JP6412482B2 - 板金製部材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は板金製部材の製造方法に関する。

特許文献１はクラッチピストンの製造方法を開示する。そのクラッチピストンは、オートマチックトランスミッションに使用される。そのクラッチピストンは、ボスの内周にＯリングを装着するための溝を有する。特許文献１に開示されたクラッチピストンの製造方法は、ボス部を成形する工程と、段部を成形する工程と、ボスを成形する工程と、Ｏリング溝を形成する工程とを備える。ボス部を成形する工程は、本体の厚さと等しい厚さを有するブランクをプレス成形して中央にボス部を成形する工程である。段部を成形する工程は、ボス部をプレス成形して本体との接続部に段部を成形する工程である。ボスを成形する工程は、段部と接続したボス部の外形を拘束してプレス成形して肉厚を増加させる工程である。Ｏリング溝を形成する工程は、ボスに於けるＯリング溝の形成部分を機械加工する工程である。

特許文献１に開示されたクラッチピストンの製造方法によると、「巻き込み」による欠陥を生じさせることがなく、かつ、素材の厚さの変動に関わらずボスの寸法精度を向上させることができる。

特開平７−９０６２号公報

特許文献１に開示されたクラッチピストンの製造方法には、ボスすなわち筒状部の肉厚を増加させる際、その筒状部の端部が座屈する恐れがあるという問題点がある。特許文献１に開示されたクラッチピストンばかりでなく、筒状部を有する部材は数多く存在する。そのような筒状の部材の端部に中心軸に沿って何らかの塑性加工を施すことは頻繁に行われる。そのような塑性加工を施す場合、端部が座屈してしまってはその筒状の部材を使用できなくなる。そのような座屈を避けることは重要である。本発明の目的は、筒状部の端部の肉厚を増加させる際にその端部が座屈する可能性を低下させることにある。

図面を参照し本発明の板金製部材の製造方法を説明する。なおこの欄で図中の符号を使用したのは発明の内容の理解を助けるためである。この欄で図中の符号を使用することには発明の内容を図示した範囲に限定する意図がない。

上述した目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、板金製部材１２の製造方法は、素形材形成工程Ｓ３５０と、一端増肉工程Ｓ３５２と、整形工程Ｓ３５４とを備える。素形材形成工程Ｓ３５０は、素形材１０が形成される工程である。その素形材１０は筒状部２０を備える。一端増肉工程Ｓ３５２は、一端増肉用金型４０，４２が筒状部２０の環状である一端２６に押付けられる工程である。これにより筒状部２０の一端２６が増肉する。整形工程Ｓ３５４は、筒状部２０の一端２６が整形される工程である。その筒状部２０の一端２６は、一端増肉工程Ｓ３５２において増肉されたものである。一端増肉用金型４０，４２には環状溝５６，１０６が形成されている。環状溝５６，１０６は、溝底６０，１１０と内周側面６２，１１２と外周側面６４，１１４とを有する。外周側面６４，１１４は、溝底６０，１１０に近づくにつれ内周側面６２，１１２との間隔が狭くなる。一端増肉工程Ｓ３５２においては、次に述べられる状態で筒状部２０の一端２６が増肉される。その状態とは、一端増肉用金型４０，４２のうち溝底６０，１１０が筒状部２０の一端２６に押付けられた状態である。

上述したとおり、環状溝５６，１０６の内周側面６２，１１２と外周側面６４，１１４との間隔は溝底６０，１１０に近づくにつれ狭くなっている。その間隔が狭くなっているので、筒状部２０のうち一端増肉工程Ｓ３５２において塑性変形した部分は、筒状部２０の一端２６の端から離れるにつれ厚くなる。まず一端増肉工程Ｓ３５２において筒状部２０の一端２６の端から離れるにつれ厚くなるようその一端２６が塑性変形させられると、筒状部２０の一端２６を一様に厚くした後にその一端２６を整形する場合に比べ、その一端２６が座屈する可能性は低くなる。座屈しやすい箇所が塑性変形中の早い時期に厚くなりやすいためである。その上、一端増肉工程Ｓ３５２においては、一端増肉用金型４０，４２のうち環状溝５６，１０６の溝底６０，１１０が筒状部２０の一端２６に押付けられる。溝底６０，１１０が筒状部２０の一端２６に押付けられた状態のときは、筒状部２０の一端２６が環状溝５６，１０６の中で窄めたり拡げたりできる場合に比べ、座屈が生じ難くなる。その結果、筒状部２０の端部の肉厚を増加させる際にその端部が座屈する可能性を低下させることができる。

