JP2009250261A - Metal bellows accumulator - Google Patents
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- F15B2201/3153—Accumulator separating means having flexible separating means the flexible separating means being bellows
Abstract
Description
本発明は、金属ベローズ式アキュムレータに関する。
また、本発明は、シェル内の容積可変の気体室を金属ベローズにて区画し、作動液を蓄圧する金属ベローズ式アキュムレータに関する。
更に、本発明は、液圧を用いる車両等の制御装置、例えば、アンチロックブレーキ装置の油圧源の作動液を高圧に蓄圧しておくのに有用な金属ベローズ式アキュムレータに関する。
The present invention relates to a metal bellows type accumulator.
The present invention also relates to a metal bellows accumulator that partitions a variable volume gas chamber in a shell with a metal bellows and accumulates hydraulic fluid.
Furthermore, the present invention relates to a metal bellows accumulator useful for accumulating hydraulic fluid of a hydraulic source of a control device such as a vehicle using hydraulic pressure, such as an anti-lock brake device, at a high pressure.
従来、図6乃至図8に示す金属ベローズ式アキュムレータが知られている。
この種金属ベローズ式アキュムレータは、金属材製のシェル10内には金属材製ベローズ40が配置されている。
Conventionally, a metal bellows type accumulator shown in FIGS. 6 to 8 is known.
In this kind of metal bellows type accumulator, a
この金属材製ベローズ40の一端はシェル10内に設けた環状のフランジ部100に溶接一体化されている。
一方、金属材製ベローズ40の他端は、キャップ50が溶接固定されることにより塞がれている。
One end of the
On the other hand, the other end of the
この結果、シェル10内は、気体室20と液体室30とに仕切られる。
気体室20には、図上上方に位置する注入孔110から窒素ガス、不活性ガス等が封入されている。注入孔110は気体を封入後、ガスプラグ130により塞がれる。
この結果、気体室20には所定圧力のガスが封入される。
As a result, the inside of the
Nitrogen gas, inert gas, or the like is sealed in the
As a result, the
一方、液体室30には、図上下方に位置する、液体を導入する導入孔60が連通している。
この導入孔60を介して、外部の作動流体を液体室30に導いている。
また、この導入孔60のシェル10内側には、導入孔60を囲む様に弾性材製環状シール部材70が配置されている。
On the other hand, the
An external working fluid is guided to the
Further, an
このシール部材70は、ガス圧よりも作動流体の圧力が大幅に減少した場合、ベローズが過度に収縮することを防止するため、キャップ50と密封接触する。
このことにより、液体室30内の液体と導入孔60側の液体とを遮断している。
一方、金属材製ベローズ40の径方向振れの抑制および金属材製ベローズ40の伸張・収縮作動時における前記シェル10内の軸方向をガイドするために、キャップ50には制振リング90が保持されている。
The
As a result, the liquid in the
On the other hand, a
そして、従来のシール部材70は、図7に示す様に、そのリップ部710がキャップ50に接すると、液体室30側の液体圧が逃げ場を失うため、リップ部710が導入孔60側に押し出される作用を受ける。
Then, as shown in FIG. 7, when the
この結果、図8に示す様に、リップ部710の先端がオイルポート80の内周側端部とキャップ50との間隙81に挟み込まれる形に変形する。
このため、更にキャップ50がオイルポート80側に降下すると、リップ部710が損傷するという問題を惹起した。
更に、シール部材70は、ゴム状弾性材単体で出来ているため、液体室30側と導入孔60側との差圧が極端に大きくなった場合や、シール部材70近傍を流れる作動流体の流速が早いと、シール部材70自体がオイルポート80の保持溝から飛び出す危険性があった。
As a result, as shown in FIG. 8, the tip of the
For this reason, when the
Further, since the
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、金属材製ベローズが収縮した0ダウン状態において、キャップとオイルポートとの間隙にシール部材のリップ部が挟み込まれることを回避し、シール部材の耐久性と安定性を向上させた金属ベローズ式アキュムレータを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and in the 0-down state in which the metal bellows contracts, the lip portion of the seal member is prevented from being sandwiched between the cap and the oil port, An object of the present invention is to provide a metal bellows type accumulator in which durability and stability of a seal member are improved.
