JPS6061167A

JPS6061167A - 金属ベロ−ズの製造方法

Info

Publication number: JPS6061167A
Application number: JP16709583A
Authority: JP
Inventors: Sadahiko Sugiyama; 杉山　禎彦; Keizo Nanba; 難波　圭三; Keiji Sano; 佐野　啓路
Original assignee: Sumitomo Light Metal Industries Ltd; Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp; Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Priority date: 1983-09-10
Filing date: 1983-09-10
Publication date: 1985-04-08

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】本発明は、金属へローズの製造方法に係り、特にエキス
パンション継手、振動防止継手、フレキシブルチューブ
、熱交換素子等として有用な蛇腹状金属ベローズを、置
きろう方式にて極めて有利に製造する方法に関するもの
である。

従来から、金属ベローズは、一般に、溶接法によって組
立、製造されている。すなわち、この溶接法にあっては
、まず二つの所定形状のへローズ素材を組み合わせ、そ
の内側合わせ部の端部を溶接トーチによって周方向に連
続的に溶接せしめてベローズユニットを作製しておき、
次いでこのベローズユニットの二つを用いてそれらを組
み合わせ、その外側の合わせ部の端部を、内側と同様に
して溶接トーチによって連続的に周方向に溶接せしめて
、外側部の溶接を行ない、そしてこの外側部の溶接を複
数のベローズユニットに対して順次施すことにより、目
的とする長さの蛇腹状の溶接ベローズを完成させている
のである。

しかしながら、このような従来の溶接によるベローズの
組立手法にあっては、ベローズ素材の一枚づつの溶接施
工となるため、非常に工数がかかり、生産性が悪く、そ
のために相当にコスト高となっているのである。また、
内側部溶接や外側部溶接は、ヘリ継手の溶接となるため
、その溶接部に内側からの割れや融合不良等の欠陥が生
じ易い問題を内在しているのである。

そして、そのような欠陥の防止のため、従来にあっては
、十分な前処理と正確な溶接雰囲気の管理が必要とされ
、そのために多大な工数がかけられているのである。け
だし、かかる割れや融合不良等の欠陥は、主として素材
表面の汚れや酸化膜のためと考えられ、そのためにそれ
らを前処理によって除去しなければならないからであり
、また除去後も表面がｌη染されないように注意する必
要があるからである。そして、このため、その品質保証
がｖ＃シいといった問題も内在しているのである。

また、かかる溶接による組立手法にあっては、極薄、極
厚のへローズ素材を用いたベローズ製品の形成や、細径
、大径等の寸法のベローズ製品の作製も、溶接であるが
故に、極めて困難である問題を内在しているのである。

本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであっ
て、その目的とするところは、工数が著しく低減されて
、経済性が高められた金属へローズの製造手法を提供す
ることにあり、また他の目的は、接合部に割れや融合不
良等の欠陥を発生させることのない、従って前処理や雰
囲気の管理等が殆ど不要である、種々なるハリニーシコ
ンのベローズ製品を与え得る製造手法を提供することに
ある。

そして、これらの目的を達成するため、本発明にあって
は、所定形状のへローズ素材の複数枚を重ね合わせると
共に、その重ね合わせ間隙に対して、交互に、その外側
周縁の所定幅部分と内側周方向の所定幅部分に接合剤を
介在せしめた後、それら重ね合わせ物をその重ね合わせ
方向に加圧せしめ、目一つ必要ならば加熱を行なって、
交互にｎｉｔ記へローズ素材の外側部分上内側部分とが
周方向に接合せしめられた接合体を形成ゼしめるように
したのである。また、このような接合体に対しては、更
にその後、重ね合わせ方向の両端部が離隔せしめられる
方向の展張力が作用せしめられ、これによって、かかる
接合体のべＩローズ素材間の間隔が拡開−ｕしめられる
こととなるのである。

以下、図面を参照しつつ、本発明を更に具体的に説明す
ることとする。

まず、第１図〜第５図は、本発明の好ましい具体例の一
つを示すものであって、円環状のベローズ素材２ａ、２
ｂには、第１図〜第３図に示される如く、それぞれその
内側周縁、外側周縁に、所定幅にわたって、ろう材（置
きろう）４．ａ、４ｂが設置されている。また、それぞ
れのベローズ素材’ｌａ、２ｂの中心部には、目的とす
るベローズ製品の中央の通孔に対応する孔６ａ、６ｂが
設けられている。

なお、ここでは、ベローズ素材２ａ、２ｂは円環状とさ
れているが、他の形状、例えば矩形状等であっても良く
、また中心部の孔６ａ、６ｂにあっても、例示の如き円
形形状だけでなく、長円形、矩形、星形等の各種の形状
をとることが出来るものである。

