(57)【要約】【課題】下位のピストンに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々の背圧室に圧油を充填した多段油圧ジャッキにおいて、下位のピストンの背圧室の圧油が上位のピストンのシリンダ筒から噴出するのを防止する。【解決手段】下位のピストンに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々の背圧室に圧油を充填した多段油圧ジャッキにおいて、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設けられる上端リングに、下方にオイルシール、上方にダストシールを内装するとともに、このダストシールの円周上少なくとも一カ所を径方向に切開したことを特徴とする多段油圧ジャッキのダストシール。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下位のピストンに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々の背圧室に圧油を充填した多段油圧ジャッキにおいて、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設けられる上端リングに、下方にオイルシール、上方にダストシールを内装するとともに、このダストシールの円周上少なくとも一カ所を径方向に切開したことを特徴とする多段油圧ジャッキのダストシール。
【請求項２】
最下位のピストンの上端リングの上面に、配管で導油個所と接続されたドレン穴を形成した請求項１の多段油圧ジャッキのダストシール。
【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のダストシール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と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】
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】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この目的に使用される多段油圧ジャッキには、その動きを更に滑らかにする工夫が施されている。即ち、ピストンは、ピストンヘッドとロッド筒で構成され、この場合において、下位のピストンのロッド筒上端には、上位のピストンのロッド筒を摺動可能に保持する上端リングが設けられており、この上端リングには、当然にオイルシールやダストシールが内装されている。この場合、オイルシールと上位のピストンのロッド筒との嵌合をあまり緊くせず、上位のピストンのロッド筒表面に薄い油膜が形成できるようにして動きの滑らかさを保っている。
【０００６】
この油膜は、オイルシールを通過してその上方に設けられるダストシールとの間に溜まるから、これが蓄圧され、突如としてダストシールを突き破り、噴き出すこともあった。ホームエレベータでは、エレベータボックスが昇降する専用のエレベータ室を各階に面して設けているから、この噴き出した油はエレベータボックスやエレベータ室の壁等に飛散して付着する。この付着が重なると、壁面は汚れるし、又、油臭がして居住環境を害す。本発明は、このような課題を解決したもので、油の突如としての噴き出しを防止したものである。
【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、下位のピストンに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々の背圧室に圧油を充填した多段油圧ジャッキにおいて、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設けられる上端リングに、下方にオイルシール、上方にダストシールを内装するとともに、このダストシールの円周上少なくとも一カ所を径方向に切開したことを特徴とする多段油圧ジャッキのダストシールを提供したものである。
【０００８】
以上の手段をとることにより、オイルシールを通過した圧油は、その上方に設けられるダストシールの切開された個所から徐々に滲出する。従って、ダストシールとの間で蓄圧されることはないから、突如としての噴き出しが防止される。この場合、ダストシールから漏れ出た油は上端リングや下位のピストンのロッド筒等を伝わって落下するから、請求項２に記載した、最下位のピストンの上端リングの上面に、配管で導油個所と接続されたドレン穴を形成しておけば、この油は導油個所に回収され、汚れることもないし、臭いが出ることもない。
【０００９】
【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。
【００１０】
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）。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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を上から押えて係止（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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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）。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
本発明は、シリンダ１のシリンダ筒７の上端に設けられる上端リング８の内周に設けられてこれに外周が摺動する第１ピストン２のロッド筒１０との間にゴミ等が侵入するのを防ぐダストシール４０に関するものである。図５はその要部の拡大断面図であるが、このダストシール４０は、同じく上端リング８の内周に設けられるオイルシール４１の上方に設けられている。本発明では、このダストシール４０の円周を径方向に切開しておくのであり、この切開は、図６の斜視図に示すように、半径方向に切開線４２を入れておくだけでよい。尚、切開線４２は、通常、円周上に一カ所入れておけばよいが、二カ所以上であってもよい。
【００２４】
このダストシール４０も、ロッド筒１０に摺接しているから、下方のオイルシール４１を抜け出てきた圧油の漏出を防ぐ機能を有している。従って、オイルシール４１を抜け出てきた圧油はこの間で蓄圧され、ダストシール４０を突き破って突如として噴き出すことがあるのは上記したとおりである。特に、この種の多段油圧ジャッキでは、滑らかな動きを確保するためにオイルシール４０の嵌合は緩めにしているから、この噴き出しの頻度は高い。しかし、ダストシール４０を切開しておくと、蓄圧されることはないから、噴き出しも起こらない。
【００２５】
その代わり、オイルシール４１を抜け出てきた油は、そのままダストシール４０の切開線４２から抜け出て行き、上端リング８やシリンダ筒７を伝わって下に落ちる。そこで、本例では、上端リング８の上面にドレン穴４３を穿ち、このドレン穴４２に配管４４を繋いで適当な箇所に設定した導油箇所（図示省略）に導いておく。従って、ドレン穴４３に落ち込んだ油は、配管４４を通って導油箇所に回収されることになり、付近の床を汚したりしないし、油臭も発生しない。
【００２６】
以上のダストシール４０の構造は、第１ピストン２のロッド筒１０の上端に設けられる上端リング１１及び第２ピストン３のロッド筒１３の上端に設けられる上端リング１４に内装されるダストシール４５、４６にも同様に適用される（これらのダストシール４５、４６の下方にはそれぞれオイルシール４７、４８が内装されるのも同じ）。この場合、ドレン穴４３については最下位のシリンダ１の上端リング８に一個形成すれば十分であるが、勿論、複数設けてもよいし、更に、上位のピストン２、３の上端リング１１、１４に形成してもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上、本発明は、上記したものであるから、オイルシールを通過した圧油は、ダストシールの切開された個所から徐々に滲出し、ダストシールとの間で蓄圧されることはないから、突如としての噴き出しが防止される。この場合、ダストシールから漏れ出た油は上端リングや下位のピストンのロッド筒等を伝わって落下するから、最下位のピストンの上端リングの上面に配管で導油個所に接続されたドレン穴を形成しておけば、この油は導油個所に回収され、汚れることもないし、油臭も解消される。
【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。
【図６】本発明の一例を示すダストシールの斜視図である。
【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
１０    第１ピストンのロッド筒
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
４０    ダストシール
４１    オイルシール
４３    ドレン穴
４４    配管
４５    ダストシール
４６    ダストシール
４７    オイルシール
４８    オイルシール
【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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