JPS58142071A - 溶接ベロ−ズ - Google Patents

溶接ベロ−ズ

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Publication number
JPS58142071A
JPS58142071A JP2445482A JP2445482A JPS58142071A JP S58142071 A JPS58142071 A JP S58142071A JP 2445482 A JP2445482 A JP 2445482A JP 2445482 A JP2445482 A JP 2445482A JP S58142071 A JPS58142071 A JP S58142071A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
welded
bellows
shell
ring
peripheral portion
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
JP2445482A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Suzuki
和夫 鈴木
Tadashi Sonobe
園部 正
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.)
Hitachi Service Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Service Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Service Engineering Co Ltd, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Service Engineering Co Ltd
Priority to JP2445482A priority Critical patent/JPS58142071A/ja
Publication of JPS58142071A publication Critical patent/JPS58142071A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F16J3/047—Metallic bellows

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Diaphragms And Bellows (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (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】 本発明は溶接ベローズに係p、特に隣接するベローズプ
レートの内周部および外周部を交互に溶接してなる溶接
ベローズに関するものである。
従来、大きな伸縮を吸収し、かつ気密性を保持するもの
として溶接ベローズが知られている。この種11!1ベ
ローズは通常第1図および第2図に示されているように
、7ランク10間に金属ディスクからなる多数のベロー
ズプレート2の内周部および外周部を交互に溶接s3に
おいて溶接して形成される。このような溶接ベローズに
軸直角方向の大きな変位を与えた場合の変化が第3図に
示されてv′に為、すなわち同図は溶接ベローズの山数
を日、平均径をDm%山高さt−h、s接ベローズ中心
軸方向(X方向)K対して直角方向であるy方向の変位
が零の時の1IIrIIIベローズの山ピッチtd・と
し、フランジ10両端面間の距離を1(=n・d、)と
した場合に軸直角方向であるy方向にΔ、変位させ九4
のである。同図に示されているようにフランジ1の端面
に近づく福大きくなる山ピッチd、の変位量Jv(x)
は、溶接ベローズ中心軸のたわみ曲縁の各部の一率に逆
比例し。
で表わせる。こ−でJ、(x)は7ランジ1の端面より
Xの距離にある山ピッチd、の変位量、ΔVはフランジ
10両端面における軸直角方向変位量、Xは7ランジ1
の端面からの距離である。この(1)式からフランジl
の端面からの距離Xが零のxtuOO時、すなわち溶接
ベローズの両端で最大変位が生じ、フランジ1の端面か
らの距離Xがフランジ1の^端面間距離りの中間部のX
=L/2ではj、課、′1□ 零である。
一方、伸縮によシベU−ズブレート2に生じる応力は。
# @(X)=t −ay(x)/ h”      
 −−−−−−(2)で示される。こ仁でσ、(X)は
フランジ1の趨向よpxco距離におけるベローズプレ
ート2に発生する伸縮−げ応力、tはベローズプレート
2の板厚。
1、国は(1)式で与えられる各山ピッチdOo変位量
、hは溶接ベローズの山高さである。この(2)式より
ベローズプレート2の板厚ts溶接ベローズの山高−5
hが各自で一定の場合に軸直角方向変位に伴なうベロー
ズプレート2に発生する応力σ、(X)は、フランジl
の端面に近接する程大きくなる。
従ってこれら(t)、 +21式から繰シ返し作動に対
する疲労はS*ベローズ両端部が蝋も激しく、この部分
の疲労強度で溶接ベローズの寿命が決定されることがわ
かる。すなわち疲労強gK関しては溶接ベローズO中央
部分は無関係である。
以上のことからベローズプレート溶接部両側に、80−
ズプレードと同StO板厚のリングを同時S*する第4
!glおよび第5図に示されているような溶接ベローズ
が考えられ九、すなわちベローズプレート鵞の溶接部3
に、ベローズプレート2と同8110板厚のリング4を
溶接部3近傍Oベローズプレート2を積うようにして一
体に溶接した。
そして2ランジ10両側から数山分をこの構造にすれば
#接ベローズが軸直角方向(剪断方向)に変位し九場合
に、ベローズプレート2の外側に設けたリング4とベロ
ーズプレート2とが接触する以上の変位に対しては剛性
が^く1発生応力もそれ以上の変位はリング4で拘束さ
れる九め、それ以上にはならないと考えられる。しかし
