アキュムレータ
【課題】液体室に閉じ込められた液体が熱膨張するときのみならず熱収縮するときにも液体室の圧力を調整することができ、もって何れの場合もベローズ内外に大きな圧力差が発生してベローズが塑性変形するのを抑制することができるアキュムレータを提供する。
【解決手段】圧力配管の圧力が低下した状態ではベローズキャップ６がステー１４に近付く方向へ移動し、ロッド１６がステー内周空間に挿入され、径方向シール１５がロッドおよびステー間の径方向間隙をシールして液体室を閉塞し、液体室および気体室の圧力が均衡する位置でキャップが停止し、そのときキャップおよびステー間に軸方向間隔が形成される。前記状態にて液体室が熱膨張するとキャップがステーから離れる方向へ変位し、液体室の容積を拡大して圧力を低下させる。また前記状態にて液体室が熱収縮するとキャップがステーに近付く方向へ変位し、液体室の容積を縮小して圧力を増大させる。
【解決手段】圧力配管の圧力が低下した状態ではベローズキャップ６がステー１４に近付く方向へ移動し、ロッド１６がステー内周空間に挿入され、径方向シール１５がロッドおよびステー間の径方向間隙をシールして液体室を閉塞し、液体室および気体室の圧力が均衡する位置でキャップが停止し、そのときキャップおよびステー間に軸方向間隔が形成される。前記状態にて液体室が熱膨張するとキャップがステーから離れる方向へ変位し、液体室の容積を拡大して圧力を低下させる。また前記状態にて液体室が熱収縮するとキャップがステーに近付く方向へ変位し、液体室の容積を縮小して圧力を増大させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄圧装置または脈圧減衰装置等として用いられるアキュムレータに関するものである。本発明のアキュムレータは例えば、自動車等車両における油圧配管等に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
従来から図１０に示すように、機器の圧力配管に接続されるオイルポート５３を備えるアキュムレータハウジング５２の内部にベローズ５４およびベローズキャップ５５を配置してハウジング５２の内部空間をオイルポート５３に連通する液体室５６と高圧ガスを封入する気体室５７とに仕切るようにしたアキュムレータ５１が知られており、このアキュムレータ５１においては、機器の運転が停止する等して圧力配管の圧力が極端に低下すると、ベローズキャップ５５に設けた端面シール（軸方向シール）５８がオイルポート５３上に設けたステー５９の端面部に当接して液体室（ベローズ５４およびシール５８間の空間）５６を閉塞する。したがって閉塞された液体室５６に一部の液体（油）が閉じ込められ、この閉じ込められた液体の圧力と気体室５７に封入された気体（ガス）の圧力とが均衡するので、ベローズ５４に過大な応力が作用せずよってベローズ５４に塑性変形が発生するのを抑制することが可能とされている（特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、このような機器の運転停止などによる圧力低下が低温で行なわれ、その状態で温度が上昇した場合、液体室５６に閉じ込められた液体および気体室５７に封入された気体はそれぞれ熱膨張し圧力が上昇する。この場合、液体は気体に比べ圧力の上昇度合いが大きいが、ベローズキャップ５５における受圧面積が気体側に比べ小さく設定されているので、液体圧が気体圧よりもかなり大きくならないとベローズキャップ５５は移動しない。したがってベローズ５４内外の液体圧および気体圧に数ＭＰａ程度にも及ぶ大きな圧力差が発生することがあり、このように大きな圧力差が発生するとベローズ５４に塑性変形が発生する問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３３６５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は以上の点に鑑みて、液体室に閉じ込められた液体が熱膨張したときに液体室の圧力を調整してこれを低減させることができ、また液体室に閉じ込められた液体が熱収縮するときにも液体室の圧力を調整してこれを増大させることができ、もって膨張収縮いずれの場合にもベローズ内外に大きな圧力差が発生してベローズに塑性変形が発生するのを抑制す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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１によるアキュムレータは、機器の圧力配管に接続されるオイルポートを備えるアキュムレータハウジングと、前記ハウジングの内部に組み込まれて前記ハウジングの内部空間を前記オイルポートに連通する液体室および高圧ガスを封入する気体室に仕切るベローズおよびベローズキャップと、前記ハウジングの内部で前記オイルポート上に設けられた筒状内周面を備えるステーと、前記ベローズキャップにおけるオイルポート側の面に設けられるとともに前記ベローズキャップが前記ステーに近付く方向へ移動したときに前記ステーの内周空間に挿入されるロッドと、前記ロッドが前記ステーの内周空間に挿入されたときに前記ロッドおよび前記ステー間の径方向間隙をシールして前記液体室を閉塞する径方向シールとを有し、前記圧力配管の圧力が前記気体室の圧力よりも低下した状態では、前記ベローズキャップが前記ステーに近付く方向へ移動し、前記ロッドが前記ステーの内周空間に挿入され、前記径方向シールが前記径方向間隙をシールして前記液体室を閉塞し、前記径方向シールによって閉塞された前記液体室の圧力および前記気体室の圧力が均衡する位置で前記ベローズキャップの移動が停止し、このとき前記ベローズキャップおよび前記ステー間には所定の大きさの軸方向間隔が形成され、前記状態にて前記径方向シールによって閉塞された前記液体室の圧力が熱膨張により高められたときには、前記ベローズキャップが前記ステーから離れる方向へ変位することにより前記液体室の容積を拡大して前記圧力を低下させ、前記状態にて前記径方向シールによって閉塞された前記液体室の圧力が熱収縮により低められたときには、前記ベローズキャップが前記ステーに近付く方向へ変位することにより前記液体室の容積を縮小して前記圧力を増大させる液体室圧力調整機構が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の請求項２によるアキュムレータは、上記した請求項１記載のアキュムレータにおいて、前記径方向シールが接触する相手方部材にテーパー面状の接触面が設けられることにより前記ロッドが前記ベローズキャップとともに変位したときに前記径方向シールの締め代が変化する構造を有し、前記状態にて前記径方向シールによって閉塞された前記液体室の圧力が熱膨張により高められて前記ベローズキャップが前記ステーから離れる方向へ変位したときには、前記径方向シールの締め代が小さくなって前記液体室に閉じ込められた液体の一部がオイルポート側へ流出することにより前記圧力の低下が促進され、その後前記液体室の圧力および前記気体室の圧力が均衡するに連れて前記ベローズキャップが前記ステーに近付く方向へ変位することにより前記径方向シールの締め代が大きくなって前記液体室が再度閉塞されることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項３によるアキュムレータは、上記した請求項１または２記載のアキュムレータにおいて、前記状態にて前記径方向シールによって閉塞された前記液体室の圧力が熱収縮により低められて前記ベローズキャップが前記ステーに近付く方向へ変位したときには、前記ベローズキャップが前記ステーに当接することにより前記ベローズキャップの変位が停止する構造を有することを特徴とする。
【０００９】
更にまた、本発明の請求項４によるアキュムレータは、上記した請求項１、２または３記載のアキュムレータにおいて、前記径方向シールは、前記ステーの内周面または前記ロッドの外周面に保持されるリップパッキンを備え、前記リップパッキンのシールリップが前記ロッドの外周面または前記ステーの内周面に摺動可能に密接する構造を有することを特徴とする。
【００１０】
上記構成を有する本発明のアキュムレータは、以下のように作動する。
【００１１】
（１）定常作動時・・・
上記したように本発明のアキュムレータではベローズキャップにロッドが設けられるとともにロッドおよびステー間の径方向間隙をシールする径方向シールが設けられているが、アキュムレータの定常作動時、径方向シールはロッドおよびステー間の径方向間隙をシールしていないので、液体室は閉塞されていない。したがって圧力配管からオイルポートを介して液体室へそのときどきの圧力を備える液体が随時導入されるので、ベローズキャップがロッドとともに液体圧および気体圧が均衡するように随時移動する。
【００１２】
（２）圧力配管の圧力低下時（所謂ゼロダウン時）・・・
機器の運転が停止する等して圧力配管の圧力が極端に低下し気体室の圧力を下回る状態になると、液体室内の液体がオイルポートから徐々に排出され、ベローズキャップがステーに近付く方向へ移動する。ベローズキャップがステーに近付く方向へ移動すると、ロッドがステーの内周空間に挿入され、次いで径方向シールがロッドおよびステー間の径方向間隙をシールして液体室を閉塞する。したがって閉塞された液体室に一部の液体が閉じ込められ、この閉じ込められた液体の圧力と気体室に封入された気体の圧力とが均衡するので、ベローズに過大な応力が作用せずよってベローズに塑性変形が発生するのが抑制される。尚、このとき、ベローズキャップおよびステー間には所定の大きさの軸方向間隔が形成され、すなわちベローズキャップはステーとの間に所定の大きさの軸方向間隔を残した位置で停止するので、ベローズキャップは未だステーに当接していない。したがってベローズキャップはこの停止位置から、ステーから離れる方向へ移動することもできるし、反対にステーに近付く方向へ移動することもできる。
【００１３】
（３）熱膨張時・・・
液体室が閉塞された状態で雰囲気温度の上昇等によって液体室に閉じ込められた液体が熱膨張すると、この熱膨張による圧力の増大を受けてベローズキャップがステーから離れる方向に変位し、液体室の容積が拡大し、液体室の圧力が低下する。したがってベローズ内外の液体圧および気体圧が均衡し続けて大きな差圧が発生しないので、ベローズに過大な応力が作用せずよってベローズに塑性変形が発生するのが抑制される。
