(57)【要約】本発明は、容器ハウジングの一部に結合可能であり、かつ容器ハウジング内に設けられた２室を互いに隔離する弾性的に可撓な隔離要素（１６）のための取付面（２８）を少なくとも一つ有する給気体（１２）を備えた、特に膜形容器などの液圧容器に関する。隔離要素（１６）は、材料の肉厚増大によって形成された縁強化部（３０）を有して給気体（１２）の対応取付面（２８）を備えている部分用の固定縁を形成する。前記装置に適合するための具現化において少なくとも部分的に凹状になっている対応取付面（２８）に接触する給気体（１２）に面する側部に縁強化部（３０）が凸状案内面を備えていて、容器の作動状態において隔離要素が高負荷を受けるにも拘わらず、隔離要素を液圧容器に固定する部分の位置における損傷が防止される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アキュムレータハウジング（１０）の部分に結合可能な給気要素（１２）を有しており、かつ前記アキュムレータハウジング（１０）の内側にある２室（１８、２０）を互いに隔離する弾性的に可撓な隔離要素（１６）のための取付面（２８）を少なくとも一つ有し、前記隔離要素（１６）が、前記給気要素（１２）の関連取付面（２８）にそれぞれ接触するための締結縁（２６）を形成している材料の肉厚増大形縁強化部（３０）を有している、特にブラダ形アキュムレータなどの液圧アキュムレータにおいて、
前記縁強化部（３０）が、前記給気要素（１２）に面する側において、それぞれの接触のために少なくとも部分的に凹状に構成された関連取付面（２８）と接触する凸状案内面（３６）を備えていることを特徴とする、特にブラダ形アキュムレータなどの液圧アキュムレータ。
【請求項２】
前記給気要素（１２）の前記凹状に構成された取付面（２８）が排出傾斜面（３８）に繋がっており、前記排出傾斜面の傾斜角度（４０）が前記液圧アキュムレータの長手軸線（４４）を横切って延びている仮想面（４２）と鋭角をなしていることを特徴とする請求項１に記載の液圧アキュムレータ。
【請求項３】
前記排出傾斜面（３８）が、前記凸状案内面（３６）を有する縁強化部（３０）のための支持部（４６）を備えていることを特徴とする請求項２に記載の液圧アキュムレータ。
【請求項４】
前記縁強化部（３０）は、前記アキュムレータハウジング（１０）に面する側において、さらなる強化部（５０）を有し、前記アキュムレータが組み立て完了した時に前記給気要素（１２）の取付面（２８）の少なくとも一つと前記アキュムレータハウジング（１０）の関連の壁要素との間で前記さらなる強化部が圧縮されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液圧アキュムレータ。
【請求項５】
前記さらなる強化部（５０）は、前記隔離要素（１６）の開放端から後方に偏倚している、又は前記開放端において前記隔離要素（１６）との共通面に遷移している強化リングの形態であることを特徴とする請求項４に記載の液圧アキュムレータ。
【請求項６】
前記強化リングが、前記隔離要素（１６）の一体部品として半円形、矩形又は三角形の断面を有するビードの形態であることを特徴とする請求項５に記載の液圧アキュムレータ。
【請求項７】
前記ビードの自由端が凸状のキャンバを備えていることを特徴とする請求項６に記載の液圧アキュムレータ。
【請求項８】
前記隔離要素（１６）の前記さらなる強化部（５０）の位置において、前記アキュムレータハウジング（１０）の関連部分がその内側に凹部（５２）を備えていることを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項に記載の液圧アキュムレータ。
【請求項９】
