JP2009233750A - ホース継手 - Google Patents

Abstract

【課題】バンジョー型のホース継手などの複雑な金属部品を冷間成形するための装置、ツール、および方法を提供すること。
【解決手段】本発明によれば、ニアネットシェイプの長さのワイヤから開始し、複数の鍛造ブローおよびブランクの中間回転が続いて、ホース結合シェル端部と、移行ネックと、大きなカウンタボアがあけられた環状結合本体と、垂直整列突起部とを作り出すことを特徴としている。
【選択図】 図１

Description

[0001]本発明は、複雑な冷間成形金属部品に関し、特に、複数の異なる軸線に形成された形態を有する継ぎ目のない中空部品に関する。

[0002]マルチステーションまたは順送り冷間鍛造機がよく知られている。これまで、知られている限り、このような機械の多用途性は、とりわけ、所与の機械において利用可能なステーション数によって制限されてきた。ネットシェイプまたはニアネットシェイプとも呼ばれる、完成部品の体積の部品または完成部品の体積に近い部品を金属ブランクから冷間成形できる場合、材料のコスト、機械時間、および労働力の大幅な削減が実現可能である。このように、多用途性の高い性質を備えた機械および複雑な部品の冷間成形技術を高めるための新しい方法が必要とされている。

[0003]本発明によれば、複数の形態が互いに垂直な複数の軸線に形成された部品を製造する順送りの成形機の動作方法が提供される。本発明によれば、本発明の別の態様として、カウンタボア付きコネクタ本体と、一体型整合突起部とを含む新規のホース継手が提供される。本発明の成形プロセスにおいて、突起部は、コネクタ本体の取り付け面の平面よりも十分に延伸するようにされることで、ブレーキキャリパなどのハウジングまたはマニホールドに継手を確実に設置し配向する。本発明の方法により、小さな流体通路の穴をあける目的以外、二次的な機械加工動作をホースに行わずに組み立てができる状況でブレーキホース継手が製造される。

本発明のプロセスによって作製されるバンジョー型のブレーキホース継手の斜視図である。 連続した冷間成形ステージにおけるブレーキホース継手を示す。 連続した冷間成形ステージにおけるブレーキホース継手を示す。 ブレーキホース継手の製造に使用されるマルチステーション鍛造機の環境における順送り成形ステップを示す。 ブレーキホース継手の製造に使用されるマルチステーション鍛造機の環境における順送り成形ステップを示す。 ブレーキホース継手の製造に使用されるマルチステーション鍛造機の環境における順送り成形ステップを示す。 選択された成形ステーションでダイを付勢するための強力レバーおよびガススプリングシステムの一部分的な斜視図である。 ロータ部品の略図である。

[0009]図１は、ブレーキホース継手の形態の、典型的に、鋼で作られた冷間成形された金属部品１０を示す。継手１０の特定の形態は、バンジョー型のものであり、バンジョー型という名前は、楽器の外観に類似していることに由来している。部品１０は、回転楕円面状の軟鋼などの適切な鋼で形成されることが好ましい。以下、部品１０の製造に用いられるプロセス、機械、および工具について記載する。

[0010]図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ、図３Ｂ、および図３Ｃにおいて、部品１０のプリフォームが、順送り成形ステップのステージに対応して、連続したアルファベット文字を数字１０の後に付与して識別している。

[0011]以下の記載において、中間部品が、部品が成形ステージ間の移行期間にあるときなど、参照番号１０だけで指し示されていることもある。図２Ａおよび図２Ｂは、部品プリフォームの部分断面図を示すのに対して、図３Ａ、図３Ｂ、および図３Ｃは、順送り冷間成形機または鍛造機１１の連続ステーション内の部品プリフォームの図を示す。機械１１は、成形ステーションの数が増えていること以外、一般に従来の構造のものである。例示したケースの場合、成形ステーションの数は９つであるが、開示されたプロセスにおいて、ステーションの１つは、このようなステーションで成形ステップに寄与するのとは対照的に、部品の操作専用のものである。これが、図２Ａおよび図２Ｂに示すステージの数が、図３Ａ、図３Ｂ、および図３Ｃに示すステーションの数とは異なる理由である。

[0012]供給コイルから通常供給されるワイヤストック１２（図１３Ａ）が、部品１０の開始部品となるように、切断ステーションで正確な長さに切断される。この切断ステーション１３から、部品１０は、後続のステーションへ連続して移され、後続ステーションでは、部品１０は、順番に成形され、または、ある場合には、一般に従来のデザインの機械移送（図示せず）によって回転される。ダイブレストまたはブロックが、参照番号１４で示され、往復スライダまたはラムが、参照番号１６で示されている。

