JPH0798238B2 - 円形鋼板からシールリング嵌合用溝を形成する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、円形鋼板からシールリング嵌合用溝を形成す
る方法に関し、その方法により得られた部品は例えばプ
ライマリシリンダに使用される。

［従来の技術］ 従来、この種のシールリング嵌合用溝を有するプライマ
シリンダの部品は、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］ ダイカストによれば、所定の強度を得るために部材の厚
みが肉厚となり、また設備が複雑となることによって、
コストアップを招来する問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、ダイ
カストに代え、円形鋼板からシールリング嵌合用溝を形
成することができるようにして、製造設備を簡単にする
とともに、薄肉で十分な強度が得られ、結果としてコス
トダウンを図れるようにすることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するために、本発明にかかる第１の発明
は、金型装置により円形鋼板の中央部に絞り加工を施し
てその円形鋼板をつば付きカップ状体に形成する工程
と、金型装置により前記つば部分の周縁部を環状折曲片
に折曲形成する工程と、前記環状折曲片を金型装置の環
状凹部に収納し、前記つば付きカップ状体をその中心線
で回転させた状態で、前記環状折曲片を含む前記つば部
分の外周面に転造ローラを押しつけてシールリング嵌合
用溝を形成する工程とを備えたことを特徴とする。

また、前記目的を達成するために、本発明にかかる第２
の発明は、金型装置により記円形鋼板の周縁部を環状折
曲片に折曲形成する工程と、前記環状折曲片を金型装置
の環状凹部に収納し、前記円形鋼板をその中心線で回転
させた状態で、前記環状折曲片を含む前記円形鋼板の外
周面に転造ローラを押しつけて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。

［作用］ 第１の発明によれば、いわゆるカップ型の製造品が得ら
れ、第２の発明によれば、いわゆるディスク型の製造品
が得られる。そして、これらは、鋼板を使用して加工し
ている結果、素材の板厚が薄くても十分な強度を得るこ
とが可能となる。

また、カップ状体のつば部分の周縁部あるいは円形鋼板
の周縁部に形成した環状折曲片を、金型装置の環状凹部
に収納し、転造ローラにより、その環状折曲片を含む前
記つば部分の外周面を押しつけてシールリング嵌合用溝
を形成するようにしているため、シールリング嵌合用溝
の形成がスムーズに行え、加工性が向上するとともに、
転造成形によって溝部の強度も向上される。

さらには、本発明は、プレスや転造加工によるものであ
るから、製造設備が簡単となり、コストダウンが実現さ
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）〜（VI）は本発明の請求項１にかかる、い
わゆるカップ型に製造する場合を示す第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状態を示す。かかる
円形鋼板Ａの成形に順次使用される第１〜第５金型装置
1,2,3,4および５、そして加工ローラ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金型製造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に対して平行な加圧面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）に示す第４金型装置４は、上型10と下型11
A,11Bからなる。下部11Aには、（IV）に示す下型37のそ
れとほぼ同一の凸部12,テーパ面13および水平面14が形
成され、かつ下型11Bは、上型10との間に素材鋼板の厚
さにほぼ相当する環状間隙Ｇを保って、下型11Aの外周
部に嵌合されている。また、上型10は、上記凸部12,テ
ーパ面13および水平面14に沿った押え面15を備えてい
る。

第１図（VI−１）に示す第５金型装置５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５金型装置５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５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５金型装置５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、いわゆるカップ型に製造する場
合について説明する。

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、続いて上型20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20内に絞り込まれるとと
もに、上型20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）のように第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63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がそれぞれ押し付けられ
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、その
結果、各加圧ローラ7,8が回転して、つば付きカップ状
体64の周縁部61を除くほぼ全域部に両加圧ローラ7,8の
くり返し荷重が与えられ、それによる加工硬化によりつ
ば付きカップ状体64の強度が向上する。

上記のようにして硬度を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に押し付けられて水平状に折曲
される。

しかる後、上記つば付きカップ状体64は、第１図
（Ｖ）に示す第４金型装置４に移し変えられる。ここで
は、つば付きカップ状体64のカップ部分62が下型11Aの
凸部12に被嵌され、かつつば部分63がテーパ面13および
水平面14に支持されて、上型10の押え面15によりつば付
きカップ状体64が固定される。このとき、下型11Aの外
周につば部分62の周縁部61が突出する。つづいて、下型
11Bが上方へ駆動されることにより、上記周縁部61が上
側へ直角状に折曲されて環状折曲片となる。

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（VI−１）に示す第５金型装置５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につば部分63の周縁部つまり環状折曲片61が収まり、
上下両金型44,45間につば付きカップ状体64が挟持され
た状態で、第５金型装置５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の環状折曲片61を含む外周面に押
しつけられ、転造ローラ９が回転（従動）する。このと
き、環状折曲片61環状凹部51内に収まってつば付きカッ
プ状体64の軸長方向および中心方向に拘束された状態に
あり、しかも第１図（IV−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
つば部分63の周縁部61は環状凹部51と水平面49との間で
圧せられ、その周縁部61には転造ローラ９の環状凸部53
が食い込み、結果としてつば部分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）の硬化処
理を受けないので、第１図（Ｖ）の折曲加工および第１
図（VI−２）転造加工は容易に行われる。

