(57)【要約】      （修正有）【課題】プレス加工のみで切削加工に相当する溝部を形成して、加工費の低減を可能とする溝付き板状部材の製造方法を提供する。【解決手段】溝付き板状部材の製造方法において、打抜きによって板状部材３０に初期穴３３を成形する初期穴抜き工程と、板状部材３０の一方の面側から、先端部の除肉量が中心に向けて順次大きくなるように形成されたパンチ１１０で、初期穴３３を内包するように潰して潰し部３４を成形する潰し工程と、潰し工程によって内径が縮小した穴３３ａを、打抜きによって所定内径の下穴３５にあけ直す下穴抜き工程と、下穴３５の周りを所定厚さになるようにしごきながら一方の面側に立起して立起し部３６を成形する立起し工程と、立起し部３６の形状と、この立起し部３６および潰し部３４の間に形成される溝部３２の形状とをプレスすることで整える形状調整工程とを設ける。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
打抜きによって板状部材（３０）に初期穴（３３）を成形する初期穴抜き工程と、
前記板状部材（３０）の一方の面側から、先端部の除肉量が中心に向けて順次大きくなるように形成されたパンチ（１１０）で、前記初期穴（３３）を内包するように潰して潰し部（３４）を成形する潰し工程と、
前記潰し工程によって内径が縮小した穴（３３ａ）を、打抜きによって所定内径の下穴（３５）にあけ直す下穴抜き工程と、
前記下穴（３５）の周りを所定厚さになるようにしごきながら前記一方の面側に立起して立起し部（３６）を成形する立起し工程と、
前記立起し部（３６）の形状と、この立起し部（３６）および前記潰し部（３４）の間に形成される溝部（３２）の形状とをプレスすることで整える形状調整工程とを有することを特徴とする溝付き板状部材の製造方法。
【請求項２】
前記パンチ（１１０）の前記除肉量が中心に向けてテーパ状に大きくなるようにして、
前記テーパの角度を５〜１５度としたことを特徴とする請求項１に記載の溝付き板状部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相手側への取付け部を成す溝付き板状部材の製造方法に関するものであり、例えばオイルクーラ（熱交換器）等の取付け座面に適用して好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジン用オイルクーラのような熱交換器では、本体部の一端側に板状の座面（底板）が設けられている。座面には、熱交換用の熱媒体（冷却水やオイル）が本体部に対して流入・流出する穴が穿設されると共に、座面の外側で穴の外周側となる部位には環状のＯリング溝が形成されている。Ｏリング溝にはシール部材としてのＯリングが装着されて、座面は相手側となるエンジンブロックやブラケットに当接するように固定され、Ｏリングによって熱媒体が外部に漏れないようにしている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開平６−１７３６２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のようなＯリング溝、およびＯリングを用いたシール構造においては、熱媒体に対するシール性を確実に確保するために、特にＯリング溝の深さ寸法、幅寸法、Ｏリング当接面の面粗度等が高い精度で要求される。上記特許文献１中では座面における穴およびＯリング溝の具体的な成形方法についての記載は無いが、通常、座面に対してプレス加工によって穴を打抜きした後に、切削加工によってＯリング溝を形成するようにしており、この切削加工に多くの時間を要し、加工費がかさむ要因となっていた。
【０００４】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、プレス加工のみで切削加工に相当する溝部を形成して、加工費の低減を可能とする溝付き板状部材の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【０００６】
請求項１に記載の発明では、溝付き板状部材の製造方法において、打抜きによって板状部材（３０）に初期穴（３３）を成形する初期穴抜き工程と、板状部材（３０）の一方の面側から、先端部の除肉量が中心に向けて順次大きくなるように形成されたパンチ（１１０）で、初期穴（３３）を内包するように潰して潰し部（３４）を成形する潰し工程と、潰し工程によって内径が縮小した穴（３３ａ）を、打抜きによって所定内径の下穴（３５）にあけ直す下穴抜き工程と、下穴（３５）の周りを所定厚さになるようにしごきながら一方の面側に立起して立起し部（３６）を成形する立起し工程と、立起し部（３６）の形状と、この立起し部（３６）および潰し部（３４）の間に形成される溝部（３２）の形状とをプレスすることで整える形状調整工程とを有することを特徴としている。
