JPH0798237B2 - 円形鋼板からシールリング嵌合用溝を形成する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、円形鋼板からシールリング嵌合用溝を形成す
る方法に関し、その方法により得られた部品は例えばプ
ライマリシリンダに使用される。

［従来の技術］ 従来、この種のシールリング嵌合用溝を有するプライマ
リシリンダの部品は、一般に、ダイカストにより製造さ
れていた。

［発明が解決しようとする課題］ ダイカストによれば、所定の強度を得るために部材の厚
みが肉厚となり、また設備が複雑となることによって、
カストアップを招来する問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、ダイ
カストに代え、円形鋼板からシールリング嵌合用溝を形
成することができるようにして、製造設備を簡単にする
とともに、薄肉で十分な強度が得られ、結果としてコス
トダウンを図れるようにすることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するために、本発明にかかる第１の発明
は、円形鋼板の周縁部に、金型装置により片面側に環状
に突出する折曲部を形成する工程と、前記折曲部を金型
装置により鋼板直径方向に拘束させた状態で鋼板両側方
より加圧して厚肉部に形成する工程と、金型装置により
前記円形鋼板の中央部に絞り加工を施してその円形鋼板
をつば付きカップ状体に形成する工程と、前記つば付き
カップ状態をその中心線で回転させ、かつ前記厚肉部を
鋼板中心方向に拘束させた状態で前記厚肉部の外周面に
転造ローラを押しつけてシールリング嵌合用溝を形成す
る工程とを備えたことを特徴とする。

また、前記目的を達成するために、本発明にかかる第２
の発明は、円形鋼板の周縁部に、金型装置により片面側
に環状に突出する折曲部を形成する工程と、前記折曲部
を、金型装置により鋼板直径方向に拘束させた状態で鋼
板両側方より加圧して厚肉部に形成する工程と、前記円
形鋼板をその中心線で回転させ、かつ前記厚肉部を鋼板
中心方向に拘束させた状態で前記厚肉部の外周面に転造
ローラを押しつけてシールリング嵌合用溝を形成する工
程とを備えたことを特徴とする。

［作用］ 第１ほ発明によれば、いわゆるカップ型の製造品が得ら
れ、第２の発明によれば、いわゆるディスク型の製造品
が得られる。そして、これらは、鋼板を使用している結
果、素材の板厚が薄くても十分な強度を得ることが可能
となる。

また、シールリング嵌合用溝は厚肉部を形成したのちに
転造によって形成されるから加工性と溝強度が向上され
る。

さらに、本発明は、プレスや転造加工によるものである
から、製造設備が簡単となり、コストダウンが実現され
る。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図（Ｉ）〜（VII−２）は本発明の請求項１にかか
る、いわゆるカップ型に製造する場合を示す第１実施例
である。なお、各工程は左右対称であるため、その右半
分のみを図示した。

第１図（Ｉ）は、素材として所定の直径Ｄを有する円形
鋼板Ａを示す。

かかる円形鋼板Ａの成形に順次使用される第１〜第６金
型装置1,2,3,4,5および６、そして加工ローラ7,8、転造
ローラ９は次の如く構成されている。

即ち、第１図（II）に示す第１金型装置１は上型10と下
型11とからなり、上型10の外周近傍下面には型中心線12
を中心とする環状凸部13が設けられ、かつ下型11の環状
凸部13に対応する環状凹部14が設けられている。

第１図（III）に示す第２金型装置２は上型15と下型16
からなり、上型15の外周近傍下面には型中心線17を中心
とする環状凹部18が設けられ、環状凹部18の上面は、下
面16の上面つまり鋼板支持面19と平行状のフラット面と
なっている。

また、第１図（IV）に示す第３金型装置３は、しぼり加
工用で、上型20A,20Bと下型21からなっている。上型20A
は円筒形で、その下部は型中心線22より外側に向かって
下方に傾斜するテーパ面23に形成されている。また、上
型20Bは押圧型の機能を有しており、下型21は円形鋼板
Ａの板厚分にほぼ相当する環状間隔を保って上型20A,20
B内に嵌入可能な横断面円形の凸部24と、この凸部24の
外周下部で上型20の上記テーパ面23に平行状に対向する
テーパ面25を備えている。

第１図（Ｖ）に示す第４金型装置４は上下方向に延出す
る回転中心線26を有している。第４金型装置４には、第
３金型装置３の凸部24およびテーパ面25とほぼ同大・同
形の凸部27およびテーパ面28が形成されている。第４金
型装置４に付随する一方の加圧ローラ７は、コーン形
で、その大径部側が凸部27の外周部側となるように、し
かも凸部27の中心部から外周部にわたる長さで、凸部27
上の１箇所に上下方向に移動自在に配置されている。ロ
ーラ加圧面の下部29は凸部上面30に対して平行状に保持
されており、従ってその分だけ加圧ローラ７の回転中心
線31は傾いている。第４金型装置４に付随する他方の加
圧ローラ８は上下方向に延出する回転中心線32を有して
第４金型装置４に一側部に左右方向に移動自在に配置さ
れている。転造ローラ８には、凸部27の周面33に対して
平行な加圧面34と、テーパ面28に対して平行な加圧面35
が形成されている。

