JPH0921473A - 油圧ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 取付姿勢が水平・垂直のいずれでも、リリー
フ弁作動音の低騒音化を維持することができる油圧ユニ
ットを得る。 【構成】 水平な取付面へのユニット取付姿勢において
リリーフ弁３のタンクポート１０がタンク１内の油面よ
り下方に開かれるように配置構成されるとともに、垂直
な取付面へのユニット取付姿勢においてリリーフ弁３の
タンクポート１０が上向きに開かれるように配置構成さ
れ、このタンクポート１０は上部の油溜り１１を介して
タンク１内に連通されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ユニットに関
するものであり、特に各種工作機械などの機械本体に組
込み可能な油圧発生源として、タンク、ポンプ、および
安全弁用のリリーフ弁を一体に組み合わせた油圧ユニッ
トに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来の一般的な油圧ユニットの
概略構成断面図である。従来の一般的な油圧ユニット
は、図３に示すように、タンク１と、ポンプ２、リリー
フ弁３と、モータ（電動機）４とから主に構成されてい
る。

【０００３】タンク１は、内部に作動油を貯留してい
る。モータ４で駆動されるポンプ２は、フィルタ２ａと
管２ｂとを備え、タンク１内の作動油を吸い込み、該作
動油を加圧して、外部油圧機器（図示せず）へ供給す
る。リリーフ弁３は、ポペット３ａ、スプリング３ｂ、
圧力ポート３ｃ、タンクポート３ｄとから主に構成さ
れ、スプリング３ｂにより調圧された力で圧力ポート３
ｃの弁座を塞いでいるポペット３ａにより、ポンプ２か
ら外部油圧機器へ供給される加圧作動油の上限圧力を規
制している。尚、図３に示す油圧ユニットでは、架台５
が取り付けられているが、水平な取付面への取付姿勢を
維持したまま他の油圧機器に直接取り付けることもでき
る。

【０００４】上記のように構成された従来の一般的な油
圧ユニットにおいては、水平な取付面への取付姿勢を維
持したまま、タンク１内の作動油が、フィルタ２ａ及び
管２ｂを介してポンプ２に吸い込まれ、加圧され、リリ
ーフ弁３によって上限圧力を規制されて、外部油圧機器
（図示せず）へ供給される。

【０００５】ここで、リリーフ弁３の動作について説明
する。まず、ポンプ２から吐出される作動油は、外部油
圧機器への吐出ポートに連通するリリーフ弁の圧力ポー
ト３ｃへ達する（矢印Ｉ）。

【０００６】ポンプ２からの吐出圧力が、例えば負荷側
のブロックなどによって上昇し、ポペット３ａに加わる
力がスプリング３ｂの調圧値を越えると、スプリング３
ｂの力に逆らって、ポペット３ａが押し上げられる。こ
の結果、ポンプ２から吐出される作動油の一部がリリー
フ弁３ａの圧力ポート３ｃからタンクポート３ｄに放出
され、タンク１内へ還流される（矢印Ｏ）。尚、この放
出によって圧力ポート３ｃの圧力が下がれば、ポペット
３ａが再び弁座を閉じる。

【０００７】このようにして、ポンプ２から負荷側へ供
給される作動油の圧力値は、リリーフ弁３によって調圧
された上限値以下に保たれる。

【０００８】尚、図３に示す油圧ユニットにおいては、
タンクポート３ｄが、タンク１内に貯留されている作動
油の油面（矢印Ａ）よりも下方に位置するように配置構
成されているため、タンクポート３ｄを介してタンク１
内へ放出される高圧作動油の排出音が消され、低騒音化
が図られている。

【０００９】即ち、タンクポート３ｄを介してタンク１
内へ放出される高圧作動油は、リリーフ弁３の調圧値以
上に高圧となっているため、タンクポート３ｄから急速
噴射状態となってタンク１内へ放出されるが、タンクポ
ート３ｄがタンク１内に貯留されている作動油の油面
（矢印Ａ）よりも下方に配置構成されていれば、即ち、
タンクポート３ｄの出口がタンク１内の作動油に浸され
ていれば、高圧作動油の放出が油中に行われることにな
るので、排出音は低減される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の油圧ユニットにおいては、油圧ユニットを利用すべ
き油圧機器の配置構成によっては、図４に示すように、
取付姿勢を垂直にしなければならない場合がある。

