(57)【要約】【課題】  僅かな体積変化に対して高い応答性が確保できるのは勿論、ブラダ自体の耐久性も向上できる構造を備えたアキュムレータを提供する。【解決手段】  シリンダ２内に摺動自在に収装されて気室Ａと液室Ｏとを画成するフリーピストン３と、このフリーピストン３の液室Ｏ側に設けられたブラダ４とを備えたアキュムレータ１であって、フリーピストン３に設けた連通孔５を介して上記ブラダ４及びフリーピストン３で囲まれたブラダ室Ｂと、上記気室Ａとを連通させると共に、上記連通孔５にブラダ室Ｂの内圧を調整可能とする内圧調整部材６を設けた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に摺動自在に収装されて気室と液室とを画成するフリーピストンと、このフリーピストンの液室側に設けられたブラダとを備えたアキュムレータであって、フリーピストンに設けた連通孔を介して上記ブラダ及びフリーピストンで囲まれたブラダ室と、上記気室とを連通させると共に、上記連通孔にブラダ室の内圧を調整可能とする内圧調整部材を設けたことを特徴とするアキュムレータ。
【請求項２】
上記内圧調整部材は連通孔に設けた弁体であって、ブラダ室内へのガス封入を可能とすると共に、封入された気体は気室へ戻らないようになっている請求項１記載のアキュムレータ。
【請求項３】
上記フリーピストンは環状の本体と、この本体内に挿入されて取り付けられた有底筒状の取付部とを備え、この取付部の開口端に上記ブラダが取り付けられると共に、取付部の底部に上記連通孔が設けられている請求項１記載のアキュムレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧緩衝器等の油圧機器に使用されるフリーピストン型のアキュムレータの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、油圧緩衝器等の油圧機器に使用されるアキュムレータは、ハウジングとしてのシリンダ内に摺動自在に収装されるフリーピストンでこのシリンダ内を液室と気室とに分離している。
【０００３】
このアキュムレータは、フリーピストンがシリンダ内を摺動しながら軸方向に移動することによって液室容積を減少させて気室容積を増大させるか、又は、液室容積を増大させて気室容積を減少させることにより、液室内の温度変化による体積変化を補償し、油圧緩衝器に使用される場合にあっては、上記に加えて伸縮時に液室内で過不足となるシリンダに侵入もしくは退出するピストンロッドの体積分を補償するようにしている。
【０００４】
ところで、上記フリーピストンは液室と、気室を分離する都合上、外周側にＯリング等のシールを備えており、このシールは、シリンダ内周面に対し、所定の接触面圧作用下で当接している。
【０００５】
従って、フリーピストンがシリンダに対して軸方向に移動するときには、シールとシリンダとの間に摩擦が発生し、液室内の圧力が気室内の圧力より摩擦力の影響分だけ高くならないとフリーピストンが移動できないので、この従来のアキュムレータにあっては接続される油圧機器の応答性や信頼性に少なからず悪影響を与えかねず、油圧緩衝器に使用される場合にあっては振動吸収に悪影響を与えると共に、減衰特性が安定しないと言った不具合が発生する。
【０００６】
そこで、上記フリーピストンを環状に形成し、内周側にゴム製のブラダを設けた提案（特許文献１参照）がある。
【０００７】
この提案では、フリーピストンがシリンダとの摩擦でその移動を妨げられても、ブラダが撓むことで液室内の体積変化を補償するものであり、上記の不具合を解消することができる。
【特許文献１】特開２００４−１１８６４号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記した提案では、従来のアキュムレータの不具合が解消される点で優れた効果を発揮するが、この提案にあっても以下に示す問題があると指摘される可能性がある。
【０００９】
即ち、上記提案では、ブラダで上記油室と気室とを画成しているので、このブラダの表面側及び内面側には上記した油室或いは気室の圧力の影響を直接受けることになる。
【００１０】
このため、ブラダを特定の形状に保持させた状態、例えば、成形時のままのキャップ状形状や、このキャップ状形状の先端を撓ませたような形状で油圧機器から送られる作動油の体積変化を補償しようとする場合には、気室の内圧を変更しなければならない。
【００１１】
