JPH11344423A - アキュムレータ試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】油圧エネルギを有効に利用することにより省エ
ネルギを図るとともに、油温の上昇を少なくする。 【解決手段】供試アキュムレータ４、５に接続される電
磁切換弁７と、該切換弁に主ポンプ２を介してタンク１
１内の油Ｗを圧送する加圧管２０と、該切換弁から排出
される油を前記タンク内に案内する排圧管２５と、該排
圧管に設けられた油圧モータ１４と、該油圧モータによ
り駆動され、かつ、前記加圧管に該タンク内の油を圧送
する副ポンプ１５と、前記各アキュムレータ４、５の圧
力を検出し、かつ、前記切換弁を制御する圧力スイッチ
６、１６と、を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、アキュムレータ
の繰り返し作動性を試験するためのアキュムレータ試験
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】アキュムレータは、隔膜により容器主体
内を気体室と液体室とに仕切られており、該液体室に圧
力液体が出入りすることにより該隔膜が伸縮し、エネル
ギの蓄積、脈動吸収、ショックアブソーバ等の作用が営
まれる。

【０００３】このアキュムレータの隔膜は、液圧変動に
より何百万回、何千万回も伸縮を繰り返すので、疲労破
壊しやすい。そこで、どの位の耐久性があるのかをテス
トする必要があるが、このテストは、アキュムレータ試
験装置を使って行われる。従来のアキュムレータ試験装
置は、図４に示す様に構成されている。即ち、電動機５
１を駆動して定容量形ポンプ５２を回転させると、油タ
ンク６１内の油Ｗは、加圧管７２に圧送され、逆止め弁
５３を通って第１供試アキュムレータ５４及び第２供試
アキュムレータ５５に供給される。そうすると、前記両
アキュムレータ５４、５５の圧力は除々に上昇する。

【０００４】前記アキュムレータ５４、５５が最高作動
圧力に達すると、圧力スイッチ５６が作動し、電磁切換
弁５７、５８を切り換える。そのため、定容量形ポンプ
５２から出る油Ｗは、リリーフ弁５９を通って油タンク
６１内へ流れる。又、両アキュムレータ５４、５５から
排出される油Ｗは排圧管７３の可変絞り弁６２、電磁切
換弁５７を通って油タンク６１へ流れるので、前記アキ
ュムレータ５４、５５の圧力は除々に低下する。

【０００５】前記両アキュムレータ５４、５５が最低作
動圧力になると、該圧力スイッチ５６が作動し、電磁切
換弁５７、５８が切り換わり元の圧力上昇行程に移る。
このような行程を繰り返し、前記供試アキュムレータ５
４、５５の試験回数が記録される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来例には、次の様な
問題がある。 (1)アキュムレータ内の油を排出させる時には、定容量
形ポンプ５２から出る油は、リリーフ弁５９を通って油
タンク６１へ流れるので、有効な仕事を行わせることな
く、捨ててしまうことになる。

【０００７】(2)油は排圧管７３の可変絞り弁６２を通
る時に摩擦熱を発生させ油温を上昇させる。そのため、
油タンク６１内が高温となるので、図示しない冷却装置
などにより冷却しなければならない。

【０００８】(3)該アキュムレータ５４、５５に蓄えら
れていた油圧エネルギは、大気開放されることで、全て
熱エネルギに変換されるだけで、有効に利用されていな
い。又、油タンク６１内は、高温になるので冷却しなけ
ればならない。

【０００９】この発明は上記事情に鑑み、油圧エネルギ
を有効に利用することにより省エネルギ化を図ることを
目的とする。他の目的は、油温の上昇を少なくすること
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、第１供試ア
キュムレータ及び第２供試アキュムレータに接続される
電磁切換弁と、該切換弁に主ポンプを介してタンク内の
油を圧送する加圧管と、該切換弁から排出される油を前
記タンク内に案内する排圧管と、該排圧管に設けられた
油圧モータと、該油圧モータにより駆動され、かつ、前
記加圧管に該タンク内の油を圧送する副ポンプと、前記
各アキュムレータの圧力を検出し、かつ、前記切換弁を
制御する圧力スイッチと、を備えていることを特徴とす
るアキュムレータ試験装置、である。

