JPS63317256A - 金属ベロ−ズの製造方法 - Google Patents

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】 〈産業上の利用分野ン 本発明は、伸縮管継手、空気ばね、フレキシブルチュー
ブ等に使用される金属ベローズをろう付けにより製造す
る方法に関する。

〈従来の技術〉 一般に一１金属ベローズは一体成形による成形ベローズ
または溶接ベローズ等が使用されている。

しかし、成形ベローズは山部の板厚が加工時に減少して
強度が低下したり、個々の山部が比較的大きいために密
着時の高さが大きくなる。また、溶接ベローズは複数の
金属ベローズ素材を順次内周縁部及び外周縁部で溶接し
て組み立てるため、製作上工数が多くかつ時間を要し、
量産が困難で製造コストが高騰するだけでなく、接合部
分の割れや融合不良などの欠陥を生じ易いという問題が
あった。

そこで、特開昭６０−６１１６６号公報に於て、ろう付
けにより複数のベローズ素材をその両端に結合される板
材と共に一体的に接合する金属へローズの製造方法が提
案されている。しかしながら、ベローズ素材にプレージ
ングシートを使用する場合には、各ベローズ素材の非接
合部分からろう材を除去する必要があるため￥Ａ造上時
間及びコスト増加の原因となる。また、特開昭６０−６
１１６７号公報に開示されているように、接合面間にろ
う材等の接合剤を介在させることはいくつかの問題点が
あり、寸法上の制約から接合面積を小さくすればろう材
の量も少なくなり接合強度の不足や接合不良等を生じる
。更に、ろう材中のバインダ等の揮発やろう材の拡散な
どにより接合後に於ける接合部の厚さが不均一に減少し
、製品の精度に影響を与える等の不都合かめる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 そこで、本発明の目的は、コンパクトで十分な接合強度
を有し、かつ製品精度の高い金属ベローズを比較的簡単
にかつ安価に量産し得る製造方法を提供することにある
。

く問題点を解決するための手段〉 上述の目的は、本発明によれば複数の金属製ベローズ素
材を重ね合わせ、その外周縁接合部及び内周縁接合部を
交互にろう付けによって接合する金属ベローズの！！！
造方法であって、対応する前記ベローズ素材の外周縁接
合部及び内周縁接合部の金属表面を互いに直接接触させ
、かつ該接合部近傍にろう材を配置して前記ベローズ素
材を重ね合わゼる工程と、重ね合わせた前記ベローズ素
材を軸線方向に抑圧保持して加熱し、溶融した前記ろう
材を近接する前記接合部間に浸透させて一括してろう付
けする工程とからなることを特徴とする金属ベローズの
製造方法を提供することにより達成される。

〈作用〉 このようにすれば、加熱により溶融したろう材を毛管現
象によって互いに接触する接合部間に浸透させ、ベロー
ズ全体を一括して一体的にろう付けすることができる。

〈実施例〉 以下に添付の図面を参照して本発明を特定の実施例につ
いて詳細に説明する。

第１図には、本発明に使用されるベローズ素材の実施例
が断面図示されている。このベローズ素材１は、金属薄
板を打扱いて中央に円孔２を有する円輪状に形成され、
かつプレス加工により概ね平板状の非接合部３とその外
周縁及び内周縁にそれぞれ接合部４．５とが設けられて
いる。各接合部４．５は、それぞれ互いに反対向きに２
回折り曲げた屈曲部６．７を介して非接合部３と接続さ
れ、かつ非接合部３と概ね平行の接合面８．９を備える
。各接合面８．９は比較的高精度の平坦度０．１ｓ以下
に形成される。ベローズ素材１は、第１図に示されるよ
うに、交互に反対向きにしてそれぞれ外周縁接合部４の
接合面８同士及び内周縁接合部５の接合面９同士が当接
するように配置される。この場合に、非接合部３と外周
縁接合部４との間に屈曲部６を設けたことによって、第
５図に示されるように当接する接合部４近傍の隣接する
非接合部３間に比較的大ぎな隙間１０が形成される。図
示していないが、屈曲部７を設けたことによって、当接
する内周縁接合部５近傍の隣接する非接合部３間にも同
様の隙間が形成される。

第２図及び第３図には、本発明に使用されるベローズ素
材の別の実施例が示されている。第２図の実施例は、互
いに外径及び内径同一の異なる断面形状を有する第１へ
ローズ素材１１と第２ベローズ素材１２とからなる。第
１ベローズ素材１１は、第１図の実施例と同様に屈曲部
１３を介して平板状の非接合部１４と接続された外周縁
接合部１５と中央円孔１６に沿って非接合部１４と同一
平面上に設けられた内周縁接続部１７とを備える。

