JP3710388B2 - 内面環状突条部付筒状体の製造方法および装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筒内周面の任意の箇所に筒心に対し直交方向に環状の突条部を有する筒状体を製造する方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、筒内面に筒心に対し直交方向の環状の突条部を有する筒状体、例えば、図９（ａ）の平面図および同図（ｂ）の縦断面図に示すように、円筒部１ａの一端開口部に外鍔部１ｂを備えてカップ状の外観を呈するとともに、一端近傍箇所の内周面に環状突条部１ｃを有する内面環状突条部付筒状体１や、図１０（ａ）の平面図および同図（ｂ）の縦断面図に示すように、管状の円筒部２ａの中間部の内周面に環状突条部２ｂを有する内面環状突条部付筒状体２を製造するに際しては、主として、以下に説明するような製作手段が採用されている。
【０００３】
すなわち、第１の製作手段は、円筒体を保持して回転させながら、この円筒体の外面における所定箇所に溝付けローラを押し付けて、円筒体の外周面を凹ませて環状溝を形成することにより、円筒体の内周面における環状溝の反対側に環状突条部を膨出形成するものである。
【０００４】
また、第２の製作手段は、形成すべき環状突状部の外径と同径の円形孔を有する板部材を円形孔の中心から等角度で放射状に延びる複数の線に沿って分割した形状を有する複数の金型を、所定の配置で設置して、これら各金型で周囲を囲まれた加工位置に円筒体を導入して固定したのち、所定のストロークで上下動する作動部材に連動して各金型を加工位置の中心に向け互いに同一タイミングで所定距離だけ進退移動させることにより、各金型における進出方向先端の弧状の押圧面を瞬間的に円形孔に組み合わさせて、その各々の押圧面によって円筒体の所定箇所を周囲から同時に押圧変形させて縮径し、円筒体の内周面における縮径箇所に環状突状部を形成するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記第１の製作手段では、円筒体を保持して回転させる機構に対し側方位置に溝付けローラをカムなどの作動によって進退させるための移動機構を設けなければならないので、加工装置が大型化する。さらに、この製作手段では、環状突条部の加工装置とは別工程で円筒体を製作して、この円筒体を上記加工装置まで搬送してセットしなければならず、これによって製造システム全体が一層大型化するだけでなく、製造工程が非連続に設置されることから生産性の向上を図ることができず、それに伴って製造コストが高くなる。
【０００６】
また、上記第２の製作手段では、環状突条部に、隣接する各二つの金型の突き合わせ位置に対応する箇所に継ぎ目や段差が形成されてしまい、内部空隙部が正確な真円とならないで、しかも、その形状にばらつきが生じるので、高品質の環状突条部を得ることができない。さらに、複数の金型は、静止状態の円筒体の外周面を押圧して強制的に凹ませることから、磨耗が激しいために寿命が短い。また、複数の金型は複雑なカム機構などを用いて同一タイミングで作動させるようになっているので、装置全体が大型化する。さらにまた、第１の製作手段と同様に、環状突条部の加工装置とは別工程で円筒体を製作して、この円筒体を上記加工装置まで搬送してセットしなければならず、これによって製造システム全体が一層大型化するだけでなく、製造工程が非連続に設置されることから生産性の向上を図ることができず、それに伴って製造コストが高くなる。
【０００７】
そこで、本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたもので、小型化した機構によって筒内面に高精度な環状突条部を高い生産性で加工形成することのできる内面環状突条部付筒状体の製造方法およびその製造方法を忠実に具現化することのできる製造装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の内面環状突条部付筒状体の製造方法は、球状体または円盤体からなる押圧加工用部材を、回転軸に対し同心円上に配置して径方向に移動自在に保持しながら前記回転軸の回転により公転させ、被加工物の円筒体を押圧体によって前記押圧加工用部材の内方側に向け前記回転軸の軸心に平行な方向に沿って押し込むとともに、前記押圧加工用部材の外方側に配置した円筒状の可動部材を前記押圧体で押圧して前記軸心に平行な方向に移動させることにより、前記可動部材の内周面に設けた押圧用テーパー面で前記押圧用加工部材を押圧して内方に向け移動させ、移動する前記押圧用加工部材で前記円筒体の外周面を押圧して凹ますことにより、前記円筒体の内面に環状突状部を膨出形成する工程を有していることを特徴としている。
