JP2012137140A

JP2012137140A - アキュムレータ

Info

Publication number: JP2012137140A
Application number: JP2010289711A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Kato; 芳樹加藤
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2010-12-27
Publication date: 2012-07-19
Anticipated expiration: 2030-12-27
Also published as: JP5685076B2

Abstract

【課題】液体室に対する直接的なリリーフ機能を設定することができ、あるいは気体室に対する直接的なリリーフ機能を設定することができ、この点につき設計段階で選択の余地があり設計の自由度が広いアキュムレータを提供する。
【解決手段】貫通孔状の液体導入孔を備えるオイルポートと、オイルポートに組み合わされてオイルポートと共にアキュムレータハウジングを形成するシェルと、ハウジングの内部に組み込まれてハウジング内部を液体導入孔に連通する液体室および高圧ガスを封入する気体室に仕切るベローズおよびベローズキャップと、ベローズキャップがオイルポート側ストローク限に達したときに液体室および液体導入孔間をシールするシール部とを有するアキュムレータにおいて、オイルポートはその内部に、気体室または液体室の圧力が所定値以上になったときに開弁または破裂して圧力を開放する圧力開放機構を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、蓄圧装置または脈圧減衰装置等として用いられるアキュムレータに関する。本発明のアキュムレータは例えば、自動車等車両における油圧配管等に用いられる。

アキュムレータとして従来から、これを搭載した車両の火災発生時に当該アキュムレータが内圧の異常上昇により爆発することがないようにリリーフ機能が設定されたアキュムレータが開発されており、図５に示す従来技術では、ステー５１の側面部が一部薄肉とされて脆弱部５２とされ、液体室５３の内圧が所定値以上になるとこの脆弱部５２が破裂することにより、内圧を液体導入孔５４のほうへ開放する構造とされている（特許文献１参照）。

しかしながら、この図５の従来技術では、上記したようにステー５１の側面部に脆弱部５２が設定されているが、ステー５１は、液体導入孔５４に連通する液体室５３には面するが、高圧ガスを封入する気体室５５には面しない構成部品である。

したがって、この図５の従来技術によると、前者の液体室５３に対する直接的なリリーフ機能を設定することができるが、後者の気体室５５に対する直接的なリリーフ機能を設定することができないため（後者の気体室５５に対するリリーフ機能が発動するには、気体室５５の内圧がベローズ５６を破裂させる必要がある）、その改良が求められている。尚、ここで述べているのは、リリーフ機能には、液体室５３に対する直接的なリリーフ機能と、気体室５５に対する直接的なリリーフ機能とが双方あるうちで、上記図５の従来技術では、前者には対応できても後者には対応できず、よって液体室５３および気体室５５のうちの何れに対して直接的なリリーフ機能を設定するかについて選択の余地がないということであって、これに対し選択の余地をもたせることが求められているということである（必ずしも双方共に発動する直接的なリリーフ機構が求められているわけではない）。

特開２００３−１７２３０１号公報

本発明は以上の点に鑑みて、液体室に対する直接的なリリーフ機能を設定することができ、あるいは気体室に対する直接的なリリーフ機能を設定することができ、この点につき設計段階で選択の余地があり設計の自由度が広いアキュムレータを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１によるアキュムレータは、貫通孔状の液体導入孔を備えるオイルポートと、前記オイルポートに組み合わされて前記オイルポートと共にアキュムレータハウジングを形成するシェルと、前記ハウジングの内部に組み込まれて前記ハウジングの内部空間を前記液体導入孔に連通する液体室および高圧ガスを封入する気体室に仕切るベローズおよびベローズキャップと、前記ベローズキャップが前記オイルポート側ストローク限に達したときに前記液体室および前記液体導入孔間をシールするシール部とを有するアキュムレータにおいて、前記オイルポートはその内部に、前記気体室または前記液体室の圧力が所定値以上になったときに開弁または破裂して前記圧力を開放する圧力開放機構を備えることを特徴とする。

また、本発明の請求項２によるアキュムレータは、上記した請求項１記載のアキュムレータにおいて、当該アキュムレータは、前記ベローズの固定端が前記オイルポートに固定され、前記ベローズの外周側に前記気体室が配置されるとともに前記ベローズの内周側に前記液体室が配置される外ガスタイプのアキュムレータであり、前記オイルポートは、円板状部品であってその中心軸線上に前記液体導入孔が設けられ、前記圧力開放機構は、前記気体室に連通するように前記オイルポートの上面外周縁部に設けられた切欠状または縦穴状の第一連通路と、前記第一連通路に連通するように前記オイルポートの径方向に設けられた横穴状の第二連通路と、前記第二連通路の内径端部と前記液体導入孔との間に設けられた、前記オイルポートと一体の破裂板部とを備えることを特徴とする。

