JP2012237415A - 金属ベローズ式アキュムレータ - Google Patents

Abstract

【課題】火災等により、シェル内の圧力が異常に上昇した際、シェル内の液体及び気体を開放して、シェルの破裂を防止して、安全性を向上させた金属ベローズ式アキュムレータを安価に提供する。
【解決手段】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、金属材製ベローズ４の収縮限度を規定するものであって、単一のプレス成形品よりなり、導入孔６側に一端が固着された大径筒状部８１と、大径筒状部８１の他端側に段部を介して連結している小径筒状部８３とより構成され、小径筒状部８３の開放端部に流体流出孔８３２を設けた金属材製ステイ８と、ステイ８とベローズ４に取り付けたキャップ５との間に配置され、液体室３と流体流出孔８３２との間をシールするシール手段７とよりなる金属ベローズ式アキュムレータにおいて、段部に、プレス成形時に同時成形される形状的脆弱部８６を設ける構成とした。
【選択図】図１

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。

従来、この種アキュムレータには、火災発生等の非常時に、気体室内のガスが急激に膨張してアキュムレータのシェルが爆発するのを防止する安全機構が設けられている。
すなわち、火災の発生等により気体室内のガスが急激に膨張すると、この高圧によって、ステイの周面に円周上局部的に設けられたリリーフ手段が破裂し、ここから高圧が開放される事により、アキュムレータ内部が異常な高圧となって爆発するのを抑制する構成となっている。（特許文献１）

しかしながら、上記従来技術では、上記したように非常時用安全機構がステイの周面に円周上局部的に設けられたリリーフ手段により構成されているために、よほどの高圧にならないとリリーフ手段が作動しないという不都合があった。

そこで、図８及び図９に示す改良案が提案された。（特許文献２）
すなわち、従来技術に係る金属ベローズ式アキュムレータは、金属材製のシェル１００と、このシェル１００内に配置され、一端がシェル１００側に固着され、他端がキャップ５００により塞がれることにより、シェル１００を気体室２００と液体室３００とに分離している金属材製ベローズ４００と、液体室３００内に液体を導入する導入孔６００を取り囲む様に配置され、金属材製ベローズ４００の収縮限度を規定するものであって、単一のプレス成形品よりなり、導入孔６００側に一端が固着された大径筒状部８１０と、この大径筒状部８１０の他端側に段部８２０を介して連結している小径筒状部８３０とより構成され、小径筒状部８３０の開放端部８３１０に流体流出孔８３２０を設けたステイ８００と、このステイ８００とキャップ５００との間に配置され、液体室３００と流体流出孔８３２０との間をシールするシール手段７００とより構成されている。

そして、段部８２０の一部に、切削加工等により機械的強度の弱い薄肉部８６０を作り、過大な応力が作用した際に、この薄肉部８６０で座屈を発生させ、ステイ８００とキャップ５００との間のシール機能を壊し、シェル１００内の圧力を開放する構成としたものである。
しかし、ステイ８００をプレス成形した後、切削加工等により機械的強度の弱い薄肉部８６０を作る作業が必要な為、製作コストが嵩む問題を招来した。

特開２００３−１７２３０１号公報 特開２０１０−１２７３７８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、火災等により、シェル内の圧力が異常に上昇した際、シェル内の液体及び気体を開放して、シェルの破裂を防止して、安全性を向上させた金属ベローズ式アキュムレータを安価に提供することを目的とする。

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ものであって、単一のプレス成形品よりなり、前記導入孔側に一端が固着された大径筒状部と、前記大径筒状部の他端側に段部を介して連結している小径筒状部とより構成され、前記小径筒状部の開放端部に流体流出孔を設けた金属材製ステイと、前記ステイと前記キャップとの間に配置され、前記液体室と流体流出孔との間をシールするシール手段とよりなる金属ベローズ式アキュムレータにおいて、
前記段部に、プレス成形時に同時成形される形状的脆弱部を設ける構成とした。

