プレス成形体及びこのプレス成形体の製造方法
【課題】順送りプレスによって製造するプレス成形体（半製品又は仕掛品）において、外形状及び外形寸法に高精度が要求される小さな部品、例えば、軸心に対するブレが許されない回転体、とりわけ外径の小さな歯車などを製造する場合などに好適に採用可能なようにする。
【解決手段】帯板状のストリップ２からブランク１０を打ち抜くことで当該ストリップ２に形成される抜き孔１１に対して打ち抜き後の前記ブランク１０を厚さの一部のみが前記抜き孔１１の内周面に係合するようにプッシュバックさせることにより、前記ストリップ２の一方面には前記ブランク１０を突出させた凸部３が形成され且つ前記ストリップ２の反対面には前記抜き孔１１を前記ブランク１０で閉ざした凹部４が形成されている。
【解決手段】帯板状のストリップ２からブランク１０を打ち抜くことで当該ストリップ２に形成される抜き孔１１に対して打ち抜き後の前記ブランク１０を厚さの一部のみが前記抜き孔１１の内周面に係合するようにプッシュバックさせることにより、前記ストリップ２の一方面には前記ブランク１０を突出させた凸部３が形成され且つ前記ストリップ２の反対面には前記抜き孔１１を前記ブランク１０で閉ざした凹部４が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外形状及び外形寸法に高精度が要求される小さな部品、例えば、軸心に対するブレが許されない回転体、とりわけ外径の小さな歯車などを製造する場合などに好適に採用可能なプレス成形体と、このプレス成形体を製造する方法とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
外径が１０ｍｍに満たないような小型の歯車を製造するには、円形断面の棒材を準備し、その外周面に周方向に均等間隔で長手方向に沿った溝（歯溝になる部分）を複数本形成し、また棒材中心部に軸孔を新規作成又は寸法出し加工（拡径処理）し、そのうえで、この加工後の棒材を、歯車の厚さ（「歯幅」方向の肉厚であって、以下では「歯厚」と言う）間隔で切断するという一連の機械加工を実施するのが一般的であった。加えて、切断後に得られる歯車は、回転するバレル内へ投入してバリ取り用の研磨仕上げを行う必要があった。
【０００３】
しかし、このような機械加工は工数が多く、且つ外形状や外形寸法に高精度を持たせようとする場合には、熟練を要することから、製造効率が低く、しかも高コストになるという問題があった。
ところで、油圧発生用の歯車ポンプで用いる歯車部品のように、比較的大型の部品を製造する場合では、順送りプレスによる打抜きを行うことがある（例えば、特許文献１等参照）。このような歯車部品は、「歯車」と名称が付いてはいても油圧を発生させる程度の噛み合いが要求されるだけなので、外形状や外形寸法に、歯車伝動を行う「歯車」に相当するほどの高精度が必要とされるものではない。また、大型部品であるが故に、打抜き後の仕上げ加工なども必要に応じて簡単に行える事情がある。
【０００４】
なお、このような歯車部品の順送りプレスでは、ストリップ（帯板状の素材）からブランク（歯車部品）を打ち抜いた後、ストリップに形成される抜き孔に対して打ち抜き後のブランクを嵌め戻し（プッシュバック）して、ブランクへの追加加工を施すことが知られている（前記特許文献１参照）。この場合、ブランクは、その板厚全部をストリップの抜き孔へ完全に戻して、ストリップの表裏面が面一になる状態にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−８５８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記したように、従来の順送りプレスにより歯車部品を製造する場合では、プッシュバックをするに際して、ブランクの板厚全部をストリップの抜き孔へ完全に戻していた。そのために、プッシュバックをした時点で、ブランクはストリップの抜き孔内において周方向全部から圧縮力を受け、高い圧縮応力が内在するようになっている。従って、このようなブランクをその後、ストリップの抜き孔から取り出した際には、前記圧縮応力が解放されることに伴う周方向全部へ向けた膨張作用が生じるようになっていた。
【０００７】
すなわち、外形寸法はもとより、軸孔として形成させた中心孔の内径に誤差が大きく含まれることになり、また製品ごとに生じる誤差のバラツキも大きく、これらをプレス前に予測し難いという問題があった。のみならず、外周縁にはダレやカエリも顕著に発生し、これらダレやカエリについても発生状況の予測が難しいため、対策の立てようがないという問題があった。
【０００８】
これらのことから、外形状や外形寸法について、歯車伝動を行う「歯車」に相当するほどの高精度が必要とされる部品、例えば、軸心に対するブレが許されない回転体、とりわけ外径の小さな歯車などを製造するに際して、従来の順送りプレスやプッシュバック法を採用することはできなかった。
更に付言すれば、歯車伝動を行う「歯車」などでは、機械的強度や耐蝕性などでステンレスを素材にすることが好適とされているものの、ストリップとしてステンレスを用いる
ような場合では、高強度であり高硬度であることから材質的な膨張や収縮、粘りに一層の難しさがあって、従来の順送りプレスを採用することはできなかった。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、外形状及び外形寸法に高精度が要求される小さな部品、例えば、軸心に対するブレが許されない回転体、とりわけ外径の小さな歯車などを製造する場合などに好適に採用可能なプレス成形体及びこのプレス成形体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明は次の手段を講じた。
即ち、本発明に係るプレス成形体は、帯板状のストリップからブランクを打ち抜くことで当該ストリップに形成される抜き孔に対して打ち抜き後の前記ブランクを厚さの一部のみが前記抜き孔の内周面に係合するようにプッシュバックさせることにより、前記ストリップの一方面には前記ブランクを突出させた凸部が形成され且つ前記ストリップの反対面には前記抜き孔を前記ブランクで閉ざした凹部が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
前記ストリップには、前記プッシュバックによって凸部及び凹部を形成するブランクが当該ストリップの帯長手方向に沿って一定ピッチで複数並んで設けられており、各ブランクの中心にはセンター孔が設けられ、前記センター孔が内径の小さな下孔とされているブランクと前記センター孔が前記下孔の内径を広げて成る拡大孔とされているブランクとが隣接して配置されたものとするのが好適である。
【００１２】
前記ストリップがステンレスにより形成されたものとすることができる。
前記ストリップの前記抜き孔内周面に対して、前記ブランクが当該ブランクにおける厚さの２０％以下で係合しているものとするのが好適である。
一方、本発明に係るプレス成形体の製造方法は、帯状に形成されたストリップに対してセンター孔を形成し、前記センター孔を位置中心とするブランクを前記ストリップから打ち抜き、前記ストリップから前記ブランクを打ち抜くことで形成される抜き孔に対して前記ストリップから打ち抜かれた前記ブランクを当該ブランクにおける厚さの一部のみを前記抜き孔の内周面に係合させてプッシュバックさせ、前記ストリップにプッシュバックされた前記ブランクに対して形成されている前記センター孔を同心で拡大形成させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るプレス成形体及びこのプレス成形体の製造方法では、外形状及び外形寸法に高精度が要求される小さな部品、例えば、軸心に対するブレが許されない回転体、とりわけ外径の小さな歯車などを製造する場合などに好適に採用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るプレス成形体の第１実施形態を示した平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】順送りプレスを示した側断面図である。
【図４】図３のＢ部拡大図である。
【図５】順送りプレスの作動状況を拡大して示した側断面図であって（ａ）はプッシュバック工程であり（ｂ）は面押し工程であり（ｃ）はシェービング工程である。
【図６】本発明に係るプレス成形体に更に加工を施すことで製造された小型の歯車の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図１及び図２は、本発明に係るプレス成形体１の第１実施形態を示している。このプレス成形体１は、帯板状のストリップ２の一方面に凸部３が形成され、その反対面に凹部４が形成されたものである。凸部３と凹部４とはストリップ２の表裏（図２の上下方向）で一致する位置に設けられており、これら表裏で位置的に一致した凸部３と凹部４とが互いに対を成すものとして、ストリップ２の帯長手方向（図１及び図２の左右方向）に沿って一定ピッチで複数並んで設けられている。
