(57)【要約】【課題】自転車用の折り畳み工具の製造方法を提供する。【解決手段】半製品を準備するステップと、プレス塑性加工を行うステップと、装着孔を成形するステップと、を含む。半製品は、一方の端部に工具端１１を有し、他方の端部に装着端１２を有する。半製品は、正六角形、正方形などの等辺形又は円形の断面の棒材である。工具端１１の最大外径寸法は、Ｚと定義される。装着端１２の最大外径寸法は、Ｙと定義される。このとき、Ｚは、Ｙより小さい。プレス塑性加工を行うステップにおいて、装着端１２の周側にプレス加工を行う。また、プレス塑性加工された装着端１２の最大外径寸法は、Ｘと定義される。このとき、Ｙは、２Ｘ以下である。また、Ｘは、Ｚ以上である。装着孔を成形するステップにおいて、装着端１２の周側に装着端１２を貫通する装着孔１３を設ける。【選択図】図１
2016153128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半製品を準備するステップと、プレス塑性加工を行うステップと、装着孔を成形するステップと、を含み、
前記半製品を準備するステップにおいて、準備される前記半製品は、（１）等辺形又は円形の断面の棒材であり、（２）一方の端部に工具端を有するとともに、他方の端部に装着端を有し、前記工具端の最大外径寸法をＺとし、前記装着端の最大外径寸法をＹとした場合に、前記Ｚは前記Ｙより小さく、
前記プレス塑性加工を行うステップにおいて、前記装着端の周側にプレス塑性加工を行い、前記プレス塑性加工された前記装着端の最大外径寸法をＸと定義した場合に、前記Ｙは前記Ｘの二倍以下であるとともに、前記Ｘは前記Ｚ以上であり、
前記装着孔を成形するステップにおいて、前記装着端の周側に前記装着端を貫通する装着孔を設けることを特徴とする自転車用の折り畳み工具の製造方法。
【請求項２】
前記装着孔を成形するステップは、前記装着端におけるバリを除去するステップをさらに含み、パンチングによって前記装着端の端部の前記バリを除去すると同時に、前記装着端に前記装着孔を成形することを特徴とする請求項１に記載の自転車用の折り畳み工具の製造方法。
【請求項３】
前記プレス塑性加工を行うステップは、前記装着端におけるバリを除去するステップをさらに含み、パンチングによって前記装着端の端部の前記バリを除去すると同時に、前記装着端の周側に前記プレス塑性加工を行うことを特徴とする請求項１に記載の自転車用の折り畳み工具の製造方法。
【請求項４】
前記半製品を準備するステップ中において、前記装着端と前記工具端との間に転換部を接続するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の自転車用の折り畳み工具の製造方法。
【請求項５】
前記プレス塑性加工がされた前記装着端の端面は、多辺形又は弧形であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の自転車用の折り畳み工具の製造方法。
【請求項６】
前記半製品を準備するステップにおいて、前記工具端は、六角形、梅花形、プラス形又はマイナス形の断面形状であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の自転車用の折り畳み工具の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、折り畳み工具の製造方法に関し、特に、折り畳み工具中の工具頭部の加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の折り畳み工具は、一方の端部に工具端が加工された棒材に、湾曲工程が行われることによって直接成形される。棒材本体の断面は、等辺形又は円形である。工具端の形成は、一般的な旋盤加工及びフライス加工によって加工成形される。旋盤加工及びフライス加工により、低コストで大量生産を実現することができる。しかし、工具の材料は、工具として使用可能な長さを有する必要がある上、湾曲成形される装着端を含む長さを有する必要がある。そのため、かような折り畳み工具は、材料コストが掛かることに加え、装着端の体積が大きくなるため、携帯するには不便である。
【０００３】
従来技術である特許文献１から特許文献に４は、従来の折り畳み工具の製造工程における平坦性及び軽量化に欠く欠点に鑑み、押出された棒材に旋盤加工及びフライス加工を行うことによって工具端を加工し、穿孔及びフライス加工を行うことによって端部に装着孔を加工することにより、折り畳み工具の材料の使用量及びコストを有効に減少させる方法が開示されている。一部寸法の折り畳み工具は、工具セットに組み立てた際に寸法を一致させて平坦にする上、装着端の体積及び重量が過大となるのを避けるために、押出及び引抜された不等辺の長方形断面の棒材を使用する必要がある。しかし、工具端の加工成形を行う際、棒材の断面が不等辺であり、成形される工具の寸法と本体の寸法との体積の差が非常に大きいため、旋盤加工及びフライス加工によって両側の断面が重切削される現象が発生し、バイトによる加工中に損壊しやすい。上述の状況を避けるには、毎回の切削量を減少させるしかないため、加工回数及び加工時間が増加する。即ち、特許文献１から特許文献４の方法では、何れの場合もコストが高く、歩留まりが低い。また、特許文献３では、不等辺の長方形の本体内の工具頭部を加工する寸法が小さいため、旋盤加工及びフライス加工に使用される上下両側のバイトの磨損が多くなり、加工時間が長くなる。
