油タンク
【課題】油圧回路内に予め滞留していた空気がタンク本体に収容された油内に混ざり込むことを回避できる油タンクを提供する。
【解決手段】油タンク２０が備える流入管３５は、タンク本体２６に入る前に分岐し、少なくとも１つの第一経路３５ａが止弁３３を介して空気層に連絡すると共に、他の第二経路３５ｂがタンク本体２６に予め収容された油２５内に連絡しており、油２５によって押し出された空気を空気層へ逃がし、回収した油をタンク本体２６に収容された油内へと戻す。
【解決手段】油タンク２０が備える流入管３５は、タンク本体２６に入る前に分岐し、少なくとも１つの第一経路３５ａが止弁３３を介して空気層に連絡すると共に、他の第二経路３５ｂがタンク本体２６に予め収容された油２５内に連絡しており、油２５によって押し出された空気を空気層へ逃がし、回収した油をタンク本体２６に収容された油内へと戻す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧回路における油タンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、建設機械は、作業機の一部であるシリンダなどを駆動するため、コントロールバルブやポンプなどが設けられた油圧回路を有している。シリンダを駆動する際、その油圧回路を通してシリンダに油を供給しているが、特に初めて油圧回路に油を循環させた場合、油圧回路内に予め滞留していた空気が油によって押し出され、油タンク内に流入する。この場合、油タンクに予め収容された油内に大量の空気が混入されることになり、その空気を含んだ油がそのまま油圧回路やシリンダなどに再度供給されてしまう。その結果、油圧回路内でキャビテーションが起こりやすくなり、ポンプなどを破損させる恐れがあった。なお、例えば油タンク内に予め収容された油に接することなく、回収した油を戻す配管を、油タンク内の空気層へ連絡していたとしても、空気よりも比重が重い油は、配管から油タンク内の油へ向かって流下する際に空気を巻き込むことになり、結局油に空気が混入された状態で回収されてしまう。そのため、回収した油に混入した空気を取り除くため、一度油圧回路内に油を循環させた後に空気が消えるまで長時間放置したり、仮説のフラッシング専用ポンプやタンクを用いて仮の油を循環させたりする必要があり、時間的にもコスト的にも不便であった。
【０００３】
そこで、特許文献１には、油タンク内に設けられたサイクロン型気泡除去装置によって、油圧回路を通って油タンクに戻ってきた油に混入された空気を取り除く液体タンクが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−８４９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された液体タンク内に設けられたサイクロン型気泡除去装置は、粘性の高い油を上手くサイクロン気流に乗せるためのサイクロン室、サイクロン室から油を流出させる流出口、除去した気泡をサイクロン室から排出する排出口、およびそれらを構成するその他の部材が必要となり、その分コストも掛かってくる。また、例えば油圧回路内を循環して戻ってきた油の流速が極端に遅い場合だと、上手くサイクロン気流を作れない恐れもある。
【０００６】
本発明は、上記の問題を鑑みてされたものであり、油圧回路内に予め滞留していた空気がタンク本体に収容された油内に混ざり込むことを回避できる油タンクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明の油タンクは、油を収容するタンク本体と、前記タンク本体から外部に流出した前記油を当該タンク本体に再度流入させる流入管と、を備えた油タンクであって、前記流入管は、前記タンク本体に入る前に分岐し、少なくとも１つの経路が止弁を介して空気層に連絡し、他の経路が当該タンク本体に予め収容された前記油内に連絡している。
【０００８】
上記の構成によれば、タンク本体から外部に流出した油が流入管を通って再度タンク本体に流入される。その際、タンク本体に収容された油内に連絡している経路は、空気層に連絡している経路よりも圧力が高くなっている。そのため、空気層に連絡している経路上に設けられた止弁を開放状態にすることによって、流入管などの油圧回路内に予め滞留していた空気は、油に押し出されて空気層に連絡している経路側へと流れていく。これにより、油圧回路内に滞留していた空気を空気層へ逃がすことができる。また、流入管を流れる油が止弁に達した際に、止弁を閉塞状態にすることによって、油が今度はタンク本体に予め収容された油内に連絡している経路側へと流れていく。これにより、流入管を流れる油をタンク本体に収容された油へと戻すことができる。このように、流入管などの油圧回路内に予め滞留していた空気がタンク本体に収容された油内に混ざり込むことを回避できるため、油内に混入した空気を自然分離させる手間を省くことができる。また、油内に混入した空気を取り除く気泡除去装置などを特別に設ける必要もないため、その分コスト削減にもなる。
【０００９】
また、第２の発明の油タンクは、第１の発明の油タンクにおいて、前記流入管は、前記タンク本体に入る前に２つに分岐し、一方の第一経路が止弁を介して空気層に連絡し、他方の第二経路が当該タンク本体に予め収容された前記油内に連絡している。
【００１０】
上記の構成によれば、タンク本体から外部に流出した油が流入管を通って再度タンク本体に流入される。その際、第二経路は、タンク本体に収容された油内に連絡しているため、第一経路よりも圧力が高くなっている。そのため、第一経路上に設けられた止弁を開放状態にすることによって、流入管などの油圧回路内に予め滞留していた空気は、油に押し出されて第一経路側へと流れていく。これにより、油圧回路内に滞留していた空気を空気層へ逃がすことができる。また、流入管を流れる油が止弁に達した際に、止弁を閉塞状態にすることによって、油が今度は第二経路側へと流れていく。これにより、流入管を流れる油をタンク本体に収容された油へと戻すことができる。このように、流入管などの油圧回路内に予め滞留していた空気がタンク本体に収容された油内に混ざり込むことを回避できるため、油内に混入した空気を自然分離させる手間を省くことができる。また、油内に混入した空気を取り除く気泡除去装置などを特別に設ける必要もないため、その分コスト削減にもなる。
【００１１】
また、第３の発明の油タンクは、第１の発明または第２の発明の油タンクにおいて、前記止弁を介する前記経路が連絡している前記空気層は、前記タンク本体内の空気層である。
【００１２】
上記の構成によれば、油圧回路内に滞留していた空気をタンク本体内の空気層へ逃がすことができる。これにより、万一、空気と共に止弁を通過してしまった少量の油があったとしても、タンク本体に収容された油へ確実に戻すことができる。
【００１３】
また、第４の発明の油タンクは、第１の発明ないし第３の発明のうち何れか１つの発明の油タンクにおいて、前記止弁は、当該止弁内を通過する流体が空気から油に変わる時に開放状態から閉塞状態に自動的に切り替わる。
【００１４】
上記の構成によれば、作業者などが止弁を手動で切り替える必要がないため、より手間が省けて人件費などのコスト削減をすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の油タンクによると、流入管などの油圧回路内に予め滞留していた空気がタンク本体に収容された油内に混ざり込むことを回避できるため、油内に混入した空気を自然分離させる手間を省くことができる。また、油内に混入した空気を取り除く気泡除去装置などを特別に設ける必要もないため、その分コスト削減にもなる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る油圧回路全体を示す説明図である。
