(57)【要約】【課題】ピストンの出没動作を円滑に行い得るようにすること。【解決手段】シリンダチューブ１１のボトム側にボトム側圧力室１５が形成されるとともに、ピストン２１〜２３の外周側にロッド側圧力室３６〜３８が形成され、ピストン２１，２２，２３のポート３１〜３５を介してロッド側圧力室３６〜３８に対して作動油が出し入れされる。ピストン２２，２３の外周であって、ポート３１〜３４のロッド側の位置にシリンダ軸方向に沿って複数のピストンリング８４，９４を設け、ピストン２２，２３のシリンダ収縮方向への移動に際して、シリンダ軸方向の両端に位置する一対の前記ピストンリング８４，９４がポート３１〜３４のシリンダ軸方向の両端を同時に閉塞するように、前記ポート３１〜３４とピストンリング８４，９４との位置関係が設定されている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダチューブと、そのシリンダチューブの内部に挿入したピストンとが備えられ、シリンダチューブのボトム側にボトム側圧力室が形成されるとともに、ピストンの外周側にロッド側圧力室が形成され、前記ピストンのポートを介して前記ロッド側圧力室に対して作動流体が出し入れされる流体シリンダにおいて、
前記ピストンの外周であって、前記ポートのロッド側の位置にシリンダ軸方向に沿って複数のピストンリングを設け、前記ピストンのシリンダ収縮方向への移動に際して、シリンダ軸方向の両端に位置する一対の前記ピストンリングが前記ポートのシリンダ軸方向の両端を同時に閉塞するように、前記ポートとピストンリングとの位置関係が設定されている流体シリンダ。
【請求項２】
前記ピストンは同心状に配置された複数である請求項１に記載の流体シリンダ。
【請求項３】
前記ピストンリングの配置間隔と、前記ポートの配置間隔とが等しい請求項２に記載の流体シリンダ。
【請求項４】
前記ピストンが２段以上であって、最内側のピストンを除いた他のピストンに前記複数のポートを設けた請求項２または３に記載の流体シリンダ。
【請求項５】
前記シリンダチューブの内周面及び最内側のピストンを除く他のピストンの内周面のロッド側に環状溝を形成するとともに、その環状溝に軸受を嵌合し、各ピストンの外周面のボトム側に環状溝を形成し、それらの環状溝には、軸受またはピストンリングを嵌合した請求項２〜４のうちのいずれか一項に記載の流体シリンダ。
【請求項６】
最外側のピストンロッドのボトム側の外周面の環状溝には、高分子材よりなるシール及び軸受を嵌合し、他のピストンロッドのボトム側の外周面の環状溝には金属製のピストンリングを嵌合するとともに、そのピストンリングのボトム側の側面及びロッド側の側面に当接した状態でピストンロッドの外周面には隣接するピストンロッドの内周面に当接する軸受とは別の軸受を設けた請求項５に記載の流体シリンダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストンに複数のピストンリングが設けられた流体シリンダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体シリンダとしてのテレスコピックタイプシリンダは、複数のピストンロッドが同心状に設けられるため、通常、ピストンロッドの外周にはロッド側圧力室が設けられ、ピストンロッドには、ロッド側圧力室に作動流体を供給するためのポートが設けられる。このようなテレスコピックタイプシリンダが特許文献１及び特許文献２に開示されている。
【０００３】
特許文献１及び特許文献２に開示されたシリンダにおいては、ピストンにポート及びピストンリングが設けられ、そのポート及びピストンリングはそれぞれ単一である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３０７４１２号公報
【特許文献２】特開平１１−６５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ピストンリングが単一構成である場合には、作動油などの作動流体がピストンリングの部分を介して高圧側から低圧側に漏洩するおそれがある。