また、本発明の請求項３によるアキュムレータは、上記した請求項１記載のアキュムレータにおいて、当該アキュムレータは、前記ベローズの固定端が前記オイルポートに固定され、前記ベローズの外周側に前記気体室が配置されるとともに前記ベローズの内周側に前記液体室が配置される外ガスタイプのアキュムレータであり、前記オイルポートは、円板状部品であってその中心軸線上に前記液体導入孔が設けられ、前記圧力開放機構は、前記気体室に連通するように前記オイルポートの上面外周縁部に設けられた切欠状または縦穴状の第一連通路と、前記第一連通路に連通するように前記オイルポートの径方向に設けられた横穴状の第二連通路と、前記第二連通路の内径端部の上方で前記オイルポートの上面から下方へ向けて設けられた縦穴状の第三連通路と、前記第二連通路の内径端部と前記第三連通路の下端部との間に設けられた、前記オイルポートと一体の破裂板部とを備えることを特徴とする。

また、本発明の請求項４によるアキュムレータは、上記した請求項１記載のアキュムレータにおいて、当該アキュムレータは、前記ベローズの固定端が前記オイルポートに固定され、前記ベローズの外周側に前記気体室が配置されるとともに前記ベローズの内周側に前記液体室が配置される外ガスタイプのアキュムレータであり、前記オイルポートは、円板状部品であってその中心軸線上に前記液体導入孔が設けられ、前記圧力開放機構は、前記シール部によって閉塞される前記液体室に連通するように前記オイルポートの径方向に設けられた横穴状の連通路と、前記連通路の内径端部と前記液体導入孔との間に設けられた、前記オイルポートと一体の破裂板部とを備えることを特徴とする。

更にまた、本発明の請求項５によるアキュムレータは、上記した請求項１記載のアキュムレータにおいて、当該アキュムレータは、前記ベローズの固定端が前記オイルポートに固定され、前記ベローズの外周側に前記気体室が配置されるとともに前記ベローズの内周側に前記液体室が配置される外ガスタイプのアキュムレータであり、前記オイルポートは、円板状部品であってその中心軸線上に前記液体導入孔が設けられ、前記圧力開放機構は、前記シール部によって閉塞される前記液体室に連通するように前記オイルポートの径方向に設けられた横穴状の第一連通路と、前記第一連通路の内径端部の上方で前記オイルポートの上面から下方へ向けて設けられた縦穴状の第二連通路と、前記第一連通路の内径端部と前記第二連通路の下端部との間に設けられた、前記オイルポートと一体の破裂板部とを備えることを特徴とする。

上記構成を備える本発明のアキュムレータは、貫通孔状の液体導入孔を備えるオイルポートと、オイルポートに組み合わされてオイルポートと共にアキュムレータハウジングを形成するシェルと、ハウジングの内部に組み込まれてハウジングの内部空間を液体導入孔に連通する液体室および高圧ガスを封入する気体室に仕切るベローズおよびベローズキャップと、ベローズキャップがオイルポート側ストローク限に達したときに液体室および液体導入孔間をシールするシール部とを有しており、これらの構成部品にあってオイルポートは、ベローズおよびベローズキャップを除いて唯一、液体室および気体室の双方に面する部品とされている。したがって本発明ではこのオイルポートにリリーフ機構としての圧力開放機構を設定し、これにより液体室および気体室のうちの何れに対して直接的なリリーフ機能を設定するかについて設計段階における選択の余地をもたせることにした。尚、圧力開放機構の構造次第によっては、液体室および気体室の双方に対する直接的なリリーフ機能を設定することも可能である（詳細後述）。

オイルポートにリリーフ機構としての圧力開放機構を設定する構造の具体例としては、以下の四例を挙げることができる。

第一例・・・
アキュムレータは、ベローズの固定端がオイルポートの上面部に固定され、ベローズの外周側に気体室が配置されるとともにベローズの内周側に液体室が配置される外ガスタイプのアキュムレータとされている。オイルポートは円板状部品であってその中心軸線部に液体導入孔が設けられている。圧力開放機構は、気体室に連通するようにオイルポートの上面外周縁部に設けられた切欠状または縦穴状の第一連通路と、第一連通路に連通するようにオイルポートの径方向に設けられた横穴状の第二連通路と、第二連通路の内径端部と液体導入孔との間に設けられた、オイルポートと一体の破裂板部とを備える。したがってこの構造によると気体室の圧力が所定値以上になると、この高圧によって破裂板部が破裂し、圧力が液体導入孔のほうへ開放される。

