JPH0814469A - 油圧脈動低減装置 - Google Patents

油圧脈動低減装置

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JPH0814469A
JPH0814469A JP6151101A JP15110194A JPH0814469A JP H0814469 A JPH0814469 A JP H0814469A JP 6151101 A JP6151101 A JP 6151101A JP 15110194 A JP15110194 A JP 15110194A JP H0814469 A JPH0814469 A JP H0814469A
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JP
Japan
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passage
pulsation
pipe
side branch
hydraulic
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JP6151101A
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English (en)
Inventor
Seiichiro Takeshita
清一郎 竹下
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/04Devices damping pulsations or vibrations in fluids

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pipe Accessories (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 脈動を効率的に、しかも広い周波数帯域で低
減することができる油圧脈動低減装置を提供すること。 【構成】 油圧ポンプ1から配管2へ圧油が吐出され、
吐出された圧油は脈動を有する。配管2内の脈動は配管
2とサイドブランチ5との分岐部分の通路53を通って
サイドブランチ5の通路51内に入り、反射面52で反
射した後、再び当該通路51、分岐部の通路53を通っ
て配管2内に戻る。この場合、通路53の長さと径を適
切に選択することにより、脈動は僅かな減衰でサイドブ
ランチ5を出入りすることができ、配管2での干渉を効
果的に行なうことができ、結局、脈動を効果的に低減す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、油圧ポンプの圧油によ
り油圧アクチュエータを駆動して所要の作業を行なう油
圧作業機等の油圧機構において、配管内に生じている油
圧脈動を減少させる油圧脈動低減装置に関する。
【0002】
【従来の技術】油圧ポンプ、油圧アクチュエータ、その
他の油圧機器、それらを接続する配管等より成る油圧機
構では、油圧ポンプから吐出される圧油に脈動が生じ、
この脈動は配管を介してこれに接続されている各油圧機
器に伝達される。このような脈動は騒音の原因となり、
又、場合によっては共振を生じて配管や油圧機器を損傷
するおそれもあるので、当該脈動は極力低減する必要が
ある。従来、脈動低減の1つの手段としてサイドブラン
チが用いられている。このサイドブランチを図8により
説明する。
【0003】図8はサイドブランチの説明図である。こ
の図で、1は油圧ポンプ、2は油圧ポンプ1に接続され
た配管を示す。3は配管2から分岐してこれに連結され
たサイドブランチであり、配管2と連通している。サイ
ドブランチ3は通路31および反射面32を有する。L
0 はサイドブランチ3の長さ、r0 はサイドブランチ3
の内径である。
【0004】油圧ポンプ1から吐出される圧油の脈動
は、基本周波数とその高調波より成り、配管2内を伝播
するとともにサイドブランチ3の通路31にも伝播し、
通路31に伝播した脈動は反射面32で反射して再度通
路31を通って配管2に戻る。サイドブランチ3を往復
して配管2に戻った脈動は、配管2の脈動と干渉してこ
れを低減させる。サイドブランチ3により低減される脈
動低減中心周波数fは、圧油の音速をVとすると次式の
奇数倍となる。 f=V/(4L0 ) 図9は上記サイドブランチ3を用いた脈動の低減効果を
示す特性図である。この図で、横軸には周波数、縦軸に
は脈動の低減の大きさがとってある。サイドブランチ3
の長さL0 を、上式を満足するように(この場合、fは
基本周波数)選定することにより、図9に示すように、
脈動を大きく低減することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記サイドブランチ3
により効果的に脈動を低減するためには、サイドブラン
チ3の配管2への連結位置を選択する必要がある。即
ち、サイドブランチ3の通路31を戻ってきた脈動が密
であるとき、その位置での配管2内の脈動が粗であるよ
うな配管2の位置にサイドブランチ3を連結しなければ
ならない。しかしながら、油圧機構、特に油圧ショベル
等の油圧作業機では、各種油圧機器や配管が複雑に配置