【００１１】この発明は、第１供試アキュムレータ及び
第２供試アキュムレータに接続される電磁切換弁と、該
切換弁に主ポンプを介してタンク内の油を圧送する加圧
管と、該切換弁から排出される油を制御弁を介して該タ
ンク内に案内する排圧管と、該制御弁の上流側の該排圧
管と前記加圧管とを連通せしめる逆止め弁付き戻し管
と、該排圧管に設けられ、かつ、該制御弁の下流側に配
設された油圧モータと、該油圧モータにより駆動され、
かつ、前記加圧管に該タンク内の油を圧送する副ポンプ
と、前記各アキュムレータの圧力を検出し、かつ、前記
切換弁及び制御弁を制御する圧力スイッチと、を備えて
いるアキュムレータ試験装置、である。

【００１２】

【発明の実施の形態】主ポンプ、例えば、可変容量ポン
プを駆動すると、油タンク内の油は加圧管内に圧送さ
れ、電磁切換弁の入口を介して一方の供試アキュムレー
タに流入するとともに、他の供試アキュムレータ内の圧
力油は、電磁切換弁の出口を介して排圧管から油タンク
に流れ込む。この時、排圧管を流れる圧力油は、油圧モ
ータを回転させる。そのため、副ポンプ、例えば、可変
容量形ポンプが駆動し、油タンク内の油は前記加圧管に
圧送される。

【００１３】一方の供試アキュムレータの圧力が最高作
動圧力に達し、他方の供試アキュムレータの圧力が最低
作動圧力に達すると、両圧力スイッチが作動し、電磁切
換弁が切り換わり、一方の供試アキュムレータから圧力
油が吐出され、他方の供試アキュムレータに圧力油が流
入する。このような行程を繰り返してアキュムレータの
試験を行う。

【００１４】この発明は、油圧モータにより駆動する副
ポンプと、電動機により駆動する主ポンプの組み合わせ
によって、低圧の圧力油を高圧の圧力油に変換し、エネ
ルギの再利用を図るものである。なお、電動機、油圧モ
ータ及びポンプを可変形にすると運転時間の適正化とエ
ネルギの再利用率の向上を図ることができる。

【００１５】

【実施例】この発明の第１実施例を図１により説明す
る。加圧管２０の一端は、回転数可変形電動機１を備え
た主ポンプ、例えば、可変容量形ポンプ２に接続され、
その他端は電磁切換弁７のポートＰに接続されている。

【００１６】該加圧管２０には、第１分岐部２２と逆止
め弁３が設けられている。この第１分岐部２２には圧力
計２３が設けられ、又、この分岐部２２はリリーフ弁９
を介して油タンク１１に連通している。

【００１７】電磁切換弁７のポートＴは排圧管２５を介
して油タンク１１に連通している。この排圧管２５には
可変容量形油圧モータ１４が設けられているが、この油
圧モータ１４は副ポンプ、例えば、可変容量形ポンプ１
５の駆動源となる。このポンプ１５は、逆止め弁２６の
付いた補助加圧管２７を介して前記加圧管２０の逆止め
弁３下流側に連通している。

【００１８】試験を受ける２本のアキュムレータ、即
ち、第１供試アキュムレータ４と第２供試アキュムレー
タ５は容器本体４ａ、５ａ内を隔膜４ｂ、５ｂにより気
体室４ｃ、５ｃと液体室４ｄ、５ｄとに仕切られ、その
液体室４ｄ、５ｄには液体出入口４ｆ、５ｆが設けられ
ている。このアキュムレータ４は、連結管３０を介して
電磁切換弁７のポートＡに連結され、又、該供試アキュ
ムレータ５は連結管３１を介して電磁切換弁７のポート
Ｂに連結されている。

