JP2013228005A - Pilot hydraulic piping - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パイロット油圧配管に関し、さらに詳しくは、ポンプによる脈圧を低減させるとともに、オーバースペックにならずに、十分な耐久性を確保できるパイロット油圧配管に関するものである。 The present invention relates to pilot hydraulic piping, and more particularly to pilot hydraulic piping that can reduce pulse pressure due to a pump and ensure sufficient durability without over-spec.
油圧機器の油圧配管は一般に、作動油が高圧で流れる動作用油圧配管と、低圧で流れるパイロット油圧配管に分類できる。動作用油圧配管は、エンジンにより駆動される駆動油圧ポンプ等から作動油が供給されて、油圧機器のメイン機能となる油圧機構を直接作動させる。一方、パイロット油圧配管は、小型のギヤポンプ等から作動油が供給されて、動作用油圧配管のバルブ制御を行なう。例えば、油圧ショベルやブルドーザ等の建設機械では、操縦用レバーが取り付けられた制御バルブにパイロット油圧配管が接続され、作業者がレバー操作することにより、動作用油圧配管のバルブ制御を行なっている。 Generally, hydraulic piping of hydraulic equipment can be classified into operation hydraulic piping in which hydraulic oil flows at high pressure and pilot hydraulic piping in which hydraulic oil flows at low pressure. The operating hydraulic pipe is supplied with hydraulic oil from a drive hydraulic pump or the like driven by an engine, and directly operates a hydraulic mechanism that is a main function of the hydraulic equipment. On the other hand, the pilot hydraulic piping is supplied with hydraulic oil from a small gear pump or the like, and performs valve control of the operating hydraulic piping. For example, in a construction machine such as a hydraulic excavator or a bulldozer, a pilot hydraulic pipe is connected to a control valve to which a control lever is attached, and the operator controls the valve of the operating hydraulic pipe by operating the lever.
このパイロット油圧配管には、作動油を供給するギヤポンプ等のポンプ装置による脈圧が存在し、これに起因して操縦用レバーに振動が生じる。作業者は操縦用レバーを常に握った状態でレバー操作をするため、レバーから伝わる振動や振動音によって不快さを感じるという問題があった。 In this pilot hydraulic piping, there is a pulse pressure due to a pump device such as a gear pump that supplies hydraulic oil, and this causes vibration in the steering lever. Since the operator operates the lever while always holding the control lever, there is a problem that the operator feels uncomfortable due to vibrations and vibration sounds transmitted from the lever.
従来、パイロット油圧配管に関しては脈圧はまったく考慮されておらず、繊維補強樹脂ホースや鋼線補強ゴムホースが使用されていた。樹脂ホースはゴムホースに比して流体加圧時の膨張量が小さく、脈圧を低減させるには不利である。また、鋼線補強層を埋設して補強したホースは、繊維補強層を埋設して補強したホースに比して、流体加圧時の膨張量が小さく、脈圧を低減させるには不利である。 Conventionally, pulse pressure is not considered at all for pilot hydraulic piping, and fiber reinforced resin hoses and steel wire reinforced rubber hoses have been used. The resin hose has a smaller expansion amount when the fluid is pressurized than the rubber hose, and is disadvantageous for reducing the pulse pressure. In addition, a hose reinforced by embedding a steel wire reinforcing layer has a disadvantage in that the amount of expansion at the time of fluid pressurization is smaller than that of a hose reinforced by embedding a fiber reinforced layer and the pulse pressure is reduced. .
