JPH0589901U - アキュムレータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】コンパクトで軽量なアキュムレータ装置を提供
することを主要な目的とする。 【構成】油圧機器のボディ１１に形成されたアキュムレ
ータ収容孔１２に、アキュムレータ装置１０が収容さ
れ、キャップボディ５０によって密封される。このアキ
ュムレータ装置１０は、円筒形の外筒部材２０と、外筒
部材２０の一端側に設けられた第１の端部材２１と、外
筒部材２０の他端側に設けられた第２の端部材２２と、
外筒部材２０の内部に収容された仕切り部材２３とを備
えている。仕切り部材２３は、外筒部材２０の内部を気
室３５と液室４０とに仕切っている。圧縮されたガスが
気室３５に封入されている。液室４０には、機器本体の
ボディ１１に形成された流通孔１５を通じて油が導入さ
れ、油圧力が気室３５に作用するとともに、アキュムレ
ータ装置１０の外面全体に油圧力が作用する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、各種油圧機器等のような油圧を利用する設備において、油圧の脈動 吸収用に好適なアキュムレータ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

油圧ポンプ等の油圧源が使用される従来の油圧回路において、ポンプによって 発生する油圧脈動を吸収する手段として、図７に示されるようなアキュムレータ 装置100 が使われることがある。アキュムレータ装置100 は、ポンプ配管や油圧 回路を構成する配管101 の途中に、ねじ込み式の継手部102 を介して取付けられ ている。圧力容器としての外筒104 の内部に、配管101 に連通する油室105 と、 高圧ガスが封入された気室106 と、油室105 と気室106 を仕切るベローズ等の仕 切り部材107 が設けられている。

【０００３】 ポンプ等の油圧発生機器110 から吐出された油の圧力は配管101 と油室105 を 介して気室106 に作用し、油圧の大きさに応じて気室106 が伸縮することによっ て、脈動が平滑化される。外筒104 の外面には大気圧が作用する。このアキュム レータ装置100 の場合、外筒104 の内部のガスあるいは油の圧力と大気圧との差 圧が外筒104 に作用するため、差圧に耐えることのできる頑丈な外筒104 が必要 である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記のような脈動吸収用アキュムレータ装置100 においては、その内部に収容 されるガスあるいは油の圧力が数１０kgｆ／cm² を越えるような高い圧力である と、圧力容器としての外筒104 に所定の耐圧性をもたせるには、外筒104 の肉厚 がかなり厚くなる。このことは、アキュムレータ装置100 が重くかつ大型化する 原因となる。

【０００５】 また、ねじ込み式の継手部102 によって、配管101 あるいは油圧機器に対する 取付けが行われるため、継手部102 の加工やシール手段に格別な配慮が必要であ る。このため加工や組付け工程に手間がかかったり、コストが高くなるといった 問題もある。 従って本考案の目的は、部品の肉厚を薄くすることが可能となり、コンパクト でかつ軽量なアキュムレータ装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を果たすために開発された本考案のアキュムレータ装置は、油圧回路 を構成する油圧機器のボディに設けられたアキュムレータ収容孔に挿入される外 筒部材と、上記外筒部材の一端側に設けられた第１の端部材と、上記外筒部材の 他端側に設けられた第２の端部材と、上記外筒部材の内部に収容されて外筒部材 の内部を液室と気室とに仕切る仕切り部材と、上記一対の端部材のうち気室側に 位置する端部材に設けられたガス供給口およびこのガス供給口を塞ぐガス封入栓 と、上記一対の端部材のうち液室側に位置する端部材に設けられかつ上記ボディ に形成された流通孔に連通する液導入ポートと、上記アキュムレータ収容孔の開 口部を塞ぐ密封手段とを具備している。

【０００７】

【作用】

油圧回路に発生した油圧は、ボディの流通孔を介してこのアキュムレータ装置 の外面全体に作用するとともにアキュムレータ装置内部の液室にも作用する。上 記油圧が気室のガス圧力よりも大きくなると、液導入ポートを通じて油が液室内 に流入し、気室が縮む方向に仕切り部材が撓む。油圧の脈動成分は気室の膨張・ 収縮によって吸収される。アキュムレータ装置に作用する油圧は、この油圧に対 して十分な剛性をもつ油圧機器のボディによって支持され、外筒部材や端部材を 撓ませる力としては作用しない。このため外筒部材や端部材は、ボディへの組込 み前に気室に封入されるガスの圧力に耐える剛性をもっていれば足りる。

