JP2005161346A

JP2005161346A - ボス付カップ形状の部品の製造方法及びその成形装置

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Publication number: JP2005161346A
Application number: JP2003402220A
Authority: JP
Inventors: Satoru Uemura; 悟植村; Hiromichi Tamiya; 博道田宮; Takao Taniguchi; 孝夫谷口; Takaya Nagahama; 貴也長濱
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 2003-12-01
Filing date: 2003-12-01
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2023-12-01
Also published as: JP4474911B2

Abstract

【課題】ローラを１回通過させることにより、ボス付カップ形状のボス部及び肩部を、円盤状素材の変形量を小さくし、高精度且つ高効率で成形することができるボス付カップ形状の部品の製造方法及び成形装置を提供する。
【解決手段】ボスガイド部２Ａと、カップガイド部２Ｂと、肩ガイド部２Ｅとを備えるマンドレル２に円盤状の素材１を固定し、マンドレル２の軸線を中心として円盤状の素材１とともに回転させ、ボス成形ローラ６０を円盤状の素材１に押圧させ，ボスガイド部２Ａに沿ってマンドレル２の軸線方向に移動させて絞り加工によりボス部を成形し、ボス成形ローラ６０を肩ガイド部２Ｅに沿って中心側からマンドレル２の軸線に対して直角の方向に移動させて絞り加工により肩部を成形することを特徴とする。前記動作によりボス付きカップ形状の部品を製造する成形装置を提供することを特徴とする。
【選択図】図９

Description

本発明は、クラッチ装置等のハウジング等に用いられるボス付カップ形状の部品の製造方法及びその成形装置に関するものである。

従来、クラッチ装置等のハウジング等に用いられるボス付カップ形状の部品の製造は、押し付けローラにより円盤状部材を外周から内側に押し寄せるようにして行う方法が知られている（特許文献１参照。）。

しかし、上記従来技術によれば、円盤状部材の変形量が大きいため、ボス部のメタルフローが乱れ、これにより、円盤状素材の材料として延性の低いものを用いたときにクラックが発生しやすくなる。従って、部品の材料選択の幅が小さくなる。更に、円盤状素材に大きな押圧力をかける必要があり、これにより、剛性の強い機械を用いなければならない。

そこで、所定外径と内径とを有する円板状素材に対し、截頭円錐形のマンドレルで、ボス部を形成すべき箇所を絞り加工により所定型の截頭円錐形に成形し、ついで、マンドレルを仕上げ用マンドレルに交換して、前記仕上げマンドレルの小径円周部に沿ってローラを押し付けて該円錐形の傾斜面を直角に加圧成形して同心円状に所定長さのボス部を突出成形する方法が知られている（特許文献２参照。）。
特表平９−５０６２９５号公報特開平１０−３０５３２２号公報

しかしながら、上記特許文献２に記載された従来技術によれば、円心状ボス部を成形すべき箇所を絞り加工により所定型の截頭円錐形に成形するので、加工時間が長くなるという問題点がある。更に、截頭円錐形に成形するためのマンドレルを別途用意し途中で仕上げ用マンドレルに交換する必要があった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、ボス成形ローラを１回通過させることにより、ボス付カップ形状のボス部及び肩部を、円盤状素材の変形量を小さくし、高精度且つ高効率で成形することができるボス付カップ形状の部品の製造方法及び成形装置を提供することである。

上記問題を解決するために、請求項１に記載されたボス付カップ形状の部品の製造方法は、ボス付きカップ形状の部品のボス部を成形するためのボスガイド部と、カップ部を成形するためのカップガイド部と、前記ボスガイド部と前記カップガイド部との間に形成され肩部を成形するための肩ガイド部とを備えるマンドレルに円盤状の素材を固定する固定工程と、前記マンドレルの軸線を中心として前記マンドレルを前記素材とともに回転させ、ボス成形ローラを前記素材に押圧させた状態で前記マンドレルのボスガイド部に沿ってマンドレルの軸線方向に相対移動させて絞り加工によりボス部を成形し、前記ボス成形ローラを前記マンドレルの肩ガイド部に沿って中心側から前記軸線と直角の方向に移動させて絞り加工により肩部を成形するボス成形工程と、カップ成形ローラを前記ボス部及び前記肩部が成形された素材に押圧させた状態で前記マンドレルのカップガイド部に沿って前記軸線方向に相対移動させてカップ部を成形するカップ成形工程と、を有することを特徴とする。

