JP2812883B2 - パイプのプレス成形方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、塑性金属製パイプを
用いて、例えば自動車のステアリングシャフトを構成す
るアッパシャフト等を成形するようなパイプのプレス成
形方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上述のように塑性金属製パイプを用いて
アッパシャフトを成形する場合、その形状ゆえ、複数段
のプレス加工を行なう必要があった。

【０００３】そのアッパシャフトとは、衝突時の運転者
の安全を図るためのもので、ステアリングホイール側
に、端から順に止めナット配設用のネジ部、ステアリン
グホイール係止用のセレーテッドシャフト、アッパベア
リング配設部を一体に形成してステアリングホイールを
取り付けられるようにし、反ステアリングホイール側に
は、挿嵌する中間シャフトとの回り止め用の平面を有す
る小判形部と、上述の中間シャフトとの間に樹脂を充填
することによって衝撃エネルギを吸収可能にするための
透孔とを有した形状である（図２参照）。

【０００４】このアッパシャフトの場合には、ステアリ
ングホイール側が径の異なる上述の複数段の軸部からな
っているので、外形を成形するだけでも５種類の金型が
必要であり、それぞれの金型を備えた５台のプレス成形
装置を用いて段階的に成形を行なっていた。そのうえ、
中間シャフトに挿嵌するための小判形部が必要なため小
判形部の内形寸法に精度をもたせなければならず、上述
の外形の成形後、さらにまた別の装置による加工をしな
ければならなかった。

【０００５】このため、１本のパイプをアッパシャフト
形状に成形するのに、多くの工程を順次踏まねばなら
ず、時間がかかるとともに、製造コストも設備費もかか
っていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこでこの発明は、外
形のみでなく必要部分の内径も同時に成形できるように
し、また、材料の投入や成形品の排出を含めたプレス成
形に必要な全工程の自動連続加工を可能とすることで、
加工時間の短縮を図るとともに、製造コストや設備費の
低減を図ることができるパイプの成形方法およびその装
置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ためこの発明は、成形品の小判形部の内形を形成するポ
ンチを固定型に挿入して、外形とともに必要部分の内形
も同時に成形可能にし、また、その固定型を固定した回
転テーブルと必要数の可動型とを用いて連続プレス加工
を可能にした。

【０００８】すなわち、その構成は、成形品の長さ方向
の一方の外形を成形する固定型に、成形品の固定型側の
内形を成形する内形成形段部を上端に有し、かつ上端面
をパイプ受け面とした軸部を下部に有したポンチを、ポ
ンチ挿入手段により下から挿入するとともに、材料たる
パイプを固定型内に上から供給し、上記ポンチ入り固定
型と、固定型の上方に配設した可動型とによる複数段階
のプレス加工によりパイプの外形を成形し、上記ポンチ
を固定型およびパイプからポンチ抜取り手段により下へ
抜取り、パイプの一方側の内形を成形し、成形品を離型
するパイプのプレス成形方法であることを特徴とする。

【０００９】また、回転テーブルの回転中心を中心とし
たテーブル面の円周上に、所定のプレス加工を行なう複
数の固定型を等間隔に固定し、上記回転テーブルを、そ
の一回転の間に材料たるパイプの投入および成形品の取
出しを含めた、成形に要する必要数の処理ステーション
に上記固定型が停止するように間欠回転させ、上記各処
理ステーションに対して、上手側のものより順に、パイ
プを上から供給する供給手段および成形品の固定型側の
内形を成形する内形成形段部を上端に有し、かつ上端面
をパイプ受け面とした軸部を下部に有したポンチを固定
型内に下から挿入するポンチ挿入手段、プレス加工を行
なうため上記固定型の上方に上手側より 加工順に配設し
た複数の可動型、ポンチを固定型およびパイプから下へ
抜取るポンチ抜取り手段、成形品を取出す取出し手段を
配設し、回転テーブルの間欠回転に従ってパイプをプレ
ス成形するパイプのプレス成形方法であることを特徴と
する。

