JP7797984B2 - Bellows and molds - Google Patents
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Description
本開示は、ベローズ及び金型に関する。 This disclosure relates to a bellows and a mold.
合成樹脂製のベローズが知られている(例えば、特許文献1)。 Bellows made of synthetic resin are known (for example, Patent Document 1).
ベローズは、ブロー成形によって製造される。ブロー成形では、熱可塑性樹脂製の素材(パリソン)を金型内に配置し、パリソン内に圧縮空気を吹き込むことで樹脂を金型に押し当てる。このように成形されたベローズは、山部において厚さが小さくなり、谷部において厚さが大きくなる。従来のベローズでは、圧縮変形時において主に山部のみが変形し、一定の圧縮量を超えると一部の谷部が外側へ逃げるように変形する座屈が発生する。 Bellows are manufactured by blow molding. In blow molding, a thermoplastic resin material (parison) is placed in a mold, and compressed air is blown into the parison to press the resin against the mold. Bellows molded in this way have thinner peaks and thicker valleys. With conventional bellows, only the peaks deform when compressed, and when a certain amount of compression is exceeded, buckling occurs, where some of the valleys deform and move outward.
本開示の一態様に係るベローズは、合成樹脂製のベローズであって、径方向において凸状の山部と、前記山部と軸長方向に隣り合い、前記径方向において凹状の谷部と、前記山部の外表面の頂点及び前記谷部の外表面の頂点の前記径方向における中点を含む中間部と、を備え、前記山部の外表面の頂点と前記中点との間の前記軸長方向における長さである第1長さが、前記谷部の外表面の頂点と前記中点との間の前記軸長方向における長さである第2長さよりも大きい。 A bellows according to one aspect of the present disclosure is a bellows made of synthetic resin, and includes: a peak portion that is convex in the radial direction; a valley portion that is adjacent to the peak portion in the axial direction and concave in the radial direction; and an intermediate portion that includes a peak on the outer surface of the peak portion and a midpoint in the radial direction of the peak on the outer surface of the valley portion, wherein a first length, which is the length in the axial direction between the peak on the outer surface of the peak portion and the midpoint, is greater than a second length, which is the length in the axial direction between the peak on the outer surface of the valley portion and the midpoint.
本開示の一態様に係る金型は、合成樹脂製のベローズのブロー成形に用いられる金型であって、前記ベローズの凸状の山部を形成するための径方向において凹状の山部形成部と、前記ベローズの凹状の谷部を形成するための、前記山部形成部と軸長方向に隣り合う前記径方向において凸状の谷部形成部と、前記山部形成部の頂点及び前記谷部形成部の頂点の前記径方向における中点を含む中間部形成部と、を備え、前記山部形成部の頂点と前記中点との間の前記軸長方向における長さである第1長さが、前記谷部形成部の頂点と前記中点との間の前記軸長方向における長さである第2長さよりも大きい。 A mold according to one aspect of the present disclosure is a mold used for blow molding a synthetic resin bellows, and includes a peak-forming portion that is concave in the radial direction for forming a convex peak of the bellows, a valley-forming portion that is convex in the radial direction and adjacent to the peak-forming portion in the axial direction for forming a concave valley of the bellows, and an intermediate-forming portion that includes an apex of the peak-forming portion and a midpoint in the radial direction of the apex of the valley-forming portion, wherein a first length, which is the length in the axial direction between the apex and the midpoint of the peak-forming portion, is greater than a second length, which is the length in the axial direction between the apex and the midpoint of the valley-forming portion.
本開示は、上記のような特徴的な形状有するベローズとして実現することができるだけでなく、ベローズの特徴的な形状を形成するために用いられる金型として実現したり、ベローズの特徴的な形状を形成する製造方法として実現したりすることができる。 The present disclosure can be realized not only as a bellows having the characteristic shape described above, but also as a mold used to form the characteristic shape of the bellows, or as a manufacturing method for forming the characteristic shape of the bellows.
本開示によれば、ベローズの圧縮時の座屈の発生を抑制することができる。 This disclosure makes it possible to prevent buckling of the bellows when it is compressed.
<本開示の実施形態の概要>
以下、本開示の実施形態の概要を列記して説明する。
Overview of the embodiments of the present disclosure
The following provides an outline of embodiments of the present disclosure.
(1) 本実施形態に係るベローズは、合成樹脂製のベローズであって、径方向において凸状の山部と、前記山部と軸長方向に隣り合い、前記径方向において凹状の谷部と、前記山部の外表面の頂点及び前記谷部の外表面の頂点の前記径方向における中点を含む中間部と、を備え、前記山部の外表面の頂点と前記中点との間の前記軸長方向における長さである第1長さが、前記谷部の外表面の頂点と前記中点との間の前記軸長方向における長さである第2長さよりも大きい。これにより、ベローズの圧縮時において、山部における変形量が大きくなり、座屈の発生を抑制することができる。 (1) The bellows according to this embodiment is made of synthetic resin and includes: peaks that are convex in the radial direction; valleys that are adjacent to the peaks in the axial direction and are concave in the radial direction; and an intermediate portion that includes the apexes of the outer surfaces of the peaks and the midpoints in the radial direction of the apexes of the outer surfaces of the valleys. A first length, which is the length in the axial direction between the apexes of the outer surfaces of the peaks and the midpoint, is greater than a second length, which is the length in the axial direction between the apexes of the outer surfaces of the valleys and the midpoint. This increases the amount of deformation in the peaks when the bellows is compressed, making it possible to suppress buckling.
(2) 上記(1)において、前記第1長さL1と前記第2長さL2との関係が式(1)で定められてもよい。
L1>L2>0.4・L1 …(1)
これにより、ベローズの圧縮時における座屈の発生を抑制するために、第1長さL1及び第2長さL2を適切なものとすることができる。
(2) In the above (1), the relationship between the first length L1 and the second length L2 may be determined by the following formula (1).
L1>L2>0.4・L1...(1)
This allows the first length L1 and the second length L2 to be set to appropriate values in order to prevent buckling from occurring when the bellows is compressed.
(3) 上記(1)又は(2)において、前記山部の外表面の頂点と前記谷部の外表面の頂点との間の前記軸長方向における長さである第3長さL3と、前記山部の外表面の頂点と前記谷部の外表面の頂点との間の前記径方向における長さである第4長さL4との関係が式(2)で定められてもよい。
3・L3≧L4≧L3 …(2)
これにより、ベローズの圧縮時における座屈の発生を抑制するために、第3長さL3及び第4長さL4を適切なものとすることができる。
(3) In the above (1) or (2), the relationship between a third length L3, which is the length in the axial direction between the apex of the outer surface of the peak portion and the apex of the outer surface of the valley portion, and a fourth length L4, which is the length in the radial direction between the apex of the outer surface of the peak portion and the apex of the outer surface of the valley portion, may be defined by equation (2).
3 · L3 ≧ L4 ≧ L3 ... (2)
This allows the third length L3 and the fourth length L4 to be set appropriately in order to suppress the occurrence of buckling when the bellows is compressed.
(4) 上記(1)から(3)のいずれか1つにおいて、前記谷部の厚さは、前記山部の厚さよりも大きくてもよい。これにより、山部における変形量を大きくすることができる。 (4) In any one of (1) to (3) above, the thickness of the valley portion may be greater than the thickness of the peak portion. This allows for a larger amount of deformation in the peak portion.
