(57)【要約】【課題】板厚が均一な金属ベローズを短時間で製造する技術を提供すること。【解決手段】金属管（１４）を回転可能に支持する金属管支持工程と、回転可能に支持された金属管（１４）を回転させつつ、金属管（１４）の内周面に内周側ローラ（２５）を押し当て、且つ、金属管（１４）の外周面に外周側ローラ（３６）を押し当てる押し当て工程と、を有する。金属管支持工程では、金属管（１４）の少なくとも一端は、軸線方向に変位可能に支持されている。押し当て工程では、内周側ローラ（２５）、及び、外周側ローラ（３６）を金属管（１４）の周方向へ変位させつつ、複数の内周側ローラ（２５）の間隔、及び、複数の外周側ローラ（３６）の間隔を狭めると共に、金属管（１４）を軸線に沿って圧縮する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属管を蛇腹状に成形してなる金属ベローズの製造方法において、
前記金属管を回転可能に支持する金属管支持工程と、
前記金属管の内部に前記金属管の軸線に沿って複数の内周側ローラを配置すると共に、前記金属管の外方に前記金属管の軸線に沿って複数の外周側ローラを配置する配置工程と、
回転可能に支持された前記金属管を回転させつつ、前記金属管の内周面に前記内周側ローラを押し当て、且つ、前記金属管の外周面に前記外周側ローラを押し当てる押し当て工程と、を有し、
前記金属管支持工程では、前記金属管の少なくとも一端は、軸線方向に変位可能に支持され、
前記押し当て工程では、前記内周側ローラ、及び、前記外周側ローラを前記金属管の周方向へ変位させつつ、前記複数の内周側ローラの間隔、及び、前記複数の外周側ローラの間隔を狭めると共に、前記金属管を前記軸線に沿って圧縮することを特徴とする金属ベローズの製造方法。
【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技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属管を蛇腹状に成形してなる金属ベローズの製造方法として特許文献１に開示される技術がある。
【０００３】
特許文献１に示されるような製造方法は、金属管の外部に型を配置した上で金属管の内部から液圧により金属管を変形させ、変形時に生じた金属管の板厚のばらつきをローラにより均一にすることによって行われる。
【０００４】
ここで、この製造方法を実施するためには、金属管を液圧によって変形させるための装置と、金属管の板厚を均一にするための装置との２つの装置が必要となる。板厚を均一にするための装置に液圧によって変形された金属管を移動させる必要があり、金属ベローズの製造に必要な時間が長時間化する虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１５７３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、板厚が均一な金属ベローズを短時間で製造する技術の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１による発明によれば、金属管を蛇腹状に成形してなる金属ベローズの製造方法において、
前記金属管を回転可能に支持する金属管支持工程と、
前記金属管の内部に前記金属管の軸線に沿って複数の内周側ローラを配置すると共に、前記金属管の外方に前記金属管の軸線に沿って複数の外周側ローラを配置する配置工程と、
回転可能に支持された前記金属管を回転させつつ、前記金属管の内周面に前記内周側ローラを押し当て、且つ、前記金属管の外周面に前記外周側ローラを押し当てる押し当て工程と、を有し、
前記金属管支持工程では、前記金属管の少なくとも一端は、軸線方向に変位可能に支持され、
