JP6293488B2 - 折返加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、金属製筒状体の端縁部周りを折り返す折返加工装置に関する。

従来より、例えば、特許文献１に開示されている燃料給油管は、一端に給油口を有する一方、他端が燃料タンクに接続される円筒状給油管本体を備え、該給油管本体の給油口を構成する端縁部は、当該端縁部で給油作業者が切創等を起こさないようにカーリング加工（折返加工）により径方向外側に折り返されている。

上述の折返加工は、一般的に、折返加工装置を用いて行われ、該折返加工装置は、上記給油管本体を固定する固定型と、該固定型に対向配置された折返型とを備え、該折返型には、上記固定型に固定された上記給油管本体の端縁部に対応する環状をなすとともに反固定型側に行くにつれて次第に拡径する折返面が形成されている。そして、上記固定型と上記折返型とを互いに接近させることにより上記端縁部を上記折返面の内周側から外周側に順に摺接させて上記給油管本体の径方向外側に折り返すよう構成されている。

特開２００４−９０８７７号公報

ところで、近年の自動車業界では、車両の燃費性能の向上と安全性の向上とを両立させるために、板厚が薄く、しかも、硬くて延びにくい金属材からなる軽量で、且つ、高剛性の燃料給油管を製造するようになってきている。このような金属材からなる給油管本体の折返加工を上述の如き従来の折返加工装置をそのまま用いて行うと、亀裂や割れが多発してしまうおそれがある。

これを回避するために、折返型の折返面に摩擦抵抗を小さくする特殊なコーティングを施したり、潤滑油を塗布したりすることも考えられるが、連続生産時にコーティング状態や潤滑油の塗布状態が変化すると、加工状態が変化して製品にばらつきが生じてしまうので、装置の管理をシビアに行う必要があり煩雑である。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、板厚が薄く、且つ、硬くて延びにくい金属材からなる筒状体であっても不具合を発生させずに端縁部の折返加工を行うことができ、しかも、管理が容易な折返加工装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、折返加工時に装置を振動させるようにしたことを特徴とする。

具体的には、金属製筒状体を固定する固定手段と、該固定手段に対向配置され、当該固定手段に固定された上記筒状体の端縁部に対応する環状をなすとともに反固定手段側に行くにつれて次第に拡径する折返面を有する折返手段とを備え、上記固定手段及び上記折返手段の上記固定手段に固定された上記筒状体の筒中心線方向への接近動作により、上記筒状体の端縁部周りを上記折返面の内周側から外周側に順に摺接させて上記筒状体の径方向外側に折り返すよう構成された折返加工装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、第１の発明では、上記固定手段及び上記折返手段の接近動作の際、上記固定手段及び上記折返手段の少なくとも一方を振動させる振動発生手段を備え、上記振動発生手段は、上記固定手段及び上記折返手段の少なくとも一方を上記固定手段に固定された上記筒状体の筒中心線周りに楕円状に回転振動させることを特徴とする。

第１の発明では、筒状体の端縁部周りが折返手段の折返面に対して接触と非接触とを繰り返しながら折り返されるようになるので、折返加工時における筒状体の端縁部周りと折返手段の折返面との間の摩擦抵抗が減る。したがって、折返加工時に筒状体の端縁部周りがスムーズに引き伸ばされ、亀裂や割れといった折返加工時の不具合の発生を減少させることができる。また、折返手段の折返面に特殊なコーティングの施工や潤滑油の塗布を周期的に行う必要がなくなるので、管理が容易で手間がかからない装置にできる。

また、筒状体の端縁部周りが折返手段の折返面によって径方向外側に押し広げられながら引き伸ばされるようになるので、上記端縁部周りの折返加工時における板厚減少を抑制することができ、さらに亀裂や割れといった折返加工時の不具合の発生を減少させることができる。

本発明の実施形態に係る折返加工装置である。 図１の状態から折返型を固定型に接近させて筒状体の端縁部周りの折り返しを行う直前の状態を示す図である。 図２の状態からさらに折返型を固定型に接近させて筒状体の端縁部周りの折り返しを行っている途中の状態を示す図である。 折返加工を施した筒状体の端縁部周りを折返型と固定型とで挟持している状態を示す図である。 図１のＡ−Ａ線における断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。

