專(zhuān)利名稱(chēng)：套筒一體型構(gòu)件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如將制動(dòng)踏板裝置安裝于前壁板時(shí)等的情況下而使用的套筒一體型構(gòu)件及其制造方法。
背景技術(shù)：
例如，關(guān)于車(chē)輛的制動(dòng)踏板裝置，如日本實(shí)開(kāi)平5-12335號(hào)公報(bào)所示，保持制動(dòng)踏板的基端側(cè)的組件主體通過(guò)端板而安裝在前壁板上。前壁板用于隔開(kāi)車(chē)內(nèi)和發(fā)動(dòng)機(jī)艙，由于是由高強(qiáng)度的板材構(gòu)成，因此即使在制動(dòng)操作時(shí)受到大的カ的作用，也能充分地與其抗衡。
但是，由于前壁板與組件主體之間設(shè)置有隔音材料等，因此組件主體側(cè)與前壁板之間需設(shè)置空間。因此，當(dāng)把制動(dòng)踏板裝置安裝于前壁板時(shí)，組件主體側(cè)的端板與前壁板之間設(shè)置有隔板。進(jìn)而，制動(dòng)踏板裝置的安裝，是通過(guò)使從前壁板側(cè)插入的螺栓穿透套筒后，再與基板側(cè)螺母擰接而進(jìn)行的。但是，如果隔板和端板是分體的話(huà)，則會(huì)使螺栓插入操作變得麻煩，使汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)上的制動(dòng)踏板安裝變得費(fèi)時(shí)，因此通常采用事先將隔板一體地安裝在端板上而成的部件。但是，制造事先將這樣的隔板(以下稱(chēng)為套筒)一體地安裝在端板(以下稱(chēng)為基板)而成的部件的已知方法，由于是通過(guò)焊接把短圓桶狀的套筒安裝在基板上，因此加工性差，對(duì)成本不利。尤其，當(dāng)安裝多個(gè)套筒時(shí)，加工性將進(jìn)一歩降低。另外，如果用沖壓加工形成該部件，與焊接相比，制造變得容易，且加工性也得到了提高，但拉伸成型吋，從基板立設(shè)的套筒的頂端側(cè)容易變薄，從而有強(qiáng)度或剛性不足的問(wèn)題。尤其，如制動(dòng)踏板裝置安裝用的套筒一體型構(gòu)件所示，當(dāng)套筒中作用有大的載荷時(shí)，套筒必須在整體上具有強(qiáng)度和剛性，但現(xiàn)有的套筒尚不能滿(mǎn)足這樣的要求。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題而完成的，其目的在于提供從基板立設(shè)的套筒不但頂端側(cè)且整體上具有剛性的套筒ー體型構(gòu)件，以及能容易地制造該構(gòu)件的制造方法。解決問(wèn)題的方法實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的套筒一體型構(gòu)件具有基板和套筒，所述套筒是基端部一體地連接于該基板，且內(nèi)部形成有具有與前述基板的平面垂直的軸線(xiàn)的貫通孔，且具有既定的外徑和高度的套筒，其特征在于，該套筒具有通過(guò)對(duì)前述基板進(jìn)行拉伸成型而形成的主體、和形成于該主體的頂端部的至少雙層結(jié)構(gòu)的頂端凸緣部。實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的制造方法，其是通過(guò)對(duì)基板進(jìn)行沖壓加工而形成突出部，進(jìn)而使該突出部成形為具有既定的外徑和高度、且在頂端處具有頂端凸緣部的套筒的套筒一體型構(gòu)件的制造方法，其特征在于，具有拉伸エ序、擠壓エ序以及沖孔エ序，所述拉伸エ序是用比前述外徑更大的徑、并以比前述既定的高度更高的方式，在前述基板上成形前述突出部的拉伸エ序，所述擠壓エ序是將前述拉伸エ序所成形的前述突出部擠壓成前述既定的高度，同時(shí)使前述突出部的頂端部向徑方向外突出，且使前述頂端部的外周緣部形成為至少雙層結(jié)構(gòu)的頂端凸緣部的擠壓エ序，所述沖孔エ序是在該頂端部開(kāi)設(shè)通孔從而形成前述頂端凸緣部的沖孔エ序。