JP2003301801A - アキュムレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アキュムレータ１を接続した配管側の圧力が
低下したときにアキュムレータ１内の圧力室１０の圧力
が低下し過ぎることがないようにベローズキャップ８お
よびオイルポート５間で圧力室１０内の圧力をシールす
るシール部１３を有するアキュムレータ１において、前
記シール部１３のシールリップ１４ｂが圧力により反転
するのを防止する。 【解決手段】 前記シール部１３を、シールリップ１４
ｂを備えた円筒面シールによって形成する。シールリッ
プ１４ｂは、圧力室１０側に傾いていて圧力の下降時に
密封流体圧に押されて相手部材に密接するものであり、
かつこのシールリップ１４ｂに対して相手部材が圧力の
下降時に圧力室１０側に摺動するものである。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】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。 【０００２】 【従来の技術】配管内部の圧力および前記配管に接続し
たアキュムレータ内部の圧力が極端に低下したときにア
キュムレータの構成部品であるベローズがその内外圧力
差により径方向に膨張して破損することがないように、
作動圧力の下降時にベローズキャップおよびオイルポー
ト間でアキュムレータ内部の圧力をシールする機能を備
えたアキュムレータが近年開発されている。 【０００３】しかしながら、この種のアキュムレータに
おいては、図４に示すように、上記圧力をシールするシ
ール部５１が、リップシール５２をシェル５３のボトム
に配置した端面シールによって構成されているために、
以下のような不都合を有している。 【０００４】すなわち、ベローズ５４の遊動端に取り付
けられたベローズキャップ５５が降り切る寸前の、リッ
プシール５２のシールリップ５２ａがベローズキャップ
５５に接するか接しないかのギリギリの地点にある場
合、シールリップ５２ａ先端付近の流路が狭くなること
で、流出する流体により同方向に、シールリップ５２ａ
先端部に強い力が発生する。したがってシールリップ５
２ａが内周側に反転する虞があり、このようにシールリ
ップ５２ａが反転すると十分なシール作用を発揮するこ
とができなくなる。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の点に鑑
みて、アキュムレータの構成要素であるシール部のシー
ルリップが圧力により反転することがなく、もって優れ
たシール性能を発揮することが可能なアキュムレータを
提供することを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のアキュムレータは、アキュムレータを接続
した配管側の圧力が低下したときに前記アキュムレータ
内の圧力室の圧力が低下し過ぎることがないようにベロ
ーズキャップおよびオイルポート間で前記圧力室内の圧
力をシールするシール部を有するアキュムレータにおい
て、前記シール部を、シールリップを備えた円筒面シー
ルによって形成し、前記シールリップは、前記圧力室側
に傾いていて圧力の下降時に密封流体圧に押されて相手
部材に密接するものであり、かつこのシールリップに対
して前記相手部材が圧力の下降時に前記圧力室側に摺動
するものであることを特徴とする。 【０００７】上記構成を備えた本発明のアキュムレータ
においては、ベローズキャップおよびオイルポート間を
シールするシール部が、上記従来技術のように端面シー
ルではなく、シールリップを備えた円筒面シールによっ
て形成されているために、ベローズキャップがどの位置
にあってもシールリップのつぶし量は一定である。ま
た、流体圧が流れる方向とは逆方向、つまりシールリッ
プが反転しようとする方向とは逆方向に向かって相手部
材が摺動していくことで、シールリップが反転しないよ
うな摩擦力が発生する。したがって以上の２つの理由に
より、シールリップが反転するのを抑えることが可能と
なる。 【０００８】尚、本件出願には、以下の技術的事項が含
