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JP2575439B2 - アキュムレータ - Google Patents

アキュムレータ

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Publication number
JP2575439B2
JP2575439B2 JP63008924A JP892488A JP2575439B2 JP 2575439 B2 JP2575439 B2 JP 2575439B2 JP 63008924 A JP63008924 A JP 63008924A JP 892488 A JP892488 A JP 892488A JP 2575439 B2 JP2575439 B2 JP 2575439B2
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JP
Japan
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liquid
bellows
cylinder
chamber
air chamber
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JP63008924A
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JPH01188734A (ja
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芳治 新倉
武夫 福村
千春 梅津
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NHK Spring Co Ltd
Original Assignee
NHK Spring Co Ltd
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Publication date
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Priority to US07/292,377 priority patent/US4858898A/en
Priority to DE3900899A priority patent/DE3900899C2/de
Priority to GB8908439A priority patent/GB2230583B/en
Priority to FR8905624A priority patent/FR2646476B1/fr
Publication of JPH01188734A publication Critical patent/JPH01188734A/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車や附随車等の懸架機構部あるいは各
種油圧機器等に使用されるアキュムレータに関する。
［従来の技術］ いわゆる油空圧式懸架装置と呼ばれるシリンダ・ピス
トンタイプの懸架装置は、その内部に窒素等、の不活性
な高圧ガスを封入するとともに作動油を収容し、シリン
ダ内の高圧ガスの反発力によって、ロッドがシリンダか
ら突出する方向に付勢されるようになっている。
本発明者らが開発した従来のこの種の懸架装置を第５
図に示す。同図に示された懸架装置１において、シリン
ダユニット２は外筒３と内筒４およびサブチャンバ５と
からなる。このシリンダユニット２の内部には、作動液
体としての油が満たされた液室6,7と、窒素等の不活性
な高圧ガスが封入された気室８とが設けられている。そ
して液室７と気室８とは互いに金属ベローズ９によって
完全に仕切られており、液室７はベローズ９の内面側に
設けられ、気室８はベローズ９の外面側に設けられてい
る。更に気室８には、気室８の内容積を調整するために
適宜の量の液体10が入れられている。
この懸架装置１において、気室８に高圧ガスを封入す
るには、液室6,7に予め油を満たした状態でガス供給口1
1を通じてガスの供給が行なわれる。ガスを供給する際
には、気室８の内圧が高まるにつれてベローズ９が軸線
方向に圧縮されてゆくため、ベローズ９が過度に圧縮さ
れることによる破損を防ぐために円筒状のストッパ12が
設けられている。しかもベローズ９の端部には、ストッ
パ12の開口端13と対向する位置に弾性体等からなる閉止
部材14が設けられている。従って気室８内に所定圧力の
ガスが供給されると、ベローズ９はストロークｌだけ縮
んだところで止まる。そしてこの状態では、閉止部材14
がストッパ12の開口端13に液密に嵌合することにより、
ストッパ12の外面とベローズ９の内面との間に油の一部
が閉込められる。油は実質的に非圧縮性であるから、高
圧のガスが気室８に封入されてもベローズ９が過度に変
形することが抑制される。
