JPH09242704A - 金属ベローズ式アキュムレータ - Google Patents

金属ベローズ式アキュムレータ

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JPH09242704A
JPH09242704A JP8081993A JP8199396A JPH09242704A JP H09242704 A JPH09242704 A JP H09242704A JP 8081993 A JP8081993 A JP 8081993A JP 8199396 A JP8199396 A JP 8199396A JP H09242704 A JPH09242704 A JP H09242704A
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JP
Japan
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bellows
sealing material
cap
shell
port
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Pending
Application number
JP8081993A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Isobe
浩之 磯部
Ichiro Hirami
一郎 平見
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B1/00Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
    • F15B1/02Installations or systems with accumulators
    • F15B1/04Accumulators
    • F15B1/08Accumulators using a gas cushion; Gas charging devices; Indicators or floats therefor
    • F15B1/10Accumulators using a gas cushion; Gas charging devices; Indicators or floats therefor with flexible separating means
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    • F15B2201/20Accumulator cushioning means
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ベローズの温度上昇によるシール材の劣化を緩
和し、耐久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。 【解決手段】ベローズ8のキャップ9に、断熱材15を
介してシール材11を固着する。キャップ9に当接させ
るシール材11を、シェル6の内壁10に設ける。キャ
ップ9に当接させるシール材11を、断熱材15を介し
てシェル6の内壁10に設ける。キャップ9のシール材
11の当接面を断熱材15により覆う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、封入ガスの圧縮、
膨張により流体の圧力変動を吸収する金属ベローズ式ア
キュムレータに関する。
【0002】
【従来の技術】油圧ショベル等の建設機械の本体に搭載
されるシリンダ式の油圧ポンプにおいては、油圧ポンプ
の回転に伴い、作動油の吐出口に対面するシリンダが切
り換わるごとに、油圧ポンプの吐出管路の油圧が、シリ
ンダ側の油圧より高くなる状態の時、その度毎に弁板に
おいて作動油の逆流が生じ、その逆流が油圧ポンプの吐
出管路に油圧の脈動として管路に伝播する。この油圧の
脈動の周波数は、シリンダ本数に油圧ポンプの回転数を
乗じたものとなり、例えばシリンダ本数が7本、回転数
が3000rpmで作動している場合には、脈動の周波
数は350Hzとなる。このような脈動は管路等におけ
る振動や共振を生じさせ、これにより騒音が発生する。
【0003】このような騒音を発生させる脈動を防止す
るため、従来は、油圧ポンプの吐出口近傍の吐出管路
に、脈動の波長の1/4の長さの鋼管またはゴム管から
なる先端閉塞の枝管を分岐して設け、その枝管におい
て、先端に向かう脈動波と、反射して戻る脈動波とが打
ち消し合うことにより、脈動を抑制していた。
【0004】しかしながら、このような枝管による脈動
の抑制は、周波数依存性が高い上、高次の脈動を抑制で
きず、脈動の減衰率の面でも必ずしも満足できるもので
はないため、本発明者等は、この枝管の代わりに、脈動
抑制手段として、図3(A)に示すように、油圧ポンプ
1の吐出管2に金属ベローズ式アキュムレータ3を取付
けたもの(4は油圧シリンダや油圧モータからなるアク
チュエータ群である)を既に開発している。
【0005】該アキュムレータは、例えば特開平5−3
40401号公報等に開示されるものであり、図3
(B)に示すように、吐出管路2への取付け用口金部5
を有しかつ該口金部5にポート5aを有するシェル6
と、該シェル6内に収容され、かつ一端が前記口金部5
と反対側に固定されると共に、内部に窒素ガス等の封入
ガスが高圧で充填された金属製のベローズ8と、該ベロ