請求項２に記載されたボス付カップ形状の部品の製造方法は、請求項１に記載されたボス付カップ形状の部品の製造方法において、前記ボス成形工程の前に前記マンドレルを前記円盤状の素材とともに回転させた状態で予備成形ローラを円盤状の素材に押圧しながら前記マンドレルのカップガイド部に沿って前記軸線方向に相対移動させて絞り加工により前記円盤状の素材をカップ形状に予備成形する予備成形工程を更に有することを特徴とする。

請求項３に記載されたボス付カップ形状の部品の製造方法は、請求項１に記載されたボス付カップ形状の部品の製造方法において、前記マンドレルのカップガイド部には、カップ部の内面に内歯を成形するための内歯成形用歯型が形成され、前記カップ成形工程は、前記カップ成形ローラをボス部及び肩部が成形された素材に押圧させた状態で前記内歯成形用歯型に沿って前記マンドレルの軸線方向に相対移動させて前記カップ部内面に内歯を成形する内歯成形工程であることを特徴とする。

請求項４に記載されたボス付カップ形状の部品の製造方法は、請求項１乃至３に記載されたボス付カップ形状の部品の製造方法において、前記ボス成形ローラは、回転軸がマンドレルの中心側に所定の角度で傾斜した状態で前記円盤状の素材を押圧することを特徴とする。

請求項５に記載された成形装置は、円盤状の素材からボス付カップ形状の部品を成形する成形装置において、ボス部を成形するためのボスガイド部と、カップ部を成形するためのカップガイド部と、前記ボスガイド部と前記カップガイド部との間に形成され肩部を成形するための肩ガイド部とを備え、軸線周りに回転可能に基台に支承されたマンドレルと、円盤状の素材の中心を前記軸線と一致させて前記マンドレルに固定する固定手段と、前記マンドレルを回転させるマンドレル回転手段と、前記マンドレルに対して軸線方向に相対移動可能に前記基台に装架された移動台と、ボス成形ローラが回転可能に支承され前記マンドレルの前記軸線方向と直角の方向に移動可能に前記移動台に装架されたボス成形ローラヘッドと、カップ成形ローラが回転可能に支承され前記マンドレルの軸線方向と直角方向に移動可能に前記移動台に装架されたカップ成形ローラヘッドと、前記ボス成形ローラを前記マンドレルのボスガイド部及び肩ガイド部に沿って絞り加工によりボス部及び肩部を成形するために前記移動台を前記軸線方向に相対移動させるとともに前記ボス成形ローラヘッドを軸線と直角の方向に移動させ、前記カップ成形ローラを前記マンドレルのカップ部に沿って絞り加工によりカップ部を成形するために前記移動台を前記軸線方向に相対移動させる移動手段と、を有することを特徴とする。

請求項６に記載された成形装置は、請求項５に記載の成形装置において前記ボス成形ローラの中心軸は、マンドレルの中心側に所定の角度に傾斜していることを特徴とする。

請求項７に記載された成形装置は、請求項５又は６に記載された成形装置において、前記マンドレルのカップガイド部には、前記カップ部の内面に内歯を成形するための内歯成形用歯型が形成されていることを特徴とする。

請求項１に記載のボス付カップ形状の部品の製造方法によれば、ボス部を絞り加工した後に肩部を絞り加工によって成形するので、大きな肉厚変動がなく、スムースな成形が可能となるとともに、ボス部及び肩部を所定形状に高精度に成形することができる。また、円盤状の素材をマンドレルに固定した状態で回転させ、ボス成形ローラをマンドレルの軸線方向にマンドレルのボスガイド部に沿って相対移動させて部品のボス部を絞り加工し、その後、マンドレルの肩ガイド部に沿って移動させて肩部を成形するので、ボス成形ローラを一回通過させるだけでボス部及び肩部を高効率且つ高精度に成形することができる。

