JP2003172449A - ステンレス製ベローズおよびこれを用いたアキュムレータならびにステンレス製パイプの製造方法 - Google Patents
ステンレス製ベローズおよびこれを用いたアキュムレータならびにステンレス製パイプの製造方法Info
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- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B1/00—Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
- F15B1/02—Installations or systems with accumulators
- F15B1/04—Accumulators
- F15B1/08—Accumulators using a gas cushion; Gas charging devices; Indicators or floats therefor
- F15B1/10—Accumulators using a gas cushion; Gas charging devices; Indicators or floats therefor with flexible separating means
- F15B1/103—Accumulators using a gas cushion; Gas charging devices; Indicators or floats therefor with flexible separating means the separating means being bellows
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2201/00—Accumulators
- F15B2201/20—Accumulator cushioning means
- F15B2201/205—Accumulator cushioning means using gas
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- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2201/00—Accumulators
- F15B2201/30—Accumulator separating means
- F15B2201/315—Accumulator separating means having flexible separating means
- F15B2201/3153—Accumulator separating means having flexible separating means the flexible separating means being bellows
Abstract
(57)【要約】
【課題】 疲労強度に優れたステンレス製ベローズおよ
びこのベローズを備えるアキュムレータ、そして本発明
のベローズの素材として好適なパイプの製造方法を提供
する。 【解決手段】 オーステナイト系ステンレスから製造さ
れる平均結晶粒径が２４〜１０μｍのベローズである。
また、筒状のシェルと、該シェルの内部を油室とガス室
とに区画するベローズとを備えたアキュムレータにおい
て、ベローズとして本発明のベローズを用いる。また、
ベローズの素材となるパイプを、素材パイプを冷間加工
により薄肉化し、この後、焼鈍して製造する。
びこのベローズを備えるアキュムレータ、そして本発明
のベローズの素材として好適なパイプの製造方法を提供
する。 【解決手段】 オーステナイト系ステンレスから製造さ
れる平均結晶粒径が２４〜１０μｍのベローズである。
また、筒状のシェルと、該シェルの内部を油室とガス室
とに区画するベローズとを備えたアキュムレータにおい
て、ベローズとして本発明のベローズを用いる。また、
ベローズの素材となるパイプを、素材パイプを冷間加工
