(57)【要約】【課題】  予想される温度変化の範囲内において、ブラダ内外の圧力バランスを平衡に保つことができるブラダのセッティング方法、該セッティング方法によってブラダがセッティングされたタンク装置及び当該タンク装置を備えた流体圧駆動ユニットを提供することを目的とする。【解決手段】  作動時における温度変化を見込んで該温度変化に対応できる形態にブラダ３を予め変形させた状態で該ブラダ３をタンク２に装着することにより、作動時において、作動流体室６の内圧がガス室５の内圧以下に降圧する現象を回避するようにした。【選択図】    図１
2007120696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク内をガス室と作動流体室とに分離するブラダをタンクにセッティングする方法であって、
作動時における温度変化を見込んで該温度変化に対応できる形態にブラダを予め変形させた状態で該ブラダをタンクに装着することにより、作動時において、作動流体室の内圧がガス室の内圧以下に降圧する現象を回避するようにしたことを特徴とするブラダのセッティング方法。
【請求項２】
前記ブラダは、少なくとも一部を予め凹ませた形態で前記タンクに装着されることを特徴とする請求項１に記載のブラダのセッティング方法。
【請求項３】
前記ブラダは、蛇腹状に変形されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のブラダのセッティング方法。
【請求項４】
タンク内をガス室と作動流体室とに分離するブラダを備えたタンク装置であって、
作動時における温度変化を見込んで、該ブラダは該温度変化に対応できる形態に予め内側へ凹ませた状態でタンクに設けられたことを特徴とするタンク装置。
【請求項５】
電動モータ、流体圧ポンプ、流体圧シリンダ、バルブ類、及びタンク装置をユニット化した流体圧駆動ユニットの該タンク装置として請求項４に記載のタンク装置を用い、流体圧シリンダのピストンロッドが最も伸張した状態で、ブラダをタンク内にセッティングしたことを特徴とする流体圧駆動ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスと作動流体とを分離するためのブラダをタンクにセッティングする方法及び、当該方法によってブラダがタンクにセッティングされたタンク装置及び、このタンク装置を備えた流体圧駆動ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１６乃至図１８は、特許文献１に記載された流体圧装置を示す。図１６は該流体圧装置の縦断面図である。図１７は該流体圧装置の外観図である。図１８はその作用を説明する図である。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１１９８８
【０００４】
図１６、図１７に示すように、該流体圧装置は、タンク装置２００と、アクチュエータとしてのシリンダ装置２０１と、ポンプ装置２０２（図１７に示す）とを備えている。図１６に示すように、該タンク装置２００は、タンク２０３内にブラダ２０４を備えた構造である。該ブラダ２０４は樹脂等によって風船状に形成されている。該タンク２０３内はブラダ２０４によって、作動流体室２０５とガス室２０６とに画成されている。
【０００５】
ブラダ２０４内がガス室２０６で、ブラダ２０４外が作動流体室２０５になっている。ガス室２０６内には、空気等のガスが収容され、作動流体室２０５には作動流体が収容されている。該作動流体としては、作動油等が該当する。通常、前記ガス室２０６の内圧と作動流体室２０５の内圧とは圧力バランスが平衡に保たれている。
【０００６】
