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発明の名称 ベローズおよびその製造方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−4027(P2001−4027A)
公開日 平成13年1月9日(2001.1.9)
出願番号 特願平11−171888
出願日 平成11年6月18日(1999.6.18)
代理人 【識別番号】100071205
【弁理士】
【氏名又は名称】野本 陽一
【テーマコード(参考)】
3J045
【Fターム(参考)】
3J045 AA14 BA04 CB30 DA05 
発明者 猿渡 正彦 / 牛島 正彦
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 所要数の蛇腹(2b)を備えたベローズ本体(2)と、前記ベローズ本体(2)の一端部(2c)に固定された蓋部材(3)とを有するベローズ(1)において、前記蓋部材(3)に筒状部(3b)を設け、前記筒状部(3b)と前記ベローズ本体(2)の一端部(2c)とを径方向に重ね合わせて溶接固定したことを特徴とするベローズ。
【請求項2】 所要数の蛇腹(2b)を備えたベローズ本体(2)と、前記ベローズ本体(2)の一端部(2c)に固定される蓋部材(3)とを有するベローズ(1)の製造方法において、前記蓋部材(3)に筒状部(3b)を設け、前記筒状部(3b)と前記ベローズ本体(2)の一端部(2c)とを径方向に重ね合わせて回転電極(21)を用いて抵抗溶接することを特徴とするベローズの製造方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧力容器の構成部品等として用いられるベローズと、その製造方法とに関するものである。
【0002】
【従来の技術】圧力容器の一種であるアキュムレータには、その内部空間をガス室と液体室とに仕切るために可動仕切部材が設けられており、この可動仕切部材の一種として従来から図5に示すベローズ51が用いられている。
【0003】このベローズ51は、以下のように構成されている。
【0004】すなわち先ず、所要数の蛇腹52aを備えた円筒状を呈する金属製のベローズ本体52が設けられており、このベローズ本体52の一端開放部を閉塞すべくその一端部52bに、平板円板状を呈する金属製の蓋部材53が溶接固定されている。
【0005】しかしながら、この従来のベローズ51においては、上記したように蓋部材53が単純な平板円板状に形成されていて、その厚さが極めて薄く形成されているために、溶接工法が限定されてしまい、以下のような不都合を来している。
【0006】■ 設備費の比較的安価なティグ溶接やプラズマ溶接等の工法を用いる場合には、溶接速度が遅いために、ベローズ51の製造コストが高いものとなっている。
■ これに対して、溶接速度の比較的早い電子ビームやレーザー溶接等の工法を用いる場合には、設備費が高いために、やはりベローズ51の製造コストが高いものとなっている。
■ また、設備費が比較的安価で溶接速度が比較的早い抵抗溶接工法では、上記したように溶接の対象が薄板の蓋部材53であるために、蓋部材53と溶接電極との軸方向の位置合わせに高精度が必要とされ、この高精度を確保するために設備費が上昇し、またこの高精度を維持するために維持費がかかり、よってやはりベローズ51の製造コストが高いものとなっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の点に鑑み、設備費が比較的安価で溶接速度が比較的早い抵抗溶接工法を用いるのに相応しいベローズ形状とその製造方法とを提案し、もってベローズの製造コストを低減させるとともにベローズの製造を容易化することができるベローズとその製造方法とを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明の請求項1によるベローズは、所要数の蛇腹を備えたベローズ本体と、前記ベローズ本体の一端部に固定された蓋部材とを有するベローズにおいて、前記蓋部材に筒状部を設け、前記筒状部と前記ベローズ本体の一端部とを径方向に重ね合わせて溶接固定したことを特徴とするものである。
