ベローズは、様々な産業用途に不可欠なコンポーネントであり、幅広いタイプと設計が存在します。それぞれのタイプは独自の特性を備えており、真空環境における柔軟な接続の提供から、重要なコンポーネントの破片からの保護まで、特定の用途に適しています。
このブログ記事では、構築方法と形状によって分類されたさまざまなタイプと、それらに最適な用途について説明します。
構造方法によるベローズの種類
成形ベローズ
成形ベローズは、ハイドロフォーミング、冷間成形、圧延などの工程でチューブを成形することで製造されます。チューブ材を塑性変形させることで、一連の渦巻き状の構造を形成し、所望のベローズ形状を実現します。この製造方法により、優れた圧力安定性と耐荷重性を備えたベローズが得られるため、高圧環境が一般的である石油化学精製所、ボイラープラント、火力発電所などの用途に最適です。
溶接ベローズ
溶接ベローズは、通常は薄い金属板から作られた個別に成形されたダイヤフラムを溶接で接合することで製造されます。各ダイヤフラムは必要な形状に精密に成形され、その後、内径と外径を溶接してベローズの渦巻き部を形成します。成形ベローズと比較して、溶接ベローズは、柔軟性の高さ、可動範囲の広さ、バネ定数のより正確な制御など、いくつかの利点があります。
機械加工ベローズ
成形・溶接ベローズとは異なり、機械加工ベローズは、通常は鍛造リングまたは棒材などの固体材料を機械加工して渦巻き部を形成することで製造されます。この製造方法により、非常に高いバネ定数と圧力スラストに耐えられる、優れた強度と耐久性を備えたベローズが製造されます。機械加工ベローズは、航空宇宙産業や高圧産業システムなどの厳しい環境で使用されています。
電気鋳造ベローズ
電気鋳造プロセスでは、金属（通常はニッケル）を精密なマンドレルに均一に堆積させ、その後化学的に溶解することで、極めて薄肉で形状再現性の高いベローズが完成します。数マイクロメートルという薄肉化により、電気鋳造ベローズは極めて低いバネ定数と高い感度を実現します。
縫い付けられたベローズ
最も大型で高剛性なベローズ設計において、縫製ベローズは他の工法では実現できない性能特性を提供します。縫製ベローズは、ネオプレンやケブラー繊維で補強された素材などのコーティングされた平らなシートを縫い合わせることで、柔軟な渦巻き構造を形成します。
布地構造により、縫製ベローズは非常に大きなストローク能力と、極めて高い伸縮性と圧縮性を備えています。コンパクトに収納できる短いスタック構造でありながら、最大で収納時の長さの10～20倍まで伸長するため、機械のスライドウェイや関節ジョイントの長いリーチを持つ保護カバーなどの用途に最適です。
折り畳みベローズ
折り畳みベローズは、熱可塑性樹脂またはエラストマー材料を複数層重ね合わせて渦巻き状に成形することで製造されます。この製法により、高速・高サイクル動作に耐えられるベローズが実現し、動的な用途に適しています。折り畳みベローズは優れた柔軟性を備え、直線運動、角度運動、回転運動など、特定の動作要件に合わせて設計できます。
形状によるベローズの種類
丸型ベローズ
円形ベローズは最も一般的なタイプで、円形断面を特徴としています。この形状は高い柔軟性と均一な応力分散を実現し、幅広い用途に適しています。漏れを防ぐシール、圧力を直線運動または回転運動に変換するアクチュエータ、配管システムにおける熱膨張・収縮を吸収する伸縮継手など、様々な用途に広く使用されています。
長方形ベローズ
長方形ベローズは、長方形の断面を特徴としています。リニアガイドや工作機械の保護カバーとして広く使用され、重要な部品を破片、埃、その他の汚染物質から保護します。長方形ベローズは表面が平坦であるため、隣接する装置への取り付けや統合が容易です。さらに、その形状により、コンパクトな形状を維持しながら直線運動にも対応できます。
多角形ベローズ
多角形ベローズは、多角形の断面を特徴としており、正方形、六角形、八角形など様々な形状にすることができます。この独特な形状により、特殊な空間的制約やカスタマイズされたフィットが求められる用途に適しています。カメラ用ベローズやレーザービームガイド用ベローズは、多角形ベローズが優れた性能を発揮する代表的な例です。
昇降プラットフォームベローズ
昇降プラットフォーム用ベローズは、昇降プラットフォームのスピンドルと重要な部品を環境からの危険から保護するために特別に設計されています。これらのベローズは保護バリアを形成し、ほこり、水、異物が侵入して繊細なスピンドル機構に損傷を与えるのを防ぎます。
太陽エネルギーベローズ
昇降プラットフォームのベローズと同様に、太陽エネルギーのベローズは、ほこり、水、風で運ばれる粒子などの環境要因から太陽光パネルのスピンドルを保護するように設計されています。
U字型ベローズ
U字型ベローズは、独特の「U」字型の断面形状をしています。この形状は優れた柔軟性と大きな横方向の動きを可能にするため、工作機械やその他の産業機器のウェイカバーとして最適です。
ローリングローブベローズ
ローリングローブベローズは、独自のローリングローブ設計によって特徴付けられ、これにより、大きな伸長と圧縮が可能になり、かつ、 ベローズ材質この特性により、ローリングローブベローズは、大きな変位や高頻度の振動を伴う用途に特に適しています。ローリングローブベローズは、特に大型トラックやバスなどの車両サスペンションによく使用されています。
ダイヤフラムベローズ
ダイヤフラムベローズは、薄く柔軟な金属ダイヤフラムを溶接して複数の渦巻き構造を形成するという点で、構造上、溶接ベローズと多くの類似点があります。ただし、ダイヤフラムベローズは通常、サイズが小さく、圧力計、センサー、真空遮断器などのより繊細な用途向けに設計されています。
KFベローズ
KFベローズ（クラインフランジベローズとも呼ばれる）は、真空システム用に特別に設計されています。高い真空シールを維持しながら、コンポーネント間の柔軟で信頼性の高い接続を実現します。KFベローズは、科学研究、半導体製造、その他の用途で広く使用されています。
真空ベローズ
真空ベローズは、真空環境での使用に特化したもう一つの特殊なベローズです。主に部品の接続に使用されるKFベローズとは異なり、真空ベローズは真空システム内での動きや柔軟性を提供するために使用されます。これらのベローズは、真空の汚染を最小限に抑えるため、低アウトガス特性を持つ高品質の材料で製造されています。
圧着渦巻きベローズ
圧着コンボルーティッドベローズは、永久圧着によりビードプレートに固定される構造を特徴としています。この構造により、確実かつ安定した接続が実現し、高応力下や高振動下でもベローズの位置と形状を維持できます。このベローズのコンボルーティッド設計により、効果的な振動遮断が可能になり、直線運動や角度運動にも対応できます。
スリーブベローズ
スリーブベローズ（エアスプリングまたはエアベローズとも呼ばれる）は、空気圧の変化に応じて伸縮する円筒形のゴムスリーブで構成されています。これらのベローズは、スムーズで快適な乗り心地を提供し、重い荷重を支えるために、商用車や産業用途で広く使用されています。
