CN104024653A - 蓄能器 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种蓄能器，其能够抑制设置于壳体内部的密封件被夹入密封件的内周侧的密封件保持部与波纹管盖之间，从而抑制密封件和波纹管破损。为了达成该目的，本发明的蓄能器为如下：通过波纹管以及波纹管盖，将具备连接于机器的压力配管的油端口的蓄能器壳体的内部，分隔成封入气体的气室和连通于油端口的液室，当压力配管的压力降低时，通过波纹管盖的冲程移动并且与密封件接触从而将液室密闭，密封件通过设置于其内周侧的密封件保持部而被保持，所述蓄能器的特征在于，将作为密封件与波纹管盖接触的位置的密封件的密封直径设定为波纹管的有效直径以上的大小。

Description

蓄能器

技术领域

本发明涉及一种作为蓄压装置或者脉动压力衰减装置等使用的蓄能器。本发明的蓄能器用于例如汽车用油压系统或者工业机器用油压系统等。

背景技术

先前以来，如图6所示，已知有如下构造的蓄能器51：通过波纹管54以及波纹管盖55，将具备连接于机器的压力配管(未图示)的油端口53的蓄能器壳体52的内部，分隔成封入气体的气室56和连通于油端口53的液室57，以气体压和液体压达到均衡的方式，波纹管盖55移动、波纹管54伸缩，从而进行蓄压动作或者脉动压力衰减动作(参照专利文献1)。

另外，在该蓄能器51上，设置有安全机构61，用于在伴随压力配管的压力降低而液室57的压力降低时，防止由于气体压和液体压的不均衡而引起的波纹管54破损。也就是说，如果由于机器的运转停止等而压力配管的压力极度降低，则液室57内的液体(油)从油端口53慢慢排出，伴随于此，由于封入气体压，波纹管54慢慢伸长，波纹管盖55与设置于壳体52的内面的密封件62接触而成为所谓的零下降状态。并且，在该零下降状态下，液室57通过密封件62而被闭塞(液室57中的相比密封件62位于外周侧的空间部位被闭塞)，一部分的液体被关入该液室57内，该被关入的液体的压力和气室56的气体压力达到均衡，因此抑制了过大的应力作用于波纹管54而导致的波纹管54破损。

但是，在上述现有技术中，有时候并不是如图7(A)所示，密封件62以正常的姿势接触波纹管盖55，而是如图7(B)所示，密封件62的唇部62a发生反转从而被夹入密封件保持部63与波纹管盖55之间，并且由于该夹入，密封件62破损，安全机构61不进行动作，以至于波纹管54破损。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-098391号公报(图5)

发明内容

(发明要解决的问题)

鉴于以上问题，本发明的目的在于提供一种蓄能器，其能够抑制设置于壳体内部的密封件被夹入其内周侧的密封件保持部与波纹管盖之间，从而能够抑制密封件和波纹管破损。

(解决技术问题的技术方案)

为了达成上述目的，根据本发明技术方案的蓄能器，通过波纹管以及波纹管盖，将具备连接于机器的压力配管的油端口的蓄能器壳体的内部，分隔成封入气体的气室和连通于所述油端口的液室，当所述压力配管的压力降低时，通过所述波纹管盖的冲程移动并与密封件接触，从而密闭所述液室，所述密封件通过设置于其内周侧的密封件保持部而被保持，所述蓄能器的特征在于，将作为所述密封件与所述波纹管盖接触的位置的所述密封件的密封直径设为所述波纹管的有效直径以上的大小。

另外，根据本发明技术方案的蓄能器，其特征在于，在上述的本发明技术方案所记载的蓄能器中，所述密封件具有密封唇，所述密封唇为截面舌片状或者截面三角形状的密封唇。

根据本申请发明人们的新的见解，在上述现有技术中之所以发生密封件的夹入，是因为以下的理由。

也就是说，如果由于机器的运转停止等而压力配管的压力极度降低的话，则液室内的液体(油)从油端口慢慢被排出，伴随于此，波纹管由于封入气体压而慢慢伸长，波纹管盖向接近设置于壳体的内面的密封件的方向发生冲程移动。并且，在波纹管盖与密封件接触的近前，在被发生冲程移动的波纹管盖推开的液体中，发生朝向油端口的流动，作为密封件被该流动推压的结果，密封件产生变形，发生夹入。在波纹管盖与密封件接触的近前，由于设置于密封件的内周侧的密封件保持部与波纹管盖之间的间隔变窄从而流动的方向被统一，因此在流动变强的状态下，密封件被强力地按压。

