JP3341411B2 - 金属製ベローズの製造方法 - Google Patents
金属製ベローズの製造方法Info
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- Diaphragms And Bellows (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば自動車のステ
アリング装置に組み込まれる金属製ベローズを製造する
為に利用する。
アリング装置に組み込まれる金属製ベローズを製造する
為に利用する。
【０００２】
【従来の技術】大径部と小径部とを交互に連続させる事
で軸方向に亙る断面形状を波形にしたベローズは、従来
から各種機械装置の部品として利用されている。この様
なベローズの内で金属製のものは、ある程度曲げ剛性が
大きく、しかも軸方向に亙って大きな衝撃が加わった場
合には、この衝撃のエネルギを吸収しつつその全長が縮
まる。この様な金属製ベローズの特性に着目して、自動
車のステアリングコラムを金属製ベローズとし、衝撃吸
収式ステアリング装置を構成する事が研究されている。
で軸方向に亙る断面形状を波形にしたベローズは、従来
から各種機械装置の部品として利用されている。この様
なベローズの内で金属製のものは、ある程度曲げ剛性が
大きく、しかも軸方向に亙って大きな衝撃が加わった場
合には、この衝撃のエネルギを吸収しつつその全長が縮
まる。この様な金属製ベローズの特性に着目して、自動
車のステアリングコラムを金属製ベローズとし、衝撃吸
収式ステアリング装置を構成する事が研究されている。
【０００３】衝撃吸収式ステアリング装置を構成するベ
ローズは、配管等に使用される様な、単に可撓性を要求
されるだけの金属製ベローズに比べて、大きな剛性を要
求される。この様な高剛性の金属製ベローズを従来は、
図１５或は図１６に示す様な方法により造っていた。
ローズは、配管等に使用される様な、単に可撓性を要求
されるだけの金属製ベローズに比べて、大きな剛性を要
求される。この様な高剛性の金属製ベローズを従来は、
図１５或は図１６に示す様な方法により造っていた。
【０００４】先ず、図１５に示した第１例の方法は、中
村正信著、日刊工業新聞社発行の『パイプ加工法』の第
９６頁に記載されたものである。この第１例の方法で
は、金属製で円管状の素管１の内側に高圧の液体を送り
込み、この素管１の一部を液圧により直径方向外方に膨
らませるバルジ加工を施す事により、金属製ベローズ２
とする。図１５の下半部は成形前の素管１のままの状態
を、上半部は成形後の金属製ベローズ２を、それぞれ示
している。
村正信著、日刊工業新聞社発行の『パイプ加工法』の第
９６頁に記載されたものである。この第１例の方法で
は、金属製で円管状の素管１の内側に高圧の液体を送り
込み、この素管１の一部を液圧により直径方向外方に膨
らませるバルジ加工を施す事により、金属製ベローズ２
とする。図１５の下半部は成形前の素管１のままの状態
を、上半部は成形後の金属製ベローズ２を、それぞれ示
している。
【０００５】成形時には、成形シリンダ３内にセットし
た上記素管１の内側に、水、油等の液体を高圧で送り込
み、この素管１の内周面に膨張方向の力を加える。これ
と同時に、上記成形シリンダ３の両端部に嵌合した成形
ピストン４ａ、４ｂを前記液体の圧力によって、互いに
近づく方向に強く押圧する。尚、前記成形シリンダ３内
の軸方向に互いに離隔した位置には円環状の抑えリング
５、５を、軸方向（図１５の左右方向）に亙る変位自在
に嵌装しておく。
た上記素管１の内側に、水、油等の液体を高圧で送り込
み、この素管１の内周面に膨張方向の力を加える。これ
と同時に、上記成形シリンダ３の両端部に嵌合した成形
ピストン４ａ、４ｂを前記液体の圧力によって、互いに
近づく方向に強く押圧する。尚、前記成形シリンダ３内
の軸方向に互いに離隔した位置には円環状の抑えリング
５、５を、軸方向（図１５の左右方向）に亙る変位自在
に嵌装しておく。
【０００６】この様にして、各部に液圧を作用させる
と、図１５の下半部に示す様な素管１が、その一部を直
径方向外方に膨張させつつ全長が縮まり、同図の上半部
に示す様な金属製ベローズ２となる。
と、図１５の下半部に示す様な素管１が、その一部を直
径方向外方に膨張させつつ全長が縮まり、同図の上半部
に示す様な金属製ベローズ２となる。
【０００７】次に、図１６に示した第２例の方法は、特
開昭６３−１５７７２４号公報に記載されたものであ
る。この第２例の方法では、素管１の軸方向一部を高周
波誘導コイル６によってジュール発熱させつつ、この素
管１を軸方向に押圧する。この結果、ジュール発熱によ
って温度上昇した部分が直径方法外方に膨らむ様に塑性
変形する。この作業を、上記高周波誘導コイル６を軸方
向に少しずつずらせて、複数回行ない、大径部と小径部
とを交互に連続させる事で軸方向に亙る断面形状を波形
にした金属製ベローズを得る。
開昭６３−１５７７２４号公報に記載されたものであ
る。この第２例の方法では、素管１の軸方向一部を高周
波誘導コイル６によってジュール発熱させつつ、この素
管１を軸方向に押圧する。この結果、ジュール発熱によ
って温度上昇した部分が直径方法外方に膨らむ様に塑性
変形する。この作業を、上記高周波誘導コイル６を軸方
向に少しずつずらせて、複数回行ない、大径部と小径部
とを交互に連続させる事で軸方向に亙る断面形状を波形
にした金属製ベローズを得る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の様な