このためには、ピストンリングを複数設けることが考えられるが、例えば一対のピストンリング間にポートが位置すると、そのポートは塞がれることになる。従って、この状態で、ピストンに対して負荷が作用すると、作動油が移動できないために、シリンダの内圧が高騰したり、ピストンの移動が困難になったりするおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は、ピストンリングを複数設けた流体シリンダであっても、ピストンを適切に移動できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明においては、シリンダチューブと、そのシリンダチューブの内部に挿入したピストンとが備えられ、シリンダチューブのボトム側にボトム側圧力室が形成されるとともに、ピストンの外周側にロッド側圧力室が形成され、前記ピストンのポートを介して前記ロッド側圧力室に対して作動流体が出し入れされる流体シリンダにおいて、前記ピストンの外周であって、前記ポートのロッド側の位置にシリンダ軸方向に沿って複数のピストンリングを設け、前記ピストンのシリンダ収縮方向への移動に際して、シリンダ軸方向の両端に位置する一対の前記ピストンリングが前記ポートのシリンダ軸方向の両端を同時に閉塞するように、前記ポートとピストンリングとの位置関係が設定されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明においては、複数のピストンリングが設けられているため、作動油の漏洩を抑制できる。また、本発明においては、前記のように、ピストンの移動に際して、シリンダ軸方向の両端に位置する一対の前記ピストンリングが前記ポートのシリンダ軸方向の両端を同時に閉塞するように、前記ポートとピストンリングとの位置関係が設定されているため、ロッド側圧力室とボトム側圧力室とが連通することを回避できる。このため、ピストンを支障なく移動させることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ピストンリングが複数であっても、ピストンを適切に支障なく移動させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（ａ）は、テレスコピックタイプシリンダの一部破断側面図、（ｂ）はピストンロッドの突出状態を示す側面図、（ｃ）は油圧回路図。
【図２】シリンダチューブに対する第１ピストンの突出状態を示す一部破断側面図。
【図３】第１ピストンに対する第２ピストンの突出状態を示す一部破断側面図。
【図４】第２ピストンに対する第３ピストンの突出状態を示す一部破断側面図。
【図５】テレスコピックタイプシリンダの先端部の拡大断面図。
【図６】テレスコピックタイプシリンダの基端部の拡大断面図。
【図７】（ａ）は拡大図、（ｂ）は動作説明図。
【図８】変更例を示す拡大断面図。
【図９】別の変更例を示す拡大断面図。
【図１０】ピストンリングの配置間隔が狭い構成を示す拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の流体シリンダを具体化した実施形態のテレスコピックタイプシリンダ（以下、単にシリンダという）について説明する。このシリンダは、油圧駆動によって伸縮方向の双方向に動作可能である。従って、本実施形態のシリンダは複動型である。
【００１２】
図１（ａ）に示すように、シリンダの外殻を形成する円筒状のシリンダチューブ１１のボトム側（図１（ａ）の右側）である基端には、フランジ１２を有するボトム部材１３がネジ１４の螺合により挿入固定され、このボトム部材１３によりシリンダチューブ１１の基端が閉塞されている。シリンダチューブ１１のロッド側（図１（ｂ）の左側）である先端は開放されている。
【００１３】
シリンダチューブ１１の内側には円筒状の第１ピストン２１がシリンダ軸方向に移動可能に挿入され、第１ピストン２１の内側には円筒状の第２ピストン２２がシリンダ軸方向に移動可能に挿入され、第２ピストン２２の内側には円筒状の第３ピストン２３がシリンダ軸方向に移動可能に挿入されている。従って、本実施形態のシリンダは、第１〜第３ピストン２１〜２３がシリンダチューブ１１内に同心状に組み込まれたテレスコピック構成の多段シリンダであって、このシリンダは、各ピストン２１〜２３の突出により、図１（ａ）に示すシリンダ収縮状態から、図１（ｂ）に２点鎖線及び図２〜図４に示すシリンダ伸長状態になる。