第１図（VI）に示す第５金型装置５は上型36A,36Bと下
型37からなる。上型36Aの下部には横断面円形の凹部38
が形成され、上型36Bは押圧型の機能を有しており、下
型37は、円形鋼板Ａの板厚分にほぼ相当する環状間隔を
保って上型36の凹部38内に嵌入可能な凸部39を備えてい
る。かかる凸部39の高さおよび直径は（Ｖ）に示す凸部
27のそれとほぼ同一で、この凸部39の外周下部には、
（Ｖ）に示すテーパ面28とほぼ同一の傾きを有し、かつ
長さがテーパ面28より短いテーパ面40を介して水平面41
が形成されている。また、上型36の外周下部には、下型
37のテーパ面40および水平面41に対してそれぞれ平行に
向き合うテーパ面42および水平面43が形成されている。

第１図（VII−１）に示す第６金型装置６は、上型44と
下型45からなり、上下方向に延出する回転中心線46を有
している。下型45には、（VI）に示す下型37のそれとほ
ぼ同一の凸部47,テーパ面48および水平面49が形成され
ている。また、上型44は、上記凸部47,テーパ面および
水平面49に沿った押え面50と、この押え面50の外周部に
回転中心線46を中心に形成された環状凹部51を備えてい
る。第６金型装置６に付随する転造ローラ９は、上下方
向に延出する回転中心線52を有して、第６金型装置４の
側部１箇所に水平方向に移動自在に配置されている。転
造ローラ９の外周には、第６金型装置６が図示の如く閉
じた状態で、環状凹部51の外側から上下金型間に上下に
一定の隙間を保って嵌入可能な環状凸部53が形成され、
かつ環状凸部53の基部上下には環状規制面54,54が形成
されている。

次に、上記構成により、いわゆるカップ型に製造する場
合について説明する。

まず、第１図（Ｉ）に示す円形鋼板Ａが第１図（II）
のように第１金型装置１の下型11上に同心状にセットさ
れ、上下両金型10,11間に挟持されることになり、環状
凸部13と環状凹部14の間で円形鋼板Ａの周縁部に、下面
側に環状に突出する折曲部60が形成される。

第１図（II）のように成形された円形鋼板Ａは、その
後、第１図（III）のように、第２金型装置２の下型16
に同心状にセットされ、上下両金型15,16間に挟持され
る。このとき、円形鋼板Ａの上記折曲部60が上型15の環
状凹部18内で鋼板直径方向つまり矢印Ｂ方向に拘束され
るとともに、上下両側方から加圧されることにより、上
記折曲部60は、環状凹部18の深さ分だけ他の部分よりも
上方へ突出した厚肉部61となる。

第１図（III）のように形成された円形鋼板Ａは、つ
いで、厚肉部61の厚くなった部分を上にして、第１図
（IV）に示す第３金型装置３の下型21上に同心状にセッ
トされ、続いて上型20が下方へ駆動されることにより、
絞り加工を受ける。即ち、この工程では、下型21の凸部
24により円形鋼板Ａの中央部が上型20内に絞り込まれる
とともに、上型20のテーパ面23により円形鋼板Ａの周縁
部が下型21のテーパ面25に押しつけられ、もって中央部
にカップ部分62が、その周縁につば部分63が位置する、
いわゆるつば付きカップ状体64が形成される。

上記のようにして形成されたつば付きカップ状体64
は、その後、第１図（Ｖ）のように第４金型装置４に移
し変えられて、カップ部分62が凸部27に被嵌され、かつ
つば部分63がテーパ面28にカップ部分62の上面に加圧ロ
ーラ７が、カップ部分63の外周面に他方の加圧ローラ８
の加圧面34が、またつば部分63の厚肉部61を除く表面に
加圧面35がそれぞれ押し付けられた状態で、第４金型装
置４がつば付きカップ状体64とともにこれらの共通する
中心線26で回転駆動される。その結果、各加圧ローラ7,
8が回転して、つば付きカップ状体64の厚肉部61を除く
ほぼ全領域に両加圧ローラ7,8のくり返し荷重が与えら
れ、それによる加工硬化によりつば付きカップ状体64の
強度が向上する。

上記のようにして硬度を向上したつば付きカップ状体
64は、その後、第１図（VI）に示す第５金型装置５に移
し変えられる。この工程では、つば付きカップ状体64の
カップ部分62が下型37の凸部39に被嵌された状態で、上
型36が下方へ駆動されることにより、つば部分63の外周
部側が下型37の水平面41に押しつけられて水平状に折曲
される。

