(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
雄型と雌型とにより板金を挟圧してその板金に板厚の５〜９倍の高さの筒状の突出体を樹立する板金工作方法であって、
（ａ）雄型と雌型との間に板金を介在させた状態で雄型を押し下げ、前記雄型の外周部に摺動自在に設けられた押付具により前記板金の一面側が強力なばね力で押付けられた状態でその板金が前記雌型に超高圧圧接されることにより、前記板金の一面側に凹部を形成すると同時に、前記板金の素材をその板金の他面側へ浮き上がらせてその他面側に凸部を形成する第１挟圧工程および
（ｂ）この第１挟圧工程にて形成された前記凸部の頂面に芯押型にて強力なばね力による押圧力を加えつつその頂面に対応する前記凹部の底面を前記凸部より小さな外径でその先端面の中心部が凸状に形成された凸状雄型にて押圧して前記凸部を筒状の突出体に成形する第２挟圧工程
を備えることを特徴とする板金工作方法。
【請求項２】
雄型と雌型とにより板金を挟圧してその板金に板厚の５〜９倍の高さの筒状の突出体を樹立する板金工作装置であって、
（ａ）前記板金の一面側に凹部を形成する雄型と、この雄型より小さな径の凹所を有してその凹所により前記板金の他面側に凸部を形成する雌型と、前記雄型の外周部に摺動自在に設けられ成形時に前記板金の一面側を強力なばね力で押付ける押付具とを有する第１の成形装置および
（ｂ）この第１の成形装置により板金に形成される凸部より小さな外径でその先端面の中心部が凸状に形成された凸状雄型と、この凸状雄型による押圧時に前記凸部の頂面に強力なばね力による押圧力を加える芯押型とを有する第２の成形装置
を備えることを特徴とする板金工作装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、精密機器等のシャーシーに筒状の突出体を成形する板金工作方法および板金工作装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＶＴＲ，オーディオ機器，コンピュータ機器などの精密機器の板金シャーシーに回動体（レバー，アームなど）もしくは回転体（ギヤー，ローラ，回転伝達体）の軸を設けるには、切削加工により成形した軸を前記板金シャーシー上にねじ止めもしくはカシメ止めにより樹立する方法が最も一般的である。
【０００３】
また、高さの低い軸状物の場合には、シャーシー用の板金材からプレス成形によって一体成形でその軸状物を成形する技術も実用化されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ねじ止めもしくはカシメ止めによる加工方法では、工程が多岐にわたって複雑であるとともに、コストアップが避けられないという問題点がある。また、前述のように板金材から一体成形で軸状物を成形する技術が実用化されてはいるが、従来技術では、軸を樹立したい箇所だけ板金素材の肉を盛り上げることは不可能であるために、シャーシー板金からの立ち上がり高さ（軸の高さ）が板厚の２〜３倍程度の低いものしか実現できず、成形された軸の用途が限られてしまうという問題点がある。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解消することを目的として、板金の板厚に対して軸高さの高い種々の用途の軸状物を板金一体成形で樹立することのできる板金工作方法および板金工作装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前述の目的を達成するために、本発明による板金工作方法は、
上型と下型とにより板金を挟圧してその板金に板厚の５〜９倍の高さの筒状の突出体を樹立する板金工作方法であって、
（ａ）雄型と雌型との間に板金を介在させた状態で雄型を押し下げ、前記雄型の外周部に摺動自在に設けられた押付具により前記板金の一面側が強力なばね力で押付けられた状態でその板金が前記雌型に超高圧圧接されることにより、前記板金の一面側に凹部を形成すると同時に、前記板金の素材をその板金の他面側へ浮き上がらせてその他面側に凸部を形成する第１挟圧工程および
（ｂ）この第１挟圧工程にて形成された前記凸部の頂面に芯押型にて強力なばね力による押圧力を加えつつその頂面に対応する前記凹部の底面を前記凸部より小さな外径でその先端面の中心部が凸状に形成された凸状雄型にて押圧して前記凸部を筒状の突出体に成形する第２挟圧工程