【０００９】
この内面環状突条部付筒状体の製造方法では、円筒体の周囲を公転する球状体または円盤体からなる押圧加工用部材を円筒体の外面に押し付けて円筒体の内周面に環状突条部を形成していくので、成形荷重が小さくて済み、しかも、環状突条部が形成されていくのと同時に、円筒体における押圧加工用部材によって押圧力を受ける加工箇所に対し一方側部分が押圧体の移動に伴って加工箇所に向け送給されることから、円筒体の塑性変形に伴って肉厚がスムーズに流動し、環状突条部が無理なく極めて円滑に加工形成される。その結果、円筒体には、正確に平面視真円となる形状と所定の寸法とを有する環状突条部が高精度に加工形成される。また、押圧体、可動部材および被加工物の円筒体は回転軸の軸心に平行な方向に移動させるので、この製造方法は、簡素化されて小型のプレス機械によって具現化することができる。
【００１０】
また、本発明の内面環状突条部付筒状体の製造装置は、固定ダイの内部空間に上下動自在に配置され、円筒形状の内面における所定箇所に上方に向け内方側に傾斜した押圧用テーパー面を有する可動ダイと、この可動ダイを押し上げる方向に付勢して前記固定ダイから突出した上限位置に保持する弾性部材と、回転駆動源に連結された回転軸と、この回転軸に連結されて前記可動ダイの内周面に対し所定の間隙を存して同心状に配置され、少なくとも一部に円筒状の保持筒部を有する保持治具と、前記保持筒部に形成された径方向に貫通する保持孔に移動自在に保持された球状体または円盤体からなる押圧加工用部材と、下降動作に伴い前記可動ダイを押し下げるとともに前記円筒体を前記保持筒部の内周面に摺動させながら押し込むパンチとを備え、前記パンチの下降に伴い下動する前記可動ダイの前記押圧加工用テーパー面で前記押圧加工用部材を内方に押圧移動させて前記円筒体の外面を凹ますよう構成されている。
【００１１】
この内面環状突条部付筒状体の製造装置は、押圧加工用部材を保持孔に移動自在に保持した保持治具を回転軸によって回転させることにより、押圧加工用部材を公転させることができ、パンチの下降動作によって可動ダイおよび被加工物の円筒体を回転軸の軸心に平行な方向に押圧移動させるので、本発明の製造方法を簡素化された構成のプレス機械により忠実に具現化して、製造方法と同様の効果を確実に得ることができる。
【００１２】
上記発明の製造装置において、円筒体は、これに内面環状突条部付筒状体が加工形成されたのちに切断除去される鍔状部が一端開口に設けられた状態で保持治具の保持筒部とガイド位置決め治具との間に形成された保持用空隙に送給され、前記パンチの下端面には、前記鍔状部に形成された複数個のパイロット孔に対し下降動作時に挿通する複数個の位置決めピンが形成され、可動ダイの上端面には、前記パイロット孔を挿通した前記位置決めピンが挿入する複数個のガイド孔が形成されている構成とすることができる。
【００１３】
これにより、被加工物は、円筒体の一端開口に鍔状部を有する状態、つまりフープ材にプレス機械などで円筒体を予め加工したのちに一連の工程で連続的に送給することが可能となる。また、円筒体は、これと一体の鍔状部が位置決めピンを介してパンチおよび可動ダイに係合され、且つパンチの下端面と可動ダイの上端面との間に挟持された状態でそれらと一体的に上下動されるので 公転しながら押し付けられる押圧加工用部材に対して確実に回り止め状態で位置決めされる。そのため、円筒体には環状突条部を一層高精度に加工形成することが可能となるとともに、環状突条部の加工形成後の円筒体を可動ダイによってパンチに押し付けた状態でパンチの上昇に追従して確実に排出することができる。
【００１４】
