JP4467144B2 - accumulator - Google Patents
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- F15B2201/30—Accumulator separating means
- F15B2201/315—Accumulator separating means having flexible separating means
- F15B2201/3153—Accumulator separating means having flexible separating means the flexible separating means being bellows
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば油圧制御装置の油圧回路等に用いられるアキュムレータに係り、特に、内部に設けられる分離膜の保護構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
上記アキュムレータは、一般に、円筒状のシェルの内部がベローズによってガス室と油室とに区画され、油室に流入する油の圧力変動を、ベローズの伸縮に伴うガス室内のガスの膨縮作用によって緩衝するものであり、油圧回路を流れる油に生じる脈動を効果的に抑制する部品として、例えば自動車の油圧回路等に広く適用されている。
【0003】
図3は、従来のアキュムレータの一例を示しており、同図で符号10はボトムシェル20とキャップシェル30とが接合されて密封容器を構成する円筒状のシェル、70はシェル10の内部を油室11とガス室12とに区画する金属製のベローズアッセンブリ、50は図示せぬ油圧回路と油室11とを連通する油通路51を備えたポートである。
【0004】
ベローズアッセンブリ70は、その内部が油室11を構成するもので、シェル10の軸方向に伸縮する蛇腹状のベローズ71と、このベローズ71の端部にそれぞれ接合されたボトムシール72およびベローズキャップ73とを備え、ボトムシール72がキャップシェル30に接合されている。ベローズアッセンブリ70の可動側の先端部であるベローズキャップ73の周縁には、シェル10の内周面に摺動してベローズ71の伸縮を軸方向にガイドする環状のベローズガイド75が装着されている。
【0005】
ボトムシェル20とキャップシェル30の軸方向長さは、ボトムシェル20がキャップシェル30よりも長く、これらシェル20,30の接合部は、ベローズ71がもっとも収縮した状態であっても、そのベローズ71に対向する位置に配されている。
【0006】
このアキュムレータによれば、油圧回路から圧油がポート50の油通路51を通って油室11に流入し、その圧油の圧力がガス室12内のガス圧を超えると、ベローズ71が伸張してガス室12内のガスが収縮し、一方、油室11内の圧油の圧力がガス室12内のガス圧を下回ると、ベローズ71が収縮してガス室12内のガス圧が膨張する。このようなガス室12内のガスの膨縮作用により、油圧回路の圧油の圧力変動が緩衝され、圧油の脈動が抑制される。なお、図3で二点鎖線は、ベローズアッセンブリ70の最長ストローク時のベローズキャップ73の位置を示している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のアキュムレータを組み立てるにあたっては、キャップシェル30にベローズアッセンブリ70を溶接によって接合した後、キャップシェル30にボトムシェル20を溶接している。ところが、各シェル20,30どうしを、抵抗溶接の一種であるプロジェクション溶接等によって溶接すると火花が発生することがあり、その場合、火花がシェル10の内部に飛散してベローズ71を損傷させるおそれがあった。このようにベローズ71が損傷を受けるとベローズ71の寿命に悪影響を来たすことになるが、果たしてベローズ71が損傷したか否かはシェル10の内部であることから判明せず、長期にわたる正常な動作を保証しにくいといった問題が残る。
【0008】
したがって、本発明は、シェル分割体どうしの溶接時に発生する火花によってベローズが損傷することが未然に防止され、もって長期にわたる正常な動作を保証す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している。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、筒状で、軸方向に分割されるシェル分割体が接合されてなるシェルと、該シェルの内部を油室とガス室とに区画するとともに、シェルの軸方向に伸縮する分離膜と、該分離膜の可動側の先端部に設けられ、分離膜の伸縮を軸方向にガイドするガイドとを備え、油室内に流入する油の圧力変動を、分離膜の伸縮に伴うガス室内のガスの膨縮作用によって緩衝するアキュムレータにおいて、シェルの内部に、シェル分割体の接合部と分離膜との間に介装されて両者を遮る保護部材が設けられ、保護部材は、シェル分割体の接合部の内側を被って設けられるリング状部材であることを特徴としている。
【0010】
