JPH11141683A

JPH11141683A - ベローズ

Info

Publication number: JPH11141683A
Application number: JP31654897A
Authority: JP
Inventors: Masakuni Kainuma; 正邦海沼; Tomomasa Fujita; 知正藤田; Hiroshi Chinda; 寛珍田
Original assignee: Fujikura Rubber Ltd
Current assignee: Fujikura Composites Inc
Priority date: 1997-10-31
Filing date: 1997-10-31
Publication date: 1999-05-25

Abstract

(57)【要約】【課題】薄肉でありながら耐圧性に優れ、装置等への
装着適性が良好なビード部を備えるベローズを提供す
る。【解決手段】相対向する１組のリング状の端面部と、
各端面部の内周縁部から内側方向に突出するように形成
されたビード部と、各端面部の外周縁部を相互に連接す
るように設けられた２以上の山部からなる蛇腹状壁面部
と、を備える基布入りゴム製のベローズとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はベローズに係り、特
に基布入りで薄肉の耐圧性に優れるベローズに関する。

【０００２】

【従来の技術】ゴム製のベローズは、種々の分野で使用
されており、高い耐圧性を付与する目的で基布をゴム内
に埋め込んだ基布入りのベローズが開発されている。ま
た、例えば、精密測定装置の振動吸収部材等の使用目的
において応答性を向上させるために、ゴムの厚みの薄
い、所謂薄肉ベローズの要望が高まっている。

【０００３】ベローズの構造は、一般に、相対向する１
組のリング状の端面部と、これら端面部の外周縁部を相
互に連接するように設けられた蛇腹状の壁面部とを備え
るものであり、さらに、上記のような精密測定装置の振
動吸収部材等として装着するために、リング状の端面部
の内周縁部に外側へ突出するようにビード部を備えてい
る。このような構造のベローズを、基布入りベローズと
して製造する場合、まず、加硫前のゴムを使用して金型
でベローズのプレフォームを成形する。次いで、このプ
レフォームの外側に基布を巻つけ、その後、金型内で加
熱、加圧することにより加硫を行い、この際、一時的に
軟化したゴム材が基布に浸透するので、加硫成形後のベ
ローズは内部に基布が埋め込まれた構造となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、基布入
り薄肉のベローズを上記のようにして成形する場合、曲
率半径の小さい箇所、特にビード部においてプレフォー
ムの外側に巻つけた基布がゴム材の内部に埋め込まれ
ず、基布の外側のゴム厚みが不充分なものとなり、振動
吸収部材等としての装置への装着適性が良好で耐圧性の
高いベローズが得られないという問題があった。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、薄肉でありながら耐圧性に優れ、装置等
への装着適性が良好なビード部を備えるベローズを提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明のベローズは相対向する１組のリング
状の端面部と、該端面部の外周縁部を相互に連接するよ
うに設けられた２以上の山部からなる蛇腹状壁面部とを
備える基布入りゴム製のベローズであって、各端面部の
内周縁部から内側方向に突出するように形成されたビー
ド部を有するような構成とした。

【０００７】また、本発明のベローズは、前記ビード部
において埋め込まれた基布よりも外側のゴム厚みが０．
０５〜１．５ｍｍの範囲であるような構成とした。

【０００８】また、本発明のベローズは、前記ビード部
の突出高さが２〜１５ｍｍの範囲内であるような構成と
した。

【０００９】さらに、本発明のベローズは、前記ビード
部の突出内向面に糸ビード部を備えるような構成とし
た。

【００１０】このような本発明では、ベローズプレフォ
ームの外側を覆うように巻きつけられた基布は、端面部
の内周縁部から内側方向に突出するビード部においても
ゴム材の内部に確実に埋め込まれる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１２】図１は本発明のベローズの一実施形態を示
す斜視図であり、図２は図１に示されるベローズの平面
図であり、図３は図２に示されるベローズのＡ−Ａ矢視
半体断面図である。図１乃至図３において、本発明のベ
ローズ１は、相対向する１組のリング状のゴム製の端面
部２Ａ，２Ｂと、端面部２Ａ，２Ｂの各外周縁部を相互
に連接するように設けられたゴム製の蛇腹状壁面部３
と、端面部２Ａ，２Ｂの各内周縁部から内側方向（図１
および図３において端面部２Ａ側からは矢印ａ方向、端
面部２Ｂからは矢印ｂ方向）に突出するように形成され
たビード部４を備えている。