【００１４】
図１（ａ）及び図６に示すように、前記第１〜第３ピストン２１〜２３の基端側において、シリンダチューブ１１内には、ボトム側圧力室１５が形成されている。
第１ピストン２１及び第２ピストン２２の両端は開放されている。第３ピストン２３は、円筒状のピストン本体２３２と、そのピストン本体２３２の基端に挿入固定された内側ボトム部材２４と、先端に挿入固定された連結部材２５とにより構成されている。この内側ボトム部材２４によってピストン本体２３２の基端が閉塞され、連結部材２５によって第３ピストン２３の先端が閉塞されている。内側ボトム部材２４と連結部材２５との間において第３ピストン２３の内側には作動油の流路２３１が形成されている。
【００１５】
前記連結部材２５は、軸部２６と、その軸部２６に固定されたプレート部２７とよりなり、軸部２６には、接続ポート２８及び接続ポート２９が形成されている。一方の接続ポート２８が前記流路２３１に接続されている。第３ピストン２３の軸心部において、前記軸部２６と内側ボトム部材２４との間には作動油の流路となる連通パイプ３０が架設されており、この連通パイプ３０の一端に他方の接続ポート２９が接続されるとともに、連通パイプ３０の他端が内側ボトム部材２４の基端面に開口して、前記ボトム側圧力室１５に連通されている。
【００１６】
図１（ｃ）に示すように、接続ポート２８及び接続ポート２９にはそれぞれ作動油が供給及び排出される給排配管１０１，１０２が接続されている。また、オイルタンク１０３には供給配管１０４及び排出配管１０５が接続され、供給配管１０４にはオイルポンプ１０６が接続されている。給排配管１０１，１０２と供給配管１０４及び排出配管１０５との間には、切換バルブ１０７が接続されている。そして、切換バルブ１０７の切換動作により、オイルタンク１０３からの作動油が接続ポート２８または接続ポート２９に供給され、接続ポート２９または接続ポート２８からオイルタンク１０３に排出される。その結果、ピストン２１〜２３が出没動作されて、シリンダが伸縮される。
【００１７】
図１及び図６に示すように、第１〜第３ピストン２１〜２３の基端側の管壁にはそれぞれメインポート３１〜３３が貫通形成されている。第１ピストン２１及び第２ピストン２２のメインポート３１〜３３から基端寄り位置の管壁にはそれぞれサブポート３４，３５が貫通形成されている。サブポート３４，３５は、メインポート３１〜３３が後述のピストンリング８４，９４間に位置して閉塞されたときにおいて、作動油の流れを確保するためのものである。第１，第２ピストン２１，２２のメインポート３１，３２とサブポート３４，３５との間の間隔α，言い換えれば各配置間隔αは等しくなっている。前記ポート３１，３４及び３２，３５の配置間隔αは、ポート３１，３４及び３２，３５の内周面のボトム側及びロッド側の側面間の距離を表す。言い換えれば、配置間隔αは、ポート３１，３４及び３２，３５のシリンダ軸方向における両端であって、ポート３１，３４及び３２，３５の内周面におけるシリンダ軸方向の両端位置間の間隔を表す。
【００１８】
図１及び図５に示すように、前記シリンダチューブ１１，第１ピストン２１及び第２ピストン２２の先端部の内周面には、先端側から順に、それぞれ第１〜第５先端側環状溝４１〜４５，５１〜５５，６１〜６５が並設されている。
【００１９】
各第１先端側環状溝４１，５１，６１内にはリング状ゴム材よりなり、第１〜第３ピストン２１〜２３の外周面に弾性的に押し当てられたワイパ４６，５６，６６が嵌合されている。このワイパ４６等は、シリンダ内への塵埃や異物の侵入を阻止する。
【００２０】
各第２先端側環状溝４２，５２，６２及び第４先端側環状溝４４，５４，６４には、互いの逆向きに配置された断面Ｌ形の一対の軸受片４７１，５７１，６７１及び４９１，５９１，６９１よりなる軸受４７，５７，６７及び４９，５９，６９の凸部４７２，５７２，６７２及び４９２，５９２，６９２がそれぞれ嵌合されている。各軸受４７，５７，６７は、それぞれ第１〜第３ピストン２１〜２３を軸線方向に移動可能に、すなわち出没可能に支持している。各軸受４７等は、耐摩耗性や油保持性，すなわち摺動性に優れた高分子材であるエンジニアリングプラスチック、例えばポリアセタールが用いられている。
【００２１】