により薄肉化し、この後、焼鈍して製造する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄肉管を蛇腹状に
成形してなるステンレス製ベローズおよびこのベローズ
を備えるアキュムレータ、さらにはベローズの素材とな
るパイプの製造方法に関する。
成形してなるステンレス製ベローズおよびこのベローズ
を備えるアキュムレータ、さらにはベローズの素材とな
るパイプの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記アキュムレータは、一般に、円筒状
のシェルの内部がベローズによってガス室と油室とに区
画され、油室に流入する圧油の圧力変動を、ベローズの
伸縮に伴うガス室内のガスの膨縮作用によって吸収する
ものであり、油圧回路を流れる圧油に生じる脈動を効果
的に抑制する部品として、例えば自動車の油圧回路等に
広く適用されている。
のシェルの内部がベローズによってガス室と油室とに区
画され、油室に流入する圧油の圧力変動を、ベローズの
伸縮に伴うガス室内のガスの膨縮作用によって吸収する
ものであり、油圧回路を流れる圧油に生じる脈動を効果
的に抑制する部品として、例えば自動車の油圧回路等に
広く適用されている。
【０００３】アキュムレータ用のベローズの材質として
は、高い疲労強度を示すことからＳＵＳ３０４等のオー
ステナイト系ステンレス鋼が一般的である。ところで、
ステンレス鋼においては、結晶粒径ｄと降伏強さσＹと
の間にＨａｌｌ Ｐｅｔｃｈの式（σＹ＝σ０＋ｋｄ
−１／２ σ０：単結晶の降伏強さ，ｋ：定数）が成
立することが知られている。この式から、結晶粒が微細
になるほど降伏応力は大きくなることが言える。また、
ビッカース硬さ（ＨＶ）と回転曲げ疲労限度σＷには、
σＷ＝１．４４ＨＶの関係が認められている。これらの
ことから、結晶粒を微細化すれば疲労限度が上がること
が推測される。
は、高い疲労強度を示すことからＳＵＳ３０４等のオー
ステナイト系ステンレス鋼が一般的である。ところで、
ステンレス鋼においては、結晶粒径ｄと降伏強さσＹと
の間にＨａｌｌ Ｐｅｔｃｈの式（σＹ＝σ０＋ｋｄ
−１／２ σ０：単結晶の降伏強さ，ｋ：定数）が成
立することが知られている。この式から、結晶粒が微細
になるほど降伏応力は大きくなることが言える。また、
ビッカース硬さ（ＨＶ）と回転曲げ疲労限度σＷには、
σＷ＝１．４４ＨＶの関係が認められている。これらの
ことから、結晶粒を微細化すれば疲労限度が上がること
が推測される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＳＵＳ３０
４の固溶化熱処理温度としては１０１０〜１１５０℃が
推奨されており、これにしたがって従来のベローズの固
溶化熱処理は、光輝焼鈍(Bright Annealing)として例え
ば１０３０℃程度で行われている。その結果、結晶粒径
は３５μｍ程度である。ここで、ベローズの板厚が０．
１３ｍｍの場合は結晶粒径が３５μｍであると板厚方向
に結晶粒が４個弱存在することになり、これはベローズ
の寿命を考慮すると、次の理由から問題視される。一般
的な疲労プロセスは、転位の活動により１〜２結晶粒
（表面から１番目と２番目の結晶粒）に滑り帯が形成さ
れ、表面に突き出しや入れ込みが形成される。そして、
入れ込みに沿って最初の剪断方向の亀裂が生じ、滑り帯
に沿って１〜２結晶粒に亀裂が伝播する。したがって、
板厚０．１３ｍｍで結晶粒径が３５μｍ程度の場合、最
初の亀裂の発生で板厚の約半分に亀裂が進展してしま
い、その結果、最終破壊までの時間が短くなる。
４の固溶化熱処理温度としては１０１０〜１１５０℃が
推奨されており、これにしたがって従来のベローズの固
溶化熱処理は、光輝焼鈍(Bright Annealing)として例え
ば１０３０℃程度で行われている。その結果、結晶粒径
は３５μｍ程度である。ここで、ベローズの板厚が０．
１３ｍｍの場合は結晶粒径が３５μｍであると板厚方向
に結晶粒が４個弱存在することになり、これはベローズ
の寿命を考慮すると、次の理由から問題視される。一般
的な疲労プロセスは、転位の活動により１〜２結晶粒