まれる。 【０００９】すなわち、上記目的を達成するため、本件
出願が提案する一のアキュムレータは以下の内容を備え
ている。 【００１０】 シール構造を円筒面シールにする。パ
ッキンの形状については、圧力室側に傾いているシール
リップを設けており、シール時には、シールリップが密
封流体圧に押されて相手部材に密接するようにする。ま
た円筒面シールであるので、シールリップが相手部材と
摺動する形で当接するが、このとき、相手部材がシール
リップに対して、シールリップが傾いている圧力室側に
摺動するようにする。 【００１１】 また付加的には、ベローズキャップに
気体室側に向けた凹部を設けて、それに対応するように
オイルポート（オイルポートがない場合は圧力導入口側
端部）を凸形状にし、円筒面にシールを装着すること
で、円筒面シールにする。パッキンの形状、シールリッ
プの向きについては上記のとおりとする。 【００１２】 【発明の実施の形態】つぎに本発明の実施例を図面にし
たがって説明する。 【００１３】図１は、本発明の実施例に係るアキュムレ
ータ１の断面を示しており、図において右半分はベロー
ズキャップ８が上下ストロークの中間位置（ニュートラ
ル位置）にある状態、左半分はベローズキャップ８が上
下ストロークの下限位置にある状態をそれぞれ示してい
る。 【００１４】当該実施例に係るアキュムレータ１は金属
ベローズ型のアキュムレータであって、以下のように構
成されている。 【００１５】すなわち先ず、略円筒状を呈するシェル３
の両端部にガスエンドカバー４およびオイルポート５が
固定（溶接）されて、これらによってハウジング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７
およびベローズキャップ８を備えた作動部材６が収容さ
れている。ガスエンドカバー４はシェル３に対して一体
に成形されたものであっても良く、オイルポート５もシ
ェル３に対して一体に成形されたものであっても良い。 【００１６】上記ベローズ７は、その一端部（固定端
部）をガスエンドカバー４に固定（溶接）されるととも
に他端部（遊動端部）をベローズキャップ８に固定（溶
接）されており、よってこのベローズ７およびベローズ
キャップ８よりなる作動部材６によりハウジング２の内
部が作動部材６の内側のガス室９と外側の圧力室（液
室）１０とに区分けされている。ベローズ７には、電着
ベローズ、成形ベローズまたは溶接ベローズ等よりなる
金属ベローズが用いられるが、アキュムレータ１の仕様
や用途によっては、その他の材質のベローズを用いるこ
とも可能である。ベローズキャップ８はベローズ７に対
して一体に成形されたものであっても良い。 【００１７】上記ハウジング２の一部を構成するガスエ
ンドカバー４に、ガス室９にガスを注入するためのガス
注入口４ａが設けられており、この注入口４ａに、これ
を閉塞するためのガスプラグ１１が取り付けられて六角
ナット１２により覆われている。したがって、ガスプラ
グ１１および六角ナット１２を固定する前に注入口４ａ
からガス室９に所定圧力のガスを注入し、注入後にガス
プラグ１１および六角ナット１２を固定（共に溶接）す
ることにより、所定圧力のガスをガス室９に封入する。
封入するガスの種類としては、窒素ガス等が好適であ
る。 【００１８】また、同じくハウジング２の一部を構成す
るオイルポート５に、当該アキュムレータ１を図示しな
い油圧システム側の圧力配管等に接続するためのねじ部
５ｂを備えた筒状の取付部５ａが設けられており、この
取付部５ａに、配管側の圧力流体を圧力室１０に導入す
るための圧力流入口５ｃが設けられている。したがっ
て、当該アキュムレータ１を取付部５ａにおいて配管側
に接続し、この配管側の圧力を圧力流入口５ｃから圧力
室１０に導入する。 【００１９】上記ハウジング２の内部であってオイルポ
ート５の内側に筒状の凸部５ｄがベローズキャップ８に
向けて一体成形されており、この凸部５ｄの外周面に形
成した段差状ないし凹部状を呈する環状の装着溝５ｅに
リップシール１４が装着されてシールホルダー１５によ
り保持されており、このリップシール１４によってシー
