特開2018-151003(P2018-151003A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2018-151003(P2018-151003A)
(43)【公開日】2018年9月27日
(54)【発明の名称】アキュムレータ
(51)【国際特許分類】
   F15B 1/08 20060101AFI20180831BHJP
【FI】
   F15B1/08
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
【全頁数】15
(21)【出願番号】特願2017-47751(P2017-47751)
(22)【出願日】2017年3月13日
(71)【出願人】
【識別番号】000004640
【氏名又は名称】日本発條株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000785
【氏名又は名称】誠真IP特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】水上 博嗣
(72)【発明者】
【氏名】齊藤 美恵子
(72)【発明者】
【氏名】岩井 一平
【テーマコード(参考)】
3H086
【Fターム(参考)】
3H086AD07
3H086AD15
3H086AD34
3H086AD44
(57)【要約】
【課題】圧力容器の溶接線近傍における損傷リスクを低減できるアキュムレータを提供する。
【解決手段】アキュムレータは、接合部を介して互いに接合された第1部分および第2部分を含む圧力容器と、圧力容器内の液室とガス室の容積比が可変となるように、圧力容器の内部空間を液室とガス室とに隔てる隔壁部と、を備える。第1部分は、アキュムレータを支持部材に締結するためのねじ部を含み、第2部分は、ねじ部の軸方向において接合部を挟んでねじ部とは反対側に位置し、アキュムレータの支持部材への締結状態において支持部材と当接するように構成された当接部を含む。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
接合部を介して互いに接合された第1部分および第2部分を含む圧力容器と、
前記圧力容器内の液室とガス室との容積比が可変となるように、前記圧力容器の内部空間を前記液室と前記ガス室とに隔てる隔壁部と、を備えるアキュムレータであって、
前記第1部分は、前記アキュムレータを支持部材に締結するためのねじ部を有し、
前記第2部分は、前記ねじ部の軸方向において前記接合部を挟んで前記ねじ部とは反対側に位置し、前記アキュムレータの前記支持部材への締結状態において前記支持部材と当接するように構成された当接部を有する
ことを特徴とするアキュムレータ。
【請求項2】
前記当接部は、前記支持部材に向かって前記ねじ部の前記軸方向に突出する凸部である
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】
前記第1部分は、前記ねじ部の前記軸方向に沿って延在する外筒部を含み、
前記ねじ部は、前記外筒部の外周面に形成される
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のアキュムレータ。
【請求項4】
前記隔壁部は、前記ねじ部の前記軸方向に沿って伸縮するように構成されたベローズを含み、
前記第2部分は、
前記ベローズの内周側において前記液室に向かって突出する内筒部と、
前記内筒部から外周側に延在するように前記内筒部の端部に接続され、前記ベローズの一端が固定される内表面と前記当接部を形成する外表面とを有するフランジ部と、
を含む一体物である
ことを特徴とする請求項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】
前記第1部分は、前記外筒部と、前記外筒部における前記第2部分とは反対側の端部に接続され、前記軸方向に直交する底板部とを含む一体物により構成され、
前記底板部は、前記アキュムレータを回動させるための工具が係合可能な工具係合部を含むことを特徴とする請求項3に記載のアキュムレータ。
【請求項6】
前記接合部は、前記ねじ部の前記軸方向に直行する平面に沿って形成される
ことを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載のアキュムレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液圧回路に用いられるアキュムレータに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、油圧制御装置の油圧回路やショックアブソーバを用いた油圧回路等の液圧回路に金属ベローズ式のアキュムレータ(蓄圧・緩衝装置)が用いられている。金属ベローズ式のアキュムレータは、一般に、有底筒状の外殻部材と蓋体とを溶接等で接合することで形成された圧力容器を備えている。圧力容器の内側には、外殻部材の長手方向(軸方向)に伸縮自在なベローズと、断面が台形形状のシールが金属部材に接着されてなるシール部材を有する仕切板(ベローズキャップ)とで構成されたベローズ機構が収容される。
【0003】
