特開 2023-123970 伸縮継手、及びバランス機構装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023123970

(43)【公開日】2023-09-06

(54)【発明の名称】伸縮継手、及びバランス機構装置

(51)【国際特許分類】

   F16L 27/12 20060101AFI20230830BHJP

   F16L 51/03 20060101ALI20230830BHJP

【ＦＩ】

F16L27/12 D

F16L51/03

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022027486

(22)【出願日】2022-02-25

(71)【出願人】

【識別番号】310010564

【氏名又は名称】三菱重工コンプレッサ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100161702

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(72)【発明者】

【氏名】山本 勇輝

(72)【発明者】

【氏名】宮田 寛之

(72)【発明者】

【氏名】小林 雅博

【テーマコード（参考）】

3H104

【Ｆターム（参考）】

3H104JA09

3H104JB02

3H104JC06

3H104LB04

3H104LB05

3H104LB14

3H104LG02

(57)【要約】

【課題】流体のスラスト力によってベローズに接続された配管に過剰な荷重が発生することを抑制する。
【解決手段】中心軸を中心として配管の外部に配置された第一フランジと、中心軸を中心として配管の外部に配置され、第一フランジに対して、中心軸の延びる軸方向に離れて配置された第二フランジと、第一フランジと第二フランジとに接続され、流体が流通可能な流路を内部に形成するベローズと、ベローズの外部で第一フランジと第二フランジとに接続され、ベローズによって第一フランジと第二フランジとに作用する軸方向のスラスト力と逆向きのスラスト力を第一フランジと第二フランジとに作用させるバランス機構装置とを備え、バランス機構装置は、流体を供給する流体供給部と、流体供給部と接続され、供給される流体の圧力に応じて、軸線に沿って軸方向に伸縮可能な伸縮部と、伸縮部と第一フランジ及び第二フランジを接続する接続部と、を有する伸縮継手。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体が流通する二つの配管を接続する伸縮継手であって、
中心軸を中心として前記配管の外部に配置された第一フランジと、
前記中心軸を中心として前記配管の外部に配置され、前記第一フランジに対して、前記中心軸の延びる軸方向に離れて配置された第二フランジと、
前記第一フランジと前記第二フランジとに接続され、前記流体が流通可能な流路を内部に形成するベローズと、
前記ベローズの外部で前記第一フランジと前記第二フランジとに接続され、前記ベローズによって前記第一フランジと前記第二フランジとに作用する前記軸方向のスラスト力と逆向きのスラスト力を前記第一フランジと前記第二フランジとに作用させるバランス機構装置とを備え、
前記バランス機構装置は、
前記流体を供給する流体供給部と、
前記流体供給部と接続され、供給される前記流体の圧力に応じて、前記中心軸と平行に延びる軸線に沿って前記軸方向に伸縮可能な伸縮部と、
前記伸縮部と前記第一フランジ及び前記第二フランジを接続する接続部と、
を有する伸縮継手。

【請求項2】

前記伸縮部は、供給される前記流体の圧力に応じて前記軸方向に伸縮し、前記ベローズよりも小さい小ベローズを有する請求項１に記載の伸縮継手。

【請求項3】

前記伸縮部は、供給される前記流体の圧力に応じて前記軸方向に伸縮するピストン機構部を有する請求項１又は２に記載の伸縮継手。

【請求項4】

前記ピストン機構部は、
前記軸線を中心とする有底筒状に形成され、内部が複数の空間に区画されたシリンダ部と、
前記空間内にそれぞれ配置され、前記流体の供給に応じて前記空間内で前記シリンダ部の内周面に摺接しながら前記軸方向に移動可能な複数のピストン部と、
複数の前記ピストン部に接続されたロッド部と、
を有する請求項３に記載の伸縮継手。

【請求項5】

前記接続部は、
前記第一フランジに接続される第一接続部と、
前記第二フランジに接続される第二接続部と、
を有し、
前記第一接続部及び前記第二接続部の少なくとも一方は、
前記軸方向に延びるアーム部と、
前記軸方向に交差する方向へ延びる回転軸で前記アーム部を回転可能に支持するジョイント部と、
を有する請求項１から４のいずれか一項に記載の伸縮継手。

【請求項6】

前記接続部は、
前記伸縮部に接続された第一接続アームと、
前記第一フランジ及び前記第二フランジの一方に接続された第二接続アームと、
第一端部が前記第一接続アームに対して接続され、第二端部が前記第二接続アームに対して接続され、前記第一端部及び前記第二端部から離れた位置で、前記軸方向に交差する方向へ延びる回転支持軸周りに回転可能に支持された支持アームと、
を有し、
前記回転支持軸は、前記第一端部及び前記第二端部との間であって、前記第一端部に作用するモーメントと前記第二端部に作用するモーメントとが釣り合う位置に配置されている請求項１から５のいずれか一項に記載の伸縮継手。

【請求項7】

前記流体供給部は、可撓性を有して屈曲可能なチューブ部材を有する請求項１から６のいずれか一項に記載の伸縮継手。

【請求項8】

前記バランス機構装置は、前記中心軸を中心とする周方向に離れて、前記ベローズの外部に複数配置されている請求項１から７のいずれか一項に記載の伸縮継手。

【請求項9】

中心軸を中心として配管の外部に配置された第一フランジと、前記中心軸を中心として前記配管の外部に配置され、前記第一フランジに対して、前記中心軸の延びる軸方向に離れて配置された第二フランジと、前記第一フランジと前記第二フランジとに接続され、流体が流通可能な流路を内部に形成するベローズと、を備えて流体が流通する二つの配管を接続する伸縮継手本体の外部に配置されるバランス機構装置であって、
前記流体を供給する流体供給部と、
前記流体供給部と接続され、供給される前記流体の圧力に応じて、前記中心軸と平行に延びる軸線に沿って前記軸方向に伸縮可能な伸縮部と、
前記伸縮部と前記第一フランジ及び前記第二フランジを接続する接続部とを備え、
前記ベローズの外部に配置されて、前記伸縮部が伸縮することによって、前記ベローズによって前記第一フランジと前記第二フランジとに作用する前記軸方向のスラスト力と逆向きのスラスト力を前記第一フランジと前記第二フランジとに作用させるバランス機構装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、伸縮継手、及びバランス機構装置に関する。

【背景技術】

【0002】

圧縮装置やガスタービンエンジン等には、二つの配管同士を接続するベローズが用いられることがある。内部を高圧の流体が流れるベローズの内面には、流体の圧力が作用する。例えば、特許文献１には、ベローズの内面に作用する流体の一部をバランスピストンへ引き出し、バランスピストンによって押し出された流体の圧力をベローズの外面に作用させるフレキシブル配管が開示されている。

【0003】

このフレキシブル配管では、ベローズの内面及び外面にかかる力がバランスする。これにより、フレキシブル配管に、従来よりも高圧な流体を扱わせる際に必要な対応の一つであるベローズ自体の強度増加を回避している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実開平３－１１５２９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上記特許文献１に記載されたフレキシブル配管と同様に、内部を高圧の流体が流れるベローズを有する伸縮継手では、流体のスラスト力がベローズへ作用する場合がある。このため、高圧流体のスラスト力によってベローズに接続された配管に過剰な荷重が発生する可能性がある。

【0006】

本開示は上記課題を解決するためになされたものであって、流体のスラスト力によってベローズに接続された配管に過剰な荷重が発生することを抑制することができる伸縮継手、及びバランス機構装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本開示に係る伸縮継手は、流体が流通する二つの配管を接続する伸縮継手であって、中心軸を中心として前記配管の外部に配置された第一フランジと、前記中心軸を中心として前記配管の外部に配置され、前記第一フランジに対して、前記中心軸の延びる軸方向に離れて配置された第二フランジと、前記第一フランジと前記第二フランジとに接続され、前記流体が流通可能な流路を内部に形成するベローズと、前記ベローズの外部で前記第一フランジと前記第二フランジとに接続され、前記ベローズによって前記第一フランジと前記第二フランジとに作用する前記軸方向のスラスト力と逆向きのスラスト力を前記第一フランジと前記第二フランジとに作用させるバランス機構装置とを備え、前記バランス機構装置は、前記流体を供給する流体供給部と、前記流体供給部と接続され、供給される前記流体の圧力に応じて、前記中心軸と平行に延びる軸線に沿って前記軸方向に伸縮可能な伸縮部と、前記伸縮部と前記第一フランジ及び前記第二フランジを接続する接続部と、を有する。

【0008】

本開示に係るバランス機構装置は、中心軸を中心として配管の外部に配置された第一フランジと、前記中心軸を中心として前記配管の外部に配置され、前記第一フランジに対して、前記中心軸の延びる軸方向に離れて配置された第二フランジと、前記第一フランジと前記第二フランジとに接続され、前記流体が流通可能な流路を内部に形成するベローズと、を備えて流体が流通する二つの配管を接続する伸縮継手本体の外部に配置されるバランス機構装置であって、前記流体を供給する流体供給部と、前記流体供給部と接続され、供給される前記流体の圧力に応じて、前記中心軸と平行に延びる軸線に沿って前記軸方向に伸縮可能な伸縮部と、前記伸縮部と前記第一フランジ及び前記第二フランジを接続する接続部とを備え、前記ベローズの外部に配置されて、前記伸縮部が伸縮することによって、前記ベローズによって前記第一フランジと前記第二フランジとに作用する前記軸方向のスラスト力と逆向きのスラスト力を前記第一フランジと前記第二フランジとに作用させる。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、流体のスラスト力によってベローズに接続された配管に過剰な荷重が発生することを抑制することができる伸縮継手、及びバランス機構装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示の実施形態に係る伸縮継手の概略構成を示す斜視図である。

【図2】本開示の第一実施形態に係る伸縮継手の構造を示す部分断面図である。

【図3】本開示の第一実施形態の変形例に係る伸縮継手の構造を示す部分断面図である。

【図4】本開示の第二実施形態に係る伸縮継手の構造を示す部分断面図である。

【図5】本開示の第三実施形態に係る伸縮継手の構造を示す部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、添付図面を参照して、本開示による伸縮継手を実施するための形態を説明する。

【0012】

＜第一実施形態＞
（伸縮継手）
伸縮継手は、内部を高圧の流体が流れる複数の流体配管（配管）を互いに接続する。伸縮継手は、これらの配管が延びる方向へ各配管が膨張や収縮等の変位を起こした際に、当該変位の影響を吸収する。本実施形態における伸縮継手は、例えば、圧縮機等における、インペラが収容されるスクロール間に配置される二つの配管同士を接続する。配管は、例えば、金属等によって形成されている。

【0013】

図１に示すように、伸縮継手１は、ベローズ３０と、第一フランジ１０と、第二フランジ２０と、バランス機構装置４０と、を備えている。

【0014】

（ベローズ）
ベローズ３０は、中心軸Ａｒを中心に延びる円筒状を成している。ベローズ３０は、例えば、金属等の材料によって形成されている。ベローズ３０は、流体Ｆが流通可能な流路を内部に形成している。以下、中心軸Ａｒが延びる方向を「軸方向Ｄａ」と称する。さらに、軸方向Ｄａにおける一方側を単に「一方側Ｄａｒ」と称し、他方側を単に「他方側Ｄａｌ」と称する。また、中心軸Ａｒに対する周方向を単に「周方向Ｄｃ」と称し、中心軸Ａｒに対して垂直な方向を「径方向」と称する。

