(57)【要約】【課題】横方向の座屈に対してメンブレンベローズを案内可能なメンブレンベローズを提供する。【解決手段】メンブレンベローズが、前記メンブレンベローズの延在範囲を少なくとも部分的に取り囲む管部材（１４）を摺動案内するための少なくとも１つの摺動案内機構を備えている。摺動案内機構は、メンブレンベローズの縦軸線（５）のまわりの周方向について１８０°以下の範囲にわたり延在し、かつ、案内部（１２）および前記案内部（１２）から縦軸線（５）の方向に突出する支持部（１３）を有する少なくとも２つのリング部材（１０）（１１）を備えている。支持部（１３）が隣り合うメンブレン（１）の間隙（６）に突出する。案内部（１２）が隣り合うメンブレン（１）の径方向外側まで延在し、かつ、メンブレンベローズの縦軸線（５）から離れる方向に向き、管部材（１４）の内側面（１５）を摺動案内するための案内面（１６）を有している。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外縁部（３）および内縁部（２）を有する複数のメンブレン（１）を備え、中心縦軸線（５）の方向について相互に隣り合うメンブレン（１）が前記内縁部（２）および前記外縁部（３）において交互に溶接されているメンブレンベローズであって、
前記メンブレンベローズが、前記メンブレンベローズの延在範囲を少なくとも部分的に取り囲む管部材（１４）を摺動案内するための少なくとも１つの摺動案内機構を備え、前記摺動案内機構は、前記メンブレンベローズの前記縦軸線（５）のまわりの周方向について１８０°以下の範囲にわたり延在し、かつ、案内部（１２）および前記案内部（１２）から前記縦軸線（５）の方向に突出する支持部（１３）を有する少なくとも２つのリング部材（１０）（１１）を備え、前記支持部（１３）が前記隣り合うメンブレン（１）の間隙（６）に突出し、
前記案内部（１２）が、前記支持部（１３）が間隙に突出している前記隣り合うメンブレン（１）の径方向外側まで延在し、かつ、前記メンブレンベローズの前記縦軸線（５）から離れる方向に向き、前記管部材（１４）の内側面（１５）を摺動案内するための案内面（１６）を有していることを特徴とするメンブレンベローズ。
【請求項２】
請求項１記載のメンブレンベローズにおいて、前記支持部（１３）が前記縦軸線（５）の方向について少なくとも一方側に凹部（１８）を有し、前記凹部（１８）が前記支持部（１３）に対して当該少なくとも一方側で隣接する前記メンブレン（１）の凸部（２０）に係合し、あるいは、前記支持部（１３）に当該少なくとも一方側で隣接する前記メンブレン（１）の凹部（１９）に係合する凸部（１７）を有していることを特徴とするメンブレンベローズ。
【請求項３】
請求項２記載のメンブレンベローズにおいて、外力が作用しない箇所において、前記摺動案内機構を構成する前記リング部材（１０）（１１）の前記支持部（１３）が、前記隣り合うメンブレン（１）の前記間隙（６）に、そこから抜け出ないように形状が適合した態様で保持されていることを特徴とするメンブレンベローズ。
【請求項４】
請求項２または３記載のメンブレンベローズにおいて、前記支持部（１３）が、一方側において、前記支持部（１３）に対して当該一方側で隣接する前記メンブレンの凸部（２０）と係合する凹部（１８）を有し、かつ、他方側において、前記支持部（１３）に対して当該他方側で隣接する前記メンブレン（１）の前記凹部（１９）に係合する凸部（１７）を有していることを特徴とするメンブレンベローズ。
【請求項５】
請求項１〜４のうちいずれか１つに記載のメンブレンベローズにおいて、前記メンブレンベローズの前記縦軸線（５）の方向について前記支持部（１３）の厚さが、前記メンブレンベローズの前記縦軸線（５）に近づく径方向に減少していることを特徴とするメンブレンベローズ。
【請求項６】
