油圧シリンダ装置
【課題】複雑な構造を用いなくてもダウン動作を高速化させることができ、かつ、外部から荷重が加わった状態でも安定した動作を行うことができる油圧シリンダ装置を提供する。
【解決手段】油圧シリンダ装置は、油圧ポンプ２０と油圧シリンダ７とを備えている。油圧回路１００には、油圧シリンダ７のロッド９を収縮させるダウン動作時に、第１油室１１Ａから回収した余剰油をリザーバタンク１５に返送する返送路３４が設けられている。返送路３４の一端は、第１チェック弁４１Ａと油圧ポンプ２０の第１ポート２１Ａとの間に接続されている。返送路３４の他端はリザーバタンク１５に接続されている。ダウン動作時には、第１シャトル５２Ａが第１チェック弁４１Ａ側に移動し、返送路３４が開通される。
【解決手段】油圧シリンダ装置は、油圧ポンプ２０と油圧シリンダ７とを備えている。油圧回路１００には、油圧シリンダ７のロッド９を収縮させるダウン動作時に、第１油室１１Ａから回収した余剰油をリザーバタンク１５に返送する返送路３４が設けられている。返送路３４の一端は、第１チェック弁４１Ａと油圧ポンプ２０の第１ポート２１Ａとの間に接続されている。返送路３４の他端はリザーバタンク１５に接続されている。ダウン動作時には、第１シャトル５２Ａが第１チェック弁４１Ａ側に移動し、返送路３４が開通される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧シリンダを備え、当該油圧シリンダによって駆動力を出力する油圧シリンダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、油圧シリンダ装置は、小型でありながら大きな駆動力を出力できる装置として、各種の機械および装置等に利用されている。例えば、油圧シリンダ装置は、船外機や農機具等に対して好適に利用されている。
【０００３】
油圧シリンダ装置が備える油圧シリンダとして、いわゆるシングルロッド型の油圧シリンダが知られている。シングルロッド型の油圧シリンダは、シリンダチューブと、シリンダチューブ内を摺動するピストンと、ピストンの一方の側からシリンダチューブの外部に延びるロッドとを備えている。シリンダチューブ内はピストンにより、第１油室と第２油室とに区画されている。
【０００４】
以下の説明では、ロッドは第２油室を通ってシリンダチューブの外部に延びているものとする。また、ロッドのシリンダチューブから外部に延びている部分を伸長させる動作をアップ動作と称し、ロッドのシリンダチューブから外部に延びている部分を収縮させる動作をダウン動作と称することとする。また、ロッドのシリンダチューブから外部に延びている部分が伸長することを、単に「ロッドの伸張」と称する。ロッドのシリンダチューブから外部に延びている部分が収縮することを、単に「ロッドの収縮」と称する。アップ動作時には、第１油室に油が供給されると共に第２油室から油が回収され、ピストンは第１油室側から第２油室側に移動する。ダウン動作時には、第１油室から油が回収されると共に第２油室に油が供給され、ピストンは第２油室側から第１油室側に移動する。ピストンの移動に伴って、第１油室および第２油室の容積は変化する。ところが、第１油室内にはロッドが存在しないのに対し、第２油室内にはロッドが存在しているため、第１油室と第２油室とでは容積の変化量が異なる。第１油室の容積の変化量は、第２油室の容積の変化量よりも大きくなる。そのため、ダウン動作時には、第１油室から回収する油の量は、第２油室に供給する油の量よりも多くなる。回収量から供給量を引いた分の油、言い換えると余剰油は、リザーバタンクに返送する必要がある。
【０００５】
余剰油をリザーバタンクに返送する方法として、第１油室から回収した油をいったん油圧ポンプに吸入させ、油圧ポンプから第２油室に油を供給する一方、油圧ポンプから吐出される油の一部をリザーバタンクに排出する方法が考えられる。しかし、この方法では、余剰油は油圧ポンプを経由してからリザーバタンクに返送されることになる。そのため、余剰油の返送が円滑に行われにくく、ダウン動作が遅くなるという課題がある。
【０００６】
そこで、ダウン動作を高速化するための技術として、例えば、下記特許文献１および２に記載された技術が知られている。
【０００７】
特許文献１に記載された装置では、第１油室と油圧ポンプとをつなぐ通路に、リザーバタンクに連通する返送路が接続されている。この返送路には、ダウン動作時に開かれる電磁弁が設けられている。ダウン動作時には電磁弁が開かれ、第１油室から回収された余剰油は、返送路を通じてリザーバタンクに返送される。余剰油は油圧ポンプを経由することなくリザーバタンクに返送されるので、ダウン動作の高速化が図られる。
【０００８】
特許文献２に記載された装置では、油圧ポンプとリザーバタンクとの間に、正逆双方向の油の流れを制御する切換弁が設けられている。切換弁は、アップ動作時には、第２油室とリザーバタンクとを連通させ、油圧ポンプには、第２油室およびリザーバタンクの双方から油が吸入される。切換弁は、ダウン動作時には、第１油室とリザーバタンクとを連通させる。ダウン動作時には、第１油室から回収された余剰油は、切換弁を経てリザーバタンクに返送される。余剰油は油圧ポンプを経由することなくリザーバタンクに返送されるので、ダウン動作の高速化が図られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭６３−２９１７９４号公報
【特許文献２】特開２００６−１０５２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１に記載された装置では、返送路に専用の電磁弁を設ける必要がある。また、上記電磁弁をダウン動作と連動して開く必要があるため、ダウン動作を検知する手段が別途必要となる。そのため、構造が複雑化するという課題があった。
【００１１】
特許文献２に記載された装置では、ダウン動作を検知する手段は不要である。しかし、リザーバタンクは、ダウン動作時に第１油室と連通するだけでなく、アップ動作時に第２油室と連通する。油圧シリンダ装置は、外部から荷重が加わった状態で作動する場合がある。例えば、ロッドを伸長させる方向の荷重が外部から加わっている状態のときに、アップ動作を行う場合がある。このような場合、第２油室の油圧は通常よりも大きくなってしまう。特許文献２に記載された装置では、アップ動作時に切換弁がリザーバタンクと第２油室とを連通させるため、上記のような場合に、第２油室の油の一部がリザーバタンクに流入するおそれがある。すなわち、本来は第２油室およびリザーバタンクの双方から油圧ポンプに油が吸入されなければならないところ、第２油室の油の一部がリザーバタンクに返送され、油の逆流が生じるおそれがあった。そのため、動作が不安定となるおそれがあった。
【００１２】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複雑な構造を用いなくてもダウン動作を高速化させることができ、かつ、外部から荷重が加わった状態でも安定した動作を行うことができる油圧シリンダ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る油圧シリンダ装置は、油圧シリンダと、油圧ポンプと、油が貯留されたリザーバタンクと、第１通路と、第２通路と、第１チェック弁と、第２チェック弁と、開放機構と、第３通路と、返送路とを備える。前記油圧シリンダは、シリンダチューブと、前記シリンダチューブを第１油室と第２油室とに区画するピストンと、前記ピストンから前記第２油室内を通って前記シリンダチューブの外部に延びるロッドと、を有するシングルロッド型の油圧シリンダである。前記油圧ポンプは、第１ポートおよび第２ポートを有し、油を前記第２ポートから吸入すると共に前記第１ポートから吐出する第１の運転と、油を前記第１ポートから吸入すると共に前記第２ポートから吐出する第２の運転とを選択的に実行可能に構成されている。前記第１通路は、前記第１ポートと前記第１油室とを接続する。前記第２通路は、前記第２ポートと前記第２油室とを接続する。前記第１チェック弁は、前記第１通路に設けられ、前記第１ポートから前記第１油室に向かって油が流れるときに開くように構成されている。前記第２チェック弁は、前記第２通路に設けられ、前記第２ポートから前記第２油室に向かって油が流れるときに開くように構成されている。前記開放機構は、前記油圧ポンプが前記第１の運転を行うときに前記第２チェック弁を開き、前記油圧ポンプが前記第２の運転を行うときに前記第１チェック弁を開くように構成されている。前記第３通路は、一端が前記リザーバタンクに接続され、他端が前記第２チェック弁と前記第２ポートとの間に接続され、前記一端から前記他端に向かう油の流れを許容する第３チェック弁が設けられている。前記返送路は、一端が前記第１チェック弁と前記第１ポートとの間に接続され、他端が前記リザーバタンクに接続され、前記油圧ポンプが前記第１の運転を行うときおよび停止しているときには閉鎖され、前記油圧ポンプが前記第２の運転を行うときには開通されるように構成されている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複雑な構造を用いなくてもダウン動作を高速化させることができ、かつ、外部から荷重が加わった状態でも安定した動作を行うことができる油圧シリンダ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係る油圧シリンダ装置が搭載された船舶の後部を側方から見た断面図である。
【図２】油圧シリンダ装置の油圧回路図である。
【図３】アップ動作時の油の流れを示す油圧回路図である。
【図４】ダウン動作時の油の流れを示す油圧回路図である。
【図５】第１実施形態に係る油圧シリンダ装置の断面図である。
【図６】第１実施形態に係る油圧シリンダ装置の一部の拡大断面図である。
【図７】ポンプケースの上ケースの底面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】図７のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】第１実施形態に係る油圧シリンダ装置の一部のアップ動作時における拡大断面図である。
【図１１】第１実施形態に係る油圧シリンダ装置の一部のダウン動作時における拡大断面図である。
【図１２】第１実施形態の変形例に係る油圧回路図である。
【図１３】第１実施形態の他の変形例に係る油圧回路図である。
【図１４】第２実施形態に係る油圧シリンダ装置の部分断面図である。
【図１５】第３実施形態に係る油圧シリンダ装置の断面図である。
【図１６】第３実施形態に係る油圧シリンダ装置のダウン動作時の断面図である。
【図１７】第３実施形態に係る油圧シリンダ装置のアップ動作時の断面図である。
【図１８】第３実施形態に係る油圧シリンダ装置の変形例の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第１実施形態＞
以下、本発明に係る油圧シリンダ装置の実施の形態について説明する。以下に説明する実施の形態は、本発明に係る油圧シリンダ装置を、船体に対する船外機の取付角度を調整するトリム装置に適用したものである。ただし、本発明に係る油圧シリンダ装置は様々な機械および装置等に適用可能であり、その適用対象はトリム装置に限定される訳ではない。
【００１７】
（船舶の構成）
図１に示すように、船舶１は、水２に浮かぶ船体３と、船体３の後部に取り付けられたクランプブラケット４と、クランプブラケット４に水平軸５によって揺動可能に支持された船外機６とを備えている。船外機６は、水面下に配置されたプロペラ８と、プロペラ８を駆動するエンジン１７とを備えている。プロペラ８を駆動させると、船舶１は前方Ｆｒに推進される。クランプブラケット４と船外機６との間に、油圧シリンダ装置の油圧シリンダ７が配置されている。油圧シリンダ７の一端は、クランプブラケット４に水平軸１８によって揺動可能に支持されている。油圧シリンダ７の他端は、船外機６に水平軸１９によって揺動可能に支持されている。
【００１８】
アップ動作時には、船外機６は図示Ａ方向に回転する。いわゆるチルトアップが行われ、船外機６の傾斜角度は大きくなる。ダウン動作時には、船外機６は図示Ｂ方向に回転する。いわゆるチルトダウンが行われ、船外機６の傾斜角度は小さくなる。油圧シリンダ７の長さを調整することにより、船体３に対する船外機６の取付角度を調整することができる。
【００１９】
（油圧回路の構成）
油圧シリンダ装置は、図２に示すような油圧回路１００を備えている。油圧回路１００は、油圧シリンダ７と、油圧ポンプ２０と、油が貯留されたリザーバタンク１５とを備えている。
【００２０】
油圧シリンダ７は、シリンダチューブ１４と、シリンダチューブ１４内を第１油室１１Ａと第２油室１１Ｂとに区画するピストン１２と、を備えている。油圧シリンダ７は、いわゆるシングルロッド型の油圧シリンダである。ロッド９は、ピストン１２から第２油室１１Ｂを通ってシリンダチューブ１４の外部に延びている。ロッド９の先端には、水平軸１９（図１参照）に支持される支持部１０が設けられている。
【００２１】
油圧ポンプ２０は、正転および逆転が可能なギアポンプによって構成されている。油圧ポンプ２０はモータ２２に接続されている。モータ２２は正転および逆転が可能なモータであり、油圧ポンプ２０はモータ２２によって駆動される。油圧ポンプ２０は、第１ポート２１Ａおよび第２ポート２１Ｂを有している。油圧ポンプ２０は、油を第２ポート２１Ｂから吸入すると共に第１ポート２１Ａから吐出する第１の運転と、油を第１ポート２１Ａから吸入すると共に第２ポート２１Ｂから吐出する第２の運転とを選択的に実行可能である。
【００２２】
油圧ポンプ２０の第１ポート２１Ａと油圧シリンダ７の第１油室１１Ａとは、第１通路３１Ａによって接続されている。第１通路３１Ａには第１チェック弁４１Ａが設けられている。第１チェック弁４１Ａは、第１ポート２１Ａから第１油室１１Ａに向かって油が流れるときに開くように構成されている。油圧ポンプ２０の第２ポート２１Ｂと油圧シリンダ７の第２油室１１Ｂとは、第２通路３１Ｂによって接続されている。第２通路３１Ｂには第２チェック弁４１Ｂが設けられている。第２チェック弁４１Ｂは、第２ポート２１Ｂから第２油室１１Ｂに向かって油が流れるときに開くように構成されている。
