昇降機器用油圧駆動装置
【課題】使用寿命を延長できる昇降機器用油圧駆動装置を提供する。
【解決手段】一つのシリンダー1と、一つのピストンロッド2とを含む。ピストンロッド2のシリンダー1に挿入する一端には、ピストン3が一つ固定してある。シリンダー1は、エアーを収容する上空間14と、オイルを収容する下空間15とに分けられている。ピストン3は、シリンダー1の両端部の間で軸方向に移動可能である。シリンダー1の底部には、オイルを下空間15へ流通可能にするためのオイル通路12が開設してある。ピストン3は、底部に収容空間33が開設してあり、収容空間33に連通した通路32が開設してある。収容空間33内には通路32を密封するための逆止弁4が一つ設けてあり、逆止弁4により上空間14にあるエアーが通路32を通過して下空間15へ流入可能になる。
【解決手段】一つのシリンダー1と、一つのピストンロッド2とを含む。ピストンロッド2のシリンダー1に挿入する一端には、ピストン3が一つ固定してある。シリンダー1は、エアーを収容する上空間14と、オイルを収容する下空間15とに分けられている。ピストン3は、シリンダー1の両端部の間で軸方向に移動可能である。シリンダー1の底部には、オイルを下空間15へ流通可能にするためのオイル通路12が開設してある。ピストン3は、底部に収容空間33が開設してあり、収容空間33に連通した通路32が開設してある。収容空間33内には通路32を密封するための逆止弁4が一つ設けてあり、逆止弁4により上空間14にあるエアーが通路32を通過して下空間15へ流入可能になる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、昇降機器用油圧駆動装置に係り、特に、密封されたシリンダーによって機器を昇降する昇降機器用油圧駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
図11に示す油圧シリンダー7は、フォクリフトなどの機器に使用されるものであり、それは、一つのシリンダー71と、一つのピストン72と、一つのピストンロッド73とを含み、前記シリンダー71の上面にはエアーを流通するためのエアー穴711と、オイルを流通するためのオイル穴712とが開設してあり、外部にある負荷731を上昇しようとする場合には、一般に、オイルポンプ(図示せず)によりオイルを前記シリンダー71に入れて前記ピストン72を移動させ、このとき、前記ピストンロッド73が外側へ移動し、これにより、前記負荷731が所望の位置まで移動される。なお、上記の駆動の際に、ピストン72の上方の空間内にあるエアーが外部に排出され、逆に、前記ピストンロッド73が下方に戻る場合には、外部のエアーが前記シリンダーの内部に吸入され、このとき、前記シリンダー71内にあるオイルが外部のオイルタンク(図示せず)に回流し、なお、前記油圧シリンダー7により外部の負荷が昇降可能である。
【0003】
エアーの排出および吸入の過程中に騒音が発生し、この問題を解決するために、前記エアー穴711にダンパー(図示せず)を取付けることが一般的であり、しかし、ダンパーを取付けると、フォクリフトなどの作業場所では、ホコリや水分などが存在するので、エアーを吸入する際に、ホコリや水分などの汚染物が前記シリンダー71に侵入して前記シリンダー71を破壊し、例えば、ホコリにより前記ピストン72の内壁面が磨耗し易くなり、且つ吸入された水分により前記ピストン72の内壁面が錆び易くなり、更に、フォクリフトなどが化学工場で作業すれば、化学工場では腐食性のガスや液体が多いので、油圧シリンダー7を使用する過程中に、これらの腐食性のガスや液体がエアーと一緒に前記シリンダー71に侵入して、前記シリンダー71が腐食され易くなる。
【0004】
上記問題を解決するために、前記エアー穴711と前記オイルタンクとの間に通気管(図示せず)を連接することが一般的であり、前記通気管によりエアーが前記オイルタンクに流入し、これにより、前記シリンダー71内のエアーは外部のエアーから隔離され、しかし、前記オイルタンクは余分なエアーを収容することが必要であり、且つオイルタンクのスペースが一定であるので、前記オイルタンクの上に通気穴(図示せず)を開設することが必要になり、このような設計を持つ前記シリンダー71を持続して使用すれば、若干の油分がエアーと一緒に前記シリンダー71に進入して前記シリンダー71の内壁面の損壊率を低減できるが、前記オイルタンクの上には通気穴が設けてあるので、エアーの排出および吸入の過程中に、エアーが汚染される可能性があり、また、前記シリンダー71は長距離で移動して作業することがよくあるので、前記通気穴は長すぎて、取り扱いが極めて不便である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の主な目的は、密封されたシリンダーによって機器を昇降することにより、外部の汚染物がシリンダーに侵入しなくなり、使用寿命が長く延びる昇降機器用油圧駆動装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するためになされた本発明は、一つのシリンダーと、一つのピストンロッドとを含み、前記ピストンロッドの前記シリンダーに挿入する一端にはピストンが一つ固定してあり、前記シリンダーはエアーを収容する上空間と、オイルを収容する下空間とに分けられ、前記ピストンはシリンダーの両端部の間で軸方向に移動可能であり、前記シリンダーの底部にはオイルを下空間へ流通可能にするためのオイル通路が開設してあり、前記ピストンには収容空間に連通した通路が開設してあり、前記ピストンの底部には前記収容空間が開設してあり、前記収容空間内には前記通路を密封するための逆止弁が一つ設けてあり、前記逆止弁により上空間にあるエアーが通路を通過して下空間へ流入可能になることを特徴とする昇降機器用油圧駆動装置であることを要旨としている。
【0007】
本発明では、前記逆止弁を押上げるために弾性素子が一つ設けてあり、前記逆止弁の周囲には環状部が一つ設けてあり、前記環状部にはエアーを流通するためのエアー穴が一つ開設してあることを特徴とする請求項1に記載の昇降機器用油圧駆動装置であることを要旨としている。
【0008】
本発明では、前記弾性素子はばねであることを特徴とする請求項1に記載の昇降機器用油圧駆動装置であることを要旨としている。
本発明では、前記シリンダーの頂部には前記シリンダーを密封してピストンロッドを挿通可能なエンドプレートが一つ設けてあることを特徴とする請求項1に記載の昇降機器用油圧駆動装置であることを要旨としている。
【0009】
本発明では、前記ピストンの頂縁にはコラムが一つ設けてあり、且つ前記コラムの周面から前記ピストンの中央まで水平に伸びて垂直に曲がって前記ピストンの底部まで伸びるように開設された通路が設けてあり、前記ピストンがシリンダーのエンドプレートまで移動する際に、前記コラムの周面とエンドプレートは上空間の最小容積を構成することを特徴とする請求項4に記載の昇降機器用油圧駆動装置であることを要旨としている。
【0010】
本発明では、前記ピストンロッドの軸方向に沿って前記ピストンの底部の収容空間まで伸びるように開設された通路が設けてあり、前記ピストンロッドのピストンに近接する箇所には前記通路と前記上空間を連通するための円周方向穴が開設してあることを特徴とする請求項4に記載の昇降機器用油圧駆動装置であることを要旨としている。
【発明の効果】
【0011】
本発明に係る昇降機器用油圧駆動装置によれば、外部の汚染物がシリンダーに侵入しなくなり、使用寿命が長く延びる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
まず、図1から図10を参照する。図1から図10に示すのは、本発明を説明するために挙げた実施例だけであり、本発明の特許請求範囲を限定するためのものではない。
図1と図2に示すのは、本発明の一実施例による昇降機器用油圧駆動装置であって、中空のシリンダー1を含み、前記シリンダー1の頂部には前記シリンダー1を密封するエンドプレート11が固定してあり、前記エンドプレート11に一つのピストンロッド2が挿通してあり、且つ前記エンドプレート11とピストンロッド2の接触面には気密性を向上するためのパッキン111が環設してあり、なお、前記エンドプレート11と前記シリンダー1の接触面にも気密性を向上するためのOリング112が環設してあり、また、前記シリンダー1の底部の周壁面には前記シリンダー1の内部と外部を連通するためのオイル通路12が開設してあり、且つ前記オイル通路12の外部と接する側にオイル輸送管13が螺着してある。
【0013】
また、前記ピストンロッド2の両端がそれぞれ前記シリンダー1の内部と外部に位置し、前記ピストンロッド2の前記シリンダー1の内部に位置する一端には一つのピストン3が固定してあり、前記ピストン3により前記シリンダー1が一つの上空間14と一つの下空間15とに分けられ、前記シリンダー1の上空間14にあるエアーが大気から隔離するように密封され、前記ピストンロッド2の外部に位置するロッド外端21は負荷22を受けるためのものであり、また、前記ピストン3の頂縁にはコラム31が一つ設けてあり、且つ前記コラム31の周面から前記ピストン3の中央まで水平に伸びて垂直に曲がって前記ピストン3の底部の収容空間33まで伸びるように開設された通路32が設けてある。
【0014】
また、前記収容空間33内にはエアーの流通を制御するための逆止弁4が一つ設けてあり、前記逆止弁4の底部には前記逆止弁4を上に付勢するばね5が設けてあり、前記逆止弁4の頂部には前記通路32を塞ぐことが可能なプラグ41が設けてあり、前記逆止弁4の周囲には前記収容空間33の周面に接触する環状部42が環設してあり、なお、前記環状部42の頂面から底面まで貫通してエアーを流通するためのエアー穴421が開設してあり、また、前記ばね5の底部には前記ばね5を固定するための係りリング51が環設してある。
【0015】
また、図3から図9を参照する。本実施例では、油圧PBを持つ油圧液を下空間15に注入して前記ピストン3を上へ移動する際に、前記上空間14の空間が小さくなり、このとき、前記上空間14内のエアーが前記ピストン3に圧縮されて空気圧PAが発生し、なお、油圧PBと空気圧PAにより圧力差が発生し、前記圧力差は前記プラグ41の開閉の駆動力とすることが可能である。
