JP3652471B2 - 二重折曲鍔付き円筒体の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクや磁気ディスクを回転駆動するモータに用いられているロータフレーム等の二重折曲鍔付き円筒体を製造する方法およびロータフレームに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクや磁気ディスクを回転駆動するモータのロータフレーム７１は、図１３に示すように、ディスク７６を調芯するボス部７４を中心に備えディスク面７６ａを面受けするターンテーブル部７２と、リング状のロータマグネット７７を収容するマグネットフレーム７３とからなる。このモータを用いた機器の小型、軽量化に伴い、ロータマグネット７７とマグネットフレーム７３とは小型化されてきたが、ターンテーブル部７２の直径はディスク７６の姿勢を安定して保持するためある程度の大きさが必要で、マグネットフレーム７３の直径よりも大きくなっている。このため、従来はボス部７４を突設したターンテーブル部７２とマグネットフレーム７３とを別々に成形したものを接合部７５にてカシメやスポット溶接等で接合してロータフレーム７１を得ていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のように２部品７２、７３をカシメやスポット溶接等で接合する方法では、部品コストおよび製造コスト、接合部７５の精度や信頼性の点で問題があった。コストや信頼性ならびに生産性の観点から板状素材からの一体プレス成形による方法が望まれている。
【０００４】
そこで、二重折曲鍔付き円筒体を一体成形する方法として例えば、図１０に示すように、一枚の板状素材から図示しない幾つかのプレス成形工程を経て得られたワークを、環状の薄肉突起部６１ａを有する下パンチ６１とこれに対向する上パンチ６２とで挟んで、ダイ６３の中をガイドして上下からプレス成形し、図１１に示すような、頂面部６６の周縁に上側に張出し折曲げられ二重になった張出部６７が形成されたワーク６５を得、次いで図示しないが、この張出部６７の上面に上向きに拡がった円錐面を押付けて周囲に押拡げ、次いでこの周囲に押拡げられた張出部を上下から圧潰して、図１２に示すような、周囲に張出し折曲げられて二重に重ねられた鍔部６８を形成する方法が考えられる。
【０００５】
しかし前記の製造方法では、図１０に示すプレス成形工程において、張出部６７を成形する下パンチ６１の薄肉突起部６１ａが破損し易く、安定した生産が困難であるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑み、二重折曲鍔付き円筒体を一体成形で精度よく低コストでしかも安定して生産することができる二重折曲鍔付き円筒体の製造方法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】
本発明は、上記目的を達成するため、薄肉の有頂円筒体の頂面部の周縁に、周囲に張出し折曲げられて二重に重ねられた鍔部をプレス成形にて形成する二重折曲鍔付き円筒体の製造方法であって、前記有頂円筒体の円筒部の下半部をその内外面側から挟持しかつ下端面を当接面に当接し、前記頂面部をその上下から挟持しながら前記下半部側に相対的に移動させて、前記円筒部の上半部を上方周囲に張出させて、上方周囲に張出し折曲げられ二重になった張出部を形成する第１工程と、この張出部をその上面に上向きに拡がった円錐面を押付けて周囲に押拡げる第２工程と、この周囲に押拡げられた張出部を上下から圧潰して、周囲に張出し折曲げられて二重に重ねられた鍔部を形成する第３工程とからなることを特徴とする。
【０００８】
本発明の二重折曲鍔付き円筒体の製造方法によれば、有頂円筒体の頂面部を円筒部の下半部側に押し込むとき、有頂円筒体の円筒部の上半部のみが周囲に開放されており他の部分が束縛されているため、この円筒部の上半部が、上下の圧縮力に屈して周囲へ膨らみ、その内側に押し込まれてくる頂面部と上パンチとによって周囲に押出され、上方周囲の空間に張出し折曲げられるので、環状の薄肉突起部を有する下パンチ等を用いることなく、上方周囲に張出し折曲げられ二重になった張出部をプレス成形にて安定して形成できる。それ以降は、この張出部を、円筒部の下半部を基準として、その上面に上向きに拡がった円錐面を押付けてこの円錐面に沿うように周囲に押拡げ、この周囲に押拡げられた張出部を上下から圧潰して、周囲に張出し折曲げられて二重に重ねられた鍔部を形成することができるので、二重折曲鍔付き円筒体を一体成形で精度よく得ることができる。
【０００９】
また、本発明の二重折曲鍔付き円筒体の製造方法によれば、ロータマグネットを収容する円筒部と、円筒部の上端に形成されディスクを調芯する部材を保持するボス部を中心に備えた頂面部と、頂面部の周縁に周囲に張出し折曲げられて二重に重ねられるように形成されディスクを面受けする鍔部とを備えたロータフレームを一体成形で精度よく低コストでしかも安定して生産することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面に基づいて以下に説明する。
