JP2020118169A - Spring structure - Google Patents

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Mamoru Yoshioka
衛 吉岡
成人 伊東
Shigeto Ito
成人 伊東
武蔵 鈴木
Takezo Suzuki
武蔵 鈴木
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Abstract

To provide a technique which can prevent a capacity of supporting a load from sharply dropping.SOLUTION: A spring structure includes a first metallic bellows member, and a circumferential member arranged around the first bellows member and surrounding the first bellows member. Compressible fluid is encapsulated in a sealed space inside the first bellows member. The circumferential member includes a constitution which prevents fluid from flowing from an intermediate space outside the first bellows member and inside the circumferential member to the outside of the circumferential member.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本明細書に開示する技術は、バネ構造に関する。 The technique disclosed in this specification relates to a spring structure.

特許文献1にはベローズが開示されている。特許文献1のベローズは主にシール材として用いられる。 Patent Document 1 discloses a bellows. The bellows of Patent Document 1 is mainly used as a sealing material.

特開平11−226658号公報JP, 11-226658, A

特許文献1のベローズは主にシール材として用いられるので荷重を支持することが想定されていないが、荷重を支持するためのバネ構造の一部としてベローズを用いることも考えられる。その場合には、バネ構造の荷重を支持する能力が低下しないことが望まれる。本明細書では、バネ構造の荷重を支持する能力が急激に低下することを抑制することができる技術を提供する。 Since the bellows of Patent Document 1 is mainly used as a sealing material, it is not supposed to support the load, but it is also conceivable to use the bellows as part of the spring structure for supporting the load. In that case, it is desirable that the ability of the spring structure to support the load is not compromised. The present specification provides a technique capable of suppressing a sudden decrease in the ability of a spring structure to support a load.

本明細書に開示するバネ構造は、金属の第1ベローズ部材と、第1ベローズ部材の周りに配置されており、第1ベローズ部材を囲んでいる周囲部材と、を備えていてもよい。前記第1ベローズ部材の内側の密閉空間に圧縮性流体が封入されていてもよい。前記周囲部材は、前記第1ベローズ部材の外側かつ前記周囲部材の内側の中間空間から前記周囲部材の外側に流体が流出することを抑制する構成を備えていてもよい。 The spring structure disclosed in the present specification may include a first bellows member made of metal, and a peripheral member that is disposed around the first bellows member and surrounds the first bellows member. A compressive fluid may be enclosed in a closed space inside the first bellows member. The surrounding member may include a configuration that suppresses a fluid from flowing out of the intermediate space outside the first bellows member and inside the surrounding member to the outside of the surrounding member.

この構成によれば、例えば第1ベローズ部材の内側の密閉空間に封入されている圧縮性流体の圧力が高まることによって第1ベローズ部材が破裂したとしても、圧縮性流体が周囲部材の外側に流出することが抑制されるので、密閉空間の圧力が急激に低下することが抑制される。そのため、バネ構造の荷重を支持する能力が急激に低下することを抑制することができる。 According to this configuration, even if the first bellows member ruptures due to an increase in the pressure of the compressive fluid enclosed in the closed space inside the first bellows member, for example, the compressible fluid flows out to the outside of the surrounding member. Since it is suppressed, the pressure in the closed space is suppressed from dropping sharply. Therefore, it is possible to prevent the ability of the spring structure to support the load from rapidly decreasing.

上記のバネ構造は、前記中間空間の圧力を検出する圧力センサを更に備えていてもよい。この構成によれば、圧力センサの検出圧力に基づいてバネ構造の故障を検知することができる。例えば、第1ベローズ部材が破裂すると密閉空間に封入されていた圧縮性流体が中間空間に流出して中間空間の圧力が高くなることがある。中間空間の圧力が所定の閾値より高い場合は、バネ構造が故障していると判断することができる。 The spring structure may further include a pressure sensor that detects the pressure in the intermediate space. With this configuration, it is possible to detect the failure of the spring structure based on the pressure detected by the pressure sensor. For example, when the first bellows member ruptures, the compressible fluid enclosed in the closed space may flow into the intermediate space and the pressure in the intermediate space may increase. When the pressure in the intermediate space is higher than the predetermined threshold value, it can be determined that the spring structure is out of order.

前記周囲部材は、前記第1ベローズ部材の軸方向に沿って延びている剛体部材を備えていいてもよい。この構成によれば、第1ベローズ部材が外側に膨張する(すなわち座屈する)ことを剛体部材によって抑制することができる。 The surrounding member may include a rigid member extending along the axial direction of the first bellows member. According to this configuration, the rigid member can prevent the first bellows member from expanding (that is, buckling) outward.

