JPH02225801A

JPH02225801A - アキュムレータ

Info

Publication number: JPH02225801A
Application number: JP1043247A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Niikura; 新倉　芳治; Hajime Tajima; 田島　一
Original assignee: NHK Spring Co Ltd
Current assignee: NHK Spring Co Ltd
Priority date: 1989-02-27
Filing date: 1989-02-27
Publication date: 1990-09-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、各種油圧装置に使われる脈動吸収用のアキュ
ムレータに関する。

［従来の技術］油圧装置は、油圧ポンプと、このポンプによって動かさ
れる油圧機器と、これらポンプと油圧機器とをむすぶ配
管等を備えて構成されており、ポンプから吐出された油
が上記配管を経由して油圧機器に送られるようになって
いる。このような油圧装置において、ポンプの１行程中
に吐出される油量が変動するため、配管が振動したり、
異音を発生することがある。このような脈動成分を平滑
化することを目的として、油圧ポンプに近い位置に脈動
吸収用のアキュムレータが設置される。

従来のアキュムレータは、例えば圧力容器の内部に油室
と気室を設け、気室内に高圧のガスを封入するとともに
油室に油を満たし、ポンプから吐出される油の圧力を油
室内の油を介して気室に作用させるようにし、ガスの圧
縮・膨張によって脈動成分を吸収するようにしている。

アキュムレータの減衰性能を脈動周波数にかかわらず効
率良く発揮させるには、ポンプから吐出される油の全量
をアキュムレータに流入させてから油圧機器に導くよう
な構造がよいとされている。

この場合、アキュムレータに流入ポートと流出ポートを
設け、流入ポートは流入側配管を介してポンプの吐出口
に接続され、流出ポートは流出側配管を介して油圧機器
の入口部に接続される。更に脈動吸収効果を高めるには
、流入側配管を短くして流入ポートをできるだけポンプ
に近付けるとともに、内径の大きな流入ポートを採用す
るとよい。

［発明が解決しようとする課題］流入ポートと流出ポートを備えている従来のアキュムレ
ータは、各ポートに共通の配管継手を使用するために一
般的には流入ポートと流出ポートが互いに同じ形状に設
Ｊ１゛されており、従って各ポートの内径は実質的に同
じであった。ところが本発明者らの研究によると、脈動
吸収効果を高めるために流入ポートの内径を大きくした
場合に、流出ポートの内径を流入ポートと同じにすると
脈動吸収効果が減少してしまうことがわかった。

従って本発明の目的は、ポンプから吐出される油の脈動
をより効果的に吸収できるようなアキュムレータを提供
することにある。

［３題を解決するための手段〕上記目的を果たすために開発された本発明のアキュムレ
ータは、中空のシリンダと、このシリンダの内部に収容
されていてしかもシリンダの軸線方向に伸縮自在な金属
製ベローズボディを存しているベローズと、このベロー
ズによフて仕切られるシリンダ内部の空間のうちの一方
の側に設けられた油室と、他方の側に設けられていて大
気圧以上の圧力のガスが封入される気室と、上記ポンプ
に連通して上記油室の入口部に設けられる流入ポルトと
、油圧機器に連通して上記油室の出口部に設けられる流
出ポートとを具備している。好ましくは、Ｌ記流出ポー
トに上記流入ポートの内径よりも狭い絞り部を設けるよ
うにした。

［作用］ポンプから吐出された油は、アキュムレータ内に通じる
流入ポートを経て油室内に流れ込むとともに、流出ポー
トを出て油圧機器に送られる。ポンプの脈動成分は油室
内の油を介して気室内のガスに作用し、ガスの圧縮・膨
張によって脈動が吸収される。

［実施例］以下に本発明の一実施例について、第１図を参照して説
明する。第１図に示されたアキュムレタ１０は、液圧ポ
ンプ１１と、このポンプ１１によって動かされる油圧機
器１２との間に設けられている。このアキュムレータ１
０は、中空のシリンダ１５を釘えており、シリンダ１５
の内部にシリンダ１５と同心状に内筒部１６が設けられ
ている。内筒部１６の図示下端に位置する端部材１７の
中央に流通口１８が開口している。

シリンダ１５の図示上端部に位置する入口部に流入ポー
ト２１が開設されているとともに、出口部に流出ポート
２２が設けられている。流入ポート２１に設けられた雌
ねじ２３に、図示しない管継手を介して流入側配管２４
の一端側が接続される。配管２４の他端はポンプ１１の
吐出口に接続される。流出ポート２２に設けられた雌ね
じ２５には、図示しない管継手を介して流出側配管２６
の一端側が接続される。配管２６の他端は油圧機器１２
の流入口に接続される。

