油圧式運動制御装置
【課題】制御対象物の運動停止状態を保持する機能を低下させることなく、温度変化によるオイルの膨張・収縮に対応できる油圧式運動制御装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る油圧式運動制御装置は、オイルを蓄えることができる第５の室２５と、第５通路５５に設けられ、第１乃至第４の室２１−２４から第５の室２５へオイルが流入することを阻止する一方で、第５の室２５からのオイルの流出を許容するチェックバルブ６４と、第６通路５６に設けられ、第５の室２５から第１及び第３の室２１，２３へオイルが流入することを阻止する一方で、第１及び第２圧力バルブ６１，６２を開弁させる圧力より大きな圧力を受けなければ開弁せず、開弁したときには、第５の室２５へのオイルの流入を許容する第３圧力バルブ６３とを有することを特徴とする。
【解決手段】本発明に係る油圧式運動制御装置は、オイルを蓄えることができる第５の室２５と、第５通路５５に設けられ、第１乃至第４の室２１−２４から第５の室２５へオイルが流入することを阻止する一方で、第５の室２５からのオイルの流出を許容するチェックバルブ６４と、第６通路５６に設けられ、第５の室２５から第１及び第３の室２１，２３へオイルが流入することを阻止する一方で、第１及び第２圧力バルブ６１，６２を開弁させる圧力より大きな圧力を受けなければ開弁せず、開弁したときには、第５の室２５へのオイルの流入を許容する第３圧力バルブ６３とを有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧式運動制御装置に関し、より詳細には、油圧を利用して制御対象物の運動停止状態を保持し得る油圧式運動制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、油圧を利用した装置では、温度の上昇によりオイルが膨張するため、オイルの体積の増加分を一時的に蓄える構成を備えている。例えば、下記特許文献１には、オイルの体積の増加分を蓄えるための第３ボアーが記載されている。この第３ボアーの内部には、フリーピストンにより区画された貯油室とガス室が形成されている。貯油室には、油路を通じてオイルが流入するが、前記油路には、オイルの流れを規制するバルブが設けられていない。したがって、オイルの膨張がない通常動作時においても、前記油路を通じて貯油室にオイルが流れ込むことになる。
【０００３】
一方、油圧を利用して制御対象物の運動停止状態を保持する装置には、油圧を発生させる室の内圧が所定値を超えなければ開弁しない圧力バルブが設けられており、当該装置は、この圧力バルブが開弁することによって、加圧室からオイルが流出し、該オイルが負圧室へ流入する構成となっている（下記特許文献２参照）。
【０００４】
したがって、当該装置に、オイルが通常動作時においても貯油室に流れ込む構成を採用した場合には、圧力バルブが開弁したときに、負圧室だけでなく貯油室にもオイルが流入してしまうため、負圧室に流入されるべきオイルの量が不足することになる。その結果、制御対象物が、例えば、自動車のドアである場合に、ドアの開動作を任意の開角度で停止させても、負圧室から加圧室へ十分な量のオイルが還流されないため、ドアを停止させた直後に圧力バルブが閉弁しても、加圧室の内圧が不足して、ドアの停止状態を保持できないという問題があった。
【０００５】
【特許文献１】特許第３７７８６６８号公報
【特許文献２】国際公開第ＷＯ２００５／０７３５８９号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、制御対象物の運動停止状態を保持する機能を低下させることなく、温度変化によるオイルの膨張・収縮に対応できる油圧式運動制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は以下の油圧式運動制御装置を提供する。
ハウジング内に形成される第１乃至第４の室と、
第１乃至第４の室に充填されるオイルと、
ハウジング内で回転可能な回転軸に突設され、一方向へ回動することにより第１及び第３の室のオイルを押圧し、逆方向へ回動することにより第２及び第４の室のオイルを押圧するベーンと、
第１の室と第２の室とを連通させる第１通路と、
第１の室と第４の室とを連通させる第２通路と、
第１の室と第３の室とを連通させる第３通路と、
第２の室と第３の室とを連通させる第４通路と、
第１通路に設けられ、第２及び第４の室から第１の室へオイルが流入することを阻止する一方で、第１の室の内圧が所定値を超えたときに開弁して、第１の室からオイルを流出させる第１圧力バルブと、
第４通路に設けられ、第１及び第３の室から第２の室へオイルが流入することを阻止する一方で、第２の室の内圧が所定値を超えたときに開弁して、第２の室からオイルを流出させる第２圧力バルブとを備え、
第１又は第２の室の内圧が所定値を超えるまでは、回転軸の回転を停止させ得る油圧式運動制御装置であって、
オイルを蓄えることができる第５の室と、
第５の室に設けられるピストンと、
ピストンを付勢するばねと、
第１又は第２通路に連通し、第５の室に通じる第５通路と、
第５通路に設けられ、第１乃至第４の室から第５の室へオイルが流入することを阻止する一方で、第５の室からのオイルの流出を許容するチェックバルブと、
第３又は第４通路に連通し、第５の室に通じる第６通路と、
第６通路に設けられ、第５の室から第１及び第３の室へオイルが流入することを阻止する一方で、第１及び第２圧力バルブを開弁させる圧力より大きな圧力を受けなければ開弁せず、開弁したときには、第５の室へのオイルの流入を許容する第３圧力バルブとをさらに有し、