【００１３】端面部２Ａ，２Ｂは、それぞれリング状の
平板形状をなし、中心部に開口部５を備えて、蛇腹状壁
面部３は複数の山部３ａ（図示例では３つの山部）と、
山部３ａの間に位置する谷部３ｂを有し、各谷部３ｂに
は蛇腹状壁面部３の形状維持用のリング部材７が装着さ
れている。また、ビード部４の突出内向面４ａにはリン
グ状に糸ビード部６が形成されている。そして、このベ
ローズ１は、ビード部４、端面部２Ａ，２Ｂおよび蛇腹
状壁面部３に連続した基布１０が埋め込まれており、こ
の基布１０の両側に所望の厚みでゴム材が存在し、ビー
ド部４では、埋め込まれた基布１０よりも外側のゴム厚
みＡ（図３参照）が０．０５〜１．５ｍｍの範囲内で所
望の厚みとなるように設定されている。

【００１４】また、上記のビード部４は各端面部２Ａ，
２Ｂの内周縁部から内側方向に突出するように形成され
ているので、ビード部４が外側に突出していない分、ベ
ローズ１の軸方向（図１および図３において矢印ａ，ｂ
方向）の高さＨが小さいものとなる。したがって、空間
に制限のある装置、例えば、精密測定装置の除震台等に
使用した場合、従来のベローズに比べてタンク容量が大
きくなりバネ定数を小さくすることができる。

【００１５】上記のような端面部２Ａ，２Ｂの形状、寸
法は、ベローズ１の使用目的、要求される特性等を考慮
して適宜設定することができ、例えば、厚みを０．１５
〜４ｍｍの範囲、外周縁部の直径を２０〜５００ｍｍの
範囲、内周縁部（開口部５）の直径を１０〜４００ｍｍ
の範囲で設定することができる。尚、端面部２Ａ，２Ｂ
の形状は、特に制限はなく、図示例ではリング状の平板
形状であるが、ベローズ１の外側方向に凸状をなすよう
なリング状等であってよい。

【００１６】ビード部４の形状や寸法も、ベローズ１の
使用目的、要求される特性等を考慮して適宜設定するこ
とができる。例えば、上記の開口部５の直径が大きくな
る（有効受圧径が大きくなる）とベローズ１の端面部２
Ａ，２Ｂや蛇腹状壁面部３の張力が大きくなるので、ビ
ード部４を大きくしないと張力に抗しきれなくなる。具
体的には、ベローズ１の軸方向のビード部４の突出高さ
ｈを２〜１５ｍｍの範囲、ビード部４の幅Ｗを２〜１５
ｍｍの範囲で設定することができる。また、ビード部４
の突出内向面４ａに設けられたリング状の糸ビード部６
の形状や寸法も、ベローズ１の使用目的、要求される特
性等を考慮して適宜設定することができ、例えば、糸ビ
ード部６の高さを０．１〜１．５ｍｍの範囲、糸ビード
部６の幅を０．２〜３ｍｍの範囲で設定することができ
る。

【００１７】上記の蛇腹状壁面部３は、その厚みが０．
１５〜４ｍｍの範囲であり、蛇腹状壁面部３の軸方向の
長さ（図３における軸方向の高さＨ）、山部３ａの数
（段数）、形状、寸法等には特に制限はなく、ベローズ
１の使用目的、要求される特性等を考慮して適宜設定す
ることができる。例えば、山部３ａの断面形状は、半円
形状、三角形状等とすることができ、また、複数の山部
３ａの形状、寸法は同一であってもよく、あるいは、２
種以上からなっていてもよい。尚、蛇腹状壁面部３の山
部３ａの数が２の場合、谷部３ｂには形状維持用のリン
グ部材７を配設しなくてもよい。

【００１８】上記のような本発明のベローズ１に用いら
れるゴムは、従来公知の合成ゴムおよび天然ゴムでよ
く、特に制限はない。本発明で使用可能な合成ゴムとし
ては、例えば、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ス
チレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレン
ゴム、プロピレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル
−イソプレンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エ
チレン−プロピレンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、
エーテル−チオエーテルゴム、多硫化系ゴム、ウレタン
ゴム、シリコンゴム等を挙げることができる。このよう
なゴム材に必要に応じて後述するような加硫剤、加硫促
進剤等の添加剤を加えた後、混練機により混練し、得ら
れたゴム混合物をロールによって予めシート状に成形
し、カレンダーにて厚さ調整してシート状成形物（小
片）を作製し、その後、このシート状成形物を使用して
ベローズ１を製造することができる。