【０００８】

【実施例】 以下に本考案の第１実施例について、図１ないし図３を参照して説明する。 図１に示されたアキュムレータ装置１０は、ポンプやバルブなど油圧回路を構 成する油圧機器のブロック状金属製ボディ１１に設けられたアキュムレータ収容 孔１２に収容されている。図２に一例を示したように、ボディ１１は各種油圧機 器１３の本体を構成し、油圧機器１３の使用圧力に対して十分な剛性を有してい る。

【０００９】 油圧機器１３は、例えば自動車の流体圧式サスペンションや、アンチスキッド ブレーキ装置、あるいは油圧式パワーステアリング装置など油圧回路をもつ各種 設備であり、図示例に限るものではない。ボディ１１に形成された流通孔１５に は、この油圧機器１３に使われる作動油が流通するようになっている。上記流通 孔１５にアキュムレータ収容孔１２の一端側が連通している。アキュムレータ収 容孔１２の他端側はボディ１１の外周面に開口している。

【００１０】 図３等に示されるようにアキュムレータ装置１０は、金属製の円筒状外筒部材 ２０と、この外筒部材２０の一端側（図示左側）に溶接された金属製の第１の端 部材２１と、外筒部材２０の他端側（図示右側）に溶接された金属製の第２の端 部材２２と、外筒部材２０の内部に収容された仕切り部材２３とを備えている。 外筒部材２０は、後述する理由により、下記気室３５に封入されるガスの圧力に 耐えられるだけの剛性をもたせてあるが、油圧機器１３が機能する際の使用圧力 未満の剛性であってよい。

【００１１】 仕切り部材２３は、金属製のベローズ２５とベローズキャップ２６とを備えて いる。ベローズ２５は外筒部材２０の軸線方向に伸縮自在である。ベローズ２５ の固定側端部２７は第２の端部材２２に溶接等によって気密に接合されている。 ベローズ２５の他端側に、摩擦係数の小さい合成樹脂などからなるベローズガイ ド２８が取着されている。ベローズガイド２８の外周部は、外筒部材２０の内周 面に摺接し、ベローズ２５が軸線方向に円滑に伸縮できるようにしている。なお ベローズ２５は、ガスバリヤ性を有するものであれば合成樹脂等の高分子膜であ ってもよい。

【００１２】 仕切り部材２３の内側は気室３５として使用され、この気室３５に窒素等の不 活性ガスが大気圧よりも高い圧力で封入される。気室３５に封入されるガスは、 第２の端部材２２に設けられたガス供給口３６を通じて気室３５に供給される。 ガス供給口３６は、ガスが供給された後にボルト等を用いたガス封入栓３７によ って気密に塞がれる。ガス封入栓３７にＯリング等のシール材３８が設けられて いる。

【００１３】 仕切り部材２３の外周面と外筒部材２０の内周面と端部材２１とで囲まれる空 間が液室４０として使われる。液室４０は、第１の端部材２１に設けられた液導 入ポート４１を介して、ボディ１１の流通孔１５と連通しており、液室４０と流 通孔１５との間で油が出入りできるようになっている。

【００１４】 ベローズキャップ２６の液室４０側の面に、エラストマ等のゴム状弾性体から なるシール部材４５が設けられている。このシール部材４５は、図３に示される ようにアキュムレータ装置１０が単体で気室３５にガスが供給された際に、気室 ３５内のガスの圧力によって仕切り部材２３が端部材２１に突き当たるまで伸長 し、液導入ポート４１を液密に塞ぐことができるようにしている。こうすること によって、ベローズ２５の外周面と外筒部材２０の内周面との間に、予め注入し ておいたバックアップ用の油が封じ込められ、この封じ込められたバックアップ 油によってベローズ２５の外面が支持されるため、ベローズ２５がガス圧によっ て過度に変形することが防止される。