前記シリンダ装置２０１は、シリンダ２０７内をピストン２０８が摺動する構造になっている。該シリンダ２０７内は、ピストン２０８によって、上室２０９と下室２１０と区画されている。これら上室２０９と下室２１０には、ポンプ装置２０２から作動流体が給排される構造になっている。
【０００７】
前記ポンプ装置２０２は、図１７に示すように、ポンプケース２１１内にギヤポンプ２１２を収容したポンプ部２１３と、ギヤポンプ２１２を正逆いずれかの方向に回転駆動するモータ部２１４とを有して構成される。ポンプ部２１３には、ギヤポンプ２１２の上方に油溜まり室２１５が形成され、この油溜まり室２１５が連通路２１６を介して前記タンク装置２００のタンク２０３内部に連通されている。この連通路２１６は、シリンダ装置２０１のシリンダ２０７、ポンプ装置２０２のポンプケース２１１、タンク装置２００のタンク２０３に連続して穿設されている。
【０００８】
そして、以上のように構成された背景技術において、シリンダ装置２０１のピストンロッド２０１aの伸張時には、ポンプ装置２０２が例えば、正転することにより、作動流体がシリンダ装置２０１の上室２０９内から排出されて下室２１０内へ供給されると共に、該上室２０９内から突出するピストンロッド２０１aの体積相当分の作動流体がタンク２０３内から下室２１０内へ導かれる。この際、ブラダ２０４は膨張する。
【０００９】
一方、ピストンロッド２０７の収縮時には、ポンプ装置２０２が例えば逆転することにより、作動流体がシリンダ装置２０１の下室２１０内から排出されて上室２０９内へ供給されると共に、上室２０９内へ収縮するピストンロッド２０１aの体積相当分の作動流体がシリンダ装置２０１の下室２１０内からタンク装置２００のタンク２０２内へ導かれる。この際、ブラダ２０３は圧縮される。
【００１０】
以上のように、ブラダ２０４を備えたタンク装置２００においては、作動流体とガスとを分離しつつ、作動流体の増減に対応できる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、背景技術によるタンク装置２００において、温度降下が生じた場合、作動流体が収縮して作動流体の体積が減少するため、タンク２０３内の流体圧が降下する。そして、タンク２０３内の流体圧が降下した場合、ブラダ２０４が伸張してブラダ２０４の内圧も降下することにより、ブラダ２０４の内外の圧力バランスが通常、平衡に保たれている。図１８は、ブラダ２０４内のガス圧及びブラダ２０４外の作動流体圧が、温度降下に伴って、同図１８中区間Ｑにおいて、共に直線的に降下する状態を示す。図１８中、横軸は温度降下を示し、縦軸は、ガス室内のガス圧及び作動流体室内の作動流体圧を示す。
【００１２】
しかし、極端な温度降下が生じた場合には、タンク２０３内の作動流体の体積が極端に収縮する結果、ブラダ２０４が限界まで伸張しきってしまう場合がある。このようにブラダ２０４が限界にまで伸張しきった場合において、更に温度降下が生じた場合には、タンク２０３内の作動流体の体積収縮に追従してブラダ２０４が伸張できない。
【００１３】
この場合、ブラダ２０４内のガス圧が作動流体圧に追従して降下することができずに、ガス圧と作動流体圧との間に圧力差が生じる場合がある。図１８は、ブラダ２０４内のガス圧が、区間Ｑにおいて作動流体圧の降下に追従して直線的に降下するが、ブラダ２０４の伸張が限界に達した時点Ｍを境に、ブラダ２０４内のガス圧は図１８中、破線で示すように、降圧の勾配が鈍化する。尚、ブラダ２０４の伸張が限界に達した時点Ｍ後においては、温度降下に伴って、該ブラダ２０４内のガスの体積が収縮することにより、該ブラダ２０４の内圧は、同図１８中、破線で示すように、勾配が鈍化しながらも降圧するものである。そして、このように、ブラダ２０４の伸張が限界に達した後においては、温度が更に降下しても、ブラダ２０４が更には伸張しないため作動流体室２０５の容積が小さくならず、その結果、更なる温度降下が生じた場合、作動流体圧は、区間Ｎにおいて急激に降圧する。
