CN110637164A - 蓄能器 - Google Patents

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Abstract

隔膜型的蓄能器(11)，在蓄能器壳体(21)的内部设置了具有可挠性的隔膜(41)，在蓄能器(11)的内表面具有应力缓和构件(51)，该应力缓和构件(51)具有供由于蓄能器壳体(21)的内部的压力变动而发生了变形的隔膜(41)接触的接触面(55)，通过接触面(55)来限制隔膜(41)的变形姿势，当由于蓄能器壳体(21)的内部的压力变动而使得隔膜(41)发生了变形时，通过应力缓和构件(51)来限制隔膜(41)的变形姿势，降低在隔膜(41)中产生的应力。

Description

蓄能器
技术领域
本发明涉及蓄能器，更详细地说，涉及在蓄能器壳体的内部设置了具有可挠性的隔膜的隔膜型蓄能器。本发明的蓄能器被用作例如汽车用车载蓄能器。
背景技术
如图3所示，一直以来已知一种隔膜型蓄能器11，其具有设置了气体封入口22以及油口23的蓄能器壳体21，在该蓄能器壳体21的内部设置具有可挠性的隔膜41，并使得该隔膜41将蓄能器壳体21的内部空间分隔成气体封入室24与流体室25。气体封入室24与气体封入口22相通。流体室25与油口23相通。
隔膜41是一体地具有外周安装部42、可挠部43和反转部44的树脂或者橡胶的层叠结构物。外周安装部42被保持于设置在蓄能器壳体21的侧部内表面的隔膜保持部31。可挠部43根据蓄能器壳体21内部的压力变动而发生变形。关于反转部44，一体地具有设置于外周安装部42与可挠部43之间、且具有与可挠部43一同变形的截面大致为U字形的反转部44。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-372002号公报
专利文献2：日本特开2004-286193号公报
专利文献3：日本特开2007-270872号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
上述蓄能器11在以下方面存在改良的余地。
在上述蓄能器11中，若在蓄能器壳体21内部产生压力变动，则伴随该变动而隔膜41寻求压力均衡点而发生变形。此时，若工作压缩比(＝工作压力/封入气体压力)变高，则隔膜41的可挠部43朝向气体封入室24侧大幅地位移，反转部44的反转程度变剧烈，并且反转部44被推压于隔膜保持部31的内周面。由此，在反转部44产生过大的应力，反复发生这一情况，有时会导致隔膜41的破损。
例如，在图4所示的比较例的蓄能器11中，如图5所示，随着压缩比变高，产生的内部应力(应力比)如下那样变化。
图5(A)/压缩比：2.5
图5(B)/压缩比：6.0→与图5(A)对比的应力比：1.0
图5(C)/压缩比：11.0→与图5(A)对比的应力比：1.4
图5(D)/压缩比：18.9→与图5(A)对比的应力比：1.7
当成为图5(D)的状态时，由于产生的内部应力达到170％，因此反复发生这一情况，有时会导致隔膜41的破损。
本发明的课题在于，即使蓄能器的工作压缩比变高，也能够缓和隔膜中产生的内部应力，由此抑制隔膜的破损，提高隔膜的耐久性。
用于解决技术问题的手段
本发明的蓄能器包括：蓄能器壳体；具有可挠性的隔膜，以将所述蓄能器壳体的内部分隔开的方式设于所述蓄能器壳体的内部；以及应力缓和构件，设于所述蓄能器壳体的内部，并且供由于所述蓄能器壳体内部的压力变动而发生了变形的所述隔膜接触，从而限制所述隔膜的变形姿势。
发明的效果
根据本发明，即使蓄能器的工作压缩比变高，也能够缓和隔膜中产生的内部应力，因此能够抑制隔膜的破损，提高隔膜的耐久性。
附图说明
图1是实施方式的蓄能器的剖视图。
图2是另一实施方式的蓄能器的剖视图。
图3是背景技术的蓄能器的剖视图。
图4是比较例的蓄能器的剖视图。
