JPH1177183A - 絞り加工品の孔あけ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、絞り加工された筒状体の偏応力分布
を解消した状態で筒部の周壁に貫通孔を穿設することが
でき、かつ真円度の高い絞り加工品を得ることができる
絞り加工品の孔あけ方法を提供する。 【解決手段】本発明の絞り加工品の孔あけ方法は、絞り
加工品１ｃの筒部１０の内周ｂに該筒部１０の内径ｄ１
より大い外径Ｄ３をもつ拡径部材２Ａを挿入し、該筒部
１０に周方向Ｓの引張応力を付与した状態で該筒部１０
の周壁に少なくとも１個の貫通孔１１を穿設することを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、絞り加工品の孔あ
け方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】

（１）特開昭５３ー９５８７０号公報には、側面（周
壁）に孔を有する深絞り加工品を製作する場合における
孔あけ方法の不具合を解消するための改良発明が開示さ
れている。すなわち、前記改良対象とする孔あけ方法に
よると、深絞り加工を施すことにより得られた深絞り加
工品（筒状体）を、垂直（その軸心線が垂直となる位
置）に保持した状態でプレスにより横方向（水平方向）
から孔あけ加工するか、あるいは深絞り加工品を水平
（その軸心線が水平となる位置）に保持した状態で上方
向（垂直方向）から孔あけ加工することが行われてい
る。

【０００３】この場合には、孔あけ型の構造が複雑なも
のとなり型の製作にあたって多くの費用を要したり、あ
るいは深絞り加工した製品を途中で回転させなければな
らないため、トランスファ加工等、自動加工に適用する
ことがかなり困難である。そこで、その改良発明とし
て、絞り加工時に側面（周壁）となる素板の部分に、予
め貫通孔を均一な位置に設けておき、その後、ポンチ、
絞りダイスなどにより前記素板を絞り加工し、前記貫通
孔を側面（周壁）に位置させる深絞り加工品を素板から
加工することが提案されている。 （２）また、自動車の制御システムに組み込まれるＡＢ
Ｓ（アンチロック・ブレーキ・システム）センサーアッ
センブリー用の部品として、図１６に示されるロータ１
Ｃが用いられている。

【０００４】このロータ１Ｃは、所定の厚さの金属製板
１ａを円形リング状に打ち抜き、円形リング状板１ｂを
得た後、この円形リング状板１ｂを深絞り加工して筒状
体１ｃを形成し、その周壁１００を貫通する複数個のセ
ンサー孔１１を等間隔（周方向Ｓ）に形成したものであ
る。なお、ロータ１Ｃの真円度は、製品機能上の設定規
格（磁束線透過の位置の正確さ）を確保する必要性から
０．１ｍｍ以下という高精度が要求されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記（１）の深絞り加
工品の材料として用いられる素板（金属板）は、その製
造過程で異方性（方向性）をもつため、深絞り加工によ
って形成された深絞り加工品の筒状部に偏応力分布が発
生する。なお、深絞り加工品の筒状部は、深絞り加工に
よって拡径しつつ形成されるが、ポンチあるいはダイス
との間に、約０．１ｍｍ以下のクリアランスをもつた
め、周方向に波打つ形状となる。

【０００６】従って、この深絞り加工品は、筒状部の真
円度が低く、例えば、高精度を要求される前記（２）の
ＡＢＳセンサーアッセンブリー用部品としてのロータと
して用いることができない。前記（２）の場合には、ロ
ータ１Ｃを製造する過程で、筒状体１ｃの周壁１００
に、複数個のセンサー孔１１を形成するには、例えば、
図１７に示すように、筒状体１ｃの内周側に配置したダ
イス（マンドレル）４の各型孔４０間の肉厚ｗ１と、打
ち抜き用パンチ５の幅ｗ２との比率がｗ２／ｗ１＜１．
０以下となって、ダイス４の強度が低下するため、筒状
体１ｃの外周側ａから内周側ｂに向けて半径内方向Ｒ２
に打ち抜くことができない。

【０００７】そこで、図１８および図１９に示すよう
に、筒状体１ｃの内周側ｂに配置した打ち抜き用パンチ
６を用い、筒状体１ｃをその内周側ｂから外周側ａに向
けて半径外方向Ｒ１に打ち抜く技法を用いらざるを得な
かった。ところが、この場合には、打ち抜かれたバリ１
２がロータ１Ｃの外周側ａの周囲に、落下（図１９の矢
印Ｙ１参照）散乱する。

