JP4616672B2 - フィルタ一体化オリフィス、スローリターン弁、油圧駆動ユニット - Google Patents

Description

本発明は、独立して被駆動体に油圧による駆動力を与える油圧駆動ユニットに代表される油圧回路において用いられ、一方向の作動油流量を絞るためのフィルタ一体化オリフィス、これを備え、前記油圧駆動ユニットの駆動力を発生させる油圧アクチュエータから流出する作動油の流量を調整するスローリターン弁、このスローリターン弁を備えた油圧駆動ユニットに関する。

油圧配管をすることなく、電源さえあれば、簡易に油圧による駆動力を与える油圧駆動ユニットは、たとえば、農業用特殊車両の耕地面に対する作業機器の昇降などに用いられ、今後、多方面に産業上の利用分野が期待され、拡大されるものである。

図６は、その油圧駆動ユニットの基本的な構成を示す油圧回路図である。

油圧駆動ユニットＯＵは、独立して、つまり作動油を閉鎖系で循環させながら、被駆動体Ｗに油圧による駆動力を与えるため、正逆回転モータＭにより作動油を正逆双方向に圧送する油圧ポンプＯＰと、この作動油により作動し前記駆動力を発生させる油圧アクチュエータＯＡ（ここでは、油圧シリンダ）、閉鎖空間内に作動油を貯留するタンクＯＴ、油圧ポンプＯＰと油圧アクチュエータＯＡとの間の作動油の正逆双方向の流れを制御するオペレートチェック弁ＯＣ、油圧ポンプＯＰとタンクＯＴとの間の正逆双方向の作動油の流れを制御する切換弁ＯＩを基本構成要素として備えている。

オペレートチェック弁ＯＣは、基本的に油圧ポンプＯＰから油圧アクチュエータＯＡへの作動油の流れのみを許容する一対のチェック弁ＯＣａと、それぞれチェック弁ＯＣａへの作動油圧を他のチェック弁ＯＣａへパイロットする一対のパイロットラインＯＣｂとを備えている。

この一対のチェック弁ＯＣａは、油圧ポンプＯＰの一方のポートと油圧アクチュエータＯＡのボトム側油室ＯＡａとを連結する管路と、油圧ポンプＯＰの他方のポートと油圧アクチュエータＯＡのロッド側油室ＯＡｂとを連結する管路とに、それぞれ設けられている。

切換弁ＯＩは、油圧ポンプＯＰと油圧アクチュエータＯＡのボトム側油室ＯＡａ、ロッド側油室ＯＡｂとの間のいずれかの管路とタンクＯＴとの間を切換断接するものである。

なお、以下の説明では、左右一対で配置されたチェック弁ＯＣａなどの図上左側のものを、油圧アクチュエータＯＡのボトム側油室ＯＡａに入出する作動油に関するものとしてボトム側、右側のものを、ロッド側油室ＯＡｂに入出する作動油に関するものとしてロッド側と称することがある。同様に、油圧ポンプＯＰのポートも、左側をボトム側、右側をロッド側と称することがある。

このような構成で、この油圧駆動ユニットＯＵによれば、油圧ポンプＯＰが停止している状態では、オペレートチェック弁ＯＣにより、油圧アクチュエータＯＡのボトム側油室ＯＡａ、ロッド側油室ＯＡｂのいずれの側からも作動油の流出が阻止され、所定の外力に抗して油圧アクチュエータＯＡの現状静止状態が維持される。

油圧ポンプＯＰがボトム側ポートへ作動油を吐出するように回転すると、油圧ポンプＯＰからボトム側チェック弁ＯＣａを通過してボトム側油室ＯＡａへ作動油が供給され、同時にボトム側パイロットラインＯＣｂの作動油圧によりロッド側チェック弁ＯＣａが押し開かれ、ロッド側油室ＯＡｂから油圧ポンプＯＰへの作動油の流出を許容し、油圧ポンプＯＰと油圧アクチュエータＯＡとの間を時計回りに循環する作動油の流れが生じ、油圧アクチュエータＯＡに伸び方向への駆動力が発生する。

この際、油圧アクチュエータＯＡが図示したような油圧シリンダの場合を考えると、この油圧シリンダのピストンの移動量に対して、ボトム側油室ＯＡａに流入する作動油量に比べ、ロッド側油室ＯＡｂから流出する作動油量が、このピストンのロッドの分だけ少なくなるが、より高い油圧のボトム側の作動油に押されて切換弁ＯＩがロッド側油室ＯＡｂへの管路とタンクＯＴとの間を接続するように切り換わり、不足分の作動油がタンクＯＴから供給されるようになっている。

一方、油圧ポンプＯＰがロッド側ポートへ作動油を吐出するように回転すると、上記と逆の作動油の循環流れが生じて、油圧アクチュエータＯＡに縮み方向への駆動力が発生し、ボトム側油室ＯＡａから油圧ポンプＯＰへ流入する作動油が余分になるが、その余分の作動油は、上記と逆の切換弁ＯＩの作用によりボトム側油室ＯＡａへの管路とタンクＯＴとが接続され、タンクＯＴへ戻されるようになっている。