各第２先端側環状溝４２等と第４先端側環状溝４４等との間に位置する第３先端側環状溝４３，５３，６３には、それぞれリング状のシール４８，５８，６８が装着されている。このシール４８，５８，６８は、高分子材であるゴム材よりなるシール部材４８１，５８１，６８１と、合成樹脂よりなるバックアップ部材４８２，５８２，６８２とにより構成されている。シール部材４８１，５８１，６８１は、後述のロッド側圧力室３６，３７，３８からの作動油の漏洩を阻止し、バックアップ部材４８２，５８２，６８２は、ロッド側圧力室３６等の内部の作動油の圧力によりシール部材４８１，５８１，６８１が過度に変形しないようにバックアップする。
【００２２】
第５先端側環状溝４５，５５，６５には、金属製のリング状のストッパ５０，６０，７０が装着されている。このストッパ５０，６０，７０には、硬質で、耐磨耗性に優れた金属、例えばクロムモリブデン鋼が用いられている。さらに、ストッパ５０等の表面には硬化処理、例えば、摺動性を向上させるための浸硫窒化処理が施されている。
【００２３】
図１及び図６に示すように、前記メインポート３１〜３３の基端部において、前記第１〜第３ピストン２１〜２３の外周にはそれぞれ受け止め部としての環状の突条７１，８１，９１が一体形成されている。これらの突条７１，８１，９１は、シリンダチューブ１１，第１ピストン２１，第２ピストン２２の内周面から離間されている。第１，第２ピストン２１，２２の突条７１，８１は、メインポート３１，３２とサブポート３４，３５との間に位置し、第３ピストン２３の突条９１はメインポート３３からロッド先端寄りに位置している。
【００２４】
図６に示すように、第１ピストン２１の突条７１のロッド基端側において、同ピストン２１の外周には、環状溝７３が形成され、この環状溝７３にはシリンダチューブ１１の内周面に係合するリング状のシール７４が嵌合されている。このシール７４は、高分子材であるゴム材よりなる弾性リング７４１と、その弾性リング７４１の外周に位置する高分子材であるフッ素樹脂よりなり、シリンダチューブ１１の内周面を摺動する摺動リング７４２とによって構成されている。前記シール７４のロッド基端側において、第１ピストン２１の外周には幅広の環状溝７５が形成され、その環状溝７５にはフェノール樹脂よりなるウェアリング７６が嵌合されている。このウェアリング７６はシリンダチューブ１１の内周面を摺動する。前記シール７４とウェアリング７６とは、シール機能と軸受機能とを有する。
【００２５】
メインポート３２，３３のロッド基端側において、第２ピストン２２及び第３ピストン２３の外周面には、それぞれシリンダ軸方向に間隔をおいて一対の環状溝８３，９３が形成され、これらの環状溝８３，９３には、それぞれピストンリング８４，９４が嵌合されている。このピストンリング８４，９４は、鋳鉄よりなる。第２，第３ピストン２２，２３のそれぞれのピストンリング８４，９４間の配置間隔βは等しく形成されている。この配置間隔βは、ピストンリング８４，９４のボトム側及びロッド側の端面間の距離を表す。言い換えれば、配置間隔βは、シリンダ軸方向におけるピストンリング８４，９４の両端間の間隔を表す。図６に示すように、本実施形態においては、前記第１，第２ピストン２１，２２のメインポート３１，３２とサブポート３４，３５との間の配置間隔αは、第２，第３ピストン２２，２３のピストンリング８４，９４の配置間隔βと等しくなっている。
【００２６】
前記環状溝８６，９６の両側及び環状溝８６，９６間においてピストン２２，２３には、軸受としての環状溶着金属８７，９７が溶着固定されている。環状溶着金属８７，９７には、耐摩耗性及び油保持性に優れた金属、例えば、アルミニウム青銅等の銅合金が用いられている。
【００２７】
図１（ａ）に示すように、シリンダチューブ１１と第１ピストン２１との間には、シール４８，７４間に位置する第１ロッド側圧力室３６が形成されている。第１ピストン２１と第２ピストン２２との間には、シール５８とピストンリング８４との間に位置する第２ロッド側圧力室３７が形成されている。第２ピストン２２と第３ピストン２３との間には、シール６８とピストンリング９４との間に位置する第３ロッド側圧力室３８が形成されている。
【００２８】