されており、サイドブランチ3を配管2に連結する位置
は限られている。したがって、サイドブランチ3は必ず
しも最適位置に連結し得るとは限らず、この場合、脈動
を充分に低減することはできないという不都合があっ
た。又、最適位置に連結した場合でも、しばしば、期待
された脈動低減効果を得ることができないという事態が
生じていた。
【0006】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、脈動を効率的に、しかも広い周波数帯域で
低減することができる油圧脈動低減装置を提供すること
にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、各種油圧機器相互間を接続する配管にサ
イドブランチを連結して前記配管の油圧脈動を抑える油
圧脈動低減装置において、前記配管と前記サイドブラン
チとの分岐部分に、前記サイドブランチの内径より小さ
い径の通路を1つ又は複数介在させたことを特徴とす
る。
【0008】
【作用】配管内の脈動は、分岐部分の通路を通ってサイ
ドブランチの通路内に入り、反射面で反射した後、再び
サイドブランチの通路および分岐部分の通路を通って配
管内に戻る。この場合、分岐部分の通路の径を適切に選
択することにより、脈動は僅かな減衰でサイドブランチ
を出入りすることができ、配管での干渉を効果的に行な
うことができ、結局、脈動を効率的に低減することがで
きる。
【0009】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。図1は本発明の第1の実施例に係る油圧脈動低減
装置の断面図である。この図で、1は油圧ポンプ、2は
配管を示す。5は配管2に連結されたサイドブランチで
あり、第1の通路51、反射面52、および第2の通路
53で構成されている。L0 は第1の通路51の長さ、
0 は第1の通路51の内径であり、この部分は図8に
示す従来のサイドブランチ3の構成と同じである。第2
の通路53は配管2との分岐部分に位置し、一端は配管
2と連通し、かつ、他端は第1の通路51と連通してお
り、その内径r1 は第1の通路51の内径r0 より小さ
く選定されている。L1 は第2の通路53の長さであ
る。本実施例の動作は、次に説明する第2の実施例の動
作と共に説明する。
【0010】図2は本発明の第2の実施例に係る油圧脈
動低減装置の断面図である。この図で、図1に示す部分
と同一又は等価な部分には同一符号が付してある。図
で、54はサイドブランチ5の分岐部分に設けられた第
2の通路、55は第3の通路である。図1に示す装置で
は、分岐部分に形成された通路は第2の通路53のみで
あるが、本実施例では、第2の通路54と第3の通路5
5の2つが形成されている。第2の通路54および第3
の通路55の長さはL1 、それらの内径はそれぞれr
2 、r3 であり、いずれも第1の通路51の内径より小
さい。なお、分岐部分に形成する各通路は3つ以上設け
ることもできるし、同一径とすることもできる。
【0011】上記第1、第2の各実施例において、配管
2の脈動は、第1の実施例では第2の通路53を通り、
又、第2の実施例では第2の通路54と第3の通路55
を通り、反射面52で反射し、第1の実施例では第2の
通路53を通って、又、第2の実施例では第2の通路5
4と第3の通路55を通って配管2内に戻り、そこで配
管2内の脈動との干渉を生じてその脈動を低減する。
【0012】本発明者は、種々の内径r1 、r2 、r3
の通路を有するサイドブランチ5を用意しておき、配管
2との連結部分の吸収特性を測定し、その測定値を参照
して用意したサイドブランチ5のなかから適宜のものを
選択して用いると、従来のサイドブランチに比較してよ
り一層大きく脈動を低減することを見出した。図3はこ
の場合の脈動の低減効果を示す特性図であり、横軸には
周波数、縦軸には脈動の低減の大きさがとってある。図
9に示す従来の特性と比較して低減効果が大きく、か
つ、低減周波数帯域も大きくなっている。
【0013】このような効果を奏するのは、次の理由に
よるものと考えられる。即ち、脈動は伝播通路内をある
周波数で順次伝播してゆく波である。このような波の通
過(伝播)の通り難さの度合い(インピーダン)は、周
波数が低い場合には、ほぼ伝播通路の断面積のみで決定
されるが、周波数が高くなると当該断面積が関与する割
合が小さくなり、他の要因が大きな割合を占めてくるも
のと思われる。そこで、サイドブランチの通路51の径
より小さい径の通路を1つ又は複数形成して脈動に対す
るインピーダンスを設定し、上記のように、インピーダ
ンスの異なるサイドブランチをいくつか用意し、その中
から最適のもの(インピーダンスが最も小さいもの)を
使用すれば、脈動は小さな減衰でサイドブランチを出入
りすることができ、配管2における干渉時の脈動も減衰
が小さく、配管2内の脈動に対して効果的に干渉するこ
とができるものと考えられる。
【0014】このように、第1の実施例および第2の実
施例では、サイドブランチの分岐部に、サイドブランチ
の通路51の径より小さい径の通路を1つ又は複数形成
したので、従来のサイドブランチに比較して、より大き
な低減効果を得ることができ、かつ、低減周波数帯域も
広くすることができる。
