筒型成形品の成形方法および装置
【課題】
凹凸を有する筒状成形品を短時間かつ低コストで成形する方法、装置を提供する。
【解決手段】
成形装置は、第１金型３１と第２金型３２と、これら金型３１，３２間に配置される芯金構造体４０を備えている。金型３１，３２の成形面３１ａ，３２ａは、凹凸をなす縦断面形状を有している。芯金構造体４０は、第１芯金４１と第２芯金４２と中間芯金４３を有している。中間芯金４３は、一端側から他端側に向かって厚みが漸減するような楔形状をなしている。中間芯金４３が第１芯金４１と第２芯金４２との間の間隔を広げた前進位置にある状態で、金型３１，３２を芯金構造体４０に向かって相対的に移動させることにより、筒状ワークを潰すようにプレス成形して筒型成形品１０を得る。プレス成形後に、中間芯金４３を後退させて芯金４１，４２の間隔を狭めることにより、芯金４１，４２を筒型成形品１０から径方向、内方向に後退させる。最後に筒型成形品１０から芯金構造体４０を抜き取る。
凹凸を有する筒状成形品を短時間かつ低コストで成形する方法、装置を提供する。
【解決手段】
成形装置は、第１金型３１と第２金型３２と、これら金型３１，３２間に配置される芯金構造体４０を備えている。金型３１，３２の成形面３１ａ，３２ａは、凹凸をなす縦断面形状を有している。芯金構造体４０は、第１芯金４１と第２芯金４２と中間芯金４３を有している。中間芯金４３は、一端側から他端側に向かって厚みが漸減するような楔形状をなしている。中間芯金４３が第１芯金４１と第２芯金４２との間の間隔を広げた前進位置にある状態で、金型３１，３２を芯金構造体４０に向かって相対的に移動させることにより、筒状ワークを潰すようにプレス成形して筒型成形品１０を得る。プレス成形後に、中間芯金４３を後退させて芯金４１，４２の間隔を狭めることにより、芯金４１，４２を筒型成形品１０から径方向、内方向に後退させる。最後に筒型成形品１０から芯金構造体４０を抜き取る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の消音器のシェル等に用いられる筒型成形品を成形する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示すように、内燃機関の消音器のシェルに面剛性を高めるためのビードを径方向内側または径方向外側に向けて突出形成することは公知である。このシェルは、ビードを有する一対のシェル半体を別々にプレス成形し、その後で、一対のシェル半体の側縁を巻き締め若しくは溶接することにより作られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−１１１１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１では、シェル半体の側縁を巻き締め又は溶接する工程を必要とし、製造コストが増大する欠点があった。
上記のような巻き締め又は溶接の工程を省略するために、筒形状のワークを液圧成形することによりビードを成形することも考えられるが、この方法では、成形時間が長くなり、成形コストが増大してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされてものであり、筒状ワークをプレス成形して横断面形状が非円形をなす筒状成形品を得る成形装置であって、
互いに対向する成形面を有する第１、第２の２つの金型と、上記第１、第２の金型の対向方向と交差する軸に沿って延びて上記第１、第２の金型間に配置される芯金構造体とを備え、
上記第１、第２金型の成形面の少なくとも一方は、上記軸に沿って凹凸をなす縦断面形状を有しており、
上記芯金構造体は、上記軸方向にそれぞれ延びる第１、第２の芯金および中間芯金を有し、
上記第１芯金は、上記第１金型に対向するとともに第１金型の成形面に対応する面形状の成形面を有し、
上記第２芯金は、上記第２金型に対向するとともに第２金型の成形面に対応する面形状の成形面を有し、
上記中間芯金は、一端側から他端側に向かって厚みが漸減するような楔形状をなし、上記第１、第２芯金間に配置されるとともに、上記第１、第２芯金に対して相対的に上記軸方向に移動可能であり、
上記中間芯金が上記第１、第２芯金の間隔を広げた前進位置にある状態で、上記第１、第２の金型を上記芯金構造体に向かって相対的に移動させることにより、上記芯金構造体を囲むようにして配置された上記筒状ワークをプレス成形し、
上記プレス成形後に、上記中間芯金を上記第１、第２芯金の間隔を狭めることが可能な後退位置まで移動させることを特徴とする。
【０００６】
上記構成によれば、筒状のワークをプレス成形することにより、溶接や巻き締めを行わずに、軸方向に凹凸をなす筒状成形品を得ることができ、製造時間の短縮、製造コストの低減を図ることができる。
【０００７】
好ましくは、上記中間芯金が平坦な２つの当接面を有し、少なくとも一方の当接面が上記軸に対して傾斜しており、上記第１、第２芯金も、中間芯金に対向する平坦な当接面を有し、これら第１、第２芯金の当接面は上記中間芯金の対応する当接面と等しい角度をなしていて当該中間芯金の当接面と面接触している。
この構成によれば、中間芯金と第１、第２芯金を平坦な当接面を介して面接触させることにより、安定したプレス成形を行うことができる。
【０００８】
好ましくは、上記第１、第２の金型の成形面の各々は、一部を除き横断面形状が等しく、当該一部において凸部または凹部からなる成形部を有しており、上記第１、第２の芯金の成形面は、これら成形部と相補的な凹部または凸部からなる成形部を有しており、これら成形部により、上記筒状成形品には、径方向内側または径方向外側に向かって突出する突出部が成形される。
この構成によれば、筒状成形品は、比較的シンプルな形状でありながら、上記突出部により面剛性を有している。
【０００９】
好ましくは、上記芯金構造体が弾性支持手段により上記第１、第２金型間においてこれら第１、第２金型から離れた位置で支持され、上記第１金型が固定位置にあり、上記第２金型が第１金型に対して近接・離間する方向に移動するようになっており、プレス成形の際に、上記第２金型が上記弾性支持手段に抗して上記芯金構造体を押しながら、第１金型に向かって移動される。
この構成によれば、一方の金型だけを移動させればよいので、装置の構成を簡略化できる。
【００１０】
好ましくは、上記筒状成形品が、潰れた横断面形状を有する消音器のシェルである。
これによれば、面剛性を有する消音器のシェルを低コストで製造することができる。
【００１１】
本発明の他の態様は、筒状成形品の成形方法において、
ア．互いに対向する成形面を有する第１、第２の２つの金型と、上記第１、第２の金型の対向方向と交差する軸に沿って延びて上記第１、第２の金型間に配置される芯金構造体とを用意し、
上記第１、第２金型の成形面の少なくとも一方は、上記軸に沿って凹凸をなす縦断面形状を有しており、
上記芯金構造体は、上記軸方向にそれぞれ延びる第１、第２の芯金および中間芯金を有し、
上記第１芯金は、上記第１金型に対向するとともに第１金型の成形面に対応する面形状の成形面を有し、
上記第２芯金は、上記第２金型に対向するとともに第２金型の成形面に対応する面形状の成形面を有し、
