(57)【要約】【課題】限られたスペースであっても設置することができる作動液体による衝撃圧の吸収性能に優れた液圧回路の衝撃圧吸収装置を提供する。【解決手段】油圧回路１０に作動油Ｆによる衝撃圧が発生すると、液体配管２の内部に液体配管２の内壁面とすき間をあけて固設した気体Ａを密封した弾性中空体５が、衝撃圧によって収縮し、この際に、衝撃圧エネルギーが弾性中空体５の弾性変形および弾性中空体５に密封した気体Ａの圧縮を行なうエネルギーとして消費されて衝撃圧が吸収される。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液圧回路に配設される液体配管と、該液体配管の内部に内壁面とすき間をあけて固設される気体を密封した弾性中空体とからなる液圧回路の衝撃圧吸収装置。
【請求項２】
前記液体配管がゴムホースである請求項１に記載の液体回路の衝撃圧吸収装置。
【請求項３】
前記弾性中空体の一方側端部の封止部材に固定部を設け、該固定部と前記液体配管の一方側端部に設けた接続金具とを固定した請求項１または２に記載の液圧回路の衝撃圧吸収装置。
【請求項４】
液圧回路に配設される液体配管と、該液体配管から分岐する先端部を封止した分岐ゴムホースと、該分岐ゴムホースの内部に内壁面とすき間をあけて固設される気体を密封した弾性中空体とからなる液圧回路の衝撃圧吸収装置。
【請求項５】
前記弾性中空体の一方側端部の封止部材に固定部を設け、該固定部と前記分岐ゴムホースの一方側端部に設けた接続金具または封止金具とを固定した請求項４に記載の液圧回路の衝撃圧吸収装置。
【請求項６】
前記液体配管が、前記液圧回路を構成している既設の液体配管である請求項１〜５のいずれかに記載の液圧回路の衝撃圧吸収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液圧回路の衝撃圧吸収装置に関し、さらに詳しくは、限られたスペースであっても設置することができる作動液体による衝撃圧の吸収性能に優れた液圧回路の衝撃圧吸収装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
油圧プレス機等の液圧回路を有する装置では、バルブの切換え操作時などによって作動油等の作動液体による衝撃圧（サージ圧）が発生する。このような衝撃圧による液圧変動は、配管やアクチュエータ等に過大な衝撃を与え故障の原因となる。また、油圧プレス機であれば、衝撃圧によって所定のプレス圧が大きくなって加工品の寸法がばらつき、品質に悪影響を与える原因になる。
【０００３】
このような問題を解決するため、液圧回路の作動液体による衝撃圧を吸収する装置が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、液体配管に接続する剛体のパイプの内部に独立気泡の弾性体を設け、この弾性体の弾性変形および独立気泡の容積変化により、衝撃圧を吸収するようにしている。しかしながら、衝撃圧が高圧になると独立気泡がつぶれ、また弾性体は剛体のパイプに規制されて大きく変形できないため、衝撃圧を十分に吸収することができないという問題があった。そのため、作動液体による衝撃圧に対する吸収性能を向上させようとすれば、パイプや弾性体が大型化して限られたスペースに設置できないという問題があった。
【特許文献１】特開２０００−２３９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、限られたスペースであっても設置することができる作動液体による衝撃圧の吸収性能に優れた液圧回路の衝撃圧吸収装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため本発明の液圧回路の衝撃圧吸収装置は、液圧回路に配設される液体配管と、該液体配管の内部に内壁面とすき間をあけて固設される気体を密封した弾性中空体とからなることを特徴とするものである。
【０００６】
