板状部件、输送设备及它们的制造方法以及自动扶梯的制作方法
【专利摘要】本发明涉及板状部件的形状及其制造方法、输送设备及其制造方法以及自动扶梯。本发明的课题在于，在板状部件上设置开孔部与塑性连结部时，塑性连结部的中心与开孔部的中心之间的距离精度不充分。在两张板状部件上形成冲孔部和塑性连结部时，为该冲孔部和该塑性连结部分别设置冲头和模具，冲孔用冲头比塑性连结用冲头先开始冲孔，在冲孔用冲头进入被加工材料期间，完成塑性连结。
【专利说明】板状部件、输送设备及它们的制造方法以及自动扶梯
【技术领域】
[0001]本发明涉及板状部件的形状及其制造方法、输送设备及其制造方法，尤其涉及自动扶梯。
【背景技术】
[0002]作为输送设备所使用的两张板金的固定方法的一例，例如日本特开平11-147683号公报(专利文献I)公开了如下内容:在自动扶梯的例子中，将乘客输送机的栏杆中由合金板制作的扶手框架，通过将用于保持扶手橡胶带的表面侧框架和用于保持由玻璃板作成的栏杆的背面侧框架重叠、用电阻焊接进行接合，在其接合的面上加工制作用于向自动扶梯箱体固定的螺栓连结用等的孔。
[0003]另外，作为重叠接合两张合金板的方法之一，具有日本特公平6-16908号公报(专利文献2)。该文献为有关铆接接合的专利，概括地说，公开了在将两张薄的金属板重叠的状态下进行深拉深，在底部扩开平坦部的接合方法。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献1:日本特开平11-147683号公报
[0006]专利文献2:日本特公平6-16908号公报
[0007]关于专利文献I的接合与开孔，例如在自动扶梯中，框架形状为在长度方向描绘S字形状的曲线较多，由于接合和开孔向加工装置的装填不容易和产生从接合工序向开孔工序的步骤替换(设置改变)，因此难以对从接合至开孔连续地自动进行加工。因此，接合和开孔需要通过人手进行，首先在通过电阻焊接接合在框架整体(约100_间隔)后，通过人手向冲压机进行步骤替换，经过进行冲孔加工的流程。因此，存在与其它的制造部件相比操作性和经济性较差的问题。
[0008]另外，通常该冲出的孔以椭圆的形状进行加工，以使其保持向自动扶梯主体安装时的位置偏移的似然度，在组装时能够吸收一些偏移。产生上述位置偏移的理由是由于在开孔加工的阶段位置偏移一些。因此，存在孔的位置精度较差的问题。
[0009]另外，在接合工序的阶段产生一些歪斜，在具有该歪斜的状态后，向冲压机进行步骤替换而进行开孔加工。其结果，孔形状以长孔进行加工，在组装框架时，由于在没有明确的固定位置中装配，因此一定需要对位的调整时间，存在组装操作时间较长的问题。
[0010]这些问题绝不是自动扶梯特有的，是在两张板状部件上设置接合部和孔的构造中共通的问题，尤其在形成有多个接合部和孔部的输送设备中是典型性的问题。
【发明内容】
[0011]本发明是解决上述问题的方案，提供操作性和经济性优良、接合部与孔部之间的距离的精度良好的板状部件及其制造方法、输送设备及其制造方法和将其使用于扶手的自动扶梯。
[0012]如果示出实现本发明的方案的一例，则如以下。[0013](I)两张板状部件分别具有冲头侧和模具侧并被塑性连结，在该塑性连结部附近具有孔，该孔的形状具有在冲头侧和模具侧分别向上述塑性连结部侧被拉伸了的形状，并且使在上述冲头侧的板材的孔中向上述塑性连结部被拉伸了的区域小于在上述模具侧的板材的孔中向上述塑性连结部被拉伸了的区域。
[0014](2)在两张板状部件上形成冲孔部和塑性连结部时，为该冲孔部和该塑性连结部分别设置冲头和模具，冲孔用冲头比塑性连结用冲头先开始冲孔，在冲孔用冲头进入被加工材料期间，完成塑性连结。
[0015]本发明的更详细的结构、效果通过以下说明书整体将更为明确。
[0016]发明的效果