また、上記発明の製造装置において、保持治具の保持筒部には、同一円上における等間隔の箇所にそれぞれ保持孔が形成され、この各保持孔には、鋼球、ラグビーボール形状の球状体または円盤体の何れかの押圧加工用部材が保持されている構成とすることが好ましい。
【００１５】
これにより、等間隔に配置された複数個の押圧加工用部材によって円筒体への押圧力が外周面全体に均等に作用するので、環状突条部を一層円滑に形成して品質の高いものを得ることができる。また、押圧加工用部材として鋼球を用いれば、自体がスムーズに転動して成形荷重が一層小さくなり、ラグビーボール形状の球状体を用いる場合には内方への突出量の大きい環状突条部を容易、且つ正確に加工形成することができ、円盤体を用いる場合には湾曲部分の少ないシャープな形状の環状突条部を形成することができる。
【００１６】
一方、上記発明の製造装置としてプレス機械を用いることができるので、この環状突条部加工用プレス機械の前段側に、帯状金属板からなるフープ材に絞り加工およびしごき加工を施して中間カップ体を加工形成するプレス機械と、前記中間カップ体の底板部を打ち抜いて円筒体を形成するプレス機械とを連設し、且つ前記環状突条部加工用の後段側に、この製造装置によって前記円筒体に環状突条部が形成された前記フープ材の所定箇所を打ち抜き加工するプレス機械を連設し、前記各プレス機械および製造装置を連設した一連の加工工程に沿って前記フープ材を間欠移送する移送手段を備えれば、複種類のプレス機械を連設してなる単一のプレス加工システムを構築することができ、このプレス加工システムに原材料としてのフープ材を供給するだけで、内面環状突条部付筒状体を極めて短時間で一挙に得ることができる。
【００１７】
さらに、上記プレス加工システムにおいて、打ち抜き加工用プレス機械の前段側に、円筒体に形成された環状突条部を圧潰して内鍔部を加工形成するプレス機械を連設すれば、従来において旋盤加工または内面切削加工でしか製作できなかった内外両鍔付筒状体や内面リング部付筒状体をもフープ材から短時間で一挙に製作できるプレス加工システムを構築することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る内面環状突状部付筒状体の製造方法を具現化した製造装置を含む一連の製造工程を模式的に示した概略底面図である。この実施の形態では、図９（ａ），（ｂ）に示した内面環状突状部付筒状体１を製作したのちに、この筒状体１にさらに加工を施すことにより、図９（ｃ）の平面図および同図（ｄ）の縦断面図に示すような内外両鍔付筒状体３を製作するまでの工程を例示してある。なお、上記した内外両鍔付筒状体３は、円筒部３ａの一端開口部に外鍔部３ｂと内鍔部３ｃとを一体に備えたものである。
【００１９】
図１において、内面環状突状部付筒状体１を製作したのちに内外両鍔付筒状体３を製作するまでの全加工工程は、単一のプレス加工システム７に設けられている。すなわち、このプレス加工システム７では、原材料となる帯状金属薄板のフープ材４が、図示矢印方向に一定距離ずつ間欠的に移送されて、内部に連設された複数のプレス機械による各加工工程に対し順送りされることにより、各工程においてフープ材４に対し所要の加工を順次施して、内面環状突状部付筒状体１を極めて能率的に製作したのちに、その内面環状突状部付筒状体１にさらに加工を施して内外両鍔付筒状体３を製造できるようになっている。このように、各加工工程は全てプレス機械で構成されるので、これらプレス機械は同一タイミングで同時に駆動され、原材料から内面環状突条部付筒状体１さらには内外両鍔付筒状体３が一挙に製造される。したがって、この製造方法は、別工程で製作した円筒体を環状突条部の加工装置まで搬送する従来の製作手段に比較して、格段に高い生産性で内面環状突条部付筒状体１または内外両鍔付筒状体３を製造することが可能となる。
【００２０】
図１の各加工工程について簡単に説明すると、プレス加工システム７内に供給される上記フープ材４には、絞りおよびしごき工程（Ａ）において、複数段の絞り加工および複数段のしごき加工が施されて、中間カップ体８が形成される。この中間カップ体８は、筒絞り工程（Ｂ）において、底板部を打ち抜き加工されたのちに、しごき加工が施されて円筒体９とされる。
【００２１】
