JP2000065001A - アキュムレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アキュムレータにおける気体漏洩を防止する
密栓部を安価な構造とする。 【解決手段】 アキュムレータの気体注入口を塞ぐ前記
密栓を、頭部３１ａに回転工具用の溝３１ｃを形成した
プラグ３１と、このプラグ３１の頭部３１ａの外径より
小さい外径のＯリング３３と、このＯリング３３を内壁
部に保持した状態で前記プラグ３１の下面でＯリング３
３を前記気体注入口５ａ周縁部に圧接し、前記気体注入
口５ａを密閉可能な補助リング３５とから構成するとと
もに、頭部３１ａの外周に傾斜した面を形成し、多量生
産に好適な安価で一般的な環境では取り外しを困難にす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動式ポンプの蓄
水装置として使用されるアキュムレータに関するもの
で、特に気体封入口の密栓部に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的なポンプ用アキュムレータの全体
構成は、例えば実開平６−５６５０１号公報に開示され
ている。また、気体注入口密栓部の構成は、例えば特開
平７−２２９５０１号公報に開示されている。つまり、
隔膜で仕切られた気体室に気体を封入した後にプラグを
装着して密栓する必要があるが、図７に示すように、こ
のプラグ８１は、Ｏリング収納部８１ａと回転工具溝８
１ｂおよびねじ部８１ｃを備え、Ｏリング１３を挟むよ
うに圧力容器５の気体注入口５ａの雌ねじ部にねじ込ん
で密封するようにしている。

【０００３】また、このプラグは、気体の透過性および
機械的強度を考慮し、金属材料で形成するのが一般的で
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような密栓では、
プラグにＯリング収納溝を形成しなければならないため
に、プラグを１つ１つ切削加工しなければならず、その
ため、プラグが非常に高価なものになっていた。

【０００５】また、切削加工により製造するために、着
脱用の回転工具溝は、単純形状、例えばマイナス（−）
溝にするのが一般的である。このような単純な形状の工
具溝を備えたプラグは、気体を注入してプラグを装着し
て密栓した後にアキュムレータの知識を持たない人がマ
イナスドライバー等でこのプラグを容易に取外し可能で
あり、アキュムレータから気体が不用意に放出されてし
まうことがある。そして、このように気体が放出されて
不足した状態でポンプに組み込まれて使用された場合に
は、ポンプの運転と停止の頻度が極端に多くなり、圧力
スイッチ等の部品の寿命を大幅に短くしてしまうことに
なる。

【０００６】本発明は上記のような従来技術の問題点に
鑑みてなされたもので、その目的とするところは、気体
漏洩防止を確保することができる安価な構造の密栓部を
備えたポンプ用のアキュムレータを提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、片側が開放し
た円筒状の圧力容器の内部に片側が開放したゴム製の袋
状の隔膜を内蔵し、前記隔膜の開放側周端縁部を前記圧
力容器周端縁部と中心部に連通孔と該連通孔の外面側先
端に連結部が形成されたボス部を有する円板状の樹脂製
エンドブラケット周端縁部により狭持することにより、
前記圧力容器内を二つの部屋に分離し、前記圧力容器と
隔膜の間の部屋と外部を連通するように該圧力容器に形
成した気体注入口を密栓を装着してふさぐようにしたア
キュムレータにおいて、前記密栓が、頭部に回転工具用
の溝を形成したプラグと、このプラグの頭部外径より小
さい外径のＯリングと、このＯリングを内壁部に保持し
た状態で前記プラグの下面でＯリングを前記気体注入口
周縁部に圧接し、前記気体注入口を密閉可能な補助リン
グとからなることを特徴とする。

【０００８】この場合、前記補助リングは、内径部に段
部を有し、この段部の外側で立ち上がった第１の内壁面
の直径が前記プラグの頭部外径より僅かに大きく、前記
段部の内側で立ち下がった第２の内壁面の直径が前記Ｏ
リングの外径よりわずかに小さく形成され、プラグ頭部
下面が前記段部に当接したときに前記Ｏリングを所定の
締め代で締め付ける寸法に段部高さを設定すればよい。