【図２】（ａ）本発明の実施形態に係る止弁の構成を示す側面図である。（ｂ）本発明の実施形態に係る止弁において、図２（ａ）のＰポート側から視た図である。
【図３】（ａ）本発明の実施形態に係る止弁が、開放された状態を示す説明図である。（ｂ）本発明の実施形態に係る止弁が、閉塞された状態を示す説明図である。
【図４】（ａ）本発明の別の実施形態に係る油タンクに油が再度流入する様子を示す説明図である。（ｂ）本発明の別の実施形態に係る油タンクに設けられた収容部から油が越流する様子を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
（油タンク）
図１に示すように、本実施形態に係る油タンク２０は、油２５を収容するタンク本体２６と、タンク本体２６から外部に流出した油２５をタンク本体２６に再度流入させる流入管３５と、を備えた油タンク２０であって、流入管３５は、タンク本体２６に入る前に分岐し、少なくとも１つの経路が止弁３３を介して空気層に連絡し、他の経路が当該タンク本体２６に予め収容された油２５内に連絡している。
【００１９】
また、本実施形態に係る油タンク２０において、流入管３５は、タンク本体２６に入る前に２つに分岐し、一方の第一経路３５ａが止弁３３を介して空気層に連絡し、他方の第二経路３５ｂがタンク本体２６に予め収容された油２５内に連絡している。
【００２０】
また、本実施形態に係る油タンク２０において、止弁３３を介する第一経路３５ａが連絡している空気層は、タンク本体２６内の空気層である。
【００２１】
また、本実施形態に係る油タンク２０における止弁３３は、止弁３３内を通過する流体が空気から油２５に変わる時に開放状態から閉塞状態に自動的に切り替わる。
【００２２】
ここで、本実施形態における油２５とは、例えば産業機械に用いられるシリンダなどの作業機を駆動する油圧作動油のことである。なお、本発明において、油２５は油圧作動油に限定される必要はなく、他種類のものであってもよい。
【００２３】
油タンク２０の主体となるタンク本体２６は、直方体状の筐体を有し、シリンダ５０を駆動する油２５を収容する。なお、タンク本体２６の形状は直方体に限定される必要はなく、例えば円筒状であってもよい。
【００２４】
タンク本体２６は、流出管３６および流入管３５によってシリンダ５０に接続されている。これにより、タンク本体２６に収容された油２５は、流出管３６を通ってシリンダ５０に供給され、流入管３５を通ってタンク本体２６に再度戻されて収容されるようになっている。
【００２５】
（流出管）
流出管３６は、タンク本体２６とシリンダ５０との間を繋ぐ配管である。流出管３６は、油２５をシリンダ５０などに供給するために設けられている。流出管３６の先端部には、流出口３１が設けられている。流出口３１は、タンク本体２６の底辺部に位置しており、タンク本体２６に予め収容された油２５を外部に流出させる。さらに、流出管３６におけるシリンダ５０と流出口３１との途中経路には、ポンプ３４が設けられている。このような構成により、ポンプ３４を駆動することによって、タンク本体２６に収容された油２５が流出口３１から流出され、流出管３６内を流過してシリンダ５０に供給されるようになっている。また、流出口３１には、図示しないフィルタが取り付けられており、油２５内に浮遊するゴミや埃などが油圧回路１内に入り込むことを防いでいる。
【００２６】
（流入管）
流入管３５は、シリンダ５０とタンク本体２６との間を繋ぐ配管である。流入管３５は、シリンダ５０などで使用された油２５をタンク本体２６に再度戻すために設けられている。ここで、流入管３５は、タンク本体２６に入る手前で２つの経路に分岐されている。具体的には、流入管３５は、第一経路３５ａと第二経路３５ｂとに経路を分けてタンク本体２６に連絡されている。
【００２７】
第一経路３５ａは、タンク本体２６内の空気層に連絡されている。ここで、本実施形態の場合、第一経路３５ａは、タンク本体２６内において、収容されている油２５の上側に位置する空気層となる部分に連絡されている。なお、タンク本体２６内の空気層は、これに限定される必要はなく、例えばタンク本体２６の外部の空気層へ連絡されていてもよい。さらに、第一経路３５ａには、タンク本体２６に入る手前に止弁３３が設けられている。
【００２８】
第二経路３５ｂは、タンク本体２６に予め収容された油２５内に連絡されている。第二経路３５ｂの先端部には、流入口１６が設けられている。流入口１６は、タンク本体２６に予め収容された油２５の中に埋没しており、油圧回路１内を循環した油２５がタンク本体２６に再度流入されるようになっている。また、第二経路３５ｂの先端近くには、孔１４が設けられている。孔１４は、第二経路３５ｂ内を流過する油２５の量や流速の変化によって起こるサージ圧を緩和する役割を有している。
【００２９】
（止弁）
止弁３３は、図２（ａ）に示すように、筐体４１と、流入室４７と、流出室４８と、ばね収容室４６と、鋼球収容室４９と、から構成されている。筐体４１は、図２（ｂ）に示すように、断面形状が六角形であり、止弁３３全体を保護する筐体の役割を有する。流入室４７は、長尺状の筐体４１内の一方の端（Ｐポート側）に位置し、円筒状の形を有している。第一経路３５ａ内を流過した流体は、この流入室４７側（Ｐポート側）から流入するようになっている。流出室４８は、筐体４１内において流入室４７と反対の端（Ｒポート側）に位置し、円筒状の形を有している。流入室４７側（Ｐポート側）から流入して止弁３３内を流過した流体は、この流出室４８側（Ｒポート側）から流出するようになっている。円筒状のばね収容室４６は、筐体４１内の中央において、流出室４８側に設けられ、その内部には、ばね４３が収容されている。また、円筒状の鋼球収容室４９は、筐体４１内の中央において、流入室４７側に設けられ、その内部には、鋼球４５が収容されている。鋼球４５は、ばね４３の一端に接続されている。一方、ばね４３の他端は、流出室４８に接続されている。また、流入室４７と鋼球収容室４９との境目には、支持部４２および止輪４４が設けられている。ここで、鋼球収容室４９の内径よりも鋼球４５の直径はわずかに小さくなるように設計されている。そのため、鋼球４５に圧力が掛かっていない場合は、ばね４３の付勢力によって鋼球収容室４９内で鋼球４５が収まっており、この時、鋼球収容室４９の内面と鋼球４５との間には僅かに隙間が空くようになっている。また、ばね収容室４６の内径は、鋼球４５の直径よりさらに小さくなるように設計されている。そのため、Ｐポート側の圧力がばね４３の付勢力よりも大きくなった場合は、その圧力によって鋼球４５がＲポート側に押し出され、やがて鋼球収容室４９とばね収容室４６との境目である境界部７０に隙間無く接するようになっている。
【００３０】
上記のような構成を有する止弁３３によって、第一経路３５ａが自動的に開閉可能となっている。例えば、図１の円部Ｓ１に示すように、油圧回路１内を循環する油２５は、油圧回路１内に予め滞留していた空気を押し出しながら流入管３５を流過してタンク本体２６に戻ってくる。この時、第二経路３５ｂの先端部に設けられた流入口１６はタンク本体２６に予め収容された油２５に埋没しているため、第二経路３５ｂ内の圧力は高くなっている。そのため、油２５によって押し出された空気は、第一経路３５ａを介して止弁３３側へと流れていく。そして、止弁３３を通過した空気は、タンク本体２６の空気層へと逃げていく。その後、図１の円部Ｓ２に示すように、止弁３３内を通過する空気が油２５に切り替わると、止弁３３は、自動的に閉塞状態になって、今度は油２５が第二経路３５ｂ内を流過し、流入口１６からタンク本体２６内へ流入されるようになっている。
【００３１】
タンク本体２６の天板上には、エアブリーザ３２が設けられている。エアブリーザ３２は、油タンク２０から流出する油２５と油タンク２０内へ流入する油２５との油量の差から起因するタンク内圧の増減を抑えるために、フィルタを通して給排気できるようになっている。
