(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄い円板状のブランクから円筒状のボス部と、このボス部の全周外方に一体に張り出したフランジ部とを有する半製品を成形する工程と、
前記ボス部の軸方向中間部の内周に内向き鍔部を成形するためのしごき工程とを備え、
前記しごき工程が、
中央にしごき用ポンチを昇降動自在に備えた上型と、同じく中央にしごき用ポンチを昇降動自在に備えた下型との間で、前記半製品を挟持し、前記上型のしごき用ポンチを上方より前記ボス部の内部に、また前記下型のしごき用ポンチを下方より前記ボス部の内部にそれぞれ押入してボス部の内周壁を薄くしごくことによりボス部の軸方向中間部の内周に、内向き鍔部を軸中心方向に盛り上げて成形する段階と、
前記ボス部の突出端面を押さえるポンチを備えた上型と、中央に段付きの整形用ポンチを備えた下型との間で、前記内向き鍔部が盛り上げられた前記半製品を挟持し、前記ボス部の突出端面を押さえるポンチを備えた上型で前記ボス部の突出端面と前記ボス部の外周から前記フランジ部までとを押さえるとともに、前記段付きの整形用ポンチを前記ボス部に押入することによって、前記整形用ポンチで前記内向き鍔部の内径を所定寸法に整形するとともに、前記ボス部の内周壁をしごく段階とを備え、
前記段付きの整形用ポンチが、径大軸部と該径大軸部の先端側に段部を介して連接した径小軸部とを有しており、
前記径小軸部が、前記段付きの整形用ポンチを前記ボス部に押入すると、前記内向き鍔部の内端面を整形する部分であり、
前記径大軸部が、前記段付きの整形用ポンチを前記ボス部に押入すると、前記ボス部の前記突出端面とは反対側の他端面からの前記内向き鍔部の深さが所定寸法となり、かつ前記ボス部の前記他端面側の内径が所定寸法となるように、前記ボス部をその内周壁をしごくことによって整形する部分であることを特徴とする板金製部材の製造方法。
【請求項２】
前記内向き鍔部を軸中心方向に盛り上げて成形する段階を数回繰り返すことを特徴とする請求項１記載の板金製部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円筒状のボス部の全周外方へフランジ部を一体に張り出した形に形成されて、例えば自動車用エアーバックのガス発生器のハウジングロアーとして利用可能な板金製部材、およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、薄い円板状のブランクを用いて、円筒状のボス部とこのボス部の全周外方へ一体に張り出したフランジ部とを有する形の板金製部材を得ることは周知であるが、さらに、その板金製部材のボス部の軸方向中間部の内周に内向き鍔部をしごき加工によって盛り上げ成形した、板金製部材やその加工技術は存在しなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、そのような、円筒状のボス部の全周外方へフランジ部を一体に張り出した形の板金製部材の前記ボス部の軸方向中間部の内周に、内向き鍔部をしごき加工によって盛り上げ成形した板金製部材およびその製造方法を提供することにある。
また、本発明の目的は、そのような形状を呈し、軽量で、耐久性に富む板金製部材を提供することにある。
また、本発明の目的は、そのような形状を呈する板金製部材をできる限り少ない工程で、切削屑を出すことなく素材の節減を図れ、低コストで簡単に製造することのできる製造方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の板金製部材の製造方法は、薄い円板状のブランクから円筒状のボス部と、このボス部の全周外方に一体に張り出したフランジ部とを有する半製品を成形する工程と、前記ボス部の軸方向中間部の内周に内向き鍔部を成形するためのしごき工程とを備え、しごき工程が、中央にしごき用ポンチを昇降動自在に備えた上型と、同じく中央にしごき用ポンチを昇降動自在に備えた下型との間で、前記半製品を挟持し、前記上型のしごき用ポンチを上方より前記ボス部の内部に、また前記下型のしごき用ポンチを下方より前記ボス部の内部にそれぞれ押入してボス部の内周壁を薄くしごくことによりボス部の軸方向中間部の内周に、内向き鍔部を軸中心方向に盛り上げて成形する段階と、前記ボス部の突出端面を押さえるポンチを備えた上型と、中央に段付きの整形用ポンチを備えた下型との間で、前記内向き鍔部が盛り上げられた前記半製品を挟持し、前記ボス部の突出端面を押さえるポンチを備えた上型で前記ボス部の突出端面と前記ボス部の外周から前記フランジ部までとを押さえるとともに、前記段付きの整形用ポンチを前記ボス部に押入することによって、前記整形用ポンチで前記内向き鍔部の内径を所定寸法に整形するとともに、前記ボス部の内周壁をしごく段階とを備え、前記段付きの整形用ポンチが、径大軸部と該径大軸部の先端側に段部を介して連接した径小軸部とを有しており、前記径小軸部が、前記段付きの整形用ポンチを前記ボス部に押入すると、前記内向き鍔部の内端面を整形する部分であり、前記径大軸部が、前記段付きの整形用ポンチを前記ボス部に押入すると、前記ボス部の前記突出端面とは反対側の他端面からの前記内向き鍔部の深さが所定寸法となり、かつ前記ボス部の前記他端面側の内径が所定寸法となるように、前記ボス部をその内周壁をしごくことによって整形する部分であることに特徴を有するものである。
