(57)【要約】【課題】充分な伸縮ストロークを確保することができる金属ベローズを拡散接合で製造することが可能な製造方法を提供する。【解決手段】複数の金属製の円環状薄板３，４の隣接する外周縁３ａ，４ａ同士及び内周縁３ｂ，４ｂ同士が交互に接合されて蛇腹状に一体化された金属ベローズ２の製造方法である。予め円環状薄板３，４は外周縁３ａ，４ａと内周縁３ｂ，４ｂとは板厚方向に間隔を設けて形成されている。そして、円環状薄板３，４の接合する外周縁３ａ，４ａ同士及び内周縁３ｂ，４ｂ同士を圧接させるとともに、隣接するが接合されない円環状薄板３，４の間に間隙を設けた状態で、圧接させた外周縁３ａ，４ａ同士及び内周縁３ｂ，４ｂ同士を直接拡散接合する。【選択図】図１
2012251621.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の金属製の環状薄板の隣接する外周縁同士及び内周縁同士が交互に接合されて蛇腹状に一体化された金属ベローズの製造方法であって、
前記環状薄板の外周縁と内周縁とは板厚方向に間隔を設けて形成されており、
前記環状薄板の接合する外周縁同士及び内周縁同士を圧接させるとともに、隣接するが接合されない前記環状薄板の間に間隙を設けた状態で、前記圧接させた外周縁同士及び内周縁同士を直接拡散接合することを特徴とする金属ベローズの製造方法。
【請求項２】
隣接するが接合されない前記環状薄板の間の間隙は、前記金属ベローズが自由状態であるときの隙間と同等であることを特徴とする請求項１に記載の金属ベローズの製造方法。
【請求項３】
前記環状薄板の隣接するが接合されない外周縁及び内周縁の間に型を介在させることにより、前記間隙を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の金属ベローズの製造方法。
【請求項４】
前記型は、前記外周縁の間に介在する外型と、前記内周縁の間に介在する内型とからなり、前記外型の前記外周縁と当接する表面及び前記内型の前記内周縁と当接する表面に剥離手段が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の金属ベローズの製造方法。
【請求項５】
前記環状薄板は、当該金属ベローズの縮小状態時に互いに密着することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の金属ベローズの製造方法。
【請求項６】
複請求項１から５の何れか１項に記載の金属ベローズの製造方法で製造されたことを特徴とする金属製ベローズ。
【請求項７】
複数の金属製の環状薄板の隣接する外周縁同士及び内周縁同士が交互に直接固相拡散接合されて蛇腹状に一体化されたことを特徴とする金属ベローズ。
【請求項８】
前記接合された外周縁の内側端部から内側方向に向う前記環状薄板のなす角度、及び前記接合された内周縁の外側端部から外側方向に向う前記環状薄板のなす角度がともに０度であることを特徴とする請求項７に記載の金属ベローズ。
【請求項９】
前記各環状薄板には、その一方の周縁に沿って波打ち、該一方の周縁に沿った山状又は谷状の各波が当該一方の周縁から他方の周縁に向かって漸次幅が狭くなるひだが形成されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の金属ベローズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属ベローズの製造方法及び金属ベローズに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、円環状薄板（ベローズ板）で構成される金属ベローズは、一般的に、円環状薄板同士の外周縁と内周縁とを交互に溶接して製造されている。しかしながら、溶接スパークによって部分的な欠陥が生じやすいという問題がある。また、金属ベローズの有効長を長くするために円環状薄板の枚数を増やすと、溶接量が多くなり、高コスト化するという問題がある。さらに、円環状薄板の溶接部形状が熱歪で変形し、溶接部近傍の円環状薄板の密着性が悪化するという問題もある。
