(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周にねじを有する中実軸部と、該軸部の一端に設けられた外周が多角形状の頭部と、該頭部と軸部との境界部に設けられた断面直角凹形の周溝とを備えた溝付きプラグの製造方法として、まず、前段側の圧造ステーションで、円柱状素材の一端部を圧造加工により縮径して外径を他の部分より小径とした中間成形品を形成し、次に、後段の圧造ステーションで、中間成形品の大径側基部とこれに続く小径部の基端側とを分割ダイによりほぼその形状のまま拘束し、その拘束状態のもとで中間成形品の残りの先端側のみを成形孔付きパンチで圧造加工して拡径することにより、その先端に頭部とこれに続く断面直角凹形の周溝とを形成することを特徴とする溝付きプラグの製造方法。
【請求項２】
頭部を圧造加工によって形成するとき、該頭部の外周を多角形状に成形することを特徴とする請求項１に記載の溝付きプラグの製造方法。
【請求項３】
頭部を圧造加工によって仮成形した後、次工程で仮頭部の外周を多角形状に圧造加工することを特徴とする請求項２に記載の溝付きプラグの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主としてオイルタンクの底部に着脱可能に螺着されて閉栓する溝付きプラグの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の溝付きプラグは、外周にねじを有する中実軸部と、該軸部の一端に設けられた外周が多角形状の頭部と、該頭部と軸部との境界部に設けられた周溝とを備えた形状で、使用時には、上記周溝に油漏れ防止用のパッキンを装着し、その状態でオイルタンクの底部に螺着するようになされている。
そして、その製造方法としては、中実軸部と、該軸部の一端に設けられた外周が多角形状の頭部とでなる部材を圧造成形し、その後、切削加工によって頭部と軸部との境界部に周溝をまた中実軸部の外周にねじを形成していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記した製造方法によると、すなわち切削加工により周溝を形成する場合、頭部と中実軸部との間に精度よく周溝を形成するのは非常に困難であるし、この周溝は幅が狭いので、これを切削加工により形成する工具も刃先が細いものとなり、そのため該工具の折損や摩耗等が生じ易く、作業能率の低下やコストの増大等の原因となっていた。その上、切削加工によれば、周溝部分でファイバーフローが切断され、周溝部分の強度が低下し、破断し易くなる欠点もあった。
【０００４】
そこで、本発明は、製造が容易で、周溝部分に十分な強度を有し、製造時における工具の折損を生じない溝付きプラグの製造方法の提供を課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願の請求項１に記載の発明は、外周にねじを有する中実軸部と、該軸部の一端に設けられた外周が多角形状の頭部と、該頭部と軸部との境界部に設けられた断面直角凹形の周溝とを備えた溝付きプラグの製造方法として、まず、前段側の圧造ステーションで、円柱状素材の一端部を圧造加工により縮径して外径を他の部分より小径とした中間成形品を形成し、次に、後段の圧造ステーションで、中間成形品の大径側基部とこれに続く小径部の基端側とを分割ダイによりほぼその形状のまま拘束し、その拘束状態のもとで中間成形品の残りの先端側のみを成形孔付きパンチで圧造加工して拡径することにより、その先端に頭部とこれに続く断面直角凹形の周溝とを形成することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、頭部を圧造加工によって形成するとき、該頭部の外周を多角形状にすることを特徴とする。
さらに請求項３に記載の発明は、頭部を圧造加工によって仮成形した後、次工程で仮頭部の外周を多角形状に圧造加工することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１、図２は水抜きをするためのオイルパン（収容体）の底部に設けられるドレン用の溝付きプラグを示すもので、図１に示すように、この溝付きプラグ１は、オイルパンＡの底部に形成されるねじ孔Ｂ付きの排出口Ｃに螺合可能なねじ２ａを外周に有する中実軸部２と、該軸部２の一端に設けられた外周が６角形状の頭部３と、該頭部３と軸部２との境界部に圧造による塑性加工によって形成された断面直角凹形の周溝とを備えている。なお、上記頭部３の形状は、６角形状以外に、歯車状、セレーション状等の他の多角形状としてもよい。
【０００９】
また、図１中、符号５は、上記周溝４に装着されるアルミ製又は銅製等のパッキンでリング状を呈している。ここで、周溝４にパッキン５を嵌合して装着する場合、例えばパッキン５を保持した状態で上記周溝４に圧入するプレス式の適宜嵌合機（図示せず）などを用いる。