このようなアキュムレータは、圧力容器の内部がベローズ機構によってガス室(気室)と液室(油室)とに区画される。また、圧力容器には、液圧回路とアキュムレータとに流入する液体の圧力変動をベローズ機構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ように構成されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
【0004】
上述した従来のアキュムレータは、圧力容器の一端側(例えば、圧力容器における長手方向の一端をなす蓋体側)において液圧回路に接続されており、該蓋体に設けられた連通孔を介して液圧回路と液室との間で液体(作動流体)が流出入自在に構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】実用新案登録第3148349号公報
【特許文献2】特開2012−237415号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記の構成を有することにより、例えば、蓋体の連通孔を介して液圧回路からアキュムレータの液室内に作動流体が流入する際や、液室容積が最大付近となる程に作動流体が収容された場合(すなわち、蓄圧された場合)に、圧力容器(特に、圧力容器の他端側の内壁)には外殻部材の軸方向において液圧回路と反対側に向けて圧力が作用する。このため、蓋体と外殻部材との間に引張応力が作用することとなる。
【0007】
一般に、異なる部材同士を溶接により接合した溶接部は、単一部材で継ぎ目なく(シームレスに)形成された部分に比べて亀裂や腐食の始点になり易い。この点、上記特許文献1及び特許文献2に開示された従来のアキュムレータは、蓋体と液圧回路との連結部(例えば、ねじ結合による連結部)を挟んで、液圧回路とは反対側に、該蓋体と外殻部材との溶接線が配されていた。このため、仮に上記の引張応力が溶接部に集中した場合、腐食や亀裂の始点になる恐れがあるという問題があった。また、溶接により複数の部材を接合して圧力容器を構成していたため、部品点数が多く、工数が嵩むという問題があった。
【0008】
そこで、本発明における幾つかの実施形態では、圧力容器の溶接線近傍における損傷リスクを低減できるアキュムレータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
(1)本発明の少なくとも一実施形態に係るアキュムレータは、
接合部を介して互いに接合された第1部分および第2部分を含む圧力容器と、
前記圧力容器内の液室とガス室との容積比が可変となるように、前記圧力容器の内部空間を前記液室と前記ガス室とに隔てる隔壁部と、を備えるアキュムレータであって、
前記第1部分は、前記アキュムレータを支持部材に締結するためのねじ部を有し、
前記第2部分は、前記ねじ部の軸方向において前記接合部を挟んで前記ねじ部とは反対側に位置し、前記アキュムレータの前記支持部材への締結状態において前記支持部材と当接するように構成された当接部を有する。
上記(1)の構成によれば、圧力容器を構成する第1部分および第2部分の接合部は、第1部分のねじ部と第2部分の当接部との間に位置することになり、アキュムレータの支持部材への締結状態において、ねじ部に発生する軸力に起因した圧縮力を接合部に作用させることができる。このため、圧力容器の内外の圧力差に起因して接合部に作用する引張り力を少なくとも部分的に相殺することができ、圧力容器の接合部近傍における損傷リスクを低減できる。
【0010】
(2)幾つかの実施形態によれば、上記(1)に記載のアキュムレータにおいて、
前記当接部は、前記支持部材に向かって前記ねじ部の前記軸方向に突出する凸部である。
上記(2)の構成によれば、アキュムレータは、ねじ部の軸方向に沿って支持部材に向かって突出する凸部を介して支持部材に当接する。これにより、該アキュムレータを支持部材に締結した状態において、当接部と支持部材との間に高い接触圧を作用させることができるため、支持部材とアキュムレータとの接触部において高い気密性及び液密性を確保することができる。
【0011】
(3)幾つかの実施形態によれば、上記(1)又は(2)に記載のアキュムレータにおいて、
前記第1部分は、前記ねじ部の前記軸方向に沿って延在する外筒部を含み、
前記ねじ部は、前記外筒部の外周面に形成される。
上記(3)の構成によれば、第1部分の外筒部の外周面にねじ部を形成したので、第2部分側にねじ付きポートを形成する必要がなくなり、第2部分の構造を簡素化することができる。
【0012】
(4)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(3)の何れか一つに記載のアキュムレータにおいて、
前記隔壁部は、前記ねじ部の前記軸方向に沿って伸縮するように構成されたベローズを含み、
前記第2部分は、
前記ベローズの内周側において前記液室に向かって突出する内筒部と、
前記内筒部から外周側に延在するように前記内筒部の端部に接続され、前記ベローズの一端が固定される内表面と前記当接部を形成する外表面とを有するフランジ部と、
を含む一体物である。