图5是示出比较例的蓄能器中的压缩比以及应力比的变化的说明图。
图6是示出比较试验的结果的曲线图。
具体实施方式
基于图1及图2说明实施方式。对于与图3及图4中示出的蓄能器相同的部分或是相当的部分，用相同的附图标记表示。
图1示出了对实施方式的蓄能器11进行局部剖切而成的剖视图。实施方式的蓄能器11是在蓄能器壳体21的内部设置了具有可挠性的隔膜41的隔膜型蓄能器。
关于实施方式的蓄能器11，具有设置了气体封入口22以及油口23的蓄能器壳体21，在该蓄能器壳体21的内部设置了具有可挠性的隔膜41。隔膜41将蓄能器壳体21的内部空间分隔成与气体封入口22相通的气体封入室(气体室)24和与油口23相通的流体室(液体室)25。
蓄能器壳体21具有通过金属部件的拉深加工而成型出的壳(shell)26，其内表面具有剖面为圆弧形的曲面27、28的组合形状。在壳体21内表面形成的曲面具有气体封入口侧的曲面27与油口侧的曲面28的组合，其中，所述气体封入口侧的曲面27具有从气体封入口22侧朝向油口23侧内径尺寸逐渐扩大的朝向；所述油口侧的曲面28具有相反地从油口23侧朝向气体封入口22侧内径尺寸逐渐扩大的朝向。油口侧的曲面28通过对圆筒面进行拉深加工而形成。
在壳26的最大内径部设有用于保持隔膜41的、呈钩状的环形隔膜保持部(支架)31。隔膜保持部31一体地具有：环形平板状的固定部32，其固定于蓄能器壳体21的内表面；和圆筒状的钩部33，其从固定部32的内周端部起朝向油口23侧(在图中下方)设置。隔膜保持部31形成为截面呈L字形的钩状。
隔膜41是一体地具有外周安装部42、可挠部43和反转部44的树脂或者橡胶的层叠结构物。外周安装部42被保持于设置在蓄能器壳体21的侧部内表面的隔膜保持部31。可挠部43根据蓄能器壳体21内部的压力变动而发生变形。关于反转部44，一体地具有设置于外周安装部42及可挠部43之间、并与可挠部43一同变形的剖面为大致U字形的反转部44。在可挠部43的俯视中央安装有锥阀(poppet)45，该锥阀45用于抑制隔膜41突出到油口23的通孔中。隔膜41在整体上，作为高压缩应对状态，成为向气体封入室24侧凸出的凸形状的隔膜。隔膜41也称为气囊。
上述的构成是与图4所示的比较例的蓄能器11基本上相同的构成，若工作压缩比(＝工作压力/初始封入气体压力)变高，则隔膜41的可挠部43朝向气体封入室24侧大幅地位移，此时反转部44的反转程度变剧烈，并且反转部44被推压于隔膜保持部31的内周面。在图4所示的蓄能器11中，此时在反转部44产生过大应力，反复发生这一情况，有时会导致隔膜41的破损。针对此技术问题，本实施方式采取了以下对策。
如图1所示，关于本实施方式的蓄能器11，在蓄能器壳体21的内表面具有使隔膜41中产生的应力降低的应力缓和构件51。当由于蓄能器壳体21内部的压力变动而使得隔膜41的可挠部43朝向气体封入室24侧位移时，应力缓和构件51与隔膜41的可挠部43及反转部44接触，由此限制可挠部43及反转部44的变形姿势而使变形停止，从而将变形量抑制为较少。
应力缓和构件51配置于气体封入室24。应力缓和构件51配置在如下的位置，即：从隔膜保持部31的内周侧起、直到隔膜保持部31的气体封入口22侧(在图中上方)且蓄能器壳体21中的气体封入口侧的曲面27的内周侧的位置。应力缓和构件51相对于隔膜保持部31及蓄能器壳体21固定。
应力缓和构件51由树脂或者橡胶形成为环形，并一体地具有：薄壁的部分52，配置在隔膜保持部31的内周侧；和厚壁的部分53，配置在隔膜保持部31的气体封入口22侧且蓄能器壳体21中的气体封入口侧的曲面27的内周侧。应力缓和构件51具有：圆筒面状的外周面，与隔膜保持部31中的钩部33的内周面相接；与轴成直角的平面状的端面，与隔膜保持部31中的固定部32的气体封入口侧端面相接；外周曲面，与蓄能器壳体21中的气体封入口侧的曲面27相接；以及内周面。内周面成为供隔膜41在发生变形时以能够接触和离开的方式接触的环形的接触面55。
