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技術 成形装置

出願人 株式会社ワイテック
発明者 石井宏幸川田隆彦山崎陽平
出願日 2016年10月14日 (3年9ヶ月経過) 出願番号 2016-202578
公開日 2018年4月19日 (2年3ヶ月経過) 公開番号 2018-061993
状態 未査定
技術分野 型打ち,へら絞り,深絞り 金型の交換、取付、製造
主要キーワード 凸状型 一般構造用炭素鋼鋼管 右側カム プレス下型 密封栓 左側カム フローティング型 プレス上型
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年4月19日)のものです。
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図面 (12)

課題

素管に対して曲げ力が作用しないようにしながら、両端部の断面形状と中間部の断面形状とが異なるように成形する。

解決手段

素管Aに凹部を成形するための上側成形型24と、素管Aにおける凹部の形成部位から周方向一側に離れた部位を成形する左側成形型25と、周方向他側に離れた部位を成形する右側成形型26と、素管Aの一端部及び他端部にそれぞれ挿入される挿入型とを備えている。左側成形型25及び右側成形型26は左右方向に移動するようになっている。

概要

背景

例えば、車両に設けられているトーションビームサスペンション装置は、車幅方向に延びる金属製のトーションビームと、トーションビームの両端部に固定される2本のアームとを備えている。このトーションビームの両端部の断面形状はアームが固定される部分であることから円形四角形に近い形状とされる一方、中間部の断面形状は周壁部の一部が内方へ向けて押し潰されるように成形されており、U字状またはV字状に近い形状とされている。

この種のトーションビームを成形する成形装置としては、例えば特許文献1、2に開示されているものが知られている。特許文献1の成形装置はプレス上型プレス下型とを備えており、プレス下型の両側には素管の両端部を下方から支持するフローティング型がそれぞれ設けられるとともに、素管の両端部に挿入される密封栓がそれぞれ設けられている。そして、素管を成形する際には、素管の両端部にそれぞれ密封栓を挿入するとともに、素管の両端部をフローティング型によって下方から支持した状態で、プレス上型を下降させる。プレス上型の下降動作によって素管が下方へ移動し、プレス下型の凸状型部によって素管の周壁部が下方から押圧されて素管に凹部が形成される。このとき、素管の両端部には密封栓がそれぞれ挿入されているので、両端部の断面形状は密封栓によって維持されて両端部の断面形状と中間部の断面形状とが異なるトーションビームが得られるようになっている。

また、特許文献2の成形装置は、上部金型と下部金型とを備えており、下部金型の両側には素管の両端部を成形するための上パッド金型と下パッド金型とが設けられるとともに、素管の両端部に挿入されるカムがそれぞれ設けられている。そして、素管を成形する際には、まず、素管の両端部を上パッド金型と下パッド金型によって成形し、この状態でカムを素管の両端部に挿入する。その後、上部金型を下降させることによって素管の周壁部が押圧されて素管に凹部が形成される。このとき、素管の両端部にはカムがそれぞれ挿入されているので、両端部の断面形状はカムによって維持されて両端部の断面形状と中間部の断面形状とが異なるトーションビームが得られるようになっている。

概要

素管に対して曲げ力が作用しないようにしながら、両端部の断面形状と中間部の断面形状とが異なるように成形する。素管Aに凹部を成形するための上側成形型24と、素管Aにおける凹部の形成部位から周方向一側に離れた部位を成形する左側成形型25と、周方向他側に離れた部位を成形する右側成形型26と、素管Aの一端部及び他端部にそれぞれ挿入される挿入型とを備えている。左側成形型25及び右側成形型26は左右方向に移動するようになっている。

目的

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、素管に対して曲げ力が作用しないようにしながら、両端部の断面形状と中間部の断面形状とが異なるように成形することにある

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

中心線方向両端部が筒状をなす一方、中心線方向中間部が凹部を有するように金属製素管成形する成形装置において、上記素管の中心線方向中間部の外周面に対向するように配置されて該素管の中心線方向中間部の外周面に上記凹部を成形するための第1成形型と、上記第1成形型を上記素管の中心線方向中間部の外周面に押圧する第1成形型駆動部と、上記素管における上記凹部の形成部位から周方向一側に離れた部位に接触するように配置され、該部位を成形する第2成形型と、上記素管における上記凹部の形成部位から周方向他側に離れた部位に接触するように配置され、該部位を成形する第3成形型と、上記素管の一端部及び他端部にそれぞれ挿入されて該一端部及び他端部の内形状を筒状に維持するための第1挿入型及び第2挿入型と、上記第1挿入型及び上記第2挿入型を上記素管の中心線方向に進退させる挿入型駆動部と、上記第2成形型を上記素管の外周面に押圧する第2成形型駆動部と、上記第3成形型を上記素管の外周面に押圧する第3成形型駆動部とを備えていることを特徴とする成形装置。

