油圧ポンプ及び油圧ポンプを用いる圧縮試験装置
【課題】作動油の圧力の微調節と吐出量の微調節を可能にすると共に、固定されたモータによりプランジャの押し込みを可能とする。
【解決手段】モータ２３の出力軸に取り付けられる駆動スプロケット３０と、回転自在かつモータ２３と並行に軸支された継手２２と、この継手２２に一体的に取り付けられる従動スプロケット３１と、両スプロケットに巻き付けられるエンドレスチェン３３と、継手２２に対して回転不能かつ軸方向に移動可能に連結された送りねじ２１と、送りねじ２１を進退自在に螺入させるねじ孔２５を有する支持部２４と、送りねじ２１によってねじ送り方向前方に移動されるプランジャ５と、シリンダ４と、プランジャ５により加圧された作動油を吐出させる吐出ポート１１と、プランジャ５に対して常時後退方向の弾発力を付勢して送りねじ２１の先端面に直接又は回転座を介して常時当接させるリターンスプリング２０とを備える。
【解決手段】モータ２３の出力軸に取り付けられる駆動スプロケット３０と、回転自在かつモータ２３と並行に軸支された継手２２と、この継手２２に一体的に取り付けられる従動スプロケット３１と、両スプロケットに巻き付けられるエンドレスチェン３３と、継手２２に対して回転不能かつ軸方向に移動可能に連結された送りねじ２１と、送りねじ２１を進退自在に螺入させるねじ孔２５を有する支持部２４と、送りねじ２１によってねじ送り方向前方に移動されるプランジャ５と、シリンダ４と、プランジャ５により加圧された作動油を吐出させる吐出ポート１１と、プランジャ５に対して常時後退方向の弾発力を付勢して送りねじ２１の先端面に直接又は回転座を介して常時当接させるリターンスプリング２０とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ポンプ及び油圧ポンプを用いる圧縮試験装置に関するものであり、特に、作動油をプランジャにより吐出させる油圧ポンプ及びこの油圧ポンプを用いる圧縮試験機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、油圧ポンプ発生装置としてベーンポンプ、ギヤポンプが用いられている。この種の油圧ポンプは、隣接するベーン又は隣接する歯間に作動油を導入して作動油を圧縮しながら吐出口に移動させるので、連続的な吐出に適しているという特長がある。しかし、複数のベーンや複数の歯の回転によって作動油を圧送するので、作動油に脈動が発生じやすく、作動油の供給を受ける油圧作動装置側への影響が出やすいという問題がある。
【０００３】
一方、シリンダ内にピストンを往復動自在に収容し、ピストンにより作動油を吐出させるアクチュエータ（油圧ポンプ）も知られている（特許文献１）。しかし、アクチュエータのピストンを作動するための作動油は前記したようなベーンポンプ等の油圧ポンプより供給されることが多いため、脈度の影響を排除することが難しいという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭２００４−２５７４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、従来は、シリンダとピストンを用いるアクチュエータを用いて作動油を供給することが試みられているが、ピストンを油圧により作動するため、脈動の影響を排除することが難しいという問題がある。また、ベーンポンプ等の油圧ポンプは、ピストンに作用する圧力がベーン、歯車の枚数と、ベーン、歯車の回転速度とによって決定されるので、ピストンの作動速度及びピストンの作動量の制御が難しく、作動油の吐出量及び作動油の圧力の制御が難しいという問題がある。
【０００６】
このため、本出願人は、本出願にかかる発明と同時に、シリンダとビストンからなる油圧ポンプにおいて、ピストンを手動の送りねじによって押し出すことを思案したが、手動では送りねじの回転速度の調節が難しく、作動油の吐出量及び作動油の圧力の調節が難しいという問題があった。また、送りねじの長さを短縮し、装置をコンパクトにするには、送りねじを回転させて送り出すためのハンドルをピストンの移動に追従させて移動させる構成とする必要があり、構成が複雑になるという問題があった。
【０００７】
本発明は、シリンダとプランジャとを備える油圧ポンプにおいて、作動油の圧力及び吐出量の微調節を可能にすると共に、固定されたモータによってプランジャの押し込みを可能とする油圧ポンプ及びこの油圧ポンプを用いる圧縮試験装置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】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明は、モータと、該モータの出力軸に取り付けられて回転される駆動スプロケットと、固定系に回転自在にかつ、前記モータと並行に軸支された継手と、該継手に一体的に取り付けられてこれに回転駆動力を伝達する従動スプロケットと、該従動スプロケットと前記駆動スプロケットとに巻き付けられ、回転駆動力を駆動スプロケットから従動スプロケットに伝達するエンドレスチェンと、前記継手に対して回転不能にかつ軸方向に移動可能に連結された送りねじと、前記送りねじのねじ送り方向前方に固設され、前記送りねじを進退自在に螺入させるねじ孔を有する支持部と、前記送りねじの送り方向前方に配置され、前記送りねじによってねじ送り方向前方に移動されるプランジャと、該プランジャの挿入により作動油を加圧するシリンダと、前記プランジャの挿入により加圧された作動油を前記シリンダより吐出させる吐出部と、前記プランジャに対して常時後退方向の弾発力を付勢して前記プランジャの後端面を前記送りねじの先端面に直接又は回転座を介して常時当接させるリターンスプリングと、を備えた油圧ポンプを提供する。
【０００９】
また、本発明は、固定テーブルと、該固定テーブルと相対向して配置された可動テーブルと、該可動テーブルを固定テーブル側に移動させることにより、前記可動テーブルと前記固定テーブルとの間に配置される圧縮試料を圧縮するシリンダ部と、前記シリンダ部の油圧を測定する圧力測定部と、を有し、前記可動テーブルは、前記シリンダ部に対して所定ストローク移動可能に嵌合され、前記シリンダには、請求項１記載の油圧ポンプの吐出部を接続して前記シリンダ室に収容されたピストンを介して前記可動テーブルを前記圧縮試料の圧縮方向に作動させて前記圧縮試料を圧縮する油圧導入ポートが設けられた油圧ポンプを用いる圧縮試験装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、シリンダとプランジャとを備える油圧ポンプにおいて、固定されたモータによってプランジャをシリンダに押し込むので、作動油の圧力の微調節と吐出量の微調節を可能となる。また、装置のコンパクトに構成することができる。さらに、このような油圧ポンプを用いる圧縮試験装置においては、作動油の圧力の微調節と吐出量の微調節を行うことができるので、精度が高く信頼性の高い圧縮試験を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る油圧ポンプを示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る継手を示す図１の要部詳細断面図である。
【図３】図３は、図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図４は、コンクリートの圧縮試験装置を示す構成図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係る圧縮ポンプ及びコンクリートの圧縮試験装置の油圧部を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照して本発明の一実施の形態に係る油圧ポンプ及びこの油圧ポンプを用いて圧縮試料の圧縮試験を行う圧縮試験機の一実施の形態を説明する。
【００１３】