【０００７】
これにより、潰し工程において、パンチ（１１０）とこのパンチ（１１０）に対応する下型（１３０）との間には、初期穴（３３）の中心に向けて順次大きくなる空間が形成されるので、潰しを行う際の板状部材（３０）の材料が中心側に流れ易くなる。そして、下穴抜き工程の後の立起し工程において、実肉を充分に有する立起し部（３６）を形成でき、形状調整工程によって、材料が不足することなく立起し部（３６）の内側に貫通穴（３１）、立起し部（３６）の外側に環状の溝部（３２）を精度良く形成できる。よって、従来技術のような切削加工を不要として、溝付きの板状部材（３０）を安価に製造することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明のように、パンチ（１１０）の除肉量が中心に向けてテーパ状に大きくなるようにした時に、テーパの角度は５〜１５度とするのが良い。
【０００９】
即ち、テーパの角度を５度以上とすることで、潰し工程での中心側への材料流れを効果的に得ることができる。また、テーパの角度を大きくしていき１５度を超えると、潰しを行った後の中心側の肉厚が厚く成りすぎて、次の立起し工程において、しごきの抵抗が大きくなり、加工が困難となる。よって、テーパの角度は５〜１５度が好適となる。
【００１０】
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（第１実施形態）
第１実施形態は、本発明の溝付き板状部材をエンジンオイル冷却用の水冷式丸型オイルクーラ１０の座面プレート３０に適用したものである。オイルクーラ１０は、図１に示すように、本体部２０の一端側（図１中の下側）に、座面プレート３０が接合されて形成されたものである。尚、以下の各構成部材は、ステンレス材、あるいはアルミニウム材等から成り、ろう付けによって互いに接合されている。
【００１２】
本体部２０は、複数積層される扁平丸型のオイルユニット（図示省略）が円筒状のケース内部に収容された熱交換部であり、この本体部２０にはケース内部と連通する冷却水用の入口パイプ２１および出口パイプ２２が設けられている。
【００１３】
座面プレート３０は、所定板厚で外形が丸形状、四角形状、菱形形状等を成して、取付け部としての適度な剛性を有する板状の部材であって、この座面プレート３０にはエンジンオイルが流通するための貫通穴３１が２つ設けられている。そして、座面プレート３０の外側（反本体部側）で、それぞれの貫通穴３１の外周側となる部位には、環状の溝部３２が形成されている。溝部３２の断面形状は四角状に形成されている。
【００１４】
溝部３２にはシール部材としてのＯリング４０が装着されて、座面プレート３０のＯリング４０側がエンジンブロック１に当接されて、複数のボルト５０によって締結されることで、オイルクーラ１０はエンジンブロック１に固定されている。
【００１５】
エンジンオイルは、エンジン本体側、エンジンブロック１を通して座面プレート３０の一方の貫通穴３１からケース内の複数のオイルユニットに流入して、他方の貫通穴３１からエンジンブロック１（エンジン本体側）に戻る。また、冷却水は、入口パイプ２１からケース内に流入して、出口パイプ２２から流出する。この時オイルユニット内を流通するエンジンオイルは冷却水によって冷却されるようになっている。また、貫通穴３１近傍のエンジンブロック１と座面プレート３０との間は、Ｏリング４０によってシールされ、エンジンオイルが外部に漏れないようになっている。
【００１６】
図２は、座面プレート３０のみを図１に対して天地方向を逆にして示したものであり、以下、貫通穴３１および溝部３２（図２中のＡ部）の成形方法（製造方法）について図３〜図７を用いて説明する。尚、図３（ａ〜ｅ）は以下説明する各工程での座面プレート３０の成形状態を示す断面図であり、図４〜図６は、各工程に使用される金型１００〜３００を示す正面図であり、図７は金型１００における潰しパンチ１１０の最適先端形状を設定するための根拠を説明した図である。
【００１７】
１．下穴抜き工程（本発明における初期穴抜き工程）
図３（ａ）に示すように、この工程では外形が所定形状に成形された座面プレート３０に、下穴（本発明における初期穴に対応）３３を設けるものとしている。ここでは座面プレート３０を図示しない下穴抜き用金型の上型と下型との間に挟みこんで、下穴抜きパンチを下降させることで、第１所定内径となる丸形状の下穴３３を打抜く。
【００１８】
２．潰し工程
