JPS6323865B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はビード部とカール部とを有する円筒部
材の製造方法に係り、特にかかる円筒部材を長さ
方向の寸法誤差を少なく製造する方法に関するも
のである。

従来、この種の円筒部材の加工に際しては次の
方法が一般的に採用されていた。まず第１図ａに
示されるように帯状の薄板を必要寸法に切断して
長さL₁，幅Ｓの矩形板とし、これを同図ｂに示
されるように円筒状に湾曲させ、ついで近接した
端縁同士を接合する。この際、第１図ｃに示すよ
うに端縁同士を突き合せて溶接しても、第１図ｅ
のように重ね合せて溶接してもよい。そして第１
図ｄに示されるように溶接部のビード（重ね合せ
溶接の場合は重ね合せ部も）をローラで押しつぶ
すプラニツシユ処理（平滑化処理）を施し、続い
て、プラニツシユ処理によつて両端に生じた余肉
１を除去して長さL₁の円筒素材を得る。

次に、この円筒素材（以後加工進行状況の如何
を問わず単にワークＷと称する）を例えばコレツ
トチヤツクのように分割された金型２に保持さ
せ、ワークＷの中心線Ｘ−Ｘのまわりに回転させ
るのであるが、この金型２には、その内周面に円
周方向の環状溝４，６が刻設されているのであ
る。そして、この環状溝４，６に対応した環状突
起８，１０が形成されたビーデイングローラ１２
をワークＷの内周面に押しつけてワークＷにビー
ド部１４，１６を形成する。なお、このビーデイ
ングローラ１２はワークＷの中心線Ｘ−Ｘに平行
な軸線Ｙ−Ｙのまわりに回転自在とされる。

その後、ビーデイングローラ１２をワークＷ内
から退避させ、代りに図示しないカーリングロー
ラを用いてワークＷの右端周縁にカール部１８を
形成することによつて製品を得るのである。

しかしながら、このようなビーデイング加工と
カーリング加工とを引続き実施すると次のような
不具合が生じ易い。例えば、ワークＷの右側の開
口部２０がビーデイング加工と同時に拡開成形さ
れる場合には、この開口部２０の成形によつてワ
ークＷが右側に引つ張られ、金型２に対してスリ
ツプしてワークＷ全体が右方へ引き出され易いの
であり、この現象は、ワークＷを把持する金型２
の内面が摩耗した場合、あるいはワークＷの外径
が小さ過ぎる場合等において特に起き易いのであ
る。

そして、一旦ビード部１４，１６が形成されれ
ば、これらのビード部が金型２の環状溝４，６と
係合してワークＷの長さ方向の移動を阻止するた
め、このような状態でカール部１８が成形される
と開口部２０のカーリング量はワークＷが引き出
された分だけ多くなり、第４図に示される寸法
L₂は正規の値でありながら第５図に示される寸
法L₃が正規の値より小さくなり、不合格品とな
つてしまうのである。

また、前工程において製作された円筒素材が完
全な円筒形ではなく、微小なテーパを有するもの
となつた場合には大径側の端部は金型２によつて
確実に把持されるのに対し、小径側においては把
持力が不足することとなるため、このような状態
でビーデイング加工が行われれば、ビード部１
４，１６の形成に伴つて把持力の不足している側
の端部が金型２内に引き込まれる結果となる。そ
して、カール部１８が形成されるべき端部が引き
込まれた場合にはカール部１８のカーリング量が
不足し、逆に反対側の端部が引き込まれた場合に
はカール部１８のカーリング量は正常となるが、
ワークＷ全体の長さが不足し、いずれも不合格品
となつてしまうのである。

このような事態を防止するためには金型２によ
るワークＷの把持を完全にすれば良いのである
が、これは極めて困難なことである。即ちワーク
Ｗは直径の大きさに対して肉厚が極めて薄いのが
普通であつて容易に変形するため、これを通常の
コレツトチヤツクのように締め付け状態において
も爪相互が互に密着しないような構造の金型２を
使用する場合には、締め付け力をワークＷが変形
することなく且つ長さ方向のずれを防止しうる大
きさに設定することが困難なのである。そのた
め、締め付け状態において金型２の構成部材相互
が密着してワークＷを押し潰すことがないように
されることが多いのであるが、この場合にはワー
クＷの外径寸法の管理を極めて厳格に行わなけれ
ば金型２によるワークＷの把持を完全にすること
ができない。しかし板材を円筒状に湾曲させて端
縁部同士を溶接する前工程はこのような外径寸法
の厳格な管理が極めて困難なものであるため、結
局不良率が相当高くなることを容認せざるを得な
いのが実情であつた。

