JPS5934001A - アキユムレ−タ装置およびその製造方法 - Google Patents

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】 本発明はアキュムレータ装置の分野に関し、かつ特に下
端部に油導入口を有し、かつ上Ｚ　ｆｆｌ＞にキャップ
部材を有する圧力容器と、該キャップ部材に装着された
ガス充填弁組立体と、前記圧力容器を、油導入口および
ガス充填弁組立体にそれぞれ連結する二つの室に区分す
る内部プラグ−組立体とを備えたアキュムレータＰ［に
関する。

エネルギの貯蔵および脈動の減衰ならびにその他の用途
のために成田アキュムレータ装置の使用が漸次増加する
につれて、かかるアキュムレータを経済的に製造できし
かも使用中に受ける圧力に高度に耐えつるように構成す
ることに重点がＩ？ｆｆｉかれるようになってきた。既
知のアキュムレータは圧力容器およびその一端部を閉じ
るために使用されるキャップ部材にねじ連結部を形成す
ることを含む方法により製造することができる。かかる
アキュムレータ装置は、組立後、そして組み立てた部分
の間に適当な○リングまたは同様なガスケツトを挿入し
た後、圧力容器からのキャップの軸線方向の離脱を生じ
ないで高圧に耐えることができる。しかしながら、圧力
容器およびキャップを例えば鍛造操作により形成し、次
いで前記構成部分に必要なねじ連結部を機緘加工する作
業のコストが極めて高くなり、その結果アキュムレータ
を経済的に使用することができる使用範囲が制限されて
いることは容易に理解されよう。

キャンプ部材を圧力容器の開口端部上に効果的に結合し
てかかる構成部分の間に圧力に耐える連結部分を構成す
るための多数の手段が提案されてきた。かかる手段は構
成部分の金属をかみ合い係合するように変形させる圧延
工程を含んでいた。

このような構成部分を圧延またはスピニングにより連結
する手段の例については、米国特許第４，２８０，５３
３号明細書を参照されたい。しかしながら、金属成形技
術に熟練した人々により容易に理解されるように、鋭い
わん曲部または相互連結部を画成するための圧延または
スピニン／″は厚さが肉厚が比較的に薄い金属に限定さ
れ、従つて、このような態様でノＥＪ成されたアキュム
レータは高圧運転に適していない。それに加えて、鋭い
わん曲線のまわりの金属の圧延成形はしばしば変形され
た領域において金属の結晶化を生じ、その結果金属構造
体の強度が弱まる。

アキュムレータのキャップ構成部分を圧力容器構成部分
に連結するために一般に使用される別の一つの方法は前
記構成部分の組立と、圧力容器の外壁部分と、キャップ
の下方に向いた而との間に溶接部を形成することとを含
んでいる。しかしながら、高圧運転においては、特にキ
ャップの圧力容器の外壁部分との界面における溶接連結
部は剪断しまたは離脱しその結果漏洩を生ずることが知
られており、そして極端な場合には、キャンプはその圧
力容器との連結部から吹き飛ばされることがある。

本発明は改良されたアキュムレータ装置およびアキュム
レータの構成部分、すなわち、圧力容器、プラダ−組立
体およびキャップ部材が一連の三個所の環状溶接部によ
り相互に連結されることを特徴とするアキュムレータの
製造方法に関するものとして要約することができる。重
要なことは、この組立体が高圧から生ずる半径方向の力
および軸線方向の力に耐えるようにするために、かかる
溶接部の二個所はキャップ部材と圧力容器との間に形成
され、その−個所は実質的に慣用の外側溶接部であり、
そして別の一個所は圧力容器の玉縁とキャップの内側側
壁部との間の連続した環状の内側溶接部である。かかる
構造は慣用の単一外側溶接構造よりもはるかに高い半径
方向の圧力および軸線方向の圧力に耐えることができる
。

