(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部に収納された状態と、前記本体部から突出した状態と、に切り換え可能な切換部の切換状態を表示する切換表示装置であって、
前記本体部に支点が支持され、前記切換部の突出によって力点が押圧されて揺動するアーム本体を有するアーム部と、
前記本体部に回動自在に回動中心が支持され、前記アーム部の作用点に連結されて当該アーム部の揺動によって回動する回動部と、
前記回動部に取り付けられ、前記回動部の回動によって角度が変化する傾動表示部と、を備え、
前記アーム部は、前記アーム本体と前記回動部との間に介在するリンクを有し、
前記回動部の前記回動中心と前記傾動表示部との間の距離は、前記回動部の前記回動中心と前記アーム部の作用点との間の距離と比較して大きく設定されることを特徴とする切換表示装置。
【請求項２】
前記アーム部における前記支点と前記作用点との間の距離は、前記支点と前記力点との間の距離と比較して大きく設定されることを特徴とする請求項１に記載の切換表示装置。
【請求項３】
前記アーム部には、外部から手動で操作可能なレバーが設けられ、
前記レバーの操作によって、前記本体部に収納された状態と前記本体部から突出した状態とに前記切換部を切り換え可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の切換表示装置。
【請求項４】
前記傾動表示部は、前記本体部に収納された状態と前記本体部から突出した状態とのいずれかに前記切換部が切り換えられた場合に、前記本体部に対して立ちあがるフラッグであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の切換表示装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つに記載の切換表示装置を用いた切換バルブであって、
前記切換部は、その進退によって内部の作動流体の連通と遮断とを切換可能なプランジャであり、
前記本体部は、前記プランジャを収装するケーシングであることを特徴とする切換バルブ。
【請求項６】
前記プランジャは、一端が前記アーム部を押圧可能に設けられ、他端が前記ケーシングから突出して設けられ、
前記プランジャの前記他端と当接して、前記プランジャの進退によって切り換えられるリミットスイッチを更に備えることを特徴とする請求項５に記載の切換バルブ。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の切換バルブを用いたロックシリンダであって、
作動流体が封入されるシリンダと、
前記シリンダに摺動自在に収装され、前記シリンダの内部にロッド側流体室とピストン側流体室とを画成するピストンと、
前記ピストンに取り付けられ、当該ピストンの摺動によって前記シリンダに対して進退可能なピストンロッドと、を備え、
前記切換バルブは、前記プランジャの進退によって前記ロッド側流体室と前記ピストン側流体室との間の作動流体の連通と遮断とを切り換え可能であり、前記シリンダと前記ピストンロッドとの間に所定の荷重が作用した場合には、前記ロッド側流体室と前記ピストン側流体室との間の作動流体を連通状態に切り換えることを特徴とするロックシリンダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切り換え可能な切換部の切換状態を表示する切換表示装置、当該切換表示装置を用いた切換バルブ、及び当該切換バルブを用いたロックシリンダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、シリンダに対して進退自在に設けられるピストンロッドを備え、ピストンロッドの進退を固定可能なロックシリンダが知られている。
【０００３】
