JPH07293501A - 油タンク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 塵埃が多い環境下に設置して良好に使用で
き、かつ貯蔵作動油量の急激な変動にかかわりなく油タ
ンク内部を常時一定の圧力範囲内に維持し得る。 【構成】 油タンク１内部を密閉して設け、密閉した内
部を流路８よりの圧縮空気で常時予圧して設け、予圧が
設定圧力の下限より低い場合には内部に圧縮空気を供給
する第１位置１２Ｂと、予圧が設定圧力の上限より高い
場合には内部の圧縮空気を排気する第２位置１２Ｃと、
予圧が設定圧力の範囲内にある場合には内部を遮断する
中立位置１２Ａとを有する電磁方向切換弁１２を流路８
に配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内部に作動油を貯蔵
し、この貯蔵した作動油量が変動する油タンクに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の油タンクとして実公昭６
１−３７９７号公報に示されるものがある。このもの
は、内部に貯蔵した作動油を油圧ポンプで吸入吐出して
外部負荷に供給したり、外部負荷より排出された作動油
が内部に還流したりして内部に貯蔵する作動油量が変動
し、この作動油量の変動に伴い内部が著しく負圧になっ
たり高圧になったりしないようエアブリーザを介して外
気に連通して設けている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、かかる構成
の油タンクを、空気中の塵埃が多い鋳物工場等の環境下
に設置すると、空気中の塵埃がエアブリーザではろ過さ
れず油タンク内部に入り込み貯蔵作動油に混入し易く、
作動油の汚れが早くメンテナンスを短期間に実施しなけ
ればならなかった。このため、油タンク内部を密閉して
設け、密閉した内部にアキュムレータを連通して内部に
貯蔵した作動油量の変動に対処することを試みたが、か
かる構成では、外部負荷の頻繁な作動による貯蔵作動油
量の急激な変動に対してアキュムレータの応答遅れが生
じ、油タンク内部が負圧状態になることがあり、油圧ポ
ンプの吸入吐出に伴い異常作動音が発生する問題点あっ
た。本発明は、かかる問題点を解決するもので、塵埃が
多い環境下に設置して良好に使用し得るよう作動油を貯
蔵する内部を密閉し、この密閉した内部を貯蔵作動油量
の急激な変動にかかわりなく常時一定の圧力範囲内に維
持し得るようにした油タンクを提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、内部
に貯蔵した作動油を油圧ポンプで吸入吐出して外部負荷
に供給したり外部負荷より作動油が還流したりして内部
に貯蔵する作動油量が変動する油タンクにおいて、作動
油を貯蔵する内部を密閉して設け、密閉した内部に圧縮
空気が流通する流路を連通して内部を常時圧縮空気によ
り予圧を付与して設け、内部の予圧を一定範囲の設定圧
力と比較して設け、予圧が設定圧力の下限より低い場合
には内部に圧縮空気を供給する第１位置と予圧が設定圧
力の上限より高い場合には内部の圧縮空気を排気する第
２位置と予圧が設定圧力の範囲内にある場合には内部を
遮断する中立位置とを有する電磁方向切換弁を圧縮空気
が流通する流路に配設して成る。

