JPH05203056A - ダイヤフラムベローズの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プレスにて打ち抜いた金属板を治具にて挟持
して電子ビーム叉はそれに類する熱源にてその内外周面
を互いに溶着して一体とする。 【構成】 所要金属薄板をドーナツ形に打ち抜いた金属
板２枚Ｐ１．Ｐ２を中央の穴芯を揃えて重ね、この金属
板間の外周部側面に２つ割状スペーサＲ．Ｒを挟んで内
周溶接用の治具Ａにて固定する。その後、その内周端面
間を溶着して偏平Ｖ字形のベローズ素材Ｐを構成する。
これを所要枚数同心的に重ねその内外周面を揃え、かつ
所要圧で外周溶接用の治具Ｂにて圧着する。この圧着状
態で、互いに密接された両金属板間の外周端面間を溶着
して一体とした後、外周溶接用の治具Ｂより外して金属
板間に挟持されたスペーサを取り外してベローズを製造
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプレスにて打ち抜いた金
属板を電子ビーム叉はそれに類する熱源にてその内外周
面を互いに溶着して一体とするダイヤフラムベローズの
製造法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ダイヤフラムベローズは所要の金属を用
いて、パイプ状から塑性変形により製造する方法と、プ
レス加工にて打ち抜いた円盤状の金属板を二枚ずつ重
ね、その内周を、ついで隣接する金属板の外周面間を順
次溶着して製造する方法とにて製造している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしパイプ状からの
塑性変形による製造法では、外周側曲部の板厚が薄くな
り、均一な板厚を有するダイヤフラムベローズを得るこ
とができず、このため耐久性に問題があるとともに、長
さにおいても制約を受けるものとなっている。また、溶
接法においては金属板を一枚重ねる毎にその内周と外周
をいちいち溶着しているため、手数を要し、生産性が劣
り、このためコストの低廉化にも限度がある。

【０００４】本発明はこの溶接法を採用し、かつ特殊な
治具を用いることにより簡易、かつ精度の高い均一な製
品を効率よく製造することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになしたもので、所要金属薄板をドーナツ形に
打ち抜いた金属板２枚を中央の穴芯を揃えて重ね、この
金属板間の外周部側面に２つ割状スペーサを挟んで固定
した後、その内周端面間を溶着して偏平Ｖ字形のベロー
ズ素材とし、これを所要枚数同心的に重ねその内外周面
を揃え、かつ所要圧にて圧着状態とし、互いに密接され
た両金属板間の外周端面間を１回の取付で連続的に溶着
して一体とした後スペーサを取り外すようにして金属板
を用いてベローズを製造することを要旨とする。

【０００６】

【作用】金属ダイヤフラムベローズの製造において２枚
の金属板を重ねてこれを外周部間にスペーサを介在さ
せ、このスペーサと金属板をともに調心して治具にて固
定した状態でその内周端面を溶着する。このため偏平Ｖ
字形断面をしたベローズ素材が精度良く製作できる。そ
してこのようにして製作された所要数のベローズ素材を
芯金と外筒を用いた外周端溶着用の治具にて、ベローズ
素材の内周側の調心と、スペーサを介して外周側の調心
とを行って圧接し、このベローズ素材の互いに密接され
た金属板の外周面の圧接状態で、かつ所要の真空中で順
次溶着する。このため簡易にして精度の高いベローズ
が、しかも設計通りの長さを有するものが製作できる。

【０００７】

【実施例】以下本発明ダイヤフラムベローズの製造法を
図示の実施例にもとづいて説明する。所望の金属及び板
厚を有する素材例えばアルミニウム板より製造するダイ
ヤフラムベローズの径に合わせてプレス加工にてドーナ
ツ形の円盤状に打ち抜き、この金属板Ｐを、まず同心的
に２枚重ねにし、この２枚重ねの金属板Ｐ１，Ｐ２間の
外周側に半円形で、２枚をその端縁を互いに突き合わせ
たとき真円となるスペーサＲ，Ｒを挟み込む。この場合
２枚の金属板Ｐ１，Ｐ２と、真円となったスペーサＲと
が同心的に重なり、かつこの状態を内周溶接用の治具Ａ
にて保持せしめる。

【０００８】この治具Ａは図２、図３に詳示するように
中央に金属板Ｐ１，Ｐ２の穴孔と同径の穴１４を穿孔し
た円盤状の基台１と、この基台１と対設して、２枚重ね
の金属板Ｐ１，Ｐ２をスペーサＲとともに挟持する押え
板２と、この対向する基台１及び押え板２を同心的に一
体とする芯金３とより構成される。