第５の室に蓄えられたオイルは、前記ばねによって付勢されたピストンが第５の室のオイルを押圧することによって、第５の室から流出することを特徴とする油圧式運動制御装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、第５通路に、第１乃至第４の室から第５の室へオイルが流入することを阻止するチェックバルブが設けられ、また、第６通路に、第１及び第２圧力バルブを開弁させる圧力より大きな圧力を受けなければ開弁せず、開弁したときには、第５の室へのオイルの流入を許容する第３圧力バルブが設けられているため、通常動作時において、第１又は第２圧力バルブが開弁しても、オイルが第５の室に流入することがない。したがって、ベーンの回動により負圧となる室に十分な量のオイルが流入し、当該室に流入されるべきオイルの量が不足することがない。その結果、第１又は第２圧力バルブが閉弁した直後に、第１乃至第４の室の内圧が低下することが抑制されるため、回転軸の停止状態が保持される。一方、温度が上昇し、オイルが膨張したときには、第３圧力バルブが開弁して、オイルの体積の増加分が第５の室に流入し、第５の室内に蓄えられる。他方、温度が低下し、オイルが収縮したときは、第５の室内に蓄えられたオイルが第５の室から流出し、第５通路に設けられるチェックバルブは、第５の室からのオイルの流出を許容するものであるため、オイルは第５通路を通過して、第２及び第４の室へ流入する。よって、本発明によれば、制御対象物の運動停止状態を保持する機能を低下させることなく、温度変化によるオイルの膨張・収縮に対応することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に示した実施例に従って説明する。
【実施例】
【００１０】
図１乃至図４は、本発明の実施例に係る油圧式運動制御装置の内部構造を示す図であり、図５は、同実施例の油圧回路図である。これらの図に示したように、本実施例に係る油圧式運動制御装置（以下「本装置」という。）は、ハウジング１０、第１乃至第５の室２１−２５、オイル、回転軸３０、ベーン４０、第１乃至第６通路５１−５６、第１乃至第３圧力バルブ６１−６３、チェックバルブ６４、ピストン７０及びばね８０を有して構成される。
【００１１】
ハウジング１０は、外壁部１１、上蓋部１２、下蓋部１３及び底壁部１４を有して構成される。外壁部１１は、円筒状に形成されたものである（図１及び図２参照）。上蓋部１２は、外壁部１１の一端側を閉塞するものであり、回転軸３０が挿通される孔部を有している（図２参照）。下蓋部１３は、外壁部１１の他端側を閉塞するものである（図２参照）。底壁部１４は、外壁部１１の内部において、下蓋部１３に隣接して設けられる（図２参照）。底壁部１４には、回転軸３０が嵌り込む凹部が形成されるとともに、第１乃至第６通路５１−５６、第１乃至第３圧力バルブ６１−６３及びチェックバルブ６４が設けられている（図１乃至図４参照）。上蓋部１２及び下蓋部１３は、外壁部１１の両端をかしめることによって取り付けられており、それにより、外壁部１１、上蓋部１２、下蓋部１３及び底壁部１４が強固に一体化されたハウジング１０が構成される。
【００１２】
ハウジング１０の内部には、第１乃至第４の室２１−２４が形成される（図１参照）。より詳細には、外壁部１１と回転軸３０との間に形成される空間が隔壁９０によって仕切られ、さらに、隔壁９０によって仕切られた空間がベーン４０によって仕切られることにより、上蓋部１２と底壁部１４との間に４つの空間が形成される。これらの４つの空間が第１乃至第４の室２１−２４である。
【００１３】
第１乃至第４の室２１−２４には、オイルが充填される。第１乃至第４の室２１−２４に充填されたオイルが第１乃至第４の室２１−２４に形成される第１乃至第４通路５１−５４の開口部１０１−１０６のみから流出するようにするため、隔壁９０には、隔壁９０と回転軸３０との間隙、隔壁９０と外壁部１１との間隙、隔壁９０と上蓋部１２との間隙、及び隔壁９０と底壁部１４との間隙からオイルが流出することを防止するシール部材１１０が設けられ、また、ベーン４０には、ベーン４０と外壁部１１との間隙、ベーン４０と上蓋部１２との間隙、及びベーン４０と底壁部１４との間隙からオイルが流出することを防止するシール部材１２０が設けられている（図１及び図２参照）。
【００１４】
隔壁９０は、ハウジング１０に固定され、ベーン４０は、回転軸３０の回転に伴ってハウジング１０の内部で回動するように、回転軸３０に突設されている。回転軸３０は、一端が底壁部１４に形成された凹部に嵌め込まれ、他端側が上蓋部１２に形成された孔部に挿通されることにより、ハウジング１０に支持されており、ハウジング１０の内部で回転可能なものである。回転軸３０の他端は、ハウジング１０の外に突出しており、この突出端には、制御対象物が連結される。
【００１５】
ベーン４０は、一方向へ回動することにより第１及び第３の室２１，２３のオイルを押圧し、逆方向へ回動することにより第２及び第４の室２２，２４のオイルを押圧することができるように設けられている（図１参照）。
【００１６】
第５の室２５は、回転軸３０の内部に形成される（図１乃至図３参照）。第５の室２５の内部には、ピストン７０が設けられ、このピストン７０によって、第５の室２５の内部は２分割される。分割された一方の空間２５ａ（以下「貯油室」という。）は、オイルを一時的に蓄えることができるアキュムレータとして機能する。分割された他方の空間２５ｂには、ピストン７０を一方向に付勢するばね８０が装填される（図２及び図３参照）。第５の室２５は、貯油室２５ａに形成される開口部１０７を通じて流入するオイルを蓄えることができる（図１乃至図４参照）。