【００１１】ところが、従来の油圧ユニットでは、図４
に示すように、油圧ユニットの取付姿勢を垂直にした場
合、タンクポート３ｄからタンク１内へ放出される作動
油が、油面（矢印Ａ）上に放出されることとなる。

【００１２】即ち、このような取付姿勢では、タンクポ
ート３ｄがタンク１内の気中に直接開口してしまうた
め、高圧作動油の放出による自励振動によって大きな振
動及び排出音が発生してしまうという問題点が生じる。
尚、図４は、問題点を説明するための垂直取付姿勢の従
来の油圧ユニットの概略構成断面図であり、図３と同一
部分については同一符号を付し説明を省略する。

【００１３】また、このような垂直取付姿勢では、リリ
ーフ弁３内のスプリング３ｂが位置するばね室及びタン
クポート３ｃが平時において作動油で満たされた状態と
ならず、ポペット３ａが開弁する瞬時に高圧の作動油
が、急速噴射状態で気中のばね室に放出され、その後タ
ンクポート３ｄからタンク１内に放出されるため、タン
ク１ないへ放出還流される油中に気泡が混入しやすく、
これが外部油圧機器の動作を不安定にさせるおそれもあ
る。

【００１４】本発明は、上記課題に鑑みて成されたもの
であり、取付姿勢が水平な場合は勿論、垂直な場合で
も、低騒音化を維持することができる油圧ユニットを得
ることを目的とする。

【００１５】また、本発明の別の目的は、取付姿勢が水
平又は垂直な場合のいずれにおいても、油中に気泡の混
入が生じにくい油圧ユニットを得ることである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る油圧ユニッ
トは、上記目的を達成するために、タンクと、該タンク
内の作動油を外部油圧機器へ加圧供給するポンプと、該
ポンプの吐出圧の上限を規制するリリーフ弁とを一体に
組み合わせた油圧ユニットであって、水平な取付面への
ユニット取付姿勢において前記リリーフ弁のタンクポー
トが前記タンク内の油面より下方に開かれるように配置
構成された油圧ユニットにおいて、垂直な取付面へのユ
ニット取付姿勢において前記リリーフ弁の前記タンクポ
ートが上向きに開かれて上部の油溜りを介してタンク内
に連通されていることを特徴とするものである。

【００１７】本発明による油圧ユニットは、タンクと、
ポンプと、リリーフ弁とを備えている。ここで、タンク
は、内部に作動油を貯留している。ポンプは、電動機な
どで駆動され、タンク内の作動油を外部油圧機器へ加圧
供給する。リリーフ弁は、ポンプの吐出圧の上限を規制
する。そして、これらタンクと、ポンプと、リリーフ弁
とは、一体に組み合わされて構成されている。

【００１８】特に、前記リリーフ弁のタンクポートは、
水平な取付面へのユニット取付姿勢においては前記タン
ク内の油面より下方に開かれるように配置構成されてお
り、同時に、垂直な取付面へのユニット取付姿勢におい
ては上向きに開かれるように配置され、上部の油溜りを
介してタンク内に連通されている。

【００１９】即ち、ポンプから吐出されて外部油圧機器
へ供給される作動油は、リリーフ弁によって調圧された
上限圧力値に規制されるが、このリリーフ弁の動作のた
めに、本発明では、ポンプの吐出圧がリリーフ弁による
調圧値を越えたときに、リリーフ弁のタンクポートから
前記タンク内へ放出される作動油の経路が油圧ユニット
の水平取付姿勢及び垂直取付姿勢のいずれにおいても気
中への直接放出とならないように工夫してある。

【００２０】先ず初めに、ユニットが水平取付姿勢の場
合について述べると、リリーフ弁のタンクポートは、こ
の取付姿勢では、タンク内に貯留された作動油の油面よ
り下方に開かれている。

【００２１】従って、ポンプからの吐出圧がリリーフ弁
で調圧された上限を越えたとき、リリーフ弁のタンクポ
ートからの高圧の作動油は、油中に放出されるので自励
振動が防止され、低騒音化が維持される。

【００２２】即ち、ユニットの取付姿勢が、水平な取付
面への取付姿勢である場合には、リリーフ弁のタンクポ
ートは、タンク内に貯留された作動油に浸されるため、
前記タンクポートを介して急速噴射状態となってタンク
内に放出される高圧作動油は、タンク内の作動油の中に
放出されることになる。この結果、リリーフ弁からの作
動油の放出時に生じる排出音は、タンク内の作動油によ
る減速効果によって低減される。

