(57)【要約】【課題】荷重が作用したときに応力を緩和することができる技術を提供する。【解決手段】金属のベローズ部を備えており、前記ベローズ部の内側の密閉空間に圧縮性流体が封入されるバネであって、前記ベローズ部は、その軸方向に積層されている複数の湾曲部材を備えており、複数の前記湾曲部材のそれぞれは、前記ベローズ部の外側端部で湾曲している外側湾曲部と、前記外側湾曲部より内側で前記ベローズ部の内外方向に延びている内側延在部と、備えており、前記ベローズ部の軸方向に隣り合っている前記湾曲部材の前記内側延在部同士が接合されている。【選択図】図１
2020085054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属のベローズ部を備えており、
前記ベローズ部の内側の密閉空間に圧縮性流体が封入されるバネであって、
前記ベローズ部は、その軸方向に積層されている複数の湾曲部材を備えており、
複数の前記湾曲部材のそれぞれは、前記ベローズ部の外側端部で湾曲している外側湾曲部と、前記外側湾曲部より内側で前記ベローズ部の内外方向に延びている内側延在部と、を備えており、
前記ベローズ部の軸方向に隣り合っている前記湾曲部材の前記内側延在部同士が接合されている、バネ。
【請求項２】
請求項１に記載のバネであって、
前記ベローズ部の軸方向に隣り合っている前記湾曲部材の前記外側湾曲部を除く部分同士が前記ベローズ部の自然長状態で互いに接触している、バネ。
【請求項３】
請求項１に記載のバネであって、
前記ベローズ部の軸方向に隣り合って接合されている前記内側延在部同士の一方の前記内側延在部が、他方の前記内側延在部側に凸になるように湾曲している、バネ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のバネであって、
前記内側延在部の板厚が前記ベローズ部の内側に向かうにしたがって薄くなっている、バネ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載のバネであって、
前記ベローズ部の軸方向の端部に位置している前記湾曲部材の板厚が、他の前記湾曲部材の板厚より薄い、バネ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載のバネであって、
前記ベローズ部の軸方向の端部に配置されている前記湾曲部材の内側端部が、他の前記湾曲部材の内側端部より内側に位置している、バネ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のバネであって、
複数の前記湾曲部材の一部の前記湾曲部材の前記外側湾曲部の曲率半径が、他の前記湾曲部材の前記外側湾曲部の曲率半径より大きい、バネ。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載のバネであって、
少なくとも１つの前記湾曲部材が、互いに接合されている複数のセグメントから構成されている、バネ。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載のバネを設置するための設置方法であって、
前記設置方法は、前記ベローズ部が自然長の状態で前記ベローズ部の内側の密閉空間に圧縮性流体を封入する工程を備えている、設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示する技術は、バネに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１にはベローズが開示されている。特許文献１のベローズは主にシール材として用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２２６６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のベローズは主にシール材として用いられるので大きな荷重が作用することが想定されていない。本明細書では、荷重が作用したときに応力を緩和することができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書に開示するバネは、金属のベローズ部を備えている。前記ベローズ部の内側の密閉空間に圧縮性流体が封入される。前記ベローズ部は、その軸方向に積層されている複数の湾曲部材を備えており、複数の前記湾曲部材のそれぞれは、前記ベローズ部の外側端部で湾曲している外側湾曲部と、前記外側湾曲部より内側で前記ベローズ部の内外方向に延びている内側延在部と、を備えており、前記ベローズ部の軸方向に隣り合っている前記湾曲部材の前記内側延在部同士が接合されている。
