JP2736825B2 - 板金体の環状周壁の厚肉方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、ドライブプレート等の板金体の環状周壁の
厚肉化方法に関する。より詳しくは、肉厚の薄い円板状
の板金材を用いてその数倍の肉厚を持つ環状周壁を形成
することに関する。本発明に係る厚肉化された環状周壁
は、タイミング歯付きベルトや歯車等と係合させる歯を
刻設することに適し、そのように刻設された歯は十分な
強度と歯厚を具備し、自動車部品としての用途に特に適
する。

背景技術 自動車のエンジン起動用スタータに用いられるドライ
ブプレートは、円板状の基板部の外周部に具備された周
壁に歯を設けたものである。図15に従来のドライブプレ
ートを断面図で概略的に示している。同図のように、従
来のドライブプレートは、基板部１の外周部に絞り成形
した基板部１とほぼ同厚の円筒部２を一体に具備させ、
この円筒部２に、歯３を外周に刻設した円筒状の周壁部
材４を嵌め込んで上記円筒部２に溶接５で接合したもの
であった。

しかし、このようなドライブプレートにあっては、周
壁部材４自体が歯３を刻設するのに十分な強度や肉厚を
有するものであるとしても、溶接不良などに伴う欠陥が
出やすいとか、高価な自動溶接ロボットが必要になると
かの問題があった。

本発明は以上の事情の下でなされたものであり、ドラ
イブプレートに見られるように環状周壁が基板部に具備
された部材において、その基板部と環状周壁とを一体に
備え、かつその環状周壁に、強度不足とならずに、直接
歯を刻設することのできる板金体の環状周壁の厚肉化方
法を提供することを目的とする。

発明の開示 上記目的を達成するため、本発明に係る板金体の環状
周壁の厚肉化方法は、基板部と該基板部の外周側に一体
に形成された鍔形部とを有する円板材の上記基板部を回
転下型と回転上型との間に保持させ、回転下型と回転上
型の外側に張り出させた上記鍔形部を、凹入状の環状成
形面を備えた複数種類の回転ローラの上記環状成形面で
順次に径内方向に押圧することによりその鍔形部の外周
部を裏面側に隆起させることを繰り返して厚肉化し、こ
の厚肉化された鍔形部を基板部と同心状の筒状に成形し
て、厚肉化された環状周壁を形成するというものであ
る。

本発明の板金体の環状周壁の厚肉化方法によると、上
記環状周壁が２倍以上、３倍以上といったいままで考え
も及ばなかったレベルに厚肉化されるものであり、従来
のドライブプレートの周壁部材に刻設されていた歯を、
上記環状周壁の外面に直接刻設することが可能となる。
そのため、従来のドライブプレートで行っていた２つの
工程、即ち、歯３を刻設した周壁部材４を、板金体の円
筒部２に嵌め込むこと、周壁部材４を円筒部２に溶接す
ることが不要化され、しかも、基板部は環状周壁に対し
て薄肉つまり肉厚の薄い板金材を用いているから、重量
増や材料費の高騰も招かない。

図面の簡単な説明 図１は円形の板金材の絞り工程の説明図である。

図２は絞り工程によって形成した鍔形部を徐々に厚肉
化していく初期段階を示す説明図である。

図３は鍔形部を徐々に厚肉化していく工程の中間段階
を示す説明図である。

図４は鍔形部を徐々に厚肉化していく工程の他の中間
段階を示す説明図である。

図５は鍔形部を徐々に厚肉化していく工程の最終段階
を示す説明図である。

図６は環状周壁を形成する工程を示す説明図である。

図７は図１の絞り工程を経ることにより得られた部材
の正確な形状を表す部分切断端面図である。

図８は図２の段階を経ることにより得られた部材の正
確な形状を表す部分切断端面図である。

図９は図３の段階を経ることにより得られた部材の正
確な形状を表す部分切断端面図である。

図10は図４の段階を経ることにより得られた部材の正
確な形状を表す部分切断端面図である。

図11は図５の段階を経ることにより得られた部材の正
確な形状を表す部分切断端面図である。

図12は図６の段階を経ることにより得られた部材の正
確な形状を表す部分切断端面図である。

図13は本発明方法により製作された環状周壁を有する
板金体の一例であるドライブプレートの正面図である。

図14は図13のXIV−XIV線に沿う断面図である。

図15はドライブプレートの従来品を示す概略断面図で
ある。

発明を実施するための最良の形態 図１〜図６は板金材として鋼板で作られた薄肉の円板
材に本発明による環状周壁の厚肉化方法を適用すること
によって自動車のエンジン起動用スタータに用いられる
ドライブプレートを製作する実施例を示している。出発
材料として用いられている円板材11の肉厚t1は2mmであ
り、この円板材11に対して本発明による環状周壁の厚肉
化方法が適用される。そして、この円板材11は基板部12
とその外側に一体に形成された鍔形部13とが備わってお
り、鍔形部13は基板部12から平坦に連設されていても、
あるいは段付部を介して連設されていてもよい。この実
施例においては、図１のように、下型31にセットした平
坦な円板材11を上型32でプレスすることによりその円板
材11を絞り成形し、それによって成形された円板材11、
即ち、基板部12とこの基板部12に段付部14を介して形成
された鍔形部13を具備する円板材11を用いている。