本発明のシェル分割体は、図3で説明した従来のアキュムレータにおけるボトムシェルおよびキャップシェルに相当し、分離膜はベローズアッセンブリに相当する。本発明によれば、シェル分割体どうしがプロジェクション溶接等の手段によって接合され、その際に溶接部分で火花が発生しても、その火花は保護部材に遮られて分離膜に達しない。このため、分離膜の損傷が未然に防止されて寿命が確保され、長期にわたる正常な動作が保証される。
【0011】
この場合、リング状部材がガイドの可動領域外に存し、かつ、該ガイドが単一のシェル分割体の内面を摺動するようになされていることを好ましい形態としている。この形態によれば、シェル分割体とリング状部材との間(両者の境界部分)に段差等があっても、ガイドはそれに何ら影響を受けずスムーズに移動し、分離膜は常に正常に作動する。
【0012】
【発明の実施の形態】
次いで、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。本発明の実施形態の説明は、参考例の説明に基づき行っている。
(1)参考例
図1は、参考例に係るアキュムレータを示している。このアキュムレータは、図3で示したアキュムレータと基本構成を同じくしており、したがって、図1では、図3と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を簡略化または省略する。
【0013】
互いに接合されてシェル10を構成するボトムシェル(シェル分割体)20とキャップシェル(シェル分割体)30の接合端部には、外周側に膨出する環状周縁部21,31が全周にわたってそれぞれ形成されている。これら環状周縁部21,31は、補強を目的とする他に、両者を抵抗溶接の一種であるプロジェクション溶接等で接合した場合に内側に生じるビードを、シェル10の内周面から突出させないために形成されている。
【0014】
シェル10の内部は、ベローズ71と、ベローズ71の端部にそれぞれ接合されたボトムシール72およびベローズキャップ73とを備えたベローズアッセンブリ(分離膜)70により、油室11とガス室12とに区画されている。ベローズアッセンブリ70は、ボトムシール72が共鳴箱74を画成した状態でキャップシェル30に接合されることにより、シェル10の内部に固定されている。ボトムシール72の中央には、共鳴箱74と油室11とを連通する孔72aが形成されている。なお、ベローズ71に対するボトムシール72とベローズキャップ73の接合手段は、TIGやプラズマ等の溶接手段による。また、キャップシェルに対するボトムシール72の接合手段は、プロジェクション溶接等による。
【0015】
ベローズキャップ73は、油室11側に突出する凹所73bを有し、鍔状の周縁に、環状のベローズガイド75が装着されている。このベローズガイド75は、ベローズ71が伸縮する際に、ベローズキャップ73が振れないように軸方向にガイドする。ベローズガイド75には、ベローズガイド75自身が仕切る両側のガス室12を連通する図示せぬ溝が形成されており、この溝を通じてガス室12内のガス圧が均一化されるようになっている。また、ベローズキャップ73の油室11側の内面には、ポート50の油通路51を塞ぐゴム製のセルフシール76が貼着されている。このセルフシール76は、ベローズ71の過剰な圧縮と、それに伴うベローズキャップ73の損傷を防ぐ機能を有している。
【0016】
キャップシェル30の端部中央には、共鳴箱74に連通する孔30aが形成されており、さらにキャップシェル30の外面には、油通路51を孔30aに連続させた状態でポート50がプロジェクション溶接等により接合されている。ポート50は、その外周面に形成されたネジ部52を利用して図示せぬ油圧回路に接続され、その油圧回路から、ポート50の油通路51、キャップシェル30の孔30a、共鳴箱74およびボトムシール72の孔72aを通って、圧油が油室11に流入する。
【0017】
一方、ガス室12には、所定圧力で窒素ガス等の不活性ガスが封入されている。ボトムシェル20の端部中央には、ガス室12内に不活性ガスを注入するためのガス注入孔22が形成されており、このガス注入孔22は、ボトムシェル20に接合されるプラグ23によって密封されている。また、ボトムシェル20の端部中央には、プラグ23を被う横断面六角形状のヘッド24が接合されている。ボトムシェル20に対するプラグ23およびヘッド24の接合は、プロジェクション溶接等による。
【0018】
さて、参考例においては、シェル10の内部に、均一径のスリーブ80が配設されている。このスリーブ80は、シェル10の胴部のほぼ全長にわたる長さを有し、シェル10の内周面との間に僅かな隙間が空いた状態で、シェル10と略同軸的に配設されている。このスリーブ80は、ボトムシェル20とキャップシェル30の接合部とベローズ71との間に介装され、両者を遮っている。そして、ベローズガイド75は、スリーブ80の内周面に摺動して移動するようになされている。スリーブ80は、樹脂等の絶縁性を有する材質からなるものが望ましく、さらに、その内周面は、ベローズガイド75がスムーズに摺動しやすく、かつ耐久性が高くなる観点から、テフロン加工等の表面処理がなされていることが好ましい。また、スリーブ80は、各シェル20,30に当たることによって軸方向への移動が規制されるので、特に固定されてはいないが、必要であれば、各シェル20,30に接着等の手段で固定される。
