JP7103294B2 - ハット形断面部品の製造装置および製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、断面ハット状の部品（以下、ハット形断面部品ともいう。）の製造装置および製造方法に関するものである。

例えばフロントサイドメンバといった車両用骨格部材におけるハット形断面部品を製造する場合には、ダイ、パッド、パンチおよびホルダを備える製造装置を用いて、金属板にプレス加工（絞り加工）を施すことで断面ハット状に形成するのが一般的である。

より詳しくは、下方に開放する開口が形成されたダイと、下方への付勢力に抗してダイに対し上方に相対移動可能に開口内に設けられたパッドと、パッドと上下に対向配置されたパンチと、ダイと上下に対向し且つ上方への付勢力に抗して下方に移動可能にパンチの周りに設けられたホルダと、を備える製造装置を用意する。そうして、ホルダおよびパンチの上面に金属板を載置し、これらに向けてダイおよびパッドを下して型締めを行う。すると、金属板の中央部を上下に挟むパッドおよびパンチと、金属板の両側側部を上下に挟むダイ面およびホルダと、が上下に相対移動し、パッドを上方に押し込みながらパンチがダイの開口に入り込むことで、中央部を天板とし、両側側部をフランジとし、両者の間で引き延ばされた部位を縦壁とするハット形断面部品が形成される。

しかしながら、かかる製造装置には以下のような問題がある。すなわち、離型時（型開きの際）に、ダイを上方に移動させると、パンチがダイの開口から抜けるとともに、ダイの開口内では付勢力によってパッドが相対的に下方に移動する一方、パンチの周りでは付勢力によってホルダが上方に移動する。すると、パンチが天板の下面から離れるとともに、かかるパンチによる下方からの支持を失った天板に対して、付勢力によるパッドの加圧力が上方から作用するとともに、フランジに対して、付勢力によるホルダの加圧力が下方から作用することになる。このため、ハット形断面部品がパッドとホルダとによる加圧で上下に圧縮されることになり、縦壁が座屈するような態様でハット形断面部品が変形してしまうおそれがある。

そこで、例えば特許文献１には、離型時にホルダと共に移動し、パッドとホルダとの間に介在して、パッドとホルダによるハット形断面部品への加圧を制限する加圧制限部（フローティングブロック）と、ホルダが所定の距離移動した際に加圧制限部をホルダに対して相対移動可能とさせる保持解除部と、を備えるハット形断面部品の製造装置が開示されている。

ＷＯ２０１５／０６０２０２号公報

上記特許文献１のものでは、フローティングブロックは、ホルダの下方のベース盤上に設けられていて、ホルダに形成されたブロック上部挿通孔に挿通されており、成形下死点においてホルダと一体となり、パッドとホルダとの間に介在して、パッドとホルダによるハット形断面部品への加圧を制限する一方、ダイが上死点に達してパッドが当該フローティングブロックから離れると、保持解除部によりホルダとの係合が解除されて、ブロック上部挿通孔内を落下してベース盤上の定位置に復帰するようになっている。

このように、特許文献１のものでは、パッドとホルダとの間にフローティングブロックを介在させることで、離型時にハット形断面部品が変形するのを抑制することはできるものの、複雑な機構を設けざるを得ないという点で、改善の余地がある。

本発明はか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、ハット形断面部品をプレス成形する場合に、簡単な構成で、離型時にハット形断面部品が変形するのを抑制する技術を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明に係るハット形断面部品の製造装置および製造方法では、パッドとホルダとの間にブロックを挿入することによって、離型時にハット形断面部品に作用する筈の、付勢力によるパッドおよびホルダの加圧力を、ブロックで受けて、ハット形断面部品に作用させないようにしている。

具体的には、本発明は、金属板の中央部を第１方向に挟むパッドおよびパンチと、金属板の両側側部を第１方向に挟むダイおよびホルダと、を第１方向に相対移動させることで、当該中央部を天板とし、当該両側側部をフランジとし、両者の間で引き延ばされた部位を縦壁とする断面ハット状の部品を製造する、ハット形断面部品の製造装置を対象としている。

そして、この製造装置は、第１方向一方側に開放する開口が形成された上記ダイと、第１方向一方側への付勢力に抗して上記ダイに対し第１方向他方側へ相対移動可能に、上記開口内に設けられた上記パッドと、上記中央部を挟むように上記パッドと第１方向に対向配置された上記パンチと、上記両側側部を挟むように上記ダイと第１方向に対向し、且つ、第１方向他方側への付勢力に抗して第１方向一方側へ移動可能に、上記パンチの周りに設けられた上記ホルダと、上記ホルダ上の第１方向他方側に、第１方向と直交する第２方向へ移動可能に設けられたブロックと、上記ホルダ上の第１方向他方側に設けられ、上記ブロックを第２方向に移動させる駆動装置と、を備え、上記ブロックは、上記駆動装置によって、上記ホルダにおける上記パッドと第１方向に対向しない位置から対向する位置へ移動されて、当該ホルダと当該パッドとの間に挿入されることで、型締め状態における当該ホルダと当該パッドとの位置関係を、型開き中も維持するように構成されていることを特徴とするものである。