(5) 上記(1)から(4)のいずれか1つにおいて、前記合成樹脂は、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー(ETFE)であってもよい。これにより、耐薬品性に優れるフッ素樹脂製のベローズを構成することができる。 (5) In any one of (1) to (4) above, the synthetic resin may be ethylene tetrafluoroethylene copolymer (ETFE). This allows for the construction of a fluororesin bellows with excellent chemical resistance.
(6) 本実施形態に係る金型は、合成樹脂製のベローズのブロー成形に用いられる金型であって、前記ベローズの凸状の山部を形成するための径方向において凹状の山部形成部と、前記ベローズの凹状の谷部を形成するための、前記山部形成部と軸長方向に隣り合う前記径方向において凸状の谷部形成部と、前記山部形成部の頂点及び前記谷部形成部の頂点の前記径方向における中点を含む中間部形成部と、を備え、前記山部形成部の頂点と前記中点との間の前記軸長方向における長さである第1長さが、前記谷部形成部の頂点と前記中点との間の前記軸長方向における長さである第2長さよりも大きい。これにより、当該金型を用いてブロー成形によって製造されたベローズの圧縮時において、山部における変形量が大きくなり、座屈の発生を抑制することができる。 (6) The mold according to this embodiment is a mold used for blow molding a synthetic resin bellows, and includes a peak-forming portion that is concave in the radial direction for forming a convex peak of the bellows, a valley-forming portion that is convex in the radial direction and adjacent to the peak-forming portion in the axial direction for forming a concave valley of the bellows, and an intermediate-forming portion that includes an apex of the peak-forming portion and a midpoint in the radial direction of the apex of the valley-forming portion, wherein a first length, which is the length in the axial direction between the apex of the peak-forming portion and the midpoint, is greater than a second length, which is the length in the axial direction between the apex of the valley-forming portion and the midpoint. As a result, when a bellows manufactured by blow molding using this mold is compressed, the amount of deformation in the peaks is large, making it possible to suppress buckling.
<本開示の実施形態の詳細>
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態の詳細を説明する。なお、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
<Details of the embodiment of the present disclosure>
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. At least some of the following preferred embodiments may be combined in any desired manner.
[1.ベローズの構成]
図1は、本実施形態に係るベローズの一例を示す正面図であり、図2は、その部分拡大断面図である。
[1. Bellows configuration]
FIG. 1 is a front view showing an example of a bellows according to this embodiment, and FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view thereof.
ベローズ10は、全体において円筒状である。ベローズ10は、合成樹脂製の本体部100と、本体部100の軸長方向両端に設けられた金属部200とを含む。 The bellows 10 is cylindrical overall. It includes a main body 100 made of synthetic resin and metal parts 200 provided at both ends of the main body 100 in the axial direction.
本体部100の周面は、蛇腹状に形成されている。つまり、本体部100には、山部110及び谷部120が軸長方向において交互に設けられている。山部110は、径方向において凸状であり、谷部120は径方向において凹状である。隣り合う山部110と谷部120との間には、直線状の中間部130が設けられている。中間部130は、山部110と谷部120とを滑らかに接続する。なお、以下では、軸長方向を「X方向」といい、径方向を「Y方向」という。 The circumferential surface of the main body 100 is formed in an accordion-like shape. That is, the main body 100 has peaks 110 and valleys 120 arranged alternately in the axial direction. The peaks 110 are convex in the radial direction, and the valleys 120 are concave in the radial direction. A linear intermediate portion 130 is provided between adjacent peaks 110 and valleys 120. The intermediate portion 130 smoothly connects the peaks 110 and valleys 120. Note that, hereinafter, the axial direction is referred to as the "X direction" and the radial direction is referred to as the "Y direction."
図2を参照し、山部110は断面視において円弧状に湾曲している。谷部120は断面視において山部110とは逆向きの円弧状に湾曲している。一方、金属部200には、断面視において三角状の山部と三角状の谷部とを含み、のこぎり歯状に屈曲している(図1参照)。 Referring to Figure 2, the peaks 110 are curved in an arc shape in cross section. The valleys 120 are curved in an arc shape in the opposite direction to the peaks 110 in cross section. On the other hand, the metal part 200 includes triangular peaks and triangular valleys in cross section, and is curved in a sawtooth shape (see Figure 1).
図2に示すように、ベローズ10の本体部100は、ブロー成形によって形成される。ブロー成形によって形成された本体部100では、山部110において厚さが小さく、谷部120において厚さが大きい。中間部130では、Y方向外側(山部110側)において厚さが小さく、Y方向内側(谷部120側)において厚さが大きくなるように、厚さが変化している。即ち、中間部130は、Y方向外側に向かうにしたがって厚さが小さくなるテーパ状である。 As shown in FIG. 2, the main body 100 of the bellows 10 is formed by blow molding. The main body 100 formed by blow molding has a small thickness at the peaks 110 and a large thickness at the valleys 120. The thickness of the intermediate portion 130 varies so that it is small on the outer side in the Y direction (the peaks 110 side) and large on the inner side in the Y direction (the valleys 120 side). In other words, the intermediate portion 130 has a tapered shape in which the thickness decreases as it moves outward in the Y direction.
図2中の110aは、Y方向における山部110の外表面の頂点であり、120aは、Y方向における谷部120の外表面の頂点である。130aは、頂点110a及び頂点120aのY方向における中点である。中点130aは、中間部130に含まれる。第1長さL1は、山部110の外表面の頂点110aと中点130aとの間のX方向における長さである。第2長さL2は、谷部120の外表面の頂点120aと中点130aとの間のX方向における長さである。 In Figure 2, 110a is the apex of the outer surface of the peak portion 110 in the Y direction, and 120a is the apex of the outer surface of the valley portion 120 in the Y direction. 130a is the midpoint in the Y direction between the peaks 110a and 120a. The midpoint 130a is included in the intermediate portion 130. The first length L1 is the length in the X direction between the peak 110a and the midpoint 130a on the outer surface of the peak portion 110. The second length L2 is the length in the X direction between the peak 120a and the midpoint 130a on the outer surface of the valley portion 120.
実施形態に係るベローズ10では、第1長さL1が、第2長さL2よりも大きい。山部110の外表面の曲率(凸状曲率)R1は、谷部120の外表面の曲率(凹状曲率)R3よりも大きく、谷部120の内表面の曲率(凸状曲率)R4よりも大きい。さらに、山部110の内表面の曲率(凹状曲率)R2は、谷部120の外表面の曲率R3よりも大きく、谷部120の内表面の曲率R4よりも大きい。 In the bellows 10 according to this embodiment, the first length L1 is greater than the second length L2. The curvature (convex curvature) R1 of the outer surface of the peak portion 110 is greater than the curvature (concave curvature) R3 of the outer surface of the valley portion 120, and is greater than the curvature (convex curvature) R4 of the inner surface of the valley portion 120. Furthermore, the curvature (concave curvature) R2 of the inner surface of the peak portion 110 is greater than the curvature R3 of the outer surface of the valley portion 120, and is greater than the curvature R4 of the inner surface of the valley portion 120.