続いて、円筒体９は、本発明の一実施の形態の製造方法を具現化した製造装置であるプレス機械１０を備えた突条部形成工程（Ｃ）において、所要の加工を施されることにより、図９（ａ），（ｂ）の内面環状突状部付筒状体１とされる。なお、ここでの内面環状突状部付筒状体１は、打ち抜き加工を経ることによってはじめて図９（ａ），（ｂ）と同様の筒状体１となるのであるが、理解を容易にするための説明の便宜上、図９と同一の符号を付してある。さらに、内面環状突状部付筒状体１は、つぎの突条部圧潰工程（Ｄ）において、突条部１ｃを圧潰して図９（ｃ），（ｄ）の内鍔部３ｃが形成されることにより、内外両鍔付筒状体３とされる。なお、ここでの筒状体３は、次工程の打ち抜き加工工程（Ｅ）を経ることによってはじめて図９（ｃ），（ｄ）と同様の筒状体３となるのであるが、理解を容易にするための説明の便宜上、図９と同一の符号を付してある。
【００２２】
つぎに、上記各工程（Ａ）〜（Ｅ）について順次詳述する。図２は、図１の絞りおよびしごき工程（Ａ）に設置されたプレス機械を示す縦断面図である。フープ材４には、所要のダイ１１とパンチ１２とを用いた周知の絞り加工が施されることにより、容器状の中間カップ体８が形成される。なお、図２は極めて簡略的な図示になっているが、実際には、絞りおよびしごき工程（Ａ）において、絞り加工を例えば３段階に繰り返したのちに、しごき加工を例えば３段階に繰り返すことにより、徐々に塑性変形させながら所要形状の中間カップ体８が円滑に加工形成されるのであるが、この絞り加工およびしごき加工は極めて周知であるので、詳細な図示および説明を省略する。また、フープ材４は、矢印で示すように、ダイ１１に対し上方の所定高さ位置において図の右方に向け間欠移送されるが、加工時にパンチ１２によって僅かに上下動される。この点については、以下に説明する何れの工程のプレス機械においても同様である。
【００２３】
図３は図１の筒絞り工程（Ｂ）に設置されたプレス機械を示す縦断面図である。上記中間カップ体８は、下刃（図示せず）を有するダイ１３と上刃（図示せず）を有するパンチ１４とを用いた周知の打ち抜き加工を施されることにより、中間カップ体８の底板部８ａが切断除去され、そののち、図示を省略した周知のしごき加工が施されて、所要形状の円筒体９とされる。なお、この筒絞り工程（Ｂ）では、図示を省略しているが、フープ材４における幅方向の円筒体９の近傍２箇所にパイロット孔がそれぞれ形成される。このパイロット孔については後述する。
【００２４】
図４ないし図６は、本発明の一実施の形態の製造装置であるプレス機械１０を備えた図１の突条部形成工程（Ｃ）における環状突条部１ｃの形成過程を順に示した縦断面図である。上記プレス機械１０は、固定ダイ１７の内部空間に円筒状の可動ダイ１８が上下動自在に嵌め込まれている。可動ダイ１８は、圧縮コイルスプリング１９による上方への付勢力を受けて、図４（ａ）に示すように、通常時に固定ダイ１７の上方に僅かに突出した上限位置に保持されている。なお、図示を省略しているが、固定ダイ１７には、可動ダイ１８を上限位置に保持する係止機構が設けられている。
【００２５】
固定ダイ１７の下部には、回転駆動源のサーボモータ（図示せず）に設置されており、このサーボモータに連結された回転軸２０は、コイルスプリング１９内を挿通する配置で上下方向に配置されて、サーボモータにより常時回転されている。この回転軸２０の上端部には、保持治具２１が可動ダイ１８の内周面に対し所定の間隙を設けた配置でねじ（図示せず）により固着されている。保持治具２１は、上半部に円筒状の保持筒部２１ａが形成され、この保持筒部２１ａの上端近傍箇所には、径方向に貫通する４個の保持孔２１ｂが平面視90°の等間隔で配設されている。
【００２６】
上記各保持孔２１ｂには、押圧加工用部材としての鋼球２２がそれぞれ転動自在で、且つ移動可能に保持されている。すなわち、鋼球２２は、回転軸２０によって保持治具２１が常時回転されていることによる遠心力を受けて、一部が保持孔２１ｂから外方に突出して可動ダイ１８の内面に当接し、その位置に位置決め状態で保持されている。また、可動ダイ１８には、内周面の上端近傍箇所に上方に向けて内方へ傾斜した押圧用テーパー面１８ａが形成されており、この押圧用テーパー面１８ａは、可動ダイ１８が下動したときに、鋼球２２を内方へ押し込むように機能する。
