(57)【要約】  少なくとも一つのベローズ端（３１）に端部要素（３５）を具備する金属製ベローズ（１９）のための案内装置であって、その端部要素が、ベローズ（１９）の伸長及び圧縮の間ハウジング（１）の壁に沿って可動であり、案内手段（４７）が、端部要素とハウジング（１）との間に介入されている。案内装置は、案内手段が、端部要素（３５）の周縁部を包囲する少なくとも一つの環状要素（４７）を具備し、その環状要素が、その外周縁において、ハウジング（１）の壁から径方向に離間し且つ、第一環状区分を径方向に突出させた第二環状区分によって互いに分離された第一環状区分を形成することを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製ベローズ（１９）のための案内装置であって、少なくとも一つのベローズ端（３１）において端部本体（３５）を具備し、前記端部本体が、前記ベローズ（１９）の伸長の間及び圧縮の間、ハウジング（１）の壁に沿って可動であり、前記端部本体と前記ハウジング（１）との間に案内手段（４７）を有する案内装置において、前記案内手段が、前記端部本体（３５）の周縁領域を包囲する少なくとも一つの環状要素（４７）を具備し、該環状要素の外周縁が第一環状区分（５１）を形成し、該第一環状区分が、前記ハウジング（１）の壁から径方向に離間し、且つ、第二環状区分（５３）によって互いに分離されており、該第二環状区分（５３）が、外周縁上に離散し且つ前記第一環状区分（５１）を越えて径方向に突出していることを特徴とする案内装置。
【請求項２】
前記環状要素（４７）が滑り特性の良好なプラスチック材料で作られていることを特徴とする請求項１に記載の案内装置。
【請求項３】
前記ベローズ（１９）が、可動な前記端部本体（３５）の反対側に位置する前記ベローズ端（２９）において前記ハウジングに堅く取付けられた固定リング（２５）で固定されており、この前記固定リングが、前記ハウジング（１）の壁に対して前記ベローズ（１９）の内部をシールしており、前記端部本体（３５）が、割り当てられた前記ベローズ端（３１）において前記ベローズ（１９）の内部を密に閉じる封止本体を形成することを特徴とする請求項１又は２のいずれか一つに記載の案内装置。
【請求項４】
それぞれの前記環状要素（４７）が、前記第一環状区分（５１）を形成し且つ前記端部本体（３５）に配置された周縁の環状溝（７７）と係合するリング部（４９）を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の案内装置。
【請求項５】
それぞれの前記環状要素（４７）が、割り当てられた環状溝（７７）の中へと径方向内方に突出した少なくともひとつの内部縁を備える内部リング部（７９）と、前記第一環状区分及び前記第二環状区分（５１、５３）が形成された外部を備える外部リング部（８３）とを有し、前記外部リング部（８３）と前記第一環状区分及び前記第二環状区分（５１、５３）とが、前記環状溝の幅及び前記内部リング部（７９）の収容された内部縁の幅よりも大きな軸線幅を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の案内装置。
【請求項６】
前記ハウジング（１）の底部（６９）に最も近く位置する前記内部リング部（７９）の端部が、前記径方向の外縁領域（８５）から内方に延在し、前記縁領域（８５）を狭い環状面に制限している径方向内側に突出した縁部（８１）を形成することを特徴とする請求項５に記載の案内装置。
【請求項７】
第二環状区分（５３）が、それぞれ互いに等しい角距離に配列されており、好適には、３個から１２個の前記第二環状区分（５３）が前記環状要素（４７）に有ることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の案内装置。
【請求項８】
気体側（２１）と流体側（２３）との間の可動な分離要素としての金属製ベローズ（１９）を有するアキュームレーターハウジング（１）を具備し、前記金属製ベローズのため、請求項１から請求項７のいずれか一つに記載の案内装置（４７）を有するハイドロリックアキュームレーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一つのベローズの端部に端部本体を具備し、その端部本体が、ベローズの伸長及び圧縮の間、ハウジングの壁に沿って可動であり、この端部本体と、ハウジングとの間に案内手段を有する金属製ベローズのための案内装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属製ベローズは、例えば、流体媒体の配管又は結合部の長さを均等化する必要がある場合に、様々な長さの構成要素として、様々な技術分野において使用されている。特に金属製ベローズは、気体側と流体側との間の可動な分離要素として、ハイドロリックアキュームレーターにおいても度々使用されている。特に、ベローズの伸長及び圧縮の間比較的広範囲の移動が起こる場所での適用において、又は、脈動減衰器又はショックアブソーバーの場合のように、比較的高速又は高加速値で、往復運動が生じる場合において、運転中、ハウジングの壁に沿って移動されるそれぞれのベローズの端部が、安全且つ信頼性の高い方法で案内されていることがベローズの耐用年数のため重要である。
