JP3832579B2 - アキュムレータ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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ものである。
【０００２】
【従来の技術】
配管内部の圧力および前記配管に接続したアキュムレータ内部の圧力が極端に低下したときにアキュムレータの構成部品であるベローズがその内外圧力差により径方向に膨張して破損することがないように、作動圧力の下降時にベローズキャップおよびオイルポート間でアキュムレータ内部の圧力をシールする機能を有するアキュムレータが近年開発されている。
【０００３】
しかしながら、従来は、図５に示すように、ベローズキャップ５１の端面に焼付接着されたゴム状弾性材製のパッキン５２が作動圧力の下降時にオイルポート５３の内面に押し付けられて金属部材同士の間で強く圧縮される構成であるために、このパッキン５２が比較的早く損耗するという不都合がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑みて、上記したように配管側の圧力下降時にアキュムレータ内部の圧力をシールする機能を有するアキュムレータにおいて、ゴム状弾性材製のパッキンが強く圧縮されて比較的早く損耗するのを抑えることができ、もって該部シール性を向上させることができるアキュムレータを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のアキュムレータは、アキュムレータを接続した配管側の圧力が低下したときに前記アキュムレータ内の圧力室の圧力が低下し過ぎることがないように前記圧力室内の圧力をシールする機能を有するアキュムレータにおいて、前記配管側に接続するオイルポートの内側に固定されるシールホルダーと、前記シールホルダーの外周側に保持されるパッキンと、前記圧力の下降時に移動して来て前記パッキンと密接するベローズキャップとを有し、前記ベローズキャップは前記圧力の下降時、移動して来たときに前記シールホルダーに当接して両者間の隙間をゼロとし、但し両者の当接部には、両者が全周に亙って当接することがないように前記当接部の内外周を連通させる連通部が周上の一部に設けられていることを特徴とするものである。
【０００６】
上記構成を備えた本発明のアキュムレータにおいては、パッキンがオイルポートの内側にシールホルダーによって保持された状態で配置されるために、ベローズキャップが移動して来てもこのベローズキャップはシールホルダーに当接してパッキンを強く圧縮しない。したがってパッキンがベローズキャップにより強く圧縮されて比較的早く損耗するのを抑えることが可能となる。
【０００７】
また、移動して来たベローズキャップとシールホルダーとの間に隙間が形成されると、この隙間に対してパッキンが内外圧力差によりはみ出して破損する虞があるが、本発明のアキュムレータにおいては、ベローズキャップが移動して来たときにシールホルダーに当接して両者間の隙間をゼロとするために、両者間に隙間が形成されず、よってこの隙間に対してパッキンがはみ出すのを抑えることが可能となる。
【０００８】
また、このように移動して来たベローズキャップがシールホルダーに当接して両者間の隙間がゼロとなったとき、両者が全周に亙って当接すると、両者の当接部の内周側のみでベローズキャップ開弁圧の受圧面積が設定されるために、この受圧面積が比較的小さくなってベローズキャップがシールホルダーから離れにくくなる虞があるが、本発明のアキュムレータにおいては、両者が全周に亙って当接することがないように当接部の内外周を連通させる連通部が周上の一部に設けられているために、ベローズキャップ開弁圧の受圧面積を比較的大きく設定することが可能となる。
【０００９】
尚、本件出願には、以下の技術的事項が含まれる。
【００１０】
すなわち、上記目的を達成するため、本件出願が提案する一のアキュムレータは、ベローズキャップとシールホルダーの隙間をゼロにすることにより、圧力ゼロダウン時の内圧によるシールのはみ出しを防止してシールの信頼性を向上させるものであり、また、ベローズキャップに溝を設置（等配）したり、シールホルダーに切欠を設置（等配）したりすることにより、メタルシール（金属製のベローズキャップおよびシールホルダーがシールホルダーの全周に亙って密着すること）を防止するものである。上記溝や切欠は、複数を等配状に設ける（円周上等間隔で設ける）のが好適であるが、必ずしも等配状でなくても良い。
【００１１】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施例に係るアキュムレータ１の断面を示しており、その要部拡大図が図２に示されている。
【００１３】
当該実施例に係るアキュムレータ１は金属ベローズ型のアキュムレータであって、以下のように構成されている。
【００１４】
すなわち先ず、略円筒状を呈するシェル３の両端部にガスエンドカバー４およびオイルポート（オイルポート部材）５が固定（溶接）されて、これらによってハウジング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７およびベローズキャップ８を備えた作動部材６が収容されている。ガスエンドカバー４はシェル３に対して一体に成形されたものであっても良く、オイルポート５もシェル３に対して一体に成形されたものであっても良い。