【００１０】さらに、ベッド上に回転可能に支持された
回転テーブルと、該回転テーブルの回転中心を中心とし
たテーブル面の円周上に、等間隔に複数載置固定したプ
レス加工用の固定型と、上記回転テーブルを、その一回
転の間に材料たるパイプの投入および成形品の取出しを
含めた、成形に要する必要数の処理ステーションに上記
固定型が停止するよう間欠回転させる間欠回転手段とを
設け、上記各処理ステーションに、上手側のものより順
に、成形品の固定型側の内形を形成する内形成形段部を
上端に有し、かつ上端面をパイプ受け面とした軸部を下
部に有したポンチを固定型内に下から挿入するポンチ挿
入手段および材料たるパイプを上から供給する供給手
段、パイプを上記ポンチ入り固定型との協動でプレス加
工すべく上記固定型の上方に上手側より加工順に配設し
た複数の可動型、上記ポンチを固定型およびパイプから
下へ抜取るポンチ抜取り手段、成形品を取出す取出し手
段を配設したパイプのプレス成形装置であることを特徴
とする。

【００１１】なお、前記成形品は、一方に中間シャフト
を挿嵌する部分を有し、他方にステアリングシャフトを
取付けるべく径の異なる複数段の軸部を有したアッパシ
ャフ トであるもよい。

【００１２】

【作用】すなわち、請求項１の構成によれば、成形品の
固定型側の内形を形成するポンチを、ポンチ挿入手段に
より下から固定型内に挿入した後、この固定型内に材料
のパイプを上から供給する。そして、固定型と、これに
挿入したポンチのパイプ受け面と、可動型による複数段
階のプレス加工をして外形の成形をした後、ポンチ抜き
取り手段によりポンチを下に抜取り内形成形段部により
内形のしごき加工をして、成形品を離型する。

【００１３】請求項２および請求項４の構成によれば、
回転テーブルの間欠回転にともなう各処理ステーション
停止時、順次処理が行なわれる。すなわち、最初の処理
ステーションで固定型内にポンチの挿入が行われた後材
料の投入がなされる。そして、これより下手側の各処理
ステーションでは、順次複数の可動型によりプレス加工
が行なわれ、ポンチの引抜き、成形品の取出しが行なわ
れる。

【００１４】

【発明の効果】上述の結果、請求項１のパイプのプレス
成形方法によると、パイプの外形とともに、パイプの必
要部分の内形も同時に成形できるので、工程数を減らし
て、加工時間の短縮や製造コスト、設備費の低減を行な
うことができる。しかも、内形面の成形を内形成形段部
によりしごいて積極的に行なうので、内形面の成形状態
を良好にすることができる。

【００１５】また、ポンチには、プレス加工するパイプ
の下端を受けるパイプ受け面を形成しているので、外形
の成形が所望通りに精度高く行なえる。

【００１６】請求項２のパイプのプレス成形方法および
請求項４のパイプのプレス成形装置によると、回転テー
ブルの間欠回転に従って順次成形できるので、加工時間
の大幅な短縮や、製造コストや設備費の大幅な低減を図
ることができる。

【００１７】また、複数の固定型を回転テーブルのテー
ブル面に固定したので、すべての固定型において同一の
プレス成形が順次行なえ、稼働効率が良好となり、上述
の効果をより一そう向上することができる。

【００１８】

【実施例】この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳
述する。図１はプレス成形装置１を示し、このプレス成
形装置１では、塑性金属製パイプを用いて、各種の成形
品を成形する。その成形品の一例を示すと、例えば図２
に示したような、自動車のステアリングシャフトを構成
するアッパシャフト２である。

【００１９】まずこのアッパシャフト２について説明す
ると、このアッパシャフト２は、ステアリングホイール
側（図面左側）に、ステアリングホイールを取付けるた
めに必要な、それぞれ径の異なる所定の軸部３を有し、
反ステアリングホイール側（図面右側）には、外筒との
回り止め用に平面４を有した断面小判形の小判形部５を
形成し、この小判形部５の上下両面に、２個ずつの透孔
６…を形成している。これらの透孔６…を形成するの
は、中間シャフト７に挿嵌した後で、透孔６…から樹脂
８を充填することによって、衝突時にステアリングホイ
ールが運転者の体を強打するようなことを阻止しようと
する安全構造のためである。

【００２０】前述の軸部３には、径の大きい方から順
に、２本の環状凹部９，９をカーリングにより形成する
アッパベアリング配設部１０、テーパ部１１、セレーテ
ッドシャフト１２、ネジ部１３を配設している。また、
長さ方向の略中間部分には、キーロック用の長孔１４を
形成している。

【００２１】このようなアッパシャフト２の製造に当っ
ては、その材料として、図３に示したような丸筒状のパ
イプ１５を用い、軸部３相当部位に対して５段階のプレ
ス加工を行なって、図４に示した所定形状の成形品１５
ａを形成し、その後、前述の透孔６…と、セレーテッド
シャフト１２と、ネジ部１３、長孔１４とを形成するの
である。