【０００３】
この点について、先行技術は、ベローズに関する可動な端部の案内手段を提供している。後日公開され、特許文献１で開示された先行技術に係る解決法において、端部本体の外周に配置された個々の案内本体が、ベローズの可動な端部本体の周縁に固定されるように案内装置が設計されており、これらの案内本体が、ハウジングの壁に抗して外部のスライド面で静止するように案内されたスライド本体を形成している。これらの本体のスライド面が、端部本体の周縁から径方向に離れて配置されているため、個々の案内本体間のハウジングの壁に沿って流体経路が形成される。
【０００４】
これらの案内本体は、案内シューズとして設計されており、端部本体がカップ形状に構成されているとき、案内シューズは、ベローズの内部を伸長する円筒状の側壁を有するカップの周縁と重なる。案内本体が、滑り特性の良好なプラスチック材料で作られているとき、良好な案内特性が得られ、案内本体とハウジングの壁との間の摩擦率が好適である場合、案内部は、安全且つ信頼出来る長期運転を提供する。一方で、製造は複雑となり、コストが高くなる。別々の製造工程で製造された個々の案内本体は、組立部へ運ばれ、適切なベローズの端部本体の端縁で取付けられなければならない。案内本体の信頼できる固定を確実とするために、案内本体は、断面においてＵ字型と似た形状を有し、カップ形状の端部本体の端縁部と重なる脚部を備える案内シューズとして設計されている。この点に関して、カップの端縁部は、キャッチ部を有さなければならず、且つ、案内シューズの形状の内部は、スナップロック駆動を備える案内本体の固定を可能とするため、少なくとも一つのアンダーカット部を有さなければならない。圧縮成形による案内シューズのアンダーカット構造は、多大な時間を費やし、コストの高い製造を伴う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】独国特許出願公開１０２００７０３６４８７号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開１０２００４００４３４１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した先行技術を考慮すると、本発明の目的は、製造工程の顕著な単純化を特徴とする案内装置を提供することにあり、結果として、先行技術から公知の前述の解決法に係る良好なスライド特性及び運転特性を保持すると同時に、製造コストの削減ともなる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、請求項１に記載したその全体の特徴を有する本発明に係る案内装置によって達成される。
【０００８】
従って、本発明の重要な特徴は、案内手段が、ベローズの端部本体の周縁領域を包囲する環状要素を具備し、その環状要素がこの環状要素の外周縁においてハウジングの壁から径方向に離間した両方の環状区分を形成し、且つ、外周縁上に離散し、第一環状区分を越えて径方向に突出している第二環状区分を形成するという点にある。更に、これらの径方向に突出した環状区分は、ハウジングの壁に提供されるスライド面を形成し、当該スライド面に対して径方向に凹状の第一環状区分を、周縁方向に互いに分離する。従って、均一の環状要素は、先行技術に係る解決法から公知の案内本体の機能のみならず、第二環状区分間に位置し且つ径方向に凹状の第一環状区分において、ハウジング壁とベローズの端部本体との間の流体経路としての構造も有するものとみなせる。
【０００９】
好ましくは、環状要素は、滑り特性の良好なプラスチック材料で作られているため、射出成形により製造容易な軽量設計となる。
【００１０】
好適な実施形態において、ベローズは、可動な端部本体の反対側にあるベローズ端で固定されており、固定リングにおいて、端部本体はハウジングに堅く取付けられており、且つ、ベローズの内部をハウジングの壁に対してシールしているため、端部本体は、ベローズの内部を割り当てられたベローズの端部で密に閉じる封止本体を形成する。こうした設計は、金属製ベローズが、ハイドロリックアキュームレーターの気体側と流体側との間の可動な分離要素として使用されるとき特に有利である。
【００１１】
本装置は、それぞれの環状要素が、第一環状区分を形成し且つ端部本体に配置された周縁の環状溝と係合するリング部を有するような有利な方法で構成され得る。ベローズの案内位置から不動の端部までの距離の、この拡大は、案内部の傾斜防止を支持する。環状溝へのスナップ式による環状要素の固定は、組立工程を特に簡潔かつ容易にする。
