JP6800157B2 - アキュムレータ - Google Patents

Description

本発明は、アキュムレータに関する。さらに詳しくは、本発明のアキュムレータは金属ベローズを用いたアキュムレータに関する。

従来の金属ベローズ、例えば、成形された金属ベローズにおいては、山部及び谷部がＵ字形をしたＵ形ベローズが知られている（例えば、特許文献１及び２参照。以下、「従来技術１」という。）。
また、蛇腹状の管壁において、山部の断面形状が管外側へ凸のＵ字状となっており、谷部の断面形状が管内側へ凸のＶ字状となっていることを特徴とする金属製ベローズも知られている（例えば、特許文献３参照。以下、「従来技術２」という。）。

特許第２５３９９０５号公報 特開２００５−４８９０２号公報 特開２００９−８１８４号公報

しかしながら、上記した従来技術１及び従来技術２においては、金属ベローズの山から山、あるいは、谷から谷の寸法を示すピッチは全長において一定であるため、その両端部をカラー部材に溶接などにより固定してアキュムレータなどの装置に使用する場合、カラー部材に接続される両端部において特に大きな応力が作用し、両端部が破損するという問題があった。

また、金属ベローズは、アキュムレータなどの装置に使用される場合、その一方の自由側端部に制振リングが装着されるが、従来技術１及び従来技術２のように全長においてピッチが一定であると、制振リングの挟着される谷の部分の幅もピッチに連動して一定であるため、制振リングの軸方向の幅が谷の部分の幅内に制限されたり、あるいは、制振リングと谷の部分の両側の腹部との隙間が少ない場合、制振リングが腹部に当接し、該腹部が破損するという問題もあった。

本発明は、第１に、金属ベローズの両端部における破損を防止することのできる耐久性の大きい金属ベローズを提供することを目的とするものである。
また、本発明は、第２に、金属ベローズの両端部に制振リングなどの部材が装着される場合、そのスペースの確保及び両端部の破損防止の可能な金属ベローズを提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するため本発明のアキュムレータは、第１に、
ハウジングと，前記ハウジングの内部に金属ベローズ及びベローズキャップを備えるアキュムレータであって，
前記金属ベローズは，環状を呈し、軸方向の端部から腹部、谷部、腹部、山部及び腹部の順に一連に一体成形した構造を軸方向に繰り返し，前記端部は、装着部材に接続される第１接続腹部、前記第１接続腹部から順に接続谷部及び第２接続腹部を備え、自由状態における前記接続谷部の軸方向の幅は前記端部以外の部分における谷部又は山部の軸方向の幅より大きく設定され，
前記金属ベローズの固定端は前記装着部材を介して前記ハウジングに固定され，
前記金属ベローズの遊動端は前記装着部材を介してベローズキャップに固定されることを特徴としている。
また，上記目的を達成するため本発明のアキュムレータは、第６に、
ハウジングと，前記ハウジングの内部に金属ベローズ及びベローズキャップを備えるアキュムレータであって，
前記金属ベローズは，環状を呈し、軸方向の端部から腹部、山部、腹部、谷部及び腹部の順に一連に一体成形した構造を軸方向に繰り返し，前記端部は、装着部材に接続される第１接続腹部、前記第１接続腹部から順に接続山部及び第２接続腹部を備え、自由状態における前記接続山部の軸方向の幅は前記端部以外の部分における山部又は谷部の軸方向の幅より大きく設定され，
前記金属ベローズの固定端は前記装着部材を介して前記ハウジングに固定され，
前記金属ベローズの遊動端は前記装着部材を介してベローズキャップに固定されることを特徴としている。
この特徴によれば、本発明のアキュムレータに備えられる金属ベローズの端部における接続谷部の変形量、ひいては端部の変形量を小さくすることができ、端部に発生する曲げ応力を小さくすることができ、比較的応力の集中する端部の応力による破壊を防止することができるため金属ベローズの寿命を延ばすことができる。

本発明のアキュムレータは、第２に、
前記金属ベローズの伸張・収縮動作時における前記ハウジング内の軸方向の移動をガイドする制振リングを備え，
前記制振リングは前記ベローズキャップと前記金属ベローズの遊動端とに跨るように装着されることを特徴としている。
本発明のアキュムレータに備えられる金属ベローズは，その端部における接続谷部に制振リングを装着するための幅方向のスペースを確保でき、制振リングの取り付けを確実にできると共に、金属ベローズが収縮した場合でも、第１接続腹部及び第２接続腹部が制振リングの取付部に衝突することがないため、第１接続腹部及び第２接続腹部の破損を防止することができ，さらには，制振リングが確実に取り付けられるため、制振リングのガイド機能を十分に発揮することができるので，金属ベローズの寿命を延ばすことができる。

本発明のアキュムレータは、第３に第１または第２の特徴、又は，第７に第６の特徴において，
前記ハウジングは，有底状のシェル，前記シェルの開口部にポート穴を有するオイルポート，及び，前記ポート穴と前記シェルの内部とを連通する連通孔を有するステーを備え，
前記ステーは前記金属ベローズの内部に配置され、
前記ステーは前記ベローズキャップに接離自在に当接することを特徴としている。

