ボールチェーン及びその製造方法
【課題】肉厚が薄い金属球により、大きな引張荷重に耐えられるボールチェーンおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】金属片を丸めて中空の金属製回転軸対称体２２に形成し、両端部に連結頭部を有する連結軸２３によって回転軸対称体２２を鎖状に連結したボールチェーン２１において、回転軸対称体２２は、回転軸対称体の回転軸の方向に突き合わせシーム２４を有し、突き合わせシーム２４の少なくとも一部に溶接部分２５を有する。
【解決手段】金属片を丸めて中空の金属製回転軸対称体２２に形成し、両端部に連結頭部を有する連結軸２３によって回転軸対称体２２を鎖状に連結したボールチェーン２１において、回転軸対称体２２は、回転軸対称体の回転軸の方向に突き合わせシーム２４を有し、突き合わせシーム２４の少なくとも一部に溶接部分２５を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空の金属球を、両端部に連結頭部を有する連結軸によってチェーン状に連結したボールチェーン及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は一部を切り欠いて示した従来のボールチェーンの一部断面図である。
【０００３】
図５に示すように、従来のボールチェーン３１は、複数の中空の金属球３２を有し、両端部に連結頭部３３ａを有する連結軸３３によってチェーン状に連結されたものである。
【０００４】
金属球３２は、金属片を丸めて中空の球体に成形したものであり、金属片の突き合わせシーム３４を有している。
【０００５】
突き合わせシーム３４の上下端部は、開口部になっている。
【０００６】
各開口部には、連結軸３３の軸部が挿通しており、連結軸３３の両端の連結頭部３３ａは膨出して開口部の内径より大径に形成されている。
【０００７】
連結軸３３の連結頭部３３ａと金属球３２の開口部との係合により、連結軸３３が抜け出ないようになっている。
【０００８】
この構造が連続的に形成されることにより、各金属球３２は連結軸３３により、チェーン状に連結されている。
【特許文献１】特開２００３−２５０４１号公報
【特許文献２】特開２００５−１９２８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、従来のボールチェーンは、前記連結軸の連結頭部を内包した状態で、肉厚が薄い金属テープを球状に成形しただけのものであったため、大きな引張荷重がかかると、金属球のシームが開き、連結軸の連結頭部が抜け出ることがあった。
【００１０】
一方、大きな引張荷重に耐えられるように、肉厚が厚い金属テープで金属球に成形することも考えられるが、加工が困難であり、ボールチェーン全体の重量も増し、材料も多く必要とならざるを得なかった。
【００１１】
そこで、本願発明が解決しようとする課題は、肉厚が薄い金属球により、大きな引張荷重に耐えられるボールチェーンおよびその製造方法を提供することにある。
【００１２】
なお、何らかの接着技術や溶接技術でボールチェーンの金属球のシームを接合することができれば、肉厚が薄い金属球からなるボールチェーンで、大きな引張荷重に耐えられるボールチェーンを得られることは考えられる。
【００１３】
しかし、接着は信頼性に欠ける一方、溶接は一般に溶接入熱が大きいため、肉厚が薄い金属同士の接合には従来用いられなかった。
【００１４】
これに対して、近来、レーザー溶接の技術が発達してきており、該レーザー溶接は溶接入熱が少ないため、限定された部位の金属同士の溶接や薄肉の金属同士の溶接に好適であることは知られている。
【００１５】
しかし、レーザー溶接は、限定された部位の金属同士の溶接に好適である反面、溶接箇所に正確にレーザーを照射しなければならない性質を有している。
【００１６】
一方、ボールチェーンは、ボールチェーンを構成する金属球は概ね球形をなしており、しかも個々の金属球が回転自由であるため、金属球の突き合わせシームの位置が定まらず、金属球の突き合わせシームに正確にレーザーを照射することはほとんど不可能である。
【００１７】
また、ボールチェーンの成形する途中では、金属テープをまず管状に成形し、しかる後に該金属管を中心軸に関して回転させ、互いに噛み合う金型に通し、徐々に金属球が連なった形状に成形するが、金属管あるいは金属球の突き合わせシームが絶えず動くため、突き合わせシームに正確にレーザーを照射することは非常に困難であった。
【００１８】
上記事情はＴＩＧ溶接においても同様であり、最近は溶接入熱をコントロールして溶接する技術が発達しているが、溶接部との精密な位置合わせやアークのための距離の制御が必要であるため、ボールチェーンの金属球の突き合わせシームに精確にＴＩＧ溶接することは非常に困難であった。
【００１９】
そこで、本願発明が解決しようとする課題は、金属管の突き合わせシームに正確にレーザー溶接またはＴＩＧ溶接行うことにより、肉厚が薄い金属球からなる大きな引張荷重に耐えられるボールチェーン及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本願発明によるボールチェーンは、
金属片を丸めて中空の金属製回転軸対称体に形成し、両端部に連結頭部を有する連結軸によって前記回転軸対称体を鎖状に連結したボールチェーンにおいて、
前記回転軸対称体は、回転軸対称体の回転軸の方向に突き合わせシームを有し、前記突き合わせシームの少なくとも一部に溶接部分を有することを特徴とする。
【００２１】
前記回転軸対称体は、好ましくは中空の球である。
【００２２】
前記突き合わせシームの溶接部分は、前記連結軸が挿通する前記回転軸対称体の開口部の近傍に位置するようにすることができる。
【００２３】
本願発明によるボールチェーン製造方法は、
金属ワイヤを連結軸金型に通して連結軸が線状につながった連結軸ワイヤに成形する工程と、
前記連結軸ワイヤの送り込み位置と金属テープの送り込み位置と送り込み角度を位置決めする位置決め手段を有する引き抜きダイスに、金属テープと前記連結軸ワイヤを送給する工程と、
前記金属テープと前記連結軸ワイヤを前記連結軸ワイヤに関して所定の角度ずつ回転させ、前記引き抜きダイスにより、前記金属テープを前記連結軸ワイヤを内包した状態で金属管に引き抜く工程と、
前記金属管の突き合わせシームが所定の位置に回転したときに、前記金属管の回転に同期して前記突き合わせシームにレーザーを照射することにより、あるいはＴＩＧ溶接を行うことにより、前記金属管の突き合わせシームを溶接する工程と、
回転軸対称体成形金型に前記金属管と前記連結軸ワイヤを送給し、前記金属管と前記連結軸ワイヤを所定の角度ずつ回転させ、前記金属管を各回転軸対称体が前記連結軸ワイヤの各連結軸の連結頭部を内包する状態で複数の回転軸対称体が線状につながったボールチェーン構造体に成形する工程と、
前記ボールチェーン構造体の各回転軸対称体の接合部と前記連結軸ワイヤの各連結軸の接合部を切断する工程と、を有することを特徴とする。
【００２４】
前記レーザー照射あるいは前記ＴＩＧ溶接のタイミングと前記金属管の送りのタイミングとピッチは、前記突き合わせシームが、前記連結軸が挿通する各回転軸対称体の開口部の近傍で溶接されるように、互いに同期されているようにすることができる。
【００２５】
本願発明によるボールチェーン製造方法は、