本発明の重要な一つの態様は圧力容器の内側に溶接によ
り連結されそしてプラダ−組立体のためのサポートとし
て使用される装着用スカートを設けたことにある。かか
る装着用スカートはそれ自体知られている。しかしなが
ら、本ＩＩによれば、スカートの最上端部は圧力容器の
開口部分の上方にある距離延在せしめられそれによりキ
ャンプの内面とプラダ−組立体のスカートの上方に延び
る端部との間に内側溶接部を形成するための環状トラフ
が画成されている。かかるトラフを設けることにより溶
接材料がプラダ−の内部に流れてその結果プラダ−を損
傷しまたは破壊することを阻止することができる。

本発明はさらに高圧に耐える容器を製造する新規の方法
に関するものであり、この方法により、ガス充填弁組立
体を支持するキャップの開口部を通してこの装置の内部
に形成された溶接領域に接近することができる。

本発明の方法のさらに別の観点によれば、好ましくは圧
力容器の肉厚に実質的に近い肉厚を有する円筒形の形状
のキャンプ部材を最初に装着し、その後アキュムレータ
装置において一般に使用されている部分的に半球状の形
状にスピニングにより形成することができる。スピニン
グまたは圧延による形成によりいかなる鋭いわん曲部の
形成も不必要であつそれによりかかる操作が厚肉材料に
対しても好適に使用されそして金属の結晶化の問題を惹
起しないことに留意すべきである。

従って、本発明の一つの目的は新規の高圧に耐えるアキ
ュムレータ装置？：ｉ　ｔｌ−提供することである。

本発明のさらに一つの目的はガス充填弁組立体を担持す
るキャップ部材が２個の環状溶接連結部により圧力容器
に固定されそれにより圧力容器からのキャップの離脱に
対する抵抗を大幅に高め従ってその耐圧性を高めること
ができる前記型式のアキュムレータ装置を提供すること
である。

本発明のさらに別の目的はキャンプ部材と圧力容器の上
端部との間に内側溶接を実施する工程を含み、前記内側
溶接が最終的にはガス充填弁組立体を担持するキャップ
部材の開口部を通して行われる高圧に耐える液圧アキュ
ムレータ装置を製造する方法を提供することである。

本発明のさらに別の目的はキャップ部材が内側溶接およ
び外側溶接の両方により圧力容器の本体に溶接により連
結され゛た後にキャップ部材をその端末形状に形成する
工程を含む前記アキュムレータ装置を製造する方法を提
供することである。

これらの目的および以下述べるその他の目的を達成する
ための態様を添付図面について以下説明さて、添付１Δ
向を参照すると、第１図にはその下端部に油導入口１１
を有する圧力容器１０と、圧力容器１０をアキュムレー
タを組みこんだ装置の液圧管系に連結可能にするために
設けた内側ねじニップル１２とを含む部分的に仕上げら
れたアキュムレータ装置αを示しである。

ＩＥ力容器１０はその上方に向いた端部、すなわち、上
縁１３により画成された開ａ部分を備えている。圧力容
器１０の外図部分１４は以下述べる目的のために該圧力
容器の上端部に隣接した環状のみぞ、すなわち、四部１
５を有していることが好ましい。

アキュムレータ装置はブラダ−組立体１６を備えている
。ブラダ−組立体１６は金属材料で構成されたリテーナ
部材、すなわち、スカート１７を備えており、このリテ
ーナ部材１γには弾性体で構成されたプラダ−組立体１
８が支持されている。

プラダ一部材１８はその下端部１９にそれ自体が知られ
ている剛性のボタン２０を備えることができる。ボタン
２０はプラダ−１８の膨張状態において油導入口１１に
着座して該ボート１１を密封する１゛Ｆ用をする。スカ
ート１７は内方に向いたフえンジ２１を備えることかで
ざる。７ランジ２１にＣ′ｉ／、結合および接層を組み
合わせた方法によりブラダ−１８の厚く形成されたリム
部分２２が装着されている。

