JPS63202811A

JPS63202811A - 流体圧駆動装置

Info

Publication number: JPS63202811A
Application number: JP3329087A
Authority: JP
Inventors: 一郎中村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-02-18
Filing date: 1987-02-18
Publication date: 1988-08-22
Anticipated expiration: 2011-03-04
Also published as: JPH0821290B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は流体の圧力エネルギを変位、速度、力等に変換
して負荷装置を駆動する駆動装置に係り、高速度動作が
要求される機器、例えばしゃ断器用として好適な流体圧
駆動装置に関する。

〔従来の技術〕

従来この種の流体圧駆動装置では、例えば特公昭５６−
４８９３°４号に記載のように、その主要構成要素を２
つに分けて組み立てていた。即ち、流体圧の発生部と、
駆動部とであり１両者を配管で結合していた。前者は、
モータ、ポンプ、タンクと、フィルタ、安全弁やその他
の補機類、後者は制御弁とアクチュエータ等である。と
ころでタンクは必要とされる流体の量が多いこともあっ
て機器の中で最も大きな空間を占有し、且つ流体圧駆動
装置の半分以上のスペースとなっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

流体圧駆動装置は一般に、他の種類の駆動装置に比べて
、小型、大出力、高応答が特徴である。それ故、その特
徴を活かす様な使い方がされ、建設機械、圧延機、試験
機等大型のシステムとなる製品から、エレベータ、工作
機械等比較的小形の装置にまで利用されている。しかし
、従来の流体圧駆動装置は流体圧発生部と駆動部が別々
となり、両者を配管で結合している。更に流体圧発生部
には装置の半分程度の空間を占有する大きなタンクを備
えている。このため、小型と言われながらも単に流体を
蓄えるタンクだけの為に２倍もの空間を占有することに
なり、限界まで小型化されているとは言い廻い。更に、
駆動部は外に対して仕事をするために、必ず高圧の流体
をシールする手段を必要とするが、このシール部から若
干の流体漏れは現在の技術水準では止むを得ぬ。このた
め、漏れた流体をタンクまで回収する装置を必要とし、
このスペース及びコストも無視し得ぬものである。

本発明の目的はタンクの小型化を図るようにした流体圧
駆動装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の目的は、流体圧駆動部のアクチュエータを２重
化し、内側を外部に対して仕事をするアクチュエータと
し、外側を流体圧タンクとする。

〔作用〕

高圧流体が作用して駆動力を得るアクチュエータ部を２
重化し、その外側にタンクを設けることにより、万一ア
クチュエータの摺動部からの漏れがあっても、それを外
気にさらすことなくタンクへ回収できる。それ故、液体
の外部漏れがなくなる。漏れた液体と共に外部のゴミが
タンク内へ侵入することもなくなる。最も重要な効果は
、タンクを小形にして、装置全体を小形に出来ることで
ある。

〔実施例〕

第１図は本発明の対象とする流体圧駆動装置の一般的な
回路図であり、モータ１．ポンプ２．制御弁３．アクチ
ュエータ４．フィルタ５．タンク６、他に図示していな
いが目的に応じて必要な補機類で構成する。７〜１１は
これらの機器を結合する流路であり、アクチュエータ４
はシリンダ２１、ピストン２２．ピストンロッド２３で
構成し、ピストンロッド２３で負荷１２を駆動する。ポ
ンプ２はモータ１で駆動され、フィルタ５を介してタン
ク６から流体を吸入し、制御弁３によって流れ方向或い
は流量を制御された流体をアクチュエータ４へ供給する
。アクチュエータ４ではピストンロッド２３を介して、
その圧力流体によって生じた力を負荷１２へ伝える。高
圧流体が流路９側へ供給されると負荷１２を右方へ、逆
に流路１０側へ供給されると左方へ、各々駆動する。

第２図は第１図に示す装置を本発明になる方法で実現し
た場合を示す。符号は第１図と同一のものは同一の機器
を表わす。第３図は第２図を右方より見た図である。第
４図はアクチュエータ部の詳細断面を示す図である。ア
クチュエータ４は２重筒化し、内筒２１をシリンダとし
て、外筒２４をタンクとして使う。従って内筒２１には
ピストン２２．ピストンロッド２３があり、２つの流体
室２６．２７があって、各々流路９，１０で制御弁３に
連なる。外筒２４の流体室２８は流体を溜めておき流路
７．ｌｌｖフィルタ５．制御弁３に連なる。ポンプ２や
モータ１更に制御弁３、フィルタ５等は外筒２４の周囲
に取り付ける。ピストン２２が左右方向に運動したとき
流体室２６と２７の容積の変化はピストンロッド２３の
体積であり、それ程大きくない。従ってタンク２４内の
流体体積変動もされ程大きくならない。タンク２４はそ
れを補い、且つ若干の余裕を持たせた大きさで十分であ
る。フィルタ５は単に液中のゴミを除去するのみならず
、液中の気体をも除去する機能を持たせること、ポンプ
２に吸い込まれる流体にゴミならず気体が無いことにな
り、キャビテーションの発生が制御され、効率、騒音、
耐久性の面で更に好都合である。第５図は第２〜４図と
同一機能の流体圧駆動装置の縦配置例を示す。前回と同
一であり、詳細の説明は省略する。

第６図はアクチュエータが引きの一方向作業の場合を示
し、流体室２６が連通孔証を介して流体室２８と連らな
り、且つ、ピストン２２のストロークエンド位置を指定
するストッパ３０を有する。

