JP7448787B2

JP7448787B2 - バーリング加工材の製造方法、バーリング加工用中子及びバーリング加工装置

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Publication number: JP7448787B2
Application number: JP2020044529A
Authority: JP
Inventors: 翔平田村
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2020-03-13
Filing date: 2020-03-13
Publication date: 2024-03-13
Anticipated expiration: 2040-03-13
Also published as: JP2021142560A

Description

本願はバーリング加工材の製造方法、バーリング加工用中子及びバーリング加工装置を開示する。

特許文献１～４に開示されているように、部材の内部に金型としての保持材を挿入したうえでバーリング加工を行う技術が知られている。図１に示されるように、従来技術においては、バーリング加工を行う前に部材の内部に保持材を配置しておき、当該保持材に対して先細り型（楔型）の駆動材を挿入して保持材に押し付け、部材の内壁に向かって保持材を移動させて、部材の内壁に保持材を当接させる。

特開２０１５－０３９７１６号公報国際公開第２０１５／１１５５１４号特開２０１６－０２２５１７号公報特開２０１２－０２４７６８号公報

従来技術のように、部材の内部に予め配置された保持材に対して先細り型の駆動材を挿入して、駆動材を保持材に押し付ける場合、駆動材の先細り部の折れが懸念される。また、バーリング加工を施すべき部材の形状によっては、先細り型の駆動材に十分な傾斜角を確保できない場合がある。この場合、保持材に駆動材を挿入して押し付けたとしても、部材の内壁に向かって保持材を適切に移動させることができず、部材の内壁に保持材を適切に当接させることができない虞がある。

本願は上記課題を解決するための手段の一つとして、
部材の内部に第１中子と第２中子とを挿入し、前記部材の内部で前記第１中子の先端部と前記第２中子の先端部とを突き合せる第１工程と、前記部材の内部において前記第１中子の前記先端部と前記第２中子の前記先端部とを突き合せた状態で前記部材に対してバーリング加工を施してバーリング加工材を得る第２工程と、前記バーリング加工材から前記第１中子及び前記第２中子を抜き出す第３工程と、を備える、バーリング加工材の製造方法であって、
前記部材が、断面形状において、互いに平行な第１壁部及び第２壁部を有し、前記第１壁部及び前記第２壁部の一端側に第１開口部を有するとともに、他端側に第２開口部を有し、
前記第１中子が、前記第１壁部と接触する第１接触面と、第２壁部と接触する第２接触面と、前記第１中子の前記先端部に設けられた第１凹部とを有し、前記第１接触面と前記第２接触面とが互いに平行であり、
前記第２中子が、前記第１壁部と接触する第３接触面と、第２壁部と接触する第４接触面と、前記第２中子の前記先端部に設けられた第２凹部とを有し、前記第３接触面と前記第４接触面とが互いに平行であり、
前記第１中子の前記先端部と前記第２中子の前記先端部とを突き合せた場合に前記第１凹部と前記第２凹部とによって孔が形成され、前記孔の中心軸が前記第１接触面、前記第２接触面、前記第３接触面及び前記第４接触面に対して垂直であり、
前記第１工程において、前記第１中子の前記第１接触面を前記第１壁部に接触させ、且つ、前記第１中子の前記第２接触面を前記第２壁部に接触させながら、前記部材の一端側の前記第１開口部を介して、前記第１中子の前記先端部を前記第１壁部と前記第２壁部との間に押し込み、
前記第１工程において、前記第２中子の前記第３接触面を前記第１壁部に接触させ、且つ、前記第２中子の前記第４接触面を前記第２壁部に接触させながら、前記部材の他端側の前記第２開口部を介して、前記第２中子の前記先端部を前記第１壁部と前記第２壁部との間に押し込み、
前記第２工程において、前記第１中子の前記先端部と前記第２中子の前記先端部とを突き合せて構成された前記孔を利用して、前記第１壁部に第１バーリング加工孔を設け、前記第２壁部に第２バーリング加工孔を設け、ここで、前記第１バーリング加工孔は前記第２壁部に向かって伸びる立ち上がり部を有し、前記第２バーリング加工孔は前記第１壁部に向かって伸びる立ち上がり部を有し、
前記第３工程において、前記第１開口部を介して前記第１中子を前記バーリング加工材の内部から外部へと引き抜き、前記第２開口部を介して前記第２中子を前記バーリング加工材の内部から外部へと引き抜く、
バーリング加工材の製造方法
を開示する。

本開示の製造方法において、前記部材の内部に前記第１中子及び前記第２中子を挿入する前において、前記第１接触面と前記第２接触面との距離Ｘ１が前記第１壁部と前記第２壁部との距離Ｙよりも長くてもよく、前記第３接触面と前記第４接触面との距離Ｘ２が前記第１壁部と前記第２壁部との距離Ｙよりも長くてもよく、前記第１工程において、前記第１壁部及び前記第２壁部の間へと前記第１中子及び前記第２中子を押し込むことで、前記第１壁部と前記第２壁部との距離Ｙを拡大させてもよい。

本願は上記課題を解決するための手段の一つとして、
断面形状において、互いに平行な第１壁部及び第２壁部を有し、前記第１壁部及び前記第２壁部の一端側に第１開口部を有するとともに、他端側に第２開口部を有する部材に対して、バーリング加工を施す際に、前記第１壁部及び前記第２壁部の間に挿入されるバーリング加工用中子であって、
前記第１開口部から挿入される第１中子と、前記第２開口部から挿入される第２中子とを備え、
前記第１中子が、前記第１壁部と接触する第１接触面と、第２壁部と接触する第２接触面と、前記第１中子の先端部に設けられた第１凹部とを有し、前記第１接触面と前記第２接触面とが互いに平行であり、
前記第２中子が、前記第１壁部と接触する第３接触面と、第２壁部と接触する第４接触面と、前記第２中子の先端部に設けられた第２凹部とを有し、前記第３接触面と前記第４接触面とが互いに平行であり、
前記第１中子の前記先端部と前記第２中子の前記先端部とを突き合せた場合に前記第１凹部と前記第２凹部とによって孔が形成され、前記孔の中心軸が前記第１接触面、前記第２接触面、前記第３接触面及び前記第４接触面に対して垂直である、
バーリング加工用中子
を開示する。