【００１４】
そして、図１８中、区間Ｎで示すように、作動流体室２０５内の作動流体圧が、ガス室２０６内のガス圧以下に降圧した場合には、ガス室２０６内のガス圧によって、ブラダ２０４内のガスがブラダ２０４を透過してブラダ２０４外へ浸透して作動流体中に混入してしまって、流体圧ポンプや流体圧シリンダ等が作動不良を起こすという危惧があった。
【００１５】
又、前述の図１８中、区間Ｎで示すように、タンク２０３内の作動流体圧が極端に降下した場合には、ポンプ装置２０２によってタンク２０３内の作動流体を吸い込む際に吸い込み不良が生じるという危惧もあった。
【００１６】
そこで、本発明の目的は、予想される温度変化の範囲内において、ブラダ内外の圧力バランスを平衡に保つことにより、前記背景技術の問題を解決できるようにした、タンク装置へのブラダのセッティング方法、当該セッティング方法によってブラダがセッティングされたタンク装置及び当該タンク装置を備えた流体圧駆動ユニットを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、タンク内をガス室と作動流体室とに分離するブラダをタンクにセッティングする方法であって、
作動時における温度変化を見込んで該温度変化に対応できる形態にブラダを予め変形させた状態で該ブラダをタンクに装着することにより、作動時において、作動流体室の内圧がガス室の内圧以下に降圧する現象を回避するようにしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、見込んだ温度変化の範囲内において、作動流体室の内圧がガス室の内圧以下に降圧する現象を回避できる。このため、ブラダ内からガスが作動流体室内へ浸透してガスが作動流体中に混入する現象を回避でき、又、作動流体室内の作動流体圧が極端に降下する現象を回避できるので、タンク内の作動流体の吸い込み不良を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１乃至図９は、第一実施形態を示す。本実施形態のタンク装置１は、タンク２内に風船型のブラダ３が配置された構造である。該ブラダ３は、一端が開口端４となった風船状を成している。該ブラダ３は例えば、ゴム部材等のエラストマによって形成されている。タンク２内は、該ブラダ３によってガス室５と作動流体室６とに画成されている。ブラダ３内はガス室５で、ブラダ３外は作動流体室６になっている。ガス室５内には、空気や窒素ガス等のガスが収容されている。又、作動流体室６内には、作動流体が収容されている。該作動流体としては作動油等が該当する。
【００２０】
前記ブラダ３は、ガスが充填された状態から予め若干のガスを放出することにより、図１に示すように、若干萎ませた状態で前記タンク２内に設けられている。ブラダ３内に封入されるガスとしては、空気や窒素ガス等の不活性ガスが好適である。
【００２１】
前記タンク２の壁面には、給排ポート７が形成されて、流体圧シリンダや流体圧モータ（図示せず）等に対して、作動流体の給排を行うことができるようになっている。
【００２２】
次に、タンク２内にブラダ３をセッティングする方法について説明する。図２に示すように、一端が開口端４となった風船状のブラダ３を形成する。該ブラダ３は、図２に示すように、開口端４を若干突出した形状に形成しても良い。図２は、ガスをブラダ３内に充填した状態を示す。図２（a）はブラダ３の正面図で、図２（b）は図２（a）の右側面図である。
【００２３】