第3長さL3は、山部110の外表面の頂点110aと谷部120の外表面の頂点120aとの間のX方向における長さである。第4長さL4は、山部110の外表面の頂点110aと谷部120の外表面の頂点120aとの間のY方向における長さである。実施形態に係るベローズ10では、第4長さL4が第3長さL3以上である。 The third length L3 is the length in the X direction between the apex 110a of the outer surface of the peak 110 and the apex 120a of the outer surface of the valley 120. The fourth length L4 is the length in the Y direction between the apex 110a of the outer surface of the peak 110 and the apex 120a of the outer surface of the valley 120. In the bellows 10 according to the embodiment, the fourth length L4 is equal to or greater than the third length L3.
ベローズ10の材料である合成樹脂としては、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー(ETFE)とすることが特に望ましい。これにより、耐薬品性に優れるフッ素樹脂製のベローズを構成することができる。なお、代表的なフッ素樹脂であるポリテトラフルオロエチレン(PTFE)は完全には溶融しないためブロー成形に適していない。 It is particularly desirable to use ethylene tetrafluoroethylene copolymer (ETFE) as the synthetic resin material for the bellows 10. This allows for the construction of a fluororesin bellows with excellent chemical resistance. Note that polytetrafluoroethylene (PTFE), a typical fluororesin, is not suitable for blow molding because it does not melt completely.
[2.従来のベローズの課題]
図3は、従来のベローズの部分拡大断面図である。
[2. Issues with conventional bellows]
FIG. 3 is an enlarged partial cross-sectional view of a conventional bellows.
図3に示すように、従来のベローズでは、第1長さL1が、第2長さL2と等しい。山部110の外表面の曲率(凸状曲率)R1は、谷部120の外表面の曲率(凹状曲率)R3と等しい。山部110の内表面の曲率(凹状曲率)R2は、谷部120の外表面の曲率R3よりも小さい。 As shown in Figure 3, in conventional bellows, the first length L1 is equal to the second length L2. The curvature (convex curvature) R1 of the outer surface of the peak portion 110 is equal to the curvature (concave curvature) R3 of the outer surface of the valley portion 120. The curvature (concave curvature) R2 of the inner surface of the peak portion 110 is smaller than the curvature R3 of the outer surface of the valley portion 120.
発明者らは、有限要素法を用いてベローズをX方向に圧縮変形させるシミュレーションを行った。図4A及び図4Bは、圧縮された従来のベローズを示す図である。図5Aは、圧縮変形中期におけるベローズの形状を示し、図4Bは、圧縮変形終期におけるベローズの形状を示す。 The inventors used the finite element method to simulate compressive deformation of a bellows in the X direction. Figures 4A and 4B show a conventional bellows under compression. Figure 5A shows the shape of the bellows in the middle stage of compressive deformation, and Figure 4B shows the shape of the bellows in the final stage of compressive deformation.
従来のベローズでは、変形初期段階において、厚さが小さい山部110が大きく変形し、厚さが大きい谷部120がほとんど変形しない。変形初期では、山部110に応力が集中する。 In conventional bellows, in the initial stage of deformation, the peaks 110, which have a smaller thickness, deform significantly, while the valleys 120, which have a larger thickness, hardly deform at all. In the initial stage of deformation, stress is concentrated in the peaks 110.
さらに変形が進むと、図4Aに示すように、1つの山部110を挟む2つの中間部130の内表面同士が接触する(変形中期)。変形中期では、山部110が変形せず、谷部120が変形する。 As the deformation progresses further, the inner surfaces of the two intermediate portions 130 sandwiching one peak 110 come into contact with each other (middle stage of deformation), as shown in Figure 4A. In the middle stage of deformation, the peak 110 does not deform, and only the valley 120 deforms.
図4Bに示すように、変形終期では、一部の谷部120がY方向外側へ逃げるように変形する座屈が発生する。座屈は、ベローズ10の破損の原因となるため好ましくない。 As shown in Figure 4B, at the end of the deformation, buckling occurs, causing some of the valleys 120 to deform and move outward in the Y direction. Buckling is undesirable because it can cause damage to the bellows 10.
[3.シミュレーション]
図5A及び図5Bは、圧縮された実施形態に係るベローズを示す図である。図5Aは、圧縮変形の途中の時点におけるベローズの形状を示し、図5Bは、圧縮変形終了時におけるベローズの形状を示す。なお、以下では、従来のベローズを「従来ベローズ」ともいい、実施形態に係るベローズを「改良ベローズ」ともいう。
3. Simulation
5A and 5B are diagrams showing the bellows according to the embodiment in a compressed state. Fig. 5A shows the shape of the bellows at a point in the middle of compressive deformation, and Fig. 5B shows the shape of the bellows at the end of compressive deformation. Note that, hereinafter, the conventional bellows will also be referred to as the "conventional bellows," and the bellows according to the embodiment will also be referred to as the "improved bellows."
改良ベローズ10では、圧縮の全体を通じて、厚さが小さい山部110が大きく変形し、厚さが大きい谷部120がほとんど変形しない。上述したように、改良ベローズ10は、第1長さL1が第2長さL2より大きい。このため、改良ベローズ10の山部110のX方向の変形量は従来ベローズのそれよりも大きい。つまり、改良ベローズ10では、従来ベローズにおける変形初期と同様の変形が圧縮期間の全体を通じて行われ、従来ベローズのように圧縮の初期、中期、終期において変形態様が変化することがない。改良ベローズ10では、1つの山部110を挟む2つの中間部130の内表面同士が接触すると、圧縮変形が終了する(図5B参照)。 In the improved bellows 10, the peaks 110, which have a smaller thickness, deform significantly throughout the entire compression, while the valleys 120, which have a larger thickness, deform very little. As described above, the first length L1 of the improved bellows 10 is greater than the second length L2. Therefore, the amount of deformation in the X direction of the peaks 110 of the improved bellows 10 is greater than that of the conventional bellows. In other words, in the improved bellows 10, the same deformation as in the initial stage of deformation in the conventional bellows occurs throughout the entire compression period, and the deformation pattern does not change during the initial, middle, and final stages of compression, as in the conventional bellows. In the improved bellows 10, the compression deformation ends when the inner surfaces of the two intermediate sections 130 sandwiching one peak 110 come into contact with each other (see Figure 5B).
改良ベローズ10の圧縮変形終了時における形状は、従来ベローズの変形中期における形状に対応する。図5Bに示すように、改良ベローズでは、圧縮変形終了時においても座屈が発生しない。 The shape of the improved bellows 10 at the end of compressive deformation corresponds to the shape of the conventional bellows at the middle stage of deformation. As shown in Figure 5B, the improved bellows does not buckle even at the end of compressive deformation.
図6Aは、従来ベローズにおける変形初期での応力分布のシミュレーション結果を示す図であり、図6Bは、改良ベローズにおける変形中の応力分布のシミュレーション結果を示す図である。 Figure 6A shows the simulation results of stress distribution in a conventional bellows at the beginning of deformation, and Figure 6B shows the simulation results of stress distribution during deformation in an improved bellows.