[0017]根据本发明，通过将接合工序与开孔工序集中在一个工序而使制造工序减半，通过提高从接合位置至孔位置的位置精度而实现装配性的提高，由此实现在加工时经济性的提闻。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是作为输送设备之一的自动扶梯的乘客输送机的构成图。
[0019]图2是本发明的扶手框架的构成图。
[0020]图3是表示本 发明的加工方法的说明图的例子。
[0021]图4是说明本发明的冲孔冲头与塑性连结冲头的位置的图。
[0022]图5是说明本发明的加工顺序的流程图。
[0023]图6 (a)是说明本发明的加工后的形状的图。
[0024]图6 (b)是说明本发明的加工后的形状的图。
[0025]图7是说明本发明的加工时的时间与加压力的关系的图。
[0026]图中:
[0027]I一扶手，IA- ^字形框架，IB—C字形框架，2—扶手橡胶带，3—栏杆，5—冲头侧被加工材料，6—模具侧被加工材料，8—踏板,10—孔,IOa一冲头侧孔内部形状，IOb一模具侧孔内部形状，11 一冲孔用冲头，12—冲孔用模具，20—塑性连结部，20a—冲头侧塑性连结孔内部形状，20b—模具侧塑性连结凸部外部形状，21—塑性连结用冲头，22—塑性连结用模具，T一板厚，H—冲孔冲头与塑性连结冲头的前端高度差。
【具体实施方式】
[0028]以下，对于实施例采用附图进行说明。
[0029]实施例1
[0030]图1是表示作为适用本发明的输送用设备的例子的乘客输送机所谓的自动扶梯的外观图。该自动扶梯由从下层的地面至上层的地面无端状(endlese)地连结移动的踏板8和在其两侧(仅图示单侧)直立设置的栏杆3构成。
[0031]并且，在栏杆3上，具备:与踏板8的移动同步移动的扶手橡胶带2 ；以及保持在其长度方向描绘S字的扶手橡胶带2的形状，并且固定栏杆3的面板31的扶手框架I。
[0032]图2是表示本实施例的扶手框架的结构图。扶手框架是将保持扶手橡胶带2的形状的2字形框架IA与固定栏杆3的面板3a的C字形框架IB重叠的结构。对在其长度方向描绘S字形状并重叠的面同时进行冲孔加工与塑性连结，形成孔10与塑性连结部20。并且，以位于长度方向的一定间隔(例如IOOmm间隔)进行该上述加工而构成扶手框架I。
[0033]再有，在本实施例中，以口字形框架与C字形框架的例子进行说明，但当然也能够适用于将两张平板组合而成的部件、或将〕字形框架IA组合而成的部件、或将C字形框架组合而成的部件等。
[0034]图3表示同时进行上述冲孔加工与塑性连结的加工方法与其结构。表示将重叠的扶手框架(冲孔侧被加工材料5与模具侧被加工材料6)夹入中间，冲孔用冲头11与冲孔用模具12为一对、塑性连结用冲头21与塑性连结用模具22为一对而构成的模具。
[0035]就冲孔加工而言，调整冲孔用冲头11与模具12的间隙，通过冲头11冲裁被加工材料5、6而形成孔10。就图3所示的塑性连结的加工而言，组合比模具22的内径足够小的冲头21的外径，并且在模具22上在一定的深度(例如重叠的板厚的一半左右)设置底面。
[0036]就塑性连结加工而言，冲头21首先对被加工材料5进行加压，然后对被加工材料5、6进行拉深加工。在该拉深加工中，因被加工材料5、6的材料流动而被加工材料5的分界面向被加工材料6侧伸出，由此完成重叠的合金板的铆接。
[0037]在本实施例中，重叠由板厚1.2mm的不锈钢钢板构成的框架，将外径IOmm左右的冲孔用冲头11与外径4_左右的塑性连结用冲头21装入相同的冲头接板。并且，构成为冲孔用冲头11的前端比塑性连结用冲头21的前端更向模具侧伸出。图4表示说明冲孔用冲头11与塑性连结用冲头21的伸出的图。在本实施例中，该伸出的量H(冲孔冲头与塑性连结冲头的前端高度差)为大于被加工材料5、6重叠后的板厚T的值。
[0038]伸出的量H与被加工材料5、6的板厚H的关系的不同是加工时的流程差异。
[0039]在图4所示的本实施例的结构中，若对金属模组的冲头接板侧加压，则进行图5所示的加工流程。