【0015】

ベローズ３０は、二つの直管部３００と、蛇腹部３３とを有している。二つの直管部３００及び蛇腹部３３は、軸方向Ｄａに並んで配置されている。具体的には、一の直管部３００、蛇腹部３３、他の直管部３００の順で軸方向Ｄａに配置され、互いに接続されることで一体を成している。以下、説明の便宜上、蛇腹部３３よりも一方側Ｄａｒに配置された直管部３００を「第一直管部３１」と称し、蛇腹部３３よりも他方側Ｄａｌに配置された直管部３００を「第二直管部３２」と称する。

【0016】

第一直管部３１及び第二直管部３２は、中心軸Ａｒを中心に延びる直管である。第一直管部３１及び第二直管部３２は、同一の大きさに形成されている。なお、ここでいう「同一の大きさ」とは、実質的に同じ形状を指すものであって、製造上のわずかな誤差や設計上の公差は許容される。ここで、第一直管部３１における一方側Ｄａｒの端部には、配管２が接続されている。第二直管部３２における他方側Ｄａｌの端部には、配管２が接続されている。

【0017】

蛇腹部３３は、蛇腹円筒状を成す管である。蛇腹部３３は、第一直管部３１と第二直管部３２との間に配置されている。蛇腹部３３における一方側Ｄａｒの端部は、第一直管部３１における他方側Ｄａｌの端部に接続されている。蛇腹部３３における他方側Ｄａｌの端部は、第二直管部３２における一方側Ｄａｒの端部に接続されている。以下、説明の便宜上、これら第一直管部３１、第二直管部３２、及び蛇腹部３３の内部に形成された空間、即ち、ベローズ３０内部の流体Ｆが流通可能な流路を「第一空間Ｒ１」と称する。

【0018】

（第一フランジ）
第一フランジ１０は、中心軸Ａｒを中心とする円板状に形成されている。第一フランジ１０は、ベローズ３０に接続されている。具体的には、第一フランジ１０は、第一直管部３１の外周面における一方側Ｄａｒの端部を外側から覆うように一体に形成されている。したがって、第一フランジ１０は、ベローズ３０の第一直管部３１から径方向の外側に向かって広がるフランジ状を成している。つまり、第一フランジ１０は、配管２の外部に配置されている。第一フランジ１０は、例えば、金属等の材料によって形成されている。

【0019】

（第二フランジ）
第二フランジ２０は、中心軸Ａｒを中心とする円板状に形成されている。第二フランジ２０は、ベローズ３０に接続されている。具体的には、第二フランジ２０は、第二直管部３２の外周面における他方側Ｄａｌの端部を外側から覆うように一体に形成されている。したがって、第一フランジ１０は、ベローズ３０の第二直管部３２から径方向の外側に向かって広がるフランジ状を成している。第二フランジ２０は、第一フランジ１０に対して軸方向Ｄａに離れて配置されている。つまり、第二フランジ２０は、配管２の外部に配置されている。第二フランジ２０における一方側Ｄａｒを向く面は、第一フランジ１０における他方側Ｄａｌを向く面と軸方向Ｄａに対向している。

【0020】

したがって、第一フランジ１０に接続された配管２の内部を流れる流体Ｆは、一方側Ｄａｒからベローズ３０内部の第一空間Ｒ１（流路）に流入する。第一空間Ｒ１を軸方向Ｄａに流れた流体Ｆは、第二フランジ２０に接続された配管２の内部へ流入する。
なお、第一フランジ１０及び第二フランジ２０は、第一直管部３１及び第二直管部３２と一体に形成されていることに限定されるものではない。第一フランジ１０及び第二フランジ２０は、第一直管部３１と第二直管部３２とが別の部材として形成されて、第一直管部３１及び第二直管部３２のそれぞれに固定されてもよい。

【0021】

（バランス機構装置）
バランス機構装置４０は、第一フランジ１０と第二フランジ２０との間に配置されている。バランス機構装置４０は、第一フランジ１０と第二フランジ２０とに接続されている。バランス機構装置４０は、ベローズ３０の軸方向Ｄａの伸縮によって第一フランジ１０と第二フランジ２０とに作用する軸方向Ｄａの流体Ｆのスラスト力と逆向きのスラスト力を第一フランジ１０と第二フランジ２０とに作用させる装置である。

【0022】

図１に示すように、バランス機構装置４０は、中心軸Ａｒを中心とする周方向Ｄｃに離れて、ベローズ３０の外部に複数配置されている。即ち、複数のバランス機構装置４０は、周方向Ｄｃに配列されている。図２に示すように、バランス機構装置４０は、伸縮部４２と、接続部４３と、流体供給部４１とを有している。

【0023】

（伸縮部）
伸縮部４２は、第一フランジ１０と第二フランジ２０との間で軸方向Ｄａに伸縮する。伸縮部４２には、外部から流体Ｆが供給され、供給される流体Ｆの圧力に応じて軸方向Ｄａに伸縮可能である。伸縮部４２は、第一構造体４２１と、第二構造体４２２と、小ベローズ４２３と、第一固定用ナット４２ａと、第二固定用ナット４２ｂとを有している。

【0024】

（第一構造体）
第一構造体４２１は、複数の部材が組み合わさることによって構成されている。第一構造体４２１は、例えば、金属等の材料によって形成されている。第一構造体４２１は、軸方向Ｄａに並ぶ複数の第一板部４２１ｂと、複数の第一板部４２１ｂを軸方向Ｄａに一体化する第一支持柱４２１ａとを有している。

【0025】

第一板部４２１ｂは、中心軸Ａｒと平行に延びる軸線Ｏを中心に広がる円板状を成す部材である。軸線Ｏは、中心軸Ａｒよりも径方向の外側に配置されている。なお、ここでいう「平行」とは、実質的に平行な関係を意味するものであって、実質的に平行な関係にあれば多少の傾斜等は許容される。

【0026】

本実施形態では、四つの第一板部４２１ｂが軸方向Ｄａに間隔をあけて並んで配置されている。これら第一板部４２１ｂは、軸方向Ｄａに等間隔に配置されている。各第一板部４２１ｂは、一方側Ｄａｒを向く第一面４２１ｃと、他方側Ｄａｌを向く第二面４２１ｄとを有している。したがって、軸方向Ｄａに隣り合う二つの第一板部４２１ｂのうち一方側Ｄａｒの第一板部４２１ｂの第二面４２１ｄは、他方側Ｄａｌの第一板部４２１ｂの第一面４２１ｃと軸方向Ｄａに対向している。

【0027】

第一支持柱４２１ａは、各第一板部４２１ｂを貫通した状態で軸方向Ｄａに延びている。具体的には、第一支持柱４２１ａは、各第一板部４２１ｂにおける径方向内側部分を貫通している。ここでいう第一板部４２１ｂにおける径方向内側部分とは、第一板部４２１ｂを中心軸Ａｒに対する径方向で二等分した際の、径方向の内側に配置された部分を意味する。さらに、第一板部４２１ｂにおける径方向外側部分とは、第一板部４２１ｂを中心軸Ａｒに対する径方向で二等分した際の、径方向の外側に配置された部分を意味する。

【0028】

第一支持柱４２１ａは、各第一板部４２１ｂに対して第一固定用ナット４２ａで固定されている。具体的には、二つの第一固定用ナット４２ａが第一板部４２１ｂを間に挟んだ状態で第一支持柱４２１ａに形成されたねじ溝（図示省略）に嵌っている。第一板部４２１ｂを間に挟んで隣り合う二つの第一固定用ナット４２ａのうち一方側Ｄａｒに配置された第一固定用ナット４２ａは、第一板部４２１ｂの第一面４２１ｃに当接した状態で第一板部４２１ｂを他方側Ｄａｌに押圧している。第一板部４２１ｂを間に挟んで隣り合う二つの第一固定用ナット４２ａのうち他方側Ｄａｌに配置された第一固定用ナット４２ａは、第一板部４２１ｂの第二面４２１ｄに当接した状態で第一板部４２１ｂを一方側Ｄａｒに押圧している。これにより、各第一板部４２１ｂは、第一板部４２１ｂを間に挟んで隣り合う二つの第一固定用ナット４２ａによって軸方向Ｄａへ動かないように規制されている。したがって、本実施形態における第一支持柱４２１ａには、八つの第一固定用ナット４２ａが嵌っている。

【0029】

（第二構造体）
第二構造体４２２は、第一構造体４２１と同様に、複数の部材が組み合わさることによって構成されている。第二構造体４２２は、例えば、金属等の材料によって形成されている。第二構造体４２２は、軸方向Ｄａに並ぶ複数の第二板部４２２ｂと、複数の第二板部４２２ｂを軸方向Ｄａに一体化する第二支持柱４２２ａとを有している。

【0030】

第二板部４２２ｂは、軸線Ｏを中心に広がる円状を成す部材である。軸線Ｏを中心とした際の第二板部４２２ｂの径方向寸法は、軸線Ｏを中心とした際の第一板部４２１ｂの径方向寸法と同一である。なお、こでいう「同一」とは、実質的に同じ長さを意味するものであって、製造上のわずかな誤差や設計上の公差は許容される。

【0031】

本実施形態では、四つの第二板部４２２ｂが軸方向Ｄａに間隔をあけて並んで配置されている。これら第二板部４２２ｂは、軸方向Ｄａに等間隔に配置されている。ここで、第一板部４２１ｂと第二板部４２２ｂとは、軸方向Ｄａで交互に配置されている。複数の第一板部４２１ｂのうち最も一方側Ｄａｒに配置された第一板部４２１ｂは、最も一方側Ｄａｒに配置された第二板部４２２ｂ、及びこの第二板部４２２ｂに対して他方側Ｄａｌから隣接する第二板部４２２ｂに隙間をあけて挟まれている。複数の第二板部４２２ｂのうち最も他方側Ｄａｌに配置された第二板部４２２ｂは、最も他方側Ｄａｌに配置された第一板部４２１ｂ、及びこの第一板部４２１ｂに対して一方側Ｄａｒから隣接する第一板部４２１ｂに隙間をあけて挟まれている。

【0032】

各第二板部４２２ｂは、一方側Ｄａｒを向く一方面４２２ｃと、他方側Ｄａｌを向く他方面４２２ｄとを有している。したがって、最も一方側Ｄａｒに配置された第二板部４２２ｂを除く各第二板部４２２ｂの一方面４２２ｃは、軸方向Ｄａに隣接する第一板部４２１ｂの第二面４２１ｄに軸方向Ｄａで対向し、最も一方側Ｄａｒに配置された第二板部４２２ｂを除く各第二板部４２２ｂの他方面４２２ｄは、軸方向Ｄａに隣接する第一板部４２１ｂの第一面４２１ｃに軸方向Ｄａで対向している。

【0033】

最も一方側Ｄａｒに配置された第二板部４２２ｂの他方面４２２ｄは、最も一方側Ｄａｒに配置された第一板部４２１ｂの第一面４２１ｃに軸方向Ｄａで対向し、この第二板部４２２ｂの一方面４２２ｃは、第一フランジ１０に軸方向Ｄａで対向している。最も他方側Ｄａｌに配置された第一板部４２１ｂの第二面４２１ｄは、第二フランジ２０に軸方向Ｄａで対向している。

