JPS62278373A - シ−ルベロ−ズの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、各種弁装置において弁可動部骨からの流体の
外部漏洩防止用等として用いて好適なシールベローズの
製造方法に関する。

〔従来の技術〕

たとえば石油工業、化学工業、原子カニ業等において流
体制御用として用いられる各種弁装置において、制御す
べき流体が有毒性、揮発性、可燃□性等を有する場合や
高価である場合には、弁外部への流体の漏洩を完全に防
１ヒすることが必要とされ、このためにシールベローズ
が用いられている。すなわち、流体制御用の弁装置にあ
っては、弁可動部骨を外部操作するための弁軸が弁本体
に対し貫通配置され、この弁軸支持部分を介しての制御
流体の弁外部への漏洩が問題とされるもので、これを完
全に防止するために弁本体内で弁軸との間にシールベロ
ーズを介在させてなる構造を有するベローズシール型の
ものが従来から知られている。

ところで、このようなベローズシール型の弁装置におい
て、弁作動開始時に生じるウォータハンマ等が外圧（ま
たは内圧）としてシールベローズに対し大きく作用する
ことがあり、このような外圧等に対しての高耐圧性を確
保し得るものとして、強度保証用の補強リングａを、第
６図に示すように、シールベローズｂの内側環状ｂＷｃ
（内圧が作用する場合は外側環状溝となる）の溝底部分
に装着してなる構成を有するものが従来から知られてい
る。

そして、このような構造による高耐圧用のシールベロー
ズｂによれば、外圧や内圧による変形や割れ等の発生を
防止するうえで、その効果は大きいものである。すなわ
ち、上述したようなシールベローズｂにおいて、たとえ
ば外圧が作用した場合には、これらが特にベローズ外側
に膨出する部分を軸線方向に圧縮させる方向に作用し、
これが繰返されることによりこの膨出部分がつぶれて座
屈変形を起し、最終的には破損等を生じてベローズの寿
命を短くする等といった問題を生じるもので、上述した
補強リングａはこれを防止するうえで効果的なものであ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述した従来のシールベローズｂによれ
ば、第６図から明らかなように、その内側（または外側
）環状溝Ｃの溝底部分に、強度保証用の補強リングａを
装着するために、成形へローズを使用することができず
、シールベローズｂを構成する山部の頂部および谷部の
谷底毎に分割して形成されたものを、順次溶接で連結す
ることで形成しており、このためその構成部品点数さら
には製造工数が多く、コスト高を招く等といった問題を
もつもので、何らかの対策を講じることが望まれている
。

〔問題点を解決するための手段〕

このような要請に応えるために１本発明に係るシールへ
ｏ　−スの製造方法は、シールベロースノ内側または外
側環状溝の溝底部分に装着されることで外圧または内圧
による変形を防止する補強リングを、形状記憶合金によ
り装着形状を記憶して形成しこれを装着回旋な形状に変
形して準備し、この変形補強リングを装着すべき環状溝
に対応して位置付けして加熱し、これにより前記記憶形
状に戻して環状溝内に装着するものである。

〔作用〕

本発明によれば、形状記憶合金のもつ特性を巧みに利用
することにより、従来一般には困難とされていた成形ベ
ローズの内側または外側環状溝の溝底部分に対する補強
リングの装着を、対応する環状溝への位置付けと加熱に
よりきわめて簡単かつ適切に行なえるものである。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示した実施例を用いて詳細に説明
する。

第１図ないし第３図は本発明に係るシールベローズの製
造方法の一実施例を示し、本実施例では、外圧が作用す
るところに用いられる構成を有するシールベローズにつ
いて説明する。

これらの図において、まず、全体を符号ｌで示すベロー
ズシール型のｙ４ｆ！ｌｉ弁の概略構成を第３図を用い
て簡単に説明すると、この調箇弁ｌは、両端に配管接続
用のフランジを有する弁本体２と、この弁本体２のＥ部
にボルトによって取付は固定され弁本体２の上部開口を
閉塞する上蓋３と、この上蓋３を貫通して配置され図示
しない駆動？を置により外部操作される弁軸４の内方端
に設けられ前記弁本体２内の流体通路２ａ、２ｂ中に臨
み外部から操作されるバルブプラグ５と、このバルブプ
ラグ５を摺動自在に支持するように弁本体２の開口部で
上蓋３との間に設けられたガイドリング６とを備えてい
る。なお、図中２０は前記弁本体２内で流体通路を流入
側と流出側とに画成する隔壁２ｄに設けられ前記バルブ
プラグ５先端の流体制御部で開閉制御される流通孔であ
る。また１図中７は前記バルブプラグ５を構成しかつ前
記ガイドリング６の中央孔６ａ内で摺動自在に支持され
る円柱状ＩＨ部である。さらに、図中５ａは流通孔２Ｃ
の上部開口縁に設けられた平面状弁座に着座する合成樹
脂材などによるシート部で、締付けねじ５ｂによりバル
ブプラグ５内方端面に取付は固定されている。

