JPH0448392Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、低騒音型の油圧切換装置、特に潜
水船等に有用な油圧切換装置（油圧方向切換装
置）に関する。

（従来技術） 油圧装置はあらゆる分野で使用され、これらの
油圧装置には種々の形式の油圧切換装置が使用さ
れる。

上記油圧切換装置が油圧切換弁の戻り側に流量
調整弁を有する場合、アクチユエータに圧油を供
給している状態（定常状態）において、流量調整
弁での絞り効果が大きいと大きな騒音を発する。

この騒音は、上記流量調整弁を通過する圧油が
絞られ、該流量調整弁のポンプ側とアクチユエー
タ側で大きな圧力差が生じることに起因してキヤ
ビテーシヨンが発生する結果、外部に大きな騒音
（キヤビテーシヨンノイズ）となつてあらわれる
ものであることが知られている。そして、このよ
うな油圧切換弁の定常状態で生じるノイズを「定
常音」（本明細書においてキヤビテーシヨンノイ
ズの定常音をいう）という。

また、油圧切換装置は、上記定常音とは別に、
方向切換操作して油圧切換弁のスプールが移動を
開始した直後の過渡状態において、一時的に大き
な騒音を発生する。この騒音は、上記定常音に区
別して「過渡音」（本明細書においてキヤビテー
シヨンノイズの過渡音という）と呼ばれている。

上述の油圧切換装置で生じる種々の騒音は、一
般の工場、車両、一般の船舶においては作業環境
を害することとなるが、特に潜水船においては、
重要な連絡手段である海上の水上母船との水中電
話等の音響通信手段が妨害されることとなる。

ところで、潜水船の作業腕用等に用いられてい
る油圧切換装置は、第４図に示すように、油圧切
換弁１のリターン側の管路に流量調整弁２を設
け、油圧切換弁１からタンク側に戻る圧油の最大
流量を制限している。

このため、油圧切換装置の定常状態において、
流量調整弁２の油圧切換弁１側の高圧の圧油は、
流量調整弁２側で絞られその戻り側の低圧雰囲気
中に開放されるため、この流量調整弁２を通過す
る際キヤビテーシヨンが発生し、大きな騒音（定
常音）を発する。

上記騒音は、上述の如く潜水船にとつて大きな
問題となるため、流量調整弁の低騒音化が促進さ
れ、現在この流量調整弁での定常音は許容限度ま
で低下させることに成功している。この流量調整
弁の低騒音化は、現在、流量調整弁自体の弁の形
状を改良することにより、あるいは流量調整弁の
戻り側に第５図に図示する如きケーシングＣに対
し弁体Ｖが固定された構造の円板弁４を配設し
て、キヤビテーシヨンが発生しないよう対処する
ことによりなされている。

（考案が解決しようとする問題点） 上述のように、流量調整弁でのキヤビテーシヨ
ンに起因する定常音は低下したが、方向切換操作
時に発生する油圧切換弁での過渡的な騒音は騒音
時間が時間的に短いこともあつて末着手のままで
あつた。

しかし、この過渡音も音量的には上記定常音に
比べ低いものではなく、潜水船にとつて重大な問
題となる。

このため、本考案者が上記問題を解決すべく研
究した結果、上記油圧切換弁での過渡音は、主と
して、該切換弁の操作（方向切換）時にスプール
とスリーブとの間に一時的に狭い隙間で連通状態
となり、高圧状態の圧油が低圧雰囲気の空間に一
気に吹き出すためにキヤビテーシヨンが発生し騒
音となつて表れるものであることが判明した。

本考案は、上記現況に鑑みおこなわれたもの
で、上記定常状態はもとより、油圧切換弁の方向
切換時（過渡時）にも騒音を発生することがない
低騒音型の油圧切換装置を提供することを目的と
する。

（問題を解決するための手段） 本考案にかかる低騒音型油圧切換装置は、アク
チユエータへ選択的に圧油を送るための油圧切換
弁の方向切換時に一時的に発生する過渡音を低減
するための低騒音型油圧切換装置であつて、 上記油圧切換弁の戻り側に、下流（該リリーフ
弁の下流）の圧力をパイロツト圧力としたリリー
フ弁を配置するとともに、このリリーフ弁の下流
に円板弁を配置することにより、この油圧切換弁
の戻り側の流路に形成される背圧が、微少流量時
にも安定して形成されるよう構成したことを特徴
とする。