本開示の中子において、前記部材の内部に前記第１中子及び前記第２中子を挿入する前において、前記第１接触面と前記第２接触面との距離Ｘ１が前記第１壁部と前記第２壁部との距離Ｙよりも長くてもよく、前記第３接触面と前記第４接触面との距離Ｘ２が前記第１壁部と前記第２壁部との距離Ｙよりも長くてもよい。

本願は上記課題を解決するための手段の一つとして、上記本開示の中子を備えるバーリング加工装置を開示する。

本開示の装置は、前記第１中子に接続された第１シリンダーと、前記第２中子に接続された第２シリンダーと、を備えていてもよく、前記第１シリンダーによって前記第１中子が前記第１接触面及び前記第２接触面と平行な方向に移動できるように構成されていてもよく、前記第２シリンダーによって前記第２中子が前記第３接触面及び前記第４接触面と平行な方向に移動できるように構成されていてもよい。

本開示の技術によれば、部材にバーリング加工を施すにあたって部材の内部に中子を挿入する際、中子が折れ難い。また、中子と部材の内壁との間に隙間が生じ難く、部材の内壁に中子を適切に当接させることができる。

従来技術を説明するための図である。バーリング加工材の製造方法の第１工程を説明するための図である。部材１０、第１中子２１及び第２中子２２の断面構成を概略的に示している。説明の便宜上、外金型の存在を省略して示している。バーリング加工材の製造方法の第１工程を説明するための図である。部材１０、第１中子２１及び第２中子２２の平面構成を概略的に示している。説明の便宜上、外金型の存在を省略して示している。バーリング加工材の製造方法の第２工程を説明するための図である。部材１０、第１中子２１、第２中子２２及びバーリング加工材３０の断面構成を概略的に示している。説明の便宜上、外金型の存在を省略して示している。バーリング加工材の製造方法の第２工程を説明するための図である。部材１０、第１中子２１、第２中子２２及びバーリング加工材３０の平面構成を概略的に示している。説明の便宜上、外金型の存在を省略して示している。バーリング加工材の製造方法の第３工程を説明するための図である。第１中子２１、第２中子２２及びバーリング加工材３０の断面構成を概略的に示している。説明の便宜上、外金型の存在を省略して示している。バーリング加工材の製造方法の第３工程を説明するための図である。第１中子２１、第２中子２２及びバーリング加工材３０の平面構成を概略的に示している。説明の便宜上、外金型の存在を省略して示している。部材の形状の一例について説明するための図である。部材の外観構成を概略的に示している。部材の形状の一例について説明するための図である。部材の平面構成を概略的に示している。部材の形状の一例について説明するための図である。部材の外観構成を概略的に示している。部材の形状の一例について説明するための図である。部材の外観構成を概略的に示している。部材の形状の一例について説明するための図である。部材の断面構成を概略的に示している。部材の形状の一例について説明するための図である。部材の断面構成を概略的に示している。第１中子及び第２中子の形状の一例について説明するための図である。第１中子２１及び第２中子を突き合わせた状態の断面構成を概略的に示している。第１中子及び第２中子の形状の一例について説明するための図である。第１中子２１及び第２中子を突き合わせた状態の平面構成を概略的に示している。第１中子及び第２中子の形状の一例について説明するための図である。第１中子２１及び第２中子を突き合わせた状態の断面構成を概略的に示している。第１中子及び第２中子の形状の一例について説明するための図である。第１中子２１及び第２中子を突き合わせた状態の平面構成を概略的に示している。第１工程の一例について説明するための図である。部材１０及び第１中子２１の断面構成を概略的に示している。バーリング加工装置の一例について説明するための図である。装置の断面構成を概略的に示している。説明の便宜上、外金型の存在を省略して示している。

１．バーリング加工材の製造方法
図２～４に示されるバーリング加工材の製造方法は、部材１０の内部に第１中子２１と第２中子２２とを挿入し、部材１０の内部で第１中子２１の先端部２１ｃと第２中子２２の先端部２２ｃとを突き合せる第１工程と、部材１０の内部において第１中子２１の先端部２１ｃ及び第２中子２２の先端部２２ｃとを突き合せた状態で部材１０に対してバーリング加工を施してバーリング加工材３０を得る第２工程と、バーリング加工材３０から第１中子２１及び第２中子２２を抜き出す第３工程とを備える。

図２～４に示されるように、部材１０は、断面形状において、互いに平行な第１壁部１及び第２壁部２を有し、第１壁部１及び第２壁部２の一端側に第１開口部３ａを有するとともに、他端側に第２開口部３ｂを有する。

図２～４に示されるように、第１中子２１は、第１壁部１と接触する第１接触面２１ａと、第２壁部２と接触する第２接触面２１ｂと、第１中子２１の先端部２１ｃに設けられた第１凹部２１ｄとを有する。第１接触面２１ａと第２接触面２１ｂとは互いに平行である。

図２～４に示されるように、第２中子２２は、第１壁部１と接触する第３接触面２２ａと、第２壁部２と接触する第４接触面２２ｂと、第２中子２２の先端部２２ｃに設けられた第２凹部２２ｄとを有する。第３接触面２２ａと第４接触面２２ｂとは互いに平行である。

図２～４に示されるように、第１中子２１の先端部２１ｃと第２中子２２の先端部２２ｃとを突き合せた場合、第１凹部２１ｄと第２凹部２２ｄとによって孔２３が形成される。孔２３の中心軸は、第１接触面２１ａ、第２接触面２１ｂ、第３接触面２２ａ及び第４接触面２２ｂに対して垂直である。