請求項１〜５のうちいずれか１つに記載のメンブレンベローズにおいて、前記メンブレン（１）が、前記メンブレンベローズの縦中心断面において波形状に形成され、前記メンブレン（１）の当該波形が、前記メンブレンベローズの前記縦軸線（５）の方向について、前記メンブレン（１）のそれぞれの両側に凸部および凹部を形成していることを特徴とするメンブレンベローズ。
【請求項７】
請求項１〜６のうちいずれか１つに記載のメンブレンベローズにおいて、前記リング部材（１０）（１１）が、前記メンブレンベローズの縦中心断面においてＴ字状に形成されていることを特徴とするメンブレンベローズ。
【請求項８】
請求項１〜７のうちいずれか１つに記載のメンブレンベローズにおいて、前記摺動案内機構を構成する前記少なくとも２つのリング部材（１０）（１１）の前記案内部（１２）が、前記メンブレンベローズの前記縦軸線（５）のまわりの周方向について１８０°を超えて延在し、前記少なくとも２つのリング部材（１０）（１１）の前記支持部（１３）が、前記２つの隣り合うメンブレン（１）の共通の間隙（６）に挿入されていることを特徴とするメンブレンベローズ。
【請求項９】
請求項８記載のメンブレンベローズにおいて、前記摺動案内機構が、前記メンブレンベローズの前記縦軸線（５）のまわりの周方向について１８０°にわたり延在する２つのリング部材（１０）（１１）により構成されていることを特徴とするメンブレンベローズ。
【請求項１０】
請求項１〜９のうちいずれか１つに記載のメンブレンベローズにおいて、前記リング部材（１０）（１１）の前記案内部（１２）の案内面（１６）は、前記メンブレンベローズの前記縦軸線（５）から離れる方向に湾曲して形成されていることを特徴とするメンブレンベローズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外縁部および内縁部を有する複数のメンブレン（ダイヤフラム）を備え、中心縦軸線の方向について相互に隣り合うメンブレンが前記内縁部および前記外縁部において交互に溶接されているメンブレンベローズ（ダイヤフラムベローズ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
メンブレンベローズは、一般的に使用時に圧力が異なる領域を隔離する可撓性のシール要素として用いられる。よって、メンブレンベローズは、例えば真空バルブの真空フィードスルーのために用いられ、バルブの駆動ロッドを封止し、バルブの開閉時に真空領域と大気圧領域とを隔離する。真空への誘導動作のための真空フィードスルーのための用途に加えて、メンブレンベローズは、例えば熱膨張または組立公差を吸収するための緩衝要素として用いられてもよい。その他の用途は、真空システムにおける例えば真空ポンプおよび測定機器との間の振動の隔離である。
【０００３】
メンブレンベローズは、メンブレンを溶接それらの外側縁部および内縁部で交互に溶接されている複数のメンブレンにより構成されている。製造過程において、まずメンブレンの対がそれらの内縁部で溶接され、次にダイヤフラムの対が並列に配置されてそれらの外縁部で溶接される。このようなメンブレンベローズは、軸線方向、横方向および軸線まわりの方向のうち少なくとも１つの方向に運動可能である。
【０００４】
メンブレンベローズに加えて、筒状部材が蛇腹のように形成されることにより可動性が実現されている波形状ベローズが知られている。さまざまな波形状ベローズの具体例が提案されている（特許文献１および特許文献２参照）。
【０００５】
メンブレンベローズが使用される際、メンブレンベローズの内側および外側の間に差圧が生じ、その内側の圧力が外側の圧力よりも低くまたは高くなる。差圧（特にメンブレンベローズの内側の圧力が外側の圧力よりも高い場合）および／または重力によって、メンブレンベローズの横強度の低さのため、メンブレンベローズが十分に長い場合にはメンブレンベローズが多かれ少なかれ横方向の座屈が生じる。この結果、例えばメンブレンベローズがその内部空間において延在するロッド（真空バルブの駆動ロッドなど）に対して、メンブレンの内縁部の溶接箇所において当接する可能性がある。ロッドの運動に際して、メンブレンの内縁部がロッドに対して摺接し、メンブレンの内縁部の溶接シームが脆弱になり、溶接シームの強度が低下してそこからリークが生じる。
