JP5035907B2 - 金属ベローズ式アキュムレータ - Google Patents

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、図４乃至図６に示す金属ベローズ式アキュムレータが知られている。
この種金属ベローズ式アキュムレータは、金属材製のシェル１０内には金属材製ベローズ４０が配置されている。

この金属材製ベローズ４０の一端はシェル本体１２０の下端に設けた環状のフランジ部１００に溶接一体化されている。
一方、金属材製ベローズ４０の他端は、キャップ５０が溶接固定されることにより塞がれている。

この結果、シェル１０内は、気体室２０と液体室３０とに仕切られる。
気体室２０には、図上上方に位置する注入孔１１０から窒素ガス、不活性ガス等が封入されている。注入孔１１０は気体を封入後、ガスプラグ１３０により塞がれる。
この結果、気体室２０には所定圧力のガスが封入される。

一方、液体室３０には、図上下方に位置する、液体を導入する導入孔６０が連通している。
この導入孔６０を介して、外部の作動流体を液体室３０に導いている。
また、この導入孔６０のシェル1０内側には、導入孔６０を囲む様に弾性材製環状シール部材７０が配置されている。

このシール部材７０は、ガス圧よりも作動流体の圧力が大幅に減少した場合、ベローズが過度に収縮することを防止するため、キャップ５０と密封接触する。
このことにより、液体室３０内の液体と導入孔6０側の液体とを遮断している。
一方、金属材製ベローズ４０の径方向振れの抑制および金属材製ベローズ４０の伸張・収縮作動時における前記シェル１０内の軸方向をガイドするために、キャップ５０には制振リング９０が保持されている。

そして、従来のシール部材７０は、図５に示す様に、そのリップ部７１０がキャップ５０に接すると、液体室30側の液体圧が逃げ場を失うため、リップ部７１０が導入孔６０側に押し出される作用を受ける。

この結果、図６に示す様に、リップ部７１０の先端がオイルポート８０の内周側端部とキャップ５０との間隙８１に挟み込まれる形に変形する。
このため、更にキャップ５０がオイルポート８０側に降下すると、リップ部７１０が損傷するという問題を惹起した。
更に、リップ部７１０の先端がキャップ５０に密封接触している状態で、液体室３０内の液体の圧力が増大すると、更にリップ部７１０の先端がキャップ５０に強く押し付けられ、液体室３０内の液体の圧力が開放されることが無い。
この結果、金属材製ベローズ４０の外周側の山が膨張して、山同士が密着し、金属材製ベローズ４０が変形して破損に至る危険性があった。

特開２００７−１８７２２９号公報 特開２０００−３５６２０１号公報 特開２００７−２１８３５２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、金属材製ベローズが収縮した０ダウン状態において、液体室内の液体の圧力が増大した際、液体室内の液体を開放して、金属材製ベローズの変形及び損傷を防止して、耐久性と安定性を向上させた金属ベローズ式アキュムレータを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オイルポートと、前記オイルポートと前記キャップとの間に配置され、前記液体室と前記導入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、
前記シール手段が、シール部材と、前記シール部材を軸方向移動可能に前記キャップ側に保持しているホルダーとよりなる構成とした。

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、液体室内の液体の圧力が増大した際、液体室内の液体を開放して、金属材製ベローズの変形及び損傷を防止出来る。
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、金属材製ベローズが収縮した０ダウン状態において、液体室内の液体の漏洩を確実に防止出来る。
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、シール部材に加わる、液体室側の圧力と導入孔側の圧力のバランス調整が容易である。

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、シール部材の剛性が維持でき、シール部材のシール性能を良好に維持できる。
また更に、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、シール部材の軸方向移動を拘束せずに保持できる。

また、請求項６記載の発明の金属ベローズ式アキュムレータによれば、液体室内の液体の圧力が増大した際、速やかに液体室内の液体を開放して、金属材製ベローズの変形及び損傷を防止出来る。
また、請求項７記載の発明の金属ベローズ式アキュムレータによれば、第１シール突起及び第２シール突起は、圧力による影響を受け難いため、シール部材の性能が安定する。

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３に基づいて説明する。
図１は、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である。
図２は、図１の部分拡大図である。
図３は、液体を開放している状態を図２と同様に示した図である。

図１及び図２において、金属材製のシェル１は、カップ形状の本体１２と、本体１２の図上下方を塞いでいる流体の導入孔６を設けたオイルポート８とより構成されている。
そして、オイルポート８は、そのフランジ部１０が本体１２と溶接により一体化されている。

一方、シェル１内には金属材製ベローズ４が配置されている。
この種金属材製ベローズ４としては、円周方向に連続した山部と谷部が反復形成された中子の表面にめっき処理により所定の膜圧の金属薄膜を析出させてから前記中子を溶解除去ことにより得られる電着ベローズや、薄肉の金属チューブを塑性加工することにより成形した成形ベローズや、あるいは、内周孔を有する多数の薄肉金属円盤を軸方向に隣接配置してその内周縁および外周縁を交互に溶接した溶接ベローズ等が採用される。
この金属材製ベローズ４の一端はシェル１内に設けた環状のフランジ部１０に溶接一体化されている。