前記剛体部材の前記第1ベローズ部材側の表面が樹脂層でコーティングされていてもよい。この構成によれば、第1ベローズ部材が軸方向に伸縮する際に第1ベローズ部材と剛体部材との摩擦抵抗を低減することができる。そのため、第1ベローズ部材が軸方向にスムーズに伸縮する。 A surface of the rigid member on the first bellows member side may be coated with a resin layer. With this configuration, it is possible to reduce the frictional resistance between the first bellows member and the rigid member when the first bellows member expands and contracts in the axial direction. Therefore, the first bellows member expands and contracts smoothly in the axial direction.

前記周囲部材は、前記第1ベローズ部材の周りに配置されており、前記第1ベローズ部材を囲んでいる金属の第2ベローズ部材を更に備えていてもよい。この構成によれば、仮に第1ベローズ部材が破裂して密閉空間に封入されている圧縮性流体が第1ベローズ部材の外側に流出したとしても、第2ベローズ部材によって圧縮性流体の流出を抑制することができる。これによって、密閉空間の圧力が急激に低下することが抑制されるので、バネ構造の荷重を支持する能力が急激に低下することを抑制することができる。 The surrounding member may be disposed around the first bellows member, and may further include a second metal bellows member surrounding the first bellows member. According to this configuration, even if the first bellows member bursts and the compressible fluid enclosed in the closed space flows out of the first bellows member, the second bellows member suppresses the outflow of the compressible fluid. can do. As a result, it is possible to prevent the pressure in the closed space from rapidly decreasing, and thus it is possible to prevent the ability of the spring structure to support the load from rapidly decreasing.

第1実施例に係るバネ構造の断面図である。It is sectional drawing of the spring structure which concerns on 1st Example. 図1のII−II断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. 1. 図1の一部IIIの拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a part III of FIG. 1. 図3の一部IVの拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of part IV of FIG. 3. 図1の一部Vの拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view of part V of FIG. 1. 第2実施例に係るバネ構造の図5に相当する図である。It is a figure corresponding to FIG. 5 of the spring structure which concerns on 2nd Example. 図6の一部VIIの拡大図である。FIG. 7 is an enlarged view of a part VII of FIG. 6. 第3実施例に係るバネ構造の断面図である。It is sectional drawing of the spring structure which concerns on 3rd Example. 第4実施例に係るバネ構造の断面図である。It is sectional drawing of the spring structure which concerns on 4th Example.

(第1実施例)
第1実施例に係るバネ構造1について図面を参照して説明する。図1に示すように、第1実施例に係るバネ構造1は、金属の第1ベローズ部材2と、周囲部材90とを備えている。第1ベローズ部材2の上側には上側支持部材11が配置されており、第1ベローズ部材2の下側には下側支持部材12が配置されている。第1ベローズ部材2の内側には密閉空間51が形成されている。第1ベローズ部材2の外側かつ周囲部材90の内側には中間空間95が形成されている。
(First embodiment)
The spring structure 1 according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the spring structure 1 according to the first embodiment includes a first metal bellows member 2 and a peripheral member 90. An upper side support member 11 is arranged above the first bellows member 2, and a lower side support member 12 is arranged below the first bellows member 2. A closed space 51 is formed inside the first bellows member 2. An intermediate space 95 is formed outside the first bellows member 2 and inside the peripheral member 90.

第1ベローズ部材2は、例えば鉄(Fe)を含む合金から形成されている。第1ベローズ部材2の金属は特に限定されるものではない。第1ベローズ部材2は、軸方向(Z方向)に伸縮する。図2に示すように、第1ベローズ部材2は、軸方向(Z方向)に視たときに円環状に構成されている。 The first bellows member 2 is made of, for example, an alloy containing iron (Fe). The metal of the first bellows member 2 is not particularly limited. The first bellows member 2 expands and contracts in the axial direction (Z direction). As shown in FIG. 2, the first bellows member 2 has an annular shape when viewed in the axial direction (Z direction).

図3に示すように、第1ベローズ部材2は、外径部71と内径部72を備えている。図3では第1ベローズ部材2の外径部71と内径部72を破線で示している。第1ベローズ部材2の外径部71と内径部72は、第1ベローズ部材2の軸方向(Z方向)に沿って略直線状に形成されている。第1ベローズ部材2の外径D1と内径D2は、第1ベローズ部材2の軸方向(Z方向)に沿って略一定である。 As shown in FIG. 3, the first bellows member 2 includes an outer diameter portion 71 and an inner diameter portion 72. In FIG. 3, the outer diameter portion 71 and the inner diameter portion 72 of the first bellows member 2 are indicated by broken lines. The outer diameter portion 71 and the inner diameter portion 72 of the first bellows member 2 are formed in a substantially linear shape along the axial direction (Z direction) of the first bellows member 2. The outer diameter D1 and the inner diameter D2 of the first bellows member 2 are substantially constant along the axial direction (Z direction) of the first bellows member 2.

