JP2000249101A - ダイヤフラムベローズを用いたアキュムレータ装置 - Google Patents

ダイヤフラムベローズを用いたアキュムレータ装置

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JP2000249101A
JP2000249101A JP11051001A JP5100199A JP2000249101A JP 2000249101 A JP2000249101 A JP 2000249101A JP 11051001 A JP11051001 A JP 11051001A JP 5100199 A JP5100199 A JP 5100199A JP 2000249101 A JP2000249101 A JP 2000249101A
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pressure
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chamber
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宏二 中村
Yasuhiro Nakashimada
安宏 中島田
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NHK Spring Co Ltd
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    • F15B1/08Accumulators using a gas cushion; Gas charging devices; Indicators or floats therefor
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    • F15B2201/20Accumulator cushioning means
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 液圧低下時に液室を外部から遮断する機能の
信頼性をより一層向上させることのできるダイヤフラム
ベローズを用いたアキュムレータ装置を提供する。 【解決手段】 外部に連通する通路孔5を備えた液室L
と、伸縮自在な蛇腹状のダイヤフラムベローズ2からな
る気室Aとを有するアキュムレータ装置を、液室内圧よ
り気室内圧が高くなってダイヤフラムベローズが伸長す
ると前記通路孔が遮断されるように、ダイヤフラムベロ
ーズと通路孔との間に複数のシール手段(例えば第1実
施形態中のシール部材4とOリング8)が設けられるも
のとする。これにより、一方のシール機能が失われて
も、他方によってシール性を確保できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ダイヤフラムベロ
ーズを用いたアキュムレータ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】外部に連通した液室と、伸縮自在な蛇腹
状をなすベローズ内に適宜な圧力のガスを封入してなる
気室とを有するアキュムレータ装置が知られている。
【0003】このアキュムレータ装置は、図1に示すよ
うに、ハウジング1と、ベローズ2と、ベローズ2の自
由端に固定されたプレート3と、プレート3の液室側端
面、つまりハウジング1の底壁内面1aとの対向面に装
着されたシール部材4とからなっている。そしてベロー
ズ2内に画定された気室Aには、適宜な圧力のガスが封
入され、ハウジング1とベローズ2との間に画定された
液室Lには、ハウジング1の底壁に設けられた通路孔5
を介して液圧が導入されるようになっている。
【0004】さて、通路孔5から液室L内に加わる液圧
が気室A内に封入されたガス圧より低い時は、ベローズ
2には伸長応力が発生する。この液室L内と気室A内と
の差圧が過大になると、ベローズ2の伸長応力が許容値
を超え、ベローズ2の耐久寿命に影響を与える。
【0005】そこで従来は、通路孔5から液室Lに加わ
る液圧が気室A内圧以下になると、ガス圧によってハウ
ジング1の底壁内面1aにシール部材4が押し付けられ
て液室Lが外部から遮断されるようにし、これによって
液室L内圧と気室A内圧とを平衡させてベローズ2の伸
長応力が許容値を超えないようにしていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記従来構
造によると、シール部材4が何らかの原因で機能しなく
なると、液室L内圧が気室A内圧以下になっても液室L
を外部から遮断することができなくなる。すると液室L
内圧が気室A内圧以下となり、液室Lと気室Aとの間の
差圧が増大し、これに起因する応力がベローズ2に発生
し、最悪の場合ベローズ2が破壊することもあり得た。
【0007】本発明は、このような従来技術の問題点を
解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、
上記の如きダイヤフラムベローズを用いたアキュムレー
タ装置に於いて、液圧低下時に液室を外部から遮断する
