JP2012137184A

JP2012137184A - 油圧回路の保守方法

Info

Publication number: JP2012137184A
Application number: JP2012031051A
Authority: JP
Inventors: Yukio Uenishi; 幸雄上▲西▼
Original assignee: U Tec Co Ltd
Current assignee: U Tec Co Ltd
Priority date: 2010-04-06
Filing date: 2012-02-15
Publication date: 2012-07-19
Anticipated expiration: 2031-04-04
Also published as: JP5002715B2; JP5550666B2; JP2011231924A; JP5619047B2; JP2012137183A

Abstract

【課題】給排管を複数の区間回路に区切ることによって、作動油の充填などの保守を手間無く短時間ですることができる油圧回路の保守方法を提供する。
【解決手段】給排管３５，３６に複数の区間回路２１ａ〜２１ｅ，２２ａ〜２２ｅを構成しこの区間回路の連続した任意の区間回路２１，２２で作動油充填区域を構成する作動油充填区域構成工程と、作動油充填区域の上流側に油圧源３４の吐出作動油を供給した状態に保持し作動油充填区域に作動油を充填可能とする充填作動油保持工程と、作動油充填区域を最下流側の区間回路から作動油充填区域を真空に保持する真空保持工程と、真空にされた作動油充填区域の最上流側に充填区間を構成する充填区間構成工程と、充填区間の最上流側の止弁１０を連通して充填区間に作動油を充填する作動油充填工程と、とより構成してあり作動油充填区域の上流側から下流側の充填区間に順次作動油を充填する順次作動油充填方法を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、水門、建設機械、産業機械などを駆動する油圧シリンダ、油圧モータ等の油圧駆動装置（以下、油圧シリンダと記載する場合もある。）の油圧回路の保守方法に関する。

従来から、上記の油圧シリンダに接続される給排管の途中に設けられた止弁を開閉して、シリンダの駆動や給排管およびシリンダ内の空気抜きや作動油の充填をする油圧回路が公知である。

例えば、特許文献１に開示された流体圧回路は、油圧シリンダに一対の作動油の給排用のポートを設け、これらを一対のポートのうちの一方のポートと油圧ポンプの吐出口とを第１ポペット弁を介して接続するとともに、他方のポートとドレン回路とを第２ポペット弁を介して接続している。このような構成により、第１ポペット弁および第２ポペット弁を開閉して油圧シリンダの駆動や給排管およびシリンダ内の空気抜きや作動油の充填を実施する。

特開２００３−１９４００９号公報

しかしながら、特許文献１に開示された流体圧回路構造は、地震などの災害や老朽化等によって給排管に破損の疑いがあった場合でも、給排管の端から端まで全てを目視検査する必要があった。特に水門の駆動装置など大規模な用途に用いられる場合は、給排管も長距離に亘り、場所によっては埋設配管となる事もあるため、給排管全体を検査すると非常に手間や時間が掛かってしまう問題があった。また、給排管およびシリンダ内の空気抜きや作動油の充填をする際は、長い給排管に作動油を充填させているため、予め回路内に滞留していた空気が油に混入し、シリンダなどの作動に不具合を招く。また、油タンクに帰還した作動油に混入した空気によってキャビテーションの発生を防止するため、帰還させた作動油から空気を抜くことが必要となり、その分手間や時間が掛かってしまう問題があった。

本発明は、上記の問題を鑑みてされたものであり、給排管を複数の区間回路に区切ることによって、作動油の充填などの保守を短時間ですることができる油圧回路の保守方法を提供することを目的とする。

本発明の油圧回路の保守方法は、水門、産業機械などの被作動装置を駆動する油圧駆動装置と、前記駆動装置を駆動するため作動油を吐出する油圧源と、前記油圧源が接続し前記駆動装置の作動油が帰還する油タンクと、前記駆動装置と前記油圧源および油タンクとの間に設けてあり前記油圧駆動装置への作動油の給排方向を制御する方向切替弁と、前記油圧駆動装置と前記油圧源との間および前記油圧駆動装置と前記油タンクの間に設けてあり前記方向切替弁の操作により前記油圧源が吐出する作動油を前記油圧駆動装置に供給し前記油圧駆動装置からの作動油を前記油タンクに帰還させる給排管と、前記給排管に開閉機能を備えた止弁を複数個設けてありこの止弁により前記給排管に複数の区間回路を形成すると共に前記区間回路に連通する多目的ポートを設けた構成の油圧回路において、前記複数の区間回路の内の連続した任意の区間回路の最上流側と最下流側を止弁で遮断して作動油充填区域を構成する作動油充填区域構成工程と、前記作動油充填区域構成工程で構成された作動油充填区域の上流側に油圧源の吐出作動油を供給した状態に保持し前記作動油充填区画に作動油を充填可能とする充填作動油保持工程と、前記作動油充填区域構成工程で構成された作動油充填区域を最下流側の区間回路の多目的ポートにより作動油充填区域を真空に保持する真空保持工程と、前記真空保持工程で真空にされた前記作動油充填区域の最上流側に給排管を遮断して構成する充填区間を構成する充填区間構成工程と、前記充填区間構成工程で構成した充填区間の最上流側の止弁を連通して充填区間に作動油を充填する作動油充填工程と、とより構成してあり作動油充填区域の上流側から下流側の充填区間に順次作動油を充填する順次作動油充填方法を有することを特徴とする。