【００１６】
このようなプレス成形体１は、図６に示すような小型の歯車７を順送りプレスによって
製造する場合の中間品とされる。ここにおいて『中間品』とは、加工の中途段階ではあるが商品としての流通も可能な『半製品』でもよいし、加工の中途段階として位置づけられる『仕掛品』でもよいとする。
このプレス成形体１は順送りプレスにより加工が施されるものであるため、帯長手方向に沿った両辺部（帯幅を形成している両サイド）には、一定ピッチでパイロット孔６が形成されている。
【００１７】
なお、図６に示した歯車７は、例えば、電気バリカンや電気シェーバーといった片手で把持できる程度の小型の電化製品などにおいて、歯車伝動を行うための「小型の歯車」として用いられる。この歯車７の外径φは５．５ｍｍ程度、歯厚は１ｍｍ程度のものとされる。また、この歯車７の中心には、内径１．９８ｍｍの軸孔８が貫通形成されている。
この歯車７は歯車伝動に用いるので、その外形状や外形寸法には、騒音や振動がでないように円滑な噛み合いを可能にして、伝動効率を高めるための高精度が必要とされる。当然に、歯部のエッジにはダレやカエリが発生していないことが重要とされる。
【００１８】
また、軸孔８は歯側面に対して垂直となるストレート孔にすると共に、軸孔８の内径についても、回転軸との嵌め合い時（圧入時）に偏心や傾斜、スリップ、回転軸の脱出などが起こらないように高精度にすることが重要とされている。同時に、この歯車７には摩耗や破損を防止できるような強度及び硬度も要求されている。
ストリップ２は、ステンレスにより形成されており、本実施形態では厚さ１ｍｍ、幅２１ｍｍとしてある。言うまでもなく、ストリップ２の厚さは、最終製品として製造する歯車７の歯厚に対応させたものである。
【００１９】
凸部３は、ストリップ２から一旦、打ち抜かれたブランク１０によって形成されている。ブランク１０は、ストリップ２から最終的に分離させることで前記した歯車７とする部分である。このような凸部３を形成させるには、ストリップ２から一旦、ブランク１０を打ち抜いた後、このブランク１０を打ち抜くことでストリップ２に生じた抜き孔１１に対して、直ちに、ブランク１０を部分的に嵌め戻す（プッシュバックさせる）ようにしているものである。
【００２０】
すなわち、ストリップ２に形成された抜き孔１１はブランク１０の外形状に対応する開口形状を有しているため、この抜き孔１１に対してブランク１０をプッシュバックさせることが可能である。そして、このプッシュバック時において、ブランク１０における厚さの一部のみが抜き孔１１の内周面に係合するようにすることで、係合部分以外をストリップ２の一方面で突出させ、この突出部分を凸部３とさせているものである。
【００２１】
ストリップ２の抜き孔内周面に対して、ブランク１０を係合させる程度としては、ブランク１０（ストリップ２に同じ）における厚さｔの２０％以下とするのが好適である。すなわち、ブランク１０の厚さをｔ、係合量をΔｔとおけば０．２ｔ≧Δｔとする。更に好ましくは１５％程度とする。本実施形態では、ブランク１０の厚さを１ｍｍとしているので、係合量は０．２ｍｍ〜０．１５ｍｍとした。
【００２２】
ブランク１０の係合量Δｔが、ブランク１０の厚さｔに対する２０％を超えると、ストリップ２の抜き孔１１に対して生じる径方向内方へ向けた膨出作用（抜き孔１１の開口を小さくしようとする作用）や、ブランク１０に対して生じる径方向外方へ向けた膨張作用（ブランク１０の外径が大きくなろうとする作用）が、プッシュバック後のブランク１０に対して過剰に付与されることになる。その結果、ブランク１０は抜き孔１１内において周方向全部から圧縮力を受け、高い圧縮応力が内在するようになってしまう。
【００２３】
このような高い圧縮応力を内在したブランク１０を、その後、ストリップ２から最終的に分離させて歯車７を得ようとすると、ブランク１０（即ち、歯車７）から前記圧縮応力が一気に解放されることに伴って、周方向全部へ向けた膨張作用が生じてしまう。すなわち、このようにして得られた歯車７は、外径寸法に誤差を大きく含むものとなり、また製品ごとのバラツキも大きくなって、実用に耐えないものとなる。このような理由により、ブランク１０の厚さｔと係合量Δｔとの関係を前記のように０．２ｔ≧Δｔとする。
【００２４】
加えて、ストリップ２から最終的に分離させたブランク１０が歯車７である場合について言えば、歯車同士の噛み合いに必要とされる歯厚に、おおよそ０．６〜０．８ｔを確保
しなければならないという事情に対して、歯のエッジ部分に生じさせる係合量Δｔを０．２ｔ≧Δｔと設定することは、理に叶っていると言うことができる。すなわち、この係合量Δｔの中では、多少の寸法不足や肌荒れを含ませることが許容されることになる。
【００２５】
一方、前記した凸部３に対し、その反対面に形成される凹部４は、抜き孔１１の内周面のうち、厚さ方向においてブランク１０が係合していない部分として形成されたものであって、抜き孔１１がブランク１０で閉ざされた状態（貫通していない状態）となっている。
前記したように、ストリップ２の表裏で互いに対を成すように配置された凸部３及び凹部４（すなわち、ストリップ２にプッシュバックされたブランク１０）は、このストリップ２の帯長手方向に沿って一定ピッチで複数並んで設けられている。このようにして並んだ各ブランク１０の中心には、それぞれセンター孔１２が設けられている。ブランク１０には、センター孔１２が内径の小さな下孔１２ａとされているブランク１０ａと、センター孔１２が前記下孔１２ａの内径を広げて成る拡大孔１２ｂとされているブランク１０ｂとがある。これらのブランク１０ａ，１０ｂは、ストリップ２の帯長手方向で互いに隣接して配置されている。
【００２６】
更に言えば、ブランク１０には、センター孔１２が拡大孔１２ｂとされた後に更に面押し（開口周縁に発生したカエリを押さえ込む操作）を施された整形孔１２ｃとなっているブランク１０ｃと、前記整形孔１２ｃの内径をシェービング（規定寸法に整える操作）した仕上げ孔１２ｄとなっているブランク１０ｄとがある。これらのブランク１０ｃ，１０ｄについても、ストリップ２の帯長手方向で互いに隣接して配置されている。
【００２７】
各ブランク１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは、図２の左方から右方へ向けてこの順番で２個ずつ配置されている。また最も左側となるブランク１０ａよりも更に左隣にはブランクを有しないで形成されたセンター孔１２（下孔１２ａ）が配置され、最も右側となるブランク１０ｄよりも更に右隣にはブランクの抜けた抜き孔１１が形成されたものとなっている。なお、これらブランク無しのセンター孔１２やブランク抜け後の抜き孔１１は、本発明に係るプレス成形体１において必須不可欠とされる構成ではない。
【００２８】
次に、本発明に係るプレス成形体１の製造方法で用いる順送りプレス２０について説明する。
図３〜図５は、順送りプレス２０の一例を示している。この順送りプレス２０は、上部ダイセット２１にストリッパーガイド２２が取り付けられ、下部ダイセット２３にダイプレート２４が取り付けられたものであって、上部ダイセット２１と下部ダイセット２３とを相対的に上下動（いずれが上下動してもよい）させるように動作し、この動作中に、ストリッパーガイド２２とダイプレート２４との上下間でストリップ２をその長手方向に沿って間欠横移動（水平送り）させるようになっている。
【００２９】
この順送りプレス２０には、図３の左方から右方へ向けて、パイロット孔抜き工程ａ、孔抜き工程ｂ、プッシュバック工程ｃ、第２孔抜き工程ｄ、面押し工程ｅ、シェービング工程ｆ、落とし工程ｇが、この順番で配置されている。この順番は、順送りプレス２０によるストリップ２への加工順である。
パイロット孔抜き工程ａは、ストリップ２に対してパイロット孔６を打ち抜くための工程である。
【００３０】
このパイロット孔抜き工程ａでは、上部ダイセット２１側に対し、ストリッパーガイド２２からストリップ２の厚さを超えて下突出する状態で丸棒状の孔開けパンチ３０が固定されていると共に、下部ダイセット２３側に対し、ダイプレート２４の上面で前記孔開けパンチ３０用の挿入孔を開口させるようにしてダイス３１が固定されている。孔開けパンチ３０の外径及びダイス３１に形成された孔開けパンチ３０用の挿入孔の内径は、パイロット孔６の孔径に対応させて形成してある。
【００３１】
孔抜き工程ｂは、ストリップ２に対して、加工順で最初となるセンター孔１２（図１の最も左側の下孔１２ａ）を打ち抜くための工程である。
この孔抜き工程ｂでは、上部ダイセット２１側に対し、ストリッパーガイド２２からストリップ２の厚さを超えて下突出する状態で丸棒状の孔開けパンチ３２が固定されている