【００２３】
第２通路３１Ｂにおける第２油室１１Ｂと第２チェック弁４１Ｂとの間には、スローリターンバルブ２６が設けられている。スローリターンバルブ２６は、絞り２３と、絞り２３をバイパスするように配置されたチェック弁２５とを有している。チェック弁２５は、第２チェック弁４１Ｂから第２油室１１Ｂに向かう方向の油の流れを許容し、その逆の方向の油の流れを阻止するように構成されている。このスローリターンバルブ２６により、第２油室１１Ｂから油を回収するときの方が、第２油室１１Ｂに油を供給するときよりも、油の流れの抵抗が大きくなり、流量が少なくなる。
【００２４】
第１通路３１Ａには、第１補助通路３２Ａが接続されている。第１補助通路３２Ａには、リリーフ弁２７Ａと、チェック弁２８Ａとが接続されている。リリーフ弁２７Ａは、第１補助通路３２Ａの油圧が所定値以上になると開くように構成されている。リリーフ弁２７Ａが開くと、第１補助通路３２Ａからリザーバタンク１５に油が排出される。これにより、第１通路３１Ａの油圧の過上昇が防止される。チェック弁２８Ａは、リザーバタンク１５から第１補助通路３２Ａに向かう方向の油の流れを許容し、その逆の方向の油の流れを阻止するように構成されている。第１補助通路３２Ａの油圧がリザーバタンク１５の油圧よりも低くなると、チェック弁２８Ａが開き、リザーバタンク１５から第１補助通路３２Ａを通じて第１通路３１Ａに油が供給される。
【００２５】
第２通路３１Ｂには、第２補助通路３２Ｂが接続されている。第２補助通路３２Ｂの構成は、第１補助通路３２Ａと同様である。すなわち、第２補助通路３２Ｂには、リリーフ弁２７Ｂと、チェック弁２８Ｂとが接続されている。リリーフ弁２７Ｂは、第２補助通路３２Ｂの油圧が所定値以上になると開くように構成されている。リリーフ弁２７Ｂが開くと、第２補助通路３２Ｂからリザーバタンク１５に油が排出される。チェック弁２８Ｂは、リザーバタンク１５から第２補助通路３２Ｂに向かう方向の油の流れを許容し、その逆の方向の油の流れを阻止するように構成されている。第２補助通路３２Ｂの油圧がリザーバタンク１５の油圧よりも低くなると、チェック弁２８Ｂが開き、リザーバタンク１５から第２補助通路３２Ｂを通じて第２通路３１Ｂに油が供給される。
【００２６】
第１チェック弁４１Ａは、本来は、第１油室１１Ａから第１ポート２１Ａに向かって油が流れるときに閉じるように構成されている。第２チェック弁４１Ｂは、本来は、第２油室１１Ｂから第２ポート２１Ｂに向かって油が流れるときに閉じるように構成されている。すなわち、本来、第１チェック弁４１Ａは油圧ポンプ２０が第２の運転を行うときには閉じるように構成され、第２チェック弁４１Ｂは油圧ポンプ２０が第１の運転を行うときには閉じるように構成されている。しかし、油圧ポンプ２０は、第１の運転を行うときには、第２油室１１Ｂの油を第２ポート２１Ｂから吸入しなければならない。油圧ポンプ２０は、第２の運転を行うときには、第１油室１１Ａの油を第１ポート２１Ａから吸入しなければならない。そこで、油圧回路１００には、油圧ポンプ２０が第１の運転を行うときに第２チェック弁４１Ｂを開き、油圧ポンプ２０が第２の運転を行うときに第１チェック弁４１Ａを開く機構（以下、開放機構という）５０が設けられている。
【００２７】
開放機構５０の構成は特に限定されないが、本実施形態に係る開放機構５０は、第１ハウジング５１Ａと、第１ハウジング５１Ａ内に摺動可能に収容された第１シャトル５２Ａと、第２ハウジング５１Ｂと、第２ハウジング５１Ｂ内に摺動可能に収容された第２シャトル５２Ｂとを有している。第１ハウジング５１Ａと第１シャトル５２Ａとは、第１ポート２１Ａと第１チェック弁４１Ａとの間に位置する第３油室１３Ａを形成している。第２ハウジング５１Ｂと第２シャトル５２Ｂとは、第２ポート２１Ｂと第２チェック弁４１Ｂとの間に位置する第４油室１３Ｂを形成している。第１シャトル５２Ａは、第３油室１３Ａを介して第１チェック弁４１Ａと対向している。第２シャトル５２Ｂは、第４油室１３Ｂを介して第２チェック弁４１Ｂと対向している。
【００２８】
第１シャトル５２Ａは、第１チェック弁４１Ａの方に移動すると、第１チェック弁４１Ａを押し開くように構成されている。第１シャトル５２Ａが第１チェック弁４１Ａから遠ざかると、第１チェック弁４１Ａは閉じられる。第２シャトル５２Ｂは、第２チェック弁４１Ｂの方に移動すると、第２チェック弁４１Ｂを押し開くように構成されている。第２シャトル５２Ｂが第２チェック弁４１Ｂから遠ざかると、第２チェック弁４１Ｂは閉じられる。
【００２９】
第１シャトル５２Ａと第２シャトル５２Ｂとは、連動するように構成されている。第１シャトル５２Ａが第１チェック弁４１Ａに近づくと、第２シャトル５２Ｂは第２チェック弁４１Ｂから遠ざかる。第１シャトル５２Ａが第１チェック弁４１Ａから遠ざかると、第２シャトル５２Ｂは第２チェック弁４１Ｂに近づく。
【００３０】
第１シャトル５２Ａと第２シャトル５２Ｂとを連動させる機構は特に限定されないが、本実施形態では、油圧を利用した機構となっている。言い換えると、第１シャトル５２Ａと第２シャトル５２Ｂとを連動させる機構は、油圧回路によって構成されている。
【００３１】
詳しくは、第１ハウジング５１Ａ内において、第１シャトル５２Ａの第３油室１３Ａ側と反対側には、第５油室１５Ａが形成されている。第５油室１５Ａは、第１ハウジング５１Ａと第１シャトル５２Ａとにより形成されている。第１シャトル５２Ａは、第３油室１３Ａと第５油室１５Ａとの間に位置している。第１シャトル５２Ａには、第３油室１３Ａと第５油室１５Ａとを連通する連通路３０Ａが形成されている。連通路３０Ａには、第３油室１３Ａから第５油室１５Ａに向かう油の流れを許容し、第５油室１５Ａから第３油室１３Ａに向かう油の流れを阻止するチェック弁２９Ａが設けられている。
【００３２】
第２ハウジング５１Ｂ内において、第２シャトル５２Ｂの第４油室１３Ｂ側と反対側には、第６油室１５Ｂが形成されている。第６油室１５Ｂは、第２ハウジング５１Ｂと第２シャトル５２Ｂとにより形成されている。第２シャトル５２Ｂは、第４油室１３Ｂと第６油室１５Ｂとの間に位置している。第２シャトル５２Ｂには、第４油室１３Ｂと第６油室１５Ｂとを連通する連通路３０Ｂが形成されている。連通路３０Ｂには、第４油室１３Ｂから第６油室１５Ｂに向かう油の流れを許容し、第６油室１５Ｂから第４油室１３Ｂに向かう油の流れを阻止するチェック弁２９Ｂが設けられている。
【００３３】
第５油室１５Ａと第６油室１５Ｂとは、連通路３３によって連通されている。
【００３４】
第３油室１３Ａに油が流入すると、第１シャトル５２Ａはこの油によって押され、第５油室１５Ａ側に移動する。すると、第５油室１５Ａ内の油が第１シャトル５２Ａによって押し出され、連通路３３を通じて第６油室１５Ｂに流入する。第６油室１５Ｂに油が流入すると、第２シャトル５２Ｂはこの油によって押され、第２チェック弁４１Ｂ側に移動する。このように、第１シャトル５２Ａが第１チェック弁４１Ａから遠ざかると、第２シャトル５２Ｂは第２チェック弁４１Ｂに近づくことになる。
【００３５】
第４油室１３Ｂに油が流入すると、第２シャトル５２Ｂはこの油によって押され、第６油室１５Ｂ側に移動する。すると、第６油室１５Ｂ内の油が第２シャトル５２Ｂによって押し出され、連通路３３を通じて第５油室１５Ａに流入する。第５油室１５Ａに油が流入すると、第１シャトル５２Ａはこの油によって押され、第１チェック弁４１Ａ側に移動する。このように、第２シャトル５２Ｂが第２チェック弁４１Ｂから遠ざかると、第１シャトル５２Ａは第１チェック弁４１Ａに近づくことになる。
【００３６】
第１シャトル５２Ａには、連通路３４ａが形成されている。第１ハウジング５１Ａには連通孔５９が形成されている。この連通孔５９には、リザーバタンク１５に接続された連通路３４ｂが接続されている。連通路３４ｂには、絞り４４が設けられている。連通路３４ａと連通路３４ｂとは、第１シャトル５２Ａが第１チェック弁４１Ａを開いているときには連通し、第１シャトル５２Ａが第１チェック弁４１Ａを開いていないときには連通しないように構成されている。これら連通路３４ａおよび連通路３４ｂにより、油圧ポンプ２０が第１の運転を行うときおよび停止しているときには閉鎖され、油圧ポンプ２０が第２の運転を行うときには開通される返送路３４が構成されている。第１シャトル５２Ａに形成された連通路３４ａは、返送路３４の一部を構成している。なお、連通路３４ｂが省略され、第１ハウジング５１Ａの連通孔５９がリザーバタンク１５に臨んでいてもよい。この場合、返送路３４は連通路３４ａによって構成されることになる。
【００３７】
第１通路３１Ａと第２通路３１Ｂとは、排出通路３５によって連通されている。排出通路３５の一端は、第１通路３１Ａにおける第１油室１１Ａと第１チェック弁４１Ａとの間の部分に接続されている。排出通路３５の他端は、第２通路３１Ｂにおける第２油室１１Ｂと第２チェック弁４１Ｂとの間の部分に接続されている。排出通路３５には、マニュアルバルブ４２が設けられている。マニュアルバルブ４２は、排出通路４３を介してリザーバタンク１５に接続されている。手動によりマニュアルバルブ４２を開くことによって、第１通路３１Ａおよび／または第２通路３１Ｂの油を、排出通路３５および排出通路４３を通じてリザーバタンク１５に排出することができる。
【００３８】
排出通路３５のマニュアルバルブ４２よりも第１通路３１Ａ側の部分および第２通路３１Ｂ側の部分には、それぞれリリーフ弁４４Ａ，４４Ｂが接続されている。リリーフ弁４４Ａ，４４Ｂは、リザーバタンク１５に接続されている。第１通路３１Ａの油圧が高くなりすぎた場合、リリーフ弁４４Ａが開き、第１通路３１Ａの油が排出通路３５を通じてリザーバタンク１５に排出される。これにより、第１通路３１Ａの油圧の過剰な上昇を抑えることができる。第２通路３１Ｂの油圧が高くなりすぎた場合、リリーフ弁４４Ｂが開き、第２通路３１Ｂの油が排出通路３５を通じてリザーバタンク１５に排出される。これにより、第２通路３１Ｂの油圧の過剰な上昇を抑えることができる。
【００３９】
なお、リリーフ弁４４Ａ，４４Ｂが開放される圧力は、油圧回路１００の通常の動作時における第１通路３１Ａ、第２通路３１Ｂの圧力よりも十分に高い圧力に設定されている。そのため、通常、後述する油圧回路の動作時にリリーフ弁４４Ａ，４４Ｂが開放されることはない。
【００４０】
（油圧回路の動作）
次に、油圧回路１００の動作について説明する。油圧回路１００では、油圧シリンダ７のロッド９のシリンダチューブ１４から外部に延びている部分を伸長させる動作、すなわちアップ動作と、ロッド９のシリンダチューブ１４から外部に延びている部分を収縮させる動作、すなわちダウン動作とが可能である。以下、アップ動作、ダウン動作の順に説明する。
【００４１】
（アップ動作）
図３は、アップ動作時の油の流れを示す図である。アップ動作時には、油圧ポンプ２０は第１の運転を行う。油圧ポンプ２０の第１ポート２１Ａから吐出された油は、第３油室１３Ａに流入する。すると、第３油室１３Ａの油圧が上昇し、第１チェック弁４１Ａは開かれる。第３油室１３Ａの油は第１チェック弁４１Ａを通過し、第１油室１１Ａに流入する。第１油室１１Ａに流入した油は、ピストン１２を第２油室１１Ｂ側に押し込む。これにより、ピストン１２が第２油室１１Ｂ側に移動し、ロッド９が伸長する。
【００４２】
また、第３油室１３Ａの油圧の上昇に伴い、第１シャトル５２Ａが第５油室１５Ａ側に移動する。これにより、第５油室１５Ａ内の油が第１シャトル５２Ａによって押し出され、連通路３３を通じて第６油室１５Ｂに流れ込む。すると、第６油室１５Ｂの油圧が高まり、第２シャトル５２Ｂが第４油室１３Ｂ側に押し込まれる。その結果、第２シャトル５２Ｂは第２チェック弁４１Ｂ側に移動し、第２チェック弁４１Ｂを開放する。
【００４３】
ピストン１２が第２油室１１Ｂ側に移動すると、第２油室１１Ｂの油は第２通路３１Ｂに流出する。上述の通り、第２チェック弁４１Ｂは開放されているので、第２通路３１Ｂに流入した油は、スローリターンバルブ２６の絞り２３および第２チェック弁４１Ｂを通過し、第４油室１３Ｂに流入する。
【００４４】
また、チェック弁２８Ｂが開き、第２補助通路３２Ｂを通じて、リザーバタンク１５から第４油室１３Ｂに油が供給される。供給された油は、第２油室１１Ｂから回収された油と共に、第４油室１３Ｂから油圧ポンプ２０の第２ポート２１Ｂに吸入される。
【００４５】
油圧シリンダ７はシングルロッド型の油圧シリンダであるため、ピストン１２の移動に伴う第１油室１１Ａの容積変化は、第２油室１１Ｂの容積変化よりも大きい。第２油室１１Ｂから回収した油の量以上の油を、第１油室１１Ａに供給する必要がある。本実施形態によれば、第２補助通路３２Ｂを通じてリザーバタンク１５から第４油室１３Ｂに油が補充されるので、第１油室１１Ａに対して十分な量の油を供給することができる。したがって、ロッド９を円滑に伸長させることができる。
【００４６】
（ダウン動作）
次に、ダウン動作を説明する。図４は、ダウン動作時の油の流れを示す図である。ダウン動作時には、油圧ポンプ２０は第２の運転を行う。油圧ポンプ２０の第２ポート２１Ｂから吐出された油は、第４油室１３Ｂに流入する。すると、第４油室１３Ｂの油圧が上昇し、第２チェック弁４１Ｂは開放される。第４油室１３Ｂの油は第２チェック弁４１Ｂを通過し、スローリターンバルブ２６のチェック弁２５を通って、第２油室１１Ｂに流入する。第２油室１１Ｂに流入した油は、ピストン１２を第１油室１１Ａ側に押し込む。これにより、ピストン１２が第１油室１１Ａ側に移動し、ロッド９が収縮する。
【００４７】
また、第４油室１３Ｂの油圧の上昇に伴い、第２シャトル５２Ｂが第６油室１５Ｂ側に移動する。これにより、第６油室１５Ｂ内の油が第２シャトル５２Ｂによって押し出され、連通路３３を通じて第５油室１５Ａに流れ込む。すると、第５油室１５Ａの油圧が高まり、第１シャトル５２Ａが第３油室１３Ａ側に押し込まれる。その結果、第１シャトル５２Ａは第１チェック弁４１Ａ側に移動し、第１チェック弁４１Ａを開放する。また、連通路３４ａと連通路３４ｂとがつながる。すなわち、返送路３４が開通する。
【００４８】
