(57)【要約】【課題】気泡混入防止のために液室を減圧した場合であっても液室に十分な量の液体を導入できるとともに、ガスの封入を円滑に行うこと。【解決手段】圧力容器１０の内壁面１５ａに沿って伸縮自在に形成された金属ベローズ５１、及び、金属ベローズ５１に設けられ、内壁面１５ａに沿って金属ベローズ５１に追従して移動する仕切板５２を有し、金属ベローズ５１及び仕切板５２により圧力容器１０内部を作動油を流出入可能な液室Ｌ及びガスを封入可能なガス室Ｇに仕切るベローズ機構５０とを備えたアキュムレータ１へのガス封入方法において、ガス室Ｇ及び油室Ｌ内を同圧まで減圧する工程と、油室Ｌ内に作動油を導入する工程と、ガス室Ｇ内にガスを導入する工程とを備えている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力容器の内壁面に沿って伸縮自在に形成された金属ベローズ、及び、金属ベローズに設けられ、圧力容器内壁面に沿って上記金属ベローズに追従して移動する仕切板を有し、これら金属ベローズ及び仕切板により圧力容器内部を液体の流出入可能な液室及びガスを封入可能な気室に仕切るベローズ機構とを備えたアキュムレータへのガス封入方法において、
上記気室及び液室内を同圧のまま減圧する工程と、
上記液室内に上記液体を導入する工程と、
上記気室内に上記ガスを導入する工程とを備えていることを特徴とするアキュムレータへのガス封入方法。
【請求項２】
上記液体は、脱泡されていることを特徴とする請求項１に記載のアキュムレータへのガス封入方法。
【請求項３】
上記圧力容器の液室側には、上記金属ベローズに同軸的に配置され、外部から液体が導入されるとともに、上記液室と連通する連通孔とを備えていることを特徴とする請求項１に記載のアキュムレータへのガス封入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や産業機械に用いられるアキュームレータへのガス封入方法に関し、特に円滑に液体及びガスの封入を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧制御装置の油圧回路やショックアブソーバ等にアキュムレータ（蓄圧・緩衝装置）が用いられている。金属ベローズ式のアキュムレータは、一般に、圧力容器の内部が金属ベローズによってガス室と油室とに区画され、油室内に流入する油の圧力変動を金属ベローズの伸縮を伴うガス室内のガスの膨縮作用によって緩衝する構成となっている（例えば、特許文献１〜３参照）。アキュムレータは、油圧回路を流れる油に生じる脈動を効果的に抑制するための装置として、例えば自動車や産業機械に広く用いられている。
【０００３】
このようなアキュムレータでは、気室にガスを封入し、金属ベローズを油室側に移動させる。このとき、金属ベローズに同軸的に設けられた筒状部材により油室が確保され、この油室に油を導入するようにしており、蓄圧用としても広く用いられている。
【特許文献１】特開２００１−１１６００２号公報
【特許文献２】特開２００１−１１６００３号公報
【特許文献３】特開２００３−１２０６０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したアキュムレータへのガス封入方法では、次のような問題があった。すなわち、油室側に油を導入する際に、金属ベローズと筒状部材との隙間等に残る空気が油圧回路に混入してしまい、アキュムレータとしての所期の機能を発揮することができなかった。一方、油室のみを減圧してから油を導入すると、金属ベローズが縮み、ベローズキャップ等が筒状部材と油室との間の連通孔を塞いでしまい油室に十分に油を導入できないという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、気泡混入防止のために液室を減圧した場合であっても液室に十分な量の液体を導入できるとともに、ガスの封入を円滑に行うことができるアキュムレータの封入方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決し目的を達成するために、本発明のアキュムレータへのガス封入方法は次のように構成されている。
【０００７】