前記アキュムレータハウジング（１０）の内部における、前記隔離要素（１６）との接触領域での前記アキュムレータハウジング（１０）の曲がり形状は、作動していない初期状態における前記隔離要素（１６）の曲がり形状よりも急勾配であり、それぞれの前記曲がりが、締結した時の隔離要素（１６）の曲がりよりも急勾配に構成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の液圧アキュムレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アキュムレータハウジングの部分に結合可能であり、かつアキュムレータハウジング内にある２室を相互に隔離する、弾性的に可撓な隔離要素のための取付面を少なくとも一つ有する、給気要素を有し、その隔離要素が、その給気要素の関連取付面にそれぞれ接触するための締結縁を形成している材料の肉厚増大形縁強化部を有している、特にブラダ形アキュムレータなどの液圧アキュムレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
液圧システムでの使用に好適なこのタイプの液圧アキュムレータは、特にエネルギー貯蔵、装置の緊急作動、衝撃吸収、脈動抑制などの分野で種々の機能を行う。液圧アキュムレータの一般的な作動原理は圧縮エネルギーの貯蔵原理であり、一方、隔離要素を有する上記アキュムレータの作動形態は、アキュムレータのガス室内に受け入れられるガスの圧縮性に基づいており、アキュムレータの液室内に液体を可変量で貯蔵するために用いられる。隔離要素はガス室と液室を隔離すると共に液室が液圧回路に周期的に接続され、その結果、圧力が増大するとガス側のガスが圧縮され、かつ液側で圧力が低下すると圧縮ガスが膨張することができ、貯蔵液体が液圧回路内へ再び押し込まれる。
【０００３】
隔離要素を備えた液圧アキュムレータは、一般に、ブラダ形アキュムレータ、ダイヤフラム形アキュムレータ、及びピストン形アキュムレータに分類され、本発明は、弾性的に可撓な隔離要素、好ましくは隔離作用を行うアキュムレータブラダの形態の隔離要素を備えたブラダ形アキュムレータにおいて特に好適に採用される。隔離作用をするダイヤフラムの形態のアキュムレータブラダは、アキュムレータの上部に位置して一種の給気要素を形成するガス弁によって周期的に給気される。液圧アキュムレータの下端部に取り付けられた液体弁は主として、流体が流出する時の吸い込みによるアキュムレータブラダの吸い出しを防止する。アキュムレータブラダの形態の隔離要素は、非常に大きい圧力変化ストレスに曝され、高い力を受ける。隔離要素は、基本的に、液圧アキュムレータの液体側方向に開放されていて、アキュムレータの液体側に直接的に作用する。他方、反対側端部において、隔離要素は給気要素に堅く結合され、材料の肉厚を増大する形態の強化縁が、給気要素とアキュムレータハウジングの関連内壁要素との間に挟まれて保持される。良好な保持を実現するために、開示された解決策において、さらに、アキュムレータブラダのダイヤフラム部分が給気要素の底部の下方へ延び、入口開口及び出口開口を除いてダイヤフラム部分の全域がこの給気要素の底部に添設されるようにされる。好ましくはアキュムレータブラダの形態の隔離要素の開口内にガス弁の形態の給気要素を接着剤結合又は加硫結合することによって締結力が更に増大される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液圧アキュムレータのハウジング内に隔離要素を固定する手順は実験で良好に実証されたにも拘わらず、液圧アキュムレータ全体の損傷が隔離要素を取り外すプロセスを行うことによって、まさにその締結領域において発生する引き裂きにより生じることがある。また、オプション締結の欠陥は、隔離要素の障害のない開口内に給気要素を加硫結合する時に、特にこの隔離要素内の高い交互応力のために生ずることがある。更に、損傷が発生するリスクを含んでいる結合場所における意図しない高い力が、以上に述べた締結形式を原因として生ずることが判明した。
【０００５】