図6Aに示すように、従来ベローズでは、山部110の頂部(図中破線で囲われた箇所)に応力が集中している。このため、従来ベローズでは、山部110の頂点における応力が非常に大きくなる。 As shown in Figure 6A, in conventional bellows, stress is concentrated at the top of the peaks 110 (areas surrounded by dashed lines in the figure). Therefore, in conventional bellows, the stress at the tops of the peaks 110 is very large.
これに対して、図6Bに示すように、改良ベローズ10では、強い応力が、山部110の頂部だけでなく、山部110における中間部130との接続部分にも生じる(図中破線で囲われた箇所)。このように改良ベローズ10では応力が分散するため、最大応力値が従来ベローズよりも小さくなる。 In contrast, as shown in Figure 6B, in the improved bellows 10, strong stress occurs not only at the tops of the peaks 110 but also at the connections between the peaks 110 and the intermediate portions 130 (areas surrounded by dashed lines in the figure). Because stress is thus dispersed in the improved bellows 10, the maximum stress value is smaller than in conventional bellows.
図7及び図8は、改良ベローズ及び従来ベローズの圧縮変形のシミュレーション結果を比較したグラフである。図7は、ベローズ10に生じる最大応力と圧縮量との関係を示す。図7において縦軸は最大応力を示し、横軸は圧縮量を示す。ベローズ10において最大応力が生じる箇所は、圧縮量に応じて変化する。図7に示す最大応力は、ベローズ全体の中の最大応力が生じた箇所における応力値を示している。 Figures 7 and 8 are graphs comparing the simulation results of compressive deformation of the improved bellows and the conventional bellows. Figure 7 shows the relationship between the maximum stress generated in the bellows 10 and the amount of compression. In Figure 7, the vertical axis represents the maximum stress, and the horizontal axis represents the amount of compression. The location where the maximum stress occurs in the bellows 10 changes depending on the amount of compression. The maximum stress shown in Figure 7 represents the stress value at the location where the maximum stress occurs within the entire bellows.
従来ベローズでは、変形初期において圧縮量に比例して最大応力が増加する。従来ベローズでは、第1圧縮量P1からは、圧縮量が増加するにしたがって最大応力が減少する。これが変形中期である。さらに第2圧縮量P2において最大応力が下限に達し、その後は圧縮量が増加するにしたがって急激に最大応力が増加する。これが従来ベローズが座屈した状態の変形終期である。 In conventional bellows, the maximum stress increases in proportion to the amount of compression in the early stages of deformation. In conventional bellows, from the first compression amount P1, the maximum stress decreases as the amount of compression increases. This is the middle stage of deformation. Furthermore, at the second compression amount P2, the maximum stress reaches a lower limit, and thereafter the maximum stress increases rapidly as the amount of compression increases. This is the end stage of deformation, when the conventional bellows is in a buckled state.
一方、改良ベローズでは、圧縮変形の全体にわたって、圧縮量に比例して最大応力が増加する。同一の圧縮量では、改良ベローズにおける最大応力値は、従来ベローズにおける最大応力値よりも小さい。 On the other hand, for the improved bellows, the maximum stress increases in proportion to the amount of compression throughout the entire compressive deformation. For the same amount of compression, the maximum stress value for the improved bellows is smaller than the maximum stress value for the conventional bellows.
図8は、ベローズ10に与える圧縮荷重と圧縮量との関係を示す。図8において縦軸は圧縮荷重を示し、横軸は圧縮量を示す。従来ベローズでは、第1圧縮量P1までは、圧縮量が増加するにしたがって圧縮荷重が漸増しているが、第1圧縮量P1からは圧縮量に応じて圧縮荷重が急激に増大している。つまり、変形中期及び終期においては、大きな圧縮荷重を与えなければベローズ10は変形しない。 Figure 8 shows the relationship between the compressive load and compression amount applied to the bellows 10. In Figure 8, the vertical axis represents the compressive load, and the horizontal axis represents the compression amount. With conventional bellows, the compressive load gradually increases as the compression amount increases up to the first compression amount P1, but from the first compression amount P1 onwards, the compressive load increases rapidly in accordance with the compression amount. In other words, in the middle and final stages of deformation, the bellows 10 will not deform unless a large compressive load is applied.
一方、改良ベローズでは、圧縮変形の全体にわたって、圧縮量が増加するにしたがって圧縮荷重が漸増している。このように、改良ベローズでは、従来ベローズに比べて圧縮荷重が大幅に低減される。さらに、改良ベローズにおける圧縮量に対する圧縮荷重の傾きは、従来ベローズの変形初期における圧縮量に対する圧縮荷重の傾きよりも小さい。 On the other hand, with the improved bellows, the compressive load gradually increases as the amount of compression increases throughout the entire compressive deformation. In this way, the compressive load is significantly reduced with the improved bellows compared to the conventional bellows. Furthermore, the slope of the compressive load versus the amount of compression with the improved bellows is smaller than the slope of the compressive load versus the amount of compression with the conventional bellows at the initial stage of deformation.
次表は、様々な形状のベローズ10について最大応力値を解析した結果を示す。No.1~16では、本体部100を構成する合成樹脂材料のヤング率を1000MPaとし、No.17及び19では、ヤング率を10MPaとし、No.18及び20では、ヤング率を10000MPaとした。
No.1,5,9,13,17,18は従来ベローズの解析結果である。つまり、No.1,5,9,13,17,18では、L1/L3が0.5である。つまり、第1長さL1と第2長さL2(図2参照)が等しい。No.1では、L4/L3が1.0、つまり、第3長さL3と第4長さL4とが等しい。No.1の最大応力値は159.2MPaである。No.5では、L4/L3が0.6、つまり、第4長さL4が第3長さL3の0.6倍である。No.5の最大応力値は195.7MPaである。No.9では、L4/L3が2.0、つまり、第4長さL4が第3長さL3の2倍である。No.9の最大応力値は105.8MPaである。No.13では、L4/L3が3.0、つまり、第4長さL4が第3長さL3の3倍である。No.13の最大応力値は150.4MPaである。従来ベローズでは、No.9を除き、最大応力値が150以上と高い値である。 Nos. 1, 5, 9, 13, 17, and 18 are the analysis results for conventional bellows. That is, for Nos. 1, 5, 9, 13, 17, and 18, L1/L3 is 0.5. That is, the first length L1 is equal to the second length L2 (see Figure 2). For No. 1, L4/L3 is 1.0, that is, the third length L3 is equal to the fourth length L4. The maximum stress value for No. 1 is 159.2 MPa. For No. 5, L4/L3 is 0.6, that is, the fourth length L4 is 0.6 times the third length L3. The maximum stress value for No. 5 is 195.7 MPa. For No. 9, L4/L3 is 2.0, that is, the fourth length L4 is twice the third length L3. No. The maximum stress value for No. 9 is 105.8 MPa. For No. 13, L4/L3 is 3.0, meaning the fourth length L4 is three times the third length L3. The maximum stress value for No. 13 is 150.4 MPa. With the exception of No. 9, the conventional bellows all have high maximum stress values of 150 or more.
