(57)【要約】本発明によるアキュムレータ１は、軸線方向の一方を塞ぐ鏡板部９に配管接続部材７を溶接付けしたハウジング２を備えたものにおいて、鏡板部における配管接続部材の嵌着孔を、バーリング加工やカーリング加工によって形成された直管部１１からなるものとしたことを特徴とするものであり、重量増大を招かずに溶接部の強度低下を抑制することのできるものである。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向の一方を塞ぐ鏡板部に配管接続部材を溶接付けした圧力容器を備えたアキュムレータであって、
前記鏡板部における前記配管接続部材の嵌着孔が、直管部を有することを特徴とするアキュムレータ。
【請求項２】
前記直管部は、バーリング加工またはカーリング加工によって形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載のアキュムレータ。
【請求項３】
前記圧力容器の軸線に沿う断面における前記鏡板部と前記直管部との接続部の内角が鈍角をなすことを特徴とする請求項１に記載のアキュムレータ。
【請求項４】
前記鏡板部と前記直管部との接続部に溶接用の開先加工を施したことを特徴とする請求項１に記載のアキュムレータ。
【請求項５】
前記配管接続部材における前記直管部との嵌合部の外端部に溶接用の開先加工を施したことを特徴とする請求項１に記載のアキュムレータ。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、液圧回路の脈動吸収や蓄圧を行うために用いられるアキュムレータに関するものである。
背景技術
車両用制動装置の液圧制御装置や各種産業機械用液圧制御装置に用いるアキュムレータとして、冷間鍛造による一次成型品に切削による二次加工を施した配管接続部材を、プレス加工で成型した圧力容器体に抵抗溶接で結合するようにした構造が知られている。
この従来構造においては、鍛造工程で折角高まった配管接続部材の強度が、溶接時に赤熱されて低下してしまい、結果的に溶接部が強度上最も弱い部位となってしまう。
このような溶接部の強度低下を補うためには、溶接部の板厚を大きくしたり、溶接線長や溶棒による肉盛りを増大させたりすることが考えられるが、これらの手法は、アキュムレータ全体の重量増大を招くという不都合がある。
発明の開示
上記課題を解決し、重量増大を招かずに溶接部の強度低下を抑制し得るアキュムレータを提供するために、本発明においては、軸線方向の一方を塞ぐ鏡板部に配管接続部材を溶接付けした圧力容器を備えたアキュムレータを、前記鏡板部における前記配管接続部材の嵌着孔が、直管部を有することを特徴とするものとした（請求項１）。
これによれば、圧力容器体に対する配管接続部材の結合部の長さを容易に延伸し得るので、同部分の結合強度が高められる。
特に、バーリング加工またはカーリング加工によって直管部を形成するもの（請求項２）とすれば、バーリング加工部またはカーリング加工部の加工アールによる開先が嵌着孔の開口端と配管接続部材との間に形成されるので、溶接部のより一層深い位置にアークを到達させて溶接強度を高めることができる。
また、圧力容器の軸線に沿う断面における鏡板部と直管部との接続部の内角が鈍角をなすもの（請求項３）とすれば、開先角度をより一層拡大することができる。
さらに、鏡板部と直管部との接続部に溶接用の開先加工を施すもの（請求項４）とすれば、開先角度を安定させて溶接部の底部への溶け込みをより一層安定化することができる。
さらに加えて、配管接続部材における直管部との嵌合部の外端部に溶接用の開先加工を施したもの（請求項５）とすれば、開先角度をより一層安定的に拡大することができるので、アークを安定させて溶接品質を高めることができる。
発明を実施するための最良の形態
以下に本発明の実施の態様を、添附図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明によるアキュムレータの全体を示す縦断面図である。このアキュムレータ１は、圧力容器をなすハウジング２と、ハウジング２内に受容された金属ベローズ３とからなっている。
