(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動型を有し、可動型を移動させることにより型締め・型開きがなされる押し型を用いて、微小部品の粉末成形体を成形する方法であって、
前記押し型に設けられた原料貯留部に、ディスペンサを用いて、流動性を有する状態の可塑性原料を定量供給して貯留し、
次いで、前記原料貯留部に貯留された流動性を有する前記原料を、加圧部材を前記押し型内に押し込んで加圧することにより、該原料を前記押し型内に形成されている前記微小部品の形状に対応したキャビティに充填するとともに圧縮して、前記微小部品の粉末成形体を造形し、
次いで、前記押し型を型開きして前記粉末成形体を取り出すとともに、
前記押し型の内部には、前記原料貯留部から前記キャビティに至る原料導入路が形成されており、該押し型には、前記粉末成形体を造形した後に、該原料導入路および該粉末成形体を冷却する冷却手段が設けられていること
を特徴とする微小部品の粉末成形体成形方法。
【請求項２】
前記押し型の内部には、前記加圧部材によって前記原料を前記キャビティに充填して前記粉末成形体を造形する際に、該原料を加熱する加熱手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の微小部品の粉末成形体成形方法。
【請求項３】
前記押し型は、型締め方向に交差する方向に移動して分割する分割型を有し、この分割型を移動させて分割させることにより、前記粉末成形体を前記キャビティから取り出し可能とすることを特徴とする請求項１または２に記載の微小部品の粉末成形体成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微小歯車等の微小部品を得るにあたり、粉末原料を押し型成形法によって微小部品に近似する形状に成形する粉末成形体成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル家電製品や先端医療機器、あるいはＩＴ機器等の生産分野においては、デバイスの小型化・高機能化に伴い、構成部品に対する小型化・薄肉化の要求が益々高まってきており、元来が小型・薄肉のいわゆる微小部品にあっても、さらなる小型化・薄肉化が要求されてきている。このような微小部品を製造するには、従来の一般部品の製造方法である機械加工や放電加工の他に、半導体デバイスの製造プロセスなどの利用も検討されているが、金型による素材の押し型成形は、高精度で、かつ、大量に製造することができる点で有効である（特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−０００８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１には、円柱状のペレットを素材としており、１つの素材を金型内に供給し、金型を加熱して軟化させた素材をパンチで加圧・圧縮して成形体に造形し、造形後には金型を冷却して成形体を取り出すといったサイクルを繰り返すことが記載されている。
【０００５】
しかしながらこのような成形方法にあっては、まず、原料をペレット状に成形するといった事前の素材準備工程を要し、このため全体の製造時間が長くなるといった欠点がある。しかもペレットを作製するには、原料を加熱して軟化させ、成形するといった設備が必要であり、余分な設備やエネルギーがかかるといった問題もある。また、ペレット状の素材には成形時の形状や重量にバラツキがあり、したがって金型内への供給量が均一になりにくく、少量の原料から押し型成形する際、上記の微小部品を高精度に成形する上では不利である。また、金型温度を上下させるために要する時間が長くかかり、この点からも製造時間が長くなったりエネルギーが増大したりする要因となっている。