まず、図１および図３を参照して本発明の一実施の形態に係る油圧ポンプについて説明する。図１は油圧ポンプを示す断面図、図２は継手を示す図１の要部詳細断面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。また、図５は本発明の実施の形態に係る圧縮ポンプ及びコンクリートの圧縮試験装置の油圧部を示す拡大断面図である。
【００１４】
図１に示すように、油圧ポンプ１は、複数の脚部２によって所定高さに支持されたベース板３に取り付けられる。前記油圧ポンプ１は、シリンダ４とプランジャ５とを有するシリンダブロック６を備える。シリンダ４は、ベース板３の一側部と他側部とに開口しており、一側部側の開口部７がテーパーねじを有するプラグ８によって閉鎖されている。
【００１５】
シリンダブロック６の他方の開口部９にはエンドプレート１０がボルトによって取り付けられる。また、シリンダブロック６には、作動油を吐出するための吐出部として吐出ポート１１が設けられる。吐出ポート１１は圧縮試験機等の油圧作動装置のシリンダに対しては相対峙するベース板３の中継ポート１２を介して直接、又は油圧配管１３を介して後述する圧縮試験機等の油圧作動装置のシリンダに接続される。吐出ポート１１の中継ポート１２との接続部は、シールのため半径方向に拡径され、シールリング１５が装着される。
【００１６】
エンドプレート１０には、シリンダ４にプランジャ５を案内する案内部として案内孔１６が設けられる。案内孔１６はシリンダ４と同心に設けられ、プランジャ５を摺動自在に案内すると共に、傾くことのないように支持する。シールは、エンドプレート１０とシリンダブロック６との接合面及び案内孔１６とプランジャ５との接触面に設けられる。本実施の形態では、シリンダブロック６に対するエンドプレート１０の接合面に案内孔１６と同心にシールリング１７が設けられ、プランジャ５に接触する案内孔１６の内面に、案内孔１６と同心にシールリング１８が設けられる。シールリング１７，１８を設けるとシリンダ４からの作動油の漏れ出しが防止されるので信頼性が向上する。
【００１７】
次に、シリンダからプランジャ５を初期位置に引き戻す装置と、プランジャ５をシリンダ内に押し込む装置について、順次、説明する。
【００１８】
まず、シリンダ４からプランジャ５を引き戻す装置について説明する。引き戻し装置としては、押し込み装置から切り離されて独立に機能する装置が好ましい。本実施の形態では、リターンスプリング２０が用いられる。前記リターンスプリング２０は、エンドプレート１０の背面及びプランジャ５の後端部との間に配置される。本実施の形態では、リターンスプリング２０がプランジャ５の外周面に嵌挿される。プランジャ５の後端部には、スプリングリテーナ１９が設けられ、エンドプレート１０の背面にもスプリングリテーナ１９ｂが設けられる。
【００１９】
前記プランジャ５にリターンスプリング２０を嵌挿して案内孔１６に挿入し、スプリングリテーナ１９、１９ｂにリターンスプリング２０が着座した状態でシリンダ４にプランジャ５を押し込むと、押し込み力によってリターンスプリング２０が収縮し、収縮に伴って弾発力が蓄圧される。プランジャ５に対する押し込み力を解除すると、プランジャ５はリターンスプリング２０の蓄圧した弾発力によって元の無負荷位置（以下、初期位置という）に復帰する。
【００２０】
このように、引き戻し装置として、リターンスプリング２０を用いると、複雑な機構が不要になり、メンテナンスも容易になる。また、プランジャ５を押し込む装置に対して、プランジャ５を引き戻す装置を組み込む必要がなく装置をシンプルに構成することができるのでコストダウンが可能になる。
【００２１】
次にプランジャ５をシリンダ４内に押しこむ押しこみ装置について説明する。
前述したように、前記リターンスプリング２０によってプランジャ５が自動的に引き戻されるので、押し込み装置としては、作動油を吐出させるときにプランジャ５をシリンダ４に押し込み、それ以外は、リターンスプリング２０の初期位置に後退させる機能を有していればよい。
【００２２】
このような機能を実現できる装置としては、油圧式のアクチュエータを用いることもできるが、油圧ポンプを含む他の装置を必要とするので好ましくない。また、送りねじを利用すると、油圧を精密に、かつ連続的に油圧を調節できるが、手動ではその機能を生かすことができない。そこで、押し込み装置が、送りねじ２１と、送りねじ２１を回転させるための継手２２と、継手２２を回転させるためのモータ２３と、モータを制御するための制御装置とを含んで構成される。
【００２３】
本実施の形態では、ベース板３の一側部と他側部との間に固設されている支持部２４に形成されたねじ孔２５に送りねじ２１が螺入される。前記ねじ孔２５は、シリンダ４、エンドプレート１０の案内孔１６と同心に設けられる。これにより、プランジャ５を案内孔１６に沿わせてスムーズに押し込むことができ、送りねじ２１の押し込み力をプランジャ５にスムーズに伝達することができる。また、プランジャ５、案内孔１６の異常摩耗やかじり付きを抑制することができ、メンテナンス周期を延ばすことができる。
【００２４】
さらに、送りねじ２１の先端面とスプリングリテーナ１９の背面との間に、摩擦力によるプランジャ５及びリターンスプリング２０の連れ回りを防止するために送りねじ２１の先端部に回転座２６が取り付けられる。回転座２６は、図２に示すように、カップ状に形成されており、送りねじ２１の先端部に設けられた段付部に軸受２７，２８を介して支持される。このように回転座２６を軸受２７，２８に支持すると、小さな摩擦力でも回転座２６を回転させることができる。なお、図２に示すように、軸受２７，２８の一方は、スラスト軸受が、他方にはラジアル軸受が用いられる。
【００２５】
送りねじ２１にモータ２３の回転駆動力を伝達するための継手２２は、ベース板３の下方にモータ２３の出力軸２９と並行に設けられる。図２に拡大して示されるように、継手２２は、ベース板３の前記支持部２４と、これより離間してベース板３の下面に取り付けられた支持部３４とに、軸受３５，３５を介して支持される。モータ２３の出力軸２９には駆動スプロケット３０が取り付けられ、継手２２の入力部には従動スプロケット３１が取り付けられる。駆動スプロケット３０と従動スプロケット３１には、ベース板３に設けられている出力軸２９下方の開口部３２を通じてエンドレスチェン３３が巻きつけられる。これにより、モータ２３によって継手２２の回転、停止、回転方向の切り替えを行うことができる。
【００２６】
次に、図２、図３も参照して送りねじ２１と継手２２との連結構造について説明する。
継手２２には軸芯部に送りねじを挿入するための挿入孔３６が設けられ、継手２２の胴部に挿入孔３６を挟んで連結部３８，３８が設けられる。連結部３８，３８は、外側と挿入孔３６との両方に開口する開口部からなり、それぞれ継手２２の一端部から他端部に継手２２の軸芯方向に沿って延びた長孔状に形成される。
【００２７】
送りねじ２１は、前記リターンスプリング２０の初期位置では殆どが継手２２内に収容される。送りねじ２１の後端部には送りねじ２１の後端部を半径方向に沿って貫通するピン挿入孔３７が設けられる。継手２２の回転によりピン挿入孔３７に連結部３８，３８を臨ませると、一方の連結部３８から送りねじ２１のピン挿入孔３７にピン４１を通し、他方の連結部３８に挿入することができる。ピン４１を挿入すると、継手２２に送りねじ２１がピン４１により連結される。
【００２８】
この状態では、送りねじ２１と継手２２とは相互に回転不能になる。また、ピン４１が連結部３８，３８に沿って移動することが可能になる。この場合、ピン４１の移動を良好にするには、連結部３８，３８内に摺動性のよいガイド部材を配置し、このガイド部材を介して連結部３８，３８にピン４１を支持するとよい。
【００２９】