【０００３】
そこで、金属製ベローズを拡散接合で製造することが提案されている（例えば、特許文献１乃至３参照）。拡散接合で接合することにより、溶接スパークによる部分的な欠陥の発生、溶接量の増大に応じた高コスト化、接合部形状の熱歪による変形の発生という問題を解消することができる。
【０００４】
特許文献１には、内周縁接合用及び外周縁接合用の狭幅なリングの両表面を円環状薄板に当接させて積層した状態で、円環状薄板とリングとを接合して、金属ベローズを製造することが記載されている。リングの片表面又は両表面にはインサート材が形成され、リングの残りの表面には接合防止用膜が形成されている。
【０００５】
特許文献２には、内周縁及び外周縁の接合用又は剥離用の狭幅なリングの両表面を円環状薄板に当接させて積層した状態で、円環状薄板と接合用リングとを接合して、金属ベローズを製造することが記載されている。接合用リングの両表面にはインサート材が設けられ、剥離用リングの両表面には剥離材が設けられている。
【０００６】
特許文献３には、片表面の内周縁又は外周縁に接合膜を表面の他の部分には接合防止膜を形成した円環状薄板に当接させて積層した状態で、円環状薄板同士を接合膜を介して接合して、金属ベローズを製造することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平４−２９４８８４号公報
【特許文献２】特開平２−３０９０６１号公報
【特許文献３】特開昭６１−１０５３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、金属ベローズは、伸縮させる圧力が印加されたときにその圧力を吸収する機能を有しており、ニュートラル状態（自由状態、非伸縮状態）の形状を用途に応じて設定することが重要である。
【０００９】
上記特許文献１乃至３に記載された製造方法では、最大限に圧縮された状態で拡散接合しているので、接合後に引張成形で伸張させて金属ベローズをニュートラルの形状に形成する必要があり、充分な伸縮ストロークを確保できないという課題がある。即ち、密着時と伸張時との寸法差が小さいので、限られたスペース内で大きな伸縮ストロークが要求される用途での使用には適さない。
【００１０】
また、上記特許文献１乃至３に記載された製造方法では、円環状薄板はリングや接合膜を介して液相拡散接合されるので、圧縮状態における接合部近傍の円環状薄板の密着性が劣る、接合面が多いので気密性に問題が生じるおそれが高いという課題がある。
【００１１】
本発明は、以上の点に鑑み、充分な伸縮ストロークを確保することができる金属ベローズを拡散接合で製造することが可能な製造方法を提供する。また、充分な伸縮ストロークを確保することができ、拡散接合で製造した金属ベローズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の金属ベローズの製造方法は、複数の金属製の環状薄板の隣接する外周縁同士及び内周縁同士が交互に接合されて蛇腹状に一体化された金属ベローズの製造方法であって、前記環状薄板の外周縁と内周縁とは板厚方向に間隔を設けて形成されており、前記環状薄板の接合する外周縁同士及び内周縁同士を圧接させるとともに、隣接するが接合されない前記環状薄板の間に間隙を設けた状態で、前記圧接させた外周縁同士及び内周縁同士を直接拡散接合することを特徴とする。
【００１３】
