JP6517506B2 - ボールチェーンとボールチェーンの製造装置、およびボールチェーンの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、おもに金や白金などの稀少金属を素材とする装身用のボールチェーンと、ボールチェーンの製造方法、および製造方法に関するものである。

装身具のネックレスやブレスレットなどに適用されるボールチェーンは、複数の球状部材と、球状部材同士の通し孔に挿通する連結芯材とを交互に揺動自在に連結したものである。そして、このうちの球状部材の製造工程においては、球状部材と連結芯材の基材となる球状部材材料を編機とも呼ばれる専用の製造装置に通すものであった。その製造装置を通すことにより、板状をなす球状部材材料がスリーブ状に丸められていく。そして、球状部材材料は、レーザー照射部でスリーブの継目線を溶接し、さらに、球状成形ダイスで外周部を塑性変形されることにより、ボールチェーンの球状部材を成形していくものであった。

特開２００３−２５０４１号公報

上記した製造装置を通して成形された球状部材は、球状部材材料のスリーブの継目線の溶接箇所がそのまま残っている。このことから、外観意匠性や美観が重要視される装身具にあっては、溶接部分の仕上がりの粗さがそのまま残った場合に、装身具としての付加価値を落とす問題点があった。
本発明は、美観が良好なボールチェーンと、そのボールチェーンの製造装置およびボールチェーンの製造方法を提供することにある。

本発明のうち請求項１記載の発明は、継目線を有するスリーブ状をなす被加工材料の長手方向に沿う複数箇所に塑性変形を与えることで中空部を有する球状に成形される複数の球状部材と、配列した球状部材同士を揺動自在に連結する複数の連結芯材とを備えており、球状部材は、成形後に残る継目線のレーザー溶接部が他の球面とほぼ面一に形成されていることを特徴とする。

本発明のうち請求項２記載の発明は、球状部材材料と連結芯材材料を送り出す材料送出部と、スリーブ状に成形した球状部材材料の継目線を溶接するレーザー照射部と、球状部材材料から球状部材を成形する球状成形ダイスを備えるボールチェーンの製造装置であって、レーザー照射部でスリーブの継目線に溶接した球状部材材料の外周部の全周を圧延して外径を絞るとともに、継目線のレーザー溶接部を他の外周部とほぼ面一となるように切削する外周成形ダイスを設けてあることを特徴とする。

本発明のうち請求項３記載の発明は、板状をなす球状部材材料と未分断の状態で複数繋がった状態の連結芯材材料を同時に送り出し、スリーブ成形ダイスに通して連結芯材を囲むように球状部材材料を巻いていきスリーブ状にする工程、スリーブ状をなす球状部材材料の継目線の全長に亘ってレーザー溶接する工程、レーザー溶接後にパイプ状に成形された球状部材材料を外周成形ダイスに通して球状部材材料の外径を絞りながらレーザー溶接部を切削して他の外周部とほぼ面一に成形する工程とを経ることを特徴とする。

本発明によれば、板状をなす球状部材材料を巻いてスリーブ状に成形する外周成形ダイスに加え、レーザー溶接後にパイプ状にした球状部材材料を通す外周成形ダイスに通すものである。このようにすることで、スリーブ状なす球状部材材料の継目線をレーザー溶接してパイプ状にした後、ダイスに通して球状部材材料の外径を絞りながらレーザー溶接部を切削することにより、球状部材材料の外周部がほぼ面一となる。したがって、レーザー溶接部が球状部材から歪にならず、均一な外形ラインを構成できることから、外観意匠性や見栄えを重視される装身具としてのボールチェーンの付加価値が向上する。

また、請求項２のように、レーザー溶接部と外周成形ダイスを設けることで球状部材材料の継目線の溶接部を他の外周部とほぼ面一とすることから、既存のボールチェーンの製造装置への導入も容易であり、複雑な手間をかけずに低コストで従来よりも外観意匠性や見栄えの良好なボールチェーンを提供できるようになる。