この構成によれば、金属板の中央部を第１方向に挟むパッドおよびパンチと、金属板の両側側部を第１方向に挟むダイおよびホルダと、が第１方向に相対移動し、パッドを第１方向他方側に押し込みながらパンチがダイの開口に入り込むことで、中央部を天板とし、両側側部をフランジとし、両者の間で引き延ばされた部位を縦壁とするハット形断面部品を形成することができる。

また、第２方向に移動可能にホルダ上に設けられたブロックを、ホルダにおけるパッドと第１方向に対向しない位置から対向する位置へ移動させて、両者の間に挿入するという簡単な構成で、型締め状態におけるパッドとホルダとの位置関係が、型開き中も維持されるので、ハット形断面部品がパッドとホルダとの加圧力で第１方向に圧縮されるのを抑えることができる。
さらに、ブロックを第２方向に移動させる駆動装置を、仮にホルダ外に設けた場合には、駆動装置とブロックとの第１方向における位置調整が煩雑になるところ、この構成によれば、ブロックおよび駆動装置を共にホルダ上に設けることで、第１方向における位置決めを要することなく、ホルダ上においてブロックを第２方向に容易に移動させることができる。

よって、本発明によれば、簡単な構成で、離型時にハット形断面部品が変形するのを抑制することができる。

さらに、本発明は、金属板から断面ハット状の部品を製造する、ハット形断面部品の製造方法をもその対象としている。

この製造方法では、第１方向一方側に開放する開口が形成されたダイと、第１方向一方側への付勢力に抗して当該ダイに対し第１方向他方側へ相対移動可能に、当該開口内に設けられたパッドと、当該パッドと第１方向に対向配置されたパンチと、当該ダイと第１方向に対向し、且つ、第１方向他方側への付勢力に抗して第１方向一方側へ移動可能に、当該パンチの周りに設けられたホルダと、当該ホルダ上の第１方向他方側に、第１方向と直交する第２方向へ移動可能に設けられたブロックと、当該ホルダ上の第１方向他方側に設けられ、当該ブロックを第２方向に移動させる駆動装置と、を備える製造装置を用意する。

そして、この製造方法は、型締めにより、上記金属板の中央部を第１方向に挟む上記パッドおよび上記パンチと、上記金属板の両側側部を第１方向に挟む上記ダイおよび上記ホルダと、を第１方向に相対移動させることで、当該中央部を天板とし、当該両側側部をフランジとし、両者の間で引き延ばされた部位を縦壁とするハット形断面部品を成形する工程と、型締め状態における上記パッドと上記ホルダとの位置関係が、型開き中も維持されるように、型締め後且つ型開き前に、上記駆動装置によって、当該ホルダにおける当該パッドと第１方向に対向しない位置から対向する位置へ上記ブロックを移動させて、当該ホルダと当該パッドとの間に挿入する工程と、型開き後且つ型締め前に、上記駆動装置によって、上記ホルダにおける上記パッドと第１方向に対向する位置から対向しない位置へ上記ブロックを移動させる工程と、を含むことを特徴とするものである。

この構成によれば、上記製造装置と同様の効果を得ることができる。

以上説明したように、本発明に係るハット形断面部品の製造装置および製造方法によれば、簡単な構成で、離型時にハット形断面部品が変形するのを抑制することができる。

本発明の実施形態に係る製造装置の要部を模式的に示す縦断面図である。 ホルダを模式的に示す斜視図である。 ホルダを模式的に示す平面図である。 ハット形断面部品を模式的に示す斜視図である。 ハット形断面部品の製造手順１を模式的に説明する横断面図である。 ハット形断面部品の製造手順１を模式的に説明する縦断面図である。 ハット形断面部品の製造手順２を模式的に説明する横断面図である。 ハット形断面部品の製造手順２を模式的に説明する縦断面図である。 ハット形断面部品の製造手順３を模式的に説明する横断面図である。 ハット形断面部品の製造手順３を模式的に説明する縦断面図である。 ハット形断面部品の製造手順４を模式的に説明する横断面図である。 ハット形断面部品の製造手順４を模式的に説明する縦断面図である。 ハット形断面部品の製造手順５を模式的に説明する横断面図である。 ハット形断面部品の製造手順５を模式的に説明する縦断面図である。 ハット形断面部品の製造手順６を模式的に説明する横断面図である。 ハット形断面部品の製造手順６を模式的に説明する縦断面図である。 従来の製造装置を模式的に説明する横断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。なお、以下では、説明の便宜上、図１～図３並びに図６、図８、図１０、図１２、図１４および図１６における左右方向を長手方向と称し、図５、図７、図９、図１１、図１３および図１５における左右方向を長手直角方向と称する。また、図を見易くするために、横断面図における、ダイピース１３、パッド２０、パンチ３０およびホルダ４０並びに金属板７０およびハット形断面部品８０にのみハッチングを施している。