（表面から１番目と２番目の結晶粒）に滑り帯が形成さ
れ、表面に突き出しや入れ込みが形成される。そして、
入れ込みに沿って最初の剪断方向の亀裂が生じ、滑り帯
に沿って１〜２結晶粒に亀裂が伝播する。したがって、
板厚０．１３ｍｍで結晶粒径が３５μｍ程度の場合、最
初の亀裂の発生で板厚の約半分に亀裂が進展してしま
い、その結果、最終破壊までの時間が短くなる。
【０００５】したがって本発明は、疲労強度に優れたス
テンレス製ベローズおよびこのベローズを備えるアキュ
ムレータ、さらにはベローズの素材として好適なパイプ
の製造方法を提供することを目的としている。
テンレス製ベローズおよびこのベローズを備えるアキュ
ムレータ、さらにはベローズの素材として好適なパイプ
の製造方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、結晶粒径の
微細化によってステンレス製ベローズの疲労強度の向上
が図られることに着目して鋭意検討を重ねた結果、適切
な結晶粒径の範囲を見い出し、発明を完成するに至っ
た。すなわち、本発明のステンレス製ベローズは、平均
結晶粒径が２４〜１０μｍであることを特徴としてい
る。そして、このベローズを用いたアキュムレータを、
本発明のアキュムレータとする。また、上記本発明のベ
ローズの素材として好適なパイプの製造方法も本発明と
しており、その方法としては、素材パイプを冷間加工に
より薄肉化し、この後、焼鈍することを特徴としてい
る。
微細化によってステンレス製ベローズの疲労強度の向上
が図られることに着目して鋭意検討を重ねた結果、適切
な結晶粒径の範囲を見い出し、発明を完成するに至っ
た。すなわち、本発明のステンレス製ベローズは、平均
結晶粒径が２４〜１０μｍであることを特徴としてい
る。そして、このベローズを用いたアキュムレータを、
本発明のアキュムレータとする。また、上記本発明のベ
ローズの素材として好適なパイプの製造方法も本発明と
しており、その方法としては、素材パイプを冷間加工に
より薄肉化し、この後、焼鈍することを特徴としてい
る。
【０００７】
【実施例】次に、実施例に基づき本発明を詳述する。
（１）ベローズの平均結晶粒径
ベローズの材料であるオーステナイト系ステンレス鋼
（ＳＵＳ３０４）から結晶粒径測定用の試験片を圧延加
工して作製し、光輝焼鈍（以下、ＢＡと略称する）温度
を９００〜１０３０℃の範囲で適宜に変えてＢＡ処理を
行い、ＢＡ温度の違いによる平均結晶粒径の違いを調べ
た。結晶粒径の測定は、ＪＩＳ Ｇ ０５５１の結晶粒
度の試験方法に準じた。図１はその結果を示しており、
ＢＡ温度と平均結晶粒径の関係は、１０３０℃：３５μ
ｍ、１０００℃：２４μｍ、９８０℃：２１μｍ、９５
０℃：１２．４μｍ、９００℃：１１μｍであった。
（ＳＵＳ３０４）から結晶粒径測定用の試験片を圧延加
工して作製し、光輝焼鈍（以下、ＢＡと略称する）温度
を９００〜１０３０℃の範囲で適宜に変えてＢＡ処理を
行い、ＢＡ温度の違いによる平均結晶粒径の違いを調べ
た。結晶粒径の測定は、ＪＩＳ Ｇ ０５５１の結晶粒
度の試験方法に準じた。図１はその結果を示しており、
ＢＡ温度と平均結晶粒径の関係は、１０３０℃：３５μ
ｍ、１０００℃：２４μｍ、９８０℃：２１μｍ、９５
０℃：１２．４μｍ、９００℃：１１μｍであった。
【０００８】したがって、ＢＡ温度が下がるにつれて平
均結晶粒径が小さくなる傾向が認められ、平均結晶粒径
は約１０μｍで平衡状態になり下限を示すことが推測さ
れる。平均結晶粒径が約１０μｍ前後では結晶粒径が安
定せず、また、クロム炭化物が完全に再固溶せず残って
しまい耐食性が劣化するなどの不具合が生じる。
均結晶粒径が小さくなる傾向が認められ、平均結晶粒径
は約１０μｍで平衡状態になり下限を示すことが推測さ
れる。平均結晶粒径が約１０μｍ前後では結晶粒径が安
定せず、また、クロム炭化物が完全に再固溶せず残って
しまい耐食性が劣化するなどの不具合が生じる。
【０００９】（２）平均結晶粒径と疲労強度の関係
次に、図１に示した平均結晶粒径を有する５種類のベロ
ーズにつき、負荷形式が引張圧縮、最大応力σｍａｘ８
