JP2006342868A - Accumulator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、油圧緩衝器等の油圧機器に使用されるフリーピストン型のアキュムレータの改良に関する。 The present invention relates to an improvement of a free piston type accumulator used in hydraulic equipment such as a hydraulic shock absorber.
従来より、油圧緩衝器等の油圧機器に使用されるアキュムレータは、ハウジングとしてのシリンダ内に摺動自在に収装されるフリーピストンでこのシリンダ内を液室と気室とに分離している。 2. Description of the Related Art Conventionally, accumulators used in hydraulic equipment such as hydraulic shock absorbers are separated into a liquid chamber and an air chamber by a free piston that is slidably housed in a cylinder as a housing.
このアキュムレータは、フリーピストンがシリンダ内を摺動しながら軸方向に移動することによって液室容積を減少させて気室容積を増大させるか、又は、液室容積を増大させて気室容積を減少させることにより、液室内の温度変化による体積変化を補償し、油圧緩衝器に使用される場合にあっては、上記に加えて伸縮時に液室内で過不足となるシリンダに侵入もしくは退出するピストンロッドの体積分を補償するようにしている。 This accumulator increases the air chamber volume by reducing the liquid chamber volume by moving the free piston in the axial direction while sliding in the cylinder, or decreases the air chamber volume by increasing the liquid chamber volume. In addition to the above, in addition to the above, the piston rod that enters or exits the cylinder that becomes excessive or insufficient during expansion or contraction is compensated for volume changes due to temperature changes in the liquid chamber. To compensate for the volume.
ところで、上記フリーピストンは、液室と、気室を分離する都合上、外周側にOリング等のシールを備えており、このシールはシリンダ内周面に対し、所定の接触面圧作用下で当接している。 By the way, the above-mentioned free piston is provided with a seal such as an O-ring on the outer peripheral side for the purpose of separating the liquid chamber and the air chamber, and this seal is subjected to a predetermined contact surface pressure action on the cylinder inner peripheral surface. It is in contact.
従って、フリーピストンがシリンダに対して軸方向に移動するときには、シールとシリンダとの間に摩擦が発生し、液室内の圧力が気室内の圧力より摩擦力の影響分だけ高くならないとフリーピストンが移動できないので、この従来のアキュムレータにあっては接続される油圧機器の応答性や信頼性に少なからず悪影響を与えかねず、油圧緩衝器に使用される場合にあっては振動吸収に悪影響を与えると共に、減衰特性が安定しないと言った不具合が発生する。 Therefore, when the free piston moves in the axial direction with respect to the cylinder, friction is generated between the seal and the cylinder, and the free piston is required if the pressure in the liquid chamber does not become higher than the pressure in the air chamber by the influence of the frictional force. Because it cannot move, this conventional accumulator can have a negative impact on the response and reliability of the connected hydraulic equipment, and it can have a negative impact on vibration absorption when used in a hydraulic shock absorber. At the same time, a problem that the attenuation characteristic is not stable occurs.
そこで、上記フリーピストンを環状に形成し、内周側にゴム製のブラダを設けた提案(特許文献1参照)がある。 Therefore, there is a proposal (see Patent Document 1) in which the free piston is formed in an annular shape and a rubber bladder is provided on the inner peripheral side.
この提案では、フリーピストンがシリンダとの摩擦でその移動を妨げられても、ブラダが撓むことで液室内の体積変化を補償するものであり、上記の不具合を解消することができる。
上記した提案では、従来のアキュムレータの不具合が解消される点で優れた効果を発揮するが、この提案にあっても以下に示す問題があると指摘される可能性がある。 Although the above-mentioned proposal exhibits an excellent effect in that the problems of the conventional accumulator are solved, there is a possibility that it is pointed out that this proposal has the following problems.
即ち、上記提案では、ブラダは、フリーピストンとシリンダとの摩擦力に満たないような僅かな体積変化に対して撓まなければならないので、ブラダの膜厚自体を比較的薄く設定する必要がある。 That is, in the above proposal, since the bladder must be bent with respect to a slight volume change that does not satisfy the frictional force between the free piston and the cylinder, it is necessary to set the film thickness of the bladder to be relatively thin. .