圧力容器の内壁面に沿って伸縮自在に形成された金属ベローズ、及び、金属ベローズに設けられ、圧力容器内壁面に沿って上記金属ベローズに追従して移動する仕切板を有し、これら金属ベローズ及び仕切板により圧力容器内部を上記液体の流出入可能な液室及びガスを封入可能な気室に仕切るベローズ機構とを備えたアキュムレータへのガス封入方法において、上記気室及び液室内を同圧のまま減圧する工程と、上記液室内に上記液体を導入する工程と、上記気室内に上記ガスを導入する工程とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、気泡混入防止のために液室を減圧した場合であっても液室に十分な量の液体を導入できるとともに、ガスの封入を円滑に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は本発明の一実施の形態に係るガス封入方法が適用されるアキュムレータ１の構成を示す縦断面図である。なお、図１中Ｇはガス室（気室）、Ｌは油室（液室）を、Ｓは圧力容器の溶接部（接合部）をそれぞれ示している。
【００１０】
図１に示すように、アキュムレータ１は、圧力容器１０と、圧力容器１０に収容されたベローズ機構５０とを備えている。このようなアキュムレータ１は、例えば車体のブレーキ用油圧回路上の配管に後述するポート部２２を介して接続されている。
【００１１】
圧力容器１０は、有底筒状の鋼材で形成された外殻部材１１と、外殻部材１１が有する開口部１２と結合する蓋体１３とを備えている。また、圧力容器１０は、例えば、外殻部材１１と蓋体１３とを溶接部（接合部）Ｓで溶接させることで構成されている。圧力容器１０は、その内部に、外殻部材１１とベローズ機構５０と蓋体１３とにより形成されたガス室Ｇと、蓋体１３とベローズ機構５０とにより形成された油室Ｌとを有している。
【００１２】
外殻部材１１は、管部１５と底部１６とが例えば深絞りにより一体成形されており、深絞りの成形後、焼鈍等の熱処理を行なう場合がある。
【００１３】
外殻部材１１は、管部１５の内壁面１５ａ及び底部１６の内面１６ａにより内壁面１７が形成されている。この内壁面１７とベローズ機構５０と蓋体１３によりガス室Ｇを形成する。なお、開口部１２には、蓋体１３が挿入されるとともに、溶接部Ｓで蓋体１３が溶接される。
【００１４】
底部１６には、円形状の貫通孔１８が形成されている。この貫通孔１８はガス封入栓１９により気密に閉塞されている。さらに、貫通孔１８の外部にはカバー２０が取り付けられている。
【００１５】
蓋体１３は、円盤状に形成された蓋体本体２１と、この蓋体本体２１の軸心上に設けられたポート部２２と、蓋体本体２１のポート部２２が設けられている第１面２３と、第１面２３と相対する第２面２４とを備えている。また、蓋体１３は、蓋体本体２１の軸心上、かつ、第２面２４側に、例えば溶接により接合された円筒部材２６を備えている。
【００１６】
蓋体本体２１は、少なくともその径が、開口部１２に挿入することで第２面２４側が外殻部材１１の内側に位置し、第１面２３が外殻部材１１の外部に露出する位置となる内径を有している。また、蓋体本体２１の側面部２７の第２面２４側には、樹脂材料等により形成されたリング状の遮断シール２８を挿入するシール溝２９が設けられている。
【００１７】
詳しく述べると、蓋体本体２１は、第１面２３側が管部１５の内周径よりも大径に形成され、第２面２４側が管部１５の内周径よりも小径に形成されている。また、蓋体本体２１の側面のシール溝２９よりも第１面２３側に設けられ、溶接時に溶解することで、外殻部材１１の曲面部１２ａと溶接される溶接部Ｓが設けられている。
【００１８】
ポート部２２は、この内部に、油室Ｌと作動油の流出入を行なう通油孔３０が設けられている。
【００１９】
円筒部材２６は、内部に空洞部３１が形成されており、通油孔３０と連続している。また、円筒部材２６の端面部３２には、空洞部３１と油室Ｌとを連続させる連通孔３３が設けられている。また、円筒部材２６は、ベローズ機構５０と対向する端面２６ａが、所定の精度を有する表面粗さに形成されている。すなわち、円筒部材２６の端面２６ａは、後述するシール部材５３が当接することで、油室Ｌを円筒部材２６の空洞部３１から液封可能な表面粗さを有している。
【００２０】
ベローズ機構５０は、筒状に形成され開口端の一方が、蓋体本体２１の第２面２４に配置された金属ベローズ５１と、この金属ベローズ５１の開口端の他方に取り付けられた円板状のベローズキャップ（仕切板）５２とを備えている。また、ベローズ機構５０は、ベローズキャップ５２に設けられたシール部材５３と、ベローズキャップ５２の外周部に取り付けられたガイド５４とを備えている。
【００２１】
金属ベローズ５１は、第２面２４と当接する一端部が、蓋体本体２１の第２面２４と溶接により接合されている。この金属ベローズ５１と蓋体本体２１との接合点は、油室Ｌ及びガス室Ｇ間の液（気）密性を有している。
【００２２】