ル部１３としての円筒面シールが形成されている。 【００２０】上記リップシール１４は、上記装着溝５ｅ
の底面外周に嵌着された環状を呈するゴム状弾性材製の
基部１４ａの外周側に環状のシールリップ１４ｂを一体
成形したものであって、このシールリップ１４ｂが図に
おいて下方向すなわちオイルポート５の方向に傾くよう
に装着されている。オイルポート５の方向はすなわち圧
力室１０の方向である。 【００２１】上記シールホルダー１５は、上記凸部５ｄ
の内周に圧入される筒状の圧入部１５ａの一端に外向き
フランジ状のシール保持部１５ｂを一体成形したもので
あって、このシール保持部１５ｂによりリップシール１
４が図において上方向に脱落しないように保持されてい
る。また、このシールホルダー１５の筒状圧入部１５ａ
の内周側には、略円筒状の空間であるチャンバー１６が
形成されており、このチャンバー１６は、その内径寸法
（流路断面積）が圧力流入口の内径寸法（流路断面積）
よりも大きく形成されている。 【００２２】上記ベローズキャップ８の平面中央に、上
記オイルポート５に設けた凸部５ｄを内周側に挿抜自在
に挿入可能な凹部８ｂが一体成形されており、この凹部
８ｂが、ベローズキャップ８の平面部８ａの内周縁部に
一体成形された筒状の側壁部８ｃと、この側壁部８ｃの
先端部に一体成形された端壁部８ｄとを一体に有してガ
スエンドカバー４に向けて突出するように形成されてい
る。凹部８ｂの深さは図の左半分に示したように、ベロ
ーズキャップ８がそのストロークの下限位置にある状態
であっても端壁部８ｄがシールホルダー１５に当接せず
両者の間に上下方向の間隙１７が形成されよう設定され
ている。また、このように凹部８ｂが凸部５ｄに被さる
ようにしてベローズキャップ８が図において下向きにス
トロークして来ると、このとき、ベローズキャップ８の
側壁部８ｃの内周面に対してリップシール１４のシール
リップ１４ｂが摺動自在に密接して圧力室１０内の圧力
をシールすることになる。 【００２３】上記構成のアキュムレータ１は例えば、上
記したように油圧システムの圧力配管に接続されて、こ
の圧力配管に生じる圧力の脈動を吸収するように作動す
るものであって、上記構成により以下の作用効果を奏す
る点に特徴を有している。 【００２４】すなわち先ず第一に、当該アキュムレータ
１に対して配管側の圧力が流入口５ｃから圧力室１０へ
と導入された状態でこの圧力の大きさが変動すると、こ
の圧力とガス室９内のガス圧とを均衡させるべくベロー
ズ７が図において上下方向に伸縮するが、配管側の圧力
が極端に低下し、これに伴って圧力室１０内の圧力が極
端に低下するようなことがあると、ベローズキャップ８
がオイルポート５に当接した後、ベローズ７が径方向に
大きく膨張する。したがってベローズ７がシェル３の内
面に対してかじる等して破損する虞があるが、上記構成
のアキュムレータ１によれば、配管側の圧力の低下に伴
って圧力室１０内の圧力が低下し、これに伴ってベロー
ズ７が伸張してベローズキャップ８の凹部８ｂがオイル
ポート５の凸部５ｄに被さり、このベローズキャップ８
の側壁部８ｃの内周面に対してリップシール１４のシー
ルリップ１４ｂが摺動自在に密接した時点で、このシー
ルリップ１４ｂを備えたシール部１３が圧力室１０内の
圧力をシールする。したがって、この時点で圧力室１０
内の圧力の低下が停止するために、圧力室１０内の圧力
が低下し過ぎてベローズ７が径方向に膨張し破損するの
を未然に防止することができる。 【００２５】また、ベローズキャップ８およびオイルポ
ート５間をシールする上記シール部１３が、上記従来技
術のようにシールリップを備えた端面シールではなく、
シールリップ１４ｂを備えた円筒面シールによって形成
されているために、ベローズキャップ８がそのストロー
ク中どの位置にあってもシールリップ１４ｂのつぶし量
は一定である。また、図２に示すように、圧力室１０内
の圧力流体が流出する方向（矢印Ａ方向）とは逆方向、
すなわちシールリップ１４ｂが反転しようとする方向
（矢印Ｂ方向）とは逆方向に向かって、摺動の相手方で
あるベローズキャップ８の側壁部８ｃが摺動していくこ
とにより（側壁部８ｃは矢印Ｃ方向に摺動する）、シー