【０００５】

【作用】かかる本発明の構成において、設定圧力の上限
を維持したい一定の圧力範囲の上限より低く設定すると
共に、設定圧力の下限を維持したい一定の圧力範囲の下
限より高く設定し、作動油を貯蔵する内部は密閉されて
いるので、塵埃が入り込まず、常時圧縮空気により予圧
を付与している。そして、内部に貯蔵した作動油が油圧
ポンプにより吸入吐出され貯蔵作動油量が減少して内部
の予圧が設定圧力の下限より低くなると、電磁方向切換
弁が中立位置より第１位置に切換作動して内部に圧縮空
気を供給し、圧縮空気の供給で内部の予圧が設定圧力の
下限まで上昇すると、電磁方向切換弁が中立位置に復帰
作動して内部を遮断する。また、外部負荷より作動油が
内部に還流され貯蔵作動油量が増加して内部の予圧が設
定圧力の上限より高くなると、電磁方向切換弁が中立位
置より第２位置に切換作動して内部の圧縮空気を排気
し、圧縮空気の排気で内部の予圧が設定圧力の上限まで
下降すると、電磁方向切換弁が中立位置に復帰作動して
内部を遮断する。このため、電磁方向切換弁の中立位置
と第１位置と第２位置間の切換作動で、内部に圧縮空気
を供給したり、内部の圧縮空気を排気したり、内部を遮
断したりして、内部の予圧を応答性良く設定できるか
ら、油タンクを塵埃が多い環境下に設置して良好に使用
でき、かつ油タンクの内部を貯蔵作動油量の急激な変動
にかかわりなく常時一定の圧力範囲内に維持することが
できる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１において、１は油タンクで、内部に作動油
を貯蔵して油面Ｌの上方を空間Ｃに設け、この内部を密
閉して設けている。２は油圧ポンプで、電動機３により
回転駆動されて油タンク１内部に貯蔵の作動油を一端に
ストレーナ４を有した吸入流路５を介して吸入し吐出流
路６へ吐出して図示しない外部負荷に供給するよう設け
ている。７は戻り流路で、外部負荷から排出された作動
油を油タンク１内部に還流するよう設けている。８は圧
縮空気が流通する流路で、油タンク１内部の空間Ｃに連
通して常時圧縮空気により予圧を付与して設けている。
９は流路８の一端に接続した圧縮空気源である。１０は
流路８に配設したドレン排出器付きエアフィルタ、１１
は流路８にドレン排出器付きエアフィルタ１０の後側に
配設したリリーフ付き減圧弁で、二次側圧力を０．００
４ＭＰａに減圧制御するよう設定圧力を設定して設けて
いる。１２は流路８にリリーフ付き減圧弁１１の後側に
配設したパイロット操作の電磁方向切換弁で、リリーフ
付き減圧弁１１、ドレン排出器付きエアフィルタ１０を
介して圧縮空気源９に接続する供給ポートＰと油タンク
１内部の空間Ｃに接続する負荷ポートＡとサイレンサ１
３を介して外気に開放する排気ポートＥを設け、各ポー
トＰ、Ａ、Ｅ間を遮断する中立位置１２Ａと、負荷ポー
トＡを供給ポートＰに連通して排気ポートＥを遮断する
第１位置１２Ｂと、負荷ポートＡを排気ポートＥに連通
して供給ポートＰを遮断する第２位置１２Ｃとの３位置
を有している。

【０００７】電磁方向切換弁１２は、図２に示す如く、
弁本体１４の内部に供給ポートＰに接続する供給室Ｐ１
と負荷ポートＡに接続する負荷室Ａ１と排気ポートＥに
接続する排気室Ｅ１を形成し、供給室Ｐ１と負荷室Ａ１
とが軸方向に間隙を有して開口する供給孔１５と、負荷
室Ａ１と排気室Ｅ１とが軸方向に間隙を有して開口する
排気孔１６とを並列配設し、供給孔１５の供給室Ｐ１開
口周囲には供給弁座１７を形成すると共に、排気孔１６
の負荷室Ａ１開口周囲には排気弁座１８を形成してい
る。１９は供給弁座１７に着座する供給弁体で、弁本体
１４内部に軸方向へ摺動自在に嵌挿して設け、その軸方
向上端部にはピストン２０を有すると共に、その軸方向
下端部には供給弁体１９を供給弁座１７への着座方向に
付勢するばね２１を配設している。２２は排気弁座１８
に着座する排気弁体で、供給弁体１９と並列配設して弁
本体１４内部に軸方向へ摺動自在に嵌挿して設け、その
軸方向上端部にはピストン２３を有すると共に、その軸
方向下端部には排気弁体２２を排気弁座１８への着座方
向に付勢するばね２４を配設している。

