(57)【要約】【課題】ベローズホルダとベローズとの溶接時の熱容量を均等に近づけてこれらを高精度かつ強固に溶接できるベローズの固定構造であり、高精度のプレス加工を用いることなくベローズホルダを溶接容易な薄板状に形成でき、部品点数の増加も抑えたベローズの固定構造とベローズバルブとを提供する。【解決手段】環状板からなるベローズホルダ１の内周縁部２とベローズ３の環状縁部４とを溶接する。ベローズホルダ１の内周縁部２側近傍に環状の熱容量境界部６０を設け、この熱容量境界部６０から内周縁部２までの溶接領域部６１がベローズ３の環状縁部４の肉厚部４ａと同等又はそれ以上の熱容量を有するようにしてベローズホルダ１の溶接領域部６１とベローズ３の環状縁部４とを略均等に溶解するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状板からなるベローズホルダの内周縁部とベローズの環状縁部とを溶接するベローズの固定構造であって、前記ベローズホルダの内周縁部側近傍に環状の熱容量境界部を設け、この熱容量境界部から前記内周縁部までの溶接領域部が前記ベローズの環状縁部の肉厚部と同等又はそれ以上の熱容量を有するようにして前記ベローズホルダの溶接領域部と前記ベローズの環状縁部とを略均等に溶解するようにしたことを特徴とするベローズの固定構造。
【請求項２】
前記ベローズホルダと前記ベローズは、同程度の比熱を有する材料で形成すると共に、前記溶接領域部の体積は、この溶接領域部に対向する前記ベローズの溶接部の体積と同等又はそれ以上である請求項１に記載のベローズの固定構造。
【請求項３】
前記熱容量境界部は、環状溝であり、この環状溝を切削加工又は放電加工により前記ベローズホルダに形成した請求項１又は２に記載のベローズの固定構造。
【請求項４】
前記環状溝は、断面略Ｖ字状又はＵ字状に形成して前記溶接領域部の根本を厚くして溶接で溶け落ちないようにした請求項３に記載のベローズの固定構造。
【請求項５】
弁箱内に設けた弁体を弁軸を介して昇降動させて開閉するバルブであって、前記弁軸を軸装した状態でその外周囲に配置したベローズの下端を前記弁体に固定し、前記ベローズの上端の環状縁部と、前記弁箱に位置決めされた状態で取付けたベローズホルダの内周縁部とを溶接して固着した請求項１乃至４の何れか１項に記載のベローズバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に危険性流体、可燃性ガス、蒸気流体などの特殊流体用として用いられる金属製ベローズの固定構造とこのベローズが内部に装着されたベローズバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の特殊流体用の金属製ベローズは、一般に上下端部が溶接で固定された固定構造により取付けられ、この固定構造により、外部との間がシールされて内部を流れる流体の外部漏れや外部からの不純物の混入が防止される。
【０００３】
このような固定構造によりベローズを取付けたものとして、例えば、ステムの昇降動により弁体を開閉するベローズバルブが知られている。ベローズバルブは、例えばグローブバルブの態様により設けられ、内部に金属製ベローズが組み込まれてボデーとグランドとの間からの外部漏れが防止される。このグローブバルブは、内部に弁体、ベローズ、ベローズ保持用のベローズホルダを有し、ベローズホルダと弁体とに上下端部が溶接されたベローズによりステム外周側が被覆された構造になっている。
【０００４】
ステムの昇降動により弁開閉するベローズバルブとして、例えば、特許文献１のストップ弁が開示されている。このバルブでは、金属製ベローズの上部側、下部側がベローズホルダとなる上下の取付フランジにそれぞれ溶接され、これら上部、下部側の取付フランジが、それぞれボンネットフランジ、弁板に螺子で固着されている。これにより、弁板を駆動する駆動軸の周囲に金属製ベローズが装着され、この場合、ベローズと共にベローズ取付け用の螺子も弁筐の内部に配置されている。