（作用） しかして、上述のように構成された低騒音型油
圧切換装置は、油圧切換弁の戻り側に配設され、
下流側の圧力をパイロツト圧力としたリリーフ弁
により、該戻り側の流路内に微少流量時にも背圧
が安定して形成され、高圧側と低圧側での圧力差
が小さくなるため、油圧切換弁のスプールとスリ
ーブとの隙間を通過する際にキヤビテーシヨンが
起らない。従つて、過渡音の発生が防止できる。

また、上記リリーフ弁が開放して定常状態にな
つて、圧油が戻り側へ大量に流出する際にも、該
リリーフ弁の戻り側に円板弁が設けられいること
に起因して、圧油の圧力が一気に低下しないた
め、圧油がリリーフ弁を通過する際にもキヤビテ
ーシヨンを発生することはない。従つて、リリー
フ弁の配置に起因する定常音の発生を防止でき
る。

このため、油圧切換弁の方向切換時および定常
状態においても、キヤビテーシヨンノイズである
過渡音および定常音を発生することはない。

（実施例） 以下、この考案の実施例を図面を参照しながら
説明する。

第１図は本実施例にかかる低騒音型の油圧切換
装置の全体の概略構成を示す全体図、第２図は第
１図の各機器の構造を具体的に示した全体構成図
である。

第１図および第２図において、１は油圧切換弁
で、この油圧切換弁１は、スリーブ１Ａに設けら
れたポート１ａ〜１ｂに対してスプール１Ｂを往
復動させることによつて、アクチユエータＡ（本
実施例の場合には操舵シリンダ）へ選択的に圧油
を供給するよう構成されている。上記ポート１ｃ
はポンプＰ側に、ポート１ｂは戻り（タンクＴ）
側に、ポート１ａと１ｄはアクチユエータＡに接
続されている。

第１図において、２は油圧切換弁１から流出す
る油量を調整（制限）する流量調整弁で、この流
量調整弁２は上記油圧切換弁１の戻り側即ちポー
ト１ｂに接続されている。

第１図において、３はリリーフ弁で、このリリ
ーフ弁３は上記流量調整弁２の戻り側に接続さ
れ、該リリーフ弁３のリリーフ圧力の設定値は油
圧切換弁１のポート１ｂの流路の油圧（背圧）の
値が、油圧切換弁のスプールの連通側への移動開
始時（移動開始当初）に該油圧切換弁のスプール
とスリーブ間に生じる隙間を圧油が通過してもキ
ヤビテーシヨンを起こさない程度の圧力値（所定
圧力という）Psに設定されている。この設定圧
力の値Psは、アクチユエータの所望圧力値、あ
るいは油の粘性等により決定されるものである。
また、このリリーフ弁３は、図１に図示するよう
に、下流側（該リリーフ３の下流側）の圧力を、
パイロツト圧力としている。また、第１図におい
て、４は円板弁で、この円板弁４は上記リリーフ
弁３の戻り側に接続されている。尚、上記リリー
フ弁３には、該リリーフ弁３から円板弁４をバイ
パスして戻り側に接続されるドレインライン３ａ
が形成されている。そして、本実施例の場合、第
２図に図示するように、上記流量調整弁２、リリ
ーフ弁３、円板弁４は一体的に形成されている。
また、流量調整弁２は、圧力補償ピストン２ａと
絞り部２ｂから構成されている。

尚、上記スプール１Ｂを内装しているスリーブ
１Ａの両端に各々空間（小部屋）１ｆが設けら
れ、この空間１ｆにはスプールの方向切換制御用
の油圧回路１ｅが接続されるとともに中立位置に
復帰させるためのスプリング１ｇが各々内装さ
れ、上記いずれかの油圧回路１ｅに圧油を作用さ
せることによりスプール１Ｂを所望の方向に移動
させるよう構成されている。尚、図において、Ｒ
は作業腕を示す。