【００２７】
また、保持治具２１には、ガイド位置決め治具２３が保持筒部２１ａ内に位置する配置で固着されている。ガイド位置決め治具２３は、下方から、保持治具２１に固着される支持台部２３ａと、保持筒部２１ａの内周面との間に図３の円筒体９を挿入させる保持用空隙２４を形成する位置決め部２３ｂと、上記円筒体９を保持用空隙２４に導くガイド部２３ｃとを一体に備えている。
【００２８】
ところで、図２および図３はフープ材４が同図の右側に向け移動する方向から見た縦断面図であるが、図４ないし図６はフープ材４が図の手前側に向けて移動する方向から見た縦断面図を示している。したがって、図４ないし図６のフープ材４は帯状における幅方向に沿って切断した状態を図示している。そして、上記プレス機械１０におけるパンチ２７は、フープ材４の幅に相当する径を有しており、下端面における径方向の両端箇所にそれぞれ位置決めピン２８が設けられている。これに対応して、可動ダイ１８には、位置決めピン２８が挿入するガイド孔３０が穿設されている。一方、フープ材４には、図３の筒絞り工程（Ｂ）において、上述したように円筒体９の開口端近傍箇所に位置決めピン２８がそれぞれ挿通する一対のパイロット孔２９が穿孔されている。
【００２９】
つぎに、上記プレス機械１０による突条部形成工程（Ｃ）における環状突条部１ｃの形成過程について、図４ないし図６を参照しながら説明する。先ず、図３の筒絞り工程（Ｂ）において加工形成された円筒体９は、図４（ａ）に示すように、フープ材４の間欠移送に伴い送給されて、プレス機械１０における所定の加工位置に位置決めされる。
【００３０】
上記円筒体９がプレス機械１０に位置決めされると、プレス機械１０では、図４（ｂ）に示すように、パンチ２７の下降に伴い一対の位置決めピン２８がフープ材４のパイロット孔２９に挿通してパンチ２７とフープ材４とが所定の位置決め状態に係合されたのちに、パンチ２７がさらに下降してフープ材４を可動ダイ１８の上端面に押し付ける。このとき、円筒体９は、ガイド位置決め治具２３のガイド部２３ｃに案内されて、下端部分が保持用空隙２４内に導入されるとともに、位置決めピン２８がガイド孔３０内に挿入して、フープ材４が可動ダイ１８に対し位置決め状態に係合される。
【００３１】
上記フープ材４が可動ダイ１８の上面に押し付けられた状態から、パンチ２７がさらに下降動作を継続するので、図５（ａ）に示すように、可動ダイ１８は、パンチ２７によりコイルスプリング１９の付勢力に抗しながら押し下げられ、円筒体９を有するフープ材４も可動ダイ１８と一体的に下動される。この可動ダイ１８の下動時に、可動ダイ１８の押圧用テーパー面１８ａは、サーボーモータの回転力を回転軸２０を介し伝達されて常時回転している保持治具２１に保持されながら公転している鋼球２２に接触したのち、この鋼球２２を内方へ向け押圧する。そのため、鋼球２２は、押圧用テーパー面１８ａが接触された時点で転動（自転）しながら保持治具２１の保持孔２１ｂの内方へ押し出されて、円筒体９の外面を押圧する。これにより、円筒体９には、これの外周面の周囲を公転している２個の鋼球２２による押圧力を受けて、外周面が環状に凹まされ、且つ内周面が環状に膨出されていく。
【００３２】
そして、パンチ２７が予め設定されたストロークによる下限位置まで下降したときには、図５（ｂ）に示すように、鋼球２２による押圧力を受け続けた円筒体９に、図９（ａ），（ｂ）に示したと同形状の環状突条部１ｃが形成される。この環状突条部１ｃの加工形成は、公転しながら自転する鋼球２２によって円筒体９の外周面が押圧されることによって成形荷重が小さいことと、円筒体９が位置決めピン２８によってパンチ２７に係合されて確実に回り止めされながら下動されることと、円筒体９における鋼球２２によって押圧力を受ける加工箇所に対し上方側部分がパンチ２７の下降に伴い下動されて加工箇所に向け送給されることとにより、無理なく極めて円滑に進行する。そのため、円筒体９には、正確な平面視真円となる形状と所定の寸法とを有する環状突条部１ｃが高精度に加工形成される。
【００３３】