本発明の金属ベローズの製造方法によれば、予め環状薄板の外周縁と内周縁とは板厚方向に間隔を設けて形成されており、拡散接合時に隣接するが接合されない環状薄板の間に間隙を設けて接合される。これにより、金属ベローズは接合状態を基準として伸縮可能となるので、充分な伸縮ストロークを確保することができる。よって、密着時と伸張時との寸法差が大きいので、限られたスペース内で大きな伸縮ストロークが要求される用途での使用にも適している。
【００１４】
なお、押圧力を印加せずに環状薄板を自然に積み重ねた状態で、換言すれば、予め環状薄板の外周縁と内周縁とは板厚方向に設けた間隔を保った状態で、環状薄板を接合することが好ましい。
【００１５】
さらに、上記特許文献１及び２に記載されたようなリングを介することなく、直接接合されるので、圧縮状態における接合部近傍の環状薄板の密着性が良好となり、接合面が少ないので気密性に優れた金属ベローズを製造することができる。
【００１６】
また、本発明の金属ベローズの製造方法において、隣接するが接合されない前記環状薄板の間の間隙は、前記金属ベローズが自由状態であるときの隙間と同等であることが好ましい。
【００１７】
この場合、接合時の金属ベローズの形状が接合後（完成時）の金属ベローズの自由状態（ニュートラル状態）の形状と同等であるので、充分な伸縮ストロークを確保することができる。なお、同等とは、同じである場合の他、数十％の相違を含むものである。
【００１８】
また、本発明の金属ベローズの製造方法において、前記環状薄板の隣接するが接合されない外周縁及び内周縁の間に型を介在させることにより、前記間隙を設けたことが好ましい。
【００１９】
この場合、型を用いることにより、前記間隙を精度良く確実に設けることができるとともに、環状薄板の接合する外周縁同士及び内周縁同士を確実に圧接することが可能となる。
【００２０】
なお、前記型は、前記外周縁の間に介在する外型と、前記内周縁の間に介在する内型とからなり、前記外型の前記外周縁と当接する表面及び前記内型の前記内周縁と当接する表面に剥離手段が設けられていることが好ましい。
【００２１】
この場合、型を用いて容易に環状薄板の隣接する外周縁同士及び内周縁同士を交互に接合することができる。なお、剥離手段は、例えば、剥離層を形成して、又は剥離材を塗布して設ければよい。
【００２２】
前記環状薄板は、当該金属ベローズの縮小状態時に互いに密着することも好ましい。
【００２３】
この場合、圧縮状態における接合部近傍の環状薄板の密着性がさらに良好となる。そして、これにより、金属ベローズをポンプとして用いた場合、伸縮時の流体の吐出力、吐出容量が正確となる。
【００２４】
本発明の金属ベローズは、複数の金属製の環状薄板の隣接する外周縁同士及び内周縁同士が交互に直接固相拡散接合されて蛇腹状に一体化されたことを特徴とする。
【００２５】
本発明の金属ベローズによれば、上記特許文献１乃至３に記載されたようなリングや接合膜を介することなく、環状薄板同士が直接固相拡散接合されるので、圧縮状態における接合部近傍の環状薄板の密着性が良好であり、接合面が少ないので気密性に優れる。
【００２６】
また、本発明の金属ベローズにおいて、前記接合された外周縁の内側端部から内側方向に向う前記環状薄板のなす角度、及び前記接合された内周縁の外側端部から外側方向に向う前記環状薄板のなす角度がともに０度であることが好ましい。
【００２７】
この場合、金属ベローズの繰り返し伸縮による撓みに対する耐久性が優れたものとなる。接合された外周縁の内側端部及び接合された内周縁の外側端部に０度でない角度がある場合、金属ベローズの繰り返し伸縮による撓みによって、これら接合端部が応力集中により破損するおそれが高い。
【００２８】
また、本発明の金属ベローズにおいて、前記各環状薄板には、その一方の周縁に沿って波打ち、該一方の周縁に沿った山状又は谷状の各波が当該一方の周縁から他方の周縁に向かって漸次幅が狭くなるひだが形成されていることが好ましい。
【００２９】
