(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔の両端の周縁角部に面取り部を有する面取り貫通孔を有する部材を製造する方法であって、上記面取り貫通穴を形成するに当たり、
板状部に該板状部を貫通する下孔を形成する下孔抜き工程と、
上記下孔の一方の端部から、所望の面取り形状に対応する傾斜を有する第１テーパ面を設けた第１パンチを打ち込んで、上記第１テーパ面によって第１面取り部を形成する第１面取り工程と、
上記下孔の他方の端部から、所望の面取り形状に対応する傾斜を有する第２テーパ面と該第２テーパ面の中央から突出して先端に円環状の角部を有する略円柱状の中央押圧部を設けた第２パンチを打ち込んで、上記第２テーパ面によって第２面取り部を形成すると共に上記中央押圧部によって上記第２面取り部の中央から軸方向内方へ凹んだ中央凹部を形成する第２面取り工程と、
上記第１面取り工程および上記第２面取り工程を施すことによって上記下孔の径方向内方に突出した不要部を仕上げパンチにより打ち抜き除去する打抜き仕上げ工程とを有し、
該打抜き仕上げ工程は、上記中央押圧部の上記角部と外径が同じ又はこれよりも小さい上記仕上げパンチを用い、上記第１面取り部から上記第２面取り部に向けて打ち抜くことにより行うことを特徴とする面取り貫通孔を有する部材の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、上記第１面取り工程と上記第２面取り工程とは同時に行うことを特徴とする面取り貫通孔を有する部材の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、上記第１パンチの上記第１テーパ面又は／及び上記第２パンチの上記第２テーパ面には、上記第１面取り部又は／及び上記第２面取り部に凹状のディンプル部を形成するためのディンプル形成凸部が設けられていることを特徴とする面取り貫通孔を有する部材の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において、上記中央押圧部の側面は、軸方向に対して１５°以下の傾斜を有し、先端に近づくほど縮径していることを特徴とする面取り貫通孔を有する部材の製造方法。
【請求項５】
貫通孔の両端の周縁角部に面取り部を有する面取り貫通孔を設けた板状部を有する部材であって、上記請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法により製造されたことを特徴とする面取り貫通穴を有する部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貫通孔の両端の周縁角部に面取り部を有する面取り貫通孔を有する部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車用自動変速機（Ａ／Ｔ）の部品であるキャリアカバー、その他の種々の機械部品においては、当該部品の板状部に設けられた貫通孔の両端の周縁角部に面取り部を有する面取り貫通孔が設けられる場合がある。
このような面取り貫通孔を設ける方法としては、次のような方法が行われている。
【０００３】
まず、図１２に示すごとく、切断穴８００を設けたダイス８０とパンチ８１とを用いて、部品の板状部９を貫通する下孔９０を形成する下孔抜き工程を行う。
次いで、図１３に示すごとく、板状部の裏面を載置台８２によって支持し、下孔９０の一方の端部から、所望の面取り形状に対応する押圧面８３０を有する面取り用パンチ８３を打ち込んで、第１の面取り部９１を設ける。このとき、面取り部９１の形成に伴って、下孔９０の内部において径方向内方に突出したバリ状の不要部９４が形成される。
【０００４】
次に、図１４に示すごとく、板状部９の裏面を、切断穴８４０を設けたダイス８４で支持し、上記第１の面取り部９１側から仕上げパンチ８５を差し込んで、不要部９４を打ち抜き除去して仕上げ孔９３を形成する工程を行う。