本実施例では、連結部３８，３８にそれぞれガイド部材３９，３９が設けられる。ガイド部材３９，３９は連結部３８に沿ってスライド移動が可能な矩形状に形成されており、ピン４１を挿入するためピン挿入孔４０が設けられる。ピン４１の長さは、ガイド部材３９，３９が送りねじ２１の後端部を挟んだ状態で、ピン４１がピン挿入孔３７，４０を貫通し、その外側に、Ｃリング等のスナップリング４２を取り付ける取付け溝４３を設けることができるように定められる。ガイド部材３９，３９の外側の位置にスナップリング４２を取付けると、ガイド部材３９，３９及びピン４１の離脱を防止でき、継手２２に対する送りねじ２１の接続を維持できる。
【００３０】
次に、図１ないし図３を参照して本実形態に係る油圧ポンプの作動を説明する。
モータ２３を駆動すると、モータ２３の出力軸２９が回転し、出力軸２９と一体に駆動スプロケット３０が回転し、エンドレスチェン３３を介して従動スプロケット３１が回転する。継手２２は、従動スプロケット３１と一体に回転し、送りねじ２１はピン４１、ガイド部材３９を介して継手２２と一体に回転する。このとき、送りねじ２１の後端部に設けられているガイド部材３９は、連結部３８，３８に沿ってねじの進み方向に移動する。
【００３１】
モータ２３の出力軸２９をプランジャ５の挿入方向に回転させると、送りねじ２１は、回転座２６を介してプランジャ５を押圧する。シリンダ４にプランジャ５が深く挿入されると、リターンスプリング２０が大きく縮み、リターンスプリング２０は、弾発力を蓄圧する。このとき、回転座２６とスプリングリテーナ１９の背面との間に摩擦力が発生すると、回転座２６が回転する。これにより、リターンスプリング２０のねじれ、プランジャ５の連れ周りが防止され、プランジャ５、エンドプレート１０の案内孔１６における偏摩耗の発生を防止することができる。
【００３２】
モータ２３の回転速度は、油圧作動装置の仕様に基づいて決定されており、後述する制御部（コントローラ）が制御する。例えば、吐出ポート１１の圧力を検出する圧力検出部の圧力と、圧力の変化率とから吐出速度を求めて、モータ２３の回転速度を調節する。油圧作動装置に対する作動油の吐出を終了する場合は、停止ボタンによりモータ２３を停止し、次に、モータ２３の逆転するボタン（戻りボタン）によりモータ２３を逆転させる。モータ２３が逆転すると、継手２２が逆転し、送りねじ２１が逆転する。プランジャ５は、リターンスプリング２０が蓄圧した弾発力によって初期位置へと復帰する。このとき、圧力検出部がプランジャ５の初期位置に対応する圧力を検出すると、制御部がモータ２３に対する電力の供給を停止する。この結果、プランジャ５は初期位置にて停止される。
【００３３】
本実施形態に係る油圧ポンプ１は、次のような変更が可能である。
（１）送りねじのピッチ変更
送りねじ２１のピッチの変更により、油圧作動装置ごとに単位時間あたりの吐出量を調節することができる。例えば、モータ２３の回転速度を一定として、送りねじ２１のピッチを小さくすると、シリンダ４に対するプランジャ５の挿入速度を小さくすることができ、吐出ポート１１から吐出させる単位時間当たりの作動油の吐出量を小さくすることができる。これにより、油圧作動装置に対する圧力の微調整が可能となる。また、連続的に作動油を供給することができるので、信頼性が高い。送りねじのピッチ変更を行う場合は、送りねじ２１、支持部２４を交換する。
【００３４】
（２） 送りねじのリードの変更
送りねじ２１のピッチ、モータ２３の回転速度を一定とし、送りねじ２１の直径を変えると、送りねじ２１の１回転あたりの進み量及び推力を変えることができる。例えば、モータ２３の回転速度を一定として、リードを小さくすると（送りねじの直径を小さくする）、シリンダ４に対するプランジャ５の挿入速度を小さくすることができ、吐出ポート１１から吐出させる作動油の単位時間当たりの吐出量を小さくすることができる。これにより、油圧作動装置側での圧力の微調整が容易になる。送りねじ２１のリードを変更する場合は、回転座２６、その軸受２７，２８、送りねじ２１、支持部２４を交換する。
【００３５】
（３） プランジャの直径の変更
送りねじ２１のピッチ、リード、モータ２３の回転速度、シリンダ４に対するプランジャ５の挿入度を一定とし、プランジャ５の直径を変更すると、作動油の吐出量を変更することができる。例えば、プランジャ５の直径を小さくすると、同じ挿入深さおけるプランジャ５の体積が減少するので、その分、作動油の吐出量を減少させることができる。これにより、油圧作動装置側での圧力の微調整が容易になる。プランジャ５の直径を変更する場合は、シリンダ４の直径を予め大きくしておいて、エンドプレート１０、リターンスプリング２０、スプリングリテーナ１９、プランジャ５を交換する。
【００３６】
（４）（１）〜（３）の組み合わせ
（１）〜（３）を組み合わせると、種々の変更が可能になる。この場合は、対応する部品を交換する。
【００３７】
本実施形態に係る油圧ポンプによれば次の効果がある。
（１）シリンダに対するプランジャの進退に対応してモータ、継手を移動させる必要がないので、装置の構造を簡素化し、コンパクト化することができる。
（２）各部の変更により、作動油の吐出量、吐出速度を変更することができる。
（３）モータを利用するので、信頼性の高い油圧制御を行うことができる。
（４）分解、組み立てを簡単に行うことができるので、メンテナンスが容易である。
（５）油圧装置及び制御装置をベース板上に搭載し、油圧装置のポートをベース板の中継 ポートを通じてシリンダの吐出ポートに接続できるので、油圧配管を簡素なものすることができる。
（６）脈動のない状態で作動油を油圧作動装置に供給することができるので、圧力の変動を抑制することができる。これにより、信頼性が大幅に向上する。
【００３８】
次に、図４及び図５を参照して前記油圧ポンプ１を用いたコンクリートの圧縮試験装置の実施形態について説明する。コンクリートの圧縮試験装置は、円柱状に切り出されたコンクリート試料に所定の圧縮荷重を加え、コンクリートの耐性を測定する試験機である。
【００３９】
図４は本実施の形態に係るコンクリートの圧縮試験装置の構成図である。コンクリートの圧縮試験装置４５は、前述した油圧ポンプ１上、具体的には、ベース板３上に搭載される。圧縮試験装置４５は、ベース板３に固定されたシリンダ部４６と、シリンダ部４６に対して軸方向に移動自在に嵌合された可動テーブル４８と、可動テーブル４８に相対向させて設けられた固定テーブル４９と、可動テーブル４８に対して所定間隔を隔てて固定テーブル４９を配置する一対のポスト５０，５０とを備える。
【００４０】
また、圧縮試験装置４５には、前記シリンダ部４６の油圧を検出する圧力検出部（図示せず）と、油圧ポンプ１の作動を制御する制御盤５１とが設けられる。ポスト５０，５０は、相対向して配置されたシリンダ部４６と固定テーブル４９の一側面と他側面とに設けられた複数のねじ孔（図示せず）にキャップスクリュー等のボルトを螺入することによって連結される。ポスト５０は本実施形態では、所定厚みの側板から構成され、必要に応じてリブにより補強されるが、他の部材、例えば、所定厚みのパイプ材を用いて構成してもよい。ポスト５０を、シリンダ部４６、固定テーブル４９に結合し、全体として門型に構成すると、相互の強度を高めることができる。
【００４１】
図５に示されるように、シリンダ部４６は、下部の台座５２と、上部のシリンダ部材５３とに分割されており、互いに嵌め合わせによって一体化される。本実施の形態では、台座５２の上面に着座するシリンダ押さえ６７によりシリンダ部材５３を台座５２に固定する。すなわち、台座５２の上面に、シリンダ部材５３を嵌合する円柱状の突出部５５が一体的に設けられる。突出部５５の外周面にはシリンダ部材５３の内周面との間をシールするため全周に及ぶ溝５６が設けられ、シールリング５７が取り付けられる。
【００４２】
シリンダ部材５３の外周部には、これを台座５２に固定するための鍔部５４が円周方向に沿って設けられる。鍔部５４は、シリンダ部材５３の底部に設けられ、台座５２に着座される。シリンダ押さえ６７には、シリンダ部材５３の外周面に嵌合する嵌合部６３と、シリンダ部材５３の鍔部５４に着座する着座部６４と、台座５２の突出部５５の周縁部に着座する円筒部６５とが設けられる。シリンダ押さえ６７の円筒部６５は、シリンダ部材５３の鍔部５４の外周面に対して所定のクリアランスを有して嵌合する。