【００１１】
本発明の二重折曲鍔付き円筒体の製造方法の一実施形態は、光ディスクを回転駆動するモータのロータフレームの製造方法に関するもので、図１に示すような薄肉の有頂円筒体１の頂面部２の周縁２ａに、図８に示すような周囲に張出し折曲げられて二重に重ねられた鍔部８を、複数のプレス成形工程によって順次プレス成形して形成する二重折曲鍔付き円筒体の製造方法である。
【００１２】
有頂円筒体１は、図１に示すように、ボス部３を中心に備えた頂面部２と、下半部４ｂの内側に図示しないリング状のロータマグネットを収容する円筒部４とからなる。この有頂円筒体１は、既知の方法によって一枚板素材から成形されたもので、ボス部３には、後工程のモータ組立時にディスク調芯用の調芯リングを装着するための角孔３ａ等が予め設けられている。
【００１３】
二重折曲鍔付き円筒体７は、図８に示すように、前記ボス部３を中心に備えた頂面部２と、その周囲に張出し折曲げられて二重に重ねられディスク面を面受けする鍔部８とからなるターンテーブル部９と、リング状のロータマグネットを収容するマグネットフレーム１０とが一体成形されたものである。そして、この二重折曲鍔付き円筒体７に、後工程にてそのボス部３の中心に軸受け装着用孔３ｂ等を貫設して、図９に示すようなロータフレーム２０が得られる。
【００１４】
この二重折曲鍔付き円筒体７の製造方法は、（１）有頂円筒体１の円筒部４の上半部４ａを上方周囲に張出させて、上方周囲に張出し折曲げられ二重になった張出部１１を形成する第１工程（図１〜図４参照）と、（２）この張出部１１を周囲に押拡げる第２工程（図５、図６参照）と、（３）この周囲に押拡げられた張出部１２を上下から圧潰して、周囲に張出し折曲げられて二重に重ねられた鍔部８を形成する第３工程（図７、図８参照）との３工程からなる。
【００１５】
以下に、本発明の二重折曲鍔付き円筒体の製造方法の一実施形態の各工程に用いられるプレス金型と、そのプレス金型によるプレス成形の手順とを、図面に基づいて説明する。
【００１６】
（第１工程）
第１工程の金型は、図２、図３に示すように、第１下金型２１と、第１下金型２１に対向して上下動する第１上金型２２とからなる。
【００１７】
第１下金型２１は、上面２３ａで有頂円筒体１の頂面部２の下面を受けかつ外周面２３ｂで有頂円筒体１の円筒部４の内面を受ける第１下パンチ２３と、上面２５ａで有頂円筒体１の円筒部４の下端面４ｃを受けかつ第１下パンチ２３を軸方向上下動自在に保持し上位置制限する下パンチホルダ２５と、第１下パンチ２３を上方に押し付ける下スプリング２７と、下スプリング２７を収容し第１下パンチ２３を下位置制限する下バッキングプレート２８と、有頂円筒体１の円筒部４の下半部４ｂの外周面に外周から当接する第１ダイ２６とを備えている。
【００１８】
第１上金型２２は、有頂円筒体１の頂面部２の上面を上方から押し込む第１上パンチ２４と、第１上パンチ２４を軸方向上下動自在に保持し下位置制限する第１上パンチホルダ２９と、第１上パンチ２４を下方に押し付ける上スプリング３０と、上スプリング３０を収容し第１上パンチ２４を上位置制限する上バッキングプレート３１とを備えている。
【００１９】
第１ダイ２６は、周方向に４分割されており、縮径位置において各内面２６ａが接続された円筒面を構成し、かつ上面２６ｂが接続された平面を構成し、それぞれの分割体が半径方向に図示しない駆動手段によって進退動し、拡径位置において内側に有頂円筒体１の円筒部４の下半部４ｂを導入し、縮径位置においてその下半部４ｂを周囲から押え付けるようになっている。
【００２０】
第１上パンチ２４は、下端面２４ａが、有頂円筒体１の頂面部２の直径より小さな外径と頂面部２のボス部３の直径より少し大きな内径とを持ったリング面状となっており、外周面２４ｂが上向きに少し拡がった円錐面となっていて、この円錐面の頂角Ａは６０°程度である。
【００２１】
次に第１工程のプレス成形の手順を説明する。
【００２２】
先ず、図２に示すように、有頂円筒体１を第１下パンチ２３に被せるようにセットし、第１ダイ２６を縮径位置にして、有頂円筒体１の円筒部４の下端面４ｃを下パンチホルダ２５の上面２５ａに当接させた状態で、円筒部４の下半部４ｂの内外面を挟持させて固定する。
【００２３】