次に、図２に示すように、ブラダ３内に空気等のガスを充填した状態から、ガスをブラダ３内から若干放出することにより、図３に示すように、該ブラダ３を若干萎ませる。図３（a）はブラダ３の正面図で、図３（b）は図３（a）の右側面図である。この状態において、ブラダ３の開口端４を溶着等することにより、図４に示すように、該開口端４を閉塞する。図４は、図３（b）と同様にブラダ３の右側面を示す図である。
【００２４】
このように萎ませた状態のブラダ３を、図１に示すように、タンク２内に挿入した後、該タンク２を流体圧シリンダや流体圧モータ等に対して作動流体を給排可能に、これら流体圧シリンダや流体圧モータ等に取付ける。その後、タンク２内に作動流体を収容する。これにより、タンク２内にブラダ３をセッティングする作業、及び、タンク装置１を流体圧シリンダや流体圧ポンプ等に取付ける作業が完了する。
【００２５】
次に、作用について説明する。以下の説明では、先ず、図１に示すタンク装置１のガス室５と作動流体室６とがブラダ３ではなく、フリーピストンＦによって仕切られていると想定した場合の作用について、図５及び図６を参照しながら説明する。該フリーピストンＦは、何らの抵抗もなく移動することができる理想的なものであって、前記ガス室５と作動流体室６との間の理想的な境界膜として機能するものとする。図６は、力学的モデルを示す。
【００２６】
その後、図７を参照しながら、図１に示すタンク装置１のガス室５と作動流体室６とが背景技術のブラダで仕切られていると想定した状態の作用について説明する。図７は、力学的モデルを示す。
【００２７】
その後、図８を参照しながら、本実施形態による作用、つまり、図１に示すように、タンク装置１のガス室５と作動流体室６とが本実施形態によるブラダ３で仕切られている状態の作用について説明する。図８は、力学的モデルを示す。
【００２８】
先ず、図５は、タンクＳ内にフリーピストンＦが左右移動自在に設けられ、タンクＳ内が二室Ｓ１、Ｓ１に区画された状態を示している。図５（a）は、初期状態を示し、図５（b）は温度変化後の状態を示す。
【００２９】
図５中、左側のガス室Ｓ１には空気が充填され、右側の作動流体室Ｓ２には作動油が充填されているものとする。タンクＳは、断面積が１であって、長さをＬとする。又、図５（a）に示すように、初期状態において、ガス室Ｓ１の長さをＬ（Ａ０）とし、作動流体室Ｓ２の長さをＬ（Ｂ０）とする。そして、温度変化後において、ガスＳ１室の長さの増加分をΔＬ（Ａ）とし、作動流体室Ｓ２の長さの増加分をΔＬ（Ｂ）とする。又、図５（b）中、Ｘはフリーピストンの移動量を示す。
【００３０】
図６中、Ｋ（Ａ）は空気の膨張性を便宜的に示す空気のバネ定数である。又、Ｋ（Ｂ）は作動油の膨張性を便宜的に示す作動油のバネ定数である。又、前記フリーピストンＦは、前記空気と作動油の膨張力の差のみによって自在に左右へ移動できるものであって、フリーピストンＦの動作には何らの抵抗も作用しない理想的なものとする。
【００３１】
次に、温度が変化した場合において、ガス室Ｓ１と作動流体室Ｓ２との膨張量、膨張力、及びフリーピストンＦのバランス位置について説明する。
【００３２】
前述したガス室Ｓ１の長さの増加分ΔＬ（Ａ）、及び作動流体室Ｓ２の長さの増加分ΔＬ（Ｂ）には以下の式が成立する。
【００３３】
ΔＬ（Ａ）＝Ｌ（Ａ０）×Ｇ（Ａ）×ΔＴ        ここで、Ｇ（Ａ）：空気の膨張係数、ΔＴ：温度変化とする。
【００３４】
ΔＬ（Ｂ）＝Ｌ（Ｂ０）×Ｇ（Ｂ）×ΔＴ        ここで、Ｇ（Ｂ）：作動油の膨張係数とする。
【００３５】
空気の膨張力、即ち、空気がフリーピストンＦを押圧する力Ｆ（Ａ）は以下の通りである。
【００３６】
Ｆ（Ａ）＝Ｋ（Ａ）×ΔＬ（Ａ）      
又、作動油の膨張力、即ち、作動油がフリーピストンＦを押圧する力Ｆ（Ｂ）は以下の通りである。
【００３７】
Ｆ（Ｂ）＝Ｋ（Ｂ）×ΔＬ（Ｂ）      