従って、使用する油圧機器に合わせて気室の内圧が予め設定されているような場合には、ハウジングの径やフリーピストンの径を変更しなければならず、設計コストや製造コストが嵩むと言う問題点がある。
【００１２】
そこで、本発明は、上記問題点を改善するために創案されたもので、ブラダを特定の形状に保持した状態で使用することが容易にできる構造を備えたアキュムレータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するため、本発明は、ハウジング内に摺動自在に収装されて気室と液室とを画成するフリーピストンと、このフリーピストンの液室側に設けられたブラダとを備えたアキュムレータであって、フリーピストンに設けた連通孔を介して上記ブラダ及びフリーピストンで囲まれたブラダ室と、上記気室とを連通させると共に、上記連通孔にブラダ室の内圧を調整可能とする内圧調整部材を設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ブラダ及びフリーピストンで囲まれたブラダ室と、気室とを連通する連通孔にブラダ室の内圧を調整する内圧調整部材を設けたので、この内圧調整部材によってブラダ室の内圧を気室の内圧に関係なく任意に設定することができる。
【００１５】
従って、例えば、成形時の形状を確実に維持した状態で使用したり、ブラダの一部を撓ませた状態で使用したりすると言った特定の形状に変形させて使用することが容易できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明を自動車のサスペンション装置に用いられる油圧緩衝器に使用するアキュムレータに具体化した形態を図に基づいて説明する。
【００１７】
このアキュムレータ１は、ハウジングとしてのシリンダ２と、このシリンダ２内に摺動可能に収装されてこのシリンダ２内を液室としての油室Ｏと気室Ａとに画成するフリーピストン３と、このフリーピストン３の油室Ｏ側に設けられたブラダ４とを備えると共に、このフリーピストン３にはブラダ４及びフリーピストン３で囲まれたブラダ室Ｂと、上記気室Ａとを連通する連通孔５と、この連通孔５に設けられた本発明の内圧調整部材としての弁体６が設けられている。
【００１８】
以下に詳述すると、シリンダ２は有底筒状に形成されると共に、フリーピストン３の上側には油圧緩衝器の作動油が導かれて上記油室Ｏが形成され、同じくフリーピストン３の下側にはチッソガスが所定の圧力で封入されて上記気室Ａが形成されている。
【００１９】
フリーピストン３は、上記シリンダ２内周面と摺接する外周面を備えた環状の本体７と、この本体７内に挿入されて取り付けられると共に、底部中央に上記油室Ｏ及び気室Ａ間を連通する連通孔５を備えた有底筒状の取付部８と、この取付部８に下側開口端が嵌合されたキャップ状のゴム製ブラダ４とから構成されている。
【００２０】
上記本体７にはその外周面に上下２箇所の環状溝９ａ、９ｂが形成されており、上側の環状溝９ａにはフリーピストン３のシリンダ２内周面に対する直進摺動性を向上させるためと、上記取付部８及びブラダ４を本体７に対して強固に固定するためのウエアリング１０が装着されている。
【００２１】
上記下側の環状溝９ｂにはシリンダ２内周面に対して所定の接触面圧作用下で当接すると共に、このフリーピストン３とシリンダ２との間をシールして上記油室と気室と分離するシールリング１１が装着されている。
【００２２】
上記取付部８は、その開口側外周面に嵌合溝８ａが形成されており、この嵌合溝８ａ内へブラダ４の下側開口端内周面に突設された内側へ向かう嵌合突部４ａを嵌合させることで、このブラダ４が取付部８に対して固定されると共に、上記本体７内に挿入されたとき、ブラダ４の下側外周面が本体７内周面に当接して外周側への変形を規制することで、ブラダ４が取付部８から外れないようになっている。
【００２３】
又、上記取付部８は、その底部中央に下方へ向かって突設された突部８ｂが形成されており、この突部８ｂの中心部に上記連通孔５が形成されている。
【００２４】
上記連通孔５には本発明の弁体６が螺合されており、本実施の形態では、気室Ａからブラダ室Ｂへの気体は封入可能であるが、一端、封入された気体は気室Ａへ戻らないような一方向弁の機能を果たすようになっている。
【００２５】
そして、このブラダ室Ｂには非作動時におけるアキュムレータ１内の圧力、即ち、気室Ａの封入圧よりも高い内圧となるように気体が封入されており、油圧緩衝器に取り付けられた状態ではブラダ室Ｂの内圧が油室Ｏ及び気室Ａの内圧よりも高くなることで、ブラダ４が予め決められた状態に確実に保持できるようになっている。
【００２６】