第１上金型２２を下降させていくと、図２に示すように、先ず第１上パンチ２４の下端面２４ａが有頂円筒体１の頂面部２の上面に当接して、頂面部２の上面に第１上パンチ２４の荷重が印加され、その反動で第１上パンチ２４が下制限位置から相対的に持ち上げられ、次いで第１上パンチ２４が上制限位置まで相対的に持ち上げられて上バッキングプレート３１に接触すると、図３に示すように、第１上パンチ２４が上バッキングプレート３１と共に強制的に押し下げられ、頂面部２を下スプリング２７による挟持力で挟持したまま頂面部２を下方に押し下げる。このとき有頂円筒体１の円筒部４の内面、円筒部４の下半部４ｂの外周面および円筒部４の下端面４ｃが束縛されており、かつ円筒部４の上半部４ａの外周面が周囲に開放されているため、この円筒部４の上半部４ａが、上からの圧縮力に屈して周囲へ膨らみ、その内側に上方から押し込まれてくる頂面部２と第１上パンチ２４の外周面２４ｂとによって周囲に押出され、上方周囲の空間に張出し折曲げられる。こうして、図４に示すように、図１０に示すような環状の薄肉突起部６１ａを有する下パンチ６１等を用いることなく、頂面部１３の周縁１３ａに、上方周囲に張出し折曲げられ二重になった張出部１１が形成されたワーク５が得られる。
【００２４】
（第２工程）
第２工程の金型は、図５に示すように、第２下金型３５と、第２下金型３５に対向して上下動する第２上金型３６とからなる。
【００２５】
第２下金型３５は、上面３７ａでワーク５の頂面部２の下面を受けかつ外周面３７ｂでワーク５の円筒部１０の内面を受ける第２下パンチ３７と、第２下パンチ３７を収容する下パンチホルダ３９と、第２下パンチ３７を固定する下バッキングプレート４０と、ワーク５の円筒部１０の外周面に外周から当接しかつ上面４１ｂでワーク５の張出部１１の下面を受ける第２ダイ４１とを備えている。
【００２６】
第２上金型３６は、ワーク５の頂面部２の上面を上方から押え付ける第４パンチ４２と、第４上パンチ４２を内嵌してワーク５の張出部１１の上面を上方から押え付ける第２上パンチ３８と、第４上パンチ４２を軸方向上下動自在に保持し下位置制限しかつ第２上パンチ３８を支持する上バッキングプレート４３と、第４上パンチ４２を下方に押し付けるスプリング４４と、スプリング４４を収容するスプリングホルダ４５とを備えている。
【００２７】
第２ダイ４１は、周方向に４分割されており、縮径位置において各内面４１ａが接続された円筒面を構成し、かつ上面４１ｂが上に拡がり接続された頂角１２０°程度円錐面を構成し、それぞれの分割体が半径方向に図示しない駆動手段によって進退動し、拡径位置において内側にワーク５の円筒部１０を導入し、縮径位置においてその円筒部１０を周囲から押え付け、張出部１１を上面４１ｂの円錐面に受けるようになっている。第２上パンチ３８は、その下面３８ａが上に拡がった円錐面となっており、その頂角は第２ダイ４１の上面４１ｂの円錐面の頂角と同程度である。
【００２８】
次に第２工程のプレス成形の手順を説明する。
【００２９】
先ず、図５に示すように、ワーク５を第２下パンチ３７に被せるようにセットし、ワーク５の頂面部２の下面が第２下パンチ３７の上面に当接している状態で、第２ダイ４１を縮径位置にして、ワーク５の円筒部１０の内外面を挟持させて固定する。
【００３０】
第２上金型３６を下降させていくと、先ず第４上パンチ４２の下端面がワーク５の頂面部２の上面に当接して、第４上パンチ４２が相対的に持ち上げられ、頂面部２に第４上パンチ４２の荷重と上スプリング４４のバネ力とが印加されて頂面部２が保持される。次いで第２上パンチ３８が上バッキングプレート４３と共に押し下げられ、この第２上パンチ３８の下面３８ａの円錐面がワーク５の張出部１１を上方から押え付けると、この張出部１１は第２上パンチ３８の下面３８ａの円錐面に沿うように周囲に押拡げられる、これによって、図６に示すように、更に周囲に押拡げられた張出部１２が形成されたワーク６が得られる。
【００３１】
（第３工程）
第３工程の金型は、図７に示すように、第３下金型５０と、第３下金型５０に対向して上下動する第３上金型５１とからなる。
【００３２】
第３下金型５０は、上面５２ａでワーク６の頂面部２の下面を受けかつ外周面５２ｂでワーク６の円筒部１０の内面を受ける第３下パンチ５２と、第３下パンチ５２を収容する下パンチホルダ５４と、第３下パンチ５２を固定する下バッキングプレート５５と、ワーク６の円筒部１０の外周面に外周から当接しかつ上面５６ｂでワーク６の張出部１２の下面を受ける第３ダイ５６とを備えている。
【００３３】
第３上金型５１は、ワーク６の頂面部２の上面を上方から押え付ける第５上パンチ５７と、第５上パンチ５７を内嵌してワーク６の張出部１２の上面を上方から押え付ける第３上パンチ５３と、第５上パンチ５７を軸方向上下動自在に保持し下位置制限しかつ第３上パンチ５３を支持する上バッキングプレート５８と、第５上パンチ５７を下方に押し付けるスプリング５９と、スプリング５９を収容するスプリングホルダ６０とを備えている。
【００３４】
第３ダイ５６は、周方向に４分割されており、縮径位置において各内面５６ａが接続された円筒面を構成し、かつ上面５６ｂが接続された平面を構成し、それぞれの分割体が半径方向に図示しない駆動手段によって進退動し、拡径位置において内側にワーク６の円筒部１０を導入し、縮径位置においてその円筒部１０を周囲から押え付け、張出部１２を上面５６ｂの平面に受けるようになっている。
