(57)【要約】【課題】作用圧力の変動時におけるダイヤフラムの変形がその中心軸上で安定して発現され得る、新規な構造のアキュムレータを提供すること、およびアキュムレータ用ダイヤフラムを提供することにある。【解決手段】ダイヤフラム１２における内側弾性材層３６の内周面に、頂点を中心として同心円状に延びる複数条の環状リブ５４からなるリブ群５６を、経線方向で互いに所定距離を隔てて複数設けると共に、頂点から経線方向で外周側に位置するリブ群５６ほど、その環状リブ５４を大きな剛性をもって形成した。【選択図】図１
2007270872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂層を挟んで内側弾性材層と外側弾性材層が一体的に形成されて、外力が及ぼされていない状態下で半球殻形状を有するダイヤフラムを、中空ハウジングの内部に収容して、該ダイヤフラムの開口周縁部を該中空ハンジングの内周面に固着保持せしめて該中空ハンジングの内部空間を流体密に二分せしめてなるアキュムレータにおいて、
前記ダイヤフラムにおける前記内側弾性材層の内周面に、頂点を中心として同心円状に延びる複数条の環状リブからなるリブ群を、経線方向で互いに所定距離を隔てて複数設けると共に、頂点から経線方向で外周側に位置するリブ群ほど、その環状リブを大きな剛性をもって形成したことを特徴とするアキュムレータ。
【請求項２】
経線方向で内周側に位置する前記リブ群の前記環状リブに比して、経線方向で外周側に位置する前記リブ群の前記環状リブの方が突出高さが大きくされることによって剛性が大きくされている請求項１に記載のアキュムレータ。
【請求項３】
それぞれ一つの前記リブ群においては、それを構成する複数の前記環状リブが同じ断面形状とされている請求項１又は２に記載のアキュムレータ。
【請求項４】
経線方向で互いに隣り合う前記複数のリブ群間の距離が、前記環状リブの一つ分の幅寸法よりも大きく且つ該リブ群の幅寸法よりは小さくされている請求項１乃至３の何れか一項に記載のアキュムレータ。
【請求項５】
前記ダイヤフラムの肉厚寸法が、前記リブ群の形成されていない部分において全体として一定とされている請求項１乃至４の何れか一項に記載のアキュムレータ。
【請求項６】
樹脂層を挟んで内側弾性材層と外側弾性材層が一体的に形成されて、外力が及ぼされていない状態下で半球殻形状を有するアキュムレータ用ダイヤフラムにおいて、
前記内側弾性材層の内周面に、頂点を中心として同心円状に延びる複数条の環状リブからなるリブ群を、経線方向で互いに所定距離を隔てて複数設けると共に、頂点から経線方向で外周側に位置するリブ群ほど、その環状リブを大きな剛性をもって形成したことを特徴とするアキュムレータ用ダイヤフラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車や産業機械における油圧回路等に採用されて、作動油等の媒体の蓄圧手段として利用されるアキュムレータおよびそれを構成するダイヤフラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車や産業機械における油圧回路では、作動油を蓄圧したり脈動吸収する等の目的でアキュムレータが利用されている。かかるアキュムレータは、例えば特許文献１（特開平０８−０１４２０２号公報）に記載されているように、中空ハウジングの内部にダイヤフラムを収容配置し、該ダイヤフラムで中空ハンジングの内部空間を流体密に二分せしめてなる構造とされている。また、ハウジング内の一方の流体密領域が密閉されたガス室とされる一方、他方の流体密領域が油圧管路等に接続された液室とされている。そして、油圧管路に接続された液室の圧力を、ダイヤフラムを介して、ガス室のガス圧でバックアップすることにより、油圧管路における油圧等を蓄圧したり、その脈動を吸収したりするようになっている。
【０００３】
ところで、このようなアキュムレータにおけるダイヤフラムには、ガス室に封入されたガスと液室に導かれる媒体（作動油等の液体）に対して高度な不透過性が要求されると共に、液室に及ぼされる圧力変動に応じて繰り返される変形に対して充分な変形性能と耐久性が要求される。
【０００４】
そこで、かかるダイヤフラムとしては、ガスや媒体に対する不透過性と良好な変形性を実現するために、上記特許文献１にも示されているように、樹脂層を挟んで内側ゴム層と外側ゴム層が一体的に形成された多層の複合構造のシートからなり、外力が及ぼされていない状態下で半球殻形状を有するものが採用されている。このようなダイヤフラムは、中空ハウジングの内部に収容されており、その開口周縁部を中空ハンジングの内周面に固着保持することにより、液室側に凸となる状態で、中空ハンジングの内部空間を流体密に二分する構造となっている。
【０００５】
