(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周面を形成する割型の少なくとも一方の割型にポンチを配設した成形型を使用し、該成形型内に筒状素材を配置させ、該筒状素材内に流体を流し込み、該流体の圧力を前記筒状素材の内面に作用させることによって筒状部品主体を形成し、次いで前記成形型内で前記ポンチを前記成形型内に前記筒状部品主体の周壁の厚みよりも少ない量だけ突出し、次いで前記ポンチを前記成形型内に引き込むことによって前記筒状部品主体の周壁に流体の圧力によって孔を形成することを特徴とする周壁に孔を有する筒状部品の製造方法。
【請求項２】
前記筒状素材の両端の形状を予め拡管後の形状まで拡管しておくことを特徴とする請求項１に記載の周壁に孔を有する筒状部品の製造方法。
【請求項３】
筒状部品主体の全域にわたって加工時の伸びが１０％以上となるように成形することを特徴とする請求項１または２に記載の周壁に孔を有する筒状部品の製造方法。
【請求項４】
前記筒状素材の成形によってインジェクタカップ外郭を含む筒状のフューエルインジェクションレール主体を形成するとともに、燃料供給パイプ取付け孔を形成し、次いで、前記インジェクタカップ外郭の先端を切断してインジェエクタカップを形成するとともに、前記フューエルインジェクションレール主体の端部開口を板体によって閉塞してフューエルインジェクションレールを形成することを特徴とする請求項１，２または３に記載の周壁に孔を有する筒状部品の製造方法。
【請求項５】
前記請求項１，２または３の方法を使用して形成したことを特徴とする周壁に孔を有する筒状部品。
【請求項６】
前記請求項４の方法を使用して形成したことを特徴とするフューエルインジェクションレールとしての周壁に孔を有する筒状部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は周壁に孔を有する筒状部品の製造方法および該方法によって製造された筒状部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
筒状部品として、例えば、図６に示したように、自動車のフューエルインジェクションレール１では、フューエルインジェクションレール本体（フューエルデリバリパイプ）２の壁にインジェクタカップ３がそれぞれ取り付けられ、それらのインジェクタカップ３に図示しないインジェクタが装着される。また、このフューエルインジェクションレール１では、フューエルインジェクションレール本体２の他の壁に孔４が形成され、該孔４を介して図示しない燃料供給パイプの一端が取付けられる。
一般に、このようなフューエルインジェクションレール本体２は、図７に示したように、アッパケース５とロアケース６とをプレス等によってそれぞれ形成し、それぞれのケース５，６にインジェクタカップ３の取付け用孔６ａおよび燃料供給パイプの取付け用孔４をそれぞれ形成し、それらのケース５，６をブレージング等によって一体化している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、フューエルインジェクションレール等の周面に孔を有する閉断面構造の筒状部品は、上記したように、２つの半割部品をプレス等によってそれぞれ形成し、それらに孔をプレス等によって形成し、それらを互いに接合させている。
したがって、製造工程が多くなり、特に長尺な筒状部品の場合には、接合部分の長さが長くなり、コストアップを来すばかりでなく、製品の精度の低下を招来する虞もある。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、コストダウンが図れ、しかも製品精度の向上を図ることができる周壁に孔を有する筒状部品の製造方法および該方法によって製造された筒状部品を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る請求項１の周壁に孔を有する筒状部品の製造方法では、周面を形成する割型の少なくとも一方の割型にポンチを配設した成形型を使用し、該成形型内に筒状素材を配置させ、該筒状素材内に流体を流し込み、該流体の圧力を前記筒状素材の内面に作用させることによって筒状部品主体を形成し、次いで前記ポンチを前記成形型内に前記筒状部品主体の周壁の厚みよりも少ない量だけ突出し、次いで前記ポンチを前記成形型内に引き込むことによって前記筒状部品主体の周壁に流体の圧力によって孔を形成することを特徴としている。
【０００６】