上記工程を経たつば付きカップ状体64は、最終的に第
１図（VII−１）に示す第６金型装置６に移し変えられ
る。この工程では、まず下型45の凸部47につば付きカッ
プ状体64のカップ部分62が被嵌され、上型44の環状凹部
51につば部分63の厚肉部61が入れられ、上下両金型44,4
5間につば付きカップ状体64が挟持された状態で、第６
金型装置６がつば付きカップ状体64とともにこれらの共
通の中心線46で回転駆動されるとともに、転造ローラ９
が矢印Ｅ方向へ水平駆動されてその環状凸部53がつば部
分63を厚肉部61の外周面に押しつけられ、転造ローラ９
が回転する。このとき、厚肉部61が環状凹部51内に入っ
て鋼板中心方向に拘束された状態にあり、しかも第１図
（VII−２）のように、転造ローラ９が矢印Ｅ方向へ更
に所定量駆動されることにより、転造ローラ９の環状凸
部53が厚肉部61内に食い込み、結果としてつば部分63の
外周にシールリング嵌合用溝65が形成される。また、そ
の際、環状凸部53の上下にある環状規制面54,54によっ
てシールリング嵌合用溝65の両側壁つまりリム部｛第２
図（Ｉ）参照｝66の外形ｄが規制される。

第２図（Ｉ）は上記のようにして形成されたシールリン
グ嵌合用溝65の拡大図である。かかる溝65は断面矩形状
となっいるが、例えば第２図（II）に示すような半球状
に形成することも可能である。また、第２図（Ｉ）に示
されたリム部66はつば部分63の一側に片寄っているが、
例えば第２図（III）のようにつば部分の両側に対称的
に突出するよう形成してもよい。

第３図（Ｉ）〜（VII）は上記第１実施例の変形例にか
かる製造過程を示すもので、その手順を以下に列挙す
る。なお、第１実施例のものと同一もしくは相当品には
同一符号をつけた。

第３図（Ｉ）に示す素材として円形鋼板Ａを、第３図
（II）のように、金型装置３によりつば付きカップ状体
64に成形する｛第１図（IV）に相当する｝。

第３図（III）に示すように、金型装置４に上記つば
付きカップ状体64を装着して、両者を中心線26で回転さ
せるとともに、つば付きカップ状体64の表面に加圧ロー
ラ7,8を押して、つば付きカップ状体64の強度を向上さ
せる｛第１図（Ｖ）に相当する｝。

第３図（IV）に示すように、金型装置５によりつば付
きカップ状体64のつば部分63の外周部側を水平状に折曲
する｛第１図（VI）に相当する｝。

第３図（Ｖ）に示すように、金型装置１により上記つ
ば部分63の外周部に折曲部14を形成する｛第１図（II）
に相当する｝。

第３図（VI）に示すように、金型装置２により上記折
曲部14を圧縮して厚肉部16を形成する｛第１図（III）
に相当する｝。

第３図（VII）に示すように、最終的に加圧ローラ９
を厚肉部61に押しつけて、シールリング嵌合用溝65を形
成する｛第１図（VII−２）に相当する｝。

第４図（Ｉ）〜（VII）は本発明の請求項２にかかる、
いわゆるディスク型に製造する場合を示す実施例であ
る。

第４図（Ｉ），（II）および（III）の工程は、第１図
（Ｉ），（II）および（III）で述べたものと同一であ
るので、ここでは同一物に同一符号をつけて、その説明
は省略する。第４図（IV）に示された第３金型装置70
は、上下方向に延出する回転中心線71を備えた下型72を
有し、この下型72の上面にはフラットな水平面からなる
素材受面73が形成されている。また、第３金型装置70の
上型74の外周側下部には、第１図（VII−１）で説明し
た環状凹部51が形成されるとともに、環状凹部より回転
中心線71側の領域には第１図（Ｖ）で説明した加圧ロー
ラ７が設けられている。また、第３金型装置70の一側部
には、第１図（VII−１）で説明した転造ローラ９が配
置されている。

一方、第４図（Ｖ）には打抜装置75が示されている。こ
の打抜装置75は、素材支持台76の中央部に抜孔77を有
し、この抜孔77に対しては、その上方から嵌入可能なポ
ンチ78が配置され、かつポンチ78の外周には素材押え79
が設けられている。

また、第４図（VI）には、バーリング装置81が示されて
いる。かかるバーリング装置81は、素材支持台82と、そ
の上部に配置された素材押え83とを備え、素材支持台82
の中央部には、上下方向に駆動されるバーリング用ロッ
ド84が配置されている。

