JPH08121402A - アキュムレータ - Google Patents

アキュムレータ

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JPH08121402A
JPH08121402A JP6256794A JP25679494A JPH08121402A JP H08121402 A JPH08121402 A JP H08121402A JP 6256794 A JP6256794 A JP 6256794A JP 25679494 A JP25679494 A JP 25679494A JP H08121402 A JPH08121402 A JP H08121402A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ベローズの過大な伸縮変形を防止し、耐久性
を向上させる。 【構成】 シェル1と、シェル1の開口部に設けられる
とともに、中心部にシェル1内外を連通するポート11
を有するポート部材2と、シェル1の空所4内に設けら
れるとともに、シェル1の空所4内を気体室10とポー
ト11に通じる作動室8とに区画する蛇腹状をなす樹脂
製のベローズ5とを具えたアキュムレータであって、シ
ェル1の空所4の長さlがベローズ5の自然長時の長さ
hに近似するように構成したもの。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はアキュムレータのブラ
ダに関し、特に、ベローズ型ブラダにおいて異常な伸縮
を防止するアキュムレータに関するものである。
【0002】
【従来技術およびその問題点】従来、油圧や水圧の脈動
等を吸収するために用いられるアキュムレータにあって
は、種々のタイプのものが提案されており、例えば、図
5に示すようなものが既に知られている。
【0003】すなわち、このアキュムレータは、所謂ブ
ラダ型アキュムレータの一種であって、内部に空室24
を有する一端が閉塞された筒状をなすシェル21と、こ
のシェル21の開口部に装着されるとともに、中心部に
シェル21内外を連通するポート31を有する略円板状
のポート部材22と、このポート部材22の周面とシェ
ル21の内面との間に装着される環状のスペーサ26
と、シェル21の空室24内に設けられるとともに、開
口周縁部がポート部材22とスペーサ26との間で挟持
固定され、かつ、シェル21の空室24内を密閉された
気体室30とポート31に通じる作動室28とに区画す
る、一端が閉塞された蛇腹状をなす樹脂製のベローズ2
5とを具えたものであって、気体室30には窒素や空気
等の気体が封入され、作動室28にはポート部材22の
ポート31を介して水、油等の作動流体が作用するよう
になっている。
【0004】そして、上記のように構成されるアキュム
レータを水圧、油圧等の作動流体が作用するラインに接
続すると、ライン内を流れる作動流体がポート部材22
のポート31を介してベローズ25の作動室28内に流
入し、作動流体の圧力によってベローズ25が伸長変形
するとともに、ベローズ25の伸長変形に追従して気体
室30の容積が縮小され、気体室30の圧力と作動室2
8の圧力が等しくなった時点で作動流体の作動室28へ
の流入が停止する。
【0005】この状態からライン内を流れる作動流体の
圧力が低下すると、気体室30の圧力と作動室28の圧
力との平衡状態が壊れ、気体室30の圧力によりベロー
ズ25が押圧されて縮小変形するとともに、ベローズ2
5の縮小変形に追従して作動室28内の作動流体がポー
ト部材22のポート31を介してライン内へ押し出さ
れ、気体室30の圧力と作動室28の圧力が等しくなっ
た時点で作動流体の作動室28からの流出が停止する。
【0006】このような作動流体のラインから作動室2
8への流入、作動室28からラインへの流出が繰り返し
行われることにより、ライン内を流れる作動流体の脈動
等が吸収されるようになっている。
【0007】しかしながら、上記のように構成される従
来のアキュムレータにあっては、シェル21の空室24
の長さlがベローズ25の自然長時の長さhよりも長く
形成されているため、作動流体の最大流入時にベローズ
25は自然長よりも長く伸ばされることになり、そのた
め山部、谷部に許容応力を超える過大な応力が作用し、
このようなことが繰り返し行われることにより耐久性が
著しく低下してしまう。この場合、シェル21の空室2