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、火災等により、シェル内の圧力が異常に上昇した際、シェル内の液体及び気体を開放して、シェルの破裂を防止して、安全性を向上させた金属ベローズ式アキュムレータを安価に提供出来る。
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、火災等によりシェル内の圧力が増大した際、形状的脆弱部である薄肉部で、より確実に座屈を発生させ、シェル内の液体及び気体をより確実に開放して、安全性を確保出来るアキュムレータを安価に提供出来る。

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、火災等によりシェル内の圧力が増大した際、形状的脆弱部である傾斜面で座屈を発生させ、シェル内の液体及び気体を開放して、安全性を確保出来るアキュムレータを安価に提供出来る。
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、火災等によりシェル内の圧力が増大した際、形状的脆弱部である傾斜面で、より確実に座屈を発生させ、シェル内の液体及び気体をより確実に開放して、安全性を確保出来るアキュムレータを安価に提供出来る。

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、火災等によりシェル内の圧力が増大した際、形状的脆弱部である窪み部で、より確実に座屈を発生させ、シェル内の液体及び気体をより確実に開放して、安全性を確保出来るアキュムレータを安価に提供出来る。

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。 図１に使用したステイの拡大断面図。 図２のステイが座屈した状態の断面図。 本発明に係る他のステイの拡大断面図。 図４のステイが座屈した状態の断面図。 本発明に係る更なる他のステイの拡大断面図。 本発明に係る他のステイの拡大断面図。 従来技術に係る金属ベローズ式アキュムレータの縦断面図。 図８で使用したステイの拡大断面図。

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。
本発明に係る金属ベローズ式アキュムレータを、図１乃至図７に基づいて説明する。

図１及び図２において、本発明に係る金属ベローズ式アキュムレータは、金属材製のシェル１と、このシェル１内に配置され、一端がシェル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、シェル１を気体室２と液体室３とに分離している金属材製ベローズ４と、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、金属材製ベローズ４の収縮限度を規定するものであって、単一のプレス成形品よりなり、導入孔６側に一端が固着された大径筒状部８１と、この大径筒状部８１の他端側に段部８２を介して連結している小径筒状部８３とより構成され、小径筒状部８３の開放端部８３１に流体流出孔８３２を設けた金属材製ステイ８と、ステイ８とキャップ５との間に配置され、液体室３と流体流出孔８３２との間をシールするシール手段７とより構成されている。
また、開放端部８３１は、小径筒状部８３の端部を閉じる様に内径方向に伸びる環状フランジ部を形成している。

そして、段部８２には、プレス成形時に同時成形される形状的脆弱部８６が形成されている。
この形状的脆弱部８６は、大径筒状部８１の円周上の一部に、他の箇所より肉薄の薄肉部８１１を形成したものである。

すなわち、火災等によりシェルの気体室２内の圧力が増大すると、キャップ５が、ステイ８を過大な応力で導入孔６側（図上下方）に向かって押圧する。
この際の応力は、大径筒状部８１と小径筒状部８３とを連結している段部８２に作用するが、他の箇所より肉薄の薄肉部８１１は、他の箇所に比べ機械的強度が弱い為、この形状的脆弱部８６である薄肉部８１１で図３に示す様な座屈が生ずる。
この結果、ステイ８とキャップ５との間のシール機能が壊れる為、シェル１の気体室２内の気体は、ベローズ４を破壊して、導入孔６より排出され、シェル１の圧力を開放する。

ついで、図４に基づき、本発明に係る金属ベローズ式アキュムレータの他の例を説明する。
上述した実施例と相違する点は、薄肉部８１１の代わりに、段部８２が略直角に曲がった加工硬化部位８２１と略１８０°反対側に位置し、小径筒状部８３と大径筒状部８１とを傾斜面８２２で連結している部位により形成される。
そして、押圧力が作用すると、他の箇所より傾斜面８２２は、他の箇所に比べ機械的強度が弱い為、この形状的脆弱部８６である傾斜面８２２で図５に示す様な座屈が生ずる。