【００１０】
この溝付きプラグ１の使用例を説明すると、図１で示すように、上記周溝４にパッキン５を予め装着した状態で、仮想線で示すオイルパンＡの底部に形成される排出口Ｃのねじ孔Ｂにねじ２ａを外周に有する中実軸部２をねじ込んで用いるものである。その場合、パッキン５が周溝４にきっちりと嵌合されていることから、該プラグ１のオイルパンＡへの螺合による取付けに際し、パッキン５がねじ２ａ側にずれたり移動したり或いは不用意に落下することがなく、その締め付け作業を簡単容易に行うことができる。
【００１１】
この溝付きプラグの場合、上記周溝４が切削加工ではなく、圧造による塑性加工によって形成されている。これにより、切削加工の場合に比べて製造が容易で、製造時における工具の折損等を生じることがなく、その上、周溝部分で素材のファイバーフローが切断されておらず、周溝部分の強度低下を抑え、破断しにくくなっている。
【００１２】
なお、上記した実施の形態では、オイルパンＡに設けられるドレン用の溝付きプラグについて説明したけれども、何らドレン用の溝付きプラグに限定されるものではなく、例えばオイル交換用のプラグや冷却水交換用のプラグなどいろいろな用途のプラグに使用できることは勿論である。
【００１３】
次に溝付きプラグの製造方法について説明する。
図３は、この実施の形態で用いられる多段式圧造成形機の概略の構成を示す平面図で、この成形機１０は、本体１１の中央に設けられた作業スペース１２の一方の面にダイブロック１３を設け、該ダイブロック１３に複数のダイユニット１４ａ〜１４ｄを配設すると共に、、これに対向する面には、ダイブロック１３に対して接近、離反するラム１５を配置し、該ラム１５にダイユニット１４ａ〜１４ｄにそれぞれ対向させて複数のパンチユニット１６ａ〜１６ｄを配置した構成で、各対向するダイユニット１４ａ〜１４ｄとパンチユニット１６ａ〜１６ｄとで、複数段の圧造ステーションＳ１〜Ｓ４が構成されている。
【００１４】
そして、上記ダイブロック１３の一端にカッター装置１７が備えられ、該カッター装置１７によって線材ａを所定寸法に切断することにより、図４で示す素材ｂが形成される。この素材ｂが圧造ステーションＳ１〜Ｓ４に順次供給されて、所定の圧造加工が施され、その後、中実軸部２の外周面にねじ加工が施されることにより、図１、図２に示すような溝付きプラグ１が形成されるようになっている。
【００１５】
そのうち、第１圧造ステーションＳ１は、図４に示すような円柱状素材ｂについて端面矯正を行い、図５に示すような中間成形品１Ａを形成する。また、第２圧造ステーションＳ２は、中間成形品１Ａについて水平方向に１８０度ターンしながら軸絞り加工を行い、図６に示すような中間成形品１Ｂを形成する。また、第３圧造ステーションＳ３は、中間成形品１Ｂについて水平方向に１８０度ターンして方向転換を行い、図７に示すような中間成形品１Ｃを形成する。さらに、第４圧造ステーションＳ４は、中間成形品１Ｃについて圧造成形し、図８に示すような中実軸部２と、該軸部２の一端に設けられた外周が６角形状の頭部３と、該頭部３と軸部２との境界部に形成された周溝４とを備えた最終成形品１Ｄを形成する。
【００１６】
次に、この圧造成形機１０の各ステーションのうち、本発明の特徴部分を構成する第４圧造ステーションＳ４についてさらに詳しく説明する。
【００１７】
第４圧造ステーションＳ４では、図７に示すような一端に軸部２′を有し、他端に小径軸部３′を有する中間成形品１Ｃから、図８に示すような中実軸部２と、該軸部２の一端に設けられた外周が６角形状の頭部３と、該頭部３と軸部２との境界部に設けられた断面直角凹形の周溝とを備えた最終成形品１Ｄを形成する。
【００１８】
図９に示すように第４圧造ステーションＳ４のダイユニット１４ｄの構造としては、ダイブロック１３に前方からの荷重を受け止める受圧部材２１を介して略円筒状のダイケース２２が挿入固定されており、ダイケース２２内の奥側には、第１サポート部材２３と第２サポート部材２４が嵌合されて固定されていると共に、ダイケース２２の前方部には一対の分割ダイ２５，２５が前後動に移動可能に挿入されている。また、上記第２サポート部材２４には、第３サポート部材２６が設けられており、該サポート部材２６の前方側には、リング状の第４サポート部材２７が前後に摺動可能に挿入されている。
【００１９】
そして、両分割ダイ２５，２５の後面は、ダイケース２２に摺動自在に嵌合された略円筒状のストリッパ２８に支持されていると共に、該ストリッパ２８の大径とされた後面は、リング状の第４サポート部材２７を介して、第３サポート部材２６に内装された複数のコイルバネ２９により前方へ付勢されている。ストリッパ２８には、センターピン３１が挿通されており、該センターピン３１の後端は第２サポート部材２４に支持されると共に、その先端は分割ダイ２５，２５側に延びる。この場合、分割ダイ２５，２５の前方への移動は、ダイユニット２２の前面にボルトによって固着されたストッパプレート３２により、図９の位置で規制されるようになっている。さらに、センターピン３１は、最終成形品１Ｄの排出時に、ノックアウト機構（図示せず）の作動により、押出しピン３３及び第２サポート部材２４を介して前方に押し出されるようになっている。