図２Ａ及びＢに示されるように、第１工程においては、第１中子２１の第１接触面２１ａを第１壁部１に接触させ、且つ、第１中子２１の第２接触面２１ｂを第２壁部２に接触させながら、部材１０の一端側の第１開口部３ａを介して、第１中子２１の先端部２１ｃを第１壁部１と第２壁部２との間に押し込む。

図２Ａ及びＢに示されるように、第１工程においては、第２中子２２の第３接触面２２ａを第１壁部１に接触させ、且つ、第２中子２２の第４接触面２２ｂを第２壁部２に接触させながら、部材１０の他端側の第２開口部３ｂを介して、第２中子２２の先端部２２ｃを第１壁部１と第２壁部２との間に押し込む。

図３Ａ及びＢに示されるように、第２工程においては、第１中子２１の先端部２１ｃと第２中子２２の先端部２２ｃとを突き合せて構成された孔２３を利用して、第１壁部１に第１バーリング加工孔１１ａを設け、第２壁部２に第２バーリング加工孔１２ａを設ける。ここで、第１バーリング加工孔１１ａは第２壁部２に向かって伸びる立ち上がり部１１ｂを有し、第２バーリング加工孔１２ａは第１壁部１に向かって伸びる立ち上がり部１２ｂを有する。

図４Ａ及びＢに示されるように、第３工程においては、第１開口部３ａを介して第１中子２１をバーリング加工材３０の内部から外部へと引き抜き、第２開口部３ｂを介して第２中子２２をバーリング加工材３０の内部から外部へと引き抜く。

１．１部材
部材１０は、断面形状において、互いに平行な第１壁部１及び第２壁部２を有し、第１壁部１及び第２壁部２の一端側に第１開口部３ａを有するとともに、他端側に第２開口部３ｂを有する。本願において「平行」とは、完全な平行に限定されるものではなく、実質的に平行であればよい。すなわち、第１壁部１と第２壁部２とが完全な平行ではない場合においても、工業生産上許容される誤差の範囲内であれば平行とみなす。具体的には、第１壁部１と第２壁部２とのなす角が０°±１°の場合、当該第１壁部１と第２壁部２とは平行であるものとみなす。後述の第１中子２１及び第２中子２２における「平行」についても同様である。尚、部材１０は、中子２０を挿入する際、或いは、挿入後、撓み等が生じてもよい。

部材１０において、第１壁部１及び第２壁部２は、各々の壁面全体があらゆる方向において互いに平行である必要はなく、断面形状において互いに平行であればよい。断面形状において互いに平行であれば、平行な壁部１、２に沿って第１中子２１及び第２中子２２を挿入することができる。例えば、部材１０が円筒状等の開口形状が曲面形状である場合においても、断面形状において第１壁部１及び第２壁部２を認定でき、且つ、断面形状において当該第１壁部１及び第２壁部２が互いに平行となり得る。

図２Ａ及びＢに示されるように、部材１０は、第１壁部１及び第２壁部２の一端側に第１開口部３ａを有し、他端側に第２開口部３ｂを有する。これら開口部３ａ、３ｂを介して、第１中子２１及び第２中子２２を第１壁部１及び第２壁部２の間へと挿入することができる。図２Ａに示されるように、断面形状において、第１開口部３ａの開口高さは、第１壁部１と第２壁部２との距離Ｙと同じであってよい。同様に、断面形状において、第２開口部３ｂの開口高さは、第１壁部１と第２壁部２との距離Ｙと同じであってよい。

図５に部材１０の形状の一例を示す。図５に示されるように、部材１０は、互いに対向する第１壁部１及び第２壁部２と、第１壁部１及び第２壁部２を連結する側壁部４、５とを備えていてもよい。また、部材１０は、第１壁部１、第２壁部２及び側壁部４、５の一端側に第１開口部３ａを備え、他端側に第２開口部３ｂを備えてもよい。すなわち、部材１０は管状（中空状）部材であってもよい。開口部３の開口形状は特に限定されず、図５に示されるような四角形状であってもよいし、或いは、四角形以外の多角形状であってもよいし、円形状であってもよいし、これら以外の形状であってもよい。図５に示されるように、第１壁部１及び第２壁部２は互いに平行である。一方、側壁部４と側壁部５とは、図５Ａに示されるように互いに平行であってもよいし、図５Ｂ及び図５Ｃに示されるように平行でなくてもよい。すなわち、図５Ｂに示されるように、平面形状において、側壁部４、５が平行でなくてもよいし、或いは、図５Ｃに示されるように、開口形状において側壁部４、５が平行でなくてもよい。

図５に示される部材１０において、第１開口部３ａ及び第２開口部３ｂに加えて、側壁部４、５にさらに開口部（不図示）が設けられていてもよい。

図６に部材１０の形状のその他の例を示す。図６に示されるように、部材１０は、互いに対向する第１壁部１及び第２壁部２と、第１壁部１及び第２壁部２を連結する側壁部４とを備えていてもよい。この場合、第１壁部１及び第２壁部２は側壁部４のみによって所定の間隔にて保持される。図６に示される部材１０においても、第１壁部１及び第２壁部２は互いに平行であり、第１壁部１及び第２壁部２の一端側に第１開口部３ａ、他端側に第２開口部３ｂが設けられる。このように、本願において部材１０に設けられた「開口部」は、一つの閉じられた領域によって開口形状が画定されるものである必要はなく、図６に示されるような開口形状の一部が途切れているものであってもよい。

図７に部材１０の形状のその他の例を示す。図７Ａ及びＢに示されるように、部材１０は、断面形状において、互いに対向する壁部間の距離が拡大した拡大部８を有していてもよい。或いは、部材１０は、断面形状において、第１壁部１及び第２壁部２以外の部分が曲面により構成されていてもよい。このような場合においても、部材１０は、少なくともバーリング加工を施す部分において互いに平行な第１壁部１及び第２壁部２を備えるとともに、第１壁部１及び第２壁部２の一端側に第１開口部３ａ、他端側に第２開口部３ｂを備えることで、第１中子２１及び第２中子２２を、第１壁部１及び第２壁部２へと接触させながら、第１壁部１及び第２壁部２の間に挿入することができる。