なお、油圧アクチュエータＯＡである油圧シリンダのピストンの位置により、密閉されたタンクＯＴ内の作動油量が増減し、このタンクＯＴ内に封止された気体圧力が変動するが、この封止気体体積を適当なものとすることで、この気体圧力の変動が、油圧駆動ユニットＯＵの作動に影響を与えないようにしている。

こうして、閉鎖系であって、その作動により作動油の入出量に差がある油圧アクチュエータＯＡを用いながら、油圧駆動ユニットＯＵの機能が発揮保持されているのである。

この油圧駆動ユニットＯＵには、既述の基本構成要素以外に以下の付加的要素が備えられている。

油圧アクチュエータＯＡのボトム側油室ＯＡａ、ロッド側油室ＯＡｂとオペレートチェック弁ＯＣのそれぞれのチェック弁ＯＣａとの間の管路には、それぞれの油室ＯＡａ、ＯＡｂからチェック弁ＯＣａへの作動油の流れのみを絞るスローリターン弁ＳＲがそれぞれ設けられている。

このスローリターン弁ＳＲは、油圧ポンプＯＰの作動中に被駆動体Ｗから外力が生じた場合に発生するハンチングを防止するためのものである。

前記それぞれのスローリターン弁ＳＲとチェック弁ＯＣａとの間の管路からは、それぞれリリーフ弁ＲＶ１を設けた管路がタンクＯＴへ分岐している。同様に、油圧ポンプＯＰとボトム側、ロッド側のチェック弁ＯＣａとの間の管路からは、それぞれリリーフ弁ＲＶ２を設けた管路がタンクＯＴへ分岐している。

これらのリリーフ弁ＲＶ１、ＲＶ２は、分岐元の管路に異常圧が生じた場合に過剰な作動油をタンクＯＴへ逃がすものである。

更に、ロッド側、ボトム側のスローリターン弁ＳＲとチェック弁ＯＣａとの間の管路からは、非常用手動弁ＭＶを設けた管路がタンクＯＴへ分岐しており、油圧ポンプＯＰが電源が得られず停止した場合などに、この非常用手動弁ＭＶで、油圧アクチュエータＯＡのボトム側油室ＯＡａ、ロッド側油室ＯＡｂの管路をタンクＯＴへ解放して、油圧アクチュエータＯＡを手動操作できるようにしている。

このような構成で、この油圧駆動ユニットＯＵは、その基本機能を良好に達成しながら、異常事態が発生した場合にも、それがユニットＯＵの破損に繋がらないようにして、安全性、信頼性、事故回避性を確保し、その中で、スローリターン弁ＳＲも重要な役割を果たしている。

図７は、この従来のスローリターン弁の具体的構造を示すもので、（ａ）はその制御流れ時の要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＤＤ横断面図、（ｃ）はその自由流れ時の要部断面図である。

この図７に示されたスローリターン弁４０は、特許文献１の第５図に符号ＳＶと表記されたものを本出願人が更に改良し、スローリターン弁４０の要素として、フィルタ３２と、このフィルタ３２が常時フィルタ３２に密着するように付勢するプリング３１とを追加したものである。

このスローリターン弁４０は、オリフィス孔３４を備えたオリフィス３３、このオリフィス孔３４を閉塞し得る障害物を除去する前記フィルタ３２、前記スプリング３１を備えている。

また、このスローリターン弁４０は、図６にある油圧ポンプＯＰ側のハウジング２１と油圧アクチュエータＯＡ側のハウジング２２との連結部分に挟まれるように設置されている。

具体的には、ハウジング２１の管路２３から拡径され、オリフィス３３の外径をスライド可能に収容する収容孔２４に、このオリフィス３３が収容されている。この収容孔２４の更に連結側は、より拡径され開口した連結孔２５となっている。

連結孔２５の内周にはオーリングＯ６が填め込まれ、ハウジング２２との油密連結が維持されている。

油圧アクチュエータＯＡ側のハウジング２２には、油圧ポンプＯＰ側のハウジング２１の連結孔２５に開口する管路２６が設けられている。

オリフィス３３は、片方開口の筒状体であり、その閉止側の中心部分にオリフィス孔３４が設けられている。このオリフィス孔３４の直径は、例示すると、この先行技術例の油圧駆動ユニットの場合で０．８ミリである。

このような構成で、このスローリターン弁４０は、図７（ａ）に示すように、油圧アクチュエータＯＡ側から油圧ポンプ側ＯＰへの制御流れｆの場合、管路２３はオリフィス３３で閉止され、そのオリフィス孔３４だけの制御流量だけが流れる。

一方、図７（ｃ）に示すように、油圧ポンプ側ＯＰから油圧アクチュエータＯＡ側への自由流れＦの場合、オリフィス３３は管路２３を開き、作動油はその外径の平取面と、収容孔２４に内径との間（図７（ｂ）参照。）を通って、オリフィス３３に制限されることなく自由に流れる。