図３（ｂ）に示すように、この工程では座面プレート３０の一方の面側（図３（ｂ）では上側）から上記下穴３３を内包するように、第２所定内径で所定深さとなるように潰し部３４を成形するものとしている。潰し部３４は円形の窪みとなるものであり、その中心は下穴３３の中心と一致させている。第２所定内径は、完成状態の溝部３２の外側ラインの内径と略等しく、また、所定深さは、完成状態の溝部３２の深さに略等しくなるように設定している。
【００１９】
潰し部３４の成形は、図４に示す潰し用金型１００を用いて行う。潰し用金型１００には上記潰し部３４を成形するための潰しパンチ１１０が設けられている。ここで、この潰しパンチ１１０の先端部（下側）は、中心に向けて除肉量が順次大きくなるようにしている。具体的には、テーパ状に除肉することで上側に向けて円錐状の凹となるようにしている。テーパ状の除肉部を以下テーパ部１１１と呼ぶ。テーパ部１１１のテーパ角度θ（図７）は、５〜１５度を選択するのが好ましい（この理由については、後述する）。
【００２０】
下穴抜き工程で下穴３３が成形された座面プレート３０を、上記潰し用金型１００の押え部１２０と下型１３０との間に挟みこんで、潰しパンチ１１０を下降させる。潰しパンチ１１０（テーパ部１１１）と下型１３０との間には、中心側に向けて隙間が大きくなる空間が形成されることになり、座面プレート３０の材料は潰しパンチ１１０の下降と共に、隙間の大きくなる中心側に向けて積極的に流動していき、下穴３３は縮径されて縮径穴（本発明における内径が縮小した穴に対応）３３ａとなる。また、潰し部３４の底部中心には、潰しパンチ１１０のテーパ部１１１による傾きθの円錐状の凸が残ることになる。
【００２１】
３．バーリング下穴抜き工程（本発明における下穴抜き工程）
図３（ｃ）に示すように、この工程では縮径穴３３ａに対して、第３所定内径となるバーリング下穴３５をあけ直すものとしている。ここでは上記潰し部３４が成形された座面プレート３０を図示しないバーリング下穴抜き用金型の上型と下型との間に挟みこんで、バーリング下穴抜きパンチを下降させることで、バーリング下穴３５を打抜く。
【００２２】
４．しごきバーリング工程（本発明における立起し工程）
図３（ｄ）に示すように、この工程ではバーリング下穴３５の周りの部位が座面プレート３０の一方の面側（図３（ｄ）では上側）に向くように、立起し部３６を成形するものとしている。立起し部３６を成形する際にはバーリング下穴３５の周りの部位をしごきながら所定厚さとなるように立起す。立起し部３６の内径は貫通穴３１の内径に略等しく、所定厚さは完成状態の貫通穴３１と完成状態の溝部３２の内側ラインの内径との差の１／２に略等しくなるように設定している。
【００２３】
立起し部３６の成形は、図５に示すしごきバーリング用金型２００を用いて行う。しごきバーリング用金型２００には上記立起し部３６を成形するためのバーリングパンチ２１０およびバーリングガイド２２０が設けられている。
【００２４】
バーリングパンチ２１０は、座面プレート３０の反潰し部側から潰し部３４側へ、ここでは下側から上側に摺動して立起しを行う円柱状のパンチであり、立起しを容易とするために先端部は先細となっている。
【００２５】
バーリングガイド２２０は、座面プレート３０を潰し部３４側から下型２３０に向けて押えると共に、立起し部３６成形時のガイドを果たす上型となっている。バーリングガイド２２０の中心部は、バーリングパンチ２１０が挿通されると共に、両者２１０、２２０間に上記所定厚さ分の隙間が形成されるように円形に除肉されている。円形除肉部の潰し部３４側の周り（図５中の下側）には、潰し部３４側に突出して、潰し部３４にはまり込む凸部２２１が形成されている。
【００２６】
バーリング下穴抜き工程でバーリング下穴３５が成形された座面プレート３０を、潰し部３４がバーリングガイド２２０側となるように上記バーリング下穴抜き用金型２００のバーリングガイド２２０と下型２３０との間に挟みこんで、バーリングパンチ２１０を上昇させる。バーリング下穴３５の周りで円錐状に凸となる厚肉の部位は、バーリングパンチ２１０とバーリングガイド２２０との間でしごかれて、所定厚さの立起し部３６として成形される。尚、立起し部３６の起点部は比較的緩やかな曲げ部３７となっており、また、材料のしごきによって立起し部３６の先端部は座面プレート３０の一方の面よりも突出する。
【００２７】
５．据込み工程（本発明における形状調整工程）
図３（ｅ）に示すように、この工程では立起し部３６と、立起し部３６および潰し部３４の間に形成される溝部（３２）との形状を整えて、最終的な貫通穴３１と溝部３２とを得るものとしている。
【００２８】