【００１９】使用する加硫剤としては、硫黄、酸化亜
鉛、酸化マグネシウム、芳香族ニトロ化合物、有機過酸
化物等から使用するゴムに対応して適宜選定することが
できる。また、加硫促進剤として、２−メルカプトベン
ゾチアゾール（ＭＢＴ）等のチアゾール系化合物、Ｎ−
シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾルスルフェンアミド
（ＣＺ）等のスルフェンアミド系化合物、２−メルカプ
トチアゾリン等のチアゾリン系化合物、テトラメチルチ
ウラムモノスルフィド（ＴＴ）、テトラエチルチウラム
ジスルフィド（ＴＥＴ）等のチウラム系化合物、ジメチ
ルジチオカルバミン酸等のジチオカルバメート系化合
物、ヘキサメチレンテトラミン等のアルデヒドアミン系
化合物、ジフェニルグアニジン等のグアニジン系化合
物、Ｎ，Ｎ−ジエチルカルバモイル−２−ベンゾチアジ
ルスルフィド等のチアゾール系化合物等を使用すること
ができる。

【００２０】また、本発明のベローズ１は、必要に応じ
て老化防止剤、ステアリン酸等の有機脂肪酸、カーボン
ブラック等の充填剤を含有してもよい。このような添加
剤は、ゴム１００重量部に対して１〜１５０重量部の範
囲で含有することが好ましい。

【００２１】本発明のベローズ１に用いられる基布１０
としては、ポリアミド（６ナイロン、６６ナイロン
等）、アラミド、ポリエステル、綿等の糸を使用した布
を平織、トリコット、メリヤス、カラミフ等に織りあ
げ、これを接着剤等に浸漬し乾燥して形成された基布等
を挙げることができる。また、基布の伸長性と巻きつけ
性を向上させるために、基布１０のバイアス方向を蛇腹
状壁面部３の周方向（図２の矢印ｃ方向）に一致させる
ことが好ましい。尚、上記の開口部５の直径が大きくな
る（有効受圧径が大きくなる）とベローズ１の端面部２
Ａ，２Ｂや蛇腹状壁面部３の張力が大きくなるので、基
布１０として破断引張強度の大きな布を使用する必要が
ある。

【００２２】また、ベローズ１の蛇腹状壁面部３の形状
維持用のリング部材７は、金属、合成樹脂、それらの複
合材料等で形成されたものを使用することができる。こ
のリング部材７の直径は谷部３ｂの所望の直径と略同一
とし、部材径は２〜５ｍｍ程度とすることができる。

【００２３】次に、上述の本発明のベローズ１の製造方
法の一例を図４乃至図７を参照して説明する。

【００２４】まず、未加硫ゴム製のベローズプレフォー
ムを図４に示されるような金型にて成形する。図４に示
されるプレフォーム用の金型２１は、中子２２、中型２
３、上型２４および下型２５の各部材から構成されてい
る。

【００２５】中子２２は円盤形状であり、ベローズ１の
内周面形状を有する外周部２２ａを備え、ビード部４用
の凹部２２ｂと、その先端部の糸ビード部６用の凹部２
２ｃと、余分なゴムを逃がすための溝部２２ｄが上面お
よび下面にリング状に形成されている。

【００２６】中型２３は、ベローズ１の蛇腹状壁面部３
の形状を有する内周部２３ａをもち、図示例では、中型
２３の内周部２３ａの上下端部は、蛇腹状壁面部３を構
成する両端の山部の頂点に一致している。

【００２７】上型２４および下型２５は、上記の中子２
２と中型２３とが図示のように係合した状態で、中子２
２の外周部２２ａと中型２３の内周部２３ａとの間に、
蛇腹状壁面部３成形用の間隙（厚みＴ₁ ）が形成される
ように構成されている。また、上型２４および下型２５
には、蛇腹状壁面部３の一部と端面部２Ａ，２Ｂを成形
するための凹部２４ａ，２５ａがそれぞれ形成されてお
り、中子２２との間に間隙（厚みＴ₂ ）が形成されるよ
うに構成されている。