【００１４】
（４）熱収縮時・・・
また、液体室が閉塞された状態で雰囲気温度の下降等によって液体室に閉じ込められた液体が熱収縮すると、この熱収縮による圧力の低下を受けてベローズキャップがステーに近付く方向に変位し、液体室の容積が縮小し、液体室の圧力が増大する。したがってベローズ内外の液体圧および気体圧が均衡し続けて大きな差圧が発生しないので、ベローズに過大な応力が作用せずよってベローズに塑性変形が発生するのが抑制される。
【００１５】
上記（３）の作動で液体室に閉じ込められた液体が熱膨張するとき、液体の一部は径方向シールを通過してオイルポート側へ流出するようにしても良く、このようにすれば、熱膨張による液体室の圧力増大の度合いを一層少なくすることができる。このための構造としては、径方向シールが接触する相手方部材にテーパー面状の接触面を設けることによりロッドがベローズキャップとともに変位したときに径方向シールの締め代を変化させる構造を設定する。作動としては、上記（２）の状態にて径方向シールによって閉塞された液体室の圧力が熱膨張により高められてベローズキャップがステーから離れる方向へ変位すると、径方向シールの締め代が小さくなって、液体室に閉じ込められた液体の一部がオイルポート側へ流出することにより液体室の圧力の低下が促進され、その後液体室の圧力および気体室の圧力が均衡するに連れてベローズキャップがステーに近付く方向へ変位すると、径方向シールの締め代が大きくなって、液体室が再度閉塞される。
【００１６】
また、上記（４）の作動でベローズキャップがステーに近付く方向へ移動するとき、ベローズキャップはステーに当接することによりその変位が停止するようにしても良く、このようにすればベローズキャップのストローク一端限が規定されるため、ベローズキャップが過度に移動してベローズが過度に伸縮するのを抑制することができる。
【００１７】
径方向シールとしては、特にその種類や形状を限定されないが、例えばステーの筒状内周面に保持されるリップパッキンとするのが好適であり、この場合にはそのシールリップがロッドの外周面に摺動可能に密接する。また径方向シールとしては、ロッドの外周面に保持されるリップパッキンとしても良く、この場合にはそのシールリップがステーの筒状内周面に摺動可能に密接する。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように本発明のアキュムレータによれば、液体室に閉じ込められた液体が熱膨張したときに液体室の圧力を調整してこれを低減させることができ、また液体室に閉じ込められた液体が熱収縮するときにも液体室の圧力を調整してこれを増大させることが可能とされている。したがって膨張収縮いずれの場合にもベローズ内外の液体圧および気体圧が均衡し続けて大きな差圧が発生しないので、ベローズに過大な応力が作用せずよってベローズに塑性変形が発生するのを抑制することができ、これによりベローズ延いてはアキュムレータの耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第一実施例に係るアキュムレータの断面図
【図２】図１の要部拡大図であって同アキュムレータの定常作動時の状態を示す要部拡大断面図
【図３】同アキュムレータの圧力低下時の状態を示す要部拡大断面図
【図４】同アキュムレータの熱膨張時の状態を示す要部拡大断面図
【図５】同アキュムレータの熱収縮時の状態を示す要部拡大断面図
【図６】本発明の第二実施例に係るアキュムレータの定常作動時の状態を示す要部断面図
【図７】同アキュムレータの圧力低下時の状態を示す要部断面図
【図８】同アキュムレータの熱膨張時の状態を示す要部断面図
【図９】同アキュムレータの熱収縮時の状態を示す要部断面図
【図１０】従来例に係るアキュムレータの断面図
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明には、以下の実施形態が含まれる。
（１）
（１−１）本発明は金属ベローズ型アキュムレータに関する。本発明は金属ベローズ型アキュムレータを使用する分野全般で用いられる。
（１−２）本発明は、外ガスタイプまたは内ガスタイプのアキュムレータにおいて、ゼロダウン時に液体室に閉じ込められた液体と封入ガスが温度変化による膨張もしくは収縮したときに生じる圧力差を吸収させる手段を提案する。
（１−３）本発明は、ステー内周側に設けたシール手段へベローズキャップの液体室側に設けられたロッドが挿入されることにより液体室が閉塞された状態において、熱膨張時には、液体室の体積が膨張するようベローズキャップがステーから離れる方向にロッドが変位することにより、液体圧およびガス圧が均衡を保持する。ある変位のところでロッドがシール手段から外れ、液体が導入孔へ排出される。液体圧とガス圧の均衡が保てるまで液体が排出されたのち、再びロッドが挿入されて液体室が閉塞される。一方、熱収縮時には、液体室の体積が収縮するようベローズキャップがステーに当接する方向にロッドが変位することにより、液体圧とガス圧の均衡を保持する。
（１−４）具体的には以下の構成とする。
（１−４−１）シェルと、前記シェル内に配置され、一端がオイルポートに固着され、他端がベローズキャップにより塞がれることにより前記シェルの内部を気体室と液体室とに分離している金属材製ベローズと、前記ベローズキャップの液体室側に設けられたロッドと、前記液体室に液体を導入する導入孔を取り囲むように配置され、前記金属材製ベローズの収縮限度を規定するステーと、前記ステーの内周側に配置され、前記液体室と前記導入孔との間をシールするシール手段とよりなる金属ベローズ式アキュムレータであって、前記ベローズキャップの液体室側に設けられたロッドが、前記金属ベローズの収縮に伴い前記シール手段に挿入されることによって液体室が閉塞されることを特徴とするアキュムレータ。
（１−４−２）前記ベローズキャップの液体室側に設けられたロッドが、前記シール手段に挿入されることによって液体室が閉塞した状態において、環境温度の上昇によってアキュムレータの温度が上昇し、液体室に閉じ込められた液体の膨張によって、前記金属ベローズの伸長に伴い前記ベローズキャップがステーから離れる方向に変位し、前記ベローズキャップに設けられている前記ロッドが前記シール手段との挿入が解除されることによって、液体圧およびガス圧が均衡になるまで液体を導入孔へ排出することが可能なことを特徴とするアキュムレータ。
（１−４−３）液体室に閉じ込められた液体の膨張によって、前記金属ベローズの伸長に伴い前記ベローズキャップがステーから離れる方向に変位し、前記ベローズキャップに設けられている前記ロッドが前記シール手段との挿入が解除されることによって、液体圧およびガス圧が均衡になるまで液体を導入孔へ排出されたのち、再び前記ロッドが前記シール手段へ挿入され液体室が閉塞されることを特徴とするアキュムレータ。
（１−４−４）前記ベローズキャップの液体室側に設けられたロッドが、前記シール手段に挿入されることによって液体室が閉塞した状態において、環境温度の低下によってアキュムレータの温度が低下し、液体室に閉じ込められた液体と気体室に閉じ込められた気体の収縮により、前記金属ベローズの収縮に伴い前記ベローズキャップが前記ステーに当接する方向に変位することを特徴とするアキュムレータ。
（１−４−５）液体室に閉じ込められた液体が収縮したとき、前記ロッドが液体圧およびガス圧が均衡する方向へ変位したときでも、前記シール手段によって液体室が閉塞されることを特徴とするアキュムレータ。
（１−５）シール手段にはリップシールを用いる。テーパー部を有するステーを用い、システム作動状態からゼロダウンに移る際の、シール挿入性を高める。
（１−６）液体圧力の上昇によってロッドが上昇し、シールリップ部がロッドのテーパー部に差し掛かる。さらにロッドの上昇が進んでシール挿入が解除する方向に移動し、テーパー部においてシールのしめ代が低下して圧力を保持できなくなったとき、シールが失効し、液体の排出が起こる。
（１−７）排出が起こると、液体室の圧力は気体室の圧力に近付くと同時に、ロッドはシール挿入方向へ移動する。シールのしめ代が液体室の圧力を保持するのに有効になった位置でロッドは停止し、同時に排出が終わる。このとき、液体室と気体室の圧力は均衡となる。
【００２１】
（２）
（２−１）本発明は金属ベローズ型アキュムレータに関する。本発明は金属ベローズ型アキュムレータを使用する分野全般で用いられる。
（２−２）本発明は、外ガスタイプまたは内ガスタイプのアキュムレータにおいて、ゼロダウン時に液体室に閉じ込められた液体と封入ガスが温度変化による膨張もしくは収縮したときに生じる圧力差を吸収させる手段を提案する。
（２−３）本発明は、ステー内周側に設けたシール手段へベローズキャップの液体室側に設けられたロッドが挿入されることにより液体室が閉塞された状態において、熱膨張時には、液体室の体積が膨張するようベローズキャップがステーから離れる方向にロッドが変位することにより、液体圧およびガス圧が均衡を保持する。ある変位のところでロッドがシール手段から外れ、液体が導入孔へ排出される。液体圧とガス圧の均衡が保てるまで液体が排出されたのち、再びロッドが挿入されて液体室が閉塞される。一方、熱収縮時には、液体室の体積が収縮するようベローズキャップがステーに当接する方向にロッドが変位することにより、液体圧とガス圧の均衡を保持する。
（２−４）具体的には以下の構成とする。
（２−４−１）シェルと、前記シェル内に配置され、一端がオイルポートに固着され、他端がベローズキャップにより塞がれることにより前記シェルの内部を気体室と液体室とに分離している金属ベローズと、液体室に液体を導入する導入孔を取り囲むように配置され、前記金属ベローズの収縮限度を規定するステーと、前記ベローズキャップの液体室側に配置され、液体室と導入孔との間をシールするシール手段とよりなる金属ベローズ式アキュムレータであって、前記シール手段が、前記金属ベローズの収縮に伴い前記ステーの内周側に挿入されることによって液体室が閉塞されることを特徴とするアキュムレータ。
（２−４−２）前記シール手段が、前記ステーに挿入されることによって液体室が閉塞した状態において、環境温度の上昇によってアキュムレータの温度が上昇し、液体室に閉じ込められた液体の膨張により、前記金属ベローズの伸長に伴い前記ベローズキャップがステーから離れる方向に変位して前記シール手段の挿入が解除されることによって、液体圧およびガス圧が均衡になるまで液体を導入孔へ排出することが可能なことを特徴とするアキュムレータ。