このアキュムレータ装置ａはキャップ部材、すなわち、
副組立体２３を備えている。キャップ部材２３は最終的
にはガス充填弁組立体２４（第２図参照）を相持する。

前記要素を第２図に例示した仕上げられたアキュムレー
タ組立体に転換しまたは組み立てるために使用される工
程の順序を以下記載する。最初の工程として、プラダ−
組立体１６はスカート１γの最上端縁２５が圧力容器１
０の上縁１３の位置よりも上方に短距１ｍｒｄＪだけ延
びるように圧力容器１０の開口部、すなわち、端部１３
を通して挿入される。スカート１７が圧′力容器１０に
対してこのように配置されたときに、環状抵抗溶接ｗ−
１が圧力容器１０のみぞ１５に整列した領域においてス
カート１７と圧力容器１０とのＬハ」に形成される。み
そ、すなわち、四部１５を設けた目的は圧力容器１０に
比較的に薄い金属壁部１５′を残すことである。

みぞ１５に整列した圧力容器１０の壁部１５′の厚さは
抵抗溶接を容易にするためにスカート１７の肉厚と実質
的に同じにすることが好ましい。

ブラダ−組立体１６が圧力容器１０に連情された後、キ
ャップ部材２３が第１図および第２図の位置まで圧力容
器１０の端部１３の上にはめこまれる。構成部分が図示
の位ｉａに配置ａされたときに、圧力容器１０の上縁１
３とギャップ組立体２３の内壁部２６との間に第２の連
続した環状溶接部ｗ−’ｌが形成される。

第１図および第２図を参照すると明らかであるように、
スカート１７の上端部２５が圧力容器１０の端縁１３よ
りも上方に延びているためにギャップ部材２３との間に
第２溶接部ｗ−２を受は入れるための環状トラフＴが画
成される。このトラフＴは溶接部ｗ−２の形成により生
じた溶接かすかプラダ−１６の中に落下して直後のプラ
ダ−１６の燃焼またはその後の金属微粒の存在によるプ
ラダ−の損傷を防止することを保証している。

選択自由であるが、プラダ−１６の損傷のさらに防止策
として、溶接部ｗ−２の形成中にプラダ−１６に水を満
たしてもよい。

最後に、溶接部ｗ−３が形成される。この溶接部ｗ−３
はキャンプ部材２３の下方に向いた端縁２８を圧力容器
１０の外壁部２９と結合する連続した環状溶接部である
。溶接部ｗ−２およびｗ−３を形成する順序を自由に選
択できることは理解されよう。

前記構成部分が前述したように連結された後、キャップ
部材２３を第２図に示した形状に内方に変形することが
できる。この操作により幅の狭い中央ガス導入口３１を
有する部分的に半球状の部分３Ｑが形成される。ガス充
填用取付具２４をガス充填口３１に例えば溶接部３１に
より連結してアキュムレータ装置の組立を完成すること
ができ完成したアキュムレータが）１三力を受けている
とき、キャンプ部材２３の内壁面２６に結合した溶接部
ｗ−２の部分および圧力容器１０の夕）壁部２９に結合
した溶接部Ｗ−３の部分は剪〜［力をうけ、そして圧力
容器１０の端部１３に、結合したどδ接部ｗ−２の部分
およびキャンプ部材２３の端部２８に結合した溶接部ｗ
−３の部分は張力をうける。圧力容器１０からのキャン
プ２３の離脱を１９４止するために張力をうける保持領
域の効力は剪断力をうける保持領域の効力よりもはるか
に大きい。

従って、２個の溶接部により胴体、すなわち、圧力容器
に固定されたギャップを有する型式のアキュムレータは
キャップおよび胴体を共に保持するために単一の溶接部
を有する同一型式のアキュムレータよりも胴体からキャ
ンプが離脱する前にはるかに高い圧力に耐えることがで
きる。