そして、弁可動部としてのバルブプラグ５における円柱
状胴部７とこれを摺動自在に支持するガイドリング６と
の間から、流体通路２ａ、２ｂ内を流れる制御流体が弁
外部に漏洩することを防止するためのシールベローズ１
０は、所要の可撓性を有する薄板材料により略々円筒状
に形成され、前記バルブプラグ５の円柱状胴部７に嵌装
されるとともにその可動端がバルブプラグ５の先端側に
、また固定端をガイドリング６の内方端側に、それぞれ
溶接して固着され、これによりベローズ１０外側から所
定圧力をもって作用する制御流体・　をシールするよう
な構成とされている。

さて、本発明によれば、上述した構成による調節弁ｌに
用いられているシールベローズ１０を、その内側環状溝
１１の溝底部分に対し外圧による変形を防止する補強リ
ング１２を装着して形成するにあたって、この補強リン
グ１２を、第１図および第２図に示すように、たとえば
Ｎｉ−Ｔｉ系合金等といった形状記憶合金により内側環
状？４１１溝底部分の内径寸法Ｄ１と略々等しい外径寸
法ｄ１を有するリング形状（第２図中想像線で示す）を
記憶して形成しこれをシールベローズ１０の最小内径寸
法Ｄ２よりも小さな外径寸法ｄ２を有する形状（第２図
中実線で示す）に変形して準備し、この変形状態の補強
リング１２ａを装着すべき内側環状溝１１に対応して位
置付けた後加熱するようにしたところに特徴を有してい
る。

すなわち、上述した形状記憶合金による補強リング１２
を、本実施例の場合、高温状態で前記内側環状溝ｌｌ内
に装着されるように拡径されたリング形状を記憶し、常
温状態で前記シールベローズ１０内に組込みできるよう
に縮径させてなる形状に変形しておき、これを位置合せ
した状態で加熱することにより記憶形状に戻し所定の位
置に嵌装させて固定するとよいものである。

ここで、上述した形状記憶合金製の補強リング１２の記
憶形状および変形形状は、次の条件を満足するように設
定するとよいものである。

すなわち、シールベローズ１０として用いる成形ベロー
ズにおいて内側環状溝１１の溝底部分の内径寸法を０１
．また内側膨出部分による最小内径寸法をＤ２．補強リ
ング１２の記憶形状による外径寸法をｄｌ、変形形状に
よる外径寸法をｄ２とすると、本実施例の場合、 Ｄ１＝ｄｔ　　　　Φ＋−・・・・錯・■（Ｄｔ　＞＞
ｄｘ　　、Ｄｔ　（ｃｄｔでもよい）Ｄｔ＞ｄ２　　　
　・・・・・・・・・■を満足するように形成すればよ
いものである。

また、上述した補強リング１２の線径は、適切な表装状
態が得られるように、内側環状溝１１の溝底部分の軸線
方向の曲率に略々等しい寸法（同一または若干小さい寸
法）をもつように設定するとよいことは、容易に理解さ
れよう。

そして、このような構成によれば、形状記憶合金のもつ
特性を巧みに利用することにより、従来一般には困難と
されていた成形ベローズの内側環状溝１１の溝底部分に
対する補強リング１２の装着を、対応する環状溝１１へ
の位置付けと加熱によりきわめて簡単かつ適切に行なえ
るもので、従来のような溶接等といった面倒な成形作業
は不要で、コストの大幅な低減化を図れ、しかも高耐圧
用シールベローズ１０としての効果を発揮し得るもので
ある。

なお、本実施例では、補強リング１２を、一部が切断さ
れた形状を呈するリング状部材で形成し、その切断部分
を同一面内で互いに重ね合せることで、縮径するように
しているが１本発明はこれに限定されず、たとえばリン
グ体を波状に湾曲させることによって全体の外径を縮径
させる等といった種々の変形例が考えられるもので、要
はシールベローズ１０内に挿入して各環状ＩＩｖ１１１
に位置合せできるような大きさをもつ形状であればよい
。

第４図および第５図は本発明に係るシールベローズの製
造方法の別の実施例を示すものであリ、この実施例では
シールベローズ１０に対し内圧が作用する場合である。

すなわち、このような内圧が作用する場合において変形
等を防止するには、シールベローズ１０における外側環
状溝１３の溝底部分に補強リング１４を装着するとよい
ものである。