【0019】
上記参考例のアキュムレータは、次のように作動する。すなわち、油圧回路から圧油がポート50の油通路51、孔30a、共鳴箱74および孔72aを通って油室11に流入し、その圧油の圧力がガス室12内のガス圧を超えると、ベローズ71が伸張してガス室12内のガスが収縮し、一方、油室11内の圧油の圧力がガス室12内のガス圧を下回ると、ベローズ71が収縮してガス室12内のガス圧が膨張する。このようなガス室12内のガスの膨縮作用により、油圧回路の圧油の圧力変動が緩衝され、圧油の脈動が抑制される。ベローズ71の伸縮は、ベローズガイド75がスリーブ80の内周面に摺動して移動することにより、シェル10の軸方向に沿ってガイドされる。なお、図1で二点鎖線は、ベローズアッセンブリ70の最長ストローク時のベローズキャップ73の位置を示している。
【0020】
また、共鳴箱74内の油圧が下がると、共鳴箱74内の油圧を保持するためにベローズ71が収縮する。そして、共鳴箱74内の油圧がガス室12のガス圧よりも低くなると、セルフシール76がボトムシール72に密着して孔72aが閉塞され、油室11の圧力がガス室12と同圧以下にならないよう自己シールされる。
【0021】
次いで、上記アキュムレータの組立手順を説明する。
まず、ベローズ71にボトムシール72およびベローズキャップ73を溶接してベローズアッセンブリ70を組み立てる。次に、キャップシェル30に、ポート50およびボトムシール72を溶接する。この後、ベローズキャップ73にベローズガイド75を装着する。次いで、ボトムシェル20にスリーブ80を挿入し、ベローズアッセンブリ70をスリーブ80内に挿入しながらキャップシェル30をボトムシェル20に合わせ、シェル20,30どうしを溶接する。続いて、油通路51から油室11にバックアップ油を注入して完全に油室11内の空気を油と置換し、次いで、ガス体積を調整するためにガス室12に液体を注入してから、ガス注入孔22よりガス室12に不活性ガスを注入する。この後、ガス注入孔22にプラグ23を挿入してボトムシェル20に溶接し、最後にヘッド24をボトムシェル20に溶接する。
【0022】
上記参考例のアキュムレータによれば、各シェル20,30どうしがプロジェクション溶接等の手段によって接合され、その際に溶接部分で火花が発生しても、その火花はスリーブ80に遮られてベローズ71に達しない。このため、火花によるベローズ71の損傷が未然に防止されて寿命が確保される。その結果、長期にわたる正常な動作が保証される。また、シェル10の内部に火花が飛散しても、その火花はガス室12内にとどまって油室11には侵入しないので、当該アキュムレータが接続される油圧回路を含むシステムが火花の滓等で汚染されることがない。さらに、ベローズガイド75はスリーブ80の内周面を摺動するので、各シェル20,30の接合部に影響を受けることなくスムーズに移動し、よってベローズ71は常に正常に作動する。
【0023】
(2)実施形態
次に、図2を参照して本発明の実施形態を説明する。図2において図1と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0024】
実施形態が参考例と異なる点を挙げていく。
まず、キャップシェル30の端部中央には、バーリング加工により、内部側(図2で上側)に突出する円筒部32が形成されている。そして、この円筒部32の孔33に、内部側からポート50が気密的に圧入されている。ポート50は、円筒部32の孔33から外部に突出している。
【0025】
ポート50は、その外周面が円筒部32の外部側の周縁32aにアーク溶接等によって隅肉溶接されることにより、キャップシェル30に接合されている。図2の符号60は溶接によって形成されるビードであり、このビード60は、ポート50の全周にわたって施されている。本実施形態においては、ポート50の内部側の端部に、ベローズアッセンブリ70を構成するボトムシール72が一体に成形されている。このボトムシール72は、円筒部32の内側端面に当接している。
【0026】
各シェル20,30の環状周縁部21,31の内側に形成される断面台形状の環状凹所には、上記参考例のスリーブ80に代わるものとして、凹所に嵌合する状態で環状のベローズプロテクタ(リング状部材、保護部材)40が配置されている。このベローズプロテクタ40は、絶縁性を有する樹脂等からなるもので、その内径はシェル10の内径と等しく、また、その外周面には、全周にわたって溝41が形成されている。
【0027】
本実施形態では、上記参考例の共鳴箱74を有しておらず、ベローズ71がもっとも縮小すると、ベローズキャップ73の内面に貼着されたセルフシール76が、ポート50の油通路51を直接塞ぐようになされている。そして、ベローズ71の伸縮に伴って移動するベローズガイド75は、ボトムシェル20の内周面を摺動するようになされ、上記ベローズプロテクタ40は、ベローズガイド75の可動領域外に存している。なお、図2で二点鎖線は、ベローズアッセンブリ70の最長ストローク時のベローズキャップ73の位置を示している。