【0016】
前記ピストン3は、下方のオイルに押され、且つ前記上空間14の空間が減少するのに伴って、その頂部と底部とには垂直方向の力がそれぞれ加えられ、前記垂直方向の力はそれぞれ下向きのFAと上向きのFBであり、図3に示すように、前記ピストン3の頂部に下向きのFAを受ける面積Aは前記ピストン3の中央部位の横切り面の面積A1から前記ピストンロッド2の横切り面の面積A1’を引いた面積であり、すなわち、A=A1−A1’であり、図4に示すように、前記ピストン3の底部に上向きのFBを受ける面積Bは前記ピストン3の底部の横切り面の面積B1に前記収容空間33の横切り面の面積B2を足した面積であり、すなわち、B=B1+B2であり、上記から明らかなように、前記ピストン3の底部に上向きのFBを受ける面積Bは前記ピストン3の頂部に下向きのFAを受ける面積Aよりも大きく、すなわち、B>Aであり、また、力が圧力に面積をかけるものであるので、FA=PA×A、FB=PB×Bである。
【0017】
このように、FA>FBの場合には、前記ピストン3がFBに押されて上昇して、前記空気圧PAの圧力が徐々に増加し、前記空気圧PAが前記ピストン3に持続して圧縮されると、最後に、FAが前記ピストン3の上昇を止めることが可能な大きさになり、なお、FA=FBになる場合には、前記ピストン3の底部の面積Bは頂部の面積Aよりも大きい(すなわち、B>A)ので、前記逆止弁4の上下圧力PAとPBの関係はPA>PBであり、このとき、空気圧PAが油圧FBと前記ばね5の弾力の和よりも大きい場合には、前記逆止弁4が前記ばね5を圧縮してオープン状態になり、次に、前記上空間14内に高度に圧縮されたエアーが前記通路32を通過して前記下空間15に流入し、このとき、前記下空間15にはエアーとオイルが共存し、このとき、前記ピストン3の受ける力は再びFB>FAの状態になり、最後に、前記ピストン3が前記シリンダー1の頂部まで押上げられる。
【0018】
前記ピストン3がシリンダー1のエンドプレート11まで移動されるときに、上空間14が前記コラム31の周面とエンドプレート11とから構成される最小容積になり、だから、前記シリンダー1内の空気圧PAは過度圧縮状態になり、前記負荷22の下への重量またはピストンロッド2の自重により動力を加えなくても、前記ピストンロッド2がシリンダー1の底部まで戻り、このとき、前記ピストンロッド2のシリンダー1の底部へ戻る過程中に、前記上空間14内の過度圧縮されたエアーの圧力が徐々に降下し、最後に、前記ピストン3がシリンダー1の底部まで戻ると、上空間14内のエアーがややマイナス空気圧になる。
【0019】
上記のことは、油圧シリンダーが作動する際にその内部の状態であるので、ピストン3を始めてシリンダー1の頂部まで押上げるときに、上空間14内のエアーの大部分が逆止弁4により下空間15に流入し、最後に、適当な体積の過度圧縮されたエアーがコラム31の周りの空間に残り、だが、ピストン3が前記シリンダー1の底部まで押さえ戻るときに、上空間14の容積が最大容積になるので、この過度圧縮されたエアーはマイナス空気圧になり、また、ピストン3をシリンダー1の頂部まで再び押上げると、上空間14内のエア−は再び過度圧縮されたエアーになり、だから、上空間のエアー量は一定になる。
【0020】
上記から明らかなように、本実施例は、前記シリンダーの内部のエアーとオイルの圧力差によりピストンがシリンダー内で順調に往復動することができ、且つ本実施例に使用されるエアーがシリンダー内に密封されるので、シリンダー内のエアーは何時も大気と接触せず、だから、ホコリや水分や腐食性物質はシリンダー内のエアーを汚染せず、これにより、シリンダーの使用寿命は長く延びる。
【0021】
上記構成によれば、前記ピストン3の頂部は下向きのFCを受け、なお、前記ピストン3の底部は上向きのFDを受け、且つ前記FCとFDを受ける面積はそれぞれCとDであり、なお、前記ピストン3は上空間の空気圧がPCであり、下空間の油圧がPDであり、だから、FC=PC×C、FD=PD×Dである。
【0022】
なお、前記ピストン6は、下方のオイルに押されて上へ上昇するときに、前記逆止弁4の上にあるプラグ41の開閉がPCとPDの圧力差によって決められ、なお、前記ピストンが上昇するときには、FDがFCよりも大きく(すなわち、FD>FC)、だが、FC=PC×CおよびFD=PD×Dの数式から明らかなように、前記ピストン6の上方面積Cと下方面積Dを調整すれば、FD>FCになるときに、すなわち、前記ピストン6が上昇するときには、PD>PCの圧力差が発生し、このとき、空気圧PCの押さえにより前記プラグがオープン状態になり、これにより、上空間のエアーは下空間に流入可能になる。
上記から明らかなように、前記プラグの開閉はエアーとオイルの圧力差によって制御され、すなわち、前記ピストン6の頂部と底部に受ける力は前記プラグの開閉を制御できず、例えば、FA=FBのときに前記プラグがオープン状態になる。
