(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下位のピストンのロッド筒とその上端に取り付けられる上端リングとで上位のピストンを上下動可能に内挿し、かつ、下位のピストンの背圧室と上位のピストンの正圧室を連通して各ピストンを縮短させて各々の背圧室に圧油を充填するとともに、上端リングに、下位のピストンの背圧室への圧油の充填時に当該背圧室に溜まっているエアーを抜くエアー抜き通路を形成した多段油圧ジャッキにおけるエアー抜き構造において、上記エアー抜き通路を、プラグで蓋をされて上端リングの内周と外周を連通する横通路と、下位のピストンの背圧室に連通して横通路に合流する縦通路とで構成する一方、上位のピストンのピストンヘッドに、下位のピストンのロッド筒との間に空隙を保って上延する接続部を設け、この接続部の上端が下位のピストンの上端リングに当接して上動が規制されるものにする他、上記縦通路を接続部と空隙とにまたがって形成したことを特徴とする多段油圧ジャッキにおけるエアー抜き構造。
【請求項２】
縦通路が、プラグより内周側の横通路に合流するものである請求項１又は２の多段油圧ジャッキにおけるエアー抜き構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、家庭用（ホーム）エレベータ等を昇降させるのに適した多段油圧ジャッキにおけるエアー抜き構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
階段の昇降に難渋する高齢者や障害者がいる家庭では、ホームエレベータを設置しているところがある。このようなホームエレベータでは、ショックのない始動及び停止並びにスムーズな昇降が求められる。このホームエレベータの駆動構造には種々のものがあるが、その一つに、本出願人が先に特開平１０−１４１３２３号として提案したような、ピストンを多段に重ねた多段油圧ジャッキがある。この多段油圧ジャッキは、下位のピストンの背圧室と上位のピストンの正圧室を連通して各ピストンを縮短させて各々の背圧室に圧油を充填しておくものであり、最下位のピストンの正圧室に圧油を供給してこれを上昇させると、その背圧室の容積が減少するから、これを上位のピストンの正圧室に流入させて当該ピストンを上昇させる構造を各ピストンで構成したものである。
【０００３】
一方、この多段油圧ジャッキを下降させる場合は、最下位のピストンの正圧室の圧力を解放する。すると、各ピストンはその自重により、上位のピストンの正圧室の圧油を下位のピストンの背圧室に流入させて下降する。従って、最下位のピストンの正圧室を除いてそれぞれのピストンの背圧室に充填されている圧油は上位のピストンの正圧室との間を往復流動することになり、この点で、下位のピストンの背圧室と上位のピストンの正圧室の容積は等しく設定してある。
【０００４】
これによると、最下位のピストンの正圧室に圧油を時間当たり一定の割合で供給してやると、各ピストンは同時に、しかも、最上位のピストンは等速で動くものになる。このとき、各段のピストンの伸長量を同じにしておくと、それぞれの終点は同じタイミングになるから、伸長途中でショックのないスムーズな動きを確保できる。加えて、このピストンは多段に重ねることができるから、縮短長に比べて大きな伸長量を得ることができる。従って、この多段油圧ジャッキは、ホームエレベータの駆動原として好ましいものといえる。
【０００５】
この場合、下位のピストンの背圧室に圧油を充填したとき、中にエアーが残っていてはならない。もし、エアーが残っていると、各ピストンの伸縮時に脈動が生じてエレベータボックスの動きにガタつきが生じ、乗り心地を悪くして搭乗者に不安感を与える。又、伸長時にエアーが圧縮してエレベータボックスを低下させ、床面と段差を生じさせることもある。このため、エアー抜き構造を施しているが、このエアー抜き構造として、上位のピストンのロッド筒を摺動可能に保持する下位のピストンのロッド筒の上端に取り付けられる上端リングにプラグで栓をされてその内周と外周とに連通するエアー抜き通路を形成するもので対処している。即ち、下位のピストンの背圧室に圧油を充填するときにはプラグを外しておき、圧油が充填されきって圧油がエアー抜き通路から溢れ出したときにプラグを閉める措置をとっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