上記の順次作動油充填方法を有する油圧回路の保全方法は、油圧回路に複数の区間回路を作動油充填区域としてこの作動油充填区域全体を真空保持工程で真空に保持した状態を維持し、この作動油充填地域の上流側から充填区間構成工程で充填区間を構成することで、作動油充填区域の上流側から順次作動油を充填するので、きわめて高度な真空状況で作動油の充填を行うことができ作動油に空気の混入をきわめて少なく出来る効果を有する。

本発明の油圧回路によると、給排管の作動油の供給も区間回路単位で真空にして供給することで給排管に作動油を供給する時に発生し易い作動油への空気の混入を最小限にとどめることができる。

本発明の実施形態に係る油圧回路を示す模式図である。本発明の実施形態に係る止弁の構造を示す図である。本発明の実施形態に係る止弁における多目的ポートを構成する自封機能を有する継手の構造を示す図である。空気抜き・油充填時における本発明の実施形態に係る油圧回路を示す模式図である。空気抜き・油充填時における本発明の実施形態に係る油圧回路を示す模式図である。空気抜き・油充填時における本発明の実施形態に係る油圧回路を示す模式図である。空気抜き・油充填時における本発明の実施形態に係る油圧回路を示す模式図である。空気抜き・油充填時における本発明の実施形態に係る油圧回路を示す模式図である。空気抜き・油充填時における本発明の実施形態に係る油圧回路を示す模式図である。空気抜き・油充填時における本発明の実施形態に係る油圧回路を示す模式図である。空気抜き・油充填時における本発明の実施形態に係る油圧回路を示す模式図である。異常対応・検査時における本発明の実施形態に係る油圧回路を示す模式図である。異常対応・検査時における本発明の実施形態に係る油圧回路を示す模式図である。異常対応・検査時における本発明の実施形態に係る油圧回路を示す模式図である。異常対応・検査時における本発明の実施形態に係る油圧回路を示す模式図である。異常対応・検査時における本発明の実施形態に係る油圧回路を示す模式図である。異常対応・検査時における本発明の実施形態に係る油圧回路を示す模式図である。本発明の別の実施形態に係る止弁の構造を示す図である。本発明の別の実施形態に係る止弁の構造を示す図である。

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。尚、上流側とは作動油が供給される側であり、下流側は作動油が帰還する側とする。

図１および図２に示すように、本実施形態に係る油圧回路１は、水門、産業機械の作動装置を駆動する油圧駆動装置５０（以下、油圧シリンダ５０と記載する。）と、油圧シリンダ５０を作動させる作動油を吐出する油圧源３４（以下ポンプ３４と記載する。）と、このポンプ３４の吐出側に接続した方向切替弁３７と油圧シリンダ５０を接続する給排管３５と、油圧シリンダ５０に接続して油圧シリンダ５０の作動油を方向切替弁３７を経て油タンク３０に帰還させる給排管３６と、を備え前記方向切替弁３７は、油圧シリンダ５０への作動油の給排方向を操作してその作動方向を制御する。また、前記給排管３５と給排管３６、に設けた止弁１０は、給排管３５、３６を複数の区間に分割して区間回路を構成する。尚、この区間回路は、給排管３５側の区間回路を符号２１にアルファベッドを添え字して示し、給排管３６側の区間回路を符号２２にアルファベッドを添え字して示す。

また、本実施形態に係る油圧回路１の給排管３５、３６の区間回路２１ｃ２２ｃを構成するホース３５ａ、３６ａは、給排管３５、３６が地震などでずれたときそのずれを吸収して給排管３５、３６の破損を回避するために設けてある。前記給排管３５に設けたホース３５aの両端には止弁１０cと止弁１０dが設けてあり、この止弁１０cと止弁１０dを閉鎖することでホース３５aが破損あるいは老朽化による交換を可能にしている。なお、前記給排管３６に設けたホース３６aも同様であるから説明を省き必要に応じて説明する。

また、『保守』とは、地震などの災害時において油圧回路１の災害や老朽化による給排管３５、３６の故障など、油圧回路１に生じた異常を検査する異常検査と工事終了後の作動油を油圧回路１内に充満させる、あるいは汚れた油を入れ替えたりする給排管の空気抜き・作動油の充填とを少なくとも含んでおり、給排管、ポンプ３４、油圧シリンダ５０を正常に作動させるための全てを含むものである。