このように、このスローリターン弁４０は、図６で説明したスローリターン弁ＳＲの機能を果たしている。

また、このスローリターン弁４０においては、オリフィス孔３４が小さいので、その閉塞を防止するためのフィルタ３２、そのフィルタ効果を少なくとも制御流ｆのある間は発揮させるべく、このフィルタ３２をオリフィス孔３４に密着させるためのスプリング３１は必須の構成要素であった。

しかしながら、オリフィス孔３４が上述したように小さい場合、対応して、オリフィス３３の外径が４ミリ程度、フィルタ３２、スプリング３１の外径が３ミリ程度と小さいものとなり、個々の部品の製造コストが上昇し、また、組立も困難性が伴う、といった問題があった。

また、このようなフィルタを必要とするオリフィスの解決課題は、ここに例示された油圧駆動ユニットだけでなく、同様の小型あるいは超小型の油圧回路においても同様に認識され得るものであった。

また、特許文献１においては、上記の問題自体が認識されず、従って、その解決手段についても、一切示唆、教示されていなかった。
特許第２８５８１６８号公報（第５図）

本発明は、上記問題を改善しようとするもので、小型化が要請される油圧回路において、より製作費、組立費のコストダウンを図ることができるフィルタ一体化オリフィス、このオリフィスを備えたスローリターン弁、このスローリターン弁を備えた油圧駆動ユニットを提供することを目的としている。

本発明のフィルタ一体化オリフィスは、油圧回路で用いられ、オリフィス孔を備え外周に平坦部を有する円板状のオリフィスを、該オリフィスと同じ外形断面形状の円柱状であって、そのオリフィス孔を閉塞し得る障害物を除去するフィルタの端面に設けることで両者を一体化し、前記オリフィスの構造的及び機能的強度を前記フィルタに担わせたことを特徴とする。

また、本発明のスローリターン弁は、かかる特徴を有するフィルタ一体化オリフィスを備えたことを特徴とする。

また、本発明の油圧駆動ユニットは、かかる特徴を有するスローリターン弁を備えたことを特徴とする。

本発明のフィルタ一体化オリフィスによれば、、油圧回路で用いられるオリフィスに、そのオリフィス孔を閉塞し得る障害物を除去するフィルタを一体化したので、フィルタをオリフィスに密着させるためのスプリングが不要となり、部品点数が低減される。フィルタとオリフィスが一体化されたので、組立工数が低減される。また、フィルタがオリフィス全面に渡って製造可能であり、フィルタ面積が広くなり、フィルタ効率が良くなり、フィルタ寿命が長くなる。

また、本発明のスローリターン弁は、かかる効果を有するフィルタ一体化オリフィスを備えたので、その効果をスローリターン弁として発揮する。

また、本発明の油圧駆動ユニットは、かかる効果を有するスローリターン弁を備えたので、その効果を油圧駆動ユニットとして発揮する。

以下に、本発明の実施の形態（実施例）について、図面を用いて説明する。

図１は、フィルタ一体化オリフィスを備えたスローリターン弁の一例の具体的構造を示すもので、（ａ）はその制御流れ時の要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＡＡ横断面図、（ｃ）はその自由流れ時の要部断面図である。

このスローリターン弁２０は、フィルタ一体化オリフィス１１を備え、図６にある油圧ポンプＯＰ側に相当するハウジングＰ１と油圧アクチュエータＯＡ側に相当するハウジングＰ２との連結部分に挟まれるように設置され、ハウジングＰ１からハウジングＰ２への作動油の流れを自由流れＦ、逆方向を制御流れｆとして用いられるものである。

具体的には、ハウジングＰ１の管路Ｑ１から拡径され、オリフィス１１の外径をスライド可能に収容する収容孔Ｑ２に、このオリフィス１１が収容されている。この収容孔Ｑ２の更に連結側は、より拡径され開口した連結孔Ｑ３となっている。

連結孔Ｑ３の内周にはオーリングＯ１が填め込まれ、ハウジングＰ２との油密連結が維持されている。

油圧アクチュエータＯＡ側に相当するハウジングＰ２には、この油圧ポンプＯＰ側に相当するハウジングＰ１の連結孔Ｑ３に開口する管路Ｑ４が設けられている。

なお、ここでは、フィルタ一体化オリフィス１１、スローリターン弁２０が用いられる油圧回路としてより一般的なものを想定しており、そのため、これらのオリフィス１１、スローリターン弁２０が設置される部分の符号もより一般化したものとして、英字符号を用いている。

フィルタ一体化オリフィス１１は、この油圧回路で用いられるオリフィス１３に、そのオリフィス孔１４を閉塞し得る障害物を除去するフィルタ１２を一体化したものである。

より具体的には、この例示のフィルタ一体化オリフィス１１にあっては、フィルタ１２を多孔質体で構成し、その成形後、フィルタ１２とオリフィス１３とを一体化したものである。

この場合、フィルタ１２を構成する多孔質体としては、後述する多孔質焼結体、従来と同様の金属製、特にステンレス製の網を積層したものなどが採用可能である。オリフィス１３としては金属から切削加工などにより製造されたものが採用可能である。