【０００５】
一方、特許文献２の開閉弁においては、ベローズホルダであるベローズフランジを介して弁箱内に金属ベローズが取付けられる。このベローズフランジは、板状材料により中央に穴部を有する略円錐状に設けられ、穴部に金属ベローズの上端側、弁体側に金属ベローズの下端側がそれぞれ溶接される。この金属ベローズにより、弁箱の軸装部に軸装されたステムの下部側外周が被覆される。
【０００６】
ベローズホルダは、内部流体の圧力に耐えうる強度が必要になることから、例えば１ｍｍ以上の比較的厚肉の板材により形成され、このベローズホルダに対して、例えば０．１〜０．２ｍｍの極薄の厚さのベローズが溶接されることが多い。
ベローズホルダを形成する場合、一般には、特許文献２のように穴部の内周縁が上部方向に折り曲げられて環状縁が形成される。ベローズは、その上端が穴部の下方から差込まれて環状縁の上端面に上端面が略面一に揃えられ、これら環状縁の上端面、ベローズの上端面に肉盛りが施されることでベローズホルダとベローズとが溶接される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開昭５９−７５９８２号公報
【特許文献２】特許第４９８７９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前者の特許文献１におけるベローズの取付構造では、上部、下部のベローズホルダが、螺子による取付用の板状部とこの内周側にベローズ溶接用の円柱部とを有する段部形状に設けられている。このため、ベローズの取付け部位全体が厚肉化して全体が大型化し、ベローズホルダの加工工数も増えるという問題も有している。ベローズホルダが螺子で取り付けられていることから、この螺子の部品点数が増え、螺着時の作業工数も増加する。これらの理由からコストアップにつながることになり、また、螺子が弁筐の内部に露出しているため、流体が接触してパーティクル等を生じ、流体に不純物が混じる可能性も生じる。
【０００９】
後者の特許文献２におけるベローズ取付構造においては、ベローズホルダの環状縁の円筒形状を成形するためには、ある程度の厚みが必要になる。しかし、環状縁の厚さと極薄のベローズの厚さとの差が大きくなると、ベローズホルダとベローズとの溶接部分の熱容量に大きな差が生じる。この熱容量の差により溶接時にベローズ上端とベローズホルダ環状縁とを均等に溶かすことが難しくなり、ベローズが先に溶け出して変形した状態で溶接するおそれがある。このため、ベローズとベローズホルダとを均一に溶接することが困難になる。
【００１０】
さらに、ベローズホルダに肉厚状の環状縁を設けるためには、プレス加工が必要になることが多い。プレス加工で環状縁を形成する場合、多品種で量産するときにプレス用の段取り替えが多くなり、切削加工に比較して加工精度が低くなることで円筒状の環状縁を一定の精度に形成することも難しくなる。
【００１１】
本発明は、上記の課題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、ベローズホルダとベローズとの溶接時の熱容量を均等に近づけてこれらを高精度かつ強固に溶接できるベローズの固定構造であり、高精度のプレス加工を用いることなくベローズホルダを溶接容易な薄板状に形成でき、部品点数の増加も抑えたベローズの固定構造とベローズバルブとを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、環状板からなるベローズホルダの内周縁部とベローズの環状縁部とを溶接するベローズの固定構造であって、ベローズホルダの内周縁部側近傍に環状の熱容量境界部を設け、この熱容量境界部から内周縁部までの溶接領域部がベローズの環状縁部の肉厚部と同等又はそれ以上の熱容量を有するようにしてベローズホルダの溶接領域部とベローズの環状縁部とを略均等に溶解するようにしたベローズの固定構造である。
