CN103842661B

CN103842661B - 蓄能器

Info

Publication number: CN103842661B
Application number: CN201280047652.XA
Authority: CN
Inventors: 山下松喜
Original assignee: Eagle Industry Co Ltd
Current assignee: Eagle Industry Co Ltd
Priority date: 2012-03-22
Filing date: 2012-08-02
Publication date: 2016-05-11
Anticipated expiration: 2032-08-02
Also published as: JP2013194871A; CN103842661A; EP2829738B1; EP2829738A1; US9027600B2; WO2013140637A1; US20140224368A1; JP5872342B2; EP2829738A4

Abstract

本发明提供一种蓄能器，其具备能够利用低于将破裂板局部地设置于支撑件的周面的圆周上的情况的压力而进行动作的紧急时用安全机构，除此之外，提供一种仅通过冲压加工就能够制作支撑件的蓄能器。为了达成该目的，本发明的蓄能器具有紧急时用安全机构，将壳体内压向油端口侧释放，使得壳体不会由于发生火灾等紧急时成为高压的壳体内压而发生***。紧急时用安全机构在支撑件的筒状部与端面部之间的角部具有锥形部。当紧急时，锥形部在其根部部位发生压曲。当锥形部发生压曲时，波纹管盖或者被保持构件与支撑件的端面部分离，同时，在波纹管盖或者被保持构件与锥形部之间形成压力释放流路。

Description

蓄能器

技术领域

本发明涉及一种作为蓄压装置或者脉动压力衰减装置等使用的蓄能器。本发明的蓄能器用于例如汽车用油压***或者产业机器用油压***等。

背景技术

先前以来，如图11所示，已知有如下构造的蓄能器51：通过带有波纹管盖56的波纹管55，将具备连接于压力配管（未图示）的油端口53并且同时具备气体封入口54的蓄能器壳体52的内部空间，分隔成封入气体的气室57和连通于油端口53的液室58，波纹管盖56以气体压和液体压达到均衡的方式进行移动，通过波纹管55的伸缩，进行蓄压动作或者脉动压力衰减动作（参照专利文献1）。

另外，在该蓄能器51上，设置有安全机构（压力降低时用安全机构）59，用于在压力配管的压力降低而液室58的压力降低时，防止由于气体压和液体压的不均衡而引起的波纹管55破损。即，如果由于机器的运转停止等而压力配管的压力极度降低，则液体（油）从油端口53慢慢排出，与此相伴，由于封入气体压，波纹管55慢慢收缩，设置于波纹管盖56下面的密封件60与支撑件（ステー）61接触而成为所谓的零下降状态。支撑件61为在筒状部61a前端的端面部61b设置有液体出入口61c的单一的金属成形品。并且，在该零下降状态下，一部分液体被密封件60关入液室58内，由于该被关入的液体的压力和气室57的气体压力达到均衡，因此抑制了过大的应力作用于波纹管55而导致波纹管55破损。

另外，在该蓄能器51上，设置有安全机构（紧急时用安全机构）62，用于当发生火灾等紧急时，防止液室58内的液体和气室57内的气体急剧膨胀而导致蓄能器51发生***。即，如果由于发生火灾等而导致液室58内的液体以及气室57内的气体急剧膨胀，则由于该高压，导致局部地设置于支撑件61的周面（筒状部61a）的圆周上的破裂板（脆弱部）61d发生破裂，由于高压从这里释放，因此抑制蓄能器51内部成为极度的高压而发生***。

但是，在上述现有技术中，如上所述，由于紧急时用安全机构62通过局部地设置于支撑件61的周面（筒状部61a）的圆周上的破裂板61d构成，因此，破裂压较高（需要使金属板破裂程度的较大压力），从而存在如果达不到相当高的高压，则紧急时用安全机构62不进行动作的不适之处。另外，为了在支撑件61的周面（筒状部61a）上设置圆周上局部的破裂板61d，需要在对支撑件61进行冲压加工之后，再实施切削加工，从而存在支撑件61的制作花费较多工夫和时间的不适之处。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-172301号公报