これによると、エアー抜き通路から排出されるエアーは、下位のピストンの上端リングの一部を通り抜けてエアー抜き通路に面した上位のピストンのロッド筒との間に侵入して来たエアーに限られるから、この侵入に要する圧力によって十分に抜けきらないことがある。又、上位のピストンのピストンヘッドが下位のピストンの上端リングに接当して上行のストロークエンドとなったときにも、下位のピストンの背圧室には圧油が残った構造にしてあることがあり、このようなときには、エアーが圧縮された状態で留まって上端リングの一部を通り抜けて上位のピストンのロッド筒との間に侵入して来ないことがある。本発明は、このような課題を解決したもので、エアーを十分に抜ける（排出できる）ようにしたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の課題の下、本発明は、請求項１に記載した、下位のピストンのロッド筒とその上端に取り付けられる上端リングとで上位のピストンを上下動可能に内挿し、かつ、下位のピストンの背圧室と上位のピストンの正圧室を連通して各ピストンを縮短させて各々の背圧室に圧油を充填するとともに、上端リングに、下位のピストンの背圧室への圧油の充填時に当該背圧室に溜まっているエアーを抜くエアー抜き通路を形成した多段油圧ジャッキにおけるエアー抜き構造において、上記エアー抜き通路を、プラグで蓋をされて上端リングの内周と外周を連通する横通路と、下位のピストンの背圧室に連通して横通路に合流する縦通路とで構成する一方、上位のピストンのピストンヘッドに、下位のピストンのロッド筒との間に空隙を保って上延する接続部を設け、この接続部の上端が下位のピストンの上端リングに当接して上動が規制されるものにする他、上記縦通路を接続部と空隙とにまたがって形成したことを特徴とする多段油圧ジャッキにおけるエアー抜き構造を提供したものである。
【０００８】
本発明は、以上の手段をとるものである。即ち、エアー抜き通路は、上端リングの内周と外周を連通する横通路と、下位のピストンの背圧室に連通して横通路に合流する縦通路とで構成したものである。従って、上端リングの一部を通り抜けてエアー抜き通路に面する上位のピストンのロッド筒との間に侵入して来たエアーは勿論のこと、上記のピストンの背圧室に溜まっているエアーも併せて抜くことができるから、背圧室に留まった状態のままのエアーを極力少なくすることができる。
【０００９】
加えて、上位のピストンのピストンヘッドに、下位のピストンのロッド筒との間に空隙を保って上延する接続部が設けられており、この接続部の上端が下位のピストンの上端リングに当接して上動が規制されるものであり、縦通路が接続部と空隙とにまたがって形成されるものであれば、背圧室のエアー抜きがより完全になるし、請求項２に記載した、縦通路が、プラグより内周側の横通路に合流するものであれば、プラグを差し込むときのエアーの流入が防止できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一例を示す多段油圧ジャッキの縮短状態の一部断面側面図、図２は伸長状態の一部断面側面図、図３は縮短状態の下部部分の一部断面図であるが、この多段油圧ジャッキ（以下、油圧ジャッキ）は、立てらせたシリンダ１に第１ピストン２を上下動可能に内挿し、第１ピストン２に第２ピストン３を同じく内挿し、更に、第２ピストン３に第３ピストン４を同じく内挿したものである。尚、ピストンの段数はこれに限られるものではなく、これより多いものも少ないものもある。
【００１１】
シリンダ１は、圧油ポート５が設けられた下部ブロック６にシリンダ筒７が接続されて上延し、上端に端部リング８が取り付けられたものである。第１ピストン２は、ピストンヘッド９からロッド筒１０が接続されて上延したものであり、これにおいて、ピストンヘッド９は、シリンダ筒７に摺動可能に内装され、ロッド筒１０は、その上端が端部リング８に上方に突出した状態で摺動可能に内装され、最上端に端部リング１１が取り付けられたものである。以下、第２ピストン３及び第３ピストン４も同様に構成されており、第２ピストン３には、ピストンヘッド１２、ロッド筒１３、端部リング１４が、第３ピストン４には、ピストンヘッド１５、ロッド筒１６がそれぞれ設けられている（最上位の第３ピストン４のロッド筒１６には端部リングは設けられていない）。