（２−４−３）液体室に閉じ込められた液体の膨張によって、前記シール手段の挿入が解除されることによって、液体圧およびガス圧が均衡になるまで液体を導入孔へ排出されたのち、再び前記ステー内周側へ前記シール手段が挿入され液体室が閉塞されることを特徴とするアキュムレータ。
（２−４−４）前記シール手段が、前記ステーに挿入されることによって液体室が閉塞した状態において、環境温度の低下によってアキュムレータの温度が低下し、液体室に閉じ込められた液体の収縮により、前記金属ベローズの収縮に伴い前記ベローズキャップが前記ステーに当接する方向に変位することを特徴とするアキュムレータ。
（２−４−５）液体室に閉じ込められた液体の収縮によって、前記ベローズキャップと前記シール手段が液体圧およびガス圧が均衡する方向へ変位したときでも、前記シール手段によって液体室が閉塞され続けることを特徴とするアキュムレータ。
（２−５）シール手段を外周シールにすることにより、部品数を減らすことができる、シール溝部の加工（部品加工）と寸法検査が容易になる、等の利点がある。
【実施例】
【００２２】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００２３】
第一実施例・・・
図１は、本発明の第一実施例に係るアキュムレータ１の全体断面を示している。図２ないし図５は同アキュムレータ１の要部拡大断面を示している。各図における作動の状態として、図１および図２は定常作動時、図３は圧力配管の圧力低下時（所謂ゼロダウン時）、図４は液体室７に閉じ込められた液体および気体室８に封入された気体が熱膨張した時の状態、図５は液体室７に閉じ込められた液体および気体室８に封入された気体が熱収縮した時の状態をそれぞれ示している。
【００２４】
当該実施例に係るアキュムレータ１は、ベローズ５として金属ベローズを用いる金属ベローズ型アキュムレータであって、以下のように構成されている。
【００２５】
すなわち図１に示すように、図示しない機器の圧力配管に接続されるオイルポート４を備えるアキュムレータハウジング２が設けられており、このハウジング２の内部にベローズ５およびベローズキャップ６が配置されてハウジング２の内部空間が、オイルポート４のポート穴（液体導入孔）４ａに連通する液体室（液室）７と、高圧ガス（例えば窒素ガス）を封入する気体室（ガス室）８とに仕切られている。ハウジング２としては有底円筒状のシェル３と、このシェル３の一端開口部に固定（溶接）されたオイルポート４とを組み合わせたものとされているが、ハウジング２の部品割り構造は特に限定されるものではなく、例えばシェル３とオイルポート４は一体であっても良く、シェル３の底部はシェル３と別体のエンドカバーであっても良く、何れにしてもシェル３の底部またはこれに相当する部品には、気体室８に気体（ガス）を注入するための注入口９が設けられ、注入後、プラグ１０で閉じられている。符号１１は六角ナット付ピンである。ハウジング２内すなわち液体室７にはオイルポート４のポート穴４ａを通じて圧力配管側の液体（圧油）が出入りする。
【００２６】
ベローズ５としては、その固定端（下端）がハウジング２のポート側内面であるオイルポート４の内面に固定（溶接）されるとともにその遊動端（上端）に円板状のベローズキャップ６が固定（溶接）されており、よって当該アキュムレータ１はベローズ５の外周側に気体室８が配置されるとともにベローズ５の内周側に液体室７が配置される外ガスタイプのアキュムレータとされている。ベローズキャップ６の外周部には、ハウジング２の内面に対しベローズ５およびベローズキャップ６が直接接触しないように制振リング１２が取り付けられているが、この制振リング１２はシール作用を奏さず、よって高圧ガスを上下に通過させるものである。符号１３はプロテクションリングである。
【００２７】
オイルポート４の内面上に内部台座としてのステー１４が配置され、このステー１４の外周側に位置してこのステー１４とシェル３との間に上記ベローズ５が配置されている。ステー１４は、全体として筒状を呈し、筒状内周面１４ａを備え、その一端（下端）をもってオイルポート４の内面に固定（溶接）されているが、オイルポート４に対して一体に成形されたものであっても良い。また図２に拡大して示すようにステー１４の先端部近傍の内周面１４ａに環状の装着溝１４ｂが設けられ、この装着溝１４ｂに径方向シール手段としてのリップパッキン（リップシール）１５が装着されている。リップパッキン１５は、所定のゴム状弾性体によって環状に成形され、外周側の取付部１５ａの内周側にシールリップ１５ｂを一体に備えている。シールリップ１５ｂは、そのリップ端をベローズキャップ６のほう（上方）へ向けて配置され、後記するロッド１６が挿入されて来るとその外周面に摺動自在に密接し、ロッド１６およびステー１４間の径方向間隙ｃ（図３参照）をシールし、液体室（ベローズ５およびリップパッキン１５間の空間）７を閉塞する。またこのステー１４は、装着溝１４ｂの加工を容易化するため軸方向２分割構造とされ、分割体１４ｃ，１４ｄ同士が互いに固定（溶接）されている。ベローズキャップ６のストロークの一端限（下端限）は図５に示すように、ベローズキャップ６がステー１４の先端面１４ｅに直接当接することによって規定される。ベローズキャップ６がステー１４の先端面１４ｅに当接した状態でステー１４の外周側空間７ａと内周側空間７ｂとを確実に連通させるため、ステー１４の先端面１４ｅにおける円周上一部には該面を径方向に貫通する溝状の流路１４ｆが形成されている。
【００２８】
また図２に示すように、ベローズキャップ６におけるオイルポート４側の面（下面）にロッド１６が設けられており、すなわち円板状を呈するベローズキャップ６におけるオイルポート４側の面の平面中央にロッド１６が一体にまたは別体で設けられている。ロッド１６の外周面には、その先端部側（下端部側）に位置して先細（下方へ向けて細くなる）のテーパー面状の接触面１６ａと、その基端部側（上端部側）に位置して円筒面状の接触面１６ｂとが一連に設けられている。
【００２９】
このロッド１６は、図２から図３へと示すように、ベローズキャップ６がステー１４に近付く方向（下方向）へ移動したときにステー１４の内周空間に挿入され、リップパッキン１５の内周部に挿入される。ロッド１６がリップパッキン１５の内周部に挿入されると、リップパッキン１５のシールリップ１５ｂがロッド１６の外周面（円筒面状接触面１６ｂ）に摺動自在に密接し、ロッド１６およびステー１４間の径方向間隙ｃをシールし、液体室（ベローズ５およびリップパッキン１５間の空間）７を閉塞する。
【００３０】
また、ベローズキャップ６に設けられたロッド１６ならびにロッド１６およびステー１４間の径方向間隙ｃをシールする径方向シールとしてのリップパッキン１５はこれらによって、以下のように作動する液体室圧力調整機構１８を構成している。
【００３１】
すなわち、圧力配管の圧力が極端に低下して気体室８の圧力よりも低下した状態になると図２から図３へと示すように、ベローズキャップ６がステー１４に近付く方向（下方向）へ移動し、ロッド１６がステー１４の内周空間に挿入され、リップパッキン１５のシールリップ１５ｂがロッド１６の外周面（円筒面状接触面１６ｂ）に摺動自在に密接してロッド１６およびステー１４間の径方向間隙ｃをシールし、液体室７を閉塞し、閉塞された液体室７の圧力および気体室８の圧力が均衡する位置でベローズキャップ６の移動が停止する。このときベローズキャップ６およびステー１４間には所定の大きさの軸方向間隔ｄ１が形成される。
【００３２】
また、圧力配管の圧力が極端に低下して気体室８の圧力よりも低下した状態において、リップパッキン１５によって閉塞された液体室７の圧力が熱膨張により高められると図３から図４へと示すように、ベローズキャップ６がステー１４から離れる方向（上方向）へ変位し、液体室７の容積が拡大し、液体室の圧力が低下する。このとき、ベローズキャップ６およびステー１４間の軸方向間隔はｄ１からｄ２へと拡大する。
【００３３】
また、圧力配管の圧力が極端に低下して気体室８の圧力よりも低下した状態において、リップパッキン１５によって閉塞された液体室７の圧力が熱収縮により低められると図３から図５へと示すように、ベローズキャップ６がステー１４に近付く方向（下方向）へ変位し、液体室７の容積が縮小し、液体室７の圧力が増大する。このとき、ベローズキャップ６およびステー１４間の軸方向間隔は縮小し、変位量が大きな場合には、ベローズキャップ６がステー１４の先端面１４ｅに当接して停止する。
【００３４】
また、上記したようにリップパッキン１５のシールリップ１５ｂが接触する相手方部材であるロッド１６の外周面には先細のテーパー面状接触面１６ａが設けられているので、ロッド１６がベローズキャップ６とともに変位するとシールリップ１５ｂの締め代が変化するように構成されており、すなわち圧力配管の圧力が極端に低下して気体室８の圧力よりも低下した状態において、リップパッキン１５によって閉塞された液体室７の圧力が熱膨張により高められてベローズキャップ６がステー１４から離れる方向（上方向）へ変位すると、シールリップ１５ｂの締め代が小さくなってパッキン１５のシール性が暫時喪失され、液体室７に閉じ込められた液体の一部がオイルポート４側へ流出し、液体室７の圧力の低下が促進され、その後、液体室７の圧力および気体室８の圧力が均衡するに連れてベローズキャップ６がステー１４に近付く方向（下方向）へ変位すると、シールリップ１５ｂの締め代が大きくなってパッキン１５のシール性が復活し、液体室７が再度閉塞される。
【００３５】
つぎに、上記構成のアキュムレータ１の作動を説明する。
【００３６】
（１）定常作動時・・・
上記したように図２はアキュムレータ１の定常作動時の状態を示している。オイルポート４は図示しない機器の圧力配管に接続されている。この定常作動時において、ロッド１６はステー１４の内周空間に挿入されておらず、リップパッキン１５はロッド１６およびステー１４間の径方向間隙ｃをシールしていないので、液体室７は閉塞されていない。したがって圧力配管からオイルポート４のポート穴４ａを介して液体室７へそのときどきの圧力を備える液体が随時導入されるので、ベローズキャップ６がロッド１６とともに液体圧および気体圧が均衡するように随時移動する。
【００３７】
（２）圧力配管の圧力低下時（所謂ゼロダウン時）・・・