【００３２】
上記のような構成を有する油タンク２０は、ポンプ３４、方向切替弁３７、多機能弁６０、およびシリンダ５０などから構成された油圧回路１に供給する油２５を貯油している。なお、本実施形態に係る油圧回路１は、特に水門を開閉するアクチュエータなどに利用される大規模なものであるが、これに限定される必要はなく、その他の用途に用いられていてもよい。
【００３３】
（ポンプ）
ポンプ３４は、２つの歯車が噛み合うことによって回転し、タンク本体２６に収容された油２５を吸入し、後の経路へ排出する。これにより、ポンプ３４を駆動することによって、タンク本体２６に収容された油２５を流出口３１から吸出し、シリンダ５０へと供給できるようになっている。なお、ポンプ３４は、歯車式ポンプに限らず、他種類のポンプを用いていてもよい。
【００３４】
（シリンダ）
シリンダ５０は、シリンダケース５２と、シリンダケース５２内を長手方向に進退するロッド５１と、シリンダケース５２内でロッド５１の先端に設けられた図示しないピストンと、を備えている。ピストンは、シリンダケース５２の内周を摺動自在になっており、このピストンの運動によってロッド５１がＡ方向またはＢ方向に進退し、シリンダ５０がアクチュエータとしての役割を担うことができる。
【００３５】
（方向切替弁）
方向切替弁３７は、油タンク２０とシリンダ５０との間の経路に設けられており、３つのスイッチを適宜切り替えることによって油２５の流れ方向を変え、シリンダ５０におけるロッド５１の進退を変更させる役割を有する。具体的に、方向切替弁３７は、スイッチ３７ａとスイッチ３７ｂとスイッチ３７ｃとに切り替えることができる。スイッチ３７ａに切り替えた場合、ロッド５１はＡ方向に伸びるようになっている。一方、スイッチ３７ｃに切り替えた場合、ロッド５１はＢ方向に縮むようになっている。また、スイッチ３７ｂに切り替えた場合、ロッド５１の伸縮が止まるようになっている。
【００３６】
（多機能弁）
本実施形態における多機能弁６０は、水門油圧開閉装置用多機能弁である。多機能弁６０は、シリンダ５０の直下に接続されており、塞止弁６２・６３と、バイパス弁６１と、を有している。塞止弁６２は、流出管３６と接続されており、タンク本体２６とシリンダ５０との通路を開閉する。一方、塞止弁６３は、流入管３５と接続されており、タンク本体２６とシリンダ５０との通路を開閉する。また、バイパス弁６１は、流出管３６と流入管３５との通路を開閉する。このような構成を有する多機能弁６０を利用して、塞止弁６２・６３およびバイパス弁６１を開閉することによって、シリンダ５０や流出管３６、流入管３５における不具合箇所の検知が出来るようになっている。また、多機能弁６０を用いることによって、タンク本体２６に収容された油２５を途切れさせることなく油圧回路１内で循環させて、タンク本体２６に再度戻すことができるようになっている。なお、本発明において、多機能弁６０は、水門油圧開閉装置用多機能弁を必ずしも用いる必要はなく、他の多機能弁を用いていてもよい。
【００３７】
（油圧回路内の空気抜き）
次に、本実施形態に係る油タンク２０を用いて、油圧回路１内の空気抜きの様子を詳細に説明する。
【００３８】
まず、作業者によって、図示しない供給口からタンク本体２６に油２５が貯油される。この時、流出口３１と流入口１６は、タンク本体２６に貯油された油２５内に埋没される。
【００３９】
次に、ポンプ３４の駆動によって、流出口３１から油２５が外部へ流出される。ここで、多機能弁６０における塞止弁６２・６３は閉められており、バイパス弁６１は開けられている。さらに、方向切替弁３７は、スイッチ３７ｂに切り替えられている。つまり、シリンダ５０内には油２５が供給されずに、流出管３６および流入管３５のみに油２５が供給されるようになっている。流出口３１から流出した油２５は、シリンダ５０や流出管３６、および流入管３５などの油圧回路１内に予め滞留していた空気を押し出しながら循環し、やがてタンク本体２６へと戻ってくる。この時、図３（ａ）に示すように、流入管３５の分岐点には、流過してきた油２５によって押し出された空気が通過する。ここで、流入口１６は、タンク本体２６に貯油された油２５内に埋没されているため、第二経路３５ｂ内の圧力は第一経路３５ａ内の圧力よりも高くなっている。そのため、油２５によって押し出された空気は、第一経路３５ａ内を流過し、やがて止弁３３に達する。
【００４０】
Ｐポート側から止弁３３内に流入した空気は、鋼球収容室４９と鋼球４５との間の隙間を利用して、鋼球４５の外周を流過する。そして、ばね収容室４６および流出室４８を通過してＲポート側から流出される。その後、止弁３３を通過した空気は、再び第一経路３５ａ内を流過し、タンク本体２６内の空気層へと逃げていく。
【００４１】
次に、図３（ｂ）に示すように、油圧回路１内に滞留していた空気が空気層へ逃げた後、止弁３３内に今度は油２５が流入される。この時、空気よりも粘性がはるかに大きい油２５によって、鋼球４５の外周部における抵抗は極めて大きくなる。そのため、Ｐポート側の圧力は上昇する。鋼球４５は、ばね４３の付勢力よりも大きいその圧力によってＲポート側に押し出され、やがて境界部７０に密着する。これにより、鋼球４５と境界部７０との間には隙間がなくなるため、これ以上、油２５は止弁３３内を通過することができなくなる。そのため、今度は油２５が第二経路３５ｂ内へと流れを変えて流過し、やがて、タンク本体２６に予め貯油された油２５内へと戻される。
【００４２】
このように、油圧回路１内に予め滞留していた空気をタンク本体２６内の空気層へ逃がすことができ、戻ってきた油２５は、タンク本体２６に予め貯油された油２５内へと戻すことができる。次に、シリンダ５０内に油２５を供給する場合を説明する。先ず、多機能弁６０における塞止弁６２・６３を開け、バイパス弁６１を閉める。さらに、方向切替弁３７をスイッチ３７ａ若しくはスイッチ３７ｂに交互に切り替え、シリンダ５０のロッド５１を進退させる。これにより、シリンダ５０内に油２５を供給することができる。なお、ポンプ３４を停止させると、止弁３３におけるＰポート側の圧力が低下し、ばね４３の付勢力によって、鋼球４５は元の位置に戻される。
【００４３】
なお、本実形態に係る油圧回路１は、塞止弁６２・６３およびバイパス弁６１を１つにまとめた多機能弁６０を有しているが、夫々が別個に備えられた油圧回路１であってもよい。多機能弁６０を用いることによって、塞止弁６２、塞止弁６３およびバイパス弁６１との間に存在する配管を最小限に抑えることができるため、油圧回路１内で抜かなければならない空気を最小限に抑えることができる。
【００４４】
また、シリンダ５０に多機能弁６０を接続させていることにより、タンク本体２６に収容された油２５を途切れさせることなく油圧回路１内で循環させて、タンク本体２６に再度戻すことができる。そして、油圧回路１内に滞留していた空気は、止弁３３の開閉を利用することによってタンク本体２６の空気層へと逃がしてやることができる。
【００４５】
また、本実形態に係る止弁３３は、自動的に開閉可能であるが、作業者によって適宜開閉する手動式であってもよい。
【００４６】
また、本実形態に係る止弁３３とは異なる構成を有する止弁によって、第一経路３５ａの開閉を制御していてもよい。
【００４７】
また、本実形態に係る流入管３５は、第一経路３５ａおよび第二経路３５ｂの２つの経路に分岐しているが、例えば３つや４つの経路に分岐されていてもよい。少なくとも、１つの経路が空気層へ連絡され、他の経路がタンク本体２６に収容された油２５内に連絡されていればよい。
【００４８】
