JP3814165B2

JP3814165B2 - 金属筒体の絞り方法

Info

Publication number: JP3814165B2
Application number: JP2001194247A
Authority: JP
Inventors: 鈴木弘典
Original assignee: Kinugawa Rubber Industrial Co Ltd
Current assignee: Kinugawa Rubber Industrial Co Ltd
Priority date: 2001-06-27
Filing date: 2001-06-27
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2021-06-27
Also published as: JP2003010924A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属筒体の絞り方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
いわゆる金属筒体としての防振ブッシュ８０は、図１に示すように、略円筒状のゴム製の本体８１と、金属製の内筒８２及び外筒８３と、からなっている。
【０００３】
このような防振ブッシュ８０においては、所期の性能特性を得るためにゴム製の本体８１を圧縮する必要があり、製造時に外筒８３の外径を所定量縮径している。
【０００４】
外筒８３を縮径し、防振ブッシュ８０に絞り加工を施すためには、絞り穴が設けられた絞りダイスが用いられる。絞り穴は、その軸方向に沿ってその内径が漸次小さくなるよう形成されているものであって、この絞り穴に防振ブッシュ８０を押し込むことで、防振ブッシュ８０に絞り加工を施している。
【０００５】
図１０及び１１は、絞りダイスの絞り穴に防振ブッシュ８０を押し込むためのプレス棒８４を示している。このプレス棒８４は、上記絞り穴の内径の変化に追従するよう、絞り穴の内壁面に当接する先端側の外径が縮径可能な構造となっている。
【０００６】
すなわち、絞り穴内に挿入される部分を、互いに離間した略円弧状の４つの押圧子８５によって構成し、これら押圧子８５の先端によって構成されるプレス棒先端の外径が縮径可能となるよう、各押圧子８５が互いに離間した状態でボルト８６によって揺動可能に支持された構造となっている。尚、図中の８７は、ボルト８８でプレス棒８４に固定されたゴム製の弾性部材であり、８９は、押圧子８５の回転可能に支持する軸部材８９である。
【０００７】
そして、防振ブッシュ８０の外筒８３の一端面に、各押圧子８５の先端８５ａが当接し、防振ブッシュ８０は絞り穴内に押し込まれる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなプレス棒においては、図１０に示すように、構造上、隣接する押圧子８５間に隙間９０が生じている。そのため、押圧子８５が当接する防振ブッシュ８０の外筒８３の一端面に、図９に示すように、突起７９が形成されてしまい、防振ブッシュ８０の外観形状が悪化してしまうという問題がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで、請求項１に記載の発明は、金属筒体が挿入保持される絞り穴が形成された絞りダイスと、上記絞り穴内に保持された上記金属筒体を上記絞り穴に沿って押し込む挿入体を有するプレス棒と、を備え、上記絞り穴は、金属筒体が挿入保持される大径部と、テーパ穴部を介してこの大径部に連続する小径穴部と、からなり、上記挿入体は、断面略円弧形状の複数の押圧子から構成されて全体として略円筒形状を呈し、上記大径穴部内では、これら各押圧子が互いに離間した状態で、上記大径穴部の内壁面に当接すると共に、上記挿入体が上記大径穴部から上記小径穴部に向かって押し込まれると、上記各押圧子は、上記テーパ穴部及び上記小径穴部の内径に対応して、