と共に、下部ダイセット２３側に対し、ダイプレート２４の上面で前記孔開けパンチ３２の挿入孔を開口させるようにしてダイス３３が固定されている。孔開けパンチ３２の外径及びダイス３３に形成された孔開けパンチ３２用の挿入孔の内径は、下孔１２ａの孔径に対応させて形成してある。
【００３２】
プッシュバック工程ｃは、図５（ａ）に示すように、ストリップ２に対して、加工順で最初となる凸部３及び凹部４（図１の最も左側のブランク１０ａ）を形成させるための工程である。
このプッシュバック工程ｃでは、上部ダイセット２１側に対し、ストリッパーガイド２２からストリップ２の厚さを超えて下突出する状態で抜きパンチ３５が固定されていると共に、下部ダイセット２３側に対し、ダイプレート２４の上面で前記抜きパンチ３５用の挿入孔を開口させるようにしてダイス３６が固定され、更に、このダイス３６内にバッド３７が上下動自在な状態に保持されている。
【００３３】
抜きパンチ３５の断面形状及びダイス３６に形成された抜きパンチ３５用の挿入孔の開口形状は、ブランク１０の外形状（図６に示した歯車７としての平面形状）に対応する形状及び大きさで形成されている。当然に、このダイス３６の挿入孔内に嵌められたバッド３７についても、その断面形状はブランク１０の外形状に対応したものとなっている。
図４に示すように、バッド３７の下端部は、ダイス３６の下方を突き抜けて下部ダイセット２３に届いており、この下部ダイセット２３には、バッド３７の下端部を受け止めるバッド基部３８と、このバッド基部３８を介してバッド３７を上方へ押し出すように付勢する押圧付勢部材３９とが保持されている。この押圧付勢部材３９は、下部ダイセット２３を支持しているホルダー４０に対して埋め込まれた基礎部材４１により、その下端部を支持されている。
【００３４】
押圧付勢部材３９は、ウレタンゴムにより、長手方向を上下方向へ向けた円柱形に形成されており、円柱形の両端から対向方向へ押圧力を受ければ軸方向圧縮し、また両端の押圧力が解除されれば圧縮前の初期形状に弾性復元する。
下部ダイセット２３には、バッド基部３８を収容する部分に、当該バッド基部３８の厚さ（図４の上下方向寸法）よりも深い凹部４２が形成されており、この凹部４２内においてバッド基部３８は上下動自在となっている。従って、押圧付勢部材３９が軸方向圧縮をしていないとき（初期の円柱形であるとき）には、バッド基部３８は凹部４２内の上方位置で停止して、バッド３７の上端部をダイプレート２４から未突出となる高さ位置（ダイプレート２４の上面から下方へ凹んだ高さ）に保持させる。このとき、ダイプレート２４の上面からバッド３７の上端部までの凹み量は、ストリップ２に対して凸部３が突出する量に等しくしてある。
【００３５】
これに対し、バット３７の上端部に下方へ押し下げる押圧力が加えられると、バッド３７を介してバッド基部３８が凹部４２内の下方位置へ移動し、これに伴い、押圧付勢部材３９がバッド基部３８と基礎部材４１との上下間で両端から対向押圧されるようになる。これによって押圧付勢部材３９が軸方向圧縮され、押し下げられているバッド３７を上方へ押し返す作用を生じることになる。この押し返す作用が、ストリップ２の抜き孔１１に対してブランク１０を嵌め戻すためのプッシュバック作用となる。
【００３６】
第２孔抜き工程ｄは、ストリップ２に形成されたセンター孔１２（内径の小さな下孔１２ａ）の内径を広げて拡大孔１２ｂとするための工程である。
この第２孔抜き工程ｄでは、上部ダイセット２１側に対し、ストリッパーガイド２２からストリップ２の厚さを超えて下突出する状態で丸棒状の拡径パンチ４５が固定されていると共に、下部ダイセット２３側に対し、ダイプレート２４の上面で前記拡径パンチ４５用の挿入孔を開口させるようにしてダイス４６が固定されている。
【００３７】
拡径パンチ４５の外径及びダイス４６に形成された拡径パンチ４５用の挿入孔の内径は、歯車７の軸孔８の内径に近似させることを目標としつつも、シェービング工程ｆでの取り代（仕上げ加工量）を残すことができる寸法として、形成してある。そのうえで、拡径パンチ４５の外周面と、ダイス４６における挿入孔の内周面との間にできるクリアランスを、軸孔８の内径に対する１％程度まで厳しくさせている（一般的なクリアランスでは８
％程度にするのが普通である）。このようにクリアランスを小さく設定するために、拡径パンチ４５の外径やダイス４６における挿入孔の内径を仕上げる工程では、ワイヤカット後のダイヤモンド研磨を行うようにしている。
【００３８】
面押し工程ｅは、図５（ｂ）に示すように、ストリップ２に形成された拡大孔１２ｂの開口周縁を押さえてカエリを解消させるための工程である。
この面押し工程ｅでは、下部ダイセット２３側に対し、ダイプレート２４からストリップ２の厚さを超えて上突出する状態で上端部が段付きの先細りテーパ形に形成された面押しパンチ４７が固定されていると共に、上部ダイセット２１側に対し、ストリッパーガイド２２の下面で前記面押しパンチ４７用の挿入孔を開口させるようにしてダイス４８が固定されている。
【００３９】
面押しパンチ４７の上端部に形成される段付き部分は、径小部分４７ｂが拡大孔１２ｂ内に突き刺し可能であり、径大部分４７ｃが拡大孔１２ｂを通らないように形成されてあり、これら径小部分４７ｂと径大部分４７ｃとの間にできる段差内面（内隅部分）で、拡大孔１２ｂの開口周縁に発生したカエリを押さえるようになっている。径小部分４７ｂよりも上端側に先細りのテーパ部分４７ａが形成されているのは、拡大孔１２ｂに対する径小部分４７ｂの突き刺しを容易且つ確実に導かせるためである。なお、ダイス４８に形成された面押しパンチ４７用の挿入孔の内径は、拡大孔１２ｂから突き抜けるようになるテーパ部分４７ａ（場合によっては径小部分４７ｂを含む）を挿入できる寸法として、形成してある。
【００４０】
シェービング工程ｆは、図５（ｃ）に示すように、ストリップ２に形成された拡大孔１２ｂ（面押し後に整形孔１２ｃとされたもの）に対して、内径を規定寸法に整える（サイジングする）ための工程である。
このシェービング工程ｆでは、上部ダイセット２１側に対し、ストリッパーガイド２２からストリップ２の厚さを超えて下突出する状態で丸棒状のシェービングパンチ４９が固定されていると共に、下部ダイセット２３側に対し、ダイプレート２４の上面で前記シェービングパンチ４９用の挿入孔を開口させるようにしてシェービングダイス５０が固定されている。シェービングパンチ４９の外径及びシェービングダイス５０に形成されたシェービングパンチ４９用の挿入孔の内径は、拡大孔１２ｂ（整形孔１２ｃ）の孔径に対応させて形成してある。
【００４１】
落とし工程ｇは、ストリップ２の抜き孔１１から各種加工及び処理が終了したブランク１０ｄ（即ち、歯車７）を打ち落とすための工程である。
この落とし工程ｇでは、上部ダイセット２１側に対し、ストリッパーガイド２２からストリップ２の厚さを超えて下突出する状態でノックアウト５１が固定されていると共に、下部ダイセット２３側に対し、ダイプレート２４の上面で前記ノックアウト５１用の挿入孔を開口させるようにしてガイド５２が固定され、更に、このガイド５２内にブランク受け５３が嵌められている。
【００４２】
ノックアウト５１は、ブランク１０の側面に対して全面的に押圧力を分散させるのが好ましいため、当該ノックアウト５１の断面形状はブランク１０の外形状（歯車７の形状）と略同じとさせる。ガイド５２に設ける挿入孔の開口形状や、この挿入孔に嵌るブランク受け５３の断面形状についても、同様に、ブランク１０の外形状（歯車７の形状）と略同じとさせる。
【００４３】
とはいえ、ブランク１０と全く同じとせず、ノックアウト５１は、ブランク１０の外形状よりも５／１００程度、小さくし、ガイド５２の挿入孔やブランク受け５３については、ブランク１０の外形状よりも５／１００程度、大きくして、ブランク１０（歯車７）に対する装置的な接触干渉を回避できるようにしておくとよい。
ブランク受け５３の上端部は、ダイプレート２４から未突出となる高さ位置（ダイプレート２４の上面から下方へ凹んだ高さ）に保持されている。このとき、ダイプレート２４の上面からブランク受け５３の上端部までの凹み量は、歯車７の歯厚に等しくしてある。
【００４４】
次に、本発明に係るプレス成形体１の製造方法について説明する。
順送りプレス２０に対し、ステンレスを素材として帯状に形成されたストリップ２を供
給しつつ、順送りブレス２０を動作させる。
本実施形態では、ストリップ２がステンレスであり、厚さ１ｍｍであることを前提として、変形の生じない適切な打抜きを可能にするうえで、順送りプレス２０には４５ｔプレスを用いた。また、動作速度（上部ダイセット２１と下部ダイセット２３との相対的な上下動）を毎分３０回程度の比較的ゆっくりした速度とした（一般的な順送りプレスでは毎分８０回程度にするのが普通である）。このように、ゆっくりした速度で動作させることで、ストリップ２が過剰に加工熱を生じることなくなり、それだけ、加工精度として、その外形状及び外形寸法に高精度を出すことができるようになる。このことは、全ての工程（ａ〜ｇ）に共通して言えることである。