【０００６】
したがって、メンブレンベローズをその長手延在範囲の中心領域に案内するための支持部が用いられている（特許文献３参照）。メンブレンベローズの内側に配置され、ロッドの外側面をメンブレンベローズの内部貫通空間に案内する摺動案内リング部材が採用されている。摺動案内リング部材は、メンブレンベローズの隣り合うメンブレンの間隙に挿入されるように外側に突出し、メンブレンベローズの軸線方向の変位に対して形状を適合させるように摺動案内リングを固定している。摺動案内リング部材が間隙に保持されている２つのメンブレンの内縁部は、摺動案内リング部材の外周面に当接する。メンブレンベローズの圧縮状態において、隣り合うメンブレンの内縁部が摺動案内リング部材の外側面に配置されている。
【０００７】
メンブレンベローズの２つの部位の中間位置で硬質のサポートリングが溶接されているメンブレンベローズが提案されている（特許文献４参照）。
【０００８】
はさみ状に形成されている案内部材を有するベローズが提案されている（特許文献５参照）。このベローズは構造が複雑である。
【０００９】
伸長を制限する機構を有するベローズが提案されている（特許文献６参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許公報  ＵＳ４６５０１６０Ａ
【特許文献２】英国特許公報  ＧＢ２０６２１３２Ａ
【特許文献３】米国特許公開公報  ＵＳ２００２／０１７５４８０Ａ１
【特許文献４】中国実用新案公報  ＣＮ２０３３６３５１８Ｕ
【特許文献５】特開２０１３−２２１５９６号公報
【特許文献６】米国特許公報  ＵＳ４１８３２８９Ａ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、横方向の座屈に対してメンブレンベローズを案内可能なメンブレンベローズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的は、前記メンブレンベローズが、前記メンブレンベローズの延在範囲を少なくとも部分的に取り囲む管部材を摺動案内するための少なくとも１つの摺動案内機構を備え、前記摺動案内機構は、前記メンブレンベローズの前記縦軸線のまわりの周方向について１８０°以下の範囲にわたり延在し、かつ、案内部および前記案内部から前記縦軸の方向に突出する支持部を有する少なくとも２つのリング部材を備え、前記支持部が前記隣り合うメンブレンの間隙に突出し、前記案内部が、前記支持部が間隙に突出している前記隣り合うメンブレンの径方向外側まで延在し、かつ、前記メンブレンベローズの前記縦軸線から離れる方向に向き、前記管部材の内側面を摺動案内するための案内面を有していることを特徴とするメンブレンベローズによって達成される。
【００１３】
本発明に係る摺動案内機構は、メンブレンベローズの縦軸線まわりの周方向に（＝ｚ軸がメンブレンベローズの縦軸線に一致する円柱座標系の角度座標に関して）１８０°以下の範囲で延在する少なくとも２つのリング部材を備えている。リング部材のそれぞれ案内部及び当該案内部から縦軸線の方向に突出している支持部を有している。支持部は、内縁部において相互に溶接される２つの隣り合うメンブレンの間隙に径方向外側から突出している。案内部は、間隙に支持部が突出しているところの当該２つの隣り合うメンブレンから径方向外側に延在している。案内部は、メンブレンベローズの縦軸線から離れる方向に向いている案内面を有している。案内面は、メンブレンベローズの長手延在範囲（＝メンブレンベローズの縦軸線の方向の延在範囲）の少なくとも一部を取り囲んでいる筒部材の内側面に摺動案内するために用いられる。
【００１４】
リング部材は、対をなす隣り合うメンブレンの間隙に対してメンブレンベローズの外側から容易に差し込まれ、リング部材のそれぞれと、当該リング部材が間隙に挿入されるところのメンブレンとの間のスナップ接続が実現される。このようなスナップ接続の実現方法を以下に詳細に説明する。