それぞれその先端を上記テーパ穴部及び小径穴部の内壁面に当接させながらそれぞれ内側に移動して、上記挿入体先端の外径が縮径可能となっている金属筒体絞り装置を用いた金属筒体の絞り方法であって、上記金属筒体絞り装置は、上記絞り穴の中心軸を回転中心として上記絞りダイスを回転させる回転手段を備え、上記大径穴部内にセットされた上記金属筒体を上記小径穴部に向かって上記プレス棒で所定量まで押し込み、上記金属筒体に所定量の絞り加工を施す第１工程と、上記プレス棒を上記絞りダイスから引き抜いて、上記絞りダイスを上記回転手段で所定量回転させる第２工程と、所定量回転させた上記絞りダイスに上記プレス棒を押し込み、所定量の絞り加工が施された金属筒体を、上記小径穴部内まで完全に押し込み、所望の最終量まで絞り加工を施す第３工程と、行うことを特徴としている。プレス棒は、各押圧子先端によって構成される挿入体先端の最大外径を、大径穴部の内径から小径穴部の内径までの範囲で縮径可能とするために各押圧子が互いに離間しており、隣接する押圧子間には隙間が生じる。従って、第１工程では、この押圧子間の隙間の位置に対応する金属筒体の一端面に突起が形成されることになる。
【００１０】
しかしながら、第２工程で絞りダイスを回転させることで、第１工程で形成された突起は第３工程において押圧子によって押し潰され、消去されることになる。また、第３工程においても、隣接する押圧子に隙間があると、この隙間に対応する位置に、新たに突起が形成されることになる。しかしながら、第１工程と第３工程の２回に分けて金属筒体に絞り加工を行うために、第３工程で金属筒体に施される絞り量は相対的に小さいものになるため、金属筒体の外観品質を損なうような突起が形成されることはない。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記金属筒体絞り装置は、上記金属筒体を上記絞りダイスに供給するメカニカルハンドを備え、上記メカニカルハンドの互いに対向する一対のチャックハンドで上記金属筒体の外周側を把持し、上記金属筒体を上記大径穴部の上方まで搬送する金属筒体搬入工程と、上記一対のチャックハンドを開動作して、上記大径穴部内に上記金属筒体を落下させセットする金属筒体セット工程と、上記一対のチャックハンドの開動作に連続して、上記一対のチャックハンドの閉動作を行い、上記メカニカルハンドに取り付けられたチャックセンサーで一対のチャックが正しく閉動作されるかを確認する金属筒体挿入確認工程と、が上記第１工程に先立って行われていることを特徴としている。金属筒体が絞りダイスの大径穴部に正しくセットされない場合、金属筒体は大径穴部内に完全に挿入されず、金属筒体挿入確認工程において、一対のチャックに金属筒体が引っ掛かり、一対のチャックを正しく閉動作させることができない。
【００１２】
従って、チャックセンサーで一対のチャックの閉動作を確認することで、金属筒体セット工程で金属筒体が大径穴部内に正しくセットされたかを確認することができる。そのため、絞りダイスの大径穴部から傾いた状態で突出した金属筒体をプレス棒で誤ってプレスしてしまうことがない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図２は、金属筒体絞り装置２の概略説明図を示している。
【００１５】
この金属筒体絞り装置２は、上述した図１に示す防振ブッシュのような金属筒体をワーク３とし、このワーク３に絞り加工を施す装置であって、油圧によって図２の上下方向に進退移動可能なロッド４と、ロッド４に固定された取付治具６と、取付治具６を介してロッド４に固定され、ロッド４の動きに連動する金属製のプレス棒８と、ワーク３がセットされる金属製の絞りダイス１０と、絞りダイス１０の下方に位置し、絞り加工済みのワーク３を所定位置に運ぶ絞り加工済みワーク運搬機構１２と、メカニカルハンド１３（詳しくは後述）の互いに対向する一対のチャックハンド１４，１４（詳しくは後述）でコンベア１６上のワーク３を絞りダイス１０に搬入すると共に、絞り加工済みワーク運搬機構１２によって所定位置に運ばれた絞り加工済みのワーク３をコンベア１６上に搬出するワーク搬入搬出機構１８と、から大略構成されている。尚、１９は絞りダイス１０が載置された作業台である。