ハウジング２は、プレス成型にて概ね有底円筒状に形成されたアッパ部材２Ｕとロワ部材２Ｌとの開口端面同士を、プロジェクション溶接等によって一体に結合してなっている。アッパ、ロワ両部材２Ｕ・２Ｌの結合部には、周壁の開口部を共に径方向外向きに膨出させることにより、両者を接合した際に内側に凹溝４が形成されるようにしてあり、その内周面に沿って環状をなすダム部材５を装着することにより、溶接時に内向きに突出したバリなどが金属ベローズ３の伸縮動作を阻害しないようにすると共に、溶接熱から金属ベローズ３を保護している。
金属ベローズ３は、蛇腹状をなし、トッププレート６でその遊端が閉塞されると共に、ハウジング２の底部に固着された配管接続部材７のフランジ状部分８にその基端が結合されており、ハウジング２の軸線方向について伸縮自在となっている。
配管接続部材７は、ハウジング２の下側鏡板部９の中心部に形成された孔１０に嵌着され、且つ孔１０との嵌合部の全周がアーク溶接されることにより、ハウジング２に一体結合されている。
ここで配管接続部材７が嵌着される孔１０は、図２に併せて示すように、プレス成型された下側鏡板部９の中央部に内向きの直管部１１をバーリング加工で形成し、この直管部１１の内周面を切削することによってハウジング２の軸線に平行な円筒面（図２中のＣ）に仕上げられており、鍛造による一次成型品に切削による二次加工を施して形成された配管接続部材７の結合ボス１２との嵌め合い公差を高めている。なお、その軸線方向寸法によっては、カーリング加工を適用して直管部１１を形成しても良い。
ハウジング２内における金属ベローズ３の外側の気室１３には、ハウジング２の上側鏡板部１４の中心部に設けられた孔１５から例えば窒素ガスを加圧注入した後にプラグ１６を孔１５に螺着することにより、高圧ガスが封入されている。このプラグ１６は、例えば６角レンチなどの捻回用工具の係合部を周囲に形成したキャップ１７の全周をハウジング２の頂面にプロジェクション溶接することにより、２重にシールされている。
他方、金属ベローズ３の内側には、配管接続部材７の上面に溶接付けされた概ね有底円筒状をなすスペーサ１８が配設されている。そしてスペーサ１８の頂面に形成された孔１９及び配管接続部材７の中心部に貫通して形成された軸線方向孔２０を通じ、金属ベローズ３内の液室２１が外部の油圧回路（図示せず）と連通し得るようになっている。
このようにして、ハウジング２の内部は、金属ベローズ３によって気室１３と液室２１とに仕切られている。
金属ベローズ３の遊端に固着されたトッププレート６には、エラストマ材で被覆された弁体２２が装着されており、これがスペーサ１８の頂面に当接した際にスペーサ１８の頂面の孔１９を塞ぎ、スペーサ１８の内外の連通を絶つようにしている。
金属ベローズ３が心ずれせずに伸縮運動を行えるように、トッププレート６とハウジング２の内周面との間には、環状をなすガイド部材２３が介設されている。このガイド部材２３の外周縁の適所には、ハウジング２内の気室１３におけるトッププレート６より上側の部分と金属ベローズ３の外周面に対向する部分とを連通させるための切り欠き２４が設けられている。
次に上記アキュムレータの作動要領について説明する。
油圧回路の圧力、即ち液室２１内の液圧が、気室１３内のガス圧よりも高い状態にあっては、スペーサ１８の頂面の孔１９から金属ベローズ３内に作動液が流入し、図１に想像線で示すように、金属ベローズ３が伸長する。そして金属ベローズ３の伸長によって気室１３内のガスが圧縮されてガス圧が上昇する。
ポンプの脈動や負荷変動などで油圧回路に圧力変動が生ずると、スペーサ１８内の作動液がスペーサ１８の頂面の孔１９を介して流動するので、液室２１の内圧と気室１３の内圧との釣り合いに応じて金属ベローズ３が伸縮し、これによって油圧回路の圧力変動が抑制される。そして、スペーサ１８の内圧が気室１３の内圧よりも低くなって金属ベローズ３が一杯収縮すると、図１に実線で示すように、トッププレート６を被覆したエラストマ材２２がスペーサ１８９の頂面に密着して孔１９を閉塞する。これにより、油圧回路の圧力が消失した際にも、金属ベローズ３の内外面に圧力差が生じないように、自己シールしている。