［発明が解決しようとする課題］ 上述した従来の懸架装置１においては、ベローズ９の
内面側に液室７が設けられているために、次に述べるよ
うな問題があった。すなわち、気室８内にガスを供給す
る前には予め液室6,7に油を満たしておく必要がある
が、油を注入する際にシリンダユニット２内の空気を逃
がす必要があるからシリンダユニット２の最上部にエア
抜き孔を設けておかなければならない。しかもベローズ
９の内側に位置する液室７にはベローズ９が過度に圧縮
されることが防ぐために筒状ストッパ12を突設する必要
があるため、ストッパ12の内側上方と外側上方にそれぞ
れエア抜き口15,16を設けなければならなかった。この
ため構造が複雑化するはがりでなく、確実にシールしな
ければならない箇所も増えるから、組立てに要する工数
も多くなる。
しかもベローズ９が過度に変形することを防ぐために
比較的大きな円筒状のストッパ12をベローズ９の内側に
収容する必要があるとともに、気室８の内容積を調整す
るための液体10をベローズ９の外側に収容せざるを得な
いため、ベローズ９の伸縮ストロークがかなり制限を受
ける。
従って本発明の目的は、ガスを封入する際にベローズ
が過度に変形することを防ぐために使われる円筒状のス
トッパを廃止ないしは小形化できるとともに、エア抜き
口の数を減らすことができるようなアキュムレータを提
供することにある。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を果たすための本発明は、外筒およびこの外
筒の軸線方向に往復動自在に挿入された内筒（または中
実状のロッド）をもつシリンダユニットと、このシリン
ダユニットの内部に規定されかつ液体が満たされる液室
と、上記外筒と内筒（またはロッド）との相対往復動に
伴って容積が変化する気室とを備えたアキュムレータに
適用される。本発明においては、ベローズの内面側に上
記気室が設けられるとともに、ベローズの外面側に上記
液室が設けられる。かつ上記ベローズの端部と対向する
位置には、上記液体が流通可能な液体流通部が設けられ
ており、更に上記シリンダユニット内には、上記ベロー
ズがシリンダユニット内で所定のストローク以上に伸長
した状態において上記液体流通部を塞ぐことによりシリ
ンダユニットの内面とベローズの外面との間に上記液体
の一部を閉込める閉止手段を設けた。
［作用］ 上記構成のアキュムレータにおいて、気室にガスを供
給する際には、従来と同様に予めシリンダユニット内の
液室に液体を満たしておく。気室にガスを供給すると、
ベローズが軸線方向に伸びてゆき、ついには閉止手段に
よって上記液体流通部が塞がれる位置までベローズが伸
びる。この状態になると、シリンダユニットの内面とベ
ローズの外面との間に液体の一部が閉込められる。液体
は実質的に非圧縮性であり、閉込められた液体がベロー
ズの外面を均等に支えるため、ガスの封入によりベロー
ズの内圧が高まってもベローズが過度に変形することが
ない。
上記構成の本発明においてはベローズの内側に気室が
設けられており、ガスを封入する際にベローズが伸びる
ことにより上記閉止手段が閉じて液体を閉込めるように
してあるから、従来のような大きなストッパをベローズ
内部に突設する必要がない。また、気室の内容積を調整
するための部材ないし液体を、ベローズ内部のデッドス
ペースを有効に利用して収容することができる。
［実施例］ 第１図に示された本発明の第１実施例において、アキ
ュムレータの一例としての懸架装置20のシリンダユニッ
ト21は、円筒状の外筒22と内筒23およびサブチャンバ24
を備えている。内筒23は、外筒22の軸線方向に往復動自
在に挿入されている。外筒22は、第１円筒体26とその内
側に挿着された第２円筒体27とからなり、第１円筒体26
と第２円筒体27との間にはｏリング等のシール材28が設
けられている。外筒22の図示上端側には、オイルシール
29およびベアリング30などが設けられている。外筒22の
下部は、連結用の部品31によって図示しない車軸側に取
付けられる。
外筒22の内部には、作動液体としての油が満たされた
液室33がある。この液室33には、外部から油を出し入れ
できるように車高調整用の液出し入れ口34が設けられて
いる。この液出し入れ口34には油圧ユニット35が接続さ
れる。外筒22の図示最下部にはエア抜き口36が設けられ
ている。このエア抜き口36は、盲栓37によって塞がれ
る。38はリバウンドラバー、39はベアリングを示す。
内筒23の図示上端側には、車体に取付けるために使わ
れる連結用部品40と、ラバーバンパ41が設けられてい
る。更に、外筒22と内筒23との摺動部分を包囲するよう
にして、蛇腹状のダストカバー42が設けられている。内
筒23の下部には、例えばプレート弁や周知のコンスタン
トオリフィスを用いた減衰力発生機構43が設けられてい
る。内筒23の内部に規定された液室45は、減衰力発生機
構43を介して外筒22の液室33に連通する。