【０００８】弁本体１４の上端部には、副弁本体２５を
固設し、副弁本体２５には供給弁体１９をパイロット操
作する第１パイロット電磁弁２６と排気弁体２２をパイ
ロット操作する第２パイロット電磁弁２７とを有してい
る。第１パイロット電磁弁２６は通電によりパイロット
負荷流路２８をパイロット供給流路２９に切換連通して
パイロット供給流路２９のパイロット圧縮空気をパイロ
ット負荷流路２８を流して供給弁体１９のピストン２０
上端部に区画形成の作用室３０に供給すると共に、非通
電によりパイロット負荷流路２８をパイロット排気流路
３１に切換連通して作用室３０のパイロット圧縮空気を
排気するよう設けている。第２パイロット電磁弁２７は
通電によりパイロット負荷流路３２をパイロット供給流
路２９に切換連通してパイロット圧縮空気を排気弁体２
２のピストン２３上端部に区画形成の作用室３３に供給
すると共に、非通電によりパイロット負荷流路３２をパ
イロット排気流路３４に切換連通して作用室３３のパイ
ロット圧縮空気を排気するよう設けている。パイロット
供給流路２９は、図１に示すパイロット流路３５を介し
て流路８にリリーフ付き減圧弁１１の前側に接続し、リ
リーフ付き減圧弁で減圧制御される前の高圧の圧縮空気
の一部をパイロット圧縮空気として供給し、各弁体１
９、２２を応答性良く操作するよう設けている。

【０００９】供給弁体１９は第１パイロット電磁弁２６
の通電により作用室３０に供給されるパイロット圧縮空
気に基づく作用力でばね２１力に抗して図２の下方向に
移動して供給弁座１７より離座し供給室Ｐ１と負荷室Ａ
１間を連通すると共に、第１パイロット電磁弁２６の非
通電により作用室３０のパイロット圧縮空気が排気され
てばね２１力により供給弁座１７に着座し供給室Ｐ１と
負荷室Ａ１間を遮断して設けている。また、供給弁体１
９には負荷室Ａ１側の圧力が供給室Ｐ１側の圧力より高
くなった場合に、供給弁体１９が逆止弁作用をするよう
負荷室Ａ１と供給弁体１９下端部間を連通する流路１９
Ａを有している。排気弁体２２は第２パイロット電磁弁
２７の通電により作用室３３に供給されるパイロット圧
縮空気に基づく作用力でばね２４力に抗して図２の下方
向に移動して排気弁座１８より離座し負荷室Ａ１と排気
室Ｅ１間を連通すると共に、第２パイロット電磁弁の非
通電により作用室３３のパイロット圧縮空気が排気され
てばね２４力により排気弁座１８に着座し負荷室Ａ１と
排気室Ｅ１間を遮断して設けている。

【００１０】３６は油タンク１に接続した圧力検出セン
サで、油タンク１内部の予圧を検出して設けている。３
７は電磁方向切換弁１２及び圧力検出センサ３６と電気
接続した制御器で、設定圧力を０．０００４ＭＰａから
０．００１ＭＰａの範囲に設定し、圧力検出センサ３６
で検出した油タンク１内部の予圧を上記範囲の設定圧力
と比較して設けている。そして、制御器３７は油タンク
１内部の予圧が設定圧力の下限より低い場合には電磁方
向切換弁１２に第１パイロット電磁弁２６を通電する通
電信号を出力して電磁方向切換弁１２を第１位置１２Ｂ
にすると共に、油タンク１内部の予圧が設定圧力の上限
より高い場合には第２パイロット電磁弁２７を通電する
通電信号を出力して電磁方向切換弁１２を第２位置１２
Ｃにし、油タンク１内部の予圧が設定圧力の範囲内にあ
る場合には各パイロット電磁弁２６、２７への通電信号
を出力せずに電磁方向切換弁１２を中立位置１２Ａに位
置するよう設けている。３８は油タンク１に接続した安
全弁で、その設定圧力を制御器３７の設定圧力より高い
０．００５ＭＰａに設定して設けている。