【００１９】連結管３０には、圧力計３６と圧力スイッ
チ６が設けられ、又、連結管３１には圧力計４６と圧力
スイッチ１６が設けられている。

【００２０】次に本実施例の作動を説明する。供試アキ
ュムレータ４、５を連結管３０、３１に接続した後、回
転数可変形電動機１を始動し、可変容量形ポンプ２を駆
動すると、油タンク１１内の油Ｗは、フィルタＦを介し
て加圧管２０内に圧送される。

【００２１】そして、該油Ｗは第１分岐部２２、逆止め
弁３を通り電磁切換弁７のポートＰからポートＡを通り
第１供試アキュムレータ４の液体出入口４ｆから液体室
４ｄに流入し隔膜４ｂを押圧する。

【００２２】該アキュムレータ４の圧力は、徐々に上昇
するが、最高作動圧力に達したことを圧力スイッチ６が
感知すると、該圧力スイッチ６は電磁切換弁７を左に切
り換え、ポートＡをポートＴに連通させ、ポートＢをポ
ートＰに連通させる。

【００２３】そのため、前記ポンプ２により加圧管２０
内に圧送された圧力油Ｗは、ポートＰからポートＢを通
り第２供試アキュムレータ５に流入するので、前記ポン
プ２から加圧管２０内に吐き出される圧力油Ｗは無駄な
く利用される。

【００２４】第１供試アキュムレータ４の液体室４ｄ内
の圧力油Ｗは、電磁切換弁７のポートＡからポートＴを
通って排圧管２５に流れ込み、油圧モータ１４を回転さ
せる。 そのため、可変容量形ポンプ１５が駆動するの
で、油タンク１１内の油Ｗは、フィルタＦを介して補助
加圧管２７に圧送され、加圧管２０内を流れる圧力油Ｗ
と合流し、電磁切換弁７のポートＰからポートＢを通っ
て第２供試アキュムレータ５に入る。即ち、加圧管２０
内を流れる圧力油Ｗは、補助加圧管２７から供給される
圧力油Ｗにより容量が増して第２供試アキュムレータ５
に圧送されるのである。

【００２５】可変容量形油圧モータ１４から大気中に放
出されて油タンク１１内に吐き出される圧力油は、熱エ
ネルギへの変換量も小さいので、油温上昇も少ない。そ
のため、油タンク１１の冷却装置は必要でないか、又
は、必要としても小型のクーラで足りる。

【００２６】第１供試アキュムレータ４が最低作動圧力
になったことを圧力スイッチ６が感知し、又、第２供試
アキュムレータ５が最高作動圧力になったことを圧力ス
イッチ１６が感知すると、電磁切換弁７が切り換わり、
第２供試アキュムレータ５から圧力油が吐出され、第１
供試アキュムレータ４に圧力油が流入する。このような
行程を繰り返し供試アキュムレータ４、５の試験回数が
記録される。

【００２７】この発明の第２実施例を図２により説明す
るが、第１実施例と相違する点は、油圧モータ１４の上
流側の排圧管２５に制御弁、例えば、シーケンス弁１０
を設けるとともに、該シーケンス弁１０の上流側の該排
圧管２５と加圧管２０とを可変絞り弁１２及び逆止め弁
付き戻し管４１を介して連結したことである。

【００２８】次に本実施例の作動を説明する。供試アキ
ュムレータ４、５を連結管３０、３１に接続した後、回
転数可変形電動機１を始動し、可変容量形ポンプ２を駆
動すると、油タンク１１内の油Ｗは、フィルタＦを介し
て加圧管２０内に圧送される。

【００２９】該アキュムレータ４の圧力は、徐々に上昇
するが、最高作動圧力に達したことを圧力スイッチ６が
感知すると、該圧力スイッチ６は電磁切換弁７を左に切
り換え、ポートＡをポートＴに連通させ、ポートＢをポ
ートＰに連通させる。