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的套筒一體型構(gòu)件，由于使套筒的頂端凸緣部形成為至少雙層結(jié)構(gòu)，從而套筒的頂端側(cè)得到加固，成為具有剛性以及強(qiáng)度的套筒。且，如果對(duì)基板進(jìn)行沖壓成形而形成套筒，則能將從基板到套筒整體的材料流向線(xiàn)作為連續(xù)的材料流向線(xiàn)，因此能使基板和套筒的剛性以及強(qiáng)度均質(zhì)化，能容易地使構(gòu)件整體具有想要的剛性以及強(qiáng)度。根據(jù)第二技術(shù)方案的本發(fā)明，由于在基板上形成有多個(gè)套筒，從而能使加工性進(jìn)一步提尚。
根據(jù)本發(fā)明的套筒一體型構(gòu)件的制造方法，當(dāng)從基板形成突出部而形成具有既定的外徑和高度的套筒時(shí)，由于曾經(jīng)形成比既定的外徑更大的徑，且以比既定的高度更高的方式形成該突出部后，在擠壓前述突出部的同時(shí)使頂端部向徑方向外突出，從而將前述頂端部形成為至少雙層結(jié)構(gòu)的頂端凸緣部，進(jìn)而在該頂端部開(kāi)設(shè)通孔而形成前述頂端凸緣部，因此頂端部成為多層結(jié)構(gòu)，套筒的強(qiáng)度増大，另外通過(guò)擠壓側(cè)部也増加了厚度而具有高強(qiáng)度，從而形成整體上具有強(qiáng)度和剛性的套筒。且，由于整體成形時(shí)僅依靠沖壓成形而進(jìn)行，因此制造極其容易。根據(jù)第四技術(shù)方案的本發(fā)明，由于前述拉伸エ序具有，在前述基板中用比前述既定的外徑更大的徑來(lái)形成前述高度大小的前述突出部的第一拉伸エ序、以及將該第一拉伸エ序所形成的前述突出部的外徑縮小，同時(shí)以比前述既定的高度更高的方式進(jìn)行成形的第ニ拉伸エ序，從而能使前述突出部的高度變得更高，且能使之后形成的頂端凸緣部的成形變得極其順利、容易。進(jìn)而，由于具有將前述第二拉伸エ序所成形的前述突出部的外徑進(jìn)ー步縮小，同時(shí)將前述高度成形為更高的成形精整エ序，因此多層結(jié)構(gòu)的前述頂端凸緣部能更容易地成形。


圖I是表示本發(fā)明的套筒一體型構(gòu)件的安裝狀態(tài)的概略剖面圖。圖2是表示該套筒一體型構(gòu)件的概略立體圖。圖3是沿著圖2的3-3線(xiàn)的剖面中的材料流向線(xiàn)的示意圖。圖4A是表示該套筒一體型構(gòu)件成形用的板材的俯視圖。 圖4B是沿著圖4A的B-B線(xiàn)的概略剖面圖。圖5A是表示該套筒一體型構(gòu)件的第一拉伸エ序的成形狀態(tài)的俯視圖。圖5B是沿著圖5A的B-B線(xiàn)的概略剖面圖。圖6A是表示該套筒一體型構(gòu)件的第二拉伸エ序的成形狀態(tài)的俯視圖。圖6B是沿著圖6A的B-B線(xiàn)的概略剖面圖。圖7A是表示該套筒一體型構(gòu)件的成形精整エ序的成形狀態(tài)的俯視圖。
圖7B是沿著圖7A的B-B線(xiàn)的概略剖面圖。圖8A是表示該套筒一體型構(gòu)件的擠壓エ序的成形狀態(tài)的俯視圖。圖8B是沿著圖8A的B-B線(xiàn)的概略剖面圖。圖9A是表示該套筒一體型構(gòu)件的沖孔エ序的成形狀態(tài)的俯視圖。圖9B是沿著圖9A的B-B線(xiàn)的概略剖面圖。
具體實(shí)施例方式以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。作為本實(shí)施方式的套筒一體型構(gòu)件的使用例，例如有圖I所示的車(chē)輛的制動(dòng)踏板 裝置。制動(dòng)踏板裝置I具有組件主體10和駕駛員進(jìn)行制動(dòng)操作的制動(dòng)踏板20。組件主體10被安裝干，隔開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)艙2與車(chē)廂3的前壁板下檔板4、以及設(shè)置于前壁板下檔板4的上部且構(gòu)成了車(chē)窗部的一部分的前壁板上檔板5中。即，組件主體10具有外殼11，并通過(guò)頂板Ila與端板Ilc得以保持，所述外殼11由用螺栓安裝于前壁板上檔板5的頂板11a、從頂板Ila的車(chē)寬方向兩側(cè)端垂下的側(cè)板lib、和在頂板Ila的前方垂下的端板(基板)Ilc而構(gòu)成。