JPS6065955A - ベロ−ズ - Google Patents

ベロ−ズ

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Publication number
JPS6065955A
JPS6065955A JP58171585A JP17158583A JPS6065955A JP S6065955 A JPS6065955 A JP S6065955A JP 58171585 A JP58171585 A JP 58171585A JP 17158583 A JP17158583 A JP 17158583A JP S6065955 A JPS6065955 A JP S6065955A
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JP
Japan
Prior art keywords
bellows
buckling
pressure
thicker
wall thickness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP58171585A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsumasa Yorita
寄田　光政
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Priority to GB08420420A priority patent/GB2146713B/en
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Priority to DE3431792A priority patent/DE3431792C2/de
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Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/662—Housings or protective screens
    • H01H33/66238—Specific bellows details
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/50—Sealings between relatively-movable members, by means of a sealing without relatively-moving surfaces, e.g. fluid-tight sealings for transmitting motion through a wall
    • F16J15/52—Sealings between relatively-movable members, by means of a sealing without relatively-moving surfaces, e.g. fluid-tight sealings for transmitting motion through a wall by means of sealing bellows or diaphragms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J3/00—Diaphragms; Bellows; Bellows pistons
    • F16J3/04—Bellows
    • F16J3/048—Bellows with guiding or supporting means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Diaphragms And Bellows (AREA)