金属ワイヤを連結軸金型に通して連結軸が線状につながった連結軸ワイヤに成形する工程と、
前記連結軸ワイヤの送り込み位置と金属テープの送り込み位置と送り込み角度を位置決めする位置決め手段を有する引き抜きダイスに、金属テープと前記連結軸ワイヤを送給する工程と、
前記金属テープと前記連結軸ワイヤを前記連結軸ワイヤに関して所定の角度ずつ回転させ、前記引き抜きダイスにより、前記金属テープを前記連結軸ワイヤを内包した状態で金属管に引き抜く工程と、
前記引き抜きダイスの回転と共に回転し、前記引き抜きダイスと相対的に一定位置から溶接を行うレーザー溶接トーチまたはＴＩＧ溶接トーチにより、前記金属管の突き合わせシームを溶接する工程と、
回転軸対称体成形金型に前記金属管と前記連結軸ワイヤを送給し、前記金属管と前記連結軸ワイヤを所定の角度ずつ回転させ、前記金属管を各回転軸対称体が前記連結軸ワイヤの各連結軸の連結頭部を内包する状態で複数の回転軸対称体が線状につながったボールチェーン構造体に成形する工程と、
前記ボールチェーン構造体の各回転軸対称体の接合部と前記連結軸ワイヤの各連結軸の接合部を切断する工程と、を有することを特徴とする。
【００２６】
前記金属管の突き合わせシームを連続してあるいは断続的に溶接するようにすることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によるボールチェーンは、回転軸対称体が、回転軸対称体の回転軸の方向に突き合わせシームを有し、前記突き合わせシームの少なくとも一部に溶接部分を有している。このため、ボールチェーンに引張荷重がかかったときに、溶接部分によって突き合わせシームが開かず、これにより連結軸の連結頭部が抜け出ることがなく、単に金属片を丸めて回転軸対称体形状に形成したボールチェーンに比して、大幅に大きな引張荷重に耐えることができる。
【００２８】
換言すると、必要な引張荷重に対して、ボールチェーンの肉厚を薄くすることができ、これにより、加工が容易であり、かつ、材料が廉価で合理的なボールチェーンを得ることができる。
【００２９】
特に、突き合わせシームの溶接部分が、連結軸が挿通する回転軸対称体の開口部の近傍に位置する場合は、少ない溶接により、許容引張荷重を効果的に増大させることができ、加工が容易で、廉価で合理的なボールチェーンを得ることができる。
【００３０】
本発明によるボールチェーンの製造方法は、金属テープと連結軸ワイヤを引き抜きダイスに送給し、前記金属テープと連結軸ワイヤを所定の角度ずつ回転させ、前記引き抜きダイスにより、前記金属テープを前記連結軸ワイヤを内包した金属管に引き抜く。
【００３１】
前記金属管が、前記引き抜きダイスから出た後、次のボールチェーン構造体に成形する前に、金属管の回転に同期して突き合わせシームにレーザー溶接あるいはＴＩＧ溶接を行い、前記突き合わせシームを溶接する。
【００３２】
金属管における突き合わせシームは、回転軸対称体の突き合わせシームに比して、半径方向の距離が一定しているため、レーザーの照射の焦点距離が一定しており、正確にレーザーのエネルギーを集中させることができる。ＴＩＧ溶接においても、金属管の突き合わせシームの溶接箇所が半径方向に一定の距離に位置しているため、ＴＩＧ溶接のトーチと溶接部の距離を正しく維持することができ、適切に溶接を行うことができる。
【００３３】
また、本発明では、位置決め手段により引き抜きダイスに対して連結軸ワイヤの送り込み位置と金属テープの送り込み位置と送り込み角度が一定に位置決めされているため、引き抜きダイスと金属管の回転に対して、突き合わせシームの周方向の位置を正確に制御することができる。これにより、引き抜きダイスの回転に対してレーザー溶接とＴＩＧ溶接のタイミングを同期させる場合に、周方向の突き合わせシームの位置に正確にレーザー溶接またはＴＩＧ溶接を行うことができる。
【００３４】
これにより、突き合わせシームを断続的に溶接することを好適に行うことができる。
【００３５】
また、金属管の送りの速度とピッチとレーザー溶接やＴＩＧ溶接のタイミングを同期させることにより、所望の場所で突き合わせシームを溶接することができる。
【００３６】
特に、金属管の送りの速度とピッチと、レーザー溶接またはＴＩＧ溶接のタイミングと、次のボールチェーン構造体に成形する工程とを同期させることにより、ボールチェーン構造体を構成する各回転軸対称体のくびれた部分、すなわち、連結軸が挿通する回転軸対称体の開口部となる部分の近傍に、レーザー溶接またはＴＩＧ溶接を行うことができる。
【００３７】
また、本発明のボールチェーン製造方法は、レーザー溶接トーチまたはＴＩＧ溶接トーチを、引き抜きダイスと相対的に一定位置に固定し、引き抜きダイスの回転と共に回転するようにすることができる。
【００３８】
この製造方法によれば、レーザー溶接またはＴＩＧ溶接を連続的に照射することを好適に行うことができる。
【００３９】
すなわち、位置決め手段により引き抜きダイスに対して連結軸ワイヤの送り込み位置と金属テープの送り込み位置と送り込み角度が一定に位置決めされ、かつ、レーザー溶接トーチまたはＴＩＧ溶接トーチが引き抜きダイスと相対的に一定位置に固定されているため、金属管の周方向の突き合わせシームの位置に正確にレーザー溶接またはＴＩＧ溶接を行うことができ、溶接を連続的に行えば、金属管の周方向の突き合わせシームを連続的に溶接することができる。
【００４０】
むろん、溶接を断続的に行うようにすれば、突き合わせシームを断続的に溶接することもできる。
【００４１】
なお、金属テープは、通常リール状に巻かれた金属テープリールから繰り出されるが、金属テープリールは定位置に固定され金属テープを繰り出すため、位置決め手段が無い場合には、引き抜きダイスが所定角度ごとに回転するときに、金属テープリールがアンカーのようになり、引き抜きダイスに対する金属テープの送り込み位置と送り込み角度が変動し、その結果、引き抜きダイスから引き抜かれる金属管の突き合わせシームの引き抜きダイスに対する周方向位置が変動する。その場合には、金属管の周方向の突き合わせシームの位置に正確にレーザー溶接またはＴＩＧ溶接を行うことができない。
【００４２】
本発明は位置決め手段により、引き抜きダイスから引き抜かれる金属管の突き合わせシームの引き抜きダイスに対する周方向位置が常に一定するため、上述したように、金属管の周方向の突き合わせシームの位置に正確にレーザー溶接またはＴＩＧ溶接を行うことができるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
次に、本発明によるボールチェーンとその製造方法の一実施形態について以下に説明する。
【００４４】
図1は、本発明によるボールチェーンを製造する装置の全体を示している。
【００４５】
本実施形態によるボールチェーン製造装置１は、ワイヤ送り部２と、連結軸金型３と、引き抜きダイス４と、回転軸対称体成形金型５と、レーザー溶接トーチまたはＴＩＧ溶接トーチ６とを有している。
【００４６】
なお、レーザー溶接トーチまたはＴＩＧ溶接トーチ６は、以下代表的にレーザー溶接トーチ６といい、レーザーの照射を例に説明するが、レーザー溶接トーチをＴＩＧ溶接トーチに置き換え、レーザーの照射をＴＩＧ溶接のためのエネルギー投入に置き換えてもよい。
【００４７】
符号７は、ボールチェーンの連結軸となる素材のワイヤを示している。ワイヤ７は、送り方向Ｐに送られる。
【００４８】