【0034】

第二支持柱４２２ａは、各第二板部４２２ｂを貫通した状態で軸方向Ｄａに延びている。具体的には、第二支持柱４２２ａは、各第二板部４２２ｂにおける径方向外側部分を貫通している。ここでいう第二板部４２２ｂにおける径方向外側部分とは、第二板部４２２ｂを中心軸Ａｒに対する径方向で二等分した際の、径方向の外側に配置された部分を意味する。さらに、第二板部４２２ｂにおける径方向内側部分とは、第二板部４２２ｂを中心軸Ａｒに対する径方向で二等分した際の、径方向の内側に配置された部分を意味する。

【0035】

第二支持柱４２２ａは、各第二板部４２２ｂに対して第二固定用ナット４２ｂで固定されている。具体的には、二つの第二固定用ナット４２ｂが第二板部４２２ｂを間に挟んだ状態で第二支持柱４２２ａに形成されたねじ溝（図示省略）に嵌っている。第二板部４２２ｂを間に挟んで隣り合う二つの第二固定用ナット４２ｂのうち一方側Ｄａｒに配置された第二固定用ナット４２ｂは、第二板部４２２ｂの一方面４２２ｃに当接した状態で第二板部４２２ｂを他方側Ｄａｌに押圧している。第二板部４２２ｂを間に挟んで隣り合う二つの第二固定用ナット４２ｂのうち他方側Ｄａｌに配置された第二固定用ナット４２ｂは、第二板部４２２ｂの第二面４２１ｄに当接した状態で第二板部４２２ｂを一方側Ｄａｒに押圧している。これにより、各第二板部４２２ｂは、第二板部４２２ｂを間に挟んで隣り合う二つの第二固定用ナット４２ｂによって軸方向Ｄａへ動かないように規制されている。したがって、本実施形態における第二支持柱４２２ａには、八つの第二固定用ナット４２ｂが嵌っている。

【0036】

ここで、第一支持柱４２１ａは、複数の第二板部４２２ｂのうち最も一方側Ｄａｒに配置された第二板部４２２ｂを除く各第二板部４２２ｂに対して軸方向Ｄａに移動可能に各第二板部４２２ｂを貫通している。具体的には、第一支持柱４２１ａは、各第二板部４２２ｂにおける径方向内側部分を軸方向Ｄａに貫通している。また、第二支持柱４２２ａは、複数の第一板部４２１ｂのうち最も他方側Ｄａｌに配置された第一板部４２１ｂを除く各第一板部４２１ｂに対して軸方向Ｄａに移動可能に各第一板部４２１ｂを貫通している。具体的には、第二支持柱４２２ａは、各第一板部４２１ｂにおける径方向外側部分を軸方向Ｄａに貫通している。

【0037】

（小ベローズ）
小ベローズ４２３は、第一構造体４２１における最も他方側Ｄａｌに配置された第一板部４２１ｂを除く第一板部４２１ｂと、この第一板部４２１ｂに他方側Ｄａｌから隣接する第二板部４２２ｂとの間に配置されている。即ち、本実施形態では、三つの小ベローズ４２３が第一板部４２１ｂと第二板部４２２ｂとの間に配置されている。

【0038】

小ベローズ４２３は、軸線Ｏを中心に延びる蛇腹円筒状を成している。小ベローズ４２３は、例えば、金属等の材料によって形成されている。小ベローズ４２３は、流体Ｆが供給される空間を内部に形成している。以下、説明の便宜上、小ベローズ４２３内部の空間を「第二空間Ｒ２」と称する。この第二空間Ｒ２は、第一空間Ｒ１から流体Ｆが供給される空間である。小ベローズ４２３は、ベローズ３０よりも小さく形成されている。

【0039】

小ベローズ４２３は、第一板部４２１ｂと第二板部４２２ｂとを互いに接続している。小ベローズ４２３における一方側Ｄａｒを向く開口は、第一板部４２１ｂの第二面４２１ｄに固定されている。小ベローズ４２３の一方側Ｄａｒを向くこの開口は、開口の中心が第二面４２１ｄの中心と一致するように第二面４２１ｄに固定されている。小ベローズ４２３における他方側Ｄａｌを向く開口は、第二板部４２２ｂの一方面４２２ｃに固定されている。小ベローズ４２３の他方側Ｄａｌを向くこの開口は、開口の中心が一方面４２２ｃの中心と一致するように一方面４２２ｃに固定されている。

【0040】

（接続部）
接続部４３は、伸縮部４２と、第一フランジ１０及び第二フランジ２０とを接続する。接続部４３は、例えば、金属等の材料によって形成されている。接続部４３は、第一フランジ１０と伸縮部４２とを接続する第一接続部４３１と、第二フランジ２０と伸縮部４２とを接続する第二接続部４３２とを有している。

【0041】

（第一接続部）
第一接続部４３１は、第一フランジ１０と伸縮部４２とを接続する。第一接続部４３１は、軸方向Ｄａに延びる第一アーム部４３１ａ（アーム部）と、第一アーム部４３１ａを回転可能に支持する第一ジョイント部４３１ｂ（ジョイント部）とを有している。

【0042】

第一アーム部４３１ａは、柱状を成している。第一アーム部４３１ａは、第一フランジ１０と伸縮部４２との間に配置されている。第一ジョイント部４３１ｂは、第一アーム部４３１ａにおける一方側Ｄａｒの端部、及び第一アーム部４３１ａにおける他方側Ｄａｌの端部のそれぞれに一つずつ接続されているユニバーサルジョイントである。

【0043】

詳細な構成の図示は省略するが、各第一ジョイント部４３１ｂは、軸方向Ｄａに交差する方向へ延びる第一回転軸４３１ｃ（回転軸）を有している。本実施形態における第一ジョイント部４３１ｂの第一回転軸４３１ｃは、軸方向Ｄａに対して垂直な方向に延びている。なお、ここでいう「垂直」とは、実質的に垂直な関係を意味するものであって、実質的に垂直な関係にあれば多少の傾斜等は許容される。第一ジョイント部４３１ｂの第一回転軸４３１ｃは、第一アーム部４３１ａに接続されている。第一ジョイント部４３１ｂは、第一回転軸４３１ｃで第一アーム部４３１ａを第一回転軸４３１ｃ回りに回転可能に支持している。

【0044】

第一アーム部４３１ａに接続された二つの第一ジョイント部４３１ｂのうち、一方側Ｄａｒに配置された第一ジョイント部４３１ｂは、第一フランジ１０に接続されている。第一アーム部４３１ａに接続された二つの第一ジョイント部４３１ｂのうち、他方側Ｄａｌに配置された第一ジョイント部４３１ｂは、第二構造体４２２における最も一方側Ｄａｒに配置された第二板部４２２ｂに接続されている。具体的には、この第一ジョイント部４３１ｂは、第二板部４２２ｂの一方面４２２ｃにおける中心部分に接続されている。

【0045】

（第二接続部）
第二接続部４３２は、第二フランジ２０と伸縮部４２とを接続する。第二接続部４３２は、軸方向Ｄａに延びる第二アーム部４３２ａ（アーム部）と、第二アーム部４３２ａを回転可能に支持する第二ジョイント部４３２ｂ（ジョイント部）とを有している。

【0046】

第二アーム部４３２ａは、柱状を成している。第二アーム部４３２ａは、第二フランジ２０と伸縮部４２との間に配置されている。第二ジョイント部４３２ｂは、第二アーム部４３２ａにおける一方側Ｄａｒの端部、及び第二アーム部４３２ａにおける他方側Ｄａｌの端部のそれぞれに一つずつ接続されているユニバーサルジョイントである。

【0047】

詳細な構成の図示は省略するが、各第二ジョイント部４３２ｂは、軸方向Ｄａに交差する方向へ延びる第二回転軸４３２ｃ（回転軸）を有している。本実施形態における第二ジョイント部４３２ｂの第二回転軸４３２ｃは、軸方向Ｄａに対して垂直な方向に延びている。なお、ここでいう「垂直」とは、実質的に垂直な関係を意味するものであって、実質的に垂直な関係にあれば多少の傾斜等は許容される。第二ジョイント部４３２ｂの第二回転軸４３２ｃは、第二アーム部４３２ａに接続されている。第二ジョイント部４３２ｂは、第二回転軸４３２ｃで第一アーム部４３１ａを第二回転軸４３２ｃ回りに回転可能に支持している。

【0048】

第二アーム部４３２ａに接続された二つの第二ジョイント部４３２ｂのうち、一方側Ｄａｒに配置された第二ジョイント部４３２ｂは、第二フランジ２０に接続されている。第二アーム部４３２ａに接続された二つの第二ジョイント部４３２ｂのうち、他方側Ｄａｌに配置された第二ジョイント部４３２ｂは、第一構造体４２１における最も他方側Ｄａｌに配置された第一板部４２１ｂに接続されている。具体的には、この第二ジョイント部４３２ｂは、第一板部４２１ｂの第二面４２１ｄにおける中心部分に接続されている。

【0049】

（流体供給部）
流体供給部４１は、第一空間Ｒ１内を流れる流体Ｆを第二空間Ｒ２内へ供給する。流体供給部４１は、第一空間Ｒ１と第二空間Ｒ２とを接続している。本実施形態における流体供給部４１は、可撓性を有して屈曲可能なチューブ部材４１０と、流体通路４２０とを有している。

【0050】

チューブ部材４１０は、例えば、ゴムや合成樹脂等によって形成されている。チューブ部材４１０は、ベローズ３０の第一直管部３１と、伸縮部４２における第二構造体４２２の第二支持柱４２２ａとを接続している。チューブ部材４１０の一端は、第一空間Ｒ１からチューブ部材４１０内部へ流体Ｆを導入可能に第一直管部３１に接続されている。チューブ部材４１０の他端は、第二構造体４２２の第二支持柱４２２ａにおける一方側Ｄａｒの端部（端面）に接続されている。

【0051】

ここで、第二構造体４２２には、チューブ部材４１０から供給される流体Ｆを第二空間Ｒ２内へ供給可能な流体通路４２０が形成されている。具体的には、流体通路４２０は、第二支持柱４２２ａ、及び最も一方側Ｄａｒに配置された第二板部４２２ｂを除く第二板部４２２ｂの内部に形成されている。第二支持柱４２２ａの内部に形成された流体通路４２０と第二板部４２２ｂの内部に形成された流体通路４２０とは、互いに接続されている。

【0052】

流体通路４２０の一端は、例えば、第二支持柱４２２ａにおける一方側Ｄａｒの端面に開口している。流体通路４２０の一端は、上記チューブ部材４１０の他端に接続されている。第二支持柱４２２ａにおける一方側Ｄａｒの端面に形成された流体通路４２０の一端を始点とした際に、流体通路４２０は中途で三つに分岐し、分岐した先である三つの他端が各第二板部４２２ｂの一方面４２２ｃに開口している。具体的には、流体通路４２０におけるこれらの他端は、第二板部４２２ｂの一方面４２２ｃにおける中心部分に開口している。

【0053】

したがって、チューブ部材４１０と、第二構造体４２２の内部に形成された流体通路４２０とを有している。流体供給部４１によって、第一空間Ｒ１と第二空間Ｒ２とは連通している。第一空間Ｒ１を流れる流体Ｆは、チューブ部材４１０の内部へ流入した後、第二構造体４２２の内部に形成された流体通路４２０内へ流入する。チューブ部材４１０から流体通路４２０内に流入した流体Ｆは、第二空間Ｒ２内へ流入する。