【００２２】続いてプレス成形装置１について説明す
る。図１に示したようにこのプレス成形装置１は、装置
本体２１の一側に、材料たるパイプ１５…を一本ずつ供
給する供給部２２を設け、他側には成形品１５ａ…を取
出す取出し用ロボットハンド２３を設けており、これら
は装置本体２１に同期して駆動するように制御されてい
る。図中、２４，２５は操作盤、２６は成形品トレー、
２７は後述する５つの油圧シリンダの加圧圧力計であ
る。

【００２３】上述の供給部２２は、パイプ１５…を収納
するホッパ２８と、これの中からパイプ１５…を一本ず
つ係止部２９…に乗せて取出す搬出ベルト３０と、搬出
されたパイプ１５…を掴んで所定位置に供給する供給用
ロボットハンド３１とで構成されている。なお、ホッパ
２８の一側には、材料のパイプ１５…の長さに合わせて
左右にスライドして供給するパイプ１５…を揃えるスラ
イド板２８ａを設けている。

【００２４】前述の取出し用ロボッハンド部２３は、所
定位置に排出された成形品１５ａ…を掴んで上述の成形
品トレー２６に搬送するように設定されている。

【００２５】そして次に、前述の装置本体２１について
説明する。前述の装置本体２１は、ベッド３２上で間欠
回転する回転テーブル３３（図５参照）と、この回転テ
ーブル３３上方の所定位置に配設され、油圧シリンダ３
４…により降下する５つの可動型３５ａ〜３５ｅ（図６
参照）と、ベッドの下方の所定位置に配設されるポンチ
移送手段３６とポンチ抜取り手段３７、ポンチ挿入手段
３８、油圧シリンダ（図示せず）によりベッドの下方か
ら上方へ突出するノックアウトバー３９（図６参照）、
そして、金型清掃のためのエア供給手段（図示せず）
と、供給部２２側と取出し用ロボットハンド２３側とに
装着してパイプ１５…および成形品１５ａの姿勢を検知
する確認センサ（図示せず）と、回転テーブル３３のト
ルク検出手段（図示せず）とを備えている。

【００２６】上述の回転テーブル３３は円形で、中心を
回転中心として間欠回転するもので、周縁部には、８本
の金型壺４０…を等間隔に載置固定している。そしてこ
れを回転可能に支持するベッド３２における回転中心４
１外周の、回転テーブル３３停止時の金型壺４０…に対
応する８箇所を、処理ステーションＳ１〜Ｓ８に設定
し、これらを繋ぐ部分にライナ４２を固定している。

【００２７】上述の８箇所の処理ステーションＳ１〜Ｓ
８は、上手側から順に、供給ステーションＳ１、第１プ
レスステーションＳ２、第２プレスステーションＳ３、
第３プレスステーションＳ４、第４プレスステーション
Ｓ５、第５プレスステーションＳ６、しごきステーショ
ンＳ７、取出しステーションＳ８である。供給ステーシ
ョンＳ１は、前述した供給部２２に、また取出しステー
ションＳ８は前述の取出し用ロボットハンド２３に、そ
れぞれなるべく近くなるような位置に、またはロボット
ハンド３１，２３の運動が円滑に行なえるような位置に
適宜設定する。また、図５に示したように上述の供給ス
テーションＳ１からはポンチ４３が、そして取出しステ
ーションＳ８からは上述のノックウアトバー３９がベッ
ド３２の下から上方へ突出するようにしている。このた
め、供給ステーションＳ１のベッド３２には図１０、図
１１に見られるような、ポンチ４３の向きを修正するた
め下部をテーパ状に形成したガイドブッシュ４４を、ま
た取出しステーションＳ８のベッド３２には、図２５に
見られるようなガイドブッシュ４５をそれぞれ装着して
いる。なお、各プレスステーションＳ２〜Ｓ６のベッド
３２には受板４６を装着し、しごきテーションＳ７のベ
ッド３２には操作孔４７を形成している。

【００２８】上述のポンチ４３は、パイプ１５における
成形品１５ａの小判形部５に対応する部位の内形をしご
き加工して成形するためのもので、図７に示したような
形状に形成している。すなわち、上端側から順に、内形
成形段部４８、所定長さの連結部４９、上端面をパイプ
受け面５０ａとした軸部５０、小径部５１、係止段部５
２を形成している。内形成形部４８は、成形品１５ａの
小判形部５に対応する断面小判形の成形面４８ａと、前
後のテーパ面４８ｂ，４８ｃとからなる。また、軸部５
０と小径部５１と係止段部５２との間にはテーパ面５
３，５３を形成し、係止段部５２の端面にもテーパ面５
３を形成して、後述するポンチ抜取り手段３７による掴
持を可能にしている。