No.2,3,4は、No.1からL1/L3を変更している。No.2では、L1/L3が0.4、つまり、L1:L2=4:6である。No.2の最大応力値は117.5MPaである。No.3では、L1/L3が0.3、つまり、L1:L2=3:7である。No.3の最大応力値は123.7MPaである。No.4では、L1/L3が0.2、つまり、L1:L2=2:8である。No.4の最大応力値は195.7MPaである。このように、No.2,3では、No.1よりも最大応力値が小さく、良好な結果が得られた。 Nos. 2, 3, and 4 have a different L1/L3 ratio from No. 1. In No. 2, L1/L3 is 0.4, meaning L1:L2 = 4:6. The maximum stress value for No. 2 is 117.5 MPa. In No. 3, L1/L3 is 0.3, meaning L1:L2 = 3:7. The maximum stress value for No. 3 is 123.7 MPa. In No. 4, L1/L3 is 0.2, meaning L1:L2 = 2:8. The maximum stress value for No. 4 is 195.7 MPa. As such, Nos. 2 and 3 have smaller maximum stress values than No. 1, and better results were obtained.
No.6,7,8は、No.5からL1/L3を変更している。No.5,6は、最大応力値が高く、No.7,8では、形状作成ができなかった。 Nos. 6, 7, and 8 have changed L1/L3 from No. 5. Nos. 5 and 6 have high maximum stress values, and Nos. 7 and 8 were unable to create the shape.
No.10,11,12は、No.9からL1/L3を変更している。No.10では、L1/L3が0.4、つまり、L1:L2=4:6である。No.10の最大応力値は101.9MPaである。No.11では、L1/L3が0.3、つまり、L1:L2=3:7である。No.11の最大応力値は104.5MPaである。No.12では、L1/L3が0.2、つまり、L1:L2=2:8である。No.12の最大応力値は107.0MPaである。このように、No.10,11,12では、最大応力値が110MPaより小さい。特にNo.10,11は、No.9よりも最大応力値が小さく、良好な結果が得られた。 Nos. 10, 11, and 12 have a different L1/L3 ratio from No. 9. In No. 10, L1/L3 is 0.4, meaning that L1:L2 = 4:6. The maximum stress value for No. 10 is 101.9 MPa. In No. 11, L1/L3 is 0.3, meaning that L1:L2 = 3:7. The maximum stress value for No. 11 is 104.5 MPa. In No. 12, L1/L3 is 0.2, meaning that L1:L2 = 2:8. The maximum stress value for No. 12 is 107.0 MPa. Thus, the maximum stress values for Nos. 10, 11, and 12 are less than 110 MPa. In particular, Nos. 10 and 11 have smaller maximum stress values than No. 9, and good results were obtained.
No.14,15,16は、No.13からL1/L3を変更している。No.14では、L1/L3が0.4、つまり、L1:L2=4:6である。No.14の最大応力値は107.0MPaである。No.15では、L1/L3が0.3、つまり、L1:L2=3:7である。No.15の最大応力値は109.9MPaである。No.16では、L1/L3が0.2、つまり、L1:L2=2:8である。No.16の最大応力値は105.1MPaである。このように、No.14,15,16では、最大応力値が110MPaより小さく、全てにおいて良好な結果が得られた。 Nos. 14, 15, and 16 have a different L1/L3 ratio from No. 13. In No. 14, L1/L3 is 0.4, meaning that L1:L2 = 4:6. The maximum stress value for No. 14 is 107.0 MPa. In No. 15, L1/L3 is 0.3, meaning that L1:L2 = 3:7. The maximum stress value for No. 15 is 109.9 MPa. In No. 16, L1/L3 is 0.2, meaning that L1:L2 = 2:8. The maximum stress value for No. 16 is 105.1 MPa. As such, the maximum stress values for Nos. 14, 15, and 16 were less than 110 MPa, and good results were obtained in all cases.
No.17では、L4/L3が1.0、つまり、第3長さL3と第4長さL4とが等しい。No.17のヤング率は10Mpaであり、最大応力値は1.6MPaである。No.19は、No.17からL1/L3を変更している。No.19では、L1/L3が0.4、つまり、L1:L2=4:6である。No.19の最大応力値は1.2MPaであり、No.19より改善している。 In No. 17, L4/L3 is 1.0, meaning the third length L3 and the fourth length L4 are equal. The Young's modulus of No. 17 is 10 MPa, and the maximum stress value is 1.6 MPa. In No. 19, L1/L3 is changed from No. 17. In No. 19, L1/L3 is 0.4, meaning L1:L2 = 4:6. The maximum stress value of No. 19 is 1.2 MPa, an improvement over No. 19.
No.18では、L4/L3が1.0、つまり、第3長さL3と第4長さL4とが等しい。No.18のヤング率は10000Mpaであり、最大応力値は1592.0MPaである。No.20は、No.18からL1/L3を変更している。No.20では、L1/L3が0.4、つまり、L1:L2=4:6である。No.20の最大応力値は1175.4MPaであり、No.18より改善している。 In No. 18, L4/L3 is 1.0, meaning the third length L3 and the fourth length L4 are equal. The Young's modulus of No. 18 is 10,000 MPa, and the maximum stress value is 1,592.0 MPa. In No. 20, L1/L3 is changed from No. 18. In No. 20, L1/L3 is 0.4, meaning L1:L2 = 4:6. The maximum stress value of No. 20 is 1,175.4 MPa, an improvement over No. 18.
図9Aは、L1/L3と最大応力との関係を示すグラフであり、図9Bは、L4/L3と最大応力との関係を示すグラフである。ここで、L1/L3=0.5及びL4/L3=1のベローズを基準ベローズとする。図9Aに示すように、L4/L3=2,3では、L1/L3=0.2,0.3,0.4,0.5の全てにおいて、基準ベローズよりも最大応力値が低下している。L4/L3=1では、L1/L3=0.3,0.4,0.5の全てにおいて、基準ベローズよりも最大応力値が低下している。 Figure 9A is a graph showing the relationship between L1/L3 and maximum stress, and Figure 9B is a graph showing the relationship between L4/L3 and maximum stress. Here, bellows with L1/L3 = 0.5 and L4/L3 = 1 are taken as the reference bellows. As shown in Figure 9A, when L4/L3 = 2 and 3, the maximum stress value is lower than that of the reference bellows for all of L1/L3 = 0.2, 0.3, 0.4, and 0.5. When L4/L3 = 1, the maximum stress value is lower than that of the reference bellows for all of L1/L3 = 0.3, 0.4, and 0.5.
図9Bに示すように、L1/L3=0.5,0.2では、L4/L3=2,3において基準ベローズ(L4/L3=1)よりも最大応力値が低下している。L1/L3=0.4,0.3では、L4/L3=1,2,3において基準ベローズよりも最大応力値が低下している。 As shown in Figure 9B, when L1/L3 = 0.5, 0.2, the maximum stress value is lower than that of the standard bellows (L4/L3 = 1) when L4/L3 = 2, 3. When L1/L3 = 0.4, 0.3, the maximum stress value is lower than that of the standard bellows when L4/L3 = 1, 2, 3.
以上の解析結果より、第1長さL1及び第2長さL2は、次の(1)式を満たすことが好ましいことがわかった。
L1>L2>0.4・L1 …(1)
From the above analysis results, it has been found that it is preferable that the first length L1 and the second length L2 satisfy the following formula (1).
L1>L2>0.4・L1...(1)
さらに、第3長さL3及び第4長さL4は、次の(2)式を満たすことが好ましいことがわかった。
3・L3≧L4≧L3 …(2)
Furthermore, it has been found that it is preferable that the third length L3 and the fourth length L4 satisfy the following formula (2).
