JP2021116892A - Accumulator and its gas leakage detection method - Google Patents

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宣行 杉村
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Abstract

To provide an accumulator which can further effectively absorb the pulsation of a liquid pressure circuit.SOLUTION: An accumulator 1 comprises an accumulator main body 2 and a decompression part 3. The accumulator main body 2 has a main body part 4 partitioned into a liquid pressure chamber 6 and atmospheric pressure chamber 7, and the decompression part 3 is connected to the liquid chamber 6 side of the main body part 3, and has an inner chamber 13, an outer chamber 14 and a slide part 15. The inner chamber 13 is arranged so as to be communicative with the liquid pressure chamber, the outer chamber 14 is arranged so as to be communicative with a liquid pressure circuit which is connected with the accumulator 1, and the slide part 15 is partitioned into the inner chamber 13 and the outer chamber 14. An inner chamber bottom part 16 constituting a bottom of the inner chamber 13, and an outer chamber bottom part 17 constituting a bottom of the outer chamber 14 are arranged, and a relationship of S1>S2 (here, S1: an area of the inner chamber bottom part, and S2 is an area of the outer chamber bottom part) is satisfied.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、アキュムレータ及びそのガス漏れ検知方法に関する。 The present invention relates to an accumulator and a method for detecting a gas leak thereof.

従来、アキュムレータがある。該アキュムレータは、本体部が、液圧室と気圧室とに区画されており、これら二室がブラダで区画されたブラダ型アキュムレータや、ピストンで区画されたピストン型アキュムレータがある(例えば、特許文献1又は2を参照)。この様なアキュムレータは、液圧回路(油圧回路等)に代表される作動液が充填された回路(以下、液圧回路等という)に接続され、蓄圧や該液圧回路等の圧力保持・衝撃緩衝・脈動吸収等に用いられている。 Conventionally, there is an accumulator. The main body of the accumulator is divided into a hydraulic chamber and an atmospheric pressure chamber, and there are a bladder type accumulator in which these two chambers are partitioned by a bladder and a piston type accumulator in which these two chambers are partitioned by a piston (for example, Patent Document). See 1 or 2). Such an accumulator is connected to a circuit (hereinafter referred to as a hydraulic circuit, etc.) filled with a hydraulic fluid represented by a hydraulic circuit (hydraulic circuit, etc.), and is connected to a pressure accumulator and pressure holding / impact of the hydraulic circuit, etc. It is used for buffering and pulsation absorption.

特表2019−521294号公報Special Table 2019-521294 国際公開2017/141719号International release 2017/141719

近年、45 MPa以上、特に、80 MPa以上の高圧の作動液圧(油圧等)に対応した液圧回路等が出てきている。このため、この様な高圧の液圧回路へ対応したアキュムレータが求められている。従来のアキュムレータは、液圧回路等の作動液圧の変化に応じて変化する液圧室内の作動液圧の変化に追従して、気圧室が収縮・膨張することで、液圧室と液圧回路等との間で作動液の給排が行われ、上記の様な機能を実現している。 In recent years, hydraulic circuits and the like corresponding to high-pressure hydraulic pressure (hydraulic, etc.) of 45 MPa or more, particularly 80 MPa or more, have come out. Therefore, there is a demand for an accumulator that supports such a high-pressure hydraulic circuit. The conventional accumulator follows the change in the hydraulic pressure in the hydraulic chamber, which changes according to the change in the hydraulic pressure of the hydraulic circuit, etc., and the pressure chamber contracts and expands, so that the hydraulic chamber and the hydraulic pressure The hydraulic fluid is supplied and discharged to and from the circuit, etc., and the above-mentioned functions are realized.

一方、気体の圧縮・膨張の指標となるポリトロープ指数は、その気体の圧力と共に大きくなり、該圧力が高圧になればなる程、その値が大きくなることが知られている。つまり、気体は、その圧力が高くなる程、圧力の変化量に対して、体積の変化量が小さくなってしまう性質がある。 On the other hand, it is known that the polytropic index, which is an index of compression / expansion of a gas, increases with the pressure of the gas, and the higher the pressure, the larger the value. That is, the gas has a property that the higher the pressure, the smaller the amount of change in volume with respect to the amount of change in pressure.

他方、気圧室内の圧力は、自由に設定できるものではなく、液圧室の作動液圧に応じて、決定されるものである。従来のアキュムレータは、液圧回路等と液圧室とが連通しているため、該液圧室の作動液圧は、液圧回路等の作動液圧と略同圧となるため、液圧回路等の作動液圧が高い程、気圧室内の圧力も高くせざるを得ないものであった。 On the other hand, the pressure in the atmospheric pressure chamber cannot be freely set, but is determined according to the hydraulic pressure in the hydraulic chamber. In a conventional accumulator, a hydraulic circuit or the like and a hydraulic chamber are communicated with each other, so that the hydraulic pressure in the hydraulic chamber is substantially the same as the hydraulic pressure in the hydraulic circuit or the like. The higher the hydraulic pressure in the pressure chamber, the higher the pressure in the pressure chamber.

