CN1046471C - 具有改进内置气囊的储液罐 - Google Patents

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Abstract

一种储液罐，包括垂直截面呈U字形的开口端设有安装凸缘的气囊，上盖体夹住该安装凸缘，安装凸缘、安装凸缘根部、薄壁部、标准壁厚部和气囊的底部依次相接；薄壁部的厚度比安装凸缘的根部及标准壁厚部的厚度都薄；气囊的安装凸缘的根部与容器主体的内表面以非接触的方式相互间隔。该储液罐可防止在靠近气囊的安装凸缘的根部发生应力集中和产生变动应力，并可保证在薄壁部不发生气体的泄露。

Description

具有改进内置气囊的储液罐
本发明涉及一种具有改进内置气囊的储液罐，进一步说，为了防止靠近气囊的安装凸缘的根部发生应力集中，该气囊设置有囊壁薄壁部，并确实防止安装凸缘根部产生的变动应力，从而使薄壁部不发生气体泄漏。
以前的储液罐的气囊，如图7所示，用橡胶等弹性材料制成袋状，在其开口部25m处沿周围设置凸缘23。该气囊25通过凸缘23使之与容器主体24密封，此气囊25如图8所示，其各部厚度均作成与凸缘23的根部26的厚度W0相同，另外，凸缘23的厚度W1较上述气囊厚度W0要厚。
当容器主体24中积蓄的液体以较高速度从出入口28喷出时，则气囊25迅速膨胀，它所产生的变动应力加到安装凸缘23的根部26处。因此，在气囊25的安装凸缘23的根部26容易发生疲劳破坏。
为了解决这一问题，采取了把气囊各部的壁厚较安装凸缘23的根部26的厚度W0薄的办法。
可是，这样做的结果，变动应力虽然未加上该根部26上，却出现气体泄漏过大的问题。
因此，发生了封入的气体泄漏出来，引起了储液罐ACC短时间的能力降低。
美国专利申请No.4,714,093公开了一种气囊和储液罐，其壳体的主干部分呈圆筒形，由橡胶制成的气囊固定在壳体上端的内部，气囊具有金属件，该金属件穿过壳体上端的开口插入壳体内并且由一螺母固定。这种气囊和储液罐存在一个缺点，就是气囊要密贴在壳体上端的内部，在安装凸缘的根部容易发生应力集中，从而发生疲劳破坏。
鉴于上述情况，本发明的目的是力图在防止因应力集中使气囊遭受疲劳破坏的同时，还要防止气体的泄漏。
根据本发明，提供了一种储液罐，其包括：气囊，其设置在容器主体内，用弹性材料制成垂直截面呈U字形的袋状，该气囊的开口端设有安装凸缘；下盖体，其设置在容器主体的一端，并设有给排口；和上盖体，其设置在容器主体的另一端，夹住气囊的安装凸缘，其特征在于：所述安装凸缘、安装凸缘根部、薄壁部、标准壁厚部和气囊的底部依次相接；所述薄壁部的厚度比安装凸缘的根部及标准壁厚部的厚度都薄；和气囊的安装凸缘的根部与所述容器主体的内表面以非接触的方式相互间隔。
由于气囊设有薄壁部，因而可防止靠近气囊的安装凸缘的根部发生应力集中。
由于气囊设有薄壁部，从而可确实防止安装凸缘的根部产生变动应力，因而，在所述薄壁部的作用下，可防止气体泄漏。
附图表示本发明的实施例，其中：
图1表示本发明的实施例的纵断面图；
图2表示气囊膨胀状态的纵断面图；
图3为图1的主要部分放大图；
图4表示其他实施例的相当于图3的纵断面图；
图5是气囊从外侧凹进形成薄壁部的实施例的相当于图3的主要部分放大纵断面图；
图6是气囊从内侧凹进形成薄壁部的实施例的相当于图5的主要部分放大纵断面图；
图7表示以往例的纵断面图；
图8是图7的主要部分放大纵断面图。
现对本发明的实施例参照图1至图6加以说明。
1是用于防止应力集中的气囊，用橡胶等弹性材料形成如图1所示的自然形状即原形的袋状，其开口部5m处设置具有密封性能的安装凸缘2。此安装凸缘2如图1、图3所示沿气囊1的外侧周围设置，但也可如图2、图4所示沿气囊1的内侧周围设置。在气囊1的底部5a的中央下侧埋入固定阀体3，此阀体3的底面3a形成曲面。此底面3a的曲率与下盖体9B的内面11a的曲率相同。如图1所示，此气囊1规规矩矩地折叠成所谓褶囊，在气囊1的内周面按规定间隔设置较标准厚度A厚一些的纵突条4，由于该纵向突条4与被纵向突条4所夹部分4a之间的壁厚差，当气囊1变形时，气囊1在直径方向的收缩形态规制为弯曲型或三角形等，从而使气囊的变形圆滑地进行。
