JPH06249388A

JPH06249388A - 脈動吸収器

Info

Publication number: JPH06249388A
Application number: JP6250793A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ichiyanagi; 健一柳; Katsumi Miyaki; 克己宮木
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1993-03-01
Filing date: 1993-03-01
Publication date: 1994-09-06
Anticipated expiration: 2016-10-22
Also published as: JP3221144B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】高圧ガスを用いずに、流体管路を流れる圧力
流体の脈動を有効に吸収できるようにする。【構成】脈動吸収器１２を、筒体１１内に螺挿した円
筒状のフランジ１３と、このフランジ１３内に配置した
可動質量１４と、可動質量１４とフランジ１３との間に
介装した弾性部材１５とから構成する。可動質量１４
は、ピストン状本体１４ａと、このピストン状本体１４
ａにおける大気側に位置する部位に螺合されるデッドウ
エイト１４ｂとからなり、弾性部材１５はピストン状本
体１４ａとフランジ１３との間に介装される。流体管路
１０内に脈動が生じると、可動質量１４が上下動し、こ
れと共に弾性部材１５が弾性変形することになり、弾性
部材１５のばね定数ｋと、ピストン状本体１４ａ及びデ
ッドウエイト１４ｂからなる可動質量１４の全体の質量
ｍとにより定まる固有振動数を脈動周波数に合わせるこ
とにより脈動を有効に吸収できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧配管等の流体管路
において、脈動発生源に繋がる流体管路の途中に配置さ
れて、この流体管路を流れる流体の脈動を吸収するため
の脈動吸収器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、容積型の油圧ポンプからの油圧
配管等においては、この油圧配管を流れる圧油に脈動が
生じて、振動による騒音が発生し、またこの圧油が供給
されるアクチュエータの作動に悪影響を与える等の不都
合が生じる。このために、脈動発生源からの流体管路
に、この流体管路内を流れる流体の脈動を吸収する脈動
吸収器が介装するように構成したものは、従来から用い
られている。

【０００３】そこで、図５に従来技術による脈動吸収器
の構成を示す。図中において、１は流体管路を示し、こ
の流体管路１は容積型ポンプ等の脈動発生源からアクチ
ュエータに向けて圧力流体を供給するために設けられる
ものである。流体管路１の途中位置には、筒部２が突出
する状態に連設されており、この筒部２内と流体管路１
とは開口３により連通している。また、筒部２の端面部
には蓋体４がボルト等の手段で固定されている。そし
て、筒部２の内部には、ゴム等の弾性部材からなる可撓
性のある容袋、即ちブラダ５が、その端部を筒部２と蓋
体４との間に挾持された状態にして設けられている。こ
のブラダ５内には、蓋体４に設けた供給バルブ６を介し
て窒素ガス等の高圧ガスが所定の圧力となるように封入
されている。ブラダ５の表面における開口３に臨む部位
には、円板状の受圧部材７が固着して設けられている。
このように、筒体２内にブラダ５を設けることによっ
て、流体管路１内の圧力が変動した時に、この圧力変動
に応じて受圧部材７が往復動して、ブラダ５の容積が変
化する。この結果、筒体２の内部における圧力流体が占
める容積が変化して、脈動吸収アキュムレータとしての
機能を発揮するようになっている。

【０００４】流体管路１内に脈動を生じさせる脈動発生
源として、例えばピストン−シリンダを有する油圧ポン
プである場合には、脈動周波数はその回転数とピストン
数とに依存する。そこで、前述した構成の脈動吸収器の
ブラダ５への封入ガス圧Ｐ及び開口３におけるネック部
の口径Ｄとその長さＬとを適宜調整することによって、
この流体管路１内の圧力流体の脈動を有効に吸収でき
る。なお、開口３の口径Ｄを大きくすると、吸収可能な
脈動周波数の幅を広くできるようにもなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した従
来技術の脈動吸収器は、ブラダ５内にガスを封入して、
圧力変動に応じて容積を変化させることによって脈動吸
収機能を発揮させるようにしていることから、極めて厳
格にシールしなければ、封入されたガスが外部に放出さ
れて、内部の圧力が低下することになる。この結果、脈
動を吸収するアキュムレータとしての機能が損なわれる
だけでなく、甚だしい場合には、ブラダ５が破損するお
それもある。然るに、ブラダ５は可撓性を有する部材で
あり、筒体２及び蓋体４は、その性質上、共に剛体でな
ければならないことから、このブラダ５は筒体２と蓋体
４との間に挟み込むようにしなければ、それを保持でき
ず、しかもブラダ５は圧力流体の脈動周波数に応じて激
しく拡縮するので、たとえ接着剤により筒体２と蓋体４
とに固着するにしても、長期間にわたって作動させる
と、その間のシール機能が低下して、やがてはガス漏れ
が生じるに至る。また、ガス漏れの発生は、ガスを封入
するために蓋体４に設けられている供給バルブ６におけ
るシール機能の低下によっても発生する。このように、
構造上の問題から、常にガス漏れのおそれがあることか
ら、前述した従来技術の脈動吸収器では、長期間にわた
って安定した作動状態を保持できないという問題点があ
る。