従来方法の場合には、次のの様な、解決すべき点が
ある。
従来方法の場合には、次のの様な、解決すべき点が
ある。
【０００９】先ず、図１５に示した第１例の方法の場
合には、設備費が嵩むだけでなく、衝撃吸収式ステアリ
ング装置を構成できる様な、大きな剛性を有する金属製
ベローズを得る事は難しい。
合には、設備費が嵩むだけでなく、衝撃吸収式ステアリ
ング装置を構成できる様な、大きな剛性を有する金属製
ベローズを得る事は難しい。
【００１０】即ち、液圧によって金属製の素管１を塑性
変形させる為、相当に大きな液圧を発生させる必要があ
り、高価な液圧発生装置が必要になる。又、上述の様に
大きな剛性を有する金属製ベローズを造る為の素管１
は、それだけ板厚が大きくなり、塑性変形させる為に大
きな力を要する為、液圧による成形が難しくなる。更
に、液体を使用する関係上、作業性が悪く、自動化が難
しい。この為、金属製ベローズの製作費が高くなる。
変形させる為、相当に大きな液圧を発生させる必要があ
り、高価な液圧発生装置が必要になる。又、上述の様に
大きな剛性を有する金属製ベローズを造る為の素管１
は、それだけ板厚が大きくなり、塑性変形させる為に大
きな力を要する為、液圧による成形が難しくなる。更
に、液体を使用する関係上、作業性が悪く、自動化が難
しい。この為、金属製ベローズの製作費が高くなる。
【００１１】次に、図１６に示した第２例の方法で
は、高価な高周波誘導コイル６が必要になり、設備費が
嵩むだけでなく、複数の膨出部を１個所ずつ加工する
為、加工能率が悪い。従って、やはり金属製ベローズの
製作費が高くなる。しかも、加熱した状態で素管１を塑
性変形させる為、塑性変形部の寸法精度並びに形状精度
を確保する事が難しく、得られた金属製ベローズの精度
が必ずしも良くない。
は、高価な高周波誘導コイル６が必要になり、設備費が
嵩むだけでなく、複数の膨出部を１個所ずつ加工する
為、加工能率が悪い。従って、やはり金属製ベローズの
製作費が高くなる。しかも、加熱した状態で素管１を塑
性変形させる為、塑性変形部の寸法精度並びに形状精度
を確保する事が難しく、得られた金属製ベローズの精度
が必ずしも良くない。
【００１２】本発明の金属製ベローズの製造方法は、上
述の様な事情に鑑みて発明したものである。
述の様な事情に鑑みて発明したものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の金属製ベローズ
の製造方法は、次の（ａ）〜（ｂ）に示した第一〜第二
工程を有する。
の製造方法は、次の（ａ）〜（ｂ）に示した第一〜第二
工程を有する。
【００１４】（ａ）塑性変形自在な金属板により円筒状
に造られた素管の外周面に、それぞれがこの素管の全周
に亙る複数の環状凹部を、前記素管の軸方向に亙り間欠
的に設けて中間材とする第一工程。
に造られた素管の外周面に、それぞれがこの素管の全周
に亙る複数の環状凹部を、前記素管の軸方向に亙り間欠
的に設けて中間材とする第一工程。
【００１５】（ｂ）第一工程により造られた中間材の内
側に円柱状の芯金をがたつきなく挿入すると共に、それ
ぞれが軸方向に亙る変位を自在として支持された複数の
抑え部材により前記各環状凹部を、前記中間材の直径方
向外側から抑え付けた状態のまま、前記中間材を軸方向
両端側から押圧し、この中間材の軸方向長さ及び隣り合
う抑え部材同士の間隔を縮めると同時に、軸方向に隣り
合う環状凹部同士の間部分を、前記中間材の直径方向外
側に膨らませ、更に、この中間材の両端部を軸方向両端
の環状凹部を支点として直径方向内方に絞り込む事によ
り前記中間材の軸方向両端部に円筒部を形成する第二工
程。
側に円柱状の芯金をがたつきなく挿入すると共に、それ
ぞれが軸方向に亙る変位を自在として支持された複数の
抑え部材により前記各環状凹部を、前記中間材の直径方
向外側から抑え付けた状態のまま、前記中間材を軸方向
両端側から押圧し、この中間材の軸方向長さ及び隣り合
う抑え部材同士の間隔を縮めると同時に、軸方向に隣り
合う環状凹部同士の間部分を、前記中間材の直径方向外
側に膨らませ、更に、この中間材の両端部を軸方向両端
の環状凹部を支点として直径方向内方に絞り込む事によ
り前記中間材の軸方向両端部に円筒部を形成する第二工
程。
【００１６】
【作用】上述の様な本発明の金属製ベローズの製造方法
によれば、比較的簡単な製造装置により、素管の外周面
複数個所を同時に、冷間加工により塑性変形して金属製
ベローズにできる。
によれば、比較的簡単な製造装置により、素管の外周面
複数個所を同時に、冷間加工により塑性変形して金属製
ベローズにできる。
【００１７】
【実施例】図１〜８は本発明の第一実施例を示してい
る。本発明の金属製ベローズの製造方法を実施する場合
には、先ず、図１（Ａ）に示す様な、鋼板、或はステン
レス鋼板等、塑性変形自在な金属板により円筒状に造ら
れた素管１を用意する。この素管１の長さＬ1 は、図１
（Ｃ）に示した、完成品である金属製ベローズ２の長さ
Ｌ3 よりも十分に大きい（Ｌ1 ≫Ｌ3 ）。又、前記素管
１の外径Ｄ1 は、前記金属製ベローズ２の外径Ｄ3 より
も十分に小さい（Ｄ1 ≪Ｄ3 ）。更に、前記素管１の内
径ｄ1 は、前記金属製ベローズ２の内径ｄ3 よりも少し
大きい（ｄ1 ＞ｄ3 ）。尚、板厚は、加工の前後で殆ど
変化しない。
る。本発明の金属製ベローズの製造方法を実施する場合
には、先ず、図１（Ａ）に示す様な、鋼板、或はステン
レス鋼板等、塑性変形自在な金属板により円筒状に造ら
れた素管１を用意する。この素管１の長さＬ1 は、図１