【００２０】
次に、パンチユニットの構造としては、ラム１５にパンチホルダ３４が固着され、該ホルダー３４内にパンチ３５が嵌合されて固定されており、該パンチ３５の中心部を前後方向に摺動可能にピン３６が挿入されている。
【００２１】
そして、図１０及び図１１は、ダイケース２２と、該ケース２２内で型開き状態とされた分割ダイ２５，２５との構成を示している。すなわち、一対の分割ダイ２５，２５は、外形形状が平行な２面とこれらの面に直交し、かつ奥側に至る程互いの間隔が狭くなる２つの斜面とで構成される立体を、上記平行２面に直交する断面で２分割した形状とされており、ダイケース２２の内面の、上記立体に対応させて、平行な２面２２ａ，２２ａとこれらの面に直交し、かつ奥側に至る程互いの間隔が狭くなる斜面２２ｂ，２２ｂとで構成される空間に嵌合されている。
【００２２】
そして、上記ダイケース２２内面における平行２面２２ａ，２２ａの中央部には、それぞれ両辺がダイケース２２内面における２つの斜面斜面２２ｂ，２２ｂにそれぞれ平行な三角形状とされた案内用突起３７，３７が設けられている。一方、上記分割ダイ２５，２５のダイケース２２内面の平行２面２２ａ，２２ａと対向する面２５ａ，２５ａには、それぞれ上記案内突起３７，３７に嵌まり合う案内用窪み部２５ｂ，２５ｂが設けられており、分割ダイ２５，２５がダイケース２２内で回動することなく、その内面に沿って軸心方向に進退自在とされている。
【００２３】
さらに、分割ダイ２５，２５の分割面には互いに対向する凹部２５ｃ，２５ｃが形成されており、各分割ダイ２５，２５をダイケース２２の内面の２つの斜面２２ｂ，２２ｂ方向に離反させるように付勢するコイルバネ３８，３８がそれぞれ内装されている。また、分割ダイ２５，２５の分割面には、最終成形品１Ｄに対応した形状の成形凹部２５ｄ，２５ｄがそれぞれ設けられている。
【００２４】
次に、この第４圧造ステーションＳ４に示す中間製品１Ｃが図８に示す最終成形品１Ｄに成形されるプロセスを説明する。
図９に示すように、上記中間製品１Ｃが、素材移送装置（図示せず）により、第４圧造ステーションＳ４のダイユニット１４ｄの前方に供給された状態で、ラム１５が前進すると、まず、パンチユニット１６ｄのピン３６の先端部が中間製品１Ｃをダイユニット側に押し込むことにより、該中間製品１Ｃがダイユニット１４ｄにおける２個の分割ダイ２５，２５の中央部に位置するセンターピン３１の先端部に当接するように挿入される。
【００２５】
また、ラム１５がさらに前進することにより、図１２に示すように上記パンチ３５の先端が分割ダイ２５，２５に当接し、分割ダイ２５，２５とストリッパ２８と第４サポータ２７をコイルバネ２９に抗してダイケース２２の奥側に押し込む。このとき、各分割ダイ２５，２５の外周面とダイケース２２の前端内周がそれぞれ奥側程径が小さくなる角錐面とされているので、各分割ダイ２５，２５はコイルバネ３８，３８の付勢力に抗して、このダイケース２２の角錐面に案内されながら互いに接近し、両分割ダイ２５，２５が集合する。これにより、図１２に示すようにセンターピン３１に当接した中間製品１Ｃの外周面が分割ダイ２５，２５の内周面によって締め込まれて、これらの分割ダイ２５，２５とパンチ３５とピン３６とによって形成されるキャビティの形状に成形され、図８に示すように中実軸部２と頭部３と周溝４とを有する最終完成品１Ｄが製造されることになる。
【００２６】
その場合に、頭部３及び周溝４は、中間製品１Ｃの小径部の基端部を分割ダイ２５，２５の内面の突起部３７，３７によって拘束しながら先端部を拡径することによって形成されるから、中実軸部２から周溝４を介して頭部３に至る範囲で、素材のファイバーフローが切断されることがない。
【００２７】
そして、キャビティ内で上記のような最終成形品１Ｄが製造されると、ラム１５と共に、パンチユニット１６ｄがダイブロック側から後退することにより、ダイケース２２内の分割ダイ２５，２５はコイルバネ２９により第４サポート２７及びストリッパ２８を介して前方へ押し出されながら、図１０に示すコイルバネ３８，３８により互いに離反されて全体が拡径し、最終成形１Ｄを解放する。そして、その後センターピン３１が前進することにより、最終成形１Ｄはダイケース２２外に排出される。その後、後工程で、中実軸部２の外周にネジ２ａが形成され、これにより、図１、図２に示す最終製品としての溝付きプラグ１が形成されることになる。
【００２８】
