JPH09239453A - ベローズ成形方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 直管状の素管を用いて液圧成形によりベロー
ズを成形するときに、装置をコンパクトにするととも
に、成形に必要な加工力を低減させ、安定したシールを
可能とするベローズの成形方法およびその装置を提供す
る。 【解決手段】 本発明によるベローズ成形装置は、直管
状の素管１の両開口端を密閉する上金型２、下金型３
と、金型を案内する中子と、素管１を該素管と同一軸心
で囲み、素管内に液圧を作用させるための複数の割型４
と、前記素管内液圧室１０に液圧を作用させて素管１の
一部を複数の割型４に沿って膨出させる液圧供給手段
と、割型を軸方向に押し込むスライダ６０とを備えたベ
ローズ成形装置において、中子が、上金型２と下金型３
との間にあって、下金型３に固定されるシリンダ１２と
上金型２に接しシリンダ１２内を摺動するピストン１１
とで中子内部に密閉した液圧室２０を形成する伸縮中子
であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ベローズ成形方法
およびその装置に係り、直管状素管に液圧を加えてベロ
ーズを成形するときのベローズ成形方法とその成形装置
に関するもので、例えば、変電所のガス絶縁開閉装置等
の配線機器用大形ベローズに利用される。

【０００２】

【従来の技術】従来、液圧成形によるベローズの成形方
法としては、直管状素管を該素管と同一軸心の波形状の
割型で囲んで、その素管を内部から液圧媒体により加圧
して上記波形状の割型に沿ったベローズを成形するもの
であった。あるいは、直管状素管を該素管と同一軸心の
複数の割型で囲むようにして、複数の割型をそれぞれ等
間隔に配置し、一次工程としてその素管を内部から液圧
媒体により加圧して割型間に位置する素管にそれぞれ山
部を成形し、その後、二次工程として素管の内部に液圧
を付与した状態で軸方向に素管を圧縮すると同時に割型
を軸方向に移動させてベローズを成形するものであっ
た。このような従来のベローズ成形方法としては、例え
ば、特開昭５６−１２１９号公報、特開昭５９−２３２
６２７号公報記載のものが挙げられる。

【０００３】図１０および図１１に従来の中子を用いた
ベローズ成形装置を示す。図１０は、従来の中子を用い
たベローズ成形装置の構成を示す縦断面図、図１１は、
図１０の装置によりベローズ成形を行なった状態を示す
断面図である。図１０において、１はベローズを成形す
るための直管状の素管である。中子７２は下金型３に固
定されており、貫通孔付き上金型７１に嵌め合わされて
いる。中子を通す貫通孔付き上金型７１と下金型３とは
素管１の両開口端に接しており、素管１の内部を密閉し
て液圧室１０を形成している。

【０００４】貫通孔付き上金型７１には、液圧室１０に
液圧媒体を充填するときに液圧室１０に既存する空気を
抜くための通気孔７が設けられており、この通気孔７は
エア抜き弁１０２に接続している。下金型３には液圧室
１０に液圧媒体を充填するためにの液圧供給孔９が設け
られており、この液圧供給孔９はカプラ１０７を介し
て、圧力調整器１０８、ストップバルブ１０９、リリー
フ弁１１０に接続している。

【０００５】割型４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅは、ベ
ローズを成形するための金型である。スペーサ５は、割
型４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅを等間隔に配置するた
めのものである。素管１の開口端に接する貫通孔付き上
金型７１および下金型３により素管１の内部を密閉する
ためにＯリング７４を取り付けてシールを行なってい
る。また、中子７２は貫通孔付き上金型７１と嵌め合わ
される部分において、液圧室１０に充填された液圧媒体
を漏らさずに中子７２が貫通孔付き上金型７１との間を
摺動できるようにＯリング７３によりシールを行なって
いる。６０はプレス機のスライダによる加圧を示してお
り、プレスにより加圧することで貫通孔付き上金型７１
を軸方向に押し込むものである。

【０００６】より詳しく説明すると、まず、中子７２の
一方の端部が下金型３に取り付けられている。素管１
を、中子７２と同一軸心にして下金型３に取り付け、割
型４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅをスペーサ５を用いて
等間隔に配置するようにセットし、中子７２を貫通孔付
き上金型７１の貫通孔に嵌め合わせて取り付けて、素管
１の内部を密閉し液圧室１０を形成する。