【０００５】
上記内向き鍔部を軸中心方向に盛り上げて成形する段階は数回繰り返すことが好ましい。
【０００６】
このような製造方法によれば、ボス部の軸方向中間部の内周に内向き鍔部を成形した板金製部材を、薄い円板状のブランクを用い、上下型のしごき用ポンチによるしごき加工によって少ない工程で、しかも切削屑を出さないので材料が経済的であり、低コストで簡単に得ることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る板金製部材の断面図、図２は本発明に係る板金製部材の半製品の断面図、図３（Ａ）ないし図３（Ｄ）は板金製部材の製造工程図である。図３（Ａ）ないし図３（Ｄ）において、半製品、上型、下型は左右対称形状であるため、それらを半欠截状態で示している。
【０００８】
本発明に係る板金製部材は、薄い円板状の鋼板製のブランクからなるもので、図１のように、円筒状のボス部１の全周外方にフランジ部２を一体に張り出し、ボス部１の軸方向中間部の内周に内向き鍔部３を一体に成形している。内向き鍔部３は、ボス部１の内周壁を薄くしごき加工することにより軸中心方向に盛り上げて成形したものである。
【０００９】
このように構成された板金製部材は、軽量で、しかも強靭で耐久性に優れるため、例えば、自動車用エアーバックのガス発生器のハウジングロアー、その他に各種の機械部品などに好適に使用される。
【００１０】
次に、上記板金製部材の製造方法の一例を図２、および図３（Ａ）ないし図３（Ｄ）に基いて説明する。
まず、予め、図２のように、薄い円板状の鋼板製のブランクを用いて、円筒状のボス部１と、このボス部１の軸方向一端から全周外方に張り出したフランジ部２とを有する形の半製品４を絞り加工により成形する。
【００１１】
次いで、ボス部１の軸方向中間部の内周に内向き鍔部３を成形するためのしごき工程に移行するが、図示例では、このしごき工程は、図３（Ａ）ないし図３（Ｄ）に示すように、第１〜第４の段階に分けて最終形状の内向き鍔部３に仕上げる。
第１のしごき段階では、図３（Ａ）のように、中央に先細形状のしごき用ポンチ５を昇降動自在に備えた上型６と、同じく中央に先細形状のしごき用ポンチ７を昇降動自在に備えた下型８とを用い、この上下型６，８間で前記半製品４を挟持する。その際、上型６の内周壁部６ａでボス部１の外周を拘束し、また下型８の段部８ａでフランジ部２の外周端縁２ａが径方向外方へ逃げないように拘束する。かくして、上型６のしごき用ポンチ５の先端部５ａを半製品４のボス部１の内部に上方より押入し、下型８のしごき用ポンチ７の先端部７ａをボス部１の内部に下方より押入してボス部１の内周壁を薄くしごくことによって、上下のしごき用ポンチ５，７の各先端部５ａ，７ａの前方に形成される材料をボス部１の軸方向中間部の内周に盛り上げて内向き鍔部３を冷間で予備成形する。
【００１２】
第２のしごき段階では、図３（Ｂ）のように、第１のしごき段階の場合と同様に、中央に先細形状のしごき用ポンチ９を昇降動自在に備えた上型１０と、同じく中央に先細形状のしごき用ポンチ１１を昇降動自在に備えた下型１２とを用いるが、このときの上下のしごき用ポンチ９，１１の各先端部９ａ，１１ａの長さ及び太さは第１のしごき段階で使用した上下のしごき用ポンチ５，７の各先端部５ａ，７ａのそれらよりも少し大きく設定している。したがって、この第２のしごき段階では、第１のしごき段階で得られた半製品４を上下型１０，１２間で挟持し、上下のしごき用ポンチ９，１１の先端部９ａ，１１ａをボス部１の内部に押入してボス部１の内周壁を更に薄くしごくことによって、内向き鍔部３を更に高く盛り上げることができる。勿論、この場合も、しごき加工時に上型１０の内周壁部１０ａでボス部１の外周を拘束し、また下型１２の段部１２ａでフランジ部２の外周端縁２ａが径方向外方へ逃げないように拘束する。
【００１３】
