JPH0783361A

JPH0783361A - 耐圧蛇腹およびその耐圧蛇腹の製造方法

Info

Publication number: JPH0783361A
Application number: JP5249854A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Fukaya; 浩深谷
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-09-10
Filing date: 1993-09-10
Publication date: 1995-03-28

Abstract

(57)【要約】【目的】伸縮する蛇腹を、１０kg/cm²以上の高圧にも
充分耐えるようにする。【構成】ゴム引きのキャンバスにより軸芯部位に透孔
４０を具備する皿状乃至コーン状に成形した単位胴周壁
４ａ…と、金属材により前記単位胴周壁４ａの内径に対
応する径の環状に成形した内輪２と、伸縮するゴム材に
より前記単位胴周壁４ａの外径に対応する径に成形した
外輪３とからなり、皿状乃至コーン状の単位胴周壁４ａ
…が交互に表裏の姿勢をかえて並列せしめて、内輪２…
と外輪３とを介し接続・連結させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、大径の外輪部と小径の
内輪部とを交互に配列して、それらを柔軟な皮膜状の筒
壁部で一体に連続させることにより、伸縮自在に形成す
る蛇腹のうちで、内面側と外面側との間に高い圧力差の
ある状態として用いる高圧用の耐圧蛇腹の構成と、それ
の製造方法についての改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従前の蛇腹は、通常、大径の外輪部と小
径の内輪部と柔軟な皮膜状の筒壁部とを、同じ素材のゴ
ム材を用いて、一体に連続させて成形することで形成し
てある。

【０００３】また、風洞等の目的に使われる特殊な蛇腹
として、外輪部のみに、径の拡縮がない金属または樹脂
材よりなるリングを使用し、これらをシート状の材料よ
りなる撓曲自在の筒壁部で連続させた構成のものがあ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の従前の蛇腹は、
外輪部と内輪部と筒壁部とを、同じ素材のゴム材で一体
成形する形態の蛇腹にあっては、内外の圧力差が０．３
kg/cm²程度を想定しているもので、圧力差が例えば１０
kg/cm²を越えるようになる高圧の場合には、全く使用で
きないものとなっている。

【０００５】また、内輪部および外輪部に樹脂のリング
を用いた特殊な構成のものにあっては、内輪部と外輪部
との径寸法を変化させずに一定に保持しておいて、伸縮
と筒壁部の変形・折曲により吸収させることから、耐圧
性が極く低いものとなっている。

【０００６】伸縮する蛇腹が、高圧に耐えるものとなっ
ていれば、所望の長さに調整して内部を密閉し、その内
部に高圧の気体を封入して高圧を負担させ、大きな緊張
力を発生させることで、蛇腹をこの緊張力により剛体化
させて、緊張力をもって支持力に用いられるようにな
る。

【０００７】伸縮する蛇腹を、このように、高圧に耐え
る構成のものにするには、伸縮作動の際に径寸法が拡縮
するようになる大径の外輪部と小径の内輪部とを、それ
の径寸法の拡縮を許容しながら耐圧性のものに作らなけ
ればならない制約があり、現実には不可能であるとされ
ている。

【０００８】また、仮りに、伸縮する蛇腹を、このよう
な構成としたとしてもそれを製作することが困難な問題
がある。

【０００９】

【目的】本発明は、従来手段に生じているこれらの問題
を解消せしめて、１０kg/cm²以上の高圧にも充分に耐え
る構造の伸縮する蛇腹を提供し、また、このような高圧
に耐える蛇腹を、工業的に生産していける製造方法を提
供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そして、本発明は、上述
の目的を達成するための手段として、ゴム引きのキャン
バスにより軸芯部位に透孔を具備する皿状乃至コーン状
に成形した単位胴周壁と、金属材により前記単位胴周壁
の内径に対応する径の環状に成形した内輪と、伸縮する
ゴム材により前記単位胴周壁の外径に対応する径に成形
した外輪とからなり、皿状乃至コーン状の単位胴周壁が
交互に表裏の姿勢をかえて並列して、内輪と外輪を介し
接続・連続していることを特徴とする耐圧蛇腹を提起す
るものである。また、この耐圧構造の蛇腹を製作するた
めの手段として、ゴム引きのキャンバスにより軸芯部位
に透孔を具備する皿状乃至コーン状に成形した単位胴周
壁を、背中あわせに一対に並列させて、それらの軸芯部
位には金属材よりなる内輪を一体的に接着し、それら一
対の単位胴周壁の外周縁部には、それぞれ伸縮可能のゴ
ム材よりなる外輪を一体的に接着してボビン状の単位蛇
腹を組立て、別に、前記一対の単位胴周壁と前記金属材
の内輪とで外輪のないボビン状の単位蛇腹を組立て、こ
の単位蛇腹と前記単位蛇腹とを、単位蛇腹の外輪と単位
蛇腹の単位胴周壁の外周縁部との接着により、交互に接
続・連続させて蛇腹に組立てることを特徴とする耐圧蛇
腹の製造方法を提起するものである。

