JP2004514096A - ハイドロリックアキュムレータ - Google Patents

Abstract

本発明は、アキュムレータハウジング（１０）と、アキュムレータハウジング（１０）の中に配置された少なくとも一つのガスチャンバ（１２）と、流体チャンバ（１４）とを備えたハイドロリックアキュムレータとくにピストン式アキュムレータに関するものであって、ガスチャンバ（１２）と流体チャンバ（１４）とは隔離要素（１６）によりお互いに分離されている。前記チャンバ（１２，１４）の少なくとも一つには、オンオフ弁（２８，３０）の少なくとも一つを有している弁制御ユニット（２６）を介して圧力媒体を注入することができる。一方のオンオフ弁（２８）が適切な弁凹部（２９）に収納されており、従って前記オンオフ弁（２８）は、隔離要素（１６）の移動方向及び逆移動方向に開位置から閉位置へ移動できるようになっている。本発明の目的は、ハイドロリックアキュムレータと弁制御ユニットとの間の高価な配管系を回避することにより、通常の配管系に見られるようなシールとリークとの問題を決して招ねかないことである。この目的のために、弁制御ユニット（２６）がハウジング（１０）に対してはめ込み式の弁ブロック（２４）に収納されており、弁ブロック（２４）は他の切換操作を実行する他のオンオフ弁（３０）用の他の弁凹部（３１）を有していて、かつ弁凹部（２９，３１）は、実質的に同一構造であり、ハイドロリックアキュムレータの長手軸（３３）から偏心配置されており、同一パーツの構造となっているオンオフ弁（２８，３０）のモジュール式取付けを保証するようになっている。

Description

【０００１】
本発明は、アキュムレータハウジングと、アキュムレータハウジングの中に配置された少なくとも一つのガスチャンバと、流体チャンバとを備えたハイドロリックアキュムレータとくにピストン式アキュムレータに関するものであって；
ガスチャンバと流体チャンバとは隔離要素によりお互いに分離されていて、従って前記チャンバの少なくとも一つには、オンオフ弁の少なくとも一つを有している弁制御ユニットを介して圧力媒体を注入することができて、さらに前記圧力媒体は前記弁制御ユニットを介して少なくとも部分的にドレンすることができて、そのため一方のオンオフ弁が適切な弁凹部に収納されており；従って前記オンオフ弁は、隔離要素の移動方向及び逆移動方向に開位置から閉位置へ移動できるようになっている。
【０００２】
ハイドロリックアキュムレータの主目的の一つは、ハイドロリック装置の加圧された流体の一定量を収容しており、さらに必要に応じてこれらの量を装置へ供給している。このタイプの一般的に使用されているハイドロリックアキュムレータは、ピストン式アキュムレータ、ブラダ式アキュムレータ（ｂｌａｄｄｅｒ ａｃｃｕｍｕｌａｔｏｒ ）ダイアフラム式アキュムレータ、負荷式アキュムレータ（ｗｅｉｇｈｔ−ｌｏａｄｅｄ ａｃｃｕｍｕｌａｔｏｒ ）及びばね付勢式アキュムレータを含んでいる。この種のハイドロリックアキュムレータは、エネルギ蓄積、衝撃と振動とパルスとの減衰、エネルギの復元、体積流れ補償等のような種々の機能を実行するために使用することができる。
【０００３】
弁制御ユニットは、ハイドロリックアキュムレータへの流体流れ及びハイドロリックアキュムレータからの流体流れを制御するために、通常オンオフ弁又はウェーバルブ（ｗａｙ ｖａｌｖｅ ）に取りつけられていて、ハイドロリックレギュレータを作動しかつそれらを制御するために使用される。この接続において、ハイドロリックアキュムレータは、アキュムレータと弁制御ユニットとの間に流体輸送継手を備えている流体配管により、配管系へ接続される。市場で容易に入手可能な実施例の構造である従来の解決方法の欠点は、ハイドロリックアキュムレータ配管系と弁制御ユニットとの間における多数の継手によるシールの問題にあって、さらに流体配管へ接続する配管網に対する追加コストにもある。とくに、狭まい条件下では、前述の多数のコンポネントを適切な配置に納めることの問題と、かつ流体を輸送できるように一体に接続することの問題とがある。異なる製造者が、ハイドロリックアキュムレータ、配管系及び／又は弁制御ユニットの弁を製造するので、取付け作業を正確に実施するという観点からとくに取り合いの問題が発生する。
【０００４】