本発明のアキュムレータは、第４に第１ないし第３のいずれかの特徴において，
前記接続谷部は、軸方向に平行な直線状の部分を含むことを特徴としている。
また，第８に第６又は第７の特徴において、
前記接続山部は、軸方向に平行な直線状の部分を含むことを特徴としている。
この特徴によれば、本発明のアキュムレータに備えられる金属ベローズは，自由状態における前記接続谷部または前記接続山部の軸方向の幅を容易に拡大することができる。

本発明のアキュムレータは、第５に第１ないし第３のいずれかの特徴において、
前記接続谷部は、前記端部以外の部分における谷部または山部の曲率半径より大きい曲率半径の円弧部から形成されていることを特徴としている。
また，本発明のアキュムレータは、第８に第６又は７の特徴において、
前記接続山部は、前記端部以外の部分における谷部または山部の曲率半径より大きい曲率半径の円弧部から形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、本発明のアキュムレータに備えられる金属ベローズは，自由状態における前記接続谷部または前記接続山部の軸方向の幅を拡大する際、前記接続谷部または前記接続山部の全体を滑らかな曲線で形成することができ、前記接続谷部または前記接続山部における応力集中を防止できる。

本発明は、以下のような優れた効果を奏する。
（１）本発明のアキュムレータに備えられる金属ベローズの軸方向の端部は、装着部材に接続される第１接続腹部、第１接続腹部から軸方向の内側に向かって順に延びる接続谷部及び第２接続腹部を備え、自由状態における前記接続谷部の軸方向の幅は端部以外の部分における谷部又は山部の軸方向の幅より大きく設定されていることにより、金属ベローズの端部における接続谷部の変形量、ひいては端部の変形量を小さくすることができ、端部に発生する曲げ応力を小さくすることができ、比較的応力の集中する端部の応力による破壊を防止することができるため金属ベローズの寿命を延ばすことができる。
また、本発明のアキュムレータに備えられる金属ベローズは，その端部における接続谷部に制振リングを装着するための幅方向のスペースを確保でき、制振リングの取り付けを確実にできると共に、金属ベローズが収縮した場合でも、第１接続腹部及び第２接続腹部が制振リングの取付部に衝突することがないため、第１接続腹部及び第２接続腹部の破損を防止することができ、金属ベローズの寿命を延ばすことができる。

（２）本発明のアキュムレータに備えられる金属ベローズの軸方向端部は、装着部材に接続される第１接続腹部、第１接続腹部から軸方向の内側に向かって順に延びる接続山部及び第２接続腹部を備え、自由状態における接続山部の軸方向の幅は端部以外の部分における山部又は谷部の軸方向の幅より大きく設定されていることにより、金属ベローズの端部における接続谷部の変形量、ひいては端部の変形量を小さくすることができ、端部に発生する曲げ応力を小さくすることができ、比較的応力の集中する端部の応力による破壊を防止することができるため金属ベローズの寿命を延ばすことができる。

（３）本発明のアキュムレータに備えられる金属ベローズの接続谷部または接続山部は、軸方向に平行な直線状の部分を含むことにより、自由状態における接続山部の軸方向の幅を容易に拡大することができる。

（４）本発明のアキュムレータに備えられる金属ベローズの接続谷部または接続山部は、端部以外の部分における谷部または山部の曲率半径より大きい曲率半径の円弧部から形成されていることにより、自由状態における接続谷部または接続山部の軸方向の幅を拡大する際、接続谷部または接続山部の全体を滑らかな曲線で形成することができ、接続谷部または接続山部における応力集中を防止できる。

（５）本発明のアキュムレータに備えられる金属ベローズの遊動端側の端部における接続谷部には、金属ベローズの伸張・収縮動作時におけるシェル内の軸方向の移動をガイドするための制振リングが設けられることにより、制振リングが確実に取り付けられるため、制振リングのガイド機能を十分に発揮
することができる。

本発明の実施例１に係る金属ベローズを備えるアキュムレータの縦断面図である。 本発明の実施例１に係るアキュムレータに備えられる金属ベローズの伸長も収縮もしていない組み込み初期における自由長状態を示す要部の軸半裁断面図である。 本発明の実施例１に係るアキュムレータに備えられる金属ベローズの密着長状態を示す要部の軸半裁断面図である。 本発明の実施例２に係るアキュムレータに備えられる金属ベローズの伸長も収縮もしていない組み込み初期における自由長状態を示す要部の軸半裁断面図である。 本発明の実施例３に係るアキュムレータに備えられる金属ベローズの伸長も収縮もしていない組み込み初期における自由長状態を示す要部の軸半裁断面図である。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置などは、特に明示的な記載がない限り、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

図１は、本発明の実施例１に係る金属ベローズ１０を備えるアキュムレータ１の断面を示しており、図の左側は金属ベローズ１０が収縮された状態を、図の右側は金属ベローズ１０が伸張された状態を示している。