上記標準技術に基づいて、本発明の目的は、アキュムレータの作動中隔離要素が高い力を受けるにも拘わらず、隔離要素を液圧アキュムレータに締結する場所において損傷の前兆が防止されるように、特にブラダ形アキュムレータなどの既知の液圧アキュムレータにおいて改良を更に進めることである。上述の目的は、請求項１に規定された特徴を全て有する液圧アキュムレータを使用して達成される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の特徴部分に規定されているように、それぞれの取り付けのために少なくとも部分的に凹面状に形成された関連取付面に接しかつ給気要素に面している側に縁強化部が凸状案内面を備え、隔離要素をアキュムレータハウジングに確実に固定することができ、並びに縁強化部を損傷しないために結合の使用寿命を長くする傾向を持つ穏やかな方法によってこの結合が実行される。隔離要素のガイド面を凸状に形成する結果として、給気要素の関連取付面に接触する環状面、即ち一種の関節が実現され、締結点へ有害な力を導くことなく、隔離要素が関節の回りに対応して展開しかつ限定された運動を行う。
【０００７】
隔離要素の凸状案内面がその底部の方向に凹状展開面の中へ部分的に遷移することは、この関節を形成するために特に有用である。
【０００８】
本発明について特許請求された液圧アキュムレータの好適な実施例において、給気要素の取付面は排出傾斜面に繋がっており、その傾斜角度は、液圧アキュムレータの長手軸線を横切る仮想面と鋭角を成している。それぞれの構造に基づいて、非常に高い膨張力が発生した時においても隔離ダイヤフラムがこの排出傾斜面の方向に向くことを可能とする一種の自由移動面が、隔離要素の運動のために形成され、その結果、締結点へ有害な力を導くことなく隔離要素の穏やかな運動が可能となる。
【０００９】
給気要素の排出傾斜面は、凸状に構成されたキャンバ内へ下部部品に向かって移っていくようにするのが好ましい。
【００１０】
発明について特許請求された液圧アキュムレータの実施例の別の好適な構造において、排出傾斜面が凸状案内面付き縁強化部のための支持部を備えていると、そのような構成により、隔離要素が過大な力を受けている時に図示された締結点は意図しないで弛むことができないようにされる。むしろ、この支持部は、縁強化部が締結点において固定位置に留まることを確実にする。
【００１１】
発明について特許請求された液圧アキュムレータの別の好適実施例において、縁強化部はアキュムレータハウジングに面した側にさらなる強化部を有する。液圧アキュムレータが組み立てられた後で、このさらなる強化部は給気要素の取付面の少なくとも一つと液圧アキュムレータの関連壁部材との間にぴったりと嵌め込まれる。この結合領域に作用される力が増大するにも拘わらず、さらなる強化部を使用して、結合部全体にかかる力が全体として緩和され、そして隔離要素に作用される圧縮力及び引張力が結合点の領域に有害な作用を及ぼさないように注意が払われ、その結果損傷の発生が相当に減少する。締結領域において作用力が増大するにも拘わらず、作用された力の解放がこの領域で発生し、保持信頼性の増大に加えて、弾性隔離要素を引き裂くプロセスがこの領域において防止されることを知ることは液圧アキュムレータの分野の専門家にとって大きな驚きである。この結果に寄与するものに、アキュムレータハウジングの部分と隔離要素の追加強化部との間の遷移領域に導かれる作用力が、隔離要素の損傷を防止するために給気要素の凸状の関連取付面によって共に吸収されるという状況がある。
【００１２】
本発明について特許請求された液圧アキュムレータの他の好適実施例において、さらなる強化部は隔離要素の開放端から後方へ偏倚しており、或いはこの隔離要素の面と共通する面に対して遷移を行う強化リングの形態を取っている。強化リングは、隔離要素の一体部分であり、そして断面が半円形、矩形又は三角形である隆起部の形態を取るように構成されるのが好ましい。その隆起部のそれぞれの幾何学的形状を選択することによって、隔離要素とアキュムレータハウジングの関連部分とが穏やかな線形又は平板状の接触をすることを可能とし、その結果、個別の事象において発生する力に対して解決すべき関連の当たり問題に基づいて精確かつ確実に締結手段が調整適合される。
【００１３】
それぞれの締結隆起部の開放端が凸状キャンバを備えるようにすることが好ましく、このことは、遷移領域が締結縁領域へ有害な力を導く能力を有する鋭角縁を持たないようになるという効果を奏する。
【００１４】