【０００８】このため、前記打ち抜き用パンチ６が例え
ば、トランスファマシンの搬送装置や各種可動型の可動
部分などに近接した配置とされている場合には、それら
可動部分などの隙間に、前記バリ１２が入り込むと、誤
作動を引き起こす可能性がある。さらに、前記ロータ１
Ｃは、製法上、異方性を伴なう金属製板１ａを素材とし
て用いている。このため、円形リング状に打ち抜き円形
リング状板１ｂを得た後、この円形リング状板１ｂを深
絞り加工して形成された筒状体１ｃには、前記金属製板
１ａの異方性に起因する偏応力分布（図２０の楕円ｅ１
参照）を備えている。

【０００９】そして、筒状体１ｃは、周壁１００を打ち
抜き各センサー孔１１を形成する毎に、偏応力分布から
部分的に解放されるため、前記周方向Ｓ全域にセンサー
孔１１が形成された後の形状を前記偏応力分布に沿って
変形（図２１の円ｅ１０から楕円ｅ１１に変形）し、か
つ真円度を損なう。本発明は、前記従来の事情に鑑みな
されたもので、絞り加工された筒状体の偏応力分布を解
消した状態で筒部の周壁に貫通孔を穿設することがで
き、かつ真円度の高い絞り加工品を得ることができる絞
り加工品の孔あけ方法を提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の絞り加工品の孔
あけ方法は、絞り加工品の筒部の内周に該筒部の内径よ
り大きい外径をもつ拡径部材を挿入し、該筒部に周方向
の引張応力を付与した状態で該筒部の周壁に少なくとも
１個の貫通孔を穿設することを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の絞り加工品の孔あけ方法
によると、絞り加工品の筒部は、その周壁に孔あけ加工
がなされる前に、内周に拡径部材を挿入することによっ
て、周方向の引張応力が付与され、これにより偏応力分
布を解消できる。そして偏応力分布を解消した状態の絞
り加工品の筒部の周壁に少なくとも１個の貫通孔を穿設
される。

【００１２】従って、絞り加工品の筒部の周壁に貫通孔
を穿設することによって得られた製品は、真円度を保持
し、かつ精度が良く品質面で向上できる。なお、偏応力
分布をもつ絞り加工品の筒部に対して、周方向の引張応
力を付与することによって、前記偏応力分布を解消する
ことができる拡径部材の外径値は、絞り加工品の筒部の
内径値の０．１％〜１．０％増しである。

【００１３】この理由としては、絞り加工品の筒部の内
周に挿入される拡径部材の外径値が前記０．１％に満た
ないと、周方向の引張応力を充分に付与できず、かつ周
壁に孔あけ加工がなされた後、拡径部材を引き抜いた筒
部に偏応力分布が残り、１．０％を超過するものである
と、周方向の引張応力が大きなものとなって絞り加工品
の筒部を拡径部材に精度良く挿入することができないか
らであると考えられる。

【００１４】また、前記偏応力分布を解消した状態の絞
り加工品の筒部の周壁に貫通孔を穿設する場合、前記拡
径部材として固定マンドレルを用いることができる。前
記筒部から拡径部材を抜かずに挿入したままの状態で穿
設する場合には、絞り加工品の筒部の内周面に当接する
壁拡径部材の周壁に穿設用のパンチの先端に対向してパ
ンチの外径よりやや大きい内径の孔をもつものを用いる
ことができる。

【００１５】また拡径部材は、例えば樹脂製のものを用
いることによって、前記パンチが挿通する孔をもたずに
すむ。すなわち、パンチが加工品の筒部の周壁に貫通孔
を形成時に、拡径部材に突入した分、この突入によっ
て、樹脂が塑性変形してパンチの移動量を吸収し、かつ
パンチの移動を許容する。樹脂としては、ウレタンや、
ＰＰ（ポリプロピレン）、ＳＭＣ樹脂などを用いること
ができる。

【００１６】

【実施例】

（実施例１）本発明、絞り加工品の孔あけ方法をＡＢＳ
センサーアッセンブリー用の組み込み部品としてのロー
タを形成する場合に適用し、図１〜図７、図１５および
一部を援用する図１６に基づいて説明する。

