CN105247255B - 金属波纹管 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种金属波纹管，抑制由于温度变化或相邻的中腹部彼此接触而导致的金属波纹管破损，并且缩短金属波纹管在最大收缩时在伸缩方向上的长度。该金属波纹管(110)，其隔着中腹部反复形成山形折叠部(110a)和谷形折叠部(110b)而呈蛇腹形状，其流入压力流体或压力气体，用作蓄能器(100)，其特征在于：隔着共同的山形折叠部(110a)而相邻的中腹部(110c)具有：第1中腹部(110c1)，其分别从该共同的山形折叠部(110a)开始延伸，随着向相邻的谷形折叠部(110b)延伸使相互的间隔扩大；第2中腹部(110c2)，其从自该共同的山形折叠部(110b)延伸的第1中腹部(110c1)开始分别延伸，并随着向相邻的谷形折叠部(110b)延伸而使相互的间隔比第1中腹部(110c1)更加扩大；第1中腹部(110c1)和第2中腹部(110c2)的截面形状经由拐点(P)连接。

Description

金属波纹管

技术领域

本发明涉及蓄能器用的技术波纹管。

背景技术

现有技术中，已知使压力流体流入的蓄能器用金属波纹管，是使径向外侧的山形折叠部和径向内侧的谷形折叠部隔着中腹部反复形成。该金属波纹管设置于蓄能器的壳体内，其一端固定于壳体侧，另一端由波纹管盖封闭。而且，利用波纹管盖，蓄能器的壳体内被分隔为使压力流体流入的波纹管内侧的流体室和将压力气体封入的波纹管外侧的气体室。而且，金属波纹管通过从流体室内吐出压力流体而收缩，通过向流体室内流入压力流体而伸长。

这里，如专利文献1的图3或专利文献2的图2(B)所示，当金属波纹管，当由自由长度收缩时，山形折叠部的宽度基本不发生变化，并通过使相邻的中腹部的间隔变窄而收缩。

在波纹管收缩的状态下，山形折叠部的宽度不变化，且相邻的中腹部相互接触时，山形折叠部形成为袋形容器状而形成为密闭空间。在形成为该袋形容器状的密闭空间侵入压力流体或气体的状态下，当温度发生变化时，压力流体、气体会发生膨胀或收缩，而导致金属波纹管的应力变高。而且，应力过高时，会发生波纹管的破损。此外，当相邻的中腹部彼此接触时，有接触部的应力变高的情形，存在发生波纹管的破损的危险。

专利文献

专利文献1：日本发明专利公开第2007－192290号公报

专利文献2：日本发明专利公开第2012－167748号公报

发明内容

因此，本发明的目的在于，抑制由于温度变化或相邻的中腹部彼此接触而导致的金属波纹管破损，并且缩短金属波纹管在最大收缩时在伸缩方向上的长度。

解决问题的手段

本发明为了解决上述问题而采用以下方式。

即，本发明的金属波纹管：其隔着中腹部反复形成山形折叠部和谷形折叠部而呈蛇腹形状，其流入压力流体或压力气体，用作蓄能器，其特征在于：隔着共同的所述山形折叠部而相邻的所述中腹部具有：第1中腹部，其分别从该共同的山形折叠部开始延伸，随着向相邻的所述谷形折叠部延伸使相互的间隔扩大，或者相互的间隔保持固定而延伸；第2中腹部，其从自该共同的山形折叠部延伸的所述第1中腹部开始分别延伸，并随着向相邻的所述谷形折叠部延伸而使相互的间隔比所述第1中腹部更加扩大；所述第1中腹部和所述第2中腹部的截面形状经由拐点连接。

根据该结构，隔着共同山形折叠部的相邻的中腹部，通过从该共同的山形折叠部分别向相邻的谷形折叠部延伸而相互分离，相邻的谷形折叠部的间隔以及相邻的中腹部的间隔越接近金属波纹管内侧(从山形折叠部侧向谷形折叠部侧)越宽。因此，当金属波纹管收缩时，使相邻的谷形折叠部彼此难以接触，并也使相邻的中腹部彼此难以接触。因此，难以实现将压力流体或压力气体密封于由山形折叠部形成的金属波纹管内部空间内的状态。即，在压力流体或压力气体侵入由山形折叠部形成的金属波纹管内部空间内的状态下，即使由于温度变化使压力流体或压力气体膨胀或收缩，也不会使金属波纹管的应力过高。其结果是，能够抑制金属波纹管的破损。

