(57)【要約】      （修正有）【課題】アキュムレータをアクチュエータの直近に設けるようにして設備の破壊を防止する。【解決手段】アクチュエータ１内部、たとえばエンドプレート１２に設けられた凹部に、弾性材よりなり、気体を封入した袋体２を嵌合して内蔵させる。【選択図】図１
2011112178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータ内部の流体圧に接する部分に設けられた凹部に、圧力を受けて収縮する圧力吸収体を嵌合して内蔵させたことを特徴とする流体圧アクチュエータ。
【請求項２】
前記圧力吸収体が、弾性材よりなり、気体を封入した袋体である請求項１に記載の流体圧アクチュエータ。
【請求項３】
前記凹部がアクチュエータのエンドプレートに設けられている請求項１または２に記載の流体圧アクチュエータ。
【請求項４】
前記凹部がピストンの受圧面に設けられている請求項１または２に記載の流体圧アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧、空気圧等の流体圧作動系において、サージ圧を吸収するための圧力吸収体を内部に備えたアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧、空気圧等の流体圧作動系は、ポンプ等の圧力源、作動を制御する制御弁、作動源であるアクチュエータその他で構成される。アクチュエータとしては直線運動を行う流体圧シリンダや回転運動を行う油圧モータ、ポンプなどがあり、これらに接続された機器を任意の方向に運動させる。
【０００３】
ところで流体圧で作動する機器に外力等が作用した場合に、これがアクチュエータに伝達され、内部の流体が急激に圧縮されて流体圧系の内部にサージ圧（瞬間的な高圧）が発生することがある。本発明者らの検証によれば、サージ圧の発生により、シリンダのケーシングコーナ部に過大な圧力が発生して材料の疲労破壊が発生する原因となっている。またアクチュエータ自身ばかりでなく配管系や制御弁を破壊したり、プランジャや配管継手のオイルシールの寿命を低下させる原因となっているので好ましくない。
【０００４】
そこで一般に流体圧系内にアキュムレータを備えることにより、サージ圧を吸収することが行われている。アキュムレータとしては縦向きのシリンダにウェイトや圧力流体室等を接続したピストン型と、窒素ガスを封入したゴム袋の弾性体の袋をボンベ形のシェルに納めたブラダ（Bladder、 袋の意）型がよく用いられる。ピストン型の一例は特許文献１に、ブラダ型の一例は特許文献２に記載されている。しかしこれらのアキュムレータは、いずれのタイプも設置場所が限定され、一般に制御弁等を集中して配置した液体圧ユニット内かその近傍となるため、肝心のアクチュエータからはやや距離が離れている。したがってアキュムレータとアクチュエータとを結ぶ配管が長くなり、配管径も設備制約上、十分大きくすることができない。それ故、流体の配管内での抵抗により応答が遅れ、アキュムレータとアクチュエータとを結ぶ配管自身やその継ぎ目に対してサージ圧を吸収する効果が及ばない。特許文献３には油圧ポンプと制御弁の中間配管にバイパスを設け、ここに一種のピストン型アキュムレータを設けることが記載されているが、やはり制御弁とアクチュエータ間に対しては効果を発揮できない。
【０００５】
これに対して、特許文献４には、サージ圧の発生源に近いアクチュエータそのものにアキュムレータを取り付けるという提案が記載されている。これを図面により簡単に説明する。
【０００６】
図４はアクチュエータに相当する斜板式可変容量ピストンポンプ（以下斜板ポンプと略す）の断面図で、５は斜板ポンプ、５０はその本体（ケーシング）、５１は斜板、５２はピストン、５３はその底部に設けられたパイロット孔、５４はパイロット孔の出口に設けられた絞り孔、５５はその外側に設けられた脈動低減装置で、これまで説明したアキュムレータに相当する。５５１は脈動低減装置のシリンダ部材、５５２は反射板、５５３はシリンダ室、５５４はばね室である。
【０００７】
ピストンポンプの圧力脈動が発生すると、圧力脈動はパイロット孔５３からシリンダ室５５３に伝達され、ばね室５５４のばね力を調整することにより反射板５５２から逆相の波形が発生し、脈動波形と合成されて圧力脈動を低減させる。
【０００８】
図５は同じ特許文献４に記載の他の実施例を示す斜板ポンプの部分断面図で、この実施例の脈動低減装置５６はシリンダ部材５５１の内部に袋体５７を内蔵しており、油圧が袋体５７内に流入することにより脈動を低減させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−３２５９３１号公報
【特許文献２】特公平６−１７６８１号公報
【特許文献３】特開２００５−２０１３２３号公報