内筒23の図示上端部分には、連結部47を介して前記サ
ブチャンバ24が取付けられている。サブチャンバ24の内
部には液室48と気室49が設けられており、これら液室48
と気室49はベローズ50によって完全に仕切られている。
すなわち、ベローズ50の内面側に気室49が規定され、ベ
ローズ50の外面側に液室48が規定されている。液室48
は、連結部47に設けられた液体液体通路51を介して内筒
23の液室45と連通している。また、液体通路51のサブチ
ャンバ24側の開口部分には、ベローズ50の上端部と対向
する位置に液体流通部52が開口している。この液体流通
部52内の最も高い位置にはエア抜き口53が設けられてい
る。このエア抜き口53は、ボール55と止めねじ56によっ
て塞がれる。
気室49には窒素などの高圧の不活性ガスが封入されて
いるとともに、気室49の内容積を調整するために適宜の
体積をもつスペーサブロック58が取付けられている。上
記ガスは、ガス封入口59を通じて気室49内に供給され
る。このガス封入口59は、ボルト60によって塞ぐことが
できる。なお、スペーサブロック58の代りに適宜の量の
液体を収容するようにしてもよい。
ベローズ50は、サブチャンバ24の軸線方向に伸縮自在
なベローズ本体62を備えている。このベローズ本体62
は、例えば厚みが0.1ないし0.3mm前後のステンレス鋼薄
板を蛇腹状に成形したものであり、その一端（固定端）
63側はサブチャンバ24に固定されている。ベローズ本体
62の他端側（自由端側）に設けられた端板部64には、ベ
ローズ本体62が所定のストローク以上伸びた時に上記液
体流通部52を塞ぐための閉止手段として、円錐台状の閉
止部材66が設けられている。この閉止部材66は、例えば
ウレタンやシリコン樹脂等のエラストマのようにゴム状
弾性を有する弾性体からなり、液体流通部52と液密に嵌
合できるような寸法である。なお、ベローズ本体62の材
料にステンレス鋼以外の金属、例えば燐青銅や黄銅など
が使われてもよい。また閉止部材66の形状は図示例に限
らず、要するに液体流通部52を液密に塞ぐことができる
ものであればどのような形状，材質のものが使われても
よい。
次に、上記構成の懸架装置20の作用について説明す
る。
気室49にガスを供給する際には、予め液出し入れ口34
を通じて液室33,45,48に油を満たしておく。油を注入す
る際には、エア抜き口36,53を利用してシリンダユニッ
ト21内の残留空気の排気を行なうことができる。
気室49へのガスの供給はガス封入口59を通じて行なわ
れる。気室49内にガスが供給されるにつれて気室49の容
積が増大するから、ベローズ50が軸線方向に伸びてゆく
とともに、シリンダユニット21内の油の一部が液出し入
れ口34を通じて油圧ユニット35のタンク側に排出され
る。ベローズ50の伸びが所定のストロークに達すると、
第２図に示されるように閉止部材66が液体流通部52に嵌
合する。この状態に至ると、ベローズ本体62はそれ以上
伸びることが阻止されるとともに、サブチャンバ24の内
面とベローズ本体62の外面との間の隙間67に油が閉込め
られる。油は実質的に非圧縮性であるから、ベローズ50
の内面側から加わるガス圧は、ベローズ50の外面側から
油によって均等に支えられる。このため、高い圧力でガ
スが封入されても、ベローズ50が過渡に変形したり破損
するようなことがない。こうして閉止部材66が液体流通
部52を閉じたのちもガスは供給され続け、気室49の内圧
が所定値に達したところでガス封入口59がボルト60で塞
がれる。
上記懸架装置20は、車両に取付けられた状態におい
て、外筒22に対して内筒23が伸びる方向に相対移動する
と、減衰力発生機構43に油が流れることにより減衰力が
生じる。また同時に、内筒23が外筒22から抜けた体積に
相当する量だけ気室49の容積が増大し、これに伴いベロ
ーズ50が軸線方向に伸長する。
逆に内筒23が外筒22に押込まれる方向に移動した時に
は、油が上記とは逆向きに減衰力発生機構43を流れて減
衰力が生じるとともに、内筒23の押込み量に相当する分
だけ気室49な容積が減少するからベローズ50は軸線方向
に圧縮され、気室49内のガスの反発力が高まる。以上の
繰返しにより、この懸架装置20はガスばねとしての機能
とショックアブソーバとしての機能を発揮する。また、
液出し入れ口34を通じて液室33に油を送り込んだり油を
排出したりすることにより、外筒22に対する内筒23の相
対的な伸び、すなわち車高を調整することができる。ま
た、気室49内のスペーサブロック58の大きさを適宜に選
択することで、気室49の内容積すなわちガスばね定数を
調整することができる。このスペーサブロック58はベロ
ーズ50の内部に必然的に生じるデッドスペースに収容さ
れるから、サブチャンバ24の外形寸法等に何ら影響を与
えることはない。
上記懸架装置20は、ベローズ50の内側に気室49が設け
られているから、気室49内にガスを供給する際にベロー
