JP2009131889A

JP2009131889A - 溝付きプラグの製造方法

Info

Publication number: JP2009131889A
Application number: JP2007341600A
Authority: JP
Inventors: Fumio Kamiyama; 文雄神山
Original assignee: Sakamura Machinery Co Ltd
Current assignee: Sakamura Machinery Co Ltd
Priority date: 2007-11-30
Filing date: 2007-11-30
Publication date: 2009-06-18

Abstract

【課題】圧造成形により製造が容易で、強度低下なく周溝部分を成形でき、しかも、成形時に凸起バリのはみ出しがなくダイの寿命も長くできるようにする。
【解決手段】まず、前段側の圧造ステーションＳ４で、円柱状素材ｂの一端部を圧造加工により拡径して、他の部分よりも拡径した多角形状の頭部３′をもつ中間成形品１Ｃを形成し、次に、後段側の圧造ステーションＳ４で、パンチ３３とダイ２５の成形孔上部２５ａとで中間成形品１Ｃの頭部３′を拘束した状態のまま中間成形品１Ｃの軸部２′をダイ２５の成形孔奥部に押し込み、その軸部２′を、該軸部２′よりも大径の成形孔下部２５ｂを有しかつ成形孔奥部の中心にセンターピン２８を突設したダイ２５で圧造加工して軸部２′の先端側を拡径することにより、頭部３と軸部２との境界に周溝部４を成形してなる溝付きプラグを製造するようにした。
【選択図】図１１

Description

本発明は、主としてオイルタンクの底部に着脱可能に螺着されて閉栓する溝付きプラグの製造方法に関する。

技術背景

この種の溝付きプラグは、外周にねじを有する軸部と、該軸部の一端に設けられた外周が多角形状の頭部と、該頭部と軸部との境界部に設けられた周溝部とを備えた形状で、使用時には、上記周溝部にパッキンを装着し、その状態でオイルタンクの底部に螺着するようになされている。

そして、その製造方法としては、軸部と該軸部の一端に設けられた外周が多角形状の頭部とでなる部材を圧造成形し、その後、切削加工によって頭部と軸部との境界部に周溝部を、また軸部の外周にねじを形成していた。

また別の製造方法としては、先ず、円柱状素材の一端部を圧造加工により縮径して外径を他の部分よりも小径にした中間成形品を形成し、次に、中間成形品の大径部とこれに続く小径部の基端部とを半径方向に移動可能な分割ダイを用いてその形状のまま拘束し、その拘束状態のもとで残りの先端側のみを成形孔付きパンチで圧造加工して拡径することにより、軸部の先端に周溝部を介して頭部を備えた部材を圧造成形し、その後、切削加工によって軸部の外周にねじを形成していた。

しかし、前者の製造方法によれば、切削加工により周溝部を形成する場合、周溝部の幅が狭いので、これを切削加工により形成する工具も刃先が細いものとなり、そのため該工具の折損や摩耗などが生じ易く、また作業能率の低下やコストの増大などの原因となり、その上、切削加工によれば、周溝部分でファイバーフローが切断され、周溝部分の強度が低下し、破断し易くなる問題があった。

また、後者の製造方法によれば、半径方向に移動可能な分割ダイを用いて強度低下なく高精度に周溝部分を成形できる反面、分割ダイの隙間より凸起バリがはみ出し状に形成される欠陥があった。その上、分割ダイは高価で寿命も短く、早期に交換しなければならないものであった。

そこで、本発明は、圧造成形により製造が容易で、強度低下なく周溝部分を成形でき、しかも、成形時に凸起バリのはみ出しがなくダイの寿命も長くできる溝付きプラグの製造方法の提供を課題とする。

上記課題を解決するため、本発明は、外周にねじを有する軸部と、該軸部の一端に設けられた外周が多角形状の頭部と、該頭部と軸部との境界部に設けられた周溝部とを備えた溝付きプラグの製造方法として、まず、前段側の圧造ステーションで、円柱状素材の一端部を圧造加工により拡径して、他の部分よりも拡径した多角形状の頭部をもつ中間成形品を形成し、次に、後段側の圧造ステーションで、パンチとダイの成形孔上部とで中間成形品の頭部を拘束した状態のまま中間成形品の軸部をダイの成形孔奥部に押し込み、その軸部の先端側部分を転造ねじ径に拡径することにより、頭部と軸部との境界部に周溝部を成形したことを特徴とする。

