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JP-2026076474-A - ヒンジ用メール及び／又はヒメールの製造方法並びに製造装置

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Abstract

【課題】一体的に形成された軸筒部、腕部及び取付部を有するヒンジ用メール及び／又はヒメールの製造において成形荷重の低減及び搬送性の向上を可能とする技術を提供する。 【解決手段】ヒンジ用メール及び／又はヒメールを板状の素材から製造する過程において、素材の長手方向における端部を拘束せずに、軸筒部となる増肉部を多段階に分けて成形する。 【選択図】図２

Inventors

  • 関口 慧

Assignees

  • 株式会社三五

Dates

Publication Date
20260512
Application Date
20241024

Claims (9)

  1. 一体的に形成された軸筒部、腕部及び取付部を有するヒンジ用メール及び／又はヒメールの製造方法であって、 板状の素材の幅方向における寸法を第１拘束手段によって拘束しつつ前記素材の長手方向における寸法は拘束せずに、１つの第１凸部と前記素材の長手方向において前記第１凸部の両側に前記第１凸部から所定の間隔を空けて設けられた２つの第２凸部とを有する一対の第１金型によって前記素材の厚み方向に前記素材を挟圧することにより、１つの前記第１凸部に対応する位置に形成された１つの第１減肉部、２つの前記第２凸部に対応する位置に形成された２つの第２減肉部及び１つの前記第１減肉部と２つの前記第２減肉部との間にそれぞれ形成された２つの第１増肉部を有する第１中間素材を成形する増肉工程と、 前記第１中間素材の幅方向における寸法を第２拘束手段によって拘束し且つ前記第１中間素材の長手方向における２つの前記第２減肉部同士の間隔が拡がらないように第３拘束手段によって拘束しつつ前記第１減肉部の少なくとも一部を前記第１中間素材の厚み方向に一対の第１パンチによって挟圧することにより、１つの前記第１減肉部に対応する位置に形成された１つの第３減肉部、２つの前記第２減肉部に対応する位置に形成された２つの第４減肉部及び１つの前記第３減肉部と２つの前記第４減肉部との間にそれぞれ形成された２つの第２増肉部を有する第２中間素材を成形する矯正工程と、 前記第２中間素材の前記第３減肉部の少なくとも一部を切除することにより、前記第２増肉部を一端に有する２つの第３中間素材を成形する分離工程と、 を少なくとも含む、 ヒンジ用メール及び／又はヒメールの製造方法。
  2. 請求項１に記載されたヒンジ用メール及び／又はヒメールの製造方法であって、 前記矯正工程において、少なくとも前記第１中間素材の幅方向に直交する平面への垂直投影図における前記第２減肉部の肉厚が最も小さい位置である最薄点から隣接する前記第１増肉部の肉厚の最も大きい位置である最厚点までの曲線上の変曲点と前記最薄点との間の部分に対応する前記第２減肉部の表面上の領域である第１領域に前記第３拘束手段を当接させることにより、前記第１中間素材の長手方向における２つの前記第２減肉部同士の間隔が拡がらないように拘束する、 ヒンジ用メール及び／又はヒメールの製造方法。
  3. 請求項１又は請求項２に記載されたヒンジ用メール及び／又はヒメールの製造方法であって、 前記矯正工程と前記分離工程との間において、少なくとも前記第２中間素材の長手方向における２つの前記第４減肉部の間の部分である第１部分を一対の第２金型によって前記第２中間素材の厚み方向に挟持しつつ前記第２中間素材の長手方向における両端と前記第１部分との間の２つの部分である２つの板部分を第２パンチによって押圧して折り曲げる折り曲げ工程を更に含む、 ヒンジ用メール及び／又はヒメールの製造方法。
  4. 請求項３に記載されたヒンジ用メール及び／又はヒメールの製造方法であって、 前記折り曲げ工程と並行して又は前記折り曲げ工程と前記分離工程との間において、折り曲げられた前記板部分の外面に対して扱き加工を施す扱き工程を更に含む、 ヒンジ用メール及び／又はヒメールの製造方法。