【０００６】
この構成によれば、ベローズ部の内側の密閉空間に封入される圧縮性流体が圧縮されたときに生じる圧力によって大きい荷重を支持することができる。また、ベローズ部に荷重が作用したときに、複数の湾曲部材の外側湾曲部と内側延在部によって応力を緩和することができる。ベローズ部の外側端部では、外側湾曲部によって応力を緩和することができる。ベローズ部の軸方向では、隣り合っている内側延在部同士によって軸方向の力が相殺されるので応力を緩和することができる。
【０００７】
前記ベローズ部の軸方向に隣り合っている前記湾曲部材の前記外側湾曲部を除く部分同士が前記ベローズ部の自然長状態で互いに接触していてもよい。
【０００８】
この構成によれば、ベローズ部の軸方向で互いに接触している部分によって軸方向の力が相殺されるので応力を緩和することができる。
【０００９】
前記ベローズ部の軸方向に隣り合って接合されている前記内側延在部同士の少なくとも一方の前記内側延在部が、他方の前記内側延在部側に凸になるように湾曲していてもよい。
【００１０】
この構成によれば、ベローズ部がその軸方向に伸ばされたときに生じる湾曲部材の内部応力と、ベローズ部がその軸方向に縮められたときに生じる湾曲部材の内部応力との応力差を小さくすることができる。ベローズ部が伸ばされた場合であっても縮められた場合であっても、バネが同等の能力を発揮することができる。
【００１１】
前記内側延在部の板厚が前記ベローズ部の内側に向かうにしたがって薄くなっていてもよい。
【００１２】
湾曲部材の内側延在部ではベローズ部の内側に向かうにしたがって内部応力が小さくなる。そのため、ベローズ部の内側に向かうにしたがって板厚が薄くなる構成によって効率的に荷重を支持することができる。また、湾曲部材の材料コストを削減することができる。
【００１３】
前記ベローズ部の軸方向の端部に位置している前記湾曲部材の板厚が、他の前記湾曲部材の板厚より薄くてもよい。
【００１４】
ベローズ部の軸方向の端部では、他の部分と比較して負荷が小さい。上記の構成によれば、これに合わせて、ベローズ部の軸方向の端部に位置している湾曲部材の板厚が、他の湾曲部材の板厚より薄いので、湾曲部材の内部応力を効果的に緩和することができる。また、湾曲部材の材料コストを削減することができる。
【００１５】
ベローズ部の軸方向の端部に配置されている湾曲部材の内側端部が、他の湾曲部材の内側端部より内側に位置していてもよい。
【００１６】
この構成によれば、ベローズ部が軸方向に変形するときに、軸方向の端部に配置されている湾曲部材が変形に柔軟に対応することができる。
【００１７】
複数の前記湾曲部材の一部の前記湾曲部材の前記外側湾曲部の曲率半径が、他の前記湾曲部材の前記外側湾曲部の曲率半径より大きくてもよい。
【００１８】
この構成によれば、ベローズ部が軸方向に圧縮されたときに、曲率半径が大きい外側湾曲部を備える湾曲部材によって軸方向の力を吸収することができる。
【００１９】
少なくとも１つの前記湾曲部材が、互いに接合されている複数のセグメントから構成されていてもよい。
【００２０】
湾曲部材を単一の部材から製造することは難しいが、上記の構成によれば、複数のセグメントを接合することによって湾曲部材を容易に製造することができる。
【００２１】
本明細書は、上記のバネを設置するための設置方法を開示する。前記設置方法は、前記ベローズ部が自然長の状態で前記ベローズ部の内側の密閉空間に圧縮性流体を封入する工程を備えている。
【００２２】