【００４３】
シリンダ押さえ６７の嵌合部６３をシリンダ部材５３の外周面に嵌合し、シリンダ押さえ６７の着座部６４をシリンダ部材５３の鍔部５４に着座させ、シリンダ押さえ６７の円筒部６５を台座５２の突出部５５の周縁部に着座状態で、台座５２にシリンダ押さえ６７をキャップスクリューなどのボルトにより締結すると、シリンダ部４６を台座５２に一体化することができる。このように、分割構造とすると、製作が容易になる。また、分解が可能なのでメンテナンスも容易になる。
【００４４】
可動テーブル４８に対する構成としては、突出部５５の上面に作動油溜５８が設けられており、可動テーブル４８を作動するためのピストン８１が作動油溜５８上に収容される。本実施の形態ではピストン８１に対して作動油の圧力を均等に伝達するために、作動油溜５８は、突出部５５の軸心を頂点とし、突出部５５の外周縁との交点を底とする逆円錐状に形成されている。また、ピストン８１の外周面には、円滑な摺動とシールのため、全周に及ぶ溝８２が設けられ、シールリング８３が嵌め込まれている。
【００４５】
突出部５５及び台座５２には作動油導入ポート６０が設けられる。作動油導入ポート６０は、作動油溜５９の頂点部と台座５２の底面とに開口しており、中継ポート１２を介して油圧ポンプ１の吐出ポート１１に接続される。作動油導入ポート６０の台座５２底面の開口部は、シールのため半径方向外側に拡径された拡径部６１となっており、Ｏリングなどのシールリング６２が取り付けられる。拡径部６１にシールリング６２を装着すると、ベース板３上面の作動油導入ポート６０周縁部での作動油の漏れ出しを防止することができる。
【００４６】
これにより、油圧ポンプ１の吐出ポーと１１から吐出される作動油を、中継ポート１２を通って作動油溜５８に供給してピストン８１を作動油溜りの圧力により可動テーブル４８を固定テーブル側に移動させることができる。
【００４７】
固定テーブル４９には、可動テーブル４８との対向面に凹状の球面と突状の球面とを有する一組の揺動テーブル７５、７６が取付けられる。突状の球面を有する揺動テーブル７５は、固定テーブル４９に一体的に取り付けられており、他方の揺動テーブル７６は、可動テーブル４８にコンクリート試料（圧縮試料）８０を載置した後に、コンクリート試料の上面に載置され、可動テーブル４８の固定テーブル側への移動によって一方の揺動テーブル７５の凸状の球面に係合される。一組の揺動テーブル７５，７６は、コンクリート試料の傾きに対応して揺動するが、コンクリート試料８０は、一組の揺動テーブル７５，７６の揺動に伴って可動テーブル４８上で重心の安定位置に移動されるので、信頼精度の高い圧縮試験を行うことが可能になる。
【００４８】
図４に示すように、圧縮試験装置４５の制御盤７７は、ベース板３の他側部上に取り付けられており、ベース板３上でモータ２３を収容する。また、制御盤７７の底部側には、制御盤７７内において、モータ２３を電気配線から仕切る仕切板が設けられる。
【００４９】
制御盤７７には、モータ２３を制御する電源回路に電源を投入して作動可能とする電源ボタン７８と、モータ２３を正転方向に回転させて油圧ポンプ１のシリンダ４にプランジャ５を挿入することにより、圧縮試験装置４５の作動油溜５８に作動油を吐出させてシリンダ４７のピストン８１を上昇させ、その結果として可動テーブル４８を上昇させる圧縮ボタン８４と、モータ２３を停止させ、プランジャ５を停止させる停止ボタン８５と、モータ２３を逆転させてプランジャ５を戻す戻しボタン８６とが設けられる。
【００５０】
また、モータ２３の回転駆動の調節により、コンクリート試料に対する圧縮速度、すなわち、加圧速度を設定するための加圧速度ダイヤル８７と、コンクリート試料に対する圧縮荷重が設定圧力に到達した時にそれぞれ点灯される複数の圧力監視ランプと８８，８９と、異常圧力を検出したときに点灯される異常監視ランプ９０とが設けられている。
【００５１】
制御部は、デジタル入力部９１とデジタル表示部９２とを有し、デジタル表示部９２に設けられているボタンにより、コンクリート試料に対する圧力の設定値と異常圧力の設定値とを設定するように構成されている。一方、制御部は、予め設定した圧力と、圧力検出部が検出した作動油溜５８又は作動油導入ポート６０の圧力とを比較し、比較結果が、圧力監視ランプ８８，８９の設定値に到達したときは、対応する圧力監視ランプを点灯させ、比較結果が異常圧力であるときは、異常監視ランプ９０を点灯させるようになっている。
【００５２】
このように、圧縮試験装置４５は、ボタン又はダイヤルの操作により、圧力を設定し、ランプにより圧縮の終了と、異常の状態を視認できるので、試験機としての操作性、信頼性を大幅に向上することができる。また、油圧ポンプ１を用い、圧力の設定精度が高く、圧力変動の極めて小さい状態でコンクリート試料の圧縮試験（破壊試験を含む）を行うことができるので、信頼性の高いデータを得ることができる。
【符号の説明】
【００５３】
１ 油圧ポンプ
２ 脚部
３ ベース板
４ シリンダ
５ プランジャ
６ シリンダブロック
７ 開口部
８ プラグ
９ 開口部
１０ エンドプレート
１１ 吐出ポート
１２ 中継ポート
１３ 油圧配管
１５ シールリング
１６ 案内孔
１７ シールリング
１８ シールリング
１９ スプリングリテーナ
１９ｂ スプリングリテーナ
２０ リターンスプリング
２２ 継手
２３ モータ
２４ 支持部
２５ 孔
２６ 回転座
２７ 軸受
２９ 出力軸
３０ 駆動スプロケット
３１ 従動スプロケット
３２ 開口部
３３ エンドレスチェン
３４ 支持部
３５ 軸受
３６ 挿入孔
３７ ピン挿入孔
３８ 連結部
３９ ガイド部材
４０ ピン挿入孔
４１ ピン
４２ スナップリング
４３ 溝
４５ 圧縮試験装置
４６ シリンダ部
４７ シリンダ
４８ 可動テーブル
４９ 固定テーブル
５０ ポスト
５１ 制御盤
５２ 台座
５３ シリンダ部材
５４ 鍔部
５５ 突出部
５６ 溝
５７ シールリング
５８ 作動油溜
５９ 作動油溜
６０ 作動油導入ポート
６１ 拡径部
６２ シールリング
６３ 嵌合部
６４ 着座部
６５ 円筒部
７０ 中継ポート
７１ 鍔部
７５ 揺動テーブル
７６ 揺動テーブル
７７ 制御盤
７８ 電源ボタン
８０ コンクリート試料(圧縮試料)
８１ ピストン
８２ 溝
８３ シールリング
８４ 圧縮ボタン
８５ 停止ボタン
８６ ボタン
８７ 加圧速度ダイヤル
８８ 圧力監視ランプ
９０ 異常監視ランプ
９１ デジタル入力部
９２ デジタル表示部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ポンプ及び油圧ポンプを用いる圧縮試験装置に関するものであり、特に、作動油をプランジャにより吐出させる油圧ポンプ及びこの油圧ポンプを用いる圧縮試験機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、油圧ポンプ発生装置としてベーンポンプ、ギヤポンプが用いられている。この種の油圧ポンプは、隣接するベーン又は隣接する歯間に作動油を導入して作動油を圧縮しながら吐出口に移動させるので、連続的な吐出に適しているという特長がある。しかし、複数のベーンや複数の歯の回転によって作動油を圧送するので、作動油に脈動が発生じやすく、作動油の供給を受ける油圧作動装置側への影響が出やすいという問題がある。
【０００３】
一方、シリンダ内にピストンを往復動自在に収容し、ピストンにより作動油を吐出させるアクチュエータ（油圧ポンプ）も知られている（特許文献１）。しかし、アクチュエータのピストンを作動するための作動油は前記したようなベーンポンプ等の油圧ポンプより供給されることが多いため、脈度の影響を排除することが難しいという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭２００４−２５７４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、従来は、シリンダとピストンを用いるアクチュエータを用いて作動油を供給することが試みられているが、ピストンを油圧により作動するため、脈動の影響を排除することが難しいという問題がある。また、ベーンポンプ等の油圧ポンプは、ピストンに作用する圧力がベーン、歯車の枚数と、ベーン、歯車の回転速度とによって決定されるので、ピストンの作動速度及びピストンの作動量の制御が難しく、作動油の吐出量及び作動油の圧力の制御が難しいという問題がある。