図4に示すように、第1ベローズ部材2は、複数の外側突出部41と、複数の内側突出部42とを備えている。複数の外側突出部41は、第1ベローズ部材2の外径部71に対応している。複数の内側突出部42は、第1ベローズ部材2の内径部72に対応している。外側突出部41は、第1ベローズ部材2の外側に突出している。内側突出部42は、第1ベローズ部材2の内側に突出している。第1ベローズ部材2は、複数の板部材21を備えている。板部材21は、第1ベローズ部材2の軸方向(Z方向)に視たときに円環状に構成されている(図2参照)。第1ベローズ部材2は、複数の板部材21が組み合わされることによって構成されている。第1ベローズ部材2の軸方向(Z方向)に隣り合っている板部材21同士が例えば溶接や拡散接合によって接合されている。第1ベローズ部材2の外側突出部41では、軸方向(Z方向)に隣り合う板部材21の外周部61同士が接合されている。第1ベローズ部材2の内側突出部42では、軸方向(Z方向)に隣り合う板部材21の内周部62同士が接合されている。 As shown in FIG. 4, the first bellows member 2 includes a plurality of outer protruding portions 41 and a plurality of inner protruding portions 42. The plurality of outer protruding portions 41 correspond to the outer diameter portion 71 of the first bellows member 2. The plurality of inner protruding portions 42 correspond to the inner diameter portion 72 of the first bellows member 2. The outer protruding portion 41 projects to the outside of the first bellows member 2. The inner protruding portion 42 protrudes inside the first bellows member 2. The first bellows member 2 includes a plurality of plate members 21. The plate member 21 has an annular shape when viewed in the axial direction (Z direction) of the first bellows member 2 (see FIG. 2 ). The first bellows member 2 is configured by combining a plurality of plate members 21. The plate members 21 adjacent to each other in the axial direction (Z direction) of the first bellows member 2 are joined by, for example, welding or diffusion joining. At the outer protruding portion 41 of the first bellows member 2, the outer peripheral portions 61 of the plate members 21 adjacent to each other in the axial direction (Z direction) are joined. At the inner protruding portion 42 of the first bellows member 2, the inner peripheral portions 62 of the plate members 21 adjacent to each other in the axial direction (Z direction) are joined.

図1に示すように、第1ベローズ部材2の上側に配置されている上側支持部材11は、板状の部材であり、第1ベローズ部材2の上端部に密着した状態で固定されている。また、第1ベローズ部材2の下側に配置されている下側支持部材12は、板状の部材であり、第1ベローズ部材2の下端部に密着した状態で固定されている。上側支持部材11と下側支持部材12は、密閉空間51を密閉している。上側支持部材11と下側支持部材12の間に密閉空間51が形成されている。密閉空間51には圧縮性流体が封入されている。密閉空間51に封入される圧縮性流体は、例えば、空気、ガス等の気体である。また、水、オイル等の非圧縮性流体と組み合わせて用いられることもある。 As shown in FIG. 1, the upper support member 11 arranged on the upper side of the first bellows member 2 is a plate-shaped member and is fixed in a state of being in close contact with the upper end portion of the first bellows member 2. Further, the lower support member 12 arranged below the first bellows member 2 is a plate-shaped member and is fixed in a state of being in close contact with the lower end portion of the first bellows member 2. The upper support member 11 and the lower support member 12 seal the sealed space 51. A closed space 51 is formed between the upper support member 11 and the lower support member 12. A compressible fluid is enclosed in the closed space 51. The compressible fluid sealed in the closed space 51 is a gas such as air or gas. It may also be used in combination with an incompressible fluid such as water or oil.

