JP6165833B2 - アキュムレータ - Google Patents

Description

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。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。

従来から図１２に示すように、機器の圧力配管に接続されるポート穴５を備えたアキュムレータハウジング２の内部にベローズ９およびベローズキャップ１０を配置してハウジング２の内部空間を高圧ガスを封入するガス室１１とポート穴５に連通する液室１２とに仕切るようにしたアキュムレータが知られており、このアキュムレータでは、機器の運転が停止して圧力配管内の圧力が低下すると液室１２内の液体（油）がポート穴５から徐々に排出され、これに伴って封入ガス圧によりベローズ９が徐々に伸長し、ベローズキャップ１０がシール部１５に接触して所謂ゼロダウン状態となる。シール部１５は、ポート穴５の内側開口周縁部に設けられたリップシールよりなる。そしてこのゼロダウン状態では、ベローズキャップ１０がシール部１５に接触することにより液室１２が閉塞され、液室１２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ガス室１１のガス圧力とが均衡するので、ベローズ９に過大な応力が作用せず、よってベローズ９に塑性変形が発生するのが抑制される（特許文献１の図６参照）。

しかしながら、このような機器の運転停止によるゼロダウン状態が低温下で発生し、その後、温度が上昇した場合、液室１２に閉じ込められた液体および封入ガスはそれぞれ熱膨張し、圧力が上昇する。この場合、液体は封入ガスに比べて圧力の上昇度合いが大きいが、ベローズキャップ１０における受圧面積が封入ガス側に比べて小さく設定されているので、液体圧がガス圧よりもかなり大きくならないとベローズキャップ１０は移動せずシール部１５から離れない。したがってベローズ９内外の液体圧とガス圧とに数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９に塑性変形が発生する虞がある。

上記不都合を解消するため、本願発明者らは先に、以下の対策を備えたアキュムレータを提案している。

すなわち図１３に示すように、このアキュムレータでは、ベローズキャップ１０のポート穴５側にシールホルダー２１を介してシール部材３１が保持されており、このシール部材３１がゼロダウン時、シール部１５に接触する。シール部材３１は、円盤状の剛性プレートよりなり、その外径寸法がシールホルダー２１のフランジ部２１ｂの内径寸法より大きく設定されているので、シール部材３１はシールホルダー２１により保持されている。またシール部材３１は、その厚み寸法がフランジ部２１ｂおよびベローズキャップ１０間の間隔寸法より小さく設定されているので、この寸法差の範囲内でシール部材３１はシールホルダー２１およびベローズキャップ１０に対し相対移動することが可能とされている。またフランジ部２１ｂおよびシール部材３１間にシール部材３１を押圧するバネ部材４１が組み込まれているので、シール部材３１は初期状態としてベローズキャップ１０に押し付けられている。

上記アキュムレータは、機器の圧力配管に接続されて、以下のように作動する。

定常作動時・・・
図１３に示すようにアキュムレータの定常作動時、シール部材３１はシールホルダー２１に保持された状態でベローズキャップ１０とともに移動することによりシール部１５から離れているので、シール部１５の内周側に開口したポート穴５は開いており、よってポート穴５は液室１２と連通している。したがってポート穴５から液室１２へそのときどきの圧力を備えた液体が随時導入されるので、ベローズキャップ１０がシール部材３１とともに液体圧および封入ガス圧が均衡するように随時移動する。

ゼロダウン時・・・
機器の運転が停止して圧力配管内の圧力が低下すると液室１２内の液体がポート穴５から徐々に排出され、これに伴って封入ガス圧によりベローズキャップ１０がシール部１５に近付く方向へ移動し、図１４に示すようにシール部材３１がシール部１５に接触して所謂ゼロダウン状態となる。したがって液室１２が閉塞され、この液室１２に一部の液体が閉じ込められるので、液室１２の更なる圧力低下は発生しなくなり、よってベローズ９内外で液体圧および封入ガス圧が均衡した状態となる。