以上、本実施形態に係る油タンク２０によれば、タンク本体２６から外部に流出した油２５が流入管３５を通って再度タンク本体２６に流入される。その際、タンク本体２６に収容された油２５内に連絡している経路は、空気層に連絡している経路よりも圧力が高くなっている。そのため、空気層に連絡している経路上に設けられた止弁３３を開放状態にすることによって、流入管３５などの油圧回路１内に予め滞留していた空気は、油２５に押し出されて空気層に連絡している経路側へと流れていく。これにより、油圧回路１内に滞留していた空気を空気層へ逃がすことができる。また、流入管３５を流れる油２５が止弁３３に達した際に、止弁３３を閉塞状態にすることによって、油２５が今度はタンク本体２６に予め収容された油２５内に連絡している経路側へと流れていく。これにより、流入管３５を流れる油２５をタンク本体２６に収容された油２５へと戻すことができる。このように、流入管３５などの油圧回路１内に予め滞留していた空気がタンク本体２６に収容された油２５内に混ざり込むことを回避できるため、油２５内に混入した空気を自然分離させる手間を省くことができる。また、油２５内に混入した空気を取り除く気泡除去装置などを特別に設ける必要もないため、その分コスト削減にもなる。
【００４９】
また、本実施形態に係る油タンク２０によれば、タンク本体２６から外部に流出した油２５が流入管３５を通って再度タンク本体２６に流入される。その際、第二経路３５ｂは、タンク本体２６に収容された油２５内に連絡しているため、第一経路３５ａよりも圧力が高くなっている。そのため、第一経路３５ａ上に設けられた止弁３３を開放状態にすることによって、流入管３５などの油圧回路１内に予め滞留していた空気は、油２５に押し出されて空気層に連絡している第一経路３５ａ側へと流れていく。これにより、油圧回路１内に滞留していた空気を空気層へ逃がすことができる。また、流入管３５を流れる油２５が止弁３３に達した際に、止弁３３を閉塞状態にすることによって、油２５が今度は第二経路３５ｂ側へと流れていく。これにより、流入管３５を流れる油２５をタンク本体２６に収容された油２５へと戻すことができる。このように、流入管３５などの油圧回路１内に予め滞留していた空気がタンク本体２６に収容された油２５内に混ざり込むことを回避できるため、油２５内に混入した空気を自然分離させる手間を省くことができる。また、油２５内に混入した空気を取り除く気泡除去装置などを特別に設ける必要もないため、その分コスト削減にもなる。
【００５０】
また、本実施形態に係る油タンク２０によれば、油圧回路１内に滞留していた空気をタンク本体２６内の空気層へ逃がすことができる。これにより、万一、空気と共に止弁３３を通過してしまった少量の油２５があったとしても、タンク本体２６に収容された油２５へ確実に戻すことができる。
【００５１】
また、本実施形態に係る油タンク２０によれば、作業者などが止弁３３を手動で切り替える必要がないため、より手間が省けて人件費などのコスト削減をすることができる。
【００５２】
以上、本発明の一実施形態を説明した。なお、本発明は上記の実施形態に限定される必要はない。
【００５３】
（別の実施形態）
例えば、図４に示すように、別の実施形態に係る油タンク２２０は、油２５を収容するタンク本体２６と、タンク本体２６の底辺部に設けられ、油２５を外部に流出する流出口３１と、流出口３１から流出した油２５がタンク本体２６に再度流入する流入口１６と、流出口３１と流入口１６とを繋ぐ流出管３６および流入管３５と、側面と底面とから構成され、タンク本体２６に収容された油２５の油面から突出して上面が開口された凹型形状の筐体を有し、タンク本体２６に予め収容された油２５から分離して流入口１６から流入した油２５を収容する収容部１０と、収容部１０の上端部に設けられ、収容部１０の上端から越流した流入口１６から流入した油２５を油面に導くつば部１２と、を備えていてもよい。
【００５４】
さらに、別の実施形態に係る油タンク２２０において、つば部１２の表面には、金網１３が設けられていてもよい。
【００５５】
具体的には、図４（ａ）示すように、油圧回路１内に滞留していた空気がタンク本体２６内の空気層へ逃げた後、油圧回路１内を循環した油２５が流入口１６から収容部１０へ流入される。この時、流入された油２５に、万一空気が気泡４０となって残留していた場合でも、回収した油２５は一旦収容部１０内に収容されるため、タンク本体２６に予め収容されている油２５全体に気泡４０が混入することを防ぐことができる。また、図４（ｂ）示すように、次々と流入口１６から流入された油２５は、やがて収容部１０の上端から越流し、つば部１２によって予め収容された油２５の油面に戻される。ここで、油面に戻された油２５に含まれる気泡４０は、油２５よりも比重が軽いため、常に油面近くのみに滞留するようになる。このように、タンク本体２６に予め収容された油２５の油面近くのみに気泡４０を留まらせることができるため、タンク本体２６の底辺部に設けられた流出口３１からは常に気泡４０を含まない油２５を流出させることができる。さらに、収容部１０から越流した油２５をつば部１２上で流過させることにより、油２５の油膜厚さを薄くさせることができるため、油２５に混入した気泡４０が油２５内から離脱する距離を短くすることができる。これにより、油２５に混入した気泡４０をつば部１２上で離脱させ易くすることができるため、タンク本体２６に予め収容された油２５の油面近くに留まる気泡４０を最小限に抑えることができる。このように、特別に気泡４０を取り除く気泡除去装置などを設けずに、時間をかけることなく外部へ流出する油２５に気泡４０が混入するのを確実に防ぐことができる。
【００５６】
また、別の実施形態に係る油タンク２２０によれば、油２５に混入された気泡４０を金網１３に接触させることによって、細かく潰すことができる。これにより、より細かい気泡４０を油面に滞留させることができる。
【００５７】
以上、本発明の実施例を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施形態に記載された、作用および効果は、本発明から生じる最も好適な作用および効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用および効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、油圧回路における油タンクについて利用することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１ 油圧回路
１４ 孔
１６ 流入口
２０ 油タンク
２５ 油
２６ タンク本体
３１ 流出口
３２ エアブリーザ
３３ 止弁
３４ ポンプ
３５ 流入管
３５ａ 第一経路
３５ｂ 第二経路
３６ 流出管
３７ 方向切替弁
３７ａ スイッチ
３７ｂ スイッチ
３７ｃ スイッチ
５０ シリンダ
５１ ロッド
５２ シリンダケース
６０ 多機能弁
６１ バイパス弁
６２ 塞止弁
６３ 塞止弁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧回路における油タンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、建設機械は、作業機の一部であるシリンダなどを駆動するため、コントロールバルブやポンプなどが設けられた油圧回路を有している。シリンダを駆動する際、その油圧回路を通してシリンダに油を供給しているが、特に初めて油圧回路に油を循環させた場合、油圧回路内に予め滞留していた空気が油によって押し出され、油タンク内に流入する。この場合、油タンクに予め収容された油内に大量の空気が混入されることになり、その空気を含んだ油がそのまま油圧回路やシリンダなどに再度供給されてしまう。その結果、油圧回路内でキャビテーションが起こりやすくなり、ポンプなどを破損させる恐れがあった。なお、例えば油タンク内に予め収容された油に接することなく、回収した油を戻す配管を、油タンク内の空気層へ連絡していたとしても、空気よりも比重が重い油は、配管から油タンク内の油へ向かって流下する際に空気を巻き込むことになり、結局油に空気が混入された状態で回収されてしまう。そのため、回収した油に混入した空気を取り除くため、一度油圧回路内に油を循環させた後に空気が消えるまで長時間放置したり、仮説のフラッシング専用ポンプやタンクを用いて仮の油を循環させたりする必要があり、時間的にもコスト的にも不便であった。