請求項2

請求項1に記載の成形装置において、上記第2成形型及び上記第3成形型は上記素管に対して該素管の径方向両側から接触するように、上記第2成形型駆動部及び上記第3成形型駆動部により駆動されることを特徴とする成形装置。

請求項3

請求項1または2に記載の成形装置において、上記挿入型駆動部は、上記第1成形型が上記素管を成形する前に、上記第1挿入型及び上記第2挿入型を上記素管の一端部及び他端部に挿入するように構成されていることを特徴とする成形装置。

請求項4

請求項1から3のいずれか1つに記載の成形装置において、上記成形装置は、上記第1成形型が固定され、上記第1成形型駆動部により駆動される可動盤を備え、上記第2成形型駆動部は、上記可動盤に設けられ、該可動盤の移動によって上記第2成形型を上記素管の外周面に接近する方向に移動させるカムを備えていることを特徴とする成形装置。

請求項5

請求項1から3のいずれか1つに記載の成形装置において、上記第2成形型駆動部は、上記第1成形型駆動部とは別に設けられた流体圧シリンダで構成されていることを特徴とする成形装置。

技術分野

0001

本発明は、金属製の素管成形する成形装置に関し、特に、両端部の断面形状と中間部の断面形状とが異なるように成形する技術分野に属する。

背景技術

0002

例えば、車両に設けられているトーションビームサスペンション装置は、車幅方向に延びる金属製のトーションビームと、トーションビームの両端部に固定される2本のアームとを備えている。このトーションビームの両端部の断面形状はアームが固定される部分であることから円形四角形に近い形状とされる一方、中間部の断面形状は周壁部の一部が内方へ向けて押し潰されるように成形されており、U字状またはV字状に近い形状とされている。

0003

この種のトーションビームを成形する成形装置としては、例えば特許文献1、2に開示されているものが知られている。特許文献1の成形装置はプレス上型プレス下型とを備えており、プレス下型の両側には素管の両端部を下方から支持するフローティング型がそれぞれ設けられるとともに、素管の両端部に挿入される密封栓がそれぞれ設けられている。そして、素管を成形する際には、素管の両端部にそれぞれ密封栓を挿入するとともに、素管の両端部をフローティング型によって下方から支持した状態で、プレス上型を下降させる。プレス上型の下降動作によって素管が下方へ移動し、プレス下型の凸状型部によって素管の周壁部が下方から押圧されて素管に凹部が形成される。このとき、素管の両端部には密封栓がそれぞれ挿入されているので、両端部の断面形状は密封栓によって維持されて両端部の断面形状と中間部の断面形状とが異なるトーションビームが得られるようになっている。

0004

また、特許文献2の成形装置は、上部金型と下部金型とを備えており、下部金型の両側には素管の両端部を成形するための上パッド金型と下パッド金型とが設けられるとともに、素管の両端部に挿入されるカムがそれぞれ設けられている。そして、素管を成形する際には、まず、素管の両端部を上パッド金型と下パッド金型によって成形し、この状態でカムを素管の両端部に挿入する。その後、上部金型を下降させることによって素管の周壁部が押圧されて素管に凹部が形成される。このとき、素管の両端部にはカムがそれぞれ挿入されているので、両端部の断面形状はカムによって維持されて両端部の断面形状と中間部の断面形状とが異なるトーションビームが得られるようになっている。

先行技術

0005

特開2001−321846号公報
特開2006−89031号公報

発明が解決しようとする課題

0006

ところで、特許文献1では、素管の両端部に密封栓を挿入して該両端部の断面形状を保った状態で素管の中間部の周壁部に凸状型部を下方から押し付けているので、素管の両端部が支持されて中間部に曲げ力が作用する、いわゆる3点曲げを起こすような大きな力が素管に対して作用することになる。このため、素管が成形の途中において3点曲げ変形を起こしてしまうことが考えられる。この3点曲げ変形は、成形後の製品形状精度に悪影響を及ぼす恐れがある。