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、微小部品の粉末成形体を押し型成形法で成形するにあたって、設備費の低減や省エネルギー化を効果的に実現することができるとともに、原料供給量を高精度に均一化して高品質な微小部品の粉末成形体を得ることができる粉末成形体成形方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の微小部品の粉末成形体成形方法は、可動型を有し、可動型を移動させることにより型締め・型開きがなされる押し型を用いて、微小部品の粉末成形体を成形する方法であって、前記押し型に設けられた原料貯留部に、ディスペンサを用いて、流動性を有する状態の可塑性原料を定量供給して貯留し、次いで、前記原料貯留部に貯留された流動性を有する前記原料を、加圧部材を前記押し型内に押し込んで加圧することにより、該原料を前記押し型内に形成されている前記微小部品の形状に対応したキャビティに充填するとともに圧縮して、前記微小部品の粉末成形体を造形し、次いで、前記押し型を型開きして前記粉末成形体を取り出すとともに、前記押し型の内部には、前記原料貯留部から前記キャビティに至る原料導入路が形成されており、該押し型には、前記粉末成形体を造形した後に、該原料導入路および該粉末成形体を冷却する冷却手段が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、流動性を有する状態の可塑性原料をディスペンサによって押し型の原料貯留部に定量供給するため、押し型への原料の供給量を常に高精度で均一とすることができる。そして、このように流動性を有する状態の可塑性原料を直接押し型に供給することから、上記従来技術のように原料をペレット状に作製する工程を省くことができ、これによって製造時間を短縮させることができるとともに、ペレットを作製するための余分な設備やエネルギーが不要となる。また、ペレットを軟化させるための金型の加熱時間を取る必要がないため、加熱時間の短縮が図られ、この点からも製造時間の短縮や省エネルギー化が図られる。
【０００９】
また、本発明の成形方法は、可塑性原料を押し型成形法で加圧して粉末成形体を成形するものであって、原料の変形能が高く、微細な隙間に原料を入り込ませることができる。このため、微小部品の粉末成形体を、押し型内において所望形状に、かつ、比較的低圧によって高精度で成形することができる。その結果、装置の小型化が図られ、使用するエネルギーも最小限度で済むといった利点を有する。
【００１１】
また、本発明は、前記押し型の内部には、前記加圧部材によって前記原料を前記キャビティに充填して前記粉末成形体を造形する際に、該原料を加熱する加熱手段が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、前記押し型は、型締め方向に交差する方向に移動して分割する分割型を有し、この分割型を移動させて分割させることにより、前記粉末成形体を前記キャビティから取り出し可能とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、微小部品の粉末成形体を押し型成形法で成形するにあたって、設備費の低減や省エネルギー化を効果的に実現することができるとともに、原料供給量を高精度に均一化して高品質な微小部品の粉末成形体を得ることができるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）本発明の第１実施形態で成形する粉末成形体から得られる微小歯車を示す一部断面側面図、（ｂ）本発明の第２実施形態で成形する粉末成形体から得られる微小歯車を示す側面図である。
【図２】第１実施形態の成形方法の前半工程を示す断面図である。
【図３】第１実施形態の成形方法の後半工程を示す断面図である。
【図４】第１実施形態の成形方法の金型の動作状態を示す線図である。
【図５】本発明の第２実施形態の成形方法の前半工程を示す断面図である。
【図６】第２実施形態の成形方法の後半工程を示す断面図である。
【図７】第２実施形態の分割する上下のダイスを示す断面図である。
【図８】第２実施形態の分割する上下のダイスを示す平面図である。