【００１６】
絞りダイス１０には、図３に示すように、絞り穴２１が形成されている。この絞り穴２１は、ワーク３が挿入保持される大径穴部２０と、この大径穴部２０に連続し、大径穴部２０の内径に対して漸次小径となるテーパ穴部２２と、テーパ穴部２２を介して大径穴部２０に連続し、大径穴部２０よりもその内径が小径となる小径穴部２４と、からなっている。
【００１７】
大径穴部２０内にセットされたワーク３は、プレス棒８によって小径穴部２４側に向かってプレスされ、テーパ穴部２２を経て小径穴部２４に至る過程で所定の絞り加工を施されることになる。そして、さらにプレス棒８によってプレスされると、ワーク３が小径穴部２４から抜け落ち、絞りダイス１０の小径穴部２４下方に待機している絞り加工済みワーク運搬機構１２の受け取りピン２６（図２を参照）で受け取られる。受け取りピン２６が絞り加工済みのワーク３を受け取ると、絞り加工済みワーク運搬機構１２が稼働し、受け取りピン２６を作業台１９の脇まで移動させ、上述したチャックハンド１４、１４で絞り加工済みのワーク３を把持し、上述したコンベア１６上に搬出する。コンベア１６上に搬出された絞り加工済みのワーク３は、コンベア１６で次工程へ搬送される。
【００１８】
プレス棒８は、図４及び図５に示すように、取付治具６に固定される基体２８と、絞りダイス１０に挿入される略円柱形状の挿入体３０と、から大略構成されている。挿入体３０は、基体２８よりも長くなっている。
【００１９】
基体２８は、挿入体３０の基端側が収容される略有底円筒形状の挿入体収容部３２と、取付治具６側の端部となる略円柱形状の基端部３４と、挿入体収容部３２と基端部３４との間に位置して両者を接続する略円柱形状のくびれ部３６と、を備えている。
【００２０】
くびれ部３６の外径は、挿入体収容部３２及び基端部３４の外径に比べて小径となるよう形成されている。また、基端部３４の基端面３４ａの中央には突起部３８が形成されている。
【００２１】
挿入体３０は、断面略円弧形状で互いに合同な４つの押圧子３０ａ，…３０ａからなり、これら４つの押圧子３０ａ，…３０ａによって、略円筒形状を呈している。押圧子３０ａの曲率半径は、小径穴部２４内径の半径と等しいか、それより小さくなっている。
【００２２】
各押圧子３０ａ…３０ａの基端には、挿入体収容部３２の外周側から挿入された２本のボルト４０がそれぞれ組み付けられている。このボルト４０は押圧子３０ａに対して直交するよう固定されている。各ボルト４０と挿入体収容部３２の外周面との間には、それぞれスプリング４２が介装されており、これらのスプリング４２の付勢力によって、各ボルト４０は、挿入体収容部３２の半径方向外側に向かって付勢されている。そして、各押圧子３０ａ…３０ａは、互いに離間した状態でこららのボルト４０を介して基体２８に支持されている。このとき、各押圧子３０ａ…３０ａによって構成される挿入体３０の先端の最大外径は、絞りダイス１０の大径穴部２０の内径と略等しくなっている。
【００２３】
また、各ボルト４０が挿入される挿入体収容部３２に設けられた各貫通穴４４は、ボルト４０の頭部よりは小径であるがボルト４０の軸部よりも大径となっている。
【００２４】
挿入体３０は、各押圧子３０ａ…３０ａの先端を絞り穴２１の内壁面に当接させながら絞りダイス１０に押し込まれる。このとき、ボルト４０の軸部が貫通穴４４内で傾くことができるので、押圧子３０ａの先端が、テーパ穴部２２及び小径穴部２４の内径に対応して内側に移動することが可能となる。すなわち、挿入体３０は、テーパ穴部２２及び小径穴部２４の内径に対応して縮径可能な構造となっている。換言すれば、貫通穴４４内でボルト４０の軸部を揺動可能にすることによって、挿入体３０先端の外径が縮径可能となるよう、押圧子３０ａは揺動可能な状態で基体２８に支持されている。