【００１７】
第１通路５１は、第１の室２１と第２の室２２とを連通させるように形成されるオイルの通路であり、底壁部１４に形成されている（図４及び図５参照）。第１通路５１は、第１の室２１に開口する開口部１０１と、第２の室２２に開口する開口部１０４とを有して構成される（図１、図４及び図５参照）。
【００１８】
第２通路５２は、第１の室２１と第４の室２４とを連通させるように形成されるオイルの通路であり、底壁部１４に形成されている（図４及び図５参照）。第２通路５２は、第１の室２１に開口する開口部１０１と、第４の室２４に開口する開口部１０６とを有して構成される（図１、図４及び図５参照）。なお、第２通路５２における第１の室２１に開口する開口部１０１は、第１通路５１における第１の室２１に開口する開口部１０１と同一である。
【００１９】
第３通路５３は、第１の室２１と第３の室２３とを連通させるように形成されるオイルの通路であり、底壁部１４に形成されている（図４及び図５参照）。第３通路５３は、第１の室２１に開口する開口部１０２と、第３の室２３に開口する開口部１０５とを有して構成される（図１、図４及び図５参照）。
【００２０】
第４通路５４は、第２の室２２と第３の室２３とを連通させるように形成されるオイルの通路であり、底壁部１４に形成されている（図４及び図５参照）。第４通路５４は、第２の室２２に開口する開口部１０３と、第３の室２３に開口する開口部１０５とを有して構成される（図１、図４及び図５参照）。なお、第４通路５４における第３の室２３に開口する開口部１０５は、第３通路５３における第３の室２３に開口する開口部１０５と同一である。
【００２１】
第５通路５５は、第２通路５２に連通し、第５の室２５に通じる、オイルの通路であり、底壁部１４に形成されている（図４及び図５参照）。第５通路５５は、第５の室２５（貯油室２５ａ）に開口する開口部１０８を有して構成される（図２乃至図５参照）。なお、第５通路５５は、第１通路５１に連通するように形成することもできる。
【００２２】
第６通路５６は、第４通路５４に連通し、第５の室２５に通じる、オイルの通路であり、底壁部１４に形成されている（図４及び図５参照）。第６通路５６は、第５の室２５（貯油室２５ａ）に開口する開口部１０７を有して構成される（図２乃至図５参照）。なお、第６通路５６は、第３通路５３に連通するように形成することもできる。
【００２３】
第１乃至第３圧力バルブ６１−６３は、いずれも弁体にばね圧を加えることによって、弁体が受けるオイルの圧力が一定の大きさにならなければ開弁しない構造を有するものである。また、第１乃至第３圧力バルブ６１−６３は、いずれも一方向性の弁である。
【００２４】
第１圧力バルブ６１は、図３及び図５に示したように、第１通路５１に設けられ、第２及び第４の室２２，２４から第１の室２１へオイルが流入することを阻止する一方で、第１の室２１の内圧が所定値を超えたときに開弁して、第１の室２１からオイルを流出させるものである。
【００２５】
第２圧力バルブ６２は、図３及び図５に示したように、第４通路５４に設けられ、第１及び第３の室２１，２３から第２の室２２へオイルが流入することを阻止する一方で、第２の室２２の内圧が所定値を超えたときに開弁して、第２の室２２からオイルを流出させるものである。
【００２６】
第３圧力バルブ６３は、図２、図３及び図５に示したように、第６通路５６に設けられ、第５の室２５から第１及び第３の室２１，２３へオイルが流入することを阻止する一方で、第１及び第２圧力バルブ６１，６２を開弁させる圧力より大きな圧力を受けなければ開弁せず、開弁したときには、第５の室２５へのオイルの流入を許容するものである。
【００２７】
チェックバルブ６４は、第１乃至第３圧力バルブ６１−６３と異なり、単純な一方向性の弁であり、弁体が受けるオイルの圧力の大きさにかかわらず開弁するものである。チェックバルブ６４は、第５通路５５に設けられ、第１乃至第４の室２１−２４から第５の室２５へオイルが流入することを阻止する一方で、第５の室２５からのオイルの流出を許容するものである。
【００２８】
上記のように構成される本装置は、回転軸３０に連結された制御対象物が停止状態にあるときには、第１乃至第３圧力バルブ６１−６３が閉じており、第１乃至第４の室２１−２４のオイルは流出することなく停滞している。
【００２９】
制御対象物に外力が加えられることにより、回転軸３０に回転力が付与されたときには、回転軸３０の回転に伴ってベーン４０が回動する。もっとも、第１圧力バルブ６１は、第１の室２１の内圧が所定値を超えなければ開弁せず、また、第２圧力バルブ６２は、第２の室２２の内圧が所定値を超えなければ開弁しないため、ベーン４０がオイルを押圧する力が弱いときには、第１又は第２の室２１，２２からオイルが流出しない。したがって、回転軸３０は回転することができず、制御対象物の停止状態が保持される。つまり、本装置は、第１又は第２の室２１，２２の内圧が所定値を超えるまでは、回転軸３０の回転を停止させ、制御対象物の停止状態を保持することができる。
【００３０】
一方、ベーン４０がオイルを押圧する力が、第１又は第２の室２１，２２の内圧が所定値を超える程強いときには、第１又は第２圧力バルブ６１，６２が開弁して、第１又は第２の室２１，２２からオイルが流出する。もっとも、この場合でも、第５通路５５には、第１乃至第４の室２１−２４から第５の室２５へオイルが流入することを阻止するチェックバルブ６４が設けられているため、第１又は第２の室２１，２２から流出したオイルが第５通路５５を通過して第５の室２５に流入することがなく、また、第６通路５６に設けられた第３圧力バルブ６３は、第１及び第２圧力バルブ６１，６２を開弁させる圧力より大きな圧力を受けなければ開弁しないため、第１又は第２の室２１，２２から流出したオイルが第６通路５６を通過して第５の室２５に流入することもない。