このため、撓み量の大きな変形を繰り返すような使われ方をした場合、このブラダの耐久性に問題点が発生する場合が考えられる。 For this reason, when it is used in such a way that it repeatedly deforms with a large amount of deflection, there may be a problem in the durability of the bladder.
そこで、本発明は、上記問題点を改善するために創案されたもので、僅かな体積変化に対して高い応答性が確保できるのは勿論、ブラダ自体の耐久性も向上できる構造を備えたアキュムレータを提供することである。 Therefore, the present invention was devised in order to improve the above-mentioned problems, and an accumulator having a structure capable of improving the durability of the bladder itself as well as ensuring high responsiveness to a slight volume change. Is to provide.
上記の目的を達成するため、本発明は、ハウジング内に摺動自在に収装されて気室と液室とを画成するフリーピストンと、このフリーピストンの液室側に設けられたブラダとを備えたアキュムレータであって、フリーピストンに設けた連通孔を介して上記ブラダ及びフリーピストンで囲まれたブラダ室と、上記気室とを連通させると共に、上記連通孔に液室の体積変化時におけるブラダの変形量を規制する変形量規制部を設けたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a free piston that is slidably housed in a housing to define an air chamber and a liquid chamber, and a bladder provided on the liquid chamber side of the free piston. The bladder chamber surrounded by the bladder and the free piston via the communication hole provided in the free piston and the air chamber are communicated with each other, and the volume of the liquid chamber is changed to the communication hole. A deformation amount restricting portion for restricting the deformation amount of the bladder is provided.
本発明によれば、ブラダ及びフリーピストンで囲まれたブラダ室と、気室とを連通する連通孔にブラダの変形量規制部を設けたので、液室の体積変化時におけるブラダの変形量を任意に規制することができる。 According to the present invention, since the bladder deformation amount restricting portion is provided in the communication hole that connects the bladder chamber surrounded by the bladder and the free piston, and the air chamber, the deformation amount of the bladder when the volume of the liquid chamber changes. It can be arbitrarily regulated.
従って、例えば、油圧機器として油圧緩衝器を用い、油圧緩衝器のピストン速度の微低速域における僅かな体積変化に対しては、ブラダが積極的に変形すると共に、ピストン速度の中速域や高速域における大きな体積変化に対しては、ブラダを殆ど撓ませることなくフリーピストン自体が動くように上記変形量規制部を設定すれば、ブラダが撓み量の大きな変形を繰り返すのを確実に防止できる。 Therefore, for example, when a hydraulic shock absorber is used as a hydraulic device and the volume of the piston of the hydraulic shock absorber is slightly changed in a very low speed range, the bladder is actively deformed and the piston speed is changed to a medium speed range or a high speed range. If the deformation amount restricting portion is set so that the free piston itself moves with almost no bending of the bladder with respect to a large volume change in the region, it is possible to reliably prevent the bladder from repeatedly deforming with a large bending amount.
従って、僅かな体積変化に対して高い応答性が確保できるのは勿論、ブラダ自体の耐久性も向上させることができる。 Therefore, it is possible to improve the durability of the bladder itself as well as to ensure high responsiveness to a slight volume change.
以下に、本発明を自動車のサスペンション装置に用いられる油圧緩衝器に使用するアキュムレータに具体化した形態を図に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention embodied in an accumulator used in a hydraulic shock absorber used in a suspension device for an automobile will be described with reference to the drawings.