【００１１】次にかかる構成の作動を説明する。図１の
状態で、電動機３により油圧ポンプ２を回転駆動する
と、油圧ポンプ２は油タンク１内部に貯蔵の作動油を吸
入流路５を介して吸入し吐出流路６へ吐出して外部負荷
に供給する。この外部負荷への作動油の供給により、油
タンク１の貯蔵作動油量が減少する。また、外部負荷か
ら排出された作動油が戻り管７を流通して油タンク１内
部に還流する。この作動油の還流により、油タンク１の
貯蔵作動油量が増加する。

【００１２】かかる作動で、貯蔵作動油量が変動する油
タンク１の内部は密閉しているので塵埃が入り込まず、
常時圧縮空気により予圧を付与している。そして、前述
の如き貯蔵作動油量の減少で、油タンク１内部の予圧が
制御器３７で設定した設定圧力の下限（０．０００４Ｍ
Ｐａ）より低くなると、制御器３７は電磁方向切換弁１
２に第１パイロット電磁弁２６を通電する通電信号を出
力し、電磁方向切換弁１２は第１パイロット電磁弁２６
の通電により中立位置１２Ａより第１位置１２Ｂに切換
作動し、圧縮空気源９より流路８を流通し、ドレン排出
器付きエアフィルタ１０で塵埃を除去され、リリーフ付
き減圧弁１１で減圧制御された圧縮空気を油タンク１内
部に供給し、圧縮空気の供給で油タンク１内部の予圧が
設定圧力の下限まで上昇すると、制御器３７から電磁方
向切換弁１２に第１パイロット電磁弁２６を通電する通
電信号が出力されなくなり、電磁方向切換弁１２は第１
パイロット電磁弁２６の非通電により中立位置１２Ａに
復帰作動し、油タンク１内部を遮断する。また、前述の
如き貯蔵作動油量の増加で、油タンク１内部の予圧が制
御器３７で設定した設定圧力の上限（０．００１ＭＰ
ａ）より高くなると、制御器３７は電磁方向切換弁１２
に第２パイロット電磁弁２７を通電する通電信号を出力
し、電磁方向切換弁１２は第２パイロット電磁弁２７の
通電により中立位置１２Ａより第２位置１２Ｃに切換作
動し、油タンク１内部の圧縮空気を排気し、圧縮空気の
排気で油タンク１内部の予圧が設定圧力の上限まで下降
すると、制御器３７から電磁方向切換弁１２に第２パイ
ロット電磁弁２７を通電する通電信号が出力されなくな
り、電磁方向切換弁１２は第２パイロット電磁弁２７の
非通電により中立位置１２Ａに復帰作動し、油タンク１
内部を遮断する。このため、電磁方向切換弁１２の中立
位置１２Ａと第１位置１２Ｂと第２位置１２Ｃ間の切換
作動で、油タンク１内部に圧縮空気を供給したり、油タ
ンク１内部の圧縮空気を排気したり、油タンク１内部を
遮断したりして、油タンク１内部の予圧を応答性良く設
定できるから、油タンク１内部を貯蔵作動油量の急激な
変動にかかわりなく常時一定の圧力範囲（０．０００３
ＭＰａから０．００２ＭＰａ）内に維持することができ
て、油タンク１を塵埃が多い環境下に設置して良好に使
用できる。また、油タンク１内部を常時予圧する圧力は
０．０００３ＭＰａから０．００２ＭＰａの間であって
非常に低くて良く、油タンク１を格別に耐圧構造にする
ことなくできる。さらにまた、格別な耐圧構造を必要と
しないことにより、既設の油タンクにエアブリーザの個
所を閉塞したりして容易に実施することができる。

