JP6470995B2 - アキュムレータ - Google Patents

Description

本発明は、アキュムレータに係り、特に、ステーセルフシールに溝状の凹部からなる脆弱部を備えたアキュムレータに関する。

自動車のブレーキ回路等の液圧回路には昇圧した液体を一時的に蓄液するアキュムレータが使用されている。アキュムレータには、高圧のガスが封入されている気室と液圧回路から圧液（作動油）が導入される液室とが形成されている。気室と液室は、伸縮するベローズを介して対向して配設され、ベローズが伸縮することで、気室と液室の圧力がバランスして液圧回路の脈動を抑制し適切な液圧に調整するようになっている。

従来、アキュムレータは、例えば、自動車が火災等に遭遇して長時間に渡り高温ないし高圧環境下に置かれた場合には、アキュムレータの気室の内圧が極度に上昇する恐れがあるため、アキュムレータには、このような異常な事態に遭遇した場合には、気室の内圧を解放するリリーフ手段が設けられている（例えば、特許文献１，２）。

特許文献１に記載されたアキュムレータは、気室の内圧を解放するリリーフ手段として、液室内に配設されるステーの側壁に肉厚を薄くした脆弱部を設けて、気室の内圧が過度に上昇した場合には、過度に上昇した気室の内圧によりベローズを圧迫して液室の内圧を上昇させることで、脆弱部を破断させるようになっている。
そして、脆弱部を破断させることで、液室から高圧の圧液を排出して圧力を低下させて、過度に上昇した気室の内圧によりベローズを意図的に破損させて気室の内圧をステーの頭部に形成された連通孔から解放するようになっている。

特許文献２に記載されたアキュムレータは、気室の内圧を解放するリリーフ手段として、金属材製ステイにプレス成形時に同時成形される形状的脆弱部を形成することで、金属材製ステイに座屈を発生させ、シェル内の液体および気体をより確実に解放する。

特開２００３−１７２３０１号公報（段落００１７、図１参照） 特開２０１２−２３７４１５号公報（請求項１，２、段落０００９、図２〜図８参照）

しかしながら、特許文献１に記載されたアキュムレータでは、脆弱部を破断させて気室の内圧を解放すると、破断が唐突に生じるため、破断した際の破裂音が発生して不安感を与えるという問題があった。また、脆弱部を破断させると極めて瞬間的に内圧が解放されるため、気室内の圧力を開放するリリーフ圧力の調整もしにくいという問題があった。また、アキュムレータを小型化しようとするとステーの高さが低いため、剛性が高まって破断させにくいという問題があった。

特許文献２に記載されたアキュムレータでは、厳格に成形精度や肉厚精度を確保しようとすると成形金型の加工工数や調整工数が増大する一方、気室内の圧力を開放するリリーフ圧力の調整もしにくいという問題があった。

本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、簡易な構成により製作工数を低減し、かつ気室内の圧力を開放するリリーフ圧力の調整が容易で気室内の高圧ガスを適正なタイミングで解放するとともに、高圧ガスの解放圧力を適正に制御することができるアキュムレータを提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、内部に気室と液室が形成されるシェルと、このシェルに伸縮自在に収容され前記気室と前記液室を仕切るベローズと、前記シェルに設けられ前記液室に開口する圧液流入口が形成されたポート部と、このポート部に配設され、軸方向に同径の筒状の胴部と蓋状の頭部とを有し、当該頭部に前記ベローズの先端部を当接させるステーセルフシールと、を有するアキュムレータであって、前記ステーセルフシールは、前記頭部に形成された貫通孔と、前記気室の圧力が所定の閾値を超えた場合には、前記頭部が前記ベローズの先端部に対して傾斜するように胴部が変形する脆弱部と、を備え、前記脆弱部は、前記胴部の周方向に沿って形成された溝状の凹部であり、前記凹部は、対向する側壁部と、これら側壁部同士の間に形成された底面と、を備え、前記凹部の前記底面は、平面または前記胴部の内側から外側に向かって凸である円弧状の曲面であり、当該底面の前記周方向における両端部が前記胴部の外周面に抜けるように形成されることで、前記凹部の前記底面における前記胴部の肉厚は、中央部から両端部に向かうにつれて増加していることを特徴とする。

