JP3383370B2 - 嵌合材の嵌合片の成形方法およびそのプレス金型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基部と、この基部から
折り曲げられて形成された嵌合片とを有してなり、前記
嵌合片を筒状材の内周に嵌合される嵌合材の前記嵌合片
を成形する嵌合材の嵌合片の成形方法およびプレス金型
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のプレス加工の絞り加工や曲げ加工
においては、通常、素材に雄型を押し込んで素材を塑性
変形させていた。したがって、前記従来のプレス加工の
絞り加工や曲げ加工においては、加工後の製品の形状
は、雄型を素材に押し込むことが可能で、かつ、雄型を
嵌合材に押し込んで塑性変形させた後、雄型を素材から
引き抜くことが可能な形状に限定されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】他方、前記嵌合材にお
いては、筒状材に対する取り付け強度を大きくするため
に、嵌合片を外側に凸に湾曲させることが好ましい。し
かしながら、前記嵌合片は、前記基部から折り曲げられ
て形成されているため、前記従来のプレス加工の絞り加
工や曲げ加工により嵌合片間に雄型を押し込んで、嵌合
片を外側に凸に湾曲させることは困難であった。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、プレス加工により嵌合材の嵌合片を外側に凸
に湾曲させることができる嵌合材の嵌合片の成形方法お
よびそのプレス金型を提供することを目的とする。

【０００５】本発明による嵌合材の嵌合片の成形方法
は、基部と、この基部から折り曲げられて形成された嵌
合片とを有してなり、前記嵌合片を筒状材の内周に嵌合
される嵌合材の前記嵌合片を成形する嵌合材の嵌合片の
成形方法であって、凹面を形成して陥没する凹部と、こ
の凹部に設けられた突出部と、この突出部と前記凹面と
の間に形成された屈曲部とを有する第一の金型と、この
第一の金型に対し相対的に直線方向に移動可能な第二の
金型とを用意し、前記第一の金型に向かって前記第二の
金型を前記直線方向に相対的に移動し、該第二の金型で
前記嵌合材を前記第一の金型に向かって押し、前記嵌合
片を前記凹面に摺接させながら前記凹部内により深く侵
入させて行き、最終的に前記嵌合片の先端を前記屈曲部
において前記突出部に突き当てることにより、前記嵌合
片を前記凹面に対応して変形させることによって、前記
嵌合片を外側に凸に湾曲するように塑性変形させるもの
である。

【０００６】また、本発明によるプレス金型は、基部
と、この基部から折り曲げられて形成された嵌合片とを
有してなり、前記嵌合片を筒状材の内周に嵌合される嵌
合材の前記嵌合片を成形するプレス金型であって、凹面
を形成して陥没する凹部と、この凹部に設けられた突出
部と、この突出部と前記凹面との間に形成された屈曲部
とを有する第一の金型と、この第一の金型に対し相対的
に直線方向に移動可能であって、前記嵌合材を前記第一
の金型に向かって押す第二の金型とを有してなるもので
ある。

【０００７】

【作用】本発明においては、嵌合片を第一の金型の凹部
の凹面に摺接させながら前記凹部内により深く侵入させ
て行くことにより、嵌合片を前記凹面に対応して変形さ
せるため、従来のプレス加工の絞り加工や曲げ加工では
困難であった嵌合片を外側に凸に湾曲させる加工をプレ
ス加工により行うことができる。特に、最終的に嵌合片
の先端が前記屈曲部において突出部に突き当てられたと
き、嵌合片は外側に膨らもうとするが、前記凹面に拘束
されるため、さらに嵌合片の塑性変形が大きく進展し、
除荷後のスプリングバックの量を抑えることができる
（これにより、例えば、嵌合片が加工前は真直ぐな状態
となっていても、最終的に大きく湾曲加工することがで
きる）。