【０００６】
このため、本出願人は、本出願にかかる発明と同時に、シリンダとビストンからなる油圧ポンプにおいて、ピストンを手動の送りねじによって押し出すことを思案したが、手動では送りねじの回転速度の調節が難しく、作動油の吐出量及び作動油の圧力の調節が難しいという問題があった。また、送りねじの長さを短縮し、装置をコンパクトにするには、送りねじを回転させて送り出すためのハンドルをピストンの移動に追従させて移動させる構成とする必要があり、構成が複雑になるという問題があった。
【０００７】
本発明は、シリンダとプランジャとを備える油圧ポンプにおいて、作動油の圧力及び吐出量の微調節を可能にすると共に、固定されたモータによってプランジャの押し込みを可能とする油圧ポンプ及びこの油圧ポンプを用いる圧縮試験装置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】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明は、モータと、該モータの出力軸に取り付けられて回転される駆動スプロケットと、固定系に回転自在にかつ、前記モータと並行に軸支された継手と、該継手に一体的に取り付けられてこれに回転駆動力を伝達する従動スプロケットと、該従動スプロケットと前記駆動スプロケットとに巻き付けられ、回転駆動力を駆動スプロケットから従動スプロケットに伝達するエンドレスチェンと、前記継手に対して回転不能にかつ軸方向に移動可能に連結された送りねじと、前記送りねじのねじ送り方向前方に固設され、前記送りねじを進退自在に螺入させるねじ孔を有する支持部と、前記送りねじの送り方向前方に配置され、前記送りねじによってねじ送り方向前方に移動されるプランジャと、該プランジャの挿入により作動油を加圧するシリンダと、前記プランジャの挿入により加圧された作動油を前記シリンダより吐出させる吐出部と、前記プランジャに対して常時後退方向の弾発力を付勢して前記プランジャの後端面を前記送りねじの先端面に直接又は回転座を介して常時当接させるリターンスプリングと、を備えた油圧ポンプを提供する。
【０００９】
また、本発明は、固定テーブルと、該固定テーブルと相対向して配置された可動テーブルと、該可動テーブルを固定テーブル側に移動させることにより、前記可動テーブルと前記固定テーブルとの間に配置される圧縮試料を圧縮するシリンダ部と、前記シリンダ部の油圧を測定する圧力測定部と、を有し、前記可動テーブルは、前記シリンダ部に対して所定ストローク移動可能に嵌合され、前記シリンダには、請求項１記載の油圧ポンプの吐出部を接続して前記シリンダ室に収容されたピストンを介して前記可動テーブルを前記圧縮試料の圧縮方向に作動させて前記圧縮試料を圧縮する油圧導入ポートが設けられた油圧ポンプを用いる圧縮試験装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、シリンダとプランジャとを備える油圧ポンプにおいて、固定されたモータによってプランジャをシリンダに押し込むので、作動油の圧力の微調節と吐出量の微調節を可能となる。また、装置のコンパクトに構成することができる。さらに、このような油圧ポンプを用いる圧縮試験装置においては、作動油の圧力の微調節と吐出量の微調節を行うことができるので、精度が高く信頼性の高い圧縮試験を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る油圧ポンプを示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る継手を示す図１の要部詳細断面図である。
【図３】図３は、図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図４は、コンクリートの圧縮試験装置を示す構成図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係る圧縮ポンプ及びコンクリートの圧縮試験装置の油圧部を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照して本発明の一実施の形態に係る油圧ポンプ及びこの油圧ポンプを用いて圧縮試料の圧縮試験を行う圧縮試験機の一実施の形態を説明する。
【００１３】
まず、図１および図３を参照して本発明の一実施の形態に係る油圧ポンプについて説明する。図１は油圧ポンプを示す断面図、図２は継手を示す図１の要部詳細断面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。また、図５は本発明の実施の形態に係る圧縮ポンプ及びコンクリートの圧縮試験装置の油圧部を示す拡大断面図である。
【００１４】
図１に示すように、油圧ポンプ１は、複数の脚部２によって所定高さに支持されたベース板３に取り付けられる。前記油圧ポンプ１は、シリンダ４とプランジャ５とを有するシリンダブロック６を備える。シリンダ４は、ベース板３の一側部と他側部とに開口しており、一側部側の開口部７がテーパーねじを有するプラグ８によって閉鎖されている。
【００１５】
シリンダブロック６の他方の開口部９にはエンドプレート１０がボルトによって取り付けられる。また、シリンダブロック６には、作動油を吐出するための吐出部として吐出ポート１１が設けられる。吐出ポート１１は圧縮試験機等の油圧作動装置のシリンダに対しては相対峙するベース板３の中継ポート１２を介して直接、又は油圧配管１３を介して後述する圧縮試験機等の油圧作動装置のシリンダに接続される。吐出ポート１１の中継ポート１２との接続部は、シールのため半径方向に拡径され、シールリング１５が装着される。
【００１６】
エンドプレート１０には、シリンダ４にプランジャ５を案内する案内部として案内孔１６が設けられる。案内孔１６はシリンダ４と同心に設けられ、プランジャ５を摺動自在に案内すると共に、傾くことのないように支持する。シールは、エンドプレート１０とシリンダブロック６との接合面及び案内孔１６とプランジャ５との接触面に設けられる。本実施の形態では、シリンダブロック６に対するエンドプレート１０の接合面に案内孔１６と同心にシールリング１７が設けられ、プランジャ５に接触する案内孔１６の内面に、案内孔１６と同心にシールリング１８が設けられる。シールリング１７，１８を設けるとシリンダ４からの作動油の漏れ出しが防止されるので信頼性が向上する。
【００１７】
次に、シリンダからプランジャ５を初期位置に引き戻す装置と、プランジャ５をシリンダ内に押し込む装置について、順次、説明する。
【００１８】
まず、シリンダ４からプランジャ５を引き戻す装置について説明する。引き戻し装置としては、押し込み装置から切り離されて独立に機能する装置が好ましい。本実施の形態では、リターンスプリング２０が用いられる。前記リターンスプリング２０は、エンドプレート１０の背面及びプランジャ５の後端部との間に配置される。本実施の形態では、リターンスプリング２０がプランジャ５の外周面に嵌挿される。プランジャ５の後端部には、スプリングリテーナ１９が設けられ、エンドプレート１０の背面にもスプリングリテーナ１９ｂが設けられる。
【００１９】
前記プランジャ５にリターンスプリング２０を嵌挿して案内孔１６に挿入し、スプリングリテーナ１９、１９ｂにリターンスプリング２０が着座した状態でシリンダ４にプランジャ５を押し込むと、押し込み力によってリターンスプリング２０が収縮し、収縮に伴って弾発力が蓄圧される。プランジャ５に対する押し込み力を解除すると、プランジャ５はリターンスプリング２０の蓄圧した弾発力によって元の無負荷位置（以下、初期位置という）に復帰する。