ゼロダウン状態における熱膨張時・・・
ゼロダウン状態すなわちシール部材３１がシール部１５に接触して液室１２が閉塞された状態で、雰囲気温度の上昇によって液室１２に閉じ込められた液体および封入ガスが熱膨張すると、液体のほうがガスよりも圧力の上昇度合いが大きいので圧力差が発生するが、当該アキュムレータでは図１５に示すように、この圧力差を受けてベローズキャップ１０がシール部１５から離れる方向へ向けてバネ部材４１を圧縮しながら移動する。したがって液体圧および封入ガス圧が均衡した状態が維持されるので、ベローズ９内外に圧力差が発生せず、よってベローズ９に塑性変形が発生するのが抑制される。尚このとき、シール部１５に接触した状態にあるシール部材３１の受圧面積はシール部１５側の面よりベローズキャップ１０側の面のほうが大きいため、シール部材３１はその両面における受圧面積の差によりシール部１５に接触したままで移動しない。したがってシール部１５の内周側に開口したポート穴５は閉じたままとされる。

以上説明したように上記図１３のアキュムレータによれば、ゼロダウン時に液室１２に閉じ込められた液体および封入ガスが熱膨張したとき熱膨張率の差によって発生する圧力差を低減させることができ、よってベローズ９に塑性変形が発生するのを抑制することができる（特許文献１の図１ないし図３参照）。

しかしながらこの図１３のアキュムレータには、今なお、以下の点で改良の余地がある。

すなわち上記図１３のアキュムレータでは、ゼロダウン時に液室１２に閉じ込められた液体および封入ガスが熱膨張したとき熱膨張率の差によって発生する圧力差を低減させるため、シール部材３１はシール部１５に接触したまま移動せずベローズキャップ１０のみがシール部１５から離れる方向へ移動すると云う作動が生じ、このためシール部材３１はシールホルダー２１およびベローズキャップ１０に対し相対移動するものとされ、この相対移動を可能にするためシールホルダー２１にシール部材３１を相対移動させるための、ゆとり寸法が設定され、すなわちシールホルダー２１のフランジ部２１ｂおよびベローズキャップ１０間の間隔寸法がシール部材３１の厚み寸法より大きく設定され、そのうえでフランジ部２１ｂおよびシール部材３１間にバネ部材４１が組み込まれている。

したがって上記図１３のアキュムレータによると、シールホルダー２１の長さ寸法をシール部材３１の厚み寸法より大きく設定したうえでシールホルダー２１内にシール部材３１とともにバネ部材４１を組み込む必要があるため、部品が大型で、かつ部品点数が多いと云う状況にあり、これに対し、部品を小型にし、かつ部品点数を減らすことができれば、当該圧力差低減構造は一層有用なものとなる。

特開２００９−０９２１４５号公報

本発明は以上の点に鑑みて、ゼロダウン時に液室に閉じ込められた液体および封入ガスが熱膨張したとき熱膨張率の差により発生する圧力差を低減し、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、しかも部品が小型で部品点数が少ない構造のアキュムレータを提供することを目的とする。

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ポート穴を備えたアキュムレータハウジングと、前記ハウジングの内部に配置されて前記ハウジングの内部空間を高圧ガスを封入するガス室および前記ポート穴に連通する液室に仕切るベローズおよびベローズキャップと、前記ベローズキャップのポート穴側にシールホルダーを介して保持されたシール部材とを有し、定常作動時、前記シール部材は前記ベローズキャップとともに移動し、前記機器の運転が停止して前記圧力配管内の圧力が低下したとき、前記シール部材は、前記ハウジングの内部に設けたシール部に接触して前記液室を閉塞し、前記液室が閉塞された状態で前記液室に閉じ込められた液体が熱膨張したとき、前記シール部材は前記シール部に接触したままで前記ベローズキャップが前記シール部から離れる方向へ移動し、前記シール部材は、剛性プレートの外周面にゴム状弾性体よりなる可撓部を被着したものであって、前記可撓部が前記シールホルダーとの係合によりせん断変形することにより前記ベローズキャップの相対移動を許容することを特徴とする。