独国特許出願公開第２７０７４６９号明細書（ＤＥ−Ａ−２７０７４６９）によるハイドロリックアキュムレータはとくに圧力調整用装置の構造のタイプとして公知なものである。公知なハイドロリックアキュムレータは、一方でアキュムレータにおける圧力を所定レベルに保つ操作を、他方で前述のアキュムレータにおけるどのような超過圧に対しても保護する操作を実行している。これを実行するために、公知のハイドロリックアキュムレータは、ハイドロリックアキュムレータの長手軸に沿って延在している弁凹部の内側に配置された中空スリーブのような弁スライダを有していて；前記弁スライダはその中央で高圧を受圧し、かつその端部の一方が調節されるべき作動圧力を受圧している。その端部の他方において、前記弁スライダはサポートボデーに対し係合していて、そのサポートボデーには調節可能なばねが付勢力を作用している。スリーブとサポートボデーとの間における接触円の面積がスリーブ自身の断面の面積より小さいので、ばねに対するスリーブの変位は、高圧が入ってくる入口開口部がオンオフ弁のように閉止するようにしている。公知の弁装置が、アキュムレータのハウジングの下半分の部分と一体であって、従って前記下半分はハウジングの上半分と一体にねじ込むことができて、ハイドロリックアキュムレータのハウジングを構成している。公知の解決方法において隔離要素は、中央の閉止ユニットに取りつけられた弾力性のあるゴムのダイアフラムから構成されているので、オンオフ弁の切換方向は隔離要素の移動方向と一致している。公知の解決方法による構造の場合において、もしオンオフ弁が損傷すると、メンテナンスの間に、オンオフ弁に収納されている弁ブロックはハウジングの下半分と一体で取りのぞかれねばならないか、又は適切な変換が行なわれねばならなくて、このことが製造コスト及びメンテナンスコストを増大している。公知のオンオフ弁を備えた弁制御ユニットは幾何学的に大きな構造となっていて、隔離要素をトリガすることに関してただ一つの弁の機能を実行することができるだけである。
【０００５】
ピストン式圧力アキュムレータ、とくにドライブ−スリップ−コントロール・ブレーキシステムに対して、独国特許出願第３９４１２４１号明細書（ＤＥ−Ａ−３９４１２４１）は、ロードバルブ（ｌｏａｄ ｖａｌｖｅ）型のオンオフ弁を提案していて、従ってスペースを節約するために、オンオフ弁の移動方向は圧力アキュムレータのピストンの移動方向に直交するように、また同じくアキュムレータの仕切のようにオンオフ弁を囲んでいる形状部品の移動方向に直交するように配置されており、さらにピストンは、ピストン式圧力アキュムレータの弁ユニットの弁ブロックにおける形状部品用運動センサとしての監視センサの上方に配置されている；しかしながらこの公知の装置は、単一の切換操作を実行するだけであって、オンオフ弁が直交状態で取りつけられているという事実のために、弁制御ユニットは比較的大きなスペースを必要としている。さらに直交取りつけ状態では流体流れの進路を変える必要があって、流体メカニズムの点から好ましいものではない。
【０００６】
最新技術の観点からして、本発明の目的は、前述の短所を回避するものであり、とくに全体としての取りつけスペースの小さなハイドロリックアキュムレータを作りだすことであり、さらに流体流れを好ましい方法でガイドすることを可能にするものであり、また製造及びメンテナンスが安価なものである。この目的は請求項１の特徴を有するハイドロリックアキュムレータにより完全に達成されている。
【０００７】
請求項１の特徴により、弁制御ユニットがアキュムレータハウジングに対してはめ込み式の弁ブロックに収納されており；弁ブロックは他の切換操作を実行する他のオンオフ弁用の他の弁凹部を有していて、かつ弁凹部は、実質的に同一構造であり、ハイドロリックアキュムレータの長手軸から偏心配置されており、同一パーツとなっているオンオフ弁のモジュール式取付けを保証するようになっているので、弁制御ユニットがコンパクトであるのにもかかわらず、ハイドロリックアキュムレータに関して多くの切換操作を実行することができる。従って、一方のオンオフ弁が隔離要素を作動することができて、他のオンオフ弁が他の目的例えばハイドロリックアキュムレータのガスチャンバにおけるガス体積を制御することができる。本発明によるハイドロリックアキュムレータが大型装置に使用される場合、他のオンオフ弁は、隣接している流体軸受ユニット例えば冷却ポンプ、油圧シリンダ装置等に関連する切換操作も実行できる。
