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発明の名称 可変断面押出用ダイスおよびリンク部材の製造方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−156423
公開日 平成10年(1998)6月16日
出願番号 特願平8−329214
出願日 平成8年(1996)11月25日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】清水 千春
発明者 加藤 雅嗣 / 谷川 久男 / 鈴木 隆博
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 アーム部の端部に孔部を有する連結部が一体に形成されたリンク部材を押出成形するための可変断面押出用ダイスであって、成形材の押出方向に積層状に配設される第1のダイスと第2のダイスとを備えてなり、上記第1のダイスには、上記リンク部材のアーム部を形成するための第1のダイス孔と、この第1のダイス孔の少なくとも一端部から分岐して互いに離間する方向に円弧状に延出し、上記リンク部材の連結部の周壁部を形成するための2条の第2のダイス孔とが上記押出方向と交差する方向に向けて穿設されるとともに、上記第2のダイスには、上記2条の第2のダイス孔に跨がる長さ寸法を有する方形状の連通ダイス孔が穿設され、かつ上記第1のダイスと第2のダイスとは、上記連通ダイス孔が上記第1のダイス孔または上記第2のダイス孔と互いに連通して上記成形材の押出孔を形成するように、上記第1のダイス孔から第2のダイス孔に至る方向に、相対的に往復移動自在に設けられていることを特徴とする可変断面押出用ダイス。
【請求項2】 上記第1のダイス孔の他端部には、当該第1のダイス孔の端部から上記相対移動方向に延出する複数条の第3のダイス孔が穿設されていることを特徴とする請求項1に記載の可変断面押出用ダイス。
【請求項3】 上記第1のダイス孔の他端部には、上記第1のダイス孔の端部の中央部を除いた両側縁部から、上記相対移動方向に延びる2条の第3のダイス孔が形成されていることを特徴とする請求項2に記載の可変断面押出用ダイス。
【請求項4】 請求項1に記載の可変断面押出用ダイスを用いて、上記第1のダイスおよび第2のダイスによって形成される上記押出孔に向けて成形材を押出すとともに、これと並行して上記第1のダイスおよび第2のダイスを上記第1のダイス孔と第2のダイス孔との間を相対的に往復移動させて、上記第1のダイス孔と上記連通ダイス孔とを連通させることによって上記アーム部を押出し、次いで、円弧状の上記2条の第2のダイス孔と上記連通ダイス孔とを連通させることによって上記連結部の周壁部を押出すことを特徴とするリンク部材の製造方法。
【請求項5】 請求項2または3に記載の可変断面押出用ダイスを用いて、上記第1のダイスおよび第2のダイスによって形成される上記押出孔に向けて成形材を押出すとともに、これと並行して上記第1のダイスおよび第2のダイスを上記第1のダイス孔と第2のダイス孔と第3のダイス孔との間を相対的に往復移動させて、上記第1のダイス孔と上記連通ダイス孔とを連通させることによって上記アーム部を押出し、上記第3のダイス孔と上記連通ダイス孔とを連通させることにより上記アーム部に上記押出方向と直交する方向に開口する中抜き部を形成し、次いで円弧状の上記2条の第2のダイス孔と上記連通ダイス孔とを連通させることによって上記連結部の周壁部を押出すことを特徴とするリンク部材の製造方法。
【請求項6】 上記第2のダイスを固定し、上記第1のダイスを移動させることを特徴とする請求項4または5に記載のリンク部材の製造方法。
【請求項7】 上記成形材は、アルミニウムまたはアルミニウム合金であることを特徴とする請求項4ないし請求項6のいずれかに記載のリンク部材の製造方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、端部に連結用の孔部を有するリンク部材を押出成形するための可変断面押出用ダイスおよび当該ダイスを用いたリンク部材の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】周知のように、アーム部の端部に、ベアリング等の摺動部材が嵌合される孔部が穿設された連結部が形成されたリンク部材は、エンジンのクランクシャフトやコネクティングロッド、あるいは各種の駆動装置におけるリンク機構の構成部材として様々な用途に用いられている。従来、この種のリンク部材を製造する方法として、平板状の素材を打ち抜き、さらに鍛造することによって、上記アーム部と連結部とが一体に形成されたリンク部材を得る方法が採用されているが、当該製造方法によっては、肉厚の薄いリンク部材については比較的容易に製造することができるものの、肉厚が厚いものに対しては、打ち抜きおよび鍛造に要する圧力が高くなり過ぎて製造することができないという問題点がある。