另外，根据上述结构，山形折叠部的宽度越接近其顶端越狭窄，谷形折叠部的宽度也越接近其顶端越狭窄。因此，相邻的山形折叠部的间隔扩大，相邻的谷形折叠部的间隔也扩大。因此，能够不增加蛇腹的数量，缩短金属波纹管收缩时在伸缩方向的金属波纹管的长度。即，能够缩短在通过金属波纹管收缩使相邻的山形折叠部接触(紧贴)的状态下的伸缩方向的金属波纹管的长度(紧贴长度)。另外，山形折叠部的宽度越接近顶端越狭窄，因此，当金属波纹管收缩时，由山形折叠部形成的金属波纹管内部空间难以形成顶端宽大的形状(袋形容器状)。因此，使压力流体或压力气体难以积存于由山形折叠部形成的金属波纹管的内部空间。因此，由于温度变化使压力流体或压力气体膨胀或收缩，也不是使金属波纹管的应力过高。其结果是，能够抑制金属波纹管的破损。

另外，在最大收缩的状态下，优选相邻的山形折叠部接触。并且，在最大收缩状态下，优选相邻的中腹部不接触。这种情况下，在最大收缩状态下，相邻的峰部接触且相邻的中腹部不接触时，使压力流体或压力气体难以被密封于由山形折叠部形成的金属波纹管内部空间内。并且，通过使相邻的中腹部不接触，能够抑制中腹部彼此的接触部的应力升高。其结果是，能够抑制金属波纹管的破损。另外，通过使相邻的峰部接触且相邻的中腹部不接触，能够使从收缩前的状态到最大收缩的状态的金属波纹管变化时的变化量增大，因此能够增大金属波纹管的伸缩幅度，并能够使最大收缩时在伸缩方向的金属波纹管的长度变短。

发明效果

如以上说明，根据本发明，能够抑制由于温度变化或相邻的中腹部彼此接触而导致的金属波纹管破损，并且能够缩短金属波纹管在最大收缩时在伸缩方向的长度。

附图说明

图1是表示本实施例的蓄能器的整体结构的截面示意图。

图2是表示本实施例的金属波纹管的蛇腹的放大的截面图，是表示金属波纹管在自由长度状态下的图。

图3是表示本实施例的金属波纹管的蛇腹的放大的截面图，是表示金属波纹管在最大压缩状态下的图。

具体实施方式

以下参照图面，对实施本发明的实施方式，以实施方式为例进行详细说明。除非有特别的记载，否则该实施方式中所记载的构成部件的尺寸、材质、形状、及其相对配置等，不作为对本发明的范围的限定。

(实施例)

＜蓄能器的整体结构＞

首先，参照图1，说明具有本实施例的金属波纹管的蓄能器整体结构。图1是表示本实施例的蓄能器整体结构的截面示意图。另外，在图1中，为了便于表示蓄能器100的整体结构，简略记载金属波纹管的形状，下面使用图2、图3详细说明本实施例的金属波纹管的蛇腹的形状。

如图1所示，本实施例的蓄能器100的主要结构具有：金属波纹管110、壳体120、注油口130、密封部140、气塞150和六角螺母160。

在圆筒状壳体120的一端侧(图1中的下侧)设置有未图示的用于系统的安装部121。在安装部121形成有用于使系统侧的压力流体流入壳体内部的流入口121a。在壳体120的另一端侧(图1中的上侧)形成有用于将压力气(压力气体)封入壳体120内部的封入口120a。而且，用于封盖封入口120a的气塞150被再将蓄能器100固定于系统时使用的六角螺母160遮盖。