【００１５】
本発明の構成により、摺動案内機構を有するメンブレンベローズを容易に改造することが可能になる。
【００１６】
メンブレンベローズを取り囲む筒部材の内側面に沿った摺動案内の結果、メンブレンベローズの貫通孔を通るロッドの外側面に沿った摺動案内におけるように、メンブレンベローズの内部においてパーティクルが発生することが回避される。これは、真空におけるパーティクルの発生に敏感な用途において有利である。
【００１７】
メンブレンベローズの貫通開口部を通るロッドが存在しない場合、または、内側摺動案内リングがメンブレンベローズにおいて用いられるにはメンブレンの内縁部からロッドまでの間隔が小さすぎる場合に本発明に係る摺動案内機構が採用されてもよい。
【００１８】
支持部が、縦軸線の方向について少なくとも一方側において、当該少なくとも一方側で支持部に隣接するメンブレンの凸部に対して係合する凹部を有し、または、縦軸線の方向について少なくとも一方側において、当該少なくとも一方側で支持部に隣接するメンブレンの凹部に対して係合する凸部を有していることが好ましい。支持部が、その一方側において、当該一方側で支持部に隣接するメンブレンの凸部に対して係合する凹部を有し、かつ、その他方側において、当該他方側で支持部に隣接するメンブレンの凹部に対して係合する凸部を有していることがさらに好ましい。支持部の少なくとも１つの凸部と当該支持部に隣接するメンブレンの少なくとも１つの凹部との係合、および／または、支持部の少なくとも１つの凹部と当該支持部に隣接するメンブレンの少なくとも１つの凸部との係合により、特にメンブレンベローズに対して外力が作用していない状態で、支持部はその形状が適合する態様で、支持部が突出するところの対をなすリング部材の間隙から抜け出ることが防止されている。メンブレンベローズの当該位置は「中間位置」という。
【００１９】
メンブレンベローズの中間位置において、リング部材の支持部が差し込まれているところのメンブレンの間隙から抜け出さすことが防止されるように、形状が適合する態様でリング部材が固定されている。メンブレンベローズがその中間位置よりも短縮されている任意の位置において、リング部材が同様にメンブレンの間隙から抜け出さすことが防止されるように、形状が適合する態様で固定されている。形状適合は、メンブレンベローズが中間位置よりも最大限に伸長した際にもリング部材の脱落が防止されるようにリング部材を保持する。メンブレンベローズに特有のその最大限の伸長に際して、伸長および短縮のサイクルの所定の寿命が実現され、メンブレンベローズの長さは当該限度以下に抑制される。
【００２０】
前記構成の結果、リング部材と中間位置にあるメンブレンベローズとの間のスナップ接続が形成され、すなわち、支持部が隣り合うメンブレンの間隙に差し込まれた際に当該メンブレンの少なくとも１つの凸部および／または凹部にスナップされる。
【００２１】
好ましくは、摺動案内機構を構成する少なくとも２つのリング部材の案内部は、メンブレンベローズの縦軸線のまわりの周方向に（＝ｚ軸がメンブレンベローズの縦軸線に一致する円柱座標系の角度座標に関して）合計１８０°以上にわたり延在し、少なくとも２つのリング部材の支持部が同じ２つの隣り合うメンブレンの間隙に差し込まれる。これにより、縦軸線のまわりの周方向について延在するリング部材の所望の位置に、メンブレンの外縁部が、摺動案内機構が配置されているメンブレンベローズの長手延在範囲の一部において筒部材の内側面から離れて固定されている。
【００２２】
有利な実施形態では、案内部の案内面が、メンブレンベローズの縦軸線から離れる方向に湾曲状に形成されている。これにより、案内面および筒部材の内側面の線接触が実現され、摩擦および摩耗を低減することができる。
【００２３】
本書における「内部」および「外部」はメンブレンベローズの縦軸線に対する位置、すなわち、内側はメンブレンベローズの中心縦軸線に対して外側よりも近い。