本発明に係るアキュムレータは、前記脆弱部を前記胴部の周方向に沿って形成された溝状の凹部で構成したことで、製作性がよく寸法精度の管理が容易であるため、好適に気室内の圧力を開放するリリーフ圧力を設定することができる。

本発明に係るアキュムレータは、前記溝状の凹部からなる脆弱部を備えたことで、溝状の凹部が形成された範囲でステーセルフシールの胴部に座屈が生じやすくなるため、気室内の高圧ガスの圧力や温度が過度に上昇した場合には、座屈の発生を確実に誘引して気室内の高圧ガスを適正なタイミングで確実に解放することができる。特に、アキュムレータを小型化するとステーセルフシールの高さが低くなって座屈しにくくなるため、アキュムレータを小型化するために好適である。

つまり、前記気室の圧力や温度が所定の閾値を超えた場合には、前記頭部を押圧する当該気室の圧力によってステーセルフシールの胴部に座屈が生じて、当該頭部が前記ベローズの先端部に対して傾斜するように胴部が変形する。このため、ステーセルフシールの頭部に形成された連通孔がベローズの先端部に当接して閉塞された状態から開口されるため、連通孔を通して気室内の高圧ガスを解放することができる。

本発明に係るアキュムレータは、溝状の凹部の底面を平面または円弧状の曲面で形成し、当該底面の前記周方向における両端部が前記胴部の外周面に抜けるように形成したことで、溝状の凹部の底面における胴部の肉厚が中央部から両端部に向かうにつれて緩やかに増加するため、胴部の円周方向に対して溝状の凹部の中央部で初期座屈が発生し、この初期座屈がきっかけとなって溝状の凹部の両端部の方へ進む。

座屈の程度は、胴部における軸方向のたわみが溝状の凹部の中央部で大きく、両端部では小さくなるという特質を示す。
つまり、溝状の凹部の中央部で座屈の発生を適正なタイミングで誘引してから、座屈が周方向に広がるように溝状の凹部全体に進展するため、座屈の発生から終了までに所定の必要な時間差を設定することができる。このため、ステーセルフシールの頭部に形成された連通孔から所定の必要な時間をかけながら穏やかに気室内の高圧ガスを開放することができる。

本発明に係るアキュムレータは、高圧ガスの解放圧力を適正に制御することができるため、唐突で瞬間的に高圧ガスが排出されるような破裂的解放にならないようにして、高圧ガスの解放時における異音や衝撃の発生を効果的に抑制することができる。

このようにして、本発明に係るアキュムレータは、簡易な構成により製作工数を低減し、かつ気室内の圧力を開放するリリーフ圧力の調整が容易で気室内の高圧ガスを適正なタイミングで解放するとともに、高圧ガスの解放圧力を適正に制御して高圧ガスの解放時における異音等の発生を効果的に抑制することができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のアキュムレータであって、前記底面が円弧状の曲面からなる凹部は、前記周方向における溝の長さが前記胴部の周長の略半分であること、を特徴とする。

本発明に係るアキュムレータは、前記凹部の溝の長さを胴部の周長の略半分とすることで、溝の中央部における軸方向の支持剛性を好適に設定して適正なタイミングで座屈を生じやすくすることができる。

請求項３に係る発明は、請求項１から請求項２のいずれか１項に記載のアキュムレータであって、前記脆弱部は、前記溝状の凹部の他、さらに前記凹部から前記胴部の軸方向に延びる補助脆弱部を備えたこと、を特徴とする。

本発明に係るアキュムレータは、前記脆弱部は、前記溝状の凹部の他、さらに前記凹部から前記胴部の軸方向に延びる補助脆弱部を備えたことで、凹部における軸方向の支持剛性をより好適に設定して適正なタイミングで座屈を生じやすくすることができる。

本発明に係るアキュムレータは、簡易な構成により製作工数を低減し、かつ気室内の圧力を開放するリリーフ圧力の調整が容易で気室内の高圧ガスを適正なタイミングで解放するとともに、高圧ガスの解放圧力を適正に制御して高圧ガスの解放時における異音や衝撃の発生を効果的に抑制することができる。

