JPH0777202A - 油圧タンク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】アキュムレータや電磁開閉弁といった高価で重
い大型の部品を必要とせず、整備性に優れ、しかも低価
格の油圧タンクの提供を目的とする。 【構成】流体を充填するタンクの隔壁の一部を可変隔壁
とし、該可変隔壁と連動するピストンによって仕切られ
た２つの室のうちの一方の室に前記タンク内の流体を導
入すると共に、他方の室に油圧ポンプの吐出圧を導入
し、前記２つの室の圧力差に応じて前記タンクの容積を
変化させる油圧タンクにおいて、前記可動隔壁とピスト
ンとの間に、前記タンクの容積を減少側に変化させる方
向の付勢力を発揮する付勢手段を介在させ、且つ、前記
他方の室と油圧ポンプとの間に、油圧ポンプから他方の
室への流体の移動のみを許容するチェック弁を設けたこ
とを特徴とし、又は、前記チェック弁と並列にリリーフ
弁を接続し、該リリーフ弁の開放設定圧を前記油圧ポン
プの吐出圧よりも低めに設定したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧タンクに関し、特
に、航空機等に用いられる与圧型の油圧タンクの改良技
術に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、高高度を飛行する航空機の油圧
タンクは、油圧ポンプ始動時のキャビテーション防止の
ために、タンク内圧を加圧して用いられる。図２は従来
の油圧タンクの構成図である。１は円筒状に形成された
油圧タンク（以下「タンク」と略すこともある）であ
り、タンク１は、隔離ピストン２によって２つの室３、
４に仕切られている。

【０００３】一方の室３は、タンク１のキャップ５に穿
設された空気穴５ａを介して大気に連通し（以下この一
方の室３を「大気室」と言う）、また、他方の室４は、
タンク１の底面に穿設された吐出口１ａを介して油圧ポ
ンプ６に接続すると共に、同じくタンク１の底面に穿設
された戻り口１ｂを介して図示を略した油圧機器に接続
している（以下、この他方の室４を「油圧室」と言
う）。

【０００４】隔離ピストン２は、油圧室４に連通する通
路７を軸内に有する中空シャフト８の一端にナット９で
固定されており、中空シャフト８の他端は、タンク１の
下部に設けられた与圧シリンダ１０の与圧ピストン１１
に一体結合している。与圧シリンダ１０は、与圧ピスト
ン１１によって２つの室１２、１３に仕切られており、
一方の室１２は中空シャフト８の通路７を介して油圧室
４に連通している。また、他方の室１３は、アキュムレ
ータ１４に接続すると共に、電磁開閉弁１５を介して図
外の油圧機器に接続し、さらに、チェック弁（一方向
弁）１６を介して油圧ポンプ６の吐出ポートに接続して
いる。

【０００５】このような構成において、油圧ポンプ６を
作動させると、油圧ポンプ６からの高圧の作動油が与圧
シリンダ１０の室１３に流れ込み、与圧ピストン１１を
下降移動させる。なお、与圧ピストン１１の移動は、与
圧シリンダ１０の２つの室１３、１４の圧力が均衡する
まで続き、均衡した位置で停止する。ここで、与圧ピス
トン１１と隔離ピストン２は、中空シャフト８によって
一体的に連結されているため、与圧ピストン１１の下降
移動は隔離ピストン２にも伝えられる。従って、隔離ピ
ストン２も与圧ピストン１１と同様に下降移動し、その
結果、圧力室４の内圧が高められる。

【０００６】今、油圧ポンプ６を停止すると、チェック
弁１６がオフになり、与圧シリンダ１０の室１３への高
圧作動油の供給が絶たれるが、アキュムレータ１４の圧
力によって室１３の高圧が保持されているので、与圧ピ
ストン１１（すなわち隔離ピストン２）の位置は変化し
ない。従って、油圧室４の内圧は低下せず、与圧が維持
されたままとなるから、油圧ポンプ６の始動時における
キャビテーション回避が図られる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の油圧タンクにあっては、与圧シリンダ１０の室１
３にアキュムレータ１４を接続し、このアキュムレータ
１４のガス圧によって油圧ポンプ６の起動直後における
与圧を確保する構成となっていたため、高価で、且つ重
くて大きいアキュムレータ１４を装備しなければならな
いという問題点があった。また、アキュムレータ１４の
ガス圧を定期的に点検して補充する必要があり、整備性
が悪いと言う問題点があった。