【００１２】
特に有利な実施形態において、環状要素は、割り当てられた環状溝へと内方に突出する少なくとも一つの内部縁部を備える内部リング部と、外部リング部を備える第一環状区分及び第二環状区分が形成された外部を有する外部リング部とを備えることができ、第一環状区分及び第二環状区分が、環状溝の幅及び内部リング部の収容された内部縁の幅よりも大きな軸線幅を有する。環状要素のこうした設計は、外部リング部に形成され且つハウジング壁に実際のスライド面を形成する第二環状区分の軸線寸法の形成において、環状要素を固定する環状溝の対応する幅よりも、軸線上に大きな寸法で形成することを可能とする。その結果、軸線方向に沿って伸長するスライド面が、ハウジングの壁において最適な案内特性を有する。
【００１３】
装置は、ハウジングの底部に最も近く位置する環状要素の内部リング部の端部が、径方向の外縁領域から内方に延在し、縁領域を狭い環状面に制限している径方向内側に突出した縁部を形成するような有利な方法で構成することができる。こうして、装置が運転しているとき、狭い、軸線方向に突出した縁部領域は、ベローズの最大伸長した状態の間、ハウジング底部の面と接触したとき、接触面を形成する。環状要素が底部の面に衝突したとき、環状要素のプラスチック材料の弾性は、減衰要素として機能するため、形成された接触面の傾斜面によってサイズが小さくなることにより、ハウジングの底部に付随する危険性が排除される。
【００１４】
好ましくは、第二環状区分は、それぞれ互いに等しい角距離で配置されている。しかしながら、摩擦を小さくしつつも、安全且つ信頼出来る案内部のため、適切な環状要素において、４個から１２個の第二環状区分を有するのが好ましい。
【００１５】
請求項８に係る本発明の主題は、更に、気体側と流体側との間の可動な分離要素として金属製ベローズを有するアキュームレーターハウジングを備えるハイドロリックアキュームレーターに関し、その金属製ベローズのため、請求項１から請求項７のいずれか一つに記載の案内装置を有する。
【００１６】
本発明を、図示された一つの実施形態によって以下に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】大幅に簡略化された形式で描かれ、且つ、実際の実施形態と比較して少しサイズを小さくしたハイドロリックアキュームレーターの長手方向断面図であり、そのハイドロリックアキュームレーターは、ショックアブソーバーとしての使用のために設けられており、且つ、気体側と流体側との間で可動な分離要素として機能し、且つ、本発明の一つの例示的実施形態に係る案内装置を有する金属製ベローズを有している。
【図２】部分的に切開された（図１に示した）ハイドロリックアキュームレーターの上面図である。
【図３】例示的実施形態に係る案内装置の不可欠な構成要素としての環状要素の斜視図である。
【図４】図３の環状要素の上面図である。
【図５】図４の線ＸII-ＸIIを横断する断面図である。
【図６】図５でＸIII として指定された領域の詳細図であり、図５よりも拡大して図示されている。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１から図６は、ショックアブソーバー形式のハイドロリックアキュームレーターの、本発明に係る案内装置の例示的実施形態を示す。全体として１のように設計されたアキュームレーターのハウジングは、図中の上部に位置する端部において閉じた円筒カップ形状のメインハウジング部３を具備し、そのメインハウジング部３は、注入口７を除き、ハウジングの長手方向軸線９と一直線上にあり且つ図１に示した溶接ナゲットによって流体密封方式で閉じられている。カップの上端を閉じるため、閉鎖部１３は、溶接線１６に沿ってメインハウジング部３にしっかり溶接されている。外部接続パイプ１７を備える流体入口１５は、カップの底部６９において、軸９の同軸上に位置する。図１において、ねじ保護キャップ２０は、接続パイプ１７の外部ねじにねじ締めされている。
【００１９】
アキュームレーターハウジングの内部において、金属製ベローズユニットは、閉鎖部１３に画成された気体側２１間に可動な分離要素を形成しており、注入口７を通して作動気体を充填させることができ、好ましくは、N2を気体予備充填圧で充填させることができる。図１において、ベローズ１９は完全に伸長した状態にあり、そのとき、気体側２１の体積は最大値となるのに対し、流体入口１５に隣接する流体側２３の体積は、最小値となる。ベローズユニットは、ベローズ端２９をハウジングの閉鎖部１３に隣接させて、更に詳細に説明すると、末端のベローズ折り目の径方向の外縁で、流体密封方式で金属製の固定リング２５に溶接されている。固定リング２５も同様に、閉鎖部１３及びメイン部３間の分離点において、溶接線１６でアキュームレーターハウジングに溶接されている。従って、アキュームレーターハウジングが組み立てられ、ベローズユニットと結合されたとき、溶接線１６は、固定リング２５によってベローズ端２９から少なくともある程度断熱される。固定リング２５におけるベローズ端２９の溶接領域は、図中の２７として指定した部分であり、固定リング２５が、溶接領域として軸線方向に突出した形状をしている。