【００２０】
このように、引き戻し装置として、リターンスプリング２０を用いると、複雑な機構が不要になり、メンテナンスも容易になる。また、プランジャ５を押し込む装置に対して、プランジャ５を引き戻す装置を組み込む必要がなく装置をシンプルに構成することができるのでコストダウンが可能になる。
【００２１】
次にプランジャ５をシリンダ４内に押しこむ押しこみ装置について説明する。
前述したように、前記リターンスプリング２０によってプランジャ５が自動的に引き戻されるので、押し込み装置としては、作動油を吐出させるときにプランジャ５をシリンダ４に押し込み、それ以外は、リターンスプリング２０の初期位置に後退させる機能を有していればよい。
【００２２】
このような機能を実現できる装置としては、油圧式のアクチュエータを用いることもできるが、油圧ポンプを含む他の装置を必要とするので好ましくない。また、送りねじを利用すると、油圧を精密に、かつ連続的に油圧を調節できるが、手動ではその機能を生かすことができない。そこで、押し込み装置が、送りねじ２１と、送りねじ２１を回転させるための継手２２と、継手２２を回転させるためのモータ２３と、モータを制御するための制御装置とを含んで構成される。
【００２３】
本実施の形態では、ベース板３の一側部と他側部との間に固設されている支持部２４に形成されたねじ孔２５に送りねじ２１が螺入される。前記ねじ孔２５は、シリンダ４、エンドプレート１０の案内孔１６と同心に設けられる。これにより、プランジャ５を案内孔１６に沿わせてスムーズに押し込むことができ、送りねじ２１の押し込み力をプランジャ５にスムーズに伝達することができる。また、プランジャ５、案内孔１６の異常摩耗やかじり付きを抑制することができ、メンテナンス周期を延ばすことができる。
【００２４】
さらに、送りねじ２１の先端面とスプリングリテーナ１９の背面との間に、摩擦力によるプランジャ５及びリターンスプリング２０の連れ回りを防止するために送りねじ２１の先端部に回転座２６が取り付けられる。回転座２６は、図２に示すように、カップ状に形成されており、送りねじ２１の先端部に設けられた段付部に軸受２７，２８を介して支持される。このように回転座２６を軸受２７，２８に支持すると、小さな摩擦力でも回転座２６を回転させることができる。なお、図２に示すように、軸受２７，２８の一方は、スラスト軸受が、他方にはラジアル軸受が用いられる。
【００２５】
送りねじ２１にモータ２３の回転駆動力を伝達するための継手２２は、ベース板３の下方にモータ２３の出力軸２９と並行に設けられる。図２に拡大して示されるように、継手２２は、ベース板３の前記支持部２４と、これより離間してベース板３の下面に取り付けられた支持部３４とに、軸受３５，３５を介して支持される。モータ２３の出力軸２９には駆動スプロケット３０が取り付けられ、継手２２の入力部には従動スプロケット３１が取り付けられる。駆動スプロケット３０と従動スプロケット３１には、ベース板３に設けられている出力軸２９下方の開口部３２を通じてエンドレスチェン３３が巻きつけられる。これにより、モータ２３によって継手２２の回転、停止、回転方向の切り替えを行うことができる。
【００２６】
次に、図２、図３も参照して送りねじ２１と継手２２との連結構造について説明する。
継手２２には軸芯部に送りねじを挿入するための挿入孔３６が設けられ、継手２２の胴部に挿入孔３６を挟んで連結部３８，３８が設けられる。連結部３８，３８は、外側と挿入孔３６との両方に開口する開口部からなり、それぞれ継手２２の一端部から他端部に継手２２の軸芯方向に沿って延びた長孔状に形成される。
【００２７】
送りねじ２１は、前記リターンスプリング２０の初期位置では殆どが継手２２内に収容される。送りねじ２１の後端部には送りねじ２１の後端部を半径方向に沿って貫通するピン挿入孔３７が設けられる。継手２２の回転によりピン挿入孔３７に連結部３８，３８を臨ませると、一方の連結部３８から送りねじ２１のピン挿入孔３７にピン４１を通し、他方の連結部３８に挿入することができる。ピン４１を挿入すると、継手２２に送りねじ２１がピン４１により連結される。
【００２８】
この状態では、送りねじ２１と継手２２とは相互に回転不能になる。また、ピン４１が連結部３８，３８に沿って移動することが可能になる。この場合、ピン４１の移動を良好にするには、連結部３８，３８内に摺動性のよいガイド部材を配置し、このガイド部材を介して連結部３８，３８にピン４１を支持するとよい。
【００２９】
本実施例では、連結部３８，３８にそれぞれガイド部材３９，３９が設けられる。ガイド部材３９，３９は連結部３８に沿ってスライド移動が可能な矩形状に形成されており、ピン４１を挿入するためピン挿入孔４０が設けられる。ピン４１の長さは、ガイド部材３９，３９が送りねじ２１の後端部を挟んだ状態で、ピン４１がピン挿入孔３７，４０を貫通し、その外側に、Ｃリング等のスナップリング４２を取り付ける取付け溝４３を設けることができるように定められる。ガイド部材３９，３９の外側の位置にスナップリング４２を取付けると、ガイド部材３９，３９及びピン４１の離脱を防止でき、継手２２に対する送りねじ２１の接続を維持できる。
【００３０】
次に、図１ないし図３を参照して本実形態に係る油圧ポンプの作動を説明する。
モータ２３を駆動すると、モータ２３の出力軸２９が回転し、出力軸２９と一体に駆動スプロケット３０が回転し、エンドレスチェン３３を介して従動スプロケット３１が回転する。継手２２は、従動スプロケット３１と一体に回転し、送りねじ２１はピン４１、ガイド部材３９を介して継手２２と一体に回転する。このとき、送りねじ２１の後端部に設けられているガイド部材３９は、連結部３８，３８に沿ってねじの進み方向に移動する。
【００３１】
モータ２３の出力軸２９をプランジャ５の挿入方向に回転させると、送りねじ２１は、回転座２６を介してプランジャ５を押圧する。シリンダ４にプランジャ５が深く挿入されると、リターンスプリング２０が大きく縮み、リターンスプリング２０は、弾発力を蓄圧する。このとき、回転座２６とスプリングリテーナ１９の背面との間に摩擦力が発生すると、回転座２６が回転する。これにより、リターンスプリング２０のねじれ、プランジャ５の連れ周りが防止され、プランジャ５、エンドプレート１０の案内孔１６における偏摩耗の発生を防止することができる。
【００３２】
モータ２３の回転速度は、油圧作動装置の仕様に基づいて決定されており、後述する制御部（コントローラ）が制御する。例えば、吐出ポート１１の圧力を検出する圧力検出部の圧力と、圧力の変化率とから吐出速度を求めて、モータ２３の回転速度を調節する。油圧作動装置に対する作動油の吐出を終了する場合は、停止ボタンによりモータ２３を停止し、次に、モータ２３の逆転するボタン（戻りボタン）によりモータ２３を逆転させる。モータ２３が逆転すると、継手２２が逆転し、送りねじ２１が逆転する。プランジャ５は、リターンスプリング２０が蓄圧した弾発力によって初期位置へと復帰する。このとき、圧力検出部がプランジャ５の初期位置に対応する圧力を検出すると、制御部がモータ２３に対する電力の供給を停止する。この結果、プランジャ５は初期位置にて停止される。
【００３３】
本実施形態に係る油圧ポンプ１は、次のような変更が可能である。
（１）送りねじのピッチ変更
送りねじ２１のピッチの変更により、油圧作動装置ごとに単位時間あたりの吐出量を調節することができる。例えば、モータ２３の回転速度を一定として、送りねじ２１のピッチを小さくすると、シリンダ４に対するプランジャ５の挿入速度を小さくすることができ、吐出ポート１１から吐出させる単位時間当たりの作動油の吐出量を小さくすることができる。これにより、油圧作動装置に対する圧力の微調整が可能となる。また、連続的に作動油を供給することができるので、信頼性が高い。送りねじのピッチ変更を行う場合は、送りねじ２１、支持部２４を交換する。
【００３４】