次に、上記構成により、いわゆるディスク型に製造する
場合について説明する。

第４図（II）および（III）の工程を経て、その外周
部に厚肉部61を有した円形鋼板Ａは、その後、第４図
（IV）の第３金型装置70に送られる。この第３金型装置
70では、まず円形鋼板Ａが厚肉部61の厚くなった部分を
上にして下型72上に同心状にセットされ、続いて上型74
が下方へ駆動されることにより、円形鋼板Ａの薄肉部表
面上のほぼ全幅にわたって、その薄肉部表面上に加圧ロ
ーラ７が押しつけられ、かつ上型74の環状凹部51内に円
形鋼板Ａの厚肉部61が入れられる。

その後、第３金型装置70の下型72が円形鋼板Ａととも
にこれらの共通する中心線71で回転駆動される。その結
果、加圧ローラ７が回転して、円形鋼板Ａの厚肉部61を
除く薄肉部のほぼ前面に加圧ローラ７のくり返し荷重が
与えられ、それによる加工硬化により円形鋼板Ａの強度
が並行して、転造ローラ９が矢印Ｅ方向へ水平駆動され
てその環状凸部53が厚肉部61の外周面に押しつけられ、
転造ローラ９が回転する。このとき、厚肉部61が環状凹
部51内に入って鋼板中心方向に拘束された状態にあり、
しかも転造ローラ９が矢印Ｅ方向へ更に所定量駆動され
ることにより、転造ローラ９の環状凸部65が厚肉部61内
に食い込み、結果として円形鋼板Ａの外周にシールリン
グ嵌合用溝65が形成される。また、その際、環状凸部53
の上下にある環状規制面54,54によってシールリング嵌
合用溝65の両側壁つまりリム部｛第２図（Ｉ）参照｝66
の外径ｄが規制される。

上記加工を受けた円形鋼板Ａは、その後、第４図
（Ｖ）に示す打抜装置75の支持台76にセットされて押え
79により固定される。そして、ポンチ78の下降により、
円形鋼板Ａの中央部が打抜かれ、軸孔85が形成される。

上記工程を経た円形鋼板Ａは、第４図（VI）に示すバ
ーリング装置81に送られて、その支持台82と押え83間に
挟持される。しかる後、ロッド84が上昇駆動されること
により、軸孔85の周囲が付き上げられ、もって中央部に
ボス部85を有した所定のディスク型の部品が形成され
る。

なお、上記各実施例で製造された物は、例えばプライマ
リシリンダの構成部品として適用できる。

［発明の効果］ 以上のように、第1,第２の発明によれば、鋼板を使用し
て加工している結果、ダイカストで作るものより板厚を
薄くしても十分な強度を得ることができる。

また、シールリング嵌合用溝は厚肉部を形成したのちに
転造によって形成されるから、加工性と溝強度の向上を
達成することができる。

さらに、本発明は、プレスや転造加工によるものである
から、製造設備が簡単となり、コストダウンを実現する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ｉ）〜（VII−２）は請求項１の第１実施例の
図、第２図（Ｉ）〜（III）はシールリング嵌合用溝部
の拡大図、第３図（Ｉ）〜（VII）は請求項１の第２実
施例の図、第４図（Ｉ）〜（VI）は請求項２の実施例の
図である。 Ａ……円形鋼板 2,3,4,70……金型装置 7,8……加圧ローラ ９……転造ローラ 26,46,71……中心線 60……折曲部 61……厚肉部 62……カップ部分 63……つば部分 64……つば付きカップ状体 65……シールリング嵌合用溝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円形鋼板の周縁部に、金型装置により片面
   側に環状に突出する折曲部を形成する工程と、前記折曲
   部を金型装置により鋼板直径方向に拘束させた状態で鋼
   板両側方より加圧して厚肉部に形成する工程と、金型装
   置により前記円形鋼板の中央部に絞り加工を施してその
   円形鋼板をつば付きカップ状体に形成する工程と、前記
   つば付きカップ状体をその中心線で回転させ、かつ前記
   厚肉部を鋼板中心方向に拘束させた状態で前記厚肉部の
   外周面に転造ローラを押しつけてシールリング嵌合用溝
   を形成する工程とを備えたことを特徴とする円形鋼板か
   らシールリング嵌合用溝を形成する方法。
2. 【請求項２】円形鋼板の周縁部に、金型装置により片面
   側に環状に突出する折曲部を形成する工程と、前記折曲
   部を、金型装置により鋼板直径方向に拘束させた状態で
   鋼板両側方より加圧して厚肉部に形成する工程と、前記
   円形鋼板をその中心線で回転させ、かつ前記厚肉部を鋼
   板中心方向に拘束させた状態で前記厚肉部の外周面に転
   造ローラを押しつけてシールリング嵌合用溝を形成する
   工程とを備えたことを特徴とする円形鋼板からシールリ
   ング嵌合用溝を形成する方法。