JP4256883B2 - 外周に凹部を有するワークの鍛造成形装置 - Google Patents

Description

本発明は、外周面に複数の凹部が周方向において間隔を置いて並んでいるワークの鍛造成形装置に関するものである。

自動車用シートベルトの巻き取り部分のプリテンショナに用いる部品として、外周面に多数の半球状の凹部が周方向において所定間隔で並んでいるとともに、これら凹部を横切って周方向に一周する溝が設けられているものがある。特開２００１−３０１５６６号公報に示されたリングギアはこの部品に相当する。

このような部品における上記半球状の凹部は、切削によって加工したのではコスト的な問題が多いことから、鍛造成形で形成することが望まれるが、多数（例えば１３個）の凹部を個別に成型していたのでは時間的にもコスト的にも問題がある。

また各凹部を一度に成形するとなると、ワークの外周に多数のプレスを並べることになり、設備的な点で問題が多い。
特開２００１−３０１５６６号公報

本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、ワーク外周に多数の凹部を一度に且つ低コストで成形することができる外周に凹部を有するワークの鍛造成形装置を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために本発明は、外周面に複数の凹部が周方向において間隔を置いて並んでいるワークの鍛造成形装置であって、上記ワークを上下動自在に支持するワーク支持台と、ワーク外周面に形成する凹部の形状に対応した突部を一端に備えた工具と、該工具の他端に設けた軸部を支持して工具を上下に回動自在としている軸受台とを備え、ワークの外周側に放射状に配設された複数の上記工具はその上面側にプレスからの圧力を受ける受圧面を夫々備えているとともにワーク外周面に対向する位置に上記突部を備えており、上記プレスで押圧されることによる回動で上記の各工具はその突部をワーク外周面に押し込むものであり、上記ワークは各工具の上記回動に伴って工具の上記突部に同調して下降するものであることに特徴を有している。プレスに押されて回動する多数の工具でワーク外周に複数の凹部を一度に成形するものである。

工具における突部が半球状であり且つワーク外周面の凹部が半球状であることが望ましい。工具の回動による突部の向きの変化が、ワークに形成する凹部の形状に及ぼす影響を少なくすることができる。

また、複数の上記工具を回動自在とする軸受台は、一体物であるベースの内周側に配設されて鍛造成形時に工具にかかる荷重をベースで受けていると、鍛造成形時、工具が逃げてしまうというような状態を招くことがなく、高精度な成形品を得ることができる。

本発明は、プレスに押されて回動する多数の工具でワーク外周に複数の凹部を一度に成形するものであり、またワークは各工具によって自動調心される上に、工具の動きに合わせてワークが上下動するために、ワークの固定の必要がなくて、ワーク支持台上に単に載置するだけでよく、多数の凹部を低コストで形成することができるものであり、しかも無理のない成形となっていることから、工具寿命の点でも有利であるとともに、合金鋼やステンレス鋼の成形にも対応することができる。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明すると、プレート２０上に配されたベース２はその中央部に平面形状が円形の空所２１を備えており、また上記空所２１の外周側には複数の溝２２を備えている。そして放射状に等間隔で設けられたこれら複数の溝２２内には軸受台２３を夫々配設してある。この軸受台２３は空所２１に面した側の上端に軸受孔２４を備えている。

ワーク１の外周面に半球状の凹部１０を形成するための工具３は、上記軸受台２３の軸受孔２４によって上下に回動自在に支持される軸部３０を一端に備え、他端に上記凹部１０の形成用の半球状の突部３１を備えたもので、各軸受台２３に夫々工具３が配されることで、複数の工具３が突部３１を空所２１の中心寄りに位置させた状態で放射状に並んでいる。これら工具３の突部３１寄りの上面は上方側に少し膨らんだ形状として、鍛造プレス機によるプレス４からの圧力を受ける受圧面としてある。

また、上記空所２１の中央には上端面がワーク１の載置用の載置面となっているワーク支持台２５を上下にスライド自在に且つばね２６にて上方へ付勢した状態で配設してあり、該ワーク支持台２５の回りには、各工具３を上方へ押し上げるための押し上げ部材２７が配設してある。図中２８はこの押し上げ部材２７を上方へ付勢するばねである。

