1. アキュムレータとは何ですか？
油圧アキュムレータは、エネルギーを蓄える装置である。アキュムレータでは、蓄えられたエネルギーは圧縮ガス、圧縮バネ、または持ち上げられた荷重の形で蓄えられ、比較的非圧縮性の流体に力を加える。
アキュムレータは流体動力システムにおいて非常に有用です。エネルギーを蓄積し、脈動を抑制するために使用されます。油圧システムでは、ポンプ作動油を補充することでポンプのサイズを小さくすることができます。これは、需要の少ない段階でポンプにエネルギーを蓄積することによって実現されます。アキュムレータは、変動や脈動を減速・吸収する役割を果たします。油圧回路内の動力シリンダの急な始動や停止によって発生する衝撃を緩和し、振動を軽減することができます。液体の温度上昇や下降の影響を受ける場合、アキュムレータは油圧システムの圧力変化を安定させるために使用できます。グリースやオイルなどの加圧された流体を吐出することも可能です。

現在、最も一般的に使用されているアキュムレータは空気圧油圧式です。ガスの機能は緩衝スプリングに似ており、流体と連動して作動します。ガスはピストン、薄いダイヤフラム、またはエアバッグによって分離されています。

2. 蓄電池の動作原理

圧力の作用下では、液体の体積変化（一定温度下）は非常に小さいため、動力源（すなわち、高圧液体の供給）がない場合、液体の圧力は急速に低下する。

気体の弾性ははるかに大きく、圧縮性があるため、体積が大きく変化しても比較的高い圧力を維持できます。したがって、アキュムレータが油圧システムの作動油を補充する際、液体の体積が変化して小さくなった場合でも、高圧ガスが作動油の圧力を維持し続けることができます。これにより、作動油の圧力が急速に低下するのを防ぐことができます。

窒素に関しては、主な理由は、窒素が自然界で安定しており、酸化還元特性を持たないことです。これは作動油の性能を維持する上で非常に有利であり、作動油の酸化還元変性を引き起こしません。

窒素は、アキュムレータのエアバッグ内に設置されたプリチャージ圧力であり、作動油とは分離されています。アキュムレータに作動油を充填すると、作動油にかかる窒素エアバッグの圧力、つまり作動油の圧力と窒素圧力が等しくなります。作動油が流入すると、窒素エアバッグが圧縮され、窒素圧力が上昇します。作動油の圧力が上昇し、設定圧力に達するまで続きます。

アキュムレータの役割は、窒素の力によって発生する一定の油圧を供給することです。

3. アキュムレータの主な機能

1. 補助電源用
油圧システムの中には、アクチュエータが断続的に作動し、総作動時間が非常に短いものがあります。また、断続的に作動しない油圧システムもありますが、作動サイクル内（またはストローク内）での速度が大きく変動します。このシステムにアキュムレータを設置することで、より低出力のポンプを使用して主駆動部の出力を低減できるため、油圧システム全体を小型軽量化し、コストを削減できます。

2. 非常用電源として
システムによっては、ポンプの故障や電源の遮断（アクチュエータへのオイル供給が突然途絶える）が発生した場合でも、アクチュエータが必要な動作を継続して行う必要があります。例えば、安全のために、油圧シリンダのピストンロッドはシリンダ内部に引き込まれなければなりません。このような場合、非常用電源として適切な容量のアキュムレータが必要となります。

3. 漏れた液体を補充し、一定の圧力を維持する
アクチュエータが長時間作動しないが一定の圧力を維持する必要があるシステムでは、漏れを補償するためにアキュムレータを使用することで、圧力を一定に保つことができる。

4. 油圧ショックを吸収する
逆転弁の方向の急激な変化、油圧ポンプの急停止、アクチュエータの動作の急停止、あるいはアクチュエータの緊急ブレーキの人為的な必要性などにより、配管内の液体の流れが急激に変化し、衝撃圧力（オイルヒット）が発生します。システムに安全弁があっても、短時間の圧力サージと衝撃が発生することは避けられません。この衝撃圧力は、システム内の計器、部品、シール装置の故障や損傷、配管の破裂を引き起こすことが多く、また、システムに顕著な振動を発生させます。制御弁や油圧シリンダの衝撃源の前にアキュムレータを設置すると、衝撃を吸収して緩和することができます。

5. 脈動を吸収し、騒音を低減する
ポンプの脈動流は圧力脈動を引き起こし、アクチュエータの動作速度のばらつき、振動や騒音の原因となります。流量と圧力の脈動を吸収し、騒音を低減するために、ポンプ出口に感度が高く小型の慣性アキュムレータを並列に接続してください。