JP2009028732A - 管部の周壁に貫通孔を打抜く打抜き加工方法および加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長穴を形成するのに好適な加工方法を提供する。
【解決手段】ワーク１の管部の内周側から外周側に移動させた第一のパンチによって管部の周壁に第一の貫通孔２ａを打抜く。次に第一の貫通孔２ａに位置決め部材１４を挿入することでワーク１を位置決めする。そして位置決めしたワーク１の管部に挿入した第二のパンチを内周側から外周側に移動させて管部の周壁に第一の貫通孔２ａと連続する第二の貫通孔２ｂを打抜く。
【選択図】図３

Description

本発明は、管部を少なくとも一部に有するワークの管部の周壁に貫通孔を打抜く打抜き加工方法および加工装置に関する。

ワークの管部の周壁に貫通孔を形成する方法として、管部の内周側から外周側に移動させたパンチによって管部の周壁に貫通孔を打抜く方法が従来知られている（特許文献１，２参照）。この加工方法によると、パンチによるバリが管部の内周側に現れず、外周側にバリが現れる。そのためバリを容易に取除くことができる。しかし管部に挿入できるパンチは、管部の内径によってその大きさが制限されてしまう。そのためパンチによって形成される貫通孔の大きさに制限があって、長穴等を形成することが容易でなかった。そして長穴は、長穴内に設置されたケーブル等を傷付けないようにするために、側端縁を滑らかにする必要がある場合も少なくない。
特開２００６−１９２５００号公報 特開２００５−２８８４６２号公報

そこで本発明は、長穴を形成するのに好適な加工方法および加工装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために本発明は、各請求項に記載の通りの構成を備える加工方法および加工装置であることを特徴とする。すなわち請求項１に記載の加工方法によると、管部の内周側から外周側に移動させた第一のパンチによって管部の周壁に第一の貫通孔を打抜く。次に第一の貫通孔に位置決め部材を挿入することでワークを位置決めする。続いて、位置決めしたワークの管部に挿入した第二のパンチを内周側から外周側に移動させて管部の周壁に第一の貫通孔に連続する第二の貫通孔を打抜く。

したがって第一と第二の貫通孔を打抜くことで、長穴を形成することができる。またワークを第一の貫通孔を利用して位置決めするために、ワークの外周面をプレート等によって位置決めする従来の方法に比べて（特許文献２参照）、ワークを安定良く位置決めすることができる。しかも位置決めは、第一の貫通孔を利用するために、位置決め専用の穴等を設ける必要がない。そのため加工作業性に優れている。さらに位置決め部材は、第一の貫通孔を位置決めするために、第一と第二の貫通孔の連結部分の近傍位置を位置決めする。そのため第一と第二の貫通孔の位置決めが正確になり、これらの連結部分に生じ得る段差が小さくなる。その結果、長穴の側端縁が滑らかになり、長穴内に設置されたケーブル等が段差によって損傷することが防止される。

請求項２に記載の加工方法によると、管部は、円筒状である。そして第一のパンチによって管部の周壁の径方向両側位置に第一の貫通孔を打抜き、各第一の貫通孔に各位置決め部材を挿入する。次に、第二のパンチによって少なくとも一つの第一の貫通孔の一端から周方向に延出する第二の貫通孔を打抜く。したがって円筒状の管部を径方向両側位置において位置決めするために、ワークを確実に位置決めすることができる。そして第一と第二の貫通孔によって周方向に延出する長穴を形成することができる。

請求項３に記載の加工装置によると、管部の内周側から外周側に移動させることで管部の周壁に第一の貫通孔を形成する第一のパンチと、第一の貫通孔に突入してワークを位置決めする位置決め部材と、位置決め部材によって位置決めされたワークの管部の内周側から外周側に移動させることで管部の周壁に第一の貫通孔に連続する第二の貫通孔を打抜く第二のパンチとを有している。したがって第一と第二の貫通孔を打抜くことで、長穴を形成することができる。

ワーク１に長穴２を形成する方法および装置を図１〜１４にしたがって説明する。図１に示すようにワーク１は、円筒状であって全長に渡って管部を有している。ワーク１の管部の周壁には、図８に示す加工装置３によって一対の長穴２が形成される。