供給管３５、３６は、油タンク３０の作動油を吸引し加圧して作動油として吐出するポンプ３４と油タンク３０に接続した方向切替弁３７に接続しており、この方向切替弁３７がポジション３７ａに操作されると、給排管３５、３６が作動油の供給回路と排出回路となり、ポジション３７ｃに操作されると給排管３５、３６が作動油の排出回路と供給回路となる。さらに、ポジション３７bに操作されると給排管３５、３６を閉鎖して油圧シリンダ５０を停止位置に保持する。

また、給排管３５に設けた複数の止弁１０で区画される区間回路２１は、止弁１０a〜１０eで構成した区間回路２１a〜２１ｄと、止弁１０eと多機能弁６０で構成した区間回路２１eとを備えている。同様に給排管３６に複数の止弁１０で区画した区間回路２２は、止弁１０ｋ〜１０ｆで構成した区間回路２２a〜２２ｄと、止弁１０ｆと多機能弁６０で構成した区間回路２２eを備えている。なお、区間回路２１c、２２cは、説明の都合上ホース３５a、３６aと記載する場合もある。（なお、特定の区間回路を表示する場合は、区間回路２１と２２にアルファベッドを添え字して示すが、そうでない場合、区間回路２１、２２として説明する場合がある。）

止弁１０は、図２（ａ）に示すように、給排管３５、３６が接続され弁本体１５内の弁座１７に当接する弁体１９を備えており、弁座１７に弁体１９を当接させることでポート１８aとポート１８bの間を遮断する。この弁体１９がポート１８aとポート１８bの間を遮断すると給排管３５、３６が遮断されるので、給排管３５、３６に任意の区間回路２１、２２を構成する。弁体１９がポート１８ａとポート１８bを連通すると給排管３５、３６が給排管を構成する。（尚、止弁１０の連通を「開」遮断を「閉」と記載する場合もあるまた、止弁１０は左右対称形であるから左右を特定する場合等では同一数字符号にアルファベッドを添えて表す場合がある。）

また、図２（ａ）に示す止弁１０の弁本体１５の左右方向における一方の端部には、給排管３５（または給排管３６）が接続するポート１８ａとポート１８ｂが形成されている。そして、弁本体１５の中心部には、弁座１７を備えポート１８ａとポート１８ｂとを連通する流路１６が設けてある。この流路１６の弁座１７には、流路１６と同一軸線上であり、把持部１１が固定され、この把持部１１で回転させると上下動する回転軸１２により上下する弁体１９が当接可能に設けてあり、回転軸１２を回転させて弁体１９を弁座１７に当接させるとポート１８ａとポート１８bの間を遮断し、回転軸１２により弁体１９が弁座１７から離されると、ポート１８ａとポート１８bの間が連通する機能を有し、ポート１８ａ，１８ｂに連通する多目的ポート１３a，１３ｂを備えている。

前記多目的ポート１３aは、弁本体１５のポート１８ａの分岐流路１４aに自封機能を有する継手４０aを取り付けた構成である。この継手４０aの自封機能は、図２（ｂ）に示す接続金具７０の接続金具本体７１が接続された時のみ開封する構成である。この多目的ポート１３aに接続金具本体７１が接続されない状態では、キャップ５５aにより保護されている。同様に多目的ポート１３ｂは、弁本体１５のポート１８ｂの分岐流路１４ｂに自封機能を有する継手４０ｂを取り付けた構成である。この継手４０ｂの自封機能は、接続金具７０の接続金具本体７１が接続されたときのみ開封する構成である。この多目的ポート１３aに接続金具本体７１が接続されない状態ではキャップ５５bにより保護されている。尚、継手４０a、４０bおよびキャップ５５は、図２（ｂ）に示すような同一構成であるから、継手およびキャップを特定する場合は、継手４０及びキャップ５５の数字にアルファベッドを添え字して示すが、そうでない場合、数字のみにて説明する場合がある。

図２（ｂ）に示す自封機能を有する継手４０は、その本体４３の下端に設けたネジ４４で弁本体１５の分岐流路１４に取り付けられており、その内部に設けた流路４９にバネ４１で押し圧される球弁４２（逆止弁であり自封機能を有する。）で分岐流路１４に連通する流路４９を閉鎖する。この継手４０の内部に設けてあり、分岐流路１４に接続する流路４９は、上端が開放され接続金具７０のロッド７２が挿入される通路４８を有している。継手４０は、接続金具７０が取付けられない状況では球弁４２が流路４９を封鎖している。したがって、止弁１０が給排管３５、または給排管３６に設置されていても流路４９を閉鎖したままであり油を放出しない。上記した自封機能の役割を果たす球弁４２は、特に球弁４２である必要性は無く例えば締切弁でも良い。（尚、継手４０、接続金具７０及びキャップ５５は、左右の識別が必要な場合は符号にアルファベットを添えて表示する場合がある。）

