JPS6018601A

JPS6018601A - 蓄圧器

Info

Publication number: JPS6018601A
Application number: JP59090062A
Authority: JP
Inventors: カ−ル・ア−ル・ミルズ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-05-06
Filing date: 1984-05-04
Publication date: 1985-01-30
Also published as: US4461322A; EP0125849A2; EP0125849A3; CA1198033A

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】本発明は、ピストンシールの両側に生ずる液圧およびガ
ス圧を実質的に等しくすることができるピストン−ポペ
ットアセンブリを有する蓄圧器に関するものである。こ
のような装置は、蓄圧器の液圧室への装入ガースの漏洩
を大幅に減少させる。

はとんどのピストン式蓄圧器はピストン上に２個のシー
ルを有する。一方のシールは液体をＪＩｙ容し、他方の
シールはガスを収容し、この２個のシールの間には空間
がある。別のピストン式蓄圧器は、ただ・１個のピスト
ンシールを用いて液体とガスとを直接に分離する。

しかし、いずれの装置においても、シールの一方の側に
だけ圧力が作用する場合には漏洩する可能性があった。

この問題は、ピストンのガス側にだけ圧力が存在する場
合に特に重大である。このような場合に、液圧が小さい
か、または零であると、ガスは結局シールを７÷イパス
して液体側に流入する。従ってこの蓄圧器の効率は低下
し、蓄圧器としての動作が損なわれる。

本発明の目的は、ピストンシールまたはシールの漏洩を
最小または減小させることによりピスト・ン式蓄圧器の
効率と動作を向上させることである。

この目も的を達成するため、本発明蓄圧器の構造的な特
徴は、ピストンの液圧側に配置したソケット内に往復動
ピストンーボベツ゛ドアセンブリまたは浮動ピストン−
ポペットアセンブリを有することである。

ピストン−ポペットアセンブリは、液圧室内に突出する
。このアセンブリは、ピストンをＷ　圧器のエンドキャ
ップに向けて駆動したとき、液圧室全形成するエンドキ
ャップとピストンとの間に挾持される。ガス室と液圧室
との間の圧力差に応じて、このアセンブリは蓄圧器の液
圧室に連通する作動液体通路を迅速に封止する。この迅
速な封止動作は、減少した液圧室内の作動液体の一部を
トラップし圧縮するので、別の装置では生じるであろう
ピストンシールまたはシールの両側で生ずる圧力差を減
少させまたはこの圧力差をなくす。

以下図面を参１ｊ４（Ｌ／て本発明装置を詳述する。

第１〜６図は、液圧蓄圧器８の往復動するピストン２に
適用したピストン！ポペットアセンブリ１の第１の好適
な実施例である。内径部分を液圧室５と容積可変なガス
室６とに分割するため、シリンダチューブ４の内径内に
ピストン２を配置する。この新規なピストン−ポペット
アセンブリ■の目的は、ガス室６内のガス装入物が液圧
室５内に過度に漏洩するのを阻止することである。

ガス漏洩の可能性は、液圧室出口において液体を吐出す
ときに液圧室内の液圧の値が低いと大きい。ここに概略
述べたように、ピストン−ポペットルアセンブリは吐出
の最終段階で液圧吐出口を封止する。この操作により、
ピストンシールの両側に生ずる液化ガス圧が実質的に等
しくなるよう作動液体をある限定量、トラップする。

液圧ヘッドまたはエンドキャップ７は、液圧室５を形成
する円筒内径の端部を閉止し、ガスヘッドまたはエンド
キャップ８は、ガス室６を形成する円筒内径の端部を閉
止する。めねじを設けた油日ｌＯ７を具える作動液体通
路９をヘッド７に形成し、一方向ガスバルブ１２を収容
するガス通路１１をヘッド８に形成する。作動液体は、
通路、ｉｏを通って液圧室５に流入し、また液圧室から
流出する。ガスは通路１１を通ってガス室６に流入する
。