发明内容

（发明要解决的问题）

鉴于以上问题，本发明的目的在于提供一种蓄能器，其具备能够利用低于将破裂板局部地设置于支撑件的周面的圆周上的情况的压力而进行动作的紧急时用安全机构，另外，除此之外，本发明的目的在于提供一种仅通过冲压加工就能够制作支撑件的蓄能器。

（解决技术问题的技术方案）

为了达成上述目的，本发明技术方案的蓄能器包括：蓄能器壳体，具备连接于压力配管的油端口，同时具备气体封入口；支撑件，在所述壳体内配置于所述油端口的内侧，同时，在筒状部前端的端面部设置有液体出入口；以及波纹管，配置于所述壳体内，同时，在移动端具有波纹管盖，将所述壳体内的空间分隔成封入气体的气室以及连通于所述油端口的液室；同时，还包括：压力降低时用安全机构，在伴随所述压力配管的压力降低而所述液室的压力降低时，通过所述波纹管盖或者被所述波纹管盖保持的被保持构件与所述支撑件的端面部之间被密闭，从而将一部分液体关入所述液室；紧急时用安全机构，将所述壳体内压向所述油端口侧释放，使得所述壳体不会由于发生火灾等紧急时成为高压的壳体内压而发生***；所述蓄能器的特征在于，所述紧急时用安全机构在所述支撑件的筒状部与端面部之间的角部具有锥形部，当所述紧急时，所述锥形部在其根部部位发生压曲，当所述锥形部发生压曲时，所述波纹管盖或者所述被保持构件与所述端面部分离，同时，在所述波纹管盖或者所述被保持构件与所述锥形部之间形成压力释放流路。

并且，本发明技术方案的蓄能器，其特征在于，在上述的本发明技术方案所记载的蓄能器中，所述压力释放流路，通过设置于当所述锥形部发生压曲时与所述波纹管盖或者所述被保持构件发生接触的所述锥形部与所述端面部之间的角部的圆周上一部分的凹部或者凸部、或者设置于所述锥形部的圆周上一部分的凹部或者凸部而形成。

并且，本发明技术方案的蓄能器，其特征在于，在上述的本发明技术方案所记载的蓄能器中，所述压力释放流路，通过当所述锥形部发生压曲时被所述波纹管盖保持的第二被保持构件被夹入所述波纹管盖或者所述被保持构件与所述锥形部之间而形成。

此外，本发明技术方案的蓄能器，其特征在于，在上述的本发明技术方案所记载的蓄能器中，所述被保持构件为经由衬垫托架被所述波纹管盖保持的衬垫，所述第二被保持构件为所述衬垫托架。

在具有上述构成的本发明的蓄能器中，形成支撑件在筒状部与端面部之间的角部具有锥形部的构造，当发生火灾等紧急时，通过成为高压的壳体内压，波纹管盖或者被保持构件按压支撑件，支撑件在锥形部的根部部位发生压曲，此时，波纹管盖或者被保持构件与端面部分离，同时，在波纹管盖或者被保持构件与锥形部之间形成压力释放流路。因此，即使不是使支撑件破裂程度的较大压力产生作用，只要使支撑件在锥形部的根部部位发生压曲程度的压力产生作用，紧急时用安全机构就进行动作，因此，能够提供能够以低于破裂板的情况的压力进行动作的紧急时用安全机构。

上述压力释放流路，如下设定。

（1）如果设置于支撑件中的筒状部与端面部之间的角部的锥形部在其根部部位发生压曲，则代替之前的端面部，锥形部与端面部之间的角部或者锥形部与波纹管盖或者被保持构件接触。因此，通过在该锥形部与端面部之间的角部或者锥形部上预先设置圆周上一部分的凹部，通过该凹部能够使液室与油端口侧连通。关于圆周上一部分的凹部，取而代之，也可以为圆周上一部分的凸部，在该情况下，由于将凸部作为间隔件而在凸部的近旁形成相对的凹部，因此，通过该相对的凹部能够使液室与油端口侧连通。