【００４５】
順送りプレス２０の動作では、まず、パイロット孔抜き工程ａにおいて、ストリップ２の帯長手方向に沿った両辺部に、孔開けパンチ３０によってパイロット孔６を一定ピッチで打抜き形成する。
次に、孔抜き工程ｂにおいて、ストリップ２の帯幅方向中心部に、孔開けパンチ３２によってセンター孔１２（下孔１２ａ）を形成する。
【００４６】
次に、プッシュバック工程ｃにおいて、センター孔１２（下孔１２ａ）を位置中心としつつ、抜きパンチ３５によってブランク１０ａを打ち抜く。また同時に、ストリップ２に形成される抜き孔１１に対して、打ち抜かれたブランク１０をバッド３７によってプッシュバックさせる。
このプッシュバックについて付言すると、抜きパンチ３５とダイス３６との上下間で挟まれたストリップ２に対し、抜きパンチ３５がダイス３６へ向けて打ち込まれると、ストリップ２から打ち抜かれたブランク１０ａは、一旦、ダイス３６の挿入孔内へ押し込められる。このブランク１０ａは、ダイス３６の挿入孔内でバッド３７により支持される。
【００４７】
このバッド３７は、ウレタンゴム製の押圧付勢部材３９によって上方へ押し上げ付勢されているため、バッド３７上のブランク１０ａは、ダイス３６の挿入孔をガイドとしつつバッド３７と一緒に上方へと押し上げられ、ストリップ２の抜き孔１１へと嵌め戻される（プッシュバックされる）ようになる。
ここにおいて、押圧付勢部材３９はウレタンゴムによって形成してあるので、ブランク１０ａにおける厚さの一部のみを抜き孔１１の内周面に係合させるというプッシュバック作用が確実に得られるようになっている。当然に、このプッシュバック作用を得るために、押圧付勢部材３９は、その外径、上下方向長さ、ゴム硬度などが適宜、設定されている。
【００４８】
なお、押圧付勢部材３９を保持させるために下部ダイセット２３に設ける収容孔を、押圧付勢部材３９（円柱形）が径方向にガタツキを生じないサイズの円形孔としておけば、押圧付勢部材３９の圧縮及び復元変形は、上下方向のみに限定されるものとなる。このことにより、確実で安定したプッシュバック作用を、一層得やすくなる。
のみならず、押圧付勢部材３９がウレタンゴムによって形成されていることで、コイルバネなどによる弾発力とは異なって、押し上げ速度の等速度性や押し上げ方向の直進性などが安定して得られるものとなっている。それ故に、ブランク１０ａにおける厚さの一部のみを抜き孔１１の内周面に係合させるようなプッシュバックが確実に得られるという利点が得られているものである。
【００４９】
なお、ストリップ２の抜き孔１１に対してプッシュバックされたブランク１０ａは、ストリップ２から一旦は完全に打ち抜かれたものであり、ブランク１０ａの外周面と抜き孔１１の内周面とは、外見的な接合状態にはあるが、素材や組織として一体ではない状態（乖離状態）にある。すなわち、このプッシュバック工程ｃは、打抜きを完全には行わずにストリップに対して片面へ凸を形成させる、いわゆる「半抜き」や「エンボス」などと呼称される技法とは明らかに異なるものである。
【００５０】
次に、第２孔抜き工程ｄにおいて、ストリップ２にプッシュバックされたブランク１０ａに対し、センター孔１２（下孔１２ａ）を、同心のままで拡径パンチ４５によって拡大形成させ、拡大孔１２ｂとさせる。
次に、面押し工程ｅにおいて、拡大孔１２ｂを備えたブランク１０ｂに対し、センター
孔１２（拡大孔１２ｂ）の開口周縁を面押しパンチ４７で押さえ、カエリの解消した整形孔１２ｃとさせる。
【００５１】
次に、シェービング工程ｆにおいて、整形孔１２ｃを備えたブランク１０ｃに対し、センター孔１２（整形孔１２ｃ）の内径を、シェービングパンチ４９によって規定寸法に整え、仕上げ孔１２ｄ（即ち、軸孔８）とさせる。
最後に、落とし工程ｇにおいて、ノックアウト５１によって、ストリップ２の抜き孔１１から各種加工及び処理が終了したブランク１０ｄ（即ち、歯車７）を打ち落とす。
【００５２】
以上、詳説したところから明らかなように、本発明に係るプレス成形体１では、外形状及び外形寸法に高精度が要求される小さな部品、例えば、軸心に対するブレが許されない回転体、とりわけ外径の小さな歯車などを製造する場合などに好適に採用可能である。
ところで、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、実施の形態に応じて適宜変更可能である。
【００５３】
例えば、順送りプレス２０において、パイロット孔抜き工程ａ、孔抜き工程ｂ、プッシュバック工程ｃ、第２孔抜き工程ｄ、面押し工程ｅ、シェービング工程ｆ、落とし工程ｇの順番を一部変更したり、省略したり、或いは別工程を追加したりすることは可能である。
また、パイロット孔抜き工程ａの孔開けパンチ３０やダイス３１、孔抜き工程ｂの孔開けパンチ３２やダイス３３、プッシュバック工程ｃの抜きパンチ３５やダイス３６、第２孔抜き工程ｄの拡径パンチ４５やダイス４６、面押し工程ｅの面押しパンチ４７やダイス４８などについて、その製作過程で、ワイヤカット後のダイヤモンド研磨を行ってもよいことは言うまでもない。
【００５４】
本発明は、歯車７を製造する場合に限定されるものではなく、ナット、座金、板カム、その他の小型部品などの製造にも実施可能である。
ストリップ２の外形寸法や材質、歯車７の外形寸法、順送りプレス２０の諸元（動作能力を表す数値や各部の寸法など）などについても、前記したものに限定されないことは言うまでもない。例えば、材料コストの低コスト化や生産能率の向上を目的として、ストリップ２の幅寸法を小さくしたり、パイロット孔６のピッチを小さくしたりすることも可能である。
【００５５】
ストリップ２の素材は、ステンレスに限らず、鉄、黄銅、アルミニウムなど、種々のものを採用することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１ プレス成形体
２ ストリップ
３ 凸部
４ 凹部
６ パイロット孔
７ 歯車
８ 軸孔
１０（１０ａ〜１０ｄ） ブランク
１１ 抜き孔
１２ センター孔
１２ａ 下孔
１２ｂ 拡大孔
１２ｃ 整形孔
１２ｄ 仕上げ孔
２０ 順送りプレス
２１ 上部ダイセット
２２ ストリッパーガイド
２３ 下部ダイセット
２４ ダイプレート
３０ 孔開けパンチ
３１ ダイス
３２ 孔開けパンチ
３３ ダイス
３５ 抜きパンチ
３６ ダイス
３７ バット
３８ バッド基部
３９ 押圧付勢部材
４０ ホルダー
４１ 基礎部材
４２ 凹部
４５ 拡径パンチ
４６ ダイス
４７ 面押しパンチ
４７ａ テーパ部分
４７ｂ 径小部分
４７ｃ 径大部分
４８ ダイス
４９ シェービングパンチ
５０ シェービングダイス
５１ ノックアウト
５２ ガイド
５３ ブランク受け
Δｔ 係合量
φ 外径
ｔ 厚さ
ａ パイロット孔抜き工程
ｂ 孔抜き工程
ｃ プッシュバック工程
ｄ 第２孔抜き工程
ｅ 面押し工程
ｆ シェービング工程
ｇ 落とし工程
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外形状及び外形寸法に高精度が要求される小さな部品、例えば、軸心に対するブレが許されない回転体、とりわけ外径の小さな歯車などを製造する場合などに好適に採用可能なプレス成形体と、このプレス成形体を製造する方法とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
外径が１０ｍｍに満たないような小型の歯車を製造するには、円形断面の棒材を準備し、その外周面に周方向に均等間隔で長手方向に沿った溝（歯溝になる部分）を複数本形成し、また棒材中心部に軸孔を新規作成又は寸法出し加工（拡径処理）し、そのうえで、この加工後の棒材を、歯車の厚さ（「歯幅」方向の肉厚であって、以下では「歯厚」と言う）間隔で切断するという一連の機械加工を実施するのが一般的であった。加えて、切断後に得られる歯車は、回転するバレル内へ投入してバリ取り用の研磨仕上げを行う必要があった。
【０００３】
しかし、このような機械加工は工数が多く、且つ外形状や外形寸法に高精度を持たせようとする場合には、熟練を要することから、製造効率が低く、しかも高コストになるという問題があった。
ところで、油圧発生用の歯車ポンプで用いる歯車部品のように、比較的大型の部品を製造する場合では、順送りプレスによる打抜きを行うことがある（例えば、特許文献１等参照）。このような歯車部品は、「歯車」と名称が付いてはいても油圧を発生させる程度の噛み合いが要求されるだけなので、外形状や外形寸法に、歯車伝動を行う「歯車」に相当するほどの高精度が必要とされるものではない。また、大型部品であるが故に、打抜き後の仕上げ加工なども必要に応じて簡単に行える事情がある。
