(57)【要約】【課題】外ガスタイプまたは内ガスタイプのアキュムレータにおいて、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って発生する圧力差を低減させる構成を備え、これをもってベローズ内外の圧力差を低減させて、ベローズに塑性変形が発生するのを抑制する。【解決手段】ベローズキャップにおけるステイ側の面にガスケットホルダによって円盤状ガスケットを浮遊可能な状態で保持する。定常作動時、円盤状ガスケットはベローズキャップとともに移動する。圧力配管のゼロダウン時、円盤状ガスケットはベローズキャップとともに移動してステイの端面部に当接することにより液室を閉塞する。ゼロダウン時であって液室に閉じ込められた液体が熱膨張したとき、円盤状ガスケットはその両面における受圧面積の差によりステイに当接したままで、ベローズキャップが液体圧およびガス圧が均衡する位置に向けて移動する。【選択図】図２
2010112431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力配管に接続されるオイルポートを備えたアキュムレータハウジングと、前記アキュムレータハウジングにおける前記オイルポートより内側に配置されるとともに筒状部先端の端面部に液体出入口を設けたステイと、前記ステイの外周側に配置されるとともに前記オイルポートに固定端を連結したベローズと、前記ベローズの遊動端に連結されたベローズキャップと、前記ベローズキャップにおけるステイ側の面に設けられたガスケットホルダと、前記ガスケットホルダにより前記ベローズの伸縮方向に相対移動可能な状態で保持された円盤状ガスケットと、を有し、前記ベローズの外周側にガス室を設定するとともに前記ベローズの内周側に液室を設定し、
定常作動時、前記円盤状ガスケットはベローズキャップとともに移動し、圧力配管のゼロダウン時、前記円盤状ガスケットはベローズキャップとともに移動してステイの端面部に当接することにより液室を閉塞し、ゼロダウン時であって液室に閉じ込められた液体が熱膨張したときには、前記円盤状ガスケットはその両面における受圧面積の差によりステイに当接したままで、前記ベローズキャップが液体圧およびガス圧が均衡する位置に向けて移動可能であることを特徴とするアキュムレータ。
【請求項２】
圧力配管に接続されるオイルポートを備えたアキュムレータハウジングと、前記アキュムレータハウジングにおける前記オイルポートより内側に配置されるとともに筒状部先端の端面部に液体出入口を設けたステイと、前記アキュムレータハウジングにおける前記ホイルポートと反対側の部位に固定端を連結したベローズと、前記ベローズの遊動端に連結されたベローズキャップと、前記ベローズキャップにおけるステイ側の面に設けられたガスケットホルダと、前記ガスケットホルダにより前記ベローズの伸縮方向に相対移動可能な状態で保持された円盤状ガスケットと、を有し、前記ベローズの内周側にガス室を設定するとともに前記ベローズの外周側に液室を設定し、
定常作動時、前記円盤状ガスケットはベローズキャップとともに移動し、圧力配管のゼロダウン時、前記円盤状ガスケットはベローズキャップとともに移動してステイの端面部に当接することにより液室を閉塞し、ゼロダウン時であって液室に閉じ込められた液体が熱膨張したときには、前記円盤状ガスケットはその両面における受圧面積の差によりステイに当接したままで、前記ベローズキャップが液体圧およびガス圧が均衡する位置に向けて移動可能であることを特徴とするアキュムレータ。
【請求項３】
請求項１または２記載のアキュムレータにおいて、
ガスケットホルダおよび円盤状ガスケット間に前記円盤状ガスケットをベローズキャップに押し付ける方向に弾性付勢するバネ手段が介装され、
ゼロダウン時であって液室に閉じ込められた液体が熱膨張したときには、前記円盤状ガスケットはその両面における受圧面積の差によりステイに当接したままで、前記ベローズキャップが液体圧およびガス圧が均衡する位置まで前記バネ手段を圧縮しながら移動することを特徴とするアキュムレータ。
【請求項４】
請求項１、２または３記載のアキュムレータにおいて、
円盤状ガスケットは、剛性プレートの表面に弾性体を被着したもので、前記弾性体によって、ステイの端面部に接離自在に当接して液室を閉塞するシール部と、ベローズキャップに接離自在に当接して当該ガスケットおよびベローズキャップ間に間隙を設定するスペーサ部とが形成されていることを特徴とするアキュムレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。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。
【背景技術】
【０００２】
従来から、圧力配管に接続されるオイルポートを備えたアキュムレータハウジングの内部にベローズを配置してハウジングの内部空間を高圧ガスを封入するガス室とポート穴に連通する液室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にはそのタイプとして、図１０に示すように一端（遊動端）５１ａにベローズキャップ５２を取り付けたベローズ５１の他端（固定端）５１ｂをハウジング５３上部のエンドカバー５４に固定することによりベローズ５１の内周側をガス室５５、外周側を液室５６とするタイプ（ベローズ５１の内周側にガス室５５が設定されるので「内ガスタイプ」と称される、特許文献１参照）と、図１１に示すように一端（遊動端）５１ａにベローズキャップ５２を取り付けたベローズ５１の他端（固定端）５１ｂをハウジング５３下部のオイルポート５７に固定することによりベローズ５１の外周側をガス室５５、内周側を液室５６とするタイプ（ベローズ５１の外周側にガス室５５が設定されるので「外ガスタイプ」と称される、特許文献２または３参照）とがある。
【０００３】
ここで、機器の圧力配管に接続されたアキュムレータでは、機器の運転が停止すると液体（油）がポート穴５８から徐々に排出され、上記図１１の外ガスタイプのアキュムレータでは、これに伴って封入ガス圧によりベローズ５１が徐々に収縮し、ベローズキャップ５２下面に設けたシール５９が相手材（ステイ）６０に接触して所謂ゼロダウン状態となる。そしてこのゼロダウン状態では、シール５９により液室５６（ベローズ５１およびシール５９間の空間）内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５５のガス圧力とが均衡するので、ベローズ５１に過大な応力が作用して塑性変形が発生するのが抑制される構成とされている。