  5. 一体的に形成された軸筒部、腕部及び取付部を有するヒンジ用メール及び／又はヒメールの製造装置であって、 板状の素材の幅方向における寸法を拘束する手段である第１拘束手段と、１つの第１凸部と前記素材の長手方向において前記第１凸部の両側に前記第１凸部から所定の間隔を空けて設けられた２つの第２凸部とを有する一対の第１金型と、を備え、 前記第１拘束手段によって前記素材の幅方向における寸法を拘束しつつ前記素材の長手方向における寸法は拘束せずに、前記第１金型によって前記素材の厚み方向に前記素材を挟圧することにより、１つの前記第１凸部に対応する位置に形成された１つの第１減肉部、２つの前記第２凸部に対応する位置に形成された２つの第２減肉部及び１つの前記第１減肉部と２つの前記第２減肉部との間にそれぞれ形成された２つの第１増肉部を有する第１中間素材を成形する増肉工程を実行するように構成されており、 前記第１中間素材の幅方向における寸法を拘束する手段である第２拘束手段と、前記第１中間素材の長手方向における２つの前記第２減肉部同士の間隔が拡がらないように拘束する手段である第３拘束手段と、前記第１中間素材の厚み方向において離隔可能及び接近可能に構成された一対の第１パンチと、を備え、 前記第２拘束手段によって前記第１中間素材の幅方向における寸法を拘束し且つ前記第３拘束手段によって前記第１中間素材の長手方向における２つの前記第２減肉部同士の間隔が拡がらないように拘束しつつ前記第１減肉部の少なくとも一部を前記第１中間素材の厚み方向に一対の前記第１パンチによって挟圧することにより、１つの前記第１減肉部に対応する位置に形成された１つの第３減肉部、２つの前記第２減肉部に対応する位置に形成された２つの第４減肉部及び１つの前記第３減肉部と２つの前記第４減肉部との間にそれぞれ形成された２つの第２増肉部を有する第２中間素材を成形する矯正工程を実行するように構成されており、 前記第２中間素材の前記第３減肉部の少なくとも一部を切除する手段である第１切除手段を備え、 前記第１切除手段によって前記第２中間素材の前記第３減肉部の少なくとも一部を切除することにより前記第２増肉部を一端に有する２つの第３中間素材を成形する分離工程を実行するように構成されている、 ヒンジ用メール及び／又はヒメールの製造装置。
  6. 請求項５に記載されたヒンジ用メール及び／又はヒメールの製造装置であって、 前記矯正工程において少なくとも前記第１中間素材の幅方向に直交する平面への垂直投影図における前記第２減肉部の肉厚が最も小さい位置である最薄点から隣接する前記第１増肉部の肉厚の最も大きい位置である最厚点までの曲線上の変曲点と前記最薄点との間の部分に対応する前記第２減肉部の表面上の領域である第１領域に当接するように前記第３拘束手段が構成されている、 ヒンジ用メール及び／又はヒメールの製造装置。
  7. 請求項５又は請求項６に記載されたヒンジ用メール及び／又はヒメールの製造装置であって、 前記増肉工程において一対の前記第１金型が前記素材を間に挟んで互いに対向する状態において、互いに対向する一対の前記第１凸部の間の距離である第１距離が互いに対向する二対の前記第２凸部の間の距離である第２距離よりも大きい、 ヒンジ用メール及び／又はヒメールの製造装置。
  8. 請求項５又は請求項６に記載されたヒンジ用メール及び／又はヒメールの製造装置であって、 少なくとも前記第２中間素材の長手方向における２つの前記第４減肉部の間の部分である第１部分を前記第２中間素材の厚み方向に挟持する一対の第２金型と、 前記第２中間素材の長手方向における両端と前記第１部分との間の部分である２つの板部分を押圧して折り曲げる第２パンチと、 を備え、 前記矯正工程と前記分離工程との間において、少なくとも前記第２中間素材の長手方向における２つの前記第４減肉部の間の部分である第１部分を一対の第２金型によって前記第２中間素材の厚み方向に挟持しつつ前記第２中間素材の長手方向における両端と前記第１部分との間の２つの部分である２つの板部分を第２パンチによって押圧して折り曲げる折り曲げ工程を実行するように構成された、 ヒンジ用メール及び／又はヒメールの製造装置。
  9. 請求項８に記載されたヒンジ用メール及び／又はヒメールの製造装置であって、 前記折り曲げ工程の実行により折り曲げられた前記板部分の外面に対して扱き加工を施す扱き工程を前記折り曲げ工程と並行して前記第２パンチに形成されたランドによって実行するか或いは前記第２パンチとは別個のパンチである第３パンチに形成されたランドによって前記折り曲げ工程と前記分離工程との間において実行するように構成された、 ヒンジ用メール及び／又はヒメールの製造装置。

