WO2017051753A1 - 金属ベローズ - Google Patents

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WO2017051753A1
WO2017051753A1 PCT/JP2016/077047 JP2016077047W WO2017051753A1 WO 2017051753 A1 WO2017051753 A1 WO 2017051753A1 JP 2016077047 W JP2016077047 W JP 2016077047W WO 2017051753 A1 WO2017051753 A1 WO 2017051753A1
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WO
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connection
metal bellows
abdomen
valley
axial direction
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/077047
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English (en)
French (fr)
Inventor
孔治 佐藤
三宅　邦明
達浩 有川
Original Assignee
イーグル工業株式会社
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Publication date
Application filed by イーグル工業株式会社 filed Critical イーグル工業株式会社
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Priority to JP2017541525A priority patent/JP6800157B2/ja
Priority to US15/758,693 priority patent/US10520084B2/en
Priority to CN201680054884.6A priority patent/CN108138957B/zh
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    • F16J3/00—Diaphragms; Bellows; Bellows pistons
    • F16J3/04—Bellows
    • F16J3/047—Metallic bellows
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
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    • F15B1/02—Installations or systems with accumulators
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    • 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
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    • F16J15/366—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member connected by a diaphragm or bellow to the other member the diaphragm or bellow being made of metal and comprising vibration-damping means
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Definitions

  • the present invention relates to a metal bellows. More specifically, the metal bellows of the present invention relates to a molded bellows that is suitably used as a component of an in-vehicle accumulator or the like.
  • a U-shaped bellows in which a peak portion and a valley portion are U-shaped is known (see, for example, Patent Documents 1 and 2. Hereinafter, “Prior Art 1”). That said.) Further, in the bellows-like tube wall, the cross-sectional shape of the peak portion is a U-shape convex to the outside of the tube, and the cross-sectional shape of the valley portion is a V-shape convex to the inside of the tube.
  • a metal bellows is also known (see, for example, Patent Document 3, hereinafter referred to as “Prior Art 2”).
  • the pitch indicating the dimension of the metal bellows from peak to peak or from valley to valley is constant over the entire length, so both ends thereof are fixed to the collar member by welding or the like.
  • both ends are fixed to the collar member by welding or the like.
  • a damping ring is attached to one free side end portion thereof, but the pitch is constant over the entire length as in the prior art 1 and the prior art 2. Since the width of the valley portion where the damping ring is sandwiched is also constant in conjunction with the pitch, the axial width of the damping ring is limited within the width of the valley portion, or When the gap between the ring and the abdomen on both sides of the valley portion is small, there is also a problem that the damping ring abuts on the abdomen and the abdomen is damaged.
  • a first object of the present invention is to provide a highly durable metal bellows capable of preventing breakage at both ends of the metal bellows.
  • a second object of the present invention is to provide a metal bellows capable of securing a space and preventing damage at both ends when a member such as a damping ring is attached to both ends of the metal bellows. To do.
  • the metal bellows of the present invention firstly has an annular shape, and is formed by integrally forming a structure integrally formed in the order of the abdomen, valley, abdomen, peak, and abdomen from the end in the axial direction.
  • a metal bellows repeatedly having a direction, The end includes a first connection abdomen connected to a mounting member, a connection valley and a second connection abdomen extending inward in the axial direction from the first connection abdomen, and the connection valley in the free state.
  • the width in the axial direction is set to be larger than the width in the axial direction of the valley portion or peak portion in the portion other than the end portion.
  • the deformation amount of the connection valley portion at the end portion of the metal bellows, and hence the deformation amount of the end portion can be reduced, the bending stress generated at the end portion can be reduced, and the stress can be relatively reduced. Since the damage due to the stress at the concentrated end can be prevented, the life of the metal bellows can be extended.
  • the metal bellows of the present invention has an annular shape, and has a structure in which the structure is integrally formed in order from the axial end to the abdomen, peak, abdomen, valley, and abdomen in the axial direction. Because The end portion includes a first connection abdomen connected to a mounting member, a connection peak and a second connection abdomen extending in the axial direction from the first connection abdomen, and the connection peak in the free state.
  • the width in the axial direction is set to be larger than the width in the axial direction of the crest or trough in the portion other than the end.
  • the deformation amount of the connection valley portion at the end portion of the metal bellows, and hence the deformation amount of the end portion can be reduced, the bending stress generated at the end portion can be reduced, and the stress can be relatively reduced. Since the damage due to the stress at the concentrated end can be prevented, the life of the metal bellows can be extended.
  • connection valley portion or the connection peak portion includes a linear portion parallel to the axial direction. According to this feature, the axial width of the connection valley portion or the connection peak portion in a free state can be easily expanded.
  • connection valley portion or the connection peak portion is larger than the curvature radius of the valley portion or the peak portion in a portion other than the end portion. It is characterized by being formed from an arc portion having a radius of curvature. According to this feature, when expanding the axial width of the connection valley or the connection peak in a free state, the connection valley or the entire connection peak can be formed with a smooth curve, Stress concentration in the connection valley portion or the connection peak portion can be prevented.
  • the metal bellows of the present invention is fifthly characterized in that, in the first feature, the connection valley portion at the end portion on the floating end side of the metal bellows has a shaft in the shell during the expansion / contraction operation of the metal bellows.
  • a vibration suppression ring is provided for guiding the movement in the direction. According to this feature, since the damping ring is securely attached, the guide function of the damping ring can be sufficiently exhibited.
  • the present invention has the following excellent effects.
  • the end of the metal bellows in the axial direction includes a first connection abdomen connected to the mounting member, a connection valley and a second connection abdomen extending from the first connection abdomen inward in the axial direction.
  • the axial width of the connecting valley in the state is set to be larger than the axial width of the valley or peak in the portion other than the end, so that the deformation amount of the connecting valley at the end of the metal bellows, As a result, the amount of deformation at the end can be reduced, the bending stress generated at the end can be reduced, and the damage due to the stress at the end where the stress is concentrated can be prevented. Can be extended.
  • the axial end of the metal bellows includes a first connection abdomen connected to the mounting member, a connection peak and a second connection abdomen extending in the axial direction from the first connection abdomen in a free state.
  • the width in the axial direction of the connecting peak in the section is set to be larger than the axial width of the peak or valley in the portion other than the end so that the amount of deformation of the connecting valley in the end of the metal bellows, and thus the end It is possible to reduce the amount of deformation of the part, to reduce the bending stress generated at the end, and to prevent breakage due to the stress at the end where the stress is relatively concentrated, thereby extending the life of the metal bellows. be able to.
  • connection valley portion or the connection peak portion includes a linear portion parallel to the axial direction, the axial width of the connection peak portion in the free state can be easily expanded.
  • connection valley portion or the connection mountain portion is formed by an arc portion having a radius of curvature larger than the curvature radius of the valley portion or the mountain portion in the portion other than the end portion, so that the connection valley portion or the connection mountain in the free state is formed.
  • the entire connection valley portion or connection peak portion can be formed with a smooth curve, and stress concentration in the connection valley portion or connection peak portion can be prevented.
  • connection valley portion at the end of the floating end side of the metal bellows is provided with a damping ring for guiding the axial movement of the shell during the expansion / contraction operation of the metal bellows. Since the vibration ring is securely attached, the guide function of the vibration suppression ring can be sufficiently exhibited.
  • FIG. 1 shows a cross section of an accumulator 1 including a metal bellows 10 according to a first embodiment of the present invention. Shows the state.
  • the accumulator 1 shown in FIG. 1 is a metal bellows type accumulator using a metal bellows 10 formed and processed as a bellows, and is configured as follows.