図１乃至図５は、本発明の実施形態に係る折返加工装置１を示す。該折返加工装置１は、燃料給油管（図示せず）の本体部分である金属製給油管本体１０（筒状体）の給油口を構成する端縁部１０ａ周りを給油作業者が給油時に切創等を起こさないよう折り返すものであり、上記給油管本体１０を固定する固定型２（固定手段）と、該固定型２に対向配置された折返型３（折返手段）とを備えている。

尚、上記給油管本体１０は、円筒管であり、上記端縁部１０ａ寄りの位置には、一条の雌螺子部１０ｂが形成されている。

上記固定型２には、上記給油管本体１０に対応する固定孔２ａが貫通形成されている。

該固定孔２ａの開口周りには、断面が緩やかな湾曲状をなす環状膨出面２ｂが上記折返型３側に膨出形成され、上記環状膨出面２ｂの外側に連続する部分には、平坦な分割面２ｃが形成されている。

上記固定孔２ａの内周面には、上記給油管本体１０の雌螺子部１０ｂに対応する突条部２ｄが螺旋状に形成され、該突条部２ｄと上記雌螺子部１０ｂとを互いに螺合させながら上記固定孔２ａに上記給油管本体１０を嵌挿することにより、該給油管本体１０がその端縁部１０ａ周りを固定孔２ａの開口から飛び出させた状態で上記固定型２に固定されるようになっている。

上記折返型３は、図示しない駆動機構により、上記固定型２に対して当該固定型２に固定された上記給油管本体１０の筒中心線方向に接離可能となっていて、折返加工を施すパンチ型３ｂ及び該パンチ型３ｂを支持する支持型３ａを備えている。

該支持型３ａは、略円柱状をなす本体部３１と、該本体部３１の固定型２側中央に設けられ、当該固定型２側に延出する断面円形状の延出部３２とを備え、該延出部３２の中心軸は、上記固定型２に固定された給油管本体１０の筒中心線に一致している。

そして、上記本体部３１の固定型２側における上記延出部３２を除く領域は、上記延出部３２の基端側から径方向外側に延びる平坦面３１ａとなっている。

上記延出部３２の外周面３２ａにおける延出端寄りには、環状凹条溝３５が形成され、該環状凹条溝３５は、環状の底面３５ａと、該底面３５ａの固定型２側縁部及び反固定型２側縁部からそれぞれ上記延出部３２の径方向に延びて対向する第１及び第２移動規制面３５ｂ，３５ｃとで構成されている。

一方、上記パンチ型３ｂは、上記支持型３ａの延出部３２周りを囲う環状をなし、その内周面３３ｃと上記延出部３２の外周面３２ａとの間には隙間Ｓ１が形成されている。尚、図１乃至図５の隙間Ｓ１は、便宜上、誇張して記載している。

上記パンチ型３ｂは、上記延出部３２に対して当該延出部３２の中心軸に沿ってスライド移動可能になっていて、上記パンチ型３ｂの固定型２側開口周りには、第１環状突条部３３ａが固定型２に向かって突設されている。

上記パンチ型３ｂの固定型２側における上記第１環状突条部３３ａ基端側に連続する部分には、上記固定型２の環状膨出面２ｂに対向する環状凹条面３４が形成されている。

該環状凹条面３４は、上記固定型２に固定された上記給油管本体１０の端縁部１０ａに対応する環状をなすとともに、反固定型２側に行くにつれて次第に拡径する折返面３４ａと、該折返面３４ａに連続するとともに、固定型２側に行くにつれて次第に拡径するカーリング面３４ｂとで構成されている。

また、上記環状凹条面３４の外側方には、上記分割面２ｃに対応する平坦な分割面３３ｄが形成されている。

さらに、上記パンチ型３ｂの内周面３３ｃにおける上記環状凹条溝３５に対応する位置には、第２環状突条部３３ｂが突設されている。

上記パンチ型３ｂの外周部分と上記本体部３１の外周部分との間には、複数のコイルバネ４が配設され、該各コイルバネ４は、上記支持型３ａに対して上記パンチ型３ｂを固定型２側に常時付勢している。