【００２８】このようなプレフォーム用の金型２１で
は、中子２２、中型２３、上型２４および下型２５の各
部材が図示のように係合した状態で形成されるベローズ
プレフォーム成形用の間隙の厚みＴ₁ ，Ｔ₂ が、例え
ば、〔（ｔ₁ −ｔ₂ ）＋α〕ｍｍの範囲で設定されてい
る（ｔ₁ は端面部２Ａ，２Ｂや蛇腹状壁面部３の厚み、
ｔ₂ は基布１０の厚み、αはｔ₁ に応じて０．１〜１２
の範囲で設定される）。尚、間隙の厚みＴ₁ ，Ｔ₂ は、
同一であってもよく、あるいは、いずれか一方を大きく
してもよい。

【００２９】上述のようなプレフォーム用の金型２１を
使用した未加硫ゴム製のベローズプレフォームの成形
は、例えば、上述のような未加硫ゴムのシート状成形物
を中子２２の外周面２２ａに巻きつけ、また、中子２２
の上面、および、下型２５の凹部２５ａに未加硫ゴムの
シート状成形物（小片）を複数載置した状態で、各金型
部材を係合し加圧して行うことができる。この際、金型
２１の温度と圧力は未加硫ゴムが完全には加硫しない範
囲で設定することが必要である。また、加圧は、例え
ば、数回のバンピングの後に３〜９０秒間程度の範囲で
行うようにしてもよい。

【００３０】図５は図４に示される金型２１を用いて成
形されたベローズプレフォームの例を示す半体断面図で
あり、図３相当の図である。図５において、未加硫ゴム
製のベローズプレフォーム１１は、相対向する１組のリ
ング状平板の端面部１２Ａ，１２Ｂと、端面部の外周縁
部を相互に連接するように設けられた３つの山部１３ａ
からなる蛇腹状壁面部１３と、端面部１２Ａ，１２Ｂの
内周縁部に内側方向（図５において端面部１２Ａ側から
は矢印ａ方向、端面部１２Ｂからは矢印ｂ方向）に突出
するように形成されたビード部１４、ビード部１４の突
出内向面１４ａに設けられたリング状の糸ビード部１６
を備えている。

【００３１】尚、金型２１から中子２２に係合した状態
で取り出したベローズプレフォーム１１にバリが存在す
る場合には、このバリを除去する。また、成形したベロ
ーズプレフォーム１１の端面部１２Ａ，１２Ｂ等にゴム
厚みの不足がある場合には、該当箇所に上述のような未
加硫ゴムのシート状成形物（小片）を付け足してもよ
い。

【００３２】次に、上述のように成形されたベローズプ
レフォーム１１の端面部１２Ａ，１２Ｂ、蛇腹状壁面部
１３およびビード部１４を覆うように基布１０を巻きつ
ける。図６は、この状態を示すベローズプレフォーム１
１の半体断面図であり、図３相当の図である。図６で
は、金型２１から中子２２に装着されたままの状態で取
り出したベローズプレフォーム１１に、基布１０が巻き
つけられている。この基布１０の巻きつけでは、基布１
０を蛇腹状壁面部１３の周方向に引っ張りながら巻きつ
けることにより蛇腹状壁面部１３の谷部１３ｂに基布１
０を入り込ますことができる。また、巻きつけた基布１
０の端部どうしを重ねて接着するとき、および、基布１
０をベローズプレフォーム１１の端面部１２Ａ，１２Ｂ
やビード部１４に接着するときは、上記の未加硫のゴム
材の小片を用いて接着することができる。このような基
布１０の巻きつけが完了した後、余分な基布を除去し、
さらに、基布１０をベローズプレフォーム１１に押し付
けて、しわを生じないようになじませる。

【００３３】次に、基布１０が巻きつけられたベローズ
プレフォーム１１の加硫を行う。図７は、この加硫工程
において使用する金型の例を示す半体断面図である。図
７において、最終成形用の金型３１は、中子２２、中型
３３、上型３４および下型３５の各部材から構成されて
いる。

【００３４】中子２２は、上述のプレフォーム成形用の
金型２１を構成する中子２２と共用するものである。

【００３５】中型３３は、ベローズ１の蛇腹状壁面部３
の形状を有する内周部３３ａをもち、図示例では、中型
３３の内周部３３ａの上下端部は、蛇腹状壁面部３を構
成する両端の山部の頂点に一致している。