  • an accumulator housing 2 having an oil port 4 connected to a pressure pipe (not shown) is provided, and a metal bellows 10 and a bellows cap 11 are arranged inside the housing 2 so that the internal space of the housing 2 is a high-pressure gas. It is partitioned into a gas chamber 12 that encloses (for example, nitrogen gas) and a liquid chamber 13 that communicates with the port hole 5 of the oil port 4.
  • the housing 2 includes a combination of a bottomed cylindrical shell 3 and an oil port 4 fixed (welded) to the opening of the shell 3.
  • a gas inlet 6 for injecting gas into the gas chamber 12 is provided at the bottom of the shell 3, and is closed by a gas plug 7 after gas injection. *
  • the metal bellows 10 has its fixed end 10a fixed (welded) to the inner surface of the oil port 4 which is the port side inner surface of the housing 2 via a mounting member 15 such as a collar, and the floating end 10b is fixed to a mounting member such as a collar. 15 is fixed (welded) to a disk-shaped bellows cap 11. Further, in order to suppress the radial deflection of the metal bellows 10 and guide the axial movement in the shell 3 during the expansion / contraction operation of the metal bellows 10, it straddles the outer peripheral end of the bellows cap 11 and the floating end 10 b. A damping ring 16 is attached.
  • the accumulator 1 is an external gas type accumulator in which a gas chamber 12 is disposed on the outer peripheral side of the metal bellows 10 and a liquid chamber 13 is disposed on the inner peripheral side of the metal bellows 10.
  • An annular or cylindrical stay 14 is fixed (welded) to the inner surface of the port 2 side of the housing 2, that is, the inner surface of the oil port 4, and the bellows cap 11 is brought into contact with and separated from the tip (upper end in the figure) of the stay 14. Contact freely. Further, an inward flange portion 14a is provided on the inner peripheral surface of the stay 14, and the inner periphery of the flange portion 14a is a communication hole 14b.
  • FIG. 2 shows a free length state in the initial stage of incorporation in which the metal bellows 10 is not stretched or contracted.
  • a one-dot chain line extending in the horizontal direction below the paper surface indicates the center of the metal bellows 10, and the left side of the paper surface is the free end.
  • the 10b side and the right side are the fixed end 10a side.
  • the metal bellows 10 is a metal bellows that has an annular shape and has a structure that is integrally formed in the order of an abdomen, a valley, an abdomen, a peak, and an abdomen in a series in the axial direction from the end in the axial direction.
  • the end 10c is connected to a mounting member 15 such as a collar, and is fixed to the other end in the axial direction from the first connection abdomen 10d.
  • a connection valley portion 10e and a second connection abdomen portion 10f that are sequentially extended toward the end 10a side are provided. Then, following the second connection abdomen 10f, the crest 10g, the abdomen 10h, the trough 10i, the abdomen 10j, the crest 10k, the abdomen 10l, the trough 10m,. .
  • the inner diameter di of the valley portion and the outer diameter do of the peak portion of the metal bellows 10 are set to be the same.
  • the metal bellows 10 is inverted in a free-length state in the initial stage of incorporation where the metal bellows 10 is not stretched or contracted, and the valleys 10i, 10m,... ... Are reversed in an arc shape in cross section.
  • each of the peak portions 10g, 10k,... Is adjacent to the valley portions on both sides adjacent to the peak portion, for example, in the peak portion 10k, with respect to the adjacent valley portions 10i on both sides and the center 17 of the pitch of 10m.
  • the abdominal portions 10j and 10l are formed so as to be located at positions offset in the opposite direction to the arcuate convex side (the left side direction in FIG. 2; hereinafter referred to as “offset side”).
  • the axial width b1 of the connecting valley portion 10e of the end portion 10c is the axial width b2 of the valley portions 10i, 10m,. It is in the place set larger than the width
  • the axial width b1 of the connecting valley 10e is 1. the axial width b2 of the valleys 10i, 10m,... Or the axial width b3 of the peaks 10g, 10k,. It is set in the range of 5 to 5 times.
  • variety is the connection part of the said trough part in each trough part, and the abdominal part of this both sides, or each crest part. It means the axial width at the radial position connecting the connecting part between the peak and the abdomen on both sides, but the position of the connecting part between the valley or the peak and the abdomen on both sides is generally determined.
  • the position X which is a fixed distance ⁇ away from the lowest point of the connecting valley 10e and the valley 10i, 10m,... Or the peak 10g, 10k,.
  • a width in the axial direction at a position Y separated from the point by a certain distance ⁇ may be used as the width in the axial direction.
  • connection valley portion 10e of the end portion 10c has a linear portion s whose central portion in the axial direction of the connection valley portion 10e is parallel to the axial direction, and both sides of the linear portion s are arc-shaped r. , R are smoothly connected to the first connection abdomen 10d and the second connection abdomen 10f.
  • the attachment portion 16a of the damping ring 16 is fitted into the connection valley portion 10e at the end portion 10c on the floating end 10b side of the metal bellows 10 so as to contact the surface of the connection valley portion 10e.
  • the damping ring 16 can be securely attached, and the damping ring 16 is attached to the metal bellows 10.
  • the release of the damping ring 16 can be prevented even when an external force is received from the shell 3 side.
  • the pressure Pin acts on the inner diameter side of the metal bellows 10 and the pressure Pout acts on the outer diameter side.
  • Pout> Pin the abdomen 10f, 10h, 10j, 10l,... Are crushed in the axial direction and are compressed in the axial direction as shown in FIG.
  • the axial width b1 of the connection valley portion 10e is the axial width b2 of the valley portions 10i, 10m,. Since the peak portions 10g, 10k,... Are set larger than the axial width b3, the deformation amount of the end portion 10c is small. That is, the valley portions 10i, 10m,...
  • connection valley portion 10e has a straight portion s, and since the axial width b1 is large, the connection valley portion 10e is resistant to expansion and contraction in the axial direction. As a result, the deformation amount of the end portion 10c is small. When the deformation amount of the end portion 10c is reduced, the bending stress generated in the end portion 10c is reduced, and the damage due to the stress of the end portion 10c where stress is concentrated can be relatively prevented, and the life of the metal bellows 10 is extended. be able to.
  • connection valley portion 10e has a linear portion s and the axial width b1 is large, even when the metal bellows 10 contracts as shown in FIG.
  • the metal bellows 10 has an annular shape, and has a structure in which the end portion 10c in the axial direction is integrally formed in the order of the abdomen, valley, and abdomen in the axial direction, and the end portion 10c is The first connecting abdomen 10d connected to the mounting member 15, the connecting trough 10e and the second connecting abdomen 10f extending inward in the axial direction from the first connecting abdomen 10d, and the axial direction of the connecting trough 10e.
  • the central part has a linear part s parallel to the axial direction, and the axial width b1 of the connecting valley part 10e in the free state is a valley part 10i, 10m...
  • the deformation amount of the connection valley portion 10e at the end portion 10c of the metal bellows 10 and hence the deformation amount of the end portion 10c can be reduced, and the bending stress generated at the end portion 10c can be reduced. Since it is possible to prevent the end portion 10c where the stress is concentrated from being damaged due to the stress, the life of the metal bellows 10 can be extended.
  • a space in the width direction for mounting the damping ring 16 to the connection valley portion 10e at the end 10c of the metal bellows 10 can be secured, the attachment of the damping ring 16 can be ensured, and the metal bellows 10 contracts.
  • connection trough part 10e can expand the axial direction width
  • connection valley portion 10e at the end portion 10c on the floating end 10b side of the metal bellows 10 has a vibration damping for guiding the axial movement in the shell 3 during the expansion / contraction operation of the metal bellows 10.
  • the metal bellows 10 which concerns on Example 2 of this invention is demonstrated.
