(57)【要約】本発明は、流体回路における脈動を減衰するための油圧式アキュムレータ、特に薄膜式アキュムレータに関するものであって；油圧式アキュムレータが減衰される該流体回路用の少なくとも一つの入口（１４）及び出口（１６）を備えたアキュムレータハウジング（１２）と、アキュムレータハウジング（１２）内部においてガス供給チャンバ（２０）を流体チャンバ（２２）から隔てている、好ましくは薄膜形状の隔離エレメント（１８）とを有する。本発明による油圧式アキュムレータは、信頼性のあるすぐれた作動性能を備えていて、ガスリザーバ（２０）における作動ガス用の大きな蓄積容量にもかかわらず設置スペースは小さなものとなっている。実施態様において、アキュムレータハウジング（１２）内部に備えられたサポート装置（２４）が、ガスリザーバ（２０）を通過していてあるいはガスリザーバ（２０）を形成していて、隔離エレメント（１８）用のサポートを形成しており、さらにアキュムレータハウジング（１２）のガスリザーバ（２０）が、十分に大きな寸法となっているので、必要とされる合計ガス体積はアキュムレータハウジング（１２）自体に保持され及び／又は別に薄膜が弾性材料より詳しくはゴム材料で形成されかつガスバリア層としてポリテトラフルオロエチレンあるいはその化合物を備えている。
2005531728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体回路における脈動を減衰するための油圧式アキュムレータ、特に薄膜式アキュムレータであって；減衰される該流体回路用の少なくとも一つの入口（１４）及び出口（１６）を備えたアキュムレータハウジング（１２）と、アキュムレータハウジング（１２）内部においてガス供給チャンバ（２０）を流体チャンバ（２２）から隔てている、好ましくは薄膜形状の隔離エレメント（１８）とを有する油圧式アキュムレータにおいて：
取付け装置（２４）が該アキュムレータハウジング（１２）内部にあって、該取付装置（２４）は、該ガス供給チャンバ（２０）の内部に延在し、かつ該ガス供給チャンバ（２０）の境界となっていて、さらに該隔離エレメント（１８）の取り付けが可能なようになっていることと；
該アキュムレータハウジング（１２）における該ガス供給チャンバ（２０）の寸法は十分に大きなものであるので、必要とされるガスの全体種が該アキュムレータハウジング（１２）自体に入るようになっていることと；
を特徴とする油圧式アキュムレータ。
【請求項２】
流体回路における脈動を減衰するための油圧式アキュムレータ、特に薄膜式アキュムレータであって；減衰される該流体回路用の少なくとも一つの入口（１４）及び出口（１６）を備えたアキュムレータハウジング（１２）と、アキュムレータハウジング（１２）内部においてガス供給チャンバ（２０）を流体チャンバ（２２）から隔てている、好ましくは薄膜形状の隔離エレメント（１８）とを有する油圧式アキュムレータにおいて：
該薄膜が、エラストマ材料、詳しくはゴム材料で構成されていて、さらにガスバリアー層としてポリテトラフルオロエチレンあるいはポリテトラフルオロエチレンの化合物を有していることを特徴とする；油圧式アキュムレータ。
【請求項３】
該薄膜が、少なくともその一方側をポリテトラフルオロエチレンで塗膜され及び／又はシーリングブロック形状の薄膜に導入されている、請求項２に記載の油圧式アキュムレータ。
【請求項４】
初期状態に見られるように、隔離エレメント（１８）がレベル底部領域（２６）を有していて、該レベル底部領域（２６）は、該アキュムレータハウジング（１２）への該環状点（２８）の取付け方向に、所定角度で該取付け装置（２４）に対して傾斜している薄膜表面（３０）を有している、請求項１−３のいずれか一項に記載の油圧式アキュムレータ。
【請求項５】
該取付け装置（２４）が、図形的に横断軸（３４）周囲で１８０°折り返すと隔離エレメント（１８）の初期状態に一致する形状を少なくとも該取付け装置の取付け側に有している、請求項１−４のいずれか一項に記載の油圧式アキュムレータ。
【請求項６】
該隔離エレメント（１８）が、その中心に該入口及び出口（１４，１６）用の閉止プレート（３６）を備えていて、該閉止プレート（３６）はボルト継手（３８）により該隔離エレメント（１８）と固定的に接続されており、該ボルト継手（３８）の一部と係合するための貫通開口部（４０）が該取付け装置（２４）に備えられている、請求項５に記載の油圧式アキュムレータ。
【請求項７】
該アキュムレータハウジング（１２）の二つの二分体（４２，４４）は、その外周縁に取付フランジ（４６）で備えられていて、正反対に対向しているスクリューボルト（４８）が、該取付フランジ（４６）を貫通し、該アキュムレータハウジング（１２）の組立を可能にしている、請求項１−６のいずれか一項に油圧式アキュムレータ。