次に、フリーピストンＦの移動量Ｘを求める。
【００３８】
先ず、下式が成立する。
【００３９】
Ｆ（Ａ）−Ｋ（Ａ）×Ｘ＝Ｆ（Ｂ）＋Ｋ（Ｂ）×Ｘ
この式をＸについて解く。
【００４０】
Ｘ＝（Ｆ（Ａ）−Ｆ（Ｂ））/(Ｋ（Ａ）＋Ｋ（Ｂ）)
＝ΔＴ×｛（Ｋ（Ａ）×Ｌ（Ａ０）×Ｇ（Ａ））
−（Ｋ（Ｂ）×Ｌ（Ｂ０）×Ｇ（Ｂ））/（Ｋ（Ａ）＋Ｋ（Ｂ））
＝−Ｌ（Ｂ０）×（Ｇ（Ｂ）×ΔＴ）（∵Ｋ（Ａ）≪Ｋ（Ｂ））      （１）
前述のように、図１に示すガス室５と作動流体室６とがブラダ３ではなく、フリーピストンＦで仕切られていると仮に想定した場合には、該フリーピストンＦは何らの抵抗もなく左右に移動できるため、温度変化に応じてフリーピストンＦはＸだけ移動して、ガス室５の内圧と作動流体室６の内圧との圧力バランスは常に平衡に保たれることになる。
【００４１】
図７は、図１に示すガス室５と作動流体室６とが背景技術のブラダで仕切られている場合の力学的モデルを示す。ここで、Ｋ（Ｚ）は、背景技術のブラダのバネ定数とする。この場合には、温度変化する過程において、ブラダが伸張しきった際、該ブラダのバネ定数Ｋ（Ｚ）が空気及び作動油の膨張、収縮を邪魔するように作用するので、ガス室５の内圧と作動流体室６の内圧との圧力バランスが平衡に保たれずに、背景技術と同様の危惧がある。
【００４２】
図８は、図１に示すように、ガス室５と作動流体室６とが本実施形態のブラダ３で仕切られている場合の力学的モデルを示す。ここで、Ｋ（Ｙ）は、本実施形態のブラダ３のバネ定数とする。図８中、Ｐは、本実施形態のブラダ３のバネ定数Ｋ（Ｙ）が作用するまでの区間を示す。つまり、Ｐは、図１に示すように、初期時に萎んでいたブラダ３が温度変化に伴って膨らんで通常の形態に復帰するまでの区間を示す。当該区間Ｐにおいては、ブラダ３は前述のフリーピストンＦのように振る舞うものであって、当該区間Ｐにおいては、該ブラダ３の膨張動作に抵抗が作用しない。
【００４３】
当該区間Ｐが、予想され得る温度変化に対応する区間である。従って、予想され得る温度変化が当該区間Ｐ内に収まるように、ブラダ３の萎み量を調節することにより、予想される温度変化内において、図１に示すガス室５の内圧と作動流体室６の内圧との圧力バランスを常に平衡に保つことができる。
【００４４】
ブラダ３が当該区間Ｐにおいて、前述のフリーピストンＦのように何らの抵抗もなく振る舞うことができるように、該ブラダ３の萎み量として、図５及び式（１）に示すフリーピストンＦの移動量Ｘから求められる体積以上の値に設定することにより、予想される温度変化内において、図１に示すガス室５の内圧と作動流体室６の内圧との圧力バランスを常に平衡に保つことができる。尚、予想される温度変化は、式（１）中において、ΔＴで示される。
【００４５】
このように、本実施形態においては、予想される温度変化内において、図１に示すガス室５の内圧と作動流体室６の内圧との圧力バランスを常に平衡に保つことができる。即ち、作動流体室６の内圧が、ガス室５の内圧以下に降下する現象が回避されて、ガス室５の内圧が作動流体室６の内圧以上に昇圧する現象が起きないため、ガス室５内のガスが作動流体室６内に浸透して作動流体中に混入する現象を回避できる。
【００４６】
又、本実施形態においては、図１に示すガス室５の内圧と作動流体室６の内圧との圧力バランスを常に平衡に保つことができるため、極端に温度降下が発生しても、図９に示すように、作動流体室の内圧が急激に降下することがない。図９は、温度降下に伴って変化するガス室５の内圧と作動流体室６の内圧との関係を示す。前述のように、ガス室５の内圧と作動流体室６の内圧との圧力バランスを常に平衡に保つことができるため、同図９に示すように、温度降下に伴って、ガス室５の内圧と作動流体室６の内圧とが共に直線的に降下するものであって、図１８に示す背景技術の区間Ｎに相当する現象は発生しない。