請求項２に記載のボス付カップ形状の部品の製造方法によれば、円盤状の素材をカップ形状に予備成形した後にボス部を成形するので、特に外径の大きい円盤状の素材を成形するとき、しわ等が発生することを効果的に防止することができる。

また、円盤状素材をカップ状に成形した後にボス部を成形するので、ボス部を成形するときに素材がマンドレルに覆われた状態となる。このためカップ状の素材はマンドレルに安定して固定されるので、安定したボス成形を行うことができる。

請求項３に記載のボス付カップ形状の部品の製造方法によれば、カップ部の成形と同時にカップの内部に内歯を成形することができるので、内歯を高精度に加工することができる。

更に、請求項４に記載のボス付カップ形状の部品の製造方法によれば、ボス成形ローラをマンドレルの中心側に所定の角度に傾斜させた状態でボス成形工程を行うので、ボス付カップ形状の部品の肩部を絞り加工を更に確実且つ容易に行うことができる。

請求項５に記載の成形装置によれば、ボス部及び肩部を絞り加工によって成形するので、大きな肉厚変動がなく、スムースな成形が可能となるとともに、ボス部及び肩部を所定形状に高精度に成形することができる。また、ボス成形ローラを一回通過させるだけでボス部及び肩部を高精度且つ高効率に成形することができる。

請求項６に記載された成形装置によれば、ボス成形ローラをマンドレルの中心側に所定の角度に傾斜させているので、ボス付カップ形状の部品の肩部を絞り加工を更に確実且つ容易に行うことができる。

請求項７に記載された成形装置によれば、カップ部の成形と同時にカップ部の内部に内歯を高精度に加工することができる。

（第1の実施の形態）
以下に本発明の実施の形態のうちの第1の実施の形態を図１〜図１０に基づいて説明する。まず、本実施の形態で使用される成形装置について図1〜図６に基づいて説明する。
本実施の形態では、図１は、本実施形態の成形装置の正面図を示したものである。図２は、図１のＡ矢視方向から見た成形装置の断面図である。図2において、下方が成形装置の正面側（作業者が操作作業をする側であり、機械正面。）である。図３は、カップ成形ローラの駆動装置の正面図である。図４は、ボス成形ローラの説明図である。図５は、予備成形ローラの説明図である。図６は、マンドレルに円盤状の素材を固定した状態を示す説明図である。
ここで、図１におけるｘ方向は成形装置の背面〜正面方向であり、ｙ方向は左右方向であり、ｚ方向は上下方向を示す。

本実施形態の成形装置は、図１及び図２に示されるように、基台１０に回転自在に取り付けられたマンドレル２と、心押軸５と、マンドレル２及び心押軸５を回転させる回転機構４とを有する。また、ローラとして、ボス成形ローラ６０と、予備成形ローラ７０と、カップ成形ローラ８０とを有する。更に、これらのローラ６０、７０、８０を移動させる機構として、これらのローラヘッド６１、７１、８１が進退送り自在に取り付けられた昇降台２０と、昇降台２０に取り付けられた各ローラヘッドの駆動装置６４、７４、８４とを備える。

マンドレル２は、円盤状の素材１をボス付カップ形状に成形するための金型として機能するものである。マンドレル２は、図６に示されるように、円盤状の素材１にボス付きカップ形状の部品のボス部を成形するためのボスガイド部２Ａと、円盤状の素材１にカップ部を成形するためのカップガイド部２Ｂと、ボスガイド部２Ａとカップガイド部２Ｂとの間に形成され、肩部を成形するための肩ガイド部２Ｅとから構成されている。また、カップガイド部２Ｂには、カップ部の内面に内歯を成形するための内歯成形用歯型２Ｃが形成されている。