そのため、従来のアキュムレータは、接続される液圧回路等の作動液圧が高くなる程、液圧回路等の作動液圧の変化に追従して、気圧室を収縮・膨張させることが困難となり、それに伴って、液圧室と液圧回路等との間で給排される作動液の量が減少するため、接続される液圧回路等の作動液圧が高くなる程、その効率が低下するという問題があった。 Therefore, in the conventional accumulator, as the hydraulic pressure of the connected hydraulic circuit or the like becomes higher, it becomes difficult to contract / expand the atmospheric pressure chamber by following the change of the hydraulic pressure of the hydraulic pressure circuit or the like. Along with this, the amount of hydraulic fluid supplied and discharged between the hydraulic chamber and the hydraulic pressure circuit or the like decreases, so the higher the hydraulic pressure of the connected hydraulic pressure circuit or the like, the lower the efficiency. There was a problem.

そこで、本発明は、より効率的に作動するアキュムレータを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an accumulator that operates more efficiently.

本発明は、アキュムレータであって、アキュムレータ本体と、減圧部と、を備え、該アキュムレータ本体は、液圧室と気圧室とに区画された本体部を有し、該減圧部は、該本体部の該液圧室側に接続されており、内室と、外室と、摺動部と、を有しており、該内室は、該液圧室と連通可能に設けられ、該外室は、該アキュムレータが接続される液圧回路と連通可能に設けられ、該摺動部は、該内室と該外室とを区画し、該内室の底を構成する内室底部と、該外室の底を構成する外室底部と、を有しており、S>S(但し、S:該内室底部の面積、S:該外室底部の面積)を満たす様に設けられていることを特徴とするアキュムレータである。 The present invention is an accumulator, comprising an accumulator main body and a decompression unit. The accumulator main body has a main body portion divided into a hydraulic pressure chamber and a pressure chamber, and the decompression portion is the main body portion. It is connected to the hydraulic chamber side, has an inner chamber, an outer chamber, and a sliding portion, and the inner chamber is provided so as to be communicative with the hydraulic chamber, and the outer chamber is provided. Is provided so as to be communicable with the hydraulic circuit to which the accumulator is connected, and the sliding portion divides the inner chamber and the outer chamber, and constitutes the bottom of the inner chamber, and the inner chamber bottom portion thereof. It has an outer chamber bottom that constitutes the bottom of the outer chamber, and satisfies S 1 > S 2 (provided that S 1 : the area of the inner chamber bottom and S 2 : the area of the outer chamber bottom). It is an accumulator characterized by being provided.

又、本発明は、前記アキュムレータのガス漏れ検知方法であって、前記気圧室内の圧力を計測する工程と、該アキュムレータが接続された前記液圧回路の作動液圧を計測する工程と、該気圧室内の圧力と該液圧回路の作動液圧とを比較する工程と、を有し、S<S(但し、P:該気圧室内の圧力、P:該液圧回路の作動液圧)を検知した際にガス漏れと判定することを特徴とするガス漏れ検知方法である。 Further, the present invention is a method for detecting gas leakage of the accumulator, which includes a step of measuring the pressure in the pressure chamber, a step of measuring the working hydraulic pressure of the hydraulic circuit to which the accumulator is connected, and the pressure. It has a step of comparing the pressure in the room with the working hydraulic pressure of the hydraulic circuit, and has S 1 P 3 <S 2 P 4 (however, P 3 : the pressure in the atmospheric pressure chamber, P 4 : the hydraulic pressure. This is a gas leak detection method characterized in that it is determined to be a gas leak when the hydraulic pressure of the circuit is detected.

尚、本発明は、前記アキュムレータ本体を、P<P(但し、P:該アキュムレータ本体の最高使用圧力、P:前記アキュムレータが接続されていない場合の前記液圧回路の最高圧力)を満たす様に設け、前記減圧部を、S≧Sを満たす様に設けることが可能である。又、本発明は、前記気圧室内の圧力を計測可能に設けられた圧力計を更に備えるものとすることが可能である。又、本発明は、P≧45 MPaとすることが可能である。 In the present invention, the accumulator main body is connected to P 1 <P 2 (however, P 1 : maximum working pressure of the accumulator main body, P 2 : maximum pressure of the hydraulic circuit when the accumulator is not connected). It is possible to provide the decompression unit so as to satisfy S 1 P 1 ≧ S 2 P 2. Further, the present invention can further include a pressure gauge provided so as to be able to measure the pressure in the atmospheric pressure chamber. Further, in the present invention, P 2 ≧ 45 MPa can be set.

本発明は、内室と、外室と、該内室と該外室を区画する摺動部と、を有する減圧部を設け、該内室の底の面積を該外室の底の面積よりも大きくなる様に設けたので、アキュムレータが取り付けられる液圧回路等の作動液圧に対して、液圧室の作動液圧を軽減することができ、それによって、気圧室内の圧力を、より低圧にすることが可能であるので、アキュムレータをより効果的に作動させることが可能である。 The present invention provides a depressurizing portion having an inner chamber, an outer chamber, and a sliding portion for partitioning the inner chamber and the outer chamber, and the area of the bottom of the inner chamber is calculated from the area of the bottom of the outer chamber. Since it is provided so as to be large, the hydraulic pressure in the hydraulic chamber can be reduced with respect to the hydraulic pressure in the hydraulic circuit or the like to which the accumulator is attached, thereby reducing the pressure in the atmospheric pressure chamber to a lower pressure. It is possible to operate the accumulator more effectively.