両者の一体化は、ロー付けや半田付けの連結手段で行う。このため、オリフィス孔１４のフィルタ１２側には、ロー付けなどの余剰分が残存しても、このオリフィス孔１４の有効径を確保するために、テーパ盗み１４ａが設けられている。

また、フィルタ１２とオリフィス１３の外径は同一であり、その外径とハウジングＰ１の収容孔Ｑ２の内径との隙間は、上述したように、オリフィス１１がこの収容孔Ｑ２内部で図の上下方向にスライド可能な程度となっている。

フィルタ１２とオリフィス１３の外周は、部分的に平坦部１１ａとなっている。

このような構成で、このスローリターン弁２０は、図１（ａ）に示すように、油圧アクチュエータＯＡ側に相当するハウジングＰ２から油圧ポンプＯＰ側に相当するハウジングＰ１への制御流れｆの場合、管路Ｑ１はオリフィス１１で閉止され、そのオリフィス孔１４だけの制御流量だけが流れる。

一方、図１（ｃ）に示すように、油圧ポンプＯＰ側に相当するハウジングＰ１から油圧アクチュエータＯＡ側に相当するハウジングＰ２への自由流れＦの場合、オリフィス１１は管路Ｑ１を開き、作動油はオリフィス１１の平坦部１１ａと、収容孔Ｑ２の内径との間隙（図１（ｂ）参照。）を通って、オリフィス１１に制限されることなく自由に流れる。

このように、このスローリターン弁２０は、図６で説明したスローリターン弁ＳＲの機能を果たしている。

このスローリターン弁２０によれば、その基本機能を発揮しながら、フィルタ一体化オリフィス１１を用いたことで、小型のオリフィス、フィルタなどを順次組み込むことなく、一体化されたオリフィス１１を収容孔Ｑ２に収容するだけでよく、組立工数が削減される。

また、フィルタ１２、オリフィス１３を同一形状とでき、オリフィス１３には、フィルタを収容するような孔加工が不要になり、加工工数が削減される。更に、従来、フィルタとオリフィスとを密着させるために必要であったスプリングが不要になり、部品点数も削減される。

つまり、このフィルタ一体化オリフィス１１、スローリターン弁２０によれば、小型化が要請される油圧回路において、より製作費、組立費のコストダウンを図ることができる。

加えて、フィルタ１２部分をより大きくできるので、より広い面積（あるいは容積）でフィルタ機能を発揮させることができ、フィルタ性能が向上し、フィルタの寿命が長くなる。

図２（ａ）、（ｂ）は、フィルタ一体化オリフィスを備えたスローリターン弁の他例の具体的構造を示す要部断面図である。これより、既に説明した部分と同じ部分については、同じ符号を付して重複説明を省略する。また、各部分の集合体について別個の符号がある場合については、煩雑さを避けるために、集合体の符号だけを示すようにすることがある。

図２（ａ）のスローリターン弁２０Ａでは、図１のスローリターン弁２０に比べ、そのフィルタ一体化オリフィス１１Ａのフィルタ１２Ａにスプリング受凹所１２ａが設けられ、このスプリング受凹所１２ａと、ハウジングＰ２との間に、常にオリフィス１１ＡがハウジングＰ１の管路Ｑ１を閉止するように付勢するスプリング１５が備えられている点が異なっている。

このスプリング１５は、フィルタ一体化オリフィス１１Ａのフィルタ１２Ａとオリフィス１１Ａとを密着させるものではなく、自由流れＦに抗しない程度の付勢力でオリフィス１１Ａを管路Ｑ１方向へ付勢するものである。

このスプリング１５は、自由流れから制御流れに切り替わる際に、いち早くオリフィス１１Ａによって管路Ｑ１を閉止させ、これにより、制御流れによって急激にオリフィス１１Ａが管路Ｑ１を閉止することによって発生する音を回避するという効果を発揮する。

このような構成であっても、このフィルタ一体化オリフィス１１Ａ、スローリターン弁２０Ａは、上述のスプリング１５の効果に加え、図１のフィルタ一体化オリフィス１１、スローリターン弁２０と同様の効果を発揮する。

図２（ｂ）の本発明のスローリターン弁２０Ｂでは、図１のスローリターン弁２０に比べ、そのフィルタ一体化オリフィス１１Ｂのオリフィス１３Ａが、このオリフィスに要求される構造的、機能的強度をフィルタ１２Ｂに担わせるようにしている点が異なっている。

その結果、図示するように、オリフィス１３Ａはフィルタ１２Ｂと一体化して、管路Ｑ１を閉止する側の平面が維持され、またオリフィス孔１４Ａを確保する程度の最低限の厚さとすることができる。

このようにオリフィス１３Ａの厚さを薄くすることができるということは、また、オリフィス孔１４Ａの長さも短くすることができる、ということであり、これにより、絞り部の長さをその断面寸法に比べて短くすることができ、作動油の粘性の影響をほとんど受けないようにすることができ、オリフィス設計がやり易くなる。

なお、ここで用いたフィルタ１２Ｂに設けられた逃がし凹所１２ｂは、図２（ａ）のオリフィス１４のテーパ盗み１４ａと同様に、フィルタ１２Ｂとオリフィス１３Ａをロー付けなどする際の余剰のロー材の悪影響を避けるためのものである。