【０００４】
なお、このような歯車部品の順送りプレスでは、ストリップ（帯板状の素材）からブランク（歯車部品）を打ち抜いた後、ストリップに形成される抜き孔に対して打ち抜き後のブランクを嵌め戻し（プッシュバック）して、ブランクへの追加加工を施すことが知られている（前記特許文献１参照）。この場合、ブランクは、その板厚全部をストリップの抜き孔へ完全に戻して、ストリップの表裏面が面一になる状態にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−８５８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記したように、従来の順送りプレスにより歯車部品を製造する場合では、プッシュバックをするに際して、ブランクの板厚全部をストリップの抜き孔へ完全に戻していた。そのために、プッシュバックをした時点で、ブランクはストリップの抜き孔内において周方向全部から圧縮力を受け、高い圧縮応力が内在するようになっている。従って、このようなブランクをその後、ストリップの抜き孔から取り出した際には、前記圧縮応力が解放されることに伴う周方向全部へ向けた膨張作用が生じるようになっていた。
【０００７】
すなわち、外形寸法はもとより、軸孔として形成させた中心孔の内径に誤差が大きく含まれることになり、また製品ごとに生じる誤差のバラツキも大きく、これらをプレス前に予測し難いという問題があった。のみならず、外周縁にはダレやカエリも顕著に発生し、これらダレやカエリについても発生状況の予測が難しいため、対策の立てようがないという問題があった。
【０００８】
これらのことから、外形状や外形寸法について、歯車伝動を行う「歯車」に相当するほどの高精度が必要とされる部品、例えば、軸心に対するブレが許されない回転体、とりわけ外径の小さな歯車などを製造するに際して、従来の順送りプレスやプッシュバック法を採用することはできなかった。
更に付言すれば、歯車伝動を行う「歯車」などでは、機械的強度や耐蝕性などでステンレスを素材にすることが好適とされているものの、ストリップとしてステンレスを用いる
ような場合では、高強度であり高硬度であることから材質的な膨張や収縮、粘りに一層の難しさがあって、従来の順送りプレスを採用することはできなかった。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、外形状及び外形寸法に高精度が要求される小さな部品、例えば、軸心に対するブレが許されない回転体、とりわけ外径の小さな歯車などを製造する場合などに好適に採用可能なプレス成形体及びこのプレス成形体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明は次の手段を講じた。
即ち、本発明に係るプレス成形体は、帯板状のストリップからブランクを打ち抜くことで当該ストリップに形成される抜き孔に対して打ち抜き後の前記ブランクを厚さの一部のみが前記抜き孔の内周面に係合するようにプッシュバックさせることにより、前記ストリップの一方面には前記ブランクを突出させた凸部が形成され且つ前記ストリップの反対面には前記抜き孔を前記ブランクで閉ざした凹部が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
前記ストリップには、前記プッシュバックによって凸部及び凹部を形成するブランクが当該ストリップの帯長手方向に沿って一定ピッチで複数並んで設けられており、各ブランクの中心にはセンター孔が設けられ、前記センター孔が内径の小さな下孔とされているブランクと前記センター孔が前記下孔の内径を広げて成る拡大孔とされているブランクとが隣接して配置されたものとするのが好適である。
【００１２】
前記ストリップがステンレスにより形成されたものとすることができる。
前記ストリップの前記抜き孔内周面に対して、前記ブランクが当該ブランクにおける厚さの２０％以下で係合しているものとするのが好適である。
一方、本発明に係るプレス成形体の製造方法は、帯状に形成されたストリップに対してセンター孔を形成し、前記センター孔を位置中心とするブランクを前記ストリップから打ち抜き、前記ストリップから前記ブランクを打ち抜くことで形成される抜き孔に対して前記ストリップから打ち抜かれた前記ブランクを当該ブランクにおける厚さの一部のみを前記抜き孔の内周面に係合させてプッシュバックさせ、前記ストリップにプッシュバックされた前記ブランクに対して形成されている前記センター孔を同心で拡大形成させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るプレス成形体及びこのプレス成形体の製造方法では、外形状及び外形寸法に高精度が要求される小さな部品、例えば、軸心に対するブレが許されない回転体、とりわけ外径の小さな歯車などを製造する場合などに好適に採用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るプレス成形体の第１実施形態を示した平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】順送りプレスを示した側断面図である。
【図４】図３のＢ部拡大図である。
【図５】順送りプレスの作動状況を拡大して示した側断面図であって（ａ）はプッシュバック工程であり（ｂ）は面押し工程であり（ｃ）はシェービング工程である。
【図６】本発明に係るプレス成形体に更に加工を施すことで製造された小型の歯車の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図１及び図２は、本発明に係るプレス成形体１の第１実施形態を示している。このプレス成形体１は、帯板状のストリップ２の一方面に凸部３が形成され、その反対面に凹部４が形成されたものである。凸部３と凹部４とはストリップ２の表裏（図２の上下方向）で一致する位置に設けられており、これら表裏で位置的に一致した凸部３と凹部４とが互いに対を成すものとして、ストリップ２の帯長手方向（図１及び図２の左右方向）に沿って一定ピッチで複数並んで設けられている。
【００１６】
このようなプレス成形体１は、図６に示すような小型の歯車７を順送りプレスによって
製造する場合の中間品とされる。ここにおいて『中間品』とは、加工の中途段階ではあるが商品としての流通も可能な『半製品』でもよいし、加工の中途段階として位置づけられる『仕掛品』でもよいとする。
このプレス成形体１は順送りプレスにより加工が施されるものであるため、帯長手方向に沿った両辺部（帯幅を形成している両サイド）には、一定ピッチでパイロット孔６が形成されている。
【００１７】
なお、図６に示した歯車７は、例えば、電気バリカンや電気シェーバーといった片手で把持できる程度の小型の電化製品などにおいて、歯車伝動を行うための「小型の歯車」として用いられる。この歯車７の外径φは５．５ｍｍ程度、歯厚は１ｍｍ程度のものとされる。また、この歯車７の中心には、内径１．９８ｍｍの軸孔８が貫通形成されている。
この歯車７は歯車伝動に用いるので、その外形状や外形寸法には、騒音や振動がでないように円滑な噛み合いを可能にして、伝動効率を高めるための高精度が必要とされる。当然に、歯部のエッジにはダレやカエリが発生していないことが重要とされる。
【００１８】
また、軸孔８は歯側面に対して垂直となるストレート孔にすると共に、軸孔８の内径についても、回転軸との嵌め合い時（圧入時）に偏心や傾斜、スリップ、回転軸の脱出などが起こらないように高精度にすることが重要とされている。同時に、この歯車７には摩耗や破損を防止できるような強度及び硬度も要求されている。
ストリップ２は、ステンレスにより形成されており、本実施形態では厚さ１ｍｍ、幅２１ｍｍとしてある。言うまでもなく、ストリップ２の厚さは、最終製品として製造する歯車７の歯厚に対応させたものである。
【００１９】
凸部３は、ストリップ２から一旦、打ち抜かれたブランク１０によって形成されている。ブランク１０は、ストリップ２から最終的に分離させることで前記した歯車７とする部分である。このような凸部３を形成させるには、ストリップ２から一旦、ブランク１０を打ち抜いた後、このブランク１０を打ち抜くことでストリップ２に生じた抜き孔１１に対して、直ちに、ブランク１０を部分的に嵌め戻す（プッシュバックさせる）ようにしているものである。
【００２０】
すなわち、ストリップ２に形成された抜き孔１１はブランク１０の外形状に対応する開口形状を有しているため、この抜き孔１１に対してブランク１０をプッシュバックさせることが可能である。そして、このプッシュバック時において、ブランク１０における厚さの一部のみが抜き孔１１の内周面に係合するようにすることで、係合部分以外をストリップ２の一方面で突出させ、この突出部分を凸部３とさせているものである。
【００２１】
