JPH02236001A - Accumulator - Google Patents

Accumulator

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JPH02236001A
JPH02236001A JP1051718A JP5171889A JPH02236001A JP H02236001 A JPH02236001 A JP H02236001A JP 1051718 A JP1051718 A JP 1051718A JP 5171889 A JP5171889 A JP 5171889A JP H02236001 A JPH02236001 A JP H02236001A
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JP
Japan
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bellows
liquid
liquid chamber
thickness
gas
Prior art date
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Application number
JP1051718A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiharu Niikura
新倉 芳治
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NHK Spring Co Ltd
Original Assignee
NHK Spring Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain good responsiveness and prevent liquid spill due to variation in temperature by setting the thickness of the bellows body of an accumulator, which is provided with a metallic bellows, which separates a gas chamber from a liquid chamber, and a self-sealing means, in a specified range. CONSTITUTION:A ratio D/d of an outside diameter D to a root diameter d, of a bellows body 31 is limited to a value smaller than 2.0, while the thickness t of the bellows is limited to a value between 0.05mm to 0.3mm. This is because, if D/d is 2.0 or greater, plastic forming work of a bellows material into a bellows shape is very difficult, while, if D/d is smaller than 1.5, the work can be done easily. On the other hand, if the thickness is smaller than 0.05mm, the plastic work of a belows body 31 into a billows shape becomes difficult, and, if either the thickness becomes 0.3mm or greater or if D/d becomes 1.1 or smaller, the responsiveness grows worse because the bellows 31 becomes hard to deform in the axial direction. Thus, a volume change of the oil discharged from a pump 11 is effectively replaced with a volume change of the gas in a gas chamber 45, thereby it becomes possible to lessen the fluctuation amplitude of pressure P2 in a liquid chamber 41, in comparison with the pulsation of pressure P1 in a pipe 24 on the inflow side.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、各種油圧装置の脈動吸収用として、あるいは
気液圧式の車両用懸架装置などに使用されるアキュムレ
ータに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an accumulator used for absorbing pulsations in various hydraulic systems, or in pneumatic-hydraulic suspension systems for vehicles.

[従来の技術] 従来より各種用途に応じて様々な形式のアキュムレータ
が実用化されている。例えば中空のハウジングの内部に
液室と気室を設け、気室内に圧搾ガスを封入するととも
に液室に油を満たしたものが知られている。この種のア
キュムレータにおいて、気室と液室とを仕切るために金
属ベローズを用いたものが開発された。このベローズは
ハウジングの軸線方向に伸縮自在であり、ベローズの内
面または外面のいずれか一方側に上記液室が規定され、
他方側に気室が規定される。そして液室あるいは気室の
圧力変化に応じてベローズが伸縮するようになっている
。この明細書においては、液室あるいは気室の圧力変化
に追従してベローズボディが素早く伸縮できることを「
応答性が良い」と表現することにする。
[Prior Art] Various types of accumulators have been put into practical use according to various uses. For example, it is known that a hollow housing is provided with a liquid chamber and an air chamber, the air chamber is filled with compressed gas, and the liquid chamber is filled with oil. An accumulator of this type has been developed that uses a metal bellows to separate an air chamber and a liquid chamber. The bellows is expandable and retractable in the axial direction of the housing, and the liquid chamber is defined on either the inner or outer surface of the bellows,
An air chamber is defined on the other side. The bellows expands and contracts in response to pressure changes in the liquid chamber or air chamber. In this specification, the ability of the bellows body to quickly expand and contract following pressure changes in the liquid or air chamber is referred to as "
I would like to express it as ``good responsiveness''.

上記金属ベローズを用いたアキュムレータにおいて、本
発明者らは、気室内にガスを封入する際にベローズが許
容限度以上に変形することを防ぐために、いわゆる自己
シール手段を備えたアキュムレータを開発し、特願昭6
2〜219254号として出願を行なった。この先行技
術のアキュムレータは、ベローズの伸縮動作に伴って液
が流通する部位に流通口を有しており、自己シール手段
はこの流通口とべローズキャップ部との相互対向部に設
けられている。そしてガスの封入時にベローズが所定の
ストローク以上に伸長または収縮すると、上記自己シー
ル手段によって上記流通口が閉塞され、液室に液を閉込
めるようにしている。液体は実質的に非圧縮性であるか
ら、液室に閉込められた液がベローズボディの全面を均
等にバックアップする。このためベローズが過度に変形
することか阻止される。
In the accumulator using the metal bellows, the present inventors developed an accumulator equipped with a so-called self-sealing means in order to prevent the bellows from being deformed beyond the allowable limit when gas is sealed in the air chamber. Gansho 6
The application was filed as No. 2-219254. This prior art accumulator has a flow port at a portion through which liquid flows as the bellows expands and contracts, and the self-sealing means is provided at a portion where the flow port and the bellows cap portion face each other. When the bellows expands or contracts beyond a predetermined stroke while gas is being filled, the self-sealing means closes the flow port and traps the liquid in the liquid chamber. Since the liquid is substantially incompressible, the liquid trapped in the liquid chamber evenly backs up the entire surface of the bellows body. This prevents the bellows from deforming excessively.