（2）当设置于支撑件中的筒状部与端面部之间的角部的锥形部在其根部部位发生压曲时，通过被波纹管盖保持的第二被保持构件夹入波纹管盖或者保持构件与锥形部之间，通过该夹入构造，能够使液室与油端口侧连通。在第二被保持构件的被夹入的部位为环状的情况下，通过在其圆周上一部分设置缺口或者贯通孔，能够使液室与油端口侧连通，在被夹入的部位为圆周上一部分的情况下，即使无特别的设置，通过该被夹入的部位间的空间，能够使液室与油端口侧连通。关于压力降低时用安全机构，在具备衬垫作为被波纹管盖保持的被保持构件，同时，具备保持该衬垫的衬垫托架的情况下，能够使用该衬垫托架作为第二被保持构件。

（发明的效果）

本发明实现以下效果。

即，在本发明中，由于紧急时安全机构没有使支撑件破裂，而是使设置于其筒状部与端面部之间的角部的锥形部在其根部部位发生压曲，因此能够以比较低的压力进行动作，能够相应地提高关于防止该蓄能器破裂的安全性。另外，在压力释放流路通过设置于锥形部与端面部之间的角部的圆周上一部分的凹部或者凸部、或者设置于锥形部的圆周上一部分的凹部或者凸部而形成的情况下，由于能够通过冲压加工形成这些凹部或者凸部，因此，当制作支撑件时，无需实施切削加工。另外，在压力释放流路通过第二被保持构件的夹入而形成的情况下，由于在支撑件上仅设置锥形部，因此，当制作支撑件时，仍然无需实施切削加工。因此，能够提供一种当制作支撑件时不会花费较多的工夫和时间并且也有利于成本的蓄能器制品。

附图说明

图1为本发明的第一实施例所涉及的蓄能器的剖视图。

图2为同一蓄能器的主要部分放大剖视图，为示出同一蓄能器的正常动作时的状态的视图。

图3为同一蓄能器的主要部分放大剖视图，为示出压力降低时用安全机构动作时的状态的视图。

图4为同一蓄能器的主要部分放大剖视图，为示出紧急时用安全机构动作时的状态的视图。

图5为本发明的第二实施例所涉及的蓄能器的主要部分剖视图，为示出同一蓄能器的正常动作时的状态的视图。

图6为同一蓄能器的主要部分剖视图，为示出压力降低时用安全机构动作时的状态的视图。

图7为同一蓄能器的主要部分剖视图，为示出紧急时用安全机构动作时的状态的视图。

图8为本发明的第三实施例所涉及的蓄能器的主要部分剖视图，为示出同一蓄能器的正常动作时的状态的视图。

图9为同一蓄能器的主要部分剖视图，为示出压力降低时用安全机构动作时的状态的视图。

图10为同一蓄能器的主要部分剖视图，为示出紧急时用安全机构动作时的状态的视图。

图11为现有例所涉及的蓄能器的剖视图。

符号说明

1蓄能器

2壳体

3油端口

4气体封入口

5外壳

6油端口构件

7气塞

10波纹管

10a固定端

10b移动端

11波纹管盖

12气室

13液室

14减震环

16支撑件

16a、22a筒状部

16b端面部

16c液体出入口

16d锥形部

16e凹部

21压力降低时用安全机构

22衬垫托架（ガスケットホルダ）

22b嵌合部

22c保持部

22d缺口

23衬垫

23a金属板

23b橡胶状弹性体

31紧急时用安全机构

32压力释放流路。

具体实施方式

本发明包括以下实施方式。

（1-1）支撑件的形状为，在从上面的密封面到侧面之间的角部设定锥形部。在支撑件的锥形面与密封上面的角部棱线（包括角部的R）的多个地方形成凹槽。凹槽也可以为跨过支撑件的锥形面贯通支撑件侧面部与密封上面的凹槽。另外，也可以不形成凹槽，而在锥形部形成凸部。由于支撑件的锥形角度与变形压有关系，因此通过气压的关系等进行设定。但是，如果角度过大，则密封面不向内侧发生压曲，所以无法得到效果。蓄能器可以为内气型、外气型任一种构造。