【００１３】
請求項２に係る発明は、ベローズホルダとベローズは、同程度の比熱を有する材料で形成すると共に、溶接領域部の体積は、この溶接領域部に対向するベローズの溶接部の体積と同等又はそれ以上であるベローズの固定構造である。
【００１４】
請求項３に係る発明は、熱容量境界部は、環状溝であり、この環状溝を切削加工又は放電加工によりベローズホルダに形成したベローズの固定構造である。
【００１５】
請求項４に係る発明は、環状溝は、断面略Ｖ字状又はＵ字状に形成して溶接領域部の根本を厚くして溶接で溶け落ちないようにしたベローズの固定構造である。
【００１６】
請求項５に係る発明は、弁箱内に設けた弁体を弁軸を介して昇降動させて開閉するバルブであって、弁軸を軸装した状態でその外周囲に配置したベローズの下端を弁体に固定し、ベローズの上端の環状縁部と、弁箱に位置決めされた状態で取付けたベローズホルダの内周縁部とを溶接して固着したベローズバルブである。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る発明によると、ベローズホルダに環状の熱容量境界部を設け、この熱容量境界部から内周縁部までの溶接領域部がベローズの環状縁部の肉厚部と同等又はそれ以上の熱容量を有するようにし、溶接領域部とベローズの環状縁部とを略均等に溶解している。これにより、溶接時にベローズホルダ側とベローズ側とに加わる熱分布を略均等に近づけてベローズが先に溶け出すことを防いで溶接箇所全体に渡ってこれらを略均等に溶接でき、溶接時の歪みを防いで高精度かつ強固にベローズとベローズホルダとを固着できる。熱容量境界部、溶接領域部を有するベローズホルダを、高精度のプレス加工やその他の複雑な加工を用いることなく、容易にかつ正確に溶接が容易な薄板状に形成できる。ベローズホルダとベローズとを溶接で固定することで、あらたな部品点数の増加や作業工数の増加も抑えている。新規の部品によるパーティクル等の発生を防ぎ、流体に不純物が混入するおそれもない。
【００１８】
請求項２に係る発明によると、ベローズホルダとベローズとを、同程度の比熱を有する材料により設けることができ、溶接領域部の体積をベローズの溶接部の体積と同等又はそれ以上とすることで、ベローズホルダとベローズとの熱分布を略均等に近づけてこれらを強固に固着できる。その際、ベローズの溶接部との体積比により溶接領域部の大きさを設定していることで、熱分布を高精度に均等化できる。
【００１９】
請求項３に係る発明によると、熱容量境界部を切削加工又は放電加工により容易に且つ正確に環状溝としてベローズホルダに形成でき、この環状溝により歪みを抑えた均一幅の溶接領域部を高精度に形成できる。
【００２０】
請求項４に係る発明によると、環状溝を断面略Ｖ字状又は略Ｕ字状に形成して溶接領域部の根本を厚くして溶接で溶け落ちないようにしていることで、ベローズホルダの溶接領域部を略一定の肉盛り幅に維持した状態で、これらベローズホルダとベローズとを強固に溶接できる。
【００２１】
請求項５に係る発明によると、ベローズホルダ側とベローズ側とに加わる熱分布を略均等にして全体を均一に溶接し、溶接時の歪みを防いで高精度かつ強固に固着したベローズホルダとベローズとを内部に有し、流体の外部漏れや内部への不純物の混入を確実に防止するバルブを提供できる。プレス加工やその他の複雑な加工を必要とすることなく、熱容量境界部、溶接領域部を有するベローズホルダを薄板材料から容易にかつ正確に溶接可能な薄板状に形成でき、部品点数や作業工数が増加したり、複雑な加工を要することがなく、大量生産も可能になる。ステムを繰り返し上下動させた場合にも、ベローズホルダとベローズとの強固な溶接状態を維持し、パーティクルの発生を抑えつつ、流体の外部漏れや流路内への不純物の混入も防止する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】グローブバルブを示す縦断面図である。