【0015】図4は本発明の第3の実施例に係る油圧脈
動低減装置の断面図である。この図で、7は図8に示す
ものと等価なサイドブランチであり、通路71および反
射面72を有する。8はサイドブランチ7の配管2から
の分岐部分に介在するスペーサであり、その中央部分に
は通路71の内径より小さい内径の通路81が形成され
ている。通路81の一端は通路71に、他端は配管2に
連通している。
【0016】図5は本発明の第4の実施例に係る油圧脈
動低減装置の断面図である。この図で、図4と同一又は
等価な部分には同一符号が付してある。82、83はス
ペーサ8に形成された通路であり、それらの径はいずれ
も通路71の径より小さく、かつ、互いに異なる径に選
定されている。なお、これら通路は3つ以上設けること
もできるし、同一径とすることもできる。
【0017】図6は本発明の第5の実施例に係る油圧脈
動低減装置の断面図である。この図で、図4および図5
と同一又は等価な部分には同一符号が付してある。9は
油圧機器の構造体の一部、例えば、コントロールバルブ
のポンプポート付近のブロックである。91は構造体9
に形成された通路であり、一端は通路71に、他端は配
管2に連通している。通路91の内径は通路71の内径
より小さい。
【0018】図7は本発明の第6の実施例に係る油圧脈
動低減装置の断面図である。この図で、図6と同一又は
等価な部分には同一符号が付してある。92、93は構
造体9に形成された通路であり、それぞれ一端は通路7
1に、他端は配管2に連通している。通路92、93の
内径は通路71の内径より小さく、かつ、互いに異なる
径とされている。なお、これら通路は3つ以上設けるこ
ともできるし、同一径とすることもできる。
【0019】図6および図7に示す実施例では、第1、
第2の実施例におけるサイドブランチ、および第3、第
4の実施例におけるスペーサのように、数や経の異なる
種々の通路を形成したものを用意しておくことはできな
いが、例えば作業機の場合、その種類(20トン作業
機、30トン作業機等)により油圧回路の最高圧力、油
圧機器の配置状況等が類似しているので、作業機の種類
ごとに一度実験的に適切な通路の数や径を定めれば、そ
れら定められた数や径の通路を作業機の種類に応じて構
造体に形成すればよい。
【0020】上記第3〜第6の各実施例の動作および効
果も、第1、第2の実施例の動作および効果と同じであ
る。
【0021】
【発明の効果】以上述べたように、本発明では、配管と
サイドブランチとの分岐部分に、サイドブランチの内径
より小さい径の通路を1つ又は複数介在させたので、当
該通路の数や径を適切に選択することにより、脈動の通
過を容易にし、従来のサイドブランチに比較して、より
大きな低減効果を得ることができ、かつ、低減周波数帯
域も広くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係る油圧脈動低減装置
の断面図である。
【図2】本発明の第2の実施例に係る油圧脈動低減装置
の断面図である。
【図3】脈動の低減効果を示す特性図である。
【図4】本発明の第3の実施例に係る油圧脈動低減装置
の断面図である。
【図5】本発明の第4の実施例に係る油圧脈動低減装置
の断面図である。
【図6】本発明の第5の実施例に係る油圧脈動低減装置
の断面図である。
【図7】本発明の第6の実施例に係る油圧脈動低減装置
の断面図である。
【図8】従来のサイドブランチの動作を説明する説明図
である。
【図9】脈動の低減効果を示す特性図である。
【符号の説明】
1 油圧ポンプ 2 配管 5、7 サイドブランチ 8 スペーサ 9 構造体 51 通路 52 反射面 53、54、55、81、82、83、91 通路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各種油圧機器相互間を接続する配管にサ
    イドブランチを連結して前記配管の油圧脈動を抑える油
    圧脈動低減装置において、前記配管と前記サイドブラン
    チとの分岐部分に、前記サイドブランチの内径より小さ
    い径の通路を1つ又は複数介在させたことを特徴とする
    油圧脈動低減装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記複数の通路は、
    それぞれ径を異にすることを特徴とする油圧脈動低減装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項1において、前記通路は、前記サ
    イドブランチに一体構成されていることを特徴とする油
    圧脈動低減装置。
  4. 【請求項4】 請求項1において、前記通路は、前記配
    管と前記サイドブランチとの間に挿入されたスペーサに
    設けられることを特徴とする油圧脈動低減装置。
  5. 【請求項5】 請求項1において、前記通路は、前記サ
    イドブランチと前記配管との間の前記油圧機器の構造体
    に構成されていることを特徴とする油圧脈動低減装置。
JP6151101A 1994-07-01 1994-07-01 油圧脈動低減装置 Pending JPH0814469A (ja)

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