第二例・・・
アキュムレータは、ベローズの固定端がオイルポートの上面部に固定され、ベローズの外周側に気体室が配置されるとともにベローズの内周側に液体室が配置される外ガスタイプのアキュムレータとされている。オイルポートは円板状部品であってその中心軸線部に液体導入孔が設けられている。圧力開放機構は、気体室に連通するようにオイルポートの上面外周縁部に設けられた切欠状または縦穴状の第一連通路と、第一連通路に連通するようにオイルポートの径方向に設けられた横穴状の第二連通路と、第二連通路の内径端部の上方でオイルポートの上面から下方へ向けて設けられた縦穴状の第三連通路と、第二連通路の内径端部と第三連通路の下端部との間に設けられた、オイルポートと一体の破裂板部とを備える。したがってこの構造によると気体室の圧力が所定値以上になると、この高圧によって破裂板部が破裂し、圧力が液体導入孔のほうへ開放される。

第三例・・・
アキュムレータは、ベローズの固定端がオイルポートの上面部に固定され、ベローズの外周側に気体室が配置されるとともにベローズの内周側に液体室が配置される外ガスタイプのアキュムレータとされている。オイルポートは円板状部品であってその中心軸線部に液体導入孔が設けられている。圧力開放機構は、シール部によって閉塞される液体室に連通するようにオイルポートの径方向に設けられた横穴状の連通路と、連通路の内径端部と液体導入孔との間に設けられた、オイルポートと一体の破裂板部とを備える。したがってこの構造によると液体室の圧力が所定値以上になると、この高圧によって破裂板部が破裂し、圧力が液体導入孔のほうへ開放される。

第四例・・・
アキュムレータは、ベローズの固定端がオイルポートの上面部に固定され、ベローズの外周側に気体室が配置されるとともにベローズの内周側に液体室が配置される外ガスタイプのアキュムレータとされている。オイルポートは円板状部品であってその中心軸線部に液体導入孔が設けられている。圧力開放機構は、シール部によって閉塞される液体室に連通するようにオイルポートの径方向に設けられた横穴状の第一連通路と、第一連通路の内径端部の上方でオイルポートの上面から下方へ向けて設けられた縦穴状の第二連通路と、第一連通路の内径端部と第二連通路の下端部との間に設けられた、オイルポートと一体の破裂板部とを備える。したがってこの構造によると液体室の圧力が所定値以上になると、この高圧によって破裂板部が破裂し、圧力が液体導入孔のほうへ開放される。

本発明は、以下の効果を奏する。

すなわち、本発明のアキュムレータにおいては上記したように、アキュムレータの構成部品のうちのオイルポートにリリーフ機構としての圧力開放機構を設定するようにしたために、液体室に対する直接的なリリーフ機能を設定するか、あるいは気体室に対する直接的なリリーフ機能を設定するかについて設計段階における選択の余地をもたせることができる。したがってアキュムレータ防爆構造について設計の自由度を拡大することができ、用途や環境に応じて最適なリリーフ機能を備えるアキュムレータ製品を市場に提供することができる。

本発明の第一実施例に係るアキュムレータの縦断面図本発明の第二実施例に係るアキュムレータの縦断面図本発明の第三実施例に係るアキュムレータの縦断面図本発明の第四実施例に係るアキュムレータの縦断面図従来例に係るアキュムレータの縦断面図

本発明には、以下の実施形態が含まれる。

（１）
（１−１）本発明は、金属ベローズ型アキュムレータに関する。
（１−２）従来、外ガスタイプの金属ベローズアキュムレータにおいて、車両火災時に爆発しないようにステーに破裂板と呼ばれる機構を設けて内部の圧力を開放している。
（１−３）これに対し、本発明では、気体を直接、液体導入孔へ開放する。
（１−４）具体的には、高圧気体を密封した気体室と、液体導入孔を隔てるオイルポートの側面に、気体室がシェルの耐圧強度以下でかつ所定値以上の圧力になると開くリリーフ機構を設ける。
（１−５）効果としては、当該新規構造のリリーフ機構が開くことによって、高温高圧状態になった気体を開放できる。
（１−６）シェルと前記シェル内に配置され、一端が前記オイルポートに固着され、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、前記液体室に液体を導入する導入孔を取り囲むように配置され、気体室と導入孔とに分離するオイルポートと、前記金属材製ベローズの収縮限度を規定するステーと、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部とよりなる金属ベローズ式アキュムレータにおいて、前記オイルポートの気体室と導入孔を隔てた側壁に、気体室の圧力が所定値以上になると開く開放手段を設置されていることを特徴とするアキュムレータ。
（１−７）上記（１−６）項のアキュムレータにおいて、前記開放手段は、前記シェルの耐圧強度と同等以下になると開く開放手段を設置されていることを特徴とするアキュムレータ。
（１−８）具体例１としては、現行ＥＣＢＲのオイルポートにおいて、気体室を構成するベローズ溶接開先部の下部に、液体導入孔方向に設けられた開放孔を設ける。開放孔と液体導入孔とに隔てた側壁に開放手段を設置し、気体室の圧力が所定値以上になると開く。
（１−９）具体例２としては、前記開放孔と、オイルポートのステーに覆われている側面に設けた孔とに隔てた側壁に開放手段を設置し、気体室の圧力が所定値以上になると開く。

