(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状で、軸方向に分割されるシェル分割体が接合されてなるシェルと、
該シェルの内部を油室とガス室とに区画するとともに、シェルの軸方向に伸縮する分離膜と、
該分離膜の可動側の先端部に設けられ、分離膜の伸縮を軸方向にガイドするガイドとを備え、
前記油室内に流入する油の圧力変動を、前記分離膜の伸縮に伴う前記ガス室内のガスの膨縮作用によって緩衝するアキュムレータにおいて、
前記シェルの内部に、前記シェル分割体の接合部と前記分離膜との間に介装されて両者を遮る保護部材が設けられ、
前記保護部材は、前記シェル分割体の接合部の内側を被って設けられるリング状部材であることを特徴とするアキュムレータ。
【請求項２】
前記リング状部材が前記ガイドの可動領域外に存し、かつ、該ガイドが単一のシェル分割体の内面を摺動するようになされている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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば油圧制御装置の油圧回路等に用いられるアキュムレータに係り、特に、内部に設けられる分離膜の保護構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記アキュムレータは、一般に、円筒状のシェルの内部がベローズによってガス室と油室とに区画され、油室に流入する油の圧力変動を、ベローズの伸縮に伴うガス室内のガスの膨縮作用によって緩衝するものであり、油圧回路を流れる油に生じる脈動を効果的に抑制する部品として、例えば自動車の油圧回路等に広く適用されている。
【０００３】
図３は、従来のアキュムレータの一例を示しており、同図で符号１０はボトムシェル２０とキャップシェル３０とが接合されて密封容器を構成する円筒状のシェル、７０はシェル１０の内部を油室１１とガス室１２とに区画する金属製のベローズアッセンブリ、５０は図示せぬ油圧回路と油室１１とを連通する油通路５１を備えたポートである。
【０００４】
ベローズアッセンブリ７０は、その内部が油室１１を構成するもので、シェル１０の軸方向に伸縮する蛇腹状のベローズ７１と、このベローズ７１の端部にそれぞれ接合されたボトムシール７２およびベローズキャップ７３とを備え、ボトムシール７２がキャップシェル３０に接合されている。ベローズアッセンブリ７０の可動側の先端部であるベローズキャップ７３の周縁には、シェル１０の内周面に摺動してベローズ７１の伸縮を軸方向にガイドする環状のベローズガイド７５が装着されている。
【０００５】
ボトムシェル２０とキャップシェル３０の軸方向長さは、ボトムシェル２０がキャップシェル３０よりも長く、これらシェル２０，３０の接合部は、ベローズ７１がもっとも収縮した状態であっても、そのベローズ７１に対向する位置に配されている。
【０００６】
このアキュムレータによれば、油圧回路から圧油がポート５０の油通路５１を通って油室１１に流入し、その圧油の圧力がガス室１２内のガス圧を超えると、ベローズ７１が伸張してガス室１２内のガスが収縮し、一方、油室１１内の圧油の圧力がガス室１２内のガス圧を下回ると、ベローズ７１が収縮してガス室１２内のガス圧が膨張する。このようなガス室１２内のガスの膨縮作用により、油圧回路の圧油の圧力変動が緩衝され、圧油の脈動が抑制される。なお、図３で二点鎖線は、ベローズアッセンブリ７０の最長ストローク時のベローズキャップ７３の位置を示している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のアキュムレータを組み立てるにあたっては、キャップシェル３０にベローズアッセンブリ７０を溶接によって接合した後、キャップシェル３０にボトムシェル２０を溶接している。ところが、各シェル２０，３０どうしを、抵抗溶接の一種であるプロジェクション溶接等によって溶接すると火花が発生することがあり、その場合、火花がシェル１０の内部に飛散してベローズ７１を損傷させるおそれがあった。このようにベローズ７１が損傷を受けるとベローズ７１の寿命に悪影響を来たすことになるが、果たしてベローズ７１が損傷したか否かはシェル１０の内部であることから判明せず、長期にわたる正常な動作を保証しにくいといった問題が残る。
【０００８】
したがって、本発明は、シェル分割体どうしの溶接時に発生する火花によってベローズが損傷することが未然に防止され、もって長期にわたる正常な動作を保証することができるアキュムレータを提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、筒状で、軸方向に分割されるシェル分割体が接合されてなるシェルと、該シェルの内部を油室とガス室とに区画するとともに、シェルの軸方向に伸縮する分離膜と、該分離膜の可動側の先端部に設けられ、分離膜の伸縮を軸方向にガイドするガイドとを備え、油室内に流入する油の圧力変動を、分離膜の伸縮に伴うガス室内のガスの膨縮作用によって緩衝するアキュムレータにおいて、シェルの内部に、シェル分割体の接合部と分離膜との間に介装されて両者を遮る保護部材が設けられ、保護部材は、シェル分割体の接合部の内側を被って設けられるリング状部材であることを特徴としている。
