(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
せん断応力が降伏応力より大きくなって初めて流動が始まるビンガム流体である被送流体を圧送する油圧駆動のピストンポンプであって、前記被送流体が吸い込まれるとともに吐出される一対の吸込吐出口を設けたホッパーと、前記一対の吸込吐出口に前端が取り付けられた一対のポンプシリンダと、該一対のポンプシリンダのそれぞれの内部に前後方向に往復動可能に備えられ、往動時に前記被送流体の吐出動作を、復動時に前記被送流体の吸込動作を行う一対の搬送ピストンと、前記ホッパー内に揺動可能に設けられ後端が前記一対の吸込吐出口に臨む位置へ逐次移動して吸込吐出口の前記被送流体の吸込みと吐出とを切換える揺動管とを備えた油圧駆動のピストンポンプにおいて、
一方の前記搬送ピストンの吐出動作終了後に該搬送ピストンを所定距離後退させ、その後に前記揺動管の切換動作を行い、該揺動管の切換動作の後に前記一方の搬送ピストンの吸込動作及び他方の搬送ピストンの吐出動作を行わせる制御手段を設けたことを特徴とする油圧駆動のピストンポンプ。
【請求項２】
せん断応力が降伏応力より大きくなって初めて流動が始まるビンガム流体である被送流体を圧送する油圧駆動のピストンポンプであって、前記被送流体が吸い込まれるとともに吐出される一対の吸込吐出口を設けたホッパーと、前記一対の吸込吐出口に前端が取り付けられた一対のポンプシリンダと、該一対のポンプシリンダのそれぞれの内部に前後方向に往復動可能に備えられ、往動時に前記被送流体の吐出動作を、復動時に前記被送流体の吸込動作を行う一対の搬送ピストンと、前記ホッパー内に揺動可能に設けられ後端が前記一対の吸込吐出口に臨む位置へ逐次移動して吸込吐出口の前記被送流体の吸込みと吐出とを切換える揺動管と、該揺動管の前端に設けられた吐出管とを備えた油圧駆動のピストンポンプにおいて、
前記吐出管に設けられた、該吐出管の容積を変化させる可変容積部と、一方の前記搬送ピストンの吐出動作終了後に前記可変容積部を駆動して前記吐出管の容積を拡大させ、その後に前記揺動管の切換動作を行い、該揺動管の切換動作の後に前記一方の搬送ピストンの吸込動作及び他方の搬送ピストンの吐出動作を行わせる制御手段とを設けたことを特徴とする油圧駆動のピストンポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築、土木工事における流動性に乏しい低スランプのコンクリートや土砂の圧送、あるいは、下水処理場やし尿処理場等で発生する低含水率の脱水汚泥の圧送等に用いられる油圧駆動のピストンポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種の油圧駆動ピストンポンプとしてはダブルシリンダ形ピストンポンプが用いられ、図３に示すように、ホッパー１０１の背壁１０２に左右一対の吸込吐出口１０４Ｌ、１０４Ｒを設け、ホッパー１０１の背部には、吸込吐出口１０４Ｌ、１０４Ｒにそれぞれ一端が開口した左右一対のポンプシリンダ１０５Ｌ，１０５Ｒを取付けている。ポンプシリンダ１０５Ｌ，１０５Ｒ内には、それぞれ搬送ピストン１０６が設けられている。これら搬送ピストン１０６は、油圧シリンダ１０７Ｌ，１０７Ｒによって交互に往復動され、往動時に被送流体の吐出動作を、復動時に被送流体の吸込動作をするようになっている。ポンプシリンダ１０５Ｌ，１０５Ｒと油圧シリンダ１０７Ｌ，１０７Ｒとの接合部には、封水箱１０８が設けられている。
【０００３】