そして、前記接続ポート２９からの作動油が連通パイプ３０を通ってボトム側圧力室１５に供給されると、第１〜第３ピストン２１〜２３に対して突出方向への推力が作用するとともに、第１〜第３ロッド側圧力室３６〜３８内の作動油がメインポート３１〜３３、サブポート３４，３５及び流路２３１などを通って接続ポート２８から排出される。また、接続ポート２８からの作動油がメインポート３１〜３３及びサブポート３４，３５を通って第１〜第３ロッド側圧力室３６〜３８内に供給されると、第１〜第３ピストン２１〜２３に対して没入方向への推力が作用するとともに、ボトム側圧力室１５内の作動油が連通パイプ３０及び接続ポート２９を介して排出される。
【００２９】
図６に示すように、前記第１ピストン２１及び第２ピストン２２の基端内周面の環状溝７７，７８には、金属線材よりなるスナップリング７９，８０が形成され、これらのスナップリング７９，８０は、第２ピストン２２及び第３ピストン２３の基端の斜面８５，９５に係合・離脱可能に対応している。
【００３０】
次に、以上のように構成されたテレスコピックタイプシリンダの作用を説明する。
図１（ａ）は、シリンダの各ピストン２１〜２３が没入して、シリンダが収縮された状態を示している。
【００３１】
この収縮状態において、接続ポート２９から連通パイプ３０を介してボトム側圧力室１５に作動油が供給されると、スナップリング７９，８０と斜面８５，９５との係合を介して全ピストン２１〜２３が突出動作される。そして、図２に示すように、第１ピストン２１の突条７１がシリンダチューブ１１のストッパ５０に当接されると、第１ピストン２１の突出動作が停止される。引き続き、第２，第３ピストン２２，２３は突出動作を続行し、図３に示すように、第２ピストン２２の突条８１が停止されている第１ピストン２１のストッパ６０に当接されて、第２ピストン２２の突出動作が停止される。引き続き、図４に示すように、第３ピストン２３は突出動作を続行し、第３ピストン２３の突条９１が停止されている第２ピストン２２のストッパ７０に当接されて、第３ピストン２３の突出動作が停止される。このようにして、図１（ｂ）に２点鎖線で示すように、シリンダが最も伸長した状態になる。
【００３２】
ところで、ピストン２１，２２，２３の突出時には、例えば、第３ピストン２３に対して突出に対する負荷が作用した状態で、第２ピストン２２のメインポート３２が塞がれると、その第２ピストン２２の外周のロッド側圧力室３７内の圧力が高騰することになる。この場合、メインポート３２に加えてサブポート３５が設けられているため、ロッド側圧力室３７内の圧力が高騰することを回避できる。この突出動作時において、以下のことが起きる。すなわち、ポート３１，３４間及び３２，３５間の配置間隔αとピストンリング８４，９４の配置間隔βとが等しいために、図７（ａ），（ｂ）に示すように、例えば、第３ピストン２３の双方のピストンリング９４が第２ピストン２２の各ポート３２，３５に対して同時に対向して、両ポート３２，３５が瞬間的に閉塞される場合がある。この場合は、ボトム側圧力室１５内の圧力と、移動するピストン２３の慣性により、この閉塞状態が瞬時に解除される。他のポート３１，３４とピストンリング８４との関係も同様である。従って、作動油の流れが阻害されることが抑えられ、ピストン２２，２３は円滑に突出移動される。
【００３３】
ここで、図７（ａ）において２点鎖線で示して前述したように、例えば、第３ピストン２３のピストンリング９４の配置間隔βが第２ピストン２２のポート３２，３５の配置間隔αより広い場合は、ピストンリング９４がポート３２，３５の両側に位置して第２ロッド側圧力室３７の作動油の流れを閉塞する。このため、第２ピストン２２の外周の第２ロッド側圧力室３７の作動油が排出されなくなる。従って、第２ピストン２２の突出移動が困難になり、第２ピストン２２に作用する負荷により、ロッド側圧力室３７内の圧力が高騰して、第２ピストン２２の外周側の第１ピストン２１の変形などのおそれがある。第１ピストン２１においても同様な問題が生じ、シリンダチューブ１１の変形などのおそれがある。本実施形態においては、このようなおそれはない。
【００３４】