【0054】

（作用効果）
第一空間Ｒ１内を流れる高圧の流体Ｆの軸方向Ｄａのスラスト力によって、ベローズ３０は軸方向Ｄａに延びることがある。スラスト力の大きさによっては、ベローズ３０に接続された配管２に過剰な荷重が発生し、配管２が損傷してしまう可能性がある。この際、ベローズ３０に接続されている第一フランジ１０には一方側Ｄａｒへ向かう力がかかり、ベローズ３０に接続されている第二フランジ２０には他方側Ｄａｌへ向かう力がかかる。即ち、ベローズ３０によって、第一フランジ１０及び第二フランジ２０には軸方向Ｄａのスラスト力が作用する。

【0055】

上記構成によれば、第一空間Ｒ１内を流れる流体Ｆの一部は、流体供給部４１を通じて第二空間Ｒ２内に供給される。第二空間Ｒ２内に流体Ｆが供給されると、小ベローズ４２３が軸方向Ｄａに広がる。小ベローズ４２３が広がることで、小ベローズ４２３が接続された各第一板部４２１ｂは、一方側Ｄａｒに押される。これら第一板部４２１ｂが一方側Ｄａｒに押されることで、複数の第一板部４２１ｂを一体化している第一支持柱４２１ａが一方側Ｄａｒに引っ張られる。これに伴い、第一支持柱４２１ａに接続され、最も他方側Ｄａｌに配置されている第一板部４２１ｂが一方側Ｄａｒに引っ張られると同時に、この第一支持柱４２１ａに接続されている第二接続部４３２が一方側Ｄａｒに引っ張られる。その結果、第二接続部４３２に接続されている第二フランジ２０が一方側Ｄａｒに引っ張られる。

【0056】

一方、小ベローズ４２３が広がることで、小ベローズ４２３が接続された各第二板部４２２ｂは、他方側Ｄａｌに押される。これら第二板部４２２ｂが他方側Ｄａｌに押されることで、複数の第二板部４２２ｂを一体化している第二支持柱４２２ａが他方側Ｄａｌに引っ張られる。これに伴い、第二支持柱４２２ａに接続され、最も一方側Ｄａｒに配置されている第二板部４２２ｂが一方側Ｄａｒに引っ張られると同時に、この第二支持柱４２２ａに接続されている第一接続部４３１が他方側Ｄａｌに引っ張られる。その結果、第一接続部４３１に接続されている第一フランジ１０が他方側Ｄａｌに引っ張られる。

【0057】

つまり、第一空間Ｒ１から第二空間Ｒ２に流体Ｆが供給され、バランス機構装置４０の伸縮部４２が軸方向Ｄａに伸縮することで、第一フランジ１０が他方側Ｄａｌに引っ張られ、第二フランジ２０が一方側Ｄａｒに引っ張られる。即ち、バランス機構装置４０によって、上記スラスト力とは逆向きのスラスト力が第一フランジ１０と第二フランジ２０とに作用する。

【0058】

これにより、ベローズ３０によって第一フランジ１０と第二フランジ２０とに作用するスラスト力の大きさと、バランス機構装置４０によって第一フランジ１０と第二フランジ２０とに作用する逆向きのスラスト力の大きさとを釣り合わせることができる。即ち、第一空間Ｒ１内を流れる流体Ｆのスラスト力によってベローズ３０が軸方向Ｄａに延びることが抑制される。したがって、流体Ｆのスラスト力によってベローズ３０に接続された配管２に過剰な荷重が発生することを抑制することができる。

【0059】

また、第一空間Ｒ１内の流体Ｆの流れに伴ってベローズ３０に振動等が発生し、ベローズ３０が軸方向Ｄａに対して垂直な方向に変位する場合がある。

【0060】

上記構成によれば、第一接続部４３１が第一回転軸４３１ｃで第一アーム部４３１ａを回転可能に支持する第一ジョイント部４３１ｂを有しており、第二接続部４３２が第二回転軸４３２ｃで第二アーム部４３２ａを回転可能に支持する第二ジョイント部４３２ｂを有している。

【0061】

このため、ベローズ３０の変位に追従するように第一アーム部４３１ａが第一ジョイント部４３１ｂによって回転され、第二アーム部４３２ａが第二ジョイント部４３２ｂによって回転される。したがって、例えば、伸縮部４２が第一フランジ１０及び第二フランジ２０に対して変位不可能に一体に接続されている構成と比較して、ベローズ３０は、伸縮部４２の重量の影響を受けにくくなる。その結果、ベローズ３０は、より自在に変位することができる。

【0062】

また、バランス機構装置４０の伸縮部４２が軸方向Ｄａに対して傾斜した方向（軸方向Ｄａに交差する方向）に伸縮した場合でも、第一回転軸４３１ｃ及び第二回転軸４３２ｃが伸縮部４２の傾斜に対応するように回転し、伸縮部４２を軸方向Ｄａに対して傾斜させた状態で自在に伸縮させることができる。したがって、バランス機構装置４０に応力が発生することを抑制することができる。

【0063】

＜第一実施形態の変形例＞
なお、バランス機構装置４０における伸縮部４２の構成は、上記第一実施形態の構成に限定されるものではない。伸縮部４２は、流体供給部４１と接続され、供給される流体Ｆの圧力に応じて軸線Ｏに沿って軸方向Ｄａに伸縮可能であればよい。伸縮部４２の変形例として、例えば、以下のような構成とすることも可能である。

【0064】

図３に示すように、伸縮部４２は、第一構造体４２１と、第二構造体４２２と、ピストン機構部４３０と、第一固定用ナット４２ａと、第二固定用ナット４２ｂとを有している。即ち、伸縮部４２は、小ベローズ４２３に替えて、ピストン機構部４３０を有している。第一構造体４２１、第二構造体４２２、第一固定用ナット４２ａ、及び第二固定用ナット４２ｂは、上記第一実施形態と同様の構成を成しているため、説明を省略する。

【0065】

（ピストン機構部）
ピストン機構部４３０は、第一構造体４２１における最も他方側Ｄａｌに配置された第一板部４２１ｂを除く第一板部４２１ｂと、この第一板部４２１ｂに他方側Ｄａｌから隣接する第二板部４２２ｂとの間に配置されている。即ち、本変形例では、三つのピストン機構部４３０が第一板部４２１ｂと第二板部４２２ｂとの間に配置されている。

【0066】

ピストン機構部４３０は、内側筒４３０ａと、外側筒４３０ｂと、封止部４４７とを有している。内側筒４３０ａは、軸線Ｏを中心に延びる円筒状を成している。内側筒４３０ａは、第一板部４２１ｂの第二面４２１ｄに接続されている。内側筒４３０ａは、内側筒４３０ａにおける一方側Ｄａｒの開口の中心が第二面４２１ｄの中心と一致するように第二面４２１ｄに固定されている。

【0067】

外側筒４３０ｂは、軸線Ｏを中心に延びる円筒状を成している。外側筒４３０ｂは、第二板部４２２ｂの一方面４２２ｃに接続された状態で、内側筒４３０ａを外側から覆っている。外側筒４３０ｂの内周面は、内側筒４３０ａの外周面に摺接している。外側筒４３０ｂは、外側筒４３０ｂにおける他方側Ｄａｌの開口の中心が一方面４２２ｃの中心と一致するように一方面４２２ｃに固定されている。ここで、流体供給部４１の流体通路４２０における上記他端は、第二板部４２２ｂの一方面４２２ｃにおける中心部分に開口している。

【0068】

封止部４４７は、内側筒４３０ａの内部及び外側筒４３０ｂの内部と、大気とを気密に隔離する封止部材である。封止部４４７は、内側筒４３０ａと外側筒４３０ｂとの間に配置されている。封止部４４７は、軸線Ｏを中心とした円環状を成す部材である。封止部４４７は、弾性体である。封止部４４７には、例えば、Ｏリング等が採用される。封止部４４７は、内側筒４３０ａの外周面及び外側筒４３０ｂの内周面のそれぞれに当接している。本変形例では、内側筒４３０ａと、外側筒４３０ｂと、これらの間に配置された封止部４４７とによって内部に第二空間Ｒ２が形成されている。第二空間Ｒ２には、第一空間Ｒ１から流体供給部４１を通じて流体Ｆが供給される。

【0069】

（作用効果）
上記構成によれば、第一空間Ｒ１を流れる流体Ｆの一部は、流体供給部４１を通じて第二空間Ｒ２に供給される。第二空間Ｒ２に流体Ｆが供給されると、内側筒４３０ａと外側筒４３０ｂとが互いに摺接した状態で軸方向Ｄａに互いに離れるように変位する。即ち、ピストン機構部４３０が軸方向Ｄａに広がる。ピストン機構部４３０が広がることで、内側筒４３０ａが接続された各第一板部４２１ｂは、一方側Ｄａｒに押される。これら第一板部４２１ｂが一方側Ｄａｒに押されることで、複数の第一板部４２１ｂを一体化している第一支持柱４２１ａが一方側Ｄａｒに引っ張られる。これに伴い、第一支持柱４２１ａに接続されている最も他方側Ｄａｌに配置されている第一板部４２１ｂが一方側Ｄａｒに引っ張られると同時に、この第一支持柱４２１ａに接続されている第二接続部４３２が一方側Ｄａｒに引っ張られる。その結果、第二接続部４３２に接続されている第二フランジ２０が一方側Ｄａｒに引っ張られる。

【0070】

一方、ピストン機構部４３０が広がることで、外側筒４３０ｂが接続された各第二板部４２２ｂは、他方側Ｄａｌに押される。これら第二板部４２２ｂが他方側Ｄａｌに押されることで、複数の第二板部４２２ｂを一体化している第二支持柱４２２ａが他方側Ｄａｌに引っ張られる。これに伴い、第二支持柱４２２ａに接続されている最も一方側Ｄａｒに配置されている第二板部４２２ｂが一方側Ｄａｒに引っ張られると同時に、この第二支持柱４２２ａに接続されている第一接続部４３１が他方側Ｄａｌに引っ張られる。その結果、第一接続部４３１に接続されている第一フランジ１０が他方側Ｄａｌに引っ張られる。これにより、上記第一実施形態と同様の作用効果を奏する。

【0071】

＜第二実施形態＞
次に、本開示に係る伸縮継手１の第二実施形態について説明する。なお、以下に説明する第二実施形態では、上記の第一実施形態、及び第一実施形態の変形例と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。第二実施形態では、バランス機構装置４０の構成が、上記の第一実施形態、及び第一実施形態の変形例で説明したバランス機構装置４０の構成と異なっている。

【0072】

（バランス機構装置）
図４に示すように、バランス機構装置４０は、伸縮部４２と、接続部４３と、流体供給部４１とを有している。

【0073】

（伸縮部）
伸縮部４２は、第一フランジ１０と第二フランジ２０との間で軸方向Ｄａに伸縮する。伸縮部４２には、外部から流体Ｆが供給される。伸縮部４２は、供給される流体Ｆの圧力に応じて軸方向Ｄａに伸縮可能である。伸縮部４２は、ピストン機構部４４０を有している。

【0074】

（ピストン機構部）
ピストン機構部４４０は、第一フランジ１０と第二フランジ２０との間に配置されている。ピストン機構部４４０は、シリンダ部４４１と、ピストン部４４４と、ピストン接続部４４５と、ロッド部４４６と、第一封止部４４７ａと、第二封止部４４７ｂとを有している。