（1-2）降压（圧抜き）的方法为，如果封入的气体成为高压状态，则力产生作用，使得衬垫配件（金具）压倒支撑件。支撑件上面的密封面通过来自上面的载荷而从锥形部的根部向内周侧发生压曲。如果发生压曲，则支撑件的凹槽发挥贯通孔的作用，进行降压。由于支撑件仅通过冲压加工制作，不需要追加加工等，因此能够廉价地提供。

（2-1）支撑件的形状为，在从上面的密封面到侧面之间的角部设定锥形部。以与在支撑件的锥形部与衬垫部的间隙中将衬垫（密封件）保持的构件（密封件托架）重叠的方式进行设定。密封件托架被设定成内径比衬垫的配件外径小。另外，在密封件托架上，从底面到侧面在多个地方设定缺口。也可以不形成缺口而在底面形成成为贯通孔的凸部。被夹入的构件在部件构成上为密封件托架，但是也可以通过其他部件设定。由于支撑件的锥形角度与变形压有关系，因此通过气压的关系等进行设定。但是，如果角度过大，则密封面不向内侧发生压曲，所以无法得到效果。蓄能器可以为内气型、外气型任一种构造。

（2-2）降压的方法为，如果封入的气体成为高压状态，则力产生作用，使得衬垫配件压倒支撑件。支撑件上面的密封面通过来自上面的载荷而从锥形部的根部向内周侧发生压曲。在发生压曲的过程中，密封件托架夹入衬垫配件与支撑件之间。在密封件托架上多个地方设定的缺口发挥贯通孔的作用，进行降压。由于支撑件、密封件托架均仅通过冲压加工制作，不需要追加加工等，因此能够廉价地提供。

实施例

下面，根据附图对本发明的实施例进行说明。

第一实施例

图1示出本发明的第一实施例所涉及的蓄能器1的截面。该实施例所涉及的蓄能器1为使用金属波纹管作为波纹管10的金属波纹管型蓄能器，其构成如下。

即，设置一端（图中下端）具备连接于未图示的压力配管的油端口3、同时另一端（图中上端）具备气体封入口4的蓄能器壳体2，在该壳体2的内部配置有波纹管10以及波纹管盖11，壳体2的内部被分隔成封入高压气体（例如氮气）的气室12、和连通油端口3的液室13。作为壳体2，虽然描绘了由有底圆筒状的外壳5、和固定（焊接）于该外壳5的一端开口部的油端口构件6的组合而构成，但是，壳体2的部件组合构造并没有特别限定，例如，油端口构件6与外壳5也可以为一体，外壳5的底部也可以为与外壳5分体的端盖，总之，在外壳5的底部或者与其相当的部件上，设置有用于将气体注入气室12的封入口4，气体注入之后，用气塞7关闭。

波纹管10的固定端10a固定（焊接）于作为壳体2的油端口3侧内面的油端口构件6的内面，同时将圆盘状的波纹管盖11固定（焊接）于波纹管10的移动端10b，因而，该蓄能器1形成将气室12设定于波纹管10的外周侧，同时将液室13设定于波纹管10的内周侧的外气型的蓄能器。另外，作为波纹管10，可以将其固定端10a固定（焊接）于外壳5的底部，同时将圆盘状的波纹管盖11固定（焊接）于波纹管10的移动端10b，在这种情况下，形成将气室12设定于波纹管10的内周侧，同时将液室13设定于波纹管10的外周侧的内气型的蓄能器。无论哪一种情况，减震环14以波纹管10以及波纹管盖11相对于壳体2的内面不接触的方式安装于波纹管盖11的外周部，但是，该减震环14并不发挥密封作用。

在波纹管10的内周侧，在作为壳体2的油端口3侧内面的油端口构件6的内面，配置有支撑件（内部台座）16，在该支撑件16的外周侧配置上述波纹管10。

支撑件16由单一的金属成形品（板金冲压品）形成，在呈圆筒状的筒状部16a的一端（图中上端）向径向内侧一体成形端面部16b，通过筒状部16a的另一端（图中下端）固定（焊接）于油端口构件6的内面。在呈圆盘状的端面部16b的中央设置有液体出入口16c。

