JPS61501653A - 高圧油圧システムにおいて圧力脈動を吸収する為の脈動減衰装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 乱圧力脈動は高圧油圧システム内において発生し、通常、ポンプ、油圧モータ及 び制御装置のような騒音源によって引き起こされる。

これ等の圧力脈動を減少させる為に種々の構成が提案されて来たが、これ等は全 て高価か若しくは複雑で、何故なら、支配的高圧力は構造の均一化の充足を必要 とすると共に他の減衰目的に用いられる減衰チャンバ若しくはコンテナの使用を 拒絶するからである。

本発明の目的は、この種分野における従来の減衰装置よりも音響的に良好に機能 し、支持及び使用が容易で、大量生産に適し、据付は空間の変化に容易に適合す ることが可能な減衰装置を提供することである。

本発明は減衰装置とポンプとのコンパクトな接続を可能とする。

本発明の減衰装置において、脈動源からの通常の移送管は少なくとも一箇所で切 断され、移送管よりも大直径の減衰チャンバにより置換され、また本発明は減衰 チャンバが、圧力ベッセルの為の下限よりも小さな内径を有し且つ使用時におけ るシステム内の基音の波長の１／４に実質的に対応する長さを有する管からなる ことを特徴とする。

望ましくは、少なくとも２つの実質的に減衰チャンバ状の部材が一連に配置され 、管によって接続されると共に、基音の波長の１／４に実質的に等しい長さを有 する。

接続管は望ましくは、移送管よりも小さな径を有する。

減衰チャンバは望ましくは平行関係に配置され、接続管はチャンバの外側空間で 曲げられる。

減衰チャンバに接続する接続管の一部は望ましくは該チャンバ内へ連続する。移 送管は望ましくは減衰チャンバの長手方向に対して実質的に直角に、且つその閉 鎖端部の一方から離間して該減衰チャンバに接続する。

脈動源と減衰チャンバとの間に延在する移送管の部分は、望ましくは全移送路の 小部分である。

本発明は添付の図面を引用して以下に詳述されるが、ここで、 第１図は、高圧流体管内における騒音レベルと周波数との関係を示すダイヤグラ ム、 第２図は、本発明に係る減衰装置の一実施例を示す図である。

第２図図示油圧システムは、例えば９個のピストンが電気モータ１１により駆動 されるような、並列に作用する複数のピストンを具備する、軸方向ピストン型の ポンプ１０からなる。ポンプからの流れは、フィルタ１２を介して流体圧消費部 材に到達し、フィルタは消費部材からの戻り流体の為のタンク１３を含むフレー ムに支持される。流体は公知の手段１４を介してポンプ１０に引かれる。

移送管１５は、本発明に係る減衰装置を介して、ポンプから油圧機へ延びる。

移送管１５は、油圧機で必要な圧力及び流体によって設計され、ポンプと減衰装 置との間の中間部分１５ａと、減衰装置とフィルタ１２との間の部分１５ｂと、 からなる。管の内径は例えば２５ｎ＋ｍとすることが出来る。

減衰チャンバは移送管よりも大きな直径を有し、成る容積を包含する。コストを 抑制する為、高圧管を使用することが望ましい。然し、この内径は、圧力ベッセ ルとした場合の下限を越えてはならない。このことは、通常内径は７０ｍｎ＋を 越えないことを意味する。大直径で且つ必要な容積を具備するチャンバは製造す るのに高価で、その端壁は、油圧システムを長手方向に振動させる「はためき」 を生じる傾向にある。

図示の減衰装置１６は、７０１１１１未満の内径を有する２本の減衰管１７．１ ８からなる。両者は、望ましくは移送管１５より僅かに小さい内径を有する長管 １９により接続される。

小径管１９はいかなる適当な形状にも容易に曲げることが出来、減衰管１７．１ ８を隣接構成部材に対して適当に配置させることが出来る。

もし必要であれば、減衰管１７．１８も曲げることが出来る。

高圧油圧システム内に存在する圧力脈動は、例えば、ポンプ若しくは機械の設計 及び速度、及び使用圧等の幾つかの要素に依存し、減衰装置１６のサイズ及び設 計は、局部的条件及び減衰の必要性に応じて変更出来ることが明白である。

第１図は、異なる振動周波数Ｈｚにおいて計測される騒音ｄ３を示す。上側曲線 ２０は非減衰システムにおける値に対応し、下側曲線２１は本発明に係る減衰装 置を組込んだシステムにおける値を示す。

ポンプ軸の各−振りは基本周波数を伴って油圧流体内に圧力脈動を引き起こすが 、然し、成る相の重なりを伴って作用する９個のピストンが存在する為、これは 結果としての信号が滑らかになることを意味する。然し、流体の圧縮による流体 圧の増加及び次続の急激な補償により引き起こされて、この信号内に成るピーク ２３が現われている。先ずこれ等の圧力ピークは、基本周波数（ｆＯ）２２及び その倍音を伴って刺戟的な騒音を引き起こす。