0007

また、特許文献2では、素管の両端部を上パッド金型と下パッド金型によって成形するときに素管の両端部が上下方向に変形し、その後、素管の中間部を成形するので、素管に対して上下方向の大きな曲げ力が少なくとも2回作用することになる。このような複数回の大きな曲げ力の作用は、成形後の製品の形状精度に悪影響を及ぼす恐れがある。

0008

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、素管に対して曲げ力が作用しないようにしながら、両端部の断面形状と中間部の断面形状とが異なるように成形することにある。

課題を解決するための手段

0009

上記目的を達成するために、本発明では、素管の中心線方向中間部の外周面に凹部を成形する成形型と、素管における凹部の形成部位から周方向一側に離れた部位を成形する成形型と、素管における凹部の形成部位から周方向他側に離れた部位を成形する成形型とを設け、それぞれを駆動することにより、凹部の成形を行いながら、凹部の形成部位から周方向に離れた部位を支持可能にして大きな曲げ力が素管に作用しないようにした。

0010

第1の発明は、
中心線方向両端部が筒状をなす一方、中心線方向中間部が凹部を有するように金属製素管を成形する成形装置において、
上記素管の中心線方向中間部の外周面に対向するように配置されて該素管の中心線方向中間部の外周面に上記凹部を成形するための第1成形型と、
上記第1成形型を上記素管の中心線方向中間部の外周面に押圧する第1成形型駆動部と、
上記素管における上記凹部の形成部位から周方向一側に離れた部位に接触するように配置され、該部位を成形する第2成形型と、
上記素管における上記凹部の形成部位から周方向他側に離れた部位に接触するように配置され、該部位を成形する第3成形型と、
上記素管の一端部及び他端部にそれぞれ挿入されて該一端部及び他端部の内形状を筒状に維持するための第1挿入型及び第2挿入型と、
上記第1挿入型及び上記第2挿入型を上記素管の中心線方向に進退させる挿入型駆動部と、
上記第2成形型を上記素管の外周面に押圧する第2成形型駆動部と、
上記第3成形型を上記素管の外周面に押圧する第3成形型駆動部とを備えていることを特徴とする。

0011

この構成によれば、第1挿入型及び第2挿入型を挿入型駆動部によって進出させて素管の一端部及び他端部にそれぞれ挿入した状態とし、この状態で、第1成形型駆動部によって第1成形型を素管の中心線方向中間部の外周面に押圧することで、素管の一端部及び他端部の内形状が第1挿入型及び第2挿入型によって筒状に維持されて中心線方向中間部に第1成形型駆動部で凹部が成形される。

0012

第1成形型を素管の中心線方向中間部の外周面に押圧するときに、第2成形型駆動部及び第3成形型駆動部によって第2成形型及び第3成形型を素管における凹部の形成部位から周方向一側及び他側に離れた部位にそれぞれ接触させて押圧することが可能になる。すなわち、第1成形型によって素管を押圧するときに径方向の力が作用することになるが、このとき、第2成形型及び第3成形型が素管における押圧部分から周方向に離れた部位を支持しながら当該部分を成形するので、素管に対して大きな曲げ力が作用することはない。従って、素管を成形した後の製品の形状精度に悪影響を及ぼす恐れが殆どなくなる。

0013

第2の発明は、第1の発明において、
上記第2成形型及び上記第3成形型は上記素管に対して該素管の径方向両側から接触するように、上記第2成形型駆動部及び上記第3成形型駆動部により駆動されることを特徴とする。

0014

この構成によれば、素管が第2成形型及び第3成形型によって径方向両側から挟まれるので、成形途中で素管が安定する。

0015

第3の発明は、第1または2の発明において、
上記挿入型駆動部は、上記第1成形型が上記素管を成形する前に、上記第1挿入型及び上記第2挿入型を上記素管の一端部及び他端部に挿入するように構成されていることを特徴とする。

0016

この構成によれば、素管の両端部が第1挿入型及び第2挿入型により保持されるので、第1成形型による成形の前に素管が確実に位置決めされる。

0017

第4の発明は、第1から3のいずれか1つの発明において、
上記成形装置は、上記第1成形型が固定され、上記第1成形型駆動部により駆動される可動盤を備え、
上記第2成形型駆動部は、上記可動盤に設けられ、該可動盤の移動によって上記第2成形型を上記素管の外周面に接近する方向に移動させるカムを備えていることを特徴とする。