ホッパー１０１内には、基端部１０９Ａがホッパー１０１の前壁１０３に回動可能に支持された揺動管１０９が設置されている。揺動管１０９の基端部１０９Ａには、ホッパー１０１内の土砂等の被送流体を吐出する吐出管（図示せず）が接続されている。揺動管１０９の略中間部には、ホッパー１０１の背壁１０２に回動可能に支持された揺動管軸（図示せず）の一端が固定され、この揺動管軸の他端には、切換レバー（図示せず）が固着されている。そして、この切換レバーとホッパー１０１との間には、左右一対の切換シリンダ（図示せず）が取り付けられており、これら切換シリンダは一方が伸長するときに他方が縮小するようになっている。そして、切換シリンダが伸縮すると、揺動管軸が回動して揺動管１０９が左右に揺動し、揺動管１０９の先端部が交互に吸込吐出口１０４Ｌ，１０４Ｒに臨む位置に移動するようになっている。
【０００４】
次に、ホッパー１０１内にある土砂等の被送流体を圧送する行程について図３を参照して説明する。
図３（ａ）に示す行程１では、揺動管１０９の先端部は右側の吸込吐出口１０４Ｒに臨む位置にあり、そして、右側ポンプシリンダ１０５Ｒ内の搬送ピストン１０６は前進した吐出行程終了位置にあり、左側ポンプシリンダ１０５Ｌ内の搬送ピストン１０６は後退した吸込行程終了位置にある。この状態では、左側ポンプシリンダ１０５Ｌ内に被送流体が吸い込まれている。
【０００５】
行程１の後、図示しない制御部は、図３（ｂ）に示す行程２のように、揺動管１０９を左に揺動させてその先端部を左側の吸込吐出口１０４Ｌに臨む位置に位置させる。この状態では、左右ポンプシリンダ１０５Ｌ、１０５Ｒ内の搬送ピストン１０６は行程１の位置から移動しておらず、左側ポンプシリンダ１０５Ｌ内の被送流体は吐出されていない。
【０００６】
行程２の後、制御部は、図３（ｃ）に示す行程３のように、左側ポンプシリンダ１０５Ｌ内の搬送ピストン１０６を前進（往動）させて左側ポンプシリンダ１０５Ｌ内の被送流体を揺動管１０９から吐出管へ吐出させると共に、右側ポンプシリンダ１０５Ｒ内の搬送ピストン１０６を後退（復動）させて右側ポンプシリンダ１０５Ｒ内に被送流体を吸い込ませる。
【０００７】
行程３の後、制御部は、図３（ｄ）に示す行程４のように、揺動管１０９を右に揺動させてその先端部を右側の吸込吐出口１０４Ｒに臨む位置に位置させる。この状態では、左右ポンプシリンダ１０５Ｌ、１０５Ｒ内の搬送ピストン１０６は行程３の位置から移動しておらず、右側ポンプシリンダ１０５Ｒ内の被送流体は吐出されていない。
【０００８】
行程４の後、図３（ａ）に示す行程１に戻り、制御部は、右側ポンプシリンダ１０５Ｒ内の搬送ピストン１０６を前進（往動）させて右側ポンプシリンダ１０５Ｒ内の被送流体を揺動管１０９から吐出管へ吐出させると共に、左側ポンプシリンダ１０５Ｌ内の搬送ピストン１０６を後退（復動）させて左側ポンプシリンダ１０５Ｌ内に被送流体を吸い込ませる。
【０００９】
以上の行程１乃至４における吸込行程と吐出行程を左右交互に繰り返すことで、継続的にホッパー１０１内の被送流体を圧送している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このピストンポンプで圧送される被送流体は、一般に水のようなせん断応力と速度勾配とが比例関係にあるいわゆるニュートン流体ではなく、土砂や下水処理場で発生する脱水ケーキのようなせん断応力が降伏応力より大きくなって初めて流動が始まるビンガム流体である。このため、搬送ピストン１０６が吐出行程を終了し停止した後でも、降伏応力分の内圧が揺動管１０９内には残留する。
【００１１】
しかしながら、従来のピストンポンプにあっては、降伏応力分の内圧が揺動管１０９内に残留した状態で左右の搬送ピストン１０６について吐出・吸入行程の切換が行われ、この切換において、揺動管１０９内の残圧がホッパー１０１内の低圧部へ急激に開放されるため、高圧から低圧への吐出圧力の急激な変化により吐出・吸込行程の切換時に衝撃が発生するという問題点があった。
【００１２】