【図９】第２実施形態の粉末成形体を４つ設けた場合の上下のダイスを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
［１］第１実施形態
（１）微小歯車
図１（ａ）は、一実施形態の成形方法によって成形した粉末成形体を焼結して得られる微小部品である微小歯車（以下、歯車）を示している。この歯車１は、複数の歯部１１からなる外歯１２が外周面に形成された歯車部１３と、この歯車部１３の一端面（図で上側の端面）に、歯車部１３の軸心と同心状、かつ、一体に形成された円柱状の軸部１４とを有している。この歯車１の内部には、歯車部１３および軸部１４にそれぞれ対応した内径の異なる中空部１３ａ，１４ａが形成されており、中空部１３ａ，１４ａは歯車部１３側に開口している。これら中空部１３ａ，１４ａにより、歯車１の円筒状の側壁部の肉厚は概ね均一となっている。
【００１６】
歯車１の寸法は、例えば歯車部１３の外径が０．３〜１ｍｍ、軸部１１の外径が０．１〜０．９ｍｍ、歯車部１３のモジュール（ピッチ円直径／歯部１１の数）が０．０１〜０．１といった寸法が挙げられる。
【００１７】
（２）押し型の構成
図２（ａ）〜（ｃ）、図３（ａ）〜（ｃ）は、上型５と下型６とで構成される押し型４によって上記歯車１の粉末成形体を成形するプロセスを示している。まず、図２により上型５と下型６を説明する。
【００１８】
（２−１）上型
上型５は固定金型であって、水平な下面には、下方に開口する左右一対の雌型孔５１が形成されている。この雌型孔５１は歯車１の外面形状に対応した円筒状の内周面を有するものであって、歯車部１３に対応した下方に開口する歯車部孔５３と、歯車部孔５３に連通し、軸部１４に対応した軸部孔５４とからなっており、軸方向が鉛直方向に沿った状態で形成されている。歯車部孔５３の内周面には、歯車部１３の外歯１２を形成する内歯が形成されている。上型５の中心であって２つの雌型孔５１の中間位置には、可塑性原料を下方に吐出する円筒状のディスペンサ８が設置されている。ディスペンサ８からは、定量の原料が断続的に吐出される。
【００１９】
（２−２）下型
下型６は昇降可能に設けられた可動金型であって、図２（ｃ）に示すように、下型６が上昇して固定側の上記上型５に当接することにより、型締めされた押し型４が構成される。下型６の中心には、上型５に設置されているディスペンサ８の軸心と同心状の上下方向に延びる下パンチ挿入孔６１が形成されている。この下パンチ挿入孔６１には、円柱状の下パンチ（加圧部材）６２が摺動自在に挿入されている。下パンチ６２は、図２（ａ）で示す下方の待機位置と、図２（ｃ）で示す上方の加圧位置との間を上下動する。下パンチ６２が待機位置に位置付けられている状態では、下パンチ挿入孔６１における下パンチ６２の上方に凹所が形成され、この凹所が原料貯留部６３とされる。上記ディスペンサ８からは、この原料貯留部６３に原料が吐出される。
【００２０】
また、下型６の上面の、上型５の雌型孔５１に対応する位置には、雌型孔５１とともに歯車部１３の中空部１３ａ，１４ａを形成する雄型である中子６４が固定されている。この中子６４は歯車１の内面形状に対応した円筒状の外周面を有するものであって、歯車部１３に対応した大径部６４３と、軸部１４に対応した小径部６４４とを有しており、小径部６４４を上側に配し、軸方向が鉛直方向に沿った状態に下型６に固定されている。下型６を上昇させると、中子６４は上型５の雌型孔５１に入り込んでいき、図２（ｃ）に示すように押し型４が型締めされると、雌型孔５１の内面と中子６４の外面との間に、歯車１に対応したキャビティ１０が形成される。
【００２１】
下型６の水平な上面における下パンチ挿入孔６１の両側には、下パンチ挿入孔６１から外側方向に延びる溝状の凹所が湯道（原料導入路）６５として形成されている。図２（ｃ）に示すように押し型４が型締めされた状態で、原料貯留部６３は、湯道６５を介して左右のキャビティ１０に連通するようになっている。
【００２２】