ピストン１２が第１油室１１Ａ側に移動すると、第１油室１１Ａの油は第１通路３１Ａに流入する。上述の通り、第１チェック弁４１Ａは開放されているので、第１通路３１Ａに流入した油は、第３油室１３Ａに流入する。第３油室１３Ａの油の一部は、油圧ポンプ２０の第１ポート２１Ａに吸入される。
【００４９】
また、返送路３４が開通するため、第３油室１３Ａの残りの油（余剰油）は、返送路３４を通じてリザーバタンク１５に返送される。前述した通り、油圧シリンダ７はシングルロッド型の油圧シリンダであるため、ピストン１２の移動に伴う第１油室１１Ａの容積変化は、第２油室１１Ｂの容積変化よりも大きい。第１油室１１Ａから回収した油の一部を、リザーバタンク１５に返送する必要がある。本実施形態によれば、余剰油は返送路３４を通じてリザーバタンク１５に返送される。そのため、ロッド９を円滑に収縮させることができる。また、余剰油は油圧ポンプ２０を経由することなく、リザーバタンク１５に返送される。そのため、ロッド９の収縮速度を高速化することができる。すなわち、ダウン動作を高速化することができる。
【００５０】
（油圧シリンダ装置の構成）
次に、図５〜図１１を参照しながら、上記油圧回路１００を備えた油圧シリンダ装置１０１の構成を説明する。以下の説明では便宜上、上、下、左、右は、それぞれ図面中の上、下、左、右をそれぞれ意味するものとする。ただし、油圧シリンダ装置１０１は、任意の姿勢で使用することができる。以下の説明中の方向は、必ずしも実際の方向を表すとは限らない。
【００５１】
図５に示すように、油圧シリンダ７の側方には、油圧シリンダ７と平行に延びる略円筒状の第１ハウジング６１が配置されている。油圧シリンダ７の下端部および第１ハウジング６１の下端部は、第２ハウジング６２に取り付けられている。第１ハウジング６１の上端部には、モータ２２が収容されたモータハウジング６８が取り付けられている。第１通路３１Ａおよび第２通路３１Ｂの一部は、第２ハウジング６２の内部に形成されている。
【００５２】
図６に示すように、第１ハウジング６１と第２ハウジング６２との間には、上ケース６３および下ケース６４からなるポンプケース６５が配置されている。上ケース６３および下ケース６４は略円板状に形成されており、ボルト６７によって第２ハウジング６２に固定されている。第１ハウジング６１内には、内部に空気等の気体が充填された弾性変形可能な袋６６が収容されている。袋６６として、例えばゴム製の袋を好適に用いることができる。この袋６６およびポンプケース６５の周囲に、油が貯留されている。リザーバタンク１５は、第１ハウジング６１および第２ハウジング６２の内部であって、かつ、袋６６およびポンプケース６５の外部に形成されている。
【００５３】
図示は省略するが、下ケース６４の内部には、互いに噛み合った一対のポンプギアが収容されている。モータ２２の駆動軸６９は、一方のポンプギアに連結されている。駆動軸６９が回転すると、一方のポンプギアが回転し、そのポンプギアと噛み合った他方のポンプギアも回転する。両ポンプギアは、互いに逆方向に回転する。これら両ポンプギアにより、油圧ポンプ２０（図２参照）が構成されている。
【００５４】
図７は、上ケース６３の底面図である。図８は図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図であり、図９は図７のＩＸ−ＩＸ線断面図である。図７に示すように、上ケース６３には、貫通孔６９ａおよび貫通孔６９ｂが形成されている。貫通孔６９ａには、駆動軸６９に連結された一方のポンプギアの軸が挿通されている。貫通孔６９ｂには、他方のポンプギアの軸が挿通されている。
【００５５】
図７および図８に示すように、上ケース６３には、下方に開いた孔７１Ａおよび孔７１Ｂが形成されている。図６に示すように、これらの孔７１Ａ、孔７１Ｂには、第１シャトル５２Ａ、第２シャトル５２Ｂがそれぞれ収容されている。孔７１Ａ、孔７１Ｂは、それぞれ第１ハウジング５１Ａ、第２ハウジング５１Ｂの一部を形成している。第１シャトル５２Ａ、第２シャトル５２Ｂは、それぞれスプリング７２によって、上方に付勢されている。
【００５６】
第１シャトル５２Ａの上方には第５油室１５Ａが形成され、第１シャトル５２Ａの下方には第３油室１３Ａが形成されている。第２シャトル５２Ｂの上方には第６油室１５Ｂが形成され、第２シャトル５２Ｂの下方には第４油室１３Ｂが形成されている。上ケース６３には、孔７１Ａと孔７１Ｂとを連通する水平に延びる孔７３が形成されている。連通路３３は、この孔７３によって構成されている。
【００５７】
第１シャトル５２Ａには鉛直方向に延びる貫通孔７４Ａが形成され、貫通孔７４Ａは上方から板ばね７５Ａによって覆われている。この板ばね７５Ａは、チェック弁２９Ａを構成している。同様に、第２シャトル５２Ｂにも鉛直方向に延びる貫通孔７４Ｂが形成され、貫通孔７４Ｂは上方から板ばね７５Ｂによって覆われている。板ばね７５Ｂは、チェック弁２９Ｂを構成している。なお、板ばね７５Ａおよび板ばね７５Ｂの材料は何ら限定されず、例えば、ゴムシート等を好適に用いることができる。
【００５８】
図８に示すように、上ケース６３には、孔７１Ａ内と上ケース６３の側方とを連通する水平に延びる孔７６が形成されている。この孔７６は、返送路３４の連通路３４ｂを構成している。孔７６の孔７１Ａ側の部分７６ａは、他の部分よりも流路断面積が小さくなっている。当該部分７６ａは、絞り４４を構成している。図６に示すように、第１シャトル５２Ａの貫通孔７４Ａの中途部には、水平方向に延びる孔７８が形成されている。この孔７８と貫通孔７４Ａの一部（孔７８よりも下側の部分）とは、返送路３４の連通路３４ａを構成している。
【００５９】
図９に示すように、上ケース６３には、貫通孔７９Ａおよび貫通孔７９Ｂが形成されている。図７に示すように、貫通孔７９Ａは孔７１Ａと連通し、貫通孔７９Ｂは孔７１Ｂと連通している。貫通孔７９Ａは、上側部分の方が下側部分よりも直径が大きくなるように拡径している。貫通孔７９Ａの上側部分には、ボール８０Ａが収容されている。油が貫通孔７９Ａを上方に向かって流れると、ボール８０Ａが油によって持ち上げられ、貫通孔７９Ａは開通する。一方、油が貫通孔７９Ａを下方に向かって流れると、ボール８０Ａは貫通孔７９Ａの下側部分を閉鎖する。これら貫通孔７９Ａおよびボール８０Ａは、第１補助通路３２Ａおよびチェック弁２８Ａを構成している。貫通孔７９Ｂも、上側部分の方が下側部分よりも直径が大きくなるように拡径している。貫通孔７９Ｂの上側部分にはボール８０Ｂが収容されている。これら貫通孔７９Ｂおよびボール８０Ｂは、第２補助通路３２Ｂおよびチェック弁２８Ｂを構成している。
【００６０】
図６に示すように、下ケース６４には、上ケース６３の孔７１Ａ、孔７１Ｂの下方に位置する孔８１Ａ、孔８１Ｂがそれぞれ形成されている。孔８１Ａは孔７１Ａと共に、第１ハウジング５１Ａを構成している。孔８１Ｂは孔７１Ｂと共に、第２ハウジング５１Ｂを構成している。孔８１Ａには、スプリング８２Ａによって上方に付勢された弁体８３Ａが収容されている。これら弁体８３Ａおよびスプリング８２Ａは、第１チェック弁４１Ａを構成している。孔８１Ｂには、スプリング８２Ｂによって上方に付勢された弁体８３Ｂが収容されている。これら弁体８３Ｂおよびスプリング８２Ｂは、第２チェック弁４１Ｂを構成している。
【００６１】
図１０は、アップ動作時の状態を表している。アップ動作時には、油圧ポンプ２０から第３油室１３Ａに油が流入し、第１チェック弁４１Ａが開かれ、また、第１シャトル５２Ａが上方に押し上げられる。第１シャトル５２Ａが上方に移動すると、孔７６と孔７８とは連通しない状態となり、返送路３４は閉鎖される。また、第１シャトル５２Ａが上方に移動すると、第５油室１５Ａから第６油室１５Ｂに油が流入し、この油によって第２シャトル５２Ｂは下方に押し下げられる。第１油室１１Ａ（図５参照）には、第３油室１３Ａから第１通路３１Ａを通じて油が供給される。第２油室１１Ｂの油は、第２通路３１Ｂを通じて第４油室１３Ｂに回収される。その結果、ロッド９は伸長する。
【００６２】
図１１は、ダウン動作時の状態を表している。ダウン動作時には、油圧ポンプ２０から第４油室１３Ｂに油が流入し、第２チェック弁４１Ｂが開かれ、また、第２シャトル５２Ｂが上方に押し上げられる。第２シャトル５２Ｂが上方に移動すると、第６油室１５Ｂから第５油室１５Ａに油が流入し、この油によって第１シャトル５２Ａは下方に押し下げられる。その結果、第１チェック弁４１Ａが開放される。また、孔７６と孔７８とが連通し、返送路３４が開通される。第２油室１１Ｂ（図５参照）には、第４油室１３Ｂから第２通路３１Ｂを通じて油が供給される。第１油室１１Ａの油は、第１通路３１Ａを通じて第３油室１３Ａに回収される。第３油室１３Ａに回収された油の一部、すなわち余剰油は、孔７６および孔７８を通じてリザーバタンク１５に返送される。
【００６３】
（油圧シリンダ装置の作用効果）
以上のように、本実施形態に係る油圧シリンダ装置１０１によれば、図４に示すようにダウン動作時には、余剰油は第１油室１１Ａから第３油室１３Ａに流入した後、返送路３４を通じてリザーバタンク１５に返送される。すなわち、余剰油は、油圧ポンプ２０の第１ポート２１Ａに吸入されずに、リザーバタンク１５に返送される。したがって、余剰油をリザーバタンク１５に速やかに返送することができるので、ダウン動作を高速化することができる。本実施形態によれば、余剰油を返送するための専用の電磁弁は不要であり、ダウン動作と連動して上記電磁弁を開閉させる特別な機構も不要である。ダウン動作を検知する装置も特に必要ではない。したがって、その分、構造の簡単化を図ることができる。なお、本実施形態に係る油圧シリンダ装置１０１では、ダウン動作を検知する検知装置を排除する訳ではなく、そのような検知装置があってもよいことは勿論である。
【００６４】
図３に示すようにアップ動作時には、リザーバタンク１５から第２補助通路３２Ｂを通じて第２通路３１Ｂに油が補充される。第２補助通路３２Ｂには、チェック弁２８Ｂが設けられている。そのため、ロッド９に引っ張り荷重（ロッド９を伸長させる方向の荷重）が加わった状態でアップ動作を行った場合でも、第２通路３１Ｂからリザーバタンク１５に油が流れ出ることはない。すなわち、油の逆流は防止される。本実施形態によれば、外部から荷重が加わった状態で作動した場合であっても、油の逆流が生じることを防止することができる。したがって、外部から荷重が加わった状態であっても、安定した動作を行うことができる。
【００６５】
油圧シリンダ装置１０１は、油圧ポンプ２０が第１の運転を行うときに第２チェック弁４１Ｂを開放させ、油圧ポンプ２０が第２の運転を行うときに第１チェック弁４１Ａを開放させる開放機構５０を備えている。本実施形態では、開放機構５０は、第３油室１３Ａを介して第１チェック弁４１Ａと対向する第１シャトル５２Ａと、第４油室１３Ｂを介して第２チェック弁４１Ｂと対向する第２シャトル５２Ｂとを備え、それら第１シャトル５２Ａおよび第２シャトル５２Ｂが互いに連動するように構成されている。そのため、油圧ポンプ２０から第３油室１３Ａに油を導入するだけで、第２チェック弁４１Ｂを開くことができる。また、油圧ポンプ２０から第４油室１３Ｂに油を導入するだけで、第１チェック弁４１Ａを開くことができる。
【００６６】
本実施形態によれば、ダウン動作時に余剰油をリザーバタンク１５に返送する返送路３４の一部、すなわち連通路３４ａは、第１シャトル５２Ａに形成されている。そのため、第１シャトル５２Ａに、開放機構５０としての機能だけでなく、ダウン動作時に余剰油をリザーバタンク１５に返送する返送路３４としての機能も持たすことができる。
【００６７】
本実施形態によれば、連通路３４ａの一端は第３油室１３Ａに開口し、第１ハウジング５１Ａには連通孔５９が形成されている。第１シャトル５２Ａが第１チェック弁４１Ａに近づく方向へ移動して第１チェック弁４１Ａを開放したときに、連通路３４ａの他端は連通孔５９につながり、返送路３４が開通される。一方、第１シャトル５２Ａが第１チェック弁４１Ａから遠ざかる方向へ移動すると、連通路３４ａの他端は連通孔５９からずれた位置に移動し、返送路３４は閉鎖される。したがって、本実施形態によれば、第１シャトル５２Ａの移動に伴って、返送路３４はダウン動作時には自動的に開通され、アップ動作時には自動的に閉鎖される。
【００６８】
本実施形態によれば、第１シャトル５２Ａの貫通孔７４Ａ（図６参照）は、第３油室１３Ａと第５油室１５Ａとを連通させる連通路３０Ａ（図２参照）を形成している。また、貫通孔７４Ａの孔７６よりも下側の部分と、孔７６とは、返送路３４の一部である連通路３４ａを形成している。そのため、貫通孔７４Ａの孔７６よりも下側の部分は、連通路３４ａの一部を形成すると共に、連通路３０Ａの一部を形成している。連通路３４ａと連通路３０Ａとの一部が共通している。したがって、本実施形態によれば、構造のコンパクト化を図ることができる。
【００６９】
返送路３４には絞り４４が設けられている。この絞り４４により、ダウン動作時にリザーバタンク１５に返送される油の速度を低減させることができる。そのため、ダウン動作時に、ピストン１２が急激に収縮することによって第２油室１１Ｂの圧力が大きく低下することを避けることができる。これにより、ハンチング現象を抑制することができ、ダウン動作をより安定させることができる。ただし、実用上問題になるようなハンチング現象が生じなければ、絞り４４は特に必要ではない。絞り４４は適宜設ければよく、省略することも可能である。
【００７０】
（変形例１）
前記実施形態では、第１補助通路３２Ａにリリーフ弁２７Ａおよびチェック弁２８Ａが接続されていた。しかし、図１２に示すように、チェック弁２８Ａを省略することも可能である。
【００７１】
（変形例２）
前記実施形態では、スローリターンバルブ２６は、第２通路３１Ｂにのみ設けられ、第１通路３１Ａには設けられていなかった。しかし、図１３に示すように、第１通路３１Ａおよび第２通路３１Ｂの両方にスローリターンバルブ２６を設けるようにしてもよい。
【００７２】
＜第２実施形態＞
第１実施形態に係る油圧シリンダ装置１０１では、開放機構５０は、第５油室１５Ａと第６油室１５Ｂと連通路３３とを備え、油圧を利用して第１シャトル５２Ａおよび第２シャトル５２Ｂを連動させるものであった。しかし、開放機構５０の構成は特に限定される訳ではない。開放機構５０は、油圧以外の手段により、第１シャトル５２Ａと第２シャトル５２Ｂとを連動させるものであってもよい。