【０００７】一次工程として、ストップバルブ１０９を
開けて低圧送水により素管１の内部の液圧室１０に液圧
媒体を供給し、通気孔７から液圧媒体が流出した時点で
エア抜き弁１０２を閉じて、同時にストップバルブ１０
９も閉じて液圧媒体の供給を一時止める。その後、ポン
プ１０４、圧力調整器１０８により素管１の内部の液圧
室１０に液圧媒体を供給し続けて、液圧室１０の内部圧
力を高めて素管１の一部を割型４ａ，４ｂ，４ｃ，４
ｄ，４ｅに沿って膨出させて山部を成形し、液圧媒体の
供給を止める。

【０００８】次に、図１１に示すように、二次工程とし
て割型４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ間にあるスペーサ
５を取り外し、素管１の内部に液圧を付与した状態のま
まプレス機のスライダ６０により貫通孔付き上金型７１
を軸方向に押し込み、一部が膨出している素管１を圧縮
変形させる。このとき、貫通孔付き上金型７１は中子７
２をガイドにして摺動し、素管１と同一軸心で素管１を
囲んでいる割型も移動する。ここで、貫通孔付き上金型
７１により一部が膨出している素管１を圧縮変形させる
と、素管１の内部の液圧室１０の体積が小さくなり素管
１の内部に作用している圧力が高くなるので、リリーフ
弁１０９により液圧室１０の内部が一定になるように調
整する。

【０００９】成形終了後は、軸方向に押し込んでいたプ
レス機のスライダ６０を除荷して、素管１の内部の液圧
室１０に残っている液圧媒体をすべて逃がしてしまい、
貫通孔付き上金型７１および割型４ａ，４ｂ，４ｃ，４
ｄ，４ｅを外して成形品であるベローズを取り出す。

【００１０】このように、従来から中子を用いた成形方
法もあるが、中子の役割としては軸方向押し込み時のガ
イド的なもの、あるいは素管が圧縮変形時に素管内に座
屈するのを防ぐためのものであり、素管端部に接する金
型の一方と中子とが固定され、他方の金型には中子をガ
イドにするような形でスライドできるように貫通孔が設
けられている。あるいは、いずれの金型にも中子をガイ
ドにするような形でスライドできるように貫通孔が設け
られている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来方法におい
ては、特に大径素管を用いてベローズを成形する場合顕
著なことであるが、一次工程において、素管に山部を成
形したのち、素管内部に液圧を付与した状態で軸方向に
素管を圧縮変形させるときに、素管端部に接する金型が
その液圧の影響を受ける受圧面積が大きい。このため、
素管を軸方向に圧縮する力の他に素管内部の液圧に対向
するための力が必要となり、ベローズ成形として大きな
加工力が必要であった。しかも、山部の高いベローズを
成形する場合は、素管の押し込み量が大きくなるため、
素管の軸押し込み方向に長い中子が必要となり、従来の
ような中子が伸縮できない構造では成形中に中子との干
渉を避けるとともに、素管、成形品の着脱時に中子を避
ける必要がある。このため、プレスのストローク範囲が
大きくなるばかりか、プレスのベット間も大きくなり過
大で高価な設備を必要とした。

【００１２】一方、上記ベローズ成形方法において、ベ
ローズを成形するために、素管内部に充填した液圧媒体
により圧力を作用させるため、素管から液圧媒体が漏れ
ないようにシールをしなければならず、特に素管が溶接
管などのときは、素管自体の真円度の精度が悪く、素管
を金型に取り付けるときに、従来のＯリングではＯリン
グを傷つけてしまい、Ｏリングの寿命に問題が生じた。

【００１３】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るためになされたもので、本発明の目的は、直管状の素
管を用いて液圧成形によりベローズを成形するときに、
装置をコンパクトにするとともに、成形に必要な加工力
を低減させ、安定したシールを可能とするベローズの成
形方法およびその装置を提供することにある。また、本
発明の他の目的は、素管および成形品の着脱を容易にす
るシール機構を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るベローズの成形方法の最も基本的な構
成は、ベローズ形成用の素管の両開口端を金型で密閉
し、該金型を案内する中子を有し、前記素管を該素管と
同一軸心の複数の割型で囲むようにして、前記素管内部
に液圧を作用させることによって、前記素管の一部を前
記複数の割型に沿って膨出させたのち、前記金型に軸方
向の力を加えることによりベローズを成形するベローズ
成形方法において、前記中子が素管の一方の端部に接す
る金型と他方の端部に接する金型との間で伸縮するよう
にしたものである。