図３（ａ）〜（ｆ）は、フィルタ一体化オリフィスの他例の具体的構造を示す縦断面図である。

図３（ａ）のフィルタ一体化オリフィス１１Ｃは、図１のフィルタ一体化オリフィス１１と比べ、オリフィス１３Ｂが作動油を透過させない焼結体で焼結成形された点が異なり、フィルタ１２、オリフィス１３Ｂをそれぞれ成形後に、双方を一体化する点は共通している。

このような構成のフィルタ一体化オリフィス１１Ｃよれば、オリフィス１３Ｂが、切削加工等を伴わずに成形できるので、生産する個数によっては、より加工工数を減らすことができる。

図３（ｂ）のフィルタ一体化オリフィス１１Ｄは、図１のフィルタ一体化オリフィス１１と比べ、フィルタ１２Ｃが所定孔度の多孔質焼結体で構成され、オリフィス１３Ｃも作動油を透過させない焼結体で構成され、フィルタ１２Ｃ、オリフィス１３Ｃが一体焼結成形されたものである点が異なっている。

この際、より詳しくは、フィルタ１２Ｃ、オリフィス１３Ｃをそれぞれ焼結成形後、両者を焼結形成の一方法である拡散接合することによりオリフィス１１Ｄが一体焼結成形される。

このような構成のフィルタ一体化オリフィス１１Ｄよれば、オリフィス１１Ｄ製造の全工程において、切削加工等を伴わずに成形できるので、更に加工工数を減らすことができる。

図３（ｃ）のフィルタ一体化オリフィス１１Ｅは、図３（ｂ）のフィルタ一体化オリフィス１１Ｄと比べ、その製造工程は同一であるが、オリフィス１３Ｃに設けられたオリフィス孔１４Ｂが、フィルタ１２Ｄの内部側まで伸びている点が異なっている。

このような構成のフィルタ一体化オリフィス１１Ｅよれば、上述のフィルタ一体化オリフィス１１Ｄの効果に加え、より広い面積で、オリフィス孔１４Ｂとフィルタ１２Ｄとが接することとなり、フィルタ効率が上昇し、また、オリフィス孔１４Ｂが閉塞される可能性がより低くなるという効果が発揮される。

図３（ｄ）のフィルタ一体化オリフィス１１Ｆは、図３（ａ）のフィルタ一体化オリフィス１１Ｃと比べ、オリフィス１３Ｂが作動油を透過させない焼結体で焼結成形され、フィルタ１２Ｅ、オリフィス１３Ｂをそれぞれ成形後に、図１のフィルタ一体化オリフィス１１と同様な方法で一体化した点は共通するが、フィルタ１２Ｅがオリフィス１３Ｂの前後に設けられ、サンドイッチ状態となっている点が異なっている。

このような構成のフィルタ一体化オリフィス１１Ｆによれば、オリフィス１１Ｆのどちら方向の流れに対してもフィルタ機能が発揮される。

図３（ｅ）の本発明のフィルタ一体化オリフィス１１Ｇは、図３（ｄ）のフィルタ一体化オリフィス１１Ｆと比べ、フィルタ１２Ｆがオリフィス１３Ａの前後に設けられ、サンドイッチ状態となっている点とその一体化工程は共通するが、中央のオリフィス１３Ａは図２（ｂ）のオリフィス１３Ａと共通し、また、フィルタ１２Ｆには、この図２（ｂ）のフィルタ１２Ｂと同様な逃がし凹所１２ｂが設けられている点で異なっている。

このような構成のフィルタ一体化オリフィス１１Ｇによれば、上記フィルタ一体化オリフィス１１Ｆの効果に加え、図２（ｂ）のフィルタ一体化オリフィス１１Ｂの効果が併せて発揮される。

図３（ｆ）の本発明のフィルタ一体化オリフィス１１Ｈは、図３（ｅ）のフィルタ一体化オリフィス１１Ｇと比べ、フィルタ１２Ｅがオリフィス１３Ｅの前後に設けられ、サンドイッチ状態となっている点と、オリフィス１３Ｅがその構造的、機能的強度をフィルタ１２Ｅに担わせている点は共通する。

一方、中央のオリフィス１３Ｅが、図３（ｂ）のオリフィス１３Ｃと共通して、作動油を透過させない焼結体で焼結成形され、このオリフィス１３Ｅと両側のフィルタ１２Ｅが一体焼結成形される点は、図３（ｅ）のフィルタ一体化オリフィス１１Ｇと異なっている。

このような構成のフィルタ一体化オリフィス１１Ｈによれば、上記フィルタ一体化オリフィス１１Ｈの効果に加え、図３（ｂ）のフィルタ一体化オリフィス１１Ｄの効果が併せて発揮される。