６８ＭＰａの一定条件で疲労試験を行った。図２に全折
損データを示す。次に、上記５種類のベローズにつき、
平均応力σｍ４９１ＭＰａ、応力振幅σａ±３７７ＭＰ
ａの条件で疲労試験を行った。その疲労試験で得られた
ＢＡ温度の違い、すなわち平均結晶粒径の違いによる横
並びの疲労試験結果を図３に示す。そして、図３を元に
して下限値で整理した平均結晶粒径との関係を図４に示
す。
ーズにつき、負荷形式が引張圧縮、最大応力σｍａｘ８
６８ＭＰａの一定条件で疲労試験を行った。図２に全折
損データを示す。次に、上記５種類のベローズにつき、
平均応力σｍ４９１ＭＰａ、応力振幅σａ±３７７ＭＰ
ａの条件で疲労試験を行った。その疲労試験で得られた
ＢＡ温度の違い、すなわち平均結晶粒径の違いによる横
並びの疲労試験結果を図３に示す。そして、図３を元に
して下限値で整理した平均結晶粒径との関係を図４に示
す。
【００１０】上記各試験の結果から、平均結晶粒径が２
４〜２１μｍ付近を境としてこれ以下の平均結晶粒径の
場合には疲労強度が向上する。そして、耐食性、結晶粒
径の安定性の面から、平均結晶粒径の下限値は１０μｍ
である。したがって、オーステナイト系ステンレス鋼に
よって厚さ０．１３ｍｍ程度のベローズを得る場合、平
均結晶粒径が２４〜１０μｍであれば、優れた疲労強度
を発揮する。なお、図４に示すように、最適な平均結晶
粒径は１２．４μｍであり、この場合の結晶粒度番号Ａ
ＳＴＭは９．５前後である。なお、以上の結果は板厚が
０．１３ｍｍの場合について述べたが、板厚が０．０５
〜０．６ｍｍについても同様の結果が得られた。
４〜２１μｍ付近を境としてこれ以下の平均結晶粒径の
場合には疲労強度が向上する。そして、耐食性、結晶粒
径の安定性の面から、平均結晶粒径の下限値は１０μｍ
である。したがって、オーステナイト系ステンレス鋼に
よって厚さ０．１３ｍｍ程度のベローズを得る場合、平
均結晶粒径が２４〜１０μｍであれば、優れた疲労強度
を発揮する。なお、図４に示すように、最適な平均結晶
粒径は１２．４μｍであり、この場合の結晶粒度番号Ａ
ＳＴＭは９．５前後である。なお、以上の結果は板厚が
０．１３ｍｍの場合について述べたが、板厚が０．０５
〜０．６ｍｍについても同様の結果が得られた。
【００１１】（３）ベローズのショットピーニング効果
ＢＡ温度により平均結晶粒径を１２．４μｍに制御した
厚さ０．１３ｍｍのステンレス製のベローズにつき、シ
ョットピーニングを施したものと施さないものの疲労試
験を行った。ショットピーニングは重力式の空気圧式ピ
ーニング機を用い、投射材はビーズ径が１００μｍのガ
ラスビーズ、投射圧力は０．３ＭＰａで行った。疲労試
験の結果から得たＳ−Ｎ線図を図５に示す。図５で明ら
かなように、ショットピーニングを施したベローズはそ
うでないものに比べ疲労強度が増大しており、ショット
ピーニングが疲労強度の向上に有効であることが確かめ
られた。
厚さ０．１３ｍｍのステンレス製のベローズにつき、シ
ョットピーニングを施したものと施さないものの疲労試
験を行った。ショットピーニングは重力式の空気圧式ピ
ーニング機を用い、投射材はビーズ径が１００μｍのガ
ラスビーズ、投射圧力は０．３ＭＰａで行った。疲労試
験の結果から得たＳ−Ｎ線図を図５に示す。図５で明ら
かなように、ショットピーニングを施したベローズはそ
うでないものに比べ疲労強度が増大しており、ショット
ピーニングが疲労強度の向上に有効であることが確かめ
られた。
【００１２】（４）パイプおよびベローズの製造
次に、図６を参照して、本発明に係るベローズの素材と
なるパイプを製造する工程と、このパイプからベローズ
を製造する工程を説明する。溶製したオーステナイト系
ステンレス鋼を適宜な厚さの連続した薄板に冷間圧延
し、ロール状に巻いて蓄積した。次いで、図６（ａ）に
示すように、ロール１０Ａから薄板１０を引き出しなが
ら長手方向を軸に薄板１０を巻いていき、互いに突き合
わせられる両端縁をアーク溶接により接合して素材パイ
プ１１を造管し、さらに素材パイプ１１を所定長さに切
断した。次に、図６（ｂ）に示すように、素材パイプ１