【００１７】実施例１の絞り加工品の孔あけ方法は、図
６、図７、図１６に示すロータ１Ａを製造する場合に用
いられ、深絞り加工により得られた筒状体１ｃの大径筒
部１０の周壁１００に、周方向Ｓの等間隔に貫通する複
数個のセンサー孔１１を穿設加工する工程に特色をも
つ。すなわち、ロータ１Ａは、所定の厚さの金属製板１
ａを円形リング状に打ち抜き、円形リング状板１ｂを得
た後、この円形リング状板１ｂを深絞り加工して大径筒
部１０と小径筒部１５とよりなる筒状体１ｃを形成し、
この後、筒状体１ｃの大径筒部１０の内周側ｂにその内
径ｄ１より大きい外径Ｄ３をもつ筒状拡径部材２Ａを挿
入し、次いで大径筒部１０の周壁１００に、周方向Ｓの
等間隔に貫通するセンサー孔１１を形成したものであ
る。

【００１８】筒状体１ｃは、図２、図１６に示されるよ
うに、互いに軸Ｐ方向に沿って連接された大径筒部１０
と小径筒部１５とよりなる。大径筒部１０は、外径Ｄ１
が５５ｍｍ、内径ｄ１が５３ｍｍ、厚さｔ１が１．０ｍ
ｍ、軸Ｐ方向に沿った長さＬ１が１８ｍｍである。小径
筒部１５は、外径Ｄ２が４９ｍｍ、内径ｄ２が４７ｍ
ｍ、厚さｔ２が１．０ｍｍ、軸Ｐ方向に沿った長さＬ２
が６ｍｍである。

【００１９】また、前記筒状体１ｃとは、別に金属（ダ
イス鋼）製の筒状拡径部材２Ａが用意される。この筒状
拡径部材２Ａは、厚さｔ３が５ｍｍの筒状で中央孔２０
を取り囲む周壁２１に、前記中央孔２０に連通する長孔
状の打ち抜き用型孔２２が形成されている。なお、筒状
拡径部材２Ａの中央孔２０は、後で述べる打ち抜き時の
バリ１２を排出するための排出用の空洞部として機能す
る。

【００２０】筒状拡径部材２Ａの外径Ｄ３は、筒状体１
ｃの大径筒部１０の内径ｄ１値の０．１％〜１．０％増
しの５３．０５〜５３．５０ｍｍである。この筒状拡径
部材２Ａは、筒状体１ｃの大径筒部１０の内周側ｂに挿
入され（図２の矢印Ｙ２参照）、かつ外周面２２０ａが
大径筒部１０の内周面１０１に当接し、軸方向Ｐに沿っ
て摺接しつつ、外周側ａ向かって押圧する（図１、図２
参照）。

【００２１】すると、筒状体１ｃの大径筒部１０は、図
４に示されるように作用力Ｔｒによって半径外方向Ｒ１
に向かって拡径されると同時に、周方向Ｓに引っ張り力
Ｔθが作用する。すなわち、大径筒部１０には、半径外
方向Ｒ１の作用力Ｔｒと、周方向Ｓへの引っ張り力Ｔθ
との２力が付与される状態となる。

【００２２】従って、大径筒部１０は、内周側ｂに前記
筒状拡径部材２Ａが挿入されることによって、金属製板
１ａ（図１６参照）のもつ異方性（方向性）による偏応
力分布を解消できる。また、この後、前記筒状拡径部材
２Ａの周壁２２ａに形成されている長孔形状の孔明け用
の型孔２１に、大径筒部１０の周壁１００を介してその
外周側ａに配置されたパンチ３が半径内方向Ｒ２に向か
って打ち込まれ、かつ前記型孔２１とパンチ３とで大径
筒部１０の周壁１００に長孔形状のセンサー孔１１を穿
設する。

【００２３】このとき、パンチ３が型孔２１内に挿通す
ると同時に、大径筒部１０の周壁１００から打ち抜かれ
たバリ１２は、筒状拡径部材２Ａの中央孔２０に排出さ
れるため（図５の矢印Ｙ１参照）、筒状体１ｃの大径筒
部１０の外周側ａの周囲に散乱および飛散することがな
い。従って、前記打ち抜き用パンチ３をもつトランスフ
ァー装置を用いた場合、その可動部位や、型などの隙間
に、前記バリ１２が入り込み、誤作動を引き起こす可能
性を回避できる。

