JP4328847B2 - 筒状部材の製造方法 - Google Patents
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Description
他の方法として、特許文献1から8に開示されている押出成形により薄肉部302を形成することが考えられる。例えば、図14の(A)に示すように、パイロット320で筒状の母材340を支持し、図14の(B)に示すようにダイ310と段付パンチ330とで後方押出を行うことにより、薄肉部302を形成する。
外周側壁に肉厚差による段差を有する筒状部材を形成する場合は、図15に示すように、有底筒状の母材400の底部をパンチ410で押し、有底筒状の母材400の外周側壁をダイ420の内周壁に形成した段差422でしごき加工する。この製造方法では、母材400の底部側に薄肉部402が形成され、母材400の外周側壁に肉厚差による段差404が形成される。
しかし、しごき加工前に有底筒状の母材400の肉厚にばらつきがあると、母材400の薄肉部402側から厚肉部403側に流れる肉の量が母材400の厚みによって異なるので、形成される厚肉部403の軸長等の寸法精度がばらつく。
また本発明は、製造コストが安く、母材の状態で底部側に薄肉部を形成した後に筒状部材を容易に取り出すとともに、母材の厚みにばらつきがあっても、底部薄肉部および厚肉部を高精度に加工できる筒状部材の製造方法を提供することを他の目的とする。
肉厚が3mm以下の薄肉部を後方押出加工で形成する場合、径方向外側のダイに向けてパンチが大きな力で母材を押し付けることになる。その結果、母材と加工治具とが凝着しやすくなり、加工後の製品を取り外すことが困難である。しかし請求項5記載の発明では、請求項1記載の発明を採用しているので、薄肉部の肉厚が3mm以下であっても、母材と加工治具との凝着を防止し、加工後の製品を容易に取り出すことができる。
本発明の一実施形態による燃料ポンプを図1に示す。燃料ポンプ10は、例えば車両等の燃料タンク内に装着されるインタンク式ポンプである。筒状部材であるハウジング12の金属材質は、鉄またはステンレスである。ハウジング12は、軸方向の両端側に薄肉部13、14をそれぞれ有し、薄肉部13、14の間に厚肉部15を有している。薄肉部13、14は吸入側カバー16と吐出側カバー18とをかしめ固定している。薄肉部13、14と厚肉部15との境界には、ハウジング12の内周側壁に肉厚差による内側段差13a、14aが形成されている。尚、薄肉部の肉厚は、要求される範囲で適宜設定すればよいのであるが、3mm以下である場合には、従来のような後方押出加工で形成すると、母材が加工治具に凝着しやすく、加工後の製品の取り外しが困難となるので、後述するしごき加工による凝着防止の効果が顕著である。また、本実施形態のように、薄肉部13、14を相手側の部材(本実施形態では吸入側カバー16と吐出側カバー18)にかしめるためには薄肉部13、14の肉厚は2mm以下であることが望ましい。
電機子40の他方の軸方向端部側に整流子70が組み付けられ、電機子40の整流子70と反対側の軸方向端部をカバー84が覆っている。永久磁石30、電機子40、整流子70および図示しないブラシは直流電動機を構成している。電機子40の回転軸としてのシャフト41は、ポンプケーシング17と吐出側カバー18とにそれぞれ収容され支持されている軸受部材26、27により軸受けされている。
整流子70は回転方向に設置された6個のセグメント72を有しており、各コイル62に供給する駆動電流を整流する。セグメント72は例えばカーボンで形成されており、回転方向に隣接するセグメント72同士は互いに電気的に絶縁されている。
(1)プレス工程
まず、図2に示すように、板材90をプレス加工して板厚の等しい有底筒状の母材100を形成する。
(2)絞り工程
次に、母材100の開口側に薄肉部を形成する。図3の(A)に示すように、ダイ110は、内径の大きい大径部112と、大径部112よりも内径の小さい小径部113とを有している。パンチ120は、先端側に小径部122、小径部122の後方に大径部123を有している。ダイ110の大径部112の内径r11は母材100の外径r10とほぼ等しく、ダイ110の小径部113の内径r12は母材100の外径r10よりも小さい。したがって、図3の(B)に示すように、パンチ120で母材100をダイ110の大径部112から小径部113に向けて押していくと、母材100の先端側が絞り加工される。
次に、図3の(C)および(D)に示すように、絞り加工された母材100の開口側の外周側壁をダイ130とパンチ120でしごき加工する。ダイ130の内径r22は、母材100に形成された小径部102の外径r21とほぼ等しく、母材100の大径部103の外径r20よりも小さい。母材100の大径部103の外周側壁をしごき加工することにより、大径部103を開口側に延ばしながら小径化するので、母材100の開口側に薄肉部143が形成される。薄肉部143は特許請求の範囲に記載した開口薄肉部である。そして、薄肉部143と底部側の厚肉部142との肉厚差により母材100の内周側壁に内側段差144が形成される。内側段差144は、ハウジング12の内側段差13aに相当する。このようにして、図4に示すように、開口側に薄肉部143を有し内周側壁に肉厚差による内側段差144を設けた母材140が形成される。
次に、母材140の底部側の外周側壁にしごき加工により薄肉部を形成する。図5に示すように、ダイ150は、大径部152と、大径部152の内径r30よりも内径r31の小さい小径部153とを有している。大径部152の内径と母材140の外径とはほぼ等しい。図5に示すようにパンチ160で母材140の底部内壁を押し母材140を延ばしながらダイ150で母材140の外周側壁をしごき加工することにより、図6に示すように、底部側に薄肉部172、薄肉部172の反底部側に厚肉部173を有する母材170が形成される。薄肉部172は特許請求の範囲に記載した底部薄肉部である。母材170の外周側壁に、薄肉部172と厚肉部173との肉厚差による外側段差174が形成されている。