  • the metal bellows 10 according to the second embodiment is different from the first embodiment in the shape of the connection valley portion, but the other basic configuration is the same as that of the first embodiment. Is omitted.
  • FIG. 4 the floating end 10b side of the metal bellows 10 will be described.
  • the end 10c is located at the other end in the axial direction from the first connection abdomen 10d connected to the mounting member 15 such as a collar and the first connection abdomen 10d.
  • a connecting valley portion 10e-1 and a second connecting abdomen portion 10f that extend in order toward the fixed end 10a side are provided.
  • the inner diameter di of the valley portion and the outer diameter do of the peak portion of the metal bellows 10 are set to be the same.
  • a feature of the metal bellows 10 of the present invention is that the axial width b1 of the connecting valley portion 10e-1 of the end portion 10c is the axial width b2 of the valley portions 10i, 10m,. It exists in the place set larger than the width
  • the axial width b1 of the connection valley 10e-1 is equal to the axial width b2 of the valleys 10i, 10m,... Or the axial width b3 of the peaks 10g, 10k,.
  • the range is set to 1.5 to 5 times.
  • the connecting valley portion 10e-1 of the end portion 10c is composed of an arc portion having a radius of curvature R larger than the arc of the valley portions 10i, 10m,... Yes.
  • connection valley portion 10e-1 at the end portion 10c on the floating end 10b side of the metal bellows 10 the mounting portion 16a of the damping ring 16 is fitted so as to contact the surface of the connection valley portion 10e-1.
  • the vibration damping ring 16 can be securely attached.
  • the end portion 10c on the fixed end 10a side is also formed in the same manner as the end portion 10c on the floating end 10b side, but the present invention is not limited to this, and may be only on one side.
  • the pressure Pin acts on the inner diameter side of the metal bellows 10 and the pressure Pout acts on the outer diameter side.
  • Pout> Pin the abdomen 10f, 10h, 10j, 10l,... Are crushed in the axial direction and are compressed in the axial direction.
  • the axial width b1 of the connection valley portion 10e-1 is a valley portion 10i, 10m,. Since it is set larger than the axial width b3 of 10k..., The deformation amount of the end portion 10c becomes small. That is, the valley portions 10i, 10m,...
  • connection valley portion 10e-1 is formed from an arc portion having a large radius of curvature R, and the axial width b1 is large, so that the connection valley portion 10e-1 is resistant to expansion and contraction in the axial direction.
  • the amount of deformation of 1, and thus the amount of deformation of the end portion 10c is small.
  • the attachment portion 16a of the damping ring 16 is fitted into the connection valley portion 10e-1 at the end portion 10c on the floating end 10b side of the metal bellows 10 so as to contact the surface of the connection valley portion 10e-1. And when the damping ring 16 moves in the shell 3 in the axial direction during the expansion / contraction operation of the metal bellows 10, the shell 3 contacts the shell 3 and receives external force. However, it is possible to prevent the damping ring 16 from being detached.
  • connection valley portion 10e-1 is formed from an arc portion having a large curvature radius R and has a large axial width b1
  • the connection valley portion 10e-1 is formed from an arc portion having a large curvature radius R and has a large axial width b1
  • the connection valley portion 10e-1 is formed from an arc portion having a large curvature radius R and has a large axial width b1
  • the first connection abdominal portion 10d and the second connection abdominal portion 10f are Since it does not collide with the attachment part 16a of the damping ring 16, the breakage of the first connection abdomen 10d and the second connection abdomen 10f can be prevented, and the life of the metal bellows 10 can be extended.
  • the metal bellows 10 has an annular shape and has an axially repeated structure integrally formed in order from the axial end 10c to the abdomen, valley, abdomen, peak, and abdomen.
  • the end portion 10c includes a first connection abdominal portion 10d connected to the mounting member 15, a connection valley portion 10e-1 and a second connection abdominal portion 10f extending inward from the first connection abdominal portion 10d in the axial direction.
  • the valley portion 10e-1 is formed from an arc portion having a large curvature radius R, and the axial width b1 of the connection valley portion 10e-1 in the free state is a valley portion 10i, 10m,.
  • connection valley portion 10e-1 is formed from an arc portion having a radius of curvature larger than that of the valley portions 10i, 10m,...
  • connection valley portion 10e-1 in the free state when the axial width of the connection valley portion 10e-1 in the free state is expanded, the entire connection valley portion 10e-1 can be formed with a smooth curve. Stress concentration can be prevented.
  • connection valley portion 10e-1 at the end portion 10c on the floating end 10b side of the metal bellows 10 is used to guide the movement in the axial direction in the shell 3 when the metal bellows 10 is extended or contracted.
  • the metal bellows 30 which concerns on Example 3 of this invention is demonstrated.
  • the metal bellows 30 according to the third embodiment is different from the first embodiment in the shape of the end portion, but the other basic configuration is the same as that of the first embodiment, and redundant description is omitted.
  • the floating end 30 b side of the metal bellows 30 will be described.
  • the end 30 c is located at the other end in the axial direction from the first connection abdomen 30 d connected to the mounting member 15 such as a collar and the first connection abdomen 30 d.
  • the connection peak part 30e and the 2nd connection abdominal part 30f which are extended in order toward the fixed end 30a side to be provided are provided.
  • the inner diameter di of the valley portion and the outer diameter do of the peak portion of the metal bellows 30 are set to be the same.
  • the axial width b1 of the connecting peak 30e of the end 30c is the axial width b2 of the valleys 30g, 30k,. It is in the place set larger than the width
  • the axial width b1 of the connecting peak 30e is 1. the axial width b2 of the valleys 30g, 30k... Or the axial width b3 of the peaks 30i, 30m. It is set in the range of 5 to 5 times.
  • connection peak portion 30e of the end portion 30c has a linear portion s in which the central portion in the axial direction of the connection peak portion 30e is parallel to the axial direction, and both sides of the linear portion s are arc-shaped r. , R are smoothly connected to the first connection abdomen 30d and the second connection abdomen 30f.
  • the pressure Pin acts on the inner diameter side of the metal bellows 30 and the pressure Pout acts on the outer diameter side.
  • Pout> Pin the abdomen 30h, 30j, 30l,... Are crushed in the axial direction and are compressed in the axial direction.
  • the width b1 in the axial direction of the connection peak portion 30e is a valley portion 30g, 30k, or a peak portion 30i, 30m Since it is set to be larger than the axial width b3, the deformation amount of the end portion 10c is small. That is, the valley portions 30g, 30k,...
  • the connecting crest 30e has a straight portion s, and the axial width b1 is large, so that the connecting crest 30e is easily resistant to expansion and contraction in the axial direction.
  • the deformation amount of the end 10c is small. When the deformation amount of the end portion 10c is reduced, the bending stress generated in the end portion 10c is reduced, and the breakage due to the stress of the end portion 10c where stress is relatively concentrated can be prevented, and the life of the metal bellows 10 is extended. Can do.
  • connection trough part 10e can expand easily the axial direction width
  • the present invention is not limited to this and can be used in other industrial fields such as pipelines.
  • the metal bellows 10 and 30 are the offset type.
  • the present invention is not limited thereto, and the peaks and valleys of the conventional technique 1 are U-shaped.
  • Other types of metal bellows such as a shaped bellows, or a U-shaped bellows in which the cross-sectional shape of the peak is convex toward the outside of the tube, and a V-shaped bellows where the cross-sectional shape of the valley is convex toward the inside of the tube It can also be applied to.

