JPH0117769B2

JPH0117769B2 -

Info

Publication number: JPH0117769B2
Application number: JP56045816A
Authority: JP
Inventors: Yasuhisa Tozawa; Kazuaki Deguchi; Kenji Masuda
Original assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Current assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Priority date: 1981-03-28
Filing date: 1981-03-28
Publication date: 1989-04-03
Also published as: JPS57159229A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は円筒形部材の製造方法に係り、特に円
筒形部材の精度を格段に向上させることのできる
円筒形部材の製造方法に関する。

従来、円筒形部材として、方形板状素材を湾曲
させてその両端部を突合わせた、いわゆる突合わ
せタイプの円筒形部材や、あるいは方形板状素材
を湾曲させるとともに、その両端部にそれぞれ形
成した凹部と凸部とを相互に係合させた、いわゆ
るクリンチタイプの円筒形部材が知られている。

そして、この種の円筒形部材の真円度および肉
厚精度等を向上させる手段としては、円筒形部材
内に配される軸コアと円筒形部材の外面側に配置
されるホルダとにより、その円筒形部材を径方向
に圧縮する、いわゆるサイジング方式、あるいは
円筒形部材にその軸方向両端部から圧縮力を作用
させる、いわゆる側圧方式などを挙げることがで
きる。さらに、円筒形部材の精度をより向上させ
る手段として、上記サイジング方式により成形し
た円筒形部材を次工程でさらに側圧方式により成
形することも提案されている。

しかしながら、このようにサイジング方式によ
る工程と側圧方式による工程を順次経由させて円
筒形部材を製造することは、それにより円筒形部
材の精度をある程度向上させることができるにし
ても、従来はサイジングと側圧の工程が別工程と
なつているため製造が困難となるとともに、各工
程において円筒形部材に各別の方向から力が作用
することから前工程で矯正された円筒形部材の歪
が次工程で再び発生する等の不具合があり、必ず
しも充分な精度が期待できなかつた。

本発明はかかる従来の難点を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、円筒形
部材の真円度および肉厚精度を向上させることが
できる円筒形部材の製造方法を提供するにある。

本発明は、従来の難点がサイジング工程と側圧
工程とを別工程としていたことに起因する点に着
目し、前記両工程をほぼ同時的に行わせるように
したことを特色とするものである。

更に詳細にいえば、方形板状素材を湾曲させて
突合わせまたはクリンチタイプの円筒形部材を成
形し、次いでこの円筒形部材を、上記円筒形部材
の肉厚より小であつて、ホルダの円筒形ボアの内
径と円筒形部材外径、又は、円筒形の軸コア外径
と円筒形部材内径とを同一に設定した上記軸コア
および上記ボア内の間隙に挿入配置させながら塑
性変形を伴う径方向の押圧力を付加するととも
に、円筒形部材の内周および外周を同時に拘束
し、さらに、この径方向押圧力を維持したまま前
記径方向押圧力の付加工程終期に軸方向に塑性変
形を伴う圧縮力を協働付加させ、これら軸方向の
圧縮力と径方向の押圧力とにより円筒形部材に所
望の真円度と真直度を付与するものである。

以下本発明実施の一態様を突合わせタイプの円
筒形部材を例に採つて説明する。

まず、第１図は突合わせタイプの円筒形部材１
を示すもので、この円筒形部材１は従来から知ら
れているように方形板状素材を湾曲させその両端
部を相互に突合わせて形成されている。そしてこ
の円筒形部材１は、第２図に示す装置により所要
の寸法精度が付与されるが、その構成は次の通り
である。すなわちこの装置は、第２図から明きら
かな如く、円筒形部材１が内挿されるボア３を設
けたダイス２と、先端に円筒形部材１内に挿入さ
れるコア５を突設し上記ボア３内に図示Ｐの力で
押入されるポンチ４と、このポンチ４に対向され
円筒形部材１を受けるノツクアウトポンチ６と、
さらに上記ダイス２を支持する基台７とから構成
されており、ダイス２に設けたボア３の径D₁は
加工前の円筒形部材１の外径D₃と同一に形成さ
れ、またポンチ４のコア５の径D₂は加工前の円
筒形部材１の内径D₄より大径に形成されている。
つまり、ダイス２とコア５との間隙は、加工前の
円筒形部材１の肉厚よりも小さく設定してあり、
ポンチ４のコア５に円筒形部材１を取付けてこれ
をダイス２のボア３内に圧入させれば、この円筒
形部材１には径方向の力が加えられることにな
り、またその圧入の最終時にはポンチ４とノツク
アウトポンチ６とにより挾圧されて軸方向の圧縮
力が同時に加えられることになる。そして、上記
ボア３およびコア５は、円筒形部材の予定された
内外径仕上寸法に合致した高い真円精度に成形さ
れている。