【０００４】
特許文献５は、上述の従来の軽量化された折り畳み工具の末端（装着端）の重量及び体積を有効に減少させたものではある。また、従来の押出及び引抜された本体の構造強度が不足する問題に対し、特に、端部の肉厚が徐々に薄くなる寸法の小さい折り畳み工具で強度不足が顕著になる問題に鑑み、塑性変形する工程によって本体の構造密度が高まることにより、構造強度が失われることなく装着端の体積が大きくなるのを避けることができる方法を開示するものでもある。しかしながら、この方法では、まず、未加工材である円柱鋼材料にプレス鍛造工程を行う必要があるため、応力が累積して加工硬化が発生してしまう。このため、焼き鈍しを行うことによって平坦性を実現し、外形をフライス切削によって所望の装着端の厚さ及び最終寸法に加工する必要がある。本工程では、プレス鍛造及びプレスなどの塑性変形工程を行うことによって体積を縮小すると同時に好適な構造剛性を得ることができる。しかし、プレス鍛造によって工具内部に残留した加工応力を除去するために、焼き鈍し工程を加えることにより、大量生産中に脱炭が発生する可能性があり、後続の熱処理硬化後に所望の材質強度を確保できない虞がある。また、プレス鍛造工程及び冗長な加工工程によってコストが高くなる。
【０００５】
また、特許文献６において、従来の湾曲工程の前に湾曲端をプレス加工によって平坦化する上、バリを除去する工程が増加されることにより、特許文献５に記載の方法が有する欠点（コストが高くなり、製造工程が冗長になる）を解決する技術が開示されている。この特許文献６においては、プレス加工によって平坦化する塑性変形工程によって本体及び装着端の構造密度が高められることで剛性が高められる。しかしながら、平坦化後に発生する残留応力により、加工工程中において、湾曲端でに加工硬化が発生する。そのため、塑性変形量の大きい後続の湾曲工程中において、棒材に断裂が発生したり、湾曲できなくなったりする欠点を有する。これにより、生産上の安定性が影響を受けたり、金型の寿命が短くなったりする問題を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】台湾実用新案Ｍ２９９０６３
【特許文献２】台湾実用新案Ｄ１１７６７０
【特許文献３】台湾実用新案Ｄ１３２２３９
【特許文献４】台湾実用新案Ｍ３３６１１３
【特許文献５】台湾実用新案Ｉ３８３８６８
【特許文献６】台湾特許Ｉ３６９２７４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来技術の欠点に鑑み、以下（１）から（４）の特徴を有する軽量化折り畳み工具の製造方法が求められていた。（１）棒材本体が等辺形又は円形の断面形状を有し、従来の旋盤加工及びフライス加工を行うことにより、加工時間を短縮し、バイトの寿命を有効に延長することができる。（２）適切な塑性変形工程によって材料密度を有効に高め、本体の構造剛性を高めることができる。しかし、後続工程として変形量の大きい塑性変形工程を加えることは、加工の難度が高くなり、歩留まりが下がるため好ましくない。（３）脱炭の可能性がある焼き鈍し工程を避けることにより、製造工程上の安定性を保持する。（４）装着端は、従来技術である湾曲成形工程を避け、体積及び重量を有効に減少させることによって材料コストを下げる。
【０００８】
以上のとおり本発明の目的は、上述した課題を解決することにあり、脱炭の可能性がある焼き鈍し工程を行わなくても工具の構造剛性を高めることができ、湾曲成形を行わなくても体積及び重量を減少させることができるため、材料コストを下げることができる、従来技術の欠点を改善し、加工時間を短縮することができる自転車用の折り畳み工具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】
【０００９】
上述の課題を解決するために、本発明の自転車用の折り畳み工具の製造方法は、３つの実施形態を含む。第１実施形態の自転車用の折り畳み工具の製造方法は、半製品を準備するステップと、プレス塑性加工を行うステップと、装着孔を成形するステップと、を含む。半製品を準備するステップにおいて、準備される半製品は、正六角形、正方形などの等辺形又は円形の断面の棒材である。また、この半製品は、一方の端部に工具端を有し、他方の端部に装着端を有する。このとき、工具端の最大外径寸法を、Ｚと定義する。また、装着端の最大外径寸法を、Ｙと定義する。この場合において、Ｚは、Ｙより小さい。また、プレス塑性加工を行うステップにおいて、装着端の周側にプレス塑性加工を行う。また、プレス塑性加工された装着端の最大外径寸法を、Ｘと定義する。このばあいにおいて、Ｙは、Ｘの二倍（２Ｘ）以下である。また、この場合において、Ｘは、Ｚ以上である。装着孔を成形するステップにおいて、装着端の周側に装着端を貫通する装着孔を設ける。
