JP2010110780A - ブッシュの絞り加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外筒の内側に弾性部材を介して内筒を設けたブッシュの外筒の高速な絞り加工を可能とするとともに、弾性部材を全体的に均一に圧縮させることにより均一な制振能力を有するブッシュを製造可能な絞り加工装置を提供する。
【解決手段】ブッシュが挿入される挿入孔を有して昇降手段によって昇降操作される筒状の昇降体と、昇降体のテーパを有する内側面に摺動自在に配設して昇降体の降下にともなって挿入孔の中心方向に押出されて外筒を絞り加工する複数のダイスと、昇降体に挿入されたブッシュを下方から支持する支持体とを有し、絞り加工後または絞り加工途中に支持体をブッシュの下方位置から退避させて、絞り加工後にブッシュを下方に排出させる絞り加工装置とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、外筒の内側に弾性部材を介して内筒を設けたブッシュの外筒を絞り加工する絞り加工装置に関する。

従来、外筒の内側にゴムなどの弾性部材を介して内筒を設けたブッシュが知られている。このようなブッシュでは、まず、外筒の内周面及び内筒の外周面にそれぞれ接着剤をあらかじめ塗布しておき、外筒の内側に内筒を同軸状に配置して、内筒と外筒との間に加熱軟化させたゴムを充填し、ゴムを加硫するとともに接着剤によって外筒及び内筒にそれぞれ接着することにより形成している。

さらに、ブッシュでは、ゴムが固まった後、絞り加工によって外筒を中心方向に向けて絞ることによりゴムに所定の圧縮応力を作用させた状態とし、ブッシュの制振能力を高めている。

ブッシュの絞り加工を行う絞り加工装置では、一般的に、ブッシュを上下方向に挟む上金型と下金型を用い、上金型と下金型でブッシュを挟んで加圧することにより外筒の絞り加工を行っている（例えば、特許文献１参照。）。

すなわち、下金型には、外筒及び内筒を起立させた状態でブッシュを収容する凹状の収納部を設けるとともに、この収納部に収納されたブッシュの外筒の外周面にそれぞれ当接させる複数のダイスを外筒の外周に沿って設け、上金型には下金型のダイスを押圧するテーパ状の押圧面を設けて、押圧面で押圧されたダイスをブッシュの中心方向へと移動させることによって外筒の絞り加工を行っている。

また、より簡単には、内径が絞られた絞りゴマにブッシュを通すことにより外筒の絞り加工を行うこともできる（例えば、特許文献２参照。）。
特開平０４−１８９５３２号公報（第１頁、第４図） 実開平０１−１１１８３５号公報（第９図）

しかしながら、上金型と下金型とでブッシュを挟んで絞り加工を行う場合には、上金型と下金型との間の所定位置にブッシュを配設する第１ステップと、上金型と下金型とでブッシュを押圧して絞り加工を行う第２ステップと、上金型と下金型とを離隔させてブッシュを取り出す第３ステップが必要であって、加工速度をさらに向上させることが困難となっていた。

一方、絞りゴマを用いて絞り加工を行う場合には、絞りゴマの所定位置にブッシュを配置する第１ステップと、絞りゴマにブッシュを押し入れる第２ステップの２ステップで加工が可能なため、加工速度を向上させることはできるが、絞りゴマによる絞り加工では、絞りゴマに挿入されようとしている部分の弾性部材が、絞りゴマに挿入されていない部分に押し出されながら絞り加工が行われるため、最初に絞りゴマに挿入された部分の弾性部材と、最後に絞りゴマに挿入された部分の弾性部材とで圧縮応力が異なって、ブッシュの制振能力にバラツキが生じやすくなるおそれがあった。

本発明者らはこのような現状に鑑み、より高速な絞り加工を可能とするとともに、弾性部材を全体的に均一に圧縮させることにより均一な制振能力を有するブッシュを製造可能な絞り加工装置を提供すべく研究開発を行って、本発明を成すに至ったものである。