[0013]機械１１の成形ステーションが、参照番号２１〜２９で識別されている。第１成形ステーション２１において、部品１０ｂは、スライダ１６およびダイブロック１４上のそれぞれにあるツール３３、３４、および３５によって、一端３１で円錐形にされ、または据え込まれて直径を局所的に大きくし、他端３２で開放押出成形されて、直径を小さくする。部品１０は、第２成形ステーション２２に移され、この第２成形ステーション２２では、スライダ１６の次のブローで、部品１０は、スライダ１６上のツール３６によって端部３１で後方押出成形されて、円筒状のシェルを作り出し、ダイブロック１４上に保持されたツール３８を用いて、他端３２でさらに開放押出成形されて、さらに縮小された直径を作り出す。

[0014]第３成形ステーション２３において、部品１０ｄは、ツール４１、４２によって中間長さで二重に据え込まれ、または円錐形にされる。ダイブロック１４上に保持されているツール４２は、セグメント化されたインサート４３を備える。これらのセグメント化されたインサート４３は、パンチツール４１がセグメント４３の端面に最初に当たると、部品１０に対して半径方向内向きに収縮する弓状のセグメントである。セグメント４３は、ダイケース４４のテーパ状の穴で働く。ダイケース４４は、フォーク状レバー４６によってスライダ１６に向かって前方位置へと強く付勢され、フォーク状レバー４６は、大きな高圧窒素ガススプリング４７（図４）によって押される。開示された装置において、フォーク状レバー４６の上側端部は、プッシュロッド４８を通ってダイケース４４上で動作する。セグメントインサート４３は、部品１０ｄの中間長さで据え込みの位置および幾何学的形状を確立する。ばね付勢されたレバー４６により、ダイケース４４は、適切な形状を維持するように、部品１０ｄの周囲でセグメントを閉じたまま、スライドストロークの前方端部での実際の据え込み作用中に、スライダ１６の力に対して軸線方向後方にたわむ。スライダ１６が後退すると、セグメントインサート４３は、据え込みの中間部を解放し、引き続き、このステーション２３から部品を移送する。

[0015]図３Ａ、図３Ｂ、および図３Ｃにおいて、フォーク状レバー４６の歯５１、５２は、右側の歯を後退させ、左側の歯を延伸させた状態で、互いにオフセットされている。歯５１、５２の間のこのようなオフセットは、レバーの典型的な動きを簡単に示すために、これらの図において例示的目的で示しただけであり、実際の歯は、協調して動作し、ダイプレートまたはブロック１４に対して同じ相対位置にあることを理解されたい。

[0016]部品１０は、第４ステーション２４に前進され、第４ステーション２４において、部品１０は、球形またはボール状の中間部になるように、ダイケースのツール５３、５４において再び二重に据え込まれる。ダイ側のツール５３は、前のステーション２３でツールインサート４３に関連して記載したもののように動作するセグメント化されたインサートを備える。前述したように、ガススプリンング動力式レバー４６が、プッシュロッド４８を通してダイケース５６を付勢する。

[0017]次に、部品１０は、第５ステーション２５に移送され、第５ステーション２５において、部品１０は、ブランクロータ５８に受け入れられる。ブランクロータ５８は、このステーション２５で標準のダイケースによって取られる空間を占める。ブランクロータ５８は、図５において斜視図として略図的に示されている。スライダ１６が次のストロークで前進するとき、このステーション５８において、部品１０の成形は起こらない。スライダが後退すると、部品ロータ５８は、部品１０の長手軸線が、スライダの動きに対して水平かつ平行である最初の向きから、長手軸線が、上側は中空またはシェル端部３１と、下側はピンまたは突起部端部３２と垂直になる向きへと部品１０を９０°回転させる。部品１０は、トラニオン状の構造５９の水平軸線６０の周りを回転する。この回転は、ステーション２５でのダイのキックアウトの動きと同期される。

[0018]このステーション２５から後続のステーション２６〜２９を通る進行過程で、部品１０は、長手軸線が直立または垂直位置にある向き、すなわち、スライダ１６の動きおよび作業ステーション２１〜２９の平面に対して垂直の向きのままである。しかしながら、明確に簡潔に示した単一の図面においてプロセスを明確に示す目的で、図３Ｂおよび図３Ｃの部品１０は、ロータステーション２５の後のステーション２６〜２９において、水平向きにあるように見えるように示されている。したがって、実際は、部品１０が、シェルエンド３１を上側にしてステーションにおいて垂直であることを理解されたい。ツールは、各ステーションのそれぞれで順番に作られる形状をそれぞれ補完するように配向されることは言うまでもない。

