(57)【要約】【課題】製造工程と製造装置の構成とを簡素化することができる筒状部材及び筒状部材の製造方法を提供する。【解決手段】巻きカラー１の製造方法は、長尺の金属板材４の一部を下方に打ち抜く打ち抜き加工により矩形部材４１ａと枠部材４２とを形成すると共に、矩形部材４１ａの両端の端面４１１の下端側部４１１ｄをコイニング加工して、下端側部４１１ｄに下方に向けて内方に傾斜する傾斜面を形成する第１の工程と、傾斜面を形成した矩形部材４１ａを上昇させて端面４１１を枠部材４２に当接させることにより矩形部材４１ａの上昇を停止させる第２の工程と、下端側部４１１ｄが径方向において内周側となるように、金属板材４の長手方向を軸として矩形部材４１ａを丸めて中空円筒状の巻きカラー１を形成する第３の工程と、を有する。【選択図】図８
2020124729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の筒状部材の製造方法であって、
長尺の金属板材の一部を下方に打ち抜く打ち抜き加工により矩形部材と前記矩形部材の周囲の枠部材とを形成すると共に、前記金属板材の長手方向における前記矩形部材の両端の第１の端面の下端側をコイニング加工して、前記第１の端面の下端側に下方に向けて内方に傾斜する第１の傾斜面を形成する第１の工程と、
前記第１の傾斜面を形成した前記矩形部材を上昇させて前記第１の端面を前記枠部材に当接させることにより前記矩形部材の上昇を停止させる第２の工程と、
前記枠部材に当接する前記矩形部材を、前記第１の傾斜面が径方向において内周側となるように前記長手方向を軸として丸めて中空円筒状の前記筒状部材を形成する第３の工程と、
を有することを特徴とする筒状部材の製造方法。
【請求項２】
前記第１の工程は、
前記長手方向に直交する板幅方向における前記矩形部材の両端の第２の端面の下端側をコイニング加工して、前記第２の端面の下端側に下方に向けて内方に傾斜する第２の傾斜面を形成する、
ことを特徴とする請求項１に記載の筒状部材の製造方法。
【請求項３】
中空円筒状の金属製の円筒部を有する筒状部材であって、
前記円筒部の中心軸方向の両端の端面は、前記端面の外周縁に沿って設けられる表面粗度が高い高粗面部と、前記高粗面部の内周側に設けられると共に前記高粗面部よりも表面粗度が低い低粗面部と、
を備えることを特徴とする筒状部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両の構成部品として適用される筒状部材及び筒状部材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等の車両において、車両用サブフレームのアッパーパネルとロアパネルとをボルトで固定する際の補強スペーサーとしてカラー部材が使用されている。このようなカラー部材としては、金属板を筒状に丸めて形成する巻きカラーが知られている。
【０００３】
かかる状況下で、特許文献１は、金属管及びその製造方法に関し、剪断加工により金属板１を四角形の金属素材２に剪断し、剪断した金属素材２の四方の端面３に、互いに近接・離間するように傾斜する傾斜面５を形成すると共に、金属素材２を傾斜面５が互いに近接する側を径方向内側として、円筒状に丸めることにより金属管を製造することを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１９１０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献１においては、金属板を四角形の金属素材に剪断する剪断工程と、金属素材の端面に傾斜面を形成する傾斜付け工程と、が別工程であるため、製造工程を簡素化することについて改善の余地がある。また、特許文献１においては、剪断した金属素材を端曲げ、Ｕ曲げ及びＯ曲げの曲げ加工する際に、金属素材に対して曲げ加工用の冶具を位置決めする部材を別途設ける必要があり、製造装置の構成の複雑化を招く。
【０００６】
本発明は、以上の検討を経てなされたもので、製造工程と製造装置の構成とを簡素化することができる筒状部材及び筒状部材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】
【０００７】
以上の目的を達成すべく、本発明の第１の局面は、金属製の筒状部材の製造方法であって、長尺の金属板材の一部を下方に打ち抜く打ち抜き加工により矩形部材と前記矩形部材の周囲の枠部材とを形成すると共に、前記金属板材の長手方向における前記矩形部材の両端の第１の端面の下端側をコイニング加工して、前記第１の端面の下端側に下方に向けて内方に傾斜する第１の傾斜面を形成する第１の工程と、前記第１の傾斜面を形成した前記矩形部材を上昇させて前記第１の端面を前記枠部材に当接させることにより前記矩形部材の上昇を停止させる第２の工程と、前記枠部材に当接する前記矩形部材を、前記第１の傾斜面が径方向において内周側となるように前記長手方向を軸として丸めて中空円筒状の前記筒状部材を形成する第３の工程と、を有する筒状部材の製造方法である。