なお、鋼球２２は、この実施の形態で４個設けた場合について説明したが、２個以上であればよく、また４個以上に個数を増やせば、さらに高精度な環状突状部１ｃを円滑に形成することができる。この場合、各鋼球２２は、円筒体９の外周面に押圧力が均等に作用させるために、等間隔に配置する。また、押圧加工用部材として、実施の形態の鋼球２２に代えて、例えばラグビーボールのような球状体を用いれば、内方への突出量の大きい環状突条部を形成することができる。さらにまた、押圧加工用部材として円盤体を用いれば、曲面の少ないシャープな形状の環状突条部を加工形成することができる。
【００３４】
パンチ２７が下限位置まで下降して環状突条部１ｃの加工形成が終了すると、続いて、図６（ａ）に示すように、パンチ２７は上昇し始める。このとき、可動ダイ１８は、パンチ２７の下降時に圧縮されたコイルスプリング１９の復元力による押し上げ力を受けて、フープ材４をパンチ２７の下面に押し付けたままパンチ２７の上昇に追従して上動されていく。一方、鋼球２２は、可動ダイ１８の上昇に伴って押圧用テーパー面１８ａによる押圧力が徐々に解除されていくので、回転による遠心力で保持孔２１ｂに沿って外方へ向け移動していく。このように、フープ材４が可動ダイ１８によってパンチ２７の下面に押し付けられながら押し上げられるときには、これと同時に鋼球２２が環状突条部１ｃから離間していくので、円筒体９は、パンチ２７の上昇に伴って一体的にスムーズに上昇されて、可動ダイ１８からスムーズに排出される。
【００３５】
パンチ２７が上限位置まで上昇したときには、図６（ｂ）に示すように、環状突条部１ｃが加工形成された円筒体９を有するフープ材４が、次工程への間欠移送が可能な所定の高さ位置に復帰する。続いて、環状突条部１ｃを有する円筒体９は、図１の突条部圧潰工程（Ｄ）に設置された図７のプレス機械に送られて位置決めされる。このプレス機械では、下降するパンチ３１によって押し下げられるフープ材４が、通常時に圧縮コイルスプリング３２によって固定ダイ３３の上面よりも上方に突出されている可動ダイ３４に先ず受け止められる。このとき、パンチ３１の一対の位置決めピン３７は、フープ材４のパイロット孔２９を挿通して可動ダイ３４のガイド孔３８に挿入し、フープ材４が位置決めピン３７を介して可動ダイ３４に係合される。この状態でパンチ３１が下限位置まで下降すると、円筒体９は可動ダイ３４と固定ダイ３３との空隙３５内に挿入するが、環状突条部１ｃがパンチ３１により固定ダイ３３の上面に押し付けられて圧潰され、内鍔形状に塑性変形される。
【００３６】
つぎに、フープ材４は、図１の打ち抜き加工工程（Ｅ）に設置された図８のプレス機械に送られて位置決めされる。このプレス機械では、下刃（図示せず）を有するダイ３９と上刃（図示せず）を有するパンチ４０とにより、フープ材４における円筒体９の周囲の所定箇所が剪断され、図９（ｃ），（ｄ）に示した内外両鍔付筒状体３が打ち抜きにより得られる。このような内外両鍔付筒状体３は、従来において旋盤加工や内面切削加工などで形成されていたが、この実施の形態では、全てプレス加工による一連の工程を経て内外両鍔付筒状体３を一挙に製作することができる。
【００３７】
ところで、上記実施の形態では、最終的に内外両鍔付筒状体３を製作する場合を例示して説明したが、上記実施の形態の図１の突条部圧潰工程（Ｄ）を削減して、突条部形成工程（Ｃ）の次に打ち抜き加工工程（Ｅ）を設けて、フープ材４における環状突条部１ｃが加工形成された円筒体９の周囲の所定箇所を打ち抜き加工すれば、図９（ａ），（ｂ）に示した外鍔部１ｂ付の円筒部１ａに環状突条部１ｃを備えてなる内面環状突条部付筒状体１が得ることができる。
【００３８】
その場合、環状突条部１ｃを加工形成するためのプレス機械１０は、押圧加工用部材である複数個の鋼球２２を公転させるための回転機構の回転軸２０の軸心方向と、パンチ２７が１ストローク移動する方向とが一致しているので、極めて小型化されたものとなる。また、環状突条部１ｃは、パンチ２７が１ストローク上下動するのに要する時間だけで迅速に加工形成されるとともに、公転する鋼球２２の押圧により高精度に加工形成されて正確な平面視真円となる形状と所定の寸法とを有したものとなる。さらに、環状突条部１ｃをプレス機械１０で加工形成できるので、図１で説明したように、他の円筒体９の形成や打ち抜き加工を含む全ての工程をプレス機械で行うようにして、これら全てのプレス機械を連設した単一のプレス加工システム７を構成することが可能となり、従来のように別工程で形成した円筒体を搬送して環状突条部の加工装置に設置する場合に比較して、生産性が格段に向上する。