従って、本発明は上述の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、吐出・吸込行程の切換を、揺動管内の残圧を十分に低下させた状態で行うことで、吐出・吸込み行程の切換時に発生する衝撃を低減させることを可能にした油圧駆動のピストンポンプを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明のうち請求項１に係る油圧駆動のピストンポンプは、せん断応力が降伏応力より大きくなって初めて流動が始まるビンガム流体である被送流体を圧送する油圧駆動のピストンポンプであって、前記被送流体が吸い込まれるとともに吐出される一対の吸込吐出口を設けたホッパーと、前記一対の吸込吐出口に前端が取り付けられた一対のポンプシリンダと、該一対のポンプシリンダのそれぞれの内部に前後方向に往復動可能に備えられ、往動時に前記被送流体の吐出動作を、復動時に前記被送流体の吸込動作を行う一対の搬送ピストンと、前記ホッパー内に揺動可能に設けられ後端が前記一対の吸込吐出口に臨む位置へ逐次移動して吸込吐出口の前記被送流体の吸込みと吐出とを切換える揺動管とを備えた油圧駆動のピストンポンプにおいて、一方の前記搬送ピストンの吐出動作終了後に該搬送ピストンを所定距離後退させ、その後に前記揺動管の切換動作を行い、該揺動管の切換動作の後に前記一方の搬送ピストンの吸込動作及び他方の搬送ピストンの吐出動作を行わせる制御手段を設けたことを特徴としている。
【００１４】
また、本発明のうち請求項２に係る油圧駆動のピストンポンプは、せん断応力が降伏応力より大きくなって初めて流動が始まるビンガム流体である被送流体を圧送する油圧駆動のピストンポンプであって、前記被送流体が吸い込まれるとともに吐出される一対の吸込吐出口を設けたホッパーと、前記一対の吸込吐出口に前端が取り付けられた一対のポンプシリンダと、該一対のポンプシリンダのそれぞれの内部に前後方向に往復動可能に備えられ、往動時に前記被送流体の吐出動作を、復動時に前記被送流体の吸込動作を行う一対の搬送ピストンと、前記ホッパー内に揺動可能に設けられ後端が前記一対の吸込吐出口に臨む位置へ逐次移動して吸込吐出口の前記被送流体の吸込みと吐出とを切換える揺動管と、該揺動管の前端に設けられた吐出管とを備えた油圧駆動のピストンポンプにおいて、前記吐出管に設けられた、該吐出管の容積を変化させる可変容積部と、一方の前記搬送ピストンの吐出動作終了後に前記可変容積部を駆動して前記吐出管の容積を拡大させ、その後に前記揺動管の切換動作を行い、該揺動管の切換動作の後に前記一方の搬送ピストンの吸込動作及び他方の搬送ピストンの吐出動作を行わせる制御手段とを設けたことを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る油圧駆動のピストンポンプの第１実施形態の吐出及び吸込行程を示す概略平断面図である。
図１に示すピストンポンプ１は、ダブルシリンダ形ピストンポンプであり、ホッパー２の背壁３に左右一対の吸込吐出口５Ｌ，５Ｒを設け、ホッパー２の背部には、吸込吐出口５Ｌ、５Ｒにそれぞれ左右一対のポンプシリンダ６Ｌ，６Ｒの前端を取付けている。ポンプシリンダ６Ｌ，６Ｒ内には、それぞれ搬送ピストン７Ｌ，７Ｒが設けられている。これら搬送ピストン７Ｌ，７Ｒは、油圧シリンダ８Ｌ，８Ｒの駆動ピストンによって交互に前後方向に往復動され、往動時に被送流体の吐出動作を、復動時に被送流体の吸込動作をするようになっている。ポンプシリンダ６Ｌ，６Ｒと油圧シリンダ８Ｌ，８Ｒとの接合部には、封水箱９が設けられている。
【００１６】
ホッパー２内には、前端部１０Ａがホッパー２の前壁４に回動可能に支持された揺動管１０が設置されている。揺動管１０の前端部１０Ａには、ホッパー２内の土砂等の被送流体を吐出する吐出管（図示せず）が接続されている。揺動管１０の略中間部には、ホッパー２の背壁３に回動可能に支持された揺動管軸（図示せず）の一端が固定され、この揺動管軸の他端には、切換レバー（図示せず）が固着されている。そして、この切換レバーとホッパー２との間には、左右一対の切換シリンダ（図示せず）が取り付けられており、これら切換シリンダは一方が伸長するときに他方が縮小するようになっている。そして、切換シリンダが伸縮すると、揺動管軸が回動して揺動管１０が左右に揺動し、揺動管１０の後端部が交互に吸込吐出口５Ｌ，５Ｒに臨む位置に移動し、吸込吐出口５Ｌ，５Ｒの吐出と吸込みとを切換えるようになっている。