上記中間芯金は、一端側から他端側に向かって厚みが漸減するような楔形状をなし、上記第１、第２芯金間に配置されるとともに、上記第１、第２芯金に対して相対的に上記軸方向に移動可能であり、
イ．上記中間芯金が上記第１、第２芯金の間隔を広げた前進位置にある状態で、上記筒状ワークを上記芯金構造体を囲むようにして配置し、
ウ．上記第１、第２の金型を芯金構造体に向かって相対的に移動させることにより、上記筒状ワークを潰すようにプレス成形して筒型成形品を得、
エ．上記プレス成形後に、上記中間芯金を後退させて上記第１、第２芯金の間隔を狭めることにより、上記第１、第２芯金を上記筒型成形品から径方向、内方向に後退させ、
オ．最後に上記筒型成形品に対して上記芯金構造体の芯金を上記軸方向に相対的に移動させて、上記筒型成形品から抜き取ることを特徴とする。
【００１２】
好ましくは、上記筒型成形品が消音器のシェルであり、上記第１、第２の金型の成形面の各々は、一部を除き横断面形状が等しく、当該一部においてビード成形用の凹部または凸部を有しており、上記第１、第２の芯金の成形面は、上記ビード成形用の凸部または凹部と相補的なビード成形用の凹部または凸部を有しており、上記プレス成形により、一部を除いて等しい横断面形状のシェルを得、その一部に上記第１、第２金型のビード成形用凸部または凹部と上記第１、第２芯金のビード成形用凹部または凸部とで、シェルの径方向内側または外側に突出するビードを成形する。
これによれば、比較的シンプルな形状でありながら面剛性を有するシェルを、低コストで成形することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、軸方向に凹凸をなす筒状成形品を、比較的短い時間で低コストで成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態をなす方法で成形されたシェルを含む、消音器の斜視図である。
【図２】図１中II−II線に沿う消音器の横断面図である。
【図３】（Ａ）は上記シェルを成形する装置の下型と上型を示す縦断面図であり、（Ｂ）は同装置の芯金構造体を示す縦断面図である。
【図４】（Ａ）は上記芯金構造体の底面図であり、（Ｂ）は上記芯金構造体の横断面図である。
【図５】上記芯金構造体を図４（Ａ）において左方向から見た正面図であり、（Ａ）は中間芯金が前進位置にある時の状態を示し、（Ｂ）は同中間芯金が後退位置にある時の状態を示す。
【図６】上記中間芯金が前進位置にある状態でプレス成形を行った直後の状態を示す上記成形装置の縦断面図である。
【図７】上記プレス成形後に上記中間芯金を後退させるとともに上型を上昇させた時の状態を示す成形装置の縦断面図である。
【図８】成形工程を順に示す芯金構造体の横断面図であり、（Ａ）は中間芯金を前進させるとともに円筒状ワークを装着した状態を示し、（Ｂ）はプレス成形した状態を示し、（Ｃ）は中間芯金を後退させて上下の芯金を近づけることにより、成形されたシェルから上下の芯金を径方向に離した状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を図を参照しながら説明する。
図１，図２は、内燃機関の消音器を示す。この消音器は筒状のシェル１０（筒型成形品）と、このシェル１０の両開口端を塞ぐようにしてシェル１０に固定されたエンドプレート２１，２２とを備えている。
【００１６】
上記シェル１０は異形断面形状、より具体的には略瓢箪形に潰れた形状をなしている。以下の説明において、図２の上下方向を厚み方向と称し、図２の左右方向を幅方向と称する。
シェル１０は、後述する中間のビード成形箇所を除き全長にわたって等しい横断面形状をなしており、厚み方向に対峙する一対の幅広領域部１０ａ，１０ｂと、幅方向に対峙する断面ほぼ半円弧形状の端部１０ｃ、１０ｄとを有している。
【００１７】
上記エンドプレート２１，２２は、上記シェル１０の横断面形状と等しい形状をなし、その周縁に鍔部２１ａ，２２ａを有している。これら鍔部２１ａ, ２２ａにシェル１０の両端部を挿入した状態で、エンドプレート２１，２２がシェル１０に固定されている。
【００１８】
次に、上記消音器の内部構造について説明する。
上記シェル１０の扁平な空間内において、シェル１０の幅方向の中央近傍（瓢箪のくびれに相当する部分）には、シェル１０の長手方向に延びるとともに通気性を有する補強部材２５が溶接等により固定されている。
【００１９】
上記シェル１０内において、上記補強部材２５に分割された一方の空間部には、シェル１の長手方向に延びるパイプ２６が配置されており、他方の空間部には吸音材２７が配置されている。上記パイプ２６の周壁には多数の穴２６ａが形成されており、その両端が上記エンドプレート２１，２２に固定されている。
【００２０】
上記パイプ２６の上流端２６ｘはインレットパイプ（図示しない）を介して内燃機関に接続され、下流端２６ｙはアウトレットパイプ（図示しない）に接続されており、排気音の衝撃波はパイプ２６の穴２６ａから出て吸音材２７で吸収されるようになっている。
【００２１】
上記シェル１０の一方の幅広領域部１０ａには、シェル１の長手方向と直交する方向に延びるビード１１（突出部）が、シェル１の内方向に向かって突出するようにし、かつ長手方向に間隔をおいて、例えば２つ（複数）形成されている。シェル１０の他方の幅広領域部１０ｂにも、同様にしてビード１２（突出部）が形成されている。
上記シェル１０の面剛性は上記ビード１１，１２によって高められている。
【００２２】
次に、本発明の一実施形態をなす、上記シェル１０のプレス成形装置について図３〜図５を参照しながら説明する。
プレス成形装置は、図３（Ａ）に示すように台３０上に固定された下型３１（第１金型）と、下型３１の上方に配置されて昇降する上型３２（第２金型）と、下型３１の長手方向両端近傍に配置されたコイルバネ等からなる弾性支持手段３３と、図３（Ｂ）に示す芯金構造体４０と、この芯金構造体４０のための駆動装置５０とを備えている。
【００２３】
以下、各構成要素の詳細について説明する。以下の説明において、下型３１と上型３２の対峙方向に沿って垂直に延びる軸をＺ軸と称し、このＺ軸と直交する水平軸をＸ軸と称す。
【００２４】
下型３１の成形面３１ａはシェル１０の一方の幅広成形部１０ａを成形するためのものであり、その横断面形状（Ｘ軸と直交する断面の形状）は、図８（Ｂ）に示すように、水平に広がりをもっている。また、この横断面形状は、そのＸ軸方向の中間の一部を除き、その全長にわたって等しく、当該中間の一部にはビード成形用凸部３１ｂ（成形部）が形成されている。ビード成形用凸部３１ｂは、Ｘ軸と直交する方向に延び、Ｘ軸方向に間隔をおいて複数例えば２つ形成されている。
【００２５】
同様に、上型３２の成形面３２ａはシェル１０の他方の幅広成形部１０ｂを成形するためのものであり、その横断面形状は、中間の一部を除き、全長にわたって等しく、当該一部にはビード成形用凸部３２ｂ（成形部）が例えば２つ形成されている。
【００２６】
上記芯金構造体４０は、後述するセット状態においてＸ軸方向に延びる細長い３つの芯金、すなわち下側芯金４１（第１芯金）と上側芯金４２（第２芯金）と中間芯金４３とを備えている。