一方、金属材製ベローズ４の他端は、キャップ５が溶接固定されることにより塞がれている。
この結果、シェル１内は、気体室２と液体室３とに仕切られる。
気体室２には、図上上方に位置する注入孔１１から窒素ガス、不活性ガス等が封入されている。
注入孔１１は気体を封入後、ガスプラグ１３により塞がれる。
この結果、気体室２には所定圧力のガスが封入される。

一方、液体室３には、オイルポート８に設けた、液体を導入するための導入孔６が連通している。
この導入孔６を介して、外部の作動流体を液体室３に導いている。
また、オイルポート８とキャップ５との間には、液体室３と導入孔６との間をシールするシール手段７が配置されている。

このシール手段７は、ゴム状弾製材製のシール部材７１と、このシール部材７１を軸方向移動可能に前記キャップ５側に保持しているホルダー７２とより構成されている。
更に、シール部材７１は、オイルポート８と密封接触する環状の第１シール突起７３と、キャップ５と密封接触する環状の第２シール突起７４とを備え、第２シール突起７４は、第１シール突起７３よりも外周側に位置する構成としている。

また、シール部材７１の中心には、貫通孔７５が設けられて、内部には、板状の金属材製の補強環７６が埋設されている。
そして、第１シール突起７３と第２シール突起７４の断面形状は、略台形を呈している。
一方、ホルダー７２は、その折り曲げ部７７によりシール部材７１の外周縁部を軸方向移動可能に支持している。

ついで、液体室３側の圧力が導入孔６側の圧力よりも上昇すると、シール部材７１は、図２の状態から図３の状態に変位する。
すなわち、第１シール突起７３とオイルポート８との間に間隙Wが発生し、密封接触が解かれる。
これは、液体室３側の圧力が導入孔６側の圧力よりも上昇すると、シール部材７１に作用する押し圧力が、シール部材７１を図上上方に押し上げる方向の力が強くなるためである。
この様な挙動をとるのは、第２シール突起７４が、第１シール突起７３よりも外周側に位置するからである。

一方、金属材製ベローズ４の径方向振れ径方向振れの抑制および金属材製ベローズ４の伸張・収縮作動時における前記シェル１内の軸方向をガイドするために、キャップ５には制振リング９が保持されている。

また、金属材製ベローズ４とフランジ１０との谷部には、制振リング９と同じ材質のプロテクションリング１４が嵌め込まれている。
また、シール部材７１の材質としては、ＥＰＤＭ，ＮＢＲ，ＣＲ等のゴム状弾性体、フッ素樹脂、ポリエチレン樹脂等の樹脂状弾性体が、使用される雰囲気により、適宜選択して用いられる。

尚、補強環７６が、弾製材により全体が覆われる態様としているため、補強環７６の弾性材との接着界面が、作動流体により侵食される危険性が無い。

また、本発明は上述の発明を実施するための最良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の縦断面図である。 図１の部分拡大図である。 液体を開放している状態を図２と同様に示した図である。 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である。 図６の部分拡大図である。 図７のリップ部が間隙に挟み込まれた状態を示した図である。

符号の説明

１ シェル
２ 気体室
３ 液体室
４ 金属ベローズ
５ キャップ
６ 導入孔
７ シール手段
８ オイルポート
９ 制振リング
１０ フランジ部
１１ 注入孔
１２ 本体
１３ ガスプラグ
１４ プロテクションリング
７１ シール部材
７２ ホルダー
７３ 第１シール突起
７４ 第２シール突起
７５ 貫通孔
７６ 補強環
７７ 折り曲げ部

Claims (7)

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、他端がキャツプ（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オイルポート（８）と、前記オイルポート（８）と前記キャツプ（５）との間に配置され、前記液体室（３）と前記導入孔（６）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、
   前記シール手段（７）が、シール部材（７１）と、前記シール部材（７１）を軸方向移動可能に前記キャップ（５）側に保持しているホルダー（７２）とよりなることを特徴とする金属ベローズ式アキュムレータ。
2. 前記シール部材（７１）は、前記オイルポート（８）と密封接触する環状の第１シール突起（７３）と、前記キャップ（５）と密封接触する環状の第２シール突起（７４）とを備え、前記第２シール突起（７４）は前記第１シール突起（７３）よりも外周側に配置されてい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. 前記シール部材（７１）の中心には、貫通孔（７５）が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の金属ベローズ式アキュムレータ。
4. 前記シール部材（７１）には、金属材製の補強環（７６）が埋設されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の金属ベローズ式アキュムレータ。
5. 前記ホルダー（７２）は、その折り曲げ部（７７）により前記シール部材（７１）の外周縁部を支持していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の金属ベローズ式アキュムレータ。
6. 前記液体室（３）側の圧力が前記導入孔（６）側の圧力よりも上昇すると、前記第１シール突起（７３）と前記オイルポート（８）との密封接触が解かれることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の金属ベローズ式アキュムレータ。
7. 前記第１シール突起（７３）と前記第２シール突起（７４）の形状が断面略台形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。

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