JPH0757400B2 - 板金製部品の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば自動車の自動変速装置に使用されるプ
ライマリシリンダや無段変速機における作動油室形成部
材、ピストン等の部品の板金製部品の製造方法に関す
る。

［従来の技術］ 従来、この種のプライマリシリンダ等の部品は、一般
に、ダイカストにより製造されていた。

［発明が解決しようとする課題］ プライマリシリンダ等のように、外周面にシールリング
嵌合用溝を有する比較的形状の複雑な部品をダイカスト
により製造する場合は、ダイカスト機のような大型で複
雑な設備を要するばかりでなく、金型自身の製作費が高
くつき、それが原因して製品（部品）のコストアップを
招来するという問題があった。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、円形鋼板を
素材として使用し、簡単な製造設備を用いて所定形状、
所要強度の部品を生産性よく安価に製造することができ
る板金製部品の製造方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本第１発明に係る板金製部
品の製造方法は、円形鋼板の板厚分にほぼ相当する環状
間隔を保って相互に嵌入する円形の凹部と凸部を有する
とともにそれら凹部と凸部の外周に型中心線より外側に
向かって延び、互いに平行状に対向する面を有する一対
のしぼり加工用型からなる金型装置の前記一対の型によ
り前記円形鋼板の中央部を絞り加工するとともにその周
縁につば部分を形成して、つば付きカップ状体に形成す
る工程と、外周部に前記つば付きカップ状体のつば部分
の周縁部が収まる環状凹部を有する一方の型とつば付き
カップ状体のカップ部分に嵌入する凸部およびつば部分
を水平状に支持する水平面を有する他方の型からなる金
型装置の前記両型間に、前記つば部分の周縁部が一方の
型の環状凹部に対応する状態でつば付きカップ状体を挟
持固定させたうえ、金型装置とともにつば付きカップ状
体をその中心線で回転させた状態で、前記つば部分の周
縁部の外周面に転造ローラの環状凸部を押しつけ、かつ
食い込ませることによりつば部分の周縁部を前記環状凹
部の深さに相当する幅広部に形成しつつ、その幅広部の
外周にシールリング嵌合用溝を形成する工程とを備えた
ものである。

また、本第２発明に係る板金製部品の製造方法は、互い
に相対向するフラットな面を有するとともに、一方の型
の外周部に円形鋼板の周縁部が収まる環状凹部を形成し
た一対の型からなる金型装置の前記一対の型間に、前記
円形鋼板の周縁部が一方の型の環状凹部に対応する状態
で円形鋼板を挟持固定させたうえ、金型装置の他方の型
とともに円形鋼板をその中心線で回転させた状態で前記
円形鋼板の周縁部の外周面に転造ローラの環状凸部を押
しつけ、かつ食い込ませることにより円形鋼板の周縁部
を前記環状凹部の深さに相当する幅広部に形成しつつ、
その幅広部の外周にシールリング嵌合用溝を形成する工
程とを備えたものである。

［作用］ 第１および第２発明によれば、円形鋼板を素材として使
用し、この素材としての円形鋼板を、金型装置における
一対の型により挟持し加圧するプレス加工と、素材外周
面に対して転造ローラを押しつける転造加工という全て
冷間加工手段によってカップ型あるいはディスク型の部
品を製造することが可能である。その結果、従来のダイ
カストの場合に比べて、製造設備が簡単となるととも
に、金型装置における一対の型も形状的に簡単なもので
よくて、その型製作費の低減が図れ、プライマリシリン
ダ等の部品の製作コストの低減を図れる。また、シール
リング嵌合用溝はつば付きカップ状体あるいは円形鋼板
の周縁部に形成した厚肉部に対する転造によって形成さ
れるから、加工性の向上が図れるとともに、強度的にも
精度的にも優れた溝が得られる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図（Ｉ）〜（Ｖ）は本発明の請求項１にかかる、い
わゆるカップ型のプライマリシリンダの製造過程を示す
第１実施例である。なお、各工程は左右対称であるた
め、その右半分のみを図示した。

