KR920004660B1 - 벨로즈관의 제조방법 및 그의 장치 - Google Patents

벨로즈관의 제조방법 및 그의 장치 Download PDF

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우수이 고쿠사이 산교 가부기가이샤
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Abstract

내용 없음.

Description

벨로즈관의 제조방법 및 그의 장치
제 1 도는 본 발명의 실시예를 나타내는 부분적으로 단면을 도시하는 평면도.
제 2 도 내지 제 10 도는 본 발명의 실시예의 제조단계를 나타내는 설명도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 코어부재 2 : 스토퍼
3 : 탄성체 4 : 칼라
5 : 펀치 6 : 척
10 : 관 12 : 기부
14 : 지지부재
본 발명은 벨로즈관의 제조방법 및 장치에 관한 것이다.
일본국 특허 출원 공고 제 44-24746 호의 벌징가공장치에 의하면 내압을 이용하여 비이드부를 팽창시키고 동시에 금속주형을 이용하여 축방향 압축을 발생시키는 하나의 단계로 양호한 벨로즈부를 형성하는 것이 개시되어 있다.
또한, 일본 특허 공개 공보 제 59-133021(주름관의 제조방법 및 장치)에 따르면 중간에 탄성체가 끼워진 두 코어로드가 관에 삽입되고, 한 코어로드는 다른 코어로드를 향해 탄성체를 변형시키도록 가압되고, 관의 일부는 팽창각부를 형성하도록 후퇴되고, 이 팽창된 부위는 휨 주형에 일치하는 형상을 이루어 주름관을 형성한다.
일본 특허 공개 공보 제 63-207421호(비이드 처리된 관의 제조방법 및 장치)에 의하면, 압력매체는 가공물 안쪽으로 배열되어 내압을 받게되고, 그 안쪽의 비이드 성형홈을 형성하는 금속 주형이 가공물의 축방향으로 상대적으로 이동가능하게 가공물 외부에 제공되며, 이 가공물은 소성 변형 가능하게 또는 팽창가능한 상태로 놓이게 되고 금속주형은 서로 밀접하게 위치되어 비이드 처리된 관을 형성한다.
특히, 일본 특허 공고 제 44-24746호의 시스템에서, 금속주형은 관의 길이 및 벨로즈부의 비이드수를 충족시키도록 제조되어야 하기때문에, 관의 가공 가능한 길이는 제한되고 금속주형은 고가로 된다.
일본 특허 공개 공보 제 59-133021호 및 제 63-207421호의 두 시스템에서, 벨로즈부의 비이드수와 관련된 자유도는 비교적 크나 전자의 코어로드의 구조 또는 후자의 금속주형 장착부의 구조로 인해 관의 길이, 비이드 수 및 비이드 위치가 제약된다.
또한, 후자의 두 시스템에 있어서, 벨로즈부의 외부직경 및 피치는 금속주형에 형성된 벨로즈형성 홈으로 인해 제약을 받아서, 그 벨로즈부의 형상과 연관된 자유도를 감소시킨다. 이외에도, 팽창되는 관부의 양단부가 금속주형에 의해 고정되기 때문에, 관은 팽창시에 충분히 축방향으로 이동될 수 없고, 비이드 상부는 얇게 되고, 탄성체와 관 사이에 미끄럼 이동이 발생되기 때문에 탄성체는 극심하게 마모된다.
또한, 후자의 시스템에서, 탄성체가 금속주형의 척부로부터 돌출하는 것을 방지하기 위하여, 금속주형을 누르는 힘은 크게 설정되어야만 한다. 따라서, 과도한 힘이 탄성체에 부가되어 손상을 촉진시키고, 탄성체는 연속 주조시 주조된 벨로즈부 측으로부터 압축된다. 따라서, 탄성체는 벨로즈부의 갭으로 돌출되어 들어가서 손상을 막는다.
일본 특허 공개 공보 제 63-207421호의 시스템에서, 탄성체와 함께 팽창부는, 팽창부를 벨로즈부로 변화시키는 단계에서 축방향으로 압축되기 때문에, 탄성체는 손상 또는 파손되어 불균일한 벨로즈 형성을 형성한다.