図１に示すアキュムレータ１は、ベローズとして成形加工された金属ベローズ１０を用いる金属ベローズ型アキュムレータであって、以下のように構成されている。

先ず、図示しない圧力配管に接続されるオイルポート４を備えたアキュムレータハウジング２が設けられており、このハウジング２の内部に金属ベローズ１０およびベローズキャップ１１が配置されてハウジング２の内部空間が高圧ガス（例えば窒素ガス）を封入するガス室１２と、オイルポート４のポート穴５に連通する液室１３とに仕切られている。ハウジング２としては、有底円筒状のシェル３と、このシェル３の開口部に固定（溶接）されたオイルポート４との組み合わせよりなる。シェル３の底部には、ガス室１２にガスを注入するためのガス注入口６が設けられ、ガス注入後、ガスプラグ７で閉じられている。

金属ベローズ１０は、その固定端１０ａをハウジング２のポート側内面であるオイルポート４の内面にカラーなどの装着部材１５を介して固定（溶接）されるとともにその遊動端１０ｂをカラーなどの装着部材１５を介して円盤状のベローズキャップ１１に固定（溶接）されている。
また、金属ベローズ１０の径方向振れの抑制及び金属ベローズ１０の伸張・収縮動作時におけるシェル３内の軸方向の移動をガイドするためにベローズキャップ１１の外周端と遊動端１０ｂとに跨るように制振リング１６が装着されている。

図１において、アキュムレータ１は金属ベローズ１０の外周側にガス室１２を配置するとともに金属ベローズ１０の内周側に液室１３を配置する外ガスタイプのアキュムレータとされている。

ハウジング２のポート側内面すなわちオイルポート４の内面に位置して環状ないし筒状
のステー１４が固定（溶接）されており、このステー１４の先端（図では上端）に、ベローズキャップ１１が接離自在に当接する。またステー１４の内周面には内向きフランジ部１４ａが設けられ、フランジ部１４ａの内周は連通孔１４ｂとされている。

次に、金属ベローズ１０について説明する。
図２は、金属ベローズ１０が伸長も収縮もしていない組み込み初期における自由長状態を示すもので、紙面下方の水平方向に延びる一点鎖線が金属ベローズ１０の中心を示しており、紙面左側が遊動端１０ｂ側、同右側が固定端１０ａ側である。
図２において、金属ベローズ１０は、環状を呈し、軸方向の端部から腹部、谷部、腹部、山部及び腹部の順に一連に一体成形した構造を軸方向に繰り返し有する金属ベローズである。

今、金属ベローズ１０の遊動端１０ｂ側について説明すると、端部１０ｃは、カラーなどの装着部材１５に接続される第１接続腹部１０ｄ、第１接続腹部１０ｄから軸方向の他端に位置する固定端１０ａ側に向かって順に延びる接続谷部１０ｅ及び第２接続腹部１０ｆを備えている。
そして、第２接続腹部１０ｆに続いて、固定端１０ａに向かって順に、山部１０ｇ、腹部１０ｈ、谷部１０ｉ、腹部１０ｊ、山部１０ｋ、腹部１０ｌ、谷部１０ｍ・・・と続いている。
図２においては、金属ベローズ１０の谷部の内径ｄｉ、山部の外径ｄｏは、それぞれ、同一に設定されている。

また、金属ベローズ１０は、伸長も収縮もしていない組み込み初期における自由長状態において、谷部１０ｉ、１０ｍ、・・・は、それぞれ、断面Ｕ字状をなして反転し、山部１０ｇ、１０ｋ、・・・はそれぞれ断面円弧状をなして反転している。

さらに、山部１０ｇ、１０ｋ、・・・は、それぞれ、当該山部に隣接する両側の谷部、例えば、山部１０ｋにおいては、隣接する両側の谷部１０ｉ及び１０ｍのピッチの中央１７に対して腹部１０ｊ、１０ｌの円弧状の凸側と反対方向（図２の左側方向。以下「オフセット側」ということがある。）にオフセットされた位置に位置するように形成されている。

本発明のアキュムレータに備えられる金属ベローズ１０の特徴は、端部１０ｃの接続谷部１０ｅの軸方向の幅ｂ１が端部１０ｃ以外の部分における谷部１０ｉ、１０ｍ・・・の軸方向の幅ｂ２、又は山部１０ｇ、１０ｋ・・・の軸方向の幅ｂ３より大きく設定されているところにある。
一例を挙げると、接続谷部１０ｅの軸方向の幅ｂ１は、谷部１０ｉ、１０ｍ・・・の軸方向の幅ｂ２、又は山部１０ｇ、１０ｋ・・・の軸方向の幅ｂ３の１．５倍〜５倍の範囲に設定される。
なお、本発明において谷部（接続谷部も含む。）又は山部の軸方向の幅とは、それぞれの谷部における当該谷部とこの両側の腹部との接続部、又はそれぞれの山部における当該山部とこの両側の腹部との接続部を結ぶ径方向の位置での軸方向の幅を意味するが、谷部又は山部とこの両側の腹部との接続部の位置が一概に決められない場合もあることから、便宜的に、接続谷部１０ｅ及び谷部１０ｉ、１０ｍ・・の最下点から外方に一定距離αだけ離れた位置Ｘ、又は山部１０ｇ、１０ｋ・・の最高点から内方に一定の距離αだけ離れた位置Ｙにおける軸方向の幅をもって、それぞれの、軸方向の幅としてもよい。