を備えることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明においては、まず第１挟圧工程において、雄型と雌型との間に板金を介在させた状態で雄型を押し下げ、前記雄型の外周部に摺動自在に設けられた押付具により前記板金の一面側が強力なばね力で押付けられた状態でその板金が前記雌型に超高圧圧接されることにより、塑性変形によりその板金の一面側に凹部が形成され、この凹部の形成と同時に、前記板金の素材をその板金の他面側へ浮き上がらせてその他面側に凸部が形成される。次に、第２挟圧工程において、前記凸部の頂面に芯押型にて強力なばね力による押圧力を加えつつその頂面に対応する前記凹部の底面が前記凸部より小さな外径でその先端面の中心部が凸状に形成された凸状雄型にて押圧され、これによって板金材から一体成形で筒状の突出体が成形される。本発明によれば、第１挟圧工程において、押付具により板金の一面側が強力なばね力で押付けられた状態で板金が雌型に超高圧圧接されるので、素材分子の流れが板金の外周部に流れずに、凸部に有効に流れて中間成形品がスムーズに成形される。また、第２挟圧工程において、凸部の頂面に強力なばね力による押圧力を加えつつ凹部の底面が押圧されて板金の分子が流動化され、その際に先端面の中心部が凸状に形成された凸状雄型により板金素材分子がスムーズに流動されて、筒状の突出体の高さを板厚の５〜９倍程度にすることが可能となり、種々の用途の軸を板金一体成形で形成することができる。この工作方法によれば、一度に複数本（６〜８本）の軸を一瞬にして成形，樹立することも可能である。こうして、従来のようにシャーシー上に軸状物を１本ずつ植え立てる工作方法に比べて、大幅な原価低減を図ることができる。
【０００９】
次に、前記板金工作方法が具体的に適用される、本発明による板金工作装置は、
雄型と雌型とにより板金を挟圧してその板金に板厚の５〜９倍の高さの筒状の突出体を樹立する板金工作装置であって、
（ａ）前記板金の一面側に凹部を形成する雄型と、この雄型より小さな径の凹所を有してその凹所により前記板金の他面側に凸部を形成する雌型と、前記雄型の外周部に摺動自在に設けられ成形時に前記板金の一面側を強力なばね力で押付ける押付具とを有する第１の成形装置および
（ｂ）この第１の成形装置により板金に形成される凸部より小さな外径でその先端面の中心部が凸状に形成された凸状雄型と、この凸状雄型による押圧時に前記凸部の頂面に強力なばね力による押圧力を加える芯押型とを有する第２の成形装置
を備えることを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による板金工作方法および板金工作装置の具体的実施例につき、図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施例に係る板金工作方法の加工手順を示す図であって、（ａ）は被加工板金（素材板金材）の断面図，（ｂ）は第１挟圧工程終了後の成形品形状を示す断面図，（ｃ）は第２挟圧工程終了後の成形品形状を示す断面図である。
【００１３】
本実施例においては、被加工板金１として、図１（ａ）に示されるように全面均一な板厚ｔ（通常は０．８ｍｍ〜１．６ｍｍ）の素材が用いられる。このような被加工板金１から、まず第１挟圧工程において、一面側に凹部２が形成されると同時にその被加工板金１の素材を他面側に浮き上がらせてその他面側に凸部３が形成されて中間成形品４とされる（図１（ｂ）参照）。次に、第２挟圧工程において、この中間成形品４における前記凸部３の頂面３ａに押圧力を加えつつ凹部２の底面２ａを押圧することで、前記凸部３に筒状の突出体５が樹立されて最終成形品６となる（図１（ｃ）参照）。なお、例えばＶＴＲ等のシャーシーの場合、外径，高さの異なる前述のような突出体（軸状物）５が５〜８本程度設けられる。
【００１４】
次に、この被加工板金１から最終成形品６を成形する成形工程を図２乃至図５を参照しつつ説明する。
【００１５】
まず、被加工板金１から中間成形品４を成形するには、図２に示されるような第１の成形装置７が用いられる。この第１の成形装置７は、雄型（上成形型）８と雌型（下成形型）９とを備え、これら雄型８および雌型９間に被加工板金１を介在させた状態で、雄型８を超高圧にて押し下げることによりコイニング加工によって被加工板金１を塑性変形させるものである。
【００１６】
前記雄型８の被加工板金１への当接面はフラットに形成され、一方雌型９の上面には雄型８の受圧面よりも小さな径の凹所９ａが形成されている。また、雄型８の下部外周面には上下方向に摺動自在な押付具１０が嵌合されている。この押付具１０は、下面に断面Ｖ字状かつ環状の板金押付部１０ａを有し、圧縮コイルばね１１の作用により常時下方へ向けて付勢されている。
