(57)【要約】【課題】  低圧用および高圧用の複合アキュムレータ装置の小型化を図ると共に、低圧段階から高圧段階への切り替わり目における高圧用ピストンの安定した挙動を実現する。【解決手段】  仕切部材６を境にして一方の側に高圧用アキュムレータ構造２を、他方の側に低圧用アキュムレータ構造４を形成させる。各アキュムレータ構造２，４のピストン３，５と仕切部材６との間に油室１１，１２を、各端部カバー９，１０との間にガス室１７，１８を画成させ、仕切部材６には、各油室１１，１２と外部の油圧回路とを繋ぎ、回路圧の昇降に応じて作動油を給排させる連通路１３が形成される。高圧用ピストン３の油室側に小径ボス部１９を突出しておき、連通路１３の開口部に小径ボス部１９を出入りさせる嵌挿凹部２０を設け、急上昇した圧油によるピストン負荷を軽減させる。【選択図】      図１
2006220252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧回路に発生した一時的な圧力上昇を吸収するため、作動油圧の大きさを二段階に分けて収容量を変更し、油圧回路における低圧段階および高圧段階それぞれにおける昇圧を軽減できるようにした複圧吸収可能なアキュムレータにおいて、
仕切部材を境にして一方の側に高圧用アキュムレータ構造が、他方の側に低圧用アキュムレータ構造が形成され、
各アキュムレータ構造のピストンと前記仕切部材との間に油室を、ピストンとアキュムレータシェルの各端部カバーとの間にガス室を画成させ、
前記仕切部材には、各油室と外部の油圧回路とを繋ぎ、回路圧の昇降に応じて作動油を給排させる連通路が形成され、
高圧用ピストンの油室側には、小径ボス部が前記連通路の開口に向けて突出して形成され、
高圧用油室に臨む連通路の開口部には前記小径ボス部を出入りさせる嵌挿凹部が設けられ、低圧段階と高圧段階との切り替わり時の高圧用ピストンを滑らかにまた安定して挙動させることができるようにしたことを特徴とする二段圧吸収式ピストン型アキュムレータ装置。
【請求項２】
油圧回路に発生した一時的な圧力上昇を吸収するため、作動油圧の大きさを二段階に分けて収容量を変更し、油圧回路における低圧段階および高圧段階それぞれにおける昇圧を軽減できるようにした複圧吸収可能なアキュムレータにおいて、
内筒部材を境にして内方側に高圧用アキュムレータ構造が、外方側にリング状ピストンを備えた低圧用アキュムレータ構造が形成され、
内筒部材と外筒部材を同心状に保持する一方の端部カバーと各アキュムレータ構造のピストンとの間に油室を、他方の端部カバーとピストンとの間にガス室を画成させ、
一方の端部カバーには、各油室と外部の油圧回路とを繋ぎ、回路圧の昇降に応じて作動油を給排させる連通路が形成され、
高圧用ピストンの油室側には、小径ボス部が前記連通路の開口に向けて突出して形成され、
高圧用油室に臨む連通路の開口部には前記小径ボス部を出入りさせる嵌挿凹部が設けられ、低圧段階と高圧段階との切り替わり時の高圧用ピストンを滑らかにまた安定して挙動させることができるようにしたことを特徴とする二段圧吸収式ピストン型アキュムレータ装置。
【請求項３】
前記小径ボス部には、嵌挿凹部を出入りするとき前記連通路と高圧用油室との間を移行する作動油量の増減を補助し、低圧段階から高圧段階へおよびその逆への遷移における高圧用ピストンの動きをより一層滑らかにするための圧油給排路が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された二段圧吸収式ピストン型アキュムレータ装置。
【請求項４】
油圧回路に発生した一時的な圧力上昇を吸収するため、作動油圧の大きさを二段階に分けて収容量を変更し、油圧回路における低圧段階および高圧段階それぞれにおける昇圧を軽減できるようにした複圧吸収可能なアキュムレータにおいて、
内筒部材を境にして内方側に高圧用アキュムレータ構造が、外方側にリング状ピストンを備えた低圧用アキュムレータ構造が形成され、
内筒部材と外筒部材を同心状に保持する一方の端部カバーと各アキュムレータのピストンとの間に油室を、他方の端部カバーとピストンとの間にガス室を画成させ、
一方の端部カバーには、低圧用油室と外部の油圧回路とを繋ぎ、回路圧の昇降に応じて作動油を給排させる連通路が形成され、
前記内筒部材には、低圧用油室と高圧用油室との間で作動油を流通させる直径の異なる透孔が前記一方の端部カバーの近傍に設けられ、
該透孔は、高圧用ピストンが一方の端部カバー近くで変位するとき、両油室間で移行する作動油量を滑らかに増減し、低圧段階と高圧段階との切り替わり時の高圧用ピストンの挙動が安定したものとなるように、前記一方の端部カバーに近接するにつれて孔径が小さく与えられていることを特徴とする二段圧吸収式ピストン型アキュムレータ装置。
