(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄肉金属ベローズの内部に２配管の両端部の接合部を有し、第１の配管の端部からスリット状のスライドフィンガーと該スライドフィンガーに押さえ荷重を負荷するためのスプリングフィンガーとを突設し、前記スライドフィンガーの先端が、第２の配管の一端外径に沿って当接するようにした機構を有することを特徴とする内部にスライドコンタクトを有するベローズ。
【請求項２】
薄肉金属ベローズの内部に２配管の両端部の接合部を有し、第１の配管の端部からスリット状のスライドフィンガーと該スライドフィンガーに押さえ荷重を負荷するためのスプリングフィンガーとを突設し、前記スライドフィンガーの先端が、第２の配管の一端外径に沿って当接するようにした機構を有する内部にスライドコンタクトを有するベローズにおいて、ベローズ内部は真空配管とし、ベローズの軸方向、軸直角方向の変位に対して第２の配管外径に沿った第１の配管のスライドフィンガーおよびスプリングフィンガーが常に当接し、かつ一定のコンタクト荷重で押さえることによって、放電などを生ぜずに電磁波を伝達するようにしたことを特徴とする内部にスライドコンタクトを有するベローズ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は真空配管系に用いるベローズであって、ベローズ内に配管系を有するとともに、配管内部に大強度の電子ビームを高速で通すときに内壁に発生する渦電流（電磁波）を、上記ベローズを伸縮させながらもスムースに伝達する機構を有するベローズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の、内部にスライドコンタクトを有するベローズとしては、図面に示すような内筒の内側にスライドする機構を有するベローズ（図２参照）、もしくは内筒の外側にスライドする機構を有するベローズ（図３参照）であった。すなわち、内壁に生ずる電磁波をいずれも伝達するためのフィンガーを介して伝達する構造であり、フィンガーはいずれもスライドする役割と配管にコンタクトする両方の役割を担っている。
【０００３】
そのためにフィンガー自身は比較的厚肉のものを用いており、またスリット幅は０．５ｍｍ程度と比較的小さいために、図２のベローズにおいては軸直角方向変位に対してフィンガー同士が干渉したり、図３のベローズにおいては軸方向変位に対してフィンガーのコンタクト荷重が変化するなどの不具合があった。また図４のフィンガーを両端固定とし、中央部が外側に反る構造を有するベローズでは、スライドする部分はないものの、軸方向変位によりフィンガーが大きく外径側に反るために、内壁に沿って伝達される電磁波が乱れるなどの問題があった。これらの解決のために、図５に示すスプリングフィンガーと内筒でスライドフィンガーをはさみ込む構造のスライド機構を有するベローズが考えられ、現在ではこの構造が取り入れられている。
【０００４】
【発明が解決しょうとする課題】
しかしながら、図５の構造ではスライドフィンガーを薄肉とすることによって配管にフィットし、なおかつ配管との押し付けの荷重を持たない構造とすることができ、また押し付け荷重は別途のスプリングフィンガーが受け持ち、このスプリングフィンガーは個々のスライドフィンガーに対応して設定されている。
【０００５】
この構造では軸方向のベローズ変位に対しても荷重は一定で、かつ軸直角方向変位に対してもスライドフィンガーは薄肉のためにスプリングフィンガー荷重のみが起因して一定となり安定していた。しかしながら超高真空の配管にあっては、スライド部分から発生するパーティクルと摩擦係数を少なくすることが課題とされていた。そのためにスライド部分に銀メッキを施したり、スライド部分の部材を考慮していたが、究極的にはスライド部分の個所を減らすことが求められている。
【０００６】
そこでこの発明は、上記従来の課題を解決するためのものであって、スライド部分から発生するパーティクルと摩擦係数を少なくすることが可能となる、内部にスライドコンタクトを有するベローズを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【問題を解決するための手段】
すなわち、この発明の内部にスライドコンタクトを有するベローズは、薄肉金属ベローズの内部に２配管の両端部の接合部を有し、第１の配管の端部からスリット状のスライドフィンガーと該スライドフィンガーに押さえ荷重を負荷するためのスプリングフィンガーとを突設し、前記スライドフィンガーの先端が、第２の配管の一端外径に沿って当接するようにした機構を有することを特徴とするものである。
【０００８】
またこの発明の内部にスライドコンタクトを有するベローズは、薄肉金属ベローズの内部に２配管の両端部の接合部を有し、第１の配管の端部からスリット状のスライドフィンガーと該スライドフィンガーに押さえ荷重を負荷するためのスプリングフィンガーとを突設し、前記スライドフィンガーの先端が、第２の配管の一端外径に沿って当接するようにした機構を有する内部にスライドコンタクトを有するベローズにおいて、ベローズ内部は真空配管とし、ベローズの軸方向、軸直角方向の変位に対して第２の配管外径に沿った第１の配管のスライドフィンガーおよびスプリングフィンガーが常に当接し、かつ一定のコンタクト荷重で押さえることによって、放電などを生ぜずに電磁波を伝達するようにしたことをも特徴とするものである。