シリンダ１５の内部に、金属ベローズ３０が収容されて
いる。このベローズ３０は、シリンダ１５の軸線方向に
伸縮自在なベローズボディ３１と、このベローズボディ
３１の一端を閉塞するベローズキャップ３２を備えてい
る。ベローズボディ３１は、厚みが０．１ないし０．３
ｍｍ前後のステンレス鋼の板を液圧成形あるいはロール
成形等の塑性加工によって所定の蛇腹形状に成形されて
いる。

但しステンレス鋼以外の金属が用いられてもよい。

ベローズボディ３１の他端３３はシリンダ１５の端壁３
４に気密に固定されている。

ベローズキャップ３２の内面側に弁体３５が設けられて
いる。この弁体３５はウレタンエラストマあるいはシリ
コン樹脂のようにゴム状弾性をもつ材料からなり、前述
した流通口１８の周りにある環状の弁座３６に対向して
いる。これら弁体３５と弁座３６は、ベローズ３０が所
定のストローク以」二縮んだ時に内筒部１６とベローズ
ボディ３１との間に油を閉込めるための自己シール手段
３７を構成する。

ベローズボディ３１の外周部に、ベローズガイド部材３
８が取着されている。このガイド部材３８は、ベローズ
ボディ３１とシリンダ１５の内面との間に所定のクリア
ランスを確保するためと、ベローズボディ３１とシリン
ダ１５との間の摺動抵抗を減らすために使われる。

上記ベローズ３０によって仕切られるシリンダ１５の内
部空間のうち、ベローズ３０の内面側に油室４１が規定
され、この油室４１に油が満たされている。油室４１の
上部に、上記流入ポート２１と流出ポート２２が設けら
れている。

そして流出ポート２２に、流入ポート２１の内径Ｄ１よ
りも狭い内径Ｄ２の絞り部４２が設けられている。本実
施例における絞り部４２の内径Ｄ２は、流出側配管２６
の内径よりも小さい。

シリンダ１５の内部空間のうち、ベローズ３０の外面と
シリンダ１５の内面壁とによって規定される側に、気室
４５が設けられている。この気室４５に、例えば窒素な
どの不活性ガスが封入されている。ガスの封入圧力はポ
ンプ１１の吐出圧力および脈動吸収特性等に応じて決定
されるが、例えば数ｋｇ　／　ｅ−以上の圧力で封入さ
れる。このガスの圧力は、ベローズ３０を縮める方向に
作用する。

次に、上記構成のアキュムレータ１０の作用について説
明する。

油圧ポンプ１１から吐出された油は、その全量が流入側
配管２４および流入ポート２１を経由して油室４１に流
入する。油室４１に流入した油は絞り部４２および流出
ポート２２を通って油圧機器１２に送り込まれる。ポン
プ１１の回転によって生じる油圧の脈動成分は、アキュ
ムレータ１０の油室４１に作用するとともに油室４１内
の油を介して気室４５に作用する。従って脈動成分は気
室４５内のガスの圧縮・膨張によって吸収される。

気室４５が圧縮される時にはベローズ３０が伸びる方向
に撓み、気室４５が膨張する時にはベローズ３０が縮む
方向に撓む。

上記流、出ポート２２には絞り部４２が設けられており
、油室４１に流入した油は油室４１からの流出が抑制さ
れた状態になるため、ポンプ１１から吐出された油の体
積変化が気室４５内のガスの体積変化に有効に置換され
る。このため、ガスによる脈動吸収性能を最大限に発揮
させることができる。第２図に示されるように、流入側
配管２４の圧力Ｐ１の脈動に比較して、油室４１内にお
ける圧力Ｐ２の変動幅を低減できる。また本実施例では
絞り部４２の内径Ｄ２を流出側配管２６の内径よりも小
さくしであるため、この絞り部４２がいわゆる流体絞り
抵抗として作用する。このため、流出側配管２６の圧力
Ｐ３は油室４１内の圧力Ｐ２よりも若干低下するものの
、脈動は更に平坦化される。

脈動吸収性能のみを考えるならば絞り部４２の内径Ｄ２
は小さいほど良いことになるが、実際にはポンプ１１の
能力や油圧機器１２の必要流量および圧力の関係から配
管系全体の管路抵抗を大きくすることにはおのずと制限
があるため、絞り部４２の径Ｄ２はこの配管系に許、容
される管路抵抗値の上限に収まるように設定される。