図1及び図2に示すように、バネ構造1の周囲部材90は、第1ベローズ部材2の周りに配置されており、第1ベローズ部材2を囲んでいる。第1ベローズ部材2の径方向において第1ベローズ部材2より外側に周囲部材90が配置されている。周囲部材90と第1ベローズ部材2との間に中間空間95が形成されている。中間空間95は、第1ベローズ部材2より外側かつ周囲部材90より内側に存在する空間である。中間空間95は、上側支持部材11と下側支持部材12の間に形成されている。中間空間95には圧縮性流体が封入されていてもよい。中間空間95に封入される圧縮性流体は、例えば、空気、ガス等の気体である。中間空間95の圧力は、密閉空間51の圧力より低い。 As shown in FIGS. 1 and 2, the peripheral member 90 of the spring structure 1 is arranged around the first bellows member 2 and surrounds the first bellows member 2. A peripheral member 90 is arranged outside the first bellows member 2 in the radial direction of the first bellows member 2. An intermediate space 95 is formed between the peripheral member 90 and the first bellows member 2. The intermediate space 95 is a space existing outside the first bellows member 2 and inside the peripheral member 90. The intermediate space 95 is formed between the upper support member 11 and the lower support member 12. A compressive fluid may be enclosed in the intermediate space 95. The compressive fluid sealed in the intermediate space 95 is a gas such as air or gas. The pressure in the intermediate space 95 is lower than the pressure in the closed space 51.

周囲部材90は、金属の上側部材91と、金属の下側部材92とを備えている。上側部材91と下側部材92は共に剛体である。上側部材91と下側部材92は、第1ベローズ部材2の板部材21よりも変形しにくい部材である。 The surrounding member 90 includes a metal upper member 91 and a metal lower member 92. Both the upper member 91 and the lower member 92 are rigid bodies. The upper member 91 and the lower member 92 are members that are less likely to be deformed than the plate member 21 of the first bellows member 2.

下側部材92は、第1ベローズ部材2の周りに配置されており、第1ベローズ部材2を囲んでいる。下側部材92の下端部は、下側支持部材12に固定されている。下側部材92は、第1ベローズ部材2の軸方向(Z方向)に沿って延びている。下側部材92は、第1ベローズ部材2の軸方向(Z方向)に視たときに円環状に構成されている(図2参照)。下側部材92は、第1ベローズ部材2の周方向に沿って延びている。図5に示すように、下側部材92の表面は、樹脂層99によってコーティングされている。下側部材92をコーティングしている樹脂層99は、例えばシリコン樹脂やフッ素樹脂等である。 The lower member 92 is arranged around the first bellows member 2 and surrounds the first bellows member 2. The lower end of the lower member 92 is fixed to the lower support member 12. The lower member 92 extends along the axial direction (Z direction) of the first bellows member 2. The lower member 92 has an annular shape when viewed in the axial direction (Z direction) of the first bellows member 2 (see FIG. 2 ). The lower member 92 extends along the circumferential direction of the first bellows member 2. As shown in FIG. 5, the surface of the lower member 92 is coated with a resin layer 99. The resin layer 99 coating the lower member 92 is, for example, a silicone resin or a fluororesin.

図1及び図2に示すように、上側部材91は、下側部材92と第1ベローズ部材2の周りに配置されており、下側部材92と第1ベローズ部材2を囲んでいる。上側部材91の上端部は、上側支持部材11に固定されている。上側部材91は、第1ベローズ部材2の軸方向(Z方向)に沿って延びている。上側部材91は、第1ベローズ部材2の軸方向(Z方向)に視たときに円環状に構成されている(図2参照)。上側部材91は、第1ベローズ部材2の周方向に沿って延びている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the upper member 91 is arranged around the lower member 92 and the first bellows member 2, and surrounds the lower member 92 and the first bellows member 2. The upper end of the upper member 91 is fixed to the upper support member 11. The upper member 91 extends along the axial direction (Z direction) of the first bellows member 2. The upper member 91 has an annular shape when viewed in the axial direction (Z direction) of the first bellows member 2 (see FIG. 2 ). The upper member 91 extends along the circumferential direction of the first bellows member 2.

下側部材92と上側部材91は、第1ベローズ部材2が軸方向(Z方向)に伸縮することに伴って、互いに上下方向に摺動する。下側部材92と上側部材91は、第1ベローズ部材2の軸方向(Z方向)に沿って相対移動する。周囲部材90の径方向において、上側部材91と下側部材92の間に隙間94が形成されている。隙間94の大きさは、上側部材91と下側部材92の間から流体が流出することを抑制できる程度の大きさである。そのため、中間空間95から周囲部材90の外側に流体が流出することが抑制される。 The lower member 92 and the upper member 91 slide in the vertical direction as the first bellows member 2 expands and contracts in the axial direction (Z direction). The lower member 92 and the upper member 91 relatively move along the axial direction (Z direction) of the first bellows member 2. In the radial direction of the peripheral member 90, a gap 94 is formed between the upper member 91 and the lower member 92. The size of the gap 94 is large enough to prevent the fluid from flowing out between the upper member 91 and the lower member 92. Therefore, the fluid is suppressed from flowing out of the intermediate space 95 to the outside of the peripheral member 90.