心押軸５は、心押軸駆動装置６を駆動させることにより、図６に示されるように、円盤状の素材１を固定する機能を備えるものである。心押軸駆動装置６は、例えば、ハイブリッドアクチュエーターユニットであり、モータ、カップリング、ポンプ、リザーバ、及び心押軸送りシリンダ６ａとから構成されている。すなわち、心押軸駆動装置６は、心押軸送りシリンダ６ａの一端が上部機体４０に取付けられ、他端に心押軸５が設けられた構成となっており、これにより、心押軸５とマンドレル２の間で任意の圧力で円盤状の素材１を挟持することにより円盤状の素材１を固定することが可能な構成となっている。ここで、心押軸５は、例えば、スラスト軸受機構５ａを介して心押軸送りシリンダ６ａに回転可能に支持されているので、マンドレル２が回転することにより、マンドレル２との間に挟持した円盤状の素材１と共に回転可能な構成となっている。マンドレル２には、円盤状の素材１を挟持するためのピン部２Ｄが形成され、また、円盤状の素材１は、その中心に孔１Ａが形成されている。そして、孔１Ａをピン部２Ｄにはめ合わせ、その上に心押軸５にて挟持することによって円盤状の素材１をマンドレルに同心状に固定する構成になっている。

回転機構４は、円盤状の素材１の中心をマンドレル２の軸線と一致させて円盤状の素材１をマンドレル２及び心押軸５ともに回転させる機能を有するものである。主軸駆動装置４としては、例えば、主軸モータ４ａ、主軸モータの回転を伝達するベルト４ｂ、及び主軸ヘッド３から構成される。

ボス成形ローラ６０は、マンドレル２にセットされた円盤状の素材１を押圧してボス部を成形するためのものである。すなわち、このボス成形ローラ６０は、円盤状の素材１を押圧した状態でマンドレル２のボスガイド部２Ｂに沿ってマンドレル２の軸線方向に移動させることにより、ボス部を成形することができるものである。ボス成形ローラ６０は、図４に示されるように、ローラヘッド６１に回転自在に取り付けられている。また、ボス成形ローラ６０は、マンドレル２の中心側に所定の角度θだけ傾斜している。この角度θの大きさは特に限定されないが、１〜１０°、好ましくは４〜６°とすることができる。

予備成形ローラ７０は、カップ部を絞り加工により予備成形するためのローラである。即ち、この予備成形ローラ７０は、円盤状の素材１に押圧した状態でマンドレル２のカップガイド部２Ｂに沿ってマンドレル２の軸線方向に移動させることにより、カップ部を予備成形することができるものである。予備成形ローラ７０は、図５に示されるように、ローラヘッド７１に回転自在に取り付けられている。

カップ成形ローラ８０は、素材１をマンドレルのカップガイド部２Ｂに沿って押圧してカップ部を成形するためのローラで、素材１を押圧した状態でマンドレル２のカップガイド部２Ｂに沿ってマンドレル２の軸線方向に移動させることにより、カップ部を成形するものである。尚、このカップ成形ローラ８０は、マンドレル２のカップガイド部２Ｂに内歯成形用歯型２Cが形成されている場合は、内歯成形用歯型２Ｃに素材１を充肉して歯型を成形することができるものである。カップ成形ローラ８０は、図１に示されるように、ローラヘッド８１に回転自在に取り付けられている。

昇降台２０は、前記移動台として機能するものである。すなわち、昇降台駆動装置２５、２６により、ボス成形ローラ６０、予備成形ローラ７０及びカップ成形ローラ８０をマンドレル２の軸線方向に移動させる機能を有するものである。昇降台２０は、基台１０に直立状態で固定されたコラム１３２、１３３によりスライド可能に支持されており、コラム１３２、１３３の上端部には上部機体４０が設けられ、上部機体４０に各昇降台駆動装置２５、２６が設けられている。各昇降台駆動装置２５、２６は、例えば、ハイブリッドアクチュエーターユニットであり、モータ、カップリング、ポンプ、リザーバ、及び昇降台送りシリンダ２５ａ、２６ａとから構成されている。すなわち、昇降台送りシリンダ２５ａ、２６ａの一端が上部機体４０に取付けられ、他端を昇降台２０に取り付けられた構成となっており、ポンプからの圧油を昇降台送りシリンダ２５ａ、２６ａに供給することにより、昇降台２０が、上部機体４０と基台１０の間で上下方向にスライド移動する構成になっている。