【0023】
また、図10に示すのは、本発明の別の実施例であって、ピストンロッドの軸方向に沿って前記ピストンの底部の収容空間まで伸びるように開設された通路321が設けてあり、前記ピストンロッドのピストンに近接する箇所には前記通路321と前記上空間を連通するための円周方向穴322が開設してある。
【0024】
上記実施例と相異する点は、ピストン3がシリンダーのエンドプレートまで移動するときに、ピストンロッドの通路321内にだけエアーが貯蔵されるので、通路321内のエアーは過度圧縮状態になる。なお、ピストン3がシリンダーの底部まで戻るときに、通路321内の過度圧縮されたエアーが拡大された上空間14に回流するので、エアーがマイナス空気圧になり、また、ピストン3を再びシリンダー1の頂部まで押上げると、上空間14内のエアーは再び通路321内に流入して過度圧縮状態になる。
【0025】
このように、本発明が特定の例を参照して説明されたが、それらの例は説明のためだけのものであり、本発明を限定するものではなく、この分野に通常の知識を有する者は、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、ここで開示された実施例に変更、追加または削除を施してもよいことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】本発明の一実施例による昇降機器用油圧駆動装置のオイルが入れられていない状態を示す上面断面図である。
【図2】本発明の一実施例による昇降機器用油圧駆動装置のオイルを入れ始めた状態を示すの上面断面図である。
【図3】本発明の一実施例による昇降機器用油圧駆動装置のピストンの頂部を示す横切りの断面図である。
【図4】本発明の一実施例による昇降機器用油圧駆動装置のピストンの底部を示す横切りの断面図である。
【図5】本発明の一実施例による昇降機器用油圧駆動装置の逆止弁が上下圧力を受ける状態を示す上面断面図である。
【図6】本発明の一実施例による昇降機器用油圧駆動装置のプラグが開こうとする状態を示す概略図である。
【図7】本発明の一実施例による昇降機器用油圧駆動装置のプラグが開けられて上方のエアーが下方の空間に流入する状態を示す概略図である。
【図8】本発明の一実施例による昇降機器用油圧駆動装置のピストンがシリンダーの頂部まで押された状態を示す概略図である。
【図9】本発明の一実施例による昇降機器用油圧駆動装置のピストンロッドがシリンダーの底部に戻る状態を示す概略図である。
【図10】本発明の他の実施例による昇降機器用油圧駆動装置の一方向駆動式シリンダーを示す概略図である。
【図11】従来の一方向駆動式シリンダーの上面断面図である。
【符号の説明】
【0027】
1 シリンダー、2 ピストンロッド、3 ピストン、4 逆止弁、5 ばね、7 油圧シリンダー、11 エンドプレート、12 オイル通路、13 オイル輸送管、14 上空間、15 下空間、21 ロッド外端、22 負荷、31 コラム、32 通路、33 収容空間、41 プラグ、42 環状部、51 係りリング、71 シリンダー、72 ピストン、73 ピストンロッド、111 パッキン、112 Oリング、421 エアー穴、711 エアー穴、712 オイル穴、731 負荷
【技術分野】
【0001】
本発明は、昇降機器用油圧駆動装置に係り、特に、密封されたシリンダーによって機器を昇降する昇降機器用油圧駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
図11に示す油圧シリンダー7は、フォクリフトなどの機器に使用されるものであり、それは、一つのシリンダー71と、一つのピストン72と、一つのピストンロッド73とを含み、前記シリンダー71の上面にはエアーを流通するためのエアー穴711と、オイルを流通するためのオイル穴712とが開設してあり、外部にある負荷731を上昇しようとする場合には、一般に、オイルポンプ(図示せず)によりオイルを前記シリンダー71に入れて前記ピストン72を移動させ、このとき、前記ピストンロッド73が外側へ移動し、これにより、前記負荷731が所望の位置まで移動される。なお、上記の駆動の際に、ピストン72の上方の空間内にあるエアーが外部に排出され、逆に、前記ピストンロッド73が下方に戻る場合には、外部のエアーが前記シリンダーの内部に吸入され、このとき、前記シリンダー71内にあるオイルが外部のオイルタンク(図示せず)に回流し、なお、前記油圧シリンダー7により外部の負荷が昇降可能である。
【0003】
エアーの排出および吸入の過程中に騒音が発生し、この問題を解決するために、前記エアー穴711にダンパー(図示せず)を取付けることが一般的であり、しかし、ダンパーを取付けると、フォクリフトなどの作業場所では、ホコリや水分などが存在するので、エアーを吸入する際に、ホコリや水分などの汚染物が前記シリンダー71に侵入して前記シリンダー71を破壊し、例えば、ホコリにより前記ピストン72の内壁面が磨耗し易くなり、且つ吸入された水分により前記ピストン72の内壁面が錆び易くなり、更に、フォクリフトなどが化学工場で作業すれば、化学工場では腐食性のガスや液体が多いので、油圧シリンダー7を使用する過程中に、これらの腐食性のガスや液体がエアーと一緒に前記シリンダー71に侵入して、前記シリンダー71が腐食され易くなる。