そして、このようなシールベローズ１０を形成するには
、補強リング１４を、形状記憶合金により外側環状１１
１１１３ｔｌ！底部分の内径と略々等しい内径寸法を有
するリング形状（第５図中実線で示す）を記憶して形成
しこれをシールベローズｌＯの外部膨出部分の頂部によ
って構成される最大外径よりも大きな内径を有する形状
（第５図中想像線で示す）に変形して［１し、この変形
されている補強リング１４ａを装着すべき外側環状溝１
３に対応して位置付けた後加熱すればよいもので。

容易に理解されよう、勿論、この場合における補強リン
グ１４の変形形状としても種々の変形例が考えられるも
のである。

なお、本発明は上述した実施例構造に限定されず、各部
の形状、構造等を、適宜変形、変更することは自由で、
種々の変形例が考えられるものである。たとえば上述し
た実施例では、本発明によるシールベローズの製造方法
を、単座弁タイプの調節弁に適用した場合を例示したが
、本発明はこれに限定されないことは勿論であり、各種
の弁装置を始めとして種々の分野における機器、装置に
おいてシール用として使用されしかも高耐圧性が要求さ
れることでその内側または外側環状溝部分に補強リング
を装着することが必要とされるシールベローズを成形す
る場合に適用してその効果を発揮し得るものである。

また、上述した補強リング１２．１４を形成する形状記
憶合金の材料としても、従来から周知の通り種々のもの
が考えられるもので、要はシールベローズ１０の内側ま
たは外側環状溝１１　、１３に装着するにあたって、ベ
ローズ膨出部分に邪魔されることがないように、縮径ま
たは拡径されてなる変形形状から加熱することで所要の
装着形状に形状を戻せるような構成とし得るものであれ
ばよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係るシールベローズの製
造方法によれば、ど−ルへローズの内側または外側環状
溝の溝底部分に装着されることで外圧または内圧による
変形等を防止する補強リングを、形状記憶合金により装
着形状を記憶して形成しこれを装着回部な形状に変形し
て準備し、これを装着すべき環状溝に対応して位置付け
し加熱することにより、前記記憶形状に変形させ環状溝
内に嵌装し得るため、きわめて簡単な方法にもかかわら
ず、を来一般には装着が困難であった成形ベローズの内
側または外側の環状溝内に補強リングを簡単かつ適切に
装着することが可ず駈で、これにより信頼性等の面で優
れてなる高耐圧用のシールベローズを簡単に成形し得る
とともにそのコスト低減化を達成し得る等といった種々
優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係るシールベローズの製
造方法の一実施例を示すシールベローズの要部断面図お
よびその特徴とする補強リングの概略平面図、第３図は
本発明を適用するベローズシール型調節弁の概略断面図
、第４図および第５図は本発明の別の実施例を示すシー
ルベローズの要部断面図および補強リングの概略平面図
、第６図は従来例を示す要部断面図である。 １・・・・ベローズシール型調節弁、４・・・・弁軸、
５・・・・バルブプラグ、６・・・・ガイドリング、１
０・・・・シールベローズ、１１・・・・内側環状溝、
１２．１２ａ・・・・補強リング、１３・・・・外側環
状溝、１４，１４ａ・・・・補強リング。 特許出願人　　山武ハネウェル株式会社代　　理　　人
　　山　用政樹（ほか２名）第１図 第２図 第３図 第４図 Ｊ 第５ 第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）外圧による変形を防止する補強リングを内側環状
   溝の溝底部分に装着してなるシールベローズの製造方法
   であって、前記補強リングを、形状記憶合金により内側
   環状溝溝底部分の内径と略々等しい外径寸法を有するリ
   ング形状を記憶して形成しこれをシールベローズの最小
   内径よりも小さな外径を有する形状に変形して準備し、
   この補強リングを装着すべき内側環状溝に対応して位置
   付けた後加熱することを特徴とするシールベローズの製
   造方法。
2. （２）内圧による変形を防止する補強リングを外側環状
   溝の溝底部分に装着してなるシールベローズの製造方法
   であって、前記補強リングを、形状記憶合金により外側
   環状溝溝底部分の内径と略々等しい内径寸法を有するリ
   ング形状を記憶して形成しこれをシールベローズの最大
   外径よりも大きな内径を有する形状に変形して準備し、
   この補強リングを装着すべき外側環状溝に対応して位置
   付けた後加熱することを特徴とするシールベローズの製
   造方法。