Abstract

金属ベローズの両端部における破損を防止することのできる耐久性の大きい金属ベローズを提供する。　環状を呈し、軸方向の端部１０ｃから腹部、谷部、腹部、山部及び腹部の順の順に一連に一体成形した構造を軸方向に繰り返し有する金属ベローズであって、端部１０ｃは、装着部材１５に接続される第１接続腹部１０ｄ、第１接続腹部１０ｄから軸方向の内側に向かって順に延びる接続谷部１０ｅ及び第２接続腹部１０ｆを備え、自由状態における接続谷部１０ｅの軸方向の幅ｂ１は端部１０ｃ以外の部分における谷部１０ｉ、１０ｍ・・・又は山部１０ｇ、１０ｋ・・・の軸方向の幅より大きく設定されていることを特徴としている。　

Description

金属ベローズ
　本発明は、金属ベローズに関する。さらに詳しくは、本発明の金属ベローズは車載用のアキュムレータ等の構成要素として好適に用いられる成形ベローズに関する。
　従来の金属ベローズ、例えば、成形された金属ベローズにおいては、山部及び谷部がＵ字形をしたＵ形ベローズが知られている（例えば、特許文献１及び２参照。以下、「従来技術１」という。）。
　また、蛇腹状の管壁において、山部の断面形状が管外側へ凸のＵ字状となっており、谷部の断面形状が管内側へ凸のＶ字状となっていることを特徴とする金属製ベローズも知られている（例えば、特許文献３参照。以下、「従来技術２」という。）。
特許第２５３９９０５号公報 特開２００５－４８９０２号公報 特開２００９－８１８４号公報
　しかしながら、上記した従来技術１及び従来技術２においては、金属ベローズの山から山、あるいは、谷から谷の寸法を示すピッチは全長において一定であるため、その両端部をカラー部材に溶接などにより固定してアキュムレータなどの装置に使用する場合、カラー部材に接続される両端部において特に大きな応力が作用し、両端部が破損するという問題があった。
　また、金属ベローズは、アキュムレータなどの装置に使用される場合、その一方の自由側端部に制振リングが装着されるが、従来技術１及び従来技術２のように全長においてピッチが一定であると、制振リングの挟着される谷の部分の幅もピッチに連動して一定であるため、制振リングの軸方向の幅が谷の部分の幅内に制限されたり、あるいは、制振リングと谷の部分の両側の腹部との隙間が少ない場合、制振リングが腹部に当接し、該腹部が破損するという問題もあった。
　本発明は、第一に、金属ベローズの両端部における破損を防止することのできる耐久性の大きい金属ベローズを提供することを目的とするものである。
　また、本発明は、第二に、金属ベローズの両端部に制振リングなどの部材が装着される場合、そのスペースの確保及び両端部の破損防止の可能な金属ベローズを提供することを目的とするものである。
　上記目的を達成するため本発明の金属ベローズは、第１に、環状を呈し、軸方向の端部から腹部、谷部、腹部、山部及び腹部の順の順に一連に一体成形した構造を軸方向に繰り返し有する金属ベローズであって、
　前記端部は、装着部材に接続される第１接続腹部、前記第１接続腹部から軸方向の内側に向かって順に延びる接続谷部及び第２接続腹部を備え、自由状態における前記接続谷部の軸方向の幅は前記端部以外の部分における谷部又は山部の軸方向の幅より大きく設定されていることを特徴としている。
　この特徴によれば、金属ベローズの端部における接続谷部の変形量、ひいては端部の変形量を小さくすることができ、端部に発生する曲げ応力を小さくすることができ、比較的応力の集中する端部の応力による破壊を防止することができるため金属ベローズの寿命を延ばすことができる。
　また、金属ベローズの端部における接続谷部に制振リングを装着するための幅方向のスペースを確保でき、制振リングの取り付けを確実にできると共に、金属ベローズが収縮した場合でも、第１接続腹部及び第２接続腹部が制振リングの取付部に衝突することがないため、第１接続腹部及び第２接続腹部の破損を防止することができ、金属ベローズの寿命を延ばすことができる。
　また、本発明の金属ベローズは、第２に、環状を呈し、軸方向の端部から腹部、山部、腹部、谷部及び腹部の順に一連に一体成形した構造を軸方向に繰り返し有する金属ベローズであって、
　前記端部は、装着部材に接続される第１接続腹部、前記第１接続腹部から軸方向の内側に向かって順に延びる接続山部及び第２接続腹部を備え、自由状態における前記接続山部の軸方向の幅は前記端部以外の部分における山部又は谷部の軸方向の幅より大きく設定されていることを特徴としている。
　この特徴によれば、金属ベローズの端部における接続谷部の変形量、ひいては端部の変形量を小さくすることができ、端部に発生する曲げ応力を小さくすることができ、比較的応力の集中する端部の応力による破壊を防止することができるため金属ベローズの寿命を延ばすことができる。
　また、本発明の金属ベローズは、第３に、第１または第２の特徴において、前記接続谷部または前記接続山部は、軸方向に平行な直線状の部分を含むことを特徴としている。
　この特徴によれば、自由状態における前記接続谷部または前記接続山部の軸方向の幅を容易に拡大することができる。
　また、本発明の金属ベローズは、第４に、第１または第２の特徴において、前記接続谷部または前記接続山部は、前記端部以外の部分における谷部または山部の曲率半径より大きい曲率半径の円弧部から形成されていることを特徴としている。
　この特徴によれば、自由状態における前記接続谷部または前記接続山部の軸方向の幅を拡大する際、前記接続谷部または前記接続山部の全体を滑らかな曲線で形成することができ、前記接続谷部または前記接続山部における応力集中を防止できる。
　また、本発明の金属ベローズは、第５に、第１の特徴において、前記金属ベローズの遊動端側の端部における接続谷部には、前記金属ベローズの伸張・収縮動作時におけるシェル内の軸方向の移動をガイドするための制振リングが設けられることを特徴としている。
　この特徴によれば、制振リングが確実に取り付けられるため、制振リングのガイド機能を十分に発揮することができる。
　本発明は、以下のような優れた効果を奏する。
（１）金属ベローズの軸方向の端部は、装着部材に接続される第１接続腹部、第１接続腹部から軸方向の内側に向かって順に延びる接続谷部及び第２接続腹部を備え、自由状態における前記接続谷部の軸方向の幅は端部以外の部分における谷部又は山部の軸方向の幅より大きく設定されていることにより、金属ベローズの端部における接続谷部の変形量、ひいては端部の変形量を小さくすることができ、端部に発生する曲げ応力を小さくすることができ、比較的応力の集中する端部の応力による破壊を防止することができるため金属ベローズの寿命を延ばすことができる。
　また、金属ベローズの端部における接続谷部に制振リングを装着するための幅方向のスペースを確保でき、制振リングの取り付けを確実にできると共に、金属ベローズが収縮した場合でも、第１接続腹部及び第２接続腹部が制振リングの取付部に衝突することがないため、第１接続腹部及び第２接続腹部の破損を防止することができ、金属ベローズの寿命を延ばすことができる。