[発明が解決しようとする課題] 前記アキュムレータの応答性について本発明者が行なっ
た研究によると、この種のアキュムレータの応答性はベ
ローズの板厚によって大きく左右されることがわかった
。すなわち、ベローズの板厚が厚くなるほど応答性の低
下が顕著になる。また、自己シール手段によって液が閉
込められている状態の時に温度変化が生じると、自己シ
ール手段から液が漏れることがあった。その原因につき
調査したところ、意外にもベローズの板厚が関与してい
ることが判明した。すなわち、上記アキュムレータにお
いて、自己シール手段が閉弁状態にある時に生じる温度
変化に伴う液の体積増減分は、ベローズの山と谷の間な
どの撓みやすい箇所が撓むことによって吸収されている
。従って、ベロズの板厚が大きい場合にはベローズが弾
性的に撓みにくいために圧力変化に追従しきれなくなり
、その結果、自己シール手段に隙間が生じて液漏れが生
じてしまうのである。そうかといって、ベロズの板厚を
薄くし過ぎると、ベローズの形状が不安定となり、伸縮
動作が不安定になるばかりでなく、ベローズを所定の形
状に塑性加工することが困難になる。
[Problems to be Solved by the Invention] According to research conducted by the present inventor regarding the responsiveness of the accumulator, it was found that the responsiveness of this type of accumulator is greatly influenced by the plate thickness of the bellows. That is, the thicker the bellows is, the more pronounced the decrease in response becomes. Furthermore, if a temperature change occurs while the liquid is confined by the self-sealing means, the liquid may leak from the self-sealing means. When we investigated the cause, we surprisingly found that the thickness of the bellows was involved. That is, in the above-mentioned accumulator, the increase or decrease in the volume of the liquid due to the temperature change that occurs when the self-sealing means is in the closed state is absorbed by the bending of easily bendable parts such as between the peaks and valleys of the bellows. Therefore, if the bellows has a large thickness, the bellows will not be able to bend elastically and will not be able to fully follow pressure changes.As a result, a gap will be created in the self-sealing means, resulting in liquid leakage. On the other hand, if the thickness of the bellows is made too thin, the shape of the bellows becomes unstable, and not only does the expansion and contraction operation become unstable, but it also becomes difficult to plastically process the bellows into a predetermined shape.

従って本発明の目的は、自己シール手段を内蔵している
アキュムレータにおいて、圧力変動に対する応答性が良
く、しかも温度変化に伴う自己シル手段の液漏れの発生
を防止できるようなアキュムレータを提供することにあ
る。
Therefore, an object of the present invention is to provide an accumulator with a built-in self-sealing means that has good responsiveness to pressure fluctuations and can prevent liquid leakage from the self-sealing means due to temperature changes. be.

[課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は、上述した
ような気室と液室とを仕切るための金属製ベローズおよ
び自己シール手段等を備えているアキュムレータであっ
て、ベローズボディの板厚を0 . 0 5 mmない
し0.3mmとしたことを特徴とするとするものである
[Means for Solving the Problems] The present invention, developed to achieve the above object, provides an accumulator equipped with a metal bellows and self-sealing means for partitioning the air chamber and the liquid chamber as described above. Therefore, the thickness of the bellows body was set to 0. 0.5 mm to 0.3 mm.

[作 用] 自己シール手段が閉弁状態にある時に、液温の変化によ
ってアキュムレータ内の液の体積が変化した場合、その
体積変化分はベローズボディの山と谷の間などが弾性的
に撓むことによって吸収される。上記板厚の金属製ベロ
ーズボディは液の体積変化に容易に追従できる。従って
、自己シール手段からの液漏れ等のトラブル発生が防止
される。
[Function] When the self-sealing means is in the closed state, if the volume of the liquid in the accumulator changes due to a change in liquid temperature, the volume change will be handled by elastic bending between the peaks and valleys of the bellows body. It is absorbed by The metal bellows body with the above thickness can easily follow changes in the volume of the liquid. Therefore, troubles such as liquid leakage from the self-sealing means are prevented from occurring.