上記(4)の構成によれば、ベローズを含む隔壁部とのセルフシール構造を実現するための内筒部をフランジ部と一体で形成したので、別体として作製された内筒部とフランジ部を溶接等により接合する場合に比べて、部品点数の削減によりコストの低減効果を見込める。また、内筒部とフランジ部の溶接工程が不要となるため、アキュムレータの製造工程が簡素化され、コストを低減できるだけでなく、品質管理を容易に行うことが可能となる。
【0013】
(5)幾つかの実施形態では、上記(3)に記載のアキュムレータにおいて、
前記第1部分は、前記外筒部と、前記外筒部における前記第2部分とは反対側の端部に接続され、前記軸方向に直交する底板部とを含む一体物により構成され、
前記底板部は、前記アキュムレータを回動させるための工具が係合可能な工具係合部を含む。
上記(5)の構成によれば、ねじ部及び工具係合部の両方が、一体物として構成される第1部分に形成されるので、ねじ部及び工具係合部の同軸精度を容易に向上させることができる。
【0014】
(6)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(5)の何れか1つに記載のアキュムレータにおいて、
前記接合部は、前記ねじ部の前記軸方向に直行する平面に沿って形成される。
上記(6)の構成によれば、アキュムレータを支持部材に締結した状態において、ねじ部に発生する軸方向に沿った軸力に起因する圧縮力が、第1部分と第2部分との接合部に対して直交する方向から作用する。このため、接合部には、第1部分と第2部分との境界面に沿う剪断力が作用することがなく、ねじ部に発生する軸力に起因した圧縮力を溶接線に確実に作用させることができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明の幾つかの実施形態に係るアキュムレータによれば、圧力容器の溶接線近傍における損傷リスクを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
図1】幾つかの実施形態に係るアキュムレータの構成を示す縦断面図である。
図2図1に破線で示すII部の拡大図である。
図3】幾つかの実施形態に係るアキュムレータにおけるねじ部周辺の外観を示す概略図である。
図4】幾つかの実施形態における圧力容器を示す部分断面図である。
図5】幾つかの実施形態における圧力容器を示す部分断面図である。
図6】幾つかの実施形態における圧力容器を示す部分断面図である。
図7】幾つかの実施形態における圧力容器を示す部分断面図である。
図8】幾つかの実施形態に係るアキュムレータを示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、添付図面に従って本発明の例示的な実施形態について説明する。ただし、以下に示す幾つかの実施形態に記載された構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【実施例1】
【0018】
図1は、本発明の幾つかの実施形態に係るアキュムレータ1の構成を示す縦断面図である。同図に示すように、アキュムレータ1は、少なくとも一端が閉塞された略円筒状の圧力容器10と、この圧力容器10の内部空間を液室16(油室)とガス室18(気室)とに仕切る隔壁部と、を備えている。幾つかの実施形態において、アキュムレータ1は、上記隔壁部として、圧力容器10内に収容されたベローズ機構40を備えていてもよい。
このようなアキュムレータ1は、例えば、車両におけるブレーキ用又はクラッチ用の油圧回路等に接続されて用いられ、上記油圧回路との間で作動油(作動流体)の流出入を許容するように構成される。即ち、アキュムレータ1は、上記油圧回路における作動油の圧力変動(例えば、脈動等)を吸収したり蓄圧したりする緩衝装置として機能する。
【0019】
幾つかの実施形態において、アキュムレータ1は、ベローズ機構40(隔壁部)の内部が液室16とされ、同外部がガス室18(即ち、ガス貯留部)とされた、所謂、外ガスタイプのアキュムレータ1として構成され得る(例えば、図1参照)。
【0020】
幾つかの実施形態において、圧力容器10は、接合部としての溶接線14を介して互いに接合された第1部分20と第2部分30とを含む。
【0021】
第1部分20は、略円筒状の鋼材(鋼管)で形成された外筒部21と、この外筒部21における中心軸A方向の一端を閉塞するようにして略円形の平板状に形成された底板部22と、を含む。底板部22は、外筒部21に対して当該外筒部21において第2部分30とは反対側の端部に接続され、軸(中心軸A)方向に直交する面内に沿って延在する。
【0022】
幾つかの実施形態では、第1部分20は、外筒部21及び底板部22が同一部材により連続した一体物として形成されてもよい。つまり、第1部分20は、例えば、プレスや鍛造等の加工により、外筒部21と底板部22とが継ぎ目なく連続して形成され得る。幾つかの実施形態では、外筒部21と底板部22とが滑らかな曲面で繋がるように形成されてもよい。このようにすれば、圧力容器10を、例えば、応力集中による亀裂や腐食の発生が起き難い形状に構成することができる。
【0023】