【００１２】
従って、第１ピストン２は、ピストンヘッド９を境に正圧室１７と背圧室１８とを有しており、同様に、第２ピストン３と第３ピストン４とは、それぞれのピストンヘッド１２、１５を境に正圧室１９、２１と背圧室２０、２２とを有している。この場合、第１ピストン２の背圧室１８と第２ピストン３の正圧室１９とは連通しており、この構成として本例では、第１ピストン２のロッド筒１０の壁面に何カ所か流出入孔２３を形成したもので構成している。
【００１３】
この流出入孔２３は、中央に径細部２３ａを形成し、径細部２３ａから内外表面にかけて径が漸大する漸太部２３ｂを形成する形状にしている。圧油の流出入の際の渦の発生を極力抑え、音の発生と脈動を防止するためである。この点で、流出入孔２３は、ロッド筒１０に２〜８個で、等間隔で形成されるのが好ましい。同様な構成は、第２ピストン３でも見られ、第２ピストン３のロッド筒１３にも流出入孔２４を形成している（径細部２４ａと漸太部２４ｂも同じ）。更に、第３ピストン４でも同様であるが、本例では、その正圧室２１と背圧室２２を連通する流出入路２５をピストンヘッド１５からロッド筒１６に形成したもので構成している。
【００１４】
更に、本発明の油圧ジャッキでは、第１ピストン２の正圧室１７と第２ピストン３の正圧室１９とにかけて、第１ピストン２の正圧室１７内の圧油が一定の圧力になると、この圧油が第２ピストン３の正圧室１９に流れ、逆流は阻止するチェック弁２６が設けられている。本例のチェック弁２６は、第１ピストン２のピストンヘッド９に設けられるものであり、ピストンヘッド９の中心に上部が径大の段付きの貫通孔２７を形成し、この貫通孔２７の径小部に下面がテーパで外周に膨出して上面がフラットになったテーパ部２８ａを上部に形成したスプール２８を上下動可能に挿設したもので構成している。
【００１５】
この場合、テーパ部２８の下部には径細の首部２８ｂを形成し、スプール２８にこの首部２８ｂの外周にバランス配置して開口する軸芯と直角な枝路２８ｃを形成している。そして、スプール２８の中心には下端に開口する軸芯方向の幹路２８ｄを形成し、枝路２８ｃと幹路２８ｄを連通させてこれを流出路２９としている。一方、スプール２８の上方には空間３０を確保しており、この空間３０を貫通孔２７の径大部に嵌合されるキャップ３１で覆っている。このキャップ３１には、上下に貫通する流出孔３２が円周上適宜間隔で形成されており、キャップ３１とテーパ部２８ａとはスプリング３３で張られている。尚、テーパ部２８ａの上面の中心には凸部２８ｅも形成されており（凸部２８ｅの外周側はフラットな部分が残っている）、この凸部２８ｅは、キャップ３１の下面に形成された凹部３１ａに一部入り込んでいる。この場合、スプリング３３は、凸部２８ｅの外周と凹部３１ａの内周との間で張られている。
【００１６】
第１ピストン２の正圧室１７から第２ピストン２の正圧室１９に圧油が流入するときには、スプール２８が上動するが、このとき、キャップ３１の下面には、テーパ部２８ａの凸部２８ｅの外周側のフラットな部分が当たってそれ以上の上動を規制するストッパ面３１ｂが形成されている。更に、このとき、凸部２８ｅはキャップ３１の凹部３１ａ一杯まで上昇せず、スプリング３３は一杯まで縮短されない状態である。この他、本例のスプール２８は、ピストンヘッド８に嵌装されたシート３４中を上下するようになっており、キャップ３１がシート３４を上から押えてストップリング３５で止められている。以上のチェック弁２６は、第２ピストン３のピストンヘッド１２にも組み込まれており、本例では、これらチェック弁２６の構造を共通のものとしている。
【００１７】
以上により、各ピストン２〜４を順次組み込んで（端部リング８、１１、１４を外した状態にして組み込む）、それぞれを縮短した状態にする。尚、本例では、この状態のときには、各ピストン２〜４がそれぞれ下位のピストン２〜４に当接した状態になり、それ以上下がらない構造にしてある。次に、最上位のピストン４を上昇しないように上から押えておき、シリンダ１の圧油ポート５から圧油を第１ピストン２の正圧室１７に供給する。すると、圧油は第１ピストン２のチェック弁２６のスプール２８を押し上げ、これに形成された流出路２９から上方空間３０及びキャップ３１の流出孔３２を通って第２ピストン３の正圧室１９に流入し、次いで、第１ピストン２のロッド筒１０に形成された流出入孔２３を通って第１ピストン２の背圧室１８に充満する。