【００２９】前述のノックアウトバー３９は、油圧シリ
ンダ（図示せず）により駆動するもので、ポンチ４３の
軸部５０と同様に断面小判形に形成されている。油圧シ
リンダのシリンダロッドをノックアウトバー３９とする
もよいが、成形品１５ａの種類やサイズに応じて、ノッ
クアウトストローク等を変える必要があるので、ノック
アウトバー３９は油圧シリンダ４８とは別に設け、取換
え可能にするのが好ましい。なお、ノックアウトバー３
９は、非作動時には上端面が前述のガイドブッシュ４５
内に位置するように設定している。また、図６中、５４
はテーブル押えである。

【００３０】上述の回転テーブル３３を間欠回転させる
回転手段５５は、モータや流体シリンダを用いて適宜の
途切れ運動機構で構成すればよいが、図８に示したよう
に、出力軸５６を有するカムフォロア付きタレット５７
と、これに回転力を入力するローラギアカム５８とで構
成すると回転時の振動がほとんどないので、好ましい。

【００３１】簡単に説明すると、カムフォロア付きタレ
ット５７の外周面には、等間隔に８つのカムフォロア５
９…を軸支しており、ローラギアカム５８には直線部６
０ａと曲線部６０ｂとからなる溝６０を形成しており、
上述のカムフォロア５９…がこの溝６０…内を走行し、
カムフォロア付きタレット５７を回転するようにしてい
る。カムフォロア５９…が直線部６０ａを走行している
ときには出力軸５６は回転せず、曲線部６０ｂを走行す
るときに回転する。

【００３２】前述の各金型壺４０…内には、上述の可動
型３５ａ〜３５ｅと協動してパイプ１５…をプレス加工
する同一の固定型６１を収納している。この固定型６１
は、図９に示すように第１固定型６２と第２固定型６３
と第３固定型６４とからなり、下部に位置する第２固定
型６３と第３固定６４とには、成形品１５ａの小判形部
５を成形するため平面を有した小判形の凹部６５を形成
しており、第２固定型６３の上部は逆テーパ状のテーパ
面６６を形成している。第１固定型６２には、成形品１
５ａの中間部を成形するため円形の凹部６７と嵌合部６
８とを形成している。そしてこの第１固定型６２の上部
の嵌合部６８に可動型３５ａ〜３５ｅが順次嵌合するこ
とで成形品１５ａの軸部３を形成する。なお、この固定
型６１は、回転中心に対して全ての固定型６１が同一の
方向を向くように、換言すれば、回転中心から延びる仮
想放射線を中心とするように配設して、どの固定型６１
がどの処理ステーションＳ１〜Ｓ８に位置しても、処理
中のパイプ１５を同じ向きに向いた状態で処理できるよ
うにしている。

【００３３】前述の各可動型３５ａ〜３５ｅは、各プレ
スステーションＳ２〜Ｓ６の順に対応して加工順に配列
するとともに、各プレスステーションＳ２〜Ｓ６に位置
する固定型６１…に対応するように配設している。なお
各可動型３５ａ〜３５ｅは、それぞれ別々の油圧シリン
ダ３４…により降下するようにしており、これら油圧シ
リンダ３４…の圧力は前述した加圧圧力計２７に表示さ
れ、個々に圧力調節が可能である。各可動型３５ａ〜３
５ｅについては、各工程において説明する。

【００３４】なお、５つの可動型３５ａ〜３５ｅの降下
は同時に行なうもよいが、例えば１秒でもタイミングを
ずらして行なう方が、回転テーブル３３に集中負荷が掛
かるのを防ぐことができるので好ましい。