またこのアキュムレータの使用時には、液室あるいは気
室の僅かな圧力変化に対してもベローズボディが敏感に
反応して撓めるようになり、応答性に優れている。そし
て上記板厚の範囲内であれば所定のべローズ形状に塑性
加工することも問題なく行なえる。
Furthermore, when this accumulator is used, the bellows body responds sensitively to even the slightest pressure change in the liquid chamber or air chamber and flexes, providing excellent responsiveness. As long as the plate thickness is within the above range, plastic working into a predetermined bellows shape can be carried out without any problem.

[実施例] 以下に本発明の第1実施例について、第1図ないし第4
図を参照して説明する。
[Example] The first example of the present invention will be described below with reference to Figures 1 to 4.
This will be explained with reference to the figures.

第3図に示されたアキュムレータ10は、油圧ポンプ1
1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10は、
中空のハウジング15を備えており、ハウジング15の
内部にハウジング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。
The accumulator 10 shown in FIG.
1, and a hydraulic device 12 operated by this pump 11.
is established between. This accumulator 10 is
It has a hollow housing 15, and an inner cylinder part 16 is provided inside the housing 15 concentrically with the housing 15. A flow port 18 is opened at the center of an end member 17 located at the lower end of the inner cylinder portion 16 in the drawing.

ハウジング15の図示上端部に流入ポート21と流出ポ
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。
An inflow port 21 and an outflow port 22 are provided at the upper end of the housing 15 in the drawing. One end of an inflow side pipe 24 is connected to a female thread 23 provided in the inflow port 21 via a pipe joint (not shown).

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。
The other end of the pipe 24 is connected to the discharge port of the pump 11. One end side of an outflow side pipe 26 is connected to the female thread 25 provided in the outflow port 22 via a pipe joint (not shown).

配管26の他端は油圧機器12の流入口に接続される。The other end of the pipe 26 is connected to an inlet of the hydraulic equipment 12.

ハウジング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、ハウジング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−ズボ
ディ31の一端を閉塞するベローズキャップ部32を備
えている。ベロズボディ31は、後述する厚さのステン
レス鋼の薄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したものである。
A metal bellows 30 is housed inside the housing 15. The bellows 30 includes a bellows body 31 that is expandable and retractable in the axial direction of the housing 15, and a bellows cap portion 32 that closes one end of the bellows body 31. The bellows body 31 is formed by forming a thin stainless steel plate having a thickness described later into a predetermined bellows shape by plastic working such as hydraulic forming or roll forming.

但しステンレス鋼以外の金属が用いられてもよい。However, metals other than stainless steel may be used.

ベローズボディ31の他端33はハウジング15の端壁
34に気密゜に固定されている。
The other end 33 of the bellows body 31 is hermetically fixed to an end wall 34 of the housing 15.

ベローズキャップ部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上縮んだ時に内筒部]6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。
A valve body 35 is provided on the inner surface side of the bellows cap portion 32. This valve body 35 is made of a material with rubber-like elasticity such as urethane elastomer or silicone resin, and faces the annular valve seat 36 located around the above-mentioned flow port 18. The valve body 35 and the valve seat 36 constitute a self-sealing means 37 for trapping oil between the inner cylinder part] 6 and the bellows body 31 when the bellows 30 is contracted by a predetermined stroke or more.

ベローズボディ31の外周部に樹脂製ガイド部材38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とハウジング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、べロズボディ31とハウジング
15との間の摺動抵抗を減らすために使われる。
A resin guide member 38 is attached to the outer periphery of the bellows body 31. This guide member 38 is used to ensure a predetermined clearance between the bellows body 31 and the inner surface of the housing 15 and to reduce sliding resistance between the bellows body 31 and the housing 15.