しかして、上述のように構成されている本油圧
切換装置は、油圧切換弁の切り換えに際し、以下
のように作用する。即ち、上記スプール１Ｂ両端
のいずれかの空間１ｆに圧油が供給され、該スプ
ール１Ｂが圧油の供給された反対側の方向に移動
すると、この際該スプール１Ｂの移動に伴つて、
スプール１Ｂとスリーブ１Ａとの間に小さな隙間
が発生し、その間を圧油は圧力の高いポンプ側等
の高圧側から圧力の低い戻り側に流出する。とこ
ろが、上記戻り側の流路には、常にポンプ作動状
態あるいはアキユムレータ機能状態において、ポ
ンプ側（高圧側）の流路からの漏れがあるため、
この漏れた圧油は上記リリーフ弁３の作用により
油圧切換弁１の戻り側と該リリーフ弁３との間の
流路に上述のような所定圧力（背圧）Ps（第３図
参照）をたてる（形成する）。このため、圧油は、
上記スプール１Ｂとスリーブ１Ａ間の隙間を、圧
力の高いポンプ側から戻り側へ流れ、第３図に図
示するように、戻り側の圧力は上昇するが、上記
戻り側の流路には既に所定圧力（背圧）Psが形
成されているので、従来のように高い圧力から低
い圧力（P_naxからPo）に一気に下がることがな
いため、油圧切換弁内でキヤビテーシヨンを発生
することはない。尚、第３図において、圧力Ps
の平行状の線に続く傾斜は円板弁の作用によつて
形成される。

また、油圧切換弁のスプール１Ｂが十分移動し
て、上記戻り側流路の圧力が上記所定圧力以上に
なつた定常状態においては、上記リリーフ弁３が
開放状態となり、該リリーフ弁３で絞られた圧油
は戻り側に流出するが、該リリーフ弁３の戻り側
に配設されている円板弁４の作用によりリリーフ
弁３の戻り側においてもキヤビテーシヨンの発生
は防止される。即ち、円板弁４では、円板状の弁
体４ａの中央から流出断面積を徐々に広げながら
戻り側へ流出するので圧力も徐々に低下してキヤ
ビテーシヨンは発生しない。

また、本実施例においては、油圧切換弁１の戻
り側に流量調整弁２が配設され、定常状態におい
て大量の圧油が戻り側に流れる場合にも、この流
量調整弁２を通過した圧油は、その戻り側に配設
された円板弁４で徐々に圧力が低下しながら戻り
側に流出するため、この流量調整弁２でもキヤビ
テーシヨン（定常音）を発生することはない。

即ち、油圧切換弁の方向切換操作時（過渡状
態）あるいは定常状態においても、油圧切換弁
内、流量調整弁部分およびリリーフ弁部分でキヤ
ビテーシヨンの発生が生じず、このためキヤビテ
ーシヨンノイズ（騒音）が発生することはない。

（効果） 本考案にかかる油圧切換装置は、上述のよう
に、油圧切換弁の方向切換操作時あるいは定常状
態においても、キヤビテーシヨンに起因する騒音
を生じることがないため、本油圧切換装置を潜水
船の作業装置等に用いた場合には、従来のものに
比べて騒音が大幅に低下し、油圧切換装置の作動
により水中電話等の音響通信が妨げられることは
ない。

さらに、一般の工場等で使用される作業機器等
に用いられた場合には、騒音面での作業環境を大
幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例にかかる低騒音型の油圧切換
装置の全体の概略構成を示す全体図、第２図は第
１図の各機器の構造をより具体的に示した全体構
成図、第３図は本油圧切換弁の戻り側のポートで
の圧力と流量の関係を示す圧力−流量線図、第４
図は従来の油圧切換装置の全体の概略構成を示す
全体図、第５図は円板弁の構造を示す側断面図で
ある。 １……油圧切換弁、２……流量調整弁、３……
リリーフ弁、４……円板弁、Ps……背圧。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 アクチユエータへ選択的に圧油を送るための油
   圧切換弁の方向切換時に一時的に発生する過渡音
   を低減するための低騒音型油圧切換装置であつ
   て、 上記油圧切換弁の戻り側に、下流の圧力をパイ
   ロツト圧力としたリリーフ弁を配置するととも
   に、このリリーフ弁の下流に円板弁を配置するこ
   とにより、この油圧切換弁の戻り側の流路に形成
   される背圧が、微少流量時にも安定して形成され
   るよう構成したことを特徴とする低騒音型油圧切
   換装置。