【００１０】
本発明のシェル分割体は、図３で説明した従来のアキュムレータにおけるボトムシェルおよびキャップシェルに相当し、分離膜はベローズアッセンブリに相当する。本発明によれば、シェル分割体どうしがプロジェクション溶接等の手段によって接合され、その際に溶接部分で火花が発生しても、その火花は保護部材に遮られて分離膜に達しない。このため、分離膜の損傷が未然に防止されて寿命が確保され、長期にわたる正常な動作が保証される。
【００１１】
この場合、リング状部材がガイドの可動領域外に存し、かつ、該ガイドが単一のシェル分割体の内面を摺動するようになされていることを好ましい形態としている。この形態によれば、シェル分割体とリング状部材との間（両者の境界部分）に段差等があっても、ガイドはそれに何ら影響を受けずスムーズに移動し、分離膜は常に正常に作動する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次いで、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。本発明の実施形態の説明は、参考例の説明に基づき行っている。
（１）参考例
図１は、参考例に係るアキュムレータを示している。このアキュムレータは、図３で示したアキュムレータと基本構成を同じくしており、したがって、図１では、図３と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を簡略化または省略する。
【００１３】
互いに接合されてシェル１０を構成するボトムシェル（シェル分割体）２０とキャップシェル（シェル分割体）３０の接合端部には、外周側に膨出する環状周縁部２１，３１が全周にわたってそれぞれ形成されている。これら環状周縁部２１，３１は、補強を目的とする他に、両者を抵抗溶接の一種であるプロジェクション溶接等で接合した場合に内側に生じるビードを、シェル１０の内周面から突出させないために形成されている。
【００１４】
シェル１０の内部は、ベローズ７１と、ベローズ７１の端部にそれぞれ接合されたボトムシール７２およびベローズキャップ７３とを備えたベローズアッセンブリ（分離膜）７０により、油室１１とガス室１２とに区画されている。ベローズアッセンブリ７０は、ボトムシール７２が共鳴箱７４を画成した状態でキャップシェル３０に接合されることにより、シェル１０の内部に固定されている。ボトムシール７２の中央には、共鳴箱７４と油室１１とを連通する孔７２ａが形成されている。なお、ベローズ７１に対するボトムシール７２とベローズキャップ７３の接合手段は、ＴＩＧやプラズマ等の溶接手段による。また、キャップシェルに対するボトムシール７２の接合手段は、プロジェクション溶接等による。
【００１５】
ベローズキャップ７３は、油室１１側に突出する凹所７３ｂを有し、鍔状の周縁に、環状のベローズガイド７５が装着されている。このベローズガイド７５は、ベローズ７１が伸縮する際に、ベローズキャップ７３が振れないように軸方向にガイドする。ベローズガイド７５には、ベローズガイド７５自身が仕切る両側のガス室１２を連通する図示せぬ溝が形成されており、この溝を通じてガス室１２内のガス圧が均一化されるようになっている。また、ベローズキャップ７３の油室１１側の内面には、ポート５０の油通路５１を塞ぐゴム製のセルフシール７６が貼着されている。このセルフシール７６は、ベローズ７１の過剰な圧縮と、それに伴うベローズキャップ７３の損傷を防ぐ機能を有している。
【００１６】
キャップシェル３０の端部中央には、共鳴箱７４に連通する孔３０ａが形成されており、さらにキャップシェル３０の外面には、油通路５１を孔３０ａに連続させた状態でポート５０がプロジェクション溶接等により接合されている。ポート５０は、その外周面に形成されたネジ部５２を利用して図示せぬ油圧回路に接続され、その油圧回路から、ポート５０の油通路５１、キャップシェル３０の孔３０ａ、共鳴箱７４およびボトムシール７２の孔７２ａを通って、圧油が油室１１に流入する。
【００１７】
一方、ガス室１２には、所定圧力で窒素ガス等の不活性ガスが封入されている。ボトムシェル２０の端部中央には、ガス室１２内に不活性ガスを注入するためのガス注入孔２２が形成されており、このガス注入孔２２は、ボトムシェル２０に接合されるプラグ２３によって密封されている。また、ボトムシェル２０の端部中央には、プラグ２３を被う横断面六角形状のヘッド２４が接合されている。ボトムシェル２０に対するプラグ２３およびヘッド２４の接合は、プロジェクション溶接等による。
【００１８】