【０００６】しかも、ブラダ５内に封入される高圧ガス
の圧力が流体管路１を流れる圧力流体の圧力より高い場
合には、ブラダ５は圧力流体に対しては剛体として作用
することになり、アキュムレータとしての機能を発揮し
なくなる。従って、脈動吸収機能はブラダ５内へのガス
の封入圧力に依存し、この封入圧力より高い圧力を有す
る圧力流体に対してしか脈動の吸収を行えないという問
題点もある。要するに、高圧ガスを封入するブラダ５を
用いた脈動吸収機構は、シール漏れの問題及びその作動
範囲が限定されるという問題等があることから、その用
途が限定されることになる。

【０００７】本発明は、以上の点に鑑みてなされたもの
であって、その目的とするところは、高圧ガスを用いず
に、有効に脈動を吸収できるようにすることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明の脈動吸収器は、流体管路の途中にフラ
ンジ部を設けて、このフランジ内には、一端が大気に開
放され、他端が流体管路内に流体に接するピストン状に
形成した剛体からなる可動質量を配置し、この可動質量
とフランジ内面との間に弾性部材を介在させる構成とし
たことをその特徴とするものである。

【０００９】

【作用】要するに、脈動を吸収するには、脈動を生じて
いる圧力流体が流れる流体管路の途中に、この圧力変動
に応じて拡縮する容量可変室を設け、この容量可変室を
圧力流体の脈動を打ち消すように拡縮させれば良い。こ
のために、フランジ内に可動質量を設け、この可動質量
の端面に流体管路の圧力流体を作用させて、可動質量を
圧力流体の圧力変動に追従して変位させるようにする。
そして、このフランジと可動質量との間にゴムやプラス
チック等の弾性部材を介在させて、可動質量が変位する
際に、この弾性部材を弾性変形させるようにする。これ
により、弾性部材のばね定数と可動質量の質量とに基づ
いて、所定の周波数の脈動を吸収できるようになる。従
って、流体管路を流れる圧力流体の脈動周波数に合わせ
て適宜弾性部材のばね定数と可動質量の質量とを設定す
ることによって、この流体管路内に生じる脈動を有効に
吸収できるようになる。而して、脈動吸収機能を発揮さ
せるために、ガス圧を用いていないので、常に一定の安
定した脈動吸収機能を発揮するようになり、かつブラダ
方式のように脈動吸収機能を発揮する範囲が限定される
ことはない。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。まず、図１に本発明の第１の実施例を示
す。図中において、１０は流体管路を示し、この流体管
路１０の途中位置に筒体１１が連設されており、この筒
体１１は流体管路１０に開口している。流体管路１０内
を流れる圧力流体は脈動を生じているものであって、こ
の脈動を吸収するための脈動吸収器１２が筒体１１に装
着されている。

【００１１】脈動吸収器１２は、筒体１１内に螺挿した
円筒状のフランジ１３と、このフランジ１３内に配置し
た可動質量１４と、可動質量１４とフランジ１３との間
に介装した弾性部材１５とから構成される。フランジ１
３は金属等の剛体で形成されて、それと筒体１１内面と
の間は図示しないシール部材により液密に保持されるよ
うになっている。可動質量１４は、その一端が大気に開
放され、他端が筒体１１内に臨んで、流体管路１０内を
流れる圧力流体が作用し、圧力流体の圧力に応じて上下
動するようになっている。可動質量１４は、流体管路１
０内の圧力が直接作用する受圧面を有するピストン状本
体１４ａと、このピストン状本体１４ａにおける大気側
に位置する部位に螺合されるデッドウエイト１４ｂとか
ら構成され、デッドウエイト１４ｂはピストン状本体１
４ａに着脱可能に連結されている。弾性部材１５はゴム
やプラスチック等の弾性部材をリング状に形成してなる
ものであって、可動質量１４のピストン状本体１４ａと
フランジ１３との間に介装されている。そして、流体管
路１０内に脈動を持った圧力流体が流れて、可動質量１
４がこの圧力に応じて上下方向に変位し、これと共に弾
性部材１５が弾性変形するようになっている。また、こ
の弾性部材１５は可動質量１４とフランジ１３との間を
シールする機能も発揮する。