次いで、この第１図及び第２図の如きろう材４ａ、４．
ｂを置いたベローズ素材２ａ、２ｂを交互に重ね合わせ
、第４図に示される如く、必要な枚数だけ組み合わせる
のである。これによって、ベローズ素材２ａ、２ｂの重
ね合わせ間隙には、その外側周縁の所定幅部分と内側周
方向（周縁）の所定幅部分に、交互に所定のろう材が介
在せしめられることとなるのである。

そして、この得られた第４図の如き重ね合わせ物８に対
して、その重ね合ね・Ｕ方向に両側から加圧操作を加え
、同時に、ろう材４ａ、４ｂのめが溶融する温度まで加
熱するのである。この加圧、加熱操作を施すことにより
、ヘローズ素＋Ａ２ａ。

２ｂは、それぞれの場所に配置されたろう４．ｔ　４　
ａ。

４ｂを介して接合（イ）う付）され、内側部と外側部が
交互に接合せしめられた接合体１０が形成されることと
なる。なお、第４図の重ね合わせ物８の」１下には、そ
れぞれ端板１２ａ、１２ｂが接合せしめられるようにな
っている。

なお、かかるろう付し月榮作は、フラックス使用の有無
に拘わらず実施することが出来るものであり、また加熱
のための熱源としては、トーチ、バッチ式炉、連続炉等
、如何なる形式のも岳であっても何等差支えなく、更に
ろうイ」け雰囲気も特に制限を受けるものではないので
ある。すなわち、空気中、不活性ガス中、或いは真空中
の何れの場合であっても良いのである。

また、こうしてベローズ素材２ａ、２ｂが接合されてな
る接合体１０に対しては、第５図に示されるように、そ
れが冷却せしめられた後、端板１２ａ、１２ｂが互いに
離隔せしめられる方向に、矢印の如く展張力が作用せし
められ、これによって、該接合体１０のベローズ素材２
ａ、２ｂ間の間隔が拡開−ロしめられ、以て蛇腹状のベ
ローズ製品が完成されることとなるのである。

因みに、上記へローズ素材（２ａ、２　ｂ）として、ア
ルミニウム合金：Ａ３００３合金からなる板厚０．２５
鰭、内径３０ＩＩ１１、外径８０龍の円板を用いて、ま
た第１図及び第２図の如く、ろう材（４ａ、４ｂ）とし
て、ＡＮ−１０％Ｓｉ合金を」１記円板の内周縁部と外
周縁部にそれぞれ０．１　ｍｍ厚、２龍幅に設置し、そ
してフラックスを塗布せしめた後、第４図に示される如
く重ね合わせ、加圧下に約り００℃×３０分にて炉中ろ
う付げした。

次いで、この得られた接合体（１０）に対して、第５図
の如く展張操作を施した結果、その接合部に割れや融合
不良等の問題のない、十分満足され（ワる性能を有する
うローズ製品を得ることが出来た。

従って、このようなヘロース形成］二稈によれば、単に
、所定位置にろう祠を置いたベローズ素材を重ねて、加
熱、加圧ゼしめた後、展張という工程を取るだけとなる
ため、従来の如き溶接、組立手法に比して、工数が著し
く低減され得ることとなったのであり、加えてベローズ
素材２ａ、２１）の接合部に、従来の如き割れや融合不
良等の欠陥が発生ずるようなことが全（ないため、ベロ
ーズ素材２ａ、２ｂの前処理や雰囲気の管理等が殆ど不
要となったのであって、これによりベローズ製品の製作
上の経済性を著しく改善せしめ得たのである。

しかも、かかる本発明工程に従えば、ベローズ素材’ｌ
ａ、２ｂの］法を変化せしめることによって、種々なる
形状のへローズ製品が得られることとなるのである。例
えば、板厚の極めて薄い或いば極めて厚いベローズ素材
２ａ、２ｂを用いれば、第６図、第７図に示されるよう
な極薄又は極厚のベローズ製品１４．１６が、またベロ
ーズ素材２ａ、２ｂの孔６ａ、６ｂの大小によって、第
８図、第９図の如きヘローズ高さの低い或いは高い、換
言ずれば太径乃至は細径のへローズ製品１Ｂ、２０が得
られると言うように、各種の寸法、形状のベローズ製品
が、容易に得られるのである。

なお、上記の具体例にあっては、目的とするベローズ製
品の中央の通孔に対応する孔６ａ、６ｂがベローズ素材
２ａ、’ｌｂに予め設けられているが、これに代えて、
第４図の如きベローズ素材の重ね合わせ物（８）に対し
て、その加圧、加熱による接合工程の前後に、或いはま
たその加圧操作と同時に、目的とするベローズ製品の中
央通孔に対応する孔を形成せしめる孔明は加工、例えば
プレス打抜き加工等を施すようにしても、何等差支えな
いのである。