次に、図7の(A)および(B)に示すように、母材170の底部側に位置決め段差175を形成する。図7の(A)に示すように、ダイ190は、大径部192、中径部193および小径部194を有している。大径部192の内径r40、中径部193の内径r41、小径部194の内径r42の大小関係は、r40>r41>r42である。パンチ200は、先端側に小径部202、小径部202の後方に小径部202より外径の大きい大径部203を有している。ダイ190の大径部192と中径部193との境界に形成された段差195と、中径部193と小径部194との境界に形成された段差196との距離L2は、後述する打抜工程で底部側を打ち抜いた後の薄肉部232(図8参照)の長さが、かしめる前のハウジング12の薄肉部14の軸長L0(図12参照)に相当する体積を有する長さになるように設定されている。
図7の(B)に示すように、パンチ200で母材170をダイ190の大径部192から小径部194側に押し込むことにより、薄肉部172の先端が絞られ薄肉部172に位置決め段差175が形成される。位置決め段差175の位置は、薄肉部172の軸長がL2になる位置である。
次に図8に示すように母材170の底部側を打ち抜く。図8に示すように、ダイ210は、大径部212、中径部213よび小径部214を有している。大径部212の内径r45、中径部213の内径r46、小径部214の内径r47の大小関係は、r45>r46>r47である。パンチ220を押し込むことにより、図8に示すように、位置決め段差175を位置決めとして母材170の底部側が打ち抜かれ、軸長L2の薄肉部232が形成される。これにより、図9に示すように、軸方向両側に薄肉部232、143を有し、薄肉部232と薄肉部143との間に厚肉部173を有する母材230が形成される。薄肉部232は特許請求の範囲に記載した底部薄肉部である。
次に、図10に示すように、薄肉部232を径方向外側に広げる。ダイ240の内径は軸方向に等しい。パンチ250は、先端に小径部252、小径部252の後方に小径部252より外径の大きい中径部253、中径部253の後方に中径部253より外径の大きい大径部254を有している。パンチ250の小径部252の外径r52は薄肉部232の内径r50と等しく、パンチ250の中径部253の外径r53は薄肉部232の内径r50より大きく、大径部254の外径r54はダイ240の内径r51とほぼ等しい。パンチ250を母材230に押し込むことにより、薄肉部232は拡径して薄肉部262が形成される。薄肉部262の軸長はかしめる前のハウジング12の薄肉部14の軸長L0になり、薄肉部262の外径は厚肉部173の外径と同一になる。
(8)打抜工程
母材260から薄肉部143側のフランジ145を抜き落とし、図12に示すハウジング12が完成する。
上記実施形態では、筒状部材の軸方向両側に薄肉部を形成したが、有底筒状の底部側の外周側壁だけをしごき加工して薄肉部を形成し、前述した拡径工程および打抜工程の後に、一方の軸方向端部側だけに肉厚差による内側段差を内周側壁に有する筒状部材を形成してもよい。
また、有底筒状の底部側の外周側壁をしごき加工し、拡径工程を省略して段差工程と打抜工程とを行うことにより、一方の軸方向端部側に薄肉部を形成し、外周側壁に外側段差を有する筒状部材を形成してもよい。
Claims (6)
- 一方の軸方向端部側の肉厚を薄くし、肉厚差により内周側壁に内側段差が形成されている筒状部材の製造方法において、
有底筒状の母材の底部側の外周側壁をしごき加工して底部薄肉部を形成し、前記底部薄肉部の反底部側の厚肉部と前記底部薄肉部との肉厚差により外周側壁に外側段差を形成する底部側しごき工程と、
前記底部薄肉部の少なくとも一部を残し前記母材の底部側を打ち抜く打抜工程と、
前記底部薄肉部を径方向外側に広げ前記底部薄肉部と前記厚肉部との境界の内周側壁に前記内側段差を形成する拡径工程と、
を含むことを特徴とする筒状部材の製造方法。 - 前記底部側しごき工程において形成する前記底部薄肉部の軸方向長さを、前記母材の肉厚に応じて調整することを特徴とする請求項1記載の筒状部材の製造方法。
- 前記筒状部材で要求される薄肉部の軸長よりも前記底部側しごき工程において形成される前記底部薄肉部の軸長を長くし、前記底部側しごき工程と前記打抜工程との間に、前記底部薄肉部の底部側を小径化して前記底部薄肉部に位置決め段差を形成する段差工程を有し、前記打抜工程において前記位置決め段差を打ち抜きの位置決めとすることを特徴とする請求項1または2記載の筒状部材の製造方法。
- 前記底部側しごき工程の前に、前記母材の底部側を絞り底部側に対し開口側を拡径させる絞り工程と、拡径した前記母材の開口側の外周側壁をしごき加工して前記母材の開口側に開口薄肉部を形成する開口側しごき工程と、を含むことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項記載の筒状部材の製造方法。
- 前記底部薄肉部の肉厚は3mm以下であることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項記載の筒状部材の製造方法。
- 一方の軸方向端部側の肉厚が薄い筒状部材の製造方法において、
有底筒状の母材の底部側の外周側壁をしごき加工し、前記筒状部材で要求される薄肉部の軸長よりも長い底部薄肉部を形成する底部側しごき工程と、
前記底部薄肉部の底部側を小径化して前記底部薄肉部に位置決め段差を形成する段差工程と、
前記位置決め段差を打ち抜きの位置決めとし、前記母材の底部側を打ち抜く打抜工程と、
を含むことを特徴とする筒状部材の製造方法。
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