【００１２】以上のように構成することによって、流体
管路１０内を流れる圧力流体における脈動は、この圧力
流体の圧力の変動に応じて可動質量１４が上下動するこ
とにより吸収される。而して、可動質量１４の受圧面積
を一定とした場合において、弾性部材１５のばね定数ｋ
と、ピストン状本体１４ａ及びデッドウエイト１４ｂか
らなる可動質量１４の全体の質量ｍとにより定まる固有
振動数

【００１３】

【数１】

【００１４】を脈動周波数に合わせるように、弾性部材
１５の材質及び肉厚と、可動質量１４の重量とを適宜設
定することによって、脈動を有効に吸収できる。

【００１５】このような構成を採用することによって、
ガスの封入という面倒な作業を必要とすることなく、し
かも構造が単純化され、かつ長期間にわたって極めて安
定した脈動吸収能力を発揮する。特に、可動質量１４
は、ピストン状本体１４ａにデッドウエイト１４ｂを着
脱可能に連結する構成となっているから、デッドウエイ
ト１４ｂの重量を変えることによって、吸収しようとす
る脈動周波数の調整を極めて容易に、しかも微細に行う
ことができる。また、ガスを封入しないことは、作動圧
に関係なく脈動吸収が可能となる。

【００１６】ここで、流体管路１０内を流れる圧力流体
の圧力が低い場合には、例えば弾性部材１５をフランジ
１３及び可動質量１４のピストン状本体１４ａに対して
接着等の固着手段を用いて、これら弾性部材１５及び可
動質量１４がフランジ１３から逸脱しないように保持す
るのは容易である。ただし、建設機械等の油圧ポンプか
らアクチュエータに供給される圧油の脈動を吸収するた
めの装置として用いる場合においては、流体管路１０内
の圧力が極めて高い圧力となるから、前述したような固
着手段によっては、弾性部材１５及び可動質量１４を保
持できないことになる。従って、高圧流体が流れる流体
管路の脈動吸収を行う場合には、以下に示したような固
着機構を用いるようにする。

【００１７】即ち、図２に示したように、フランジ１３
の両端の内周エッジ部分をかしめ手段によって内向きの
係止舌片２０ａ，２０ａを形成して、この係止舌片２０
ａを弾性部材１５に食い込ませる。これによって、この
弾性部材１５の上下両端の外面が圧縮されて、ほぼたい
こ状に変形されることになって、この係止舌片２０ａの
形設部は、弾性部材１５を介してピストン状本体１４ａ
に対して極めて強い圧接力が働く。この結果、極めて高
い圧力が作用しても、弾性部材１５及びその内側に位置
するピストン状本体１４ａがフランジ１３から逸脱する
ことがなく、またシール機能も十分に発揮する。これに
加えて、可動質量１４のピストン状本体１４ａの外周面
には、かしめによる係止舌片２０ａの形設位置より内側
の上下２箇所の位置にＶ字状の溝２１を円周方向に形設
して、弾性部材１５をこの溝２１内に入り込ませる。こ
れによって、弾性部材１５のピストン状本体１４ａに対
する密着性及び耐剥離性が向上して、その間のシール機
能が著しく良好になる。なお、ピストン状本体１４ａに
形設される溝は、図面に示した２箇所だけでなく、必要
に応じてその間の部位に１乃至複数箇所設けるようにす
ることもできる。