（２）金属ベローズの軸方向端部は、装着部材に接続される第１接続腹部、第１接続腹部から軸方向の内側に向かって順に延びる接続山部及び第２接続腹部を備え、自由状態における接続山部の軸方向の幅は端部以外の部分における山部又は谷部の軸方向の幅より大きく設定されていることにより、金属ベローズの端部における接続谷部の変形量、ひいては端部の変形量を小さくすることができ、端部に発生する曲げ応力を小さくすることができ、比較的応力の集中する端部の応力による破壊を防止することができるため金属ベローズの寿命を延ばすことができる。
（３）接続谷部または接続山部は、軸方向に平行な直線状の部分を含むことにより、自由状態における接続山部の軸方向の幅を容易に拡大することができる。
（４）接続谷部または接続山部は、端部以外の部分における谷部または山部の曲率半径より大きい曲率半径の円弧部から形成されていることにより、自由状態における接続谷部または接続山部の軸方向の幅を拡大する際、接続谷部または接続山部の全体を滑らかな曲線で形成することができ、接続谷部または接続山部における応力集中を防止できる。
（５）金属ベローズの遊動端側の端部における接続谷部には、金属ベローズの伸張・収縮動作時におけるシェル内の軸方向の移動をガイドするための制振リングが設けられることにより、制振リングが確実に取り付けられるため、制振リングのガイド機能を十分に発揮することができる。
本発明の実施例１に係る金属ベローズを備えるアキュムレータの縦断面図である。 本発明の実施例１に係る金属ベローズの伸長も収縮もしていない組み込み初期における自由長状態を示す要部の軸半裁断面図である。 本発明の実施例１に係る金属ベローズの密着長状態を示す要部の軸半裁断面図である。 本発明の実施例２に係る金属ベローズの伸長も収縮もしていない組み込み初期における自由長状態を示す要部の軸半裁断面図である。 本発明の実施例３に係る金属ベローズの伸長も収縮もしていない組み込み初期における自由長状態を示す要部の軸半裁断面図である。
　以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置などは、特に明示的な記載がない限り、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
　図１は、本発明の実施例１に係る金属ベローズ１０を備えるアキュムレータ１の断面を示しており、図の左側は金属ベローズ１０が収縮された状態を、図の右側は金属ベローズ１０が伸張された状態を示している。
　図１に示すアキュムレータ１は、ベローズとして成形加工された金属ベローズ１０を用いる金属ベローズ型アキュムレータであって、以下のように構成されている。
　先ず、図示しない圧力配管に接続されるオイルポート４を備えたアキュムレータハウジング２が設けられており、このハウジング２の内部に金属ベローズ１０およびベローズキャップ１１が配置されてハウジング２の内部空間が高圧ガス（例えば窒素ガス）を封入するガス室１２と、オイルポート４のポート穴５に連通する液室１３とに仕切られている。ハウジング２としては、有底円筒状のシェル３と、このシェル３の開口部に固定（溶接）されたオイルポート４との組み合わせよりなる。シェル３の底部には、ガス室１２にガスを注入するためのガス注入口６が設けられ、ガス注入後、ガスプラグ７で閉じられている。　
　金属ベローズ１０は、その固定端１０ａをハウジング２のポート側内面であるオイルポート４の内面にカラーなどの装着部材１５を介して固定（溶接）されるとともにその遊動端１０ｂをカラーなどの装着部材１５を介して円盤状のベローズキャップ１１に固定（溶接）されている。
　また、金属ベローズ１０の径方向振れの抑制及び金属ベローズ１０の伸張・収縮動作時におけるシェル３内の軸方向の移動をガイドするためにベローズキャップ１１の外周端と遊動端１０ｂとに跨るように制振リング１６が装着されている。
　図１において、アキュムレータ１は金属ベローズ１０の外周側にガス室１２を配置するとともに金属ベローズ１０の内周側に液室１３を配置する外ガスタイプのアキュムレータとされている。
　ハウジング２のポート側内面すなわちオイルポート４の内面に位置して環状ないし筒状のステー１４が固定（溶接）されており、このステー１４の先端（図では上端）に、ベローズキャップ１１が接離自在に当接する。またステー１４の内周面には内向きフランジ部１４ａが設けられ、フランジ部１４ａの内周は連通孔１４ｂとされている。
　次に、金属ベローズ１０について説明する。
　図２は、金属ベローズ１０が伸長も収縮もしていない組み込み初期における自由長状態を示すもので、紙面下方の水平方向に延びる一点鎖線が金属ベローズ１０の中心を示しており、紙面左側が遊動端１０ｂ側、同右側が固定端１０ａ側である。
　図２において、金属ベローズ１０は、環状を呈し、軸方向の端部から腹部、谷部、腹部、山部及び腹部の順に一連に一体成形した構造を軸方向に繰り返し有する金属ベローズである。
　今、金属ベローズ１０の遊動端１０ｂ側について説明すると、端部１０ｃは、カラーなどの装着部材１５に接続される第１接続腹部１０ｄ、第１接続腹部１０ｄから軸方向の他端に位置する固定端１０ａ側に向かって順に延びる接続谷部１０ｅ及び第２接続腹部１０ｆを備えている。
　そして、第２接続腹部１０ｆに続いて、固定端１０ａに向かって順に、山部１０ｇ、腹部１０ｈ、谷部１０ｉ、腹部１０ｊ、山部１０ｋ、腹部１０ｌ、谷部１０ｍ・・・と続いている。
　図２においては、金属ベローズ１０の谷部の内径ｄｉ、山部の外径ｄｏは、それぞれ、同一に設定されている。
　また、金属ベローズ１０は、伸長も収縮もしていない組み込み初期における自由長状態において、谷部１０ｉ、１０ｍ、・・・は、それぞれ、断面Ｕ字状をなして反転し、山部１０ｇ、１０ｋ、・・・はそれぞれ断面円弧状をなして反転している。　
　さらに、山部１０ｇ、１０ｋ、・・・は、それぞれ、当該山部に隣接する両側の谷部、例えば、山部１０ｋにおいては、隣接する両側の谷部１０ｉ及び１０ｍのピッチの中央１７に対して腹部１０ｊ、１０ｌの円弧状の凸側と反対方向（図２の左側方向。以下「オフセット側」ということがある。）にオフセットされた位置に位置するように形成されている。
　本発明の金属ベローズ１０の特徴は、端部１０ｃの接続谷部１０ｅの軸方向の幅ｂ１が端部１０ｃ以外の部分における谷部１０ｉ、１０ｍ・・・の軸方向の幅ｂ２、又は山部１０ｇ、１０ｋ・・・の軸方向の幅ｂ３より大きく設定されているところにある。
　一例を挙げると、接続谷部１０ｅの軸方向の幅ｂ１は、谷部１０ｉ、１０ｍ・・・の軸方向の幅ｂ２、又は山部１０ｇ、１０ｋ・・・の軸方向の幅ｂ３の１．５倍～５倍の範囲に設定される。
