(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体に可燃性の液体が用いられ、隣接する高圧室と低圧室に前記作動流体が供給される油圧機器に於いて、前記高圧室と前記低圧室とが第１絞り流路と第２絞り流路によって連通され、該第２絞り流路が閉塞部材によって閉塞され、該閉塞部材は前記油圧機器の使用上限温度以上、前記油圧機器に使用されているシール部材の耐熱温度以下で前記第２絞り流路から排除されるように構成されたことを特徴とする油圧機器の耐火構造。
【請求項２】
前記油圧機器は油圧シリンダであり、前記第１絞り流路と前記第２絞り流路はピストンを貫通するように穿設され、該第２絞り流路は前記油圧シリンダの使用上限温度以上、前記油圧シリンダに使用されているシール部材の耐熱温度以下で溶融する低融点金属により閉塞された請求項１の油圧機器の耐火構造。
【請求項３】
前記油圧機器は油圧シリンダであり、前記第２絞り流路はバイパス流路であり、前記高圧室と前記低圧室はピストンを貫通するように穿設された前記第１絞り流路と前記バイパス流路によって連通され、該バイパス流路が前記油圧シリンダの使用上限温度以上、前記油圧シリンダに使用されているシール部材の耐熱温度以下で溶融する低融点金属により閉塞された請求項１の油圧機器の耐火構造。
【請求項４】
前記油圧機器は油圧シリンダであり、前記第２絞り流路はピストンを貫通するように穿設され、該第２絞り流路は前記油圧シリンダの使用上限温度以上、前記油圧シリンダに使用されているシール部材の耐熱温度以下で溶融する低融点金属により閉塞され、該低融点金属を貫通するよう前記第１絞り流路が穿設された請求項１の油圧機器の耐火構造。
【請求項５】
作動流体に可燃性の液体が用いられ、隣接する高圧室と低圧室に前記作動流体が供給される油圧シリンダに於いて、前記高圧室と前記低圧室とがピストンを貫通するように穿設された絞り流路によって連通され、該絞り流路が流路閉塞蓋によって液密に閉塞され、該流路閉塞蓋は磁石であり、該流路閉塞蓋は前記油圧シリンダの使用上限温度以上、前記油圧シリンダに使用されているシール部材の耐熱温度以下で吸着力が前記高圧室と前記低圧室との差圧による力以下に低減し前記絞り流路から脱落するように構成されたことを特徴とする油圧機器の耐火構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は作動流体として可燃性の液体、例えば燃料油を作動流体とした油圧機器の耐火構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
圧力作動流体として可燃性の液体を使用する流体圧機器に於いて、火災時等に高温状態に曝された場合に、流体圧機器からの発火を防止し、火災の拡大を防止する、或は火災の拡大を遅延させることが要求されるものがある。
【０００３】
例えば、ジェットエンジンに使用される各種油圧アクチュエータ、例えば油圧シリンダ等では、燃料油を作動流体としているものがあり、斯かる油圧シリンダに所要の耐火性能が要求される。耐火性能を評価する耐火試験としては、油圧シリンダが直接火炎に曝された状態で、１５分間の耐火性を有すること等がある。
【０００４】
耐火性能を要求される従来の油圧シリンダでは、高圧側から低圧側に常時油の流れが維持されるよう、内部リークが生じるような構造となっており、内部リークによる作動流体の流れで自己冷却し、加熱時に油圧シリンダが温度上昇するのを抑制していた。
【０００５】
一方、内部リークによる自己冷却とすると、内部リークによる圧力の低下が生じるので、高圧を維持する為、常に油圧ポンプを作動させる等の必要があり、省エネルギの面からはデメリットがある。又、リークが存在することで制御性が低下する。所定の圧力を得る為に油圧ポンプが大型になり、重量コストも増大する等の問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２０５２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は斯かる実情に鑑み、火災時等非常時にのみ内部リークによる自己冷却機能が作用するようにし、省エネルギ、重量コストを増大させることなく、又制御性を損うことなく、耐火性能を発揮する油圧機器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、作動流体に可燃性の液体が用いられ、隣接する高圧室と低圧室に前記作動流体が供給される油圧機器に於いて、前記高圧室と前記低圧室とが絞り流路によって連通され、該絞り流路が閉塞部材によって閉塞され、該閉塞部材は前記油圧機器の使用上限温度以上、前記油圧機器に使用されているシール部材の耐熱温度以下で前記絞り流路から排除されるように構成された油圧機器の耐火構造に係るものである。