【００３５】
第３上パンチ５３の下面５３ａは平面となっている。
【００３６】
次に第３工程のプレス成形の手順を説明する。
【００３７】
先ず、図７に示すように、ワーク６を第３下パンチ５２に被せるようにセットし、ワーク６の頂面部２の下面が第３下パンチ５２の上面に当接している状態で、第３ダイ５６を縮径位置にして、ワーク６の円筒部１０の内外面を挟持させて固定する。
【００３８】
第３上金型５１を下降させていくと、先ず第５上パンチ５７の下端面がワーク６の頂面部２の上面に当接して、第５上パンチ５７が相対的に持ち上げられ、頂面部２に第５上パンチ５７の荷重と上スプリング５９のバネ力とが印加されて頂面部２が保持される。次いで第３上パンチ５３が上バッキングプレート５８と共に押し下げられ、この第３上パンチ５３の下面５３ａがワーク６の張出部１２を上方から押え付けると、この張出部１２は第３上パンチ５３の下面５３ａと第３ダイ５６の上面５６ｂとの間で圧潰され、厚みがその部分の肉厚のほぼ２倍で上下に水平面を有する鍔部８が形成される。以上によって、図８に示すように、周囲に張出し折曲げられて二重に重ねられた鍔部８が形成された二重折曲鍔付き円筒体７が得られる。
【００３９】
上記実施形態では、モータのロータフレームの製造方法に関して述べたが、本発明はこれに限定されず、二重折曲鍔付き円筒体を一体成形で得る製造方法に適用できる。また、二重折曲鍔付き円筒体の頂面部を上方として述べたが、各工程における成形前後の円筒体およびこれに対応するプレス金型等の上下の配置が逆でもよい。
【００４０】
【発明の効果】
本発明の二重折曲鍔付き円筒体の製造方法によれば、環状の薄肉突起部を有する下パンチ等を用いることなく、上方周囲に張出し折曲げられ二重になった張出部をプレス成形にて安定して形成できる。それ以降は、この張出部を周囲に押拡げ、この周囲に押拡げられた張出部を上下から圧潰して、周囲に張出し折曲げられて二重に重ねられた鍔部を形成することができるので、二重折曲鍔付き円筒体を一体成形で精度よく得ることができる。従って、ロータマグネットを収容する円筒部と、円筒部の上端に形成されディスクを調芯する部材を保持するボス部を中心に備えた頂面部と、頂面部の周縁に周囲に形成されディスクを面受けする鍔部とを備えたロータフレーム等の二重折曲鍔付き円筒体を一体成形で精度よく低コストでしかも安定して生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】有頂円筒体の一例を示す図で、（ａ）は平面図を、（ｂ）は正面断面図をそれぞれ示す。
【図２】本発明の二重折曲鍔付き円筒体の製造方法の一実施形態の第１工程のプレス成形前を示す概略断面図。
【図３】本発明の二重折曲鍔付き円筒体の製造方法の一実施形態の第１工程のプレス成形後を示す概略断面図。
【図４】前記の第１工程によって張出部が形成されたワークを示す図で、（ａ）は平面図を、（ｂ）は正面断面図をそれぞれ示す。
【図５】本発明の二重折曲鍔付き円筒体の製造方法の一実施形態の第２工程を示す概略断面図。
【図６】前記の第２工程によって張出部が周囲に押拡げられたワークを示す図で、（ａ）は平面図を、（ｂ）は正面断面図をそれぞれ示す。
【図７】本発明の二重折曲鍔付き円筒体の製造方法の一実施形態の第３工程を示す概略断面図。
【図８】本発明によって得られた二重折曲鍔付き円筒体の一例を示す図で、（ａ）は平面図を、（ｂ）は正面断面図をそれぞれ示す。
【図９】前記の二重折曲鍔付き円筒体から得られたロータフレームの一例を示す斜視図。
【図１０】張出部の形成方法の検討例を示す概略断面図。
【図１１】前記の張出部の形成方法によって張出部が形成されたワークの一例を示す正面断面図。
【図１２】前記のワークから得られた二重折曲鍔付き円筒体を示す正面断面図。
【図１３】従来のロータフレームの一例を示す正面断面図。
【符号の説明】
１ 有頂円筒体
２ 頂面部
２ａ 頂面部の周縁
４ 有頂円筒体の円筒部
４ａ 円筒部の上半部
４ｂ 円筒部の下半部
４ｃ 円筒部の下端面
８ 鍔部
１１ 上方周囲に張出し折曲げられ二重になった張出部
１２ 周囲に押拡げられた張出部
２５ａ 下バッキングプレートの上面（当接面）
３８ａ 第２上パンチの下面（円錐面）