本発明の実施形態に係るアキュムレータを示す正面断面図である。 本発明の実施形態に係るアキュムレータの通常作動時の動作を示す正面断面図であり、液圧回路の液圧が低下して圧液流入口が閉塞された状態を示す。 本発明の実施形態に係るステーセルフシールを示し、（ａ）は（ｂ）のＩ−Ｉ線平面断面図、（ｂ）は正面断面図、（ｃ）は斜視図である。 本発明の実施形態に係るステーセルフシールの第１の変形例を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＩＩ−ＩＩ線の平面断面図である。 本発明の実施形態に係るステーセルフシールの第２の変形例の実施例１を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図、（ｃ）は斜視図である。 本発明の実施形態に係るステーセルフシールの第２の変形例の実施例２を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＩＶ−ＩＶ線断面図、（ｃ）は斜視図である。 本発明の実施形態に係るアキュムレータの非通常作動時の動作を示す正面断面図であり、火災等に遭遇して気室の圧力および温度が上昇して圧液流入口が閉塞された初期段階である。 本発明の実施形態に係る非通常作動時におけるアキュムレータの動作を示す正面断面図であり、気室の温度やガス圧がさらに上昇して所定の閾値に到達しステーセルフシールが座屈した状態である。 本発明の実施形態に係るアキュムレータの非通常作動時におけるアキュムレータの動作を示す正面断面図であり、第２の液室の圧力が低下してベローズが破損した状態である。 本発明の実施形態に係る非通常作動時における気室内の高圧ガスが解放される様子を示す正面断面図である。 本発明の実施形態に係るステーセルフシールの第３の変形例を示す斜視図であり、（ａ）はステーセルフシールの軸方向の長さが長い形態の例、（ｂ）は（ａ）の補助脆弱部が頭部に近い位置にある形態、（ｃ）は（ａ）の補助脆弱部が底部に近い位置にある形態である。 本発明の第４の変形例に係るアキュムレータを示す正面断面図である。

本発明の実施形態に係るアキュムレータ１の構成について適宜図１から図５を参照しながら詳細に説明する。
アキュムレータ１は、図１に示すように、圧力容器からなるシェル２と、シェル２の内部に形成され高圧ガスＧが封入された気室３および図示しないブレーキ回路等の液圧回路から圧液Ｑが導入される液室４と、シェル２に伸縮自在に収容されたベローズ５と、液室４に開口する圧液流入口６１が形成されたシェル２のポート部６と、ポート部６を覆うように液室４内に配設されたステーセルフシール８と、を備えている。

ベローズ５は、気室３と液室４との境界をなして仕切る部材である。ベローズ５は、蛇腹状の伸縮部５０と、伸縮部５０の先端に固定された先端部５１と、伸縮部５０を摺動自在に支持する駒形状のベローズガイド５２と、先端部５１（図１の下面側）に配設されたシール部材５３と、を備えている。

ステーセルフシール８は、筒状の胴部８ａと蓋状の頭部８ｂからなる高さが低いキャップ形状をなしている。ステーセルフシール８は、頭部８ｂの中心部に形成された貫通孔８１と、胴部８ａに形成された脆弱部９と、を備えている。
ステーセルフシール８は、頭部８ｂにベローズ５の先端部５１を当接させて気室３の拡張容積を規制するとともに、ベローズ５が過度に圧縮されないように支持する機能を有する。

かかる構成により、アキュムレータ１は、ベローズ５が収縮するとシール部材５３がステーセルフシール８に形成された貫通孔８１を閉塞するようになっている。また、ステーセルフシール８は、脆弱部９を備えたことで、気室３の圧力が所定の閾値を超えた場合には、気室３の圧力によって頭部８ｂがベローズ５の先端部５１に対して傾斜するように胴部８ａが変形して圧潰されるようになっている。

以下の説明において、アキュムレータ１の所期の動作範囲内における動作を「通常作動時の動作」といい（図１と図２）、火災等により気室３の圧力や温度が過度に上昇して、気室３の圧力が通常作動時における所定圧力（予め想定した動作範囲内の圧力）よりも過度に高くなった場合の動作状態を説明の便宜上通常作動時と区別するために「非通常作動時の動作」という（図７から図１０）。