本発明のブッシュの絞り加工装置では、外筒の内側に弾性部材を介して内筒を設けたブッシュの外筒を絞り加工するブッシュの絞り加工装置において、ブッシュが挿入される挿入孔を有して昇降手段によって昇降操作される筒状の昇降体と、昇降体のテーパを有する内側面に摺動自在に配設して昇降体の降下にともなって挿入孔の中心方向に押出されて外筒を絞り加工する複数のダイスと、昇降体に挿入されたブッシュを下方から支持する支持体とを有し、絞り加工後または絞り加工途中に支持体をブッシュの下方位置から退避させて、絞り加工後にブッシュを下方に排出させることとした。

さらに、本発明のブッシュの絞り加工装置では、以下の点にも特徴を有するものである。
（１）ダイスには、挿入孔の内側面と摺接する摺接面に外方に向けて突出させたロッドを設け、昇降体には、ロッドが貫入される長孔状のガイド孔を設け、ロッドを介してダイスを昇降体に装着して、ガイド孔に沿ってダイスを昇降体に対して上下方向に摺動自在としたこと。
（２）ロッドの端部は、昇降体の外側に設けた規制体に接続または当接させて、昇降体が上昇する際に、昇降体とともにダイスが上昇することを規制していること。
（３）ロッドは、昇降体の外側からガイド孔に貫入してダイスに螺着したネジであること。

本発明のブッシュの絞り加工装置では、ブッシュが挿入される挿入孔を有して昇降手段によって昇降操作される筒状の昇降体と、挿入孔のテーパを有する内側面に摺動自在に配設して昇降体の降下にともなって挿入孔の中心方向に押出されて外筒を絞り加工する複数のダイスと、昇降体に挿入されたブッシュを下方から支持する支持体とを有し、絞り加工後または絞り加工途中に支持体をブッシュの下方位置から退避させて、絞り加工後にブッシュを下方に排出させることにより、昇降体を初期位置に復帰させた際にはブッシュは昇降体から排出されており、ブッシュを排出するためのステップを不要とすることができるので、加工速度を向上させることができる。

しかも、ブッシュは、昇降体の降下にともなって昇降体に設けたテーパ状の挿入孔の中心方向にダイスが押出されることによって外筒が絞り加工されるので、外筒と内筒とで挟まれた弾性部材を全体的に均一に圧縮させることができ、制振能力のバラツキの少ないブッシュとすることができる。

本発明のブッシュの絞り加工装置では、ブッシュの外筒を絞り加工する複数のダイスを外筒の外周囲に設けるとともに、各ダイスは、ブッシュに向けて各ダイスを押圧している昇降体にそれぞれ摺動自在に配設して、昇降体をダイスの支持体としても利用するとともに、ダイスによって外筒の絞り加工が行われている際に、ダイスによってブッシュが挟持されていることを利用して、絞り加工されたブッシュを下方に排出可能としているものである。

すなわち、絞り加工装置では、外筒の絞り加工の終了後、ダイスによる外筒の押圧状態が解除されることによりブッシュの自重によってブッシュを落下させて排出しており、ブッシュを排出させるための別途の作業を不要とすることができ、加工速度を向上させることができる。

図１は、本実施形態のブッシュの絞り加工装置の一部切欠した側面説明図である。絞り加工装置は、所定の高さに水平に配設した平板状の上板11を有する基台10と、上板11の上方に昇降自在に設けた平板状の可動板21と、可動板21の下面側に装着して可動板21の昇降にともなって昇降する筒状の昇降体31と、筒状とした昇降体31の内周側に摺動自在に配設した複数のダイス41と、これらのダイス41によって絞り加工されるブッシュＢを下方から支持する支持体51を備えている。

基台10は、平面視矩形状とした平板状の下板12と、この下板12の四隅にそれぞれ立設した支柱13と、これらの支柱13の上端に装着した平面視矩形状の上板11とで矩形枠体状としている。基台10は矩形枠体状に限定するものではなく、可動板21を昇降自在に支持可能となっていればどのような形態であってもよい。