ベローズキャップ５２は、ベローズキャップ５２の軸心上に設けられ、油室Ｌ側からその内部にシール部材５３が嵌合される有底円筒の凹部５６を有している。また、ベローズキャップ５２は、蓋体１３と対向する面（油室Ｌ側の面）に、金属ベローズ５１の他端部が溶接により、油室Ｌ及びガス室Ｇ間の液（気）密性を有して接合されている。
【００２３】
ガイド５４は、金属ベローズ５１の伸縮にあわせベローズキャップ５２が移動する際に内壁面１７をスムースに摺動可能な摺動部材で形成されている。なお、ガイド５４は、内壁面１７をスムースに摺動可能に形成されているだけであり、ガス室Ｇと、内壁面１７及び金属ベローズ５１の空間とは連通している。
【００２４】
このように構成されたアキュムレータ１では、次のような手順で油室Ｌへの作動油の導入、ガス室Ｇへのガスの封入を行う。
【００２５】
ガス室Ｇ及び油室Ｌを同圧のまま減圧する。この際、同じ減圧ポンプを共通に用いて同圧のまま減圧するか、別の減圧ポンプを用いて圧力計を確認しながら同圧のまま減圧する。これにより、ガス室Ｇと油室Ｌとは同圧のままであることから、図１中Ｐに示すように、ベローズキャップ５２が連通孔３３を塞ぐことはない。
【００２６】
次に、油室Ｌを油タンクや油圧回路等に接続する。油室Ｌ内は減圧されているので、容易に作動油が導入される。ベローズキャップ５２が連通孔３３を塞いでいないので、金属ベローズ５１内は作動油で満たされる。なお、導入する作動油は予め脱泡されていることが好ましい。これは減圧された油室Ｌに脱泡されていない作動油を導入すると、直ちに発泡するからである。
【００２７】
次に、ガス室Ｇ内に所定量のガスを導入する。これによりガス室Ｇが金属ベローズ５１を押圧し、余計な作動油が油室Ｌから排出され、ベローズキャップ５２が端面部３２に当接する。そして、ガス封入栓１９を溶接してガス封入が終了する。
【００２８】
このようにして作動油の導入及びガスが封入されたアキュムレータ１は、次のように動作する。すなわち、油圧回路の圧力が上昇することで、ポート部２２の通油孔３０、円筒部材２６内の空洞部３１及び連通孔３３を介して油室Ｌ内に油圧回路内の作動油が流入する。この作動油の流入により、油室Ｌ内に圧力が印加され、アキュムレータ１は、油圧回路内の圧力を蓄圧するとともに、油圧回路内の脈動を緩衝することとなる。
【００２９】
このときの油室Ｌの油圧がガス室Ｇのガス圧を超えると、図１に示すように、金属ベローズ５１は伸張しガス室Ｇ内のガスが収縮する。このガス室Ｇ内のガスの収縮により、所定の位置で、作動油とガスとの釣り合いが取れることとなる。
【００３０】
次に、油圧回路内の圧力が増圧すると、油室Ｌ内の圧力が増圧し、さらにガスを収縮させ、金属ベローズ５１が伸張する。このとき、油圧回路内の使用圧力でガス圧が調整されており、金属ベローズ５１は、ガイド５４が管部１５の内壁面１５ａを摺動する範囲のみを伸縮することとなる。
【００３１】
次に、油圧回路内の圧力が低下すると、油室Ｌ内の作動油の油圧がガス室Ｇ内のガス圧を下回り、金属ベローズ５１は収縮し、これによりガス室Ｇ内のガスが膨張する。このとき、油室Ｌ内の油圧が所定の圧力より低い場合には、シール部材５３のシール面５４と円筒部材２６の端面２６ａとが当接する位置まで、金属ベローズ５１が収縮し、ベローズキャップ５２が移動する。上述した所定の圧力は、封入圧力と温度及び圧力変化により決定される。
【００３２】
このシール面５４と端面２６ａとが当接することで、円筒部材２６の連通孔３３の周囲の端面２６ａをシール部材５３によりシールすることとなる。
【００３３】
上述したように、本実施の形態に係るアキュムレータ１へのガス封入方法によれば、金属ベローズ５１が縮んでベローズキャップ５２が円筒部材２６と油室Ｌとの間の連通孔３３を塞ぐことを防止し、油室Ｌに十分に油を導入することが可能となる。したがって、気泡混入防止のために油室Ｌを減圧した場合であっても油室Ｌに十分な量の作動油を導入できるとともに、ガスの封入を円滑に行うことが可能となる。
【００３４】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。上述した例では、金属ベローズの外側をガス室、内側を油室としたが、逆にしてもよい。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施の形態に係るガス封入方法が適用されるアキュムレータを示す縦断面図。
【符号の説明】
【００３６】
１…アキュムレータ、１０…圧力容器、１１…外殻部材、１３…蓋体、５０…ベローズ機構。
【図１】
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