（２）
（２−１）本発明は、金属ベローズ型アキュムレータに関する。
（２−２）従来、外ガスタイプの金属ベローズアキュムレータにおいて、車両火災時に爆発しないようにステーに破裂板と呼ばれる機構を設けて内部の圧力を開放している。
（２−３）これに対し、本発明では、オイルポートの側壁に液体室がシェルの耐圧強度と同等以下でかつ所定値以上の圧力になると開くリリーフ機構を設けて、液体導入孔へ開放する。
（２−４）効果としては、当該新規構造のリリーフ機構が開くことによって、高温高圧状態になった液体を開放できる。
（２−５）シェルと前記シェル内に配置され、一端が前記オイルポートに固着され、他端がベローズキャッ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、前記液体室に液体を導入する導入孔を取り囲むように配置され、液体室と導入孔とに分離するオイルポートと、前記金属材製ベローズの収縮限度を規定するステーと、前記オイルポートと前記ベローズ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部とよりなる金属ベローズ式アキュムレータにおいて、前記オイルポートの液体室と導入孔を隔てた側壁に、液体室の圧力が所定値以上になると開く開放手段を設置されていることを特徴とするアキュムレータ。
（２−６）上記（２−５）項のアキュムレータにおいて、前記開放手段は、前記シェルの耐圧強度と同等以下になると開く開放手段を設置されていることを特徴とするアキュムレータ。
（２−７）具体例３としては、現行ＥＣＢＲのオイルポートにおいて、液体室から液体導入孔方向に設けられた開放孔を設ける。開放孔と液体導入孔とに隔てた側壁に開放手段を設置し、液体室の圧力が所定値以上になると開く。
（２−８）具体例４としては、前記開放孔と、ステーに覆われているオイルポート側面に設けた孔とに隔てた側壁に開放手段を設置し、液体室の圧力が所定値以上になると開く。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

第一実施例・・・
図１は、本発明の第一実施例に係るアキュムレータ１を示している。当該実施例に係るアキュムレータ１は、ベローズ６として金属ベローズを用いる金属ベローズ型アキュムレータであって、以下のように構成されている。

すなわち、図示しない圧力配管に接続されるオイルポート３を備えたアキュムレータハウジング２が設けられており、このハウジング２の内部にベローズ６およびベローズキャップ７が配置されてハウジング２の内部空間が、オイルポート３の液体導入孔（ポート穴）３ａに連通する液体室８と、高圧ガス（例えば窒素ガス）を封入する気体室９とに仕切られている。ハウジング２としては、円板状部品であってその中心軸線上に上下方向に延びる貫通穴状の液体導入孔３ａを設けたオイルポート３と、有底円筒状のシェル４との組み合わせとされて両者が互いに固定（溶接）されており、シェル４の底部（図では天面部）に、気体室９に高圧ガスを注入するためのガス注入口４ａが設けられ、ガス注入後、ガスプラグ５で閉塞されている。ハウジング２内すなわち液体室８にはオイルポート３の液体導入孔３ａを通じて圧力配管側の液体（圧油）が出入りする。

ベローズ６としては、その固定端（下端）がハウジング２のポート側内面であるオイルポート３の内面に固定（溶接）されるとともにその遊動端（上端）に円板状のベローズキャップ７が固定（溶接）されており、よって当該アキュムレータ１はベローズ６の外周側に気体室９が配置されるとともにベローズ６の内周側に液体室８が配置される「外ガスタイプ」のアキュムレータとされている。ベローズキャップ７の外周部には、ハウジング２の内面に対してベローズ６およびベローズキャップ７が直接接触しないように制振リング１０が取り付けられているが、この制振リング１０はシール作用を奏さず、よって高圧ガスを上下に通過させるものである。符号１１はプロテクションリングであり、これもシール作用を奏さずに高圧ガスを通過させる。

オイルポート３の内面に内部台座としてのステー１２が配置され、このステー１２の外周側に上記ベローズ６が配置されている。ステー１２はその筒状部の一端に径方向内方へ向けて段差部および端面部を一体成形したものであって、筒状部の他端をもってオイルポート３の内面に固定（溶接）されている。端面部の中央には貫通穴状の液体出入口１２ａが設けられている。