同様な部品に同様な符号をつけた第３図の実施態様にお
いて、最初に述べた実施態様との唯一の差異はキャンプ
部材２３ａがその部分的に球状の形状に予備成形されて
いる点である。キャンプ部材２３ａは比較的に大ぎい直
径を有するガス充填口３１Ａを備えている。それに加え
て、スカート１７−の最上端部２５はガス充填口３１Ａ
に向かって上向きにそして半径方向に内方に傾斜せしめ
られる。

前述した形状の構成部分を設けることにより、第６図の
実施態様においては、ガス充」貫目３１Ａから矢印３３
で示した方向に溶接体を挿入することにより溶接部ｗ−
’ｌを形成することができる。

スカート１７ａの上側部分２５ａのわん曲した形状また
は傾斜した形状により溶接機構を挿入するための付加的
な間隙を形成することができる。

当業者にとっては明らかなように、前述した構造および
方法の工程の順序の種々の変更を本発明の精神から逸脱
することな〈実施することができる。従って、これらの
変更は本発明の特許請求の範囲内にあると広義に解釈す
べきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は部分的に仕上げられた状態にある本発明による
圧力容器の垂直断面図、第２図は仕上げられた状態にあ
る第１図の圧力容器の拡大部分断面図、第６図は本発明
の別の実施態様の第２図の断面と同様な部分垂直断面図
である。 １０・・・圧力容器、１１・・・油導入口、１３・・・
上縁、１４・・・外壁部、１５・・・凹部、１６・・・
プラダ−組立体、１７・・・スカート、１８・・・プラ
ダ一部材、２３・・・キャップ部材、２４・・・ガス充
填弁組立体、２５・・・スカートの上端部、２６・・・
内壁面、２８・・・下方に向いた端縁、２９・・・外壁
部、３１・・・ガス充填口、Ｔ・・・トラフ、ｗ−１・
・・第１溶接連結部、ｗ−２・・・第２溶接連結部、ｗ
−３・・・第６溶接連結部、１５′・・・薄肉壁部、１
７．・・・スカート、２３＆・・・キャップ部材、２５
ａ・・・スカートの上側部分、３１．・・・ガス充填口
。 代理人　浅　村　　皓

