JP2010174985A - Method for filling gas into accumulator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車や産業機械に用いられるアキュームレータへのガス封入方法に関し、特に円滑に液体及びガスの封入を行う技術に関する。 The present invention relates to a gas filling method for an accumulator used in automobiles and industrial machines, and more particularly to a technique for smoothly filling a liquid and a gas.
油圧制御装置の油圧回路やショックアブソーバ等にアキュムレータ(蓄圧・緩衝装置)が用いられている。金属ベローズ式のアキュムレータは、一般に、圧力容器の内部が金属ベローズによってガス室と油室とに区画され、油室内に流入する油の圧力変動を金属ベローズの伸縮を伴うガス室内のガスの膨縮作用によって緩衝する構成となっている(例えば、特許文献1〜3参照)。アキュムレータは、油圧回路を流れる油に生じる脈動を効果的に抑制するための装置として、例えば自動車や産業機械に広く用いられている。 Accumulators (accumulation and shock absorbers) are used in hydraulic circuits and shock absorbers of hydraulic control devices. The metal bellows type accumulator is generally divided into a gas chamber and an oil chamber by the metal bellows, and the pressure fluctuation of the oil flowing into the oil chamber is expanded and contracted by the expansion and contraction of the metal bellows. It becomes the structure buffered by an effect | action (for example, refer patent documents 1-3). The accumulator is widely used in, for example, automobiles and industrial machines as a device for effectively suppressing pulsation generated in oil flowing in a hydraulic circuit.
このようなアキュムレータでは、気室にガスを封入し、金属ベローズを油室側に移動させる。このとき、金属ベローズに同軸的に設けられた筒状部材により油室が確保され、この油室に油を導入するようにしており、蓄圧用としても広く用いられている。
上述したアキュムレータへのガス封入方法では、次のような問題があった。すなわち、油室側に油を導入する際に、金属ベローズと筒状部材との隙間等に残る空気が油圧回路に混入してしまい、アキュムレータとしての所期の機能を発揮することができなかった。一方、油室のみを減圧してから油を導入すると、金属ベローズが縮み、ベローズキャップ等が筒状部材と油室との間の連通孔を塞いでしまい油室に十分に油を導入できないという問題があった。 The above-described gas filling method in the accumulator has the following problems. That is, when oil is introduced into the oil chamber, air remaining in the gap between the metal bellows and the cylindrical member is mixed into the hydraulic circuit, and the intended function as an accumulator cannot be exhibited. . On the other hand, if oil is introduced after decompressing only the oil chamber, the metal bellows will shrink, and the bellows cap etc. will block the communication hole between the tubular member and the oil chamber, so that sufficient oil cannot be introduced into the oil chamber. There was a problem.
そこで本発明は、気泡混入防止のために液室を減圧した場合であっても液室に十分な量の液体を導入できるとともに、ガスの封入を円滑に行うことができるアキュムレータの封入方法を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention provides an accumulator sealing method that can introduce a sufficient amount of liquid into the liquid chamber and smoothly perform gas sealing even when the pressure in the liquid chamber is reduced to prevent bubbles from being mixed. The purpose is to do.
上記課題を解決し目的を達成するために、本発明のアキュムレータへのガス封入方法は次のように構成されている。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the gas filling method in the accumulator of the present invention is configured as follows.
圧力容器の内壁面に沿って伸縮自在に形成された金属ベローズ、及び、金属ベローズに設けられ、圧力容器内壁面に沿って上記金属ベローズに追従して移動する仕切板を有し、これら金属ベローズ及び仕切板により圧力容器内部を上記液体の流出入可能な液室及びガスを封入可能な気室に仕切るベローズ機構とを備えたアキュムレータへのガス封入方法において、上記気室及び液室内を同圧のまま減圧する工程と、上記液室内に上記液体を導入する工程と、上記気室内に上記ガスを導入する工程とを備えていることを特徴とする。 Metal bellows formed to be stretchable along the inner wall surface of the pressure vessel, and a partition plate that is provided on the metal bellows and moves following the metal bellows along the inner wall surface of the pressure vessel. And a bellows mechanism for partitioning the inside of the pressure vessel into a liquid chamber through which the liquid can flow in and out and a gas chamber through which the gas can be sealed by a partition plate, and the gas chamber and the liquid chamber have the same pressure. The method includes a step of reducing the pressure as it is, a step of introducing the liquid into the liquid chamber, and a step of introducing the gas into the air chamber.