ところが、このようなダイヤフラムは、樹脂層を有する半球殻形状であるが故に、樹脂層の剛性に起因して、弾性変形時に周上の複数箇所で経線方向に延びる谷線状の折れ曲がりが発生し易く、かかる折れ曲がりによって耐久性が低下してしまう問題がある。そこで、上記特許文献１に記載されているように、ダイヤフラムの内面において頂点を中心として同心円状に延びる複数条の環状リブを一体形成することによって、周方向での剛性を向上して経線方向に延びる谷線状の折れ曲がりを回避するようになっている。
【０００６】
しかしながら、経線方向に延びる谷線状の折れ曲がりが回避され得たとしても、ダイヤフラムが中心軸に対して傾斜する方向に弾性変形してしまうことが避けられなかった。即ち、半球殻形状のダイヤフラムは、その中心軸に対する回転対称形を保ちつつ弾性変形することが望ましく、それによって安定した弾性変形特性と良好な耐久性が発揮される。ところが実際には、樹脂層や内外ゴム層の肉厚寸法のばらつき等に起因して、ダイヤフラムの変形中心軸が幾何中心軸から傾斜してしまって、斜め方向で窪むようないびつな変形が発生する場合がある。
【０００７】
このような歪な変形が発生すると、周上の一箇所における変形部位がハウジングに対して固定されたダイヤフラムの開口周縁部にまで容易に達してしまって、そこに大きな屈曲と応力集中が発生して耐久性が低下してしまうおそれがある。しかも、個々の製品間でダイヤフラムの変形態様が異なると、製品の信頼性や性能の安定性を確保し難くなってしまうという問題もある。
【０００８】
なお、かかる問題に対処するために、本出願人は、先に、特許文献２（特開２００５−３１５２９７号公報）において、ダイヤフラム内周面に形成する周方向に延びる複数の環状リブを、中央部分から経線方向で外周側に行くに従って次第に（段階的に又は徐々に）剛性が高くなるように形成した構造を提案した。
【０００９】
このような構造のダイヤフラムでは、複数の環状リブの剛性差によって弾性変形のし易さが経線方向で変化せしめられており、変形し易い中央部分から次第に外周側に向かって変形が進行する結果、ダイヤフラムの中心軸上での弾性変形が促進されて、ダイヤフラムの中心軸に対して傾斜した方向への凹みが抑えられることとなるのである。
【００１０】
しかしながら、本発明者が更なる検討を加えたところ、例えばダイヤフラムのサイズや要求される特性等によっては、ダイヤフラム内周面に形成する環状リブに対して経線方向で充分な剛性差を設定することが難しい場合のあることがわかった。特に小さいサイズのダイヤフラムや薄肉のダイヤフラム等においては、環状リブの剛性を上げるために環状リブを大きくすると滑らかな変形が阻害されてしまって、反対に周方向に延びる屈曲線などが発生して応力集中が問題となるおそれもある。そのために、かかる先願（特許文献２）に記載の発明においても、未だ、ダイヤフラムの変形態様の安定性の実現に関して、改良すべき余地があったのである。
【００１１】
【特許文献１】特開平０８−０１４２０２号公報
【特許文献２】特開２００５−３１５２９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、作用圧力の変動時におけるダイヤフラムの変形がその中心軸上で安定して発現され得る、新規な構造のアキュムレータを提供すること、およびアキュムレータ用ダイヤフラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意な組み合わせで採用可能である。また、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体および図面に記載されたもの、或いはそれらの記載から当業者が把握することの出来る発明思想に基づいて認識されるものであることが理解されるべきである。
【００１４】
本発明の特徴とするところは、樹脂層を挟んで内側弾性材層と外側弾性材層が一体的に形成されて、外力が及ぼされていない状態下で半球殻形状を有するダイヤフラムを、中空ハウジングの内部に収容して、ダイヤフラムの開口周縁部を中空ハンジングの内周面に固着保持せしめて中空ハンジングの内部空間を流体密に二分せしめてなるアキュムレータにおいて、ダイヤフラムにおける内側弾性材層の内周面に、頂点を中心として同心円状に延びる複数条の環状リブからなるリブ群を、経線方向で互いに所定距離を隔てて複数設けると共に、頂点から経線方向で外周側に位置するリブ群ほど、その環状リブを大きな剛性をもって形成したことにある。
【００１５】
このような本発明に従う構造とされたアキュムレータにおいては、アキュムレータに対して外部から作動油等の圧力が及ぼされて、その圧力が半球殻形状のダイヤフラムの外周面（凸面）に作用せしめられた際、ダイヤフラムは内周面（凹面）側に密封されたガス圧と平衡状態に至るまで、外周面から押し込まれるようにして弾性変形せしめられる。
【００１６】