上記（１）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極端に低下し気体室８の圧力を下回る状態になると、液体室７内の液体がオイルポート４のポート穴４ａから徐々に排出され、ベローズキャップ６がステー１４に近付く方向（下方向）へ移動する。ベローズキャップ６がステー１４に近付く方向へ移動すると図３に示すように、ロッド１６がステー１４の内周空間に挿入され、次いでリップパッキン１５のシールリップ１５ｂがロッド１６の外周面（円筒面状接触面１６ｂ）に摺動自在に密接してロッド１６およびステー１４間の径方向間隙ｃをシールし、液体室７を閉塞する。したがって閉塞された液体室７に一部の液体が閉じ込められ、この閉じ込められた液体の圧力と気体室８に封入された気体の圧力とが均衡するので、ベローズ５に過大な応力が作用せず、よってベローズ５に破損や異常変形などの塑性変形が発生するのが抑制される。尚、このとき上記したように、ベローズキャップ６およびステー１４間には所定の大きさの軸方向間隔ｄ１が形成され、すなわちベローズキャップ６はステー１４との間に所定の大きさの軸方向間隔ｄ１を残した位置で停止するので、ベローズキャップ６は未だステー１４に当接していない。したがってベローズキャップ６はこの停止位置から、ステー１４から離れる方向へ移動することもできるし、反対にステー１４に近付く方向へ移動することもできる。
【００３８】
（３）熱膨張時・・・
上記（２）の状態すなわちリップパッキン１５によって液体室７が閉塞された状態で、雰囲気温度の上昇等によって液体室７に閉じ込められた液体および気体室８に封入された気体が熱膨張すると、液体のほうが熱膨張量が大きいので、この熱膨張による圧力の増大を受けて図４に示すようにベローズキャップ６がステー１４から離れる方向（上方向）に変位し、液体室７の容積が拡大し、液体室７の圧力が低下する。ベローズキャップ６およびステー１４間の軸方向間隔としてはｄ１がｄ２へと拡大する。また、このとき、リップパッキン１５のシールリップ１５ｂはロッド１６の外周面に設けられた先細のテーパー面状接触面１６ａの細い部分に接触するので、シールリップ１５ｂの締め代が小さくなってパッキン１５のシール性が暫時喪失され、よって液体室７に閉じ込められた液体の一部がオイルポート４側へ流出（漏出）し、液体室７の圧力の低下が促進される。そしてその後、液体室７の圧力および気体室８の圧力が均衡するに連れてベローズキャップ６はステー１４に近付く方向（下方向）へ変位するので、シールリップ１５ｂの締め代が大きくなってパッキン１５のシール性が復活し、液体室７が再度閉塞される。ベローズキャップ６およびステー１４間の軸方向間隔としてはｄ１がｄ２へと拡大し、更にｄ２がｄ３（ただしｄ２＞ｄ３＞ｄ１）またはｄ１へと縮小することになる。したがってベローズ５内外の液体圧および気体圧が均衡し続けて大きな差圧が発生しないので、ベローズ５に過大な応力が作用せず、よってベローズ５に塑性変形が発生するのが抑制される。
【００３９】
（４）熱収縮時・・・
また、上記（２）の状態すなわちリップパッキン１５によって液体室７が閉塞された状態で、雰囲気温度の下降等によって液体室７に閉じ込められた液体および気体室８に封入された気体が熱収縮すると、液体のほうが熱収縮量が大きいので、この熱収縮による圧力の低下を受けて図５に示すようにベローズキャップ６がステー１４に近付く方向（下方向）に変位し、液体室７の容積が縮小し、液体室７の圧力が増大する。したがってベローズ５内外の液体圧および気体圧が均衡し続けて大きな差圧が発生しないので、ベローズ５に過大な応力が作用せず、よってベローズ５に塑性変形が発生するのが抑制される。
【００４０】
（４）圧力配管の圧力低下の解消時・・・
上記（２）の状態が解消されてオイルポート４のポート穴４ａから液体が流入すると、この液体の圧力がロッド１６に作用してロッド１６およびベローズキャップ６をステー１４から離れる方向（上方向）へ移動させる。したがってロッド１６がリップパッキン１５から離れて上記（１）の状態に復することになる。
【００４１】
上記構成のアキュムレータ１によれば、液体室７に閉じ込められた液体が熱膨張するときのみならず熱収縮するときにも液体室７の圧力を調整することが可能とされている。したがって何れの場合にもベローズ５内外の液体圧および気体圧が均衡し続けて大きな差圧が発生しないので、ベローズ５に過大な応力が作用せず、よってベローズ５に塑性変形が発生するのを抑制することができ、これによりベローズ５延いてはアキュムレータ１の耐久性を向上させることができる。
【００４２】
上記第一実施例にアキュムレータ１はその構成を以下のように付加、変更することが考えられる。
【００４３】
第二実施例・・・
上記第一実施例では、径方向シールとしてのリップパッキン１５がステー１４の内周面１４ａに保持されてそのシールリップ１５ｂがロッド１６の外周面に摺動可能に密接する構造とされているが、これに代えて、径方向シールとしてのリップパッキン１５がロッド１６の外周面に保持されてそのシールリップ１５ｂがステー１４の内周面１４ａに摺動可能に密接する構造とする。このため図６ないし図９に示す第二実施例では、ロッド１６の外周面に装着溝１６ｃが設けられ、この装着溝１６ｃにリップパッキン１５が装着され、そのシールリップ１５ｂがステー１４の内周面１４ａに摺動可能に密接する構造とされている。尚、上記第一実施例における図２ないし図５に対応して、図６が定常作動時、図７が圧力配管の圧力低下時（所謂ゼロダウン時）、図８が液体室７に閉じ込められた液体が熱膨張した時、図９が液体室７に閉じ込められた液体が熱収縮した時の状態をそれぞれ示している。またこの第二実施例では、リップパッキン１５のシールリップ１５ｂが接触する相手方部材がステー１４であるので、その先端部内周面に先太（上方へ向けて広くなる）のテーパー面状をなす接触面１４ｇが設けられている。
【００４４】
その他・・・
（Ａ）上記第一および第二実施例では、（３）熱膨張時、リップパッキン１５のシールリップ１５ｂはその締め代の大きさを変えながらもロッド１６の外周面またはステー１４の内周面に接触し続ける構造とされているが、これに代えて、シールリップ１５ｂは一旦ロッド１６の外周面またはステー１４の内周面から離れて径方向間隙ｃをシールしなくなり、この状態で一部の液体を流出させる構造としても良い。
【００４５】
（Ｂ）また上記第一および第二実施例では、アキュムレータ１は、ベローズ５の外周側に気体室８を設定するとともにベローズ５の内周側に液体室７を設定する外ガスタイプのアキュムレータとされているが、これに代えて、アキュムレータ１は、ベローズ５の内周側に気体室８を設定するとともにベローズ５の外周側に液体室７を設定する内ガスタイプのアキュムレータであっても良い。
【符号の説明】
【００４６】
１ アキュムレータ
２ ハウジング
３ シェル
４ オイルポート
４ａ ポート穴
５ ベローズ
６ ベローズキャップ
７ 液体室
７ａ ステー外周側空間
７ｂ ステー内周側空間
８ 気体室
９ 注入口
１０ プラグ
１１ 六角ナット付ピン
１２ 制振リング
１３ プロテクションリング
１４ ステー
１４ａ 筒状内周面
１４ｂ，１６ｃ 装着溝
１４ｃ，１４ｄ 分割体
１４ｅ 先端面
１４ｆ 流路
１４ｇ，１６ａ テーパー面状接触面
１５ リップパッキン（径方向シール）
１５ａ 取付部
１５ｂ シールリップ
１６ ロッド
１６ｂ 円筒面状接触面
１８ 液体室圧力調整機構
ｃ 径方向間隙
ｄ１，ｄ２ 軸方向間隔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄圧装置または脈圧減衰装置等として用いられるアキュムレータに関するものである。本発明のアキュムレータは例えば、自動車等車両における油圧配管等に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
従来から図１０に示すように、機器の圧力配管に接続されるオイルポート５３を備えるアキュムレータハウジング５２の内部にベローズ５４およびベローズキャップ５５を配置してハウジング５２の内部空間をオイルポート５３に連通する液体室５６と高圧ガスを封入する気体室５７とに仕切るようにしたアキュムレータ５１が知られており、このアキュムレータ５１においては、機器の運転が停止する等して圧力配管の圧力が極端に低下すると、ベローズキャップ５５に設けた端面シール（軸方向シール）５８がオイルポート５３上に設けたステー５９の端面部に当接して液体室（ベローズ５４およびシール５８間の空間）５６を閉塞する。したがって閉塞された液体室５６に一部の液体（油）が閉じ込められ、この閉じ込められた液体の圧力と気体室５７に封入された気体（ガス）の圧力とが均衡するので、ベローズ５４に過大な応力が作用せずよってベローズ５４に塑性変形が発生するのを抑制することが可能とされている（特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、このような機器の運転停止などによる圧力低下が低温で行なわれ、その状態で温度が上昇した場合、液体室５６に閉じ込められた液体および気体室５７に封入された気体はそれぞれ熱膨張し圧力が上昇する。この場合、液体は気体に比べ圧力の上昇度合いが大きいが、ベローズキャップ５５における受圧面積が気体側に比べ小さく設定されているので、液体圧が気体圧よりもかなり大きくならないとベローズキャップ５５は移動しない。