（Ｃ）に示した、完成品である金属製ベローズ２の長さ
Ｌ3 よりも十分に大きい（Ｌ1 ≫Ｌ3 ）。又、前記素管
１の外径Ｄ1 は、前記金属製ベローズ２の外径Ｄ3 より
も十分に小さい（Ｄ1 ≪Ｄ3 ）。更に、前記素管１の内
径ｄ1 は、前記金属製ベローズ２の内径ｄ3 よりも少し
大きい（ｄ1 ＞ｄ3 ）。尚、板厚は、加工の前後で殆ど
変化しない。
【００１８】そして、第一工程で前記素管１の外周面
に、図１（Ｂ）に示す様に、それぞれがこの素管１の全
周に亙る複数の環状凹部７、７を、前記素管１の軸方向
に亙り間欠的に形成して、中間材８とする。この中間材
８の長さＬ2 は、前記素管１の長さＬ1 と同じか、僅か
に短い（Ｌ1 ≧Ｌ2 ）。又、前記中間材８の外径Ｄ2
は、前記素管１の外径Ｄ1 と同じ（Ｄ1 ＝Ｄ2 ）であ
る。更に、前記中間材８の内径ｄ2 は、前記素管１の内
径ｄ1 よりも小さい（ｄ1 ＞ｄ2 ）。
に、図１（Ｂ）に示す様に、それぞれがこの素管１の全
周に亙る複数の環状凹部７、７を、前記素管１の軸方向
に亙り間欠的に形成して、中間材８とする。この中間材
８の長さＬ2 は、前記素管１の長さＬ1 と同じか、僅か
に短い（Ｌ1 ≧Ｌ2 ）。又、前記中間材８の外径Ｄ2
は、前記素管１の外径Ｄ1 と同じ（Ｄ1 ＝Ｄ2 ）であ
る。更に、前記中間材８の内径ｄ2 は、前記素管１の内
径ｄ1 よりも小さい（ｄ1 ＞ｄ2 ）。
【００１９】上述の様な中間材８には、第二工程で更に
加工を施し、図１（Ｃ）に示す様な金属製ベローズ２と
する。
加工を施し、図１（Ｃ）に示す様な金属製ベローズ２と
する。
【００２０】前記第一工程で、前記素管１の外周面に複
数の環状凹部７、７を形成する作業を、本実施例では図
２〜３に示す様に、３個の回転ローラ９、９により行な
う。これら各回転ローラ９、９は、前記素管１の周囲
に、この素管１と平行に配置されて、互いに同方向（図
示の例では時計方向）に回転しつつ、前記素管１の外周
面に向け押圧される。各回転ローラ９、９の外周面に
は、それぞれが円周方向に亙る複数の環状突条１０、１
０を、形成すべき環状凹部７、７のピッチに合致するピ
ッチで設けている。又、各回転ローラ９、９外周面の環
状突条１０、１０の軸方向（図２の左右方向、図３の表
裏方向）に亙る位相は、互いに一致させている。
数の環状凹部７、７を形成する作業を、本実施例では図
２〜３に示す様に、３個の回転ローラ９、９により行な
う。これら各回転ローラ９、９は、前記素管１の周囲
に、この素管１と平行に配置されて、互いに同方向（図
示の例では時計方向）に回転しつつ、前記素管１の外周
面に向け押圧される。各回転ローラ９、９の外周面に
は、それぞれが円周方向に亙る複数の環状突条１０、１
０を、形成すべき環状凹部７、７のピッチに合致するピ
ッチで設けている。又、各回転ローラ９、９外周面の環
状突条１０、１０の軸方向（図２の左右方向、図３の表
裏方向）に亙る位相は、互いに一致させている。
【００２１】前記各回転ローラ９、９を同方向に回転さ
せつつ、これら各回転ローラ９、９の外周面に形成した
環状突条１０、１０を前記素管１の外周面に押し付ける
事で、この素管１の外周面が塑性変形する。この結果前
記環状凹部７、７が、前記環状突条１０、１０のピッチ
に合わせて形成され、前記中間材８となる。
せつつ、これら各回転ローラ９、９の外周面に形成した
環状突条１０、１０を前記素管１の外周面に押し付ける
事で、この素管１の外周面が塑性変形する。この結果前
記環状凹部７、７が、前記環状突条１０、１０のピッチ
に合わせて形成され、前記中間材８となる。
【００２２】この様にして造られた中間材８は、第二工
程の加工を施して前記図１（Ｃ）に示した様な金属製ベ
ローズ２とすべく、図４に示す様な製造装置に組み付け
る。この製造装置は、芯金１１と、抑え部材に相当し、
それぞれが円輪状である複数の抑え環１２、１２と、や
はり円輪状に形成された、１対の押圧環１３、１３とか
ら構成される。
程の加工を施して前記図１（Ｃ）に示した様な金属製ベ
ローズ２とすべく、図４に示す様な製造装置に組み付け
る。この製造装置は、芯金１１と、抑え部材に相当し、
それぞれが円輪状である複数の抑え環１２、１２と、や
はり円輪状に形成された、１対の押圧環１３、１３とか
ら構成される。
【００２３】尚、これら各部材１１、１２、１３は、例
えばシリンダ状に形成された抑え筒（図示省略）内にセ
ットする。即ち、前記各抑え環１２、１２と押圧環１
３、１３とを、前記抑え筒に挿入する。そして、一方
（例えば図４の右方）の押圧環１３を除く残りの部材１
２、１２、１３を、前記抑え筒内で、軸方向に亙る変位
自在とする。前記第二工程の実施時には、プレス装置の
ラム等によりこれら残りの部材１２、１２、１３を、前
記一方の押圧環１３に向けて押し付ける。前記芯金１１
は、この押し付け作業の間中、総ての抑え環１２、１２
並びに押圧環１３、１３の内側に存在する。尚、実際に
は縦形のプレス装置を使用する場合がある為、図面の上
下左右方向と実際の上下左右方向とは、必ずしも一致し
ない。
えばシリンダ状に形成された抑え筒（図示省略）内にセ
ットする。即ち、前記各抑え環１２、１２と押圧環１
３、１３とを、前記抑え筒に挿入する。そして、一方
（例えば図４の右方）の押圧環１３を除く残りの部材１
２、１２、１３を、前記抑え筒内で、軸方向に亙る変位
自在とする。前記第二工程の実施時には、プレス装置の
ラム等によりこれら残りの部材１２、１２、１３を、前
記一方の押圧環１３に向けて押し付ける。前記芯金１１
は、この押し付け作業の間中、総ての抑え環１２、１２