前記押し当て工程では、前記内周側ローラ、及び、前記外周側ローラを前記金属管の周方向へ変位させつつ、前記複数の内周側ローラの間隔、及び、前記複数の外周側ローラの間隔を狭めると共に、前記金属管を前記軸線に沿って圧縮することを特徴とする金属ベローズの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明では、金属管の少なくとも一端が軸線方向に変位可能に支持された状態で、内周側ローラ、及び、外周側ローラを金属管の周方向へ変位させつつ、複数の内周側ローラの間隔、及び、複数の外周側ローラの間隔を狭める。加えて、金属管を軸線に沿って圧縮する。金属管を周方向及び軸線方向へ同時に変形させて蛇腹状に成形する。金属管を蛇腹状に変形させる際に、金属管の少なくとも一端が軸線方向に変位可能に支持されている。金属管が周方向へ変位すると、一端が変位可能な金属管は、短くなる。即ち、金属管の周方向への拡径分は、金属管が短くなることにより吸収される。板厚が均一な状態を保ちながら、金属ベローズを製造することができる。この際、板厚が均一な金属ベローズを製造するのに必要な装置は１つで済むため、短時間で金属ベローズを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例による金属ベローズの製造方法を実施するための金属ベローズ製造装置が模式的に示された図である。
【図２】図１に示された金属管が金属ベローズ製造装置にセットされた状態を示した図である。
【図３】図２に示された金属管を蛇腹状に成形する金属ベローズの製造方法について説明する図である。
【図４】図３に示された金属ベローズの製造方法の作用を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
＜実施例＞
【００１１】
図１に示されるように、金属ベローズ製造装置１０は、互いに平行に設けられた一対の第１のレール１１，１１と、これらの第１のレール１１，１１上にスライド可能に設けられた第１のスライドボード１２と、この第１のスライドボード１２を第１のレール１１，１１に沿ってスライドさせる第１のスライド機構１３と、第１のスライドボード１２上に設けられ金属管１４を支持可能な金属管支持部１５と、この金属管支持部１５に隣接して設けられた一対の第２のレール２１，２１と、これらの第２のレール２１，２１上にスライド可能に設けられた第２のスライドボード２２と、この第２のスライドボード２２を第２のレール２１，２１に沿ってスライドさせる第２のスライド機構２３と、第２のスライドボード２２上に回転可能に設けられた内周側軸部材２４と、この内周側軸部材２４上に設けられた複数の内周側ローラ２５と、回転機構３１を介して回転可能に設けられた外周側軸部材３２と、この外周側軸部材３２の両端に設けられ金属管１４を押さえるための押さえ部３３，３４と、一方の押さえ部３４（図面右側の押さえ部３４）に連結され押さえ部３４を外周側軸部材３２の軸線に沿って移動させる押さえ部移動機構３５と、２つの押さえ部３３，３４の間に設けられた複数の外周側ローラ３６と、これらの外周側ローラ３６のそれぞれに連結され外周側ローラ３６を外周側軸部材３２の軸線に沿って移動させる外周側ローラ移動機構３７と、金属管１４を軸線方向に圧縮可能な圧縮装置８０と、第１のスライド機構１３、第２のスライド機構２３、回転機構３１、外周側ローラ移動機構３７、及び、圧縮装置８０を制御する制御部３８と、からなる。
【００１２】
第１のスライド機構１３は、モータ軸４１ａが雄ねじ状に形成されているモータ４１と、モータ軸４１ａに螺合されると共に第１のスライドボード１２に固定されたナット４２と、からなる。ナット４２は、第１のスライドボード１２に回転不能に固定されている。
【００１３】
モータ４１が作動し、モータ軸４１ａが回転すると、ナット４２は、モータ軸４１ａの軸線方向（図面上下方向）に移動する。ナット４２が固定されている第１のスライドボード１２もナット４２と共にモータ軸４１ａの軸線方向に移動する。
【００１４】
金属管支持部１５は、２つの玉軸受４４，４４を介して、第１のスライドボード１２に回転可能に支持されている。金属管支持部１５は、略筒状を呈し、２つの玉軸受４４，４４に支持されている基部１５ａと、この基部１５ａに一体的に形成され金属管１４が外周に取り付けられる取付部１５ｂと、からなる。