【0004】
上記問題を解決するために、前記エアー穴711と前記オイルタンクとの間に通気管(図示せず)を連接することが一般的であり、前記通気管によりエアーが前記オイルタンクに流入し、これにより、前記シリンダー71内のエアーは外部のエアーから隔離され、しかし、前記オイルタンクは余分なエアーを収容することが必要であり、且つオイルタンクのスペースが一定であるので、前記オイルタンクの上に通気穴(図示せず)を開設することが必要になり、このような設計を持つ前記シリンダー71を持続して使用すれば、若干の油分がエアーと一緒に前記シリンダー71に進入して前記シリンダー71の内壁面の損壊率を低減できるが、前記オイルタンクの上には通気穴が設けてあるので、エアーの排出および吸入の過程中に、エアーが汚染される可能性があり、また、前記シリンダー71は長距離で移動して作業することがよくあるので、前記通気穴は長すぎて、取り扱いが極めて不便である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の主な目的は、密封されたシリンダーによって機器を昇降することにより、外部の汚染物がシリンダーに侵入しなくなり、使用寿命が長く延びる昇降機器用油圧駆動装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するためになされた本発明は、一つのシリンダーと、一つのピストンロッドとを含み、前記ピストンロッドの前記シリンダーに挿入する一端にはピストンが一つ固定してあり、前記シリンダーはエアーを収容する上空間と、オイルを収容する下空間とに分けられ、前記ピストンはシリンダーの両端部の間で軸方向に移動可能であり、前記シリンダーの底部にはオイルを下空間へ流通可能にするためのオイル通路が開設してあり、前記ピストンには収容空間に連通した通路が開設してあり、前記ピストンの底部には前記収容空間が開設してあり、前記収容空間内には前記通路を密封するための逆止弁が一つ設けてあり、前記逆止弁により上空間にあるエアーが通路を通過して下空間へ流入可能になることを特徴とする昇降機器用油圧駆動装置であることを要旨としている。
【0007】
本発明では、前記逆止弁を押上げるために弾性素子が一つ設けてあり、前記逆止弁の周囲には環状部が一つ設けてあり、前記環状部にはエアーを流通するためのエアー穴が一つ開設してあることを特徴とする請求項1に記載の昇降機器用油圧駆動装置であることを要旨としている。
【0008】
本発明では、前記弾性素子はばねであることを特徴とする請求項1に記載の昇降機器用油圧駆動装置であることを要旨としている。
本発明では、前記シリンダーの頂部には前記シリンダーを密封してピストンロッドを挿通可能なエンドプレートが一つ設けてあることを特徴とする請求項1に記載の昇降機器用油圧駆動装置であることを要旨としている。
【0009】
本発明では、前記ピストンの頂縁にはコラムが一つ設けてあり、且つ前記コラムの周面から前記ピストンの中央まで水平に伸びて垂直に曲がって前記ピストンの底部まで伸びるように開設された通路が設けてあり、前記ピストンがシリンダーのエンドプレートまで移動する際に、前記コラムの周面とエンドプレートは上空間の最小容積を構成することを特徴とする請求項4に記載の昇降機器用油圧駆動装置であることを要旨としている。
【0010】
本発明では、前記ピストンロッドの軸方向に沿って前記ピストンの底部の収容空間まで伸びるように開設された通路が設けてあり、前記ピストンロッドのピストンに近接する箇所には前記通路と前記上空間を連通するための円周方向穴が開設してあることを特徴とする請求項4に記載の昇降機器用油圧駆動装置であることを要旨としている。
【発明の効果】
【0011】
本発明に係る昇降機器用油圧駆動装置によれば、外部の汚染物がシリンダーに侵入しなくなり、使用寿命が長く延びる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
まず、図1から図10を参照する。図1から図10に示すのは、本発明を説明するために挙げた実施例だけであり、本発明の特許請求範囲を限定するためのものではない。
図1と図2に示すのは、本発明の一実施例による昇降機器用油圧駆動装置であって、中空のシリンダー1を含み、前記シリンダー1の頂部には前記シリンダー1を密封するエンドプレート11が固定してあり、前記エンドプレート11に一つのピストンロッド2が挿通してあり、且つ前記エンドプレート11とピストンロッド2の接触面には気密性を向上するためのパッキン111が環設してあり、なお、前記エンドプレート11と前記シリンダー1の接触面にも気密性を向上するためのOリング112が環設してあり、また、前記シリンダー1の底部の周壁面には前記シリンダー1の内部と外部を連通するためのオイル通路12が開設してあり、且つ前記オイル通路12の外部と接する側にオイル輸送管13が螺着してある。