この場合流体室２６も２８と同様タンクの役割をはたす
。

第７図は第６図の例とは逆にアクチュエータが押しの一
方向作用する場合を示し、流体室２７が〕１連通孔引を介して流体室２８と連なり、タンクの役割を
成す。またストッパ３ｏはピストン２２のストロークエ
ンドを指定する。第７図は、アクチュエータがラム形式
の場合を示すもので、ピストンとピストンロッドの代り
にラム２３が外部に対して仕事をする。

第５〜８図ではアクチュエータの構造こそ異なるが、モ
ータ、ポンプ、制御弁、フィルタ等は第３図と同様であ
る。実施例ではこれらの機器をアクチュエータ４の周囲
に取り付けた例を示したが、それは、装置の小型化を図
り、且つ能力を最限に発揮するに好都合であるから、シ
ステムの配置上どうしてもやむを得ぬ場合には、改善の
策としてモータ、ポンプ等はアクチ・エータとＩ配置と
して、両者を配管で結合しても、発明の効果は発揮でき
る。

第９図はアクチュエータのヘッド部分の詳細を示す図で
ある。内筒２１．ピストン２２．ピストンロッド２３に
対し、ウェアリング３６を保持する保持部３４、パツキ
ン３５を保持する保持部３３、ダストシール３７を保持
するエンドプレート３２が、ピストンロッド２３を中心
にシリンダ２１に積層される。外筒２４は、内筒２１と
ほぼ同軸に、エンドプレート３２に固定される。これら
の保持部材はボルト４３，４４．４５で固定結合される
。流体室２８はタンクになっており、流体が蓄えられて
おりその液面は２９で表わされている。１０は流体室２
７への圧力流体の供給或いは排出ポートである。流体室
２７の圧力流体はパツキン３５でシールされているが、
万−漏れた場合は空間３９に溜り、ダストシール３７で
外部としゃ断され、且つこの空間は流路４ｏで室４１に
、更に流路４２で流体室２８に連なり、大気圧に保持さ
れている。それ故、パツキン３５部からの漏れ流体は何
ら汚れることなしに流体室２８、即ちタンクへ回収され
、外部に漏れることも、外部のゴミで汚染されることも
ない。またこのとき漏れた流体は何ら別の回収手段、装
置なしに、タンクに回収される。

第１０図は第９図と同様であるが、パツキン保持部３３
とウェアリング保持部３４が一体となって、パツキンと
ウェアリングを同一部材３３で保持したもので、第９図
の室４１なしに直接流路４２でタンクへ回収する構造と
なっている。

このときフィルタ３は、流体中に含まれるゴミを除去す
るだけでなく、液中に含まれるガスを除去できる機能を
有すれば、本発明の特徴、即ちタンク内容積を更に小さ
くでき、且つ流体駆動装置の性能を最大限に発揮できる
。それは気泡の除去により、キャビテーションの発生の
抑制、応答性の向上が期待でき゛ることである。

本発明の実施例ではタンクとアクチュエータに、ポンプ
、モータ、フィルタ等を一体に結合した場合について示
したが、場合によってはこれらを別に置いても良い。そ
の場合には、タンクからの吸込み用、ポンプからの吐出
し用の２本の配管を必要とするだけで、モータ、ポンプ
等の流体圧の発生部の寸法は実施例と何ら変わりはなく
、小形化できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、アクチュエータを・２重筒化し内側を
アクチュエータに、外側をタンクとして使うように構成
したので、タンクの小型化が可能である。即ち、アクチ
ュエータの動作に伴うアクチュエータ内の流体の体積変
化は小さいので、タンク容量はその流体°の体積の変化
分を補い且つ若干の余裕を持たせる体積であれば良い。

しかも、アクチュエータ表面積が流体体積に比し比較的
大きくとれるので、放熱面積も相対的に広くなり、放熱
効果が大きくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な流体圧駆動装置の回路図。第２図は本発明の流体圧駆動装置の構成図。第３図は第２図の側面図。第４図は第２図のアクチュエータの構造を示す図。第５〜８図は本発明の他の実施例を示す図。第９，１ｏ図はアクチュエータヘッド部の構造を示す図
である。１・・・モータ、２・・・ポンプ、３・・・制御弁、４
・・・アクチュエータ、６・・・タンク７〜１１・・・
流路、１２・・・負荷、２１・・内筒、２２・・・ピス
トン、２３・・・ピストンロッド、２４・・・外筒

Claims

【特許請求の範囲】１、モータ、ポンプ、タンク等で構成する流体圧発生部
と、負荷を駆動するアクチュエータと、その方向、或い
は大きさを制御する制御弁とで構成する流体圧駆動装置
において、アクチュエータを２重筒化構造とし、その内
側にはピストン、ピストンロッド等を有するアクチュエ
ータ作用をなさしめ、外側には、タンクの役割を負担さ
せるように構成したことを特徴とする流体圧駆動装置。２、特許請求の範囲第１項記載の流体圧駆動装置におい
て、前記アクチュエータ内の圧力流体をシールするパッ
キンからの漏れ流体を一担空間に溜め、その外側は別な
シール手段で外界としや断し、この空間とタンクとを流
路で結合したことを特徴とする流体圧駆動装置。３、特許請求の範囲第１項記載の流体圧駆動装置におい
て、前記アクチュエータの外筒周囲に、モータ、ポンプ
、フィルタ、制御弁等を一体的に組み付け、必要流路で
それらを結合したことを特徴とする流体圧駆動装置。４、特許請求の範囲第１項記載の流体圧駆動装置におい
て、タンクとポンプとの間に配置するフィルタに、流体
中のゴミの他に流体中のガスをも除去可能な機能を付与
した装置を用いることを特徴とする流体圧駆動装置。