0018

この構成によれば、第1成形型駆動部による駆動力を利用して第2成形型が駆動されることになるので、動力源の数が少なくて済む。

0019

第5の発明は、第1から3のいずれか1つの発明において、
上記第2成形型駆動部は、上記第1成形型駆動部とは別に設けられた流体圧シリンダで構成されていることを特徴とする。

0020

この構成によれば、第1成形型が駆動されるタイミングに関わらず、第2成形型を任意のタイミングで駆動することが可能になる。

発明の効果

0021

第1の発明によれば、素管の中心線方向中間部の外周面に凹部を成形する第1成形型と、素管における凹部の形成部位から周方向一側に離れた部位を成形する第2成形型と、素管における凹部の形成部位から周方向他側に離れた部位を成形する第3成形型とを設けるとともに、素管の一端部及び他端部にそれぞれ挿入される第1挿入型及び第2挿入型を設けている。そして、第1成形型により凹部の成形を行いながら、凹部の形成部位から周方向に離れた部位を第2成形型及び第3成形型により支持して当該部位を凹部の成形と同時に成形できるので、素管を成形した後の製品の形状精度に悪影響を及ぼす恐れが殆どなくなり、形状精度の高い製品を得ることができる。

0022

第2の発明によれば、第2成形型及び第3成形型を素管に対して径方向両側から接触させることで、成形途中で素管を安定させることができる。

0023

第3の発明によれば、第1成形型が素管を成形する前に、第1挿入型及び第2挿入型を素管の一端部及び他端部に挿入して素管を確実に位置決めできる。

0024

第4の発明によれば、第2成形型をカムによって駆動することができるので、動力源の数が少なくて済み、構造をシンプルにすることができる。

0025

第5の発明によれば、第1成形型駆動部とは別の流体圧シリンダで第2成形型駆動部を構成したので、第2成形型を任意のタイミングで駆動することができる。これにより、第1成形型による凹部の成形と、第2成形型による素管の外周面の成形とを容易に両立させて形状精度をより一層高めることができる。

図面の簡単な説明

0026

トーションビーム型サスペンション装置の一部を示す斜視図である。
トーションビームの底面図である。
図2におけるIII−III線断面図である。
実施形態1に係る成形装置の断面図であり、トーションビームの中間部を成形する部分を示す。
各成形型が素管に接触した状態の図4相当図である。
各成形型が素管の成形を開始した状態の図4相当図である。
素管の成形が終了した状態の図4相当図である。
実施形態1に係る成形装置を示し、トーションビームの中心線方向に沿った断面図である。
素管の成形が終了した状態の図8相当図である。
実施形態2に係る図4相当図である。
実施形態2に係る図6相当図である。

実施例

0027

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

0028

(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態にかかる成形装置20(図4等に示す)で成形されたトーションビーム1を有するトーションビーム型サスペンション装置の一部を示すものである。このトーションビーム型サスペンション装置は、自動車後輪懸架装置に用いられるものであり、トーションビーム1と、該トーションビーム1の両端部に固定され、車両前後方向に延びるアーム2,2とを備えている。各アーム2の車両前端部にはブッシュ3,3が設けられており、このブッシュ3,3を介して各アーム2が車体に対し上下方向に揺動可能に取り付けられるようになっている。一方、各アーム2の車両後端部には、車輪を支持する車輪支持部材4,4が取り付けられている。また、アーム2,2には、スプリング(図示せず)を受けるスプリングサポート5,5がそれぞれ設けられている。

0029

上記トーションビーム1は、車幅方向に延びる管状に形成された中空部材である。トーションビーム1の素材は、一般構造用炭素鋼鋼管(金属製素管)であり、この素管は図4及び図8において符号Aで示している。

0030

トーションビーム1の中心線方向(車両左右方向)両端部は筒状をなしている。トーションビーム1の両端部の断面は略円形楕円形状、四角形状等にすることができる。トーションビーム1の両端部が周方向全周に亘ってそれぞれアーム2に溶接されている。一方、トーションビーム1の中心線方向中間部の下面には、上方へ窪む凹部10が中心線方向に連続して延びるように形成されている。この凹部10は、素管を後述する成形型により押し潰すことによって形成されており、図3に示すように、凹部10の断面が下に開放する略U字または略V字に近い形状となっている。トーションビーム1における凹部10が形成された箇所から両端部にかけては断面形状が徐々に変化した徐変部となっている。