【００２５】
取付治具６は、図６及び図７に示すように、ロッド４の先端に固定されたジョイント部材４６と、ジョイント部材４６の下端面４６ａに２本の支持ボルト４８，４８によって吊り下げられた略円板状のプレス棒受け５０と、プレス棒受け５０とジョイント部材４６とに連係し、プレス棒受け５０をジョイント部材４６に向かって押し上げるクランプ機構５２と、を備えている。
【００２６】
ジョイント部材４６の下端面４６ａの中央には、プレス棒８の基体２８の基端面３４ａに形成された突起部３８が嵌合する凹部５４が形成されている。
【００２７】
プレス棒受け５０には、上述したプレス棒５０のくびれ部３６をスライド挿入可能な略Ｕ字形の切欠部５６が形成されている。また、プレス棒受け５０には、段付き穴５８が形成されており、この段付き穴５８の段部５８ａに上述した支持ボルト４８の頭部を係合させることによって、プレス棒受け５０は、ジョイント部材４６に支持されている。
【００２８】
つまり、支持ボルト４８はプレス棒受け５０のジョイント部材４６からの脱落を規制しているに過ぎず、プレス棒受け５０は支持ボルト４８の軸部に沿ってジョイント部材４６側に移動可能となっている。
【００２９】
クランプ機構５２は、プレス棒受け５０に固定された固定部６０と、この固定部５０に対して第１ピン６２，６２を介して回転自在に取り付けられた一対のアーム６４，６４と、一端が第２ピン６５を介してアーム６４に回転自在に取り付けられ、他端６６ａがジョイント部材４６の下端に対して係合する一対のリンク部材６６，６６と、からなっている。
【００３０】
リンク部材６６は、その他端６６ａが相対的に大径となっており、ジョイント部材４６のフランジ６８に形成された段付き穴７０の段部７０ａに係合している。フランジ６８に形成された段付き穴７０は、断面略長円形となっており、いわゆる長穴となっている。
【００３１】
また、各リンク部材６６，６６は、未クランプ状態（図６を参照）において、それぞれ一端側が他端６６ａよりも外側に開き、かつ段付き穴７０が長穴となっているため図６の紙面垂直方向に傾いた状態となっている。この状態から一対のアーム６４，６４を押し下げると、他端６６ａ，６６ａは段部７０ａ，７０ａの角部７０ｂに沿ってそれぞれ摺動する。すなわち、リンク部材６６，６６の他端６６ａ，６６ａは、アームを押し下げることで、図６の紙面垂直方向に移動する。
【００３２】
このクランプ機構５２は、リンク機構を利用して僅かな力で大きな力仕事を行ういわゆるトグルクランプであって、プレス棒８を係合支持したプレス棒受け５０をジョイント部材４６に向かって持ち上げ、プレス棒８の基体２８の基端面３４ａをジョイント部材４６の下端面４６ａに当接させ、プレス棒８の基体２８の基端部３４をプレス棒受け５０とジョイント部材４６とによって大きな力で挟持した状態で保持するものである。
【００３３】
ワーク搬入搬出機構１８のメカニカルハンド１３は、図８に示すように、互いに対向する一対のチャックハンド１４，１４と、各チャックハンド１４，１４の位置を検出するチャックセンサ７２，７２と、を有している。各チャックハンド１４，１４は、開閉自在にメカニカルハンド１３の本体部７４に取り付けられている。チャックセンサ７２，７２は、一対のチャックハンド１４，１４を閉動作させ、一対のチャックハンド１４，１４がそれぞれ所定位置まで閉動作可能かを確認する各チャックハンド１４，１４の位置検出センサである。
【００３４】
また、図８に示すように、絞りダイス１０には、回転手段としての回転シリンダー７６が取り付けられている。この回転シリンダー７６は、シリンダーロッド７６ａを伸縮させることで、作業台１９上の絞りダイス１０を絞り穴２１の中心軸を回転中心として所定量回転させることが可能となっている。
【００３５】
次に、上述した金属筒体絞り装置２を用いたワークの絞り方法を説明する。尚、ワーク３としては、図１で上述した防振ブッシュ８０を用いるものとする。