上記の構成を備えるバネ構造1では、図1に矢印で示すように、上側支持部材11及び下側支持部材12を介して第1ベローズ部材2を備えバネ構造1に荷重Pが作用する。このときに、第1ベローズ部材2の内側の密閉空間51に封入されている圧縮性流体の圧力によって荷重Pを支持することができる。また、上記のバネ構造1は、第1ベローズ部材2の周りに配置されている周囲部材90を備えている。周囲部材90は、第1ベローズ部材2の外側かつ周囲部材90の内側の中間空間95から周囲部材90の外側に流体が流出することを抑制する構成を備えている。この構成によれば、密閉空間51の圧力が高まることによって仮に第1ベローズ部材2が破裂したとしても、密閉空間51に封入されている圧縮性流体が周囲部材90の外側に流出することを抑制することができる。そのため、密閉空間51の圧力が急激に低下することを抑制することができ、バネ構造1の荷重を支持する能力が急激に低下することを抑制することができる。また、仮に第1ベローズ部材2が破裂したとしても破裂音を抑制することができる。また、第1ベローズ部材2の破片が周囲に飛散することを抑制することができる。 In the spring structure 1 having the above configuration, as shown by the arrow in FIG. 1, the load P acts on the spring structure 1 including the first bellows member 2 via the upper support member 11 and the lower support member 12. At this time, the load P can be supported by the pressure of the compressive fluid sealed in the closed space 51 inside the first bellows member 2. Further, the spring structure 1 includes a peripheral member 90 arranged around the first bellows member 2. The surrounding member 90 is provided with a structure that suppresses the outflow of fluid from the intermediate space 95 outside the first bellows member 2 and inside the surrounding member 90 to the outside of the surrounding member 90. According to this configuration, even if the first bellows member 2 ruptures due to the increase in the pressure in the closed space 51, the compressible fluid sealed in the closed space 51 is prevented from flowing out of the surrounding member 90. can do. Therefore, it is possible to prevent the pressure in the closed space 51 from rapidly decreasing, and it is possible to prevent the ability of the spring structure 1 to support the load from rapidly decreasing. Moreover, even if the first bellows member 2 bursts, the burst noise can be suppressed. Further, it is possible to prevent the fragments of the first bellows member 2 from scattering around.

また、上記のバネ構造1では、周囲部材90が、第1ベローズ部材2の軸方向(Z方向)に沿って延びている剛体部材(下側部材92と上側部材91)を備えている。この構成によれば、第1ベローズ部材2の外側に剛体部材が存在するので、第1ベローズ部材2が外側に膨張すること(すなわち座屈すること)を抑制することができる。 Further, in the spring structure 1 described above, the peripheral member 90 includes the rigid body members (the lower member 92 and the upper member 91) extending along the axial direction (Z direction) of the first bellows member 2. According to this configuration, since the rigid member is present outside the first bellows member 2, it is possible to prevent the first bellows member 2 from expanding outward (that is, buckling).

また、上記のバネ構造1では、下側部材92の第1ベローズ部材2側の表面が樹脂層99でコーティングされている。この構成によれば、第1ベローズ部材2が伸縮する際の第1ベローズ部材2と下側部材92との摩擦抵抗を低減することができる。 Further, in the spring structure 1 described above, the surface of the lower member 92 on the first bellows member 2 side is coated with the resin layer 99. With this configuration, it is possible to reduce the frictional resistance between the first bellows member 2 and the lower member 92 when the first bellows member 2 expands and contracts.

以上、一実施例について説明したが、具体的な態様は上記実施例に限定されるものではない。以下の説明において、上記の説明における構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。 Although one embodiment has been described above, the specific mode is not limited to the above embodiment. In the following description, the same components as those in the above description will be designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

(第2実施例)
第2実施例では、図6に示すように、周囲部材90の下側部材92が、基部921と、突出部922と、段部923とを備えていてもよい。基部921の下端部は下側支持部材12に固定されている。突出部922は基部921の上端部から上方に突出している。基部921の上端部に段部923が形成されている。
(Second embodiment)
In the second embodiment, as shown in FIG. 6, the lower member 92 of the peripheral member 90 may include a base portion 921, a protruding portion 922, and a step portion 923. The lower end of the base 921 is fixed to the lower support member 12. The protrusion 922 protrudes upward from the upper end of the base 921. A step 923 is formed on the upper end of the base 921.