駆動装置６４、７４、８４は、ボス成形ローラ６０、予備成形ローラ７０及びカップ成形ローラ８０をマンドレルの軸線と直角の方向に移動させる機能を有するものである。駆動装置６４、７４、８４は、図３に示す駆動装置８４について代表して説明すれば、モータＭｔ、カップリングＣｐ、ポンプＰｍ、リザーバＲｓ、油圧シリンダＨｃ及びピストンｐから構成されている。ピストンｐはローラヘッド８１に取り付けられた構成になっており、ポンプＰｍからの圧油を油圧シリンダＨｃに供給することにより、カップ成形ローラ８０をマンドレル２の軸線に対して直角の方向に移動する構成になっている。

上記成形装置によって、ボス付カップ形状の部品を製造する方法について図６〜図１０に基づいて説明する。

まず、図６に示されるように、マンドレル２に円盤状の素材１を固定する。ここで、マンドレル２は、円盤状の素材１を挟持するためのピン部２Ｄが形成されたものを用い、また、円盤状の素材１は、その中心に孔１Ａが形成されたものを用いる。そして、孔１Ａをピン部２Ｄにはめ合わせ、その上に心押軸５にて挟持することによって円盤状の素材１をマンドレル２に固定する（図６）。

次に、主軸駆動装置４を駆動させて前記マンドレル２の軸線を中心として前記マンドレル２を回転させる。これにより、スラスト軸受機構５ａを介して円盤状の素材１及び心押軸５がマンドレル２とともに回転する。

そして、各昇降台駆動装置２５、２６及び駆動装置７４を駆動させて予備成形ローラ７０を円盤状の素材１のカップ部に相当する部分にセットし、図７に示されるように円盤状の素材１を回転させた状態で各昇降台駆動装置２５、２６を駆動させて予備成形ローラ７０を円盤状の素材１に押圧させながら予備成形ローラ７０をマンドレル２のカップガイド部２Ｂに沿ってマンドレル２の軸線方向、すなわち、図７の矢印Ｂの方向に移動させて円盤状の素材１に絞り加工を行う（図７）。これにより、円盤状の素材１は図８に示されるようにカップ形状に予備成形される。このとき、カップ状の素材１の内面はマンドレル２の内歯成形用歯型２Ｃに押し付けられる。したがって、カップ状の素材１は、マンドレル２に確実に固定される。その後、各昇降台駆動装置２５、２６を駆動させて上方に昇降台２０を後退させ、更に駆動装置７４を駆動させて予備成形ローラ７０のローラヘッド７１を原位置まで後退させる。

次に、駆動装置６４を駆動させて予備成形された素材１のボス部に相当する部分にボス成形ローラ６０をセットし、各昇降台駆動装置２５、２６を駆動させて素材１にボス成形ローラ６０を押圧させながらボス成形ローラ６０をマンドレル２のボスガイド部２Ａに沿ってマンドレル２の軸線方向、すなわち、図９の矢印Ｃの方向に移動させることにより、ボス部を絞り加工により成形する。ボス部の成形が終了すると各昇降台駆動装置２５、２６を停止させる。そして、駆動装置６４を駆動させてボス成形ローラ６０を肩ガイド部２Ｅに沿って中心側からマンドレル２の軸線に対して直角の方向（矢印Ｄの方向）に移動させて絞り加工により肩部を成形する。このとき、素材１は、マンドレル２に確実に固定されているので、ボス成形ローラ６０の負荷によって変形したり移動したりしない。したがって、ボス成形ローラ６０の負荷に対して安定して成形することができる。また、ボス成形ローラ６０は、マンドレル側に所定の角度θだけ傾斜しているので、肩部を成形するときボス成形ローラ６０の外周部だけが素材１に当接する。これにより、肩部を成形するときボス成形にローラ６０が素材１に当接する範囲を小さくすることができる。したがって、肩部を容易に成形することができる。その後、各昇降台駆動装置２５、２６を駆動させて昇降台２０を上方に後退させ、駆動装置６４を駆動させてボス成形ローラ６０のローラヘッド６１を原位置まで後退させる。尚、ボス成形工程終了後に昇降台２０を後退させずに引き続きカップ成形工程を行ってもよい。