上記ベローズ30によって仕切られるハウジング15の
内部空間のうち、ベローズ30の内面側に液室41が規
定され、この液室41に油が満たされている。また、ベ
ローズ30の外面とハウジング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
。このガスは、栓46によって閉塞可能なガス供給口4
7を通じて気室45に供給される。ガスの封入圧力はこ
のアキュムレータ10の脈動吸収特性等に応じて決定さ
れるが、例えば数kg/ eI#以」二の圧力で封入さ
れる。ガスの圧力は、ベローズ30を縮める方向に作用
する。
In the internal space of the housing 15 partitioned by the bellows 30, a liquid chamber 41 is defined on the inner surface side of the bellows 30, and this liquid chamber 41 is filled with oil. Further, an air chamber 45 is provided on the side defined by the outer surface of the bellows 30 and the inner wall of the housing 15. This air chamber 45 is filled with an inert gas such as nitrogen. This gas is supplied to the gas supply port 4 which can be closed by a plug 46.
7 to the air chamber 45. The pressure at which the gas is charged is determined depending on the pulsation absorption characteristics of the accumulator 10, and is, for example, at a pressure of several kg/eI#2 or more. The gas pressure acts in a direction to contract the bellows 30.

気室45にガスを供給する場合、予め液室41に油を満
たしておく。そののち、第2図に示されるようにガス供
給口47に高圧ガス供給源48を接続することにより、
気室45にガスを供給する。
When gas is supplied to the air chamber 45, the liquid chamber 41 is filled with oil in advance. Thereafter, by connecting the high pressure gas supply source 48 to the gas supply port 47 as shown in FIG.
Gas is supplied to the air chamber 45.

気室45内のガスの量が増えるにつれて、ベローズボデ
ィ31が軸方向に縮んでゆく。従って液室41内の余剰
の油はハウジング15の外に排出される。ベローズ30
が所定のストロークまで撓むと、弁体35が弁座36に
密接することにより、流通口18が塞がれる。この状態
に至ると、ベロズボディ31は軸方向にそれ以上撓めな
くなるとともに、ベローズボディ31の内面と内筒部1
6の外面との間の隙間50(液室41の一部)に油が閉
込められる。弁体35が弁座36に密接したのちも気室
45にガスが供給され続けるから、気室45の圧力は次
第に高くなってゆく。上記隙間50に閉込められた油は
実質的に非圧縮性である。従ってベローズボディ31の
内面は隙間50に閉込められた油によって全面が均等に
バックアップされる。このため、高い圧力でガスが供給
され続けても、ガスの圧力によってベローズボデイ31
が鈴容限度以上に変形することが阻止される。
As the amount of gas in the air chamber 45 increases, the bellows body 31 contracts in the axial direction. Therefore, excess oil in the liquid chamber 41 is discharged to the outside of the housing 15. Bellows 30
When the valve body 35 is bent to a predetermined stroke, the valve body 35 comes into close contact with the valve seat 36, thereby closing the flow port 18. When this state is reached, the bellows body 31 no longer bends in the axial direction, and the inner surface of the bellows body 31 and the inner cylindrical portion 1
Oil is trapped in the gap 50 (part of the liquid chamber 41) between the outer surface of the liquid chamber 6 and the outer surface of the liquid chamber 41. Since gas continues to be supplied to the air chamber 45 even after the valve body 35 comes into close contact with the valve seat 36, the pressure in the air chamber 45 gradually increases. The oil trapped in the gap 50 is substantially incompressible. Therefore, the entire inner surface of the bellows body 31 is evenly backed up by the oil trapped in the gap 50. Therefore, even if gas is continuously supplied at high pressure, the bellows body 31
is prevented from deforming beyond its capacity limit.

気室45の圧力が所定の値に達したところで、ガスの供
給がストップされ、供給口47が栓46によって塞がれ
る。
When the pressure in the air chamber 45 reaches a predetermined value, the gas supply is stopped and the supply port 47 is closed by the stopper 46.

ベローズボディ31が撓む際に生じる応力σ(kg’f
 /mm2)は次式で求めることができる。
Stress σ (kg'f) generated when the bellows body 31 bends
/mm2) can be calculated using the following formula.

t:板厚( +nm ) N:山数 P:ピツチ( mm ) h:山と谷の高低差( +nm ) E:ヤング率(kgf/mm2) Δg:撓みの大きさ( mm ) 上記の計算式からわかるように、ベローズボディ31の
板厚tが薄いほど、同一変形量Δgに対するベローズボ
デイ31に生じる応力σが小さくなるから、耐久性の面
で好ましいものとなる。
t: Plate thickness (+nm) N: Number of peaks P: Pitch (mm) h: Height difference between peaks and valleys (+nm) E: Young's modulus (kgf/mm2) Δg: Deflection size (mm) Above calculation formula As can be seen, the thinner the plate thickness t of the bellows body 31 is, the smaller the stress σ generated in the bellows body 31 for the same amount of deformation Δg is, which is preferable in terms of durability.