本発明によれば、気泡混入防止のために液室を減圧した場合であっても液室に十分な量の液体を導入できるとともに、ガスの封入を円滑に行うことが可能となる。 According to the present invention, a sufficient amount of liquid can be introduced into the liquid chamber and gas can be smoothly sealed even when the pressure in the liquid chamber is reduced to prevent air bubbles from being mixed.
図1は本発明の一実施の形態に係るガス封入方法が適用されるアキュムレータ1の構成を示す縦断面図である。なお、図1中Gはガス室(気室)、Lは油室(液室)を、Sは圧力容器の溶接部(接合部)をそれぞれ示している。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a configuration of an
図1に示すように、アキュムレータ1は、圧力容器10と、圧力容器10に収容されたベローズ機構50とを備えている。このようなアキュムレータ1は、例えば車体のブレーキ用油圧回路上の配管に後述するポート部22を介して接続されている。
As shown in FIG. 1, the
圧力容器10は、有底筒状の鋼材で形成された外殻部材11と、外殻部材11が有する開口部12と結合する蓋体13とを備えている。また、圧力容器10は、例えば、外殻部材11と蓋体13とを溶接部(接合部)Sで溶接させることで構成されている。圧力容器10は、その内部に、外殻部材11とベローズ機構50と蓋体13とにより形成されたガス室Gと、蓋体13とベローズ機構50とにより形成された油室Lとを有している。
The
外殻部材11は、管部15と底部16とが例えば深絞りにより一体成形されており、深絞りの成形後、焼鈍等の熱処理を行なう場合がある。
In the
外殻部材11は、管部15の内壁面15a及び底部16の内面16aにより内壁面17が形成されている。この内壁面17とベローズ機構50と蓋体13によりガス室Gを形成する。なお、開口部12には、蓋体13が挿入されるとともに、溶接部Sで蓋体13が溶接される。
In the
底部16には、円形状の貫通孔18が形成されている。この貫通孔18はガス封入栓19により気密に閉塞されている。さらに、貫通孔18の外部にはカバー20が取り付けられている。
A circular through
蓋体13は、円盤状に形成された蓋体本体21と、この蓋体本体21の軸心上に設けられたポート部22と、蓋体本体21のポート部22が設けられている第1面23と、第1面23と相対する第2面24とを備えている。また、蓋体13は、蓋体本体21の軸心上、かつ、第2面24側に、例えば溶接により接合された円筒部材26を備えている。
The
蓋体本体21は、少なくともその径が、開口部12に挿入することで第2面24側が外殻部材11の内側に位置し、第1面23が外殻部材11の外部に露出する位置となる内径を有している。また、蓋体本体21の側面部27の第2面24側には、樹脂材料等により形成されたリング状の遮断シール28を挿入するシール溝29が設けられている。
The
詳しく述べると、蓋体本体21は、第1面23側が管部15の内周径よりも大径に形成され、第2面24側が管部15の内周径よりも小径に形成されている。また、蓋体本体21の側面のシール溝29よりも第1面23側に設けられ、溶接時に溶解することで、外殻部材11の曲面部12aと溶接される溶接部Sが設けられている。
More specifically, the
ポート部22は、この内部に、油室Lと作動油の流出入を行なう通油孔30が設けられている。
The
円筒部材26は、内部に空洞部31が形成されており、通油孔30と連続している。また、円筒部材26の端面部32には、空洞部31と油室Lとを連続させる連通孔33が設けられている。また、円筒部材26は、ベローズ機構50と対向する端面26aが、所定の精度を有する表面粗さに形成されている。すなわち、円筒部材26の端面26aは、後述するシール部材53が当接することで、油室Lを円筒部材26の空洞部31から液封可能な表面粗さを有している。
The
ベローズ機構50は、筒状に形成され開口端の一方が、蓋体本体21の第2面24に配置された金属ベローズ51と、この金属ベローズ51の開口端の他方に取り付けられた円板状のベローズキャップ(仕切板)52とを備えている。また、ベローズ機構50は、ベローズキャップ52に設けられたシール部材53と、ベローズキャップ52の外周部に取り付けられたガイド54とを備えている。
The
金属ベローズ51は、第2面24と当接する一端部が、蓋体本体21の第2面24と溶接により接合されている。この金属ベローズ51と蓋体本体21との接合点は、油室L及びガス室G間の液(気)密性を有している。
One end of the