【００１５】
取付部１５ｂの外周面は、基部１５ａの外周面よりも小径に形成されている。これにより、取付部１５ｂの外周面と基部１５ａの外周面との境界には段差が形成されている。この段差は、金属管１４を取り付ける際に金属管１４の取り付け位置を規定するストッパの役割を果たす。
【００１６】
第２のスライド機構２３は、モータ軸５１ａが雄ねじ状に形成されているモータ５１と、モータ軸５１ａに螺合されると共に第２のスライドボード２２に固定されたナット５２と、からなる。ナット５２は、第２のスライドボード２２に回転不能に固定されている。
【００１７】
モータ軸５１ａを回転させると、第１のスライド機構１３と同様、第２のスライドボード２２がモータ軸５１ａの軸線に沿って移動する。第２のスライドボード２２が移動することにより、内周側軸部材２４もモータ軸５１ａの軸線に沿って移動する。
【００１８】
内周側軸部材２４は、スプライン軸である。内周側軸部材２４は、２つの玉軸受５４，５４を介して、第２のスライドボード２２上に回転可能に支持されている。金属管１４が金属管支持部１５に取り付けられた際に、内周側軸部材２４の外周は、金属管１４によって覆われる。即ち、金属管１４の取り付け状態を基準として、内周側軸部材２４は、金属管１４の内周に位置することとなる。
【００１９】
内周側ローラ２５は、内周側軸部材２４の軸線に沿って、内周側軸部材２４上に７つ設けられている。それぞれの内周側ローラ２５は、ばね５５を介して連結されている。内周側ローラ２５は、内周側軸部材２４と共に回転可能であると共に、内周側軸部材２４の軸線方向（図面左右方向）に移動可能である。
【００２０】
回転機構３１には、モータ６１と、モータ軸６１ａの先端に取り付けられたカップリング６２と、からなる。カップリング６２を介して、モータ６１と外周側軸部材３２とが接続されている。
【００２１】
外周側軸部材３２は、スプライン軸である。外周側軸部材３２は、両端がそれぞれ玉軸受６３，６４によって支持されている。
【００２２】
２つの押さえ部３３，３４は、外周側軸部材３２と共に回転可能である。図面右側の押さえ部３４は、外周側軸部材３２上を軸線に沿って移動可能である。他方の押さえ部３３は、軸線方向への移動が不要である。即ち、外周側軸部材３２上に固定されている。
【００２３】
押さえ部移動機構３５、及び、外周側ローラ移動機構３７には、それぞれボールねじ機構が採用されている。
【００２４】
圧縮装置８０は、制御部３８によって制御されるアクチュエータ８１と、このアクチュエータ８１に玉軸受８２を介して取り付けられているベース板８３と、このベース板８３からアクチュエータ８１の軸線に沿って延びる複数のロッド８４，８４と、このロッド８４の先端に取り付けられたドーナツ板状の押圧板８５と、からなる。
【００２５】
アクチュエータ８１は、ロッド８１ａを図面左右方向に前進及び後退させることが可能な圧縮装置８０の駆動源である。
【００２６】
ベース板８３は、アクチュエータ８１のロッド８１ａ上に回転可能に設けられている。
【００２７】
金属ベローズ製造装置１０を使用しての金属ベローズの製造方法について説明する。
【００２８】
まず、金属管支持部１５の取付部１５ｂに金属管１４を取り付ける。このとき、金属管１４は、円筒形状を呈している。金属管１４の一端を取付部１５ｂに取り付けたら、金属管１４の他端にキャップ部材２６を取り付ける。これにより、金属管１４を回転可能に支持する（金属管支持工程）。
【００２９】
図２を参照する。次に、第１のスライド機構１３を作動させる。金属管１４の外周面が外周側ローラ３６に接触する位置まで第１のスライドボード１２を移動させる。
【００３０】
次に、第２のスライド機構２３を作動させる。内周側ローラ２５が金属管１４の内周面に接触する位置まで第２のスライドボード２２を移動させる。これにより、金属管１４の内部に金属管１４の軸線に沿って複数の内周側ローラ２５を配置すると共に、金属管１４の外方に金属管１４の軸線に沿って複数の外周側ローラ３６を配置することができる（配置工程）。