【００３１】
したがって、ベーン４０が一方向へ回動して第１及び第３の室２１，２３のオイルを押圧した場合であって、第１圧力バルブ６１が開弁したときには、第１の室２１から流出したオイルは、第５の室２５に流入することなく、第１通路５１を通過して、このとき負圧となる第２の室２２に流入し、また、第１通路５１と連通する第２通路５２を通過して、このとき負圧となる第４の室２４に流入する（図５参照）。また、第３の室２３から流出したオイルは、第５の室２５に流入することなく、第３通路５３を通過して第１の室２１に流入する（図５参照）。
【００３２】
ベーン４０が逆方向へ回動して第２及び第４の室２２，２４のオイルを押圧した場合であって、第２圧力バルブ６２が開弁したときには、第２の室２２から流出したオイルは、第５の室２５に流入することなく、第４通路５４を通過して、このとき負圧となる第３の室２３に流入し、また、第４通路５４と連通する第３通路５３を通過して、このとき負圧となる第１の室２１に流入する（図５参照）。また、第４の室２４から流出したオイルは、第５の室２５に流入することなく、第２及び第１通路５２，５１を経由して第２の室２２に流入する（図５参照）。
【００３３】
上記のように本装置によれば、ベーン４０の回動により負圧となる室に十分な量のオイルが流入し、当該室に流入されるべきオイルの量が不足することがないため、第１又は第２圧力バルブ６１，６２が閉弁した直後に、第１乃至第４の室２１−２４の内圧が低下することを抑制することができる。よって、本装置によれば、通常動作時において、制御対象物の停止状態を保持する機能が低下しない。
【００３４】
一方、温度の上昇によりオイルが膨張したときには、第３圧力バルブ６３が開弁して、オイルの体積の増加分が第５の室２５（貯油室２５ａ）に流入して蓄えられる（図５参照）。したがって、オイルの膨張により本装置が破損することが防止される。
【００３５】
貯油室２５ａのオイルは、ピストン７０に押圧されているため、その後の温度の低下によりオイルが収縮していくのに従って、貯油室２５ａから流出し、このときチェックバルブ６４は開弁するため、第１、第２及び第５通路５１，５２，５５を経由して、第２及び第４の室２２，２４に流入する（図５参照）。なお、このとき、本装置では、第１及び第３の室２１，２３に第５の室２５からのオイルが流入しないため、第１及び第３の室２１，２３が負圧となるが、ベーン４０の回動により第１又は第２圧力バルブ６１，６２が開弁したときに、即座にオイルが第１及び第３の室２１，２３に流入するため、安定した圧力状態が回復可能である。
【００３６】
上記のように本装置よれば、温度変化によるオイルの膨張・収縮に十分に対応することできる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施例に係る油圧式運動制御装置の内部構造を示す図であって、図２におけるＣ−Ｃ部断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ部断面図である。
【図３】図１におけるＢ−Ｂ部断面図である。
【図４】図２におけるＤ−Ｄ部断面図である。
【図５】本発明の実施例に係る油圧式運動制御装置の油圧回路図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０ ハウジング
１１ 外壁部
１２ 上蓋部
１３ 下蓋部
１４ 底壁部
２１ 第１の室
２２ 第２の室
２３ 第３の室
２４ 第４の室
２５ 第５の室
２５ａ 貯油室
３０ 回転軸
４０ ベーン
５１ 第１通路
５２ 第２通路
５３ 第３通路
５４ 第４通路
５５ 第５通路
５６ 第６通路
６１ 第１圧力バルブ
６２ 第２圧力バルブ
６３ 第３圧力バルブ
６４ チェックバルブ
７０ ピストン
８０ ばね
９０ 隔壁
１０１−１０８ 開口部
１１０，１２０ シール部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧式運動制御装置に関し、より詳細には、油圧を利用して制御対象物の運動停止状態を保持し得る油圧式運動制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、油圧を利用した装置では、温度の上昇によりオイルが膨張するため、オイルの体積の増加分を一時的に蓄える構成を備えている。例えば、下記特許文献１には、オイルの体積の増加分を蓄えるための第３ボアーが記載されている。この第３ボアーの内部には、フリーピストンにより区画された貯油室とガス室が形成されている。貯油室には、油路を通じてオイルが流入するが、前記油路には、オイルの流れを規制するバルブが設けられていない。したがって、オイルの膨張がない通常動作時においても、前記油路を通じて貯油室にオイルが流れ込むことになる。
【０００３】
一方、油圧を利用して制御対象物の運動停止状態を保持する装置には、油圧を発生させる室の内圧が所定値を超えなければ開弁しない圧力バルブが設けられており、当該装置は、この圧力バルブが開弁することによって、加圧室からオイルが流出し、該オイルが負圧室へ流入する構成となっている（下記特許文献２参照）。
【０００４】
したがって、当該装置に、オイルが通常動作時においても貯油室に流れ込む構成を採用した場合には、圧力バルブが開弁したときに、負圧室だけでなく貯油室にもオイルが流入してしまうため、負圧室に流入されるべきオイルの量が不足することになる。その結果、制御対象物が、例えば、自動車のドアである場合に、ドアの開動作を任意の開角度で停止させても、負圧室から加圧室へ十分な量のオイルが還流されないため、ドアを停止させた直後に圧力バルブが閉弁しても、加圧室の内圧が不足して、ドアの停止状態を保持できないという問題があった。