＜通常作動時の動作＞
アキュムレータ１は、ベローズ５が伸縮することで、気室３と液室４の圧力がバランスしてブレーキ回路等の液圧回路（不図示）の脈動を抑制し適切な液圧に調整する。
また、図２に示すように、液圧回路（不図示）の液圧が低下して、気室３の圧力に対して液室４の圧力が予め設定した所定圧力よりも低い場合には、シール部材５３をステーセルフシール８の頭部８ｂに当接させてステーセルフシール８の頭部８ｂに形成された貫通孔８１を閉塞して液圧回路（不図示）の液圧の低下を防止するようになっている。

＜シェル＞
シェル２は、図１に示すように、密閉構造の圧力容器であり、底部２１ａを有する円筒形状からなる胴部２１と、胴部２１の開口端に溶接された蓋板２２と、蓋板２２に配設されたガス封入口２２ａと、を備えている。

なお、本実施形態における一部の部材において、「底部２１ａ」や「蓋板２２」のように上下関係を意味する用語を使用するが、説明の便宜上、図における位置関係を意味するものであって、使用形態における位置関係を特定する趣旨ではない。

＜気室＞
気室３は、シェル２の軸方向に対して蓋板２２側（ポート部６に対する反対の端部側）に形成され、ガス封入口２２ａから高圧ガスＧが封入できるようになっている。気室３は、ベローズ５の上方に形成される第１の気室３１と、ベローズ５の外周壁側（ベローズ５の周壁を境界として周壁の外側）に形成される第２の気室３２と、を備えている。第１の気室３１と第２の気室３２とは連通されているため、同じ圧力である。
気室３は、主としてベローズ５と、蓋板２２と、シェル２の胴部２１と、で囲まれた空間である。

＜液室＞
液室４は、図２に示すように、ステーセルフシール８の貫通孔８１が閉塞された状態において、ステーセルフシール８の内側（圧液流入口６１側）に形成される第１の液室４１と、ステーセルフシール８の外側（ベローズ５の周壁を境界として周壁の内側）に形成された第２の液室４２と、を備えている。
第１の液室４１は、主としてステーセルフシール８と、シェル２の底部２１ａと、で囲まれたステーセルフシール８の内側の領域である。
第２の液室４２は、主として、ベローズ５の内周壁とステーセルフシール８の外側で挟まれた領域である。

図１に示すように、第１の液室４１には、ブレーキ回路等の液圧回路（不図示）からポート部６に形成された圧液流入口６１を通って圧液Ｑ（作動油）が導入され、駒形状のベローズガイド５２の両脇に形成された間隙を通って第２の液室４２まで圧液Ｑが充満されるようになっている。

このため、通常作動時において、ステーセルフシール８の貫通孔８１が閉塞されていない状態においては、第１の液室４１と第２の液室４２は貫通孔８１を介して連通しているため、それぞれの圧力は同じである。

一方、ステーセルフシール８の貫通孔８１が閉塞された状態においては、図２に示すように、シール部材５３が第１の液室４１と第２の液室４２の連通を規制するため、第１の液室４１は図示しない液圧回路に連通されているが、第２の液室４２は独立した密閉室となる。

このため、通常作動時において、液圧回路（不図示）の圧力が低下して第１の液室４１の圧力が気室３の圧力よりも低下した場合であっても、第２の液室４２の圧力が維持されるため、気室３の圧力と第２の液室４２の圧力がバランスしてベローズ５の損傷を防止するようになっている。

＜ベローズ＞
ベローズ５の伸縮部５０は、蛇腹状の円環形状をなして内部が空洞になった伸縮部材である。伸縮部５０は、高圧ガスＧの内圧に耐える金属製の部材であり、一端（図１の下端）がシェル２の底部２１ａに密着して気密に固定され、他端（図１の上端）が先端部５１に密着して内側が気密になるように固定されている。
ベローズ５の先端部５１は、ベローズ５の頭部開口部を封止する円盤状の部材であり、いわゆるベローズキャップで構成することもできる。

ベローズ５は、ベローズ５の上方および外周壁側に封入された気室３のガス圧により軸方向に伸展するように作動し、ベローズ５の内周壁側に液圧回路（不図示）から導入された液圧により収縮するように作動して、ガス圧と液圧とが釣り合うように伸縮して液圧回路（不図示）の脈動を抑制し、所定の液圧に調整できるようになっている。