【０００９】また、前記補助リングの外周面を傾斜した
面に形成し、プライヤーまたはペンチ等の工具でも外周
面を挟みにくくして、プラグを取り外しにくくする。さ
らに、前記第１の内壁面にプラグ頭部を保持する突起を
設けるとよい。この突起としては、例えば、プラグ頭部
外径よりわずかに小さい内径まで突出する複数本のリブ
によって形成し、プラグの外周をこのリブで保持させ、
プラグと補助リングとＯリングを一体にした状態で着脱
作業を可能とすると、作業性を向上させることができ
る。

【００１０】プラグのねじ部は、転造で形成し、プラグ
の頭部下面と補助リングの前記第２の内壁面でＯリング
の収納部を形成する。また、プラグの頭部の回転用の工
具溝の形状をプラス（＋）溝またはマイナス（−）溝等
の一般的な工具で回転できない特殊な形状にすることに
より、特定の工具を持たない人、つまりは特定の知識を
持った人でなければプラグの取り外しができないように
して不用意な気体放出を未然に防止する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の実
施形態について詳述する。

【００１２】図３は、本発明になるアキュムレータの縦
断側面である。このアキュムレータ３は、金属の薄板で
形成され、片側を開放し、閉塞側中央部に気体の注入口
５ａが設けられた円筒状の圧力容器５と、ゴム製で片側
が開放した袋状の隔膜７と、中心部に連通孔９ａと連結
部９ｂとＯリング８の収納溝９ｃを形成したボス部９ｄ
を有する円板状の樹脂製エンドブラケット９を備え、圧
力容器５の内側に前記隔膜７を収容し、この隔膜７の開
放側周端縁部を前記圧力容器５の周端縁部とエンドブラ
ケット９の外周端縁部９ｅで挾持して固定している。こ
れにより、圧力容器５の内部は、隔膜７によって、気体
室３ａと液体室３ｂの２室に区画される。そして、気体
室３ａには注入口５ａから加圧された気体を注入し、そ
の後、Ｏリング３３および補助リング３５を介在させて
プラグ３１を注入口５ａに装着して圧力容器５を密栓す
ることにより気体を封入する。

【００１３】図４は、気体を封入した状態を示す縦断側
面図、図５はその横断平面図である。連通孔９ａの側の
液体室３ｂは大気圧であるために、隔膜７は押しつぶさ
れた状態で保持されている。液体室３ｂは、図６に示す
ように連通孔９ａを介してポンプ５１の吐出側に接続さ
れる。

【００１４】次に、密栓部について詳細に説明する。図
１は密栓状態の断面図、図２は各部品の展開斜視図であ
る。プラグ３１は、回転工具用の特殊形状の工具溝３１
ｃを形成した頭部３１ａとねじ部３１ｂを備える。

【００１５】補助リング３５は、内側に階段状の段差を
形成し、外側に傾斜面３５ｆを形成した樹脂製のリング
で、段部３５ｓの最外周から立ち上がった第１の内壁面
３５ａの内径φＳは頭部３１ａの外径φＰより僅かに大
きく、段部３５ｓの最内周から立ち下がった第２の内壁
面３５ｂの内径φＱは頭部３１ａの外径φＰより小さ
く、且つＯリング３３の外径φＧより僅かに小さく設定
されている。また、段部３５ｓの肉厚（高さ）Ｔ、言い
換えれば第２の内面の高さ方向の寸法Ｔは、Ｏリング３
３の適正な締め代を確保することができるように設定さ
れている。更に、第１の内壁面３５ａの復数箇所に凸状
のリブ３５ｇを突設しており、その先端内径φＲは頭部
３１ａの外径φＰよりも僅かに小さくなるように設定し
ている。なお、このリブ３５ｇはプラグ３１の保持機能
を備えていれば、他の形状の突起に代えることは容易で
ある。