前記通路４８の外周には、嵌合部４７を設けてありこの嵌合部４７の下方に連接してキャップ５５または接続金具７０を取り付けるためのネジ５３を設けてあり、図２（a）はキャップ５５が前記ネジ５３に装着された状態である。

図２（ｂ）に示す接続金具７０は、接続金具本体７１とこの接続金具本体７１に固定されたホース７５が固定される端体７８を有しており、このホース７５の通路７４は、接続金具本体７１に設けてあるロッド７２の内部に設けてありその先端の山形凹部７７に開放した通路７６に接続しており、ロッド７２の先端が球弁４２を押し圧して開放した時流路４９に連通する構成である。尚、接続金具本体７１と端体７８は、回転継手７９により接続してあるので接続金具本体７１を回転してもホース７５が捩れない様に構成してある。

接続金具本体７１の内孔７３は、本体４３のネジ５３に螺合する内ネジ８１が設けてあると共に前記継手４０の通路４８に嵌合するロッド７２が突設してあり、この内部孔７３を本体４３のネジ５３にねじ込み接続すると球弁４２が開かれ分岐流路１４がホース７５に接続される構成である。

上述した接続金具本体７１は、そのホース７５の先端に圧力計、真空ポンプ、接続金具本体を接続して他の止弁１０の継手４０の多目的ポート１３に接続して区間回路の迂回回路にする等、その目的に対応した機器を接続することで多彩な用途に使用することが出来る。尚、図２（a）において、多目的ポート１３a、１３ｂをポート１８ａ、１８ｂに連通するように弁体１９の両側に設けた実施例を示したが、必要に応じて多目的ポート１３a、１３ｂのいずれか片方でも良い。

図１に示してあり、油タンク３０にその吸引側が接続するポンプ３４は、２つの歯車が噛み合うことによって回転し、油タンク３０に収容された油を吸入し、方向切替弁３７によって給排管３５又は３６へ吐出する。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。

水門、産業機械の被駆動装置を駆動する油圧シリンダ５０は、シリンダ本体５２内を長手方向に摺動自在に勘合されたピストンとこのビストンに固定してあるロッド５１とで構成してあり、前記ピストンはシリンダ本体５２内にヘッド側圧力室とロッド側圧力室を構成する。そして、このヘッド側圧力室に作動油が供給されるとロッド５１は矢印Ａの方向に作動し、ヘッド側圧力室に作動油が供給されると矢印Ｂの方向に作動する。尚、矢印Ａ方向を伸張と記載し、矢印Ｂ方向を縮小と記載する場合もある。

また、油圧シリンダ５０に設けてある多機能弁６０は、給排管３５、３６と油圧シリンダ５０との間を開閉する止弁６２・６３と、給排管３５、３６との間をバイパスする回路に向けた止弁６１とを有する構成であり、止弁６２、６３の双方を遮断すると、油圧シリンダ５０をその位置に保持し、止弁６２，６３の一方を閉鎖して他方から作動油の圧力を作用させると遮断した止弁の方の漏れを検出できる。また止弁６１を連通することでバイパス回路を構成して給排管３５、３６のフラッシングを行うことが出来る機能を有する。これらの機能は、出願人が保有する特許第３６９６８５０号に詳細に記載してあるので詳細説明は省く。尚、本願発明の多機能弁６０の止弁６２、６３および止弁６１は、止弁１０と同様の構成であり開閉機能を有する。

図１に示すように、油タンク３０とポンプ３４の吐出側および給排管３５，３６が接続する方向切替弁３７は、３つのポジションを備えており、ポジション３７ｂに操作すると給排管３５をポンプ３４の吐出側に接続し、給排管３６を油タンク３０に接続するので油圧シリンダ５０が矢印Ａ方向に作動する。また、ポジション３７ｃに操作すると給排管３６をポンプ３４の吐出側に接続し、給排管３５を油タンク３０に接続するので油圧シリンダ５０がＢ方向に作動する。さらに、ポジション３７bに操作すると給排管３５とポンプ３４の吐出側および給排管３６と油タンク３０の間が閉鎖されるので、油圧シリンダ５０が停止位置を保つ３つのポジションに操作することで油圧シリンダ５０の作動を制御する。すなわち、ポジション３７ｂに操作すると油圧シリンダ５０のロッド５１がＡ方向に作動し、ポジション３７ｃに操作すると油圧シリンダ５０のロッド５１がＢ方向に作動し、ポジション３７aに操作すると油圧シリンダ５０のロッド５１その位置で停止する。

次に、本実施形態に係る油圧回路１の保守方法について説明する。

工事が終了した状態の油圧回路では、油圧回路１の給排管３５、３６に作動油が供給されていない状態であり、この状態で給排管の空気を排除しながら作動油を充填する順次作動油充填方法を有する油圧回路の保守方法について述べる。