並びに押圧環１３、１３の内側に存在する。尚、実際に
は縦形のプレス装置を使用する場合がある為、図面の上
下左右方向と実際の上下左右方向とは、必ずしも一致し
ない。
【００２４】尚、前記各部材１１、１２、１３の内の芯
金１１は、円柱状で、前記中間材８の長さＬ2 よりも十
分に大きな長さと、この中間材８の内径ｄ2 とほぼ同じ
外径とを有する。又、この芯金８の軸方向両端部には先
細テーパ部１４、１４を設けて、前記中間材８内に挿入
する作業の容易化を図っている。
金１１は、円柱状で、前記中間材８の長さＬ2 よりも十
分に大きな長さと、この中間材８の内径ｄ2 とほぼ同じ
外径とを有する。又、この芯金８の軸方向両端部には先
細テーパ部１４、１４を設けて、前記中間材８内に挿入
する作業の容易化を図っている。
【００２５】又、前記各抑え環１２、１２は、図５に示
す様に、それぞれが複数個（図示の例では４個）ずつの
環素１５、１５を組み合わせて成る。それぞれが円弧状
に形成された各環素１５、１５の内周縁部はくさび状に
テーパしている。又、各環素１５、１５の内周縁の断面
は、円弧状に形成している。この内周縁の断面方向の曲
率半径は、造るべき金属製ベローズ２の外周面で、隣り
合う大径部２２、２２に挟まれた環状凹溝１６、１６
（図１（Ｃ））の底部の断面方向の曲率半径に一致させ
ている。又、前記複数の環素１５、１５を組み合わせて
抑え環１２、１２を構成し、各抑え環１２、１２を前記
抑え筒内にセットした状態で、これら各環素１５、１５
の内径は、前記各環状凹部７、７の底部の直径（更には
造るべき金属製ベローズ２の小径部２３、２３の直径
で、前記環状凹溝１６、１６の底部の直径）に一致す
る。又、前記各押圧環１３、１３の片側面内周寄り部分
で、前記各抑え環１２、１２と対向する部分は、これら
各抑え環１２、１２の片半部と同様の断面形状にしてい
る。
す様に、それぞれが複数個（図示の例では４個）ずつの
環素１５、１５を組み合わせて成る。それぞれが円弧状
に形成された各環素１５、１５の内周縁部はくさび状に
テーパしている。又、各環素１５、１５の内周縁の断面
は、円弧状に形成している。この内周縁の断面方向の曲
率半径は、造るべき金属製ベローズ２の外周面で、隣り
合う大径部２２、２２に挟まれた環状凹溝１６、１６
（図１（Ｃ））の底部の断面方向の曲率半径に一致させ
ている。又、前記複数の環素１５、１５を組み合わせて
抑え環１２、１２を構成し、各抑え環１２、１２を前記
抑え筒内にセットした状態で、これら各環素１５、１５
の内径は、前記各環状凹部７、７の底部の直径（更には
造るべき金属製ベローズ２の小径部２３、２３の直径
で、前記環状凹溝１６、１６の底部の直径）に一致す
る。又、前記各押圧環１３、１３の片側面内周寄り部分
で、前記各抑え環１２、１２と対向する部分は、これら
各抑え環１２、１２の片半部と同様の断面形状にしてい
る。
【００２６】更に、図示の実施例では、前記各環素１
５、１５により構成される各抑え環１２、１２の厚さ寸
法Ｔを、造るべき金属製ベローズ２の外周面に存在する
環状凹溝１６、１６のピッチＰ（図１（Ｃ））に一致さ
せている。従って、前記中間材８及び各部材１１、１
２、１３を、プレス装置の抑え筒内にセットした状態で
は、隣り合う抑え環１２、１２同士の間には隙間１７、
１７が存在する。本実施例の場合にはこの様な抑え環１
２、１２を、軸方向両端の環状凹部７、７を除く中間の
環状凹部７、７の周囲に、各環状凹部７、７毎に１枚ず
つ配置している。
５、１５により構成される各抑え環１２、１２の厚さ寸
法Ｔを、造るべき金属製ベローズ２の外周面に存在する
環状凹溝１６、１６のピッチＰ（図１（Ｃ））に一致さ
せている。従って、前記中間材８及び各部材１１、１
２、１３を、プレス装置の抑え筒内にセットした状態で
は、隣り合う抑え環１２、１２同士の間には隙間１７、
１７が存在する。本実施例の場合にはこの様な抑え環１
２、１２を、軸方向両端の環状凹部７、７を除く中間の
環状凹部７、７の周囲に、各環状凹部７、７毎に１枚ず
つ配置している。
【００２７】一方、前記各押圧環１３、１３は、前記芯
金の外径よりも僅かに大きな内径を有する。これら各押
圧環１３、１３の互いに対向する面の内周縁部には、図
６に詳示する様な段部１８を形成している。各段部１８
は、開口寄り部分（図６の右寄り部分）に、開口端縁
（図６の右端縁）に向かうに従って内径が大きくなるガ
イドテーパ部１９を形成すると共に、奥端部（図６の左
端部）を押圧部２０としている。
金の外径よりも僅かに大きな内径を有する。これら各押
圧環１３、１３の互いに対向する面の内周縁部には、図
６に詳示する様な段部１８を形成している。各段部１８
は、開口寄り部分（図６の右寄り部分）に、開口端縁
（図６の右端縁）に向かうに従って内径が大きくなるガ
イドテーパ部１９を形成すると共に、奥端部（図６の左
端部）を押圧部２０としている。
【００２８】前記中間材８を上述の様に構成される各部
材１１、１２、１３と共に前記抑え筒内に、図４に示す
様にセットした後、この中間材８を塑性変形して図１
（Ｃ）の様な金属製ベローズ２とするには、先ず前記一
方（図４の右方）の押圧環１３に向けて他方（同図の左
方）の押圧環１３を（同図で右方に向けて軸方向に）押
圧する。
材１１、１２、１３と共に前記抑え筒内に、図４に示す
様にセットした後、この中間材８を塑性変形して図１
（Ｃ）の様な金属製ベローズ２とするには、先ず前記一
方（図４の右方）の押圧環１３に向けて他方（同図の左
方）の押圧環１３を（同図で右方に向けて軸方向に）押