【図２】図１における弁体ユニットを示す拡大縦断面図である。
【図３】（ａ）は図１のＡ部拡大図である。（ｂ）は図１のＢ部拡大図である。
【図４】本発明のベローズの固定構造における熱容量境界部付近を示す模式図である。
【図５】ベローズホルダにおける熱容量境界部の他例を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本発明におけるベローズの固定構造とベローズバルブの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１においては、本発明のベローズの固定構造をベローズバルブであるグローブバルブに適用した例を示し、図２は、図１のグローブバルブにおける弁体ユニットの拡大縦断面図、図３は、図１のＡ部及びＢ部の拡大部、図４は、ベローズホルダの一部を拡大した模式図を示している。
【００２４】
図１〜図４において、本発明のベローズの固定構造は、環状板からなるベローズホルダ１に設けられた内周縁部２と伸縮可能なベローズ３の開口端部側の環状縁部４とを溶接する固定構造であり、このベローズの固定構造は、例えば、弁軸の昇降動により弁体を開閉するベローズバルブに適用され、このうち、本実施形態では、呼び圧力１０Ｋ、呼びサイズ６５Ａのグローブバルブ（以下、バルブ本体１０という）に用いられた例を示している。
【００２５】
バルブ本体１０は、ステンレス鋼製或はダクタイル鉄製の弁箱１１、ボンネット１２を有し、これら弁箱１１、ボンネット１２の内部には弁体ユニット２０が装着され、この弁体ユニット２０は、弁体２１、弁軸２２、ベローズ３、ベローズホルダ１、ロックナット２３を有している。これらにより、バルブ本体１０は、弁箱１１内に設けた弁体２１を、弁軸２２を介して昇降動させて弁開閉可能な構造になっている。
【００２６】
弁箱１１は、流入口３０、流出口３１を有し、これらの間の内部流路３２にシール用弁座３３が設けられる。弁箱１１上部には内部流路３２から外部に開口したフランジ面３４が一体に形成され、このフランジ面３４の内周側には環状の凹状段部３５が設けられ、この凹状段部３５を介してフランジ面３４にボンネット１２が取付け可能に設けられる。
【００２７】
ボンネット１２の下部にはフランジ部４０が設けられ、このフランジ部４０の底面に凹状段部３５に嵌入可能な突状の環状突起部４１が設けられ、ボンネット１２は、環状突起部４１の凹状段部３５への嵌合によってフランジ面３４に位置決めされ、この上から固着ボルト４２により弁箱１１に固着される。ボンネット１２の内径側には取付穴４３が形成され、この取付穴４３に膨張黒鉛製のシール用パッキン４４が装着され、このパッキン４４の上から増し締め可能な突部４５を有する略円筒状の押え部材４６が装着される。ボンネット１２の上部にはめねじ部４７が形成されている。
【００２８】
図２に示した弁体ユニット２０の各部品である、弁体２１、弁軸２２、ベローズ３、ベローズホルダ１、ロックナット２３は、それぞれステンレス材料により形成される。本実施形態においては、ベローズ３はＳＵＳ３１６Ｌ、ベローズホルダ１はＳＵＳ３０４、弁体をＳＵＳ４０３により形成している。弁体ユニット２０は、これらの部品が一体化されて構成され、この弁体ユニット２０全体を弁箱１１、ボンネット１２に装着可能になっている。
【００２９】
弁体ユニット２０における弁体２１は略円板状に形成され、上面側には弁軸２２の下端部挿入用の有底穴５０が形成される。この有底穴５０には、ロックナット２３が介在された状態で弁軸２２の下部が取付けられる。これにより、弁体２１がロックナット２３により弁軸２２に対して空転可能な状態で取り付けられ、弁軸回転時に弁体２１の供回りが防止された状態で一体化されている。なお、ロックナット２３の上端は、ボンネット１２の底部弁軸孔付近に形成された突部に当接可能となっており、弁全開時のリフトストッパとして機能する。
【００３０】