【0075】

（シリンダ部）
シリンダ部４４１は、軸線Ｏを中心とした有底筒状に形成されている。シリンダ部４４１は、内部が複数の空間に区画されている。シリンダ部４４１は、本体部４４２と、仕切り部４４３とを有している。本体部４４２は、軸線Ｏを中心とした円筒状を成す側部４４２ａと、側部４４２ａにおける一方側Ｄａｒを向く開口を閉じるように側部４４２ａに一体に形成され、軸線Ｏを中心に円板状に広がる底部４４２ｂとを有している。したがって、シリンダ部４４１は、他方側Ｄａｌを向く開口を有している。当該開口は、大気に開口している。

【0076】

仕切り部４４３は、本体部４４２の内部で軸方向Ｄａに間隔をあけて複数配置されている。本実施形態では、二つの仕切り部４４３が軸方向Ｄａに並んで配置されている。仕切り部４４３は、軸線Ｏを中心に広がる円板状を成している。仕切り部４４３は、本体部４４２における底部４４２ｂと平行に広がっている。なお、ここでいう「平行」とは、実質的に平行な関係を意味するものであって、実質的に平行な関係にあれば多少の傾斜等は許容される。仕切り部４４３は、本体部４４２における側部４４２ａの内周面に一体に固定されている。

【0077】

二つの仕切り部４４３のうち一方側Ｄａｒに配置された仕切り部４４３の一方側Ｄａｒを向く面と、底部４４２ｂの他方側Ｄａｌを向く面とは、互いに対向している。二つの仕切り部４４３のうち一方側Ｄａｒに配置された仕切り部４４３の他方側Ｄａｌを向く面と、二つの仕切り部４４３のうち他方側Ｄａｌに配置された仕切り部４４３の一方側Ｄａｒを向く面とは、互いに対向している。この仕切り部４４３の他方側Ｄａｌを向く面は、第二フランジ２０の一方側Ｄａｒを向く面に対向している。したがって、本実施形態における本体部４４２の内部は、二つの仕切り部４４３によって軸方向Ｄａに並ぶ三つの空間Ｒに区画されている。

【0078】

（ピストン部）
ピストン部４４４は、三つの空間Ｒ内のそれぞれに配置されている。即ち、これら三つのピストン部４４４は、軸方向Ｄａに間隔をあけて配置されている。ピストン部４４４は、軸線Ｏを中心に広がる円板状を成している。ピストン部４４４は、仕切り部４４３によって区画された空間Ｒ内で仕切り部４４３と平行に広がっている。なお、ここでいう「平行」とは、実質的に平行な関係を意味するものであって、実質的に平行な関係にあれば多少の傾斜等は許容される。ピストン部４４４の側面は、本体部４４２における側部４４２ａの内周面に摺接している。

【0079】

ここで、ピストン部４４４の側面と側部４４２ａの内周面との間には、第一封止部４４７ａが配置されている。第一封止部４４７ａは、軸線Ｏを中心とした円環状を成す部材である。第一封止部４４７ａは、弾性体である。第一封止部４４７ａには、例えば、Ｏリング等が採用される。第一封止部４４７ａは、ピストン部４４４の側面及び側部４４２ａの内周面のそれぞれに当接している。

【0080】

本実施形態では、ピストン部４４４と第一封止部４４７ａとによって上記空間Ｒがピストン部４４４を境に二つの空間に分割されている。これら二つの空間は、流体Ｆが両者を流通不可能に互いに隔離されている。分割された二つの空間のうち一方側Ｄａｒに配置された空間は、第一空間Ｒ１から流体Ｆが供給される第二空間Ｒ２とされている。二つの空間のうち他方側Ｄａｌに配置された空間は、第三空間Ｒ３とされている。本体部４４２における側部４４２ａには、軸方向Ｄａに並ぶ三つの空間Ｒのうち一方側Ｄａｒに配置された空間Ｒ及び中央に配置された空間Ｒにおける第三空間Ｒ３と、大気とを連通させる大気開放孔４４２ｃが形成されている。したがって、各第三空間Ｒ３内は、いずれも大気圧の状態に維持されている。

【0081】

したがって、ピストン部４４４は、空間Ｒ内に配置され、第二空間Ｒ２への流体Ｆの供給に応じて空間Ｒ内でシリンダ部４４１における本体部４４２の側部４４２ａの内周面に摺接しながら軸方向Ｄａに移動可能である。

【0082】

（ピストン接続部）
ピストン接続部４４５は、三つのピストン部４４４のうち最も他方側Ｄａｌに配置されたピストン部４４４と、第二フランジ２０とを軸方向Ｄａに接続している。ピストン接続部４４５は、軸方向Ｄａを中心とした柱状を成している。ピストン接続部４４５は、最も他方側Ｄａｌに配置されたピストン部４４４と一体に形成されている。

【0083】

（ロッド部）
ロッド部４４６は、三つのピストン部４４４を軸方向Ｄａに一体化する部材である。ロッド部４４６は、軸方向Ｄａを中心に延びる円柱状を成している。ここで、各仕切り部４４３の中心部分には、軸方向Ｄａに貫通し、ロッド部４４６が挿通可能な孔が形成されている。ロッド部４４６は、各仕切り部４４３の孔に挿通されている。ロッド部４４６の外周面と仕切り部４４３に形成されている孔の内面とは、互いに摺接している。

【0084】

ロッド部４４６の外周面と孔の内面との間には、第二封止部４４７ｂが配置されている。第二封止部４４７ｂは、軸線Ｏを中心とした円環状を成す部材である。第二封止部４４７ｂは、弾性体である。第二封止部４４７ｂには、例えば、Ｏリング等が採用される。第二封止部４４７ｂは、ロッド部４４６の外周面及び孔の内面のそれぞれに当接している。

【0085】

ロッド部４４６は、軸方向Ｄａに並ぶ三つのピストン部４４４のうち中央に配置されたピストン部４４４の中心部分を貫通している。ロッド部４４６における一方側Ｄａｒの端部は、三つのピストン部４４４のうち最も一方側Ｄａｒに配置されたピストン部４４４に接続されている。ロッド部４４６における他方側Ｄａｌの端部は、三つのピストン部４４４のうち最も他方側Ｄａｌに配置されたピストン部４４４に接続されている。本実施形態におけるロッド部４４６は、各ピストン部４４４と一体に形成されている。

【0086】

（接続部）
接続部４３は、伸縮部４２と第一フランジ１０とを接続する。接続部４３は、例えば、金属等の材料によって形成されている。接続部４３は、第一接続アーム４３３と、第二接続アーム４３４と、支持アーム４３５と、固定アーム４３６とを有している。

【0087】

第一接続アーム４３３は、伸縮部４２におけるピストン機構部４４０に接続されている。第一接続アーム４３３は、軸方向Ｄａに延びる柱状を成す第一接続アーム本体４３３ａと、第一接続アーム本体４３３ａに接続された第一接続軸４３３ｂとを有している。第一接続アーム本体４３３ａは、シリンダ部４４１における本体部４４２の底部４４２ｂに一方側Ｄａｒから接続されている。第一アーム本体は、底部４４２ｂの一方側Ｄａｒを向く面から一方側Ｄａｒに延びている。

【0088】

第一接続軸４３３ｂは、第一アーム本体における一方側Ｄａｒの端部に配置されている。第一接続軸４３３ｂは、軸方向Ｄａに交差する方向に延びる円柱状を成している。本実施形態における第一接続軸４３３ｂは、軸方向Ｄａに対して垂直な方向に延びている。なお、ここでいう「垂直」とは、実質的に垂直な関係を意味するものであって、実質的に垂直な関係にあれば多少の傾斜等は許容される。

【0089】

第二接続アーム４３４は、第一フランジ１０に接続されている。第二接続アーム４３４は、第一接続アーム４３３よりも径方向の内側に配置されている。第二接続アーム４３４は、軸方向Ｄａに延びる柱状を成す第二接続アーム本体４３４ａと、第二接続アーム本体４３４ａに接続された第二接続軸４３４ｂとを有している。第二接続アーム本体４３４ａは、第一フランジ１０に他方側Ｄａｌから接続されている。第二接続アーム本体４３４ａは、第一フランジ１０の他方側Ｄａｌを向く面から他方側Ｄａｌに延びている。本実施形態における第二接続アーム本体４３４ａの軸方向Ｄａの寸法は、第一接続アーム本体４３３ａの軸方向Ｄａの寸法よりも大きい。第二接続アーム本体４３４ａにおける他方側Ｄａｌの端部は、第一接続アーム本体４３３ａにおける一方側Ｄａｒの端部よりも他方側Ｄａｌに位置している。

【0090】

第二接続軸４３４ｂは、第二アーム本体における他方側Ｄａｌの端部に配置されている。第二接続軸４３４ｂは、軸方向Ｄａに交差する方向に延びる円柱状を成している。第二接続軸４３４ｂの延びる方向は、第一接続軸４３３ｂが延びる方向と同一である。なお、ここでいう「同一」とは、実質的に同一な関係を意味するものであって、実質的に同一な関係にあれば多少の傾斜等は許容される。

【0091】

支持アーム４３５は、第一接続アーム４３３と第二接続アーム４３４とを接続している。支持アーム４３５における径方向の外側に位置する第一端部４３５ａは、第一接続アーム４３３における第一接続軸４３３ｂに、この第一接続軸４３３ｂ回りに回転可能に接続されている。支持アーム４３５本体における径方向の内側に位置する第二端部４３５ｂは、第二接続アーム４３４における第二接続軸４３４ｂに、この第二接続軸４３４ｂ回りに回転可能に接続されている。

【0092】

固定アーム４３６は、第二フランジ２０に接続されている。固定アーム４３６は、第一接続アーム４３３よりも径方向の内側、かつ第二接続アーム４３４よりも径方向の外側に配置されている。固定アーム４３６は、軸方向Ｄａに延びる柱状を成す固定アーム本体４３６ａと、回転支持軸４３６ｂとを有している。固定アーム本体４３６ａは、第二フランジ２０に一方側Ｄａｒから接続されている。固定アーム本体４３６ａは、第二フランジ２０の一方側Ｄａｒを向く面から一方側Ｄａｒに延びている。

【0093】

回転支持軸４３６ｂは、固定アーム本体４３６ａにおける一方側Ｄａｒの端部に配置されている。回転支持軸４３６ｂは、軸方向Ｄａに交差する方向に延びる円柱状を成している。回転支持軸４３６ｂの延びる方向は、第一接続軸４３３ｂ及び第二接続軸４３４ｂが延びる方向と同一である。なお、ここでいう「同一」とは、実質的に同一な関係を意味するものであって、実質的に同一な関係にあれば多少の傾斜等は許容される。回転支持軸４３６ｂは、支持アーム４３５に接続されている。回転支持軸４３６ｂは、支持アーム４３５を、この回転支持軸４３６ｂ回りに回転可能に支持している。回転支持軸４３６ｂは、支持アーム４３５における第一端部４３５ａ及び第二端部４３５ｂの間に配置されている。