【００３９】
また、本発明の製造方法を具現化した製造装置は、図１０（ａ），（ｂ）に示す内面環状突条部付筒状体２の製造にも容易に適用することができる。この場合、鋼球２２と押圧用テーパー面１８ａとは、図４ないし図６に図示位置よりも下方にずらせて設けるだけで対応できる。さらに、その内面環状突条部付筒状体２は、図７のプレス機械を若干変更したプレス機械において環状突条部２ｂを圧潰加工すれば、図１０（ｃ）の平面図および同図（ｄ）に示す円筒部５ａの内周面からフランジ状のリング部５ｂが一体に突設した内面リング部付筒状体５とすることができる。この内面リング部付筒状体５は、例えば、ガスや水道の弁機構として好適に使用することができる。このような内面リング部付筒状体５は、従来において、旋盤加工または内面切削加工などを用いた非能率な手段でしか製作できなかったが、本発明の製造方法を具現化した製造装置を適用すれば、一連のプレス加工による各工程を経て極めて高い生産性で製造することが可能となる。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように本発明の内面環状突条部付筒状体の製造方法によれば、円筒体の周囲を公転する球状体または円盤体からなる押圧加工用部材を円筒体の外面に押し付けて円筒体の内周面に環状突条部を形成するようにしたので、成形荷重が小さくて済み、しかも、環状突条部が形成されていくのと同時に、円筒体における押圧加工用部材によって押圧力を受ける加工箇所に対し一方側部分が押圧体の移動に伴って加工箇所に向け送給されることから、円筒体の塑性変形に伴って肉厚がスムーズに流動し、環状突条部を無理なく極めて円滑に加工形成できる。そのため、円筒体には、正確に平面視真円となる形状と所定の寸法とを有する環状突条部を高精度に加工形成できる。また、押圧体、可動部材および被加工物の円筒体は回転軸の軸心に平行な方向に移動させるようにしたので、この製造方法は、簡素化されて小型のプレス機械によって具現化することができる。
【００４１】
また、本発明の内面環状突条部付筒状体の製造装置によれば、押圧加工用部材を保持孔に移動自在に保持した保持治具を回転軸によって回転させることにより、押圧加工用部材を公転させ、パンチの下降動作によって可動ダイおよび被加工物の円筒体を回転軸の軸心に平行な方向に押圧移動させるようにしたので、本発明の製造方法を簡素化された構成のプレス機械により忠実に具現化して、製造方法と同様の効果を確実に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る内面環状突状部付筒状体の製造方法を具現化した製造装置における一連の各製造工程を模式的に示した概略底面図。
【図２】同上の製造工程のうちの絞りおよびしごき工程を示す概略縦断面図。
【図３】同上の製造工程のうちの筒絞り工程を示す概略縦断面図。
【図４】同上の製造工程のうちの突条部形成工程を示し、（ａ）はフープ材が位置決めされた状態の縦断面図、（ｂ）はパンチの下降によりフープ材が可動ダイに押し付けられた状態の縦断面図。
【図５】同上の突条部形成工程を示し、（ａ）は突条部の加工開始時の縦断面図、（ｂ）は突条部の加工完了状態の縦断面図。
【図６】同上の突条部形成工程を示し、（ａ）はパンチが下限位置から上昇を開始した状態の縦断面図、（ｂ）はパンチが上限位置まで上昇した状態の縦断面図。
【図７】同上の製造工程のうちの突条部圧潰工程を示す縦断面図。
【図８】同上の製造工程のうちの打ち抜き加工工程を示す縦断面図。
【図９】（ａ），（ｂ）は本発明の製造方法により製造される内面環状突条部付筒状体の平面図および縦断面図、（ｃ），（ｄ）は同上の一実施の形態の製造装置により製造された内外両鍔付筒状体を示す平面図および縦断面図。
【図１０】（ａ），（ｂ）は本発明の製造方法により製造できる内面環状突状部付筒状体を示す平面図および縦断面図、（ｃ），（ｄ）は本発明の製造方法により製造できる内面リング部付筒状体を示す平面図および縦断面図。