【0009】また、本発明の請求項2によるベローズの製造方法は、所要数の蛇腹を備えたベローズ本体と、前記ベローズ本体の一端部に固定される蓋部材とを有するベローズの製造方法において、前記蓋部材に筒状部を設け、前記筒状部と前記ベローズ本体の一端部とを径方向に重ね合わせて回転電極を用いて抵抗溶接することを特徴とするものである。
【0010】上記構成を備えた本発明の請求項1によるベローズにおいては、蓋部材に所定の軸方向長さを備えた筒状部が設けられて、この筒状部とベローズ本体の一端部とが径方向に重ね合わされるために、軸方向長さの比較的長い広面積の溶接部が設定される。したがって、溶接時、この大きな溶接部を有する被溶接物に対する電極位置の設定の自由度が大きくなるので、その位置合わせを容易化することができる。
【0011】また、上記構成を備えた本発明の請求項2によるベローズの製造方法においては、蓋部材に所定の軸方向長さを備えた筒状部を設けて、この筒状部とベローズ本体の一端部とを径方向に重ね合わせて回転電極が被溶接部周上を回転しながら溶接が行なわれる。なお、複数の回転電極を用いることにより、各電極が被溶接部周上を一周しなくても、この被溶接部を全周に亙って溶接することが可能となるので、溶接所要時間が短縮される利点がある。
【0012】
【発明の実施の形態】つぎに本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
【0013】第一実施形態・・・図1は、当該実施形態に係るベローズ1の断面を示しており、このベローズ1は以下のように構成されている。このベローズ1は金属ベローズである。
【0014】すなわち先ず、所要数の蛇腹(山谷部とも称する)2bを備えた円筒状を呈する金属製のベローズ本体2が設けられており、このベローズ本体2の一端開放部を閉塞すべくその一端部2cに同じく金属製の蓋部材(蓋板、盲蓋、端部材またはベローズキャップとも称する)3が溶接固定されており、この蓋部材3が円板状の平面部(円盤部とも称する)3aの周縁部に円筒状の筒状部(円筒部とも称する)3bを一体成形したものとして形成されており、この筒状部3bの外周側にベローズ本体2の一端部2cが被せられて、この一端部2cと筒状部3bとが溶接固定されている。
【0015】蓋部材3は、図2に示すように、円板状の平面部3aの周縁部を全周に亙って軸方向一方(ベローズ本体2側)に向けて屈曲して所定の軸方向長さを備えた内側筒状部3cを一体成形するとともに、この内側筒状部3cの先端部を全周に亙って外側へ180度折り返して外側筒状部3dを一体成形したもので、この内側筒状部3cと外側筒状部3dとの組み合わせによって内外二重構造の筒状部3bが形成されている。
【0016】筒状部3b先端の折返し部3eは、その断面形状が円弧形に形成されてその表面に丸みが付けられており、よってベローズ本体2と組み合わされたときにこの折返し部3eが薄板状のベローズ本体2dを傷付けることがないようになっている。また内側筒状部3cの外周面と外側筒状部3dの内周面とは全周に亙って互いに密接している。また外側筒状部3dの先端面3fは平面部3aの同じ側の端面3gより軸方向に若干後退するように形成されている。
【0017】ベローズ本体2は、図1に示したように、所要数の蛇腹2bを備えた蛇腹部2aの軸方向両端部にそれぞれ筒状部2d,2eを一体成形したもので、一方の筒状部2dが上記した一端部2cとして蓋部材3の筒状部3bの外周に被せられている。
【0018】ベローズ本体2と蓋部材3との軸方向の位置決めは、蓋部材3の筒状部3bの外周側にベローズ本体2の一端部2cを被せたときに、この一端部2cに連続する径方向部2gの端面と蓋部材3の折返し部3eとが当接することにより行なわれるようになっており、このとき折返し部3eがベローズ本体2を傷付けることがないことは上記したとおりである。またベローズ本体2の一端部2cの先端面2fは蓋部材3の外側筒状部3dの先端面3fより軸方向に更に後退するように形成されている。
【0019】ベローズ本体2の一端部2cと蓋部材3の筒状部3bとの溶接は、図1に示したように、少なくとも二つよりなる複数のローラー状の回転電極21を備えた溶接装置を用いて抵抗溶接により行なわれるようになっており、具体的には以下のようにして行なわれる。
【0020】すなわち先ず、ベローズ本体2と蓋部材3とを図示したように組み合わせてから、これらの一端部2cおよび筒状部3bに対して回転電極21を軸方向に位置合わせし、回転電極21によって一端部2cおよび筒状部3bを挟み込み、加圧し(矢印A)、回転させ(矢印B)、溶接電流を印加して一端部2cおよび筒状部3bを全周に亙って回転溶接する。