ワイヤ送り部２は、ワイヤ７を把持して所定ピッチごとに送ることができ、かつ、ラックピニオン８，９により、所定の角度ずつに回転方向Ｒに回転することができる。
【００４９】
ワイヤ７は、ワイヤ送り部２により送り方向Ｐに送られ、所定角度ずつ回転し、連結軸金型３に送られ、連結軸金型３が繰り返し咬合することにより、連結軸が線状につながった連結軸ワイヤ１０に成形される。なお、「連結軸が線状につながった」とは、連結頭部が互いにくっついた状態で連結軸が繋がったものをいう。連結軸ワイヤ１０は、屈曲等させる外力をかけることにより、隣接する連結頭部の間の溝が分離し、個々の連結軸に分離するものである。
【００５０】
符号１１は、ボールチェーンを構成する回転軸対称体の素材となる金属テープを示している。
【００５１】
金属テープ１１は、ワイヤ７を連結軸ワイヤ１０に成形した後に、連結軸ワイヤ１０とともに引き抜きダイス４に送給される。
【００５２】
引き抜きダイス４は、ラックピニオン１２，１３により、連結軸ワイヤ１０と金属テープ１１を把持したまま、所定の角度ずつ方向Ｒに回転し、金属テープ１１を金属管１４に引き抜くことができる。
【００５３】
ラックピニオン１２，１３はラックピニオン８，９と回転が同期され、同一の角度と方向で所定の角度ごとに回転する。
【００５４】
これにより、金属管１４とその内部の連結軸ワイヤ１０は、同一の角度と方向で所定の角度ごとに回転し、回転軸対称体成形金型５に送られ、回転軸対称体成形金型５が繰り返し返し咬合することにより、回転軸対称体が線状につながったボールチェーン構造体１５に成形される。
【００５５】
なおここで、回転軸対称体とは、およそ回転軸に関して対称で中空の物体をいい、球体、回転体、多面体を含むものとする。
【００５６】
連結軸ワイヤ１０と金属管１４の送りは、回転軸対称体成形金型５において成形されるボールチェーン構造体１５の各回転軸対称体が連結軸の連結頭部を内包するように、それらの相対位置と送りピッチが調整されている。
【００５７】
引き抜きダイス４は、内部に連結軸ワイヤ１０の送り込み位置と金属テープ１１の送り込み位置と送り込み角度を位置決めする位置決め手段を有している。
【００５８】
図２に上記位置決め手段と引き抜き部の詳細を示す。
【００５９】
位置決め手段は、上半月部材１６と下半月部材１７とを有している。
【００６０】
引き抜きダイス４の本体は、円筒状部材を有し、上半月部材１６と下半月部材１７は、それぞれ引き抜きダイス４の本体の円筒状部材の内面に固定されている。
【００６１】
上半月部材１６と下半月部材１７の間には隙間１８が存在し、金属テープ１１はその隙間１８に案内されるようになっている。
【００６２】
金属テープ１１は隙間１８に案内されることにより、その送り込み位置すなわち引き抜きダイス４の半径方向の位置と、その送り込み角度が位置決めされる。
【００６３】
送り込み角度とは、送り方向Ｐに垂直な断面で見た場合に、金属テープ１１の角度をいい、引き抜きダイス４の中心に関して２等辺三角形の底辺に金属テープ１１が送り込まれるのが好ましい。
【００６４】
一方、上半月部材１６には、連結軸ワイヤ１０の案内管１９が固定されている。
【００６５】
案内管１９の先端は引き抜きダイス４の外部に突出してラッパ状をなし、連結軸ワイヤ１０を受け入れやすいようになっている（図１参照）。
【００６６】
案内管１９に案内されることにより、連結軸ワイヤ１０の送り込み位置すなわち引き抜きダイス４の半径方向の位置が位置決めされる。
【００６７】
好ましくは、連結軸ワイヤ１０は、送り方向Ｐに垂直な断面で見た場合に、引き抜きダイス４の中心に送り込まれる。
【００６８】
上半月部材１６と下半月部材１７の送り方向Ｐの後方（下流）には、引き抜き部２０が設けられている。
【００６９】
引き抜き部２０は、内面が漏斗状になっており、この内面に案内されることにより、金属テープ１１は連結軸ワイヤ１０を内包した状態で金属管１４に引き抜かれる。
【００７０】
金属テープ１１の特に送り込み角度が引き抜き部２０の直前の位置決め手段の隙間１８によって位置決めされることにより、引き抜き部２０を出た金属管１４の突き合わせシームは、金属管１４の周方向の一定位置に位置している。
【００７１】
前述したように、引き抜きダイス４は、所定の角度ごとに回転するが、金属テープ１１の送り込み位置と送り込み角度が引き抜きダイス４に関して固定されているため、金属管１４の突き合わせシームは、引き抜きダイス４に関して一定の位置から引き出される。
【００７２】
本発明では、引き抜きダイス４を出た後、回転軸対称体成形金型５に入る前の金属管１４の突き合わせシームに対してレーザー溶接を行う。
【００７３】
ＴＩＧ溶接トーチを有する場合は、ＴＩＧ溶接を行う。
【００７４】
図１に示されているように、レーザー溶接トーチ６は、引き抜きダイス４と回転軸対称体成形金型５の間に設けられ、本実施形態では、地面あるいは台座に対して一定位置に固定され、引き抜きダイス４から引き出される金属管１４に向けてレーザーを照射するように構成されている。
【００７５】
レーザー溶接トーチ６は、金属管１４すなわち引き抜きダイス４の回転と同期し、金属管１４の突き合わせシームが所定の位置に回転したときに、金属管１４の突き合わせシームにレーザーを照射し、該突き合わせシームを溶接するように構成されている。
【００７６】
なお、同期のための制御は、特に図示しないが、ワイヤ７の送りと、金属テープ１１の送りと、引き抜きダイス４とワイヤ送り部２の回転と、レーザーの照射と、連結軸金型３と回転軸対称体成形金型５の咬合動作を駆動する装置を全体として制御する当業者が適宜設け得る制御装置によって制御することができる。制御は、全機構のそれぞれをソフトウェア的に制御しなくても、ワイヤ７や金属テープ１１の送りの機構と、引き抜きダイス４とワイヤ送り部２の回転機構の機械的な連動と、レーザー溶接トーチやＴＩＧ溶接トーチの動力投入を制御するソフトウェア的な連動とを組み合わせることもできる。
【００７７】
本実施形態では、レーザー溶接トーチ６によるレーザーの照射は、断続的に行うのが好ましい。
【００７８】
図３と図４は、レーザーによる溶接の例を示している。
【００７９】
図３と図４において、符号２１はボールチェーン、符号２２は回転軸対称体、符号２３は連結軸をそれぞれ示している。
【００８０】
符号２４は回転軸対称体２２の突き合わせシームを示している。
【００８１】
符号２５，２６はレーザー溶接による溶接部を示している。
【００８２】
図３の例は、金属管１４の段階で、後に隣接する２つの回転軸対称体２２の継目となる場所の両側に、離れて２つの溶接部２５を設け、しかる後に、回転軸対称体２２を形成したものである。
【００８３】
図４の例は、金属管１４の段階で、後に隣接する２つの回転軸対称体２２の継目にまたがるように、若干長い溶接部２６を設け、しかる後に、回転軸対称体２２を形成し、回転軸対称体２２の継目で溶接部２６を分割して、隣接する２つの回転軸対称体２２の連結軸２３のための開口部近傍に、溶接部を設けたものである。
【００８４】
図１に示したように、引き抜きダイス４と回転軸対称体成形金型５の間で、金属管１４の突き合わせシームにレーザーを照射するようにすると、金属管１４の突き合わせシームは半径方向の距離が一定しているため、レーザーの照射の焦点距離が一定しており、正確にレーザーのエネルギーを集中させることができる。
【００８５】
このことは、回転軸対称体成形金型５の後でレーザーを照射する場合と比較すれば明らかである。