図1乃至図3に示すように、幾つかの実施形態では、外筒部21における他端側(即ち、第2部分30側)の外周面に、上記中心軸A方向を軸方向とするねじ部28が形成される(例えば、図2参照)。即ち、外筒部21は、ねじ部28の軸方向に沿って延在すようになっている。このように、第1部分20は、アキュムレータ1を支持部材50に締結するためのねじ部28を備えている。このような構成により、第1部分20の外筒部21の外周面にねじ部28が形成されるため、アキュムレータ1を支持部材50に締結するためのねじ付きポートを第2部分30側に形成する必要がなくなり、第2部分30の構造を簡素化することができる。ねじ部28については後述する。
【0024】
幾つかの実施形態において、第1部分20の底板部22には、アキュムレータ1を上記中心軸A周りに回動させるための工具が係合可能な工具係合部23と、アキュムレータ1の外部から同内部のガス室18にガスを封入するための貫通孔24と、ガス室18へのガス封入後に貫通孔24を封止するためのガス封入栓25とが設けられている。
【0025】
幾つかの実施形態において、工具係合部23は、底板部22のうち中心軸Aを中心に該中心軸Aに沿って内側に窪んだ形状(凹形状)に形成されてもよい(例えば、図1参照)。このような凹形状の工具係合部23は、アキュムレータ1に対して中心軸A周りの回動力を付与するための工具を係合できればよく、例えば、プラス(+)又はマイナス(−)等に窪んだ凹形状の他、三角、四角、五角、六角、八角等の多角形や星形(☆)等、種々の形状に窪んだトルクス(登録商標)等であってもよい。
【0026】
他の実施形態では、工具係合部23は、第1部分20の底板部22のうち、中心軸Aを中心に該中心軸A方向に沿って外側に突出する凸状に形成されてもよい(例えば、図4及び図5参照)。このような凸型の工具係合部23は、アキュムレータ1に対して中心軸A周りの回動力を付与するための工具を係合できればよく、例えば、三角、四角、五角、六角、八角等の多角形や星形(☆)等、種々の多角柱の形状に構成し得る。
【0027】
上記の幾つかの実施形態に係るアキュムレータ1によれば、ねじ部28及び工具係合部23の両方が、一体物として構成される第1部分20に形成されるので、ねじ部28及び工具係合部23の同軸精度を容易に向上させることができる。
【0028】
幾つかの実施形態において、貫通孔24及びガス封入栓25は、中心軸A及び工具係合部23から半径方向に変位した位置にオフセットされて配置(例えば、図1及び図4参照)されてもよいし、中心軸Aに沿って配置(例えば、図5参照)されてもよい。
幾つかの実施形態において、ガス封入栓25は、ガス室18へのガス封入後に、例えば、抵抗溶接等により底板部22に溶接されて取り付けられて貫通孔24を封止するようになっている。
【0029】
幾つかの実施形態において、第2部分30は、第1部分20の外筒部21の内側において上記外筒部21と同心に配置された有底筒状の内筒部31と、この内筒部31の一端から外周側(内筒部31の半径方向の外側)に向けて形成されたフランジ部32とを含む。
【0030】
幾つかの実施形態において、内筒部31は、後述するベローズ41の内周側において液室16に向かって突出するように設けられる。内筒部31の底部31Aは、中心軸A方向に直交して延在する略円形の平板部であってもよく、この内筒部31における底部31Aの中央には、油圧回路(液圧回路)と液室16とを連通する少なくとも一つの貫通孔35が設けられる(例えば、図1参照)。
【0031】
幾つかの実施形態において、フランジ部32は、内筒部31における支持部材50側の端部から該内筒部31における半径方向の外側に向けて延在するようにして内筒部31の端部に接続される。幾つかの実施形態では、内筒部31とフランジ部32とが同一部材により連続した一体物として形成されてもよい。つまり、第2部分30は、例えば、プレスや鍛造等の加工により、内筒部31とフランジ部32とが、例えば、断面形状が凸型又はハット型となるように、継ぎ目なく連続して形成され得る。
このように構成すれば、ベローズ41を含むベローズ機構40(隔壁部)とのセルフシール構造を実現するための内筒部31がフランジ部32と一体で形成されるため、別体として作製された内筒部31とフランジ部32とを溶接等により接合する場合に比べて、部品点数の削減によりコストの低減効果を見込める。また、部品点数が減少することにより、溶接個所が減少、若しくは、内筒部31とフランジ部32との溶接工程が減少又は不要となるため、アキュムレータ1の製造工程が簡素化され、コストを低減できるだけでなく、品質管理を容易に行うことが可能となる。
【0032】
幾つかの実施形態において、フランジ部32は、その最外周側の縁部において外筒部21の他端と接続される。つまり、フランジ部32は、その外径が外筒部21の外径と略同一となるように形成されている。
【0033】
フランジ部32は、圧力容器10の内部側である液室16側に面した内表面32Aと、圧力容器10の外部側となる支持部材50側に面した外表面32Bとを含む。内表面32Aにはベローズ41の一端である固定部41A(例えば、図2参照)が溶接により固定される。溶接は、例えば、電子ビーム溶接やレーザービーム溶接等を用いてもよい。
【0034】