端部１０ｃの接続谷部１０ｅは、該接続谷部１０ｅの軸方向の中央部が軸方向に平行な直線状の部分ｓを有し、該直線状の部分ｓの両側はそれぞれ円弧状のｒ、ｒを介して第１接続腹部１０ｄ、及び、第２接続腹部１０ｆに滑らかに接続されている。
接続谷部１０ｅの軸方向の幅ｂ１に対する直線状の部分ｓの割合は設計的に決められるが、例えば、ｓ／ｂ１＝０．１〜０．９の範囲が好ましい。より好ましくは、ｓ／ｂ１＝０．６５〜０．６８の範囲である。

金属ベローズ１０の遊動端１０ｂ側の端部１０ｃにおける接続谷部１０ｅには、制振リング１６の取付部１６ａが接続谷部１０ｅの面に当接するようにして嵌入されている。このように、制振リング１６の取付部１６ａが接続谷部１０ｅの面に当接するようにして嵌入されると、制振リング１６を確実に取り付けることができ、制振リング１６が金属ベローズ１０の伸張・収縮動作時におけるシェル３内の軸方向の移動をガイドする際、シェル３側から外力を受けた場合にも制振リング１６の離脱等を防止することができる。

図２においては、固定端１０ａ側の端部１０ｃも、遊動端１０ｂ側の端部１０ｃと同様に形成されているが、本発明はこれに限らず、一方の側だけでもよい。
また、本発明において、金属ベローズ１０は、図２に示すようなオフセット型に限らず、従来技術１のような山部及び谷部がＵ字形をしたＵ形ベローズ、または、従来技術２のような山部の断面形状が管外側へ凸のＵ字状、谷部の断面形状が管内側へ凸のＶ字状のベローズなど、他の型の金属ベローズにも適用できることはいうまでもない。

今、金属ベローズ１０の内径側に圧力Ｐｉｎが作用し、外径側に圧力Ｐｏｕｔが作用するとする。
Ｐｏｕｔ＞Ｐｉｎの場合、腹部１０ｆ、１０ｈ、１０ｊ、１０ｌ・・・は軸方向に押しつぶされて、図３に示すような軸方向に圧縮された状態になる。この際、固定端１０ａ側の端部１０ｃ及び遊動端１０ｂ側の端部１０ｃにおいては、接続谷部１０ｅの軸方向の幅ｂ１が谷部１０ｉ、１０ｍ・・・の軸方向の幅ｂ２、又は山部１０ｇ、１０ｋ・・・の軸方向の幅ｂ３よりも大きく設定されているため、端部１０ｃの変形量は小さくなる。すなわち、谷部１０ｉ、１０ｍ・・・は断面Ｕ字状をなし軸方向の幅ｂ２が小さく、また、山部１０ｇ、１０ｋ・・・は断面円弧状をなし軸方向の幅ｂ３が小さいため、軸方向に伸縮変形しやすいのに対し、接続谷部１０ｅは直線状の部分ｓを有し、軸方向の幅ｂ１が大きいため軸方向の伸縮変形に強くなり、接続谷部１０ｅの変形量、ひいては端部１０ｃの変形量は小さくなるものである。
端部１０ｃの変形量が小さくなると、端部１０ｃに発生する曲げ応力は小さくなり、比較的、応力の集中する端部１０ｃの応力による破壊を防止することができ、金属ベローズ１０の寿命を延ばすことができる。

また、金属ベローズ１０の遊動端１０ｂ側の端部１０ｃにおける接続谷部１０ｅに、制振リング１６の取付部１６ａが接続谷部１０ｅの面に当接するようにして嵌入されていると制振リング１６の取り付けが確実になり、制振リング１６が金属ベローズ１０の伸張・収縮動作時においてシェル３内を軸方向に移動する際、シェル３に接触して外力を受けるような場合でも、制振リング１６の離脱等を防止することができる。
また、接続谷部１０ｅは直線状の部分ｓを有し、軸方向の幅ｂ１が大きいため、金属ベローズ１０が図３に示すように収縮した場合でも、第１接続腹部１０ｄ及び第２接続腹部１０ｆが制振リング１６の取付部１６ａに衝突することがないため、第１接続腹部１０ｄ及び第２接続腹部１０ｆの破損を防止することができ、金属ベローズ１０の寿命を延ばすことができる。