実際はこ(D IJング4がベローズプレート2と一体
に溶接されているため溶接止端部では外側の切9欠き係
数β(第6図参照)が大きくなり、変位は拘束されるが
疲労強度はリング4を設けないものと大差ないものとな
る。そしてまたこのような構造は製作上において溶接部
3が不均一になシがちであつ九。
なお第5図においてFは溶接ベローズ中心軸方向の力で
ある。
本発明は以上の点に鑑みなされ九もので1)。
その目的とするところは、信頼性のある溶接ベローズを
提供するKある。
すなわち本発明は、フランジの湖面に近い外周部および
内周部の夫々の溶接部近傍に、この溶接部近傍のべ四−
ズブレートの形状に沿い、かつ仁れらと間#を介して溶
接部近傍を周方向に榎う殻状リングを設けたことを特徴
とするものである。
以下1図示し次実施例に基づいて本発明を説明する。第
7図から第10図には本発明の一実施例が示されている
。なお従来と同じ部品には同じ符号を付し九ので説明は
省略する。本実施例ではフランジ1の端面に近い外周部
および内周部の夫々の溶接部3の近傍に、この溶接部3
近傍のベローズプレート2の形状に沿い、かつこれらと
間挿を介して溶接部3近傍を周方向に憶う殻状リング5
゜6を設は九、そしてこの殻状リング5.6は外周部お
よび内周部の溶*Saを夫々周方耐に1個ずつ機い、か
つ上下に2分割して形成した。なお殻状リング5は外周
部の溶接部3t−1殻状リング6は内周部の溶接部3t
−夫々周方向に機うように形成し喪、このようにすれば
殻状リング5.6の溶接部3近傍を覆っている寸法W(
第9図参照)を調整することにより、軸方向および軸直
方向変位時における溶接部3の発生曲げ応力を減少させ
ることができる。すなわち殻状リング5,6は溶接ベロ
ーズと一体にせず、浴接ベローズの外周および内周部の
溶接部3を夫々間隙を介して債うようKしたので、#!
接接口ローズ自体切シ欠き係数βを増加させることなく
、ベローズプレート2と殻状リング5,6とが接触する
程度のある一定の変位に抑制することができ、発生応力
はそれ以下の変位で一定に保つことができる。そしてフ
ランジlの端面から数山関にこの殻状リング5.6を設
けたor、 軸直角方向の変位がある場合のフランジ1
趨面の発生応力を低減することができるようになって応
力の一定、軸方向応力の均一化ができ。
疲労dJ1度を大幅に増大することができる。
このように本実施例によれば溶接ベローズを従来と同様
に裏作でき、しかも簡単な方法で発生応力を低減し、溶
接ベローズ全体の疲労強度を著しく増大させることが!
きる。従って従来の溶接ベローズと同じ疲労強度にする
と、溶接ベローズの山数nを大幅に減少することができ
る。なお同図においてlj2分割し九殻状リング5,6
の夫々を一体に結合するボルト・ナツトである。
本発明の他の実施例が第11図からgts図に示されて
いる1本実施例では殻状リング5a。
6mを、外局部および内周部のS接部3t−夫々値数個
ずつ覆うように形成した。すなわち殻状リング5aは複
数個の外周部の溶接部3を、殻状リング61は複数個の
内周部の溶*Saを夫々周方向に一括して覆うように形
成した。このように複数個の外周および内周部の溶接部
3t−夫々1個の殻状リングsi、6mで覆うようにし
たので、殻状リングsa、amの取9付けを簡単にする
ことができる。
本発明の更に他の実施例が第16図から第20図に示さ
れている0本実施例では殻状リング5b。
6bを、外周部および内周部の+@撤s3を夫々浴接部
3at−4って機うように形成した。すなわち殻状リン
グ5bは外周部の溶接部3t−、殻状リング6b#′i
内周部の溶接部3t−夫々周方向に嶺うように形成し九
、このように殻状リング5b、6bに浴蝋廊3at設け
たので、殻状リング5b。
6bのばね定数を溶接ベローズのばれ定数に近づけるこ
とができる。
上述のように本発明は、フランジの端面に近い外周部お
よび内周部の夫々の溶接部近傍に、溶接部近傍のベロー
ズプレートの形状に沿い、かつこれらと間隙を介して溶
接部近傍を周方向に嶺う殻状IJングを設けたので、ベ
ローズプレートの切り欠き保畝を増加させないでフラン
ジ端面近傍の発生応力を低減することができるようにな
って、軸方向の発生応力會均−化し、疲労強[’を増大
することができるようKなり、信頼性のめる溶接ベロー
ズを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
絽1図は従来の溶接ベローズの一部縦断側面図。 第2図は同じく溶接ベローズの正面図、第3図は従来の
溶接ベローズの軸直角方向の変位が与えられた場合の縦
断側面図、第4図は従来の溶接ベローズの他の伺の縦断
側面図、第5図Fi第4図のA枠部の拡大図、第6図は
従来の溶接ベローズの他の例の溶接部近傍の縦断−面図
、謳7図は本発明の溶接ベローズの一実施例の縦断[面
図、第8図は第7図のB枠部の拡大図、第9図は本発明
の溶接ベローズの一実施例の殻状リングの縦断1141
1而図。 第10図は同じく殻状リングの正面凶、第11図は本発
明の溶接ベローズの他の実施例の縦wr懺面図、第12
図は本発明の溶接ベローズの他の実施例の外周部の溶接
部を覆う殻状リングの縦断側(3)図、第13図は同じ
く外周部の溶接部を覆う殻状リングの正面図、第14図
は本発明の溶接ベローズの他の実施例の内周部の溶接部
t−機う殻状リングの縦断側面図、第15図は同じく内
周部の溶接St後う殻状リングの正面図、第16図は本
発明の溶接ベローズの更に他の実施例の縦断賀面図、謳
17vAは本発明の溶接ベローズの更に他の実施例の外
周部の溶接部を後う殻状リングの縦V#饋面図、縞18
#Aは同じく外周部の溶接Sを覆う殻状リングの正面a
gl、纂19図19図明の溶接ベローズの更に他の実施
例の内周部の溶接部を覆う殻状リングの縦断l1i1面
図、第20図は同じく内周部の溶接部を橿う殻状リング
の正面図である。 1・・・フランジ、2・・・ベローズグレート、3・・
・溶接S(外周および内周部)、3ト・・m接部、5゜
5a、5b・・・殻状リング(外周部の溶接部を覆う)
、6,6a、 6b・・・殻状リング(内周部の溶接部
を徨う)。 代理人 弁理士 高橋明夫

