JP5715845B2 - アキュムレータ - Google Patents
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Description
また、本発明によれば、金属ベローズが伸長した際には、内径側山部および外径側谷部の軸方向変位を斜辺部が変形することにより吸収し、外径側山部および内径側谷部は余り変形しないために金属ベローズの伸縮動作に対する耐久性が確保される。そして、金属ベローズが収縮しベローズキャップがステーに当接した際には、金属ベローズの斜辺部同士が面接触する。そのため、ゼロダウン時に金属ベローズ内外に差圧が発生しても金属ベローズに作用する応力が斜辺部に分散されるため、差圧発生時における金属ベローズの耐久性が向上する。
(1)本発明は、上記先行技術をベースに、山と谷部に連通する斜辺部の形状をRもしくは波形としたものである。具体的には、上記先行技術によるヘアピンベローズの斜辺部はほぼ直線であるのに対し、本発明の斜辺部はRもしくは波形とすることにより、斜辺部の展開長(膜長)に余裕が生じ、特にベローズ伸長時の山および谷部の距離変化は斜辺部の変形が担い、山および谷部Rの変形がなくても伸縮動作が可能となる。したがって、かかる構成のベローズであれば、ゼロダウン時の差圧に対する耐久性と、ゼロダウン作動もしくは通常作動における耐久性を併せ持つことが可能となり、上記先行技術の有利な点を継承しつつ、ベローズ伸縮作動時の耐久性も確保できる。
(3)前記金属ベローズが収縮し、前記ベローズキャップが前記ステーに当接した際は、前記金属ベローズの斜辺部同士が面接触することを特徴とする金属ベローズを具備したアキュムレータ。
(5)前記金属ベローズが伸長した際は、山、谷部の距離変化をベローズの斜辺部が吸収し、前記山、谷部Rの変化がないため、ベローズ伸縮動作に対する耐久性も確保される。
(イ)軸方向断面形状がU字形の外径側山部51aおよび内径側谷部51bを有する。
(ロ)アキュムレータのベローズキャップがオイルポートに当接した後、更に液体室の圧力が低下したとき、金属ベローズ同士に面接触部分が形成されるとともに外径側山部51aのU字型部分の曲率半径が縮小しヘアピン形状になる。
(ハ)またこのとき、内径側谷部51bのU字型部分の曲率半径が拡大することもある。
(ニ)斜辺部51cの断面形状は直線形状とされている。
したがってこの先行技術対比で本発明は、(イ)ないし(ハ)はそのままで、(ニ)の代わりとして、斜辺部の断面形状をアール形状もしくは波形状としたものである。
上記したように当該アキュムレータ1はオイルポート3のポート穴3aをもって図示しない機器の圧力配管に接続される。当該アキュムレータ1の定常作動時、円板状ガスケット14はガスケットホルダ13に保持された状態でベローズキャップ7とともに移動することによりステー12の端面部から離れているので、ステー12の端面部に設けられた液体出入口12aは開いている。したがってこの液体出入口12aを通してオイルポート3のポート穴3aと液体室8とが連通し、ポート穴3aから液体室8へそのときどきの圧力を備えた液体が随時導入されるので、ベローズキャップ7がガスケット14とともに液体圧および気体圧が均衡するように随時移動する。
上記(1)の定常作動時の状態から、機器の運転が停止する等して圧力配管の圧力が極端に低下し気体室9の圧力を下回る状態(所謂ゼロダウン状態)になると、液体室8内の液体が液体出入口12aおよびポート穴3aから配管側へ徐々に排出され、ベローズキャップ7がステー12に近付く方向(下方)へ移動し、ベローズキャップ7に保持されたガスケット14がそのシール部17でステー12の端面部に当接して停止し、液体室8を閉塞する。したがって閉塞された液体室8に一部の液体が閉じ込められ、この閉じ込められた液体の圧力と気体室9に封入された気体の圧力とが均衡するので、ベローズ6内外に大きな差圧が発生せず、ベローズ6に過大な応力が作用せず、よってベローズ6に塑性変形(異常変形や破損)が発生するのが抑制される。
上記(2)の状態すなわちガスケット14によって液体室8が閉塞された状態で、雰囲気温度の上昇等によって液体室8に閉じ込められた液体および気体室9に封入された気体が熱膨張すると、液体のほうが熱膨張量が大きいので、この熱膨張による高圧を受けてベローズキャップ7がステー12から離れる方向(上方)へ移動し、液体室8の容積が拡大し、液体室8の圧力が低下する。したがってベローズ6内外の液体圧および気体圧が均衡し続けるので、ベローズ6内外に大きな差圧が発生せず、ベローズ6に過大な応力が作用せず、よってベローズ6に塑性変形が発生するのが抑制される。尚、このとき、ガスケット14はその両面における受圧面積の差によりシール部17がステー12の端面部に当接したままで移動しない。したがって液体室8は閉塞されたままとされている。
上記(2)の状態が解消されてオイルポート3のポート穴3aから液体が流入すると、この液体の圧力がガスケット14に作用してガスケット14をステー12から離れる方向(上方)へ移動させる。したがってシール部17がステー12の端面部から離れて上記(1)の状態に復することになる。
2 ハウジング
3 オイルポート
3a ポート穴
4 シェル
4a 注入口
5 プラグ
6 ベローズ
6a 山部
6b 谷部
6c 斜辺部
7 ベローズキャップ
8 液体室
9 気体室
10 制振リング
11 プロテクションリング
12 ステー
12a 液体出入口
13 ガスケットホルダ
14 ガスケット
15 剛性プレート
16 弾性体
17 シール部
18 スプリング
Claims (1)
- アキュムレータハウジングの内部に組み込まれ、一端が固定端であってオイルポートの内面に固定され、他端が遊動端であってベローズキャップに塞がれることにより前記アキュムレータハウジングの内部空間を前記オイルポートに連通する液体室と高圧ガスを封入する気体室とに分離している金属ベローズと、前記オイルポートの内面上であって前記金属ベローズの内周側に配置されて、前記金属ベローズの収縮限度を規定するステーと、を有し、
前記金属ベローズは、その外径側山部、内径側谷部ならびに前記外径側山部および前記内径側谷部を連結する斜辺部を備える1ピッチ分の形状が軸方向に繰り返される構造を有し、
前記外径側山部および前記内径側谷部の断面形状がそれぞれアール形状に形成されるとともに、前記斜辺部の断面形状が直線形状の部位を有することなくアール形状もしくは波形状に形成されたアキュムレータであって、
前記金属ベローズが収縮し、前記ベローズキャップが前記ステーに当接した際は、一つの前記外径側山部に連結された前記斜辺部同士がアール形状もしくは波形状を保持して互いに面接触することを特徴とするアキュムレータ。
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