特許文献１には、内部を摺動するピストンによって伸側油室と圧側油室とが画成されるシリンダ部と、伸側油室と圧側油室との間の作動油の流れを遮断可能な開閉弁とを備えるロックシリンダが開示されている。このロックシリンダでは、開閉弁を閉状態に切り換えて伸側油室と圧側油室との間の作動油の流れを遮断することで、シリンダ部に対するピストンの摺動を固定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２２２１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ロックシリンダにおける作動流体の流れを開閉する切換バルブには、切換時に進退する切換部が微小にしかストロークしないものがある。切換バルブのストローク量が微小な場合、ロックシリンダのピストンロッドが固定状態であるのか、あるいは固定状態から開放されて進退可能な開放状態であるのかを視認することが困難な場合がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、切換部のストローク量が微小であっても切換状態を視認可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、本体部に収納された状態と、前記本体部から突出した状態と、に切り換え可能な切換部の切換状態を表示する切換表示装置であって、前記本体部に支点が支持され、前記切換部の突出によって力点が押圧されて揺動するアーム本体を有するアーム部と、前記本体部に回動自在に回動中心が支持され、前記アーム部の作用点に連結されて当該アーム部の揺動によって回動する回動部と、前記回動部に取り付けられ、前記回動部の回動によって角度が変化する傾動表示部と、を備え、前記アーム部は、前記アーム本体と前記回動部との間に介在するリンクを有し、前記回動部の前記回動中心と前記傾動表示部との間の距離は、前記回動部の前記回動中心と前記アーム部の作用点との間の距離と比較して大きく設定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、切換部が本体部に対して突出すると、本体部に支点が支持されるアーム部の力点に切換部のストロークが作用してアーム部が揺動する。アーム部が揺動すると、本体部に回動中心が支持される回動部が回動し、回動部の回動に伴って傾動表示部が傾動することで、切換状態が視認可能に表示されることとなる。このとき、回動部の回動中心と傾動表示部との間の距離は、回動中心とアーム部の作用点との間の距離と比較して大きく設定されるため、リンク比によって切換部のストローク量に対する傾動表示部の傾動量が大きくなる。したがって、切換部のストローク量が微小であっても切換状態を視認可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係るロックシリンダの正面図である。
【図２】ロックシリンダにおける切換バルブの正面図である。
【図３】図２における底面図である。
【図４】図２における右側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１１】
まず、図１を参照して、本発明の実施の形態に係るロックシリンダ１００の全体構成について説明する。ロックシリンダ１００では、作動流体として作動油を使用する。作動流体は、非圧縮性流体であれば作動油でなくてもよい。
【００１２】
ロックシリンダ１００は、作動油が封入されるシリンダ１と、シリンダ１に摺動自在に収装されるピストン２と、ピストン２に取り付けられてピストン２の摺動によってシリンダ１に対して進退可能なピストンロッド３とを備える。ロックシリンダ１００は、シリンダ１に対するピストンロッド３の進退によって伸縮可能である。
【００１３】
シリンダ１は、略円筒状に形成されて内部に作動油が封入されるものである。シリンダ１内には、収装されるピストン２によってロッド側流体室１１とピストン側流体室１２とが画成される。
【００１４】
ピストン２は、シリンダ１の内径と略同一の外径に形成される。ピストン２の外周とシリンダ１の内周との間は、作動油が流れないように封止されている。そのため、ロッド側流体室１１とピストン側流体室１２とに封入された作動油が、シリンダ１の外部を介して給排されない場合には、ロッド側流体室１１とピストン側流体室１２との間を作動油が流れることはない。よって、ピストン２が摺動することはなく、ピストンロッド３がシリンダ１に対して進退不能に固定されることとなる。
【００１５】