【００１１】

【実施例】次に実施例を図面に従い詳述する。図１は、
本発明による高圧用の耐圧蛇腹１の縦断側面図で、同図
において、２は内輪、３は外輪、４は胴周壁、５は補強
ゴムシート、ａは外輪３付きの単位蛇腹、ｂは外輪３な
しの単位蛇腹を示す。

【００１２】内輪２は、鋼材またはステンレススチール
等の充分な強度を持つ金属材によりリンク状に成形した
径寸法の変化のない金属環である。

【００１３】外輪３は、伸縮するゴム材を用いてリング
状に成形したゴムリングである。

【００１４】胴周壁４は、ゴム引きのキャンバスを用い
て、図２にあるように、中心部位に透孔４０を具備する
皿状に成形した単位胴周壁４ａに分割されている。

【００１５】そして、この単位胴周壁４ａは、図２にあ
るように、背中あわせに、一対に対向させて、それらの
各中心部に形成してある透孔４０の孔縁に成形した断面
半円状で環状に連続する屈曲部により、金属材よりなる
内輪２を抱き込ませ、その屈曲部と内輪２とを一体的に
接着することで、図３にあるようボビン状の単位蛇腹ａ
に成形する。

【００１６】この単位蛇腹ａの成形は、図４にあるよう
に、三つのブロックＤ１・Ｄ２・Ｄ３に分割される金型
Ｄを用いて行なう。

【００１７】このとき、金型Ｄ内には、単位胴周壁４ａ
と同様にゴム引きのキャンバスを用いて、断面チャンネ
ル状で内輪２の外周に嵌合する環状に成形しておく補強
ゴムシート６を、内輪２の外周で一対の単位胴周壁４ａ
・４ａの間に位置する部位に介装しておく。

【００１８】また、金型Ｄ内には、伸縮するゴム材より
なる外輪３を、一対に対向させた皿状の単位胴周壁４ａ
・４ａの各外周縁の外面側に抱き込まれるように装入し
ておく。そして、この金型Ｄによるプレス成形と、内輪
２・外輪３・単位胴周壁４ａらの接合面に塗布しておく
接着剤とにより、これら内輪２および外輪３ならびに補
強ゴムシート５と単位胴周壁４ａ・４ａとを一体的に接
着し、同時に加硫を行なって単位蛇腹ａを組立てる。

【００１９】このとき、単位蛇腹ａは、金型Ｄ内に装入
しておくゴム材よりなる外輪３に換えて、同じ形状に形
成した金属環を装入しておき、かつ、この金属環と単位
胴周壁４ａ・４ａの外周縁との接合部位には接着剤を塗
布しないで、この金属環が金型Ｄの一部を形成する状態
として、前述の工程と同様のプレス成形を行なうこと
で、図５に示している如く、前述の単位蛇腹ａから外輪
３が取り除かれた形態の単位蛇腹ｂを形成する。

【００２０】そして、この二種の単位蛇腹ａ・ｂを、図
６に示す三つのブロックＷ１・Ｗ２・Ｗ３に分割される
別の金型Ｗを用い、外輪３が結合している単位蛇腹ａ
と、外輪３が取り除かれている単位蛇腹ｂとを、単位蛇
腹ｂの外輪３の無い単位胴周壁４ａの外周縁が、単位蛇
腹ａに組付けてある外輪３の外周面の一半側を囲うとし
て、この金型Ｗ内に組込み、外輪３を連結部材として接
着剤と金型Ｗによるプレス成形とにより、この２つの単
位蛇腹ａ・ｂを一体に連結する。このとき、単位蛇腹ａ
の単位胴周壁４ａの外周縁と単位蛇腹ｂの単位胴周壁４
ａの外周縁との突き合わせ部位の外周側に、前述の補強
ゴムシート６と同様の素材で外輪３の外周を囲う環状に
形成しておく補強帯片７を介装しておいて、この補強帯
片７を、接着剤と金型Ｗのプレス成形により一体的に接
着して、連結部となる外輪３と単位胴周壁４ａ・４ａと
の接合部位の外周を補強する。