また、上述した一端増肉工程Ｓ３５２が、斜面形成増肉工程Ｓ３７０と、内周増肉工程Ｓ３７２とを有している。斜面形成増肉工程Ｓ３７０は、斜面形成金型４０の溝底６０を筒状部２０の一端２６に押付けることにより筒状部２０の一端２６を増肉させる工程である。これにより、筒状部２０の一端２６の内周側と外周側とに斜面が形成される。斜面形成金型４０は、次に述べられる２つの要件を満たす一端増肉用金型である。その第１の要件は、環状溝５６を有するという要件である。この環状溝５６の外周側面６４および内周側面６２は傾いている。第２の要件は、外周側面６４の傾きが内周側面６２の傾きより緩やかという要件である。内周増肉工程Ｓ３７２は、内周増肉金型４２の環状溝１０６を斜面形成増肉工程Ｓ３７０において増肉された筒状部２０の一端２６に押付ける工程である。これにより筒状部２０の一端２６が内周方向に張り出すよう筒状部２０の一端２６が増肉させられる。内周増肉金型４２は、次に述べられる２つの要件を満たす一端増肉用金型である。その第１の要件は、環状溝１０６を有するという要件である。この環状溝１０６の外周側面１１４および内周側面１１２は傾いている。第２の要件は、内周側面１１２の傾きが斜面形成金型４０の内周側面６２の傾きより緩やかという要件である。なお、本発明において、環状溝５６，１０６の外周側面６４，１１４についての「傾いている」とは、一端増肉用金型４０，４２を筒状部２０の一端２６に押付ける際の一端増肉用金型４０，４２の進行方向と環状溝５６，１０６の外周側面６４，１１４とが角をなすことを言う。環状溝５６，１０６の外周側面６４，１１４についての「傾き」とは、その角の大きさを言う。その傾きについての「緩やか」とは、一端増肉用金型４０，４２の進行方向と環状溝５６，１０６の外周側面６４，１１４とがなす角が大きいことを意味する。その傾きについての「急」とは、一端増肉用金型４０，４２の進行方向と環状溝５６，１０６の外周側面６４，１１４とがなす角が小さいことを意味する。環状溝５６，１０６の内周側面６２，１１２についての「傾いている」および「傾き」も同様である。

まず斜面形成増肉工程Ｓ３７０において筒状部２０の一端２６の内周側と外周側とに斜面が形成される。斜面形成金型４０の外周側面６４の傾きが内周側面６２の傾きより緩やかなので、筒状部２０の一端２６の外周側の斜面は内周側の斜面より緩やかである。これにより、斜面形成増肉工程Ｓ３７０においては、外周側が内周側より緩やかとなるよう筒状部２０の一端２６に斜面が形成される。その後、内周増肉工程Ｓ３７２において、内周増肉金型４２の環状溝１０６が筒状部２０の一端２６に押付けられる。内周増肉金型４２の環状溝１０６の内周側面１１２の傾きは斜面形成金型４０の内周側面６２の傾きより緩やかである。これにより、内周増肉工程Ｓ３７２においては、内周側と外周側とに予め斜面が形成された状態の筒状部２０の一端２６の内周側がさらに厚くなる。内周側と外周側とに予め斜面が形成されていることから、そうでない場合に比べ、内周増肉工程Ｓ３７２において筒状部２０の一端２６の内周側が容易に張り出す。その結果、内周側に張り出すように筒状部２０の一端２６を塑性変形させる場合にも、その一端２６が座屈する可能性を低下させることができる。

上述した内周増肉金型４２の外周側面１１４の内径の最大値が斜面形成金型４０の外周側面６４の内径の最大値以下である。この場合、内周増肉金型４２の外周側面１１４の傾きが斜面形成金型４０の外周側面６４の傾きと同一又は斜面形成金型４０の外周側面６４の傾きより急である。

内周増肉金型４２の外周側面１１４の内径の最大値が斜面形成金型４０の外周側面６４の内径の最大値以下であり、かつ、内周増肉金型４２の外周側面１１４の傾きが斜面形成金型４０の外周側面６４の傾きと同一又は斜面形成金型４０の外周側面６４の傾きより急であるとする。この場合、内周増肉工程Ｓ３７２において、筒状部２０の一端２６のうち内周増肉金型４２の外周側面１１４の内径が最大になる箇所に近い部分ほど、その部分がその外周側に傾こうとしても、内周増肉金型４２の外周側面１１４にそれが妨げられる。その結果、内周側に張り出すように筒状部２０の一端２６を塑性変形させる場合に、その一端２６が座屈する可能性をさらに低下させることができる。

もしくは、上述した一端増肉用金型４０，４２が、中パンチ７０，１２０と、外パッド７２，１２２とを有していることが望ましい。中パンチ７０，１２０は、環状溝５６，１０６の溝底６０，１１０および環状溝５６，１０６の内周側面６２，１１２を一体に構成する。外パッド７２，１２２は、中パンチ７０，１２０を取り囲むように配置される。外パッド７２，１２２は、環状溝５６，１０６の外周側面６４，１１４を構成する。

