JP3555387B2 - アキュムレータ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車や産業車両に搭載されるポンプ装置の作動油循環回路に取付けられ、作動油の脈動を吸収するアキュムレータに関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば自動車に搭載されるパワーステアリングシステムにおいては、ポンプ装置と油圧作動部とが配管により接続され、これにより、ポンプ装置から油圧作動部に送り出された作動油がポンプ装置に戻るように作動油の循環回路が形成されている。そして、ピストンポンプやベーンポンプなどのポンプ装置から送り出される作動油には、吐出圧力の周期的な変動により脈動が発生し、この脈動が振動騒音の原因となる。そこで、蓄圧機能を有するアキュムレータを配管に取付け、その脈動を吸収するようにしている。
【0003】
このようなアキュムレータは、図3に示すように、内部に中空室を有するシェル71と、シェル71に周縁部が固定され中空室をガス室73と流体作動室74とに仕切るダイヤフラム72と、軸方向に貫通して一端が流体作動室74に連通する流通路75aを有する筒状連結部75とからなり、筒状連結部75がT字型アダプタ(分岐管)76を介して配管77に連結される。
【0004】
一方、T字型アダプタ76に連結された一方の配管77とポンプ装置8の吐出通路との接続には、組み付けが簡便であることから、アイボルト81及びアイジョイント83からなる接続部材が用いられている。
アイボルト81は、軸方向に延び先端面に開口する第1流通路81aと、第1流通路81aに連通し外周面に開口する連通穴81bとを有し、その先端部がポンプ装置8の吐出通路開口端に螺合される。また、アイジョイント83は、アイボルト81の外周に液密的に嵌合されその内周面に連通穴81bを介して第1流通路81aに連通する凹部空間84aを有するリング部84と、リング部84の外周に一端が固着され内部に凹部空間84aに連通する第2流通路85aを有する連結パイプ部85とから構成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のアキュムレータは、ポンプ装置と作動部とを連結する配管77の途中にT字型アダプタ75を用いて取付けられるため、T字型アダプタ75等の特別な取付け部品を必要とし、アキュムレータの設置に伴う著しいコスト上昇を招くこととなる。
【0006】
また、アキュムレータのような重量物を上記のようなT字型アダプタ75を介して取付ける場合には、アキュムレータの重心から取付け支持部までの距離が長くなるため、車両のエンジンやサスペンションからの振動が増幅され、取付け支持部に加わる荷重が大きくなる。そのため、例えば図3に示すように、車体フレーム(図示せず)などにアキュムレータを固定して補強するためのブラケット78等が必要となり、更に取付けスペースやコスト面で不利となる。
【0007】
本発明は上記実状に鑑み案出されたものであり、取付け部品を簡略化することができ、振動耐久性に優れた取付け構造を有するアキュムレータを提供することを解決すべき課題とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する請求項1記載の発明は、内部に圧力変動に伴って容積が変化する流体作動室を有するアキュムレータ本体と、該アキュムレータ本体に一体的に一端が固着され他端部にポンプ装置の吐出通路開口端に螺合されるねじ部を有するとともに、軸方向に貫通し一端が前記流体作動室に連通する第1流通路と径方向に貫設され一端が前記第1流通路に連通し他端が外周面に開口する連通穴とを有する筒状連結部と、該筒状連結部の外周に嵌合されその内周面に前記連通穴に連通する凹部空間を有するリング部と、該リング部の外周に一端が固着され内部に前記凹部空間に連通する第2流通路を有する連結パイプ部とからなる接続部材と、を備え、前記ポンプ装置の前記吐出通路から前記第1流通路に吐出された作動油が、前記筒状連結部に径方向に貫設された前記連通穴から径方向外方にある前記リング部の前記凹部空間を経て前記第2流通路に流動する流路が形成されるとともに、前記アキュムレータ本体の前記流体作動室の開口が、前記筒状連結部の軸方向に延びる前記第1流通路を介して前記ポンプ装置の吐出通路の開口と対向配置されるように構成されているという手段を採用している。
【0009】
本発明のアキュムレータは、筒状連結部を接続部材のリング部に嵌合した後、筒状連結部の先端部に設けられた雄ねじ部をポンプ装置の吐出通路開口端に螺合することにより取付けられる。これにより、接続部材のリング部が締め付けられて液密的に挟持された状態となり、かつ筒状連結部の連通穴とリング部の凹部空間とが連通した状態で、筒状連結部の先端部がポンプ装置の吐出通路開口端に固定される。