ベローズキャップ７におけるステー１２側の面に、ガスケットホルダ１３が固定されている。このガスケットホルダ１３はその筒状部の一端に径方向内方へ向けてフランジ部を一体成形したものであって、筒状部の他端をもってベローズキャップ７におけるステー１２側の面に設けた凹部の周縁部に固定（嵌合）されている。

ガスケットホルダ１３の内周側に、円板状のガスケット１４が浮遊可能な状態で保持されている。ここに浮遊可能な状態で保持されているとは、円板状ガスケット１４がガスケットホルダ１３およびこれを固定したベローズキャップ７に対して軸方向（ベローズ６の伸縮方向）に変位可能な状態で保持されていることを云い、円板状ガスケット１４はガスケットホルダ１３のフランジ部に係合して抜け止めされているので、このフランジ部とベローズキャップ７との間で軸方向に変位可能とされている。

また、円板状ガスケット１４は、金属または硬質樹脂等よりなる円板状の剛性プレート１５の表面にゴム等よりなる弾性体１６を被着したものであって、この表面に被着した弾性体１６によって、円板状ガスケット１４のステー１２側の面に、ステー１２の端面部に接離自在に当接して当接時に液体室（ベローズ６の内周側であってかつステー１２の外周側の空間）８および液体導入孔３ａ間をシールし、液体室８を閉塞する突起状のシール部１７が形成され、一方、ガスケット１４のベローズキャップ７側の面に、ベローズキャップ７に接離自在に当接して当接時にガスケット１４およびベローズキャップ７間に微小な軸方向間隙（図示せず）を設定するための同じく突起状のスペーサ部（図示せず）が形成されている。尚、後者のスペーサ部によってガスケット１４およびベローズキャップ７間に間隙を設定するのは、液体室８の閉塞時、この閉塞した液体室８に閉じ込められた液体が熱膨張したときに、この液体がガスケット１４およびベローズキャップ７間に浸入しやすくするためである（スペーサ部が設けられていないと、ガスケット１４およびベローズキャップ７が互いに密着した状態となり、密着した状態であると液体が熱膨張したときに液体が両者間に浸入しにくい。したがって後述するガスケット１４がステー１２の端面部に当接したままの状態でベローズキャップ７のみが軸方向移動すると云う作動が生じにくくなる）。

シール部１７は、所定の軸方向高さおよび径方向幅を備える環状の突起として形成されており、環状であるので、ステー１２の端面部に当接したときにシール作用を奏して液体室８を閉塞する。一方、スペーサ部は、所定の高さおよび径方向幅を有する環状の突起として形成されているが、円周上一部に切欠部が所要数設けられており、よって環状のままではないので、ベローズキャップ７に当接してもシール作用を奏さない。したがって円板状ガスケット１４がそのシール部１７でステー１２の端面部に当接した状態で、円板状ガスケット１４におけるベローズキャップ７側の面の受圧面積はステー１２側の面の受圧面積よりも大きく設定されている。

また、ガスケットホルダ１３のフランジ部と円板状ガスケット１４との間に、円板状ガスケット１４をベローズキャップ７に押し付ける方向に弾性付勢するバネ手段としてウェーブ状のスプリング１８が介装されている。

更にまた、上記オイルポート３にはその内部に、上記高圧ガスを封入した気体室９の圧力が所定値以上の大きさになったときに開弁または破裂して圧力を開放するリリーフ機構としての圧力開放機構２１が設けられており、当該実施例ではこの圧力開放機構２１が以下のように構成されている。

すなわち、気体室９に連通するようにオイルポート３の上面外周縁部の円周上一箇所または複数個所に切欠状または縦穴状（図では切欠状）の第一連通路２２が設けられており、この第一連通路２２に連通するようにオイルポート３を径方向に延びる横穴状の第二連通路２３が設けられている。そしてこの第二連通路２３の内径端部と液体導入孔３ａとの間に未切削状の境界壁が形成され、この境界壁によってオイルポート３と材質上一体の薄膜状の破裂板部２４が形成されている。第一連通路２２は、オイルポート３におけるベローズ６を固定（溶接）した部位の外周側で気体室９に開口している。第二連通路２３は第一連通路２２の下方に設けられ、オイルポート３の外周面に開口する先止まり状の刳り貫き穴として形成され、組み立て後、その外径側開口部をシェル４によって閉塞されている。