さらに上記ベース２の上端には押し上げ部材２７による押し上げによる工具３の上下方向回動を所定位置で規制するためのストッパ２９を取り付けてある。なお、上記ワーク支持台２５のばね２６による上方付勢による上昇もストッパ（図示せず）によって所定位置で止められるようになっている。

ここにおいて、上記工具３の突部３１は、軸部３０よりも高いところに位置するようになっているために、上記受圧面に圧力が加えられて工具３が軸部３０を中心に下方へ回動する時、突部３１は図１に示す軌跡円Ｃから明らかなように、下方へ向かうだけでなく空所２０の中央へ移動することになる。

リング状のワーク１の外周面に半球状の凹部１０を形成するにあたっては、ワーク１をワーク支持台２５上に載置する。この時、ワーク１の外周面にはストッパ２９によって上方への回動が規制されている工具３の突部３１が近距離で対向する。なお、ワーク１は多数の工具３によって自動調心されることになるために、位置決めは不要である。

この状態から鍛造プレス機におけるプレス４を下降させれば、ワーク１の外周に放射状に並んでいる各工具３がプレス４によって押されて回動し、各工具３の突部３１がワーク１の外周面に当たって外周面に押し込まれることで凹部１０をワーク１に形成するものであり、この時、ワーク１は工具３の回動に同調する形でワーク支持台２５ごと下降する。このために半球状の突部３１によってワーク１の外周面に形成される凹部１０も半球状のものとなる。そしてプレス４を上昇させれば、工具３が上方へ回動するとともに、外周面に凹部１０が形成されたワーク１がワーク支持台２５と共に上昇する。

プレス４は全工具３を同時に回動させるために、ワーク１の外周面には複数の凹部１０が同時に形成されるものであり、またワーク１の全周から複数の工具３がワーク１の外周面に押し込まれるために、鍛造加工に際してワーク１を定位置に固定する必要はなく、単にワーク支持台２５上に載置するだけでよいものである。また、各工具３の軸部３０を受けている各軸受台２３は、いずれも一体物であるベース２の内周に配されたものであり、鍛造成形時に全工具３にかかる荷重は軸受台２３を介して一体物であるベース２で受けられる。このために鍛造成形に際して工具３に逃げが生じるようなことはなく、従ってワーク１に対する鍛造成形加工は高精度なものとなっている。なお、図示例ではワーク１の外周に凹部１０の加工を容易にするために環状の溝１１を予め設けているが、この溝１１は必須のものではない。

また、ここではリング状のワーク１の外周面に凹部１０を形成する例を示したが、ワーク９は平面視が角形などをなしているものであってもよく、凹部１０の形状にしても半球状に限定するものではない。

本発明の実施の形態の一例の断面図である。 同上の破断斜視図である。 鍛造加工後のワークの斜視図である。

符号の説明

１ ワーク
２ ベース
３ 工具
４ プレス
１０ 凹部
３１ 突部

Claims (3)

1. 外周面に複数の凹部が周方向において間隔を置いて並んでいるワークの鍛造成形装置であって、上記ワークを上下動自在に支持するワーク支持台と、ワーク外周面に形成する凹部の形状に対応した突部を一端に備えた工具と、該工具の他端に設けた軸部を支持して工具を上下に回動自在としている軸受台とを備え、ワークの外周側に放射状に配設された複数の上記工具はその上面側にプレスからの圧力を受ける受圧面を夫々備えているとともにワーク外周面に対向する位置に上記突部を備えており、上記プレスで押圧されることによる回動で上記の各工具はその突部をワーク外周面に押し込むものであり、上記ワークは各工具の上記回動に伴って工具の上記突部に同調して下降するものであることを特徴とする外周に凹部を有するワークの鍛造成形装置。
2. 工具における突部が半球状であり且つワーク外周面の凹部が半球状であることを特徴とする請求項１記載の外周に凹部を有するワークの鍛造成形装置。
3. 複数の上記工具を回動自在とする軸受台は、一体物であるベースの内周側に配設されて鍛造成形時に工具にかかる荷重をベースで受けていることを特徴とする請求項１または２記載の外周に凹部を有するワークの鍛造成形装置。

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