したがってベローズ５４内外の液体圧および気体圧に数ＭＰａ程度にも及ぶ大きな圧力差が発生することがあり、このように大きな圧力差が発生するとベローズ５４に塑性変形が発生する問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３３６５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は以上の点に鑑みて、液体室に閉じ込められた液体が熱膨張したときに液体室の圧力を調整してこれを低減させることができ、また液体室に閉じ込められた液体が熱収縮するときにも液体室の圧力を調整してこれを増大させることができ、もって膨張収縮いずれの場合にもベローズ内外に大きな圧力差が発生してベローズに塑性変形が発生するのを抑制す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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１によるアキュムレータは、機器の圧力配管に接続されるオイルポートを備えるアキュムレータハウジングと、前記ハウジングの内部に組み込まれて前記ハウジングの内部空間を前記オイルポートに連通する液体室および高圧ガスを封入する気体室に仕切るベローズおよびベローズキャップと、前記ハウジングの内部で前記オイルポート上に設けられた筒状内周面を備えるステーと、前記ベローズキャップにおけるオイルポート側の面に設けられるとともに前記ベローズキャップが前記ステーに近付く方向へ移動したときに前記ステーの内周空間に挿入されるロッドと、前記ロッドが前記ステーの内周空間に挿入されたときに前記ロッドおよび前記ステー間の径方向間隙をシールして前記液体室を閉塞する径方向シールとを有し、前記圧力配管の圧力が前記気体室の圧力よりも低下した状態では、前記ベローズキャップが前記ステーに近付く方向へ移動し、前記ロッドが前記ステーの内周空間に挿入され、前記径方向シールが前記径方向間隙をシールして前記液体室を閉塞し、前記径方向シールによって閉塞された前記液体室の圧力および前記気体室の圧力が均衡する位置で前記ベローズキャップの移動が停止し、このとき前記ベローズキャップおよび前記ステー間には所定の大きさの軸方向間隔が形成され、前記状態にて前記径方向シールによって閉塞された前記液体室の圧力が熱膨張により高められたときには、前記ベローズキャップが前記ステーから離れる方向へ変位することにより前記液体室の容積を拡大して前記圧力を低下させ、前記状態にて前記径方向シールによって閉塞された前記液体室の圧力が熱収縮により低められたときには、前記ベローズキャップが前記ステーに近付く方向へ変位することにより前記液体室の容積を縮小して前記圧力を増大させる液体室圧力調整機構が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の請求項２によるアキュムレータは、上記した請求項１記載のアキュムレータにおいて、前記径方向シールが接触する相手方部材にテーパー面状の接触面が設けられることにより前記ロッドが前記ベローズキャップとともに変位したときに前記径方向シールの締め代が変化する構造を有し、前記状態にて前記径方向シールによって閉塞された前記液体室の圧力が熱膨張により高められて前記ベローズキャップが前記ステーから離れる方向へ変位したときには、前記径方向シールの締め代が小さくなって前記液体室に閉じ込められた液体の一部がオイルポート側へ流出することにより前記圧力の低下が促進され、その後前記液体室の圧力および前記気体室の圧力が均衡するに連れて前記ベローズキャップが前記ステーに近付く方向へ変位することにより前記径方向シールの締め代が大きくなって前記液体室が再度閉塞されることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項３によるアキュムレータは、上記した請求項１または２記載のアキュムレータにおいて、前記状態にて前記径方向シールによって閉塞された前記液体室の圧力が熱収縮により低められて前記ベローズキャップが前記ステーに近付く方向へ変位したときには、前記ベローズキャップが前記ステーに当接することにより前記ベローズキャップの変位が停止する構造を有することを特徴とする。
【０００９】
更にまた、本発明の請求項４によるアキュムレータは、上記した請求項１、２または３記載のアキュムレータにおいて、前記径方向シールは、前記ステーの内周面または前記ロッドの外周面に保持されるリップパッキンを備え、前記リップパッキンのシールリップが前記ロッドの外周面または前記ステーの内周面に摺動可能に密接する構造を有することを特徴とする。
【００１０】
上記構成を有する本発明のアキュムレータは、以下のように作動する。
【００１１】
（１）定常作動時・・・
上記したように本発明のアキュムレータではベローズキャップにロッドが設けられるとともにロッドおよびステー間の径方向間隙をシールする径方向シールが設けられているが、アキュムレータの定常作動時、径方向シールはロッドおよびステー間の径方向間隙をシールしていないので、液体室は閉塞されていない。したがって圧力配管からオイルポートを介して液体室へそのときどきの圧力を備える液体が随時導入されるので、ベローズキャップがロッドとともに液体圧および気体圧が均衡するように随時移動する。
【００１２】
（２）圧力配管の圧力低下時（所謂ゼロダウン時）・・・
機器の運転が停止する等して圧力配管の圧力が極端に低下し気体室の圧力を下回る状態になると、液体室内の液体がオイルポートから徐々に排出され、ベローズキャップがステーに近付く方向へ移動する。ベローズキャップがステーに近付く方向へ移動すると、ロッドがステーの内周空間に挿入され、次いで径方向シールがロッドおよびステー間の径方向間隙をシールして液体室を閉塞する。したがって閉塞された液体室に一部の液体が閉じ込められ、この閉じ込められた液体の圧力と気体室に封入された気体の圧力とが均衡するので、ベローズに過大な応力が作用せずよってベローズに塑性変形が発生するのが抑制される。尚、このとき、ベローズキャップおよびステー間には所定の大きさの軸方向間隔が形成され、すなわちベローズキャップはステーとの間に所定の大きさの軸方向間隔を残した位置で停止するので、ベローズキャップは未だステーに当接していない。したがってベローズキャップはこの停止位置から、ステーから離れる方向へ移動することもできるし、反対にステーに近付く方向へ移動することもできる。
【００１３】
（３）熱膨張時・・・
液体室が閉塞された状態で雰囲気温度の上昇等によって液体室に閉じ込められた液体が熱膨張すると、この熱膨張による圧力の増大を受けてベローズキャップがステーから離れる方向に変位し、液体室の容積が拡大し、液体室の圧力が低下する。したがってベローズ内外の液体圧および気体圧が均衡し続けて大きな差圧が発生しないので、ベローズに過大な応力が作用せずよってベローズに塑性変形が発生するのが抑制される。
【００１４】
（４）熱収縮時・・・
また、液体室が閉塞された状態で雰囲気温度の下降等によって液体室に閉じ込められた液体が熱収縮すると、この熱収縮による圧力の低下を受けてベローズキャップがステーに近付く方向に変位し、液体室の容積が縮小し、液体室の圧力が増大する。したがってベローズ内外の液体圧および気体圧が均衡し続けて大きな差圧が発生しないので、ベローズに過大な応力が作用せずよってベローズに塑性変形が発生するのが抑制される。
【００１５】
上記（３）の作動で液体室に閉じ込められた液体が熱膨張するとき、液体の一部は径方向シールを通過してオイルポート側へ流出するようにしても良く、このようにすれば、熱膨張による液体室の圧力増大の度合いを一層少なくすることができる。このための構造としては、径方向シールが接触する相手方部材にテーパー面状の接触面を設けることによりロッドがベローズキャップとともに変位したときに径方向シールの締め代を変化させる構造を設定する。作動としては、上記（２）の状態にて径方向シールによって閉塞された液体室の圧力が熱膨張により高められてベローズキャップがステーから離れる方向へ変位すると、径方向シールの締め代が小さくなって、液体室に閉じ込められた液体の一部がオイルポート側へ流出することにより液体室の圧力の低下が促進され、その後液体室の圧力および気体室の圧力が均衡するに連れてベローズキャップがステーに近付く方向へ変位すると、径方向シールの締め代が大きくなって、液体室が再度閉塞される。
【００１６】
また、上記（４）の作動でベローズキャップがステーに近付く方向へ移動するとき、ベローズキャップはステーに当接することによりその変位が停止するようにしても良く、このようにすればベローズキャップのストローク一端限が規定されるため、ベローズキャップが過度に移動してベローズが過度に伸縮するのを抑制することができる。
【００１７】
径方向シールとしては、特にその種類や形状を限定されないが、例えばステーの筒状内周面に保持されるリップパッキンとするのが好適であり、この場合にはそのシールリップがロッドの外周面に摺動可能に密接する。また径方向シールとしては、ロッドの外周面に保持されるリップパッキンとしても良く、この場合にはそのシールリップがステーの筒状内周面に摺動可能に密接する。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように本発明のアキュムレータによれば、液体室に閉じ込められた液体が熱膨張したときに液体室の圧力を調整してこれを低減させることができ、また液体室に閉じ込められた液体が熱収縮するときにも液体室の圧力を調整してこれを増大させることが可能とされている。したがって膨張収縮いずれの場合にもベローズ内外の液体圧および気体圧が均衡し続けて大きな差圧が発生しないので、ベローズに過大な応力が作用せずよってベローズに塑性変形が発生するのを抑制することができ、これによりベローズ延いてはアキュムレータの耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第一実施例に係るアキュムレータの断面図
【図２】図１の要部拡大図であって同アキュムレータの定常作動時の状態を示す要部拡大断面図
【図３】同アキュムレータの圧力低下時の状態を示す要部拡大断面図
【図４】同アキュムレータの熱膨張時の状態を示す要部拡大断面図
【図５】同アキュムレータの熱収縮時の状態を示す要部拡大断面図
【図６】本発明の第二実施例に係るアキュムレータの定常作動時の状態を示す要部断面図
【図７】同アキュムレータの圧力低下時の状態を示す要部断面図
【図８】同アキュムレータの熱膨張時の状態を示す要部断面図
【図９】同アキュムレータの熱収縮時の状態を示す要部断面図
【図１０】従来例に係るアキュムレータの断面図
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明には、以下の実施形態が含まれる。
（１）
（１−１）本発明は金属ベローズ型アキュムレータに関する。本発明は金属ベローズ型アキュムレータを使用する分野全般で用いられる。
（１−２）本発明は、外ガスタイプまたは内ガスタイプのアキュムレータにおいて、ゼロダウン時に液体室に閉じ込められた液体と封入ガスが温度変化による膨張もしくは収縮したときに生じる圧力差を吸収させる手段を提案する。