ピストンロッド３は、ピストン２と同軸に設けられてピストン２に固定される。ピストンロッド３は、作動油の給排によってピストン側流体室１２が拡張してロッド側流体室１１が収縮したときにシリンダ１から退出する。ピストンロッド３は、作動油の給排によってロッド側流体室１１が拡張してピストン側流体室１２が収縮したときにシリンダ１内部に進入する。
【００１６】
ロックシリンダ１００は、ブラケット２０ａを介してシリンダ１に取り付けられる切換バルブ２０を備える。この切換バルブ２０は、ロッド側流体室１１とピストン側流体室１２との間の作動油の連通と遮断とを切り換え可能である。ロックシリンダ１００は、切換バルブ２０が切り換えられることによって、ピストンロッド３が進退不能に固定された固定状態と、ピストンロッド３が進退可能な開放状態とに切り換えられる。
【００１７】
次に、図２から図４を参照して、切換バルブ２０について説明する。
【００１８】
切換バルブ２０は、本体部としてのケーシング２１と、切換部としてのプランジャ２２と、プランジャ２２の切換状態を表示する切換表示装置３０と、プランジャ２２の進退によって切り換えられるリミットスイッチ４０とを備える。切換バルブ２０は、シリンダ１とピストンロッド３との間に所定の圧縮荷重又は引張荷重が作用した場合に、ロッド側流体室１１とピストン側流体室１２との間の作動油を連通状態に切り換えるものである。
【００１９】
ケーシング２１は、略直方体形状に形成されてプランジャ２２を摺動自在に収装する。ケーシング２１は、ロッド側流体室１１と連通する第一ポート２１ａと、ピストン側流体室１２と連通する第二ポート２１ｂと、パイロット圧が入力されるパイロットポート２１ｃとを備える。ケーシング２１の内部では、第一ポート２１ａと第二ポート２１ｂとの間が連通している。即ち、切換バルブ２０の内部では、ロッド側流体室１１とピストン側流体室１２との間が連通している。
【００２０】
パイロットポート２１ｃからは、シリンダ１とピストンロッド３との間に作用する圧縮荷重及び引張荷重の大きさに応じたパイロット圧が入力される。パイロットポート２１ｃから入力されるパイロット圧は、シリンダ１とピストンロッド３との間に作用する圧縮荷重又は引張荷重が大きくなるにつれて大きくなる。
【００２１】
プランジャ２２は、一端２２ａが後述する切換表示装置３０のアーム部３１を押圧可能に設けられ、他端２２ｂがケーシング２１の反対側から突出して設けられる。プランジャ２２は、一端２２ａがケーシング２１に収納された状態と、一端２２ａがケーシング２１から突出した状態とに切り換えられる。
【００２２】
プランジャ２２は、その進退によって内部の作動油の連通と遮断とを切り換え可能である。具体的には、プランジャ２２の一端２２ａがケーシング２１に収納された状態では、第一ポート２１ａと第二ポート２１ｂとの間の作動油の流れを遮断し、プランジャ２２の一端２２ａがケーシング２１から突出した状態では、第一ポート２１ａと第二ポート２１ｂとの間の作動油を連通する。これにより、プランジャ２２の進退によって、ロッド側流体室１１とピストン側流体室１２との間の作動油の連通と遮断とが切り換えられる。
【００２３】
プランジャ２２は、パイロットポート２１ｃから入力されるパイロット圧が所定の大きさを超えた場合に、一端２２ａがケーシング２１から突出するように切り換えられる。即ち、プランジャ２２は、シリンダ１とピストンロッド３との間に作用する圧縮荷重又は引張荷重が所定の大きさを超えた場合に、一端２２ａがケーシング２１から突出するように切り換えられる。これにより、ロッド側流体室１１とピストン側流体室１２との間の作動油が連通状態に切り換えられる。
【００２４】
したがって、シリンダ１とピストンロッド３との間に作用する圧縮荷重又は引張荷重が比較的小さいときには、ピストンロッド３は進退不能な固定状態となり、圧縮荷重又は引張荷重が所定の大きさを超えたときに、ピストンロッド３は進退可能な開放状態となる。
【００２５】
切換表示装置３０は、プランジャ２２の切換状態を機械的に表示するものである。即ち、切換表示装置３０は、ピストンロッド３が進退不能な固定状態にあるか進退可能な開放状態にあるかを視認可能に表示するものである。
【００２６】
切換表示装置３０は、ケーシング２１に支点３１ａが支持されるアーム部３１と、ケーシング２１に回動自在に回動中心３５ａが支持され、アーム部３１の作用点３１ｃに連結される回動部３５と、回動部３５に取り付けられ、回動部３５の回動によって傾動する傾動表示部３６とを備える。