【００３５】前述のポンチ移送手段３６は（図６参
照）、しごきステーションＳ７と供給ステーションＳ１
との間を、しごきステーションＳ７から供給ステーショ
ンＳ１までポンチ４３を移送するもので、例えばしごき
ステーションＳ７において抜取られたポンチ４３を掴む
ロボットハンド６９と、これを有するアーム７０と、こ
のアーム７０をロボットハンド６９による掴持とととも
に供給ステーションＳ１まで移送し再び戻す扇動手段と
で構成するとよい。このポンチ移送手段３６の扇動中心
を回転テーブル３３の回転中心と一致させておくと、前
述したように固定型６１の向きを揃えてあるので、内形
成形段部４８の断面が小判形であるポンチ４３を移送し
てもその向きは変らず、続いて行なわれるべき固定型６
１に対するポンチ４３の挿入が円滑に行なえる。なお、
先端にロボットハンド６９を有したアーム７０を、処理
ステーションＳ１〜Ｓ８の半数に相当する４本設けて、
これを前述の回転手段と同様の手段で回転させると構造
が簡単になる。

【００３６】また、前述のポンチ抜取り手段３７は、油
圧シリンダ（図示せず）と、これにより上下動するロッ
ド７１の先端に固定したチャックの一例としてのプルヘ
ット７２とで構成している。プルヘット７２は周知の如
く、図２３や図２４に見られるように、ロッド７１の先
端に固定する、ピン７３を備えた内カラー７４を設け、
この内カラー７４の外周面に外カラー７５を上下動可能
に取付けるとともに、この外カラー７４を上方へ付勢す
るバネ７６を取付けた構造である。

【００３７】すなわち、プルヘット７２を上動すること
により外カラー７４の上端面が金型壺４０の下端に当接
してバネ７６に抗して押し下げられると、ピン７３が外
カラー７４の内周面に形成したテーパ面方向に移動可能
な状態になるとともに、ポンチ４３の係止段部５２の下
端のテーパ面５３がピン７３をそのテーパ面方向に押し
退けて内カラー７４の内奥部に侵入する。そしてこの状
態で油圧シリンダを駆動してプルヘット７２を下動する
と、ロッド７１に固定された内カラー７４が引き下げら
れ、これとともにバネ７６の付勢力も手伝い、外カラー
７４が相対的に上動し、ピン７３がポンチ４３の小径部
５１を掴持して、ポンチ４３を固定型６１およびパイプ
１５より抜取る。抜取られたポンチ４３は、ピン７３に
よる掴持が自動的に解除され、前述の移送手段によりプ
ルヘット７２より引き抜かれ移送可能な状態となる。な
お、このポンチ抜取り手段３７は、その他のチャックに
より構成するもよい。

【００３８】前述のポンチ挿入手段３８は、前述のポン
チ移送手段３６により移送されたポンチ４３を、供給ス
テーションＳ１において固定型６１内に挿入するための
もので、例えば油圧シリンダ（図示せず）と図１０や図
１１に示したようなプッシュバー７７により構成すると
よい。プッシュバー７７は、ロッド７８の先端に押上ロ
ッド７９を固定し、この押上ロッド７９には、押上ロッ
ド７９の押上高さ、すなわちポンチ４３の挿入深さを所
定通りに設定するためのストップカラー８０と、バネ８
１と、筒状体８２とを挿嵌している。

【００３９】また、前述した供給部２２と取出し用ロボ
ットハンド２３とノックアウトバー３９と、各可動型３
５ａ〜３５ｅを降下する油圧シリンダ３４…、それにポ
ンチ移送手段３６、ポンチ抜取り手段３７、ポンチ挿入
手段３８は、回転テーブル３３の間欠回転に同期して駆
動するように制御している。すなわち、供給ステーショ
ンＳ１に、ある金型壺４０が停止した時に材料たるパイ
プ１５が固定型６１内に投入され、各金型壺４０…が各
プレスステーションＳ２〜Ｓ６に停止した時に可動型３
５ａ〜３５ｅが降下し、金型壺４０…がしごきステーシ
ョンＳ７に位置したとき、ポンチ抜取り手段３７が駆動
してポンチ４３を抜取るとポンチ移送手段３６により供
給ステーションＳ１まで移送され、取出しステーション
Ｓ８に停止した時にはノックアウトバー３９が駆動する
とともに取出し用ロボットハンド２３が成形品１５ａを
取出すように設定している。

【００４０】さらに、前述のエア供給手段は、成形品１
５ａを取出した後の固定型６１と可動型３５ａ〜３５ｅ
とに作用するように設定し、また、前述の確認センサが
ローディングなど異常を検知した場合と、前述のトルク
検出手段がオーバートルクを検出した場合には、各部を
停止する。