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、前記剛性プレートは、その外径寸法が前記シールホルダーに設けたフランジ部の内径寸法より小さく設定され、前記可撓部は、その外径寸法が前記フランジ部の内径寸法より大きく設定されていることを特徴とする。

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、前記シールホルダーに設けたフランジ部に当接する円周上連続または不連続の外周突起が前記可撓部の厚み方向一方の面に設けられていることを特徴とする。

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、前記可撓部を径方向の一部で薄肉化する溝部が前記可撓部の厚み方向両方または一方の面に設けられていることを特徴とする。

更にまた、本発明の請求項５によるアキュムレータは、上記した請求項１、２、３または４記載のアキュムレータにおいて、前記シール部に接触するゴム状弾性体よりなるシール突起が前記剛性プレートの厚み方向一方の面に設けられ、前記シール突起は前記可撓部と一体に成形されていることを特徴とする。

上記構成を備える本発明のアキュムレータにおいては、シール部材が剛性プレートの外周面にゴム状弾性体よりなる可撓部を被着したものであって、可撓部がシールホルダーとの係合によりせん断変形することによりベローズキャップの相対移動を許容するものとされているため、シールホルダーおよびベローズキャップはシール部材がせん断変形することによりシール部材に対し相対移動し、よって上記図１３の先行技術のように相対移動するためのゆとり寸法をシールホルダーに設定する必要がなく、これに伴い、バネ部材をシールホルダーに組み込む必要もない。したがって上記図１３の先行技術に対しシールホルダーの長さ寸法を短縮することにより部品を小型にすることが可能とされ、バネ部材を省略することにより部品点数を少なくすることが可能とされる。

また、上記構成を備える本発明のアキュムレータは、機器の圧力配管に接続されて、以下のように作動する。

定常作動時・・・
アキュムレータの定常作動時、シール部材はシールホルダーに保持された状態でベローズキャップとともに移動することによりシール部から離れているので、ポート穴は液室と連通している。したがってポート穴から液室へそのときどきの圧力を備えた液体が随時導入されるので、ベローズキャップがシール部材とともに液体圧および封入ガス圧が均衡するように随時移動する。

ゼロダウン時・・・
機器の運転が停止する等して圧力配管内の圧力が低下すると液室内の液体がポート穴から徐々に排出され、これに伴って封入ガス圧によりベローズキャップがシール部に近付く方向へ移動し、シール部材がシール部に接触して所謂ゼロダウン状態となる。したがって液室が閉塞され、この液室に一部の液体が閉じ込められるので、液室の更なる圧力低下は発生しなくなり、よってベローズ内外で液体圧および封入ガス圧が均衡した状態となる。

ゼロダウン状態における熱膨張時・・・
ゼロダウン状態すなわちシール部材がシール部に接触して液室が閉塞された状態で、雰囲気温度の上昇等によって液室に閉じ込められた液体および封入ガスが熱膨張すると、液体のほうがガスよりも圧力の上昇度合いが大きいので圧力差が発生するが、当該アキュムレータでは、この圧力差を受けてベローズキャップがシール部から離れる方向へ移動する。したがって液体圧および封入ガス圧が均衡した状態が維持されるので、ベローズ内外に圧力差が発生せず、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、シール部に接触した状態にあるシール部材の受圧面積はシール部側の面よりベローズキャップ側の面のほうが大きいため、シール部材はその両面における受圧面積の差によりシール部に接触したままで移動しない。したがってポート穴は閉じたままとされる。またこのとき、上記したようにシール部材は剛性プレートの外周面にゴム状弾性体よりなる可撓部を被着したものとされているため、可撓部がシールホルダーとの係合によりせん断変形することによりベローズキャップの相対移動を許容し、すなわちシールホルダーおよびベローズキャップは可撓部をせん断変形させながらシール部から離れる方向へ向けて移動する。