【０００４】
しかしながら、このような運転停止によるゼロダウンが低温で行なわれ、その状態で温度が上昇した場合、液室５６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５２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５２は移動しない。したがってベローズ５１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５１に塑性変形が発生したり、シール５９が損傷したりする虞がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３１５４２９号公報
【特許文献２】特開２００１−３３６５０２号公報
【特許文献３】特開２００７−１８７２２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は以上の点に鑑みて、外ガスタイプのアキュムレータまたは内ガスタイプのアキュムレータにおいて、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って発生する圧力差を低減させる構成を備え、これをもってベローズ内外の圧力差を低減させて、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るアキュムレータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、圧力配管に接続されるオイルポートを備えたアキュムレータハウジングと、前記アキュムレータハウジングにおける前記オイルポートより内側に配置されるとともに筒状部先端の端面部に液体出入口を設けたステイと、前記ステイの外周側に配置されるとともに前記オイルポートに固定端を連結したベローズと、前記ベローズの遊動端に連結されたベローズキャップと、前記ベローズキャップにおけるステイ側の面に設けられたガスケットホルダと、前記ガスケットホルダにより前記ベローズの伸縮方向に相対移動可能な状態で保持された円盤状ガスケットと、を有し、前記ベローズの外周側にガス室を設定するとともに前記ベローズの内周側に液室を設定し、定常作動時、前記円盤状ガスケットはベローズキャップとともに移動し、圧力配管のゼロダウン時、前記円盤状ガスケットはベローズキャップとともに移動してステイの端面部に当接することにより液室を閉塞し、ゼロダウン時であって液室に閉じ込められた液体が熱膨張したときには、前記円盤状ガスケットはその両面における受圧面積の差によりステイに当接したままで、前記ベローズキャップが液体圧およびガス圧が均衡する位置に向けて移動可能であることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の請求項２によるアキュムレータは、圧力配管に接続されるオイルポートを備えたアキュムレータハウジングと、前記アキュムレータハウジングにおける前記オイルポートより内側に配置されるとともに筒状部先端の端面部に液体出入口を設けたステイと、前記アキュムレータハウジングにおける前記ホイルポートと反対側の部位に固定端を連結したベローズと、前記ベローズの遊動端に連結されたベローズキャップと、前記ベローズキャップにおけるステイ側の面に設けられたガスケットホルダと、前記ガスケットホルダにより前記ベローズの伸縮方向に相対移動可能な状態で保持された円盤状ガスケットと、を有し、前記ベローズの内周側にガス室を設定するとともに前記ベローズの外周側に液室を設定し、定常作動時、前記円盤状ガスケットはベローズキャップとともに移動し、圧力配管のゼロダウン時、前記円盤状ガスケットはベローズキャップとともに移動してステイの端面部に当接することにより液室を閉塞し、ゼロダウン時であって液室に閉じ込められた液体が熱膨張したときには、前記円盤状ガスケットはその両面における受圧面積の差によりステイに当接したままで、前記ベローズキャップが液体圧およびガス圧が均衡する位置に向けて移動可能であることを特徴とするものである。
【０００９】
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、ガスケットホルダおよび円盤状ガスケット間に前記円盤状ガスケットをベローズキャップに押し付ける方向に弾性付勢するバネ手段が介装され、ゼロダウン時であって液室に閉じ込められた液体が熱膨張したときには、前記円盤状ガスケットはその両面における受圧面積の差によりステイに当接したままで、前記ベローズキャップが液体圧およびガス圧が均衡する位置まで前記バネ手段を圧縮しながら移動することを特徴とするものである。
【００１０】
更にまた、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、円盤状ガスケットは、剛性プレートの表面に弾性体を被着したもので、前記弾性体によって、ステイの端面部に接離自在に当接して液室を閉塞するシール部と、ベローズキャップに接離自在に当接して当該ガスケットおよびベローズキャップ間に間隙を設定するスペーサ部とが形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
上記構成を有する本発明の請求項１によるアキュムレータでは、ベローズの固定端がオイルポートに連結されるとともにベローズの遊動端にベローズキャップが連結され、ベローズの外周側にガス室が設定されるとともにベローズの内周側に液室が設定されているので、当該アキュムレータは「外ガスタイプ」のアキュムレータである。そして当該アキュムレータは圧力配管に接続されて、以下のように作動する。
【００１２】
定常作動時・・・
円盤状ガスケットがガスケットホルダ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ステイの端面部から離れているので、ステイの端面部に設けられた流体出入口が開いており、よってこの流体出入口を通してオイルポートと液室（ベローズ内周空間）とが連通している。したがってオイルポート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ガスケット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。