弁軸２２の上部側にはめねじ部４７に螺合可能なおねじ部５１が形成され、このおねじ部５１がめねじ部４７に螺合された状態でボンネット１２に弁軸２２が装入され、これら螺合部の下方側で弁軸２２外周がパッキン４４でシールされている。弁軸２２上部には図示しない回転ハンドルが取付けられ、この回転ハンドルを回転することで、おねじ部５１とめねじ部４７との螺合を介して弁軸２２が弁箱１１内を上下動し、弁体２１が弁座３３に接離して３２流路を開閉可能になっている。
【００３１】
ベローズ３は、成形ベローズの態様により、例えば０．１〜０．２ｍｍ程度の厚さＴで所定長さの略円筒状に形成され、上記の弁軸２２が軸装された状態でその外周囲に配置される。ベローズ３の上下端には環状縁部４が設けられ、下端の環状縁部４は、例えば溶接等の手段で弁体２１に固定され、ベローズ３上端の環状縁部４と、弁箱１１に位置決めされた状態で取付けられるベローズホルダ１の内周縁部２とが溶接によって固定される。これにより、弁体ユニット２０の弁軸２２の下部外周囲がベローズ３で被覆された状態でシールされる。
【００３２】
ベローズ３の上部には、このベローズ３保持用のベローズホルダ１が設けられる。
ベローズホルダ１は、例えば２ｍｍ程度の厚さの薄板からなる環状板により形成され、このベローズホルダ１の中央には、ベローズ３の環状縁部４を挿入可能な穴径φＤの挿入穴５２が形成され、この挿入穴５２の縁に内周縁部２が設けられ、この内周縁部２とベローズ３の環状縁部４とが溶接により固定される。ベローズホルダ１の外径は、凹状段部３５に嵌入可能な大きさに設けられ、その外周縁側の表裏面に、凹状段部３５に装着可能な外径の環状ガスケット５３が装着可能になっている。
【００３３】
内周縁部２の近傍には、図３（ａ）、図４（ｂ）に示す断面略Ｖ字状で環状の熱容量境界部６０が設けられる。熱容量境界部６０は、切削加工によりベローズホルダ１の表面に環状溝として形成され、その深さＨは、例えば０．５〜１．０ｍｍ程度に設けられる。
【００３４】
熱容量境界部（環状溝）６０が形成されることにより、この熱容量境界部６０から環状縁部４までの間に環状の溶接領域部６１が設けられる。図４（ｂ）において、溶接領域部６１は、二点鎖線のハッチングの領域で示され、環状溝６０よりも内径側（内周縁部２側）であり、少なくとも環状溝６０の深さＨまでの環状の領域を指すものである。溶接領域部６１は、熱容量境界部６０が断面略Ｖ字状に形成されていることで、根本が厚く形成されて溶接で溶け落ちにくくなっている。
【００３５】
ベローズホルダ１とベローズ３とは、同程度の比熱を有する材料により設けられ、溶接領域部６１の体積は、この溶接領域部６１に対向する、図中、破線のハッチングの領域で示されるベローズ３の溶接部６３の体積と同等又はそれ以上になっている。これにより、溶接領域部６１は、ベローズ３の環状縁部４の肉厚部４ａと同等又はそれ以上の熱容量を有するように設けられ、溶接時には、溶接領域部６１と環状縁部４とを略均等に溶解するようにしている。具体的には、溶接領域部６１の体積は、溶接部６３の体積の１〜３倍程度の大きさになるように構成される。
【００３６】
ベローズ３やベローズホルダ１、弁体２１は、前述のようにステンレス系の材料で形成されており、その比熱は、０．５［（Ｊ／ｋｇ・℃）×１０３］前後であるから同程度であり、また、密度も７．９８（ｇ／ｃｍ３）前後であるから同程度と言える。
従って、前記溶接領域部６１とベローズ３の溶接部６３の体積が同等又はそれ以上、具体的には１〜３倍であるか、前記溶接領域部６１とベローズ溶接部６３の重量が同等又はそれ以上、具体的には１〜３倍であれば、熱容量も同等又はそれ以上、具体的には１〜３倍であると言える。
【００３７】
