JPWO2017122481A1 - アキュムレータ - Google Patents
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Abstract
圧力容器(2)内に、筒状のベローズ(6)と、前記ベローズとともに液室(M)とガス室(G)とを仕切るベローズキャップ(10)と、貫通孔(33)を具備し、前記液室(M)を前記ベローズ(6)側の密閉液室(Mc)と前記液圧ポート側の開放液室(Mo)とに区画するステー(30)と、を備え、前記ベローズキャップ(10)には、前記貫通孔(33)の周りに対向して位置づけられた環状のシール部(25)と、該シール部(25)よりも径方向内側に位置する緩衝部(26)とを具備する弾性当接部(23)が設けられるとともに、前記弾性当接部(23)の緩衝部には、常時前記貫通孔(33)に連通する連通路(27A)が形成されている。
Description
圧力配管に接続される液圧ポートを具備する圧力容器と、
前記圧力容器内壁に沿って伸縮自在に配置される筒状のベローズと、
前記ベローズの一端を閉塞し、前記ベローズとともに前記液圧ポートに連通する液室と圧力ガスが封入されたガス室とを仕切るベローズキャップと、
貫通孔を具備し、前記液室を前記ベローズ側の密閉液室と前記液圧ポート側の開放液室とに区画するステーと、を備えたアキュムレータであって、
前記ベローズキャップには、前記貫通孔の周りに対向して位置づけられた環状のシール部と、該シール部よりも径方向内側に位置する緩衝部とを具備する弾性当接部が設けられるとともに、前記弾性当接部の緩衝部と、当該緩衝部に接触する前記ステーとの少なくともいずれか一方には、常時前記貫通孔に連通する連通路が形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、ステーに対してシール部を保護するための緩衝作用を緩衝部に持たせたまま、圧力配管内の圧力上昇時には、連通路に存する液体に圧がかかり、ベローズキャップに押し上げ力が瞬時に作用することになり、ガス圧により付勢されるベローズキャップをステーから迅速に離間させることができる。
この特徴によれば、押し上げ力が周方向に均等に作用するため、偏荷重によりベローズキャップが傾くことなく、ベローズキャップをステーから円滑に離間させることができる。
この特徴によれば、押し上げ力がシール部近傍まで瞬時にかつ均等に作用し、偏荷重によりベローズキャップが傾くことなく、ベローズキャップをステーから円滑に離間させることができる。
この特徴によれば、緩衝部は連通路以外の部分でガス圧による緩衝作用を奏するとともに、圧力配管内の圧力上昇時に、連通路に存する液体に圧がかかり、ベローズキャップに押し上げ力を瞬時に作用させることができることとなる。
この特徴によれば、連通路による液圧を受ける受圧面積を広くできるため、ベローズキャップをステーから迅速に離間させることができる。
<定常作動時(運転時)の作動>
アキュムレータ1は、オイルポート5において図示しない機器の圧力配管に接続されている。この機器の定常作動時において、図2に示されるように、この圧力配管から液室Mに高圧の流体が導入されるため、金属ベローズ6は伸張し、ベローズキャップ10はステー30から離間している。この状態では、貫通孔33を通してオイルポート5と密閉液室Mc、開放液室Moとが連通し、オイルポート5からそのときどきの圧力の液体が随時導入され、ベローズキャップ10は導入された液圧及びガス室Gに封入されたガス圧が均衡するよう随時移動する。
定常作動時の状態から機器の運転が停止する等して圧力配管の圧力が略ゼロとなるまで低下していわゆるゼロダウン状態になると、液室Mの液体がオイルポート5から徐々に排出され、これに伴って図1、図5、図6に示されるように、ベローズキャップ10は金属ベローズ6の収縮に伴い下方へ移動し、ベローズキャップ10の環状突部23がステー30の着座面35に着座し、密閉液室Mcと開放液室Moとの間が仕切られる。詳細には、先ず、着座面35に環状突部23の半径方向長さL1のシール部である平坦部25が接触し(図5A、図6A)、その後、さらにベローズキャップ10はガス圧による押圧力Fを受け、環状突部23は押し潰され、平坦部25から連なる緩衝部である斜辺部24、斜辺部26の一部も弾性変形して着座面35に接触し、すなわち環状突部23は半径方向長さL2の部分において着座面35に接触する(図5B、図6B)。このようにして、環状突部23は、平坦部25がシール性を確保する機能を有するとともに、斜辺部24、26が、特に変形量の大きな斜辺部26が、変形により押圧力Fを分散させる緩衝部として作用し、環状突部23及び剛性プレート21を含むシール20、ベローズキャップ10並びにステー30の機械的損傷を抑制する機能を有する。