【００１３】
ゼロダウン時・・・
機器の運転が停止する等して圧力配管の圧力がゼロダウン状態となると、液室内の液体がオイルポート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が収縮するとともにベローズキャップがベローズ収縮方向へ移動する。ベローズキャップのステイ側には円盤状ガスケットが保持されているので、この円盤状ガスケットがステイの端面部に当接し、流体出入口が閉じられる。したがって液室（ベローズ内周空間）が閉塞されて、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。
【００１４】
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円盤状ガスケットがステイの端面部に当接して液室（ベローズ内周空間）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、本発明では、この圧力差を受けてベローズキャップが液体圧および封入ガス圧が均衡する位置に向けて移動する。したがって液体圧および封入ガス圧が常に均衡した状態となるので、ベローズ内外の圧力差によりベローズに塑性変形が発生するのが抑制される。
【００１５】
尚、ステイの端面部に当接した状態で円盤状ガスケットの受圧面積は、ステイ側の面よりもベローズキャップ側の面のほうが大きく設定されている。このため熱膨張時、円盤状ガスケットはその両面における受圧面積の差によりステイの端面部に当接したままで移動しない。したがってステイの端面部に設けられた流体出入口は閉じたままとされる。円盤状ガスケットはガスケットホルダに浮遊可能な状態で保持されているので、このようなベローズキャップおよび円盤状ガスケットの相対変位が許容される。
【００１６】
ゼロダウン解消時・・・
ゼロダウン状態が解消されてオイルポートから液体が流入すると、この液体の圧力が円盤状ガスケットに作用して円盤状ガスケットをステイの端面部から離間させる。引きつづき液体は液室（ガスケット内周空間）に導入されるのでベローズキャップに直接作用し、この液体圧および封入ガス圧が均衡する位置までベローズキャップを移動させる。したがってアキュムレータが初期状態（定常作動時の状態）に復帰することになる。
【００１７】
つぎに、上記構成を有する本発明の請求項２によるアキュムレータでは、ベローズの固定端がアキュムレータハウジングにおけるホイルポートと反対側の部位に連結されるとともにベローズの遊動端にベローズキャップが連結され、ベローズの内周側にガス室が設定されるとともにベローズの外周側に液室が設定されているので、当該アキュムレータは「内ガスタイプ」のアキュムレータである。そして当該アキュムレータは圧力配管に接続されて、以下のように作動する。
【００１８】
定常作動時・・・
円盤状ガスケットがガスケットホルダ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ステイの端面部から離れているので、ステイの端面部に設けられた流体出入口が開いており、よってこの流体出入口を通してオイルポートと液室（ベローズ外周空間）とが連通している。したがってオイルポート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ガスケット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。
【００１９】
ゼロダウン時・・・
機器の運転が停止する等して圧力配管の圧力がゼロダウン状態となると、液室内の液体がオイルポート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が伸長するとともにベローズキャップがベローズ伸長方向へ移動する。ベローズキャップのステイ側には円盤状ガスケットが保持されているので、この円盤状ガスケットがステイの端面部に当接し、流体出入口が閉じられる。したがって液室（ベローズ外周空間）が閉塞されて、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。
【００２０】
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円盤状ガスケットがステイの端面部に当接して液室（ベローズ外周空間）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、本発明では、この圧力差を受けてベローズキャップが液体圧および封入ガス圧が均衡する位置に向けて移動する。したがって液体圧および封入ガス圧が常に均衡した状態となるので、ベローズ内外の圧力差によりベローズに塑性変形が発生するのが抑制される。
【００２１】
尚、ステイの端面部に当接した状態で円盤状ガスケットの受圧面積は、ステイ側の面よりもベローズキャップ側の面のほうが大きく設定されている。このため熱膨張時、円盤状ガスケットはその両面における受圧面積の差によりステイの端面部に当接したままで移動しない。したがってステイの端面部に設けられた流体出入口は閉じたままとされる。円盤状ガスケットはガスケットホルダに浮遊可能な状態で保持されているので、このようなベローズキャップおよび円盤状ガスケットの相対変位が許容される。
【００２２】
ゼロダウン解消時・・・
ゼロダウン状態が解消されてオイルポートから液体が流入すると、この液体の圧力が円盤状ガスケットに作用して円盤状ガスケットをステイの端面部から離間させる。引きつづき液体は液室（ガスケット外周空間）に導入されるのでベローズキャップに直接作用し、この液体圧および封入ガス圧が均衡する位置までベローズキャップを移動させる。したがってアキュムレータが初期状態（定常作動時の状態）に復帰することになる。
【００２３】
尚、上記請求項１によるアキュムレータおよび請求項２によるアキュムレータに共通する事項として、ゼロダウン解消時、ガスケットホルダおよび円盤状ガスケットの間に、円盤状ガスケットをベローズキャップに押し付ける方向に弾性付勢するバネ手段を設けておくと、円盤状ガスケットがベローズキャップの移動に速やかに追随する。したがってゼロダウン解消時の作動が円滑化される。