【0094】

ここで、回転支持軸４３６ｂの中心と第二接続軸４３４ｂの中心との間の径方向の寸法を「第一長さＬ１」と称する。また、回転支持軸４３６ｂの中心と第一接続軸４３３ｂの中心との間の径方向の寸法を「第二長さＬ２」と称する。即ち、図４に示すように、第一長さＬ１は、回転支持軸４３６ｂの中心と第二接続軸４３４ｂの中心とを結ぶ仮想線を、中心軸Ａｒに対して垂直な方向に広がる仮想面Ｘへ軸方向Ｄａから投影した際に得られる投影線の長さ（寸法）である。第二長さＬ２は、回転支持軸４３６ｂの中心と第一接続軸４３３ｂの中心とを結ぶ仮想線を、中心軸Ａｒに対して垂直な方向に広がる仮想面Ｘへ軸方向Ｄａから投影した際に得られる投影線の長さ（寸法）である。

【0095】

この際、回転支持軸４３６ｂは、支持アーム４３５の第一端部４３５ａに作用するモーメントと、支持アーム４３５の第二端部４３５ｂに作用するモーメントとが釣り合う位置に配置されている。具体的には、回転支持軸４３６ｂは、支持アーム４３５における第二端部４３５ｂに第二接続アーム本体４３４ａから軸方向Ｄａ（他方側Ｄａｌ）に作用する力をＦ１とし、支持アーム４３５における第一端部４３５ａに第一接続アーム本体４３３ａから軸方向Ｄａ（一方側Ｄａｒ）に作用する力をＦ２とした際に、上記の第一長さＬ１及び第二長さＬ２との関係で下記式（Ｉ）、即ち、式（Ｉ）を式変形した式（ＩＩ）が成立するように第一端部４３５ａ及び第二端部４３５ｂとの間に配置されている。
Ｆ１Ｌ１＝Ｆ２Ｌ２ …（Ｉ）
Ｆ１／Ｆ２＝Ｌ２／Ｌ１ …（ＩＩ）

【0096】

以上で説明した接続部４３が有する第一接続アーム４３３、第二接続アーム４３４、支持アーム４３５、及び固定アーム４３６によって、本実施形態ではリンク機構が構成されている。

【0097】

（流体供給部）
流体供給部４１は、可撓性を有して屈曲可能なチューブ部材４１０と、流体通路４２０とを有している。

【0098】

チューブ部材４１０は、ベローズ３０の第二直管部３２と、ピストン機構部４４０におけるシリンダ部４４１とを接続している。チューブ部材４１０の一端は、第一空間Ｒ１からチューブ部材４１０内部へ流体Ｆを導入可能に第二直管部３２に接続されている。チューブ部材４１０の他端は、本体部４４２の側部４４２ａにおける他方側の端部４４２ｅ（端面）に接続されている。

【0099】

ここで、シリンダ部４４１には、チューブ部材４１０から供給される流体Ｆを第二空間Ｒ２内へ供給可能な流体通路４２０が形成されている。具体的には、流体通路４２０は、本体部４４２の側部４４２ａ及び底部４４２ｂそれぞれの内部に形成されている。側部４４２ａの内部に形成された流体通路４２０と底部４４２ｂの内部に形成された流体通路４２０とは、互いに接続されている。

【0100】

流体通路４２０の一端は、例えば、本体部４４２の側部４４２ａにおける他方側の端部４４２ｅに開口している。流体通路４２０の一端は、上記チューブ部材４１０の他端に接続されている。側部４４２ａにおける他方側の端部４４２ｅに形成された流体通路４２０の一端を始点とした際に、流体通路４２０は、中途で三つに分岐し、分岐した先である三つの他端のそれぞれが第二空間Ｒ２内に開口している。

【0101】

したがって、本実施形態における流体供給部４１は、チューブ部材４１０と、本体部４４２の内部に形成された流体通路４２０とによって構成されている。流体供給部４１によって、第一空間Ｒ１と第二空間Ｒ２とは連通している。第一空間Ｒ１を流れる流体Ｆは、チューブ部材４１０の内部へ流入した後、本体部４４２の内部に形成された流体通路４２０内へ流入する。チューブ部材４１０から流体通路４２０内に流入した流体Ｆは、第二空間Ｒ２内へ流入する。

【0102】

（作用効果）
上記構成によれば、第一空間Ｒ１内を流れる流体Ｆの一部は、流体供給部４１を通じて第二空間Ｒ２内に供給される。第二空間Ｒ２内に流体Ｆが供給されると、ピストン部４４４とシリンダ部４４１の本体部４４２とが互いに摺接した状態で軸方向Ｄａに変位する。即ち、ピストン機構部４４０が軸方向Ｄａに広がる。ピストン機構部４４０が広がることで、底部４４２ｂに一方側Ｄａｒから接続された第一接続アーム本体４３３ａは、一方側Ｄａｒに変位する。第一接続アーム本体４３３ａが一方側Ｄａｒに変位することで、第一接続軸４３３ｂに接続された支持アーム４３５は、第一端部４３５ａを基点にして第一接続軸４３３ｂ回りに回転する。同時に、支持アーム４３５は、回転支持軸４３６ｂに回転可能に支持された状態（位置決めされた状態）で、支持アーム４３５の第二端部４３５ｂに接続されている第二接続軸４３４ｂ回りに回転する。この回転に伴って、第二接続軸４３４ｂに接続された第二接続アーム本体４３４ａは、第一フランジ１０を他方側Ｄａｌに引っ張る。

【0103】

この際、回転支持軸４３６ｂは、第一端部４３５ａ及び第二端部４３５ｂとの間であって、第一端部４３５ａに作用するモーメントと第二端部４３５ｂに作用するモーメントとが釣り合う位置に配置されている。つまり、支持アーム４３５における第二端部４３５ｂに第二接続アーム本体４３４ａから軸方向Ｄａに作用する力の大きさと、支持アーム４３５における第一端部４３５ａに第一接続アーム本体４３３ａから軸方向Ｄａに作用する力の大きさが異なった場合でも、第一長さＬ１及び第二長さＬ２を調整してモーメントを釣り合わせることができる。これにより、ベローズ３０によって第一フランジ１０と第二フランジ２０とに作用するスラスト力の大きさと、バランス機構装置４０によって第一フランジ１０と第二フランジ２０とに作用する逆向きのスラスト力の大きさとを釣り合わせることができる。例えば、ベローズ３０によって第一フランジ１０と第二フランジ２０とに作用する軸方向Ｄａのスラスト力がピストン機構部４４０から軸方向Ｄａに働く力よりも大きい場合であっても、ピストン機構部４４０に接続された接続部４３によって両者の力を釣り合わせることができる。したがって、第一空間Ｒ１内を流れる流体Ｆのスラスト力によって、ベローズ３０に接続された配管２に過剰な荷重が発生することを抑制することができる。

【0104】

＜第三実施形態＞
次に、本開示に係る伸縮継手１の第三実施形態について説明する。なお、以下に説明する第三実施形態では、上記の第一実施形態、第一実施形態の変形例、及び第二実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。第三実施形態では、バランス機構装置４０の構成が、上記第一実施形態、第一実施形態の変形例、及び第二実施形態で説明したバランス機構装置４０の構成と異なっている。

【0105】

（バランス機構装置）
図５に示すように、バランス機構装置４０は、伸縮部４２と、接続部４３と、流体供給部４１とを有している。

【0106】

（伸縮部）
伸縮部４２は、第一フランジ１０と第二フランジ２０との間で軸方向Ｄａに伸縮する。伸縮部４２には、外部から流体Ｆが供給され、供給される流体Ｆの圧力に応じて軸方向Ｄａに伸縮可能である。伸縮部４２は、ピストン機構部４５０を有している。

【0107】

（ピストン機構部）
ピストン機構部４５０は、第一フランジ１０と第二フランジ２０との間に配置されている。ピストン機構部４５０は、シリンダ部４５１と、ピストン部４５５と、ロッド部４５６と、シリンダ固定部４５４と、第一封止部４５７ａと、第二封止部４５７ｂと、第三封止部４５７ｃとを有している。

【0108】

（シリンダ部）
シリンダ部４５１は、本体部４５２と、仕切り部４５３とを有している。本体部４５２は、軸線Ｏを中心とした円筒状を成す側部４５２ａと、側部４５２ａにおける一方側Ｄａｒを向く開口を閉じるように側部４５２ａに一体に形成され、軸線Ｏを中心に円板状に広がる底部４５２ｂとによって構成されている。側部４５２ａにおける他方側Ｄａｌを向く開口は、シリンダ固定部４５４によって他方側Ｄａｌから閉じられている。

【0109】

ここで、シリンダ固定部４５４は、中心軸Ａｒを中心に広がる円板状を成している。シリンダ固定部４５４は、ベローズ３０における第二直管部３２の外周面を外側から囲んだ状態で、第二直管部３２の外周面及び第二フランジ２０の一方側Ｄａｒを向く面に固定されている。

【0110】

（ピストン部）
ピストン部４５５は、三つの空間Ｒ内のそれぞれに配置されている。ここで、ピストン部４５５の側面と側部４５２ａの内周面との間には、第一封止部４５７ａが配置されている。本実施形態では、ピストン部４５５と第一封止部４５７ａとによって空間Ｒがピストン部４５５を境にして一方側Ｄａｒに配置された第二空間Ｒ２と、他方側Ｄａｌに配置された第三空間Ｒ３とに分割されている。本体部４５２における側部４５２ａには、各第三空間Ｒ３と大気とを連通させる大気開放孔４５２ｃが形成されている。

【0111】

（ロッド部）
ロッド部４５６は、三つのピストン部４５５を軸方向Ｄａに一体化する部材である。ここで、底部４５２ｂの中心部分には、軸方向Ｄａに貫通し、ロッド部４５６が挿通可能な孔が形成されている。ロッド部４５６は、各仕切り部４５３の孔、及び底部４５２ｂの孔に挿通されている。ロッド部４５６の外周面と孔の内面とは互いに摺接している。

【0112】

ロッド部４５６の外周面と底部４５２ｂの孔の内面との間には、第三封止部４５７ｃが配置されている。第三封止部４５７ｃは、軸線Ｏを中心とした円環状を成す部材である。第三封止部４５７ｃは、弾性体である。第三封止部４５７ｃには、例えば、Ｏリング等が採用される。第三封止部４５７ｃは、ロッド部４５６の外周面及び底部４５２ｂの孔の内面のそれぞれに当接している。

【0113】

ロッド部４５６は、軸方向Ｄａに並ぶ三つのピストン部４５５のうち一方側Ｄａｒに配置されたピストン部４５５の中心部分、及び中央に配置されたピストン部４５５の中心部分を貫通している。さらに、ロッド部４５６における一方側Ｄａｒの端部は、底部４５２ｂよりも一方側Ｄａｒに突出している。

【0114】

（接続部）
接続部４３は、伸縮部４２と第一フランジ１０とを接続する。接続部４３は、第一フランジ１０と伸縮部４２とを接続する第一接続部４３１を有している。第一接続部４３１は、第一アーム部４３１ａと、第一ジョイント部４３１ｂとを有している。第一アーム部４３１ａは、第一フランジ１０と伸縮部４２のピストン機構部４５０との間に配置されている。第一アーム部４３１ａに接続された二つの第一ジョイント部４３１ｂのうち、一方側Ｄａｒに配置された第一ジョイント部４３１ｂは、第一フランジ１０に接続されている。第一アーム部４３１ａに接続された二つの第一ジョイント部４３１ｂのうち、他方側Ｄａｌに配置された第一ジョイント部４３１ｂは、ピストン機構部４５０のロッドにおける一方側Ｄａｒの端部に接続されている。