【００２３】次に、ユニットが垂直取付姿勢の場合につ
いて述べると、リリーフ弁のタンクポートは、この取付
姿勢では上向きに開かれており、この上向きのタンクポ
ートの上部には油溜りが形成され、この油溜りを介して
タンク内に通じている。

【００２４】従って、ポンプの吐出圧がリリーフ弁で調
圧された上限を越えたとき、リリーフ弁のポペットが開
くと圧力ポートからの高圧作動油が上向きのタンクポー
ト内を通って上部の油溜りに貯留されてからタンク内へ
流出される。

【００２５】この結果、リリーフ弁からの放出作動油が
引き起こす排出音は、前記油溜りに溜められた作動油に
よる減速効果で低減され、低騒音化が維持される。

【００２６】このように、本発明においては、ユニット
の取付姿勢が水平取付の場合は勿論、垂直取付となって
も、リリーフ弁からの放出作動油が油中へ放出されるこ
とになるので、リリーフ弁の作動に伴う振動騒音がいず
れの場合でも低減されるものである。

【００２７】また、ユニットが水平及び垂直のいずれの
取付姿勢にあっても、リリーフ弁から放出される作動油
が油中で減速されるのでタンクへの戻り油中に気泡が混
入するおそれがなくなり、外部油圧機器の動作も安定に
維持することが可能になる。

【００２８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施の形態に
係る油圧ユニットの水平取付姿勢における概略構成断面
図であり、従来例において説明した図３と対応するもの
である。尚、図３と同一部分については同一符号を付し
説明を省略する。

【００２９】従来例において説明した油圧ユニット（図
３）と本実施の形態に係る油圧ユニット（図１）との相
違点は、図１に示すように、リリーフ弁３のタンクポー
ト１０がタンク１とは逆方向に向かって開かれ、タンク
ポート１０の出口部分に凹部による油溜り１１が設けら
れ、この油溜り１１がリリーフ弁ボディを貫通するドレ
ン通路１２を介してタンク１内に連通されている点であ
る。

【００３０】上記のように構成されたリリーフ弁３を有
する本実施の形態に係る油圧ユニットにおいて、水平な
取付面への取付姿勢の場合、タンク１内の作動油はフィ
ルタ２ａ及び管２ｂを介してポンプ２に吸い込まれ、加
圧されて、リリーフ弁３によって上限圧力を規制された
状態で図示しない吐出ポートから図示しない外部油圧機
器へ供給される。

【００３１】今、ポンプ２からの吐出圧力がリリーフ弁
３のスプリング３ｂによる調圧値を越えて上昇した場
合、圧力ポート３ｃに作用している吐出圧によってポペ
ット３ａがスプリング３ｂの力に逆らって押し開けら
れ、吐出圧油の一部（矢印Ｉ）が圧力ポート３ｃからタ
ンクポート１０を介して油溜り１１へ放出される（矢印
Ｏ）。

【００３２】ここで、油溜り１１には矢印Ａのレベルま
で作動油が満たされているため、タンクポート１０は、
大気にさらされることがなく、リリーフ弁３からの放出
は油中に行われることになる。従って、作動油の放出に
伴う排出音は静かであり、油圧ユニットの低騒音化を維
持することができる。

【００３３】尚、リリーフ弁３からの放出油を受けた油
溜り１１からは、ドレン通路１２を介して作動油がタン
ク１へ流れ（矢印Ｕ）、油溜り１１内の油面レベルは水
平取付姿勢において、ドレン通路１２によって連通する
タンク１内の油面レベルと同一である。

【００３４】次に、図１に示した本発明の実施の形態に
係る油圧ユニットを垂直取付姿勢にした場合を図２とと
もに説明する。即ち、この図２は、従来例の課題を説明
するために用いた図４と対応するものである。尚、図４
と同一部分については同一符号を付し説明を省略する。

【００３５】図２に示すように、本実施の形態に係る油
圧ユニットにおいて、垂直な取付面への取付姿勢の場
合、タンク１内の作動油はフィルタ２ａ及び管２ｂを介
してポンプ２に吸い込まれ、加圧されて、リリーフ弁３
によって上限圧力を規制された状態で図示しない吐出ポ
ートから図示しない外部油圧機器へ供給されることは図
１の場合と同様である。