ズ50の伸びが一定の限度に達すると閉止部材66が液体流
通部52においてシリンダユニット21の一部に当接し、そ
れ以上ベローズ50が伸びないようになっている。このた
め、第５図に示したような円筒状のストッパ12を用いる
ことなく、シリンダユニット21の内面とベローズ50の外
面との間の隙間67に油を閉込めることができる。従って
サブチャンバ24のコンパクト化を図る上でも有利であ
る。またサブチャンバ24に１つのエア抜き口53を設ける
だけでサブチャンバ24のエア抜きが可能であり、その分
だけ構造が簡単になるとともに、シールに要する手数も
減る。
第３図は本発明の第２実施例を示すものであり、サブ
チャンバ24の底部に、ベローズ50の内側に突出する凸壁
70を設けることにより、気室49の容積を減少させるよう
にしている。それ以外の構成と作用および効果は第１実
施例と同様である。
第４図は本発明の第３実施例を示す。この実施例にお
いては、外筒22に中実のロッド71が軸方向に移動自在に
挿入されている。また、サブチャンバ24は連結部47を介
して外筒22に取付けられており、外筒22の液室33は液体
通路51を介してサブチャンバ24の液室48に連通してい
る。この第３実施例を始めとして、上述した各実施例の
懸架装置20は、図示例の姿勢で使用されてもよいし、あ
るいは上下を逆様にして使用されてもよい。なお、本発
明は、懸架装置以外の各種油圧機器類のアキュムレータ
にも適用できる。
［発明の効果］ 上述したように本発明によれば、気室内にガスを供給
する際にベローズが伸び方向に変形した状態でベローズ
の外面側に油を閉込めるため、ベローズの破損防止のた
めの円筒状等の特別なストッパを突設せずにすむ。ま
た、気室の容積を調整するための部材あるいは液体を収
容することも容易であるし、エア抜き口の数を減らすこ
とも可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１実施例を示す懸架装置の縦断面
図、第２図は第１図に示された懸架装置のベローズが伸
びた状態の縦断面図、第３図は本発明の第２実施例を示
す懸架装置の縦断面図、第４図は本発明の第３実施例を
示す懸架装置の縦断面図、第５図は先行技術の懸架装置
を示す縦断面図である。 20……懸架装置、21……シリンダユニット、22……外
筒、23……内筒、24……サブチャンバ、33,45,48……液
室、49……気室、50……ベローズ、52……液体流通部、
53……エア抜き口、59……ガス封入口、62……ベローズ
本体、66……閉止部材（閉止手段）。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】外筒およびこの外筒の軸線方向に往復動自
    在に挿入された内筒をもつシリンダユニットと、このシ
    リンダユニットの内部に規定されかつ液体が満たされる
    液室と、上記外筒と内筒との相対往復動に伴って容積が
    変化する気室とを備えたアキュムレータにおいて、上記
    液室と気室はシリンダユニットの軸線方向に伸縮自在な
    ベローズによって互いに仕切られしかもこのベローズの
    内面側に上記気室が設けられているとともにベローズの
    外面側に上記液室が設けられており、かつ上記ベローズ
    の端部と対向する位置には上記液体が流通可能な液体流
    通部が設けられており、更に上記シリンダユニット内に
    は、上記ベローズがシリンダユニット内で所定のストロ
    ーク以上に伸長した状態において上記液体流通部を塞ぐ
    ことによりシリンダユニットの内面とベローズの外面と
    の間に上記液体の一部を閉込める閉止手段を設けたこと
    を特徴とするアキュムレータ。
  2. 【請求項２】外筒およびこの外筒の軸線方向に往復動自
    在に挿入された中実状のロッドをもつシリンダユニット
    と、このシリンダユニットの内部に規定されかつ液体が
    満たされる液室と、上記外筒とロッドとの相対往復動に
    伴って容積が変化する気室とを備えたアキュムレータに
    おいて、上記液室と気室はシリンダユニットの軸線方向
    に伸縮自在なベローズによって互いに仕切られしかもこ
    のベローズの内面側に上記気室が設けられているととも
    にベローズの外面側に上記液室が設けられており、かつ
    上記ベローズの端部と対向する位置には上記液体が流通
    可能な液体流通部が設けられており、更に上記シリンダ
    ユニット内には、上記ベローズがシリンダユニット内で
    所定のストローク以上に伸長した状態において上記液体
    流通部を塞ぐことによりシリンダユニットの内面とベロ
    ーズの外面との間に上記液体の一部を閉込める閉止手段
    を設けたことを特徴とするアキュムレータ。
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