【０００８】
オンオフ弁の切換方向は、ハイドロリックアキュムレータの軸方向に同じく、隔離要素の移動方向に平行になっていて、流体メカニズムの観点から流れ方向の変化のない好ましい方法で流体流れを制御することが可能となっている。両方の弁凹部と両方のオンオフ弁とが同一パーツ構造となっているので、弁制御ユニット及びハイドロリックアキュムレータも費用効果のあるものとなっている。もし、どちらかの弁がハイドロリックアキュムレータの使用に対して必要でないなら、この弁は取りはずすことができて、凹部がフィラー・プラグにより閉止することができ、あるいはこの弁は流体をガイドするべく他の方法に使用することができる。もし実際のハイドロリックアキュムレータ又は弁制御ユニットが損傷した場合、これらの装置はお互いに取りはずし新しいコンポネントに交換することができて、ハイドロリックアキュムレータが使用されているハイドロリック装置の全体機能はリスクにさらされない。
【０００９】
本発明によるハイドロリックアキュムレータの好適な実施例は、ハイドロリックアキュムレータの長手軸に関して正反対に配置された同一のオンオフ弁を必要としている。従って同一の配置となっているので、対応するオンオフ弁の切換操作中、とくに切換操作が同時に行なわれる場合でも、ハイドロリックアキュムレータのハウジングの中への切換操作を振動なしに行なうことが可能となる。
【００１０】
本発明によるハイドロリックアキュムレータのとくに好適な実施例の場合、突出部を備えた制御ブロックは、アキュムレータハウジングの内側円周に直接接触して前記アキュムレータハウジングの中へ延伸していて、さらにアキュムレータハウジングが自身の自由端部の一方において制御ブロックの肩に当接していて、突出部は該肩において起点となっている。このことがアキュムレータハウジングと制御ブロック突出部との間における接続の確実なシールを可能にしている。さらに肩はアキュムレータハウジングを制御ブロックの台に対して精度よく位置決めすることを可能にしていて、さらにアキュムレータハウジングが制御ブロックの突出部に沿って安全にガイドされることを保証している。従ってアキュムレータハウジングが弁制御ユニットから偶発的にはずれることを確実に防止している。
【００１１】
本発明によるハイドロリックアキュムレータの他の好適な実施例において、制御ユニットは自身の突出部で流体チャンバの境界を形成していて、従って制御ユニットが少なくとも一つの流体チャンネルを有しており、流体チャンネルは、自身の自由端部の一方で流体チャンバに開放となっていて、自身の自由端部の他方で一方のオンオフ弁へ接続されている。制御ユニットが流体チャンバの中へ直接的に移行しているので、圧力媒体用の自由通路は短かくなっており従ってハイドロリックアキュムレータに対する迅速な応答時間を保証している。
【００１２】
従属請求項は他の好適な実施例を説明している。
【００１３】
本発明によるハイドロリックアキュムレータを以下の図面にもとずいて詳細に説明する。
【００１４】
本図におけるハイドロリックアキュムレータはピストン式アキュムレータである。本アキュムレータは、中にガスチャンバ１２を備えたアキュムレータハウジング１０と、流体チャンバ１４とを有している。ガスチャンバ１２が隔離要素１６により流体チャンバ１４から分離されていて、その隔離要素は、ピストン形状であり、アキュムレータハウジング１０の内側円周に沿って長手方向に移動することが可能であり、ガスチャンバ１２と流体チャンバ１４との間における空間的関係を可変に保てるようになっている。大量の作動ガスをガスチャンバ１２内に貯えることを可能にするために、隔離要素１６は中空構造となっていて、内側には対応する凹部１８がある。図面に向かって見て、ガスチャンバ１２はカバー部品２０により頂部で閉止されていて、そのカバー部品は中心穴２２を有していて、その穴２２を通して作動ガス例えば窒素をガスチャンバ２２の中へ流入できる。その中心穴２２は、止め弁あるいは同様の装置（図示されていない）により気密シールになっていて、従ってガスチャンバ１２におけるガス量をチェックすることができ止め弁を介して定期的に補充することができる。
【００１５】