そして、上記各コイルバネ４の付勢力により上記パンチ型３ｂが上記延出部３２に対して反本体部３１側にスライド移動すると、上記第１移動規制面３５ｂに第２環状突条部３３ｂが当接してそれ以上のスライド移動が規制される一方、上記パンチ型３ｂが上記各コイルバネ４の付勢力に抗して上記延出部３２に対して本体部３１側にスライド移動すると、上記第２移動規制面３５ｃに第２環状突条部３３ｂが当接してそれ以上のスライド移動が規制されるようになっている。

上記パンチ型３ｂの外周面には、図５に示すように、６つの振動発生器５（振動発生手段）が周方向に等間隔に取り付けられている。

該各振動発生器５は、所謂アンバランスマス型（モーターに偏芯したマス（おもり）をつけ回転しその遠心力によって振動を発生させるもの）と呼ばれるものであり、各振動発生器５の振動周期をそれぞれ変更することにより、上記固定型２及び上記折返型３を互いに接近させる際、上記パンチ型３ｂを上記固定型２に固定された給油管本体１０の筒中心線周りに楕円状（図５の矢印Ｘ３）に回転振動させるようになっている。

そして、上記折返加工装置１は、上記固定型２に固定された給油管本体１０に上記折返型３を接近させることにより（図２の矢印Ｘ１方向）、上記給油管本体１０の端縁部１０ａ周りを上記折返面３４ａの内周側から外周側に順に摺接させて上記給油管本体１０の径方向外側に折り返すとともに、上記カーリング面３４ｂの内周側から外周側に順に摺接させてカーリング加工を施すよう構成されている。

次に、上記折返加工装置１を用いた給油管本体１０における端縁部１０ａ周りの折返加工について詳述する。

図１は、折返加工前の給油管本体１０を固定型２に固定した状態を示す。この状態で、上記パンチ型３ｂは、各コイルバネ４の付勢力により上記支持型３ａに対して固定型２側にスライド移動している。

図１の状態から、上記各振動発生器５の振動を開始させるとともに、図２に示すように、折返型３を固定型２に接近させると（矢印Ｘ１）、パンチ型３ｂの第１環状突条部３３ａが給油管本体１０に嵌挿される。

そして、さらに図２の状態から折返型３を固定型２に接近させると、図３に示すように、上記給油管本体１０の端縁部１０ａ周りが上記折返面３４ａの内周側から外周側に順に摺接して上記給油管本体１０の径方向外側に折り返されるとともに、上記カーリング面３４ｂの内周側から外周側に順に摺接してカーリング加工が施され、上記固定型２の分割面２ｃと上記パンチ型３ｂの分割面３３ｄとが合わさる。

しかる後、上記各振動発生器５の振動を停止させるとともに、上記支持型３ａをさらに固定型２側に押圧する。すると、各コイルバネ４の付勢力に抗して上記支持型３ａが固定型２側にスライド移動して（矢印Ｘ２）第２環状突条部３３ｂに第２移動規制面３５ｃが当接するとともに上記パンチ型３ｂの反固定型２側に上記本体部３１の平坦面３１ａが当接し、折返加工が施された上記給油管本体１０における端縁部１０ａ周りが環状膨出面２ｂと環状凹条面３４とで加圧状態で挟持される。この環状膨出面２ｂと環状凹条面３４とによる端縁部１０ａ周りの挟持動作によって、当該端縁部１０ａ周りの上記折返面３４ａに対応する箇所に面精度及び真円度の高い傾斜面１０ｃが形成され、給油管本体１０の給油口にフィラーキャップ（図示せず）を旋蓋した際、当該フィラーキャップにおけるシール材との間の気密性が高まる。

その後、上記折返型３が上記固定型２から離間移動するとともに、上記各コイルバネ４によりパンチ型３ｂが支持型３ａに対して固定型２側にスライド移動して元位置になる。

そして、固定型２から給油管本体１０が取り外され、給油管本体１０の端縁部１０ａ周りの折返加工が終了する。

以上より、本発明の実施形態によると、給油管本体１０の端縁部１０ａ周りが折返型３の折返面３４ａに対して接触と非接触とを繰り返しながら折り返されるようになるので、折返加工時における給油管本体１０の端縁部１０ａ周りと折返型３の折返面３４ａとの間の摩擦抵抗が減る。したがって、折返加工時に給油管本体１０の端縁部１０ａ周りがスムーズに引き伸ばされ、亀裂や割れといった折返加工時の不具合の発生を減少させることができる。また、折返型３の折返面３４ａに特殊なコーティングの施工や潤滑油の塗布を周期的に行う必要がなくなるので、管理が容易で手間がかからない折返加工装置１にできる。