下側芯金４１の下面は、上記シェル１０の一方の幅広領域部１０ａを成形するための成形面４１ａとなっており、この成形面４１ａは上記下型３１の成形面３１ａに対応した面形状を有している。ただし、下型３１の成形面３１ａの方が幅広である。
上記下側芯金４１の成形面４１ａには、上記下型３１のビード成形用凸部３１ｂと相補的な複数のビード成形用凹部４１ｂが、Ｘ軸方向に間隔をおいて形成されている。
【００２７】
同様に、上側芯金４２の上面は、上記シェル１０の他方の幅広領域部１０ｂを成形するための成形面４２ａとなっており、この成形面４２ａは上記上型３２の成形面３２ａに対応した面形状を有している。ただし、上型３２の成形面３２ａの方が幅広である。
上記上側芯金４２の成形面４２ａには、上記上型３２のビード成形用凸部３２ｂと相補的な複数のビード成形用凹部４２ｂが、Ｘ軸方向に間隔をおいて形成されている。
【００２８】
上記下側芯金４１の上面はテーパをなす平坦な当接面４１ｃとなっており、Ｘ軸に対して左上がりに傾斜している。同様に上側芯金４２の下面もテーパをなす平坦な当接面４１ｃとなっており、左下がりに傾斜している。
【００２９】
上記中間芯金４３は、図３において左方向に向かうにしたがって先細の楔形状をなしており、その上下面は、上記芯金４１，４２の当接面４１ｃ、４２ｃとそれぞれ等しいテーパ角をなす平坦な当接面４３ｘ，４３ｙとなっている。
【００３０】
上記中間芯金４３は、芯金４１，４２に対して、前進位置（図３（Ｂ）に示す位置）と後退位置（図３（Ｂ）において右方向に後退した位置）との間で、長手方向（Ｘ軸方向）に相対的移動が可能である。中間芯金４３の前進位置では上下の芯金４１，４２の間隔が広がり、後退位置では上下の芯金４１，４２の間隔が狭まるようになっている。
【００３１】
中間芯金４３の当接面４３ｘ、４３ｙは、それぞれ芯金４１、４２の当接面４１ｃ、４２ｃと等しいテーパ角をなすため、上記前進位置と後退位置およびこれらの間の中間位置で、互いに面接触することができる。
【００３２】
上記駆動装置５０は図３（Ａ）においてそのヘッド部のみ示されている。この駆動装置５０は、そのヘッド部に垂直に起立するピン５１を有しており、後述するようにこのピン５１を中間芯金４３の右端部の係合穴４３ａに挿入した状態で、中間芯金４３を前進位置から後退位置へと移動させることができるようになっている。
【００３３】
芯金４１〜４３は、図４（Ａ），（Ｂ）に示す位置決め機構６０により、相対移動が規制されている。すなわち、中間芯金４３には長穴４３ｄが形成されている。この長穴４３ｄは、中間芯金４３を厚み方向に貫通するとともに、長手方向に延びている。
他方、下側芯金４１には長手方向に間隔をおいて２箇所にねじ穴４１ｄが形成され、これに対応して上側芯金４２には２箇所に貫通穴４２ｄが形成されている。
【００３４】
上記下側芯金４１のねじ穴４１ｄにはピン６１の先端がねじ込まれており、このピン６１の軸部が中間芯金４３の長穴４３ｄを貫通し、大径の頭部が貫通穴４２ｄに上下動可能に収容されている。
【００３５】
上記芯金４１，４２はピン６１により長手方向、幅方向の相対移動が禁じられており、上下方向（厚み方向）の相対移動のみが可能となっている。
また、ピン６１が中間芯金４３の長穴４３ｄを貫通することにより、中間芯金４３は芯金４１，４２に対して幅方向の相対移動を禁じられ、長手方向にのみ相対移動可能となっている。
【００３６】
図４（Ａ），図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、下側芯金４１と上側芯金４２との間隔の最大値は間隔規制手段７０により決定される。この間隔規制手段７０は、下側芯金４１の長手方向一端面に固定されたブラケット７１と、上側芯金４２の一端面に固定されたピン７２とを有している。ブラケット７１には垂直方向に延びる２つの長穴７１ａが形成されており、この長穴７１ａにピン７２が挿入されている。
【００３７】
図５（Ａ）に示すように、ピン７２が長穴７１ａの上端に係止されることにより、両芯金４１，４２はそれ以上間隔が広がるのを禁じられる。なお、この間隔は、図３（Ｂ）、図４（Ａ）に示すように、中間芯金４３が前進位置にある時に最大値となる。
【００３８】
次に、上記プレス成形装置を用いたシェル１０の成形方法について、特に図６〜図８を参照しながら説明する。
図８（Ａ）に示すように、円筒形状のワークＷに芯金構造体４０を挿入し、この芯金構造体４０の中間芯金４３を芯金４１，４２に対して前進させ、芯金４１，４２の間隔を最大にする。本実施状態では、芯金４１，４２の幅方向両端部の面が上記ワークＷとほぼ等しい曲率半径の円筒面の一部を構成しており、上記最大間隔においてワークＷの内周面にほぼ面接触するようになっている。
なお、上記中間芯金４３を前進位置に移動させてからワークＷを芯金構造体４０に装着してもよい。
【００３９】
次に、上記のようにワークＷを保持した芯金構造体４０を、下型３１と上型３２との間に入れて弾性支持手段３３の上に乗せる。この際、図示しない位置決め手段を用いて芯金構造体４０の下型３１，３２に対する位置決めが行われる。
【００４０】
次に、上型３２を下型３１に向けて下降させる。すると、上型３２がワークＷに当たり、ワークＷを押し、このワークＷとともに芯金構造体４０を弾性支持手段３３に抗して下方に移動させる。
【００４１】
上記上型３２、芯金構造体４０、ワークＷの下降が開始してから直ぐに、ワークＷが下型３１にも当たり、これにより、ワークＷが潰され始める。
【００４２】
さらに上型３２が下降することにより、図６，図８（Ｂ）に示すように、ワークＷが瓢箪型にプレス成形されて、シェル１０が得られる。
より詳しくは、下型３１の成形面３１ａと下側芯金４１の成形面４１ａとで、シェル１０の一方の幅広領域部１０ａが成形され、上型３２の成形面３２ａと上側芯金４２の成形面４２ａとで、シェル１０の他方の幅広領域部１０ｂが成形される。
また、ワークＷが潰されて横に広がり、下型３１、上型３２の成形面３１ａ，３２ａの幅方向両端部に当たることにより、シェル１０の半円弧形状をなす幅方向両端部１０ｃ、１０ｄが成形される。
【００４３】
更に、上記下型３１のビード成形用凸部３１ｂと下側芯金４１のビード成形用凸部４１ｂにより、シェル１０の一方の幅広領域部１０ａのビード１１が成形される。また、上記上型３２のビード成形用凸部３２ｂと上側芯金４２のビード成形用凸部４２ｂにより、シェル１０の他方の幅広領域部１０ｂのビード１２が成形される。
【００４４】
上記プレス成形時には、中間芯金４３が前進位置にあり上下の芯金４１，４２間に深く挿入されており、上下の芯金４１，４２は最大限に離れており、芯金構造体４０が最大厚さを有している。上型３２のプレス力は芯金構造体４０にも作用し、芯金４１，４２と中間芯金４３との間のテーパ作用により、中間芯金４３には後退方向に力が付与される。しかし、上記テーパは緩やかであるため、この後退方向の力は小さく、上記芯金構造体４０はその最大限の厚さを維持される。なお、このプレス成形時の中間芯金４３の後退を禁じるために、中間芯金４３と上下の芯金４１，４２を貫く着脱可能なピンを用いてもよい。