【０００８】また、第一の金型の凹部の中央部に突出部
を設けるとともに、前記凹部に前記突出部に接して溝を
設け、嵌合片を前記凹面に摺接させながら前記凹部内に
より深く侵入させて行き、嵌合材を前記凹面に対応して
変形させ、さらに最終的には嵌合片の先端部を前記溝に
侵入させるようにすれば、嵌合片の中間部を外側に凸に
湾曲するように塑性変形させるとともに嵌合片の先端部
付近を外側に凹に湾曲するように塑性変形させることが
できる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
説明する。図１〜６は、本発明の第一実施例を示してい
る。図１および２は本実施例における嵌合材１の嵌合片
成形前の状態を示しており、ゆるやかな球面状をなす円
板状の基部２と、この基部２の周縁に、該基部２から折
り曲げられて形成された複数の嵌合片３と、基部２の周
縁から基部２に対して折り曲げられることなく外方に伸
びる位置決め片４とを一体的に有してなり、鋼鉄、ステ
ンレス鋼等の金属から製造されている。前記嵌合片３に
は返り片５が、嵌合片３の一部領域を、該領域のうちの
嵌合片３先端側のみを切り残した状態で外側に若干切り
起こされることにより形成されている。このような嵌合
材１は、従来公知のプレス加工により金属板を加工する
ことにより得ることができる。

【００１０】図３〜５は本実施例における金型および作
業工程を示している。これらの図において、プレス機械
のベッド（図示せず）に固定される第一の金型６の上面
側には、球面状の凹面７ａを形成して陥没する凹部７が
設けられている。なお、凹面７ａの形状は必要に応じて
適宜選択することができる。前記凹部７の中央部には、
円筒状の突出部８が上方に突出するように設けられてい
る。前記突出部８と凹面７ａとの間には、図３および４
に示されるように屈曲部２０が形成されている。前記突
出部８には、該突出部８と同軸に横断面円形の穴９が設
けられており、この穴９には円柱状の昇降部材１０が上
下方向に昇降可能に嵌合されている。前記穴９の底部と
昇降部材１０の下端面との間には圧縮コイルばね１１が
介装されており、このばね１１は昇降部材１０を上方に
付勢している。

【００１１】１２は第二の金型を示しており、この第二
の金型１２は第一の金型６の上方において、鉛直方向に
昇降するプレス機械のスライド（図示せず）に取り付け
られている。この第二の金型１２の下端面には嵌合材１
の基部２の形状に対応する凹部１３が設けられている。

【００１２】次に、本実施例における嵌合片３の成形作
業を説明する。まず、図３に示すように、基部２を昇降
部材１０の上端面上に載置するとともに、嵌合材１の嵌
合片３の先端部を第一の金型の凹面７ａ上に位置させ
る。なお、このとき、昇降部材１０はばね１１が伸長し
ていることにより上限位置にあるが、この上限位置にお
いて昇降部材１０の上端面は突出部８の上端面より上方
に突出するものとする。

【００１３】次に、前記プレス機械のスライドを下降さ
せることにより、第二の金型１２を下降して行く。する
と、まず図４のように第二の金型１２の凹部１３が嵌合
材１の基部２に嵌合し、該基部２が第二の金型１２と昇
降部材１０との間に挟持された状態となる。

【００１４】さらに第二の金型１２が下降されると、第
二の金型１２が嵌合材１を押し下げ、昇降部材１０も、
第二の金型１２との間に嵌合材１を挟持しながら、ばね
１１に抗して第二の金型１２とともに下降するようにな
る。また、同時に、嵌合材１の嵌合片３が第一の金型６
の凹部７の凹面７ａに摺接しながら凹部７内により深く
侵入して行くことにより、嵌合材１の嵌合片３が凹面７
ａに応じて変形されて行く。図５は第一の金型６が下限
位置まで下降し、嵌合片３の成形が終了した状態を示し
ている。この図５から明かなように、最終的には嵌合片
３の先端は屈曲部２０において突出部８に突き当てられ
る。このため、嵌合片３は外側に膨らもうとするが、凹
面７ａに拘束されるため、さらに嵌合片３の塑性変形が
大きく進展し、除荷後のスプリングバックの量を抑える
ことができる。これにより、嵌合片３が加工前は真直ぐ
な状態となっていても、最終的に大きく湾曲加工するこ
とができる。このように第二の金型１２を下限位置まで
下降した後、上昇させると、ばね１１の復帰力により昇
降部材１０が嵌合材１とともに上昇し、図３の位置に戻
り、１つの嵌合材１に対する嵌合片３成形作業が完了す
る。図６は、このような嵌合片３成形作業完了後の嵌合
材１のみを取り出して示している（スプリングバックに
より嵌合片３は図５の状態よりやや外側に戻ってい
る）。