第２図（Ｉ）は上記のようにして形成されたシールリン
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
わゆるディスク型に製造する場合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
の下部には、第１図（III）で説明した加圧ローラ７が
設けられている。

第３図（III）に示す第２金型装置80は、上型81と下型8
2A,82Bからなり、上型81と下型82Aは互いのフラット面8
3,84で相対向し、かつ下型82Bは、上型81との間に素材
鋼板の厚さにほぼ相当する環状間隙Ｇを保って、下型82
Aの外周に嵌合している。

第３図（IV−１）に示す第３金型装置90は、互いのフラ
ット面91,92で相対向する上型93と下型94からなり、上
下方向に延出する回転中心線95を有している。ここで、
上型93の外周側下部には、第１図（VI−１）で説明した
環状凹部51が形成され、かつ第３金型装置90の側部に
は、第１図（VI−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（Ｖ）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（VI）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に製造する
場合について説明する。

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、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
縁部近傍にかけて加圧ローラ７が押しつけられる。

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。その結
果、加圧ローラ７が回転（従動）して、円形鋼板Ａの周
縁部61を除くほぼ前面に加圧ローラ７のくり返し荷重が
与えられ、それによる加工硬化により円形鋼板Ａの強度
が向上する。

しかる後、上記円形鋼板Ａは、第３図（III）に示す
第３金型装置80に移し変えられる。ここでは、上型81と
下型82Aとの間でこれらと同心状に上記円形鋼板Ａが挟
持される。このとき、下型82Aの外周に円形鋼板Ａの周
縁部61が突出する。つづいて、下型82Aが上方へ駆動さ
れることにより、その周縁部61が上側に直角状に折曲さ
れて環状折曲片となる。

上記工程後は、第３図（IV−１）に示すように、円形
鋼板Ａが第３金型装置90の上型93と下型94との間に同心
状に挟持され、かつ環状折曲片61は環状凹部51に収めら
れる。ついで、第３金型装置90が円形鋼板Ａとともにこ
れらの共通する中心線95で回転駆動され、かつ転造ロー
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の環状折曲片61を含む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、環状折曲
片61が環状凹部51内に収まって円形鋼板Ａの軸長方向
（上下方向）および中心方向に拘束された状態にあり、
しかも第３図（IV−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、円形鋼板Ａ
の周縁部61は環状凹部51とフラット面92との間で圧せら
れ、その周縁部61には転造ローラ９の環状凸部53が食い
込み、結果として円形鋼板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6
5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
（Ｖ）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（VI）
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間に挟持される。しかる後、ロッド84が上昇駆動さ
れることにより、軸孔85の周囲が突き上げられ、もって
中央部にボス部86を有した所定のディスク型の部品が形
成される。

なお、上記つば部分63の周縁部61は第３図（II）の硬化
処理を受けないので、第３図（III）の折曲加工および
第３図（IV−２）の転造加工は容易に行われる。

なお、上記各実施例で製造された物は、例えばプライマ
リシリンダの構成部品として適用できる。

［発明の効果］ 以上のように、第1,第２の発明によれば、鋼板を使用し
て加工している結果、ダイカストで作るものより板厚を
薄くしても十分な強度を得ることができる。

また、シールリング嵌合用溝は、カップ状体のつば部分
の周縁部あるいは円形鋼板の周縁部に形成した環状折曲
片を、金型装置の環状凹部に収納し、転造ローラによ
り、その環状折曲片を含む前記つば部分の外周面を押し
つけて形成するようにしているため、シールリング嵌合
用溝の形成がスムーズに行え、加工性の向上のほか、転
造成形による溝部の強度の向上も実現することができ
る。

さらには、本発明は、プレスや転造加工によるものであ
るから、製造設備が簡単となり、コストダウンを実現す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ｉ）〜（VI−２）は請求項１の実施例の図、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）〜（VI）は請求項２の実施例の図であ
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 26,46,71,95……中心線 51……環状凹部 61……環状折曲片 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】金型装置により円形鋼板の中央部に絞り加
   工を施してその円形鋼板をつば付きカップ状体に形成す
   る工程と、金型装置により前記つば部分の周縁部を環状
   折曲片に折曲形成する工程と、前記環状折曲片を金型装
   置の環状凹部に収納し、前記つば付きカップ状体をその
   中心線で回転させた状態で、前記環状折曲片を含む前記
   つば部分の外周面に転造ローラを押しつけてシールリン
   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
   円形鋼板からシールリング嵌合用溝を形成する方法。
2. 【請求項２】金型装置により円形鋼板の周縁部を環状折
   曲片に折曲形成する工程と、前記環状折曲片を金型装置
   の環状凹部に収納し、前記円形鋼板をその中心線で回転
   させた状態で、前記環状折曲片を含む前記円形鋼板の外
   周面に転造ローラを押しつけて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円形鋼板から
   シールリング嵌合用溝を形成する方法。