【００１５】 図１に示されるように、アキュムレータ収容孔１２にアキュムレータ装置１０ が挿入された状態で、アキュムレータ収容孔１２の開口部が、密封手段としての キャップボディ５０によって塞がれる。キャップボディ５０は、周方向に沿う環 状溝５１に収容されたＯリング等のシール材５２と、アキュムレータ収容孔１２ の開口部に設けられた雌ねじ５３に螺合される雄ねじ部５４を有している。

【００１６】 キャップボディ５０は、この油圧機器１３が機能する際の使用油圧力に対して 十分な剛性とシール材５２による液密性を有している。キャップボディ５０の外 側の端面に角穴５７が形成されている。この角穴５７は、キャップボディ５０を アキュムレータ収容孔１２にねじ込む際に、例えば六角棒レンチ等の治具の端部 を挿入するためのものである。キャップボディ５０の裏面側にはガス封入栓３７ の頭部を収容するための凹部５８が設けられている。

【００１７】 アキュムレータ収容孔１２の内径は、外筒部材２０を丁度収容できる寸法に形 成されている。アキュムレータ収容孔１２の軸線方向の長さは、アキュムレータ 装置１０の全長とキャップボディ５０の厚みを合計した寸法としている。このた め、アキュムレータ装置１０を収容した状態でキャップボディ５０を所定位置ま でねじ込むと、キャップボディ５０の外端面の位置がボデイ１１の外側面とほぼ 面一に揃うようになる。

【００１８】 上記構成のアキュムレータ装置１０は、油圧機器１３に組込まれる前に、図３ に示されるように装置単体で気室３５にガスが封入される。従って、圧力容器と しての外筒部材２０と端部材２１，２２は、封入ガス圧に耐える剛性をもたせて いる。ガス封入後、このアキュムレータ装置１０は、アキュムレータ収容孔１２ に挿入されるとともにキャップボディ５０によって密封される。

【００１９】 上記の状態で、油圧機器１３が機能することによってボディ１１の流通孔１５ に使用油圧力が作用すると、アキュムレータ装置１０の外面全体に油圧が作用す る。この油圧は、使用油圧に対する十分な剛性を有するボディ１１とキャップボ ディ５０によって完全に封じ込まれる。

【００２０】 上記油圧は、流通孔１５を通じてアキュムレータ装置１０の液室４０にも作用 する。油圧が気室３５のガス圧を越えると、流通孔１５を流れる油の一部が液室 ４０に流入し、ベローズ２５が圧縮される方向に撓む。液室４０に作用する圧力 が気室３５のガス圧よりも下がれば、ベローズ２５が伸びる方向に撓む。このガ スばね作用により、油圧脈動が平滑化される。

【００２１】 このアキュムレータ装置１０においては、圧力容器を構成する外筒部材２０と 端部材２１，２２の内外の差圧は基本的に発生しない。従って外筒部材２０の耐 圧性がこの油圧機器１３の使用油圧よりも低くても、アキュムレータ装置１０の 外面が油漬け状態となって剛性の高いボディ１１に保持されているため、使用油 圧に対して外筒部材２０や端部材２１，２２の耐圧性が不足することがない。

【００２２】 このアキュムレータ装置１０は、ボディ１１に組込まれて使用油圧が加わる前 までは、封入ガス圧のみが圧力容器としての外筒部材２０や端部材２１，２２に 加わるから、外筒部材２０や端部材２１，２２は封入ガス圧に耐えられる剛性を 有していればよく、使用圧力に対する剛性よりも低い剛性で間に合う。これによ り、圧力容器を構成する各部品（外筒部材２０や端部材２１，２２）の肉厚を薄 くすることができる。しかも、従来装置（図７参照）の場合に必要としていたね じ込み式の継手102 が不要である。

【００２３】 図４は本考案の第２実施例を示すものであり、この実施例のアキュムレータ装 置７０には、キャップボディを兼用する第２の端部材７１が使われている。この 端部材７１は外筒部材２０に溶接されている。端部材７１は、第１実施例に使わ れているキャップボデイ５０と第２の端部材２２を一体化したものに相当し、ア キュムレータ収容孔１２の開口部を塞ぐための密封手段を兼ねる。端部材７１に ガス供給口３６が設けられている。ガス供給口３６は、気室３５にガスを供給し たのちにガス封入栓３７によって塞がれる。