－製造装置の全体構成－
図１は、本実施形態に係る製造装置１の要部を模式的に示す縦断面図である。また、図５および図６は、本実施形態に係る製造手順１を模式的に説明する横断面図および縦断面図である。製造装置１は、図１および図６に示すように、ダイ１０と、パッド２０と、パンチ３０と、ホルダ４０と、第１および第２ロッキング機構５０，６０と、を備えている。この製造装置１は、図５および図６に示すように、パンチ３０およびホルダ４０上に載置された、長手方向に沿って略逆Ｖ字状に湾曲した金属板７０に対し、プレス加工（絞り加工）を施すことによって、図４に示すような断面ハット状の部品（以下、「ハット形断面部品」ともいう。）８０を製造するものである。

〈ハット形断面部品〉
ハット形断面部品８０は、図４に示すように、長手方向に沿って略逆Ｖ字状に湾曲した天板８１と、天板８１の長手直角方向両端部からそれぞれ垂下する一対の縦壁８３と、一対の縦壁８３の下端部から長手直角方向外側にそれぞれ延びる、長手方向に沿って略逆Ｖ字状に湾曲した一対のフランジ８５と、を有していて、下方に開放する断面ハット状に形成されている。このハット形断面部品８０は、当該ハット形断面部品８０とは逆に上方に開放するハット形断面部品（図示せず）と、一対のフランジ８５同士がスポット溶接等で接合されることで、長尺の閉断面部材を形成し、例えばフロントサイドメンバといった車両用骨格部材として用いられる。

〈ダイ〉
ダイ１０は、全体として略直方体状をなしていて、プレス機（図示せず）のスライドに固定される。ダイ１０には、図５および図６に示すように、下方（第１方向一方側）に開放する開口１７が形成されている。換言すると、ダイ１０は、下方に開放する略箱状に形成されている。このダイ１０は、図１および図５に示すように、ダイ本体部１１と、ダイピース１３と、複数の窒素ガスシリンダ１５と、を備えている。

ダイ本体部１１の下端面１１ａは、図１や図６には表れていないが、長手方向に沿って略逆Ｖ字状に湾曲している。ダイピース１３は、ダイ本体部１１の下端部に取り付けられていて、その内側側面１３ｂが開口１７の壁面１７ａの一部（下端部）を構成している。ダイピース１３の下端面１３ａは、図５に示すように、ダイ本体部１１の下端面１１ａよりも下方に突出しているとともに、長手方向に沿って略逆Ｖ字状に湾曲していて、プレス加工の際に金属板７０の両側側部７５を加圧する成形面を構成している。窒素ガスシリンダ１５は、図１や図６に示すように、開口１７の上面に複数取り付けられていて、ロッド１５ａが窒素ガスの圧力によって常時下方に突出する状態となっている。

〈パッド〉
パッド２０は、略直方体状に形成されており、図１、図５および図６に示すように、ダイ１０の開口１７内に設けられていて、その上端が窒素ガスシリンダ１５のロッド１５ａの下端に取り付けられている。これにより、パッド２０は、窒素ガスシリンダ１５によって常時下方へ付勢されているが、当該パッド２０を上方へ押す力が作用した場合には、窒素ガスシリンダ１５の付勢力に抗して、ダイ１０に対し上方（第１方向他方側）へ相対移動することが可能に構成されている。

パッド２０の下面のうち、プレス加工の際に金属板７０の中央部７１を加圧する成形面を構成する中央下面２０ａは、図６に示すように、長手方向に沿って略逆Ｖ字状に湾曲している一方、長手方向一方側（図６の左側）の第１下面２１および長手方向他方側（図６の右側）の第２下面２３は略水平に形成されている。パッド２０は、窒素ガスシリンダ１５によって下方へ付勢さることで最も下がった（ロッド１５ａが伸びきった）状態において、図５に示すように、中央下面２０ａがダイピース１３の下端面１３ａと面一になるように、開口１７内に配置されている。なお、中央下面２０ａと第２下面２３（第１下面２１も同様）とは、図１に示すように、段差２３ａを介して繋がっているが、図６では段差２３ａを図示省略している。

〈パンチ〉
パンチ３０は、図１、図５および図６に示すように、プレス機のボルスターに固定される下型３１に取り付けられている。下型３１は、上方に開放する略箱状に形成されていて、その中央部に上方に延びるパンチホルダ３３が設けられている。パンチ３０は、パンチホルダ３３の上端部に取り付けられることで、その上面３０ａがパッド２０の中央下面２０ａと上下（第１方向）に対向した状態で配置されるようになっている。パンチ３０の上面３０ａは、パッド２０の中央下面２０ａと同様に長手方向に沿って略逆Ｖ字状に湾曲していて、プレス加工の際に金属板７０の中央部７１を加圧する成形面を構成している。