しかして、上記装置による円筒形部材１の製造
方法について説明すれば、製造に際して上記精度
付与加工に先立ち、まず方形板状素材を湾曲させ
その両端部を相互に突合わせて円筒形部材１を成
形する。

次いで、この円筒形部材１をポンチ４のコア５
に取付けた状態でこの円筒形部材１をダイス２の
ボア３内に図示の如くＰの力で圧入する。しかる
ときは、コア５の径D₂は加工前の円筒形部材１
の内径D₄よりも大径に形成されているので、コ
ア５の圧入により円筒形部材１には拡径方向の力
が加わる。これと同時にポンチ４の挿入により円
筒形部材１はポンチ４とノツクアウトポンチ６と
により軸方向の両側面側から押圧されることにな
るので、円筒形部材１には軸方向の圧縮力が負荷
される。したがつて、ほぼ同時的に付加される前
記拡径方向の押圧力と軸方向の圧縮力とにより、
円筒形部材１は予め高い真円度で製造してあるボ
ア３の内周面とコア５の外周面とに強く圧接され
て、格段に優れた高い真円度および肉厚精度が付
与されることとなる。

このことは次の実験結果から明きらかである。
すなわち、本出願人は、ボア３の径D₁が49.65φ
mmのダイス２と、コア５の径D₂が44.88φmmのポ
ンチ４とを用い、加工前の外径D₃が49.65φmmの
円筒形部材１の加工実験を行ない、これにより外
径真円度10〜30μm、肉厚のバラツキが0.02〜0.04
mm、背面真直度10〜30μmの値を得ることができ
た。

なお、上記ボア３の径D₁と加工前の円筒形部
材の外径D₃の関係は、必ずしも厳密に一致させ
る必要はなく真円度、肉厚のバラツキ、真直度の
規格内に入つていれば所期の効果が達成できる。

通常、この種の円筒形部材の規格は外径真円度
が150μm以下、肉厚のバラツキが0.15mm以下であ
るので、前記実験結果から本発明方法により充分
良好な精度が得られることが確認できる。

なお、前記実施の態様および加工実験において
は、ポンチ４のコア５の径D₂を加工前の円筒形
部材１の内径D₄より大径に形成して円筒形部材
１に拡径方向の力を加えるようにしたものについ
て説明したが、コア５の径D₂と加工前の円筒形
部材１の内径D₄とを同一とし、かつダイス２の
ボア３の径D₁を加工前の円筒形部材１の外径D₃
よりも小径として円筒形部材１に縮径方向の力を
付加させるようにしても、上記実施例と同効を期
待することができる。

以上説明したように本発明の第１の実施例にお
いては、方形板状素材を湾曲させて突合わせタイ
プの円筒形部材を成形し、次いでこの円筒形部材
内に軸コアを挿入するとともにこの円筒形部材を
ホルダのボア内に配置させ、上記ボアの内径と円
筒形部材外径し、又は、軸コア外径と円筒形部材
内径とを同一に設定してボアと軸コアとの間隙を
上記円筒形部材の肉厚より小とすることにより、
先ずこの円筒形部材に塑性変形を伴う径方向の押
圧力を付加するとともに、この径方向押圧力を維
持したまま前記径方向押圧力の付加工程終期に軸
方向に塑性変形を伴う圧縮力を協働付加させるよ
うにしているので、円筒形部材は加工初期に付加
される径方向の押圧力により円筒形成形過程で生
じた内外面のウネリが矯正されるとともに、引続
いて協働して付加される軸方向圧縮力により内外
面のボアおよび軸コア面に対するならい過程が達
成され、これらの間に各部の歪みが互いに分散吸
収されることになる。つまり、この発明によれ
ば、従来のサイジング工程と側圧工程とが同時に
行なわれることになり、両工程を各別に行なつて
いた従来のものに比較して、ほぼ同時的に施され
る両工程の相乗作用により発生歪を互いに補完さ
せて円筒形部材の真円度および肉厚精度を格段に
向上させることができる。したがつてまた、この
円筒形部材を軸受として使用する場合には、異常
発熱および焼付を効果的に排除し得ることは明き
らかである。