さて、ハウジング２の下側鏡板部９と配管接続部材７の結合ボス１２との溶接部には、液室２１の圧力変動に起因する繰り返し応力が作用するので、この部分の疲労強度は十分に高いことが要求される。溶接部の強度を総合的に高めるためには、溶接電流、溶接速度などの他に、溶接時に十分な溶け込みが得られるように溶接部の断面形状を設定することが重要である。
このような観点に立脚し、本発明においては、安定したアークを溶接部に発生させるために、溶接部の断面形状の適正設定が可能になるようにしている。
溶接部の形状は、図３に示したように、断面の外周輪郭が概ね半楕円形をなす下側鏡板部９の中心部を一旦内向きに窪めた上でバーリング加工（カーリング加工）を施すことにより、その軸線方向寸法が比較的短い直管部１１と下側鏡板部９との接続部の内角（具体的には、バーリング加工による加工アールの接線と直管部１１の軸線とのなす内角α）が鈍角となるようにして、直管部１１と下側鏡板部９との接続部のアールの曲率半径が比較的大きくなるようにしている。
ここで下側鏡板部９に対する直管部１１の接続端部は、図２にＡ線で示すように、切削にてテーパ面を形成する開先加工を施すと良く、これにより、配管接続部材７の嵌着孔１０として直管部１１の内周面を切削することによって仕上げられた円筒面Ｃとの間に適宜な開先角度βが与えられるので、溶接部のより一層深い位置にアークを供給することが可能となる。また下側鏡板部９の最突出面も、ハウジング２の軸線に直交する面（図２中のＢ線）について切削することにより、組立時の基準面とすることができる。
この開先加工は、下側鏡板部９に対する直管部１１の接続端部にテーパ面Ｔを形成したものだけではなく、配管接続部材７の結合ボス１２の軸線方向外端部にも、図４に示すような内向きに凹となるアール面２５を切削加工したり、図５に示すように、適宜な角度のテーパ面２６を切削加工したりするものとすれば、開先角度を拡大してより一層深い位置にアークを供給することができる。
また、このようにして開先角度を拡大することにより、溶接を２回に分けて十分な溶け込みを得ることが可能となる。即ち、一回目の溶接では溶棒を供給せずにアーク熱のみで母材同士のルート面に相当する部分を溶接し、二回目の溶接で溶棒を溶かし込んで開先部を完全に埋めて所定の機械的強度を得るという工法が可能となる。
下側鏡板部９に対する配管接続部材７の結合強度を高めるためには、図６に示したように、内向きの直管部２７をバーリング加工で形成するだけでも良い。これによっても、直管部２７の基端部と結合ボス１２との間に、切削加工を施さずにある程度以上の開先角度を確保することができるので、溶接強度の増大に効果的である。
産業上の利用可能性
上記した説明から明らかなように、本発明によれば、軸線方向の一方を塞ぐ鏡板部に配管接続部材を溶接付けしたハウジングを備えたアキュムレータにおいて、嵌着孔の開口端と配管接続部材との間に開先が形成されることから、溶接部のより一層深い位置にアークを到達させることができる。従って、重量の増大を招かずに溶接強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明が適用されたアキュムレータの全体を示す縦断面図である。
図２は、ハウジングのバーリング加工部に対して切削加工を施す要領を示す拡大断面図である。
図３は、ハウジングのバーリング加工部のみの拡大断面図である。
図４は、ハウジングと配管接続部材との結合部の別例を示す部分的な拡大断面図である。
図５は、ハウジングと配管接続部材との結合部のさらに別の例を示す部分的な拡大断面図である。
図６は、ハウジングと配管接続部材との結合部のさらなる別例を示す要部断面図である。
【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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【国際調査報告】
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