ベローズガイド５２は、断面がＬ字形をなした駒形状の摩擦抵抗を軽減した摺動部材であり、伸縮部５０に固定された先端部５１の外周端部に装着され、ベローズ５が円滑に伸縮できるように、かつ第１の気室３１と第２の気室３２が連通されるように円周等配で適宜間隙を設けて２〜４箇所に配設される。

＜シール部材＞
シール部材５３は、通常作動時における気密性を向上させるためにゴム等の弾性部材が採用されている。なお、非通常作動時における過度の高温高圧状態では、シール部材５３は溶融ないし炭化してシール性を喪失するが、特に限定されない。

＜ポート部＞
ポート部６は、シェル２の底部２１ａに一体として構成された圧液流入口６１の周囲を含む部位であり、図示しない配管や継手により液圧回路（不図示）に接続される胴部６２と、胴部６２およびシェル２の底部２１ａを貫通して形成され圧液流入口６１に連通する圧液流通路６１ａと、を備えている。

なお、シェル２のポート部を構成するポート部６は、剛性や気密性等の観点からシェル２に対して一体として構成したが、これに限定されるものではなく、加工性等を優先させて、シェル２に対して別体としたポート部材（不図示）をシェル２に固定して構成することもできる。別体として構成した場合には、溶接等の固定手段により気密性を確保してシェル２に固定される。

＜ステーセルフシール＞
ステーセルフシール８は、図３に示すように、胴部８ａに薄肉の脆弱部９を備え、気室３の圧力が所定の閾値を超えた場合には、頭部８ｂを押圧する気室３または胴部６２を押圧する第２の液室４２の圧力によって胴部８ａの脆弱部９が圧潰されるようになっている。胴部８ａが脆弱部９によって圧潰されると頭部８ｂがベローズ５の先端部５１に対して傾斜するため、ステーセルフシール８の頭部８ｂに形成された貫通孔８１が開口される。

＜脆弱部＞
脆弱部９は、胴部８ａの周方向に沿って形成された主脆弱部である溝状の凹部９１と、さらに座ぐり穴形状からなる補助脆弱部９２と、を備えている。
溝状の凹部９１は、胴部８ａにおける高さ方向に対して略中央部に形成された帯状の溝であり、胴部８ａの周方向における溝の長さδ（図３（ａ）参照）が胴部８ａの周長（全周の長さ）の略半分の長さである。この「略半分の長さ」とは、半分の長さを含み、半分よりも少し長い長さ、および半分よりも少し短い長さの意である。

かかる構成により、溝の長さδを胴部８ａの周長の略半分まで確保することで、溝の中央部における軸方向の支持剛性を好適に設定して適正なタイミングで座屈を生じやすくすることができる。

溝状の凹部９１は、対面するように対をなした側壁部９１ａ，９１ａと、側壁部９１ａ，９１ａの間に形成された底面９１ｂと、を備えている。
凹部９１の底面９１ｂは、胴部８ａの内側から外側に向かって凸である円弧状の曲面であり、底面９１ｂの周方向における両端部９１ｃが胴部８ａの外周面に抜けるように形成されているため、両端部９１ｃでは外周面と凹部９１の底面９１ｂとの境界に肉厚方向の段差がなく底面９１ｂが胴部８ａの外周面に滑らかに融合するようになっている。

かかる構成により、周方向における凹部９１の中央部では胴部８ａの肉厚ｔ１が小さく、凹部９１の両端部９１ｃでは中央部よりも肉厚ｔ２が徐々に大きくなり、両端部９１ｃでは胴部８ａの肉厚と同じになっている。

補助脆弱部９２は、溝状の凹部９１に重なるように凹部９１から胴部８ａの外周部に沿って軸方向に延びるように形成された凹部である。具体的には、補助脆弱部９２は、溝状の凹部９１に対して、周方向および軸方向の中央部に形成された有底の座ぐり穴形状をなしている。図３（ａ）に示すように、座ぐり穴形状をなす補助脆弱部９２の底面は、中央部の肉厚がｔ１である（図３（ｂ）参照）。