ガスと液の体積は温度によって変化する。例えば油温か
−30℃から+120℃に変化すると、油の体積は約l
l%も変化する。上記自己シール手段37によって液室
41に液が閉込められている時に、油温の上昇等によっ
て油の体積が変化する場合、ベローズボディ31の板厚
が薄いほどボデイ31が弾性変形しやすく、液室41と
気室45との差圧に容易に追従できるため、両者間の差
圧の絶対値が小さくなる。従って自己シール手段37が
開弁ずる方向に過大な差圧が生じることを抑制できる。
The volume of gas and liquid changes with temperature. For example, when the oil temperature changes from -30℃ to +120℃, the volume of oil is approximately 1
l% also changes. When the liquid is confined in the liquid chamber 41 by the self-sealing means 37, if the volume of the oil changes due to an increase in oil temperature, etc., the thinner the bellows body 31 is, the more likely the body 31 will be elastically deformed. Since the differential pressure between the liquid chamber 41 and the air chamber 45 can be easily followed, the absolute value of the differential pressure between the two becomes small. Therefore, it is possible to suppress the generation of excessive differential pressure in the direction in which the self-sealing means 37 opens the valve.

板厚を0.05++++nよりも薄くすると、ベロズボ
ディ31を蛇腹状に塑性加工することが困難になる。ベ
ローズボディ31の成形性を考慮すると、ベローズボデ
ィ31の山径Dと谷径d(第1図参照)との比D/dを
2.0未満にするとよい。
When the plate thickness is made thinner than 0.05++++n, it becomes difficult to plastically process the bellows body 31 into a bellows shape. Considering the formability of the bellows body 31, the ratio D/d between the peak diameter D and the valley diameter d (see FIG. 1) of the bellows body 31 is preferably less than 2.0.

特に、D/dが1,5未満であれば塑性加工を容易に行
なえる。D/dが2.0以上になるとべローズ形状への
成形か著しく困難になる。また、板厚か0..3 mm
以上になったり、D/dが1.1以下になるとべローズ
ホディ31が軸方向に撓みにくくなり、応答性が悪化す
る。
In particular, if D/d is less than 1.5, plastic working can be easily performed. When D/d is 2.0 or more, it becomes extremely difficult to mold the material into a bellows shape. Also, the board thickness is 0. .. 3mm
If D/d exceeds 1.1, or if D/d becomes 1.1 or less, the bellows body 31 becomes difficult to bend in the axial direction, and responsiveness deteriorates.

これらの理由により、本発明では、D/dの値を2,0
未満に限定するとともに、ベローズボデイ31の板厚t
を0 . 0 5 mmから0.3mmの間に限定する
For these reasons, in the present invention, the value of D/d is set to 2.0.
The plate thickness of the bellows body 31 is limited to less than t.
0. It is limited to between 0.5 mm and 0.3 mm.

更に望ましくは、1.1 < (D/d) <1.5と
する′ことを推奨する。
More preferably, it is recommended that 1.1 < (D/d) < 1.5.

次に、上記構成のアキュムレータ10の使用時の作用に
ついて説明する。
Next, the operation of the accumulator 10 having the above structure when it is used will be explained.

油圧ポンプ11から吐出された油は、流入側配管24お
よび流入ポート21を経由して液室41に流入する。液
室41に流入した油は流出ポート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、液室41に作用するとともに液室4
1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。
Oil discharged from the hydraulic pump 11 flows into the liquid chamber 41 via the inflow side pipe 24 and the inflow port 21. The oil that has flowed into the liquid chamber 41 is sent to the hydraulic equipment 12 through the outflow port 22. The pulsating component of the hydraulic pressure generated by the rotation of the pump 11 acts on the liquid chamber 41 and
It acts on the air chamber 45 through the oil in 1. Therefore, the pulsating component is absorbed by the compression and expansion of the gas within the air chamber 45.