【0115】

（流体供給部）
流体供給部４１は、第一空間Ｒ１内を流れる流体Ｆを第二空間Ｒ２内へ供給可能な流体通路４２０を有している。流体通路４２０は、シリンダ部４５１における本体部４５２の側部４５２ａ及び底部４５２ｂそれぞれの内部、並びにシリンダ固定部４５４の内部に形成されている。これら側部４５２ａ、底部４５２ｂ、及びシリンダ固定部４５４それぞれの内部に形成された流体通路４２０同士は、互いに接続されている。

【0116】

流体通路４２０の一端は、例えば、シリンダ固定部４５４の、第二直管部３２の外周面に固定される部分に開口している。流体通路４２０の一端は、流体Ｆを第一空間Ｒ１から外部へ取り出すための第二直管部３２に形成された孔に接続されている。流体通路４２０の一端を始点とした際に、流体通路４２０は、中途で三つに分岐し、分岐した先である三つの他端のそれぞれが第二空間Ｒ２内に開口している。

【0117】

（作用効果）
上記構成によれば、第一空間Ｒ１を流れる流体Ｆの一部は、流体供給部４１を通じて第二空間Ｒ２に供給される。第二空間Ｒ２内に流体Ｆが供給されると、ピストン部４５５とシリンダ部４５１の本体部４５２とが互いに摺接した状態で軸方向Ｄａに変位する。各ピストン部４５５及びロッド部４５６は、他方側Ｄａｌに変位する。各ピストン部４５５及びロッド部４５６が変位することで、ロッド部４５６における一方側Ｄａｒの端部に一方側Ｄａｒから接続された第一接続部４３１は、他方側Ｄａｌに変位する。その結果、第一接続部４３１に接続されている第一フランジ１０が一方側Ｄａｒに引っ張られる。これにより、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。

【0118】

（その他の実施形態）
以上、本開示の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成は実施形態の構成に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内での構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。

【0119】

なお、第一実施形態では、伸縮部４２における第一構造体４２１が四つの第一板部４２１ｂを有しており、第二構造体４２２が四つの第二板部４２２ｂを有している構成を一例として説明したが、この構成に限定されることはない。例えば、第一構造体４２１は、二つ以上三つ以下、又は五つ以上の第一板部４２１ｂを有し、第二構造体４２２は、第一構造体４２１が有する第一板部４２１ｂの数と同じ数の第二板部４２２ｂを有している構成であってもよい。この際、「第一構造体４２１が有する第一板部４２１ｂの数－１」の数の小ベローズ４２３が第一板部４２１ｂと第二板部４２２ｂとの間に配置されればよい。第一実施形態の変形例で説明したピストン機構部４３０が配置される数についても同様である。

【0120】

また、第一実施形態では、第一構造体４２１における第一支持柱４２１ａが各第一板部４２１ｂに対して第一固定用ナット４２ａで固定されており、第二構造体４２２における第二支持柱４２２ａが各第二板部４２２ｂに対して第二固定用ナット４２ｂで固定されている構成を説明したが、この構成に限定されることはない。例えば、第一支持柱４２１ａは、各第一板部４２１ｂに対して溶接等によって固定されてもよい。第二支持柱４２２ａは、各第二板部４２２ｂに対して溶接等によって固定されてもよい。また、第一支持柱４２１ａ及び第一板部４２１ｂ、並びに第二支持柱４２２ａ及び第二板部４２２ｂは、製造の段階ではじめから一体に形成されてもよい。

【0121】

また、第一実施形態で説明した複数の小ベローズ４２３のうち一部の小ベローズ４２３を、第一実施形態の変形例で説明したピストン機構部４５０に替えてもよい。

【0122】

また、第一実施形態で説明した第一接続部４３１は、第一ジョイント部４３１ｂを有さず、第一フランジ１０と第二構造体４２２の最も一方側Ｄａｒに配置されている第二板部４２２ｂとを単に接続する柱状部材であってもよい。この際、第二接続部４３２は、第二アーム部４３２ａと、第二ジョイント部４３２ｂを有する。また、第二接続部４３２は、第二ジョイント部４３２ｂを有さず、第二フランジ２０と第一構造体４２１の最も他方側Ｄａｌに配置されている第一板部４２１ｂとを単に接続する部材であってもよい。この際、第一接続部４３１は、第一アーム部４３１ａと、第一ジョイント部４３１ｂを有する。したがって、第一接続部４３１及び第二接続部４３２のうち少なくとも一方が実施形態中で説明した構成であればよい。

【0123】

また、第一実施形態及び第三実施形態で説明した第一接続部４３１は、複数の第一アーム部４３１ａと、第一アーム部４３１ａ同士を接続する第一ジョイント部４３１ｂを有している構成であってもよい。この際、複数の第一アーム部４３１ａが並ぶ方向の両端に配置された第一アーム部４３１ａの両端に第一ジョイント部４３１ｂが接続されてもよい。また、第一実施形態で説明した第二接続部４３２は、複数の第二アーム部４３２ａと、第二アーム同士を接続する第二ジョイント部４３２ｂを有している構成であってもよい。この際、複数の第二アーム部４３２ａが並ぶ方向で両端に配置された第二アーム部４３２ａの両端に第二ジョイント部４３２ｂが接続されてもよい。

【0124】

また、第一実施形態及び第三実施形態では、第一接続部４３１の第一ジョイント部４３１ｂがユニバーサルジョイントである構成を説明したが、この構成に限定されることはない。例えば、第一接続部４３１の第一ジョイント部４３１ｂは、ボールジョイントであってもよい。また、第一実施形態では、第二接続部４３２の第二ジョイント部４３２ｂがユニバーサルジョイントである構成を説明したが、この構成に限定されることはない。例えば、第二接続部４３２の第二ジョイント部４３２ｂは、ボールジョイントであってもよい。

【0125】

また、第一実施形態で説明した流体供給部４１の構成は、上記に限定されることはない。例えば、流体供給部４１は、流体通路４２０を有さず、チューブ部材４１０がベローズ３０と小ベローズ４２３とを直接接続する構成であってもよい。また、第一実施形態の変形例で説明した流体供給部４１の構成は、上記に限定されることはない。例えば、流体供給部４１は、流体通路４２０を有さず、チューブ部材４１０がベローズ３０と、ピストン機構部４３０とを直接接続する構成であってもよい。また、第二実施形態及び第三実施形態で説明した流体供給部４１の構成は、上記に限定されることはない。例えば、流体供給部４１は、流体通路４２０を有さず、チューブ部材４１０がベローズ３０とピストン機構部４４０，４５０とを直接接続する構成であってもよい。

【0126】

また、第一実施形態では、流体供給部４１の流体通路４２０が第二構造体４２２における第二支持柱４２２ａの内部及び第二板部４２２ｂの内部に形成されている構成を説明したが、この構成に限定されることはない。例えば、これら第二支持柱４２２ａ及び第二板部４２２ｂそれぞれの内部に流体供給用の管が配置され、この管の内部を流体通路４２０としてもよい。また、第二実施形態では、流体供給部４１の流体通路４２０が、シリンダ部４４１における本体部４４２の側部４４２ａ及び底部４４２ｂそれぞれの内部に形成されている構成を説明したが、この構成に限定されることはない。例えば、これら側部４４２ａ及び底部４４２ｂそれぞれの内部に流体供給用の管が配置され、この管の内部を流体通路４２０としてもよい。また、第三実施形態では、流体供給部４１の流体通路４２０が、シリンダ部４５１における本体部４５２の側部４５２ａ及び底部４５２ｂ、並びにシリンダ固定部４５４それぞれの内部に形成されている構成を説明したが、この構成に限定されることはない。例えば、これら側部４５２ａ、底部４５２ｂ、及びシリンダ固定部４５４それぞれの内部に流体供給用の管が配置され、この管の内部を流体通路４２０としてもよい。

【0127】

また、第一実施形態では、流体供給部４１の流体通路４２０が第二構造体４２２における第二支持柱４２２ａの内部及び第二板部４２２ｂの内部に形成されている構成を説明したが、この構成に限定されることはない。例えば、流体通路４２０は、第一構造体４２１における第一支持柱４２１ａの内部及び第一板部４２１ｂの内部に形成されてもよい。

【0128】

また、第一実施形態では、流体供給部４１におけるチューブ部材４１０が第一直管部３１に接続される構成を説明したが、この構成に限定されることはない。チューブ部材４１０は、流体Ｆを第一空間Ｒ１から外部へ取り出すことができるように第二直管部３２や蛇腹部３３に接続されてもよい。また、第二実施形態及び第三実施形態では、流体供給部４１におけるチューブ部材４１０が第二直管部３２に接続される構成を説明したが、この構成に限定されることはない。チューブ部材４１０は、流体Ｆを第一空間Ｒ１から外部へ取り出すことができるように第一直管部３１や蛇腹部３３に接続されてもよい。

【0129】

また、第二実施形態では、第二接続アーム４３４が第一接続アーム４３３よりも径方向の内側に配置されている構成を説明したが、この構成に限定されることはない。例えば、第二接続アーム４３４は、第一接続アーム４３３よりも径方向の外側に配置されてもよい。この際、固定アーム４３６は、第一接続アーム４３３よりも径方向の外側、かつ第二接続アーム４３４よりも径方向の内側に配置される。

【0130】

また、第二実施形態では、固定アーム本体４３６ａが第二フランジ２０に接続され、第二フランジ２０の一方側Ｄａｒを向く面から一方側Ｄａｒに延びている構成を説明したが、この構成に限定されることはない。固定アーム本体４３６ａは、第一フランジ１０に接続され、第一フランジ１０の他方側Ｄａｌを向く面から他方側Ｄａｌに延びている構成であってもよい。この際、回転支持軸４３６ｂは、固定アーム本体４３６ａにおける他方側Ｄａｌの端部に配置される。

【0131】

また、第二実施形態では、第一フランジ１０と第二接続アーム４３４との間に第一実施形態で説明した第一接続部４３１が配置されてもよい。この際、第一接続部４３１の第一アーム部４３１ａにおける一方側Ｄａｒの端部に接続された第一ジョイント部４３１ｂは、第一フランジ１０に他方側Ｄａｌから接続される。第一アーム部４３１ａにおける他方側Ｄａｌの端部に接続された第一ジョイント部４３１ｂは、第二接続アーム４３４の第二接続アーム本体４３４ａに一方側Ｄａｒから接続される。

【0132】

また、第二実施形態及び第三実施形態では、シリンダ部４４１，４５１が二つの仕切り部４４３，４５３を有している構成を説明したが、この構成に限定されることはない。例えば、シリンダ部４４１，４５１は、一つ、又は三つ以上の仕切り部４４３，４５３を有している構成であってもよい。即ち、シリンダ部４４１，４５１は、内部が二つの空間Ｒに区画されていてもよいし、四つ以上の空間Ｒに区画されていてもよい。また、シリンダ部４４１，４５１は、仕切り部４４３，４５３を有さなくてもよい。この際、本体部４４２，４５２内に一つの空間Ｒが画成される。これらの場合、空間Ｒ内にピストン部４４４，４５５が配置され、空間Ｒがこのピストン部４４４，４５５を境に第二空間Ｒ２と第三空間Ｒ３とに分割されればよい。したがって、ピストン機構部４４０，４５０は、シリンダ部４４１，４５１の内部で区画される空間Ｒの数だけピストン部４４４，４５５を有していればよい。