（１−３）本発明は、ステー内周側に設けたシール手段へベローズキャップの液体室側に設けられたロッドが挿入されることにより液体室が閉塞された状態において、熱膨張時には、液体室の体積が膨張するようベローズキャップがステーから離れる方向にロッドが変位することにより、液体圧およびガス圧が均衡を保持する。ある変位のところでロッドがシール手段から外れ、液体が導入孔へ排出される。液体圧とガス圧の均衡が保てるまで液体が排出されたのち、再びロッドが挿入されて液体室が閉塞される。一方、熱収縮時には、液体室の体積が収縮するようベローズキャップがステーに当接する方向にロッドが変位することにより、液体圧とガス圧の均衡を保持する。
（１−４）具体的には以下の構成とする。
（１−４−１）シェルと、前記シェル内に配置され、一端がオイルポートに固着され、他端がベローズキャップにより塞がれることにより前記シェルの内部を気体室と液体室とに分離している金属材製ベローズと、前記ベローズキャップの液体室側に設けられたロッドと、前記液体室に液体を導入する導入孔を取り囲むように配置され、前記金属材製ベローズの収縮限度を規定するステーと、前記ステーの内周側に配置され、前記液体室と前記導入孔との間をシールするシール手段とよりなる金属ベローズ式アキュムレータであって、前記ベローズキャップの液体室側に設けられたロッドが、前記金属ベローズの収縮に伴い前記シール手段に挿入されることによって液体室が閉塞されることを特徴とするアキュムレータ。
（１−４−２）前記ベローズキャップの液体室側に設けられたロッドが、前記シール手段に挿入されることによって液体室が閉塞した状態において、環境温度の上昇によってアキュムレータの温度が上昇し、液体室に閉じ込められた液体の膨張によって、前記金属ベローズの伸長に伴い前記ベローズキャップがステーから離れる方向に変位し、前記ベローズキャップに設けられている前記ロッドが前記シール手段との挿入が解除されることによって、液体圧およびガス圧が均衡になるまで液体を導入孔へ排出することが可能なことを特徴とするアキュムレータ。
（１−４−３）液体室に閉じ込められた液体の膨張によって、前記金属ベローズの伸長に伴い前記ベローズキャップがステーから離れる方向に変位し、前記ベローズキャップに設けられている前記ロッドが前記シール手段との挿入が解除されることによって、液体圧およびガス圧が均衡になるまで液体を導入孔へ排出されたのち、再び前記ロッドが前記シール手段へ挿入され液体室が閉塞されることを特徴とするアキュムレータ。
（１−４−４）前記ベローズキャップの液体室側に設けられたロッドが、前記シール手段に挿入されることによって液体室が閉塞した状態において、環境温度の低下によってアキュムレータの温度が低下し、液体室に閉じ込められた液体と気体室に閉じ込められた気体の収縮により、前記金属ベローズの収縮に伴い前記ベローズキャップが前記ステーに当接する方向に変位することを特徴とするアキュムレータ。
（１−４−５）液体室に閉じ込められた液体が収縮したとき、前記ロッドが液体圧およびガス圧が均衡する方向へ変位したときでも、前記シール手段によって液体室が閉塞されることを特徴とするアキュムレータ。
（１−５）シール手段にはリップシールを用いる。テーパー部を有するステーを用い、システム作動状態からゼロダウンに移る際の、シール挿入性を高める。
（１−６）液体圧力の上昇によってロッドが上昇し、シールリップ部がロッドのテーパー部に差し掛かる。さらにロッドの上昇が進んでシール挿入が解除する方向に移動し、テーパー部においてシールのしめ代が低下して圧力を保持できなくなったとき、シールが失効し、液体の排出が起こる。
（１−７）排出が起こると、液体室の圧力は気体室の圧力に近付くと同時に、ロッドはシール挿入方向へ移動する。シールのしめ代が液体室の圧力を保持するのに有効になった位置でロッドは停止し、同時に排出が終わる。このとき、液体室と気体室の圧力は均衡となる。
【００２１】
（２）
（２−１）本発明は金属ベローズ型アキュムレータに関する。本発明は金属ベローズ型アキュムレータを使用する分野全般で用いられる。
（２−２）本発明は、外ガスタイプまたは内ガスタイプのアキュムレータにおいて、ゼロダウン時に液体室に閉じ込められた液体と封入ガスが温度変化による膨張もしくは収縮したときに生じる圧力差を吸収させる手段を提案する。
（２−３）本発明は、ステー内周側に設けたシール手段へベローズキャップの液体室側に設けられたロッドが挿入されることにより液体室が閉塞された状態において、熱膨張時には、液体室の体積が膨張するようベローズキャップがステーから離れる方向にロッドが変位することにより、液体圧およびガス圧が均衡を保持する。ある変位のところでロッドがシール手段から外れ、液体が導入孔へ排出される。液体圧とガス圧の均衡が保てるまで液体が排出されたのち、再びロッドが挿入されて液体室が閉塞される。一方、熱収縮時には、液体室の体積が収縮するようベローズキャップがステーに当接する方向にロッドが変位することにより、液体圧とガス圧の均衡を保持する。
（２−４）具体的には以下の構成とする。
（２−４−１）シェルと、前記シェル内に配置され、一端がオイルポートに固着され、他端がベローズキャップにより塞がれることにより前記シェルの内部を気体室と液体室とに分離している金属ベローズと、液体室に液体を導入する導入孔を取り囲むように配置され、前記金属ベローズの収縮限度を規定するステーと、前記ベローズキャップの液体室側に配置され、液体室と導入孔との間をシールするシール手段とよりなる金属ベローズ式アキュムレータであって、前記シール手段が、前記金属ベローズの収縮に伴い前記ステーの内周側に挿入されることによって液体室が閉塞されることを特徴とするアキュムレータ。
（２−４−２）前記シール手段が、前記ステーに挿入されることによって液体室が閉塞した状態において、環境温度の上昇によってアキュムレータの温度が上昇し、液体室に閉じ込められた液体の膨張により、前記金属ベローズの伸長に伴い前記ベローズキャップがステーから離れる方向に変位して前記シール手段の挿入が解除されることによって、液体圧およびガス圧が均衡になるまで液体を導入孔へ排出することが可能なことを特徴とするアキュムレータ。
（２−４−３）液体室に閉じ込められた液体の膨張によって、前記シール手段の挿入が解除されることによって、液体圧およびガス圧が均衡になるまで液体を導入孔へ排出されたのち、再び前記ステー内周側へ前記シール手段が挿入され液体室が閉塞されることを特徴とするアキュムレータ。
（２−４−４）前記シール手段が、前記ステーに挿入されることによって液体室が閉塞した状態において、環境温度の低下によってアキュムレータの温度が低下し、液体室に閉じ込められた液体の収縮により、前記金属ベローズの収縮に伴い前記ベローズキャップが前記ステーに当接する方向に変位することを特徴とするアキュムレータ。
（２−４−５）液体室に閉じ込められた液体の収縮によって、前記ベローズキャップと前記シール手段が液体圧およびガス圧が均衡する方向へ変位したときでも、前記シール手段によって液体室が閉塞され続けることを特徴とするアキュムレータ。
（２−５）シール手段を外周シールにすることにより、部品数を減らすことができる、シール溝部の加工（部品加工）と寸法検査が容易になる、等の利点がある。
【実施例】
【００２２】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００２３】
第一実施例・・・
図１は、本発明の第一実施例に係るアキュムレータ１の全体断面を示している。図２ないし図５は同アキュムレータ１の要部拡大断面を示している。各図における作動の状態として、図１および図２は定常作動時、図３は圧力配管の圧力低下時（所謂ゼロダウン時）、図４は液体室７に閉じ込められた液体および気体室８に封入された気体が熱膨張した時の状態、図５は液体室７に閉じ込められた液体および気体室８に封入された気体が熱収縮した時の状態をそれぞれ示している。
【００２４】
当該実施例に係るアキュムレータ１は、ベローズ５として金属ベローズを用いる金属ベローズ型アキュムレータであって、以下のように構成されている。
【００２５】
すなわち図１に示すように、図示しない機器の圧力配管に接続されるオイルポート４を備えるアキュムレータハウジング２が設けられており、このハウジング２の内部にベローズ５およびベローズキャップ６が配置されてハウジング２の内部空間が、オイルポート４のポート穴（液体導入孔）４ａに連通する液体室（液室）７と、高圧ガス（例えば窒素ガス）を封入する気体室（ガス室）８とに仕切られている。ハウジング２としては有底円筒状のシェル３と、このシェル３の一端開口部に固定（溶接）されたオイルポート４とを組み合わせたものとされているが、ハウジング２の部品割り構造は特に限定されるものではなく、例えばシェル３とオイルポート４は一体であっても良く、シェル３の底部はシェル３と別体のエンドカバーであっても良く、何れにしてもシェル３の底部またはこれに相当する部品には、気体室８に気体（ガス）を注入するための注入口９が設けられ、注入後、プラグ１０で閉じられている。符号１１は六角ナット付ピンである。ハウジング２内すなわち液体室７にはオイルポート４のポート穴４ａを通じて圧力配管側の液体（圧油）が出入りする。
【００２６】
ベローズ５としては、その固定端（下端）がハウジング２のポート側内面であるオイルポート４の内面に固定（溶接）されるとともにその遊動端（上端）に円板状のベローズキャップ６が固定（溶接）されており、よって当該アキュムレータ１はベローズ５の外周側に気体室８が配置されるとともにベローズ５の内周側に液体室７が配置される外ガスタイプのアキュムレータとされている。ベローズキャップ６の外周部には、ハウジング２の内面に対しベローズ５およびベローズキャップ６が直接接触しないように制振リング１２が取り付けられているが、この制振リング１２はシール作用を奏さず、よって高圧ガスを上下に通過させるものである。符号１３はプロテクションリングである。
【００２７】