【００４７】
このように、本実施形態においては、極端な温度降下が発生しても、作動流体室５の内圧が急激に降下する現象が起きないため、背景技術で発生したような吸い込み不良の問題も発生することがなく、良好な作動を期待することができる。
【００４８】
図１０は、第２実施形態を示す。図１０（a）はブラダ３（１）の正面図で、図１０（b）は図１０（a）の右側面図である。この第２実施形態の特徴は、図１０（a）に示すように、ブラダ３（１）の中央を両側から挟み込むことにより、ブラダ３（１）の中央に蛇腹状の窪み部３（２）みを設けた点にある。
【００４９】
この実施形態においても、温度降下に伴って、ブラダ３（１）が膨らんで窪み３（２）が消滅するまでの間、ブラダ３（１）が図５に示すフリーピストンＦのように伸張や収縮できるため、予想される温度変化内において、ガス室の内圧と作動流体室の内圧との圧力バランスを平衡に保つことができて、作動流体室の内圧が、ガス室の内圧以下に降圧する現象を回避することができる。このため、ブラダ３（１）内のガスが、作動流体中に浸透する現象が回避される。又、第一実施形態と同様に作動流体室内の極端な減圧も防止できて、吸い込み不良の問題も生じない。
【００５０】
図１１は、第３実施形態を示す。この第３実施形態の特徴は、ブラダ３（３）の全面を変形可能にだぶつかせて、波形にした点にある。この実施形態においても、前述の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。ここで、ブラダ３（３）の表面をだぶつかせた量、即ち、ブラダ３（３）の表面の変形可能量Ｖ（３）は前述の（１）式に基づいた下式を満たすように決定される。
【００５１】
Ｖ（３）≧Ｖ（Ｂ０）×Ｇ（Ｂ）×ΔＴ    ここで、Ｖ（Ｂ０）は、作動流体の初期時の体積である。図中、矢印は、温度変化を示す。
【００５２】
図１２は、第４実施形態を示す。この第４実施形態は、ガス室の内圧と作動流体室の内圧とが同圧ではなく、両者の差圧ΔＰまでを許容できるシステムに用いた場合を示す。つまり、ブラダ内の圧力がブラダ外の圧力よりもΔＰだけ高くなるまでブラダ内のガスが該ブラダを透過しない材質で該ブラダが形成されている場合、当該差圧ΔＰを発生させるのに必要な容積変化をΔＶ（Ｚ）とすると、
前述の第３実施形態の変形許容量Ｖ（３）に相当する変形許容量Ｖ（４）は以下のようになる。
【００５３】
Ｖ（４）≧Ｖ（Ｂ０）×（Ｇ（Ｂ）×ΔＴ）−ΔＶ（Ｚ））
即ち、この第４実施形態における変形許容量Ｖ（４）は、図１１に示す第３実施形態のブラダ３（３）の変形許容量Ｖ（３）よりも、ΔＶ（Ｚ）だけ減少させることができる。図中、矢印は、温度変化を示す。
【００５４】
図１３は、タンク装置１のブラダ３（５）をドーム型に形成した場合を示す。この実施形態のブラダ３（５）を前述の実施形態のブラダ３、３（１）、３（３）、３（４）と同様に変形させることにより、前述の効果と同様の作用効果を奏することができる。
【００５５】
図１４、図１５は、本実施形態に係るタンク装置１の適用例を示す。図１４、図１５は、電動モータ、流体圧ポンプ、タンク装置１、流体圧シリンダをユニット化した流体圧駆動ユニット１０を示す。以下に、流体圧駆動ユニット１０の全体構成について説明する。
【００５６】
図１４は、流体圧駆動ユニット１０の概略図である。図１５は流体圧駆動ユニット１０の分解図である。流体圧駆動ユニット１０は、アクチュエータの一種である流体圧シリンダ１１と、該流体圧シリンダ１１を伸縮させるための流体圧制御装置１２とによって構成されている。
【００５７】