その後、図１５に示すごとく、仕上げ孔９３における第１の面取り部９１を設けた面を載置台８６によって支持し、その反対側の端部の周縁に、所望の面取り形状に対応する押圧面８７０を有する面取り用パンチ８７を打ち込んで第２の面取り部９２を設けることにより、面取り貫通孔の形成が完了する。なお、この第２の面取り部９２を形成するに当たっては、孔内方への不要部の発生を問題とならない程度に極力抑えるよう型構造を工夫するが、その後、必要に応じて、仕上げ孔９３をさらに高精度に仕上げるために切削加工を施す場合もある。
【０００５】
【特許文献１】特開昭５８−１２５３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の方法では、２回の面取り部形成工程の間に仕上げパンチ８４による仕上げ孔９３の形成を行う必要がある。２つの面取り部形成工程を連続に又は同時に行う方が、製造工程上コストダウンに繋がるが、これは困難である。もし、２つの面取り部を形成した後に仕上げパンチによる打ち抜きを行うとすれば、後述する比較例（図１１参照）に示すごとく、ダイスによる適切な支持ができないために、剪断位置が拡がって必要部分まで除去されてしまったり、剪断形状が円形でなくガタガタした外観上問題のあるものとなるという不具合が生じうるのである。
【０００７】
この対策としては、円錐状に突出してその中央部に切断穴を設けたダイス形状とし、面取り部を直接支持するようにすることが考えられるが、ダイスの作製コスト及び耐久性に問題がある。
【０００８】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、両端の面取り部の形成後に内周側のバリ状の不要部除去をプレス加工によって行うことができる面取り貫通孔を有する部材の製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、貫通孔の両端の周縁角部に面取り部を有する面取り貫通孔を有する部材を製造する方法であって、上記面取り貫通穴を形成するに当たり、
板状部に該板状部を貫通する下孔を形成する下孔抜き工程と、
上記下孔の一方の端部から、所望の面取り形状に対応する傾斜を有する第１テーパ面を設けた第１パンチを打ち込んで、上記第１テーパ面によって第１面取り部を形成する第１面取り工程と、
上記下孔の他方の端部から、所望の面取り形状に対応する傾斜を有する第２テーパ面と該第２テーパ面の中央から突出して先端に円環状の角部を有する略円柱状の中央押圧部を設けた第２パンチを打ち込んで、上記第２テーパ面によって第２面取り部を形成すると共に上記中央押圧部によって上記第２面取り部の中央から軸方向内方へ凹んだ中央凹部を形成する第２面取り工程と、
上記第１面取り工程および上記第２面取り工程を施すことによって上記下孔の径方向内方に突出した不要部を仕上げパンチにより打ち抜き除去する打抜き仕上げ工程とを有し、
該打抜き仕上げ工程は、上記中央押圧部の上記角部と外径が同じ又はこれよりも小さい上記仕上げパンチを用い、上記第１面取り部から上記第２面取り部に向けて打ち抜くことにより行うことを特徴とする面取り貫通孔を有する部材の製造方法にある（請求項１）。
【００１０】
本発明の面取り貫通孔を有する部材の製造方法においては、少なくとも、上記下孔抜き工程、上第１面取り工程、上記第２面取り工程、及び上記打抜き仕上げ工程とを行う。ここで注目すべきことは、上記第２面取り工程において上記特殊な第２パンチを用いて上記中央凹部を有する第２面取り部を形成し、その後、上記仕上げパンチにおいて上記第１面取り部から上記第２面取り部に向けて打ち抜いて上記不要部を除去することである。これにより、両端２箇所の面取り部を形成した後に、不要部の除去をプレス加工によって容易に実施することができる。
【００１１】
すなわち、上記下孔抜き工程、上記第１面取り工程及び上記第２面取り工程を施した後には、上記下孔の径方向内方に突出したバリのような不要部が形成される。一方、上記第２面取り工程では、上記のごとく、第２テーパ面の中央から略円柱状の中央押圧部を突出させた第２パンチを打ち込んで第２面取り部を形成している。そのため上記不要部の第２面取り部側の面には、上記中央凹部が形成され、その内周側面と底面との交差部には、上記中央押圧部の円環状の角部に対応する角部が形成される。