また、上記ブラダ４は、上記シールリング１１に起因する摩擦力でフリーピストン３が移動しないような油圧緩衝器のピストン速度の微低速域における僅かな体積変化では、このブラダ４が積極的に撓んでこの体積変化を補償し、油圧緩衝器のピストン速度の中、高速域における大きな体積変化では、ブラダ４が変形しきった状態となってフリーピストン３自体が移動してこの体積変化を補償するようその肉厚が設定されている。
【００２７】
上記突部８ｂの外周にはナット１３が螺合されており、ナット１３の上面外周端を本体７の下端と当接させると共に、上記取付部８の下端外周面と本体７の下側内周面との間に介在させた下方への抜け止め用のＣピン１４によって取付部８と本体７とが位置決め固定されている。
【００２８】
上記のように構成された油圧緩衝器のアキュムレータ１は、油圧緩衝器の伸縮時にこの油圧緩衝器内で過不足となる作動油を油室Ｏ内に導いたり、排出したりすることでこの体積変化分を補償する。
【００２９】
例えば、上記シールリング１１に起因する摩擦力でフリーピストン３が移動しないような油圧緩衝器のピストン速度の微低速域における僅かな体積変化では、ブラダ４が積極的に撓み、この体積変化を補償する。
【００３０】
又、油圧緩衝器のピストン速度の中、高速域における大きな体積変化では、ブラダ４の変形しきった状態となってフリーピストン３自体が移動し、この体積変化を補償する。
【００３１】
このとき、上記ブラダ４は、そのブラダ室Ｂの内圧のみを高く設定することで、ブラダ４自体が予め設定された成形時の形状を維持しているので、このブラダ４は予め想定された通りに変形し、所望の体積変化を補償できる。
【００３２】
従って、従来例のように気室Ａの内圧、シリンダ２の径又はフリーピストン３の径等を変更する必要なく容易にブラダ４の変形状態を変更することができる。
【００３３】
又、フリーピストン３の本体の外周面にウエアリング１０を設けたので、本体７に対して上記取付部８及びブラダ４を確実に固定できると共に、フリーピストン３自体のシリンダ２に対する直進摺動性を向上させることができる。
【００３４】
又、上記本体７に対する取付部８の固定を、取付部８の突部８ｂに螺合したナット１３と、取付部８及び本体７間に装着したＣピン１４で行ったので、簡単且つ強固に固定することができる。
【００３５】
尚、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、次のように変更して具体化することもできる。
【００３６】
１）本実施の形態では、シリンダ１内周面と摺接する外周面を備えた環状の本体７と、この本体７内に挿入されて取り付けられると共に、底部中央に上記油室Ｏ及び気室Ａ間を連通するオリフィス５を備えた有底筒状の取付部８とから形成されたフリーピストン３に具体化したが、これに限定されるものではなく、上記本体７と取付部８とが一体化されているフリーピストン３に具体化しても良い。
【００３７】
２）本実施の形態では、本体７に取付部８を固定するのに取付部８の突部８ａに螺合したナット１３と、本体７及び取付部８間に設けたＣピン１４を用いたが、これに限定されるものではなく、取付部８の外周面にねじ部を設けて本体７に対して直接螺合することで両者を固定するようにしても良い。
【００３８】
３）本実施の形態では、取付部８にブラダ４を取り付ける際、取付部８の嵌合溝８ａ内へブラダ４の嵌合突部４ａを嵌合させることで両者を固定したが、これに限定されるものではなく、取付部８に対してブラダ４を接着、溶着等の別の固定手段を用いて両者を固定するようにしても良い。
【００３９】
４）本実施の形態では、ブラダ４が体積変化を補償する際、成形時のキャップ状を維持するようにブラダ室Ｂの内圧を高く設定したが、これに限定されるものではなく、上記体積変化時に先端部が撓んでおり、この撓んだ部分を積極的に変形させることで油圧緩衝器の高周波振動に対する応答性を高めるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の最良の形態を示すアキュムレータの要部断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  アキュムレータ
２  シリンダ（ハウジング）
３  フリーピストン
４  ブラダ
５  連通孔
６  弁体（内圧調整部材）
７  本体
８  取付部
Ａ  気室
Ｂ  ブラダ室
Ｏ  液室たる油室
【図１】
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