この場合、金属ベローズの圧縮に伴い各環状薄板の一方の周縁に生じる撓みがひだで吸収されるので、環状薄板の周方向に無理な力が生じない。よって、金属ベローズの繰り返し伸縮による耐久性が優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態に係る金属ベローズの半断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ部分の拡大図。
【図２】実施例の一例である型を用いて円環状薄板を積層させた状態を示す断面図。
【図３】本発明の実施形態に係る変形に係るひだが形成された円環状薄板の説明図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図。
【図４】本発明の実施形態に係る別の変形に係るひだが形成された円環状薄板を説明する上面図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の実施形態に係る金属ベローズの製造方法について説明する。本製造方法は、図１（ａ）に示す金属ベローズ部品１の金属ベローズ２を製造するものである。
【００３２】
金属ベローズ部品１は、複数の金属製の円環状薄板３，４の隣接する外周縁３ａ，４ａ同士及び内周縁３ｂ，４ｂ同士が交互に接合されて蛇腹状に一体化された金属ベローズ２と、金属ベローズ２の両端部に溶接で接合されたフランジ部材５，６とから構成されている。
【００３３】
円環状薄板３，４は、冷間加工などにより薄板状に圧延され後に、プレス成形などによって形成されている。円環状薄板３，４の板厚は、一般的には０．０５〜０．５ｍｍ程度、好ましくは０．１〜０．２ｍｍである。ただし、金属ベローズ２を構成する円環状薄板３，４の枚数などに応じては、さらに厚い板厚であってもよい。
【００３４】
金属ベローズ２は繰り返し伸縮される。そのため、円環状薄板３，４は、適宜な強度と適宜な結晶粒度を備えるとともに、拡散接合に適した材質からなる必要があり、例えば、ステンレス鋼から形成される。円環状薄板３，４は、特にＳＵＳ３１６Ｌなどのオーステナイト系ステンレス鋼から形成されることが好ましい。ただし、円環状薄板３，４は、ステンレス鋼から形成されることに限定されず、鉄、アルミニウム、銅、チタン、及びこれらを主成分とする合金などから形成されるものであってもよい。
【００３５】
円環状薄板３，４は、外周縁３ａ，４ａ及び内周縁３ｂ，４ｂが平らであり、その中間部３ｃ，４ｃは断面同心波形状である。円環状薄板３，４は、予め外周縁３ａ，４ａと内周縁３ｂ，４ｂとは板厚方向に間隔（ピッチ）を設けて形成されている。この間隔は、板厚の１．５〜２０倍程度であり、好ましくは板厚の３〜５倍である。なお、円環状薄板３，４の間隔は、同じでも異なっていてもよい。
【００３６】
そして、第１の円環状薄板３は、外周縁３ａから内周縁３ｂにかけて同心波形を描いて凹凸に波打ちながら，全体として板厚方向の一方向（図１の下方向）に向かっている。他方、第２の円環状薄板４は、外周縁４ａから内周縁４ｂにかけて同心波形を描いて凹凸に波打ちながら，全体として板厚方向の他方向（図１の上方向）に向かっている。
【００３７】
なお、金属ベローズ２の縮小状態時に、円環状薄板３，４は、互いに重なり合い、その波形断面の複数の環状ひだが互いに密着することも好ましい。この場合、金属ベローズ２をポンプとして用いた場合、伸縮時の流体の吐出力、吐出容量が正確となる利点がある。ただし、この場合も、円環状薄板３，４は完全に重なり合う必要はなく微小な隙間があってもよい。
【００３８】
円環状薄板３，４は、外周縁３ａ，４ａの内側端部から内側方向に水平に延出し、内周縁３ｂ，４ｂの外側端部から外側方向に水平に延出している。
【００３９】
また、波数は限定されず、波数が１つのＳ字であってもよく、波形状がなく平らなものであっても、波形状の代わりに又は波形状に加えて溝形状などが形成されているものであってもよい。
【００４０】