【０００５】
【特許文献１】特許第３７７８６６８号公報
【特許文献２】国際公開第ＷＯ２００５／０７３５８９号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、制御対象物の運動停止状態を保持する機能を低下させることなく、温度変化によるオイルの膨張・収縮に対応できる油圧式運動制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は以下の油圧式運動制御装置を提供する。
ハウジング内に形成される第１乃至第４の室と、
第１乃至第４の室に充填されるオイルと、
ハウジング内で回転可能な回転軸に突設され、一方向へ回動することにより第１及び第３の室のオイルを押圧し、逆方向へ回動することにより第２及び第４の室のオイルを押圧するベーンと、
第１の室と第２の室とを連通させる第１通路と、
第１の室と第４の室とを連通させる第２通路と、
第１の室と第３の室とを連通させる第３通路と、
第２の室と第３の室とを連通させる第４通路と、
第１通路に設けられ、第２及び第４の室から第１の室へオイルが流入することを阻止する一方で、第１の室の内圧が所定値を超えたときに開弁して、第１の室からオイルを流出させる第１圧力バルブと、
第４通路に設けられ、第１及び第３の室から第２の室へオイルが流入することを阻止する一方で、第２の室の内圧が所定値を超えたときに開弁して、第２の室からオイルを流出させる第２圧力バルブとを備え、
第１又は第２の室の内圧が所定値を超えるまでは、回転軸の回転を停止させ得る油圧式運動制御装置であって、
オイルを蓄えることができる第５の室と、
第５の室に設けられるピストンと、
ピストンを付勢するばねと、
第１又は第２通路に連通し、第５の室に通じる第５通路と、
第５通路に設けられ、第１乃至第４の室から第５の室へオイルが流入することを阻止する一方で、第５の室からのオイルの流出を許容するチェックバルブと、
第３又は第４通路に連通し、第５の室に通じる第６通路と、
第６通路に設けられ、第５の室から第１及び第３の室へオイルが流入することを阻止する一方で、第１及び第２圧力バルブを開弁させる圧力より大きな圧力を受けなければ開弁せず、開弁したときには、第５の室へのオイルの流入を許容する第３圧力バルブとをさらに有し、
第５の室に蓄えられたオイルは、前記ばねによって付勢されたピストンが第５の室のオイルを押圧することによって、第５の室から流出することを特徴とする油圧式運動制御装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、第５通路に、第１乃至第４の室から第５の室へオイルが流入することを阻止するチェックバルブが設けられ、また、第６通路に、第１及び第２圧力バルブを開弁させる圧力より大きな圧力を受けなければ開弁せず、開弁したときには、第５の室へのオイルの流入を許容する第３圧力バルブが設けられているため、通常動作時において、第１又は第２圧力バルブが開弁しても、オイルが第５の室に流入することがない。したがって、ベーンの回動により負圧となる室に十分な量のオイルが流入し、当該室に流入されるべきオイルの量が不足することがない。その結果、第１又は第２圧力バルブが閉弁した直後に、第１乃至第４の室の内圧が低下することが抑制されるため、回転軸の停止状態が保持される。一方、温度が上昇し、オイルが膨張したときには、第３圧力バルブが開弁して、オイルの体積の増加分が第５の室に流入し、第５の室内に蓄えられる。他方、温度が低下し、オイルが収縮したときは、第５の室内に蓄えられたオイルが第５の室から流出し、第５通路に設けられるチェックバルブは、第５の室からのオイルの流出を許容するものであるため、オイルは第５通路を通過して、第２及び第４の室へ流入する。よって、本発明によれば、制御対象物の運動停止状態を保持する機能を低下させることなく、温度変化によるオイルの膨張・収縮に対応することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に示した実施例に従って説明する。
【実施例】
【００１０】
図１乃至図４は、本発明の実施例に係る油圧式運動制御装置の内部構造を示す図であり、図５は、同実施例の油圧回路図である。これらの図に示したように、本実施例に係る油圧式運動制御装置（以下「本装置」という。）は、ハウジング１０、第１乃至第５の室２１−２５、オイル、回転軸３０、ベーン４０、第１乃至第６通路５１−５６、第１乃至第３圧力バルブ６１−６３、チェックバルブ６４、ピストン７０及びばね８０を有して構成される。
【００１１】
ハウジング１０は、外壁部１１、上蓋部１２、下蓋部１３及び底壁部１４を有して構成される。外壁部１１は、円筒状に形成されたものである（図１及び図２参照）。上蓋部１２は、外壁部１１の一端側を閉塞するものであり、回転軸３０が挿通される孔部を有している（図２参照）。下蓋部１３は、外壁部１１の他端側を閉塞するものである（図２参照）。底壁部１４は、外壁部１１の内部において、下蓋部１３に隣接して設けられる（図２参照）。底壁部１４には、回転軸３０が嵌り込む凹部が形成されるとともに、第１乃至第６通路５１−５６、第１乃至第３圧力バルブ６１−６３及びチェックバルブ６４が設けられている（図１乃至図４参照）。上蓋部１２及び下蓋部１３は、外壁部１１の両端をかしめることによって取り付けられており、それにより、外壁部１１、上蓋部１２、下蓋部１３及び底壁部１４が強固に一体化されたハウジング１０が構成される。