【００１０】
本発明の第２実施形態は、前述の第１実施形態の特徴に基づく他に、装着孔を成形するステップがバリを除去するステップをさらに含む。即ち、パンチングによって装着端の端部のバリを除去すると同時に、装着端に装着孔を成形する。
【００１１】
本発明の第３実施形態は、前述の第１実施形態の特徴に基づく他、プレス塑性加工を行うステップがバリを除去するステップをさらに含む。即ち、パンチングによって装着端の端部のバリを除去すると同時に、装着端の周側にプレス加工を行う。
【００１２】
本発明の自転車用の折り畳み工具の製造方法の各実施形態中では、半製品を準備するステップ中に、装着端と工具端との間に転換部を接続するステップをさらに含む。また、半製品を準備するステップ中において、工具端は、六角形、梅花形、プラス形又はマイナス形である。また、プレス塑性加工がされた装着端の端面は、多辺形又は弧形である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の自転車用の折り畳み工具の製造方法によって製造工程の安定性を高めることができるのみならず、使用される材料に関しても従来技術より節約することができ、材料コストを下げることができる。即ち、本発明を自転車用の折り畳み工具に応用することにより、コスト、体積及び重量を有効に減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態の自転車用の折り畳み工具の製造方法を示す流れ図である。
【図２】本発明の第２実施形態の自転車用の折り畳み工具の製造方法を示す流れ図である。
【図３】本発明の第２実施形態の半製品を示す斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態の半製品を示す側面図である。
【図５】本発明の第２実施形態の半製品にプレス加工を行った後の状態を示す斜視図である。
【図６】本発明の第２実施形態の半製品にプレス加工を行った後の状態を示す側面図である。
【図７】本発明の第２実施形態の半製品にプレス加工を行った後の状態を示す平面図である。
【図８】本発明の第２実施形態の半製品からバリを除去し、装着孔を成形した状態を示す斜視図である。
【図９】本発明の完成品によって自転車用の折り畳み工具セットを形成した状態を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第３実施形態の自転車用の折り畳み工具の製造方法を示す流れ図である。
【図１１】本発明の第３実施形態の半製品を示す斜視図である。
【図１２】本発明の第３実施形態の半製品を示す側面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態の半製品にプレス加工を行い、バリを除去した後の状態を示す斜視図である。
【図１４】本発明の第３実施形態の半製品にプレス加工を行い、バリを除去した後の状態を示す側面図である。
【図１５】本発明の第３実施形態の半製品にプレス加工を行い、バリを除去した後の状態を示す平面図である。
【図１６】本発明の第３実施形態の半製品に装着孔を成形した状態を示す斜視図である。
【図１７】本発明の他の完成品を示し、装着端の端面が弧形である状態を示す斜視図である。
【図１８】本発明の他の完成品を示し、装着端の端面が弧形である状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１実施形態）
図１を参照する。図１は、本発明の第１実施形態の自転車用の折り畳み工具の製造方法を示す流れ図である。第１実施形態の自転車用の折り畳み工具の製造方法は、半製品を準備するステップと、プレス塑性加工を行うステップと、装着孔を成形するステップと、を含む。半製品を準備するステップにおいて、準備される半製品は、正六角形、正方形などの等辺形又は円形の断面形状を有する棒材である。半製品は、一方の端部に工具端１１を有し、他方の端部に装着端１２を有する。工具端１１の最大外径寸法は、Ｚと定義される。装着端１２の最大外径寸法は、Ｙと定義される。このとき、Ｚは、Ｙより小さい。工具端１１は、六角形、梅花形、プラス形又はマイナス形の断面形状を備えている。プレス塑性加工を行うステップにおいて、装着端１２の周側にプレス加工を行う。また、プレス塑性加工された装着端１２の最大外径寸法は、Ｘと定義される。このとき、Ｙは、２Ｘ以下である。また、Ｘは、Ｚ以上である。装着孔を成形するステップにおいて、装着端１２の周側に装着端１２を貫通する装着孔１３を設ける。
【００１６】
