(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のダイヤフラムと、当該ダイヤフラムの両端外周に形成されて弾性変形前に断面が半円状となる上下一対の環状のシール部と、これらのシール部の外周を内周に面接触させる筒状のハウジングと、上記の各シール部を嵌装させる環状保持部を外周に形成する上下一対のホルダーと、上記ダイヤフラム内に設けた油室空間と、上記ダイヤフラムと上記ハウジングとの間に設けたガス室とを有し、上記各シール部で上記油室空間とガス室とを封じている圧力容器におけるシール構造において、上記ダイヤフラムの外周上下であって各シール部に軸方向内側において近接するそれぞれ一つの環状突起を突設させ、上記各シール部を上記各環状保持部に嵌装させながら上記ハウジングの内周に面接触させている状態においては上記各環状突起を上記ハウジングの内周に接触させ又は近接させておき、上記油室空間が高圧化された時上記ダイヤフラムを膨径化して上記各環状突起を上記ハウジングの内周に圧接させることを特徴とする圧力容器におけるシール構造
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、シール構造に関し、特に、ダイヤフラムを有してなるアキュムレータなどの圧力容器におけるシール構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、アキュムレータなどのダイヤフラムを有してなる圧力容器にあっては、ダイヤフラムの端部となるシール部におけるシール性の如何、すなわち、シール構造の機能するところが重要になる。
【０００３】
そして、ダイヤフラムが可撓性に富むゴムなどで形成されるときに、従来から提案されているシール構造にあっては、ゴムが具有する弾性に依存してシール機能を発揮させるとしている。
【０００４】
すなわち、図１は、油圧緩衝器を構成するシリンダ１の下端部にアキュムレータを有する状態を示す本案図であるが、この図１を借りて説明すると、このアキュムレータを構成するダイヤフラム２は、同じく本案図である図２に示すように、図中で上下端となる両端に弾性変形前に断面がほぼ円形となる環状に形成のシール部２１，２２を有してなる。
【０００５】
そして、このダイヤフラム２にあっては、シール部２１，２２がアキュムレータにおけるハウジングとなるシリンダ１の内周にホルダー３，４の利用下に面接触するときに、所定のシール機能を発揮するとしている。
【０００６】
このとき、ホルダー３にあっては、外周にシール部２１を嵌装させる環状保持部としての環状溝部３ａが形成されており、また、ホルダー４にあっては、外周にシール部２２を嵌装させる環状保持部としての環状段部４ａが形成されてなるとしている。
【０００７】
ちなみに、ホルダー４にあっては、図１中での下端にシリンダ１のボトム端を閉塞するボトム部材１１が隣接されており、それゆえ、上記の環状段部４ａは、上記の環状溝部３ａと同様に環状溝となっている。
【０００８】
なお、シリンダ１とダイヤフラム２の間に形成されるほぼ筒状の空間が不活性ガスなどが封入されるエア室たるガス室Ｇとされ、図中で軸芯部となるダイヤフラム２の内側が上方のホルダー３でシリンダ１内に画成される油室Ｒにこのホルダー３に開穿の連通孔３ｂを介して連通する油室空間Ａとされるとしている。
【０００９】
それゆえ、上記したダイヤフラム２にあっては、下方のシール部２２においても同様であるが、上方のシール部２１がホルダー３の環状溝部３ａに嵌装された状態でシリンダ１内に押し込まれるように挿入されることで、このシール部２１が押し潰されるように弾性変形しながらシリンダ１の内周に面接触することになる。
【００１０】
その結果、シール部２１とシリンダ１の内周との間に所定のシール機能が発揮されることになり、ダイヤフラム２とシリンダ１との間に形成されるガス室Ｇにおける不活性ガスなどが油中に混入するいわゆるガス抜けが未然に阻止されることになる。
【００１１】
ちなみに、このときには、シール部２１が環状溝部３ａに弾性変形下に嵌装されているから、この環状溝部３ａを有するホルダー３側においてもいわゆるシール機能が発揮されていることになる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のダイヤフラム２を有する従来のシール構造にあっては、所定のシール機能の発揮を保障し難い傾向があると指摘される可能性がある。
【００１３】
すなわち、上記のシール構造にあっては、ダイヤフラム２のシール部２１，２２の外周をシリンダ１の内周に面接触させることで所定のシール機能を発揮させるとしているから、このシール部２１，２２をホルダー３の外周に嵌装させた状態でシリンダ１内に挿入するときには、シール部２１，２２における締め代を可能な限りに大きくしておく必要がある。
【００１４】
ただ、そうは言っても、シール部２１，２２における締め代を大きくするだけでは、シール部２１，２２を嵌装させたホルダー３をシリンダ１内に挿入する際に大きい作用力を要することになり、アキュムレータを形成する際の組立性を阻害すると共に、ダイヤフラム２におけるシール部２１，２２にいたずらなストレスを与え、結果として、シール部２１，２２の劣化を速めることにもなる。
【００１５】