【請求項５】
前記内筒部材を境にして形成されるアキュムレータの低圧用および高圧用を逆にしたことを特徴とする請求項４に記載された二段圧吸収式ピストン型アキュムレータ装置。
【請求項６】
高圧用油室に通じる補助路を設け、この補助路に油圧急上昇時の初期圧油を高圧用油室に導入するチェックバルブが介装されていることを特徴する請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載された二段圧吸収式ピストン型アキュムレータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は二段圧吸収式ピストン型アキュムレータ装置に係り、詳しくは油圧回路において変動した圧力の作動油を低圧時と高圧時で異なるばね定数に基づき給排させることができるようにした複合アキュムレータ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
油圧モータや油圧シリンダといったアクチュエータに油圧ポンプからの油圧油を供給して作動させる油圧回路においては、アクチュエータに大きな負荷が掛かったりロック状態に陥ったりすると回路圧が正常運転時より上昇する。このとき油圧回路に接続されたアキュムレータは回路の流通油を吸収してアクチュエータに掛かる負荷を和らげ、またアクチュエータのロック状態が解除されるなどすると吸収油を吐出して、油圧ポンプからの送給油の遅れを補う。このように、アキュムレータは、油室に進入してくる作動油の圧力に応じて、ガス室に封入したガスの容積を収縮させて圧力バランスを図り、油圧回路の圧力調整作用を果たす。
【０００３】
ところが、油圧回路で発生した急激な圧力の上昇を一つのアキュムレータによって吸収させる場合のほかに、例えば車両のサスペンション機構などにおけるように、作動油圧の大きさを二段階に分けて二つのアキュムレータにより圧油を吸収させようとする場合がある。すなわち、搭乗者が少ないときには軟らかい乗り心地を発揮させるべくばね定数の低いアキュムレータを機能させ、搭乗者数が多い場合や積荷が重い場合には高いばね定数を発揮するアキュムレータを動作させて支持力を強める。
【０００４】
このようにアキュムレータを二基またはそれ以上を採用し、それらを使い分けることが例えば特開２００４−３６０８８５や特表２００４−５２２９０５にも記載されている。図１３および図１４は、二つの組合せアキュムレータの動きを示したものである。図１４の（ａ）に示すごとく、高圧用アキュムレータ５１と低圧用アキュムレータ５２とからなり、その各油室５３，５４は図示しない油圧回路に繋がる主管５５に対して、枝管５６，５７を介して連通されている。
【０００５】
高圧用アキュムレータ５１のガス室５８には予め例えば５ＭＰａの不活性ガスが、低圧用アキュムレータ５２のガス室５９には例えば２．５ＭＰａのガスが装入栓６０，６１を介して封入される。管路５５が油圧回路に接続される前の状態では、図１３の（ａ）のように、いずれのピストン６２，６３もガス圧により、各装入栓から最も離れたところに位置する。
【０００６】
接続された油圧回路での低圧段階の正常運転圧が例えば３ＭＰａ前後であると、低圧用ピストン６３は図示しないが導入油を油室５４に収容すべくガス室５９を少し縮めて圧力バランスが得られる位置まで変位する。その状態にあるとき一時的に４．５ＭＰａまで昇圧したとすると、図１３の（ｂ）のように低圧用ピストン６３はガス室５９をさらに縮めて変位する。それによって油室５４は追加的に作動油を受け入れ、油圧回路における油量が油室５４へ進入した分だけ減少し、回路圧を降下させる。この昇圧が一時的なものでその後に降下すれば、封入ガスの膨張によりピストン６３が押し戻され、追加導入分が油圧回路へ返される。
【０００７】
今述べた４．５ＭＰａの圧力が一時的なものでなく、上記したサスペンション機構の例でいえば積荷によるものであるとすると、その荷物が降ろされるまではこの圧力が高圧段階における定常運転圧となる。このとき、５ＭＰａのガス室５８を持つ高圧用アキュムレータ５１のピストン６２は、依然として初期位置にとどまる。この状態は、油圧回路で５ＭＰａ以上の圧力が立つまで変わることはないが、積荷が重くて７．５ＭＰａであったとすると、図１４の（ａ）のように低圧用ピストン６３がさらに左行すると共に、高圧用ピストン６２はその圧力にバランスする位置まで変位する。
【０００８】
荷物積載により高圧段階に入っている状態で油圧回路圧が１０ＭＰａまで一時的に上昇したとすると、図１４の（ｂ）のように高圧用ピストン６２がガス室５８をさらに縮めるべく変位する。なお、低圧用ピストン６３もこのときのバランス圧に到達するまでガス室５９を縮める。