逆に、第２ベローズ素ｖＪ１２は、外周縁接合部１８が
平板状の非接合部１９と同一平面上に設けられ、かつ内
周縁接合部２０が中央円孔２１に沿って屈曲部２２を介
して非接合部１９と接続している。各接合部１５．１７
．１８．２０は第１図のベローズ素材１と同様に比較的
高精度に形成された接合面２３〜２６を備える。第１ベ
ローズ素材１１と第２ベローズ素材１２とは、第２図に
示されるように、それぞれ外周縁接合部１５．１８の接
合部２３．２５同士及び内周縁接合部１７．２０の接合
面２４．２６同士が交互に当接するように配置される。

この場合にも、屈曲部１３．２２を設けたことによって
、第１１図に示されるように当接する外周縁接合部２３
．２５近傍には隙間２７が形成され、かつ内周縁接合部
２４．２６近傍に同様の隙間が形成される。

第３図の実施例は、第１ベローズ素材３１及び第２ベロ
ーズ素材３２が互いに異なるＳ字断面形状の非接合部３
３．３４を有し、かつその外周縁及び内周縁にそれぞれ
接合部３５〜３８が設けられている。両ベローズ素材３
１．３２は、第２図の実施例と同様に、それぞれ外周縁
接合部３５．３６同士及び内周縁接合部３７．３８とを
交互に接するように配置される。この場合にも、両ベロ
ーズ素材３１．３２を上述したように湾曲させて形成し
たことによって、第１７図に示されるように当接する外
周縁接合部３５．３６近傍の隣接する非接合部３３．３
４間に隙間３９が形成される。

同様にして、内周縁接合部３５．３６近傍にも隙間が形
成される。

次に、各ベローズ素材の接合部を酸洗浄またはアルカリ
洗浄する。この洗浄はへローズ素材の濡れ性を改善する
ためのものであり、ベローズ素材の材料や使用されるろ
う材の特性等を考慮して適当な洗浄剤、洗浄時間などの
諸条件を決定する。

このように洗浄することによって、ベローズ素材の表面
加工層や該表面に付着した金属粉、油脂などの汚れが除
去され、ベローズ素材自体の金属面が露出するので、濡
れ性が向上し、ろう材とベローズ素材とが結合し易ぐな
る。また、第１９図及び第２０図に示されるように金属
ベローズ４１の両端にフランジ部材４２．４３を接合す
る場合には、同時にこれらのフランジ部材を洗浄する。

洗浄されたベローズ素材１は、第１図乃至第３図に示さ
れるように組み合わされ、第２０図に示されるようにフ
ランジ部材４２．４３と共に外周縁接合部及び内周縁接
合部を交互に接触させて積層される。これと同時に、第
４図に示されるように各接合部に適合させてリング状に
形成された比較的細い線状、のろう材４４を各接合部付
近に配置する。例えば、第１図のベローズ素材１を使用
する場合には、第５図に示されるように隙間１０内の当
接する外周縁接合部３ａ、３ｂ近傍に該接合部全周に亘
ってろう材４４を配置する。ろう材４４はその形状から
成程度の弾性を有し、また屈曲部６によって隙間１０の
接合部近傍が楔状に形成されるので、この喫状空間のベ
ローズ素材内壁面に押し付けられるように保持される。

この状態でベローズ素材１ａ、１ｂ及びろう材４４を加
熱すると、溶融したろう材が毛管現象により接合面８ａ
、８ｂ間の僅かな隙間に浸透し、第６図に示されるよう
に接合部３ａ、３ｂの外側に僅かなフィレット４５を形
成して両ベローズ素材１ａ、１ｂがろう付けされる。内
周縁接合部については図示されていないが、第５図及び
第６図と同様にして非接合部間に形成される前記隙間内
の内周縁接合部近傍にろう材を配置し、ろう付けする。

第７図乃至第１８図には、第１図のベローズ素材１と異
なる形状を有する別のベローズ素材を用いた場合にろう
材を配置する位置及びろう付は後の接合状態がそれぞれ
示されている。

第７図乃至第１０図は第１図のべ［１−ズ素材１の変形
例である。第７図のベローズ素材は、接合部が外周縁を
単に屈曲して形成され、その外周先端を互いに当接させ
、その内側にろう材４４を配置すると、第８図のように
ろう付けされる。第９図の実施例では、接合部が第１図
のベローズ索材１に於ける接合面８を湾曲させて形成さ
れ、接合面の頂部を互いに当接させてその内側及び外側
に形成される隙間にそれぞれろう材４４ａ、４４ｂを配
置し、前記接合部の両側から溶融したろう材を浸透させ
て第１０図のようにろう付けする。

第１１図乃至第１６図は、第２図のベローズ素材１１．
１２とその変形例であり、一方のベローズ素材が第５図
乃至第１０図のベローズ素材と異なり非接合部に接続し
て平板状に形成されている。

第１１図、第１３図及び第１５図に示されるように、ろ
う材４４．４４ａ、４４ｂがそれぞれ第５図、第７図及
び第９図の場合と同様に各接合部近傍に配置され、第１
２図、第１４図及び第１６図のようにろう付けされる。