本発明の金属ベローズ式アキュムレータは、シェルと、前記シェル内に配置され、一端が前記シェル側に固着され、他端がキャツプにより塞がれることにより、前記シェルを気体室と液体室とに分離している金属材製ベローズと、前記液体室内に液体を導入する導入孔を取り囲む様に配置され、前記金属材製ベローズの収縮限度を規定するオイルポートと、前記オイルポート端面に配置され、前記キャツプと接することにより、前記液体室と前記導入孔との間をシールするシール部材とよりなる金属ベローズ式アキュムレータにおいて、
前記シール部材が、シール部材を前記オイルポート側に保持するための保持手段と、前記キャップと前記オイルポートとの間に配置された金属補強環と、前記金属補強環に一体的に設けられた前記キャップ側に突出した弾性材製の第1のシール突起と、前記金属補強環に一体的に設けられた前記オイルポート側に突出した弾性材製の第2のシール突起とを有し、前記第1のシール突起が前記第2のシール突起よりも径方向内方に位置する構成とした。
The metal bellows type accumulator of the present invention is separated into a gas chamber and a liquid chamber by being disposed in the shell, one end being fixed to the shell side and the other end being closed by a cap. A metal bellows, and an oil port arranged to surround an introduction hole for introducing a liquid into the liquid chamber, an oil port defining a contraction limit of the metal bellows, and an oil port end face, In a metal bellows type accumulator comprising a seal member that seals between the liquid chamber and the introduction hole by being in contact with a cap,
The seal member is provided integrally with the metal reinforcement ring, a holding means for holding the seal member on the oil port side, a metal reinforcement ring disposed between the cap and the oil port, and A first seal protrusion made of an elastic material protruding toward the cap side, and a second seal protrusion made of an elastic material protruding toward the oil port provided integrally with the metal reinforcement ring, The first seal protrusion is positioned radially inward from the second seal protrusion.
本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
請求項1記載の発明の金属ベローズ式アキュムレータによれば、シール部材の第1のシール突起を、第2のシール突起よりも径方向内方に位置する構成としているため、シール部材の液体室の圧力が作用する受圧面積は、第1のシール突起側の方が大きい。
この結果、液体室の圧力は、シール部材をオイルポート側に押し付ける作用をするため、シール部材がオイルポート側から離脱することがない。
また、請求項2記載の発明の金属ベローズ式アキュムレータによれば、シール部材を確実にオイルポート側に保持できる。
更に、請求項3記載の発明の金属ベローズ式アキュムレータによれば、シールホルダがオイルポートに直接嵌合しているため、シール部材を確実にオイルポート側に保持できる。
The present invention has the following effects.
According to the metal bellows type accumulator of the first aspect of the present invention, since the first seal protrusion of the seal member is positioned radially inward of the second seal protrusion, the liquid chamber of the seal member The pressure receiving area where the pressure acts is larger on the first seal projection side.
As a result, the pressure in the liquid chamber acts to press the seal member against the oil port side, so that the seal member does not separate from the oil port side.
Moreover, according to the metal bellows type accumulator of the invention described in
Furthermore, according to the metal bellows type accumulator of the invention described in
更に、請求項4記載の発明の金属ベローズ式アキュムレータによれば、シール部材とシールホルダとの一体化をより確実に達成出来る。
また更に、請求項5記載の発明の金属ベローズ式アキュムレータによれば、シール部材の浮き上がりを確実に阻止できる。
Furthermore, according to the metal bellows type accumulator of the invention described in
Furthermore, according to the metal bellows type accumulator of the fifth aspect of the present invention, it is possible to reliably prevent the seal member from being lifted.
また、請求項6記載の発明の金属ベローズ式アキュムレータによれば、シールホルダがオイルポート直接嵌合しているため、シール部材を確実にオイルポート側に保持できる。
また、請求項7記載の発明の金属ベローズ式アキュムレータによれば、シールホルダを確実にオイルポート側に固定出来るため、シール部材の保持が安定する。
また、請求項8記載の発明の金属ベローズ式アキュムレータによれば、金属補強環の弾性材との接着界面が作動流体により侵食される危険性がない。
また、請求項9記載の発明の金属ベローズ式アキュムレータによれば、シール部材のシール性能が安定する。
また、請求項10記載の発明の金属ベローズ式アキュムレータによれば、作動流体の液体室側から導入孔側への漏洩を確実に阻止できる。
また、請求項11記載の発明の金属ベローズ式アキュムレータによれば、開弁時に保持手段に加わる衝撃を緩和できるため、保持手段の変形・破損が防止できる。
According to the metal bellows type accumulator of the invention described in
Moreover, according to the metal bellows type accumulator of the seventh aspect of the invention, the seal holder can be securely fixed to the oil port side, so that the holding of the seal member is stabilized.
