JP2009133368A - Metal bellows type accumulator - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metal bellows type accumulator wherein a metal-material bellows has improved durability without abnormal deformation or risk leading to breakage while avoiding the event that the outer peripheral mountains of the metal-material bellows excessively abut on each other even when the temperature of the accumulator rises in the state that the metal-material bellows is shrunk to be zero down. <P>SOLUTION: The metal bellows type accumulator comprises a shell 1 forming a pressure chamber, and the metal-material bellows fixed at one end to the shell side and joined at the other end to a cap 5 to partition the pressure chamber into a gas chamber and a liquid chamber having an operating liquid introduction hole. A coat of a material softer than a metal exists on the outer peripheral face of the metal-material bellows 4. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、金属ベローズ式アキュムレータに関する。
また、本発明は、シェル内の容積可変の気体室を金属ベローズにて区画し、作動液を蓄圧する金属ベローズ式アキュムレータに関する。
更に、本発明は、液圧を用いる車両等の制御装置、例えば、アンチロックブレーキ装置の油圧源の作動液を高圧に蓄圧しておくのに有用な金属ベローズ式アキュムレータに関する。 The present invention relates to a metal bellows type accumulator.
The present invention also relates to a metal bellows accumulator that partitions a variable volume gas chamber in a shell with a metal bellows and accumulates hydraulic fluid.
Furthermore, the present invention relates to a metal bellows accumulator useful for accumulating hydraulic fluid of a hydraulic source of a control device such as a vehicle using hydraulic pressure, such as an anti-lock brake device, at a high pressure.

従来、図１に示す金属ベローズ式アキュムレータが知られている。
この種金属ベローズ式アキュムレータは、金属材製のシェル１内には金属材製ベローズ４が配置されている。 Conventionally, a metal bellows type accumulator shown in FIG. 1 is known.
In this kind of metal bellows type accumulator, a metal bellows 4 is disposed in a metal shell 1.

この金属材製ベローズ４の一端はシェル１内に設けた環状のフランジ部１０に溶接一体化されている。
一方、金属材製ベローズ４の他端は、キャップ５が溶接固定されることにより塞がれている。 One end of the metal bellows 4 is welded and integrated with an annular flange portion 10 provided in the shell 1.
On the other hand, the other end of the metal bellows 4 is closed by the cap 5 being fixed by welding.

この結果、シェル１内は、気体室２と液体室３とに仕切られる。
気体室２には、図上上方に位置する注入孔１１から窒素ガス、不活性ガス等が封入されている。注入孔１１は気体を封入後、ガスプラグ１２により塞がれる。
この結果、気体室２には所定圧力のガスが封入される。 As a result, the inside of the shell 1 is partitioned into a gas chamber 2 and a liquid chamber 3.
The gas chamber 2 is filled with nitrogen gas, inert gas, or the like from an injection hole 11 located in the upper part of the figure. The injection hole 11 is closed by a gas plug 12 after the gas is sealed.
As a result, the gas chamber 2 is filled with a gas having a predetermined pressure.

一方、液体室３には、図上下方に位置する、液体を導入する導入孔６が連通している。
この導入孔６を介して、外部の作動流体を液体室３に導いている。
また、この導入孔６のシェル1内側には、導入孔６を囲む様に弾性材製環状シール部材７が配置されている。 On the other hand, the liquid chamber 3 communicates with an introduction hole 6 for introducing a liquid located in the lower part of the figure.
An external working fluid is guided to the liquid chamber 3 through the introduction hole 6.
An annular seal member 7 made of an elastic material is disposed inside the shell 1 of the introduction hole 6 so as to surround the introduction hole 6.

このシール部材７は、ガス圧よりも作動流体の圧力が大幅に減少した場合、ベローズが過度に収縮することを防止するため、キャップ５と密封接触する。
このことにより、液体室３内の液体と導入孔6側の液体とを遮断している。 The seal member 7 is in sealing contact with the cap 5 in order to prevent the bellows from being excessively contracted when the pressure of the working fluid is greatly reduced rather than the gas pressure.
As a result, the liquid in the liquid chamber 3 and the liquid on the introduction hole 6 side are blocked.

一方、金属材製ベローズ４の径方向振れの抑制および金属材製ベローズ４の伸張・収縮作動時における前記シェル１内の軸方向をガイドするために、キャップ５には制振リング９が保持されている。   On the other hand, a damping ring 9 is held on the cap 5 in order to control the radial deflection of the metal bellows 4 and guide the axial direction in the shell 1 when the metal bellows 4 is extended or contracted. ing.