【００３６】
まず、金属筒体絞り装置２の脇に位置するコンベア１６に置かれた防振ブッシュ８０の外周側をメカニカルハンド１３の一対のチャックハンド１４，１４で把持する。そして、メカニカルハンド１３を移動し、防振ブッシュ８０を絞りダイス１０の大径穴部２０の上方まで搬送する。
【００３７】
次に、防振ブッシュ８０を把持した一対のチャックハンド１４，１４を開動作し、防振ブッシュを大径穴部２０内に落下させ、大径穴部２０内にセットする。
【００３８】
そして、一対のチャックハンド１４，１４の開動作に連続して、この一対のチャックハンド１４，１４を開動作した位置で、一対のチャックハンド１４，１４を閉動作させ、防振ブッシュ８０が大径穴部２０内に完全にセットされているかをチャックセンサ７２，７２で確認する。防振ブッシュ８０が大径穴部２０内に完全にセットされていないと、防振ブッシュ８０が大径穴部２０から傾いて突出した状態となる（図８を参照）。従って、防振ブッシュ８０が大径穴部２０内に完全にセットされていない場合、一対のチャックハンド１４，１４を閉動作させると、一対のチャックハンド１４，１４に防振ブッシュ８０が引っ掛かることになり、一対のチャックハンド１４，１４を所定位置まで閉動作させることができないことがチャックセンサ７２，７２によって確認できる。
【００３９】
ここで、チャックセンサ７２，７２によって、一対のチャックハンド１４，１４を所定位置まで閉動作させることができないと判定されると、パトライトが点灯し、防振ブッシュ８０の絞りダイス１０へのセットにエラーが発生していることを作業者に知らせる。
【００４０】
チャックセンサ７２，７２によって、一対のチャックハンド１４，１４が所定位置まで閉動作させることができると判定されると、メカニカルハンド１３が絞りダイス１０上から待避し、プレス棒８が絞りダイス１０の大径穴部２０に向かって下降する。
【００４１】
プレス棒８と絞りダイス１０による防振ブッシュ８０の絞り工程は、第１〜第３工程とからなっている。
【００４２】
第１工程では、プレス棒８で大径穴部２０内にセットされた防振ブッシュ８０に、全体の絞り量に対して２／３の絞り量が加えられるまで、プレス棒８を絞り穴２１に押し込む。
【００４３】
第２工程では、絞り穴２１から一旦プレス棒８を引き抜き、絞りダイス１０を回転シリンダ７６によって４５°回転させる。
【００４４】
第３工程では、残り１／３の絞り量が防振ブッシュ８０に加えられるよう、４５°回転した絞りダイス１０の絞り穴２１にプレス棒８を再び押し込み、プレス棒８と接触する防振ブッシュ８０の外筒８３の一端部が小径穴部２４内に位置するまでプレス棒８が押し込まれる。
【００４５】
プレス棒８の押圧子３０ａ…３０ａは、隣接する押圧子３０ａ，３０ａ間に隙間７８を有する構造となっているため、絞り加工を行うと、この隙間７８に絞られることで余った外筒８３の肉が逃げることになり、上述した第１工程の時点では、図９に示すように、押圧子３０ａの先端が当接する外筒８３の一端面に突起７９が形成される。
【００４６】
しかしながら、上述した金属筒体の絞り方法によれば、第２工程で絞りダイス１０を回転させることで、第１工程で外筒８３の一端面に形成された突起７９が第３工程で押圧子３０ａの先端で押潰されることになる。
【００４７】
また、第３工程で防振ブッシュ８０に施される絞り量は、相対的に小さいものとなるため、防振ブッシュ８０の外観品質を著しく損なうような突起７９が第３工程で外筒８３の一端面に形成されることはない。
【００４８】
したがって、絞り加工が施された防振ブッシュ８０の外観形状を向上させることができる。
【００４９】