【００２０】
ハウジングにしっかりと設置されたベローズ端２９の反対側の、可動なベローズ端３１は、末端のベローズ折り目の径方向外縁端部で金属製の本体３５に溶接されている。この端部本体は、ベローズ１９の内部を流体密封方式で封止する封止本体を形成し、よって、気体側２１及び流体側２３間の分離部を形成する。
【００２１】
閉鎖部１３からベローズ１９の内部へと突出する円筒状挿入本体７３は、気体側２１の体積を適切に減少させる効果を有し、同時に、最大に圧縮された状態においてベローズ１９の可動な端部本体３５が衝突するエンドストップ当接部を形成する。図１は、略最大伸長したポジションにあるベローズ１９を示し、端部本体３５は、底部６９の平面底部領域７１から近い距離にある。
【００２２】
端部本体３５は、ベローズ１９の内部側面において、周縁７５から離れて多かれ少なかれ平面を有しており、軸線方向にわずかに突出し、ベローズ端３１に割り当てられた溶接スポットを形成する。周縁７５から軸線上でオフセットして、端部本体３５が、案内装置の環状要素４７における内部リング部７９の座部として、環状溝７７を形成する。環状溝７７に対して軸線上にオフセットして、端部本体３５が、段面を備える段部を形成し、これに対し、リング部７９の径方向内側に突出した縁部８１が静止する。図３から図６に示された環状要素４７は、径方向外側において内部リング部７９と接続された、外部リング部８３を有する。この外部リング部は、内部環状区分５１を形成し、その内部環状区分５１は、外部環状区分５３によって互いに分離されており、その外部環状区分５３は、径方向に突出した案内本体５５の外部にハウジング壁に接触するスライド面を形成する。環状要素４７は、滑り特性の良好なプラスチック材料で作られており、旋盤やフライス盤で製作することができるが、圧縮成形部品として形成することもできる。
【００２３】
図６に最もよく示されてように、環状要素４７の一つの特徴は、縁部８１が、傾斜面８７の、径方向外端８５と、その内部端との間で、形成されているという点であり、そのため環状要素４７は、端部８５において比較的狭い縁部領域を形成する。従って、環状要素４７がベローズの端部本体３５に取付けられると、この軸線方向に突出した縁部領域は、ベローズ１９が最大伸長した状態の間、底部６９の底部領域７１に接触したとき、端部８５に接触面を形成する。環状要素４７のプラスチック材料の弾性は、底部領域７１に衝突するとき、もちあがり部が形成された領域(formed elevation area)の傾斜面８７によってサイズが小さくなることにより減衰要素として機能するため、底部領域７１に付随する危険性が排除される。案内部が支持部を提供できるだけでなく、ベローズ本体も、特にその端部領域において、支持部を提供できる。その結果、全体の軸線方向長さを短くすることができる。
【００２４】
ベローズ１９の径が大きい場合、ベローズが小さな径を有する場合よりも複数の環状区分５３が支持を提供する必要がある。径がとても小さい場合、それぞれ互いに１２０°オフセットするように配列された三つの環状区分５３が、環状要素４７に設けられる。
【００２５】
付加的な特徴は、案内本体５５ひいてはスライド面が、平面リングを形成する環状要素４７を有する場合よりもかなり大きな軸線方向長さを有する外部環状区分５３によって形成されているという点にある。
【００２６】
本発明に係る案内装置を有するハイドロリックアキュームレーターが脈動減衰器として使用されるとき、流体側２３は、圧力急上昇を安定させるため、圧力流体、特に、ハイドロリック流体、燃料、又は潤滑剤と入口１５を通して、流体接続される。この点に関しては、特許文献２に記載されているように、気体側２１が、作動気体のみならず、体積分率を特定可能な流体で充填されている場合においても実用的に立証されている。この場合において、アキュームレーターの作動気体としての窒素ガスと、流体としてのエチレンアルコールとを充填する組合せとして有することが、気体側２１にとって、特に有利であることが証明されている。運転中、流体は、ベローズ１９の折り目と撓みとの間に減衰支持媒体を形成することができ、この減衰支持媒体は、ベローズ１９の折れ曲がった壁部の流体における当接部として、支持することができ、ベローズの耐用年数を延ばし、これによって、運転信頼性を向上させることを特徴とする。同様に、特に高速脈動及び高速圧力急上昇にも適用することができる。
【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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