(57)【要約】  本発明は、アキュムレータハウジング（１０）と、そこに配置された少なくとも一つのガスチャンバ（１２）と、ピストン状の分離要素によって分離されている流体チャンバ（１４）とを有する液圧用アキュムレータ、特にピストン型アキュムレータに関する。アキュムレータハウジング（１０）の一方の端部は弁ブロック（２４）によって閉鎖され、弁ブロック（２４）は、開位置又は閉位置で前記アキュムレータハウジング（１０）の内側から外側へのびる流体流通路（３０）を開放し又は閉鎖するボール弁（２８）を有する。ボール弁は、弁ブロックによってアキュムレータハウジングに関して合体部分を形成する。したがって、ボール弁は、液圧用アキュムレータ内にコンパクトな形態で提供され、自由流路の減少をもたらし、それによって菅路を減少する。
2007506914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アキュムレータハウジング（１０）と、そこに配置された少なくとも一つのガスチャンバ（１２）と、特にピストン状の分離要素（１６）によって分離されている流体チャンバ（１４）と、を有する液圧用アキュムレータ、特にピストン型アキュムレータにおいて、
前記アキュムレータハウジング（１０）の一方の端部は弁ブロック（２４）によって閉鎖され、該弁ブロック（２４）は、開位置又は閉位置で前記アキュムレータハウジング（１０）の内側から外側へのびる流体流通路（３０）を開放し又は閉鎖するボール弁（２８）を有することを特徴とする液圧用アキュムレータ。
【請求項２】
開位置における前記ボール弁（２８）の流路方向（３２）は、前記アキュムレータハウジング（１０）の縦軸（３４）に対して交差する方向であり、前記ボール弁（２８）のブロック部分（３８）の回転軸（３６）は、前記アキュムレータハウジング（１０）の前記縦軸（３４）に対し、中心から離れ、かつ、平行に設けられている請求項１に記載の液圧用アキュムレータ。
【請求項３】
前記流体流通路（３０）の一部分（４０）は、前記アキュムレータハウジング（１０）の前記縦軸（３４）に対し、平行で、かつ、中心から離れて設けられ、前記ボール弁（２８）の前記ブロック部分（３８）は、前記縦軸（３４）に対して正反対に設けられている
請求項２に記載の液圧用アキュムレータ。
【請求項４】
前記流体流通路（３０）の他の部分（４２）は、前記アキュムレータハウジング（１０）の縦軸（３４）に対して横方向に延びるねじ部分（４４）によって形成され、前記弁ブロック（２４）の外周側に螺合している請求項１〜３の何れか１項に記載の液圧用アキュムレータ。
【請求項５】
前記ボール弁（２８）の前記ブロック部分（３８）は、ハンドル（４６）によって手動で作動可能であり、前記ハンドル（４６）と前記アキュムレータハウジング（１０）との間に弁ブロック（２４）がある請求項２〜４の何れか１項に記載の液圧用アキュムレータ。
【請求項６】
前記ボール弁（２８）の開位置において、前記ハンドル（４６）の作動ノブ（４８）は、前記ねじ部分（４４）の近傍に形成された前記流体流通路（３０）の前記他の部分（４２）と同様に反対方向を向いている請求項５に記載の液圧用アキュムレータ。
【請求項７】
円柱状延長部（６８）及びねじ部（７０）によって、前記弁ブロック（２４）は、前記アキュムレータハウジング（１０）の一方の自由端に螺合されることができ、前記延長部（６８）は、前記アキュムレータハウジング（１０）の外側でフランジ状に半径方向に広がり、前記弁ブロック（２４）のフランジ状エッジ（７２）は前記アキュムレータハウジング（１０）の前端面に対して停止面を形成する請求項１〜６の何れか１項に記載の液圧用アキュムレータ。
【請求項８】
前記延長部（６８）の自由端の方向で、前記弁ブロック（２４）の外周側に、少なくとも一つのシーリング部分（７４）を有している請求項７に記載の液圧用アキュムレータ。
【請求項９】
請求項１に記載された液圧用アキュムレータと、前記流体流通路（３０）によって液圧用アキュムレータに接続されている少なくとも一つのサスペンションアキュムレータとから成り、前記ボール弁（２８）の開位置において、前記サスペンションアキュムレータはサスペンションのために開放され、閉鎖位置において、サスペンションが最大限ブロックされるように切り替えられるサスペンションシステム。