鋼管の油圧システム内の音速は油で約１３５０ｍ　／秒で、これに対し空気若し くはガスでは約３５０ｍ　／秒である。

従って油圧システム内の波長は約４倍となり、もし減衰装置が充分に長く作られ れば、減衰装置内の干渉吸収の使用が可能となる。

上述の如く、システム内に存在する圧力脈動は、設計に関連する幾つかの要素に 依存する。減衰装置の長さ及び容積は従って広範囲で変化する。

重要なパラメータは基音の１／４の波長λ／４である。

λ／　４　＝　１３５０／　４ｘ　ｆｏ　ｆｏ−２２（第１図に対応）Ｌ：　ｆ ｏ＝　２００Ｈｚとすると、λ／４　＝　１．７ｍ　、。

接続管１９の長さは、望ましくは約１／４波長として選択される。

１つの減衰管１７．１８の長さしは、望ましくは管１９の２／３として選択され る。代りに、もし適当な干渉効果により、周波数の必要な範囲において良好な吸 収を得るようにすることを考慮するならば、より長い管を選択することが出来る 。

約４０１／分以上の流れにおいて、充分な容積を許容し且つ減衰管１７．１８内 の小径を維持する為、より長い管が選択される。

長管を選択する理由は次の通りである。

１、管の内径を小さく維持出来、これを容易に高強度設計とすることが出来る。

２、干渉波の消音が可能な限り実効あるものとなる。

３、管−容積一管一容積一管一システム（１５ａ　−１７−１９−１８−１５ｂ 　）の共鳴が正常に基本周波数以下になる。周波数が一定に維持される為、長管 は容積の必要性を減少させる。正常値の間、用いられる長さは１／４波長の半分 以下となる。

接続管１９の長さは、消音される周波数に関連して変化するが、端部は２つの減 衰管１７．１８内迄等しく到達する必要はない。

接続管１９から離れたこれ等の端部は、切要壁２４により閉鎖され、これに対し て波は最高圧で反射される。移送管１５ａ　、　ｔｕｂの接続は、減衰管の長手 方向軸に直角で、隣接する切要２４からｒｂＪの距離をおいてなされ、予想され る反射波に関連して選択される。

図示され且つ上述された実施例は、然し本発明の一例であり、これは付属の請求 の範囲における思想の範囲内で多くの細部において変更可能である。成る例では 、１つの減衰管１７のみで充分であり、この様にすれば、移送管ｉｓａ　、　ｉ ｓｂの部分は減衰管の端壁に軸方向に接続することが出来る。他の例では、２つ の以上の減衰管が適当となる。成る単純な構成は２つの減衰管を具備する図示実 施例を二重にしたもので、即ち、非常に高い減衰能力を具備する４つの減衰管か らなる。

減衰管は等しい長さを有する必要はなく、移送管部分１５ａの長さを減少させる 為、減衰管１７の一端部を曲げてポンプ１０に直接固定することが出来る。その 他幾つかの位置変更等が可能である。

流れが少ない時、１つの減衰管を２つのチャンバ内の隔壁により分割することが 出来、チャンバは接続管１９に対応する小管により隔壁を通して接続される。こ の管は望ましくは、より短く大きい管内で所望の長さが得られるように、つる巻 状に巻かれる。

有効な間隔に依存して、減衰管１７．１８は互いに異なる角度で配置出来る。接 続管１９の曲げ部分は油圧ホース部品により部分的に置換することが出来る。

Ｂ 国際調査報牛

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．高圧油圧システム内で、ポンプ（１０）のような脈動源（１０）からの通常 の移送管（１５ａ，１５ｂ）が少なくとも一箇所で切断され、移送管（１５）よ りも大径の減衰管により置換された、脈動源からの圧力脈動を吸収する為の脈動 減衰装置であって、 減衰チャンバ（１７，１８）が、圧力ベッセルの為の下限よりも小さな内径を有 し且つ使用時におけるシステム内の基音の波長の１／４に実質的に対応する長さ を有する管からなることを特徴とする減衰装置。
2. ２．少なくとも２つの実質的に減衰チャンバ状の部材（１７，１８）が一連に配 置され、基音の波長の１／４に実質的に等しい長さを有する管（１９）によって 接続される請求の範囲第１項に記載の減衰装置。
3. ３．前記接続管（１９）が移送管よりも小さな径を有する請求の範囲第２項に記 載の減衰装置。
4. ４．前記減衰チャンバ１７，１８が平行関係に配置され、接続管（１９）はチャ ンバの外側空間で曲げられる請求の範囲第２項または第３項に記載の減衰装置。
5. ５．減衰チャンバ（１７）に接続する接続管（１９）の一部が該チャンバ内へ連 続する請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記載の減衰装置。
6. ６．前記移送管（１９）が、減衰チャンバ（１７，１８）の長手方向に対して実 質的に直角に、且つその閉鎖端部の一方から離間して該チャンバに接続する請求 の範囲第１項乃至第５項のいずれかに記載の減衰装置。
7. ７．前記脈動源と減衰チャンバとの間に延在する移送管の部分（１５ａ）が、全 移送路の小部分である請求の範囲第１項乃至第６項のいずれかに記載の減衰装置 。