また、別の本発明の液圧回路の衝撃圧吸収装置は、液圧回路に配設される液体配管と、該液体配管から分岐する先端部を封止した分岐ゴムホースと、該分岐ゴムホースの内部に内壁面とすき間をあけて固設される気体を密封した弾性中空体とからなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の前者の液圧回路の衝撃圧吸収装置によれば、液体配管の内部に、液体配管の内壁面とすき間をあけて気体を密封した弾性中空体を固設する構成にしたので、液圧回路の一部を構成する液体配管以外のスペースが不要であり、限られたスペースであっても配置することが可能となる。また、液圧回路に作動液体による衝撃圧が発生した際に、弾性中空体の弾性変形および内部に密封した気体の圧縮により十分な衝撃圧吸収効果を得ることが可能になる。
【０００８】
また、本発明の後者の液圧回路の衝撃圧吸収装置によれば、液体配管から分岐して先端部を封止した分岐ゴムホースの内部に、分岐ゴムホースの内壁面とすき間をあけて気体を密封した弾性中空体を固設する構成にしたので、限られた空きスペースに対応する位置で分岐ゴムホースを分岐するようにして設置することができる。さらに、弾性中空体を設けることにより液体配管の流通断面積が狭くなる構造ではないので、前者の装置による衝撃圧吸収効果に加えて、液圧回路の作動油の流通抵抗を大きくせずに円滑な作動油の流通が確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の液圧回路の衝撃圧吸収装置を図に示した実施形態に基づいて説明する。図１に例示するように、本発明の液圧回路の衝撃圧吸収装置１は、油圧プレス機などに備わる油圧回路１０の一部として配設される液体配管２と、この液体配管２の内部に固定される弾性中空体５とから構成されている。この液体配管２は、筒状の壁面ゴムの内部に補強層２ａを同心円状に積層したゴムホースであり、両端部に加締め部４で加締められた接続金具３ａ、３ｂを有している。液体配管２は、この接続金具３ａ、３ｂを介して油圧回路１０に設置される。
【００１０】
この弾性中空体５は、筒状の壁面ゴムの内部に補強層５ａを同心円状に積層したゴムホースになっており、両端部が封止部材６ａ、６ｂにより封止され、内部に気体Ａを密封している。この気体Ａは、例えば、空気、窒素等であり、弾性中空体５を侵さないものであれば特に限定されないが、不活性ガスが好ましい。また、気体Ａの密封圧力は大気圧以上にすることが好ましい。
【００１１】
弾性中空体５の外径は液体配管２の内径よりも小さく、一方側端部の封止部材６ａには固定部７が設けられている。この固定部７と液体配管２の一方側端部の接続金具３ａとが螺合することにより、弾性中空体５が液体配管２の内壁面とすき間をあけて固設されている。弾性中空体５の形状は、液体配管２の内壁面とにすき間をあけて液体配管２の内部に固設できる形状であれば、他の形状でもよい。
【００１２】
この固定部７には、液体配管２の内部と油圧回路１０とを連通する連通孔７ａが設けられている。尚、弾性中空体５の一方側端部の封止部材６ａと固定部７と一体化し、一体化した封止部材６ａに連通孔７ａを設けるようにしてもよい。
【００１３】
液体配管２を形成するゴムの種類としては、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）を例示することができる。また、弾性中空体５を形成するゴムとしても上記に例示したものを用いることができるが、耐候性がほとんど必要とされないので、外層ゴムにアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）等を使用することができる。これらゴム種や補強層２ａ、５ａの有無、その積層数、補強コードの種類等の仕様は、衝撃圧吸収装置１に対する要求性能により適宜、決定される。
【００１４】