【０００８】さらに、油圧ポンプ６の作動停止時には、
与圧シリンダ１０の室１３と油圧機器の間の連通を遮断
して室１３の圧力低下を防ぐ必要があり、電磁開閉弁１
５やこの電磁開閉弁１５のオン／オフを制御するコント
ローラを装備しなければならないという問題点があっ
た。 ［目的］そこで、本発明は、アキュムレータや電磁開閉
弁といった高価で重い大型の部品を必要とせず、整備性
に優れ、しかも低価格の油圧タンクの提供を目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、流体を充填するタンクの隔壁の一部を可
変隔壁とし、該可変隔壁と連動するピストンによって仕
切られた２つの室のうちの一方の室に前記タンク内の流
体を導入すると共に、他方の室に油圧ポンプの吐出圧を
導入し、前記２つの室の圧力差に応じて前記タンクの容
積を変化させる油圧タンクにおいて、前記可動隔壁とピ
ストンとの間に、前記タンクの容積を減少側に変化させ
る方向の付勢力を発揮する付勢手段を介在させ、且つ、
前記他方の室と油圧ポンプとの間に、油圧ポンプから他
方の室への流体の移動のみを許容するチェック弁を設け
たことを特徴とし、又は、前記チェック弁と並列にリリ
ーフ弁を接続し、該リリーフ弁の開放設定圧を前記油圧
ポンプの吐出圧よりも低めに設定したことを特徴とす
る。

【００１０】

【作用】本発明では、油圧ポンプが非作動になると、チ
ェック弁の働きによって他方の室の圧力が維持される。
また、油圧ポンプの非作動中に、油温の低下に伴う作動
油の収縮やシステム各部からの油漏れによって、他方の
室の圧力が低下した場合でも、付勢手段の付勢力によっ
てタンク内の圧力が維持される。

【００１１】従って、油圧ポンプの作動開始時における
タンク内の圧力（与圧）が常に適正に確保され、アキュ
ムレータや電磁開閉弁を使用することなく、キャビテー
ションの回避が図られる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明に係る油圧タンクの一実施例を示す
図である。まず、構成を説明する。図１において、１１
は円筒状に形成された油圧タンク（以下「タンク」と略
すこともある）であり、タンク１１は、可動隔壁として
の隔離ピストン１２によって２つの室１３、１４に仕切
られている。

【００１３】一方の室１３は、タンク１１のキャップ１
５に穿設された空気穴１５ａを介して大気に連通し（以
下この一方の室１３を「大気室」と言う）、また、他方
の室１４は、タンク１１の底面に穿設された吐出口１１
ａを介して油圧ポンプ１６に接続すると共に、同じくタ
ンク１１の底面に穿設された戻り口１１ｂを介して図示
を略した油圧機器に接続している（以下、この他方の室
１４を「油圧室」と言う）。

【００１４】隔離ピストン１２は、油圧室１４に連通す
る通路１７を軸内に有する中空シャフト１８の一端に、
所定距離Ｌの軸方向移動を許容して取り付けられてお
り、この隔離ピストン１２と、中空シャフト１８の先端
にナット１９によって保持された座金２０との間には、
所定のバネ力を有するスプリング２１が縮設されてい
る。

【００１５】中空シャフト１８の他端は、タンク１１の
下部に設けられた与圧シリンダ２２の与圧ピストン２３
に一体結合し、与圧シリンダ２２は、与圧ピストン２３
によって２つの室２４、２５に仕切られている。一方の
室２４は、中空シャフト１８の通路１７を介して油圧室
１４に連通し、また、他方の室２５は、チェック弁２６
及びこのチェック弁２６に並列接続するリリーフ弁２７
を介して、油圧ポンプ１６の吐出ポートに接続されてお
り、さらに、油圧ポンプ１６の吐出ポートは図外の油圧
機器に接続されている。

【００１６】ここで、チェック弁２６の向きは、油圧ポ
ンプ１６から他方の室２５への作動油の流れのみを許容
する方向である。また、リリーフ弁２７は、油圧ポンプ
１６の吐出圧と他方の室２５の内圧との差圧が設定圧以
上のときに開放して、油圧ポンプ１６と他方の室２５と
の間の流れを双方向に許容するバランス型のリリーフ弁
であり、設定圧は、油圧ポンプ１６の吐出圧よりも低め
に設定してある。なお、ここで言う吐出圧とは、油圧ポ
ンプ１６が正常に作動しているときの吐出圧である。

【００１７】次に、作用を説明する。油圧ポンプ１６が
作動しているとき、その油圧ポンプ１６から吐出された
高圧の作動油は、図外の油圧機器に供給されるととも
に、チェック弁２６及びリリーフ弁２７を通して与圧シ
リンダ２２の室２５に供給される。与圧シリンダ２２の
もう一方の室２４には、中空シャフト１８の通路１７を
介して油圧室１４内の作動油が充填されており、与圧ピ
ストン２３は、これら２つの室２４、２５の圧力がバラ
ンスする位置まで下降移動する。

【００１８】与圧ピストン２３の動きは、中空シャフト
１８を介して隔離ピストン１２に伝えられ、この隔離ピ
ストン１２は、中空シャフト１８と隔離ピストン１２と
の間のスプリング２１が最収縮（図示の状態）した後
に、与圧ピストン２３と同一方向に同量だけ移動する。
これにより、油圧室１４の容積が減少し、その結果、油
圧室１４の作動油に与圧が与えられる。

【００１９】ここで、油圧ポンプ１６が停止すると、チ
ェック弁２６とリリーフ弁２７が共にオフ状態になるた
め、与圧シリンダ２２の室２５の圧力が抜けず、与圧ピ
ストン２３の位置がそのままに保持される。その結果、
隔離ピストン１２の位置が変化しないから、油圧室１４
の与圧がそのままに保たれ、油圧ポンプ１６の再始動時
におけるキャビテーションの回避が図られる。