本発明について特許請求された液圧アキュムレータの他の好適な実施例において、隔離要素の追加強化部は、アキュムレータハウジングの関連部分の内側に凹部を設けることによって取って代わられ、その結果、隔離要素の縁強化部を着座させるために適当な空間が設けられる。追加強化部は凹部の表面に載り、このようにして締結縁のその位置での保持、及び隔離要素の締結縁上での許容し難い程高い圧縮力の防止を確実に行う。更に、半径方向でより外側にある隔離要素セグメントによってアキュムレータハウジングの部分を支持することを可能とし、これも又、隔離要素と締結縁の間の遷移部分へ力を導くために好ましいことが判明している。
【００１５】
本発明について特許請求された液圧アキュムレータの特に好適な実施例において、隔離要素との接触領域におけるアキュムレータハウジングの内部でのアキュムレータハウジングの曲がり形状は、作動していない当初状態における隔離要素のそれよりも急勾配であり、それぞれの曲りは締結された時の隔離要素の曲がりよりも急勾配になるように構成されている。アキュムレータハウジングの壁構成部分及び隔離要素の異なる曲り形状は更に、アキュムレータが作動した時に接触領域で全面接触を実現することを可能とし、発生する摩擦力のために、これらの力は遷移領域において締結縁にアキュムレータハウジングの内側の隔離ダイヤフラムを保持しようとし、それぞれの締結部品は力解放されるため液圧アキュムレータの使用寿命を更に十分増大する。
【００１６】
本発明について特許請求された液圧アキュムレータが次に、縮尺どおりには描かれていない略図の形で図示された３個の実施例に関して以下に詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
ブラダ形アキュムレータの形態の標準技術の液圧アキュムレータは、マンネスマン−レックスロート（Mannesmann-Rexroth）社発行の本「デア  ハイドロウリック−トレイナー（Der Hydraulik-Trainer）＠［応用流体力学研修者］」、第３巻、第１版、第１００頁に公表されている。この既知の液圧アキュムレータはアキュムレータハウジング１０を有している。このハウジングの上側に従来のガス弁の形態の給気要素１２が取り付けられているが、これはこの目的のために設けられたものである。アキュムレータハウジング１０は、全体が番号１４で示されたポペット弁装置を下端に備えている。エラストマ材料（ゴムダイヤフラム材料）製の、アキュムレータブラダの形態の隔離要素１６は、アキュムレータハウジング１０の中に取り付けられている。この隔離要素１６は、液圧アキュムレータをガス室１８と液室２０とに分けている。ポペット弁装置１４を使用して液体が流入すると、隔離要素１６内に液密になるように囲まれた、大抵は窒素ガスの形態の作動ガスが圧縮され、このようにしてガス側に蓄えられたエネルギーは、後で必要があればアキュムレータの液側へ、液室２０へ伝達されるが、その時、関連隔離要素１６が作動ガスの作用により膨らむ。アキュムレータが液側で液が完全に空にされる場合、隔離要素１６はその下端部によってポペット弁装置１４を作動させ、ポペット弁は、通常の方法でリセットばねの力に抗して閉ざされる。液圧アキュムレータ、即ち、ブラダ形アキュムレータのそれぞれの構造は、通常のものであるから、このアキュムレータの詳細の全部については、ここでは説明しない。
【００１８】
ガス弁の形態の給気要素１２は、キャップの形態のカバー２２を備えている。図１に示されるように、給気要素１２は、アキュムレータハウジング１０と係合するように構成されており、給気要素１２は、従来の雄ねじ部２４（図２〜７参照）を使用して、アキュムレータハウジング１０の自由開口内にねじ込まれている。既知の解決策において、隔離要素１６は、それぞれの組み立てのための締結縁２６を形成するように給気要素１２の関連取付面２８を備えている。締結縁２６は、この領域で、材料の肉厚増大を行う形態の縁強化部３０を有している。図１に示す既知の解決策の場合では、給気要素１２の下側（底部分）において、隔離要素１６がそれぞれの端部の下で入口開口３２まで延びて平坦な支持面３４を形成するように、さらなるオプション締結が構成されている。この支持面３４を追加したにも拘わらず、高圧縮で、隔離要素１６に引張力が作用する場合には、この隔離要素が、締結縁２６への遷移領域において引き裂かれたり、或いは隔離要素がその部分で多孔になったりする可能性があり、両事象において液圧アキュムレータ全体の損傷を生ずることがある。それぞれの損傷の発生を待ちにくい時は、アキュムレータブラダの形態の隔離要素１６は、液圧アキュムレータを使用除外することにより予め定められた時間間隔で交換するようになっている。