次に、本発明実施の他の態様をクリンチタイプ
の円筒形部材を例に採つて説明する。

第３図はクリンチタイプの円筒形部材１１を示
すもので、この円筒形部材１１は従来から知られ
ているように両端部に凹部１１ａと凸部１１ｂと
がそれぞれ設けられた略方形板状素材を湾曲させ
るとともに、前記凹部１１ａと凸部１１ｂとを相
互に係合させてその突き合せ部分を連結結合させ
ている。そしてこの円筒形部材１１は、第４図に
示す装置により所要の寸法精度が付与されるが、
図示態様から明白なように、この装置は、突合わ
せタイプの円筒形部材１に用いられる装置と基本
的には同一構造をなしている。

すなわち、この装置は、第４図に示すように、
円筒形部材１１が内挿されるボア１３を設けたダ
イス１２と、先端に円筒形部材１１内に挿入され
るコア１５を突設しボア１３内に図示P₁の力で
押入されるポンチ１４と、このポンチ１４に対向
され円筒形部材１１の下端側を受承するノツクア
ウトポンチ１６と、さらに上記ダイス１２を支持
する基台１７から構成されている。そして、これ
らの構成により上記第３図の実施例と同様に、円
筒形部材１１に軸方向の圧縮力と径方向の力とを
同時に加えることができるようにしている。ただ
し、本装置は、前述の突合わせタイプの円筒形部
材１に用いられる装置とは異なり、円筒形部材１
１に拡径方向の力を加えるのではなく縮径方向の
力を加えるようになつていることが特異である。

すなわち、ダイス１２のボア１３の径D₁₁は加
工前の円筒形部材１１の外径D₁₃より小径に形成
されており、一方ポンチ１４のコア１５の径D₁₂
は加工前の円筒形部材１１の内径D₁₄と同一径に
形成されている。

したがつて、円筒形部材１１にはダイス１２と
ポンチ１４とにより縮径方向の力が加えられると
ともに、ポンチ１４とノツクアウトポンチ１６と
により軸方向の圧縮力が前記縮径力と同時的に加
えられることになる。

なお、ここで円筒形部材１１に拡径方向の力を
加えず縮径方向の力を加えるようにしたのは、ク
リンチタイプの円筒形部材１１に拡径方向の力を
加えると、クリンチ部、すなわち凹部１１ａと凸
部１１ｂとの係合部分に離隔現象が発生して好ま
しくないことに依るものである。

次に、このクリンチタイプの円筒形部材１１の
製造方法について説明すれば、上記突合わせタイ
プのものと同様に、製造に際しては、まず方形板
状素材を湾曲させるとともに、その両端部の凹部
１１ａと凸部１１ｂとを相互に係合させて第３図
に示す円筒形部材１１を成形する。

次いで、この円筒形部材１１内にポンチ１４の
コア１５を挿入し、この状態で円筒形部材１１を
図示P₁の力でポンチ１４とともにダイス１２の
ボア１３内に圧入すれば、ボア１３の径D₁₁は加
工前の円筒形部材１１の外径D₃より小径に形成
されているので、上記ボア１３への圧入操作によ
り円筒形部材１１には縮径方向の圧縮力が付加さ
れ、これと同時に円筒形部材１１のボア１３内へ
の押圧挿入により、円筒形部材１１はポンチ１４
とノツクアウトポンチ１６との間で軸方向両面か
ら挾圧されることとなり、該円筒形部材１１には
軸方向の圧縮力が相伴つて加えられる。かくし
て、前記縮径方向の圧縮力と軸方向の圧縮力との
相乗作用により、円筒形部材１１には寸法精度の
高いボア１３とコア１５とに挾圧されて格段に優
れた真円度および肉厚精度を付与することができ
る。