アキュムレータハウジング１０の対向端部は、全体として２６で示めす弁制御ユニットであって、その弁制御ユニットは制御ブロック２４の形状である。弁制御ユニット２６は二つのオンオフ弁を有していて、第一オンオフ弁は２８で付番され、第二オンオフ弁は３０で付番されている。弁制御ユニット２６には、アキュムレータハウジング１０との一体部分もあって、この目的のために突出部３２を備えた制御ブロック２４があって、その制御ブロック２４は、アキュムレータハウジング１０の内側円周に直接接触して前記ハウジングの中へ延伸している。さらにアキュムレータハウジング１０が自身の自由端部の一方３４において、制御ブロック２４の肩３６に当接していて、従って突出部３２は前記肩において起点となっている。アキュムレータハウジングの中へ延伸している突出部３２は、制御ブロック２４の外径の他の部分に比較して、肩３６における寸法だけ縮少した小さな直径となっている。
【００１６】
従って、本発明によるハイドロリックアキュムレータは以下のことを特徴としていて、弁制御ユニット２６がハウジング１０に対してはめ込み式の弁ブロック２４に収納されており、弁ブロック２４は他の切換操作を実行する他のオンオフ弁３０用の他の弁凹部３１を有していて、かつ弁凹部２９，３１は、実質的に同一構造であり、ハイドロリックアキュムレータの長手軸３３から偏心配置されており、同一パーツの構造となっているオンオフ弁２８，３０のモジュール式取付けを保証するようになっていることを特徴とする。
【００１７】
突出部３２の上端で、制御ブロック２４は流体チャンバ１４を図に向かって下向き方向で区切っている。アキュムレータハウジング１０と、チャンバ１２及び１４と、カバー部品２０と、ピストン部品１６と、突出部３２とは実質的に円筒体コンポネントの構造となっていて、ハイドロリックアキュムレータの共通長手軸３８に沿って延在している。制御ブロック２４も流体チャンバ４０を有していて、その流体チャンバ４０は、長手軸３８から偏心配置され；かつ自身の自由端部の一方において流体チャンバ１４へ開放となっていて、また自身の他の端部において第一オンオフ弁２８へ接続している。流体チャンネル４０に対して直交している横向き継手４２が制御ブロック２４にあって、例えば流体回路の一部としての流体ラインがその横向き継手４２に接続されてもよい。第一オンオフ弁２８が横向き継手４２と流体チャンバ４０との間に接続されていて、従って、横向き継手４２と流体チャンバ４０との間における流体輸送継手は、一方の切換位置で開となり、かつ他の切換位置で閉となる。好ましくは、第一オンオフ弁２８はいわゆる２／２ウェーバルブ（２／２−ｗａｙ ｖａｌｖｅ ）の構造となっている。しかしながらここに、ウェースライダ弁（ｗａｙ−ｓｌｉｄｅｒ ｖａｌｖｅ）、ダンピング装置付き弁等のような他の弁を取りつけることも可能である。
【００１８】
もう一つの第二オンオフ弁３０が、第一オンオフ弁２８に対して同一位置で隣りに取りつけられている。この場合もその第二オンオフ弁３０も２／２ウェーバルブである。第二オンオフ弁３０が二つの横向き継手４４，４６を有していて、その二つの横向き継手４４，４６は、横向き継手４２と同様に制御ブロック２４から横向きに半径方向外向きに延在している。二つの横向き継手４４，４６は、第二オンオフ弁３０の切換部品によりお互いに隔離されている。第二オンオフ弁３０が切換られる場合、横向き継手４４，４６は、流体を輸送するべく一体に接続されるか、又は弁によりお互いに遮断位置に隔離される。例えばここに図示されていない実施例として、このオンオフ弁３０を用いて、継手４４，４６が、カバー部品２０における接続点を介して流体を輸送できるようにガスチャンバ１２へ接続されることにより作動ガスをチャンバ１２へ流出入させることが可能である。ここに図示していないが他の実施例において、第二オンオフ弁３０が流体回路例えば流体作動シリンダにおける他の装置を作動することも可能である。
【００１９】
実施例において、オンオフ弁２８，３０は、継手５０により電気的に駆動できる電磁弁４８として構成されている。前述の電磁弁４８は最新式の部品であり、さらに詳細に説明の必要はない。
【００２０】