【００１３】いま、図１に示す一実施例の油タンクで、
油面Ｌ上方の空間Ｃの圧力を測定したところ、図３に示
す如く、油タンク１内部の予圧が設定圧力の下限である
０．０００４ＭＰａより低くなると、電磁方向切換弁１
２の第１パイロット電磁弁２６が通電（図３にＯＮで示
す。）し、これにより油タンク１内部の予圧が設定圧力
の下限まで上昇すると第１パイロット電磁弁２６が非通
電（図３にＯＦＦで示す。）になる。また、油タンク１
内部の予圧が設定圧力の上限である０．００１ＭＰａよ
り高くなると、第２パイロット電磁弁２７がＯＮし、こ
れにより油タンク１内部の予圧が設定圧力の上限まで下
降すると第２パイロット電磁弁２７がＯＦＦになる。そ
して、電磁方向切換弁１２の各パイロット電磁弁２６、
２７のＯＮ、ＯＦＦは数秒単位の高頻度で行なわれ、設
定圧力の上限及び下限に電磁方向切換弁１２の応答時間
等が付加されて、油タンク１内部の空間Ｃの圧力は、貯
蔵作動油量の急激な変動にかかわりなく常時０．０００
３ＭＰａから０．００２ＭＰａの圧力範囲内に維持され
ていることが確認された。

【００１４】次に、内部をエアブリーザを介して外気に
連通した従来の油タンクで、前記と同様に油タンク内部
の空間の圧力を測定したところ、図４に示す如く、空間
の圧力が貯蔵作動油量の減少に伴い−０．０００３５Ｍ
Ｐａの負圧になる場合があることが確認され、かかる負
圧状態で空気中の塵埃がエアブリーザを介して油タンク
内部に入り込むことが助長されるものと判断できる。

【００１５】

【発明の効果】このように本発明は、作動油を貯蔵する
内部を密閉して設け、密閉した内部に圧縮空気が流通す
る流路を連通して内部を常時圧縮空気により予圧を付与
して設け、内部の予圧を一定範囲の設定圧力と比較して
設け、予圧が設定圧力の下限より低い場合には内部に圧
縮空気を供給する第１位置と予圧が設定圧力の上限より
高い場合には内部の圧縮空気を排気する第２位置と予圧
が設定圧力の範囲内にある場合には内部を遮断する中立
位置とを有する電磁方向切換弁を圧縮空気が流通する流
路に配設したことにより、内部を貯蔵作動油量の急激な
変動にかかわりなく常時一定の圧力範囲内に維持するこ
とができて、油タンクを塵埃が多い環境下に設置して良
好に使用できる。また、油タンク内部を常時予圧する圧
力は非常に低くて良く、油タンクを格別に耐圧構造にす
ることなくできる。さらにまた、格別な耐圧構造を必要
としないことにより、既設の油タンクにエアブリーザの
個所を閉塞したりして容易に実施することができる効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す油タンクの回路図であ
る。

【図２】一実施例の油タンクに適用する電磁方向切換弁
の縦断面図である。

【図３】一実施例の測定結果を示すグラフ図である。

【図４】従来例の測定結果を示すグラフ図である。

【符号の説明】

１油タンク ２油圧ポンプ ８流路 １２電磁方向切換弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に貯蔵した作動油を油圧ポンプで吸
   入吐出して外部負荷に供給したり外部負荷より作動油が
   還流したりして内部に貯蔵する作動油量が変動する油タ
   ンクにおいて、作動油を貯蔵する内部を密閉して設け、
   密閉した内部に圧縮空気が流通する流路を連通して内部
   を常時圧縮空気により予圧を付与して設け、内部の予圧
   を一定範囲の設定圧力と比較して設け、予圧が設定圧力
   の下限より低い場合には内部に圧縮空気を供給する第１
   位置と予圧が設定圧力の上限より高い場合には内部の圧
   縮空気を排気する第２位置と予圧が設定圧力の範囲内に
   ある場合には内部を遮断する中立位置とを有する電磁方
   向切換弁を圧縮空気が流通する流路に配設して成る油タ
   ンク。