【0010】
したがって、本発明のアキュムレータによれば、従来のように補強用のブラケットやT字型アダプタ等の特別な取付け部品を必要とせず、取付け部品を簡略化することができ、振動耐久性に優れた取付け構造にすることができる。
また、本発明のアキュムレータは、ポンプ装置の吐出通路から第1流通路に吐出された作動油が、筒状連結部に径方向に貫設された連通穴から径方向外方にあるリング部の凹部空間を経て第2流通路に流動する流路が形成されるとともに、アキュムレータ本体の流体作動室の開口が、筒状連結部の軸方向に延びる第1流通路を介してポンプ装置の吐出通路の開口と対向配置されるように構成されているため、第1流通路から流体作動室への作動油の流動方向が、ポンプ装置の吐出通路からの吐出方向と同じ方向となるように取付けられることから、脈動周波数の広い範囲で脈動吸収効果を得ることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例により具体的に説明する。
図1は本実施例に係るアキュムレータの取付け状態を示す断面図である。
本実施例のアキュムレータは、図1に示すように、ダイヤフラム14により仕切られたガス室15と流体作動室16とを有するアキュムレータ本体1と、アキュムレータ本体1に一端が固着され第1流通路21、連通穴23及び雄ねじ部24を有する筒状連結部2と、筒状連結部2の外周に嵌合されるリング部31及びリング部31の外周に一端が固着された連結パイプ部35からなる接続部材3とを主要素として構成されている。
【0012】
アキュムレータ本体1は、有底円筒状で底部中央に連通孔11aを有する下シェル11と、下シェル11の上端開口部に溶接で固定された蓋状の上シェル12とを備え、その内部には中空室が形成されている。上シェル12の中央部には、プラグ13により閉止されたガス注入孔12aが設けられている。
そして、中空室の中央部には、略ドーム形状に形成されたダイヤフラム14が、下シェル11の内周面と上シェル12の下端部外周面とにその周縁部が挟持固定されて配置されている。これにより、中空室は、上シェル11側のガス室15と下シェル12側の流体作動室16とに仕切られている。ガス室15には、ガス注入孔12aより注入された窒素ガスが所定の圧力で封入されている。そして、流体作動室16は、連通孔11aを介して作動油が流入出することにより内部圧力が変動すると、ダイヤフラム14の変形を介して容積が変化するようになっている。
【0013】
筒状連結部2は、内部を軸方向に貫通する第1流通路21を有する円筒状のものであり、その一端側には鍔状に突出する取付け座部22を有する。この筒状連結部2は、第1流通路21の一端が下シェル11の連通孔11aを介して流体作動室16と連通するようにして、取付け座部22が下シェル11の底部外面に溶接により固着されている。
【0014】
そして、筒状連結部2の略中央部には、径方向に貫通して内周面及び外周面に開口する複数の連通穴23が周方向に沿って適宜間隔毎に配列されている。また、筒状連結部2の取付け座部22と反対側の先端部外周には、ポンプ装置6の吐出通路開口端61に螺合される雄ねじ部24が設けられている。
接続部材3のリング部31は、筒状連結部2の略半分の軸方向長さを有し、筒状連結部2の外周径と略符合する内周径を有する円筒状のものである。このリング部31の内周面には、筒状連結部2の各連通穴23と対向する位置で周方向に一周するように形成された環状溝32aと、環状溝32aの底面とリング部31の外周面とに開口するように形成された連絡ポート32bとからなる凹部空間32が設けられている。
【0015】
そして、連結パイプ部35は、内部に軸方向に貫通する第2流通路36を有し、第2流通路36の一端がリング部31の連絡ポート32bと連通するようにしてリング部31の外周に溶接により固着されている。
以上のように構成された本実施例のアキュムレータは、接続部材3のリング部31をその両側に配置されるパッキン5、5とともに筒状連結部2に嵌合した後、筒状連結部2の先端部に設けられた雄ねじ部24をポンプ装置6の吐出通路開口端61に螺合することにより取付けられる。即ち、筒状連結部2の取付け座部22と吐出通路の開口端面との間で接続部材3のリング部31が締め付けられて液密的に挟持された状態となり、かつ筒状連結部2の連通穴23とリング部31の環状溝32aとが連通した状態で、筒状連結部2の先端部が吐出通路開口端61に固定される。
【0016】
これにより、本実施例のアキュムレータは、従来のように補強用のブラケットやT字型アダプタ等の特別な取付け部品を必要とせず、振動耐久性に優れた取付け構造で取付けられる。