【００４１】づきに、このようなプレス成形装置１を用
いて前述の成形品１５ａを成形する作用および効果を、
図１と図６、図９乃至図２５を参照して説明する。

【００４２】まず供給ステーションＳ１において、ポン
チ挿入手段３８がポンチ４３を押上、金型壺４０内の固
定型６１内に挿入する。このときポンチ４３の向きは挿
入しやすいように整ってはいるが、ガイドブッシュ４４
のテーパ面を通過するときにより正しく向き修正される
（図１０参照）。そして、図１１に示したように所定高
さまでポンチ４３が挿入された後、供給部２２の供給用
ロッボッハンド３１により掴み取れられた一本のパイプ
１５は、固定型６１に投入される。このとき、確認セン
サがパイプ１５の姿勢の異常を認めなければ、回転テー
ブル３３は回転し、この金型壺４０は次の第１プレスス
テーションＳ２へ、そしてさらに第２プレスステーショ
ンＳ３、第３プレスステーションＳ４へと順次移り、所
定のプレス加工が行なわれる。上述の供給部２２は繰り
返して同じ動作を行なう。

【００４３】なお、回転テーブル３３の回転時には、上
述の供給および各プレスステーションＳ１〜Ｓ６におい
て固定型６１内にあるポンチ４３の下端がライナ４２の
上面に引っ掛からないようにするため、回転時に回転テ
ーブル３３をわずかだけ、例えば０．５mm程浮上させる
ことの可能な回転手段を用いることが好ましい。回転手
段に委ねることができない場合には、例えば、固定型６
１の下部のものに、固定型６１とポンチ４３の重量およ
び金型壺４０内面との摩擦力を支え得るようなウレタン
ゴムや皿バネを介装して、可動型３５ａ〜３５ｅが固定
型６１に嵌合していない時に固定型６１およびポンチ４
３を若干上方に位置できるようにしておけば簡単であ
る。

【００４４】各プレスステーションＳ２〜Ｓ６では、可
動型３５ａ〜３５ｅが降下し、パイプ１５に小判形部５
と軸部３とが成形される（図１２参照）。

【００４５】第１プレスステーションＳ２では、第１可
動型３５ａが降下することにより（図９、図１３参
照）、パイプ１５が固定型６１内に押し込まれて小判形
部５が形成されるとともに、第１可動型３５ａにより第
１中間軸部３ａが成形される（図１４参照）。この第１
中間軸部３ａは、パイプ１５の直径よりも小径の１段の
軸８３を有する形状であり、テーパ面８４を介して接続
されている。第１可動型３５ａには、これを成形する形
状の凹部８５を形成している。

【００４６】第２プレスステーションＳ３では、第２可
動型３５ｂが降下することにより（図１５参照）、第２
中間軸部３ｂが形成される（図１６参照）。この第２中
間軸部３ｂは、パイプ１５の直径よりも小径の２段の軸
８６，８７を有する形状であり、これらの軸８６，８７
は、テーパ面８８，８９を介して接続されている。第２
可動型３５ｂには、これを成形する形状の凹部９０を形
成している。

【００４７】第３プレスステーションＳ４では、第３可
動型３５ｃが降下することにより（図１７参照）、第３
中間軸部３ｃが形成される（図１８参照）。この第３中
間軸部３ｃは、第２中間軸部３ｂを細くするとともに、
先端側のテーパ面８８を長くしたもので、２つの軸９
１，９２と２つのテーパ面９３，９４とからなる。この
テーパ面９３が前述した成形品１５ａにおけるテーパ面
１１に次第になって行く。第３可動型３５ｃには、これ
を成形する形状の凹部９５を形成している。

【００４８】第４プレスステーションＳ５では、第４可
動型３５ｄが降下することにより（図１９参照）、第３
中間軸部の先端にもう一つの軸９６段部が形成された第
４中間軸部３ｄが形成される（図２０参照）。この第４
中間軸部３ｄは、３段の軸９６，９７，９８を有した最
終形状に近似した形状である。第４可動型３５ｄには、
これを成形する形状の凹部９９を形成している。

【００４９】第５プレスステーションＳ６では、第５可
動型３５ｅが降下することにより（図２１参照）、最終
形状の軸部３ｅが形成される（図２２参照）。この最終
形状の軸部３ｅは、先端側から順に、止めナット配設部
１０１、ステアリングホイール配設部１０１、テーパ部
１０２、アッパベアリング配設部１０３を有した形状で
あり、第５可動型３５ｅには、これを成形する形状の凹
部１０４を形成している。なお、ステアリングホイール
配設部１０１には、この成形段階でセレーション加工が
できるならしておくとよい。