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクや磁気ディスクを回転駆動するモータに用いられているロータフレーム等の二重折曲鍔付き円筒体を製造する方法およびロータフレームに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクや磁気ディスクを回転駆動するモータのロータフレーム７１は、図１３に示すように、ディスク７６を調芯するボス部７４を中心に備えディスク面７６ａを面受けするターンテーブル部７２と、リング状のロータマグネット７７を収容するマグネットフレーム７３とからなる。このモータを用いた機器の小型、軽量化に伴い、ロータマグネット７７とマグネットフレーム７３とは小型化されてきたが、ターンテーブル部７２の直径はディスク７６の姿勢を安定して保持するためある程度の大きさが必要で、マグネットフレーム７３の直径よりも大きくなっている。このため、従来はボス部７４を突設したターンテーブル部７２とマグネットフレーム７３とを別々に成形したものを接合部７５にてカシメやスポット溶接等で接合してロータフレーム７１を得ていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のように２部品７２、７３をカシメやスポット溶接等で接合する方法では、部品コストおよび製造コスト、接合部７５の精度や信頼性の点で問題があった。コストや信頼性ならびに生産性の観点から板状素材からの一体プレス成形による方法が望まれている。
【０００４】
そこで、二重折曲鍔付き円筒体を一体成形する方法として例えば、図１０に示すように、一枚の板状素材から図示しない幾つかのプレス成形工程を経て得られたワークを、環状の薄肉突起部６１ａを有する下パンチ６１とこれに対向する上パンチ６２とで挟んで、ダイ６３の中をガイドして上下からプレス成形し、図１１に示すような、頂面部６６の周縁に上側に張出し折曲げられ二重になった張出部６７が形成されたワーク６５を得、次いで図示しないが、この張出部６７の上面に上向きに拡がった円錐面を押付けて周囲に押拡げ、次いでこの周囲に押拡げられた張出部を上下から圧潰して、図１２に示すような、周囲に張出し折曲げられて二重に重ねられた鍔部６８を形成する方法が考えられる。
【０００５】
しかし前記の製造方法では、図１０に示すプレス成形工程において、張出部６７を成形する下パンチ６１の薄肉突起部６１ａが破損し易く、安定した生産が困難であるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑み、二重折曲鍔付き円筒体を一体成形で精度よく低コストでしかも安定して生産することができる二重折曲鍔付き円筒体の製造方法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】
本発明は、上記目的を達成するため、薄肉の有頂円筒体の頂面部の周縁に、周囲に張出し折曲げられて二重に重ねられた鍔部をプレス成形にて形成する二重折曲鍔付き円筒体の製造方法であって、前記有頂円筒体の円筒部の下半部をその内外面側から挟持しかつ下端面を当接面に当接し、前記頂面部をその上下から挟持しながら前記下半部側に相対的に移動させて、前記円筒部の上半部を上方周囲に張出させて、上方周囲に張出し折曲げられ二重になった張出部を形成する第１工程と、この張出部をその上面に上向きに拡がった円錐面を押付けて周囲に押拡げる第２工程と、この周囲に押拡げられた張出部を上下から圧潰して、周囲に張出し折曲げられて二重に重ねられた鍔部を形成する第３工程とからなることを特徴とする。
【０００８】
本発明の二重折曲鍔付き円筒体の製造方法によれば、有頂円筒体の頂面部を円筒部の下半部側に押し込むとき、有頂円筒体の円筒部の上半部のみが周囲に開放されており他の部分が束縛されているため、この円筒部の上半部が、上下の圧縮力に屈して周囲へ膨らみ、その内側に押し込まれてくる頂面部と上パンチとによって周囲に押出され、上方周囲の空間に張出し折曲げられるので、環状の薄肉突起部を有する下パンチ等を用いることなく、上方周囲に張出し折曲げられ二重になった張出部をプレス成形にて安定して形成できる。それ以降は、この張出部を、円筒部の下半部を基準として、その上面に上向きに拡がった円錐面を押付けてこの円錐面に沿うように周囲に押拡げ、この周囲に押拡げられた張出部を上下から圧潰して、周囲に張出し折曲げられて二重に重ねられた鍔部を形成することができるので、二重折曲鍔付き円筒体を一体成形で精度よく得ることができる。
【０００９】
また、本発明の二重折曲鍔付き円筒体の製造方法によれば、ロータマグネットを収容する円筒部と、円筒部の上端に形成されディスクを調芯する部材を保持するボス部を中心に備えた頂面部と、頂面部の周縁に周囲に張出し折曲げられて二重に重ねられるように形成されディスクを面受けする鍔部とを備えたロータフレームを一体成形で精度よく低コストでしかも安定して生産することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面に基づいて以下に説明する。
【００１１】
本発明の二重折曲鍔付き円筒体の製造方法の一実施形態は、光ディスクを回転駆動するモータのロータフレームの製造方法に関するもので、図１に示すような薄肉の有頂円筒体１の頂面部２の周縁２ａに、図８に示すような周囲に張出し折曲げられて二重に重ねられた鍔部８を、複数のプレス成形工程によって順次プレス成形して形成する二重折曲鍔付き円筒体の製造方法である。