雖然端板Ilc通過(guò)螺栓而安裝于前壁板下檔板4上，但如圖2所示，一體地設(shè)置有四個(gè)隔板(套筒)12，從而通過(guò)這些隔板12在前壁板下檔板4與端板Ilc之間生成了用于設(shè)置隔音材料6等的空間。由于該隔板12中不僅作用有制動(dòng)踏板裝置I的重量，還作用有制動(dòng)時(shí)的操作力和螺栓擰緊時(shí)的緊固力，因此隔板12本身必須具有能與這些カ抗衡的強(qiáng)度和剛性，且撓度少。從而，隔板12構(gòu)成為形成有具有與端板Ilc的平面垂直的軸線(xiàn)的貫通孔的主體12a、以及端板Ilc本身具有一定的厚度t，或者形成為從端板Ilc到隔板12的頂端部具有一定的高度H。尤其，形成于隔板12的頂端部的頂端凸緣部F的厚度tf以具有前述厚度t以上的厚度的方式而構(gòu)成，外徑Df也形成為比隔板12的外徑D更大。另外，在本實(shí)施方式中，如圖3所示，當(dāng)形成套筒一體型構(gòu)件吋，由于進(jìn)行了沖壓成形，因此從端板Ilc到隔板12的頂端凸緣部F為止的材料流向線(xiàn)R是連續(xù)的，其結(jié)果，使端板Ilc和隔板12的剛性以及強(qiáng)度能均質(zhì)化，構(gòu)件整體能具有想要的剛性以及強(qiáng)度。組件主體10的兩側(cè)板Ilb之間，以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式設(shè)置有保持軸13，且保持軸13連接有制動(dòng)踏板20的上端部分，從而構(gòu)成為制動(dòng)踏板20根據(jù)駕駛員的踩踏操作來(lái)以保持軸13為中心而擺動(dòng)。由于制動(dòng)踏板20與増大制動(dòng)操作的操作カ來(lái)進(jìn)行制動(dòng)的主缸真空助力器(未圖示)是通過(guò)推桿14而連接的，因此端板Ilc的中央開(kāi)設(shè)有插入推桿14的通孔15。還有，圖中的符號(hào)“ 16”是使得受踩踏的制動(dòng)踏板20回到原位(圖示的位置)的復(fù)位彈簧，符號(hào)“ 17”是支架。對(duì)這樣的套筒一體型構(gòu)件的成形方法進(jìn)行說(shuō)明。基板的成形首先，如圖4A、圖4B所示，將具有一定的厚度t的坯料加工成大致的矩形，并進(jìn)行沖孔加工而形成相當(dāng)于前述端板Ilc的基板W。在基板W的角部附近，形成有用于成形為具有既定的外徑D和高度H (參照?qǐng)D3)的隔板12的基礎(chǔ)的加工為圓筒狀的突出部30 (用虛擬輪廓線(xiàn)表示的部分)，但為了在該成形時(shí)使材料能均等地移動(dòng)，優(yōu)選將基板W的角部加工為圓弧狀，同時(shí)沖孔成形通孔32來(lái)使得成為突出部30的內(nèi)部區(qū)域31的部分也形成為圓弧狀。但是，雖然基板W的中央部分是之后開(kāi)設(shè)用于插入推桿14的通孔15 (參照?qǐng)D2)而除去的部分，但是在成形突出部30的階段，為了防止基板W的變形，優(yōu)選以存在連接基板W的兩側(cè)端部的支持部材33的方式來(lái)成形前述通孔32。第一拉伸ェ序其次，進(jìn)行在基板W的角部區(qū)域成形突出部30的第一拉伸成型。突出部30如圖5所示，具有比隔板12的外徑D更大的徑，即外徑D1，從基板W到頂端部30b的高度Hl為隔板12的高度H的大小。如果成形了比需成形的隔板12更大的突出部，則之后的成形只要縮小材料即可，從而成形變得容易，因此優(yōu)選。且，該成形與通常的成形相同，都是通過(guò)將基板W設(shè)置在接受模上，并用沖壓模對(duì)基板W加壓來(lái)進(jìn)行的，但為了基板W中不產(chǎn)生褶皺或破裂，優(yōu)選在接受模上設(shè)置微珠等來(lái)控制材料的流向。 此處，在該拉伸成型時(shí)，板材會(huì)從周?chē)M(jìn)入接受模的凹部或者孔部?jī)?nèi)，但在本實(shí)施方式中，由于基板W的角部為圓弧狀，且成為突出部30的內(nèi)部區(qū)域31的部分也成形為圓弧狀，因此進(jìn)入接受模內(nèi)的量沿突出部30的外周而變得均一，突出部30中的頂端部30b的厚度t2比初始的厚度t減少。