このアキュムレータ1は、ハウジングとしてのシリンダ2と、このシリンダ2内に摺動可能に収装されてこのシリンダ2内を液室としての油室Oと気室Aとに画成するフリーピストン3と、このフリーピストン3の油室O側に設けられたブラダ4とを備えると共に、このフリーピストン3にはブラダ4及びフリーピストン3で囲まれたブラダ室Bと、上記気室Aとを連通する本発明の変形量規制部としてのオリフィス5が設けられている。
The accumulator 1 includes a
以下に詳述すると、シリンダ2は、有底筒状に形成されると共に、フリーピストン3の上側には油圧緩衝器の作動油が導かれて上記油室Oが形成され、同じくフリーピストン3の下側にはチッソガスが所定の圧力で封入されて上記気室Aが形成されている。
More specifically, the
フリーピストン3は、上記シリンダ2内周面と摺接する外周面を備えた環状の本体7と、この本体7内に挿入されて取り付けられると共に、底部中央に上記ブラダ室B及び気室A間を連通するオリフィス5を備えた有底筒状の取付部8と、この取付部8に下側開口端が嵌合されたキャップ状のゴム製ブラダ4とから構成されている。
The
上記本体7にはその外周面に上下2箇所の環状溝9a、9bが形成されており、上側の環状溝9aにはフリーピストン3のシリンダ2内周面に対する直進摺動性を向上させるためと、上記取付部8及びブラダ4を本体7に対して強固に固定するためのウエアリング10が装着されている。
The
上記下側の環状溝9bにはシリンダ2内周面に対して所定の接触面圧作用下で当接すると共に、このフリーピストン3とシリンダ2との間をシールして上記油室と気室と分離するシールリング11が装着されている。
The lower
上記取付部8は、その開口側外周面に嵌合溝8aが形成されており、この嵌合溝8a内へブラダ4の下側開口端内周面に突設された内側へ向かう嵌合突部4aを嵌合させることで、このブラダ4が取付部8に対して固定されると共に、上記本体7内に挿入されたとき、ブラダ4の下側外周面が本体7内周面に当接して外周側への変形を規制することで、ブラダ4が取付部8から外れないようになっている。
The attachment portion 8 has a
又、上記取付部8は、その底部中央に下方へ向かって突設された突部8bが形成されており、この突部8bの中心部に上記オリフィス5が形成されている。
The mounting portion 8 is formed with a protruding
そして、このオリフィス5の孔径を設定することで、ブラダ室Bと気室Aとの間の気体の流通に抵抗を与え、上記シールリング11に起因する摩擦力でフリーピストン3が移動しないような油圧緩衝器のピストン速度の微低速域における僅かな体積変化に対しては、ブラダ4が積極的に変形するよう作用すると共に、ピストン速度の中速域や高速域における大きな体積変化に対しては、ブラダ4を殆ど撓ませることなくフリーピストン3自体が動くように作用することで、ブラダ4が撓み量の大きな変形を繰り返さないようになっている。
Then, by setting the hole diameter of the
上記突部8bの外周にはナット13が螺合されており、ナット13の上面外周端を本体7の下端と当接させると共に、上記取付部8の下端外周面と本体7の下側内周面との間に介在させた下方への抜け止め用のCピン14によって取付部8と本体7とが位置決め固定されている。
A
上記のように構成された油圧緩衝器のアキュムレータ1は、油圧緩衝器の伸縮時にこの油圧緩衝器内で過不足となる作動油を油室O内に導いたり、排出したりすることでこの体積変化分を補償する。 The accumulator 1 of the hydraulic shock absorber configured as described above has this volume by introducing or discharging hydraulic oil that becomes excessive or insufficient in the hydraulic shock absorber when the hydraulic shock absorber is expanded or contracted. Compensate for changes.