【００１７】
ここで、油圧シリンダ８Ｌ，８Ｒによる搬送ピストン７Ｌ，７Ｒの往復動作及び切換シリンダによる揺動管１０の切換動作は、図示しない制御手段によって制御されるようになっている。この制御手段は、揺動管１０の後端部が左側吸込吐出口５Ｌに臨む位置へ移動したことを検出する切換左位置検出器と、揺動管１０の後端部が右側吸込吐出口５Ｒに臨む位置へ移動したことを検出する切換右位置検出器と、左側搬送ピストン７Ｌが左側ポンプシリンダ６Ｌ内で最も前進したときの位置を検出する左ピストン前端位置検出器と、左側搬送ピストン７Ｌが前記最前進位置から所定距離ＤＬだけ後退したときの位置を検出する左ピストン後退位置検出器と、右側搬送ピストン７Ｒが右側ポンプシリンダ６Ｒ内で最も前進したときの位置を検出する右ピストン前端位置検出器と、右側搬送ピストン７Ｒが前記最前進位置から所定距離ＤＲだけ後退したときの位置を検出する右ピストン後退位置検出器と、切換左位置検出器及び切換右位置検出器からの検出信号と左ピストン前端位置検出器及び右ピストン前端位置検出器からの検出信号とに基づいて油圧シリンダ８Ｌ，８Ｒの駆動ピストンを逆方向へ移動させる油圧シリンダ制御部と、左ピストン後退位置検出器及び右ピストン後退位置検出器からの検出信号に基づいて切換シリンダを伸縮させて揺動管１０を切換える揺動管制御部とを具備している。
【００１８】
即ち、この制御手段は、一方の搬送ピストン７Ｌ又は７Ｒの吐出動作終了後にこの搬送ピストン７Ｌ又は７Ｒを所定距離ＤＬ又はＤＲだけ後退させ、その後に揺動管１０の切換動作を行い、揺動管１０の切換動作の後に前記一方の搬送ピストン７Ｌ又は７Ｒの吸込動作及び他方の搬送ピストン７Ｒ又は７Ｌの吐出動作を行わせるようになっている。
【００１９】
次に、ホッパー２内にある土砂等の被送流体を圧送する行程について図１を参照して説明する。
図１（ａ）に示す行程１では、揺動管１０の後端部は右側吸込吐出口５Ｒに臨む位置にあり、右側ポンプシリンダ６Ｒ内の右側搬送ピストン７Ｒは最前進位置、即ち吐出行程終了位置にあり、左側ポンプシリンダ６Ｌ内の左側搬送ピストン７Ｌは最も後退した吸込行程終了位置にある。このとき、制御手段の右ピストン前端位置検出器は、右側搬送ピストン７Ｒの最前進位置を検出し、油圧シリンダ制御部へその検出信号を送る。そして、この状態では、左側ポンプシリンダ６Ｌ内に被送流体が吸い込まれている。
【００２０】
行程１の後、油圧シリンダ制御部は、右ピストン前端位置検出器からの検出信号に基づいて、図１（ｂ）の行程２に示すように、右側油圧シリンダ８Ｒの駆動ピストン及び右側搬送ピストン７Ｒを所定距離ＤＲだけ後退させると共に、左側油圧シリンダ８Ｌの駆動ピストン及び左側搬送ピストン７Ｌを所定距離だけ前進させる。右側搬送ピストン７Ｒを所定距離ＤＲだけ後退させることにより、揺動管１０内の残圧が十分に低下される程度に右側ポンプシリンダ６Ｒ内に被送流体が吸い込まれる。右側搬送ピストン７Ｒが所定距離ＤＲだけ後退すると、右ピストン後退位置検出器は、右側搬送ピストン７Ｒの後退位置を検出する。
【００２１】
行程２の後、揺動管制御部は、右ピストン後退位置検出器からの検出信号に基づいて、図１（ｃ）に示す行程３のように、揺動管１０を左に揺動させてその後端部を左側吸込吐出口５Ｌに臨む位置に位置させる。このとき、切換左位置検出器は、揺動管１０の後端部が左側吸込吐出口５Ｌに臨む位置へ移動したことを検出する。この状態では、左右ポンプシリンダ６Ｌ，６Ｒ内の搬送ピストン７Ｒ，７Ｌは行程２の位置から移動しておらず、左側ポンプシリンダ６Ｌ内の被送流体は吐出されていない。
【００２２】