そして、金属材製ベローズ４が収縮した０ダウン状態（図１に示す状態）においては、
アキュムレータが温度上昇した場合、液体室３内の作動流体の逃げ場が無い為、液体室３内の圧力が気体室２内の圧力よりも過大となる。
この結果、金属材製ベローズ４の外周山４２同士が過大に当接し、異常変形を生じたり、破損に至る危険性が存在した。 And in the 0 down state (state shown in FIG. 1) in which the metal bellows 4 contracts,
When the temperature of the accumulator rises, there is no escape space for the working fluid in the liquid chamber 3, so that the pressure in the liquid chamber 3 becomes higher than the pressure in the gas chamber 2.
As a result, the outer peripheral ridges 42 of the metal bellows 4 contact each other excessively, and there is a risk of causing abnormal deformation or damage.

特開２００７−１９２２９０号公報JP 2007-192290 A 特開平３−１３４３０３号公報JP-A-3-134303 実用新案登録第３１１３８２５号公報Utility Model Registration No. 3113825

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、金属材製ベローズが収縮したゼロダウン状態において、アキュムレータが温度上昇した場合であっても、金属材製ベローズの外周山同士が過大に当接することが無く、異常変形を生じたり、破損に至る危険性を回避し、金属材製ベローズの耐久性を向上させた金属ベローズ式アキュムレータを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and even when the temperature of the accumulator rises in a zero-down state in which the metal bellows contracts, the outer peripheral mountains of the metal bellows are excessive. An object of the present invention is to provide a metal bellows type accumulator in which the durability of a metal bellows is improved by avoiding the risk of causing abnormal deformation or breakage without contact.

本発明の金属ベローズ式アキュムレータは、圧力室を形成するシェルと、一端が前記シェル側に固定され、多端がキャップに結合して前記圧力室を気体室と作動液の導入孔を設けた液体室とに仕切る金属材製ベローズとよりなる金属ベローズ式アキュムレータにおいて、前記金属材製ベローズの外周面に金属よりも軟質な材料の皮膜が存在する構成とした。   The metal bellows type accumulator of the present invention includes a shell forming a pressure chamber, a liquid chamber in which one end is fixed to the shell side, a multi-end is coupled to a cap, the pressure chamber is provided with a gas chamber and a working fluid introduction hole. In the metal bellows type accumulator composed of a metal bellows partitioning into a metal material, a film made of a material softer than metal is present on the outer peripheral surface of the metal material bellows.

本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
請求項１記載の発明の金属ベローズ式アキュムレータによれば、アキュムレータが温度上昇した場合であっても、金属材製ベローズの外周山同士が過大に当接することが無く、異常変形を生じたり、破損に至る危険性を回避することが出来る。
また、請求項２記載の発明の金属ベローズ式アキュムレータによれば、最も破損に至る危険性が高い外周山部における損傷を効果的に防止出来る。 The present invention has the following effects.
According to the metal bellows type accumulator of the first aspect of the invention, even when the temperature of the accumulator is increased, the outer peripheral ridges of the metal bellows are not excessively contacted with each other, causing abnormal deformation or damage. The risk of reaching is avoided.
Moreover, according to the metal bellows type accumulator of the invention described in claim 2, it is possible to effectively prevent the damage at the outer peripheral ridge having the highest risk of being broken.

更に、請求項３記載の発明の金属ベローズ式アキュムレータによれば、金属材製ベローズの通常の収縮運動を阻害しない為、良好な緩衝機能を発揮出来る。
また更に、請求項４記載の発明の金属ベローズ式アキュムレータによれば、弾性被膜を形成することが容易である。 Furthermore, according to the metal bellows type accumulator of the invention described in claim 3, since the normal contraction motion of the metal bellows is not inhibited, a good buffer function can be exhibited.
Furthermore, according to the metal bellows type accumulator of the invention described in claim 4, it is easy to form an elastic film.

また、請求項５記載の発明の金属ベローズ式アキュムレータによれば、皮膜を金属材製ベローズの外周面に強力に接合出来る。
更にまた、請求項６記載の発明の金属ベローズ式アキュムレータによれば、応力を効果的に緩衝出来る。
また、請求項７記載の発明の金属ベローズ式アキュムレータによれば、機械的強度の強い皮膜を形成することが出来る。 Moreover, according to the metal bellows type accumulator of the invention described in claim 5, the film can be strongly bonded to the outer peripheral surface of the metal bellows.
Furthermore, according to the metal bellows type accumulator of the invention described in claim 6, stress can be effectively buffered.
Moreover, according to the metal bellows type accumulator of the invention described in claim 7, it is possible to form a film having a high mechanical strength.