【0028】
上記実施形態のアキュムレータの動作は、参考例とほぼ同様であるが、ベローズガイド75がボトムシェル20の内周面を摺動する点において異なっている。
【0029】
次いで、本実施形態のアキュムレータの組立手順を説明する。
まず、ポート50と一体のボトムシール72にベローズ71を溶接し、ベローズ71にベローズキャップ73を溶接してベローズアッセンブリ70を組み立て、ベローズキャップ73にベローズガイド75を装着する。次に、キャップシェル30の円筒部32の孔33に、内側からポート50を圧入し、円筒部32の外部側の周縁32aとポート50とを溶接する。
【0030】
次いで、ベローズプロテクタ40を内側に嵌合し、キャップシェル30にボトムシェル20を合わせて溶接する。このとき内周側にビード生じる場合があるが、そのビードは、ベローズプロテクタ40の溝41に収容される。なお、他の手順として、ポート50を円筒部32の孔33に圧入してベローズアッセンブリ70をキャップシェル30に組み込んだ状態から、各シェル20,30を溶接し、この後、ポート50とキャップシェル30を溶接してもよい。この後は、油室11へバックアップ油を注入し、ガス体積調整用の液体をガス室12に注入してから、ガス注入孔22よりガス室12に不活性ガスを注入し、ガス注入孔22を密封したプラグ23をボトムシェル20に溶接し、最後にヘッド24をボトムシェル20に溶接する。
【0031】
本実施形態のアキュムレータによれば、各シェル20,30どうしがプロジェクション溶接等の手段によって接合され、その際に溶接部分で火花が発生しても、その火花はベローズプロテクタ40に遮られてベローズ71に達しない。このため、火花によるベローズ71の損傷が未然に防止されて寿命が確保され、その結果、長期にわたる正常な動作が保証される。また、ベローズガイド75はボトムシェル20の内周面を摺動するので、各シェル20,30とベローズプロテクタ40との間(両者の境界部分)に段差等があっても、ベローズガイド75はそれに何ら影響を受けずスムーズに移動する。したがって、ベローズ71は常に正常に作動する。また、シェル10の内部に飛散する火花がガス室12内にとどまることによる効果が、参考例と同様に奏される。
【0032】
なお、上記参考例および実施形態のアキュムレータにおいては、シェル10の内部を油室11とガス室12とに区画する分離膜として金属製のベローズアッセンブリ70を用いているが、ベローズアッセンブリ70は金属以外の材料からなるものであってもよい。また、分離膜としてはベローズアッセンブリに限られるものではなく、ピストン、ダイヤフラム、風船等を用いることもできる。その場合には、それら分離膜の種類に応じた手段でシェルに対し気密的な接合がなされる。
【0033】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、シェル分割体どうしの溶接時に発生する火花が、保護部材によって遮られ分離膜に達しないので、分離膜の損傷が未然に防止され、もって長期にわたる正常な動作が保証される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 参考例に係るアキュムレータの縦断面図である。
【図2】 本発明の実施形態に係るアキュムレータの縦断面図である。
【図3】 従来のアキュムレータの一例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
10…シェル
11…油室
12…ガス室
20…ボトムシェル(シェル分割体)
30…キャップシェル(シェル分割体)
40…ベローズプロテクタ(リング状部材、保護部材)
70…ベローズアッセンブリ(分離膜)
75…ベローズガイド
80…スリーブ(保護部材)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an accumulator used in, for example, a hydraulic circuit of a hydraulic control device, and more particularly to a protective structure for a separation membrane provided therein.
[0002]
[Prior art]
In the accumulator, generally, the inside of a cylindrical shell is partitioned into a gas chamber and an oil chamber by a bellows, and the pressure fluctuation of oil flowing into the oil chamber is caused by the expansion and contraction of the gas in the gas chamber accompanying the expansion and contraction of the bellows. As a component for buffering and effectively suppressing pulsation generated in oil flowing in the hydraulic circuit, it is widely applied to, for example, a hydraulic circuit of an automobile.