上述の如く、ダイ１０はプレス機のスライドに固定される一方、下型３１はプレス機のボルスターに固定されることから、ダイ１０と下型３１との位置合わせは容易である。それ故、パンチ３０の上面３０ａとパッド２０の中央下面２０ａとを上下に正確に対向させるには、下型３１に対するパンチ３０の位置決めを精度良く行う必要がある。この点、本実施形態では、パンチ３０は、図１に示すように、その下端部に形成された凹部３０ｂと、パンチホルダ３３の上端部に形成された凹部３３ａと、に位置決めブロック３７をインローで嵌合させることで、下型３１に対して精度良く位置決めされるようになっている。

〈ホルダ〉
図２および図３は、ホルダ４０を模式的に示す斜視図および平面図である。図２および図３に示すように、ホルダ４０は、略矩形環状に形成されている。より詳しくは、ホルダ４０は、長手方向一方側（図２および図３の左側）に位置する第１部位４１と、長手方向他方側（図２および図３の右側）に位置する第２部位４２と、第１部位４１と第２部位４２との間に位置する第３部位４３と、を備えている。第１部位４１の上面４１ａおよび第２部位４２の上面４２ａは略水平に形成されている一方、第３部位４３の上面４３ａは長手方向に沿って略逆Ｖ字状に湾曲している。第３部位４３には、上下に貫通する開口４４が長手方向の全長に亘って長手直角方向の中央部に形成されており、これにより、ホルダ４０は略矩形環状をなしている。

第３部位４３の長手直角方向両端部には、上面４３ａから上方に延びるディスタンスブロック４５が長手方向に間隔を空けて複数設けられている。このように、第３部位４３の上面４３ａは、ディスタンスブロック４５等が設けられることにより凹凸を有しているが、第３部位４３における開口４４の側縁部４６は、段差部４６ｂを介して上面４３ａよりも一段高くなっていて、その上面４６ａは、プレス加工の際に金属板７０の両側側部７５を加圧する成形面を構成することから、長手方向に沿って略逆Ｖ字状に湾曲する滑らかな面に形成されている。

このように形成されたホルダ４０を、パンチ３０が開口４４に挿入されるように下型３１に配置すると、パンチ３０の周りにホルダ４０が位置することになる。下型３１におけるパンチホルダ３３の周りには、図５および図６に示すように、窒素ガスシリンダ３５が複数設けられていて、ロッド３５ａが窒素ガスの圧力によって常時上方に突出する状態となっている。ホルダ４０の下端は窒素ガスシリンダ３５のロッド３５ａの上端に取り付けられている。これにより、ホルダ４０は、窒素ガスシリンダ３５によって常時上方へ付勢されているが、当該ホルダ４０を下方へ押す力が作用した場合には、窒素ガスシリンダ３５の付勢力に抗して下方に移動することが可能に構成されている。なお、ホルダ４０は、窒素ガスシリンダ３５によって上方へ付勢されることで最も上がった（ロッド３５ａが伸びきった）状態において、側縁部４６の上面４６ａがパンチ３０の上面３０ａと面一になるように、下型３１に配置されている。

このように、パンチ３０の周りにホルダ４０が配置された下型３１をプレス機のボルスターに固定するとともに、ダイ１０をプレス機のスライドに固定すると、ダイ１０とホルダ４０とが上下に対向することになる。より詳しくは、ダイピース１３の下端面１３ａと、ホルダ４０における側縁部４６の上面４６ａとが上下に対向するとともに、ダイ本体部１１の下端面１１ａと、ホルダ４０の上面４３ａ（側縁部４６の上面４６ａを除く。）と、が上下に対向することになる。

そうして、プレス機のスライドを駆動してダイ１０を下降させると、ダイ本体部１１の下端面１１ａよりも下方に突出しているダイピース１３の下端面１３ａが、ホルダ４０における側縁部４６の上面４６ａに近づくが、ホルダ４０の上面４３ａに設けられたディスタンスブロック４５がダイ本体部１１の下端面１１ａに当接することで、ダイピース１３の下端面１３ａと側縁部４６の上面４６ａとは接触することなく、両者１３ａ，４６ａの間隔が一定に保たれるようになっている。なお、図５～図１６では、図を見易くするために、ディスタンスブロック４５を図示省略している。

また、ホルダ４０上には、第１および第２ロッキング機構５０，６０が設けられているが、これら第１および第２ロッキング機構５０，６０については後述する。

図７および図８は、本実施形態に係る製造手順２を模式的に説明する横断面図および縦断面図である。また、図９および図１０は、本実施形態に係る製造手順３を模式的に説明する横断面図および縦断面図である。

以上のように構成された製造装置１を用いて、ハット形断面部品８０を製造する場合には、先ず、図５および図６に示すように、長手方向に沿って略逆Ｖ字状に湾曲した金属板７０を、パンチ３０およびホルダ４０上に載置する。より詳しくは、図５に示すように、金属板７０における長手直角方向の中央部７１をパンチ３０の上面３０ａに載置するとともに、金属板７０における長手直角方向の両側側部７５をホルダ４０における側縁部４６の上面４６ａに載置する。なお、この状態では、ホルダ４０を下方へ押す力が作用しておらず、ロッド３５ａが伸びきっていることから、パンチ３０の上面３０ａと側縁部４６の上面４６ａとが面一になっている。