Description

本発明は、ヒンジ用メール及び／又はヒメールの製造方法並びに製造装置に関する。 当該技術分野においては、ヒンジ用メール及び／又はヒメールの製造方法として、板状部材である素材を板厚方向に押圧して、軸が挿通される軸筒部となる頭部に相当する増肉部と腕部（「首部」とも称呼される）及び取付部となる薄肉部とを一体的に形成する手法が知られている。 具体的には、例えば、特許文献１（特公昭５７－２７７８２号公報）に開示された葉板形蝶番の製造法においては、左右対称の上下型の間に挟持された平板材の中央部にポンチによって上下から面押し鍛造加工を繰り返して中央部の左右両側に２つの葉板形蝶番の軸筒部（膨出部）を成形した後に薄板となった中央部を打ち抜くことにより、２つの蝶番加工素材を切り離す。 また、特許文献２（特開２０１８－９９７２３号公報）に開示されたヒンジ部材の製造法は、板状金属素材の板面部を屈曲しつつ扱き、その一端部を薄肉化すると共に、他端部の所定箇所に増肉部を形成する第１の工程と、板状金属素材を打ち抜き、少なくとも増肉部を含む他端部及び一端部を有する中間部材を形成する第２の工程と、金型内に予め形成され、中間部材を圧縮したときに所定形状を構成するキャビティ内に中間部材の増肉部を配置し、板面部から増肉部側に素材流動させてキャビティ内に充填しつつ、残余素材を板面部側に逃し、所定形状の膨出部を他端部に形成する第３の工程と、を含む。 特公昭５７－２７７８２号公報特開２０１８－９９７２３号公報 本発明の第１実施態様に係るヒンジ用メール及び／又はヒメールの製造方法（第１方法）に含まれる各工程の流れの一例を示すフローチャートである。第１方法に含まれる増肉工程において使用される素材及び第１金型並びに増肉工程の実行により成形される第１中間素材の構成を例示する模式図である。第１方法に含まれる増肉工程において板状の素材の幅方向における寸法を拘束しつつ素材の長手方向における寸法は拘束せずに一対の第１金型によって素材の厚み方向に素材を挟圧する過程を例示する模式図である。第１方法に含まれる矯正工程において使用される第１中間素材、第１パンチ及び金型並びに矯正工程の実行により成形される第２中間素材の構成を例示する模式図である。第１方法に含まれる矯正工程において第１中間素材の幅方向における寸法を拘束し且つ第１中間素材の長手方向における２つの第２減肉部同士の間隔が拡がらないように拘束しつつ第１減肉部の少なくとも一部を第１中間素材の厚み方向に一対の第１パンチによって挟圧する過程を例示する模式図である。第１方法に含まれる分離工程において第２中間素材の第３減肉部が切除されて第２増肉部を一端に有する２つの第３中間素材が成形される様子を示す模式図である。発明の第１実施態様に係るヒンジ用メール及び／又はヒメールの製造方法（第２方法）に含まれる矯正工程において第３拘束手段によって当接される第１中間素材の第１領域を例示する模式図である。軸筒部と取付部との間に介在する腕部が屈曲した形状を有するメールの構成の一例を示す模式図である。本発明の第３実施態様に係るヒンジ用メール及び／又はヒメールの製造方法（第３方法）に含まれる各工程の流れの一例を示すフローチャートである。第３方法に含まれる折り曲げ工程において第２中間素材の第１部分を一対の第２金型によって第２中間素材の厚み方向に挟持しつつ２つの板部分を第２パンチによって押圧して折り曲げる過程を例示する模式図である。本発明の第４実施態様に係るヒンジ用メール及び／又はヒメールの製造方法（第４方法）に含まれる各工程の流れの１つの例を示すフローチャートである。第４方法に含まれる各工程の流れのもう１つの例を示すフローチャートである。図１０の（ｂ）において太い破線によって囲まれた部分の拡大図である。本発明の第７実施態様に係るヒンジ用メール及び／又はヒメールの製造装置（第７装置）が備える一対の第１金型の構成の一例を示す模式図である。 