JPH028559A

JPH028559A - 金属ベローズの製造方法

Info

Publication number: JPH028559A
Application number: JP15849888A
Authority: JP
Inventors: Shusuke Ishiwatari; 石渡　秀典; Kaoru Watanabe; 薫渡辺; Kenji Sekiya; 健二関谷; Takeshi Fuse; 布施　武
Original assignee: NHK Spring Co Ltd
Current assignee: NHK Spring Co Ltd
Priority date: 1988-06-27
Filing date: 1988-06-27
Publication date: 1990-01-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］〈産業上の利用分野〉本発明は伸縮管継手、空気ばね、フレキシブルチューブ
等に使用される金属ベローズをろう付（プにより製造す
る方法に関する。

〈従来の技術〉一般に、金属ベローズは一体成形による成形ベローズま
たは溶接ベローズ等が使用されている。

しかし、成形ベローズは密着時の高さが大きくまた加工
時に山部の強度が低下しやすいこと、また溶接へローズ
は量産が困難で製造コストが高くかつ接合部分に割れや
融合不良等を生じ易いという問題があった。そこで、例
えば特開昭６０−６１１６６号及び６１１６７号両公報
に開示されているように、複数のベローズ素材をその両
端に結合される板材と共にろう付けによって一体的に接
合する金属ベローズの製造方法が提案されている。

この製造方法によれば、複数のベローズ素材を接合面間
にろう材を介在させて重ね合せ、加圧しつつ加熱して蛇
腹状に形成し、かつ冷却した後に展張力を作用させて各
ベローズ素材の間隔を拡大し、所望の最終的なベローズ
形状を完成させる。

ところが、このような従来技術では金属薄板からなるベ
ローズ素材を上下方向に重ね合せるので、高温でろう付
けする際にベローズ素材の耐力が減少して圧着力が低下
し、接合面に隙間が生じて接合不良等を生じるという問
題があった。このために、各接合面の平坦度をろう材の
浸透隙間以下に高めかつ重しやばねで接合面を押圧保持
しなければならなかった。また、ベローズ素材が自重に
より変形するので、変形量が大きい下側部分ではベロー
ズ素材の非接合部同士が接触して接合される虞れがある
ため、予め接合防止剤等を塗布しておく必要があり、上
側部分では圧着力が不足して接合不良を生じるという問
題があった。従って、接合されるベローズ素材の重ね合
せ枚数を制限し、かつろう付は俊に伸展加工を施してベ
ローズの山部及び谷部の間隔を拡大修正して所望の形状
にする必要があった。

〈発明が解決しようとする課題〉そこで本発明の目的は、上述した従来技術の問題点を解
消するべく、接合するベローズ素材の枚数に拘らず常に
各ベローズ素材の接合面に均等な圧着力を作用させて良
好なろう付けを可能とし、かつろう付は工程に於て所望
の最終的なベローズ製品に形成することができる金属へ
ローズの製造方法を提供することにある。

［発明の構成］〈問題点を解決するための手段〉上述の目的は、本発明によれば、所定の形状を有する複
数の金属製ベローズ素材を、その外周縁接合部及び内周
縁接合部を交互にろう付けすることによって接合する金
属ベローズの製造方法であって、対応する前記ベローズ
素材の外周縁接合部及び内周縁接合部の金属表面を互い
に直接接触させ、かつ該接合部近傍にろう材を配置しつ
つ前記ベローズ素材をその軸線方向を水平に組み合わせ
る工程と、組み合わせた前記ベローズ素材を前記軸線方
向に押圧保持して加熱し、溶融した前記ろう材を前記接
合部間に浸透させて一括してろう付けする工程とからな
ることを特徴とする金属ベローズの製造方法を提供する
ことにより達成される。

〈作用〉このようにすれば、各ベローズ素材の組み合せ方向には
重力が作用せず、軸線方向の押圧力のみによって各接合
部に均等な圧着力が作用するので、接合部間の隙間を適
当に調節して良好にろう付けすることかできる。