流体圧制御装置１２は、正逆回転可能な電動モータ１２１と、電動モータ１２１の回転により作動流体を正逆双方向に圧送する流体圧ポンプ１２２と、作動流体を貯留するタンク装置１と、流体圧ポンプ１２２、タンク装置１及び流体圧シリンダ１１間の正逆双方向の作動油の流れを制御するバルブ類１２３と、流体圧ポンプ１２２およびバルブ類１２３等を収容するとともに内部に流路が形成されるハウジング（本体ブロックともいう。）１２４とを備えている。以上のように構成された流体圧駆動ユニット１０においては、作動流体の循環路が閉鎖系を成している。
【００５８】
以上のように構成された前記流体圧駆動ユニット１０に対してブラダ３をセッティングする場合には、先ず、セッティング時の温度と、作動時に予想される最低温度との間の温度差を見込んで該温度変化に対応できる量だけ該ブラダ３を萎ませる。つまり、例えば、セッティング時の温度が２７℃で、作動時に予想される最低温度が−１０℃の場合には、温度変化３７℃に対応できる量だけ該ブラダ３を萎ませる。該ブラダ３を萎ませる量は、前述の式（１）及び図５に基づいて求めることができる。
【００５９】
次に、図１５に示すように、ピストンロッド１１aを最伸張状態にする。次に、前述のように萎ませた状態のブラダ３をタンク２内へセッティングして、該タンク２をハウジング１２４に取付ける。その後、流体圧シリンダ１１、流体圧ポンプ１２２、タンク装置１や流路内、即ち、流体圧駆動ユニット１０内に作動流体を充填する。これにより、流体圧駆動ユニット１０の組み付けが完了する。
【００６０】
以上のように構成された流体圧駆動ユニット１０において、流体圧ポンプ１２２が例えば正転することにより、流体圧シリンダ１１の左室１１c内から作動流体が排出されて右室１１b内へ供給されるので、ピストンロッド１１aが流体圧シリンダ１１内へ収縮すると共に、右室１１ｂ内へ収縮するピストンロッド１１aの体積相当分の作動流体が左室１１b内からタンク装置１内へ導かれる。この際、ブラダ３は圧縮される。
【００６１】
一方、流体圧ポンプ１２２が例えば逆転することにより、流体圧シリンダ１１の右室１１b内から作動流体が排出されて左室１１c内へ供給されるので、ピストンロッド１１aが外部へ突出すると共に、右室１１bから外部へ突出するピストンロッド１１aの体積相当分の作動流体がタンク装置１内から左室１１c内へ導かれる。この際、ブラダ３は膨張する。つまり、タンク２内の作動流体の量の変化がブラダ３の膨張、圧縮で調整される。
【００６２】
次に、温度が降下する場合の作用について説明する。図１４中、二点鎖線で示すように、ピストンロッド１１aが流体圧シリンダ１１内から外部へ伸張した状態、即ち、タンク２内の作動流体の圧力が最も低下した状態にあるとする。この状態は、ブラダ３をタンク２内にセッティングした際の状態であって、ブラダ３は萎んだ状態にある。
【００６３】
この状態において、温度が降下すると作動流体の体積が収縮することにより、タンク２内の作動流体室６の内圧が降下するに伴って、相対的に、ガス室５が膨張して、ガス室５内の内圧と作動流体室６の内圧との圧力バランスが均衡している。そして、温度が降下して、図８中、点αに至ったとすると、これ以上の温度降下が生じた場合には、背景技術によるブラダは伸張できないため、図１８中、区間Ｎで示すように、作動流体室６の内圧とガス室５の内圧との圧力バランスが保たれず、その結果、ガス室５内のガスが作動流体中に混入するという問題が起きる。
【００６４】
しかし、本実施形態のブラダ３は、温度が降下して、図８中、点αに達した後においても更に伸張してフリーピストンのように抵抗無く作動できるため、図９に示すように、予想される温度降下の範囲内において、作動流体室６の内圧とガス室５の内圧との圧力バランスを均衡させることができて、作動流体室６の内圧がガス室５の内圧以下に降圧する現象が回避される。
【００６５】