【００１５】また、上記目的を達成するために、本発明
に係るベローズの成形方法の第二の構成は、ベローズ形
成用の直管状の素管の両開口端を金型で密閉し、該金型
を案内する中子を有し、前記素管を該素管と同一軸心の
複数の割型で囲むようにして、前記素管内部に液圧を作
用させることによって、前記素管の一部を前記複数の割
型に沿って膨出させたのち、前記金型に軸方向の力を加
えることによりベローズを成形するベローズ成形方法に
おいて、前記中子は、密閉された前記素管内部にあっ
て、一方が素管の端部に接する一方の金型に固定され、
他方が素管の端部に接する他方の金型に接して、ピスト
ン，シリンダを構成し、該中子内部に液圧室を有する伸
縮中子であり、一次工程により前記素管の一部を前記複
数の割型に沿って膨出させたのち、二次工程により前記
素管内部に液圧が付与された状態で前記素管と前記伸縮
中子とが接している金型を軸方向に押し込み、前記素管
を圧縮変形させるときに、軸方向に押し込む金型と連動
して、前記伸縮中子が該伸縮中子内部の液圧室に充填さ
れてある液圧媒体を逃がしながら縮んでいきベローズを
成形するようにしたものである。

【００１６】さらに、上記目的を達成するために、本発
明に係るベローズの成形装置の最も基本的な構成は、ベ
ローズ形成用の素管の両開口端を密閉する金型と、該金
型を案内する中子と、前記素管を該素管と同一軸心に囲
む複数の割型と、前記素管内部に液圧を作用させて前記
素管の一部を前記複数の割型に沿って膨出させる液圧供
給手段と、割型に軸方向の力を加える加圧手段とを備え
たベローズ成形装置において、前記中子が、素管の一方
の端部に接する金型と他方の端部に接する金型との間
で、一方の金型に固定されるシリンダと他の金型に接し
前記シリンダ内を摺動するピストンとで伸縮中子を構成
したものである。

【００１７】またさらに、上記目的を達成するために、
本発明に係るベローズの成形装置の第二の構成は、直管
状の素管の両開口端を密閉する金型であって、前記素管
内部に該素管を膨出させるための液圧媒体を供給するた
めの液圧供給孔を有する第一の金型と、前記素管内に液
圧媒体を充填するときに素管内に既存していた空気を抜
くための通気孔を有する第二の金型と、金型を案内する
中子と、前記第一の金型に液圧媒体を供給するための液
圧供給手段と、前記素管を該素管と同一軸心で囲み、該
素管内に液圧を作用させて素管の一部を膨出させるため
の複数の割型と、該割型を等間隔に配置させるためのス
ペーサと、一部を膨出させた素管と共に前記割型に軸方
向の力を加える加圧手段とを備え、直管状の素管から液
圧成形によりベローズを成形するベローズ成形装置にお
いて、前記中子は、第一の金型と第二の金型との間にあ
って、いずれかの金型に固定されるシリンダと他の金型
に接し前記シリンダ内を摺動するピストンとで中子内部
に密閉した液圧室を形成する伸縮中子であり、前記第一
の金型は、前記伸縮中子内部に通じる通路、および素管
内部に素管を膨出させるための液圧媒体を供給するため
の液圧供給孔を有する金型であり、前記素管と該素管内
部を密閉する金型との挿入部と、前記伸縮中子の固定さ
れていないピストンとそれに接する金型との挿入部と、
前記伸縮中子におけるピストンとシリンダの挿入部とに
シール手段を備えたものである。

【００１８】なお付記すると、直管状の素管を用いて上
記の成形方法を実施するための本発明のベローズ成形装
置は、素管の開口端を密閉して伸縮中子内部の液圧室に
素管を膨出させる圧力よりも小さく、かつピストンが自
重で下降しない程度の液圧媒体を供給するための液圧供
給孔および素管内部に素管を膨出させるための液圧を供
給するための液圧供給孔を有する第一の金型と、同じく
素管の開口端を密閉して伸縮中子内部の液圧室および素
管内部に液圧媒体を供給するときに既存していた空気を
逃がすための通気孔を有する第二の金型と、前記第一の
金型と第二の金型との間にあって、素管内部で一方は金
型に固定され、もう一方は金型と接している伸縮中子
と、前記素管と素管内部を密閉するための金型との挿入
部、前記伸縮中子の固定されていないピストンとそれに
接する金型との挿入部、および前記伸縮中子において中
子内部に密閉した液圧室を作り出すためのピストンとシ
リンダの挿入部におけるシール手段と、前記液圧供給孔
を有する金型に液圧媒体を供給するための液圧供給手段
と、ベローズの山部を成形するための割型と、一次工程
において液圧を作用させて素管の一部を膨出させるとき
に前記割型を等間隔に配置させるためのスペーサと、一
次工程後一部を膨出させた素管と同時に割型を軸方向に
押し込む手段とを具備したものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施の形態を図
１ないし図９を参照して説明する。 〔実施の形態 １〕図１は、本発明の一実施の形態を示
すベローズ成形装置の縦断面図、図２は、図１の装置に
よりベローズ成形を行なった状態を示す縦断面図であ
る。図１において、１は、ベローズを成形するための直
管状の素管で、素管１の材質としてはステンレス、アル
ミニウム等が用いられる。２は、通気孔７を有する第二
の金型に係る上金型（可動側の金型）、３は、液圧供給
孔８，９を有する第一の金型に係る下金型（固定側の金
型）、４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅの総称）は、
素管１を該素管と同一軸心で囲み、該素管１内に液圧を
作用させて素管１の一部を膨出させベローズを成形する
ための金型である複数の割型、５は、割型４ａ，４ｂ，
４ｃ，４ｄ，４ｅを等間隔に配置させるためのスペーサ
である。