[0003]
FIG. 3 shows an example of a conventional accumulator. In FIG. 3,
[0004]
The
[0005]
The axial length of the
[0006]
According to this accumulator, when the pressure oil flows from the hydraulic circuit through the
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In assembling the conventional accumulator, the
[0008]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an accumulator in which a bellows is prevented from being damaged by a spark generated during welding of shell divided bodies, and thus normal operation over a long period can be guaranteed.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a cylindrical shell formed by joining shell divided bodies that are divided in the axial direction, and a separation membrane that divides the inside of the shell into an oil chamber and a gas chamber and expands and contracts in the axial direction of the shell. And a guide that guides the expansion and contraction of the separation membrane in the axial direction, and the pressure fluctuation of the oil flowing into the oil chamber is reduced in the gas chamber accompanying the expansion and contraction of the separation membrane. In the accumulator for buffering by gas expansion / contraction action, a protective member interposed between the joint portion of the shell divided body and the separation membrane to block the both is provided inside the shell . It is a ring-shaped member provided so as to cover the inside of the joint portion .
[0010]
The shell divided body of the present invention corresponds to the bottom shell and the cap shell in the conventional accumulator described in FIG. 3, and the separation membrane corresponds to the bellows assembly. According to the present invention, even if the shell divided bodies are joined by means such as projection welding, and a spark is generated at the welded portion, the spark is blocked by the protective member and does not reach the separation membrane. For this reason, damage to the separation membrane is prevented in advance, the life is ensured, and normal operation over a long period is ensured.