【００２１】そして、この金型Ｗを用い、単位蛇腹ａと
単位蛇腹ｂとを交互に連結・接続する工程を繰返すこと
で、所望の長さの蛇腹１が組立てられる。

【００２２】次に、図７は、前述の外輪３を伸縮するゴ
ム材で成形する際の、その外輪３の径を設定するための
説明図であり、同図において、３は外輪、２は金属材よ
りなる内輪、４ａは単位胴周壁を示す。

【００２３】組立てられる蛇腹１は、常態において、図
７の状態となり、このときの一対の単位胴周壁４ａ・４
ａのなす角度αが６５度とする。そして、この状態から
図８の如く、前記角度αが零度になって単位胴周壁４ａ
・４ａが水平な姿勢で重合した状態が最も収縮した状態
で、また、図９の如く、前記角度αが９０度になったと
きが最も伸長した状態で、この状態を限度として伸長す
るように作られているとする。

【００２４】このとき、図９に示す最伸長時における外
輪３から内輪２までの水平な方向の距離寸法Ｌ１を６０
cmとすると、図７の常態時にはこの寸法Ｌ２は７２．５
cmとなり、また、図８の最縮時におけるこの寸法Ｌ３は
８５cmとなって、これら寸法が、常態時の寸法Ｌ２が最
伸時の寸法Ｌ１と最縮時の寸法Ｌ３との和の２分の１と
なる関係を成立させている。

【００２５】このことから、伸縮するゴム材で成形する
外輪３は、それと内輪２との間の水平方向の距離寸法が
設定された最縮時における寸法Ｌ３と最伸時における寸
法Ｌ１との和の２分の１となる寸法Ｌ２を演算して、こ
の寸法Ｌ２となる状態時の径寸法を設定し、その径寸法
をもってリング状となるように成形してある。

【００２６】そして、これにより、蛇腹１を伸縮させた
ときの外輪３の径の拡縮が、標準時である状態時におけ
る径に対し、収縮方向と拡張方向とに同量づつ振り分け
られて行なわれるようにしてある。

【００２７】なお、図７において、８は金属材よりなる
内輪２の内周側に設けた金属材よりなるガイドリンク
で、ここに、スチールワイヤーを挿通して、組立てた蛇
腹１の先端側と基端側とに張架し、このスチールワイヤ
ーの繰出しおよび巻き込みで蛇腹１の長さを所望に調整
するように用いる。

【００２８】このように構成せる実施例装置は次のよう
に作用する。蛇腹１内に高圧の気体を封入したとき、蛇
腹１には小径部位に金属材の内輪２…が配設され、大径
部位に伸縮するゴム材よりなる外輪３が配設してあるこ
とで、蛇腹１が所定の長さに保持されているとすれば、
蛇腹１内に封入された圧力により蛇腹１を径方向に拡張
しようとする圧力が、この内輪２と外輪３とにより支承
されることで、径方向の変形・膨張がこの内輪２と外輪
３とにより阻止され、蛇腹１は、内輪２と外輪３に設定
した強度を限度に、高圧に耐えるようになって、それの
内部の圧力による緊張力を持つ剛体となり、その緊張力
自体が支持力に利用されるものとなる。

【００２９】次に、この状態から蛇腹１を伸長させれ
ば、そのとき、胴周壁４の分割された各単位胴周壁４ａ
…が内輪２…を支点として軸芯側に回動してくること
で、蛇腹１の各大径部が径を縮小させてくるが、この大
径側に装入してある外輪３が伸縮可能なゴム材で成形し
てあることで、この外輪３の収縮変形により大径部の縮
径を吸収するようになる。