幾つかの実施形態において、フランジ部32の外表面32Bには支持部材50に当接する当接部33が形成される。つまり、第2部分30は、アキュムレータ1の支持部材50への締結状態において支持部材50と当接するように構成された当接部33を含む。この当接部33は、ねじ部28の軸方向において溶接線14を挟んでねじ部28とは反対側に位置するように設けられる(例えば、図1及び図2参照)。
【0035】
幾つかの実施形態において、当接部33は、フランジ部32の外周側の一部が支持部材50側に突出するようにして、所定の厚さを有する円環状の凸部として形成されてもよい。幾つかの実施形態において、当接部33は、支持部材50と面接触するように所定の幅(厚さ)を有して形成される。他の実施形態では、当接部33は、支持部材50と線接触するように比較的薄く形成されてもよい。この当接部33は、ねじ部28によってアキュムレータ1が支持部材50に取り付けられた際に、当該当接部33、ねじ部28及びOリング12等によって油圧回路の作動油を適切に封止し得るように、その厚さや形状、位置を適宜設計し得る。
【0036】
幾つかの実施形態において、ベローズ機構40は、圧力容器10内の液室16とガス室18との容積比が可変となるように、圧力容器10の内部空間を液室16とガス室18とに隔てる隔壁部として機能する。幾つかの実施形態において、ベローズ機構40は、ねじ部28の軸(中心軸A)方向に沿って伸縮するように構成された蛇腹状のベローズ41(金属ベローズ)と、ベローズ41の他端に接続された円板状のベローズキャップ42と、ベローズキャップ42の外周に設けられたベローズガイド43と、ベローズキャップ42の液室16側に設けられたシール44と、を含む。
【0037】
幾つかの実施形態において、ベローズガイド43は、油圧回路と液室16との間で作動油が流出入することに伴い液室16とガス室18との容積比が変更されると、その変動に応じてベローズ41、ベローズキャップ42及びシール44が中心軸A方向に沿って移動されるように案内するようになっている。幾つかの実施形態において、ベローズガイド43は、液室16とガス室18との間で気密性及び液密性が確保されるようにして外筒部21の内周面に当接される。幾つかの実施形態において、ベローズガイド43は、液室16とガス室18との容積比の変化に追従して、外筒部21の内周面に沿って(中心軸A方向に)該内周面上を摺動自在にスライド移動するように構成される。なお、図1ではベローズ機構40が収縮して液室16の容積比が最小の状態を示している。
シール44(ステーセルフシール)は、ベローズ41が最も収縮した際、即ち、液室16の容積比が最小でガス室18の容積比が最大となった場合(例えば、図1参照)に液室16を液密に封止する。
【0038】
ここで、本発明のねじ部28について説明する。
幾つかの実施形態において、外筒部21における他端側の外周にねじ部28(雄ねじ)が形成される。このねじ部28が、支持部材50側に形成されたねじ部(雌ねじ)に螺合されることでアキュムレータ1が油圧回路に接続される。
幾つかの実施形態において、ねじ部28は、溶接線14に隣接する位置まで形成されていてもよい。他の実施形態において、ねじ部28は、溶接線14の手前まで形成されていてもよい。換言すれば、他の実施形態では、ねじ部28と溶接線14との間にねじが形成されていない部分があってもよい。
【0039】
幾つかの実施形態では、中心軸A方向からみて、ねじ部28と溶接線14との径方向位置が重なるようになっていてもよい。幾つかの実施形態では、中心軸A方向からみて、当接部33と溶接線14との径方向位置が重なるようになっていてもよい。さらに、幾つかの実施形態では、中心軸A方向からみて、ねじ部28、溶接線14及び当接部33の径方向位置が重なるようになっていてもよい。
【0040】
溶接線14は、その開先の方向がねじ部28の軸方向に直交する方向(即ち、半径方向)に延在していてもよい。即ち、第1部分20の外筒部21の他端部(支持部材50側の端部)と、第2部分30におけるフランジ部32の内周面32Aのうち、最外周側の縁部とが対向するようになっていてもよい。これにより、ねじ部28の軸力による圧縮力が溶接線14に対して直交方向(真正面)から効果的に作用するようになっている。
このように構成すれば、圧力容器10を構成する第1部分20および第2部分30の溶接線14が、第1部分20のねじ部28と第2部分30の当接部33との間に位置することになるため、アキュムレータ1の支持部材50への締結状態において、ねじ部28に発生する軸力に起因した圧縮力を溶接線14に対して効果的に作用させることができる。このため、圧力容器10の内外の圧力差に起因して溶接線14に作用する引張り力を少なくとも部分的に相殺することができ、圧力容器10の溶接線14近傍における損傷リスクを低減できる。
【0041】
幾つかの実施形態では、ねじ部28を挟んで支持部材50と反対側となる外筒部21の外周上に封止用のOリング12が配置される。幾つかの実施形態において、外筒部21は、その外周に沿ってOリング12を配置するための係合溝を含んでもよい。幾つかの実施形態において、係合溝は、ねじ部28を挟んで支持部材50とは反対側においてねじ部28に沿うようにして、ねじ部28に隣接して形成されていてもよい。
【0042】
