(57)【要約】【課題】ポンプによる脈圧を低減させるとともに、オーバースペックにならずに、十分な耐久性を確保できるパイロット油圧配管を提供する。【解決手段】ポンプ装置８と操縦用レバー９との間に設けられたパイロット油圧配管１の使用規定圧を６ＭＰａ〜８ＭＰａ、内径を６ｍｍ〜１２ｍｍ、破壊圧を使用規定圧の６倍〜９倍として、繊維を編組した繊維補強層を埋設したゴムホース部２を少なくとも一部分に設け、ゴムホース部２については、膨張量が使用規定圧において５．０ｍｌ／ｍ〜１１．０ｍｌ／ｍに設定した。【選択図】    図１
2013228005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧機器の動作用油圧配管のバルブ制御を行なうためのパイロット油圧配管において、配管の使用規定圧が６ＭＰａ〜８ＭＰａ、内径が６ｍｍ〜１２ｍｍ、破壊圧が前記使用規定圧の６倍〜９倍であり、繊維を編組した繊維補強層を埋設したゴムホース部を少なくとも一部分に有し、このゴムホース部については、膨張量が前記使用規定圧において５．０ｍｌ／ｍ〜１１．０ｍｌ／ｍであることを特徴とするパイロット油圧配管。
【請求項２】
前記繊維補強層が、ナイロン繊維またはポリエステル繊維を編組角度５４°±３°で編組して形成されている請求項１に記載のパイロット油圧配管。
【請求項３】
配管全長が前記ゴムホース部で構成されている請求項１または２に記載のパイロット油圧配管。
【請求項４】
前記油圧機器が建設機械であり、制御バルブを介して操縦用レバーに接続されている請求項１〜３のいずれかに記載のパイロット油圧配管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイロット油圧配管に関し、さらに詳しくは、ポンプによる脈圧を低減させるとともに、オーバースペックにならずに、十分な耐久性を確保できるパイロット油圧配管に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
油圧機器の油圧配管は一般に、作動油が高圧で流れる動作用油圧配管と、低圧で流れるパイロット油圧配管に分類できる。動作用油圧配管は、エンジンにより駆動される駆動油圧ポンプ等から作動油が供給されて、油圧機器のメイン機能となる油圧機構を直接作動させる。一方、パイロット油圧配管は、小型のギヤポンプ等から作動油が供給されて、動作用油圧配管のバルブ制御を行なう。例えば、油圧ショベルやブルドーザ等の建設機械では、操縦用レバーが取り付けられた制御バルブにパイロット油圧配管が接続され、作業者がレバー操作することにより、動作用油圧配管のバルブ制御を行なっている。
【０００３】
このパイロット油圧配管には、作動油を供給するギヤポンプ等のポンプ装置による脈圧が存在し、これに起因して操縦用レバーに振動が生じる。作業者は操縦用レバーを常に握った状態でレバー操作をするため、レバーから伝わる振動や振動音によって不快さを感じるという問題があった。
【０００４】
従来、パイロット油圧配管に関しては脈圧はまったく考慮されておらず、繊維補強樹脂ホースや鋼線補強ゴムホースが使用されていた。樹脂ホースはゴムホースに比して流体加圧時の膨張量が小さく、脈圧を低減させるには不利である。また、鋼線補強層を埋設して補強したホースは、繊維補強層を埋設して補強したホースに比して、流体加圧時の膨張量が小さく、脈圧を低減させるには不利である。
【０００５】
パイロット油圧配管ではないが、合成樹脂製糸からなる補強層を埋設したゴムホースが提案されている（特許文献１参照）。この文献で提案されているゴムホースでは、流体低圧時に膨張量を大きくし、流体高圧時には膨張量を抑えるようにするために、伸びが小さい材質の糸を低張力で編組して補強層を形成している。しかしながら、低張力で合成樹脂製糸を編組すると補強層の構造がばらつき易いため、安定した品質を確保するには不利になる。また、パイロット油圧配管の使用規定圧は７ＭＰａ程度であり、一般的な低圧ホース（５ＭＰａ以下）や自動車用パワーステアリングホース（１０ＭＰａ〜１２ＭＰａ程度）とは異なる。そのため、十分な耐久性を確保しつつオーバースペックにならないように、パイロット油圧配管の使用条件（使用規定圧等）に適した仕様にする必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平３−１５７５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、ポンプによる脈圧を低減させるとともに、オーバースペックにならずに、十分な耐久性を確保できるパイロット油圧配管を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため本発明のパイロット油圧配管は、油圧機器の動作用油圧配管のバルブ制御を行なうためのパイロット油圧配管において、配管の使用規定圧が６ＭＰａ〜８ＭＰａ、内径が６ｍｍ〜１２ｍｍ、破壊圧が前記使用規定圧の６倍〜９倍であり、繊維を編組した繊維補強層を埋設したゴムホース部を少なくとも一部分に有し、このゴムホース部については、膨張量が前記使用規定圧において５．