上記した実施の形態では、第４圧造ステーションＳ４のダイとして、外形形状が平行な２面２５ａ，２５ａとこれらの面に直交しかつ奥側ほど互いの間隔が狭くなる２つの斜面とで構成される立体を、上記平行２面２５ａ，２５ａに直交する断面で２分割した形状の２つの分割ダイ２５，２５で構成し、両分割ダイ２５，２５の中央に上記最終成形品を成形する凹部２５ｃ，２５ｃを設けると共に、この分割ダイ２５，２５が収容されるダイケース２２の空間の内面を、上記立体に対応させて、平行な２面２２ａ，２２ａとこれらの面２２ａ，２２ａに直交し、かつ奥側ほど互いに間隔が狭くなる２つの斜面２２ｂ，２２ｂとで構成しているので、両分割ダイ２５，２５はダイケース２２内で所定の向きで保持されることになる。
【００２９】
また、上記分割ダイ２５，２５の型開き手段を、ダイケース２２の空間の内面を構成する平行な２つの面２２ａ，２２ａの中央部に設けて、両辺がダイケース２２の空間の内面を構成する２つの斜面にそれぞれ平行な三角形状とされた案内突起３７，３７と、分割ダイ２５，２５のダイケース２２の平行２面に対向する面に設けて上記突起３７，３７に嵌まり合う案内用窪み部２５ｂ，２５ｂとにより構成するので、分割ダイ２５，２５を押し出すときに確実に型開きさせることができる。
【００３０】
なお、記述した実施の形態では、中間成形品１Ｃから第４ステーションＡ４にて直ちに最終成形品１Ｄを成形するようにしたけれども、何らこの構造に限定されるものではなく、例えば図１３に示すように第４の圧造ステーション（図示せず）にて軸部２″の一端側に仮頭部３″と周溝４″とを有する中間成形品１Ｃ′を成形し、その後に第５の圧造ステーション（図示せず）にて仮頭部３″の外周を多角形状の頭部３に圧造加工して最終成形品１Ｄを数段階で成形するようにしてもよい。
【００３１】
以上のように本発明によれば、外周にねじを有する中実軸部と、該軸部の一端に設けられた外周が多角形状の頭部と、該頭部と軸部との境界部に設けられた断面直角凹形の周溝とを備えた溝付きプラグを圧造成形により製造することができ、従来のように上記周溝を形成するための刃先の細い切削工具が不要となり、該工具の折損や早期摩耗による作業能率の低下等が回避されることになる。しかも、その製造に際し、特に、前段側の圧造ステーションで、円柱状素材の一端部を圧造加工により縮径して外径を他の部分より小径とした中間成形品を形成し、その後、後段の圧造ステーションで、中間成形品の大径基部とこれに続く小径部の基端側とを分割ダイによりほぼその形状のまま拘束し、その拘束を維持した状態のもとで中間成形品の残りの先端側のみを成形孔付きパンチで圧造加工して拡径することにより、その先端側に頭部とこれに続く断面直角凹形の周溝とを形成するようにしたから、精度を必要とする断面直角凹形の周溝部を塑性加工により高精度に形成することができ、その結果、断面直角凹形の周溝部分において素材のファイバーフローが切断されない溝付きプラグが得られ、該周溝部分の強度低下を積極的に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る溝付きプラグの正面図である。
【図２】同溝付きプラグの使用状態を示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る溝付きプラグの製造方法で用いる多段式圧造成形機の概略平面図である。
【図４】同成形機で加工される素材の形状を示す側面図である。
【図５】同成形機の第１圧造ステーションで成形された中間成形品の形状を示す側面図である。
【図６】同成形機の第２圧造ステーションで成形された中間成形品の形状を示す側面図である。
【図７】同成形機の第３圧造ステーションで成形された中間成形品の形状を示す側面図である。
【図８】同成形機の第４圧造ステーションで成形された最終成形品の形状を示す側面図である。
【図９】図３の成形機の本発明方法を実施する第４圧造ステーションの構成を示す断面図である。
【図１０】図９のア−ア線に沿って見たダイユニットの要部正面図である。
【図１１】図１０のイ−イ線によるダイユニットの要部断面図である。
【図１２】同成形機におけるパンチユニットの前進時の成形状態を示す断面図である。
【図１３】別の実施の形態を示す中間成形品の形状を示す側面図である。
【符号の説明】
１        溝付きプラグ
２      中実軸部
２ａ    ねじ
３      頭部
３″    仮頭部
４      周溝
２５    分割ダイ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003617038.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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