JPH0292419A

JPH0292419A - 楕円形ベローズの製造方法

Info

Publication number: JPH0292419A
Application number: JP24084688A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Okada; 健一岡田; Hiroshi Asao; 浅尾　宏; Keiichi Nakamura; 敬一中村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-09-28
Filing date: 1988-09-28
Publication date: 1990-04-03
Anticipated expiration: 2011-05-29
Also published as: JP2502348B2

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】［産業上の利用分野］本発明は、楕円形素管から、所定ピッチの山部。

谷部を有する楕円形ベローズを製造する方法に係り、特
に、その肉厚が均一で、疲労強度の大きい楕円形ベロー
ズを製造するに好適な、楕円形ベローズの製造方法に関
するものである。

［従来の技術］従来、楕円形ベローズは、楕円形のパイプ、すなわち楕
円形素管を素管とし、これを、半楕円形をなしその一部
に隆起部を形成してなる成形型の型面へ、液圧成形によ
って押圧してその形状を転写することにより、塑性加工
によって製造していた。なお、この種の製造方法として
関連するものには、たとえば、特開昭６１−９５９２７
号公報がある。

［発明が解決しようとする課題］上記従来技術による製造方法の問題点を、図面を用いて
説明する。

第７図は、従来の、楕円形ベローズの製造方法によって
製造した。楕円形ベローズの一例を示す要部断面図であ
る。

図において、１は楕円形ベローズ、１ａは、その山部、
ｌｂは谷部である。この図から明らかなように、谷部１
ｂの肉厚は、楕円形素管の肉厚（上部の円筒状部分）の
ままであるが、山部１ａに近づくにつれて肉厚が薄くな
るという、肉厚分布を有している。同じ山部１ａでも、
短径部（楕円形の短径と、はぼ平行になる部分）におい
て、特に肉厚が薄い、このような肉厚分布を生ずる原因
は、前記塑性加工時における楕円形素管の円周方向ひず
みが、山部１ａに近接するほど大きくなることによるも
のである。

このような肉厚の不均一があると、楕円形ベローズの伸
縮によって発生する応力が、肉厚の薄い山部１ａ近傍に
集中する。したがって、繰返し使用すると、当該部分に
、疲労による割れが発生して、寿命を短くするものであ
った。

本発明は、上記した従来技術の問題点を解決して、肉厚
が均一で、長寿命の楕円形ベローズを製造することがで
きる、楕円形ベローズの製造方法の提供を、その目的と
するものである。

［課題を解決するための手段］上記問題点を解決するための１本発明に係る楕円形ベロ
ーズの製造方法の構成は、楕円形素管から、所定ピッチ
の山部、谷部を有する楕円形ベローズを製造する方法に
おいて、組合わせたとき、内径面で楕円形を形成する。

２分割１組の分割型を、互いに所定距離だけ離間して複
数組配設してなる分割型群の内径側へ挿入した楕円形素
管の内部へ液圧を負荷することにより、該楕円形素管を
張出し加工する第１の工程と、この張出し加工品の内部
へ所定の液圧を負荷した状態で、前記分割型群が互いに
近接するように、当該張出し加工品を軸方向へ押圧する
ことにより、所定ピッチの山部、谷部を有する楕円形ベ
ローズを成形する第２の工程と、この楕円形ベローズを
電解液中に浸漬し、当該楕円形ベローズ内部へ電極を挿
入し１両者間に直流電圧を印加することにより、前記楕
円形ベローズを内側から電解研磨加工する第３の工程と
を有するものである。

さらに詳しくは、次の通りである。

上記目的は、液圧成形によって、成形した楕円形ベロー
ズの肉厚を、電解研磨加工によって均一化することによ
り達成される。

［作用］分割型群を使用して（すなねち、成形型を、使用しない
で）、楕円形素管から、張出し加工によって張出し加工
品を製造しく第１の工程）、この張出し加工品をその軸
方向へ順次たたみ込むようにして、山部、谷部を有する
楕円形ベローズを成形しく第２の工程）、電解液中に浸
漬した前記楕円形ベローズの内側へ、楕円形の電極を挿
入し、内側から電解研磨加工を行なう（第３の工程）。

この電極は、肉厚に成形された谷部、および山部の長径
部（楕円形の長径と、はぼ平行になる部分）から近いの
で、前記第３の工程において、当該部分が優先的に研磨
加工されて薄肉になる。これにより、山部の頂点と、谷
部との肉厚の差、および山部の円周方向に沿う肉厚の差
がなくなり、均一な肉厚を有する楕円形ベローズが得ら
れる。