即ち、上記請求項１の方法では、所謂ハイドロフォーミング加工によって筒状部品主体を形成し、次いでその状態でピアシング加工を行なって筒状部品主体の周壁に孔を形成しており、このピアシング加工において、請求項１の方法では、ポンチを前記成形型内に前記筒状部品主体の周壁の厚みよりも少ない量だけ突出し、次いで前記ポンチを前記成形型内に引き込むことによって前記筒状部品主体の周壁に流体の圧力によって孔を形成している。
【０００７】
したがって、請求項１の方法によれば、溶接等によって接合させることなく筒状部品主体を形成でき、またハイドロフォーミング加工の後に、該筒状部品主体を移動することなく周壁に孔を開けることができるので、加工工程の削減が図れ、製品精度の向上を図ることができ、しかも成形型に孔開け手段、即ちポンチが配設されているので、孔位置が正確になり、特に異なる面、例えば相対向する面にそれぞれ孔を形成する場合には、それらの孔の相対位置が正確になるので極めて有利である。
さらに、請求項１の方法によれば、ピアシング加工において、ポンチを周壁に突き出すことによって厚み方向の一部量だけ剪断し、その後にハイドロフォーミング加工と同様にして流体圧によって孔を打ち抜くため、比較的に小さな流体圧によって孔開け加工ができ、しかもダレを生じることなく孔を形成することができる。
【０００８】
また、請求項２の周壁に孔を有する筒状部品の製造方法では、上記請求項１の発明において、前記筒状素材の両端の形状を予め拡管後の形状まで拡管しておくことを特徴としている。
この請求項２の方法によれば、筒状部品をハイドロフォーミング加工によって成形した後に、それらの端部を切断する必要がなくなる。
したがって、加工工程をさらに削減することができる。
【０００９】
また、請求項３の周壁に孔を有する筒状部品の製造方法では、請求項１または２の発明において、筒状部品主体の全域にわたって加工時の伸びが１０％以上となるように成形することを特徴としている。
この請求項３の方法によれば、加工後の残留応力の差が小さくなり、溶接後の熱変形が一定となるため品質が安定する。
【００１０】
また、請求項４の周壁に孔を有する筒状部品の製造方法では、請求項１，２または３の発明において、前記筒状素材の成形によってインジェクタカップ外郭を含む筒状のフューエルインジェクションレール主体を形成するとともに、前記ポンチによって燃料供給パイプ取付け孔を形成し、次いで、前記インジェクタカップ外郭の先端を切断してインジェエクタカップを形成するとともに、前記フューエルインジェクションレール主体の端部開口を板体によって閉塞してフューエルインジェクションレールを形成することを特徴としている。
即ち、この請求項４の発明では、請求項１，２または３の発明をフューエルインジェクションレールに適用したもので、インジェクタカップ外郭を含む筒状のフューエルインジェクションレール主体をハイドロフォーミング加工によって成形し、さらにピアッシング加工によって燃料供給パイプ取付け孔を形成した後、インジェクタカップ外郭を切断してインジェクタの装着孔を形成し、フューエルインジェクションレール主体の流体注入用の端部開口を板体によって閉塞してフューエルインジェクションレールを製造する。
【００１１】
また、請求項５の筒状部品では、請求項１，２または３の方法を使用して形成したことを特徴としている。
この請求項５の筒状部品によれば、溶接部が無くなるので、精度が良く、歩留りがよい。
【００１２】
また、請求項６の筒状部品では、請求項４の方法を使用してフューエルインジェクションレールを形成したことを特徴としている。
この発明の筒状部品としてのフューエルインジェクションレールでは、フューエルインジェクションレール主体の溶接部、即ちフューエルインジェクションレールの全長にわたる長い溶接部が無くなるので、製造作業性の効率化が図れ、しかも精度が良く、歩留りがよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明に係る周壁に孔を有する筒状部品の製造方法および該方法によって製造された筒状部品について説明する。
【００１４】
図１乃至図４は、本発明に係るフューエルインジェクションレールの製造方法の一実施の形態を示した概念図である。
【００１５】
図１に示したフューエルインジェクションレール１０は、略角筒に形成されたフューエルインジェクションレール本体１１の相対向する一面に３つのインジェクタカップ１２が一体に形成され、他面に燃料供給パイプ取付け孔１３が形成されたものである。
このようなフューエルインジェクションレール１０は、図２に示したようにして形成される。
【００１６】
図２（ａ）に示したように、成形型２０は上型２１および下型２２によって構成されいる。そして、上型２１の成形凹部２３の天井部中央には孔２４が形成されており、該孔２４にポンチ２５が挿入されている。また下型２２の成形凹部２６には、その底部面に開口する穴２７が形成されている。