【００７３】
図１４に示すように、第２実施形態に係る油圧シリンダ装置１０２では、開放機構５０は、第１シャトル５２Ａと第２シャトル５２Ｂとを機械的に連動させるものである。以下の説明では、第１実施形態と同様の要素には同様の符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００７４】
本実施形態では、第１シャトル５２Ａ、第２シャトル５２Ｂには、上向きに突出する突起８４Ａ、突起８４Ｂがそれぞれ形成されている。ポンプケース６５の上方には、切替レバー８５が配置されている。切替レバー８５は、下側部分が上側部分よりも外径が大きくなるような２段式の円筒形状に形成されている。駆動軸６９の下端部は、切替レバー８５の孔に挿入されている。切替レバー８５は揺動自在に構成され、右上がりに傾斜する状態と、左上がりに傾斜する状態との間で揺動する。切替レバー８５は、いわゆるシーソーのように動作する。切替レバー８５の右側部分８５Ａの下面は、第１シャトル５２Ａの突起８４Ａと接触している。切替レバー８５の左側部分８５Ｂの下面は、第２シャトル５２Ｂの突起８４Ｂと接触している。
【００７５】
図１４に示すように、ダウン動作のときには、油圧ポンプ２０の第２ポート（図示せず）から第４油室１３Ｂに油が流入する。すると、第４油室１３Ｂの油圧が上昇し、第２チェック弁４１Ｂが開放される。第４油室１３Ｂの油は第２チェック弁４１Ｂを通過し、第２油室１１Ｂ（図２参照）に流入する。また、第４油室１３Ｂの油圧の上昇に伴い、第２シャトル５２Ｂは上方に押し上げられる。すると、切替レバー８５の左側部分８５Ｂは第２シャトル５２Ｂによって押し上げられ、切替レバー８５は揺動する。切替レバー８５の右側部分８５Ａは、第１シャトル５２Ａを押し下げる。その結果、第１シャトル５２Ａは下方へ移動し、第１チェック弁４１Ａを開放する。また、第１シャトル５２Ａの下方への移動に伴って、孔７８と孔７６とが連通する。第１油室１１Ａ（図２参照）から第３油室１３Ａに流入した油の一部は、第１チェック弁４１Ａを通じて、油圧ポンプ２０の第１ポート（図２参照）に吸入される。第３油室１３Ａの残りの油（余剰油）は、孔７８および孔７６を通じて、リザーバタンク１５に返送される。
【００７６】
図示は省略するが、アップ動作のときには、油圧ポンプ２０の第１ポート（図２参照）から第３油室１３Ａに油が流入する。すると、第３油室１３Ａの油圧が上昇し、第１チェック弁４１Ａが開放される。第３油室１３Ａの油は第１チェック弁４１Ａを通過し、第１油室１１Ａ（図２参照）に流入する。また、第３油室１３Ａの油圧の上昇に伴い、第１シャトル５２Ａは上方に押し上げられる。すると、切替レバー８５の右側部分８５Ａは第１シャトル５２Ａによって押し上げられ、代わりに、左側部分８５Ｂが下降する。第２シャトル５２Ｂは切替レバー８５の左側部分８５Ｂによって押し下げられ、第２チェック弁４１Ｂが第２シャトル５２Ｂによって開放される。第２油室１１Ｂ（図２参照）の油は、第４油室１３Ｂに流入し、第２チェック弁４１Ｂを通じて油圧ポンプ２０の第２ポート（図２参照）に吸入される。
【００７７】
本実施形態においても、第１実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
【００７８】
なお、切替レバー８５は、第１シャトル５２Ａと第２シャトル５２Ｂとを連結する連結機構の一例である。本実施形態では、切替レバー８５と両シャトル５２Ａ，５２Ｂとは、固定されずに単に接触するように構成されていた。しかし、上記連結機構は、両シャトル５２Ａ，５２Ｂに固定された部材を備えたものであってもよい。ここでいう「連結」とは、連動するように組み合わせられることを意味し、互いに固定されている場合だけでなく、上記実施形態の切替レバー８５および両シャトル５２Ａ，５２Ｂのように、単に接触している場合も含まれる。
【００７９】
切替レバー８５は、シーソーのように揺動するものに限られず、例えばリンク機構によって両シャトル５２Ａ，５２Ｂを連結するものであってもよい。
【００８０】
＜第３実施形態＞
第２実施形態に係る油圧シリンダ装置１０２は、切替レバー８５によって第１シャトル５２Ａと第２シャトル５２Ｂとを連動させるものであった。図１５に示すように、第３実施形態に係る油圧シリンダ装置１０３は、第１シャトル５２Ａと第２シャトル５２Ｂとが一体化されたものである。本実施形態においても、第１実施形態と同様の要素には同様の符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００８１】
ハウジング９１の内部には、ギアポンプからなる油圧ポンプ２０が収容されている。ハウジング９１の上部にはモータケーシング９３が取り付けられている。モータケーシング９３内には、図示しないモータが収容されている。ハウジング９１の下部には、略水平方向に延びる孔９４が形成されている。この孔９４の内部には、一体化された第１シャトル５２Ａおよび第２シャトル５２Ｂと、第１シャトル５２Ａの右方に配置された第１チェック弁４１Ａと、第２シャトル５２Ｂの左方に配置された第２チェック弁４１Ｂとが設けられている。第１シャトル５２Ａおよび第２シャトル５２Ｂは、一体となって左方および右方に移動可能となっている。孔９４の第１チェック弁４１Ａの右方および第２チェック弁４１Ｂの左方には、それぞれブロック９２が嵌め込まれている。第１チェック弁４１Ａの弁体８３Ａは、スプリング８２Ａによって左方に付勢されている。第２チェック弁４１Ｂの弁体８３Ｂは、スプリング８２Ｂによって右方に付勢されている。
【００８２】
図１６に示すように、ダウン動作のときには、油圧ポンプ２０の第２ポート（図示せず）から第４油室１３Ｂに油が流入する。すると、第４油室１３Ｂの油圧が上昇し、第２チェック弁４１Ｂは開放される。第４油室１３Ｂの油は第２チェック弁４１Ｂを通過し、第２油室１１Ｂに流入する。第２油室１１Ｂに流入した油はピストン１２を右方に押し、ロッド９は収縮する。また、第４油室１３Ｂの油圧の上昇に伴い、第１シャトル５２Ａおよび第２シャトル５２Ｂは右方に移動する。これにより、第１チェック弁４１Ａが第１シャトル５２Ａによって開放される。また、連通路３４ａと連通路３４ｂとが連通する。第１油室１１Ａの油は、ピストン１２によって押し出され、第３油室１３Ａに流入する。第３油室１３Ａの油の一部は、第１チェック弁４１Ａを通じて油圧ポンプ２０の第１ポート（図示せず）に吸入される。第３油室１３Ａの残りの油（余剰油）は、連通路３４ａおよび連通路３４ｂを通じて、リザーバタンク１５に返送される。
【００８３】
図１７に示すように、アップ動作のときには、油圧ポンプ２０の第１ポート（図示せず）から第３油室１３Ａに油が流入する。すると、第３油室１３Ａの油圧が上昇し、第１チェック弁４１Ａは開放される。第３油室１３Ａの油は第１チェック弁４１Ａを通過し、第１油室１１Ａに流入する。第１油室１１Ａに流入した油はピストン１２を左方に押し、ロッド９は伸長する。また、第３油室１３Ａの油圧の上昇に伴い、第１シャトル５２Ａおよび第２シャトル５２Ｂは左方に移動する。これにより、第２チェック弁４１Ｂが第２シャトル５２Ｂによって開放される。第２油室１１Ｂの油はピストン１２によって押し出され、第４油室１３Ｂに流入する。第４油室１３Ｂに流入した油は、油圧ポンプ２０の第２ポート（図示せず）に吸入される。
【００８４】
本実施形態においても、第１実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
【００８５】
また、本実施形態によれば、第１シャトル５２Ａと第２シャトル５２Ｂとが一体化されているので、第１シャトル５２Ａと第２シャトル５２Ｂとを容易に連動させることができる。
【００８６】
（変形例）
上記実施形態では、スローリターンバルブ２６は第２通路３１Ｂにのみ設けられ、第１通路３１Ａには設けられていなかった。しかし、図１８に示すように、第１通路３１Ａおよび第２通路３１Ｂの両方にスローリターンバルブ２６を設けるようにしてもよい。
【００８７】
＜その他の実施形態＞
上述の通り、本発明に係る油圧シリンダ装置は、船外機の取付角度を調整するトリム装置として実施可能であるが、農機具等の他の機械または装置に対しても好適に実施することができる。本発明に係る油圧シリンダ装置の適用対象は、何ら限定される訳ではない。
【符号の説明】
【００８８】
７ 油圧シリンダ
９ ロッド
１１Ａ 第１油室
１１Ｂ 第２油室
１５ リザーバタンク
２０ 油圧ポンプ
２１Ａ 第１ポート
２１Ｂ 第２ポート
３１Ａ 第１通路
３１Ｂ 第２通路
３２Ａ 第１補助通路
３２Ｂ 第２補助通路（第３通路）
３４ 返送路
４１Ａ 第１チェック弁
４１Ｂ 第２チェック弁
５０ 開放機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧シリンダを備え、当該油圧シリンダによって駆動力を出力する油圧シリンダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、油圧シリンダ装置は、小型でありながら大きな駆動力を出力できる装置として、各種の機械および装置等に利用されている。例えば、油圧シリンダ装置は、船外機や農機具等に対して好適に利用されている。
【０００３】
油圧シリンダ装置が備える油圧シリンダとして、いわゆるシングルロッド型の油圧シリンダが知られている。シングルロッド型の油圧シリンダは、シリンダチューブと、シリンダチューブ内を摺動するピストンと、ピストンの一方の側からシリンダチューブの外部に延びるロッドとを備えている。シリンダチューブ内はピストンにより、第１油室と第２油室とに区画されている。
【０００４】
以下の説明では、ロッドは第２油室を通ってシリンダチューブの外部に延びているものとする。また、ロッドのシリンダチューブから外部に延びている部分を伸長させる動作をアップ動作と称し、ロッドのシリンダチューブから外部に延びている部分を収縮させる動作をダウン動作と称することとする。また、ロッドのシリンダチューブから外部に延びている部分が伸長することを、単に「ロッドの伸張」と称する。ロッドのシリンダチューブから外部に延びている部分が収縮することを、単に「ロッドの収縮」と称する。アップ動作時には、第１油室に油が供給されると共に第２油室から油が回収され、ピストンは第１油室側から第２油室側に移動する。ダウン動作時には、第１油室から油が回収されると共に第２油室に油が供給され、ピストンは第２油室側から第１油室側に移動する。ピストンの移動に伴って、第１油室および第２油室の容積は変化する。ところが、第１油室内にはロッドが存在しないのに対し、第２油室内にはロッドが存在しているため、第１油室と第２油室とでは容積の変化量が異なる。第１油室の容積の変化量は、第２油室の容積の変化量よりも大きくなる。そのため、ダウン動作時には、第１油室から回収する油の量は、第２油室に供給する油の量よりも多くなる。回収量から供給量を引いた分の油、言い換えると余剰油は、リザーバタンクに返送する必要がある。
【０００５】
余剰油をリザーバタンクに返送する方法として、第１油室から回収した油をいったん油圧ポンプに吸入させ、油圧ポンプから第２油室に油を供給する一方、油圧ポンプから吐出される油の一部をリザーバタンクに排出する方法が考えられる。しかし、この方法では、余剰油は油圧ポンプを経由してからリザーバタンクに返送されることになる。そのため、余剰油の返送が円滑に行われにくく、ダウン動作が遅くなるという課題がある。
【０００６】
そこで、ダウン動作を高速化するための技術として、例えば、下記特許文献１および２に記載された技術が知られている。
【０００７】
特許文献１に記載された装置では、第１油室と油圧ポンプとをつなぐ通路に、リザーバタンクに連通する返送路が接続されている。この返送路には、ダウン動作時に開かれる電磁弁が設けられている。ダウン動作時には電磁弁が開かれ、第１油室から回収された余剰油は、返送路を通じてリザーバタンクに返送される。余剰油は油圧ポンプを経由することなくリザーバタンクに返送されるので、ダウン動作の高速化が図られる。
【０００８】
特許文献２に記載された装置では、油圧ポンプとリザーバタンクとの間に、正逆双方向の油の流れを制御する切換弁が設けられている。切換弁は、アップ動作時には、第２油室とリザーバタンクとを連通させ、油圧ポンプには、第２油室およびリザーバタンクの双方から油が吸入される。切換弁は、ダウン動作時には、第１油室とリザーバタンクとを連通させる。ダウン動作時には、第１油室から回収された余剰油は、切換弁を経てリザーバタンクに返送される。余剰油は油圧ポンプを経由することなくリザーバタンクに返送されるので、ダウン動作の高速化が図られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭６３−２９１７９４号公報
【特許文献２】特開２００６−１０５２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１に記載された装置では、返送路に専用の電磁弁を設ける必要がある。また、上記電磁弁をダウン動作と連動して開く必要があるため、ダウン動作を検知する手段が別途必要となる。そのため、構造が複雑化するという課題があった。
【００１１】
特許文献２に記載された装置では、ダウン動作を検知する手段は不要である。しかし、リザーバタンクは、ダウン動作時に第１油室と連通するだけでなく、アップ動作時に第２油室と連通する。油圧シリンダ装置は、外部から荷重が加わった状態で作動する場合がある。例えば、ロッドを伸長させる方向の荷重が外部から加わっている状態のときに、アップ動作を行う場合がある。このような場合、第２油室の油圧は通常よりも大きくなってしまう。特許文献２に記載された装置では、アップ動作時に切換弁がリザーバタンクと第２油室とを連通させるため、上記のような場合に、第２油室の油の一部がリザーバタンクに流入するおそれがある。すなわち、本来は第２油室およびリザーバタンクの双方から油圧ポンプに油が吸入されなければならないところ、第２油室の油の一部がリザーバタンクに返送され、油の逆流が生じるおそれがあった。そのため、動作が不安定となるおそれがあった。