次いで、プレス機のスライドを駆動してダイ１０を下降させると、図７および図８に示すように、パッド２０の中央下面２０ａとパンチ３０の上面３０ａとによって金属板７０の中央部７１が上下に挟まれるとともに、ダイピース１３の下端面１３ａとホルダ４０の側縁部４６の上面４６ａとによって金属板７０の両側側部７５が上下に挟まれる。

この状態から、ダイ１０を更に下降させて、金属板７０の中央部７１を上下に挟むパッド２０およびパンチ３０と、金属板７０の両側側部７５を上下に挟むダイ１０およびホルダ４０と、を上下に相対移動させる。具体的には、ダイ１０を更に下降させると、図９および図１０に示すように、ダイピース１３によって下方に押されたホルダ４０が窒素ガスシリンダ３５の付勢力に抗して下方に移動するとともに、パンチ３０によって相対的に上方に押されたパッド２０が窒素ガスシリンダ１５の付勢力に抗して、ダイ１０に対し上方に相対移動する。これにより、パッド２０を相対的に上方に押し込みながらパンチ３０がダイ１０の開口１７に入り込むことで、図９に示すように、中央部７１を天板８１とし、両側側部７５をフランジ８５とし、両者７１，７５の間で引き延ばされた部位７３を縦壁８３とするハット形断面部品８０が形成される。

－ロッキング機構－
次に、第１および第２ロッキング機構５０，６０について説明するが、本発明を理解し易くするために、それに先立ち、従来のハット形断面部品１８０の製造装置について説明する。

図１７は、従来の製造装置１０１を模式的に説明する横断面図である。従来の製造装置１０１においても、図１７に示すように、金属板の中央部を上下に挟むパッド１２０およびパンチ１３０と、金属板の両側側部を上下に挟むダイ１１０およびホルダ１４０と、を上下に相対移動させることでハット形断面部品１８０を形成する点は、本実施形態の製造装置１と同様である。

もっとも、かかる従来の製造装置１０１には以下のような問題がある。すなわち、離型時（型開きの際）に、ダイ１１０を上方に移動すると、パンチ１３０がダイ１１０の開口１１７から抜けるとともに、ダイ１１０の開口１１７内では付勢力によってパッド１２０が下方に移動する一方、パンチ１３０の周りでは付勢力によってホルダ１４０が上方に相対移動する。すると、パンチ１３０が天板１８１の下面から離れるとともに、かかるパンチ１３０による下方からの支持を失った天板１８１に対して、付勢力によるパッド１２０の加圧力が上方から作用するとともに、フランジ１８５に対して、付勢力によるホルダ１４０の加圧力が下方から作用することになる。このため、ハット形断面部品１８０がパッド１２０とホルダ１４０とによる加圧で上下に圧縮されることになり、図１７に示すように、縦壁１８３が座屈するような態様で変形してしまうおそれがある。

そこで、本実施形態に係る製造装置１では、パッド２０とホルダ４０との間にロッキングブロック５１，６１を挿入することによって、離型時にハット形断面部品８０に作用する筈の、窒素ガスシリンダ１５，３５の付勢力によるパッド２０およびホルダ４０の加圧力を、ロッキングブロック５１，６１で受けて、ハット形断面部品８０に作用させないようにしている。

具体的には、製造装置１は、水平方向に移動可能にホルダ４０上に設けられたロッキングブロック５１，６１と、同じくホルダ４０上に設けられ、ロッキングブロック５１，６１を水平方向に移動させるエアシリンダ（駆動装置）５２，６２と、をそれぞれ有する第１および第２ロッキング機構５０，６０を備えていて、ホルダ４０におけるパッド２０と上下に対向しない位置から対向する位置へロッキングブロック５１，６１を移動させて、ホルダ４０とパッド２０との間にロッキングブロック５１，６１を挿入することで、型締め状態におけるホルダ４０とパッド２０との上下方向における位置関係を、型開き中も維持するように構成されている。

第１ロッキング機構５０は、図２および図３に示すように、ホルダ４０における第１部位４１の上面４１ａに設けられている一方、第２ロッキング機構６０は、図１～図３に示すように、ホルダ４０における第２部位４２の上面４２ａに設けられている。なお、図１～図３では、ホルダ４０におけるパッド２０と上下に対向する位置（対向位置５６ｂ，６６ｂ）にロッキングブロック５１，６１が位置している状態を示している。

第１ロッキング機構５０は、上述の如く、ロッキングブロック５１とエアシリンダ５２とを有している。エアシリンダ５２は、配管５４を通じて供給（排出）される圧縮エアによって３本のロッド５３が進退するように構成されている。このエアシリンダ５２は、ホルダ４０の第１部位４１の上面４１ａにおける、開口４４の長手方向一方側の端部４４ａに対応する位置に、３本のロッド５３が長手方向他方側に進むような姿勢で配置されている。ロッキングブロック５１は、３本のロッド５３の先端部に取り付けられていて、エアシリンダ５２によって長手方向に進退するようになっている。