【0003】そこで、比較的肉厚の厚いリンク部材を製造する場合には、図11に示すように、アーム部を構成する角柱状の部材1と、連結部を構成する管状の部材2とを別途製作し、次いで棒状の部材1の両端部を凹円弧面状に切削加工した後に、これら部材1、2を溶接3により一体的に接合する方法が採られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来のリンク部材の製造方法にあっては、各部材1、2の加工や溶接等に手間を要し、かつ単品製造になるために製造効率が極めて悪いという欠点があるうえに、得られたリンク部材は、使用時に最も応力の作用する溶接部3において強度に劣るという問題点があった。また、特に近年における部材の軽量化の要請から、上記リンク部材をアルミニウムまたはアルミニウム合金によって製造する場合には、素材の特性として溶接が難しいために作業に熟練を要し、よって上記溶接部3において安定的に充分な接合強度を確保することが難しいという問題点があった。そこで、アルミニウムの押出成形によって上記リンク部材を一体に製造する方法も提案されている。この製造方法は、コンテナの先端部に上記リンク部材の外形形状を有する押出孔が穿設された押出用ダイスを固定し、さらに上記押出孔の上記連結部の孔部を形成すべき位置にマンドレルを挿入して、コンテナ内に挿入した成形材(ビレット)を加圧機(ステム)によって上記押出用ダイス側に押圧して押出孔から押し出すことにより、上記リンク部材を成形するものである。
【0005】このような押出成形によれば、断面形状が上記リンク部材の形状になるために、これを押出方向と直交する方向に適宜長さ寸法毎に切断することにより、肉厚の厚い多数本のリンク部材を製造することができるという利点がある。ところが、当該押出成形にあっては、比較的小さなリンク部材は容易に押出成形することができるものの、アーム部の寸法が長い大型のリンク部材を製造しようとすると、押出用ダイスにおける押出孔の面積が大きくなり、この結果ビレットの押圧に大きな圧力が必要となって装置の極端な大型化を招来するという問題点があった。
【0006】本発明は、上記従来のリンク部材の製造方法が有する課題を有効に解決すべくなされたもので、装置の大型化を招くことなく、幅広い寸法範囲のリンク部材を容易に押出成形することができる可変断面押出用ダイス、およびこれを用いたリンク部材の製造方法を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明に係る可変断面押出用ダイスは、アーム部の端部に孔部を有する連結部が一体に形成されたリンク部材を押出成形するためのものであって、成形材の押出方向に積層状に配設される第1のダイスと第2のダイスとを備えてなり、上記第1のダイスには、リンク部材のアーム部を形成するための第1のダイス孔と、この第1のダイス孔の少なくとも一端部から分岐して互いに離間する方向に円弧状に延出し、リンク部材の連結部の周壁部を形成するための2条の第2のダイス孔とが押出方向と交差する方向に向けて穿設されるとともに、上記第2のダイスには、2条の第2のダイス孔に跨がる長さ寸法を有する方形状の連通ダイス孔が穿設され、かつ上記第1のダイスと第2のダイスとは、上記連通ダイス孔が第1のダイス孔または第2のダイス孔と互いに連通して成形材の押出孔を形成するように、上記第1のダイス孔から第2のダイス孔に至る方向に、相対的に往復移動自在に設けられていることを特徴とするものである。
【0008】さらに、請求項2に記載の発明は、上記第1のダイス孔の他端部に、当該第1のダイス孔の端部から上記相対移動方向に延出する複数条の第3のダイス孔が穿設されていることを特徴とするものであり、請求項3に記載の発明は、上記第1のダイス孔の端部の中央部を除いた両側縁部から上記相対移動方向に延びる2条の第3のダイス孔が形成されていることを特徴とするものである。