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）油導入口を有する閉鎖端部と上方に向いた端縁を
   有する開放端部とを有する圧力容器を備え、前記開放端
   部は上方に向いた端縁部分に終端し、さらに、前記開放
   端部中に装着されたブラダ−副組立体を備え、前記ブラ
   ダ−副組立停は一端部にブラダ−が固定された軸線方向
   に細長い金属性の装着用スカートを備え、前記装着用ス
   カートは前記一端部が前記圧力容器の前記閉鎖端部に最
   も近くなるように前記圧力容器の内部に配置され、前記
   スカートの外壁部の少くとも一部分一社」記開放端部に
   近い前記圧力容器の内壁部と緊密に係合し、さらに、ガ
   ス充填弁を収納するための開口部を有するキャップ部材
   を備え、１！Ｕ記キ中キヤツプは前記開放端部を閉ざす
   関係に配ｆｒｆｆｉされ、前記キャップ部材は前記開放
   端部に外側から重なり合う垂下スカートを備え、前記キ
   ャップ部材は下方に向いた端縁部分と、前記装着用スカ
   ートと前記圧力容器との間の係合部分に形成された第１
   の連続した環状溶接連結部と、前記の上方に向いた端縁
   部分と前記キャンプ部材の内壁部分との間に形成された
   第２の連続した環状溶接連結部と、前記キャップ部材の
   前記端縁部分と前記圧力容器の外壁部分との間に形成さ
   れた第６′の連続した溶接連結部とを備えていることを
   特徴とするアキュムレータ装置。 （２、特許請求の範囲第１項に記載のアキュムレータ装
   置において、面記装着用スカートが前記圧力容器の前記
   開放端縁を越えて上方に延びる上側端部を備え、前記装
   着用スカートの前記上側端部、前記圧力容器の端縁部分
   および前記キャップ部材の内壁部が共に前記第２溶接連
   結部を収納する環状トラフを画成していることを特徴と
   するアキュムレータ装置。 （３）特許請求の範囲第２項に記載のアキュムレータ装
   置において、前記装着用スカートの前記上・側端縁部公
   示前記キャップの前記開口部に向かって上方にそして半
   径方向に内方に傾斜せしめられそれにより前記キャップ
   部材の前記開口部を通して前記装着用スカートの前記端
   縁部分を露出させて前記開口部を通して挿入された溶接
   体により前記第２溶接連結部を形成することができるよ
   うにしたことを特徴とするアキュムレータ装置。 （４）　　前記第１溶接連結が抵抗溶接を含み、前記圧
   力容器がその外面に肉厚が前記スカートの肉厚と合致し
   かつ前記第１溶接連結部に整列した肉厚を薄くした部分
   を備えていることを特徴とする゛γキュムレータ装置。 （５）特許請求の範囲＄２項に記載のアキュムレータ装
   置において、前記キャップ部材が内方に圧延形成されて
   前記開口部を画成し、前記第１溶接連結部、第２溶接連
   結部および第６溶接連結部の形成後に前記圧延成形が行
   われることを特徴とするアキュムレータ装置。 （６）油導入口を有する閉鎖端部と上方に向いた端縁を
   有する開放端部とを有する圧力容器と、金属製の装着用
   スカートを備えたプラダ−組立体と、ガス充填組立体を
   収納するための開口部を有するキャップ部材とを備え、
   １１Ｊ記キャップ部材が下方に向いた端縁に終端する垂
   下スカートを備えている圧力に耐えるアキュムレータ装
   置を製造する方法において、前記装着用スカートを前記
   圧力容器の中に弾入し、前記装着用スカートとｎｊＪ記
   圧力容器との間に第１の連続した環状溶接連結部を形成
   し、前記キャンプＮＩＳ材の前記スカートを前記圧力容
   器の前記開放端部の上に装着し、前記圧力容器の前記上
   方に向いた端縁部分と前記キャップ部材の内壁部分との
   間に第２の連続した環状連結部を形成し、前記圧力容器
   の上方に向いた端縁部分と前記キャップ部材の内壁部分
   との間に第２の連続した環状溶接連結部を形成し、かつ
   前記キャンプの前記下方に向いた端縁部分と前記圧力容
   器の外壁部分との間に第６の連続した環状溶接連結部を
   形成する諸工程を含むことを特徴とする圧力に耐えるア
   キュムレータ装置を製造する方法。 （７）特許請求の範囲第６項に記載のアキュムレータ装
   置を製造する方法において、前記窮２の溶接した連結部
   は前記キャップ部材の開口部を介して該キャップ部材内
   に器具を挿入することによって形成されているアキュム
   レータ装置の製還方法。 （８）特許請求の範囲第７項に記載のアキュムレータ装
   置を製造する方法において、前記スカートの上縁がロσ
   記圧力容器の前記端縁よりも上方に延びるように前記装
   着用スカートが挿入され、前記第１溶接連結部が前記そ
   の他の溶接連結部に先立って形成され、かつ前記第２溶
   接連結部が前記装着用スカートの前記上方に突出した部
   分と前記キャップ部材の内壁部と前記圧力容器の上方に
   向いた端縁との間に画成されたトラフの中に形成されて
   いること企持徽とするアキュムレータ装置を製造する方
   法。 （９）特許請求の範囲第７項に記載のアキュムレータ装
   置を製造する方法において、前記キャップ部材が当初は
   ほぼ円筒形であり、かつ前記三個所の溶接連結部を形成
   した後に前記下方に向いた端縁と反対側の前記キャップ
   部材の端部を内方に変形させて前記開口部を狭くする工
   程を含むことを特徴とするアキュムレータ装置ｄを’７
   ７＝する方？去。