エアシリンダ５２と、開口４４の長手方向一方側の端部４４ａとの間には、略矩形状の台座部５６と、当該台座部５６の長手直角方向両端部から上方に延びるガイド壁部５７とを有するガイド５５が配置されている。３本のロッド５３の先端部に取り付けられたロッキングブロック５１は、台座部５６上に載置されていて、ロッキングブロック５１の長手直角方向両端がガイド壁部５７で挟まれることで、台座部５６上を長手方向に真っ直ぐに摺動するようになっている。なお、図６、図８、図１０、図１２、図１４および図１６では、図を見易くするために、ガイド５５を図示省略している。

ロッキングブロック５１は、台座部５６の長手方向一方側の端部５６ａに位置する場合は、平面視で、パッド２０の第１下面２１と重ならない一方、台座部５６の長手方向他方側の端部５６ｂ（図６等参照）に位置する場合には、パッド２０の第１下面２１の真下に位置するようになっている。それ故、請求項との関係では、台座部５６の長手方向一方側の端部５６ａが「ホルダにおけるパッドと第１方向に対向しない位置」に相当し、また、台座部５６の長手方向他方側の端部５６ｂが「ホルダにおけるパッドと第１方向に対向する位置」に相当する。よって、以下では、台座部５６の長手方向一方側の端部５６ａを「非対向位置５６ａ」とも称し、台座部５６の長手方向他方側の端部５６ｂを「対向位置５６ｂ」とも称する。

第２ロッキング機構６０も、ロッキングブロック６１とエアシリンダ６２とを有している。エアシリンダ６２は、配管６４を通じて供給（排出）される圧縮エアによって３本のロッド６３が進退するように構成されている。このエアシリンダ６２は、ホルダ４０の第２部位４２の上面４２ａにおける、開口４４の長手方向他方側の端部４４ｂに対応する位置に、３本のロッド６３が長手方向一方側に進むような姿勢で配置されている。ロッキングブロック６１は、３本のロッド６３の先端部に取り付けられていて、エアシリンダ６２によって長手方向に進退するようになっている。

エアシリンダ６２と、開口４４の長手方向他方側の端部４４ｂとの間には、略矩形状の台座部６６と、当該台座部６６の長手直角方向両端部から上方に延びるガイド壁部６７とを有するガイド６５が配置されている。３本のロッド６３の先端部に取り付けられたロッキングブロック６１は、台座部６６上に載置されていて、ロッキングブロック６１の長手直角方向両端がガイド壁部６７で挟まれることで、台座部６６上を長手方向に真っ直ぐに摺動するようになっている。なお、図６、図８、図１０、図１２、図１４および図１６では、図を見易くするために、ガイド６５を図示省略している。

ロッキングブロック６１は、図１に示すように、台座部６６の長手方向他方側の端部６６ａに位置する場合は、平面視で、パッド２０の第２下面２３と重ならない一方、台座部６６の長手方向一方側の端部６６ｂに位置する場合には、パッド２０の第２下面２３の真下に位置するようになっている。それ故、請求項との関係では、台座部６６の長手方向他方側の端部６６ａが「ホルダにおけるパッドと第１方向に対向しない位置」に相当し、また、台座部６６の長手方向一方側の端部６６ｂが「ホルダにおけるパッドと第１方向に対向する位置」に相当する。よって、以下では、台座部６６の長手方向他方側の端部６６ａを「非対向位置６６ａ」とも称し、台座部６６の長手方向一方側の端部６６ｂを「対向位置６６ｂ」とも称する。

以上のように構成された第１および第２ロッキング機構５０，６０における、ロッキングブロック５１，６１の進退、換言すると、エアシリンダ５２，６２の駆動は、制御装置（図示せず）や作業者の操作等により制御される。具体的には、ロッキングブロック５１，６１は、ハット形断面部品８０が形成される都度、型締め後且つ型開き前に（成形下死点において）、非対向位置５６ａ，６６ａから対向位置５６ｂ，６６ｂへそれぞれ移動されるとともに、型開き後且つ型締め前に（成形上死点において）、対向位置５６ｂ，６６ｂから非対向位置５６ａ，６６ａへそれぞれ移動されるようになっている。

－製造方法－
次に、上記第１および第２ロッキング機構５０，６０備える製造装置１を用いた、ハット形断面部品８０の製造方法について説明する。

図１１および図１２は、本実施形態に係る製造手順４を模式的に説明する横断面図および縦断面図であり、図１３および図１４は、本実施形態に係る製造手順５を模式的に説明する横断面図および縦断面図であり、図１５および図１６は、本実施形態に係る製造手順６を模式的に説明する横断面図および縦断面図である。