【００１９】
上記損傷を防止するために、本発明によって提供される解決策により、図２に示されるように、縁強化部３０は、給気要素１２に面する側において、少なくとも部分的に凹面形状になっている関連取付面２８に接触する凸状案内面３６を具備するように図られている。給気要素１２の凹状取付面２８は排出傾斜面３８に連絡し、その傾斜角度４０は、液圧アキュムレータの長手軸線を横切って延びている仮想平面４２と鋭角を成すが、好ましくは約２５°の角度である。
【００２０】
図４に示されるように、締結縁２６用の保持力を増大するために、変形実施例において、それぞれの排出傾斜面３８は、その凸状案内面３６を有する縁強化部３０を固定する支持部４６を備えることができる。
【００２１】
アキュムレータブラダとしての隔離ダイヤフラム１６と図２〜７に示されている縁強化部３０との間の遷移領域において、凸状案内面３６が凹状展開面４８へ遷移している。それぞれの展開面４８は、隔離膜１６の強い圧縮運動の場合でも、縁強化部３０でのクランプ点を有害な力の導入から保護するように、給気要素１２の凸状排出傾斜面３８に接してこの膜１６が展開することを可能とする。その結果、凸状案内面３６から給気要素１２の凹状取付面２８への遷移は一種の関節即ちヒンジ点を形成しており、隔離ダイヤフラム１６が給気要素１２とアキュムレータハウジング１０の内側との間で緩やかに展開することができる。図４に示されるように、給気要素１２が支持部４６を備えて構成されても、有害な欠陥を発生せずかつ許容できないほどの高い張力を隔離要素１６へ導入しないで、隔離膜１６はこの支持部４６の周りに精確に展開することができる。
【００２２】
特に好適な一つの実施例において、縁強化部３０は、アキュムレータハウジング１０に面する側にさらなる強化部５０を有する。この強化部５０は、アキュムレータの組み立て完了後に、給気要素１２の取付面２８の少なくとも一つとアキュムレータハウジング１０の内壁要素との間で圧縮されるようになっている。図２及び図４に示された実施例で、さらなる強化部５０は断面がほぼ三角形の強化リングあるいはビードからできており、さらなる強化部５０の開口端は、締結点においてアキュムレータハウジングの関連内壁要素と接する二次元シールを実現するために、外向きのキャンバを有している。その結果、この実施例においては、さらなる強化部５０は、アキュムレータハウジング１０の長手軸線４４と平行に向いている締結縁２６の案内面の部分に共通面で繋がっている。図３に示された実施例の形態において、強化リングは断面が半円形になるように形成され、給気要素１２に向かい合う前部案内面から後方に偏倚するように取り付けられている。さらなる強化部５０の外周側面の輪郭により、アキュムレータハウジングの関連内壁要素との二次元接触が確実にされ、信頼性のあるシールがこの領域でも確保される。
【００２３】
図５〜７は、取り付け完了した後の、全体が図１に示された液圧アキュムレータのアキュムレータハウジング１０の中に図２に示された構造の装置を示している。しかしながら、図示をより簡潔にするために、図５、図６及び図７のアキュムレータハウジング部分１０は、クランプ位置の関係がより明確に示されるように、給気要素１２にきつく螺合された後での位置では示されていない。
【００２４】