【００２４】
本発明のさらなる利点および詳細は、添付図面を用いて説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】両端部に取り付けられている端部材と、メンブレンベローズを貫通するロッドと、を有する、中間位置にある本発明に係るメンブレンベローズの斜視図。
【図２】リング部材が省略された図１の一部の説明図。
【図３】メンブレンベローズを案内するための管部材が一方の端部材に取り付けられている状態の（メンブレンベローズの縦軸線に対して垂直な方向の）側面図。
【図４】図３の線Ａ−Ａに沿った断面図。
【図５】図４のＢ部分の拡大説明図。
【図６】メンブレンベローズを構成する一のメンブレンの斜視図。
【図７】メンブレンベローズを構成する一のメンブレンの平面図。
【図８】図１に対応する中間位置と比較して短縮された状態のメンブレンベローズの説明図。
【図９】図２に対応する中間位置と比較して短縮された状態のメンブレンベローズの説明図。
【図１０】図４に対応する中間位置と比較して短縮された状態のメンブレンベローズの説明図。
【図１１】図５に対応する中間位置と比較して短縮された状態のメンブレンベローズの説明図。
【図１２】図１に対応する中間位置と比較して伸長された状態のメンブレンベローズの説明図。
【図１３】図２に対応する中間位置と比較して伸長された状態のメンブレンベローズの説明図。
【図１４】図４に対応する中間位置と比較して伸長された状態のメンブレンベローズの説明図。
【図１５】図５に対応する中間位置と比較して伸長された状態のメンブレンベローズの説明図。
【図１６】図４に対応するメンブレンベローズの中心縦断面図。
【図１７】図１０に対応するメンブレンベローズの中心縦断面図。
【図１８】図１４に対応するメンブレンベローズの中心縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
メンブレンベローズは、メンブレンディスク（ダイヤフラムディスク）、環状メンブレンまたはラメラと呼ばれることもある複数のメンブレン１を備えている。それぞれのメンブレンはメンブレン１の中央開口部４を画定する、外縁部３および内縁部２を有している。メンブレン１の内縁部２および外縁部３は円形状を有している。本実施形態では、複数のメンブレン１が同径の内縁部２と、それよりも大径の同径の外縁部３を有している。メンブレンは、回転対称性を有するように形成されている。
【００２７】
メンブレン１は、メンブレンベローズの中心縦軸線５と同心に配置されている。メンブレン１の中央開口部４がメンブレンベローズの貫通開口部を形成している。
【００２８】
メンブレンは、波形形状を有している。メンブレン１の波形は、メンブレンの円錐形の基本形状に重ねられている。メンブレン１の外径は、この円錐形の基本形状の高さ（縦軸線５の方向の延在範囲）よりも５倍以上大きい。
【００２９】
周知のように、交互に連続する２つのメンブレンがわずかに構成が異なっていることが好ましい。連続するメンブレンは、その円錐形の基本形状が反対方向に指向するように配置されている。
【００３０】
メンブレン１は、好ましくは０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲、特に好ましくは０．０７５ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲に含まれる厚さの金属板からなる。例えば、メンブレン１は板状のスチール、特にオーステナイト型またはフェライトオーステナイト型のスチールからなる。ニッケル基合金またはチタンなどの他の金属によりメンブレン１が形成されていてもよい。
【００３１】
メンブレンベローズの縦軸線５の方向に連続するメンブレン１は、内縁部２および外縁部３において交互に溶接され、コンセルティーナまたは蛇腹のような形状をなす。これにより、連続したメンブレン１の間に内側に開放されている間隙６および外側に開放されている間隙７が交互に設けられている。