【００１２】
ハウジング１０の内部には、第１乃至第４の室２１−２４が形成される（図１参照）。より詳細には、外壁部１１と回転軸３０との間に形成される空間が隔壁９０によって仕切られ、さらに、隔壁９０によって仕切られた空間がベーン４０によって仕切られることにより、上蓋部１２と底壁部１４との間に４つの空間が形成される。これらの４つの空間が第１乃至第４の室２１−２４である。
【００１３】
第１乃至第４の室２１−２４には、オイルが充填される。第１乃至第４の室２１−２４に充填されたオイルが第１乃至第４の室２１−２４に形成される第１乃至第４通路５１−５４の開口部１０１−１０６のみから流出するようにするため、隔壁９０には、隔壁９０と回転軸３０との間隙、隔壁９０と外壁部１１との間隙、隔壁９０と上蓋部１２との間隙、及び隔壁９０と底壁部１４との間隙からオイルが流出することを防止するシール部材１１０が設けられ、また、ベーン４０には、ベーン４０と外壁部１１との間隙、ベーン４０と上蓋部１２との間隙、及びベーン４０と底壁部１４との間隙からオイルが流出することを防止するシール部材１２０が設けられている（図１及び図２参照）。
【００１４】
隔壁９０は、ハウジング１０に固定され、ベーン４０は、回転軸３０の回転に伴ってハウジング１０の内部で回動するように、回転軸３０に突設されている。回転軸３０は、一端が底壁部１４に形成された凹部に嵌め込まれ、他端側が上蓋部１２に形成された孔部に挿通されることにより、ハウジング１０に支持されており、ハウジング１０の内部で回転可能なものである。回転軸３０の他端は、ハウジング１０の外に突出しており、この突出端には、制御対象物が連結される。
【００１５】
ベーン４０は、一方向へ回動することにより第１及び第３の室２１，２３のオイルを押圧し、逆方向へ回動することにより第２及び第４の室２２，２４のオイルを押圧することができるように設けられている（図１参照）。
【００１６】
第５の室２５は、回転軸３０の内部に形成される（図１乃至図３参照）。第５の室２５の内部には、ピストン７０が設けられ、このピストン７０によって、第５の室２５の内部は２分割される。分割された一方の空間２５ａ（以下「貯油室」という。）は、オイルを一時的に蓄えることができるアキュムレータとして機能する。分割された他方の空間２５ｂには、ピストン７０を一方向に付勢するばね８０が装填される（図２及び図３参照）。第５の室２５は、貯油室２５ａに形成される開口部１０７を通じて流入するオイルを蓄えることができる（図１乃至図４参照）。
【００１７】
第１通路５１は、第１の室２１と第２の室２２とを連通させるように形成されるオイルの通路であり、底壁部１４に形成されている（図４及び図５参照）。第１通路５１は、第１の室２１に開口する開口部１０１と、第２の室２２に開口する開口部１０４とを有して構成される（図１、図４及び図５参照）。
【００１８】
第２通路５２は、第１の室２１と第４の室２４とを連通させるように形成されるオイルの通路であり、底壁部１４に形成されている（図４及び図５参照）。第２通路５２は、第１の室２１に開口する開口部１０１と、第４の室２４に開口する開口部１０６とを有して構成される（図１、図４及び図５参照）。なお、第２通路５２における第１の室２１に開口する開口部１０１は、第１通路５１における第１の室２１に開口する開口部１０１と同一である。
【００１９】
第３通路５３は、第１の室２１と第３の室２３とを連通させるように形成されるオイルの通路であり、底壁部１４に形成されている（図４及び図５参照）。第３通路５３は、第１の室２１に開口する開口部１０２と、第３の室２３に開口する開口部１０５とを有して構成される（図１、図４及び図５参照）。
【００２０】
第４通路５４は、第２の室２２と第３の室２３とを連通させるように形成されるオイルの通路であり、底壁部１４に形成されている（図４及び図５参照）。第４通路５４は、第２の室２２に開口する開口部１０３と、第３の室２３に開口する開口部１０５とを有して構成される（図１、図４及び図５参照）。なお、第４通路５４における第３の室２３に開口する開口部１０５は、第３通路５３における第３の室２３に開口する開口部１０５と同一である。
【００２１】
第５通路５５は、第２通路５２に連通し、第５の室２５に通じる、オイルの通路であり、底壁部１４に形成されている（図４及び図５参照）。第５通路５５は、第５の室２５（貯油室２５ａ）に開口する開口部１０８を有して構成される（図２乃至図５参照）。なお、第５通路５５は、第１通路５１に連通するように形成することもできる。
【００２２】
第６通路５６は、第４通路５４に連通し、第５の室２５に通じる、オイルの通路であり、底壁部１４に形成されている（図４及び図５参照）。第６通路５６は、第５の室２５（貯油室２５ａ）に開口する開口部１０７を有して構成される（図２乃至図５参照）。なお、第６通路５６は、第３通路５３に連通するように形成することもできる。
【００２３】
第１乃至第３圧力バルブ６１−６３は、いずれも弁体にばね圧を加えることによって、弁体が受けるオイルの圧力が一定の大きさにならなければ開弁しない構造を有するものである。また、第１乃至第３圧力バルブ６１−６３は、いずれも一方向性の弁である。
【００２４】
第１圧力バルブ６１は、図３及び図５に示したように、第１通路５１に設けられ、第２及び第４の室２２，２４から第１の室２１へオイルが流入することを阻止する一方で、第１の室２１の内圧が所定値を超えたときに開弁して、第１の室２１からオイルを流出させるものである。
【００２５】
第２圧力バルブ６２は、図３及び図５に示したように、第４通路５４に設けられ、第１及び第３の室２１，２３から第２の室２２へオイルが流入することを阻止する一方で、第２の室２２の内圧が所定値を超えたときに開弁して、第２の室２２からオイルを流出させるものである。