【００２４】
但し、このバネ手段は、上記熱膨張時におけるベローズキャップおよび円盤状ガスケットの相対変位を阻害するものであってはならないので、そのバネ力は比較的小さく設定するものとする。したがってこれにより、ゼロダウン時であって液室に閉じ込められた液体が熱膨張したとき、円盤状ガスケットはその両面における受圧面積の差によりステイに当接したままで、ベローズキャップが液体圧およびガス圧が均衡する位置までバネ手段を圧縮しながら移動する。
【００２５】
また円盤状ガスケットは、ガスケットホルダに浮遊可能に保持されるもので、なおかつステイの端面部に当接してシール作用をなすので、圧力が作用してもあまり変形しないものであることが好ましい。そこで、円盤状ガスケットはこれを剛性プレートの表面に弾性体を被着したものとし、芯材として剛性プレートを用いることによりガスケットが全体として変形しにくいものとする。剛性プレートの一方の面には弾性体によって、ステイの端面部に接離自在に当接して液室を閉塞するシール部を形成する。弾性体よりなるシール部は、密着性に優れるので、ゼロダウン時、液室を確実に閉塞する。剛性プレートの他方の面には弾性体によって、ベローズキャップに接離自在に当接して当該ガスケットおよびベローズキャップ間に間隙を設定するスペーサ部を形成する。このようにスペーサ部を形成して間隙を設定すると、熱膨張時、液体が円盤状ガスケットおよびベローズキャップ間に浸入しやすくなる。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように本発明によれば、外ガスタイプのアキュムレータまたは内ガスタイプのアキュムレータにおいて、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を、円盤状ガスケットは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、ベローズ内外の圧力差に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、これによりベローズ延いてはアキュムレータの耐久性を向上させることができる。
【００２７】
ガスケットホルダおよび円盤状ガスケット間に円盤状ガスケットをベローズキャップに押し付ける方向に弾性付勢するバネ手段を介装する場合には、ゼロダウン解消時に円盤状ガスケットがベローズキャップの移動に速やかに追随する。したがってゼロダウン解消時の作動を円滑化することができる。
【００２８】
円盤状ガスケットの芯材として剛性プレートを用いる場合には、ガスケットが変形しにくいものとなり、弾性体よりなるシール部を形成することでシール性を高めることができ、スペーサ部を形成することで熱膨張時、液体が円盤状ガスケットおよびベローズキャップ間に浸入しやすくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明には、以下の実施形態が含まれる。
【００３０】
（１）本発明は、ベローズ外にガス封入した金属ベローズ型アキュムレータに関する。
（２）円筒状のシェル内が金属ベローズによって２室に区切られており、ベローズの外側にガスが密封され、ベローズの内側に液体が流出入する構造のアキュムレータにおいて、伸縮する円筒状ベローズの一端開口がシェルに溶接固定され、一方、ベローズの他端の開口はベローズキャップに溶接されて塞がれている。
（３）液体が流出してベローズが収縮すると、液体流出入口を有するオイルポートとベローズキャップが当接するが、ガス圧よりも液体圧が大幅に減少した場合に、ベローズの変形を防止するために、オイルポートの液体流出入口を封止する手段を設けている。
（４）前記オイルポートとベローズキャップ間を封止する状態（ゼロダウン状態）にて、ベローズ内側に閉ざされた液体は、例えばアキュムレータ全体の温度上昇によって熱膨張し、圧力上昇（ガス圧には及ばない）して、ベローズ外周側の山を膨張させて隣接する山同士が密着し、次に、内周側の谷が縮小する変形（異常変形）を生じさせる問題がある。
【００３１】
（５）そこで、本発明では、前記の金属ベローズ型アキュムレータにおいて、液体流出入口の封止手段は、ベローズキャップに固定されたホルダー内で、自由に浮遊可能な状態で係合される円盤状ガスケットとする。
（６）円盤状ガスケットは、オイルポート側の面に、液体流出入口を囲む環状シール部を有し、ベローズキャップ側の面には、環状シール部の内径面積よりも広い面積の凹部を有する。
（７）付随的な構成として、円盤状ガスケットとホルダー間には、ベローズキャップ側へ軽く付勢するバネを設ける。
【００３２】
（８）上記構成によると、オイルポートとベローズキャップ間を円盤状ガスケットが封止する状態にて、ベローズ内側に閉ざされた液体が熱膨張したとき、円盤状ガスケットがオイルポートの液体流出入口を封止したまま、ガス圧力とベローズ内側に閉ざされた液体圧力が均衡する位置まで、円盤状ガスケットからベローズキャップが離れる。したがってガス圧力とベローズ内側に閉ざされた液体圧力が常に均衡するため、ベローズ内側に閉ざされた液体の圧力上昇によるベローズの変形を防止できる。
（９）また、付随的に上記バネを設けた場合には、円盤状ガスケットがオイルポートの液体流出入口を封止した状態から液体が流入してベローズが伸長するときに、バネに付勢されて、円盤状ガスケットがベローズキャップに速やかに追随できる。
【実施例】
【００３３】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００３４】
第一実施例（請求項１に係る「外ガスタイプ」のアキュムレータ）・・・
図１は、本発明の第一実施例に係るアキュムレータ１の全体断面を示している。図２ないし図４は同アキュムレータ１の要部拡大断面を示している。図５は円盤状ガスケット２１の単体図を示している。各図における作動の状態として、図２は定常作動時、図１および図３はゼロダウン時、図４はゼロダウン状態における熱膨張時の状態をそれぞれ示している。
【００３５】
当該実施例に係るアキュムレータ１は、ベローズ１１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。
【００３６】