另外，同样地根据本申请发明人们的新的见解，可以判明如下：在波纹管盖与密封件接触的近前，就被发生冲程移动的波纹管盖推开的液体而言，其一部分朝向油端口向内(径向内侧)流动，同时，另一部分相反地朝向液室向外(径向外侧)流动，应该称为该两支流动的分水岭的位置为波纹管的有效直径的位置。也就是说，在上述现有技术中，由于作为密封件与波纹管盖接触的位置的密封件的密封直径(唇端的直径)比波纹管的有效直径小，因此密封件被向内的流动推压从而向内产生变形，由此，结果导致夹入发生。

与此相对，在本发明中，由于将作为密封件与波纹管盖接触的位置的密封件的密封直径(唇端的直径)设定为波纹管的有效直径以上的大小，因此，密封件不会被向内的流动所推压，即使被推压，也不是被向内的流动而是被向外的流动所推压。因此，密封件不会被向内的流动所推压而向内产生变形，由此，能够抑制密封件被夹入密封件保持部与波纹管盖之间。波纹管的有效直径，与将波纹管伸缩并发挥推开液体(油)的作用时的该波纹管当作推开液体(油)的活塞的情况下的活塞的外径为相同尺寸。

此外，本发明的上述作用效果，在具有密封唇的密封件中得以特别地显著发挥，作为密封唇包含截面舌片状的密封唇或者截面三角形状的密封唇。就这些密封唇而言，与以往的存在被夹入密封件保持部与波纹管盖之间而破损的危险相对比，根据本发明，都能够抑制在这些密封唇上发生夹入的情况。

(发明的效果)

本发明实现以下效果。

也就是说，在本发明中，如以上所说明的一样，由于将密封件的密封直径设定为波纹管的有效直径以上的大小，因此，密封件不会被液体的向内的流动所推压而向内产生变形。因此，能够抑制密封件向内产生变形而被夹入密封件保持部与波纹管盖之间，由此，能够防止密封件破损、安全机构不进行动作、波纹管破损。

附图说明

图1为本发明的实施例所涉及的蓄能器的截面图。

图2为图1的主要部分放大图。

图3为波纹管有效直径的说明图。

图4为本发明的其他实施例所涉及的蓄能器的主要部分截面图。

图5(A)(B)以及(C)均为示出波纹管的其他例子的主要部分截面图。

图6为现有例所涉及的蓄能器的截面图。

图7(A)为示出密封件的正常姿势的截面图；(B)为密封件的夹入现象发生的状态的截面图。

符号说明

1     蓄能器

2     壳体

3     外壳

4     油端口构件

5     端盖

6     油端口

7     气体封入口

8     波纹管

9     波纹管盖

10    气室

11    液室

12    气塞

21    安全机构

22    密封件

23    密封件安装槽

24    内周侧密封件保持部

25    外周侧密封件保持部

26    连通部。

具体实施方式

本发明包括以下实施方式。

(1)课题

就配置于机器的蓄能器而言，如果该机器的运转停止，则控制流体慢慢被排出。伴随于此，由于内部气体的作用，蓄能器内部的波纹管慢慢地下降，并与密封件接触。在密封件与波纹管接触的近前，由于油料的流动，密封唇如图6(B)所示有时会发生反转。如果保持该反转并成为零下降状态的话，则存在密封件破损，以至于波纹管破损的危险性。

(2)构成

将密封件的唇部直径设定为波纹管的内径以上，优选设定为波纹管的有效直径以上。

作为波纹管，可以为发夹波纹管形状(ヘアピンベローズ形状)、小间距波纹管形状(小ピッチベローズ形状)(顶部R<底部R)、使波纹管内径小径化的形状等。

(3)效果

通过将密封件的唇部直径设为波纹管的有效直径以上，密封件与波纹管盖接触之前的油料的流动，成为朝向波纹管外周侧的流动，不会成为使唇部发生反转的流动。

实施例

下面，根据附图对本发明的实施例进行说明。

图1示出本发明的实施例所涉及的蓄能器1，图2中放大示出该蓄能器1的主要部分。该实施例所涉及的蓄能器1为使用金属波纹管作为波纹管8的金属波纹管型蓄能器，其构成如下。