在壳体120内部设置有筒状的金属波纹管110。金属波纹管110的一端侧以焊接的方式固定于注油口130，其另一端侧以焊接的方式固定于在图1中的上下方向可移动的盖(以下，称为“波纹管盖”)111，由此被封盖。而且，壳体120的内部被波纹管盖111分隔为，位于比波纹管盖111更靠近金属波纹管110内侧，并用于流入压力流体的流体室L，以及位于比波纹管盖111更靠近金属波纹管110外侧，并用于封入压力气体的气体室A。通过向流体室L内蓄液/吐出压力流体，使金属波纹管110在图1中的上下方进行伸缩(往复)运动。例如，通过将蓄液的压力流体从流体室L内向系统侧吐出，流体室L内的压力流体的压力比气体室A内的压力气的压力小，由此利用气体室A内的压力气收缩金属波纹管110。

另外，注油口130的一端侧(图1的下侧)焊接于壳体120，另一端侧(图1的上侧)形成有槽部130a。在槽部130a通过焊接的方式将用于保持密封部140的金属制密封支架141固定。密封部140，在金属波纹管110收缩并且使波纹管盖111下降到图1的下方侧状态，即金属波纹管110最大收缩的状态(最大压缩状态)下，密封住从流入口121a漏出到金属波纹管110内部的残留的流体。

＜金属波纹管的结构＞

接着，参照图2说明本实施例的金属波纹管的结构。图2是表示本实施例的金属波纹管的蛇腹的放大的截面图，是表示金属波纹管自由长度状态下的图。

本实施例的金属波纹管110具有径方向外侧的山形折叠部110a和径方向内侧的谷形折叠部110b，该金属波纹管110是使所述山形折叠部110a和谷形折叠部110b隔着中腹部110c反复而形成的蛇腹状筒部件。

这里，如图2所示，将相邻的山形折叠部110a的间隔设为Y1，将山形折叠部110a的宽度设为Y2。此外，将相邻的谷形折叠部110b的间隔设为T1，将谷形折叠部110b的宽度设为T2。金属波纹管110通过使间隔Y1、间隔T1变化而伸缩。宽度Y2以及宽度T2，即使在金属波纹管110伸缩的情况下也变化很小。

＜本实施例的优点＞

其次，参照图2、图3说明本实施例的优点。图3是表示本实施例的金属波纹管的蛇腹的放大的截面图，是表示金属波纹管的最大压缩状态的图。

金属波纹管110内充满的压力流体随温度变化而膨胀或收缩。当金属波纹管110收缩时，如专利文献1、2那样，中腹部彼此接触，并使山形折叠部110a的空间L1形成为密闭空间的情况下，随着温度变化压力流体膨胀或收缩，使形成金属波纹管110内空间L1的部分的应力变高，会导致金属波纹管110发生破损。因此，当本实施例的金属波纹管110收缩时，不会将压力流体密封于由山形折叠部110a形成的金属波纹管110的内部空间L1。

具体地，在自由长度状态下，隔着共同的山形折叠部110a而相邻的中腹部110c具有分别从共同的山形折叠部110a延伸，并随着朝向相邻的谷形折叠部110b延伸而间隔扩大的第1中腹部110c1。而且，中腹部110c具有从共同的山形折叠部110a延伸的第1中腹部110c1开始分别延伸，并且随着向相邻的谷形折叠部110b延伸，具有相互间隔比第1中腹部110c1更大的第2中腹部110c2。如图2所示，相邻的第1中腹部110c1以接近平行的形状使相互的间隔以扩大的方式延伸，并且，相邻的第2中腹部110c2比相邻的第1中腹部110c1更大倾斜并使相互的间隔以扩大的方式延伸。此外，如图2所示，第1中腹部110c1和第2中腹部110c2，其截面形状经由拐点P连接，并且截面形状大致呈直线。这里的截面形状是指包含有金属波纹管110的中心线的截面形状。从共同的山形折叠部110a分别延伸的第1中腹部110c1并不限制为使相互的间隔扩大的结构，也可使相互间隔固定而向相邻的谷形折叠部110b延伸。

根据上述结构，如图3所示，在最大压缩状态下，相邻的山形折叠部110a相互接触(接触部A)。另一方，如图3所示，在最大压缩状态下，相邻的谷形折叠部110b相互不接触(非接触部B)，相互相邻的中腹部110c也相互不接触(非接触部C)。

