JP6859853B2 - 凹凸材の製造方法 - Google Patents

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Description

本願は、端部に複数の凹凸部が形成された金属板製の凹凸材の製造方法に関する。
例えば、特許文献1に記載の発明では、噛合用歯部を有するセクタ歯車をプレス加工による打ち抜きにて製造している。
特開2014−151336号公報
噛合用歯部等の凹凸部をプレス加工による打ち抜きにて製造すると、凸部の板厚方向端部がパンチの移動方向に垂れ下がるように成形されてしまう現象(以下、凸部の「ダレ現象」という。)が発生する(図5参照)。
凸部にダレ現象が発生すると、凸部の尾根寸法、つまり凸部の板厚寸法が実質的に小さくなってしまう。このため、凸部において、必要な剪断強度を確保するには、ブランク材として、ダレ現象によるダレ寸法を加算した板厚寸法の板材を用いる必要がある。
「ダレ寸法」とは、「ダレ現象が発生しなかった場合の凸部の板厚方向寸法」と「ダレ現象が発生した場合の凸部の板厚方向寸法」との寸法差をいう。本願は、ダレ現象が発生している部分(以下、ダレ部という。)を小さくすることが可能な凹凸材の製造方法の一例を開示する。
端部に複数の凹凸部(2A)が形成された金属板製の凹凸材(2)の製造方法において、少なくとも以下の3つの工程を備える。
(1)プレス用金型(11)をブランク材(10)に押し付けて当該ブランク材(10)を剪断しながら当該剪断面に複数の凹凸部(2A)をプレス成形するプレス工程
(2)シェービング用金型(12)をブランク材(10)に対してプレス用金型(11)と同一の向きに相対移動させて、プレス工程にて成形された複数の凹凸部(2A)の先端側を削るシェービング工程
(3)しごき用金型(13B)をブランク材(10)に対してプレス用金型(11)と反対の向きに相対移動させて、プレス工程にて成形された複数の凹凸部(2A)の先端側を塑性流動させるしごき工程
そして、シェービング工程時に複数の凹凸部(2A)の先端側を削るので、プレス加工時に発生したダレ部を減少させることができる。しごき工程時に複数の凹凸部(2A)の先端側を塑性流動させるので、プレス加工時に発生したダレ部を減少させることができる。したがって、ダレ部を小さくすることが可能な凹凸材の製造方法を得ることができ得る。
なお、上記においては、シェービング工程を実行した後にしごき工程を実行する場合、及びしごき工程を実行した後にシェービング工程を実行する場合のいずれであってもよい。
本願に係る製造方法は、以下の製造方法であってもよい。
すなわち、シェービング加工は、シェービング用金型(12)をブランク材(10)に対してプレス用金型(11)と同一の向きに相対移動させるので、シェービング加工によって新たなダレ部が発生する可能性がある。
したがって、シェービング加工の後にしごき加工を実行すれば、シェービング加工によって新たなダレ部をしごき加工により小さくすることができる。
つまり、プレス加工で発生したダレ部の少なくとも一部はシェービング加工により削除される。シェービング加工により発生した新たなダレ部はしごき加工によって小さくなる。したがって、ダレ部を小さくすることが可能な凹凸材の製造方法を得ることができ得る。
ブランク材(10)から凹凸材を打ち抜く打ち抜き工程とを備え、しごき加工と同時に打ち抜き工程が実行されることが望ましい。これにより、凹凸材の寸法精度を高めることが可能となり得る。
なお、シェービング加工時に削り取る削り寸法は、しごき加工時に発生する減少寸法より大きいことが望ましい。これは、シェービング加工の方がしごき加工に比べて、容易にダレ部を小さくでき得るからである。
因みに、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記括弧内の符号に示された具体的構成等に限定されるものではない。
本発明の実施形態に係るリクライナの分解図である。 A及びBは、プレス工程の説明図である。 A〜Cは、シェービング工程の説明図である。 A〜Cは、しごき工程の説明図である。 ダレ部の説明図である。
以下に説明する「発明の実施形態」は、本願発明の技術的範囲に属する実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的構成や構造等に限定されるものではない。
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。なお、各図に付された方向を示す矢印等は、各図相互の関係を理解し易くするために記載したものである。本発明は、各図に付された方向に限定されるものではない。