也就是说，设置一端(图中下端)具备连接于未图示的压力配管的油端口6的同时另一端(图中上端)具备气体封入口7的蓄能器壳体2，在该壳体2的内部配置有波纹管8以及波纹管盖9，壳体2的内部空间被分隔成封入高压气体(例如氮气)的气室10、和连通于油端口6的液室11。作为壳体2，虽然由圆筒状的外壳3、和固定(焊接)于该外壳3的一端开口部(图中下端开口部)的油端口构件4、和固定(焊接)于外壳3的另一端开口部(图中上端开口部)的端盖5的组合而构成，但是，壳体2的部件分配构造并没有特别限定，例如，外壳3与油端口构件4可以为一体，另外，外壳3与端盖5可以为一体，总之，在端盖5或者与其相当的部件上，设置有用于将气体注入气室10的气体封入口7，气体注入之后，用气塞12封闭。

波纹管8的固定端(图中上端)8a固定(焊接)于端盖5，同时将圆盘状的波纹管盖9固定(焊接)于波纹管8的浮动端(图中下端)8b，由此，该蓄能器1形成将气室10设定于波纹管8的内周侧，同时将液室11设定于波纹管8的外周侧的内气型的蓄能器。

另外，在该蓄能器1中，设置有安全机构(压力降低时用安全机构)21，用于在伴随压力配管的压力降低而液室11的压力降低时，防止由于气体压和液体压的不均衡而引起的波纹管8破损。

就该安全机构21而言，在伴随压力配管的压力降低而液室11的压力降低时，通过波纹管盖9与设置于壳体2的内面即油端口构件4的内侧的面(图中上面)的密封件22接触而密闭液室11，从而将一部分液体(油)关入液室11。该安全机构21如下构成。

即，如图2中放大所示，在壳体2的内面即油端口构件4的内侧的面(图中上面)上，设有环状的密封件安装槽23，在该密封件安装槽23上安装环状的密封件22。在安装槽23的内周侧设有环状突起状的密封件保持部(内周侧密封件保持部)24，在安装槽23的外周侧也设有环状突起状的密封件保持部(外周侧密封件保持部)25。内周侧密封件保持部24的高度设定为比外周侧密封件保持部25的高度大，由此，当波纹管盖9朝向接近于密封件22的方向发生冲程移动时，通过抵接于该内周侧密封件保持部24而停止，该内周侧密封件保持部24也作为止动件(规定波纹管盖9的冲程限度的止动件)而发挥作用。另外，在内周侧密封件保持部24的端面部(图中上面)，以即使在波纹管盖9抵接的状态下，液体也能够从内周侧密封件保持部24的内周侧向外周侧、或者与之相反从外周侧向内周侧流通的方式，设置所需数量(多个，例如在圆周上以90度间隔设置四处)的缺口槽状的连通部26。

密封件22通过规定的橡胶状弹性体成形为环状，一体地具有固定于安装槽23的槽底部的环状的基部22a、与呈截面舌片状的环状的密封唇22b。就密封唇22b而言，为了密封液室11内的液体，从基部22a至唇端22c朝向径向倾斜外侧而设置，通过唇端22c与波纹管盖9接触。因此，自由状态下的密封件22的高度设定为比内周侧密封件保持部24的高度稍大。

另外，作为本发明的特征性构成，将作为密封件22与波纹管盖9接触的位置的密封件22的密封直径(唇端22c的直径)d₁，设定为波纹管8的有效直径d₂以上的大小(d₁≥d₂)，在该实施例中，设定为密封件22的密封直径(唇端22c的直径)d₁比波纹管8的有效直径d₂大(d₁＞d₂)。

波纹管8的有效直径d₂，通过下述数式(a)而求得。

也就是说，如图3所示，将蓄能器1从蓄压的状态(动作状态1)变成由于配管的压力降低而波纹管8伸长的状态(动作状态2)时的波纹管8的冲程设为S。另外，将通过蓄能器1从蓄压的状态(动作状态1)变成由于配管的压力降低而波纹管8伸长的状态(动作状态2)，从蓄能器1向配管供给的液体量(吐出量)设为V。在将吐出量V的容积作为高度S的圆柱的容积的情况下，该圆柱的直径ds如下数式(π：圆周率)。

【数1】

$\mathrm{ds}=\sqrt{\frac{4\&times;V}{\mathrm{\&pi;}\&times;S}}$ ······数式(a)