上述されている通り、一端増肉工程Ｓ３５２においては、一端増肉用金型４０，４２のうち溝底６０，１１０が筒状部２０の一端２６に押付けられることにより、筒状部２０の一端２６が増肉する。これにより、一端増肉用金型４０，４２は筒状部２０から反力を受ける。一端増肉用金型４０，４２が中パンチ７０，１２０と外パッド７２，１２２とを有していると、その反力によって環状溝５６，１０６の溝底６０，１１０に亀裂が入る可能性を低くできる。しかも、中パンチ７０，１２０は、環状溝５６，１０６の溝底６０，１１０および環状溝５６，１０６の内周側面６２，１１２を一体に構成する。溝底６０，１１０および内周側面６２，１１２が一体に構成されていると、これらが別の部材によって構成されている場合に比べ、筒状部２０の一端２６の塑性変形をその内周側に向かって促進しやすくなる。溝底６０，１１０および内周側面６２，１１２が一体に構成されていると、これらが別の部材によって構成されている場合に比べ、溝底６０，１１０と内周側面６２，１１２との間が離れ難いためである。筒状部２０の一端２６の塑性変形をその内周側に向かって促進しやすくなるので、その一端２６が座屈する可能性を低下させることができる。

本発明によれば、筒状部の端部の肉厚を増加させる際にその端部が座屈する可能性を低下させ得る。

本発明のある実施形態にかかる素形材の外観図である。 本発明のある実施形態にかかる板金製部材の外観図である。 本発明のある実施形態にかかる板金製部材の製造方法の工程を示す図である。 本発明のある実施形態にかかる斜面形成増肉工程での斜面形成金型と素形材とを示す断面図である。 図４の拡大図である。 本発明のある実施形態にかかる内周増肉工程での内周増肉金型と素形材とを示す断面図である。 図６の拡大図である。 本発明のある実施形態にかかる底部整形工程での底部整形金型と素形材とを示す断面図である。 図８の拡大図である。 本発明のある実施形態にかかる仕上工程での仕上金型と素形材とを示す断面図である。 図１０の拡大図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称及び機能も同一である。従って、それらについての詳細な説明は繰返さない。

［素形材および板金製部材の説明］
図１は、本実施形態にかかる板金製部材１２の製造方法によって加工される素形材１０の外観図である。図１において、素形材１０の一部は切り欠かれている。図１に示されているように、本実施形態にかかる素形材１０は筒状部２０および鍔部２２を備える。筒状部２０の一端２６は円環状である。筒状部２０の一端２６は他端２８に比べて細くなっている。鍔部２２は筒状部２０の他端２８に一体に連なる。図２は、本実施形態にかかる板金製部材１２の外観図である。図２において、板金製部材１２の一部は切り欠かれている。板金製部材１２の一端３８は厚肉化され整形されている。図１に示された素形材１０は、本実施形態にかかる板金製部材１２の製造方法によって加工された結果、図２に示される板金製部材１２になる。このような板金製部材１２は、例えば、遊星歯車機構の太陽歯車の材料となる。

［製造方法の説明］
図３は、本実施形態にかかる板金製部材１２の製造方法の工程を示す図である。図３に基づいて、本実施形態の板金製部材１２の製造方法の工程が説明される。本実施形態にかかる板金製部材１２の製造方法は、素形材形成工程Ｓ３５０と、一端増肉工程Ｓ３５２と、整形工程Ｓ３５４とを備える。

素形材形成工程Ｓ３５０は、図１に示された素形材１０が形成される工程である。この素形材１０を形成するための具体的な手順は周知である。したがって、ここではその詳細な説明は繰り返されない。

一端増肉工程Ｓ３５２は、素形材１０の筒状部２０の一端２６に一端増肉用金型が押付けられる工程である。これにより筒状部２０の一端２６が増肉する。一端増肉用金型は環状溝を有する金型である。環状溝は、溝底と内周側面と外周側面とを有する。外周側面は、溝底に近づくにつれ内周側面との間隔が狭くなる。一端増肉工程Ｓ３５２においては、次に述べられる状態で筒状部２０の一端２６が増肉される。その状態とは、一端増肉用金型のうち溝底が筒状部２０の一端２６に押付けられた状態である。本実施形態の場合、一端増肉工程Ｓ３５２は、斜面形成増肉工程Ｓ３７０と、内周増肉工程Ｓ３７２とを有している。