另外，在该蓄能器1上设置有压力降低时用安全机构21，该压力降低时用安全机构21在伴随压力配管的压力降低而液室13的压力降低时，通过密闭波纹管盖11或者被波纹管盖11保持的被保持构件与支撑件16的端面部16b之间，将一部分液体关入液室13。

该压力降低时用安全机构21如下构成。

即，如图2中放大所示，在波纹管盖11中的支撑件16侧的面（图中下面）上，经由环状的衬垫托架（密封件托架）22保持作为上述被保持构件的圆盘状的衬垫（密封件）23，如果波纹管盖11向接近支撑件16的方向（图中下方）移动，则如图3所示，衬垫23密接于支撑件16的端面部16b，由此，波纹管盖11以及支撑件16之间经由该衬垫23被密闭，液体出入口16c被闭塞。因此，一部分液体被关入液室13内，由于该被关入的液体的压力与气室12的气体压力达到均衡，因此，抑制过大的应力作用于波纹管10而导致波纹管10破损。

衬垫托架22在筒状部22a的一端（图中上端）设置相对于波纹管盖11的嵌合部22b，同时，在筒状部22a的另一端（图中下端）设置用于保持衬垫23的向内凸缘状的保持部22c。衬垫23在圆盘状的金属板23a的表面的一部分或者全部覆盖橡胶状弹性体23b。

并且，作为该压力降低时用安全机构21，代替上述构成，可以在波纹管盖11中的支撑件16侧的面覆盖由橡胶状弹性体构成的衬垫（未图示），使该衬垫密接于支撑件16的端面部16b，并且也可以在支撑件16的端面部16b的上面覆盖由橡胶状弹性体构成的衬垫（未图示），使该衬垫密接于波纹管盖11等。

另外，在该蓄能器1上设置紧急时用安全机构31，该紧急时用安全机构31将壳体2的内压向油端口3侧释放，使得壳体2不会由于发生火灾等紧急时成为高压的壳体2的内压（液体压以及气体压）而发生***。

该紧急时用安全机构31如下构成。

即，在支撑件16中的筒状部16a与端面部16b之间的角部，设置有环状的锥形部16d，当发生火灾等紧急时，壳体2的内压成为高压，该锥形部16d被波纹管盖11或者衬垫23强力按压时，如图4所示，在其筒状部16a侧的根部部位发生压曲，这样，如果锥形部16d在根部部位发生压曲，则支撑件16向径向内侧倾斜，衬垫23与支撑件16的端面部16b分离，同时，在衬垫23与支撑件16的锥形部16d之间形成压力释放流路32。

压力释放流路32如下形成。

即，在该实施例中，如图4所示，如果支撑件16的锥形部16d在根部部位发生压曲，则衬垫23与支撑件16的端面部16b分离，同时，衬垫23与支撑件16的锥形部16d和端面部16b之间的角部接触。因此，在该锥形部16d与端面部16b之间的角部，在圆周上多个地方设置圆周上一部分的凹部16e，该凹部16e成为使液室13与油端口3侧连通的压力释放流路32。因此，通过由该凹部16e构成的压力释放流路32，高压向油端口3侧进而向压力配管侧排出，抑制了壳体2发生***。如上所述，代替凹部16e，也可以为凸部。

在上述构成的蓄能器1中，形成支撑件16在筒状部16a与端面部16b之间的角部具有锥形部16d的构造，当发生火灾等紧急时，通过成为高压的壳体内压，波纹管盖11或者衬垫23按压支撑件16，支撑件16在锥形部16d的根部部位发生压曲，此时，衬垫23与端面部16b分离，同时，在衬垫23与锥形部16d之间形成压力释放流路32。因此，即使不是使支撑件16破裂程度的较大压力产生作用，只要使支撑件16在锥形部16d的根部部位发生压曲程度的压力产生作用，紧急时用安全机构31就进行动作，因此，能够提供能够以低于破裂板的情况的压力进行动作的紧急时用安全机构31。

另外，压力释放流路32通过设置于锥形部16d与端面部16b之间的角部的圆周上的一部分的凹部16e而形成，由于该凹部16e能够通过对其进行冲压加工而形成，因此当制作支撑件16时，无需实施切削加工。因此，能够提供一种当制作支撑件16时不会花费较多的工夫和时间并且也有利于成本的蓄能器制品。

