(57)【要約】【課題】プレス金型の成形面を簡素な機構で変更可能にすることで、低コスト化、生産性向上、及び開発リードタイムの短縮を図る。【解決手段】成形面１３ａ，２３ａを有し、所定隙間を有するスリット１３ｂ，２３ｂが形成された金型ブロック１３，２３と、金型ブロック１３，２３を所定形状で保持する保持手段１４，２４とを備え、金型ブロック１３，２３のうち、スリット１３ｂ，２３ｂが形成された部分（可変部１３ｃ，２３ｃ）を変形させて成形面１３ａ，２３ａを所望の形状とした状態で、保持手段１４，２４により金型ブロック１３，２３を保持可能とした。【選択図】図３
2014124684.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形面を有すると共に、所定隙間を有するスリットが形成された金型ブロックと、前記金型ブロックを所定形状で保持する保持手段とを備えたプレス金型であって、
前記金型ブロックのうち、前記スリットを設けた部分を変形させて前記成形面を所望の形状とした状態で、前記保持手段により前記金型ブロックを保持可能としたプレス金型。
【請求項２】
トルクコンバータ用のブレードを成形するためのものであり、前記スリットが、前記ブレードに沿って流れる流体の流れ方向と直交するように形成された請求項１記載のプレス金型。
【請求項３】
前記金型ブロックが、前記スリットが形成され、前記ブレードの流体流れ方向両端部を成形する可変部と、前記可変部の間に設けられ、前記スリットが形成されていない固定部とを備えた請求項２記載のプレス金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブランク材を所定形状に加工するプレス金型は、成形品の形状に応じた成形面を有する。このようなプレス金型で成形される製品として、例えば自動車のトルクコンバータに設けられるブレードが挙げられる。このブレードは、車種によって微妙に形状が異なるため、車種ごとに金型を形成する必要がある。また、上記のブレードは、ブレードに沿って流れる流体流れ方向を最適化するために、開発段階で様々な形状のブレードを試作する必要があるため、試作品ごとに金型が形成される。以上のように、様々な形状の金型を要することで、金型の製作コストが嵩む上、開発のリードタイムが長くなってしまう。
【０００３】
例えば下記の特許文献１には、複数の突出部材で成形面を構成することで、成形面の形状を変形可能としたプレス金型が示されている。このように、金型の成形面を変形可能とすることで、車種や試作品ごとに金型を形成する必要がなくなる。このプレス金型は、以下の手順で成形面を任意の形状に設定している。（１）突出部材をマスタパネルに倣わせて突出させ、この状態で突出部材を保持手段で保持する。（２）熱可塑性樹脂を突出部材の連通孔に充填・固化する。（３）突出部材の後端に経時性硬化材料（バックアップ部材）を充填・固化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１３２１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１のプレス金型は、複数の突出部材がそれぞれ独立して昇降するため、各突出部材を昇降させる機構を要すると共に、これらを所定の位置に配した後に一体化するための手段（熱可塑性樹脂及び経時性硬化材料）を設ける必要がある。また、ブレードの形状を変更するたびに、マスタパネルを新たに作成すると共に、熱可塑性樹脂及び経時性硬化材料を溶融、再充填するため、材料コストがかかると共に、工数が多くなって生産性の低下や開発リードタイムの延長を招く。
【０００６】
以上の事情に鑑み、本発明は、プレス金型の成形面を簡素な機構で変更可能にすることで、低コスト化、生産性向上、及び開発リードタイムの短縮を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明は、成形面を有し、所定隙間を有するスリットが形成された金型ブロックと、前記金型ブロックを所定形状で保持する保持手段とを備えたプレス金型であって、前記金型ブロックのうち、前記スリットを設けた部分を変形させて前記成形面を所望の形状とした状態で、前記保持手段により前記金型ブロックを保持可能としたプレス金型を提供する。
【０００８】
このように、本発明のプレス金型では、金型ブロックにスリットを形成することで、このスリットを起点として金型ブロックを変形させて成形面を所望の形状にすることができる。これにより、金型ブロックを一体化した状態のまま成形面を変形させることが可能となるため、上記特許文献１のように各突出部材を昇降させる機構や、複数の突出部材を一体化するための手段が不要となり、成形面を変更する機構が簡素化される。
【０００９】