また、第2実施例では、下側部材92の内側(ベローズ部材2側)の表面が樹脂層99によってコーティングされている。下側部材92の外側(上側部材91側)の表面は樹脂層99によってコーティングされていない。また、上側部材91の内側(下側部材92)の表面が樹脂層99によってコーティングされている。 Further, in the second embodiment, the inner surface of the lower member 92 (on the bellows member 2 side) is coated with the resin layer 99. The outer surface of the lower member 92 (on the upper member 91 side) is not coated with the resin layer 99. Further, the inner surface (lower member 92) of the upper member 91 is coated with the resin layer 99.

また、第2実施例では、周囲部材90の上側部材91と下側部材92の間の隙間94にシール部材93が配置されていてもよい。シール部材93は、下側部材92の段部923の上に配置されている。シール部材93は下側部材92に圧入されていてもよい。シール部材93は、隙間94をシールすることによって中間空間95から周囲部材90の外側に気体が流出することを抑制する。シール部材93は、リップシールの構成である。図7に示すように、シール部材93は、一対のリップ部931、931を備えている。一対のリップ部931の一方は、上側部材91の内側の表面をコーティングしている樹脂層99に接触している。一対のリップ部931の他方は、下側部材92の外側の表面に接触している。 Further, in the second embodiment, the seal member 93 may be arranged in the gap 94 between the upper member 91 and the lower member 92 of the peripheral member 90. The seal member 93 is arranged on the step portion 923 of the lower member 92. The seal member 93 may be press-fitted into the lower member 92. The sealing member 93 seals the gap 94 to suppress the outflow of gas from the intermediate space 95 to the outside of the surrounding member 90. The seal member 93 has a lip seal structure. As shown in FIG. 7, the seal member 93 includes a pair of lip portions 931 and 931. One of the pair of lip portions 931 is in contact with the resin layer 99 coating the inner surface of the upper member 91. The other of the pair of lip portions 931 is in contact with the outer surface of the lower member 92.

この構成によれば、上側部材91と下側部材92の間の隙間94がシール部材93によってシールされるので、仮に第1ベローズ部材2が破裂したとしても、密閉空間51に封入されていた圧縮性流体が周囲部材90の外側に流出することを更に抑制することができる。 According to this configuration, the gap 94 between the upper member 91 and the lower member 92 is sealed by the seal member 93, so that even if the first bellows member 2 ruptures, the compression that is enclosed in the closed space 51 is suppressed. It is possible to further suppress the sexual fluid from flowing out of the surrounding member 90.

(第3実施例)
第3実施例では、図8に示すように、バネ構造1が圧力センサ80を備えていてもよい。圧力センサ80は、周囲部材90の上側部材91に固定されている。圧力センサ80は、中間空間95の圧力を検出する。圧力センサ80は、制御装置100に接続されており、圧力センサ80の検出圧力の情報が制御装置100に送信される。
(Third embodiment)
In the third embodiment, as shown in FIG. 8, the spring structure 1 may include the pressure sensor 80. The pressure sensor 80 is fixed to the upper member 91 of the surrounding member 90. The pressure sensor 80 detects the pressure in the intermediate space 95. The pressure sensor 80 is connected to the control device 100, and information on the pressure detected by the pressure sensor 80 is transmitted to the control device 100.

制御装置100は、圧力センサ80の検出圧力に基づいて、バネ構造1が故障しているか否かを判断する。例えば、第1ベローズ部材2が破裂して密閉空間51に封入されていた圧縮性流体が中間空間95に流出すると中間空間95の圧力が高くなる。制御装置100は、中間空間95の圧力が所定の閾値より高い場合は、バネ構造1が故障したと判断することができる。また、密閉空間51の圧力を検出するための圧力センサが設けられていなくても、中間空間95の圧力を検出する圧力センサ80を備えることによって、圧縮性流体が密閉空間51から流出したことを検出することができる。また、上側部材91に圧力センサ80が固定されており、第1ベローズ部材2の内側の密閉空間51の圧力を直接検出する必要がないので、密閉空間51の気密性を保つことができる。また、中間空間95の圧力は密閉空間51の圧力と比較して低圧であるので、圧力センサ80を低圧用の構成にすることができ、コストを低減することができる。 The control device 100 determines whether or not the spring structure 1 is out of order, based on the pressure detected by the pressure sensor 80. For example, when the first bellows member 2 ruptures and the compressive fluid enclosed in the closed space 51 flows into the intermediate space 95, the pressure in the intermediate space 95 increases. The controller 100 can determine that the spring structure 1 has failed when the pressure in the intermediate space 95 is higher than a predetermined threshold value. Further, even if the pressure sensor for detecting the pressure in the closed space 51 is not provided, by providing the pressure sensor 80 for detecting the pressure in the intermediate space 95, it is possible to prevent the compressible fluid from flowing out from the closed space 51. Can be detected. Further, since the pressure sensor 80 is fixed to the upper member 91 and it is not necessary to directly detect the pressure of the closed space 51 inside the first bellows member 2, the airtightness of the closed space 51 can be maintained. Further, since the pressure in the intermediate space 95 is lower than the pressure in the closed space 51, the pressure sensor 80 can be configured for low pressure, and the cost can be reduced.