【００１６】このような構造の補助リング３５とプラグ
３１を使用するときには、プラグ３１を圧力容器５の封
入口５ａにねじ込んで装着する前に、先ず、プラグ３１
を補助リング３５に挿入し、このプラグ３１の頭部３１
ａが補助リング３５のリブ３５ｇの先端を僅かに潰して
段部３５ｓとこの段部３５ｓの上側の第１の内壁面３５
ａによって形成される凹部に嵌着するようにする。更
に、第２の内壁面３５ｂの内面には、Ｏリング３３を圧
縮した状態で保持させる。これにより、プラグ３１と補
助リング３５とＯリング３３を一体にした状態で圧力容
器５にねじ込んで装着することができるようになる。

【００１７】このようなプラグ３１の着脱作業は、頭部
３１ａの特殊な工具溝３１ｃに合致した工具を備えた特
定の製造現場でしか行うことができないために、不用意
な開栓による気体の放出はなくなる。また、補助リング
３５を挟んで強引に回そうとしても、プライヤーまたは
ペンチ等の工具では、傾斜面３５ｆで滑ってプラグ３５
の頭部３１ｃを容易に挟むことができないために、開栓
することができない。

【００１８】次に、このアキュムレータ３の動作につい
て、図６を参照して説明する。図６に示すように、ポン
プ５１の吐出管５５にアキュムレータ３および圧力スイ
ッチ５２を連結し、先端には水栓５６を接続する。圧力
スイッチ５２は、吐出管５５の圧力に応動してポンプ５
１の運転と停止を制御する。吸込管５４の先端には逆止
弁５３を取り付ける。

【００１９】ポンプ５１の運転を開始すると、吐出管５
５の圧力が徐々に上昇し、水栓５６を開くと水が吐出さ
れる。このとき、アキュムレータ３の連通孔９ａ側の圧
力も上昇するために、液体室３ｂにも徐々に水が進入し
て蓄積される。水栓５６を閉じると吐出管５５の圧力は
更に上昇し、圧力スイッチ５４の停止圧力に達したとき
にポンプ５１を停止する。このとき、アキュムレータ３
は、気体室３ａの気体が圧縮されて圧力が上昇し、液体
室３ｂ内に水が蓄積されて隔膜７が膨脹した圧力とバラ
ンスした状態（例えば図３）で保持されている。

【００２０】この状態から、水栓５６を開放すると液体
室３ｂに蓄積されていた水が気体室３ａの圧力に押され
て吐出し、吐出管５５の圧力は徐々に低下し、圧力スイ
ッチ５２の運転圧力まで達してからポンプ５１は運転を
再開する。このとき、アキュムレータ３の気体室３ａの
気体は圧力の低下とともに膨脹し、液体室３ｂの水は吐
出され、隔膜７は収縮変形した状態（例えば図４）まで
変化している。

【００２１】アキュムレータは、このように気体室３ａ
の気体の圧縮および膨張によって、水栓５６からの僅か
な水の使用や、配管あるいは配管継手等からの予測でき
ない漏水のときに液体室３ｂに保持された貯水を放出
し、ポンプ５１が異常な頻度で運転と停止を繰り返すこ
とのないようにしている。

【００２２】しかしながら、プラグ３１が取り外されて
注入口５ａが開放されることによって気体室３ａの気体
が放出されて気体の容量が不足していると、気体室３ａ
の圧縮および膨張能力が低下し、有効な貯水ができなく
なる。これによって、ポンプ５１の運転および停止頻度
が極端に多くなり、圧力スイッチ５２は当然のことなが
らポンプ５１の部品の寿命を短縮してしまう。