このように、前記タンク装置１は、ブラダ３内外の圧力バランスを平衡に保つことができるため、前述の各実施形態において説明したように、ブラダ３内外の圧力バランスを平衡に保つことができることにより、極端な温度降下が生じた場合にも、ブラダ３内のガスが該ブラダ３を透過して作動流体中に混入することもなく、又、作動流体室内の流体圧を極端に降下することもないので、吸い込み不良の問題も生じない。
【００６６】
このように、電動モータ１２１、流体圧ポンプ１２２、タンク装置１、流体圧シリンダ１１をユニット化した流体圧駆動ユニット１０のタンク装置１として、ブラダ３を備えたタンク装置１を用いる場合には、該流体圧駆動ユニット１０の取付姿勢の如何に拘わらずに、ガスと作動流体とを分離させた状態であって、しかも、温度降下による悪影響を受けることなく、当該流体圧駆動ユニット１０を用いることができるため、該流体圧駆動ユニット１０は、取付姿勢が限定されることなく用いることができるだけでなく、温度変化の厳しい環境下においても有効に用いることができて、該流体圧駆動ユニット１０の有用性を一層高めることができる。
【００６７】
又、ブラダ３を樹脂等によって形成した場合には、該ブラダ３の様な体積補償機構をシリンダ等によって形成する場合に比較して、タンク装置を安価に提供できるだけでなく、全体を小型に形成することができるため、狭い場所に取付けることができる。更に、体積補償機構を仮にシリンダ等によって形成する場合には、ガスと作動流体とを分離するためのシール部材が別に必要になるが、該ブラダ３を樹脂等によって風船状に形成する場合には、当該シール部材を別に必要としないため、構成が簡略化する。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】タンク装置の断面図である。（第１実施形態）
【図２】ガスを充填した状態のブラダを示す図である。（第１実施形態）
【図３】ブラダを図２に示す状態から萎ませた状態のブラダを示す図である。（第１実施形態）
【図４】ブラダの開口端を示す図である。（第１実施形態）
【図５】フリーピストンによって境界膜を想定した状態の図である。（第１実施
【図６】図５の力学的モデルである。（第１実施形態）
【図７】タンク装置に背景技術のブラダを用いた場合の力学的モデルである。（第１実施形態）
【図８】タンク装置に本実施形態のブラダを用いた場合の力学的モデルである。（第１実施形態）
【図９】本実施形態の作用を説明する図である。（第１実施形態）
【図１０】第２実施形態のブラダを示す図である。（第２実施形態）
【図１１】第３実施形態のブラダの温度変化の前後の状態を示すブラダの正面図である。（第３実施形態）
【図１２】第４実施形態のブラダの温度変化の前後の状態を示すブラダの正面図である。（第４実施形態）
【図１３】第５実施形態のタンク装置を示す断面図である。（第５実施形態）
【図１４】本実施形態のタンク装置を流体圧駆動ユニットに用いた場合の図である。
【図１５】図１４に示す流体圧駆動ユニットの分解図である。
【図１６】背景技術のタンク装置及びシリンダ装置近傍の断面図である。（背景技術）
【図１７】背景技術の流体圧装置の外観図である。（背景技術）
【図１８】背景技術の作用を説明する図である。（背景技術）
【符号の説明】
【００６９】
１  タンク装置
２  タンク
３  ブラダ
３（１）  ブラダ
３（２）  蛇腹状の窪み
３（３）  ブラダ
３（４）  ブラダ
３（５）  ブラダ
５  ガス室
６  作動流体室
１０  流体圧駆動ユニット
１１  流体圧シリンダ
１２２  流体圧ポンプ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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