3 · L3 ≧ L4 ≧ L3 ... (2)
[4.金型]
図10は、実施形態に係る金型の構成の一例を示す断面図である。金型300は、ブロー成形用の金型である。金型300は、第1金型300aと、第2金型300bとを含む。第1金型300aには、凹状のキャビティ301が設けられている。第2金型300bにも、第1金型300aと同一形状のキャビティ302が設けられている。
[4. Mold]
10 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a mold according to an embodiment. The mold 300 is a mold for blow molding. The mold 300 includes a first mold 300a and a second mold 300b. The first mold 300a is provided with a concave cavity 301. The second mold 300b is also provided with a cavity 302 having the same shape as the first mold 300a.
キャビティ301,302は、ベローズ10の本体部100の外表面を成形するために用いられる。ベローズ10が製造される場合、第1金型300aと第2金型300bとはキャビティ301とキャビティ302とが正対するように配置され、キャビティ301,302によって1つの空間が形成されるように閉じ合わされる。つまり、第1金型300aと第2金型300bとが閉じ合わされたとき、キャビティ301,302によって、ベローズ10の本体部100の外表面形状に対応する全体として円柱状の空間が形成される。以下の説明では、当該空間の軸長方向を「x方向」といい、径方向を「y方向」という。 Cavities 301 and 302 are used to mold the outer surface of the main body 100 of the bellows 10. When the bellows 10 is manufactured, the first mold 300a and the second mold 300b are arranged so that cavities 301 and 302 face each other, and are closed together so that cavities 301 and 302 form a single space. In other words, when the first mold 300a and the second mold 300b are closed together, cavities 301 and 302 form a cylindrical space overall that corresponds to the shape of the outer surface of the main body 100 of the bellows 10. In the following description, the axial direction of this space will be referred to as the "x-direction," and the radial direction will be referred to as the "y-direction."
キャビティ301,302のそれぞれは、山部形成部310と、谷部形成部320と、中間部形成部330とを含む。山部形成部310は、ベローズ10の凸状の山部110を形成するための部分であり、y方向において凹状である。谷部形成部320は、ベローズ10の凹状の谷部120を形成するための部分であり、y方向において凸状である。中間部形成部330は、ベローズ10の中間部130を形成するための部分であり、y方向において傾斜した直線状である。 Each of the cavities 301, 302 includes a peak forming portion 310, a valley forming portion 320, and an intermediate portion forming portion 330. The peak forming portion 310 is a portion for forming the convex peak portion 110 of the bellows 10 and is concave in the y direction. The valley forming portion 320 is a portion for forming the concave valley portion 120 of the bellows 10 and is convex in the y direction. The intermediate portion forming portion 330 is a portion for forming the intermediate portion 130 of the bellows 10 and is linear and inclined in the y direction.
山部形成部310、谷部形成部320、及び中間部形成部330のそれぞれは、同心の半円状に第1金型300a及び第2金型300bのそれぞれに設けられている。山部形成部310及び谷部形成部320は、x方向において交互に設けられている。中間部形成部330は、隣り合う山部形成部310及び谷部形成部320の間に設けられている。 The peak forming portions 310, valley forming portions 320, and intermediate portion forming portions 330 are each provided in a concentric semicircular shape on the first mold 300a and the second mold 300b. The peak forming portions 310 and valley forming portions 320 are provided alternately in the x direction. The intermediate portion forming portions 330 are provided between adjacent peak forming portions 310 and valley forming portions 320.
第1金型300aと第2金型300bとが閉じ合わされると、キャビティ301の山部形成部310とキャビティ302の山部形成部310とが組み合わされ、円環状の空間が形成される。同様に、キャビティ301の谷部形成部320とキャビティ302の谷部形成部320とが円環状に組み合わされ、キャビティ301の中間部形成部330とキャビティ302の中間部形成部330とが円環状に組み合わされる。 When the first mold 300a and the second mold 300b are closed together, the peak forming portion 310 of cavity 301 and the peak forming portion 310 of cavity 302 are combined to form a circular space. Similarly, the valley forming portion 320 of cavity 301 and the valley forming portion 320 of cavity 302 are combined in a circular shape, and the intermediate portion forming portion 330 of cavity 301 and the intermediate portion forming portion 330 of cavity 302 are combined in a circular shape.
図11は、実施形態に係る金型の使用の一例を説明するための図である。金型300を用いてベローズ10を製造する場合、上述したように第1金型300aと第2金型300bが閉じ合わされ、内部空間に熱可塑性樹脂製のパリソン400が配置される。パリソン400の内部に圧縮空気が吹き込まれ、樹脂が金型300内のキャビティ301,302に押しつけられる。これによって、樹脂にキャビティ301,302の形状が転写され、本体部100が形成される。 Figure 11 is a diagram illustrating an example of use of a mold according to an embodiment. When manufacturing bellows 10 using mold 300, as described above, first mold 300a and second mold 300b are closed together, and a parison 400 made of thermoplastic resin is placed in the internal space. Compressed air is blown into the parison 400, pressing the resin against cavities 301 and 302 in mold 300. This transfers the shape of cavities 301 and 302 to the resin, forming main body 100.
図12は、実施形態に係る金型の部分拡大図である。図12中の310aは、y方向における山部形成部310の頂点であり、320aは、y方向における谷部形成部320の頂点である。330aは、頂点310a及び頂点320aのy方向における中点である。中点330aは、中間部形成部330に含まれる。第1長さL1’は、山部形成部310の頂点310aと中点330aとの間のx方向における長さである。第2長さL2’は、谷部形成部320の頂点320aと中点330aとの間のx方向における長さである。 Figure 12 is a partially enlarged view of a mold according to an embodiment. In Figure 12, 310a is the apex of the peak forming portion 310 in the y direction, and 320a is the apex of the valley forming portion 320 in the y direction. 330a is the midpoint in the y direction between the peaks 310a and 320a. The midpoint 330a is included in the intermediate portion forming portion 330. The first length L1' is the length in the x direction between the peak 310a and the midpoint 330a of the peak forming portion 310. The second length L2' is the length in the x direction between the peak 320a and the midpoint 330a of the valley forming portion 320.
実施形態に係る金型300では、第1長さL1’が、第2長さL2’よりも大きい。山部形成部310の曲率(凹状曲率)R1’は、谷部形成部320の曲率(凸状曲率)R3’よりも大きい。 In the mold 300 according to this embodiment, the first length L1' is greater than the second length L2'. The curvature (concave curvature) R1' of the peak forming portion 310 is greater than the curvature (convex curvature) R3' of the valley forming portion 320.
第3長さL3’は、山部形成部310の頂点310aと谷部形成部320の頂点320aとの間のx方向における長さである。第4長さL4’は、山部形成部310の頂点310aと谷部形成部320の頂点320aとの間のy方向における長さである。実施形態に係る金型300では、第4長さL4’が第3長さL3’以上である。 The third length L3' is the length in the x direction between the apex 310a of the peak forming portion 310 and the apex 320a of the valley forming portion 320. The fourth length L4' is the length in the y direction between the apex 310a of the peak forming portion 310 and the apex 320a of the valley forming portion 320. In the mold 300 according to the embodiment, the fourth length L4' is equal to or greater than the third length L3'.
