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套筒一体型构件及其制造方法
申请号	CN201180007547.9	申请日	2011-01-26	公开(公告)号	CN102791397B	公开(公告)日	2014-12-10
申请人	株式会社万;			发明人	石附正春; 木村洋; 绪方千岁; 石山昭;
摘要	本发明涉及套筒一体型构件，其特征在于，从基板 W设置突出部30，当在具有既定的外径D和高度H的隔板12中成形突出部30时，一旦形成了比既定的外径D更大的径，且以比既定的高度H更高的方式形成该突出部30后，在挤压突出部30的同时，使突出部30的顶端部30b向径方向外突出而形成双层结构，进而在该顶端部开设通孔，因此使得顶端部30b具有双层结构的强度，另外通过挤压使侧部30a也具有高强度，从而形成整体上具有强度的、含有隔板12的套筒一体型构件。
权利要求	1.套筒一体型构件，其是制动踏板装置用构件，所述制动踏板装置用构件是在开设于外壳的基板上的通孔的周围设置有多个套筒的制动踏板装置用构件，所述套筒是作为使得外壳和前壁板之间产生空间的隔板、具有既定的外径和高度的套筒，所述外壳是以使车辆用操作踏板以保持轴为中心而摆动的方式来设置的外壳，所述前壁板是安装了该外壳的前壁板，其特征在于，前述套筒具有：主体，其是通过对前述基板进行拉伸成型，从而前述套筒从基部到顶端均与前述基板一体地形成的主体；顶端凸缘部，其是形成于该主体的顶端部的、被加工为至少双层结构的顶端凸缘部；在贯通孔中插入螺栓，并以前述顶端凸缘部的顶端与前述前壁板抵接的状态，将前述基板拧紧固定于前述前壁板，所述贯通孔是从前述主体的基部到前述顶端凸缘部、形成为具有与前述基板的平面垂直的轴线的贯通孔。 2.套筒一体型构件的制造方法，其是制动踏板装置用的套筒一体型构件的制造方法，所述制动踏板装置用构件是在开设于外壳的基板上的通孔的周围设置有多个套筒，并以前述套筒的顶端与前壁板抵接的状态，由螺栓将前述基板拧紧固定于前述前壁板的制动踏板装置用构件，所述套筒是作为使得外壳和前述前壁板之间产生空间的隔板、具有既定的外径和高度的套筒，所述外壳是以使车辆用操作踏板以保持轴为中心而摆动的方式来设置的外壳，所述前壁板是安装了该外壳的前壁板，其特征在于，具有：拉伸工序，其是用比前述外径更大的径，并以比前述既定的高度更高的方式成形突出部的拉伸工序，所述突出部是以具有与开设前述通孔之前的前述基板的平面垂直的轴线的方式而设置的突出部；挤压工序，其是将前述拉伸工序所成形的前述突出部挤压成前述既定的高度，同时使前述突出部的顶端部向径方向外突出，从而使前述顶端部的外周缘部成为至少双层结构的挤压工序；冲孔工序，其是在该顶端部开设通孔，从而形成前述顶端凸缘部的冲孔工序。 3.如权利要求2所述的套筒一体型构件的制造方法，其特征在于，前述拉伸工序具有：用比前述既定的外径更大的径，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工序；将该第一拉伸工序所形成的前述突出部的外径缩小，同时以比前述既定的高度更高的方式进行成形的第二拉伸工序；将该第二拉伸工序所成形的前述突出部的外径进一步缩小，同时以比前述高度更高的方式进行成形的成形精整工序。