[0040]冲孔用冲头11与塑性连结用冲头21装入同一冲头接板，因此在SI中同时向模具侧开始移动。并且，由于冲孔用冲头11比塑性连结用冲头21向模具侧更伸出，因此在Sl-1中先开始冲孔加工。然后，由于该伸出量H大于该板厚T，因此在S1-2中没开始塑性连结期间冲压孔，并完成冲孔加工。若在该状态下对冲头接板侧持续加压，则在S1-3中塑性连结用冲头21开始对被加工材料5加压，开始塑性连结的加工。用塑性连结用冲头21的加工中，冲孔用冲头11也同步地持续移动。之后，在S1-4中塑性连结在适当的时候完成，通过在S2中装入金属模组的限动件使冲头接板的移动停止。并且，与该移动连动地冲孔加工用冲头11与塑性连结用冲头21的移动也停止。至此基于塑性连结的铆接完成。
[0041]接着，解除向冲头接板侧的加压，在S3中冲头接板开始返回(上升)。与该冲头接板的返回同时，塑性连结用冲头21与冲孔用冲头11也开始返回。然后，如S3-1那样，塑性连结用冲头21的前端离开被加工材料5。此时，冲孔用冲头11位于冲裁出的孔(被加工材料5、6)中。然后，冲头接板进一步返回，如S3-2所示那样冲孔用冲头11也离开冲裁出的孔(被加工材料5、6)。然后，在S4中冲头接板的返回也完成，一系列的加工结束。
[0042]当经过该加工流程后，则塑性连结中冲孔用冲头进入孔，由于冲孔用冲头11与塑性连结用冲头21在同一冲头接板固定，因此图6 (a)、图6 (b)所示的冲压的孔的中心轴不会偏离冲头侧塑性连结孔内部形状20a及模具侧塑性连结凸部外部形状20b的中心轴。实际上，由于伴随有加工时的振动或稍微的偏心，因此发生一些偏差。在本实施例中，通过应用本实施例的流程，能够将现有流程的孔与接合位置的中心轴间的偏差±0.5_，缩小为±0.1_。因此，通过使用本实施例，能够以一次的加工动作同时加工分别单独加工的开孔和铆接的两个流程，因此能够使工序数量减半。并且，由于不进行替换步骤在同一金属模具内加工，因此能够降低冲孔的中心轴与塑性连结的中心轴的距离的偏差。
[0043]进行本实施例的加工流程则产品形状呈现如下特征。图6 (a)、图6 (b)表示说明加工后的形状的图。以冲孔用冲头11、冲孔用模具12的剖面形状为圆(半径R均等)的情况进行说明。当用塑性连结用冲头21进行拉深加工后，则被加工材料5、6的拉深加工周边部位向塑性连结用冲头21或塑性连结用模具22拉伸。另一方面，位于塑性连结用冲头21附近的冲孔用冲头11附近的被加工材料5、6也同样地，因塑性连结的影响，塑性连结侧的被加工材料5、6直接被拉伸。由此，冲裁出的孔具有一些扩张。可是，位于其背侧的与塑性连结相反的被加工材料周边部位，塑性连结中由于具有冲孔用冲头11，因此虽然通过加工被拉伸，但是冲压的孔的位置与形状依旧保留。因此，对于加工后的孔的形状，塑性连结侧的孔的形状构成向塑性连结侧拉伸的形状，与塑性连结侧相反一侧的孔的形状直接构成冲裁出的孔的形状。
[0044]在本实施例中，冲孔用的冲头与模具的剖面形状使用半径R的均等的圆。就加工后的孔形状而言，半径不是均等的R，而是稍微向塑性连结侧伸展的孔形状。而且，在冲头侧的被加工材料5 (图6 (a))与模具侧的被加工材料6 (图6 (b))的冲孔的形状不同。塑性连结用冲头21的剖面形状与塑性连结用模具22的剖面形状的大小相比足够小，因此因塑性连结产生拉伸的宽度在冲头侧与模具不同。图6 (a)所示的加工后的该冲头侧的孔形状IOa与图6 (b)所示的该模具侧22的孔形状相比拉伸得较少。即使产生这样的拉伸，由于从孔的第I象限至第4象限也形成圆弧状的部分，因此插入孔的部分能够获得与正圆的孔相同的固定效果。