本発明は、かかる事情に鑑みて為されたもので
あつて、たとえビーデイング加工時にワークが金
型に対して移動した場合でも、カーリング加工後
のワーク全長およびカール部の形状寸法は正常と
なる製造方法を提供することを目的とするもので
ある。

そして、かかる目的を達成するために、本発明
に係る製造方法の特徴とするところは、(1)板材を
円筒材に湾曲させ、かつ互に近接した端縁同士を
接合して円筒形のワークを製造する工程と、(2)そ
のワークを内周面に円周方向の環状溝が形成され
た金型に保持させて、金型とワークとをワークの
中心線のまわりに回転させ、外周面に前記環状溝
に対応した環状突起が形成され、ワークの中心線
に平行な軸線のまわりに回転可能に支持されたビ
ーデイングローラをワークの内周面に押し付け
て、ワークにビード部を形成する工程と、(3)その
ビード部の形成されたワークを、チヤツク装置
に、ワークの中心線に平行な方向に移動可能に支
持させる工程と、(4)支持されたワークの一端にプ
ツシヤを押し当てて他端がストツパに当接するま
でワークをそれの中心線に平行な方向に移動させ
るとともに、プツシヤの停止位置を検出すること
によりワークの長さを検出し、ワークの長さが予
め定められた基準寸法範囲外であれば以後の工程
を中止し、基準寸法範囲内であれば以後の工程に
移行する工程と、(5)前記ワークの他端が前記スト
ツパに当接した状態を保つて前記チヤツク装置に
ワークをチヤツキングさせる工程と、(6)そのチヤ
ツキングされたワークの前記一端の縁に、保持部
材に回転可能に保持されたカーリングローラを押
し当てつつワークと保持部材とをワークの中心線
のまわりに相対的に回転させ、ワークの一端にカ
ール部を形成する工程とを含む点にある。

即ち本発明はビード部の形成位置が製品の長さ
方向に多少ずれても実用上問題はなく、重要なこ
とは製品全長の精度を確保することとカール部を
所定の形状に仕上げることとの２つであることに
着目して、ビーデイング加工後のワークを金型か
ら取り外し、このワークを別のチヤツク装置に、
ビード部の位置に関係なく予め定められた相対位
置において把持させてカーリング加工を行うこと
としたものである。しかもチヤツク装置に対する
ワークの長さ方向の位置決めは、ワークをプツシ
ヤによつてストツパに押し付けることによつて行
い、一端がストツパによつて受けられた状態のワ
ークの他端にカーリングローラを押し付けてカー
リング加工を行うものであるため、カーリング加
工終了時におけるストツパとカーリングローラと
の距離を管理することによつて製品の全長寸法精
度を確保することができるのである。

また、上記ワークの位置決め時におけるプツシ
ヤの停止位置を検出することによりワークの長さ
を検出し、その長さが予め定められた基準寸法範
囲内である時、即ち過大でも過小でもないカール
部の形成が可能な長さである場合にのみカーリン
グ加工を行うものであるため、カール部の形状寸
法が不良となることもないのである。しかも、こ
のワークの長さ検出は、ワークをチヤツク装置に
対して位置決めするためのプツシヤの移動に基い
て行われるものであるため、長さ検出のために余
分な時間を必要とせず作業能率の低下が回避され
得るのである。

また、ワークの長さ検出は前工程の不具合をい
ち速く発見して必要な処置を取ることにより、連
続的に不良製品が発生することを防止することを
可能とする。ビーデイング加工後の円筒部材の長
さが基準寸法範囲外であることは、ビーデイング
加工前のワークの長さ自体が不適当であつたか、
または外径寸法が不適当であつたことを意味する
からである。ビーデイング加工前のワークの外径
が予定通り仕上げられており、金型２によるワー
クの把持が確実に行われた場合には、ビード部の
形成は主としてワークの部分的な伸びによつて行
われるものであるのに対し、外径が不適当であつ
て金型によるワークの把持が充分でない場合には
ビード部の形成が、ワークが金型内に引き込まれ
ることによつて行われるため、ビーデイング加工
後のワークの全長が短くなつてしまうからであ
る。ワークの外径を精度良く仕上げることは前述
のように困難なことであるため、ワークの外径が
不適当であることをいち速く発見して必要な処置
を取ることは不良率を低下させる上で極めて有効
なのである。