ベローズキャップ52は、ベローズキャップ52の軸心上に設けられ、油室L側からその内部にシール部材53が嵌合される有底円筒の凹部56を有している。また、ベローズキャップ52は、蓋体13と対向する面(油室L側の面)に、金属ベローズ51の他端部が溶接により、油室L及びガス室G間の液(気)密性を有して接合されている。
The
ガイド54は、金属ベローズ51の伸縮にあわせベローズキャップ52が移動する際に内壁面17をスムースに摺動可能な摺動部材で形成されている。なお、ガイド54は、内壁面17をスムースに摺動可能に形成されているだけであり、ガス室Gと、内壁面17及び金属ベローズ51の空間とは連通している。
The
このように構成されたアキュムレータ1では、次のような手順で油室Lへの作動油の導入、ガス室Gへのガスの封入を行う。
In the
ガス室G及び油室Lを同圧のまま減圧する。この際、同じ減圧ポンプを共通に用いて同圧のまま減圧するか、別の減圧ポンプを用いて圧力計を確認しながら同圧のまま減圧する。これにより、ガス室Gと油室Lとは同圧のままであることから、図1中Pに示すように、ベローズキャップ52が連通孔33を塞ぐことはない。
The gas chamber G and the oil chamber L are depressurized while maintaining the same pressure. At this time, the same pressure reducing pump is commonly used to reduce the pressure while maintaining the same pressure, or another pressure reducing pump is used to reduce the pressure while maintaining the pressure gauge while checking the pressure gauge. Thereby, since the gas chamber G and the oil chamber L remain at the same pressure, the
次に、油室Lを油タンクや油圧回路等に接続する。油室L内は減圧されているので、容易に作動油が導入される。ベローズキャップ52が連通孔33を塞いでいないので、金属ベローズ51内は作動油で満たされる。なお、導入する作動油は予め脱泡されていることが好ましい。これは減圧された油室Lに脱泡されていない作動油を導入すると、直ちに発泡するからである。
Next, the oil chamber L is connected to an oil tank, a hydraulic circuit, or the like. Since the oil chamber L is depressurized, the hydraulic oil is easily introduced. Since the
次に、ガス室G内に所定量のガスを導入する。これによりガス室Gが金属ベローズ51を押圧し、余計な作動油が油室Lから排出され、ベローズキャップ52が端面部32に当接する。そして、ガス封入栓19を溶接してガス封入が終了する。
Next, a predetermined amount of gas is introduced into the gas chamber G. As a result, the gas chamber G presses the metal bellows 51, excess hydraulic oil is discharged from the oil chamber L, and the bellows cap 52 contacts the
このようにして作動油の導入及びガスが封入されたアキュムレータ1は、次のように動作する。すなわち、油圧回路の圧力が上昇することで、ポート部22の通油孔30、円筒部材26内の空洞部31及び連通孔33を介して油室L内に油圧回路内の作動油が流入する。この作動油の流入により、油室L内に圧力が印加され、アキュムレータ1は、油圧回路内の圧力を蓄圧するとともに、油圧回路内の脈動を緩衝することとなる。
The
このときの油室Lの油圧がガス室Gのガス圧を超えると、図1に示すように、金属ベローズ51は伸張しガス室G内のガスが収縮する。このガス室G内のガスの収縮により、所定の位置で、作動油とガスとの釣り合いが取れることとなる。 When the oil pressure in the oil chamber L at this time exceeds the gas pressure in the gas chamber G, the metal bellows 51 expands and the gas in the gas chamber G contracts as shown in FIG. Due to the contraction of the gas in the gas chamber G, the hydraulic oil and the gas are balanced at a predetermined position.