突出部30的側(cè)部30a的厚度tl未有大幅度的變化。第二拉伸エ序其次，進(jìn)行第二拉伸成型，如圖6所示，使突出部30的高度H2大于第一拉伸成型時(shí)的高度Hl，使外徑D2小于第一拉伸成型時(shí)的外徑Dl。第二拉伸成型的接受模、沖壓模不同于第一拉伸成型時(shí)的模具，使用的是接受模的孔內(nèi)徑、沖壓模的外徑比第一拉伸成型時(shí)的模具小的模具。在第二拉伸成型中，由于外徑變小，因此其剩余壁厚可利用在高度的方向上。其結(jié)果，第二拉伸成型所形成的突出部30中的頂端部30b的厚度t2'雖然多少有減小，但側(cè)部30a的厚度tl并無(wú)減小。精整成形エ序在由第二拉伸成型所形成的突出部30中，當(dāng)高度不充分吋，進(jìn)ー步精壓來(lái)進(jìn)行精整成形。即，如圖7所示，以使突出部30的高度H3大于第二拉伸成型時(shí)的高度H2，使外徑D3小于第二拉伸成型時(shí)的外徑D2的方式來(lái)精整。通過(guò)該精整成形來(lái)制得想要的突出部30，且當(dāng)后述的頂端凸緣部F成為雙層結(jié)構(gòu)時(shí)，使得能夠確保想要的厚度，即能夠確保至少初始的厚度t以上的厚度。精整成形的接受摸、沖壓模與第二拉伸成型時(shí)的模具相比，采用的是深度或者突出高度更大，孔內(nèi)徑、外徑更小的模具。且，該精整成形，在通過(guò)第二拉伸成型能制得想要的突出部30時(shí)，不是必需進(jìn)行的。擠壓エ序其次，進(jìn)行擠壓ェ序。在擠壓ェ序中，如圖8所示，以使得第二拉伸成型或者精整成形所形成的突出部30成為想要的高度H和外徑D的方式，擠壓突出部30的頂端部30b，使頂端部30b向徑方向外突出，從而形成頂端凸緣部F。即，采用比第二拉伸成型或者精整成形時(shí)使用的接受模、沖壓模的深度或者突出高度小，而孔內(nèi)徑、外徑更大的模具，在軸方向上擠壓突出部30的頂端部30b，并以使其外徑D4變?yōu)樽畲?，同時(shí)使頂端部30b的外周區(qū)域的部分成為雙層結(jié)構(gòu)的方式成形。其結(jié)果，通過(guò)第二拉伸成型或者精整成形，盡管頂端部30b的厚度t2"多少變薄，由于使其成為雙層，因此頂端凸緣部F的厚度形成為足夠的厚度，變得具有強(qiáng)度。沖孔エ序進(jìn)而，在突出部30中的雙層結(jié)構(gòu)的頂端部30b的中央部分，即ー層的部分處，進(jìn)行開(kāi)設(shè)螺栓插入用的通孔35的沖孔エ序。最終エ序
最后，如圖9所示，對(duì)基板W的中央部分進(jìn)行沖孔，在此處開(kāi)設(shè)插入推桿14的通孔15。實(shí)施例對(duì)上述制造方法進(jìn)行了實(shí)際的驗(yàn)證。所形成的隔板12的外徑D為16. 0mm、高度H為10. 7mm,所使用的板材采用了板厚t為I. 4mm的構(gòu)造用軋制鋼板。在第一拉伸成型中，在基板W的四角處形成有外徑Dl為27mm、高度Hl為12mm的突出部30。其次，進(jìn)行第二拉伸成型，制得外徑D2為19. 4mm、高度H2為15mm的突出部30。在該第二拉伸成型時(shí)，基板W中未產(chǎn)生褶皺或破裂，順利地完成了成形。進(jìn)行精整成形，制得具有小于外徑D2的、15. 5mm的外徑D3，大于高度H2的、
16.Omm的高度H3的突出部30。擠壓該突出部30，使得突出部30的高度H為10. 7mm、外徑D為18. 0mm，同時(shí)使得頂端部30b為雙層結(jié)構(gòu)。突出部30中的側(cè)部30a的板厚tl為I. 5mm,與初始的板厚的差為
0.1mm。雙層結(jié)構(gòu)的頂端部30b的板厚t2為2. 0mm，厚于初始的板厚。進(jìn)而，對(duì)該突出部30的頂端部30b實(shí)施沖孔エ序,從而開(kāi)設(shè)出13mm的通孔35。雖然在該套筒一體型構(gòu)件的隔板12中插入M8的螺栓，并與螺母擰接，從而來(lái)擰緊端板11c，但隔板12并無(wú)破裂，在實(shí)際應(yīng)用上沒(méi)有問(wèn)題。