【００２０】１１は、一端を上金型２と接し上金型２に
嵌め込まれた、例えば円柱状のピストン、１２は、一端
を下金型３に固定された、例えば円筒状のシリンダであ
る。これらピストン１１およびシリンダ１２から構成さ
れる伸縮中子１５は、その内部に液圧室２０を有してお
り、液圧室２０に充填される液圧媒体によりピストン１
１が移動し伸縮中子１５は伸び縮みするものである。伸
縮中子１５は、素管１と同一軸心であり、上金型２と下
金型３との間にあって、素管１との間に液圧室１０を構
成する。

【００２１】図１，２に示すベローズ成形装置を、より
詳しく説明する。上金型２と下金型３は素管１の開口端
に接しており、素管１の内部を密閉して液圧室１０を形
成している。上金型２には液圧室１０に液圧媒体を充填
するときに液圧室１０に既存する空気を抜くための通気
孔７があり、この通気孔７はエア抜き弁１０２を備えた
排気管に接続している。下金型３には、液圧室１０に液
圧媒体を充填するためにの液圧供給孔９、および伸縮中
子１５内の液圧室２０に液圧媒体を充填するためにの液
圧供給孔８がある。液圧供給孔８はカプラ１０３を介し
てポンプ１０４、圧力調整器１０５、リリーフ弁１０
６、高圧ホース１１１に接続しており、液圧供給孔９は
カプラ１０３を介してポンプ１０４、圧力調整器１０
８、ストップバルブ１０９、リリーフ弁１１０、高圧ホ
ース１１１に接続している。

【００２２】素管１の両開口端に接する上金型２および
下金型３により、素管１の内部を密閉するために、それ
ぞれリング状中空弾性体２２によりシールを行う。ま
た、伸縮中子１５を構成するピストン１１は伸縮中子１
５の内部の液圧室２０を密閉し、かつピストン１１が移
動するためにシリンダ１２との間でＯリング２１でシー
ルを行う。また、ピストン１１は上金型２に接する部分
においても伸縮中子１５が液圧室１０に充填された液圧
媒体の影響を受けないようにＯリング２１によりシール
を行う。大きい矢印で示す６０はプレス機のスライダを
示したものであり、プレスにより加圧することで上金型
２を軸方向に押し込む。

【００２３】まず、伸縮中子１５はシリンダ１２が下金
型３に取り付けられており、このときピストン１１の位
置は最下部にあり、下金型３と接している状態である。
次に、素管１を伸縮中子１５と同一軸心にするような形
で下金型３に取り付け、割型４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，
４ｅをスペーサ５を用いて等間隔に配置するようにして
セットし、上金型２を取り付けて素管１の内部を密閉し
液圧室１０を形成する。そのあと、ポンプ１０４、圧力
調整器１０５により伸縮中子１５に液圧媒体を供給して
伸縮中子１５のピストン１１を上金型２に接するまで上
昇させて、伸縮中子１５の内部に液圧室２０を形成し、
ピストン１１が下降しない程度に液圧室２０の内部を一
定圧力で保持して上金型２に嵌め合わせる。

【００２４】一次工程として、ストップバルブ１０９を
開けて低圧送水により素管１の内部の液圧室１０に液圧
媒体を供給し、通気孔７から液圧媒体が流出した時点で
エア抜き弁１０２を閉じ、同時にストップバルブ１０９
も閉じて液圧媒体の供給を一時止める。その後、ポンプ
１０４、圧力調整器１０８により素管１の内部の液圧室
１０に液圧媒体を供給し続けて、液圧室１０の内部圧力
を高めて素管１の一部を素管１と同一軸心に該素管１を
囲む割型４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅに沿って膨出さ
せて山部を成形し、液圧媒体の供給を止める。