つぎに、上記構成のアキュムレータ１の作動を説明する。

定常作動時・・・
上記したように当該アキュムレータ１はオイルポート３の液体導入孔３ａをもって図示しない機器の圧力配管に接続される。当該アキュムレータ１の定常作動時において、円板状ガスケット１４はガスケットホルダ１３に保持された状態でベローズキャップ７とともに移動することによりステー１２の端面部から離れているので、ステー１２の端面部に設けられた液体出入口１２ａは開いている。したがってこの液体出入口１２ａを通してオイルポート３の液体導入孔３ａと液体室８とが連通し、オイルポート３の液体導入孔３ａから液体室８へそのときどきの圧力を備えた液体が随時導入されるので、ベローズキャップ７はガスケット１４とともに液体圧および封入ガス圧が均衡するよう随時移動することが可能とされている。

ゼロダウン時・・・
上記定常作動時の状態から、機器の運転が停止する等して圧力配管の圧力が極端に低下した状態（所謂ゼロダウン状態）になると、液体室８内の液体がオイルポート３の液体導入孔３ａから配管側へ徐々に排出され、これに伴って封入ガス圧によりベローズ６が収縮するとともにベローズキャップ７がベローズ６の収縮方向へ移動する。ベローズキャップ７のステー１２側の面には円板状ガスケット１４が保持されているので、この円板状ガスケット１４がそのシール部１７でステー１２の端面部に当接し、液体出入口１２ａが閉じられる。したがって液体室８が閉塞され、液体室８に一部の液体が閉じ込められるので、液体室８の更なる圧力低下が発生しなくなり、よってベローズ６内外で液体圧および封入ガス圧が均衡する。したがってベローズ６の破損が防止される。

ゼロダウン状態における熱膨張時・・・
上記ゼロダウン時の状態から、雰囲気温度の上昇等によって液体室８に閉じ込められた液体および封入ガスが熱膨張すると、液体のほうが封入ガスよりも圧力の上昇度合いが大きいので、圧力差が発生する。するとこの圧力差を受けてベローズキャップ７が液体圧および封入ガス圧が均衡する位置までスプリング１８を圧縮しながら移動する。したがって液体圧および封入ガス圧が常に均衡した状態となるので、ベローズ６内外の圧力差によりベローズ６に塑性変形（異常変形）が発生するのが抑制される。尚、この熱膨張時、円板状ガスケット１４はその両面における受圧面積の差によりステー１２の端面部に当接したままで移動しない。したがって液体出入口１２ａは閉じたままとされている。

ゼロダウン解消時・・・
上記ゼロダウン時の状態が解消されてオイルポート３の液体導入孔３ａから液体が流入すると、この液体の圧力が円板状ガスケット１４に作用して円板状ガスケット１４をステー１２の端面部から離間させる。引きつづき液体は液体出入口１２ａから液体室８に導入されるので、ベローズキャップ７に直接作用し、この液体圧および封入ガス圧が均衡する位置までベローズキャップ７を移動させる。したがって初期の上記定常作動時状態に復することになる。

緊急時・・・
上記したようにオイルポート３に設けられた第一および第二連通路２２，２３は気体室９に連通しているので、連通路２２，２３内の圧力は気体室９と圧力と同じとされている。そして火災が発生するなどしてアキュムレータ１の内圧が異常上昇し、ハウジング２が内圧に耐えかねて爆発する危険が生じる程度になるとその事前に上記圧力開放機構２１が作動し、すなわち極めて高圧となった気体室９内の圧力によって破裂板部２４が破裂し、気体室９内の圧力を第一および第二連通路２２，２３を経由して液体導入孔３ａのほうへ開放する。したがって気体室９内の圧力が下がり、爆発の危険が回避される。破裂板部２４は気体室９の圧力が所定値以上になったときに破裂して圧力を開放するが、この所定値の大きさは破裂板部２４の厚みなどにより適宜調節することができる。

したがって以上のように作動する当該アキュムレータ１によれば、上記ゼロダウン状態における熱膨張時の項で説明したように、閉塞された液体室８の熱膨張を吸収することができるとともに、上記緊急時の項で説明したように、火災発生などの緊急時に圧力開放機構２１によって気体室９の圧力を開放することができるので、圧力変動に対する高機能を備えたアキュムレータ製品を提供することができる。

第二実施例・・・
上記第一実施例における圧力開放機構２１の構成はそのほか例えば、以下のようなものであっても良い。

すなわち、図２に示す第二実施例では、気体室９に連通するようにオイルポート３の上面外周縁部の円周上一箇所または複数個所に切欠状または縦穴状（図では切欠状）の第一連通路２２が設けられており、この第一連通路２２に連通するようにオイルポート３を径方向に延びる横穴状の第二連通路２３が設けられており、更に第二連通路２３の内径端部の上方でオイルポート３の上面から下方へ向けて延びる縦穴状の第三連通路２５が設けられている。そして第二連通路２３の内径端部と第三連通路２５の下端部との間に未切削状の境界壁が形成され、この境界壁によってオイルポート３と材質上一体の薄膜状の破裂板部２４が形成されている。