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ズ30が縮む方
向に撓む。こうして、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
ることにより、第4図に示されるように、流入側配管2
4の圧力P1の脈動に比較して、液室41内における圧
力P2の変動幅を低減できる。また本実施例では流出ポ
ト22の内径を流入ポート21よりも小さくしているた
め、流出側配管26の圧力P3は液室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。
When the air chamber 45 is compressed, the bellows 30 is bent in the direction of extension, and when the air chamber 45 is expanded, the bellows 30 is bent in the direction of contraction. In this way, the volume change of the oil discharged from the pump 11 is effectively replaced by the volume change of the gas in the air chamber 45, so that the inflow side piping 2
Compared to the pulsation of the pressure P1 of No. 4, the fluctuation range of the pressure P2 within the liquid chamber 41 can be reduced. Furthermore, in this embodiment, since the inner diameter of the outflow port 22 is smaller than that of the inflow port 21, the pressure P3 in the outflow side piping 26 is equal to the pressure P2 in the liquid chamber 41.
The pulsation is further flattened, although it is slightly lower.

何らかの原因によって液室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の外周面とべローズボディ31の内面との間
の隙間50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50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の板厚を前
記数値範囲まで薄くすることが可能となる。そしてベロ
ーズ30が金属製であることから、ベロズ30の板厚が
薄くてもきわめて良好なガスバリャ性を発揮するため、
気室45内のガスが液室41内の油に溶け込んでしまう
ようなことがない。
If the pressure in the liquid chamber 41 decreases for some reason,
The bellows 30 is bent in the direction of contraction due to the pressure of the gas in the air chamber 45. When the bellows 30 bends to a predetermined stroke,
The flow port 18 is closed by the valve body 35 of the self-sealing means 37 coming into close contact with the valve seat 36. Therefore, the bellows body 31 no longer bends in the axial direction, and
Oil is trapped in the gap 50 between the outer peripheral surface of the inner cylinder portion 16 and the inner surface of the bellows body 31. Oil is substantially incompressible. Therefore, the entire surface of the inner surface of the bellows body 31 is evenly supported from the inside by the oil trapped in the gap 50. Therefore, excessive bending of the bellows body 31 can be prevented. Therefore, the pressure resistance required of the bellows body 31 is relaxed, and the plate thickness of the bellows body 31 can be reduced to the above numerical range. Since the bellows 30 is made of metal, it exhibits extremely good gas barrier properties even if the bellows 30 is thin.
There is no possibility that the gas in the air chamber 45 will dissolve into the oil in the liquid chamber 41.

次に、第5図に示された本発明の第2実施例について説
明する。
Next, a second embodiment of the present invention shown in FIG. 5 will be described.

この第2実施例は、気液圧式の車両用懸架装置60に金
属ベローズ30を内蔵した例である。ハウジング61は
外筒62と内筒63とからなり、ハウジング61に中空
のロッド65が軸線方向に移動自在に挿入されている。
This second embodiment is an example in which a metal bellows 30 is built into a pneumatic-hydraulic vehicle suspension system 60. The housing 61 consists of an outer cylinder 62 and an inner cylinder 63, and a hollow rod 65 is inserted into the housing 61 so as to be movable in the axial direction.

ハウジング61には、オイルシール66とシール固定用
部祠67と軸受68,69等が設けられている。ロッド
65の図示上端側は、連結用の部品71を用いて車体側
の部材(図示せず)に連結される。ハウジング61の下
端側は連結用部品72によって車軸側の部材に連結され
る。ハウジング61の内部とロツド65の内部に液室7
5があり、この液室75に油か満たされている。液室7
5に油を供給する際に用いられる送液口76には、図示
しない油圧回路が接続される。
The housing 61 is provided with an oil seal 66, a seal fixing part 67, bearings 68, 69, and the like. The illustrated upper end of the rod 65 is connected to a member (not shown) on the vehicle body side using a connecting part 71. The lower end side of the housing 61 is connected to a member on the axle side by a connecting part 72. A liquid chamber 7 is provided inside the housing 61 and inside the rod 65.
5, and this liquid chamber 75 is filled with oil. Liquid chamber 7
A hydraulic circuit (not shown) is connected to a liquid feeding port 76 used for supplying oil to the liquid pump 5 .

ロッド65とハウジング61との摺動部分は、蛇腹状の
ダスト力バー80によって包囲されている。ロッド65
の下部に、プレート弁などを用いた減衰力発生機構81
が設けられている。
The sliding portion of the rod 65 and the housing 61 is surrounded by a bellows-shaped dust force bar 80. rod 65
At the bottom of the damping force generating mechanism 81 using a plate valve etc.
is provided.