【０００９】基台１は中央のボス部１７に穴１４を穿孔
するとともにこのボス部１７の一端側に金属板Ｐ１，Ｐ
２の外径より大径なる円盤状の挟持片１８を一体に設
け、かつこの挟持片１８の一側面に２枚重ねの金属板Ｐ
１，Ｐ２を嵌合する嵌合溝１１を形成し、この嵌合溝１
１の内周側には金属板Ｐ１，Ｐ２の内周側の外周側面を
環状に押圧する環状突起１３を、また嵌合溝の外周側に
は環状突起１３より高くした外環状突起１２を夫々一体
に形成し、さらにこの外環状突起１２の外周に押え板と
の当接面１５を形成し、さらにはこの当接面に押え板と
ビスにて一体とするねじ孔１６を穿孔するものである。

【００１０】押え板２は中央に穴２４を穴１４と同径に
して穿孔し、かつ外径を挟持片１８と同径とした円盤形
で、この一側面に基台１と対向する面に、基台１と同様
に嵌合溝２１と内周側の環状突起２３と、外周側に外環
状突起１２を嵌合する溝２２とを形成し、かつこの溝２
２の外周側に当接面２５を形成して成る。そして当接面
２５にねじ挿入孔２６と穿孔する。

【００１１】芯金３は一端に穴１４，２４より大径の鍔
３１を有し、この鍔３１の一側面中央に穴２４，１４内
に密にすなわち許容誤差範囲内で挿通され、かつ金属板
Ｐ１及びＰ２内の穴にも挿通される芯３０を突設して成
るものである。

【００１２】従って上述の如く構成した治具Ａにてスペ
ーサＲを挟持した２枚重ねの金属板Ｐ１，Ｐ２を挟持す
る場合、まず基台１の嵌合溝１１内にこの２枚重ねの金
属板Ｐ１，Ｐ２を嵌合し、次いで押え具２をこの上に重
ねる。この時嵌合溝１１，２１内に前記２枚重ねの金属
板Ｐ１，Ｐ２とスペーサＲを同心的に嵌合する。そして
この基台１、押え具２内に芯金３０を挿入すると両基
台、押え具とともに金属板の内周面を正確に同心的に配
列されるとともにスペーサＲの外周面は正確に形成され
た基台１及び押え具２の外環状突起１２と嵌合溝２１の
内周面にて同心的に配列される。この状態で、基台１、
押え具２をビス孔２６よりビスを挿入しビス孔１６に螺
合して固着した後、これを芯金３より抜くと、基台１、
押え具２間にて挟持された２枚の金属板Ｐ１，Ｐ２の内
周側外側面は密接され、かつ同心的に固定されている。

【００１３】次にこの治具Ａにて固定されたまま、金属
板Ｐ１，Ｐ２の内周端面間を電子ビーム溶接して一体と
する。このようにして２枚重ねの金属板Ｐ１，Ｐ２の内
周端面間を溶接し、偏平なＶ字形断面を有するベローズ
素材を多数構成する。この溶着後、基台１と押え具２を
外してベローズ素材を内周溶接用の治具Ａより取り出
す。スペーサＲは金属板Ｐ１，Ｐ２間に挟持された状態
である。

【００１４】次にこのＶ字形のベローズ素材Ｐの予め定
めた数を図４、図５に示す外周溶接用の治具Ｂに嵌台す
る。この外周溶接用の治具Ｂは基台４に着脱自在に突設
する芯金５と、この芯金５に対向して嵌挿する２枚の押
板６，７とこの一方の押板７を締結するナット状の締付
具８と、この外周に嵌合する外筒９とより成り、芯金５
に所要数のＶ字形ベローズ素材Ｐを嵌挿し、このベロー
ズ素材群の両側部に当接する押板６，７にて所要圧にて
挟持せしめるようになす。

【００１５】芯金５はＶ字形のベローズ素材Ｐの穴径と
等しくし、これにより各ベローズ素材Ｐをこの芯金５に
所要枚数嵌挿するのみで自動的に調心を行い、押板６，
７間を締め付ける前にこの芯金５を基台４に嵌合樹立さ
せ、その後外筒９を外嵌し、この外筒９の外嵌にてスペ
ーサＲの外周面径と外筒９の内径を等しくすることによ
りスペーサＲの調心をも同時に行う。この外筒の外嵌は
基台４に芯金５を嵌合し、かつこの外周に外筒９を嵌合
するように基台４に取り付けた後、一方の押板６より順
次Ｖ字形ベローズ素材Ｐを嵌挿し、最後に押板７を嵌
め、ナット状の締付具８にて強固に挟持するようになす
こともできる。