【００３１】
図３（ａ）を参照する。矢印（１）によって示されるように、外周側軸部材３２、及び、外周側ローラ３６を回転させる。外周側軸部材３２の回転は、回転機構３１（図２参照）を作動させることにより行う。外周側ローラ３６が回転することにより、外周側ローラ３６に接触している金属管１４、及び、金属管１４に接触している内周側ローラ２５も摩擦力により回転する。
【００３２】
矢印（２）によって示されるように、内周側軸部材２４を金属管１４に向かって移動させることにより、内周側ローラ２５を金属管１４に押しつける。これにより、相対的に、外周側ローラ３６も金属管１４に押しつけられることとなる（押し当て工程）。内周側ローラ２５、及び、外周側ローラ３６を金属管１４に押しつけることにより、金属管１４は、周方向へ向かって変形する。
【００３３】
矢印（３）によって示されるように、金属管１４を周方向へ変形させつつ、外周側ローラ３６、及び、一方の押さえ部３４（図面右側の押さえ部３４）を他方の押さえ部３３（図面左側の押さえ部３３）に向かって移動させる。
【００３４】
矢印（４）に示されるように、外周側ローラ３６が移動するのに伴って、外周側ローラ３６の間に位置する内周側ローラ２５も移動する。このとき、外周側ローラ３６は、ばね５５（図１参照）の付勢力に抗して、内周側ローラ２５を移動させる。
【００３５】
外周側ローラ３６、及び、押さえ部３４を作動させる際に、同時に圧縮装置８０を作動させる。矢印（５）によって示されるように、押圧板８５を押しつけることにより、金属管１４を軸線方向に沿って圧縮させる。押圧板８５は、金属管１４を圧縮しつつ、キャップ部材２６と共に回転する。
【００３６】
図３（ｂ）を参照する。金属管１４（図３（ａ）参照）を周方向、及び、軸方向に変位させることにより、金属ベローズ７０が完成する。
【００３７】
図３（ａ）を併せて参照する。金属管１４の少なくとも一端（図面右端）が軸線方向に変位可能に支持された状態で、内周側ローラ２５、及び、外周側ローラ３６を金属管１４の周方向へ変位させつつ、複数の内周側ローラ２５の間隔、及び、複数の外周側ローラ３６の間隔を狭める。加えて、金属管１４を軸線に沿って圧縮する。金属管１４を周方向及び軸線方向へ同時に変形させて蛇腹状に成形する。
【００３８】
図４を参照する。金属管１４を蛇腹状に変形させる際に、金属管１４の少なくとも一端が軸線方向に変位可能に支持されている。金属管１４が周方向へ変位すると、一端が変位可能な金属管１４は、短くなる。即ち、金属管１４の周方向への拡径分は、金属管１４が短くなることにより吸収される。板厚が均一な状態を保ちながら、金属ベローズ７０を製造することができる。この際、板厚が均一な金属ベローズ７０を製造するのに必要な装置は１つで済むため、短時間で金属ベローズ７０を製造することができる。
【００３９】
尚、本発明の金属ベローズの製造方法は、実施例に示されたような装置以外の装置においても実施することができる。例えば、内周側ローラを外周側ローラとは独立して移動させることもできる。この場合には、筒状の内周側軸部材を採用すると共に、この内周側軸部材の内部にアクチュエータを配置する構造を採用することができる。さらに、金属管支持部を駆動軸とすることもできる。さらに、カム溝、及び、ピンを用いると共にピンを内周側ローラに連結する構造を採用することもできる。本発明は、作用及び効果を奏する限りにおいて、実施例に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の金属ベローズの製造方法は、排気系に用いられるフレキシブルチューブの製造に好適である。
【符号の説明】
【００４１】
１４…金属管
２５…内周側ローラ
３６…外周側ローラ
７０…金属ベローズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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