【０００９】
又本発明は、前記油圧機器は油圧シリンダであり、前記絞り流路はピストンを貫通するように穿設され、該絞り流路は前記油圧シリンダの使用上限温度以上、前記油圧シリンダに使用されているシール部材の耐熱温度以下で溶融する低融点金属により閉塞された油圧機器の耐火構造に係るものである。
【００１０】
又本発明は、前記油圧機器は油圧シリンダであり、前記高圧室と前記低圧室はバイパス流路によって連通され、該バイパス流路が前記油圧シリンダの使用上限温度以上、前記油圧シリンダに使用されているシール部材の耐熱温度以下で溶融する低融点金属により閉塞された油圧機器の耐火構造に係るものである。
【００１１】
又本発明は、前記油圧機器は油圧シリンダであり、前記絞り流路はピストンを貫通するように穿設され、該絞り流路が流路閉塞蓋によって液密に閉塞され、該流路閉塞蓋は前記油圧シリンダの使用上限温度以上、前記油圧シリンダに使用されているシール部材の耐熱温度以下で溶融する低融点金属により前記ピストンに固着された油圧機器の耐火構造に係るものである。
【００１２】
更に又本発明は、前記油圧機器は油圧シリンダであり、前記絞り流路はピストンを貫通するように穿設され、該絞り流路が流路閉塞蓋によって液密に閉塞され、該流路閉塞蓋は磁石であり、前記油圧シリンダの使用上限温度以上、前記油圧シリンダに使用されているシール部材の耐熱温度以下で吸着力が前記高圧室と前記低圧室との差圧による力以下に低減し脱落するように構成された油圧機器の耐火構造に係るものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、作動流体に可燃性の液体が用いられ、隣接する高圧室と低圧室に前記作動流体が供給される油圧機器に於いて、前記高圧室と前記低圧室とが絞り流路によって連通され、該絞り流路が閉塞部材によって閉塞され、該閉塞部材は前記油圧機器の使用上限温度以上、前記油圧機器に使用されているシール部材の耐熱温度以下で前記絞り流路から排除されるように構成されたので、油圧機器が加熱された場合に、シール部材が損傷する前に閉塞部材が絞り流路から排除され、高圧室から低圧室に作動流体が流れ、作動流体によって油圧機器が自己冷却され、温度の上昇を抑制する。
【００１４】
又本発明によれば、前記油圧機器は油圧シリンダであり、前記絞り流路はピストンを貫通するように穿設され、該絞り流路は前記油圧シリンダの使用上限温度以上、前記油圧シリンダに使用されているシール部材の耐熱温度以下で溶融する低融点金属により閉塞されたので、油圧シリンダが加熱された場合に、シール部材が損傷する前に閉塞部材が絞り流路から排除され、高圧室から低圧室に作動流体が流れ、作動流体によって油圧シリンダが自己冷却され、温度の上昇を抑制する。
【００１５】
又本発明によれば、前記油圧機器は油圧シリンダであり、前記高圧室と前記低圧室はバイパス流路によって連通され、該バイパス流路が前記油圧シリンダの使用上限温度以上、前記油圧シリンダに使用されているシール部材の耐熱温度以下で溶融する低融点金属により閉塞されたので、油圧シリンダが加熱された場合に、シール部材が損傷する前に閉塞部材が絞り流路から排除され、高圧室から低圧室に作動流体が流れ、作動流体によって油圧シリンダが自己冷却される。又、前記バイパス流路は油圧シリンダ本体の外部に露出した状態で設けられるので、熱の影響を受け易く、前記閉塞部材は確実に排除されるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施例を示す概略図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す概略図である。
【図３】本発明の第３の実施例を示す要部概略図である。