また、本願の請求項２の発明は、上記した請求項２の発明において、後段側の圧造ステーションで、パンチとダイの成形孔上部とで中間成形品の頭部を拘束した状態のまま中間成形品の軸部をダイの成形孔奥部に押し込み、該軸部よりも大径の成形孔下部を有しかつ成形孔奥部の中心にセンターピンを突設したダイで圧造加工して軸部の先端側を拡径することにより、頭部と軸部との境界部に周溝部を成形したことを特徴とする。

本発明の製造方法によれば、溝付きプラグを圧造成形により容易に製造できると共に、ファイバーフローの切断による周溝部分の強度低下もなく、しかも、圧造動作毎に半径方向に移動させる分割ダイを用いていないので、凸起バリの発生の問題がない。その上、ダイの寿命を長くできかつコストを低減することができる。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。

図１、図２は水抜きをするためのオイルパン（収容体）の底部に設けられるドレン用の溝付きプラグを示すもので、図１に示すように、この溝付きプラグ１は、オイルパンＡの底部に形成されるねじ孔Ｂ付きの排出口Ｃに螺合可能なねじ２ａを外周に有する軸部２と、該軸部２の一端に設けられた外周が四角形状でその中心部に６角凹所３ａを有するの頭部３と、該頭部３と軸部２との境界部に圧造による塑性加工によって形成された周溝部４とを備えている。なお、上記頭部３の平面形状は、詳しくは図２に仮想線で示すように正１２角形の相対向する上下と左右４つの突起部を取り除いた８角部分を残した形状で、１２角孔のトルクレンチやスパナなど多種類の締付工具が使用できるようになっている。なお、頭部３の外周形状及び中心部の凹所形状は、上記した形状以外であってもよく、例えば６角形状や歯車形状或いはセレーション状など他の多角形状としてもよい。

また、図１中、符号５は上記周溝部４に装着されるアルミ製又は銅製などのパッキンでリング状を呈している。ここで、周溝部４にパッキン５を嵌合して装着する場合、例えばパッキン５を保持した状態で上記周溝部４に圧入するプレス上記の適宜嵌合機（図示せず）などを用いる。

この溝付きプラグ１は、図１で示すように、上記周溝部４にパッキン５を予め装着した状態で、仮想線で示すオイルパンＡの底部に形成される排出口Ｃのねじ孔Ｂにねじ２ａを外周に有する軸部２をねじ込んで用いる。その場合、パッキン５が周溝部４に嵌合されていることから、該プラグ１のオイルパンＡへの螺合による取り付けに際し、パッキン５がねじ２ａ側にずれたり移動したり或いは不用意に落下することなく、その締め付け作業を簡単容易に行なうことができる。

なお、上記した実施の形態では、オイルパンＡに設けられるドレン用の溝付きプラグについて説明したけれども、何らドレン用の溝付きプラグに限定されるものではなく、例えばオイル交換用のプラグや冷却水交換用のプラグなどいろいろな用途のプラグに使用できることは勿論である。

次に溝付きプラグの製造方法について説明する。

図３はこの実施の形態で用いられる多段式圧造成形機の概略の構成を示す平面図で、この成形機１０は、本体１１の中央に設けられた作業スペース１２の一方の面にダイブロック１３を設け、該ダイロック１３に複数のダイユニット１４ａ〜１４ｄを配設すると共に、これに対向する面には、ダイブロック１３に対して接近、離反するラム１５を配置し、該ラム１５にダイユニット１４ａ〜１４ｄにそれぞれ対向させて複数のパンチユニット１６ａ〜１６ｄを配置した構成で、各対向するダイユニット１４ａ〜１４ｄとパンチユニット１６ａ〜１６ｄとで、複数段の圧造ステーションＳ１〜Ｓ４が構成されている。

そして、上記ダイブロック１３の一端にカッター装置１７が備えられ、該カッター装置１７によって、線材ａを所定寸法に切断することにより、図４で示す素材ｂが形成される。この素材ｂが圧造ステーションＳ１〜Ｓ４に順次供給されて、所定の圧造加工が施され、その後、軸部２の外周面にねじ加工が施されることにより、図１、図２に示すような溝付きプラグ１が形成されるようになっている。