その際、かかるダイヤフラムでは、外周縁部を固定的に保持されていることから、変形剛性が小さい中心から凹むようにして変形が始まることとなるが、その変形形態における凹みの中心軸が、ダイヤフラムの中心軸から斜めに傾いてくると（即ち、凹みの中心点がダイヤフラムの頂点から外れてくると）、凹みの外周縁部が、リブ群上に位置する部分と、該リブ群を超えてその外周側の非形成部分に位置する部分とに跨がってくるようにする。そこから更に凹みが進むと、凹みの外周縁部のうち、リブ群の非形成部分に位置する部分が、更にその外周側に位置する剛性が一層大きい環状リブからなるリブ群の形成部分に達する。これにより、かかる剛性が一層大きい環状リブからなるリブ群の形成部分に達した位置では、変形剛性が大きく変化せしめられていることにより凹みの外周縁部の更なる外周側への進行が抑えられて、それよりも変形し易い他の位置において、凹みの外周縁部の進行が優先的に進行せしめられる。
【００１７】
その結果、凹みは、その外周縁部の全周が、剛性の一層大きい環状リブからなるリブ群の形成部分に達する位置に揃えられることとなり、それによって、凹みの中心軸がダイヤフラムの中心軸に一致せしめられることとなる。
【００１８】
従って、本発明に従う構造とされたアキュムレータでは、ダイヤフラムにおいて複数のリブ群を経線方向で所定距離を隔てて設けることにより、各リブ群を構成するそれぞれの環状リブ自体の剛性差に大きな差を設けなくても、その凹みの外周側への進行に際しての変形剛性を、凹みの外周縁部が各リブ群にかかり始める位置において大きく変化させることが出来るのである。それ故、ダイヤフラムの変形の進行に際して、少なくとも凹みの外周縁部が各リブ群にかかり始める段階において、一旦、凹みの内周縁部がダイヤフラムの中心軸上の周方向線に揃えられるのであり、それによって、凹みのダイヤフラム中心軸に対する大きな偏倚が効果的に防止され得るのである。
【００１９】
なお、本発明において、各リブ群を構成する環状リブの具体的形状や大きさは特に限定されるものでない。例えば、環状リブの剛性を異ならせる手法としては、例えば環状リブの高さや幅を異ならせて断面積を変化させること等が好適に採用される。また、かかる環状リブとして、断面形状が台形や三角形，山形などが何れも採用可能であり、環状リブ間の形状もＶ字形やＵ字形などが採用され得る。
【００２０】
そこにおいて、本発明の好ましい一例を示すと、経線方向で内周側に位置するリブ群の環状リブに比して、経線方向で外周側に位置するリブ群の環状リブの方が突出高さが大きくされることによって剛性が大きくされている構成が、採用され得る。
【００２１】
また、本発明の好ましい態様として、それぞれ一つのリブ群においては、それを構成する複数の環状リブが同じ断面形状とされている構成が採用され得る。
【００２２】
なお、本発明においては、一つのリブ群において、それを構成する複数の環状リブを全て同一断面形状および大きさとすることは必須でない。一つのリブ群において、経線方向で外周側に行くに従って段階的に又は次第に大きな断面積とされた環状リブを形成するようにしても良い。
【００２３】
また、本発明に従う構造とされたアキュムレータにおいては、経線方向で互いに隣り合う複数のリブ群間の距離が、環状リブの一つ分の幅寸法よりも大きく且つリブ群の幅寸法よりは小さくされている構成が、好適に採用される。
【００２４】
蓋し、リブ群間の距離が小さ過ぎると、前述の如くダイヤフラムにおける凹みの外周縁部がリブ群に達した際の剛性変化が充分に発揮されず、そこでの凹みの外周縁部の揃わせる効果が有効に発揮され難くなるからである。一方、リブ群間の距離が大き過ぎると、環状リブの数が少なくなり過ぎ、環状リブによる効果、即ち前述の如き経線方向に延びる谷線状の屈曲変形の防止などの効果が充分に発揮され難くなるおそれがあるからである。
【００２５】
また、本発明に従う構造とされたアキュムレータでは、ダイヤフラムの肉厚寸法が、リブ群の形成されていない部分において全体として一定とされている構成が、好適に採用される。
【００２６】
これにより、リブ群の形成されている部分と形成されていない部分との変形剛性差を一層有利に設定することが可能となる。尤も、本発明においては、例えばリブ群の形成されていない部分の肉厚寸法も、ダイヤフラムの頂点から経線方向で外周側に向かって次第に大きくして、ベース部分における変形剛性も外周側に行くに従って大きく設定することも可能である。
【００２７】
なお、ダイヤフラムの肉厚寸法は、ダイヤフラムのサイズや形状、要求特性等によって適宜に設定されるものである。そこにおいて、ダイヤフラムのベース部分（リブ群が形成されていない部分）の肉厚寸法に対する環状リブの突出高さ寸法は、樹脂層の座屈防止の観点や、内外弾性材層に発生する歪の大きさを抑える観点などから、樹脂層と内外弾性材層を加えたベース部分の厚さ寸法：ｔに対して、環状リブの突出高さを、０．２ｔ〜０．７ｔの範囲で設定することが望ましい。
【００２８】