次に、駆動装置８４を駆動させて、ボス部及び肩部が成形された素材１のカップ部に相当する部分にカップ成形ローラ８０をセットし、各昇降台駆動装置２５、２６を駆動させてカップ成形ローラ８０を素材１に押圧させながらカップガイド部２Ｂに沿ってマンドレル２の軸線方向（図１０の矢印Ｅの方向）にカップ成形ローラ８０を移動させて、カップ部を絞り加工により成形する。このとき、カップ部の内面が内歯成形用歯型２Ｃに完全に充肉される。したがって、カップ部の内面に内歯が成形される。その後、昇降台駆動装置２５、２６を駆動させて昇降台２０を原位置まで後退させ、駆動装置８４を駆動させてカップ成形ローラ８０のローラヘッド８１を原位置まで後退させる。このようにしてボス付きカップ形状の部品が成形される。

（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態のボス付カップ形状の部品を製造する方法について、図６、図１１及び図１２に基づいて説明する。なお、本実施の形態の成形装置は第１の実施の形態のものと同じものを用いるので、その説明を省略する。
まず、マンドレル２に円盤状の素材１を固定する。マンドレル２に円盤状の素材１を固定する方法は前記第１の実施の形態と同じである（図６）。

次に、主軸駆動装置４を駆動させて前記マンドレル２の軸を中心として前記マンドレルを回転させる。これにより、スラスト軸受機構５ａを介して円盤状の素材１及び心押軸５がマンドレル２とともに回転する。

次に、各昇降台駆動装置２５、２６及び駆動装置６４を駆動させてボス成形ローラ６０を円盤状の素材１のボス部に相当する部分にセットし、図１１に示されるように、各昇降台駆動装置２５、２６駆動させてボス成形ローラ６０を素材１に押圧しながらボス成形ローラ６０をマンドレル２のボスガイド部２Ａに沿ってマンドレル２の軸線方向、すなわち、図１１の矢印Ｃの方向に移動させることにより、ボス部を絞り加工により成形する。そして、ボス部の成形が終了すると各昇降台駆動装置２５、２６を停止させる。そして、駆動装置６４を駆動させてボス成形ローラ６０を中心側からマンドレル２の軸線に対して直角の方向、すなわち、図１１の矢印Ｄの方向に移動させることにより、絞り加工により肩部を成形する。その後、各昇降台駆動装置２５、２６駆動させて昇降台２０を上方に後退させ、駆動装置６４を駆動させてボス成形ローラ６０のローラヘッド６１を原位置まで後退させる。尚、ボス成形工程終了後に昇降台２０を後退させずに引き続きカップ成形工程を行ってもよい。

次に、駆動装置８４を駆動させてカップ成形ローラ８０をボス部及び肩部が成形された素材１のカップ部に相当する部分にセットし、素材１を回転させた状態で各昇降台駆動装置２５、２６を駆動させてカップ成形ローラ８０を素材１に押圧して移動させる。これにより、素材１は、絞り加工によりカップ状に成形される。このとき、カップガイド部に形成された内歯成形用歯型２Ｃにカップ部の内面が押し付けられ、カップ部内面に内歯が充肉成形される。その後、各昇降台駆動装置２５、２６駆動させて昇降台２０を原位置まで後退させ、駆動装置８４を駆動させてカップ成形ローラ８０のローラヘッド８１を原位置まで後退させる。このようにして、ボス付カップ形状の部品が成形される。