上述第一实施例所涉及的蓄能器1可以考虑将其构成进行如下附加或者变更。

第二实施例

在上述第一实施例中，当支撑件16的锥形部16d在根部部位发生压曲时，衬垫23与支撑件16的端面部16b分离，同时，衬垫23与支撑件16的锥形部16d和端面部16b之间的角部接触，取而代之，存在如下情况：当支撑件16的锥形部16d在根部部位发生压曲时，衬垫23与支撑件16的端面部16b分离，同时，衬垫23与支撑件16的锥形部16d接触（面接触）。因此，在设想这种接触的情况下，如图5至图7所示，于锥形部16d的径向全幅，在圆周上多个地方设置圆周上一部分的凹部16e，经由该凹部16e使液室13与油端口3侧连通。在该情况下，优选的是凹部16e形成沿着径向延伸的槽状。

第三实施例

在上述第一以及第二实施例中，通过设置于支撑件16的凹部16e形成压力释放流路32，取而代之，当锥形部16d在根部部位发生压曲时，通过被波纹管盖11保持的第二被保持构件被夹入衬垫23与锥形部16d之间，从而形成压力释放流路32。因此，在该第三实施例中，如图8至图10所示，作为被波纹管盖11保持的第二被保持构件的衬垫托架22，在其保持部22c被夹入衬垫23与锥形部16d之间，在保持部22c上，于圆周上多个地方预先设置圆周上一部分的缺口22d，经由该缺口22d使液室13与油端口3侧连通。在该情况下，由于将衬垫托架22的保持部22c确实地夹入衬垫23与锥形部16d之间，因此，如果将保持部22c的内径尺寸设为d₁、将衬垫23中的金属板23a的外径尺寸设为d₂、将支撑件16的外径尺寸设为d₃，则优选的是满足d₁＜d₂、d₁＜d₃的关系。

Claims

1.一种蓄能器，包括：蓄能器壳体，具备连接于压力配管的油端口，同时具备气体封入口；支撑件，在所述壳体内配置于所述油端口的内侧，同时，在筒状部前端的端面部设置有液体出入口；以及波纹管，配置于所述壳体内，同时，在移动端具有波纹管盖，将所述壳体内的空间分隔成封入气体的气室以及连通于所述油端口的液室；同时，还包括：压力降低时用安全机构，在伴随所述压力配管的压力降低而所述液室的压力降低时，通过所述波纹管盖或者被所述波纹管盖保持的被保持构件与所述支撑件的端面部之间被密闭，从而将一部分液体关入所述液室；紧急时用安全机构，将所述壳体内压向所述油端口侧释放，使得所述壳体不会由于发生火灾时成为高压的壳体内压而发生***；所述蓄能器的特征在于，

所述紧急时用安全机构在所述支撑件的筒状部与端面部之间的角部具有锥形部，当所述火灾时，所述锥形部在其根部部位发生压曲，当所述锥形部发生压曲时，所述波纹管盖或者所述被保持构件与所述端面部分离，同时，在所述波纹管盖或者所述被保持构件与所述锥形部之间形成压力释放流路。

2.根据权利要求1所述的蓄能器，其特征在于，

所述压力释放流路通过设置于所述锥形部与所述端面部之间的角部的圆周上一部分的凹部或者凸部、或者设置于所述锥形部的圆周上一部分的凹部或者凸部而形成，其中，当所述锥形部发生压曲时，所述锥形部与所述端面部之间的角部与所述波纹管盖或者所述被保持构件发生接触。

3.根据权利要求1所述的蓄能器，其特征在于，

所述压力释放流路，通过当所述锥形部发生压曲时被所述波纹管盖保持的第二被保持构件被夹入所述波纹管盖或者所述被保持构件与所述锥形部之间而形成。

4.根据权利要求3所述的蓄能器，其特征在于，

所述被保持构件为经由衬垫托架被所述波纹管盖保持的衬垫，所述第二被保持构件为所述衬垫托架。