JP5670010B2 - 三次元ヒンジ金具の壁域を補強する方法 - Google Patents

Description

この発明は、高トルク負荷のために三次元ヒンジ金具の壁域を補強する方法であって、ストリップ帯から実質的に均一に彎曲された外形をもつ半製品が切断され、引き続いて半製品がスタンプ、逆スタンプ、母型、リング歯と案内板から成る変形精密切削工具によって突起、へこみ、窪み、空所、シンク、孔とピボットの全部又は少なくともそれらのいずれか一個をもつつぼ状本体部分に変形され且つ精密切削されており、噛切り用循環縁が本体部分に形成される方法に関する。

座席調整成分、例えば継手ヒンジ金具の固定継手部材と旋回自在継手部材は、公知の如く変形と精密打抜き或いは精密切削によって最終的使用目的のために非常に高い寸法安定性で製造される（欧州特許６９４４３４号明細書（特許文献１）、ドイツ特許第３２４４３９９号明細書（特許文献２）、ドイツ特許第２８３４４９２号明細書（特許文献３）、ドイツ特許第３２２７２２２号明細書（特許文献４））。

これら継手部材は、突起、へこみ、窪み、空所、シンク、孔とピボットの全部又は少なくともそれらのいずれか一個をもつ実質的につぼ状に形状された本体部分から成る。均一に彎曲された外形を備えた本体部分は半径方向内方に本体部分に向いた歯切りが加工されている循環縁を有する。この歯切りは機能的に非常に高いトルクを伝達するにちがいないので、縁と本体部分の間の壁域即ち結合部がつぼ状本体部分に対して著しい負荷にさらされ、それはしばしば破壊を導く。これは座席調整成分の安全性と信頼性を減少させる。
欧州特許６９４４３４号明細書 ドイツ特許第３２４４３９９号明細書 ドイツ特許第２８３４４９２号明細書 ドイツ特許第３２２７２２２号明細書

この先行技術では、この発明の課題は、継手ヒンジ金具が継手ヒンジ金具の内歯部を支持する縁とつぼ状本体部分の間の壁域の破壊に対する格段に高い安全性をもって費用適切に使用され得るように、前記種類の方法を改良することである。

この課題は、請求項１の特徴事項を備える前記種類の方法、即ちヒンジ金具の縁とつぼ状本体部分の間の壁域の壁厚が少なくとも二段冷間流動押圧過程による狙った材料移動によってスタンプ運動に対して斜めにそれぞれに反対流れ方向に、狙った材料移動が変形により惹起された材料流出を壁域内でほぼ更に補償するように、補強される方法によって解決される。

この方法の好ましい構成は、従属請求項に採用できる。

この発明による方法に基づいて製造された継手ヒンジ金具は、ヒンジ金具の縁とつぼ状本体部分の間の壁域の壁厚が少なくとも二段冷間流動押圧過程による狙った材料移動によってスタンプ運動に対して斜めにそれぞれに反対流れ方向に、変形にもかかわらずおよそ元の壁厚に一致する厚さを達成し、楽な極端に高い破壊負荷に抵抗することを特徴としている。

これは、問題のない大きなトルクが伝達され得るので、継手ヒンジ金具は特殊に或いは特定負荷値にも、例えば自動車の座席背もたれにおける安全ベルトの固定に適しているように使用できると言う驚くべき利点と結びついている。

結合部の壁域への材料移動によって、追加的に材料厚さ全体にわたる切削が可能であるので、精密切削の使用範囲が複雑で且つ複雑に構成された三次元多機能部材にも経済的に可能であると言う利点が生じる。

更なる利点と細部は、添付図面を参照して次の詳細な説明から明らかになる。

この発明は次に実施例において詳細に説明される。

この発明による方法によって、自動車座席成分用の三次元多機能継手ヒンジ金具１が製造されており、その継手ヒンジ金具は高い負荷にも、例えば６０００Ｎ以上でも破壊しない。

図１は、円形であるけれども、鋼製スタンプ帯の半製品２（図３参照）から例えば３−８ｍｍの厚さにより製造された幾何学形状によって確定されていない継手ヒンジ金具１を示す。

半製品２は複雑な変形精密切削処理を受けて、その処理経過において三次元継手ヒンジ金具１が生じる。

三次元継手ヒンジ金具１は、変形過程によって突起４、窪み５、へこみ６と孔７が形成されるか、又はもたらせられるつぼ状本体部分３から成る。本体部分３は半径方向内方に整合された歯切り９を有する循環縁８を有する。へこみ６と縁８は壁域１０によって連結されている。

つぼ状本体部分３の縁８とへこみ６の間の壁域１０は変形では弱化され、即ちへこみ６の方向に壁域１０から材料の流出を生じる。これは、負荷の際に壁域１０の図２に示された亀裂Ｒをまねく。

図３ａ乃至図３ｄでは、発明による方法の経過が概略的に図示されている。図３ａにより、半製品２は案内板１１と母型１２の間にしっかりと緊張される。案内板１１により案内されたスタンプ１３が母型１２の上方への方向ＳＭへの運動を奏する。母型１２には空間１４が設けられ、およそスタンプ軸線Ａから横に位置する。