第1長さL1’及び第2長さL2’は、次の(3)式を満たすことが好ましい。
L1’>L2’>0.4・L1’ …(3)
It is preferable that the first length L1' and the second length L2' satisfy the following formula (3).
L1'>L2'>0.4・L1'...(3)
さらに、第3長さL3’及び第4長さL4’は、次の(4)式を満たすことが好ましい。
3・L3’≧L4’≧L3’ …(4)
Furthermore, it is preferable that the third length L3' and the fourth length L4' satisfy the following formula (4).
3.L3'≧L4'≧L3'...(4)
[5.効果]
ベローズ10は、合成樹脂製のベローズである。ベローズ10は、山部110と、谷部120と、中間部130とを備える。山部110は、径方向において凸状である。谷部120は、山部110と軸長方向に隣り合い、径方向において凹状である。中間部130は、山部110の外表面の頂点110a及び谷部120の外表面の頂点120aの径方向における中点130aを含む。山部110の外表面の頂点110aと中点130aとの間の軸長方向における長さである第1長さL1が、谷部120の外表面の頂点120aと中点130aとの間の軸長方向における長さである第2長さL2よりも大きい。これにより、ベローズ10の圧縮時において、山部110における変形量が大きくなり、座屈の発生を抑制することができる。
5. Effects
The bellows 10 is made of synthetic resin. The bellows 10 includes a peak portion 110, a valley portion 120, and an intermediate portion 130. The peak portion 110 is convex in the radial direction. The valley portion 120 is adjacent to the peak portion 110 in the axial direction and is concave in the radial direction. The intermediate portion 130 includes an apex 110a on the outer surface of the peak portion 110 and a midpoint 130a in the radial direction of the apex 120a on the outer surface of the valley portion 120. A first length L1, which is the length in the axial direction between the apex 110a and the midpoint 130a on the outer surface of the peak portion 110, is longer than a second length L2, which is the length in the axial direction between the apex 120a and the midpoint 130a on the outer surface of the valley portion 120. This increases the deformation amount of the peak portion 110 when the bellows 10 is compressed, thereby suppressing buckling.
第1長さL1と第2長さL2との関係が式(1)で定められてもよい。
L1>L2>0.4・L1 …(1)
これにより、ベローズ10の圧縮時における座屈の発生を抑制するために、第1長さL1及び第2長さL2を適切なものとすることができる。
The relationship between the first length L1 and the second length L2 may be determined by equation (1).
L1>L2>0.4・L1...(1)
This allows the first length L1 and the second length L2 to be set appropriately in order to prevent buckling from occurring when the bellows 10 is compressed.
山部110の外表面の頂点110aと谷部120の外表面の頂点120aとの間の軸長方向における長さである第3長さL3と、山部110の外表面の頂点110aと谷部120の外表面の頂点120aとの間の径方向における長さである第4長さL4との関係が式(2)で定められてもよい。
3・L3≧L4≧L3 …(2)
これにより、ベローズ10の圧縮時における座屈の発生を抑制するために、第3長さL3及び第4長さL4を適切なものとすることができる。
The relationship between a third length L3, which is the length in the axial direction between the apex 110a of the outer surface of the peak portion 110 and the apex 120a of the outer surface of the valley portion 120, and a fourth length L4, which is the length in the radial direction between the apex 110a of the outer surface of the peak portion 110 and the apex 120a of the outer surface of the valley portion 120, may be determined by equation (2).
3 · L3 ≧ L4 ≧ L3 ... (2)
This allows the third length L3 and the fourth length L4 to be set appropriately in order to suppress the occurrence of buckling when the bellows 10 is compressed.
谷部120の厚さは、山部110の厚さよりも大きくてもよい。これにより、山部110における変形量を大きくすることができる。 The thickness of the valley portion 120 may be greater than the thickness of the peak portion 110. This allows for a greater amount of deformation in the peak portion 110.
ベローズ10の材料である合成樹脂は、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー(ETFE)であってもよい。これにより、耐薬品性に優れるフッ素樹脂製のベローズ10を構成することができる。 The synthetic resin that is the material of the bellows 10 may be ethylene tetrafluoroethylene copolymer (ETFE). This allows the bellows 10 to be made of fluororesin, which has excellent chemical resistance.
金型300は、合成樹脂製のベローズ10のブロー成形に用いられる。金型300は、山部形成部310と、谷部形成部320と、中間部形成部330とを備える。山部形成部310は、ベローズ10の凸状の山部110を形成するための部分である。山部形成部310は、径方向において凹状である。谷部形成部320は、ベローズ10の凹状の谷部120を形成するための部分である。谷部形成部320は、山部形成部310と軸長方向に隣り合う。谷部形成部320は、径方向において凸状である。中間部形成部330は、山部形成部310の頂点310a及び谷部形成部320の頂点320aの径方向における中点330aを含む。山部形成部310の頂点310aと中点330aとの間の軸長方向における長さである第1長さL1’が、谷部形成部320の頂点320aと中点330aとの間の軸長方向における長さである第2長さL2’よりも大きい。これにより、金型300を用いてブロー成形によって製造されたベローズ10の圧縮時において、山部110における変形量が大きくなり、座屈の発生を抑制することができる。 The mold 300 is used for blow molding a bellows 10 made of synthetic resin. The mold 300 comprises a peak forming portion 310, a valley forming portion 320, and an intermediate portion forming portion 330. The peak forming portion 310 is a portion for forming the convex peaks 110 of the bellows 10. The peak forming portion 310 is concave in the radial direction. The valley forming portion 320 is a portion for forming the concave valleys 120 of the bellows 10. The valley forming portion 320 is adjacent to the peak forming portion 310 in the axial length direction. The valley forming portion 320 is convex in the radial direction. The intermediate portion forming portion 330 includes a midpoint 330a in the radial direction of the apex 310a of the peak forming portion 310 and the apex 320a of the valley forming portion 320. The first length L1', which is the length in the axial direction between the apex 310a and the midpoint 330a of the peak-forming portion 310, is greater than the second length L2', which is the length in the axial direction between the apex 320a and the midpoint 330a of the valley-forming portion 320. As a result, when the bellows 10 manufactured by blow molding using the mold 300 is compressed, the amount of deformation in the peak portion 110 increases, making it possible to suppress the occurrence of buckling.
[6.補記]
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的ではない。本発明の権利範囲は、上述の実施形態ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及びその範囲内でのすべての変更が含まれる。
[6. Supplementary Notes]
The embodiments disclosed herein are illustrative in all respects and are not restrictive. The scope of the present invention is defined by the claims rather than the above-described embodiments, and includes meanings equivalent to the claims and all modifications within the scope thereof.