パイロット油圧配管ではないが、合成樹脂製糸からなる補強層を埋設したゴムホースが提案されている(特許文献1参照)。この文献で提案されているゴムホースでは、流体低圧時に膨張量を大きくし、流体高圧時には膨張量を抑えるようにするために、伸びが小さい材質の糸を低張力で編組して補強層を形成している。しかしながら、低張力で合成樹脂製糸を編組すると補強層の構造がばらつき易いため、安定した品質を確保するには不利になる。また、パイロット油圧配管の使用規定圧は7MPa程度であり、一般的な低圧ホース(5MPa以下)や自動車用パワーステアリングホース(10MPa〜12MPa程度)とは異なる。そのため、十分な耐久性を確保しつつオーバースペックにならないように、パイロット油圧配管の使用条件(使用規定圧等)に適した仕様にする必要がある。 Although it is not pilot hydraulic piping, the rubber hose which embed | buried the reinforcement layer which consists of synthetic resin yarn is proposed (refer patent document 1). In the rubber hose proposed in this document, a reinforcing layer is formed by braiding a thread of a material with low elongation at low tension in order to increase the expansion amount when the fluid is low pressure and suppress the expansion amount when the fluid pressure is high. ing. However, braiding synthetic resin yarns with low tension tends to vary the structure of the reinforcing layer, which is disadvantageous in ensuring stable quality. Moreover, the use regulation pressure of pilot hydraulic piping is about 7 MPa, and is different from a general low pressure hose (5 MPa or less) and a power steering hose for automobiles (about 10 MPa to 12 MPa). For this reason, it is necessary to make the specification suitable for the usage conditions (such as the specified use pressure) of the pilot hydraulic piping so as not to become overspec while ensuring sufficient durability.
本発明の目的は、ポンプによる脈圧を低減させるとともに、オーバースペックにならずに、十分な耐久性を確保できるパイロット油圧配管を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a pilot hydraulic pipe that can reduce pulse pressure due to a pump and can ensure sufficient durability without over-spec.
上記目的を達成するため本発明のパイロット油圧配管は、油圧機器の動作用油圧配管のバルブ制御を行なうためのパイロット油圧配管において、配管の使用規定圧が6MPa〜8MPa、内径が6mm〜12mm、破壊圧が前記使用規定圧の6倍〜9倍であり、繊維を編組した繊維補強層を埋設したゴムホース部を少なくとも一部分に有し、このゴムホース部については、膨張量が前記使用規定圧において5.0ml/m〜11.0ml/mであることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the pilot hydraulic pipe of the present invention is a pilot hydraulic pipe for performing valve control of the hydraulic pipe for operation of hydraulic equipment. The specified use pressure of the pipe is 6 MPa to 8 MPa, the inner diameter is 6 mm to 12 mm, The pressure is 6 to 9 times the specified use pressure, and at least part of the rubber hose portion has a fiber reinforcing layer in which fibers are braided. The expansion amount of the rubber hose portion is 5. It is 0 ml / m-11.0 ml / m.
本発明のパイロット油圧配管によれば、配管の使用規定圧を6MPa〜8MPa、内径を6mm〜12mm、破壊圧を前記使用規定圧の6倍〜9倍にして、パイロット油圧配管に適した仕様にしている。さらに、繊維を編組した繊維補強層を埋設したゴムホース部を少なくとも一部分に有し、このゴムホース部については、膨張量が前記使用規定圧において5.0ml/m〜11.0ml/mにすることで、必要最小限の部分にゴムホース部を設けて十分に脈圧を低減することを可能にしている。これにより、パイロット油圧配管としてオーバースペックにならずに、十分な耐久性を確保することができる。 According to the pilot hydraulic piping of the present invention, the specified operating pressure of the pipe is 6 MPa to 8 MPa, the inner diameter is 6 mm to 12 mm, and the breaking pressure is 6 to 9 times the specified operating pressure, so that the specifications are suitable for the pilot hydraulic piping. ing. Furthermore, it has a rubber hose part in which a fiber reinforcing layer braided with a fiber is embedded at least partially, and the expansion amount of the rubber hose part is 5.0 ml / m to 11.0 ml / m at the specified use pressure. The rubber hose portion is provided in the minimum necessary portion, and the pulse pressure can be sufficiently reduced. Thereby, sufficient durability can be ensured without over-specifying the pilot hydraulic piping.