【００２７】
アーム部３１は、プランジャ２２における一端２２ａの突出によって力点３１ｂが押圧されて揺動する。アーム部３１は、その力点３１ｂにてプランジャ２２の一端２２ａと連結される。アーム部３１は、ケーシング２１の一端に沿って略コの字状に形成される。
【００２８】
アーム部３１における支点３１ａと作用点３１ｃとの間の距離は、支点３１ａと力点３１ｂとの間の距離と比較して大きく設定される。これにより、プランジャ２２が切り換えられたときのストローク量が微小であっても、リンク比によって作用点３１ｃの移動量を大きくできる。
【００２９】
アーム部３１は、アーム本体３２と、アーム本体３２と回動部３５との間に介在するリンク３３とを備える。
【００３０】
アーム本体３２は、リンク３３と連結される端部とは反対側の端部に、作業者が外部から手動で操作可能なレバー３４を備える。アーム本体３２は、プランジャ２２の突出によって揺動するほか、作業者によるレバー３４操作によっても揺動可能である。
【００３１】
レバー３４は、作業者によって操作され、プランジャ２２がケーシング２１に収納された状態とケーシング２１から突出した状態とを、手動で切り換え可能とするものである。
【００３２】
レバー３４が、プランジャ２２の一端２２ａがケーシング２１から突出した状態で、作業者によってケーシング２１から離間する方向に操作されると、プランジャ２２の一端２２ａがケーシング２１に収納される。これにより、ロッド側流体室１１とピストン側流体室１２との間の作動油の流れは遮断される。
【００３３】
一方、レバー３４が、プランジャ２２の一端２２ａがケーシング２１に収納された状態で、作業者によってケーシング２１に近接する方向に操作されると、プランジャ２２の一端２２ａがケーシング２１から突出する。これにより、ロッド側流体室１１とピストン側流体室１２との間が連通される。
【００３４】
リンク３３は、支点３１ａを中心とするアーム本体３２の回動と、回動中心３５ａを中心とする回動部３５の回動とによって生じる角度の相対変化を調整し、アーム本体３２と回動部３５とを連結するものである。これにより、アーム部３１の揺動によって回動部３５を回動させることが可能となる。
【００３５】
回動部３５は、回動中心３５ａを中心として回動する略矩形の板である。回動部３５は、アーム部３１の揺動によって回転する。回動部３５におけるケーシング２１から最も離間した端部には、傾動表示部３６が固定される。
【００３６】
回動部３５の回動中心３５ａと傾動表示部３６との間の距離は、回動部３５の回動中心３５ａとアーム部３１の作用点３１ｃとの間の距離と比較して大きく設定される。これにより、アーム部３１の揺動量が小さくても、リンク比によって傾動表示部３６の傾動量を大きくできる。
【００３７】
傾動表示部３６は、プランジャ２２がケーシング２１に対して進退した場合に、ケーシング２１に対して傾動する角度が変化するフラッグである。傾動表示部３６は、プランジャ２２の一端２２ａがケーシング２１に収納された状態ではケーシング２１に沿って設けられ、プランジャ２２の一端２２ａがケーシング２１から突出した状態に切り換えられた場合にケーシング２１から立ちあがる。
【００３８】
つまり、傾動表示部３６は、ロックシリンダ１００におけるロッド側流体室１１とピストン側流体室１２とが連通されてピストンロッド３が進退可能な開放状態となっている場合にケーシング２１から立ち上がる。傾動表示部３６には、例えば、作業者による視認を容易にするために塗装が施されたり、ロックシリンダ１００におけるピストンロッド３が進退可能な開放状態にある旨が表示されたりする。
【００３９】
傾動表示部３６は、作業者によるレバー３４の操作によってもまた、ケーシング２１から立ち上がった状態と、ケーシング２１に沿った状態とに切り換えられる。
【００４０】
なお、傾動表示部３６を、プランジャ２２がケーシング２１から突出した状態でケーシング２１に沿って設けられ、プランジャ２２がケーシング２１に収納された状態に切り換えられた場合にケーシング２１から立ちあがるように回動部３５に取り付けてもよい。
【００４１】