行程３の後、油圧シリンダ制御部は、切換左位置検出器からの検出信号に基づいて、図１（ｄ）に示す行程４のように、左側ポンプシリンダ６Ｌ内の左側搬送ピストン７Ｌを左側油圧シリンダ８Ｌによって最前進位置に至るまで前進（往動）させて左側ポンプシリンダ６Ｌ内の被送流体を揺動管１０から吐出管へ吐出させると共に、右側ポンプシリンダ６Ｒ内の右側搬送ピストン７Ｒを右側油圧シリンダ８Ｒによって後退（復動）させて右側ポンプシリンダ６Ｒ内に被送流体を吸い込ませる。このとき、制御手段の左ピストン前端位置検出器は、左側搬送ピストン７Ｌの最前進位置を検出し、油圧シリンダ制御部へその検出信号を送る。
【００２３】
行程４の後、油圧シリンダ制御部は、左ピストン前端位置検出器からの検出信号に基づいて、図１（ｅ）の行程５に示すように、左側油圧シリンダ８Ｌの駆動ピストン及び左側搬送ピストン７Ｌを所定距離ＤＬだけ後退させると共に、右側油圧シリンダ８Ｒの駆動ピストン及び右側搬送ピストン７Ｒを所定距離だけ前進させる。左側搬送ピストン７Ｌを所定距離ＤＬだけ後退させることにより、揺動管１０内の残圧が十分に低下される程度に左側ポンプシリンダ６Ｌ内に被送流体が吸い込まれる。左側搬送ピストン７Ｌが所定距離ＤＬだけ後退すると、左ピストン後退位置検出器は、左側搬送ピストン７Ｌの後退位置を検出する。
【００２４】
行程５の後、揺動管制御部は、左ピストン後退位置検出器からの検出信号に基づいて、図１（ｆ）に示す行程６のように、揺動管１０を右に揺動させてその後端部を右側吸込吐出口５Ｒに臨む位置に位置させる。このとき、切換右位置検出器は、揺動管１０の後端部が右側吸込吐出口５Ｒに臨む位置へ移動したことを検出する。この状態では、左右ポンプシリンダ６Ｌ，６Ｒ内の搬送ピストン７Ｒ，７Ｌは行程５の位置から移動しておらず、右側ポンプシリンダ６Ｒ内の被送流体は吐出されていない。
【００２５】
行程６の後、図１（ａ）に示す行程１に戻り、油圧シリンダ制御部は、切換右位置検出器からの検出信号に基づいて、右側ポンプシリンダ６Ｒ内の右側搬送ピストン７Ｒを右側油圧シリンダ８Ｒによって最前進位置に至るまで前進（往動）させて右側ポンプシリンダ６Ｒ内の被送流体を揺動管１０から吐出管へ吐出させると共に、左側ポンプシリンダ６Ｌ内の左側搬送ピストン７Ｌを左側油圧シリンダ８Ｌによって後退（復動）させて左側ポンプシリンダ６Ｌ内に被送流体を吸い込ませる。このとき、制御手段の右ピストン前端位置検出器は、右側搬送ピストン７Ｒの最前進位置を検出し、油圧シリンダ制御部へその検出信号を送る。
【００２６】
以上の行程１乃至６における吸込行程と吐出行程を左右交互に繰り返すことで、継続的にホッパー２内の被送流体を圧送している。
この被送流体の圧送行程においては、制御手段が、一方の搬送ピストン７Ｌ又は７Ｒの吐出動作終了後にこの搬送ピストン７Ｌ又は７Ｒを所定距離ＤＬ又はＤＲだけ後退させて揺動管１０内に残る残圧を緩やかに抜き取ってその残圧を低減させ、その後に揺動管１０の切換動作を行い、揺動管１０の切換動作の後に前記一方の搬送ピストン７Ｌ又は７Ｒの吸込動作及び他方の搬送ピストン７Ｒ又は７Ｌの吐出動作を行わせるようにしているので、従来のピストンポンプと比較して吐出・吸込行程の切換時に発生する衝撃を低減させることができる。
【００２７】
なお、揺動管１０の切換動作を行うためには、揺動管１０内（又は吐出管内の揺動管前端部１０Ａ付近）に圧力計を設け、搬送ピストン７Ｌ又は７Ｒがその最前進位置から後退し揺動管１０内（又は吐出管内の揺動管前端部１０Ａ付近）の残圧が低減されたことを前記圧力計が検出し、その検出信号に基づいて揺動管制御部が揺動管１０を揺動させるようにしてもよい。
【００２８】
次に、本発明に係る油圧駆動のピストンポンプの第２実施形態を図２を参照して説明する。図２は、本発明に係る油圧駆動のピストンポンプの第２実施形態の吐出及び吸込行程を示す概略平断面図である。