【請求項８】
該入口（１４）及び該出口（１６）が、共通の副室チャンバ（５０）により、該アキュムレータハウジング（１２）の該長手軸（１０）と平行に該流体チャンバ（２２）の中へ導入されている、請求項１−７のいずれか一項に記載の油圧式アキュムレータ。
【請求項９】
該取付装置（２４）が、その外周縁側で該アキュムレータハウジング（１２）の内部にねじ込まれていて、該隔離エレメント（１８）は、その取付けエッジ（２８）に沿って該外周縁側に肩状広がり（５４）により該アキュムレータハウジング（１２）に保持されている、請求項１−８のいずれか一項に記載の油圧式アキュムレータ。
【請求項１０】
該ガス供給チャンバ（２０）の境界となっている該アキュムレータハウジング（１２）の一部（４２）が楕円状あるいは半球状の断面のキャビテーとして形成されていて、該流体側（２２）において該アキュムレータハウジング（１２）がほぼレベルプレート（５６）として該入口及び出口側（１４，１６）に形成されている、請求項１−９のいずれか一項に記載の油圧式アキュムレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体回路における脈動を減衰するための油圧式アキュムレータ、特に薄膜式アキュムレータに関するものであって；油圧式アキュムレータは減衰される流体回路用の少なくとも一つの入口及び出口を備えたアキュムレータハウジングと、アキュムレータハウジング内部においてガス供給チャンバを流体チャンバから隔てている、好ましくは薄膜形状の隔離エレメントとを有する。
【０００２】
運転モードに応じて、油圧式アキュムレータは、バブル及び薄膜アキュムレータ、又は液体音響ダンパの原理にもとずいている。油圧空気圧ダンパにおいて、ガス（一般に窒素）が減衰に使用されている。ブラダー式アキュムレータにおいて、例えばブラダーが圧力の変化度合の函数として圧縮あるいは膨脹される。同様の動きが薄膜アキュムレータにも見られる。油圧空気圧ダンパ（パルス−トーン脈動ダンパ）が開発されていた。というのは、標準のブラダーあるいは薄膜アキュムレータが使用される場合、ガス体積と油圧流体との接続部に欠かんがあったために減衰性能が低下したからである。このタイプのダンパはインラインの接続ブロックを有していて、この接続ブロックにより体積あるいは圧力の変動が最適にガス体積に連動されている。このダンパを用いて、約５００Hzの周波数までの良好な減衰特性が達成された（非特許文献１参照）。
【背景技術】
【０００３】
市販されているような従来技術における解決方法において、接続点がアキュムレータハウジング内に備えられていて、ガス供給側にアキュムレータシリンダを取りつけることによりガス供給体積を増加するようになっており、そのシリンダ内には補助的な作動ガス、詳しくは窒素が入っている。それぞれの解決方法は、製造コストがかかり、さらに幾何学的形状が大きくて、かつ接続点におけるシールの問題が生じていて、従って作動ガスの損失を招いている。それぞれの解決方法を改善するために、アキュムレータハウジングにおけるガス供給チャンバを拡張すること、あるいは、補助的な供給シリンダをアキュムレータハウジングに取りつけることが提案されてきた。しかしながら、アキュムレータハウジングにおけるガス供給チャンバの拡張は、隔離エレメントあるいは隔離薄膜の自由移動距離を増大させるので、折り曲げあるいは過剰伸びプロセスによる大きな損耗を受け、アキュムレータ装置における早期損傷を招いている。
【０００４】
装置に取り付けられた作動ガスのアキュムレータシリンダを用いた前述の解決方法において、アキュムレータハウジング内部における隔離エレメントの変位を低減することが可能であったが、その一方で、アキュムレータの作動性能特に脈動の減衰に対して悪影きょうをもたらした。
【０００５】
さらに、開示された解決方法は、ある程度のガス透過性のあるエラストマ材料製の隔離エレメントを有していて、従って拡散及び透過プロセスによるガス損失が長期にわたり生じていて、供給ガスが流体側へ移動されてしまっている。
【０００６】
【非特許文献１】Mannesmann-Rexrothデザインプロジェクト“油圧装置の構造（Konstruktion UonHydroanlagen (Construction of Hydraulic Facilities)”, Der Hydranliktrainer、第３巻第１刷、p106