溶接領域部６１の領域は、内周縁部２から熱容量境界部６０の開口端部までの幅Ｗの大きさにより設定されていてもよい。この場合、幅Ｗは、ベローズ３の厚さＴの１〜３倍程度の大きさになるように形成され、具体的には、ベローズ３の厚さＴが０．１〜０．２ｍｍであるときに、幅Ｗは０．１〜０．６ｍｍ程度とすればよい。この場合にも、溶接部６３との体積比により溶接領域部６１の大きさを設定した場合と同様に、溶接領域部６１を肉厚部４ａと同等又はそれ以上の熱容量を有するようにし、溶接時に溶接領域部６１と環状縁部４とを略均等に溶解可能となる。
【００３８】
前述したベローズ３は、その環状縁部４が溶接領域部６１の表面と面一の状態になるまで内周縁部２に挿入され、この状態で溶接部６３と溶接領域部６１とが肉盛部６２を介して溶接固定される。この場合、肉盛部６２は、環状縁部４と溶接領域部６１の表面側に適宜の厚さで施される。
【００３９】
図５においては、ベローズホルダ１における熱容量境界部の他例を示している。
図５（ａ）は、熱容量境界部（環状溝）６０が断面略Ｕ字状に形成され、また、図５（ｂ）は、環状溝６０が断面略半円弧状に形成されることにより、これら環状溝６０から内周縁部２までにそれぞれ環状の溶接領域部６１が設けられたものである。これらの場合にも、断面略Ｖ字状の環状溝６０を設けたときと同様に、溶接領域部６１の根本側が厚くなり、溶接で溶け落ちないようになっている。
【００４０】
一方、図５（ｃ）は、熱容量境界部（環状溝）６０が断面略矩形状に形成され、この環状溝６０から内周縁部２までに環状の溶接領域部６１が設けられたものである。これらのように、熱容量境界部６０は、溶接領域部６１がベローズ３の環状縁部４の肉厚部４ａと同等又はそれ以上の熱容量を有するようにすれば各種の断面形状であってもよく、上記以外の断面形状に設けることも可能である。図５（ａ）〜図５（ｃ）の何れの場合にも、図４（ｂ）と同様に、溶接領域部６１の領域を二点鎖線のハッチングにより示している。
【００４１】
図３（ｂ）に示すように、ベローズ３の下部も溶接により固定される。この場合、前述のベローズ３上部側と同様に、熱容量境界部６０により溶接領域部６１が弁体２１の上部に設けられ、この溶接領域部６１が、ベローズ３下部の肉厚部４ａと同等又はそれ以上の熱容量を有している。これにより、溶接領域部６１と環状縁部４とが略均等に溶解した状態で、ベローズ３下部と弁体２１上部とが溶接される。
【００４２】
図１、図２において、上述した図２の弁体ユニット２０を弁箱１１に取付ける場合には、先ず、ベローズホルダ１の外周縁側の表裏面にガスケット５３を配設した状態で、弁軸２２の上部側をボンネット１２の取付穴４３、押え部材４６の内径側に挿入し、ベローズホルダ１の上面側のガスケット５３が環状突起部４１に近接或は当接する程度に、弁体ユニット２０とボンネット１２とを仮着する。
【００４３】
次いで、弁体ユニット２０を装着したボンネット１２を弁箱１１の上面側から装着し、環状突起部４１を凹状段部３５に嵌合させるようにしながら、ボンネット１２を弁箱１１に位置決め状態で仮着する。この状態で、ガスケット５３と弁箱１１とを固着ボルト４２で締付けることで、ベローズホルダ１を環状突起部４１と凹状段部３５との間に上下のガスケット５３、５３で挟持した状態で位置決め固定可能となる。
【００４４】
弁体ユニット２０の取付け後には、弁箱１１、ボンネット１２とベローズホルダ１との間からの外部漏れをガスケット５３により防止しつつ、ボンネット１２に軸着された弁軸２２を上下動させて、この弁軸２２に取付けられた弁体２１を弁座３３に接離させることで弁開閉可能になる。このとき、ベローズホルダ１を、弁箱１１の凹状段部３５と軸装部であるボンネット１２の環状突起部４１との間に嵌合状態で装着し、弁体ユニット２０の装着時に弁軸２２、弁体２１及びベローズ３を弁箱１１に対して芯出し状態に設けているため、弁座３３に対して高精度に弁体２１を接離させて正確に流量制御可能になる。ベローズ３を芯出ししていることで、このベローズ３を弁体２１の上下動作に伴ってこの弁体２１及び弁軸２２と同心状態で伸縮させて消耗を抑えている。
【００４５】