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.7ランジ関に金属ディスクで形成され九複数のベロ
    ーズプレートを、その互Kli*する前記ベローズプレ
    ートの内周部および外周部を交互に溶接して連続的に結
    合してなる溶接ベローズにおいて、前記7ランジの端面
    に近い前記外周部および内周部の夫々の溶*S近傍に、
    この溶接部近傍の前記ベローズプレートの形状に沿い、
    かつこれらと間隙を介して前記Sm部近傍を周方向に覆
    う殻状リングを設は九ことt**とする溶接ベローズ。 2、前記殻状リングが、前記外周部および内周部の溶接
    部を夫々1個ずつ覆うように形成されたものである特許
    請求の範囲第1項記載の溶接ベローズ。 3、前記殻状リングが、前記外周部および内周部の溶接
    部を夫々複数個ずつ覆うように形成され九ものである特
    許請求の範囲第1項記載の溶接ベローズ。 4、前記殻状りングが、前記外周部および内周部のS接
    部をWI接部を4って覆うように形成されたものである
    特許請求の範囲第1項記載の溶接ベローズ。
JP2445482A 1982-02-19 1982-02-19 溶接ベロ−ズ Pending JPS58142071A (ja)

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JPS58142071A true JPS58142071A (ja) 1983-08-23

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ID=12138602

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6425565U (ja) * 1987-08-05 1989-02-13

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