下板12の中央部には、進退する出力ロッド22を上方に向けて配設した油圧シリンダ23を設けており、油圧シリンダ23を駆動させることにより、出力ロッド22を上下方向に進退駆動させることとしている。

出力ロッド22の上端には、平面視矩形状とした下部可動板24を水平状に装着し、出力ロッド22の進退駆動にともなって上下方向に昇降可能としており、下部可動板24の上面の四隅にはそれぞれ連結用ロッド25を立設して、この連結用ロッド25の上端に可動板21を水平状に装着している。

本実施形態では、連結用ロッド25はそれぞれ上板11に貫通させており、油圧シリンダ23によって下部可動板24を昇降駆動させることにより、連結用ロッド25を介して可動板21を昇降駆動させている。

上板11には、連結用ロッド25の貫通部分に昇降ガイド体14をそれぞれ設けており、各連結用ロッド25を昇降ガイド体14に対して摺動させながら昇降させることにより、可動板21をできるだけ水平姿勢としながら昇降可能としている。

昇降体31は、図１及び図２に示すように下方に向けて拡開状としたテーパ状の筒体とし、内側をブッシュＢが挿入される挿入孔32としている。

特に、昇降体31は、後述するように昇降体31の内側に設けたダイスで絞り加工を行うために、内周面には下方に向けて拡開状としたテーパを設けている。また、昇降体31の外周面も下方に向けて拡開状としたテーパを有し、テーパ部分の昇降体31の肉厚を均一としている。

さらに、昇降体31の周面には、挿入孔32の軸方向に長手方向を沿わせた長孔状のガイド孔33を複数設けている。昇降体31では、テーパ部分の肉厚を均一としているので、ガイド孔33の深さは均一となっている。

昇降体31の上端面には、取付用の昇降体雌ネジ部34を所定位置に設けており、図１に示すように、可動板21に貫通させた昇降体取付ネジ35に螺着させることによって、昇降体31を可動板21の下面側に装着可能としている。

可動板21には、昇降体31の上端側の開口と連通連結される貫通口21aを設けており、この貫通口21aをブッシュＢの投入口としている。本実施形態では、貫通口21aには、筒状の投入ガイド管26を装着して、ブッシュＢを昇降体31に正しい姿勢で案内しやすくしている。投入ガイド管26には、外周面の所定位置に係止用フランジ26aを突設して、投入ガイド管26の一端を貫通口21aに挿入するだけで装着可能としている。

投入ガイド管26にブッシュＢを投入する場合には、ブッシュＢの外筒を投入ガイド管26の内周面に沿わせながら挿入しており、昇降体31の挿入孔32に挿入されたブッシュＢは、外筒及び内筒が起立した状態となっている。

ブッシュＢの外筒を絞り加工するダイス41は、図２に示すように、本実施形態では、平面視で16分の１円弧状としており、16個のダイス41で外筒を取り囲んで絞り加工を行うこととしている。したがって、昇降体31には、16個のガイド孔33を設けている。

外筒に当接させるダイス41の当接面は、所定の曲率を有する16分の１円周面としており、後述するようにダイス41で外筒を押圧して絞った際に、隣り合ったダイス41が一体化して所定の径寸法の円周面を形成することとしている。

また、昇降体31の内周面と当接するダイス41の当接面は、昇降体31のテーパを有する内周面の摺接する摺接面41aとしている。

特に、図１に示すように、ダイス41は、上端側の肉厚を下端側の肉厚よりも小さくして、摺接面41aにテーパを設けており、昇降体31の降下にともなって昇降体31の内周面に沿ってダイス41を昇降体31に対して下から上へと摺動させるとともに、ブッシュＢを挟んで対向したダイス41を互いに近接させて、ブッシュＢの外筒を押圧させている。