说明书全文	套筒一体型构件及其制造方法技术领域 [0001] 本发明涉及例如将制动踏板装置安装于前壁板时等的情况下而使用的套筒一体型构件及其制造方法。背景技术 [0002] 例如，关于车辆的制动踏板装置，如日本实开平5-12335号公报所示，保持制动踏板的基端侧的组件主体通过端板而安装在前壁板上。前壁板用于隔开车内和发动机舱，由于是由高强度的板材构成，因此即使在制动操作时受到大的力的作用，也能充分地与其抗衡。 [0003] 但是，由于前壁板与组件主体之间设置有隔音材料等，因此组件主体侧与前壁板之间需设置空间。因此，当把制动踏板装置安装于前壁板时，组件主体侧的端板与前壁板之间设置有隔板。进而，制动踏板装置的安装，是通过使从前壁板侧插入的螺栓穿透套筒后，再与基板侧螺母拧接而进行的。 [0004] 但是，如果隔板和端板是分体的话，则会使螺栓插入操作变得麻烦，使汽车生产线上的制动踏板安装变得费时，因此通常采用事先将隔板一体地安装在端板上而成的部件。 [0005] 但是，制造事先将这样的隔板（以下称为套筒）一体地安装在端板（以下称为基板）而成的部件的已知方法，由于是通过焊接把短圆桶状的套筒安装在基板上，因此加工性差，对成本不利。尤其，当安装多个套筒时，加工性将进一步降低。另外，如果用冲压加工形成该部件，与焊接相比，制造变得容易，且加工性也得到了提高，但拉伸成型时，从基板立设的套筒的顶端侧容易变薄，从而有强度或刚性不足的问题。尤其，如制动踏板装置安装用的套筒一体型构件所示，当套筒中作用有大的载荷时，套筒必须在整体上具有强度和刚性，但现有的套筒尚不能满足这样的要求。发明内容 [0006] 发明要解决的问题 [0007] 本发明是为了解决上述现有技术中存在的问题而完成的，其目的在于提供从基板立设的套筒不但顶端侧且整体上具有刚性的套筒一体型构件，以及能容易地制造该构件的制造方法。 [0008] 解决问题的方法 [0009] 实现上述目的的本发明的套筒一体型构件，其是制动踏板装置用构件，所述制动踏板装置用构件是在开设于外壳的基板上的通孔的周围设置有多个套筒的制动踏板装置用构件，所述套筒是作为使得外壳和前壁板之间产生空间的隔板、具有既定的外径和高度的套筒，所述外壳是以使车辆用操作踏板以保持轴为中心而摆动的方式来设置的外壳，所述前壁板是安装了该外壳的前壁板，其特征在于，前述套筒具有：主体，其是通过对前述基板进行拉伸成型，从而由基部到顶端均与前述基板一体地形成的主体；顶端凸缘部，其是形成于该主体的顶端部的、以具有前述基板的板厚以上的厚度的方式被加工为至少双层结构的顶端凸缘部；在贯通孔中插入螺栓，并以前述顶端凸缘部的顶端与前述前壁板抵接的状态，将前述基板拧紧固定于前述前壁板，所述贯通孔是从前述主体的基部到前述顶端凸缘部、形成为具有与前述基板的平面垂直的轴线的贯通孔。 [0010] 实现上述目的的本发明的制造方法，其是制动踏板装置用的套筒一体型构件的制造方法，所述制动踏板装置用构件是在开设于外壳的基板上的通孔的周围设置有多个套筒，并以前述套筒的顶端与前壁板抵接的状态，由螺栓将前述基板拧紧固定于前述前壁板的制动踏板装置用构件，所述套筒是作为使得外壳和前述前壁板之间产生空间的隔板、具有既定的外径和高度的套筒，所述外壳是以使车辆用操作踏板以保持轴为中心而摆动的方式来设置的外壳，所述前壁板是安装了该外壳的前壁板，其特征在于，具有：拉伸工序，其是用比前述外径更大的径，并以比前述既定的高度更高的方式成形突出部的拉伸工序，所述突出部是以具有与开设前述通孔之前的前述基板的平面垂直的轴线的方式而设置的突出部；挤压工序，其是将前述拉伸工序所成形的前述突出部挤压成前述既定的高度，同时使前述突出部的顶端部向径方向外突出，从而使前述顶端部的外周缘部成为至少双层结构的挤压工序；冲孔工序，其是在该顶端部开设通孔，从而形成前述顶端凸缘部的冲孔工序。 [0011] 发明的效果 [0012] 根据本发明的套筒一体型构件，由于使套筒的顶端凸缘部形成为至少双层结构，从而套筒的顶端侧得到加固，成为具有刚性以及强度的套筒。且，如果对基板进行冲压成形而形成套筒，则能将从基板到套筒整体的材料流向线作为连续的材料流向线，因此能使基板和套筒的刚性以及强度均质化，能容易地使构件整体具有想要的刚性以及强度。 [0013] 另外，由于在基板上形成有多个套筒，从而能使加工性进一步提高。 [0014] 根据本发明的套筒一体型构件的制造方法，当从基板形成突出部而形成具有既定的外径和高度的套筒时，由于曾经形成比既定的外径更大的径，且以比既定的高度更高的方式形成该突出部后，在挤压前述突出部的同时使顶端部向径方向外突出，从而将前述顶端部形成为至少双层结构的顶端凸缘部，进而在该顶端部开设通孔而形成前述顶端凸缘部，因此顶端部成为多层结构，套筒的强度增大，另外通过挤压侧部也增加了厚度而具有高强度，从而形成整体上具有强度和刚性的套筒。且，由于整体成形时仅依靠冲压成形而进行，因此制造极其容易。 [0015] 根据第三技术方案的本发明，由于前述拉伸工序具有，在前述基板中用比前述既定的外径更大的径来形成前述高度大小的前述突出部的第一拉伸工序、以及将该第一拉伸工序所形成的前述突出部的外径缩小，同时以比前述既定的高度更高的方式进行成形的第二拉伸工序，从而能使前述突出部的高度变得更高，且能使之后形成的顶端凸缘部的成形变得极其顺利、容易。 [0016] 进而，由于具有将前述第二拉伸工序所成形的前述突出部的外径进一步缩小，同时将前述高度成形为更高的成形精整工序，因此多层结构的前述顶端凸缘部能更容易地成形。 [0017] 附图说明 [0018] 图1是表示本发明的套筒一体型构件的安装状态的概略剖面图。 [0019] 图2是表示该套筒一体型构件的概略立体图。 [0020] 图3是沿着图2的3-3线的剖面中的材料流向线的示意图。 [0021] 图4A是表示该套筒一体型构件成形用的板材的俯视图。 [0022] 图4B是沿着图4A的B-B线的概略剖面图。 [0023] 图5A是表示该套筒一体型构件的第一拉伸工序的成形状态的俯视图。 [0024] 图5B是沿着图5A的B-B线的概略剖面图。 [0025] 图6A是表示该套筒一体型构件的第二拉伸工序的成形状态的俯视图。 [0026] 图6B是沿着图6A的B-B线的概略剖面图。 [0027] 图7A是表示该套筒一体型构件的成形精整工序的成形状态的俯视图。 [0028] 图7B是沿着图7A的B-B线的概略剖面图。 [0029] 图8A是表示该套筒一体型构件的挤压工序的成形状态的俯视图。 [0030] 图8B是沿着图8A的B-B线的概略剖面图。 [0031] 图9A是表示该套筒一体型构件的冲孔工序的成形状态的俯视图。 [0032] 图9B是沿着图9A的B-B线的概略剖面图。具体实施方式 [0033] 以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。 [0034] 作为本实施方式的套筒一体型构件的使用例，例如有图1所示的车辆的制动踏板装置。制动踏板装置1具有组件主体10和驾驶员进行制动操作的制动踏板20。 [0035] 组件主体10被安装于，隔开发动机舱2与车厢3的前壁板下档板4、以及设置于前壁板下档板4的上部且构成了车窗部的一部分的前壁板上档板5中。即，组件主体10具有外壳11，并通过顶板11a与端板11c得以保持，所述外壳11由用螺栓安装于前壁板上档板5的顶板11a、从顶板11a的车宽方向两侧端垂下的侧板11b、和在顶板11a的前方垂下的端板（基板）11c而构成。 [0036] 虽然端板11c通过螺栓而安装于前壁板下档板4上，但如图2所示，一体地设置有四个隔板（套筒）12，从而通过这些隔板12在前壁板下档板4与端板11c之间生成了用于设置隔音材料6等的空间。由于该隔板12中不仅作用有制动踏板装置1的重量，还作用有制动时的操作力和螺栓拧紧时的紧固力，因此隔板12本身必须具有能与这些力抗衡的强度和刚性，且挠度少。