【００３０】そのため、前記ポンプ２により加圧管２０
内に圧送された圧力油Ｗは、ポートＰからポートＢを通
り第２供試アキュムレータ５に流入するので、前記ポン
プ２から加圧管２０内に吐き出される圧力油Ｗは無駄な
く利用される。

【００３１】第１供試アキュムレータ４の液体室４ｄ内
の圧力油Ｗは、電磁切換弁７のポートＡからポートＴを
通って排圧管２５に流れるが、シーケンス弁１０は、閉
じられ流れを止めている。そのため、該圧力油Ｗは戻し
管４１に流入し、可変絞り弁１２、逆止め弁１３を通り
電磁切換弁７のポートＰからポートＢを通って第２供試
アキュムレータ５の液体室５ｄに流れ込む。

【００３２】両アキュムレータ４、５の圧力が、ほぼ同
一になると、第１供試アキュムレータ４から第２供試ア
キュムレータ５に流れていた圧力油Ｗは、流れなくな
る。そして、前記両アキュムレータ４、５が同圧になる
と同時に、予めその圧力で開くように調整しておいたシ
ーケンス弁１０を開かせる。

【００３３】そうすると、第１供試アキュムレータ４か
ら排出される圧力油Ｗは、シーケンス弁１０を通って可
変容量油圧モータ１４に流れ込み、該モータ１４を回転
させる。

【００３４】そのため、可変容量形ポンプ１５が駆動す
るので、油タンク１１内の油Ｗは、フィルタＦを介して
補助加圧管２７に圧送され、加圧管２０内を流れる圧力
油Ｗと合流し、電磁切換弁７のポートＰからポートＢを
通って第２供試アキュムレータ５に入る。即ち、加圧管
２０内を流れる圧力油Ｗは、補助加圧管２７から供給さ
れる圧力油Ｗにより更に容量を増し、第２供試アキュム
レータ５に圧送されるのである。

【００３５】可変容量形油圧モータ１４から大気中に放
出されて油タンク１１内に吐き出される圧力油は、少量
であり、又、その油も仕事をし終わったほとんど圧力の
ない油なので、エネルギが小さい。そのため、熱エネル
ギへの変換量も小さくなるので、油タンク１１内の油温
上昇が小さく、クーラで冷やす必要もない。

【００３６】第１供試アキュムレータが最低作動圧力に
なったことを圧力スイッチ６が感知し、又、第２供試ア
キュムレータ５が最高作動圧力になったことを圧力スイ
ッチ１６が感知すると、電磁切換弁７が切り換わり、第
２供試アキュムレータ５から圧力油が吐出され、第１供
試アキュムレータ４に圧力油が流入する。このような行
程を繰り返し供試アキュムレータ４、５の試験回数が記
録される。

【００３７】この発明の第３実施例を図３により説明す
るが、第２実施例と同一箇所には同一符号を付して説明
を省略し、異なる箇所についてのみ説明する。電磁切換
弁７Ａは、加圧管２０の一端にポートＰを接続した供給
専用の３位置４ポートで、ポートＴを閉塞し、ポートＡ
を連結管３０を介して第１供試アキュムレータ４に接続
し、ポートＢを連結管３１を介して第２供試アキュムレ
ータ５に接続している。電磁切換弁７Ｂは排圧管２５の
一端にポートＴを接続した排出専用の３位置４ポート
で、ポートＰを閉塞し、ポートＡを連結管３２を介して
連結管３０に接続し、ポートＢを連結管３３を介して連
結管３１に接続している。

【００３８】次に、本実施例の作動について説明する。
図３に示すように、両電磁切換弁７Ａ、７Ｂがともに中
立位置に位置して各ポートＰ、Ａ、Ｂ、Ｔ間を遮断した
状態から、両電磁切換弁７Ａ、７Ｂを左に切り換える
と、加圧管２０の圧力油Ｗは電磁切換弁７ＡのポートＰ
よりポートＢ、連結管３１を流れて第２供試アキュムレ
ータ５に流入する。