この順次作動油充填方法は図３（a）に示すように、まず前記複数の区間回路２１a〜２２a（尚、区間回路は、区間回路２１a〜２１eと区間回路２２a〜２２eを表す場合に短縮して区間回路２１a〜２２aと記載する場合もある。）の内区間回路の最上流側止弁１０aと最下流側の止弁１０ｋを閉じ他の全ての止弁１０を開放して区間回路２１a〜２２aを作動油充填区域として構成する（作動油充填区域構成工程）。次に、方向切替弁３７をポジション３７ｂに操作して前記作動油充填区域構成工程で構成された作動油充填区域の上流側止弁１０aの上流側にポンプ３４の吐出作動油を供給した状態に保持し前記作動油充填区画に作動油を充填可能とする（充填作動油保持工程）。次に、前記区間回路２１a〜２２aで構成された作動油充填区域を最下流側の区間回路の止弁１０ｋの多目的ポート１３ｂに接続した真空ポンプ２０により前記作動油充填区域の空気を吸引して作動油充填区域を真空に保持する充填準備が行われる（真空保持工程）。尚、前記した充填準備では前記の工程において「充填作動油保持工程」と「真空保持工程」とは入れ替わっても良い。また、「充填作動油保持工程」と「真空保持工程」は充填が終了するまで持続されるものである。

上述したように充填準備が完了した状態において、作動油充填区域の最上流側の作動油充填区間である区間回路２１aへの作動油の充填についてのべる。図３（ｂ）に示すように、区間回路２１aの下流側の止弁１０ｂ閉じて充填区間を構成した後、給排管３５の止弁１０ａを開くと、止弁１０aの上流側に到達していた作動油が供給されて、区間回路２１aで構成される充填区間への作動油の充填が、完了する。

次に図４（a）に示すように次の作動油充填区間である区間回路２１ｂへの作動油の充填する場合について述べる。止弁１０ｂの上流側で充填作動油が保持されるので、区間回路２１ｂの下流側の止弁１０ｃを閉じた後その上流側の止弁１０ｂを開くと区間回路２１ｂへの充填が終了する。

図４（b）に示すように次の作動油充填区間である区間回路２１ｃへの作動油の充填する場合について述べる、前記の充填により止弁１０ｃの上流側で充填作動油が保持されるので、区間回路２１cの下流側の止弁１０ｄを閉じ区間回路２１ｃを充填区間とした後止弁１０ｃを開くと区間回路２１ｃに作動油が充填される。

図５（a）に示すように次の作動油充填区間である区間回路２１dへの作動油の充填する場合ついて述べる、前記の充填により止弁１０ｄの上流側で充填作動油が保持されるので、区間回路２１dの下流側の止弁１０eを閉じ区間回路２１dを充填区間とした後止弁１０dを開くと区間回路２１dに作動油が充填される。

図５（b）に示すよう次の作動油充填区間である区間回路２１eと油圧シリンダ５０のヘッド側油圧室へ作動油の充填する場合ついて述べる。前記の充填により止弁１０eの上流側で充填作動油が保持されるので、区間回路２１eの下流側に設けてある多機能弁６０の止弁６１を閉じることで多機能弁６０のバイパス回路を閉じ、多機能弁６０の止弁６２を開き区間回路２１dと油圧シリンダ５０のヘッド側圧力室を充填区間とした後、止弁１０eを開くと区間回路２１eと油圧シリンダ５０のヘッド側圧力室に作動油が充填される。

図６（a）に示すように次の作動油充填区間である区間回路２２eとロッド側油圧室へ作動油の充填する場合ついて述べる。前記の充填により多機能弁６０のバイパス回路の止弁６１の上流側で充填作動油が保持されるので、区間回路２２eの下流側の止弁１０ｆを閉じ多機能弁６０の止弁６３を開き油圧シリンダ５０のロッド側圧力室を充填区間とした後止弁１０eを開くと区間回路２１eと油圧シリンダ５０のロッド側圧力室に作動油が充填される。

上述したように、作動油を充填した区間回路の次の区間回路の下流側の止弁を閉じた後作動油を充填した区間回路の下流側の止弁を開くことで区間回路に順次作動油を充填して、図６（b）に示すように作動油充填区間を区間回路２１a〜２２aとして構成して順次作動油を充填して区間回路２２aの充填を終了した後最下流の止弁１０ｋを連通させると、区間回路２２a内の作動油が方向切替弁３７を介して油タンク３０に帰還することで図６（ｂ）に示すように油圧回路１への作動油の充填が完了する。

上記の油圧回路１への作動油充填の保守方法によれば、給排管３５、３６内を真空ポンプ２０で常に真空に保ちながら、作動油を充填させる区間回路を複数個の止弁によって順次進捗していくことにより、作動油を充填する際に作動油への空気の混入を非常に少なくすることができる。

尚、上記の説明では、区間回路をその上流側から順次作動油を充填する方法を説明したが、区間回路を複数個まとめて充填するようにしてもよい。すなわち、図２（a）に示すように比較的単純な通路である区間回路２１a〜２２aを作動油充填区域として構成した後、区間回路２１a〜２１dを作動油充填区間として構成し、区間回路２１aの上流側の止弁１０aを開くと区間回路２１a〜２１dに作動油を供給することが出来る。