この発明は、このような現状を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、組立性を阻害したり、シール部にいたずらなストレスを与えたりすることなくして、所定のシール機能の発揮を保障し得て、たとえば、ダイヤフラムを有するアキュムレータへの利用に最適となる圧力容器におけるシール構造を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、この発明によるシール構造の構成を、  筒状のダイヤフラムと、当該ダイヤフラムの両端外周に形成されて弾性変形前に断面が半円状となる上下一対の環状のシール部と、これらのシール部の外周を内周に面接触させる筒状のハウジングと、上記の各シール部を嵌装させる環状保持部を外周に形成する上下一対のホルダーと、上記ダイヤフラム内に設けた油室空間と、上記ダイヤフラムと上記ハウジングとの間に設けたガス室とを有し、上記各シール部で上記油室空間とガス室とを封じている圧力容器におけるシール構造において、上記ダイヤフラムの外周上下であって各シール部に軸方向内側において近接するそれぞれ一つの環状突起を突設させ、上記各シール部を上記各環状保持部に嵌装させながら上記ハウジングの内周に面接触させている状態においては上記各環状突起を上記ハウジングの内周に接触させ又は近接させておき、上記油室空間が高圧化された時上記ダイヤフラムを膨径化して上記各環状突起を上記ハウジングの内周に圧接させることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、この発明によるシール構造の基本的な構成は、図１に示すように、前記した従来のシール構造と同様である。
【００１８】
即ち、本発明の基本構造は、筒状のダイヤフラム２と、当該ダイヤフラム２の両端外周に形成されて弾性変形前に断面が半円状となる上下一対の環状のシール部２１と、これらのシール部２１，２２の外周を内周に面接触させる筒状のハウジングたるシリンダ１と、上記各シール部２１，２２を嵌装させる環状保持部たる環状溝部３ａ、環状段部４ａを外周に形成する上下一対のホルダー３、４と、上記ダイヤフラム２内に設けた油室空間Ａと、上記ダイヤフラム２と上記シリンダ１との間に設けたガス室Ｇとを有し、上記シール部２１、２２で上記油室空間Ａとガス室Ｇとを封じているアキュムレータ等の圧力容器におけるシール構造である。
【００１９】
そして、本発明は、図１乃至図３の実施の形態に示すように、上記ダイヤフラム２の外周上下であって各シール部２１，２２に軸方向内側において近接するそれぞれ一つの環状突起２３，２４を突設させ、上記各シール部２１，２２を上記環状溝部３ａと環状段部４ａに嵌装させながら上記シリンダ１の内周に面接触させている状態においては上記各環状突起２３，２４を上記シリンダ１の内周に接触させ又は近接させておき、上記油室空間Ａが高圧化された時上記ダイヤフラム２を膨径化して上記各環状突起２３，２４を上記シリンダ１の内周に圧接させるものである。
【００２０】
以下、更に詳しく説明するが、図１に基づいて説明したところについては、この発明の説明からは省き、以下には、この発明において特徴となるところを中心に説明する。
【００２１】
すなわち、この発明のシール構造にあっては、ダイヤフラム２が、図２に示すように、シール部２１，２２に近接する外周に環状突起２３，２４を形成してなるとしている。
【００２２】
そして、この環状突起２３，２４は、すなわち、図３に示すところでは、環状突起２３は、シール部２１がホルダー３の環状保持部たる環状溝部３ａに嵌装されるときに、図３中に仮想線図で示すようにハウジングたるシリンダ１がないとすれば、シール部２１と共に外周側に隆起するように突出することになる。
【００２３】
それゆえ、ホルダー３の環状溝部３ａにシール部２１が嵌装された状態のダイヤフラム２がシリンダ１内に押し込まれるようにして挿入される場合には、図示しないが、シール部２１が弾性変形した状態でシリンダ１の内周に面接触する。
【００２４】
このとき、シール部２１の外周がシリンダ１の内周に面接触することで所定にシール機能が発揮されると共に後述するようにダイヤフラム２が膨径化して、環状突起２３がシリンダ１の内周に圧接することで、さらに向上されたシール機能が発揮されることになり、したがって、ダイヤフラム２の外周に上記の環状突起２３を有せずしてシリンダ１の内周に接触する場合に比較して、シール機能が向上されることになる。
【００２５】
そして、上記したところからすれば、シール部２１における締め代を従前通りにしたままで大きくする必要がないから、シール部２１にいたずらにストレスを与えることがなく、したがって、シール部２１の劣化を速める危惧がないことになる。
【００２６】
ところで、この発明にあっては、環状突起２３，２４がシリンダ１の内周に圧接するときにシール機能を発揮するとするから、たとえば、図３中に破線図で示すように、いわゆる作用時以外は、環状突起２３がシリンダ１の内周に接触するだけ、あるいは、近接するだけで、圧接されていない。
【００２７】
すなわち、ホルダー３の環状溝部３ａにシール部２１が嵌装された状態でダイヤフラム２がシリンダ１内に挿入されたときに、環状突起２３がシリンダ１の内周に僅かに接触するだけで、あるいは、近接するだけで、圧接されていない。
【００２８】