【００１７】
このように構成されているので、雄型８および雌型９間に被加工板金１を介在させた状態で雄型８を超高圧にて押し下げると、図３に示されるように、板金押付部１０ａにより被加工板金１の成形部の周囲が強力なばね力で押付けられた状態で、この被加工板金１が雌型９に超高圧圧接されることにより、図１（ｂ）における凹部２の板金素材肉が凸部３の素材肉となって素材分子が塑性変形される。この際、板金押付部１０ａが凹部２の周囲の被加工板金１の表面に喰付くので、素材分子の流れが被加工板金１の外周部に流れずに、凸部３に有効に流れて中間成形品４の成形がスムーズに行われる。
【００１８】
ここで、成形された中間成形品４の凸部３の外径Ａは、凹部２の内径Ｂの６０％程度が好ましい。また、凸部３の被加工板金１表面からの高さＣは、板厚ｔの８０〜１３０％にすることができる。なお、図１（ｂ）に示されているように、この中間成形品４の成形後において、被加工板金１の表面には板金押付部１０ａの喰付きによる窪み１２が形成される。
【００１９】
次に、この中間成形品４から最終成形品６を成形するには、図４に示されるような第２の成形装置１３が用いられる。この第２の成形装置１３は、前記中間成形品４の凸部３より小さな外径の凸状雄型１４と、この凸状雄型１４による押圧時に前記凸部３の頂面３ａに押圧力を加える芯押型１５とを備えている。
【００２０】
前記凸状雄型１４の先端面１４ａは、中心部が凸状になるように周縁部からその中心部へ向けて微小角度傾斜されてなり、これによって成形時に素材分子が外方へスムーズに流れるようにされている。また、前記芯押型１５は、下方に介挿される強力なばね力の複数本の圧縮コイルばね１６によって常時上方へ押し上げられている。
【００２１】
このように構成されているので、中間成形品４の凸部３の頂面３ａに芯押型１５により強力な押圧力を加えつつ、凸状雄型１４を超高圧で押し下げると、図５に示されるように、この凸状雄型１４により凹部２に内径Ｄ（図１（ｂ）参照）の穴が開けられるように素材分子が流動し、図１（ｃ）のような最終成形品６が成形される。こうして、筒状の突出体５の被加工板金１表面からの高さＨを、板厚ｔの３〜９倍にすることができる。なお、板厚ｔが１．２〜１．６ｍｍの場合、突出体５の外径Ａは４〜８ｍｍ，突出体５の内径ＤはＡ−（０．４〜０．７）ｍｍとなる。
【００２２】
なお、この第２の成形装置１３による成形において、芯押型１５に加える押圧力は一定値に正確に管理することが必要とされる。具体的には、この押圧力は、突出体５の外径が２ｍｍのときには約４００ｋｇ，３ｍｍのときには約５００ｋｇ，４ｍｍのときには約６００ｋｇになるように圧縮コイルバネ１６のばね力が設定される。
【００２３】
本実施例の板金工作方法によれば、板厚ｔの３〜９倍の軸を板金一体成形で形成することができるので、精密機器の軸付きシャーシーの安価な生産が可能となった。すなわち、従来の削物軸をシャーシー上に１本ずつ植え立てる工作方法に比べて、プレス金型で一度に複数本の軸をシャーシー上に形成することができるので、大幅な原価低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施例に係る板金工作方法の加工手順を示す図であって、（ａ）は被加工板金（素材板金材）の断面図，（ｂ）は第１挟圧工程終了後の成形品形状を示す断面図，（ｃ）は第２挟圧工程終了後の成形品形状を示す断面図である。
【図２】図２は、第１挟圧工程を説明する断面図▲１▼である。
【図３】図３は、第１挟圧工程を説明する断面図▲２▼である。
【図４】図４は、第２挟圧工程を説明する断面図▲１▼である。
【図５】図５は、第２挟圧工程を説明する断面図▲２▼である。
【符号の説明】
１  被加工板金
２  凹部
２ａ  底面
３  凸部
３ａ  頂面
４  中間成形品
５  筒状の突出体
６  最終成形品
７  第１の成形装置
８  雄型（上成形型）
９  雌型（下成形型）
１０  押付具
１０ａ  板金押付部
１１  圧縮コイルばね
１２  窪み
１３  第２の成形装置
１４  凸状雄型
１５  芯押型
１６  圧縮コイルばね
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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