上記した実施例１においては、環状を呈し、軸方向の端部１０ｃから腹部、谷部、腹部の順に一連に一体成形した構造を軸方向に繰り返し有する金属ベローズ１０であって、端部１０ｃは、装着部材１５に接続される第１接続腹部１０ｄ、第１接続腹部１０ｄから軸方向の内側に向かって順に延びる接続谷部１０ｅ及び第２接続腹部１０ｆを備え、接続谷部１０ｅの軸方向の中央部が軸方向に平行な直線状の部分ｓを有し、自由状態における接続谷部１０ｅの軸方向の幅ｂ１は端部１０ｃ以外の部分における谷部１０ｉ、１０ｍ・・・、又は山部１０ｇ、１０ｋ・・・の軸方向の幅より大きく設定されていることにより、以下のような効果を奏する。
（１）金属ベローズ１０の端部１０ｃにおける接続谷部１０ｅの変形量、ひいては端部１０ｃの変形量を小さくすることができ、端部１０ｃに発生する曲げ応力を小さくすることができ、比較的応力の集中する端部１０ｃの応力による破壊を防止することができるため金属ベローズ１０の寿命を延ばすことができる。
（２）金属ベローズ１０の端部１０ｃにおける接続谷部１０ｅに制振リング１６を装着するための幅方向のスペースを確保でき、制振リング１６の取り付けを確実にできると共に、金属ベローズ１０が収縮した場合でも、第１接続腹部１０ｄ及び第２接続腹部１０ｆが制振リング１６の取付部１６ａに衝突することがないため、第１接続腹部１０ｄ及び第２接続腹部１０ｆの破損を防止することができ、金属ベローズ１０の寿命を延ばすことができる。
（３）また、接続谷部１０ｅは、軸方向に平行な直線状の部分ｓを含むことにより、自由状態における接続谷部１０ｅの軸方向の幅を容易に拡大することができる。
（４）また、金属ベローズ１０の遊動端１０ｂ側の端部１０ｃにおける接続谷部１０ｅには、金属ベローズ１０の伸張・収縮動作時におけるシェル３内の軸方向の移動をガイドするための制振リング１６が設けられることにより、制振リング１６が確実に取り付けられるため、制振リング１６のガイド機能を十分に発揮することができる。

図４を参照して、本発明の実施例２に係るアキュムレータに備えられる金属ベローズ１０について説明する。
実施例２に係るアキュムレータにおいて，金属ベローズ１０は、接続谷部の形状が実施例１と相違するが、その他の基本構成は実施例１と同じであり、同じ部材には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。

図４において、金属ベローズ１０の遊動端１０ｂ側について説明すると、端部１０ｃは、カラーなどの装着部材１５に接続される第１接続腹部１０ｄ、第１接続腹部１０ｄから軸方向の他端に位置する固定端１０ａ側に向かって順に延びる接続谷部１０ｅ−１及び第２接続腹部１０ｆを備えている。
そして、実施例１と同様に、第２接続腹部１０ｆに続いて、固定端１０ａに向かって順に、山部１０ｇ、腹部１０ｈ、谷部１０ｉ、腹部１０ｊ、山部１０ｋ、腹部１０ｌ、谷部１０ｍ・・・と続いている。
図４においては、実施例１と同様に、金属ベローズ１０の谷部の内径ｄｉ、山部の外径ｄｏは、それぞれ、同一に設定されている。

本発明のアキュムレータに備えられる金属ベローズ１０の特徴は、端部１０ｃの接続谷部１０ｅ−１の軸方向の幅ｂ１が端部１０ｃ以外の部分における谷部１０ｉ、１０ｍ・・・の軸方向の幅ｂ２、又は山部１０ｇ、１０ｋ・・・の軸方向の幅ｂ３より大きく設定されているところにある。
一例を挙げると、接続谷部１０ｅ−１の軸方向の幅ｂ１は、谷部１０ｉ、１０ｍ・・・の軸方向の幅ｂ２、又は山部１０ｇ、１０ｋ・・・の軸方向の幅ｂ３の１．５倍〜５倍の範囲に設定される。

端部１０ｃの接続谷部１０ｅ−１は、端部１０ｃ以外の谷部１０ｉ、１０ｍ・・・、又は山部１０ｇ、１０ｋ・・・の円弧より大きい曲率半径Ｒを有する円弧部から構成されている。

金属ベローズ１０の遊動端１０ｂ側の端部１０ｃにおける接続谷部１０ｅ−１には、制振リング１６の取付部１６ａが接続谷部１０ｅ−１の面に当接するようにして嵌入されている。このように、制振リング１６の取付部１６ａが接続谷部１０ｅ−１の面に当接するようにして嵌入されていると、制振リング１６を確実に取り付けることができ、制振リング１６が金属ベローズ１０の伸張・収縮動作時におけるシェル３内の軸方向の移動をガイドする際、シェル３側から外力を受けた場合にも制振リング１６の離脱等を防止することができる。