【０００３】
そこで、特許文献１には、油タンク内に設けられたサイクロン型気泡除去装置によって、油圧回路を通って油タンクに戻ってきた油に混入された空気を取り除く液体タンクが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−８４９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された液体タンク内に設けられたサイクロン型気泡除去装置は、粘性の高い油を上手くサイクロン気流に乗せるためのサイクロン室、サイクロン室から油を流出させる流出口、除去した気泡をサイクロン室から排出する排出口、およびそれらを構成するその他の部材が必要となり、その分コストも掛かってくる。また、例えば油圧回路内を循環して戻ってきた油の流速が極端に遅い場合だと、上手くサイクロン気流を作れない恐れもある。
【０００６】
本発明は、上記の問題を鑑みてされたものであり、油圧回路内に予め滞留していた空気がタンク本体に収容された油内に混ざり込むことを回避できる油タンクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明の油タンクは、油を収容するタンク本体と、前記タンク本体から外部に流出した前記油を当該タンク本体に再度流入させる流入管と、を備えた油タンクであって、前記流入管は、前記タンク本体に入る前に分岐し、少なくとも１つの経路が止弁を介して空気層に連絡し、他の経路が当該タンク本体に予め収容された前記油内に連絡している。
【０００８】
上記の構成によれば、タンク本体から外部に流出した油が流入管を通って再度タンク本体に流入される。その際、タンク本体に収容された油内に連絡している経路は、空気層に連絡している経路よりも圧力が高くなっている。そのため、空気層に連絡している経路上に設けられた止弁を開放状態にすることによって、流入管などの油圧回路内に予め滞留していた空気は、油に押し出されて空気層に連絡している経路側へと流れていく。これにより、油圧回路内に滞留していた空気を空気層へ逃がすことができる。また、流入管を流れる油が止弁に達した際に、止弁を閉塞状態にすることによって、油が今度はタンク本体に予め収容された油内に連絡している経路側へと流れていく。これにより、流入管を流れる油をタンク本体に収容された油へと戻すことができる。このように、流入管などの油圧回路内に予め滞留していた空気がタンク本体に収容された油内に混ざり込むことを回避できるため、油内に混入した空気を自然分離させる手間を省くことができる。また、油内に混入した空気を取り除く気泡除去装置などを特別に設ける必要もないため、その分コスト削減にもなる。
【０００９】
また、第２の発明の油タンクは、第１の発明の油タンクにおいて、前記流入管は、前記タンク本体に入る前に２つに分岐し、一方の第一経路が止弁を介して空気層に連絡し、他方の第二経路が当該タンク本体に予め収容された前記油内に連絡している。
【００１０】
上記の構成によれば、タンク本体から外部に流出した油が流入管を通って再度タンク本体に流入される。その際、第二経路は、タンク本体に収容された油内に連絡しているため、第一経路よりも圧力が高くなっている。そのため、第一経路上に設けられた止弁を開放状態にすることによって、流入管などの油圧回路内に予め滞留していた空気は、油に押し出されて第一経路側へと流れていく。これにより、油圧回路内に滞留していた空気を空気層へ逃がすことができる。また、流入管を流れる油が止弁に達した際に、止弁を閉塞状態にすることによって、油が今度は第二経路側へと流れていく。これにより、流入管を流れる油をタンク本体に収容された油へと戻すことができる。このように、流入管などの油圧回路内に予め滞留していた空気がタンク本体に収容された油内に混ざり込むことを回避できるため、油内に混入した空気を自然分離させる手間を省くことができる。また、油内に混入した空気を取り除く気泡除去装置などを特別に設ける必要もないため、その分コスト削減にもなる。
【００１１】
また、第３の発明の油タンクは、第１の発明または第２の発明の油タンクにおいて、前記止弁を介する前記経路が連絡している前記空気層は、前記タンク本体内の空気層である。
【００１２】
上記の構成によれば、油圧回路内に滞留していた空気をタンク本体内の空気層へ逃がすことができる。これにより、万一、空気と共に止弁を通過してしまった少量の油があったとしても、タンク本体に収容された油へ確実に戻すことができる。
【００１３】
また、第４の発明の油タンクは、第１の発明ないし第３の発明のうち何れか１つの発明の油タンクにおいて、前記止弁は、当該止弁内を通過する流体が空気から油に変わる時に開放状態から閉塞状態に自動的に切り替わる。
【００１４】
上記の構成によれば、作業者などが止弁を手動で切り替える必要がないため、より手間が省けて人件費などのコスト削減をすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の油タンクによると、流入管などの油圧回路内に予め滞留していた空気がタンク本体に収容された油内に混ざり込むことを回避できるため、油内に混入した空気を自然分離させる手間を省くことができる。また、油内に混入した空気を取り除く気泡除去装置などを特別に設ける必要もないため、その分コスト削減にもなる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る油圧回路全体を示す説明図である。
【図２】（ａ）本発明の実施形態に係る止弁の構成を示す側面図である。（ｂ）本発明の実施形態に係る止弁において、図２（ａ）のＰポート側から視た図である。
【図３】（ａ）本発明の実施形態に係る止弁が、開放された状態を示す説明図である。（ｂ）本発明の実施形態に係る止弁が、閉塞された状態を示す説明図である。
【図４】（ａ）本発明の別の実施形態に係る油タンクに油が再度流入する様子を示す説明図である。（ｂ）本発明の別の実施形態に係る油タンクに設けられた収容部から油が越流する様子を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
（油タンク）
図１に示すように、本実施形態に係る油タンク２０は、油２５を収容するタンク本体２６と、タンク本体２６から外部に流出した油２５をタンク本体２６に再度流入させる流入管３５と、を備えた油タンク２０であって、流入管３５は、タンク本体２６に入る前に分岐し、少なくとも１つの経路が止弁３３を介して空気層に連絡し、他の経路が当該タンク本体２６に予め収容された油２５内に連絡している。
【００１９】
また、本実施形態に係る油タンク２０において、流入管３５は、タンク本体２６に入る前に２つに分岐し、一方の第一経路３５ａが止弁３３を介して空気層に連絡し、他方の第二経路３５ｂがタンク本体２６に予め収容された油２５内に連絡している。
【００２０】
また、本実施形態に係る油タンク２０において、止弁３３を介する第一経路３５ａが連絡している空気層は、タンク本体２６内の空気層である。
【００２１】
また、本実施形態に係る油タンク２０における止弁３３は、止弁３３内を通過する流体が空気から油２５に変わる時に開放状態から閉塞状態に自動的に切り替わる。
【００２２】
ここで、本実施形態における油２５とは、例えば産業機械に用いられるシリンダなどの作業機を駆動する油圧作動油のことである。なお、本発明において、油２５は油圧作動油に限定される必要はなく、他種類のものであってもよい。
【００２３】