図２及び３に示されるように、部材１０は、中子２０が挿入される前において、第１壁部１に第１下孔１ａを有していてもよく、第２壁部２に第２下孔２ａを有していてもよく、第１下孔１ａと第２下孔２ａとが中心軸を共有していてもよく、中心軸は第１壁部１及び第２壁部２に対して垂直であってもよい。或いは、第１中子２１及び第２中子２２を部材１０の内部に挿入した後で、部材１０に対して下孔１ａ、２ａを設けてもよい。下孔１ａ、２ａを設ける方法は特に限定されず、例えば、パンチを用いて第１壁部１や第２壁部２を打ち抜く方法が挙げられる。下孔１ａ、２ａの大きさや形状については特に限定されるものではなく、バーリング加工孔１１ａ、１２ａの形状や立ち上がり部１１ｂ、１２ｂの高さ等を考慮して適宜決定されればよい。

図２に示されるように、部材１０においては第１壁部１と第２壁部２との間に所定の間隔が設けられる。部材１０において、第１壁部１と第２壁部２との距離Ｙの具体的な値は特に限定されるものではない。本開示の技術は、距離Ｙが小さい場合でも大きい場合でも効果を発揮するが、特に距離Ｙが小さい場合により顕著な効果を発揮するものと考えられる。すなわち、従来の先細り型の駆動材を用いる場合、距離Ｙが小さいと、当該駆動材に十分な傾斜角を確保できない。そのため、保持材に駆動材を挿入して押し付けたとしても、部材の内壁に向かって保持材を適切に移動させることができず、部材の内壁に対して保持材を適切に当接できない虞がある。これに対し、本開示の技術においては、部材１０の外部から内部へと第１中子２１及び第２中子２２を挿入する際、当該第１中子２１及び第２中子２２を部材１０の内壁に接触させつつ摺動させることから、第１中子２１及び第２中子２２を部材１０の内壁に適切に当接させることができる。

部材１０はバーリング加工可能な材質からなる。例えば、部材１０は金属材であってもよいし、鋼材であってもよい。第１壁部１及び第２壁部２の厚み（厚みＴ１及びＴ２、図１０参照）は特に限定されるものではない。

１．２第１中子
図２～４に示されるように、第１中子２１は、第１壁部１と接触する第１接触面２１ａと、第２壁部２と接触する第２接触面２１ｂとを有する。第１接触面２１ａと第２接触面２１ｂとは互いに平行である。よって、部材１０の内部に第１中子２１を挿入した状態において、部材１０の第１壁部１及び第２壁部２と、第１中子２１の第１接触面２１ａ及び第２接触面２１ｂとが互いに平行となる。従来においては傾斜部を有する先細り型（楔型）の駆動体が用いられていたのに対し、本開示の第１中子２１は第１接触面２１ａと第２接触面２１ｂとが平行である。よって、従来の駆動体と比較して、第１中子２１は、一端から他端の全体に亘って剛性を確保し易い。そのため、第１中子２１を部材１０の内部に挿入する際、第１中子２１が折れ難い。

図２～４に示されるように、第１中子２１は、その先端部２１ｃに第１凹部２１ｄを有する。第１凹部２１ｄは、後述の第２凹部２２ｄと組み合わされて孔２３を構成することが可能なもので、且つ、バーリング加工後においてバーリング加工孔１１ａ、１２ａの立ち上がり部１１ｂ、１２ｂから第１中子２１を外すことが可能なものであれば、その形状は特に限定されるものではない。例えば、図２～４に示されるように、第１凹部２１ｄは、平面形状において、一端（第１中子２１の先端）から他端（第１中子２１の先端とは反対側の端）に向かって凹む半円状の凹部であってもよい。

第１中子２１の全体としての形状は部材１０の内部の形状に応じて適宜決定することができる。例えば、部材１０が互いに対向する第１壁部１及び第２壁部２と、第１壁部１及び第２壁部２を連結する側壁部４、５とを備える場合（図５参照）、第１中子２１は、部材１０の内部に挿入される際、第１接触面２１ａが第１壁部１と接触し、且つ、第２接触面２１ｂが第２壁部２と接触するとともに、第１中子２１の側面が側壁部４、５と接触するようにしてもよい。すなわち、部材１０の内部に第１中子２１を挿入した状態において、第１中子２１は、部材１０の部分のうち第１壁部１及び第２壁部２以外の部分と当接していてもよい。

第１中子２１は必要な剛性等を有する材質からなる。例えば、第１中子２１は金属からなるものであってもよいし、セラミックからなるものであってもよいし、樹脂からなるものであってもよい。また、第１中子２１が部材１０より硬質である場合、第１中子２１に疵が付くことを抑制することができる。

１．３第２中子
図２～４に示されるように、第２中子２２は、第１壁部１と接触する第３接触面２２ａと、第２壁部２と接触する第４接触面２２ｂとを有する。第３接触面２２ａと第４接触面２２ｂとは互いに平行である。よって、部材１０の内部に第２中子２２を挿入した状態において、部材１０の第１壁部１及び第２壁部２と、第２中子２２の第３接触面２２ａ及び第４接触面２２ｂとが互いに平行となる。従来においては傾斜部を有する先細り型（楔型）の駆動体が用いられていたのに対し、本開示の第２中子２２は第３接触面２２ａと第４接触面２２ｂとが平行である。よって、従来の駆動体と比較して、第２中子２２は、一端から他端の全体に亘って剛性を確保し易い。そのため、第２中子２２を部材１０の内部に挿入する際、第２中子２２が折れ難い。