図示しない圧力配管に接続されるオイルポート３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１１およびベローズキャップ１２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１３と、オイルポート３のポート穴４に連通する液室１４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５と、このシェル５の開口部に固定（溶接）されたオイルポート３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、例えばオイルポート３とシェル５は一体であっても良く、シェル５の底部はシェル５と別体のエンドカバーであっても良く、何れにしてもシェル５の底部またはこれに相当する部品には、ガス室１３にガスを注入するためのガス注入口６が設けられ、ガス注入後、ガスプラグ７で閉じられている。符号８は六角ナット付ピンである。
【００３７】
図２に示すように、ベローズ１１は、その固定端１１ａをハウジング２のポート側内面であるオイルポート３の内面に固定（溶接）するとともにその遊動端１１ｂに円盤状のベローズキャップ１２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１１の外周側にガス室１３を設定するとともにベローズ１１の内周側に液室１４を配置する「外ガスタイプ」のアキュムレータとされている。ベローズキャップ１２の外周部には、ハウジング２の内面に対してベローズ１１およびベローズキャップ１２が接触しないよう制振リング１５が取り付けられているが、この制振リング１５はシール作用を奏するものではない。符号１６はプロテクションリングである。
【００３８】
オイルポート３の内面にステイ（内部台座）１７が配置され、このステイ１７の外周側に上記ベローズ１１が配置されている。ステイ１７は、筒状部１７ａの一端に径方向内方へ向けて段差部１７ｂおよび端面部１７ｃを一体成形したもので、筒状部１７ａの他端をもってオイルポート３の内面に固定（溶接）されている。端面部１７ｃの中央には流体出入口１７ｄが設けられている。
【００３９】
ベローズキャップ１２におけるステイ１７側の面に、ガスケットホルダ１８が固定されている。ガスケットホルダ１８は、筒状部１８ａの一端に径方向内方へ向けてフランジ部１８ｂを一体成形したもので、筒状部１８ａの他端をもってベローズキャップ１２におけるステイ１７側の面に設けた凹部１２ａの周縁部に固定（嵌合）されている。
【００４０】
ガスケットホルダ１８の内周側に、円盤状ガスケット２１が浮遊可能な状態で保持されている。ここに浮遊可能な状態で保持されているとは、円盤状ガスケット２１がガスケットホルダ１８およびこれを固定したベローズキャップ１２に対して軸方向（ベローズ１１の伸縮方向）に変位可能な状態で保持されていることを云い、円盤状ガスケット２１は、ガスケットホルダ１８のフランジ部１８ｂに係合して抜け止めされているので、このフランジ部１８ｂとベローズキャップ１２との間で軸方向に変位可能とされている。
【００４１】
また、この円盤状ガスケット２１は図５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２２の表面にゴム等よりなる弾性体２３を被着したもので、この表面に被着した弾性体２３によって、ガスケット２１のステイ１７側の面に、ステイ１７の端面部１７ｃに接離自在に当接して液室（ベローズ内周空間）１４を閉塞するシール部２４が形成され、ベローズキャップ１２側の面に、ベローズキャップ１２に接離自在に当接してガスケット２１およびベローズキャップ１２間に間隙ｃを設定するスペーサ部２５が形成されている。後者のスペーサ部２５によってガスケット２１およびベローズキャップ１２間に間隙ｃを設定するのは、ゼロダウン時、液体が熱膨張したときにこの液体がガスケット２１およびベローズキャップ１２間に浸入しやすくするためである（スペーサ部２５が設けられていないと、ゼロダウン時、ガスケット２１およびベローズキャップ１２が密着した状態となり、密着した状態であると、液体が熱膨張したときに両者１２，２１の間に浸入しにくい。したがってガスケット２１がステイ１７の端面部１７ｃに当接したままの状態でベローズキャップ１２のみが移動すると云う作動が生じにくくなる）。またガスケット２１の外周部には、液体がガスケット２１およびガスケットホルダ１８間を通過しやすいよう切欠部２６が所要数設けられている。
【００４２】
シール部２４は、所定の高さｈ１および径方向幅ｗ１を有する環状の突起として形成されており、環状であるので、ステイ１７の端面部１７ｃに当接したときにシール作用を奏して液室（ベローズ内周空間）１４を閉塞する。一方、スペーサ部２５は、所定の高さｈ２および径方向幅ｗ２を有する環状の突起として形成されているが、円周上一部に切欠部２５ａが所要数設けられており、よって環状のままではないので、ベローズキャップ１２に当接してもシール作用を奏さない。したがって円盤状ガスケット２１がそのシール部２４でステイ１７の端面部１７ｃに当接した状態で、円盤状ガスケット２１におけるベローズキャップ１２側の面の受圧面積はステイ１７側の面の受圧面積よりも大きく設定されている。
【００４３】
また、ガスケットホルダ１８のフランジ部１８ｂと円盤状ガスケット２１との間には、円盤状ガスケット２１をベローズキャップ１２に押し付ける方向に弾性付勢するバネ手段としてウェーブスプリング２７が介装されている。符号２８はスプリングプレート（座金）で、その外周部には、液体がスプリングプレート２８およびガスケットホルダ１８間を通過しやすいよう切欠部２８ａが所要数設けられている。
【００４４】
つぎに、上記構成のアキュムレータ１の作動を説明する。
【００４５】
定常作動時・・・
上記したように図２はアキュムレータ１の定常作動時の状態を示している。オイルポート３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、円盤状ガスケット２１はガスケットホルダ１８に保持された状態でベローズキャップ１２とともに移動することによりステイ１７の端面部１７ｃから離れているので、ステイ１７の端面部１７ｃに設けられた流体出入口１７ｄは開いている。したがってこの流体出入口１７ｄを通してオイルポート３のポート穴４と液室（ベローズ内周空間）１４とが連通し、オイルポート３のポート穴４から液室１４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１２は円盤状ガスケット２１とともに液体圧および封入ガス圧が均衡するよう随時移動することが可能とされている。