《第１実施形態》 以下、図面を参照しながら本発明の第１実施形態に係るヒンジ用メール及び／又はヒメールの製造方法（以降、「第１方法」と称呼される場合がある。）について説明する。 〈構成〉 第１方法は、一体的に形成された軸筒部、腕部及び取付部を有するヒンジ用メール及び／又はヒメールの製造方法である。第１方法によって製造されるヒンジが構成部品として組み込まれる機構の種類は特に限定されず、例えば種々の物品若しくは装置が備えるドア及び蓋等の開閉機構を挙げることができる。このような開閉機構の具体例としては、例えば車両、船舶及び／又は航空機等が備えるドア及び／又はハッチを開閉するための機構等を挙げることができる。 図１は、第１方法に含まれる各工程の流れの一例を示すフローチャートである。図１に例示するように、第１方法は、以下に列挙する増肉工程と、矯正工程と、分離工程と、を少なくとも含む。尚、本明細書において、「長手方向」とは板状の素材並びに当該素材から成形される第１中間素材及び第２中間素材の厚み方向に直交する平面内における寸法が長い方向を指し、「幅方向」とは上記平面内において長手方向に直交する方向を指す。 ステップＳ１０において実行される増肉工程においては、板状の素材の幅方向における寸法を第１拘束手段によって拘束しつつ、素材の長手方向における寸法は拘束せずに、一対の第１金型によって素材の厚み方向に素材を挟圧する。 板状の素材を構成する材料は、所期の形状を有するヒンジ用メール及び／又はヒメールを鍛造加工によって成形することが可能であり且つヒンジ用メール及び／又はヒメールとしての使用環境に耐え得る材料である限り、特に限定されない。典型的には、斯かる材料は、例えば、例えば、鉛、スズ、アルミニウム、銅、ジルコニウム、チタン、モリブデン、バナジウム、ニオブ、及び鉄（鋼を含む）並びにこれらのうちの何れか１種以上の金属を含む合金等を始めとする金属である。 図２は、第１方法に含まれる増肉工程において使用される素材及び第１金型並びに増肉工程の実行により成形される第１中間素材の構成を例示する模式図である。図２においては、図面に向かって左右方向が「長手方向」であり、上下方向が「厚み方向」であり、奥行き方向が「幅方向」である。 図２の（ａ）は、板状の素材を下方から監察した場合における当該素材の構成を例示する模式図である。図２の（ａ）に例示する素材１００は、長手方向、幅方向、厚み方向の順に寸法が大きい直方体、即ち平板状の形状を有する。 一対の第１金型の各々は、１つの第１凸部と素材の長手方向において第１凸部の両側に第１凸部から所定の間隔を空けて設けられた２つの第２凸部とを有する。 図２の（ｂ）は、一対の第１金型の構成を例示する模式的な側面図である。図２の（ｂ）においても、図面に向かって左右方向が「長手方向」であり、上下方向が「厚み方向」であり、奥行き方向が「幅方向」である。図２の（ｂ）に例示する一対の第１金型２１０の各々は、素材１００の長手方向における中央に設けられた１つの第１凸部２１１と素材１００の長手方向において第１凸部２１１の両側に第１凸部２１１から所定の間隔を空けて設けられた２つの第２凸部２１２とを有する。 増肉工程においては、上述したように、素材１００の幅方向（奥行き方向）における寸法が第１拘束手段によって拘束される。従って、増肉工程を実行する成形装置は、素材１００の幅方向における寸法を拘束する図示しない第１拘束手段（例えば、金型又はパッド等）を更に含む。 尚、図２の（ｂ）に例示する一対の第１金型２１０は、厚み方向（図面に向かって上下方向）において概ね対称な成形面を有するが、第１方法によって製造しようとするヒンジ用メール及び／又はヒメールの形状によっては、厚み方向において非対称な成形面を有していてもよい。 