（２） 送りねじのリードの変更
送りねじ２１のピッチ、モータ２３の回転速度を一定とし、送りねじ２１の直径を変えると、送りねじ２１の１回転あたりの進み量及び推力を変えることができる。例えば、モータ２３の回転速度を一定として、リードを小さくすると（送りねじの直径を小さくする）、シリンダ４に対するプランジャ５の挿入速度を小さくすることができ、吐出ポート１１から吐出させる作動油の単位時間当たりの吐出量を小さくすることができる。これにより、油圧作動装置側での圧力の微調整が容易になる。送りねじ２１のリードを変更する場合は、回転座２６、その軸受２７，２８、送りねじ２１、支持部２４を交換する。
【００３５】
（３） プランジャの直径の変更
送りねじ２１のピッチ、リード、モータ２３の回転速度、シリンダ４に対するプランジャ５の挿入度を一定とし、プランジャ５の直径を変更すると、作動油の吐出量を変更することができる。例えば、プランジャ５の直径を小さくすると、同じ挿入深さおけるプランジャ５の体積が減少するので、その分、作動油の吐出量を減少させることができる。これにより、油圧作動装置側での圧力の微調整が容易になる。プランジャ５の直径を変更する場合は、シリンダ４の直径を予め大きくしておいて、エンドプレート１０、リターンスプリング２０、スプリングリテーナ１９、プランジャ５を交換する。
【００３６】
（４）（１）〜（３）の組み合わせ
（１）〜（３）を組み合わせると、種々の変更が可能になる。この場合は、対応する部品を交換する。
【００３７】
本実施形態に係る油圧ポンプによれば次の効果がある。
（１）シリンダに対するプランジャの進退に対応してモータ、継手を移動させる必要がないので、装置の構造を簡素化し、コンパクト化することができる。
（２）各部の変更により、作動油の吐出量、吐出速度を変更することができる。
（３）モータを利用するので、信頼性の高い油圧制御を行うことができる。
（４）分解、組み立てを簡単に行うことができるので、メンテナンスが容易である。
（５）油圧装置及び制御装置をベース板上に搭載し、油圧装置のポートをベース板の中継 ポートを通じてシリンダの吐出ポートに接続できるので、油圧配管を簡素なものすることができる。
（６）脈動のない状態で作動油を油圧作動装置に供給することができるので、圧力の変動を抑制することができる。これにより、信頼性が大幅に向上する。
【００３８】
次に、図４及び図５を参照して前記油圧ポンプ１を用いたコンクリートの圧縮試験装置の実施形態について説明する。コンクリートの圧縮試験装置は、円柱状に切り出されたコンクリート試料に所定の圧縮荷重を加え、コンクリートの耐性を測定する試験機である。
【００３９】
図４は本実施の形態に係るコンクリートの圧縮試験装置の構成図である。コンクリートの圧縮試験装置４５は、前述した油圧ポンプ１上、具体的には、ベース板３上に搭載される。圧縮試験装置４５は、ベース板３に固定されたシリンダ部４６と、シリンダ部４６に対して軸方向に移動自在に嵌合された可動テーブル４８と、可動テーブル４８に相対向させて設けられた固定テーブル４９と、可動テーブル４８に対して所定間隔を隔てて固定テーブル４９を配置する一対のポスト５０，５０とを備える。
【００４０】
また、圧縮試験装置４５には、前記シリンダ部４６の油圧を検出する圧力検出部（図示せず）と、油圧ポンプ１の作動を制御する制御盤５１とが設けられる。ポスト５０，５０は、相対向して配置されたシリンダ部４６と固定テーブル４９の一側面と他側面とに設けられた複数のねじ孔（図示せず）にキャップスクリュー等のボルトを螺入することによって連結される。ポスト５０は本実施形態では、所定厚みの側板から構成され、必要に応じてリブにより補強されるが、他の部材、例えば、所定厚みのパイプ材を用いて構成してもよい。ポスト５０を、シリンダ部４６、固定テーブル４９に結合し、全体として門型に構成すると、相互の強度を高めることができる。
【００４１】
図５に示されるように、シリンダ部４６は、下部の台座５２と、上部のシリンダ部材５３とに分割されており、互いに嵌め合わせによって一体化される。本実施の形態では、台座５２の上面に着座するシリンダ押さえ６７によりシリンダ部材５３を台座５２に固定する。すなわち、台座５２の上面に、シリンダ部材５３を嵌合する円柱状の突出部５５が一体的に設けられる。突出部５５の外周面にはシリンダ部材５３の内周面との間をシールするため全周に及ぶ溝５６が設けられ、シールリング５７が取り付けられる。
【００４２】
シリンダ部材５３の外周部には、これを台座５２に固定するための鍔部５４が円周方向に沿って設けられる。鍔部５４は、シリンダ部材５３の底部に設けられ、台座５２に着座される。シリンダ押さえ６７には、シリンダ部材５３の外周面に嵌合する嵌合部６３と、シリンダ部材５３の鍔部５４に着座する着座部６４と、台座５２の突出部５５の周縁部に着座する円筒部６５とが設けられる。シリンダ押さえ６７の円筒部６５は、シリンダ部材５３の鍔部５４の外周面に対して所定のクリアランスを有して嵌合する。
【００４３】
シリンダ押さえ６７の嵌合部６３をシリンダ部材５３の外周面に嵌合し、シリンダ押さえ６７の着座部６４をシリンダ部材５３の鍔部５４に着座させ、シリンダ押さえ６７の円筒部６５を台座５２の突出部５５の周縁部に着座状態で、台座５２にシリンダ押さえ６７をキャップスクリューなどのボルトにより締結すると、シリンダ部４６を台座５２に一体化することができる。このように、分割構造とすると、製作が容易になる。また、分解が可能なのでメンテナンスも容易になる。
【００４４】
可動テーブル４８に対する構成としては、突出部５５の上面に作動油溜５８が設けられており、可動テーブル４８を作動するためのピストン８１が作動油溜５８上に収容される。本実施の形態ではピストン８１に対して作動油の圧力を均等に伝達するために、作動油溜５８は、突出部５５の軸心を頂点とし、突出部５５の外周縁との交点を底とする逆円錐状に形成されている。また、ピストン８１の外周面には、円滑な摺動とシールのため、全周に及ぶ溝８２が設けられ、シールリング８３が嵌め込まれている。
【００４５】
突出部５５及び台座５２には作動油導入ポート６０が設けられる。作動油導入ポート６０は、作動油溜５９の頂点部と台座５２の底面とに開口しており、中継ポート１２を介して油圧ポンプ１の吐出ポート１１に接続される。作動油導入ポート６０の台座５２底面の開口部は、シールのため半径方向外側に拡径された拡径部６１となっており、Ｏリングなどのシールリング６２が取り付けられる。拡径部６１にシールリング６２を装着すると、ベース板３上面の作動油導入ポート６０周縁部での作動油の漏れ出しを防止することができる。
【００４６】
これにより、油圧ポンプ１の吐出ポーと１１から吐出される作動油を、中継ポート１２を通って作動油溜５８に供給してピストン８１を作動油溜りの圧力により可動テーブル４８を固定テーブル側に移動させることができる。
【００４７】
固定テーブル４９には、可動テーブル４８との対向面に凹状の球面と突状の球面とを有する一組の揺動テーブル７５、７６が取付けられる。突状の球面を有する揺動テーブル７５は、固定テーブル４９に一体的に取り付けられており、他方の揺動テーブル７６は、可動テーブル４８にコンクリート試料（圧縮試料）８０を載置した後に、コンクリート試料の上面に載置され、可動テーブル４８の固定テーブル側への移動によって一方の揺動テーブル７５の凸状の球面に係合される。一組の揺動テーブル７５，７６は、コンクリート試料の傾きに対応して揺動するが、コンクリート試料８０は、一組の揺動テーブル７５，７６の揺動に伴って可動テーブル４８上で重心の安定位置に移動されるので、信頼精度の高い圧縮試験を行うことが可能になる。
【００４８】
図４に示すように、圧縮試験装置４５の制御盤７７は、ベース板３の他側部上に取り付けられており、ベース板３上でモータ２３を収容する。また、制御盤７７の底部側には、制御盤７７内において、モータ２３を電気配線から仕切る仕切板が設けられる。
【００４９】