【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と、そこに配置された少なくとも一つのガスチャンバと、ピストン状の分離要素によって分離されている流体チャンバとを有する液圧用アキュムレータ、特にピストン型アキュムレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
液圧用アキュムレータの主な役割の一つは、液圧用システムの圧力流体の非容積を保ち、要求に応じてそのシステムに戻すことである。液圧用アキュムレータは、一般に、ピストンアキュムレータ、ブラダアキュムレータ、ダイヤフラムアキュムレータであり、荷重及びばね荷重を受けるアキュムレータでもある。これらの液圧用アキュムレータに関して、エネルギの蓄積、衝撃、振動、脈動減衰、エネルギ回収、流量補正などの多数の役割が実施可能である。
【０００３】
バルブコントロールユニットは、液圧用アキュムレータに出入りする流量を管理するために開閉弁又は方向制御弁を備えており、液圧用アキュムレータの作動及び始動のために用いられている。一般に、液圧用アキュムレータは、アキュムレータとバルブコントロールユニットとの間で流通路を構成する菅路に接続されている。周知のソリューションの不都合は、多数の実施形態における市場で容易に得られることができるように、液圧用アキュムレータ菅路とバルブコントロールユニット間の増加した数の接続によるタイトネスの問題や、通路網による高コストの問題からなっている。特に、窮屈な設備条件の問題の下では、示されている多数の構成要素を調整し、流体が流れるように互いにそれらを接続する。さらに異なる製造者が液圧式アキュムレータ、菅路、及び／又はバルブコントロールユニットの弁に関与しているので、現場での調整問題は設備側で生じる。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許出願Ａ３９４１２４１では、ピストンアキュムレータ、特に、駆動用に滑り制御された制動システムドライブスリップに関して提案されている。給気弁のような開閉弁は、スペースを節約する設計で、アキュムレータピストンの動作方向に対して交差する横方向で形成されている。構造部分が、アキュムレータの分離構成要素としてそれを囲む。それは、構造部分に関して動作センサとしての制御スイッチによって、ピストンアキュムレータのバルブコントロールユニットの弁ブロック内に構成される。この周知のピストンアキュムレータの電気制御要素の結果として、製造が複雑化し高価になる。電気要素が故障したとき、作動の停止が生じる。
【０００５】
ＰＣＴ特許出願０２／４０８７１Ａ２は、一般的な液圧用アキュムレータ、特に、そこに配置されたガスチャンバと分離要素によって互いから分離された流体チャンバを有するアキュムレータハウジングを備えるピストンアキュムレータを開示する。流体チャンバは、圧力媒体で給気され、又は開閉弁を有するバルブコントロールによって少なくとも部分的に空にされる。個々の弁収容室内に収容された開閉弁は、ピストンのような分離要素の動作方向で開位置から閉位置に、又は逆に移動することができる。周知の設計におけるバルブコントロールユニットは、ハウジングに関して独立である弁ブロックに適用されている。バルブブロックは、他の開閉動作を実施する他の開閉弁のために他の弁収容室を備えている。モジュラー用の点において、二つの示される開閉弁は、同じ部品として作られている。液圧用アキュムレータとバルブコントロールユニットの間の複雑な通路網が回避され、通路網において共通するタイトネス又は漏れの問題が全く生じなくなる。この液圧用アキュムレータの設計は複雑であり、生産するには高価である。仮に、電気的に始動されるバルブシステムが使用されるならば、複雑な制御構造が必要とされる。これは、確実な作動に関して上述した不都合をもたらす。
【０００６】