【００４５】
上記プレス成形の後、図７に示すように、上型４２を上昇させるとともに駆動装置５０により中間芯金４３を後退させる。すると、図７、図８（Ｃ）に示すように、下側の芯金４１が弾性支持手段３３の弾性復帰力により上昇し、上側の芯金４２がその自重により下降する。その結果、芯金構造体４０の厚さが小さくなり、芯金構造体４０と成形されたシェル１０は、その長手方向から見た時に互いに干渉しなくなる。より具体的には、下側の芯金４１のビード成形用凹部４１ｂがシェル１０のビード１１から径方向に離れ、上側の芯金４２のビード成形用凹部４２ｂがシェル１０のビード１２から径方向に離れる。
なお、上記上型４２の上昇は、中間芯金４３の後退した後で実行してもよい。上側芯金４１は自重により下降させる他、押圧手段で上側芯金４１を押して下降させてもよい。
【００４６】
最後に、芯金構造体４０を弾性支持手段３３から外し、さらにシェル１０から芯金構造体４０を抜き取る。
【００４７】
本発明は、上記実施例に制約されず、種々の態様を採用することができる。例えば、本発明を消音器のシェル以外の筒型成形品の成形に適用してもよい。
筒状成形品の横断面形状は上記実施形態の瓢箪型の他、楕円、長円等であってもよい。
芯金の当接面にオイル溜まり用の浅い溝を形成することにより、中間芯金の後退を円滑に行うようにしてもよい。この溝は例えば多数の円を描くものであってもよい。
成形後に筒状成形品から芯金構造体を抜く際、第１、第２芯金と中間芯金を逆方向に抜くようにしてもよい。
シェルのビード（筒状成形品の突出部）は、外に突出するように成形してもよい。この場合、金型にビード成形用の凹部が形成され、芯金にビード成形用の凸部が形成される。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、消音器のシェル等の筒状成形品の成形に適用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１０ シェル（筒状成形品）
１１，１２ ビード（突出部）
３１ 下型（第１金型）
３２ 上型（第２金型）
３１ａ，３２ａ 成形面
３１ｂ，３２ｂ ビード成形用凸部（成形部）
３３ 弾性支持手段
４０ 芯金構造体
４１ 下側芯金（第１芯金）
４２ 上側芯金（第２芯金）
４１ａ、４２ａ 成形面
４１ｂ、４２ｂ ビード成形用凹部（成形部）
４１ｃ、４２ｃ 当接面
４３ 中間芯金
４３ｘ、４３ｙ 当接面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の消音器のシェル等に用いられる筒型成形品を成形する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示すように、内燃機関の消音器のシェルに面剛性を高めるためのビードを径方向内側または径方向外側に向けて突出形成することは公知である。このシェルは、ビードを有する一対のシェル半体を別々にプレス成形し、その後で、一対のシェル半体の側縁を巻き締め若しくは溶接することにより作られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−１１１１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１では、シェル半体の側縁を巻き締め又は溶接する工程を必要とし、製造コストが増大する欠点があった。
上記のような巻き締め又は溶接の工程を省略するために、筒形状のワークを液圧成形することによりビードを成形することも考えられるが、この方法では、成形時間が長くなり、成形コストが増大してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされてものであり、筒状ワークをプレス成形して横断面形状が非円形をなす筒状成形品を得る成形装置であって、
互いに対向する成形面を有する第１、第２の２つの金型と、上記第１、第２の金型の対向方向と交差する軸に沿って延びて上記第１、第２の金型間に配置される芯金構造体とを備え、
上記第１、第２金型の成形面の少なくとも一方は、上記軸に沿って凹凸をなす縦断面形状を有しており、
上記芯金構造体は、上記軸方向にそれぞれ延びる第１、第２の芯金および中間芯金を有し、
上記第１芯金は、上記第１金型に対向するとともに第１金型の成形面に対応する面形状の成形面を有し、
上記第２芯金は、上記第２金型に対向するとともに第２金型の成形面に対応する面形状の成形面を有し、
上記中間芯金は、一端側から他端側に向かって厚みが漸減するような楔形状をなし、上記第１、第２芯金間に配置されるとともに、上記第１、第２芯金に対して相対的に上記軸方向に移動可能であり、
上記中間芯金が上記第１、第２芯金の間隔を広げた前進位置にある状態で、上記第１、第２の金型を上記芯金構造体に向かって相対的に移動させることにより、上記芯金構造体を囲むようにして配置された上記筒状ワークをプレス成形し、
上記プレス成形後に、上記中間芯金を上記第１、第２芯金の間隔を狭めることが可能な後退位置まで移動させることを特徴とする。
【０００６】
上記構成によれば、筒状のワークをプレス成形することにより、溶接や巻き締めを行わずに、軸方向に凹凸をなす筒状成形品を得ることができ、製造時間の短縮、製造コストの低減を図ることができる。
【０００７】
好ましくは、上記中間芯金が平坦な２つの当接面を有し、少なくとも一方の当接面が上記軸に対して傾斜しており、上記第１、第２芯金も、中間芯金に対向する平坦な当接面を有し、これら第１、第２芯金の当接面は上記中間芯金の対応する当接面と等しい角度をなしていて当該中間芯金の当接面と面接触している。
この構成によれば、中間芯金と第１、第２芯金を平坦な当接面を介して面接触させることにより、安定したプレス成形を行うことができる。
【０００８】
好ましくは、上記第１、第２の金型の成形面の各々は、一部を除き横断面形状が等しく、当該一部において凸部または凹部からなる成形部を有しており、上記第１、第２の芯金の成形面は、これら成形部と相補的な凹部または凸部からなる成形部を有しており、これら成形部により、上記筒状成形品には、径方向内側または径方向外側に向かって突出する突出部が成形される。
この構成によれば、筒状成形品は、比較的シンプルな形状でありながら、上記突出部により面剛性を有している。
【０００９】
好ましくは、上記芯金構造体が弾性支持手段により上記第１、第２金型間においてこれら第１、第２金型から離れた位置で支持され、上記第１金型が固定位置にあり、上記第２金型が第１金型に対して近接・離間する方向に移動するようになっており、プレス成形の際に、上記第２金型が上記弾性支持手段に抗して上記芯金構造体を押しながら、第１金型に向かって移動される。
この構成によれば、一方の金型だけを移動させればよいので、装置の構成を簡略化できる。
【００１０】
好ましくは、上記筒状成形品が、潰れた横断面形状を有する消音器のシェルである。
これによれば、面剛性を有する消音器のシェルを低コストで製造することができる。
【００１１】
本発明の他の態様は、筒状成形品の成形方法において、