図４においては、固定端１０ａ側の端部１０ｃも、遊動端１０ｂ側の端部１０ｃと同様に形成されているが、本発明はこれに限らず、一方の側だけでもよい。

今、金属ベローズ１０の内径側に圧力Ｐｉｎが作用し、外径側に圧力Ｐｏｕｔが作用するとする。
Ｐｏｕｔ＞Ｐｉｎの場合、腹部１０ｆ、１０ｈ、１０ｊ、１０ｌ・・・は軸方向に押しつぶされて、軸方向に圧縮された状態になる。この際、固定端１０ａ側の端部１０ｃ及び遊動端１０ｂ側の端部１０ｃにおいては、接続谷部１０ｅ−１の軸方向の幅ｂ１が谷部１０ｉ、１０ｍ・・・、又は山部１０ｇ、１０ｋ・・・の軸方向の幅ｂ３よりも大きく設定されているため、端部１０ｃの変形量は小さくなる。すなわち、谷部１０ｉ、１０ｍ・・・は断面Ｕ字状をなし軸方向の幅ｂ２が小さく、また、山部１０ｇ、１０ｋ・・・は断面円弧状をなし軸方向の幅ｂ３が小さいいため軸方向に伸縮変形しやすいのに対し、接続谷部１０ｅ−１は曲率半径Ｒの大きい円弧部から形成され、軸方向の幅ｂ１が大きいため軸方向の伸縮変形に強くなり、接続谷部１０ｅ−１の変形量、ひいては端部１０ｃの変形量は小さくなるものである。
端部１０ｃの変形量が小さくなると、端部１０ｃに発生する曲げ応力は小さくなり、比較的応力の集中する端部１０ｃの応力による破壊を防止することができ、金属ベローズ１０の寿命を延ばすことができる。

また、金属ベローズ１０の遊動端１０ｂ側の端部１０ｃにおける接続谷部１０ｅ−１に、制振リング１６の取付部１６ａが接続谷部１０ｅ−１の面に当接するようにして嵌入されていると制振リング１６の取り付けが確実になり、制振リング１６が金属ベローズ１０の伸張・収縮動作時においてシェル３内を軸方向に移動する際、シェル３に接触して外力を受けるような場合でも、制振リング１６の離脱等を防止することができる。
また、接続谷部１０ｅ−１は曲率半径Ｒの大きい円弧部から形成され、軸方向の幅ｂ１が大きいため、金属ベローズ１０が収縮した場合でも、第１接続腹部１０ｄ及び第２接続腹部１０ｆが制振リング１６の取付部１６ａに衝突することがないため、第１接続腹部１０ｄ及び第２接続腹部１０ｆの破損を防止することができ、金属ベローズ１０の寿命を延ばすことができる。

上記した実施例２においては、環状を呈し、軸方向の端部１０ｃから腹部、谷部、腹部、山部及び腹部の順に一連に一体成形した構造を軸方向に繰り返し有する金属ベローズ１０であって、端部１０ｃは、装着部材１５に接続される第１接続腹部１０ｄ、第１接続腹部１０ｄから軸方向の内側に向かって順に延びる接続谷部１０ｅ−１及び第２接続腹部１０ｆを備え、接続谷部１０ｅ−１は曲率半径Ｒの大きい円弧部から形成され、自由状態における接続谷部１０ｅ−１の軸方向の幅ｂ１は端部１０ｃ以外の部分における谷部１０ｉ、１０ｍ・・・、又は山部１０ｇ、１０ｋ・・・の軸方向の幅より大きく設定されていることにより、以下のような効果を奏する。
（１）金属ベローズ１０の端部１０ｃにおける接続谷部１０ｅ−１の変形量、ひいては端部１０ｃの変形量を小さくすることができ、端部１０ｃに発生する曲げ応力を小さくすることができ、比較的応力の集中する端部１０ｃの応力による破壊を防止することができるため金属ベローズ１０の寿命を延ばすことができる。
（２）金属ベローズ１０の端部１０ｃにおける接続谷部１０ｅ−１に制振リング１６を装着するための幅方向のスペースを確保でき、制振リング１６の取り付けを確実にできると共に、金属ベローズ１０が収縮した場合でも、第１接続腹部１０ｄ及び第２接続腹部１０ｆが制振リング１６の取付部１６ａに衝突することがないため、第１接続腹部１０ｄ及び
第２接続腹部１０ｆの破損を防止することができ、金属ベローズ１０の寿命を延ばすことができる。
（３）また、接続谷部１０ｅ−１は、端部１０ｃ以外の部分における谷部１０ｉ、１０ｍ・・・または山部１０ｇ、１０ｋ・・・の曲率半径より大きい曲率半径の円弧部から形成されていることにより、自由状態における接続谷部１０ｅ−１の軸方向の幅を拡大する際、接続谷部１０ｅ−１の全体を滑らかな曲線で形成することがで、接続谷部１０ｅ−１の応力集中を防止することができる。
（４）また、金属ベローズ１０の遊動端１０ｂ側の端部１０ｃにおける接続谷部１０ｅ−１には、金属ベローズ１０の伸張・収縮動作時におけるシェル３内の軸方向の移動をガイドするための制振リング１６が設けられることにより、制振リング１６が確実に取り付けられるため、制振リング１６のガイド機能を十分に発揮することができる。