本発明の第1実施形態の縦部分断面図であり、液圧回路を稼働させる前の状態を示す図である。It is a vertical partial sectional view of the 1st Embodiment of this invention, and is the figure which shows the state before operating the hydraulic pressure circuit. 本発明の第1実施形態の縦部分断面図であり、液圧回路を稼働時の状態を示す図である。It is a vertical partial cross-sectional view of the 1st Embodiment of this invention, and is the figure which shows the state at the time of operation of a hydraulic circuit. 本発明の第2実施形態の縦部分断面図であり、液圧回路を稼働時の状態を示す図である。It is a vertical partial sectional view of the 2nd Embodiment of this invention, and is the figure which shows the state at the time of operation of a hydraulic circuit. 本発明の第2実施形態の縦部分断面図であり、ガス漏れの状態を示す図である。It is a vertical partial sectional view of the 2nd Embodiment of this invention, and is the figure which shows the state of a gas leak. 気圧室内の圧力変化の略図である。It is a schematic diagram of the pressure change in the atmospheric pressure chamber.

本発明の第1実施形態を図1及び図2に基づき説明する。アキュムレータ1は、例えば、液圧回路(油圧回路等)に、接続可能に設けられており、アキュムレータ本体2と、減圧部3と、を備えている。 The first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The accumulator 1 is provided so as to be connectable to, for example, a hydraulic circuit (hydraulic circuit or the like), and includes an accumulator main body 2 and a decompression unit 3.

アキュムレータ本体2は、本体部4と、液圧側接続部5(以下、接続部5ともいう)、とを有している。本体部4は、液圧室6と気圧室7とに区画されており、気圧室7が、収縮及び膨張が可能となる様に設けられている。 The accumulator main body 2 has a main body portion 4 and a hydraulic pressure side connecting portion 5 (hereinafter, also referred to as a connecting portion 5). The main body 4 is divided into a hydraulic chamber 6 and an atmospheric pressure chamber 7, and the atmospheric pressure chamber 7 is provided so as to be able to contract and expand.

本実施形態において、本体部4は、両端が開口された略カプセル形をしており、気圧室7側の端は、蓋部8によって閉鎖されており、液圧室6側の端には接続部5と結合されている。又、液圧室6と気圧室7とは、伸縮自在に形成されたブラダ9によって区画され、ブラダ9内が気圧室7になっている。尚、液圧室6と気圧室7とを区画する手段は、適宜選択でき、例えば、ピストン(図示せず)によって区画してもよい。又、本体部4の形状等についても適宜選択可能である。 In the present embodiment, the main body 4 has a substantially capsule shape with both ends open, the end on the pressure chamber 7 side is closed by the lid 8, and is connected to the end on the hydraulic chamber 6 side. It is combined with part 5. Further, the hydraulic chamber 6 and the atmospheric pressure chamber 7 are partitioned by a bladder 9 formed so as to be expandable, and the inside of the bladder 9 is the atmospheric pressure chamber 7. The means for partitioning the hydraulic chamber 6 and the atmospheric pressure chamber 7 can be appropriately selected, and may be partitioned by, for example, a piston (not shown). Further, the shape of the main body 4 and the like can be appropriately selected.

接続部5は、本体部4の液圧室6側に設けられており、給排液用孔部10(以下、孔部10ともいう)及び孔部10を開閉可能に設けられたポペット11を有している。又、接続部5は、減圧部3と接続されており、孔部10を介して、液圧室6と後述する減圧部3の内室13と連通する様に設けられている。本実施形態において、接続部5には、液圧室6及び内室13に作動液を供給するための供給ポート12が設けられている。 The connection portion 5 is provided on the hydraulic chamber 6 side of the main body portion 4, and has a poppet 11 provided so as to open and close the liquid supply / drainage hole portion 10 (hereinafter, also referred to as the hole portion 10) and the hole portion 10. Have. Further, the connecting portion 5 is connected to the decompression unit 3 and is provided so as to communicate with the hydraulic chamber 6 and the inner chamber 13 of the decompression unit 3, which will be described later, via the hole portion 10. In the present embodiment, the connection portion 5 is provided with a supply port 12 for supplying the hydraulic fluid to the hydraulic pressure chamber 6 and the inner chamber 13.

減圧部3は、内室13と、外室14と、内室13と外室14とを区画する摺動部15と、を有している。内室13は、孔部10を介して液圧室6と連通可能に設けられており、外室14は、前記液圧回路と連通可能に設けられている。 The decompression unit 3 has an inner chamber 13, an outer chamber 14, and a sliding portion 15 that separates the inner chamber 13 and the outer chamber 14. The inner chamber 13 is provided so as to communicate with the hydraulic chamber 6 via the hole 10, and the outer chamber 14 is provided so as to communicate with the hydraulic circuit.

摺動部15は、内室13の底を構成する内室底部16及び外室14の底を構成する外室底部17を有しており、減圧部3内を摺動可能に設けられている。又、摺動部15は、少なくとも内室底部16の面積Sが外室底部17の面積Sよりも大きくなる様に、即ち、S>Sとなる様に設けられる。 The sliding portion 15 has an inner chamber bottom portion 16 forming the bottom of the inner chamber 13 and an outer chamber bottom portion 17 forming the bottom of the outer chamber 14, and is provided so as to be slidable in the decompression portion 3. .. Further, the sliding portion 15 is provided so that at least the area S 1 of the inner chamber bottom portion 16 is larger than the area S 2 of the outer chamber bottom portion 17, that is, S 1 > S 2 .