【００１７】
そして、上型２１および下型２２の間に、両端が開口された筒状素材Ａが配置され、該筒状素材Ａの両端部が上型２１および下型２２によって挟持される。次いで、筒状素材Ａの両端から流体が注入され、該流体を介して筒状素材Ａの内面に圧力が加えられる。すると、図２（ｂ）に示したように、筒状素材Ａは拡大されて上型２１および下型２２の成形凹部２３，２６に添った形状に変形される。次いで、ポンチ２５を後述するように作動させることによって、燃料供給パイプ取付け孔１３が形成される。そして、上型２１に対して下型２２が離反され、半製品のフューエルインジェクションレール本体１１が成形型２０から取り出される。取り出された半製品のフューエルインジェクションレール本体１１は、図２（ｃ）に示したように、両端部を除く部分が拡大され、天井壁中央部に燃料供給パイプ取付け孔１３が形成され、底壁に３つのインジェクタカップ１２の外郭（先端が塞がれた状態にある）が形成された状態にある。次いで、図２（ｃ）に点線で示したように、半製品のフューエルインジェクションレール本体１１の両端部およびインジェクタカップ１２の外郭の先端が切断される。このように形成された半製品のフューエルインジェクションレール本体１１の両端には、図３に示したように板体１１ａ，１１ａが溶接等によって取付けられ、両端部の開口が閉塞される。
【００１８】
燃料供給パイプ取付け孔１３は、図４（ａ）に示したように、筒状素材Ａが拡大されている状態では、ポンチ２５の先端が上型２１の成形凹部２３の上面と面一の状態に位置している。そして筒状素材Ａの拡大が完了した状態で、図４（ｂ）に示したように、ポンチ２５を成形凹部２３内に僅かに突出させ、半製品のフューエルインジェクションレール本体１１の肉厚の約半分を剪断する。次いで、ポンチ２５を無負荷状態または上動させると、流体圧によって半製品のフューエルインジェクションレール本体１１の肉厚の他の約半分が剪断される。
【００１９】
図５は、本発明の変形例を示している。この変形例では、筒状素材Ａの両端を予めフューエルインジェクションレール本体１１の形状と同じ形状に加工しておき、その筒状素材Ａを図５（ａ）に示したように上型２１と下型２２との間に配置させ、上記と同様に筒状素材Ａの両端から流体を注入し、該流体を介して筒状素材Ａの内面に圧力を加える。すると、図５（ｂ）に示したように、筒状素材Ａは拡大されて成形型２０の成形面に添った形状に変形される。次いで、ポンチ２５を作動させることによって、燃料供給パイプ取付け孔１３を形成する。そして、上型２１に対して下型２２を離反させ、半製品のフューエルインジェクションレール本体１１を成形型２０から取り出す。取り出した半製品のフューエルインジェクションレール本体１１は、図５（ｃ）に示したように、両端部と同一形状に拡大され、天井壁中央部に燃料供給パイプ取付け孔１３が形成され、底壁に３つのインジェクタカップ１２の外郭が形成された状態にある。次いで、図５（ｃ）に点線で示したように、半製品のフューエルインジェクションレール本体１１におけるインジェクタカップ１２の外郭の先端が切断される。このように形成された半製品のフューエルインジェクションレール本体１１の両端には、図３に示したように板体１１ａ，１１ａが溶接等によって取付けられ、両端部の開口が閉塞される。
【００２０】
なお、上記実施の形態では、燃料供給パイプ取付け孔１３を図４に示したように、ポンチ２５を一旦成形型２０内に突出し、次いでポンチ２５を成形型２０内に引き込めることによって形成しており、このことが、本発明の最大の特徴部分である。
【００２１】
【発明の効果】
本発明に係る周壁に孔を有する筒状部品の製造方法では、所謂ハイドロフォーミング加工によって筒状部品主体を形成し、次いでその状態でピアシング加工を行なって筒状部品主体の周壁に孔を形成している。そして、ピアシング加工において、請求項１の方法では、ポンチを前記金型内に前記筒状部品主体の周壁の厚みよりも少ない量だけ突出し、次いで前記ポンチを金型内に引き込むことによって前記筒状部品主体の周壁に流体の圧力によって孔を形成している。
この請求項１の方法によれば、溶接等によって接合させることなく筒状部品主体を形成でき、またハイドロフォーミング加工の後に、該筒状部品主体を移動することなく周壁に孔を開けることができる。
したがって、加工工程を削減することができるので、コストダウンが図れ、しかも溶接箇所が無くなるので製品精度の向上を図ることができる。また、成形型に孔開け手段、即ちポンチが配設されているので、孔位置が正確になり、特に異なる面、例えば相対向する面にそれぞれ孔を形成する場合には、それらの孔の相対位置が正確になるので極めて有利である。