【００１２】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複雑な構造を用いなくてもダウン動作を高速化させることができ、かつ、外部から荷重が加わった状態でも安定した動作を行うことができる油圧シリンダ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る油圧シリンダ装置は、油圧シリンダと、油圧ポンプと、油が貯留されたリザーバタンクと、第１通路と、第２通路と、第１チェック弁と、第２チェック弁と、開放機構と、第３通路と、返送路とを備える。前記油圧シリンダは、シリンダチューブと、前記シリンダチューブを第１油室と第２油室とに区画するピストンと、前記ピストンから前記第２油室内を通って前記シリンダチューブの外部に延びるロッドと、を有するシングルロッド型の油圧シリンダである。前記油圧ポンプは、第１ポートおよび第２ポートを有し、油を前記第２ポートから吸入すると共に前記第１ポートから吐出する第１の運転と、油を前記第１ポートから吸入すると共に前記第２ポートから吐出する第２の運転とを選択的に実行可能に構成されている。前記第１通路は、前記第１ポートと前記第１油室とを接続する。前記第２通路は、前記第２ポートと前記第２油室とを接続する。前記第１チェック弁は、前記第１通路に設けられ、前記第１ポートから前記第１油室に向かって油が流れるときに開くように構成されている。前記第２チェック弁は、前記第２通路に設けられ、前記第２ポートから前記第２油室に向かって油が流れるときに開くように構成されている。前記開放機構は、前記油圧ポンプが前記第１の運転を行うときに前記第２チェック弁を開き、前記油圧ポンプが前記第２の運転を行うときに前記第１チェック弁を開くように構成されている。前記第３通路は、一端が前記リザーバタンクに接続され、他端が前記第２チェック弁と前記第２ポートとの間に接続され、前記一端から前記他端に向かう油の流れを許容する第３チェック弁が設けられている。前記返送路は、一端が前記第１チェック弁と前記第１ポートとの間に接続され、他端が前記リザーバタンクに接続され、前記油圧ポンプが前記第１の運転を行うときおよび停止しているときには閉鎖され、前記油圧ポンプが前記第２の運転を行うときには開通されるように構成されている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複雑な構造を用いなくてもダウン動作を高速化させることができ、かつ、外部から荷重が加わった状態でも安定した動作を行うことができる油圧シリンダ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係る油圧シリンダ装置が搭載された船舶の後部を側方から見た断面図である。
【図２】油圧シリンダ装置の油圧回路図である。
【図３】アップ動作時の油の流れを示す油圧回路図である。
【図４】ダウン動作時の油の流れを示す油圧回路図である。
【図５】第１実施形態に係る油圧シリンダ装置の断面図である。
【図６】第１実施形態に係る油圧シリンダ装置の一部の拡大断面図である。
【図７】ポンプケースの上ケースの底面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】図７のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】第１実施形態に係る油圧シリンダ装置の一部のアップ動作時における拡大断面図である。
【図１１】第１実施形態に係る油圧シリンダ装置の一部のダウン動作時における拡大断面図である。
【図１２】第１実施形態の変形例に係る油圧回路図である。
【図１３】第１実施形態の他の変形例に係る油圧回路図である。
【図１４】第２実施形態に係る油圧シリンダ装置の部分断面図である。
【図１５】第３実施形態に係る油圧シリンダ装置の断面図である。
【図１６】第３実施形態に係る油圧シリンダ装置のダウン動作時の断面図である。
【図１７】第３実施形態に係る油圧シリンダ装置のアップ動作時の断面図である。
【図１８】第３実施形態に係る油圧シリンダ装置の変形例の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第１実施形態＞
以下、本発明に係る油圧シリンダ装置の実施の形態について説明する。以下に説明する実施の形態は、本発明に係る油圧シリンダ装置を、船体に対する船外機の取付角度を調整するトリム装置に適用したものである。ただし、本発明に係る油圧シリンダ装置は様々な機械および装置等に適用可能であり、その適用対象はトリム装置に限定される訳ではない。
【００１７】
（船舶の構成）
図１に示すように、船舶１は、水２に浮かぶ船体３と、船体３の後部に取り付けられたクランプブラケット４と、クランプブラケット４に水平軸５によって揺動可能に支持された船外機６とを備えている。船外機６は、水面下に配置されたプロペラ８と、プロペラ８を駆動するエンジン１７とを備えている。プロペラ８を駆動させると、船舶１は前方Ｆｒに推進される。クランプブラケット４と船外機６との間に、油圧シリンダ装置の油圧シリンダ７が配置されている。油圧シリンダ７の一端は、クランプブラケット４に水平軸１８によって揺動可能に支持されている。油圧シリンダ７の他端は、船外機６に水平軸１９によって揺動可能に支持されている。
【００１８】
アップ動作時には、船外機６は図示Ａ方向に回転する。いわゆるチルトアップが行われ、船外機６の傾斜角度は大きくなる。ダウン動作時には、船外機６は図示Ｂ方向に回転する。いわゆるチルトダウンが行われ、船外機６の傾斜角度は小さくなる。油圧シリンダ７の長さを調整することにより、船体３に対する船外機６の取付角度を調整することができる。
【００１９】
（油圧回路の構成）
油圧シリンダ装置は、図２に示すような油圧回路１００を備えている。油圧回路１００は、油圧シリンダ７と、油圧ポンプ２０と、油が貯留されたリザーバタンク１５とを備えている。
【００２０】
油圧シリンダ７は、シリンダチューブ１４と、シリンダチューブ１４内を第１油室１１Ａと第２油室１１Ｂとに区画するピストン１２と、を備えている。油圧シリンダ７は、いわゆるシングルロッド型の油圧シリンダである。ロッド９は、ピストン１２から第２油室１１Ｂを通ってシリンダチューブ１４の外部に延びている。ロッド９の先端には、水平軸１９（図１参照）に支持される支持部１０が設けられている。
【００２１】
油圧ポンプ２０は、正転および逆転が可能なギアポンプによって構成されている。油圧ポンプ２０はモータ２２に接続されている。モータ２２は正転および逆転が可能なモータであり、油圧ポンプ２０はモータ２２によって駆動される。油圧ポンプ２０は、第１ポート２１Ａおよび第２ポート２１Ｂを有している。油圧ポンプ２０は、油を第２ポート２１Ｂから吸入すると共に第１ポート２１Ａから吐出する第１の運転と、油を第１ポート２１Ａから吸入すると共に第２ポート２１Ｂから吐出する第２の運転とを選択的に実行可能である。
【００２２】
油圧ポンプ２０の第１ポート２１Ａと油圧シリンダ７の第１油室１１Ａとは、第１通路３１Ａによって接続されている。第１通路３１Ａには第１チェック弁４１Ａが設けられている。第１チェック弁４１Ａは、第１ポート２１Ａから第１油室１１Ａに向かって油が流れるときに開くように構成されている。油圧ポンプ２０の第２ポート２１Ｂと油圧シリンダ７の第２油室１１Ｂとは、第２通路３１Ｂによって接続されている。第２通路３１Ｂには第２チェック弁４１Ｂが設けられている。第２チェック弁４１Ｂは、第２ポート２１Ｂから第２油室１１Ｂに向かって油が流れるときに開くように構成されている。
【００２３】
第２通路３１Ｂにおける第２油室１１Ｂと第２チェック弁４１Ｂとの間には、スローリターンバルブ２６が設けられている。スローリターンバルブ２６は、絞り２３と、絞り２３をバイパスするように配置されたチェック弁２５とを有している。チェック弁２５は、第２チェック弁４１Ｂから第２油室１１Ｂに向かう方向の油の流れを許容し、その逆の方向の油の流れを阻止するように構成されている。このスローリターンバルブ２６により、第２油室１１Ｂから油を回収するときの方が、第２油室１１Ｂに油を供給するときよりも、油の流れの抵抗が大きくなり、流量が少なくなる。
【００２４】
第１通路３１Ａには、第１補助通路３２Ａが接続されている。第１補助通路３２Ａには、リリーフ弁２７Ａと、チェック弁２８Ａとが接続されている。リリーフ弁２７Ａは、第１補助通路３２Ａの油圧が所定値以上になると開くように構成されている。リリーフ弁２７Ａが開くと、第１補助通路３２Ａからリザーバタンク１５に油が排出される。これにより、第１通路３１Ａの油圧の過上昇が防止される。チェック弁２８Ａは、リザーバタンク１５から第１補助通路３２Ａに向かう方向の油の流れを許容し、その逆の方向の油の流れを阻止するように構成されている。第１補助通路３２Ａの油圧がリザーバタンク１５の油圧よりも低くなると、チェック弁２８Ａが開き、リザーバタンク１５から第１補助通路３２Ａを通じて第１通路３１Ａに油が供給される。
【００２５】
第２通路３１Ｂには、第２補助通路３２Ｂが接続されている。第２補助通路３２Ｂの構成は、第１補助通路３２Ａと同様である。すなわち、第２補助通路３２Ｂには、リリーフ弁２７Ｂと、チェック弁２８Ｂとが接続されている。リリーフ弁２７Ｂは、第２補助通路３２Ｂの油圧が所定値以上になると開くように構成されている。リリーフ弁２７Ｂが開くと、第２補助通路３２Ｂからリザーバタンク１５に油が排出される。チェック弁２８Ｂは、リザーバタンク１５から第２補助通路３２Ｂに向かう方向の油の流れを許容し、その逆の方向の油の流れを阻止するように構成されている。第２補助通路３２Ｂの油圧がリザーバタンク１５の油圧よりも低くなると、チェック弁２８Ｂが開き、リザーバタンク１５から第２補助通路３２Ｂを通じて第２通路３１Ｂに油が供給される。
【００２６】
第１チェック弁４１Ａは、本来は、第１油室１１Ａから第１ポート２１Ａに向かって油が流れるときに閉じるように構成されている。第２チェック弁４１Ｂは、本来は、第２油室１１Ｂから第２ポート２１Ｂに向かって油が流れるときに閉じるように構成されている。すなわち、本来、第１チェック弁４１Ａは油圧ポンプ２０が第２の運転を行うときには閉じるように構成され、第２チェック弁４１Ｂは油圧ポンプ２０が第１の運転を行うときには閉じるように構成されている。しかし、油圧ポンプ２０は、第１の運転を行うときには、第２油室１１Ｂの油を第２ポート２１Ｂから吸入しなければならない。油圧ポンプ２０は、第２の運転を行うときには、第１油室１１Ａの油を第１ポート２１Ａから吸入しなければならない。そこで、油圧回路１００には、油圧ポンプ２０が第１の運転を行うときに第２チェック弁４１Ｂを開き、油圧ポンプ２０が第２の運転を行うときに第１チェック弁４１Ａを開く機構（以下、開放機構という）５０が設けられている。
【００２７】
開放機構５０の構成は特に限定されないが、本実施形態に係る開放機構５０は、第１ハウジング５１Ａと、第１ハウジング５１Ａ内に摺動可能に収容された第１シャトル５２Ａと、第２ハウジング５１Ｂと、第２ハウジング５１Ｂ内に摺動可能に収容された第２シャトル５２Ｂとを有している。第１ハウジング５１Ａと第１シャトル５２Ａとは、第１ポート２１Ａと第１チェック弁４１Ａとの間に位置する第３油室１３Ａを形成している。第２ハウジング５１Ｂと第２シャトル５２Ｂとは、第２ポート２１Ｂと第２チェック弁４１Ｂとの間に位置する第４油室１３Ｂを形成している。第１シャトル５２Ａは、第３油室１３Ａを介して第１チェック弁４１Ａと対向している。第２シャトル５２Ｂは、第４油室１３Ｂを介して第２チェック弁４１Ｂと対向している。
【００２８】
第１シャトル５２Ａは、第１チェック弁４１Ａの方に移動すると、第１チェック弁４１Ａを押し開くように構成されている。第１シャトル５２Ａが第１チェック弁４１Ａから遠ざかると、第１チェック弁４１Ａは閉じられる。第２シャトル５２Ｂは、第２チェック弁４１Ｂの方に移動すると、第２チェック弁４１Ｂを押し開くように構成されている。第２シャトル５２Ｂが第２チェック弁４１Ｂから遠ざかると、第２チェック弁４１Ｂは閉じられる。
【００２９】
第１シャトル５２Ａと第２シャトル５２Ｂとは、連動するように構成されている。第１シャトル５２Ａが第１チェック弁４１Ａに近づくと、第２シャトル５２Ｂは第２チェック弁４１Ｂから遠ざかる。第１シャトル５２Ａが第１チェック弁４１Ａから遠ざかると、第２シャトル５２Ｂは第２チェック弁４１Ｂに近づく。
【００３０】
第１シャトル５２Ａと第２シャトル５２Ｂとを連動させる機構は特に限定されないが、本実施形態では、油圧を利用した機構となっている。言い換えると、第１シャトル５２Ａと第２シャトル５２Ｂとを連動させる機構は、油圧回路によって構成されている。
【００３１】
詳しくは、第１ハウジング５１Ａ内において、第１シャトル５２Ａの第３油室１３Ａ側と反対側には、第５油室１５Ａが形成されている。第５油室１５Ａは、第１ハウジング５１Ａと第１シャトル５２Ａとにより形成されている。第１シャトル５２Ａは、第３油室１３Ａと第５油室１５Ａとの間に位置している。第１シャトル５２Ａには、第３油室１３Ａと第５油室１５Ａとを連通する連通路３０Ａが形成されている。連通路３０Ａには、第３油室１３Ａから第５油室１５Ａに向かう油の流れを許容し、第５油室１５Ａから第３油室１３Ａに向かう油の流れを阻止するチェック弁２９Ａが設けられている。
【００３２】
第２ハウジング５１Ｂ内において、第２シャトル５２Ｂの第４油室１３Ｂ側と反対側には、第６油室１５Ｂが形成されている。第６油室１５Ｂは、第２ハウジング５１Ｂと第２シャトル５２Ｂとにより形成されている。第２シャトル５２Ｂは、第４油室１３Ｂと第６油室１５Ｂとの間に位置している。第２シャトル５２Ｂには、第４油室１３Ｂと第６油室１５Ｂとを連通する連通路３０Ｂが形成されている。連通路３０Ｂには、第４油室１３Ｂから第６油室１５Ｂに向かう油の流れを許容し、第６油室１５Ｂから第４油室１３Ｂに向かう油の流れを阻止するチェック弁２９Ｂが設けられている。
【００３３】
第５油室１５Ａと第６油室１５Ｂとは、連通路３３によって連通されている。
【００３４】