このとき、上記シールリング11に起因する摩擦力でフリーピストン3が移動しないような油圧緩衝器のピストン速度の微低速域における僅かな体積変化では、上記ブラダ室Bと気室Aとの間のオリフィス5を抵抗なく気体が流通することでブラダ4が積極的に撓み、この体積変化を補償する。
At this time, in a slight volume change in the very low speed region of the piston speed of the hydraulic shock absorber so that the
又、油圧緩衝器のピストン速度の中、高速域における大きな体積変化では、上記ブラダ室Bと気室Aとの間のオリフィス5で大きな流動抵抗が加わった状態で気体が流通するので、この流動抵抗によってブラダ室Bの内圧が上昇し、ブラダ4の変形が規制された状態となってフリーピストン3自体が移動し、この体積変化を補償する。
Also, in the case of a large volume change in the high speed region among the piston speed of the hydraulic shock absorber, gas flows in a state where a large flow resistance is applied to the
このように、上記取付部8の突部8aに設けたオリフィス5の孔径を設定することで、ピストン速度に応じてブラダ4が撓む変形量を規制するようにしたので、ブラダ4が撓み量の大きな変形を繰り返すのを防止できる。
In this way, by setting the hole diameter of the
従って、従来例で示したようなブラダ4が撓み量の大きな変形を繰り返すことに起因する耐久性の低下を確実に防止することができる。 Therefore, it is possible to reliably prevent a decrease in durability caused by the bladder 4 repeatedly deforming with a large deflection amount as shown in the conventional example.
又、オリフィス5が設けられた取付部8を本体7とは別部材で設けたので、オリフィス5の設定を変更した取付部8を複数種類用意しておけば、ブラダ4の作動範囲の異なる仕様を容易に設定することができる。
In addition, since the mounting portion 8 provided with the
又、フリーピストン3の本体の外周面にウエアリング10を設けたので、本体7に対して上記取付部8及びブラダ4を確実に固定できると共に、フリーピストン3自体のシリンダ2に対する直進摺動性を向上させることができる。
Further, since the
又、上記本体7に対する取付部8の固定を、取付部8の突部8bに螺合したナット13と、取付部8及び本体7間に装着したCピン14で行ったので、簡単且つ強固に固定することができる。
Further, since the fixing portion 8 is fixed to the
尚、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、次のように変更して具体化することもできる。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, For example, it can also be changed and embodied as follows.
1)本実施の形態では、シリンダ1内周面と摺接する外周面を備えた環状の本体7と、この本体7内に挿入されて取り付けられると共に、底部中央に上記ブラダ室B及び気室A間を連通するオリフィス5を備えた有底筒状の取付部8とから形成されたフリーピストン3に具体化したが、これに限定されるものではなく、上記本体7と取付部8とが一体化されているフリーピストン3に具体化しても良い。
1) In the present embodiment, an annular
2)本実施の形態では、本体7に取付部8を固定するのに取付部8の突部8aに螺合したナット13と、本体7及び取付部8間に設けたCピン14を用いたが、これに限定されるものではなく、取付部8の外周面にねじ部を設けて本体7に対して直接螺合することで両者を固定するようにしても良い。
2) In the present embodiment, the
3)本実施の形態では、取付部8にブラダ4を取り付ける際、取付部8の嵌合溝8a内へブラダ4の嵌合突部4aを嵌合させることで両者を固定したが、これに限定されるものではなく、取付部8に対してブラダ4を接着、溶着等の別の固定手段を用いて両者を固定するようにしても良い。
3) In this embodiment, when the bladder 4 is attached to the attachment portion 8, both are fixed by fitting the
1 アキュムレータ
2 シリンダ(ハウジング)
3 フリーピストン
4 ブラダ
5 オリフィス(変形量規制部)
7 本体
8 取付部
A 気室
B ブラダ室
O 液室たる油室
1
3 Free piston 4
7 Body 8 Mounting part A Air chamber B Bladder chamber O Oil chamber as liquid chamber
Claims (3)
The free piston includes an annular main body and a bottomed cylindrical mounting portion that is inserted into and attached to the main body, and the bladder is attached to the opening end of the attachment portion, and the bottom portion of the attachment portion is The accumulator according to claim 1, wherein the communication hole is provided.
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JPS5943701U (en) * | 1982-09-17 | 1984-03-22 | 三菱電機株式会社 | Accumulator |
JPS63110701U (en) * | 1987-01-12 | 1988-07-16 | ||
JPH0221041A (en) * | 1988-07-06 | 1990-01-24 | Kayaba Ind Co Ltd | Accumulator for oil and air pressure suspension |
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