さらに、本発明は、樹脂層を挟んで内側弾性材層と外側弾性材層が一体的に形成されて、外力が及ぼされていない状態下で半球殻形状を有するアキュムレータ用ダイヤフラムにおいて、内側弾性材層の内周面に、頂点を中心として同心円状に延びる複数条の環状リブからなるリブ群を、経線方向で互いに所定距離を隔てて複数設けると共に、頂点から経線方向で外周側に位置するリブ群ほど、その環状リブを大きな剛性をもって形成したアキュムレータ用ダイヤフラムも、特徴とする。
【００２９】
また、かかるアキュムレータ用ダイヤフラムでは、上述の本発明に係るダイヤフラムにおいて好適に採用される各種の任意的な付加構成が、何れも、必要に応じて適用され得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について説明する。先ず、図１には、本発明のアキュムレータに係る一実施形態としての蓄圧器１０が示されている。蓄圧器１０は、本発明のアキュムレータ用ダイヤフラムに係る一実施形態としての蓄圧器用ダイヤフラム１２を、中空ハウジングとしてのシェル１４の内部に収容して、ダイヤフラム１２の開口周縁部をシェル１４の内周面に固着保持せしめることで、シェル１４の内部空間としての収容空所１６を流体密に二分させた構造とされている。以下の説明において、特に断りのない限り、上下方向は図１の上下方向をいう。
【００３１】
より詳細には、シェル１４は、第一の器部材１８と第二の器部材２０を含んで構成されている。第一及び第二の器部材１８，２０は、何れも、略半円断面の頂点を中心とする回転対称形状とされて、所謂半球殻形状を有していると共に、金属材や樹脂材等の硬質材を用いて形成されている。
【００３２】
第一の器部材１８の頂点の部分には、供給孔２２が貫設されており、この供給孔２２に対して後述する封止部材２４が嵌め入れられるようになっている。
【００３３】
第一の器部材１８に比して容積が大きい第二の器部材２０の頂点の部分には、通孔２６が貫設されている。第二の器部材２０の通孔２６のまわりにあって、環状を呈する所定の大きさの領域に亘る内周面と外周面が、略平坦な形状とされている。この通孔２６のまわりの外周面に対して、筒状の接続金具２８の端面が重ね合わせられて溶接等で固着されている。接続金具２８の外周面には螺子部３０が設けられている。通孔２６と接続金具２８の内孔が協働して、第二の器部材２０の内側を図示しない油圧管路に接続するためのポートを構成している。
【００３４】
さらに、第二の器部材２０の開口部付近の内周面には、周方向に所定の長さ（本実施形態では、全周）で延びる嵌着溝３２が設けられている。
【００３５】
これら第一の器部材１８と第二の器部材２０の開口端部が互いに重ね合わせられて、溶接や接着等で密着状に固定されていることにより、外観球状のシェル１４が形成されて、その内部に略球状の収容空所１６が設けられている。収容空所１６には、蓄圧器用ダイヤフラム１２が収容されている。
【００３６】
蓄圧器用ダイヤフラム１２は、図２にも示されているように、外力が及ぼされていない状態下で、全体として半球殻形状を有している。かかる蓄圧器用ダイヤフラム１２は、樹脂層３４を挟んで内側弾性材層３６と外側弾性材層３８が一体的に設けられた三層構造を呈している。
【００３７】
樹脂層３４は、略半球殻形状を呈していると共に、可撓性やガス透過を防止乃至は抑える特性を備えた樹脂材を用いて形成されている。具体的には、例えばエチレン−ビニルアルコール共重合体やポリビニルアルコール、ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化ビニリデン、或いはそれらの複合材等が採用される。また、樹脂層３４には、必要に応じて、織布や不織布等からなる補強材を重ね合わせていても良い。なお、樹脂層３４は、厚さ寸法が内側弾性材層３６や外側弾性材層３８の厚さ寸法等に比して極めて小さいため、図中では、実線で示してある。
【００３８】
内側弾性材層３６や外側弾性材層３８は、何れも、略半球殻形状を有していると共に、弾性変形可能なゴム弾性膜からなる。かかるゴム弾性膜には、例えばブチルゴムやニトリルゴム、ヒドリンゴム、或いはそれらの複合材等が採用される。内側弾性材層３６の外周面が樹脂層３４の内周面に加硫接着されていると共に、外側弾性材層３８の内周面が樹脂層３４の外周面に加硫接着されていることによって、内側弾性材層３６と外側弾性材層３８の間に樹脂層３４を挟んでなる蓄圧器用ダイヤフラム１２が構成されている。即ち、蓄圧器用ダイヤフラム１２は、樹脂層３４を備えた内外の弾性材層３６，３８の一体加硫成形品として形成されている。
【００３９】
また、内側弾性材層３６の開口部付近の内周面には、嵌着突部４０が一体形成されて径方向内方に向かって突設されている。嵌着突部４０は、一定の略半円断面で周方向に所定の長さ（本実施形態では、全周）で延びている。
【００４０】
