JP2006500222A - 筒状ワークピース、特にショックアブソーバ・ピストンロッド及びその種のワークピースの製造方法と装置 - Google Patents

Abstract

筒状のワークピース、特にショックアブソーバ・ピストンロッドの製造方法が記載されている。前記方法の第１の工程においては、オリジナルのワークピースの第１の部分領域（３ａ）の周側直径がまず最初にラジアル変形工程により縮径され、オリジナルの筒状ワークピースの長さ方向軸（Ａ）に対し斜め方向になる中間領域（３ｃ）が形成され、この中間領域（３ｃ）は、周側直径が縮径されている前記オリジナルのワークピースの第１の部分領域（３ａ）と中間領域（３ｃ）に隣り合う縮径されていない第２の部分領域（３ｂ）とをつなぐものになっている。この発明の方法の引き続いての第２の工程においては、前記オリジナルのワークピース（３）の中間領域（３ｃ）には、変形加工により急勾配の構造が形成され、これによってワークピース（１）に実質的な矩形肩部（２）が形成される。

Description

この発明は、筒状ワークピース、特にショックアブソーバ・ピストンロッドの製造方法に関するもので、この製造方法においては、原の筒状ワークピースから工程を開始し、第１の工程で原のワークピースの第１の領域をラジアル成形プロセスにより減縮して該ワークピースの外径を縮径し、ついで前記原の筒状ワークピースの長さ方向軸に対しある角度をもっている中間領域を形成し、この中間領域は、縮径された前記原の筒状ワークピースの第１の領域と前記中間領域に至る縮径されていない第２の領域とにわたるものであり、さらに、このようなワークピース及びそのようなワークピースを製造する装置に関するものである。

こういった方法は、すでに知られており、冷間成形ワークピース、例えば、ショックアブソーバ・ピストンロッドの製造に使用されている。このようなショックアブソーバ・ピストンロッドは、ショックアブソーバが車輪の案内機構を果たすようになっている自動車のフロントアクスル機構に特に採用されている。該ショックアブソーバ・ピストンロッドは、太い直径のものが要求され、軽量化のために中空の筒状素材から前記ロッドを作るようになっている。

既知のショックアブソーバ・ピストンロッドは、車体近くの上端部からやや離れた位置に実質的に矩形の肩部を有し、ここで自動車のショックアブソーバが取り付けられるようになっている。ロータリースエージング加工により冷間成形されている前記既知のピストンロッドの場合、前記肩部を形成するには、先ず最初、前記原のチューブの端部部分を縮径し、ついで、ロータリースエージング加工を施しておらず、前記原のワークピースの原の直径をもつ前記チューブの部分に角度４５°の中間部を形成する。このような作業は、前記ワークピースの壁部を脆弱化させないためには、ショックアブソーバ・ピストンロッドの原のチューブの壁部の厚さを実質的に同じにするために必要なものである。しかしながら、最終のショックアブソーバ・ピストンロッドのこの部分に矩形の肩部を作ることには、即ち、前記ピストンロッドの長さ方向軸に対し直角になっている当接面を備えるアダプタスリーブを前記ピストンロッドの長さ方向軸に対しほぼ４５°の角度になっている前記中間領域に押し当てるよにする。

このようなアダプタスリーブは、設備が余分なものになり、製造コストも高くなる。さらに、このような場合、前記ピストンロッドに前記アダプタロッドをぴったり位置させるには、密接誤差がきびしいものになる。

そこで、この発明の目的は、ワークピース、特に、ショックアブソーバ・ピストンロッドを製造する方法及び前記種類のワークピースを改良することであり、これによって、実質的に矩形の肩部を備えるワークピースがアダプタスリーブを用いずに簡単な手段で前記チューブから製造できることになる。

この発明は、第１の工程に続く第２の工程を行うことで、この目的を達成するものであり、前記第２の工程においては、原のワークピースの中間領域を冷間成形して実質的に方形の肩部を得るようにしている。

この発明による特徴によって、簡単な方法で、冷間成形工程だけで実質的に方形の肩部を備える筒状のワークピース、特に、ショックアブソーバ・ピストンロッドを原の筒状のワークピースから作る有利な手段が提供されるものである。前記方形の肩部がこの発明の方法によりダイレクトに得られる事実により、この発明の方法により作られるワークピースの製造には、製造と組み立てにコストがかかるアダプタスリーブを使用する必要がなく、全体としての製造コストを有利に削減できる。

単一の部材からなる原のワークピースを最終製品に冷間成形することで、原のワークピースの壁部を全く脆弱化しないか、又は、ほんの僅かにしか脆弱化しない利点が得られる。

この発明のさらなる有利な展開によれば、第２の工程の成形操作は、揺動成形操作であり、これは、特に少なくとも一つの円形運動と傾斜運動又は軸方向オプレス操作により行われるものである。

この発明のさらなる有利な展開は、従属請求の範囲の主題である。

この発明のさらなる詳細と利点は、図面を参照して以下に記載する模範的実施例から明らかになる。

図１に示すように、符号１で示すワークピースの製造工程の中間製品を作るには、ワークピース１は、矩形の肩部２を有し、筒状の最初のワークピースの上部領域３は、まず最初に例えばロータリースエージング加工などの冷間加工により縮径されるもので、これらの加工技術は、すでに知られており、したがって、ここでは詳しく説明しないものであり、これによって原の筒状ワークピース３の第１の領域３ａが縮径されていない第２の領域３ｂよりも縮径される。好ましくは、第１の領域３ａと第２の領域３ｂの間の中間領域３ｃは、原のワークピース３の長さ方向軸Ａに対しほぼ４５°傾斜している円周面になっている。

