(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ本体内に一つまたは複数の筒状ロッドをそれぞれピストンを介して伸縮自在に挿入し、最内側の上記筒状ロッド内に他のピストンを介してラムを伸縮自在に挿入し、上記シリンダ本体と各筒状ロッド内にはそれぞれピストンを介してロッド側圧力室と反ロッド側圧力室を区画し、上記シリンダ本体のロッド側圧力室と反ロッド側圧力室とをそれぞれポンプまたはタンクに選択的に接続させ、上記シリンダ本体の反ロッド側圧力室と各筒状ロッドの反ロッド側圧力室とは上記各ピストンに形成した油圧供給孔を介して連通させ、上記各筒状ロッドのロッド側圧力室は通路を介してシリンダ本体のロッド側圧力室に接続され、各ロッド側圧力室と各反ロッド側圧力室に圧油を選択的に供給して各筒状ロッドとラムとを伸縮させる多段複動型シリンダにおいて、上記通路をシリンダ本体内のピストンと各筒状ロッド内の各ピストンにそれぞれ形成した通油孔と当該各ピストンにそれぞれ連結した各パイプ内の油路とで構成し、且つ各パイプをテレスコープ式に組み付けたことを特徴とする多段複動型シリンダ。
【請求項２】
シリンダ本体内のピストンと各筒状ロッド内の各ピストンにそれぞれロッド側圧力室に連通する通油孔を形成し、該各通油孔に上記パイプ内の油路を接続させている請求項１に記載の多段複動型シリンダ。
【請求項３】
上記各パイプは基端部のガイドピストンと該ガイドピストンに結合された内側と外側の二重パイプで構成し、二重パイプ間に隙間からなる油路を形成している請求項１又は２に記載の多段複動型シリンダ。
【請求項４】
シリンダ本体に中空な固定パイプを軸方向に向けて連結し、この中空パイプ内に油室を形成し、シリンダ本体内のピストンと各筒状ロッド内の各ピストンにそれぞれ連結した各パイプを順次ガイドピストンを介して上記油室内でテレスコープ式に組付け且つ各パイプ内の油路をそれぞれ上記油室に開口させている請求項３に記載の多段複動型シリンダ
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ダムの水門開閉などに用いる多段複動型シリンダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の多段複動型シリンダとしては、例えば、図４に示すものがあるが、これは、シリンダ本体５１の両端をシリンダヘッド５２およびシリンダボトム５３で塞いで、その中に２つの油室を隔成する第一のピストン５４を摺動自在に収容し、この第一のピストン５４に一端が取り付けられた二重筒ロッド５５を上記シリンダヘッド５１の中心部に摺動自在に貫通支持させてある。
【０００３】
また、図４において、５６は、上記シリンダ５１の伸び側に形成した縮みポート、５７は、上記シリンダボトム５３に形成した伸びポートで、上記二重筒ロッド５５は、２つの筒を有し、これらの各筒どうしの隙間が、該二重筒ロッド５５およびピストン取付部材５４ａに形成した油孔５８ａ，５８ｂを通じて上記縮みポート５６に連通している。
【０００４】
また、上記第一のピストン５４は、中心孔５９を有するピストン保持部材６０の外周に嵌挿されており、これらの間にシール材などが介装されている。
【０００５】
さらに、６１は、上記二重筒ロッド５５内に２つの油室を隔成するように摺動自在に設けられた第二のピストンであり、この第二のピストン６１には二重筒ロッド５５の伸び側開口端を塞ぐロッド蓋６３を貫通するロッド６２の内端が取り付けられている。
【０００６】
また、６４は、二重筒ロッド５５の伸び側端付近に設けられ、上記隙間Ｇを介して上記油孔５８ａ，５８ｂに連通する油孔である。
【０００７】
次に動作について説明するが、いま、最縮状態において伸びポート５７からシリンダ本体５１内に作動油を圧入すると、受圧面積の大きい第一のピストン５４およびこれに一体のピストン保持部材６０は、その油圧を受けて伸び方向にシリンダ本体６１内を摺動する。
【０００８】
そして、その第一のピストン５４に一体に取り付けられて、上記二重筒ロッド５５端を保持するピストン取付部材６０がシリンダヘッド５２の内端に当たる。
【０００９】
なお、このピストン伸び動作中は、シリンダ本体５１内の縮み側の油室内の作動油が縮みポート５６を通じて排出される。
【００１０】
また、引き続き上記伸びポート５７より作動油を供給すると、第一のピストン５４の中心孔５９を通じて、受圧面積の小さい第二のピストン６１がその油圧を受けて二重筒ロッド５５内を伸び方向に摺動する。
【００１１】
このため、この第二のピストン６１に取り付けられた上記ロッド６２は、ロッド蓋６３に摺動支持されて、二重筒ロッド５５の外へ伸び方向に伸長する。