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来技術におけるこの問題に基ずいて、本発明の目的は、アキュムレータの作動性能を改善するように、開示された油圧式アキュムレータをさらに改善し、最適な実施態様において、アキュムレータが大きな設置スペースを必要としなくて、かつガス損失が最大限に低減されているものである。この目的は、請求項１及び２に規定された特徴を有する油圧式アキュムレータにより達成されている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の特徴に規定されているように、取付け装置が該アキュムレータハウジング内部にあって、該取付装置は、該ガス供給チャンバの内部に延在し、かつ該ガス供給チャンバの境界となっていて、さらに該隔離エレメントの取り付けが可能なようになっていて；さらに、該アキュムレータハウジングにおける該ガス供給チャンバの寸法は十分に大きなものであるので、必要とされるガスの全体種が該アキュムレータハウジング自体に入るようになっており；作動ガスの補助アキュムレータシリンダがアキュムレータハウジングに設置されていてもよい。設置スペースを低減することに加えて、この形状は、ガス損失を伴なう漏洩ケ所がないという利点を提供している。取付け装置が隔離エレメントを備えているので、それ程苛酷でない運転条件が可能となり、付随する隔離エレメントの損傷が最大限防止されている。
【０００９】
請求項２に規定する特徴を有している、同一のタイプの油圧式アキュムレータの他の実施態様において、薄膜がエラストマ材料、詳しくはポリテトラフルオロエチレン（Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標））あるいはその化合物をガスバリアー層として備えているゴム材料で構成されている。開示された解決方法と比較して、流体側方向へのガス拡散あるいは透過は、目的として使用したガスバリアー層を備えた隔離薄膜により著しく低減されていて；このことがアキュムレータの作動性能の維持に寄与している。ガス損失が少なく、アキュムレータの作動性能を最適化するために必要とされるガスも少ないので、性能が同等で幾何学的形状のより小さなアキュムレータを作ることができる。
【００１０】
本発明における油圧式アキュムレータの他の利点のある実施態様が従属項に規定されている。
本発明における油圧式アキュムレータを図面を参照して以下に詳述する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
油圧式アキュムレータはいわゆる薄膜式アキュムレータの形状であって、ほぼ長手軸１０に関して回転対称体となっている。油圧式アキュムレータは特に流体回路における脈動を減衰するためのものであって、流体回路は、ここには図示していないが、詳しくは油圧回路の形状である。油圧式アキュムレータが、全体として符号１２で付番されたハウジングを有していて；そのハウジングは、少なくとも一つの入口１４と出口１６とを備えた底面に備えられている。隔離薄膜形状の隔離エレメント１８は、油圧式アキュムレータの内部に取りつけられている。隔離エレメント１８はガス供給チャンバ２０を流体チャンバ２２から隔離している。図１において、隔離エレメント１８は初期状態で図示されていて、流体チャンバ２２は出口１６を介してほぼ空になっていて、作動ガスがガス供給チャンバ２０のほぼ全体を占めている。
【００１２】
隔離エレメントの位置が図１に示めす方向に上向きに移動している、隔離エレメントの特定の作動位置に従って、流体チャンバ２２は、対応して増大し、同時にガス供給チャンバ２０におけるガス体積が減少している。取付け装置２４がアキュムレータハウジング１２内部に取り付けられていて；この装置は、ガス供給チャンバ２０内部に延在し、あるいは、隔離エレメント１８の上側が最上昇位置において取付け装置２４の下側と接触している限りこのチャンバを区切っている。図示するように、必要とされる全ガスが、補助的な取り付け可能なアキュムレータシリンダなしにアキュムレータハウジング１２自身に供給されるように、ガス供給チャンバ２０の寸法は十分に大きなものである。
【００１３】
薄膜としての隔離エレメント１８はゴム材料のようなエラストマ材料であって、ポリテトラフルオロエチレンあるいはその化合物がガスのバリアー層として使用されている。ポリテトラフルオロエチレン材料は、一般にテフトロン（商標）として公知なものであって、最初ＤｕＰｏｎｔ社により製造された。少なくとも一方側、例えば薄膜の上側がポリテトラフルオロエチレンでコーティングされている。さらにあるいは代りにシールブロックすなわちポリテトラフルオロエチレン成分の凝集物がゴム薄膜自身に導入されている。もしガス分子が薄膜の内側シールブロックに向かうと、ガス分子はガス側に向かって方向を変え、拡散はシールブロック間のみで可能となり、従ってこのことが透過の可能性を低減している。それぞれの構造形状において、薄膜のすぐれたフレキシビリティーが保証され続けている。