【符号の説明】
１，２ 内面環状突条部付筒状体
１ｃ，２ｂ 環状突状部
４ フープ材（鍔状部）
７ プレス加工システム
８ 中間カップ体
８ａ 底板部
９ 円筒体
１０ プレス機械（製造装置）
１７ 固定ダイ
１８ 可動ダイ（可動部材）
１８ａ 押圧用テーパー面
１９ 圧縮コイルスプリング（弾性部材）
２０ 回転軸
２１ 保持治具
２１ａ 保持筒部
２１ｂ 保持孔
２２ 鋼球（押圧加工用部材）
２３ ガイド位置決め治具
２４ 保持用空隙
２７ パンチ（押圧体）
２８ 位置決めピン
２９ パイロット孔
３０ ガイド孔

Claims (6)

1. 球状体または円盤体からなる押圧加工用部材を、回転軸に対し同心円上に配置して径方向に移動自在に保持しながら前記回転軸の回転により公転させ、
   被加工物の円筒体を押圧体によって前記押圧加工用部材の内方側に向け前記回転軸の軸心に平行な方向に沿って押し込むとともに、前記押圧加工用部材の外方側に配置した円筒状の可動部材を前記押圧体で押圧して前記軸心に平行な方向に移動させることにより、前記可動部材の内周面に設けた押圧用テーパー面で前記押圧用加工部材を押圧して内方に向け移動させ、
   移動する前記押圧用加工部材で前記円筒体の外周面を押圧して凹ますことにより、前記円筒体の内面に環状突状部を膨出形成することを特徴とする内面環状突条部付筒状体の製造方法。
2. 固定ダイの内部空間に上下動自在に配置され、円筒形状の内面における所定箇所に上方に向け内方側に傾斜した押圧用テーパー面を有する可動ダイと、
   この可動ダイを押し上げる方向に付勢して前記固定ダイから突出した上限位置に保持する弾性部材と、
   回転駆動源に連結された回転軸と、
   この回転軸に連結されて前記可動ダイの内周面に対し所定の間隙を存して同心状に配置され、少なくとも一部に円筒状の保持筒部を有する保持治具と、
   前記保持筒部に形成された径方向に貫通する保持孔に移動自在に保持された球状体または円盤体からなる押圧加工用部材と、
   下降動作に伴い前記可動ダイを押し下げるとともに前記円筒体を前記保持筒部の内周面に摺動させながら押し込むパンチとを備え、
   前記パンチの下降に伴い下動する前記可動ダイの前記押圧加工用テーパー面で前記押圧加工用部材を内方に押圧移動させて前記円筒体の外面を凹ますよう構成されていることを特徴とする内面環状突条部付筒状体の製造装置。
3. 円筒体は、これに内面環状突条部付筒状体が加工形成されたのちに切断除去される鍔状部が一端開口に設けられた状態で保持治具の保持筒部とガイド位置決め治具との間に形成された保持用空隙に送給され、
   前記パンチの下端面には、前記鍔状部に形成された複数個のパイロット孔に対し下降動作時に挿通する複数個の位置決めピンが形成され、
   可動ダイの上端面には、前記パイロット孔を挿通した前記位置決めピンが挿入する複数個のガイド孔が形成されている請求項２に記載の内面環状突条部付筒状体の製造装置。
4. 保持治具の保持筒部には、同一円上における等間隔の箇所にそれぞれ保持孔が形成され、この各保持孔には、鋼球、ラグビーボール形状の球状体または円盤体の何れかの押圧加工用部材が保持されている請求項２または３に記載の内面環状突条部付筒状体の製造装置。
5. 請求項２ないし４の何れかに記載の製造装置の前段側に、帯状金属板からなるフープ材に絞り加工およびしごき加工を施して中間カップ体を加工形成するプレス機械と、前記中間カップ体の底板部を打ち抜いて円筒体を形成するプレス機械とが連設され、且つ前記製造装置の後段側に、この製造装置によって前記円筒体に環状突条部が形成された前記フープ材の所定箇所を打ち抜き加工するプレス機械が連設され、前記各プレス機械および製造装置が連設された一連の加工工程に沿って前記フープ材を間欠移送する移送手段を備えている内面環状突条部付筒状体のプレス加工システム。
6. 請求項５に記載の内面環状突条部付筒状体のプレス加工システムにおいて、打ち抜き加工用プレス機械の前段側に、円筒体に形成された環状突条部を圧潰して内鍔部を加工形成するプレス機械が連設されているプレス加工システム。

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