図５を参照して、本発明の実施例３に係るアキュムレータに備えられる金属ベローズ３０について説明する。
実施例３に係るアキュムレータにおいて，金属ベローズ３０は、端部の形状が実施例１と相違するが、その他の基本構成は実施例１と同じであり、重複する説明は省略する。

図５において、金属ベローズ３０の遊動端３０ｂ側について説明すると、端部３０ｃは、カラーなどの装着部材１５に接続される第１接続腹部３０ｄ、第１接続腹部３０ｄから軸方向の他端に位置する固定端３０ａ側に向かって順に延びる接続山部３０ｅ及び第２接続腹部３０ｆを備えている。
そして、実施例１と同様に、第２接続腹部３０ｆに続いて、固定端３０ａに向かって順に、谷部３０ｇ、腹部３０ｈ、山部３０ｉ、腹部３０ｊ、谷部３０ｋ、腹部３０ｌ、山部３０ｍ・・・と続いている。
図５においては、実施例１と同様に、金属ベローズ３０の谷部の内径ｄｉ、山部の外径ｄｏは、それぞれ、同一に設定されている。

本発明のアキュムレータに備えられる金属ベローズ３０の特徴は、端部３０ｃの接続山部３０ｅの軸方向の幅ｂ１が端部３０ｃ以外の部分における谷部３０ｇ、３０ｋ・・・の軸方向の幅ｂ２、又は山部３０ｉ、３０ｍ・・・の軸方向の幅ｂ３より大きく設定されているところにある。
一例を挙げると、接続山部３０ｅの軸方向の幅ｂ１は、谷部３０ｇ、３０ｋ・・・の軸方向の幅ｂ２、又は山部３０ｉ、３０ｍ・・・の軸方向の幅ｂ３の１．５倍〜５倍の範囲に設定される。

端部３０ｃの接続山部３０ｅは、該接続山部３０ｅの軸方向の中央部が軸方向に平行な直線状の部分ｓを有し、該直線状の部分ｓの両側はそれぞれ円弧状のｒ、ｒを介して第１接続腹部３０ｄ、及び、第２接続腹部３０ｆに滑らかに接続されている。
接続山部３０ｅの軸方向の幅ｂ１に対する直線状の部分ｓの割合は、設計的に決められるが、例えば、ｓ／ｂ１＝０．１〜０．９の範囲が好ましい。より好ましくは、ｓ／ｂ１＝０．６５〜０．６８の範囲である。

今、金属ベローズ３０の内径側に圧力Ｐｉｎが作用し、外径側に圧力Ｐｏｕｔが作用するとする。
Ｐｏｕｔ＞Ｐｉｎの場合、腹部３０ｈ、３０ｊ、３０ｌ、・・・は軸方向に押しつぶされて、軸方向に圧縮された状態になる。この際、固定端３０ａ側の端部３０ｃ及び遊動端３０ｂ側の端部３０ｃにおいては、接続山部３０ｅの軸方向の幅ｂ１が谷部３０ｇ、３０ｋ・・・、又は山部３０ｉ、３０ｍ・・・の軸方向の幅ｂ３よりも大きく設定されているため、端部３０ｃの変形量は小さくなる。すなわち、谷部３０ｇ、３０ｋ・・・は断面Ｕ字状をなし軸方向の幅ｂ２が小さく、また、山部３０ｉ、３０ｍ・・・は断面円弧状をなし軸方向の幅ｂ３が小さいいため軸方向に伸縮変形しやすいのに対し、接続山部３０ｅは直線状の部分ｓを有し、軸方向の幅ｂ１が大きいため軸方向の伸縮変形に強くなり、接続山部３０ｅの変形量、ひいては端部３０ｃの変形量は小さくなるものである。
端部３０ｃの変形量が小さくなると、端部３０ｃに発生する曲げ応力は小さくなり、比較的応力の集中する端部３０ｃの応力による破壊を防止することができ、金属ベローズ３０の寿命を延ばすことができる。

上記した実施例３においては、環状を呈し、軸方向の端部３０ｃから腹部、山部、腹部、谷部及び腹部の順に一連に一体成形した構造を軸方向に繰り返し有する金属ベローズ３０であって、端部３０ｃは、装着部材１５に接続される第１接続腹部３０ｄ、第１接続腹部３０ｄから軸方向の内側に向かって順に延びる接続山部３０ｅ及び第２接続腹部３０ｆを備え、接続山部３０ｅの軸方向の中央部が軸方向に平行な直線状の部分ｓを有し、自由状態における接続山部３０ｅの軸方向の幅は端部３０ｃ以外の部分における山部３０ｉ、３０ｍ・・・又は谷部３０ｇ、３０ｋ・・・の軸方向の幅より大きく設定されていることにより、以下のような効果を奏する。
（１）金属ベローズ３０の端部３０ｃにおける接続山部３０ｅの変形量、ひいては端部３０ｃの変形量を小さくすることができ、端部３０ｃに発生する曲げ応力を小さくすることができ、比較的応力の集中する端部３０ｃの応力による破壊を防止することができるため金属ベローズ３０の寿命を延ばすことができる。
（２）また、接続山部３０ｅは、軸方向に平行な直線状の部分ｓを含むことにより、自由状態における接続山部３０ｅの軸方向の幅を容易に拡大することができる。