将该直径ds设为波纹管8的有效直径d₂。

就上述构成的蓄能器1而言，通过油端口6连接于机器的压力配管，当压力配管内的压力的大小发生变化时，以气室10内的气体压和液室11内的液体压达到均衡的方式，波纹管盖9移动、波纹管8伸缩，从而进行蓄压动作或者脉动压力衰减动作。

另外，由于设有安全机构21，当由于机器的运转停止等而压力配管的压力极度降低时，液室11内的液体(油)从油端口6慢慢被排出，伴随于此，由于封入气体压，波纹管8慢慢伸长，波纹管盖9与设置于壳体2的内面的密封件22的唇端22c接触而成为所谓的零下降状态。并且，在该零下降状态下，通过密封件22闭塞液室11，将一部分液体关入液室11内，由于该被关入的液体的压力和气室10的气体压力达到均衡，因此抑制了过大的应力作用于波纹管8而导致波纹管8破损。

另外，在波纹管盖9与密封件22的唇端22c接触的近前，被发生冲程移动的波纹管盖9推开的液体，其一部分朝向油端口3流动的同时(向内的流动)，另一部分朝向相反方向的液室11流动(向外的流动)，该两支流路的分水岭为波纹管8的有效直径d₂的位置，在该蓄能器1中，由于密封件22的密封直径(唇端22c的直径)d₁设定为比波纹管8的有效直径d₂大(d₁＞d₂)，因此密封唇22b不会被向内的流动推压而会被向外的流动推压。因此，密封唇22b不会被向内的流动推压而向内产生变形，由此，能够抑制密封唇22b被夹入密封件保持部24与波纹管盖9之间。因此，能够防止由于密封唇22b的夹入而引起的密封件22破损、防止安全机构21不进行动作、波纹管8破损。

对于上述实施例，能够追加以下的事项。

(1)在上述实施例中，虽然密封件22为具有截面舌片状的密封唇22b的密封件，也可以为具有其他形状的密封唇的密封件，例如也可以为如图4所示的具有截面三角形状的密封唇22b的密封件。关于具有其他形状的密封唇的密封件，根据本发明，也能够抑制密封唇22b被夹入密封件保持部24与波纹管盖9之间而破损。此外，截面舌片状的密封唇22b，通过朝斜向设置密封唇22b(密封唇22b的内周面与外周面向同一倾斜方向倾斜)，使密封动作具备径向的方向性。

(2)在本发明中，波纹管8的种类并没有特别限定，例如可以为如图5(A)所示的截面U字形状的波纹管8、如图5(B)所示的截面发夹形状的波纹管8、或者如图5(C)所示的小间距形状(小ピッチ形状)(顶部R<底部R)的波纹管8等。各波纹管8的有效直径d₂如图所示，总之，密封件22的密封直径(唇端22c的直径)d₁设定为波纹管8的有效直径d₂以上的大小(d₁≥d₂)，或者设定为比波纹管8的有效直径d₂大(d₁＞d₂)。

(3)在上述实施例中，配置于密封件22的内周侧的密封件保持部24，一体成形于壳体2的内面即油端口构件4的内侧的面上，该密封件保持部24也可以为与壳体2或者油端口构件4分体的部件，也可以为例如如图6所示的由板金冲压品构成的密封件托架构件等。

(4)在上述实施例中，在设置于安装槽23的内周侧的内周侧密封件保持部24与设置于外周侧的外周侧密封件保持部25中，前者的内周侧密封件保持部24作为规定波纹管盖9的冲程限度的止动件而发挥作用，相反地，后者的外周侧密封件保持部25也可以作为相同止动件而发挥作用。这种情况下，由于将外周侧密封件保持部25的高度设定为比内周侧密封件保持部24的高度大，因此，不是在内周侧密封件保持部24的端面部而是在外周侧密封件保持部25的端面部设置连通部26。

Claims (2)

1.一种蓄能器，通过波纹管以及波纹管盖，将具备连接于机器的压力配管的油端口的蓄能器壳体的内部，分隔成封入气体的气室和连通于所述油端口的液室，当所述压力配管的压力降低时，通过所述波纹管盖的冲程移动并与密封件接触，从而密闭所述液室，所述密封件通过设置于其内周侧的密封件保持部而被保持，

所述蓄能器的特征在于，将作为所述密封件与所述波纹管盖接触的位置的所述密封件的密封直径设为所述波纹管的有效直径以上的大小。

2.根据权利要求1所述的蓄能器，其特征在于，

所述密封件具有密封唇，

所述密封唇为截面舌片状或者截面三角形状的密封唇。