[0019]第６成形ステーションにおいて、部品１０ｆの球形中間部は、パンチおよびダイ側のそれぞれにあるツール６１、６２によって、平坦化され、くぼみやへこみが付けられる。

[0020]第７ステーション２７では、部品１０ｇの平坦化された中間部は、丸いスラグまたはクーポン６４を除去することによって、円形穴６３を形成するように穿孔され、部品端部３２を備えるピンまたは突起部６８が、部品の長手軸線から横方向に曲げられる。第３ステーション２３に関連して記載されたもののようなガススプリング４７およびフォーク状レバー４６が、このステーションで部品１０ｇの成形中にパンチツール６７に対してダイツール６６を保持するように使用される。参照番号６８で示された突起部での曲げ作用は、ダイプレートに強固に固定されたアンビルのようなツール６９によって生じさせる。ツールおよびツールを作動させるタイミングは、突起部６８が曲げられる前に穴６３が穿孔されるようなものにされる。これにより、穴６３の成形と、突起部６８に及ぼす曲げ作用の両方の成形作用を一貫して行うように、これらの異なる動作の力が互いに隔離される。

[0021]ダイ側のツール７１によって支持された第８ステーション２８の部品１０ｈは、パンチツール７０によって口を開けられ、または剪断変形された穴を有し、この穴の一端で前の穴６３を形成し、事実上、端壁７４でカウンタボア７２を形成する壁エリアから材料を集める。

[0022]最後の第９ステーション２９では、ピンまたは突起部６８は、部品１０ｉの長手軸線に垂直に延伸するように、ダイプレート１４に固定されたアンビルツール７９で曲げられる。理想的には、突起部６８は、穴、スロット、または他の形成物に確実に受け入れられて、ブレーキキャリパやシリンダの本体に継手１０を整列させるように、カウンタボア７２を取り囲む円形本体の隣接側の平面から横方向外向きに延伸する。また、このステーションでは、突起部６８を曲げた後、部品１０ｉは、端壁７４に正確な孔またはカウンタボア７８を作るためのパンチツール７７で部品から環状スラグまたはクーポン７６を切断することによって、カウンタボアの最終形状を完成させるように、前のステーションで成形されたカウンタボア端壁を通って再び穿孔される。第７ステーションで生じるツール作用のように、ダイプレートまたはブロック１４のツール８１は、前述したように、フォーク状レバー４６を通して動作するガススプリング４７によって前方に付勢される。この付勢力により、パンチおよびダイツール７７，８１が、これらの成形動作中に部品１０ｉを正確に保持するための相補的なクラムシェルの片方ずつのように働く。

[0023]部品１０は、冷間成形に関する限り、最終ステーション２９ｉで完成される。図２の最後のステージおよび図１に見られるように、開示された方法で製造された部品１０は、複雑な形状のものである。バンジョー型のホース継手である部品１０は、中空の円筒状シェル８６と、円筒状の中実ネックエリア８７と、シェルおよびネックに垂直な軸線に大きなカウンタボア７２を有し、２つの反対向きの面８９、９０で開口した円形本体８８と、円形本体またはリング８８の面８９の平面を越えて突出するのに十分な距離に対し、長手軸線から直角に延伸する丸い突起部６８とを含む。シェル８６およびカウンタボア７２に組み立てられたホース端部から流通状態になるように、ネック８７を通って中心穴（図示せず）があけられる。シェル８６は、ホースを適切な位置でロックし、ホースと流体密封を形成するように、慣例的な方法でホース端部にわたって圧着されてもよい。図示していないが、ボルトが、面９０の側からカウンタボア７２内に組み付けられ、継手がホースと結合する本体内にねじ込まれる。

[0024]本発明の開示は、例示的なものであり、本発明の開示に含まれる教示の適正な範囲から逸脱することなく、詳細を追加、修正、または削除することによって、さまざまな変更が加えられてもよいことは明らかである。したがって、本発明は、以下の特許請求の範囲が必然的に制限される範囲以外で、本発明の開示の特定の詳細に限定されるものではない。

１０…金属部品、１１…冷間成形機（鍛造機）、１２…ワイヤストック、１３…切断ステーション、１４…ダイブロック、１６…スライダ、２１〜２９…成形ステーション、
３３〜３６，３８，４１〜４２，５３〜５４，６１〜６２，６６〜６７，６９〜７１，７７，７９，８１…ツール、４３…セグメントインサート、４６…フォーク状レバー、４７…ガススプリング、５８…ブランクロータ、６３…穴、６８…突起部、７２…カウンタボア、７４…端壁、７８…孔、８６…中空の円筒状シェル、８７…ネック、８８…円形本体。