ここで、例えば、前記繊維補強層が、ナイロン繊維またはポリエステル繊維を編組角度54°±3°で編組して形成されている仕様にする。配管全長が前記ゴムホース部で構成されている仕様にすることもできる。この仕様では、大きな膨張量が得られるゴムホース部が多くなるため、脈圧低減効果が向上する。前記油圧機器が建設機械であり、制御バルブを介して操縦用レバーに本発明のパイロット油圧配管が接続されている場合には、操縦用レバーの振動が抑制されることにより、操縦用レバーを握る作業者の不快感を軽減できる。 Here, for example, the fiber reinforcing layer has a specification in which nylon fiber or polyester fiber is braided at a braid angle of 54 ° ± 3 °. It can also be set as the specification with which the piping full length is comprised by the said rubber hose part. In this specification, since the number of rubber hose portions that can obtain a large expansion amount increases, the pulse pressure reduction effect is improved. When the hydraulic device is a construction machine and the pilot hydraulic pipe of the present invention is connected to the steering lever via the control valve, the steering lever is suppressed by suppressing the vibration of the steering lever. Worker discomfort can be reduced.
以下、本発明のパイロット油圧配管を図に示した実施形態に基づいて説明する。 Hereinafter, the pilot hydraulic piping of the present invention will be described based on the embodiments shown in the drawings.
本発明のパイロット油圧配管は、パワーショベル、ブルドーザ等の建設機械をはじめとした油圧機器の動作用油圧配管のバルブ制御を行なうためのものである。図1に例示する実施形態のように、パイロット油圧配管1(以下、配管1という)は、ゴムホース部2と樹脂ホース部7とを接続して構成されている。配管1の一方端(ゴムホース部2の端部)は、配管1に作動油を供給するギヤポンプ等のポンプ装置8に接続されている。配管1の他方端(樹脂ホース部7の端部)は、操縦用レバー9が取り付けられた制御バルブ10に接続されている。配管1の長さは、パワーショベルの場合には2m〜5m程度である。
The pilot hydraulic piping of the present invention is for performing valve control of hydraulic piping for operation of hydraulic equipment including construction machines such as power shovels and bulldozers. As in the embodiment illustrated in FIG. 1, the pilot hydraulic piping 1 (hereinafter referred to as piping 1) is configured by connecting a
配管1の使用規定圧、即ち、使用最大圧は、7MPa程度(6MPa〜8MPa)であり、動作用油圧配管に比して低圧になっている。この配管1の内径は、6mm〜12mm程度である。内部を流れる作動油によってバルブ制御を行なうだけなので、多大な流量は不要となり、このような細径になっている。また、この程度の細径にすることで、狭いすき間に延設したり、小さな半径で屈曲させるにも有利になっている。配管1の外径は例えば、10mm〜20mm程度である。
The use specified pressure of the
配管1の破壊圧は、内部を流れる作動油の繰り返し圧力に対する十分な耐久性を確保するために、使用規定圧の6倍〜9倍になっている。破壊圧が使用規定圧の9倍を超えるとオーバースペックになるため、破壊圧はこの範囲に設定されている。破壊圧がオーバースペックであると、配管1の柔軟性が損なわれるという問題も生じる。
The breaking pressure of the
ゴムホース部2は、図2、図3に例示するように、内面ゴム層3と外面ゴム層6との間に繊維補強層4が埋設されている。図2の線分CLはゴムホース部2の中心線である。繊維補強層4は、繊維5を所定の編組角度Aで編組して形成されている。繊維5としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維等を用いることができる。繊維補強層4の層厚は例えば1.0mm〜3.0mm程度である。
As illustrated in FIGS. 2 and 3, the
内面ゴム層3は、層厚が例えば1.0mm〜2.0mm程度であり、ゴム種としては耐油性を考慮しNBR系合成ゴム等が用いられる。外面ゴム層6は、層厚が例えば0.7mm〜1.5mm程度であり、ゴム種としては耐侯性,耐摩耗性からCR系,SBR系,EPDM系の合成ゴムが用いられる。
The