１をスピニング加工（冷間加工）して所定のベローズの
厚さに薄肉加工し、ベローズの素材となるパイプを得
た。この場合のスピニング加工は、素材パイプ１１を回
転ローラ２０で成形型２１に押し付けることにより肉厚
を薄くしながらパイプを成形するものである。続いて、
図６（ｃ）の工程でパイプをＢＡ処理して平均結晶粒径
を２４〜１０μｍとし、最終的なパイプを得た。
なるパイプを製造する工程と、このパイプからベローズ
を製造する工程を説明する。溶製したオーステナイト系
ステンレス鋼を適宜な厚さの連続した薄板に冷間圧延
し、ロール状に巻いて蓄積した。次いで、図６（ａ）に
示すように、ロール１０Ａから薄板１０を引き出しなが
ら長手方向を軸に薄板１０を巻いていき、互いに突き合
わせられる両端縁をアーク溶接により接合して素材パイ
プ１１を造管し、さらに素材パイプ１１を所定長さに切
断した。次に、図６（ｂ）に示すように、素材パイプ１
１をスピニング加工（冷間加工）して所定のベローズの
厚さに薄肉加工し、ベローズの素材となるパイプを得
た。この場合のスピニング加工は、素材パイプ１１を回
転ローラ２０で成形型２１に押し付けることにより肉厚
を薄くしながらパイプを成形するものである。続いて、
図６（ｃ）の工程でパイプをＢＡ処理して平均結晶粒径
を２４〜１０μｍとし、最終的なパイプを得た。
【００１３】次に、図６（ｄ）に示すように、ＢＡ処理
したパイプ１２をバルジ加工によって蛇腹状に形成し、
ベローズ１３を得た。この場合のバルジ加工は、パイプ
１２の外周を一対の成形型３０で固定し、成形型３０で
挟んだ部分のパイプ１２の内圧を液圧により上昇させて
パイプ１２を内側から拡げるものである。この後、図６
（ｅ）の工程でベローズを所定の温度に加熱してひずみ
取り焼鈍を行い、さらに必要に応じて図６（ｆ）の工程
でショットピーニングを行い、最終製品に仕上げた。
したパイプ１２をバルジ加工によって蛇腹状に形成し、
ベローズ１３を得た。この場合のバルジ加工は、パイプ
１２の外周を一対の成形型３０で固定し、成形型３０で
挟んだ部分のパイプ１２の内圧を液圧により上昇させて
パイプ１２を内側から拡げるものである。この後、図６
（ｅ）の工程でベローズを所定の温度に加熱してひずみ
取り焼鈍を行い、さらに必要に応じて図６（ｆ）の工程
でショットピーニングを行い、最終製品に仕上げた。
【００１４】上記のように、素材パイプ１１を冷間加工
であるスピニング加工した後にＢＡ処理することによ
り、薄板１０を溶接した際に結晶粒径が大きくなっても
結晶粒径を微細化、かつ均一化させることができる。
であるスピニング加工した後にＢＡ処理することによ
り、薄板１０を溶接した際に結晶粒径が大きくなっても
結晶粒径を微細化、かつ均一化させることができる。
【００１５】（５）アキュムレータ
図７は、上記製造方法で得られたベローズ１３を組み込
んだアキュムレータ４０である。図７の符号４１は円筒
状のシェルであり、このシェル４１は、一端（図７で上
端）中央に雄ねじ部４２を有している。この雄ねじ部４
２は、アキュムレータ４０を、例えば油圧管に取り付け
るため取付部であって、外周面にねじ部４２ａが形成さ
れている。シェル４１の一端面における雄ねじ部４２の
周囲には、取付部を液密に保持するシールリング４３が
装着されている。雄ねじ部４２の中心には、外部からシ
ェル４１内に連通する油ポート４４が形成されている。
んだアキュムレータ４０である。図７の符号４１は円筒
状のシェルであり、このシェル４１は、一端（図７で上
端）中央に雄ねじ部４２を有している。この雄ねじ部４
２は、アキュムレータ４０を、例えば油圧管に取り付け
るため取付部であって、外周面にねじ部４２ａが形成さ
れている。シェル４１の一端面における雄ねじ部４２の
周囲には、取付部を液密に保持するシールリング４３が
装着されている。雄ねじ部４２の中心には、外部からシ
ェル４１内に連通する油ポート４４が形成されている。
【００１６】シェル４１の他端側（図７で下端側）の開
口は、開口縁に溶接されたキャップ５０により閉塞され
ている。キャップ５０の端面中心には凹所５１が形成さ