【０００９】
いずれのアキュムレータにおいても油室に作動油を受け入れることになるが、高圧段階においては、低圧用アキュムレータ５２での増加量が高圧用アキュムレータ５１におけるそれに比べて少ない。この例では、高圧段階における油量吸収の約２／３は高圧用アキュムレータが担うことになり、概して、低圧用ピストンの動きは低圧段階での昇圧軽減に寄与し、高圧用ピストンは高圧段階での昇圧抑制に貢献する。この場合、サスペンション機構は、低圧時と高圧時で異なるばね定数に基づいた支持特性を発揮することになる。
【特許文献１】特開２００４−３６０８８５
【特許文献１】特表２００４−５２２９０５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このような組合せアキュムレータによれば、油圧回路に発生した一時的な圧力上昇を吸収するため、作動油圧の大きさに応じて二段階に分けて圧油収容量を変更し、油圧回路における低圧段階および高圧段階それぞれにおける昇圧を軽減することができる。しかし、アキュムレータが二基であり、またそれ以上の基数を必要とする場合には装置としての嵩張りが甚だしくなる。例えばサスペンション機構で採用しようとすると、車両への搭載性の観点から、その小型化の命題解決は不可欠となる。
【００１１】
ところで、一つの油圧回路が低圧段階と高圧段階とをとる系である場合、その切り替わり目で問題が生じる。それは、高圧用アキュムレータが動作を開始する前後の圧油、上記した例で言えば４．５ＭＰａが高圧段階における定常圧となっている場合に、５ＭＰａを急速に超えて昇圧していく場面や、５ＭＰａ前後を小幅に行き来する場面で遭遇する。
【００１２】
油圧回路圧が例えば７ＭＰａへ急上昇した場合、ほとんど負荷の掛かっていなかった高圧用アキュムレータは急激に増大する負荷に襲われる。今まで停止していた高圧用ピストンが進入する圧油の行く手を一時的に阻むことになり、進入油の圧力をさらに高める。急動作が強いられるピストンは、これに原因してガス室側に圧力波を発生させる。波はガス室内を高速で往復伝播するから、ピストンのシール機構が断続的に加振されたり圧力衝撃波を受け、シール耐力の低下を早める。
【００１３】
他方、低圧段階と高圧段階との切り替わり目で圧力が小刻みに変動する場合、ピストンがそれに過敏に追従するとピストンは動きはじめては戻るという動きを繰り返す。このようなチャタリングが発生すると、ピストンはその都度シェルカバーを叩く。これによるピストン本体の損傷やピストンシール機構の損耗は、装置の信頼性を損ないまた頻繁な保守作業を要求することになる。
【００１４】
本発明は上記の問題に鑑みなされたもので、その目的は、低圧用アキュムレータと高圧用アキュムレータを備えた複合アキュムレータ装置において、その装置全体が占める容積をアキュムレータが二基ある場合と同等に確保しながら小型化を可能にすること、油圧回路における低圧段階から高圧段階へもしくはその逆への切り替わり目における高圧用ピストンの穏やかな加減速を可能にしまた過敏な応答動作を抑止して、装置の信頼性や耐用性を向上させることを実現する二段圧吸収式ピストン型アキュムレータ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、油圧回路に発生した一時的な圧力上昇を吸収するため、作動油圧の大きさを二段階に分けて収容量を変更し、油圧回路における低圧段階および高圧段階それぞれにおける昇圧を軽減できるようにした複圧吸収可能なアキュムレータに適用される。その特徴とするところは、図１を参照して、仕切部材６を境にして一方の側に高圧用アキュムレータ構造２が、他方の側に低圧用アキュムレータ構造４が形成される。各アキュムレータ構造２，４のピストン３，５と仕切部材６との間に油室を、ピストン３，５とアキュムレータシェルの各端部カバー９，１０との間にガス室１７，１８を画成させる。仕切部材６には、各油室１１，１２と外部の油圧回路とを繋ぎ、回路圧の昇降に応じて作動油を給排させる連通路１３が形成される。高圧用ピストン３の油室側には、小径ボス部１９が連通路１３の開口に向けて突出して形成され、高圧用油室１１に臨む連通路１３の開口部には小径ボス部１９を出入りさせる嵌挿凹部２０が設けられる。これによって、低圧段階と高圧段階との切り替わり時の高圧用ピストン３を滑らかにまた安定して挙動させることができるようになる。
【００１６】