圧する。
【００２９】この押圧に伴ってこれら両押圧環１３、１
３同士の間隔が縮められると、図７に示す様に、前記中
間材８の軸方向両端部が前記ガイドテーパ部１９に沿っ
て各押圧環１３、１３の段部１８、１８内に進入する。
そして、この中間材８の両端部が、前記軸方向両端の環
状凹部７、７を支点として直径方向内方に絞り込まれ
る。この結果、前記中間材８の軸方向両端部に、完成品
である金属製ベローズ２の両端部と同じ外径及び内径を
有する円筒部２１、２１が形成される。
３同士の間隔が縮められると、図７に示す様に、前記中
間材８の軸方向両端部が前記ガイドテーパ部１９に沿っ
て各押圧環１３、１３の段部１８、１８内に進入する。
そして、この中間材８の両端部が、前記軸方向両端の環
状凹部７、７を支点として直径方向内方に絞り込まれ
る。この結果、前記中間材８の軸方向両端部に、完成品
である金属製ベローズ２の両端部と同じ外径及び内径を
有する円筒部２１、２１が形成される。
【００３０】この状態から更に前記他方の押圧環１３を
前記一方の押圧環１３に向けて押圧し、これら両押圧環
１３、１３同士の間隔を縮めれば、前記中間材８の一部
で軸方向に隣り合う環状凹部７、７同士の間部分が座屈
変形して、この中間材８の直径方向外側に膨らむ。そし
て、図８に示す様に、前記両押圧環１３、１３の間で前
記複数枚の抑え環１２、１２を挟持する状態まで、これ
ら両押圧環１３、１３を近づければ、大径部２２、２２
と小径部２３、２３とを交互に連続させる事で軸方向に
亙る断面形状を波形にした金属製ベローズ２となる。
前記一方の押圧環１３に向けて押圧し、これら両押圧環
１３、１３同士の間隔を縮めれば、前記中間材８の一部
で軸方向に隣り合う環状凹部７、７同士の間部分が座屈
変形して、この中間材８の直径方向外側に膨らむ。そし
て、図８に示す様に、前記両押圧環１３、１３の間で前
記複数枚の抑え環１２、１２を挟持する状態まで、これ
ら両押圧環１３、１３を近づければ、大径部２２、２２
と小径部２３、２３とを交互に連続させる事で軸方向に
亙る断面形状を波形にした金属製ベローズ２となる。
【００３１】そこで、この金属製ベローズ２を芯金１
１、抑え環１２、１２、押圧環１３、１３と共に前記抑
え筒から抜き取り、更に芯金１１、抑え環１２、１２、
押圧環１３、１３を取り外せば、所望の形状及び寸法を
有する金属製ベローズ２を得られる。
１、抑え環１２、１２、押圧環１３、１３と共に前記抑
え筒から抜き取り、更に芯金１１、抑え環１２、１２、
押圧環１３、１３を取り外せば、所望の形状及び寸法を
有する金属製ベローズ２を得られる。
【００３２】例えば、本発明者は、外径Ｄ1 が３１．８
mm、肉厚が１．２mm、長さＬ1 が９５mm、材質がＳＴＫ
Ｍ１３Ａである素管１を使用して、ベローズ加工の実験
を行なった。この素管１に第一工程として、凹み深さが
１．６mmである環状凹部７、７を、１３．５mmのピッチ
で７個所形成して中間材８とした。この中間材８に第二
工程の加工を施して、大径部２２、２２の外径が３８m
m、小径部２３、２３の内径が２６mm、大径部２２、２
２の数が６個でピッチＰが８mm、両端の円筒部２１、２
１の内径が２６mm、全長Ｌ3 が６２mmの金属製ベローズ
を得た。
mm、肉厚が１．２mm、長さＬ1 が９５mm、材質がＳＴＫ
Ｍ１３Ａである素管１を使用して、ベローズ加工の実験
を行なった。この素管１に第一工程として、凹み深さが
１．６mmである環状凹部７、７を、１３．５mmのピッチ
で７個所形成して中間材８とした。この中間材８に第二
工程の加工を施して、大径部２２、２２の外径が３８m
m、小径部２３、２３の内径が２６mm、大径部２２、２
２の数が６個でピッチＰが８mm、両端の円筒部２１、２
１の内径が２６mm、全長Ｌ3 が６２mmの金属製ベローズ
を得た。
【００３３】次に、図９〜１０は本発明の第二実施例を
示している。本実施例の場合には、各抑え環１２ａ、１
２ａを構成する各環素１５ａ、１５ａの内周縁の断面形
状を、造るべき金属製ベローズ２の外周面の断面形状に
一致させている。従って、本実施例の場合には、得られ
る金属製ベローズ２の形状精度並びに寸法精度が、上述
した第一実施例の場合よりも一層向上する。その他の構
成は、上述した第一実施例と同様である。
示している。本実施例の場合には、各抑え環１２ａ、１
２ａを構成する各環素１５ａ、１５ａの内周縁の断面形
状を、造るべき金属製ベローズ２の外周面の断面形状に
一致させている。従って、本実施例の場合には、得られ
る金属製ベローズ２の形状精度並びに寸法精度が、上述
した第一実施例の場合よりも一層向上する。その他の構
成は、上述した第一実施例と同様である。
【００３４】
【００３５】
【００３６】
【００３７】次に、図１１〜１３は本発明の第三実施例
を示している。本実施例の場合には、第二工程で中間材
８外周面の環状凹部７、７を抑え付ける抑え部材とし
て、この中間材８の周囲で回転する円板２５、２５を使
用している。これら各円板２５、２５は、前記中間材８
と平行に配置された支持軸２６、２６の周囲に、回転並
びに軸方向に亙る変位自在に支持されている。
を示している。本実施例の場合には、第二工程で中間材
８外周面の環状凹部７、７を抑え付ける抑え部材とし
て、この中間材８の周囲で回転する円板２５、２５を使
用している。これら各円板２５、２５は、前記中間材８
と平行に配置された支持軸２６、２６の周囲に、回転並
びに軸方向に亙る変位自在に支持されている。
【００３８】第二工程の加工を行なう際には、図１３に
矢印で示す様に、前記中間材８並びに前記各円板２５、