본 발명의 목적은 관의 길이, 벨로즈부의 외경 및 피치를 자유롭게 설정하고 탄성체의 손상이 방지되는 벨로즈관을 제조하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 가공되는 피가공관 안쪽의 칼라와 스토퍼 사이에 끼워진 탄성체를 구비하고, 관의 원주부를 환형 돌출부로 변화시키도록 관의 축방향에서 탄성체를 가압하여 관의 탄성체를 반경방향으로 탄성 팽창시키는 제 1 단계와, 벨로즈부를 형성하도록 펀치 및 척에 의해 환형 돌출부를 끼고 압축시키는 제 2 단계와, 벨로즈부를 척으로 물면서 관을 소정의 위치로 이동시키는 제 3 단계로 구성되고, 서로 소정의 거리만큼 떨어진 복수의 벨로즈부가 상기 제 1 내지 제 3 단계를 반복함으로써 연속으로 성형되는 벨로즈관의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 지지부재의 한단부에 근접하게 기부에 고착된 지지부재, 한단부가 지지부재에 고착된 기부를 따라 연장한 코어부재, 가공되는 피가공관이 느슨하게 맞춰지는 코어부재에 미끄럼 이동가능하게 맞춰진 칼라, 코어부재의 연장단부에 고착된 스토퍼, 칼라의 연장단부와 스토퍼 사이의 코어부재에 미끄럼 이동 가능하게 맞춰진 탄성체, 코어부재를 따라 칼라를 구동하기 위해 지지부재에 부착된 제 1 구동수단, 척으로부터 코어부재를 향해 직고되게 돌출하며 그 사이의 간격이 미리설정된 평행 아암을 구비한 척, 관으로부터 접근 및 분리되도록 척을 이동시키기 위한 제 2 구동수단, 척을 관을 따라 이동시키기 위한 제 3 구동수단, 상기 관에 느슨하게 맞춰진 펀치, 및 관을 따라 펀치를 이동시키기 위한 제 4 구동수단으로 구성되는 벨로즈관을 제조하기 위한 장치를 제공한다.
따라서, 본 발명에 따르면, 가공되는 피가공관은 스토퍼의 측면으로부터 칼라위에서 맞춰진다. 그리고, 펀치는 관에서 끼워지고 그 펀치의 단부가 칼라에 근접한 탄성체의 단부와 마주보도록 제 4 구동수단에 의해 이동된다. 전술한 처리공정은 초기 설정단계에서 한번에 실시된다.
따라서, 제 2 및 제 3 구동수단은 척의 아암의 단부를 스토퍼와 탄성체 사이의 경계에 인접해서 또는 탄성체의 측면상에 다소 인접해서 관의 원주와 접촉시키도록 작동된다.
이 상태에서, 제 1 구동수단은 관의 반경방향으로 탄성팽창시킴으로써 스토퍼를 향해 소정의 거리로 칼라를 이동시키도록 작동되어서 환형돌출부는 가공되는 관의 원주부에 형성된다.
환형돌출부가 관의 원주에 형성된 후, 제 1 구동수단은 칼라를 초기위치로 복귀시키도록 작동되어 탄성체는 처음형상을 회복한다.
따라서, 제 4 구동수단은 척과 펀치 사이에 환형 돌출부를 낌으로써 척을 향해 소정의 거리로 펀치를 이동시키도록 작동되고, 그 결과 환형 돌출부는 벨로즈부로 변화한다.
벨로즈부가 형성된 후, 제 4 구동수단은 펀치가 그 벨로즈부로부터 분리되도록 작동되고, 척은 반경방향으로 후퇴되고 펀치를 향해 이동되며, 제 2 구동수단은 척의 아암으로 벨로즈부를 지지하도록 작동되고, 제 3 구동수단은 펀치로부터 멀리 소정의 거리로 관을 이동시키도록 작동된다.
따라서, 전술한 공정의 단계를 반복함으로써, 다음 벨로즈부가 관의 제 1 벨로즈부에 인접해서 형성된다. 이러한 방법으로, 서로 소정의 거리로 떨어진 복수의 벨로즈부가 관의 원주에 연속으로 형성되어 완성된 벨로즈관이 형성된다.
본 발명에 따르면, 탄성체는 척내부로 결코 팽창하지 않고, 척은 가공중에 탄성체상에 과도하지 않은 힘을 부과하는 약한 클램핑력으로만 구성된다.
또한, 관이 펀치의 측면에 자유롭게 이동가능하기 때문에, 관의 두께는 가공중에 감소되지 않으며, 관과 탄성체 사이에서 빽빽한 미끄럼 이동이 일어나지 않으므로 벨로즈관은 용이하게 제조된다. 탄성체는 벨로즈부의 갭으로 돌출되어 들어가지 않고 벨로즈부의 형상을 형성하는 홈이 펀치 및 척에 형성되지 않기 때문에, 각각의 벨로즈부에 원하는 외부 직경 및 두께(피치)를 갖는 벨로즈관이 펀치와 척 사이의 간격 및 그 척의 행정을 조절함으로써 제조될 수 있다.