図６に示すように、内筒部材３１を境にして内方側に高圧用アキュムレータ構造２Ａが形成され、外方側にリング状ピストン５Ｂを備えた低圧用アキュムレータ構造４Ａを形成させるようにすることもできる。その内筒部材３１と外筒部材３４を同心状に保持する一方の端部カバー３２と各アキュムレータ構造２Ａ，４Ａのピストン３，５Ｂとの間に油室１１Ａ，１２Ａを、他方の端部カバー３３とピストン３，５Ｂとの間にガス室１７Ａ，１８Ａを画成させる。一方の端部カバー３２には、各油室１１Ａ，１２Ａと外部の油圧回路とを繋ぎ、回路圧の昇降に応じて作動油を給排させる連通路３５が形成され、高圧用ピストン３の油室側には、小径ボス部１９が連通路３５の開口に向けて突出して形成される。そして、高圧用油室１１Ａに臨む連通路３５の開口部には小径ボス部１９を出入りさせる嵌挿凹部２０が設けられ、低圧段階と高圧段階との切り替わり時の高圧用ピストン３を滑らかにまた安定して挙動させることができるようにしている。
【００１７】
図１に戻って、小径ボス部１９には、嵌挿凹部２０を出入りするとき連通路１３と高圧用油室１１との間を移行する作動油量の増減を補助し、低圧段階から高圧段階へおよびその逆への遷移における高圧用ピストン３の動きをより一層滑らかにするための圧油給排路２３を形成しておくとよい。
【００１８】
図９に示すように、一方の端部カバー３２に形成する連通路３６は油圧回路と低圧用油室１２Ａとのみを繋ぐものであってもよい。その内筒部材３１には、低圧用油室１２Ａと高圧用油室１１Ａとの間で作動油を流通させる直径の異なる透孔３７が一方の端部カバー３２の近傍に設けられる。透孔３７ａ，３７ｂ，３７ｃは、高圧用ピストン３Ａが一方の端部カバー３２の近くで変位するとき、両油室１２Ａ，１１Ａ間で移行する作動油量を滑らかに増減し、低圧段階と高圧段階との切り替わり時の高圧用ピストン３Ａの挙動が安定したものとなるように、一方の端部カバー３２に近接するにつれて孔径が小さく与えられる。なお、図１１のように、内筒部材３１を境にして形成されるアキュムレータの低圧用と高圧用を逆にすることもできる。
【００１９】
例えば図３の（ｂ）にあるように、高圧用油室１１に通じる補助路２４が設けられ、この補助路２４に油圧急上昇時の初期圧油を高圧用油室１１に導入するチェックバルブ２５を介装させておくようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、仕切部材を境にして二つのアキュムレータを並べ、低圧用アキュムレータ構造も高圧用アキュムレータ構造も各油室を仕切部材側に配置し、それら油室と外部の油圧回路とを繋ぐ連通路を仕切部材に形成させるようにしたので、作動油圧の大きさを二段階に分けて収容量を変更し、油圧回路における低圧段階および高圧段階それぞれにおける昇圧を異なるばね定数のアキュムレータによって軽減することができる。そして、仕切部材を二つのアキュムレータのシェルカバーとして共用させることになり、複合アキュムレータとしての装置を短くし、サスペンション機構用などとして車載のための小型化を図ることができる。
【００２１】
高圧用ピストンの油室側に突出して形成された小径ボス部と、高圧用油室に臨む連通路の開口部に設けた嵌挿凹部とを備えるので、油圧回路における低圧段階と高圧段階との切り替わり時のピストンの不安定挙動の発生を回避させることができる。高圧用ピストンの着座・離座時の低加速度化や僅かな圧力変化に基づく過敏な挙動の抑制は、ピストンのみならず装置全体の信頼性、耐用性を高める。
【００２２】
内筒部材を境にして内方側に高圧用アキュムレータ構造を、外方側にリング状ピストンを備えた低圧用アキュムレータ構造を形成させ、各アキュムレータのピストンとの間で油室を形成させる一方の端部カバーに連通路を形成し、これに小径ボス部が出入りする嵌挿凹部を設けるようにしても、高圧段階と低圧段階との間の切り替わり目における高圧用ピストンの過剰反応的な挙動を抑止し、そして滑らかかつソフトな着座動作が助長され、前記と同様の効果が発揮される。加えて、二重配置のアキュムレータとなることから、装置全体の短小化は飛躍的に進む。
【００２３】
前記小径ボス部に圧油給排路を形成しておけば、小径ボス部が嵌挿凹部から抜け出るとき、および嵌挿凹部に嵌まり込もうとするときの高圧用油室と嵌挿凹部すなわち連通路との間を移行する作動油量を徐々に増減してピストンに負担を及ぼさない加減速度を与え、低圧段階と高圧段階との間の遷移をより一層滑らかにする。
【００２４】
低圧用油室のみが油圧回路に直結され、内筒部材には低圧用油室と高圧用油室との間で作動油を流通させる複数の透孔を設けておき、一方の端部カバーに近接するにつれて小径となるようにしておけば、高圧用ピストンが端部カバー側に位置するとき、両油室間で移行する作動油量を滑らかに増減して、低圧段階と高圧段階との間での遷移を円滑にする。これは、内筒部材を境にして内方側に低圧用のアキュムレータを、外方側に高圧用を配置しても同様である。