本実施形態においては、内室底部16及び外室底部17は、それぞれR≒2.2R(但し、R:内室底部16の直径、R:外室底部17の直径)、即ち、S≒5Sとなる様に略円形に形成されており、それらが、平面視で略同心円上に配設されている。尚、S及びSの比率は、後述する内部作動液の作動液圧を必要なだけ軽減できればよく、S>Sとなる範囲で適宜選択することが可能である。 In the present embodiment, the inner chamber bottom 16 and the outer chamber bottom 17 are R 1 ≈ 2.2 R 2 (where R 1 : the diameter of the inner chamber bottom 16 and R 2 : the diameter of the outer chamber bottom 17), that is, It is formed in a substantially circular shape so that S 1 ≈ 5 S 2 and they are arranged on substantially concentric circles in a plan view. The ratio of S 1 and S 2 may be appropriately selected within the range of S 1 > S 2 as long as the hydraulic pressure of the internal hydraulic fluid described later can be reduced as much as necessary.

尚、内室底部16及び外室底部17を含めた摺動部15の形状や内室底部16及び外室底部17の面積比等については、液圧室6の作動液圧を必要な分だけ軽減できればよく、適宜選択することが可能である。又、内室13、外室14及び摺動部15の大きさ等は、アキュムレータ1の使用圧力の範囲に応じて、適宜選択可能である。 Regarding the shape of the sliding portion 15 including the inner chamber bottom 16 and the outer chamber bottom 17 and the area ratio of the inner chamber bottom 16 and the outer chamber bottom 17, the hydraulic pressure of the hydraulic chamber 6 is only required. It suffices if it can be reduced, and it can be appropriately selected. Further, the sizes of the inner chamber 13, the outer chamber 14, and the sliding portion 15 can be appropriately selected according to the range of the working pressure of the accumulator 1.

アキュムレータ1は、液圧室6、孔部10及び内室13は、常時は連通した状態にあり、作動液(油圧用オイル等、以下、内部作動液ともいう)により満たされている。又、気圧室7には、規定の容積となる様に窒素等の不活性ガスが充填されており、気圧室7内の圧力は、該内部作動液の作動液圧に応じて、定められている。 In the accumulator 1, the hydraulic chamber 6, the hole 10 and the inner chamber 13 are in a state of communicating with each other at all times, and are filled with a hydraulic fluid (hydraulic oil or the like, hereinafter also referred to as an internal hydraulic fluid). Further, the atmospheric pressure chamber 7 is filled with an inert gas such as nitrogen so as to have a specified volume, and the pressure in the atmospheric pressure chamber 7 is determined according to the hydraulic fluid pressure of the internal hydraulic fluid. There is.

尚、内部作動液の充填は、アキュムレータ1を前記液圧回路に接続した後、気圧室7に前記不活性ガスを規定圧力となる迄供給して、膨張させ、ポペット10によって、孔部10を閉塞する。その後、供給ポート11より前記内部作動液を該内部作動液の規定圧力となる迄圧入して、内室13及び液圧室6を該内部作動液で充填することで行われる。 To fill the internal hydraulic fluid, after connecting the accumulator 1 to the hydraulic circuit, the inert gas is supplied to the atmospheric pressure chamber 7 until the pressure reaches a specified pressure to expand the accumulator 1, and the hole 10 is filled with the poppet 10. Block. After that, the internal hydraulic fluid is press-fitted from the supply port 11 until the specified pressure of the internal hydraulic fluid is reached, and the inner chamber 13 and the hydraulic fluid chamber 6 are filled with the internal hydraulic fluid.

液圧回路が作動すると、外室14には、液圧回路の作動液(油圧用オイル等、以下、外部作動液ともいう)が流れ込み、該外部作動液によって、外室底部17にその作動液圧が伝達され、外室底部17に掛かる力と内室底部16に掛かる力が釣り合うまで摺動部15が減圧部3内を摺動し、それによって、前記内部作動液を介して、気圧室7が収縮し、アキュムレータ1は、蓄圧される。 When the hydraulic circuit is activated, the hydraulic fluid of the hydraulic circuit (hydraulic oil, etc., hereinafter also referred to as an external hydraulic fluid) flows into the outer chamber 14, and the external hydraulic fluid causes the hydraulic fluid to reach the bottom 17 of the outer chamber. The sliding portion 15 slides in the decompression portion 3 until the pressure is transmitted and the force applied to the outer chamber bottom 17 and the force applied to the inner chamber bottom 16 are balanced, whereby the pressure chamber is passed through the internal hydraulic fluid. 7 contracts, and the accumulator 1 is accumulating pressure.

この際、内室底部16の面積Sが外室底部17の面積Sよりも大きくなっているため、前記内部作動液の作動液圧は、それらの比率に応じて、前記外部作動液の作動液圧と比較して軽減されることとなる。例えば、本実施形態においては、S≒5Sとなっているため、該内部作動液の作動液圧は、該外部作動液の作動液圧と比較して約1/5に軽減されることとなる。つまり、気圧室7内の圧力は、この軽減された該内部作動液の作動液圧に基づいて、定められることとなる。 At this time, since the area S 1 of the inner chamber bottom 16 is larger than the area S 2 of the outer chamber bottom 17, the hydraulic fluid pressure of the internal working fluid may, depending on their ratio, the external hydraulic fluid It will be reduced compared to the hydraulic fluid pressure. For example, in the present embodiment, since S 1 ≈ 5S 2 , the hydraulic fluid pressure of the internal hydraulic fluid is reduced to about 1/5 as compared with the hydraulic fluid pressure of the external hydraulic fluid. It becomes. That is, the pressure in the pressure chamber 7 is determined based on the reduced hydraulic fluid pressure of the internal hydraulic fluid.