【０００８】
また、本発明の第２の局面における筒状部材の製造方法では、第１の局面に加えて、前記第１の工程は、前記長手方向に直交する板幅方向における前記矩形部材の両端の第２の端面の下端側をコイニング加工して、前記第２の端面の下端側に下方に向けて内方に傾斜する第２の傾斜面を形成するものである。
【０００９】
また、本発明の第３の局面は、中空円筒状の金属製の円筒部を有する筒状部材であって、前記円筒部の中心軸方向の両端の端面は、前記端面の外周縁に沿って設けられる表面粗度が高い高粗面部と、前記高粗面部の内周側に設けられると共に前記高粗面部よりも表面粗度が低い低粗面部と、を備える筒状部材である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の第１の局面における製造方法によれば、金属製の筒状部材の製造方法であって、長尺の金属板材の一部を下方に打ち抜く打ち抜き加工により矩形部材と矩形部材の周囲の枠部材とを形成すると共に、金属板材の長手方向における矩形部材の両端の第１の端面の下端側をコイニング加工して、第１の端面の下端側に下方に向けて内方に傾斜する第１の傾斜面を形成する第１の工程と、第１の傾斜面を形成した矩形部材を上昇させて第１の端面を枠部材に当接させることにより矩形部材の上昇を停止させる第２の工程と、枠部材に当接する矩形部材を、第１の傾斜面が径方向において内周側となるように長手方向を軸として丸めて中空円筒状の筒状部材を形成する第３の工程と、を有するものであるため、筒状部材の長手方向の両端の端面を略平坦化することで寸法精度を向上することができるとともに、製造工程と製造装置の構成とを簡素化することができる。
【００１１】
本発明の第２の局面における製造方法によれば、第１の工程が、長手方向に直交する板幅方向における矩形部材の両端の第２の端面の下端側をコイニング加工して、第２の端面の下端側に下方に向けて内方に傾斜する第２の傾斜面を形成するものであるため、矩形部材を長手方向を軸として丸めることにより得られる筒状部材の真円度を向上させることができる。
【００１２】
本発明の第３の局面における構成によれば、中空円筒状の金属製の円筒部を有する筒状部材であって、円筒部の中心軸方向の両端の端面は、端面の外周縁に沿って設けられる表面粗度が高い高粗面部と、高粗面部の内周側に設けられると共に高粗面部よりも表面粗度が低い低粗面部と、を備えるものであるため、製造工程と製造装置の構成とを簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施形態における巻きカラーの斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態における巻きカラーの一部の拡大斜視図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態における巻きカラーの製造工程を示す斜視図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態における巻きカラーの製造工程の各工程で形成される部材の斜視図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態における巻きカラーの製造工程を示す平面図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態における巻きカラーの製造工程で形成される部材の側面図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態における巻きカラーの製造工程の第１の工程を示す断面図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態における巻きカラーの製造工程の第１の工程で打ち抜き加工された矩形部材及び枠部材の断面図である。
【図９】図９は、本発明の実施形態における巻きカラーの製造工程の第２の工程を示す断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態の変形例における巻きカラーの製造工程の第１の工程で形成された矩形部材を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態における筒状部材及び筒状部材の製造方法につき、自動車等の車両の構成部品として適用される巻きカラーを例に挙げて、詳細に説明する。なお、図中、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は、３軸直交座標系を成し、ｙ軸の正方向を前方向、ｙ軸の負方向を後ろ方向、ｘ軸の正方向を左方向、ｘ軸の負方向を右方向、ｚ軸の正方向を上方向、及びｚ軸の負方向を下方向として説明する。