そのうち、第１圧造ステーションＳ１は、図４に示すような円柱状素材ｂについて端面矯正を行い、図５に示すような中間成形品１Ａを形成する。また、第２圧造ステーションＳ２は、中間成形品１について圧造加工を行い、図６に示すような頭部が形成された中間成形品１Ｂを形成する。また、第３圧造ステーションＳ１は、中間成形品１Ｂの頭部についてさらに圧造加工を行い、図７及び図８に示すような軸部２′と、その一端の頭部３′が四角形状を呈しかつその中心部に６角凹所３ａ′を有する中間成形品１Ｃを形成する。さらに、第４圧造ステーションＳ４は、中間成形品１Ｃの軸部２′部分について圧造加工を行い、図９に示すような軸部部分が大径化した軸部２と、該軸部２の一端に設けられかつ外周が四角形状を呈しその中心部に６角凹所３ａを有する頭部３と、頭部３と軸部２との境界部に設けられた周溝部４とを備えた溝付きプラグ（以下最終成形品という）１を形成する。

次に、この圧造成形機１０の各圧造ステーションのうち、本発明の特徴部分を構成する第４圧造ステーションＳ４についてさらに詳しく説明する。

図１０に示すように第４圧造ステーションＳ４のダイユニット１４ｄの構造としては、ダイブロック１３に前方からの荷重を受け止める受圧部材２１を介してほぼ円形のダイケース２２が挿入固定されており、ダイケース２２内の奥側には、第１サポート部材２３が嵌合されて固定されていると共に、ダイケース２２の前方側には、ダイホルダー２４を介して段付き成形孔を有するダイ２５が設けられている。ダイ２５の成形孔は四角状凹所からなる成形孔上部２５ａと中間成形品１Ｃの軸部２′よりも大径の成形孔下部２５ｂとを備えている。また、上記第１サポート部材２３には、第２サポート部材２６が設けられており、第２サポート部材２６の前方には、リング状の第３サポート部材２７がダイホルダー２４内に前後に摺動可能に挿入されている。ダイ２５の後面はダイホルダー２４の段部に支持されていると共に、ダイ２５の後面中央部にはダイホルダー２４に対して摺動自由に支持され、ダイ２５の成形孔底面を形成する成形軸２８が挿通されている。成形軸２８の中心部には常時は成形軸２８の先端よりもダイ内に突出するセンターピン２９が挿通されている。成形軸２８は、最終成形品１の排出時に、ノックアウト機構（図示せず）の作動により、押出軸３０、押出ピン３１及び第３サポート部材２７を介して前方に押し出されるようになっている。

一方、パンチユニット１６ｄの構造としては、ラム１５にパンチホルダー３２が固着され、該ホルダー３２内に四角形状を呈するパンチ３３が嵌合されて固定されており、該パンチ３３の中心部に前後方向に摺動可能で先端に６角状歯部を有するピン３４が備えられている。

次に、第４圧造ステーションＳ４にて中間成形品１Ｃが最終成形品１に成形されるプロセスを説明する。

図１０に示すように、中間成形品１Ｃが、第４圧造ステーションＳ４のダイユニット１４ｄの前方に供給された状態のもとでラム１５が前進する。すると図１１に示すように、パンチユニット１６ｄのパンチ３３とピン３４が中間成形品１Ｃの頭部３に当接及び嵌入すると共に、その当接及び嵌入状態のまま、つまりパンチ３３側とダイ２５の成形孔上部２５ａとで中間成形品１Ｃの頭部３′を拘束した状態のまま中間成形品１Ｃをダイユニット１４ｄ側に押し込む。これにより、中間成形品１Ｃの軸部２′がダイ２５の成形孔奥部に押し込まれ、まず、その軸部２′の先端中央部にセンターピン２９が打ち込まれることになる。その結果、軸部２′の先端部分が拡径する。そして、さらに中間成形品１Ｃを成形孔奥部に押し込むことにより、図９に示すように軸部２′の頭部３との境界部分のみを残すほぼ全体を成形孔下部２５の内周面に沿うように拡径して、頭部３と拡径した軸部２との境界部分に周溝部４を圧造成形するのである。この結果、軸部２の一端に設けられた外周が四角形状を呈しかつその中心部に６角凹所３ａを有する頭部３と、頭部３と大径軸部２との境界部に設けられた周溝部４とを備えた最終成形品１が製造されることになる。