【００２３】しかし、この実施形態においては、プラグ
３１を取り外すことが一般的な環境では困難であるため
に、このような問題はなくなる。また、プラグ３１に
は、Ｏリング収納溝が不要であるので、プレス加工で製
造することができるようになり、安価になる。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、密栓用のプラグを多量
生産に好適なプレス加工で製造できるために安価な密栓
構成にすることができる、また、製造者以外の人に不用
意にプラグを取り外して注入口を開放されることもない
ので、信頼性の高いアキュムレータを得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す密栓部の縦断側面図
である。

【図２】図１に示した密栓部の構成部品の展開斜視図で
ある。

【図３】本発明の一実施形態を示すアキュムレータの満
水状態の縦断側面図である。

【図４】本発明の一実施形態を示すアキュムレータの干
水状態の縦断側面図である。

【図５】図４に示したアキュムレータの横断平面図であ
る。

【図６】本発明のアキュムレータをポンプと組合せた給
水システムの系統図である。

【図７】従来のアキュムレータの密栓部の縦断側面図で
ある。

【符号の説明】

３ アキュムレータ ３ａ 気体室 ３ｂ 液体室 ５ 圧力容器 ５ａ 封入口 ７ 隔膜 ９ エンドブラケット ３１ プラグ ３１ａ 頭部 ３１ｂ ねじ部 ３１ｃ 回転工具溝 ３３ Ｏリング ３５ 補助リング ３５ａ 第１の内壁面 ３５ｂ 第２の内壁面 ３５ｆ 傾斜面 ３５ｇ リブ ３５ｓ 段部

フロントページの続き (72)発明者 千田 雅之 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所電化機器事業部多賀本部 内 (72)発明者 油田 朗生 静岡県小笠郡小笠町字赤土2000 エヌオー ケー株式会社内 Ｆターム(参考） 3H086 AA19 AA27 AD01 AD07 AD13 AD33 AD39 AD54

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 片側が開放した円筒状の圧力容器の内部
   に片側が開放したゴム製の袋状の隔膜を内蔵し、前記隔
   膜の開放側周端縁部を前記圧力容器周端縁部と中心部に
   連通孔と該連通孔の外面側先端に連結部が形成されたボ
   ス部を有する円板状の樹脂製エンドブラケット周端縁部
   により狭持することにより、前記圧力容器内を二つの部
   屋に分離し、前記圧力容器と隔膜の間の部屋と外部を連
   通するように該圧力容器に形成した気体注入口を密栓を
   装着してふさぐようにしたアキュムレータにおいて、 前記密栓が、頭部に回転工具用の溝を形成したプラグ
   と、このプラグの頭部外径より小さい外径のＯリング
   と、このＯリングを内壁部に保持した状態で前記プラグ
   の下面でＯリングを前記気体注入口周縁部に圧接し、前
   記気体注入口を密閉可能な補助リングとからなることを
   特徴とするアキュムレータ。
2. 【請求項２】 前記補助リングが内径部に段部を有し、
   この段部の外側で立ち上がった第１の内壁面の直径が前
   記プラグの頭部外径より僅かに大きく、前記段部の内側
   で立ち下がった第２の内壁面の直径が前記Ｏリングの外
   径よりわずかに小さく形成され、プラグ頭部下面が前記
   段部に当接したときに前記Ｏリングを所定の締め代で締
   め付ける寸法に段部高さが設定されていることを特徴と
   する請求項１記載のアキュムレータ。
3. 【請求項３】 前記補助リングの外周面が傾斜した面に
   形成されていることを特徴とする請求項１または２記載
   のアキュムレータ。
4. 【請求項４】 前記第１の内壁面にプラグ頭部を保持す
   る突起を設けたことを特徴とする請求項２記載のアキュ
   ムレータ。
5. 【請求項５】 前記突起がプラグ頭部外径よりわずかに
   小さい内径まで突出する複数本のリブからなることを特
   徴とする請求項４記載のアキュムレータ。
6. 【請求項６】 前記回転工具用の溝が、プラグ頭部の回
   転工具用の溝をプラス（＋）溝またはマイナス（−）溝
   以外の特殊形状に形成されていることを特徴とする請求
   項１記載のアキュムレータ。