また、ベローズ素材２ａ、２ｂとして、前例では平板を
用いているが、これに代えて、所望の形状に（一般に、
ベローズ製品形状に）プレス加工されたベローズ素材を
用いて、それらを重ね合わ０せ、そしてその重ね合わせ部を加圧、接合セしめること
によって、第１０図に示される如き接合形状の接合体２
２を形成することも可能である。この場合、前述の如き
接合体に対する展張操作は施されず、一般に、プレス加
工されたベローズ素材２４ａ、２４ｂの形状がそのまま
へローズ製品の形状とされることとなる。なお、かかる
ベローズ素材２４ａ、２４ｂの重ね合わせ物の加圧接合
操作に際しては、その加圧によって形状が崩れないよう
な適当な外側型、内側型が用いられることとなり、また
それら外側型、内側型は適当な割り型構造とされること
となる。

さらに、ベローズ素材の材質としても、本発明において
は、上潮のアルミニウム材料の他、ろう付は等によって
接合可能な金属であれば、何れも使用可能であり、且つ
接合剤としても、上潮のろう材の他、はんだ、接着剤等
も使用することが可能であって、そのような接合剤に応
じて適宜に加熱が施されつつ、−Ｌ述の如く加圧操作が
加えられて、ベローズ素材の接合が行なわれるのである
。

１なお、かかる接合剤は、重ね合わされるベローズ素材に
対してその所定箇所に載置された状態で適用される他、
吹付け、溶着、溶射などの手法によってベローズ素材の
所定部分に固着せしめた状態で適用されることとなる。

また、このようなベローズ素材に、波形加工或いは溝加
工等の各種の加工を加えることも可能である。

そして、このようにして得られたベローズ製品は、従来
の金属へローズ製品と同様に、エキスパンション継手、
振動防止継手、フレキシブルチューブ等として有利に用
いられる他、内部に流体が流通せしめられる流通管とし
ても用いることが可能であり、特に熱交換素子として有
利に適用することが出来る。

以上、本発明の一つの具体例について詳細に説明してき
たが、本発明は、かかる具体例にのみ限定して解釈され
るものでは決してなく、その趣旨を逸脱しない範囲内に
おいて、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、
改良等を加えた形態２において実施され得るものであり、本発明がそのような
形態のものをも、その範囲内に含むものであること、言
うまでもないところである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ本発明にて用いられるベロ
ーズ素材の一例を示す平面図であり、第３図は第２図に
おける■−■断面図であり、第４図はへローズ素材の重
ね合わせ物の縦断面図であり、第５図は第４図の重ね合
わせ物から得られた接合体の展張操作を示す説明図であ
り、第６図乃至第９図は本発明に従って得られるベロー
ズ製品の異なる例を示す縦断面図であり、第１０図は本
発明の異なる方法において得られる接合体の縦断面部分
図である。２ａ、２ｂ：ベローズ素材４ａ、４ｂ：ろう材６ａ、６ｂ：孔　８；重ね合わせ物１０：接合体　１２ａ、１２ｂ：端板１４．１６．　１ｓ：ベローズ製品２２：接合体３２４ａ、２４ｂ：成形へローズ素材出願人　住友軽金属工業株式会社４第１図　第２図ｚｂ第４図　第５図第６図　第７図第８図　第９図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）所定形状のベローズ素材の複数枚を市ね合わせる
と共に、その重ね合わせ間隙に対して、交互に、その外
側周縁の所定幅部分と内側周方向の所定幅部分に接合剤
を介在せしめた後、それら重ね合わせ物をその重ね合わ
せ方向に加圧せしめ、且つ必要ならば加熱を行なって、
交互に前記ベローズ素材の外側部分と内側部分とが周方
向に接合せしめられた接合体を形成せしめることを特徴
とする金属へローズの製造方法。
（２）前記接合体に対して、更にその後、その重ね合わ
せ方向の両端部が離隔せしめられる方向の展張力を作用
せしめて、かかる接合体のベローズ素材間の間隔を拡開
せしめる特許請求の範囲第１項記載の製造方法。
（３）前記へローズ素材が、目的とするベローズ製品の
通孔に対応する孔を有し、該孔の周縁に対して前記接合
剤が適用される特許請求の範囲第１項または第２項記載
の製造方法。
（４）前記ベローズ素材の重ね合わせ物に対して、その
加圧と同時に若しくはその加圧の前後に、目的とするベ
ローズ製品の通孔に対応する孔を形成ゼしめる孔明は加
工が施される特許請求の範囲第１項または第２項記載の
製造方法。
（５）　前記接合剤が、ろう材、はんだ、または接着剤
である特許請求の範囲第１項乃至第４項の何れかに記載
の製造方法。