フランジ部材５，６は、円環状薄板３，４と接合可能な材料で形成されていればよく、円環状薄板３，４と同等の材料でも形成されていても、異なる材料で形成されていてもよい。また、金属ベローズ２とフランジ部材５，６との間に継管などを介在させてもよい。
【００４１】
複数の円環状薄板３，４は、型を用いて、金属ベローズ２の伸縮方向（図１（ａ）の上下方向）に同軸上に積み重ね、交互に重ね合わせて積層された状態で接合される。これにより、円環状薄板３，４の接合する外周縁３ａ，４ａ同士及び内周縁３ｂ，４ｂ同士を圧接させるとともに、隣接するが接合されない円環状薄板３，４の間に間隙を設けた状態となる。
【００４２】
そして、隣接するが接合されない円環状薄板３，４の間隙は、金属ベローズ２がニュートラル状態であるときの隙間と同等であることが好ましい。
【００４３】
型は、外周縁３ａ，４ａの間に介在する外型と、内周縁３ｂ，４ｂの間に介在する内型（中子型）を含んでいる。
【００４４】
外型は、積層された円環状薄板３，４の外側に配置され、外周縁３ａ，４ａと当接する表面に剥離手段が設けられている。剥離手段は、例えば、剥離層を形成して、又は剥離材を塗布して設けられる。円環状薄板３，４がステンレス鋼から形成されている場合、外型本体の材質は例えばＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６などのステンレス鋼であり、剥離層又は剥離材の材質は、例えばアルミナ又はシリカであることが好ましい。
【００４５】
内型は、積層された円環状薄板３，４の内側の孔を挿通した状態で配置され、内周縁３ｂ，４ｂと当接する表面に、外型と同様の剥離手段が設けられている。円環状薄板３，４がステンレス鋼から形成されている場合、内型本体の材質は例えばＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６などのステンレス鋼であり、剥離層又は剥離材の材質は、例えばアルミナ又はシリカであることが好ましい。
【００４６】
型を用いて交互に積層された状態の円環状薄板３，４は、加熱炉内に配置される。加熱炉内は高真空雰囲気、あるいは高純度不活性ガス雰囲気である。そして、シリンダなどの図示しない加圧装置によって積層方向に０．５〜２０ＭＰａの加圧力を印加した状態で、加熱して保持する。円環状薄板３，４がステンレス鋼から形成されている場合、７００〜１２００℃、より好ましくは８００〜９５０℃に加熱して、１０〜６０分間保持する。これにより、当接された外周縁３ａ，４ａ及び内周縁３ｂ，４ｂは固相拡散接合で接合される。
【００４７】
外型及び内型は割型構造であり、接合後に型を取り外すことにより、ニュートラルの状態での金属ベローズ２が形成される。
【００４８】
以上のように、型を用いて交互に積層された状態の円環状薄板３，４は、外周縁３ａ，４ａ同士及び内周縁３ｂ，４ｂ同士が交互に接合されて蛇腹状に一体化され、全体として略円筒状の金属ベローズ２が製造される。そして、この金属ベローズ２の両端部にフランジ部材５，６を溶接で接合することより、金属ベローズ部品１が得られる。
【００４９】
金属ベローズ２は、拡散接合時にニュートラル状態の形状に形成されているので、充分な伸縮ストロークを確保することができる。よって、密着時と伸張時との寸法差が大きいので、限られたスペース内で大きな伸縮ストロークが要求される用途での使用にも適している。
【００５０】
また、円環状薄板３，４は、上記特許文献１及び２に記載されたようなリングを介することなく、直接接合されるので、圧縮状態における接合部近傍の円環状薄板３，４を密着させることも可能となる。また、金属ベローズ２は、接合面が少ないので気密性に優れたものとなる。
【００５１】
ところで、接合された外周縁の内側端部及び接合された内周縁の外側端部に０度でない角度がある場合、金属ベローズの繰り返し伸縮による撓みによって、これら接合端部が応力集中により破損するおそれが高い。