シリンダ伸長状態からのシリンダ収縮に際しては、作動油が接続ポート２８から第３ピストン２３内の流路２３１に供給されて、メインポート３３，３２，３１及びサブポート３４，３５を介して各ロッド側圧力室３８，３７，３６に対して順次作動油が供給される。また、ボトム側圧力室１５側からの作動油が連通パイプ３０及び接続ポート２９から排出される。このため、第３ピストン２３，第２ピストン２２，第１ピストン２１の順で没入されてシリンダが収縮される。これは、ロッド側圧力室３８，３７，３６に対する作動油の流路が先行して形成される側のピストン、すなわち内側のピストンが優先して没入される結果となる。例えば、全てのピストン２１，２２，２３が突出されているシリンダ伸長状態においては、第３ピストン２３のポート３３の流路が先行して形成されて、ロッド側圧力室３８に対する作動油供給が優先される。そして、ピストン２３，２２が没入するのに従って各ポート３２，３１，３４，３５の流路が順次有効化されてロッド側圧力室３７，３６に作動油が順次供給される。よって、ピストン２３，２２，２１の順で没入される。
【００３５】
この場合、図１０に示すように、ピストンリング９４の配置間隔がポート３２，３５の配置間隔より狭い場合には、第２ピストン２２の突条８１がストッパ６０に当接されていても、一対のピストンリング９４がポート３２，３５間に位置した状態において、両ポート３２，３５を介して第３ロッド側圧力室３８とボトム側圧力室１５とが連通される。従って、第３ロッド側圧力室３８とボトム側圧力室１５との圧力がほぼ等しくなる。例えば、配管１０２が長いために、作動油の排出に対する抵抗が高く、ボトム側圧力室１５の下流側の背圧が高い場合には、ボトム側圧力室１５の内圧が高くなる。この場合、シリンダ径が大きいために、第３ロッド側圧力室３８の径方向寸法が大きい場合は、第３ロッド側圧力室３８における第３ピストン２３の受圧面積が大きい。このため、第３ピストン２３に作用するシリンダ収縮方向における移動力がポート３２，３５の内部流通抵抗や第３ロッド側圧力室３８内の圧力を越えることになり、ピストン２３は没入移動が可能になる。ところが、第２，第３ピストン２２，２３が小径で、第３ロッド側圧力室３８が小径の場合、第３ピストン２３に作用する移動力が小さいため、第３ピストン２３の没入移動がしにくくなる。このため、第３ピストン２３が没入移動できなくなり、大径の第１，第２ピストン２１，２２は没入するが、第３ピストン２３が先端部の未没入状態でシリンダ収縮が停止する結果となる。
【００３６】
これに対し、本実施形態においては、以上のような問題は生じることがなく、ピストン２１，２２，２３は円滑に没入移動される。すなわち、前記のピストン２１，２２，２３の突出時と同様に、図７（ａ）,（ｂ）に示すように、例えば、第３ピストン２３の双方のピストンリング９４が第２ピストン２２の各ポート３２，３５に対して同時に対向して、両ポート３２，３５が瞬間的に閉塞されることがある。この場合においても、ロッド側圧力室３８内の圧力と、移動するピストン２３の慣性により、この閉塞状態が瞬時に解除される。従って、第３ロッド側圧力室３８とボトム側圧力室１５とが連通される状態が形成されることはなく、作動油の流れが阻害されることは抑えられ、ピストン２３は円滑な突出移動が継続される。なお、ピストン２２においては、第２ピストン２２側のロッド側圧力室３７が第３ピストン２３側の前記ロッド側圧力室３８より大径であるため、第２ピストン２２が受ける没入方向への移動力が第３ピストン２３と比較して大きい。従って、第２ピストン２２のピストンリング８４によるポート３１，３４の閉塞状態がさらに円滑に解除される。
【００３７】
以上のように、本実施形態においては、ポート３１，３４間及びポート３２，３５間の配置間隔α，βが等しいため、ポート３１，３４間及びポート３２，３５間の実質的な閉塞を回避できる。また、ポート３１，３４及びポート３２，３５をそれぞれ介したロッド側圧力室３７，３８とボトム側圧力室１５との連通を避けることができて、第３ピストン２３の没入不良を回避できる。
【００３８】
なお、図８に示すように、ポート３１，３４、３２，３５のピストンリング８４，９４側の開口部に、同開口部とピストンリング９４との干渉を低減するために、面取３２１，３５１（ポート３２，３５のみ図示のため、他の面取は不図示）を設ける場合がある。この場合、面取量は微小であるため、ピストンリング９４がポート３２，３５を閉塞した状態において、作動油はこの面取３２１，３５１の部分をほとんど流れず、また、ピストンリング９４は面取３２１，３５１部分を瞬時に通過するため、前述した実施形態の作用を得ることができる。