シール部材は、剛性プレートの外径寸法をシールホルダーに設けたフランジ部の内径寸法より小さく設定するとともに可撓部の外径寸法をフランジ部の内径寸法より大きく設定するのが好適であり、これによれば可撓部がシールホルダーとの係合によりせん断変形しやすいものとされる。

また、可撓部をせん断変形しやすくするには、シールホルダーに設けたフランジ部に当接する円周上連続または不連続の外周突起を可撓部の厚み方向一方の面に設けたり、あるいは可撓部を径方向の一部で薄肉化する溝部を可撓部の厚み方向両方または一方の面に設けたりするのが好適であり、これらによれば可撓部のせん断変形量を増大させ、シール部材とシールホルダーおよびベローズキャップとの相対移動量を増大させることが可能とされる。

また、シール部材は、シール部に接触するゴム状弾性体よりなるシール突起を剛性プレートの厚み方向一方の面に設けたものであっても良く、これによればシール部がステイの端面部やオイルポートの端面部等の金属面よりなる場合であっても、液体に対するシール性を十分に確保することが可能とされる。またこの場合、シール突起と可撓部を一体に成形すれば、部品製作時の弾性体成形回数が少なくて済む。

以上説明したように本発明によれば、シール部材が剛性プレートの外周面にゴム状弾性体よりなる可撓部を被着したものであって、可撓部がシールホルダーとの係合によりせん断変形することによりベローズキャップの相対移動を許容するものとされているため、シールホルダーにシール部材を相対移動させるためのゆとり寸法を設定する必要がなく、バネ部材を組み込む必要もない。したがってシールホルダーの長さ寸法を短縮して部品を小型にすることが可能とされ、バネ部材を省略して部品点数を少なくすることが可能とされている。また、併せて本発明では、ゼロダウン時に液室に閉じ込められた液体および封入ガスが熱膨張したときに発生する圧力差を、シール部材はシール部に接触したまま移動せずベローズキャップのみが移動することにより、低減させることが可能とされている。したがって本発明所期の目的どおり、ゼロダウン時に液室に閉じ込められた液体および封入ガスが熱膨張したときに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、しかも部品が小型で部品点数が少ない構造のアキュムレータを提供することができる。

また、剛性プレートの外径寸法をシールホルダーに設けたフランジ部の内径寸法より小さく設定するとともに可撓部の外径寸法をフランジ部の内径寸法より大きく設定することにより可撓部がシールホルダーと係合したときにせん断変形しやすくなり、可撓部に外周突起や溝を設けることによりシール部材とシールホルダーおよびベローズキャップとの相対移動量を増大させることができる。したがってゼロダウン時に液室に閉じ込められた液体および封入ガスが熱膨張したときに発生する圧力差が大きな場合であっても圧力差を速やかに低減させることができる。

また、剛性プレートにシール突起を設けることによりシール部がステイの端面部やオイルポートの端面部等の金属面よりなる場合であってもシール性を十分に確保することができ、シール突起および可撓部を一体に成形することにより部品の製作工程を容易化することができる。

本発明の第１実施例に係るアキュムレータの断面図 同アキュムレータに備えられるシール部材の拡大断面図 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 同アキュムレータのゼロダウン時の状態を示す要部拡大断面図 同アキュムレータのゼロダウン状態における熱膨張時の状態を示す要部拡大断面図 本発明の第２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 同アキュムレータのゼロダウン時の状態を示す要部断面図 同アキュムレータのゼロダウン状態における熱膨張時の状態を示す要部断面図 本発明の第３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 同アキュムレータのゼロダウン時の状態を示す要部断面図 同アキュムレータのゼロダウン状態における熱膨張時の状態を示す要部断面図 従来例に係るアキュムレータの断面図 他の従来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 同アキュムレータのゼロダウン時の状態を示す要部断面図 同アキュムレータのゼロダウン状態における熱膨張時の状態を示す要部断面図