【０００９】
図５に示すベローズ構造のように、従来、スプリングフィンガーは内筒側に取り付けられていて、スライドフィンガーを内筒との間で丁度はさみ込む形で取り付けられていた。この形状ではベローズの伸縮に対してスライドする機構は、スライドフィンガーの両面、すなわち内筒の外面とスプリングフィンガーの押さえ部分の２箇所で摩擦するようになっている。
【００１０】
この発明においてはこの摩擦による弊害を改善するために、スプリングフィンガーとスライドフィンガーとを同じ端部に取り付けたものである。こうすることにより、ベローズの伸縮においてはスライドフィンガーと内筒との１箇所の摩擦面のみとなって摩擦係数も１／２となり、かつ軸方向、軸直角方向のいずれのベローズ変位に対しても一定の荷重で追従することができるようになったのである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基いてこの発明の内部にスライドコンタクトを有するベローズの実施の形態を詳細に説明する。図１はこの発明のスプリングフィンガーとスライドフィンガーとが同じ側に取り付けられたスライド機構を有したベローズの断面図である。
【００１２】
この発明の、金属ベローズにおける内部スライド機構におけるスライドコンタクトで使用される材料は、強磁場中で使用されるために、基本的には非磁性材料が求められている。すなわち、この発明の内部にスライドコンタクトを有する金属ベローズ１１は、ベローズ本体２１、筒状フランジ２２、金具２３等はすべて完全非磁性の純チタンを用い、溶接により組立てることが望ましい。そして、スライド機構の内筒１２もチタン製とし、スプリングフィンガー１４にはインコネル材を用い、スライドフィンガー１５にはべリリューム銅が用いられている。また、スライドフィンガー１５を形成するベリリューム銅とチタン製の金具２３等とは真空ロー付けによる接合とし、スプリングフィンガー１４のインコネル材には銀メッキを施されている。なお、内筒１２はチタンのままとして対応している。
【００１３】
上記スライドフィンガー１５の１本当たりの幅は、ベローズのサイズに応じて決定されるが、この実施例においては約５ｍｍとし、スライドフィンガー１５のスリット幅は０．５ｍｍで製作されている。このスライドフィンガー１５に対向させてスプリングフィンガー１４を設定し、スプリングフィンガー１４の当接面はスプーン状に加工することにより、点接触としている。
【００１４】
【実施例】
図１の構造において、スプリングフィンガー１４の個々の押さえ荷重を１Ｎとしたときに、フィンガー本数８０本で全体荷重は１Ｎ×８０＝８０Ｎである。そして、この押さえ荷重に対しての摺動荷重は２７Ｎであり、このときの摩擦係数μはμ＝２７／８０＝０．３４であった。一方、図５の構造において、図１と同じ条件でテストした結果では、摺動荷重４２Ｎでこのときの摩擦係数μはμ＝４２／８０＝０．５２であった。また真空中でのスライドフィンガー１４の磨耗試験５０００回で、図５の構造では０．２７μのパーティクルは１フィンガーあたり２０個であるのに対して、図１の構造では１０個と半分のパーティクルの結果を得た。
【００１５】
【発明の効果】
以上のように、この発明の内部にスライドコンタクトを有するベローズは、スプリングフィンガーとスライドフィンガーとを同じ端部に取り付けたものである。こうすることにより、ベローズの伸縮においてはスライドフィンガーと内筒との１箇所の摩擦面のみとなって摩擦係数も１／２となり、かつ軸方向、軸直角方向のいずれのベローズ変位に対しても一定の荷重で追従することができるベローズを提供することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のスプリングフィンガーとスライドフィンガーとが同じ側に取り付けられたスライド機構を有するベローズの断面図である。
【図２】内筒の内側にスライドする機構を有する従来のベローズの断面図である。
【図３】内筒の外側にスライドする機構を有する従来のベローズの断面図である。
【図４】フィンガーを両端固定とし、中央部が外側に反る構造を有する従来のベローズの断面図である。
【図５】この発明の前段として、スプリングフィンガーと内筒でスライドフィンガーをはさみ込む構造のスライド機構を有する従来のベローズの断面図である。
【符号の説明】
１１ 金属ベローズ
１２ 内筒
１３ フィンガー
１４ スプリングフィンガー
１５ スライドフィンガー
２１ ベローズ本体
２２ 筒状フランジ
２３ 金具
【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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