4の長さlをベローズ25の自然長時の長さhよりも短
くすることは容易であるが、その場合には作動室28の
容積が小さくなるため、脈動等の吸収能力が著しく低下
することになる。
【0008】この発明は前記のような従来のもののもつ
問題点を解決したものであって、シェルの空室の長さを
ベローズの自然長時の長さに近似させることにより、作
動流体の最大流入時にベローズが自然長よりも長く伸長
変形するのを防止し、これにより耐久性を大幅に向上さ
せることができるアキュムレータを提供することを目的
とするものである。
【0009】
【問題点を解決するための手段】上記の問題点を解決す
るためにこの発明は、内部に空室を有するとともに前記
空室に連通するポートを有するシェル及び前記シェルの
ポートを囲んで密封に取り付けられる開口部を有すると
ともに前記空室を前記ポート側の作動室と気体室とに区
画するベローズを具備し、前記シェルの空室を形成する
内周面は前記ベローズの外周面に近接する大きさを有す
るとともに前記ベローズの頂部と対向する天井部はベロ
ーズの自然長に略近似する長さに位置する手段を採用し
たものである。
【0010】
【作用】この発明は前記のような手段を採用したことに
より、シェルの空室の長さはベローズの自然長の長さに
近似する長さとなる。したがって、作動流体の最大流入
時において、ベローズが自然長よりも長く伸長すること
はなく、ベローズの過大伸長による破損が防止されるこ
とになる。
【0011】
【実施例】以下、図面に示すこの発明の実施例について
説明する。図1および図2には、この発明によるアキュ
ムレータの第1の実施例が示されていて、図1は作動流
体の最大流入時の状態を示す縦断面図、図2は作動流体
の最大流出時の状態を示す縦断面図である。
【0012】すなわち、この実施例に示すアキュムレー
タは、所謂ブラダ型アキュムレータの一種であって、内
部に空室4を有する一端が閉塞された筒状をなすシェル
1と、このシェル1の開口部に装着されるとともに、中
心部にシェル1内外を連通するポート11を有する略円
板状のポート部材2と、このポート部材2の周面とシェ
ル1の内面との間に設けられる環状のスペーサ6と、シ
ェル1の空室4内に設けられるとともに、開口周縁部が
スペーサ6とポート部材2との間で挟持固定され、か
つ、シェル1の空室4内を密閉された気体室10とポー
ト11に通じる作動室8とに区画する、一端が閉塞され
た蛇腹状をなす樹脂製のベローズ5とを具えている。
【0013】ベローズ5は、気体を透過するのを防止す
るとともに、作動流体(液体)がベローズ5内に浸透し
てベローズ5に含有する可逆剤が流出し、可撓性が悪化
するのを防止するため、気体不透過性膜と液体浸透防止
膜とを接着により積層して形成されている。又は、ゴム
と樹脂材製層を一体にして形成してもよく、樹脂材単体
で形成してもよい。このような弾性力に多少欠点を有す
るベローズ5は自然長以上又は極端な折曲げ以下に伸縮
されると、耐久性が急速に低下するものである。
【0014】そこで、この実施例では、シェル1の空室
4の長さlを、ベローズ5の自然長時の長さhに近似す
るように設定している。なお、この実施例では、ベロー
ズ5の自然長時に、ベローズ5の頂部5aがシェル1の
天井部1aに当接するようにシェル1の空室4の長さl
を設定している(l−h=−5〜+20cm)が、好ま
しくは、シェル1の空室4の長さlがベローズ5の自然
長時の長さhに対して0〜10cm以内となれば更によ
いものである。
【0015】ポート部材2の上端部には図中上方に突出
するベローズ5の内径よりも小径の突部2aが一体に設
けられ、この突部2aの上面側にベローズ5の頂部5a
が当接することで、ベローズ5の過大な縮小変形が阻止
されるものである。
【0016】ポート部材2のポート11の入口側には適
宜のねじ部2bが螺設されていて、このねじ部2bを介
することにより脈動等を吸収しようとするライン等に接
続されるものである。
【0017】なお、12はポート部材2とベローズ5と
の間をシールするOリング、13はポート部材2とシェ
ル1との間をシールするOリング、14はスペーサ6と
シェル1との間をシールするOリングである。
【0018】次に、前記に示すものの作用について説明
する。まず、上記のように構成したアキュムレータをポ
ート部材2のねじ部2bを介して水圧、油圧の脈動等を
吸収しようとするラインに接続すると、ライン内を流れ