【００２５】
高圧用油室に通じる補助路にチェックバルブを介装させておけば、回路圧急上昇時の初期圧油を高圧用油室に速やかに導入することができる。小径ボス部が嵌挿凹部から抜け出る時点での油室の圧力急変がチェックバルブからの送油によって軽減され、油室で発生する衝撃や異音の発生を抑えることができる。
【００２６】
一方、チェックバルブは油室から連通路へ出ようとする油の流れを阻止するから、回路圧の急降下による作動油の油室抜け量を抑制する。これによって、小径ボス部が嵌挿凹部に入るときの油の絞り流れの発生は損なわれず、ピストンのソフトな着座を助長して、急停止したなら生じるガスのシール機構抜けが起こらないようにしておくことができる。ちなみに、小径ボス部が設けられていない場合でも、チェックバルブは急昇圧当初に高圧用油室への送油量を増やして高圧用ピストンの初期動作を補助し、また、降圧時には補助路の遮断で排油終盤におけるピストンの急減速を和らげる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に、本発明に係る二段圧吸収式ピストン型アキュムレータ装置を、その実施の形態を表した図面に基づいて詳細に説明する。図１は、油圧回路において圧力の変動した作動油を低圧時と高圧時で異なるばね定数に基づき給排させることができるようにした複合アキュムレータ装置１の一例であり、高圧用アキュムレータ構造２のピストン３と低圧用アキュムレータ構造４のピストン５とが対向する形式となっている。このようなアキュムレータによって車載等のための小型化を図ることができるようにするだけでなく、複合アキュムレータ装置で発生しがちな圧力段切り替わり時の好ましからざる挙動を抑え、装置の信頼性を向上して耐用性の高いものとすることができるようにしたものである。
【００２８】
図１の（ａ）を参照して、これは左に高圧用アキュムレータ構造２、右に低圧用アキュムレータ構造４が形成されたものであるが、中間部に配置された仕切部材６に各アキュムレータシェル７，８がねじ接合されることによって一体化されている。図の左右端にはガス室側シェルカバー（端部カバー）９，１０が螺着され、仕切部材６を挟んだ空間内でピストン３，５を変位させるようにしている。その仕切部材６は高圧用アキュムレータから見ても低圧用アキュムレータから見ても油室側シェルカバーとして機能すると共に、図示しない油圧回路との連結のための口金としての役目を果たす。
【００２９】
その仕切部材６を挟んで左右には各アキュムレータの油室１１，１２が形成されることになるので、仕切部材６には、各油室と外部の油圧回路とを繋ぎ、回路圧の昇降に応じて作動油を給排させる連通路１３が形成される。その油路は軸方向に延びる高圧用通路１３Ａ、低圧用通路１３Ｂと、油圧回路の配管を接続するプラグ孔１４で終わる半径方向へ延びた主通路１３Ｃとからなる。その仕切部材６とは反対に位置する各シェルカバー９，１０にはガスの装入栓１５，１６があり、これを介してピストン３，５とシェルカバー９，１０との間のガス室１７，１８に初期圧が蓄えられる。
【００３０】
ところで、高圧用ピストン３には、その油室側に小径ボス部１９が高圧用通路１３Ａの開口に向けて突出するように設けられる。一方、高圧用油室１１に臨む通路１３Ａの開口部にはその小径ボス部１９を出入りさせる嵌挿凹部２０が形成される。この凹部２０は図２の（ｂ）に示すように小径ボス部１９が僅かな隙間を残す程度に嵌まり込む内径が与えられ、小径ボス部１９の大部分が嵌挿凹部２０から抜け出るまでの間は僅かな周囲隙間を通して、油室１１（図では油を収容していないため室幅は線でしか表されていない）を徐々に昇圧させ、逆の排油時には、小径ボス部１９が嵌挿凹部２０に収まりきるまでの間は急激な油抜けを抑制するように作用する。
【００３１】
その嵌挿凹部２０の周縁部には高圧用ピストン３の油室側外縁部３ａを当接させる止め座面２１が形成され、油圧回路から及ぶ圧力がガス室１７の封入圧より低い場合には高圧用油室１１に原則として油溜まりを生じさせないようにしている。嵌挿凹部２０が浅くて小径ボス部１９の先端が底当たりするなどの場合には（図示せず）、油室１１の残油が次回の高圧油到達によるピストン変位時に負圧を生じさせ、ピストンの動き始めの滑らかさを阻害することになるからである。
【００３２】
二段圧対応型のアキュムレータとしての動作を、以下に具体的に述べる。図２の（ａ）は、ガス室１７，１８にそれぞれの所定圧を封入した状態にある。これを油圧回路に接続して、その回路が通常稼働圧状態で例えば３ＭＰａであるとすると、低圧用ピストン５は２．５ＭＰａで封入されているガスを圧縮して作動油を低圧用油室１２に収容しようとする。いま、作動油圧が４．５ＭＰａに上昇すると（ｂ）のようにピストン５は約半行程をストロークする。