【００１２】
次に、上記打抜き仕上げ工程においては、上記仕上げパンチにより上記第１面取り部から上記第２面取り部に向けて上記不要部を打ち抜く。このとき、上記仕上げパンチとしては、その外径が、上記中央押圧部の角部の外径、つまり、上記中央凹部の角部の外径と同じ又はこれよりも小さいものを用いる。そのため、仕上げパンチにより押圧される不要部の上記第２面取り部側における応力は、上記中央凹部の外周端部に集中する。これにより、上記不要部の第２面取り部側の外周剪断位置は、上記中央凹部の底面の外周端部にある上記角部に合致し、それ以上外方に剪断部となる亀裂が発生することを防止することができる。また、上記角部に沿って剪断が起こるので、円形に近い形状の整った剪断形状が得られる。
【００１３】
また、このような優れた作用が得られるので、打抜き仕上げ工程において上記第２面取り部にダイス等を直接当接させて支持する必要が無い。そのため、ダイス等は、板状部の表面を支持する平坦な面の通常の形状のものを採用することができ、ダイス等の工具コストを大幅に増加させる必要もない。
【００１４】
従って、本発明によれば、両端の面取り部の形成後に内周側のバリ状の不要部の除去をプレス加工によって行うことができる面取り貫通孔を有する部材の製造方法を提供することができる。
【００１５】
第２の発明は、貫通孔の両端の周縁角部に面取り部を有する面取り貫通孔を設けた板状部を有する部材であって、上記第１の発明の製造方法により製造されたことを特徴とする面取り貫通穴を有する部材にある（請求項５）。
本発明の面取り貫通穴を有する部材は、上述した非常に優れた製造方法によって製造できるので、製造コストを抑えて安価でありながら高品質なものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明においては、少なくとも、上記下孔抜き工程、上第１面取り工程、上記第２面取り工程、及び上記打抜き仕上げ工程とを行う。この打抜き仕上げ工程の後に、さらに、貫通孔の内径の精度を高めるための切削仕上げ工程を追加してもよい。
また、上記打抜き仕上げ工程で用いる仕上げパンチは、上記のごとく、上記中央押圧部の上記角部と外径が同じ又はこれよりも小さいものを用いる。ここで、上記角部と仕上げパンチの外径の最適な関係は、被加工材である板状部の板厚や材質によって左右されるが、これは、寸法の異なる仕上げパンチあるいは第２パンチを用いて実験することによって容易に確認できる。重要なことは、仕上げパンチの外径が上記角部よりも大きくならないことと、確実に上記中央凹部を成形することにある。
【００１７】
また、上記中央押圧部の先端の角部は、実際には、ある程度の丸み（Ｒ）を設けてもよい。むしろ、工具の寿命の点から曲率半径０．２〜０．４ｍｍ程度のＲを設けることが好ましい。Ｒが大きくなりすぎると、目的とする剪断時の応力集中が得られないおそれがある。
【００１８】
また、上記第１面取り工程と上記第２面取り工程とは、別々のタイミングで行う場合には、いずれを先に行ってもよい。ただし、上記第１面取り工程と上記第２面取り工程とは同時に行うことが好ましい（請求項２）。この場合には、上記第１パンチと第２パンチとによって被加工材である上記板状部を挟持するように加工することができ、同軸度も向上しより安定した加工を行うことができる。また、２つの工程を１つにまとめることができるので、製造コストをより低減することができる。
【００１９】
また、上記第１パンチの上記第１テーパ面又は／及び上記第２パンチの上記第２テーパ面には、上記第１面取り部又は／及び上記第２面取り部に凹状のディンプル部を形成するためのディンプル形成凸部が設けられていてもよい（請求項３）。ディンプル部を形成する場合には、面取り部だけの場合よりも不要部の発生が大きく、本発明の方法が特に有効である。
【００２０】