【特許文献４】特開２００６−３４８９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１〜３に記載のアクチュエータから離れた位置に設けたアキュムレータでは、中間の配管部分の損傷を防ぐことができない。特許文献４に記載の脈動低減装置は、アクチュエータに一体となるように取り付けられるので前記の問題点はないが、取り付けがパイロット孔を介してピストンと連結させた構造であり、脈動低減装置自身を保護する機能ではないため、急激な圧力変動で過大な油圧脈動がパイロット孔、絞り孔、袋体等に流入するとそれぞれの係合部、または脈動低減装置自身が損傷するおそれがある。
【００１１】
本発明はこのような問題点を解消し、アクチュエータそのものに脈動低減機能を付与させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、アクチュエータ内部の流体圧に接する部分に設けられた凹部に、圧力を受けて収縮する圧力吸収体を嵌合して内蔵させたことを特徴とする流体圧アクチュエータであり、望ましくは前記圧力吸収体が、弾性材よりなり、気体を封入した袋体である前記の流体圧アクチュエータであり、さらに望ましくは前記凹部がアクチュエータのエンドプレートに設けられているか、ピストンの受圧面に設けられている前記の流体圧アクチュエータである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、サージ圧に起因する流体圧系設備の破壊が減少し、メンテナンス負荷が削減されるという、すぐれた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明実施例のアクチュエータの要部を示す断面図である。
【図２】本発明実施例における袋体を示す斜視図である。
【図３】本発明の他の実施例のアクチュエータの要部を示す断面図である。
【図４】従来の技術におけるアクチュエータの断面図である。
【図５】同じく従来の技術におけるアクチュエータの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の好ましい実施例を図面により説明する。図１は、実施例のアクチュエータの要部を示す断面図で、この実施例ではアクチュエータは流体圧（油圧）シリンダである。１はアクチュエータ（シリンダ）、１１はシリンダ１の本体（筒体）、１２はエンドプレート、１０はエンドプレート１２に設けられた流体圧配管、２はエンドプレート１２に設けられた凹部に嵌合して内蔵させた袋体である。
【００１６】
図２は袋体２の斜視図で、２１は太鼓状の本体、２２は封入弁である。本体はゴム、樹脂等の弾性材よりなる。封入弁２２は本体２１の内部に窒素ガス、空気等の気体を封入するための逆止弁である。表面に突き出さないよう、ややくぼんだ面に取り付けるとよい。
【００１７】
図１は袋体２をシリンダ１のエンドプレート１２に取り付けた例であるが、図３はピストンに取り付けた例を示すシリンダの要部の断面図である。シリンダには両作用、片作用の種類があり、さらに両作用にも片側が高圧（大出力）、反対側が小出力のものや、両側とも同一出力のものなどがあるが、袋体は出力側、大小ある場合は少なくとも高圧側に設けるのが効果的であることはいうまでもない。ピストンに取り付ける場合には図３に示すように袋体は中空リング状とすることが好ましい。袋体を内蔵させる凹部は１箇所とは限らず、サージ圧の衝撃を分散させるため、ピストンの両面とかシリンダ側壁の複数箇所に配置してもよい。
【００１８】
以上説明したように、本発明のアキュムレータはアクチュエータの内部に設けられているので周囲の設備の制約を受けることがなく、省スペース化が実現できる。またこのようなアクチュエータは新規に製作することももちろん可能であるが、既存のものを簡単に改造して実現することもできる。
【符号の説明】
【００１９】
１    シリンダ（アクチュエータ）
２、５７    袋体
５    斜板ポンプ
１０    流体圧配管
１１    本体（シリンダの）
１２    エンドプレート
１３    ピストン
１４    ピストンロッド
２１    本体（袋体の）
２２    封入弁
５０    本体（斜板ポンプの）
５１    斜板
５２    ピストン（斜板ポンプの）
５３    パイロット孔
５４    絞り孔
５５、５６    脈動低減装置
５５１    シリンダ部材
５５２    反射板
５５３    シリンダ室
５５４    ばね室
【図１】
2011112178.tif 000003
【図２】
2011112178.tif 000004
【図３】
2011112178.tif 000005
【図４】
2011112178.tif 000006
【図５】
2011112178.tif 000007