アキュムレータ1は、前記外部作動液の作動液圧の変動が減圧部3の摺動部15を介して前記内部作動液へと伝達され、液圧室6内の作動液圧が変動する。液圧室6内の作動液圧の変動に追随して、気圧室7が収縮・膨張することで、摺動部15が摺動し、外室14と該液圧回路との間で前記外部作動液の給排が行われる。それによって、アキュムレータ1は、蓄圧や該液圧回路の圧力保持・衝撃緩衝・脈動吸収等の機能を果たすこととなる。 In the accumulator 1, fluctuations in the hydraulic fluid pressure of the external hydraulic fluid are transmitted to the internal hydraulic fluid via the sliding portion 15 of the decompression unit 3, and the hydraulic fluid pressure in the hydraulic pressure chamber 6 fluctuates. As the pressure chamber 7 contracts and expands in accordance with the fluctuation of the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 6, the sliding portion 15 slides, and the external chamber 14 and the hydraulic circuit are separated from each other. The hydraulic fluid is supplied and discharged. As a result, the accumulator 1 fulfills functions such as pressure accumulation, pressure holding, shock buffering, and pulsation absorption of the hydraulic circuit.

一方、気体は、その圧力が高い程、気体の圧縮・膨張の指標となるポリトロープ指数は高くなり、圧力変動による体積の変動は小さくなることが知られている。そのため、アキュムレータ1は、気圧室7内の圧力が低い程、より、液圧室6内の作動液圧の変動、延いては、前記外部作動液体の作動液圧の変動に追従して、気圧室7がより敏感に収縮・膨張をすることになり、効率的に作動することとなる。 On the other hand, it is known that the higher the pressure of a gas, the higher the polytropic index, which is an index of compression / expansion of the gas, and the smaller the fluctuation of the volume due to the pressure fluctuation. Therefore, as the pressure in the pressure chamber 7 is lower, the accumulator 1 follows the fluctuation of the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 6 and, by extension, the fluctuation of the hydraulic pressure of the external working liquid, and the atmospheric pressure. The chamber 7 contracts and expands more sensitively, and operates efficiently.

本実施形態のアキュムレータ1においては、前記外部媒体の作動液圧に対して、液圧室6の作動液圧を軽減することが可能になっている。そのため、液圧室6の作動液圧に応じて決定される気圧室7内の圧力も、従来のアキュムレータに対して軽減することが可能となり、より効率よく、作動させることが可能となる。従って、アキュムレータ1においては、該外部媒体の作動液圧、つまり、前記液圧回路の作動液圧が45 MPa以上、特に、80 MPa以上の高圧であったとしても効率的に蓄圧や該液圧回路の圧力保持・衝撃緩衝・脈動吸収等の機能を果たすことが可能となる。 In the accumulator 1 of the present embodiment, it is possible to reduce the hydraulic pressure of the hydraulic chamber 6 with respect to the hydraulic pressure of the external medium. Therefore, the pressure in the pressure chamber 7, which is determined according to the hydraulic pressure of the hydraulic chamber 6, can be reduced as compared with the conventional accumulator, and can be operated more efficiently. Therefore, in the accumulator 1, even if the hydraulic pressure of the external medium, that is, the hydraulic pressure of the hydraulic circuit is 45 MPa or more, particularly 80 MPa or more, the accumulator or the hydraulic pressure is efficiently accumulated. It is possible to perform functions such as pressure holding, shock buffering, and pulsation absorption of the circuit.

Figure 2021116892
Figure 2021116892

表1は、1秒間隔で液圧回路からアキュムレータへの作動液の流入による蓄圧とアキュムレータから液圧回路への作動液圧の吐き出しとを繰り返す様にアキュムレータを作動させ、気体室7内の圧力を、図5に示す様に最低作動圧力と最高作動圧力との間で変動させた場合、減圧部3の有無によるアキュムレータと液圧回路間の作動液の給排への影響を示したものである。尚、各アキュムレータのアキュムレータ本体の容積が1 Lのもので比較している。 Table 1 shows the pressure in the gas chamber 7 by operating the accumulator so as to repeat the accumulation of pressure due to the inflow of the hydraulic fluid from the hydraulic pressure circuit to the accumulator and the discharge of the hydraulic hydraulic pressure from the accumulator to the hydraulic pressure circuit at 1-second intervals. Is changed between the minimum operating pressure and the maximum operating pressure as shown in FIG. 5, and shows the effect of the presence or absence of the pressure reducing unit 3 on the supply and discharge of the hydraulic fluid between the accumulator and the hydraulic pressure circuit. be. The volume of the accumulator body of each accumulator is 1 L for comparison.

Aは、減圧部3が設けられていない場合であり、Bが減圧部3が設けられている場合である。つまり、Bの最低作動圧力及び最高作動圧力は、減圧部3によって、約1/5に軽減されていることとなる。尚表中、ガス封入圧力とは、初期の気圧室7内の圧力である。 A is a case where the decompression unit 3 is not provided, and B is a case where the decompression unit 3 is provided. That is, the minimum operating pressure and the maximum operating pressure of B are reduced to about 1/5 by the decompression unit 3. In the table, the gas filling pressure is the initial pressure in the pressure chamber 7.