大部分のピストン蓄圧器は、蓄圧器ピストン（たとえば
ピストン２）に２個のシールを使用する。作動液体を封
止するシールとガスを封止する第２のシールとがこれら
２個のシールの間の絶縁された空間により液体を分離す
る。しがしながら、あるピストンＭ　Ｉ−Ｅ　器では、
唯１個のピストンシ、−ルを具え、遮体とガスとを単独
がっ直接に分離するのに用いる。万一２個のシールの中
の一方が破損してもピストン−ポペットアセンブリ１は
、２個のシールを有するピストンとＶＩｊＩＩＩするだ
ろうが、本発明のピストン−ポペット・アセンブリ１を
満足に使用するには、１個のピストンシール（たとえば
、第１．２図のシール１３）を有することのみが必要で
ある。

Ｑ’ｒに、ピストン１４をピストン２の作動液体側に配
置ｉ’ｔ　したピストン−ポペットアセンブリ・ソケッ
トまた目四部１５内にその一部を収容する。ピト・・ス
トン−ポペット１４を、ピストンｚ内に形成した固定、
溝内に収容したポペット保持リング１６によりソケット
１５内に保持する。滑動リング１７を、同じくピストン
２に形成した固定溝内に配置する。固着した滑動リング
１７は、ポペット１４の絞り部分１８に係合しポペット
１４がソケット１５内を容易に往復動することを可能に
する。。

ボベッ）１４の拡大ヘッド部分に環状溝２０を形成し、
この溝にばね２１を収容する。ばね２１は比較的弱いば
ねであり、第２図に示したようにピストンーボペツ）１
４をその突出位置に穏やかに押圧する。液圧室１５内に
作動液体があるときにソケット１５内は、ポペットをソ
ケットに比較的緩るく嵌合したことに起因してボペツ）
１４から流入する作動液体で満たされている。

円形のポペットシール２４を収容する円形四部２８をポ
ペット１４の突出面２２に形成する。円形のシール２４
は環状突出リップ２５を有する。

環状リップ２５により形成されたシールリングは、ピス
トン２がガス圧により第１図に示す位置に駆°動された
とき、通路９の開孔に重畳し、通路９が液圧室５に連通
するのを封止する。この位置で、作動液体のある量が減
少した液圧室５内にトラップされる（第１図）。この液
体は、比軸的高圧に保持される。それゆえピストンシー
ル１８の（ｌ＋液体側およびガス側の両側には、その差
が小さいまたは取るに足らない差の高圧が作用する。ピ
ストンシール１３に液体圧力およびガス圧力が作用した
場合、液圧作動室が低液圧作動状態にあるときにガス室
６内の高圧ガスは、ピストンシール１８を通り液圧作動
室５内に漏洩し実質的に減少するｆ順向にある。

ポペットシールおよびリテーナスクリュ２６は、金に’
ｆｉｒ　製のボペヅトシールリテーナ２７に係合し、ボ
ベツ）１４の本体にポペットシール２５を固着スル。ポ
ペットシール０−リング２８を、保持スクリュ２６のシ
ャンク上に担持する。スプリットジャリング２９により
エンドキャップ７をシリンター１−ユーズ４上に保持し
、スプリットジャリング３０によりエンドキャップ８を
シリンダチューブ°４上に保持する。ヘッドＯ−リング
３１と非押出しリンク責ｎｏｎ−ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ　
、ｒｉｎｇ　）　８２とは、エンドキャップ７とシリン
ダチューブ４との間でシールを形成し、ヘッドＯ−リン
グ３８と非押出しリング８４とは、エンドキャップ８と
シリンダチューブ４との間でシールを形成する。さらね
じ３６により、リテーナプレート３５をエンドキャップ
７に固着し、さらねじ３８により、リテーナプレート３
７をエンドキャップ８に固着する。

ピストン２上に配置した扉押出しリング３９と４０との
間にピストンシール１３を挾持し、ピストン２により摩
耗リング４１．４２を担持する。

蓄圧器３を充填しまたは解放する間にピストンシール１
３におけるガスの漏洩を減少させるためピストンーボペ
ッ）％アセンブリ１を操作する詳細なモードを以下に述
べる。

始めにガスは、ガス入口として機能する通路１１を通り
ガス室６に流入する。ピストン２は、液圧室５内の液圧
により定まる割合まで左方に駆動される。

充填するあいだ液圧室５に作動液体がなければ、ピスト
ン２は左方に往動するので（第１，２図参照）ばわ２１
によりピストン−ポペットルアセンブリ１はソケット１
５から突出する。ついでピストン２および′ピストンー
ポペットアセンブリｌは、ピストン−ポペット１４がソ
ケット１５内に後退した第１図に示す位置を取る。この
作動は、ばね１５を押圧し空間４３を形成する。円形ポ
ペットシール２４の酬状突出リップ２５は、液体通路９
を封ｔＬする。