上述した第１及び第２の実施の形態のボス付カップ形状の部品の製造方法によれば、ボス成形ローラ６０をマンドレル２のボスガイド部に沿ってマンドレル２の軸線方向に移動させて絞り加工によりボス部を成形し、その後、ボス成形ローラ６０を中心側からマンドレル２の軸線に対して直角の方向に移動させて絞り加工により肩部を成形するので、大きな肉厚変動がなく、スムースな成形が可能となる。また、マンドレルを交換することなく、ボス成形ローラ６０をボスガイド部２Ａ及び肩ガイド部２Ｅに１回通すだけで高効率、高精度、且つ低コストで行うことができる。

尚、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。
例えば、円盤状の素材１を挟持する方法は、本実施形態の方法に限定されず、円盤状の素材に貫通していない穴部を形成し、この穴にマンドレル２のピン部２Ｄにはめ合わせてもよい。

また、本実施の形態では、マンドレル２としてカップガイド部２Ｂに内歯整形用歯型２Ｃが形成されたものを用いたが、部品に内歯がない場合は、内歯成形用歯型２Ｃが形成されていないマンドレルを用いる。

更に、マンドレル２のカップガイド部２Ｂの外形は、図６等に示されるような円柱状に限定されず、部品の形状に合わせて円錐形や多段形状のもの等を用いることもできる。

また、本実施の形態の成形装置では、１つの段のみを有する昇降台２０にボス成形ローラ６０、予備成形ローラ７０、カップ成形ローラ８０が同一の高さに取り付けられた構成になっているが、昇降台２０として複数段あるものを用い、各々のローラ６０、７０、８０の高さが異なっているものとしてもよい。これにより、位相をずらした成形が可能となるため、昇降台を一往復させるだけで、予備成形、ボス成形及びカップ成形が可能となる。

また、本実施の形態の成形装置では、ローラが３つ設けられた構成となっているが、このローラの数は特に限定されず、製造する部品の形状や用途等に応じて変更することができる。

また、第１の実施の形態において予備成形ローラ７０は、カップ成形ローラ８０をも兼ねることができ、予備成形とカップ成形とを同じローラにて行ってもよい。また、カップ成形を予備成形ローラ７０で行う場合であっても上記カップ成形とともに、内歯を成形することもできる。また、この場合、予備成形ローラ７０とカップ成形ローラ８０との二つのローラを用いて予備成形を行うことができ、また、これらの二つのローラを用いてカップ成形を行うこともできる。

更に、本実施形態では、予備成形、ボス成形、及びカップ成形を１つの装置にて行っているが、これらの工程を各自別の装置にて行うこともできる。

本実施形態の成形装置の正面図である。図１のＡ矢視方向から見た成形装置の断面図である。カップ成形ローラ８０の駆動装置の正面図である。本実施の形態の成形装置に取り付けられたボス成形ローラの説明図である。本実施の形態の成形装置に取り付けられた予備成形ローラの説明図である。マンドレルに円盤状の素材を固定した状態を示す説明図である。第１の実施の形態において予備成形ローラが円盤状の素材に押圧された状態を示す説明図である。第１の実施の形態において円盤状の素材が予備成形された状態を示す説明図である。第１の実施の形態において、ボス部及び肩部を成形する工程を示す説明図である。第１の実施の形態においてカップ成形工程を示す説明図である。第２の実施の形態において、ボス部及び肩部を成形する工程を示す説明図である。第２の実施の形態において、カップ成形工程を示す説明図である。

符号の説明

１素材、２マンドレル、５心押軸、６心押軸駆動装置、１０基台、２０昇降台、２５昇降台駆動装置、４０上部機体、６０ボス成形ローラ、７０予備成形ローラ、８０カップ成形ローラ、６１，７１，８１ローラヘッド、６４，７４，８４ローラ駆動装置。