斜面形成増肉工程Ｓ３７０は、斜面形成金型４０を筒状部２０の一端２６に押付けることにより筒状部２０の一端２６を増肉させる工程である。斜面形成金型４０は一端増肉用金型の一種である。

図４は、本実施形態にかかる斜面形成増肉工程Ｓ３７０での斜面形成金型４０とこれによって加工される素形材１０とを示す断面図である。図４において、中央の一点差線の左側には加工前の状況が示されている。その一点鎖線の右側には加工後の状況が示されている。図４に基づいて、本実施形態の斜面形成金型４０が説明される。本実施形態の場合、斜面形成金型４０は、斜面形成上型５０と、斜面形成下型５２とを有している。斜面形成上型５０は、図示されない周知の駆動源により素形材１０に押付けられる。斜面形成下型５２は、斜面形成上型５０が素形材１０に押付けられる際、素形材１０を支える。

図５は、図４の拡大図である。図５に基づいて、本実施形態にかかる斜面形成上型５０が説明される。本実施形態の場合、斜面形成上型５０が上述された環状溝５６を有している。この環状溝５６が筒状部２０の一端２６に押付けられる。環状溝５６は、溝底６０と内周側面６２と外周側面６４とを有する。本実施形態の場合、環状溝５６の溝底６０の幅は、斜面形成増肉工程Ｓ３７０の実施直前における筒状部２０の一端２６の厚さに対し、製造誤差の範囲内で等しい。本実施形態の場合、内周側面６２と外周側面６４とは、いずれも、傾いている。すなわち、本実施形態の場合、内周側面６２と外周側面６４とは、いずれも、斜面形成金型４０を筒状部２０の一端２６に押付ける際の斜面形成上型５０の進行方向と角度をなしている。その結果、外周側面６４は、溝底６０に近づくにつれ内周側面６２との間隔が狭くなる。斜面形成上型５０は、斜面形成中パンチ７０と、斜面形成外パッド７２とを有している。本実施形態の場合、斜面形成中パンチ７０は、上述された環状溝５６の溝底６０および環状溝５６の内周側面６２を構成する。斜面形成外パッド７２は、斜面形成中パンチ７０を取り囲むように配置される。斜面形成外パッド７２は、上述された環状溝５６の外周側面６４を構成する。本実施形態の場合、外周側面６４の傾きは、内周側面６２の傾きより緩やかである。すなわち、図５において、一点鎖線８０と外周側面６４とがなす角は、一点鎖線８０と内周側面６２とがなす角に比べて大きい。

図４に基づいて、本実施形態にかかる斜面形成下型５２が説明される。斜面形成下型５２は、斜面形成支持パンチ９０と、図示されない斜面形成下パッドとを有している。斜面形成支持パンチ９０は素形材１０の中に挿入される。斜面形成支持パンチ９０は、斜面形成上型５０が筒状部２０の一端２６に押付けられる際、その筒状部２０の一端２６を支える。これにより、斜面形成支持パンチ９０がない場合に比べ、素形材１０の座屈の可能性は低くなる。斜面形成下パッドは、斜面形成外パッド７２と共に素形材１０の鍔部２２を挟む。これにより、斜面形成増肉工程Ｓ３７０における素形材１０の跳上がりと素形材１０のズレとが防止される。

斜面形成増肉工程Ｓ３７０において、斜面形成金型４０の環状溝５６が筒状部２０の一端２６に押付けられると、まず溝底６０が筒状部２０の一端２６を塑性変形させる。塑性変形に伴い、筒状部２０の一端２６は環状溝５６の内周側面６２と外周側面６４とに接触する。さらに斜面形成金型４０の環状溝５６が筒状部２０の一端２６に押付けられると、筒状部２０の一端２６は環状溝５６の形状に合わせて塑性変形する。その結果、筒状部２０の一端２６は増肉させられる。その際、筒状部２０の一端２６の内周側と外周側とに斜面が形成される。斜面形成増肉工程Ｓ３７０において筒状部２０の一端２６の内周側と外周側とに斜面が形成されるのは、環状溝５６の内周側面６２と外周側面６４とがいずれも傾いているためである。

内周増肉工程Ｓ３７２は、内周増肉金型４２を筒状部２０の一端２６に押付ける工程である。この筒状部２０の一端２６は、斜面形成増肉工程Ｓ３７０において増肉されたものである。これにより筒状部２０の一端２６が内周方向に張り出すよう筒状部２０の一端２６が増肉させられる。内周増肉金型４２は一端増肉用金型の一種である。

図６は、本実施形態にかかる内周増肉工程Ｓ３７２での内周増肉金型４２と素形材１０とを示す断面図である。図６に基づいて、本実施形態の内周増肉金型４２が説明される。本実施形態の場合、内周増肉金型４２は、内周増肉上型１００と、内周増肉下型１０２とを有している。内周増肉上型１００は、図示されない周知の駆動源により素形材１０に押付けられる。内周増肉下型１０２は、内周増肉上型１００が素形材１０に押付けられる際、素形材１０を支える。