オイルポート４の内面上に内部台座としてのステー１４が配置され、このステー１４の外周側に位置してこのステー１４とシェル３との間に上記ベローズ５が配置されている。ステー１４は、全体として筒状を呈し、筒状内周面１４ａを備え、その一端（下端）をもってオイルポート４の内面に固定（溶接）されているが、オイルポート４に対して一体に成形されたものであっても良い。また図２に拡大して示すようにステー１４の先端部近傍の内周面１４ａに環状の装着溝１４ｂが設けられ、この装着溝１４ｂに径方向シール手段としてのリップパッキン（リップシール）１５が装着されている。リップパッキン１５は、所定のゴム状弾性体によって環状に成形され、外周側の取付部１５ａの内周側にシールリップ１５ｂを一体に備えている。シールリップ１５ｂは、そのリップ端をベローズキャップ６のほう（上方）へ向けて配置され、後記するロッド１６が挿入されて来るとその外周面に摺動自在に密接し、ロッド１６およびステー１４間の径方向間隙ｃ（図３参照）をシールし、液体室（ベローズ５およびリップパッキン１５間の空間）７を閉塞する。またこのステー１４は、装着溝１４ｂの加工を容易化するため軸方向２分割構造とされ、分割体１４ｃ，１４ｄ同士が互いに固定（溶接）されている。ベローズキャップ６のストロークの一端限（下端限）は図５に示すように、ベローズキャップ６がステー１４の先端面１４ｅに直接当接することによって規定される。ベローズキャップ６がステー１４の先端面１４ｅに当接した状態でステー１４の外周側空間７ａと内周側空間７ｂとを確実に連通させるため、ステー１４の先端面１４ｅにおける円周上一部には該面を径方向に貫通する溝状の流路１４ｆが形成されている。
【００２８】
また図２に示すように、ベローズキャップ６におけるオイルポート４側の面（下面）にロッド１６が設けられており、すなわち円板状を呈するベローズキャップ６におけるオイルポート４側の面の平面中央にロッド１６が一体にまたは別体で設けられている。ロッド１６の外周面には、その先端部側（下端部側）に位置して先細（下方へ向けて細くなる）のテーパー面状の接触面１６ａと、その基端部側（上端部側）に位置して円筒面状の接触面１６ｂとが一連に設けられている。
【００２９】
このロッド１６は、図２から図３へと示すように、ベローズキャップ６がステー１４に近付く方向（下方向）へ移動したときにステー１４の内周空間に挿入され、リップパッキン１５の内周部に挿入される。ロッド１６がリップパッキン１５の内周部に挿入されると、リップパッキン１５のシールリップ１５ｂがロッド１６の外周面（円筒面状接触面１６ｂ）に摺動自在に密接し、ロッド１６およびステー１４間の径方向間隙ｃをシールし、液体室（ベローズ５およびリップパッキン１５間の空間）７を閉塞する。
【００３０】
また、ベローズキャップ６に設けられたロッド１６ならびにロッド１６およびステー１４間の径方向間隙ｃをシールする径方向シールとしてのリップパッキン１５はこれらによって、以下のように作動する液体室圧力調整機構１８を構成している。
【００３１】
すなわち、圧力配管の圧力が極端に低下して気体室８の圧力よりも低下した状態になると図２から図３へと示すように、ベローズキャップ６がステー１４に近付く方向（下方向）へ移動し、ロッド１６がステー１４の内周空間に挿入され、リップパッキン１５のシールリップ１５ｂがロッド１６の外周面（円筒面状接触面１６ｂ）に摺動自在に密接してロッド１６およびステー１４間の径方向間隙ｃをシールし、液体室７を閉塞し、閉塞された液体室７の圧力および気体室８の圧力が均衡する位置でベローズキャップ６の移動が停止する。このときベローズキャップ６およびステー１４間には所定の大きさの軸方向間隔ｄ１が形成される。
【００３２】
また、圧力配管の圧力が極端に低下して気体室８の圧力よりも低下した状態において、リップパッキン１５によって閉塞された液体室７の圧力が熱膨張により高められると図３から図４へと示すように、ベローズキャップ６がステー１４から離れる方向（上方向）へ変位し、液体室７の容積が拡大し、液体室の圧力が低下する。このとき、ベローズキャップ６およびステー１４間の軸方向間隔はｄ１からｄ２へと拡大する。
【００３３】
また、圧力配管の圧力が極端に低下して気体室８の圧力よりも低下した状態において、リップパッキン１５によって閉塞された液体室７の圧力が熱収縮により低められると図３から図５へと示すように、ベローズキャップ６がステー１４に近付く方向（下方向）へ変位し、液体室７の容積が縮小し、液体室７の圧力が増大する。このとき、ベローズキャップ６およびステー１４間の軸方向間隔は縮小し、変位量が大きな場合には、ベローズキャップ６がステー１４の先端面１４ｅに当接して停止する。
【００３４】
また、上記したようにリップパッキン１５のシールリップ１５ｂが接触する相手方部材であるロッド１６の外周面には先細のテーパー面状接触面１６ａが設けられているので、ロッド１６がベローズキャップ６とともに変位するとシールリップ１５ｂの締め代が変化するように構成されており、すなわち圧力配管の圧力が極端に低下して気体室８の圧力よりも低下した状態において、リップパッキン１５によって閉塞された液体室７の圧力が熱膨張により高められてベローズキャップ６がステー１４から離れる方向（上方向）へ変位すると、シールリップ１５ｂの締め代が小さくなってパッキン１５のシール性が暫時喪失され、液体室７に閉じ込められた液体の一部がオイルポート４側へ流出し、液体室７の圧力の低下が促進され、その後、液体室７の圧力および気体室８の圧力が均衡するに連れてベローズキャップ６がステー１４に近付く方向（下方向）へ変位すると、シールリップ１５ｂの締め代が大きくなってパッキン１５のシール性が復活し、液体室７が再度閉塞される。
【００３５】
つぎに、上記構成のアキュムレータ１の作動を説明する。
【００３６】
（１）定常作動時・・・
上記したように図２はアキュムレータ１の定常作動時の状態を示している。オイルポート４は図示しない機器の圧力配管に接続されている。この定常作動時において、ロッド１６はステー１４の内周空間に挿入されておらず、リップパッキン１５はロッド１６およびステー１４間の径方向間隙ｃをシールしていないので、液体室７は閉塞されていない。したがって圧力配管からオイルポート４のポート穴４ａを介して液体室７へそのときどきの圧力を備える液体が随時導入されるので、ベローズキャップ６がロッド１６とともに液体圧および気体圧が均衡するように随時移動する。
【００３７】
（２）圧力配管の圧力低下時（所謂ゼロダウン時）・・・
上記（１）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極端に低下し気体室８の圧力を下回る状態になると、液体室７内の液体がオイルポート４のポート穴４ａから徐々に排出され、ベローズキャップ６がステー１４に近付く方向（下方向）へ移動する。ベローズキャップ６がステー１４に近付く方向へ移動すると図３に示すように、ロッド１６がステー１４の内周空間に挿入され、次いでリップパッキン１５のシールリップ１５ｂがロッド１６の外周面（円筒面状接触面１６ｂ）に摺動自在に密接してロッド１６およびステー１４間の径方向間隙ｃをシールし、液体室７を閉塞する。したがって閉塞された液体室７に一部の液体が閉じ込められ、この閉じ込められた液体の圧力と気体室８に封入された気体の圧力とが均衡するので、ベローズ５に過大な応力が作用せず、よってベローズ５に破損や異常変形などの塑性変形が発生するのが抑制される。尚、このとき上記したように、ベローズキャップ６およびステー１４間には所定の大きさの軸方向間隔ｄ１が形成され、すなわちベローズキャップ６はステー１４との間に所定の大きさの軸方向間隔ｄ１を残した位置で停止するので、ベローズキャップ６は未だステー１４に当接していない。したがってベローズキャップ６はこの停止位置から、ステー１４から離れる方向へ移動することもできるし、反対にステー１４に近付く方向へ移動することもできる。
【００３８】
（３）熱膨張時・・・
上記（２）の状態すなわちリップパッキン１５によって液体室７が閉塞された状態で、雰囲気温度の上昇等によって液体室７に閉じ込められた液体および気体室８に封入された気体が熱膨張すると、液体のほうが熱膨張量が大きいので、この熱膨張による圧力の増大を受けて図４に示すようにベローズキャップ６がステー１４から離れる方向（上方向）に変位し、液体室７の容積が拡大し、液体室７の圧力が低下する。ベローズキャップ６およびステー１４間の軸方向間隔としてはｄ１がｄ２へと拡大する。また、このとき、リップパッキン１５のシールリップ１５ｂはロッド１６の外周面に設けられた先細のテーパー面状接触面１６ａの細い部分に接触するので、シールリップ１５ｂの締め代が小さくなってパッキン１５のシール性が暫時喪失され、よって液体室７に閉じ込められた液体の一部がオイルポート４側へ流出（漏出）し、液体室７の圧力の低下が促進される。そしてその後、液体室７の圧力および気体室８の圧力が均衡するに連れてベローズキャップ６はステー１４に近付く方向（下方向）へ変位するので、シールリップ１５ｂの締め代が大きくなってパッキン１５のシール性が復活し、液体室７が再度閉塞される。ベローズキャップ６およびステー１４間の軸方向間隔としてはｄ１がｄ２へと拡大し、更にｄ２がｄ３（ただしｄ２＞ｄ３＞ｄ１）またはｄ１へと縮小することになる。したがってベローズ５内外の液体圧および気体圧が均衡し続けて大きな差圧が発生しないので、ベローズ５に過大な応力が作用せず、よってベローズ５に塑性変形が発生するのが抑制される。
【００３９】
（４）熱収縮時・・・
また、上記（２）の状態すなわちリップパッキン１５によって液体室７が閉塞された状態で、雰囲気温度の下降等によって液体室７に閉じ込められた液体および気体室８に封入された気体が熱収縮すると、液体のほうが熱収縮量が大きいので、この熱収縮による圧力の低下を受けて図５に示すようにベローズキャップ６がステー１４に近付く方向（下方向）に変位し、液体室７の容積が縮小し、液体室７の圧力が増大する。したがってベローズ５内外の液体圧および気体圧が均衡し続けて大きな差圧が発生しないので、ベローズ５に過大な応力が作用せず、よってベローズ５に塑性変形が発生するのが抑制される。
【００４０】
（４）圧力配管の圧力低下の解消時・・・
上記（２）の状態が解消されてオイルポート４のポート穴４ａから液体が流入すると、この液体の圧力がロッド１６に作用してロッド１６およびベローズキャップ６をステー１４から離れる方向（上方向）へ移動させる。したがってロッド１６がリップパッキン１５から離れて上記（１）の状態に復することになる。
【００４１】
上記構成のアキュムレータ１によれば、液体室７に閉じ込められた液体が熱膨張するときのみならず熱収縮するときにも液体室７の圧力を調整することが可能とされている。したがって何れの場合にもベローズ５内外の液体圧および気体圧が均衡し続けて大きな差圧が発生しないので、ベローズ５に過大な応力が作用せず、よってベローズ５に塑性変形が発生するのを抑制することができ、これによりベローズ５延いてはアキュムレータ１の耐久性を向上させることができる。
【００４２】
上記第一実施例にアキュムレータ１はその構成を以下のように付加、変更することが考えられる。
【００４３】
第二実施例・・・