したがって、実用時の伸縮による応力が平均化され、繰
返し使用による疲労強度が高く、寿命が長い。

［実施例］以下、本発明を実施例によって説明する。

第１図〜第３図は１本発明の一実施例に係る楕円形ベロ
ーズの製造方法を説明するためのものであり、第１図は
、第３の工程の実施に使用する電解研磨装置を示す略示
断面図、第２図は、第１図の■−■矢視断面図、第３図
は、第１および第２の工程の実施に使用する液圧成形装
置を示す略示断面図である。

まず、液圧成形装置を、第３図を用いて説明する。

１２、ｉ３，１４は、それぞれ組合わせたとき、内径面
で楕円形を形成する２分割１組の分割型であり、これら
分割型１２，１３．１４は、上、下のガイドプレート９
ａ、９ｂの内側に沿って、軸方向（すなわち、互いに離
間し、もしくは近接する方向）へ移動自在に装着されて
いる。ｌｌａ。

１１ｂは、楕円形素管の両端へ取付け、それぞれに内装
されている０リング８ａ、８ｂによって、前記楕円形素
管内へ液圧１０（詳細後述）を負荷したとき、液洩れが
生じないようにシールをすることができるシールホルダ
である。そして、一方のシールホルダｌｌｂには、前記
楕円形素管内へ液圧１０を注入することができる注入口
１７が設けられている。これらシールホルダｌｌａ、１
１ｂの外側（反楕円形素管側）へは、それぞれ、フレー
ム７ａ、７ｂに固定された油圧シリンダ６ａ。

６ｂのロンドが連結されている。

次に、電解研磨装置の構成を、第１，２図を用いて説明
する。

１８は、内部に電解液３を溜める電解液槽、４は、その
上に前記電解液槽１８を載置する、温度調節付きのホッ
トプレート、５は直流電源、２は、この直流電源５のマ
イナス側へ接続されたマイナス電源（詳細後述）であり
、プラス側へは、楕円形ベローズＩＡを接続することが
できるようになっている。この楕円形ベローズＩＡは、
前記液圧成形装置を使用して成形されたものであり、そ
の谷部１ｂ、および山部１ａの長径部１　ａ’が、他の
部分に比べて肉厚になっている。

前記マイナス電源２は楕円形をしており、この形状のた
めに、マイナス電源２から、楕円形ベローズＩＡの谷部
１ｂ、山部１ａの長径部１　ａ’からの距離が短く、短
径部１ａ’からの距離が長くなるようになっている。

上記のように構成した装置を使用して、本発明の一実施
例に係る楕円形ベローズの製造方法を説明する。

第３図において、組合わせた分割型１２，１３゜１４を
、互いに所定距離だけ離間して配゛設する。

これらの分割型１２，１３．１４を貫通して、その内側
へ、楕円形素管を挿入し、この管の両端をシールホルダ
ｌｌａ、ｌｌｂのＯリング８ａ、８ｂで液圧シールする
。前記楕円形素管の内部の空気抜きをする。

ここで液圧成形装置をＯＮにすると、液圧注入口１７か
ら所定の液圧１０が負荷され、シールホルダｌｌａ、ｌ
ｌｂ、分割型１２，１３．１４の間に張出し成形されて
、張出し加工品１′となる（第１の工程）。そして、こ
の液圧１ｏが一定に保持された状態で、油圧シリンダ６
ａ、６ｂが同時に駆動し、シールホルダｌｌａ、ｌｌｂ
が互いに近接し、分割型１２，１３．１４も、張出し加
工品１′の軸方向収縮に従動して、互いに近接し、この
張出し加工品１′の山部を順次たたみこんで、楕円形ベ
ローズが成形され（第２の工程）、液圧成形装置がＯＦ
Ｆになる。

この楕円形ベローズＩＡが、電解液槽１８の中へ投入さ
れ、電極接続される（第１図）。直流電源５がＯＮにな
り電流を流すことによって、楕円形ベローズＩＡを内側
から電解研磨する。この電解研磨加工によって、楕円形
ベローズＩＡの谷部１ｂ、および山部の長径部１　ａ’
が、より多く加工される。そして、所定時間の研磨が行
なわれたのち、直流電源５がＯＦＦになり、所望の楕円
形ベローズが得られる。