【００２５】次に、図２に示す二次工程として、割型４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ間にあるスペーサ５を取り
外し、素管１の内部に液圧を付与した状態のままプレス
機のスライダ６０により上金型２を加圧して軸方向に押
し込み、一部が膨出している前記素管１を圧縮変形させ
る。このとき、上金型２と連動して伸縮中子１５のピス
トン１１と素管１と同一軸心に該素管１を囲む割型４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅも移動する。

【００２６】伸縮中子１５のピストン１１が下降する
と、伸縮中子１５の内部の液圧室２０の体積が小さくな
り内部に作用している圧力が高くなるので、リリーフ弁
１０６により液圧室２０の内部圧力が一定になるように
調整する。同様に、上金型２により一部が膨出している
素管１を圧縮変形させると、素管１の内部の液圧室１０
の体積が小さくなり素管１の内部に作用している圧力が
高くなるので、リリーフ弁１０９により液圧室１０の内
部が一定になるように調整する。

【００２７】成形終了後は軸方向に押し込んでいたプレ
ス機のスライダ６０を除荷して、伸縮中子１５の内部の
液圧室２０および素管１の内部の液圧室１０に残ってい
る液圧媒体をすべて逃がしてしまい、上金型２および割
型４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅを外して成形品である
ベローズを取り出す。

【００２８】図１に示す上記実施の形態では、上金型２
には伸縮中子１５のピストン１１が嵌め合わせられるよ
うに凹部を設けていたが、このような凹部を設けない例
を次に説明する。 〔実施の形態 ２〕図３は、本発明の他の実施の形態を
示すベローズ成形装置の縦断面図である。図中、図１と
同一符号のものは先の実施の形態と同一部分であるか
ら、その説明を省略する。図３に示す装置が、図１に示
す装置と異なるところは、伸縮中子１５のピストン１１
の上面が上金型２Ａの下面と突き合うような形で接して
いることである。

【００２９】ここで、ピストン１１の上面と上金型２Ａ
の下面とを単純に突き合わせただけでは、伸縮中子１５
のピストン１１の上面と上金型２Ａの下面との間に少し
でも隙間が生じた場合に、素管１の内部の液圧室１０に
充填されている液圧媒体が浸入してきて液圧の影響を受
けてしまい、伸縮中子１５は中子としての役割を果たさ
なくなる。そこで、ピストン１１の上面にリング状の溝
を設け、その溝にＯリング２５を嵌め込み、伸縮中子１
５の内部の液圧室２０に充填された液圧媒体により液圧
を作用させることで、上記Ｏリング２５を取り付けたピ
ストン１１の上面を上金型２Ａの下面に押しつけながら
上金型２Ａに連動してピストン１１を移動させるように
している。このようなベローズ成形装置でも、図１，２
に示した実施の形態と同様の作用効果が得られる。

【００３０】〔実施の形態 ３〕図４は、本発明のさら
に他の実施の形態を示すベローズ成形装置の縦断面図で
ある。図中、図１と同一符号のものは図１の実施の形態
と同一部分であるから、その説明を省略する。図４に示
す装置では、図３に示した装置とと同様に、伸縮中子１
５のピストン１１の上面が上金型２Ａの下面と突き合う
ような形になっているが、素管１の内部の液圧室１０に
充填された液圧媒体による液圧の影響を受けないように
取り付けたＯリング２６の位置が、ピストン１１の上面
端部にあり、図３の場合よりもさらに液圧の影響を受け
ないよう配慮されている。

【００３１】〔実施の形態 ４〕図５は、本発明のさら
に他の実施の形態を示すベローズ成形装置の縦断面図で
ある。図中、図１と同一符号のものは図１の実施の形態
と同一部分であるから、その説明を省略する。先の図１
ないし図４に示す装置では、伸縮中子１５は、ピストン
１１，シリンダ１２と液圧室２０とで構成されていた
が、図５に示す装置では、図１における上金型２とピス
トン１１とを一体化した構成の一体金型５１を用いてい
る。

【００３２】一体金型５１は、素管１の一方の開口端に
接していて素管１の内部を密閉すると同時に伸縮中子１
５Ａの可動ピストンの役割をも果たすものである。ま
た、この場合、図１ないし図４に示した先の各装置より
もシールする部分が少なくなり、液圧室２０に充填され
た液圧媒体により一定圧力を作用させてピストン１１を
上金型２に押しつける必要がないので液圧室２０に液圧
媒体を充填する必要はなく、図１ないし図４に示したよ
うな圧力調整器１０５、リリーフ弁１０６は必要なく、
液圧供給孔８を介して液圧室２０の空気を抜けばよい。
しかし、素管、成形品の着脱時においては一体金型５１
の下面を上昇させねばならないので広い間口が必要とな
る。