【００１２】
有頂円筒体１は、図１に示すように、ボス部３を中心に備えた頂面部２と、下半部４ｂの内側に図示しないリング状のロータマグネットを収容する円筒部４とからなる。この有頂円筒体１は、既知の方法によって一枚板素材から成形されたもので、ボス部３には、後工程のモータ組立時にディスク調芯用の調芯リングを装着するための角孔３ａ等が予め設けられている。
【００１３】
二重折曲鍔付き円筒体７は、図８に示すように、前記ボス部３を中心に備えた頂面部２と、その周囲に張出し折曲げられて二重に重ねられディスク面を面受けする鍔部８とからなるターンテーブル部９と、リング状のロータマグネットを収容するマグネットフレーム１０とが一体成形されたものである。そして、この二重折曲鍔付き円筒体７に、後工程にてそのボス部３の中心に軸受け装着用孔３ｂ等を貫設して、図９に示すようなロータフレーム２０が得られる。
【００１４】
この二重折曲鍔付き円筒体７の製造方法は、（１）有頂円筒体１の円筒部４の上半部４ａを上方周囲に張出させて、上方周囲に張出し折曲げられ二重になった張出部１１を形成する第１工程（図１〜図４参照）と、（２）この張出部１１を周囲に押拡げる第２工程（図５、図６参照）と、（３）この周囲に押拡げられた張出部１２を上下から圧潰して、周囲に張出し折曲げられて二重に重ねられた鍔部８を形成する第３工程（図７、図８参照）との３工程からなる。
【００１５】
以下に、本発明の二重折曲鍔付き円筒体の製造方法の一実施形態の各工程に用いられるプレス金型と、そのプレス金型によるプレス成形の手順とを、図面に基づいて説明する。
【００１６】
（第１工程）
第１工程の金型は、図２、図３に示すように、第１下金型２１と、第１下金型２１に対向して上下動する第１上金型２２とからなる。
【００１７】
第１下金型２１は、上面２３ａで有頂円筒体１の頂面部２の下面を受けかつ外周面２３ｂで有頂円筒体１の円筒部４の内面を受ける第１下パンチ２３と、上面２５ａで有頂円筒体１の円筒部４の下端面４ｃを受けかつ第１下パンチ２３を軸方向上下動自在に保持し上位置制限する下パンチホルダ２５と、第１下パンチ２３を上方に押し付ける下スプリング２７と、下スプリング２７を収容し第１下パンチ２３を下位置制限する下バッキングプレート２８と、有頂円筒体１の円筒部４の下半部４ｂの外周面に外周から当接する第１ダイ２６とを備えている。
【００１８】
第１上金型２２は、有頂円筒体１の頂面部２の上面を上方から押し込む第１上パンチ２４と、第１上パンチ２４を軸方向上下動自在に保持し下位置制限する第１上パンチホルダ２９と、第１上パンチ２４を下方に押し付ける上スプリング３０と、上スプリング３０を収容し第１上パンチ２４を上位置制限する上バッキングプレート３１とを備えている。
【００１９】
第１ダイ２６は、周方向に４分割されており、縮径位置において各内面２６ａが接続された円筒面を構成し、かつ上面２６ｂが接続された平面を構成し、それぞれの分割体が半径方向に図示しない駆動手段によって進退動し、拡径位置において内側に有頂円筒体１の円筒部４の下半部４ｂを導入し、縮径位置においてその下半部４ｂを周囲から押え付けるようになっている。
【００２０】
第１上パンチ２４は、下端面２４ａが、有頂円筒体１の頂面部２の直径より小さな外径と頂面部２のボス部３の直径より少し大きな内径とを持ったリング面状となっており、外周面２４ｂが上向きに少し拡がった円錐面となっていて、この円錐面の頂角Ａは６０°程度である。
【００２１】
次に第１工程のプレス成形の手順を説明する。
【００２２】
先ず、図２に示すように、有頂円筒体１を第１下パンチ２３に被せるようにセットし、第１ダイ２６を縮径位置にして、有頂円筒体１の円筒部４の下端面４ｃを下パンチホルダ２５の上面２５ａに当接させた状態で、円筒部４の下半部４ｂの内外面を挟持させて固定する。
【００２３】
第１上金型２２を下降させていくと、図２に示すように、先ず第１上パンチ２４の下端面２４ａが有頂円筒体１の頂面部２の上面に当接して、頂面部２の上面に第１上パンチ２４の荷重が印加され、その反動で第１上パンチ２４が下制限位置から相対的に持ち上げられ、次いで第１上パンチ２４が上制限位置まで相対的に持ち上げられて上バッキングプレート３１に接触すると、図３に示すように、第１上パンチ２４が上バッキングプレート３１と共に強制的に押し下げられ、頂面部２を下スプリング２７による挟持力で挟持したまま頂面部２を下方に押し下げる。このとき有頂円筒体１の円筒部４の内面、円筒部４の下半部４ｂの外周面および円筒部４の下端面４ｃが束縛されており、かつ円筒部４の上半部４ａの外周面が周囲に開放されているため、この円筒部４の上半部４ａが、上からの圧縮力に屈して周囲へ膨らみ、その内側に上方から押し込まれてくる頂面部２と第１上パンチ２４の外周面２４ｂとによって周囲に押出され、上方周囲の空間に張出し折曲げられる。こうして、図４に示すように、図１０に示すような環状の薄肉突起部６１ａを有する下パンチ６１等を用いることなく、頂面部１３の周縁１３ａに、上方周囲に張出し折曲げられ二重になった張出部１１が形成されたワーク５が得られる。