이하, 첨부도면과 관련하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 벨로즈관을 제조하기 위한 장치의 실시예는 제 1 도에 설명되어 있다.
기부(12)는 거의 중앙에 있으며 한단부에 밀접하게 고착된 지지부재(14)를 구비하고 코어부재(1)은 한단부에서 지지부재(14)에 고착되고, 기부(12)를 따라 연장되어 있다. 칼라(4)의 내경은 코어부재(1)의 외경보다 다소크며 코어부재(1)상에 미끄럼이동 가능하게 끼워 맞춰지고 지지부재(14)의 후면에 장착된 실린더(8)에 의해 코어부재(1)을 따라 앞뒤로 구동된다.
코어부재(1)의 다른 단부는 그에 고착된 스토퍼(2)를 구비하고 내경이 코어부재(1)의 외경보다 다소 큰 우레탄 고무로 제조된 환형탄성체(3)는 코어부재(1)위의 스토퍼(2)와 칼라(4) 사이에 고정된다. 스토퍼(2), 탄성체(3) 및 탄성체(3)의 측면에 있는 칼라(4)의 확장부가 거의 동일한 외경으로 설정된다.
이와 같이 내경이 스토퍼(2), 탄성체(3) 및 칼라(4)의 확장부의 외경보다 다소 크게 가공된 피가공관(10)은 스토퍼(2)의 측면으로부터 삽입될 수 있고 스토퍼(2), 탄성체(3) 및 칼라(4)위에 맞춰진다.
삽입된 관(10)은 칼라(4)의 확장부의 위치를 제외하고 느슨하게 맞춰지기 때문에, 칼라(4)에 대해 자유롭게 이동될 수 있다.
내경이 칼라(4)상에 느슨하게 맞춰진 관(10)의 외경보다 다소 큰 펀치(5)는 펀치 지지체(5a)에 고착되어서 펀치는 삽입된 관(10)외부에 놓인다. 펀치 지지체(5a)는 샤프트 가이드(15)(15')에 의해 안내된 지지체에 고착된 펀치 구동샤프트(13)(13')를 구비하고, 이들 펀치 구동샤프트(13)(13')는 칼라(4)에 평행하게 기부(12)상에 장착된 실린더(제 4 구동수단)(9)(9')에 의해 구동된다.
스토퍼(2)가 고착되는 코어부재(1)의 다른 단부 측면에서, 척(6)은 척장착부(6c)에 부착되어서 칼라(4)에 느슨하게 맞춰진 관(10)외부에 놓인다.
척(6)은 그로부터 코어부재(1)에 수직으로 돌출한 평행한 아암(6a)(6b)를 구비하고, 이들 아암들은 그 사이에 소정의 크기로 간격(7)을 설정하도록 형성된다.
척(6)은 척장착부(6c)에 고착된 척작동실린더(제 2 구동수단)(16)(16')에 의해 구동되어서 척은 칼라(4)상에 느슨하게 맞춰진 관(10)에 접근되고 떨어질 수 있다.
또한, 척(6)이 부착된 전체 척장착부(6c)는 코어부재(1)를 따라 기부(12)에 고착된 척공급실린더(17)에 의해 구동된다.
본 발명에 따라 벨로즈관을 제조하기 위한 장치의 전술한 실시예 및 벨로즈관을 제조하기 위한 방법의 실시예가 제 2 도 내지 10 도에 관련하여 상세히 설명될 것이다.
제 2 도는 가공될 피가공관(10)을 설정하는 단계를 도시한다. 즉, 관(10)은 스토퍼(2)의 측면으로부터 칼라(4)에 삽입되어 느슨하게 맞춰진다. 이 단계에서 척공급실린더(17)은 척(6)의 아암(6a)의 가공면을 탄성체(3)과 스토퍼(2)사이의 경계에 근접시키도록 작동되고, 척작동실린더(16)은 척(6)을 관(10)으로부터 충분히 분리시키도록 작동된다. 아암(6a)(6b)사이의 간격(7)은 일정한 간격을 갖도록 미리설정된다.
제 3 도는 척(6)에 의해 지지되는 단계를 도시한다. 즉, 척작동실린더(16)은 척(6)을 이동시키도록 작동되어서 아암(6a)(6b)의 단부가 관(10)의 원주를 스토퍼(2)의 원주와 접촉하도록 이동시킨다.