少なくとも符号を付して説明した部材又は部位は、「1つの」等の断りをした場合を除き、少なくとも1つ設けられている。つまり、「1つの」等の断りがない場合には、当該部材は2以上設けられていてもよい。
(第1実施形態)
1.リクライナの概要
本実施形態は、リクライナに組み込まれるポールの製造方法に本発明を適用したものである。リクライナは、乗物用シート等のシートにおいて、シートバックをシートクッションに対して揺動可能に連結する部材である。
リクライナ1は、例えば図1に示すように、複数のポール2、ラチェット3及び回転カム4等を有して構成されている。複数のポール2は、金属製の板材から成形された部材であって、端部に多数の凹凸部2Aが設けられた部材である。
ラチェット3は、各ポール2の凹凸部2Aと噛合可能な凹凸部3Aが内周面に多数設けられた部材である。回転カム4は、凹凸部2Aが凹凸部3Aに噛み合った位置(以下、噛合位置という。)と凹凸部2Aが凹凸部3Aから離間した位置との間で各ポール2を変位させるための部材である。
渦巻きばね(スパイラルスプリング)5は、各ポール2を噛合位置に保持する弾性力を各ポール2に作用させる。当該弾性力は、ヒンジカム5Aを介して回転カム4に伝達される。複数のポール2、回転カム4及びヒンジカム5Aは、ラチェット3の凹部3B内に収納されている。
ガイド6は、凹部3Bを閉塞するとともに、複数のポール2及び回転カム4の変位を案内する。外周リング7は、ラチェット3をガイド6に対して相対変位可能とした状態で、ラチェット3をガイド6に固定する部材である。
2.ポール(特に、凹凸部)の製造方法
ポール2(特に、凹凸部2A)は、帯板状のブランク材10(図2A参照)に対して、を少なくとも、プレス工程(図2A参照)、シェービング工程(図3A参照)及びしごき工程(図4A参照)の3つ工程を経て成形される。
ポール2の製造装置は、図2A〜図4Aに示すように、ブランク材10を順送しながら、上記3つの工程を、プレス工程→シェービング工程→しごき工程の順に施すことにより、少なくとも2つのポール2を同時に成形していく。
上記製造装置は、プレス用金型11(図2B参照)、シェービング用金型12(図3B参照)及びしごき用金型13(図4B参照)を少なくとも備える。プレス用金型11は、プレス工程時に使用するパンチ等の金型である。
シェービング用金型12は、シェービング工程時に使用するパンチ等の金型である。しごき用金型13は、しごき工程時に使用するパンチ13A及びダイ13B等の金型である(図4B参照)。
(1)プレス工程(図2A及び図2B参照)
プレス工程は、プレス加工によりブランク材10からポール2の概略外形状を成形する工程である。具体的には、当該プレス工程では、プレス用金型11をブランク材10に押し付けてブランク材10を剪断しながら当該剪断面に複数の凹凸部2Aを成形する。
このとき、プレス用金型11は、図2Aの斜線で示す部分をブランク材10から打ち抜く。換言すれば、プレス用金型11は、ブランク材10からスクラップを打ち抜きながら、剪断面に凹凸部2Aを成形する。
スクラップとは、ブランク材10から打ち抜かれて破棄される部分をいう。そして、ブランク材10を打ち抜く際に発生する剪断面は、ポール2を構成する板材の端面となる。なお、プレス用金型11のうち凹凸部2Aを成形する部位には、当該凹凸部2Aを成形するための凹凸部(図示せず。)が設けられている。
(2)シェービング工程(図3A〜図3C参照)
シェービング工程は、複数の凹凸部2Aの先端側を削るシェービング加工を実行する工程である。
具体的には、図3B→図3Cの順に示されるように、シェービング工程では、シェービング用金型12が、ブランク材10に対してプレス用金型11と同一の向きに相対移動することにより、プレス工程にて成形された複数の凹凸部2Aの先端側を削る。
(3)しごき工程(図4A〜図4C参照)
しごき工程は、プレス工程にて成形された複数の凹凸部2Aの先端側を塑性流動させるしごき加工(アイロニング加工)を実行する工程である。
具体的には、図4B→図4Cの順に示されるように、しごき工程では、しごき用金型(ダイ)13Bがブランク材10に対してプレス用金型11と反対の向きに相対移動することにより、プレス工程にて成形された複数の凹凸部2Aの先端側を塑性流動させる。
つまり、プレス工程及びシェービング工程では、プレス用金型11及びシェービング用金型12が、ポール2に対して紙面の上から下に相対移動する。一方、しごき工程では、ポール2に対してダイ13B(しごき用金型13)が紙面の下から上に相対移動する。このため、凹凸2Aの先端側の一部は、紙面の下から上に塑性流動する。
なお、本実施形態では、しごき用金型(ダイ)13Bは不動である。そして、しごき用金型(パンチ)13Aが、ポール2をしごき用金型(ダイ)13B側に移動させるように押圧する。このため、しごき用金型(ダイ)13Bがブランク材10に対してプレス用金型11と反対の向きに相対移動することになる。