本実施によるボールチェーンの製造装置を示す（ａ）は、全体を簡略化し、一部を横断面した平面図であり、（ｂ）は、（ａ）中Ａの拡大図である。 スリーブ成形ダイスと外周成形ダイスを示す（ａ）は、平面図であり、（ｂ）は、正面図であり、（ｃ）は、（ｂ）中Ｂ−Ｂ線断面図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）は、本実施によるボールチェーンの球状部材材料の工程ごとの成形状態を示す要部を拡大した平面図である。 （ａ）（ｂ）は、球状成形ダイスによる成形の過程を示す簡略化して一部を横断面した平面図である。 本実施によるボールチェーンの（ａ）は、要部を拡大した平面図であり、（ｂ）は、球状部材のみを縦断面した側面図であり、（ｃ）は、（ｂ）中Ｃ−Ｃ線断面図である。

以下に、図面に基づいて本実施によるボールチェーンを説明する。
ボールチェーンは、図５（ａ）〜（ｃ）のように、球状部材４と連結芯材５とからなり、球状部材４は、ほぼ球状をなす外周壁部６内に中空部Ｓを有しており、さらに、外周壁部６の対向する二箇所には通し孔７を有している。また、球状部材４は、スリーブ状をなす球状部材材料１から成形したものであることから、外周壁部６に残る継目線３はレーザー溶接部で溶接してある。さらに、連結芯材５は、図５（ｂ）を参照すれば、棒状部５ａの径が球状部材４の通し孔７よりもわずかに小さく、また、棒状部５ａの長手方向の両端部には、楕円形状に膨らみをもつ係止部８，８を有している。そして、係止部８，８は、連結芯材５と隣り合う球状部材４の中空部Ｓに挿通しており、係止部８，８が上記の球状部材４の外周壁部６の内周面に係止することにより、球状部材４と連結芯材５とを連結する。これにより、図５（ｂ）のように、複数の球状部材４が連結芯材５で連結されたボールチェーンを形成するものである。

次に、ボールチェーンの製造については、図１（ａ）（ｂ）のような製造装置を使用するものである。
本実施によるボールチェーンの製造装置は、台座１０と、材料送出部１１と、レーザー照射部１２と、スリーブ成形ダイス１３及び外周成形ダイス１４と、球状成形ダイス１９，１９を備えている。台座１０は、上面がフラットに形成してあり、その上面の一側から他側まで延長する材料搬送路１５が設けてある。また、材料搬送路１５に沿って球状部材材料１を搬送する進路の順に、材料送出部１１、レーザー照射部１２、スリーブ成形ダイス１３及び外周成形ダイス１４が配置してある。材料送出部１１は、板状をなす球状部材材料１と連結芯材材料２を同時に送り出すものである。さらに、レーザー照射部１２は、材料搬送路１５で搬送される球状部材材料１の継目線３に対してレーザー溶接をすることにより、球状部材材料１の継目線３に沿って連続または断続的に溶接するものである。

スリーブ成形ダイス１３及び外周成形ダイス１４は、図２（ａ）（ｂ）のように、材料搬送路１５の材料１，２の進行方向前側にスリーブ成形ダイス１３、材料１，２の進行方向の後側に外周成形ダイス１４を配置しており、スリーブ成形ダイス１３と外周成形ダイス１４は、材料１，２の進行方向に連続して一体的に形成してある。また、スリーブ成形ダイス１３の一次材料挿通孔１６は、材料１，２の進行方向前側から後側に向けて徐々に径が小さくなる円錐状に形成されている。これにより、スリーブ成形ダイス１３の一次材料挿通孔１６に通された板状をなす球状部材材料１は、一次材料挿通孔１６を挿通していくうちに、一次材料挿通孔１６の孔内周部に案内されながら板材をなす球状部材材料の両端側から丸められていき、次第にスリーブ状に成形されていく。また、外周成形ダイス１４は、二次材料挿通孔１７がスリーブ成形ダイス１３の一次材料挿通孔１６と連通している。また、外周成形ダイス１４の二次材料挿通孔１７は、スリーブ成形ダイス１３の一次材料挿通孔１６の径よりも小さくなっている。そして、スリーブ成形ダイス１３から球状部材材料１が搬送されたときに、外周成形ダイス１４は、球状部材材料１と同一軸方向に回転しながら受け入れる。これにより、スリーブ状に成形された球状部材材料１の外周部が、球状部材材料１の送りピッチ分引き抜かれることで、外周成形ダイス１４の二次材料挿通孔１７の孔内周部で切削するとともに圧延されて、球状部材材料１の外径がさらに絞り込まれる。