【００１５】
＜巻きカラーの構成＞
本発明の実施形態に係る巻きカラー１の構成につき、図１及び図２を参照しながら、以下に詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態における巻きカラーの斜視図である。図２は、本発明の実施形態における巻きカラーの一部の拡大斜視図である。
【００１７】
巻きカラー１は、中空円筒状の金属製の円筒部２を有している。円筒部２の中心軸Ｐ方向（前後方向）の両端の端面３は、端面３の外周縁に沿って設けられる高粗面部３１と、端面３の内周縁に沿って設けられると共に高粗面部３１の内周側に設けられる低粗面部３２と、を備えている。円筒部２は、中心軸Ｐと平行な合わせ目１１を有している。合わせ目１１は、円筒部２の前端から後端まで延設されている。
【００１８】
高粗面部３１は、円筒部２の周方向に沿って凹凸の有る破断面となっていることにより表面粗度が高くなっている。低粗面部３２は、円筒部２の周方向に沿って破断面が押しつぶされることにより、高粗面部３１よりも表面粗度が低くなっている。これにより、低粗面部３２は、高粗面部３１に比べて光沢を有する。
【００１９】
端面３を構成する高粗面部３１と低粗面部３２とは、中心軸Ｐと直交する方向に沿って平坦になっている。なお、中心軸Ｐ方向の両端の端面３の高粗面部３１は、中心軸Ｐと必ずしも直交する方向に沿って平坦である必要はなく、端面３の外周縁から中心軸Ｐに向けて互いに離れる方向に傾斜するように形成されていてもよい。
【００２０】
上記の構成を有する巻きカラー１は、例えば、中心軸Ｐ方向の両端の端面３が車両用サブフレームのアッパーパネル及びロアパネルに各々当接した状態でアッパーパネルとロアパネルとの間に設けられ、アッパーパネルとロアパネルとを固定するボルトが円筒部２に挿通される。
【００２１】
＜巻きカラーの製造方法＞
本発明の実施形態に係る巻きカラー１の製造方法につき、図３から図９を参照しながら、以下に詳細に説明する。図３は、本発明の実施形態における巻きカラーの製造工程を示す斜視図である。図４は、本発明の実施形態における巻きカラーの製造工程の各工程で形成される部材の斜視図である。図５は、本発明の実施形態における巻きカラーの製造工程を示す平面図である。図６は、本発明の実施形態における巻きカラーの製造工程で形成される部材の側面図である。図７は、本発明の実施形態における巻きカラーの製造工程の第１の工程を示す断面図である。図８は、本発明の実施形態における巻きカラーの製造工程の第１の工程で打ち抜き加工された矩形部材及び枠部材の断面図である。図９は、本発明の実施形態における巻きカラーの製造工程の第２の工程を示す断面図である。
【００２２】
なお、図６において、図６（ａ）は矩形部材４１ａの側面図、図６（ｂ）は矩形部材４１ｂの側面図、及び図６（ｃ）は完成した巻きカラー１の側面図を各々示している。
【００２３】
巻きカラー１は、図３及び図５に示す長尺な金属板材４を用いて形成される。巻きカラー１の製造工程では、金属板材４は図３及び図５において右方向に所定の送りピッチで搬送される。
【００２４】
まず、金属板材４の一部を下方に打ち抜く打ち抜き加工により、図４（ａ）及び図６（ａ）に示す矩形部材４１ａと、矩形部材４１ａの周囲の枠部材４２と、を形成すると共に、打ち抜き加工により矩形部材４１ａを下方に打ち抜く過程において、金属板材４の長手方向（前後方向）における矩形部材４１ａの両端の端面４１１の下端側部４１１ｄをコイニング加工して、端面４１１の下端側部４１１ｄを下方に向けて内方に傾斜する傾斜面にする（第１の工程）。
【００２５】
具体的には、第１の工程において、図７に示すように、パンチ１０１とダイ１０２とを用いて、打ち抜き加工により金属板材４の一部を下方に打ち抜くことにより、矩形部材４１ａと枠部材４２とを形成する。この際に、端面４１１は、パンチ１０１とダイ１０２とのクリアランスによって下方に向けて広がった形状を有すると共に、破断面になる。また、金属板材４の板幅方向（左右方向）における矩形部材４１ａの両端の端面５１１も、破断面になる。
【００２６】