第３のしごき段階では、図３（Ｃ）のように、これ又同様に、中央に先細形状のしごき用ポンチ１３を昇降動自在に備えた上型１４と、同じく中央に先細形状のしごき用ポンチ１５を昇降動自在に備えた下型１６とを用いるが、このときの上下のしごき用ポンチ１３，１５の各先端部１３ａ，１５ａの長さ及び太さは第２のしごき段階で使用した上下のしごき用ポンチ９，１１の各先端部９ａ，１１ａのそれらよりも更に少し大きく設定している。したがって、この第３のしごき段階では、第２のしごき段階で得られた半製品４を上下型１４，１６間で挟持し、上型１４の内周壁部１４ａでボス部１の外周を拘束し、また下型１６の段部１６ａでフランジ部２の外周端縁２ａを拘束したうえで、上下のしごき用ポンチ１３，１５の先端部１３ａ，１５ａをボス部１の内部に押入してボス部１の内周壁を更に薄くしごくことによって、内向き鍔部３を更に高く盛り上げて所望高さに近い状態にまで成形する。なお、必要に応じて、この第３のしごき段階では、ボス部１の外周を拘束する上型１４の内周の入隅角部１４ｂで、ボス部１の突出端面１ａの外角部１ｃにアールを付ける加工も行われる。
【００１４】
完成後の板金製部材のボス部１に別部品もしくは別部材を組み込む必要があり、この目的を達成するために、第４のしごき段階は、図３（Ｄ）のように、第３のしごき段階で得られた半製品４の内向き鍔部３の内径ｅが所定寸法になり、かつその内端面３ａが平らになるように、また内向き鍔部３がボス部１の突出端面１ａとは反対側の他端面１ｂからの深さｆが所定寸法になり、かつボス部１の他端面１ｂ側の内径ｇが所定寸法になるように整形する工程である。
そのために、第４のしごき段階では、上型１７の中央にはボス部１の突出端面１ａを押さえるポンチ１８を備え、下型１９の中央には、径大軸部２０ａと、この径大軸部２０ａの先端側に段部２０ｂを介して連設した径小軸部２０ｃとを有する段付きの整形用ポンチ２０を備えている。
【００１５】
したがって、この第４のしごき段階では、第３のしごき段階で得られた半製品４を上下型１７，１９間で挟持し、上型１７のポンチ１８でボス部１の突出端面１ａを押さえるとともに、下型１９の整形用ポンチ２０をボス部１に押入することによって、径小軸部２０ｃで内向き鍔部３の内径ｅが所定寸法になり、かつその内端面３ａが平らに整形されるとともに、径大軸部２０ａでボス部１の内周壁を薄くしごくことにより内向き鍔部３のボス部他端面１ｂからの深さｆが所定寸法になり、かつボス部１の他端面１ｂ側の内径ｇが所定寸法になるように整形することができ、これにより板金製部材の完成品を得る。なお、この第４のしごき段階では、フランジ部２の外周端縁２ａは下型１９で拘束しない状態にセットしておくことにより、上型１７の加圧によりフランジ２を径方向外方へ薄肉に伸ばし成形することもできる。
【００１６】
板金製部材としては、フランジ部２が、図４のように、その外周端部２ｂをボス部１の外周に略平行に対向するよう筒状に折り曲げられる形のものにも同様に適用できる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の板金製部材の製造方法によれば、円筒状のボス部と、このボス部の全周外方に一体に張り出したフランジ部と、前記ボス部の軸方向中間部の内周に盛り上げ成形した内向き鍔部とを有する形状の板金製部材を、少ない工程で、しかも素材材料のロスを出すことなく、安価にかつ簡単に製造することができる。
【００１８】
【図面の簡単な説明】
【図１】  板金製部材の断面図である。
【図２】  板金製部材の半製品の断面図である。
【図３】  （Ａ）は板金製部材の第１のしごき段階の状態を示す半欠截断面図、（Ｂ）は第２のしごき段階の状態を示す半欠截断面図、（Ｃ）は第３のしごき段階の状態を示す半欠截断面図、（Ｄ）は第４のしごき段階の状態を示す半欠截断面図である。
【図４】  更に他の実施例を示す板金製部材の断面図である。
【符号の説明】
１ ボス部
２ フランジ部
３ 内向き鍔部
４ 半製品
５ 第１のしごき段階で使用する上型のしごき用ポンチ
６ 第１のしごき段階で使用する上型
７ 第１のしごき段階で使用する下型のしごき用ポンチ
８ 第１のしごき段階で使用する下型
９ 第２のしごき段階で使用する上型のしごき用ポンチ
１０ 第２のしごき段階で使用する上型
１１ 第２のしごき段階で使用する下型のしごき用ポンチ
１２ 第２のしごき段階で使用する下型
１３ 第３のしごき段階で使用する上型のしごき用ポンチ
１４ 第３のしごき段階で使用する上型
１５ 第３のしごき段階で使用する下型のしごき用ポンチ
１６ 第３のしごき段階で使用する下型
１７ 第４のしごき段階で使用する上型
１８ 第４のしごき段階で使用する上型のポンチ
１９ 第４のしごき段階で使用する下型
２０ 第４のしごき段階で使用する下型の整形用ポンチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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