特開 2022-62326 アキュムレータ、及びアキュムレータを備えた車両

(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】P2022062326

(43)【公開日】2022-04-20

(54)【発明の名称】アキュムレータ、及びアキュムレータを備えた車両

(51)【国際特許分類】

   F15B 1/16 20060101AFI20220413BHJP

   B60T 1/087 20060101ALI20220413BHJP

【ＦＩ】

F15B1/16

B60T1/087

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020170251

(22)【出願日】2020-10-08

(71)【出願人】

【識別番号】598051819

【氏名又は名称】ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】Ｄａｉｍｌｅｒ ＡＧ

【住所又は居所原語表記】Ｍｅｒｃｅｄｅｓｓｔｒａｓｓｅ １２０，７０３７２ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ，Ｇｅｒｍａｎｙ

(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】100187322

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 直輝

(72)【発明者】

【氏名】直井 人士

(72)【発明者】

【氏名】中野 尚人

(72)【発明者】

【氏名】黒川 知哉

【テーマコード（参考）】

3H086

【Ｆターム（参考）】

3H086AA24

3H086AD07

3H086AD15

3H086AD33

3H086AD38

3H086AD40

3H086AD56

3H086AD70

3H086AF02

3H086AF03

3H086AF04

(57)【要約】

【課題】搭載姿勢に関する制約を減らし、内部の不要な気体を抜けやすくすることができるアキュムレータ、及びアキュムレータを備えた車両を提供すること。
【解決手段】液体が流入する第１室１１と、伸縮自在な第２室１２と、前記第１室１１と外部を連通する連通部１３を備え、前記第１室に気体排出部１４を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

アキュムレータであって、
液体が流入する第１室と、
伸縮自在な第２室と、
前記第１室と外部を連通する連通部を備え、
前記第１室に気体排出部を備えることを特徴とする、アキュムレータ。

【請求項2】

アキュムレータであって、
液体が流入する第１室と、
伸縮自在な第２室と、
前記第１室と外部を連通する連通部を備え、
前記連通部に気体排出部を備えることを特徴とする、アキュムレータ。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のアキュムレータと、
液圧回路に接続されたリターダを備え、
前記アキュムレータの前記連通部が前記液圧回路に接続され、
前記気体排出部が車両上下方向における上向きで配置されていることを特徴とする車両。

【請求項4】

前記アキュムレータの前記気体排出部が大気と連通可能であることを特徴とする請求項３に記載の車両。

【請求項5】

前記液圧回路に供給する液体を貯留するリザーバタンクをさらに備え、
前記アキュムレータの前記気体排出部の排出先が前記リザーバタンクに接続されていることを特徴とする請求項３に記載の車両。

【請求項6】

前記気体排出部は、ねじ式バルブを備えていることを特徴とする請求項３から５のいずれか一項に記載の車両。

【請求項7】

前記気体排出部は、プッシュボタン式バルブを備えていることを特徴とする請求項３から５のいずれか一項に記載の車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アキュムレータ、及びアキュムレータを備えた車両に関する。

【背景技術】

【0002】

車両用の冷却水回路やオートマチックトランスミッションフルード回路などの閉回路において、それらの構成部品のポンプやリターダの作動によって発生する脈動により、構成する部品が厳しい圧力変動にさらされることがある。一般的にそのパッシブセーフティー対策として、窒素、あるいは空気等を封入するアキュムレータを、脈動の起振源付近に取り付けることで、脈動を吸収させることが知られている。例えば、特開２０００－３２０５０１号（特許文献１）には、アキュムレータの一例が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００－３２０５０１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、アキュムレータの機能を発揮させるには、アキュムレータ内に液体が満たされた状態での使用が必要であるが、そのためにはアキュムレータ内部に流入する作動油に混入した不要な気体が残存しないように、十分な気体抜き作業が必要である。そのためには、例えば、アキュムレータの圧液導入口を上方に向けるなどの、搭載姿勢に関する制約がある。適切な姿勢でアキュムレータを搭載しない場合には、アキュムレータ内部の気体が抜けにくい場合がある。