【００４６】
ゼロダウン時・・・
図２の状態から、機器の運転が停止する等して圧力配管の圧力がゼロダウン状態となると、液室１４内の液体がオイルポート３のポート穴４から徐々に排出され、これに伴って図１および図３に示すように、封入ガス圧によりベローズ１１が収縮するとともにベローズキャップ１２がベローズ１１の収縮方向へ移動する。ベローズキャップ１２のステイ１７側の面には円盤状ガスケット２１が保持されているので、この円盤状ガスケット２１がそのシール部２４でステイ１７の端面部１７ｃに当接し、流体出入口１７ｄが閉じられる。したがって液室（ベローズ内周空間）１４が閉塞され、液室１４に一部の液体が閉じ込められるので、液室１４の更なる圧力低下が発生しなくなり、よってベローズ１１内外で液体圧および封入ガス圧が均衡する。したがってベローズ１１の破損が防止される。
【００４７】
ゼロダウン状態における熱膨張時・・・
図１および図３に示したゼロダウン状態、すなわち円盤状ガスケット２１がステイ１７の端面部１７ｃに当接して液室（ベローズ内周空間）１４が閉塞された状態で、雰囲気温度の上昇等によって液室１４に閉じ込められた液体および封入ガスが熱膨張すると、液体のほうが封入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。すると図４に示すように、この圧力差を受けてベローズキャップ１２が液体圧および封入ガス圧が均衡する位置までウェーブスプリング２７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常に均衡した状態となるので、ベローズ１１内外の圧力差によりベローズ１１に塑性変形（異常変形）が発生するのが抑制される。尚、この熱膨張時、円盤状ガスケット２１はその両面における受圧面積の差によりステイ１７の端面部１７ｃに当接したままで移動しない。したがって流体出入口１７ｄは閉じたままとされている。
【００４８】
ゼロダウン解消時・・・
ゼロダウン状態が解消されてオイルポート３のポート穴４から液体が流入すると、この液体の圧力が円盤状ガスケット２１に作用して円盤状ガスケット２１をステイ１７の端面部１７ｃから離間させる。引きつづき液体は液体出入口１７ｄから液室（ガスケット内周空間）１４に導入されるので、ベローズキャップ１２に直接作用し、この液体圧および封入ガス圧が均衡する位置までベローズキャップ１２を移動させる。したがって初期状態に復することになる。
【００４９】
尚、このとき、ガスケットホルダ１８および円盤状ガスケット２１間に、円盤状ガスケット２１をベローズキャップ１２に押し付ける方向に弾性付勢するバネ手段としてウェーブスプリング２７が設けられているために、円盤状ガスケット２１はベローズキャップ１２の移動に速やかに追随する。したがってゼロダウン解消時の作動が円滑化されている。
【００５０】
上記構成のアキュムレータ１によれば、「外ガスタイプ」のアキュムレータにおいて、ゼロダウン時に液室１４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熱膨張率の差で発生する圧力差を、円盤状ガスケット２１は移動せずベローズキャップ１２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。したがってベローズ１１内外の圧力差によってベローズ１１に塑性変形（異常変形）が発生するのを抑制することができ、これによりベローズ１１延いてはアキュムレータ１の耐久性を向上させることができる。
【００５１】
また、ガスケットホルダ１８および円盤状ガスケット２１間に円盤状ガスケット２１をベローズキャップ１２に押し付ける方向に弾性付勢するバネ手段としてウェーブスプリング２７が設けられているために、円盤状ガスケット２１がベローズキャップ１２の移動に速やかに追随する。したがってゼロダウン解消時の作動を円滑化することができる。
【００５２】
また、円盤状ガスケット２１の芯材として剛性プレート２２が用いられているために、ガスケット２１が全体として変形しにくいものとされている。ガスケット２１には弾性体２３よりなるシール部２４が形成されているので、シール性を高めることができ、またスペーサ部２５が形成されているので、熱膨張時、液体がガスケット２１およびベローズキャップ１２間に浸入しやすくされている。
【００５３】
第二実施例（請求項２に係る「内ガスタイプ」のアキュムレータ）・・・
図６は、本発明の第二実施例に係るアキュムレータ１の全体断面を示している。図７ないし図９は同アキュムレータ１の要部拡大断面を示している。各図における作動の状態として、図７は定常作動時、図６および図８はゼロダウン時、図９はゼロダウン状態における熱膨張時の状態をそれぞれ示している。
【００５４】
当該実施例に係るアキュムレータ１は、ベローズ１１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。
【００５５】
図示しない圧力配管に接続されるオイルポート３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１１およびベローズキャップ１２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１３と、オイルポート３のポート穴４に連通する液室１４とに仕切られている。ハウジング２としては、円筒状のシェル５と、このシェル５の一端開口部に固定（溶接）されたオイルポート３と、シェル５の他端開口部に固定（溶接）されたエンドカバー９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、例えばオイルポート３とシェル５は一体であっても良く、エンドカバー９とシェル５は一体であっても良く、何れにしてもエンドカバー９またはこれに相当する部品には、ガス室１３にガスを注入するためのガス注入口６が設けられ、ガス注入後、ガスプラグ７で閉じられている。
【００５６】