从而，隔板12构成为形成有具有与端板11c的平面垂直的轴线的贯通孔的主体12a、以及端板11c本身具有一定的厚度t，或者形成为从端板11c到隔板12的顶端部具有一定的高度H。 [0037] 尤其，形成于隔板12的顶端部的顶端凸缘部F的厚度tf以具有前述厚度t以上的厚度的方式而构成，外径Df也形成为比隔板12的外径D更大。另外，在本实施方式中，如图3所示，当形成套筒一体型构件时，由于进行了冲压成形，因此从端板11c到隔板12的顶端凸缘部F为止的材料流向线R是连续的，其结果，使端板11c和隔板12的刚性以及强度能均质化，构件整体能具有想要的刚性以及强度。 [0038] 组件主体10的两侧板11b之间，以可转动的方式设置有保持轴13，且保持轴13连接有制动踏板20的上端部分，从而构成为制动踏板20根据驾驶员的踩踏操作来以保持轴13为中心而摆动。由于制动踏板20与增大制动操作的操作力来进行制动的主缸真空助力器（未图示）是通过推杆14而连接的，因此端板11c的中央开设有插入推杆14的通孔15。 [0039] 还有，图中的符号“16”是使得受踩踏的制动踏板20回到原位（图示的位置）的复位弹簧，符号“17”是支架。 [0040] 对这样的套筒一体型构件的成形方法进行说明。 [0041] 基板的成形 [0042] 首先，如图4A、图4B所示，将具有一定的厚度t的坯料加工成大致的矩形，并进行冲孔加工而形成相当于前述端板11c的基板W。在基板W的角部附近，形成有用于成形为具有既定的外径D和高度H（参照图3）的隔板12的基础的加工为圆筒状的突出部30（用虚拟轮廓线表示的部分），但为了在该成形时使材料能均等地移动，优选将基板W的角部加工为圆弧状，同时冲孔成形通孔32来使得成为突出部30的内部区域31的部分也形成为圆弧状。但是，虽然基板W的中央部分是之后开设用于插入推杆14的通孔15（参照图2）而除去的部分，但是在成形突出部30的阶段，为了防止基板W的变形，优选以存在连接基板W的两侧端部的支持部材33的方式来成形前述通孔32。 [0043] 第一拉伸工序 [0044] 其次，进行在基板W的角部区域成形突出部30的第一拉伸成型。突出部30如图5所示，具有比隔板12的外径D更大的径，即外径D1，从基板W到顶端部30b的高度H1为隔板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，则之后的成形只要缩小材料即可，从而成形变得容易，因此优选。 [0045] 且，该成形与通常的成形相同，都是通过将基板W设置在接受模上，并用冲压模对基板W加压来进行的，但为了基板W中不产生褶皱或破裂，优选在接受模上设置微珠等来控制材料的流向。 [0046] 此处，在该拉伸成型时，板材会从周围进入接受模的凹部或者孔部内，但在本实施方式中，由于基板W的角部为圆弧状，且成为突出部30的内部区域31的部分也成形为圆弧状，因此进入接受模内的量沿突出部30的外周而变得均一，突出部30中的顶端部30b的厚度t2比初始的厚度t减少。突出部30的侧部30a的厚度t1未有大幅度的变化。 [0047] 第二拉伸工序 [0048] 其次，进行第二拉伸成型，如图6所示，使突出部30的高度H2大于第一拉伸成型时的高度H1，使外径D2小于第一拉伸成型时的外径D1。第二拉伸成型的接受模、冲压模不同于第一拉伸成型时的模具，使用的是接受模的孔内径、冲压模的外径比第一拉伸成型时的模具小的模具。在第二拉伸成型中，由于外径变小，因此其剩余壁厚可利用在高度的方向上。其结果，第二拉伸成型所形成的突出部30中的顶端部30b的厚度t2′虽然多少有减小，但侧部30a的厚度t1并无减小。 [0049] 精整成形工序 [0050] 在由第二拉伸成型所形成的突出部30中，当高度不充分时，进一步精压来进行精整成形。