上記の構成によれば、金属のベローズ部を備えるバネを容易に設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施例に係るバネの断面図である。
【図２】第１実施例に係るバネの上面図である（図１のII−II断面図である）。
【図３】図１の一部IIIの拡大図である。
【図４】第１実施例に係るバネの設置方法を示す図である。
【図５】第２実施例に係るバネの図３に相当する図である。
【図６】第３実施例に係る湾曲部材の断面図である。
【図７】第４実施例に係るバネの図３に相当する図である。
【図８】第４実施例の変形例に係るバネの図３に相当する図である。
【図９】第５実施例に係るバネの図３に相当する図である。
【図１０】第６実施例に係るバネの図３に相当する図である。
【図１１】第７実施例に係る湾曲部材の断面図である。
【図１２】第７実施例の変形例１に係る湾曲部材の断面図である。
【図１３】第７実施例の変形例２に係る湾曲部材の断面図である。
【図１４】第８実施例に係る複数の湾曲部材の断面図である。
【図１５】他の実施例に係るバネの図２に相当する図である。
【図１６】比較例１−１に係るバネの図３に相当する図である。
【図１７】比較例１−２に係るバネの図３に相当する図である。
【図１８】試験１の試験結果を示す図である。
【図１９】比較例２に係る複数の湾曲部材の断面図である。
【図２０】試験２の試験結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第１実施例）
第１実施例に係るバネ１について図面を参照して説明する。図１に示すように、第１実施例に係るバネ１は、金属のベローズ部２を備えている。ベローズ部２の上側には上側支持部材１１が配置されており、ベローズ部２の下側には下側支持部材１２が配置されている。ベローズ部２の内側には密閉空間５１が形成されている。上側支持部材１１と下側支持部材１２の間にベローズ部２が配置されている。
【００２５】
ベローズ部２は、例えば鉄（Ｆｅ）を含む合金から形成されている。ベローズ部２の金属は特に限定されるものではない。ベローズ部２は、軸方向（Ｚ方向）に伸縮する。図２に示すように、ベローズ部２は、軸方向（Ｚ方向）に視たときに円環状に構成されている。
【００２６】
図１及び図３に示すように、ベローズ部２は、複数の湾曲部材２１を備えている。複数の湾曲部材２１は、ベローズ部２の軸方向（Ｚ方向）に積層されている。積層されている複数の湾曲部材２１は、例えば溶接によって接合されている。また、積層方向（Ｚ方向）の上端部の湾曲部材２１は、上側支持部材１１に接合されており、下端部の湾曲部材２１は、下側支持部材１２に接合されている。各湾曲部材２１は、ベローズ部２の軸方向（Ｚ方向）に視たときに円環状に構成されている（図２）。
【００２７】
複数の湾曲部材２１のそれぞれは、外側湾曲部４１と、内側延在部４２と、中間部４３とを備えている。外側湾曲部４１は、ベローズ部２の外側端部７１で湾曲している。外側湾曲部４１は、ベローズ部２の外側に突出している。複数の湾曲部材２１の外側湾曲部４１は、ベローズ部２の軸方向（Ｚ方向）に並んでいる。
【００２８】
内側延在部４２は、外側湾曲部４１より内側に位置している。内側延在部４２は、中間部４３を介して外側湾曲部４１に接続されている。内側延在部４２は、平板状に構成されている。内側延在部４２は、ベローズ部２の内外方向（Ｘ方向）に延在している。複数の湾曲部材２１の内側延在部４２は、ベローズ部２の軸方向（Ｚ方向）に並んでいる。ベローズ部２の軸方向（Ｚ方向）に隣り合っている湾曲部材２１の内側延在部４２同士は互いに接触している。互いに接触している内側延在部４２同士は、ベローズ部２の内側端部７２で例えば溶接によって接合されている。
【００２９】
中間部４３は、外側湾曲部４１と内側延在部４２の間に位置している。中間部４３は、内側延在部４２に対して傾斜している。ベローズ部２の軸方向（Ｚ方向）に隣り合っている湾曲部材２１の中間部４３同士は、ベローズ部２の自然長状態では互いに接触していない。
【００３０】