전술한 제 2 및 제 3 단계에 의해 벨로즈관의 제조준비가 완료된다.
제 4 도 및 5 도에 도시된 바와 같이, 환형 돌출부를 형성하는 제 1 단계에서, 환형돌출부(20)은 관(10)에 형성된다. 즉, 고정된 척(6)과 아암(6a)(6b)에 의해 관(10)을 지지하면서, 실린더(제 1 구동수단)(8)은 칼라(4)를 일정한 거리로 척(6)을 향해 이동시키도록 작동되어서 탄성체(3)은 관(10)의 반경방향으로 탄성팽창된다. 그 결과, 반경방향으로 팽창된 환형돌출부(20)이 관(10)에 형성된다.
전술한 바와 같이 일정한 거리로 칼라를 이동시킴으로써 환형돌출부(20)이 관(10)에 형성된 후에(제 5 도에도시), 실린더(8)은 척(6)으로부터 분리되고 초기위치로 복귀하도록 칼라(4)를 이동시키기 위하여 작동되어 탄성체(3)은 처음 형상으로 회복된다.
제 6 도 및 7 도에 도시된 바와같이 벨로즈부를 형성하는 제 2 단계에서, 제 1 단계에서 관(10)에 형성된 환형돌출부(20)은 벨로즈부(20a)로 변화된다. 즉, 제 6 도에 도시된 바와같이, 고정되어 유지된 척(6)과 아암(6a)(6b)에 의해 관(10)을 지지하면서, 실린더(9)(9')는 펀치구동샤프트(13)(13')에 의해 펀치(5)를 소정의 거리로 척을 향해 이동되도록 작동되어서 환형돌출부(20)은 펀치(5)와 척(6)의 대향면 사이에 끼워지고 벨로즈부(20a)를 형성한다. 이 단계에서, 벨로즈부(20a)는 그 마무리 폭이 아암(6a)(6b)사이의 간격(7)보다 다소작게 되도록 형성된다.
벨로즈부(20a)가 제 7 도에 도시된 바와같이 관(10)의 원주에 형성된 후에, 실린더(9)(9')는 펀치(5)를 초기위치로 복귀시키도록 작동되고, 척작동실린더(16)(16')는 관(10)에서 분리되게 척을 이동시키도록 작동된다.
제 8-10 도에 도시된 바와같이 이동시키는 제 3 단계와, 제 2 단계에서 원주에 형성된 벨로즈부(20a)를 가진 관(10)은 다음 벨로즈부가 형성되는 위치로 이동된다. 즉, 제 8 도에 도시된 바와같이, 척공급실린더(제 3 구동수단)(17)은 척장착부(6c)를 이동시키도록 작동되어서 척(6)의 아암(6a)(6b)는 벨로즈부(20a)가 삽입될 수 있는 제 2 단계에서 형성된 벨로즈부(20a)위의 위치에 도달하게 된다. 이 위치에서 척 작동실린더(16)(16')는 척(16)을 관에 근접시키도록 작동된다. 그 결과, 벨로즈부(20a)는 제 9 도에 도시된 바와같이 아암(6a)(6b)사이에 끼워진다. 이후 척공급실린더(17)는 척(6)과 관(10)을 이동시키도록 작동되어서 아암(6a)의 가공면은 탄성체(3)과 스토퍼(2)사이의 경계에 도달한다.
아암(6a) 및 펀치(5)사이에 놓이는 관(10)이 가공되는 다음부위는 전술한 제 1 내지 제 3 단계의 작업이 실시되며, 그 결과 벨로즈부(20a)에 인접한 다음 벨로즈부가 형성된다. 이와같이, 벨로즈관은 전술한 단계들을 반복함으로써 피가공관(10)으로부터 제조된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 탄성체(3)은 척(6)으로 팽창하지 않으며, 탄성체에 과도한 힘이 가해지지 않아서 손상을 일으키지 않고, 척(6)의 클램핑력이 클 필요가 없다.
제 1 및 제 2 단계에서, 아암(6a)로부터 펀치(5)까지 뻗은 관의 부분은 관(10)의 변형에 따라 자유롭게 이동할 수 있다. 따라서, 관의 두께는 결코 감소될 수 없고 관과 탄성체(3)사이에 뻑뻑한 미끄럼이동이 발생하지 않는다.
또한, 탄성체(3)은 벨로즈부를 연속 형성시키는 중에도 벨로즈부의 갭으로 돌출되지 않고 벨로즈부의 형상을 형성하는 홈이 펀치(5) 및 척(6)에 형성되지 않는다. 따라서, 벨로즈부의 외경 및 피치는 펀치(5) 및 척(6)과 그 펀치의 행정 사이의 간격을 조절함으로써 쉽게 변화될 수 있으며, 가공되는 관(10)의 길이는 제한되지 않는다.