【００２６】
第３圧力バルブ６３は、図２、図３及び図５に示したように、第６通路５６に設けられ、第５の室２５から第１及び第３の室２１，２３へオイルが流入することを阻止する一方で、第１及び第２圧力バルブ６１，６２を開弁させる圧力より大きな圧力を受けなければ開弁せず、開弁したときには、第５の室２５へのオイルの流入を許容するものである。
【００２７】
チェックバルブ６４は、第１乃至第３圧力バルブ６１−６３と異なり、単純な一方向性の弁であり、弁体が受けるオイルの圧力の大きさにかかわらず開弁するものである。チェックバルブ６４は、第５通路５５に設けられ、第１乃至第４の室２１−２４から第５の室２５へオイルが流入することを阻止する一方で、第５の室２５からのオイルの流出を許容するものである。
【００２８】
上記のように構成される本装置は、回転軸３０に連結された制御対象物が停止状態にあるときには、第１乃至第３圧力バルブ６１−６３が閉じており、第１乃至第４の室２１−２４のオイルは流出することなく停滞している。
【００２９】
制御対象物に外力が加えられることにより、回転軸３０に回転力が付与されたときには、回転軸３０の回転に伴ってベーン４０が回動する。もっとも、第１圧力バルブ６１は、第１の室２１の内圧が所定値を超えなければ開弁せず、また、第２圧力バルブ６２は、第２の室２２の内圧が所定値を超えなければ開弁しないため、ベーン４０がオイルを押圧する力が弱いときには、第１又は第２の室２１，２２からオイルが流出しない。したがって、回転軸３０は回転することができず、制御対象物の停止状態が保持される。つまり、本装置は、第１又は第２の室２１，２２の内圧が所定値を超えるまでは、回転軸３０の回転を停止させ、制御対象物の停止状態を保持することができる。
【００３０】
一方、ベーン４０がオイルを押圧する力が、第１又は第２の室２１，２２の内圧が所定値を超える程強いときには、第１又は第２圧力バルブ６１，６２が開弁して、第１又は第２の室２１，２２からオイルが流出する。もっとも、この場合でも、第５通路５５には、第１乃至第４の室２１−２４から第５の室２５へオイルが流入することを阻止するチェックバルブ６４が設けられているため、第１又は第２の室２１，２２から流出したオイルが第５通路５５を通過して第５の室２５に流入することがなく、また、第６通路５６に設けられた第３圧力バルブ６３は、第１及び第２圧力バルブ６１，６２を開弁させる圧力より大きな圧力を受けなければ開弁しないため、第１又は第２の室２１，２２から流出したオイルが第６通路５６を通過して第５の室２５に流入することもない。
【００３１】
したがって、ベーン４０が一方向へ回動して第１及び第３の室２１，２３のオイルを押圧した場合であって、第１圧力バルブ６１が開弁したときには、第１の室２１から流出したオイルは、第５の室２５に流入することなく、第１通路５１を通過して、このとき負圧となる第２の室２２に流入し、また、第１通路５１と連通する第２通路５２を通過して、このとき負圧となる第４の室２４に流入する（図５参照）。また、第３の室２３から流出したオイルは、第５の室２５に流入することなく、第３通路５３を通過して第１の室２１に流入する（図５参照）。
【００３２】
ベーン４０が逆方向へ回動して第２及び第４の室２２，２４のオイルを押圧した場合であって、第２圧力バルブ６２が開弁したときには、第２の室２２から流出したオイルは、第５の室２５に流入することなく、第４通路５４を通過して、このとき負圧となる第３の室２３に流入し、また、第４通路５４と連通する第３通路５３を通過して、このとき負圧となる第１の室２１に流入する（図５参照）。また、第４の室２４から流出したオイルは、第５の室２５に流入することなく、第２及び第１通路５２，５１を経由して第２の室２２に流入する（図５参照）。
【００３３】
上記のように本装置によれば、ベーン４０の回動により負圧となる室に十分な量のオイルが流入し、当該室に流入されるべきオイルの量が不足することがないため、第１又は第２圧力バルブ６１，６２が閉弁した直後に、第１乃至第４の室２１−２４の内圧が低下することを抑制することができる。よって、本装置によれば、通常動作時において、制御対象物の停止状態を保持する機能が低下しない。
【００３４】
一方、温度の上昇によりオイルが膨張したときには、第３圧力バルブ６３が開弁して、オイルの体積の増加分が第５の室２５（貯油室２５ａ）に流入して蓄えられる（図５参照）。したがって、オイルの膨張により本装置が破損することが防止される。
【００３５】
貯油室２５ａのオイルは、ピストン７０に押圧されているため、その後の温度の低下によりオイルが収縮していくのに従って、貯油室２５ａから流出し、このときチェックバルブ６４は開弁するため、第１、第２及び第５通路５１，５２，５５を経由して、第２及び第４の室２２，２４に流入する（図５参照）。なお、このとき、本装置では、第１及び第３の室２１，２３に第５の室２５からのオイルが流入しないため、第１及び第３の室２１，２３が負圧となるが、ベーン４０の回動により第１又は第２圧力バルブ６１，６２が開弁したときに、即座にオイルが第１及び第３の室２１，２３に流入するため、安定した圧力状態が回復可能である。
【００３６】
上記のように本装置よれば、温度変化によるオイルの膨張・収縮に十分に対応することできる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施例に係る油圧式運動制御装置の内部構造を示す図であって、図２におけるＣ−Ｃ部断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ部断面図である。