本発明には、以下の実施形態が含まれる。
（１）ゼロダウン時、液室に閉じ込められる液体（バックアップフルード（ＢＦ））をシールするために、ベローズキャップ側にシール部材を設ける。
（２）シール部材として、金属板の外周部にゴム部（弾性体部）を設けたガスケットシールを用いる。
（３）ガスケットシールは、ベローズキャップとシールホルダーの間にあって、ゼロダウン状態での昇温時にはシール外周部のゴム部がシールホルダーによって変形する。この変形によって、シールホルダーおよびそれが接合するベローズキャップがベローズを収縮させる方向に変位し、ＢＦの容積を拡大させる。
（４）金属板の片面に、シール突起を設けても良い。
（５）シール外周部のゴム部に、ゴム（弾性体）突起または／および溝部を設けても良い。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

第１実施例・・・
図１ないし図５は、本発明の第１実施例に係るアキュムレータ１を示している。当該実施例に係るアキュムレータ１は、ベローズ９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。

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ポート穴５を備えた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９およびベローズキャップ１０が配置されてハウジング２の内部空間が高圧ガス（例えば窒素ガス）を封入するガス室１１と、ポート穴５に連通する液室１２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の底部中央に固定（溶接）されるとともに上記ポート穴５を設けたオイルポート４と、シェル３の上端開口部に固定（溶接）されたガスエンドカバー６との組み合わせよりなるものが描かれているが、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、またシェル３とガスエンドカバー６は一体であっても良く、何れにしてもガスエンドカバー６またはこれに相当する部品に、ガス室１１にガスを注入するためのガス注入口７が設けられ、ガス注入後、ガスプラグ８で閉じられている。

ベローズ９は、その固定端９ａをハウジング２の反ポート側内面であるガスエンドカバー６の内面に固定（溶接）するとともにその遊動端９ｂに円盤状のベローズキャップ１０を固定（溶接）しており、よって当該アキュムレータ１はベローズ９の内周側にガス室１１を設定するとともにベローズ９の外周側に液室１２を配置する内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１０の外周部には、ハウジング２の内面に対してベローズ９およびベローズキャップ１０が接触しないよう制振リング１３が取り付けられているが、この制振リング１３はシール作用を奏するものではない。符号１４はプロテクションリングである。

ベローズキャップ１０におけるポート側の面にシールホルダー２１が固定され、このシールホルダー２１によって円盤状のシール部材３１が保持されている。

シールホルダー２１は、筒状部２１ａのポート側端部に径方向内方へ向けて環状のフランジ部２１ｂを一体成形したものであって、筒状部２１ａの反ポート側端部をもってベローズキャップ１０に固定（溶接または嵌合など）されている。

シール部材３１は、図２の単品図に示すように、金属または硬質樹脂等よりなる円盤状の剛性プレート３２の表面にゴム状弾性体３３を被着（加硫接着）したものであって、このゴム状弾性体３３によって、剛性プレート３２の外周面に被着された環状の可撓部３４と、剛性プレート３２の反ポート側端面に被着された薄膜状の反ポート側被覆部３５と、剛性プレート３２のポート側端面に被着された同じく薄膜状のポート側被覆部３６が一体に成形され、さらに剛性プレート３２のポート側端面に位置して環状のシール突起３７が一体に成形されている。シール突起３７は、当該アキュムレータ１のシール部１５として作用するオイルポート４の内側端面に接離可能に接触する。剛性プレート３２はゴム状弾性体３３によって全表面を被覆されている。

シールホルダー２１およびシール部材３１において、各寸法諸元は、以下のように設定されている。

すなわち先ず、径方向の寸法について、剛性プレート３２の外径寸法は、シールホルダー２１の内径寸法すなわちフランジ部２１ｂの内径寸法より小さく設定されている。これに対し可撓部３４の外径寸法すなわちシール部材３１の外径寸法は、シールホルダー２１の筒状部２１ａの内径寸法と同等または略同等であって同内径寸法より少々小さく設定され、かつシールホルダー２１の内径寸法すなわちフランジ部２１ｂの内径寸法より大きく設定されている。