ベローズ１１は、その固定端をハウジング２のポート側と反対側の内面であるエンドカバー９の内面に固定（溶接）するとともにその遊動端に円盤状のベローズキャップ１２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１１の内周側にガス室１３を設定するとともにベローズ１１の外周側に液室１４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１２の外周部には、ハウジング２の内面に対してベローズ１１およびベローズキャップ１２が接触しないよう制振リング１５が取り付けられているが、この制振リング１５はシール作用を奏するものではない。
【００５７】
オイルポート３の内面にステイ（内部台座）１７が配置されている。図７に示すようにステイ１７は、筒状部１７ａの一端に径方向内方へ向けて段差部１７ｂおよび端面部１７ｃを一体成形したもので、筒状部１７ａの他端をもってオイルポート３の内面に固定（溶接）されている。端面部１７ｃの中央には流体出入口１７ｄが設けられている。
【００５８】
ベローズキャップ１２におけるステイ１７側の面に、ガスケットホルダ１８が固定されている。ガスケットホルダ１８は、筒状部１８ａの一端に径方向内方へ向けてフランジ部１８ｂを一体成形したもので、筒状部１８ａの他端をもってベローズキャップ１２におけるステイ１７側の面に設けた凹部１２ａの周縁部に固定（嵌合）されている。
【００５９】
ガスケットホルダ１８の内周側に、円盤状ガスケット２１が浮遊可能な状態で保持されている。ここに浮遊可能な状態で保持されているとは、円盤状ガスケット２１がガスケットホルダ１８およびこれを固定したベローズキャップ１２に対して軸方向（ベローズ１１の伸縮方向）に変位可能な状態で保持されていることを云い、円盤状ガスケット２１は、ガスケットホルダ１８のフランジ部１８ｂに係合して抜け止めされているので、このフランジ部１８ｂとベローズキャップ１２との間で軸方向に変位可能とされている。
【００６０】
また、この円盤状ガスケット２１は、上記第一実施例に係る図５に示したように、金属または硬質樹脂等よりなる円盤状の剛性プレート２２の表面にゴム等よりなる弾性体２３を被着したもので、この表面に被着した弾性体２３によって、ガスケット２１のステイ１７側の面に、ステイ１７の端面部１７ｃに接離自在に当接して液室（ベローズ外周空間）１４を閉塞するシール部２４が形成され、ベローズキャップ１２側の面に、ベローズキャップ１２に接離自在に当接してガスケット２１およびベローズキャップ１２間に間隙ｃを設定するスペーサ部２５が形成されている。後者のスペーサ部２５によってガスケット２１およびベローズキャップ１２間に間隙ｃを設定するのは、ゼロダウン時、液体が熱膨張したときにこの液体がガスケット２１およびベローズキャップ１２間に浸入しやすくするためである（スペーサ部２５が設けられていないと、ゼロダウン時、ガスケット２１およびベローズキャップ１２が密着した状態となり、密着した状態であると、液体が熱膨張したときに両者１２，２１の間に浸入しにくい。したがってガスケット２１がステイ１７の端面部１７ｃに当接したままの状態でベローズキャップ１２のみが移動すると云う作動が生じにくくなる）。またガスケット２１の外周部には、液体がガスケット２１およびガスケットホルダ１８間を通過しやすいよう切欠部２６が所要数設けられている。
【００６１】
シール部２４は、所定の高さｈ１および径方向幅ｗ１を有する環状の突起として形成されており、環状であるので、ステイ１７の端面部１７ｃに当接したときにシール作用を奏して液室（ベローズ外周空間）１４を閉塞する。一方、スペーサ部２５は、所定の高さｈ２および径方向幅ｗ２を有する環状の突起として形成されているが、円周上一部に切欠部２５ａが所要数設けられており、よって環状のままではないので、ベローズキャップ１２に当接してもシール作用を奏さない。したがって円盤状ガスケット２１がそのシール部２４でステイ１７の端面部１７ｃに当接した状態で、円盤状ガスケット２１におけるベローズキャップ１２側の面の受圧面積はステイ１７側の面の受圧面積よりも大きく設定されている。
【００６２】
また、ガスケットホルダ１８のフランジ部１８ｂと円盤状ガスケット２１との間には、円盤状ガスケット２１をベローズキャップ１２に押し付ける方向に弾性付勢するバネ手段としてウェーブスプリング２７が介装されている。符号２８はスプリングプレート（座金）で、その外周部には、液体がスプリングプレート２８およびガスケットホルダ１８間を通過しやすいよう切欠部２８ａが所要数設けられている。
【００６３】
つぎに、上記構成のアキュムレータ１の作動を説明する。
【００６４】
定常作動時・・・
上記したように図７はアキュムレータ１の定常作動時の状態を示している。オイルポート３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、円盤状ガスケット２１はガスケットホルダ１８に保持された状態でベローズキャップ１２とともに移動することによりステイ１７の端面部１７ｃから離れているので、ステイ１７の端面部１７ｃに設けられた流体出入口１７ｄは開いている。したがってこの流体出入口１７ｄを通してオイルポート３のポート穴４と液室（ベローズ外周空間）１４とが連通し、オイルポート３のポート穴４から液室１４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１２は円盤状ガスケット２１とともに液体圧および封入ガス圧が均衡するよう随時移動することが可能とされている。
【００６５】
ゼロダウン時・・・
図７の状態から、機器の運転が停止する等して圧力配管の圧力がゼロダウン状態となると、液室１４内の液体がオイルポート３のポート穴４から徐々に排出され、これに伴って図６および図８に示すように、封入ガス圧によりベローズ１１が伸長するとともにベローズキャップ１２がベローズ１１の伸長方向へ移動する。ベローズキャップ１２のステイ１７側の面には円盤状ガスケット２１が保持されているので、この円盤状ガスケット２１がそのシール部２４でステイ１７の端面部１７ｃに当接し、流体出入口１７ｄが閉じられる。したがって液室（ベローズ外周空間）１４が閉塞され、液室１４に一部の液体が閉じ込められるので、液室１４の更なる圧力低下が発生しなくなり、よってベローズ１１内外で液体圧および封入ガス圧が均衡する。したがってベローズ１１の破損が防止される。