２５を回転させつつ、軸方向１対の押圧環１３、１３同
士を、図１１に示した状態から図１２に示した状態にま
で、互いに近付け合う。本実施例の場合には、上述した
第一〜第二実施例の場合に比べて、加工装置は複雑にな
るが、表面形状が滑らかで均質な金属製ベローズ２を得
られる。完成した金属製ベローズ２を取り出す際には、
前記支持軸２６、２６同士の間隔を広げる。
矢印で示す様に、前記中間材８並びに前記各円板２５、
２５を回転させつつ、軸方向１対の押圧環１３、１３同
士を、図１１に示した状態から図１２に示した状態にま
で、互いに近付け合う。本実施例の場合には、上述した
第一〜第二実施例の場合に比べて、加工装置は複雑にな
るが、表面形状が滑らかで均質な金属製ベローズ２を得
られる。完成した金属製ベローズ２を取り出す際には、
前記支持軸２６、２６同士の間隔を広げる。
【００３９】尚、前述した第一〜第二実施例に使用する
抑え環１２（１２ａ）を、前述した抑え筒に嵌装する代
わりに、上述した第三実施例の場合と同様に、支持軸に
支持する事もできる。即ち、図１４に示す様に、前記各
抑え環１２、１２の外周部分を押圧環１３、１３よりも
直径方向外方に延長し、この延長部分に於いて、これら
各抑え環１２、１２を支持軸２６ａ、２６ａに、軸方向
に亙る変位自在に支持する。これら各支持軸２６ａ、２
６ａは、それぞれ芯金１１と平行に配設されている。従
って、第二工程の進行に伴って前記押圧環１３、１３同
志の間隔が縮まると、各抑え環１２、１２の間隔が狭め
られて、金属製ベローズ２の成形が行なわれる。この様
な装置を使用する事により、前記抑え筒を使用する場合
に比べて、前記各抑え環１２、１２の取り扱いを容易化
して、金属製ベローズ２の製造作業の能率化を図れる。
尚、成形後の金属製ベローズ２の取り出しを可能とすべ
く、前記各抑え環１２、１２は分割式のものとし、前記
支持軸２６ａ、２６ａ同士は遠近動自在とする。
抑え環１２（１２ａ）を、前述した抑え筒に嵌装する代
わりに、上述した第三実施例の場合と同様に、支持軸に
支持する事もできる。即ち、図１４に示す様に、前記各
抑え環１２、１２の外周部分を押圧環１３、１３よりも
直径方向外方に延長し、この延長部分に於いて、これら
各抑え環１２、１２を支持軸２６ａ、２６ａに、軸方向
に亙る変位自在に支持する。これら各支持軸２６ａ、２
６ａは、それぞれ芯金１１と平行に配設されている。従
って、第二工程の進行に伴って前記押圧環１３、１３同
志の間隔が縮まると、各抑え環１２、１２の間隔が狭め
られて、金属製ベローズ２の成形が行なわれる。この様
な装置を使用する事により、前記抑え筒を使用する場合
に比べて、前記各抑え環１２、１２の取り扱いを容易化
して、金属製ベローズ２の製造作業の能率化を図れる。
尚、成形後の金属製ベローズ２の取り出しを可能とすべ
く、前記各抑え環１２、１２は分割式のものとし、前記
支持軸２６ａ、２６ａ同士は遠近動自在とする。
【００４０】
【発明の効果】本発明の金属製ベローズの製造方法は以
上に述べた通り構成され実施されるので、比較的簡単で
安価な設備を使用して、ステアリング装置等に組み込み
可能な剛性の高い、しかも高精度の金属製ベローズを造
る事ができる。
上に述べた通り構成され実施されるので、比較的簡単で
安価な設備を使用して、ステアリング装置等に組み込み
可能な剛性の高い、しかも高精度の金属製ベローズを造
る事ができる。
【図１】本発明の第一実施例に於ける部材の形状変化を
工程順に示す、断面図及び端面図。
工程順に示す、断面図及び端面図。
【図２】第一工程の実施状態を示す、図３のＡ−Ａ断面
に相当する図。
に相当する図。
【図３】図２の側方から見た図。
【図４】第一実施例に於ける第二工程開始時の状態を示
す断面図。
す断面図。
【図５】抑え環を図４の側方から見た図。
【図６】図４の左部拡大図。
【図７】第一実施例に於ける第二工程途中の状態を示す
断面図。
断面図。
【図８】同じく第二工程終了時に於ける断面図。
【図９】本発明の第二実施例に於ける第二工程開始時の
状態を示す断面図。
状態を示す断面図。
【図１０】同じく第二工程終了時に於ける断面図。
【図１１】本発明の第三実施例に於ける第二工程途中の
状態を示す断面図。
状態を示す断面図。
【図１２】同じく第二工程終了時に於ける断面図。
【図１３】図１１〜１２の側方から見た図。
【図１４】製造装置の別例を、第二工程終了時の状態で
示す縦断面図。
示す縦断面図。
【図１５】従来方法の第１例を示す断面図。
【図１６】同じく第２例を示す断面図。
１ 素管 ２ 金属製ベローズ ３ 成形シリンダ ４ａ、４ｂ 成形ピストン ５ 抑えリング ６ 高周波誘導コイル ７ 環状凹部 ８ 中間材 ９ 回転ローラ １０ 環状突条 １１ 芯金 １２、１２ａ 抑え環１３ 押圧環 １４ 先細テーパ部 １５、１５ａ 環素 １６ 環状凹溝 １７ 隙間 １８ 段部 １９ ガイドテーパ部 ２０ 押圧部 ２１ 円筒部 ２２ 大径部２３ 小径部 ２５ 円板 ２６、２６ａ 支持軸
Claims (1)
- 【請求項１】 次の（ａ）〜（ｂ）に示した第一〜第二
工程を有する金属製ベローズの製造方法。 （ａ）塑性変形自在な金属板により円筒状に造られた素
管の外周面に、それぞれがこの素管の全周に亙る複数の
環状凹部を、前記素管の軸方向に亙り間欠的に形成して
中間材とする第一工程。 （ｂ）第一工程により造られた中間材の内側に円柱状の
芯金をがたつきなく挿入すると共に、それぞれが軸方向
に亙る変位を自在として支持された複数の抑え部材によ
り前記各環状凹部を、前記中間材の直径方向外側から抑