蓄圧器３内には、液１上流体が存在しないから、縮小し
た液［Ｅ室５（第１図）には、ビス′トンシール１３上
に作用するガス圧に平衡するピストン１３の反対側のＵ
Ｕに作用する液体背圧を生ずることのできる加圧液体が
含まれていない。従って、この操作モードでは、ピスト
ンシール１３の部分においてバイパスするガスの漏洩を
阻止しようとする根本的意図は存在しない。

しかしながら、最初にガスを充填するステップで液圧室
５内に作動液体が存在するならば、液体通路９が封止さ
れるとこの液圧の一部は縮小しだ液圧室５内にトラップ
される。この好適な操作モードでは、液体背圧がピスト
ンシール１８に作用し実質的にピストンシール１３をは
さむ液体−ガス圧力差を減少させる。それゆえ、ピスト
ン１３におけるガスの漏洩傾向は減少され、または実質
的に除去される。

その後、液圧流体が液体通路９を介して供給されるとピ
ストン２は右方に駆動されて（第２図参照）液圧室５を
拡大し、ピストン−ポペット１４は第２図に示す突出位
置を取る。注意することは、ソケット四部１５により形
成される室は、液圧室５内に作動液体があるときはいつ
も液体で充填されることである。

ピストン２が右方に移動するにつれ、ガス室６内のガス
は所望の充填圧まで加圧される。ピストン２が平衡状態
にあるので、液圧室５内の作動液体は大きなガス圧に等
しい圧力をしている。

液圧室５内の高圧の作動液体が要求に応じて作動流体通
路９を介して解放されると、ピストン−ポペットアセン
ブリ１は流体通路９に連通した作動液体吐出口を封止し
、ピストンシール１８の両側での液体−ガス圧を平衡さ
せるため縮小した液圧室５内の作動液体をある量補足す
る。この圧力平衡がこのシールにおける漏洩を実質的に
除去するＯ簡略化したピストン−ポペットアセンブリ４４を第７図
に示す。この別のアセンブリは第１　ｓ　２　ｅ８　、
５　、６図のピストンーボペッ）了センブリ１の代）ト
することができる。アセンブリ４４では、ピストン−ポ
ペット４７の面４６に形成した円形溝内に収容した単一
の環状シール４５により封止する。ばわ４８はばね２１
と同等である。ピストン−ポペットアセンブリｌは、ア
センブリ４４より一層碑実にポペット・シール２４を保
持するが、アセンブリ４４はアセンブリ１より安価で容
易に製漬することができる。

本発明はこれら実施例に限定されるものでなく、特Ｉｖ
′ｌｌｌｉｉｇ求の範囲内で種々の変更が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ピストンーボペントアセンブリが液圧室に連
通する作動液体通路を封止する位置にある本発明蓄圧器
の好適な実施例の縦断面図、第２図は、作動液体が作動
液体通路を通り流れるようピストン−ポペットアセンブ
リを第１図に示す封止位置から移動したときの部分断面
肉、第８図は、第２図において線８−８で切断したとき
のピストンーボペントアセンブリの端面を示す図、第４図は、第２図において線４−４で切断したときの、
ピストン−ポペットアセンブリにより封止された作動、
液体流通路を有する蓄圧器ヘッドの端面を示す図、第６図は、第１−４図に示したピストンーホベントアセ
ンブリの構造を詳細に示す図、第６図目、第５図に示す
ピストンーホペントアセンブリの端面を示す図、第７図は、ピストンーボペントアセンブリの第２の好適
な実施例を示Ｔ図、第８図は、第７図に示すピストンーボベント・アセンブ
リの端面を示す図である。１．４４・・・ピストン−ポペットベアセンブリ２・・
・ピストン　３・・・液圧蓄圧器４・・・シリンダチュ
ーブ　５・・・液圧室６・・・ガス、シフ、８・・・エンドキャップ（またはヘッド）９・・・
作動液体通路　１０・・・油日１１・・・ガス通路１２・・・一方向ガスバルブ　１８・・・シール１４・
・・ピストン−ポペット１５・・・ソケット　１６・・・保持リング１７・・・
滑動リング　１８・・・絞り部２０・・・環状溝　２１
．４８・・・ばね２２・・・突出面　２３・・・円形凹
部２４・・・シール　２５・・・環状リップ２６・・・
リテーナスクリュ２７・・・ポペットシールリテーナ２８・・・０−リング２９、８０・・・スプリットジャリング３１、３３・・
・ヘッドＯ−リング ’８２．８４．８９．４０・・・非押出しリング８５、
８．７・・・リテーナプレート８６、８８・・・さらねじ　４１．４２・・・摩耗リン
グ４３・・・空間　４５・・・環状シール４６・・・面
。特許出願人　カール・アール・ミルズＦＩＧ、３ＦＩＧ、５ＦＩＧ、７ＦＩＧ、４ＦＩＧ、６ＦＩＧ、８