According to the metal bellows type accumulator of the eighth aspect of the present invention, there is no risk that the bonding interface between the metal reinforcing ring and the elastic member is eroded by the working fluid.
According to the metal bellows type accumulator of the invention according to
According to the metal bellows type accumulator of the tenth aspect, leakage of the working fluid from the liquid chamber side to the introduction hole side can be reliably prevented.
Further, according to the metal bellows type accumulator of the eleventh aspect of the present invention, the impact applied to the holding means when the valve is opened can be reduced, so that the holding means can be prevented from being deformed or damaged.
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
本発明に係る金属ベローズ式アキュムレータを、図1乃至図4に基づいて説明する。
図1は、本発明に係る金属ベローズ式アキュムレータの縦断面図である。
図2は、図1の部分拡大図である。
図3は、本発明の他の実施例を図2と同様に示した図である。
図4は、本発明の更なる他の実施例を図2と同様に示した図である。
図5は、本発明の更なる別の実施例を図4と同様に示した図である。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described.
A metal bellows type accumulator according to the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a metal bellows accumulator according to the present invention.
FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG.
FIG. 3 is a view showing another embodiment of the present invention in the same manner as FIG.
FIG. 4 shows another embodiment of the present invention in the same manner as FIG.
FIG. 5 shows another embodiment of the present invention in the same manner as FIG.
図1及び図2において、金属材製のシェル1は、カップ形状の本体12と、本体12の図上下方を塞いでいる流体の導入孔6を設けたオイルポート8とより構成されている。
そして、オイルポート8は、そのフランジ部10が本体12と溶接により一体化されている。
1 and 2, the metal shell 1 includes a cup-shaped
The
一方、シェル1内には金属材製ベローズ4が配置されている。
この種金属材製ベローズ4としては、円周方向に連続した山部と谷部が反復形成された中子の表面にめっき処理により所定の膜圧の金属薄膜を析出させてから前記中子を溶解除去ことにより得られる電着ベローズや、薄肉の金属チューブを塑性加工することにより成形した成形ベローズや、あるいは、内周孔を有する多数の薄肉金属円盤を軸方向に隣接配置してその内周縁および外周縁を交互に溶接した溶接ベローズ等が採用される。
この金属材製ベローズ4の一端はシェル1内に設けた環状のフランジ部10に溶接一体化されている。
On the other hand, a
As this kind of metal material bellows 4, a metal thin film having a predetermined film pressure is deposited by plating on the core surface in which crests and troughs continuous in the circumferential direction are repeatedly formed. Electrodeposited bellows obtained by dissolving and removing, molded bellows formed by plastic processing of thin metal tubes, or a number of thin metal disks having inner peripheral holes arranged adjacent to each other in the axial direction Also, a welded bellows or the like in which the outer peripheral edges are alternately welded is employed.