ベローズ部２の上側に配置されている上側支持部材１１は、板状の部材であり、ベローズ部２の上端部に密着した状態で固定されている。また、ベローズ部２の下側に配置されている下側支持部材１２は、板状の部材であり、ベローズ部２の下端部に密着した状態で固定されている。上側支持部材１１と下側支持部材１２は、密閉空間５１を密閉している。上側支持部材１１と下側支持部材１２の間に密閉空間５１が形成されている。密閉空間５１には圧縮性流体が封入される。密閉空間５１に封入される圧縮性流体は、例えば、空気、ガス等の気体である。また、水、オイル等の非圧縮性流体と組み合わせて用いられることもある。
【００３１】
上記のバネ１では、図１に矢印で示すように、上側支持部材１１及び下側支持部材１２を介してベローズ部２を備えバネ１に荷重Ｐが作用する。このときに、ベローズ部２の内側の密閉空間５１に封入されている圧縮性流体の圧力によって大きい荷重Ｐを支持することができる。
【００３２】
以上、第１実施例について説明した。上記の説明から明らかなように、第１実施例に係るバネ１は、金属のベローズ部２を備えている。ベローズ部２は、その軸方向（Ｚ方向）に積層されている複数の湾曲部材２１を備えている。複数の湾曲部材２１のそれぞれは、ベローズ部２の外側端部７１で湾曲している外側湾曲部４１と、外側湾曲部４１より内側でベローズ部２の内外方向（Ｘ方向）に延びている内側延在部４２と備えている。また、ベローズ部２の軸方向（Ｚ方向）に隣り合っている湾曲部材２１の内側延在部４２同士が接合されている。
【００３３】
この構成によれば、ベローズ部２に荷重が作用したときに、ベローズ部２の外側端部７１では、外側湾曲部４１によってベローズ部２の内部応力を緩和することができる。ベローズ部２の軸方向（Ｚ方向）では、隣り合って接合されている内側延在部４２同士によって軸方向（Ｚ方向）の力が相殺されるのでベローズ部２の内部応力を緩和することができる。
【００３４】
次に、上記のバネ１の設置方法について説明する。バネ１の設置方法は、封入工程を備えている。封入工程では、バネ１のベローズ部２が自然長状態であるときに、ベローズ部２の内側の密閉空間５１に圧縮性流体を封入する。この構成によれば、金属のベローズ部２を備えるバネ１を容易に設置することができる。
【００３５】
以上、一実施例について説明したが、具体的な態様は上記実施例に限定されるものではない。以下の説明において、上記の説明における構成と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３６】
（第２実施例）
第２実施例に係るバネ１では、図５に示すように、湾曲部材２１が中間部４３を備えておらず、湾曲部材２１の外側湾曲部４１と内側延在部４２とが直接的に接続されている。第２実施例に係るバネ１では、ベローズ部２の軸方向（Ｚ方向）に隣り合っている湾曲部材２１の外側湾曲部４１を除く部分同士がベローズ部２の自然長状態で互いに接触している。軸方向（Ｚ方向）に隣り合っている内側延在部４２同士が密着している。この構成によれば、ベローズ部２の軸方向（Ｚ方向）で互いに密着している部分によって軸方向（Ｚ方向）の力が相殺されるのでベローズ部２の内部応力を緩和することができる。
【００３７】
（第３実施例）
第３実施例に係るバネ１では、図６に示すように、湾曲部材２１の内側延在部４２の板厚ｔが、ベローズ部２の内側に向かうにしたがって薄くなっている。内側延在部４２の板厚ｔは、ベローズ部２の内側端部７２で最も薄くなっている。内側延在部４２の板厚ｔが連続的に変化している。
【００３８】
湾曲部材２１の内側延在部４２ではベローズ部２の内側に向かうにしたがって内部応力が小さくなる。そのため、ベローズ部２の内側に向かうにしたがって板厚ｔが薄くなる構成によって、ベローズ部２に作用する荷重を効率的に支持することができる。また、湾曲部材２１の材料コストを削減することができる。
【００３９】
（第４実施例）
第４実施例に係るバネ１では、図７に示すように、ベローズ部２の軸方向（Ｚ方向）の上下両端部に位置している湾曲部材２１の板厚ｔ１が、他の湾曲部材２１（上端部の湾曲部材２１と下端部の湾曲部材２１との間の湾曲部材２１）の板厚ｔ２より薄い。この構成によれば、湾曲部材２１の内部応力を効果的に緩和することができる。また、湾曲部材２１の材料コストを削減することができる。