【００３２】
メンブレン１の波形は、メンブレンベローズの中心縦軸線５の方向について、メンブレンの両側において凸部および凹部を形成する。したがって、凸部および凹部がそれぞれのメンブレン１の２つの側面（＝主面）のそれぞれに形成され、凸部および凹部のそれぞれが、縦軸線５に平行な方向に高さまたは深さを有する。本実施形態では、各側面が２つの凸部および２つの凹部を有している。凸部および凹部のそれぞれの数は２より多くても少なくてもよい。各側面が単一の凸部および／または単一の凹部を有していてもよい。
【００３３】
メンブレンベローズの両端のそれぞれには、第１端部材８および第２端部材９のそれぞれが溶接されている。第１端部材８および第２端部材９は、メンブレンベローズを真空システムの他の構成要素に対して接続するために用いられる。第１端部材８および第２端部材９のうち一方または両方が省略され、メンブレンベローズが一端部または両端部において真空システムの他の構成要素に対して直接的に溶接されてもよい。
【００３４】
メンブレンベローズの端部に溶接される端部材は、異なる形状を有していてもよい。
【００３５】
メンブレンベローズの構成は、様々なものが知られている。
【００３６】
メンブレンベローズは、長手延在範囲を少なくとも一部に沿ってメンブレンベローズを取り囲む管部材１４である案内要素を案内する摺動案内機構を有している。摺動案内機構は、本実施形態では２つのリング部材１０、１１により構成されている。そのほか、摺動案内機構が２よりも多いリング部材により構成されていてもよい。各リング部材１０、１１は、案内部１２と、案内部１２から内側に（縦軸線５の方向に）突出している支持部１３と、を有している。支持部１３は、内縁部２で溶接されている隣り合うメンブレン１の間の外側に開放している間隙６に突出している。支持部１３は、メンブレンベローズの縦軸線５の方向への変位を防止するように、形状が適合する態様でリング部材１０、１１を固定している。摺動案内機構を構成するリング部材１０、１１の支持部１３は、２つの隣り合うメンブレン１の間隙６に突出している。
【００３７】
リング部材１０、１１は、メンブレンに対して同心である。
【００３８】
案内部１２は、リング部材１０、１１の支持部１３が位置している間隙６を挟む２つのメンブレン１よりも径方向外側に延在している。案内部１２は、当該２つのメンブレン１に対してそれらの外縁部３において溶接されたメンブレン１よりも径方向外側に延在している。メンブレンベローズが中間位置よりも短縮された状態において、案内部１２は外縁部３で溶接された隣接する二対のメンブレン１よりも径方向外側に延在し、外縁部３で溶接され、支持部１３に隣接する二対のメンブレン１よりも径方向外側に延在している。
【００３９】
リング部材１０、１１の案内部１２は、メンブレンベローズを少なくともその長手延在範囲（縦軸線５の方向の延在範囲）の一部に沿って取り囲む筒部材１４の内側面１５において、メンブレンベローズを摺動案内する機能を発揮する。筒部材１４は図４に示されている。筒部材１４は、一方の端部材８に対してここでは溶接により固定されている。メンブレンベローズの縦軸線５から離れる方向に向いている、案内部１２のそれぞれの案内面１６は、筒部材１４の内側面１５と相互作用し（図４および図５参照）、案内面１６は例えば円弧状に湾曲した、波形状に形成されている。面１５との線接触が実現されてもよい。
【００４０】
隣り合うメンブレン１の間隙６に延在しているリング部材１０、１１の支持部１３の径方向の延在範囲ａは、案内部１２の径方向の延在範囲ｂよりも大きく、好ましくは２倍以上大きい。
【００４１】