这样，在最大压缩状态下，相邻的谷形折叠部110b不相互接触，相互相邻的中腹部110c也不相互接触，因此，由山形折叠部110a形成的金属波纹管110内部空间L1的压力流体不被密封。因此，在压力流体侵入由山形折叠部110a形成的金属波纹管110内部空间L1的状态下，即使温度发生变化，形成于金属波纹管110内的空间L1的部分的应力不会过高。而且，相邻的中腹部110c不接触，因此能够抑制中腹部110c彼此的接触部的应力升高。其结果能够抑制金属波纹管110的破损。

另外，如图2所示，在本实施例的结构中，山形折叠部110a的宽度Y2越接近其顶端越狭窄，谷形折叠部110b的宽度T2也是越接近其顶端越狭窄。因此，相互相邻的山形折叠部110a的间隔Y1随着向径向外侧延伸而扩大，相互相邻谷形折叠部110b的间隔T1随着向径向内侧延伸而扩大。因此，不需增加蛇腹的数量也能够使金属波纹管110的冲程变大(即，能够增大金属波纹管110的伸缩幅度)。另外，当金属波纹管110收缩时，中腹部110c收纳于山形折叠部110a部内，而使金属波纹管110的最大压缩长度由山形折叠部110a的宽度尺寸决定，因此能够使金属波纹管110的最大压缩长度变短。即，能够使通过金属波纹管110收缩而使相邻的山形折叠部110a接触(紧贴)的状态下的、在伸缩方向的金属波纹管110的长度(紧贴长度)变短。而且，山形折叠部110a的宽度Y2越接近其顶端越狭窄，由山形折叠部110a形成的金属波纹管110的内部空间L1难以形成为顶端宽大的形状(袋形容器状)。因此，压力流体难以积存于由山形折叠部110a形成的金属波纹管110内部的空间L1。因此，通过温度变化使压力流体膨胀或收缩，使金属波纹管110的应力不会过高。

(其他)

在本实施例中，山形折叠部110a的宽度Y2与谷形折叠部110b的宽度T2大致相同，但是并不限定于此，也可使宽度Y2比宽度T2宽，也可使宽度Y2比宽度T2窄。

另外，在本实施例中，将金属波纹管110内设为流体室L，将金属波纹管110外设为气体室A，但并不局限于此，将金属波纹管110内设为气体室A，将金属波纹管110外设为流体室L也能取得同样的效果。

符号说明

100 蓄能器

110 金属波纹管

110a 山形折叠部

110b 谷形折叠部

110c 中腹部

110c1 第1中腹部

110c2 第2中腹部

111 波纹管盖

120 壳体

120a 封入口

121 安装部

121a 流入口

130 注油口

130a 槽部

140 密封部

141 密封支架

150 气塞

160 六角螺母

Y1 相邻山形折叠部的间隔

Y2 山形折叠部的宽度

T1 相邻谷形折叠部的间隔

T2 谷形折叠部的间隔

Claims (1)

1.一种金属波纹管，其具有径向外侧的山形折叠部和径向内侧的谷形折叠部，该金属波纹管是使所述山形折叠部和所述谷形折叠部隔着中腹部反复形成的蛇腹状筒部件，其流入压力流体或压力气体，用作蓄能器，其特征在于：

在自由长度的状态下，隔着共同的所述山形折叠部而相邻的所述中腹部具有：

第1中腹部，其分别从该共同的山形折叠部朝向相邻的所述谷形折叠部，相互的间隔保持固定而延伸；

第2中腹部，其从自该共同的山形折叠部延伸的所述第1中腹部开始分别向截面形状经由拐点相邻的所述谷形折叠部呈直线状延伸，并随着向相邻的所述谷形折叠部延伸而使相互的间隔比所述第1中腹部更加扩大，

所述山形折叠部的宽度越接近其顶端越狭窄，相互相邻的所述山形折叠部的间隔随着向径向外侧延伸而扩大，

所述谷形折叠部的宽度越接近其顶端越狭窄，相互相邻的所述谷形折叠部的间隔随着向径向内侧延伸而扩大，

在最大收缩的状态下，相邻的所述山形折叠部接触，相邻的所述谷形折叠部互不接触，相邻的所述中腹部也互不接触。