下型６内の上面に近接した箇所には、冷却手段６６が埋設されている。この冷却手段６６は、冷水などの冷媒が流れる管状体からなるものであり、図２（ｃ）に示すように、押し型４が型締めされた状態で、湯道６５からキャビティ１０にわたる領域の下方に近接して配設されている。冷却手段６６には、押し型４の冷却時には管状体に冷媒が流され、粉末成形体の排出時には加圧エアが吹き込まれて冷媒が管状体から排出される。
【００２３】
下型６の上面の両端部には上方に突出する段部６７が形成されており、この段部６７内の内側に、加熱手段６８が埋設されている。加熱手段６８は、図２（ｃ）に示すように、押し型４が型締めされた状態で、冷却手段６６の外側であってキャビティ１０の周囲に配設される。加熱手段６８は、高周波誘導加熱コイルを有するものであって、コイルに電流を流すことにより、上型５の雌型孔５１（歯車部孔５３と軸部孔５４）の表面近傍に誘導電流を発生させ、この誘導電流の抵抗加熱により雌型孔５１を加熱するとともに、このように誘導加熱された雌型孔５１の熱により上記原料貯留部６３に供給された原料を加熱する。上型５の下面の外側には、下型６の段部６７が嵌合する凹所５７が形成されている。
【００２４】
上型５および下型６には、各キャビティ１０で成形された粉末成形体を型から押し出して抜き出す円筒状のイジェクトピン５９，６９がそれぞれ上下動可能に設けられている。なお、図３では、図面の簡略化を図るために、上側イジェクトピン５９は（ｂ）でのみ、また、下側イジェクトピン６９は（ｃ）でのみ、図示している。各イジェクトピン５９，６９は、先端の円形状の端面が粉末成形体の歯車部に作用して粉末成形体を型から抜き出すように機能する。
【００２５】
（３）成形
次に、上記押し型４を用いて歯車１の粉末成形体を成形する手順を、図２〜図３、および図４（時間にしたがった動作状態を線の上下で示す図）により説明する。
【００２６】
（３−１）原料の供給と押し型の型締め
はじめに、図２（ａ）に示すように、下型６を下げて上型５から離間させ押し型４を型開きの状態とする。そして、下パンチ６２を待機位置まで下げて原料貯留部６３を形成するとともに、上型５側および下型６側の各イジェクトピン５９，６９を後退させておく。また、下型６を予め加熱手段６８によって成形温度に加熱しておき、冷却手段６６は非稼働状態（管状体に冷媒を流さない）としておく。さらにディスペンサ８内の原料を、予め軟化した状態としておく。
【００２７】
この準備状態から、図２（ｂ）に示すように、下型６を上昇させるとともに、上昇中の型開きしている間に、ディスペンサ８を作動させ、ディスペンサ８から、軟化状態の流動性を有する原料Ｐを定量吐出して原料貯留部６３に落下させて供給する（図４：原料の供給）。
【００２８】
原料Ｐは、鉄粉等の金属粉末に、熱可塑性樹脂とワックスからなるバインダを例えば４０〜６０体積％の比率で添加し混練した可塑性を有するものが用いられる。下型６の温度すなわち成形温度は、バインダに添加される熱可塑性樹脂の軟化点程度の温度に設定される。なお、熱可塑性樹脂は、軟化点が例えば１６０〜１７０℃程度のものが用いられ、また、ワックスは、軟化点が例えば６０℃程度のものが用いられる。この場合、成形温度は１６０〜１７０℃程度となる。図２（ｃ）に示すように、下型６が上型５に当接して押し型４が型締めされるまでに、原料Ｐは原料貯留部６３に供給される。
【００２９】
なお、図２（ａ）に示す型開きしている状態でディスペンサ８から原料貯留部６３に原料を供給してもよいが、下型６を上昇させながら型開きしている間に原料を供給する方法は、製造時間の短縮が図られるため好ましい。また、下型６を上昇させて型締めした状態で、原料Ｐの供給量に応じて下パンチ６２を下降させて原料供給部６３の容積を増大させながら、ディスペンサ８から原料供給部６３に原料Ｐを供給してもよい。
【００３０】
（３−２）加圧成形