次に、油圧回路内の圧力が増圧すると、油室L内の圧力が増圧し、さらにガスを収縮させ、金属ベローズ51が伸張する。このとき、油圧回路内の使用圧力でガス圧が調整されており、金属ベローズ51は、ガイド54が管部15の内壁面15aを摺動する範囲のみを伸縮することとなる。
Next, when the pressure in the hydraulic circuit is increased, the pressure in the oil chamber L is increased, the gas is further contracted, and the metal bellows 51 is expanded. At this time, the gas pressure is adjusted by the working pressure in the hydraulic circuit, and the metal bellows 51 expands and contracts only in the range in which the
次に、油圧回路内の圧力が低下すると、油室L内の作動油の油圧がガス室G内のガス圧を下回り、金属ベローズ51は収縮し、これによりガス室G内のガスが膨張する。このとき、油室L内の油圧が所定の圧力より低い場合には、シール部材53のシール面54と円筒部材26の端面26aとが当接する位置まで、金属ベローズ51が収縮し、ベローズキャップ52が移動する。上述した所定の圧力は、封入圧力と温度及び圧力変化により決定される。
Next, when the pressure in the hydraulic circuit decreases, the hydraulic pressure of the hydraulic oil in the oil chamber L falls below the gas pressure in the gas chamber G, and the metal bellows 51 contracts, whereby the gas in the gas chamber G expands. . At this time, if the hydraulic pressure in the oil chamber L is lower than a predetermined pressure, the metal bellows 51 contracts to a position where the
このシール面54と端面26aとが当接することで、円筒部材26の連通孔33の周囲の端面26aをシール部材53によりシールすることとなる。
When the
上述したように、本実施の形態に係るアキュムレータ1へのガス封入方法によれば、金属ベローズ51が縮んでベローズキャップ52が円筒部材26と油室Lとの間の連通孔33を塞ぐことを防止し、油室Lに十分に油を導入することが可能となる。したがって、気泡混入防止のために油室Lを減圧した場合であっても油室Lに十分な量の作動油を導入できるとともに、ガスの封入を円滑に行うことが可能となる。
As described above, according to the gas sealing method in the
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。上述した例では、金属ベローズの外側をガス室、内側を油室としたが、逆にしてもよい。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。 The present invention is not limited to the above embodiment. In the example described above, the outside of the metal bellows is the gas chamber and the inside is the oil chamber, but it may be reversed. Of course, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1…アキュムレータ、10…圧力容器、11…外殻部材、13…蓋体、50…ベローズ機構。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
上記気室及び液室内を同圧のまま減圧する工程と、
上記液室内に上記液体を導入する工程と、
上記気室内に上記ガスを導入する工程とを備えていることを特徴とするアキュムレータへのガス封入方法。 Metal bellows formed to be stretchable along the inner wall surface of the pressure vessel, and a partition plate that is provided on the metal bellows and moves following the metal bellows along the inner wall surface of the pressure vessel. And a gas sealing method in an accumulator comprising a bellows mechanism for partitioning the inside of the pressure vessel into a liquid chamber capable of flowing in and out of the pressure vessel and a gas chamber capable of sealing gas by the partition plate,
Depressurizing the air chamber and the liquid chamber with the same pressure;
Introducing the liquid into the liquid chamber;
And a step of introducing the gas into the air chamber.
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