なお、上記実施形態では、熱容量境界部６０を環状溝とし、この環状溝６０を切削加工により形成しているが、放電加工やそれ以外の加工手段により、環状溝６０の熱容量境界部やそれ以外の態様の熱容量境界部をベローズホルダ１に形成してもよい。
【００４６】
また、バルブ本体１０は、グローブバルブ以外の態様に設けられていても、各種の構造のバルブに対して前述したベローズの固定構造を適用できる。
ベローズ３を成形ベローズにより設けているが、溶接ベローズを用いるようにしてもよく、バルブの用途等に応じて適宜選択可能となる。
弁座３３は、弁箱１１と別体に形成されているが、弁箱１１と一体に形成されていてもよい。
【００４７】
次に、本発明におけるベローズの固定構造並びにベローズバルブの上記実施形態における作用を説明する。
図１のバルブ本体１０において、ベローズホルダ１に環状の熱容量境界部６０を設け、ベローズホルダ１の溶接領域部６１がベローズ３の環状縁部４の肉厚部４ａと同等又はそれ以上の熱容量を有するようにし、溶接領域部６１と環状縁部４とを略均等に溶解するようにしている。これによって、溶接による熱が加わる際に、これら溶接領域部６１と環状縁部４との熱分布を略均等にし、環状縁部４が先に溶け出すことを防いでこの環状縁部４と溶接領域部６１の両者に略均等に肉盛部６２を施しつつ溶接可能になる。
【００４８】
このとき、熱容量境界部６０を環状溝で設けていることで、この熱容量境界部６０を跨いだベローズホルダ１外径側への伝熱を抑えている。このため、溶接部分以外の温度上昇を防止し、ベローズホルダ１全体を歪みのないフラットな状態を維持しつつ溶接できる。
【００４９】
環状の溶接領域部６１と環状縁部４とによる被溶接部に沿って溶接していることで、溶接時の作業性が向上すると共に、周囲へのはみ出しを防ぎつつ肉盛部６２を施すことができ、これら溶接領域部６１と環状縁部４の円周上に沿って略均等な肉盛部の幅により溶接することで全体の溶接強度が均一化する。
【００５０】
ベローズホルダ１は、一枚の環状板により段部加工等の特別な加工を施すことなく容易に形成可能になる。ベローズホルダ１に断面略Ｖ字状の環状溝６０を切削加工すれば、この環状溝６０を介して所定の大きさの溶接領域部６１を容易に設けることができ、プレス加工を用いることなく所定の幅Ｗや深さＨによる環状溝６０を形成して精度の高い溶接領域部６１を形成できる。
【００５１】
このため、量産化にも適しており、溶接領域部６１の大きさが略一定の安定した品質のベローズホルダ１を、材料を抑えながら大量生産可能になる。しかも、熱容量境界部６０の形成位置を変えるだけで、溶接領域部６１の大きさを簡単に変更できるため、各種の態様のベローズバルブにも対応可能になる。
【００５２】
以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は、前記実施の形態記載に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載されている発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の変更ができるものである。例えば、本発明のベローズの固定構造は、ベローズバルブ以外のバルブにも適用でき、また、バルブ以外にも、継手などの配管部品、真空チャンバなどの容器、或は、その他の伸縮機能付きの各種のシール部品にも適用可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１  ベローズホルダ
２  内周縁部
３  ベローズ
４  環状縁部
４ａ  肉厚部
１０  バルブ本体
１１  弁箱
２１  弁体
２２  弁軸
６０  環状溝（熱容量境界部）
６１  溶接領域部
【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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