図２に示すピストンポンプ５１は、図１に示すピストンポンプ１と同様に、ダブルシリンダ形ピストンポンプであり、ホッパー５２の背壁５３に左右一対の吸込吐出口５５Ｌ，５５Ｒを設け、ホッパー５２の背部には、吸込吐出口５５Ｌ、５５Ｒにそれぞれ左右一対のポンプシリンダ５６Ｌ，５６Ｒの前端を取付けている。ポンプシリンダ５６Ｌ，５６Ｒ内には、それぞれ搬送ピストン５７Ｌ，５７Ｒが設けられている。これら搬送ピストン５７Ｌ，５７Ｒは、油圧シリンダ５８Ｌ，５８Ｒの駆動ピストンによって交互に前後方向に往復動され、往動時に被送流体の吐出動作を、復動時に被送流体の吸込動作をするようになっている。ポンプシリンダ５６Ｌ，５６Ｒと油圧シリンダ５８Ｌ，５８Ｒとの接合部には、封水箱５９が設けられている。
【００２９】
ホッパー５２内には、図１に示すピストンポンプ１と同様に、前端部６０Ａがホッパー５２の前壁５４に回動可能に支持された揺動管６０が設置されている。揺動管６０の略中間部には、ホッパー５２の背壁５３に回動可能に支持された揺動管軸（図示せず）の一端が固定され、この揺動管軸の他端には、切換レバー（図示せず）が固着されている。そして、この切換レバーとホッパー５２との間には、左右一対の切換シリンダ（図示せず）が取り付けられており、これら切換シリンダは一方が伸長するときに他方が縮小するようになっている。そして、切換シリンダが伸縮すると、揺動管軸が回動して揺動管６０が左右に揺動し、揺動管６０の後端部が交互に吸込吐出口５５Ｌ，５５Ｒに臨む位置に移動し、吸込吐出口５５Ｌ，５５Ｒの吐出と吸込みとを切換えるようになっている。
【００３０】
また、揺動管６０の前端部６０Ａには、ホッパー５２内の土砂等の被送流体を吐出する吐出管６１が接続され、吐出管６１には、吐出管６１の容積を変化させる可変容積部６２が設けられている。この可変容積部６２は、吐出管６１内に連通する補助シリンダ６３と、補助シリンダ６３内を上下方向に往復動する補助ピストン６４とからなっている。なお、図２に示す実施形態では、可変容積部６２は補助シリンダ６３と補助ピストン６４とからなっているが、吐出管６１内の容積を可変できるものであれば、プランジャやダイヤフラム等を用いたものであってもよい。
【００３１】
そして、油圧シリンダ５８Ｌ，５８Ｒによる搬送ピストン５７Ｌ，５７Ｒの往復動作、切換シリンダによる揺動管６０の切換動作、及び可変容積部６２の補助ピストン６４の往復動作は、図示しない制御手段によって制御されるようになっている。
この制御手段は、揺動管６０の後端部が左側吸込吐出口５５Ｌに臨む位置へ移動したことを検出する切換左位置検出器と、揺動管６０の後端部が右側吸込吐出口５５Ｒに臨む位置へ移動したことを検出する切換右位置検出器と、左側搬送ピストン５７Ｌが左側ポンプシリンダ５６Ｌ内で最も前進したときの位置を検出する左ピストン前端位置検出器と、右側搬送ピストン５７Ｒが右側ポンプシリンダ５６Ｒ内で最も前進したときの位置を検出する右ピストン前端位置検出器と、可変容積部６２の補助ピストン６４が上昇し吐出管６１内の容積が拡大したときの補助ピストン６４の位置を検出する補助ピストン上昇位置検出器と、切換左位置検出器及び切換右位置検出器からの検出信号に基づいて油圧シリンダ５８Ｌ，５８Ｒの駆動ピストンを逆方向へ移動させる油圧シリンダ制御部と、補助ピストン上昇位置検出器からの検出信号に基づいて切換シリンダを伸縮させて揺動管１０を切換える揺動管制御部と、左ピストン前端位置検出器及び右ピストン前端位置検出器からの検出信号に基づいて補助ピストン６４を上昇させ、切換左位置検出器及び切換右位置検出器からの検出信号に基づいて補助ピストン６４を下降させる補助ピストン制御部とを具備している。
【００３２】
即ち、この制御手段は、一方の搬送ピストン５７Ｌ又は５７Ｒの吐出動作終了後に可変容積部６２の補助ピストン６４を駆動して吐出管６１の容積を拡大させ、その後に揺動管１０の切換動作を行い、揺動管１０の切換動作の後に一方の搬送ピストン５７Ｌ又は５７Ｒの吸込動作及び他方の搬送ピストン５７Ｒ又は５７Ｌの吐出動作を行わせるようになっている。
【００３３】
次に、ホッパー５２内にある土砂等の被送流体を圧送する行程について図２を参照して説明する。