幾つかの実施形態では、例えば、図6に示すように、内筒部231の内周側にねじ部228(雌ねじ)が設けられていてもよい。即ち、この雌ねじとして形成されたねじ部228が、支持部材250側に設けられた雄ねじと螺合することで、アキュムレータ201が油圧回路に接続されるように構成されてもよい。この場合は、内筒部231が、アキュムレータ201を支持部材に締結するためのねじ部228を備えた第1部分として機能する。また、内表面232Aにベローズ241の一端が接続されたフランジ部232(内フランジ)の外周面232B側に当接部233を設けることで、このフランジ部232を備えた外側の部材が第2部材として機能する。なお、図6では、ベローズ241と内筒部231との間が液室216である外ガスタイプを例示している。
このような構成によっても、上記の実施形態と同様に、アキュムレータ201の支持部材50への締結状態において、ねじ部228に発生する軸力に起因した圧縮力を溶接線214に対して効果的に作用させることができる。このため、圧力容器10の内外の圧力差に起因して溶接線214に作用する引張り力を少なくとも部分的に相殺することができ、圧力容器10の溶接線214近傍における損傷リスクを低減できる。
【実施例2】
【0043】
次に、図7は、本発明の幾つかの実施形態に係るアキュムレータ101の構成を示す縦断面図である。同図に示すように、アキュムレータ101は、少なくとも一端が閉塞された略円筒状の圧力容器110と、この圧力容器110の内部空間を液室116(油室)とガス室118(気室)とに仕切る隔壁部と、を備えている。幾つかの実施形態において、アキュムレータ101は、上記隔壁部として、圧力容器110内に収容されたベローズ機構140を備えていてもよい。このようなアキュムレータ101は、例えば、車両におけるブレーキ用又はクラッチ用の油圧回路等に接続されて用いられ、上記油圧回路との間で作動油(作動流体)の流出入を許容するように構成される。即ち、アキュムレータ101は、上記油圧回路における作動油の圧力変動(例えば、脈動等)を吸収したり蓄圧したりする緩衝装置として機能する。
【0044】
幾つかの実施形態において、アキュムレータ101は、ベローズ機構140(隔壁部)の外部が液室116とされ、同内部がガス室118(ガス貯留部)とされた、所謂、内ガスタイプのアキュムレータ101として構成されてもよい(例えば、図7参照)。
【0045】
幾つかの実施形態において、圧力容器110は、溶接線114を介して互いに接合された第1部分120と第2部分130とを含む。
【0046】
第1部分120は、略円筒状の鋼材(鋼管)で形成された外筒部121と、この外筒部121における中心軸A方向の一端を閉塞するようにして略円形の平板状に形成された底板部122と、を含む。底板部122は、外筒部121に対して当該外筒部121において第2部分130とは反対側の端部に接続され、軸(中心軸A)方向に直交する面内に沿って延在する。
【0047】
幾つかの実施形態では、外筒部121と底板部122とが溶接によって接続される。具体的には、外筒部121において中心軸Aに沿う一端側の端部が、これに対向する底板部122の外周側の縁部であって圧力容器110の内面側と溶接されて固着される。幾つかの実施形態では、底板部122の内面側にベローズ141の一端である固定部141A(例えば、図6参照)が溶接により固定される。溶接は、例えば、電子ビーム溶接やレーザービーム溶接等を用いてもよい。
【0048】
図7に示すように、幾つかの実施形態では、外筒部121における他端側(即ち、第2部分130側)の外周面に、上記中心軸A方向を軸方向とするねじ部128が形成される。即ち、外筒部121は、ねじ部128の軸方向に沿って延在すようになっている。このように、第1部分120は、アキュムレータ1を支持部材50に締結するためのねじ部128を備えている。このようにすれば、第1部分120の外筒部121の外周面にねじ部128が形成されるため、アキュムレータ101を支持部材50に締結するためのねじ付きポートを第2部分130側に形成する必要がなくなり、第2部分130の構造を簡素化することができる。
【0049】
幾つかの実施形態において、第1部分120の底板部122には、アキュムレータ101を上記中心軸A周りに回動させるための工具が係合可能な工具係合部123と、アキュムレータ101の外部から同内部のガス室118にガスを封入するための貫通孔124と、ガス室118へのガス封入後に貫通孔124を封止するためのガス封入栓125とが設けられている。
【0050】
幾つかの実施形態において、工具係合部123は、第1部分120の底板部122のうち、中心軸Aを中心に該中心軸A方向に沿って外側に突出する凸状に形成されてもよい(例えば、図7参照)。このような凸型の工具係合部123は、アキュムレータ101に対して中心軸A周りの回動力を付与するための工具を係合できればよく、例えば、三角、四角、五角、六角、八角等の多角形や星形(☆)等、種々の多角柱の形状に構成し得る。
【0051】
他の実施形態では、工具係合部123は、底板部122のうち中心軸Aを中心に該中心軸Aに沿って内側に窪んだ形状(凹形状)に形成されてもよい(例えば、図8参照)。このような凹形状の工具係合部123は、アキュムレータ101に対して中心軸A周りの回動力を付与するための工具を係合できればよく、例えば、プラス(+)又はマイナス(−)等に窪んだ凹形状の他、三角、四角、五角、六角、八角等の多角形や星形(☆)等、種々の形状に窪んだトルクス(登録商標)等であってもよい。