One end of the
一方、金属材製ベローズ4の他端は、キャップ5が溶接固定されることにより塞がれている。
この結果、シェル1内は、気体室2と液体室3とに仕切られる。
気体室2には、図上上方に位置する注入孔11から窒素ガス、不活性ガス等が封入されている。
注入孔11は気体を封入後、ガスプラグ13により塞がれる。
この結果、気体室2には所定圧力のガスが封入される。
On the other hand, the other end of the
As a result, the inside of the shell 1 is partitioned into a
The
The
As a result, the
一方、液体室3には、オイルポート8に設けた、液体を導入するための導入孔6が連通している。
この導入孔6を介して、外部の作動流体を液体室3に導いている。
また、この導入孔6のシェル1内側には、導入孔6を囲む様に、オイルポート8の軸方向端部(図上上方)には、シール部材7が配置されている。
一方、金属材製ベローズ4の径方向振れ径方向振れの抑制および金属材製ベローズ4の伸張・収縮作動時における前記シェル1内の軸方向をガイドするために、キャップ5には制振リング9が保持されている。
On the other hand, the
An external working fluid is guided to the
Further, inside the shell 1 of the
On the other hand, in order to suppress radial deflection of the
そして、本発明に係る制振リング9は、金属材製ベローズ4の谷部41に嵌め込まれる爪部91と、キャップ5に設けた環状の鍔部51に当接する固定部92とにより、鍔部51を挟持する形でキャップ5側に保持されている。
また、金属材製ベローズ4とフランジ10との谷部41には、制振リング9の爪部91と同じ材質で、かつ同じ厚みのプロテクションリング14が嵌め込まれている。
And the
A
一方、シール部材7は、シール部材7をオイルポート8側に保持するための保持手段74と、キャップ5とオイルポート8との間に配置された金属補強環71と、この金属補強環71に一体的に設けられたキャップ5側に突出した弾性材製の第1のシール突起72と、この金属補強環71に一体的に設けられたオイルポート8側に突出した弾性材製の第2のシール突起73とを有している。
On the other hand, the
そして、第1のシール突起72は、第2のシール突起73よりも径方向内方に位置する構成としている。
このため、シール部材7に液体室3の圧力が作用する受圧面積は、第1のシール突起72側の方が大きい。
この結果、液体室3内の圧力は、シール部材7をオイルポート8側に押し付ける作用をする。
The
For this reason, the pressure receiving area where the pressure of the
As a result, the pressure in the
また、シール部材7をオイルポート8側保持しておくための保持手段74は、金属補強環71の径方向外方からオイルポート8の外周面に沿って図上下方に伸びる筒状部分711を備えており、この筒状部分711の下方端部に、オイルポート8の外周面に設けた窪み部81に入り込む縮径部分712を設ける態様とした。
このことにより、シール部材7は、オイルポート8側に確実に保持される。
また、シール突起72、73の材質としては、EPDM,NBR,CR等のゴム状弾性体、フッ素樹脂、ポリエチレン樹脂等の樹脂状弾性体が、使用される雰囲気により、適宜選択して用いられる。
The holding means 74 for holding the
Thus, the
Further, as the material of the
第1のシール突起72は、キャップ5と接した後(ベローズゼロダウン時)液体室3側の液体が導入孔6側へ流出することを効果的に防止できる。
このため、第1のシール突起72のキャップ5と接する面は、キャップ5の面と略平行な平坦面721となっている。
更に、第1のシール突起72を形成する内周側傾斜面722が外周側傾斜面723に比べ緩やかな傾斜面となっている。
このことにより、液体室3側の液体が導入孔6側へ流出することをより効果的に防止できる。
また、第2のシール突起73は、シール部材7とオイルポート8との間隙から流体が漏洩することを阻止する役目をする。
The
For this reason, the surface of the
Further, the inner peripheral
This can more effectively prevent the liquid on the
The
尚、金属補強環71が、弾製材により全体が覆われる態様としているため、金属補強環71の弾性材との接着界面が、作動流体により侵食される危険性が無い。
ついで、 本発明の他の実施例を図3に基づき説明する。
本実施例における保持手段74は、オイルポート8の内周面側に固定されたシールホルダ82である。
このシールホルダ82は、金属補強環71の径方向内方端部713を保持する保持フランジ821を備えている。
Since the
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The holding means 74 in the present embodiment is a
The
そして、シールホルダ82が、オイルポート8の内周面に嵌合固定されことにより、保持フランジ821が径方向内方端部713をオイルポート8側に押圧して、シール部材7をオイルポート8側に固定する。
更に、保持手段74として、金属補強環71の径方向外方からオイルポート8の外周面に沿って伸びる筒状部分714を備える構成としているため、シール部材7がオイルポート8側から浮き上がることをより確実に阻止できる。
Then, when the
Further, since the holding means 74 includes a
更に、本発明の更なる他の実施例を図4に基づき説明する。
本実施例における保持手段74は、金属補強環71の径方向外方からオイルポート8の外周面に沿って伸びる筒状部分715と、この筒状部715の軸方向端部から径方向外方に伸びる径方向フランジ716を、オイルポート8の外周面側に保持されたシールホルダ83の保持フランジ822により、オイルポート8側に押圧することにより、シール部材7をオイルポート8側に保持する態様としている。
そして、このシールホルダ83は、シールホルダ83の一端に設けた縮径部分831がオイルポート8の外周面に設けた窪み部84と係合してオイルポート8側に固定されている。
更に、本発明の更なる他の実施例を図5に基づき説明する。
図4と異なる点は、シールホルダ83の保持フランジ822と径方向フランジ716との間に0.5mm程度の隙間Wを設けた点と、保持フランジ822の径方向内端から、シール部材7の筒状部分715の外周面に沿って上方に伸びる筒状のガイド823を設けた点である。
この様な構造としたのは以下の理由による。
シール部材7は、開弁時の圧力により、開弁するまでの間は、シール部材7が開弁方向(図上上方)に力を受けるため、図4に示した構造では、シール部材7の径方向フランジ716に当接している保持フランジ822に開弁圧がただちに加わる。