れ、さらにキャップ５０の内側（図７で上側）の中心に
は凸部５２が形成されている。そして、凸部５２の中心
には、凹所５１からシェル４１内に連通するガス注入口
５３が形成されている。このガス注入口５３は、ねじ止
めされたプラグ５４によって閉塞されている。そのプラ
グ５４の頭部は凹所５１に嵌め込まれ、その裏面には、
気密を保持するシールリング５５が装着されている。ま
た、凹所５１には、プラグ５４をねじ込んだ後にシール
ゴム５６が圧入されて装着されている。
口は、開口縁に溶接されたキャップ５０により閉塞され
ている。キャップ５０の端面中心には凹所５１が形成さ
れ、さらにキャップ５０の内側（図７で上側）の中心に
は凸部５２が形成されている。そして、凸部５２の中心
には、凹所５１からシェル４１内に連通するガス注入口
５３が形成されている。このガス注入口５３は、ねじ止
めされたプラグ５４によって閉塞されている。そのプラ
グ５４の頭部は凹所５１に嵌め込まれ、その裏面には、
気密を保持するシールリング５５が装着されている。ま
た、凹所５１には、プラグ５４をねじ込んだ後にシール
ゴム５６が圧入されて装着されている。
【００１７】ベローズ１３は、一端縁がキャップ５０の
内面における凸部５２の周囲に形成された段部５６に溶
接されており、シェル４１内に伸縮可能に収納されてい
る。ベローズ１３の他端縁には環状のベローズキャップ
６１が接合されており、このベローズキャップ６１には
ベローズガイド６０が装着されている。さらにベローズ
キャップ６１の外面には、セルフシール６２が固着され
ている。ベローズガイド６０はシェル４１の内周面に摺
動可能に嵌合しており、ベローズ１３が伸縮する際に、
ベローズキャップ６１が振れないように軸方向にガイド
する。
内面における凸部５２の周囲に形成された段部５６に溶
接されており、シェル４１内に伸縮可能に収納されてい
る。ベローズ１３の他端縁には環状のベローズキャップ
６１が接合されており、このベローズキャップ６１には
ベローズガイド６０が装着されている。さらにベローズ
キャップ６１の外面には、セルフシール６２が固着され
ている。ベローズガイド６０はシェル４１の内周面に摺
動可能に嵌合しており、ベローズ１３が伸縮する際に、
ベローズキャップ６１が振れないように軸方向にガイド
する。
【００１８】ベローズ１３、ベローズガイド６０、ベロ
ーズキャップ６１およびセルフシール６２によりベロー
ズアッセンブリ６３が構成され、このベローズアッセン
ブリ６３により、アキュムレータ４０の内部は、ガス室
６４と油室６５とに区画されている。すなわち、アキュ
ムレータ４０内におけるベローズアッセンブリ６３の内
側がガス室６４、外側が油室６５となっており、油ポー
ト４４は油室６５に連通している。なお、ベローズガイ
ド６０には、ベローズガイド６０自身が仕切る両側の油
室６５を連通する図示せぬ溝が形成されており、この溝
を通じベローズ１３とシェル４１との間の空間に油が流
入するようになっている。
ーズキャップ６１およびセルフシール６２によりベロー
ズアッセンブリ６３が構成され、このベローズアッセン
ブリ６３により、アキュムレータ４０の内部は、ガス室
６４と油室６５とに区画されている。すなわち、アキュ
ムレータ４０内におけるベローズアッセンブリ６３の内
側がガス室６４、外側が油室６５となっており、油ポー
ト４４は油室６５に連通している。なお、ベローズガイ
ド６０には、ベローズガイド６０自身が仕切る両側の油
室６５を連通する図示せぬ溝が形成されており、この溝
を通じベローズ１３とシェル４１との間の空間に油が流
入するようになっている。
【００１９】上記アキュムレータ４０によれば、ガス室
６４には、ガス注入口５３から、ガス体積を調整するた
めの液体（作動油等）が適量注入された後、所定圧力で
窒素ガス等の不活性ガスが封入される。そして、雄ねじ
部４２を油圧管等に取り付けた使用状態で、油ポート４
４から油室６５内に圧油が流入する。油室６５内の油圧
がガス室６４内のガス圧を超えると、ベローズ１３が縮
小する。また、油室６５内の油圧がガス室６４内のガス
圧を下回るとベローズ１３が伸張する。このようなベロ