加工装置３は、図８，９に示すようにプレス装置であって、下型５と上型８とパンチ１１を有している。下型５と上型８は、基台４の上に固定される。下型５の上部には、ワーク１が設置される溝５ａが形成されている。下型５の両側部には、位置決め部材１４と駆動装置６が設けられており、位置決め部材１４が駆動装置６によってワーク１に向けて移動し、ワーク１に形成された孔に突入する。そして位置決め部材１４が下型５に対して固定され、これによりワーク１が軸回転方向に位置決めされる。

パンチ１１は、図８，９に示すように先端部がワーク１の中空部１ａに挿入され、基端部が案内保持部７によって上下動可能に支持される。パンチ１１の中央部は、上型８の側面に形成された凹部８ａに設置される。上型８は、図示省略の加圧装置によって上下動して、パンチ１１を上下動させる。そしてパンチ１１は、上下動することでワーク１の周壁を加圧して周壁に貫通孔を打抜く（プレスする）。

加工装置３を利用して、ワーク１に長穴２を形成する場合は、先ず、ワーク１を下型５の溝５ａに設置する（図８，９参照）。次に第一のパンチ１１の先端部をワーク１の中空部１ａに挿入し、基端部を案内保持部７に取付ける。パンチ１１を上型８によって上下動させて、パンチ１１をワーク１の管部の内周側から外周側に移動させる。そして図２，５に示すようにパンチ１１によってワーク１の周壁に第一の貫通孔２ａを打抜く。

第一の貫通孔２ａは、図２に示すようにワーク１の周壁の径方向両側位置に形成されており、貫通孔２ａは、それぞれ周壁を厚み方向に貫通している。第一の貫通孔２ａは、ワーク１の端部に切欠き状に形成されており、一端部がワーク１の端部を貫通している。

次に、第一のパンチ１１を取外し、ワーク１を軸回転させ、図９に示すように駆動装置６によって位置決め部材１４をワーク１に向けて移動させる。これにより各位置決め部材１４が各第一の貫通孔２ａに突入して、位置決め部材１４を介してワーク１を下型５に対して軸回転方向に位置決めする。

次に、第二のパンチ１２の先端部をワーク１の中空部１ａに挿入し、基端部を案内保持部７に取付ける（図６，８参照）。そして第二のパンチ１２を上型８によって下方に移動させる。これにより第二のパンチ１２がワーク１の管部の内周側から外周側に移動して、図３，６に示すように管部の周壁に第二の貫通孔２ｂを打抜く。第二のパンチ１２の先端部は、第二の貫通孔２ｂに対応した形状を有しており、第一の貫通孔２ａと一部分がオーバーラップしている。そのため第二の貫通孔２ｂは、第一の貫通孔２ａと連通する。そして第二の貫通孔２ｂは、第一の貫通孔２ａの先端から周方向に斜めに延設される。

次に、第二のパンチ１２を取外し、ワーク１を位置決め部材１４とともに下型５に対して軸回転させ、位置決め部材１４を下型５に固定する。これにより位置決め部材１４を介してワーク１が下型５に対して軸回転方向に位置決めされる。次に、第三のパンチ１３の先端部をワーク１の中空部１ａに挿入し（図４，７参照）、基端部を案内保持部７に取付ける（図８参照）。そして第三のパンチ１２を上型８によって下方に移動させる。これにより第三のパンチ１３がワーク１の管部の内周側から外周側に移動して、図４，７に示すように第三の貫通孔２ｃを打抜く。第三のパンチ１３の先端部は、第三の貫通孔２ｃに対応した形状を有しており、第二の貫通孔２ｂの一部分とオーバーラップしている。そのため第三の貫通孔２ｃは、第二の貫通孔２ｂと連通する。そして第三の貫通孔２ｃは、第二の貫通孔２ｂの先端から周方向に斜めに延設される。

これにより図１に示すようにワーク１には、第一〜第三の貫通孔２ａ〜２ｃによって長穴２が形成される。次に、ワーク１を約１８０°軸回転させて、他方の第一の貫通孔２ａに連通する第二の貫通孔２ｂを第二のパンチ１２によって形成し、その第二の貫通孔２ｂに連通する第三の貫通孔２ｃを第三のパンチ１３によって形成する。そして最後に、パンチ１１〜１３によってワーク１の外周面に現れたバリをバフがけによって取除く。これによりワーク１に一対の長穴２が形成される。