この結果、保持フランジ822が変形・破損する懸念がある。
しかし、シールの径方向フランジ716と保持フランジ822の間に隙間W(今回の場合は0.5mm程度)を設けることにより、開弁するまでの間、シールが開弁方向に力を受けても、保持フランジ822と径方向フランジ716との間に隙間Wがあるので、保持フランジ822に開弁圧による力が加わらない。
そして、開弁時の圧力によりシール部材7が、軸方向に移動すると、シール底面のリップ73がオイルポート8から離れることになり、開弁圧がシール外周部にも回り込むため、スムースに開弁出来、保持フランジ822の変形・破損の心配もないものである。
同様に、図1乃至図3に示した他の態様の実施例においても、保持手段74が、シール部材7をオイルポート8に対し軸方向移動可能に保持する態様(間隙Wを設ける態様)が好ましい。
尚、図3及び図5に示した第1のシール突起72及び第2のシール突起73の形状は、図2に示したものと同一である。
Still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In this embodiment, the holding means 74 includes a
The
Furthermore, still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
4 differs from FIG. 4 in that a gap W of about 0.5 mm is provided between the holding
The reason for this structure is as follows.
Since the
As a result, there is a concern that the holding
However, by providing a gap W (about 0.5 mm in this case) between the
When the
Similarly, in the embodiments of the other modes shown in FIGS. 1 to 3, a mode in which the holding means 74 holds the
The shapes of the
また、本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。 Further, the present invention is not limited to the best mode for carrying out the invention described above, and various other configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
1 シェル
2 気体室
3 液体室
4 金属ベローズ
5 キャップ
6 導入孔
7 シール部材
8 オイルポート
9 制振リング
10 フランジ部
11 注入孔
12 本体
13 ガスプラグ
14 プロテクションリング
71 金属補強環
72 第1のシール突起
73 第2のシール突起
74 保持手段
1 shell
2
Claims (11)
前記シール部材(7)が、シール部材(7)を前記オイルポート(8)側に保持するための保持手段(74)と、前記キャップ(5)と前記オイルポート(8)との間に配置された金属補強環(71)と、前記金属補強環(71)に一体的に設けられた前記キャップ(5)側に突出した弾性材製の第1のシール突起(72)と、前記金属補強環(71)に一体的に設けられた前記オイルポート(8)側に突出した弾性材製の第2のシール突起(73)とを有し、前記第1のシール突起(72)が前記第2のシール突起(73)よりも径方向内方に位置することを特徴とする金属ベローズ式アキュムレータ。 The shell (1) is disposed in the shell (1), one end is fixed to the shell (1) side, and the other end is closed by the cap (5), thereby the shell (1) is closed to the gas chamber. The metal bellows (4) separated into (2) and the liquid chamber (3) and the introduction hole (6) for introducing the liquid into the liquid chamber (3) are disposed so as to surround the metal bellows (4). An oil port (8) that defines the shrinkage limit of the material bellows (4) and an end face of the oil port (8) are arranged in contact with the cap (5), thereby the liquid chamber (3) and the introduction hole. (6) In a metal bellows type accumulator comprising a seal member (7) for sealing between
The seal member (7) is disposed between a holding means (74) for holding the seal member (7) on the oil port (8) side, and between the cap (5) and the oil port (8). A metal reinforcing ring (71) that is formed, a first seal protrusion (72) made of an elastic material protruding integrally with the metal reinforcing ring (71) and projecting toward the cap (5), and the metal reinforcing ring A second seal protrusion (73) made of an elastic material protruding integrally to the oil port (8) provided integrally with the ring (71), and the first seal protrusion (72) is the first seal protrusion (72). A metal bellows type accumulator, which is located radially inward from the two seal projections (73).
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