第１図（Ｉ）は、素材としての所定の直径Ｄを有する円
形鋼板Ａがプレス加工により得られた形態を示す。かか
る円形鋼板Ａの成形に順次使用される第１〜第４金型装
置1,2,3および４、そして加圧ローラ7,8、転造ローラ９
は次の如く構成されている。

即ち、第１図（II）に示す第１金型装置１はしぼり加工
用で、上型20A,20Bと下型21からなっている。上型20Aは
円筒形で、その下部は型中心線22より外側に向かって下
方へ傾斜するテーパ面23に形成されている。また、上型
20Bは押圧型の機能を有するもので、上型20A内に配置さ
れている。下型21は円形鋼板Ａの板厚分にほぼ相当する
環状間隔を保って上型20A内に嵌入可能な横断面円形の
凸部24と、この凸部24の外周下部で上型20Aの上記テー
パ面23に平行状に対向するテーパ面25とを備えている。

第１図（III）に示す第２金型装置２は上下方向に延出
する回転中心線26を有している。第２金型装置２には、
第１金型装置１の凸部24およびテーパ面25とほぼ同大・
同形の凸部27およびテーパ面28が形成されている。第２
金型装置２に付随する一方の加圧ローラ７は、コーン形
で、その大径部側が凸部27の外周部側となるように、し
かも凸部27の中心部から外周部にわたる長さで、凸部27
上の１箇所に上下方向に移動自在に配置されている。ロ
ーラ加圧面の下部29は凸部上面30に対して平行状に保持
されており、従ってその分だけ加圧ローラ７の回転中心
線31は傾いている。第２金型装置２に付随する他方の加
圧ローラ８は上下方向に延出する回転中心線32を有して
第２金型装置２の一側部に左右方向に移動自在に配置さ
れている。加圧ローラ８には、凸部27の周面33に対して
平行な加圧面34と、テーパ面28に対して平行は加圧面35
が形成されている。

第１図（IV）に示す第３金型装置３は上型36A,36Bと下
型37からなる。上型36Aは円筒形であり、その内部に配
置された上型36Bは押圧型の機能を有している。下型37
は、円形鋼板Ａの板厚分にほぼ相当する環状間隔を保っ
て上型36A内に嵌入可能な凸部39を備えている。かかる
凸部39の高さおよび直径は（III）に示す凸部27のそれ
とほぼ同一で、この凸部39の外周下部には、（III）に
示すテーパ面28とほぼ同一の傾きを有し、かつ長さがテ
ーパ面28より短いテーパ面40を介して水平面41が形成さ
れている。また、上型36Aの外周下部には、下型37のテ
ーパ面40および水平面41に対してそれぞれ平行に向き合
うテーパ面42および水平面43が形成されている。

第１図（Ｖ−１）に示す第４金型装置４は、上型44と下
型45からなり、上下方向に延出する回転中心線46を有し
ている。下型45には、（IV）に示す下型37のそれとほぼ
同一の凸部47,テーパ面48および水平面49が形成されて
いる。また、上型44は、上記凸部47,テーパ面48および
水平面49に沿った押え面50と、この押え面50の外周部に
回転中心線46を中心に形成された環状凹部51を備えてい
る。第４金型装置４に付随する転造ローラ９は、上下方
向に延出する回転中心線52を有して、第４金型装置５の
側部１箇所に水平方向に移動自在に配置されている。転
造ローラ９の外周には、第４金型装置４が図示の如く閉
じた状態で、環状凹部51の外側から上下金型間に上下に
一定の隙間を保って嵌入可能な環状凸部53が形成され、
かつ環状凸部53の基部上下には環状規制面54,54が形成
されている。

次に、上記構成により、いわゆるカップ型のプライマリ
シリンダを製造する方法を説明する。

まず、第１図（Ｉ）に示す円形鋼板Ａが第１図（II）
に示す第１金型装置１の下型21上に同心状にセットさ
れ、つづいて上型20A,20Bが下方へ駆動されることによ
り、絞り加工を受ける。即ち、この工程では、下型21の
凸部24により円形鋼板Ａの中央部が上型20A,20B内に絞
り込まれるとともに、上型20Aのテーパ面23により円形
鋼板Ａの周縁部が下型21のテーパ面25に押しつけられ、
もって中央部にカップ部分62が、その周縁に斜め下方へ
張り出すつば部分63が位置する、いわゆるつば付きカッ
プ状体64が形成される。