【００４０】
また、図８に示すように、ベローズ部２の軸方向（Ｚ方向）の上端部に位置している湾曲部材２１の上側半分の板厚ｔ１１が下側半分の板厚ｔ１２より薄くてもよい。また、ベローズ部２の軸方向（Ｚ方向）の下端部に位置している湾曲部材２１の下側半分の板厚ｔ１１が上側半分の板厚ｔ１２より薄くてもよい。
【００４１】
（第５実施例）
第５実施例に係るバネ１では、図９に示すように、ベローズ部２の軸方向（Ｚ方向）の上下両端部に配置されている湾曲部材２１の内側端部７２が、他の湾曲部材２１（上端部の湾曲部材２１と下端部の湾曲部材２１との間の湾曲部材２１）の内側端部７２より内側に位置している。湾曲部材２１が上側支持部材１１に接合されている位置７２１が、湾曲部材２１同士が接合されている位置７２２よりも内側に位置している。同様に、湾曲部材２１が下側支持部材１２に接合されている位置７２３が、湾曲部材２１同士が接合されている位置７２２よりも内側に位置している。この構成によれば、ベローズ部２が軸方向（Ｚ方向）に変形するときに、軸方向（Ｚ方向）の端部に配置されている湾曲部材２１が変形に柔軟に対応することができる。
【００４２】
（第６実施例）
第６実施例に係るバネ１では、図１０に示すように、ベローズ部２の軸方向（Ｚ方向）の下端部の湾曲部材２１の外側湾曲部４１の曲率半径が、他の湾曲部材２１の外側湾曲部４１の曲率半径より大きい。下端部の湾曲部材２１の軸方向（Ｚ方向）の幅が、他の湾曲部材２１の軸方向（Ｚ方向）の幅より大きい。この構成によれば、ベローズ部２が軸方向（Ｚ方向）に圧縮されたときに、曲率半径が大きい外側湾曲部４１を備える湾曲部材２１によって軸方向（Ｚ方向）の力を吸収することができる。
【００４３】
（第６実施例の変形例）
第６実施例の変形例では、軸方向（Ｚ方向）の上端部の湾曲部材２１の外側湾曲部４１の曲率半径が、他の湾曲部材２１の外側湾曲部４１の曲率半径より大きくてもよい。また、軸方向（Ｚ方向）の中央部の湾曲部材２１の外側湾曲部４１の曲率半径が、他の湾曲部材２１の外側湾曲部４１の曲率半径より大きくてもよい。すなわち、複数の湾曲部材２１のうち、一部の湾曲部材２１の外側湾曲部４１の曲率半径が、他の湾曲部材２１の外側湾曲部４１の曲率半径より大きい構成であってもよい。
【００４４】
（第７実施例）
第７実施例に係るバネ１では、図１１に示すように、湾曲部材２１が、上側セグメント９１と、下側セグメント９２とを備えている。上側セグメント９１は、湾曲部材２１の外側湾曲部４１の一部と、内側延在部４２とを備えている。下側セグメント９２も同様の構成である。また、上側セグメント９１と下側セグメント９２は、それぞれ、接合部８１、８２を備えている。上側セグメント９１と下側セグメント９２が接合部８１、８２で溶接接合されることによって湾曲部材２１が構成されている。湾曲部材２１を単一の部材から製造することは難しいが、上記の構成によれば、複数のセグメント９１、９２を接合することによって湾曲部材２１を容易に製造することができる。
【００４５】
（第７実施例の変形例１）
第７実施例の変形例１では、図１２に示すように、上側セグメント９１の接合部８１が板状に構成されている。接合部８１は、外側湾曲部４１から外側に突出している。下側セグメント９２の接合部８２も同様の構成である。
【００４６】
（第７実施例の変形例２）
第７実施例の変形例２では、図１３に示すように、湾曲部材２１が、外側セグメント９３と、複数の内側セグメント９４とを備えている。外側セグメント９３は、外側湾曲部４１を構成している。内側セグメント９４は、内側延在部４２を構成している。外側セグメント９３と内側セグメント９４は、それぞれ、接合部８３、８４を備えている。外側セグメント９３と内側セグメント９４が接合部８３、８４で溶接接合されることによって湾曲部材２１が構成されている。
【００４７】
（第８実施例）