　なお、本発明において谷部（接続谷部も含む。）又は山部の軸方向の幅とは、それぞれの谷部における当該谷部とこの両側の腹部との接続部、又はそれぞれの山部における当該山部とこの両側の腹部との接続部を結ぶ径方向の位置での軸方向の幅を意味するが、谷部又は山部とこの両側の腹部との接続部の位置が一概に決められない場合もあることから、便宜的に、接続谷部１０ｅ及び谷部１０ｉ、１０ｍ・・の最下点から外方に一定距離αだけ離れた位置Ｘ、又は山部１０ｇ、１０ｋ・・の最高点から内方に一定の距離αだけ離れた位置Ｙにおける軸方向の幅をもって、それぞれの、軸方向の幅としてもよい。
　端部１０ｃの接続谷部１０ｅは、該接続谷部１０ｅの軸方向の中央部が軸方向に平行な直線状の部分ｓを有し、該直線状の部分ｓの両側はそれぞれ円弧状のｒ、ｒを介して第１接続腹部１０ｄ、及び、第２接続腹部１０ｆに滑らかに接続されている。
　接続谷部１０ｅの軸方向の幅ｂ１に対する直線状の部分ｓの割合は設計的に決められるが、例えば、ｓ／ｂ１＝０．１～０．９の範囲が好ましい。より好ましくは、ｓ／ｂ１＝０．６５～０．６８の範囲である。
　金属ベローズ１０の遊動端１０ｂ側の端部１０ｃにおける接続谷部１０ｅには、制振リング１６の取付部１６ａが接続谷部１０ｅの面に当接するようにして嵌入されている。このように、制振リング１６の取付部１６ａが接続谷部１０ｅの面に当接するようにして嵌入されると、制振リング１６を確実に取り付けることができ、制振リング１６が金属ベローズ１０の伸張・収縮動作時におけるシェル３内の軸方向の移動をガイドする際、シェル３側から外力を受けた場合にも制振リング１６の離脱等を防止することができる。
　図２においては、固定端１０ａ側の端部１０ｃも、遊動端１０ｂ側の端部１０ｃと同様に形成されているが、本発明はこれに限らず、一方の側だけでもよい。
　また、本発明において、金属ベローズ１０は、図２に示すようなオフセット型に限らず、従来技術１のような山部及び谷部がＵ字形をしたＵ形ベローズ、または、従来技術２のような山部の断面形状が管外側へ凸のＵ字状、谷部の断面形状が管内側へ凸のＶ字状のベローズなど、他の型の金属ベローズにも適用できることはいうまでもない。
　今、金属ベローズ１０の内径側に圧力Ｐｉｎが作用し、外径側に圧力Ｐｏｕｔが作用するとする。
　Ｐｏｕｔ＞Ｐｉｎ　の場合、腹部１０ｆ、１０ｈ、１０ｊ、１０ｌ・・・は軸方向に押しつぶされて、図３に示すような軸方向に圧縮された状態になる。この際、固定端１０ａ側の端部１０ｃ及び遊動端１０ｂ側の端部１０ｃにおいては、接続谷部１０ｅの軸方向の幅ｂ１が谷部１０ｉ、１０ｍ・・・の軸方向の幅ｂ２、又は山部１０ｇ、１０ｋ・・・の軸方向の幅ｂ３よりも大きく設定されているため、端部１０ｃの変形量は小さくなる。すなわち、谷部１０ｉ、１０ｍ・・・は断面Ｕ字状をなし軸方向の幅ｂ２が小さく、また、山部１０ｇ、１０ｋ・・・は断面円弧状をなし軸方向の幅ｂ３が小さいため、軸方向に伸縮変形しやすいのに対し、接続谷部１０ｅは直線状の部分ｓを有し、軸方向の幅ｂ１が大きいため軸方向の伸縮変形に強くなり、接続谷部１０ｅの変形量、ひいては端部１０ｃの変形量は小さくなるものである。
　端部１０ｃの変形量が小さくなると、端部１０ｃに発生する曲げ応力は小さくなり、比較的、応力の集中する端部１０ｃの応力による破壊を防止することができ、金属ベローズ１０の寿命を延ばすことができる。
　また、金属ベローズ１０の遊動端１０ｂ側の端部１０ｃにおける接続谷部１０ｅに、制振リング１６の取付部１６ａが接続谷部１０ｅの面に当接するようにして嵌入されていると制振リング１６の取り付けが確実になり、制振リング１６が金属ベローズ１０の伸張・収縮動作時においてシェル３内を軸方向に移動する際、シェル３に接触して外力を受けるような場合でも、制振リング１６の離脱等を防止することができる。
　また、接続谷部１０ｅは直線状の部分ｓを有し、軸方向の幅ｂ１が大きいため、金属ベローズ１０が図３に示すように収縮した場合でも、第１接続腹部１０ｄ及び第２接続腹部１０ｆが制振リング１６の取付部１６ａに衝突することがないため、第１接続腹部１０ｄ及び第２接続腹部１０ｆの破損を防止することができ、金属ベローズ１０の寿命を延ばすことができる。
　上記した実施例１においては、環状を呈し、軸方向の端部１０ｃから腹部、谷部、腹部の順に一連に一体成形した構造を軸方向に繰り返し有する金属ベローズ１０であって、端部１０ｃは、装着部材１５に接続される第１接続腹部１０ｄ、第１接続腹部１０ｄから軸方向の内側に向かって順に延びる接続谷部１０ｅ及び第２接続腹部１０ｆを備え、接続谷部１０ｅの軸方向の中央部が軸方向に平行な直線状の部分ｓを有し、自由状態における接続谷部１０ｅの軸方向の幅ｂ１は端部１０ｃ以外の部分における谷部１０ｉ、１０ｍ・・・、又は山部１０ｇ、１０ｋ・・・の軸方向の幅より大きく設定されていることにより、以下のような効果を奏する。
（１）金属ベローズ１０の端部１０ｃにおける接続谷部１０ｅの変形量、ひいては端部１０ｃの変形量を小さくすることができ、端部１０ｃに発生する曲げ応力を小さくすることができ、比較的応力の集中する端部１０ｃの応力による破壊を防止することができるため金属ベローズ１０の寿命を延ばすことができる。
（２）金属ベローズ１０の端部１０ｃにおける接続谷部１０ｅに制振リング１６を装着するための幅方向のスペースを確保でき、制振リング１６の取り付けを確実にできると共に、金属ベローズ１０が収縮した場合でも、第１接続腹部１０ｄ及び第２接続腹部１０ｆが制振リング１６の取付部１６ａに衝突することがないため、第１接続腹部１０ｄ及び第２接続腹部１０ｆの破損を防止することができ、金属ベローズ１０の寿命を延ばすことができる。
（３）また、接続谷部１０ｅは、軸方向に平行な直線状の部分ｓを含むことにより、自由状態における接続山部１０ｅの軸方向の幅を容易に拡大することができる。
（４）また、金属ベローズ１０の遊動端１０ｂ側の端部１０ｃにおける接続谷部１０ｅには、金属ベローズ１０の伸張・収縮動作時におけるシェル３内の軸方向の移動をガイドするための制振リング１６が設けられることにより、制振リング１６が確実に取り付けられるため、制振リング１６のガイド機能を十分に発揮することができる。
　図４を参照して、本発明の実施例２に係る金属ベローズ１０について説明する。
　実施例２に係る金属ベローズ１０は、接続谷部の形状が実施例１と相違するが、その他の基本構成は実施例１と同じであり、同じ部材には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
　図４において、金属ベローズ１０の遊動端１０ｂ側について説明すると、端部１０ｃは、カラーなどの装着部材１５に接続される第１接続腹部１０ｄ、第１接続腹部１０ｄから軸方向の他端に位置する固定端１０ａ側に向かって順に延びる接続谷部１０ｅ－１及び第２接続腹部１０ｆを備えている。
　そして、実施例１と同様に、第２接続腹部１０ｆに続いて、固定端１０ａに向かって順に、山部１０ｇ、腹部１０ｈ、谷部１０ｉ、腹部１０ｊ、山部１０ｋ、腹部１０ｌ、谷部１０ｍ・・・と続いている。
　図４においては、実施例１と同様に、金属ベローズ１０の谷部の内径ｄｉ、山部の外径ｄｏは、それぞれ、同一に設定されている。