第３油室１３Ａに油が流入すると、第１シャトル５２Ａはこの油によって押され、第５油室１５Ａ側に移動する。すると、第５油室１５Ａ内の油が第１シャトル５２Ａによって押し出され、連通路３３を通じて第６油室１５Ｂに流入する。第６油室１５Ｂに油が流入すると、第２シャトル５２Ｂはこの油によって押され、第２チェック弁４１Ｂ側に移動する。このように、第１シャトル５２Ａが第１チェック弁４１Ａから遠ざかると、第２シャトル５２Ｂは第２チェック弁４１Ｂに近づくことになる。
【００３５】
第４油室１３Ｂに油が流入すると、第２シャトル５２Ｂはこの油によって押され、第６油室１５Ｂ側に移動する。すると、第６油室１５Ｂ内の油が第２シャトル５２Ｂによって押し出され、連通路３３を通じて第５油室１５Ａに流入する。第５油室１５Ａに油が流入すると、第１シャトル５２Ａはこの油によって押され、第１チェック弁４１Ａ側に移動する。このように、第２シャトル５２Ｂが第２チェック弁４１Ｂから遠ざかると、第１シャトル５２Ａは第１チェック弁４１Ａに近づくことになる。
【００３６】
第１シャトル５２Ａには、連通路３４ａが形成されている。第１ハウジング５１Ａには連通孔５９が形成されている。この連通孔５９には、リザーバタンク１５に接続された連通路３４ｂが接続されている。連通路３４ｂには、絞り４４が設けられている。連通路３４ａと連通路３４ｂとは、第１シャトル５２Ａが第１チェック弁４１Ａを開いているときには連通し、第１シャトル５２Ａが第１チェック弁４１Ａを開いていないときには連通しないように構成されている。これら連通路３４ａおよび連通路３４ｂにより、油圧ポンプ２０が第１の運転を行うときおよび停止しているときには閉鎖され、油圧ポンプ２０が第２の運転を行うときには開通される返送路３４が構成されている。第１シャトル５２Ａに形成された連通路３４ａは、返送路３４の一部を構成している。なお、連通路３４ｂが省略され、第１ハウジング５１Ａの連通孔５９がリザーバタンク１５に臨んでいてもよい。この場合、返送路３４は連通路３４ａによって構成されることになる。
【００３７】
第１通路３１Ａと第２通路３１Ｂとは、排出通路３５によって連通されている。排出通路３５の一端は、第１通路３１Ａにおける第１油室１１Ａと第１チェック弁４１Ａとの間の部分に接続されている。排出通路３５の他端は、第２通路３１Ｂにおける第２油室１１Ｂと第２チェック弁４１Ｂとの間の部分に接続されている。排出通路３５には、マニュアルバルブ４２が設けられている。マニュアルバルブ４２は、排出通路４３を介してリザーバタンク１５に接続されている。手動によりマニュアルバルブ４２を開くことによって、第１通路３１Ａおよび／または第２通路３１Ｂの油を、排出通路３５および排出通路４３を通じてリザーバタンク１５に排出することができる。
【００３８】
排出通路３５のマニュアルバルブ４２よりも第１通路３１Ａ側の部分および第２通路３１Ｂ側の部分には、それぞれリリーフ弁４４Ａ，４４Ｂが接続されている。リリーフ弁４４Ａ，４４Ｂは、リザーバタンク１５に接続されている。第１通路３１Ａの油圧が高くなりすぎた場合、リリーフ弁４４Ａが開き、第１通路３１Ａの油が排出通路３５を通じてリザーバタンク１５に排出される。これにより、第１通路３１Ａの油圧の過剰な上昇を抑えることができる。第２通路３１Ｂの油圧が高くなりすぎた場合、リリーフ弁４４Ｂが開き、第２通路３１Ｂの油が排出通路３５を通じてリザーバタンク１５に排出される。これにより、第２通路３１Ｂの油圧の過剰な上昇を抑えることができる。
【００３９】
なお、リリーフ弁４４Ａ，４４Ｂが開放される圧力は、油圧回路１００の通常の動作時における第１通路３１Ａ、第２通路３１Ｂの圧力よりも十分に高い圧力に設定されている。そのため、通常、後述する油圧回路の動作時にリリーフ弁４４Ａ，４４Ｂが開放されることはない。
【００４０】
（油圧回路の動作）
次に、油圧回路１００の動作について説明する。油圧回路１００では、油圧シリンダ７のロッド９のシリンダチューブ１４から外部に延びている部分を伸長させる動作、すなわちアップ動作と、ロッド９のシリンダチューブ１４から外部に延びている部分を収縮させる動作、すなわちダウン動作とが可能である。以下、アップ動作、ダウン動作の順に説明する。
【００４１】
（アップ動作）
図３は、アップ動作時の油の流れを示す図である。アップ動作時には、油圧ポンプ２０は第１の運転を行う。油圧ポンプ２０の第１ポート２１Ａから吐出された油は、第３油室１３Ａに流入する。すると、第３油室１３Ａの油圧が上昇し、第１チェック弁４１Ａは開かれる。第３油室１３Ａの油は第１チェック弁４１Ａを通過し、第１油室１１Ａに流入する。第１油室１１Ａに流入した油は、ピストン１２を第２油室１１Ｂ側に押し込む。これにより、ピストン１２が第２油室１１Ｂ側に移動し、ロッド９が伸長する。
【００４２】
また、第３油室１３Ａの油圧の上昇に伴い、第１シャトル５２Ａが第５油室１５Ａ側に移動する。これにより、第５油室１５Ａ内の油が第１シャトル５２Ａによって押し出され、連通路３３を通じて第６油室１５Ｂに流れ込む。すると、第６油室１５Ｂの油圧が高まり、第２シャトル５２Ｂが第４油室１３Ｂ側に押し込まれる。その結果、第２シャトル５２Ｂは第２チェック弁４１Ｂ側に移動し、第２チェック弁４１Ｂを開放する。
【００４３】
ピストン１２が第２油室１１Ｂ側に移動すると、第２油室１１Ｂの油は第２通路３１Ｂに流出する。上述の通り、第２チェック弁４１Ｂは開放されているので、第２通路３１Ｂに流入した油は、スローリターンバルブ２６の絞り２３および第２チェック弁４１Ｂを通過し、第４油室１３Ｂに流入する。
【００４４】
また、チェック弁２８Ｂが開き、第２補助通路３２Ｂを通じて、リザーバタンク１５から第４油室１３Ｂに油が供給される。供給された油は、第２油室１１Ｂから回収された油と共に、第４油室１３Ｂから油圧ポンプ２０の第２ポート２１Ｂに吸入される。
【００４５】
油圧シリンダ７はシングルロッド型の油圧シリンダであるため、ピストン１２の移動に伴う第１油室１１Ａの容積変化は、第２油室１１Ｂの容積変化よりも大きい。第２油室１１Ｂから回収した油の量以上の油を、第１油室１１Ａに供給する必要がある。本実施形態によれば、第２補助通路３２Ｂを通じてリザーバタンク１５から第４油室１３Ｂに油が補充されるので、第１油室１１Ａに対して十分な量の油を供給することができる。したがって、ロッド９を円滑に伸長させることができる。
【００４６】
（ダウン動作）
次に、ダウン動作を説明する。図４は、ダウン動作時の油の流れを示す図である。ダウン動作時には、油圧ポンプ２０は第２の運転を行う。油圧ポンプ２０の第２ポート２１Ｂから吐出された油は、第４油室１３Ｂに流入する。すると、第４油室１３Ｂの油圧が上昇し、第２チェック弁４１Ｂは開放される。第４油室１３Ｂの油は第２チェック弁４１Ｂを通過し、スローリターンバルブ２６のチェック弁２５を通って、第２油室１１Ｂに流入する。第２油室１１Ｂに流入した油は、ピストン１２を第１油室１１Ａ側に押し込む。これにより、ピストン１２が第１油室１１Ａ側に移動し、ロッド９が収縮する。
【００４７】
また、第４油室１３Ｂの油圧の上昇に伴い、第２シャトル５２Ｂが第６油室１５Ｂ側に移動する。これにより、第６油室１５Ｂ内の油が第２シャトル５２Ｂによって押し出され、連通路３３を通じて第５油室１５Ａに流れ込む。すると、第５油室１５Ａの油圧が高まり、第１シャトル５２Ａが第３油室１３Ａ側に押し込まれる。その結果、第１シャトル５２Ａは第１チェック弁４１Ａ側に移動し、第１チェック弁４１Ａを開放する。また、連通路３４ａと連通路３４ｂとがつながる。すなわち、返送路３４が開通する。
【００４８】
ピストン１２が第１油室１１Ａ側に移動すると、第１油室１１Ａの油は第１通路３１Ａに流入する。上述の通り、第１チェック弁４１Ａは開放されているので、第１通路３１Ａに流入した油は、第３油室１３Ａに流入する。第３油室１３Ａの油の一部は、油圧ポンプ２０の第１ポート２１Ａに吸入される。
【００４９】
また、返送路３４が開通するため、第３油室１３Ａの残りの油（余剰油）は、返送路３４を通じてリザーバタンク１５に返送される。前述した通り、油圧シリンダ７はシングルロッド型の油圧シリンダであるため、ピストン１２の移動に伴う第１油室１１Ａの容積変化は、第２油室１１Ｂの容積変化よりも大きい。第１油室１１Ａから回収した油の一部を、リザーバタンク１５に返送する必要がある。本実施形態によれば、余剰油は返送路３４を通じてリザーバタンク１５に返送される。そのため、ロッド９を円滑に収縮させることができる。また、余剰油は油圧ポンプ２０を経由することなく、リザーバタンク１５に返送される。そのため、ロッド９の収縮速度を高速化することができる。すなわち、ダウン動作を高速化することができる。
【００５０】
（油圧シリンダ装置の構成）
次に、図５〜図１１を参照しながら、上記油圧回路１００を備えた油圧シリンダ装置１０１の構成を説明する。以下の説明では便宜上、上、下、左、右は、それぞれ図面中の上、下、左、右をそれぞれ意味するものとする。ただし、油圧シリンダ装置１０１は、任意の姿勢で使用することができる。以下の説明中の方向は、必ずしも実際の方向を表すとは限らない。
【００５１】
図５に示すように、油圧シリンダ７の側方には、油圧シリンダ７と平行に延びる略円筒状の第１ハウジング６１が配置されている。油圧シリンダ７の下端部および第１ハウジング６１の下端部は、第２ハウジング６２に取り付けられている。第１ハウジング６１の上端部には、モータ２２が収容されたモータハウジング６８が取り付けられている。第１通路３１Ａおよび第２通路３１Ｂの一部は、第２ハウジング６２の内部に形成されている。
【００５２】
図６に示すように、第１ハウジング６１と第２ハウジング６２との間には、上ケース６３および下ケース６４からなるポンプケース６５が配置されている。上ケース６３および下ケース６４は略円板状に形成されており、ボルト６７によって第２ハウジング６２に固定されている。第１ハウジング６１内には、内部に空気等の気体が充填された弾性変形可能な袋６６が収容されている。袋６６として、例えばゴム製の袋を好適に用いることができる。この袋６６およびポンプケース６５の周囲に、油が貯留されている。リザーバタンク１５は、第１ハウジング６１および第２ハウジング６２の内部であって、かつ、袋６６およびポンプケース６５の外部に形成されている。
【００５３】
図示は省略するが、下ケース６４の内部には、互いに噛み合った一対のポンプギアが収容されている。モータ２２の駆動軸６９は、一方のポンプギアに連結されている。駆動軸６９が回転すると、一方のポンプギアが回転し、そのポンプギアと噛み合った他方のポンプギアも回転する。両ポンプギアは、互いに逆方向に回転する。これら両ポンプギアにより、油圧ポンプ２０（図２参照）が構成されている。
【００５４】
図７は、上ケース６３の底面図である。図８は図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図であり、図９は図７のＩＸ−ＩＸ線断面図である。図７に示すように、上ケース６３には、貫通孔６９ａおよび貫通孔６９ｂが形成されている。貫通孔６９ａには、駆動軸６９に連結された一方のポンプギアの軸が挿通されている。貫通孔６９ｂには、他方のポンプギアの軸が挿通されている。
【００５５】
図７および図８に示すように、上ケース６３には、下方に開いた孔７１Ａおよび孔７１Ｂが形成されている。図６に示すように、これらの孔７１Ａ、孔７１Ｂには、第１シャトル５２Ａ、第２シャトル５２Ｂがそれぞれ収容されている。孔７１Ａ、孔７１Ｂは、それぞれ第１ハウジング５１Ａ、第２ハウジング５１Ｂの一部を形成している。第１シャトル５２Ａ、第２シャトル５２Ｂは、それぞれスプリング７２によって、上方に付勢されている。
【００５６】
第１シャトル５２Ａの上方には第５油室１５Ａが形成され、第１シャトル５２Ａの下方には第３油室１３Ａが形成されている。第２シャトル５２Ｂの上方には第６油室１５Ｂが形成され、第２シャトル５２Ｂの下方には第４油室１３Ｂが形成されている。上ケース６３には、孔７１Ａと孔７１Ｂとを連通する水平に延びる孔７３が形成されている。連通路３３は、この孔７３によって構成されている。
【００５７】
第１シャトル５２Ａには鉛直方向に延びる貫通孔７４Ａが形成され、貫通孔７４Ａは上方から板ばね７５Ａによって覆われている。この板ばね７５Ａは、チェック弁２９Ａを構成している。同様に、第２シャトル５２Ｂにも鉛直方向に延びる貫通孔７４Ｂが形成され、貫通孔７４Ｂは上方から板ばね７５Ｂによって覆われている。板ばね７５Ｂは、チェック弁２９Ｂを構成している。なお、板ばね７５Ａおよび板ばね７５Ｂの材料は何ら限定されず、例えば、ゴムシート等を好適に用いることができる。
【００５８】
図８に示すように、上ケース６３には、孔７１Ａ内と上ケース６３の側方とを連通する水平に延びる孔７６が形成されている。この孔７６は、返送路３４の連通路３４ｂを構成している。孔７６の孔７１Ａ側の部分７６ａは、他の部分よりも流路断面積が小さくなっている。当該部分７６ａは、絞り４４を構成している。図６に示すように、第１シャトル５２Ａの貫通孔７４Ａの中途部には、水平方向に延びる孔７８が形成されている。この孔７８と貫通孔７４Ａの一部（孔７８よりも下側の部分）とは、返送路３４の連通路３４ａを構成している。
【００５９】
図９に示すように、上ケース６３には、貫通孔７９Ａおよび貫通孔７９Ｂが形成されている。図７に示すように、貫通孔７９Ａは孔７１Ａと連通し、貫通孔７９Ｂは孔７１Ｂと連通している。貫通孔７９Ａは、上側部分の方が下側部分よりも直径が大きくなるように拡径している。貫通孔７９Ａの上側部分には、ボール８０Ａが収容されている。油が貫通孔７９Ａを上方に向かって流れると、ボール８０Ａが油によって持ち上げられ、貫通孔７９Ａは開通する。一方、油が貫通孔７９Ａを下方に向かって流れると、ボール８０Ａは貫通孔７９Ａの下側部分を閉鎖する。これら貫通孔７９Ａおよびボール８０Ａは、第１補助通路３２Ａおよびチェック弁２８Ａを構成している。貫通孔７９Ｂも、上側部分の方が下側部分よりも直径が大きくなるように拡径している。貫通孔７９Ｂの上側部分にはボール８０Ｂが収容されている。これら貫通孔７９Ｂおよびボール８０Ｂは、第２補助通路３２Ｂおよびチェック弁２８Ｂを構成している。
【００６０】