ーズ8に固着されたキャップ9と、該キャップ9に設け
られ、ポート5aの内端のシェル内壁10に密着するこ
とによりポート5aを閉塞するゴム製等のシール材11
とからなる。12はガス封入栓、13はそのシールリン
グ、14はシェル6の雄ねじ状の取付け部に嵌めるゴム
等でなるシールリングである。
【0006】このアキュムレータは、吐出管路2を流れ
る作動油の油圧がアキュムレータのクラッキング圧以上
になると、前記ベローズ8の先端のキャップ9に固着し
たシール材11とシェル内壁10との間のシール部が開
いてベローズ8のキャップ9がポート5aから離れた
後、ベローズ8が伸縮することによってアクチュエータ
群4が取付けられる吐出管路2中の油圧の脈動を吸収す
るものである。
【0007】このようなアキュムレータを用いれば、こ
れらのアキュムレータは、周波数依存性が比較的少な
く、また、脈動減衰率が高いから、脈動を充分に抑制す
ることが可能となる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図3
(B)に示すようなアキュムレータは、取付けられてい
る管路内の圧力により封入ガス2が圧縮、膨張を繰り返
し、これにより熱を発生し、非常に高温の状態で使用さ
れていた。そのため、シール材11が高温にさらされて
硬化する等の理由により耐久性が低下するという問題点
があった。
【0009】本発明は、上記した問題点に鑑み、ベロー
ズの温度上昇によるシール材の劣化を防ぎ、耐久性を向
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。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、上記
目的を達成するため、口金部にポートを有するシェル
と、該シェル内に収容され、内部に高圧の封入ガスが充
填された金属製のベローズとを有し、前記ポートからの
流体圧により前記ベローズ先端のキャップとポートとの
間のシール部が開いてベローズのキャップがポートから
離れた後、ベローズが伸縮することによって管路中の流
体圧の脈動を吸収する金属ベローズ式アキュムレータに
おいて、前記ベローズのキャップに、断熱材を介してシ
ール材を固着したことを特徴とする。
【0011】請求項2の発明は、ベローズのキャップに
当接させるシール材を、シェルの内壁に設けたことを特
徴とする。請求項3の発明は、シール材をシェル内壁に
設けたものにおいて、前記ベローズのキャップに当接さ
せるシール材を、断熱材を介してシェルの内壁に設けた
ことを特徴とする。請求項4の発明は、前記ベローズの
キャップのシール材当接面を断熱材により覆ったことを
特徴とする。
【0012】
【作用】請求項1においては、ベローズの膨張、収縮に
より発生した熱のシール材への伝導が断熱材により低減
され、シール材の劣化を防ぐことができる。請求項2に
おいては、シール材をシェル内壁に設けたので、アキュ
ムレータ作動時にシール材がベローズのキャップに直接
接触しないため、シール材への熱的影響が緩和され、シ
ール材の劣化を防ぐことができる。請求項3において
は、請求項2による断熱作用が得られるのみならず、シ
ェル内壁に設けた断熱材により、シェルからのシール材
への伝達が断熱材により低減される。請求項4において
は、請求項2または3の断熱作用が得られるのみなら
ず、シェル内壁に固定したシール材に対するベローズキ
ャップからの伝熱が、キャップを覆った断熱材により低
減される。
【0013】
【発明の実施の形態】図1(A)は本発明によるアキュ
ムレータの一実施例を脈動吸収作動状態で示す縦断面図
である。15は本発明によりキャップ9とシール材11
との間に介在させた断熱材である。
【0014】このアキュムレータにおいて、作動油の油
圧がクラッキング圧以下である時には、図1(A)に二
点鎖線で示すように、シール材11はシェル6のシェル
内壁10に当接している。作動油の圧力がクラッキング
圧以上になると、図1(A)に実線で示すようにシール
材11とシェル内壁10との間のシール部が開いてベロ
ーズ8のキャップ9がポート5aから離れた後、ベロー
ズ8が伸縮することによって吐出管路2中の油圧の脈動
を吸収する。
【0015】この油圧の脈動を吸収する動作において、
ベローズ8内の封入ガスの圧縮、膨張動作により発熱
し、キャップ9の温度が上昇しても、断熱材15により
シール材11への伝熱が低減され、ゴム等でなるシール
材11の硬化による劣化が防止され、耐熱性が向上す
る。
【0016】図1(B)は本発明の他の実施例を示す縦
断面図であり、本実施例は、ベローズ8のキャップ9に
当接させるシール材11を、シェル6のポート5a側の
内壁10に設けたものである。本実施例においては、シ
ール材11がポート5a側に設けられるので、シール材
11にポート5aに連通した開口部11aが設けられ
る。本実施例によれば、シール材11をシェル6の内壁
10に設けたので、アキュムレータ作動時、すなわちシ
ール材11がベローズ8から離れた状態において、シー
ル材11がベローズ8のキャップ9に直接接触しないた
め、シール材11への熱的影響が緩和され、シール材1
1の劣化が防止される。
【0017】図2(A)は本発明の他の実施例を示す縦
断面図であり、本実施例は、シール材11をシェル内壁
10に設けたものにおいて、シール材11とシェル内壁
10との間に断熱材15を設けたものである。本実施例
によれば、アキュムレータ作動時にシール材11がベロ
ーズ8のキャップ9に直接接触しないことによるベロー