この実施例では、緊急時、火災が発生するなどしてアキュムレータ１の内圧が異常上昇し、ハウジング２が内圧に耐えかねて爆発する危険が生じる程度になるとその事前に圧力開放機構２１が作動し、すなわち極めて高圧となった気体室９内の圧力によって破裂板部２４が破裂し、気体室９内の圧力が第一連通路２２、第二連通路２３、第三連通路２５およびステー１２の内側空間を経由して液体導入孔３ａのほうへ開放される。

第三実施例・・・
上記第一実施例における圧力開放機構２１は、気体室９の圧力を開放するものであるが、このほか以下のような構成によって液体室８の圧力を開放するものとしても良い。液体室８の圧力は、上記ゼロダウン時にシール部１７によって液体室８が閉塞されたときに開放の必要を生じることがある。

すなわち、図３に示す第三実施例では、シール部１７によって閉塞される液体室８に連通するようにオイルポート３を径方向に延びる唯一の横穴状の連通路２６が設けられており、この連通路２６の内径端部と液体導入孔３ａとの間に未切削状の境界壁が形成され、この境界壁によってオイルポート３と材質上一体の薄膜状の破裂板部２４が形成されている。連通路２６は、オイルポート３におけるステー１２を固定（溶接）した部位の下方で液体室８に開口している。

この実施例では、緊急時、火災が発生するなどしてアキュムレータ１の内圧が異常上昇し、ハウジング２が内圧に耐えかねて爆発する危険が生じる程度になるとその事前に圧力開放機構２１が作動し、すなわち極めて高圧となった液体室８内の圧力によって破裂板部２４が破裂し、液体室８内の圧力が連通路２６を経由して液体導入孔３ａのほうへ開放される。

また、図４に示す第四実施例では、シール部１７によって閉塞される液体室８に連通するようにオイルポート３の径方向に延びる横穴状の第一連通路２６が設けられており、この第一連通路２６の内径端部の上方でオイルポート３の上面から下方へ向けて延びる縦穴状の第二連通路２７が設けられており、第一連通路２６の内径端部と第二連通路２７の下端部との間に未切削状の境界壁が形成され、この境界壁によってオイルポート３と材質上一体の薄膜状の破裂板部２４が形成されている。

この実施例では、緊急時、火災が発生するなどしてアキュムレータ１の内圧が異常上昇し、ハウジング２が内圧に耐えかねて爆発する危険が生じる程度になるとその事前に圧力開放機構２１が作動し、すなわち極めて高圧となった液体室８内の圧力によって破裂板部２４が破裂し、液体室８内の圧力が第一連通路２６、第二連通路２７およびステー１２の内側空間を経由して液体導入孔３ａのほうへ開放される。

上記第一ないし第四実施例において、各連通路２２，２３，２５，２６，２７および破裂板部２４を設ける以前の状態におけるオイルポート３の形状は全て共通しており（同じであり）、よって、液体室８に対する直接的なリリーフ機能を発揮する圧力開放機構２１を設けるか、あるいは気体室９に対する直接的なリリーフ機能を発揮する圧力開放機構２１を設けるかについて、設計段階における選択の余地が確保されている。したがって冒頭に記載したとおりアキュムレータ防爆構造について設計の自由度を拡大することができ、用途や環境に応じて最適なリリーフ機能を備えるアキュムレータ製品を提供することができる。

また、液体室８に対する直接的なリリーフ機能を発揮する圧力開放機構２１と、気体室９に対する直接的なリリーフ機能を発揮する圧力開放機構２１は、これらを双方共に一つのアキュムレータ１に設定することも考えられる。すなわち例えば第一実施例に係る圧力開放機構２１と第三実施例に係る圧力開放機構２１を双方共に設ける、あるいは第一実施例に係る圧力開放機構２１と第四実施例に係る圧力開放機構２１を双方共に設けることにより、一つのアキュムレータ１が発揮し得るリリーフ機能の幅を拡大することができる。

また、以上のほか、アキュムレータ１は、ベローズ６の内周側に気体室９が配置されるとともにベローズ６の外周側に液体室８が配置される内ガスタイプのアキュムレータであっても良い。ステー１２はオイルポート３に一体成形されたものであっても良い。ガスケットホルダ１３、ガスケット１４およびスプリング１８よりなる液体室熱膨張吸収機構は、他の構造であっても良く、またこの機構は省略されても良い。この場合、シール部１７はベローズキャップ７の下面に設けられるが、対応するステー１２の端面部上面に設けるようにしても良い。