【００１８】
この充満が一杯になると、今度は第２ピストン３のチェック弁２６のスプール２８を押し上げて第２ピストン３の正圧室１９に流入し、ロッド筒１３に形成された流出入孔２４を通って第２ピストン２の背圧室２０に充満する。更に、この充満が一杯になると、第３ピストンに形成された流出入路２５を通ってその背圧室２２に充満する。このようにして各ピストン２〜４の背圧室１８、２０、２２（勿論、正圧室１７、１９、２１も）は、圧油で充填されることになり、これで初期状態が完了する。
【００１９】
この油圧ジャッキを伸長（上昇）させるには、圧油を圧油ポート５から第１ピストン２の正圧室１７に供給する。これに供給された圧油は、第２ピストン３の正圧室１９に背圧がかかっているから、スプール２８を作動させず、第１ピストン２のピストンヘッド９を押し上げ、その背圧室１８の容積を減少させる。すると、背圧室１８の圧油は流出入孔２３を通って第２ピストン３の正圧室１９に流入し、第２ピストン３のピストンヘッド１２を同様に押し上げ、第２ピストン３の背圧室２０の容積を減少させ、ここの圧油は流出入孔２４を通って第３ピストン４の正圧室２１に流入し、第３ピストン４のピストンヘッド１５を同様に押し上げる。尚、このときも、第３ピストン４の背圧室２２の容積は縮小するが、ここの圧油はその正圧室２１に連なる流出入路２５を通って正圧室２１に還流することになり、ピストンヘッド１５は上昇する。
【００２０】
ところで、この場合、第１ピストン２は、そのピストンヘッド９がシリンダ１の端部リング８に当接したときが一杯に上昇したときであり、同様に、第２ピストン３は、そのピストンヘッド１２が第１ピストン２の端部リング１１に当接したときが一杯に上昇したときであり、更に、第３ピストン４は、そのピストンヘッド１５が第２ピストンの端部リング１４に当接したときが一杯に上昇したときであるが、これらは同じタイミングで行われるように設定されている。この点で、各ピストン２〜４が順次作動するものに比べて段ごとのショックがなく、ストローク全長に亘って滑らかな動きとなる。
【００２１】
又、各ピストン２〜４は同時に作動するものであるから、第１ピストン２の正圧室１７への圧油の供給量を時間当たり一定にしておく限り、最上位の第３ピストン４は等速運動をすることになる。これらの点で、この油圧ジャッキは、この種のエレベータの駆動原として好ましいものといえる。一方、縮短（下降）させるには、第１ピストン２の正圧室１７の圧油の圧力を解放することで可能になる。即ち、各ピストン２〜４は、その自重によって以上と逆の動作をして縮短することになる（各ピストン２〜４が同時に下降位置に来るのも上記と同じ）。
【００２２】
加えて、この油圧ジャッキでは、下位のピストン２〜４の背圧室１８、２０、２２の最大容積と上位のピストン２〜４の正圧室１７、１９、２１の最大容積とが同じに設定してあるから、原則として、昇降のたびごとに圧油を給排する必要がなく、その都度、チェック弁２６を作動させる必要がない。但し、現実的には、これは難しく、上位のピストン２〜４の正圧室１７、１９、２１の容積の方が大きいと、伸長時に圧油が補充され、小さいと、端部リング８、１１、１４等を通って漏出するから、その漏出分が補充される。更に、作動に伴ってチェック弁２６や端部リング８、１１、１４からも多少圧油が漏れるから、これも補償してやる必要がある。これら補充や補償は、チェック弁２６を押し上げて上位のピストン２〜４へ圧油を供給することで行われる。
【００２３】
図４は以上の油圧ジャッキをホームエレベータに適用した場合の断面図であるが、各階層に面して屋内にエレベータ通路３６を形成し、この通路３６に油圧ジャッキを立てらせて設け（３７はこれを駆動する油圧ユニット）、最上位のピストン４にエレベータボックス３８を取り付ける。この場合、油圧ジャッキの高さを吸収するために、油圧ジャッキをボックス３８の裏面に伸延させ、その天井部を油圧ジャッキに連結している（このため、ロッド筒１６先端にネジ等の取付構造３９を施している）。この場合、各階層の床面とボックス３８の床面を合わせるように停止位置を決めるが、最下位の階層で油圧ジャッキを止めたときは、上記したように、各ピストンを機械的に当接させておくことで、圧油の漏出による降下（段差）がなくなる。
【００２４】