この懸架装置60は第2のハウジング85を備えている
。ハウジング85の内部は、金属べロズ30によって液
室86と気室87とに仕切られている。この気室87に
、例えば窒素などの不活性ガスが封入される。ガスは、
栓90によって閉塞可能なガス供給口91を通じて気室
87に供給される。ガスの封入圧力は例えば数10kg
/cIil1以上であり、ガスの圧力はベローズ30を
縮める方向に作用する。第2のハウジング85の液室8
6は流通口93と流通路94を介して第1のハウジング
61内の液室75に連通している。
This suspension device 60 includes a second housing 85. The inside of the housing 85 is partitioned into a liquid chamber 86 and an air chamber 87 by a metal bellows 30. This air chamber 87 is filled with an inert gas such as nitrogen. The gas is
Gas is supplied to the air chamber 87 through a gas supply port 91 that can be closed by a stopper 90 . For example, the gas pressure is several tens of kg.
/cIil1 or more, and the gas pressure acts in the direction of contracting the bellows 30. Liquid chamber 8 of second housing 85
6 communicates with a liquid chamber 75 in the first housing 61 via a flow port 93 and a flow path 94.

ベローズ30は、前述した第1実施例と同様にハウジン
グ85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
ップ部32を備えている。
The bellows 30 includes a bellows body 31 that is expandable and retractable in the axial direction of the housing 85 as in the first embodiment described above;
A bellows cap portion 32 that closes one end of this bellows body 31 is provided.

ベローズボディ31は、前述した理由によって厚さか0
.05から0.3mmまでの金属板(例えばステンレス
鋼の薄板)を塑性加工によって成形したものである。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はハウジング85の端壁95に
気密に固定されている。
The bellows body 31 has a thickness of 0 or 0 for the reason mentioned above.
.. A metal plate (for example, a thin stainless steel plate) with a thickness of 0.05 mm to 0.3 mm is formed by plastic working. However, metals other than stainless steel may be used. The other end 33 of the bellows body 31 is hermetically fixed to an end wall 95 of the housing 85.

ベローズボディ31の山径をD,谷径をdとした時、前
述した理由によって(D/d) <2.o 、更に好ま
しくは1。1 < (D/d)<1.5となるようにD
とdとの関係が定められている。
When the mountain diameter of the bellows body 31 is D and the valley diameter is d, (D/d) <2. o, more preferably D such that 1.1 < (D/d) < 1.5.
The relationship between and d is determined.

そしてベローズキャップ部32の内面側に弁体35が設
けられているとともに、流通口93の開口端に環状の弁
座36が設けられており、これら弁体35と弁座36に
よって自己シール手段37が構成されている この懸架装置60の気室87にガスを供給する手順は、
前述した第1実施例において気室45にガスを封入する
場合と同様である。そして自己シール手段37によって
ベローズボディ31が過度に変形することを防止できる
A valve body 35 is provided on the inner surface of the bellows cap portion 32, and an annular valve seat 36 is provided at the open end of the flow port 93. The procedure for supplying gas to the air chamber 87 of this suspension device 60 is as follows:
This is similar to the case where gas is filled in the air chamber 45 in the first embodiment described above. The self-sealing means 37 can prevent the bellows body 31 from being excessively deformed.

この懸架装置60は、車両に取付けられた状態において
、第1のハウジング61に対して中空ロッド65が押込
まれる方向に相対移動する時には、気室87内のガスが
更に圧縮されることによってガスの反発力か高まるとと
もに、この圧力変化に応じてベローズ30が軸方向に伸
びる。逆に、ハウジング61に対してロッド65が突き
出る方向に移動する時には、気室87内のガスの体積が
増加するとともに、ベローズ30が縮む方向に撓む。
When the suspension device 60 is mounted on a vehicle and moves relative to the first housing 61 in the direction in which the hollow rod 65 is pushed in, the gas in the air chamber 87 is further compressed. As the repulsive force increases, the bellows 30 expands in the axial direction in response to this pressure change. Conversely, when the rod 65 moves in the direction of protruding from the housing 61, the volume of gas in the air chamber 87 increases and the bellows 30 bends in the direction of contraction.

また、減衰力発生機構81に油が流れることによって、
ロツド65の動きが抑制される。このためこの懸架装置
60は、ガスばねとしての機能とショックアブソーバと
しての機能を発揮できる。
Furthermore, as oil flows into the damping force generation mechanism 81,
Movement of the rod 65 is suppressed. Therefore, this suspension device 60 can function as a gas spring and a shock absorber.