本發(fā)明并不僅限于上述實(shí)施方式，本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)人員可在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思內(nèi)做各種變更。例如，雖然上述實(shí)施方式對(duì)汽車(chē)的制動(dòng)踏板裝置中使用的端板進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不僅限于此，而是可廣泛地使用在安裝于懸掛裝置中的卡圈等的具有套筒狀部件的結(jié)構(gòu)中。另外，在本實(shí)施方式中，雖然頂端部30b為雙層結(jié)構(gòu)，但可不僅如此，而可以是三層或者三層以上的多層結(jié)構(gòu)。エ業(yè)實(shí)用性本發(fā)明可適用于，例如在將車(chē)輛的制動(dòng)踏板裝置安裝于前壁板時(shí)所采用的端板等中。最后，本申請(qǐng)基于了 2010年01月27日申請(qǐng)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?010-15658，參照了其公開(kāi)內(nèi)容并從整體上進(jìn)行了采納。
權(quán)利要求
1.套筒一體型構(gòu)件，其是具有基板以及套筒的套筒一體型構(gòu)件，所述套筒的基部一體地連接于該基板，內(nèi)部形成有具有與前述基板的平面垂直的軸線(xiàn)的貫通孔，且所述套筒具有既定的外徑和高度，其特征在干， 該套筒具有通過(guò)對(duì)前述基板進(jìn)行拉伸成型而形成的主體、和形成于該主體的頂端部的至少雙層結(jié)構(gòu)的頂端凸緣部。
2.如權(quán)利要求I所述的套筒一體型構(gòu)件，其特征在于，前述基板上形成有多個(gè)前述套筒。
3.套筒一體型構(gòu)件的制造方法，其是對(duì)基板進(jìn)行沖壓加工而設(shè)置突出部，進(jìn)而使該突出部成形為具有既定的外徑和高度、且頂端處具有頂端凸緣部的套筒的套筒一體型構(gòu)件的制造方法，其特征在于，具有 拉伸エ序，其是用比前述外徑更大的徑，并以比前述既定的高度更高的方式，在前述基板上成形前述突出部的拉伸エ序； 擠壓エ序，其是將前述拉伸エ序所成形的前述突出部擠壓成前述既定的高度，同時(shí)使前述突出部的頂端部向徑方向外突出，從而使前述頂端部的外周緣部成為至少雙層結(jié)構(gòu)的擠壓エ序； 沖孔エ序，其是在該頂端部開(kāi)設(shè)通孔，從而形成前述頂端凸緣部的沖孔エ序。
4.如權(quán)利要求3所述的套筒一體型構(gòu)件的制造方法，其特征在于，前述拉伸エ序具有用比前述既定的外徑更大的徑，在前述基板上成形前述高度大小的前述突出部的第一拉伸エ序；將該第一拉伸エ序所形成的前述突出部的外徑縮小，同時(shí)以比前述既定的高度更高的方式進(jìn)行成形的第二拉伸エ序；將該第二拉伸エ序所成形的前述突出部的外徑進(jìn)ー步縮小，同時(shí)以比前述高度更高的方式進(jìn)行成形的成形精整エ序。
全文摘要
本發(fā)明涉及套筒一體型構(gòu)件，其特征在于，從基板W設(shè)置突出部30，當(dāng)在具有既定的外徑D和高度H的隔板12中成形突出部30時(shí)，一旦形成了比既定的外徑D更大的徑，且以比既定的高度H更高的方式形成該突出部30后，在擠壓突出部30的同時(shí)，使突出部30的頂端部30b向徑方向外突出而形成雙層結(jié)構(gòu)，進(jìn)而在該頂端部開(kāi)設(shè)通孔，因此使得頂端部30b具有雙層結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，另外通過(guò)擠壓使側(cè)部30a也具有高強(qiáng)度，從而形成整體上具有強(qiáng)度的、含有隔板12的套筒一體型構(gòu)件。
文檔編號(hào)B60T7/06GK102791397SQ20118000754
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2011年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月27日
發(fā)明者木村洋, 石山昭, 石附正春, 緒方千歲 申請(qǐng)人:株式會(huì)社萬(wàn)