【００５２】
そこで、金属ベローズ２では、接合された外周縁３ａ，４ａの内側部分及び内周縁３ｂ，４ｂの外側部分が接合されていない。これにより、接合された外周縁３ａ，４ａの内側端部から内側方向に向う円環状薄板３，４のなす角度、及び接合された内周縁３ｂ，４ｂの外側端部から外側方向に向う円環状薄板３，４のなす角度がともに０度となっている。よって、金属ベローズ２の繰り返し伸縮による撓みに対する耐久性が優れたものとなる。
【００５３】
以下、実施例の一例である型１０について説明する。
【００５４】
型１０は、図２に示すように、複数の外子１１１〜１１Ｎからなる外型１１と、複数の中子１２１〜１２Ｎからなる内型１２と、外型１１の外周と嵌合する筒状の筒型１３と、内型１２の内周と嵌合する円柱状の芯型１４と、外型１１、内型１２、筒型１３及び芯型１４を受ける受型１５と、外型１１及び内型１２に押圧力を付与する押型１６とから構成されている。
【００５５】
外子１１１〜１１Ｎは、略短筒状であり、それぞれ円環状薄板３，４の接合されない外周縁３ａ，４ａの間に配置されて、これらの位置決めを行う。そして、円環状薄板３，４の接合される外周縁３ａ，４ａは外子１１１〜１１Ｎの間に挟まれて接触する。外子１１１〜１１Ｎの円環状薄板３，４と当接して位置決めを行う部分の表面には、剥離手段が設けられている。
【００５６】
内子１２１〜１２Ｎは、それぞれ、その長さが金属ベローズ２の内径より短くなるように円周方向に分割されており、組み合わされて全体として略短筒状となる。この組み合わされた内子１２１〜１２Ｎは、それぞれ円環状薄板３，４の接合されない内周縁３ｂ，４ｂの間に配置されて、これらの位置決めを行う。そして、円環状薄板３，４の接合される内周縁３ｂ，４ｂは内子１２１〜１２Ｎの間に挟まれて接触する。内子１２１〜１２Ｎの円環状薄板３，４と当接して位置決めを行う部分の表面には、剥離手段が設けられている。
【００５７】
この型１０を用いて金属ベローズ２を製造する方法について説明する。
【００５８】
まず、受型１５に筒型１３及び芯型１４を嵌め込む。そして、筒型１３と芯型１４との間に形成される筒状の空間の最下部に最下部用の外子１１１及び中子１２１を嵌め込む。そして、これらの上に、円環状薄板３を嵌め込み、その上から、中子１２２、円環状薄板４、外子１１２を順次嵌め込む。これにより、円環状薄板３，４の外周縁３ａ，４ａが接触するとともに、円環状薄板３，４の内周縁３ｂ，４ｂは中子１２２によって所定の間隔を隔てられる。次に、外子１１２、円環状薄板３を嵌め込む。これにより、円環状薄板３，４の内周縁３ｂ，４ｂは接触するとともに、円環状薄板３，４の外周縁３ａ，４ａは外子１１２によって所定の間隔を隔てられる。
【００５９】
以降、中子１２ｋ、円環状薄板４、外子１１ｋ、円環状薄板３を順次嵌め込む。これをｋがＮ−１となるまで繰り返す。最上部用の外子１１Ｎ及び中子１２Ｎを嵌め込んだ後、押型１６を最上部の外子１１Ｎ及び中子１２Ｎの上面に押し当てる。
【００６０】
この状態で、型１０によって積層された円環状薄板３，４を、加熱炉内に配置する。そして、シリンダなどの図示しない加圧装置によって下方向に加圧力を押型１６に印加した状態で、加熱して保持する。これによって、円環状薄板３，４の接触した外周縁３ａ，４ａ同士及び内周縁３ｂ，４ｂ同士が接合されて、金属ベローズ２が完成する。
【００６１】
接合後、加熱炉内から取り出して、押圧を解除する。そして、押型１６、筒型１３及び芯型１４を取り外した後、外子１１１〜１１Ｎ及び内子１２１〜１２Ｎを順次取り外す。内子１２１〜１２Ｎは、その長さが金属ベローズ２の内径より短くなるように分割されているので、金属ベローズ２の内径側から取り外すことができる。