リミットスイッチ４０は、ブラケット４０ａを介してケーシング２１に取り付けられる。リミットスイッチ４０は、プランジャ４１が押し込まれることによって信号を出力する接触スイッチである。リミットスイッチ４０のプランジャ４１は、切換バルブ２０のプランジャ２２と同軸に設けられ、プランジャ２２の他端２２ｂと当接する。
【００４２】
リミットスイッチ４０は、プランジャ２２の進退によってプランジャ４１が移動することによって切り換えられる。リミットスイッチ４０は、プランジャ２２の一端２２ａがケーシング２１から突出したときに、他端２２ｂがケーシング２１内に収納されることによって信号を出力しない状態に切り換えられる。
【００４３】
リミットスイッチ４０は、配線４２を介して外部のコントローラ（図示省略）に電気的に接続される。これにより、リミットスイッチ４０から信号が出力されている場合には、ピストンロッド３が進退不能な固定状態にあり、リミットスイッチ４０から信号が出力されなくなった場合には、ピストンロッド３が進退可能な開放状態であることが、外部のコントローラを介して作業者に通知される。
【００４４】
次に、ロックシリンダ１００の作用について説明する。
【００４５】
シリンダ１とピストンロッド３との間に圧縮荷重及び引張荷重が作用していない場合、または比較的小さな圧縮荷重又は引張荷重が作用している場合には、パイロットポート２１ｃから切換バルブ２０に入力されるパイロット圧は、所定の大きさ以下である。そのため、切換バルブ２０におけるプランジャ２２は、一端２２ａがケーシング２１に収納された状態である。
【００４６】
このとき、切換バルブ２０によって、第一ポート２１ａを介して連通するロッド側流体室１１と第二ポート２１ｂを介して連通するピストン側流体室１２との間の作動油の流れは遮断されている。よって、ロッド側流体室１１とピストン側流体室１２とは、ともに拡縮せずに一定の容積を保つため、ピストンロッド３は進退不能な固定状態にある。したがって、ロックシリンダ１００は、一定の長さを保ったまま伸縮不能に固定されている。
【００４７】
一方、シリンダ１とピストンロッド３との間に作用する圧縮荷重又は引張荷重が所定の大きさを超えた場合には、パイロットポート２１ｃから切換バルブ２０に入力されるパイロット圧が所定の大きさを超えることとなる。そのため、切換バルブ２０におけるプランジャ２２は、一端２２ａがケーシング２１から突出した状態に切り換えられる。
【００４８】
このとき、切換バルブ２０の内部において、ロッド側流体室１１とピストン側流体室１２との間が連通され、作動油の流れが可能な連通状態となる。よって、ロッド側流体室１１とピストン側流体室１２とがともに拡縮可能となるため、ピストンロッド３は進退可能な開放状態となる。したがって、ロックシリンダ１００は伸縮可能となる。
【００４９】
切換バルブ２０における切換表示装置３０では、プランジャ２２が切り換えられて一端２２ａがケーシング２１から突出することによって、アーム部３１の力点３１ｂが押圧される。力点３１ｂが押圧されると、図２に二点鎖線で示すように、アーム部３１は支点３１ａを中心に揺動して、このアーム部３１の揺動によって作用点３１ｃが移動することとなる。作用点３１ｃが移動すると、回動部３５が回動中心３５ａを中心として一方向（図２では時計回り方向）に回動することとなる。
【００５０】
これにより、回動部３５に取り付けられた傾動表示部３６が傾動してケーシング２１から立ち上がり、ロックシリンダ１００におけるピストンロッド３が進退可能な開放状態にあることを視認可能に表示する。
【００５１】
このとき、アーム部３１における支点３１ａと作用点３１ｃとの間の距離は、支点３１ａと力点３１ｂとの間の距離と比較して大きく設定される。また、回動部３５の回動中心３５ａと傾動表示部３６との間の距離は、回動部３５の回動中心３５ａとアーム部３１の作用点３１ｃとの間の距離と比較して大きく設定される。よって、アーム部３１における作用点３１ｃの移動量を、リンク比によってプランジャ２２のストローク量に対して大きくでき、また、傾動表示部３６の傾動量（傾動表示部３６の回転角）を、リンク比によってアーム部３１の揺動量（アーム部３１の回転角）に対して大きくできる。したがって、プランジャ２２のストローク量が微少な場合であっても、傾動表示部３６の傾動量を大きくして、プランジャ２２の一端２２ａが突出した状態に切り換えられてピストンロッド３が進退可能な開放状態にあることを視認可能に表示することができる。