図７は、図６の拡大図である。図７に基づいて、本実施形態にかかる内周増肉上型１００が説明される。本実施形態の場合、内周増肉上型１００が上述された環状溝１０６を有している。この環状溝１０６が筒状部２０の一端２６に押付けられる。環状溝１０６は、溝底１１０と内周側面１１２と外周側面１１４とを有する。本実施形態の場合、環状溝１０６の溝底１１０の幅は、内周増肉工程Ｓ３７２の実施直前における筒状部２０の一端２６の厚さより広い。本実施形態の場合、環状溝１０６は斜面形成上型５０の環状溝５６より浅い。内周側面１１２と外周側面１１４とは、いずれも、傾いている。すなわち、本実施形態の場合、内周側面１１２と外周側面１４とは、いずれも、内周増肉金型４２を筒状部２０の一端２６に押付ける際の内周増肉金型４２の進行方向と角をなしている。その結果、外周側面１１４は、溝底１１０に近づくにつれ内周側面１１２との間隔が狭くなる。本実施形態の場合、内周側面１１２の傾きは、斜面形成上型５０の内周側面６２の傾きより緩やかである。すなわち、図７において、一点鎖線８０と内周側面１１２とがなす角は、一点鎖線８０と内周側面６２とがなす角に比べて大きい。一方、図７に示されているように、本実施形態の場合、外周側面１１４の内径の最大値（本実施形態の場合、環状溝１０６の縁１１６における外周側面１１４の内径のこと）は、斜面形成上型５０の外周側面６４の内径の最大値（本実施形態の場合、環状溝５６の縁６６における外周側面６４の内径のこと）と、製造誤差の範囲内で等しい。本実施形態の場合、外周側面１１４の傾きは、斜面形成上型５０の外周側面６４の傾きと、製造誤差の範囲内で等しい。これにより、内周増肉金型４２が筒状部２０の一端２６に押付けられると、筒状部２０の一端２６は内周に向かって張り出すよう塑性変形することとなる。内周増肉上型１００は、内周増肉中パンチ１２０と、内周増肉外パッド１２２とを有している。本実施形態の場合、内周増肉中パンチ１２０は、上述された環状溝１０６の溝底１１０および環状溝１０６の内周側面１１２を構成する。内周増肉外パッド１２２は、内周増肉中パンチ１２０を取り囲むように配置される。内周増肉外パッド１２２は、上述された環状溝１０６の外周側面１１４を構成する。

図６に基づいて、本実施形態にかかる内周増肉下型１０２が説明される。内周増肉下型１０２は、内周増肉支持パンチ１３０と、図示されない内周増肉下パッドとを有している。内周増肉支持パンチ１３０は素形材１０の中に挿入される。内周増肉支持パンチ１３０は、内周増肉上型１００が筒状部２０の一端２６に押付けられる際、その筒状部２０の一端２６を支える。これにより、内周増肉支持パンチ１３０がない場合に比べ、素形材１０の座屈の可能性は低くなる。内周増肉下パッドは、内周増肉外パッド１２２と共に鍔部２２を挟む。これにより、内周増肉工程Ｓ３７２における素形材１０の跳上がりと素形材１０のズレとが防止される。

内周増肉工程Ｓ３７２において、内周増肉金型４２の環状溝１０６が筒状部２０の一端２６に押付けられると、まず溝底１１０が筒状部２０の一端２６を塑性変形させる。塑性変形に伴い、筒状部２０の一端２６は環状溝１０６の内周側面１１２と外周側面１１４とに接触する。さらに内周増肉金型４２の環状溝１０６が筒状部２０の一端２６に押付けられると、筒状部２０の一端２６は環状溝１０６の形状に合わせて塑性変形する。その結果、筒状部２０の一端２６は内周に向かって張り出すよう塑性変形することとなる。

整形工程Ｓ３５４は、筒状部２０の一端２６が整形される工程である。その筒状部２０の一端２６は、一端増肉工程Ｓ３５２において増肉されたものである。本実施形態の場合、整形工程Ｓ３５４は、底部整形工程Ｓ３８０と、仕上工程Ｓ３８２とを有している。

底部整形工程Ｓ３８０は、底部整形用金型２００を内周増肉工程Ｓ３７２において増肉された筒状部２０の一端２６に押付ける工程である。これにより、内周増肉工程Ｓ３７２において増肉された部分のうち底部にあたる箇所が環状に整形される。