さて、参考例においては、シェル１０の内部に、均一径のスリーブ８０が配設されている。このスリーブ８０は、シェル１０の胴部のほぼ全長にわたる長さを有し、シェル１０の内周面との間に僅かな隙間が空いた状態で、シェル１０と略同軸的に配設されている。このスリーブ８０は、ボトムシェル２０とキャップシェル３０の接合部とベローズ７１との間に介装され、両者を遮っている。そして、ベローズガイド７５は、スリーブ８０の内周面に摺動して移動するようになされている。スリーブ８０は、樹脂等の絶縁性を有する材質からなるものが望ましく、さらに、その内周面は、ベローズガイド７５がスムーズに摺動しやすく、かつ耐久性が高くなる観点から、テフロン加工等の表面処理がなされていることが好ましい。また、スリーブ８０は、各シェル２０，３０に当たることによって軸方向への移動が規制されるので、特に固定されてはいないが、必要であれば、各シェル２０，３０に接着等の手段で固定される。
【００１９】
上記参考例のアキュムレータは、次のように作動する。すなわち、油圧回路から圧油がポート５０の油通路５１、孔３０ａ、共鳴箱７４および孔７２ａを通って油室１１に流入し、その圧油の圧力がガス室１２内のガス圧を超えると、ベローズ７１が伸張してガス室１２内のガスが収縮し、一方、油室１１内の圧油の圧力がガス室１２内のガス圧を下回ると、ベローズ７１が収縮してガス室１２内のガス圧が膨張する。このようなガス室１２内のガスの膨縮作用により、油圧回路の圧油の圧力変動が緩衝され、圧油の脈動が抑制される。ベローズ７１の伸縮は、ベローズガイド７５がスリーブ８０の内周面に摺動して移動することにより、シェル１０の軸方向に沿ってガイドされる。なお、図１で二点鎖線は、ベローズアッセンブリ７０の最長ストローク時のベローズキャップ７３の位置を示している。
【００２０】
また、共鳴箱７４内の油圧が下がると、共鳴箱７４内の油圧を保持するためにベローズ７１が収縮する。そして、共鳴箱７４内の油圧がガス室１２のガス圧よりも低くなると、セルフシール７６がボトムシール７２に密着して孔７２ａが閉塞され、油室１１の圧力がガス室１２と同圧以下にならないよう自己シールされる。
【００２１】
次いで、上記アキュムレータの組立手順を説明する。
まず、ベローズ７１にボトムシール７２およびベローズキャップ７３を溶接してベローズアッセンブリ７０を組み立てる。次に、キャップシェル３０に、ポート５０およびボトムシール７２を溶接する。この後、ベローズキャップ７３にベローズガイド７５を装着する。次いで、ボトムシェル２０にスリーブ８０を挿入し、ベローズアッセンブリ７０をスリーブ８０内に挿入しながらキャップシェル３０をボトムシェル２０に合わせ、シェル２０，３０どうしを溶接する。続いて、油通路５１から油室１１にバックアップ油を注入して完全に油室１１内の空気を油と置換し、次いで、ガス体積を調整するためにガス室１２に液体を注入してから、ガス注入孔２２よりガス室１２に不活性ガスを注入する。この後、ガス注入孔２２にプラグ２３を挿入してボトムシェル２０に溶接し、最後にヘッド２４をボトムシェル２０に溶接する。
【００２２】
上記参考例のアキュムレータによれば、各シェル２０，３０どうしがプロジェクション溶接等の手段によって接合され、その際に溶接部分で火花が発生しても、その火花はスリーブ８０に遮られてベローズ７１に達しない。このため、火花によるベローズ７１の損傷が未然に防止されて寿命が確保される。その結果、長期にわたる正常な動作が保証される。また、シェル１０の内部に火花が飛散しても、その火花はガス室１２内にとどまって油室１１には侵入しないので、当該アキュムレータが接続される油圧回路を含むシステムが火花の滓等で汚染されることがない。さらに、ベローズガイド７５はスリーブ８０の内周面を摺動するので、各シェル２０，３０の接合部に影響を受けることなくスムーズに移動し、よってベローズ７１は常に正常に作動する。
【００２３】
（２）実施形態
次に、図２を参照して本発明の実施形態を説明する。図２において図１と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００２４】
実施形態が参考例と異なる点を挙げていく。
まず、キャップシェル３０の端部中央には、バーリング加工により、内部側（図２で上側）に突出する円筒部３２が形成されている。そして、この円筒部３２の孔３３に、内部側からポート５０が気密的に圧入されている。ポート５０は、円筒部３２の孔３３から外部に突出している。
【００２５】
ポート５０は、その外周面が円筒部３２の外部側の周縁３２ａにアーク溶接等によって隅肉溶接されることにより、キャップシェル３０に接合されている。図２の符号６０は溶接によって形成されるビードであり、このビード６０は、ポート５０の全周にわたって施されている。本実施形態においては、ポート５０の内部側の端部に、ベローズアッセンブリ７０を構成するボトムシール７２が一体に成形されている。このボトムシール７２は、円筒部３２の内側端面に当接している。
【００２６】