【0009】次いで、請求項4に記載の本発明に係るリンク部材の製造方法は、請求項1に記載の可変断面押出用ダイスを用いて、上記第1のダイスおよび第2のダイスによって形成される押出孔に向けて成形材を押出すとともに、これと並行して上記第1のダイスおよび第2のダイスを、第1のダイス孔と第2のダイス孔との間を相対的に往復移動させて、上記第1のダイス孔と連通ダイス孔とを連通させることによってアーム部を押出し、次いで、円弧状の2条の第2のダイス孔と連通ダイス孔とを連通させることによって連結部の周壁部を押出すことを特徴とするものである。
【0010】また、請求項5に記載の発明は、請求項2または3に記載の可変断面押出用ダイスを用いて、上記第1のダイスおよび第2のダイスによって形成される押出孔に向けて成形材を押出すとともに、これと並行して上記第1のダイスおよび第2のダイスを、第1のダイス孔と第2のダイス孔と第3のダイス孔との間を相対的に往復移動させて、上記第1のダイス孔と連通ダイス孔とを連通させることによってアーム部を押出し、上記第3のダイス孔と連通ダイス孔とを連通させることによりアーム部に押出方向と直交する方向に開口する中抜き部を形成し、次いで円弧状の2条の第2のダイス孔と連通ダイス孔とを連通させることによって連結部の周壁部を押出すことを特徴とするものである。
【0011】この際に、請求項6に記載の発明は、上記第2のダイスを固定し、上記第1のダイスを移動させることを特徴とするものであり、さらに請求項7に記載の発明は、上記成形材が、アルミニウムまたはアルミニウム合金であることを特徴とするものである。
【0012】請求項1〜3のいずれかに記載の可変断面押出用ダイスおよびこれを用いた請求項4〜7のいずれかに記載のリンク部材の製造方法においては、成形材の押出方向に積層状に配設された第1のダイスおよび第2のダイスに向けて成形材を押出すとともに、上記第1のダイスおよび第2のダイスを、上記第1のダイス孔と連通ダイス孔との連通部によって形成される押出孔によりリンク部材のアーム部を成形し、次いで第1のダイス孔および第2のダイス孔の延在方向に相対移動させて、2条の第2のダイス孔と連通ダイス孔との連通部によって形成される2つの押出孔により、上記アーム部に連続する連結部の円弧状の周壁部を押出すことにより、当該連結部に孔部を有するリンク部材が押出成形される。
【0013】そして、上記工程を順次繰り返すことにより、押出方向に向けてアーム部および連結部が連続的に押出されるために、これを切断することにより、複数のリンク部材を製造することができる。この際に、得られるリンク部材の連結部の形状は、上記第2のダイス孔の円弧形状および第1のダイスと第2のダイスとの相対移動速度によって適宜設定することができ、アーム部の長さ寸法は、第1のダイス孔と連通ダイス孔との連通部によって形成される押出孔における押出時間によって調整することができる。したがって、上記可変断面押出用ダイスおよびこれを用いたリンク部材の製造方法によれば、一組の第1のダイスおよび第2のダイスによって、装置の大型化を招くことなく、幅広い寸法範囲のリンク部材を容易に押出成形することができる。
【0014】また、請求項2または3に記載の可変断面押出用ダイスを用いた場合には、第1のダイス孔および連通ダイス孔とによってアーム部を成形する際に、第1のダイスおよび第2のダイスを相対移動させて第3のダイス孔と連通ダイス孔とを連通させると、成形体には、押出方向と直交する方向に上記第3のダイス孔間に対応する開口部が形成される。この結果、アーム部の中間に中抜き部が形成されて軽量化が図られたリンク部材を押出成形することができる。特に、請求項3に記載の可変断面押出用ダイスを用いれば、2条の第3のダイス孔が第1のダイス孔の端部の中央部を除いた両側縁部から相対移動方向に延びるように形成されているので、アーム部の幅寸法を変化させることなく、上記第2のダイス孔間の寸法に対応した幅寸法の中抜き部を形成することができる。
【0015】さらに、請求項6に記載の押出成形方法を用いれば、第2のダイスを固定して第1のダイスを第1のダイス孔および第2のダイス孔の延在方向に移動させているので、成形体の押出軸線が変化することがなく、よって取り出しローラの配置等が容易になる。したがって、請求項4〜6のいずれかに記載の可変断面押出成形方法は、特に請求項7に記載の発明のように、成形材としてアルミニウムまたはアルミニウム合金を用いて各種の構成部材を押出成形する際に用いて顕著な効果を奏する。
