(57)【要約】【課題】作動油中での粘性異物の生成が抑えられ、容易に維持管理を得ることができるようにした流体圧操作器を提供すること。【解決手段】シリンダ１と、これに挿入されているピストン２、このピストン２を往復駆動するための斜板カム３、この斜板カム３にピストン２を常時押しつけるための復帰ばね４、斜板カム３とピストン２の間に挿入してあるスラスト玉軸受５、斜板カム３を本体に対して軸方向に支持しているスラスト玉軸受６を備え、斜板カム３を電動機７の回転軸８に嵌合させ、電動機７により回転駆動させるようにした斜板式ピストンポンプにおいて、作動油の主成分に対する耐摩耗剤の含有率が最大でも０．５％Ｗになるようにしたもの。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐摩耗剤を含有させた非摩耗性の流体を作動流体として用いた流体圧操作器において、
前記耐摩耗剤の前記作動流体中での含有量が重量比で最大でも０．５％に抑えられていることを特徴とする流体圧操作器。
【請求項２】
請求項１の記載において、
前記耐摩耗剤がトリクレジルホスフェートであることを特徴とする流体圧操作器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ポンプや油圧アクチュエータなどの流体圧操作器に係り、特にガス遮断器の操作に好適な油圧操作器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガス遮断器など、比較的大型で素早い動作が要求される装置の操作には、従来から流体圧操作方式が採用されているが、このとき使用される油圧ポンプや油圧アクチュエータなどの流体圧（油圧）操作器には作動流体となる媒体が不可欠であり、工業用循環システムにも使用されている。
【０００３】
この媒体は作動油（又は油圧油）と呼ばれ、使用対象機器や使用環境に応じて石油系鉱物油などの天然のものや、人工のシリコン系オイルなど種々の組成のものが使用されているが、石油系鉱物油が一般的である。
【０００４】
ところで、この作動油は、それ自体でもかなり潤滑性に富み、特に石油系鉱物油では著しいので、流体圧操作器用やシステム油用としては、そのままで使用される場合も多い。
【０００５】
しかし、例えば油圧ポンプ、特に斜板式ピストンポンプなど、極めて強い接触圧のもとで摺動する部材を有する流体圧操作器の場合、作動油に耐摩耗剤を含有させて使用するのが通例である。
【０００６】
ここで、このときの耐摩耗剤としては、従来からＴＣＰと呼ばれているトリクレジルホスフェートが著名であり、従来技術では、これを重量比で１．５％程度含有させて作動油としている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、耐摩耗剤の含有に伴なう粘性異物の生成に配慮がされておらず、維持管理に問題があった。
【０００８】
耐摩耗剤として使用されているＴＣＰ（トリクレジルホスフェート）は、作動油に含有させたとき、当該作動油接触亜鉛メッキ部品の亜鉛成分と反応し、粘性異物（粘性の異物）を生成してしまうことがある。
【０００９】
一方、流体圧操作器にはラビリンスシールなどの間隙部を有する部分があり、作動油の流路にはフィルタやバルブなどによる隙間部が多くあり、このため、作動油中に粘性異物が生成されたとすると、それが隙間部に付着してしまうので、流体圧操作器の可動部材に動作固渋を引き起こし、作動油流路に閉塞を引き起こしたりしてしまう。
【００１０】
このように、動作固渋や閉塞が生じてしまうと、当該流体圧操作器に保守作業が必要になり、この結果、維持管理に問題が生じてしまうのである。
【００１１】
本発明の目的は、作動油中での粘性異物の生成が抑えられ、容易に維持管理を得ることができるようにした流体圧操作器を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、耐摩耗剤を含有させた非摩耗性の流体を作動流体として用いた流体圧操作器において、耐摩耗剤の前記作動流体中での含有量が重量比で最大でも０．５％に抑えられているようにして達成される。
【００１３】
このとき、前記耐摩耗剤がトリクレジルホスフェートであるようにしてもよい。
【００１４】
ここで、本発明は、作動油中での粘性異物の生成が、当該作動油接触亜鉛メッキ部品の亜鉛成分と耐摩耗剤が反応した結果によるものであることを見い出し、この知見から耐摩耗剤の添加量の低減が粘性異物の生成速度の抑制につながるであろうことに想到してなされたものである。
【００１５】
そして、本発明によれば、このように、耐摩耗剤の添加量を見直すことで粘性異物の生成速度を抑えた結果、新たな作動油についての検証にかかるであろう時間と費用が削減できるものとなった。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による流体圧操作器について、図示の実施の形態により詳細に説明すると、まず図１は、本発明を斜板式ピストンポンプに適用した場合の一実施形態である。
【００１７】
ここで、この図１に示した斜板式ピストンポンプは、複数個、例えば６個のシリンダ１と、これに挿入されているピストン２、このピストン２を往復駆動するための斜板カム３、この斜板カム３にピストン２を常時押しつけるための復帰ばね４、斜板カム３とピストン２の間に挿入してあるスラスト玉軸受５、斜板カム３を本体に対して軸方向に支持しているスラスト玉軸受６を備えている。
【００１８】