【００３９】
ちなみに、本実施形態においては、以下の作用がある。つまり、図７や図８の場合とは異なり、ピストンリング８４，９４がポート３１，３４及び３２，３５を瞬間閉塞することなく、単に、ピストンリング８４，９４のシリンダ軸方向の両端縁の外側コーナがポート３１，３４及び３２，３５のシリンダ軸方向の開口の両端縁に近接するような場合であっても、前記と同様な作用を得ることができる。すなわち、ピストン２２，２３の没入移動により、ピストンリング８４，９４のシリンダ軸方向の両端縁外側コーナがポート３１，３４及び３２，３５のシリンダ軸方向の開口の両端縁に細隙を介して近接する。この際に、ロッド側圧力室３７とボトム側圧力室１５との間の圧力の伝播が細隙によって実質的かつ瞬間的に断たれて、ピストン２２，２３の収縮移動が継続されればよい。
【００４０】
そして、本実施形態においては、以下の効果がある。
（１）ピストンリング８４，９４がピストン２１，２２，２３ごとに一対設けられている。従って、ピストン２１，２２，２３がシリンダ伸縮方向に出没移動される際や、油圧の作用状態においてピストン２１，２２，２３の移動が停止された際には、ボトム側圧力室１５とロッド側圧力室３６，３７，３８との間の作動油の漏洩が抑えられる。
【００４１】
（２）ピストン２１，２２，２３が突出移動される際に、ポート３１，３４、３２，３５が実質的に閉塞されないように、ピストン２２，２３ごとに一対のポート３１，３４、３２，３５が設けられている。従って、ポート閉塞によるピストン２１，２２の突出移動不能を防止できる。
【００４２】
（３）ポート３１，３４，３２，３５の配置間隔αとピストンリング８４，９４の配置間隔βを等しくして、ピストンリング８４，９４がポート３１，３４，３２，３５を通過する際に、ポート３１，３４，３２，３５を瞬間的に閉塞して、ロッド側圧力室とボトム側圧力室との連通を遮断するように構成した。このため、ピストン２１〜２３は適切に収縮できる。
【００４３】
（４）前記のように、ピストンを収縮方向に移動させる力があまり作用しない場合であっても、ピストンを適切に収縮させることができるため、ロッド側圧力室３６〜３８の受圧面積とボトム側圧力室１５の受圧面積との差を大きく、従って、ロッド側圧力室３６〜３８の径方向寸法を小さくして、シリンダ全体を小径することが可能になる。
【００４４】
（５）シリンダのボトム側及びロッド側において、シリンダチューブ１１とピストン２１との対向周面であるシリンダチューブ１１の内周面及び第１，第２ピストン２１，２２のロッド側の内周面には、環状溝４１〜４５，５１〜５５，６１〜６５が形成されている。また、第１〜第３ピストン２１〜２３のロッド側の外周面には、環状溝７３，７５、８３，９３が形成されている。そして、環状溝４２，５２，６２、４４，５４，６４には軸受４７，５７，６７、４９，５９，６９が嵌合されている。環状溝７３，７５、８３，９３には、シール７４，ウェアリング７６，ピストンリング８４，９４が嵌合されている。従って、シリンダチューブやピストンロッドの内部に挿入されるピストンリングやシール支持用のブロックなどは不要になり、シリンダの部品点数が少なくなって、シリンダの組み付けが簡単になる。
【００４５】
（６）前記のように、シリンダチューブ１１と第１ピストン２１との間及び各ピストン２１〜２３間の圧力室３６〜３８の径方向寸法を小さくできる。言い換えれば、シリンダの外径を大きくすることなく、ピストン２１〜２３を大径にできる。従って、ボトム側圧力室１５を大径にできて、シリンダの伸長方向の推力を大きくできる。つまり、同一の推力であれば、シリンダの径を小さくできる。
【００４６】
（７）また、ピストン２１〜２３を大径にできるため、ピストン２１〜２３の座屈強度、曲げ強度などの強度を向上でき、シリンダ全体としての強度を向上できる。
（８）ピストンリング８４，９４のボトム側の側面及びロッド側の側面に当接した状態でピストン２２，２３の外周面に、隣接するピストン２１，２２の内周面に当接する環状溶着金属８７，９７が設けられている。このため、ピストン２２，２３の出没動作において、ピストンリング８４，９４とメインポート３１，３２及びサブポート３４，３５の開口部との干渉を抑制できる。