10 ベローズ
100 本体部
110 山部
110a 頂点
120 谷部
120a 頂点
130 中間部
130a 中点
200 金属部
300 金型
300a 第1金型
300b 第2金型
301,302 キャビティ
310 山部形成部
310a 頂点
320 谷部形成部
320a 頂点
330 中間部形成部
330a 中点
400 パリソン
L1 第1長さ
L2 第2長さ
L3 第3長さ
L4 第4長さ
L1’ 第1長さ
L2’ 第2長さ
L3’ 第3長さ
L4’ 第4長さ
P1 第1圧縮量
P2 第2圧縮量
R1~R4 曲率
R1’,R2’ 曲率
REFERENCE SIGNS LIST 10 Bellows 100 Main body 110 Peak 110a Apex 120 Valley 120a Apex 130 Middle 130a Midpoint 200 Metal part 300 Mold 300a First mold 300b Second mold 301, 302 Cavity 310 Peak forming part 310a Apex 320 Valley forming part 320a Apex 330 Middle forming part 330a Midpoint 400 Parison L1 First length L2 Second length L3 Third length L4 Fourth length L1' First length L2' Second length L3' Third length L4' Fourth length P1 First compression amount P2 Second compression amount R1 to R4 Curvature R1', R2' Curvature
Claims (6)
径方向において凸状の山部と、
前記山部と軸長方向に隣り合い、前記径方向において凹状の谷部と、
前記山部の外表面の頂点及び前記谷部の外表面の頂点の前記径方向における中点を含む中間部と、
を備え、
前記山部の外表面の頂点と前記中点との間の前記軸長方向における長さである第1長さが、前記谷部の外表面の頂点と前記中点との間の前記軸長方向における長さである第2長さよりも大きく、
前記第1長さL1と前記第2長さL2との関係が式(1)で定められる、
L1>L2>0.4・L1 …(1)
ベローズ。 A bellows made of synthetic resin,
a peak portion that is convex in the radial direction;
a valley portion adjacent to the peak portion in the axial direction and concave in the radial direction;
an intermediate portion including a midpoint in the radial direction of the apex of the outer surface of the peak portion and the apex of the outer surface of the valley portion;
Equipped with
a first length that is a length in the axial direction between the apex of the outer surface of each of the peaks and the midpoint is greater than a second length that is a length in the axial direction between the apex of the outer surface of each of the valleys and the midpoint;
The relationship between the first length L1 and the second length L2 is determined by Equation (1).
L1>L2>0.4・L1...(1)
Bellows.
径方向において凸状の山部と、
前記山部と軸長方向に隣り合い、前記径方向において凹状の谷部と、
前記山部の外表面の頂点及び前記谷部の外表面の頂点の前記径方向における中点を含む中間部と、
を備え、
前記山部の外表面の頂点と前記中点との間の前記軸長方向における長さである第1長さが、前記谷部の外表面の頂点と前記中点との間の前記軸長方向における長さである第2長さよりも大きく、
前記山部の外表面の頂点と前記谷部の外表面の頂点との間の前記軸長方向における長さである第3長さL3と、前記山部の外表面の頂点と前記谷部の外表面の頂点との間の前記径方向における長さである第4長さL4との関係が式(2)で定められる、
3・L3≧L4≧L3 …(2)
ベローズ。 A bellows made of synthetic resin,
a peak portion that is convex in the radial direction;
a valley portion adjacent to the peak portion in the axial direction and concave in the radial direction;
an intermediate portion including a midpoint in the radial direction of the apex of the outer surface of the peak portion and the apex of the outer surface of the valley portion;
Equipped with
a first length that is a length in the axial direction between the apex of the outer surface of each of the peaks and the midpoint is greater than a second length that is a length in the axial direction between the apex of the outer surface of each of the valleys and the midpoint;
a third length L3, which is the length in the axial direction between the apexes of the outer surfaces of the peaks and the apexes of the outer surfaces of the valleys, and a fourth length L4, which is the length in the radial direction between the apexes of the outer surfaces of the peaks and the apexes of the outer surfaces of the valleys, are related by the following formula (2):
3 · L3 ≧ L4 ≧ L3 ... (2)
Bellows .
請求項1又は2に記載のベローズ。 The thickness of the valley portion is greater than the thickness of the peak portion.
3. A bellows according to claim 1 or 2 .
請求項1又は2に記載のベローズ。 The synthetic resin is ethylene tetrafluoroethylene copolymer (ETFE).
3. A bellows according to claim 1 or 2 .
前記ベローズの凸状の山部を形成するための径方向において凹状の山部形成部と、
前記ベローズの凹状の谷部を形成するための、前記山部形成部と軸長方向に隣り合う前記径方向において凸状の谷部形成部と、
前記山部形成部の頂点及び前記谷部形成部の頂点の前記径方向における中点を含む中間部形成部と、
を備え、
前記山部形成部の頂点と前記中点との間の前記軸長方向における長さである第1長さが、前記谷部形成部の頂点と前記中点との間の前記軸長方向における長さである第2長さよりも大きく、
前記第1長さL1と前記第2長さL2との関係が式(1)で定められる、
L1>L2>0.4・L1 …(1)
金型。 A mold used for blow molding a synthetic resin bellows,
a ridge-forming portion having a concave shape in a radial direction for forming a convex ridge of the bellows;
a valley-forming portion that is convex in the radial direction and adjacent to the peak-forming portion in the axial direction, for forming a concave valley portion of the bellows;
an intermediate portion forming portion including a midpoint in the radial direction of the apex of the peak portion forming portion and the apex of the valley portion forming portion;
Equipped with
a first length, which is a length in the axial direction between the apex and the midpoint of each of the peak forming portions, is greater than a second length, which is a length in the axial direction between the apex and the midpoint of each of the valley forming portions;
The relationship between the first length L1 and the second length L2 is determined by Equation (1).
L1>L2>0.4・L1...(1)
Mold.
前記ベローズの凸状の山部を形成するための径方向において凹状の山部形成部と、
前記ベローズの凹状の谷部を形成するための、前記山部形成部と軸長方向に隣り合う前記径方向において凸状の谷部形成部と、
前記山部形成部の頂点及び前記谷部形成部の頂点の前記径方向における中点を含む中間部形成部と、
を備え、
前記山部形成部の頂点と前記中点との間の前記軸長方向における長さである第1長さが、前記谷部形成部の頂点と前記中点との間の前記軸長方向における長さである第2長さよりも大きく、
前記山部の外表面の頂点と前記谷部の外表面の頂点との間の前記軸長方向における長さである第3長さL3と、前記山部の外表面の頂点と前記谷部の外表面の頂点との間の前記径方向における長さである第4長さL4との関係が式(2)で定められる、
3・L3≧L4≧L3 …(2)
金型。 A mold used for blow molding a synthetic resin bellows,
a ridge-forming portion having a concave shape in a radial direction for forming a convex ridge of the bellows;
a valley-forming portion that is convex in the radial direction and adjacent to the peak-forming portion in the axial direction, for forming a concave valley portion of the bellows;
an intermediate portion forming portion including a midpoint in the radial direction of the apex of the peak portion forming portion and the apex of the valley portion forming portion;
Equipped with
a first length, which is a length in the axial direction between the apex and the midpoint of each of the peak forming portions, is greater than a second length, which is a length in the axial direction between the apex and the midpoint of each of the valley forming portions;
a third length L3, which is the length in the axial direction between the apexes of the outer surfaces of the peaks and the apexes of the outer surfaces of the valleys, and a fourth length L4, which is the length in the radial direction between the apexes of the outer surfaces of the peaks and the apexes of the outer surfaces of the valleys, are related by the following formula (2):
3 · L3 ≧ L4 ≧ L3 ... (2)
Mold.
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