【0021】したがって、この溶接方法によれば、所定の軸方向長さを備えた一端部2cおよび筒状部3bよりなる被溶接部のうちの何処かに対して回転電極21を軸方向に位置合わせして溶接を行なえば良いために、位置合わせを容易化することができ、すなわち位置合わせ精度を低減させることが可能となる。したがって上記■で述べた位置合わせの高精度を確保するための設備費や、高精度を維持するための設備費を削減して、設備費が比較的安価で溶接速度が比較的早いと云う抵抗溶接法の利点を活かしてベローズ1を製造することが可能となり、これによりベローズ1の製造コストを低減させることができる。
【0022】また、上記したようにローラー状の回転電極21を用いた回転溶接(回転圧接溶接)にピンホール等の溶接欠陥が発生しにくい利点があるために、この利点を活かして、気密性ないしシール性および耐久性に優れた溶接構造を実現することができる。
【0023】円板状の蓋部材3の周縁部に筒状部3bを一体成形する構造については、上記実施形態の他にも様々なものが考えられ、例えば、以下のようなものであっても良い。
【0024】第二実施形態・・・すなわち先ず、図3に示すように、円板状の平面部3aの周縁部を全周に亙って軸方向一方(反ベローズ本体2側)に向けて屈曲し、この屈曲部分をもって筒状部3bとする。平面部3aと筒状部3bとの境の部分の外面3hはその断面形状が円弧形に形成されて表面に丸みが付けられており、この丸みを備えた外面3hをベローズ本体2側に配置してベローズ本体2に対して当接させることにより蓋部材3が薄板状のベローズ本体2を傷付けることがないようになっている。この第二実施形態のその他の構成、製造方法および作用効果は上記第一実施形態と同じである。
【0025】第三実施形態・・・また、図4に示すように、円板状の平面部3aの周縁部を全周に亙って軸方向一方(ベローズ本体2側)に向けて屈曲して所定の軸方向長さを備えた外側筒状部3dを一体成形するとともに、この外側筒状部3dの先端部を全周に亙って内側へ180度折り返して内側筒状部3cを一体成形し、この内側筒状部3cと外側筒状部3dとの組み合わせにより内外二重構造の筒状部3bを形成する。筒状部3b先端の折返し部3eは、その断面形状が円弧形に形成されて表面に丸みが付けられており、よってベローズ本体2と組み合わされたときにこの折返し部3eが薄板状のベローズ本体2を傷付けることがないようになっている。この第三実施形態のその他の構成、製造方法および作用効果は上記第一実施形態と同じである。
【0026】
【発明の効果】本発明は、以下の効果を奏する。
【0027】すなわち先ず、上記構成を備えた本発明のベローズにおいては、蓋部材に所定の軸方向長さを備えた筒状部が設けられて、この筒状部とベローズ本体の一端部とが径方向に重ね合わされるために、軸方向長さの比較的長い広面積の溶接部が設定される。したがって、溶接時、この大きな溶接部を有する被溶接物に対する電極位置の設定の自由度が大きくなるので、その位置合わせを容易化することができる、すなわち電極の高精度な位置合わせが不要となる。したがって位置合わせの高精度を確保するための設備費や、高精度を維持するための設備費を削減して、設備費が比較的安価で溶接速度が比較的早いと云う抵抗溶接の利点を活かしてベローズを製造することが可能となり、これによりベローズの製造コストを低減させることができる。
【0028】また、上記構成を備えた本発明の請求項2によるベローズの製造方法においては、上記のように電極の高精度な位置合わせが不要となる利点の他、回転電極が被溶接部周上を回転しながら安定した溶接が行なわれる。なお、複数の回転電極を用いることにより、各電極が被溶接部周上を一周しなくても、この被溶接部を全周に亙って溶接することが可能となるので、溶接所要時間が短縮され、製造コストを低減させることができる。
【0029】また、上記したように回転電極を用いた回転溶接にピンホール等の溶接欠陥が発生しにくい利点があるために、この利点を活かして、気密性ないしシール性および耐久性に優れた溶接構造を実現することができる。




 

 


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