JP2012097829A

JP2012097829A - ベローズ式アキュムレータ

Info

Publication number: JP2012097829A
Application number: JP2010246236A
Authority: JP
Inventors: Matsuki Yamashita; 松喜山下
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2010-11-02
Filing date: 2010-11-02
Publication date: 2012-05-24

Abstract

【課題】体積調整部材の体積を大幅に小さくする事無く、急激な圧力変動が生じたとしても、ベローズの変形及び損傷を防止して、耐久性と安定性を向上させたベローズ式アキュムレータを提供する。
【解決手段】シェル１と、シェル内に配置され、一端がシェル側に固着され、他端がキャップ５により塞がれることにより、シェル内を気体室２と液体室３とに分離しているベローズ４と、シェル外から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、ベローズの伸長限度を規定するオイルポートと８、気体室内に配置された、ベローズが密着長まで押し潰されることを防ぐための体積調整液Ｘと、シェル側に保持された、ベローズと同中心の円筒形状の体積調整部材９０とよりなるベローズ式アキュムレータにおいて、体積調整部材の外周面に軸方向に伸びる溝部９１を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、ベローズ式アキュムレータに関する。
また、本発明は、シェル内に容積可変の気体室をベローズにて区画し、作動液を蓄圧するベローズ式アキュムレータに関する。
更に、本発明は、例えば、液圧を用いる車両等の制御装置、具体的には、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ベローズ式アキュムレータに関する。

従来、図３に示すベローズ式アキュムレータが知られている。
この種のベローズ式アキュムレータは、金属材製のシェル１００内に金属材製のベローズ４００が配置されている。

この金属材製ベローズ４００の一端は、シェル１００の上蓋１１０側に溶接一体化されている。
一方、金属材製ベローズ４００の他端は、キャップ５００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１００内は、気体室２００と液体室３００とに仕切られる。

また、金属材製ベローズ４００の径方向振れの抑制および金属材製ベローズ４００の伸張・収縮作動時におけるシェル１００内の軸方向をガイドするために、キャップ５００には制振リング９００が保持されている。
更に、気体室２００には、図上上方に位置する注入孔１１１から窒素ガス、不活性ガス等が封入されている。注入孔１１１は気体を封入後、ガスプラグ１２０により塞がれる。
この結果、気体室２００には所定圧力のガスが封入される。

一方、液体室３００には、図上下方に位置する、シェル１００の下端を閉じているオイルポート８００に設けた、液体を導入する導入孔６００が連通している。
この導入孔６００を介して、外部の作動流体を液体室３００に導いている。
また、この導入孔６００のシェル１００内の開口側には、導入孔６００を囲む様に弾性材製環状シール手段７００が配置されている。

このシール部材７００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４００が過度に膨張することを防止するため、キャップ５００と密封接触して液体室３００と導入孔６００との間を遮断する。
一方、ベローズ４００の内部には、ベローズ４００が密着長まで押しつぶされることを防ぐための体積調整液Ｘと体積調整部材（スペーサ）９００の両方が収納されている。
この体積調整部材９００は、ベローズ４００の軸方向に円筒形状をしており、中心には貫通孔９２０が形成されている。
この貫通孔９２０は、注入孔１１１と連通しており、気体を気体室２００に封入する際に利用される。
また、この体積調整部材９００の軸方向の長さは、ベローズ４００の密着長に設定している。

一方、体積調整液Ｘの量は、気体室２００に封入された不活性ガスが、液中に全て溶け込んでもベローズが密着しないように設定されている。
この様な構成のベローズ式アキュムレータは、外部から油圧が掛かり、ベローズ４００が圧縮された図４に示す状態から、急激に外部圧力が低下した場合、以下の様な問題を惹起した。
すなわち、体積調整液Ｘと圧縮ガスとの粘性の差と、体積調整液Ｘは非圧縮性流体であることから、圧縮されたガスＹの近傍のベローズ４００のみが伸長するため、ベローズ４００の局部的な変形が発生する可能性があった。
このベローズ４００の局部的な変形により、ベローズ４００の耐久性低下へ繋がる問題を招来した。

この様な問題を解決する為に、体積調整部材９００とベローズ４００の間のクリアランスを大きく拡げることで、粘性の影響を抑えることが出来るが、必要とする体積調整部材９００の体積が大幅に小さくなってしまう。
この結果、体積調整液Ｘの量が、大幅に増えてしまい、体積調整液Ｘの増量に比例してガスの溶け込み量が多くなり、ベローズ式アキュムレータとしての機能低下を招来した。

特開平６−１３７３０１号公報

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、体積調整部材の体積を大幅に小さくする事無く、急激な圧力変動が生じたとしても、ベローズの変形及び損傷を防止して、耐久性と安定性を向上させた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。

本発明の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、他端がキャップにより塞がれることにより、前記シェル内を気体室と液体室とに分離しているベローズと、前記シェル外から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、前記ベローズの伸長限度を規定するオイルポートと、前記オイルポートと前記キャップとの間に配置され、前記液体室と前記導入孔との間をシールするシール手段と、前記気体室内に配置された、前記ベローズが密着長まで押し潰されることを防ぐための体積調整液と、前記シェル側に保持された、前記ベローズと同中心の円筒形状の体積調整部材とよりなるベローズ式アキュムレータにおいて、
前記体積調整部材の外周面に軸方向に伸びる溝部を設けたことを特徴とする。

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記載のベローズ式アキュムレータによれば、体積調整部材の体積を大幅に小さくする事無く、急激な圧力変動が生じたとしても、ベローズの変形及び損傷を防止して、耐久性と安定性を向上させることができる。
また、請求項２記載のベローズ式アキュムレータによれば、体積調整液の移動を、より円滑で、円周上均等に行えるため、ベローズの変形及び損傷をより効果的に防止できる。