【００１５】なお、本実施例では、後で説明するように
嵌合片３が筒状材に嵌合されたとき、嵌合材１を筒状材
から抜けにくくするために、嵌合片３に返り片５が切り
起こされており、この返り片５設置部において嵌合片３
の強度が弱くなっているので、前記成形作業を行ったと
き、該返り片５設置部で嵌合片３が大きく湾曲するが、
本発明においては返り片５は必ずしも設けなくてもよ
く、返り片５を設けない場合には、嵌合片３は凹面７ａ
の湾曲により近い形に湾曲される。

【００１６】また、本実施例では、前述のように第二の
金型１２と昇降部材１０との間に嵌合材１を挟持して支
持した状態で、嵌合片３を凹面７ａに摺接させながら凹
部７内により深く侵入させて行くので、第一の金型６に
対する嵌合材１の位置ずれを防止し、加工精度を高くす
ることができる。また、前記のように第二の金型１２を
下限位置まで加工させた後、上昇させると、ばね１１の
復帰力により昇降部材１０が嵌合材１とともに上昇する
ので、第一の金型６から嵌合片３成形後の嵌合材１を取
り外し易くなる。しかしながら、本発明においては必ず
しも昇降部材１０を設けなくてもよい。また、本実施例
では、第一の金型６に対し固定的に設置された突出部８
に昇降部材１０が昇降可能に支持されているが、突出部
８全体を第一の金型６に対し昇降可能にし、この突出部
８全体をばね手段で付勢するようにしてもよい。

【００１７】また、本実施例では第二の金型１２に凹部
１３が設けられていて、第二の金型が下降されたとき
に、凹部１３が嵌合材１の基部２に嵌合するようになっ
ているので、これによっても第一の金型６に対する嵌合
材１の位置ずれを防止し、加工精度を高くすることがで
きる。しかし、本発明においては必ずしも第二の金型１
２にこのような凹部１３を設けなくてもよい。

【００１８】図７は前記第一実施例の嵌合材１を用いて
構成された筒状材の端部に取り付けるためのキャップ材
１４を示しており、外側材１５の円板状部１５ａの中央
部に嵌合材１の基部２の中央部がスポット溶接されてい
る（１９はスポット溶接部を示している）。なお、前記
嵌合材１の位置決め片４は、前記のように外側材１５の
円板状部１５ａに嵌合材１の基部２をスポット溶接する
際に、外側材１５の短い円筒状の側壁部１５ｂの内周に
嵌合されることにより、外側材１５に対し嵌合材１を位
置決めするためのものである。また、本実施例では嵌合
片３を成形後、嵌合材１と外側材１５とを溶接している
が、嵌合材１と外側材１５とを溶接後、嵌合片３を成形
してもよい。

【００１９】図８は前記キャップ材１４を筒状材１６に
取り付けた状態を示しており、筒状材１６の端部が外側
材１５の側壁部１５ｂと嵌合片３との間に挿入され、嵌
合片３が筒状材１６の内周に嵌合される。

【００２０】図９〜１２は本発明の第二実施例を示して
いる。図９は本実施例における嵌合材１の嵌合片３成形
前の状態を示しており、本実施例においても、嵌合材１
はゆるやかな球面状をなす円板状の基部２と、この基部
２の周縁部に、該基部２から折り曲げられて形成された
複数の嵌合片３とを一体的に有しているが、基部２の周
縁部は２重状態となるように折り返されていて、嵌合片
３は基部２の最外側よりやや内方の位置から基部２に対
し折り曲げられて基部２に対し大略直角方向に伸びてい
る。これにより本実施例の嵌合材１は、前記第一実施例
の場合のように外側材１５を組み合わされることなく、
単独で筒状材１６に対するキャップ材として使用できる
ようになっている。他の構成は前記第一実施例の場合と
同様である。

【００２１】図１０および１１は本実施例における金型
および作業工程を示しており、図１０は作業開始前の状
態、図１１は第二の金型１２が下限位置に達した状態を
示している。これらの図に示されるように、本実施例に
おいても、前記第一実施例の場合と同様の金型で同様の
作業工程により嵌合片３を外側に凸に湾曲するように塑
性変形することができる。図１２は、このような嵌合片
３成形作業完了後の嵌合材１のみを取り出して示してい
る（スプリングバックにより嵌合片３は図１１の状態よ
りやや外側に戻っている）。