【００３３】
引続き上昇して例えば６ＭＰａが作用したとすると、小径ボス部１９の前面にその圧力が作用すると共に、図１の（ａ）に示すように小径ボス部１９と嵌挿凹部２０との間の僅かな隙間を通して、矢印２２のごとく作動油が油室１１に入る。油室に急激に高圧油が入るわけではないので、ピストン３は徐々に後退を始める。
【００３４】
小径ボス部１９が図１の（ｂ）のように嵌挿凹部２０から完全に抜け出ると、高圧用ピストン３は図３の（ａ）に示すように、その両面に作用する圧力が均衡するところまで後退する。このように、ピストン３の動きが高圧油の作用に即応して敏感に動作することは抑えられ、ピストンの急変位によるガスの噛み込み、またはピストンによる高圧油塞き止め作用によるシール負担の増大といった問題が解消される。
【００３５】
一時的な昇圧で６ＭＰａとなっていた高圧用アキュムレータ２から作動油が引くと、図１の（ｂ）を経て（ａ）に戻る。小径ボス部１９が嵌挿凹部２０に嵌入し始めると油室１１の油の急激な抜けは抑えられ、ピストン３は仕切部材６に衝撃を伴うことなくソフトに着座する。以後油圧回路が５ＭＰａ未満で変動すれば低圧用アキュムレータ４による圧油給排作用を、５ＭＰａを超えて変動すれば高圧用アキュムレータ２も加えた圧油給排作用がなされる。
【００３６】
ところで、低圧段階から高圧段階への切り替わりもしくはその逆の切り替わりが繰り返されるような小刻みな昇圧があったとしても、上記した高圧用ピストンの着座・離座の低加速度化は、高圧用ピストン３の過敏な挙動を抑える。従って、高圧用ピストン３が図２の（ｂ）のごときホームポジションにあっても、チャタリングをひき起こすことは可及的に少なくなる。このようなことから、作動油圧の大きさを二段階に分けて圧油収容量を変更し、油圧回路における低圧段階および高圧段階それぞれにおける昇圧を、異なるばね定数のアキュムレータによって軽減するに際しての問題が解決される。仕切部材６は二つのアキュムレータのシェルカバーともなるから装置を短くし、車両のサスペンション機構用などとしての小型化の要望にも応えられるものとなる。
【００３７】
上記した小径ボス部１９の周面先端部に丸みを与えておけば（図示せず）嵌挿凹部２０への進入時の小競りを回避できることは言うまでもないが、図２のいずれからも分かるように、その部分を截頭円錐面とすることによって、嵌挿凹部２０の内壁との間に断面くさび形の環状路２３を形成しておく。この環状路は上記した小競りを解消するだけでなく、図１の（ａ）の状態にあるとき、すなわち小径ボス部１９が嵌挿凹部２０から完全に抜け出す直前での作動油の油室１１への流入量を漸増させ、ピストンの加速度を滑らかに増加するように作用する。逆の動きのときには、油室１１から嵌挿凹部２０への移行を徐々に規制して、ピストンの減速度を滑らかに変化させる。
【００３８】
図３の（ｂ）は、仕切部材６に連通路１３の途中から高圧用油室１１に直接通じる補助路２４を設け、これに油室方向への流れのみを許容するチェックバルブ２５を介装させた例である。これによれば、高圧段階に入った時点で連通路１３中の圧油がチェックバルブ２５をも経て油室１１に導かれる。ピストン３の油室側に浅い円周溝３ｂでも形成しておけば、その圧力をピストンに作用させやすくなる。このようにして補助路２４を介して油圧急上昇時の初期圧油を高圧用油室１１に先送りしておけば、昇圧幅が大きいがために小径ボス部１９が嵌挿凹部２０から短時間のうちに抜け出るようなことになっても、油室１１における圧力の大きい急変は抑えられ、小径ボス部の抜けによるショックや異音の発生が防止される。
【００３９】
逆に、高圧用油室１１から高圧油が急激に油圧回路へ戻される場合、チェックバルブ２５は油室１１から補助路２４を経て連通路１３に出ようとする流れを阻止する。これは、油圧回路の圧力急降下によるピストン３の戻り時の作動油の抜け速度や排油量の増大化を抑え、小径ボス部１９が嵌挿凹部２０に入るときの油の絞り流れの発生を損なわせず、高圧用ピストン３のソフトなリターンを保証する。ピストンの急停止に伴うガスのシール機構抜け、すなわちガスが油室に進入するといったことはなくなる。
【００４０】
上記した例はいずれも仕切部材６に各アキュムレータ構造のためのシェル７，８を螺着させたものであるが、図４の（ａ）のように、一つのシリンダ状シェル８Ａに仕切部材６Ａを内装させ、それを境に二つのアキュムレータ構造２，４を形成することもできる。また、（ｂ）などのように、低圧用ピストン５Ａに小径ボス部１９Ａを形成しておいてもよい。低圧用アキュムレータにおける小径ボス部の作用は特に期待するところでないが、シェルの外観が左右酷似することにより逆据え付けとなっても、位置的に都合のよい方を高圧用アキュムレータとして機能させることができる。
