(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に長手のアウタシェルとインナシェルとを備え、アウタシェルとインナシェルとの間の空間を車両に搭載する動力源の冷却用の冷媒を流す加熱室に構成すると共に、インナシェル内を気液変化する媒体を封入した加圧室に構成し、該加圧室内の媒体の蒸気圧で圧縮される油室を設けて、該油室の圧縮により油圧を発生させるようにした車両用油圧源装置であって、加圧室の底部にインナシェルの底壁との間に空隙を存して底上板を設け、該底上板の周囲にインナシェルの周壁との間の隙間を確保することを特徴とする車両用油圧源装置。
【請求項２】
インナシェルの周壁内面に上下方向に延在する突条を周方向に間隔を存して複数設けることを特徴とする請求項１に記載の車両用油圧源装置。
【請求項３】
インナシェルに油室を構成するベローズを収納すると共に、底上板とインナシェルの底壁との間の空隙に連通する真空引き用の通路を設けることを特徴とする請求項１乃至２記載の車両用油圧源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載する油圧アクチュエータに供給する油圧を発生する車両用油圧源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車に、車高調整用の油圧シリンダや４輪操舵車における後輪操舵用の油圧シリンダといった油圧アクチュエータを搭載することが知られており、この場合、油圧アクチュエータ用の油圧源として電動モータやエンジンで駆動される油圧ポンプを設けている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、油圧ポンプを用いる関係で消費エネルギーが増大するため、燃費性の改善を図る上で問題になっている。
そこで、油圧ポンプに代わる車両用油圧源装置として、車両に搭載する動力源の廃熱を利用して油圧を発生し得るようにした装置の開発が望まれている。
かかる車両用油圧源装置としては、上下方向に長手のアウタシェルとインナシェルとを備え、アウタシェルとインナシェルとの間の空間を車両に搭載する動力源の冷却用の水や油等の冷媒を流す加熱室に構成すると共に、インナシェル内を気液変化する媒体を封入した加圧室に構成し、該加圧室内の媒体の蒸気圧で圧縮される油室を設けて、該油室の圧縮により油圧を発生させるようにしたものが考えられる。
そして、このものでは、加熱室に流れる冷媒の熱によって加圧室内の媒体を効率良く加熱気化し得るようにすることが要求される。
本発明は、かかる要求を充足する、廃熱利用の車両用油圧源装置を提供することを課題としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、上下方向に長手のアウタシェルとインナシェルとを備え、アウタシェルとインナシェルとの間の空間を車両に搭載する動力源の冷却用の冷媒を流す加熱室に構成すると共に、インナシェル内を気液変化する媒体を封入した加圧室に構成し、該加圧室内の媒体の蒸気圧で圧縮される油室を設けて、該油室の圧縮により油圧を発生させるようにした車両用油圧源装置であって、加圧室の底部にインナシェルの底壁との間に空隙を存して底上板を設け、該底上板の周囲にインナシェルの周壁との間の隙間を確保することを特徴とする。
【０００５】
液相の冷媒は加圧室の底部に溜り、このままでは冷媒の加熱気化に寄与する伝熱部がインナシェルの底壁及びその近傍に限定されてしまうが、本発明によれば、底上板とインナシェルの底壁との間の空隙から冷媒の沸騰に伴って冷媒の液滴が底上板の周囲の隙間を通して上方に飛散し、加圧室の上部にも液相の冷媒が分配される。従って、インナシェルの底壁のみならず底上板や周壁も冷媒の加熱気化に寄与する伝熱部となり、伝熱面積の増加で冷媒が効率良く加熱気化される。尚、インナシェルの周壁内面に上下方向に延在する突条を周方向に間隔を存して複数設けておけば、伝熱面積がより大きくなり、有利である。
【０００６】
ところで、インナシェルに上方にのびるシリンダを連結し、シリンダ内にこれに内挿したピストンによって加圧室から仕切られる油室を形成することも考えられるが、これでは装置が大型化する。これに対し、インナシェルに上下方向に伸縮自在なベローズを収納し、該ベローズによって油室を構成すれば、装置を小型化できる。然し、ベローズを用いると、加圧室への冷媒の充填に先立つ真空引きに際し、ベローズの膨張で加圧室に開口する真空引き通路が閉塞されてしまい、加圧室を充分に真空引きできなくなる。この場合、本発明のように底上板を設けておけば、底上板へのベローズの当接によってベローズのそれ以上の下方への膨張が規制される。従って、底上板とインナシェルの底壁との間の空隙に連通する真空引き用の通路を設けておけば、ベローズに邪魔されることなく加圧室を充分に真空引きできる。また、インナシェルの周壁内面に上記の如く突条を設けておけば、ベローズの径方向への膨張でインナシェルの周壁にベローズが接触しても、突条の両脇に隙間が明く。従って、加圧室の部分的な閉塞による真空引き不良を防止できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係わる油圧源装置を示している。該装置は、上下方向に長手のアウタシェル１とインナシェル２とを備えている。そして、アウタシェル１とインナシェル２との間の空間を加熱室３に構成し、車両に搭載する動力源、例えば、エンジンや電気自動車におけるモータを冷却する水や油等の冷媒（以下、冷却水と記す）を加熱室３に下端の流入ポート３ａから上端の流出ポート３ｂに向けて流すようにしている。