【0016】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)図1〜図4は、本発明に係る可変断面押出用ダイスの第一の実施形態を示すもので、この押出用ダイスは、図1に示す第1のダイス11と、図2に示す第2のダイス12とから構成されたものである。第1のダイス11には、図5に示すリンク部材10のアーム部10aを形成するための方形状の第1のダイス孔13と、この第1のダイス孔13の一端部から分岐して互いに離間する方向に1/4円弧を描くように延出して、上記リンク部材10の連結部10b、10cの周壁部を形成するための2条の第2のダイス孔14、14とが穿設されている。
【0017】他方、第2のダイス12には、長方形状の連通ダイス孔15が穿設されており、この連通ダイス孔15の長さ寸法は、第2のダイス孔14、14に跨がる寸法に設定されている。そして、これら上記第1のダイス11と第2のダイス12とは、図3および図4に示すように、成形材の押出方向に積層状に配設されるとともに、第2のダイス12が固定され、かつ第1のダイス11がその第1のダイス孔13または第2のダイス孔14、14と上記連通ダイス孔15とが互いに連通して成形材の押出孔16、17を形成するように、上記第1のダイス孔13から第2のダイス孔14に至る方向に、往復移動自在に設けられている。
【0018】次いで、図3〜図5に基づいて、上記構成からなる可変断面押出用ダイスを用いた本発明に係るリンク部材の製造方法の第一の実施形態について説明する。先ず、図示されないコンテナの先端部に第2のダイス12を固定するとともに、第1のダイス11を上記第2のダイス12に対して上記第1のダイス孔13から第2のダイス孔14に至る方向に往復移動自在に配設するとともに、上記コンテナ内に加熱したアルミニウムまたはアルミニウム合金のビレットを挿入する。次いで、図3に示すように、第1のダイス11の位置を、その第1のダイス孔13が第2のダイスの連通ダイス孔15と連通するように調整して、上記ビレットを加圧機(ステム)によって上記押出用ダイス側に押圧するとともに、これと並行して第1のダイスを図4に示す位置まで往復移動させる。すると、成形材は、第1のダイスの往復移動によって接離するダイス孔17、17から押出されるために、押出方向に向けて互いに接離することになり、この結果一方の連結部10bにおける周壁部が押出成形される。
【0019】そこで次に、第1のダイス11を、その第1のダイス孔13が第2のダイスの連通ダイス孔15と連通させた位置において一定時間、成形材の押出しを行なうと、上記成形材は、方形状の押出孔16によって中実な角柱状に押出され、これにより、図5に示すリンク部材10のアーム部10aが押出成形される。そして、上記アーム部10aが所定の長さ寸法押出された後に、再び成形材の押出しと並行して第1のダイスを図4に示す位置まで往復移動させてダイス孔17、17を接離させることにより、他方の連結部10cにおける周壁部が押出成形される。そして、以上の工程を適宜押出長さ毎に繰り返すことにより、図5に示すようなアーム部10aの両端部に連結部10b、10cが形成されたリンク部材10が連続的に押出成形される。そこで、図中点線で示す連結部10b、10cの端部位置Pにおいて、成形体を切断することにより、順次所定形状のリンク部材10が得られることになる。
【0020】このように、上記構成からなる可変断面押出用ダイスおよびこれを用いたリンク部材の製造方法によれば、第2のダイスの連通ダイス孔15を、アーム部10aを成形するための第1のダイス孔13と連結部10b、10cを形成するための第2のダイス孔14、14との間を往復移動させることにより、押出方向に向けて上記第1のダイス孔13および第2のダイス孔14の形状を、上記移動方向と直交する線Lに対して線対称に折返した形状であって、かつ相対移動速度に対応して伸縮された形状の上記リンク部材10を順次連続的に押出成形することができるため、予め上記第2のダイス孔14の円弧形状を大きく形成しておき、第2のダイス12の往復移動距離を調整することにより、連結部10b、10cの外径寸法を所望の値に設定し、かつ第1のダイス孔13と連通ダイス孔15との連通部によって押出成形する時間を調整してアーム部の長さ寸法を決めることにより、一組の上記第1のダイス11および第2のダイス12によって、装置の大型化を招くことなく、幅広い寸法範囲のリンク部材を容易に押出成形することができる。