【００３３】〔実施の形態 ５〕図６は、本発明のさら
に他の実施の形態を示すベローズ成形装置の縦断面図で
ある。図中、図１と同一符号のものは図１の実施の形態
と同一部分であるから、その説明を省略する。図６に示
す装置では、図１ないし図４に示した先の各装置と同様
に、伸縮中子１５Ｂは、ピストン１１Ｂ，シリンダ１２
と液圧室２０とからなるが、ピストン上面にＯリングを
用いておらず、装置の構成としては図５に近いもので、
ピストン１１Ｂはねじ３０によって上金型２に固定され
ている。ただし、ピストン１１Ｂの上面と上金型２Ａの
下面との間にはシール材３１を挟んで、素管１の内部の
液圧室１０に充填された液圧媒体による液圧の影響を受
けないようにしている。

【００３４】また、図５に示した装置と同様、液圧室２
０に充填された液圧媒体により一定圧力を作用させてピ
ストン１１を上金型２Ａに押しつける必要はないので液
圧室２０に液圧媒体を充填する必要はなく、図１ないし
図４に示した先の各装置のような圧力調整器１０５、リ
リーフ弁１０６は必要なく、液圧供給孔８を介して液圧
室２０の空気を抜けばよい。ただし、素管、成形品の着
脱時においては広い間口が必要となる。あるいは、成形
終了後ねじ３０を外してから上金型２Ａを上昇させ、成
形開始前にまず初めにピストン１１Ｂを上金型２Ａにね
じ３０により取り付ける必要がある。図６では、ねじ３
０が１つのものを示しているが、複数のねじでピストン
１１Ｂを上金型２Ａに固定することもある。

【００３５】〔実施の形態 ６〕図７は、本発明のさら
に他の実施の形態を示すベローズ成形装置の縦断面図で
ある。図中、図１と同一符号のものは図１の実施の形態
と同一部分であるから、その説明を省略する。図７に示
す装置の伸縮中子１５Ｃは、ピストン１１Ｃ、シリンダ
１２、中間シリンダ１３と液圧室２０からなる筍状の形
状をしたシリンダ多段式のものである。シリンダ１２は
下金型３に固定されているが、ピストン１１Ｃ、中間シ
リンダ１３はそれぞれが自由に移動できて素管１の長さ
の長短に順応性よく対応できる。

【００３６】図７に示す装置では、ピストン１１Ｃ、中
間シリンダ１３のそれぞれの位置が最下部にあるときに
素管および成形品の着脱が容易である。また、伸縮中子
１５Ｃの段となるシリンダの数は増やすこともできる
が、段が多くなるにつれて上金型２Ｃに接するピストン
１１Ｃの直径は小さくなり、上金型２に接するピストン
１１Ｃの直径は、上金型２Ｃが素管１の内部の液圧室１
０に充填された液圧媒体による液圧の受圧面積に効いて
くるので、ピストン１１Ｃの直径が小さくなると中子の
効果が小さくなる。

【００３７】図１ないし図７に示す各装置において、素
管１とその開口端に接する上金型２あるいは一体金型５
１と下金型３との間で素管１の内部にある液圧室１０に
充填される液圧媒体を密閉するために、リング状中空弾
性体２２によりシールを行なっている。ここで、リング
状中空弾性体２２の詳細を図８，図９を参照して説明す
る。 〔実施の形態 ７〕図８は、リング状中空弾性体を金型
に取り付けた状態を示す拡大断面図、図９は、素管に金
型を嵌め合わせたときにリング状中空弾性体を膨張させ
てシールした状態を示す拡大断面図である。

【００３８】図８，９において、２２は、空間２９を有
するリング状中空弾性体である。図８では、上金型２に
周方向に設けられた溝２ａの中に上記空間２９を有する
リング状中空弾性体２２をセットした状態を示してい
る。このとき、空間２９には何も充填されていない。図
９において、素管１を上金型２に嵌め合わせたのち、そ
れらの間に素管１の内部にある液圧室１０に充填された
液圧媒体が浸入しないように密閉するために、通気孔２
８を通してリング状中空弾性体２１の内部空間２９に圧
力媒体を注入してリング状中空弾性体２２を膨張させ内
圧Ｐを与えることでシールを行う。