【００３０】また、逆に、蛇腹１の長さを収縮させれ
ば、胴周壁４の各単位胴周壁４ａ…が内輪２…を支点と
して外周方向に倒伏回動してくることで、蛇腹１の各大
径部が径を拡張させてくるが、このときは、伸縮可能な
ゴム材よりなる外輪３…の拡張変形により、大径部の拡
張を吸収するようになる。

【００３１】従って、蛇腹１は、高圧に耐える構造とし
ながら伸縮自在なものとなる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による耐圧
蛇腹１は、小径部に配設しておく金属材の内輪２と大径
部に配設しておく伸縮するゴム材よりなる外輪３により
内部に封入する圧力を負担させ、伸縮させたときの大径
部の径の拡縮を、ゴム材で成形した外輪３により吸収さ
せるようにしているのだから、伸縮自在としながら１０
０kg/cm²以上の高圧にも充分耐える蛇腹が得られるよう
になる。

【００３３】また、この蛇腹１を製作するのに、皿状乃
至コーン状に成形した一対の単位胴周壁４ａ・４ａと金
属材の内輪２とゴム材の外輪３とから、外周に外輪３・
３を具備するボビン状の単位蛇腹ａと外周に外輪３の無
い単位蛇腹ｂとを組立てておいて、この二種の単位蛇腹
ａ・ｂを、それらの一方に組付けてある外輪３を連結部
材に用いて、交互に接続して、連続させるようにしてい
ることから、簡略な工程で製作し得るようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による耐圧蛇腹の縦断側面図である。

【図２】同上蛇腹の外輪を具備する単位蛇腹の組立途上
における縦断側面図である。

【図３】同上の単位蛇腹の組立てた状態における縦断側
面図である。

【図４】同上の単位蛇腹の組立てに用いる金型の縦断側
面図である。

【図５】外輪を具備しない単位蛇腹の縦断側面図であ
る。

【図６】同上単位蛇腹と外輪を具備する単位蛇腹とを接
続・連結させる金型の使用状態における縦断側面図であ
る。

【図７】本発明による蛇腹に用いる外輪の成形の際に径
寸法を設定するための説明図である。

【図８】同上蛇腹に用いる外輪の径寸法を設定する条件
の説明図である。

【図９】同上外輪の径寸法を設定する条件の説明図であ
る。

【符号の説明】

ａ・ｂ…単位蛇腹、Ｄ・Ｗ…金型、Ｄ１・Ｄ２・Ｄ３…
ブロック、Ｗ１・Ｗ２・Ｗ３…ブロック、Ｌ１・Ｌ２・
Ｌ３…寸法、１…蛇腹、２…内輪、３…外輪、４…胴周
壁、４ａ…単位胴周壁、４０…透孔、５・６…補強ゴム
シート、７…補強帯片、８…ガイドリンク。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ゴム引きのキャンバスにより軸芯部位に
透孔４０を具備する皿状乃至コーン状に成形した単位胴
周壁４ａ…と、金属材により前記単位胴周壁４ａの内径
に対応する径の環状に成形した内輪２と、伸縮するゴム
材により前記単位胴周壁４ａの外径に対応する径に成形
した外輪３とからなり、皿状乃至コーン状の単位胴周壁
４ａ…が交互に表裏の姿勢をかえて並列して、内輪２…
と外輪３…を介し接続・連続していることを特徴とする
耐圧蛇腹。
【請求項２】ゴム引きのキャンバスにより軸芯部位に
透孔４０を具備する皿状乃至コーン状に成形した単位胴
周壁４ａを、背中あわせに一対に並列させて、それらの
軸芯部位には金属材よりなる内輪２を一体的に接着し、
それら一対の単位胴周壁４ａ・４ａの外周縁部には、そ
れぞれ伸縮可能のゴム材よりなる外輪３・３を一体的に
接着してボビン状の単位蛇腹ａを組立て、別に、前記一
対の単位胴周壁４ａ・４ａと前記金属材の内輪２とで外
輪３のないボビン状の単位蛇腹ｂを組立て、この単位蛇
腹ｂと前記単位蛇腹ａとを、単位蛇腹ａの外輪３と単位
蛇腹ｂの単位胴周壁４ａの外周縁部との接着により、交
互に接続・連続させて蛇腹１に組立てることを特徴とす
る耐圧蛇腹の製造方法。