図２（ａ）に示す行程１では、揺動管１０の後端部は右側吸込吐出口５５Ｒに臨む位置にあり、右側ポンプシリンダ５６Ｒ内の右側搬送ピストン５７Ｒは最前進位置、即ち吐出行程終了位置にあり、左側ポンプシリンダ５６Ｌ内の左側搬送ピストン５７Ｌは最も後退した吸込行程終了位置にあり、可変容積部６２の補助ピストン６４は下降した位置にある。このとき、制御手段の右ピストン前端位置検出器は、右側搬送ピストン５７Ｒの最前進位置を検出し、補助ピストン制御部へその検出信号を送る。そして、この状態では、左側ポンプシリンダ５６Ｌ内に被送流体が吸い込まれている。
【００３４】
行程１の後、補助ピストン制御部は、右ピストン前端位置検出器からの検出信号に基づいて、図２（ｂ）の行程２に示すように、補助ピストン６４を上昇させることにより吐出管６１内の容積を拡大し、揺動管６０内の残圧が十分に低下される程度に補助シリンダ６３内に被送流体を吸い込む。補助ピストン６４が上昇すると、補助ピストン上昇位置検出器は、補助ピストン６４の上昇位置を検出する。
【００３５】
行程２の後、揺動管制御部は、補助ピストン上昇位置検出器からの検出信号に基づいて、図２（ｃ）の行程３に示すように、揺動管６０を左に揺動させてその後端部を左側吸込吐出口５５Ｌに臨む位置に位置させる。このとき、切換左位置検出器は、揺動管６０の後端部が左側吸込吐出口５５Ｌに臨む位置へ移動したことを検出する。この状態では、左右ポンプシリンダ５６Ｌ，５６Ｒ内の搬送ピストン５７Ｒ，５７Ｌは行程２の位置から移動しておらず、左側ポンプシリンダ５６Ｌ内の被送流体は吐出されていない。
【００３６】
行程３の後、油圧シリンダ制御部は、切換左位置検出器からの検出信号に基づいて、図２（ｄ）の行程４に示すように、左側ポンプシリンダ５６Ｌ内の左側搬送ピストン５７Ｌを左側油圧シリンダ５８Ｌによって最前進位置に至るまで前進（往動）させて左側ポンプシリンダ５６Ｌ内の被送流体を揺動管６０から吐出管６１へ吐出させると共に、右側ポンプシリンダ５６Ｒ内の右側搬送ピストン５７Ｒを右側油圧シリンダ５８Ｒによって後退（復動）させて右側ポンプシリンダ５６Ｒ内に被送流体を吸い込ませる。そして、これら搬送ピストン５７Ｌ，５７Ｒの動作と同時に、補助ピストン制御部は、切換左位置検出器からの検出信号に基づいて補助ピストン６４を下降させて行程２で補助シリンダ６３内に吸い込んだ被送流体と同量の被送流体の吐出を行う。このとき、制御手段の左ピストン前端位置検出器は、左側搬送ピストン５７Ｌの最前進位置を検出し、補助ピストン制御部へその検出信号を送る。
【００３７】
行程４の後、補助ピストン制御部は、左ピストン前端位置検出器からの検出信号に基づいて、図２（ｅ）の行程５に示すように、補助ピストン６４を上昇させることにより吐出管６１内の容積を拡大し、揺動管６０内の残圧が十分に低下される程度に補助シリンダ６３内に被送流体を吸い込む。補助ピストン６４が上昇すると、補助ピストン上昇位置検出器は、補助ピストン６４の上昇位置を検出する。
【００３８】
行程５の後、揺動管制御部は、補助ピストン上昇位置検出器からの検出信号に基づいて、図２（ｆ）の行程６に示すように、揺動管６０を右に揺動させてその後端部を右側吸込吐出口５５Ｒに臨む位置に位置させる。このとき、切換右位置検出器は、揺動管６０の後端部が右側吸込吐出口５５Ｒに臨む位置へ移動したことを検出する。この状態では、左右ポンプシリンダ５６Ｌ，５６Ｒ内の搬送ピストン５７Ｌ，５７Ｒは行程５の位置から移動しておらず、右側ポンプシリンダ５６Ｒ内の被送流体は吐出されていない。
【００３９】