(第4実施例)
第4実施例では、図9に示すように、バネ構造1が第2ベローズ部材102を備えている。第2ベローズ部材102が周囲部材90に相当する。第2ベローズ部材102は、第1ベローズ部材2の周りに配置されており、第1ベローズ部材2を囲んでいる。第1ベローズ部材2の径方向において第1ベローズ部材2より外側に第2ベローズ部材102が配置されている。第2ベローズ部材102と第1ベローズ部材2との間に中間空間95が形成されている。第2ベローズ部材102の構成については、第1ベローズ部材2の周りに配置されていること以外は、上記の第1ベローズ部材2の構成と同様であるので詳細な説明を省略する。
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 9, the spring structure 1 includes the second bellows member 102. The second bellows member 102 corresponds to the peripheral member 90. The second bellows member 102 is arranged around the first bellows member 2 and surrounds the first bellows member 2. The second bellows member 102 is arranged outside the first bellows member 2 in the radial direction of the first bellows member 2. An intermediate space 95 is formed between the second bellows member 102 and the first bellows member 2. The structure of the second bellows member 102 is the same as the structure of the first bellows member 2 described above except that it is arranged around the first bellows member 2, and thus detailed description thereof is omitted.

また、第4実施例では、上側支持部材11に連通部115が形成されている。連通部115の一端部は、中間空間95に連通している。連通部115内の圧力は中間空間95の圧力と同じ圧力である。連通部115の他端部には圧力センサ80が挿入されている。圧力センサ80は、連通部115内の圧力を検出することによって中間空間95の圧力を検出する。圧力センサ80は上側支持部材11に固定されている。 Further, in the fourth embodiment, the communication part 115 is formed in the upper support member 11. One end of the communication portion 115 communicates with the intermediate space 95. The pressure in the communication portion 115 is the same as the pressure in the intermediate space 95. The pressure sensor 80 is inserted into the other end of the communication portion 115. The pressure sensor 80 detects the pressure in the intermediate space 95 by detecting the pressure in the communication section 115. The pressure sensor 80 is fixed to the upper support member 11.

この構成によれば、第1ベローズ部材2の周りに第2ベローズ部材102が配置されているので、仮に第1ベローズ部材2が破裂したとしても、密閉空間51に封入されている圧縮性流体が第2ベローズ部材102の外側に流出することを抑制することができる。そのため、密閉空間51の圧力が急激に低下することを抑制することができ、バネ構造1の荷重を支持する能力が急激に低下することを抑制することができる。また、密閉空間51の圧力を検出するための圧力センサが設けられていなくても、連通部115を介して中間空間95の圧力を検出する圧力センサ80を備えることによって、圧縮性流体が密閉空間51から流出したことを検出することができる。また、第1ベローズ部材2の内側の密閉空間51の圧力を直接検出する必要がないので、密閉空間51の気密性を保つことができる。また、中間空間95の圧力は密閉空間51の圧力と比較して低圧であるので、圧力センサ80を低圧用の構成にすることができ、コストを低減することができる。 According to this configuration, since the second bellows member 102 is arranged around the first bellows member 2, even if the first bellows member 2 ruptures, the compressive fluid sealed in the closed space 51 is Outflow to the outside of the second bellows member 102 can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent the pressure in the closed space 51 from rapidly decreasing, and it is possible to prevent the ability of the spring structure 1 to support the load from rapidly decreasing. Further, even if the pressure sensor for detecting the pressure of the closed space 51 is not provided, by providing the pressure sensor 80 for detecting the pressure of the intermediate space 95 via the communication portion 115, the compressive fluid is closed. It is possible to detect the outflow from 51. Moreover, since it is not necessary to directly detect the pressure of the closed space 51 inside the first bellows member 2, the airtightness of the closed space 51 can be maintained. Further, since the pressure in the intermediate space 95 is lower than the pressure in the closed space 51, the pressure sensor 80 can be configured for low pressure, and the cost can be reduced.

(他の実施例)
(1)他の実施例では、下側部材92の外側の表面も樹脂でコーティングされていてもよい。また、他の実施例では、上側部材91の表面が樹脂でコーティングされていてもよい。
(Other embodiments)
(1) In another embodiment, the outer surface of the lower member 92 may also be coated with resin. In another embodiment, the surface of the upper member 91 may be coated with resin.