上記第一実施例では、径方向シールとしてのリップパッキン１５がステー１４の内周面１４ａに保持されてそのシールリップ１５ｂがロッド１６の外周面に摺動可能に密接する構造とされているが、これに代えて、径方向シールとしてのリップパッキン１５がロッド１６の外周面に保持されてそのシールリップ１５ｂがステー１４の内周面１４ａに摺動可能に密接する構造とする。このため図６ないし図９に示す第二実施例では、ロッド１６の外周面に装着溝１６ｃが設けられ、この装着溝１６ｃにリップパッキン１５が装着され、そのシールリップ１５ｂがステー１４の内周面１４ａに摺動可能に密接する構造とされている。尚、上記第一実施例における図２ないし図５に対応して、図６が定常作動時、図７が圧力配管の圧力低下時（所謂ゼロダウン時）、図８が液体室７に閉じ込められた液体が熱膨張した時、図９が液体室７に閉じ込められた液体が熱収縮した時の状態をそれぞれ示している。またこの第二実施例では、リップパッキン１５のシールリップ１５ｂが接触する相手方部材がステー１４であるので、その先端部内周面に先太（上方へ向けて広くなる）のテーパー面状をなす接触面１４ｇが設けられている。
【００４４】
その他・・・
（Ａ）上記第一および第二実施例では、（３）熱膨張時、リップパッキン１５のシールリップ１５ｂはその締め代の大きさを変えながらもロッド１６の外周面またはステー１４の内周面に接触し続ける構造とされているが、これに代えて、シールリップ１５ｂは一旦ロッド１６の外周面またはステー１４の内周面から離れて径方向間隙ｃをシールしなくなり、この状態で一部の液体を流出させる構造としても良い。
【００４５】
（Ｂ）また上記第一および第二実施例では、アキュムレータ１は、ベローズ５の外周側に気体室８を設定するとともにベローズ５の内周側に液体室７を設定する外ガスタイプのアキュムレータとされているが、これに代えて、アキュムレータ１は、ベローズ５の内周側に気体室８を設定するとともにベローズ５の外周側に液体室７を設定する内ガスタイプのアキュムレータであっても良い。
【符号の説明】
【００４６】
１ アキュムレータ
２ ハウジング
３ シェル
４ オイルポート
４ａ ポート穴
５ ベローズ
６ ベローズキャップ
７ 液体室
７ａ ステー外周側空間
７ｂ ステー内周側空間
８ 気体室
９ 注入口
１０ プラグ
１１ 六角ナット付ピン
１２ 制振リング
１３ プロテクションリング
１４ ステー
１４ａ 筒状内周面
１４ｂ，１６ｃ 装着溝
１４ｃ，１４ｄ 分割体
１４ｅ 先端面
１４ｆ 流路
１４ｇ，１６ａ テーパー面状接触面
１５ リップパッキン（径方向シール）
１５ａ 取付部
１５ｂ シールリップ
１６ ロッド
１６ｂ 円筒面状接触面
１８ 液体室圧力調整機構
ｃ 径方向間隙
ｄ１，ｄ２ 軸方向間隔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器の圧力配管に接続されるオイルポートを備えるアキュムレータハウジングと、前記ハウジングの内部に組み込まれて前記ハウジングの内部空間を前記オイルポートに連通する液体室および高圧ガスを封入する気体室に仕切るベローズおよびベローズキャップと、前記ハウジングの内部で前記オイルポート上に設けられた筒状内周面を備えるステーと、前記ベローズキャップにおけるオイルポート側の面に設けられるとともに前記ベローズキャップが前記ステーに近付く方向へ移動したときに前記ステーの内周空間に挿入されるロッドと、前記ロッドが前記ステーの内周空間に挿入されたときに前記ロッドおよび前記ステー間の径方向間隙をシールして前記液体室を閉塞する径方向シールとを有し、
前記圧力配管の圧力が前記気体室の圧力よりも低下した状態では、前記ベローズキャップが前記ステーに近付く方向へ移動し、前記ロッドが前記ステーの内周空間に挿入され、前記径方向シールが前記径方向間隙をシールして前記液体室を閉塞し、前記径方向シールによって閉塞された前記液体室の圧力および前記気体室の圧力が均衡する位置で前記ベローズキャップの移動が停止し、このとき前記ベローズキャップおよび前記ステー間には所定の大きさの軸方向間隔が形成され、前記状態にて前記径方向シールによって閉塞された前記液体室の圧力が熱膨張により高められたときには、前記ベローズキャップが前記ステーから離れる方向へ変位することにより前記液体室の容積を拡大して前記圧力を低下させ、前記状態にて前記径方向シールによって閉塞された前記液体室の圧力が熱収縮により低められたときには、前記ベローズキャップが前記ステーに近付く方向へ変位することにより前記液体室の容積を縮小して前記圧力を増大させる液体室圧力調整機構が設けられていることを特徴とするアキュムレータ。
【請求項２】
請求項１記載のアキュムレータにおいて、
前記径方向シールが接触する相手方部材にテーパー面状の接触面が設けられることにより前記ロッドが前記ベローズキャップとともに変位したときに前記径方向シールの締め代が変化する構造を有し、前記状態にて前記径方向シールによって閉塞された前記液体室の圧力が熱膨張により高められて前記ベローズキャップが前記ステーから離れる方向へ変位したときには、前記径方向シールの締め代が小さくなって前記液体室に閉じ込められた液体の一部がオイルポート側へ流出することにより前記圧力の低下が促進され、その後前記液体室の圧力および前記気体室の圧力が均衡するに連れて前記ベローズキャップが前記ステーに近付く方向へ変位することにより前記径方向シールの締め代が大きくなって前記液体室が再度閉塞されることを特徴とするアキュムレータ。
【請求項３】
請求項１または２記載のアキュムレータにおいて、
前記状態にて前記径方向シールによって閉塞された前記液体室の圧力が熱収縮により低められて前記ベローズキャップが前記ステーに近付く方向へ変位したときには、前記ベローズキャップが前記ステーに当接することにより前記ベローズキャップの変位が停止する構造を有することを特徴とするアキュムレータ。
【請求項４】
請求項１、２または３記載のアキュムレータにおいて、
前記径方向シールは、前記ステーの内周面または前記ロッドの外周面に保持されるリップパッキンを備え、前記リップパッキンのシールリップが前記ロッドの外周面または前記ステーの内周面に摺動可能に密接する構造を有することを特徴とするアキュムレータ。
【請求項１】
機器の圧力配管に接続されるオイルポートを備えるアキュムレータハウジングと、前記ハウジングの内部に組み込まれて前記ハウジングの内部空間を前記オイルポートに連通する液体室および高圧ガスを封入する気体室に仕切るベローズおよびベローズキャップと、前記ハウジングの内部で前記オイルポート上に設けられた筒状内周面を備えるステーと、前記ベローズキャップにおけるオイルポート側の面に設けられるとともに前記ベローズキャップが前記ステーに近付く方向へ移動したときに前記ステーの内周空間に挿入されるロッドと、前記ロッドが前記ステーの内周空間に挿入されたときに前記ロッドおよび前記ステー間の径方向間隙をシールして前記液体室を閉塞する径方向シールとを有し、
前記圧力配管の圧力が前記気体室の圧力よりも低下した状態では、前記ベローズキャップが前記ステーに近付く方向へ移動し、前記ロッドが前記ステーの内周空間に挿入され、前記径方向シールが前記径方向間隙をシールして前記液体室を閉塞し、前記径方向シールによって閉塞された前記液体室の圧力および前記気体室の圧力が均衡する位置で前記ベローズキャップの移動が停止し、このとき前記ベローズキャップおよび前記ステー間には所定の大きさの軸方向間隔が形成され、前記状態にて前記径方向シールによって閉塞された前記液体室の圧力が熱膨張により高められたときには、前記ベローズキャップが前記ステーから離れる方向へ変位することにより前記液体室の容積を拡大して前記圧力を低下させ、前記状態にて前記径方向シールによって閉塞された前記液体室の圧力が熱収縮により低められたときには、前記ベローズキャップが前記ステーに近付く方向へ変位することにより前記液体室の容積を縮小して前記圧力を増大させる液体室圧力調整機構が設けられていることを特徴とするアキュムレータ。
【請求項２】
請求項１記載のアキュムレータにおいて、
前記径方向シールが接触する相手方部材にテーパー面状の接触面が設けられることにより前記ロッドが前記ベローズキャップとともに変位したときに前記径方向シールの締め代が変化する構造を有し、前記状態にて前記径方向シールによって閉塞された前記液体室の圧力が熱膨張により高められて前記ベローズキャップが前記ステーから離れる方向へ変位したときには、前記径方向シールの締め代が小さくなって前記液体室に閉じ込められた液体の一部がオイルポート側へ流出することにより前記圧力の低下が促進され、その後前記液体室の圧力および前記気体室の圧力が均衡するに連れて前記ベローズキャップが前記ステーに近付く方向へ変位することにより前記径方向シールの締め代が大きくなって前記液体室が再度閉塞されることを特徴とするアキュムレータ。
【請求項３】
請求項１または２記載のアキュムレータにおいて、
前記状態にて前記径方向シールによって閉塞された前記液体室の圧力が熱収縮により低められて前記ベローズキャップが前記ステーに近付く方向へ変位したときには、前記ベローズキャップが前記ステーに当接することにより前記ベローズキャップの変位が停止する構造を有することを特徴とするアキュムレータ。
【請求項４】
請求項１、２または３記載のアキュムレータにおいて、
前記径方向シールは、前記ステーの内周面または前記ロッドの外周面に保持されるリップパッキンを備え、前記リップパッキンのシールリップが前記ロッドの外周面または前記ステーの内周面に摺動可能に密接する構造を有することを特徴とするアキュムレータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１６７７００（Ｐ２０１２−１６７７００Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２７２８０（Ｐ２０１１−２７２８０）
【出願日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【出願人】（０００００４３８５）ＮＯＫ株式会社 (1,527)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【出願人】（０００００４３８５）ＮＯＫ株式会社 (1,527)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]