上記のようにして形成されたつば付きカップ状体64
は、その後、第１図（III）にように第２金型装置２に
移し変えられて、カップ部分62が凸部27に被嵌され、か
つつば部分63がテーパ面28に支持される。そしてカップ
部分62の上面に加圧ローラ７が、カップ部分62の外周面
に他方の加圧ローラ８の加圧面34が、またつば部分63の
周縁部61を除く表面に加圧面35がそれぞれ押しつけられ
た状態で、第２金型装置２がつば付きカップ状体64とと
もにこれらの共通する中心線26で回転駆動される。この
回転時において、一方の加圧ローラ７はつば付きカップ
状体64のカップ部分62の上面に対して初期の押しつけ状
態のままであって、そのカップ部分62を整形する作用を
発揮する一方、他方の加圧ローラ８はつば付きカップ状
体64の周縁部61を除くつば部分63に対してくり返し荷重
を付与することになり、これによって、つば部分63の表
面を加工硬化して、つば付きカップ状体64の硬度が若干
向上する。

上記のようにして整形および表面硬度が向上したつば
付きカップ状体64は、その後、第１図（IV）に示す第３
金型装置３に移し変えられる。この工程では、つば付き
カップ状体64のカップ部分62が下型37の凸部39に被嵌さ
れた状態で、上型36が下方へ駆動されることにより、つ
ば部分63の外周部側が下型37の水平面41に押しつけられ
て水平状に折曲される。

上記工程を経たつば付きカップ状体64は、最終的に第
１図（Ｖ−１）に示す第４金型装置４に移し変えられ
る。この工程では、まず下型45の凸部47につば付きカッ
プ状体64のカップ部分62が被嵌され、上型44の環状凹部
51下につば部分63の周縁部61が収まり、上下両金型44,4
5間につば付きカップ状体64が完全に挾持された状態
で、第４金型装置４がつば付きカップ状体64とともにこ
れらの共通の中心線46で回転駆動されるとともに、転造
ローラ９が矢印Ｅ方向へ水平駆動されてその環状凸部53
がつば部分63の周縁部61の外周面に押しつけられ、転造
ローラ９が回転する。このとき、つば部分63の周縁部61
は、つば付きカップ状体64の軸長方向（上下方向）に一
定の隙間を保って、即ち図では環状凹部の深さを保って
金型内に完全に固定された状態にあり、しかも第１図
（Ｖ−２）のように、転造ローラ９が矢印Ｅ方向へ更に
所定量駆動されることにより、上記周縁部61は環状凹部
51と水平面49との間で上下方向に広がって一定の幅広に
なり、かつその幅広部に転造ローラ９の環状凸部53が食
い込んで、つば部分63の外周にシールリング嵌合用溝65
が形成される。また、その際、環状凸部53の上下にある
環状規制面54,54によってシールリング嵌合用溝65の両
側壁つまりリム部（第２図（Ｉ）参照66の外径ｄが規制
される。

なお、つば部分63の周縁部61は第１図（III）の表面硬
化処理を受けないので、上記シールリング嵌合用溝65の
成形は容易に行われる。

第２図（Ｉ）は上記のようにして形成されたＯリング嵌
合用溝65の拡大図である。かかる溝65は断面矩形状とな
っているが、例えば第２図（II）に示すような半球状に
形成することも可能である。また、第２図（Ｉ）に示さ
れたリム部66はつば部分63の一側に片寄っているが、例
えば第２図（III）のようにつば部分66の両側に対称的
に突出するよう形成してもよい。