〈実施例〉以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳しく
説明する。

第１図及び第２図には、本発明に使用されるベローズ素
材の実施例が示されている。ベローズ素材１は、金属薄
板を打ち扱いて中央に円孔２を有する円板状に形成され
、かつプレス加工により内周縁及び外周縁をそれぞれ折
曲して設けられた所定幅の接合部３．４とそれらを接続
する非接合部としてのベローズ板部５とを有する。各ベ
ローズ素材１は、第２図に示されるように交互に反対向
きにしてそれぞれ外周縁接合部３の接合面６同士及び内
周縁接合部４の接合面７同士が当接するように配置され
る。接合部３．４とベローズ板部５との間をそれぞれ折
曲したことによって、各接合部近傍の隣接するベローズ
板部５間には隙間が形成される。また、金属ベローズの
両端には必要に応じてフランジ部材が配置される。

ろう付は工程の前に各ベローズ素材１を酸洗浄、アルカ
リ洗浄または超音波洗浄する。この洗浄はベローズ素材
のぬれ性を改善するために行われ、ベローズ素材の表面
加工層や該表面に付着した金属粉、油脂等の汚れが除去
されてベローズ素材自体の金属面が露出し、ろう材とベ
ローズ素材とが結合し易くなる。洗浄材及び洗浄時間等
の諸条件はベローズ素材の材料や使用されるろう材の特
性等を考慮して適当に決定する。また、ろう材の流れを
より良くするために予めベローズ素材の表面にサンドペ
ーパ等で傷を付しておいてもよい。更に、金属ベローズ
の両端に配置されるフランジ部材も同様に洗浄する。

本発明による金属ベローズのろう付は工程には、例えば
第３図及び第４図に示されるようなジグ１０を使用する
。ジグ１０は水平に配置された支持台１１と、支持台１
１の一方の端部に垂直に立設された固定板１２とを備え
る。固定板１２の中央には水平方向に延出するボルト１
３が固定され、その自由端のねじ部１４にナツト１５が
螺合している。ボルト１３上には固定板１２に対向する
押え板１６が！言動可能に取付けられている。ボルト１
３の上方には、固定板１２からボルト１３と平行に押え
板１６を貫通して水平方向に延出する二本の平行な支持
棒１７が設けられている。

第３図及び第４図に示されるように、洗浄したベローズ
素材１は両端にフランジ部材１８．１９を配置してジグ
１０に組み付けられる。フランジ部材１８．１９はそれ
ぞれベローズ素材１と外径が同一で同径の円孔２０．２
１を有する円板形状に形成されている。先ず、ジグ１０
から押え板１６及びナツト１５を取り外す。次に、各外
周縁接合部３及び内周縁接合部４の接合面６．７を交互
に直接接触させ、かつそれらの軸線方向を水平に向けて
所望の枚数のベローズ素材１を両端にフランジ部材１８
．１９を配置して組み合せ、円孔２．２０．２１にボル
ト１３及び支持棒１７を貫通させ、かつフランジ部材１
８の端面を固定板１２に当接させて支持棒１７上に担持
する。

ベローズ素材１及びフランジ部材１８．１９の組付けと
同時に、各接合部３．４近傍にろう材を配置する。上述
したように接合部３．４近傍の隣接するベローズ板部５
間には隙間２２．２３が形成される。この隙間２２．２
３内に、第５図及び第６図に示されるように、外周縁接
合部３の下半分及び内周縁接合部４の上半分に適合する
それぞれ半円形の線状のろう材２４．２５を配置する。

ろう材２４．２５の足は、各接合面間を充填しかつ各接
合部の外側に僅かなフィレットを形成する程度が好まし
い。

第７図及び第８図に示される本発明の別の実施例では、
線状のろう材２４．２５の代わりにシート状のろう材２
６．２７を使用する。ろう材２６．２７は、それぞれ接
合部外周または内周に沿って円弧状に湾曲させて形成さ
れ、かつ両端のフランジ部材１８．１つの接合部を含む
十分な軸線方向の長さを有する。ろう材２６は組み付け
られたベローズ素材１及びフランジ部材１８．１９の上
から外周縁接合部３の上半分近くを覆うように配置され
、かつろう材２７は円孔２．２０，２１の中に内周縁接
合部４の下半分を覆うように配置される。

