シリコーン製ベローズを防塵、防水、ガイド、緩衝の用途に用いる場合、最も重要なのは動的ストローク下での応力分布である。設計にあたっては、取り付け長さ、圧縮比、伸長量、および接続部の構造から検討を始めるべきである。
1. まず運動条件を定量化する
ベローズの自由長さ、最短長さ、最長長さ、および動作頻度が、波数と波形を決定する。
- 圧縮、伸長、および偏心が同時に発生しているかどうかを明確にする
- 最大・最小の設置距離および動的頻度を記録する
- 限界ストローク付近での長時間の運転は避けてください
2. 波形と肉厚が寿命を左右する
波谷や波峰の遷移が急すぎたり、局所的に薄すぎたりすると、疲労亀裂の発生が早まる。
- 滑らかな円弧による接続を採用し、応力集中を低減する
- 肉厚を均一に保ち、谷部の領域を重点的に監視する
- 単に短い長さを追求するのではなく、行程に合わせて適切な波数を選ぶこと
3. 両端接続構造
クランプ、溝、フランジ、あるいは接着端部では、固定力と密閉性を両立させる必要があります。
- 端部に十分なクランプ長を確保する
- シールエッジは、動的な曲げが生じる領域に配置しないようにする
- 金属またはプラスチック製の接合部については、丸みと表面粗さを確認する必要がある。
4. 試作品の検証
可動部品は、静的な外観のみに基づいて設計するのではなく、動的なデータを用いて判断して設計しなければならない。
- 圧縮、伸張、および偏心振動のサイクルを行う
- 亀裂、永久変形、および防塵シール状態の点検
- 高温・低温処理後のストロークおよび反発の再測定
よくあるご質問
1. 波数が多ければ多いほど寿命は長くなるのでしょうか？
必ずしもそうとは限りません。波数を増やすとストロークの配分が改善されますが、空間、金型、および局所的な安定性にも影響を及ぼします。
2. シリコーン製ベローズは屋外で使用できますか？
シリコーンゴムは耐候性に優れていますが、紫外線、オゾン、温度、および設置時の保護条件に基づいて検証を行う必要があります。