【００８６】
すなわち、回転軸対称体成形金型５の後では、回転軸対称体のくびれにより、レーザーを照射する部位の半径方向の位置が変化し、正確にレーザーのエネルギーを集中させることが困難である。
【００８７】
また、本発明によれば、位置決め手段の上半月部材１６と下半月部材１７により、引き抜きダイス４に対して連結軸ワイヤ１０の送り込み位置と、金属テープ１１の送り込み位置と送り込み角度が一定に位置決めされているため、引き抜きダイス４から引き出される金属管１４の突き合わせシームの周方向位置が引き抜きダイス４に対して常に一定である。
【００８８】
すなわち、金属管１４のねじれにより、突き合わせシームの周方向位置がずれることがないのである。
【００８９】
引き抜きダイス４の回転、すなわち金属管１４の回転と、レーザー溶接トーチ６のレーザー照射を同期させることにより、金属管１４の周方向の突き合わせシームの位置に正確にレーザーを照射することができる。
【００９０】
レーザー照射のタイミングと、金属管１４の送りのタイミングとを同期させることにより、図３，４に示したように、連結軸２３が挿通する回転軸対称体２２の開口部近傍にレーザーによる溶接部２５,２６を設けることができる。
【００９１】
図３，４のように、連結軸２３が挿通する回転軸対称体２２の開口部近傍にレーザーによる溶接部２５,２６を設けた場合は、肉厚が薄い金属テープからボールチェーンを形成しても、溶接によって効果的に許容引張荷重を増大させることができ、加工が容易かつ廉価で合理的なボールチェーンを得ることができる。
【００９２】
図１の例では、レーザー溶接トーチ６は、地面あるいは台座に関して一定の位置に固定され、引き抜きダイス４の回転と同期し、金属管１４の突き合わせシームが所定の位置に回転したときにレーザーを照射するようにしていたが、レーザー溶接トーチ６を引き抜きダイス４に固定し、引き抜きダイス４とともに回転するようにすることもできる。
【００９３】
この場合、引き抜きダイス４から引き出される金属管１４の突き合わせシームにレーザーを照射するように、レーザー溶接トーチ６を引き抜きダイス４に固定する。
【００９４】
この実施形態によれば、レーザーを断続的あるいは連続的に突き合わせシームに照射することができる。レーザー溶接トーチ６によって連続的に溶接を行うようにすれば、金属管１４の突き合わせシームの全長に渡って溶接部を設けることもできる。
【００９５】
金属管１４の突き合わせシームの全長を溶接するようにすれば、より頑丈なボールチェーンを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の製造方法を実施するためボールチェーン製造装置の全体構成を示した構成図。
【図２】本発明のボールチェーン製造装置の引き抜きダイスの位置決め手段と引き抜き部を拡大して示した斜視図。
【図３】本発明によるレーザー溶接の一例を示したボールチェーンの一部を切断して示した斜視図。
【図４】本発明によるレーザー溶接の他の一例を示したボールチェーンの一部を切断して示した斜視図。
【図５】従来のボールチェーンの一部を切断して示した斜視図。
【符号の説明】
【００９７】
１ ボールチェーン製造装置
２ ワイヤ送り部
３ 連結軸金型
４ 引き抜きダイス
５ 回転軸対称体成形金型
６ レーザー溶接トーチ
７ ワイヤ
８ ラック
９ ピニオン
１０ 連結軸ワイヤ
１１ 金属テープ
１２ ラック
１３ ピニオン
１４ 金属管
１５ ボールチェーン構造体
１６ 上半月部材
１７ 下半月部材
１８ 隙間
１９ 案内管
２０ 引き抜き部
２１ ボールチェーン
２２ 回転軸対称体
２３ 連結軸
２４ 突き合わせシーム
２５ 溶接部
２６ 溶接部
３１ ボールチェーン
３２ 金属球
３３ 連結軸
３３ａ 連結頭部
３４ 突き合わせシーム
Ｐ 送り方向
Ｒ 回転方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空の金属球を、両端部に連結頭部を有する連結軸によってチェーン状に連結したボールチェーン及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は一部を切り欠いて示した従来のボールチェーンの一部断面図である。
【０００３】
図５に示すように、従来のボールチェーン３１は、複数の中空の金属球３２を有し、両端部に連結頭部３３ａを有する連結軸３３によってチェーン状に連結されたものである。
【０００４】
金属球３２は、金属片を丸めて中空の球体に成形したものであり、金属片の突き合わせシーム３４を有している。
【０００５】
突き合わせシーム３４の上下端部は、開口部になっている。
【０００６】
各開口部には、連結軸３３の軸部が挿通しており、連結軸３３の両端の連結頭部３３ａは膨出して開口部の内径より大径に形成されている。
【０００７】
連結軸３３の連結頭部３３ａと金属球３２の開口部との係合により、連結軸３３が抜け出ないようになっている。
【０００８】
この構造が連続的に形成されることにより、各金属球３２は連結軸３３により、チェーン状に連結されている。
【特許文献１】特開２００３−２５０４１号公報
【特許文献２】特開２００５−１９２８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、従来のボールチェーンは、前記連結軸の連結頭部を内包した状態で、肉厚が薄い金属テープを球状に成形しただけのものであったため、大きな引張荷重がかかると、金属球のシームが開き、連結軸の連結頭部が抜け出ることがあった。
【００１０】
一方、大きな引張荷重に耐えられるように、肉厚が厚い金属テープで金属球に成形することも考えられるが、加工が困難であり、ボールチェーン全体の重量も増し、材料も多く必要とならざるを得なかった。
【００１１】
そこで、本願発明が解決しようとする課題は、肉厚が薄い金属球により、大きな引張荷重に耐えられるボールチェーンおよびその製造方法を提供することにある。
【００１２】
なお、何らかの接着技術や溶接技術でボールチェーンの金属球のシームを接合することができれば、肉厚が薄い金属球からなるボールチェーンで、大きな引張荷重に耐えられるボールチェーンを得られることは考えられる。
【００１３】
しかし、接着は信頼性に欠ける一方、溶接は一般に溶接入熱が大きいため、肉厚が薄い金属同士の接合には従来用いられなかった。
【００１４】
これに対して、近来、レーザー溶接の技術が発達してきており、該レーザー溶接は溶接入熱が少ないため、限定された部位の金属同士の溶接や薄肉の金属同士の溶接に好適であることは知られている。
【００１５】
しかし、レーザー溶接は、限定された部位の金属同士の溶接に好適である反面、溶接箇所に正確にレーザーを照射しなければならない性質を有している。
【００１６】
一方、ボールチェーンは、ボールチェーンを構成する金属球は概ね球形をなしており、しかも個々の金属球が回転自由であるため、金属球の突き合わせシームの位置が定まらず、金属球の突き合わせシームに正確にレーザーを照射することはほとんど不可能である。
【００１７】
また、ボールチェーンの成形する途中では、金属テープをまず管状に成形し、しかる後に該金属管を中心軸に関して回転させ、互いに噛み合う金型に通し、徐々に金属球が連なった形状に成形するが、金属管あるいは金属球の突き合わせシームが絶えず動くため、突き合わせシームに正確にレーザーを照射することは非常に困難であった。