その場合、軸部２から周溝部４を介して頭部３に至る範囲で、素材のファイバーフローが切断されることがない。これにより、強度低下なく周溝部分を成形できる。

そして、キャビティ内で上記のような最終成形品１が製造されると、ラム１５と共に、パンチユニット１６ｄがダイブロック１３側から後退する一方、ノックアウト機構（図示せず）の作動により、押出軸３０、押出ピン３１及び第３サポート部材２７を介して成形軸２８は前方に押し出され、最終成形品１Ｄはダイケース２２外に排出される。
その後、後工程で軸部の外周に転造又は切削によりねじ２ａが形成され、これにより、図１及び図２に示す最終製品としての溝付きプラグが形成されることになる。

以上のように本発明の製造方法によれば、溝付きプラグを圧造成形により容易に製造できると共に、ファイバーフローの切断による周溝部分の強度低下もなく、しかも、圧造動作毎に半径方向に移動させる分割ダイを用いていないので、凸起バリの発生の問題がない。その上、ダイの寿命を長くできかつコストを低減することができる。

上記した実施の形態では、第４圧造ステーションＳ４のダイユニット１４ｄにおいて成形孔奥部の中心にセンターピン２９を突設したダイ２５を用いたものについて説明したけれども、センターピン２９は必ずしも設ける必要はなく、例えば下部成形孔下部２５ｂ内径を転造ねじ径とすると共にその底面を扁平状にしてもよい。

斯く構成した場合にも、後段側の圧造ステーションＳ４で、パンチ３３とダイ２５の成形孔２５ａ上部とで中間成形品１Ｃの頭部３′を拘束した状態のまま中間成形品１Ｃの軸部２′をダイ２５の成形孔奥部に押し込むことにより、その軸部２′の先端側部分を転造ねじ径に拡径することができる。これにより頭部３と軸部２との境界部に周溝部４を有する最終製品としての溝付きプラグを成形することができ、この場合にも上記した実施の形態と同様の効果が得られる。

本発明製造方法に係る溝付きプラグの正面図である。同溝付きプラグの平面図である。溝付きプラグの製造方法で用いる多段式圧造成形機の概略平面図である。同成形機で加工される素材の形状を示す側面図である。同成形機の第１圧造ステーションで成形された中間成形品の形状を示す側面図である。同成形機の第２圧造ステーションで成形された中間成形品の形状を示す側面図である。同成形機の第３圧造ステーションで成形された中間成形品の形状を示す側面図である。同成形機の第３圧造ステーションで成形された中間成形品の形状を示す平面図である。同成形機の第４圧造ステーションで成形された最終成形品の形状を示す側面図である。同成形機の第４圧造ステーションの構成を示す断面図である。同第４圧造ステーションでのパンチユニットの前進時の成形状態を示す断面図である。

符号の説明

１溝つきプラグ
２軸部
２′ 軸部
３頭部
３′ 頭部
４周溝部
２５ダイ
３３パンチ
１Ｃ中間成形品
Ｓ３圧造ステーション
Ｓ４圧造ステーション

Claims

外周にねじを有する軸部と、該軸部の一端に設けられた外周が多角形状の頭部と、該頭部と軸部との境界部に設けられた周溝部とを備えた溝付きプラグの製造方法として、まず、前段側の圧造ステーションで、円柱状素材の一端部を圧造加工により拡径して、他の部分よりも拡径した多角形状の頭部をもつ中間成形品を形成し、次に、後段側の圧造ステーションで、パンチとダイの成形孔上部とで中間成形品の頭部を拘束した状態のまま中間成形品の軸部をダイの成形孔奥部に押し込み、その軸部の先端側部分を転造ねじ径に拡径することにより、頭部と軸部との境界部に周溝部を成形したことを特徴とする溝付きプラグの製造方法。
後段側の圧造ステーションで、パンチとダイの成形孔上部とで中間成形品の頭部を拘束した状態のまま中間成形品の軸部をダイの成形孔奥部に押し込み、該軸部よりも大径の成形孔下部を有しかつ成形孔奥部の中心にセンターピンを突設したダイで圧造加工して軸部の先端側を拡径することにより、頭部と軸部との境界部に周溝部を成形したことを特徴とする請求項１に記載の溝付きプラグの製造方法。