図８は、本実施形態にかかる底部整形工程Ｓ３８０での底部整形用金型２００と素形材１０とを示す断面図である。図８に基づいて、本実施形態の底部整形用金型２００が説明される。本実施形態の場合、底部整形用金型２００は、底部整形用上型２１０と、底部整形用下型２１２とを有している。底部整形用上型２１０は、図示されない周知の駆動源により、素形材１０に押付けられる。底部整形用下型２１２は、底部整形用上型２１０が素形材１０に押付けられる際、その素形材１０を支える。底部整形用下型２１２は、内周増肉工程Ｓ３７２において増肉された筒状部２０の一端２６のうち底部にあたる部分を整形する。

図９は、図８の拡大図である。図９に基づいて、本実施形態にかかる底部整形用上型２１０が説明される。本実施形態の場合、底部整形用上型２１０が環状溝２１６を有している。この環状溝２１６が筒状部２０の一端２６に押付けられる。この環状溝２１６は、溝底２２０と内周側面２２２と外周側面２２４とを有する。本実施形態の場合、この溝底２２０の幅は、内周増肉工程Ｓ３７２において変形させられた筒状部２０の一端２６の厚さより広い。この外周側面２２４は、溝底２２０に近づくにつれ内周側面２２２との間隔が狭くなる。底部整形用上型２１０は、底部整形用中パンチ２２６と、底部整形用外パッド２２８とを有している。本実施形態の場合、底部整形用中パンチ２２６は、上述された環状溝２１６の溝底２２０および内周側面２２２を構成する。底部整形用外パッド２２８は、底部整形用中パンチ２２６を取り囲むように配置される。底部整形用外パッド２２８は、上述された環状溝２１６の外周側面２２４を構成する。

図８に基づいて、本実施形態にかかる底部整形用下型２１２が説明される。底部整形用下型２１２は、底部整形用支持パンチ２３０と、図示されない底部整形用下パッドとを有している。底部整形用支持パンチ２３０は素形材１０の中に挿入される。底部整形用支持パンチ２３０は、底部整形用上型２１０が素形材１０に押付けられる際、素形材１０の筒状部２０の中に挿入される。底部整形用支持パンチ２３０の先端は、内周増肉工程Ｓ３７２において増肉された筒状部２０の一端２６のうち他端２８に最も近い部分を整形する。これにより、筒状部２０の一端２６のうち底部にあたる部分が円環状の平面になる。底部整形用下パッドは、底部整形用外パッド２２８と共に鍔部２２を挟む。これにより、内周増肉工程Ｓ３７２における素形材１０の跳上がりと素形材１０のズレとが防止される。

底部整形工程Ｓ３８０において、底部整形用金型２００の環状溝２１６と底部整形用支持パンチ２３０とが筒状部２０の一端２６に押付けられると、筒状部２０の一端２６はこれらの形状に合わせて塑性変形する。その結果、内周増肉工程Ｓ３７２において増肉された部分のうち底部にあたる箇所が環状に整形されることとなる。

仕上工程Ｓ３８２は、仕上用金型２４０を底部整形工程Ｓ３８０において増肉された筒状部２０の一端２６に押付ける工程である。これにより、一端増肉工程Ｓ３５２において増肉された部分が図２に示される形状に整形される。

図１０は、本実施形態にかかる仕上工程Ｓ３８２での仕上用金型２４０と素形材１０と板金製部材１２とを示す断面図である。図１０に基づいて、本実施形態の仕上用金型２４０が説明される。本実施形態の場合、仕上用金型２４０は、仕上用上型２５０と、仕上用下型２５２とを有している。仕上用上型２５０は、図示されない周知の駆動源により、素形材１０に押付けられる。仕上用下型２５２は、仕上用上型２５０が素形材１０に押付けられる際、素形材１０を支える。

図１１は、図１０の拡大図である。図１１に基づいて、本実施形態にかかる仕上用上型２５０が説明される。本実施形態の場合、仕上用上型２５０が環状溝２５６を有している。この環状溝２５６が筒状部２０の一端２６に押付けられる。この環状溝２５６は、溝底２６０と内周側面２６２と外周側面２６４とを有する。本実施形態の場合、この環状溝２５６の内周面の形状は、板金製部材１２の一端３８の形状と同様である。仕上用上型２５０は、仕上用中パンチ２７０と、仕上用外パッド２７２とを有している。本実施形態の場合、仕上用中パンチ２７０は、上述された環状溝２５６の溝底２６０および内周側面２６２を構成する。仕上用外パッド２７２は、仕上用中パンチ２７０を取り囲むように配置される。仕上用外パッド２７２は、上述された環状溝２５６の外周側面２６４を構成する。