図２～４に示されるように、第２中子２２は、その先端部２２ｃに第２凹部２２ｄを有する。第２凹部２２ｄは、上述の第１凹部２１ｄと組み合わされて孔２３を構成することが可能なもので、且つ、バーリング加工後においてバーリング加工孔１１ａ、１２ａの立ち上がり部１１ｂ、１２ｂから第２中子２２を外すことが可能なものであれば、その形状は特に限定されるものではない。例えば、図２～４に示されるように、第２凹部２２ｄは、平面形状において、一端（第２中子２２の先端）から他端（第２中子２２の先端とは反対側の端）に向かって凹む半円状の凹部であってもよい。

第２中子２２の全体としての形状は部材１０の内部の形状に応じて適宜決定することができる。例えば、部材１０が互いに対向する第１壁部１及び第２壁部２と、第１壁部１及び第２壁部２を連結する側壁部４、５とを備える場合（図５参照）、第２中子２２は、部材１０の内部に挿入される際、第３接触面２２ａが第１壁部１と接触し、且つ、第４接触面２２ｂが第２壁部２と接触するとともに、第２中子２２の側面が側壁部４、５と接触するようにしてもよい。すなわち、部材１０の内部に第２中子２２を挿入した状態において、第２中子２２は、部材１０の部分のうち第１壁部１及び第２壁部２以外の部分と当接していてもよい。

第２中子２２は必要な剛性等を有する材質からなる。例えば、第２中子２２は金属からなるものであってもよいし、セラミックからなるものであってもよいし、樹脂からなるものであってもよい。また、第２中子２２が部材１０より硬質である場合、第２中子２２に疵が付くことを抑制することができる。第１中子２１と第２中子２２とは、互いに同じ材質からなるものであってもよく、互いに異なる材質からなるものであってもよい。

１．４第１中子の先端部と第２中子の先端部とが突き合わされた場合
第１中子２１の先端部２１ｃと第２中子２２の先端部２２ｃとが突き合わされた場合、第１凹部２１ｄ及び第２凹部２２ｄによって孔２３が形成される。孔２３の中心軸は第１接触面２１ａ、第２接触面２１ｂ、第３接触面２２ａ及び第４接触面２２ｂに対して垂直である。孔２３の形態（開口形状）はバーリング加工孔１１ａ、１２ａの形状に応じて適宜決定されればよい。例えば、図２及び３に示されるように、孔２３の開口形状を円形状とすることができる。孔２３の深さも特に限定されるものではなく、バーリング加工孔の立ち上がり部１１ｂ、１２ｂの高さ等に応じて適宜決定されればよい。

図８Ａ及びＢに示されるように、孔２３は、第１接触面２１ａと第２接触面２１ｂとの間（及び、第３接触面２２ａと第４接触面２２ｂとの間）を連通していてもよい。すなわち、第１凹部２１ｄと第２凹部２２ｄとによって一つの貫通孔が形成されてもよい。

或いは、孔２３は、中子の表裏に設けられた凹部であってもよい。すなわち、図９Ａ及びＢに示されるように、第１中子２１の先端部２１ｃと第２中子２２の先端部２２ｃとを突き合わせた場合、第１接触面２１ａ及び第３接触面２２ａ側に孔２３として凹部２３ａが設けられ、第２接触面２１ｂ及び第４接触面２２ｂ側に孔２３として凹部２３ｂが設けられてもよい。この場合も、凹部２３ａと凹部２３ｂとは中心軸を共有する。

１．５第１工程
図２Ａ及びＢに示されるように、第１工程においては、第１中子２１の第１接触面２１ａを第１壁部１に接触させ、且つ、第１中子２１の第２接触面２１ｂを第２壁部２に接触させながら、部材１０の一端側の第１開口部３ａを介して、第１中子２１の先端部２１ｃを第１壁部１と第２壁部２との間に押し込む。また、第２中子２２の第３接触面２２ａを第１壁部１に接触させ、且つ、第２中子２２の第４接触面２２ｂを第２壁部２に接触させながら、部材１０の他端側の第２開口部３ｂを介して、第２中子２２の先端部２２ｃを第１壁部１と第２壁部２との間に押し込む。すなわち、第１工程において、第１中子２１及び第２中子２２の双方とも、第１壁部１及び第２壁部２に同時に接触する。これにより、部材１０の内壁に第１中子２１及び第２中子２２を適切に当接させることができる。尚、図示していないが、第１工程において、部材１０を外金型によって外側から拘束してもよい。

第１工程においては、第１中子２１及び第２中子２２を部材１０に挿入する際、第１中子２１及び第２中子２２によって部材１０の第１壁部１及び第２壁部２を押し広げるようにしてもよい。例えば、図２Ａ及び１０に示されるように、部材１０の内部に第１中子２１及び第２中子２２を挿入する前において、第１接触面２１ａと第２接触面２１ｂとの距離Ｘ１が第１壁部１と第２壁部２との距離Ｙよりも長く、第３接触面２２ａと第４接触面２２ｂとの距離Ｘ２が第１壁部１と第２壁部２との距離Ｙよりも長く、第１工程において、第１壁部１及び第２壁部２の間へと第１中子２１及び第２中子２２を押し込むことで、第１壁部１と第２壁部２との距離Ｙを拡大させるようにしてもよい。この場合、距離Ｘと距離Ｙとの比は特に限定されるものではない。部材１０の厚みＴ１及びＴ２等にもよるが、例えば、距離Ｘを距離Ｙの１．０１倍以上としてもよいし、１．０２倍以上としてもよく、１．２５倍以下としてもよいし、１．１０倍以下としてもよい。このように、第１中子２１及び第２中子２２を部材１０に挿入する際、中子２１、２２によって部材１０の内部を押し広げることで、バーリング加工後に得られるバーリング加工材３０の面性状や外観が一層良好なものとなる。また、バーリング加工時において部材１０の不要な変形等を一層抑えることもできる。尚、図１０に示されるように、中子２１、２２によって部材１０の内部を押し広げる場合、中子２１、２２を第１壁部１及び第２壁部２の間にスムーズに挿入できるように、中子２１、２２の先端部の角にテーパ（又は丸み）が設けられていてもよい。