次に、ボルト１３に押え板１６を装着しかつナラ１〜１
５を螺合してベローズ素材１及びフランジ素材１８．１
９を水平方向に押圧する。ナツト１５を締め込むことに
より、各接合部間の圧着力を適当に調整して接合面間に
適正な隙間が形成されると共に、最終的なベローズ製品
の形状に対応して山部・谷部が所望の間隔となるように
押え板１６の位置を決定する。このようにジグ１０上に
押圧保持した状態で周知の真空炉または還元炉を使用し
て加熱し、ろう付する。溶融したろう材２４．２５は、
毛管現象により各接合部の全周に亘って接合面間の僅か
な隙間に浸透し、隣接するベローズ素材１及び両端のフ
ランジ部材１８．１９を接合する。

この際に、ベローズ素材１及びフランジ素材１８．１９
がその軸線方向を水平に向けて保持されているので、各
ベローズ素材に圧着力が均等に作用し、接合面６．７の
平坦度が多少悪くても隙間を調整して良好なろう付けを
行なうことができる。

また、非接合部であるベローズ板部５にろう付は防止材
を塗布しておく必要がない。

更に、最終的なベローズ製品の形状にろう付けすること
ができるので、ベローズ素材の焼入れ等の熱処理が必要
な場合には、ろう付は終了後にそのまま熱処理を行なう
ことができる。また、蛇腹が密着した完全ネスティング
型の金属ベローズを製造する場合には、上述したろう付
は工程後または熱処理俊にプレス装置による圧縮工程を
加えればよい。このようにしてろう付された金属ベロー
ズは、洗浄処理及びリークテストを行って完成される。

第９図乃至第１１図には本発明に使用されるベローズ素
材の別の実施例が示されている。第９図のベローズ素材
３１は、金属薄板を打ち扱いて中央に円孔３２を有する
円板状に形成され、かつプレス加工により概ね平板上の
ベローズ板部３３と外周縁接合部３４及び内周縁接合部
３５とが設けられている。各接合部３４．３５はそれぞ
れ互いに反対向きに折曲した屈曲部３６．３７を介して
ベローズ板部３３に接続され、かつ接合部近傍の隣接す
るベローズ板部３３間に線状のろう材を配置するのに十
分な比較的大きな隙間を形成するようになっている。

第１０図の実施例は、外径及び内径が同一で断面形状が
異なる第１ベローズ素材４１と第２ベローズ素材４２と
を交互に組み合せて使用する。第１ベローズ素材４１は
、屈曲部４３を介して平板上のベローズ板部４４に接続
された外周縁接合部４５と、ベローズ板部４４と同一平
面上に設けられた内周縁接合部４６とを備え、かつ第２
ベローズ素材４２は、平板上のベローズ板部４７と同一
平面上に設（）られた外周縁接合部４８と屈曲部４９を
介してベローズ板部４７と接続された内周縁接合部５０
とを備える。第１１図の実施例は、第１ベローズ素材５
１及び第２ベローズ素材５２１ｆｉ互いに異なるＳ字面
面形状の接合部５３．５４を有し、かつその外周縁及び
内周縁にそれぞれ外周縁接合部５５．５７同士及び内周
縁５６．５８同士が交互に当接するように配置される。

第１０図及び第１１図の実施例の場合にも、互いに接触
する各接合部近傍の非接合部間に線状のろう材を配置す
るのに十分な隙間が形成される。

第１２図及び第１３図には、本発明に使用されるジグの
別の実施例が示されている。このジグ６Ｏは、第３図の
ジグ１０と同様に水平に配置された支持台６１とその一
方の端部に垂直に立設された固定板６２とを有する。固
定板６２の略中央には、ベローズ素材１及びフランジ部
材１８．１９の円孔２．２０．２１と略同径の支持バイ
ブロ３が水平に突設されている。支持バイブロ３の先端
にはねじ部６４が形成され、これに固定板６２に対向す
る押え板６５が直接螺合している。押え板６５を締め付
けて位置決めすることによって、第３図のジグ１０と同
様にベローズ素材１及びフランジ部材１７．１８を組み
付けて押圧保持することができる。