図３は、増肉工程において板状の素材の幅方向における寸法を図示しない第１拘束手段によって拘束しつつ素材の長手方向における寸法は拘束せずに一対の第１金型によって素材の厚み方向に素材を挟圧する過程を例示する模式図である。図３においても、図面に向かって左右方向が「長手方向」であり、上下方向が「厚み方向」であり、奥行き方向が「幅方向」である。図３の（ａ）は一対の第１金型の間に素材がセットされて増肉工程が開始されようとする時点における状態を、図３の（ｂ）は一対の第１金型による素材の挟圧により所期の形状を有する第１中間素材が成形されて増肉工程が終了した時点における状態を、それぞれ例示する。 図３に例示する増肉工程においては、素材１００の長手方向（左右方向）における寸法は拘束せずに、図示しない駆動機構によって、一対の第１金型２１０の間に素材１００を挟んで厚み方向（上下方向）に押圧する。 図３に示す例においては、一対の第１金型２１０のうち、一方の（下側の）第１金型２１０を固定しておき、この下側の第１金型２１０に他方の（上側の）第１金型２１０を近付けるように駆動する（図３の（ａ）における黒塗りの矢印を参照）ことによって素材１００を挟圧している。しかしながら、増肉工程においては、図３の（ａ）に示す例とは逆に、一対の第１金型２１０のうち、上側の第１金型２１０を固定しておき、この上側の第１金型２１０に下側の第１金型２１０を近付けるように駆動してもよい。更には、一対の第１金型２１０の両方を互いに近付けるように駆動してもよい。 また、図２の（ｂ）に例示した一対の第１金型２１０の各々は、１つの第１凸部２１１が設けられた１つの部分と、２つの第２凸部２１２が設けられた２つの部分と、からなる３つの部分によって構成されている。しかしながら、一対の第１金型の両方又は何れか一方は、１つの第１凸部及び２つの第２凸部が設けられた１つの部分によって構成されていてもよい。 尚、図２の（ｂ）に例示した一対の第１金型２１０のように１つの第１凸部２１１が設けられた１つの部分と、２つの第２凸部２１２が設けられた２つの部分と、からなる３つの部分によって構成されている場合、次の矯正工程において第１中間素材の長手方向における２つの第２減肉部同士の間隔が拡がらないように拘束する第３拘束手段として、２つの第２凸部２１２が設けられた２つの部分を利用してもよい。この場合、１つの第１凸部２１１が設けられた１つの部分を、第１減肉部の少なくとも一部を第１中間素材の厚み方向に挟圧する一対の第１パンチに入れ替えるだけで増肉工程から矯正工程へと移行することができるので、第１方法によるヒンジ用メール及び／又はヒメールの製造効率を高めることができる。 更に、一対の金型の各々が図３に例示したように３つの部分によって構成されている場合は、第１凸部２１１が設けられた部分の成形面とは反対側の端部（図３の（ａ）において太い実線によって示されている部分）にシムを噛ませることにより、増肉工程における第１凸部による素材への押圧量を調整することができる。これにより、増肉工程における成形荷重、ひいては第１方法全体としての成形荷重が過大とならないように容易に調整することができる。 尚、一対の第１金型によって素材の厚み方向に素材を挟圧するための駆動機構は、例えば素材を構成する材料の性質（例えば、機械的強度及び硬度等）及び増肉工程の実行によって成形しようとする部材である第１中間素材の形状等に応じて、当該技術分野において周知の種々の駆動機構の中から適宜選択することができる。典型的には、例えば油圧式プレス機等のプレス機が駆動機構として採用される。 上記のようにして増肉工程を実行することにより、１つの第１凸部に対応する位置に形成された１つの第１減肉部、２つの第２凸部に対応する位置に形成された２つの第２減肉部及び１つの第１減肉部と２つの第２減肉部との間にそれぞれ形成された２つの第１増肉部を有する第１中間素材が成形される。 図２の（ｃ）は、図３に例示したようにして一対の第１金