【0021】またこの際に、第2のダイス12を固定して第1のダイス11を第1のダイス孔13と第2のダイス孔14との間を移動させているので、成形体10の押出軸線が変化することがなく、よって取り出しローラの配置等が容易になるといった効果も得られる。
【0022】(実施の形態2)図6〜図9は、本発明の可変断面押出用ダイスの第二の実施形態を示すもので、図1〜図4に示したものと同一構成部分に付いては同一符号を付して、その説明を省略する。図6〜図9に示すように、この押出用ダイスにおいては、第1のダイス11の第1のダイス孔13の他端部に、この第1のダイス孔13の端部の中央部13aを除いた両側縁部13b、13bから、第2のダイス12の移動方向に延びる2条の第3のダイス孔20、20が形成されている。
【0023】この押出用ダイスを用いたリンク部材の製造方法の第二の実施形態について説明すると、この製造方法においては、先ず第一の実施形態と同様にして連結部10bを押出成形し、次いで図7に示すように、第1のダイス孔13と連通ダイス孔15とによる押出孔16から成形材を押出してリンク部材10のアーム部10aを押出成形する際に、適宜時間間隔で、図8に示すように、第2のダイス12を移動させて第3のダイス孔20、20と連通ダイス孔とを連通させることにより形成される押出孔19から成形材を押出す。すると、押出される成形体には、押出方向と直交する方向に上記第3のダイス孔20、20間に対応する開口部が形成される。この結果、図10に示すように、アーム部10aの中間には、中抜き部10dが形成される。そして、上記アーム部10aが所定の長さ寸法押出された後に、図9に示すように、成形材の押出しと並行して第2のダイスを往復移動させてダイス孔17、17を接離させることにより、他方の連結部10cにおける周壁部が押出成形される。
【0024】以上のように、上記第二の実施形態によれば、第一の実施形態と同様の作用効果を得ることができることに加えて、第3のダイス孔20、20によって、リンク部材10のアーム部10aに中抜き部10d…を形成することができ、よって軽量化が図られたリンク部材10を押出成形することができる。
【0025】なお、上記第二の実施形態においては、第1のダイス11の第1のダイス孔13の他端部に、中央部13aを除いた両側縁部13b、13bから、第2のダイス12の移動方向に延びる2条の第3のダイス孔20、20を形成した場合についてのみ説明したが、これに限るものではなく、第1のダイス孔13の端部から第2のダイス12の移動方向に延出する3条あるいはそれ以上の第3のダイス孔を形成してもよく、この場合には、アーム部10aの幅方向に第3のダイス孔間に対応する互いに平行な複数条の中抜き部を形成することができる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜3のいずれかに記載の可変断面押出用ダイスおよびこれを用いた請求項4〜7のいずれかに記載のリンク部材の製造方法によれば、リンク部材の連結部の形状を、上記第2のダイス孔の円弧形状および第1のダイスと第2のダイスとの相対移動速度によって適宜設定することができ、アーム部の長さ寸法は、第1のダイス孔と連通ダイス孔との連通部によって形成される押出孔における押出時間によって調整することができるために、一組の第1のダイスおよび第2のダイスによって、装置の大型化を招くことなく、幅広い寸法範囲のリンク部材を容易に押出成形することができ、特に請求項2または3に記載の発明およびこれを用いた請求項5に記載の発明によれば、アーム部の中間に中抜き部が形成されて軽量化が図られたリンク部材を押出成形することができる。また、請求項6に記載の押出成形方法を用いれば、成形体の押出軸線が変化することがなく、よって取り出しローラの配置等が容易になるといった効果が得られる。したがって、請求項4〜6のいずれかに記載の可変断面押出成形方法は、特に請求項7に記載の発明のように、成形材としてアルミニウムまたはアルミニウム合金を用いて各種の構成部材を押出成形する際に用いて顕著な効果を奏する。




 

 


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