そして、この場合には、図示しないが、ダイヤフラム２の内周側、すなわち、油室空間Ａが高圧化されてこのダイヤフラム２が膨径化するときに、環状突起２３がシリンダ１の内周に圧接することになり、このとき、ダイヤフラム２のシリンダ１の内周に対するシール機能が向上されることになる。
【００２９】
それゆえ、ダイヤフラム２が膨径化する前には、環状突起２３の外周がシリンダ１の内周から離れているとする場合には、このダイヤフラム２をシリンダ１内に挿入する際の操作性を良くすることになる。
【００３０】
そして、ダイヤフラム２が膨径化する前から、環状突起２３の外周がシリンダ１の内周に接触しているとする場合には、ダイヤフラム２が膨径化したときのシール機能を良くすることになる。
【００３１】
以上からすれば、環状突起２３，２４を有することで、シール機能を向上させる観点からは、環状突起が以下のように構成されるとしても良い。
【００３２】
すなわち、図４の参考例に示すところは、シール部２１の外周に環状突起２５が形成されてなり、したがって、図示しないが、シール部２１がホルダー３における環状保持部３ａに嵌装されながら外周をシリンダ１の内周に面接触させるときに、上記の環状突起２５がシリンダ１の内周に圧接されるとするものである。
【００３３】
それゆえ、この参考例による場合には、シール部２１が押し潰されるように弾性変形してシール部２１の外周をシリンダ１の内周に面接触させるときに、これに加えて、環状突起２５がシリンダ１の内周に圧接されることになり、したがって、このときに、所定のシール機能が確実に発揮されることになる。
【００３４】
ただ、この参考例の場合には、シール部２１における締め代が従前の場合に比較して全体的に大きくなるだろうから、シール部２１におけるストレスが大きくなり易く、したがって、シール部２１の劣化を速める危惧があるが、その反面で、ダイヤフラム２の内周側が極めて高圧になる場合の利用に適することになる利点がある。
【００３５】
前記したところは、ダイヤフラム２における上方側のシール部２１および環状突起２３，２５を中心にして説明したが、下方側のシール部２２および環状突起２４にあっても同様の作用をし、また、同様の効果を奏することはもちろんである。
【００３６】
ちなみに、図５の参考例に示すところは、シール部２１の外周に環状突起２５を有する一方で、内周にも環状突起２６を有する場合であるが、この場合には、シール部２１のホルダー３における環状溝部３ａに対するシール機能が向上される利点がある。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明にあっては、ダイヤフラムの外周上下であって各シール部に軸方向内側において近接するそれぞれ一つの環状突起を突設させ、上記各シール部を上記各環状保持部に嵌装させながら上記ハウジングの内周に面接触させている状態においては上記各環状突起を上記ハウジングの内周に接触させ又は近接させておき、上記油室空間が高圧化された時上記ダイヤフラムを膨径化して上記各環状突起を上記ハウジングの内周に圧接させるようにしたから、シール部の外周がハウジングの内周に面接触することで所定のシール機能が発揮されると共に、環状突起がハウジングの内周に圧接することで、さらに向上されたシール機能が発揮されることになり、したがって、ダイヤフラムの外周に上記の環状突起を有せずしてハウジングの内周に接触する場合に比較して、シール機能が向上される利点がある。
【００３８】
更に、シール部における締め代を従前通りにしたままで大きくする必要がないから、当該シール部をホルダの環状保持部に装着する作業と、この状態でホルダをハウジング内に挿入する際に大きい作用力を必要とせず、その結果、圧力容器の組立性を阻害するのを防止でき、シール部にいたずらにストレスを与えることがなく、シール部の劣化を速める危惧もない。
【００３９】
そして、ダイヤフラムが膨径化する前には、環状突起の外周がハウジングの内周から離れているとする場合には、このダイヤフラムをハウジング内に挿入する際の操作性を良くする点で有利となる。
【００４０】
また、ダイヤフラムが膨径化する前から、環状突起の外周がハウジングの内周に接触しているとする場合には、ダイヤフラムが膨径化したときのシール機能を良くする点で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明によるシール構造を具現化したアキュムレータを油圧緩衝器におけるシリンダの下端部に有する状態を示す縦断面図である。
【図２】  図１におけるダイヤフラムを単体で示す縦断面図である。
【図３】  図２のダイヤフラムにおける上端側のシール部がホルダーに嵌装されながらシリンダ内に挿入される前の状態を示す部分縦断面図である。
【図４】  参考例に係るダイヤフラムにおける上端側のシール部を示す部分縦断面図である。
【図５】  さらに他の参考例によるダイヤフラムにおける上端側のシール部がホルダーに嵌装された場合の状態を示す部分縦断面図である。
【符号の説明】
１  シリンダ
２  ダイヤフラム
３，４  ホルダー
３ａ  環状溝部
３ｂ  連通孔
４ａ  環状段部
１１  ボトム部材
２１，２２  シール部
２３，２４，２５，２６  環状突起
Ａ  油室空間
Ｇ  ガス室
Ｒ  油室
【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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