第１７図及び第１８図は第３図示のベローズ素材３１．
３２を用いた場合でおる。ろう材４４は湾曲する非接合
部間に形成される隙間３９内の接合部近傍に配置され、
第１８図のように両性周縁接合部３５．３６をろう付け
する。上述したいずれの実施例の場合にも、ろう材の母
は各接合部の外側に僅かなフィレットが形成される程度
とするのが適している。

次に、このようにして積層されたベローズ素材１と７ラ
ンジ部材４２．４３とを図示されない治具に装着する。

この積層体を前記治具によって第１９図に示されるよう
に軸線方向に押え付け、幾分圧縮した状態で加熱する。

この場合に、屈曲部６．７によって隣接するベローズ素
材１の非接合部３間に比較的大きな隙間４６．４７が形
成されるので、溶融した各ろう材が隙間４６．４７によ
って仕切られて非接合部に沿って接合部と反対側に流れ
ることが防止される。この加熱工程は、周知の真空炉ま
たは還元炉を用いて行なわれる。この場合にはフラック
スなしにろう付けすることができるので有利である。し
かし、ベローズ素材としてアルミニウムなどのように表
面に硬い酸化層が形成され易い金属材料を使用する場合
には、各接合部またはその付近にフラックスを薄く塗布
しておくことが好ましい。

更に、ろう付けされた金属ベローズを炉内から取り出し
て伸展し、洗浄処理及びリークテストを行なうと、第２
０図に示されるような金属へローズ４１が完成する。ま
た、蛇腹が密着した完全ネスティング型の金属ベローズ
を製造する場合には、伸展、洗浄及びリークテストの前
にろう付けした金属ベローズをプレス装置によって圧縮
する工程を加えることができる。

〈発明の効果〉 上述のように本発明によれば、各接合面間に溶融したろ
う材を毛管現象により浸透させてろう付けすることによ
り、接合部を比較的小さくして十分な接合強度が得られ
、かつろう付は後のろう材の厚さが安定するので、製品
精度を向上させることができる。更に組み立て作業及び
ろう付けが簡単で工数が減少するので、製造コストを低
減させることができる。また、ベローズの形状が円筒形
でなく楕円方形または方形でめっでも、その形状に適合
させて線形状のろう材を形成することにより、所望形状
のベローズを簡単に製造できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は、本発明に使用されるベローズ素材
の実施例を示す断面図である。 第４図は、本発明に使用されるろう材の概略斜視図であ
る。 第５図乃至第１８図は、ベローズ素材の形状に応じたろ
う材の位置とろう付は後の接合状態を示す部分断面図で
ある。 第１９図は、ろう付は時に於ける金属ベローズの部分拡
大断面図である。 第２０図は、本発明による金属ベローズの断面図である
。 １・・・ベローズ素材　　２・・・円孔３・・・非接合
部　　　　４・・・外周縁接合部５・・・内周縁接合部
　　６．７・・・屈曲部８．９・・・接合面　　　１０
・・・隙間１１・・・第１ベローズ素材 １２・・・第２ベローズ素材 １３・・・屈曲部　　　　１４・・・非接合部１５・・
・外周縁接合部　１６・・・円孔１７・・・内周縁接合
部　１８・・・外周縁接合部１９・・・非接合部　　　
２０・・・内周縁接合部２１・・・円孔　　　　　２２
・・・屈曲部２３〜２６・・・接合面　２７・・・隙間
３１・・・第１ベローズ素材 ３２・・・第２ベローズ素材 ３３．３４・・・非接合部３５．３６外周縁接合部３７
．３８・・・内周縁接合部 ３９・・・隙間　　　　　４１・・・全屈ベローズ４２
．４３・・・ベローズ部材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の金属製ベローズ素材を重ね合わせ、その外
   周縁接合部及び内周縁接合部を交互にろう付けによって
   接合する金属ベローズの製造方法であって、 対応する前記ベローズ素材の外周縁接合部及び内周縁接
   合部の金属表面を互いに直接接触させ、かつ該接合部近
   傍にろう材を配置して前記ベローズ素材を重ね合わせる
   工程と、重ね合わせた前記ベローズ素材を軸線方向に押
   圧保持して加熱し、溶融した前記ろう材を近接する前記
   接合部間に浸透させて一括してろう付けする工程とから
   なることを特徴とする金属ベローズの製造方法。
2. （２）隣接する前記ベローズ素材の互いに接触する前記
   各接合部近傍に間隙が形成され、該間隙に前記ろう材が
   配置され、更に、溶けたろう材が接合部以外に浸透しな
   いように仕切ることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の金属ベローズの製造方法。
3. （３）前記ベローズ素材が、ベローズ板部、接合部、ろ
   う材保持部及びろう流れ防止部から構成されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の金属ベロー
   ズの製造方法。
4. （４）前記ベローズ素材を重ね合わせる以前に前記各ベ
   ローズ素材を洗浄してぬれ性を改善することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項または第２項に記載の金属ベロ
   ーズの製造方法。