ストリップ２の抜き孔内周面に対して、ブランク１０を係合させる程度としては、ブランク１０（ストリップ２に同じ）における厚さｔの２０％以下とするのが好適である。すなわち、ブランク１０の厚さをｔ、係合量をΔｔとおけば０．２ｔ≧Δｔとする。更に好ましくは１５％程度とする。本実施形態では、ブランク１０の厚さを１ｍｍとしているので、係合量は０．２ｍｍ〜０．１５ｍｍとした。
【００２２】
ブランク１０の係合量Δｔが、ブランク１０の厚さｔに対する２０％を超えると、ストリップ２の抜き孔１１に対して生じる径方向内方へ向けた膨出作用（抜き孔１１の開口を小さくしようとする作用）や、ブランク１０に対して生じる径方向外方へ向けた膨張作用（ブランク１０の外径が大きくなろうとする作用）が、プッシュバック後のブランク１０に対して過剰に付与されることになる。その結果、ブランク１０は抜き孔１１内において周方向全部から圧縮力を受け、高い圧縮応力が内在するようになってしまう。
【００２３】
このような高い圧縮応力を内在したブランク１０を、その後、ストリップ２から最終的に分離させて歯車７を得ようとすると、ブランク１０（即ち、歯車７）から前記圧縮応力が一気に解放されることに伴って、周方向全部へ向けた膨張作用が生じてしまう。すなわち、このようにして得られた歯車７は、外径寸法に誤差を大きく含むものとなり、また製品ごとのバラツキも大きくなって、実用に耐えないものとなる。このような理由により、ブランク１０の厚さｔと係合量Δｔとの関係を前記のように０．２ｔ≧Δｔとする。
【００２４】
加えて、ストリップ２から最終的に分離させたブランク１０が歯車７である場合について言えば、歯車同士の噛み合いに必要とされる歯厚に、おおよそ０．６〜０．８ｔを確保
しなければならないという事情に対して、歯のエッジ部分に生じさせる係合量Δｔを０．２ｔ≧Δｔと設定することは、理に叶っていると言うことができる。すなわち、この係合量Δｔの中では、多少の寸法不足や肌荒れを含ませることが許容されることになる。
【００２５】
一方、前記した凸部３に対し、その反対面に形成される凹部４は、抜き孔１１の内周面のうち、厚さ方向においてブランク１０が係合していない部分として形成されたものであって、抜き孔１１がブランク１０で閉ざされた状態（貫通していない状態）となっている。
前記したように、ストリップ２の表裏で互いに対を成すように配置された凸部３及び凹部４（すなわち、ストリップ２にプッシュバックされたブランク１０）は、このストリップ２の帯長手方向に沿って一定ピッチで複数並んで設けられている。このようにして並んだ各ブランク１０の中心には、それぞれセンター孔１２が設けられている。ブランク１０には、センター孔１２が内径の小さな下孔１２ａとされているブランク１０ａと、センター孔１２が前記下孔１２ａの内径を広げて成る拡大孔１２ｂとされているブランク１０ｂとがある。これらのブランク１０ａ，１０ｂは、ストリップ２の帯長手方向で互いに隣接して配置されている。
【００２６】
更に言えば、ブランク１０には、センター孔１２が拡大孔１２ｂとされた後に更に面押し（開口周縁に発生したカエリを押さえ込む操作）を施された整形孔１２ｃとなっているブランク１０ｃと、前記整形孔１２ｃの内径をシェービング（規定寸法に整える操作）した仕上げ孔１２ｄとなっているブランク１０ｄとがある。これらのブランク１０ｃ，１０ｄについても、ストリップ２の帯長手方向で互いに隣接して配置されている。
【００２７】
各ブランク１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは、図２の左方から右方へ向けてこの順番で２個ずつ配置されている。また最も左側となるブランク１０ａよりも更に左隣にはブランクを有しないで形成されたセンター孔１２（下孔１２ａ）が配置され、最も右側となるブランク１０ｄよりも更に右隣にはブランクの抜けた抜き孔１１が形成されたものとなっている。なお、これらブランク無しのセンター孔１２やブランク抜け後の抜き孔１１は、本発明に係るプレス成形体１において必須不可欠とされる構成ではない。
【００２８】
次に、本発明に係るプレス成形体１の製造方法で用いる順送りプレス２０について説明する。
図３〜図５は、順送りプレス２０の一例を示している。この順送りプレス２０は、上部ダイセット２１にストリッパーガイド２２が取り付けられ、下部ダイセット２３にダイプレート２４が取り付けられたものであって、上部ダイセット２１と下部ダイセット２３とを相対的に上下動（いずれが上下動してもよい）させるように動作し、この動作中に、ストリッパーガイド２２とダイプレート２４との上下間でストリップ２をその長手方向に沿って間欠横移動（水平送り）させるようになっている。
【００２９】
この順送りプレス２０には、図３の左方から右方へ向けて、パイロット孔抜き工程ａ、孔抜き工程ｂ、プッシュバック工程ｃ、第２孔抜き工程ｄ、面押し工程ｅ、シェービング工程ｆ、落とし工程ｇが、この順番で配置されている。この順番は、順送りプレス２０によるストリップ２への加工順である。
パイロット孔抜き工程ａは、ストリップ２に対してパイロット孔６を打ち抜くための工程である。
【００３０】
このパイロット孔抜き工程ａでは、上部ダイセット２１側に対し、ストリッパーガイド２２からストリップ２の厚さを超えて下突出する状態で丸棒状の孔開けパンチ３０が固定されていると共に、下部ダイセット２３側に対し、ダイプレート２４の上面で前記孔開けパンチ３０用の挿入孔を開口させるようにしてダイス３１が固定されている。孔開けパンチ３０の外径及びダイス３１に形成された孔開けパンチ３０用の挿入孔の内径は、パイロット孔６の孔径に対応させて形成してある。
【００３１】
孔抜き工程ｂは、ストリップ２に対して、加工順で最初となるセンター孔１２（図１の最も左側の下孔１２ａ）を打ち抜くための工程である。
この孔抜き工程ｂでは、上部ダイセット２１側に対し、ストリッパーガイド２２からストリップ２の厚さを超えて下突出する状態で丸棒状の孔開けパンチ３２が固定されている
と共に、下部ダイセット２３側に対し、ダイプレート２４の上面で前記孔開けパンチ３２の挿入孔を開口させるようにしてダイス３３が固定されている。孔開けパンチ３２の外径及びダイス３３に形成された孔開けパンチ３２用の挿入孔の内径は、下孔１２ａの孔径に対応させて形成してある。
【００３２】
プッシュバック工程ｃは、図５（ａ）に示すように、ストリップ２に対して、加工順で最初となる凸部３及び凹部４（図１の最も左側のブランク１０ａ）を形成させるための工程である。
このプッシュバック工程ｃでは、上部ダイセット２１側に対し、ストリッパーガイド２２からストリップ２の厚さを超えて下突出する状態で抜きパンチ３５が固定されていると共に、下部ダイセット２３側に対し、ダイプレート２４の上面で前記抜きパンチ３５用の挿入孔を開口させるようにしてダイス３６が固定され、更に、このダイス３６内にバッド３７が上下動自在な状態に保持されている。
【００３３】
抜きパンチ３５の断面形状及びダイス３６に形成された抜きパンチ３５用の挿入孔の開口形状は、ブランク１０の外形状（図６に示した歯車７としての平面形状）に対応する形状及び大きさで形成されている。当然に、このダイス３６の挿入孔内に嵌められたバッド３７についても、その断面形状はブランク１０の外形状に対応したものとなっている。
図４に示すように、バッド３７の下端部は、ダイス３６の下方を突き抜けて下部ダイセット２３に届いており、この下部ダイセット２３には、バッド３７の下端部を受け止めるバッド基部３８と、このバッド基部３８を介してバッド３７を上方へ押し出すように付勢する押圧付勢部材３９とが保持されている。この押圧付勢部材３９は、下部ダイセット２３を支持しているホルダー４０に対して埋め込まれた基礎部材４１により、その下端部を支持されている。
【００３４】
押圧付勢部材３９は、ウレタンゴムにより、長手方向を上下方向へ向けた円柱形に形成されており、円柱形の両端から対向方向へ押圧力を受ければ軸方向圧縮し、また両端の押圧力が解除されれば圧縮前の初期形状に弾性復元する。
下部ダイセット２３には、バッド基部３８を収容する部分に、当該バッド基部３８の厚さ（図４の上下方向寸法）よりも深い凹部４２が形成されており、この凹部４２内においてバッド基部３８は上下動自在となっている。従って、押圧付勢部材３９が軸方向圧縮をしていないとき（初期の円柱形であるとき）には、バッド基部３８は凹部４２内の上方位置で停止して、バッド３７の上端部をダイプレート２４から未突出となる高さ位置（ダイプレート２４の上面から下方へ凹んだ高さ）に保持させる。このとき、ダイプレート２４の上面からバッド３７の上端部までの凹み量は、ストリップ２に対して凸部３が突出する量に等しくしてある。
【００３５】