Claims

ボス付きカップ形状の部品のボス部を成形するためのボスガイド部と、カップ部を成形するためのカップガイド部と、前記ボスガイド部と前記カップガイド部との間に形成され肩部を成形するための肩ガイド部とを備えるマンドレルに円盤状の素材を固定する固定工程と、
前記マンドレルの軸線を中心として前記マンドレルを前記素材とともに回転させ、ボス成形ローラを前記素材に押圧させた状態で前記マンドレルのボスガイド部に沿ってマンドレルの軸線方向に相対移動させて絞り加工によりボス部を成形し、前記ボス成形ローラを前記マンドレルの肩ガイド部に沿って中心側から前記軸線と直角の方向に移動させて絞り加工により肩部を成形するボス成形工程と、
カップ成形ローラを前記ボス部及び前記肩部が成形された素材に押圧させた状態で前記マンドレルのカップガイド部に沿って前記軸線方向に相対移動させてカップ部を成形するカップ成形工程と、を有することを特徴とするボス付カップ形状の部品の製造方法。
請求項１に記載されたボス付カップ形状の部品の製造方法において、前記ボス成形工程の前に前記マンドレルを前記円盤状の素材とともに回転させた状態で予備成形ローラを円盤状の素材に押圧しながら前記マンドレルのカップガイド部に沿って前記軸線方向に相対移動させて絞り加工により前記円盤状の素材をカップ形状に予備成形する予備成形工程を更に有することを特徴とするボス付カップ形状の部品の製造方法。
請求項１に記載されたボス付カップ形状の部品の製造方法において、前記マンドレルのカップガイド部には、カップ部の内面に内歯を成形するための内歯成形用歯型が形成され、
前記カップ成形工程は、前記カップ成形ローラをボス部及び肩部が成形された素材に押圧させた状態で前記内歯成形用歯型に沿って前記マンドレルの軸線方向に相対移動させて前記カップ部内面に内歯を成形する内歯成形工程であることを特徴とするボス付カップ形状の部品の製造方法。
請求項１乃至３に記載されたボス付カップ形状の部品の製造方法において、
前記ボス成形ローラは、回転軸がマンドレルの中心側に所定の角度で傾斜した状態で前記円盤状の素材を押圧することを特徴とするボス付カップ形状の部品の製造方法。
円盤状の素材からボス付カップ形状の部品を成形する成形装置において、
ボス部を成形するためのボスガイド部と、カップ部を成形するためのカップガイド部と、前記ボスガイド部と前記カップガイド部との間に形成され肩部を成形するための肩ガイド部とを備え、軸線周りに回転可能に基台に支承されたマンドレルと、
円盤状の素材の中心を前記軸線と一致させて前記マンドレルに固定する固定手段と、
前記マンドレルを回転させるマンドレル回転手段と、
前記マンドレルに対して軸線方向に相対移動可能に前記基台に装架された移動台と、
ボス成形ローラが回転可能に支承され前記マンドレルの前記軸線方向と直角の方向に移動可能に前記移動台に装架されたボス成形ローラヘッドと、
カップ成形ローラが回転可能に支承され前記マンドレルの軸線方向と直角方向に移動可能に前記移動台に装架されたカップ成形ローラヘッドと、
前記ボス成形ローラを前記マンドレルのボスガイド部及び肩ガイド部に沿って絞り加工によりボス部及び肩部を成形するために前記移動台を前記軸線方向に相対移動させるとともに前記ボス成形ローラヘッドを軸線と直角の方向に移動させ、前記カップ成形ローラを前記マンドレルのカップ部に沿って絞り加工によりカップ部を成形するために前記移動台を前記軸線方向に相対移動させる移動手段と、を有することを特徴とする成形装置。
請求項５に記載の成形装置において、
前記ボス成形ローラの中心軸は、マンドレルの中心側に所定の角度に傾斜していることを特徴とする成形装置。
請求項５又は６に記載された成形装置において、
前記マンドレルのカップガイド部には、前記カップ部の内面に内歯を成形するための内歯成形用歯型が形成されていることを特徴とする成形装置。