そして、斜板カム３を電動機７の回転軸８に嵌合させ、電動機７により回転駆動させることによりピストン２が順次往復移動され、ポンプとして動作するように構成されているものであり、従って、この図１の実施形態の場合、その構造と動作は周知の斜板式ピストンポンプと同じである。
【００１９】
しかして、この図１の実施形態が周知の斜板式ピストンポンプと異なる点は、これが扱う作動油の組成にあり、より具体的には、作動油の主成分に対する耐摩耗剤の含有率が最大でも０．５％Ｗ（Ｗは重量比を表わす）に抑えられている点にある。
【００２０】
既に説明したように、ガス遮断器などの駆動に使用される流体圧（油圧）操作器に使用されている作動油には耐摩耗剤が含有されているが、このとき従来の作動油では、耐摩耗剤の含有率が１．５％Ｗになっている。
【００２１】
ここで、図２は、時間経過に伴う作動油からの亜鉛（Ｚｎ）の検出量を、当該作動油における耐摩耗剤の含有率をパラメータにした異物生成加速試験結果の一例である。
【００２２】
ここでは、亜鉛の検出量をＺｎ  イオンの検出量で測定し、試験方法は、図３に示すシールドチューブを用い、作動油に耐摩耗剤としてＴＣＰを添加し、ＴＣＰの含有量が１．５Ｗの試料▲１▼、▲５▼と、１．０％Ｗの試料▲４▼、０．５％Ｗの試料▲３▼、それに含有量がゼロ、つまり０．０％Ｗの試料▲２▼について、１７０℃の温度に加熱した過熱加速試験方式で行った。このとき、参考のため、市販されている試料▲６▼〜▲８▼についても試験した。
【００２３】
この図２の結果から、ＴＣＰの添加量、つまり含有量が多いほど、亜鉛の検出量が多くなることが判る。そして、このとき試料▲２▼が最も検出量が少ないのは当然として、試料▲３▼、試料▲４▼と亜鉛の検出量増加しているが、試料▲１▼、▲５▼ほどではなく、かなり少ない量に抑えられていることが判る。
【００２４】
そして、この図２の結果からすれば、試料▲３▼、つまりＴＣＰの含有量が０．５Ｗの作動油でも、粘性異物の生成をかなり抑えることができ、動作固渋や作動油流路閉塞が発生する虞れを少なくできることが判る。
【００２５】
次に、このようにＴＣＰの含有量が０．５％Ｗの作動油、例えば図２の試料▲３▼を用い、図１に示した斜板式ピストンポンプを運転し、運転時間の経過に伴うピストン２の全長、すなわち図４に示す寸法Ａの変化を測定してみると、図５の結果が得られた。
【００２６】
この図５で、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４は試料ナンバーで、試料として使用したピストン２の番号であり、従って、ここでは４個のピストン２について試験を行った結果が示されていることになる。
【００２７】
このとき、ピストン２の全長、すなわち寸法Ａの変化を測定している理由は以下の通りである。すなわち図１の構成から明らかなように、このピストン２は、その頭部がスラスト玉軸受５に極めて強い接触圧のもとで摺動しているので、摩耗発生の確率が一番高いものと考えられるからで、摩耗が発生すれば全体の長さが減少し、耐摩耗剤の効力が確かめられるからである。
【００２８】
そして、この図５の結果から明らかなように、運転時間が２０００時間になっても、何れの試料についての寸法Ａの減少は微量であり、ＴＣＰの含有量が０．５％Ｗでも特に問題が無く、このとき、ポンプの吐出量の変化も特に見られなかった。
【００２９】
ここで、この図５は、何れもＴＣＰの含有量が０．５％Ｗの作動油を使用した場合であるが、参考として、ＴＣＰの含有量が０．２５％Ｗの場合の試験結果も示されており、この場合は、図示のように、かなりの摩耗が現われてしまう。
【００３０】
以上の結果から、上記実施形態において、作動油の主成分に対する耐摩耗剤の含有率が０．５％Ｗに抑えられていても、耐摩耗剤の効力が低下する虞れはそれ程無いことが判る。
【００３１】
従って、この実施形態によれば、耐摩耗剤の効力を維持したまま作動油中での粘性異物の生成を抑えることができ、この結果、維持管理が容易で信頼性に富んだ流体圧操作器を得ることができる。
【００３２】
また、この実施形態では、従来の作動油の主要成分を変える必要が無いので、新たに作動油と耐摩耗剤について検証を行わなくても信頼性に問題が生じる虞れがないので、検証にかかる時間や費用が不要になり、コストアップを抑えることができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、耐摩耗剤の効力を維持したまま作動油中での粘性異物の生成を抑えることができるので、維持管理が簡単で信頼性に富んだ流体圧操作器を容易に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による流体圧操作器の一実施形態を示す断面図である。
【図２】異物生成加速試験結果の一例を示す特性図である。
【図３】異物生成加速試験結果に使用した試料の説明図である。
【図４】摩耗試験結果に使用した試料の説明図である。
【図５】摩耗試験結果の一例を示す特性図である。
【符号の説明】
１  シリンダ
２  ピストン
３  斜板カム
４  復帰ばね
５  スラスト玉軸（受斜板カム３とピストン２の間のスラスト玉軸受）
６  スラスト玉軸受（斜板カム３を本体に対して支持するスラスト玉軸受）
７  電動機
８  回転軸
【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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