【００４１】
この例には、上記した環状路２３に代わる凹み路２６が設けられている。これは、小径ボス部１９の先端周面部に位置して軸方向へ延びるもので、ピストン３に施されたような先端になるほど幅および深さが大きくなる適数個のノッチ２６ａであったり、ピストン５Ａに描かれたごとくに幅および深さが一定の溝２６ｂであったりする。いずれにしても、環状路２３と同じ作用をしてその目的を果たす。
【００４２】
図５の（ａ）は、小径ボス部１９の内部を経て外周面に至る導孔路２７を設けた例であり、（ｂ）のように導孔路２７Ａの出口もしくは入口に所望する大きさの小孔２８ａを備えたプラグ２８Ａ，２８Ｂを取り付けることもできる。小孔２８ａの径選定によって圧力段の切り替わり時の繋ぎ特性を変えることができ、ピストンの標準化も進めやすくなる。環状路２３を始め凹み路２６、導孔路２７といったこれらの圧油給排路は、小径ボス部が嵌挿凹部に進入したり退出するときの高圧用油室と連通路との間を移行する作動油量を徐々に増減してピストンに負担を及ぼさない加減速度を与えるなど、低圧段階と高圧段階との間の遷移をより一層滑らかにする。
【００４３】
図６、図７（ａ）および（ｂ）等の例は、アキュムレータシェルを二重筒としたものである。これは、小径ボス部１９と嵌挿凹部２０を設ける点（図６を参照）、チェックバルブ２５（図７の（ａ）を参照）、圧油給排路２３（図６を参照），２６（図７の（ｂ）を参照），２７（図８の（ａ）を参照）やプラグ２８（図８の（ｂ）を参照）などを設けてもよい点については先の例と変わりがないが、二重筒を採用するゆえの相違が以下に述べるごとく存在する。
【００４４】
まず、図６に示すように、高圧用アキュムレータ構造２Ａが内筒部材３１の内方側に、低圧用アキュムレータ構造４Ａが外方側に形成され、後者のピストン５Ｂは前者のピストン３と異なりリング状となっている。シェルの端部カバー３２，３３は内筒部材３１と外筒部材３４とを同心状に保持し、一方の端部カバー３２はピストン３，５Ｂと共にそれぞれの油室１１Ａ，１２Ａを画成し、他方の端部カバー３３はガス室１７Ａ，１８Ａを画成する。前者には連通路３５が、後者にはガスを充填する装入栓１５Ａ，１６Ａが取り付けられる。
【００４５】
このような二重筒アキュムレータ装置１Ａにおいても、高圧段階と低圧段階との間の切り替わり目における高圧用ピストン３の過剰反応的な挙動を抑え、滑らかな加減速変化による変位挙動やソフトな着座動作が助長される。サイズ的な面では、二重配置による装置全体の短小化は当然のこととは言え目を見張る。アキュムレータ二基分の圧油収容能力を確保しても、その直径方向の嵩張りの増加は思いのほか小さく抑えられることは計算するまでもない。
【００４６】
図９は上で述べた小径ボス部１９や嵌挿凹部２０を設けず、複数の連通小孔を内筒部材３１に設け、これによって、両油室間で移行する作動油量を滑らかに増減し、低圧段階と高圧段階との切り替わり時のピストン挙動を安定させることができるようにしたものである。詳しく述べれば、一方の端部カバー３２に形成される連通路３６は、（ａ）に示すように、外部の油圧回路と低圧用油室１２Ａとのみを繋ぎ、油圧回路の上昇があると作動油を低圧用油室経由で高圧用油室に導くようにしている。
【００４７】
内筒部材３１には、図９の（ｂ）に示すように、低圧用油室１２Ａと高圧用油室１１Ａとの間で作動油を流通させる直径の異なる透孔３７が一方の端部カバー３２の近傍に設けられている。それらの透孔は、高圧用ピストン３Ａが一方の端部カバー近くで変位するとき、両油室間で移行する作動油量を滑らかに増減させるべく、端部カバー３２に近接するにつれて孔径が小さくなるように与えられている。なお、低圧用ピストン５Ｃはリング部の一断面における輪郭が後述する図１１のように矩形であってもよいが、この例では低圧用油室側の内方部位に空隙５ｃを確保して、低圧用ピストンの内周シール機構３８が透孔列と干渉することがないように配慮されている。
【００４８】
連通路３６からの圧油は低圧用アキュムレータ構造で昇圧緩衝がなされるが、高圧段階に入ると低圧用油室１２Ａを経て透孔３７から高圧用油室１１Ａに入る。高圧用ピストン３Ａは図９の（ａ）のようにホームポジションにあるが、第一の透孔３７ａから僅かな圧油が高圧用油室に導入される。ピストンが変位し始めると、（ｂ）に示した第二の透孔３７ｂが開口することになり、導入油量が増える。さらに第三の透孔３７ｃも開口すれば、この三つの透孔から進入する圧油を受け入れることになる。透孔の開口面積は三段階に分けて大きくなるから、流入油量は次第に急増加する。この例では、高圧用ピストン３Ａが透孔３７を開閉する「滑りスプール」としても機能していることが分かる。