【0005】

そこで、本願の解決すべき課題は、搭載姿勢に関する制約を減らし、内部の不要な気体を抜けやすくすることができるアキュムレータを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するものであり、以下の態様又は適用例として実現することができる。

【0007】

（１）本適用例に係るアキュムレータは、液体が流入する第１室と、伸縮自在な第２室と、第１室と外部を連通する連通部を備え、第１室に気体排出部を備えることを特徴とする。

【0008】

このようにアキュムレータは第１室に気体排出部を有することにより、圧液導入口以外から不要な気体を外部に排出できるようになる。これにより、搭載姿勢に関する制約を減らし、内部の不要な気体を抜けやすくすることができる。

【0009】

（２）また、本適用例に係るアキュムレータは、液体が流入する第１室と、伸縮自在な第２室と、第１室と外部を連通する連通部を備え、連通部に気体排出部を備えることを特徴とする。

【0010】

このようにアキュムレータは連通部に気体排出部を有することにより、圧液導入口以外から不要な気体を外部に排出できるようになる。これにより、搭載姿勢に関する制約を減らし、内部の不要な気体を抜けやすくすることができる。

【0011】

（３）また、本適用例に係る車両は、上記（１）又は（２）のアキュムレータを含んでいてもよく、液圧回路に接続されたリターダを備え、アキュムレータの連通部が液圧回路に接続され、気体排出部が車両上下方向における上向きで配置されていてもよい。これにより、アキュムレータを横向きに配置していても、内部の不要な気体を抜けやすくすることができる。

【0012】

（４）また、本適用例に係る車両は、上記（３）において、アキュムレータの気体排出部が大気と連通可能であってもよい。これにより、アキュムレータ内部の不要な気体を液圧回路の外部に排出することができる。

【0013】

（５）また、本適用例に係る車両は、上記（３）において、液圧回路に供給する液体を貯留するリザーバタンクをさらに備えを含んでいてもよく、アキュムレータの気体排出部の排出先がリザーバタンクに接続されていてもよい。これにより、気体を排出する際に液体が外部に漏れるのを防ぐことができるとともに、閉回路内に強制内部循環を形成することで、安定して回路内部の気体を抜くことができる。

【0014】

（６）また、本適用例に係る車両は、上記（３）から（５）のいずれかにおいて、気体排出部は、ねじ式バルブを備えていてもよい。これにより、手動で調整しながらバルブを開閉し、不要な気体を外部に排出することができる。

【0015】

（７）また、本適用例に係る車両は、上記（３）から（５）のいずれかにおいて、気体排出部は、プッシュボタン式バルブを備えていてもよい。これにより、簡便な操作でバルブを開閉し、不要な気体を外部に排出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本適用例の第１の実施形態に係るアキュムレータを示す断面図である。

【図2】本適用例の第２の実施形態に係るアキュムレータを示す断面図である。

【図3】本適用例の実施形態に係るアキュムレータを搭載した車両の構成の一例を示す機能ブロック図である。

【図4】本適用例の実施形態に係るアキュムレータの車両用液体回路への取付例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。

【0018】

図１は、本適用例の第１の実施形態に係るアキュムレータを示す断面図である。この図において示すように、アキュムレータ１０は、圧力容器であるシェル１６と、シェル１６の外部と内部空間を接続する連通部１３と、シェル１６の内部空間における液体が満たされる液室である第１室１１と、窒素等のガスが高圧で封入された気室である第２室１２と、第１室１１と第２室１２とを仕切るベローズ機構１５を備えている。

【0019】

シェル１６は、一端に底を有する筒状の部材であり、その内部空間は、圧液を導入する連通部１３と、ベローズ機構１５により区画された第１室１１、第２室１２とを備えている。シェル１６の底部１６ｂには、第２室に高圧ガスを封入して閉じるためのプラグ１９が設けられている。