表1中、AとBとを比較すると、Bは減圧部によって、気圧室7内の圧力が軽減されているため、Aと比較して、ポリトロープ指数が小さくなっており、アキュムレータから液圧回路へと吐き出される作動液圧の量(吐き出し量)が約2.6倍となっている。つまり、表1からも減圧部3が設けられるBは、減圧部3が設けられていないAと比較してより効率的に作動することを示されている。逆にいえば、このケースにおいて、0.040 Lの吐出し量を確保する必要がある場合、減圧部3において、S≒5Sとすれば、よいこととなる。 Comparing A and B in Table 1, B has a smaller polytropic index than A because the pressure in the pressure chamber 7 is reduced by the decompression part, and the hydraulic pressure circuit from the accumulator. The amount of hydraulic fluid pressure discharged to (the amount of discharge) is about 2.6 times. That is, Table 1 also shows that B provided with the decompression unit 3 operates more efficiently than A without the decompression unit 3. Conversely, in this case, when it is necessary to secure a discharge amount of 0.040 L, it is sufficient to set S 1 ≈ 5 S 2 in the decompression unit 3.

本実施形態の副次的な効果として、以下のことが挙げられる。
(A)従来のアキュムレータは、接続される液圧回路の最高圧力以上の耐圧性能(最高使用圧力)を有している必要がある。そのため、該液圧回路の最高圧力が高い程、その耐圧性能を高くする必要があった。そのために、該液圧回路の最高圧力が高い程、アキュムレータ自身の設計が困難となり、又、本体やその部品の肉厚を厚くする必要があるため、その重量が重くなり、取り扱いが困難になるという問題があった。
The following can be mentioned as secondary effects of this embodiment.
(A) The conventional accumulator needs to have a withstand voltage performance (maximum working pressure) equal to or higher than the maximum pressure of the connected hydraulic circuit. Therefore, it is necessary to increase the withstand voltage performance as the maximum pressure of the hydraulic circuit is higher. Therefore, the higher the maximum pressure of the hydraulic circuit, the more difficult it is to design the accumulator itself, and the thicker the wall thickness of the main body and its parts is, the heavier the weight becomes and the more difficult it is to handle. There was a problem.

対して、本実施形態のアキュムレータ1は、前記外部媒体の作動液圧に対して、前記内部媒体や気圧室7内の圧力を軽減できるため、アキュムレータ本体2には、接続される液圧回路の最高圧力に対して、従来のアキュムレータ程の耐圧性能は求められないこととなる。即ち、アキュムレータ本体2は、P<P(但し、P:アキュムレータ本体2の最高使用圧力、P:アキュムレータ1が接続されていない場合の該液圧回路の最高圧力)とすることが可能である。そのため、従来のアキュムレータと比較して、その設計が容易となると共に軽量化することが可能である。又、従来のより低圧用のアキュムレータをより高圧用のアキュムレータとして転用することも可能となる。当然にコスト面での軽減も図ることも可能となる。 On the other hand, since the accumulator 1 of the present embodiment can reduce the pressure in the internal medium and the pressure chamber 7 with respect to the hydraulic pressure of the external medium, the hydraulic pressure circuit connected to the accumulator main body 2 is connected. With respect to the maximum pressure, the withstand voltage performance of the conventional accumulator is not required. That is, the accumulator main body 2 may have P 1 <P 2 (however, P 1 : the maximum working pressure of the accumulator main body 2 and P 2 : the maximum pressure of the hydraulic circuit when the accumulator 1 is not connected). It is possible. Therefore, as compared with the conventional accumulator, the design can be facilitated and the weight can be reduced. It is also possible to divert the conventional accumulator for lower pressure to the accumulator for higher pressure. Naturally, it is possible to reduce costs.

この場合において、減圧部3(摺動部15)は、内室底部16の面積S及び外室底部17の面積Sが、少なくともアキュムレータ本体2の最高使用圧力Pとアキュムレータ1が接続されていない場合の前記液圧回路の最高圧力Pとの関係において、少なくとも、S≧S(但し、S>S)を満たすように設けられていれば足りることとなる。尚、本発明において、最高圧力及び最高使用圧力は、日本産業規格JISB0142:2011の定義と同義である。 In this case, pressure reducing unit 3 (sliding portion 15), the area S 2 of the internal chamber bottom 16 of the area S 1 and the outer chamber bottom 17 is at least the maximum operating pressure P 1 and the accumulator 1 of the accumulator body 2 is connected In relation to the maximum pressure P 2 of the hydraulic circuit when the pressure is not provided, it is sufficient if the hydraulic pressure circuit is provided so as to satisfy at least S 1 P 1 ≥ S 2 P 2 (however, S 1 > S 2). Become. In the present invention, the maximum pressure and the maximum working pressure are synonymous with the definitions of Japanese Industrial Standards JISB0142: 2011.

(B)従来のアキュムレータは、それが接続される液圧回路等と液圧室とが連通しているものであるため、該液圧回路側と該アキュムレータ側とで作動液を変えることはできなかったが、本実施形態においては、アキュムレータ本体2側と前記液圧回路側とが、減圧部3によって、分離しているので、前記内部媒体と前記外部媒体とで異種類の作動液を使用することが可能であり、それによって、アキュムレータ1側と前記液圧回路側のそれぞれに適した作動液を選択することが可能となる。 (B) In the conventional accumulator, the hydraulic fluid to which the accumulator is connected and the hydraulic chamber are communicated with each other, so that the hydraulic fluid can be changed between the hydraulic circuit side and the accumulator side. However, in the present embodiment, since the accumulator main body 2 side and the hydraulic circuit side are separated by the decompression unit 3, different types of hydraulic fluids are used for the internal medium and the external medium. This makes it possible to select a hydraulic fluid suitable for each of the accumulator 1 side and the hydraulic circuit side.