　本発明の金属ベローズ１０の特徴は、端部１０ｃの接続谷部１０ｅ－１の軸方向の幅ｂ１が端部１０ｃ以外の部分における谷部１０ｉ、１０ｍ・・・の軸方向の幅ｂ２、又は山部１０ｇ、１０ｋ・・・の軸方向の幅ｂ３より大きく設定されているところにある。
　一例を挙げると、接続谷部１０ｅ－１の軸方向の幅ｂ１は、谷部１０ｉ、１０ｍ・・・の軸方向の幅ｂ２、又は山部１０ｇ、１０ｋ・・・の軸方向の幅ｂ３の１．５倍～５倍の範囲に設定される。
　端部１０ｃの接続谷部１０ｅ－１は、端部１０ｃ以外の谷部１０ｉ、１０ｍ・・・、又は山部１０ｇ、１０ｋ・・・の円弧より大きい曲率半径Ｒを有する円弧部から構成されている。
　金属ベローズ１０の遊動端１０ｂ側の端部１０ｃにおける接続谷部１０ｅ－１には、制振リング１６の取付部１６ａが接続谷部１０ｅ－１の面に当接するようにして嵌入されている。このように、制振リング１６の取付部１６ａが接続谷部１０ｅ－１の面に当接するようにして嵌入されていると、制振リング１６を確実に取り付けることができ、制振リング１６が金属ベローズ１０の伸張・収縮動作時におけるシェル３内の軸方向の移動をガイドする際、シェル３側から外力を受けた場合にも制振リング１６の離脱等を防止することができる。
　図４においては、固定端１０ａ側の端部１０ｃも、遊動端１０ｂ側の端部１０ｃと同様に形成されているが、本発明はこれに限らず、一方の側だけでもよい。
　今、金属ベローズ１０の内径側に圧力Ｐｉｎが作用し、外径側に圧力Ｐｏｕｔが作用するとする。
　Ｐｏｕｔ＞Ｐｉｎ　の場合、腹部１０ｆ、１０ｈ、１０ｊ、１０ｌ・・・は軸方向に押しつぶされて、軸方向に圧縮された状態になる。この際、固定端１０ａ側の端部１０ｃ及び遊動端１０ｂ側の端部１０ｃにおいては、接続谷部１０ｅ－１の軸方向の幅ｂ１が谷部１０ｉ、１０ｍ・・・、又は山部１０ｇ、１０ｋ・・・の軸方向の幅ｂ３よりも大きく設定されているため、端部１０ｃの変形量は小さくなる。すなわち、谷部１０ｉ、１０ｍ・・・は断面Ｕ字状をなし軸方向の幅ｂ２が小さく、また、山部１０ｇ、１０ｋ・・・は断面円弧状をなし軸方向の幅ｂ３が小さいいため軸方向に伸縮変形しやすいのに対し、接続谷部１０ｅ－１は曲率半径Ｒの大きい円弧部から形成され、軸方向の幅ｂ１が大きいため軸方向の伸縮変形に強くなり、接続谷部１０ｅ－１の変形量、ひいては端部１０ｃの変形量は小さくなるものである。
　端部１０ｃの変形量が小さくなると、端部１０ｃに発生する曲げ応力は小さくなり、比較的応力の集中する端部１０ｃの応力による破壊を防止することができ、金属ベローズ１０の寿命を延ばすことができる。
　また、金属ベローズ１０の遊動端１０ｂ側の端部１０ｃにおける接続谷部１０ｅ－１に、制振リング１６の取付部１６ａが接続谷部１０ｅ－１の面に当接するようにして嵌入されていると制振リング１６の取り付けが確実になり、制振リング１６が金属ベローズ１０の伸張・収縮動作時においてシェル３内を軸方向に移動する際、シェル３に接触して外力を受けるような場合でも、制振リング１６の離脱等を防止することができる。
　また、接続谷部１０ｅ－１は曲率半径Ｒの大きい円弧部から形成され、軸方向の幅ｂ１が大きいため、金属ベローズ１０が収縮した場合でも、第１接続腹部１０ｄ及び第２接続腹部１０ｆが制振リング１６の取付部１６ａに衝突することがないため、第１接続腹部１０ｄ及び第２接続腹部１０ｆの破損を防止することができ、金属ベローズ１０の寿命を延ばすことができる。
　上記した実施例２においては、環状を呈し、軸方向の端部１０ｃから腹部、谷部、腹部、山部及び腹部の順に一連に一体成形した構造を軸方向に繰り返し有する金属ベローズ１０であって、端部１０ｃは、装着部材１５に接続される第１接続腹部１０ｄ、第１接続腹部１０ｄから軸方向の内側に向かって順に延びる接続谷部１０ｅ－１及び第２接続腹部１０ｆを備え、接続谷部１０ｅ－１は曲率半径Ｒの大きい円弧部から形成され、自由状態における接続谷部１０ｅ－１の軸方向の幅ｂ１は端部１０ｃ以外の部分における谷部１０ｉ、１０ｍ・・・、又は山部１０ｇ、１０ｋ・・・の軸方向の幅より大きく設定されていることにより、以下のような効果を奏する。
（１）金属ベローズ１０の端部１０ｃにおける接続谷部１０ｅ－１の変形量、ひいては端部１０ｃの変形量を小さくすることができ、端部１０ｃに発生する曲げ応力を小さくすることができ、比較的応力の集中する端部１０ｃの応力による破壊を防止することができるため金属ベローズ１０の寿命を延ばすことができる。
（２）金属ベローズ１０の端部１０ｃにおける接続谷部１０ｅ－１に制振リング１６を装着するための幅方向のスペースを確保でき、制振リング１６の取り付けを確実にできると共に、金属ベローズ１０が収縮した場合でも、第１接続腹部１０ｄ及び第２接続腹部１０ｆが制振リング１６の取付部１６ａに衝突することがないため、第１接続腹部１０ｄ及び第２接続腹部１０ｆの破損を防止することができ、金属ベローズ１０の寿命を延ばすことができる。
（３）また、接続谷部１０ｅ－１は、端部１０ｃ以外の部分における谷部１０ｉ、１０ｍ・・・または山部１０ｇ、１０ｈ・・・の曲率半径より大きい曲率半径の円弧部から形成されていることにより、自由状態における接続谷部１０ｅ－１の軸方向の幅を拡大する際、接続谷部１０ｅ－１の全体を滑らかな曲線で形成することがで、接続谷部１０ｅ－１の応力集中を防止することができる。
（４）また、金属ベローズ１０の遊動端１０ｂ側の端部１０ｃにおける接続谷部１０ｅ－１には、金属ベローズ１０の伸張・収縮動作時におけるシェル３内の軸方向の移動をガイドするための制振リング１６が設けられることにより、制振リング１６が確実に取り付けられるため、制振リング１６のガイド機能を十分に発揮することができる。
　図５を参照して、本発明の実施例３に係る金属ベローズ３０について説明する。
　実施例３に係る金属ベローズ３０は、端部の形状が実施例１と相違するが、その他の基本構成は実施例１と同じであり、重複する説明は省略する。
　図５において、金属ベローズ３０の遊動端３０ｂ側について説明すると、端部３０ｃは、カラーなどの装着部材１５に接続される第１接続腹部３０ｄ、第１接続腹部３０ｄから軸方向の他端に位置する固定端３０ａ側に向かって順に延びる接続山部３０ｅ及び第２接続腹部３０ｆを備えている。
　そして、実施例１と同様に、第２接続腹部３０ｆに続いて、固定端３０ａに向かって順に、谷部３０ｇ、腹部３０ｈ、山部３０ｉ、腹部３０ｊ、谷部３０ｋ、腹部３０ｌ、山部３０ｍ・・・と続いている。
　図５においては、実施例１と同様に、金属ベローズ３０の谷部の内径ｄｉ、山部の外径ｄｏは、それぞれ、同一に設定されている。
　本発明の金属ベローズ３０の特徴は、端部３０ｃの接続山部３０ｅの軸方向の幅ｂ１が端部３０ｃ以外の部分における谷部３０ｇ、３０ｋ・・・の軸方向の幅ｂ２、又は山部３０ｉ、３０ｍ・・・の軸方向の幅ｂ３より大きく設定されているところにある。
　一例を挙げると、接続山部３０ｅの軸方向の幅ｂ１は、谷部３０ｇ、３０ｋ・・・の軸方向の幅ｂ２、又は山部３０ｉ、３０ｍ・・・の軸方向の幅ｂ３の１．５倍～５倍の範囲に設定される。