押し型４が型締めされると、上記キャビティ１０が形成される。また、下型６の熱が伝達して上型５も加熱される。そして、図３（ａ）に示すように下パンチ６２を上昇させて、原料貯留部６３に貯留されている軟化状態の原料Ｐを上方に押し込み、所定荷重で加圧する（図４：Ｔ１〜Ｔ５）。原料貯留部６３内の原料Ｐは、下パンチ６２で押されることにより湯道６５を通ってキャビティ１０内に流入して充満し、さらに加圧されて圧縮される。これにより原料Ｐはキャビティ１０内で塑性変形しながらキャビティ１０の形状に造形されて、歯車１に近似した形状を有する所定密度の粉末成形体１Ａに成形される。また、この加圧成形の間には、加熱手段６８による加熱を停止するとともに、冷却手段６６を稼働させて押し型４を冷却する。
【００３１】
（３−３）型開きおよび粉末成形体の抜き出し（図４：Ｔ５〜Ｔ９）
次に、下型６を下降させて押し型４を型開きするが、この時点で押し型４の温度は粉末成形体１Ａの排出温度まで冷却されている。排出温度は、キャビティ１０内の粉末成形体１Ａ中の可塑性樹脂は硬化しており、かつ、バインダのワックスは軟化している温度とされ、例えば１３０℃以下、１２０℃程度とされる。
【００３２】
押し型４の型開きは、まず、図３（ｂ）に示すように、下型６を下降させながら、上側イジェクトピン５９を下方に進出させて粉末成形体１Ａを雌型孔５１から抜き出す。上側イジェクトピン５９は粉末成形体１Ａの歯車部１３Ａの上端面を押して粉末成形体１Ａを雌型孔５１から抜き出すため、歯車部１３Ａの細かい外歯を損傷させることなく、健全な状態の粉末成形体１Ａを雌型孔５１から抜き出すことができる。各キャビティ１０で成形された２つの粉末成形体１Ａは湯道６５に残った原料Ｐが硬化したランナー部６５Ａによって連結されており、これら粉末成形体１Ａおよびランナー部６５Ａは、上側イジェクトピン５９によって下型６側に残される。
【００３３】
次いで、上側イジェクトピン５９を上方に退避させてから、図３（ｃ）に示すように、下降した下型６の下側イジェクトピン６９を上方に進出させ、下側イジェクトピン６９で歯車部１３Ａを持ち上げることにより、粉末成形体１Ａを中子６４から抜き出す。この後は粉末成形体１Ａからランナー部６５Ａを切断、除去し、粉末成形体１Ａを得る。粉末成形体１Ａが抜き出される時には、軟化しているワックスの作用で円滑に抜き出される。
【００３４】
（４）作用効果
上記一実施形態の成形方法によれば、軟化状態の流動性を有する原料Ｐをディスペンサ８によって下型６の原料貯留部６３に定量供給するため、原料Ｐの供給量を常に高精度で均一とすることができる。
【００３５】
そして、このように流動性を有する状態の原料Ｐを直接下型６に供給することから、原料をペレット状に作製する工程を省くことができる。これらのことから、原料の準備を含めた全体の製造時間を短縮させることができるとともに、ペレットを作製するための余分な設備やエネルギーが不要となる。また、ペレットを軟化させるための金型の加熱時間を取る必要がないため、加熱時間の短縮が図られ、したがってこの点からも製造時間の短縮や省エネルギー化が図られる。
【００３６】
また、粉末成形体１Ａから得る歯車１は、外歯１２を構成する１つ１つの歯部１１はきわめて薄肉であるとともに、歯部１１間の間隔もきわめて狭小なものであるが、上記成形方法は、原料Ｐを押し型成形法で加圧して粉末成形体１Ａを成形するものであって、原料Ｐの変形能が高く、微細な隙間に原料を入り込ませることができる。このため、歯車１の粉末成形体１Ａを、押し型４内において所望形状に、かつ、比較的低圧によって高精度で成形することができる。これにより、装置の小型化、すなわち押し型４の小型化が図られ、小型化すると冷却手段６６および加熱手段６８による温度の上下変動が速やかになされることが可能となり、その結果、上記の製造時間の短縮や省エネルギー化がさらに促進される。
【００３７】
［２］第２実施形態
次に、図１（ｂ）に示す歯車２の粉末成形体を成形する他の実施形態を説明する。
（１）微小歯車
第２実施形態に係る微小部品である歯車２は、軸部１４が、歯車部１３側の太い大径軸部１４１の先端側に、大径軸部１４１よりも細い小径軸部１４２が形成された段付き軸部となっている。また、歯車２は、上記歯車１とは異なり、中空ではなく中実のものである。