【００３９】ベローズ成形終了後は、リング状中空弾性
体２２の内部空間２９に注入していた圧力媒体を抜くこ
とにより成形品を取り出す。通常、一般にシールに中実
のＯリングが適用されているものでは、素管の取り付
け、成形品の取り出し時にＯリングが傷んでしまい、ま
た着脱も面倒であった。本発明では、図８，９に示した
リング状中空弾性体２２を用いることにより、素管、成
形品の着脱を容易に行うことができる。

【００４０】なお、上記の各実施形態において、例えば
図１においては、伸縮中子１５はその内部にある液圧室
２０に液圧媒体を充填させて一定圧力でピストン１１を
上金型２に押しつけているが、液圧媒体を供給する代わ
りに液圧室２０にばねなど弾性部材を取り付けてもよ
い。ただし、この場合、伸縮中子１５のシリンダ１２を
下金型３に固定したときに、液圧室２０にばねを挿入す
るので、ピストン１１の位置は液圧媒体を作用させると
きと異なり上部にあり、上金型２に嵌め合わせたのち一
次工程を経て上金型２を軸方向に押し込むときに、上金
型２と連動してピストン１１は下降して液圧室２０の中
にあるばねは縮み、成形終了後プレス機のスライダ６０
を除荷することにより上金型が上昇するのと連動してピ
ストン１１は液圧室２０の中のばねが伸ばされ元の位置
に戻る。この場合、ばね自体の耐久性と素管の取り付け
成形品の取り出しの面でやや難がある。また、液圧供給
手段として上述の実施形態では、ポンプを１つしか用い
ていない例を説明したがポンプを複数個設け、高圧ポン
プ、低圧ポンプを使い分けてもよいことは言うまでもな
い。

【００４１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、直管状の素管を用いて液圧成形によりベローズを
成形するときに、装置をコンパクトにするとともに、成
形に必要な加工力を低減させ、安定したシールを可能と
するベローズの成形方法およびその装置を提供すること
ができる。また、本発明によれば、素管および成形品の
着脱を容易にするシール機構を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示すベローズ成形装置
の縦断面図である。