ドイツ連邦共和国特許出願３９４１２４１Ａ１は、液圧用ポンプ及びタンクのアキュムレータベッセルを接続するためのポートを有し、アキュムレータベッセルをブロックし、かつ開放する３方向の弁を有するアキュムレータ接続ブロックを備えた他の一般的な液圧用アキュムレータを開示する。３方向弁のブロック要素は、中心に固定されたブロック要素の静止構造に関して作動シャフトを有し、各出口に配置される個々のシーリング構造に隣接する開口をもつ外周面を有するボールとして設計されている。この周知のアキュムレータ接続ブロックにおいて、ブロック要素のシール部分は、弁の各位置で保証されているボールとして設計されている。この周知のアキュムレータ接続ブロックは、空間的に液圧用アキュムレータから分離されている。
【０００７】
これらの従来例に基づいて、本発明の目的は、従来例の長所をもちつつも、少ない設備スペースを必要とし、管理される流量の良好な案内を許容し、従来のアキュムレータを改良することで、掘削機や農場トラクタなどの車両におけるサスペンションシステムで使用されるときに、生産を経済的にし、確実な作動を保ち許容する液圧用アキュムレータを考え出すことである。この目的は、全体において、請求項１において特定された特徴を有する液圧用アキュムレータによって達成される。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の特徴部分で特定されているように、アキュムレータハウジングの一端は、開位置又は閉位置において、アキュムレータハウジングの内側から外側まで流体流通路を開放又は閉鎖するボール弁を有する弁ブロックによって閉鎖されている。弁ブロックによるボール弁は、アキュムレータハウジングの不可欠な構成要素であり、液圧用アキュムレータ内でスペースを節約する設計をもたらしている。これはまた、自由流路の減少をもたらし、菅路を節約する。発明の中でクレームされているように、アキュムレータハウジングは、ボール弁を有する弁ブロックによって閉鎖される。したがって、液圧用アキュムレータの圧力支持壁の一部分を形成する。これは、図示されている構成要素、アキュムレータ及びアキュムレータブロック間での高強度の接続をもたらす。
【０００９】
この構造はモジュラーシステムとして組み立てられることができるので、出願が、アキュムレータハウジングと、弁ブロックと、管理される流量及び圧力に対して同じモジュールとして適合されるボール弁とを備える構成要素によって広範囲にカバーされている。
【００１０】
仮に、ボール弁の作動に関して、電気的作動手段が省略されているならば、純粋に機械的な解決手段が液圧用アキュムレータに関してもたらされる。機械的な解決手段は、信頼性を高まり、コスト的に効果的方法で液圧用アキュムレータの作動を許容する。仮に、このような液圧用アキュムレータが、液圧用アキュムレータに対する流体流通路によって開放されるサスペンションアキュムレータを有するサスペンションシステムに使用されるならば、開位置において、ボール弁はサスペンションアキュムレータのばねで開放され、閉鎖位置で切り替えられる。その結果、サスペンションは閉鎖され、非常に簡易で、経済的な解決が、掘削機や農場機械や同種のものに使用されるサスペンションシステムを始動し制御することに関して得られる。したがって、例えば、ホイールローダなどの機械におけるサスペンションシステムの減衰は、負荷を持ち上げるなどの仕事がホイールローダのバケットで実施されるとすぐに、液圧用アキュムレータの組み立てられたボール弁によって閉鎖され、ホイールローダの有害な振動が回避される。例えば、道路作業中に、負荷のある状態又は無負荷の状態で運搬作業が生じるとすぐに、サスペンションアキュムレータが液圧用ボール弁によって開放される。仮に、ボール弁がオペレータによって手動で作動されるならば、如何なる電気的な制御要素も排除される。その結果、本発明でクレームされるように、解決手段が非常に経済的に実施され、長期に渡り動作が確実に行われる。
【００１１】
本発明でクレームされたように、液圧用アキュムレータの他の有益な実施形態は、従属クレームの主題に記載されている。
【００１２】