これに対し、バット３７の上端部に下方へ押し下げる押圧力が加えられると、バッド３７を介してバッド基部３８が凹部４２内の下方位置へ移動し、これに伴い、押圧付勢部材３９がバッド基部３８と基礎部材４１との上下間で両端から対向押圧されるようになる。これによって押圧付勢部材３９が軸方向圧縮され、押し下げられているバッド３７を上方へ押し返す作用を生じることになる。この押し返す作用が、ストリップ２の抜き孔１１に対してブランク１０を嵌め戻すためのプッシュバック作用となる。
【００３６】
第２孔抜き工程ｄは、ストリップ２に形成されたセンター孔１２（内径の小さな下孔１２ａ）の内径を広げて拡大孔１２ｂとするための工程である。
この第２孔抜き工程ｄでは、上部ダイセット２１側に対し、ストリッパーガイド２２からストリップ２の厚さを超えて下突出する状態で丸棒状の拡径パンチ４５が固定されていると共に、下部ダイセット２３側に対し、ダイプレート２４の上面で前記拡径パンチ４５用の挿入孔を開口させるようにしてダイス４６が固定されている。
【００３７】
拡径パンチ４５の外径及びダイス４６に形成された拡径パンチ４５用の挿入孔の内径は、歯車７の軸孔８の内径に近似させることを目標としつつも、シェービング工程ｆでの取り代（仕上げ加工量）を残すことができる寸法として、形成してある。そのうえで、拡径パンチ４５の外周面と、ダイス４６における挿入孔の内周面との間にできるクリアランスを、軸孔８の内径に対する１％程度まで厳しくさせている（一般的なクリアランスでは８
％程度にするのが普通である）。このようにクリアランスを小さく設定するために、拡径パンチ４５の外径やダイス４６における挿入孔の内径を仕上げる工程では、ワイヤカット後のダイヤモンド研磨を行うようにしている。
【００３８】
面押し工程ｅは、図５（ｂ）に示すように、ストリップ２に形成された拡大孔１２ｂの開口周縁を押さえてカエリを解消させるための工程である。
この面押し工程ｅでは、下部ダイセット２３側に対し、ダイプレート２４からストリップ２の厚さを超えて上突出する状態で上端部が段付きの先細りテーパ形に形成された面押しパンチ４７が固定されていると共に、上部ダイセット２１側に対し、ストリッパーガイド２２の下面で前記面押しパンチ４７用の挿入孔を開口させるようにしてダイス４８が固定されている。
【００３９】
面押しパンチ４７の上端部に形成される段付き部分は、径小部分４７ｂが拡大孔１２ｂ内に突き刺し可能であり、径大部分４７ｃが拡大孔１２ｂを通らないように形成されてあり、これら径小部分４７ｂと径大部分４７ｃとの間にできる段差内面（内隅部分）で、拡大孔１２ｂの開口周縁に発生したカエリを押さえるようになっている。径小部分４７ｂよりも上端側に先細りのテーパ部分４７ａが形成されているのは、拡大孔１２ｂに対する径小部分４７ｂの突き刺しを容易且つ確実に導かせるためである。なお、ダイス４８に形成された面押しパンチ４７用の挿入孔の内径は、拡大孔１２ｂから突き抜けるようになるテーパ部分４７ａ（場合によっては径小部分４７ｂを含む）を挿入できる寸法として、形成してある。
【００４０】
シェービング工程ｆは、図５（ｃ）に示すように、ストリップ２に形成された拡大孔１２ｂ（面押し後に整形孔１２ｃとされたもの）に対して、内径を規定寸法に整える（サイジングする）ための工程である。
このシェービング工程ｆでは、上部ダイセット２１側に対し、ストリッパーガイド２２からストリップ２の厚さを超えて下突出する状態で丸棒状のシェービングパンチ４９が固定されていると共に、下部ダイセット２３側に対し、ダイプレート２４の上面で前記シェービングパンチ４９用の挿入孔を開口させるようにしてシェービングダイス５０が固定されている。シェービングパンチ４９の外径及びシェービングダイス５０に形成されたシェービングパンチ４９用の挿入孔の内径は、拡大孔１２ｂ（整形孔１２ｃ）の孔径に対応させて形成してある。
【００４１】
落とし工程ｇは、ストリップ２の抜き孔１１から各種加工及び処理が終了したブランク１０ｄ（即ち、歯車７）を打ち落とすための工程である。
この落とし工程ｇでは、上部ダイセット２１側に対し、ストリッパーガイド２２からストリップ２の厚さを超えて下突出する状態でノックアウト５１が固定されていると共に、下部ダイセット２３側に対し、ダイプレート２４の上面で前記ノックアウト５１用の挿入孔を開口させるようにしてガイド５２が固定され、更に、このガイド５２内にブランク受け５３が嵌められている。
【００４２】
ノックアウト５１は、ブランク１０の側面に対して全面的に押圧力を分散させるのが好ましいため、当該ノックアウト５１の断面形状はブランク１０の外形状（歯車７の形状）と略同じとさせる。ガイド５２に設ける挿入孔の開口形状や、この挿入孔に嵌るブランク受け５３の断面形状についても、同様に、ブランク１０の外形状（歯車７の形状）と略同じとさせる。
【００４３】
とはいえ、ブランク１０と全く同じとせず、ノックアウト５１は、ブランク１０の外形状よりも５／１００程度、小さくし、ガイド５２の挿入孔やブランク受け５３については、ブランク１０の外形状よりも５／１００程度、大きくして、ブランク１０（歯車７）に対する装置的な接触干渉を回避できるようにしておくとよい。
ブランク受け５３の上端部は、ダイプレート２４から未突出となる高さ位置（ダイプレート２４の上面から下方へ凹んだ高さ）に保持されている。このとき、ダイプレート２４の上面からブランク受け５３の上端部までの凹み量は、歯車７の歯厚に等しくしてある。
【００４４】
次に、本発明に係るプレス成形体１の製造方法について説明する。
順送りプレス２０に対し、ステンレスを素材として帯状に形成されたストリップ２を供
給しつつ、順送りブレス２０を動作させる。
本実施形態では、ストリップ２がステンレスであり、厚さ１ｍｍであることを前提として、変形の生じない適切な打抜きを可能にするうえで、順送りプレス２０には４５ｔプレスを用いた。また、動作速度（上部ダイセット２１と下部ダイセット２３との相対的な上下動）を毎分３０回程度の比較的ゆっくりした速度とした（一般的な順送りプレスでは毎分８０回程度にするのが普通である）。このように、ゆっくりした速度で動作させることで、ストリップ２が過剰に加工熱を生じることなくなり、それだけ、加工精度として、その外形状及び外形寸法に高精度を出すことができるようになる。このことは、全ての工程（ａ〜ｇ）に共通して言えることである。
【００４５】
順送りプレス２０の動作では、まず、パイロット孔抜き工程ａにおいて、ストリップ２の帯長手方向に沿った両辺部に、孔開けパンチ３０によってパイロット孔６を一定ピッチで打抜き形成する。
次に、孔抜き工程ｂにおいて、ストリップ２の帯幅方向中心部に、孔開けパンチ３２によってセンター孔１２（下孔１２ａ）を形成する。
【００４６】
次に、プッシュバック工程ｃにおいて、センター孔１２（下孔１２ａ）を位置中心としつつ、抜きパンチ３５によってブランク１０ａを打ち抜く。また同時に、ストリップ２に形成される抜き孔１１に対して、打ち抜かれたブランク１０をバッド３７によってプッシュバックさせる。
このプッシュバックについて付言すると、抜きパンチ３５とダイス３６との上下間で挟まれたストリップ２に対し、抜きパンチ３５がダイス３６へ向けて打ち込まれると、ストリップ２から打ち抜かれたブランク１０ａは、一旦、ダイス３６の挿入孔内へ押し込められる。このブランク１０ａは、ダイス３６の挿入孔内でバッド３７により支持される。
【００４７】
このバッド３７は、ウレタンゴム製の押圧付勢部材３９によって上方へ押し上げ付勢されているため、バッド３７上のブランク１０ａは、ダイス３６の挿入孔をガイドとしつつバッド３７と一緒に上方へと押し上げられ、ストリップ２の抜き孔１１へと嵌め戻される（プッシュバックされる）ようになる。
ここにおいて、押圧付勢部材３９はウレタンゴムによって形成してあるので、ブランク１０ａにおける厚さの一部のみを抜き孔１１の内周面に係合させるというプッシュバック作用が確実に得られるようになっている。当然に、このプッシュバック作用を得るために、押圧付勢部材３９は、その外径、上下方向長さ、ゴム硬度などが適宜、設定されている。
【００４８】
なお、押圧付勢部材３９を保持させるために下部ダイセット２３に設ける収容孔を、押圧付勢部材３９（円柱形）が径方向にガタツキを生じないサイズの円形孔としておけば、押圧付勢部材３９の圧縮及び復元変形は、上下方向のみに限定されるものとなる。このことにより、確実で安定したプッシュバック作用を、一層得やすくなる。
のみならず、押圧付勢部材３９がウレタンゴムによって形成されていることで、コイルバネなどによる弾発力とは異なって、押し上げ速度の等速度性や押し上げ方向の直進性などが安定して得られるものとなっている。それ故に、ブランク１０ａにおける厚さの一部のみを抜き孔１１の内周面に係合させるようなプッシュバックが確実に得られるという利点が得られているものである。
【００４９】
