JPS58142071A - 溶接ベロ−ズ - Google Patents
溶接ベロ−ズInfo
- 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
Links
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。
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。
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。
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。
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。
−−−−−−(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。
、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。
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。
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。
#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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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)
- 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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2445482A JPS58142071A (ja) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | 溶接ベロ−ズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2445482A JPS58142071A (ja) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | 溶接ベロ−ズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58142071A true JPS58142071A (ja) | 1983-08-23 |
Family
ID=12138602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2445482A Pending JPS58142071A (ja) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | 溶接ベロ−ズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58142071A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6425565U (ja) * | 1987-08-05 | 1989-02-13 |
-
1982
- 1982-02-19 JP JP2445482A patent/JPS58142071A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6425565U (ja) * | 1987-08-05 | 1989-02-13 |
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