図１に例示するように、この衝撃圧吸収装置１を油圧回路１０に設置すると、作動油Ｆの圧力が通常状態の場合は、作動油Ｆが液体配管２の内壁面と弾性中空体５の外壁面とのすき間を通り、連通孔７ａを通じて油圧回路１０を流通するので、油圧回路１０に接続されたアクチュエータ等の油圧動作に支障が生じることはない。連通孔７ａはできるだけ大きくして作動油Ｆの流通抵抗を小さくすることが好ましい。
【００１５】
ここで、油圧回路１０に設置されたバルブの切換え操作等に起因して作動油Ｆによる衝撃圧が油圧回路１０に発生すると、図２に例示するように、衝撃圧により弾性中空体５が収縮し、その内容積が減少して液体配管２における作動油Ｆの流通容積が増大する。この際に、弾性中空体５の弾性変形および弾性中空体５に密封した気体Ａの圧縮を行なうエネルギーとして衝撃圧エネルギーが消費されることにより衝撃圧が吸収される。
【００１６】
本発明では、衝撃圧により弾性中空体５に密封した気体Ａを圧縮するように構成しているので、その圧縮量、即ち、弾性中空体５の内容積の変化量を大きくすることができる。そのため、衝撃圧のような大きな液圧変動を吸収することができ、十分な衝撃圧吸収効果を得ることができる。衝撃圧だけでなく微小な液圧変動、いわゆる脈動を吸収することもできる。
【００１７】
この構成によれば、油圧回路１０の一部となる液体配管２の他に特別なスペースが必要ないので、限られたスペースであっても衝撃圧吸収装置１を設置することができる。弾性中空体５の当初の内容積は、液体配管２に内設できる範囲で、弾性中空体５の外径や長さを変えることにより容易に調整することができる。
【００１８】
さらに、この実施形態では、液体配管２をゴムホースにしているので、液体配管２が衝撃圧により膨張する。この膨張によっても衝撃圧が吸収されるので、一層の衝撃圧吸収効果を得ることができる。したがって、液体配管２を金属管とすることもできるが、衝撃圧吸収性能を高めるには、ゴムホースにすることが好ましい。
【００１９】
この実施形態では、液体配管２に弾性中空体５を内設したユニットを油圧回路１０に設置するようにしているが、油圧回路１０の既設の液体配管２をそのまま利用して、既設の液体配管２の内部に弾性中空体５を固設するようにしてもよい。
【００２０】
また、弾性中空体５を液体配管２の内部に固設するには、実施形態で例示した構成に限らず、他方側端部の封止部材６ｂと液体配管２の他方側端部の接続金具３ｂとを固定してもよく、弾性中空体５の両側端部を液体配管２に固定して両端固定構造にすることもできる。また、液体配管２の内部の作動油Ｆを油圧回路１０に流通させるには、例示した連通孔７ａに限らず他の構成にしてもよい。
【００２１】
図３に液体配管の衝撃圧吸収装置１の別の実施形態を例示する。この実施形態では、
先端部を封止して中途から分岐する分岐ゴムホース８を有する液体配管２と、この分岐ゴムホース８の内部に内壁面とすき間をあけて固設され、気体Ａを密封した弾性中空体５とから構成されている。この弾性中空体５は先の実施形態と同様のものである。
【００２２】
分岐ゴムホース８は、筒状の壁面ゴムの内部に補強層８ａを同心円状に積層しており、先端部は加締め部９ｃで加締めて固定された封止金具９ｂにより封止されている。分岐ゴムホース８の他方側端部は、加締め部９ｃで加締めて固定された接続金具９ａにより液体配管２の分岐部に接続している。この封止金具９ｂと弾性中空体５の一方側端部の封止部材６ａとが螺合して、筒状の弾性中空体５が分岐ゴムホース８の内壁面とすき間をあけて固定されている。弾性中空体５の他方側端部の封止部材６ｂと分岐ゴムホースの接続金具９ａとを固定するようにしてもよく、弾性中空体５の両端部を分岐ゴムホース８に固定するようにしてもよい。
【００２３】
分岐ゴムホース８を形成するゴムの種類としては、先の実施形態の液体配管２と同じものを使用することができる。分岐ゴムホース８のゴム種や補強層８ａの有無、その積層数、補強コードの種類等の仕様は、衝撃圧吸収装置１に対する要求性能により適宜、決定される。
【００２４】