【００２２】図１３〜１８は、本発明の第三実施例を示
している。図１３〜１５は本実施例における嵌合材１の
嵌合片成形前の状態を示しており、矩形状の基部２と、
この基部２の周縁に、該基部２から折り曲げられて形成
された４個の嵌合片３とを一体的に有してなり、鋼鉄、
ステンレス鋼等の金属から製造されている。本実施例に
おいても、前記第二実施例の場合と同様に、基部２の周
縁部は２重状態となるように折り返されていて、嵌合片
３は基部２の最外側よりやや内方の位置から基部２に対
し折り曲げられて基部２に対し大略直角方向に伸びてい
る。これにより本実施例の嵌合材１は、前記第一実施例
の場合のように外側材１５を組み合わされることなく、
単独で筒状材に対するキャップ材として使用できるよう
になっている。前記嵌合片３には凸部１７が、該嵌合片
３の一部領域を隆起させることにより形成されている。

【００２３】図１６および１７は本実施例における金型
および作業工程を示している。これらの図において、プ
レス機械のベッド（図示せず）に固定される第一の金型
６の上面側には、４個の嵌合片３に対応して４個の球面
状の凹面７ａを形成して陥没する凹部７が設けられてい
る。前記凹部７の中央部には、横断面矩形で下部側程細
くなる突出部８が上方に突出するように設けられてい
る。前記凹部７の最深部には突出部８に接して溝１８が
設けられている。

【００２４】１２は第二の金型を示しており、この第二
の金型１２は第一の金型６の上方において、鉛直方向に
昇降するプレス機械のスライド（図示せず）に取り付け
られている。この第二の金型１２の下端面はフラットと
されている。

【００２５】次に、本実施例における嵌合片３の成形作
業を説明する。まず、図１６に示すように、嵌合材１の
嵌合片３の先端部を第一の金型６の凹面７ａ上に位置さ
せる。

【００２６】次に、プレス機械のスライドを下降させる
ことにより、第二の金型１２を下降して行く。すると、
まず第二の金型１２の下端面が嵌合材１の基部２に当接
し、さらに第二の金型１２が下降されると、第二の金型
１２が嵌合材１を押し下げるので、嵌合材１の嵌合片３
が第一の金型６の凹面７ａに摺接しながら凹部７内によ
り深く侵入して行き、これにより嵌合材１の基部２が凹
面７ａに応じて変形されて行くが、やがて嵌合片３の先
端部が溝１８に侵入するので、図１７のように第一の金
型６が下限位置まで下降したときには、嵌合片３の中間
部が外側に凸に湾曲される一方、嵌合片３の先端部付近
は外側に凹に湾曲される。図１８は、このようなプレス
加工終了後の嵌合材１のみを取り出して示している（ス
プリングバックにより嵌合片３は図１７の状態よりやや
外側に戻っている）。

【００２７】なお、本実施例においても、前記第一およ
び第二の実施例のような昇降部材１０を設けて該昇降部
材をばね手段により上方に付勢してもよいし、突出部８
全体を第一の金型６に対し昇降可能として該突出部８全
体をばね手段により上方に付勢してもよい。

【００２８】また、前記各実施例における嵌合材１は、
筒状材のキャップ材として使用されるものであるが、本
発明は、キャップ材以外の目的で筒状材に嵌合される嵌
合材にも適用できることは言うまでもない。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明は、基部と、この基
部から折り曲げられて形成された嵌合片とを有してな
り、前記嵌合片を筒状材の内周に嵌合される嵌合材の前
記嵌合片を、プレス加工により外側に凸に湾曲させるこ
とができる等の優れた効果を得られるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例における嵌合片成形前の嵌
合材を示す底面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。