図１の絞り工程では、鍔形部13が少し外下がりに傾斜
されており、同図に、基板部12に対する鍔形部13のなす
角度を符号θ１で表してある。この傾斜角度θ１は例え
ば５度である。また、図１の絞り工程において同時に基
板部12の中心にピアシング加工により打ち抜かれた丸孔
15が開設される。16はピアシング加工により生じた廃材
である。

図２〜図５は、回転下型33と回転上型34との間に上記
円板材11を保持させ、数種類の回転ローラ35〜38を用い
て上記鍔形部13を徐々に厚肉化していく工程の各段階を
示している。

図２の工程で用いる回転ローラ35は、傾斜角度θ２で
外上がりに傾斜した上受面39と僅かに外下がりに傾斜し
た下受面41とを備える凹入状の環状成形面42を有してい
る。そして、回転下型33と回転上型34とこの回転上型34
の外側に張り出した上記鍔形部13が回転しながら、図２
矢符ａ方向に水平に移動される上記回転ローラ35の環状
成形面42により径内方向に押圧され、上記鍔形部13の外
周部が断面略 形状とされる。即ち、図２の段階では、鍔形部13が成形
面42の上受面39により下方に押され、基板部12に対して
鍔形部13が傾斜角度θ２まで傾斜される。ここで、傾斜
角度θ２は図１に示した傾斜角度θ１よりも大きい。こ
の傾斜角度θ２は例えば21度である。また、この段階で
は、奥に行くほど幅狭な環状成形面42によって鍔形部13
の外周部がその裏面側に隆起（換言すれば裏面側に材料
が塑性流動）して厚さt2（t2＞t1）にまで厚肉化され
る。

図３の工程で用いる回転ローラ36は、傾斜角度θ３で
外上がりに傾斜した上受面43と外下がりに傾斜した下受
面44とを備える凹入状の環状成形面45を有している。そ
して、図２の段階を経て外周部が厚肉化された上記鍔形
部13が両型33,34により回転しながら、図３矢符ｂ方向
に水平に移動される上記回転ローラ36の環状成形面45に
より径内方向に押圧され、上記鍔形部13の外周部が断面
略 形状とされる。即ち、図３の段階では、鍔形部13の外周
部下面が成形面45の下受面44により上方に押され、基板
部12に対して鍔形部13が傾斜角度θ３に傾斜される。こ
こで、傾斜角度θ３は図２に示した傾斜角度θ２よりも
小さい。この傾斜角度θ３は例えば５度である。なお、
この段階では、鍔形部13が傾斜角度θ２からθ３に変更
されるだけであって、鍔形部13の厚肉化は実質的に行わ
れていない。従って、鍔形部13の外周部の肉厚t3は図２
の段階と比べても実質的には変化しない（t3＝t2）。

図４の工程で用いる回転ローラ37は、傾斜角度θ４で
外上がりに傾斜した上受面46と外下がりに傾斜した下受
面47とを備える凹入状の環状成形面48を有している。そ
して、図３の段階を経た傾斜角度θ３の上記鍔形部13が
両型33,34により回転しながら、図４矢符ｃ方向に水平
に移動される上記回転ローラ37の環状成形面48により径
内方向に押圧され、上記鍔形部13が断面略 形状とされる。即ち、図４の段階では、鍔形部13が成形
面48の上受面46により下方に押され、基板部12に対して
鍔形部13が傾斜角度θ４まで傾斜される。ここで、傾斜
角度θ４は図３に示した傾斜角度θ３よりも大きい。こ
の傾斜角度θ４は例えば10度である。また、この段階で
は、奥にいくほど幅狭な環状成形面48によって鍔形部13
の既に厚肉化されている外周部がさらにその裏面側にお
いて隆起（換言すれば裏面側に材料が塑性流動）して厚
さt4（t4＞t3）にまで厚肉化される。

図５の工程で用いる回転ローラ38は、傾斜角度θ５で
外上がりに傾斜した上受面49と外下がりに傾斜した僅か
に外下がりに傾斜した下受面51とを備える凹入状の環状
成形面52を有している。そして、図４の段階を経た傾斜
角度θ４の上記鍔形部13が両型33,34により回転しなが
ら、図５矢符ｄ方向に水平に移動される上記回転ローラ
38の環状成形面52により径内方向に押圧され、上記鍔形
部13が断面略 形状とされる。即ち、図５の段階では、鍔形部13の外周
部下面が成形面52の下受面51により上方に押され、基板
部12に対して鍔形部13が傾斜角度θ５に傾斜される。こ
こで、傾斜角度θ５は図４に示した傾斜角度θ４よりも
小さい。この傾斜角度θ５は例えば５度である。また、
この段階では、環状成形面52によって鍔形部13の既にか
なり厚肉化されている外周部がさらにその裏面側におい
て隆起（換言すれば裏面側に材料が塑性流動）してさら
に厚肉化される。この段階で厚肉化では、基板部からの
鍔形部13の張出部分のほゞ全体が厚肉化されて厚さt5
（t5＞t4）となり、図５に示したように断面略 形状の塊状とされる。