【００１８】而して、まずピストン状本体１４ａを、デ
ッドウエイト１４ｂを連結しない状態で、押出成形手段
等によって、弾性部材１５をこのピストン状本体１４ａ
の外周面に外装させた後に、フランジ１３を嵌合させる
ことによって振動吸収器のアセンブリを組み立てる。そ
して、図３に示したように、内径がフランジ１３の内径
と同じ寸法で、所定の厚みを有する円筒状のポンチ２２
を用いて、このポンチ２２をフランジ１３の端面に打ち
込むことにより、このフランジ１３のエッジ部分が内方
に押し込む方向に流れるように変形する、所謂メタルフ
ロー現象を起こさせることによって、このフランジ１３
より軟性部材である弾性部材１５内に食い込む係止舌片
２０ａが形成される。これによって、弾性部材１５は係
止舌片２０ａとピストン状本体１４ａとに強力に圧接さ
れることになる。ただし、弾性部材１５におけるこの圧
接方向の力と直交する方向、即ちピストン状本体１４ａ
の変位方向においては、弾性変形が可能な状態を保持し
ており、これによって弾性部材１５の本来の機能を損な
うことなく、この弾性部材１５及び可動質量１４の逸脱
が防止されると共に、シール機能を十分に発揮させるこ
とができる。

【００１９】次に、図４は本発明の第２の実施例を示
し、この実施例において、前述した第１の実施例と同一
または均等な部材については、同じ符号を付してその説
明を省略する。然るに、本実施例においては、弾性部材
３０は、第１の実施例と同様の構成を有する本体部３０
ａの上端部に内向きの厚肉部３０ｂを連設し、この厚肉
部３０ｂを可動質量１４のピストン状本体１４ａにおけ
るフランジ１３から突出する部位の小径の部分を囲繞さ
せている。そして、フランジ１３の上面には、円環状の
押え部材３１をボルト３２により固着して、この押え部
材３１により弾性部材３０の厚肉部３０ｂをフランジ１
３から逸脱しないように押えるように構成している。

【００２０】このように構成することによっても、前述
した第１の実施例と同様、流体管路１０内の脈動吸収機
能を発揮させることができる。また、この実施例のよう
に構成すれば、弾性部材３０及び可動質量１４の逸脱防
止機能及びシール機能をより向上させることができる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、従来の
ブラダに代えて、一端が大気に開放され、他端が流体管
路内に流体に接する剛体をピストン状に形成した可動質
量と、ゴムやプラスチック等の弾性部材とを用いるよう
に構成したから、簡単な構成によって、流体管路を流れ
る圧力流体の脈動周波数に応じて、弾性部材のばね定数
と可動質量の質量とを適宜設定することによって、脈動
を有効に吸収でき、しかも長期間にわたって常に一定の
安定した脈動吸収機能を発揮することになり、また脈動
吸収機能を発揮する範囲が限定されることはない等の諸
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す脈動吸収器の断面
図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】かしめ手段の構成を示す説明図である。

【図４】本発明の第２の実施例を示す脈動吸収器の断面
図である。

【図５】従来技術による脈動吸収器の断面図である。

【符号の説明】

１０流体管路１１筒体１２脈動吸収器１３フランジ１４可動質量１４ａピストン状本体１４ｂデッドウエイト１５，３０弾性部材３０ａ本体部３０ｂ厚肉部３１押え部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】脈動発生源からの流体管路の途中に設け
られて、この管路を流れる流体の脈動を吸収するための
ものにおいて、前記流体管路の途中にフランジ部を設け
て、このフランジ内には、一端が大気に開放され、他端
が流体管路内に流体に接するピストン状に形成した剛体
からなる可動質量を配置し、この可動質量とフランジ内
面との間に弾性部材を介在させる構成としたことを特徴
とする脈動吸収器。
【請求項２】前記フランジのエッジ部分を内側に向け
てかしめることにより前記弾性部材に食い込ませるよう
になし、この弾性部材をたいこ状に変形させることによ
って、弾性部材及び可動質量の抜け止めを行うと共に、
シール機能を発揮させるようにしたことを特徴とする請
求項１記載の脈動吸収器。
【請求項３】前記可動質量の外周面には、かしめによ
るフランジの弾性部材への食い込み位置から所定距離だ
け離した位置に１または複数の円周方向の溝を形成し
て、この弾性部材をこの溝内に入り込ませる構成とした
ことを特徴とする請求項２記載の脈動吸収器。
【請求項４】前記弾性部材を前記フランジの端面より
突出させて、この突出部を内方向に厚肉化し、この厚肉
部分を押え部材でフランジに圧接させる構成としたこと
を特徴とする請求項１または請求項２記載の脈動吸収
器。
【請求項５】前記可動質量には、デッドウエイトを着脱
可能に取り付ける構成としたことを特徴とする請求項１
記載の脈動吸収器。