そして、上記のようにアキュムレータが取付けられることにより、アキュムレータ本体1の流体作動室16の開口(連通孔11a)は、筒状連結部2の軸方向に延びる第1流通路21を介してポンプ装置6の吐出通路の開口と対向する状態に配置される。また、ポンプ装置6の吐出通路から第1流通路21に吐出された作動油が、連通穴23から径方向外方にあるリング部31の凹部空間32(環状溝32a及び連絡ポート32b)を経て第2流通路36に流動する流路が形成される。
【0017】
そして、ポンプ装置6の吐出通路から吐出される作動油に脈動が発生して第1流通路21内の圧力が高まると、連通孔11aより流体作動室16に流入する作動油によって、流体作動室16の容積を大きくしガス室15の容積を小さくするようにダイヤフラム14が変形する。その後、第1流通路21内の圧力がガス室15の圧力よりも小さくなると、ガス室15の容積を大きくするようにダイヤフラム14が変形して元の状態に復帰する。
【0018】
このようにして、脈動による圧力変化に対応してダイヤフラム14が変形するとともに、ガス室15の窒素ガスが圧縮及び膨張することにより脈動が吸収される。
以上のように、本実施例のアキュムレータによれば、アキュムレータ本体1に一体的に固着された筒状連結部2を、筒状連結部2のリング部31を介してポンプ装置6の吐出通路開口端61に螺合して取付けるように構成されているため、取付け部品を簡略化することができ、振動耐久性に優れた取付け構造にすることができる。
【0019】
また、本実施例のアキュムレータは、ポンプ装置6の吐出通路から第1流通路21に吐出された作動油が、連通穴23から径方向外方にあるリング部31の凹部空間32を経て第2流通路36に流動する流路が形成されるとともに、アキュムレータ本体1の流体作動室16の開口が、筒状連結部2の軸方向に延びる第1流通路21を介してポンプ装置6の吐出通路の開口と対向する状態に配置されるように構成されている。これにより、本実施例のアキュムレータは、第1流通路21から流体作動室16への作動油の流動方向が、ポンプ装置6の吐出通路からの吐出方向と同じ方向となるように取付けられることから、図2に示すように、脈動周波数の広い範囲で脈動吸収効果を得ることができる。即ち、前記従来のアキュムレータのように、配管77から流体作動室74への作動油の流動方向が配管77内を流動する作動油の流動方向に対し略直角方向となるように取付けられる場合に比較して、脈動吸収効果を脈動周波数の広い範囲で確保することができる。
【0020】
なお、上記実施例では、アキュムレータ本体1がダイヤフラム式で構成されたものを用いた例を説明したが、その他、ベローズ式、ピストン式などのアキュムレータにも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係るアキュムレータの取付け状態を示す断面図である。
【図2】実施例及び従来例のアキュムレータの取付け構造における脈動周波数と脈動圧力減衰量との関係を示すグラフである。
【図3】従来のアキュムレータの取付け状態を示す断面図である。
【符号の説明】
1…アキュムレータ本体 2…筒状連結部 3…接続部材
5…パッキン 6…ポンプ装置 11…下シェル
12…上シェル 14…ダイヤフラム 15…ガス室
16…流体作動室 21…第1流通路 23…連通穴
24…雄ねじ部 31…リング部 32…凹部空間
35…連結パイプ部 36…第2流通路 61…吐出口開口端
Claims (1)
- 内部に圧力変動に伴って容積が変化する流体作動室を有するアキュムレータ本体と、
該アキュムレータ本体に一体的に一端が固着され他端部にポンプ装置の吐出通路開口端に螺合されるねじ部を有するとともに、軸方向に貫通し一端が前記流体作動室に連通する第1流通路と径方向に貫設され一端が前記第1流通路に連通し他端が外周面に開口する連通穴とを有する筒状連結部と、
該筒状連結部の外周に嵌合されその内周面に前記連通穴に連通する凹部空間を有するリング部と、該リング部の外周に一端が固着され内部に前記凹部空間に連通する第2流通路を有する連結パイプ部とからなる接続部材と、を備え、
前記ポンプ装置の前記吐出通路から前記第1流通路に吐出された作動油が、前記筒状連結部に径方向に貫設された前記連通穴から径方向外方にある前記リング部の前記凹部空間を経て前記第2流通路に流動する流路が形成されるとともに、前記アキュムレータ本体の前記流体作動室の開口が、前記筒状連結部の軸方向に延びる前記第1流通路を介して前記ポンプ装置の吐出通路の開口と対向配置されるように構成されていることを特徴とするアキュムレータ。
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