ア．互いに対向する成形面を有する第１、第２の２つの金型と、上記第１、第２の金型の対向方向と交差する軸に沿って延びて上記第１、第２の金型間に配置される芯金構造体とを用意し、
上記第１、第２金型の成形面の少なくとも一方は、上記軸に沿って凹凸をなす縦断面形状を有しており、
上記芯金構造体は、上記軸方向にそれぞれ延びる第１、第２の芯金および中間芯金を有し、
上記第１芯金は、上記第１金型に対向するとともに第１金型の成形面に対応する面形状の成形面を有し、
上記第２芯金は、上記第２金型に対向するとともに第２金型の成形面に対応する面形状の成形面を有し、
上記中間芯金は、一端側から他端側に向かって厚みが漸減するような楔形状をなし、上記第１、第２芯金間に配置されるとともに、上記第１、第２芯金に対して相対的に上記軸方向に移動可能であり、
イ．上記中間芯金が上記第１、第２芯金の間隔を広げた前進位置にある状態で、上記筒状ワークを上記芯金構造体を囲むようにして配置し、
ウ．上記第１、第２の金型を芯金構造体に向かって相対的に移動させることにより、上記筒状ワークを潰すようにプレス成形して筒型成形品を得、
エ．上記プレス成形後に、上記中間芯金を後退させて上記第１、第２芯金の間隔を狭めることにより、上記第１、第２芯金を上記筒型成形品から径方向、内方向に後退させ、
オ．最後に上記筒型成形品に対して上記芯金構造体の芯金を上記軸方向に相対的に移動させて、上記筒型成形品から抜き取ることを特徴とする。
【００１２】
好ましくは、上記筒型成形品が消音器のシェルであり、上記第１、第２の金型の成形面の各々は、一部を除き横断面形状が等しく、当該一部においてビード成形用の凹部または凸部を有しており、上記第１、第２の芯金の成形面は、上記ビード成形用の凸部または凹部と相補的なビード成形用の凹部または凸部を有しており、上記プレス成形により、一部を除いて等しい横断面形状のシェルを得、その一部に上記第１、第２金型のビード成形用凸部または凹部と上記第１、第２芯金のビード成形用凹部または凸部とで、シェルの径方向内側または外側に突出するビードを成形する。
これによれば、比較的シンプルな形状でありながら面剛性を有するシェルを、低コストで成形することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、軸方向に凹凸をなす筒状成形品を、比較的短い時間で低コストで成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態をなす方法で成形されたシェルを含む、消音器の斜視図である。
【図２】図１中II−II線に沿う消音器の横断面図である。
【図３】（Ａ）は上記シェルを成形する装置の下型と上型を示す縦断面図であり、（Ｂ）は同装置の芯金構造体を示す縦断面図である。
【図４】（Ａ）は上記芯金構造体の底面図であり、（Ｂ）は上記芯金構造体の横断面図である。
【図５】上記芯金構造体を図４（Ａ）において左方向から見た正面図であり、（Ａ）は中間芯金が前進位置にある時の状態を示し、（Ｂ）は同中間芯金が後退位置にある時の状態を示す。
【図６】上記中間芯金が前進位置にある状態でプレス成形を行った直後の状態を示す上記成形装置の縦断面図である。
【図７】上記プレス成形後に上記中間芯金を後退させるとともに上型を上昇させた時の状態を示す成形装置の縦断面図である。
【図８】成形工程を順に示す芯金構造体の横断面図であり、（Ａ）は中間芯金を前進させるとともに円筒状ワークを装着した状態を示し、（Ｂ）はプレス成形した状態を示し、（Ｃ）は中間芯金を後退させて上下の芯金を近づけることにより、成形されたシェルから上下の芯金を径方向に離した状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を図を参照しながら説明する。
図１，図２は、内燃機関の消音器を示す。この消音器は筒状のシェル１０（筒型成形品）と、このシェル１０の両開口端を塞ぐようにしてシェル１０に固定されたエンドプレート２１，２２とを備えている。
【００１６】
上記シェル１０は異形断面形状、より具体的には略瓢箪形に潰れた形状をなしている。以下の説明において、図２の上下方向を厚み方向と称し、図２の左右方向を幅方向と称する。
シェル１０は、後述する中間のビード成形箇所を除き全長にわたって等しい横断面形状をなしており、厚み方向に対峙する一対の幅広領域部１０ａ，１０ｂと、幅方向に対峙する断面ほぼ半円弧形状の端部１０ｃ、１０ｄとを有している。
【００１７】
上記エンドプレート２１，２２は、上記シェル１０の横断面形状と等しい形状をなし、その周縁に鍔部２１ａ，２２ａを有している。これら鍔部２１ａ, ２２ａにシェル１０の両端部を挿入した状態で、エンドプレート２１，２２がシェル１０に固定されている。
【００１８】
次に、上記消音器の内部構造について説明する。
上記シェル１０の扁平な空間内において、シェル１０の幅方向の中央近傍（瓢箪のくびれに相当する部分）には、シェル１０の長手方向に延びるとともに通気性を有する補強部材２５が溶接等により固定されている。
【００１９】
上記シェル１０内において、上記補強部材２５に分割された一方の空間部には、シェル１の長手方向に延びるパイプ２６が配置されており、他方の空間部には吸音材２７が配置されている。上記パイプ２６の周壁には多数の穴２６ａが形成されており、その両端が上記エンドプレート２１，２２に固定されている。
【００２０】
上記パイプ２６の上流端２６ｘはインレットパイプ（図示しない）を介して内燃機関に接続され、下流端２６ｙはアウトレットパイプ（図示しない）に接続されており、排気音の衝撃波はパイプ２６の穴２６ａから出て吸音材２７で吸収されるようになっている。
【００２１】
上記シェル１０の一方の幅広領域部１０ａには、シェル１の長手方向と直交する方向に延びるビード１１（突出部）が、シェル１の内方向に向かって突出するようにし、かつ長手方向に間隔をおいて、例えば２つ（複数）形成されている。シェル１０の他方の幅広領域部１０ｂにも、同様にしてビード１２（突出部）が形成されている。
上記シェル１０の面剛性は上記ビード１１，１２によって高められている。
【００２２】
次に、本発明の一実施形態をなす、上記シェル１０のプレス成形装置について図３〜図５を参照しながら説明する。
プレス成形装置は、図３（Ａ）に示すように台３０上に固定された下型３１（第１金型）と、下型３１の上方に配置されて昇降する上型３２（第２金型）と、下型３１の長手方向両端近傍に配置されたコイルバネ等からなる弾性支持手段３３と、図３（Ｂ）に示す芯金構造体４０と、この芯金構造体４０のための駆動装置５０とを備えている。
【００２３】
以下、各構成要素の詳細について説明する。以下の説明において、下型３１と上型３２の対峙方向に沿って垂直に延びる軸をＺ軸と称し、このＺ軸と直交する水平軸をＸ軸と称す。
【００２４】
下型３１の成形面３１ａはシェル１０の一方の幅広成形部１０ａを成形するためのものであり、その横断面形状（Ｘ軸と直交する断面の形状）は、図８（Ｂ）に示すように、水平に広がりをもっている。また、この横断面形状は、そのＸ軸方向の中間の一部を除き、その全長にわたって等しく、当該中間の一部にはビード成形用凸部３１ｂ（成形部）が形成されている。ビード成形用凸部３１ｂは、Ｘ軸と直交する方向に延び、Ｘ軸方向に間隔をおいて複数例えば２つ形成されている。