接触面55为具有下述朝向的渐缩形状的倾斜面，所述朝向是：随着在轴方向远离隔膜41的反转部44、即从油口23侧朝向气体封入口22侧、内径尺寸逐渐地缩小。倾斜面也可以是截面为直线状的形状，但是在本实施方式中形成为凸状的截面为圆弧形的形状。
应力缓和构件51其整体上形成为模仿了隔膜41的变形位置的形状(沿着壳26而设置，并进一步朝向隔膜保持部31的油口侧端部而变薄的结构)。应力缓和构件51也称为缓冲构件。
在具有上述结构的蓄能器11中，当由于蓄能器壳体21内部的压力变动而使得隔膜41的可挠部43向气体封入室24侧位移时，隔膜41的可挠部43及反转部44接触于应力缓和构件51的接触面55。通过该接触而限制可挠部43及反转部44的变形姿势从而使变形停止，将变形量抑制为较少。其结果，蓄能器11能够降低在隔膜41中产生的内部应力，抑制隔膜41的破损，提高隔膜41的耐久性。
将本实施方式的蓄能器(具有应力缓和构件)与图4所示的比较例的蓄能器(没有应力缓和构件)进行比较，如图6的比较试验结果的曲线图所示，关于本实施方式的蓄能器，在隔膜41中产生的内部应力(最大应力)变小。因此，确认了基于应力缓和构件51而得到的效果。
在实施之时，对于设定在应力缓和构件51的内周面的接触面55，也可以不制成如本实施方式那样从油口23侧朝向气体封入口22侧而内径尺寸逐渐地缩小的、渐缩形状的倾斜面，而是制成与蓄能器中心轴线O平行的圆筒面(轴方向平直面)。在此情况下，在隔膜41中产生的内部应力(最大应力)有时反倒会超过图4所示的比较例的蓄能器(没有应力缓和构件)。因此，关于设定在应力缓和构件51的内周面的接触面55，优选如本实施方式那样制成渐缩形状的倾斜面。
关于渐缩形状的倾斜面，也可不设定在接触面55的整面而是仅仅设定在局部。图2示出此情况的一个例子。接触面55由轴方向平直面56和倾斜面57组合而形成，其中，轴方向平直面56位于离隔膜41比较近的位置，倾斜面57位于离隔膜41比较远的位置。倾斜面57随着在轴方向远离隔膜41、即从油口23侧朝向气体封入口22侧、内径尺寸逐渐地缩小。倾斜面57也可以是截面为直线状的形状，但是在本实施方式中形成为凹状的截面为圆弧形的形状。在图2所示的一个例子中，应力缓和构件51的油口侧端部(图中的下端部)与隔膜保持部31的油口侧端部相比，向油口23侧(在图中下方)突出，并在该处设有截面呈圆弧形的接触面延长部58。隔膜41与由接触面延长部58、轴方向平直面56以及倾斜面57构成的接触面55接触。
附图标记说明
11蓄能器；21蓄能器壳体；22气体封入口；23油口；24气体封入室；25流体室；26壳；27、28曲面；31隔膜保持部；32固定部；33钩部；41隔膜；42外周安装部；43可挠部；44反转部；45锥阀；51应力缓和构件；52、53部分；55接触面；56轴方向平直面；57倾斜面、58接触面延长部

Claims (3)

1.一种蓄能器，其特征在于，包括：
蓄能器壳体；
具有可挠性的隔膜，以将所述蓄能器壳体的内部分隔开的方式设于所述蓄能器壳体的内部；以及
应力缓和构件，设于所述蓄能器壳体的内部，并且供由于所述蓄能器壳体内部的压力变动而发生了变形的所述隔膜接触，从而限制所述隔膜的变形姿势。
2.根据权利要求1所述的蓄能器，其特征在于，
所述应力缓和构件包括供所述隔膜以能够接触和离开的方式接触的接触面，
所述接触面具有随着在轴方向远离所述隔膜而内径尺寸逐渐地缩小的倾斜面。
3.根据权利要求1所述的蓄能器，其特征在于，
所述应力缓和构件包括供所述隔膜以能够接触和离开的方式接触的接触面，
所述接触面具有：轴方向平直面，位于接近所述隔膜的位置；和倾斜面，位于远离所述隔膜的位置，且随着在轴方向远离所述隔膜而内径尺寸逐渐地缩小。
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