上記のように、スリーブ成形ダイス１３を通過した球状部材材料１は、図３（ａ）のように、スリーブ状の継目線３にレーザー溶接された跡であるレーザー溶接部１８が残る。そして、上記の状態の球状部材材料１が外周成形ダイス１４の二次材料挿通孔１７を通過したときに、図３（ｂ）のように、スリーブ状をなす球状部材材料１の外周部が外周成形ダイス１４の二次材料挿通孔１７の孔内周壁部で圧延されるとともに切削される。これにより、球状部材材料１の継目線３の形成幅が狭くなって材料搬送方向に延びるとともに、球状部材材料１の外周面から突出したレーザー溶接部１８の一部が切削されることで、図３（ｃ）のように、球状部材材料１の継目線３が他の外周面とほぼ面一に形成される。このようにすると、その後の製造工程で球状部材材料１を球状部材４に成形したときに、図５（ｃ）のように、球状部材４の球面に歪な凹凸がなくなり、継目線３やレーザー溶接部１８がほとんど見えない綺麗な仕上がりに成形されるので、外観意匠性と見栄えが好的な球状部材４を得られる。

また、球状成形ダイス１９，１９では、上記のスリーブ成形ダイス１３と外周成形ダイス１４を通過した球状部材材料１を球状部材４に成形する工程を担うものであり、図１（ａ（ｂ）と図４（ａ）（ｂ）に基づいて以下に説明する。
材料搬送路１５のスリーブ成形ダイス１３と外周成形ダイス１４の材料１，２の進行方向の後側には、材料搬送路１５を進行方向とは直交する方向に挟んだ対向位置に、一対の球状成形ダイス１９，１９が配置してある。この球状成形ダイス１９，１９は、一方と他方の球状成形ダイス１９との対向面に、それぞれ半球状の凹部２０が波形に複数連なっている。また、球状成形ダイス１９の凹部２０は、材料１，２が搬送される搬送開始側から送り出される搬送出口側に向かうに従って深く形成してある。これにより、図４（ｂ）のように、材料搬送路１５の材料移動方向に沿って球状部材材料１を球状部材４一個分移動させるごとに、両側の球状成形ダイス１９，１９により押圧し、スリーブ状をなす球状部材材料１に対して徐々に強い塑性変形を与えることで、その形状をほぼ球状に成形していくものである。そして、球状部材材料１のスリーブ孔２２（図１（ｂ）参照）に通す状態で一緒に送り込まれた連結芯材材料２との配置関係は、球状成形ダイス１９，１９の連続する凹部２０に連結芯材材料２の連結箇所が位置するようになっている。これは、両側の球状成形ダイス１９，１９による挟み込みにより、球状部材４が成形されたときに、連結芯材材料２同士の連結箇所が分断されれば、連結芯材５の係止部８，８が球状部材４の内周部に係止され、連結芯材５による複数の球状部材４が連結されたボールチェーンが形成される。