【００４９】
このようなアキュムレータ装置においては小径ボス部がないから、それに形成される圧油給排路も存在しないが、上記したごとく周方向には散らばるが軸方向には列をなすように配置された透孔列がそれに類する作用を実現し、高圧用ピストンの挙動もほぼ同様となる。ちなみに、図１０の（ａ）に示したようにチェックバルブ２５を連通路３６と高圧用油室１１Ａに通じる補助路２４に介装しておくこともでき、それによる給排補助作用も先に説明したところと異なるところはない。（ｂ）は高圧用ピストン３Ｂのストロークエンドを第一透孔３７ａを超えて端部カバー３２に寄せた例である。作用として特段の違いが生じるものでないが、ピストンの異なる変形例を教えている。
【００５０】
図１１は内筒部材３１を境にして形成されるアキュムレータの低圧用および高圧用を逆にした例である。連通路３９は一直線となっているが、低圧用油室１２Ｂのみに通じている点で前例と変わりはない。低圧用ピストン５Ｄの外周シール機構４０が透孔３７と擦れないように変形されているのも、図９と同じ思想である。高圧用ピストン３Ｃが（ａ）から（ｂ）に変位する間に透孔３７ａ，３７ｂ，３７ｃを次々と開いて流通量を増やすことも、先の説明と変わらない。
【００５１】
図１２は、チェックバルブ２５を設けた例である。補助路２４Ａの形は図７などとは少し異なるが、高圧用油室１１Ｂに流す点で機能的に同じである。それゆえ、低圧用油室１２Ｂから出る補助路２４Ｂにチェックバルブルブ２５Ａを介装することもできる。これらの例におけるチェックバルブは圧油の導入促進と、導出抑制機能を発揮するから、高圧用ピストンの加減速調整に寄与することは先に述べたことと特に異ならない。
【００５２】
本発明は以上の説明から分かるように、低圧用アキュムレータと高圧用アキュムレータに作動油圧の大きさを二段階に分けて収容させ、油圧回路における低圧段階および高圧段階それぞれにおける一時的な昇圧を異なるばね定数のアキュムレータによって緩衝させることができる。そして、複合アキュムレータとしての装置の長さや嵩を減らして小型化を図ることにできるようになったが、一体化させるゆえに遭遇するピストンの不安定な挙動も解消され、極めて実用性の高い複合アキュムレータとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る二段圧吸収式ピストン型アキュムレータ装置の構成断面図。
【図２】油圧回路接続前の状態および低圧段階での圧油収容状態を示す動作図。
【図３】高圧段階での圧油収容状態を示す動作図およびチェックバルブ介装図。
【図４】異なる例の断面図。
【図５】さらに異なる例の断面図。
【図６】二重シェルによる複合アキュムレータ装置の断面図。
【図７】二重シェル型アキュムレータの変形例。
【図８】二重シェル型アキュムレータの異なる変形例。
【図９】内筒部材に透孔を備えさせた二重シェル型アキュムレータの断面図。
【図１０】透孔を備える複合アキュムレータの変形例。
【図１１】高圧用アキュムレータ構造を内筒部材の外方に配置した断面図。
【図１２】内筒部材の外方に高圧用アキュムレータ構造を設けた変形例。
【図１３】従来技術としての複圧吸収可能なアキュムレータ装置の構成図。
【図１４】高圧段階に入った作動説明図。
【符号の説明】
【００５４】
１，１Ａ…複合アキュムレータ装置、２，２Ａ…高圧用アキュムレータ構造、３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ…高圧用ピストン、４，４Ａ…低圧用アキュムレータ構造、５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ…低圧用ピストン、６，６Ａ…仕切部材、９，１０…ガス室側シェルカバー、１１，１１Ａ，１１Ｂ…高圧用油室、１２，１２Ａ，１２Ｂ…低圧用油室、１３…連通路、１７，１７Ａ…高圧用ガス室、１８，１８Ａ…低圧用ガス室、１９，１９Ａ…小径ボス部、２０…嵌挿凹部、２３…環状路（圧油給排路）、２４，２４Ａ，２４Ｂ…補助路、２５，２５Ａ…チェックバルブ、２６…凹み路（圧油給排路）、２７，２７Ａ…導孔路（圧油給排路）、３１…内筒部材、３２，３３…シェルカバー（端部カバー）、３４…外筒部材、３５，３６…連通路、３７…透孔、３７ａ…第一の透孔、３７ｂ…第二の透孔、３７ｃ…第三の透孔、３９…連通路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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