ハット形断面部品８０を製造する場合には、上述の如く、先ず、図５に示すように、長手方向に沿って略逆Ｖ字状に湾曲した金属板７０を、パンチ３０およびホルダ４０上に載置するが、このとき、ロッキングブロック５１，６１は、図６に示すように、パッド２０の下降の邪魔にならないように、非対向位置５６ａ，６６ａに位置している。

次いで、プレス機のスライドを駆動してダイ１０を下降させると、図７に示すように、パッド２０の中央下面２０ａとパンチ３０の上面３０ａとによって金属板７０の中央部７１が上下に挟まれるとともに、ダイピース１３の下端面１３ａと側縁部４６の上面４６ａとによって金属板７０の両側側部７５が上下に挟まれるが、このときも、ロッキングブロック５１，６１は、図８に示すように、非対向位置５６ａ，６６ａに位置している。

次いで、金属板７０の中央部７１を上下に挟むパッド２０およびパンチ３０と、金属板７０の両側側部７５を上下に挟むダイ１０およびホルダ４０と、を上下に相対移動させて、成形下死点（プレス機のスライドが降りきった状態）になると、図９に示すように、ハット形断面部品８０が形成される。このときも、ロッキングブロック５１，６１は、図１０に示すように、非対向位置５６ａ，６６ａに位置している。

そうして、プレス機のスライドが降りきった型締め後、且つ、ハット形断面部品８０を脱型して取り出す型開き前に、図１２に示すように、ロッキングブロック５１，６１を、非対向位置５６ａ，６６ａから対向位置５６ｂ，６６ｂへそれぞれ移動させて、パッド２０の第１下面２１とホルダ４０の第１部位４１との間ロッキングブロック５１を、また、パッド２０の第２下面２３とホルダ４０の第２部位４２との間にロッキングブロック６１をそれぞれ挿入する。このように、パッド２０とホルダ４０との間にロッキングブロック５１，６１をそれぞれ挿入しても、図９と図１１とを見比べれば分かるように、パッド２０とホルダ４０との上下方向における位置関係には変化が生じない。

ここで、ロッキングブロック５１，６１を移動させるエアシリンダ５２，６２を、仮にホルダ４０外に設けた場合には、エアシリンダ５２，６２とロッキングブロック５１，６１との上下方向における位置調整が煩雑になる。この点、本実施形態では、ロッキングブロック５１，６１のみならずエアシリンダ５２，６２をもホルダ４０上に設けることで、エアシリンダ５２，６２とロッキングブロック５１，６１との上下方向における位置決めを要することなく、ホルダ４０上においてロッキングブロック５１，６１を水平方向に容易に移動させることが可能となっている。

次いで、プレス機のスライドを駆動してダイ１０を上昇させると、図１３に示すように、パンチ３０が天板８１の下面から離れるとともに、窒素ガスシリンダ３５の付勢力によってホルダ４０が上昇する。もっとも、図１４に示すように、窒素ガスシリンダ１５の付勢力によるパッド２０の加圧力（白抜き矢印参照）、および、窒素ガスシリンダ３５の付勢力によるホルダ４０の加圧力（黒塗り矢印参照）を共にロッキングブロック５１，６１で受けるので、天板８１やフランジ８５に対してパッド２０やホルダ４０の加圧力が作用することはない。このように、パッド２０とホルダ４０との間にロッキングブロック５１，６１を挿入することで、型締め状態（成形下死点）におけるパッド２０とホルダ４０との上下方向における位置関係が、型開き中も維持されるので、ハット形断面部品８０がパッド２０とホルダ４０との加圧力で上下に圧縮されるのを抑えることができる。

そうして、ホルダ４０が最も上がった状態、すなわち、側縁部４６の上面４６ａがパンチ３０の上面３０ａと面一になると、パッド２０の第１下面２１および第２下面２３がロッキングブロック５１，６１から離れ始めるが、これと同時に、パッド２０の中央下面２０ａが天板８１の上面から離れるので、天板８１に対して、付勢力によるパッド２０の加圧力が上方から作用することはない。

それ故、図１５および図１６に示すように、ハット形断面部品８０の変形が生ずることなく脱型を行うことができる。このようにして、ハット形断面部品８０の脱型が完了すると、次のハット形断面部品８０の成形に備えて、つまり、型開き後且つ型締め前に、対向位置５６ｂ，６６ｂから非対向位置５６ａ，６６ａへロッキングブロック５１，６１をそれぞれ移動させて、図５および図６と同じ状態に戻す。

－作用・効果－
以上に説明したように、本実施形態によれば、ホルダ４０上で水平方向に移動可能に設けられたロッキングブロック５１，６１を、非対向位置５６ａ，６６ａから対向位置５６ｂ，６６ｂへ移動させて、パッド２０とホルダ４０との間にロッキングブロック５１，６１を挿入するという簡単な構成で、型締め状態におけるパッド２０とホルダ４０との位置関係が、型開き中も維持されるので、ハット形断面部品８０がパッド２０とホルダ４０との加圧力で上下に圧縮されるのを抑えることができる。

