JPH10110701A - 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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JPH10110701A
JPH10110701A JP8261920A JP26192096A JPH10110701A JP H10110701 A JPH10110701 A JP H10110701A JP 8261920 A JP8261920 A JP 8261920A JP 26192096 A JP26192096 A JP 26192096A JP H10110701 A JPH10110701 A JP H10110701A
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JP
Japan
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bellows
port
shell
cap
sealing material
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Application number
JP8261920A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Isobe
浩之 磯部
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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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    • 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
    • F15B1/103Accumulators using a gas cushion; Gas charging devices; Indicators or floats therefor with flexible separating means the separating means being bellows
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    • F15B2201/20Accumulator cushioning means
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ベローズ端面によってポートが閉じた状態から
開く際に生じる噴流によるシール材の損傷を防ぎ、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。 【解決手段】アキュムレータは、口金部5にポート5a
を有するシェル6と、シェル6内に収容され、内部に高
圧の封入ガス7が充填された金属製のベローズ8とを有
する。ポート5aのベローズ8側端部5bの断面形状を
R状に形成するか、またはテーパー状に形成する。

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4(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4
(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7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1
1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】図5(A)は前記吐出
管路2の油圧(管内圧力)がクラッキング圧より低く、
シール材11がシェル内壁10に当接した閉じ状態を示
し、図5(B)は該管内圧力がクラッキング圧を超え、
シール材11がシェル内壁10より離れた開き状態を示
しており、図5(C)は管内圧力とベローズ収縮量との
関係を示す図であって、管内圧力をP1、ベローズ8の
圧力をP2、ベローズ8の端部に作用する面積をS1(シ
ール材11の凹部の面積)、キャップ9の面積をS2
すると、図5(A)のようにキャップ9がポート5aを
閉じている時には、P1×S1=P2×S2 なる関係が成
立し、開いている状態から閉じる時には、Pb=P1=P
2 なる関係が成立する。
【0009】ここで、管内圧力P1が上昇し、クラッキ
ング圧Pa=P2×(S2/S1)を超えると、図5(B)
のようにキャップ9が開き、この時、ベローズ8はP1
×S2の圧力でキャップ9側から押されるため、ベロー
ズ8とシェル6の内壁との間に一時的に急激に油が流入
して図5(D)に示すように噴流16が発生し、その衝
撃によってシール材11の凹部の内壁11aに噴流が衝
突し、11xに示すように、シール材11に剥離が発生
し、この剥離が進行すると、図5(A)のようにポート
5aが閉じた際に、シール材11のシール作用が不完全
となり、管内圧力P1が低下あるいは無圧になると、ベ
ローズ8とシェル6の内壁との間の油圧P3も低下し、
該ベローズ8とシェル6との間の油が吐出管路2に流出
し、ベローズ8がその中の封入ガスの圧力によってシェ
ル6の内壁に圧迫されてベローズ8が損傷するという問
題点がある。
【0010】本発明は、上記した問題点に鑑み、ベロー
ズ端部によってポートが閉じた状態から開く際に生じる
噴流によるシール材の損傷を防ぎ、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。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、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
記ポートのベローズ側端部の断面形状をR状に形成した
ことを特徴とする(請求項1)。
【0012】また、本発明は、前記ポートのベローズ側
端部の形状をR状に形成する代わりに、ベローズ側が拡
大されたテーパー状に形成したことを特徴とする(請求
項2)。
【0013】また、本発明は、前記ベローズのキャップ
とシェルのポート側内壁との間を密封するシール材を、
シェルの内壁に設けたことを特徴とする(請求項3)。
【0014】また、本発明は、前記シール材の内周部の
断面形状をR状またはテーパー状に形成したことを特徴
とする(請求項4)。
【0015】
【作用】請求項1、2においては、ポートのベローズ側
端部の内面がR状をなす滑らかな形状あるいはテーパー
状をなすから、ベローズが収縮してポートを開き、シェ
ル内に流体が流れ込む時のポートのベローズ側端部にお
ける流れが滑らかになり、シール材に与える衝撃が緩和
され、損傷が防止される。
【0016】請求項3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。
【0017】請求項4においては、シール材をシェル内
壁に設けたものにおいて、シール材の内周部の断面形状
をR状またはテーパー状に形成したので、ポート内から
シール材内周部に沿って流れる流体の流れが滑らかにな
り、流体がシール材に与える衝撃が低下し、さらにシー
ル材の延命化を図ることができる。
【0018】
【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。図1(A)の構造が図4(B)の従来構造と異
なるところは、前記ポート5aのベローズ側端部5bの
断面形状をR状(R部を5bで示す)に形成したことに
ある。
【0019】図1(B)は図1(A)の実施例におい
て、ベローズ8が収縮してポート5aを開き、シェル6
内に流れ込む時の流体の流れを示すもので、ポート5a
の端部をR部5bとして形成したので、矢印15に示す
ように、流体の流れは層流に近い滑らかなものとなり、
流体がシール材11に与える衝撃が緩和され、シール材
11の損傷が防止される。
【0020】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、ポート5aのベローズ8側
端部の断面形状を、ベローズ8側が拡大されたテーパー
状(テーパー部を5cで示す)に形成したものである。
本実施例においても、ポート5が開く時のポート5の端
部側の流体の流れが滑らかな層流状となり、図1と同様
の効果をあげることができる。
【0021】図2(B)は本発明の他の実施例であり、
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。アキュムレータの作動時においては、ベローズ8が
収縮することによって封入ガス7が圧縮され、これによ
り発熱するが、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、ゴム等でなるシール材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へのベローズ
8の熱による影響、すなわちシール材11の熱による劣
化(硬化)も防止される。
【0022】また、本実施例においては、図3に拡大し
て示すように、シール材11の内周部の断面形状をR状
(R部を11bで示す)に形成したので、ポート5a内
からシール材11の内周部11aに沿って流れる流体の
流れが滑らかになり、流体がシール材に与える衝撃が低
下し、さらにシール材の延命化を図ることができる。な
お、シール材11の内周部の形状は、R状ではなく、テ
ーパー状に形成してもよい。また、図2(A)に示した
ように、ポート5aの端部をテーパー部5cとしたもの
に、シール材11の内周部をR状またはテーパー状とし
たものを組み合わせてもよい。
【0023】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。
【0024】
【発明の効果】請求項1、2によれば、ポートのベロー
ズ側端部の内面がR状をなす滑らかな形状あるいはテー
パー状をなすから、ベローズが収縮してポートを開き、
シェル内に流体が流れ込む時のポートのベローズ側端部
における流れが滑らかになり、流体の流れがシール材に
与える衝撃が緩和され、損傷が防止され、耐久性を向上
させることができる。
【0025】請求項3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
性をさらに向上させることができる。
【0026】請求項4によれば、シール材をシェル内壁
に設けたものにおいて、シール材の内周部の断面形状を
R状またはテーパー状に形成したので、ポート内からシ
ール材内周部に沿って流れる流体の流れが滑らかにな
り、流体がシール材に与える衝撃が低下し、さらにシー
ル材の延命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)は本発明のアキュムレータの一実施例を
油圧の脈動吸収作動状態で示す縦断面図、(B)は該実
施例の要部を示す拡大断面図である。
【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】図2(B)の実施例の要部を示す拡大断面図で
ある。
【図4】(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。
【図5】(A)、(B)は図4(B)のアキュムレータ
を、それぞれポートがベローズにより閉塞された状態と
開いた状態について示す縦断面図、(C)はアキュムレ
ータの管内圧力とベローズ収縮量との相関図、(D)は
従来のアキュムレータの流体噴流による損傷を示す縦断
面図である。
【符号の説明】
2:吐出管、5:口金部、5a:ポート、5b:R部、
5c:テーパー部、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、11a:内周部、11b:R部、12:ガス封入
栓、13、14:シールリング、15:流体の流れ