機能の信頼性をより一層向上させることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】このような目的を果たす
ために、本発明に於いては、外部に連通する通路孔5を
備えた液室Lと、伸縮自在な蛇腹状のダイヤフラムベロ
ーズ2からなる気室Aとを有するアキュムレータ装置で
あって、液室内圧より気室内圧が高くなってダイヤフラ
ムベローズが伸長すると前記通路孔が遮断されるよう
に、ダイヤフラムベローズと通路孔との間に複数のシー
ル手段(例えば第1実施形態中のシール部材4とOリン
グ8)が設けられることを特徴とするダイヤフラムベロ
ーズを用いたアキュムレータ装置を提供するものとし
た。
【0009】このようにすれば、一方のシール機能が失
われても、他方によってシール性を確保できる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下に添付の図面を参照して本発
明について詳細に説明する。
【0011】図2は、本発明に基づき構成されたアキュ
ムレータ装置の第1の実施の形態を示している。なお、
図1に示した従来装置に対応する部分には同一の符号を
付してその詳細説明は省略する。
【0012】このアキュムレータ装置に於いては、上記
従来装置に於けるベローズ2の自由端に設けられたプレ
ート3の外面に、従来装置と同様なシール部材4が設け
られると共に、ハウジング1の底壁に形成された通路孔
5内に突入するスプール弁体6がその中心に設けられて
いる。スプール弁体6には、ベローズ2の常用伸縮スト
ローク区間はハウジング1の内外を相互に連通させるた
めの通路7が形成されると共に、最大伸長時に通路孔5
の連通を遮断し得るOリング8がその外面に装着されて
いる。
【0013】スプール弁体6に設けられた通路7を介し
て液室L内に伝わる液圧が気室A内に封入された初期圧
より高い時は、気室A内のガスが圧縮されてベローズ2
は収縮する。この時、シール部材4はハウジング1の底
壁内面1aから離れている。またスプール弁体6に装着
されたOリング8も通路孔5の内面から離れており、液
室L内は通路7を介して外部に通じている(図2−A参
照)。
【0014】通路7からの液圧が気室A内初期圧以下に
なると、ベローズ2が伸長してプレート3が押し下げら
れる。これにより、シール部材4がハウジング1の底壁
内面1aに押し付けられる。それと同時に、スプール弁
体6が通路孔5内に侵入し、Oリング8が通路孔5内に
嵌入する(図2−B参照)。
【0015】この結果、液室Lが外部から遮断されて液
室L内圧と気室A内圧とは同圧に保たれ、ベローズ2に
過大な応力が発生せずに済む。
【0016】もし、シール部材4とOリング8とのいず
れか一方が機能しなくなったとしても、残った他方によ
って液室Lの遮断状態が維持され、液室L内圧と気室A
内圧とが同圧状態に保持される。なお、シール部材4は
底壁内面1a側に設けても良い。
【0017】図3は本発明の第2の実施の形態を示して
いる。これに於いては、ベローズ2の自由端に固定され
たプレート3の中心に円錐突起9が設けられると共に、
通路孔5のハウジング底壁内面1aの開口に円錐突起9
を受容する円錐孔10が設けられている。そしてプレー
ト3の下面と円錐突起9の外面とにそれぞれシール部材
4・11が設けられている。
【0018】これの場合も、通路孔5からの液圧が気室
A内初期圧より高いときは、気室A内のガスが圧縮され
てベローズ2は収縮する。このとき、両シール部材4・
11はハウジング1の底壁内面1a並びに円錐孔10の
内面から離れており、液室Lは外部と通じている(図3
−A参照)。
【0019】通路孔5からの液圧が気室A内初期圧以下
になると、気室A内のガス圧によりプレート3が押し下
げられ、プレート3下面のシール部材4がハウジング1
の底壁内面1aに押し付けられると同時に、円錐突起9
が円錐孔10内に入り込み、円錐突起9のシール部材1
1が円錐孔10の内面に押し付けられる(図3−B参
照)。
【0020】この結果、液室Lが外部から遮断されて液
室L内圧と気室A内圧とは同圧に保たれ、ベローズ2に
過大な応力が発生せずに済む。
【0021】もし、2つのシール部材4・11のいずれ
か一方が機能しなくなったとしても、残った他方によっ
て液室Lの遮断状態が維持され、液室L内圧と気室A内
圧とが同圧状態に保持される。なお、シール部材11
は、円錐孔10の内面に設けても良い。
【0022】図4は本発明の第3の実施の形態を示して
いる。これに於いては、ベローズ2とプレート3とは図
1に示した従来構造と同様であるが、通路孔5の開口
に、コイルばね12で常時開弁方向へ弾発付勢されたポ
ペット弁13が装着されている。
【0023】ポペット弁13の弁軸13aには、ポペッ
ト弁13が開いた状態のときに液室L内外を連通させる
通路14が設けられている。また弁軸13aの軸端に
は、開弁方向への移動限度を規定するストッパ15が設
けられており、ポペット弁13が開弁時に液室L側へ脱
落することを防止している。
【0024】これの場合も、通路14からの液圧が気室
A内初期圧より高いときは、気室A内のガスが圧縮され
てベローズ2は収縮する。このときは、プレート3のシ
ール部材4がハウジング1の底壁内面1aから離れると
共に、ポペット弁13が開いており、液室Lは外部と通