【００１２】
そして、このとき二重筒ロッド５５の縮み側の油室内の作動油は、上記油孔６４，隙間Ｇ，油孔５８ａ，５８ｂを通過して縮みポート５６から外部へ排出され、２段構成のシリンダが最伸長状態に移行する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来の多段複動型シリンダにあっては、ロッド６２の伸長時において、二重筒ロッド５５内に第二のピストン６１により隔成された縮み側の油室内の作動油を上記隙間Ｇを用いて縮みポート５６へ導出する構成となっているため、上記隙間Ｇの形成のために二重筒ロッド５５の外径が必要以上に大きくなり、従って、シリンダ本体５１の外径も必然的に大きくなり、伸縮段数の増加に応じて上記各外径寸法が過大になり、結果として設置空間の確保を困難にするとともに、重量が大きくなり、コストアップを招くという問題点があった。
【００１４】
また、二重筒ロッド５５内の上記縮み側の油室と縮み油路とを遮断するため、二重筒ロッド５５の内周とピストン保持部材６０との結合部にＯリングとしてのシール材６６が必要となるが、上記結合部が溶接されるため、そのシール材６６が交換不能になるという問題点があった。
【００１５】
この発明は、上記のような従来の問題点に着目してなされたものであり、外径寸法を必要最小限に抑えて、重量およびコストの低減を図るとともに、シール材などの交換が容易に行える多段複動型シリンダを得ることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する為、本発明の手段は、シリンダ本体内に一つまたは複数の筒状ロッドをそれぞれピストンを介して伸縮自在に挿入し、最内側の上記筒状ロッド内に他のピストンを介してラムを伸縮自在に挿入し、上記シリンダ本体と各筒状ロッド内にはそれぞれピストンを介してロッド側圧力室と反ロッド側圧力室を区画し、上記シリンダ本体のロッド側圧力室と反ロッド側圧力室とをそれぞれポンプまたはタンクに選択的に接続させ、上記シリンダ本体の反ロッド側圧力室と各筒状ロッドの反ロッド側圧力室とは上記各ピストンに形成した油圧供給孔を介して連通させ、上記各筒状ロッドのロッド側圧力室は通路を介してシリンダ本体のロッド側圧力室に接続され、各ロッド側圧力室と各反ロッド側圧力室に圧油を選択的に供給して各筒状ロッドとラムとを伸縮させる多段複動型シリンダにおいて、上記通路をシリンダ本体内のピストンと各筒状ロッド内の各ピストンにそれぞれ形成した通油孔と当該各ピストンにそれぞれ連結した各パイプ内の油路とで構成し、且つ各パイプをテレスコープ式に組み付けたことを特徴とする。
【００１７】
この場合、シリンダ本体内のピストンと各筒状ロッド内の各ピストンにそれぞれロッド側圧力室に連通する通油孔を形成し、該各通油孔に上記パイプ内の油路を接続させているのが好ましい。
【００１８】
同じく、  上記各パイプは基端部のガイドピストンと該ガイドピストンに結合された内側と外側の二重パイプで構成し、二重パイプ間に隙間からなる油路を形成しているのが好ましい。
【００１９】
同じく、シリンダ本体に中空な固定パイプを軸方向に向けて連結し、この中空パイプ内に油室を形成し、シリンダ本体内のピストンと各筒状ロッド内の各ピストンにそれぞれ連結した各パイプを順次ガイドピストンを介して上記油室内でテレスコープ式に組付け且つ各パイプ内の油路をそれぞれ上記油室に開口させているのが好ましい。
【００２０】
【作用】
本発明における多段複動型シリンダは、シリンダ本体内において、複数の筒状ロッドがピストンを介して伸縮自在に摺動するとともに、最内側の筒状ロッド内ではピストンを介してラムを伸縮自在に摺動させ、各ピストンにより区画された上記シリンダ本体のロッド側圧力室と反ロッド側圧力室の一方にはポンプから油圧を供給し、他方からは圧油をタンクへ戻させるようにしている。
【００２１】
また、ピストンに形成した油圧供給孔を通じてシリンダ本体の反ロッド側圧力室と各筒状ロッドの反ロッド側圧力室へ伸側用の油圧供給を可能にし、各筒状ロッドのロッド側圧力室の油圧はピストンに結合したパイプ内油路を通路として、上記シリンダ本体のロッド側圧力室に供給可能としている。
【００２２】
従って、例えば、ポンプからシリンダ本体の反ロッド側圧力室へ油圧を供給すると、各筒状ロッドおよびラムを順次伸長可能にし、このときシリンダ本体および筒状ロッドのロッド側各圧力室の圧油をシリンダ本体のロッド側圧力室からタンクへ排出する。
【００２３】