油タンク２０の主体となるタンク本体２６は、直方体状の筐体を有し、シリンダ５０を駆動する油２５を収容する。なお、タンク本体２６の形状は直方体に限定される必要はなく、例えば円筒状であってもよい。
【００２４】
タンク本体２６は、流出管３６および流入管３５によってシリンダ５０に接続されている。これにより、タンク本体２６に収容された油２５は、流出管３６を通ってシリンダ５０に供給され、流入管３５を通ってタンク本体２６に再度戻されて収容されるようになっている。
【００２５】
（流出管）
流出管３６は、タンク本体２６とシリンダ５０との間を繋ぐ配管である。流出管３６は、油２５をシリンダ５０などに供給するために設けられている。流出管３６の先端部には、流出口３１が設けられている。流出口３１は、タンク本体２６の底辺部に位置しており、タンク本体２６に予め収容された油２５を外部に流出させる。さらに、流出管３６におけるシリンダ５０と流出口３１との途中経路には、ポンプ３４が設けられている。このような構成により、ポンプ３４を駆動することによって、タンク本体２６に収容された油２５が流出口３１から流出され、流出管３６内を流過してシリンダ５０に供給されるようになっている。また、流出口３１には、図示しないフィルタが取り付けられており、油２５内に浮遊するゴミや埃などが油圧回路１内に入り込むことを防いでいる。
【００２６】
（流入管）
流入管３５は、シリンダ５０とタンク本体２６との間を繋ぐ配管である。流入管３５は、シリンダ５０などで使用された油２５をタンク本体２６に再度戻すために設けられている。ここで、流入管３５は、タンク本体２６に入る手前で２つの経路に分岐されている。具体的には、流入管３５は、第一経路３５ａと第二経路３５ｂとに経路を分けてタンク本体２６に連絡されている。
【００２７】
第一経路３５ａは、タンク本体２６内の空気層に連絡されている。ここで、本実施形態の場合、第一経路３５ａは、タンク本体２６内において、収容されている油２５の上側に位置する空気層となる部分に連絡されている。なお、タンク本体２６内の空気層は、これに限定される必要はなく、例えばタンク本体２６の外部の空気層へ連絡されていてもよい。さらに、第一経路３５ａには、タンク本体２６に入る手前に止弁３３が設けられている。
【００２８】
第二経路３５ｂは、タンク本体２６に予め収容された油２５内に連絡されている。第二経路３５ｂの先端部には、流入口１６が設けられている。流入口１６は、タンク本体２６に予め収容された油２５の中に埋没しており、油圧回路１内を循環した油２５がタンク本体２６に再度流入されるようになっている。また、第二経路３５ｂの先端近くには、孔１４が設けられている。孔１４は、第二経路３５ｂ内を流過する油２５の量や流速の変化によって起こるサージ圧を緩和する役割を有している。
【００２９】
（止弁）
止弁３３は、図２（ａ）に示すように、筐体４１と、流入室４７と、流出室４８と、ばね収容室４６と、鋼球収容室４９と、から構成されている。筐体４１は、図２（ｂ）に示すように、断面形状が六角形であり、止弁３３全体を保護する筐体の役割を有する。流入室４７は、長尺状の筐体４１内の一方の端（Ｐポート側）に位置し、円筒状の形を有している。第一経路３５ａ内を流過した流体は、この流入室４７側（Ｐポート側）から流入するようになっている。流出室４８は、筐体４１内において流入室４７と反対の端（Ｒポート側）に位置し、円筒状の形を有している。流入室４７側（Ｐポート側）から流入して止弁３３内を流過した流体は、この流出室４８側（Ｒポート側）から流出するようになっている。円筒状のばね収容室４６は、筐体４１内の中央において、流出室４８側に設けられ、その内部には、ばね４３が収容されている。また、円筒状の鋼球収容室４９は、筐体４１内の中央において、流入室４７側に設けられ、その内部には、鋼球４５が収容されている。鋼球４５は、ばね４３の一端に接続されている。一方、ばね４３の他端は、流出室４８に接続されている。また、流入室４７と鋼球収容室４９との境目には、支持部４２および止輪４４が設けられている。ここで、鋼球収容室４９の内径よりも鋼球４５の直径はわずかに小さくなるように設計されている。そのため、鋼球４５に圧力が掛かっていない場合は、ばね４３の付勢力によって鋼球収容室４９内で鋼球４５が収まっており、この時、鋼球収容室４９の内面と鋼球４５との間には僅かに隙間が空くようになっている。また、ばね収容室４６の内径は、鋼球４５の直径よりさらに小さくなるように設計されている。そのため、Ｐポート側の圧力がばね４３の付勢力よりも大きくなった場合は、その圧力によって鋼球４５がＲポート側に押し出され、やがて鋼球収容室４９とばね収容室４６との境目である境界部７０に隙間無く接するようになっている。
【００３０】
上記のような構成を有する止弁３３によって、第一経路３５ａが自動的に開閉可能となっている。例えば、図１の円部Ｓ１に示すように、油圧回路１内を循環する油２５は、油圧回路１内に予め滞留していた空気を押し出しながら流入管３５を流過してタンク本体２６に戻ってくる。この時、第二経路３５ｂの先端部に設けられた流入口１６はタンク本体２６に予め収容された油２５に埋没しているため、第二経路３５ｂ内の圧力は高くなっている。そのため、油２５によって押し出された空気は、第一経路３５ａを介して止弁３３側へと流れていく。そして、止弁３３を通過した空気は、タンク本体２６の空気層へと逃げていく。その後、図１の円部Ｓ２に示すように、止弁３３内を通過する空気が油２５に切り替わると、止弁３３は、自動的に閉塞状態になって、今度は油２５が第二経路３５ｂ内を流過し、流入口１６からタンク本体２６内へ流入されるようになっている。
【００３１】
タンク本体２６の天板上には、エアブリーザ３２が設けられている。エアブリーザ３２は、油タンク２０から流出する油２５と油タンク２０内へ流入する油２５との油量の差から起因するタンク内圧の増減を抑えるために、フィルタを通して給排気できるようになっている。
【００３２】
上記のような構成を有する油タンク２０は、ポンプ３４、方向切替弁３７、多機能弁６０、およびシリンダ５０などから構成された油圧回路１に供給する油２５を貯油している。なお、本実施形態に係る油圧回路１は、特に水門を開閉するアクチュエータなどに利用される大規模なものであるが、これに限定される必要はなく、その他の用途に用いられていてもよい。
【００３３】
（ポンプ）
ポンプ３４は、２つの歯車が噛み合うことによって回転し、タンク本体２６に収容された油２５を吸入し、後の経路へ排出する。これにより、ポンプ３４を駆動することによって、タンク本体２６に収容された油２５を流出口３１から吸出し、シリンダ５０へと供給できるようになっている。なお、ポンプ３４は、歯車式ポンプに限らず、他種類のポンプを用いていてもよい。
【００３４】
（シリンダ）
シリンダ５０は、シリンダケース５２と、シリンダケース５２内を長手方向に進退するロッド５１と、シリンダケース５２内でロッド５１の先端に設けられた図示しないピストンと、を備えている。ピストンは、シリンダケース５２の内周を摺動自在になっており、このピストンの運動によってロッド５１がＡ方向またはＢ方向に進退し、シリンダ５０がアクチュエータとしての役割を担うことができる。
【００３５】
（方向切替弁）
方向切替弁３７は、油タンク２０とシリンダ５０との間の経路に設けられており、３つのスイッチを適宜切り替えることによって油２５の流れ方向を変え、シリンダ５０におけるロッド５１の進退を変更させる役割を有する。具体的に、方向切替弁３７は、スイッチ３７ａとスイッチ３７ｂとスイッチ３７ｃとに切り替えることができる。スイッチ３７ａに切り替えた場合、ロッド５１はＡ方向に伸びるようになっている。一方、スイッチ３７ｃに切り替えた場合、ロッド５１はＢ方向に縮むようになっている。また、スイッチ３７ｂに切り替えた場合、ロッド５１の伸縮が止まるようになっている。
【００３６】
（多機能弁）