〈第１の変形例〉
なお、本実施形態においては、脆弱部９を主脆弱部と補助脆弱部の２つの形態で構成したが、これに限定されるものではなく主脆弱部である溝状の凹部９１のみであってもよい（図４参照）。図４は、第１の変形例に係るステーセルフシールの構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＩＩ−ＩＩ線の平面断面図である。

図４に示すように、第１の変形例に係るステーセルフシール８Ａは、ステーセルフシール８（図３参照）に対して補助脆弱部９２（図３参照）を有しない点で相違するが他の構成は同様であるので、重複する説明は省略する。
補助脆弱部９２を設けるかどうかは、ステーセルフシールの形状や気室３の設定圧力等を考慮して適宜決定するが、補助脆弱部９２を設けることで溝状の凹部９１における軸方向の支持剛性をより好適に設定して適正なタイミングで座屈を生じやすくすることができる。

〈第２の変形例〉
本実施形態においては、溝状の凹部９１の底面９１ｂを円弧状の曲面で形成したが、これに限定されるものではなく、図５と図６に示すように、製作工数を低減するために、曲面ではなく平面であってもよい。図５は、第２の変形例の実施例１に係る補助脆弱部を有するステーセルフシールの構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図、（ｃ）は斜視図である。図６は、第２の変形例の実施例２に係る補助脆弱部を有しないステーセルフシールの構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＩＶ−ＩＶ線断面図、（ｃ）は斜視図である。

図５に示すように、第２の変形例の実施例１に係るステーセルフシール８Ｂでは、溝状の凹部９１Ｂは、対面するように対をなした側壁部９１ａＢ，９１ａＢと、側壁部９１ａＢ，９１ａＢの間に形成された底面９１ｂＢと、を備えている。補助脆弱部９２Ｂの構成は同様であるので、詳細な説明は省略する。
なお、第２の変形例の実施例１に係るステーセルフシール８Ｂでは、補助脆弱部９２Ｂを備えて構成したが、図６に示す第２の変形例の実施例２に係るステーセルフシール８Ｂ１ように、補助脆弱部９２Ｂを設けなくてもよい。
第２の変形例の実施例２に係るステーセルフシール８Ｂ１は、第２の変形例の実施例１に係るステーセルフシール８Ｂに対して、補助脆弱部９２Ｂを設けていない点で相違するが他の構成は同様であるので、同様の構成については同じ符号を付して重複する説明は省略する。

凹部９１Ｂの底面９１ｂＢは、図５（ｂ）と図6（ｂ）に示すように、平面視で径方向に対して直交する方向に形成された平面であり、底面９１ｂＢの周方向における両端部９１ｃＢが胴部８ａの外周面に抜けるように形成されているため、両端部９１ｃＢでは外周面と凹部９１Ｂの底面９１ｂＢとの境界に肉厚方向の段差がなく底面９１ｂＢが胴部８ａの外周面に滑らかに融合するようになっている。

かかる構成により、周方向における凹部９１Ｂの中央部では胴部８ａの肉厚ｔ１が小さく、凹部９１Ｂの両端部９１ｃＢでは中央部よりも肉厚ｔ２が徐々に大きくなり、両端部９１ｃＢでは胴部８ａの肉厚と同じになっている。

＜非通常作動時の動作＞
以上のように構成された本発明の実施形態に係るアキュムレータ１（変形例１，２も含む。）の非通常作動時の動作について、図７から図１０を参照しながら説明する。

［温度上昇によって圧液流入口が閉塞］
アキュムレータ１は、非通常作動時において、図７に示すように、初期段階では火災等により気室３の圧力や温度が上昇するとベローズ５が図７の下方に収縮して、ベローズ５の先端部５１の下面に配設されたシール部材５３がステーセルフシール８の頭部８ｂに当接すると、シール部材５３がステーセルフシール８の頭部８ｂに形成された貫通孔８１を閉塞し、圧液流入口６１も閉塞された状態となる。このとき、第１の液室４１は図示しないブレーキ回路等の液圧回路（不図示）と同じ圧力であるが、第２の液室４２は密閉された状態である。