る作動流体がポート部材2のポート11を介してベロー
ズ5の作動室8内に流入し、ベローズ5が伸長変形する
とともに、ベローズ5の伸長変形に追従して気体室10
の容積が縮小され、気体室10の圧力と作動室8の圧力
とが等しくなった時点で作動流体の作動室8への流入が
停止する。
【0019】そして、この状態からライン内を流れる作
動流体の圧力が低下すると、気体室10の圧力と作動室
8の圧力との平衡状態が壊れ、気体室10の圧力によっ
てベローズ5が縮小変形するとともに、ベローズ5の縮
小変形に追従して作動室8内の作動流体がポート部材2
のポート11を介してライン内に押し出され、気体室1
0の圧力と作動室8の圧力とが等しくなった時点で作動
室8からラインへの作動流体の流出が停止する。
【0020】このようなラインから作動室8への作動流
体の流入、作動室8からラインへの作動流体の流出が繰
り返されることにより、ライン内の作動流体の脈動等が
吸収されるものである。
【0021】この場合、シェル1の空室4の長さlはベ
ローズ5の自然長時の長さhに近似する長さとなってい
るので、ベローズ5が自然長時の長さhよりも大きく伸
長変形するようなことはなく、作動流体の最大流入時に
おいてもベローズ5の頂部5aがシェル1の天井部1a
に当接することにより、ベローズ5の過大な伸長変形が
阻止されることになる。
【0022】したがって、ベローズ5が自然長よりも大
きく伸長変形して、谷部や山部に許容応力を超える応力
が作用し、耐久性を低下させるようなことがなくなる。
【0023】一方、ベローズ5が縮小変形する場合に
は、ベローズ5の頂部5aがポート部材2の突部2aの
上面側に当接することにより、ベローズ5の過大な縮小
変形が阻止されることになる。したがって、最大縮小時
におけるベローズ5の長さ(作動流体の最大流出時にお
けるベローズ5の長さ)h′が、ベローズ5が破損しな
い範囲内のものとなるように、ポート部材2の突部2a
の長さを設定することにより、ベローズ5の最大縮小時
における破損を防止できるものである。
【0024】なお、上記の場合、ベローズ5の最大縮小
時の気体室10の圧力をP2 、容積をV2 とし、ベロー
ズ5の最大伸長時の気体室10の圧力をP3 、容積をV
3 とすると、ベローズ5による作動流体の吸収量ΔV
は、ベローズの体積をVB とすれば、ΔV=V2 −(V
3 +VB )=V2 −((P2 /P3 )V2 +VB )=V
2 (1−(P2 /P3 ))−VB で表されることにな
る。したがって、この式により、P2 、P3 又はV2
設定することにより、気体室10の容積が求められるも
のである。
【0025】図3および図4には、この発明によるアキ
ュムレータの第2の実施例が示されていて、このアキュ
ムレータは、シェル1の空室4の天井部1aをベローズ
5の伸縮方向に移動可能、かつ,位置決め可能とすると
ともに、ポート部材2をベローズ5の伸縮方向に移動可
能、かつ位置決め可能としたものであって、その他の構
成は前記第1の実施例に示すものと同様の構成を有して
いるので、前記第1の実施例に示すものと同一の部分に
は同一の番号を付してその詳細な説明は省略するものと
する。
【0026】シェル1の空室4の天井部1aは樹脂、補
強板を埋設したゴム等の弾性体からなるものであって、
この天井部1aは、シェル1の頂部に取り付けられてい
る調整手段15によってベローズ5の伸縮方向に移動可
能、かつ位置決め可能となっている。
【0027】調整手段15は、天井部1aの中心部に一
端が連結するねじ部16と、このねじ部16の他端に螺
着されるストッパ部17とからなり、ねじ部16の中心
部にはシェル1の気体室10内に通じる注入孔16aが
穿設され、注入孔16aの開口部はガス栓18で塞がれ
るようになっている。
【0028】ポート部材2は、内周面にねじ部7aが螺
設される環状の外側部材7と、この外側部材7のねじ部
7aに螺合するねじ部9aが外周面に螺設される略筒状
の内側部材9とからなり、内側部材9の上端部にベロー
ズ5の最大縮小長さを調整する突部2aが設けられるよ
うになっている。
【0029】そして、上記のように構成したこの実施例
によるアキュムレータにあっては、シェル1の空室4の
天井部1aが移動可能、かつ、位置決め可能となってい
るので、調整手段15により天井部1aを移動させるこ
とにより、シェル1の空室4の長さlをベローズ5の自
然長時の長さhに容易に近似させることができることに