ーズ１３の伸縮に伴うガス室６４内のガスの膨縮作用に
より、油圧管内の圧油の圧力変動が吸収され、圧油の脈
動が抑制される。なお、油室６５内の油圧がガス室６４
内のガス圧を大きく下回ると、図７に示すようにセルフ
シール６２がシェル４１の内面に密着してポート４４が
閉塞される。これにより、ガス室６４内の圧力が油室６
５内と同圧以下にならないよう自己シールされる。その
際、ガス圧によるベローズ１３の圧潰がセルフシール６
２により防止される。
６４には、ガス注入口５３から、ガス体積を調整するた
めの液体（作動油等）が適量注入された後、所定圧力で
窒素ガス等の不活性ガスが封入される。そして、雄ねじ
部４２を油圧管等に取り付けた使用状態で、油ポート４
４から油室６５内に圧油が流入する。油室６５内の油圧
がガス室６４内のガス圧を超えると、ベローズ１３が縮
小する。また、油室６５内の油圧がガス室６４内のガス
圧を下回るとベローズ１３が伸張する。このようなベロ
ーズ１３の伸縮に伴うガス室６４内のガスの膨縮作用に
より、油圧管内の圧油の圧力変動が吸収され、圧油の脈
動が抑制される。なお、油室６５内の油圧がガス室６４
内のガス圧を大きく下回ると、図７に示すようにセルフ
シール６２がシェル４１の内面に密着してポート４４が
閉塞される。これにより、ガス室６４内の圧力が油室６
５内と同圧以下にならないよう自己シールされる。その
際、ガス圧によるベローズ１３の圧潰がセルフシール６
２により防止される。
【００２０】上記アキュムレータ４０は、本発明に係る
疲労強度に優れたベローズ１３を用いているので、機能
安定性に優れているとともに、使用寿命の大幅な長期化
が保証される。
疲労強度に優れたベローズ１３を用いているので、機能
安定性に優れているとともに、使用寿命の大幅な長期化
が保証される。
【００２１】なお、本発明に係るベローズはアキュムレ
ータに用いられる以外に、バルブ、ポンプ、継手管等の
シール部品あるいは伸縮部品、ガスクッションやガスス
プリング等におけるシール部品等に適用することができ
る。
ータに用いられる以外に、バルブ、ポンプ、継手管等の
シール部品あるいは伸縮部品、ガスクッションやガスス
プリング等におけるシール部品等に適用することができ
る。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のステンレ
ス製ベローズによれば、平均結晶粒径が２４〜１０μｍ
であることから大幅な疲労強度の向上が図られ、このベ
ローズを用いた本発明のアキュムレータによれば、優れ
た耐久性を発揮する。
ス製ベローズによれば、平均結晶粒径が２４〜１０μｍ
であることから大幅な疲労強度の向上が図られ、このベ
ローズを用いた本発明のアキュムレータによれば、優れ
た耐久性を発揮する。
【図１】 ＢＡ温度と平均結晶粒径の関係を示す図であ
る。
る。
【図２】 平均結晶粒径を変えて行った疲労試験の結果
を示す図である。
を示す図である。
【図３】 平均結晶粒径の違いによる横並び疲労試験結
果を示す図である。
果を示す図である。
【図４】 図３を元にして下限値で整理した平均結晶粒
径と疲労強度の関係を示す図である。
径と疲労強度の関係を示す図である。
【図５】 ショットピーニングの影響を示すＳ−Ｎ線図
である。
である。
【図６】 実施例のパイプおよびベローズの製造方法を
（ａ）〜（ｆ）の順に示す工程図である。
（ａ）〜（ｆ）の順に示す工程図である。
【図７】 実施例に係るアキュムレータの縦断面図であ
る。
る。
１１…素材パイプ
１２…パイプ
１３…ベローズ
４０…アキュムレータ
４１…シェル
６４…ガス室
６５…油室
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ１６Ｌ 55/04 Ｆ１５Ｂ 1/047
Ｆターム(参考） 3H025 CA02 CB22
3H086 AA28 AB03 AD07 AD15 AD25
3H111 AA03 BA03 BA34 CA42 CA47
CB02 CB14 DA26 DB08 DB12
DB19 EA09 EA12
3J045 AA04 AA14 BA04 DA02 DA10