さらに、蓄圧器用ダイヤフラム１２の頂点の部分には、内側及び外側弾性材層３６，３８と一体形成された略裁頭円錐台形状の中央突部４２が径方向内方に向かって突設されていると共に、中央突部４２の中央部分には、外側弾性材層３８の外周面に開口する嵌合凹所４４が形成されている。嵌合凹所４４の底部が、内側及び外側弾性材層３６，３８の間に挟み込まれる樹脂層３４よりも径方向外方の外側弾性材層３８内に位置せしめられている。また、嵌合凹所４４の周壁部には、周方向に延びる一又は二以上の凸条乃至は凹条が設けられている。この嵌合凹所４４には、ポペット４６が配設されている。
【００４１】
ポペット４６は、略裁頭円錐台形状を有していると共に、樹脂材や金属材等の硬質材を用いて形成されている。本実施形態では、ポペット４６の外周面が嵌合凹所４４の周壁部に対応した形状とされており、樹脂層３４を備えた内側弾性材層３６と外側弾性材層３８の一体加硫成形に際して嵌合凹所４４が形成された後に、嵌合凹所４４にポペット４６が嵌め込まれて、ポペット４６の外周面と嵌合凹所４４の周壁部（面）が互いの凹凸条で係合されていることにより、ポペット４６が蓄圧器用ダイヤフラム１２の頂点の部分に固定的に支持されている。要するに、蓄圧器用ダイヤフラム１２の頂点の部分に硬質材からなるポペット４６が配設されていることによって、頂点の部分の剛性が大きくされている。また、ポペット４６の大径側端面が、平坦な形状とされていると共に、外側弾性材層３８の嵌合凹所４４の周縁部の外周面と面一とされている。なお、ポペット４６が内側及び外側弾性材層３６，３８と樹脂層３４の一体加硫成形に際して、嵌合凹所４４に加硫接着することにより固定することも可能である。
【００４２】
この蓄圧器用ダイヤフラム１２が、第二の器部材２０の開口部から嵌め込まれて、蓄圧器用ダイヤフラム１２の頂点を通る中心軸が第二の器部材２０の頂点を通る中心軸と略同一線上に位置せしめられている。
【００４３】
また、蓄圧器用ダイヤフラム１２乃至は第二の器部材２０の頂点から外周側に向かう経線方向で、第二の器部材２０の嵌着溝３２が内側弾性材層３６の嵌着突部４０よりも外方に位置せしめられている。そして、これら嵌着溝３２および嵌着突部４０には、固定手段としての係合リング４８が取り付けられている。
【００４４】
係合リング４８は、大径のリング状を呈していると共に、薄肉の金属材を用いて形成されて、弾性を備えている。また、係合リング４８は、軸方向中間部分に径方向に拡がる段差部を挟んで軸方向上部が径方向外方に位置せしめられていると共に、軸方向下部が径方向内方に位置せしめられていることで、全体として、湾曲状乃至は屈曲状の曲げ断面で周方向に連続して延びている。係合リング４８に外力が及ぼされていない状態で、軸方向上部の外径寸法が、第二の器部材２０の嵌着溝３２の径寸法よりも大きくされていると共に、軸方向下部の外径寸法が、内側弾性材層３６の嵌着突部４０の内径寸法よりも大きくされている。
【００４５】
かかる係合リング４８の段差部と軸方向下部が協働してなる溝状の部位に対して、内側弾性材層３６の嵌着突部４０が弾性変形して嵌め込まれていると共に、係合リング４８の軸方向上部が、弾性変形して第二の器部材２０の嵌着溝３２に嵌め込まれており、係合リング４８や嵌着突部４０の弾性に基づいて、嵌着突部４０の外周側における外側弾性材層３８の外周面が第二の器部材２０の内周面に密着状に重ね合わせられて固定されている。これにより、蓄圧器用ダイヤフラム１２の開口周縁部が第二の器部材２０の内周面に固着保持されている。
【００４６】
さらに、前述の如く、第一の器部材１８の開口端部と第二の器部材２０の開口端部が軸方向（図１中、上下）に重ね合わせられて溶接等で固着されている。その結果、第一及び第二の器部材１８，２０からなるシェル１４の内部に収容空所１６が設けられていると共に、蓄圧器用ダイヤフラム１２の開口周縁部が収容空所１６の内周面に固着保持されて、収容空所１６が流体密に二分されている。
【００４７】
収容空所１６における蓄圧器用ダイヤフラム１２を挟んだ一方（図１中、上）の第一の器部材１８の側には、壁部の一部が蓄圧器用ダイヤフラム１２の内側弾性材層３６で構成されたガス室５０が形成されている。ガス室５０には、第一の器部材１８の供給孔２２から窒素ガス等のガスが充填されていると共に、リベット等の封止部材２４が溶接またはＯリング等のシール部材を介して供給孔２２を閉塞していることによって、ガス室５０に所定の圧力のガスが充填された状態で、ガス室５０が流体密に封止されている。このガス室５０の圧力に基づいて、蓄圧器用ダイヤフラム１２における外側弾性材層３８の外周面が第二の器部材２０の内周面に重ね合わせられていると共に、蓄圧器用ダイヤフラム１２の頂点を通る中心軸が第二の器部材２０の頂点を通る中心軸と同一線上に位置せしめられて、蓄圧器用ダイヤフラム１２のポペット４６の大径側端面と第二の器部材２０の通孔２６のまわりの内周面が互いに重ね合わせられている。
【００４８】