[0045]另外，图7表示在本实施例中加工时的加工时间与加压力的关系。在本实施例中，是冲孔冲头11与塑性连结冲头21的前端高度差H大于将被加工材料5、6重叠后的板厚T的结构。通过该结构，如图7所示，随着冲孔加工的开始，加压力上升。并且，在即将冲压前加压力一次达到峰值，渐渐地加压力下降。然后，重叠的两张板被冲压，加压力急剧降低。在本实施例中，在金属模组内，推压加工时的被加工材料，并且为了在加工后容易使冲头从被加工材料脱出而装入用弹簧对被加工材料加压的限动件。因此，由于产生限动件的弹簧负荷，因此在冲孔后加压力也不为O。其后，塑性连结开始，加压力再次上升。并且，用限动件使冲头接板的移动停止，加压力的上升曲线增加。然后，解除加压力，当冲头接板开始返回后，加压力急剧降低，加压力为O。如本实施例那样，在冲头的伸出量之差H与板厚T的关系为H > T时，由于知道冲孔加工与塑性连结的加压力，因此能够不增大最大负荷而抑制加工装置的容许加工能力。图7所示的最大加压力，虽然示出塑性连结的方面，但实际适用的塑性连结的形状与冲孔的形状不同，有时也在冲孔加工侧产生最大加压力。
[0046]通过使用本实施例，根据对接合工序与开孔工序分别单独进行加工来制造的方法，使冲孔加工与塑性连结成为以一次的加工动作同时进行加工的制造工序，能够减少工序数。
[0047]并且，对于在本实施例中加工的产品，塑性连结的部位得到凸部20b与凹部20a，接合的位置呈现产品外部形状。并且，加工的孔20为偏离接合中心轴的偏差较小(±0.1mm以下)，同时在连结部侧具有一些扩张的特异的形状。另外，由于偏差较小，因此在将扶手框架组装在自动扶梯时，通过以由塑性连结形成的凸部20b或凹部20a为基准定位组装，从而孔10的位置不会相对偏离，因此装配的精度稳定，能够减少因组装调整而产生的操作时间。其结果，利用由于工序数减少和装配操作时间减少所产生的低成本，能够提供装配精度稳定的闻品质的广品。
[0048]实施例2
[0049]在本实施例中，不仅说明图4所示的冲孔冲头11与塑性连结冲头20的前端高度差H与重叠的被加工材料5和被加工材料6的板厚T的关系为H > T的情况，而且以H < T时为例进行说明。
[0050]在本实施例的结构(未图示)中，若对金属模组的冲头接板侧加压，则与实施例1同样，由于冲孔用冲头11与塑性连结用冲头21装入同一冲头接板，因此同时开始向模具侧移动。并且，由于冲孔用冲头11比塑性连结用冲头21更向模具侧伸出，因此先开始冲孔加工。然后，由于该伸出量H小于该板厚T，因此在冲孔加工中，塑性连结用冲头21开始对被加工材料5加压且塑性连结也开始。并且，冲孔加工与塑性连结同时加工下去。之后，冲裁孔而完成冲孔加工。接着冲头接板侧持续加压,通过金属模组内的限动件使冲头接板的移动停止。此时，与该移动连动地冲孔加工用冲头11与塑性连结用冲头21的移动也停止，完成塑性连结。
[0051]之后，解除向冲头接板侧的加压，冲头接板开始返回(上升)，固定于该冲头接板的塑性连结用冲头21与冲孔用冲头11也开始返回。然后，塑性连结用冲头21的前端离开被加工材料5。此时，冲孔用冲头11位于冲裁出的孔(被加工材料5、6)中。然后，冲头接板进一步返回，冲孔用冲头11也离开冲裁出的孔(被加工材料5、6)。然后，冲头接板的返回也完成，一系列的加工结束。
[0052]如在本实施例所示那样，为了使冲孔加工与塑性连结在同一工序中完成，以H < T并且在冲孔加工完成后塑性连结完成那样的金属模组为条件。
[0053]其理由是因为，当塑性连结完成后，为了使塑性连结用冲头21不向模具侧移动而通过限动件等无法机械地移动。万一在同一冲头接板分别装入冲头11、21的情况下，若在冲孔加工未完成期间进行塑性连结，则无法继续移动冲头接板，无法完成适当的冲孔加工。因此，如本实施例所示那样，在向同一冲头接板装入冲孔用冲头11与塑性连结用冲头21，该伸出量之差H与该板厚T为H < T时，在冲孔加工完成后塑性加工完成以金属模组条件为前提。
[0054]当经过该加工流程后，则塑性连结中冲孔用冲头进入孔，由于冲孔用冲头11与塑性连结用冲头21在同一冲头接板固定，因此冲压的孔的中心轴不会偏离冲头侧塑性连结孔内部形状20a及模具侧塑性连结凸部外部形状20b的中心轴。实际上由于伴随有加工时的振动或稍微的偏心，因此发生一些偏差。在本实施例中，与实施例1同样，能够将现有例的孔与接合位置的中心轴间的偏差±0.5mm在实施例后缩小为±0.1mm。因此,通过使用本实施例，能够以一次的加工动作同时加工分别单独加工的流程，能够使工序数量减半。并且，由于不进行替换步骤、在同一金属模具内加工，因此能够降低冲孔的中心轴与塑性连结的中心轴的距离的偏差。