以下、本発明に係るビード部とカール部とを有
する円筒部材の製造方法の一例を図面に基いて説
明する。

まず、板材を円筒状に湾曲させた後、端縁同士
を溶接して円筒形のワークＷを製造する工程、及
びこのワークＷを環状溝付分割金型に把持せしめ
て、これを回転させ、かつ環状突起を付したビー
デイングローラをワークＷの内周面に押しつけて
ビード部を形成せしめる工程に関しては、前述の
従来例と同様であるため、第１図ａ乃至第１図ｅ
及び第２図、並びにこれらに関する説明をそのま
ま流用して更なる説明を省略することとする。

次にビード部を形成されたワークＷをチヤツク
装置に対して位置決めするとともにワークＷの全
長を検出するのであるが、この工程の実施には、
第３図に示される装置を使用する。図において、
チヤツク装置２１の一部を構成する支持部材２２
はほぼ半円形の支持面２４を有し、この支持面２
４においてワークＷを支持するとともに垂直面２
６を有するストツパ２８を備えている。そして、
支持面２４には、ワークＷの２個のビード部１
４，１６にそれぞれ対応する位置において、幅の
広い逃がし溝３０が円弧状に刻設されており、ワ
ークＷの中心線に平行な方向にビード部１４，１
６が移動することを許容する。

支持部材２２に支持されたワークＷは押込み兼
検測装置３２によつてストツパ２８に押し付けら
れる。第３図において上下及び左右に移動可能な
ロツド３４の下端に固定されたブロツク３５には
水平方向の貫通孔３６が形成されており、この貫
通孔３６には頭付きピン３８が頭部をストツパ２
８とは反対側に向けて摺動可能に挿入されてい
る。このピン３８の先端部（頭部とは反対側の端
部）には平板からなるプツシヤ４０が垂直に固定
され、且つ、ピン３８のまわりには圧縮ばね４２
が、ブロツク３５の前面とプツシヤ４０の背面と
に着座する状態で配設されており、プツシヤ４０
をブロツク３５から遠ざかる向き、即ちストツパ
２８に向う向きに付勢している。

また、ブロツク３５の背面には、ブラケツト４
４が固定され、このブラケツト４４には電気的な
検出装置４６が配設されており、この検測装置４
６から延びたプランジヤタイプの測定子４８の先
端は前記ピン３８の頭部に常時接触させられてい
る。

以上のように構成された装置において、支持部
材２２の支持面２４上にワークＷの円筒部を載せ
た後、押込み兼検測装置３２のロツド３４を上方
より降下させ、更に左方即ちストツパ２８に接近
する向きに移動させると、プツシヤ４０がワーク
Ｗ一端に当接し、これをストツパ２８に向つて移
動させる。なおワークＷのビード部１４，１６は
これより幅の広い逃がし溝３０内で移動可能であ
るため、これが移動の支障となることはないので
あり、ワークＷはストツパ２８の垂直面２６に押
しつけられて位置決めされる。この状態でロツド
３４を更に左方に、ブロツク３５がストツパ５０
に当接するまで移動させれば、その間、前記プツ
シヤ４０とピン３８とは移動することなく、圧縮
ばね４２が圧縮され、ピン３８の頭部がブロツク
３５の後方へ相対的に突出することとなる。この
ピン３８の突出量は検測装置４６によつて精密に
測定が可能である。また支持部材２２に固定され
たダイヤルゲージ５２によつても、プツシヤ４０
の前面の位置が目視により測定可能である。この
ようにして、ワークＷの長さL₂（第４図）は極め
て精密に測定され得るので、長さL₂が予め定め
られた基準寸法範囲外であれば、以後の工程を中
止し、不良寸法の発生原因を調査して、再発を防
ぐ手段を構ずることとなり、また、基準寸法範囲
内であれば、以後の工程に移行するのである。

第６図において、５４は前述の支持部材２２お
よび図示しないアクチユエータと共にチヤツク装
置２１を構成する押え部材であり、ワークＷのビ
ード部１４，１６に対応する位置に、支持部材２
２と同様の逃がし溝３０が円弧状に設けられてい
る。また、固定されたワークＷの開口部２０が定
める円周上には、リング溝５６をそれぞれ備えた
複数個のカーリングローラ５８が配置され、それ
ぞれラジアル方向の軸のまわりに回転自在にブロ
ツク６０（保持部材）に取付けられており、この
ブロツク６０はスピンドルユニツト６２に固定さ
れている。そして、このスピンドルユニツト６２
はワークＷの中心線と同心の軸線まわりに回転可
能、かつ開口部２０に接近離隔可能とされている
のである。