貫通穴３１と溝部３２の成形は、図６に示す据込み用金型３００を用いて行う。据込み用金型３００には貫通穴３１、溝部３２を成形するための据込みパンチ３１０および押え部３２０が設けられている。
【００２９】
据込みパンチ３１０は、座面プレート３０の潰し部３４側から反潰し部側へ、ここでは上側から下側に摺動して貫通穴３１の成形および立起し部３６の形状調整を行う円柱状のパンチであり、先端側は段付き形状となっている。据込みパンチ３１０の先端側における小径部の直径は、貫通穴３１の内径に相当し、また、大径部の直径は完成状態の溝部３２の内側ラインの内径に相当するように設定されている。
【００３０】
押え部３２０は、座面プレート３０を潰し部３４側から下型３３０に向けて押えると共に、立起し部３６と潰し部３４との間の部位をプレスすることで溝部３２として成形するための上型となっている。押え部３２０の中心部は、据込みパンチ３１０が挿通されると共に、据込みパンチ３１０の小径部および押え部３２０間に上記所定厚さ分の隙間が形成されるように円形に除肉されている。円形除肉部の潰し部３４側の周り（図６中の下側）には、潰し部３４側に突出して、潰し部３４にはまり込む凸部３２１が形成されている。凸部３２１の断面形状は、溝部３２の断面形状に相当するように設定されている。
【００３１】
しごきバーリング工程で立起し部３６が成形された座面プレート３０を、立起し部３６が押え部３２０側となるように上記据込み用金型３００の押え部３２０と下型３３０との間に挟みこんで、据込みパンチ３１０を下降させる。立起し部３６と潰し部３４との間には押え部３２０の凸部３２１が入り込んで、形状調整が成されて、この部位が溝部３２となる。また、据込みパンチ３１０の小径部によって立起し部３６の内径が調整されると共に、据込みパンチ３１０の小径部と大径部との段差によって立起し部３４の立ち寸法が座面プレート３０の板厚と同一となるように調整されて、貫通穴３１となる。尚、この立ち寸法の調整時には、主に、材料は立起し部３６の曲げ部３７に流れて、この部位はピン角となる。
【００３２】
以上の工程により貫通穴３１および溝部３２を有する座面プレート３０が完成する。本実施形態では、潰し工程において、潰しパンチ１１０と下型１３０との間にはテーパ部１１１によって、下穴３３の中心に向けて順次大きくなる空間が形成されるので、潰しを行う際の座面プレート３０の材料が中心側に流れ易くなる。そして、バーリング下穴抜き工程の後のしごきバーリング工程において、実肉を充分に有する立起し部３６を形成でき、据込み工程によって、材料が不足することなく立起し部３６の内側に貫通穴３１、立起し部３６の外側に環状の溝部３２を精度良く形成できる。よって、従来技術のような切削加工を不要として、プレス加工のみにより貫通穴３１の周りに溝部３２を有する座面プレート３０を安価に製造することができる。
【００３３】
潰し工程における潰しパンチ１１０のテーパ部１１１のテーパ角度θについては、５〜１５度が好適であるとした。これは、図７に示すように、テーパ角度θを５度以上とすることで、潰し工程での中心側への材料流れを効果的に得ることができるためである。また、テーパ角度θを大きくしていき１５度を超えると、潰しを行った後の中心側の肉厚が厚く成りすぎて、次のしごきバーリング工程において、しごきの抵抗が大きくなり、加工が困難となるためである。よって、テーパ角度θの上限側の値としては、１５度以下とすることで、無理のない加工が可能となる。
【００３４】
（その他の実施携帯）
本実施形態では溝付き板状部材をオイルクーラ１０の座面プレート３０に適用したものとして説明したが、これに限らず、他の熱交換器あるいは他の機器等の取付け座面に適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】オイルクーラのエンジンブロックに装着された状態を示す断面図である。
【図２】座面プレートのみを図１に対して天地方向を逆にして示した断面図である。
【図３】各工程での座面プレートの成形状態を示す断面図である。
【図４】潰し用金型を示す正面図である。
【図５】しごきバーリング用金型を示す正面図である。
【図６】据込み用金型を示す正面図である。
【図７】潰し用金型における潰しパンチの最適先端形状を設定するための根拠を説明した図である。
【符号の説明】
【００３６】
３０  座面プレート（板状部材）
３２  溝部
３３  下穴（初期穴）
３３ａ  縮径穴（内径が縮小した穴）
３５  バーリング下穴（下穴）
３６  立起し部
１１０  潰しパンチ（パンチ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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