【００５０】つぎに、しごきステーションＳ７では、ポ
ンチ抜取り手段３７が駆動して、プルヘット７２が上動
し、ポンチ４３の下端部を掴持する（図２３参照）。そ
して、プルヘット７２が下動し、ポンチ４３の抜取りが
行なわれるとき、ポンチ４３の内形成形段部４８がパイ
プ１５の小判形部５の内形を所定通りにしごき加工して
成形する（図２４参照）。このことによってパイプ１５
の成形は完了する。このしごきステーションＳ７で抜取
られたポンチ４３は、ポンチ移送手段３６により初めの
供給ステーションＳ１まで移送される。

【００５１】続いて、取出しステーションＳ８では、回
転テーブル３３の停止に同期して、油圧シリンダが駆動
し、ノックアウトバー３９を回転テーブル３３の下から
固定型６１内を通して上方へ突き上げる（図２５参
照）。上方へ押し上げられた成形品１５ａは、金型壺４
０の上方で待ち構える取出し用ロボットハンド２３によ
り掴み取られて成形品トレー２６に排出される。なお、
金型３５ａ〜３５ｅ，６１はエア供給手段により適宜清
掃される。

【００５２】このように、回転テーブル３３上の固定型
６１内に材料たるパイプ１５が供給されると、下手側の
各プレスステーションＳ２〜Ｓ６に移るに従って、各可
動型３５ａ〜３５ｅによる所定のプレス加工が行われて
成形が完了し、その成形品１５ａはさらなる下手側の取
出しステーションＳ８において取出されるという処理
が、一つの回転テーブル３３上で順次連続して繰り返し
行なわれる。

【００５３】しかもこれは、パイプ１５の外形だけでは
なく、必要部分の内形も同時に成形できる。そしてこの
成形は、ポンチ４３の内形成形段部４８によりパイプ１
５の内形を積極的にしごいておこなものであるので、内
形面の成形状態が良好である。

【００５４】したがって、一台の装置により、段階的な
一連のプレス加工や全く別の装置を用いて行なわなけれ
ばできなかったしごき加工を行なうことができ、加工時
間の大幅な短縮を図ることが可能となる。そして、一台
の装置でその加工が可能なので、製造コストや設備費の
大幅な低減を図ることもできる。

【００５５】また、一台の装置は８つの金型壺４０…を
有しているので、同一のプレス成形が順次繰り返して行
なえ、稼働効率が良好となり、上述の効果をより一そう
向上することができる。

【００５６】さらに、固定型６１は金型壺４０内に着脱
可能に収納したので、成形品１５ａの変更やサイズの変
更が容易である。金型６１，３５ａ〜３５ｅを変えると
ともに、可動型３５ａ〜３５ｅやノックアウトバー３９
のストロークを調整すればよい。

【００５７】なお、成形品１５ａとしてアッパシャフト
２を例にあげたが、これは一例である。また、ステーシ
ョン数は８箇所に限らず、プレスステーションＳ２〜Ｓ
６の数に応じて設定すればよい。

【００５８】この発明の構成と実施例の構成との対応関
係を示すと、この発明の供給手段は、実施例の供給部２
２に対応し、取出し手段は、ノックアウトバー３９と取
出し用ロボットハンド２３とに対応する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 プレス成形装置の概観を示す斜視図。