【００４７】
（９）前記環状溶着金属８７，９７として、アルミニウム青銅を用いたことによりそれらの油保持性及び耐磨耗性が優れるため、ピストン２２，２３の出没動作が低抵抗で円滑になるとともに、環状溶着金属８７，９７の摩耗を抑制できる。
【００４８】
（１０）前記環状溶着金属８７，９７において、ピストンリング８４，９４間の部分のシリンダ軸方向の長さを調整すれば、ピストンリング８４，９４の任意の配置間隔βを得ることができる。従って、ポート３１〜３５の配置間隔αにあわせて、ピストンリング８４，９４の配置間隔βを設定することが容易である。
【００４９】
（１１）シリンダチューブ１１及び第１，第２ピストン２１，２２の軸受４７，５７，６７と、軸受４９，５９，６９との間に、シール４８、５８、６８が配置されている。従って、ロッド側の軸受４７，５７，６７と、ボトム側の軸受４９，５９，６９との間の間隔が広くなる。このため、ピストン２１〜２３を安定保持でき、特に、ピストン２１〜２３が片持ち状態に突出した際に、そのピストン２１〜２３を安定して支持できる。
【００５０】
（１２）軸受４７，５７，６７、４９，５９，６９として、同一形状の軸受片４７１，５７１，６７１、４９１，５９１，６９１を組み合わせたため、軸受４７等の全体を一体に成形した場合と比較して、軸受４７等の成形が容易であるとともに、シリンダチューブ１１やピストン２１，２２に対する組み込みが容易である。また、一対の前記軸受片４７１等により前記軸受４７等を構成しているため、軸受４７等のシリンダ軸方向の幅を広くできて、前記と同様にピストン２１〜２３を安定支持できる。
【００５１】
（１３）各ピストン２１〜２３の外側に位置するストッパ５０，６０，７０がクロムモリブデン鋼によって構成されている。従って、耐磨耗性，靭性及び硬度に優れ、多数回のストッパ機能動作に耐えることができる。しかも、ストッパ５０，６０，７０の表面を浸硫窒化処理したことにより、油保持性が向上し、ピストン２１〜２３を円滑に出没動作させることができる。
【００５２】
（変更例）
本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、以下のような態様でも具体化できる。
【００５３】
・空圧駆動や水圧駆動の流体において本発明を具体化すること。
・ピストンが４段以上または２段のテレスコピックタイプシリンダにおいて本発明を具体化すること。
【００５４】
・前記実施形態においては、第１ピストン２１及び第２ピストン２２のポート３１，３４、３２，３５の配置間隔α、第２ピストン２２及び第３ピストン２３のピストンリング８４，９４の配置間隔βを等しくした。これに対し、第１ピストン２１のポート３１，３４及び第２ピストン２２のピストンリング８４の配置間隔α，βと、第２ピストン２２のポート３２，３５及び第３ピストン２３のピストンリング９４の配置間隔α，βとを異ならせること。
【００５５】
・第２，第３ピストン２２，２３の各ピストンリング８４，９４を３本以上にすること。この場合、ピストンリング８４，９４の配置間隔βは、シリンダ軸方向における両端のピストンリング８４，９４の外側面間の間隔とする。
【００５６】
・図９に示すように、例えば、ポート３１，３２をシリンダ軸方向に延長して、そのシリンダ軸方向寸法を前記配置間隔αとすること。この構成においては、サブポート３４，３５は設けられない。このように構成しても、前記実施形態と同様な効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００５７】
１１…シリンダチューブ、１５…ボトム側圧力室、２１…第１ピストン、２２…第２ピストン、２３…第３ピストン、３１，３２，３３…メインポート、３４，３５…サブポート、３６…第１ロッド側圧力室、３７…第２ロッド側圧力室、３８…第３ロッド側圧力室、４１〜４５，５２，５４，６２〜６４…環状溝、４７，４９，５７，５９，６７，６９…軸受、４８，５８，６８，７４…シール、８４，９４…ピストンリング。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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