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
本発明に係る金属ベローズ式アキュムレータを、図１及び２に基づいて説明する。
図１は、本発明が適用される金属ベローズ式アキュムレータの縦断面図である。
図２は、図１の金属ベローズ式アキュムレータに本発明を適用した部分拡大図である。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described.
A metal bellows type accumulator according to the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a metal bellows accumulator to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a partially enlarged view in which the present invention is applied to the metal bellows type accumulator of FIG.

図１及び図２において、金属材製のシェル１は、カップ形状の本体１２と、本体１２の図上下方を塞いでいる流体の導入孔６を設けたオイルポート８とより構成されている。
そして、オイルポート８は、そのフランジ部１０が本体１２と溶接により一体化されている。 1 and 2, the metal shell 1 includes a cup-shaped main body 12 and an oil port 8 provided with a fluid introduction hole 6 that closes the lower portion of the main body 12 in the figure.
The flange portion 10 of the oil port 8 is integrated with the main body 12 by welding.

一方、シェル１内には金属材製ベローズ４が配置されている。
この種金属材製ベローズ４としては、円周方向に連続した山部と谷部が反復形成された中子の表面にめっき処理により所定の膜圧の金属薄膜を析出させてから前記中子を溶解除去ことにより得られる電着ベローズや、薄肉の金属チューブを塑性加工することにより成形した成形ベローズや、あるいは、内周孔を有する多数の薄肉金属円盤を軸方向に隣接配置してその内周縁および外周縁を交互に溶接した溶接ベローズ等が採用される。
この金属材製ベローズ４の一端はシェル１内に設けた環状のフランジ部１０に溶接一体化されている。 On the other hand, a metal bellows 4 is disposed in the shell 1.
As this kind of metal material bellows 4, a metal thin film having a predetermined film pressure is deposited by plating on the core surface in which crests and troughs continuous in the circumferential direction are repeatedly formed. Electrodeposited bellows obtained by dissolving and removing, molded bellows formed by plastic processing of thin metal tubes, or a number of thin metal disks having inner peripheral holes arranged adjacent to each other in the axial direction Also, a welded bellows or the like in which the outer peripheral edges are alternately welded is employed.
One end of the metal bellows 4 is welded and integrated with an annular flange portion 10 provided in the shell 1.

一方、金属材製ベローズ４の他端は、キャップ５が溶接固定されることにより塞がれている。
この結果、シェル１内は、気体室２と液体室３とに仕切られる。
気体室２には、図上上方に位置する注入孔１１から窒素ガス、不活性ガス等が封入されている。
注入孔１１は気体を封入後、ガスプラグ１３により塞がれる。
この結果、気体室２には所定圧力のガスが封入される。 On the other hand, the other end of the metal bellows 4 is closed by the cap 5 being fixed by welding.
As a result, the inside of the shell 1 is partitioned into a gas chamber 2 and a liquid chamber 3.
The gas chamber 2 is filled with nitrogen gas, inert gas, or the like from an injection hole 11 located in the upper part of the figure.
The injection hole 11 is closed with a gas plug 13 after sealing the gas.
As a result, the gas chamber 2 is filled with a gas having a predetermined pressure.

一方、液体室３には、オイルポート８に設けた、作動液を導入するための導入孔６が連通している。
この導入孔６を介して、外部の作動液を液体室３に導いている。
また、この導入孔６のシェル1内側には、導入孔６を囲む様に、オイルポート８の軸方向端部（図上上方）には、弾性材製環状シール部材７が配置されている。 On the other hand, the liquid chamber 3 communicates with an introduction hole 6 provided in the oil port 8 for introducing hydraulic fluid.
An external hydraulic fluid is guided to the liquid chamber 3 through the introduction hole 6.
Further, on the inner side of the shell 1 of the introduction hole 6, an annular seal member 7 made of an elastic material is disposed at an end portion in the axial direction of the oil port 8 (upper in the drawing) so as to surround the introduction hole 6.