え付けた状態のまま、前記中間材を軸方向両端側から押
圧し、この中間材の軸方向長さ及び隣り合う抑え部材同
士の間隔を縮めると同時に、軸方向に隣り合う環状凹部
同士の間部分を、前記中間材の直径方向外側に膨らま
せ、更に、この中間材の両端部を軸方向両端の環状凹部
を支点として直径方向内方に絞り込む事により前記中間
材の軸方向両端部に円筒部を形成する第二工程。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29640693A JP3341411B2 (ja) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | 金属製ベローズの製造方法 |
| EP94103002A EP0661117A1 (en) | 1993-11-26 | 1994-02-28 | Manufacturing method of metal bellows |
| US08/203,036 US5461767A (en) | 1993-11-26 | 1994-02-28 | Manufacturing method of metal bellows |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29640693A JP3341411B2 (ja) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | 金属製ベローズの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07151230A JPH07151230A (ja) | 1995-06-13 |
| JP3341411B2 true JP3341411B2 (ja) | 2002-11-05 |
Family
ID=17833139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29640693A Expired - Fee Related JP3341411B2 (ja) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | 金属製ベローズの製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5461767A (ja) |
| EP (1) | EP0661117A1 (ja) |
| JP (1) | JP3341411B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5983695A (en) * | 1996-08-08 | 1999-11-16 | Etablissement Supervis | Method of manufacturing a corrugated metallic pipe and corrugated pipe produced by the method |
| DE19633158C2 (de) * | 1996-08-17 | 1999-09-02 | Stenflex Rudolf Stender Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer Einrichtung zum Ausgleich der Bewegung zweier miteinander druckdicht zu verbindender Rohre (Kompensator) |
| US5961136A (en) * | 1997-07-11 | 1999-10-05 | Tseng; Shao-Chien | Connecting cantilever structure for bicycle mud-guards |
| JP3727771B2 (ja) * | 1997-11-28 | 2005-12-14 | カルソニックカンセイ株式会社 | 自動車排気系用フレキシブルチューブのベローズ成形方法 |
| US7080436B2 (en) * | 2001-10-18 | 2006-07-25 | Torque-Traction Technologies, Llc | Method of manufacturing an axially collapsible driveshaft |
| US6896290B2 (en) | 2002-03-14 | 2005-05-24 | Thyssenkrupp Presta Aktiengessellschaft | Steering gear shaft for a steering column of a motor vehicle |
| US6908109B2 (en) | 2002-03-14 | 2005-06-21 | Thyssenkrupp Presta Aktiengesellschaft | Steering gear shaft for a steering column of a motor vehicle |
| DE10211743A1 (de) | 2002-03-14 | 2003-11-06 | Thyssenkrupp Presta Ag Eschen | Lenkspindel einer Lenksäule für ein Kraftfahrzeug |
| DE102006005736A1 (de) * | 2006-02-07 | 2007-08-09 | Thyssenkrupp Presta Ag | Wellrohr |