【００１６】上述のように複数枚のＶ字形ベローズ素材
Ｐを、互いにその外周縁側の側面が密着するようにした
後、これを外筒９より抜き出し、次に図１に示すように
隣接密着するＶ字形ベローズ素材Ｐ，Ｐの外周端縁を電
子ビームにて溶着する。

【００１７】この溶着時高温によって溶着する部分の金
属板が気化されて、そのガスがビーム溶着をしている箇
所より飛散して隣接する金属板Ｐ１，Ｐ２に付着するこ
とがある。しかし本発明では図１に示すようにスペーサ
Ｒの外周縁形状を特殊な形状とし、溶着以外の隣接する
金属板端面より外方向に少し突出する突片Ｒ１を形成
し、この突片が区画片の作用をし、金属ガスの金属板他
部への付着を防止し、次工程の電子ビーム溶着を確実に
行える。この突片Ｒ１の外端が外筒９の内周面に接して
スペーサの調心がなされるものである。

【００１８】またこのスペーサＲは図７に示すようにス
ペーサＲの外径を金属板Ｐ１，Ｐ２の外径より少し大径
とし、かつこの外周縁両側面を図示のように切り欠い
て、これにより隣接する２枚のスペーサＲ，Ｒの切欠部
Ｒ２が谷状の溝となり、この切欠部にて形成される溝底
部に互いに重なる金属板Ｐ１，Ｐ２の外周端面を覗かせ
て、この部分の電子ビーム溶接をするようになしても同
じ効果を得る。

【００１９】隣接するＶ字形ベローズ素材Ｐの外周端面
間を真空状態で互いに溶着した後、押板６，７及び芯金
５を取り去り、ベローズを少し伸長させると金属板Ｐ
１，Ｐ２間にて挟持されていた２つ割状のスペーサＲは
脱落し、ベローズのみとなり、この両端に接続用のフラ
ンジ（図示せず）を従来の方法で取り付ける。

【００２０】なお外筒９は丸パイプ状とするか、または
図５に示すように２つ割状とし、Ｖ字形ベローズ素子の
外周面を包括するように重ねて外嵌し、ボルトナット１
０を締結して一体の円筒形とすればＶ字形ベローズ素材
への装着、脱抜が容易に行えるものとなる。

【００２１】

【発明の効果】本発明によるときはプレスにて打ち抜い
た金属板をスペーサと内周溶接用の治具と、外周溶接用
の治具を用いて調心状態を保持しつつ互いに密接される
金属板間の内周端面間及び外周端面間を溶着するように
しているので、１回のセッティングで互いに隣接する全
Ｖ字形ベローズ素材の外周面の溶接が行え、効率よくか
つ精度の高い、所要長のベローズが簡易に製作できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明ダイヤフラムベローズの製造法において
互いに重なる金属板の内外周端の溶着状態を示す説明図
である。

【図２】２枚の金属板をその内周端面の溶着により偏平
Ｖ字形に形成する治具に挟持した状態の説明図である。

【図３】内周端溶着用の治具の断面図である。

【図４】外周端溶着用治具を装着した状態の断面説明図
である。

【図５】同平面図である。

【図６】スペーサを装入する説明図である。

【図７】スペーサの異なる実施例図である。

【符号の説明】

Ｐ１，Ｐ２ 金属板 Ｐ Ｖ字形ベローズ素材 Ｒ スペーサ Ａ 内周溶接用の治具 １ 基台 ２ 押え板 ３ 芯金 Ｂ 外周溶接用の治具 ４ 基台 ５ 芯金 ６，７ 押板 ８ 締付具 ９ 外筒

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所要金属薄板をドーナツ形に打ち抜いた
   金属板２枚を中央の穴芯を揃えて重ね、この金属板間の
   外周部側面に２つ割状スペーサを挟んで固定した後、そ
   の内周端面間を溶着して偏平Ｖ字形のベローズ素材と
   し、これを所要枚数同心的に重ねその内外周面を揃え、
   かつ所要圧にて圧着状態とし、互いに密接された両金属
   板間の外周端面間を溶着して一体とした後スペーサを取
   り外すようにして金属板を用いてベローズを製造するこ
   とを特徴とするダイヤフラムベローズの製造法。