【0133】

また、上記の各実施形態では、第一フランジ１０及び第二フランジ２０が中心軸Ａｒを中心とする円板状に形成されている構成を説明したが、この構成に限定されることがない。第一フランジ１０及び第二フランジ２０は、例えば、中心軸Ａｒを中心とする多角形状に形成されてもよい。第一フランジ１０及び第二フランジ２０が、ベローズ３０に対してフランジ状に広がった状態で、ベローズ３０に接続されていればよい。

【0134】

また、上記の各実施形態では、伸縮継手１がギアド圧縮機におけるスクロール同士の間に配置される二つの流体配管同士を接続する構成であるが、この構成に限定されることはない。例えば、伸縮継手１は、ガスタービンエンジンの流体配管同士を接続するために用いられてもよい。伸縮継手１は、内部を高圧の流体Ｆが流通する二つの流体配管同士を接続する目的で用いられればよい。

【0135】

また、上記実施形態で説明された伸縮継手１の構成は、それぞれ独立した構成に留まることはない。各実施形態に記載の構成要素を適宜組み合わせて伸縮継手１を構成してよい。

【0136】

＜付記＞
各実施形態に記載の伸縮継手、及びバランス機構装置は、例えば以下のように把握される。

【0137】

（１）第１の態様に係る伸縮継手１は、流体Ｆが流通する二つの配管２を接続する伸縮継手１であって、中心軸Ａｒを中心として前記配管２の外部に配置された第一フランジ１０と、前記中心軸Ａｒを中心として前記配管２の外部に配置され、前記第一フランジ１０に対して、前記中心軸Ａｒの延びる軸方向Ｄａに離れて配置された第二フランジ２０と、前記第一フランジ１０と前記第二フランジ２０とに接続され、前記流体Ｆが流通可能な流路を内部に形成するベローズ３０と、前記ベローズ３０の外部で前記第一フランジ１０と前記第二フランジ２０とに接続され、前記ベローズ３０によって前記第一フランジ１０と前記第二フランジ２０とに作用する前記軸方向Ｄａのスラスト力と逆向きのスラスト力を前記第一フランジ１０と前記第二フランジ２０とに作用させるバランス機構装置４０とを備え、前記バランス機構装置４０は、前記流体Ｆを供給する流体供給部４１と、前記流体供給部４１と接続され、供給される前記流体Ｆの圧力に応じて、前記中心軸Ａｒと平行に延びる軸線Ｏに沿って前記軸方向Ｄａに伸縮可能な伸縮部４２と、前記伸縮部４２と前記第一フランジ１０及び前記第二フランジ２０を接続する接続部４３と、を有する。

【0138】

これにより、ベローズ３０内の流路から伸縮部４２に流体Ｆが供給され、伸縮部４２が軸方向Ｄａに伸縮する。伸縮部４２の伸縮に伴って、接続部４３が第一フランジ１０及び第二フランジ２０が軸方向Ｄａで互いに近づく向きに引っ張る。したがって、ベローズ３０によって第一フランジ１０及び第二フランジ２０に作用するスラスト力とは逆向きのスラスト力が、バランス機構装置４０によって第一フランジ１０及び第二フランジ２０に作用する。

【0139】

（２）第２の態様に係る伸縮継手１は、（１）の伸縮継手１であって、前記伸縮部４２は、供給される前記流体Ｆの圧力に応じて前記軸方向Ｄａに伸縮し、前記ベローズ３０よりも小さい小ベローズ４２３を有してもよい。

【0140】

これにより、上記作用をより具体的な構成で実現することができる。また、小ベローズ４２３といった簡易な部材で伸縮部４２が伸縮することができる。

【0141】

（３）第３の態様に係る伸縮継手１は、（１）又は（２）の伸縮継手１であって、前記伸縮部４２は、供給される前記流体Ｆの圧力に応じて前記軸方向Ｄａに伸縮するピストン機構部４３０，４４０，４５０を有してもよい。

【0142】

これにより、上記作用をより具体的な構成で実現することができる。また、ピストン機構といった簡易な構成で伸縮部４２が伸縮することができる。

【0143】

（４）第４の態様に係る伸縮継手１は、（３）の伸縮継手１であって、前記ピストン機構部４４０，４５０は、前記軸線Ｏを中心とする有底筒状に形成され、内部が複数の空間Ｒに区画されたシリンダ部４４１，４５１と、前記空間Ｒ内にそれぞれ配置され、前記流体Ｆの供給に応じて前記空間Ｒ内で前記シリンダ部４４１，４５１の内周面に摺接しながら前記軸方向Ｄａに移動可能な複数のピストン部４４４，４５５と、複数の前記ピストン部４４４，４５５に接続されたロッド部４４６，４５６と、を有してもよい。

【0144】

これにより、上記作用をより具体的な構成で実現することができる。

【0145】

（５）第５の態様に係る伸縮継手１は、（１）から（４）のいずれかの伸縮継手１であって、前記接続部４３は、前記第一フランジ１０に接続される第一接続部４３１と、前記第二フランジ２０に接続される第二接続部４３２と、を有し、前記第一接続部４３１及び前記第二接続部４３２の少なくとも一方は、前記軸方向Ｄａに延びるアーム部と、前記軸方向Ｄａに交差する方向へ延びる回転軸で前記アーム部を回転可能に支持するジョイント部と、を有してもよい。

【0146】

これにより、ベローズ３０が軸方向Ｄａに対して垂直な方向に変位した際に、当該変位に追従するように第一アーム部４３１ａが第一ジョイント部４３１ｂによって回転され、第二アーム部４３２ａが第二ジョイント部４３２ｂによって回転される。

【0147】

（６）第６の態様に係る伸縮継手１は、（１）から（５）のいずれかの伸縮継手１であって、前記接続部４３は、前記伸縮部４２に接続された第一接続アーム４３３と、前記第一フランジ１０及び前記第二フランジ２０の一方に接続された第二接続アーム４３４と、第一端部４３５ａが前記第一接続アーム４３３に対して接続され、第二端部４３５ｂが前記第二接続アーム４３４に対して接続され、前記第一端部４３５ａ及び前記第二端部４３５ｂから離れた位置で、前記軸方向Ｄａに交差する方向へ延びる回転支持軸４３６ｂ周りに回転可能に支持された支持アーム４３５と、を有し、前記回転支持軸４３６ｂは、前記第一端部４３５ａ及び前記第二端部４３５ｂとの間であって、前記第一端部４３５ａに作用するモーメントと前記第二端部４３５ｂに作用するモーメントとが釣り合う位置に配置されていてもよい。

【0148】

これにより、例えば、ベローズ３０によって第一フランジ１０と第二フランジ２０とに作用する軸方向Ｄａのスラスト力が伸縮部４２から軸方向Ｄａに働く力よりも大きい場合であっても、接続部４３によって両者の力を釣り合わせることができる。

【0149】

（７）第７の態様に係る伸縮継手１は、（１）から（６）のいずれかの伸縮継手１であって、前記流体供給部４１は、可撓性を有して屈曲可能なチューブ部材４１０を有してもよい。

【0150】

これにより、上記作用をより具体的な構成で実現することができる。

【0151】

（８）第８の態様に係る伸縮継手１は、（１）から（７）のいずれかの伸縮継手１であって、前記バランス機構装置４０は、前記中心軸Ａｒを中心とする周方向Ｄｃに離れて、前記ベローズ３０の外部に複数配置されていてもよい。

【0152】

これにより、配管２に作用するスラスト力をバランスよく抑制することができる。

【0153】

（９）第９の態様に係るバランス機構装置４０は、中心軸Ａｒを中心として配管２の外部に配置された第一フランジ１０と、前記中心軸Ａｒを中心として前記配管２の外部に配置され、前記第一フランジ１０に対して、前記中心軸Ａｒの延びる軸方向Ｄａに離れて配置された第二フランジ２０と、前記第一フランジ１０と前記第二フランジ２０とに接続され、流体Ｆが流通可能な流路を内部に形成するベローズ３０と、を備えて流体Ｆが流通する二つの配管２を接続する伸縮継手１本体の外部に配置されるバランス機構装置４０であって、前記流体Ｆを供給する流体供給部４１と、前記流体供給部４１と接続され、供給される前記流体Ｆの圧力に応じて、前記中心軸Ａｒと平行に延びる軸線Ｏに沿って前記軸方向Ｄａに伸縮可能な伸縮部４２と、前記伸縮部４２と前記第一フランジ１０及び前記第二フランジ２０を接続する接続部４３とを備え、前記ベローズ３０の外部に配置されて、前記伸縮部４２が伸縮することによって、前記ベローズ３０によって前記第一フランジ１０と前記第二フランジ２０とに作用する前記軸方向Ｄａのスラスト力と逆向きのスラスト力を前記第一フランジ１０と前記第二フランジ２０とに作用させる。

【符号の説明】

【0154】

１…伸縮継手 ２…配管 １０…第一フランジ ２０…第二フランジ ３０…ベローズ ３１…第一直管部 ３２…第二直管部 ３３…蛇腹部 ４０…バランス機構装置４０ ４１…流体供給部 ４２…伸縮部 ４２ａ…第一固定用ナット ４２ｂ…第二固定用ナット ４３…接続部 ３００…直管部 ４１０…チューブ部材 ４２０…流体通路 ４２１…第一構造体 ４２１ａ…第一支持柱 ４２１ｂ…第一板部 ４２１ｃ…第一面 ４２１ｄ…第二面 ４２２…第二構造体 ４２２ａ…第二支持柱 ４２２ｂ…第二板部 ４２２ｃ…一方面 ４２２ｄ…他方面 ４２３…小ベローズ ４３０，４４０，４５０…ピストン機構部 ４３０ａ…内側筒 ４３０ｂ…外側筒 ４３１…第一接続部 ４３１ａ…第一アーム部 ４３１ｂ…第一ジョイント部 ４３１ｃ…第一回転軸 ４３２…第二接続部 ４３２ａ…第二アーム部 ４３２ｂ…第二ジョイント部 ４３２ｃ…第二回転軸 ４３３…第一接続アーム ４３３ａ…第一接続アーム本体 ４３３ｂ…第一接続軸 ４３４…第二接続アーム ４３４ａ…第二接続アーム本体 ４３４ｂ…第二接続軸 ４３５…支持アーム ４３５ａ…第一端部 ４３５ｂ…第二端部 ４３６…固定アーム ４３６ａ…固定アーム本体 ４３６ｂ…回転支持軸 ４４１，４５１…シリンダ部 ４４２，４５２…本体部 ４４２ａ，４５２ａ…側部 ４４２ｂ，４５２ｂ…底部 ４４２ｃ，４５２ｃ…大気開放孔 ４４２ｅ…端部 ４４３，４５３…仕切り部４４３，４５３ ４４４，４５５…ピストン部 ４４５…ピストン接続部 ４４６，４５６…ロッド部 ４４７，４５７…封止部 ４４７ａ，４５７ａ…第一封止部 ４４７ｂ，４５７ｂ…第二封止部 ４５４…シリンダ固定部 ４５７ｃ…第三封止部 Ａｒ…中心軸 Ｄａ…軸方向 Ｄａｌ…他方側 Ｄａｒ…一方側 Ｄｃ…周方向 Ｆ…流体 Ｌ１…第一長さ Ｌ２…第二長さ Ｏ…軸線 Ｒ…空間 Ｒ１…第一空間 Ｒ２…第二空間 Ｒ３…第三空間 Ｘ…仮想面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】