(2)他の実施例では、密閉空間51に封入する圧縮性流体の量を調整することによって密閉空間51の圧力を調整してもよい。また、中間空間95に封入する圧縮性流体の量を調整することによって中間空間95の圧力を調整してもよい。密閉空間51の圧力と中間空間95の圧力を調整することによって第1ベローズ部材2の内側と外側の圧力差を調整することができる。 (2) In another embodiment, the pressure of the closed space 51 may be adjusted by adjusting the amount of the compressive fluid sealed in the closed space 51. Further, the pressure in the intermediate space 95 may be adjusted by adjusting the amount of the compressive fluid sealed in the intermediate space 95. By adjusting the pressure of the closed space 51 and the pressure of the intermediate space 95, the pressure difference between the inside and the outside of the first bellows member 2 can be adjusted.

(3)上記の実施例では、下側部材92の外側に上側部材91が配置されていたが、他の実施例では、これとは逆に、上側部材91の外側に下側部材92が配置されていてもよい。 (3) In the above embodiment, the upper member 91 is arranged outside the lower member 92, but in other embodiments, conversely, the lower member 92 is arranged outside the upper member 91. It may have been done.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書又は図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Specific examples of the present invention have been described above in detail, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in the present specification or the drawings exert technical utility alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technique illustrated in the present specification or the drawings can simultaneously achieve a plurality of purposes, and achieving the one purpose among them has technical utility.

1:バネ構造、2:第1ベローズ部材、11:上側支持部材、12:下側支持部材、21:板部材、41:外側突出部、42:内側突出部、51:密閉空間、61:外周部、62:内周部、71:外径部、72:内径部、80:圧力センサ、90:周囲部材、91:上側部材、92:下側部材、93:シール部材、94:隙間、95:中間空間、99:樹脂層、100:制御装置、102:第2ベローズ部材、115:連通部、921:基部、922:突出部、923:段部、931:リップ部 1: spring structure, 2: first bellows member, 11: upper side supporting member, 12: lower side supporting member, 21: plate member, 41: outer protruding portion, 42: inner protruding portion, 51: closed space, 61: outer periphery Part, 62: inner peripheral part, 71: outer diameter part, 72: inner diameter part, 80: pressure sensor, 90: peripheral member, 91: upper member, 92: lower member, 93: seal member, 94: gap, 95 : Intermediate space, 99: Resin layer, 100: Control device, 102: Second bellows member, 115: Communication part, 921: Base part, 922: Projection part, 923: Step part, 931: Lip part

Claims (5)

金属の第1ベローズ部材と、
前記第1ベローズ部材の周りに配置されており、前記第1ベローズ部材を囲んでいる周囲部材と、を備えており、
前記第1ベローズ部材の内側の密閉空間に圧縮性流体が封入されており、
前記周囲部材は、前記第1ベローズ部材の外側かつ前記周囲部材の内側の中間空間から前記周囲部材の外側に流体が流出することを抑制する構成を備えている、バネ構造。
A first metal bellows member,
A peripheral member that is disposed around the first bellows member and that surrounds the first bellows member,
A compressible fluid is enclosed in a closed space inside the first bellows member,
The said surrounding member is a spring structure provided with the structure which suppresses flowing out of the fluid to the outer side of the said surrounding member from the intermediate space outside the said 1st bellows member and inside the said surrounding member.
請求項1に記載のバネ構造であって、
前記中間空間の圧力を検出する圧力センサを更に備えている、バネ構造。
The spring structure according to claim 1, wherein
The spring structure further comprising a pressure sensor for detecting the pressure in the intermediate space.
請求項1又は2に記載のバネ構造であって、
前記周囲部材は、前記第1ベローズ部材の軸方向に沿って延びている剛体部材を備えている、バネ構造。
The spring structure according to claim 1 or 2, wherein
The said surrounding member is a spring structure provided with the rigid member extended along the axial direction of the said 1st bellows member.
請求項3に記載のバネ構造であって、
前記剛体部材の前記第1ベローズ部材側の表面が樹脂層でコーティングされている、バネ構造。
The spring structure according to claim 3,
A spring structure in which a surface of the rigid member on the first bellows member side is coated with a resin layer.
請求項1又は2に記載のバネ構造であって、
前記周囲部材は、前記第1ベローズ部材の周りに配置されており、前記第1ベローズ部材を囲んでいる金属の第2ベローズ部材である、バネ構造。
The spring structure according to claim 1 or 2, wherein
The spring structure, wherein the peripheral member is a metal second bellows member that is arranged around the first bellows member and surrounds the first bellows member.
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