【0020】

連通部１３は、シェル１６に一体として構成された圧液導入口１６ｉの周囲を含む部材であり、図示しない配管や継ぎ手により液圧回路に接続される。

【0021】

第１室１１は、液体Ｌで満たされており、シェル１６の外部より連通部１３を介して圧液が導入されうる空間である。

【0022】

第２室１２は、高圧ガスＧで満たされており、ベローズ機構１５の伸縮方向に伸縮自在に作動する。

【0023】

ベローズ機構１５は、第１室１１と、第２室１２との境界をなして仕切るものである。ベローズ機構１５は、蛇腹状の円環形状をなして内部が空洞になった伸縮部材であるベローズ１５１と、ベローズ１５１の先端に固定されたベローズキャップ１５２と、ベローズ１５１を摺動自在に支持するベローズガイド１５３とを備えている。

【0024】

ベローズ１５１は、高圧ガスＧの内圧に耐える金属製の部材であり、一端がシェル１６の底部１６ｂに密着して気密に固定され、他端がベローズキャップ１５２に密着して内側が気密になるように固定されている。

【0025】

ベローズキャップ１５２は、ベローズ１５１の頭部開口部を気密に封止する円盤状の部材である。

【0026】

ベローズガイド１５３は、断面がＬ字形をなした駒形状の摩擦抵抗を軽減した摺動部材であり、ベローズ１５１に固定されたベローズキャップ１５２の外周端部に装着され、ベローズ１５１が円滑に伸縮できるように配設される。

【0027】

アキュムレータ１０は、シェル１６の圧液導入口１６ｉより第１室１１に導入された液体の圧力により、ベローズ１５１が収縮するように作動して、ガス圧と液圧が釣り合うように伸縮し、液圧回路の脈動を吸収し、所定の液圧に調整できるようになっている。

【0028】

シェル１６には、気体排出孔１４１が設けられ、その気体排出孔１４１とシェル１６の外部空間との連通を開閉する気体排出バルブ１４２が設けられている。以下では便宜のために、気体排出孔１４１と気体排出バルブ１４２をまとめて気体排出部１４と呼称する。

【0029】

気体排出部１４は、シェル１６の例えば円筒形状である周面部１６ｓのうち、第１室１１の外壁に相当する部分に設けられている。

【0030】

アキュムレータ１０の第１室１１は、液体に満たされていることにより、その機能が発揮される。しかし、第１室１１内に空気などの気体が混入していると、作動油の圧力が変化し、期待通りの機能が発揮されないことがある。例えばプラントや工場などの設備における据え置き型のアキュムレータは配置姿勢に関して制約はなく、圧液導入口１６ｉが上を向けて配置されていることが多く、その場合、液体中に気体が混入しても、密度の大小関係から気体は上昇していき自然とアキュムレータの外部に排出されるので、内部に滞留することは避けられる。しかし、車両など搭載に制約のある場合は、必ずしも圧液導入口１６ｉを上に向けて配置できるレイアウトや、スペースが許容されるとは限らない。また、据え置き型のアキュムレータでは、定期的に真空引きなどを行うことで、内部の不要な気体を排出することができるが、車両の場合は、真空ポンプなどの真空引き用設備が使用場所やメンテナンス場所にあることは少なく、真空引きを行うことは容易ではない。そこで、圧液導入口１６ｉを水平方向へ向けて、いわゆる横置き配置にした場合でも、第１室内に気体が滞留しないように、気体排出部１４が設けられている。