Claims

【特許請求の範囲】Ｌ　シリンダ（４）の内径部分を体積可変の液圧室（５
）とガス室（６）とに分割し、液圧室（５）に共、１］
ｊする°第１表面およびガス室（６）に共通する第２表
面を有しシリンダ内径部分を往復動するピストン（２）
と、第１：ｆ５面およびシリンダ（４）と共に液圧室（
５）を形成しシリンダ内径部分の一端を閉止すると共に
イｌ王室（５）に到る開口に終端しこのＨＩ３　ｌコに
トド接する周縁がポペットシートをなず作ｌ１ｆｌＪ　
’／Ｐｉ、　Ｋ　ｉｎｊ路（”＋ＩＯ）を有スル第１閉
止手段（７）と、シリンダ内径部分の他端を閉止すると
共に、ガス室（６）に連通するガスｉ！ｌ’ｌ路（１１
）を有する第２閉止手段（８）とを具えた蓄圧器におい
て、ピストン（２）を第１閉止手段（７）に向けて駆動
する液圧室１１：、力とガス￥圧力との間のド１間的な
比較的太きｚ（主力停にｌ＋ｊ＋し、ピストンを包囲し
たシール（１８）に作用するガス圧と液圧とを実質１的
に等しくするため、閉止した底部および側壁を有するソ
ケット状の四部であって四部開孔が底部に対向し第１表
面に現われるピストン（２）に形成し′た凹部（１５）
と、液圧室。（５）と、液圧室（５）内に突出し第１閉止手段（７）
に対向するシール部分（２４，“２５）を有しシリンダ
（４）に離間してソケット状の四部（１５）内に部分的
に取り付けた浮動ピストン−ポペットシール・アセンブ
１．１９（１）と、ピストン（２）およびピストン−ポ
ペットシールアセンブリ（１）の間で作用しピストン−
ポペットシールアセンブリ（１）をピストン（２）から
離間するよう連続して押圧するばね手段（２１）と、ボ
ペッ１トシートに着座させることにより液圧通路をシー
ルするようピストン−ポペットシールアセンブリ（１）
をピストン（２）に往復動可能に支持する手段（１６，
１７）とを具え、ピストン−ポペットシールアセンブリ
＜１＞’、。を駆４りしポペットシートに接触させる圧力差に応じて
液圧室内の１１旧−［された作動液体をトラップし、ピ
ストンを包囲するシール（１８）の両（ＩＩｌｌにおけ
る圧力を実質的に等しくしたことを４′を徴とする蓄圧
器。２　ピストン−゛ポペットアセンブリ（１）がポペット
シートに衝合したとき、液圧室（５）を形成する第１閉
止手段（７）のほぼ全面が液圧室（５）を連続して形成
するよう、シリンダ内径をピストン−ポペットシールア
センブリ（１）の最大直径より実質的に大きくした特、
！′１′請求のゆ門弟１項に記載の蓄圧器。＆　作動液体流通路（９，１０）を封止したとき第１閉
止手段（７）とビ、ストン−ポペットシールアセンブリ
との間に機械的に押圧される環状のシール（２４，２，
５）をピストン−ポペットシールアセンブリは有する特
許請求の範囲第２項に記載の蓄圧器。