【００３９】そして、圧力油Ｗの流入により第２供試ア
キュムレータ５の圧力が最高作動圧力に達したことを圧
力スイッチ１６が感知すると、該圧力スイッチ１６は両
電磁切換弁７Ａ、７Ｂを右に切り換える。そのため、加
圧管２０の圧力油は電磁切換弁７ＡのポートＰよりポー
トＡ、連結管３０を流れて第１供試アキュムレータ４に
流入する。このとき、第２供試アキュムレータ５内の圧
力油Ｗは連結管３１、連結管３３、電磁切換弁７Ｂのポ
ートＢ、ポートＴを流れて排圧管２５に流出し、シーケ
ンス弁１０により可変容量形油圧モータ１４側への流れ
を阻止されて可変絞り弁１２、戻し管４１、逆止め弁１
３を流れ、電磁切換弁７ＡのポートＰからポートＡを流
れて第１供試アキュムレータ４に流入する。

【００４０】そして、両供試アキュムレータ４、５が同
圧になると、予めその圧力で開くよう調整しておいたシ
ーケンス弁１０を開かせ、第２供試アキュムレータ５か
ら排圧管２５に流出される圧力油Ｗはシーケンス弁１０
を通って可変容量形油圧モータ１４に流れ込み、該モー
タ１４を回転させて第２実施例と同様の効果を得られ
る。

【００４１】そして、第１供試アキュムレータ４が最高
作動圧力になったことを圧力スイッチ６が感知し、又、
第２供試アキュムレータ５が最低作動圧力になったこと
を圧力スイッチ１６が感知すると、両電磁切換弁７Ａ、
７Ｂを左に切り換え、このような行程を繰り返し供試ア
キュムレータ４、５の試験回数が記憶され、試験が終了
すると、両電磁切換弁７Ａ、７Ｂを図３の中立位置に切
り換える。

【００４２】かかる作動で供給専用の電磁切換弁７Ａと
排出専用の電磁切換弁７Ｂとを設けているため、両電磁
切換弁７Ａ、７Ｂの切り換え時期を異ならせることで、
一方の供試アキュムレータ４又は５からの圧力油Ｗの流
出を阻止しつつ他方の供試アキュムレータ４又は５に圧
力油Ｗを流入することも必要に応じて適宜実施すること
ができる。

【００４３】

【発明の効果】この発明は、以上の様に構成したので、
次の様な顕著な効果を奏する。 (1)排圧管に設けられた油圧モータと、該油圧モータに
より駆動し、かつ、前記加圧管に圧力油を供給する副ポ
ンプと、を備えたので、供試アキュムレータから圧力油
が排出されて排圧管に流入すると、油圧モータが回転
し、副ポンプを駆動させる。そのため、油タンク内の油
は、補助ポンプにより加圧管内に圧送されるため、その
分主ポンプの油送量を少なくすることができるので、主
ポンプの駆動源の消費電力を軽減することができる。ま
た、供試アキュムレータから排出される圧力油は、油圧
モータの回転のためにエネルギを奪われてしまうので、
熱エネルギへの変換量も小さい。そのため、油タンク内
の油温上昇が小さくいので、クーラは小形でもよい。

【００４４】（２）油圧モータの上流側の排出管にシー
ケンス弁を設けるとともに、該シーケンス弁の上流側の
該排出管と加圧管とを可変絞り弁及び逆止め弁付き戻し
管を介して連結したので、一方の供試アキュムレータか
ら排出される圧力油は戻し管を介して他の供試アキュム
レータに供給され、両アキュムレータが同圧となった時
点で、排圧管に流される。そのため、主ポンプの油送量
を大幅に少なくすることができるので、主ポンプの駆動
源の消費電力を大幅に軽減することができる。又、一方
の供試アキュムレータから排圧管に排出される圧力油の
量は、他の供試アキュムレータに供給した残りの量とな
るので、少量となる。この少量の圧力油も更に油圧モー
タによりエネルギを奪われるので、結局大気圧中に吐き
出され油圧タンク内に流下するのは、少量でかつ仕事の
終わったほとんど圧力のない油となる。そのため、エネ
ルギが少なく、熱エネルギへの変換量も小さくなるの
で、油温上昇が小さく、クーラで冷やす必要もない。