ついで、図６に基づき、本発明に係る金属ベローズ式アキュムレータの他の例を説明する。
上述した実施例と相違する点は、形状的脆弱部８６である傾斜面８２２と接合している小径筒状部８３に、筒状部より更に内周側に入り込む形に変形した変形部位８３３を設けた点である。
すなわち、開放端部８３１側から傾斜面８２２に向かって（図上下方に向かって）より内側に入り込む形状となっている。

この為、火災等によりシェルの気体室２内の圧力が増大し、キャップ５が、ステイ８を過大な応力で導入孔６側（図上下方）に向かって押圧すると、図５に示す様な座屈が生ずる。
この結果、ステイ８とキャップ５との間のシール機能が壊れる為、シェル１の気体室２内の気体は、ベローズ４を破壊して、導入孔６より排出され、シェル１の圧力を開放する。

ついで、図７に基づき、本発明に係る金属ベローズ式アキュムレータの更なる他の例を説明する。
上述した実施例と相違する点は、形状的脆弱部８６が、傾斜面８２２ではなく、窪み部８４４となっている点である。
すなわち、段部８２の略直角に曲がった加工硬化部位８２１は機械的強度が強いのに対し、この加工硬化部位８２１と略１８０°反対側に位置し、軸方向下方に凹んだ窪み部８４４を形成したものである。

この為、火災等によりシェルの気体室２内の圧力が増大し、キャップ５が、ステイ８を過大な応力で導入孔６側（図上下方）に向かって押圧すると、窪み部８４４は、半ば座屈状態を作り出している為、加工硬化部位８２１に比べより小さな力で図５に示す様な座屈が生ずる。

また、本発明は、上述の発明を実施するための形態に限らず、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。

本発明に係る金属ベローズ式アキュムレータは、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である。

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 ステイ
８１ 大径筒状部
８２ 段部
８３ 小径筒状部
８６ 形状的脆弱部
８２１加工硬化部位
８２２傾斜面
８３１開放端
８３２流体流出孔
８４４窪み部
８１１薄肉部

Claims (5)

1. 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）を気体室（２）と液体室（３）とに分離している金属材製ベローズ（４）と、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、前記金属材製ベローズ（４）の収縮限度を規定するものであって、単一のプレス成形品よりなり、前記導入孔（６）側に一端が固着された大径筒状部（８１）と、前記大径筒状部（８１）の他端側に段部（８２）を介して連結している小径筒状部（８３）とより構成され、前記小径筒状部（８３）の開放端部（８３１）に流体流出孔（８３２）を設けた金属材製ステイ（８）と、前記ステイ（８）と前記キャップ（５）との間に配置され、前記液体室（３）と流体流出孔（８３２）との間をシールするシール手段（７）とよりなる金属ベローズ式アキュムレータにおいて、
   前記段部（８２）に、プレス成形時に同時成形される形状的脆弱部（８６）を形成した
   ことを特徴とする金属ベローズ式アキュムレータ。
2. 前記形状的脆弱部（８６）は、前記大径筒状部（８１）の円周上の一部に、他の箇所より肉薄の薄肉部（８１１）であることを特徴とする請求項１記載の金属ベローズ式アキュムレータ。
3. 前記形状的脆弱部（８６）は、前記段部（８２）が略直角に曲がった加工硬化部位（８２１）と略１８０°反対側に位置し、前記小径筒状部（８３）と前記大径筒状部（８１）とを傾斜面（８２２）で連結している部位であることを特徴とする請求項１記載の金属ベローズ式アキュムレータ。
4. 前記傾斜面（８２２）に連結している前記小径筒状部（８３）の部位が、内周側に入り込む形に変形した変形部位（８３３）であることを特徴とする請求項２記載の金属ベローズ式アキュムレータ。
5. 前記形状的脆弱部（８６）は、前記段部（８２）が略直角に曲がった加工硬化部位（８２１）と略１８０°反対側に位置し、軸方向下方に凹んだ窪み部（８４４）であることを特徴とする請求項１記載の金属ベローズ式アキュムレータ。

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