[0055]若进行本实施例的加工流程则与实施例1同样，加工后的孔10的形状与图6(a)、图6 (b)同样，塑性连结侧的孔的形状构成向塑性连结侧拉伸的形状，与塑性连结侧相反一侧的孔的形状直接构成冲裁出的孔的形状。
[0056]另一方面，在本实施例中，加工时的加工时间与加压力的关系与实施例1不同。在本实施例中(未图示)，是冲孔冲头11与塑性连结冲头21的前端高度差H小于将被加工材料5、6重叠后的板厚T的结构。通过该结构，随着冲孔加工的开始，加压力上升。然后，接着开始塑性连结的加工而加压力上升。在比单独进行冲孔的最大加压力上升，其后上升曲线变缓后，冲裁孔，完成冲孔加工。冲裁出孔后的加压力临时降低。另一方面，由于塑性连结继续加工，因此加压力立刻开始上升。之后，用限动件使冲头接板的移动停止，加压力进一步开始上升，但刚刚开始后解除加压力，塑性连结完成。当冲头接板开始返回后，加压力急剧降低，加压力为O。如本实施例那样，在冲头的伸出量之差H与板厚T的关系为H < T的情况下，由于同时对冲孔加工与塑性连结进行加工，因此冲孔加工所需要的加压力与塑性连结所需要的加压力增加，最大负荷大于分别单独加工。该情况下，加工装置的容许加工能力变大，能够进一步缩短加工时间。
[0057]通过使用本实施例，根据对接合工序与开孔工序分别单独进行加工来制造的方法，使冲孔加工与塑性连结成为以一次的加工动作同时进行加工的制造工序，能够减少工序数。
[0058]并且，对于在本实施例中加工的产品，塑性连结的部位得到凸部20b与凹部20a，接合的位置呈现产品外部形状。并且，加工的孔20偏离接合中心轴的偏差较小(±0.1mm以下)。因此，在将扶手框架组装在自动扶梯时，通过以由塑性连结形成的凸部20b或凹部20a为基准定位组装，从而孔10的位置不会相对偏离，因此装配的精度稳定，能够减少因组装调整而产生的操作时间其结果，利用由于工序数减少和装配操作时间减少所产生的低成本，能够提供装配精度稳定的闻品质的广品。
[0059]在上述的实施例中，作为输送用设备主要以自动扶梯为例进行了说明，但当然能够适用于在两张板材上与固定部同时形成孔部的所有部件。特别地在固定输送用设备例如汽车或电车等两个板材，并且同时形成用于在它们上安装其它部件的孔部那样的用途中，通过应用本发明，能够特别地提高其效果。
【权利要求】
1.一种板状部件，其特征在于， 两张板状部件分别具有冲头侧和模具侧并被塑性连结，在该塑性连结部附近具有孔，该孔的形状具有在冲头侧和模具侧分别向上述塑性连结部侧被拉伸了的形状，并且在上述冲头侧的板材的孔中向上述塑性连结部被拉伸了的区域小于在上述模具侧的板材的孔中向上述塑性连结部被拉伸了的区域。
2.一种板状部件的制造方法，其特征在于， 在两张板状部件上形成冲孔部和塑性连结部时，为该冲孔部和该塑性连结部分别设置冲头和模具，冲孔用冲头比塑性连结用冲头先开始冲孔，在冲孔用冲头进入被加工材料期间，完成塑性连结。
3.一种输送设备，其特征在于， 使用了权利要求1所述的板状部件。
4.一种自动扶梯，其特征在于， 在扶手框架上使用了权利要求1所述的板状部件。
5.一种输送设备的制造方法，其特征在于， 使用了权利要求2所述的板状部件。
6.一种自动扶梯的制造方法，其特征在于， 在扶手框架上使用了权利要求2所述的板状部件。
【文档编号】B66B23/24GK103964287SQ201310684309
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2013年1月30日
【发明者】馆村诚, 茂木俊行, 佐藤一成, 田中秀明 申请人:株式会社日立制作所