具体例を説明する。

長径８　ｍ　ｍ　、短径４ｍｍ、肉厚０．０６ｍｍ。

長さ３０ｍｍのステンレス鋼の楕円形素管を使用し、山
部１ａの長径が１０ｍｍ、短径が６ｍｍ。

山数４．ピッチが１ｍｍの楕円形ベローズＩＡを製造し
た例を示す。

液圧１０を１２０ｋｇｆ／ｃａ＋”、軸方向へたたみ込
むときの油圧シリンダ６ａ、６ｂの荷重を２００ｋｇｆ
とした。また、電解研磨加工における直流電圧を３．５
ｖ、電流を４Ａ、研磨時間を約３分、電解液３の温度を
６０±５℃とした。また前記電解液３の成分は、以下の
ものである。

リ　　ん　　酸：３０ｃｃ硫　　　　酸：５０ｃｃクロム酸素＝３ｇ水　　　　：２０ｃｃマイナス電極２は、その材質がステンレス鋼であり、長
径が５ｍｍ、短径が３ｍｍの楕円形状のものである。

上記諸条件を設定して、前記した製造方法により、楕円
形ベローズＩＡを製造したところ、第４〜６図に示すよ
うな製品が得られた。

第４図〜第６図は、前記製造方法によって製造された楕
円形ベローズの一例を示すものであり、第４図は、この
楕円形ベローズの正面図、第５図は、その平面図、第６
図は、山部近傍の詳細を示す要部断面図である。

図から明らかなように、この楕円形ベローズＩＡは、山
部１ａ、谷部ｌｂとも肉厚が同一で、厚さ分布のないも
のであった。

以上に説明した実施例によれば、次の効果がある。

■、肉厚が約Ｑ、Ｑ４ｍｍ一定の楕円形ベローズの製造
が可能となり、従来、約２　Ｘ　１０’回の繰返しで破
断していたものが、１×１０“回でも割れが発生せず、
疲労寿命を大幅に長くすることができる。

■、前記具体例で示した楕円形ベローズＩＡのばね定数
は１　、２　ｋｇｆ／ａｍであり、従来法によるばね定
数２　、５　ｋｇｆ／ｍｍより小さくできる。これによ
り、たとえば、この楕円形ベローズを大型電算機の冷却
モジュールとして使用することができる。

なお、上記実施例においては、楕円形素管の材質がステ
ンレス鋼の場合について説明したが、その材質は、鉄系
、非鉄系の合金であってもよい。

さらに、本発明は、円形ベローズの製造方法へも適用で
きるものである。

［発明の効果］以上詳細に説明したように本発明によれば、次の効果が
ある。

（１）肉厚が均一な楕円形ベローズの製造方法を提供で
きる。

（２）実用時の繰返し疲労に対する寿命が長い楕円形ベ
ローズを提供できる。

（３）平均肉厚を薄くできるので、ばね定数の小さな楕
円形ベローズを提供できる。

以上要するに、肉厚が均一で、長寿命の楕円形ベローズ
を製造することができる。楕円形ベローズの製造方法を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は、本発明の一実施例に係る楕円形ベロ
ーズの製造方法を説明するためのものであり、第１図は
、第３の工程の実施に使用する電解研磨装置を示す略示
断面図、第２図は、第１図の■−■矢視断面図、第３図
は、第１および第２の工程の実施に使用する液圧成形装
置を示す略示断面図、第４図〜第６図は、前記製造方法
によって製造された楕円形ベローズの一例を示すもので
あり、第４図は、この楕円形ベローズの正面図、第５図
は、その平面図、第６図は、山部近傍の詳細を示す要部
断面図、第７図は、従来の、楕円形ベローズの一例を示
す要部断面図である。ＩＡ・・・楕円形ベローズ、１・・・張出し加工品、１
ａ・・・山部、１ｂ・・・谷部、２・・・マイナス電極
、３・・・電解液、５・・・直流電源、６ａ、６ｂ・・
・油圧シリンダ、１２，１３．１４・・・分割型。

Claims

【特許請求の範囲】１、楕円形素管から、所定ピッチの山部、谷部を有する
楕円形ベローズを製造する方法において、組合わせたと
き、内径面で楕円形を形成する、２分割１組の分割型を
、互いに所定距離だけ離間して複数組配設してなる分割
型群の内径側へ挿入した楕円形素管の内部へ液圧を負荷
することにより、該楕円形素管を張出し加工する第１の
工程と、この張出し加工品の内部へ所定の液圧を負荷した状態で
、前記分割型群が互いに近接するように、当該張出し加
工品を軸方向へ押圧することにより、所定ピッチの山部
、谷部を有する楕円形ベローズを成形する第２の工程と
、この楕円形ベローズを電解液中に浸漬し、当該楕円形ベ
ローズ内部へ電極を挿入し、両者間に直流電圧を印加す
ることにより、前記楕円形ベローズを内側から電解研磨
加工する第３の工程とを有することを特徴とする楕円形ベローズの製造方法。