【図３】前記第一実施例における嵌合片成形前の金型お
よび嵌合材のセット状態を示す縦断面図である。

【図４】前記第一実施例において第二の金型が下降し、
嵌合材に初めて当接した状態を示す縦断面図である。

【図５】前記第一実施例において第二の金型が下限位置
に達した状態を示す縦断面図である。

【図６】前記第一実施例における嵌合片成形完了後の嵌
合材を示す縦断面図である。

【図７】前記第一実施例の嵌合片成形後の嵌合材を用い
て構成された筒状材のキャップ材を示す縦断面図であ
る。

【図８】図７のキャップ材を筒状材に取り付けた状態を
示す縦断面図である。

【図９】本発明の第二実施例における嵌合片成形前の嵌
合材を示す縦断面図である。

【図１０】前記第二実施例における嵌合片成形前の金型
および嵌合材のセット状態を示す縦断面図である。

【図１１】前記第二実施例において第二の金型が下限位
置に達した状態を示す縦断面図である。

【図１２】前記第二実施例における嵌合片成形完了後の
嵌合材を示す縦断面図である。

【図１３】本発明の第三実施例における嵌合片成形前の
嵌合材を示す底面図である。

【図１４】本発明の第三実施例における嵌合片成形前の
嵌合材を示す正面図である。

【図１５】本発明の第三実施例における嵌合片成形前の
嵌合材を示す側面図である。

【図１６】前記第三実施例における嵌合片成形前の金型
および嵌合材のセット状態を示す縦断面図である。

【図１７】前記第三実施例において第二の金型が下限位
置に達した状態を示す縦断面図である。

【図１８】前記第三実施例における嵌合片成形完了後の
嵌合材を示す正面図である。

【符号の説明】

１ 嵌合材 ２ 基部 ３ 嵌合片 ６ 第一の金型 ７ 凹部 ７ａ 凹面 ８ 突出部 １２ 第二の金型１６ 筒状材 １８ 溝２０ 屈曲部

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基部と、この基部から折り曲げられて形
   成された嵌合片とを有してなり、前記嵌合片を筒状材の
   内周に嵌合される嵌合材の前記嵌合片を成形する嵌合材
   の嵌合片の成形方法であって、 凹面を形成して陥没する凹部と、この凹部に設けられた
   突出部と、この突出部と前記凹面との間に形成された屈
   曲部とを有する第一の金型と、この第一の金型に対し相
   対的に直線方向に移動可能な第二の金型とを用意し、 前記第一の金型に向かって前記第二の金型を前記直線方
   向に相対的に移動し、該第二の金型で前記嵌合材を前記
   第一の金型に向かって押し、前記嵌合片を前記凹面に摺
   接させながら前記凹部内により深く侵入させて行き、最
   終的に前記嵌合片の先端を前記屈曲部において前記突出
   部に突き当てることにより、前記嵌合片を前記凹面に対
   応して変形させることによって、前記嵌合片を外側に凸
   に湾曲するように塑性変形させることを特徴とする嵌合
   材の嵌合片の成形方法。
2. 【請求項２】 基部と、この基部から折り曲げられて形
   成された嵌合片とを有してなり、前記嵌合片を筒状材の
   内周に嵌合される嵌合材の前記嵌合片を成形する嵌合材
   の嵌合片の成形方法であって、 凹面を形成して陥没する凹部と該凹部の中央部に設けら
   れた突出部と前記凹部に前記突出部に接して設けられた
   溝とを有する第一の金型と、この第一の金型に対し相対
   的に直線方向に移動可能な第二の金型とを用意し、 前記第一の金型に向かって前記第二の金型を前記直線方
   向に相対的に移動し、該第二の金型で前記嵌合材を前記
   第一の金型に向かって押し、前記嵌合片を前記凹面に摺
   接させながら前記凹部内により深く侵入させて行き、前
   記嵌合片を前記凹面に対応して変形させ、さらに最終的
   には前記嵌合片の先端部を前記溝に侵入させることによ
   り、前記嵌合片の中間部を外側に凸に湾曲するように塑
   性変形させるとともに前記嵌合片の先端部付近を外側に
   凹に湾曲するように塑性変形させることを特徴とする嵌
   合材の嵌合片の成形方法。
3. 【請求項３】 基部と、この基部から折り曲げられて形
   成された嵌合片とを有してなり、前記嵌合片を筒状材の
   内周に嵌合される嵌合材の前記嵌合片を成形するプレス
   金型であって、 凹面を形成して陥没する凹部と、この凹部に設けられた
   突出部と、この突出部と前記凹面との間に形成された屈
   曲部とを有する第一の金型と、 この第一の金型に対し相対的に直線方向に移動可能であ
   って、前記嵌合材を前記第一の金型に向かって押す第二
   の金型とを有してなるプレス金型。
4. 【請求項４】 基部と、この基部から折り曲げられて形
   成された嵌合片とを有してなり、前記嵌合片を筒状材の
   内周に嵌合される嵌合材の前記嵌合片を成形するプレス
   金型であって、 凹面を形成して陥没する凹部と該凹部の中央部に設けら
   れた突出部と前記凹部に前記突出部に接して設けられた
   溝とを有する第一の金型と、この第一の金型に対し相対
   的に直線方向に移動可能であって、前記嵌合材を前記第
   一の金型に向かって押す第二の金型とを有してなるプレ
   ス金型。