また、収容空所１６における蓄圧器用ダイヤフラム１２を挟んだ他方（図１中、下）の第二の器部材２０の側には、壁部の一部が蓄圧器用ダイヤフラム１２の外側弾性材層３８で構成された液室５２が形成されている（図４，５参照。）。液室５２に後述する作動油等が入れられておらず、ガス室５０の圧力に基づいて蓄圧器用ダイヤフラム１２の外側弾性材層３８が第二の器部材２０の内周面に対して略隙間なく重ね合わせられた状態（図１に示される状態）では、液室５２の容積が殆どない状態とされている。ガス室５０と液室５２は、蓄圧器用ダイヤフラム１２の樹脂層３４によって流体密に遮断されている。
【００４９】
そこにおいて、蓄圧器用ダイヤフラム１２の内側弾性材層３６における中央突部４２と嵌着突部４０の間の内周面には、頂点を中心として同心円状に延びる複数条の環状リブ５４からなるリブ群５６が、経線方向で互いに所定距離を隔てて複数設けられている。本実施形態では、リブ群５６が三つ設けられており、蓄圧器用ダイヤフラム１２の頂点、即ち該頂点に配設されたポペット４６の中心軸を中心とする経線方向の内周側から外周側の開口周縁部に向かって、第一のリブ群５６ａ、第二のリブ群５６ｂ及び第三のリブ群５６ｃとされている。
【００５０】
各リブ群５６は、それぞれ３つの環状リブ５４，５４，５４を含んで構成されている。環状リブ５４は、蓄圧器用ダイヤフラム１２の内側弾性材層３６と一体形成されており、各リブ群５６において経線方向に連設されている。また、各リブ群５６における３つの環状リブ５４，５４，５４は、互いに同一の断面形状および大きさとされている。更に、第一のリブ群５６ａの各環状リブ５４ａや第二のリブ群５６ｂの各環状リブ５４ｂ、第三のリブ群５６ｃの各環状リブ５４ｃが、何れも、内側弾性材層３６の内周面に接する基端部分から突出する蓄圧器用ダイヤフラム１２の内側に向かって幅寸法が小さくなる台形断面で、蓄圧器用ダイヤフラム１２の周方向に連続して延びている。要するに、各リブ群５６を構成する３つの環状リブ５４、即ち合計９つの環状リブ５４が、各リブ群５６においてのみならず、異なるリブ群５６ａ，５６ｂ，５６ｃにおいても同一の断面形状とされている。
【００５１】
特に、蓄圧器用ダイヤフラム１２の頂点からの経線方向で、内周側に位置する第一のリブ群５６ａの環状リブ５４ａの突出高さ：ｈ１が、第一のリブ群５６ａよりも外周側に位置する第二のリブ群５６ｂの環状リブ５４ｂの突出高さ：ｈ２に比して小さくされていると共に、第二のリブ群５６ｂの環状リブ５４ｂの突出高さ：ｈ２が、第二のリブ群５６ｂよりも外周側に位置する第三のリブ群５６ｃの環状リブ５４ｃの突出高さ：ｈ３に比して小さくされている。具体的には、例えば蓄圧器用ダイヤフラム１２の肉厚寸法：ｔに対して、第一のリブ群５６ａの環状リブ５４ａの突出高さ：ｈ１が、ｈ１＝０．３ｔとされていると共に、第二のリブ群５６ｂの環状リブ５４ｂの突出高さ：ｈ２が、ｈ２＝０．５ｔとされており、第三のリブ群５６ｃの環状リブ５４ｃの突出高さ：ｈ３が、ｈ３＝０．７ｔとされている。
【００５２】
このことからも明らかなように、本実施形態では、各環状リブ５４の突出高さが、蓄圧器用ダイヤフラム１２の肉厚寸法：ｔに比して小さくされている。なお、蓄圧器用ダイヤフラム１２の肉厚寸法：ｔは、ダイヤフラム１２において嵌着突部４０や中央突部４２、第一乃至第三のリブ群５６ａ，５６ｂ，５６ｃが設けられていない部分の厚さ寸法をいい、特に本実施形態では、全体として略一定とされている。
【００５３】
また、第一のリブ群５６ａの環状リブ５４ａの幅寸法：ｗ１が、第二のリブ群５６ｂの環状リブ５４ｂの幅寸法：ｗ２に比して小さくされていると共に、第二のリブ群５６ｂの環状リブ５４ｂの幅寸法：ｗ２が、第三のリブ群５６ｃの環状リブ５４ｃの幅寸法：ｗ３に比して小さくされている。
【００５４】
すなわち、経線方向で内周側に位置するリブ群５６の環状リブ５４に比して、経線方向で外周側に位置するリブ群５６の環状リブ５４の方が、その突出高さおよび幅寸法が大きくされている。その結果、蓄圧器用ダイヤフラム１２の頂点から経線方向で外周側に位置するリブ群５６ほど、その環状リブ５４が大きな剛性をもって形成されている。
【００５５】
また、中央突部４２および第一のリブ群５６ａや第一のリブ群５６ａおよび第二のリブ群５６ｂ、第二のリブ群５６ｂおよび第三のリブ群５６ｃ、第三のリブ群５６ｃおよび嵌着突部４０が、それぞれ経線方向に所定距離を隔てて位置せしめられている。特に、経線方向で互いに隣り合う第一のリブ群５６ａと第二のリブ群５６ｂの間の距離や第二のリブ群５６ｂと第三のリブ群５６ｃの間の距離が、互いに同一とされていることに加えて、当該距離：ｌが、複数の環状リブ５４において最も大きな環状リブ５４ｃの一つ分の幅寸法：ｗ３よりも大きくされていると共に、複数のリブ群において最も小さな第一のリブ群５６ａの幅寸法よりは小さくされている。また、経線方向で互いに隣り合うリブ群５６間の距離が、第一のリブ群５６ａと中央突部４２の間の離隔距離や第三のリブ群５６ｃと嵌着突部４０の間の離隔距離に比して小さくされている。
【００５６】