０ｍｌ／ｍ〜１１．０ｍｌ／ｍであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のパイロット油圧配管によれば、配管の使用規定圧を６ＭＰａ〜８ＭＰａ、内径を６ｍｍ〜１２ｍｍ、破壊圧を前記使用規定圧の６倍〜９倍にして、パイロット油圧配管に適した仕様にしている。さらに、繊維を編組した繊維補強層を埋設したゴムホース部を少なくとも一部分に有し、このゴムホース部については、膨張量が前記使用規定圧において５．０ｍｌ／ｍ〜１１．０ｍｌ／ｍにすることで、必要最小限の部分にゴムホース部を設けて十分に脈圧を低減することを可能にしている。これにより、パイロット油圧配管としてオーバースペックにならずに、十分な耐久性を確保することができる。
【００１０】
ここで、例えば、前記繊維補強層が、ナイロン繊維またはポリエステル繊維を編組角度５４°±３°で編組して形成されている仕様にする。配管全長が前記ゴムホース部で構成されている仕様にすることもできる。この仕様では、大きな膨張量が得られるゴムホース部が多くなるため、脈圧低減効果が向上する。前記油圧機器が建設機械であり、制御バルブを介して操縦用レバーに本発明のパイロット油圧配管が接続されている場合には、操縦用レバーの振動が抑制されることにより、操縦用レバーを握る作業者の不快感を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】パイロット油圧配管の全体概要を例示する説明図である。
【図２】図１のパイロット油圧配管のゴムホース部を例示する一部切欠き図である。
【図３】図２のゴムホース部の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明のパイロット油圧配管を図に示した実施形態に基づいて説明する。
【００１３】
本発明のパイロット油圧配管は、パワーショベル、ブルドーザ等の建設機械をはじめとした油圧機器の動作用油圧配管のバルブ制御を行なうためのものである。図１に例示する実施形態のように、パイロット油圧配管１（以下、配管１という）は、ゴムホース部２と樹脂ホース部７とを接続して構成されている。配管１の一方端（ゴムホース部２の端部）は、配管１に作動油を供給するギヤポンプ等のポンプ装置８に接続されている。配管１の他方端（樹脂ホース部７の端部）は、操縦用レバー９が取り付けられた制御バルブ１０に接続されている。配管１の長さは、パワーショベルの場合には２ｍ〜５ｍ程度である。
【００１４】
配管１の使用規定圧、即ち、使用最大圧は、７ＭＰａ程度（６ＭＰａ〜８ＭＰａ）であり、動作用油圧配管に比して低圧になっている。この配管１の内径は、６ｍｍ〜１２ｍｍ程度である。内部を流れる作動油によってバルブ制御を行なうだけなので、多大な流量は不要となり、このような細径になっている。また、この程度の細径にすることで、狭いすき間に延設したり、小さな半径で屈曲させるにも有利になっている。配管１の外径は例えば、１０ｍｍ〜２０ｍｍ程度である。
【００１５】
配管１の破壊圧は、内部を流れる作動油の繰り返し圧力に対する十分な耐久性を確保するために、使用規定圧の６倍〜９倍になっている。破壊圧が使用規定圧の９倍を超えるとオーバースペックになるため、破壊圧はこの範囲に設定されている。破壊圧がオーバースペックであると、配管１の柔軟性が損なわれるという問題も生じる。
【００１６】
ゴムホース部２は、図２、図３に例示するように、内面ゴム層３と外面ゴム層６との間に繊維補強層４が埋設されている。図２の線分ＣＬはゴムホース部２の中心線である。繊維補強層４は、繊維５を所定の編組角度Ａで編組して形成されている。繊維５としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維等を用いることができる。繊維補強層４の層厚は例えば１．０ｍｍ〜３．０ｍｍ程度である。
【００１７】
内面ゴム層３は、層厚が例えば１．０ｍｍ〜２．０ｍｍ程度であり、ゴム種としては耐油性を考慮しＮＢＲ系合成ゴム等が用いられる。外面ゴム層６は、層厚が例えば０．７ｍｍ〜１．５ｍｍ程度であり、ゴム種としては耐侯性，耐摩耗性からＣＲ系，ＳＢＲ系，ＥＰＤＭ系の合成ゴムが用いられる。
【００１８】
ゴムホース部２の膨張量は使用規定圧において５．０ｍｌ／ｍ〜１１．０ｍｌ／ｍになっている。５．０ｍｌ／ｍ未満であると十分な脈圧低減効果を得ることができず、１１．０ｍｌ／ｍ超では、耐久性が悪影響が生じ易くなる。尚、この膨張量の値は、ゴムホース部２内に規定圧を蓄圧したのち開放することで、開放時の内容積変化を測定した測定値である。
【００１９】
具体的な測定方法は、ゴムホース部２の両端に開閉バルブを取付け、一方のバルブを閉じゴムホース部２内に無加圧で溶液を充填し、他方のバルブ側から加圧ポンプを用いて溶液をゴムホース部２の膨張量測定圧まで加圧したのち、加圧側のバルブを閉じることでゴムホース部２内に溶液を加圧状態で充填する。その後、加圧側バルブを開放しゴムホース部２内に充填された溶液の容量を加圧前後で比較することでゴムホース部２の内容積変化を測定する。