次に破損部分検出方法を有する保安回路につい述べる。
図７（ａ）に示すように、油圧回路１における供給管３５に故障部が発生した場合の破損部分検出方法について説明する。このような故障部は、例えば地震などの災害や老朽化などによって生じる。この場合、供給管３５を流れる作動油は、この故障部から外部に流出し、油圧シリンダ５０の動作不良（出力不足、作動停止、停止位置保持不良等）が発生する。そのため、どの部分が故障したかを早急に把握し、修理することが必要不可欠となってくる。そこで、本実施形態に係る保守方法の場合、先ず図７（ｂ）に示すように、全ての止弁１０を遮断し、破損検査区域を構成する。次に方向切替弁３７をポジション３７ｂに操作して区間回路２１aの上流側（止弁１０aの上流側）にポンプ３４の吐出する作動油を供給する。

次に、図８（ａ）に示すように、区間回路２１aの上流側の止弁１０ａのみを連通する破損検査区域構成工程で区間回路２１aを破損検査区域とし、方向切替弁３７をポジション３７ｂに操作することでポンプ３４が吐出する作動油を区間回路２１aに作用させる圧力保持工程で圧力を保持する。次に止弁１０aを遮断の直後から区間回路２１ａの圧力を止弁１０aの多目的ポート１３bに設けた圧力計４５で、一定時間経過の圧力降下が一定の降下値を超えるか否かを測定する破損検出工程で破損の有無を検出する。

次に、図８（ｂ）に示すように、区間回路２１a、２１ｂの上流側の止弁１０a、１０ｂを連通する破損検査区域構成工程で区間回路２１a、２１ｂを破損検査区域とし、方向切替弁３７をポジション３７bに操作することでポンプ３４が吐出する作動油を区間回路２１a、２１ｂに作用させる圧力保持工程で圧力を保持する。次に止弁１０aを遮断の直後から区間回路２１ａの圧力を止弁１０aの多目的ポート１３bに設けた圧力計４５で、一定時間経過の圧力降下が一定の降下値を超えるか否かを測定する破損検出工程で破損の有無を検出する。なお、圧力計４５は、止弁１０ｃの多目的ポート１３aに設置した圧力計４５に設置しても良い。

次に、図９（a）に示すように、区間回路２１a〜２１cの上流側の止弁１０a〜１０cを連通する破損検査区域構成工程で区間回路２１a〜２１cを破損検査区域とし、方向切替弁３７をポジション３７ｂに操作することでポンプ３４が吐出する作動油を区間回路２１a〜２１cに作用させる圧力保持工程で圧力を保持する。次に止弁１０aを遮断の直後から区間回路２１ａの圧力を止弁１０aの多目的ポート１３bに設けた圧力計４５で、一定時間経過の圧力降下が一定の降下値を超えるか否かを測定する破損検出工程で破損の有無を検出する。なお、圧力計４５は、止弁１０ｃの多目的ポート１３aに設置した圧力計４５に設置しても良い。

次に、図９（ｂ）に示すように、区間回路２１a〜２１ｄの上流側の止弁１０a〜１０ｄを連通する破損検査区域構成工程で区間回路２１a〜２１ｄを破損検査区域とし、方向切替弁３７をポジション３７ｂに操作することでポンプ３４の吐出する作動油を区間回路２１a〜２１ｄに作用させる圧力保持工程で圧力を保持する。次に止弁１０aを遮断の直後から区間回路２１ａの圧力を止弁１０aの多目的ポート１３bに設けた圧力計４５で、一定時間経過の圧力降下が一定の降下値を超えるか否かを測定する破損検出工程で破損の有無を検出する。この破損検出工程で区間回路２１a〜２１ｄの圧力降下が一定の値以上になり破損しているとされた場合、上述したように区間回路２１a〜２１ｃが破損していないので、破損箇所８０が区間回路２１に存在することが判明する。

上記の破損部分検出工程によれば、方向切替弁３７と油圧シリンダ５０とを接続する給排管３５、３６を複数の止弁１０によって区間回路にする。そして、複数の止弁１０によってつくられた区間ごとにポンプ３４が吐出する作動油を順供給し封入して止弁１０の多目的ポート１３aに設けられた圧力計４５によって給排管３５、３６内の圧力変化を順次計測していくことにより、各区間に生じた異常を検査することができる。つまり、圧力計４５によって計測され圧力降下が一定の範囲内の場合は、その区間内には異常がなく、一方、圧力計４５によって計測され圧力降下が一定の範囲より大きい場合は、その区間内に異常が生じていることが分かる。このように、短い区間ごとに異常を検査することができるため、例えば地震などの災害や老朽化などによって給排管３５、３６に破損長い給排管全体を検査する必要がなく、その分の手間や時間を省くことができる。