【００３８】
（２）押し型
図５（ａ）〜（ｃ）、図６（ａ）〜（ｃ）は、上型５と下型６とで構成される押し型４によって上記歯車２の粉末成形体を成形するプロセスを示している。この押し型４の下型６は、上記実施形態と同様の構成を有するものであり、説明を省略する。なお、この実施形態での下型６は、上記中子６４およびイジェクトピン６９を有していない。
【００３９】
一方、上型５は、この実施形態では本体ダイス７１と、本体ダイス７１に組み込まれる上下一対の上側ダイス（分割型）７２および下側ダイス（分割型）７３を有している。本体ダイス７１の中心には、定量の原料を下方に吐出する上記ディスペンサ８が設置されている。本体ダイス７１のディスペンサ８の両側には、歯車２の歯車部１３を形成する歯車部孔７１３が形成されている。この歯車部孔７１３の断面形状および寸法は歯車部１３の外歯１５の外形に対応しており、すなわち歯車部孔７１３の内周面には、外歯１５に対応した内歯が形成されている。
【００４０】
本体ダイス７１の、歯車部孔７１３の上方には、図５および図６において紙面表裏方向に延びる溝７１１が形成されており、この溝７１１内に、下側ダイス７３と上側ダイス７２が、それぞれ溝７１１に沿って独自に摺動可能に、かつ、重なった状態で嵌合されている。
【００４１】
これら上下のダイス７２，７３は、図７および図８に示すように（図７、図８で矢印方向が図５、図６での紙面表裏方向である）、２分割する一対の可動分割ダイス７２１，７３１によってそれぞれ構成される。下側ダイス７３の下側可動分割ダイス７３１は、粉末成形体の成形時に、互いに対向する合わせ面７３２が当接されて合体状態とされるもので、各合わせ面７３２には、内周面が段付きの半割り円筒状を呈する切欠き７３３が形成されている。これら下側可動分割ダイス７３１を、合わせ面７３２を互いに合わせて合体させると、双方の切欠き７３３が合体して、大径軸部１４１および小径軸部１４２からなる軸部１４の外周面に対応する内周面を有する軸部孔７３４が形成されるようになっている。
【００４２】
また、上側ダイス７２も下側ダイス７３と同様の構成であって、２分割する一対の上側分割ダイス７２１が合体して構成されるものである。上側分割ダイス７２１の互いの合わせ面７２２に形成された切欠き７２３は、単純な半割り円筒状であり、合わせ面７２２が当接されて上側分割ダイス７２１が合体すると、切欠き７２３が合体して上パンチ挿入孔７３４が形成されるようになっている。上パンチ挿入孔７３４は、上側ダイス７２の軸部孔７３４の上部に形成される小径側の孔の内径と同等の内径を有する。
【００４３】
上パンチ挿入孔７３４には、上下方向に延びる円柱状の上パンチ（加圧部材）７４が摺動自在に挿入される。また、この上パンチ７４の周囲には、円筒状のイジェクトピン７５が、上パンチ７４に沿って上下に摺動自在に挿通されている。このイジェクトピン７５は、外径が粉末成形体の歯車部の外径と同等で、内径が粉末成形体の小径軸部が摺動に挿入可能な寸法を有している。
【００４４】
（３）成形
次に、上記押し型４を用いて歯車２の粉末成形体を成形する手順を、図５〜図６により説明する。
【００４５】
（３−１）原料の供給と押し型の型締め
はじめに、図５（ａ）に示すように、下型６を上型５から離間させて型開きの状態とし、下型６においては下パンチ６２を待機位置まで下げて原料貯留部６３を形成する。一方、上型５においては、下側可動分割ダイス７３１を合体させて下側ダイス７３を構成し、上側分割ダイス７２１を合体させて上側ダイス７２を構成する。この時、上下のダイス７２，７３の上パンチ挿入孔７２４および軸部孔７３４は、歯車部孔７１３と同心状に連通した状態に配置される。そして、上パンチ７４を上パンチ挿入孔７２４の途中まで挿入する。また、イジェクトピン７５を上型５の上方の待機位置に位置付ける。
【００４６】