［脆弱部が圧潰して座屈］
初期段階からさらに気室３の圧力や温度が上昇して気室３の圧力が予め設定された所定の閾値に到達すると、図８に示すように、ステーセルフシール８は、脆弱部９が圧潰されて胴部８ａに座屈が生じる。換言すると、気室３の圧力が予め設定された所定の閾値に到達すると、脆弱部９が圧潰されて胴部８ａに座屈が生じるように脆弱部９が設計されている。この時、座屈に伴って脆弱部９が破断する場合もある。

［第２の液室の圧力が低下］
脆弱部９が圧潰されて胴部８ａに座屈が生じると貫通孔８１が開口し、密閉された第２の液室４２の圧液Ｑが貫通孔８１を通って第１の液室４１へ流出するため、第２の液室４２の圧力が低下する。また、脆弱部９に破断部分が生じている場合には、そこからも圧液Ｑが流出する。

［ベローズの破損］
第２の液室４２の圧力が低下すると、図９に示すように、気室３の圧力が第２の液室４２内の圧力よりも大きいので、ベローズ５の外周壁側から圧液流入口６１へ向かう気室３の圧力によってベローズ５が破損して、第２の気室３２から第２の液室４２および第１の液室４１が連通する。

第２の気室３２から第２の液室４２および第１の液室４１が連通すると、第１の気室３１内の高圧ガスＧの圧力によって、第１の液室４１と第２の液室４２内の圧液Ｑは、圧液流入口６１から流出する。図１０に示すように、第１の気室３１内の高圧ガスＧは、第２の気室３２から第２の液室４２と第１の液室４１を通って流出するため、気室３の高圧ガスＧの圧力が低下する。

以上のように構成した本発明の実施形態に係るアキュムレータ１は、以下のような作用効果を奏する。
本発明の実施形態に係るアキュムレータ１は、脆弱部９を設けたことで、ステーセルフシール８の胴部８ａに座屈が生じやすくなるため、座屈の発生を確実に誘引して気室３内の高圧ガスＧを適正なタイミングで解放することができる。このため、胴部８ａの径に対して高さが低く座屈が発生しにくいアキュムレータ１（図３（ｃ）参照）に対して、特に好適である。

アキュムレータ１は、脆弱部９を設けたことで、溝状の凹部９１（図３参照）の中央部で初期に座屈が発生し、この初期座屈がきっかけとなって溝状の凹部９１の両端部９１ｃの方へ進んで座屈の範囲が拡大する。
つまり、溝状の凹部９１の中央部で座屈の発生を適正なタイミングで誘引してから、座屈が周方向に広がるように溝状の凹部９１の全体に進展するため、座屈の発生から終了までに微少ではあるが所定の必要な時間差を設定することができる。このため、ステーセルフシール８の頭部８ｂに形成された貫通孔８１から所定の必要な時間をかけながら穏やかに気室３内の高圧ガスＧを開放することができる。

したがって、アキュムレータ１は、高圧ガスＧの解放圧力を適正に制御することができるため、唐突で瞬間的に高圧ガスが排出されるような破裂的解放にならないようにして、破裂音や衝撃の発生を効果的に抑制することができる。

なお、本実施形態においては、説明の便宜上、アキュムレータ１の各動作をわかりやすく区切って、液室４内の圧液Ｑが排出されてから気室３内の高圧ガスＧが液室４を通過して解放されるように説明したが、実際には同時進行的に動作が進行し、例えば、液室４内の液圧が十分に低下した状態であれば液室４内の圧液Ｑ内を通って高圧ガスＧが迅速に解放される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記した実施形態に限定されず、適宜変形して実施することが可能である。例えば、図３（ｃ）に示すように本実施形態においては、ステーセルフシール８を胴部８ａの径に対して高さが低いキャップ形状をなして構成したが、これに限定されるものではなく、脆弱部９の形状によって座屈を発生させる座屈荷重は適宜設定することができるため、図１１（ａ）に示す第３の変形例に係るステーセルフシール８Ｃのように、胴部８ａの径に対して高さが同じ程度のステーセルフシール８Ｃに対しても適用することができる。

また、図３（ｃ）に示す本実施形態においては、補助脆弱部９２を溝状の凹部９１に対して、軸方向の中央部に形成したが、これに限定されるものではなく、図１１（ｂ）に示すステーセルフシール８Ｄのように座ぐり穴形状の補助脆弱部を凹部９１に対して中心から上方に形成したり、図１１（ｃ）に示すステーセルフシール８Ｅのように中心から下方に形成したりすることができる。