【００２４】センサー孔１１を穿設後のパンチ３は、元
の位置に復帰する。次いで大径筒部１０の内周側ｂより
筒状拡径部材２Ａを離脱させる（図５の矢印Ｙ１参
照）。このようにして大径筒部１０の周壁１００にセン
サー孔１１を穿設された絞り加工品１Ａは、図３の変形
のない円形ｅを呈し、かつ図１５の示すように真円度
０．０２ｍｍとなり、かつ前記従来の真円度０．１２ｍ
ｍの場合と較べ６倍に向上でき、かつ精度および品質面
で向上できる。

【００２５】従って、実施例１の絞り加工品の孔あけ方
法によると、前記真円度０．１ｍｍ以下を備えたロータ
１を製造でき、かつこのロータ１Ａは、製品機能上の設
定規格（磁束線透過の位置の正確さ）を確保する必要性
から高精度が要求されるＡＢＳセンサーアッセンブリー
用の組み込み部品として用いることができる。 （実施例２）本発明、絞り加工品の孔あけ方法の実施例
２を図８〜図１４に基づいて説明する。

【００２６】実施例２の絞り加工品の孔あけ方法は、実
施例１における大径筒部１０と小径筒部１５とよりなる
筒状体１ｃに孔あけしてロータ１Ａを形成する場合に適
用する代わりに、ストレート形状の筒状体１ｄに孔あけ
してロータ１Ｂを形成する場合に適用するものであり、
実施例１の筒状体１ｃの大径筒部１０の内周側ｂに挿入
される金属（ダイス鋼）製の筒状拡径部材２Ａの代わり
に、筒状体１ｄの内周側ｂに挿入軟質樹脂（ウレタン）
製の筒状拡径部材２Ｂを用いたこと以外は、実施例１の
場合と同じ構成である。

【００２７】筒状拡径部材２Ｂの外径Ｄ５は、筒状体１
ｄの内径ｄ４値の０．１％〜１．０％増しの５３．０５
〜５３．５０ｍｍである。この筒状拡径部材２Ｂは、筒
状体１ｄの内周側ｂに挿入され（図８の矢印Ｙ１参
照）、かつ外周面２２０ｂが筒状体１ｄの内周面１０１
ｄに当接し、軸方向Ｐに沿って摺接しつつ、外周側ａ向
かって押圧する。すると、筒状体１ｄは、前記実施例１
の場合と同じ図３および図４に示されるように、作用力
Ｔｒによって半径外方向Ｒ１に拡径されると同時に、周
方向Ｓに引っ張り力Ｔθが作用する。すなわち、筒状体
１ｄには、半径外方向Ｒ１の作用力Ｔｒと、周方向Ｓへ
の引っ張り力Ｔθとの２力が付与される状態となる。

【００２８】従って、筒状体１ｄは、内周側ｂに前記筒
状拡径部材２Ｂが挿入されることによって、金属製板１
ａ（図１６参照）のもつ異方性（方向性）による偏応力
分布を解消できる。この後、前記筒状拡径部材２Ｂの周
壁２２ｂに向かって筒状体１ｄの周壁１００ｄを介して
その外周側ａに配置されたパンチ３ａが半径内方向Ｒ２
に向かって打ち込まれ、かつ前記パンチ３によって、筒
状体１ｄの周壁１００ｄに長孔形状のセンサー孔１１を
穿設する。この場合、パンチ３は、第１１図に示すよう
に、センサー孔１１の穿設に伴い、打ち抜かれたバリ１
２を筒状拡径部材２Ｂの周壁２２ｂに押し込む。

【００２９】すなわち、打ち抜かれたバリ１２は、筒状
拡径部材２Ｂの周壁２２ｂに食い込むため、散乱および
飛散することがない。このようにして筒状体１ｄの周壁
１００ｄは、前記実施例１と同様にＴθ及びＴｒにより
真円度を損ねることなく、センサー孔１１を打ち抜き穿
設することが可能となった。

【００３０】センサー孔１１を穿設した後のパンチ３
は、その先端３０を筒状体１ｄの内周側ｂに突出しない
位置に保持される。次いで、周壁２２ｂにバリ１２を食
い込ませた状態にある筒状拡径部材２Ｂは、図略の払い
出し装置の押し出し部材４によって軸方向Ｐに沿い上方
より下方に向かって（図１３および図１４の矢印Ｙ１参
照）押し出され、筒状体１ｄの内周側ｂより離脱する。