上述の如き構造とされた蓄圧器用ダイヤフラム１２を備えてなる蓄圧器１０においては、第二の器部材２０に固設された接続金具２８の螺子部３０が図示しない自動車や産業機械等の油圧管路に螺着固定されて、液室５２が接続金具２８を介して油圧管路に接続されるようになっており、例えばミッションオイルやブレーキオイル等の潤滑油や油圧機器を作動させて動力伝達等を行う作動油等の媒体が、接続金具２８の内孔および第二の器部材２０の通孔２６を通じて、液室５２に導き入れられるようになっている。そして、通孔２６から液室５２に導き入れられる媒体によって液室５２の圧力がガス室５０の圧力よりも大きくなると、ガス室５０と液室５２の圧力の差に基づいて蓄圧器用ダイヤフラム１２がガス室５０に向かって膨出するように弾性変形し、かかるガス室５０が圧縮されることに基づき、媒体が、液室５２において加圧状態で蓄えられるのである。また、ガス室５０と液室５２の圧力差に基づく蓄圧器用ダイヤフラム１２の弾性変形作用を利用して、媒体の脈動を吸収することも可能となる。
【００５７】
ここにおいて、蓄圧器用ダイヤフラム１２が、内側弾性材層３６と外側弾性材層３８の間に樹脂層３４を挟んだ構造とされていることによって、ガス室５０に封入されたガスと液室５２に導かれる媒体に対して高度な不透過性が達成され得ると共に、液室５２に及ぼされる圧力変動に応じて繰り返される変形に対して充分な変形性能が得られる。
【００５８】
ところで、図６にも示されているように、樹脂層３４を挟んで内側弾性材層３６と外側弾性材層３８が一体形成された従来構造の蓄圧器用ダイヤフラム６２を備えた蓄圧器６０においては、蓄圧器用ダイヤフラム６２の弾性変形に歪な変形が生じる問題を内在していた。この問題の所在を明らかにするため、以下に、従来構造の蓄圧器用ダイヤフラム６２を備えた蓄圧器６０を説明するが、本実施形態に係る蓄圧器１０と実質的に同一の構造とされた部材および部位については、図中に本実施形態と同一の符号を付することにより、それらの詳細な説明を省略する。
【００５９】
すなわち、従来構造の蓄圧器用ダイヤフラム６２における内側弾性材層３６の中央突部４２と嵌着突部４０の間の内周面には、ダイヤフラム６２の頂点を中心として同心円状に延びる複数条の環状リブ６４が一体形成されている。環状リブ６４は、内側弾性材層３６の内周面に接する基端部分から突出する蓄圧器用ダイヤフラム１２の内側に向かって幅寸法が小さくなる台形断面で、蓄圧器用ダイヤフラム１２の周方向に連続して延びている。複数の環状リブ６４の形状や大きさが略同じとされていると共に、経線方向で互いに隣り合う環状リブ６４を離隔せしめることなく、複数の環状リブ６４が連設されている。
【００６０】
このような従来構造の蓄圧器用ダイヤフラム６２では、環状リブ６４の形成によって周方向の剛性が大きくなり、半球殻形状を有する樹脂層３４の剛性に起因して弾性変形時に周上の複数箇所で経線方向に延びる谷線状の折れ曲がりが抑えられる。
【００６１】
しかしながら、図７〜９にも示されているように、液室５２の媒体への流入量を大きくするにつれて、ダイヤフラム６２の周上の一箇所の部位に凹みが生じ、かかる凹み部位がダイヤフラム６２の中心軸に対して傾斜する方向に大きく弾性変形することがあった。このような歪な変形が生じると、当該変形部位に大きな屈曲と応力集中が発生して、耐久性が低下する問題があった。なお、このような問題が生じる原因の一つは、各環状リブ６４の形状や大きさが略同じとされていることでダイヤフラム６２の環状リブ６４を備えた部分の剛性が経線方向に略一定とされているため、凹み部分が一旦、ダイヤフラム６２の中心軸に対して傾斜する方向に弾性変形すると、凹み部分の中心軸がダイヤフラム６２の中心軸と一致するように変形することが難しくなることによるものと推考される。
【００６２】
そこにおいて、本実施形態に係る蓄圧器１０においては、ダイヤフラム１２の頂点を中心として同心円状に延びる複数条の環状リブ５４からなるリブ群５６が経線方向で互いに所定距離を隔てて複数設けられていると共に、頂点から経線方向で外周側に位置するリブ群５６ほど、その環状リブ５４が大きな剛性をもって形成されている。
【００６３】
すなわち、蓄圧器１０の液室５２に対して外部から媒体の圧力が及ぼされて、その圧力がダイヤフラム１２の外側弾性材層３８の外周面に作用せしめられた際、ダイヤフラム１２が、内側弾性材層３６の内周面側に密封されたガス室５０の圧力と平衡状態に至るまで、外周面から押し込まれるようにして弾性変形せしめられる。
【００６４】