【0052】
上記の幾つかの実施形態に係るアキュムレータ101によれば、ねじ部128及び工具係合部123の両方が第1部分120に形成されるので、ねじ部128及び工具係合部123の同軸精度を容易に向上させることができる。
【0053】
幾つかの実施形態において、貫通孔124及びガス封入栓125は、中心軸A及び工具係合部123から半径方向に変位した位置にオフセットされて配置(例えば、図8参照)されてもよいし、中心軸Aに沿って配置(例えば、図7参照)されてもよい。
幾つかの実施形態において、ガス封入栓125は、ガス室118へのガス封入後に、例えば、抵抗溶接等により底板部122に溶接されて取り付けられて貫通孔124を封止するようになっている。
【0054】
幾つかの実施形態において、第2部分130は、第1部分120の外筒部21の内側において上記外筒部120と同心に配置された有底筒状の内筒部131と、この内筒部131の一端から外周側(内筒部131の半径方向の外側)に向けて形成されたフランジ部132とを含む。
【0055】
幾つかの実施形態において、内筒部131は、後述するベローズ141の外側において液室116に向かって突出するように設けられる。内筒部131における液室116側の面は、中心軸A方向に直交して延在する略円環状の平面であってもよく、この内筒部131の中央には、油圧回路(液圧回路)と液室116とを連通する少なくとも一つの貫通孔135が設けられる(例えば、図7参照)。
【0056】
幾つかの実施形態において、フランジ部132は、内筒部131における支持部材50側の端部から該内筒部131における半径方向の外側に向けて延在するようにして内筒部131の端部に接続される。幾つかの実施形態では、内筒部131とフランジ部132とが同一部材により連続した一体物として形成されてもよい。つまり、第2部分130は、例えば、プレスや鍛造等の加工により、内筒部131とフランジ部132とが、例えば、断面形状が凸型又はハット型となるように、継ぎ目なく連続して形成され得る。
このように構成すれば、ベローズ141を含むベローズ機構140(隔壁部)とのセルフシール構造を実現するための内筒部131がフランジ部132と一体で形成されるため、別体として作製された内筒部131とフランジ部132とを溶接等により接合する場合に比べて、部品点数の削減によりコストの低減効果を見込める。また、部品点数が減少することにより、溶接個所が減少、若しくは、内筒部131とフランジ部132との溶接工程が減少又は不要となるため、アキュムレータ101の製造工程が簡素化され、コストを低減できるだけでなく、品質管理を容易に行うことが可能となる。
【0057】
幾つかの実施形態において、フランジ部132は、その最外周側の縁部において外筒部121の他端と接続される。つまり、フランジ部132は、その外径が外筒部121の外径と略同一となるように形成されている。
【0058】
フランジ部132は、圧力容器110の内部側である液室116側に面した内表面132Aと、圧力容器110の外部側となる支持部材50側に面した外表面132Bとを含む。
【0059】
幾つかの実施形態において、フランジ部132の外表面132Bには支持部材50に当接する当接部133が形成される。つまり、第2部分130は、アキュムレータ101の支持部材50への締結状態において支持部材50と当接するように構成された当接部133を含む。この当接部133は、ねじ部128の軸方向において溶接線114を挟んでねじ部128とは反対側に位置するように設けられる(例えば、図7参照)。
【0060】
幾つかの実施形態において、当接部133は、フランジ部132の外周側の一部が支持部材50側に突出するようにして、所定の厚さを有する円環状の凸部として形成されてもよい。幾つかの実施形態において、当接部133は、支持部材50と面接触するように所定の幅(厚さ)を有して形成される。他の実施形態では、当接部133は、支持部材50と線接触するように比較的薄く形成されてもよい。この当接部133は、ねじ部128によってアキュムレータ101が支持部材50に取り付けられた際に、当該当接部133、ねじ部128及びOリング112等によって油圧回路の作動油を適切に封止し得るように、その厚さや形状、位置を適宜設計し得る。
【0061】
幾つかの実施形態において、ベローズ機構140は、圧力容器110内の液室116とガス室118との容積比が可変となるように、圧力容器110の内部空間を液室116とガス室118とに隔てる隔壁部として機能する。幾つかの実施形態において、ベローズ機構140は、ねじ部128の軸(中心軸A)方向に沿って伸縮するように構成された蛇腹状のベローズ141(金属ベローズ)と、ベローズ141の他端に接続された円板状のベローズキャップ142と、ベローズキャップ142の外周に設けられたベローズガイド143と、ベローズキャップ142の液室116側に設けられたシール144と、を含む。
【0062】