行程６の後、図２（ａ）に示す行程１に戻り、油圧シリンダ制御部は、切換右位置検出器からの検出信号に基づいて、右側ポンプシリンダ５６Ｒ内の右側搬送ピストン５７Ｒを右側油圧シリンダ５８Ｒによって最前進位置に至るまで前進（往動）させて右側ポンプシリンダ５６Ｒ内の被送流体を揺動管６０から吐出管６１へ吐出させると共に、左側ポンプシリンダ５６Ｌ内の左側搬送ピストン５７Ｌを左側油圧シリンダ５８Ｌによって後退（復動）させて左側ポンプシリンダ５６Ｌ内に被送流体を吸い込ませる。そして、これら搬送ピストン５７Ｌ，５７Ｒの動作と同時に、補助ピストン制御部は、切換右位置検出器からの検出信号に基づいて補助ピストン６４を下降させて行程５で補助シリンダ６３内に吸い込んだ被送流体と同量の被送流体の吐出を行う。このとき、制御手段の右ピストン前端位置検出器は、右側搬送ピストン５７Ｒの最前進位置を検出し、補助ピストン制御部へその検出信号を送る。
【００４０】
以上の行程１乃至６における吸込行程と吐出行程を左右交互に繰り返すことで、継続的にホッパー５２内の被送流体を圧送している。
この被送流体の圧送行程においては、制御手段が、一方の搬送ピストン５７Ｌ又は５７Ｒの吐出動作終了後に可変容積部６２の補助ピストン６４を駆動して吐出管６１の容積を拡大させ、これにより揺動管６０内の残圧を十分に低減させ、その後に揺動管６０の切換動作を行い、揺動管６０の切換動作の後に一方の搬送ピストン５７Ｌ又は５７Ｒの吸込動作及び他方の搬送ピストン５７Ｒ又は５７Ｌの吐出動作を行わせるようにしているので、従来のピストンポンプと比較して吐出・吸込行程の切換時に発生する衝撃を低減させることができる。
【００４１】
なお、揺動管６０の切換動作を行うためには、揺動管６０内（又は吐出管６１内の揺動管前端部６０Ａ付近）に圧力計を設け、補助ピストン６４が駆動して吐出管６１の容積が拡大し揺動管６０内（又は吐出管６１内の揺動管前端部６０Ａ付近）の残圧が低減されたことを前記圧力計が検出し、その検出信号に基づいて揺動管制御部が揺動管６０を揺動させるようにしてもよい。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のうち請求項１に係る油圧駆動のピストンポンプによれば、制御手段が、一方の搬送ピストンの吐出動作終了後にこの搬送ピストンを所定距離だけ後退させて揺動管内に残る残圧を緩やかに抜き取ってその残圧を低減させ、その後に揺動管の切換動作を行い、揺動管の切換動作の後に前記一方の搬送ピストンの吸込動作及び他方の搬送ピストンの吐出動作を行わせるようにしているので、従来のピストンポンプと比較して吐出・吸込行程の切換時に発生する衝撃を低減させることができる。
【００４３】
また、本発明のうち請求項２に係る油圧駆動のピストンポンプによれば、制御手段が、一方の搬送ピストンの吐出動作終了後に可変容積部を駆動して吐出管の容積を拡大させ、これにより揺動管内の残圧を十分に低減させ、その後に揺動管の切換動作を行い、揺動管の切換動作の後に前記一方の搬送ピストンの吸込動作及び他方の搬送ピストンの吐出動作を行わせるようにしているので、従来のピストンポンプと比較して吐出・吸込行程の切換時に発生する衝撃を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る油圧駆動のピストンポンプの第１実施形態の吐出及び吸込行程を示す概略平断面図である。
【図２】本発明に係る油圧駆動のピストンポンプの第２実施形態の吐出及び吸込行程を示す概略平断面図である。
【図３】従来例の油圧駆動のピストンポンプの吐出及び吸込行程を示す概略平断面図である。
【符号の説明】
１，５１  油圧駆動のピストンポンプ
２，５２  ホッパー
３，５３  背壁
４，５４  前壁
５Ｌ，５５Ｌ  左側吸込吐出口
５Ｒ，５５Ｒ  右側吸込吐出口
６Ｌ，５６Ｌ  左側ポンプシリンダ
６Ｒ，５６Ｒ  右側ポンプシリンダ
７Ｌ，５７Ｌ  左側搬送ピストン
７Ｒ，５７Ｒ  右側搬送ピストン
８Ｌ，５８Ｌ  左側油圧シリンダ
８Ｒ，５８Ｒ  右側油圧シリンダ
９，５９  封水箱
１０，６０  揺動管
１０Ａ，６０Ａ  前端部
６１  吐出管
６２  容積可変部
６３  補助シリンダ
６４  補助ピストン
【図１】
0004401535.tif 000002
【図２】
0004401535.tif 000003
【図３】
0004401535.tif 000004