【００６２】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、金属ベローズ２は２種類の円環状薄板３，４で構成され全体として略円筒状である場合について説明した。しかし、金属ベローズは、２種類を超える円環状薄板で構成され全体として樽状などであってもよい。さらに、金属ベローズは、円環状薄板３，４の代わりに、外形及び中心部の孔が矩形、楕円形、長円形などの金属製薄板で構成されていてもよい。
【００６３】
また、図３（ａ）に示すように、円環状薄板３Ａ，４Ａに、その内周端縁３ｂ，４ｂに沿って波打ち、該内周縁３ｂ，４ｂに沿った山状又は谷状の各波が当該内周縁３ｂ，４ｂから外周端３ａ，４ａに向かって漸次幅が狭くなるひだ１７が形成されていることが好ましい。ひだ１７は、内周縁３ｂ，４ｂに沿って複数設けられた略二等辺三角形状の領域に形成されており、各波の頂点を連ねた線を二点鎖線１７ａで、各波の谷底点を連ねた線を二点鎖線１７ｂで示している。
【００６４】
この場合、図３（ｂ）を参照して、円環状薄板３Ａ，４Ａは、金属ベローズ２がニュートラル状態では実線で示す形状であり、伸長状態では円環状薄板３Ａ１，４Ａ１のように変形し、縮小状態では円環状薄板３Ａ２，４Ａ２のように変形する。同図から分かるように、圧縮させるに伴い、内周縁３ｂ，４ｂは中心側に移動して、円環状薄板３Ａ，４Ａの内径が縮小する。しかし、金属ベローズ２が圧縮されても、ひだ１７で内周縁３ｂ，４ｂの撓みが吸収されるので、円環状薄板３Ａ，４Ａの周方向に無理な力が生じない。よって、金属ベローズ２の繰り返し伸縮に対する耐久性が優れたものとなる。なお、ひだ１７は、円環状薄板３Ａ，４Ａの成形したとき、金属ベローズ２がニュートラル状態であるときの形状に形成される。
【００６５】
また、ひだ１７を設けた場合、金属ベローズ２を伸張させると内径が広がるので、前記内子１２１〜１２Ｎの外径を伸張時の金属ベローズ２の内径よりも小さくすれば、接合後に金属ベローズ２を伸張させることにより、内子１２１〜１２Ｎを取り外すことが可能になる。よって、内子１２１〜１２Ｎを分割させる必要がなくなり、型１０を用いた金属ベローズ２の製造が容易になる。
【００６６】
さらに、図４に示すように、円環状薄板３Ｂ，４Ｂに、その外周縁３ａ，４ａに沿って波打ち、該外周縁３ａ，４ａに沿った山状又は谷状の各波が当該外周縁３ａ，４ａから内周端３ｂ，４ｂに向かって漸次幅が狭くなるひだ１８が形成されていることが好ましい。ひだ１８、外周縁３ａ，４ａに沿って複数設けられた略二等辺三角形状の領域に形成されており、各波の頂点を連ねた線を二点鎖線１８ａで、各波の谷底点を連ねた線を二点鎖線１８ｂで示している。
【００６７】
この場合も同様に、金属ベローズ２が圧縮されても、ひだ１８で外周縁３ａ，４ａの撓みが吸収されるので、円環状薄板３Ｂ，４Ｂの周方向に無理な力が生じない。よって、金属ベローズ２の繰り返し伸縮に対する耐久性が優れたものとなる。なお、ひだ１８は、円環状薄板３Ｂ，４Ｂの成形したとき、金属ベローズ２がニュートラル状態であるときの形状に形成される。また、ひだ１８を設ける場合、フランジ部材５，６を、円環状薄板３Ｂ，４Ｂの内周縁３ｂ，４ｂに接合する必要がある。
【符号の説明】
【００６８】
１…金属ベローズ部品、  ２…金属ベローズ、  ３，３Ａ，３Ｂ…第１の円環状薄板、  ４，４Ａ，４Ｂ…第２の円環状薄板、  ３ａ，４ａ…外周縁、  ３ｂ，４ｂ…内周縁、  ３ｃ，４ｃ…中間部、  ５，６…フランジ部材、  １０…型、  １１…外型、  １１１〜１１Ｎ…外子、  １２…内型、  １２１〜１２Ｎ…中子、  １３…筒型、  １４…芯型、  １５…受型、  １６…押型、  １７，１８…ひだ。
【図１】
2012251621.tif 000003
【図２】
2012251621.tif 000004
【図３】
2012251621.tif 000005
【図４】