また、厚み方向の寸法について、可撓部３４の厚み寸法は、剛性プレート３２の厚み寸法、反ポート側被覆部３５の厚み寸法およびポート側被覆部３６の厚み寸法の和と同等または略同等に設定されている。また剛性プレート３２の厚み寸法、反ポート側被覆部３５の厚み寸法およびポート側被覆部３６の厚み寸法の和ならびに可撓部３４の厚み寸法はそれぞれ、フランジ部２１ｂおよびベローズキャップ１０間の間隔寸法と同等または略同等に設定されているが、ゼロダウン時に液室１２に閉じ込められた液体の圧力をベローズキャップ１０のポート側端面およびシール部材３１の反ポート側端面にそれぞれ作用させる必要があるので、ベローズキャップ１０およびシール部材３１間に少々の隙間ｃ_１（図３）を形成すべくこれらの厚み寸法はこれをフランジ部２１ｂおよびベローズキャップ１０間の間隔寸法より少々小さく設定するのが好ましい。

また、これに関連して、ゼロダウン時に液室１２に閉じ込められた液体の圧力をベローズキャップ１０およびシール部材３１間の隙間ｃ_１に導入すべく液室１２および隙間ｃ_１を連通させる連通路が設けられている。この連通路は、可撓部３４およびシールホルダー２１間の隙間（液室１２から可撓部３４およびフランジ部２１ｂ間の隙間ならびに可撓部３４および筒状部２１ａ間の隙間を経由してベローズキャップ１０およびシール部材３１間の隙間ｃ_１へ至る連通路）であっても良いが、これで不足の場合、連通路はこれを、何れも図示しないものの、シールホルダー２１の円周上一部に設けられた切り欠き、可撓部３４の円周上一部に設けられた切り欠き、またはシール部材３１を厚み方向に貫通するように設けられた貫通穴などにより形成することにしても良い。

シールホルダー２１が保持しているのは、シール部材３１のみであり、シールホルダー２１はバネ部材の類（金属よりなるバネのほかにゴム状弾性体よりなるバネも含む）を保持していない。

つぎに、上記構成のアキュムレータ１の作動を説明する。

定常作動時・・・
図３はアキュムレータ１の定常作動時の状態を示している。ポート穴５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、シール部材３１はシールホルダー２１に保持された状態でベローズキャップ１０とともに移動することによりシール部１５から離れているので、ポート穴５は液室１２と連通している。したがってポート穴５から液室１２へそのときどきの圧力を備えた液体が随時導入されるので、ベローズキャップ１０がシール部材３１とともに液体圧および封入ガス圧が均衡するように随時移動する。

ゼロダウン時・・・
図３の状態から、機器の運転が停止する等して圧力配管内の圧力が低下すると液室１２内の液体がポート穴５から徐々に排出され、これに伴って図４に示すように、封入ガス圧によりベローズキャップ１０がシール部１５に近付く方向へ移動し、シール部材３１がシール突起３７にてシール部１５に接触して所謂ゼロダウン状態となる。したがって液室１２が閉塞され、この液室１２に一部の液体が閉じ込められるので、液室１２の更なる圧力低下は発生しなくなり、よってベローズ９の内外で液体圧および封入ガス圧が均衡した状態となる。液室１２に閉じ込められた液体はこれをバックアップフルード（ＢＦ）と称することもある。

ゼロダウン状態における熱膨張時・・・
図４のゼロダウン状態すなわちシール部材３１がシール突起３７にてシール部１５に接触して液室１２が閉塞された状態で、雰囲気温度の上昇等によって液室１２に閉じ込められた液体および封入ガスが熱膨張すると、液体のほうがガスよりも圧力の上昇度合いが大きいので圧力差が発生するが、当該アキュムレータ１では図５に示すように、この圧力差を受けてベローズキャップ１０がシール部１５から離れる方向へ向けて可撓部３４をせん断変形させながら移動する。したがって液体圧および封入ガス圧が均衡した状態が維持されるので、ベローズ９の内外に圧力差が発生せず、よってベローズ９に塑性変形が発生するのを抑制することができる。尚このとき、シール部１５に接触した状態にあるシール部材３１の受圧面積はシール部１５側の面よりベローズキャップ１０側の面のほうが大きいため（これはシール部１５側の面においてシール突起３７より内周側の部分が受圧面として作用しないことによる）、シール部材３１はその両面における受圧面積の差によりシール部１５に接触したままで移動しない。したがってポート穴５は閉じたままとされ、ベローズキャップ１０およびシール部材３１間の隙間はその大きさが拡大される（ｃ_１＜ｃ_２）。