【００５２】
ロックシリンダ１００を、ピストンロッド３が進退可能な開放状態から、ピストンロッド３が進退不能な固定状態に戻す場合は、作業者によってレバー３４が操作される。
【００５３】
作業者がレバー３４をケーシング２１から離間する方向に操作すると、アーム部３１は、支点３１ａを中心として回転して、力点３１ｂがプランジャ２２の一端２２ａを押圧する。これにより、プランジャ２２の一端２２ａはケーシング２１に収納されることとなる。これにより、切換バルブ２０は、ロッド側流体室１１とピストン側流体室１２との間の作動油の流れを遮断するように切り換えられ、ピストンロッド３が進退不能な固定状態に切り換えられる。
【００５４】
このとき、傾動表示部３６は、レバー３４の操作によるアーム部３１の揺動が回動部３５に伝達されることによって、ケーシング２１から立ち上がっていた状態から、ケーシング２１に沿った状態に切り換えられる。これにより、傾動表示部３６は、ピストンロッド３が進退不能な固定状態に切り換えられたことを、視認可能に表示することができる。
【００５５】
以上の実施の形態によれば、以下に示す効果を奏する。
【００５６】
プランジャ２２の一端２２ａがケーシング２１に対して突出すると、プランジャ２２のストロークが、ケーシング２１に支点３１ａが支持されるアーム部３１の力点３１ｂに作用してアーム部３１が揺動する。アーム部３１が揺動すると、ケーシング２１に回動中心３５ａが支持される回動部３５が回動し、回動部３５の回動に伴って傾動表示部３６が傾動することで、切換状態が視認可能に表示されることとなる。
【００５７】
このとき、アーム部３１における支点３１ａと作用点３１ｃとの間の距離は、支点３１ａと力点３１ｂとの間の距離と比較して大きく設定されるため、リンク比によってプランジャ２２のストローク量に対する作用点３１ｃの移動量が大きくなる。また、回動部３５の回動中心３５ａと傾動表示部３６との間の距離は、回動中心３５ａとアーム部３１の作用点３１ｃとの間の距離と比較して大きく設定されるため、リンク比によってプランジャ２２のストローク量に対する傾動表示部３６の傾動量が大きくなる。したがって、プランジャ２２のストローク量が微小な場合であっても、切換バルブ２０の切換状態を視認可能とすることができる。
【００５８】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【００５９】
例えば、上述した切換表示装置３０は、切換バルブ２０における切換状態を視認可能に表示するだけでなく、本体部に収納された状態と本体部から突出した状態に切換可能な切換部であれば、どのようなものであっても、その切換状態の機械的な表示に用いることができる。
【００６０】
また、上述した切換バルブ２０は、ロックシリンダ１００だけでなく、どのような油圧機器においても、作動油の流れの連通と遮断とを切り換えるのに用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、ロックシリンダにおける切換バルブの切換状態を視認可能に表示するだけでなく、本体部に収納された状態と本体部から突出した状態に切換可能な切換部の切換状態を機械的に表示する切換表示装置として利用することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１００    ロックシリンダ
１        シリンダ
２        ピストン
３        ピストンロッド
１１      ロッド側流体室
１２      ピストン側流体室
２０      切換バルブ
２１      ケーシング
２２      プランジャ
３０      切換表示装置
３１      アーム部
３１ａ    支点
３１ｂ    力点
３１ｃ    作用点
３４      レバー
３５      回動部
３５ａ    回動中心
３６      傾動表示部
４０      リミットスイッチ
【図１】
0005732296.tif 000002
【図２】
0005732296.tif 000003
【図３】
0005732296.tif 000004
【図４】
0005732296.tif 000005