また、第１の工程において、パンチ１０１を矩形部材４１ａの下面がダイ１０２のダイ穴１０３の内底面に当接するまでパンチ１０１によって矩形部材４１ａを下方に押圧する。ここで、ダイ１０２に設けたダイ穴１０３の互いに対向する内側壁１０４は、上方側が上下方向に沿って平坦な平坦面であると共に、下方側が下方に向かって互いに徐々に近接するように傾斜した傾斜面である。これより、ダイ１０２によって打ち抜かれた矩形部材４１ａの端面４１１の下端側部４１１ｄに対して、内側壁１０４から圧縮荷重が加わり、図８に示すように、下端側部４１１ｄが下方に向けて内方に傾斜する傾斜面になる。また、ダイ１０２によって打ち抜かれた矩形部材４１ａの端面４１１の上端側部４１１ｕに対して、内側壁１０４から圧縮荷重が加わり、図８に示すように、上端側部４１１ｕが上下方向に沿って平坦な平坦面になる。
【００２７】
このようにして形成された端面４１１の上端側部４１１ｕは、金属板材４から矩形部材４１ａを剪断することにより破断面である高粗面部３１となる。また、端面４１１の下端側部４１１ｄは、コインニング加工によって内壁部１０４から大きな圧縮荷重が加わることにより破断面が押しつぶされて上端側部４１１ｕに比べて粗度の低い低粗面部３２となる。
【００２８】
次に、矩形部材４１ａを上昇させて端面４１１を枠部材４２に当接させることにより矩形部材４１ａの上昇を停止させる（第２の工程）。
【００２９】
具体的には、矩形部材４１ａに対するパンチ１０１による下方への押圧力を解除することにより、図９に示すように、矩形部材４１ａはコイルばね等の付勢部材１０５によって打ち抜き方向とは反対方向の上方に付勢されることにより上昇し、矩形部材４１ａの端面４１１が枠部材４２の端面４２１に当接することにより、矩形部材４１ａの上昇が停止する。この際に、第１の工程において端面４１１の下端側部４１１ｄをコイニング加工することにより、端面４１１は金属板材４の長手方向に僅かに膨出した状態になっているため、端面４１１と端面４２１との当接を容易にすることができる。
【００３０】
次に、下端側部４１１ｄが径方向において内周側となるように、金属板材４の長手方向を軸として矩形部材４１ａを丸めて中空円筒状の巻きカラー１を形成する（第３の工程）。
【００３１】
具体的には、図４（ｂ）及び図６（ｂ）に示すように、金属板材４の板幅方向における矩形部材４１ｂの両端を下方に曲げ、その後に矩形部材４１ｂの下方に図５に示すガイド棒５を設けた工程において、図４（ｃ）に示すように、ガイド棒５の外周に沿って矩形部材４１ｃを下方に丸め、図４（ｄ）に示すように、ガイド棒５の外周に沿って矩形部材４１ｄを更に丸める。そして、図４（ｅ）及び図６（ｃ）に示すように、両端面５１１が互いに対向して合わせ目１１を形成することにより巻きカラー１が完成する。なお、巻きカラー１は、合わせ目１１を有するように構成される場合に限らず、両端面５１１が間隔を有して互いに対向するように構成されてもよい。
【００３２】
上記の工程において、矩形部材４１ａの送り方向を巻きカラー１の軸方向Ｐと同一の前方向にすることにより、矩形部材４１ｃ、矩形部材４１ｄ、及び巻きカラー１を形成する際にガイド棒５を共用することができると共に、矩形部材４１ａを送り方向に送る際の送りピッチの精度を向上させることができる。
【００３３】
次に、ガイド棒５による巻きカラー１のガイドを終了することにより巻きカラー１が下方に落下し、図４（ｆ）に示すように、完成した巻きカラー１の周囲の枠部材４２を金属板材４から切断する。
【００３４】
上記によって製造された巻きカラー１は、高粗面部３１の高い摩擦力によって、高粗面部３１に当接するアッパーパネル及びロアパネルを高粗面部３１と平行な方向に移動させないようにすることができる。
【００３５】
以上の本実施形態の巻きカラー１の製造方法においては、長尺の金属板材４の一部を下方に打ち抜く打ち抜き加工により矩形部材４１ａと矩形部材４１ａの周囲の枠部材４２とを形成すると共に、金属板材４の長手方向における矩形部材４１ａの両端の端面４１１の下端側部４１１ｄをコイニング加工して、端面４１１の下端側部４１１ｄに下方に向けて内方に傾斜する傾斜面を形成する第１の工程と、傾斜面を形成した矩形部材４１ａを上昇させて端面４１１を枠部材４２に当接させることにより矩形部材４１ａの上昇を停止させる第２の工程と、枠部材４２に当接する矩形部材４１ａを、傾斜面が径方向において内周側となるように長手方向を軸として丸めて中空円筒状の筒状部材１を形成する第３の工程と、を有するものであるため、筒状部材の中心軸方向の両端の端面を略平坦化することで寸法精度を向上することができるとともに、製造工程と製造装置の構成とを簡素化することができる。
【００３６】
また、本実施形態の巻きカラー１においては、中空円筒状の金属製の円筒部２の中心軸Ｐ１方向の両端の端面３は、表面粗度が高い高粗面部３１と、高粗面部３１の内周側に設けられると共に、高粗面部３１よりも表面粗度が低い低粗面部３２と、を備えるものであるため、巻きカラー１を形成した際に端面３を平滑にすることができると共に、巻きカラー１を取り付ける部材に対する巻きカラー１の位置決めを容易にすることができる。