2012251621.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成23年9月12日(2011.9.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の金属製の環状薄板の隣接する外周縁同士及び内周縁同士が交互に接合されて蛇腹状に一体化された金属ベローズの製造方法であって、
前記環状薄板の外周縁と内周縁とは板厚方向に前記金属ベローズが自由状態であるときと同等の間隔を設けて形成されており、
前記環状薄板の接合する外周縁同士及び内周縁同士を圧接させるとともに、隣接するが接合されない前記環状薄板の間に前記金属ベローズが自由状態であるときの隙間と同等の間隙を設けた状態で、前記圧接させた外周縁同士及び内周縁同士を直接拡散接合することを特徴とする金属ベローズの製造方法。
【請求項２】
前記環状薄板の隣接するが接合されない外周縁及び内周縁の間に型を介在させることにより、前記間隙を設けたことを特徴とする請求項１に記載の金属ベローズの製造方法。
【請求項３】
前記型は、前記外周縁の間に介在する外型と、前記内周縁の間に介在する内型とからなり、前記外型の前記外周縁と当接する表面及び前記内型の前記内周縁と当接する表面に剥離手段が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の金属ベローズの製造方法。
【請求項４】
前記環状薄板は、当該金属ベローズの縮小状態時に互いに密着することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の金属ベローズの製造方法。
【請求項５】
請求項１から４の何れか１項に記載の金属ベローズの製造方法で製造されたことを特徴とする金属製ベローズ。
【請求項６】
複数の金属製の環状薄板の隣接する外周縁同士及び内周縁同士が交互に直接固相拡散接合されて蛇腹状に一体化され、前記接合された外周縁の内側端部から内側方向に向う前記環状薄板のなす角度、及び前記接合された内周縁の外側端部から外側方向に向う前記環状薄板のなす角度がともに０度であることを特徴とする金属ベローズ。
【請求項７】
前記各環状薄板には、その一方の周縁に沿って波打ち、該一方の周縁に沿った山状又は谷状の各波が当該一方の周縁から他方の周端に向かって漸次幅が狭くなるひだが形成されていることを特徴とする請求項６に記載の金属ベローズ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の金属ベローズの製造方法は、複数の金属製の環状薄板の隣接する外周縁同士及び内周縁同士が交互に接合されて蛇腹状に一体化された金属ベローズの製造方法であって、前記環状薄板の外周縁と内周縁とは板厚方向に前記金属ベローズが自由状態であるときと同等の間隔を設けて形成されており、前記環状薄板の接合する外周縁同士及び内周縁同士を圧接させるとともに、隣接するが接合されない前記環状薄板の間に間隙を設けた状態で、前記圧接させた外周縁同士及び内周縁同士を直接拡散接合することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、本発明の金属ベローズの製造方法において、隣接するが接合されない前記環状薄板の間の間隙は、前記金属ベローズが自由状態であるときの隙間と同等である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
また、本発明の金属ベローズにおいて、前記接合された外周縁の内側端部から内側方向に向う前記環状薄板のなす角度、及び前記接合された内周縁の外側端部から外側方向に向う前記環状薄板のなす角度がともに０度である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
そして、隣接するが接合されない円環状薄板３，４の間の間隙は、金属ベローズ２がニュートラル状態であるときの隙間と同等である。