この実施形態では、衝撃圧吸収装置１を設置しても、油圧回路１０を流通する作業油Ｆは、液体配管２を流通するので、油圧回路１０の流通断面積を狭めることがない。そのため、先の実施形態による衝撃圧吸収効果に加えて、作動油Ｆの流通抵抗が大きくならずに円滑な作動油Ｆの流通が確保できる。また、限られた空きスペースに対応する位置で分岐ゴムホース８が液体配管２から分岐するように衝撃圧吸収装置１を油圧回路１０に設置することができるので、限られたスペースを有効に利用することができる。
【００２５】
この実施形態では、液体配管２と弾性中空体５を内設した分岐ゴムホース８とからなるユニットを油圧回路１０に設置するようにしているが、油圧回路１０の既設の液体配管２をそのまま利用することもできる。その際には、例えば、既設の液体配管２に分岐金具を取付け、この分岐金具を介して、内部に内壁面とすき間をあけて弾性中空体５を固設した分岐ゴムホース８を取付ける。
【００２６】
上記の説明では、衝撃圧吸収装置１を油圧回路１０に設置する場合を例にしたが、作動油Ｆ以外が流通するその他の液圧回路に設置することができる。
【実施例】
【００２７】
液体配管を内圧３４．５ＭＰａ用、内径３８ｍｍのゴムホースとしたことを共通条件として、この液体配管の内部に表１のように仕様を変えた弾性中空体（内側ゴムホース）を内設した図１とほぼ同構造の衝撃圧吸収装置の試験サンプル（実施例１〜３）と内部に弾性中空体を内設しない試験サンプル（比較例）の４種類を用いて、各試験サンプル内部に作動油を流通させ、作動油の液圧と液体配管内部の作動油の流通容積の変化率を測定し、その結果を図４に示す。
【００２８】
表１のオリジナル内容積とは、液体配管の内容積から弾性中空体の外形体積を差引いたものである。また、破壊圧とは、各弾性中空体の両端部を封止して内部に圧力を負荷した際に破損する圧力を示している。尚、各弾性中空体に密封した気体は空気とし、その空気圧は大気圧とした。図４では、実施例１、２、３および比較例のデータをそれぞれ四角形点をプロットしたＡ線、三角形点をプロットしたＢ線、丸形点をプロットしたＣ線、円形点をプロットしたＤ線で示している。図４の縦軸が示す流通容積の変化率とは、各液圧下での液体配管における作動油の流通容積とオリジナル内容積との差をオリジナル内容積で除した百分率であり、１ｍの液体配管に１ｍの弾性中空体を内設していると換算して算出したものである。
【００２９】
【表１】
2007333183.tif 000003
【００３０】
図４の結果より、弾性中空体を液体配管に内設した実施例１〜３では、比較例に比べて作動油の圧力により流通容積が変化し易く、より大きな流通容積を確保でき、優れた衝撃圧吸収効果を有することが確認できた。特に、液体配管に補強繊維を積層した実施例１、２では、ワイヤを積層した実施例３に比べて弾性中空体の内容積が変化し易く、より優れた衝撃圧吸収効果が得られることが判る。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の液圧回路の衝撃圧吸収装置を例示する縦断面図である。
【図２】図１の衝撃圧吸収装置が衝撃圧を吸収する状態を例示する縦断面図である。
【図３】別の実施形態を例示する縦断面図である。
【図４】実施例における作動油の液圧と流通容積の変化率との関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  衝撃圧吸収装置
２  液体配管      ２ａ  補強層
３ａ、３ｂ  接続金具
４  加締め部
５  弾性中空体    ５ａ補強層
６ａ、６ｂ  封止部材
７  固定部      ７ａ  連通孔
８  分岐ゴムホース    ８ａ補強層
９ａ  接続金具    ９ｂ  封止金具    ９ｃ  加締め部
１０  油圧回路
Ａ  気体
Ｆ  作動油
【図１】
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【図２】
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【図３】
2007333183.tif 000006
【図４】
2007333183.tif 000007