なる。したがって、ベローズ5、シェル1の加工寸法、
組立て寸法等に誤差があっても、確実にシェル1の空室
4の長さlをベローズ5の自然長時の長さhに近似させ
ることができるものである。
【0030】また、図4に示すように、ベローズ5の最
大伸長時に、ベローズ5の外周面がシェル1の内周面に
接触するように、シェル1の空室4の天井部1aの位置
を調整することにより、ベローズ5が径方向外方へ変形
して破損することを確実に防止できるものである。
【0031】さらに、ポート部材2を外側部材7と内側
部材9の二部材に分割して、内側部材9の外側部材7に
対する螺着位置を変更することにより、ベローズ5の最
大縮小長さを調整する突部2aの位置を変更できるの
で、ベローズ5の最大縮小変形時の長さをベローズ5が
破損しない範囲内に容易に設定することができるもので
ある。
【0032】
【発明の効果】この発明は、内部に空室を有するととも
に前記空室に連通するポートを有するシェル及び前記シ
ェルのポートを囲んで密封に取り付けられる開口部を有
するとともに前記空室を前記ポート側の作動室と気体室
とに区画するベローズとを具備し、前記シェルの空室を
形成する内周面は前記ベローズの外周面に近接する大き
さを有するとともに前記ベローズの頂部と対向する天井
部はベローズの自然長に略近似する長さに位置する構成
としたことにより、以下のような効果を奏する。すなわ
ち、ベローズは自然長の状態にあるとき、頂部がシェル
の天井部に当接することになるので、作動流体の最大流
入時においてもベローズが自然長よりも大きく伸長変形
することはない。したがって、ベローズの山部、谷部に
許容応力を超える応力が作用し、耐久性が損なわれるよ
うなことはなく、耐久性が大幅に向上することになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明によるアキュムレータの第1の実施例
を示した縦断面図であり、作動流体の最大流入状態を示
したものである。
【図2】図1に示すものの作動流体の最大流出状態を示
したものである。
【図3】この発明によるアキュムレータの第2の実施例
を示した縦断面図である。
【図4】図3に示すものの作動流体の最大流入時の状態
を示したものである。
【図5】従来のアキュムレータの一例を示した縦断面図
である。
【符号の説明】
1、21……シェル 1a、21a……天井部 2、22……ポート部材 2a……突部 2b、7a、9a、16……ねじ部 4、24……空室 5、25……ベローズ 5a、25a……頂部 6、26……スペーサ 7……外側部材 8、28……作動室 9……内側部材 10、30……気体室 11、31……ポート 12、13、14……Oリング 15……調整手段 17……ストッパ部 18……ガス栓

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部に空室(4)を有するとともに前記
    空室(4)に連通するポート(11)を有するシェル
    (1)及び前記シェル(1)のポート(11)を囲んで
    密封に取り付けられる開口部を有するとともに前記空室
    (4)を前記ポート(11)側の作動室(8)と気体室
    (10)とに区画するベローズ(5)とを具備し、前記
    シェル(1)の空室(4)を形成する内周面は前記ベロ
    ーズ(5)の外周面に近接する大きさを有するとともに
    前記ベローズ(5)の頂部(5a)と対向する天井部
    (1a)はベローズ(5)の自然長に略近似する長さに
    位置するアキュムレータ。
JP25679494A 1994-10-21 1994-10-21 アキュムレータ Expired - Fee Related JP3333649B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023103129A (ja) * 2022-01-13 2023-07-26 日本発條株式会社 製造方法およびアキュムレータの外装体

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2023103129A (ja) * 2022-01-13 2023-07-26 日本発條株式会社 製造方法およびアキュムレータの外装体

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