本発明によるボールチェーンの製造装置は、上記実施形態ではスリーブ成形ダイス１３と外周成形ダイス１４が連続的且つ一体的に形成されているものを挙げたが、両ダイス１３，１４が別々に形成されているものでもよい。また、上記実施形態では、レーザー溶接部１８が外周成形ダイス１４に設けた窓２１にレーザー溶接するものを挙げたが、スリーブ成形ダイス１３でスリーブ状に丸められた直後の球状部材材料１の継目線３に対してレーザー照射部１２からレーザー溶接するものでもよく、最終的に球状部材４を外周成形ダイス１４に通して外周部を圧延するとともに切削するものであれば、レーザー照射部１２からのレーザー溶接をするタイミングについては限定されない。また、本発明のボールチェーンの製造装置で製造されるボールチェーンの球状部材４と連結芯材５の大きさや形状については、球状部材４同士を連結芯材５が係止することで連結状態を維持するものであれば、特に限定するものではない。さらに、球状部材材料１を球状部材４に成形する工程以外の手法については、本発明では特に限定するものではない。

１ 球状部材材料
２ 連結芯材材料
３ 継目線
４ 球状部材
５ 連結芯材
５ａ 棒状部
６ 外周壁部
７ 通し孔
８ 係止部
１０ 台座
１１ 材料送出部
１２ レーザー照射部
１３ スリーブ成形ダイス
１４ 外周成形ダイス
１５ 材料搬送路
１６ 一次材料挿通孔
１７ 二次材料挿通孔
１８ レーザー溶接部
１９ 球状成形ダイス
２０ 凹部
２１ 窓
２２ スリーブ孔
Ｓ 中空部

Claims (3)

1. 継目線を有するスリーブ状をなす被加工材料の長手方向に沿う複数箇所に塑性変形を与えることで中空部を有する球状に成形される複数の球状部材と、配列した球状部材同士を揺動自在に連結する複数の連結芯材とを備えており、球状部材は、成形後に残る継目線のレーザー溶接部が他の球面とほぼ面一に形成されていることを特徴とする装身用のボールチェーン。
2. 板状をなす球状部材材料と連結芯材材料を送り出す材料送出部と、
   一次材料挿通孔を有し、球状部材材料を一次材料挿通孔に通してスリーブ状に成形するスリーブ成形ダイスと、
   スリーブ状に成形した球状部材材料の継目線を溶接するレーザー照射部と、
   二次材料挿通孔を有し、球状部材材料と連結芯材材料を二次材料挿通孔に通して、レーザー照射部でスリーブの継目線に溶接した球状部材材料の外周部の全周を圧延して外径を絞るとともに、継目線のレーザー溶接部を他の外周部とほぼ面一となるように切削する外周成形ダイスと、
   球状部材材料から球状部材を成形する球状成形ダイスと、
   を備え、
   二次材料挿通孔は、一次材料挿通孔より径が小さく、
   外周成形ダイスは、球状部材材料と同一軸方向に回転しながら球状部材材料を受け入れることを特徴とする装身用のボールチェーンの製造装置。
3. 板状をなす球状部材材料と未分断の状態で複数繋がった状態の連結芯材材料を同時に送り出し、スリーブ成形ダイスの一次材料挿通孔に通して連結芯材材料を囲むように球状部材材料を巻いていきスリーブ状にする工程と、
   スリーブ状をなす球状部材材料の継目線の全長に亘ってレーザー溶接する工程と、
   レーザー溶接後にパイプ状に成形された球状部材材料を外周成形ダイスの二次材料挿通孔に通して球状部材材料の外径を絞りながらレーザー溶接部を切削して他の外周部とほぼ面一に成形する工程と、
   球状成形ダイスにより球状部材材料を球状部材に成形する工程と、
   を備え、
   二次材料挿通孔は、一次材料挿通孔より径が小さく、
   外周成形ダイスは、球状部材材料と同一軸方向に回転しながら球状部材材料を受け入れることを特徴とする装身用のボールチェーンの製造方法。

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