第５図、第６図および第８図に示す実験結果
は、ボア１３の径D₁₁が49.515φのダイス１２と、
コア１５の径D₁₂が44.82φのポンチ１４とを用い、
加工前の外径D₁₃を１とした場合にボア１３の径
D₁₁が0.997に相当する外径D₁₃を備えた円筒形部
材１１の加工実験を行なつたものである。第５
図、第６図、第８図に示す実験結果は、それぞれ
側圧率（ｌ−l′）／ｌ×100（ただしｌ…側圧前の
円筒形部材の軸方向の長さ、l′…側圧後の円筒形
部材の軸方向の長さ）を変化させたときの外径真
直度、背面真直度、並びに肉厚のバラツキの変化
を計測したものである。なお、第８図に示す４種
類の記号は、それぞれ第７図に示す計測箇所にお
ける肉厚を示したものである。

上述の実験結果から理解されるように、側圧率
を２％以上、好ましくは３％〜８％程度とするこ
とにより、良好な精度が得られる。なお、縮径方
向の圧縮については、円筒形部材の圧縮前の外径
を１としたとき、圧縮後の外径が0.950〜0.997と
なる程度に圧縮したときが、良好な結果が得られ
ることが確認されている。

以上説明したように、本発明の第２の実施例に
おいては、先ずこの円筒形部材に縮径方向の圧縮
力を加えるとともにこの縮径方向圧縮力の付加行
程終期に軸方向の圧縮力を協働付加させるように
しているので、円筒形部材は加工初期に付加され
る縮径方向の圧縮力により円筒形成形過程で生じ
た内外面のウネリおよびクリンチ部の付勢が矯正
されるとともに、引続いて協働して付加される軸
方向圧縮力により内外面のボアおよび軸コア面に
対するならい過程が達成され、これらの間に各部
の歪みが互いに分散吸収されることとなる。つま
り、この第２の実施例によれば、従来のサイジン
グ工程と側圧工程とが同時的に並行して行なわれ
ることとなり、両工程を各別に行なつていた従来
のものに比較して、ほぼ同時的に施される両工程
の相乗作用により、発生歪が互いに補完されて円
筒形部材の真円度および肉厚精度を格段に向上さ
せることができる。特に、円筒形部材にはサイジ
ングとして縮径方向の力が加わるので、円筒形部
材のクリンチ部に離隔現象を発生させる惧れがな
く、クリンチタイプの円筒形部材の製造に極めて
好適なものと言うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は突合わせタイプの円筒形部材を示す斜
視図、第２図はこの円筒形部材を加工する装置の
一例を示す断面図、第３図はクリンチタイプの円
筒形部材を示す斜視図、第４図はこの円筒形部材
を加工する装置の一例を示す断面図、第５図、第
６図、第８図はそれぞれ側圧率を変化させたとき
の外径真円度、背面真円度並びに肉厚の変化の状
態を示す実験結果図、第７図は第８図の実験にお
ける計測位置を示す図である。１，１１…円筒形部材、２，１２…ダイス、
３，１３…ボア、４，１４…ポンチ、５，１５…
コア、６，１６…ノツクアウトポンチ、１１ａ…
凹部、１１ｂ…凸部。

Claims

【特許請求の範囲】１方形板状素材を湾曲させて突合わせまたはク
リンチタイプの円筒形部材を成形し、次いでこの
円筒形部材を、上記円筒形部材の肉厚より小であ
つて、ホルダの円筒形ボアの内径と円筒形部材外
径、又は、円筒形の軸コア外径と円筒形部材内径
とを同一に設定した上記軸コアおよび上記ボア内
の間隙に挿入配置させながら塑性変形を伴う径方
向の押圧力を付加するとともに、円筒形部材の内
周および外周を同時に拘束し、さらに、この径方
向押圧力を維持したまま前記径方向押圧力の付加
工程終期に軸方向に塑性変形を伴う圧縮力を協働
付加させ、これら軸方向の圧縮力と径方向の押圧
力とにより円筒形部材に所望の真円度と真直度を
付与することを特徴とする円筒形部材の製造方
法。２円筒形部材の圧縮前の軸方向長さをｌ、圧縮
後の軸方向長さをl′としたとき、（ｌ−l′）／ｌ×100で与えられる円筒形部材
の側圧率を３〜８％としたことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の製造方法。３円筒形部材の縮径方向に圧縮する前の肉厚を
１としたとき、圧縮後の肉厚が0.950〜0.997とな
るようにその円筒形部材を圧縮したことを特徴と
する特許請求の範囲第１項又は第２項記載の製造
方法。