【００２５】
同様に、上型３２の成形面３２ａはシェル１０の他方の幅広成形部１０ｂを成形するためのものであり、その横断面形状は、中間の一部を除き、全長にわたって等しく、当該一部にはビード成形用凸部３２ｂ（成形部）が例えば２つ形成されている。
【００２６】
上記芯金構造体４０は、後述するセット状態においてＸ軸方向に延びる細長い３つの芯金、すなわち下側芯金４１（第１芯金）と上側芯金４２（第２芯金）と中間芯金４３とを備えている。
下側芯金４１の下面は、上記シェル１０の一方の幅広領域部１０ａを成形するための成形面４１ａとなっており、この成形面４１ａは上記下型３１の成形面３１ａに対応した面形状を有している。ただし、下型３１の成形面３１ａの方が幅広である。
上記下側芯金４１の成形面４１ａには、上記下型３１のビード成形用凸部３１ｂと相補的な複数のビード成形用凹部４１ｂが、Ｘ軸方向に間隔をおいて形成されている。
【００２７】
同様に、上側芯金４２の上面は、上記シェル１０の他方の幅広領域部１０ｂを成形するための成形面４２ａとなっており、この成形面４２ａは上記上型３２の成形面３２ａに対応した面形状を有している。ただし、上型３２の成形面３２ａの方が幅広である。
上記上側芯金４２の成形面４２ａには、上記上型３２のビード成形用凸部３２ｂと相補的な複数のビード成形用凹部４２ｂが、Ｘ軸方向に間隔をおいて形成されている。
【００２８】
上記下側芯金４１の上面はテーパをなす平坦な当接面４１ｃとなっており、Ｘ軸に対して左上がりに傾斜している。同様に上側芯金４２の下面もテーパをなす平坦な当接面４１ｃとなっており、左下がりに傾斜している。
【００２９】
上記中間芯金４３は、図３において左方向に向かうにしたがって先細の楔形状をなしており、その上下面は、上記芯金４１，４２の当接面４１ｃ、４２ｃとそれぞれ等しいテーパ角をなす平坦な当接面４３ｘ，４３ｙとなっている。
【００３０】
上記中間芯金４３は、芯金４１，４２に対して、前進位置（図３（Ｂ）に示す位置）と後退位置（図３（Ｂ）において右方向に後退した位置）との間で、長手方向（Ｘ軸方向）に相対的移動が可能である。中間芯金４３の前進位置では上下の芯金４１，４２の間隔が広がり、後退位置では上下の芯金４１，４２の間隔が狭まるようになっている。
【００３１】
中間芯金４３の当接面４３ｘ、４３ｙは、それぞれ芯金４１、４２の当接面４１ｃ、４２ｃと等しいテーパ角をなすため、上記前進位置と後退位置およびこれらの間の中間位置で、互いに面接触することができる。
【００３２】
上記駆動装置５０は図３（Ａ）においてそのヘッド部のみ示されている。この駆動装置５０は、そのヘッド部に垂直に起立するピン５１を有しており、後述するようにこのピン５１を中間芯金４３の右端部の係合穴４３ａに挿入した状態で、中間芯金４３を前進位置から後退位置へと移動させることができるようになっている。
【００３３】
芯金４１〜４３は、図４（Ａ），（Ｂ）に示す位置決め機構６０により、相対移動が規制されている。すなわち、中間芯金４３には長穴４３ｄが形成されている。この長穴４３ｄは、中間芯金４３を厚み方向に貫通するとともに、長手方向に延びている。
他方、下側芯金４１には長手方向に間隔をおいて２箇所にねじ穴４１ｄが形成され、これに対応して上側芯金４２には２箇所に貫通穴４２ｄが形成されている。
【００３４】
上記下側芯金４１のねじ穴４１ｄにはピン６１の先端がねじ込まれており、このピン６１の軸部が中間芯金４３の長穴４３ｄを貫通し、大径の頭部が貫通穴４２ｄに上下動可能に収容されている。
【００３５】
上記芯金４１，４２はピン６１により長手方向、幅方向の相対移動が禁じられており、上下方向（厚み方向）の相対移動のみが可能となっている。
また、ピン６１が中間芯金４３の長穴４３ｄを貫通することにより、中間芯金４３は芯金４１，４２に対して幅方向の相対移動を禁じられ、長手方向にのみ相対移動可能となっている。
【００３６】
図４（Ａ），図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、下側芯金４１と上側芯金４２との間隔の最大値は間隔規制手段７０により決定される。この間隔規制手段７０は、下側芯金４１の長手方向一端面に固定されたブラケット７１と、上側芯金４２の一端面に固定されたピン７２とを有している。ブラケット７１には垂直方向に延びる２つの長穴７１ａが形成されており、この長穴７１ａにピン７２が挿入されている。
【００３７】
図５（Ａ）に示すように、ピン７２が長穴７１ａの上端に係止されることにより、両芯金４１，４２はそれ以上間隔が広がるのを禁じられる。なお、この間隔は、図３（Ｂ）、図４（Ａ）に示すように、中間芯金４３が前進位置にある時に最大値となる。
【００３８】
次に、上記プレス成形装置を用いたシェル１０の成形方法について、特に図６〜図８を参照しながら説明する。
図８（Ａ）に示すように、円筒形状のワークＷに芯金構造体４０を挿入し、この芯金構造体４０の中間芯金４３を芯金４１，４２に対して前進させ、芯金４１，４２の間隔を最大にする。本実施状態では、芯金４１，４２の幅方向両端部の面が上記ワークＷとほぼ等しい曲率半径の円筒面の一部を構成しており、上記最大間隔においてワークＷの内周面にほぼ面接触するようになっている。
なお、上記中間芯金４３を前進位置に移動させてからワークＷを芯金構造体４０に装着してもよい。
【００３９】
次に、上記のようにワークＷを保持した芯金構造体４０を、下型３１と上型３２との間に入れて弾性支持手段３３の上に乗せる。この際、図示しない位置決め手段を用いて芯金構造体４０の下型３１，３２に対する位置決めが行われる。
【００４０】
次に、上型３２を下型３１に向けて下降させる。すると、上型３２がワークＷに当たり、ワークＷを押し、このワークＷとともに芯金構造体４０を弾性支持手段３３に抗して下方に移動させる。
【００４１】
上記上型３２、芯金構造体４０、ワークＷの下降が開始してから直ぐに、ワークＷが下型３１にも当たり、これにより、ワークＷが潰され始める。
【００４２】
さらに上型３２が下降することにより、図６，図８（Ｂ）に示すように、ワークＷが瓢箪型にプレス成形されて、シェル１０が得られる。
より詳しくは、下型３１の成形面３１ａと下側芯金４１の成形面４１ａとで、シェル１０の一方の幅広領域部１０ａが成形され、上型３２の成形面３２ａと上側芯金４２の成形面４２ａとで、シェル１０の他方の幅広領域部１０ｂが成形される。
また、ワークＷが潰されて横に広がり、下型３１、上型３２の成形面３１ａ，３２ａの幅方向両端部に当たることにより、シェル１０の半円弧形状をなす幅方向両端部１０ｃ、１０ｄが成形される。
【００４３】
更に、上記下型３１のビード成形用凸部３１ｂと下側芯金４１のビード成形用凸部４１ｂにより、シェル１０の一方の幅広領域部１０ａのビード１１が成形される。また、上記上型３２のビード成形用凸部３２ｂと上側芯金４２のビード成形用凸部４２ｂにより、シェル１０の他方の幅広領域部１０ｂのビード１２が成形される。
【００４４】