(4)打ち抜き工程
打ち抜き工程は、ブランク材10からポール2を打ち抜く打ち抜き加工を実行する工程である。本実施形態に係る製造装置は、しごき加工と同時に当該打ち抜き加工を実行する。
すなわち、プレス加工では、スクラップがブランク材10から打ち抜かれる。このとき、ポール2は、図2A等の二点鎖線で示される部位にてブランク材10と繋がっている。
シェービング工程及びしごき工程は、複数の凹凸部2Aにシェービング加工及びしごき加工を実行する工程であるので、ポール2はブランク材10と繋がったままである。
そこで、本実施形態に係る製造装置は、しごき工程で用いるしごき用金型13、つまりパンチ13A及びダイ13Bにてしごき加工と同時にポール2をブランク材10から打ち抜く。
3.本実施形態に係る製造装置及び製造方法の特徴
本実施形態では、シェービング工程時に複数の凹凸部2Aの先端側を削るので、プレス加工時に発生したダレ部を減少させることができる。しごき工程時に複数の凹凸部2Aの先端側を塑性流動させるので、プレス加工時に発生したダレ部を減少させることができる。
ところで、シェービング加工は、シェービング用金型12をブランク材10に対してプレス用金型11と同一の向きに相対移動させるので(図3B参照)、シェービング加工によって新たなダレ部が発生する可能性がある。
したがって、シェービング加工の後にしごき加工を実行すれば、シェービング加工によって新たなダレ部をしごき加工により小さくすることができる。つまり、プレス加工で発生したダレ部の少なくとも一部はシェービング加工により削除される。シェービング加工により発生した新たなダレ部はしごき加工によって小さくなる。
しごき加工と同時に打ち抜き加工が実行される。これにより、ポール2の寸法精度を高めることが可能となり得る。
すなわち、仮に、打ち抜き加工後にシェービング加工及びしごき加工が実行されると、シェービング加工及びしごき加工によりポール2の寸法が変化してしまう。
これに対して、本実施形態では、打ち抜き加工後にシェービング加工及びしごき加工は実行されないので、打ち抜き加工終了時のポール2の寸法が維持される。したがって、シェービング加工及びしごき加工による寸法変化を抑制できるので、ポール2の寸法精度を高めることが可能となり得る。
シェービング加工時に削り取る削り寸法は、しごき加工時に発生する減少寸法より大きいことが望ましい。これは、シェービング加工の方がしごき加工に比べて、容易にダレ部を小さくでき得るからである。
ところで、シェービング加工時による削り寸法をダレ寸法以上とすれば、プレス加工により発生したダレ部を消滅させることが可能である。しかし、シェービング加工時に当該シェービング加工による新たなダレ部が発生する。したがって、当該製造方法では、最終的にダレ部を小さくすることが難しい。
これに対して、本実施形態では、シェービング加工及びしごき加工を組み合わせるとともに、シェービング加工時に削り取る削り寸法が、しごき加工時に発生する減少寸法より大きいので、プレス加工により発生した大きなダレ部を小さくしつつ、シェービング加工による新たなダレ部も小さくでき得る。
(その他の実施形態)
上述の実施形態では、シェービング工程を実行した後にしごき工程を実行した。しかし、本願明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。すなわち、しごき工程を実行した後にシェービング工程を実行してもよい。
上述の実施形態では、シェービング加工時に削り取る削り寸法が、しごき加工時に発生する減少寸法より大きく設定されていた。しかし、本願明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。すなわち、例えば、削り寸法と減少寸法とが同一である製造方法、又は削り寸法が減少寸法より小さい製造方法であってもよい。
上述の実施形態では、しごき加工と同時に打ち抜き加工が実行された。しかし、本願明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。すなわち、例えば、しごき加工後に打ち抜き加工を実行する製造方法、又はシェービング加工及びしごき加工の実行前に打ち抜き加工を実行する製造方法等であってもよい。
上述の実施形態に係るプレス工程では、スクラップをブランク材10から完全に打ち抜いた。しかし、本願明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。すなわち、例えば、打ち抜き工程にてスクラップを完全に打ち抜いてもよい。
上述の実施形態では、リクライナ1のポール2に設けられた凹凸部2Aを製造するために本発明を適用した。しかし、本発明の適用はこれに限定されるものではなく例えば、歯車の製造方法等にも適用できる。