その側面の一つに、隣り合うメンブレン１の間隙６に対して案内部１２から内側に突出する支持部１３は一側面に凸部１７を有し、他側面に凹部１８を有している。メンブレンベローズの中心縦断面（図４および図５参照）において、凸部１７は縦軸線５に平行な方向について高さを有し、凹部１８は縦軸線５に平行な方向について深さを有している。支持部１３の凸部１７は、支持部１３に隣接するメンブレン１の凹部１９と相互作用または係合する。凹部１８は、支持部１３に隣接するメンブレン１の凸部２０と相互作用または係合する。メンブレンベローズが外力が作用していない中間位置において、支持部１３の凸部１７はメンブレン１の凹部１９に入り込み、メンブレン１の凸部２０が支持部１３の凹部１８に入り込む。この結果、リング部材１０、１１は、メンブレン１の間隙６から抜け出ることが防止されるように、形状が適合する態様で固定されている。
【００４２】
この形状適合は、メンブレンベローズが中間位置から短縮されている場合、保持される。メンブレンベローズの寿命の延長を可能な限り図るため、メンブレンベローズが最大限に短縮された状態が図８〜図１１に示されている。
【００４３】
メンブレンベローズが中間位置から伸長された状態が図１２〜図１５に示されている。好ましくは、メンブレンベローズの寿命の延長を可能な限り図るため、メンブレンベローズが最大限に伸長される。この状態でもまだ形状適合が保持され、メンブレン１の間隙６から支持部１３、ひいてはリング部材１０、１１が抜け出ることを防止する。
【００４４】
メンブレンベローズが図８〜図１１に示されている状態まで最大限に短縮され、図１２〜図１５に示されている状態まで最大限に伸長された場合、指定回数の短縮および伸長のサイクルまたは繰り返しが実現される。比較的少ない回数のサイクルで十分である場合、メンブレンベローズはさらに短縮および／または伸長されてもよい。
【００４５】
メンブレンベローズの支持部１３および隣り合うメンブレン１が挿入状態で形状が適合している状態において、リング部材１０、１１が支持部１３によりメンブレン１の間の間隙６に対して挿入された場合、メンブレン１は押し離され、間隙６のサイズが増大した後、メンブレン１はその弾性により再び近づき、凸部１７、２０および凹部１９、１８が相互に係合するように間隙６のサイズが減少する。リング部材１０、１１およびメンブレン１のスナップ接続はこのようにして実現される。
【００４６】
支持部１３は、（メンブレンベローズの中間位置について）支持部１３およびメンブレン１の間の形状の適合のため、その一方側にのみ、当該一方側に隣接するメンブレン１の凹部または凸部に係合する凸部または凹部を有していてもよい。支持部１３は、一方側または両側に凸部および凹部の両方を有していてもよい。
【００４７】
特に図５から明らかなように、支持部１３の両側の輪郭は、メンブレンベローズの中間位置において隣り合うメンブレン１の輪郭に対応している。中心縦断面において、支持部１３が間隙６に差し込まれていない状態のメンブレンベローズの中間位置における支持部１３の径方向の拡張によって、間隙６が画定する形状に対応する形状を支持部１３が有していることが好ましい。すなわち、メンブレンベローズの中間位置において、メンブレンベローズは支持部１３の差し込みによっては変形しない。したがって、メンブレンベローズの縦軸線５の方向の支持部１３の厚さは、縦軸線５に向かう径方向について減少している。
【００４８】
メンブレンベローズの中心縦断面においてリング部材１０、１１はＴ字形状を有し、Ｔ字は非対称であってもよい（すなわち、案内部の一方の突出部が他方の突出部よりも長い。）。原理的には、例えばＬ字形状であってもよい。
【００４９】
案内部１２が完全に省略され、支持部１３の外縁部が案内機能を担う場合、例えば、支持部１３がメンブレン１に十分に形状が適合することにより、支持部１３がの外縁部がメンブレン１の外縁部３よりも径方向内側になるように、付加的または代替的に、メンブレンベローズが過度に伸長しないように、支持部１３が内側に押されることを防止する必要がある。支持部１３の両側に配置されている一対のメンブレン１の外縁部３に少なくとも支持されうる突出案内部１２を有する構成により、案内面１６は、メンブレン１の外縁部３よりも径方向外側に位置している。