なお、ストリップ２の抜き孔１１に対してプッシュバックされたブランク１０ａは、ストリップ２から一旦は完全に打ち抜かれたものであり、ブランク１０ａの外周面と抜き孔１１の内周面とは、外見的な接合状態にはあるが、素材や組織として一体ではない状態（乖離状態）にある。すなわち、このプッシュバック工程ｃは、打抜きを完全には行わずにストリップに対して片面へ凸を形成させる、いわゆる「半抜き」や「エンボス」などと呼称される技法とは明らかに異なるものである。
【００５０】
次に、第２孔抜き工程ｄにおいて、ストリップ２にプッシュバックされたブランク１０ａに対し、センター孔１２（下孔１２ａ）を、同心のままで拡径パンチ４５によって拡大形成させ、拡大孔１２ｂとさせる。
次に、面押し工程ｅにおいて、拡大孔１２ｂを備えたブランク１０ｂに対し、センター
孔１２（拡大孔１２ｂ）の開口周縁を面押しパンチ４７で押さえ、カエリの解消した整形孔１２ｃとさせる。
【００５１】
次に、シェービング工程ｆにおいて、整形孔１２ｃを備えたブランク１０ｃに対し、センター孔１２（整形孔１２ｃ）の内径を、シェービングパンチ４９によって規定寸法に整え、仕上げ孔１２ｄ（即ち、軸孔８）とさせる。
最後に、落とし工程ｇにおいて、ノックアウト５１によって、ストリップ２の抜き孔１１から各種加工及び処理が終了したブランク１０ｄ（即ち、歯車７）を打ち落とす。
【００５２】
以上、詳説したところから明らかなように、本発明に係るプレス成形体１では、外形状及び外形寸法に高精度が要求される小さな部品、例えば、軸心に対するブレが許されない回転体、とりわけ外径の小さな歯車などを製造する場合などに好適に採用可能である。
ところで、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、実施の形態に応じて適宜変更可能である。
【００５３】
例えば、順送りプレス２０において、パイロット孔抜き工程ａ、孔抜き工程ｂ、プッシュバック工程ｃ、第２孔抜き工程ｄ、面押し工程ｅ、シェービング工程ｆ、落とし工程ｇの順番を一部変更したり、省略したり、或いは別工程を追加したりすることは可能である。
また、パイロット孔抜き工程ａの孔開けパンチ３０やダイス３１、孔抜き工程ｂの孔開けパンチ３２やダイス３３、プッシュバック工程ｃの抜きパンチ３５やダイス３６、第２孔抜き工程ｄの拡径パンチ４５やダイス４６、面押し工程ｅの面押しパンチ４７やダイス４８などについて、その製作過程で、ワイヤカット後のダイヤモンド研磨を行ってもよいことは言うまでもない。
【００５４】
本発明は、歯車７を製造する場合に限定されるものではなく、ナット、座金、板カム、その他の小型部品などの製造にも実施可能である。
ストリップ２の外形寸法や材質、歯車７の外形寸法、順送りプレス２０の諸元（動作能力を表す数値や各部の寸法など）などについても、前記したものに限定されないことは言うまでもない。例えば、材料コストの低コスト化や生産能率の向上を目的として、ストリップ２の幅寸法を小さくしたり、パイロット孔６のピッチを小さくしたりすることも可能である。
【００５５】
ストリップ２の素材は、ステンレスに限らず、鉄、黄銅、アルミニウムなど、種々のものを採用することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１ プレス成形体
２ ストリップ
３ 凸部
４ 凹部
６ パイロット孔
７ 歯車
８ 軸孔
１０（１０ａ〜１０ｄ） ブランク
１１ 抜き孔
１２ センター孔
１２ａ 下孔
１２ｂ 拡大孔
１２ｃ 整形孔
１２ｄ 仕上げ孔
２０ 順送りプレス
２１ 上部ダイセット
２２ ストリッパーガイド
２３ 下部ダイセット
２４ ダイプレート
３０ 孔開けパンチ
３１ ダイス
３２ 孔開けパンチ
３３ ダイス
３５ 抜きパンチ
３６ ダイス
３７ バット
３８ バッド基部
３９ 押圧付勢部材
４０ ホルダー
４１ 基礎部材
４２ 凹部
４５ 拡径パンチ
４６ ダイス
４７ 面押しパンチ
４７ａ テーパ部分
４７ｂ 径小部分
４７ｃ 径大部分
４８ ダイス
４９ シェービングパンチ
５０ シェービングダイス
５１ ノックアウト
５２ ガイド
５３ ブランク受け
Δｔ 係合量
φ 外径
ｔ 厚さ
ａ パイロット孔抜き工程
ｂ 孔抜き工程
ｃ プッシュバック工程
ｄ 第２孔抜き工程
ｅ 面押し工程
ｆ シェービング工程
ｇ 落とし工程
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯板状のストリップからブランクを打ち抜くことで当該ストリップに形成される抜き孔に対して打ち抜き後の前記ブランクを厚さの一部のみが前記抜き孔の内周面に係合するようにプッシュバックさせることにより、前記ストリップの一方面には前記ブランクを突出させた凸部が形成され且つ前記ストリップの反対面には前記抜き孔を前記ブランクで閉ざした凹部が形成されていることを特徴とするプレス成形体。
【請求項２】
前記ストリップには、前記プッシュバックによって凸部及び凹部を形成するブランクが当該ストリップの帯長手方向に沿って一定ピッチで複数並んで設けられており、各ブランクの中心にはセンター孔が設けられ、前記センター孔が内径の小さな下孔とされているブランクと前記センター孔が前記下孔の内径を広げて成る拡大孔とされているブランクとが隣接して配置されていることを特徴とする請求項１記載のプレス成形体。
【請求項３】
前記ストリップがステンレスにより形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のプレス成形体。
【請求項４】
前記ストリップの前記抜き孔内周面に対して、前記ブランクが当該ブランクにおける厚さの２０％以下で係合していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のプレス成形体。
【請求項５】
帯状に形成されたストリップに対してセンター孔を形成し、
前記センター孔を位置中心とするブランクを前記ストリップから打ち抜き、
前記ストリップから前記ブランクを打ち抜くことで形成される抜き孔に対して前記ストリップから打ち抜かれた前記ブランクを当該ブランクにおける厚さの一部のみを前記抜き孔の内周面に係合させてプッシュバックさせ、
前記ストリップにプッシュバックされた前記ブランクに対して形成されている前記センター孔を同心で拡大形成させる
ことを特徴とするプレス成形体の製造方法。
【請求項１】
帯板状のストリップからブランクを打ち抜くことで当該ストリップに形成される抜き孔に対して打ち抜き後の前記ブランクを厚さの一部のみが前記抜き孔の内周面に係合するようにプッシュバックさせることにより、前記ストリップの一方面には前記ブランクを突出させた凸部が形成され且つ前記ストリップの反対面には前記抜き孔を前記ブランクで閉ざした凹部が形成されていることを特徴とするプレス成形体。
【請求項２】
前記ストリップには、前記プッシュバックによって凸部及び凹部を形成するブランクが当該ストリップの帯長手方向に沿って一定ピッチで複数並んで設けられており、各ブランクの中心にはセンター孔が設けられ、前記センター孔が内径の小さな下孔とされているブランクと前記センター孔が前記下孔の内径を広げて成る拡大孔とされているブランクとが隣接して配置されていることを特徴とする請求項１記載のプレス成形体。
【請求項３】
前記ストリップがステンレスにより形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のプレス成形体。
【請求項４】
前記ストリップの前記抜き孔内周面に対して、前記ブランクが当該ブランクにおける厚さの２０％以下で係合していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のプレス成形体。
【請求項５】
帯状に形成されたストリップに対してセンター孔を形成し、
前記センター孔を位置中心とするブランクを前記ストリップから打ち抜き、
前記ストリップから前記ブランクを打ち抜くことで形成される抜き孔に対して前記ストリップから打ち抜かれた前記ブランクを当該ブランクにおける厚さの一部のみを前記抜き孔の内周面に係合させてプッシュバックさせ、
前記ストリップにプッシュバックされた前記ブランクに対して形成されている前記センター孔を同心で拡大形成させる
ことを特徴とするプレス成形体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−１０７１１１（Ｐ２０１３−１０７１１１Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５４８０８（Ｐ２０１１−２５４８０８）
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（５１１２８３７７８）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（５１１２８３７７８）
【Ｆターム（参考）】
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