第３図（Ｉ）〜（VI）は本発明の請求項２にかかる、い
わゆるディスク型のプライマリシリンダの製造過程を示
す実施例である。

第３図（Ｉ）の工程は、第１図（Ｉ）で述べたものと同
一である。第３図（II）に示された第１金型装置70は、
上下方向に延出する回転中心線71を備えた下型72を有
し、この下型72の上面にはフラットな水平面からなる素
材受面73が形成されている。また、第１金型装置70の上
型74の外周側下部には、第１図（Ｖ−１）で説明した環
状凹部51が形成されるとともに、環状凹部51より回転中
心線71側の領域には第１図（III）で説明した加圧ロー
ラ７が設けられている。また、第１金型装置70の一側部
には、第１図（Ｖ−１）で説明した転造ローラ９が配置
されている。

一方、第３図（III）には打抜装置75が示されている。
この打抜装置75は、素材支持台76の中央部に抜孔77を有
し、この抜孔77に対しては、その上方から嵌入可能なポ
ンチ78が配置され、かつポンチ78の外周には素材押え79
が設けられている。

また、第３図（IV）には、バーリング装置81が示されて
いる。かかるバーリング装置81は、素材支持台82と、そ
の上部に配置された素材押え83とを備え、素材支持台82
の中央部には、上下方向に駆動されるバーリング用ロッ
ド84が配置されている。

次に、上記構成により、いわゆるディスク型プライマリ
シリンダを製造する方法を説明する。

まず、第３図（Ｉ）に示された素材としての円形鋼板
Ａが第３図（II）のように、第１金型装置70の下型72上
に同心状にセットされたのち、つづいて第３図（II−
２）のように、上型74が下方へ駆動されることにより、
円形鋼板Ａの表面上にその中心側から周縁部金傍にかけ
て加圧ローラ７が押しつけられる。なお、図示は省略し
たが、下型72の周囲には複数のガイドローラがあって、
そのガイドローラに円形鋼板Ａの外周部が回転自在に接
することにより、下型72に対して円形鋼板Ａが同心状に
保持されるようになっている。

その後、第１金型装置70の下型72が円形鋼板Ａととも
にこれらの共通する中心線71で回転駆動される。それに
よって、加圧ローラ７が相対的に回転して、円形鋼板Ａ
の厚肉部61を除く部分の表面の硬度が向上する。また、
これと並行して、即ち、加圧ローラ７が円形鋼板Ａに押
しつけられ、かつ下型72が回転駆動された状態で、転造
ローラ９が矢印Ｅ方向へ水平駆動されてその環状凸部53
が円形鋼板Ａの周縁部61の外周面に押しつけられ、転造
ローラ９が回転（従動）する。このとき、円形鋼板Ａの
周縁部61は、鋼板厚さ方向（上下方向）に一定の隙間を
保って、即ち図では環状凹部51の深さを保って下型72に
固定された状態により、第３図（II−３）のように、転
造ローラ９が矢印Ｅ方向へ更に所定量駆動されることに
より、上記周縁部61は環状凹部51と素材受面73との間で
上下方向に広がって一定の幅広になり、かつその幅広部
に転造ローラ９の環状凸部53が食い込んで円形鋼板Ａの
外周にシールリング嵌合用溝65が形成される。また、そ
の際、環状凸部53の上下にある環状規制面54,54によっ
てシールリング嵌合用溝65の両側壁つまりリム部（第２
図（Ｉ）参照）66の外径ｄが規制される。

上記加工を受けた円形鋼板Ａは、その後、第３図（II
I）に示す打抜装置75の支持台76にセットされて押え79
により固定される。そして、ポンチ78の下降により、円
形鋼板Ａの中央部が打抜かれ、軸孔85が形成される。

上記工程を経た円形鋼板Ａは、最終的に第３図（IV）
に示すバーリング装置81に送られて、その支持台82と押
え83間に挾持される。しかる後、ロッド84が上昇駆動さ
れることにより、軸孔85の周囲が付き上げられ、もって
中央部にボス部86を有した所定のディスク型のプライマ
リシリンダが形成される。