部材１０への第１中子２１及び第２中子２２の挿入は手作業で行ってもよいし、シリンダー機構やロボット等を用いて機械的に行ってもよい。従来技術においては、上述したように、先細り型の駆動材を保持材に挿入して、当該保持材を駆動材の挿入方向とは垂直な方向に移動させる必要があった。これに対し、本開示の製造方法においては、第１中子２１及び第２中子２２を第１壁部１及び第２壁部２に摺動させつつ挿入するだけで第１中子２１及び第２中子２２を部材１０の適切な位置に配置することができる。

１．６第２工程
図３Ａ及びＢに示されるように、第２工程においては、第１中子２１の先端部２１ｃと第２中子２２の先端部２２ｃとを突き合せて構成された孔２３を利用して、第１壁部１に第１バーリング加工孔１１ａを設け、第２壁部２に第２バーリング加工孔１２ａを設ける。ここで、第１バーリング加工孔１１ａは第２壁部２に向かって伸びる立ち上がり部１１ｂを有し、第２バーリング加工孔１２ａは第１壁部１に向かって伸びる立ち上がり部１２ｂを有する。すなわち、バーリング加工孔１１ａ、１２ａは部材１０の内側に向かって立ち上がり部１１ｂ、１２ｂを有する内向きのバーリング加工孔である。尚、図示していないが、第２工程において、部材１０を外金型によって外側から拘束してもよい。

第２工程において、壁部１、２に対してバーリング加工孔１１ａ、１２ａを設ける具体的な方法は特に限定されるものではない。従来の方法によってバーリング加工孔１１ａ、１２ａを設けることができる。例えば、図３Ａに示されるように、壁部１、２の下孔１ａ、２ａの部分をバーリングパンチ４１、４２によって打ち抜くことで、バーリング加工孔１１ａ、１２ａを設けることができる。バーリングパンチ４１、４２による打ち抜きの際は、バーリングパンチ４１、４２の中心軸と部材１０に設けられた下孔１ａ、２ａの中心軸と孔２３の中心軸とを一致させるとよい。この場合、第２工程により形成される第１バーリング加工孔１１ａと第２バーリング加工孔１２ａとが、中心軸を共有することとなる。

１．７第３工程
図４Ａ及びＢに示されるように、第３工程においては、第１開口部３ａを介して第１中子２１をバーリング加工材３０の内部から外部へと引き抜き、第２開口部３ｂを介して第２中子２２をバーリング加工材３０の内部から外部へと引き抜く。第１中子２１及び第２中子２２の引き抜きは、手作業で行ってもよいし、シリンダー機構やロボット等を用いて機械的に行ってもよい。尚、第１中子２１及び第２中子２２の引き抜きの際、バーリング加工孔１１ａ、１２ａの立ち上がり部１１ｂ、１２ｂに第１中子２１の先端部２１ｃ及び第２中子２２の先端部２２ｃが引っ掛かる場合があるが、第１中子２１及び第２中子２２に力を加えることで、立ち上がり部１１ｂ、１２ｂから第１中子２１及び第２中子２２を取り外すことができる。尚、図示していないが、第３工程において、部材１０を外金型によって外側から拘束してもよい。

従来技術においては、バーリング加工後、保持材から先細り型の駆動材を抜き出し、保持材同士を互いに近づけるように移動させた後で、バーリング加工孔の立ち上がり部の間を通り抜けるようにして保持材を抜き出す必要があり、構造及び工程が煩雑であった。これに対し、本開示の製造方法においては、第１中子２１及び第２中子２２を第１壁部１及び第２壁部２に摺動させつつ引き抜くだけで、第１中子２１及び第２中子２２を部材１０の内部から外部へと容易に抜き出すことができる。

１．８バーリング加工材
以上の通り、部材１０、第１中子２１及び第２中子２２を用い、第１工程～第３工程を経て部材１０に対してバーリング加工を施すことで、バーリング加工材３０を容易に製造することができる。本開示の技術によれば、部材１０と第１中子２１との間、及び、部材１０と第２中子２２との間に隙間が生じ難く、部材１０の内壁に第１中子２１及び第２中子２２を適切に当接させながらバーリング加工を行うことができる。結果として、面性状や外観に優れるバーリング加工材３０を得ることができる。

２．バーリング加工用中子
本開示の技術はバーリング加工用中子としての側面も有する。図２～４に示されるように、本開示のバーリング加工用中子は、断面形状において、互いに平行な第１壁部１及び第２壁部２を有し、第１壁部１及び第２壁部２の一端側に第１開口部３ａを有するとともに、他端側に第２開口部３ｂを有する部材１０に対して、バーリング加工を施す際に、第１壁部１及び第２壁部２の間に挿入されるバーリング加工用中子である。バーリング加工用中子は、第１開口部３ａから挿入される第１中子２１と、第２開口部３ｂから挿入される第２中子２２とを備える。第１中子２１は、第１壁部１と接触する第１接触面２１ａと、第２壁部２と接触する第２接触面２１ｂと、第１中子２１の先端部２１ｃに設けられた第１凹部２１ｄとを有し、第１接触面２１ａと第２接触面２１ｂとが互いに平行である。第２中子２２は、第１壁部１と接触する第３接触面２２ａと、第２壁部２と接触する第４接触面２２ｂと、第２中子２２の先端部２２ｃに設けられた第２凹部２２ｄとを有し、第３接触面２２ａと第４接触面２２ｂとが互いに平行である。第１中子２１の先端部２１ｃと第２中子２２の先端部２２ｃとを突き合せた場合、第１凹部２１ｄと第２凹部２２ｄとによって孔２３が形成され、孔２３の中心軸が第１接触面２１ａ、第２接触面２１ｂ、第３接触面２２ａ及び第４接触面２２ｂに対して垂直である。