0031

(成形装置の構成)
実施形態に係る成形装置20は、素管Aをプレス成形することよってトーションビーム1を得るように構成されており、図4図8に示すように、可動盤21と、固定盤22と、可動盤駆動装置(第1成形型駆動部)23とを備えている。そして、可動盤21には、上側成形型(第1成形型)24が固定されるとともに、左側カム(第2成形型駆動部)27と右側カム(第3成形型駆動部)28とが固定されている。固定盤22には、左側成形型(第2成形型)25及び右側成形型(第3成形型)26が設けられ、さらに、図8に示すように、一端側挿入型(第1挿入型)30及び他端側挿入型(第2挿入型)31と、一端側駆動装置(挿入型駆動部)32及び他端側駆動装置(挿入型駆動部)32とが設けられている。尚、この実施形態の説明では、成形装置20の左右方向を図4に示す左右方向とする。

0032

固定盤22は例えば工場の床面等に固定されている。固定盤22の上面は略水平方向に延びている。固定盤22の上面には、左右方向に延びるレール22aが設けられている。左側成形型25は固定盤22の左側に設けられ、また、右側成形型26は固定盤22の右側に設けられている。

0033

成形前の素管Aは左側成形型25と右側成形型26との間に配置されるようになっている。左側成形型25は、左側成形型25と右側成形型26との間に配置された素管Aの周壁部のうち、左側に接触するように配置され、該左側を成形するためのものである。つまり、素管Aにおける凹部10の形成部位は、後述するように図4において素管Aの周壁部の上側であり、この上側から素管Aの周方向左側(周方向一側)に離れた部位に接触するように左側成形型25が配置されている。

0034

左側成形型25の下部は、固定盤22の上面に設けられたレール22aに係合するように形成されており、左側成形型25はレール22aに案内されて左右方向にのみ移動可能となっている。左側成形型25の右側面の下部は右側へ向かって突出するように形成されている。この左側成形型25の右側への突出部分の先端面は上下方向に延びる左側接触面25aとされている。左側成形型25の右側面における左側接触面25aよりも上側には、左側へ向かって延び、左側へ行くほど上に位置するように傾斜した下側成形面25bが形成されている。下側成形面25bは素管Aの周壁部の左側における下側を成形する面である。さらに、左側成形型25の右側面における下側成形面25bよりも上側には、上方へ向かって延びる上側成形面25cが形成されている。上側成形面25cは素管Aの周壁部の左側における上側を成形する面である。

0035

図9に示すように、左側成形型25の右側面における一端側には、左側干渉回避面25eが形成されている。この左側干渉回避面25eは、素管Aの外周面における中心線方向一端部に対してプレス力を与えないように、即ち、該一端部に干渉しないようにするための面である。

0036

また、左側成形型25の右側面における他端側には、左側干渉回避面25fが形成されている。この左側干渉回避面25fは、素管Aの外周面における中心線方向他端部に対してプレス力を与えないように、即ち、該他端部に干渉しないようにするための面である。

0037

また、同様に、図4破線で示すように、右側成形型26の左側面には、素管Aの中心線方向一端側に右側干渉回避面26eが形成され、他端側に右側干渉回避面26fが形成されている。右側干渉回避面26e及び右側干渉回避面26fは、素管Aの外周面における中心線方向一端部及び他端側に対してプレス力を与えないようにするための面である。

0038

左側成形型25の上面には、左側カム27が接触する左側カム接触面25dが形成されている。左側カム接触面25dは、左側へ向かって下降傾斜している。

0039

また、右側成形型26は、左側成形型25と右側成形型26との間に配置された素管Aの周壁部のうち、右側に接触するように配置され、該右側を成形するためのものである。つまり、素管Aにおける凹部10の形成部位から素管Aの周方向右側(周方向他側)に離れた部位に接触するように右側成形型26が配置されている。

0040

右側成形型26の下部も固定盤22のレール22aに係合するようになっており、右側成形型26もレール22aに案内されて左右方向にのみ移動可能となっている。右側成形型26の左側面の下部は左側へ向かって突出するように形成されている。この右側成形型26の左側への突出部分の先端面は上下方向に延びる右側接触面26aとされている。右側成形型26の左側面における右側接触面26aよりも上側には、右側へ向かって延び、右側へ行くほど上に位置するように傾斜した下側成形面26bが形成されている。下側成形面26bは素管Aの周壁部の右側における下側を成形する面である。さらに、右側成形型26の左側面における下側成形面26bよりも上側には、上方へ向かって延びる上側成形面26cが形成されている。上側成形面26cは素管Aの周壁部の右側における上側を成形する面である。