図１で明らかように、断面で示してある筒状の原のワークピース３の壁部５は、全く縮径されていないか又はほんのわずか縮径されていて、これによって、原のワークピース３の構成素材は、中間領域３ｃの部分では、全く脆弱化されていない。ここで、中間製品を図２に示す最終製品、即ち実質的に矩形の肩部２をもつ筒状ワークピース１に仕上げるために、この発明においては、前記中間領域３ｃを成形加工、特に、揺動鍜造又は軸方向プレス加工する。この揺動鍜造加工の操作は、対応するダイスの円形移動、傾斜移動又は円形移動と傾斜移動を組み合わせたものを用いる揺動鍜造プロセスを用いてうまく行えるものである。このような成形方法は、当業者によく知られているもので、ここでは、特に詳しく述べない。

原の筒状ワークピース３の壁部５の状態から分かるように、肩部２の領域の壁部５も脆弱にならない。

前記方法は、矩形の肩部をもつショックアブソーバ・ピストンの製造に好適なものである。このようなショックアブソーバ・ピストンに加えて、この発明は、シングルピースである筒状の原のワークピースから矩形の肩部又は実質的な肩部をもつ必要がある別のワークピースの製造に実施できる。

図３と図４は、実質的に矩形の肩部２をもつワークピース１のための装置１０の一つの実施例を示す。上記した第１の工程を行うために、即ち、原のワークピース３の第１と第２の領域３ａ，３ｂの中間領域３ｃを作るために、装置１０は、複数の回転スエージングダイス１２をもつ回転スエージング治具として構成の縮径ユニット１１を備えている。回転スエージングダイス１２は、ラジアル方向Ｒに向けて原のワークピース３に作用する。各回転スエージングダイは、傾斜した成形面１３を備えており、この傾斜は、原のワークピース３の長さ方向軸Ａに対し、ここでもほぼ４５°の角度になっており、この傾斜角度は、製造する中間領域３ｃの傾斜面の傾斜に実質的に対応している。

傾斜した中間領域３ｃが、ここでは詳しくは述べない既知の縮径工程、特に回転スエージングにより成形されると、原のワークピース３は、上記された装置１０の縮径ユニット１１から装置１０の別の成形ユニットへ移されるもので、その装置は、ここでは、揺動成形ユニット１５となっており、第２の成形工程がここで行われる。この揺動成形ユニット１５は、揺動ダイ１６を備えており、これは、長さ方向軸Ａを軸として揺動運動し、成形面１７が原のワークピース３の中間領域３ｃに作用し、実質的に矩形の肩部２が成形されることになる。

第１の成形工程後における筒状ワークピースの一つの実施例を示す。 第２の成形工程後における図１のワークピースを示す。 ワークピースを製造する装置の一つの実施例を示す。 ワークピースを製造する装置の一つの実施例を示す。

符号の説明

１ ワークピース
２ 矩形肩部
３ オリジナルのワークピース
３ａ オリジナルのワークピースの第１の部分領域
３ｂ オリジナルのワークピースの第２の部分領域
３ｃ オリジナルのワークピースの中間領域

Claims (9)

1. 筒状ワークピース、特にショックアブソーバ・ピストンロッドの製造方法であり、原の筒状ワークピース（３）から工程を開始し、第１の工程で原のワークピース（３）の第１の領域（３ａ）をラジアル成形プロセスにより減縮して該ワークピースの外径を縮径し、ついで前記原の筒状ワークピースの長さ方向軸（Ａ）に対しある角度をもっている中間領域（３ｃ）を形成し、この中間領域は、縮径された前記原の筒状ワークピース（３）の第１の領域（３ａ）と前記中間領域（３ｃ）に至る縮径されていない第２の領域（３ｂ）とにわたるものであり、前記第１の工程に続く第２の工程においては、前記原の筒状ワークピース（３）の中間領域（３ｃ）が冷間成形されて前記ワークピース（１）の実質的に矩形の肩部（２）を得ることを特徴とする前記製造方法。
   
   前記第１の領域（３ａ）がロータリースエージングにより行われることを特徴とする請求項１により規定の方法。
   
2. 前記第２の工程の成形工程が揺動鍜造又は軸方向プレス工程であることを特徴とする請求項１に規定の製造方法。
3. 前記揺動鍜造工程が少なくとも一つの円形運動と傾斜運動により行われることを特徴とする請求項３に規定の製造方法。
4. 実質的に矩形の肩部（２）をもつワークピースであって、前記肩部（２）が原のワークピース（１）と一体であり、前記肩部（２）は、揺動鍜造又は軸方向プレス工程に続いて行われるラジアル成形工程により前記原のワークピース（３）を冷間成形することで製造することを特徴とするワークピース。
5. 実質的に矩形の肩部（２）をもつ筒状のワークピースを製造する装置であって、この装置（１０）は、縮径ユニット（１１）を備え、このユニットにより、筒状の原のワークピース（３）に円周面が傾斜した形状の中間領域（３ｃ）を成形し、成形ユニット（１５）により、前記傾斜した中間領域（３ｃ）を前記原のワークピース（３）の冷間成形でのワークピース（１）の実質的に矩形の肩部（２）に仕上げることを特徴とする装置。
6. 前記装置（１０）の縮径ユニット（１１）は、少なくとも一つの鍜造ダイ（１２）を備えることを特徴とする請求項６に規定の装置。
7. 少なくとも一つの鍜造ダイは、傾斜した成形面（１３）を備えることを特徴とする請求項７に規定の装置。
8. 前記装置（１０）の成形ユニット（１５）は、揺動成形ユニットとして構成されていることを特徴とする請求項６に規定の装置。
9. 前記成形ユニット（１５）が原のワークピース（３）の長さ方向軸（Ａ）まわりを揺動運動する揺動治具（１６）を備えていることを特徴とする請求項６に規定の装置。

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