加工後のワーク１は、製品として例えば車両用シートのヘッドレスト２７のステーとして利用される（図１０〜１３参照）。車両用シートは、図１０に示すようにヘッドレスト２７と、ヘッドレスト２７から下方に延出する一対のステー（ワーク１）と、シートバックのフレーム２１の上縁部に取付けられてステーを上下に位置調整可能に保持する一対のサポート２４を有している。

フレーム２１には、図１０に示すように車両衝突の際に乗員の背中によって押される受圧部材２２が設けられている。受圧部材２２が押されると、その力が操作ケーブル２３，２５によってヘッドレスト２７に設けられた移動機構２６に伝わって、移動機構２６によってヘッドレスト２７の前部分２７ａが前方に押される。図１０，１１に示すように操作ケーブル２３は、外筒部２３ａと、外筒部２３ａに挿通された内線部２３ｂと、内線部２３ｂの先端に設けられた取付部２３ｃを有している。取付部２３ｃは、外筒部２３ａの先端に形成された長溝２３ａ１に沿って上下動可能に支持されている。

操作ケーブル２３は、図１１に示すようにサポート２４に挿入されることで、取付部２３ｃがサポート２４に形成された一対の溝２４ｂに沿って上方に移動する。そして取付部２３ｃが折返し状の溝２４ｂの先端部に掛け止められる（仮保持）。次に、図１２，１３に示すようにサポート２４の上方からステー（ワーク１）の下端を挿入する。これにより取付部２３ｃがステーに形成された長穴２に沿って移動して、溝２４ｂの折返し部分から抜け出る。そして溝２４ｂと長穴２とによって取付部２３ｃが保持される（本保持）。そしてステー（ワーク１）の中空部には、操作ケーブル２５が挿通されており、操作ケーブル２５の下端部が操作ケーブル２３の外筒部２３ａの先端部と当接される。

したがって車両衝突持に乗員の背中によって受圧部材２２が押されると、受圧部材２２が後方に回転する。これにより受圧部材２２が操作ケーブル２３の内線部２３ｂを引っ張り、その反力によって操作ケーブル２３の外筒部２３ａが上方に移動し、外筒部２３ａが操作ケーブル２５を押し上げる。そして操作ケーブル２５によって移動機構２６が駆動して、移動機構２６がヘッドレスト２７の前部分２７ａを前方に移動させる。

以上のようにして実施の形態が形成されている。すなわち図２，５に示すように第一のパンチ１１によって管部の周壁に第一の貫通孔２ａを打抜く。次に図３，６に示すように第一の貫通孔２ａに位置決め部材１４を挿入することでワーク１を位置決めする。続いて、位置決めしたワーク１の管部に挿入した第二のパンチ１２を内周側から外周側に移動させて管部の周壁に第一の貫通孔２ａに連続する第二の貫通孔２ｂを打抜く。

したがって第一と第二の貫通孔２ａ，２ｂを打抜くことで、長穴２を形成することができる。またワーク１を第一の貫通孔２ａを利用して位置決めするために、ワーク１の外周面をプレート等によって位置決めする従来の方法に比べて（特許文献２参照）、ワーク１を安定良く位置決めすることができる。しかも位置決めは、第一の貫通孔２ａを利用するために、位置決め専用の穴等を設ける必要がない。そのため加工作業性に優れている。さらに位置決め部材１４は、第一の貫通孔２ａを位置決めするために、第一と第二の貫通孔２ａ，２ｂの連結部分の近傍位置を位置決めする。そのため第一と第二の貫通孔２ａ，２ｂの位置決めが正確になり、これらの連結部分に生じ得る段差が小さくなる。その結果、長穴２の側端縁が滑らかになり、長穴２内に設置されたケーブル等が段差によって損傷することが防止される。

また長穴２は、パンチ１１〜１３を複数回に分けて形成した貫通孔２ａ〜２ｃによって形成される。そのため長穴２の端部が鋭利になることを抑制できる。例えば図１４に示すように幅が広いパンチ１５によって貫通孔１ｃを形成すると、ワーク１の端部１ｃ１が鋭利になるが、これに比べて本形態では、図７に示すように第三のパンチ１５の幅を狭くすることができる。そのため長穴２の端部２ｃ１の角度が鋭利になることを抑制できる。その結果、長穴２内に設置されるケーブル等の損傷を防止することができる。