また、給油管本体１０の端縁部１０ａ周りが折返型３の折返面３４ａによって径方向外側に押し広げられながら引き伸ばされるようになるので、上記端縁部１０ａ周りの折返加工時における板厚減少を抑制することができ、さらに亀裂や割れといった折返加工時の不具合の発生を減少させることができる。

尚、本発明の実施形態では、複数の振動発生器５で折返型３のパンチ型３ｂを振動させながら、給油管本体１０の端縁部１０ａ周りに折返加工を施しているが、これに限らず、固定型２を振動させながら給油管本体１０の端縁部１０ａ周りに折返加工を施してもよく、固定型２及び折返型３の少なくとも一方を振動させながら折返加工を施せばよい。

また、本発明の実施形態では、所謂アンバランスマス型と呼ばれる振動発生器５を用いているが、ピストンを油圧によって駆動させる油圧型と呼ばれる振動発生器や磁界中でコイルに電流を流すことにより起こる力を利用する動電型と呼ばれる振動発生器を用いて固定型２や折返型３を振動させるようにしてもよい。

さらに、本発明の実施形態では、各振動発生器５によりパンチ型３ｂを固定型２に固定された給油管本体１０の筒中心線周りに楕円状に回転振動させているがこれに限らず、本発明とは異なる参考形態として、パンチ型３ｂを固定型２に固定された給油管本体１０の筒中心線方向に振動させるようにしてもよい。

それに加えて、本発明の実施形態では、給油管本体１０の端縁部１０ａ周りを折返面３４ａで折り返すとともに、カーリング面３４ｂでカーリング加工を施すようにしているが、カーリング加工を施すことは必須ではない。

また、本発明の実施形態では、折返加工を行う際、固定型２に対して折返型３を接近移動させるようにしているが、折返型３に対して固定型２を接近移動させるようにしてもよい。

また、本発明の実施形態では、６つの振動発生器５でパンチ型３ｂを振動させているが、１〜５つの振動発生器５でパンチ型３ｂを振動させてもよいし、７つ以上の振動発生器５でパンチ型３ｂを振動させてもよい。さらに、上記６つの振動発生器５は、パンチ型３ｂの外周面において周方向に等間隔に配置されているが、周方向に等間隔に配置されていなくてもよい。

そして、本発明の実施形態では、固定孔２ａを有する固定型２に給油管本体１０を固定して折返型３で折返加工を施すようになっているが、上記給油管本体１０に雌螺子部１０ｂをねじ切り成形する成形型において給油管本体１０を固定するクランプ型を利用し、ねじ切り加工直後に当該クランプ型で固定したままの給油管本体１０の端縁部１０ａ周りに対して上記折返型３で折返加工を施すようにしてもよい。

本発明は、金属製筒状体の端縁部周りを折り返す折返加工装置に適している。

１ 折返加工装置
２ 固定型（固定手段）
３ 折返型（折返手段）
５ 振動発生器（振動発生手段）
１０ 給油管本体（筒状体）
１０ａ 端縁部
３４ａ 折返面

Claims (1)

1. 金属製筒状体を固定する固定手段と、
   該固定手段に対向配置され、当該固定手段に固定された上記筒状体の端縁部に対応する環状をなすとともに反固定手段側に行くにつれて次第に拡径する折返面を有する折返手段とを備え、
   上記固定手段及び上記折返手段の上記固定手段に固定された上記筒状体の筒中心線方向への接近動作により、上記筒状体の端縁部周りを上記折返面の内周側から外周側に順に摺接させて上記筒状体の径方向外側に折り返すよう構成された折返加工装置であって、
   上記固定手段及び上記折返手段の接近動作の際、上記固定手段及び上記折返手段の少なくとも一方を振動させる振動発生手段を備え、
   上記振動発生手段は、上記固定手段及び上記折返手段の少なくとも一方を上記固定手段に固定された上記筒状体の筒中心線周りに楕円状に回転振動させることを特徴とする折返加工装置。

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