図６に示すように、下ケース６４には、上ケース６３の孔７１Ａ、孔７１Ｂの下方に位置する孔８１Ａ、孔８１Ｂがそれぞれ形成されている。孔８１Ａは孔７１Ａと共に、第１ハウジング５１Ａを構成している。孔８１Ｂは孔７１Ｂと共に、第２ハウジング５１Ｂを構成している。孔８１Ａには、スプリング８２Ａによって上方に付勢された弁体８３Ａが収容されている。これら弁体８３Ａおよびスプリング８２Ａは、第１チェック弁４１Ａを構成している。孔８１Ｂには、スプリング８２Ｂによって上方に付勢された弁体８３Ｂが収容されている。これら弁体８３Ｂおよびスプリング８２Ｂは、第２チェック弁４１Ｂを構成している。
【００６１】
図１０は、アップ動作時の状態を表している。アップ動作時には、油圧ポンプ２０から第３油室１３Ａに油が流入し、第１チェック弁４１Ａが開かれ、また、第１シャトル５２Ａが上方に押し上げられる。第１シャトル５２Ａが上方に移動すると、孔７６と孔７８とは連通しない状態となり、返送路３４は閉鎖される。また、第１シャトル５２Ａが上方に移動すると、第５油室１５Ａから第６油室１５Ｂに油が流入し、この油によって第２シャトル５２Ｂは下方に押し下げられる。第１油室１１Ａ（図５参照）には、第３油室１３Ａから第１通路３１Ａを通じて油が供給される。第２油室１１Ｂの油は、第２通路３１Ｂを通じて第４油室１３Ｂに回収される。その結果、ロッド９は伸長する。
【００６２】
図１１は、ダウン動作時の状態を表している。ダウン動作時には、油圧ポンプ２０から第４油室１３Ｂに油が流入し、第２チェック弁４１Ｂが開かれ、また、第２シャトル５２Ｂが上方に押し上げられる。第２シャトル５２Ｂが上方に移動すると、第６油室１５Ｂから第５油室１５Ａに油が流入し、この油によって第１シャトル５２Ａは下方に押し下げられる。その結果、第１チェック弁４１Ａが開放される。また、孔７６と孔７８とが連通し、返送路３４が開通される。第２油室１１Ｂ（図５参照）には、第４油室１３Ｂから第２通路３１Ｂを通じて油が供給される。第１油室１１Ａの油は、第１通路３１Ａを通じて第３油室１３Ａに回収される。第３油室１３Ａに回収された油の一部、すなわち余剰油は、孔７６および孔７８を通じてリザーバタンク１５に返送される。
【００６３】
（油圧シリンダ装置の作用効果）
以上のように、本実施形態に係る油圧シリンダ装置１０１によれば、図４に示すようにダウン動作時には、余剰油は第１油室１１Ａから第３油室１３Ａに流入した後、返送路３４を通じてリザーバタンク１５に返送される。すなわち、余剰油は、油圧ポンプ２０の第１ポート２１Ａに吸入されずに、リザーバタンク１５に返送される。したがって、余剰油をリザーバタンク１５に速やかに返送することができるので、ダウン動作を高速化することができる。本実施形態によれば、余剰油を返送するための専用の電磁弁は不要であり、ダウン動作と連動して上記電磁弁を開閉させる特別な機構も不要である。ダウン動作を検知する装置も特に必要ではない。したがって、その分、構造の簡単化を図ることができる。なお、本実施形態に係る油圧シリンダ装置１０１では、ダウン動作を検知する検知装置を排除する訳ではなく、そのような検知装置があってもよいことは勿論である。
【００６４】
図３に示すようにアップ動作時には、リザーバタンク１５から第２補助通路３２Ｂを通じて第２通路３１Ｂに油が補充される。第２補助通路３２Ｂには、チェック弁２８Ｂが設けられている。そのため、ロッド９に引っ張り荷重（ロッド９を伸長させる方向の荷重）が加わった状態でアップ動作を行った場合でも、第２通路３１Ｂからリザーバタンク１５に油が流れ出ることはない。すなわち、油の逆流は防止される。本実施形態によれば、外部から荷重が加わった状態で作動した場合であっても、油の逆流が生じることを防止することができる。したがって、外部から荷重が加わった状態であっても、安定した動作を行うことができる。
【００６５】
油圧シリンダ装置１０１は、油圧ポンプ２０が第１の運転を行うときに第２チェック弁４１Ｂを開放させ、油圧ポンプ２０が第２の運転を行うときに第１チェック弁４１Ａを開放させる開放機構５０を備えている。本実施形態では、開放機構５０は、第３油室１３Ａを介して第１チェック弁４１Ａと対向する第１シャトル５２Ａと、第４油室１３Ｂを介して第２チェック弁４１Ｂと対向する第２シャトル５２Ｂとを備え、それら第１シャトル５２Ａおよび第２シャトル５２Ｂが互いに連動するように構成されている。そのため、油圧ポンプ２０から第３油室１３Ａに油を導入するだけで、第２チェック弁４１Ｂを開くことができる。また、油圧ポンプ２０から第４油室１３Ｂに油を導入するだけで、第１チェック弁４１Ａを開くことができる。
【００６６】
本実施形態によれば、ダウン動作時に余剰油をリザーバタンク１５に返送する返送路３４の一部、すなわち連通路３４ａは、第１シャトル５２Ａに形成されている。そのため、第１シャトル５２Ａに、開放機構５０としての機能だけでなく、ダウン動作時に余剰油をリザーバタンク１５に返送する返送路３４としての機能も持たすことができる。
【００６７】
本実施形態によれば、連通路３４ａの一端は第３油室１３Ａに開口し、第１ハウジング５１Ａには連通孔５９が形成されている。第１シャトル５２Ａが第１チェック弁４１Ａに近づく方向へ移動して第１チェック弁４１Ａを開放したときに、連通路３４ａの他端は連通孔５９につながり、返送路３４が開通される。一方、第１シャトル５２Ａが第１チェック弁４１Ａから遠ざかる方向へ移動すると、連通路３４ａの他端は連通孔５９からずれた位置に移動し、返送路３４は閉鎖される。したがって、本実施形態によれば、第１シャトル５２Ａの移動に伴って、返送路３４はダウン動作時には自動的に開通され、アップ動作時には自動的に閉鎖される。
【００６８】
本実施形態によれば、第１シャトル５２Ａの貫通孔７４Ａ（図６参照）は、第３油室１３Ａと第５油室１５Ａとを連通させる連通路３０Ａ（図２参照）を形成している。また、貫通孔７４Ａの孔７６よりも下側の部分と、孔７６とは、返送路３４の一部である連通路３４ａを形成している。そのため、貫通孔７４Ａの孔７６よりも下側の部分は、連通路３４ａの一部を形成すると共に、連通路３０Ａの一部を形成している。連通路３４ａと連通路３０Ａとの一部が共通している。したがって、本実施形態によれば、構造のコンパクト化を図ることができる。
【００６９】
返送路３４には絞り４４が設けられている。この絞り４４により、ダウン動作時にリザーバタンク１５に返送される油の速度を低減させることができる。そのため、ダウン動作時に、ピストン１２が急激に収縮することによって第２油室１１Ｂの圧力が大きく低下することを避けることができる。これにより、ハンチング現象を抑制することができ、ダウン動作をより安定させることができる。ただし、実用上問題になるようなハンチング現象が生じなければ、絞り４４は特に必要ではない。絞り４４は適宜設ければよく、省略することも可能である。
【００７０】
（変形例１）
前記実施形態では、第１補助通路３２Ａにリリーフ弁２７Ａおよびチェック弁２８Ａが接続されていた。しかし、図１２に示すように、チェック弁２８Ａを省略することも可能である。
【００７１】
（変形例２）
前記実施形態では、スローリターンバルブ２６は、第２通路３１Ｂにのみ設けられ、第１通路３１Ａには設けられていなかった。しかし、図１３に示すように、第１通路３１Ａおよび第２通路３１Ｂの両方にスローリターンバルブ２６を設けるようにしてもよい。
【００７２】
＜第２実施形態＞
第１実施形態に係る油圧シリンダ装置１０１では、開放機構５０は、第５油室１５Ａと第６油室１５Ｂと連通路３３とを備え、油圧を利用して第１シャトル５２Ａおよび第２シャトル５２Ｂを連動させるものであった。しかし、開放機構５０の構成は特に限定される訳ではない。開放機構５０は、油圧以外の手段により、第１シャトル５２Ａと第２シャトル５２Ｂとを連動させるものであってもよい。
【００７３】
図１４に示すように、第２実施形態に係る油圧シリンダ装置１０２では、開放機構５０は、第１シャトル５２Ａと第２シャトル５２Ｂとを機械的に連動させるものである。以下の説明では、第１実施形態と同様の要素には同様の符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００７４】
本実施形態では、第１シャトル５２Ａ、第２シャトル５２Ｂには、上向きに突出する突起８４Ａ、突起８４Ｂがそれぞれ形成されている。ポンプケース６５の上方には、切替レバー８５が配置されている。切替レバー８５は、下側部分が上側部分よりも外径が大きくなるような２段式の円筒形状に形成されている。駆動軸６９の下端部は、切替レバー８５の孔に挿入されている。切替レバー８５は揺動自在に構成され、右上がりに傾斜する状態と、左上がりに傾斜する状態との間で揺動する。切替レバー８５は、いわゆるシーソーのように動作する。切替レバー８５の右側部分８５Ａの下面は、第１シャトル５２Ａの突起８４Ａと接触している。切替レバー８５の左側部分８５Ｂの下面は、第２シャトル５２Ｂの突起８４Ｂと接触している。
【００７５】
図１４に示すように、ダウン動作のときには、油圧ポンプ２０の第２ポート（図示せず）から第４油室１３Ｂに油が流入する。すると、第４油室１３Ｂの油圧が上昇し、第２チェック弁４１Ｂが開放される。第４油室１３Ｂの油は第２チェック弁４１Ｂを通過し、第２油室１１Ｂ（図２参照）に流入する。また、第４油室１３Ｂの油圧の上昇に伴い、第２シャトル５２Ｂは上方に押し上げられる。すると、切替レバー８５の左側部分８５Ｂは第２シャトル５２Ｂによって押し上げられ、切替レバー８５は揺動する。切替レバー８５の右側部分８５Ａは、第１シャトル５２Ａを押し下げる。その結果、第１シャトル５２Ａは下方へ移動し、第１チェック弁４１Ａを開放する。また、第１シャトル５２Ａの下方への移動に伴って、孔７８と孔７６とが連通する。第１油室１１Ａ（図２参照）から第３油室１３Ａに流入した油の一部は、第１チェック弁４１Ａを通じて、油圧ポンプ２０の第１ポート（図２参照）に吸入される。第３油室１３Ａの残りの油（余剰油）は、孔７８および孔７６を通じて、リザーバタンク１５に返送される。
【００７６】
図示は省略するが、アップ動作のときには、油圧ポンプ２０の第１ポート（図２参照）から第３油室１３Ａに油が流入する。すると、第３油室１３Ａの油圧が上昇し、第１チェック弁４１Ａが開放される。第３油室１３Ａの油は第１チェック弁４１Ａを通過し、第１油室１１Ａ（図２参照）に流入する。また、第３油室１３Ａの油圧の上昇に伴い、第１シャトル５２Ａは上方に押し上げられる。すると、切替レバー８５の右側部分８５Ａは第１シャトル５２Ａによって押し上げられ、代わりに、左側部分８５Ｂが下降する。第２シャトル５２Ｂは切替レバー８５の左側部分８５Ｂによって押し下げられ、第２チェック弁４１Ｂが第２シャトル５２Ｂによって開放される。第２油室１１Ｂ（図２参照）の油は、第４油室１３Ｂに流入し、第２チェック弁４１Ｂを通じて油圧ポンプ２０の第２ポート（図２参照）に吸入される。
【００７７】
本実施形態においても、第１実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
【００７８】
なお、切替レバー８５は、第１シャトル５２Ａと第２シャトル５２Ｂとを連結する連結機構の一例である。本実施形態では、切替レバー８５と両シャトル５２Ａ，５２Ｂとは、固定されずに単に接触するように構成されていた。しかし、上記連結機構は、両シャトル５２Ａ，５２Ｂに固定された部材を備えたものであってもよい。ここでいう「連結」とは、連動するように組み合わせられることを意味し、互いに固定されている場合だけでなく、上記実施形態の切替レバー８５および両シャトル５２Ａ，５２Ｂのように、単に接触している場合も含まれる。
【００７９】
切替レバー８５は、シーソーのように揺動するものに限られず、例えばリンク機構によって両シャトル５２Ａ，５２Ｂを連結するものであってもよい。
【００８０】
＜第３実施形態＞
第２実施形態に係る油圧シリンダ装置１０２は、切替レバー８５によって第１シャトル５２Ａと第２シャトル５２Ｂとを連動させるものであった。図１５に示すように、第３実施形態に係る油圧シリンダ装置１０３は、第１シャトル５２Ａと第２シャトル５２Ｂとが一体化されたものである。本実施形態においても、第１実施形態と同様の要素には同様の符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００８１】
ハウジング９１の内部には、ギアポンプからなる油圧ポンプ２０が収容されている。ハウジング９１の上部にはモータケーシング９３が取り付けられている。モータケーシング９３内には、図示しないモータが収容されている。ハウジング９１の下部には、略水平方向に延びる孔９４が形成されている。この孔９４の内部には、一体化された第１シャトル５２Ａおよび第２シャトル５２Ｂと、第１シャトル５２Ａの右方に配置された第１チェック弁４１Ａと、第２シャトル５２Ｂの左方に配置された第２チェック弁４１Ｂとが設けられている。第１シャトル５２Ａおよび第２シャトル５２Ｂは、一体となって左方および右方に移動可能となっている。孔９４の第１チェック弁４１Ａの右方および第２チェック弁４１Ｂの左方には、それぞれブロック９２が嵌め込まれている。第１チェック弁４１Ａの弁体８３Ａは、スプリング８２Ａによって左方に付勢されている。第２チェック弁４１Ｂの弁体８３Ｂは、スプリング８２Ｂによって右方に付勢されている。
【００８２】
図１６に示すように、ダウン動作のときには、油圧ポンプ２０の第２ポート（図示せず）から第４油室１３Ｂに油が流入する。すると、第４油室１３Ｂの油圧が上昇し、第２チェック弁４１Ｂは開放される。第４油室１３Ｂの油は第２チェック弁４１Ｂを通過し、第２油室１１Ｂに流入する。第２油室１１Ｂに流入した油はピストン１２を右方に押し、ロッド９は収縮する。また、第４油室１３Ｂの油圧の上昇に伴い、第１シャトル５２Ａおよび第２シャトル５２Ｂは右方に移動する。これにより、第１チェック弁４１Ａが第１シャトル５２Ａによって開放される。また、連通路３４ａと連通路３４ｂとが連通する。第１油室１１Ａの油は、ピストン１２によって押し出され、第３油室１３Ａに流入する。第３油室１３Ａの油の一部は、第１チェック弁４１Ａを通じて油圧ポンプ２０の第１ポート（図示せず）に吸入される。第３油室１３Ａの残りの油（余剰油）は、連通路３４ａおよび連通路３４ｂを通じて、リザーバタンク１５に返送される。
【００８３】