本実施形態における多機能弁６０は、水門油圧開閉装置用多機能弁である。多機能弁６０は、シリンダ５０の直下に接続されており、塞止弁６２・６３と、バイパス弁６１と、を有している。塞止弁６２は、流出管３６と接続されており、タンク本体２６とシリンダ５０との通路を開閉する。一方、塞止弁６３は、流入管３５と接続されており、タンク本体２６とシリンダ５０との通路を開閉する。また、バイパス弁６１は、流出管３６と流入管３５との通路を開閉する。このような構成を有する多機能弁６０を利用して、塞止弁６２・６３およびバイパス弁６１を開閉することによって、シリンダ５０や流出管３６、流入管３５における不具合箇所の検知が出来るようになっている。また、多機能弁６０を用いることによって、タンク本体２６に収容された油２５を途切れさせることなく油圧回路１内で循環させて、タンク本体２６に再度戻すことができるようになっている。なお、本発明において、多機能弁６０は、水門油圧開閉装置用多機能弁を必ずしも用いる必要はなく、他の多機能弁を用いていてもよい。
【００３７】
（油圧回路内の空気抜き）
次に、本実施形態に係る油タンク２０を用いて、油圧回路１内の空気抜きの様子を詳細に説明する。
【００３８】
まず、作業者によって、図示しない供給口からタンク本体２６に油２５が貯油される。この時、流出口３１と流入口１６は、タンク本体２６に貯油された油２５内に埋没される。
【００３９】
次に、ポンプ３４の駆動によって、流出口３１から油２５が外部へ流出される。ここで、多機能弁６０における塞止弁６２・６３は閉められており、バイパス弁６１は開けられている。さらに、方向切替弁３７は、スイッチ３７ｂに切り替えられている。つまり、シリンダ５０内には油２５が供給されずに、流出管３６および流入管３５のみに油２５が供給されるようになっている。流出口３１から流出した油２５は、シリンダ５０や流出管３６、および流入管３５などの油圧回路１内に予め滞留していた空気を押し出しながら循環し、やがてタンク本体２６へと戻ってくる。この時、図３（ａ）に示すように、流入管３５の分岐点には、流過してきた油２５によって押し出された空気が通過する。ここで、流入口１６は、タンク本体２６に貯油された油２５内に埋没されているため、第二経路３５ｂ内の圧力は第一経路３５ａ内の圧力よりも高くなっている。そのため、油２５によって押し出された空気は、第一経路３５ａ内を流過し、やがて止弁３３に達する。
【００４０】
Ｐポート側から止弁３３内に流入した空気は、鋼球収容室４９と鋼球４５との間の隙間を利用して、鋼球４５の外周を流過する。そして、ばね収容室４６および流出室４８を通過してＲポート側から流出される。その後、止弁３３を通過した空気は、再び第一経路３５ａ内を流過し、タンク本体２６内の空気層へと逃げていく。
【００４１】
次に、図３（ｂ）に示すように、油圧回路１内に滞留していた空気が空気層へ逃げた後、止弁３３内に今度は油２５が流入される。この時、空気よりも粘性がはるかに大きい油２５によって、鋼球４５の外周部における抵抗は極めて大きくなる。そのため、Ｐポート側の圧力は上昇する。鋼球４５は、ばね４３の付勢力よりも大きいその圧力によってＲポート側に押し出され、やがて境界部７０に密着する。これにより、鋼球４５と境界部７０との間には隙間がなくなるため、これ以上、油２５は止弁３３内を通過することができなくなる。そのため、今度は油２５が第二経路３５ｂ内へと流れを変えて流過し、やがて、タンク本体２６に予め貯油された油２５内へと戻される。
【００４２】
このように、油圧回路１内に予め滞留していた空気をタンク本体２６内の空気層へ逃がすことができ、戻ってきた油２５は、タンク本体２６に予め貯油された油２５内へと戻すことができる。次に、シリンダ５０内に油２５を供給する場合を説明する。先ず、多機能弁６０における塞止弁６２・６３を開け、バイパス弁６１を閉める。さらに、方向切替弁３７をスイッチ３７ａ若しくはスイッチ３７ｂに交互に切り替え、シリンダ５０のロッド５１を進退させる。これにより、シリンダ５０内に油２５を供給することができる。なお、ポンプ３４を停止させると、止弁３３におけるＰポート側の圧力が低下し、ばね４３の付勢力によって、鋼球４５は元の位置に戻される。
【００４３】
なお、本実形態に係る油圧回路１は、塞止弁６２・６３およびバイパス弁６１を１つにまとめた多機能弁６０を有しているが、夫々が別個に備えられた油圧回路１であってもよい。多機能弁６０を用いることによって、塞止弁６２、塞止弁６３およびバイパス弁６１との間に存在する配管を最小限に抑えることができるため、油圧回路１内で抜かなければならない空気を最小限に抑えることができる。
【００４４】
また、シリンダ５０に多機能弁６０を接続させていることにより、タンク本体２６に収容された油２５を途切れさせることなく油圧回路１内で循環させて、タンク本体２６に再度戻すことができる。そして、油圧回路１内に滞留していた空気は、止弁３３の開閉を利用することによってタンク本体２６の空気層へと逃がしてやることができる。
【００４５】
また、本実形態に係る止弁３３は、自動的に開閉可能であるが、作業者によって適宜開閉する手動式であってもよい。
【００４６】
また、本実形態に係る止弁３３とは異なる構成を有する止弁によって、第一経路３５ａの開閉を制御していてもよい。
【００４７】
また、本実形態に係る流入管３５は、第一経路３５ａおよび第二経路３５ｂの２つの経路に分岐しているが、例えば３つや４つの経路に分岐されていてもよい。少なくとも、１つの経路が空気層へ連絡され、他の経路がタンク本体２６に収容された油２５内に連絡されていればよい。
【００４８】
以上、本実施形態に係る油タンク２０によれば、タンク本体２６から外部に流出した油２５が流入管３５を通って再度タンク本体２６に流入される。その際、タンク本体２６に収容された油２５内に連絡している経路は、空気層に連絡している経路よりも圧力が高くなっている。そのため、空気層に連絡している経路上に設けられた止弁３３を開放状態にすることによって、流入管３５などの油圧回路１内に予め滞留していた空気は、油２５に押し出されて空気層に連絡している経路側へと流れていく。これにより、油圧回路１内に滞留していた空気を空気層へ逃がすことができる。また、流入管３５を流れる油２５が止弁３３に達した際に、止弁３３を閉塞状態にすることによって、油２５が今度はタンク本体２６に予め収容された油２５内に連絡している経路側へと流れていく。これにより、流入管３５を流れる油２５をタンク本体２６に収容された油２５へと戻すことができる。このように、流入管３５などの油圧回路１内に予め滞留していた空気がタンク本体２６に収容された油２５内に混ざり込むことを回避できるため、油２５内に混入した空気を自然分離させる手間を省くことができる。また、油２５内に混入した空気を取り除く気泡除去装置などを特別に設ける必要もないため、その分コスト削減にもなる。
【００４９】
また、本実施形態に係る油タンク２０によれば、タンク本体２６から外部に流出した油２５が流入管３５を通って再度タンク本体２６に流入される。その際、第二経路３５ｂは、タンク本体２６に収容された油２５内に連絡しているため、第一経路３５ａよりも圧力が高くなっている。そのため、第一経路３５ａ上に設けられた止弁３３を開放状態にすることによって、流入管３５などの油圧回路１内に予め滞留していた空気は、油２５に押し出されて空気層に連絡している第一経路３５ａ側へと流れていく。これにより、油圧回路１内に滞留していた空気を空気層へ逃がすことができる。また、流入管３５を流れる油２５が止弁３３に達した際に、止弁３３を閉塞状態にすることによって、油２５が今度は第二経路３５ｂ側へと流れていく。これにより、流入管３５を流れる油２５をタンク本体２６に収容された油２５へと戻すことができる。このように、流入管３５などの油圧回路１内に予め滞留していた空気がタンク本体２６に収容された油２５内に混ざり込むことを回避できるため、油２５内に混入した空気を自然分離させる手間を省くことができる。また、油２５内に混入した空気を取り除く気泡除去装置などを特別に設ける必要もないため、その分コスト削減にもなる。