【実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図について説明するが、図１は、この発明の実施の形態を示す縦断面図であり、図において、１はシリンダ本体、２はシリンダ本体１の一端を塞ぐシリンダヘッド、３はシリンダ本体１の他端を塞ぐシリンダボトムである。この場合、シリンダヘッド２はシリンダ本体１の取付部材を兼ねている。
【００２４】
また、ポート１ａがシリンダ本体１のシリンダヘッド２付近に設けられて外部のポンプ又はタンクに選択的に接続され、同じくポート３ａが上記シリンダボトム３に設けられてシリンダ本体１の内外に貫通すると共にポンプ又はタンクに選択的に接続されるようになっている。
【００２５】
ここで、シリンダヘッド２およびシリンダボトム３は、それぞれボルト１２，１３によりシリンダ本体１に固着されている。
【００２６】
さらに、第一のピストン６が上記シリンダ本体１内を摺動すると共に反ロッド側圧力室Ａとロッド側圧力室Ｂを区画し、この第一のピストン６には上記シリンダヘッド２の中心を摺動自在に貫通するように支持された第一の筒状ロッド４の一端が固定されている。
【００２７】
そして、上記シリンダボトム３の中心部にはこれを貫通するように図中で右端となる一端が閉塞された固定パイプ３ｂの他端が固定され、この固定パイプ３ｂ内には第一のガイドピストン６ｃを介して第一の二重パイプ６ｄが移動自在に挿入され、この二重パイプ６ｄはピストン６に嵌挿されたピストン取付部材６ａ，６ｂに一端が取り付けられている。
【００２８】
この第一の二重パイプ６ｄは、各パイプ間に油路たる第一の二重パイプ隙間Ｇ１を有し、この隙間Ｇ１はヘッド側圧力室Ｂを固定パイプ３ｂ内の油室２５に連通させている。即ち、隙間Ｇ１は上記第一のピストン６に形成した通油孔２１および切欠２２、同じく第一のピストン６に形成されて、上記シリンダ本体１内および通油孔２１に通じる第一の通油孔２３、第一の二重パイプ６ｄの図中で右端部となる一端部において油室２５に臨む第一の通孔２４に連通している。
【００２９】
また、上記第一の筒状ロッド４の他端は、第一のロッドガイド５によって塞がれており、その第一の筒状ロッド４内には反ロッド側圧力室Ｃおよびロッド側圧力室Ｄを区画する第二のピストン９が摺動自在に挿入されている。
【００３０】
ここで、上記第一のロッドガイド５は、ボルト１４によって第一の筒状ロッド４端に固定されている。そして、この第二のピストン９には第二の筒状ロッド７の一端が取り付けられており、これが上記第一のロッドガイド５の中心を貫通するように摺動自在に支持されている。
【００３１】
また、上記第二のピストン９にはピストン取付部材９ａ，９ｂが取り付けられ、これらに先端に第二のガイドピストン９ｃを有する第二の二重パイプ９ｄの基端部が固定されている。
【００３２】
なお、この第二のガイドピストン９ｃは、上記第一の二重パイプ６ｄの内周面に摺動自在に支持されている。
【００３３】
上記第二の二重パイプ９ｄは、各パイプ間に油路たる第二の二重パイプ隙間Ｇ２を有し、この隙間Ｇ２はロッド側圧力室Ｄを油室２５に連通させている。即ち、隙間Ｇ２は上記ピストン取付部材９ａに形成した通油孔２６および切欠２７、第二のピストン９に形成されて、上記第一の筒状ロッド４内および通油孔２６に通じる第二の通油孔２８、第二の二重筒パイプ９ｄの一端部（図中、右端部）において油室２５に臨む第二の通孔２９に連通している。
【００３４】
また、上記第二の筒状ロッド７の他端は、第二のロッドガイド８によって塞がれており、上記第二の筒状ロッド７内には反ロッド側圧力室Ｅおよびロッド側圧力室Ｆを区画する第三のピストン１７が摺動自在に設けられている。
【００３５】
この第三のピストン１７にはヘッド側方向に一体に連設されたラム１０が上記第二のロッドガイド８の中心部を貫通して外方へ突出されており、これの外端にはブラッケット１１がねじ込み固定されている。
【００３６】
ここで、上記第二のロッドガイド８は、ボルト１５により第二の筒状ロッド７端に固着されている。
【００３７】
さらに、上記第三のピストン１７にはヘッド側圧力室Ｆと油室２５とを連通する油路たる中心孔２９と、この中心孔２９および第二の筒状ロッド７内に連通する第三の通油路３０を有する。
【００３８】
上記第三のピストン１７には、押え部材３１によってパイプ３２の基端部が固定されており、このパイプ３２は、第二の筒状ロッド９ｄ内に延設されている。
【００３９】
また、このパイプ３２の基端部に形成された第三のガイドピストン３３がその第二の筒状ロッド９ｄ内に摺動自在に支持されている。
【００４０】
そして、上記パイプ３２は、上記中心孔２９，第三の通油孔３０および上記油室２５に連通している。
【００４１】