何らかの原因によって油室４１の圧力が低下した場合、
気室４５内のガスの圧力によってベローズ３０が縮む方
向に撓む。ベローズ３０が所定のストロークまで撓むと
、自己シール手段３７の弁体３５が弁座３６に密接する
ことにより流通口１８が閉塞される。このため、ベロー
ズボディ３１が軸方向にそれ以上撓めなくなるとともに
、内筒部１６の外周面とベローズボディ３１の内面との
間の隙間４６に油が閉込められる。油は実質的に非圧縮
性である。このためベローズボディ３１の内面は、上記
隙間４６に閉込められた油によって全面が内側から均等
に支えられる。従ってベローズボディ３１が過度に撓む
ことを防止できる。このためベローズボディ３１に要求
される耐圧性が緩和され、ベローズボディ３１の板厚を
かなり薄くすることが可能となる。しかも、本実施例の
成形ベローズ３０は、ベローズ要素を軸方向に順次溶接
してなる溶接ベローズに比較して軽量に構成できるから
、ベローズ３０の板厚を薄くできたこととあいまって、
気室４５の圧縮・膨張に対する応答性に優れている。そ
して上記ベローズ３０が金属製であることから、ベロー
ズ３０の板厚が薄くてもきわめて良好なガスバリヤ性を
発揮するため、気室４５内のガスが油室４１内の油に溶
は込んでしまうようなことがない。

なお、流入ポート２１と流出ポート２２の具体的態様は
、配管レイアウトに応じて適宜変更される。例えば第３
図に示された実施例のように、流入ポート２１と流出ポ
ート２２をほぼ同軸線上に配置してもよい。あるいは第
４図に示された実施例のように、流入ポート２１と流出
ポート２２をほぼ直角に配置してもよい。これらいずれ
の実施例においても、流出ポート２２に前記と同様の絞
り部４２が設けられている。

また第５図に示されている配管レイアウトのように、ポ
ンプ１］と油圧機器１２とをつなぐ配管２４．２６から
枝管５０を分岐させる場合には、第６図に示された継手
５１を介してアキュムレータ１０に接続するようにする
。この継手５１にはポンプ１１に連通する流入ポート２
１と、油圧機′ｆ５１２に連通す”る流出ポート２２と
、シリンダ１５内の油室に連通するポート５２が設けら
れている。この実施例においても、流出ポート２２に前
記と同様の絞り部４２が設けられている。

［発明の効果］本発明によれば、ポンプから吐出される浦の脈動成分を
アキュムレータ内のガスによって効果的に吸収すること
ができ、アキュムレータの下流側の配管系に生じる圧力
変動を平坦化させる上で大きな効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すアキュムレータの縦断
面図、第２図は第１図に示されたアキュムレータによる
脈動吸収性能を示す図、第３図および第４図はそれぞれ
本発明の互いに異なる他の実施例を示すアキュムレータ
の一部の断面図、第５図は本発明の更に別の実施例にお
ける配管レイアウトを示す図、第６図は第５図中のアキ
ュムレータに使われる継手の断面図である。１０・・・アキュムレータ、１１・・・油圧ポンプ、１
２・・・油圧機器、１５・・・シリンダ、２１・・・流
入ポート、２２・・・流出ポート、３０・・・金属ベロ
ーズ、３１・・・ベローズボディ、４１・・・油室、４
２・・・絞り部、４５・・・気室。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１図第２図第３図第４図第図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）油圧ポンプとこのポンプから吐出される油によっ
て動かされる油圧機器とをつなぐ油路の途中に設けられ
るアキュムレータであって、このアキュムレータは、中
空のシリンダと、このシリンダの内部に収容されていて
しかもシリンダの軸線方向に伸縮自在な金属製ベローズ
ボディを有しているベローズと、このベローズによって
仕切られるシリンダ内部の空間のうちの一方の側に設け
られた油室と、他方の側に設けられていて大気圧以上の
圧力のガスが封入される気室と、上記ポンプに連通して
上記油室の入口部に設けられる流入ポートと、上記油圧
機器に連通して上記油室の出口部に設けられる流出ポー
トとを具備したことを特徴とするアキュムレータ。
（２）上記流出ポートに、上記流入ポートの内径よりも
狭い絞り部を設けた請求項１記載のアキュムレータ。
（３）上記流出ポートの絞り部の内径を、流出ポートと
油圧機器とをつなぐ配管の内径よりも小さくした請求項
１記載のアキュムレータ。