ズの熱的影響の低減効果に加え、シェル6の熱によるシ
ール材11への影響も断熱材15により低減されるの
で、シール材11の劣化がさらに有効に防止される。
【0018】図2(B)は本発明の他の実施例を示す縦
断面図であり、本実施例は、シール材11をシェル内壁
10に設けたアキュムレータにおいて、キャップ9のシ
ール材11への当接面を断熱材15により覆ったもので
ある。本実施例によれば、アキュムレータ作動時にシー
ル材11がベローズ8のキャップ9に直接接触しないこ
とによるベローズの熱による影響の低減効果に加え、断
熱材15により、ベローズ8の熱のシール材11への伝
達の低減効果も得られるので、シール材11の劣化がさ
らに有効に防止される。図2(B)の実施例において、
シール材11を断熱材15を介してシェル内壁10に固
着する図2(A)の実施例の構造を取り入れれば、シェ
ル6からのシール材15への影響も低減され、さらにシ
ール材11の劣化が有効に防止される。
【0019】本発明は、油圧ショベルやローダショベル
等の掘削機のみならず、クレーン、杭打機等、油圧ポン
プを使用する他の種々の建設機械に用いることができ、
さらに建設機械以外に他の油圧利用の機械に適用可能で
あり、さらに空気圧利用の機械にも適用可能である。
【0020】
【発明の効果】請求項1によれば、ベローズのキャップ
に断熱材を介してシール材を取付けたので、ベローズか
らのシール材への伝熱が低減され、シール材の硬化等に
よる劣化を防止することができ、シール材の耐久性を向
上させることができる。
【0021】請求項2よれば、シール材をシェル内壁に
設けたので、アキュムレータ作動時にシール材がベロー
ズのキャップに直接接触しないため、シール材への熱的
影響によるシール材の劣化が防止され、シール材の耐久
性を向上させることができる。
【0022】請求項3によれば、請求項2のように、ア
キュムレータ作動時においてシール材がキャップに直接
接触しない上、シェル内壁に設けた断熱材により、シェ
ルからのシール材への伝達が低減され、シール材の耐久
性がさらに向上する。
【0023】請求項4によれば、請求項2のように、ア
キュムレータ作動時においてシール材がキャップに直接
接触しない上、ベローズキャップからシール材への伝熱
が、キャップを覆った断熱材により低減されるので、シ
ール材の耐久性がさらに向上する。シール材をシェル内
壁に断熱材を介して設ければ、さらにシール材の耐久性
が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)は本発明のアキュムレータの実施例を油
圧の脈動吸収作動状態で示す縦断面図、(B)は本発明
の他の実施例を示す縦断面図である。
【図2】(A)、(B)はそれぞれ本発明のアキュムレ
ータの他の実施例を油圧の脈動吸収作動状態で示す縦断
面図である。
【図3】(A)は金属ベローズ式アキュムレータの適用
例を示す油圧回路図、(B)は従来のアキュムレータを
示す縦断面図である。
【符号の説明】
2:吐出管、5:口金部、5a:ポート、6:シェル、
7:封入ガス、8:ベローズ、9:キャップ、10:シ
ェル内壁、11:シール材、12:ガス封入栓、13、
14:シールリング、15:断熱材

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】口金部にポートを有するシェルと、 該シェル内に収容され、内部に高圧の封入ガスが充填さ
    れた金属製のベローズとを有し、 前記ポートからの流体圧により前記ベローズ先端のキャ
    ップとポートとの間のシール部が開いてベローズのキャ
    ップがポートから離れた後、ベローズが伸縮することに
    よって管路中の流体圧の脈動を吸収する金属ベローズ式
    アキュムレータにおいて、 前記ベローズのキャップに、断熱材を介してシール材を
    固着したことを特徴とする金属ベローズ式アキュムレー
    タ。
  2. 【請求項2】口金部に流体連通用のポートを有するシェ
    ルと、 該シェル内に収容され、内部に高圧の封入ガスが充填さ
    れた金属製のベローズとを有し、 前記ポートからの流体圧により前記ベローズ先端のキャ
    ップとポートとの間のシール部が開いてベローズのキャ
    ップがポートから離れた後、ベローズが伸縮することに
    よって管路中の流体圧の脈動を吸収する金属ベローズ式
    アキュムレータにおいて、 前記ベローズのキャップに当接させるシール材を、シェ
    ルの内壁に設けたことを特徴とする金属ベローズ式アキ
    ュムレータ。
  3. 【請求項3】請求項2において、 前記ベローズのキャップに当接させるシール材を、断熱
    材を介してシェルの内壁に設けたことを特徴とする金属
    ベローズ式アキュムレータ。
  4. 【請求項4】請求項2または3において、 前記ベローズのキャップのシール材当接面を断熱材によ
    り覆ったことを特徴とする金属ベローズ式アキュムレー
    タ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11230101A (ja) * 1998-02-18 1999-08-27 Kayaba Ind Co Ltd アキュムレータ構造
CN116398568A (zh) * 2023-04-06 2023-07-07 安徽威迈光机电科技有限公司 一种车用泵前减振金属蓄能器

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