ルリップ１４ｂが反転しないような摩擦力が発生する。
したがってこの２つを理由として、シールリップ１４ｂ
が反転するのを有効に抑えることができ、よって優れた
シール性能を長期間に亙って発揮することができる。 【００２６】また、上記構成のアキュムレータ１は、図
では、ベローズキャップ８の平面部８ａがオイルポート
５の内面５ｆに当接することによりベローズ７の伸張が
停止するようになっているが、圧力の変動に伴って繰り
返しベローズキャップ８がオイルポート５に衝接する
と、これらの部品が損傷する虞がある。これに対して上
記構成のアキュムレータ１は、上記したようにシール部
１３が円筒面シールによって形成されており、この円筒
面シールは端面シールとは違って、リップシール１４な
いしシールリップ１４ｂの軸方向位置を任意に設定する
ことができるものである。したがってベローズキャップ
８がオイルポート５の内面５ｆに当接するよりも先にベ
ローズキャップ８がシールリップ１４ｂと摺動を始めて
シール部１３がシール作用を発揮するようにストローク
を設定することにより、ベローズキャップ８をオイルポ
ート５の内面５ｆに当接するよりも先に停止させること
ができ、よってベローズキャップ８がオイルポート５に
衝接するのを防止することができる。 【００２７】尚、上記実施例において、リップシール１
４はこれを、図３に示すように金具１８に焼き付けたも
のとしても良く、このようにリップシール１４を金具１
８によって保持すると、リップシール１４が低圧側から
引っ張られてシールホルダー１５からはみ出すのを防止
することができる。 【００２８】 【発明の効果】本発明は、以下の効果を奏する。 【００２９】すなわち、上記構成を備えた本発明のアキ
ュムレータにおいては、ベローズキャップおよびオイル
ポート間をシールするシール部を円筒面シールとしたこ
とに伴って、このシール部のシールリップが圧力により
反転するのを有効に防止することができる。したがっ
て、優れたシール性能を長期間に亙って発揮することが
できるアキュムレータ用シールを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施例に係るアキュムレータの断面図 【図２】同アキュムレータの作動説明図 【図３】本発明の他の実施例に係るアキュムレータの断
面図 【図４】従来例に係るアキュムレータの断面図 【符号の説明】 １ アキュムレータ ２ ハウジング ３ シェル ４ ガスエンドカバー ４ａ ガス注入口 ５ オイルポート ５ａ 取付部 ５ｂ ねじ部 ５ｃ 圧力流入口 ５ｄ 凸部 ５ｅ 装着溝 ５ｆ 内面 ６ 作動部材 ７ ベローズ ８ ベローズキャップ ８ａ 平面部 ８ｂ 凹部 ８ｃ 側壁部 ８ｄ 端壁部 ９ ガス室 １０ 圧力室 １１ ガスプラグ １２ 六角ナット １３ シール部 １４ リップシール １４ａ 基部 １４ｂ シールリップ １５ シールホルダー １５ａ 圧入部 １５ｂ シール保持部 １６ チャンバー １７ 間隙 １８ 金具

フロントページの続き (72)発明者 久保庭 洋 愛知県安城市箕輪町蝮畔188 Ｆターム(参考） 3H086 AA22 AD15 AD22 AD34 AD51

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 アキュムレータ（１）を接続した配管側
   の圧力が低下したときに前記アキュムレータ（１）内の
   圧力室（１０）の圧力が低下し過ぎることがないように
   ベローズキャップ（８）およびオイルポート（５）間で
   前記圧力室（１０）内の圧力をシールするシール部（１
   ３）を有するアキュムレータ（１）において、 前記シール部（１３）を、シールリップ（１４ｂ）を備
   えた円筒面シールによって形成し、 前記シールリップ（１４ｂ）は、前記圧力室（１０）側
   に傾いていて圧力の下降時に密封流体圧に押されて相手
   部材に密接するものであり、かつこのシールリップ（１
   ４ｂ）に対して前記相手部材が圧力の下降時に前記圧力
   室（１０）側に摺動するものであることを特徴とするア
   キュムレータ。