【００１８】
上記事情はＴＩＧ溶接においても同様であり、最近は溶接入熱をコントロールして溶接する技術が発達しているが、溶接部との精密な位置合わせやアークのための距離の制御が必要であるため、ボールチェーンの金属球の突き合わせシームに精確にＴＩＧ溶接することは非常に困難であった。
【００１９】
そこで、本願発明が解決しようとする課題は、金属管の突き合わせシームに正確にレーザー溶接またはＴＩＧ溶接行うことにより、肉厚が薄い金属球からなる大きな引張荷重に耐えられるボールチェーン及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本願発明によるボールチェーンは、
金属片を丸めて中空の金属製回転軸対称体に形成し、両端部に連結頭部を有する連結軸によって前記回転軸対称体を鎖状に連結したボールチェーンにおいて、
前記回転軸対称体は、回転軸対称体の回転軸の方向に突き合わせシームを有し、前記突き合わせシームの少なくとも一部に溶接部分を有することを特徴とする。
【００２１】
前記回転軸対称体は、好ましくは中空の球である。
【００２２】
前記突き合わせシームの溶接部分は、前記連結軸が挿通する前記回転軸対称体の開口部の近傍に位置するようにすることができる。
【００２３】
本願発明によるボールチェーン製造方法は、
金属ワイヤを連結軸金型に通して連結軸が線状につながった連結軸ワイヤに成形する工程と、
前記連結軸ワイヤの送り込み位置と金属テープの送り込み位置と送り込み角度を位置決めする位置決め手段を有する引き抜きダイスに、金属テープと前記連結軸ワイヤを送給する工程と、
前記金属テープと前記連結軸ワイヤを前記連結軸ワイヤに関して所定の角度ずつ回転させ、前記引き抜きダイスにより、前記金属テープを前記連結軸ワイヤを内包した状態で金属管に引き抜く工程と、
前記金属管の突き合わせシームが所定の位置に回転したときに、前記金属管の回転に同期して前記突き合わせシームにレーザーを照射することにより、あるいはＴＩＧ溶接を行うことにより、前記金属管の突き合わせシームを溶接する工程と、
回転軸対称体成形金型に前記金属管と前記連結軸ワイヤを送給し、前記金属管と前記連結軸ワイヤを所定の角度ずつ回転させ、前記金属管を各回転軸対称体が前記連結軸ワイヤの各連結軸の連結頭部を内包する状態で複数の回転軸対称体が線状につながったボールチェーン構造体に成形する工程と、
前記ボールチェーン構造体の各回転軸対称体の接合部と前記連結軸ワイヤの各連結軸の接合部を切断する工程と、を有することを特徴とする。
【００２４】
前記レーザー照射あるいは前記ＴＩＧ溶接のタイミングと前記金属管の送りのタイミングとピッチは、前記突き合わせシームが、前記連結軸が挿通する各回転軸対称体の開口部の近傍で溶接されるように、互いに同期されているようにすることができる。
【００２５】
本願発明によるボールチェーン製造方法は、
金属ワイヤを連結軸金型に通して連結軸が線状につながった連結軸ワイヤに成形する工程と、
前記連結軸ワイヤの送り込み位置と金属テープの送り込み位置と送り込み角度を位置決めする位置決め手段を有する引き抜きダイスに、金属テープと前記連結軸ワイヤを送給する工程と、
前記金属テープと前記連結軸ワイヤを前記連結軸ワイヤに関して所定の角度ずつ回転させ、前記引き抜きダイスにより、前記金属テープを前記連結軸ワイヤを内包した状態で金属管に引き抜く工程と、
前記引き抜きダイスの回転と共に回転し、前記引き抜きダイスと相対的に一定位置から溶接を行うレーザー溶接トーチまたはＴＩＧ溶接トーチにより、前記金属管の突き合わせシームを溶接する工程と、
回転軸対称体成形金型に前記金属管と前記連結軸ワイヤを送給し、前記金属管と前記連結軸ワイヤを所定の角度ずつ回転させ、前記金属管を各回転軸対称体が前記連結軸ワイヤの各連結軸の連結頭部を内包する状態で複数の回転軸対称体が線状につながったボールチェーン構造体に成形する工程と、
前記ボールチェーン構造体の各回転軸対称体の接合部と前記連結軸ワイヤの各連結軸の接合部を切断する工程と、を有することを特徴とする。
【００２６】
前記金属管の突き合わせシームを連続してあるいは断続的に溶接するようにすることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によるボールチェーンは、回転軸対称体が、回転軸対称体の回転軸の方向に突き合わせシームを有し、前記突き合わせシームの少なくとも一部に溶接部分を有している。このため、ボールチェーンに引張荷重がかかったときに、溶接部分によって突き合わせシームが開かず、これにより連結軸の連結頭部が抜け出ることがなく、単に金属片を丸めて回転軸対称体形状に形成したボールチェーンに比して、大幅に大きな引張荷重に耐えることができる。
【００２８】
換言すると、必要な引張荷重に対して、ボールチェーンの肉厚を薄くすることができ、これにより、加工が容易であり、かつ、材料が廉価で合理的なボールチェーンを得ることができる。
【００２９】
特に、突き合わせシームの溶接部分が、連結軸が挿通する回転軸対称体の開口部の近傍に位置する場合は、少ない溶接により、許容引張荷重を効果的に増大させることができ、加工が容易で、廉価で合理的なボールチェーンを得ることができる。
【００３０】
本発明によるボールチェーンの製造方法は、金属テープと連結軸ワイヤを引き抜きダイスに送給し、前記金属テープと連結軸ワイヤを所定の角度ずつ回転させ、前記引き抜きダイスにより、前記金属テープを前記連結軸ワイヤを内包した金属管に引き抜く。
【００３１】
前記金属管が、前記引き抜きダイスから出た後、次のボールチェーン構造体に成形する前に、金属管の回転に同期して突き合わせシームにレーザー溶接あるいはＴＩＧ溶接を行い、前記突き合わせシームを溶接する。
【００３２】
金属管における突き合わせシームは、回転軸対称体の突き合わせシームに比して、半径方向の距離が一定しているため、レーザーの照射の焦点距離が一定しており、正確にレーザーのエネルギーを集中させることができる。ＴＩＧ溶接においても、金属管の突き合わせシームの溶接箇所が半径方向に一定の距離に位置しているため、ＴＩＧ溶接のトーチと溶接部の距離を正しく維持することができ、適切に溶接を行うことができる。
【００３３】
また、本発明では、位置決め手段により引き抜きダイスに対して連結軸ワイヤの送り込み位置と金属テープの送り込み位置と送り込み角度が一定に位置決めされているため、引き抜きダイスと金属管の回転に対して、突き合わせシームの周方向の位置を正確に制御することができる。これにより、引き抜きダイスの回転に対してレーザー溶接とＴＩＧ溶接のタイミングを同期させる場合に、周方向の突き合わせシームの位置に正確にレーザー溶接またはＴＩＧ溶接を行うことができる。
【００３４】
これにより、突き合わせシームを断続的に溶接することを好適に行うことができる。
【００３５】
また、金属管の送りの速度とピッチとレーザー溶接やＴＩＧ溶接のタイミングを同期させることにより、所望の場所で突き合わせシームを溶接することができる。
【００３６】
特に、金属管の送りの速度とピッチと、レーザー溶接またはＴＩＧ溶接のタイミングと、次のボールチェーン構造体に成形する工程とを同期させることにより、ボールチェーン構造体を構成する各回転軸対称体のくびれた部分、すなわち、連結軸が挿通する回転軸対称体の開口部となる部分の近傍に、レーザー溶接またはＴＩＧ溶接を行うことができる。
【００３７】