【００３６】ここで、ポンプ２からの吐出圧力がリリー
フ弁３のスプリング３ｂによる調圧値を越えて上昇した
場合、圧力ポート３ｃに作用している吐出圧によってポ
ペット３ａがスプリング３ｂの力に逆らって押し開けら
れ（紙面の右方向へ）、吐出圧の一部（矢印Ｉ）が圧力
ポート３ｃからばね室内を満たした後に上向きに開かれ
ているタンクポート１０を介して、このタンクポート１
０の上部に形成された油溜り１１へ放出される（矢印
Ｏ）。

【００３７】このとき、タンクポート１０内と油溜り１
１内に放出油が貯留されるので、以後の放出は油中に行
われることになる。リリーフ弁３の動作が休止しても、
ばね室内とタンクポート１０内の作動油はそのまま残留
して、次のリリーフ弁の動作時に備えることになる。

【００３８】この結果、油圧ユニットを垂直な取付面へ
の取付姿勢とした場合でも、リリーフ弁３の弁座から低
圧側のキャビティー及びポートが油で満たされた状態に
保たれるので、いずれにせよリリーフ弁からの放出は油
中に行われることとなり、これにより、リリーフ弁作動
時の排出音は静かであり、油圧ユニットの低騒音化を維
持することができる。

【００３９】また、リリーフ弁３からの作動油の放出が
油中に対して行われるため、タンク１へ戻る作動油に気
泡が混入するおそれがなく、外部油圧機器の動作を安定
に保つことができる。

【００４０】尚、油溜り１１に貯留される作動油は、油
溜り１１からオーバーフローによりドレン通路１２を介
してタンク１へ流下する（矢印Ｕ）。

【００４１】また、本実施の形態においては、リリーフ
弁３のタンクポート１０の開口が油溜り１１の対面壁に
正対しており、更に油溜り１１からドレン通路１２を介
して屈曲した流路を経由しているので、リリーフ弁から
高速で放出される作動油の噴流が屈曲流路による衝突で
徐々にエネルギーを失い、これも低振動・低騒音の効果
に寄与している。

【００４２】

【発明の効果】本発明は以上説明したとおり、ユニット
の取付姿勢が、水平な取付面への取付姿勢である場合は
勿論、垂直な取付面への取付姿勢である場合でも、リリ
ーフ弁からの放出作動油が油中に放出されるので、リリ
ーフ弁の作動に伴う自励振動及びそれによる排出音を低
減することができ、水平・垂直いずれの取付姿勢でも低
騒音化を維持することができるという効果がある。

【００４３】また、本発明では、リリーフ弁からの放出
作動油が油中に放出され、直接気中に放出されることが
ないので、リリーフ弁からタンクに戻る作動油中に気泡
が混入することがなくなり、外部油圧機器の動作を安定
に維持することができるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る油圧ユニットの水
平取付姿勢における概略構成断面図である。

【図２】図１に示す実施の形態に係る油圧ユニットの垂
直取付姿勢における概略構成断面図である。

【図３】従来の一般的な油圧ユニットの水平取付姿勢に
おける概略構成断面図である。

【図４】図３の従来の油圧ユニットの垂直取付姿勢にお
ける概略構成断面図である。

【符号の説明】

１：タンク ２：ポンプ ２ａ：フィルタ ２ｂ：管 ３：リリーフ弁 ３ａ：ポペット ３ｂ：スプリング ３ｃ：圧力ポート ４：モータ ５：架台 １０：タンクポート １１：油溜り １２：ドレン通路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タンクと、該タンク内の作動油を外部油
   圧機器へ加圧供給するポンプと、該ポンプの吐出圧の上
   限を規制するリリーフ弁とを一体に組み合わせた油圧ユ
   ニットであって、水平な取付面へのユニット取付姿勢に
   おいて前記リリーフ弁のタンクポートが前記タンク内の
   油面より下方に開かれるように配置構成された油圧ユニ
   ットにおいて、 垂直な取付面へのユニット取付姿勢において前記リリー
   フ弁の前記タンクポートが上向きに開かれて上部の油溜
   りを介してタンク内に連通されていることを特徴とする
   油圧ユニット。