【００３１】このようにして、実施例２の絞り加工品の
孔あけ方法によれば、実施例１と同様な効果を得ること
ができる。

【００３２】

【発明の効果】本発明の絞り加工品の孔あけ方法は、絞
り加工品の筒部の内周に筒部の内径より大きい外径をも
つ拡径部材を挿入し、筒部に周方向の引張応力を付与し
た状態で筒部の周壁に少なくとも１個の貫通孔を穿設す
るため、絞り加工された筒状体の偏応力分布を解消した
状態で筒部の周壁に貫通孔を穿設することができ、かつ
真円度の高い絞り加工品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の絞り加工品の孔あけ方法で、絞り加
工品の筒部に拡径部材を挿入し、筒部に周方向の引張力
を発生させた状態で、パンチによって筒部に複数個の貫
通孔を形成する状態を示す横断面図。

【図２】図１におけるＡーＡ線断面矢視図。

【図３】図１における絞り加工品の筒部に筒状拡径部材
を挿入され、金属製板のもつ異方性（方向性）による偏
応力分布が解消される状態を示す平面図。

【図４】図３の一部を拡大して示す拡大部分平面図。

【図５】図２におけるバリ打ち抜き状態を示す断面図。

【図６】実施例１の絞り加工品の孔あけ方法で得られた
絞り加工品の縦断面図。

【図７】図６における絞り加工品の平面図。の絞り加工
品の孔あけ方法で得られた絞り加工品の縦断面図。図２
におけるバリ打ち抜き状態を示す断面図。

【図８】実施例２の絞り加工品の孔あけ方法で、絞り加
工品の筒部に拡径部材を挿入する状態を示す縦断面図。

【図９】実施例２の絞り加工品の孔あけ方法で、絞り加
工品の筒部に筒状拡径部材を挿入し、筒部に周方向の引
張力を発生させた状態で、パンチによって筒部に貫通孔
を形成する直前の状態を示す縦断面図。

【図１０】図９における部分平面図。

【図１１】図９におけるパンチによって筒部に貫通孔を
形成する状態を拡大して要部を示す部分拡大平面図。

【図１２】図１１における要部を縦断して示す縦断面
図。

【図１３】図１２における筒状拡径部材を押し出し部材
によって軸方向に沿い上方より下方に向かって絞り加工
品の筒部から押し出す直前状態を示す縦断面図。

【図１４】筒状拡径部材を押し出し部材によって軸方向
に沿い上方より下方に向かって絞り加工品の筒部から押
し出した状態を示す縦断面図。

【図１５】本実施例１、２の絞り加工品の孔あけ方法
と、従来の絞り加工品の孔あけ方法とにより得られた絞
り加工品の真円度（軸線に直角な断面での円周における
半径の差）を示す説明図。

【図１６】金属製板から円形リング状板、深絞り筒状体
をへて筒部の周壁に孔あけした絞り加工品として製造さ
れる過程を示した斜視図。

【図１７】従来例の絞り加工品の孔あけ方法で、筒状体
の内周側に配置したダイス（マンドレル）の各型孔間の
肉厚と、打ち抜き用パンチの幅との関係を示す横断面
図。

【図１８】従来例の絞り加工品の孔あけ方法で、筒状体
の内周側に打ち抜き用パンチを配置した状態を示す縦断
面図。

【図１９】図１８における筒状体を打ち抜き用パンチで
内周側より外周側に打ち抜き、打ち抜かれたバリが落下
する状態を示す縦断面図。

【図２０】従来例の筒状体に偏応力分布が発生した状態
を示す平面図。

【図２１】従来例の筒状体に打ち抜き用パンチで孔あけ
する前および孔あけ後の形状を示す平面図。

【符号の説明】

１Ａ、１Ｂ…ロータ 装置 １ａ…金属製板 １ｂ…
円形リング状板 １ｃ、１ｄ…筒状体 １０…大径筒部 １００、１０
０ｄ…周壁 １１…センサー孔 １２…バリ １５…小径筒部 ２Ａ、２Ｂ…筒状拡径部材 ３…パンチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絞り加工品の筒部の内周に該筒部の内径よ
   り大きい外径をもつ拡径部材を挿入し、該筒部に周方向
   の引張応力を付与した状態で該筒部の周壁に少なくとも
   １個の貫通孔を穿設することを特徴とする絞り加工品の
   孔あけ方法。