本発明でクレームされたように、液圧用アキュムレータは以下の図面を用いて詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図示されている液圧用アキュムレータは、ピストンアキュムレータとして構成されている。それは、そこに配置されたガスチャンバ１２と流体チャンバ１４を有するアキュムレータハウジング１０を備えている。ガスチャンバ１２は、アキュムレータハウジング１０の内周に沿って長手方向に変位できるように案内されるシーリングシステムを有するピストン状の分離要素１６によって、流体チャンバ１４から分離されている。その結果、流体チャンバ１４に対するガスチャンバ１２の比は変位可能に保持される。ガスチャンバ１２内に大量の作動ガス（窒素ガス）を蓄えることができるようにするために、ピストン要素又は分離要素１６は中空品として形成され、内側に相当する凹所１８を有している。図を見る方向から眺めると、ガスチャンバ１２は、動作ガス、例えば窒素ガスをガスチャンバ１２に供給するガスバルブ体２２を有する中心穴を備えたフランジカバー部品２０で、その右側部分がシールされている。アキュムレータハウジング１０は、ガスバルブ体２２によってシールされている。ガスチャンバ１２内の大量のガスは、バルブ２２によってときどき再検査され、補給手段（図示せず）によって補給されることができる。
【００１４】
全体として２６で示されているバルブコントロールユニットは、コントロールユニット又は弁ブロック２４の形態でアキュムレータハウジング１０の反対側の端部に接続されている。バルブコントロールユニット２６は、図においてその開位置が示されているボール弁２８を備えている。ボール弁２８は、流体チャンバ１４内で、アキュムレータハウジング１０の内側から外側まで流体流通路を開放している。その位置で、他方において、ボール弁２８が約９０°回転すると、個々の流体流通路を液密に閉鎖する。図で示されている開位置にあるボール弁２８の通路方向は、アキュムレータハウジング１０の縦軸３４に対して交差する横軸に一致している。
【００１５】
さらに、ボール弁２８のブロック部品（プラグ）３８の回転軸３６は、アキュムレータハウジング１０の縦軸３４に対して離れて平行に備えられている。弁ブロック２４内にある流体流通路３０の部分４０は、平行かつ離れてのびており、図を見る方向でアキュムレータハウジング１０の縦軸３４の下側に示されている。ボール弁２８のブロック部品（プラグ）３８は、この部分４０に対し、及びアキュムレータハウジングの縦軸３４に関して正反対に配置されている。流体流通路３０の他の部分４２は、アキュムレータハウジング１０の縦軸３４に対して交差するねじ部品４４によって形成され、横軸３２の方向で弁ブロック２４の外周側に螺合している。
【００１６】
ボール弁２８のブロック部品３８を作動するために、作動ノブ４８を有するハンドル４６が使用される。さらに、ハンドル４６は、球状のブロック部品３８の溝状凹所５２に係合する一端を有する回転ピン５０を備えている。他端において、回転ピン５０は、作動ノブ４８を強いねじりで保持する係合ねじ５４を備えている。このため、この領域内において、作動ノブ４８は回転ピン５０を囲むカラー５６を備えている。別の方法では、回転ピン５０は弁ブロック２４内でフランジ状幅広部５８によって回転可能に固定される。二つのエッジ状セグメント６０の間の回転ピン５０は、弁ブロック２４の内側、特に、流体流通路３０の周囲に関してシールするリングシール６２を有している。
【００１７】
さらに、弁ブロック２４の先端において、回転ピン５０は、アキュムレータハウジング１０の縦軸３４に沿う弁ブロック２４に固定されているストップピン６６と相互作用するストップリング６４を備えている。このようにして、ブロック部品（プラグ）３８は、作動ノブ４８及び回転ピン５０によって、図で示される開位置から閉鎖位置（詳説せず）へ約９０°回転することができる。この回転はストップピン６６を有するストップリング６４によって制限されている。ブロック部品３８がその閉鎖位置から図示される開位置へリセットされるときの可能な回転経路も同様である。これらのストップ手段は、ボール弁に関して通例であるため、ここでは詳説しない。