また、本発明のボールチェーン製造方法は、レーザー溶接トーチまたはＴＩＧ溶接トーチを、引き抜きダイスと相対的に一定位置に固定し、引き抜きダイスの回転と共に回転するようにすることができる。
【００３８】
この製造方法によれば、レーザー溶接またはＴＩＧ溶接を連続的に照射することを好適に行うことができる。
【００３９】
すなわち、位置決め手段により引き抜きダイスに対して連結軸ワイヤの送り込み位置と金属テープの送り込み位置と送り込み角度が一定に位置決めされ、かつ、レーザー溶接トーチまたはＴＩＧ溶接トーチが引き抜きダイスと相対的に一定位置に固定されているため、金属管の周方向の突き合わせシームの位置に正確にレーザー溶接またはＴＩＧ溶接を行うことができ、溶接を連続的に行えば、金属管の周方向の突き合わせシームを連続的に溶接することができる。
【００４０】
むろん、溶接を断続的に行うようにすれば、突き合わせシームを断続的に溶接することもできる。
【００４１】
なお、金属テープは、通常リール状に巻かれた金属テープリールから繰り出されるが、金属テープリールは定位置に固定され金属テープを繰り出すため、位置決め手段が無い場合には、引き抜きダイスが所定角度ごとに回転するときに、金属テープリールがアンカーのようになり、引き抜きダイスに対する金属テープの送り込み位置と送り込み角度が変動し、その結果、引き抜きダイスから引き抜かれる金属管の突き合わせシームの引き抜きダイスに対する周方向位置が変動する。その場合には、金属管の周方向の突き合わせシームの位置に正確にレーザー溶接またはＴＩＧ溶接を行うことができない。
【００４２】
本発明は位置決め手段により、引き抜きダイスから引き抜かれる金属管の突き合わせシームの引き抜きダイスに対する周方向位置が常に一定するため、上述したように、金属管の周方向の突き合わせシームの位置に正確にレーザー溶接またはＴＩＧ溶接を行うことができるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
次に、本発明によるボールチェーンとその製造方法の一実施形態について以下に説明する。
【００４４】
図1は、本発明によるボールチェーンを製造する装置の全体を示している。
【００４５】
本実施形態によるボールチェーン製造装置１は、ワイヤ送り部２と、連結軸金型３と、引き抜きダイス４と、回転軸対称体成形金型５と、レーザー溶接トーチまたはＴＩＧ溶接トーチ６とを有している。
【００４６】
なお、レーザー溶接トーチまたはＴＩＧ溶接トーチ６は、以下代表的にレーザー溶接トーチ６といい、レーザーの照射を例に説明するが、レーザー溶接トーチをＴＩＧ溶接トーチに置き換え、レーザーの照射をＴＩＧ溶接のためのエネルギー投入に置き換えてもよい。
【００４７】
符号７は、ボールチェーンの連結軸となる素材のワイヤを示している。ワイヤ７は、送り方向Ｐに送られる。
【００４８】
ワイヤ送り部２は、ワイヤ７を把持して所定ピッチごとに送ることができ、かつ、ラックピニオン８，９により、所定の角度ずつに回転方向Ｒに回転することができる。
【００４９】
ワイヤ７は、ワイヤ送り部２により送り方向Ｐに送られ、所定角度ずつ回転し、連結軸金型３に送られ、連結軸金型３が繰り返し咬合することにより、連結軸が線状につながった連結軸ワイヤ１０に成形される。なお、「連結軸が線状につながった」とは、連結頭部が互いにくっついた状態で連結軸が繋がったものをいう。連結軸ワイヤ１０は、屈曲等させる外力をかけることにより、隣接する連結頭部の間の溝が分離し、個々の連結軸に分離するものである。
【００５０】
符号１１は、ボールチェーンを構成する回転軸対称体の素材となる金属テープを示している。
【００５１】
金属テープ１１は、ワイヤ７を連結軸ワイヤ１０に成形した後に、連結軸ワイヤ１０とともに引き抜きダイス４に送給される。
【００５２】
引き抜きダイス４は、ラックピニオン１２，１３により、連結軸ワイヤ１０と金属テープ１１を把持したまま、所定の角度ずつ方向Ｒに回転し、金属テープ１１を金属管１４に引き抜くことができる。
【００５３】
ラックピニオン１２，１３はラックピニオン８，９と回転が同期され、同一の角度と方向で所定の角度ごとに回転する。
【００５４】
これにより、金属管１４とその内部の連結軸ワイヤ１０は、同一の角度と方向で所定の角度ごとに回転し、回転軸対称体成形金型５に送られ、回転軸対称体成形金型５が繰り返し返し咬合することにより、回転軸対称体が線状につながったボールチェーン構造体１５に成形される。
【００５５】
なおここで、回転軸対称体とは、およそ回転軸に関して対称で中空の物体をいい、球体、回転体、多面体を含むものとする。
【００５６】
連結軸ワイヤ１０と金属管１４の送りは、回転軸対称体成形金型５において成形されるボールチェーン構造体１５の各回転軸対称体が連結軸の連結頭部を内包するように、それらの相対位置と送りピッチが調整されている。
【００５７】
引き抜きダイス４は、内部に連結軸ワイヤ１０の送り込み位置と金属テープ１１の送り込み位置と送り込み角度を位置決めする位置決め手段を有している。
【００５８】
図２に上記位置決め手段と引き抜き部の詳細を示す。
【００５９】
位置決め手段は、上半月部材１６と下半月部材１７とを有している。
【００６０】
引き抜きダイス４の本体は、円筒状部材を有し、上半月部材１６と下半月部材１７は、それぞれ引き抜きダイス４の本体の円筒状部材の内面に固定されている。
【００６１】
上半月部材１６と下半月部材１７の間には隙間１８が存在し、金属テープ１１はその隙間１８に案内されるようになっている。
【００６２】
金属テープ１１は隙間１８に案内されることにより、その送り込み位置すなわち引き抜きダイス４の半径方向の位置と、その送り込み角度が位置決めされる。
【００６３】
送り込み角度とは、送り方向Ｐに垂直な断面で見た場合に、金属テープ１１の角度をいい、引き抜きダイス４の中心に関して２等辺三角形の底辺に金属テープ１１が送り込まれるのが好ましい。
【００６４】
一方、上半月部材１６には、連結軸ワイヤ１０の案内管１９が固定されている。
【００６５】
案内管１９の先端は引き抜きダイス４の外部に突出してラッパ状をなし、連結軸ワイヤ１０を受け入れやすいようになっている（図１参照）。
【００６６】
案内管１９に案内されることにより、連結軸ワイヤ１０の送り込み位置すなわち引き抜きダイス４の半径方向の位置が位置決めされる。
【００６７】
好ましくは、連結軸ワイヤ１０は、送り方向Ｐに垂直な断面で見た場合に、引き抜きダイス４の中心に送り込まれる。
【００６８】
上半月部材１６と下半月部材１７の送り方向Ｐの後方（下流）には、引き抜き部２０が設けられている。
【００６９】
引き抜き部２０は、内面が漏斗状になっており、この内面に案内されることにより、金属テープ１１は連結軸ワイヤ１０を内包した状態で金属管１４に引き抜かれる。
【００７０】
金属テープ１１の特に送り込み角度が引き抜き部２０の直前の位置決め手段の隙間１８によって位置決めされることにより、引き抜き部２０を出た金属管１４の突き合わせシームは、金属管１４の周方向の一定位置に位置している。
【００７１】
前述したように、引き抜きダイス４は、所定の角度ごとに回転するが、金属テープ１１の送り込み位置と送り込み角度が引き抜きダイス４に関して固定されているため、金属管１４の突き合わせシームは、引き抜きダイス４に関して一定の位置から引き出される。
【００７２】
本発明では、引き抜きダイス４を出た後、回転軸対称体成形金型５に入る前の金属管１４の突き合わせシームに対してレーザー溶接を行う。