【００５０】
また、本実施形態に係る油タンク２０によれば、油圧回路１内に滞留していた空気をタンク本体２６内の空気層へ逃がすことができる。これにより、万一、空気と共に止弁３３を通過してしまった少量の油２５があったとしても、タンク本体２６に収容された油２５へ確実に戻すことができる。
【００５１】
また、本実施形態に係る油タンク２０によれば、作業者などが止弁３３を手動で切り替える必要がないため、より手間が省けて人件費などのコスト削減をすることができる。
【００５２】
以上、本発明の一実施形態を説明した。なお、本発明は上記の実施形態に限定される必要はない。
【００５３】
（別の実施形態）
例えば、図４に示すように、別の実施形態に係る油タンク２２０は、油２５を収容するタンク本体２６と、タンク本体２６の底辺部に設けられ、油２５を外部に流出する流出口３１と、流出口３１から流出した油２５がタンク本体２６に再度流入する流入口１６と、流出口３１と流入口１６とを繋ぐ流出管３６および流入管３５と、側面と底面とから構成され、タンク本体２６に収容された油２５の油面から突出して上面が開口された凹型形状の筐体を有し、タンク本体２６に予め収容された油２５から分離して流入口１６から流入した油２５を収容する収容部１０と、収容部１０の上端部に設けられ、収容部１０の上端から越流した流入口１６から流入した油２５を油面に導くつば部１２と、を備えていてもよい。
【００５４】
さらに、別の実施形態に係る油タンク２２０において、つば部１２の表面には、金網１３が設けられていてもよい。
【００５５】
具体的には、図４（ａ）示すように、油圧回路１内に滞留していた空気がタンク本体２６内の空気層へ逃げた後、油圧回路１内を循環した油２５が流入口１６から収容部１０へ流入される。この時、流入された油２５に、万一空気が気泡４０となって残留していた場合でも、回収した油２５は一旦収容部１０内に収容されるため、タンク本体２６に予め収容されている油２５全体に気泡４０が混入することを防ぐことができる。また、図４（ｂ）示すように、次々と流入口１６から流入された油２５は、やがて収容部１０の上端から越流し、つば部１２によって予め収容された油２５の油面に戻される。ここで、油面に戻された油２５に含まれる気泡４０は、油２５よりも比重が軽いため、常に油面近くのみに滞留するようになる。このように、タンク本体２６に予め収容された油２５の油面近くのみに気泡４０を留まらせることができるため、タンク本体２６の底辺部に設けられた流出口３１からは常に気泡４０を含まない油２５を流出させることができる。さらに、収容部１０から越流した油２５をつば部１２上で流過させることにより、油２５の油膜厚さを薄くさせることができるため、油２５に混入した気泡４０が油２５内から離脱する距離を短くすることができる。これにより、油２５に混入した気泡４０をつば部１２上で離脱させ易くすることができるため、タンク本体２６に予め収容された油２５の油面近くに留まる気泡４０を最小限に抑えることができる。このように、特別に気泡４０を取り除く気泡除去装置などを設けずに、時間をかけることなく外部へ流出する油２５に気泡４０が混入するのを確実に防ぐことができる。
【００５６】
また、別の実施形態に係る油タンク２２０によれば、油２５に混入された気泡４０を金網１３に接触させることによって、細かく潰すことができる。これにより、より細かい気泡４０を油面に滞留させることができる。
【００５７】
以上、本発明の実施例を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施形態に記載された、作用および効果は、本発明から生じる最も好適な作用および効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用および効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、油圧回路における油タンクについて利用することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１ 油圧回路
１４ 孔
１６ 流入口
２０ 油タンク
２５ 油
２６ タンク本体
３１ 流出口
３２ エアブリーザ
３３ 止弁
３４ ポンプ
３５ 流入管
３５ａ 第一経路
３５ｂ 第二経路
３６ 流出管
３７ 方向切替弁
３７ａ スイッチ
３７ｂ スイッチ
３７ｃ スイッチ
５０ シリンダ
５１ ロッド
５２ シリンダケース
６０ 多機能弁
６１ バイパス弁
６２ 塞止弁
６３ 塞止弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油を収容するタンク本体と、
前記タンク本体から外部に流出した前記油を当該タンク本体に再度流入させる流入管と、
を備えた油タンクであって、
前記流入管は、前記タンク本体に入る前に分岐し、少なくとも１つの経路が止弁を介して空気層に連絡し、他の経路が当該タンク本体に予め収容された前記油内に連絡していることを特徴とする油タンク。
【請求項２】
前記流入管は、前記タンク本体に入る前に２つに分岐し、一方の第一経路が止弁を介して空気層に連絡し、他方の第二経路が当該タンク本体に予め収容された前記油内に連絡していることを特徴とする請求項１に記載の油タンク。
【請求項３】
前記止弁を介する前記経路が連絡している前記空気層は、前記タンク本体内の空気層であることを特徴とする請求項１または２に記載の油タンク。
【請求項４】
前記止弁は、当該止弁内を通過する流体が空気から油に変わる時に開放状態から閉塞状態に自動的に切り替わることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の油タンク。
【請求項１】
油を収容するタンク本体と、
前記タンク本体から外部に流出した前記油を当該タンク本体に再度流入させる流入管と、
を備えた油タンクであって、
前記流入管は、前記タンク本体に入る前に分岐し、少なくとも１つの経路が止弁を介して空気層に連絡し、他の経路が当該タンク本体に予め収容された前記油内に連絡していることを特徴とする油タンク。
【請求項２】
前記流入管は、前記タンク本体に入る前に２つに分岐し、一方の第一経路が止弁を介して空気層に連絡し、他方の第二経路が当該タンク本体に予め収容された前記油内に連絡していることを特徴とする請求項１に記載の油タンク。
【請求項３】
前記止弁を介する前記経路が連絡している前記空気層は、前記タンク本体内の空気層であることを特徴とする請求項１または２に記載の油タンク。
【請求項４】
前記止弁は、当該止弁内を通過する流体が空気から油に変わる時に開放状態から閉塞状態に自動的に切り替わることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の油タンク。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−１６９３６０（Ｐ２０１１−１６９３６０Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３２１２４（Ｐ２０１０−３２１２４）
【出願日】平成２２年２月１７日（２０１０．２．１７）
【出願人】（５００４０８８５４）株式会社ユーテック (12)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１７日（２０１０．２．１７）
【出願人】（５００４０８８５４）株式会社ユーテック (12)
【Ｆターム（参考）】
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