【００２４】 上記のキャップ兼用の端部材７１の外周部に、周方向に沿う第１の環状溝７３ と第２の環状溝７４が形成されており、内部側に位置する第１の環状溝７３に、 Ｏリング等のシール材７６が収容されている。第２の環状溝７４に、Ｃリング等 の止め輪７７が収容されている。この止め輪７７は、アキュムレータ収容孔１２ の入口部近傍に設けられた周方向に沿う環状溝７８に係合させられることによっ て、ボディ１１にアキュムレータ装置７０を保持する機能をもっている。上記以 外の構成と作用・効果は第１実施例と同様であるから、第１実施例と共通する部 位に共通の符号を付して説明は省略する。

【００２５】 図５は本考案の第３実施例を示すものであり、この実施例のアキュムレータ装 置８０は、下記形状のベローズ８１を用いた仕切り部材８２の内側が液室４０と して使われ、仕切り部材８２の外側が気室３５として使われる。ベローズ８１の 固定側の端部８３は第１の端部材２１に溶接等によって気密に接合され、ベロー ズ８１の他端側にベローズキャップ８４が設けられている。

【００２６】 図６に拡大して示すように、ベローズ８１はダイヤフラム状のひだ壁を、ベロ ーズ８１の軸線方向に複数成形したものである。ダイヤフラム状のひだ壁は、互 いに密着するまで圧縮することができるため、ベローズ８１の密着長をきわめて 短くすることができる。上記以外の構成と作用・効果は、第１実施例と同様であ る。

【００２７】

【考案の効果】

本考案によれば、圧力容器を構成する各部品に要求される剛性が従来装置に比 べて低くてすみ、従って部品の肉厚が薄くてすみ、コンパクト化と軽量化が図れ る。また、本考案のアキュムレータ装置は、配管等に対する取付け用の継手が不 要であるため、ねじ込み式の継手が使用されていた従来装置に比べて構造が簡単 であり、シール対策も容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例を示すアキュムレータ装置
を備えた油圧機器の一部の縦断面図。

【図２】図１に示された油圧機器の全体の斜視図。

【図３】図１に示されたアキュムレータ装置を油圧機器
に組込む前の状態の断面図。

【図４】本考案の第２実施例を示すアキュムレータ装置
を備えた油圧機器の一部の縦断面図。

【図５】本考案の第３実施例を示すアキュムレータ装置
を備えた油圧機器の一部の縦断面図。

【図６】図５に示されたアキュムレータ装置に使われる
ベローズの一部の断面図。

【図７】従来のアキュムレータ装置を示す縦断面図。

【符号の説明】

１０…アキュムレータ装置、１１…油圧機器のボディ、
１２…アキュムレータ収容孔、１５…流通孔、２０…外
筒部材、２１…第１の端部材、２２…第２の端部材、２
３…仕切り部材、３５…気室、３６…ガス供給口、３７
…ガス封入栓、４０…液室、４１…液導入ポート、５０
…キャップボディ、７０…アキュムレータ装置、７１…
キャップ兼用の端部材、８０…アキュムレータ装置、８
２…仕切り部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】油圧回路を構成する油圧機器のボディに設
   けられたアキュムレータ収容孔に挿入される外筒部材
   と、上記外筒部材の一端側に設けられた第１の端部材
   と、上記外筒部材の他端側に設けられた第２の端部材
   と、上記外筒部材の内部に収容されて外筒部材の内部を
   液室と気室とに仕切る仕切り部材と、上記一対の端部材
   のうち気室側に位置する端部材に設けられたガス供給口
   およびこのガス供給口を塞ぐガス封入栓と、上記一対の
   端部材のうち液室側に位置する端部材に設けられかつ上
   記ボディに形成された流通孔に連通する液導入ポート
   と、上記アキュムレータ収容孔の開口部を塞ぐ密封手段
   とを具備したことを特徴とするアキュムレータ装置。