［発明の効果］ 本発明は前述のように構成されているので、次に述べる
効果を奏する。

請求項１および請求項２に記載の第１および第２発明に
よれば、円形鋼板を素材として使用し、この素材として
の円形鋼板を、金型装置における一対の型により挟持し
加圧するプレス加工と、素材外周面に対して転造ローラ
を押しつける転造加工という全て冷間加工手段によって
カップ型あるいはディスク型の所定部品を製造すること
ができるので、従来のダイカストの場合に比べて、製造
設備が簡単となるとともに、金型装置における一対の型
も形状的に簡単なものでよくて、その型製作費の低減を
図れ、プライマリシリンダ等の部品の製作コストを低減
することができる。特に、シールリング嵌合用溝はつば
付きカップ状体あるいは円形鋼板の周縁部に形成した厚
肉部に対する転造によって形成されるから、加工性の向
上を図り得るとともに、強度的にも精度的にも優れた溝
が得られ、部品使用時のシール性を確保することができ
る。

その上、つば付きカップ状体あるいは円形鋼板の周縁部
へのシールリング嵌合用溝の形成前においてそれらの表
面に任意に加圧ローラを押しつけることが容易で、これ
によって、少なくともそれら表面の硬度を増大させるこ
とができるから、素材となる円形鋼板の板厚が薄くても
カップ型、ディスク型のいずれの部品にも十分な強度を
付与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ｉ）〜（Ｖ−２）は請求項１にかかるプライマ
リシリンダの製造過程を示す実施例、第２図（Ｉ）〜
（III）はシールリング嵌合用溝部の拡大図、第３図
（Ｉ）〜（IV）は請求項２にかかるプライマリシリンダ
の製造過程を示す実施例である。 Ａ……円形鋼板 1,2,3,4,70……金型装置 7,8……加圧ローラ ９……転造ローラ 26,46,71……中心線 51……環状凹部 61……周縁部 62……カップ部分 63……つば部分 64……つば付きカップ状体 65……シールリング嵌合用溝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円形鋼板の板厚分にほぼ相当する環状間隔
   を保って相互に嵌入する円形の凹部と凸部を有するとと
   もにそれら凹部と凸部の外周に型中心線より外側に向か
   って延び、互いに平行状に対向する面を有する一対のし
   ぼり加工用型からなる金型装置の前記一対の型により前
   記円形鋼板の中央部を絞り加工するとともにその周縁に
   つば部分を形成して、つば付きカップ状体に形成する工
   程と、外周部に前記つば付きカップ状体のつば部分の周
   縁部が収まる環状凹部を有する一方の型とつば付きカッ
   プ状体のカップ部分に嵌入する凸部およびつば部分を水
   平状に支持する水平面を有する他方の型からなる金型装
   置の前記両型間に、前記つば部分の周縁部が一方の型の
   環状凹部に対応する状態でつば付きカップ状体を挟持固
   定させたうえ、金型装置とともにつば付きカップ状体を
   その中心線で回転させた状態で、前記つば部分の周縁部
   の外周面に転造ローラの環状凸部を押しつけ、かつ食い
   込ませることによりつば部分の周縁部を前記環状凹部の
   深さに相当する幅広部に形成しつつ、その幅広部の外周
   にシールリング嵌合用溝を形成する工程とを備えたこと
   を特徴とする板金製部品の製造方法。
2. 【請求項２】互いに相対向するフラットな面を有すると
   ともに、一方の型の外周部に円形鋼板の周縁部が収まる
   環状凹部を形成した一対の型からなる金型装置の前記一
   対の型間に、前記円形鋼板の周縁部が一方の型の環状凹
   部に対応する状態で円形鋼板を挟持固定させたうえ、金
   型装置の他方の型とともに円形鋼板をその中心線で回転
   させた状態で前記円形鋼板の周縁部の外周面に転造ロー
   ラの環状凸部を押しつけ、かつ食い込ませることにより
   円形鋼板の周縁部を前記環状凹部の深さに相当する幅広
   部に形成しつつ、その幅広部の外周にシールリング嵌合
   用溝を形成する工程とを備えたことを特徴とする板金製
   部品の製造方法。