各シェル２０，３０の環状周縁部２１，３１の内側に形成される断面台形状の環状凹所には、上記参考例のスリーブ８０に代わるものとして、凹所に嵌合する状態で環状のベローズプロテクタ（リング状部材、保護部材）４０が配置されている。このベローズプロテクタ４０は、絶縁性を有する樹脂等からなるもので、その内径はシェル１０の内径と等しく、また、その外周面には、全周にわたって溝４１が形成されている。
【００２７】
本実施形態では、上記参考例の共鳴箱７４を有しておらず、ベローズ７１がもっとも縮小すると、ベローズキャップ７３の内面に貼着されたセルフシール７６が、ポート５０の油通路５１を直接塞ぐようになされている。そして、ベローズ７１の伸縮に伴って移動するベローズガイド７５は、ボトムシェル２０の内周面を摺動するようになされ、上記ベローズプロテクタ４０は、ベローズガイド７５の可動領域外に存している。なお、図２で二点鎖線は、ベローズアッセンブリ７０の最長ストローク時のベローズキャップ７３の位置を示している。
【００２８】
上記実施形態のアキュムレータの動作は、参考例とほぼ同様であるが、ベローズガイド７５がボトムシェル２０の内周面を摺動する点において異なっている。
【００２９】
次いで、本実施形態のアキュムレータの組立手順を説明する。
まず、ポート５０と一体のボトムシール７２にベローズ７１を溶接し、ベローズ７１にベローズキャップ７３を溶接してベローズアッセンブリ７０を組み立て、ベローズキャップ７３にベローズガイド７５を装着する。次に、キャップシェル３０の円筒部３２の孔３３に、内側からポート５０を圧入し、円筒部３２の外部側の周縁３２ａとポート５０とを溶接する。
【００３０】
次いで、ベローズプロテクタ４０を内側に嵌合し、キャップシェル３０にボトムシェル２０を合わせて溶接する。このとき内周側にビード生じる場合があるが、そのビードは、ベローズプロテクタ４０の溝４１に収容される。なお、他の手順として、ポート５０を円筒部３２の孔３３に圧入してベローズアッセンブリ７０をキャップシェル３０に組み込んだ状態から、各シェル２０，３０を溶接し、この後、ポート５０とキャップシェル３０を溶接してもよい。この後は、油室１１へバックアップ油を注入し、ガス体積調整用の液体をガス室１２に注入してから、ガス注入孔２２よりガス室１２に不活性ガスを注入し、ガス注入孔２２を密封したプラグ２３をボトムシェル２０に溶接し、最後にヘッド２４をボトムシェル２０に溶接する。
【００３１】
本実施形態のアキュムレータによれば、各シェル２０，３０どうしがプロジェクション溶接等の手段によって接合され、その際に溶接部分で火花が発生しても、その火花はベローズプロテクタ４０に遮られてベローズ７１に達しない。このため、火花によるベローズ７１の損傷が未然に防止されて寿命が確保され、その結果、長期にわたる正常な動作が保証される。また、ベローズガイド７５はボトムシェル２０の内周面を摺動するので、各シェル２０，３０とベローズプロテクタ４０との間（両者の境界部分）に段差等があっても、ベローズガイド７５はそれに何ら影響を受けずスムーズに移動する。したがって、ベローズ７１は常に正常に作動する。また、シェル１０の内部に飛散する火花がガス室１２内にとどまることによる効果が、参考例と同様に奏される。
【００３２】
なお、上記参考例および実施形態のアキュムレータにおいては、シェル１０の内部を油室１１とガス室１２とに区画する分離膜として金属製のベローズアッセンブリ７０を用いているが、ベローズアッセンブリ７０は金属以外の材料からなるものであってもよい。また、分離膜としてはベローズアッセンブリに限られるものではなく、ピストン、ダイヤフラム、風船等を用いることもできる。その場合には、それら分離膜の種類に応じた手段でシェルに対し気密的な接合がなされる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、シェル分割体どうしの溶接時に発生する火花が、保護部材によって遮られ分離膜に達しないので、分離膜の損傷が未然に防止され、もって長期にわたる正常な動作が保証される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  参考例に係るアキュムレータの縦断面図である。
【図２】  本発明の実施形態に係るアキュムレータの縦断面図である。
【図３】  従来のアキュムレータの一例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１０…シェル
１１…油室
１２…ガス室
２０…ボトムシェル（シェル分割体）
３０…キャップシェル（シェル分割体）
４０…ベローズプロテクタ（リング状部材、保護部材）
７０…ベローズアッセンブリ（分離膜）
７５…ベローズガイド
８０…スリーブ（保護部材）
【図１】
0004467144.tif 000002
【図２】
0004467144.tif 000003
【図３】
0004467144.tif 000004