【００２４】
（第２工程）
第２工程の金型は、図５に示すように、第２下金型３５と、第２下金型３５に対向して上下動する第２上金型３６とからなる。
【００２５】
第２下金型３５は、上面３７ａでワーク５の頂面部２の下面を受けかつ外周面３７ｂでワーク５の円筒部１０の内面を受ける第２下パンチ３７と、第２下パンチ３７を収容する下パンチホルダ３９と、第２下パンチ３７を固定する下バッキングプレート４０と、ワーク５の円筒部１０の外周面に外周から当接しかつ上面４１ｂでワーク５の張出部１１の下面を受ける第２ダイ４１とを備えている。
【００２６】
第２上金型３６は、ワーク５の頂面部２の上面を上方から押え付ける第４パンチ４２と、第４上パンチ４２を内嵌してワーク５の張出部１１の上面を上方から押え付ける第２上パンチ３８と、第４上パンチ４２を軸方向上下動自在に保持し下位置制限しかつ第２上パンチ３８を支持する上バッキングプレート４３と、第４上パンチ４２を下方に押し付けるスプリング４４と、スプリング４４を収容するスプリングホルダ４５とを備えている。
【００２７】
第２ダイ４１は、周方向に４分割されており、縮径位置において各内面４１ａが接続された円筒面を構成し、かつ上面４１ｂが上に拡がり接続された頂角１２０°程度円錐面を構成し、それぞれの分割体が半径方向に図示しない駆動手段によって進退動し、拡径位置において内側にワーク５の円筒部１０を導入し、縮径位置においてその円筒部１０を周囲から押え付け、張出部１１を上面４１ｂの円錐面に受けるようになっている。第２上パンチ３８は、その下面３８ａが上に拡がった円錐面となっており、その頂角は第２ダイ４１の上面４１ｂの円錐面の頂角と同程度である。
【００２８】
次に第２工程のプレス成形の手順を説明する。
【００２９】
先ず、図５に示すように、ワーク５を第２下パンチ３７に被せるようにセットし、ワーク５の頂面部２の下面が第２下パンチ３７の上面に当接している状態で、第２ダイ４１を縮径位置にして、ワーク５の円筒部１０の内外面を挟持させて固定する。
【００３０】
第２上金型３６を下降させていくと、先ず第４上パンチ４２の下端面がワーク５の頂面部２の上面に当接して、第４上パンチ４２が相対的に持ち上げられ、頂面部２に第４上パンチ４２の荷重と上スプリング４４のバネ力とが印加されて頂面部２が保持される。次いで第２上パンチ３８が上バッキングプレート４３と共に押し下げられ、この第２上パンチ３８の下面３８ａの円錐面がワーク５の張出部１１を上方から押え付けると、この張出部１１は第２上パンチ３８の下面３８ａの円錐面に沿うように周囲に押拡げられる、これによって、図６に示すように、更に周囲に押拡げられた張出部１２が形成されたワーク６が得られる。
【００３１】
（第３工程）
第３工程の金型は、図７に示すように、第３下金型５０と、第３下金型５０に対向して上下動する第３上金型５１とからなる。
【００３２】
第３下金型５０は、上面５２ａでワーク６の頂面部２の下面を受けかつ外周面５２ｂでワーク６の円筒部１０の内面を受ける第３下パンチ５２と、第３下パンチ５２を収容する下パンチホルダ５４と、第３下パンチ５２を固定する下バッキングプレート５５と、ワーク６の円筒部１０の外周面に外周から当接しかつ上面５６ｂでワーク６の張出部１２の下面を受ける第３ダイ５６とを備えている。
【００３３】
第３上金型５１は、ワーク６の頂面部２の上面を上方から押え付ける第５上パンチ５７と、第５上パンチ５７を内嵌してワーク６の張出部１２の上面を上方から押え付ける第３上パンチ５３と、第５上パンチ５７を軸方向上下動自在に保持し下位置制限しかつ第３上パンチ５３を支持する上バッキングプレート５８と、第５上パンチ５７を下方に押し付けるスプリング５９と、スプリング５９を収容するスプリングホルダ６０とを備えている。
【００３４】
第３ダイ５６は、周方向に４分割されており、縮径位置において各内面５６ａが接続された円筒面を構成し、かつ上面５６ｂが接続された平面を構成し、それぞれの分割体が半径方向に図示しない駆動手段によって進退動し、拡径位置において内側にワーク６の円筒部１０を導入し、縮径位置においてその円筒部１０を周囲から押え付け、張出部１２を上面５６ｂの平面に受けるようになっている。
【００３５】
第３上パンチ５３の下面５３ａは平面となっている。
【００３６】
次に第３工程のプレス成形の手順を説明する。
【００３７】
先ず、図７に示すように、ワーク６を第３下パンチ５２に被せるようにセットし、ワーク６の頂面部２の下面が第３下パンチ５２の上面に当接している状態で、第３ダイ５６を縮径位置にして、ワーク６の円筒部１０の内外面を挟持させて固定する。
【００３８】