中子を構成する第１中子２１及び第２中子２２の構成については上述した通りである。例えば、部材１０の内部に第１中子２１及び第２中子２２を挿入する前において、第１接触面２１ａと第２接触面２１ｂとの距離Ｘ１が第１壁部１と第２壁部２との距離Ｙよりも長く、第３接触面２２ａと第４接触面２２ｂとの距離Ｘ２が第１壁部１と第２壁部２との距離Ｙよりも長くてもよい。

３．バーリング加工装置
本開示の技術はバーリング加工装置としての側面も有する。図１１にバーリング加工装置の構成の一例を示す。図１１に示されるように、バーリング加工装置１００は、上記本開示のバーリング加工用中子（第１中子２１及び第２中子２２）を備える。

図１１に示されるように、バーリング加工装置１００は、第１中子２１に接続された第１シリンダー５１と、第２中子２２に接続された第２シリンダー５２と、を備え、第１シリンダー５１によって第１中子２１が第１接触面２１ａ及び第２接触面２１ｂと平行な方向に移動できるように構成されており、第２シリンダー５２によって第２中子２２が第３接触面２２ａ及び第４接触面２２ｂと平行な方向に移動できるように構成されていてもよい。シリンダー５１、５２の構成は公知のシリンダーと同様の構成とすればよい。

バーリング加工装置１００は、本開示の中子（第１中子２１及び第２中子２２）を備えること以外は、従来と同様の構成を有していてもよい。例えば、バーリング加工装置１００は、部材１０に対して下孔１ａ、２ａを設けるためのパンチ（不図示）や、部材１０に対してバーリング加工孔１１ａ、１２ａを設けるためのバーリングパンチ４１、４２（図３Ａ参照）や、部材１０を外側から拘束する外金型（不図示）等を備えていてもよい。

４．補足
以下に示す方法であっても、ある程度の効果を奏するものと考えられる。すなわち、本開示の方法は、
部材の内部に第１中子と第２中子とを挿入し、前記部材の内部で前記第１中子の先端部と前記第２中子の先端部とを突き合せる第１工程と、
前記部材の内部において前記第１中子の前記先端部と前記第２中子の前記先端部とを突き合せた状態で前記部材に対してバーリング加工を施してバーリング加工材を得る第２工程と、
前記バーリング加工材から前記第１中子及び前記第２中子を抜き出す第３工程と、
を備え、
前記部材が、断面形状において、対向する第１壁部及び第２壁部を有し、前記第１壁部及び前記第２壁部の一端側に第１開口部を有するとともに、他端側に第２開口部を有し、
前記第１中子が、前記第１壁部と接触する第１接触面と、第２壁部と接触する第２接触面と、前記第１中子の前記先端部に設けられた第１凹部とを有し、
前記第２中子が、前記第１壁部と接触する第３接触面と、第２壁部と接触する第４接触面と、前記第２中子の前記先端部に設けられた第２凹部とを有し、
前記第１中子の前記先端部と前記第２中子の前記先端部とを突き合せた場合に前記第１凹部と前記第２凹部とによって孔が形成され、
前記第１工程において、前記第１中子の前記第１接触面を前記第１壁部に接触させ、且つ、前記第１中子の前記第２接触面を前記第２壁部に接触させながら、前記部材の一端側の前記第１開口部を介して、前記第１中子の前記先端部を前記第１壁部と前記第２壁部との間に押し込み、
前記第１工程において、前記第２中子の前記第３接触面を前記第１壁部に接触させ、且つ、前記第２中子の前記第４接触面を前記第２壁部に接触させながら、前記部材の他端側の前記第２開口部を介して、前記第２中子の前記先端部を前記第１壁部と前記第２壁部との間に押し込み、
前記第２工程において、前記第１中子の前記先端部と前記第２中子の前記先端部とを突き合せて構成された前記孔を利用して、前記第１壁部に第１バーリング加工孔を設け、前記第２壁部に第２バーリング加工孔を設け、ここで、前記第１バーリング加工孔は前記第２壁部に向かって伸びる立ち上がり部を有し、前記第２バーリング加工孔は前記第１壁部に向かって伸びる立ち上がり部を有し、
前記第３工程において、前記第１開口部を介して前記第１中子を前記バーリング加工材の内部から外部へと引き抜き、前記第２開口部を介して前記第２中子を前記バーリング加工材の内部から外部へと引き抜く、
バーリング加工材の製造方法である。

１第１壁部
２第２壁部
３ａ第１開口部
３ｂ第２開口部
４側壁部
５側壁部
１０部材
１１ａ第１バーリング加工孔
１１ｂ立ち上がり部
１２ａ第２バーリング加工孔
１２ｂ立ち上がり部
２１第１中子
２１ａ第１接触面
２１ｂ第２接触面
２１ｃ先端部
２１ｄ第１凹部
２２第２中子
２２ａ第３接触面
２２ｂ第４接触面
２２ｃ先端部
２２ｄ第２凹部
３０バーリング加工材
４１、４２バーリングパンチ
５１第１シリンダー
５２第２シリンダー
１００バーリング加工装置