【００７３】
ＴＩＧ溶接トーチを有する場合は、ＴＩＧ溶接を行う。
【００７４】
図１に示されているように、レーザー溶接トーチ６は、引き抜きダイス４と回転軸対称体成形金型５の間に設けられ、本実施形態では、地面あるいは台座に対して一定位置に固定され、引き抜きダイス４から引き出される金属管１４に向けてレーザーを照射するように構成されている。
【００７５】
レーザー溶接トーチ６は、金属管１４すなわち引き抜きダイス４の回転と同期し、金属管１４の突き合わせシームが所定の位置に回転したときに、金属管１４の突き合わせシームにレーザーを照射し、該突き合わせシームを溶接するように構成されている。
【００７６】
なお、同期のための制御は、特に図示しないが、ワイヤ７の送りと、金属テープ１１の送りと、引き抜きダイス４とワイヤ送り部２の回転と、レーザーの照射と、連結軸金型３と回転軸対称体成形金型５の咬合動作を駆動する装置を全体として制御する当業者が適宜設け得る制御装置によって制御することができる。制御は、全機構のそれぞれをソフトウェア的に制御しなくても、ワイヤ７や金属テープ１１の送りの機構と、引き抜きダイス４とワイヤ送り部２の回転機構の機械的な連動と、レーザー溶接トーチやＴＩＧ溶接トーチの動力投入を制御するソフトウェア的な連動とを組み合わせることもできる。
【００７７】
本実施形態では、レーザー溶接トーチ６によるレーザーの照射は、断続的に行うのが好ましい。
【００７８】
図３と図４は、レーザーによる溶接の例を示している。
【００７９】
図３と図４において、符号２１はボールチェーン、符号２２は回転軸対称体、符号２３は連結軸をそれぞれ示している。
【００８０】
符号２４は回転軸対称体２２の突き合わせシームを示している。
【００８１】
符号２５，２６はレーザー溶接による溶接部を示している。
【００８２】
図３の例は、金属管１４の段階で、後に隣接する２つの回転軸対称体２２の継目となる場所の両側に、離れて２つの溶接部２５を設け、しかる後に、回転軸対称体２２を形成したものである。
【００８３】
図４の例は、金属管１４の段階で、後に隣接する２つの回転軸対称体２２の継目にまたがるように、若干長い溶接部２６を設け、しかる後に、回転軸対称体２２を形成し、回転軸対称体２２の継目で溶接部２６を分割して、隣接する２つの回転軸対称体２２の連結軸２３のための開口部近傍に、溶接部を設けたものである。
【００８４】
図１に示したように、引き抜きダイス４と回転軸対称体成形金型５の間で、金属管１４の突き合わせシームにレーザーを照射するようにすると、金属管１４の突き合わせシームは半径方向の距離が一定しているため、レーザーの照射の焦点距離が一定しており、正確にレーザーのエネルギーを集中させることができる。
【００８５】
このことは、回転軸対称体成形金型５の後でレーザーを照射する場合と比較すれば明らかである。
【００８６】
すなわち、回転軸対称体成形金型５の後では、回転軸対称体のくびれにより、レーザーを照射する部位の半径方向の位置が変化し、正確にレーザーのエネルギーを集中させることが困難である。
【００８７】
また、本発明によれば、位置決め手段の上半月部材１６と下半月部材１７により、引き抜きダイス４に対して連結軸ワイヤ１０の送り込み位置と、金属テープ１１の送り込み位置と送り込み角度が一定に位置決めされているため、引き抜きダイス４から引き出される金属管１４の突き合わせシームの周方向位置が引き抜きダイス４に対して常に一定である。
【００８８】
すなわち、金属管１４のねじれにより、突き合わせシームの周方向位置がずれることがないのである。
【００８９】
引き抜きダイス４の回転、すなわち金属管１４の回転と、レーザー溶接トーチ６のレーザー照射を同期させることにより、金属管１４の周方向の突き合わせシームの位置に正確にレーザーを照射することができる。
【００９０】
レーザー照射のタイミングと、金属管１４の送りのタイミングとを同期させることにより、図３，４に示したように、連結軸２３が挿通する回転軸対称体２２の開口部近傍にレーザーによる溶接部２５,２６を設けることができる。
【００９１】
図３，４のように、連結軸２３が挿通する回転軸対称体２２の開口部近傍にレーザーによる溶接部２５,２６を設けた場合は、肉厚が薄い金属テープからボールチェーンを形成しても、溶接によって効果的に許容引張荷重を増大させることができ、加工が容易かつ廉価で合理的なボールチェーンを得ることができる。
【００９２】
図１の例では、レーザー溶接トーチ６は、地面あるいは台座に関して一定の位置に固定され、引き抜きダイス４の回転と同期し、金属管１４の突き合わせシームが所定の位置に回転したときにレーザーを照射するようにしていたが、レーザー溶接トーチ６を引き抜きダイス４に固定し、引き抜きダイス４とともに回転するようにすることもできる。
【００９３】
この場合、引き抜きダイス４から引き出される金属管１４の突き合わせシームにレーザーを照射するように、レーザー溶接トーチ６を引き抜きダイス４に固定する。
【００９４】
この実施形態によれば、レーザーを断続的あるいは連続的に突き合わせシームに照射することができる。レーザー溶接トーチ６によって連続的に溶接を行うようにすれば、金属管１４の突き合わせシームの全長に渡って溶接部を設けることもできる。
【００９５】
金属管１４の突き合わせシームの全長を溶接するようにすれば、より頑丈なボールチェーンを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の製造方法を実施するためボールチェーン製造装置の全体構成を示した構成図。
【図２】本発明のボールチェーン製造装置の引き抜きダイスの位置決め手段と引き抜き部を拡大して示した斜視図。
【図３】本発明によるレーザー溶接の一例を示したボールチェーンの一部を切断して示した斜視図。
【図４】本発明によるレーザー溶接の他の一例を示したボールチェーンの一部を切断して示した斜視図。
【図５】従来のボールチェーンの一部を切断して示した斜視図。
【符号の説明】
【００９７】
１ ボールチェーン製造装置
２ ワイヤ送り部
３ 連結軸金型
４ 引き抜きダイス
５ 回転軸対称体成形金型
６ レーザー溶接トーチ
７ ワイヤ
８ ラック
９ ピニオン
１０ 連結軸ワイヤ
１１ 金属テープ
１２ ラック
１３ ピニオン
１４ 金属管
１５ ボールチェーン構造体
１６ 上半月部材
１７ 下半月部材
１８ 隙間
１９ 案内管
２０ 引き抜き部
２１ ボールチェーン
２２ 回転軸対称体
２３ 連結軸
２４ 突き合わせシーム
２５ 溶接部
２６ 溶接部
３１ ボールチェーン
３２ 金属球
３３ 連結軸
３３ａ 連結頭部
３４ 突き合わせシーム
Ｐ 送り方向
Ｒ 回転方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属片を丸めて中空の金属製回転軸対称体に形成し、両端部に連結頭部を有する連結軸によって前記回転軸対称体を鎖状に連結したボールチェーンにおいて、
前記回転軸対称体は、回転軸対称体の回転軸の方向に突き合わせシームを有し、前記突き合わせシームの少なくとも一部に溶接部分を有することを特徴とするボールチェーン。
【請求項２】
前記回転軸対称体は、中空の球であることを特徴とする請求項１記載のボールチェーン。
【請求項３】
前記突き合わせシームの溶接部分は、前記連結軸が挿通する前記回転軸対称体の開口部の近傍に位置することを特徴とする請求項１記載のボールチェーン。