その際、かかるダイヤフラム１２では、外周縁部を固定的に保持されていることから、変形剛性が小さい中心から凹むようにして変形が始まることとなるが、その変形形態における凹みの中心軸が、例えば図４にも示されるように、ダイヤフラム１２の中心軸から斜めに傾いてくると（即ち、凹みの中心点がダイヤフラム１２の頂点から外れてくると）、凹みの外周縁部が、第一のリブ群５６ａ上に位置する部分と、第一のリブ群５６ａを超えてその外周側の非形成部分、即ち第一のリブ群５６ａと第二のリブ群５６ｂの間の部分に位置する部分とに跨がってくるようにする。そこから更に凹みが進むと、凹みの外周縁部のうち、第一のリブ群５６ａの非形成部分に位置する部分が、更にその外周側に位置する剛性が一層大きい環状リブ５４ｂからなる第二のリブ群５６ｂの形成部分に達する。これにより、かかる剛性が一層大きい環状リブ５４ｂからなる第二のリブ群５６ｂの形成部分に達した位置では、変形剛性が大きく変化せしめられていることにより凹みの外周縁部の更なる外周側への進行が抑えられて、それよりも変形し易い他の位置において、凹みの外周縁部の進行が優先的に進行せしめられる。
【００６５】
その結果、凹みは、その外周縁部の全周が、剛性の一層大きい環状リブ５４ｂからなる第二のリブ群５６ｂの形成部分に達する位置に揃えられることとなり、それによって、図５にも示されているように、凹みの中心軸がダイヤフラム１２の中心軸に一致せしめられることとなる。
【００６６】
また、液室５２に対して外部から更に大きな媒体の圧力が及ぼされると、ダイヤフラム１２が外周面から更にガス室５０側に向かって押し込まれるように弾性変形する際に、凹みの中心軸がダイヤフラム１２の中心軸に対して傾斜するように変形することとなるが、第二のリブ群５６ｂの外周側にそれよりも大きな剛性の第三のリブ群５６ｃが所定距離を隔てて設けられていることによって、第一のリブ群５６ａと第二のリブ群５６ｂの剛性差による変形態様と同様に、凹みの中心軸がダイヤフラム１２の中心軸に一致せしめられる。
【００６７】
従って、本発明に従う構造とされた蓄圧器１０では、ダイヤフラム１２において複数のリブ群５６を経線方向で所定距離を隔てて設けることにより、各リブ群５６を構成するそれぞれの環状リブ５４自体の剛性差に大きな差を設けなくても、その凹みの外周側への進行に際しての変形剛性を、凹みの外周縁部が各リブ群５６にかかり始める位置において大きく変化させることが出来るのである。それ故、ダイヤフラム１２の変形の進行に際して、少なくとも凹みの外周縁部が各リブ群５６にかかり始める段階において、一旦、凹みの内周縁部がダイヤフラム１２の中心軸上の周方向線に揃えられるのであり、それによって、凹みのダイヤフラム１２の中心軸に対する大きな偏倚が効果的に防止され得るのである。これにより、ダイヤフラム１２の変形部分に過大な屈曲や応力集中が生ぜしめられることが抑えられて、耐久性能が有利に向上され得る。
【００６８】
以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、これはあくまでも例示であり、かかる実施形態における具体的な記載によって、本発明は、何等限定されるものでなく、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様で実施可能である。また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。
【００６９】
例えば、前記実施形態に係る環状リブ５４やリブ群５６の形状や大きさ、構造、数、配置等の形態は例示の如きものに限定されない。具体的には、蓄圧器１０の規格や要求されるダイヤフラム１２の変形特性、製作性等に応じて、各リブ群における環状リブの形状や大きさを、それぞれ異ならせたり、環状リブの数を増減したり、或いはリブ群の数を増減したり、経線方向で互いに隣り合うリブ群間の距離を、それぞれ異ならせたりすること等も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の一実施形態としての蓄圧器の縦断面図。
【図２】同蓄圧器に用いられる蓄圧器用ダイヤフラムを拡大して示す縦断面図。
【図３】同蓄圧器用ダイヤフラムの要部を拡大して示す縦断面図。
【図４】同蓄圧器の一作動形態を示す縦断面図。
【図５】同蓄圧器の図４の形態と異なる一作動形態を示す縦断面図。
【図６】従来構造の蓄圧器の縦断面図。
【図７】同従来構造の蓄圧器の一作動形態を示す縦断面図。
【図８】同従来構造の蓄圧器の図７の形態と異なる一作動形態を示す縦断面図。
【図９】同従来構造の蓄圧器の図７，８の形態と異なる一作動形態を示す縦断面図。
【符号の説明】
【００７１】
１０…蓄圧器、１２…蓄圧器用ダイヤフラム、１４…シェル、３４…樹脂層、３６…内側弾性材層、３８…外側弾性材層、５４ａ…環状リブ、５４ｂ…環状リブ、５４ｃ…環状リブ、５６ａ…第一のリブ群、５６ｂ…第二のリブ群、５６ｃ…第三のリブ群
【図１】
2007270872.tif 000003
【図２】
2007270872.tif 000004
【図３】
2007270872.tif 000005
【図４】
2007270872.tif 000006
【図５】
2007270872.tif 000007
【図６】
2007270872.tif 000008
【図７】
2007270872.tif 000009
【図８】
2007270872.tif 000010
【図９】
2007270872.tif 000011