さらに、この請求項１の方法によれば、ピアシング加工において、ポンチを周壁に突き出すことによって厚み方向の一部量だけ剪断し、その後にハイドロフォーミング加工と同様にして流体圧によって孔を打ち抜くため、大きな流体圧を必要とせず、しかもダレを生じることなく孔を形成することができる。
【００２２】
また、請求項２の周壁に孔を有する筒状部品の製造方法では、前記筒状素材の両端を予め拡管後の形状まで拡管しておくので、筒状部品をハイドロフォーミング加工によって成形した後に、それらの端部を切断する必要がなくなり、それだけ切断工程の削減が図れる。
また、請求項３の周壁に孔を有する筒状部品の製造方法では、筒状部品主体の全域にわたって加工時の伸びが１０％以上となるように成形するので、加工後の残留応力の差が小さくなり、溶接後の熱変形が一定となるため品質が安定する。
【００２３】
また、請求項４の発明では、請求項１，２または３の周壁に孔を有する筒状部品の製造方法を適用し、インジェクタカップ外郭を含む筒状のフューエルインジェクションレール主体をハイドロフォーミング加工によって成形し、その状態でピアッシング加工によって燃料供給パイプ取付け孔を形成した後、インジェクタカップ外郭を切断してフューエルインジェクタの装着孔を形成し、フューエルインジェクションレール主体の流体注入用の端部開口を板体によって閉塞してフューエルインジェクションレールを製造している。
したがって、溶接等によって接合させることなくインジェクタカップを含むフューエルインジェクションレール主体を形成でき、またハイドロフォーミング加工の後に、該フューエルインジェクションレール主体を移動することなく周壁に燃料供給パイプ取付け孔を開けることができるので、加工工程の削減が図れ、しかも長尺な溶接部が無くなるので、製造作業性の効率化が図れ、製品精度の向上を図ることができる。また、インジェクタカップの位置およびピッチが正確になり、それらと燃料供給パイプ取付け孔との位置関係も正確になる。
【００２４】
また、請求項５の筒状部品では、請求項１，２または３の方法を使用して形成したことを特徴としている。
この請求項５の筒状部品によれば、溶接部が無くなるので精度が良く、外観も優れ、しかも歩留りがよい。
また、請求項６の筒状部品では、請求項４の方法を使用してフューエルインジェクションレールを形成したことを特徴としている。
この発明の筒状部品としてのフューエルインジェクションレールでは、フューエルインジェクションレール主体の溶接部、即ちフューエルインジェクションレールの全長にわたる長い溶接部が無くなるので製造作業性の効率化が図れ、しかも精度が良く、歩留りがよい。また、インジェクタカップの位置およびピッチが正確になり、それらと燃料供給パイプ取付け孔との位置関係も正確になり、製品の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る周壁に孔を有する筒状部品の製造方法を適用して製造したフューエルインジェクションレールの一実施の形態を示した概念図である。
【図２】図１に示したフューエルインジェクションレールの加工手順を示したもので、図２（ａ），図２（ｂ），２（ｃ）はその概念的な断面図である。
【図３】図２によって成形されたフューエルインジェクションレール主体に端板を接合する状態を示した概念的な斜視図である。
【図４】図２に示した加工手順における孔の成形手順を示したもので、図４（ａ），図４（ｂ），図４（ｃ）はその概念的な断面図である。
【図５】本発明に係る周壁に孔を有する筒状部品の製造方法を適用して製造したフューエルインジェクションレールの変形例を示したもので、図５（ａ），図５（ｂ），５（ｃ）はその加工手順を示した概念的な断面図である。
【図６】従来のフューエルインジェクションレールを概念的に示した斜視図である。
【図７】従来のフューエルインジェクションレールを概念的に示した分解斜視図である。
【符号の説明】
１０        フューエルインジェクションレール
１１        フューエルインジェクションレール本体
１１ａ      板体
１２        インジェクタカップ
１３        燃料供給パイプ取付け孔
２０        成形型
２１        上型
２２        下型
２３        成形凹部
２４        孔
２５        ポンチ
２６        成形凹部
２７        穴
Ａ          筒状素材
【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】
0003813852.tif 000008