ゼロダウン解消時・・・
図４または図５の状態から、機器の運転が再開する等して圧力配管内の圧力が上昇すると、この圧力がポート穴５からシール部材３１に作用してシール部材３１をシール部１５から離間させる。したがってポート穴５が開き、液体が液室１２に導入され、図３の定常作動時の状態に復帰する。

上記構成のアキュムレータ１によれば、シール部材３１が剛性プレート３２の外周面にゴム状弾性体よりなる可撓部３４を被着したものであって、可撓部３４がシールホルダー２１との係合によりせん断変形することによりベローズキャップ１０の相対移動を許容するものとされているために、シールホルダー２１にシール部材３１を相対移動させるためのゆとり寸法を設定する必要がなく、バネ部材４１を組み込む必要もない。したがって上記図１３の先行技術と比較してシールホルダー２１の長さ寸法が短縮されるために当該部品を小型にすることが可能とされ、バネ部材４１が省略されるために部品点数を少なくすることが可能とされている。

また、併せて上記構成のアキュムレータ１によれば、ゼロダウン時に液室１２に閉じ込められた液体および封入ガスが熱膨張したときに発生する圧力差を、シール部材３１はシール部１５に接触したまま移動せずにベローズキャップ１０のみが移動することにより、低減させることが可能とされている。

したがって以上により本発明所期の目的どおり、ゼロダウン時に液室１２に閉じ込められた液体および封入ガスが熱膨張したときにベローズ９に塑性変形が発生するのを抑制することができ、しかも部品が小型で、部品点数が少ない構造のアキュムレータを提供することができる。また、剛性プレート３２にシール突起３７が被着されているために、シール部１５がステイの端面部やオイルポート４の端面部等の金属面よりなる場合であってもシール性を十分に確保することができ、シール突起３７および可撓部３４が一体に成形されているために、部品の製作工程を容易化することができる。

上記第１実施例に係るアキュムレータ１については、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。

（１）第２実施例・・・
第２実施例として図６ないし図８に示すように、シール部材３１における可撓部３４のポート側端面に、シールホルダー２１のフランジ部２１ｂの内側端面に当接し係合する外周突起３８を一体成形する。この構成によれば可撓部３４のせん断変形の変形量を増大させ、シール部材３１およびシールホルダー２１間延いてはシール部材３１およびベローズキャップ１０間の相対移動量を増大させることができる。外周突起３８は可撓部３４のポート側端面の最外周部に設けられている。外周突起３８は円周上連続（環状）に設けられているが、円周上不連続に設けられても良い。

（２）第３実施例・・・
第３実施例として図９ないし図１１に示すように、シール部材３１における可撓部３４のポート側端面および反ポート側端面にそれぞれ、可撓部３４の厚み寸法を径方向の一部で薄肉化する溝部３９を設ける。この構成によれば上記第２実施例と同様に可撓部３４のせん断変形の変形量を増大させ、シール部材３１およびシールホルダー２１間延いてはシール部材３１およびベローズキャップ１０間の相対移動量を増大させることができる。尚、図では可撓部３４のポート側端面に上記第２実施例に係る外周突起３８が併せ設けられているので、このポート側端面において溝部３９は外周突起３８の内周側に設けられている。溝部３９は円周上連続（環状）に設けられているが、円周上不連続に設けられても良い。溝部３９は可撓部３４のポート側端面および反ポート側端面の何れか一方のみに設けられても良い。