【００４５】(3)主ポンプ、油圧モータ、副ポンプを可
変容量形にしたので、調整し運転時間の適正化とエネル
ギの再利用率の向上を図ることができる。

【００４６】(4)従来例の試験装置と本発明のアキュム
レータ試験装置（第１実施例）とを、下記条件で比較実
験をしたところ次の結果を得た。 実験条件 主ポンプのモータ：１１ｋｗ、主ポンプの容量：２４.
８Ｌ／min、副ポンプの容量：８.２Ｌ／min、１サイク
ル：従来装置における最大速度、運転時間１２０分 実験結果 従来例では、油温が３２℃から６９℃に上昇し、使用電
力量は２０.８ｋｗｈ、サイクル回数は２０５８回、１
サイクル当たりの電力量は１０.１ｗｈであった。 こ
れに対し、本発明では、油温が３５℃から４４℃に上昇
し、使用電力量は １５.５ｋｗｈ、サイクル回数は２
３８７回、１サイクル当たりの電力量は６.５ｗｈであ
った。この実験結果から明らかな様に、本発明は従来例
に比べ大幅に省エネとなることがわかった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す図である。

【図２】本発明の第２実施例を示す図である。

【図３】本発明の第３実施例を示す図であるる

【図４】従来例を示す図である。

【符号の説明】

２ 主ポンプ ４ 供試アキュムレータ ５ 供試アキュムレータ ６ 圧力スイッチ ７ 電磁切換弁 １４ 油圧モータ １５ 副ポンプ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１供試アキュムレータ及び第２供試アキ
   ュムレータに接続される電磁切換弁と；該切換弁に主ポ
   ンプを介してタンク内の油を圧送する加圧管と；該切換
   弁から排出される油を前記タンク内に案内する排圧管
   と；該排圧管に設けられた油圧モータと；該油圧モータ
   により駆動され、かつ、前記加圧管に該タンク内の油を
   圧送する副ポンプと；前記各アキュムレータの圧力を検
   出し、かつ、前記切換弁を制御する圧力スイッチと；を
   備えていることを特徴とするアキュムレータ試験装置。
2. 【請求項２】第１供試アキュムレータ及び第２供試アキ
   ュムレータに接続される電磁切換弁と；該切換弁に主ポ
   ンプを介してタンク内の油を圧送する加圧管と；該切換
   弁から排出される油を制御弁を介して該タンク内に案内
   する排圧管と；該制御弁の上流側の該排圧管と前記加圧
   管とを連通せしめる逆止め弁付き戻し管と；該排圧管に
   設けられ、かつ、該制御弁の下流側に配設された油圧モ
   ータと；該油圧モータにより駆動され、かつ、前記加圧
   管に該タンク内の油を圧送する副ポンプと；前記各アキ
   ュムレータの圧力を検出し、かつ、前記切換弁を制御す
   る圧力スイッチと；を備えているアキュムレータ試験装
   置。
3. 【請求項３】逆止め弁付き戻し管が、可変絞り弁を備え
   ていることを特徴とする請求項２記載のアキュムレータ
   試験装置。
4. 【請求項４】制御弁が、シーケンス弁であることを特徴
   とする請求項２記載のアキュムレータ試験装置。
5. 【請求項５】主ポンプ、副ポンプ、及び油圧モータが、
   可変容量形であることを特徴とする請求項１、２、３、
   又は、４記載のアキュムレータ試験装置。
6. 【請求項６】主ポンプが、回転数可変形電動機を備えて
   いることを特徴とする請求項１、２、３、又は、４記載
   のアキュムレータ試験装置。