0041

右側成形型26の上面には、右側カム28が接触する右側カム接触面26dが形成されている。右側カム接触面26dは、右側へ向かって下降傾斜している。

0042

尚、左側成形型25及び右側成形型26は、成形前の状態で図4に示すように素管Aから離れたところに位置するように、図示しない付勢部材等によって左側及び右側へそれぞれ付勢されている。

0043

図8に示すように、一端側駆動装置32及び他端側駆動装置32は、素管Aを中心線方向両側から挟むように配置されている。一端側駆動装置32及び他端側駆動装置32は固定盤22に固定されている。一端側駆動装置32は、従来から周知の油圧シリンダ等からなる流体圧シリンダからなるものであり、素管Aの中心線方向に伸縮するように構成されている。一端側駆動装置32には、素管Aの中心線方向に延びる柱状に形成された一端側挿入型30が連結されており、一端側挿入型30は一端側駆動装置32によって素管Aの中心線方向に進退駆動される。一端側挿入型30は、素管Aの中心線方向一端部に挿入されて該一端部の内形状を筒状に維持する型であり、後述する凹部10の成形時に素管Aの中心線方向一端部が潰れないようにするために使用される。従って、一端側挿入型30の外面形状は、素管Aの中心線方向一端部の内形状と略一致している。また、一端側挿入型30は、該一端側挿入型30の中心線と素管Aの中心線とが略一致するように高さ調整されていて、成形中に一端側挿入型30が上下方向に移動しないようになっている。

0044

また、他端側駆動装置32も素管Aの中心線方向に伸縮するように構成された流体圧シリンダからなるものである。他端側駆動装置32には、素管Aの中心線方向に延びる柱状に形成された他端側挿入型31が連結されており、他端側挿入型31は他端側駆動装置32によって素管Aの中心線方向に進退駆動される。他端側挿入型31は、素管Aの中心線方向他端部に挿入されて該他端部の内形状を筒状に維持する型であり、後述する凹部10の成形時に素管Aの中心線方向他端部が潰れないようにするために使用される。従って、他端側挿入型31の外面形状は、素管Aの中心線方向他端部の内形状と略一致している。また、他端側挿入型31は、該他端側挿入型31の中心線と素管Aの中心線とが略一致するように高さ調整されていて、成形中に他端側挿入型31が上下方向に移動しないようになっている。

0045

一方、図4に示すように、可動盤21は、固定盤22の上面から上方へ離れて配置されており、可動盤駆動装置23によって支持されている。可動盤駆動装置23は、従来から周知の油圧シリンダ等からなる流体圧シリンダで構成されており、作動流体の給排によって上下方向に伸縮動作するようになっている。可動盤駆動装置23が可動盤21に連結されていて、可動盤駆動装置23によって可動盤21が上下方向に移動する。尚、可動盤駆動装置23は、図示しないが、成形装置20の本体部分を構成している部材に対して固定されている。

0046

可動盤21の下面には、左右方向の中央部に上側成形型24が下方へ突出するように固定されている。上側成形型24は、左側成形型25と右側成形型26との間に配置された素管Aの直上方に配置される。すなわち、上側成形型24は、図8に示すように、素管Aの中心線方向の寸法よりも短く形成されている。そして、上側成形型24は、素管Aの中心線方向中間部の外周面に対向するように配置されて該素管Aの中心線方向中間部の外周面に凹部10を成形するための型である。従って、上側成形型24は、素管Aの中心線方向両端部、即ち、素管Aにおける一端側挿入型30及び他端側挿入型31が挿入される部分に接触しないようになっている。

0047

上側成形型24の上部には、固定部24aが設けられており、この固定部24aが可動盤21の下面に固定される。上側成形型24の固定部24aよりも下側には、下方へ突出して素管Aの中心線方向に延びる突出板部24bが設けられている。この突出板部24bの下端面った形状となっており、この下端面が凸部成形面24cとされている。

0048

可動盤21の下面における上側成形型24よりも左側には、左側カム27が下方へ突出するように固定され、また、可動盤21の下面における上側成形型24よりも右側には、右側カム28が下方へ突出するように固定されている。左側カム27は、左側成形型25の左側カム接触面25dの直上方に配置されている。左側カム27の下面には左側カム面27aが形成されている。左側カム面27aは、右側へ行くほど上に位置するように傾斜している。これにより、可動盤21の下方への移動によって左側カム27が下方へ移動すると、左側カム27が左側成形型25を右側(素管Aの外周面に接近する方向)に移動させるように左側成形型25に力を作用させる。