さらに、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。したがって、上述した複数の実施形態のうち少なくとも2つの実施形態を組み合わせてもよい。
1… リクライナ 2… ポール 2A… 凹凸部 3… ラチェット
3A… 凹凸部 3B… 凹部 4… 回転カム 5A… ヒンジカム
6… ガイド 7… 外周リング 10… ブランク材
11… プレス用金型 12… シェービング用金型 13… しごき用金型
13A… パンチ 13B… ダイ

Claims (5)

  1. 端部に複数の凹凸部が形成された金属板製の凹凸材の製造方法において、
    プレス用金型をブランク材に押し付けて前記ブランク材を剪断しながら当該剪断面に前記複数の凹凸部をプレス成形するプレス工程と、
    前記プレス工程にて成形された複数の凹凸部の先端側を削るシェービング工程であって、前記ブランク材に対して前記プレス用金型と同一の向きにシェービング用金型を相対移動させてシェービング加工を実行するシェービング工程と、
    前記プレス工程にて成形された複数の凹凸部の先端側を塑性流動させるしごき工程であって、前記ブランク材に対して前記プレス用金型と反対の向きにしごき用金型を相対移動させてしごき加工を実行するしごき工程と
    前記ブランク材から前記凹凸材を打ち抜く打ち抜き工程と
    を備え
    前記しごき工程は、前記シェービング工程の後に実行され、
    前記打ち抜き工程は、前記しごき加工と同時に実行される凹凸材の製造方法。
  2. 前記しごき加工時に発生する前記凹凸部の寸法減少量を減少寸法としたとき、
    前記シェービング加工時に削り取る削り寸法は、前記減少寸法より大きい請求項に記載の凹凸材の製造方法。
  3. 端部に複数の凹凸部が形成された金属板製の凹凸材の製造方法において、
    プレス用金型をブランク材に押し付けて前記ブランク材を剪断しながら当該剪断面に前記複数の凹凸部をプレス成形するプレス工程と、
    前記プレス工程にて成形された複数の凹凸部の先端側を削るシェービング工程であって、前記ブランク材に対して前記プレス用金型と同一の向きにシェービング用金型を相対移動させてシェービング加工を実行するシェービング工程と、
    前記プレス工程にて成形された複数の凹凸部の先端側を塑性流動させるしごき工程であって、前記ブランク材に対して前記プレス用金型と反対の向きにしごき用金型を相対移動させてしごき加工を実行するしごき工程と
    を備え
    前記しごき工程は、前記シェービング工程の後に実行され、
    前記しごき加工時に発生する前記凹凸部の寸法減少量を減少寸法としたとき、
    前記シェービング加工時に削り取る削り寸法は、前記減少寸法より大きい凹凸材の製造方法。
  4. 端部に複数の凹凸部が形成された金属板製の凹凸材の製造装置において、
    プレス用金型をブランク材に押し付けて前記ブランク材を剪断しながら当該剪断面に前記複数の凹凸部をプレス成形するプレス装置と、
    シェービング用金型を前記ブランク材に対して前記プレス用金型と同一の向きに相対移動させて、前記プレス装置にて成形された複数の凹凸部の先端側を削るシェービング加工を実行するシェービング装置と、
    しごき用金型を前記ブランク材に対して前記プレス用金型と反対の向きに相対移動させて、前記シェービング加工が終了した複数の凹凸部の先端側を塑性流動させるしごき加工を実行するしごき装置と
    を備え
    前記しごき装置は、前記しごき加工と同時に、前記しごき用金型にて前記ブランク材から前記凹凸材を打ち抜く打ち抜き工程を実行する凹凸材の製造装置。
  5. 端部に複数の凹凸部が形成された金属板製の凹凸材の製造装置において、
    プレス用金型をブランク材に押し付けて前記ブランク材を剪断しながら当該剪断面に前記複数の凹凸部をプレス成形するプレス装置と、
    シェービング用金型を前記ブランク材に対して前記プレス用金型と同一の向きに相対移動させて、前記プレス装置にて成形された複数の凹凸部の先端側を削るシェービング加工を実行するシェービング装置と、
    しごき用金型を前記ブランク材に対して前記プレス用金型と反対の向きに相対移動させて、前記シェービング加工が終了した複数の凹凸部の先端側を塑性流動させるしごき加工を実行するしごき装置と
    を備え
    前記しごき加工時に発生する前記凹凸部の寸法減少量を減少寸法としたとき、
    前記シェービング加工時に削り取る削り寸法は、前記減少寸法より大きい凹凸材の製造装置。
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