また、上記中央押圧部の側面は、軸方向に対して１５°以下の傾斜を有し、先端に近づくほど縮径していることが好ましい（請求項４）。側面の上記傾斜角度が０°であっても本発明の効果は得られるが、上記傾斜を有する方が、上記第２面取り工程及び上記打抜き仕上げ工程の作業をよりスムーズに実施することができる。ただし、傾斜角度が１５°を超える場合には、打抜き仕上げ工程での応力集中の効果が低減してくるおそれがある。また、傾斜角度が小さすぎると傾斜を設けることによる効果が小さい。そのため、より好ましい傾斜角度は、３°〜１０°の範囲とするのがよい。
【実施例】
【００２１】
（実施例１）
本発明の実施例に係る面取り貫通孔を有する部材の製造方法につき、図１〜図１０を用いて説明する。
本例は、自動車用自動変速機（Ａ／Ｔ）の部材であるキャリアカバー７の板状部７０に面取り貫通孔１を設ける例である。
キャリアカバー７は、内周側にスプラインを設けた筒状部７１と、その周囲に設けられた円盤状の板状部７０に面取り貫通孔１を設けたものである。面取り貫通孔１は、図２に示すごとく、板状部７０の一方の面７０１側に面取り部１１を有し、図３に示すごとく、その他方の面７０２側に面取り部１２及びディンプル部１３を有するものである。
【００２２】
上記面取り貫通孔１を形成するに当たっては、図４〜図７に示すごとく、下孔抜き工程、第１面取り工程及び第２面取り工程、及打抜き仕上げ工程とを行う。
まず、図４に示すごとく、下孔抜き工程は、切断穴２００を備えたダイス２０上に板状部７０を載置し、パンチ２１によって打ち抜くことにより、板状部７０を貫通する下孔１０を形成する。
【００２３】
次に、図５に示すごとく、上記第１面取り工程及び第２面取り工程を同時に行う。
第１面取り工程では、下孔１０の一方の端部（面７０１側）から、所望の面取り形状に対応する傾斜を有する第１テーパ面２２０を設けた第１パンチ２２を打ち込んで、上記第１テーパ面２２０によって第１面取り部１１を形成する。
【００２４】
第２面取り工程で用いる第２パンチ２３は、図８〜図１０に示すごとく、楕円形状の胴体部２３９の先端に、所望の面取り形状に対応する傾斜を有する第２テーパ面２３０を有し、その周方向２箇所にディンプル形成凸部２３１を備え、かつ第２テーパ面２３０の中央から突出して先端に円環状の角部２３５を有する略円柱状の中央押圧部２３６を設けたものである。そして、図５に示すごとく、第２面取り工程では、下孔１０の他方の端部（面７０２側）から、第２パンチ２３を打ち込んで、上記第２テーパ面２３０及びディンプル形成凸部２３１によって第２面取り部１２及びディンプル部１３を形成すると共に上記中央押圧部２３６によって上記第２面取り部１２の中央から軸方向内方へ凹んだ中央凹部１４を形成する。中央凹部１４は、後述する図６に示すごとく、リング状の側面１４３及び底面１４１の交点部に円環状の角部１４２を有する形状となる。
そして、本例では、上記第１パンチ２２と第２パンチ２３とによって板状部７０を挟持するように成形することによって、第１面取り工程と第２面取り工程とを同時に実施する。
【００２５】
次に、図６、図７に示すごとく、打抜き仕上げ工程は、裏面に貫通穴２４０を有するダイス２４上に板状部７０を支持し、上記中央押圧部２３６の上記角部２３５よりも外径が若干小さい仕上げパンチ２５を用い、上記第１面取り部１１から上記第２面取り部１２（１３）に向けて不要部７５を打ち抜き除去することにより行う。
図６に示すごとく、第１面取り部１１側から前進する仕上げパンチ２５から付与される剪断応力は、不要部７５の裏面側においては、上記中央凹部１４の角部１４１に向けて集中的に発生し、この角部１４１に向けて剪断位置５１が定まる。そのため、図７に示すごとく、仕上げパンチ２５が不要部７５を打ち抜いた後には、その剪断位置を所望の範囲内に収めることができる。例えば、本例では、最終的に切削加工する切削位置５２よりも内方に上記角部１４１を設けておくことによって、切削位置５２よりも内方に剪断位置５２を制御することができる。
【００２６】
（比較例１）
上記実施例１の効果をより明確にするために、図１１に示すごとく、中央凹部１４を設けなかった試験を比較例１として行った。