第３上金型５１を下降させていくと、先ず第５上パンチ５７の下端面がワーク６の頂面部２の上面に当接して、第５上パンチ５７が相対的に持ち上げられ、頂面部２に第５上パンチ５７の荷重と上スプリング５９のバネ力とが印加されて頂面部２が保持される。次いで第３上パンチ５３が上バッキングプレート５８と共に押し下げられ、この第３上パンチ５３の下面５３ａがワーク６の張出部１２を上方から押え付けると、この張出部１２は第３上パンチ５３の下面５３ａと第３ダイ５６の上面５６ｂとの間で圧潰され、厚みがその部分の肉厚のほぼ２倍で上下に水平面を有する鍔部８が形成される。以上によって、図８に示すように、周囲に張出し折曲げられて二重に重ねられた鍔部８が形成された二重折曲鍔付き円筒体７が得られる。
【００３９】
上記実施形態では、モータのロータフレームの製造方法に関して述べたが、本発明はこれに限定されず、二重折曲鍔付き円筒体を一体成形で得る製造方法に適用できる。また、二重折曲鍔付き円筒体の頂面部を上方として述べたが、各工程における成形前後の円筒体およびこれに対応するプレス金型等の上下の配置が逆でもよい。
【００４０】
【発明の効果】
本発明の二重折曲鍔付き円筒体の製造方法によれば、環状の薄肉突起部を有する下パンチ等を用いることなく、上方周囲に張出し折曲げられ二重になった張出部をプレス成形にて安定して形成できる。それ以降は、この張出部を周囲に押拡げ、この周囲に押拡げられた張出部を上下から圧潰して、周囲に張出し折曲げられて二重に重ねられた鍔部を形成することができるので、二重折曲鍔付き円筒体を一体成形で精度よく得ることができる。従って、ロータマグネットを収容する円筒部と、円筒部の上端に形成されディスクを調芯する部材を保持するボス部を中心に備えた頂面部と、頂面部の周縁に周囲に形成されディスクを面受けする鍔部とを備えたロータフレーム等の二重折曲鍔付き円筒体を一体成形で精度よく低コストでしかも安定して生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】有頂円筒体の一例を示す図で、（ａ）は平面図を、（ｂ）は正面断面図をそれぞれ示す。
【図２】本発明の二重折曲鍔付き円筒体の製造方法の一実施形態の第１工程のプレス成形前を示す概略断面図。
【図３】本発明の二重折曲鍔付き円筒体の製造方法の一実施形態の第１工程のプレス成形後を示す概略断面図。
【図４】前記の第１工程によって張出部が形成されたワークを示す図で、（ａ）は平面図を、（ｂ）は正面断面図をそれぞれ示す。
【図５】本発明の二重折曲鍔付き円筒体の製造方法の一実施形態の第２工程を示す概略断面図。
【図６】前記の第２工程によって張出部が周囲に押拡げられたワークを示す図で、（ａ）は平面図を、（ｂ）は正面断面図をそれぞれ示す。
【図７】本発明の二重折曲鍔付き円筒体の製造方法の一実施形態の第３工程を示す概略断面図。
【図８】本発明によって得られた二重折曲鍔付き円筒体の一例を示す図で、（ａ）は平面図を、（ｂ）は正面断面図をそれぞれ示す。
【図９】前記の二重折曲鍔付き円筒体から得られたロータフレームの一例を示す斜視図。
【図１０】張出部の形成方法の検討例を示す概略断面図。
【図１１】前記の張出部の形成方法によって張出部が形成されたワークの一例を示す正面断面図。
【図１２】前記のワークから得られた二重折曲鍔付き円筒体を示す正面断面図。
【図１３】従来のロータフレームの一例を示す正面断面図。
【符号の説明】
１ 有頂円筒体
２ 頂面部
２ａ 頂面部の周縁
４ 有頂円筒体の円筒部
４ａ 円筒部の上半部
４ｂ 円筒部の下半部
４ｃ 円筒部の下端面
８ 鍔部
１１ 上方周囲に張出し折曲げられ二重になった張出部
１２ 周囲に押拡げられた張出部
２５ａ 下バッキングプレートの上面（当接面）
３８ａ 第２上パンチの下面（円錐面）
Claims (2)
- 薄肉の有頂円筒体の頂面部の周縁に、周囲に張出し折曲げられて二重に重ねられた鍔部をプレス成形にて形成する二重折曲鍔付き円筒体の製造方法であって、
前記有頂円筒体の円筒部の下半部をその内外面側から挟持しかつ下端面を当接面に当接し、前記頂面部をその上下から挟持しながら前記下半部側に相対的に移動させて、前記円筒部の上半部を上方周囲に張出させて、上方周囲に張出し折曲げられ二重になった張出部を形成する第１工程と、
この張出部をその上面に上向きに拡がった円錐面を押付けて周囲に押拡げる第２工程と、
この周囲に押拡げられた張出部を上下から圧潰して、周囲に張出し折曲げられて二重に重ねられた鍔部を形成する第３工程とからなることを特徴とする二重折曲鍔付き円筒体の製造方法。 - 二重折曲鍔付き円筒体が、ロータマグネットを収容する円筒部と、円筒部の上端に形成されディスクを調芯する部材を保持するボス部を中心に備えた頂面部と、頂面部の周縁に周囲に張出し折曲げられて二重に重ねられるように形成されディスクを面受けする鍔部とを備えたロータフレームである請求項１記載の二重折曲鍔付き円筒体の製造方法。
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