本発明の第2実施形態を図3及び図4に基づき説明する。上記第1実施形態との相違は、圧力計18を設けた点である。同実施形態と同符号で示した構成は、同実施形態と同様であるので説明を省略する。 A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4. The difference from the first embodiment is that the pressure gauge 18 is provided. The configuration shown by the same reference numerals as those of the same embodiment is the same as that of the same embodiment, and thus the description thereof will be omitted.

本実施形態において、本体部4の気圧室7側の端を閉鎖する蓋部8には、圧力計18が設けられており、気圧室7内の圧力を常時監視可能となっている。この様にすることで、本実施形態においては、減圧部3を利用して、アキュムレータ1のガス漏れを検知可能となっている。 In the present embodiment, the lid portion 8 that closes the end of the main body portion 4 on the pressure chamber 7 side is provided with a pressure gauge 18, so that the pressure in the pressure chamber 7 can be constantly monitored. By doing so, in the present embodiment, the gas leak of the accumulator 1 can be detected by using the decompression unit 3.

具体的に述べれば、気圧室7内の圧力Pは、アキュムレータ1が正常に作動していれば、前記内部作動液の作動液圧との間で平衡状態が成立することとなる。そのため、圧力Pと前記外部作動液の作動液圧Pと間にはS≒Sが成立する様になっていることとなる。この関係性は、アキュムレータ1が正常に作動していれば、作動液圧Pが上昇した場合、それに伴って、ブラダ9、即ち、気圧室7が収縮することで、Pも上昇し、逆に、作動液圧Pが降下した場合、気圧室7が膨張することで、Pも降下するため、保持されることとなる(尚、これは、上記第1実施形態においても同様である)。 More precisely, the pressure P 3 in the pressure chamber 7, if the accumulator 1 if operating properly, equilibrium is to be established between the hydraulic fluid pressure of the internal working fluid. Therefore, S 1 P 3 ≈ S 2 P 4 is established between the pressure P 3 and the hydraulic pressure P 4 of the external hydraulic fluid. This relationship is that if the accumulator 1 is operating normally, when the hydraulic pressure P 4 rises, the bladder 9, that is, the pressure chamber 7, contracts, and P 3 also rises. On the contrary, when the hydraulic fluid pressure P 4 drops, the pressure chamber 7 expands and P 3 also drops, so that the pressure chamber 7 is held (this also applies to the first embodiment). be).

一方、アキュムレータ1にガス漏れが発生すると気体室7内の圧力Pが降下することとなる。このガス漏れによる前記内部作動液の作動液圧には変化はないため、該作動液圧によって、圧力Pが降下した分、気体室7は想定以上に収縮することとなる。 On the other hand, the pressure P 3 of the gas chamber 7 when gas leakage occurs is that drops to the accumulator 1. For this the change in the hydraulic fluid pressure inside the hydraulic fluid by the gas leakage does not, by the hydraulic fluid pressure, minute the pressure P 3 drops, the gas chamber 7 becomes possible to shrink more than expected.

他方、減圧部3の摺動部15は、気圧室7が収縮する程、より気体室7側へと摺動することとなる。気圧室7が想定以上に収縮した場合、摺動部15は、内室13の端、本実施形態においては、接続部5、にぶつかることとなり、それ以上、気圧室7側へと摺動することができなくなってしまい、内部作動液の作動液圧はそれ以上に上昇しなくなる。 On the other hand, the sliding portion 15 of the pressure reducing portion 3 slides closer to the gas chamber 7 as the pressure chamber 7 contracts. When the pressure chamber 7 contracts more than expected, the sliding portion 15 collides with the end of the inner chamber 13, the connection portion 5 in the present embodiment, and slides further toward the pressure chamber 7. It becomes impossible to do so, and the hydraulic pressure of the internal hydraulic fluid does not rise any more.

そのため、アキュムレータ1にガス漏れが発生すると、前記外部作動液の作動液圧Pが上昇しているにも関わらず、気圧室7内の圧力Pが上昇せずに変化しなくなり、S≒Sが崩れ、S<Sとなる。 Therefore, when a gas leak occurs in the accumulator 1, the pressure P 3 in the pressure chamber 7 does not rise and does not change even though the hydraulic pressure P 4 of the external hydraulic fluid rises, and S 1 P 3 ≈ S 2 P 4 collapses, and S 1 P 3 <S 2 P 4 becomes.

従って、(1)圧力計18によって、圧力Pを計測し、(2)液圧回路Hに取り付けられた圧力計H1によって、作動液圧Pを計測し、(3)計測された圧力Pと作動液圧Pとを比較し、(4)S<Sとなったことを確認することで、アキュムレータ1のガス漏れを検知することが可能になる。尚、ガス漏れの検知は、圧力計H1の値と圧力計18の値を元にS及びSを計算し、それらを比較して行ってもよいが、単に、圧力計H1の値(作動液圧P)が上昇しているに関わらず、圧力計18の値(圧力P)に変化がないことをもって行ってもよい。又、これらの工程は、人の知覚をもって行ってもよいし、機械的に行ってもよい。 Thus, (1) by the pressure gauge 18, the pressure P 3 is measured by a pressure gauge H1 attached to (2) hydraulic circuit H, to measure the hydraulic fluid pressure P 4, (3) measured pressure P By comparing 3 with the hydraulic pressure P 4 and confirming that (4) S 1 P 3 <S 2 P 4 , it becomes possible to detect a gas leak in the accumulator 1. The gas leak may be detected by calculating S 1 P 3 and S 2 P 4 based on the value of the pressure gauge H1 and the value of the pressure gauge 18, and comparing them, but simply the pressure gauge. This may be performed with no change in the value of the pressure gauge 18 (pressure P 3 ) regardless of the increase in the value of H1 (hydraulic pressure P 4). Moreover, these steps may be performed by human perception or may be performed mechanically.