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、 前記ポートのベローズ側端部の断面形状をR状に形成し
    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、 前記ポートのベローズ側の形状をベローズ側が拡大され
    たテーパー状に形成し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1または2において、 前記ベローズのキャップとシェルのポート側内壁との間
    を密封するシール材を、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。
  4. 【請求項4】請求項3において、 前記シール材の内周部の断面形状をR状またはテーパー
    状に形成し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 examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019520527A (ja) * 2016-06-02 2019-07-18 クリアモーション,インコーポレイテッド コンパクトで高速かつ強力な油圧アクチュエータのノイズ制御システムおよび方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019520527A (ja) * 2016-06-02 2019-07-18 クリアモーション,インコーポレイテッド コンパクトで高速かつ強力な油圧アクチュエータのノイズ制御システムおよび方法
JP2022111116A (ja) * 2016-06-02 2022-07-29 クリアモーション,インコーポレイテッド コンパクトで高速かつ強力な油圧アクチュエータのノイズ制御システムおよび方法
US11480199B2 (en) 2016-06-02 2022-10-25 ClearMotion, Inc. Systems and methods for managing noise in compact high speed and high force hydraulic actuators
US11815110B2 (en) 2016-06-02 2023-11-14 ClearMotion, Inc. Systems and methods for managing noise in compact high speed and high force hydraulic actuators

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