第８実施例に係るバネ１では、図１４に示すように、湾曲部材２１の内側延在部４２が湾曲している。湾曲部材２１の内側延在部４２は、図１４に仮想線Ｓで示すような直線形状ではない。内側延在部４２は、湾曲部材２１の外側湾曲部４１側から内側に向かって順に、第１湾曲部４２１と、第２湾曲部４２２と、第３湾曲部４２３とを備えている。内側延在部４２の第１湾曲部４２１が外側湾曲部４１に接続されている。第１湾曲部４２１、第２湾曲部４２２及び第３湾曲部４２３の曲率半径は互いに相違している。第１湾曲部４２１の曲率半径は、第２湾曲部４２２の曲率半径より小さい。第２湾曲部４２２の曲率半径は、第３湾曲部４２３の曲率半径より小さい。第１湾曲部４２１、第２湾曲部４２２及び第３湾曲部４２３は、ベローズ部２の内側の密閉空間５１側とは反対側に凸になるように湾曲している。ベローズ部２の軸方向（Ｚ方向）に隣り合って接合されている内側延在部４２同士は、互いに接近する側に凸になるように湾曲している。すなわち、軸方向（Ｚ方向）に隣り合って接合されている内側延在部４２同士では、一方（例えば上側）の内側延在部４２が、他方（例えば下側）の内側延在部４２側に凸になるように湾曲している。
【００４８】
この構成によれば、ベローズ部２が軸方向（Ｚ方向）に伸ばされたときに生じる湾曲部材２１の内部応力と、ベローズ部２が軸方向（Ｚ方向）に縮められたときに生じる湾曲部材２１の内部応力との応力差を少なくすることができる。上記のバネ１は、例えば全固体電池を支持するために用いられることがある（図示省略）。全固体電池は充電時に体積が膨張し、放電時に体積が収縮する性質がある。そのため、上記のバネ１が全固体電池を支持するために用いられると、バネ１の設置状態によって、全固体電池の充電時にバネ１が軸方向に縮められることや、全固体電池の放電時にバネ１が軸方向に伸ばされることが考えられる。上記の構成を備えるバネ１であれば、全固体電池の充電時と放電時で湾曲部材２１の内部応力の応力差を少なくすることができる。なお、上記の第８実施例では、内側延在部４２が第１湾曲部４２１と第２湾曲部４２２と第３湾曲部４２３とを備えることによって内側延在部４２の曲率半径が段階的に変化していたが、他の実施例では、内側延在部４２の曲率半径が無段階的に変化していてもよい。
【００４９】
（その他の実施例）
上記の実施例では、ベローズ部２が軸方向（Ｚ方向）に視たときに円環状に構成されていたが（図２参照）、他の実施例では、図１５に示すように、ベローズ部２が軸方向（Ｚ方向）に視たときにトラック形状に構成されていてもよい。トラック形状は、長円の環状、楕円の環状、又は角が丸くされた四角形の環状等の形状を含む概念である。
【００５０】
本明細書に開示するバネ１は、ベローズ部２の内側の密閉空間５１に封入される圧縮性流体の圧力を調整することにより、限られたスペースにおいて小さい荷重から大きい荷重まで任意に発生する荷重を支持することができる。そのため、例えば、二次電池の拘束構造、その中でも特に電池の性能確保のために高い拘束力が求められる全固体電池の拘束構造において好適に用いられる。本明細書に開示するバネ１が全固体電池の拘束構造に用いられる場合は、例えば、積層された複数の電池セルの積層方向の一方側にバネ１を配置することができる。
【００５１】
（試験１）
試験１では、試験例１のバネ１と、比較例１−１のバネ１０１と、比較例１−２のバネ１０２とを比較する解析試験を行った。
【００５２】
試験例１のバネ１は、図５（第２実施例）に示すように、ベローズ部２の軸方向（Ｚ方向）に隣り合っている湾曲部材２１の外側湾曲部４１を除く部分同士が、ベローズ部２の自然長状態で互いに接触している構成とした。
【００５３】
これに対して、比較例１−１のバネ１０１と比較例１−２のバネ１０２は、図１６と図１７に示すように、ベローズ部２の軸方向（Ｚ方向）に隣り合っている湾曲部材２１の外側湾曲部４１を除く部分同士が、ベローズ部２の自然長状態で互いに離間している構成とした。比較例１のバネ１０１では、湾曲部材２１の外側湾曲部４１を除く部分同士の離間距離をＬ１とした。また、比較例２のバネ１０２では、湾曲部材２１の外側湾曲部４１を除く部分同士の離間距離をＬ２とした。離間距離Ｌ２を離間距離Ｌ１より長くした。離間距離Ｌ１、Ｌ２は、外側湾曲部４１の内側端部の位置で測定した。
【００５４】