【図２】図１の装置によりベローズ成形を行なった状態
を示す縦断面図である。

【図３】本発明の他の実施の形態を示すベローズ成形装
置の縦断面図である

【図４】本発明のさらに他の実施の形態を示すベローズ
成形装置の縦断面図である。

【図５】本発明のさらに他の実施の形態を示すベローズ
成形装置の縦断面図である。

【図６】本発明のさらに他の実施の形態を示すベローズ
成形装置の縦断面図である。

【図７】本発明のさらに他の実施の形態を示すベローズ
成形装置の縦断面図である。

【図８】リング状中空弾性体を金型に取り付けた状態を
示す拡大断面図である。

【図９】素管に金型を嵌め合わせたときにリング状中空
弾性体を膨張させてシールした状態を示す拡大断面図で
ある。

【図１０】従来の中子を用いたベローズ成形装置の構成
を示す縦断面図である。

【図１１】図１０の装置によりベローズ成形を行なった
状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１…素管、２，２Ａ，２Ｃ…上金型、３…下金型、４，
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ…割型、５…スペーサ、
７、２８…通気孔、８，９…液圧供給孔、１０，２０…
液圧室、１１，１１Ｂ，１１Ｃ…ピストン、１２…シリ
ンダ、１３…中間シリンダ、１５，１５Ａ，１５Ｂ，１
５Ｃ…伸縮中子、２２…リング状中空弾性体、２１，２
５，２６，２７…Ｏリング、２９…空間、３０…ねじ、
３１…シール材、５１…一体金型、６０…プレス機のス
ライダ、１０２…エア抜き弁、１０４…ポンプ、１０
５，１０８…圧力調整器、１０６，１１０…リリーフ
弁、１０９…ストップバルブ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 開發 敏彦 茨城県日立市国分町一丁目１番１号 株式 会社日立製作所国分工場内 (72)発明者 大賀 基美雄 茨城県日立市国分町一丁目１番１号 株式 会社日立製作所国分工場内 (72)発明者 白田 悟 茨城県日立市国分町一丁目１番１号 株式 会社日立製作所国分工場内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベローズ形成用の素管の両開口端を金型
   で密閉し、該金型を案内する中子を有し、前記素管を該
   素管と同一軸心の複数の割型で囲むようにして、 前記素管内部に液圧を作用させることによって、前記素
   管の一部を前記複数の割型に沿って膨出させたのち、前
   記金型に軸方向の力を加えることによりベローズを成形
   するベローズ成形方法において、 前記中子が素管の一方の端部に接する金型と他方の端部
   に接する金型との間で伸縮することを特徴とするベロー
   ズ成形方法。
2. 【請求項２】 ベローズ形成用の直管状の素管の両開口
   端を金型で密閉し、該金型を案内する中子を有し、前記
   素管を該素管と同一軸心の複数の割型で囲むようにし
   て、 前記素管内部に液圧を作用させることによって、前記素
   管の一部を前記複数の割型に沿って膨出させたのち、前
   記金型に軸方向の力を加えることによりベローズを成形
   するベローズ成形方法において、 前記中子は、密閉された前記素管内部にあって、一方が
   素管の端部に接する一方の金型に固定され、他方が素管
   の端部に接する他方の金型に接して、ピストン，シリン
   ダを構成し、該中子内部に液圧室を有する伸縮中子であ
   り、 一次工程により前記素管の一部を前記複数の割型に沿っ
   て膨出させたのち、 二次工程により前記素管内部に液圧が付与された状態で
   前記素管と前記伸縮中子とが接している金型を軸方向に
   押し込み、前記素管を圧縮変形させるときに、軸方向に
   押し込む金型と連動して、前記伸縮中子が該伸縮中子内
   部の液圧室に充填されてある液圧媒体を逃がしながら縮
   んでいきベローズを成形することを特徴とするベローズ
   成形方法。
3. 【請求項３】 ベローズ形成用の素管の両開口端を密閉
   する金型と、該金型を案内する中子と、前記素管を該素
   管と同一軸心に囲む複数の割型と、前記素管内部に液圧
   を作用させて前記素管の一部を前記複数の割型に沿って
   膨出させる液圧供給手段と、割型に軸方向の力を加える
   加圧手段とを備えたベローズ成形装置において、 前記中子が、素管の一方の端部に接する金型と他方の端
   部に接する金型との間で、一方の金型に固定されるシリ
   ンダと他の金型に接し前記シリンダ内を摺動するピスト
   ンとで伸縮中子を構成したものであることを特徴とする
   ベローズ成形装置。
4. 【請求項４】 直管状の素管の両開口端を密閉する金型
   であって、前記素管内部に該素管を膨出させるための液
   圧媒体を供給するための液圧供給孔を有する第一の金型
   と、前記素管内に液圧媒体を充填するときに素管内に既
   存していた空気を抜くための通気孔を有する第二の金型
   と、金型を案内する中子と、前記第一の金型に液圧媒体
   を供給するための液圧供給手段と、前記素管を該素管と
   同一軸心で囲み、該素管内に液圧を作用させて素管の一
   部を膨出させるための複数の割型と、該割型を等間隔に
   配置させるためのスペーサと、一部を膨出させた素管と
   共に前記割型に軸方向の力を加える加圧手段とを備え、
   直管状の素管から液圧成形によりベローズを成形するベ
   ローズ成形装置において、 前記中子は、第一の金型と第二の金型との間にあって、
   いずれかの金型に固定されるシリンダと他の金型に接し
   前記シリンダ内を摺動するピストンとで中子内部に密閉
   した液圧室を形成する伸縮中子であり、 前記第一の金型は、前記伸縮中子内部に通じる通路、お
   よび素管内部に素管を膨出させるための液圧媒体を供給
   するための液圧供給孔を有する金型であり、 前記素管と該素管内部を密閉する金型との挿入部と、前
   記伸縮中子の固定されていないピストンとそれに接する
   金型との挿入部と、前記伸縮中子におけるピストンとシ
   リンダの挿入部とにシール手段を備えたことを特徴とす
   るベローズ成形装置。
5. 【請求項５】 第一の金型における伸縮中子内部に通じ
   る通路は、伸縮中子内部の液圧室に、素管を膨出させる
   圧力よりも小さく、かつピストンが自重で下降しない程
   度の液圧媒体を供給するための液圧供給孔であることを
   特徴とする請求項４記載のベローズ成形装置。
6. 【請求項６】 伸縮中子におけるピストンが第二の金型
   に固定されていることを特徴とする請求項３または４記
   載のもののいずれかのベローズ成形装置。
7. 【請求項７】 伸縮中子におけるピストンが第二の金型
   と一体に形成されていることを特徴とする請求項３また
   は４記載のもののいずれかのベローズ成形装置。
8. 【請求項８】 伸縮中子におけるシリンダが多段に形成
   されていることを特徴とする請求項３または４記載のも
   ののいずれかのベローズ成形装置。
9. 【請求項９】 素管と該素管内部を密閉するための金型
   との挿入部に、内部空間に圧力媒体を供給して圧力を作
   用させてシールを行うリング状中空弾性体を用いたこと
   を特徴とする請求項３または４記載のもののいずれかの
   ベローズ成形装置。