【0013】
また、前記ピストンロッド2の両端がそれぞれ前記シリンダー1の内部と外部に位置し、前記ピストンロッド2の前記シリンダー1の内部に位置する一端には一つのピストン3が固定してあり、前記ピストン3により前記シリンダー1が一つの上空間14と一つの下空間15とに分けられ、前記シリンダー1の上空間14にあるエアーが大気から隔離するように密封され、前記ピストンロッド2の外部に位置するロッド外端21は負荷22を受けるためのものであり、また、前記ピストン3の頂縁にはコラム31が一つ設けてあり、且つ前記コラム31の周面から前記ピストン3の中央まで水平に伸びて垂直に曲がって前記ピストン3の底部の収容空間33まで伸びるように開設された通路32が設けてある。
【0014】
また、前記収容空間33内にはエアーの流通を制御するための逆止弁4が一つ設けてあり、前記逆止弁4の底部には前記逆止弁4を上に付勢するばね5が設けてあり、前記逆止弁4の頂部には前記通路32を塞ぐことが可能なプラグ41が設けてあり、前記逆止弁4の周囲には前記収容空間33の周面に接触する環状部42が環設してあり、なお、前記環状部42の頂面から底面まで貫通してエアーを流通するためのエアー穴421が開設してあり、また、前記ばね5の底部には前記ばね5を固定するための係りリング51が環設してある。
【0015】
また、図3から図9を参照する。本実施例では、油圧PBを持つ油圧液を下空間15に注入して前記ピストン3を上へ移動する際に、前記上空間14の空間が小さくなり、このとき、前記上空間14内のエアーが前記ピストン3に圧縮されて空気圧PAが発生し、なお、油圧PBと空気圧PAにより圧力差が発生し、前記圧力差は前記プラグ41の開閉の駆動力とすることが可能である。
【0016】
前記ピストン3は、下方のオイルに押され、且つ前記上空間14の空間が減少するのに伴って、その頂部と底部とには垂直方向の力がそれぞれ加えられ、前記垂直方向の力はそれぞれ下向きのFAと上向きのFBであり、図3に示すように、前記ピストン3の頂部に下向きのFAを受ける面積Aは前記ピストン3の中央部位の横切り面の面積A1から前記ピストンロッド2の横切り面の面積A1’を引いた面積であり、すなわち、A=A1−A1’であり、図4に示すように、前記ピストン3の底部に上向きのFBを受ける面積Bは前記ピストン3の底部の横切り面の面積B1に前記収容空間33の横切り面の面積B2を足した面積であり、すなわち、B=B1+B2であり、上記から明らかなように、前記ピストン3の底部に上向きのFBを受ける面積Bは前記ピストン3の頂部に下向きのFAを受ける面積Aよりも大きく、すなわち、B>Aであり、また、力が圧力に面積をかけるものであるので、FA=PA×A、FB=PB×Bである。
【0017】
このように、FA>FBの場合には、前記ピストン3がFBに押されて上昇して、前記空気圧PAの圧力が徐々に増加し、前記空気圧PAが前記ピストン3に持続して圧縮されると、最後に、FAが前記ピストン3の上昇を止めることが可能な大きさになり、なお、FA=FBになる場合には、前記ピストン3の底部の面積Bは頂部の面積Aよりも大きい(すなわち、B>A)ので、前記逆止弁4の上下圧力PAとPBの関係はPA>PBであり、このとき、空気圧PAが油圧FBと前記ばね5の弾力の和よりも大きい場合には、前記逆止弁4が前記ばね5を圧縮してオープン状態になり、次に、前記上空間14内に高度に圧縮されたエアーが前記通路32を通過して前記下空間15に流入し、このとき、前記下空間15にはエアーとオイルが共存し、このとき、前記ピストン3の受ける力は再びFB>FAの状態になり、最後に、前記ピストン3が前記シリンダー1の頂部まで押上げられる。
【0018】
前記ピストン3がシリンダー1のエンドプレート11まで移動されるときに、上空間14が前記コラム31の周面とエンドプレート11とから構成される最小容積になり、だから、前記シリンダー1内の空気圧PAは過度圧縮状態になり、前記負荷22の下への重量またはピストンロッド2の自重により動力を加えなくても、前記ピストンロッド2がシリンダー1の底部まで戻り、このとき、前記ピストンロッド2のシリンダー1の底部へ戻る過程中に、前記上空間14内の過度圧縮されたエアーの圧力が徐々に降下し、最後に、前記ピストン3がシリンダー1の底部まで戻ると、上空間14内のエアーがややマイナス空気圧になる。
【0019】
上記のことは、油圧シリンダーが作動する際にその内部の状態であるので、ピストン3を始めてシリンダー1の頂部まで押上げるときに、上空間14内のエアーの大部分が逆止弁4により下空間15に流入し、最後に、適当な体積の過度圧縮されたエアーがコラム31の周りの空間に残り、だが、ピストン3が前記シリンダー1の底部まで押さえ戻るときに、上空間14の容積が最大容積になるので、この過度圧縮されたエアーはマイナス空気圧になり、また、ピストン3をシリンダー1の頂部まで再び押上げると、上空間14内のエア−は再び過度圧縮されたエアーになり、だから、上空間のエアー量は一定になる。
【0020】