また、ロッキングブロック５１，６１を移動させるエアシリンダ５２，６２をホルダ４０上に設けることで、上下方向における位置決めを要することなく、ホルダ４０上においてロッキングブロック５１，６１を水平方向に容易に移動させることができ、これにより、ハット形断面部品８０の製造を円滑に行うことができる。

（その他の実施形態）
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。

上記実施形態では、ダイ１０およびパッド２０を上側とし、ホルダ４０およびパンチ３０を下側としたが、これに限らず、例えば、ダイ１０およびパッド２０を下側とし、ホルダ４０およびパンチ３０を上側としてもよい。

また、上記実施形態では、プレス方向を上下方向としたが、これに限らず、例えば、プレス方向を上下方向としてもよい。

さらに、上記実施形態では、窒素ガスシリンダ１５，３５によって、パッド２０およびホルダ４０に付勢力を付与するようにしたが、これに限らず、例えばスプリング（図示せず）を用いてパッド２０およびホルダ４０に付勢力を付与するようにしてもよい。

このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

本発明によると、簡単な構成で、離型時にハット形断面部品が変形するのを抑制することができるので、ハット形断面部品の製造装置および製造方法に適用して極めて有益である。

１ 製造装置
１０ ダイ
１７ 開口
２０ パッド
３０ パンチ
４０ ホルダ
５１ ロッキングブロック
５２ エアシリンダ（駆動装置）
５６ａ 非対向位置（対向しない位置）
５６ｂ 対向位置（対向する位置）
６１ ロッキングブロック
６２ エアシリンダ（駆動装置）
６６ａ 非対向位置（対向しない位置）
６６ｂ 対向位置（対向する位置）
７０ 金属板
７１ 中央部
７５ 側部
８０ ハット形断面部品
８１ 天板
８３ 縦壁
８５ フランジ

Claims (2)

1. 金属板の中央部を第１方向に挟むパッドおよびパンチと、金属板の両側側部を第１方向に挟むダイおよびホルダと、を第１方向に相対移動させることで、当該中央部を天板とし、当該両側側部をフランジとし、両者の間で引き延ばされた部位を縦壁とする断面ハット状の部品を製造する、ハット形断面部品の製造装置であって、
   第１方向一方側に開放する開口が形成された上記ダイと、
   第１方向一方側への付勢力に抗して上記ダイに対し第１方向他方側へ相対移動可能に、上記開口内に設けられた上記パッドと、
   上記中央部を挟むように上記パッドと第１方向に対向配置された上記パンチと、
   上記両側側部を挟むように上記ダイと第１方向に対向し、且つ、第１方向他方側への付勢力に抗して第１方向一方側へ移動可能に、上記パンチの周りに設けられた上記ホルダと、
   上記ホルダ上の第１方向他方側に、第１方向と直交する第２方向へ移動可能に設けられたブロックと、
   上記ホルダ上の第１方向他方側に設けられ、上記ブロックを第２方向に移動させる駆動装置と、を備え、
   上記ブロックは、上記駆動装置によって、上記ホルダにおける上記パッドと第１方向に対向しない位置から対向する位置へ移動されて、当該ホルダと当該パッドとの間に挿入されることで、型締め状態における当該ホルダと当該パッドとの位置関係を、型開き中も維持するように構成されていることを特徴とするハット形断面部品の製造装置。
2. 金属板から断面ハット状の部品を製造する、ハット形断面部品の製造方法であって、
   第１方向一方側に開放する開口が形成されたダイと、第１方向一方側への付勢力に抗して当該ダイに対し第１方向他方側へ相対移動可能に、当該開口内に設けられたパッドと、当該パッドと第１方向に対向配置されたパンチと、当該ダイと第１方向に対向し、且つ、第１方向他方側への付勢力に抗して第１方向一方側へ移動可能に、当該パンチの周りに設けられたホルダと、当該ホルダ上の第１方向他方側に、第１方向と直交する第２方向へ移動可能に設けられたブロックと、当該ホルダ上の第１方向他方側に設けられ、当該ブロックを第２方向に移動させる駆動装置と、を備える製造装置を用意し、
   型締めにより、上記金属板の中央部を第１方向に挟む上記パッドおよび上記パンチと、上記金属板の両側側部を第１方向に挟む上記ダイおよび上記ホルダと、を第１方向に相対移動させることで、当該中央部を天板とし、当該両側側部をフランジとし、両者の間で引き延ばされた部位を縦壁とするハット形断面部品を成形する工程と、
   型締め状態における上記パッドと上記ホルダとの位置関係が、型開き中も維持されるように、型締め後且つ型開き前に、上記駆動装置によって、当該ホルダにおける当該パッドと第１方向に対向しない位置から対向する位置へ上記ブロックを移動させて、当該ホルダと当該パッドとの間に挿入する工程と、
   型開き後且つ型締め前に、上記駆動装置によって、上記ホルダにおける上記パッドと第１方向に対向する位置から対向しない位置へ上記ブロックを移動させる工程と、を含むことを特徴とするハット形断面部品の製造方法。

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