なお本発明は、ベローズの外面側に液室がありベローズ
の内面側に気室があるような構造のアキュムレータにも
同様に適用できる。
Note that the present invention can be similarly applied to an accumulator having a structure in which a liquid chamber is provided on the outer surface of the bellows and an air chamber is provided on the inner surface of the bellows.

[発明の効果] 本発明によれば、金属ベローズと自己シール手段を内蔵
しているアキュムレータにおいて、温度変化等に伴う自
己シール部分での液漏れトラブルを防止できるとともに
、液室あるいは気室の圧力変動等に対して良好な応答性
が得られる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, in an accumulator that has a built-in metal bellows and self-sealing means, it is possible to prevent liquid leakage problems at the self-sealing part due to temperature changes, etc., and to reduce the pressure in the liquid chamber or air chamber. Good responsiveness to fluctuations etc. can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例によるアキュムレータの一部
を模式的に示す縦断面図、第2図は第1図に示されたア
キュムレータにガスを供給する時の様子を示す断面図、
第3図は第1図のアキュムレータが利用された油圧装置
の断面図、第4図は第3図に示された油圧装置の脈動吸
収性能を示す図、第5図は本発明の第2実施例を示す車
両用懸架装置の断面図である。 10・・・アキュムレータ、15・・・ハウジング、1
8・・・流通口、30・・・金属ベローズ、31・・・
ベローズボディ、32・・・ベローズキャップ部、37
・・・自己シール手段、41・・・液室、45・・・気
室、50・・・隙間(液室の一部)、60・・・車両用
懸架装置(アキュムレータ)、85・・・ハウジング、
86・・・液室、87・・・気室、93・・・流通口。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 O イ
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view schematically showing a part of an accumulator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing how gas is supplied to the accumulator shown in FIG. 1.
FIG. 3 is a sectional view of a hydraulic system using the accumulator shown in FIG. 1, FIG. 4 is a diagram showing the pulsation absorption performance of the hydraulic system shown in FIG. 3, and FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view of an exemplary vehicle suspension system. 10...Accumulator, 15...Housing, 1
8... Distribution port, 30... Metal bellows, 31...
Bellows body, 32... Bellows cap part, 37
...Self-sealing means, 41...Liquid chamber, 45...Air chamber, 50...Gap (part of liquid chamber), 60...Vehicle suspension system (accumulator), 85... housing,
86...liquid chamber, 87...air chamber, 93...distribution port. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)中空のハウジングと、このハウジングの内部に収
容されていて金属板を蛇腹状に成形してなるベローズボ
ディおよびこのベローズボディの端にあるベローズキャ
ップ部を有する金属ベローズと、この金属ベローズの内
面または外面のいずれか一方側に規定されていて液が満
たされる液室と、他方側に規定されていて圧縮されたガ
スが封入される気室と、上記液室内にあって上記ベロー
ズが伸縮動作する時に液室内の液が流通する流通口と、
この流通口と上記ベローズキャップ部との相互対向部に
設けられていて上記ベローズボディが所定のストローク
以上に撓んだ状態において上記流通口を液密に閉塞する
ことによって液室に液を閉込める自己シール手段とを備
えたアキュムレータであって、しかも上記ベローズボデ
ィの板厚を0.05mmないし0.3mmとしたことを
特徴とするアキュムレータ。
(1) A metal bellows having a hollow housing, a bellows body housed inside the housing and made of a metal plate formed into a bellows shape, and a bellows cap portion at the end of the bellows body; A liquid chamber is defined on either the inner or outer surface and is filled with liquid, an air chamber is defined on the other side and is filled with compressed gas, and the bellows is located within the liquid chamber and expands and contracts. a circulation port through which the liquid in the liquid chamber flows during operation;
The communication port is provided at a mutually opposing portion of the communication port and the bellows cap portion, and when the bellows body is bent beyond a predetermined stroke, the communication port is liquid-tightly closed to trap liquid in the liquid chamber. 1. An accumulator comprising a self-sealing means, characterized in that the bellows body has a thickness of 0.05 mm to 0.3 mm.
(2)上記ベローズボディの山径をD,谷径をdとした
時、D/dを2.0未満とした請求項1記載のアキュム
レータ。
(2) The accumulator according to claim 1, wherein D/d is less than 2.0, where D is the peak diameter and d is the valley diameter of the bellows body.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019054169A1 (en) * 2017-09-14 2019-03-21 Kyb株式会社 Damper

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