シール部材７の材質としては、ＥＰＤＭ，ＮＢＲ，ＣＲ等のゴム状弾性体、フッ素樹脂、ポリエチレン樹脂等の樹脂状弾性体が、使用される雰囲気により、適宜選択して用いられる。
このシール部材７は、キャップ５がシール部材７と接した後（ベローズゼロダウン時）液体室3側の作動液が導入孔６側へ流出することを効果的に防止できる。 As a material of the seal member 7, a rubber-like elastic body such as EPDM, NBR, or CR, or a resin-like elastic body such as a fluororesin or a polyethylene resin is appropriately selected and used depending on the atmosphere to be used.
The seal member 7 can effectively prevent the working fluid on the liquid chamber 3 side from flowing out to the introduction hole 6 side after the cap 5 comes into contact with the seal member 7 (when the bellows is zero-down).

一方、金属材製ベローズ４の径方向振れの抑制および金属材製ベローズ４の伸張・収縮作動時における前記シェル１内の軸方向をガイドするために、キャップ５には制振リング９が保持されている。
また、金属材製ベローズ４の外周面には、金属よりも軟質な材料の皮膜１５が存在する。
この皮膜１５は、金属材製ベローズ４の外周面全体に存在する態様としたが、金属材製ベローズ４の少なくとも外周山４２が互いに接触する領域に存在すればよい。 On the other hand, a damping ring 9 is held on the cap 5 in order to control the radial deflection of the metal bellows 4 and guide the axial direction in the shell 1 when the metal bellows 4 is extended or contracted. ing.
In addition, a coating 15 made of a material softer than metal is present on the outer peripheral surface of the metal bellows 4.
Although this film 15 is configured to exist on the entire outer peripheral surface of the metal material bellows 4, it is sufficient that at least the outer periphery ridges 42 of the metal material bellows 4 exist in a region in contact with each other.

また、この皮膜１５の膜厚Ｙは、金属材製ベローズ４が収縮したゼロダウン状態（図1に示す状態）での外周山４２間の間隙Ｘの１／２よりも薄い設計となっている。
これは、金属材製ベローズ４の通常の収縮運動を阻害しない為である。
また、皮膜１５は、液状弾性材をコーティングすることにより形成される。 Further, the film thickness Y of the film 15 is designed to be thinner than ½ of the gap X between the outer peripheral peaks 42 in the zero down state (the state shown in FIG. 1) in which the metal bellows 4 is contracted.
This is because the normal contraction movement of the metal bellows 4 is not hindered.
The film 15 is formed by coating a liquid elastic material.

この液状弾性材としては、合成ゴム材若しくは合成樹脂材が適宜選択して使用される。
この合成ゴム材としては、耐熱性、耐摩耗性に優れた圧縮性の良いシリコンゴム、ポリウレタンゴム、あるいはフッ素ゴム等を使用するのが適切である。
また、合成樹脂材としては、エポキシ系、フェノール系、シリコン系、ポリイミド系あるいはフッ素系の合成樹脂等を使用するのが適切である。
塗布する方法としてはスプレーコート、ディップコート、刷毛塗り、ロールコートなど公知の塗装方法が適用できる。 As this liquid elastic material, a synthetic rubber material or a synthetic resin material is appropriately selected and used.
As this synthetic rubber material, it is appropriate to use silicon rubber, polyurethane rubber, fluorine rubber or the like having excellent heat resistance and wear resistance and good compressibility.
As the synthetic resin material, it is appropriate to use an epoxy-based, phenol-based, silicon-based, polyimide-based, or fluorine-based synthetic resin.
As a coating method, known coating methods such as spray coating, dip coating, brush coating, and roll coating can be applied.

また、液状弾性材を金属材製ベローズ４の外周面に直接塗布してもその密着が不充分な場合がある。
そこで、塗装下地用の化成処理等を施すことが望ましい。
この塗装下地処理としては、シランカップリングやクロメート処理等の公知の方法が採用される。 Further, even if the liquid elastic material is directly applied to the outer peripheral surface of the metal bellows 4, the adhesion may be insufficient.
Therefore, it is desirable to perform a chemical conversion treatment for the coating base.
As this coating ground treatment, known methods such as silane coupling and chromate treatment are employed.

また、皮膜１５は、熱収縮性樹脂チューブを、金属材製ベローズ４の外周に被嵌した後、加熱処理を施して、熱収縮させることにより樹脂皮膜を形成出来る。
この方式によると、機械的強度の強い、均一な厚みを備えた皮膜を形成することが出来る。 The film 15 can be formed by applying a heat-shrinkable resin tube to the outer periphery of the metal bellows 4 and then heat-shrinking the resin film to make a resin film.
According to this method, a film having a high mechanical strength and a uniform thickness can be formed.