0049

また、右側カム28は、右側成形型26の右側カム接触面26dの直上方に配置されている。右側カム28の下面には右側カム面28aが形成されている。右側カム面28aは、左側へ行くほど上に位置するように傾斜している。これにより、可動盤21の下方への移動によって右側カム28が下方へ移動すると、右側カム28が右側成形型26を左側(素管Aの外周面に接近する方向)に移動させるように右側成形型26に力を作用させる。

0050

(素管の成形方法
次に、上記のように構成された成形装置20を使用して素管Aを成形する方法について説明する。素管Aは円筒形状である。まず、図4及び図8に示すように成形装置20を型開き状態にする。この型開き状態では、可動盤21が可動盤駆動装置23によって上端位置まで上昇しており、これに伴って左側成形型25及び右側成形型26が互いに左右方向に離れて左側成形型25と右側成形型26との間には素管Aを配置することができるスペースが形成される。また、上側成形型24と固定盤22の上面との間にも素管Aを配置することができるスペースが形成される。さらに、一端側挿入型30を一端側駆動装置32によって後退させておくとともに、他端側挿入型31も他端側駆動装置32によって後退させておく。

0051

その後、左側成形型25及び右側成形型26の間に素管Aを搬入した後、一端側挿入型30を一端側駆動装置32によって進出させて素管Aの中心線方向一端部に挿入し、他端側挿入型31を他端側駆動装置32によって進出させて素管Aの中心線方向他端部に挿入する。これにより、素管Aが一端側挿入型30及び他端側挿入型31によって支持されて所定位置で保持される。一端側挿入型30及び他端側駆動装置32の素管Aへの挿入タイミングは同時にしてもよいし、一方を早くしてもよい。

0052

次いで、図5に示すように、可動盤21を可動盤駆動装置23によって下降させる。すると、上側成形型24の凸部成形面24cが素管Aの周壁部の上部に接触する。このとき、左側カム27の左側カム面27aが左側成形型25の左側カム接触面25dに接触して左側成形型25を右側へ移動させるので、下側成形面25bが素管Aの周壁部の左側下部に接触する。また、右側カム28の右側カム面28aが右側成形型26の右側カム接触面26dに接触して右側成形型26を左側へ移動させるので、下側成形面26bが素管Aの周壁部の右側下部に接触する。

0053

可動盤21を図5に示す位置からさらに下降させて図6に示す位置にすると、上側成形型24の凸部成形面24cが素管Aの周壁部の上部を押圧して該上部が窪むように変形する。このとき、左側成形型25が右側へ移動して下側成形面25bにより素管Aの周壁部の左側下部が下方から支持され、右側成形型26が左側へ移動して下側成形面26bにより素管Aの周壁部の右側下部が下方から支持された状態になるので、素管Aの高さは中心線方向両端部に亘って成形開始時と殆ど変化しない。また、素管Aの中心線方向一端部及び他端部に一端側挿入型30及び他端側挿入型31を挿入しており、しかも、左側成形型25の左側干渉回避面25e,25f及び右側成形型26の右側干渉回避面26e,26fによって素管Aの両端部にはプレス力が作用しないようにしているので、素管Aの両端部が潰れることはなく、所定形状が維持される。

0054

そして、図7及び図9に示すように、可動盤21を下降端位置にすると、上側成形型24の凸部成形面24cによって素管Aに凹部10が成形されるとともに、左側成形型25の下側成形面25b及び上側成形面25cによって素管Aの左側が成形され、さらに、右側成形型26の下側成形面26b及び上側成形面26cによって素管Aの右側が成形される。可動盤21が下降端位置になると、左側成形型25の左側接触面25aと、右側成形型26の右側接触面26aとが接触する。その後、成形装置20を型開き状態にすることでトーションビーム1が得られる。

0055

(実施形態の作用効果
以上説明したように、この実施形態1によれば、一端側挿入型30及び他端側挿入型31を一端側駆動装置32及び他端側駆動装置32によって進出させて素管Aの一端部及び他端部にそれぞれ挿入した状態とし、この状態で、可動盤駆動装置23によって上側成形型24を素管Aの中心線方向中間部の外周面に押圧することで、素管Aの一端部及び他端部の内形状を一端側挿入型30及び他端側挿入型31によって筒状に維持しながら、中心線方向中間部に凹部10を成形することができる。