【００１８】
アキュムレータハウジング１０は、好ましくは、中空円柱体として設計されている。弁ブロック２４は、円柱状延長部６８とねじ部７０によって、アキュムレータハウジング１０の自由端と係合している。この延長部６８は、アキュムレータハウジング１０の外側でフランジ状かつ半径方向外側に広がっている。弁ブロック２４のフランジ状エッジ７２は、弁ブロック２４に螺合した状態でエッジ７２により支持されているアキュムレータハウジング１０の前端面に関して停止面を形成する。さらに、円柱状延長部６８は、流体チャンバ１４の方向で漸次先細になっており、個々のテーパの領域内において、この領域の外側に対し流体チャンバ１４をシールするシーリング部分７４を有している。
【００１９】
上述した液圧アキュムレータは、ピストンアキュムレータとして作られており、好ましくは詳説されないサスペンションシステム、詳説されない少なくとも一つのアキュムレータ、例えば、ブラダ又はダイヤフラムアキュムレータの構成要素とすることができる。詳説されないこのサスペンションアキュムレータは、液圧用アキュムレータのねじ部分４４に対して流体流通路３０により直接に、又は流体側からの追加の菅路により接続される。図で示されるボール弁２８の開位置において、サスペンションの減衰が接続され、アキュムレータハウジング１０の流体チャンバ１４がサスペンションアキュムレータの流体側に接続され、サスペンションアキュムレータのガス部分の減衰作用によって圧力の急増がもたらされることができる。仮に、現時点での意図がサスペンションアキュムレータの減衰作用を排除しようとするものならば、ハンドル４６は作動ノブ４８によって作動され、ボール弁２８のブロック部品（プラグ）３８が流体流通路３０を閉鎖する位置へ動かされる。このようにして、サスペンションアキュムレータのサスペンション部品が切り替えられ、それ故に、減衰手段が閉鎖される。減衰手段が閉鎖された状態で、例えば、ホイールローダのショベルに関して上述した液圧用アキュムレータが用いられると、それは、ホイールローダの形態における車両上で生じる無意図的なピッチング運動なしに、土、バルク材又は同種のものへ用いることを可能とする。明らかに、ホイールローダのショベルユニットとの協働が改善される。負荷がショベルの動作によってもたらされたとき、サスペンションは負荷又は同種のものを運搬するために再び開くことができる。上述したように、図で示される開位置へ作動ノブ４８を動かすことによって、ボール弁２８が逆順に動かされる。図において、サスペンションアキュムレータの減衰部分は、流体流通路３０によって再び開く。
【００２０】
本発明においてクレームされたように液圧用アキュムレータは、ホイールローダの適用に制限されるものではないが、サスペンションアキュムレータ又は同種の減衰装置が、例えば、農業機械における耕作装置の分野において、できれば複雑な制御電子回路なしで、容易かつ確実に開閉するように、サスペンションシステムのどこにでも使用されることができる。しかし、例えば、運転者の車両室又は同種の部屋から、液圧用アキュムレータの自動始動を可能とするために、手動で作動するハンドル４６をサーボモータのような電気的な駆動に置き換えることは、本発明の範囲内にある。もし、電気的作動手段の追加において、作動ノブ４８を有するハンドル４６が残されるならば、電気的作動要素が仮に故障したときに、緊急作動が可能となる。
【００２１】
詳説されないが、本発明でクレームされたように液圧用アキュムレータの他の実施形態において、中間に斜めに固定されたボール弁を備えることもできる。また、ボール弁は、図示された設置位置に関して９０°オフセットしている回転軸を備えることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】液圧用アキュムレータの部分的な縦断面図、部分的な正面図を示す。
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【国際調査報告】
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