幾つかの実施形態において、ベローズガイド143は、油圧回路と液室116との間で作動油が流出入することに伴い液室116とガス室118との容積比が変更されると、その変動に応じてベローズ141、ベローズキャップ142及びシール144が中心軸A方向に沿って移動されるように案内する。幾つかの実施形態において、ベローズガイド143は、液室116とガス室118との間で気密性及び液密性が確保されるようにして外筒部121の内周面に当接される。幾つかの実施形態において、ベローズガイド143は、液室116とガス室118との容積比の変化に追従して、外筒部121の内周面に沿って(中心軸A方向に)該内周面上を摺動自在にスライド移動するように構成される。なお、図7ではベローズ機構140が伸長して液室116の容積比が最小の状態を示している。
シール144(ステーセルフシール)は、ベローズ141が最も伸長した際、即ち、液室116の容積比が最小でガス室118の容積比が最大となった場合(例えば、図7参照)に液室116を液密に封止する。
【0063】
ここで、本発明のねじ部128について詳しく説明する。
幾つかの実施形態において、ねじ部128は、溶接線114に隣接する位置まで形成されていてもよい。他の実施形態において、ねじ部128は、溶接線114の手前まで形成されていてもよい。換言すれば、他の実施形態では、ねじ部128と溶接線114との間にねじが形成されていない部分があってもよい。
【0064】
幾つかの実施形態では、中心軸A方向からみて、ねじ部128と溶接線114との径方向位置が重なるようになっていてもよい。幾つかの実施形態では、中心軸A方向からみて、当接部133と溶接線114との径方向位置が重なるようになっていてもよい。さらに、幾つかの実施形態では、中心軸A方向からみて、ねじ部128、溶接線114及び当接部133の径方向位置が重なるようになっていてもよい。
【0065】
溶接線114は、その開先の方向がねじ部128の軸方向に直交する方向(即ち、半径方向)に延在していてもよい。即ち、第1部分120の外筒部121の他端部(支持部材50側の端部)と、第2部分130におけるフランジ部132の内周面132Aのうち、最外周側の縁部とが対向するようになっていてもよい。これにより、ねじ部128の軸力による圧縮力が溶接線114に対して直交方向(真正面)から効果的に作用するようになっている。
このように構成すれば、圧力容器110を構成する第1部分120および第2部分130の溶接線114が、第1部分120のねじ部128と第2部分130の当接部133との間に位置することになるため、アキュムレータ101の支持部材50への締結状態において、ねじ部128に発生する軸力に起因した圧縮力を溶接線114に対して効果的に作用させることができる。このため、圧力容器120の内外の圧力差に起因して溶接線114に作用する引張り力を少なくとも部分的に相殺することができ、圧力容器110の溶接線114近傍における損傷リスクを低減できる。
【0066】
幾つかの実施形態では、ねじ部128を挟んで支持部材50と反対側となる外筒部121の外周上に封止用のOリング112が配置される。幾つかの実施形態において、外筒部121は、その外周に沿ってOリング112を配置するための係合溝を含んでもよい。幾つかの実施形態において、係合溝は、ねじ部128を挟んで支持部材50とは反対側においてねじ部128に沿うようにして、ねじ部128に隣接して形成されていてもよい。
【0067】
以上説明したように、本発明の幾つかの実施形態に係るアキュムレータ101の構成によれば、圧力容器110を構成する第1部分120および第2部分130の溶接線114は、第1部分120のねじ部128と第2部分130の当接部133との間に位置することになる。これにより、アキュムレータ101の支持部材50への締結状態において、ねじ部128に発生する軸力に起因した圧縮力を溶接線114に対して効果的に作用させることができる。このため、圧力容器120の内外の圧力差に起因して溶接線114に作用する引張り力を少なくとも部分的に相殺することができ、圧力容器110の溶接線114近傍における損傷リスクを低減できる。
【0068】
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変更を加えた形態や、これらの形態を組み合わせた形態も含む。
【符号の説明】
【0069】
1,101,201 アキュムレータ
10,110 圧力容器
12,112 Oリング
14,114,214 溶接線(接合部)
16,116 液室(油室)
18,118 ガス室(気室)
20,120 第1部分
21,121 外筒部
22,122 底板部
23,123 工具係合部
24,124 貫通孔
25,125 ガス封入栓
28,128 ねじ部
30,130 第2部分
31,131,231 内筒部
31A 底部
32,132 フランジ部
32A,132A 内表面
32B,132B 外表面
33,133 当接部(凸部)
35,135 貫通孔
40,140 ベローズ機構(隔壁部)
41,141 ベローズ
41A,141A 固定部
42,142 ベローズキャップ
43,143 ベローズガイド
44,144 シール
50,250 支持部材
55,255 連通孔
A 中心軸
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8