0056

上側成形型24を素管Aの中心線方向中間部の外周面に押圧するときに、左側成形型25及び右側成形型26を、素管Aにおける凹部10の形成部位から周方向両側に離れた部位にそれぞれ接触させて押圧することができる。すなわち、上側成形型24によって素管Aを押圧するときに径方向の力が下向きに作用することになるが、このとき、左側成形型25及び右側成形型26が素管Aにおける押圧部分から周方向に離れた部位を下方から支持しながら当該部分を成形するので、素管Aに対して大きな曲げ力が作用することはない。従って、素管Aを成形した後のトーションビーム1の形状精度に悪影響を及ぼす恐れが殆どなくなるので、形状精度の高いトーションビーム1を得ることができる。

0057

また、左側カム27によって左側成形型25を駆動し、右側カム28によって右側成形型26を駆動するようにしたので、左側成形型25及び右側成形型26に専用の動力源を用意する必要はなく、構成をシンプルにすることができる。

0058

(実施形態2)
図10及び図11は、本発明の実施形態2に係る成形装置20を示すものである。この実施形態2では、左側成形型25及び右側成形型26を流体圧シリンダ40、41で駆動するようにした点で実施形態1と異なっており、他の部分は実施形態1と同じであるため、実施形態1と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分について詳細に説明する。

0059

すなわち、固定盤22には、左側成形型25を左右方向に移動させるための左側流体圧シリンダ(第2成形型駆動部)40と、右側成形型26を左右方向に移動させるための右側流体圧シリンダ(第3成形型駆動部)41とが左右方向に間隔をあけて固定されている。従って、左側流体圧シリンダ40及び右側流体圧シリンダ41の伸縮方向は左右方向となっている。また、固定盤22の側方には、リミットスイッチ42が支持部材43を介して所定の高さに設けられている。一方、可動盤21には、リミットスイッチ42を操作するための操作部21aがリミットスイッチ42の直上方に設けられている。

0060

左側流体圧シリンダ40、右側流体圧シリンダ41及びリミットスイッチ42は制御部44に接続されている。制御部44は、リミットスイッチ42がONになったことを検出すると左側流体圧シリンダ40及び右側流体圧シリンダ41のロッドを伸ばす一方、リミットスイッチ42がOFFになったことを検出すると左側流体圧シリンダ40及び右側流体圧シリンダ41のロッドを縮めるように、該左側流体圧シリンダ40及び右側流体圧シリンダ41を制御する。

0061

そして、図10に示すように、成形装置20が型開き状態にあるときには可動盤21が上昇端位置となり、操作部21aがリミットスイッチ42から上方に離れたところに位置する。図11に示すように、可動盤21が下降すると、操作部21aがリミットスイッチ42に接触してリミットスイッチ42をONにする。すると、左側流体圧シリンダ40及び右側流体圧シリンダ41のロッドが伸びて左側成形型25及び右側成形型26を実施形態1の場合と同様なタイミングで同様な速度でもって移動させる。

0062

したがって、この実施形態2の成形装置20は、実施形態1と同様な作用効果を奏することができる。また、左側成形型25及び右側成形型26を可動盤21とは異なる任意のタイミングで駆動することができるので、上側成形型24による凹部10の成形と、左側成形型25及び右側成形型26による素管Aの外周面の成形とを容易に両立させて形状精度をより一層高めることができる。

0063

また、トーションビーム1の耐久強度は断面形状、特に凹部10の開放側端部(下端部)の形状に左右されるが、左側成形型25及び右側成形型26を動かすタイミングによって凹部10の下端部の形状を変えることができる。

0064

尚、上記実施形態1、2では、素管Aを成形してトーションビーム1を得る場合について説明したが、これに限らず、各種筒状部材を得る場合に成形装置20を使用することができる。

0065

上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

0066

以上説明したように、本発明に係る成形装置は、例えば、素管を成形してトーションビームを得る場合に使用することができる。

0067

1トーションビーム
10 凹部
20成形装置
23可動盤駆動装置(第1成形型駆動部)
24 上側成形型(第1成形型)
25 左側成形型(第2成形型)
26 右側成形型(第3成形型)
27左側カム(第2成形型駆動部)
28右側カム(第3成形型駆動部)
30 一端側挿入型(第1挿入型)
31 他端側挿入型(第2挿入型)
32 駆動装置(挿入型駆動部)
40 左側流体圧シリンダ(第2成形型駆動部)
41 右側流体圧シリンダ(第3成形型駆動部)
A 素管

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