【請求項４】
金属ワイヤを連結軸金型に通して連結軸が線状につながった連結軸ワイヤに成形する工程と、
前記連結軸ワイヤの送り込み位置と金属テープの送り込み位置と送り込み角度を位置決めする位置決め手段を有する引き抜きダイスに、金属テープと前記連結軸ワイヤを送給する工程と、
前記金属テープと前記連結軸ワイヤを前記連結軸ワイヤに関して所定の角度ずつ回転させ、前記引き抜きダイスにより、前記金属テープを前記連結軸ワイヤを内包した状態で金属管に引き抜く工程と、
前記金属管の突き合わせシームが所定の位置に回転したときに、前記金属管の回転に同期して前記突き合わせシームにレーザーを照射することにより、あるいはＴＩＧ溶接を行うことにより、前記金属管の突き合わせシームを溶接する工程と、
回転軸対称体成形金型に前記金属管と前記連結軸ワイヤを送給し、前記金属管と前記連結軸ワイヤを所定の角度ずつ回転させ、前記金属管を各回転軸対称体が前記連結軸ワイヤの各連結軸の連結頭部を内包する状態で複数の回転軸対称体が線状につながったボールチェーン構造体に成形する工程と、
前記ボールチェーン構造体の各回転軸対称体の接合部と前記連結軸ワイヤの各連結軸の接合部を切断する工程と、を有することを特徴とするボールチェーン製造方法。
【請求項５】
前記レーザー照射あるいは前記ＴＩＧ溶接のタイミングと前記金属管の送りのタイミングとピッチは、前記突き合わせシームが、前記連結軸が挿通する各回転軸対称体の開口部の近傍で溶接されるように、互いに同期されていることを特徴とする請求項４に記載のボールチェーン製造方法。
【請求項６】
金属ワイヤを連結軸金型に通して連結軸が線状につながった連結軸ワイヤに成形する工程と、
前記連結軸ワイヤの送り込み位置と金属テープの送り込み位置と送り込み角度を位置決めする位置決め手段を有する引き抜きダイスに、金属テープと前記連結軸ワイヤを送給する工程と、
前記金属テープと前記連結軸ワイヤを前記連結軸ワイヤに関して所定の角度ずつ回転させ、前記引き抜きダイスにより、前記金属テープを前記連結軸ワイヤを内包した状態で金属管に引き抜く工程と、
前記引き抜きダイスの回転と共に回転し、前記引き抜きダイスと相対的に一定位置から溶接を行うレーザー溶接トーチまたはＴＩＧ溶接トーチにより、前記金属管の突き合わせシームを溶接する工程と、
回転軸対称体成形金型に前記金属管と前記連結軸ワイヤを送給し、前記金属管と前記連結軸ワイヤを所定の角度ずつ回転させ、前記金属管を各回転軸対称体が前記連結軸ワイヤの各連結軸の連結頭部を内包する状態で複数の回転軸対称体が線状につながったボールチェーン構造体に成形する工程と、
前記ボールチェーン構造体の各回転軸対称体の接合部と前記連結軸ワイヤの各連結軸の接合部を切断する工程と、を有することを特徴とするボールチェーン製造方法。
【請求項７】
前記金属管の突き合わせシームを連続してあるいは断続的に溶接することを特徴とする請求項４または請求項６に記載のボールチェーン製造方法。
【請求項１】
金属片を丸めて中空の金属製回転軸対称体に形成し、両端部に連結頭部を有する連結軸によって前記回転軸対称体を鎖状に連結したボールチェーンにおいて、
前記回転軸対称体は、回転軸対称体の回転軸の方向に突き合わせシームを有し、前記突き合わせシームの少なくとも一部に溶接部分を有することを特徴とするボールチェーン。
【請求項２】
前記回転軸対称体は、中空の球であることを特徴とする請求項１記載のボールチェーン。
【請求項３】
前記突き合わせシームの溶接部分は、前記連結軸が挿通する前記回転軸対称体の開口部の近傍に位置することを特徴とする請求項１記載のボールチェーン。
【請求項４】
金属ワイヤを連結軸金型に通して連結軸が線状につながった連結軸ワイヤに成形する工程と、
前記連結軸ワイヤの送り込み位置と金属テープの送り込み位置と送り込み角度を位置決めする位置決め手段を有する引き抜きダイスに、金属テープと前記連結軸ワイヤを送給する工程と、
前記金属テープと前記連結軸ワイヤを前記連結軸ワイヤに関して所定の角度ずつ回転させ、前記引き抜きダイスにより、前記金属テープを前記連結軸ワイヤを内包した状態で金属管に引き抜く工程と、
前記金属管の突き合わせシームが所定の位置に回転したときに、前記金属管の回転に同期して前記突き合わせシームにレーザーを照射することにより、あるいはＴＩＧ溶接を行うことにより、前記金属管の突き合わせシームを溶接する工程と、
回転軸対称体成形金型に前記金属管と前記連結軸ワイヤを送給し、前記金属管と前記連結軸ワイヤを所定の角度ずつ回転させ、前記金属管を各回転軸対称体が前記連結軸ワイヤの各連結軸の連結頭部を内包する状態で複数の回転軸対称体が線状につながったボールチェーン構造体に成形する工程と、
前記ボールチェーン構造体の各回転軸対称体の接合部と前記連結軸ワイヤの各連結軸の接合部を切断する工程と、を有することを特徴とするボールチェーン製造方法。
【請求項５】
前記レーザー照射あるいは前記ＴＩＧ溶接のタイミングと前記金属管の送りのタイミングとピッチは、前記突き合わせシームが、前記連結軸が挿通する各回転軸対称体の開口部の近傍で溶接されるように、互いに同期されていることを特徴とする請求項４に記載のボールチェーン製造方法。
【請求項６】
金属ワイヤを連結軸金型に通して連結軸が線状につながった連結軸ワイヤに成形する工程と、
前記連結軸ワイヤの送り込み位置と金属テープの送り込み位置と送り込み角度を位置決めする位置決め手段を有する引き抜きダイスに、金属テープと前記連結軸ワイヤを送給する工程と、
前記金属テープと前記連結軸ワイヤを前記連結軸ワイヤに関して所定の角度ずつ回転させ、前記引き抜きダイスにより、前記金属テープを前記連結軸ワイヤを内包した状態で金属管に引き抜く工程と、
前記引き抜きダイスの回転と共に回転し、前記引き抜きダイスと相対的に一定位置から溶接を行うレーザー溶接トーチまたはＴＩＧ溶接トーチにより、前記金属管の突き合わせシームを溶接する工程と、
回転軸対称体成形金型に前記金属管と前記連結軸ワイヤを送給し、前記金属管と前記連結軸ワイヤを所定の角度ずつ回転させ、前記金属管を各回転軸対称体が前記連結軸ワイヤの各連結軸の連結頭部を内包する状態で複数の回転軸対称体が線状につながったボールチェーン構造体に成形する工程と、
前記ボールチェーン構造体の各回転軸対称体の接合部と前記連結軸ワイヤの各連結軸の接合部を切断する工程と、を有することを特徴とするボールチェーン製造方法。
【請求項７】
前記金属管の突き合わせシームを連続してあるいは断続的に溶接することを特徴とする請求項４または請求項６に記載のボールチェーン製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１６６１１４（Ｐ２００９−１６６１１４Ａ）
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０２６７（Ｐ２００８−１０２６７）
【出願日】平成２０年１月２１日（２００８．１．２１）
【出願人】（５９４０７７０８０）株式会社並木製作所 (7)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２１日（２００８．１．２１）
【出願人】（５９４０７７０８０）株式会社並木製作所 (7)
【Ｆターム（参考）】
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