上記から明らかなように、本実施例は、前記シリンダーの内部のエアーとオイルの圧力差によりピストンがシリンダー内で順調に往復動することができ、且つ本実施例に使用されるエアーがシリンダー内に密封されるので、シリンダー内のエアーは何時も大気と接触せず、だから、ホコリや水分や腐食性物質はシリンダー内のエアーを汚染せず、これにより、シリンダーの使用寿命は長く延びる。
【0021】
上記構成によれば、前記ピストン3の頂部は下向きのFCを受け、なお、前記ピストン3の底部は上向きのFDを受け、且つ前記FCとFDを受ける面積はそれぞれCとDであり、なお、前記ピストン3は上空間の空気圧がPCであり、下空間の油圧がPDであり、だから、FC=PC×C、FD=PD×Dである。
【0022】
なお、前記ピストン6は、下方のオイルに押されて上へ上昇するときに、前記逆止弁4の上にあるプラグ41の開閉がPCとPDの圧力差によって決められ、なお、前記ピストンが上昇するときには、FDがFCよりも大きく(すなわち、FD>FC)、だが、FC=PC×CおよびFD=PD×Dの数式から明らかなように、前記ピストン6の上方面積Cと下方面積Dを調整すれば、FD>FCになるときに、すなわち、前記ピストン6が上昇するときには、PD>PCの圧力差が発生し、このとき、空気圧PCの押さえにより前記プラグがオープン状態になり、これにより、上空間のエアーは下空間に流入可能になる。
上記から明らかなように、前記プラグの開閉はエアーとオイルの圧力差によって制御され、すなわち、前記ピストン6の頂部と底部に受ける力は前記プラグの開閉を制御できず、例えば、FA=FBのときに前記プラグがオープン状態になる。
【0023】
また、図10に示すのは、本発明の別の実施例であって、ピストンロッドの軸方向に沿って前記ピストンの底部の収容空間まで伸びるように開設された通路321が設けてあり、前記ピストンロッドのピストンに近接する箇所には前記通路321と前記上空間を連通するための円周方向穴322が開設してある。
【0024】
上記実施例と相異する点は、ピストン3がシリンダーのエンドプレートまで移動するときに、ピストンロッドの通路321内にだけエアーが貯蔵されるので、通路321内のエアーは過度圧縮状態になる。なお、ピストン3がシリンダーの底部まで戻るときに、通路321内の過度圧縮されたエアーが拡大された上空間14に回流するので、エアーがマイナス空気圧になり、また、ピストン3を再びシリンダー1の頂部まで押上げると、上空間14内のエアーは再び通路321内に流入して過度圧縮状態になる。
【0025】
このように、本発明が特定の例を参照して説明されたが、それらの例は説明のためだけのものであり、本発明を限定するものではなく、この分野に通常の知識を有する者は、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、ここで開示された実施例に変更、追加または削除を施してもよいことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】本発明の一実施例による昇降機器用油圧駆動装置のオイルが入れられていない状態を示す上面断面図である。
【図2】本発明の一実施例による昇降機器用油圧駆動装置のオイルを入れ始めた状態を示すの上面断面図である。
【図3】本発明の一実施例による昇降機器用油圧駆動装置のピストンの頂部を示す横切りの断面図である。
【図4】本発明の一実施例による昇降機器用油圧駆動装置のピストンの底部を示す横切りの断面図である。
【図5】本発明の一実施例による昇降機器用油圧駆動装置の逆止弁が上下圧力を受ける状態を示す上面断面図である。
【図6】本発明の一実施例による昇降機器用油圧駆動装置のプラグが開こうとする状態を示す概略図である。
【図7】本発明の一実施例による昇降機器用油圧駆動装置のプラグが開けられて上方のエアーが下方の空間に流入する状態を示す概略図である。
【図8】本発明の一実施例による昇降機器用油圧駆動装置のピストンがシリンダーの頂部まで押された状態を示す概略図である。
【図9】本発明の一実施例による昇降機器用油圧駆動装置のピストンロッドがシリンダーの底部に戻る状態を示す概略図である。
【図10】本発明の他の実施例による昇降機器用油圧駆動装置の一方向駆動式シリンダーを示す概略図である。
【図11】従来の一方向駆動式シリンダーの上面断面図である。
【符号の説明】
【0027】
1 シリンダー、2 ピストンロッド、3 ピストン、4 逆止弁、5 ばね、7 油圧シリンダー、11 エンドプレート、12 オイル通路、13 オイル輸送管、14 上空間、15 下空間、21 ロッド外端、22 負荷、31 コラム、32 通路、33 収容空間、41 プラグ、42 環状部、51 係りリング、71 シリンダー、72 ピストン、73 ピストンロッド、111 パッキン、112 Oリング、421 エアー穴、711 エアー穴、712 オイル穴、731 負荷
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一つのシリンダーと、一つのピストンロッドとを備え、