【図４】本発明の第４の実施例を示す要部概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。
【００１８】
図１は、本発明が実施された油圧シリンダ１の概略構成を示している。
【００１９】
図１中、２はシリンダチューブ、３はピストン、４はピストンロッドを示し、前記シリンダチューブ２内は前記ピストン３により液密に第１室５と第２室６に仕切られ、前記第１室５には第１配管７が連通し、前記第２室６には第２配管８が連通されている。前記第１室５、前記第２室６には前記油圧シリンダ１の伸長、縮短に合わせて高圧油が供給される。従って、前記ピストン３を境界として高圧室と低圧室が隣接する。
【００２０】
前記第１配管７を介して前記第１室５に高圧油が供給される場合は、前記ピストン３は図中右方に移動して、前記油圧シリンダ１は伸長する。又、前記第２配管８を介して高圧油が前記第２室６に供給される場合は、前記ピストン３は図中左方に移動して前記油圧シリンダ１は縮短する。前記ピストン３の摺動面、前記シリンダチューブ２の前記ピストンロッド４が貫通する部分にはそれぞれシール材１２，１３が設けられ、該シール材１２，１３は、例えば、２５０℃〜３００℃の耐熱性を有している。
【００２１】
前記ピストン３には第１絞り流路１０が穿設されると共に第２絞り流路１１が穿設され、前記第１絞り流路１０、前記第２絞り流路１１は共に前記ピストン３の軸心方向に貫通し、それぞれ前記第１室５と前記第２室６とを連通する。
【００２２】
前記第１絞り流路１０は、前記第２絞り流路１１より小さい直径を有し、前記第１室５と前記第２室６とを常時連通している。一方、前記第２絞り流路１１は、溶融可能な閉塞部材、例えば低融点金属である半田１４によって閉塞されている。
【００２３】
該半田１４は、前記油圧シリンダ１の使用上限温度より高く、前記シール材１２，１３の耐熱温度より低融点で溶融するようになっており、例えば、前記油圧シリンダ１の使用上限温度が１５５℃〜２００℃とすると、前記半田１４は、例えば１５５℃〜２５０℃で溶融するものが選択される。
【００２４】
本実施例では、約２５０℃で溶融する半田１４が使用されているとする。尚、前記第２絞り流路１１の径は、該第２絞り流路１１により前記第１室５と前記第２室６とが連通され、該第２絞り流路１１より高圧側から低圧側に作動油が流通しても、油圧シリンダ１の機能が損われないような流量に制限されるように設定されている。
【００２５】
通常時は、前記第２絞り流路１１は閉塞されており、前記第１絞り流路１０のみが前記第１室５と前記第２室６とを連通し、僅かな作動油が前記第１絞り流路１０を通って前記第１室５、前記第２室６の高圧側から低圧側に向ってリークする。少量の作動油が、前記第１室５、第２室６間を流動するので、作動油が長期間、前記第１室５、前記第２室６に滞留することがなく、作動流体として劣化が防止できる。特に、前記油圧シリンダ１が高温環境、例えば１００℃の環境下で使用されている場合等での温度による劣化が防止できる。又、前記第１絞り流路１０によるリーク量は僅かであるので、前記油圧シリンダ１の制御性が低下することはない。
【００２６】
尚、使用環境によって、作動流体の劣化が生じない場合である時は、前記第１絞り流路１０は省略してもよい。
【００２７】
次に、もし、火災等が発生し、前記油圧シリンダ１が火炎に曝され、該油圧シリンダ１、或は作動油の温度が、２５０℃を超えた場合は、前記半田１４が溶融し、溶融した該半田１４は作動油によって高圧側から低圧側に押出され、前記第２絞り流路１１が貫通し、作動油が高圧側から低圧側に流出する。
【００２８】
作動油が高圧側から低圧側に流動することで、前記シリンダチューブ２、前記ピストン３が作動油によって冷却され、前記シリンダチューブ２、前記ピストン３、前記ピストンロッド４、即ち前記シール材１２，１３の昇温を抑制する。従って、前記シール材１２，１３の焼損を防止、又は遅延させ、該シール材１２，１３の焼損による作動油の漏出を防止し、前記油圧シリンダ１からの発火、延焼を防止する。
【００２９】
又、前記半田１４が溶融し、前記第２絞り流路１１が貫通状態となっても、該第２絞り流路１１は流通流量を制限しているので、制御性能は低下するが、前記油圧シリンダ１の機能が完全に失われることはない。