　端部３０ｃの接続山部３０ｅは、該接続山部３０ｅの軸方向の中央部が軸方向に平行な直線状の部分ｓを有し、該直線状の部分ｓの両側はそれぞれ円弧状のｒ、ｒを介して第１接続腹部３０ｄ、及び、第２接続腹部３０ｆに滑らかに接続されている。
　接続山部３０ｅの軸方向の幅ｂ１に対する直線状の部分ｓの割合は、設計的に決められるが、例えば、ｓ／ｂ１＝０．１～０．９の範囲が好ましい。より好ましくは、ｓ／ｂ１＝０．６５～０．６８の範囲である。
　今、金属ベローズ３０の内径側に圧力Ｐｉｎが作用し、外径側に圧力Ｐｏｕｔが作用するとする。
　Ｐｏｕｔ＞Ｐｉｎ　の場合、腹部３０ｈ、３０ｊ、３０ｌ、・・・は軸方向に押しつぶされて、軸方向に圧縮された状態になる。この際、固定端３０ａ側の端部３０ｃ及び遊動端３０ｂ側の端部３０ｃにおいては、接続山部３０ｅの軸方向の幅ｂ１が谷部３０ｇ、３０ｋ・・・、又は山部３０ｉ、３０ｍ・・・の軸方向の幅ｂ３よりも大きく設定されているため、端部１０ｃの変形量は小さくなる。すなわち、谷部３０ｇ、３０ｋ・・・は断面Ｕ字状をなし軸方向の幅ｂ２が小さく、また、山部３０ｉ、３０ｍ・・・は断面円弧状をなし軸方向の幅ｂ３が小さいいため軸方向に伸縮変形しやすいのに対し、接続山部３０ｅは直線状の部分ｓを有し、軸方向の幅ｂ１が大きいため軸方向の伸縮変形に強くなり、接続谷部１０ｅの変形量、ひいては端部１０ｃの変形量は小さくなるものである。
　端部１０ｃの変形量が小さくなると、端部１０ｃに発生する曲げ応力は小さくなり、比較的応力の集中する端部１０ｃの応力による破壊を防止することができ、金属ベローズ１０の寿命を延ばすことができる。
　上記した実施例３においては、環状を呈し、軸方向の端部１０ｃから腹部、山部、腹部、谷部及び腹部の順に一連に一体成形した構造を軸方向に繰り返し有する金属ベローズ３０であって、端部３０ｃは、装着部材１５に接続される第１接続腹部３０ｄ、第１接続腹部３０ｄから軸方向の内側に向かって順に延びる接続山部３０ｅ及び第２接続腹部３０ｆを備え、接続山部３０ｅの軸方向の中央部が軸方向に平行な直線状の部分ｓを有し、自由状態における接続山部３０ｅの軸方向の幅は端部３０ｃ以外の部分における山部３０ｉ、３０ｍ・・・又は谷部３０ｇ、３０ｋ・・・の軸方向の幅より大きく設定されていることにより、以下のような効果を奏する。
（１）金属ベローズ３０の端部３０ｃにおける接続山部３０ｅの変形量、ひいては端部３０ｃの変形量を小さくすることができ、端部３０ｃに発生する曲げ応力を小さくすることができ、比較的応力の集中する端部３０ｃの応力による破壊を防止することができるため金属ベローズ１０の寿命を延ばすことができる。
（２）また、接続谷部１０ｅは、軸方向に平行な直線状の部分ｓを含むことにより、自由状態における接続山部１０ｅの軸方向の幅を容易に拡大することができる。
　以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
　例えば、前記実施例では、本発明に係る金属ベローズ１０、３０がアキュムレータに装着される場合を説明したが、これに限らず、パイプライン等、他の産業分野にも用いることもできる。
　また、例えば、前記実施例では、金属ベローズ１０、３０がオフセット型である場合について説明したが、本発明はこれに限らず、従来技術１のような山部及び谷部がＵ字形をしたＵ形ベローズ、または、従来技術２のような山部の断面形状が管外側へ凸のＵ字状、谷部の断面形状が管内側へ凸のＶ字状のベローズなど、他の型の金属ベローズにも適用できる。
　 １　　　　　　　　　　　アキュムレータ
　 ２　　　　　　　　　　　ハウジング
　 ３　　　　　　　　　　　シェル
　 ４　　　　　　　　　　　オイルポート
　 ５　　　　　　　　　　　ポート穴
　 ６　　　　　　　　　　　ガス注入口
　 ７　　　　　　　　　　　ガスプラグ
　 １０、３０　 　　　　　 金属ベローズ
　 １０ａ、３０ａ　　　　　固定端
　 １０ｂ、３０ｂ　　　　　遊動端
　 １０ｃ、３０ｃ　　　　　端部
　 １０ｄ、３０ｄ　　　　　第１接続腹部 
　 １０ｆ、３０ｆ　　　　　第２接続腹部
　 １０ｅ、１０ｅ－１　　　接続谷部
　 ３０ｅ　　　　　　　　　接続山部　
　 １０ｇ、１０ｋ、３０ｉ、３０ｍ　　　　　山部
１０ｉ、１０ｍ、３０ｇ、３０ｋ　　　　　谷部
　 １０ｈ、１０ｊ、１０ｌ、３０ｈ、３０ｊ、３０ｌ　腹部
　 １１　　　　　　　　　　ベローズキャップ
　 １２　 　　　　　 　　　ガス室
　 １３　　　　　　　　　　液室
　 １４　　　　　　　　　　ステー
　 １５　　　　　　　　　　装着部材（カラー）
　 １６　　　　　　　　　　制振リング
　 １７　　　　　　　　　　谷部のピッチの中央
　 ｄｉ　　　　　　　　　　谷部の内径　　　　　 　 
　 ｄｏ　　　　　　　　　　山部の外径
　 Ｘ　　　　　　　　　　　谷部の最下点から外方に一定距離αだけ離れた位置
　 Ｙ　　　　　　　　　　　山部の最高点から内方に一定の距離αだけ離れた位置　　　 ｓ　　　　　　　　　　　接続谷部直線状の部分
Ｐｉｎ　　　　　　　　　内径側の圧力
　 Ｐｏｕｔ　　　　　　　　 外径側の圧力
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　

Claims (5)

  1. 　環状を呈し、軸方向の端部から腹部、谷部、腹部、山部及び腹部の順の順に一連に一体成形した構造を軸方向に繰り返し有する金属ベローズであって、
    　前記端部は、装着部材に接続される第１接続腹部、前記第１接続腹部から軸方向の内側に向かって順に延びる接続谷部及び第２接続腹部を備え、自由状態における前記接続谷部の軸方向の幅は前記端部以外の部分における谷部又は山部の軸方向の幅より大きく設定されていることを特徴する金属ベローズ。
  2. 　環状を呈し、軸方向の端部から腹部、山部、腹部、谷部及び腹部の順に一連に一体成形した構造を軸方向に繰り返し有する金属ベローズであって、
    　前記端部は、装着部材に接続される第１接続腹部、前記第１接続腹部から軸方向の内側に向かって順に延びる接続山部及び第２接続腹部を備え、自由状態における前記接続山部の軸方向の幅は前記端部以外の部分における山部又は谷部の軸方向の幅より大きく設定されていることを特徴する金属ベローズ。
  3. 　前記接続谷部または前記接続山部は、軸方向に平行な直線状の部分を含むことを特徴する請求項１又は２に記載の金属ベローズ。
  4. 　前記接続谷部または前記接続山部は、前記端部以外の部分における谷部または山部の曲率半径より大きい曲率半径の円弧部から形成されていることを特徴する請求項１又は２に記載の金属ベローズ。
  5. 　前記金属ベローズの遊動端側の端部における接続谷部には、前記金属ベローズの伸張・収縮動作時におけるシェル内の軸方向の移動をガイドするための制振リングが設けられることを特徴する請求項１に記載の金属ベローズ。
    　
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