図１０に基づいて、本実施形態にかかる仕上用下型２５２が説明される。仕上用下型２５２は、仕上用支持パンチ２８０と、図示されない仕上用下パッドとを有している。仕上用支持パンチ２８０は素形材１０の中に挿入される。仕上用支持パンチ２８０は、仕上用上型２５０が素形材１０に押付けられる際、その筒状部２０の一端２６を支える。仕上用下パッドは、仕上用外パッド２７２と共に鍔部２２を挟む。これにより、仕上工程Ｓ３８２における素形材１０の跳上がりと素形材１０のズレとが防止される。

仕上工程Ｓ３８２において、仕上用金型２４０の環状溝２５６と仕上用支持パンチ２８０とが筒状部２０の一端２６に押付けられると、筒状部２０の一端２６はこれらの形状に合わせて塑性変形する。その結果、一端増肉工程Ｓ３５２において増肉された部分が図２に示される形状に整形されることとなる。

［本実施形態にかかる板金製部材の製造方法の効果］
以上のようにして、本実施形態にかかる板金製部材の製造方法によれば、筒状部２０の一端２６の肉厚を増加させる際にその一端２６が座屈する可能性を低下させ得る。これは、以下の２つの要素の相乗効果による。１つ目の要素は、環状溝５６，１０６の溝底６０，１１０が筒状部２０の一端２６に押付けられることである。２つ目の要素は、環状溝５６，１０６が内周側面６２，１１２と外周側面６４，１１４とを有することである。溝底６０，１１０が筒状部２０の一端２６に押付けられると、その一端２６の内周側と外周側とに斜面が形成される。これに伴い、筒状部２０の一端２６のうち座屈しやすい箇所が肉厚になる。座屈しやすい箇所が肉厚になるので、座屈し難くなる。

また、本実施形態の場合、内周増肉工程Ｓ３７２においては、内周側と外周側とに予め斜面が形成された状態の筒状部２０の一端２６の内周側がさらに厚くなる。その際、内周側と外周側とに予め斜面が形成されていることから、そのような斜面が予め形成されない場合に比べ、内周増肉工程Ｓ３７２において筒状部２０の一端２６の内周側が容易に張り出す。その結果、内周側に張り出すように筒状部２０の一端２６を塑性変形させる場合に、その一端２６が座屈する可能性を低下させることができる。

また、本実施形態の場合、内周増肉金型４２の外周側面１１４の内径の最大値が斜面形成金型４０の外周側面６４の内径の最大値に製造誤差の範囲内で等しい。内周増肉金型４２の外周側面１１４の傾きが斜面形成金型４０の外周側面６４の傾きと製造誤差の範囲内で同一である。この場合、内周増肉工程Ｓ３７２において、筒状部２０の一端２６のうち内周増肉金型４２の外周側面１１４の内径が最大になる箇所に近い部分ほど、その部分がその外周側に傾こうとしても、内周増肉金型４２の外周側面１１４にそれが妨げられる。その結果、本実施形態の場合、内周側に張り出すように筒状部２０の一端２６を塑性変形させる場合に、その一端２６が座屈する可能性をさらに低下させることができる。

また、本実施形態の場合、斜面形成金型４０および内周増肉金型４２が中パンチ７０，１２０と外パッド７２，１２２とを有している。中パンチ７０，１２０は、環状溝５６の溝底６０および環状溝５６の内周側面６２を一体に構成する。溝底６０および内周側面６２が一体に構成されていると、これらが別の部材によって構成されている場合に比べ、筒状部２０の一端２６の塑性変形をその内周側に向かって促進しやすくなる。これにより、その筒状部２０の一端２６が座屈する可能性を低下させることができる。

<変形例の説明>
今回開示された実施形態はすべての点で例示である。本発明の範囲は上述した実施形態に基づいて制限されるものではない。もちろん、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更をしてもよい。

例えば、本発明にかかる板金製部材１２の製造方法の工程の具体的な構成は上述したものに限定されない。一端増肉工程Ｓ３５２は、斜面形成増肉工程Ｓ３７０と内周増肉工程Ｓ３７２とを有しているものに限定されない。一端増肉工程Ｓ３５２が複数の工程を有しているとき、それらの工程のいずれかが筒状部２０の一端２６に斜面を形成しないものでもよい。整形工程Ｓ３５４は、底部整形工程Ｓ３８０と仕上工程Ｓ３８２とを有しているものに限定されない。

また、一端増肉用金型の具体的な構成は上述されたものに限定されない。例えば、斜面形成上型５０は一体となっていてもよい。斜面形成上型５０が斜面形成中パンチ７０と斜面形成外パッド７２とを有している場合、斜面形成中パンチ７０は、環状溝５６の溝底６０の一部と内周側面６２とを有していてもよい。この場合、斜面形成外パッド７２が溝底６０の残る一部を有することとなる。斜面形成下型５２が斜面形成支持パンチ９０を有していなくてもよい。