図４は、本発明のフィルタ一体化オリフィスを備えた選択式スローリターン弁を含む油圧駆動ユニットの一例を概念的に示した構成図である。

この油圧駆動ユニット１０は、独立して簡易に油圧による駆動力が必要とされる、たとえば、農業用特殊車両の耕地面に対する作業機器の昇降などに用いられ、また、この油圧駆動ユニット１０に含まれるスローリターン弁８は、このような油圧駆動ユニット１０において、前記駆動力を発生させる油圧アクチュエータ２から流出する作動油の流量を絞るのに用いられる。

そのユニット１０の構成は、電動モータＭを備え作動油を正逆双方向に圧送する油圧ポンプ１と、この作動油により作動し被駆動体Ｗへの駆動力を発生させる油圧アクチュエータとしての油圧シリンダ２、閉鎖空間内に作動油を貯留するタンク３、油圧ポンプ１と油圧シリンダ２との間の作動油の正逆双方向の流れを制御するオペレートチェック弁４、油圧ポンプ１とタンク３との間の正逆双方向の作動油の流れを制御する切換弁５、上述のスローリターン弁８からなることを基本とし、スローリターン弁８の絞り量が選択的に設定可能とされていることを特徴とする。

これらの油圧ポンプ１、油圧シリンダ２、タンク３、オペレートチェック弁４、切換弁５の基本的な機能、相互関係は、従来例の油圧駆動ユニットＯＵを構成する油圧ポンプＯＰ、油圧アクチュエータＯＡ、タンクＯＴ、オペレートチェック弁ＯＣ、切換弁ＯＩと同じであるので、重複説明を省略する。油圧シリンダ２の符号２ａはボトム側油室、符号２ｂはロッド側油室である。

また、ここでは、図６の油圧回路図で示したリリーフ弁ＲＶ１、ＲＶ２は示されていないが、これらは必要に応じて備えられているものとする。

スローリターン弁８は、その関連部品全体を収容する付加ハウジング８ａ内に、図中に同じ符号で示しているように、同じものが、油圧シリンダ２のボトム側油室２ａから流出する作動油の絞り用と、ロッド側油室２ｂから流出する作動油の絞り用と、一対で内蔵されている。

付加ハウジング８ａには、油圧シリンダ２とオペレートチェック弁４との間のボトム側、ロッド側の管路を連結するように貫通した主弁管路８ｅと、この主弁管路８ｅの中途から枝分かれし、それぞれ油圧シリンダ２側に開口し、連結された付加弁管路８ｈ、８ｉがそれぞれ一対で設けられている。

主弁管路８ｅの構成は、従来のスローリターン弁と同一であり、油圧シリンダ２から流出する作動油の流量を絞るオリフィス１１、主弁管路８ｅの油圧シリンダ２側に設けられ、オリフィス１１を脱落しないように収容している凹所８ｄを備えている。

ここで、その符合１１から解るように、このスローリターン弁８では、そのオリフィスとしては本発明のフィルタ一体化オリフィス１１を用いている。従って、このオリフィス１１の効果を、その単体として、また、スローリターン弁８として発揮する。

また、このスローリターン弁にフィルタが無かったものであれば、更に、そのフィルタ１２の効果、つまり、オリフィス孔１４の目詰まりを防ぐ、という効果を発揮する。

更に、フィルタ一体化オリフィス１１の代わりに、上述の種々のフィルタ一体化オリフィス１１Ａ〜１１Ｅとすることも可能で、その場合にはそれらのフィルタ一体化オリフィスの効果を併せて発揮する。

付加弁管路８ｈ、８ｉの開口には、所定絞り量のオリフィス８ｆ、８ｇが固定されている。

加えて、主弁管路８ｅに対して、付加弁管路８ｈ、８ｉへの分岐を独立して開閉する手動弁８ｊがそれぞれ設けられている。

このような構成で、このスローリターン弁８は、まず、主弁管路８ｅについては、油圧シリンダ２へ作動油が流入する場合、オリフィス１１が作動油の圧力により主弁管路８ｅを開き、作動油は自由に流入する。

一方、油圧シリンダ２から作動油が流出する場合には、オリフィス１１が主弁管路８ｅの蓋をして、その固定された絞り量だけが流出する。

こうして、この主弁管路８ｅだけを見ると、絞り量固定のスローリターン弁として機能している。この場合、従来なら、この絞り量を変えるには、オリフィス１１を別の絞り量のものに交換しなければならなかった。

しかし、このスローリターン弁８では、手動弁８ｊを操作して、付加弁管路８ｈを開けば、オリフィス８ｆの絞り量を付加でき、付加弁管路８ｉを開けば、オリフィス８ｇの絞り量を付加でき、双方を開けば、オリフィス８ｆ、オリフィス８ｇの絞り量を付加でき、全体として、オリフィス１１のみ、オリフィス１１＋オリフィス８ｆ、オリフィス１１＋オリフィス８ｇ、オリフィス１１＋オリフィス８ｆ＋オリフィス８ｇの４種類の絞り量から選択設定することができる。

したがって、このスローリターン弁８によれば、その絞り量が選択的に設定可能となり、種々の用途で要請されるスローリターンの絞り量に対応でき、油圧駆動ユニットの多用途適合性を高める。また、かつ、一般ユーザにとっても、絞り量を自由可変に設定するのではなく、所定の流量から選択するという簡単な操作が可能となり、使い勝手が良くなる。