また、本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。   Further, the present invention is not limited to the best mode for carrying out the invention described above, and various other configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.

本発明が適用される金属ベローズ式アキュムレータの縦断面図である。It is a longitudinal section of a metal bellows type accumulator to which the present invention is applied. 図１の金属ベローズ式アキュムレータに本発明を適用した部分拡大図である。It is the elements on larger scale which applied this invention to the metal bellows type | mold accumulator of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ シェル
２ 気体室
３ 液体室
４ 金属材製ベローズ
５ キャップ
６ 導入孔
７ シール部材
８ オイルポート
９ 制振リング
１０ フランジ部
１１ 注入孔
１２ 本体
１３ ガスプラグ
１４ プロテクションリング
１５ 皮膜
Ｘ 間隙
Ｙ 膜厚 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shell 2 Gas chamber 3 Liquid chamber 4 Metal material bellows 5 Cap 6 Introduction hole 7 Seal member 8 Oil port 9 Damping ring 10 Flange part 11 Injection hole 12 Main body 13 Gas plug 14 Protection ring 15 Film | membrane X Gap | interval Y Film thickness

Claims (7)

圧力室を形成するシェル（１）と、一端が前記シェル（１）側に固定され、多端がキャップ（５）に結合して前記圧力室を気体室（２）と作動液の導入孔（６）を設けた液体室（３）とに仕切る金属材製ベローズ（４）とよりなる金属ベローズ式アキュムレータにおいて、前記金属材製ベローズ（４）の外周面に金属よりも軟質な材料の皮膜（１５）が存在することを特徴とする金属ベローズ式アキュムレータ。   The shell (1) forming the pressure chamber, one end is fixed to the shell (1) side, and the other end is coupled to the cap (5) to connect the pressure chamber to the gas chamber (2) and the hydraulic fluid introduction hole (6 ) In a metal bellows type accumulator comprising a metal bellows (4) partitioned into a liquid chamber (3) provided with a liquid chamber (3), a film made of a material softer than metal (15) on the outer peripheral surface of the metal bellows (4). A metal bellows accumulator characterized by the presence of 前記皮膜（１５）は、少なくとも前記金属材製ベローズ（４）の外周山（４２）が互いに接触する領域に存在することを特徴とする請求項１記載の金属ベローズ式アキュムレータ。   The metal bellows accumulator according to claim 1, wherein the coating (15) is present in a region where at least the outer peripheral peaks (42) of the metal bellows (4) are in contact with each other. 前記皮膜（１５）の膜厚（Ｙ）は、前記金属材製ベローズ（４）が収縮したゼロダウン状態での前記外周山（４２）間の間隙（Ｘ）の１／２よりも薄いことを特徴とする請求項１または２記載の金属ベローズ式アキュムレータ。   The film thickness (Y) of the film (15) is thinner than ½ of the gap (X) between the outer peripheral peaks (42) in the zero down state in which the metal bellows (4) is contracted. The metal bellows type accumulator according to claim 1 or 2. 前記皮膜（１５）は、液状弾性材をコーティングすることにより形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の金属ベローズ式アキュムレータ。   The metal bellows accumulator according to any one of claims 1 to 3, wherein the coating (15) is formed by coating a liquid elastic material. 前記皮膜（１５）は、前記金属材製ベローズ（４）の外周面に塗装下地処理を施した後に、前記液状弾性材をコーティングすることを特徴とする請求項４記載の金属ベローズ式アキュムレータ。   5. The metal bellows accumulator according to claim 4, wherein the coating (15) is coated with the liquid elastic material after the outer peripheral surface of the metal bellows (4) is subjected to a coating base treatment. 前記液状弾性材がゴム状弾性材であることを特徴とする請求項４または５記載の金属ベローズ式アキュムレータ。   6. The metal bellows accumulator according to claim 4, wherein the liquid elastic material is a rubber-like elastic material. 前記皮膜（１５）が、熱収縮性樹脂チューブを、前記金属材製ベローズ（４）の外周に被嵌した後、加熱処理を施して、熱収縮させることにより形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の金属ベローズ式アキュムレータ。   The film (15) is formed by heat-shrinking a heat-shrinkable resin tube after the heat-shrinkable resin tube is fitted on the outer periphery of the metal bellows (4). Item 4. A metal bellows accumulator according to any one of Items 1 to 3.
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