かかる構成により、補助脆弱部９２Ｄを凹部９１に対して中心から上方に形成した場合には（図１１（ｂ）参照）、補助脆弱部９２Ｄによる座屈荷重を低くしてより早期に座屈を誘引することができる。また、補助脆弱部９２Ｅを凹部９１に対して中心から下方に形成した場合には（図１１（ｃ）参照）、補助脆弱部９２Ｅによる座屈荷重を高くしてより遅延させて座屈を誘引することができる。

また、図１に示す本実施形態においては、ベローズ５の一端を底部２１ａに固定して配設したが、かかる構成に限定されるものではなく、図１２に示すように、ベローズ５を蓋板２２側に配設してもよい。図１２に示す第４の変形例に係るアキュムレータ１Ｆは、ベローズ５Ｆの配置が異なるが、他の構成や動作はアキュムレータ１（図１参照）と同様であるので、詳細な説明は省略する。

また、図３に示すステーセルフシール８においては、貫通孔８１を頭部８ｂの中心部に形成したが、これに限定されるものではなく、中心部からずらして補助脆弱部９２側に近づくように溝状の凹部９１の周方向における中央部寄りに配設してもよい。
かかる構成により、座屈荷重をより低く設定してより早期に座屈を誘引するとともに、貫通孔８１からの高圧ガスＧの流出をより円滑に促進することができる。

１，１Ｆ アキュムレータ
２ シェル
３ 気室
４ 液室
５ ベローズ
６ ポート部
８ ステーセルフシール
８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ，８Ｅ ステーセルフシール
８ａ 胴部
８ｂ 頭部
９ 脆弱部
２１ 胴部
２１ａ 底部
２２ 蓋板
２２ａ ガス封入口
３１ 第１の気室（気室）
３２ 第２の気室（気室）
４１ 第１の液室（液室）
４２ 第２の液室（液室）
５０ 伸縮部
５１ 先端部
５２ ベローズガイド
５３ シール部材
６１ 圧液流入口
８１ 貫通孔
９１ 凹部
９１Ｂ 凹部
９１ａ，９１ａＢ 側壁部
９１ｂ，９１ｂＢ 底面
９１ｃ，９１ｃＢ 両端部
９２ 補助脆弱部
９２Ｂ，９２Ｄ，９２Ｅ 補助脆弱部
Ｇ 高圧ガス
Ｑ 圧液
ｔ１ 肉厚
ｔ２ 肉厚

Claims (3)

1. 内部に気室と液室が形成されるシェルと、
   このシェルに伸縮自在に収容され前記気室と前記液室を仕切るベローズと、
   前記シェルに設けられ前記液室に開口する圧液流入口が形成されたポート部と、
   このポート部に配設され、軸方向に同径の筒状の胴部と蓋状の頭部とを有し、当該頭部に前記ベローズの先端部を当接させるステーセルフシールと、を有するアキュムレータであって、
   前記ステーセルフシールは、
   前記頭部に形成された貫通孔と、
   前記気室の圧力が所定の閾値を超えた場合には、前記頭部が前記ベローズの先端部に対して傾斜するように胴部が変形する脆弱部と、を備え、
   前記脆弱部は、前記胴部の周方向に沿って形成された溝状の凹部であり、
   前記凹部は、対向する側壁部と、これら側壁部同士の間に形成された底面と、を備え、
   前記凹部の前記底面は、平面または前記胴部の内側から外側に向かって凸である円弧状の曲面であり、当該底面の前記周方向における両端部が前記胴部の外周面に抜けるように形成されることで、前記凹部の前記底面における前記胴部の肉厚は、中央部から両端部に向かうにつれて増加していること
   を特徴とするアキュムレータ。
2. 前記底面が円弧状の曲面からなる凹部は、前記周方向における溝の長さが前記胴部の周長の略半分であること、
   を特徴とする請求項１に記載のアキュムレータ。
3. 前記脆弱部は、前記溝状の凹部の他、さらに前記凹部から前記胴部の軸方向に延びる補助脆弱部を備えたこと、
   を特徴とする請求項１から請求項２のいずれか１項に記載のアキュムレータ。

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