図１７に示すように、アップ動作のときには、油圧ポンプ２０の第１ポート（図示せず）から第３油室１３Ａに油が流入する。すると、第３油室１３Ａの油圧が上昇し、第１チェック弁４１Ａは開放される。第３油室１３Ａの油は第１チェック弁４１Ａを通過し、第１油室１１Ａに流入する。第１油室１１Ａに流入した油はピストン１２を左方に押し、ロッド９は伸長する。また、第３油室１３Ａの油圧の上昇に伴い、第１シャトル５２Ａおよび第２シャトル５２Ｂは左方に移動する。これにより、第２チェック弁４１Ｂが第２シャトル５２Ｂによって開放される。第２油室１１Ｂの油はピストン１２によって押し出され、第４油室１３Ｂに流入する。第４油室１３Ｂに流入した油は、油圧ポンプ２０の第２ポート（図示せず）に吸入される。
【００８４】
本実施形態においても、第１実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
【００８５】
また、本実施形態によれば、第１シャトル５２Ａと第２シャトル５２Ｂとが一体化されているので、第１シャトル５２Ａと第２シャトル５２Ｂとを容易に連動させることができる。
【００８６】
（変形例）
上記実施形態では、スローリターンバルブ２６は第２通路３１Ｂにのみ設けられ、第１通路３１Ａには設けられていなかった。しかし、図１８に示すように、第１通路３１Ａおよび第２通路３１Ｂの両方にスローリターンバルブ２６を設けるようにしてもよい。
【００８７】
＜その他の実施形態＞
上述の通り、本発明に係る油圧シリンダ装置は、船外機の取付角度を調整するトリム装置として実施可能であるが、農機具等の他の機械または装置に対しても好適に実施することができる。本発明に係る油圧シリンダ装置の適用対象は、何ら限定される訳ではない。
【符号の説明】
【００８８】
７ 油圧シリンダ
９ ロッド
１１Ａ 第１油室
１１Ｂ 第２油室
１５ リザーバタンク
２０ 油圧ポンプ
２１Ａ 第１ポート
２１Ｂ 第２ポート
３１Ａ 第１通路
３１Ｂ 第２通路
３２Ａ 第１補助通路
３２Ｂ 第２補助通路（第３通路）
３４ 返送路
４１Ａ 第１チェック弁
４１Ｂ 第２チェック弁
５０ 開放機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダチューブと、前記シリンダチューブを第１油室と第２油室とに区画するピストンと、前記ピストンから前記第２油室内を通って前記シリンダチューブの外部に延びるロッドと、を有するシングルロッド型の油圧シリンダと、
第１ポートおよび第２ポートを有し、油を前記第２ポートから吸入すると共に前記第１ポートから吐出する第１の運転と、油を前記第１ポートから吸入すると共に前記第２ポートから吐出する第２の運転とを選択的に実行可能な油圧ポンプと、
油が貯留されたリザーバタンクと、
前記第１ポートと前記第１油室とを接続する第１通路と、
前記第２ポートと前記第２油室とを接続する第２通路と、
前記第１通路に設けられ、前記第１ポートから前記第１油室に向かって油が流れるときに開くように構成された第１チェック弁と、
前記第２通路に設けられ、前記第２ポートから前記第２油室に向かって油が流れるときに開くように構成された第２チェック弁と、
前記油圧ポンプが前記第１の運転を行うときに前記第２チェック弁を開き、前記油圧ポンプが前記第２の運転を行うときに前記第１チェック弁を開く開放機構と、
一端が前記リザーバタンクに接続され、他端が前記第２チェック弁と前記第２ポートとの間に接続され、前記一端から前記他端に向かう油の流れを許容する第３チェック弁が設けられた第３通路と、
一端が前記第１チェック弁と前記第１ポートとの間に接続され、他端が前記リザーバタンクに接続され、前記油圧ポンプが前記第１の運転を行うときおよび停止しているときには閉鎖され、前記油圧ポンプが前記第２の運転を行うときには開通される返送路と、
を備えた油圧シリンダ装置。
【請求項２】
前記開放機構は、第１ハウジングと、前記第１ハウジング内に摺動可能に収容された第１シャトルと、第２ハウジングと、前記第２ハウジング内に摺動可能に収容された第２シャトルと、を有し、
前記第１ハウジングと前記第１シャトルとは、前記第１ポートと前記第１チェック弁との間に位置する第３油室を形成し、
前記第２ハウジングと前記第２シャトルとは、前記第２ポートと前記第２チェック弁との間に位置する第４油室を形成し、
前記第１シャトルは、前記第３油室を介して前記第１チェック弁と対向し、
前記第２シャトルは、前記第４油室を介して前記第２チェック弁と対向し、
前記第１シャトルおよび前記第２シャトルは、前記第１シャトルが前記第１チェック弁から遠ざかる方向へ移動すると、前記第２シャトルが前記第２チェック弁に近づく方向へ移動して前記第２チェック弁を開き、前記第２シャトルが前記第２チェック弁から遠ざかる方向へ移動すると、前記第１シャトルが前記第１チェック弁に近づく方向へ移動して前記第１チェック弁を開くように構成されている、請求項１に記載の油圧シリンダ装置。
【請求項３】
前記第１シャトルには、前記返送路の一部または全部を構成する第１連通路が形成されている、請求項２に記載の油圧シリンダ装置。
【請求項４】
前記第１連通路の一端は、前記第３油室に開口しており、
前記第１ハウジングには連通孔が形成され、
前記第１シャトルが前記第１チェック弁に近づく方向へ移動して前記第１チェック弁を開いたときに、前記第１連通路の他端は前記連通孔につながり、前記第１シャトルが前記第１チェック弁から遠ざかる方向へ移動したときに、前記第１連通路の他端は前記連通孔とつながらないように構成されている、請求項３に記載の油圧シリンダ装置。
【請求項５】
前記第１ハウジングと前記第１シャトルとは第５油室を更に形成し、前記第１シャトルは前記第３油室と前記第５油室との間に位置しており、
前記第２ハウジングと前記第２シャトルとは第６油室を更に形成し、前記第２シャトルは前記第４油室と前記６油室との間に位置しており、
前記第５油室と前記第６油室とは、第２連通路によって連通され、
前記第１シャトルには、前記第３油室から前記第５油室に向かう油の流れを許容するチェック弁が設けられた第３連通路が形成され、
前記第２シャトルには、前記第４油室から第６油室に向かう油の流れを許容するチェック弁が設けられた第４連通路が形成され、
前記第１連通路と前記第３連通路との一部が共通している、請求項４に記載の油圧シリンダ装置。
【請求項６】
前記第１ハウジングと前記第１シャトルとは第５油室を更に形成し、前記第１シャトルは前記第３油室と前記第５油室との間に位置しており、
前記第２ハウジングと前記第２シャトルとは第６油室を更に形成し、前記第２シャトルは前記第４油室と前記６油室との間に位置しており、
前記第５油室と前記第６油室とは、第２連通路によって連通され、
前記第１シャトルには、前記第３油室から前記第５油室に向かう油の流れを許容するチェック弁が設けられた第３連通路が形成され、
前記第２シャトルには、前記第４油室から第６油室に向かう油の流れを許容するチェック弁が設けられた第４連通路が形成されている、請求項２に記載の油圧シリンダ装置。
【請求項７】
前記第１シャトルが前記第１チェック弁から遠ざかる方向へ移動すると前記第２シャトルを前記第２チェック弁に近づく方向へ移動させ、前記第２シャトルが前記第２チェック弁から遠ざかる方向へ移動すると前記第１シャトルを前記第１チェック弁に近づく方向へ移動させるように、前記第１シャトルと前記第２シャトルとを連結する連結機構を備えている、請求項２に記載の油圧シリンダ装置。
【請求項８】
前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとは一体化され、
前記第１シャトルと前記第２シャトルとは一体化されている、請求項２に記載の油圧シリンダ装置。
【請求項９】
前記返送路に絞りが設けられている、請求項１に記載の油圧シリンダ装置。
【請求項１】
シリンダチューブと、前記シリンダチューブを第１油室と第２油室とに区画するピストンと、前記ピストンから前記第２油室内を通って前記シリンダチューブの外部に延びるロッドと、を有するシングルロッド型の油圧シリンダと、
第１ポートおよび第２ポートを有し、油を前記第２ポートから吸入すると共に前記第１ポートから吐出する第１の運転と、油を前記第１ポートから吸入すると共に前記第２ポートから吐出する第２の運転とを選択的に実行可能な油圧ポンプと、
油が貯留されたリザーバタンクと、
前記第１ポートと前記第１油室とを接続する第１通路と、
前記第２ポートと前記第２油室とを接続する第２通路と、
前記第１通路に設けられ、前記第１ポートから前記第１油室に向かって油が流れるときに開くように構成された第１チェック弁と、
前記第２通路に設けられ、前記第２ポートから前記第２油室に向かって油が流れるときに開くように構成された第２チェック弁と、
前記油圧ポンプが前記第１の運転を行うときに前記第２チェック弁を開き、前記油圧ポンプが前記第２の運転を行うときに前記第１チェック弁を開く開放機構と、
一端が前記リザーバタンクに接続され、他端が前記第２チェック弁と前記第２ポートとの間に接続され、前記一端から前記他端に向かう油の流れを許容する第３チェック弁が設けられた第３通路と、
一端が前記第１チェック弁と前記第１ポートとの間に接続され、他端が前記リザーバタンクに接続され、前記油圧ポンプが前記第１の運転を行うときおよび停止しているときには閉鎖され、前記油圧ポンプが前記第２の運転を行うときには開通される返送路と、
を備えた油圧シリンダ装置。
【請求項２】
前記開放機構は、第１ハウジングと、前記第１ハウジング内に摺動可能に収容された第１シャトルと、第２ハウジングと、前記第２ハウジング内に摺動可能に収容された第２シャトルと、を有し、
前記第１ハウジングと前記第１シャトルとは、前記第１ポートと前記第１チェック弁との間に位置する第３油室を形成し、
前記第２ハウジングと前記第２シャトルとは、前記第２ポートと前記第２チェック弁との間に位置する第４油室を形成し、
前記第１シャトルは、前記第３油室を介して前記第１チェック弁と対向し、
前記第２シャトルは、前記第４油室を介して前記第２チェック弁と対向し、
前記第１シャトルおよび前記第２シャトルは、前記第１シャトルが前記第１チェック弁から遠ざかる方向へ移動すると、前記第２シャトルが前記第２チェック弁に近づく方向へ移動して前記第２チェック弁を開き、前記第２シャトルが前記第２チェック弁から遠ざかる方向へ移動すると、前記第１シャトルが前記第１チェック弁に近づく方向へ移動して前記第１チェック弁を開くように構成されている、請求項１に記載の油圧シリンダ装置。
【請求項３】
前記第１シャトルには、前記返送路の一部または全部を構成する第１連通路が形成されている、請求項２に記載の油圧シリンダ装置。
【請求項４】
前記第１連通路の一端は、前記第３油室に開口しており、
前記第１ハウジングには連通孔が形成され、
前記第１シャトルが前記第１チェック弁に近づく方向へ移動して前記第１チェック弁を開いたときに、前記第１連通路の他端は前記連通孔につながり、前記第１シャトルが前記第１チェック弁から遠ざかる方向へ移動したときに、前記第１連通路の他端は前記連通孔とつながらないように構成されている、請求項３に記載の油圧シリンダ装置。
【請求項５】
前記第１ハウジングと前記第１シャトルとは第５油室を更に形成し、前記第１シャトルは前記第３油室と前記第５油室との間に位置しており、
前記第２ハウジングと前記第２シャトルとは第６油室を更に形成し、前記第２シャトルは前記第４油室と前記６油室との間に位置しており、
前記第５油室と前記第６油室とは、第２連通路によって連通され、
前記第１シャトルには、前記第３油室から前記第５油室に向かう油の流れを許容するチェック弁が設けられた第３連通路が形成され、
前記第２シャトルには、前記第４油室から第６油室に向かう油の流れを許容するチェック弁が設けられた第４連通路が形成され、
前記第１連通路と前記第３連通路との一部が共通している、請求項４に記載の油圧シリンダ装置。
【請求項６】
前記第１ハウジングと前記第１シャトルとは第５油室を更に形成し、前記第１シャトルは前記第３油室と前記第５油室との間に位置しており、
前記第２ハウジングと前記第２シャトルとは第６油室を更に形成し、前記第２シャトルは前記第４油室と前記６油室との間に位置しており、
前記第５油室と前記第６油室とは、第２連通路によって連通され、
前記第１シャトルには、前記第３油室から前記第５油室に向かう油の流れを許容するチェック弁が設けられた第３連通路が形成され、
前記第２シャトルには、前記第４油室から第６油室に向かう油の流れを許容するチェック弁が設けられた第４連通路が形成されている、請求項２に記載の油圧シリンダ装置。
【請求項７】
前記第１シャトルが前記第１チェック弁から遠ざかる方向へ移動すると前記第２シャトルを前記第２チェック弁に近づく方向へ移動させ、前記第２シャトルが前記第２チェック弁から遠ざかる方向へ移動すると前記第１シャトルを前記第１チェック弁に近づく方向へ移動させるように、前記第１シャトルと前記第２シャトルとを連結する連結機構を備えている、請求項２に記載の油圧シリンダ装置。
【請求項８】
前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとは一体化され、
前記第１シャトルと前記第２シャトルとは一体化されている、請求項２に記載の油圧シリンダ装置。
【請求項９】
前記返送路に絞りが設けられている、請求項１に記載の油圧シリンダ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１３−２４３８３（Ｐ２０１３−２４３８３Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６２３８１（Ｐ２０１１−１６２３８１）
【出願日】平成２３年７月２５日（２０１１．７．２５）
【出願人】（５０６３５３６００）ヤマハモーターハイドロリックシステム株式会社 (16)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２５日（２０１１．７．２５）
【出願人】（５０６３５３６００）ヤマハモーターハイドロリックシステム株式会社 (16)
【Ｆターム（参考）】
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