１アキュムレータ
２ハウジング
３オイルポート
３ａ液体導入孔
４シェル
４ａガス注入口
５ガスプラグ
６ベローズ
７ベローズキャップ
８液体室
９気体室
１０制振リング
１１プロテクションリング
１２ステー
１２ａ液体出入口
１３ガスケットホルダ
１４ガスケット
１５剛性プレート
１６弾性体
１７シール部
１８スプリング
２１圧力開放機構
２２，２３，２５，２６，２７連通路
２４破裂板部

Claims

貫通孔状の液体導入孔を備えるオイルポートと、前記オイルポートに組み合わされて前記オイルポートと共にアキュムレータハウジングを形成するシェルと、前記ハウジングの内部に組み込まれて前記ハウジングの内部空間を前記液体導入孔に連通する液体室および高圧ガスを封入する気体室に仕切るベローズおよびベローズキャップと、前記ベローズキャップが前記オイルポート側ストローク限に達したときに前記液体室および前記液体導入孔間をシールするシール部とを有するアキュムレータにおいて、
前記オイルポートはその内部に、前記気体室または前記液体室の圧力が所定値以上になったときに開弁または破裂して前記圧力を開放する圧力開放機構を備えることを特徴とするアキュムレータ。
請求項１記載のアキュムレータにおいて、
当該アキュムレータは、前記ベローズの固定端が前記オイルポートに固定され、前記ベローズの外周側に前記気体室が配置されるとともに前記ベローズの内周側に前記液体室が配置される外ガスタイプのアキュムレータであり、
前記オイルポートは、円板状部品であってその中心軸線上に前記液体導入孔が設けられ、
前記圧力開放機構は、前記気体室に連通するように前記オイルポートの上面外周縁部に設けられた切欠状または縦穴状の第一連通路と、前記第一連通路に連通するように前記オイルポートの径方向に設けられた横穴状の第二連通路と、前記第二連通路の内径端部と前記液体導入孔との間に設けられた、前記オイルポートと一体の破裂板部とを備えることを特徴とするアキュムレータ。
請求項１記載のアキュムレータにおいて、
当該アキュムレータは、前記ベローズの固定端が前記オイルポートに固定され、前記ベローズの外周側に前記気体室が配置されるとともに前記ベローズの内周側に前記液体室が配置される外ガスタイプのアキュムレータであり、
前記オイルポートは、円板状部品であってその中心軸線上に前記液体導入孔が設けられ、
前記圧力開放機構は、前記気体室に連通するように前記オイルポートの上面外周縁部に設けられた切欠状または縦穴状の第一連通路と、前記第一連通路に連通するように前記オイルポートの径方向に設けられた横穴状の第二連通路と、前記第二連通路の内径端部の上方で前記オイルポートの上面から下方へ向けて設けられた縦穴状の第三連通路と、前記第二連通路の内径端部と前記第三連通路の下端部との間に設けられた、前記オイルポートと一体の破裂板部とを備えることを特徴とするアキュムレータ。
請求項１記載のアキュムレータにおいて、
当該アキュムレータは、前記ベローズの固定端が前記オイルポートに固定され、前記ベローズの外周側に前記気体室が配置されるとともに前記ベローズの内周側に前記液体室が配置される外ガスタイプのアキュムレータであり、
前記オイルポートは、円板状部品であってその中心軸線上に前記液体導入孔が設けられ、
前記圧力開放機構は、前記シール部によって閉塞される前記液体室に連通するように前記オイルポートの径方向に設けられた横穴状の連通路と、前記連通路の内径端部と前記液体導入孔との間に設けられた、前記オイルポートと一体の破裂板部とを備えることを特徴とするアキュムレータ。
請求項１記載のアキュムレータにおいて、
当該アキュムレータは、前記ベローズの固定端が前記オイルポートに固定され、前記ベローズの外周側に前記気体室が配置されるとともに前記ベローズの内周側に前記液体室が配置される外ガスタイプのアキュムレータであり、
前記オイルポートは、円板状部品であってその中心軸線上に前記液体導入孔が設けられ、
前記圧力開放機構は、前記シール部によって閉塞される前記液体室に連通するように前記オイルポートの径方向に設けられた横穴状の第一連通路と、前記第一連通路の内径端部の上方で前記オイルポートの上面から下方へ向けて設けられた縦穴状の第二連通路と、前記第一連通路の内径端部と前記第二連通路の下端部との間に設けられた、前記オイルポートと一体の破裂板部とを備えることを特徴とするアキュムレータ。