【００３６】上型３４および下型３５は、上記の中子２
２と中型３３とが図示のように係合した状態で、中子２
２の外周部２２ａと中型３３の内周部３３ａとの間に、
蛇腹状壁面部３成形用の間隙（厚みＴ₃ ）が形成される
ように構成されている。また、上型３４および下型３５
には、蛇腹状壁面部３の一部と端面部２Ａ，２Ｂを成形
するための凹部３４ａ，３５ａがそれぞれ形成されてお
り、中子２２との間に間隙（厚みＴ₄ ）が形成されるよ
うに構成されている。

【００３７】このような最終成形用の金型４１では、中
子２２、中型３３、上型３４および下型３５の各部材が
図示のように係合した状態で形成されるベローズ１の最
終成形用の間隙の厚みＴ₃ ，Ｔ₄ が、例えば、０．１５
〜４ｍｍの範囲で設定されている。尚、間隙の厚みＴ
₃ ，Ｔ₄ は、同一であってもよく、あるいは、異なる厚
みに設定してもよい。

【００３８】このような最終成形用の金型４１を使用し
たベローズ１の成形は、上述のように基布１０が巻きつ
けられたベローズプレフォーム１１を周囲に装着した中
子２２と、中型３３、上型３４および下型３５の各部材
を係合し加圧、加熱して行う。加圧は、例えば、数回の
バンピングの後に行うことができ、加硫時の温度、時間
は使用するゴム材等に応じて適宜設定することができ
る。この成形工程において、ベローズプレフォーム１１
の外側を覆うように巻きつけられた基布１０、特にビー
ド部１４に位置する基布１０がゴム材の内部に確実に埋
め込まれ、これにより基布１０の外側に必要なゴム厚み
をもつビード部４を備えた耐圧性の高いベローズ１を得
ることができる。

【００３９】このような金型３１を用いた最終成形を行
った後、金型３１からベローズ１を取り出し、バリが存
在する場合には、このバリを除去することにより、ベロ
ーズ１の製造が完了する。

【００４０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば相
対向する１組のリング状の端面部と、各端面部の内周縁
部から内側方向に突出するように形成されたビード部
と、各端面部の外周縁部を相互に連接するように設けら
れた２以上の山部からなる蛇腹状壁面部と、を備える基
布入りゴム製のベローズとするので、製造段階でベロー
ズプレフォームの外側を覆うように巻きつけられた基布
は、ゴム材の内部に埋め込まれ、特にビード部に位置す
る基布がゴム材の内部に確実に埋め込まれ、これにより
基布の外側に十分なゴム厚みをもつビード部を備えた耐
圧性の高いベローズを得ることができ、かつ、上記のビ
ード部は各端面部の内周縁部から内側方向に突出するよ
うに形成されているのでベローズの軸方向の寸法をより
小さいものとすることができ、空間に制限のある装置へ
の装着適性が極めて良好なものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のベローズの一実施形態を示す斜視図で
ある。

【図２】図１に示されるベローズの平面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ矢視半体断面図である。

【図４】本発明のベローズの製造方法の一例を説明する
ための金型の半体断面図である。

【図５】図４に示される金型を用いて成形されたベロー
ズプレフォームの一例を示す半体断面図であり、図３相
当の図である。

【図６】図５に示されるベローズプレフォームに基布を
巻きつけた状態を示す半体断面図であり、図３相当の図
である。

【図７】本発明のベローズの製造方法の一例を説明する
ための金型の半体断面図である。

【符号の説明】

１…ベローズ２Ａ，２Ｂ…端面部３…蛇腹状壁面部３ａ…山部３ｂ…谷部４…ビード部５…開口部６…糸ビード部７…リング部材１０…基布１１…ベローズプレフォーム２１，３１…金型２２…中子２３，３３…中型２４，３４…上型２５，３５…下型

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】相対向する１組のリング状の端面部と、
該端面部の外周縁部を相互に連接するように設けられた
２以上の山部からなる蛇腹状壁面部とを備える基布入り
ゴム製のベローズであって、各端面部の内周縁部から内
側方向に突出するように形成されたビード部を有するこ
とを特徴とするベローズ。
【請求項２】前記ビード部において、埋め込まれた基
布よりも外側のゴム厚みが０．０５〜１．５ｍｍの範囲
であることを特徴とする請求項１に記載のベローズ。
【請求項３】前記ビード部の突出高さは２〜１５ｍｍ
の範囲内であることを特徴とする請求項１または請求項
２に記載のベローズ。
【請求項４】前記ビード部の突出内向面に糸ビード部
を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいず
れかに記載のベローズ。