この発明による方法の第一工程では、スタンプ１３が母型１２の上方への方向に移動し、それにより適切な材料容積Ｖが空間１４にスタンプ１３から横に流出する（矢印方向Ｃを参照）。この材料容積Ｖは空間１４を満たし、それにより材料発生１５をスタンプ１３に対して置いた半製品２の逆面Ｇに生じる。

変形された半製品２は、この発明による方法の第二工程において半製品の母型１２ａと案内板１１ａの間に締めつけられ、半製品の母型１２ａと案内板１１ａがそれぞれ一つのリング尖端１６を有し、そのリング尖端１６により補足的に保持され、逆面Ｇへの材料発生１５が逆スタンプ１７によって矢印方向Ｃと反対の方向に（矢印方向Ｄを参照）に移動されるので、材料が案内板１１ａにおけるスタンプ１３の横に存在する空間１８内に流出し、つぼ状本体部分３内の縁８とへこみ６の間の壁域１０を壁厚ｓに補強され（図３ｃと図３ｄを参照）、その壁厚はこの例ではおよそ変形にて流出された材料容積に一致する。

空間１４と１８の寸法によって、異なる材料容積Ｖが決定され得て、それにより壁域１０の壁厚ｓを所定破壊負荷のために確実な程度に補強することができる。そのような破壊防止継手部材１を図４が示す。空間１４と１８の選択すべき寸法は、半製品２の材料の流動行動、スタンプ１３と１７の硬度と荷重性、潤滑剤、工具の構成並びに用途に必要な破壊負荷から生じる。

それ故に、この壁域における破壊負荷を著しく超過する楽な破壊防止性を達成できる。

継手ヒンジ金具を通る断面を示す。 継手ヒンジ金具の縁とつぼ状本体部分の間の結合領域内の亀裂の拡大図を示す。 この発明による方法の最初の経過の原理表示を示す。 この発明による方法の途中の経過の原理表示を示す。 この発明による方法の最終の経過の原理表示を示す。 この発明による方法の別の最終の経過の原理表示を示す。 この発明による方法に基づいて製造された三次元継手ヒンジ金具を通る断面の斜視表示を示す。

符号の説明

１．．．．．継手ヒンジ金具
２．．．．．半製品（プラチナ）
３．．．．．継手ヒンジ金具の本体部分
４．．．．．突起
５．．．．．窪み
６．．．．．へこみ
７．．．．．孔
８．．．．．縁
９．．．．．歯切り
１０．．．．縁とへこみの間の壁域
１１．．．．案内板
１２．．．．母型
１３．．．．スタンプ
１４．．．．母型内の空間
１５．．．．材料発生
１６．．．．リング尖端
１７．．．．逆スタンプ
１８．．．．案内板内の空間
Ａ．．．．．スタンプ軸線
Ｃ．．．．．流動の矢印方向
Ｄ．．．．．反対流動の矢印方向
Ｇ．．．．．半製品の逆面
Ｒ．．．．．縁とへこみの間の壁域の亀裂
ＳＭ．．．．スタンプの方向
ｓ．．．．．縁とへこみの間の壁域の壁厚
Ｖ．．．．．材料容積

Claims (3)

1. 高トルク負荷のために三次元ヒンジ金具の壁域を補強する方法であって、ストリップ帯から均一に彎曲された外形をもつ半製品が切断され、引き続いて半製品がスタンプ、逆スタンプ、母型、リング尖端と案内板から成る変形精密切削工具によってつぼ状本体部分に変形され且つ精密切削されており、噛切り用循環縁が本体部分に形成され、適切な材料移動が変形により惹起された壁域（１０）内の材料流出をほぼ補償するように、ヒンジ金具の縁（８）とつぼ状本体部分（３）の間の壁域（１０）の壁厚（ｓ）は少なくとも二工程冷間流動押圧過程によりスタンプ運動（ＳＭ）に対して斜めにそれぞれに反対流れ方向（Ｃ、Ｄ）における適切な材料移動によって補強される方法において、第一工程には、半製品（２）の中心材料はまず最初にスタンプ方向（ＳＭ）に対して同じに延びる方向に、材料容積（Ｖ）が半製品（２）の外逆面（Ｇ）にスタンプ方向（ＳＭ）に対して斜め方向（Ｃ）に母型（１２）に形成された空間（１４）に発生するように、流動されること、及び第二工程には、発生した材料容積（Ｖ）は、冷間流動押圧によって第一工程と反対方向（Ｄ）に、縁（８）とつぼ状本体部分（３）のへこみ（６）の間の壁域（１０）が必要とされた負荷に適合した壁厚（ｓ）で形成するように、案内板（１１）に形成された空間（１８）に移動されることを特徴とする方法。
2. 壁域（１０）内の壁厚（ｓ）の補強は母型（１２）と案内板（１１）における空間（１４、１８）の大きさと形状の選択によって調整されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 壁厚（ｓ）はそれぞれの用途に適した破壊負荷に適合させて調整されることを特徴とする請求項１に記載の方法。

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