またワーク１の管部は、図２に示すように円筒状である。そして第一のパンチ１１によって管部の周壁の径方向両側位置に第一の貫通孔２ａを打抜き、図３に示すように各第一の貫通孔２ａに各位置決め部材１４を挿入する。次に、図３，６に示すように第二のパンチ１２によって第一の貫通孔２ａの一端から周方向に延出する第二の貫通孔２ｂを打抜く。したがって円筒状の管部を径方向両側位置において位置決めするために、ワーク１を確実に位置決めすることができる。そして第一と第二の貫通孔２ａ，２ｂによって周方向に延出する長穴２を形成することができる。

（他の実施の形態）
本発明は、上記実施の形態に限定されず、以下の形態等であっても良い。
（１）例えば上記実施の形態のワーク１は、管部を全長に有している形態であった。しかしワークの一部に管部を有している形態であっても良い。
（２）上記実施の形態のワーク１は、円筒状の管部を有していたが、多角形状の管部を有している形態であっても良い。
（３）上記実施の形態の長穴は、三つの貫通孔２ａ〜２ｃが連通されることで形成されていた。しかし二つもしくは四つ以上の貫通孔が連通されることで長穴が形成される形態であっても良い。
（４）上記実施の形態のワーク１は、断面が閉じた形状を有する管部を有していた。しかし断面Ｃ字状などの断面が開いた形状の管部を有している形態であっても良い。

長穴を加工した後のワークの斜視図である。 第一の貫通孔を形成した後のワークの斜視図である。 第二の貫通孔を形成する様子を示すワークの側面図である。 第三の貫通孔を形成する様子を示すワークの側面図である。 ワークに第一の貫通孔を形成した後のワークの下面図である。 ワークに第二の貫通孔を形成する様子を示すワークの下面図である。 ワークに第三の貫通孔を形成する様子を示すワークの下面図である。 加工装置の側面図である。 加工装置の上面図である。 車両用シートの一部分の部品斜視図である。 ステーとホルダーと操作ケーブルの斜視図である。 仮保持状態の操作ケーブルとステーとホルダーの斜視図である。 正保持状態の操作ケーブルとステーとホルダーの斜視図である。 幅広のパンチによって貫通孔を形成した後のワークの下面図である。

符号の説明

１・・・ワーク（ステー）
２・・・長穴
２ａ・・・第一の貫通孔
２ｂ・・・第二の貫通孔
２ｃ・・・第三の貫通孔
３・・・加工装置
５・・・下型
８・・・上型
１１・・・第一のパンチ
１２・・・第二のパンチ
１３・・・第三のパンチ
２３，２５・・・操作ケーブル
２４・・・サポート
２７・・・ヘッドレスト

Claims (3)

1. 管部を少なくとも一部に有するワークの前記管部の周壁に貫通孔を打抜く打抜き加工方法であって、
   前記管部の内周側から外周側に移動させた第一のパンチによって前記管部の周壁に第一の貫通孔を打抜き、
   前記第一の貫通孔に位置決め部材を挿入することで前記ワークを位置決めし、
   位置決めした前記ワークの管部に挿入した第二のパンチを内周側から外周側に移動させて前記管部の周壁に前記第一の貫通孔と連続する第二の貫通孔を打抜くことを特徴とする打抜き加工方法。
2. 請求項１に記載の打抜き加工方法であって、
   管部は、円筒状であって、
   第一のパンチによって前記管部の周壁の径方向両側位置に第一の貫通孔を打抜き、
   前記各第一の貫通孔に各位置決め部材を挿入し、
   第二のパンチによって前記少なくとも一つの第一の貫通孔の一端から周方向に延出する第二の貫通孔を打抜くことを特徴とする打抜き加工方法。
3. 管部を少なくとも一部に有するワークの前記管部の周壁に貫通孔を打抜く打抜き加工装置であって、
   前記管部の内周側から外周側に移動させることで前記管部の周壁に第一の貫通孔を形成する第一のパンチと、前記第一の貫通孔に突入して前記ワークを位置決めする位置決め部材と、前記位置決め部材によって位置決めされた前記ワークの前記管部の内周側から外周側に移動させることで前記管部の周壁に前記第一の貫通孔に連続する第二の貫通孔を打抜く第二のパンチとを有していることを特徴とする打抜き加工装置。
   
   

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