【図３】図１におけるＢ−Ｂ部断面図である。
【図４】図２におけるＤ−Ｄ部断面図である。
【図５】本発明の実施例に係る油圧式運動制御装置の油圧回路図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０ ハウジング
１１ 外壁部
１２ 上蓋部
１３ 下蓋部
１４ 底壁部
２１ 第１の室
２２ 第２の室
２３ 第３の室
２４ 第４の室
２５ 第５の室
２５ａ 貯油室
３０ 回転軸
４０ ベーン
５１ 第１通路
５２ 第２通路
５３ 第３通路
５４ 第４通路
５５ 第５通路
５６ 第６通路
６１ 第１圧力バルブ
６２ 第２圧力バルブ
６３ 第３圧力バルブ
６４ チェックバルブ
７０ ピストン
８０ ばね
９０ 隔壁
１０１−１０８ 開口部
１１０，１２０ シール部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に形成される第１乃至第４の室と、
第１乃至第４の室に充填されるオイルと、
ハウジング内で回転可能な回転軸に突設され、一方向へ回動することにより第１及び第３の室のオイルを押圧し、逆方向へ回動することにより第２及び第４の室のオイルを押圧するベーンと、
第１の室と第２の室とを連通させる第１通路と、
第１の室と第４の室とを連通させる第２通路と、
第１の室と第３の室とを連通させる第３通路と、
第２の室と第３の室とを連通させる第４通路と、
第１通路に設けられ、第２及び第４の室から第１の室へオイルが流入することを阻止する一方で、第１の室の内圧が所定値を超えたときに開弁して、第１の室からオイルを流出させる第１圧力バルブと、
第４通路に設けられ、第１及び第３の室から第２の室へオイルが流入することを阻止する一方で、第２の室の内圧が所定値を超えたときに開弁して、第２の室からオイルを流出させる第２圧力バルブとを備え、
第１又は第２の室の内圧が所定値を超えるまでは、回転軸の回転を停止させ得る油圧式運動制御装置であって、
オイルを蓄えることができる第５の室と、
第５の室に設けられるピストンと、
ピストンを付勢するばねと、
第１又は第２通路に連通し、第５の室に通じる第５通路と、
第５通路に設けられ、第１乃至第４の室から第５の室へオイルが流入することを阻止する一方で、第５の室からのオイルの流出を許容するチェックバルブと、
第３又は第４通路に連通し、第５の室に通じる第６通路と、
第６通路に設けられ、第５の室から第１及び第３の室へオイルが流入することを阻止する一方で、第１及び第２圧力バルブを開弁させる圧力より大きな圧力を受けなければ開弁せず、開弁したときには、第５の室へのオイルの流入を許容する第３圧力バルブとをさらに有し、
第５の室に蓄えられたオイルは、前記ばねによって付勢されたピストンが第５の室のオイルを押圧することによって、第５の室から流出することを特徴とする油圧式運動制御装置。
【請求項１】
ハウジング内に形成される第１乃至第４の室と、
第１乃至第４の室に充填されるオイルと、
ハウジング内で回転可能な回転軸に突設され、一方向へ回動することにより第１及び第３の室のオイルを押圧し、逆方向へ回動することにより第２及び第４の室のオイルを押圧するベーンと、
第１の室と第２の室とを連通させる第１通路と、
第１の室と第４の室とを連通させる第２通路と、
第１の室と第３の室とを連通させる第３通路と、
第２の室と第３の室とを連通させる第４通路と、
第１通路に設けられ、第２及び第４の室から第１の室へオイルが流入することを阻止する一方で、第１の室の内圧が所定値を超えたときに開弁して、第１の室からオイルを流出させる第１圧力バルブと、
第４通路に設けられ、第１及び第３の室から第２の室へオイルが流入することを阻止する一方で、第２の室の内圧が所定値を超えたときに開弁して、第２の室からオイルを流出させる第２圧力バルブとを備え、
第１又は第２の室の内圧が所定値を超えるまでは、回転軸の回転を停止させ得る油圧式運動制御装置であって、
オイルを蓄えることができる第５の室と、
第５の室に設けられるピストンと、
ピストンを付勢するばねと、
第１又は第２通路に連通し、第５の室に通じる第５通路と、
第５通路に設けられ、第１乃至第４の室から第５の室へオイルが流入することを阻止する一方で、第５の室からのオイルの流出を許容するチェックバルブと、
第３又は第４通路に連通し、第５の室に通じる第６通路と、
第６通路に設けられ、第５の室から第１及び第３の室へオイルが流入することを阻止する一方で、第１及び第２圧力バルブを開弁させる圧力より大きな圧力を受けなければ開弁せず、開弁したときには、第５の室へのオイルの流入を許容する第３圧力バルブとをさらに有し、
第５の室に蓄えられたオイルは、前記ばねによって付勢されたピストンが第５の室のオイルを押圧することによって、第５の室から流出することを特徴とする油圧式運動制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１２７６９７（Ｐ２００９−１２７６９７Ａ）
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０１６６９（Ｐ２００７−３０１６６９）
【出願日】平成１９年１１月２１日（２００７．１１．２１）
【出願人】（０００１９８２７１）株式会社ソミック石川 (91)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２１日（２００７．１１．２１）
【出願人】（０００１９８２７１）株式会社ソミック石川 (91)
【Ｆターム（参考）】
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