（３）
上記第１実施例では、アキュムレータ１を、ベローズ９の内周側にガス室１１を設定するとともにベローズ９の外周側に液室１２を配置する内ガスタイプのアキュムレータとしたが、アキュムレータ１のタイプとしては上記図１３に示されるような、ベローズ９の外周側にガス室１１を設定するとともにベローズ９の内周側に液室１２を配置する外ガスタイプのアキュムレータであっても良い。すなわち本発明には、内ガスタイプのアキュムレータおよび外ガスタイプのアキュムレータが双方共に含まれる。

（４）
上記第１実施例では、シール部材３１が接離可能に接触するシール部１５をオイルポート４の内側端面としたが、シール部１５としては上記図１３に示されるような、ポート穴の内側開口周縁部に設けられたゴム状弾性体よりなるリップシールであっても良い。また、上記外ガスタイプのアキュムレータではシール部１５の高さ位置を嵩上げするためオイルポート４の内側（ベローズキャップ側）であってベローズ９の内周側にステイ部材を設置することがあるが、この場合、シール部１５はこのステイ部材の端面部であっても良い。また、シール部１５が上記リップシールとされる場合、シール部材３１は剛性プレート３２がこのリップシールに直接接触する構成であっても良い。

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
５ ポート穴
６ ガスエンドカバー
７ ガス注入口
８ ガスプラグ
９ ベローズ
９ａ 固定端
９ｂ 遊動端
１０ ベローズキャップ
１１ ガス室
１２ 液室
１３ 制振リング
１４ プロテクションリング
１５ シール部
２１ シールホルダー
２１ａ 筒状部
２１ｂ フランジ部
３１ シール部材
３２ 剛性プレート
３３ ゴム状弾性体
３４ 可撓部
３５，３６ 被覆部
３７ シール突起
３８ 外周突起
３９ 溝部

Claims (5)

1. 機器の圧力配管に接続されるポート穴を備えたアキュムレータハウジングと、前記ハウジングの内部に配置されて前記ハウジングの内部空間を高圧ガスを封入するガス室および前記ポート穴に連通する液室に仕切るベローズおよびベローズキャップと、前記ベローズキャップのポート穴側にシールホルダーを介して保持されたシール部材とを有し、
   定常作動時、前記シール部材は前記ベローズキャップとともに移動し、前記機器の運転が停止して前記圧力配管内の圧力が低下したとき、前記シール部材は、前記ハウジングの内部に設けたシール部に接触して前記液室を閉塞し、前記液室が閉塞された状態で前記液室に閉じ込められた液体が熱膨張したとき、前記シール部材は前記シール部に接触したままで前記ベローズキャップが前記シール部から離れる方向へ移動し、
   前記シール部材は、剛性プレートの外周面にゴム状弾性体よりなる可撓部を被着したものであって、前記可撓部が前記シールホルダーとの係合によりせん断変形することにより前記ベローズキャップの相対移動を許容することを特徴とするアキュムレータ。
2. 請求項１記載のアキュムレータにおいて、
   前記剛性プレートは、その外径寸法が前記シールホルダーに設けたフランジ部の内径寸法より小さく設定され、
   前記可撓部は、その外径寸法が前記フランジ部の内径寸法より大きく設定されていることを特徴とするアキュムレータ。
3. 請求項１または２記載のアキュムレータにおいて、
   前記シールホルダーに設けたフランジ部に当接する円周上連続または不連続の外周突起が前記可撓部の厚み方向一方の面に設けられていることを特徴とするアキュムレータ。
4. 請求項１、２または３記載のアキュムレータにおいて、
   前記可撓部を径方向の一部で薄肉化する溝部が前記可撓部の厚み方向両方または一方の面に設けられていることを特徴とするアキュムレータ。
5. 請求項１、２、３または４記載のアキュムレータにおいて、
   前記シール部に接触するゴム状弾性体よりなるシール突起が前記剛性プレートの厚み方向一方の面に設けられ、前記シール突起は前記可撓部と一体に成形されていることを特徴とするアキュムレータ。

Images