１ アキュムレータ
２ ハウジング
３ シェル
４ オイルポート
５ ポート穴
６ ガス注入口
７ ガスプラグ
１０、３０ 金属ベローズ
１０ａ、３０ａ 固定端
１０ｂ、３０ｂ 遊動端
１０ｃ、３０ｃ 端部
１０ｄ、３０ｄ 第１接続腹部
１０ｆ、３０ｆ 第２接続腹部
１０ｅ、１０ｅ−１ 接続谷部
３０ｅ 接続山部
１０ｇ、１０ｋ、３０ｉ、３０ｍ 山部
１０ｉ、１０ｍ、３０ｇ、３０ｋ 谷部
１０ｈ、１０ｊ、１０ｌ、３０ｈ、３０ｊ、３０ｌ 腹部
１１ ベローズキャップ
１２ ガス室
１３ 液室
１４ ステー
１５ 装着部材（カラー）
１６ 制振リング
１７ 谷部のピッチの中央
ｄｉ 谷部の内径
ｄｏ 山部の外径
Ｘ 谷部の最下点から外方に一定距離αだけ離れた位置
Ｙ 山部の最高点から内方に一定の距離αだけ離れた位置ｓ接続谷部直線状の部分
Ｐｉｎ 内径側の圧力
Ｐｏｕｔ 外径側の圧力

Claims (9)

1. ハウジングと，前記ハウジングの内部に金属ベローズ及びベローズキャップを備えるアキュムレータであって，
   前記金属ベローズは，環状を呈し、軸方向の端部から腹部、谷部、腹部、山部及び腹部の順に一連に一体成形した構造を軸方向に繰り返し，前記端部は、装着部材に接続される第１接続腹部、前記第１接続腹部から順に接続谷部及び第２接続腹部を備え、自由状態における前記接続谷部の軸方向の幅は前記端部以外の部分における谷部又は山部の軸方向の幅より大きく設定され，
   前記金属ベローズの固定端は前記装着部材を介して前記ハウジングに固定され，
   前記金属ベローズの遊動端は前記装着部材を介してベローズキャップに固定されることを特徴するアキュムレータ。
2. 前記金属ベローズの遊動端側の端部における接続谷部には、前記金属ベローズの伸張・収縮動作時における前記ハウジング内の軸方向の移動をガイドする制振リングを備え，
   前記制振リングは前記ベローズキャップと前記金属ベローズの遊動端とに跨るように装着されることを特徴する請求項１に記載のアキュムレータ。
3. 前記ハウジングは，有底状のシェル，前記シェルの開口部に固定されるオイルポート，及び，前記金属ベローズの内側に位置して前記オイルポートに固定されるステーを備え，
   前記ステーは前記ベローズキャップに接離自在に当接す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。
4. 前記接続谷部は、軸方向に平行な直線状の部分を含むことを特徴する請求項１ないし３のいずれかに記載のアキュムレータ。
5. 前記接続谷部は、前記端部以外の部分における谷部または山部の曲率半径より大きい曲率半径の円弧部から形成されていることを特徴する請求項１ないし３のいずれかに記載のアキュムレータ。
6. ハウジングと，前記ハウジングの内部に金属ベローズ及びベローズキャップを備えるアキュムレータであって，
   前記金属ベローズは，環状を呈し、軸方向の端部から腹部、山部、腹部、谷部及び腹部の順に一連に一体成形した構造を軸方向に繰り返し，前記端部は、装着部材に接続される第１接続腹部、前記第１接続腹部から順に接続山部及び第２接続腹部を備え、自由状態における前記接続山部の軸方向の幅は前記端部以外の部分における山部又は谷部の軸方向の幅より大きく設定され，
   前記金属ベローズの固定端は前記装着部材を介して前記ハウジングに固定され，
   前記金属ベローズの遊動端は前記装着部材を介してベローズキャップに固定されることを特徴するアキュムレータ。
7. 前記ハウジングは，有底状のシェル，前記シェルの開口部に固定されるオイルポート，及び，前記金属ベローズの内側に位置して前記オイルポートに固定されるステーを備え，
   前記ステーは前記ベローズキャップに接離自在に当接することを特徴とする請求項６に記載のアキュムレータ。
8. 前記接続山部は、軸方向に平行な直線状の部分を含むことを特徴する請求項６又は７に記載のアキュムレータ。
9. 前記接続山部は、前記端部以外の部分における谷部または山部の曲率半径より大きい曲率半径の円弧部から形成されていることを特徴する請求項６又は７に記載のアキュムレータ。

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