【００２０】ところで、油圧ポンプ１６の停止から始動
までの時間が長い場合は、作動油の温度低下による流体
の収縮量や、チェック弁２６及びリリーフ弁２７を含む
システム各部からの油漏れが無視できなくなり、与圧シ
リンダ２２の室２５の圧力が低下して適正な与圧保持が
困難になるが、本実施例では、隔離ピストン１２と中空
シャフト１８（言い替えれば与圧ピストン２３）の間に
スプリング２１を縮設し、このスプリング２１の付勢力
を利用して与圧シリンダ２２の室２５の圧力低下を補償
しているので、適正な与圧を保持でき、長時間の停止後
に油圧ポンプ１６を作動させた場合でも、キャビテーシ
ョンが発生することはない。

【００２１】すなわち、作動油の収縮や油漏れ等によっ
て与圧シリンダ２２の室２５の圧力が低下すると、与圧
ピストン２３が上昇移動し、これに伴って中空シャフト
１８が上方に移動するが、スプリング２１によって付勢
された隔離ピストン１２は、距離Ｌを限度としてその付
勢方向（下方向）に移動するから、少なくとも、隔離ピ
ストン１２が下方移動している間は、油圧室１４の容積
は変化せず、適正な与圧を保持できるのである。

【００２２】なお、リリーフ弁２７を設けた理由は、以
下のとおりである。作動油の収支バランス 油圧機器の制御方法によっては、油圧ポンプ１６の吐出
量と油圧機器からの戻り油量との収支バランスが崩れる
場合があり、このような場合、隔離ピストン１２は、そ
の収支バランスの差分だけ移動しようとする。従って、
与圧ピストン２３の動きをフリーにするために、室２５
と油圧ポンプ１６との間を連通させておく必要がある。
リリーフ弁２７の開放設定圧は、油圧ポンプ１６の吐出
圧よりも低めに設定しているため、このような場合、リ
リーフ弁２７はオン（開）状態となり、かかる要求を満
足できる。

【００２３】油圧ポンプ停止中の与圧の維持 油圧ポンプ１６が停止したときは、与圧ピストン２３の
位置をそのままに保つため、室２５と油圧ポンプ１６と
の間を遮断する必要があるが、リリーフ弁２７は、油圧
ポンプ１６の吐出圧がほぼゼロになると、オフ（閉）状
態になるので、このような要求にも対応できる。

【００２４】作動油の補給 油圧室１４の作動油が減少した場合には、戻り油口１１
ｂから作動油を補給するが、この補給圧を油圧ポンプ１
６の吐出圧程度に設定すれば、リリーフ弁２７がオン
（開）状態となって与圧ピストン２３の動きをフリーに
し、支障なく補給を行うことができる。

【００２５】なお、上記の実施例では、中空シャフト１
８の上端部と隔離ピストン１２との間にスプリング２１
を設けているが、これに限るものではない。例えば、ス
プリングの代わりにゴム等の弾性体を用いてもよく、あ
るいは、中空シャフトの軸を２分割してその間にスプリ
ングを設けたり、あるいは、中空シャフトに与圧ピスト
ンを摺動自在に取り付け、この与圧ピストンと中空シャ
フトの下端部との間にスプリングを設けたりしてもよ
い。要は、隔離ピストンと与圧ピストンとの間にタンク
の容積を減少側に変化させる方向の付勢力を発揮する付
勢手段を介在させればよい。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、以上のように構成した
ので、アキュムレータや電磁開閉弁といった高価で重い
大型の部品を必要とせず、整備性に優れ、しかも低価格
の油圧タンクを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の構成図である。

【図２】従来例の構成図である。

【符号の説明】

１１：タンク １２：隔離ピストン（可変隔壁） １６：油圧ポンプ ２１：スプリング（付勢手段） ２３：与圧ピストン（ピストン） ２４：一方の室 ２５：他方の室 ２６：チェック弁 ２７：リリーフ弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊東 明 岐阜県不破郡垂井町宮代字尾崎1110−１ 帝人製機株式会社岐阜第一工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流体を充填するタンクの隔壁の一部を可変
   隔壁とし、 該可変隔壁と連動するピストンによって仕切られた２つ
   の室のうちの一方の室に前記タンク内の流体を導入する
   と共に、他方の室に油圧ポンプの吐出圧を導入し、前記
   ２つの室の圧力差に応じて前記タンクの容積を変化させ
   る油圧タンクにおいて、 前記可動隔壁とピストンとの間に、前記タンクの容積を
   減少側に変化させる方向の付勢力を発揮する付勢手段を
   介在させ、 且つ、前記他方の室と油圧ポンプとの間に、油圧ポンプ
   から他方の室への流体の移動のみを許容するチェック弁
   を設けたことを特徴とする油圧タンク。
2. 【請求項２】前記チェック弁と並列にリリーフ弁を接続
   し、 該リリーフ弁の開放設定圧を前記油圧ポンプの吐出圧よ
   りも低めに設定したことを特徴とする請求項１記載の油
   圧タンク。