【００１５】
上記ベローズ７は、その一端部（固定端部）をガスエンドカバー４に固定（溶接）されるとともに他端部（遊動端部）をベローズキャップ８に固定（溶接）されており、よってこのベローズ７およびベローズキャップ８よりなる作動部材６によりハウジング２の内部が作動部材６の内側のガス室９と外側の圧力室（液室）１０とに区分けされている。ガス室９には容積調整用のスペーサ１１が収容されている。ベローズ７には、電着ベローズ、成形ベローズまたは溶接ベローズ等よりなる金属ベローズが用いられるが、アキュムレータ１の仕様や用途によっては、その他の材質のベローズを用いることも可能である。ベローズキャップ８はベローズ７に対して一体に成形されたものであっても良い。
【００１６】
上記ハウジング２の一部を構成するガスエンドカバー４に、ガス室９にガスを注入するためのガス注入口１２が設けられており、この注入口１２に、これを閉塞するためのガスプラグ１３が取り付けられて六角ナット１４により覆われている。したがって、ガスプラグ１３および六角ナット１４を固定する前に注入口１２からガス室９に所定圧力のガスを注入し、注入後にガスプラグ１３および六角ナット１４を固定（共に溶接）することにより、所定圧力のガスをガス室９に封入する。封入するガスの種類としては、窒素ガス等が好適である。
【００１７】
また、同じくハウジング２の一部を構成するオイルポート５に、当該アキュムレータ１を図示しない油圧システム側の圧力配管等に接続するためのねじ部１６を備えた筒状の取付部１５が設けられており、この取付部１５に、配管側の圧力流体を圧力室１０に導入するための圧力流入口（オイルポート）１７が設けられている。したがって、当該アキュムレータ１を取付部１５において配管側に接続し、この配管側の圧力を圧力流入口１７から圧力室１０に導入する。
【００１８】
上記オイルポート５の内面であって圧力流入口１７の開口周縁部に、段差を備えた凹部状を呈する環状の装着部１８が設けられており、この装着部１８の内周側段差部分にシールホルダー１９が装着されるとともに、このシールホルダー１９の外周側であって装着部１８の外周側段差部分に、シール部材であるパッキン２０が装着されている。
【００１９】
シールホルダー１９は、板金等の金属材料によって環状に形成されており、また平面中央に透孔１９ｂを設けた円板状の平面部１９ａの外周縁部に筒状部１９ｃを一体成形することによりその半裁断面を略Ｌ字形に形成されている。このシールホルダー１９は、圧入、溶接、接着またはその他の手段によって上記装着部１８に固定されており、この固定状態においてシールホルダー１９の内側すなわち筒状部１９ｃの内周側には、異音発生防止用のチャンバー空間２１が形成されている。
【００２０】
パッキン２０は、所定のゴム状弾性体によって環状に形成されており、またその基部２０ａの一端に外向きのシールリップ２０ｂを一体成形したリップシールとして形成されている。このパッキン２０は圧入等の手段により非接着で上記装着部１８に装着されており、シールホルダー１９の筒状部１９ｃの先端（シールホルダー１９の先端部）が径方向外方に向けて斜め（ラッパ状）に曲げられることにより、抜け止めされている。
【００２１】
当該アキュムレータ１は例えば、上記したように油圧システムの圧力配管に接続されて、この圧力配管に生じる圧力の脈動を吸収するように作動する。
【００２２】
すなわち、配管側の圧力が低下すると、これに伴って圧力室１０の圧力が低下し、この圧力とガス室９の圧力とが均衡するまでベローズ７が伸張し、ベローズキャップ８がオイルポート５に近付く方向に移動する。また、この状態で配管側の圧力が上昇すると、これに伴って圧力室１０の圧力が上昇し、この圧力とガス室９の圧力とが均衡するまでベローズ７が縮退し、ベローズキャップ８がオイルポート５から離れる方向に移動する。
【００２３】
配管側の圧力が低下するとき、これが極端に低下すると、ベローズキャップ８がオイルポート５に当接した時点でベローズ７はそれ以上伸張することができない。したがってベローズ７は径方向外方に向けて膨らもうとし、実際に膨らむとシェル３の内面とかじる等して破損することがある。したがってこれを防止すべく当該アキュムレータ１には上記パッキン２０が設けられており、ベローズキャップ８がオイルポート５に当接した時点でこのパッキン２０と密接するため、圧力室１０の圧力が配管側へ逃げるのが防止され、ベローズ７が径方向外方に膨らむのが防止される。
【００２４】
上記シール作用を奏するため、パッキン２０のシールリップ２０ｂはその自由状態においてオイルポート５の端面部５ａよりもベローズキャップ８側へ突出するように配置されており、ベローズキャップ８が移動して来てオイルポート５の端面部５ａに当接して停止すると、このシールリップ２０ｂがその弾性変形による反発力によってベローズキャップ８に密接してシール作用を発揮する。ベローズキャップ８が移動して来てオイルポート５の端面部５ａに当接して停止したとき、パッキン２０はこのようにシールリップ２０ｂを弾性変形させるだけであって上記従来技術のように全体が強く圧縮されるものではないために、パッキン２０が早期に損耗するのを防止することができる。また仮に、オイルポート５の端面部５ａがシールホルダー１９の先端部よりも後退した位置に配置されていてもベローズキャップ８はシールホルダー１９の先端部に当接して停止し、やはりパッキン２０を過度に圧縮することがない。したがって何れにしても当該アキュムレータ１によれば、パッキン２０が強く圧縮されて早期に損耗するのを抑えることができる。