비록 실시예에 포함되지는 않았을지라도, 관의 삽입위치를 결정하기 위한 지그(jig)가 기부에 장착될 수 있다.
전술한 바와같이, 본 발명에 따르면, 가공되는 관의 길이는 제한되지 않으며, 관의 두께는 가공시에 거의 감소되지 않으며, 탄성체에 가해지는 손상이 없다. 그리고, 여러 벨로즈형상이 높은 효율로 생산될 수 있다.

Claims (12)

  1. 가공되는 피가공관(10)안쪽의 칼라(4)와 스토퍼(2)사이에 끼워진 탄성체(3)를 구비한 벨로즈관의 제조방법에 있어서, 관의 반경방향으로 탄성체를 탄성 팽창시키도록 관의 축방향에서 탄성체를 가압하여 관의 원주부를 환형돌출부(20)로 변화시키는 제 1 단계와, 벨로즈부(20a)를 형성하도록 척(6)과 펀치(5)로 환형돌출부를 끼고 압축시키는 제 2 단계와, 척(6)으로 벨로즈부(20a)를 물면서 소정의 위치로 관을 이동시키는 제 3 단계로 구성되고, 서로 소정의 거리 떨어진 복수의 벨로즈부가 상기 제 1 내지 제 3 단계를 반복함으로써 연속성형되는 것을 특징으로 하는 벨로즈관의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 단계는 척(6)을 관(10)의 원주와 접촉시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 벨로즈관의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 단계에서, 상기 탄성체(3)는 칼라(4)를, 고정된 스토퍼(2)를 향해 이동시킴으로써 가압되는 것을 특징으로 하는 벨로즈관의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 단계에서, 벨로즈부(20a)는 펀치(5)를 고정된 척(6)을 향해 이동시킴으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 벨로즈관의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 벨로즈부(20a)의 마무리된 폭은 척(6)의 물수 있는 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 벨로즈관의 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 3 단계는 상기 펀치(5)를 초기위치로 복귀시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 벨로즈관의 제조방법.
  7. 기부의 한단부에 근접하게 기부(12)에 고착된 지지부재(14)와, 상기 한단부가 지지부재(14)에 고착된 기부(12)를 따라 연장한 코어부재(1)와, 가공되는 피가공관(10)이 느슨하게 맞춰지는 코어부재(1)상에 미끄럼 이동가능하게 맞춰지는 칼라(4)와, 상기 코어부재(1)의 연장단부에 고착된 스토퍼(2)와, 칼라(4)의 연장단부와 스토퍼(2)사이의 코어부재(1)에 미끄럼이동가능하게 맞춰진 탄성체(3)와, 상기 코어부재(1)를 따라 칼라(4)를 구동시키기 위해 지지부재(14)에 부착된 제 1 구동수단(8)과, 척에 직각으로 코어부재를 향해 돌출하며, 그 사이의 간격이 미리 설정된 평행한 아암(6a)(6b)을 구비한 척(6)과, 상기 척(6)을 관(10)과 접근 및 분리시키도록 이동시키는 제 2 구동수단(16),(16')과, 상기 척(6)을 관(10)을 따라 이동시키는 제 3 구동수단(17)과, 상기 관에 느슨하게 맞춰진 펀치(5) 및 상기 펀치(5)를 관을 따라 이동시키기 위한 제4 구동수단(9),(9')로 구성되는 것을 특징으로 하는 벨로즈관의 제조장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 탄성체(3)는 우레탄 고무로 제조되는 것을 특징으로 하는 벨로즈관의 제조장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 척(6)의 아암(6a)(6b)의 간격은 벨로즈부(20a)의 마무리 폭보다 다소 큰 것을 특징으로 하는 벨로즈관의 제조장치.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 탄성체(3)의 측면에 있는 칼라(4)의 한단부가 확장된 것을 특징으로 하는 벨로즈관의 제조장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 스토퍼(2), 탄성체(3), 칼라(4)의 확장단부는 외경에 있어서 거의 동일하나 관(10)의 내경보다는 다소 작은 것을 특징으로 하는 벨로즈관의 제조장치.
  12. 제 7 항에 있어서, 상기 각각의 구동수단(8 ; 16,16' ; 17 ; 9.9')은 실린더로 제조된 것을 특징으로 하는 벨로즈관의 제조장치.
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