半製品として等辺形又は円形の断面の棒材が採用されるため、準備された半製品は、旋盤加工及びフライス加工による大量生産に適用され、工具端１１を成形する際、バイトの寿命を長くし、加工を迅速に行うことができるため、製造コスト及び製造時間を減らすことができる。また、等辺形又は円形の断面の棒材は、加工に便利である上、使用量が多く、市場において安価で容易に取得することができるため、コストを有効に下げることができる。また、本発明の装着端１２の半製品を準備するステップにおける最大外径寸法Ｙと、プレス塑性加工を行った後の装着端１２の最大外径寸法Ｘと、の比率は、Ｙが２Ｘ以下であるため、プレス塑性加工によって棒材本体の体積が拡大された後、装着端１２の構造強度が高められる上、脱炭の可能性のある焼き鈍し工程を行う必要がない。このため、本発明は、製造工程の安定性を高めることができるのみならず、使用される材料に関しても従来技術より節約することができ、材料コストを下げることができる。即ち、本発明を自転車用の折り畳み工具に応用することにより、コスト、体積及び重量を有効に減少させることができる。このことから分かるように、本発明は、目的及び効果を達成することができ、産業界に広める価値を有する。
【００１７】
本発明の自転車用の折り畳み工具の製造方法は、さらに第２実施形態及び第３実施形態を有する。第２実施形態及び第３実施形態では、バリを除去するステップをさらに含む。第２実施形態では、装着孔を成形するステップがバリを除去するステップをさらに含む。第３実施形態では、プレス塑性加工を行うステップがバリを除去するステップをさらに含む。図２から図８は、本発明の第２実施形態に関する図面であり、図１０から図１６は、本発明の第３実施形態に関する図面である。以下に第２実施形態及び第３実施形態の主要な差異を説明する。
【００１８】
（第２実施形態）
図２から図８に示すように、本発明の第２実施形態による自転車用の折り畳み工具の製造方法は、半製品を準備するステップと、プレス塑性加工を行うステップと、バリを除去し、装着孔を成形するステップと、を含む。本発明の第２実施形態による自転車用の折り畳み工具の製造方法が第１実施形態と異なる点は、装着孔を成形するステップがバリを除去するステップをさらに含む点である。即ち、パンチングによって装着端１２の端部のバリを除去すると同時に、装着端１２に装着孔１３を成形する。また、図９に示すように、本発明の完成品は、自転車用の折り畳み工具セット内に収容され、使用する際は、外側に開いて使用する。
【００１９】
（第３実施形態）
図１０から図１６に示すように、本発明の第３実施形態による自転車用の折り畳み工具の製造方法は、半製品を準備するステップと、プレス塑性加工を行い、バリを除去するステップと、装着孔を成形するステップと、を含む。本発明の第３実施形態による自転車用の折り畳み工具の製造方法が第１実施形態と異なる点は、プレス塑性加工を行うステップがバリを除去するステップをさらに含む点である。即ち、パンチングによって装着端１２の端部のバリを除去すると同時に、装着端１２の周側にプレス加工を行う。
【００２０】
本発明の自転車用の折り畳み工具の製造方法の各実施形態における半製品を準備するステップ中に、装着端１２と工具端１１との間に転換部１４を接続するステップをさらに含む。
【００２１】
プレス塑性加工がされた装着端１２の端面は、多辺形である。或いは、図１７及び図１８に示すように弧形でもよい。
【００２２】
上述の説明は、本発明の技術特徴を示す好適な実施形態を説明したものである。当業者は、本発明の主旨を逸脱しない範囲において変更および修飾を行うことができ、これらの変更および修飾は、本発明の特許請求の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２３】
１１  工具端
１２  装着端
１３  装着孔
１４  転換部
【図１】
2016153128.tif 000003
【図２】
2016153128.tif 000004
【図３】
2016153128.tif 000005
【図４】
2016153128.tif 000006
【図５】
2016153128.tif 000007
【図６】
2016153128.tif 000008
【図７】
2016153128.tif 000009
【図８】
2016153128.tif 000010
【図９】
2016153128.tif 000011
【図１０】
2016153128.tif 000012
【図１１】
2016153128.tif 000013
【図１２】
2016153128.tif 000014
【図１３】
2016153128.tif 000015
【図１４】
2016153128.tif 000016
【図１５】
2016153128.tif 000017
【図１６】
2016153128.tif 000018
【図１７】
2016153128.tif 000019
【図１８】
2016153128.tif 000020