前記ピストンロッドの前記シリンダーに挿入する一端にはピストンが一つ固定してあり、前記シリンダーはエアーを収容する上空間と、オイルを収容する下空間とに分けられ、前記ピストンはシリンダーの両端部の間で軸方向に移動可能であり、
前記シリンダーの底部にはオイルを下空間へ流通可能にするためのオイル通路が開設してあり、
前記ピストンには収容空間に連通した通路が開設してあり、
前記ピストンの底部には前記収容空間が開設してあり、
前記収容空間内には前記通路を密封するための逆止弁が一つ設けてあり、前記逆止弁により上空間にあるエアーが通路を通過して下空間へ流入可能になることを特徴とする昇降機器用油圧駆動装置。
【請求項2】
前記逆止弁を押上げるために弾性素子が一つ設けてあり、前記逆止弁の周囲には環状部が一つ設けてあり、前記環状部にはエアーを流通するためのエアー穴が一つ開設してあることを特徴とする請求項1に記載の昇降機器用油圧駆動装置。
【請求項3】
前記弾性素子は、ばねであることを特徴とする請求項1に記載の昇降機器用油圧駆動装置。
【請求項4】
前記シリンダーの頂部には前記シリンダーを密封してピストンロッドを挿通可能なエンドプレートが一つ設けてあることを特徴とする請求項1に記載の昇降機器用油圧駆動装置。
【請求項5】
前記ピストンの頂縁にはコラムが一つ設けてあり、前記コラムの周面から前記ピストンの中央まで水平に伸びて垂直に曲がって前記ピストンの底部まで伸びるように開設された通路が設けてあり、
前記ピストンがシリンダーのエンドプレートまで移動する際に、前記コラムの周面とエンドプレートは上空間の最小容積を構成することを特徴とする請求項4に記載の昇降機器用油圧駆動装置。
【請求項6】
前記ピストンロッドの軸方向に沿って前記ピストンの底部の収容空間まで伸びるように開設された通路が設けてあり、
前記ピストンロッドのピストンに近接する箇所には前記通路と前記上空間を連通するための円周方向穴が開設されていることを特徴とする請求項4に記載の昇降機器用油圧駆動装置。
【請求項1】
一つのシリンダーと、一つのピストンロッドとを備え、
前記ピストンロッドの前記シリンダーに挿入する一端にはピストンが一つ固定してあり、前記シリンダーはエアーを収容する上空間と、オイルを収容する下空間とに分けられ、前記ピストンはシリンダーの両端部の間で軸方向に移動可能であり、
前記シリンダーの底部にはオイルを下空間へ流通可能にするためのオイル通路が開設してあり、
前記ピストンには収容空間に連通した通路が開設してあり、
前記ピストンの底部には前記収容空間が開設してあり、
前記収容空間内には前記通路を密封するための逆止弁が一つ設けてあり、前記逆止弁により上空間にあるエアーが通路を通過して下空間へ流入可能になることを特徴とする昇降機器用油圧駆動装置。
【請求項2】
前記逆止弁を押上げるために弾性素子が一つ設けてあり、前記逆止弁の周囲には環状部が一つ設けてあり、前記環状部にはエアーを流通するためのエアー穴が一つ開設してあることを特徴とする請求項1に記載の昇降機器用油圧駆動装置。
【請求項3】
前記弾性素子は、ばねであることを特徴とする請求項1に記載の昇降機器用油圧駆動装置。
【請求項4】
前記シリンダーの頂部には前記シリンダーを密封してピストンロッドを挿通可能なエンドプレートが一つ設けてあることを特徴とする請求項1に記載の昇降機器用油圧駆動装置。
【請求項5】
前記ピストンの頂縁にはコラムが一つ設けてあり、前記コラムの周面から前記ピストンの中央まで水平に伸びて垂直に曲がって前記ピストンの底部まで伸びるように開設された通路が設けてあり、
前記ピストンがシリンダーのエンドプレートまで移動する際に、前記コラムの周面とエンドプレートは上空間の最小容積を構成することを特徴とする請求項4に記載の昇降機器用油圧駆動装置。
【請求項6】
前記ピストンロッドの軸方向に沿って前記ピストンの底部の収容空間まで伸びるように開設された通路が設けてあり、
前記ピストンロッドのピストンに近接する箇所には前記通路と前記上空間を連通するための円周方向穴が開設されていることを特徴とする請求項4に記載の昇降機器用油圧駆動装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2007−182985(P2007−182985A)
【公開日】平成19年7月19日(2007.7.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−113208(P2006−113208)
【出願日】平成18年4月17日(2006.4.17)
【出願人】(506130447)利安▲金▼企業有限公司 (1)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成19年7月19日(2007.7.19)
【国際特許分類】
【出願日】平成18年4月17日(2006.4.17)
【出願人】(506130447)利安▲金▼企業有限公司 (1)
【Fターム(参考)】
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