上記プレス成形時には、中間芯金４３が前進位置にあり上下の芯金４１，４２間に深く挿入されており、上下の芯金４１，４２は最大限に離れており、芯金構造体４０が最大厚さを有している。上型３２のプレス力は芯金構造体４０にも作用し、芯金４１，４２と中間芯金４３との間のテーパ作用により、中間芯金４３には後退方向に力が付与される。しかし、上記テーパは緩やかであるため、この後退方向の力は小さく、上記芯金構造体４０はその最大限の厚さを維持される。なお、このプレス成形時の中間芯金４３の後退を禁じるために、中間芯金４３と上下の芯金４１，４２を貫く着脱可能なピンを用いてもよい。
【００４５】
上記プレス成形の後、図７に示すように、上型４２を上昇させるとともに駆動装置５０により中間芯金４３を後退させる。すると、図７、図８（Ｃ）に示すように、下側の芯金４１が弾性支持手段３３の弾性復帰力により上昇し、上側の芯金４２がその自重により下降する。その結果、芯金構造体４０の厚さが小さくなり、芯金構造体４０と成形されたシェル１０は、その長手方向から見た時に互いに干渉しなくなる。より具体的には、下側の芯金４１のビード成形用凹部４１ｂがシェル１０のビード１１から径方向に離れ、上側の芯金４２のビード成形用凹部４２ｂがシェル１０のビード１２から径方向に離れる。
なお、上記上型４２の上昇は、中間芯金４３の後退した後で実行してもよい。上側芯金４１は自重により下降させる他、押圧手段で上側芯金４１を押して下降させてもよい。
【００４６】
最後に、芯金構造体４０を弾性支持手段３３から外し、さらにシェル１０から芯金構造体４０を抜き取る。
【００４７】
本発明は、上記実施例に制約されず、種々の態様を採用することができる。例えば、本発明を消音器のシェル以外の筒型成形品の成形に適用してもよい。
筒状成形品の横断面形状は上記実施形態の瓢箪型の他、楕円、長円等であってもよい。
芯金の当接面にオイル溜まり用の浅い溝を形成することにより、中間芯金の後退を円滑に行うようにしてもよい。この溝は例えば多数の円を描くものであってもよい。
成形後に筒状成形品から芯金構造体を抜く際、第１、第２芯金と中間芯金を逆方向に抜くようにしてもよい。
シェルのビード（筒状成形品の突出部）は、外に突出するように成形してもよい。この場合、金型にビード成形用の凹部が形成され、芯金にビード成形用の凸部が形成される。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、消音器のシェル等の筒状成形品の成形に適用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１０ シェル（筒状成形品）
１１，１２ ビード（突出部）
３１ 下型（第１金型）
３２ 上型（第２金型）
３１ａ，３２ａ 成形面
３１ｂ，３２ｂ ビード成形用凸部（成形部）
３３ 弾性支持手段
４０ 芯金構造体
４１ 下側芯金（第１芯金）
４２ 上側芯金（第２芯金）
４１ａ、４２ａ 成形面
４１ｂ、４２ｂ ビード成形用凹部（成形部）
４１ｃ、４２ｃ 当接面
４３ 中間芯金
４３ｘ、４３ｙ 当接面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状ワークをプレス成形して横断面形状が非円形をなす筒状成形品を得る成形装置であって、
互いに対向する成形面を有する第１、第２の２つの金型と、上記第１、第２の金型の対向方向と交差する軸に沿って延びて上記第１、第２の金型間に配置される芯金構造体とを備え、
上記第１、第２金型の成形面の少なくとも一方は、上記軸に沿って凹凸をなす縦断面形状を有しており、
上記芯金構造体は、上記軸方向にそれぞれ延びる第１、第２の芯金および中間芯金を有し、
上記第１芯金は、上記第１金型に対向するとともに第１金型の成形面に対応する面形状の成形面を有し、
上記第２芯金は、上記第２金型に対向するとともに第２金型の成形面に対応する面形状の成形面を有し、
上記中間芯金は、一端側から他端側に向かって厚みが漸減するような楔形状をなし、上記第１、第２芯金間に配置されるとともに、上記第１、第２芯金に対して相対的に上記軸方向に移動可能であり、
上記中間芯金が上記第１、第２芯金の間隔を広げた前進位置にある状態で、上記第１、第２の金型を上記芯金構造体に向かって相対的に移動させることにより、上記芯金構造体を囲むようにして配置された上記筒状ワークをプレス成形し、
上記プレス成形後に、上記中間芯金を上記第１、第２芯金の間隔を狭めることが可能な後退位置まで移動させることを特徴とする筒状成形品の成形装置。
【請求項２】
上記中間芯金が平坦な２つの当接面を有し、少なくとも一方の当接面が上記軸に対して傾斜しており、
上記第１、第２芯金も、中間芯金に対向する平坦な当接面を有し、これら第１、第２芯金の当接面は上記中間芯金の対応する当接面と等しい角度をなしていて当該中間芯金の当接面と面接触していることを特徴とする請求項１に記載の筒状成形品の成形装置。
【請求項３】
上記第１、第２の金型の成形面の各々は、一部を除き横断面形状が等しく、当該一部において凸部または凹部からなる成形部を有しており、
上記第１、第２の芯金の成形面は、これら成形部と相補的な凹部または凸部からなる成形部を有しており、これら成形部により、上記筒状成形品には、径方向内側または径方向外側に向かって突出する突出部が成形されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の筒状成形品の成形装置。
【請求項４】
上記芯金構造体が弾性支持手段により上記第１、第２金型間においてこれら第１、第２金型から離れた位置で支持され、
上記第１金型が固定位置にあり、上記第２金型が第１金型に対して近接・離間する方向に移動するようになっており、
プレス成形の際に、上記第２金型が上記弾性支持手段に抗して上記芯金構造体を押しながら、第１金型に向かって移動されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の筒状成形品の成形装置。
【請求項５】
上記筒状成形品が、潰れた横断面形状を有する消音器のシェルであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の筒状成形品の成形装置
【請求項６】
ア．互いに対向する成形面を有する第１、第２の２つの金型と、上記第１、第２の金型の対向方向と交差する軸に沿って延びて上記第１、第２の金型間に配置される芯金構造体とを用意し、
上記第１、第２金型の成形面の少なくとも一方は、上記軸に沿って凹凸をなす縦断面形状を有しており、
上記芯金構造体は、上記軸方向にそれぞれ延びる第１、第２の芯金および中間芯金を有し、
上記第１芯金は、上記第１金型に対向するとともに第１金型の成形面に対応する面形状の成形面を有し、
上記第２芯金は、上記第２金型に対向するとともに第２金型の成形面に対応する面形状の成形面を有し、
上記中間芯金は、一端側から他端側に向かって厚みが漸減するような楔形状をなし、上記第１、第２芯金間に配置されるとともに、上記第１、第２芯金に対して相対的に上記軸方向に移動可能であり、
イ．上記中間芯金が上記第１、第２芯金の間隔を広げた前進位置にある状態で、上記筒状ワークを上記芯金構造体を囲むようにして配置し、