上記装置において、ワークＷの左端がストツパ
２８に当接した状態で、押え部材５４と支持部材
２２とにワークＷを把持させる。

次に、スピンドルユニツト６２を回転させつつ
左方へ移動させ、カーリングローラ５８の凹溝５
６をワークＷの開口部２０に押しつける。そして
所定距離更に左方へ移動させることによつて開口
部２０を除々にカールさせれば、所定のカール部
１８を備えた所定長さの製品が得られる。換言す
れば、ストツパ２８の垂直な面２６から一定の距
離までカーリングローラ５８を接近させることに
よつて、第５図における長さL₃を所望の長さと
することが可能なのである。かくして、たとえビ
ーデイング加工時にビード部１４，１６の位置が
正確さを欠いたとしても、カーリング加工時に製
品の長さを一定長さとし得て、寸法誤差の極めて
少ない製品を得ることが可能となるのである。か
つまた、カーリング加工前のワークＷの長さL₂
が基準寸法範囲外であれば、以後の工程を中止
し、原因を追究して、その再発を防止する手段を
構ずることができ、連続的な不良の発生を防止し
得るとともに、カール部１８の形状寸法も管理し
得るのである。

なお、上述の実施例のカーリング工程において
は、スピンドルユニツト６２を回転させ、チヤツ
ク装置２１を固定してカーリング加工を実施する
例を示したのであるが、本発明は何等これに限定
されるものではなく、その逆、即ちカーリングロ
ーラの保持部材は回転させずチヤツク装置を回転
させてもよい。また、ビーデイング加工時及びカ
ーリング加工時の金型やチヤツク装置の分割数そ
の他の構造は前記実施例のものに限定されるもの
ではなく、更にまた、ワークの円筒部をチヤツク
する例を示したが、ビード部が多い場合はビード
部の山の尾根をチヤツクしても何等差支えないの
である。

また、その他、本発明はその趣旨を逸脱しない
範囲内において、当業者の知識に基づいて種々な
る変形・改良を加えた態様で実施し得ることは勿
論である。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ乃至第１図ｅは従来例及び本発明の一
実施例における平板より円筒部材を製造する工程
を示す説明図であり、第２図は従来例及び本発明
の一実施例において円筒部材にビード部を形成す
る装置の要部を示す縦断面図、第３図は本発明の
一実施例において使用されるチヤツク装置の一部
および押込み検測装置の要部を示す縦断面図、第
４図、第５図はそれぞれ円筒部材のカーリング前
及び後の寸法説明図、第６図は本発明の一実施例
において使用されるチヤツク装置及びカーリング
装置の要部を示す縦断面図である。 ２：金型、４，６：環状溝、８，１０：環状突
起、１２：ビーデイングローラ、１４，１６：ビ
ード部、１８：カール部、２１：チヤツク装置、
２８：ストツパ、３２：押込み兼検測装置、４
０：プツシヤ、４６：検測装置、５８：カーリン
グローラ、６０：ブロツク（保持部材）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 板材を円筒状に湾曲させ、かつ互に近接した
   端縁同士を接合して円筒部材を製造する工程と、 該円筒部材を内周面に円周方向の環状溝が形成
   された金型に保持させて該金型と該円筒部材とを
   該円筒部材の中心線のまわりに回転させ、外周面
   に前記環状溝に対応した環状突起が形成され、前
   記円筒部材の中心線に平行な軸線のまわりに回転
   可能に支持されたビーデイングローラを前記円筒
   部材の内周面に押し付けて、該円筒部材にビード
   部を形成する工程と、 該ビード部の形成された円筒部材を、チヤツク
   装置に、該円筒部材の中心線に平行な方向に移動
   可能に支持させる工程と、 該支持された円筒部材の一端にプツシヤを押し
   当てて他端がストツパに当接するまで該円筒部材
   をそれの中心線に平行な方向に移動させるととも
   に、該プツシヤの停止位置を検出することにより
   該円筒部材の長さを検出し、該円筒部材の長さが
   予め定められた基準寸法範囲外であれば以後の工
   程を中止し、基準寸法範囲内であれば以後の工程
   に移行する工程と、 前記円筒部材の他端が前記ストツパに当接した
   状態を保つて前記チヤツク装置に該円筒部材をチ
   ヤツキングさせる工程と、 該チヤツキングされた円筒部材の前記一端の縁
   に、保持部材に回転可能に保持されたカーリング
   ローラを押し当てつつ該円筒部材と該保持部材と
   を該円筒部材の中心線のまわりに相対的に回転さ
   せ、該円筒部材の一端にカール部を形成する工程
   と を含むことを特徴とするビード部とカール部とを
   有する円筒部材の製造方法。