【００３７】
さて、本実施形態の巻きカラー１には、種々の変形例が考えられるので、以下、更に図１０をも参照して、本実施形態の変形例の巻きカラーにつき詳細に説明する。
【００３８】
図１０は、本発明の実施形態の変形例における巻きカラーの製造工程の第１の工程で形成された矩形部材を示す斜視図である。なお、図１０において、図１から図９と同一構成である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。
【００３９】
図１０に示すように、第１の工程において、打ち抜き加工により矩形部材１４ａを下方に打ち抜く過程において、金属板材４の板幅方向における矩形部材１４ａの両端の端面５１１の下端側部５１１ｄをコイニング加工して、端面５１１の下端側部５１１ｄを下方に向けて内方に傾斜する傾斜面にする。
【００４０】
本実施形態の変形例における巻きカラーの製造方法においては、第１の工程が、長手方向に直交するする板幅方向における矩形部材１４ａの両端の端面５１１の下端側部５１１ｄをコイニング加工して、端面５１１の下端側部５１１ｄに下方に向けて内方に傾斜する傾斜面を形成するものであるため、矩形部材１４ａを長手方向を軸として丸めることにより得られる筒状部材の真円度を向上させることができる。
【００４１】
なお、本発明は、部材の種類、形状、配置、個数などは前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。
【００４２】
具体的には、上記実施形態において、巻きカラー及び巻きカラーの製造方法について説明したが、本発明は巻きカラー以外の金属製の筒状部材及びその筒状部材の製造方法にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上のように、本発明においては、製造工程と製造装置の構成とを簡素化することができる筒状部材及び筒状部材の製造方法を提供することができるものであるため、その汎用普遍的な性格から広範に車両等の部品の分野に適用され得るものと期待される。
【符号の説明】
【００４４】
１…巻きカラー
２…円筒部
３…端面
４…金属板材
５…ガイド棒
１１…合わせ目
３１…高粗面部
３２…低粗面部
４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ、４１ｆ…矩形部材
４２…枠部材
１０１…パンチ
１０２…ダイ
４１１…端面
４１１ｕ…上端側部
４１１ｄ…下端側部
５１１…端面
【図１】
2020124729.tif 000003
【図２】
2020124729.tif 000004
【図３】
2020124729.tif 000005
【図４】
2020124729.tif 000006
【図５】
2020124729.tif 000007
【図６】
2020124729.tif 000008
【図７】
2020124729.tif 000009
【図８】
2020124729.tif 000010
【図９】
2020124729.tif 000011
【図１０】
2020124729.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和2年6月23日(2020.6.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の筒状部材の製造方法であって、
長尺の金属板材の一部を下方に打ち抜く打ち抜き加工により矩形部材と前記矩形部材の周囲の枠部材とを形成すると共に、前記金属板材の長手方向における前記矩形部材の両端の第１の端面の下端側をコイニング加工して、前記第１の端面の下端側に下方に向けて内方に傾斜する第１の傾斜面を形成する第１の工程と、
前記第１の傾斜面を形成した前記矩形部材を上昇させて前記第１の端面を前記枠部材に当接させることにより前記矩形部材の上昇を停止させる第２の工程と、
前記枠部材に当接する前記矩形部材を、前記第１の傾斜面が径方向において内周側となるように前記長手方向を軸として丸めて中空円筒状の前記筒状部材を形成する第３の工程と、
を有することを特徴とする筒状部材の製造方法。
【請求項２】
前記第１の工程は、
前記長手方向に直交する板幅方向における前記矩形部材の両端の第２の端面の下端側をコイニング加工して、前記第２の端面の下端側に下方に向けて内方に傾斜する第２の傾斜面を形成する、
ことを特徴とする請求項１に記載の筒状部材の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】