なお、上記所定のオリフィスを設けた付加弁管路の数は、１以上であれば良く、上記２個に限定されない。また、オリフィスの絞り量は、必要な選択絞り量に対応させて適宜決められるものであり、異なるオリフィスの絞り量が異なっても、同一であってもよい。

また、ここでは、スローリターン機能が、油圧アクチュエータ２のボトム側、ロッド側のそれぞれに発揮される構成のスローリターン弁８を例示したが、必要に応じて、どちらか一方だけが機能する構成とすることも可能である。

また、付加弁管路のオリフィス８ｆ、８ｇも、主弁管路のオリフィス１１〜１１Ｅと同様なフィルタ一体化オリフィスとするこも可能であり、その場合には、それらのフィルタ一体化オリフィスの効果を単体として、また、スローリターン弁として発揮する。

更に、このようなフィルタ一体化オリフィス１１〜１１Ｅは、ここに説明したような選択式でない通常の絞り量固定のスローリターン弁にも適用可能であり、その場合にも、それらのフィルタ一体化オリフィスの効果を単体として、また、スローリターン弁として発揮する。

図５（ａ）は本発明のフィルタ一体化オリフィスを備えた選択式スローリターン弁を含む油圧駆動ユニットの他例を概念的に示す構成図、（ｂ）は（ａ）のより具体的なＢＢ断面矢視図、（ｃ）は（ｂ）のＣＣ断面図である。

この油圧駆動ユニット１０Ａは、図５に示すように、図４の油圧駆動ユニット１０に比べ、スローリターン弁８′の関連部品を内蔵した付加ハウジング８ａ′がポンプ１とオペレートチェック弁４、切換弁５を収容するバルブハウジング９に対して積層組み付け可能な構造となっている点が異なっており、特徴点である。

この付加ハウジング８ａ′には、更に、バルブハウジング９を積層組み付けしていない側に、油圧シリンダ２の組付プレート２１が積層組み付けされている。つまり、ハウジング８ａ′は、バルブハウジング９と油圧アクチュエータである油圧シリンダ２との間に積層組み付けされている。

このように積層組み付けすると、それぞれ組み付けした相互間で、別途に油圧配管することなく、双方に設けられた油圧配管が油密に連結されるので、別途配管等の工数とコストを削減することができる。

この積層組み付けの詳細と、このスローリターン弁８′のハウジング８ａ′の内部構造について、図５（ｂ）、（ｃ）を用いてより詳しく説明する。

スローリターン弁８′においては、まず、図４で説明したボトム側、ロッド側の双方の管路の内、一方だけ、具体的には、この例では、ロッド側だけにスローリターン弁が設けられており、このため、図示するように、図５（ｂ）、（ｃ）の下方であるボトム側では、オリフィスのない主弁管路８ｅ′だけが設けられている。

一方、図５（ｂ）、（ｃ）の上方であるロッド側では、オリフィス１１を備えた主弁管路８ｅ、この主弁管路８ｅから枝分かれし、オリフィス８ｇを設けた付加弁管路８ｉが見えている。ただし、もう一つのオリフィス８ｆを設けた付加弁管路８ｈ′は、主弁管路８ｅからではなく、付加弁管路８ｉから分岐している。

手動弁８ｊは、主弁管路８ｅに一つ設けられ付加弁管路８ｉを開閉し、もう一つの手動弁８ｊ′は、付加弁管路８ｈ′に設けられ、付加弁管路８ｉに対して、この付加弁管路８ｈ′を開閉する。

このような構成であっても、スローリターン弁８′は、手動弁８ｊ、８ｊ′の開閉により、オリフィス１１だけ、オリフィス１１＋オリフィス８ｇ、オリフィス１１＋オリフィス８ｇ＋オリフィス８ｆの３種類の絞り量から、選択的に設定することができ、選択枝は少ないものの、スローリターン弁８と同様の効果を発揮することができる。

また、図４のスローリターン弁８と同様に、フィルタ一体化オリフィス１１の効果を単体として、また、スローリターン弁として発揮する。

更に、スローリターン弁８′においては、フィルタ一体化オリフィス１１Ａ〜１１Ｅを用いることも可能であり、その場合にはそれらの効果を単体として、また、スローリターン弁として発揮する。

また、このスローリターン弁８′では、手動弁８ｊを付加ハウジング８ａ′の厚さ方向（図５（ｂ）の左右方向）に重なる位置に設けることができ、付加ハウジング８ａ′の厚さを薄くすることができる。

なお、図５（ｂ）、（ｃ）においては、油圧シリンダ２の組付プレート２１内の管路を２１ａ、バルブハウジング９内の管路を９ａとしている。符号８２は、スローリターン弁８′側の主弁管路８ｅ、付加弁管路８ｈ′、付加弁管路８ｉを合流させて、油圧シリンダ２側の管路２１ａ（ロッド側）と流通させるための凹所、符号８３は、スローリターン弁８′側の主弁管路８ｅ′と油圧シリンダ２側の管路２１ａ（ボトム側）とも流通させるための凹所である。