じている(図4−A参照)。
【0025】通路14からの液圧が気室A内初期圧以下
になると、気室A内のガス圧によりプレート3が押し下
げられ、プレート3の下面のシール部材4がハウジング
1の底壁内面1aに押し付けられると同時に、プレート
3の下面に押されてポペット弁13が閉じられる(図4
−B参照)。
【0026】この結果、液室Lが外部から遮断されて液
室L内圧と気室A内圧とは同圧に保たれ、ベローズ2に
過大な応力が発生せずに済む。
【0027】もし、シール部材4とポペット弁13との
いずれか一方が機能しなくなったとしても、残った他方
によって液室Lの遮断状態が維持され、液室L内圧と気
室A内圧とが同圧状態に保持される。
【0028】図5は本発明の第4の実施の形態を示して
いる。これに於いては、ベローズ2の自由端に設けられ
たプレート3は、断面形状が凸形をなしており、この窪
み3aの内側とハウジング1の底壁内面1aの通路孔5
の開口との間に、コイルばね16で常時開弁方向へ弾発
付勢されたプランジャ弁17が設けられている。
【0029】プランジャ弁17の弁軸17aには、プラ
ンジャ弁17が開いた状態のときに液室内外を連通させ
る通路18が設けられるている。また弁軸17aの軸端
には、開弁方向への移動限度を規定するストッパ19が
設けられており、プランジャ弁17が開弁時に液室L側
へ脱落することを防止している。
【0030】これの場合も、通路孔5からの液圧が気室
A内初期圧より高いときは、気室A内のガスが圧縮され
てベローズ2は収縮する。このときは、プレート3のシ
ール部材4がハウジング1の底面内面1aから離れると
共に、プランジャ弁17が開いており、液室Lは外部と
通じている(図5−A参照)。
【0031】通路孔5からの液圧が気室A内初期圧以下
になると、気室A内のガス圧によってプレート3が押し
下げられ、プレート3下面のシール部材4がハウジング
1の底壁内面1aに押し付けられると同時に、プレート
3の下面に押されてプランジャ弁17が閉じられる(図
5−B参照)。
【0032】この結果、液室Lが外部から遮断されて液
室L内圧と気室A内圧とは同圧に保たれ、ベローズ2に
過大な応力が発生せずに済む。
【0033】もし、シール部材4とプランジャ弁17と
のいずれか一方が機能しなくなったとしても、残った他
方によって液室Lの遮断状態が維持され、液室L内圧と
気室A内圧とが同圧状態に保持される。
【0034】
【発明の効果】このように本発明によれば、液室を外部
に連通させる通路孔に、ベローズの収縮時に開き伸長時
に閉じる弁手段を設けたので、これがベローズの自由端
に設けられたシール部材と同時に働く。つまり、液室を
外部から遮断するシール手段が複数設けられることとな
るので、いずれか一方のシール手段が機能しなくなった
としても、残った他方のシール手段によって液室の遮断
状態が維持され、液室内圧と気室内圧とが同圧状態に保
持される。従って、ベローズが差圧によって破壊を起こ
さないように保護する上に大きな効果を奏することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の対象となる従来のアキュムレータの概
略構造を示す縦断面図。
【図2】本発明の第1実施形態の縦断面図であり、
(A)はベローズ収縮状態を示し、(B)はベローズ伸
長状態を示す。
【図3】本発明の第2実施形態の縦断面図であり、
(A)はベローズ収縮状態を示し、(B)はベローズ伸
長状態を示す。
【図4】本発明の第3実施形態の縦断面図であり、
(A)はベローズ収縮状態を示し、(B)はベローズ伸
長状態を示す。
【図5】本発明の第4実施形態の縦断面図であり、
(A)はベローズ収縮状態を示し、(B)はベローズ伸
長状態を示す。
【符号の説明】
1 ハウジング 1a 底壁内面 2 ベローズ 3 プレート 4 シール部材 5 通路孔 6 スプール弁体 7 通路 8 Oリング 9 円錐突起 10 円錐孔 11 シール部材 12 コイルばね 13 ポペット弁 13a 弁軸 14 通路 15 ストッパ 16 コイルばね 17 プランジャ弁 18 通路 19 ストッパ A 気室 L 液室

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部に連通する通路孔を備えた液室と、
    伸縮自在な蛇腹状のダイヤフラムベローズからなる気室
    とを有するアキュムレータ装置であって、 液室内圧より気室内圧が高くなってダイヤフラムベロー
    ズが伸長すると前記通路孔が遮断されるように、ダイヤ
    フラムベローズと通路孔との間に複数のシール手段が設
    けられることを特徴とするダイヤフラムベローズを用い
    たアキュムレータ装置。
  2. 【請求項2】 液室に液圧を導入する通路孔を備えたハ
    ウジングの底面とダイヤフラムベローズの自由端に設け
    られたプレートとの間にシール部材を設けると共に、前
    記通路孔の開口に、ダイヤフラムベローズの伸縮に応動
    して開閉する弁手段を設けたことを特徴とする請求項1
    に記載のダイヤフラムベローズを用いたアキュムレータ
    装置。
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