| JP5802096B2 (ja) * | 2011-09-28 | 2015-10-28 | テルモ株式会社 | 医療用針及び蛇腹部材の製造方法 |
| EP2845664A1 (de) * | 2013-09-10 | 2015-03-11 | Nexans | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines gewellten Rohres aus Metall |
| DE102018120314A1 (de) * | 2018-08-21 | 2020-02-27 | Thyssenkrupp Ag | Lenkwelle für ein Fahrzeug und ein Verfahren zur Herstellung dgl. |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2232657A (en) * | 1941-02-18 | Expansion joint and method of | ||
| US1151777A (en) * | 1913-12-22 | 1915-08-31 | Fulton Co | Method of making flexible tubular corrugated metal walls. |
| US2083943A (en) * | 1935-03-19 | 1937-06-15 | Clifford Mfg Co | Method of producing bellows units |
| US2954064A (en) * | 1950-11-10 | 1960-09-27 | Solar Aircraft Co | Machine for forming ring reinforced convolutions in a tube |
| US3457762A (en) * | 1967-04-28 | 1969-07-29 | Arma Corp | Compression method for making a tubular product |
| GB1219493A (en) * | 1968-04-17 | 1971-01-13 | Pirelli General Cable Works | Improvements in or relating to electric cable sheaths |
| US3699624A (en) * | 1969-05-14 | 1972-10-24 | Koppy Corp | Stretch method for making a tubular product |
| GB1262913A (en) * | 1969-08-11 | 1972-02-09 | Standard Telephones Cables Ltd | Method of forming a transversely corrugated tube |
| DE2831202B2 (de) * | 1978-07-15 | 1981-02-19 | Schaefer Maschbau Wilhelm | Vorrichtung zum Herstellen eines WeUrohrkompensators aus einem Kreiszylindrischen Blechrohrabschnitt |
| JPS5668535A (en) * | 1979-11-08 | 1981-06-09 | Kobe Steel Ltd | Bellows forming method of cylindrical tube material |
| JPS57199526A (en) * | 1981-05-29 | 1982-12-07 | Matsushita Electric Works Ltd | Manufacture of bellow type metallic pipe |
| JP2535872B2 (ja) * | 1986-08-21 | 1996-09-18 | トヨタ自動車株式会社 | フレアチュ−ブの製造方法 |
| JPS642733A (en) * | 1987-06-24 | 1989-01-06 | Hirotoshi Yamaguchi | Production of flexible tube |
| JP2736936B2 (ja) * | 1990-11-02 | 1998-04-08 | 日新製鋼株式会社 | 金属管ベローズの製造方法 |
-
1993
- 1993-11-26 JP JP29640693A patent/JP3341411B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-02-28 EP EP94103002A patent/EP0661117A1/en not_active Ceased
- 1994-02-28 US US08/203,036 patent/US5461767A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0661117A1 (en) | 1995-07-05 |
| US5461767A (en) | 1995-10-31 |
| JPH07151230A (ja) | 1995-06-13 |
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