［発明の効果］上述したように本発明によれば、所望の枚数ののベロー
ズ素材を、その軸線方向が水平を向くように組み合せて
押圧保持することにより、各ベローズ素材に均等な圧着
力を作用させることができるので、接合するベローズ素
材の枚数に拘らず常に良好なろう付けが可能であり、か
つ最終的なベローズ製品の形状にろう付けすることがで
きると共に、必要な場合にはろう付は工程に連続して熱
処理を行うことができるので、製造上非常に有利である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に使用されるベローズ素材を示す平面
図である。第２図は、第１図のベローズ素材の断面図である。第３図は、本発明に使用されるジグに組みイ」られたベ
ローズ素材及びフランジ部材を示す部分断面図である。第４図は、第３図を矢印への向きに見た矢視図である。第５図及び第６図は、それぞれ第３図の■−ｖ線及びＶ
ｌ　−Ｖｌ線に於ける矢視図でおる。第７図は、本発明に使用されるろう材の別の実施例を示
す第３図と同様の部分断面図である。第８図は、第７図の■−■線に於ける矢視図である。第９図乃至第１１図は、それぞれ本発明に使用される別
のベローズ部材を示す断面図である。第１２図は、本発明に使用されるジグの別の実施例を示
す部分断面図である。第１３図は、第１２図を矢印Ｂの向きに見た矢視図であ
る。１・・・ベローズ素材　　２・・・円孔３・・・外周縁
接合部　　４・・・内周縁接合部５・・・ベローズ板部
　　６．７・・・接合面１０・・・ジグ　　　　　１１
・・・支持台１２・・・固定板　　　　１３・・・ボル
ト１４・・・ねじ部　　　　１５・・・ナツト］６・・
・押え仮　　　　１７・・・支持棒１８．１９・・・フ
ランジ部材２０．２１・・・円孔　　２２．２３・・・隙間２４〜
２７・・・ろう材　３１・・・ベローズ素材３２・・・
円孔　　　　　３３・・・ベローズ板部３４・・・外周
縁接合部３５・・・内周縁接合部３６．３７・・・屈曲
部　４１・・・第１ベローズ素材４２・・・第２ベロー
ズ素材４３・・・屈曲部　　　　４４・・・ベローズ板部４５
・・・外周縁接合部　４６・・・内周縁接合部４７・・
・ベローズ板部　４８・・・外周縁接合部４９・・・屈
曲部　　　　５０・・・内周縁接合部５１・・・第１ベ
ローズ素材５２・・・第２ベローズ素材５３．５４・・・非接合部５５・・・外周縁接合部５６
・・・内周縁接合部　５７・・・外周縁接合部５８・・
・内周縁接合部　６０・・・ジグ６１・・・支持台　１
　　６２・・・固定板６３・・・支持パイプ　　６４・
・・ねじ部６５・・・押え板

Claims

【特許請求の範囲】

（１）所定の形状を有する複数の金属製ベローズ素材を
、その外周縁接合部及び内周縁接合部を交互にろう付け
することによって接合する金属ベローズの製造方法であ
つて、対応する前記ベローズ素材の外周縁接合部及び内周縁接
合部の金属表面を互いに直接接触させ、かつ該接合部近
傍にろう材を配置しつつ前記ベローズ素材をその軸線方
向を水平に組み合わせる工程と、組み合わせた前記ベローズ素材を前記軸線方向に押圧保
持して加熱し、溶融した前記ろう材を前記接合部間に浸
透させて一括してろう付けする工程とからなることを特
徴とする金属ベローズの製造方法。
（２）前記ベローズ素材の互いに接触する前記各接合部
近傍に形成される隙間内に該接合部に沿つて線状のろう
材を配置することを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載の金属ベローズの製造方法。
（３）前記ベローズ素材の前記軸線方向に沿つて前記接
合部近傍にシート状のろう材を配置することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載の金属ベローズの製造方
法。