また、試験例１のバネ１、比較例１−１のバネ１０１、及び比較例１−２のバネ１０２のそれぞれを所定の隙間（スペース）に配置した状態で、各バネ１、１０１、１０２の各密閉空間５１に圧縮性流体を封入した。各バネ１、１０１、１０２において、圧縮性流体が封入された状態では、ベローズ部２の軸方向（Ｚ方向）に隣り合っている湾曲部材２１の外側湾曲部４１を除く部分同士が互いに接触する状態になる。
【００５５】
その後、試験例１のバネ１、比較例１−１のバネ１０１、及び比較例１−２のバネ１０２のそれぞれに対してベローズ部２の軸方向（Ｚ方向）に荷重をかけた。そして、湾曲部材２１の外側湾曲部４１の内部応力を測定した。試験１の試験結果を図１８に示す。図１８に示すように、荷重が大きくなると、試験例１のバネ１における外側湾曲部４１の内部応力が、比較例１−１のバネ１０１における外側湾曲部４１の内部応力、及び、比較例１−２のバネ１０２における外側湾曲部４１の内部応力より小さくなった。試験例１のバネ１の構成によれば、外側湾曲部４１の内部応力を緩和することができる。また、試験例１のバネ１が全固体電池を支持するために用いられる場合には、例えば全固体電池の体積が充電時に膨張することでバネ１に荷重が作用したときに、外側湾曲部４１の内部応力を緩和することができる。また、全固体電池の蓄電量が多くて体積が大きくなっているときにも、荷重が作用するバネ１の外側湾曲部４１の内部応力を緩和することができる。
【００５６】
（試験２）
試験２では、試験例２のバネ１と、比較例２のバネ２０１とを比較する解析試験を行った。
【００５７】
試験例２のバネ１は、図１４（第８実施例）に示すように、ベローズ部２の軸方向（Ｚ方向）に隣り合って接合されている内側延在部４２同士の一方（例えば軸方向の上側）の内側延在部４２が、他方（例えば軸方向の下側）の内側延在部４２側に凸になるように湾曲している構成とした。
【００５８】
これに対して、比較例２のバネ２０１は、図１９に示すように、ベローズ部２の軸方向（Ｚ方向）に隣り合って接合されている内側延在部４２同士が直線形状の構成とした。すなわち、内側延在部４２が湾曲していない構成とした。
【００５９】
試験例２のバネ１、及び比較例２のバネ２０１に対してベローズ部２の軸方向（Ｚ方向）に荷重をかけた。試験２では、ベローズ部２が軸方向（Ｚ方向）に伸ばされる荷重と、ベローズ部２が軸方向（Ｚ方向）に縮められる荷重とをバネ１、２０１にかけた。そして、湾曲部材２１の外側湾曲部４１の内部応力を測定した。試験２の試験結果を図２０に示す。図２０に示すように、試験例２のバネ１では、比較例２のバネ２０１と比較して、ベローズ部２が軸方向（Ｚ方向）に伸ばされたときの内部応力と、ベローズ部２が軸方向（Ｚ方向）に縮められたときの内部応力との応力差が小さくなった。試験例２のバネ１によれば、ベローズ部２が伸ばされた場合と縮められた場合で内部応力の応力差を小さくすることができる。また、試験例２のバネ１が全固体電池を支持するために用いられる場合には、バネ１の設置状態によって、全固体電池の放電時にバネ１のベローズ部２が伸ばされ、全固体電池の充電時にバネ１のベローズ部２が縮められることが考えられる。試験例２のバネ１によれば、全固体電池の放電時と充電時で内部応力の応力差を小さくすることができる。したがって、全固体電池の充電状況にかかわらず安定した性能を発揮することができる。
【００６０】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書又は図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００６１】
１：バネ、２：ベローズ部、１１：上側支持部材、１２：下側支持部材、２１：湾曲部材、４１：外側湾曲部、４２：内側延在部、４３：中間部、５１：密閉空間、７１：外側端部、７２：内側端部、９１：上側セグメント、９２：下側セグメント、９３：外側セグメント、９４：内側セグメント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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