ゼロダウン状態が解消されて、図示しない機器の圧力配管の液体の圧力が上昇し、オイルポート5から液体が流入すると、この液体の圧力がシール20に作用してベローズキャップ10をステー30から離間させる(液体の導入直後の動作の詳細は後述する。)。引きつづき液体は密閉液室Mcに導入され、ベローズキャップ10を金属ベローズ6の伸長方向へ向け液圧及びガス圧が均衡する位置まで移動させる。したがって、図2に示される定常作動状態に復帰することになる。
また、溝27はステー30の貫通孔33から放射方向に等配に配置されている。このため、押し上げ力が周方向に均等に作用するため、偏荷重によりベローズキャップ10が傾くことなく、ベローズキャップ10をステー30から円滑に離間させることができる。さらに、溝27はステー30の貫通孔33から直線状かつ放射状に平坦部25に向けて延設されているため、押し上げ力が径方向に渡って作用し、ベローズキャップをステーから円滑に離間させることができる。
ステー30に溝37を設ける場合には、シール20の環状突部23が周方向に不連続部を有しないため、環状突部23の機械的な強度に優れる、一方、実施例1のように、環状突部23の斜辺部26に溝27を設ける場合には、溝の形成の加工が容易である。
なお、ステー30の溝37に加えて、シール20の斜辺部26に溝27を設けてもよく、この場合に、溝37と溝27は周方向にずらして配置しても、同じ位置に配置してもよい。
2 ハウジング
3 シェル
4 蓋体
5 オイルポート
6 金属ベローズ
10 ベローズキャップ
13 シールホルダ
17 ベローズ
20 シール
21 剛性プレート
22 ゴム
23 環状突部(弾性当接部)
24 斜辺部
25 平坦部
26 斜辺部
27 溝(連通路)
27A 導圧部
28 中央部
29 平坦部
30 ステー
32 立ち上がり部
33 貫通孔
34 底部
35 着座面
37 溝(連通路)
40 溝(連通路)
41 溝(連通路)
42 環状溝(連通路)
43 環状溝(連通路)
45 ディンプル(連通路)
47 突条
50 環状溝
F 押圧力
G ガス室
M 液室
Mc 密閉液室
Mo 開放液室
Claims (5)
- 圧力配管に接続される液圧ポートを具備する圧力容器と、
前記圧力容器内壁に沿って伸縮自在に配置される筒状のベローズと、
前記ベローズの一端を閉塞し、前記ベローズとともに前記液圧ポートに連通する液室と圧力ガスが封入されたガス室とを仕切るベローズキャップと、
貫通孔を具備し、前記液室を前記ベローズ側の密閉液室と前記液圧ポート側の開放液室とに区画するステーと、を備えたアキュムレータであって、
前記ベローズキャップには、前記貫通孔の周りに対向して位置づけられた環状のシール部と、該シール部よりも径方向内側に位置する緩衝部とを具備する弾性当接部が設けられるとともに、前記弾性当接部の緩衝部と、当該緩衝部に接触する前記ステーとの少なくともいずれか一方には、常時前記貫通孔に連通する連通路が形成されていることを特徴とするアキュムレータ。 - 前記連通路は、前記ステーの前記貫通孔から放射方向に等配に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のアキュムレータ。
- 前記連通路は、前記ステーの前記貫通孔から放射状に直線状に前記シール部に向かい延設されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のアキュムレータ。
- 前記連通路は、前記緩衝部に形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のアキュムレータ。
- 前記連通路は、放射方向に延びる径方向溝と、当該径方向溝に連結され周方向に延びる周方向溝とを有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のアキュムレータ。
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