【００２０】
本発明の配管１は、使用規定圧、内径、破壊圧をパイロット油圧配管に適した仕様にしている。さらに、繊維補強層４を埋設して、使用規定圧での膨張量を５．０ｍｌ／ｍ〜１１．０ｍｌ／ｍに設定したゴムホース部２を少なくとも一部分に有することで、必要最小限の部分にゴムホース部２を設けて脈圧を十分に低減するようになっている。それ故、パイロット油圧配管としてオーバースペックにならずに、十分な耐久性を確保することが可能になっている。
【００２１】
編組角度Ａは、５４°±３°にするとよい。この編組角度Ａにすることで、ゴムホース部２の必要な膨張量および破壊圧（耐久性）を確保しつつ、柔軟性を得易くなる。
【００２２】
下記（１）式により算出される編組密度係数Ｋは、例えば１．０〜４．５にする。
Ｋ＝（繊維補強層４を構成する繊維５の本数／２）／（Ｐ×ｓｉｎＡ）・・・（１）
Ｐは繊維補強層４を構成する繊維５の編組ピッチ、Ａは繊維補強層４を構成する繊維５の編組角度である。
【００２３】
編組密度係数Ｋが４．５超であると、必要な破壊圧（耐久性）が得難くなり、かつ必要な膨張量が得難くなる。
【００２４】
樹脂ホース部７は、例えば、ポリエステル系樹脂、ナイロン系樹脂等の樹脂ホースに繊維補強層を埋設したものである。樹脂ホース部７はゴムホース部２とは異なり、膨張量をほとんど期待できないが、ゴムホース部２よりも低コストで製造することができる。
【００２５】
ゴムホース部２は、この実施形態のように配管１の一部分に設ければよい。その際には、ゴムホース部２は、なるべくポンプ装置８に近い位置に設けると、直ちにその位置で脈圧を低減するので、脈圧に起因する振動や騒音を低減するには有利になる。
【００２６】
ゴムホース部２の長さによって、低減対象とする脈圧の周波数を調整することも可能である。したがって、特に低減させたい脈圧の周波数がある場合は、その周波数に応じて最適なゴムホース部２の長さを設定する。
【００２７】
ゴムホース部２は配管１の一箇所だけでなく、複数箇所に設けることもできる。或いは、配管１の全長をゴムホース部２で構成することもできる。全長をゴムホース部２にした場合は、樹脂ホース部７に比して膨張量が大きいゴムホース部２が多くなるため、脈圧低減効果が向上する。
【００２８】
配管１が、制御バルブ１０を介して建設機械の操縦用レバー９に接続されている場合には、ポンプ装置８によって生じる脈圧がゴムホース部２によって低減される。そのため、操縦用レバー９を握る作業者には、脈圧に起因する振動や騒音が操縦用レバー９を通じて伝わり難くなり、不快感を軽減させることができる。
【実施例】
【００２９】
表１に示すように仕様を異ならせた１０種類のゴムホースの試験サンプル（実施例１〜６、比較例１〜４）を作製し、以下方法により破壊圧、使用規定圧での膨張量、脈圧低減効果（振動レベル）を測定した。結果は表１に示すとおりである。それぞれの試験サンプルは繊維補強層を１層埋設した仕様であり、繊維の編組角度は、５４．７°であった。表１の繊維材質のＰＥＴはポリエステルを意味している。
【００３０】
[破壊圧]
それぞれの試験サンプルについて、「ＪＩＳ  Ｋ６３３０−２：１９９８のゴム及び樹脂のホース試験方法−第２部：耐圧性試験」に規定された方法に準拠して、破壊した際の圧力を測定した。破壊圧が使用規定圧に対して６倍以上であれば、十分な耐久性があると評価できる。一方、破壊圧が使用規定圧に対して９倍超であると、破壊圧が過大（オーバースペック）と言える。
【００３１】
[使用規定圧での膨張量]
それぞれの試験サンプルについて、ゴムホース内に規定圧を蓄圧したのち開放することで、開放時の内容積変化を測定した。
【００３２】
[振動レベル]
それぞれの試験サンプルをパイロット油圧配管（全長４．８ｍ）として、同一のパワーショベルに装着して、その際に、制御バルブを介して試験サンプルに接続された操縦用レバーの振動レベルを評価した。この評価は、作業者による官能指数評価であり、０点〜１０点満点の指数で評価し、数値が大きい程、優れた脈圧低減効果があることを意味する。
【００３３】
【表１】
2013228005.tif 000003
【００３４】
表１の結果から、実施例１〜６はパイロット油圧配管としてオーバースペックになることなく、必要な耐久性および脈圧低減効果を有することが分かる。
【符号の説明】
【００３５】
１  パイロット油圧配管
２  ゴムホース部
３  内面ゴム層
４  繊維補強層
５  繊維
６  外面ゴム層
７  樹脂ホース部
８  ポンプ装置
９  操縦用レバー
１０  制御バルブ
【図１】
2013228005.tif 000004
【図２】
2013228005.tif 000005
【図３】
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