本実施形態では、摺接面41aには、ダイス41を昇降体31に装着するために用いるダイス取付ネジ42が螺入されるダイス雌ネジ部41bを設けており、ダイス41を昇降体31の挿入孔32内に配置して、昇降体31の外側からダイス取付ネジ42をガイド孔33に貫入させてダイス雌ネジ部41bに螺着させることによってダイス41を昇降体31に装着可能としている。

昇降体31に装着されたダイス41は、昇降体31の昇降にともなって、昇降体31に設けた長孔状のガイド孔33に規制されながら、昇降体31に対して上下方向に摺動させており、ダイス取付ネジ42は、ダイス41を昇降体31に装着するためだけでなく、ガイド孔33とともにダイス41の摺動方向を規制するロッドとしても用いている。

なお、本実施形態では、ダイス取付ネジ42を用いてダイス41を昇降体31に装着しているが、ダイス41の摺接面41aに外方に向けてロッドを突出させて設けておき、このロッドを昇降体31のガイド孔33に貫入させるとともに、ロッドの先端にナット等の適宜の係止手段を取り付けることによりダイス41を昇降体31に装着してもよい。

一方、本実施形態のようにダイス取付ネジ42をガイド孔33に貫入させる場合には、図２に示すように、ダイス取付ネジ42を円筒状の保護管43に挿通させ、保護管43をガイド孔33部分に配置することとしている。保護管43は、ダイス取付ネジ42とガイド孔33の寸法に関する調整用として設けているものであり、保護管43によって遊び寸法を調整しやすくすることができ、上下方向に摺動移動するダイス41の移動精度を向上させやすくすることができる。

このように、ダイス取付ネジ42を用いた場合には、ダイス41の摺接面41aに外方に向けてロッドを突出させて設ける場合よりも、ダイス41単体のコストを低減させることができ、しかも、ダイス41が劣化した場合には、ダイス41のみを交換してダイス取付ネジ42を使い回すことができることによっても低コスト化することができる。

また、本実施形態では、１つのダイス41に対して２本のダイス取付ネジ42を装着して、ダイス41がダイス取付ネジ42を中心として回転することを防止している。

さらに、図１に示すように、昇降体31の外側におけるダイス取付ネジ42の端部は、昇降体と同心状に配設した環状板44に当接させて、昇降体31の上昇にともなってダイス41が上昇することを規制している。

すなわち、ダイス41は、環状板44に規制されて昇降体31の上昇にともなって上昇することはなく、昇降体31が上昇する場合には、ブッシュＢを挟んで対向したダイス41を互いに離隔する方向に移動させており、昇降体31の降下・上昇にともなって、ダイス41は、環状板44と上板11との間で、挿入孔32の中心方向に前進・後退を繰り返すこととしている。

環状板44は、上板11の上面に立設した環状板用支柱45によって所定高さに支持している。本実施形態では、環状板用支柱45には下部フランジ46と上部フランジ47を設けており、この下部フランジ46と上部フランジ47とで環状板44を挟んで支持している。

なお、ダイス取付ネジ42の代わりにダイス41の摺接面41aに外方に向けてロッドを突出させて設けた場合でも、昇降体31の外側におけるロッドの端部を、昇降体31の外側に設けた環状板44等の規制体に当接させることにより、昇降体31が上昇する際に昇降体31とともにダイス41が上昇することを規制できる。

なお、本実施形態では、ダイス取付ネジ42の端部に規制体である環状板44を当接させているが、ダイス取付ネジ42の端部にそれぞれ接続する適宜の規制体を設けてもよく、環状板44を配設する場合に限定するものではない。

上述したように、本実施形態では、16個のダイス41を用いているが、ダイス41の数は16個に限定するものではなく、16個よりも多くても少なくてもよい。

ダイス41は、昇降体31を介して可動板21に装着される一方で、下端を上板11の上面に当接させている。

本実施形態では、図１に示すように、上板11には、ダイス41との当接部分に受け部材15を着脱自在に装着している。ダイス41は、昇降体31の降下・上昇にともなって受け部材15の上面を摺動しながら挿入孔32の中心方向に前進・後退するので、摺動にともなって受け部材15の上面が劣化した場合には、受け部材15のみを交換すればよく、維持コストを低減することができる。