ウ．上記第１、第２の金型を芯金構造体に向かって相対的に移動させることにより、上記筒状ワークを潰すようにプレス成形して筒型成形品を得、
エ．上記プレス成形後に、上記中間芯金を後退させて上記第１、第２芯金の間隔を狭めることにより、上記第１、第２芯金を上記筒型成形品から径方向、内方向に後退させ、
オ．最後に上記筒型成形品に対して上記芯金構造体の芯金を上記軸方向に相対的に移動させて、上記筒型成形品から抜き取ることを特徴とする筒状成形品の成形方法。
【請求項７】
上記筒型成形品が消音器のシェルであり、
上記第１、第２の金型の成形面の各々は、一部を除き横断面形状が等しく、当該一部においてビード成形用の凹部または凸部を有しており、
上記第１、第２の芯金の成形面は、上記ビード成形用の凸部または凹部と相補的なビード成形用の凹部または凸部を有しており、
上記プレス成形により、一部を除いて等しい横断面形状のシェルを得、その一部に上記第１、第２金型のビード成形用凸部または凹部と上記第１、第２芯金のビード成形用凹部または凸部とで、シェルの径方向内側または外側に突出するビードを成形することを特徴とする請求項６に記載の筒状成形品の成形方法。
【請求項１】
筒状ワークをプレス成形して横断面形状が非円形をなす筒状成形品を得る成形装置であって、
互いに対向する成形面を有する第１、第２の２つの金型と、上記第１、第２の金型の対向方向と交差する軸に沿って延びて上記第１、第２の金型間に配置される芯金構造体とを備え、
上記第１、第２金型の成形面の少なくとも一方は、上記軸に沿って凹凸をなす縦断面形状を有しており、
上記芯金構造体は、上記軸方向にそれぞれ延びる第１、第２の芯金および中間芯金を有し、
上記第１芯金は、上記第１金型に対向するとともに第１金型の成形面に対応する面形状の成形面を有し、
上記第２芯金は、上記第２金型に対向するとともに第２金型の成形面に対応する面形状の成形面を有し、
上記中間芯金は、一端側から他端側に向かって厚みが漸減するような楔形状をなし、上記第１、第２芯金間に配置されるとともに、上記第１、第２芯金に対して相対的に上記軸方向に移動可能であり、
上記中間芯金が上記第１、第２芯金の間隔を広げた前進位置にある状態で、上記第１、第２の金型を上記芯金構造体に向かって相対的に移動させることにより、上記芯金構造体を囲むようにして配置された上記筒状ワークをプレス成形し、
上記プレス成形後に、上記中間芯金を上記第１、第２芯金の間隔を狭めることが可能な後退位置まで移動させることを特徴とする筒状成形品の成形装置。
【請求項２】
上記中間芯金が平坦な２つの当接面を有し、少なくとも一方の当接面が上記軸に対して傾斜しており、
上記第１、第２芯金も、中間芯金に対向する平坦な当接面を有し、これら第１、第２芯金の当接面は上記中間芯金の対応する当接面と等しい角度をなしていて当該中間芯金の当接面と面接触していることを特徴とする請求項１に記載の筒状成形品の成形装置。
【請求項３】
上記第１、第２の金型の成形面の各々は、一部を除き横断面形状が等しく、当該一部において凸部または凹部からなる成形部を有しており、
上記第１、第２の芯金の成形面は、これら成形部と相補的な凹部または凸部からなる成形部を有しており、これら成形部により、上記筒状成形品には、径方向内側または径方向外側に向かって突出する突出部が成形されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の筒状成形品の成形装置。
【請求項４】
上記芯金構造体が弾性支持手段により上記第１、第２金型間においてこれら第１、第２金型から離れた位置で支持され、
上記第１金型が固定位置にあり、上記第２金型が第１金型に対して近接・離間する方向に移動するようになっており、
プレス成形の際に、上記第２金型が上記弾性支持手段に抗して上記芯金構造体を押しながら、第１金型に向かって移動されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の筒状成形品の成形装置。
【請求項５】
上記筒状成形品が、潰れた横断面形状を有する消音器のシェルであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の筒状成形品の成形装置
【請求項６】
ア．互いに対向する成形面を有する第１、第２の２つの金型と、上記第１、第２の金型の対向方向と交差する軸に沿って延びて上記第１、第２の金型間に配置される芯金構造体とを用意し、
上記第１、第２金型の成形面の少なくとも一方は、上記軸に沿って凹凸をなす縦断面形状を有しており、
上記芯金構造体は、上記軸方向にそれぞれ延びる第１、第２の芯金および中間芯金を有し、
上記第１芯金は、上記第１金型に対向するとともに第１金型の成形面に対応する面形状の成形面を有し、
上記第２芯金は、上記第２金型に対向するとともに第２金型の成形面に対応する面形状の成形面を有し、
上記中間芯金は、一端側から他端側に向かって厚みが漸減するような楔形状をなし、上記第１、第２芯金間に配置されるとともに、上記第１、第２芯金に対して相対的に上記軸方向に移動可能であり、
イ．上記中間芯金が上記第１、第２芯金の間隔を広げた前進位置にある状態で、上記筒状ワークを上記芯金構造体を囲むようにして配置し、
ウ．上記第１、第２の金型を芯金構造体に向かって相対的に移動させることにより、上記筒状ワークを潰すようにプレス成形して筒型成形品を得、
エ．上記プレス成形後に、上記中間芯金を後退させて上記第１、第２芯金の間隔を狭めることにより、上記第１、第２芯金を上記筒型成形品から径方向、内方向に後退させ、
オ．最後に上記筒型成形品に対して上記芯金構造体の芯金を上記軸方向に相対的に移動させて、上記筒型成形品から抜き取ることを特徴とする筒状成形品の成形方法。
【請求項７】
上記筒型成形品が消音器のシェルであり、
上記第１、第２の金型の成形面の各々は、一部を除き横断面形状が等しく、当該一部においてビード成形用の凹部または凸部を有しており、
上記第１、第２の芯金の成形面は、上記ビード成形用の凸部または凹部と相補的なビード成形用の凹部または凸部を有しており、
上記プレス成形により、一部を除いて等しい横断面形状のシェルを得、その一部に上記第１、第２金型のビード成形用凸部または凹部と上記第１、第２芯金のビード成形用凹部または凸部とで、シェルの径方向内側または外側に突出するビードを成形することを特徴とする請求項６に記載の筒状成形品の成形方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−６５３（Ｐ２０１２−６５３Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３８８８４（Ｐ２０１０−１３８８８４）
【出願日】平成２２年６月１８日（２０１０．６．１８）
【出願人】（０００１７４３７８）坂本工業株式会社 (23)
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１８日（２０１０．６．１８）
【出願人】（０００１７４３７８）坂本工業株式会社 (23)
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