【００１４】
図１の、初期状態における縦断面図に示めすように、隔離エレメント１８が、レベル底部中心領域２６を備えていて、その中心領域は、取付け表面２４への環状の取付点２８の方向に薄膜表面３０を有しており、薄膜表面３０が所定の角度、例えば２０°−３０°の範囲、好ましくは２５°でアキュムレータハウジング１２へ向けて傾斜している。その形状の結果、破損のおそれもなく、アキュムレータハウジング１２内部における隔離エレメント１８の確実な復原がもたらせる。より詳しくは、取付け装置２４は、少なくとも取付け側３２において、隔離エレメントが初期状態にある場合の形状をアキュムレータハウジング１２の横断軸周囲で１８０°折り返した隔離エレメント１８の形状と一致する形状を有している。
【００１５】
隔離エレメント１８がその中心に閉止プレート３６を備えていて、その閉止プレート３６は、図１に示めす初期状態において、隔離エレメント１８を用いて入口１４及び出口１６を閉止することができる。閉止プレート３６はボルト継手３８により隔離エレメント１８と固定的に接続されていて、アキュムレータハウジング１２の長手軸１０と同軸の貫通開口部４０が、取付装置２４に備えられボルト継手３８の一部と係合するようになっており、そのボルト継手３８はキャップナット付きのスクリューボルトの上部形状をしている。内部六角形状の開口部４０により以下のことが確実なものとなっていて、取付け装置２４上方のガス供給チャンバ２０の一部が、隔離エレメント１８の上部側と、取付け側３２の形状の取付け装置２４の下部側との間に延在するガス供給チャンバ２０の一部と連通している。
【００１６】
アキュムレータハウジング１２の二分体４２，４４は取付けフランジ４６を備えた外円縁側に備えられていて、アキュムレータハウジング１２の組立を可能にするべく正反対側に対向するスクリューボルト４８がそのフランジ４６を貫通している。入口１４及び出口１６は、アキュムレータハウジング１２の長手軸１０と平行に取りつけられているので、共通の副室チャンバ５０により流体チャンバ２２に導入するようになっている。従って最適化された流体媒体の流れが流体チャンバ２２を出入し、これは副室チャンバ５０が閉止プレート３６の方向にテーパ付きとなっていることによりもたらされるものである。
【００１７】
取付け装置２４はねじ山５２を用いて外円縁側からアキュムレータハウジング１２の内部にボルト止めすることができて、隔離エレメント１８が、さらに取付け装置２４の下側における肩状広がり５４により、外周縁側における取付けエッジ２８に沿ってアキュムレータハウジング１２に締めつけることができる。外周縁側における広がり５４の取付け表面は、隔離エレメント１８の取付け点２８のエッジ状広がりと少なくとも部分的に接続している。
【００１８】
図１において、上部のハウジング二分体４２は、断面が楕円形あるいは半球のキャビテーとして形成されていて、流体側２２における下部のハウジング二分体４４には、少なくとも入口及び出口側においてレベルプレート５６が形成されている。上部のハウジング二分体４２が、その中心にねじ込みプラグ６０により閉止される接続点５８を有していて、そのねじ込みプラグ６０はアキュムレータへの再充填を可能にするために取りはずせるようになっている。プロセスは公知なものであるから詳細に説明はしない。アキュムレータの作動性能は、ガス供給側のキャビテーの選択に対応して向上し、補助的なシリンダ等のような補助的装置を必要としない。
【００１９】
本発明の特許請求の範囲に記載の油圧式アキュムレータは、すぐれた作動性能を備えていて、設置スペースは狭くて、長寿命である。というのは隔離エレメント１８がガスバリアー層を備えていて、隔離エレメント１８の復原が所望どうりに制御されており、さらに隔離薄膜の過剰伸びが取付け装置２４の適切に形成された取付け側３２により防止されているからである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明における油圧式アキュムレータの概略縦断面図であって、ノットスケールで図示されている。
【図１】
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【国際調査報告】
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