制御盤７７には、モータ２３を制御する電源回路に電源を投入して作動可能とする電源ボタン７８と、モータ２３を正転方向に回転させて油圧ポンプ１のシリンダ４にプランジャ５を挿入することにより、圧縮試験装置４５の作動油溜５８に作動油を吐出させてシリンダ４７のピストン８１を上昇させ、その結果として可動テーブル４８を上昇させる圧縮ボタン８４と、モータ２３を停止させ、プランジャ５を停止させる停止ボタン８５と、モータ２３を逆転させてプランジャ５を戻す戻しボタン８６とが設けられる。
【００５０】
また、モータ２３の回転駆動の調節により、コンクリート試料に対する圧縮速度、すなわち、加圧速度を設定するための加圧速度ダイヤル８７と、コンクリート試料に対する圧縮荷重が設定圧力に到達した時にそれぞれ点灯される複数の圧力監視ランプと８８，８９と、異常圧力を検出したときに点灯される異常監視ランプ９０とが設けられている。
【００５１】
制御部は、デジタル入力部９１とデジタル表示部９２とを有し、デジタル表示部９２に設けられているボタンにより、コンクリート試料に対する圧力の設定値と異常圧力の設定値とを設定するように構成されている。一方、制御部は、予め設定した圧力と、圧力検出部が検出した作動油溜５８又は作動油導入ポート６０の圧力とを比較し、比較結果が、圧力監視ランプ８８，８９の設定値に到達したときは、対応する圧力監視ランプを点灯させ、比較結果が異常圧力であるときは、異常監視ランプ９０を点灯させるようになっている。
【００５２】
このように、圧縮試験装置４５は、ボタン又はダイヤルの操作により、圧力を設定し、ランプにより圧縮の終了と、異常の状態を視認できるので、試験機としての操作性、信頼性を大幅に向上することができる。また、油圧ポンプ１を用い、圧力の設定精度が高く、圧力変動の極めて小さい状態でコンクリート試料の圧縮試験（破壊試験を含む）を行うことができるので、信頼性の高いデータを得ることができる。
【符号の説明】
【００５３】
１ 油圧ポンプ
２ 脚部
３ ベース板
４ シリンダ
５ プランジャ
６ シリンダブロック
７ 開口部
８ プラグ
９ 開口部
１０ エンドプレート
１１ 吐出ポート
１２ 中継ポート
１３ 油圧配管
１５ シールリング
１６ 案内孔
１７ シールリング
１８ シールリング
１９ スプリングリテーナ
１９ｂ スプリングリテーナ
２０ リターンスプリング
２２ 継手
２３ モータ
２４ 支持部
２５ 孔
２６ 回転座
２７ 軸受
２９ 出力軸
３０ 駆動スプロケット
３１ 従動スプロケット
３２ 開口部
３３ エンドレスチェン
３４ 支持部
３５ 軸受
３６ 挿入孔
３７ ピン挿入孔
３８ 連結部
３９ ガイド部材
４０ ピン挿入孔
４１ ピン
４２ スナップリング
４３ 溝
４５ 圧縮試験装置
４６ シリンダ部
４７ シリンダ
４８ 可動テーブル
４９ 固定テーブル
５０ ポスト
５１ 制御盤
５２ 台座
５３ シリンダ部材
５４ 鍔部
５５ 突出部
５６ 溝
５７ シールリング
５８ 作動油溜
５９ 作動油溜
６０ 作動油導入ポート
６１ 拡径部
６２ シールリング
６３ 嵌合部
６４ 着座部
６５ 円筒部
７０ 中継ポート
７１ 鍔部
７５ 揺動テーブル
７６ 揺動テーブル
７７ 制御盤
７８ 電源ボタン
８０ コンクリート試料(圧縮試料)
８１ ピストン
８２ 溝
８３ シールリング
８４ 圧縮ボタン
８５ 停止ボタン
８６ ボタン
８７ 加圧速度ダイヤル
８８ 圧力監視ランプ
９０ 異常監視ランプ
９１ デジタル入力部
９２ デジタル表示部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、該モータの出力軸に取り付けられて回転される駆動スプロケットと、固定系に回転自在にかつ、前記モータと並行に軸支された継手と、該継手に一体的に取り付けられてこれに回転駆動力を伝達する従動スプロケットと、該従動スプロケットと前記駆動スプロケットとに巻き付けられ、回転駆動力を駆動スプロケットから従動スプロケットに伝達するエンドレスチェンと、前記継手に対して回転不能にかつ軸方向に移動可能に連結された送りねじと、前記送りねじのねじ送り方向前方に固設され、前記送りねじを進退自在に螺入させるねじ孔を有する支持部と、前記送りねじの送り方向前方に配置され、前記送りねじによってねじ送り方向前方に移動されるプランジャと、該プランジャの挿入により作動油を加圧するシリンダと、前記プランジャの挿入により加圧された作動油を前記シリンダより吐出させる吐出部と、前記プランジャに対して常時後退方向の弾発力を付勢して前記プランジャの後端面を前記送りねじの先端面に直接又は回転座を介して常時当接させるリターンスプリングと、を備えたことを特徴とする油圧ポンプ。
【請求項２】
固定テーブルと、該固定テーブルと相対向して配置された可動テーブルと、該可動テーブルを固定テーブル側に移動させることにより、前記可動テーブルと前記固定テーブルとの間に配置される圧縮試料を圧縮するシリンダ部と、前記シリンダ部の油圧を測定する圧力測定部と、を有し、前記可動テーブルは、前記シリンダ部に対して所定ストローク移動可能に嵌合され、前記シリンダには、請求項１記載の油圧ポンプの吐出部を接続して前記シリンダ室に収容されたピストンを介して前記可動テーブルを前記圧縮試料の圧縮方向に作動させて前記圧縮試料を圧縮する油圧導入ポートが設けられた請求項１記載の油圧ポンプを用いる圧縮試験装置。
【請求項１】
モータと、該モータの出力軸に取り付けられて回転される駆動スプロケットと、固定系に回転自在にかつ、前記モータと並行に軸支された継手と、該継手に一体的に取り付けられてこれに回転駆動力を伝達する従動スプロケットと、該従動スプロケットと前記駆動スプロケットとに巻き付けられ、回転駆動力を駆動スプロケットから従動スプロケットに伝達するエンドレスチェンと、前記継手に対して回転不能にかつ軸方向に移動可能に連結された送りねじと、前記送りねじのねじ送り方向前方に固設され、前記送りねじを進退自在に螺入させるねじ孔を有する支持部と、前記送りねじの送り方向前方に配置され、前記送りねじによってねじ送り方向前方に移動されるプランジャと、該プランジャの挿入により作動油を加圧するシリンダと、前記プランジャの挿入により加圧された作動油を前記シリンダより吐出させる吐出部と、前記プランジャに対して常時後退方向の弾発力を付勢して前記プランジャの後端面を前記送りねじの先端面に直接又は回転座を介して常時当接させるリターンスプリングと、を備えたことを特徴とする油圧ポンプ。
【請求項２】
固定テーブルと、該固定テーブルと相対向して配置された可動テーブルと、該可動テーブルを固定テーブル側に移動させることにより、前記可動テーブルと前記固定テーブルとの間に配置される圧縮試料を圧縮するシリンダ部と、前記シリンダ部の油圧を測定する圧力測定部と、を有し、前記可動テーブルは、前記シリンダ部に対して所定ストローク移動可能に嵌合され、前記シリンダには、請求項１記載の油圧ポンプの吐出部を接続して前記シリンダ室に収容されたピストンを介して前記可動テーブルを前記圧縮試料の圧縮方向に作動させて前記圧縮試料を圧縮する油圧導入ポートが設けられた請求項１記載の油圧ポンプを用いる圧縮試験装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−５８４７７（Ｐ２０１１−５８４７７Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１１９４７（Ｐ２００９−２１１９４７）
【出願日】平成２１年９月１４日（２００９．９．１４）
【出願人】（５０９２５７９５０）テクノアート 有限会社 (3)
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１４日（２００９．９．１４）
【出願人】（５０９２５７９５０）テクノアート 有限会社 (3)
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
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