【００６６】
ゼロダウン状態における熱膨張時・・・
図６および図８に示したゼロダウン状態、すなわち円盤状ガスケット２１がステイ１７の端面部１７ｃに当接して液室（ベローズ外周空間）１４が閉塞された状態で、雰囲気温度の上昇等によって液室１４に閉じ込められた液体および封入ガスが熱膨張すると、液体のほうが封入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。すると図９に示すように、この圧力差を受けてベローズキャップ１２が液体圧および封入ガス圧が均衡する位置までウェーブスプリング２７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常に均衡した状態となるので、ベローズ１１内外の圧力差によりベローズ１１に塑性変形（異常変形）が発生するのが抑制される。尚、この熱膨張時、円盤状ガスケット２１はその両面における受圧面積の差によりステイ１７の端面部１７ｃに当接したままで移動しない。したがって流体出入口１７ｄは閉じたままとされている。
【００６７】
ゼロダウン解消時・・・
ゼロダウン状態が解消されてオイルポート３のポート穴４から液体が流入すると、この液体の圧力が円盤状ガスケット２１に作用して円盤状ガスケット２１をステイ１７の端面部１７ｃから離間させる。引きつづき液体は液体出入口１７ｄから液室（ガスケット外周空間）１４に導入されるので、ベローズキャップ１２に直接作用し、この液体圧および封入ガス圧が均衡する位置までベローズキャップ１２を移動させる。したがって初期状態に復することになる。
【００６８】
尚、このとき、ガスケットホルダ１８および円盤状ガスケット２１間に、円盤状ガスケット２１をベローズキャップ１２に押し付ける方向に弾性付勢するバネ手段としてウェーブスプリング２７が設けられているために、円盤状ガスケット２１はベローズキャップ１２の移動に速やかに追随する。したがってゼロダウン解消時の作動が円滑化されている。
【００６９】
上記構成のアキュムレータ１によれば、「内ガスタイプ」のアキュムレータにおいて、ゼロダウン時に液室１４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熱膨張率の差で発生する圧力差を、円盤状ガスケット２１は移動せずベローズキャップ１２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。したがってベローズ１１内外の圧力差によってベローズ１１に塑性変形（異常変形）が発生するのを抑制することができ、これによりベローズ１１延いてはアキュムレータ１の耐久性を向上させることができる。
【００７０】
また、ガスケットホルダ１８および円盤状ガスケット２１間に円盤状ガスケット２１をベローズキャップ１２に押し付ける方向に弾性付勢するバネ手段としてウェーブスプリング２７が設けられているために、円盤状ガスケット２１がベローズキャップ１２の移動に速やかに追随する。したがってゼロダウン解消時の作動を円滑化することができる。
【００７１】
また、円盤状ガスケット２１の芯材として剛性プレート２２が用いられているために、ガスケット２１が全体として変形しにくいものとされている。ガスケット２１には弾性体２３よりなるシール部２４が形成されているので、シール性を高めることができ、またスペーサ部２５が形成されているので、熱膨張時、液体がガスケット２１およびベローズキャップ１２間に浸入しやすくされている。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の第一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定常作動時の状態を示す要部拡大断面図
【図３】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
【図４】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
【図５】円盤状ガスケットの単品図であって、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）はその断面図
【図６】本発明の第二実施例に係るアキュムレータの断面図
【図７】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
【図８】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
【図９】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
【図１０】従来例に係るアキュムレータの断面図
【図１１】他の従来例に係るアキュムレータの断面図
【符号の説明】
【００７３】
１  アキュムレータ
２  ハウジング
３  オイルポート
４  ポート穴
５  シェル
６  ガス注入口
７  ガスプラグ
８  六角ナット付ピン
９  エンドカバー
１１  ベローズ
１１ａ  固定端
１１ｂ  遊動端
１２  ベローズキャップ
１２ａ  凹部
１３  ガス室
１４  液室
１５  制振リング
１６  プロテクションリング
１７  ステイ
１７ａ，１８ａ  筒状部
１７ｂ  段差部
１７ｃ  端面部
１７ｄ  液体出入口
１８  ガスケットホルダ
１８ｂ  フランジ部
２１  円盤状ガスケット
２２  剛性プレート
２３  弾性体
２４  シール部
２５  スペーサ部
２５ａ，２６，２８ａ  切欠部
２７  ウェーブスプリング（バネ手段）
２８  スプリングプレート
ｃ  間隙
【図１】
2010112431.tif 000003
【図２】
2010112431.tif 000004
【図３】
2010112431.tif 000005
【図４】
2010112431.tif 000006
【図５】
2010112431.tif 000007
【図６】
2010112431.tif 000008
【図７】
2010112431.tif 000009
【図８】
2010112431.tif 000010
【図９】
2010112431.tif 000011
【図１０】
2010112431.tif 000012
【図１１】
2010112431.tif 000013