安全
性を確保し乍らも、油圧シリンダの伸長は従来よ
りも急速にできるものであるため、ダンプ荷台に
おいては排土作業がより迅速に行えるに至つた。

〔実施例〕

以下に本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

クローラ式走行装置１を装備する車体の後部に
操縦部２を設けると共に、その前方に、ダンプ軸
芯の切換えによつて車体前方と左右の三方にダン
プ揺動自在な状態で荷台３を設け、かつ、前記荷
台３と車体とにわたつて二段伸縮式の単動テレス
コープ形油圧シリンダ４を設け、荷台３の重量を
短縮側付勢力としてシリンダ４への圧油給排によ
り荷台３を駆動ダンプするように三方ダンプ車を
構成してある。

前記油圧シリンダ４は、ボトム側に圧油給排路
５を連通接続したシリンダ本体６に第１ピストン
部材７を摺動自在に設け、前記第１ピストン部材
７を筒状に形成すると共に、シリンダロツド８を
連通した第ピストン部材９を第１ピストン部材７
に摺動自在に設けてある。

前記油圧シリンダ４に対する油圧回路を構成す
るに、油圧ポンプＰを接続した圧油供給路１０に
前記圧油給排路５をコントロールバルブＶを介し
て連通接続し、前記圧油給排路５の途中に、油圧
シリンダ４からの戻り油に対する流動抵抗を、戻
り油の圧力変化に基づき、圧力が大の時に流動抵
抗が大になり、かつ、圧力が小の時に流動抵抗が
小になるように自動的に変化させる機構１１をユ
ニツト化した制御弁V₁を接続してある。

即ち、第２図に示すように、コントロールバル
ブＶ側の第１ポートP₁と油圧シリンダ４側の第
２ポートP₂を穿設形成したバルブ本体１２に、
第１弁体１３を、内部に連通用流路ｒを備えると
ともに、外周部に前記バルブ本体１２側の弁座と
の間で第１絞り流路r₁が形成される状態で、か
つ、前記第１流路r₁を開く側に付勢するように第
１圧縮コイルスプリング１４を介する状態で摺動
自在に設け、そして、前記第１弁体１３に、常時
開き状態の第２絞り流路r₂を形成した第２弁体１
５を摺動自在に設け、かつ、前記第２弁体１５に
第２圧縮コイルスプリング１６を付設して第２弁
体１５を第１弁体１３の前記連通用流路ｒを閉塞
する側（ただし前記第２絞り流路r₂は第２弁体１
５の軸芯方向に沿つて連通用流路ｒと連通して開
放されたまま）へ押圧付勢するように構成してあ
る。

上記構成により、圧油供給時には、第２図のイ
に示すように、前記第２弁体１５が第２スプリン
グ１６の付勢力に抗して変位され、３本の流路
ｒ，r₁，r₂を通じて急速に供給され、他方、排油
時には、先ず、第２ピストン部材９が短縮される
が、この第２ピストン部材９は、第１ピストン部
材７よりも径の小さな、つまり、伸長方向への圧
を受けるための油圧作用面積の小さいピストンで
構成され、荷台３側の荷重が所定の値であるとき
に、その荷重と釣合う押上げ力をピストンの面に
作用させようとすれば、大径の第１ピストン部材
７の場合よりも単位面積当たりの圧（面圧）を大
きくしなければならない。換言すれば、圧油給排
路５の内圧を常に第１ピストン部材７よりも大き
な圧に保つておかなければ、所定の荷重を支持で
きないため、この第２ピストン部材９の作動時に
は、圧油給排路５の内圧が高くなる。従つて、第
２図のロに示すように、第１弁体１３が第１スプ
リング１４の付勢力に抗して変位されて前記第１
流路r₁が閉じられ、第２流路r₂から流動抵抗の大
きい状態で排油されながら短縮され、そして、次
に、第２ピストン部材９と第１ピストン部材７と
が一体的に短縮されることとなつて、その油圧作
用面積が増大して面圧が小さくなるために、第２
図のハに示すように、前記第１スプリング１４の
付勢力の方が大きくて第１弁体１３が第１流路ｒ
を開く状態に変位されて、第１及び第２流路r₁，
r₂から流動抵抗の小さい状態で排油されながら短
縮され、面圧差に伴う圧力変化に伴い流動抵抗を
変化させて、第２ピストン部材９が短縮する場合
と、第１及び第２ピストン部材７，９が短縮する
場合夫々において、ほぼ等しい速度で短縮するよ
うに構成してある。

本考案は、３個以上のピストン部材７，９……
を設けた、三段以上の単動式油圧シリンダにも適
用でき、又、ダンプ車に限らず、各種の用途に適
用できる。

尚、実用新案登録請求の範囲の項に図面との対
照を便利にする為に符号を記すが、該記入により
本考案は添付図面の構造に限定されるものではな
い。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係る単動テレスコープ形油圧シ
リンダ用の油圧回路の実施例等を示し、第１図は
ダンプ車の全体側面図、第２図は制御弁の縦断面
図であり、イないしハに作用状態を示す。第３図
ＡないしＣは単動テレスコープ形油圧シリンダの
作動状態の概略を示す縦断面図、第４図は、単動
テレスコープ形油圧シリンダの下面図である。 ４……シリンダ、５……圧油給排路、６……シ
リンダ本体、７，９……ピストン部材、１２……
バルブ本体、１３……第１弁体、１４……第１ス
プリング、１５……第２弁体、１６……第２スプ
リング、ｒ……連通用流路、r₁……第１絞り流
路、r₂……第２絞り流路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ シリンダ本体６の底部側に圧油給排路５を連
   通接続すると共に、前記シリンダ本体６内に軸
   径の異なる複数のピストン部材７，９を同芯状
   に配設して、それらのピストン部材７，９のう
   ち、軸径の大きいピストン部材７が軸径の小さ
   いピストン部材９のシリンダ部材となつて複数
   段に伸縮自在に構成してある単動テレスコープ
   形油圧シリンダ４用の油圧回路において、前記
   圧油給排路５中に介装したバルブ本体１２内
   に、内部に連通用流路ｒを備え、かつ、外周部
   がバルブ本体１２側の弁座との間で第１絞り流
   路r₁を形成する筒状の第１弁体１３を設けると
   ともに、この第１弁体１３を前記第１絞り流路
   r₁が開放される側へ付勢する第１スプリング１
   ４を、前記バルブ本体１２と第１弁体１３との
   間に介装し、さらに、前記第１弁体１３内に
   は、前記第１スプリング１４よりも弱い付勢力
   の第２スプリング１６で常時前記連結用流路ｒ
   を閉塞する側へ付勢された第２弁体１５を装着
   し、かつ、この第２弁体１５には、前記連通用
   流路ｒよりも小径で常時その連通用流路ｒと連
   通する第２絞り流路r₂を第２弁体の軸芯方向に
   沿つて形成してある事を特徴とする単動テレス
   コープ形油圧シリンダ用の油圧回路。 ２ 前記単動テレスコープ形油圧シリンダは、ダ
   ンプ車における荷台ダンプの昇降揺動に用いら
   れるものである実用新案登録請求の範囲第１項
   に記載の単動テレスコープ形油圧シリンダ用の
   油圧回路。