受け部材15及び上板11には、昇降体31の挿入孔32に挿入されたブッシュＢの下方位置に、ブッシュＢが通過可能な貫通口15a,11aをそれぞれ設けており、ダイス41によって外筒が絞り加工されたブッシュＢを上板11の下方に落下させることにより排出可能としている。

支持体51は、図１に示すように、上板11の貫通口11a及び受け部材15の貫通口15aを通してダイス41によって絞り加工されるブッシュＢの下方に配置して、昇降体31の挿入孔32に挿入されたブッシュＢを下方から支持している。

すなわち、支持体51は、受け部材15の貫通口15a部分に配置してブッシュＢに当接させる当接部51aと、この当接部51aから下方に延伸させて設けたアーム部51bとで構成している。

支持体51のアーム部51bは、連結部材54を介して退避用シリンダ52のロッド53と連結し、退避用シリンダ52によるロッド53の進退移動にともなって支持体51を進退自在とし、ロッド53を引き戻すことにより支持体51を後退させて、当接部51をブッシュＢの下方位置から退避可能としている。

連結部材54には、ロッド53に沿って延伸させた補助アーム55の一端を装着するとともに、この補助アーム55の他端にストッパー板56を設けている。

ストッパー板56は、退避用シリンダ52によるロッド53の進退移動にともなって進退移動し、退避用シリンダ52の所定位置に設けた進出量調整体57に当接させることによりロッド53のさらなる進出を規制して、支持体51の当接部51aを受け部材15の貫通口15a部分の適正な位置に配置可能としている。

退避用シリンダ52は、上板11の下面に吊り下げ状に装着した退避用シリンダ支持板58に装着している。

上板11の貫通口11aの直下方位置には、上板11の貫通口11aを通って落下してきたブッシュＢを受けて絞り加工装置の外へと案内する樋状の排出路61を設けている。この排出路61は、下部可動板24の上面に立設した排出路用支柱62に装着しており、所定の下り勾配としてブッシュＢをスムーズに排出可能としている。

上記したように構成したブッシュＢの絞り加工装置では、図３に示すように、まず、退避用シリンダ52のロッド53を進出させて支持体51の当接部51aを受け部材15の貫通口15a部分に配置させた状態として、適宜の投入手段によって投入ガイド管26にブッシュＢを投入している。なお、ブッシュＢの投入は、作業者が手作業で行ってもよい。

このとき、油圧シリンダ23は出力ロッド22を上方に進出させており、昇降体31を最上昇位置の初期位置に配置させている。したがって、昇降体31の挿入孔32の中心を挟んで対向したダイス41同士は、最も離隔された状態となっており、投入ガイド管26を介して投入されたブッシュＢは、支持体51の当接部51aに支持されながら、これらのダイス41の間に挿入されることとなる。

次いで、絞り加工装置では、油圧シリンダ23は出力ロッド22を下方に引き戻すことにより可動板21を降下させて昇降体31を降下させている。

昇降体31の降下にともなって、図４に示すようにダイス41は昇降体31によって昇降体31の挿入孔32の中心方向に押出されて進出し、ブッシュＢの外筒に対して絞り加工を行う。

さらに、絞り加工装置では、ダイス41でブッシュＢの外筒を押圧した際にダイス41でブッシュＢを挟持した状態となってので、ブッシュＢの下端を支持体51で支持しなくてもブッシュＢが落下しないため、退避用シリンダ52のロッド53を引き戻して当接部51をブッシュＢの下方位置から退避させている。

支持体51が待避することによって、ブッシュＢの下方には排出口が開口していることとなる。

したがって、絞り加工装置では、ブッシュＢの外筒に対する絞り加工後に、油圧シリンダ23の出力ロッド22を上方に進出させることによって昇降体31を上昇させ、昇降体31を初期位置に復帰させることにより、環状板44に規制されながらダイス41が後退してダイス41によるブッシュＢの挟持状態が解除されることによってブッシュＢの自重により落下させて排出している。