更に、請求項３記載のベローズ式アキュムレータによれば、体積調整液の量の増大を最小限に留める事が出来る為、体積調整液内へのガスの溶け込み量の増加を抑える事が出来る。

本発明に係るベローズ式アキュムレータの縦断面図。図１のベローズ式アキュムレータのベローズが収縮した状態の部分拡大断面図。従来技術に係るベローズ式アキュムレータの縦断面図。図３のベローズ式アキュムレータのベローズが収縮した状態の部分拡大断面図。

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。
本発明に係るベローズ式アキュムレータを、図１及び図２に基づいて説明する。

図１において、この種のベローズ式アキュムレータは、金属材製のシェル１内に金属材製のベローズ４が配置されている。

このベローズ４一端は、シェル１の上蓋１１側に溶接一体化されている。
一方、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。
また、ベローズ４の径方向振れの抑制およびベローズ４の伸張・収縮作動時におけるシェル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。

更に、気体室２には、図上上方に位置する注入孔１１１から窒素ガス、不活性ガス等が封入されている。
この注入孔１１１は、気体を封入後、ガスプラグ１２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。

一方、液体室３には、図上下方に位置する、シェル１の下端を閉じているオイルポート８に設けた、液体を導入する導入孔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内の開口側には、導入孔６を囲む様に弾性材製環状シール手段７が配置されている。

このシール部材７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４が過度に膨張することを防止するため、キャップ５と密封接触して液体室３と導入孔６との間を遮断する。

一方、ベローズ４の内部には、ベローズ４が密着長まで押しつぶされることを防ぐための体積調整液Ｘと体積調整部材（スペーサ）９の両方が収納されている。
この体積調整部材９は、ベローズ４と同中心の軸方向に円筒形状をしており、中心には貫通孔９２が形成されている。
この貫通孔９２は、注入孔１１１と連通しており、気体を気体室２に封入する際に利用される。

また、この体積調整部材９の軸方向の長さは、ベローズ４の密着長に設定している。
一方、体積調整液Ｘの量は、気体室２に封入された不活性ガスが、液中に全て溶け込んでもベローズが密着しないように設定されている。

更に、この体積調整部材９の外周面には、軸方向に伸びる溝部９１が、体積調整部材９とベローズ４とが対峙する略全域に複数本等配に設けられている。
この溝部９１は、２〜５本、好ましくは３〜４本が、円周上均等に、軸線と平行に設けられている。
この事により、体積調整液Ｘの移動を、より円滑で、円周上均等に行えるため、ベローズ４の変形及び損傷をより効果的に防止できる。
また、溝部９１の断面形状は、矩形、半円、三角等の形状が適宜選択して用いられる。

更に、図２に示す様に、体積調整部材９の外周面９２とベローズ４の内周面４１とは、狭間隙を保っている。
この様な構成のベローズ式アキュムレータは、外部から油圧が掛かり、ベローズ４が圧縮された図２に示す状態から、急激に外部圧力が低下した場合においても、体積調整液Ｘの移動が、溝部９１を介して円滑に行える為、ベローズ４の変形及び損傷を防止して、耐久性と安定性を向上させることができる。

また、体積調整部材９の外周面９２とベローズ４の内周面４１とは、狭間隙を保っている為、体積調整液Ｘの量の増大を最小限に留める事が出来る為、体積調整液Ｘ内へのガスの溶け込み量の増加を抑える事が出来る。

また、体積調整部材９の材質は、金属材、樹脂材等のガスが溶け込まない材質が適宜選択して用いられる。
また、シール部材７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。
更に、上記した実施の形態では、ベローズ４を金属材製としたが、これに限らず、例えば、樹脂系材料など、他種の材料からなるものとしてもよい。

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。

液圧を用いる車両等の制御装置、具体的には、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ベローズ式アキュムレータとして使用出来る。

１シェル
２気体室
３液体室
４ベローズ
５キャップ
６導入孔
７シール手段
８オイルポート
９制振リング
１１上蓋
１２ガスプラグ

Claims

シェル（１）と、前記シェル（１）内に配置され、一端が前記シェル（１）側に固着され、他端がキャップ（５）により塞がれることにより、前記シェル（１）内を気体室（２）と液体室（３）とに分離しているベローズ（４）と、前記シェル（１）外から前記液体室（３）内に液体を導入する導入孔（６）を取り囲む様に配置され、前記ベローズ（４）の伸長限度を規定するオイルポート（８）と、前記オイルポート（８）と前記キャップ（５）との間に配置され、前記液体室（３）と前記導入孔（６）との間をシールするシール手段（７）と、前記気体室（２）内に配置された、前記ベローズ（４）が密着長まで押し潰されることを防ぐための体積調整液（Ｘ）と、前記シェル（１）側に保持された、前記ベローズ（４）と同中心の円筒形状の体積調整部材（９）とよりなるベローズ式アキュムレータにおいて、
前記体積調整部材（９）の外周面に軸方向に伸びる溝部（９１）を設けたことを特徴とするベローズ式アキュムレータ。
前記溝部（９１）は、前記体積調整部材（９）が前記ベローズ（４）と対峙する略全域に複数本等配に設けたことを特徴とする請求項１記載のベローズ式アキュムレータ。
前記体積調整部材（９）の外周面（９２）と前記ベローズ（４）の内周面（４１）とが狭間隙を保っていることを特徴とする請求項１または２記載のベローズ式アキュムレータ。