即，如图7所示，以使突出部30的高度H3大于第二拉伸成型时的高度H2，使外径D3小于第二拉伸成型时的外径D2的方式来精整。通过该精整成形来制得想要的突出部30，且当后述的顶端凸缘部F成为双层结构时，使得能够确保想要的厚度，即能够确保至少初始的厚度t以上的厚度。精整成形的接受模、冲压模与第二拉伸成型时的模具相比，采用的是深度或者突出高度更大，孔内径、外径更小的模具。 [0051] 且，该精整成形，在通过第二拉伸成型能制得想要的突出部30时，不是必需进行的。 [0052] 挤压工序 [0053] 其次，进行挤压工序。在挤压工序中，如图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成为想要的高度H和外径D的方式，挤压突出部30的顶端部30b，使顶端部30b向径方向外突出，从而形成顶端凸缘部F。即，采用比第二拉伸成型或者精整成形时使用的接受模、冲压模的深度或者突出高度小，而孔内径、外径更大的模具，在轴方向上挤压突出部30的顶端部30b，并以使其外径D4变为最大，同时使顶端部30b的外周区域的部分成为双层结构的方式成形。其结果，通过第二拉伸成型或者精整成形，尽管顶端部30b的厚度t2″多少变薄，由于使其成为双层，因此顶端凸缘部F的厚度形成为足够的厚度，变得具有强度。 [0054] 冲孔工序 [0055] 进而，在突出部30中的双层结构的顶端部30b的中央部分，即一层的部分处，进行开设螺栓插入用的通孔35的冲孔工序。 [0056] 最终工序 [0057] 最后，如图9所示，对基板W的中央部分进行冲孔，在此处开设插入推杆14的通孔15。 [0058] 实施例 [0059] 对上述制造方法进行了实际的验证。所形成的隔板12的外径D为16.0mm、高度H为10.7mm，所使用的板材采用了板厚t为1.4mm的构造用轧制钢板。 [0060] 在第一拉伸成型中，在基板W的四角处形成有外径D1为27mm、高度H1为12mm的突出部30。 [0061] 其次，进行第二拉伸成型，制得外径D2为19.4mm、高度H2为15mm的突出部30。在该第二拉伸成型时，基板W中未产生褶皱或破裂，顺利地完成了成形。 [0062] 进行精整成形，制得具有小于外径D2的、15.5mm的外径D3，大于高度H2的、16.0mm的高度H3的突出部30。 [0063] 挤压该突出部30，使得突出部30的高度H为10.7mm、外径D为18.0mm，同时使得顶端部30b为双层结构。突出部30中的侧部30a的板厚t1为1.5mm，与初始的板厚的差为0.1mm。双层结构的顶端部30b的板厚t2为2.0mm，厚于初始的板厚。进而，对该突出部30的顶端部30b实施冲孔工序，从而开设出13mm的通孔35。 [0064] 虽然在该套筒一体型构件的隔板12中插入M8的螺栓，并与螺母拧接，从而来拧紧端板11c，但隔板12并无破裂，在实际应用上没有问题。 [0065] 本发明并不仅限于上述实施方式，本领域的专业人员可在本发明的技术构思内做各种变更。例如，虽然上述实施方式对汽车的制动踏板装置中使用的端板进行了说明，但本发明并不仅限于此，而是可广泛地使用在安装于悬挂装置中的卡圈等的具有套筒状部件的结构中。 [0066] 另外，在本实施方式中，虽然顶端部30b为双层结构，但可不仅如此，而可以是三层或者三层以上的多层结构。 [0067] 工业实用性 [0068] 本发明可适用于，例如在将车辆的制动踏板装置安装于前壁板时所采用的端板等中。 [0069] 最后，本申请基于了2010年01月27日申请的日本专利申请号 2010-15658，参照了其公开内容并从整体上进行了采纳。

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