5是用于防止应力集中而采用的薄壁部，设在上述气囊1的安装凸缘2附近的局部周面上。如图1至图6所示，该薄壁部5的厚度应较安装凸缘2的根部6的厚度C及气囊1的标准壁厚18薄一些。此薄壁部5如图1、图3、图5所示，在气囊1的外侧1b凹进而形成；如图4、图6所示，是在气囊1的内侧1c凹进；或者也可从内外两侧凹进(图中未表示)。如图2所示，此薄壁部5向外侧膨胀时与容器主体7密接，并与容器主体7之间产生很大的摩擦力，因而不会将张力向下侧传达到凸缘2的根部6。此气囊1的薄壁部5与其他部分之间的壁厚配合，如图5、图6所示，设气囊1的标准壁厚部18的厚度、即标准厚度为A，薄壁部5的厚度为B，安装凸缘2的根部6的厚度为c，薄壁部5与凸缘2的根部接合处的R为D，壁薄部5与标准壁厚部18的接合部的R为E、F时，则：
B＜0.65A,C＞A,D＞5A,
E＞5A,F＞5A。
这样规定会得到满意结果。
7是储液罐ACC的容器本体，在其内部收容上述气囊1。当气囊1的安装凸缘2沿外侧1b周围设置时，该凸缘2就由本体7的内周设置的台阶8来支撑；另外，如图4所示，当安装凸缘2沿内侧周围设置时，该凸缘2由上盖体9A的外周9a上设置的安装槽10来支撑，在容器主体7的上部将上盖体9用螺栓固定。而且，前者是用盖体9A与台阶8，后者是用上盖体9A与容器主体7的斜面11将安装凸缘2夹紧，使气囊1密封地、牢固地安装在容器主体7上，从而将内侧的气体室G与外侧的液体室L区分开来。通过在上述盖体9A的下部安装的供气阀12将氮气等封入上述气体室G，在容器主体7的下部经螺栓连接的下盖体9B形成给排口14，从这里向上述液体室L输入或排出压力液体，完成压力液体的积蓄及缓冲动作。
上述实施例所示的气囊，如图1所示，安装在容器主体7上构成储液罐。如众所周知，它是由供气阀12向气囊1内的气体室G封入氮气等，由给排口14向液体室L送入液体，使气囊受压，从而使液体室L积蓄需要数量的压力液体。
然后，这些积蓄液体因上述气囊1内的气体膨胀而喷出。
当这些积蓄液体以高速度从给排口14喷出时，则气囊1因内部的气压而迅速膨胀，但是，此膨胀状态首先从安装凸缘2附近的薄壁部分5向圆周方向膨胀，如图2所示，密贴在容器主体7的内面上，然后向轴的方向，也就是向给排口14侧延伸，喷出速度越快，气囊整体越延伸。
如上所述，向给排口延伸时，从摩擦力与张力的合力小的部分延伸，因薄壁部5较其他部分18的摩擦力大，故能牢固地紧贴在容器主体上，其结果使下侧部分18延伸。如果给排口14侧因延伸而产生的张力较摩擦力大时，则薄壁部5较其他部分18受到微小的张力而延伸，但其张力达不到安装凸缘2的根部6。即使气囊1迅速膨胀也不会在安装凸缘2的根部6上产生变动应力，因而这部分不会发生疲劳破坏。
上述气囊的薄壁部5较其他部分18气体泄漏可能多一些，但因其面积较小，例如，仅占气囊全部面积的10％以下，而且，因它设在安装凸缘2的根部6附近，根据储液罐ACC的使用条件，除极少出现的薄壁部5离开容器主体7的情况外，通过与容器主体的密贴，故能抑制泄漏，从气囊1发生泄漏障碍事实上已控制在不会发生的程度。

Claims (5)

1．一种储液罐，其包括：
气囊，其设置在容器主体内，用弹性材料制成垂直截面呈U字形的袋状，该气囊的开口端设有安装凸缘；
下盖体，其设置在容器主体的一端，并设有给排口；和
上盖体，其设置在容器主体的另一端，夹住气囊的安装凸缘，
其特征在于：
所述安装凸缘、安装凸缘根部、薄壁部、标准壁厚部和气囊的底部依次相接；
所述薄壁部的厚度比安装凸缘的根部及标准壁厚部的厚度都薄；和
气囊的安装凸缘的根部与所述容器主体的内表面以非接触的方式相互间隔。
2．根据权利要求1所述的储液罐，其特征在于：气囊的安装凸缘由在容器主体上形成的台阶部与上盖体夹紧。
3．根据权利要求1所述的储液罐，其特征在于：气囊的安装凸缘由容器主体的斜面与具有凸缘安装槽的上盖体夹紧。
4．根据权利要求2所述的储液罐，其特征在于：安装凸缘设在气囊开口部的外侧。
5．根据权利要求1所述的储液罐，其特征在于：安装凸缘设在气囊开口部的内侧。
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