図５に示された実施例において、アキュムレータハウジング１０の内部は、縁強化部３０に当たる領域に凹部５２を有する。この凹部５２は、アキュムレータハウジング１０の壁断面をこのハウジングの開口の開放端に向かう方向で減らすことによって形成されている。従って、取り付けた後で、ビード状の拡大断面を有する縁強化部３０は、凹部５２の内壁と半径方向に接し、締結縁２６が給気要素１２に確実に締め付けられる。図６及び図７に示された実施例において、図５に示された凹部５２は対応する凹み傾斜面５４の形態をしており、これらの傾斜面は本質的に同じ作用を行い、締結領域においてアキュムレータハウジング１０の広い領域にわたって全面接触を確実なものとし、隔離要素１６とアキュムレータハウジング１０の間の対応する大きな摩擦力と相まって、更に確実な締結に貢献するものとなっている。
【００２５】
図５〜７にさらに示されるように、縁強化部３０との接触領域におけるアキュムレータハウジング１０の曲がりの経路は、作動前の初期状態における隔離要素１６よりも急勾配であり、この曲がりは分離要素１６が締結された後で隔離要素１６の曲がりよりも急勾配になるように構成されている。図５〜７の図面に曲率半径を示すために、隔離要素１６は、締結縁２６の下方では、アキュムレータハウジング１０の内部へ部分的に延びるように象徴的に示されている。一方、実際の関係は、エラストマ製の隔離要素１６の上側がこの領域でアキュムレータハウジング１０の内側に沿って予め定めた摩擦部で案内されるようになっている。隔離要素１６は締結縁２６上に形成された摩擦範囲を通して摩擦力から解放され、その結果、力の導入のピークがクランプ点に達する前に確実に吸収され、その効果を発揮する。この最後に述べられた状況によって、各種の液圧アキュムレータハウジング内における隔離要素１６の挟持構成の使用寿命が十分に長くなる。
【００２６】
隔離要素１６の開放端に取り付けられた状態で給気要素１２を保持するために、隔離要素１６の自由端のために選択されかつ締結縁２６によって確定される直径を、給気要素１２の雄ねじ２４の下方にある外周縁よりも十分小さくなるようにするのが好ましい。その結果、給気要素１２が挿入されると、隔離要素１６の開口自由端は拡大され、給気要素１２は弾性ゴム張力の作用により、隔離要素１６内で取り付け位置に固定される。その代わりに又は追加として、結合剤（プライマ）又は接着化合物を使用して、給気要素１２へ隔離要素１６を永久的に取り付けることができる。
【００２７】
隔離要素１６が給気要素１２に取り付けられる前に予め張力がかけられていると、その効果がさらなる強化部５０によって増す確実な境界が形成され、そのため、例えば従来の液圧媒体の代わりに侵害性の液体媒体が使用される場合、そのガス側は液体側から確りと隔離され、侵害性媒体による給気要素１２の損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】標準技術のブラダアキュムレータ（液圧アキュムレータ）の部分縦断面を含んだ正面図を示している。
【図２】関連の給気要素にそれぞれの隔離要素を結合するための３個の異なるオプションの中の一つを横断面で示す。
【図３】関連の給気要素にそれぞれの隔離要素を結合するための３個の異なるオプションの中の他の一つを横断面で示す。
【図４】関連の給気要素にそれぞれの隔離要素を結合するための３個の異なるオプションの中の更に別の一つを横断面で示す。
【図５】図２に示されたアキュムレータの締結関連部分のための３個の異なるオプションの中の一つを締結点において示す。
【図６】図２に示されたアキュムレータの締結関連部分のための３個の異なるオプションの中の他の一つを締結点において示す。
【図７】図２に示されたアキュムレータの締結関連部分のための３個の異なるオプションの中の更に別の一つを締結点において示す。
【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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【国際調査報告】
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2005532510.tif 000011
2005532510.tif 000012
2005532510.tif 000013