【0031】

図１に示すように、アキュムレータ１０の内部に気泡Ａ混入し、第１室１１内に滞留している場合でも、気泡Ａは密度の大小関係により浮力によって上昇し、気体排出孔１４１を通じて気体排出バルブ１４２より外部へ排出される。シェル１６は例えば円筒状の容器であるから、気体排出部１４の位置を頂部とするように配置すれば、気泡Ａは気体排出孔１４１の周囲へ自然と寄っていき、外部へ排出されるようにすることができる。なお、図１中における気泡Ａはわかりやすさのために誇張した表現をしている。また、気体排出部１４の位置は、図１以外の位置であっても良い。例えば、ベローズ１５１側のシェル１６に配置しても良い。シェル１６とベローズ１５１の間の空間１７が、第１室１１と連通している場合、空間１７も第１室１１の一部とみなせる。この場合、このベローズ１５１が縮んだ際、ベローズ１５１の蛇腹とシェル１６の間の隙間(空間１７)から気体排出部１４を介して気泡Ａを外部に排出することができる。

【0032】

気体排出部１４より排出される気体は、大気へ開放しても良いし、後述するベントラインを設けてリザーバタンクへ戻るようにしてもよい。

【0033】

気体排出部１４の気体排出バルブ１４２は、種々の開閉機能を有するバルブを採用することができる。例えば、ねじ式バルブのように、外部から操作して内部の弁を開閉する形式のものを採用することができるし、プッシュボタン式バルブのように、外部からボタンを押下して内部の弁を開閉する形式のものを採用することができる。ねじ式バルブを採用した場合は、手動で調整しながら開閉することができる。プッシュボタン式バルブを採用した場合は、簡便な操作でバルブを開閉することができる。

【0034】

図２は、本適用例の第２の実施形態に係るアキュムレータを示す断面図である。本実施形態においては、気体排出部１４の配置以外は、第１の実施形態と同様であるから説明を省略する。

【0035】

この図において、気体排出部１４は、第１室１１の外壁に相当する部分ではなく、連通部１３の外壁に相当する部分に設けられている。便宜のためにこの部分をシェル１６の首部１６ｎとする。この部分に気体排出部１４が設けられていることにより、圧液導入口１６ｉから見て、より手前側で気体をとらえて排出することができる。また、アキュムレータ１０の作動前(第１室１１に液体が流入前)は、高圧ガスによってベローズ１５１が伸びた状態になっており、第１室１１と連通部１３は、ベローズキャップ１５２で仕切られることになる。この状態で連通部１３に気体排出部１４が取り付けられた図２の構造であれば、第１室１１とみなした空間１７と第２室１２の圧力の差がほぼないため、ベローズ１５１内側(第２室)と外側（空間１７）の差圧によるベローズ１５１の破損の虞を低下できる。

【0036】

図３は、本適用例の実施形態に係るアキュムレータを搭載した車両の構成の一例を示す機能ブロック図である。この図において、車両１は、不図示の車輪の駆動源となるエンジン６０、補助ブレーキであるリターダ２０、ポンプ４０、ラジエータ５０を備えた液圧回路を備えている。この例においては、ラジエータ５０で冷却され、ポンプ４０により送液される液体冷媒が、エンジン６０を冷却し、さらにリターダ２０のトルク伝達用流体として用いられているものを示している。

【0037】

リターダ２０は、トラックやバスなどの商用車に用いられる補助ブレーキであり、例えば流体式リターダである。この例においては攪拌抵抗を生じさせる流体としてオイルではなく冷却水が用いられている。なお、液圧回路を循環する液体は、水であってもオイルであっても構わない。

【0038】

リターダ２０は、その機能を発揮させない状態では、装置内の水流路であるチャンバー内が空になっており、液体が満たされていない。しかし、補助ブレーキによる制動力を発生させる場合には、水が流路内に導入されて不図示のロータとステータとの間で攪拌抵抗が生じ、最終的に車両の制動力となる。

【0039】

この液圧回路においては、このようなリターダ２０が液体の脈動源となる可能性があり、例えば、その下流側にアキュムレータ１０を設けることができる。アキュムレータ１０は、液圧回路を構成するパイプ等に対して、例えばホース８１などにより接続し、液圧回路を構成するものの一部として設けることができる。なお、アキュムレータ１０の設置位置はこの例に限られない。