以上区間回路を順次破損を測定する方法の実施例を記載したが、破損が発生している可能性が大きいこと等が想定できる場合に特定の区間回路を優先して測定したい場合、例えば、区間回路２１dの検査を優先する場合は、その最下流の止弁１０eを遮断する破損検査区域構成工程により、区間回路２１a〜２１ｄ破損検査区域にして、方向切替弁３７をポジション３７bに操作することでポンプ３４が吐出する作動油を区間回路２１a〜２１ｄに充填する圧力保持工程で圧力を保持する。次に止弁１０ｄを遮断の直後から区間回路２１ｄの圧力を止弁１０eの多目的ポート１３aに設けた圧力計４５で、一定時間経過の圧力降下が一定の降下値を超えるか否かを測定する破損検出工程で破損の有無を検出する、この方法によると区間回路２１ｄを優先して検査することが出来る。

上述の説明の他に、給排管３５、３６の任意の連続した区間回路(例えば、区間回路２１ｃと区間回路２１ｄ)の上流側の止弁１０ｃと下流側の止弁１０eを遮断する破損検査区域構成工程で、区間回路２１ｄと区間回路２１cを破損検査区域とし、前記止弁１０cの多目的ポート１３bに過般式油圧源などのポンプ３４とは別の油圧源から圧力を作用させる圧力保持工程により検査可能にし、検査可能となった前記前記破損検査区域下流側の止弁１０内の一定時間内の圧力降下を測定しこの降下の値が一定の値に達したとき破損とする破損検知工程で破損を検出する方法がある。なお、この方法において、複数の区間回路２１を破損検査区域としたが、単数の区間回路２１を破損検査区域としても良い。

上述のようにして、油圧回路１の区間回路２１dに破損が発見された場所を修理するときは、止弁１０ｄの上流側の多目的ポート１３aと止弁１０e下流側の多目的ポート１３bを接続することで区間回路２１ｄを迂回する回路が構成できる。したがって、油圧シリンダ５０にこの迂回回路８１を介して作動油を供給できるので、油圧シリンダ５０の作動を確保しながら修理を可能とする。さらに、止弁１０の多目的ポート１３bは、両サイドに一つ設ける構成としたが、２つ設ける構成として、その一方に圧力計を設置し他方に過般式の油圧源を接続すると、加圧しながら圧力測定が出来る。

止弁１０の多目的ポート１３aは、区間回路内の圧力降下を測定する圧力計４５の設置、区間回路に圧力を作用させるための可般式油圧源の設置、区間回路を迂回する迂回回路の設置、及び区間回路を修理する場合などにおいて区間回路に封入された圧力を解除するための装置の設置等が設置されるものであり、止弁１０が区間回路を構成してその区間回路を部分的に検査、修理を行うために必要な機器を接続しえる効果をそなえている。

例えば、図１０（ａ）に示すように、本発明の別の実施形態に係る止弁１００は、ボール弁タイプの止弁である。具体的に、止弁１００は、主体となる凸型の弁本体１１５と、弁本体１１５の上側から挿通された回転軸１１２と、弁本体１１５の両端に夫々設けられた一対の圧力検出ポート４０と、を備えている。

弁本体１１５の左右方向における一方の端部には、油が流入するポート１１８ａが形成されており、他方の端部には、油が流出するポート１１８ｂが形成されている。そして、弁本体１１５の中心内部には、通路１１６が形成された球弁１１９が設けられている。回転軸１１２の下端部は、球弁１１９と連結されており、回転軸１１２の上端部には、長尺状の把持部１１１がナット１１３によって固定設置されている。そして、把持部１１１が左右方向に回転することで回転軸１１２、球弁１１９も回転し、通路１１６がポート１１８ａとポート１１８ｂとの間が開放、若しくは遮断する。

上記の構成を有する止弁１００は、作業者によって手動で把持部１１１が右回りに回転されることによって、回転軸１１２と共に球弁１１９が右方向に回転し、ポート１１８ａおよびート１１８ｂと、通路１１６と、が９０度の角度で交差するようになる。これにより、流入ポート１１８ａとポート１１８ｂとの間が遮断される。一方、作業者によって手動で把持部１１１が左回りに回転されることによって、回転軸１１２と共に球弁１１９が左方向に回転し、ポート１１８ａおよびポート１１８ｂと、通路１１６と、が連通される。これにより、ポート１１８ａとポート１１８ｂとの間が開放される。なお、多目的ポートの継手４０は、図２（ｂ）に示すものと同じであるため説明を割愛する。

また、図１０（ｂ）に示すように、本発明の別の実施形態に係る止弁１５０は、ボール弁タイプでモータ１５１の駆動によって外部から制御される止弁である。具体的に、止弁１５０は、主体となる凸型の弁本体１６５と、弁本体１６５の両端に夫々設けられた一対の多目的ポート１３a、１３ｂを備えている。