本発明は、下位のピストン２〜４のロッド筒１０、１３（シリンダ１にあってはシリンダつつ７）の上端に取り付けられる上端リング８、１１、１４に設けられるエアー抜き構造に関するものである。図５は第１ピストン２を一杯に上動させたときのシリンダ１の上端リング８の要部断面図であるが（第２ピストン３及び第３ピストン４の上端リング１１、１４も同じ）、この上端リング８の内周には、上方からゴミの侵入を規制するダストシール４０と、圧油の漏出を防止するオイルシール４１とが嵌装されている。又、これら両者の間には、圧油を含浸して第１ピストン２のピストンヘッド９の摺動を滑らかにするウエアリング４２も嵌装されている。
【００２５】
上端リング８に施されるエアー抜き構造は、これに形成されるエアー抜き通路４３で構成される。このエアー抜き通路４３は、上端リング８の内周と外周とを連通する横通路４３ａと、第１ピストン２の背圧室１８に連通して横通路４３ａに合流する縦通路４３ｂとで構成される。そして、横通路４３ａは、この終端側に螺入されるプラグ４４で栓をされている。本例における第１ピストン２のピストンヘッド９には接続部９ａが形成されて上延していることは上述したが（ロッド筒１０はこの内周に接続される）、この接続部９ａは背圧室１８一杯に存在しているのではなく、シリンダ筒７との間に空隙４５を保っている。
【００２６】
これは、上動ストロークエンドとなったときに接続部９ａのみを上端リング８に当接させることで、ピストンヘッド９等の倒れを防止して動きのスムーズさを確保するものであるが、上記した縦通路４３ｂは接続部９ａと空隙４５とにまたがって形成し、どちらのエアーも抜けるようにしている。更に、横通路４３ａへ合流する縦通路４３ｂの合流点は、プラグ４４より内周側に設定してある。この合流点がプラグ４４の位置にかかっていると、エアーが抜けたときのプラグ４４の挿入時、エアーが噛み込んで背圧室１８に流入することもあるから、これを避けたものである。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は、上記したものであるから、即ち、エアー抜き通路は、上端リングの内周と外周を連通する横通路と、下位のピストンの背圧室に連通して横通路に合流する縦通路とで構成したものである。従って、上端リングの一部を通り抜けてエアー抜き通路に面する上位のピストンのロッド筒との間に侵入して来たエアーは勿論のこと、上記のピストンの背圧室に溜まっているエアーも併せて抜くことができるから、背圧室に留まったままのエアーを極力少なくすることができる。従ってエレベータボックスの脈動や低下が防止でき、乗り心地の悪化や段差を生じさせない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る油圧ジャッキが縮短した状態の一部断面側面図である。
【図２】本発明に係る油圧ジャッキが伸長した状態の一部断面側面図である。
【図３】本発明に係る油圧ジャッキが縮短した状態の要部の一部断面側面である。
【図４】本発明に係る油圧ジャッキをホームエレベータの昇降用に適用した状態の側面図である。
【図５】本発明の一例を示す上端リングの要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１      シリンダ
２      第１ピストン
３      第２ピストン
４      第３ピストン
７      シリンダのシリンダ筒
８      シリンダの上端リング
９      第１ピストンのピストンヘッド
９ａ    第１ピストンのピストンヘッドの接続部
１２    第２ピストンのピストンヘッド
１２ａ  第２ピストンのピストンヘッドの接続部
１３    第２ピストンのロッド筒
１７    第１ピストンの正圧室
１８    第１ピストンの背圧室
１９    第２ピストンの正圧室
２０    第２ピストンの背圧室
２１    第３ピストンの正圧室
２２    第３ピストンの背圧室
４３    エアー抜き通路
４３ａ  エアー抜き通路の横通路
４３ｂ  エアー抜き通路の縦通路
４４    プラグ
４５    ピストンヘッドとロッド筒との間に形成される空隙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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