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】 この発明は例えば真空スイッチ管などの圧力容器に用い
られる内外の圧力差に抗して作動するベローズの改良に
関するものである。
従来この種のベローズとして第１図に示すものがあった
。図において、（１）は高度の真空度まで減圧された気
体または種々の気体を加圧収容する圧力容器である。（
２）は駆動装置により軸方向に運動する可動棒である。
（３）ハ薄肉の金属管を用いて作られ一方ば（２）に固
Ｍきれ他方汀（１）に固着されたベローズである。（４
）はベローズの中央部に固着され（２）が軸方向に運動
する際（２）の側面を摺動する中間金具である。
ベローズ全使用し容器内の気密を保ち軸方向に運動する
機器はベローズパルプ、真空スイッチ等積々あるが、特
に長ストローク、長寿命ケ目的としたベローズを製作す
る為に＃−１ｔベローズの１山当りの応力を下げる必要
があり、必然的に山数の多いベローズを必要とし、この
ようなベローズはベローズ径りとベローズ長さＬの比Ｌ
／’Ｄ　７５ｆ　１．５を超えるものとなる。しかしＬ
／［）が大きいベローズ製作は非常に困難であり一般的
に＃−を複数個のベローズ（３）全多段に接続し必要と
する性能４満していた。
ベローズを使用する雰囲気は気体、液体の種別及びその
圧力等種々の変化があり、一般的にけぺローズの内外に
圧力差を生じる場合が多い。このような場合Ｌ／Ｄが大
きいと第２図に示すようＫ。
ベローズ中央部がくの字形に変形する、いわゆる座屈現
象が発生する為、これを抑制する為に中間金具（４）？
設けていた。
このようにいが大きいベローズは内外に圧力差が生じた
場合、座屈現象が発生する為、座屈抑制用中間金具（４
）？設けない場合、座屈部分の応力が過大となり、山数
を増して１山当りの振幅を減少させても軸方向運動に対
する寿命は伸びなかった。一方、座屈抑制用中間金具（
４）ヲ設けた場合でも軸方向運動の際、可動棒（２）と
座屈抑制用中間金具（４）の間で摩耗変形やかじり現象
や焼付を生じ、ま念可動棒（２）が高速で運動した場合
、可動棒（２）の動き出しと停止の際に座屈抑制用中間
金具の動きが遅れる為ベローズに過大な力が加わり寿命
が短かくなっていた。
一般的に第２図に示すような座屈抑制金具の力いベロー
ズの座屈発生圧力Ｐｉｊ実験式で概算することができ、 で表わすことができる。
Ａニベローズの内外径および１山のピッチで決まる定数 ｎ二山数 に：バネ定数 Ｌ：自由長 （１）式の自由長り及びバネ定数には山数ｎの関数であ
り、＋１１式は Ｐ　＝　Ａｌ　−ｆ２］ ２ に置き換えることができ、・座屈発生圧力Ｐは山数ｎの
二乗に逆比例する。
そこで、内外径、肉厚、１山のピッチが同一で山数の異
なるベローズを用いベローズ内にコンプレッサ等の圧力
機器全使用して圧力を加え、第２図に示す座屈量△ｔの
変化を圧力を変化させながら調査した第３図にベローズ
内の圧力に対する座屈量Δｔの変化を示す。山数の変化
により座屈圧が変化することが判明すると共に座屈量の
変曲点を第４図に図示したところ実験式で示す曲線と合
うことがわかった。また、座屈したベローズの座屈部は
全てベローズの中央部であり、座屈を抑制する為にはベ
ローズ中央部を改良すれば良いことがわかる。
すなわち、座屈の発生するベローズ中央部に肉厚の厚い
ベローズを配置することにエリ、中央部の剛性を増し座
屈発生圧力を上げることができる。
この発明は上記のような従来のものの欠点金除去する為
になされたもので、中央部の肉厚ケ隣接部分エリ厚くす
ることＫＬつて座屈抑制用中間金具を使用せず長ストロ
ークで、かつ長寿命であり座屈に対し強いベローズを提
供すること全目的としている。
以下この発明の一実施例を図について説明する。
第５図において、ｆｉｌは第１図と同様の容器であり、
（２）に可動棒である。（３ａ）　ｉｊ薄肉ベローズで
あり、（３ｂ）　ｉｊ　（３ａ　）より肉厚の厚いベロ
ーズである。
（３ａ）は２個使用し、１個の一端は（２）に固着され
他端は（３ｂ）の一端に固着されている。他の（３ａ）
の一端はｆｉｌに固着され他端ｉｊ　（３１：＋）の他
端に固着されている。
以下第６図に本発明のベローズ及び他の改良ベローズの
内部圧力に対する座屈量の変化を示す。
まず、基準とすべき２４山ベローズの特性は最も左に図
示している〇 試料■け山数２４山、中央部１山（１３山目）Ｋ肉厚１
．４倍ベローズを配置した時の曲線を示す。
座屈発生圧力はわずか上昇したが顕著な効果は得られな
かった。
試料■け山数２４山、中央部３山（１２，１３、１４山
）に肉厚１．４倍ベローズ全配置した時の曲線ケ示す。
座屈発生圧力が２倍程度に上昇し、改良の効果があった
。
試料■け試料■と構成に同一であるが、中央部のベロー
ズ肉厚全１．２倍にした時の曲線を示す。
座屈発生圧力はかなり改善されたことがわかる。
以上の結果から、中央部のベローズの肉厚は少なくとも
他の部分の１．２倍以上であることが必要であり、１．
４倍以上であれば座屈発生圧力は顕著に改善されること
がわかる。
なお、上記実施例では、３段継ぎでかつベローズ同士全
直接固着し中央部に肉厚の厚いベローズを配置したが、
第７図のように更に多段継ぎのベローズにおいても中央
部に肉厚の厚いベローズを配置することにより同様の効
果があるとともに、ベローズ同士の固着方法として、中
間金具ケ設けても良い。
捷た、第８図のように多段継ぎベローズの中央部及び両
端部に肉厚の厚いベローズを配置することにより、より
一層の効果がある。
以上のようにこの発明によれば、ベローズの中央部の肉
厚全隣接する部分より厚くすることにより、座屈発生圧
力を高めることができ、従来必要とした座屈抑制用中間
金具を省くことができ、長ストローク、長寿命かつ信頼
度の高いものが得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の長ストローク用ベローズの断面図、第２
図はベローズの座屈状態図、第３図はベローズの山数ｆ
　ハラメータとした時のベローズ内の圧力に対する座屈
量の関係図、第４図はベローズの山数に対する座屈発生
圧力の関係図、第５図げ本発明の一実施例によるベロー
ズ全示す断面図、第６図は本発明の一実施例によるベロ
ーズの圧力に対する座屈量の関係図、第７図は本発明の
５段継ぎベローズで、中央部及び両端部に肉厚の厚いベ
ローズを配置した他の実施例図、第８図は中間金具を介
してベローズを固着した他の実施例図である。 図において、ｆｉ＋は圧力容器、（２）は可動棒、（３
ａ）は肉薄ベローズ、（３ｂ）Ｈ肉厚ベローズである。 なお、各図中の同一符号は同一またげ相当部分を示す。 代理人　大岩増雄 第１図 第２図 第３図 第６図 −へ−８−ス°゛内の屋刀Ｐ 費（が虐兄矢檗　ゝ１ 第７図 第８図 手続補正書（自発） 昭ネ。５９年　１　月１３　Ｂ １、事件の表示　特願昭１ｉ８−１７１５８５号３、補
正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号名　称　
（６０１）三菱電機株式会社 代表者片山仁八部 ４、代理人 住　所　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号６、補正
の対象 （１）明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、梗正の内容 （１）明細書をつぎのとおり訂正する。 （２）

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ｆｌｌ　伸縮方向の中央部の肉厚が隣接する部分の肉厚
    より厚くされた圧力容器に使用されるベローズ。 （２）　中央部の肉厚が隣接する部分の肉厚の１．２倍
    以上であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
    のベローズ。 （３）　肉厚の厚い部分が少なくとも３山以上あること
    を特徴とする特許請求の範囲第２項記載のベローズ。 （４）　圧力容器が真空スイッチ管であることを特徴と
    する特許請求の範囲第１項記載のベローズ。
JP58171585A 1983-09-17 1983-09-17 ベロ−ズ Pending JPS6065955A (ja)

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