図２〜図５で説明したような各段階を経て厚肉化され
た鍔形部13はかなり周壁としての形成状態となり、その
鍔形部13（周壁）の肉厚寸法（径方向での肉厚寸法）は
基板部12の肉厚寸法の３倍以上にすることが可能であ
る。

図６は図２〜図５で説明した各段階の最終段階、即ち
図５の段階を行った後に、厚肉化された鍔形部13を所定
の断面形状に成形する工程を示している。この工程では
鍔形部13がさらに厚肉化されることもある。即ち、この
工程では、回転ローラ53が用いられ、この回転ローラ53
には、周壁外面を形作るための凹入状の環状成形面54が
備わっている。そして、図５の段階を経た鍔形部13が両
型33,34により回転しながら、図６矢符ｅ方向に水平に
移動される上記回転ローラ53の環状成形面54により径内
方向に押圧され、上記鍔形部13が基板部12と同心状の筒
状になされて、その外周面や内周面が滑らかな面となっ
た断面略 形状の環状周壁17が形成される。

図１〜図６で説明した実施例において、最終的に形成
される厚肉化された環状周壁17は7mm程度になり、基板
部12（肉厚2mm）に対して3.5倍の肉厚の環状周壁17を形
成することができた。勿論回転ローラ35〜38,53の環状
成形面42,45,48,52,54の角度等の設定条件を変更するこ
とで、環状周壁17の肉厚は基板部12に対して3.5倍以下
（例えば２倍、３倍）でも3.5倍以上でも設定できる。

図７〜図12は図１〜図６で説明した各段階又は工程で
得られた部材の正確な形状を表す部分切断端面図であ
る。即ち、図７は図１の絞り工程を経ることにより得ら
れた円板材11の正確な形状を表す部分切断端面図であ
り、図８は図２の段階を経ることにより得られた部材の
正確な形状を表す部分切断端面図、図９は図３の段階を
経ることにより得られた部材の正確な形状を表す部分切
断端面図、図10は図４の段階を経ることにより得られた
部材の正確な形状を表す部分切断端面図、図11は図５の
段階を経ることにより得られた部材の正確な形状を表す
部分切断端面図、図12は図６の段階を経ることにより得
られた部材の正確な形状を表す部分切断端面図である。
これらの図からも判るように、実質的に環状周壁17とし
て使用できる鍔形部13の厚み寸法は、基板部12の厚み寸
法即ち出発材料である円板材11の厚み寸法の３倍以上に
なっている。

図13は環状周壁を有する板金体の一例であるところ
の、自動車のエンジン起動用スタータに用いられるドラ
イブプレート61の正面図、図14は図13のXIV−XIV線に沿
う断面図である。このドライブプレート61において、環
状周壁17の外周側から直交する方向に延びる基板部12と
一体の環状周壁17は、出発材料である円板材11の肉厚に
もよるが、上記方法により２倍以上、好ましくは３倍以
上、さらに好ましくは3.5倍以上厚肉化されて、その環
状周壁17の外周面に歯62が刻設されており、このドライ
ブプレート１に溶接箇所は存在しない。この環状周壁17
の厚肉化によってその外周面に歯62を刻設できる強度が
備わっている。63は取付孔である。

産業上の利用可能性 本発明による環状周壁を有する板金体の環状周壁の厚
肉化方法によれば、基板部と一体の環状周壁が、基板部
の肉厚に対して２倍以上、３倍以上といったレベルに厚
肉化されるため、例えばこの厚肉化された環状周壁の外
周面に歯を刻設することで、ドライブプレートを作るこ
とができる。そして、この場合、溶接が不要となり、し
かも、重量増や材料費の高騰も招かない。したがって、
溶接を排除しかつ材料費のコストも下げたい場合などに
特に有用となる。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板部と該基板部の外周側に一体に形成さ
   れた鍔形部とを有する円板材の上記基板部を回転下型と
   回転上型との間に保持させ、回転下型と回転上型の外側
   に張り出させた上記鍔形部を、凹入状の環状成形面を備
   えた複数種類の回転ローラの上記環状成形面で順次に径
   内方向に押圧することによりその鍔形部の外周部を裏面
   側に隆起させることを繰り返して厚肉化し、この厚肉化
   された鍔形部を基板部と同心状の筒状に成形して、厚肉
   化された環状周壁を形成する板金体の環状周壁の厚肉化
   方法。