【０００８】
インナシェル２内は、アンモニアや代替フロン（例えばフロン１３４Ａ）等の低沸点の媒体を封入する加圧室４に構成されている。また、インナシェル２には、ゴム製のベローズ５がその上端をインナシェル２の上壁部に挿設した配管用プラグ６に嵌着した状態で収納されている。そして、ベローズ５内を、車両に搭載する油圧アクチュエータ、例えば、車高調整用の油圧シリンダ（図示せず）に連なる油室７に構成し、加熱室３に流す冷却水の熱によって加熱気化される加圧室４内の媒体の蒸気圧で油室７を圧縮して油圧を発生させるようにしている。
【０００９】
アウタシェル１は、外部への放熱を抑制するために、樹脂製として断熱性を高めており、また、インナシェル２は熱伝導性の良い金属、例えば、アルミ製としている。ここで、インナシェル２を圧力容器としての強度を確保するために厚肉にすると、ヒートマスが大きくなって、冷却水の通水開始から油圧が立上るまでに時間がかかり、熱−圧力変換の応答性が悪くなる。そこで、本実施形態では、加熱室３内に、図２に示す如く、アウタシェル１とインナシェル２とに接触する波板状のフィン部材８を設け、加圧室４の内圧をインナシェル２だけでなくフィン部材８を介してアウタシェル１によっても受けられるようにしている。これによれば、インナシェル２を左程厚肉にせずに圧力容器としての強度を確保でき、ヒートマスを小さくして熱−圧力変換の応答性を向上できる。
【００１０】
また、フィン部材８を設けることにより伝熱面積が増し、冷却水からインナシェル２への熱伝達効率が向上する。更に、本実施形態では、フィン部材８に、図３に示す如く、これを部分的に切起して複数の窓穴８ａを形成し、アウタシェル１とフィン部材８とで画成される通路部分３ａに流れる冷却水をインナシェル２とフィン部材８とで画成される通路部分３ｂにこれら窓穴８ａを介して導入し得るようにしており、そのため、冷却水とインナシェル２との間での直接的な熱交換が促進され、熱伝達効率が一層向上する。
【００１１】
加圧室４の底部には、インナシェル２の底壁２ａとの間に空隙を存して底上板９が設けられている。底上板９の外径はインナシェル２の内径よりも少許小径になっており、底上板９の周囲にインナシェル２の周壁２ｂとの間の隙間が確保される。底上板９は、その周方向複数箇所に形成した窪み部９ａにおいてインナシェル２の底壁２ａに着座し、該底壁２ａに挿設したプラグ１０の上端に中央部において連結されている。
【００１２】
プラグ１０には通路１０ａが形成されており、加圧室４を通路１０ａを介して真空引きした後に加圧室４に媒体を注入し、最後に通路１０ａを盲栓１０ｂで密閉して加圧室４に媒体を封入する。通路１０ａは、底上板９の中央の開口９ｂに連通すると共に、プラグ１０に形成した横孔１０ｃを介して底上板９とインナシェル２の底壁２ａとの間の空隙に連通している。かくて、真空引きに際しベローズ５が下方に膨張して開口９ｂが閉塞されても、底上板９と底壁２ａとの間の空隙と底上板９の周囲の隙間とを介して加圧室４内に吸引力が作用するため、ベローズ５に邪魔されることなく加圧室４を充分に真空引きできる。
【００１３】
また、インナシェル２の周壁２ｂ内面には、上下方向に延在する突条１１が周方向に間隔を存して複数設けられている。本実施形態で突条１１は線材で構成されているが、周壁２ｂに突条１１を一体に形成しても良い。加圧室４の真空引きに際し、ベローズ５が径方向に膨張して周壁２ｂ内面に全周に亘って接触すると、接触部の上方部分にはそれ以上吸引力が作用しなくなるが、突条１１を設ければ、突条１１の両脇に隙間が明くため、ベローズ５の接触部の上方部分にこの隙間を介して吸引力が作用し、かくて加圧室４を確実に真空引きできる。尚、突条１１の下端は底上板９とインナシェル２の周壁２ｂとの間の隙間に挿入されている。
【００１４】
加熱室３に冷却水を流すと、加圧室４の底部に溜っていた液相の媒体が冷却水からの熱で加熱気化される。この際、底上板９とインナシェル２の底壁２ａとの間の空隙から媒体の沸騰に伴って媒体の液滴が底上板９の周囲の隙間を通して上方に飛散し、加圧室４の上部にも液相の媒体が分散される。従って、インナシェル２の底壁のみならず底上板９や周壁２ｂも液相媒体の加熱気化に寄与する伝熱部となり、フィン部材８や突条１１による伝熱面積の増加と相俟って液相媒体が効率良く加熱気化され、熱−圧力変換の応答性が可及的に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明装置の一例の縦断面図
【図２】  図１のII−II線拡大截断平面図
【図３】  図２のIII−III線截断面図
【符号の説明】
１    アウタシェル          ２    インナシェル
２ａ  底壁                  ２ｂ  周壁
３    加熱室                ４    加圧室
５    ベローズ              ７    油室
９    底上板              １０ａ  真空引き用通路
１１    突条
【図１】
0003675978.tif 000002
【図２】
0003675978.tif 000003
【図３】
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