また、メカニカルハンド１３にチャックセンサ７２，７２を設け、防振ブッシュ８０を大径穴部２０にセットする毎に、一対のチャックハンド１４，１４の閉動作を確認することによって、絞りダイス１０の大径穴部２０から傾いた状態で突出した防振ブッシュ８０をプレス棒８で誤ってプレスしてしまうことがなく、プレス棒８や絞り台１０を破損させてしまうことを防止することができると共に、プレス不良による不良品の発生を防止することができる。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、押圧子が圧接する金属筒体の一端面に、金属筒体の外観品質を損なうような突起が形成されることを防止することができる。
【００５１】
また、請求項２の発明によれば、絞りダイスの大径穴部から傾いた状態で突出した金属筒体をプレス棒で誤ってプレスして、プレス棒や絞り台を破損させてしまうことを防止することができると共に、プレス不良による不良品の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】金属筒体としての防振ブッシュを断面図。
【図２】金属筒体絞り装置の全体構成図。
【図３】金属筒体絞り装置の絞りダイスの断面図。
【図４】プレス棒の正面図。
【図５】プレス棒の平面図。
【図６】金属筒体絞り装置の取付治具の説明図。
【図７】金属筒体絞り装置の取付治具のプレス棒受けの平面図。
【図８】本発明の要部を示す説明図。
【図９】従来の方法で絞り加工が加えられた防振ブッシュの斜視図。
【図１０】従来からある金属筒体絞り装置のプレス棒の平面図。
【図１１】図１０のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【符号の説明】
８…プレス棒
１０…絞りダイス
１３…メカニカルハンド
１４…チャックハンド
１９…作業台
７２…チャックセンサ
７６…回転シリンダー

Claims

金属筒体が挿入保持される絞り穴が形成された絞りダイスと、
上記絞り穴内に保持された上記金属筒体を上記絞り穴に沿って押し込む挿入体を有するプレス棒と、を備え、
上記絞り穴は、金属筒体が挿入保持される大径部と、テーパ穴部を介してこの大径部に連続する小径穴部と、からなり、
上記挿入体は、断面略円弧形状の複数の押圧子から構成されて全体として略円筒形状を呈し、上記大径穴部内では、これら各押圧子が互いに離間した状態で、上記大径穴部の内壁面に当接すると共に、上記挿入体が上記大径穴部から上記小径穴部に向かって押し込まれると、上記各押圧子は、上記テーパ穴部及び上記小径穴部の内径に対応して、それぞれその先端を上記テーパ穴部及び小径穴部の内壁面に当接させながらそれぞれ内側に移動して、上記挿入体先端の外径が縮径可能となっている金属筒体絞り装置を用いた金属筒体の絞り方法であって、
上記金属筒体絞り装置は、上記絞り穴の中心軸を回転中心として上記絞りダイスを回転させる回転手段を備え、
上記大径穴部内にセットされた上記金属筒体を上記小径穴部に向かって上記プレス棒で所定量まで押し込み、上記金属筒体に所定量の絞り加工を施す第１工程と、
上記プレス棒を上記絞りダイスから引き抜いて、上記絞りダイスを上記回転手段で所定量回転させる第２工程と、
所定量回転させた上記絞りダイスに上記プレス棒を押し込み、所定量の絞り加工が施された金属筒体を、上記小径穴部内まで完全に押し込み、所望の最終量まで絞り加工を施す第３工程と、を行う金属筒体の絞り方法。
請求項１に記載の金属筒体の絞り方法において、
上記金属筒体絞り装置は、上記金属筒体を上記絞りダイスに供給するメカニカルハンドを備え、
上記メカニカルハンドの互いに対向する一対のチャックハンドで上記金属筒体の外周側を把持し、上記金属筒体を上記大径穴部の上方まで搬送する金属筒体搬入工程と、
上記一対のチャックハンドを開動作して、上記大径穴部内に上記金属筒体を落下させセットする金属筒体セット工程と、
上記一対のチャックハンドの開動作に連続して、上記一対のチャックハンドの閉動作を行い、上記メカニカルハンドに取り付けられたチャックセンサーで一対のチャックが正しく閉動作されるかを確認する金属筒体挿入確認工程と、が上記第１工程に先立って行われていることを特徴とする金属筒体の絞り方法。