また、凸型の弁本体１６５の上部には、支持部１６４によって固定設置されたコの字型のケース１６１が嵌め込まれており、ケース１６１の上面の中心部には、孔が形成されている。さらに、ケース１６１の上面には、外部からの遠隔操作で駆動するモータ１５１が設けられており、形成された孔からモータ１５１の回転軸１５３が挿通されている。なお、モータ１５１は、予め内部に油が密閉されている。そのため、油圧回路１が水門などの用途で、モータ１５１が水中に浸かった場合でも、モータ１５１の内部に水が入り込むことがなく、正常に駆動することができるようになっている。

モータ１５１の回転軸１５３は、連結解除部１６２を介して軸１５２と連結されており、モータ１５１の駆動によって回転軸１５３が回転し、軸１５２も回転する。なお、連結解除部１６２は、スパナなどの工具を用いて回転軸１５３と軸１５２の連結部を解除することができる。そのため、モータ１５１に異常があった場合などは、回転軸１５３と軸１５２の連結部を解除し、軸１５２を手動で回転させることができるようになっている。また、軸１５２は、バネ１５４によって付勢されており、回転軸１５３と軸１５２との連結部の外周には、円筒状のカバー１６３が被せられている。

弁本体１６５の左右方向における一方の端部には、ポート１１８ａが形成されており、他方の端部には、ポート１１８ｂが形成されている。そして、弁本体１６５の中心内部には、通路１５６が形成された球弁１５９が設けられており、軸１５２の下端部は、球弁１５９と連結されている。モータ１５１が遠隔操作によって左右方向に回転することで回転軸１５３、軸１５２、球弁１５９が、左右方向に回転するようになっている。これらの回転によって、通路１５６がポート１１８ａとポート１１８ｂとの間が開放、若しくは遮断されるようになっている。

上記の構成を有する止弁１５０は、モータ１５１の駆動によって回転軸１５３および軸１５２が回転されることによって、軸１５２と共に球弁１５９が回転し、ポート１１８ａおよびポート１１８ｂと、通路１５６と、が９０度の角度で交差するようになる。これにより、ポート１１８ａとポート１１８ｂとの間が遮断される。一方、モータ１５１の駆動によって回転軸１５３および軸１５２が回転されることによって、軸１５２と共に球弁１５９が回転し、ポート１５８ａおよびポート１５８ｂと通路１５６とが連通される。これにより、ポート１１８ａとポート１１８ｂとの間が連通される。なお、多目的ポート１３の継手４０は、図２（ｂ）に示すものと同じであるため説明を割愛する。

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。

本発明は、水門の駆動装置や建設機械、産業機械などに使用される油圧回路について利用することができる。

１油圧回路
１０a〜１０ｋ止弁
２１a〜２１e 区間回路
２２a〜２２e 区間回路
３０油タンク
３４ポンプ
３５給排管
３５ａホース
３６給排管
３６ａホース
３７方向切替弁
３７ａポジション
３７ｂポジション
３７ｃポジション
５０油圧駆動装置（油圧シリンダ）
５１ロッド
５２シリンダ本体
６０多機能弁
６１止弁
６２止弁
６３止弁

Claims

水門、産業機械などの被作動装置を駆動する油圧駆動装置と、前記駆動装置を駆動するため作動油を吐出する油圧源と、前記油圧源が接続し前記駆動装置の作動油が帰還する油タンクと、前記駆動装置と前記油圧源および油タンクとの間に設けてあり前記油圧駆動装置への作動油の給排方向を制御する方向切替弁と、前記油圧駆動装置と前記油圧源との間および前記油圧駆動装置と前記油タンクの間に設けてあり前記方向切替弁の操作により前記油圧源が吐出する作動油を前記油圧駆動装置に供給し前記油圧駆動装置からの作動油を前記油タンクに帰還させる給排管と、前記給排管に開閉機能を備えた止弁を複数個設けてありこの止弁により前記給排管に複数の区間回路を形成すると共に前記区間回路に連通する多目的ポートを設けた構成の油圧回路において、
前記複数の区間回路の内の連続した任意の区間回路の最上流側と最下流側を止弁で遮断して作動油充填区域を構成する作動油充填区域構成工程と、
前記作動油充填区域構成工程で構成された作動油充填区域の上流側に油圧源の吐出作動油を供給した状態に保持し前記作動油充填区域に作動油を充填可能とする充填作動油保持工程と、
前記作動油充填区域構成工程で構成された作動油充填区域を最下流側の区間回路により作動油充填区域を真空に保持する真空保持工程と、
前記真空保持工程で真空にされた前記作動油充填区域の最上流側に給排管を遮断して構成する充填区間を構成する充填区間構成工程と、
前記充填区間構成工程で構成した充填区間の最上流側の止弁を連通して充填区間に作動油を充填する作動油充填工程と、
とより構成してあり作動油充填区域の上流側から下流側の充填区間に順次作動油を充填する順次作動油充填方法を有することを特徴とする油圧回路の保守方法。