本発明を、上記実施形態に基づき説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない限り、適宜変更可能である。 Although the present invention has been described based on the above-described embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment and can be appropriately modified as long as the gist of the invention is not changed.

1 アキュムレータ 2 アキュムレータ本体 3 減圧部
4 本体部 5 液圧側接続部 6 液圧室
7 気圧室 8 蓋部 9 ブラダ
10 給排液用孔部 11 ポペット 12 供給ポート
13 内室 14 外室 15 摺動部
16 内室底部 17 外室底部 18 圧力計
H 液圧回路 H1 圧力計 P 圧力
R 直径 S 面積
1 accumulator 2 accumulator body 3 decompression part 4 body part 5 hydraulic pressure side connection part 6 hydraulic pressure chamber 7 atmospheric pressure chamber 8 lid 9 bladder 10 water supply / drainage hole 11 poppet 12 supply port 13 inner chamber 14 outer chamber 15 sliding part 16 Inner chamber bottom 17 Outer chamber bottom 18 Pressure gauge H Hydraulic circuit H1 Pressure gauge P Pressure R Diameter S Area

Claims (5)

アキュムレータであって、
アキュムレータ本体と、減圧部と、を備え、
該アキュムレータ本体は、液圧室と気圧室とに区画された本体部を有し、
該減圧部は、該本体部の該液圧室側に接続されており、内室と、外室と、摺動部と、を有しており、
該内室は、該液圧室と連通可能に設けられ、
該外室は、該アキュムレータが接続される液圧回路と連通可能に設けられ、
該摺動部は、該内室と該外室とを区画し、該内室の底を構成する内室底部と、該外室の底を構成する外室底部と、を有しており、S>S(但し、S:該内室底部の面積、S:該外室底部の面積)を満たす様に設けられていることを特徴とするアキュムレータ。
It ’s an accumulator,
Equipped with an accumulator body and a decompression unit,
The accumulator main body has a main body portion divided into a hydraulic pressure chamber and an atmospheric pressure chamber.
The decompression portion is connected to the hydraulic chamber side of the main body portion, and has an inner chamber, an outer chamber, and a sliding portion.
The inner chamber is provided so as to communicate with the hydraulic chamber.
The outer chamber is provided so as to communicate with the hydraulic circuit to which the accumulator is connected.
The sliding portion has an inner chamber bottom that divides the inner chamber and the outer chamber and constitutes the bottom of the inner chamber, and an outer chamber bottom that constitutes the bottom of the outer chamber. An accumulator characterized in that it is provided so as to satisfy S 1 > S 2 (where S 1 : the area of the inner chamber bottom and S 2: the area of the outer chamber bottom).
前記アキュムレータ本体は、P<P(但し、P:該アキュムレータ本体の最高使用圧力、P:前記アキュムレータが接続されていない場合の前記液圧回路の最高圧力)を満たす様に設けられ、
前記減圧部は、S≧Sを満たす様に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のアキュムレータ。
The accumulator body is provided so as to satisfy P 1 <P 2 (where P 1 : maximum working pressure of the accumulator body, P 2 : maximum pressure of the hydraulic circuit when the accumulator is not connected). ,
The accumulator according to claim 1, wherein the decompression unit is provided so as to satisfy S 1 P 1 ≧ S 2 P 2.
前記気圧室内の圧力を計測可能に設けられた圧力計を更に備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のアキュムレータ。 The accumulator according to claim 1 or 2, further comprising a pressure gauge provided so as to be able to measure the pressure in the atmospheric pressure chamber. ≧45 MPaであることを特徴とする請求項2又は請求項2を引用する請求項3に記載のアキュムレータ。 The accumulator according to claim 2 or claim 3, wherein P 2 ≥ 45 MPa. 請求項3又は請求項3を引用する請求項4に記載されたアキュムレータのガス漏れ検知方法であって、
前記気圧室内の圧力を計測する工程と、
該アキュムレータが接続された前記液圧回路の作動液圧を計測する工程と、
該気圧室内の圧力と該液圧回路の作動液圧とを比較する工程と、を有し、
<S(但し、P:該気圧室内の圧力、P:該液圧回路の作動液圧)を検知した際にガス漏れと判定することを特徴とするガス漏れ検知方法。
The method for detecting a gas leak in an accumulator according to claim 3 or claim 4, which cites claim 3.
The process of measuring the pressure in the atmospheric pressure chamber and
A step of measuring the hydraulic pressure of the hydraulic circuit to which the accumulator is connected, and
It has a step of comparing the pressure in the atmospheric pressure chamber with the hydraulic pressure of the hydraulic circuit.
A gas leak characterized in that it is determined as a gas leak when S 1 P 3 <S 2 P 4 (where P 3 : pressure in the atmospheric pressure chamber, P 4: hydraulic pressure of the hydraulic pressure circuit) is detected. Detection method.
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