Claims

部材の内部に第１中子と第２中子とを挿入し、前記部材の内部で前記第１中子の先端部と前記第２中子の先端部とを突き合せる第１工程と、
前記部材の内部において前記第１中子の前記先端部と前記第２中子の前記先端部とを突き合せた状態で前記部材に対してバーリング加工を施してバーリング加工材を得る第２工程と、
前記バーリング加工材から前記第１中子及び前記第２中子を抜き出す第３工程と、
を備え、
前記部材が、断面形状において、互いに平行な第１壁部及び第２壁部を有し、前記第１壁部及び前記第２壁部の一端側に第１開口部を有するとともに、他端側に第２開口部を有し、
前記第１中子が、前記第１壁部と接触する第１接触面と、前記第２壁部と接触する第２接触面と、前記第１中子の前記先端部に設けられた第１凹部とを有し、前記第１接触面と前記第２接触面とが互いに平行であり、
前記第２中子が、前記第１壁部と接触する第３接触面と、前記第２壁部と接触する第４接触面と、前記第２中子の前記先端部に設けられた第２凹部とを有し、前記第３接触面と前記第４接触面とが互いに平行であり、
前記第１中子の前記先端部と前記第２中子の前記先端部とを突き合せた場合に前記第１凹部と前記第２凹部とによって孔が形成され、前記孔の中心軸が前記第１接触面、前記第２接触面、前記第３接触面及び前記第４接触面に対して垂直であり、
前記第１工程において、前記第１中子の前記第１接触面を前記第１壁部に接触させ、且つ、前記第１中子の前記第２接触面を前記第２壁部に接触させながら、前記部材の一端側の前記第１開口部を介して、前記第１中子の前記先端部を前記第１壁部と前記第２壁部との間に押し込み、
前記第１工程において、前記第２中子の前記第３接触面を前記第１壁部に接触させ、且つ、前記第２中子の前記第４接触面を前記第２壁部に接触させながら、前記部材の他端側の前記第２開口部を介して、前記第２中子の前記先端部を前記第１壁部と前記第２壁部との間に押し込み、
前記第２工程において、前記第１中子の前記先端部と前記第２中子の前記先端部とを突き合せて構成された前記孔を利用して、前記第１壁部に第１バーリング加工孔を設け、前記第２壁部に第２バーリング加工孔を設け、ここで、前記第１バーリング加工孔は前記第２壁部に向かって伸びる立ち上がり部を有し、前記第２バーリング加工孔は前記第１壁部に向かって伸びる立ち上がり部を有し、
前記第３工程において、前記第１開口部を介して前記第１中子を前記バーリング加工材の内部から外部へと引き抜き、前記第２開口部を介して前記第２中子を前記バーリング加工材の内部から外部へと引き抜く、
バーリング加工材の製造方法。
前記部材の内部に前記第１中子及び前記第２中子を挿入する前において、前記第１接触面と前記第２接触面との距離Ｘ１が前記第１壁部と前記第２壁部との距離Ｙよりも長く、前記第３接触面と前記第４接触面との距離Ｘ２が前記第１壁部と前記第２壁部との距離Ｙよりも長く、
前記第１工程において、前記第１壁部及び前記第２壁部の間へと前記第１中子及び前記第２中子を押し込むことで、前記第１壁部と前記第２壁部との距離Ｙを拡大させる、
請求項１に記載の製造方法。
断面形状において、互いに平行な第１壁部及び第２壁部を有し、前記第１壁部及び前記第２壁部の一端側に第１開口部を有するとともに、他端側に第２開口部を有する部材に対して、バーリング加工を施す際に、前記第１壁部及び前記第２壁部の間に挿入されるバーリング加工用中子であって、
前記第１開口部から挿入される第１中子と、前記第２開口部から挿入される第２中子とを備え、
前記第１中子が、前記第１壁部と接触する第１接触面と、前記第２壁部と接触する第２接触面と、前記第１中子の先端部に設けられた第１凹部とを有し、前記第１接触面と前記第２接触面とが互いに平行であり、
前記第２中子が、前記第１壁部と接触する第３接触面と、前記第２壁部と接触する第４接触面と、前記第２中子の先端部に設けられた第２凹部とを有し、前記第３接触面と前記第４接触面とが互いに平行であり、
前記第１中子の前記先端部と前記第２中子の前記先端部とを突き合せた場合に前記第１凹部と前記第２凹部とによって孔が形成され、前記孔の中心軸が前記第１接触面、前記第２接触面、前記第３接触面及び前記第４接触面に対して垂直であり、
前記部材の内部に前記第１中子及び前記第２中子を挿入する前において、前記第１接触面と前記第２接触面との距離Ｘ１が前記第１壁部と前記第２壁部との距離Ｙよりも長く、前記第３接触面と前記第４接触面との距離Ｘ２が前記第１壁部と前記第２壁部との距離Ｙよりも長い、
バーリング加工用中子。
請求項３に記載の中子を備えるバーリング加工装置。
前記第１中子に接続された第１シリンダーと、
前記第２中子に接続された第２シリンダーと、
を備え、
前記第１シリンダーによって前記第１中子が前記第１接触面及び前記第２接触面と平行な方向に移動できるように構成されており、
前記第２シリンダーによって前記第２中子が前記第３接触面及び前記第４接触面と平行な方向に移動できるように構成されている、
請求項４に記載の装置。
バーリング加工装置であって、
断面形状において、互いに平行な第１壁部及び第２壁部を有し、前記第１壁部及び前記第２壁部の一端側に第１開口部を有するとともに、他端側に第２開口部を有する部材に対して、バーリング加工を施す際に、前記第１壁部及び前記第２壁部の間に挿入されるバーリング加工用中子を備え、
前記中子は、前記第１開口部から挿入される第１中子と、前記第２開口部から挿入される第２中子とを備え、
前記第１中子が、前記第１壁部と接触する第１接触面と、前記第２壁部と接触する第２接触面と、前記第１中子の先端部に設けられた第１凹部とを有し、前記第１接触面と前記第２接触面とが互いに平行であり、
前記第２中子が、前記第１壁部と接触する第３接触面と、前記第２壁部と接触する第４接触面と、前記第２中子の先端部に設けられた第２凹部とを有し、前記第３接触面と前記第４接触面とが互いに平行であり、
前記第１中子の前記先端部と前記第２中子の前記先端部とを突き合せた場合に前記第１凹部と前記第２凹部とによって孔が形成され、前記孔の中心軸が前記第１接触面、前記第２接触面、前記第３接触面及び前記第４接触面に対して垂直であり、
前記バーリング加工装置は、前記第１中子に接続された第１シリンダーと、前記第２中子に接続された第２シリンダーと、を備え、
前記第１シリンダーによって前記第１中子が前記第１接触面及び前記第２接触面と平行な方向に移動できるように構成されており、
前記第２シリンダーによって前記第２中子が前記第３接触面及び前記第４接触面と平行な方向に移動できるように構成されている、
バーリング加工装置。