ゴムホース部2の膨張量は使用規定圧において5.0ml/m〜11.0ml/mになっている。5.0ml/m未満であると十分な脈圧低減効果を得ることができず、11.0ml/m超では、耐久性が悪影響が生じ易くなる。尚、この膨張量の値は、ゴムホース部2内に規定圧を蓄圧したのち開放することで、開放時の内容積変化を測定した測定値である。
The expansion amount of the
具体的な測定方法は、ゴムホース部2の両端に開閉バルブを取付け、一方のバルブを閉じゴムホース部2内に無加圧で溶液を充填し、他方のバルブ側から加圧ポンプを用いて溶液をゴムホース部2の膨張量測定圧まで加圧したのち、加圧側のバルブを閉じることでゴムホース部2内に溶液を加圧状態で充填する。その後、加圧側バルブを開放しゴムホース部2内に充填された溶液の容量を加圧前後で比較することでゴムホース部2の内容積変化を測定する。
A specific measuring method is to attach an open / close valve to both ends of the
本発明の配管1は、使用規定圧、内径、破壊圧をパイロット油圧配管に適した仕様にしている。さらに、繊維補強層4を埋設して、使用規定圧での膨張量を5.0ml/m〜11.0ml/mに設定したゴムホース部2を少なくとも一部分に有することで、必要最小限の部分にゴムホース部2を設けて脈圧を十分に低減するようになっている。それ故、パイロット油圧配管としてオーバースペックにならずに、十分な耐久性を確保することが可能になっている。
The
編組角度Aは、54°±3°にするとよい。この編組角度Aにすることで、ゴムホース部2の必要な膨張量および破壊圧(耐久性)を確保しつつ、柔軟性を得易くなる。
The braid angle A is preferably 54 ° ± 3 °. By setting this braid angle A, flexibility can be easily obtained while ensuring the necessary expansion amount and breaking pressure (durability) of the
下記(1)式により算出される編組密度係数Kは、例えば1.0〜4.5にする。
K=(繊維補強層4を構成する繊維5の本数/2)/(P×sinA)・・・(1)
Pは繊維補強層4を構成する繊維5の編組ピッチ、Aは繊維補強層4を構成する繊維5の編組角度である。
The braid density coefficient K calculated by the following equation (1) is, for example, 1.0 to 4.5.
K = (the number of
P is the braid pitch of the
編組密度係数Kが4.5超であると、必要な破壊圧(耐久性)が得難くなり、かつ必要な膨張量が得難くなる。 When the braid density coefficient K is more than 4.5, it is difficult to obtain a necessary breaking pressure (durability) and a necessary expansion amount.
樹脂ホース部7は、例えば、ポリエステル系樹脂、ナイロン系樹脂等の樹脂ホースに繊維補強層を埋設したものである。樹脂ホース部7はゴムホース部2とは異なり、膨張量をほとんど期待できないが、ゴムホース部2よりも低コストで製造することができる。
The
ゴムホース部2は、この実施形態のように配管1の一部分に設ければよい。その際には、ゴムホース部2は、なるべくポンプ装置8に近い位置に設けると、直ちにその位置で脈圧を低減するので、脈圧に起因する振動や騒音を低減するには有利になる。
The
ゴムホース部2の長さによって、低減対象とする脈圧の周波数を調整することも可能である。したがって、特に低減させたい脈圧の周波数がある場合は、その周波数に応じて最適なゴムホース部2の長さを設定する。
Depending on the length of the
ゴムホース部2は配管1の一箇所だけでなく、複数箇所に設けることもできる。或いは、配管1の全長をゴムホース部2で構成することもできる。全長をゴムホース部2にした場合は、樹脂ホース部7に比して膨張量が大きいゴムホース部2が多くなるため、脈圧低減効果が向上する。
The
配管1が、制御バルブ10を介して建設機械の操縦用レバー9に接続されている場合には、ポンプ装置8によって生じる脈圧がゴムホース部2によって低減される。そのため、操縦用レバー9を握る作業者には、脈圧に起因する振動や騒音が操縦用レバー9を通じて伝わり難くなり、不快感を軽減させることができる。
When the
表1に示すように仕様を異ならせた10種類のゴムホースの試験サンプル(実施例1〜6、比較例1〜4)を作製し、以下方法により破壊圧、使用規定圧での膨張量、脈圧低減効果(振動レベル)を測定した。結果は表1に示すとおりである。それぞれの試験サンプルは繊維補強層を1層埋設した仕様であり、繊維の編組角度は、54.7°であった。表1の繊維材質のPETはポリエステルを意味している。 As shown in Table 1, 10 types of rubber hose test samples (Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4) with different specifications were prepared. The pressure reduction effect (vibration level) was measured. The results are as shown in Table 1. Each test sample had a specification in which one fiber reinforcing layer was embedded, and the braided angle of the fiber was 54.7 °. The fiber material PET in Table 1 means polyester.