次に、動作について説明すると、図１に示すように、この多段複動型シリンダが最縮状態にある場合において、ポート３ａから作動油がシリンダ本体１内の反ロッド側圧力室Ａに導入されると、その油圧を受けて第一のピストン６がそのシリンダ本体１内を伸び方向に摺動する。
【００４２】
このため、第一の筒状ロッド４は、同方向にシリンダヘッド２に案内されながら伸長し、このとき、第一のピストン６により押された戻り油、即ち、作動油はポート１ａからシリンダ本体１外へ排出される。
【００４３】
こうして、上記第一のピストン６が上記シリンダヘッド２に当たると、こんどは第一のピストン６内の油圧供給孔３５を通過する作動油が圧力室Ｃに供給されて第二のピストン９の受圧面に作用する。
【００４４】
このため、この第二のピストン９は伸び方向に移動し、第二の筒状ロッド７も同方向に伸長していき、このとき、第二のピストン９により押された第一の筒状ロッド４内の圧力室Ｄの作動油が上記第二の通油孔２８―切欠２７―通油孔２６―隙間Ｇ２―第二の通孔２９―油室２５―第一の通孔２４―隙間Ｇ１―通油孔２１―切欠２２―第一の通油孔２３―ポート１ａを通ってシリンダ本体１外へ排出される。
【００４５】
そして、上記第二のピストン９が第一のロッドガイド５に当たると、続いて、第二のピストン９内の油圧供給孔３６を通じて作動油が圧力室Ｅに供給され第三のピストン１７の受圧面に作用する。
【００４６】
これにより、第三のピストン１７は、伸び方向に移動し、ラム１０が同方向に伸長していき、このとき、図３に示すように、第三のピストン１７により押された第二の筒状ロッド７内の作動油が、上記第三の通油孔３０―通孔２９―パイプ３２内―油室２５―第一の通孔２４―隙間Ｇ１―通油孔２１―切欠２２―第一の通油孔２３―ポート１ａを通ってシリンダ本体１外へ排出される。
【００４７】
このようにして、第三のピストン１７は、第二のロッドガイド８に当たり、この多段複動型シリンダは最伸長状態になる。
【００４８】
一方、この多段複動型シリンダの縮み作動は、上記伸び作動とは逆にポート１ａよりシリンダ本体１内に作動油が供給されて、各第一の筒状ロッド４，第二の筒状ロッド７およびラム１０を上記とは逆方向に作動させて縮小し、このとき生じる戻り油が上記伸びポート３ａからシリンダ本体１の外へ排出されることとなる。
【００４９】
なお、この発明では部品組付け部分に溶接箇所がないため、上記ボルト１２〜１５の解除により、内部部品の修理，交換が容易となっている。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように、各請求項の発明によれば、各筒状ロッド内のロッド側圧力室とシリンダ本体内のロッド側圧力室とを接続する通路を各ピストン内の通油孔と各ピストンにそれぞれ連結したパイプ内油路で構成し且つ各パイプをテレスコープ式に組み付けたので、シリンダ本体と筒状ロッドが多段に組み込まれても、これらの部材には通路を形成する必要が無く、したがってその分外径寸法も大きくする必要が無い。この為、従来のように組付け段数の応じてシリンダ本体と筒状ロッド寸法が過大になり、結果として、設置空間の確保を困難にしたり、重量が嵩張り、コストアップを招くという不具合の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の一実施例による多段複動型シリンダを示す縦断面図である。
【図２】  図１における多段複動型シリンダの要部を拡大して示す縦断面図である。
【図３】  図１における多段複動型シリンダの最伸長作動状態を示す縦断面図である。
【図４】  従来の複動型シリンダを示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ シリンダ本体
１ａ  ポート
２ シリンダヘッド
３  シリンダボトム
３ａ  ポート
３ｂ  固定パイプ
４  第一の筒状ロッド
５  第一のロッドガイド
６  第一のピストン
６ｃ  第一のガイドピストン
６ｄ  第一の二重パイプ
Ｇ１  第一の二重パイプ隙間
Ｇ２  第二の二重パイプ隙間
７  第二の筒状ロッド
８  第二のロッドガイド
９  第二のピストン
９ｃ  第二のガイドピストン
９ｄ  第二の二重パイプ
１０  ラム
１７  第三のピストン
２３  第一の通油孔
２８  第二の通油孔
３０  第三の通油孔
３２  パイプ
３３  第三のガイドピストン
３５，３６  油圧供給孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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