【００２５】
また、当該アクチュエータ１においては、上記したようにベローズキャップ８が移動して来てオイルポート５の端面部５ａに当接して停止したとき、ベローズキャップ８が丁度シールホルダー１９の先端部に当接して両者８，１９間の隙間がゼロとなるように構成されている。したがってこの構成によれば、ベローズキャップ８およびシールホルダー１９間に隙間が形成されないため、この隙間に対してパッキン２０が内外圧力差によりはみ出して破損するのを未然に防止することができる。
【００２６】
また、当該アクチュエータ１においては、上記したようにベローズキャップ８がシールホルダー１９に当接して両者８，１９間の隙間をゼロとしたとき、両者８，１９が全周に亙って当接することのないようにベローズキャップ８の端面部８ａに溝状を呈する連通部２２が設けられており、この溝状の連通部２２は図３に示すように複数が放射状にかつ等配状に設けられている。したがってこの構成によれば、ベローズキャップ８がシールホルダー１９に当接しても両者８，１９の当接部内外が連通するため、ベローズキャップ８の開弁圧の受圧面積が両者８，１９の当接部の内径寸法ではなく、その外周側に位置する、より大径のベローズキャップ８およびパッキン２０の当接部の内径寸法に基づいて設定され、この分、ベローズキャップ８の受圧面積が大きく設定される。したがって配管側の圧力が増大に転じたときにベローズキャップ８がシールホルダー１９から離れ易く開弁し易い構造を提供することができる。溝状の連通部２２の深さ寸法は、ゴム材により異なるが一般的には実寸で０．１ｍｍ程度が好適である。
【００２７】
尚、上記連通部２２は、図４に示すように、シールホルダー１９の先端部に設けられる切欠状のものであっても良く、この場合、この切欠状の連通部２２が複数設けられると、シールホルダー１９の筒状部１９ｃが王冠状を呈することになる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００２９】
すなわち、上記構成を備えた本発明のアキュムレータにおいては先ず、パッキンがオイルポートの内側にシールホルダーによって保持された状態で配置される構成であるために、ベローズキャップが移動して来てもこのベローズキャップはシールホルダーに当接し、パッキンを強く圧縮することがない。したがって、パッキンがベローズキャップにより強く圧縮されて比較的早く損耗するのを抑えることができる。
【００３０】
また、ベローズキャップが移動して来たときにこのベローズキャップがシールホルダーに当接して両者間の隙間をゼロとする構成であるために、両者間には隙間が形成されることがない。したがって、この隙間に対してパッキンが内外圧力差によりはみ出して破損するのを未然に防止することができる。
【００３１】
また、ベローズキャップがシールホルダーに当接したときに両者が全周に亙って当接することがないように当接部の内外周を連通させる連通部が周上の一部に設けられているために、当接部の内外が連通し、ベローズキャップ開弁圧の受圧面積が比較的大きく設定される。したがって、配管側の圧力が増大に転じたときにベローズキャップがシールホルダーから離れ易く、開弁し易い構造を提供することができる。
【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断面図
【図２】同アキュムレータの要部拡大断面図
【図３】同アキュムレータにおけるベローズキャップの底面図
【図４】本発明の他の実施例に係るアキュムレータの要部断面図
【図５】従来例に係るアキュムレータの断面図
【符号の説明】
１ アキュムレータ
２ ハウジング
３ シェル
４ ガスエンドカバー
５ オイルポート
５ａ，８ａ 端面部
６ 作動部材
７ ベローズ
８ ベローズキャップ
９ ガス室
１０ 圧力室
１１ スペーサ
１２ ガス注入口
１３ ガスプラグ
１４ 六角ナット
１５ 取付部
１６ ねじ部
１７圧力流入口
１８ 装着部
１９ シールホルダー
１９ａ 平面部
１９ｂ 透孔
１９ｃ 筒状部
２０ パッキン
２０ａ 基部
２０ｂ シールリップ
２１ チャンバー空間
２２ 連通部

Claims (1)

1. アキュムレータ（１）を接続した配管側の圧力が低下したときに前記アキュムレータ（１）内の圧力室（１０）の圧力が低下し過ぎることがないように前記圧力室（１０）内の圧力をシールする機能を有するアキュムレータ（１）において、
   前記配管側に接続するオイルポート（５）の内側に固定されるシールホルダー（１９）と、前記シールホルダー（１９）の外周側に保持されるパッキン（２０）と、前記圧力の下降時に移動して来て前記パッキン（２０）と密接するベローズキャップ（８）とを有し、
   前記ベローズキャップ（８）は前記圧力の下降時、移動して来たときに前記シールホルダー（１９）に当接して両者（８）（１９）間の隙間をゼロとし、但し両者（８）（１９）の当接部には、両者（８）（１９）が全周に亙って当接することがないように前記当接部の内外周を連通させる連通部（２２）が周上の一部に設けられていることを特徴とするアキュムレータ。

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