落下したブッシュＢは、排出路61によって絞り加工装置の外へと排出している。

このように、昇降体31を初期位置に復帰させる動作にともなって絞り加工されたブッシュＢを排出できるので、絞り加工装置では、ブッシュＢを排出するためのステップを省くことができ、加工速度を向上させることができる。

なお、支持体51の退避は、ダイス41でブッシュＢを挟持した段階、すなわち絞り加工の途中で行ってもよいし、ダイス41による外筒の絞り加工が終了した段階、すなわち絞り加工後に行ってもよい。

ブッシュＢが排出された後、絞り加工装置では、退避用シリンダ52のロッド53を進出させて支持体51の当接部51aを受け部材15の貫通口15a部分に配置した状態として、投入ガイド管26に次のブッシュＢを投入している。

本実施形態のブッシュの絞り加工装置では、昇降体31の下方位置に油圧シリンダ23を設けているが、油圧シリンダ23の配置や、昇降体31の昇降機構は適宜としてよく、本実施形態に限定するものではない。

本発明の実施形態にかかるブッシュの絞り加工装置の一部切欠した側面説明図である。 本発明の実施形態にかかるブッシュの絞り加工装置の昇降体及びダイスの説明図である。 ブッシュの絞り加工前の状態を示した説明図である。 ブッシュの絞り加工後の状態を示した説明図である。

符号の説明

Ｂ ブッシュ
10 基台
11 上板
12 下板
13 支柱
14 昇降ガイド体
15 受け部材
21 可動板
22 出力ロッド
23 油圧シリンダ
24 下部可動板
25 連結用ロッド
31 昇降体
32 挿入孔
33 ガイド孔
34 昇降体雌ネジ部
35 昇降体取付ネジ
41 ダイス
41a 摺接面
41b ダイス雌ネジ部
42 ダイス取付ネジ
43 保護管
44 環状板
45 環状板用支柱
46 下部フランジ
47 上部フランジ
51 支持体
52 退避用シリンダ
53 ロッド
54 連結部材
55 補助アーム
56 ストッパー板
57 進出量調整体
58 退避用シリンダ支持板
61 排出路
62 排出路用支柱

Claims (4)

1. 外筒の内側に弾性部材を介して内筒を設けたブッシュの外筒を絞り加工するブッシュの絞り加工装置において、
   前記ブッシュが挿入される挿入孔を有し、昇降手段によって昇降操作される筒状の昇降体と、
   前記昇降体のテーパを有する内側面に摺動自在に配設し、前記昇降体の降下にともなって前記挿入孔の中心方向に押出されて前記外筒を絞り加工する複数のダイスと、
   前記昇降体に挿入された前記ブッシュを下方から支持する支持体と
   を有し、
   絞り加工後または絞り加工途中に前記支持体を前記ブッシュの下方位置から退避させて、絞り加工後に前記ブッシュを下方に排出させるブッシュの絞り加工装置。
2. 前記ダイスには、前記挿入孔の内側面と摺接する摺接面に外方に向けて突出させたロッドを設け、
   前記昇降体には、前記ロッドが貫入される長孔状のガイド孔を設け、
   前記ロッドを介して前記ダイスを前記昇降体に装着して、前記ガイド孔に沿って前記ダイスを前記昇降体に対して上下方向に摺動自在とした請求項１記載のブッシュの絞り加工装置。
3. 前記ロッドの端部は、前記昇降体の外側に設けた規制体に接続または当接させて、前記昇降体が上昇する際に、前記昇降体とともに前記ダイスが上昇することを規制している請求項２記載のブッシュの絞り加工装置。
4. 前記ロッドは、前記昇降体の外側から前記ガイド孔に貫入して前記ダイスに螺着したネジである請求項３記載のブッシュの絞り加工装置。

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