すなわち、上記第２面取り工程において用いる第２パンチとして、中央押圧部を設けていないパンチを用い、図１１に示すごとく、中央凹部のない第２面取り部１７を設けた。そして、同図に示すごとく、実施例１と同様に、ダイス２４と仕上げパンチ２５とを用いて打抜き仕上げ工程を実施した。
【００２７】
その結果、同図に示すごとく、仕上げパンチ２５から付与される剪断応力は、不要部７５の裏面にランダムに伝わり、剪断位置５３もランダムに拡がった状態となる。そして、この比較例１の場合には、その後の切削位置５２よりも剪断位置５３が拡がってしまうという不具合が生じてしまった。
以上の結果から、実施例１のように、第２パンチ２３に上記中央押圧部２３６及びその角部２３５を設け、不要部７５の裏面に中央凹部１４及びその角部１４２を設けることが非常に有効であることが分かる。
【００２８】
なお、図９に示すごとく、上記実施例１で用いた第２パンチ２３は、その中央押圧部２３６の側面２３４の軸方向に対する角度αが８°となる傾斜を有し、先端に近づくほど縮径している。このような中央押圧部２の具体的な角度や寸法は、適宜選択することができ、板状部７０の厚み及び材質、あるいは面取り貫通孔１の内径寸法等によって、変更することができる。その工具設計は、ある程度試験を行いながら試行錯誤する必要があるが、いずれにしても、上記中央押圧部を必ず具備する形状を採用しなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施例１における、板状部を有する被加工材としてのキャリアカバーの形状を示す説明図。
【図２】実施例１における、板状部に設ける面取り貫通孔の表面側の面取り部形状を示す説明図。
【図３】実施例１における、板状部に設ける面取り貫通孔の裏面側の面取り部形状を示す説明図。
【図４】実施例１における、下孔抜き工程の実施方法を示す説明図。
【図５】実施例１における、第１面取り工程及び第２面取り工程の実施方法を示す説明図。
【図６】実施例１における、打抜き仕上げ工程の初期段階を示す説明図。
【図７】実施例１における、打抜き仕上げ工程の完了段階を示す説明図。
【図８】実施例１における、第２パンチを先端から見た形状を示す説明図。
【図９】実施例１における、第２パンチを図８の矢印Ａ方向からみた側面形状を示す説明図。
【図１０】実施例１における、第２パンチを図８の矢印Ｂ方向からみた側面形状を示す説明図。
【図１１】比較例１における、打抜き仕上げ工程の初期段階を示す説明図。
【図１２】従来例における、下孔抜き工程の実施方法を示す説明図。
【図１３】従来例における、第１の面取り工程の実施方法を示す説明図。
【図１４】従来例における、打抜き仕上げ工程の完了段階を示す説明図。
【図１５】従来例における、第２の面取り工程の実施方法を示す説明図。図。
【符号の説明】
【００３０】
１  面取り貫通孔
１１  第１面取り部
１２  第２面取り部
１３  ディンプル部
２３  第２パンチ
２３０  第２テーパ面
２３１  ディンプル形成凸部
２３５  角部
２３６  中央押圧部
７０  板状部
【図１】
0005012365.tif 000002
【図２】
0005012365.tif 000003
【図３】
0005012365.tif 000004
【図４】
0005012365.tif 000005
【図５】
0005012365.tif 000006
【図６】
0005012365.tif 000007
【図７】
0005012365.tif 000008
【図８】
0005012365.tif 000009
【図９】
0005012365.tif 000010
【図１０】
0005012365.tif 000011
【図１１】
0005012365.tif 000012
【図１２】
0005012365.tif 000013
【図１３】
0005012365.tif 000014
【図１４】
0005012365.tif 000015
【図１５】
0005012365.tif 000016