【００５０】
メンブレン１が溶接された後でリング部材１０、１１がメンブレン１の間に差し込まれるように、リング部材１０、１１のそれぞれは、縦軸線５のまわりの周方向に１８０°以下の範囲で延在している。
【００５１】
本実施形態では、半環状に形成され、メンブレン１の間に差し込まれた状態でメンブレン１を全周にわたり取り囲むリングを構成する２つのリング部材１０，１１が設けられている。メンブレン１を全周にわたり取り囲む当該リングは、２よりも多いリング部材、例えば１２０°にわたり延在する３つのリング部材により構成されてもよい。
【００５２】
同じメンブレンの間に差し込まれた２つ以上のリング部材１０、１１は、縦軸線５のまわりの周方向について好ましくは１８０°以上にわたって延在している。
【００５３】
好ましい実施形態では、リング部材１０、１１は、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ポリマー強化ＰＴＦＥ、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）またはポリイミド等のプラスチック素材からなる。他の実施形態では、リング部材１０、１１は、金属からなり、または、特に案内面１６の領域が金属被覆されていてもよい。リング部材１０、１１は、プラスチック素材および金属素材の組み合わせまたは複合素材により形成されてもよい。
【００５４】
なお、図１〜図１５において、ロッド２１が一方の端部材９に対して固定されているが、例えばロッド２１が一方の端部材９と一体的に形成され、メンブレンベローズを貫通する開口部および他方の端部材８の開口部を通じて延在している。このようにして、一方の端部材９の運動がメンブレンベローズにより、真空システムの真空領域にロッド２１を介して伝達される。変形例が図１６〜図１８に示されている。端部材８が、真空チャンバの壁部２２（部分的にのみ図示されている。）に対して溶接またはねじ止めにより取り付けられている。壁部２２は、ロッド２１を通過させるための開口部を有している。端部材９には、ピストンロッド２３の端部が螺合される（ロッド２１の領域まで延在している）ねじ穴が設けられている（図１〜１５には示されていない。）。ピストンロッド２３は、ピストンシリンダユニット２５のピストン２４に対して固定されている。
【００５５】
メンブレンベローズの単一の摺動案内機構が図示され、前記実施形態では当該機構が２つのリング部材１０、１１により構成されている。メンブレンベローズの長さに応じて、複数の摺動案内機構が設けられていてもよい。少なくとも２つのリング部材１０、１１が、縦軸線５の方向に相互に離間している異なる間隙６に差し込まれる。
【００５６】
管部材１４は、案内機能が確保されるように、メンブレンベローズの長手延在範囲の一部のみを取り囲んでいる。しかし、管部材１４が、メンブレンベローズの長手延在範囲の大部分または全部にわたり延在していてもよい。
【００５７】
本発明に係るメンブレンベローズは、その貫通開口部を通るロッド２１がない状態で用いられてもよい。例えば、真空設備の２つの真空領域の間のダクト状の接続部がメンブレンベローズにより構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１‥メンブレン、２‥内縁部、３‥外縁部、４‥開口部、５‥縦軸線、６‥間隙、７‥間隙、８‥第１端部材、９‥第２端部材、１０‥リング部材、１１‥リング部材、１２‥案内部、１３‥支持部、１４‥管部材、１５‥面、１６‥案内面、１７‥凸部、１８‥凹部、１９‥凹部、２０‥凸部、２１‥ロッド、２２‥壁部、２３‥ピストンロッド、２４‥ピストン、２５‥ピストンシリンダユニット。
【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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