【図２】 成形品の一例たるアッパシャフトの側面図。

【図３】 材料たるパイプの側面図。

【図４】 成形品の側面図。

【図５】 回転テーブルの斜視図。

【図６】 要部の説明図。

【図７】 ポンチの側面図。

【図８】 回転手段の一例を示す説明図。

【図９】 第１可動型と固定型とを離型状態で示す断面
図。

【図１０】 供給ステーションにおける前段の処理状態
を示す断面図。

【図１１】 供給ステーションにおける後段の処理状態
を示す断面図。

【図１２】 プレスステーションにおける状態を示す断
面図。

【図１３】 第１可動型の断面図。

【図１４】 第１可動型による成形状態を示す側面図。

【図１５】 第２可動型の断面図。

【図１６】 第２可動型による成形状態を示す側面図。

【図１７】 第３可動型の断面図。

【図１８】 第３可動型による成形状態を示す側面図。

【図１９】 第４可動型の断面図。

【図２０】 第４可動型による成形状態を示す側面図。

【図２１】 第５可動型の断面図。

【図２２】 第５可動型による成形状態を示す側面図。

【図２３】 しごきステーションにおける前段の状態を
示す断面図。

【図２４】 しごきステーションにおける後段の状態を
示す断面図。

【図２５】 取出しステーションにおける状態を示す断
面図。

【符号の説明】

１…プレス成形装置 １５…パイプ １５ａ…成形品 ２１…装置本体 ２２…供給部 ２３…取出し用ロボットハンド ３１…供給用ロボットハンド ３２…ベッド ３３…回転テーブル ３５ａ〜３５ｅ…可動型 ３６…ポンチ移送手段 ３７…ポンチ抜取り手段 ３８…ポンチ挿入手段 ３９…ノックアウトバー ４０…金型壺 ４１…回転中心 ４３…ポンチ ４８…内形成形段部 ５５…回転手段 ６１…固定型 Ｓ１…供給ステーション Ｓ２…第１プレスステーション Ｓ３…第２プレスステーション Ｓ４…第３プレスステーション Ｓ５…第４プレスステーション Ｓ６…第５プレスステーション Ｓ７…しごきステーション Ｓ８…取出しステーション

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−299896（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−52528（ＪＰ，Ａ) 特公 平２−12653（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭52−472（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B21D 41/04 B21D 53/86 B30B 13/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】成形品の長さ方向の一方の外形を成形する
   固定型に、成形品の固定型側の内形を成形する内形成形
   段部を上端に有し、かつ上端面をパイプ受け面とした軸
   部を下部に有したポンチを、ポンチ挿入手段により下か
   ら挿入するとともに、 材料たるパイプを固定型内に上から供給し、 上記ポンチ入り固定型と、固定型の上方に配設した可動
   型とによる複数段階のプレス加工によりパイプの外形を
   成形し、 上記ポンチを固定型およびパイプからポンチ抜取り手段
   により下へ抜取り、パイプの一方側の内形を成形し、 成形品を離型するパイプのプレス成形方法。
2. 【請求項２】回転テーブルの回転中心を中心としたテー
   ブル面の円周上に、所定のプレス加工を行なう複数の固
   定型を等間隔に固定し、 上記回転テーブルを、その一回転の間に材料たるパイプ
   の投入および成形品の取出しを含めた、成形に要する必
   要数の処理ステーションに上記固定型が停止するように
   間欠回転させ、 上記各処理ステーションに対して、上手側のものより順
   に、パイプを上から供給する供給手段および成形品の固
   定型側の内形を成形する内形成形段部を上端に有し、か
   つ上端面をパイプ受け面とした軸部を下部に有したポン
   チを固定型内に下から挿入するポンチ挿入手段、プレス
   加工を行なうため上記固定型の上方に上手側より加工順
   に配設した複数の可動型、ポンチを固定型およびパイプ
   から下へ抜取るポンチ抜取り手段、成形品を取出す取出
   し手段を配設し、 回転テーブルの間欠回転に従ってパイプをプレス成形す
   る パイプのプレス成形方法。
3. 【請求項３】前記成形品が、一方に中間シャフトを挿嵌
   する部分を有し、他方にステアリングシャフトを取付け
   るべく径の異なる複数段の軸部を有したアッパシャフト
   である請求項１または請求項２記載のパイプのプレス成
   形方法。
4. 【請求項４】ベッド上に回転可能に支持された回転テー
   ブルと、 該回転テーブルの回転中心を中心としたテーブル面の円
   周上に、等間隔に複数載置固定したプレス加工用の固定
   型と、 上記回転テーブルを、その一回転の間に材料たるパイプ
   の投入および成形品の取出しを含めた、成形に要する必
   要数の処理ステーションに上記固定型が停止するよう間
   欠回転させる間欠回転手段とを設け、 上記各処理ステーションに、上手側のものより順に、成
   形品の固定型側の内形を形成する内形成形段部を上端に
   有し、かつ上端面をパイプ受け面とした軸部を下部に有
   したポンチを固定型内に下から挿入するポンチ挿入手段
   および材料たるパイプを上から供給する供給手段、パイ
   プを上記ポンチ入り固定型との協動でプレス加工すべく
   上記固定型の上方に上手側より加工順に配設した複数の
   可動型、上記ポンチを固定型およびパイプから下へ抜取
   るポンチ抜取り手段、成形品を取出す取出し手段を配設
   したパイプのプレス成形装置。
5. 【請求項５】前記成形品が、一方に中間シャフトを挿嵌
   する部分を有し、他方には、ステアリングシャフトを取
   付けるべく径の異なる複数段の軸部を有したアッパシャ
   フトである請求項４記載のパイプのプレス成形装置。