Claims (3)
- 【請求項１】 平均結晶粒径が２４〜１０μｍのステン
レスからなることを特徴とするステンレス製ベローズ。 - 【請求項２】 筒状のシェルと、該シェルの内部を油室
とガス室とに区画するベローズとを備えたアキュムレー
タにおいて、ベローズとして請求項１に記載のベローズ
を用いたことを特徴とするアキュムレータ。 - 【請求項３】 素材パイプを冷間加工により薄肉化し、
この後、焼鈍することを特徴とするステンレス製パイプ
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001373738A JP2003172449A (ja) | 2001-12-07 | 2001-12-07 | ステンレス製ベローズおよびこれを用いたアキュムレータならびにステンレス製パイプの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001373738A JP2003172449A (ja) | 2001-12-07 | 2001-12-07 | ステンレス製ベローズおよびこれを用いたアキュムレータならびにステンレス製パイプの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003172449A true JP2003172449A (ja) | 2003-06-20 |
Family
ID=19182404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001373738A Pending JP2003172449A (ja) | 2001-12-07 | 2001-12-07 | ステンレス製ベローズおよびこれを用いたアキュムレータならびにステンレス製パイプの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003172449A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1529993A1 (en) | 2003-11-07 | 2005-05-11 | NHK Spring Co., Ltd. | Metallic bellows, manufacturing method therefor, and accumulator therewith |
| WO2013176012A1 (ja) * | 2012-05-24 | 2013-11-28 | イーグル工業株式会社 | 容量制御弁 |
-
2001
- 2001-12-07 JP JP2001373738A patent/JP2003172449A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1529993A1 (en) | 2003-11-07 | 2005-05-11 | NHK Spring Co., Ltd. | Metallic bellows, manufacturing method therefor, and accumulator therewith |
| US7399372B2 (en) | 2003-11-07 | 2008-07-15 | Nhk Spring Co., Ltd. | Method for manufacturing metallic bellows |
| WO2013176012A1 (ja) * | 2012-05-24 | 2013-11-28 | イーグル工業株式会社 | 容量制御弁 |
| JPWO2013176012A1 (ja) * | 2012-05-24 | 2016-01-12 | イーグル工業株式会社 | 容量制御弁 |
| US10077849B2 (en) | 2012-05-24 | 2018-09-18 | Eagle Industry Co., Ltd. | Capacity control valve |
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