Claims (13)

1. バンジョー型ブレーキホース継手のような複雑な部品を製造するための鍛造機であって、
   当該鍛造機は、
   ダイプレートと、
   前記ダイプレートに対して接近したり離れたりする方向に往復するスライダと、
   間隔を空けて設けられた複数の成形ステーションと
   を有し、前記複数の成形ステーションにおいて、前記部品が順番に形作られ、前記複数の成形ステーション間で前記部品が移送され、
   当該鍛造機には、丸いワイヤの初期部品から前記部品を形作るためのツールが配設されており、該ツールは、前記部品の長手軸線が前記成形ステーションのそれぞれでスライダの動きの方向に平行である間、前記部品の一部分をボール状の形状に据え込み、前記部品の他の部分を中空の円筒状の開端部シェルに押出成形し、前記ボール形状と前記シェルとの間に円筒状のネック部分を維持することによって、前記部品を形作り、
   当該鍛造機における前記部品の長手軸線が、前記スライダの動きに垂直になるよう、前記部品の長手軸線に対して垂直な軸線の周りで前記部品を回転させるために、前記成形ステーション間に部品ロータが配設されており、
   当該鍛造機は、前記ボール状部分を平坦化すると共に、前記平坦化された部分を通るカウンタボアを成形するツールを有する、鍛造機。
2. 前記シェル部分とは反対側の前記部品の端部に突起部を押出成形するためのツールを含む、請求項１に記載の鍛造機。
3. 前記部品の長手軸線に垂直な向きに前記突起部を曲げるためのツールを含む、請求項２に記載の鍛造機。
4. 金属を剪断することによって前記カウンタボアを成形して、前記カウンタボアの大きい方の穴を成形すると共に、前記カウンタボアの小さい方の穴を成形する作業可能な場所に移動させるツールを含む、請求項１に記載の鍛造機。
5. 冷間成形された金属部品を備えるバンジョー型のホース継手であって、
   前記部品が、一端に設けられた、押出成形された開端部の中空円筒状シェルと、互いに反対向きのほぼ平行の面および前記面の各々で開口したカウンタボアを有する円形結合本体と、前記シェルと前記結合本体との間の丸いネック部分とを含み、前記シェルネックおよび前記結合本体が、前記継手の共通の長手軸線を規定する、バンジョー型のホース継手。
6. 前記カウンタボアが、前記カウンタボアの壁を剪断することによって成形された端部壁を含む、請求項５に記載のバンジョー型のホース継手。
7. 前記ネックとは反対の場所で前記結合本体から突出する位置決め突起部を含む、請求項５に記載のバンジョー型のホース継手。
8. 前記突起部が、前記ネックの直径より小さい直径を有する押出成形された要素である、請求項７に記載のバンジョー型のホース継手。
9. 前記突起部の遠端部が、前記カウンタボアの軸線に対して平行であり、前記継手の長手軸線に対して垂直の向きに曲げられている、請求項８に記載のバンジョー型のホース継手。
10. バンジョー型のホース継手の成形方法であって、
    １本の丸い金属ワイヤを完成部品のニアネットシェイプの量に相当する長さに切断するステップと、
    最初の部品の一端の直径を大きくするように円錐状にするステップと、
    前記円錐状端部から間隔を置いた部品の一部分をボール状の形成物になるように据え込むステップと、
    ホース端部への受け入れおよび圧着を行うための中空の開端部シェルを形成するように前記円錐状端部を後方に押出成形するステップと、
    互いに反対向きの面を形成するように前記ボール状の形成物を平坦化するステップと、
    前記互いに反対向きの面の一方から、前記平坦化された形成物を通って穴をあけるステップと
    を備える方法。
11. 前記部品が、整列突起部を成形するために、前記一端とは反対の端部に押出成形される、請求項１０に記載の方法。
12. 前記整列突起部が、最初の押し出し軸線に対して直角に曲げられる、請求項１１に記載の方法。
13. 前記平坦化された形成物を二度穿孔するステップによってカウンタボアを形成して前記形成物が形成され、
    第１の前記穿孔ステップが、一時的な穴を形成し、前記一時的な穴が、前記面の他方に隣接した材料を集めるための大きな穴へと剪断され、
    第２の前記穿孔ステップが、前記カウンタボアの小さな穴を形成する、請求項１０に記載の方法。

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