[0011]
In this case , it is preferable that the ring-shaped member exists outside the movable region of the guide and that the guide slides on the inner surface of the single shell divided body. According to this configuration, even if there is a step between the shell divided body and the ring-shaped member (between the two), the guide moves smoothly without being affected by it, and the separation membrane always operates normally. To do.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The description of the embodiment of the present invention is based on the description of the reference example.
(1) Reference Example FIG. 1 shows an accumulator according to a reference example . This accumulator has the same basic configuration as the accumulator shown in FIG. 3. Therefore, in FIG. 1, the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.
[0013]
At the joint ends of the bottom shell (shell divided body) 20 and the cap shell (shell divided body) 30 that are joined together to form the
[0014]
The inside of the
[0015]
The bellows cap 73 has a
[0016]
A hole 30a communicating with the
[0017]
On the other hand, the
[0018]
In the reference example , a
[0019]
The accumulator of the above reference example operates as follows. That is, when pressure oil flows from the hydraulic circuit through the
[0020]
Further, when the hydraulic pressure in the
[0021]
Next, the assembly procedure of the accumulator will be described.
First, the
[0022]
According to the accumulator of the above-mentioned reference example , even if the
[0023]
(2) Embodiment Next, with reference to FIG. 2 illustrating an embodiment of the present invention. 2, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0024]
The embodiment is different from the reference example .
First, at the center of the end portion of the
[0025]
The outer peripheral surface of the
[0026]
An annular bellows having a trapezoidal cross section formed inside the annular
[0027]
In the present embodiment, the
[0028]
The operation of the accumulator of the above embodiment is substantially the same as that of the reference example , but differs in that the bellows guide 75 slides on the inner peripheral surface of the
[0029]
Next, the procedure for assembling the accumulator of this embodiment will be described.
First, the
[0030]
Next, the
[0031]
According to the accumulator of this embodiment, even if each
[0032]
In the accumulators of the above reference examples and embodiments, a metal bellows
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the spark generated during welding of the shell divided bodies is blocked by the protective member and does not reach the separation membrane, damage to the separation membrane is prevented in advance, and thus normal for a long time. Operation is guaranteed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an accumulator according to a reference example .
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of an accumulator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing an example of a conventional accumulator.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
30 ... Cap shell (shell divided body)
40 ... Bellows protector (ring-shaped member, protective member)
70 ... Bellows assembly (separation membrane)
75 ... Bellows guide 80 ... Sleeve (protective member)
Claims (2)
該シェルの内部を油室とガス室とに区画するとともに、シェルの軸方向に伸縮する分離膜と、
該分離膜の可動側の先端部に設けられ、分離膜の伸縮を軸方向にガイドするガイドとを備え、
前記油室内に流入する油の圧力変動を、前記分離膜の伸縮に伴う前記ガス室内のガスの膨縮作用によって緩衝するアキュムレータにおいて、
前記シェルの内部に、前記シェル分割体の接合部と前記分離膜との間に介装されて両者を遮る保護部材が設けられ、
前記保護部材は、前記シェル分割体の接合部の内側を被って設けられるリング状部材であることを特徴とするアキュムレータ。A shell formed by joining a cylindrical divided shell divided in the axial direction;
A partition membrane that divides the inside of the shell into an oil chamber and a gas chamber and expands and contracts in the axial direction of the shell;
Provided at the tip of the movable side of the separation membrane, and a guide for guiding the expansion and contraction of the separation membrane in the axial direction,
In the accumulator for buffering the pressure fluctuation of the oil flowing into the oil chamber by the expansion / contraction action of the gas in the gas chamber accompanying the expansion and contraction of the separation membrane,
Inside the shell, a protective member that is interposed between the joint portion of the shell divided body and the separation membrane and shields both is provided ,
The accumulator according to claim 1, wherein the protective member is a ring-shaped member provided so as to cover an inner side of the joint portion of the shell divided body .
Priority Applications (6)
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