【0040】

アキュムレータ１０に設けられた気体排出部１４の気体排出先として、ベントライン８６を設けて液体を貯留するリザーバタンク３０へ接続させることができる。気体排出先を大気開放とした場合と比較すると、この場合は気体を排出する際に液体が外部に漏れるのを防ぐことができる。

【0041】

図４は、本適用例の実施形態に係るアキュムレータの車両用液体回路への取付例を示す図である。

【0042】

この図において、アキュムレータ１０は、圧液導入口１６ｉが水平方向へ向けて横置き配置され、気体排出部１４が、シェル１６の頂部に配された状態で、車両上下方向において上向きに配置されている。そして、気体排出部１４の排出先にベントライン８６が設けられ、不図示のリザーバタンクへ接続されている。

【0043】

アキュムレータ１０と、液圧回路を構成するパイプ７１との間は、例えばゴムホースなどのホース８１によって接続されている。そして、継ぎ手８５、８４に対してクランプ８２、８３によって締結して、パイプ７１からアキュムレータ１０への流路を形成することができる。

【0044】

このように本適用例の第１の実施形態に係るアキュムレータは第１室に気体排出部を有することにより、圧液導入口以外から不要な気体を外部に排出できるようになる。これにより、搭載姿勢に関する制約を減らし、内部の不要な気体を抜けやすくすることができる。

【0045】

また、本適用例の第２の実施形態に係るアキュムレータは連通部に気体排出部を有することにより、圧液導入口以外から不要な気体を外部に排出できるようになる。これにより、搭載姿勢に関する制約を減らし、内部の不要な気体を抜けやすくすることができる。

【0046】

また、本適用例の実施形態に係る車両は、上記のアキュムレータを含み、液圧回路に接続されたリターダを備え、アキュムレータの連通部が液圧回路に接続され、気体排出部が車両上下方向における上向きで配置されていることにより、アキュムレータを横向きに配置していても、内部の不要な気体を抜けやすくすることができる。

【0047】

さらに、本適用例の実施形態に係る車両は、アキュムレータの気体排出部が大気と連通可能であることにより、アキュムレータ内部の不要な気体を液圧回路の外部に排出することができる。

【0048】

さらに、本適用例の実施形態に係る車両は、液圧回路に供給する液体を貯留するリザーバタンクをさらに備え、アキュムレータの気体排出部の排出先がリザーバタンクに接続されていることにより、気体を排出する際に液体が外部に漏れるのを防ぐことができる。

【0049】

さらに、本適用例の実施形態に係る車両は、気体排出部は、ねじ式バルブを備えていることにより、手動で調整しながらバルブを開閉し、不要な気体を外部に排出することができる。

【0050】

さらに、本適用例の実施形態に係る車両は、気体排出部は、プッシュボタン式バルブを備えていることにより、簡便な操作でバルブを開閉し、不要な気体を外部に排出することができる。

【0051】

以上で本適用例に係る車両用冷却装置の一実施形態についての説明を終えるが、本適用の態様はこの実施形態に限定されるものではない。

【符号の説明】

【0052】

１ 車両
１０ アキュムレータ
１１ 第１室
１２ 第２室
１３ 連通部
１４ 気体排出部
１４１ 気体排出孔
１４２ 気体排出バルブ
１５ ベローズ機構
１５１ ベローズ
１５２ ベローズキャップ
１５３ ベローズガイド
１６ シェル
１６ｂ 底部
１６ｎ 首部
１６ｉ 圧液導入口
１６ｓ 周面部
１９ プラグ
２０ リターダ
３０ リザーバタンク
４０ ポンプ
５０ ラジエータ
６０ エンジン
７１ パイプ
８１ ホース
８２、８３ クランプ
８４、８５ 継ぎ手
８６ ベントライン
A 気泡
G 高圧ガス
Ｌ 液体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】