この準備状態から、図５（ｂ）に示すように、下型６を上昇させるとともに、上昇中の型開きしている間に、ディスペンサ８から、軟化状態の流動性を有する原料Ｐを定量吐出して下型６の原料貯留部６３に供給する。図５（ｃ）に示すように、下型６が上型５に当接して押し型４が型締めされるまでに、原料Ｐは原料貯留部６３に供給される。
【００４７】
（３−２）加圧成形
押し型４が型締めされると、歯車部孔７１３および軸部孔７３４が下型６に閉じられ、キャビティ２０が形成される。このキャビティ２０は、上記湯道６５を介して原料貯留部６３に連通している。次に、図６（ａ）に示すように下パンチ６２を上昇させて、原料貯留部６３に貯留されている軟化状態の原料Ｐを上方に押し込み、次いで図６（ｂ）に示すように上パンチ７４を先端が上側ダイス７２の下面高さ位置に到達するまで下降させる。原料Ｐは下パンチ６２により原料貯留部６３から湯道６５を通ってキャビティ２０内に流入して充満し、加圧され、さらに上パンチ７４で加圧されることにより、キャビティ２０内で塑性変形しながらキャビティ２０の形状に造形されて、歯車２に近似した形状を有する所定密度の粉末成形体２Ａに成形される。
【００４８】
（３−３）型開きおよび粉末成形体の抜き出し
次に、図８に示すように、上型５の上下のダイス７２，７３を分割して、各可動分割ダイス７２１，７３１を粉末成形体２Ａから離間させる。続いて図６（ｃ）に示すように、下型６を下降させながら、イジェクトピン７５を下方に進出させて粉末成形体２Ａをキャビティ２０から抜き出す。イジェクトピン７５は粉末成形体２Ａの歯車部１３Ａの上端面を押して粉末成形体２Ａをキャビティ２０から抜き出す。各キャビティ２０で成形された２つの粉末成形体２Ａは湯道６５に残った原料Ｐが硬化したランナー部６５Ａによって連結されており、これら粉末成形体２Ａおよびランナー部６５Ａは、上側イジェクトピン７５によって下型６側に残される。この後、下パンチ６２を上昇させるなどして粉末成形体２Ａおよびランナー部６５Ａを下型６から離脱させ、粉末成形体２Ａを得る。
なお、本実施形態の成形工程においても、第１実施形態と同様に加熱手段６８と冷却手段６６により、工程に応じた温度制御がなされる。
【００４９】
（４）作用効果
第２実施形態の成形方法においても、第１実施形態と同様に、型開きした状態からディスペンサ８によって軟化している原料Ｐを原料貯留部６３に定量供給することによる製造時間の短縮やペレット製造設備の不要、あるいは装置の小型化による省エネルギー化や製造時間の短縮といった種々の効果を、同様に得ることができる。また、軸部を、分割する上下のダイス７２，７３で形成することにより、粉末成形体２Ａを上型５から抜き出す際には分割させた可動分割ダイス７２１，７３１間にイジェクトピン７５を通して粉末成形体２Ａの歯車部１３Ａに直接当接させ、歯車部１３Ａを押し下げて粉末成形体２Ａをキャビティ２０から抜き出すことができる。このため、歯車部１３Ａの細かい外歯を損傷させることなく、健全な状態の粉末成形体２Ａを抜き出すことができる。
【００５０】
また、１つの押し型４で２つの粉末成形体２Ａを得ることができるため、生産効率の向上が図られる。なお、１つの押し型で複数の粉末成形体を得る態様としては、図９に示すように粉末成形体２Ａを例えば４つ成形できる態様が考えられる。この場合、粉末成形体の成形部は下パンチ挿入孔６１の周囲に４カ所設けられ、各成形部においては、湯道６５に直交する方向に上記の可動分割ダイス７２１，７３１が移動するように設けられる。
【符号の説明】
【００５１】
１，２…微小歯車（微小部品）
１Ａ，２Ａ…粉末成形体
１０，２０…キャビティ
４…押し型
５…上型
６…下型
６２…下パンチ（加圧部材）
６３…原料貯留部
６５…湯道（原料導入路）
６６…冷却手段
６８…加熱手段
７２…上側ダイス（分割型）
７３…下側ダイス（分割型）
７４…上パンチ（加圧部材）
８…ディスペンサ
Ｐ…可塑性原料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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