また、筒状部２０の一端２６は筒状部２０の一端２６は円環状でなく角環状であってもよい。

また、一端増肉工程Ｓ３５２において環状溝５６，１０６の溝底６０，１１０が筒状部２０の一端２６に押付けられる時期は特に限定されない。その溝底６０，１１０は最初から筒状部２０の一端２６に押付けられていてもよい。その溝底６０，１１０は一端増肉用金型４０，４２が筒状部２０の一端２６に接触した後しばらく経ってから筒状部２０の一端２６に押付けられ始めてもよい。筒状部２０の一端２６の動きが拘束された状態で筒状部２０の一端２６が増肉されればよい。

本発明にかかる板金製部材１２の製造方法は、一端増肉工程Ｓ３５２に加え、環状溝を有していない金型が筒状部２０の一端２６に押付けられる工程を備えていてもよい。

環状溝５６，１０６の溝底６０，１１０の幅は素形材１０の加工直前の筒状部２０の一端２６が嵌れば良い。この幅は素形材１０の加工直前の筒状部２０の一端２６の厚さと同一である必要はない。ただしなるべくその厚さに近い幅であることが好ましい。

１０…素形材
１２…板金製部材
２０…筒状部
２２…鍔部
２６，３８…一端
２８…他端
４０…斜面形成金型
４２…内周増肉金型
５０…斜面形成上型
５２…斜面形成下型
５６，１０６，２１６，２５６…環状溝
６０，１１０，２２０，２６０…溝底
６２，１１２，２２２，２６２…内周側面
６４，１１４，２２４，２６４…外周側面
７０…斜面形成中パンチ
７２…斜面形成外パッド
８０…一点鎖線
９０…斜面形成支持パンチ
１００…内周増肉上型
１０２…内周増肉下型
１１６…環状溝の縁
１２０…内周増肉中パンチ
１２２…内周増肉外パッド
１３０…内周増肉支持パンチ
２００…底部整形用金型
２１０…底部整形用上型
２１２…底部整形用下型
２２６…底部整形用中パンチ
２２８…底部整形用外パッド
２３０…底部整形用支持パンチ
２４０…仕上用金型
２５０…仕上用上型
２５２…仕上用下型
２７０…仕上用中パンチ
２７２…仕上用外パッド
２８０…仕上用支持パンチ

Claims (2)

1. 筒状部を備える素形材が形成される素形材形成工程と、
   一端増肉用金型が前記筒状部の環状である一端に押付けられることにより前記筒状部の前記一端が増肉する一端増肉工程と、
   前記一端増肉工程において増肉された前記筒状部の前記一端が整形される整形工程とを備える板金製部材の製造方法であって、
   前記一端増肉用金型には溝底と内周側面と前記溝底に近づくにつれ前記内周側面との間隔が狭くなる外周側面とを有する環状溝が形成されており、
   前記一端増肉工程において、前記一端増肉用金型のうち前記溝底が前記筒状部の前記一端に押付けられた状態で前記筒状部の前記一端が増肉され、
   前記一端増肉工程が、
   前記外周側面および前記内周側面が傾いている前記環状溝を有し前記外周側面の傾きが前記内周側面の傾きより緩やかな前記一端増肉用金型である斜面形成金型の前記溝底を前記筒状部の前記一端に押付けることにより前記筒状部の前記一端の内周側と外周側とに斜面が形成されるよう前記筒状部の前記一端を増肉させる斜面形成増肉工程と、
   前記外周側面および前記内周側面が傾いている前記環状溝を有し前記内周側面の傾きが前記斜面形成金型の前記内周側面の傾きより緩やかな前記一端増肉用金型である内周増肉金型の前記環状溝を前記斜面形成増肉工程において増肉された前記筒状部の前記一端に押付けることにより前記筒状部の前記一端が内周方向に張り出すよう前記筒状部の前記一端を増肉させる内周増肉工程とを有しており、
   前記内周増肉金型の前記外周側面の内径の最大値が前記斜面形成金型の前記外周側面の内径の最大値以下であり、
   前記内周増肉金型の前記外周側面の傾きが前記斜面形成金型の前記外周側面の傾きと同一又は前記斜面形成金型の前記外周側面の傾きより急であることを特徴とする板金製部材の製造方法。
2. 前記一端増肉用金型が、
   前記環状溝の前記溝底および前記環状溝の前記内周側面を一体に構成する中パンチと、
   前記中パンチを取り囲むように配置され、前記環状溝の前記外周側面を構成する外パッドとを有していることを特徴とする請求項１に記載の板金製部材の製造方法。

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