本発明によるハイドロリックアキュムレータはコンパクトな構造を可能にする完全な解決方法を提供している。図示した実施例において、第一、第二オンオフ弁２８，３０は、制御ブロック２４において実質的にハイドロリックアキュムレータの長手軸３８と平行に配置されている。長手軸に直交するとくに半径方向の他の取付位置も可能である。アキュムレータハウジング１０が制御ブロック２４手段に直接接触しているという事実は、リークが防止され、高価で手間のかかる配管作業の必要がないことを意味している。突起３２を備えた制御ブロック２４がアキュムレータハウジング１０の流体チャンバ１４の中へ直接延伸していて、とくに第一オンオフ弁２８は、流体チャンバ１４の真近に配置され、かつ流体チャンバ４０だけにより離間されており、その流体チャンバ４０は短かい構造であることから、ハイドロリックアキュムレータに対する非常に短かい作動時間が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図はハイドロリックアキュムレータの縦断面図であり部分的に立面図を含んだ概略図でノットスケールである。

Claims (9)

1. アキュムレータハウジング（１０）と、アキュムレータハウジング（１０）の中に配置された少なくとも一つのガスチャンバ（１２）と、流体チャンバ（１４）とを備えたハイドロリックアキュムレータとくにピストン式アキュムレータであって；
   ガスチャンバ（１２）と流体チャンバ（１４）とは隔離要素（１６）によりお互いに分離されていて、従って前記チャンバ（１２，１４）の少なくとも一つには、オンオフ弁（２８，３０）の少なくとも一つを有している弁制御ユニット（２６）を介して圧力媒体を注入することができて、さらに前記圧力媒体は前記弁制御ユニットを介して少なくとも部分的にドレンすることができて、そのため一方のオンオフ弁（２８）が適切な弁凹部（２９）に収納されており；従って前記オンオフ弁は、隔離要素（１６）の移動方向及び逆移動方向に開位置から閉位置へ移動できるようになっているハイドロリックアキュムレータにおいて；
   弁制御ユニット（２６）がアキュムレータハウジング（１０）に対してはめ込み式の弁ブロック（２４）に収納されており；弁ブロック（２４）は他の切換操作を実行する他のオンオフ弁（３０）用の他の弁凹部（３１）を有していて、かつ弁凹部（２９，３１）は、実質的に同一構造であり、該ハイドロリックアキュムレータの長手軸（３３）から偏心配置されており、同一パーツとなっているオンオフ弁（２８，３０）のモジュール式取付けを保証するようになっている；ことを特徴とするハイドロリックアキュムレータ。
2. 突出部（３２）を備えた制御ブロック（２４）は、アキュムレータハウジング（１０）の内側円周に直接接触して前記アキュムレータハウジングの中へ延伸していて、さらにアキュムレータハウジング（１０）が自身の自由端部の一方（３４）において制御ブロック（２４）の肩（３６）に当接していて、突出部（３２）は該肩において起点となっているところの、請求項１に記載のハイドロリックアキュムレータ。
3. 制御ユニット（２４）は自身の突出部（３２）で流体チャンバ（１４）を区切っていて、さらに制御ユニット（２４）が少なくとも一つの流体チャンネル（４０）を有しており、流体チャンネル（４０）は、自身の自由端部の一方で流体チャンバ（１４）に開放となっていて、自身の自由端部の他方で一方のオンオフ弁（２８）へ接続されているところの、請求項２に記載のハイドロリックアキュムレータ。
4. 他のオンオフ弁（３０）が、ガスチャンバ（１２）へ接続されていて、かつ作動ガスの流出入を作動あるいは他の装置に対する流体制御機能を実行しているところの、請求項１−３のいずれか一項に記載のハイドロリックアキュムレータ。
5. オンオフ弁（２８，３０）が２／２ウェー弁の構造となっているところの、請求項１−４のいずれか一項に記載のハイドロリックアキュムレータ。
6. ２／２ウェー弁が、電磁弁（４８）となっていて、かつ電気的に作動できるところの、請求項５に記載のハイドロリックアキュムレータ。
7. 前記ハイドロリックアキュムレータが、隔離要素（１６）のような分離用ピストンを備えたピストン式アキュムレータとなっているところの、請求項１−６のいずれか一項に記載のハイドロリックアキュムレータ。
8. 前記アキュムレータハウジング（１０）及び制御ブロック（２４）が実質的に円筒状コンポネントとなっているところの、請求項１−７のいずれか一項に記載のハイドロリックアキュムレータ。
9. オンオフ弁（２８，３０）は隔離要素（１６）の位置と無関係に切換ることができ、従って前記位置は圧力条件により決定されているところの、請求項１−８のいずれか一項に記載のハイドロリックアキュムレータ。