[破壊圧]
それぞれの試験サンプルについて、「JIS K6330−2:1998のゴム及び樹脂のホース試験方法−第2部:耐圧性試験」に規定された方法に準拠して、破壊した際の圧力を測定した。破壊圧が使用規定圧に対して6倍以上であれば、十分な耐久性があると評価できる。一方、破壊圧が使用規定圧に対して9倍超であると、破壊圧が過大(オーバースペック)と言える。
[Destruction pressure]
About each test sample, the pressure at the time of destruction was measured based on the method prescribed | regulated to the hose test method of rubber | gum and resin of JISK6330-2: 1998-2nd part: pressure resistance test. If the breaking pressure is 6 times or more than the specified working pressure, it can be evaluated that there is sufficient durability. On the other hand, if the breaking pressure is more than 9 times the specified operating pressure, it can be said that the breaking pressure is excessive (overspec).
[使用規定圧での膨張量]
それぞれの試験サンプルについて、ゴムホース内に規定圧を蓄圧したのち開放することで、開放時の内容積変化を測定した。
[Expansion at the specified operating pressure]
For each test sample, the specified pressure was stored in the rubber hose and then released to measure the change in the internal volume at the time of opening.
[振動レベル]
それぞれの試験サンプルをパイロット油圧配管(全長4.8m)として、同一のパワーショベルに装着して、その際に、制御バルブを介して試験サンプルに接続された操縦用レバーの振動レベルを評価した。この評価は、作業者による官能指数評価であり、0点〜10点満点の指数で評価し、数値が大きい程、優れた脈圧低減効果があることを意味する。
[Vibration level]
Each test sample was installed as a pilot hydraulic pipe (total length: 4.8 m) on the same power shovel, and at that time, the vibration level of a control lever connected to the test sample via a control valve was evaluated. This evaluation is a sensory index evaluation by an operator, and is evaluated with an index of 0 to 10 points. The larger the value, the better the pulse pressure reduction effect.
表1の結果から、実施例1〜6はパイロット油圧配管としてオーバースペックになることなく、必要な耐久性および脈圧低減効果を有することが分かる。 From the results of Table 1, it can be seen that Examples 1 to 6 have the necessary durability and the effect of reducing the pulse pressure without being over-spec as pilot hydraulic piping.
1 パイロット油圧配管
2 ゴムホース部
3 内面ゴム層
4 繊維補強層
5 繊維
6 外面ゴム層
7 樹脂ホース部
8 ポンプ装置
9 操縦用レバー
10 制御バルブ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
The pilot hydraulic piping according to any one of claims 1 to 3, wherein the hydraulic device is a construction machine and is connected to a control lever via a control valve.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012098768A JP2013228005A (en) | 2012-04-24 | 2012-04-24 | Pilot hydraulic piping |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012098768A JP2013228005A (en) | 2012-04-24 | 2012-04-24 | Pilot hydraulic piping |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2013228005A true JP2013228005A (en) | 2013-11-07 |
Family
ID=49675827
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012098768A Pending JP2013228005A (en) | 2012-04-24 | 2012-04-24 | Pilot hydraulic piping |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013228005A (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06330428A (en) * | 1993-05-18 | 1994-11-29 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Combined yarn |
JPH09287175A (en) * | 1996-04-18 | 1997-11-04 | Yutani Heavy Ind Ltd | Hydraulic pressure remote control circuit |
-
2012
- 2012-04-24 JP JP2012098768A patent/JP2013228005A/en active Pending
Patent Citations (2)
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