【００３０】
図２は第２の実施例を示しており、図２中、図１中で示したものと同等のものには同符号を付してある。
【００３１】
第２の実施例では、第２絞り流路１１と同等の機能を有するバイパス流路１５を設け、該バイパス流路１５により第１室５と第２室６とを連通し、前記バイパス流路１５の所要位置は半田１４によって閉塞されている。
【００３２】
第２の実施例に於いても、前記バイパス流路１５が加熱され、所定の温度を超えることで、前記半田１４が溶融、排出され、前記第１室５、前記第２室６の内、高圧側から低圧側に向って作動油が流動し、シリンダチューブ２、ピストン３、ピストンロッド４を冷却する。
【００３３】
又、前記バイパス流路１５は、前記シリンダチューブ２の外側に設けられるので、前記バイパス流路１５自体が直接火炎に曝されることとなり、より確実に前記半田１４が溶融し、作動油の流動が得られる。
【００３４】
図３は、第３の実施例を示している。尚、図３中、図１中で示したものと同等のものには同符号を付してある。
【００３５】
第３の実施例では、第１絞り流路１０と第２絞り流路１１とを同心に形成したものである。即ち、ピストン３に第２絞り流路１１を貫通穿設し、該第２絞り流路１１を半田１４で閉塞し、更に該半田１４に第１絞り流路１０を穿設したものである。
【００３６】
定常時では、前記第１絞り流路１０による若干のリークがあり、火災時には前記半田１４が溶融、排出されて、前記第１室５と前記第２室６とが連通し、前記第２絞り流路１１を通って作動油の流動が確保される。
【００３７】
第３の実施例では、前記ピストン３に穿設する前記第１絞り流路１０が省略できるので、コストが低減できる。尚、作動流体の劣化が生じないような使用環境では、前記第１絞り流路１０は省略してもよい。
【００３８】
図４は、第４の実施例を示している。尚、図４中、図１中で示したものと同等のものには同符号を付してある。又、第４の実施例では、第１絞り流路１０を省略している。
【００３９】
ピストン３に第２絞り流路１１を穿設し、該第２絞り流路１１の１端側（図示では第１室５側）の端部に、座刳り穴１６を穿設する。該座刳り穴１６に流路閉塞蓋１７が液密に埋設される。
【００４０】
前記流路閉塞蓋１７を前記座刳り穴１６に固着する手段としては、例えば半田付けであり、半田が溶融することで、前記流路閉塞蓋１７が前記座刳り穴１６から脱落し、前記第２絞り流路１１によって前記第１室５と前記第２室６とが連通する。
【００４１】
又、前記流路閉塞蓋１７を磁石としてもよい。磁石は、温度が上昇し、所定の温度で急激に磁力が低下、若しくは磁力がなくなる特性を持っており、例えば、２５０℃で磁力が急激に低下するものを選択して使用すれば、シール材１２が焼損する前に吸着力がなくなり、前記第１室５と前記第２室６間の差圧により脱落し、前記第２絞り流路１１を開放して作動油の流動が確保される。
【００４２】
上述したように、本発明では、前記第１室５と前記第２室６とを連通する流路を形成し、該流路を閉塞部材で閉塞し、更に閉塞部材が所定温度を超えることで、流路を開放するように構成される。従って、前記第２絞り流路１１は、前記第１室５と前記第２室６とを連通すればよく、その他前記第２絞り流路１１は前記ピストンロッド４内部に形成してもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１              油圧シリンダ
２              シリンダチューブ
３              ピストン
４              ピストンロッド
５              第１室
６              第２室
７              第１配管
８              第２配管
１０            第１絞り流路
１１            第２絞り流路
１２，１３      シール材
１４            半田
１５            バイパス流路
１６            座刳り穴
１７            流路閉塞蓋
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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