上記凹所８２、８３には、スローリターン弁８′の付加ハウジング８ａ′と油圧シリンダ２の組付プレート２１とを積層組み付けした際の油密を確保するためのオーリングＯ３、Ｏ２が填め込まれている。バルブハウジング９の凹所９１、オーリングＯ２も同様の作用をするものである。

なお、上述のフィルタ一体化オリフィス１１〜１１Ｅの効果、これを備えたスローリターン弁の効果は、これらを備えた油圧駆動ユニット１０、１０Ａおいては、、ユニットとして発揮されるものである。

なお、上記実施例１から５では、フィルタ一体化オリフィスと、その種々の変形例、これらのフィルタ一体化オリフィスを備えたスローリターン弁、これらのスローリターン弁を備えた油圧駆動ユニットについて説明したが、これらの組み合わせは、ここに例示したものに限られず、それ以外の組み合わせも可能であり、その場合には、組み合わせの相乗的効果を発揮する。

また、油圧アクチュエータとしては、ここで説明する油圧シリンダ以外に、油圧による駆動力をトルクとして出力する油圧ロータリアクチュエータも含まれる。

また、本発明のフィルタ一体化オリフィスは、一方向への流量だけを絞る必要があり、オリフィス孔径が小さく、その孔詰まりが問題となり、また、組立工数、部品点数の低減が求められているあらゆる産業分野に用いることができる。

また、本発明のフィルタ一体化オリフィスを備えたスローリターン弁は、一般ユーザによって多用途に用いられる油圧駆動ユニットにおいて、好適に用いられる。

また、本発明の油圧駆動ユニットは、かかるスローリターン弁を備えて、独立して被駆動体に油圧による駆動力を与え、コンパクト性、オリフィスの目詰まり回避が望まれ、一般ユーザにも使い勝手の良さが要請されるあらゆる産業分野に用いることができる。

フィルタ一体化オリフィスを備えたスローリターン弁の一例の具体的構造を示すもので、（ａ）はその制御流れ時の要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＡＡ横断面図、（ｃ）はその自由流れ時の要部断面図 （ａ）、（ｂ）は、フィルタ一体化オリフィスを備えたスローリターン弁の他例の具体的構造を示す要部断面図 （ａ）〜（ｆ）は、フィルタ一体化オリフィスの他例の具体的構造を示す縦断面図 本発明のフィルタ一体化オリフィスを備えた選択式スローリターン弁を含む油圧駆動ユニットの一例を概念的に示した構成図 （ａ）は本発明のフィルタ一体化オリフィスを備えた選択式スローリターン弁を含む油圧駆動ユニットの他例を概念的に示す構成図、（ｂ）は（ａ）のより具体的なＢＢ断面矢視図、（ｃ）は（ｂ）のＣＣ断面図 油圧駆動ユニットの基本的な構成を示す油圧回路図 従来のスローリターン弁の具体的構造を示すもので、（ａ）はその制御流れ時の要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＤＤ横断面図、（ｃ）はその自由流れ時の要部断面図

符号の説明

１ 油圧ポンプ
２ 油圧アクチュエータ
３ タンク
４ オペレートチェック弁
４ａ 弁収容部
４ｂ チェック弁
５ 切換弁
７ 複合弁
７ａ 弁収容部
７ｉ 非常用手動弁の弁体
７ｔ リリーフ弁の弁体
７２ 弁体脱落防止手段
８、８′ スローリターン弁
８ａ 付加ハウジング
８ｆ、８ｇ オリフィス
８ｈ、８ｉ 付加管路
８ｊ 手動弁
９ バルブハウジング
１０〜１０Ｂ 油圧駆動ユニット
１１〜１１Ｈ フィルタ一体化オリフィス
１２〜１２Ｅ フィルタ
１３〜１３Ｅ オリフィス

Claims (6)

1. 油圧回路で用いられ、オリフィス孔を備え外周に平坦部を有する円板状のオリフィスを、該オリフィスと同じ外形断面形状の円柱状であって、そのオリフィス孔を閉塞し得る障害物を除去するフィルタの端面に設けることで両者を一体化し、前記オリフィスの構造的及び機能的強度を前記フィルタに担わせたことを特徴とするフィルタ一体化オリフィス。
2. 前記フィルタを多孔質体で構成し、その成形後、該フィルタと前記オリフィスとを一体化したことを特徴とする請求項１記載のフィルタ一体化オリフィス。
3. 前記フィルタを所定孔度の多孔質焼結体で構成し、前記オリフィスを作動油を透過させない焼結体で構成し、該フィルタと該オリフィスとを一体焼結成形することを特徴とする請求項１または２記載のフィルタ一体化オリフィス。
4. 前記フィルタを前記オリフィスの前後に設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれか記載のフィルタ一体化オリフィス。
5. 請求項１から３のいずれか記載のフィルタ一体化オリフィスを断面円形の収容部にその軸方向に移動可能に収容したことを特徴とするスローリターン弁。
6. 請求項５記載のスローリターン弁を備えたことを特徴とする油圧駆動ユニット。

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