例えば、トルクコンバータ用のブレードを成形するためのプレス金型の場合、スリットは、ブレードに沿って流れる流体の流れ方向と直交するように形成することが好ましい。これにより、流体の流れ方向と直交する方向における成形面の形状を維持しながら金型ブロックを変形することができるので、成形面の形状を変更した場合でも、常に流体の流れに沿ったなめらかな形状のブレードを得ることができる。
【００１０】
ところで、ブレードの流体入口及び流体出口となる流体流れ方向両端部の形状（傾斜角度）は、トルクコンバータの特性に大きく影響するため、この部分の形状を変更することでトルクコンバータの特性を効率良く調整することができる。従って、ブレードを成形する金型ブロックのうち、ブレードの流体流れ方向両端部を成形する部分は、スリットを形成して変形可能とすることが好ましい。一方、それ以外の部分は、変形可能とする必要性が低いため、スリットを形成せずに金型の剛性を確保することが好ましい。以上より、金型ブロックは、スリットが形成され、ブレードの流体流れ方向両端部を成形する可変部と、可変部の間に設けられ、スリットが形成されていない固定部とを備えた構成とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明によれば、プレス金型の成形面を簡素な機構で変更することができるため、低コスト化、生産性向上、及び開発リードタイムの短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】トルクコンバータの部分断面図である。
【図２】図１のブレードをＩＩ方向から見た正面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るプレス金型の断面図である。
【図４】上記プレス金型の下型の平面図である。
【図５】上記プレス金型の下型の金型ブロックの拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
本実施形態では、図１及び図２に示すようなトルクコンバータのポンプ側に設けられるブレードＢを成形する場合を示す。ブレードＢは、図１に示す側面視で略扇形を成し、その外径端縁がハウジングＨの内面に溶接等の手段で固定される。ハウジングＨが図２の矢印Ｑ方向に回転すると、ブレードＢに沿ってオイル等の流体が流れ（図１及び図２の鎖線Ｐ参照）、この流体のエネルギーがタービン側のブレード（図示省略）に伝わることでタービンを回転させる。このとき、ブレードＢに沿って流れる流体の流れ方向Ｐは、図１に示すように、略扇形のブレードＢの外径端縁と内径端縁との中央部をつなぐ方向とおおよそ一致する。ブレードＢの形状、特に流体流れ方向両端部（流体入口及び流体出口）の形状は、流体侵入方向Ｐinと流体排出方向Ｐoutが所望の方向（トルクコンバータの要求特性に応じた方向）となるように設計される。
【００１５】
プレス金型１は、図３に示すように、下型１０と上型２０とからなる。本実施形態では、下型１０が固定され、上型２０が、図示しない駆動機構により昇降駆動される。尚、図３は、プレス金型１の流体流れ方向に沿った鉛直方向断面図であり、具体的には、図４の平面図（下型１０のみ示す）のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。
【００１６】
下型１０は、固定ベース１１と、固定ベース１１に支持部１２を介して固定された金型ブロック１３と、金型ブロック１３を所定形状で保持する保持手段１４とを有する。金型ブロック１３の上面には、成形面１３ａが設けられる。金型ブロック１３には、所定隙間を有するスリット１３ｂが形成される。スリット１３ｂの内面は、何れも平面とされ、所定隙間を介して流体流れ方向で対向する。スリット１３ｂは、例えば放電加工により形成され、成形面１３ａで成形されるブレードＢの流体流れ方向（図４の鎖線参照）と直交するように形成される。本実施形態の金型ブロック１３は、流体流れ方向両端部に設けられた可変部１３ｃと、可変部１３ｃの間に設けられた固定部１３ｄとで構成される。可変部１３ｃには、上面に開口し、下面側に延びるスリット１３ｂと、下面に開口し、上面側に延びるスリット１３ｂとが、流体流れ方向で交互に形成される。各スリット１３ｂは、可変部１３ｃの全幅に亘って形成される（図４参照）。固定部１３ｄは、スリットを有さない中実体であり、下面が支持部１２に固定される。可変部１３ｃは、ブレードＢの流体流れ方向両端部を成形し、固定部１３ｄは、ブレードＢの流体流れ方向中間部を成形する。
【００１７】
保持手段１４は、金型ブロック１３の可変部１３ｃを保持可能な保持部１４ａと、保持部１４ａを所定の位置及び姿勢で支持する支持部１４ｂとからなる。本実施形態では、金型ブロック１３の可変部１３ｃの外側端面に突起１３ｅを設けると共に、保持部１４ａに、この突起１３ｅを保持可能なつかみ部１４ｃを設ける。支持部１４ｂの上で保持部１４ａの水平方向位置を調整すると共に、支持部１４ｂと保持部１４ａとの間にシム等を介在させて保持部１４ａの高さを調整することで、保持部１４ａの３次元位置を調整し、これにより金型ブロック１３の可変部１３ｃの形状を調整することができる。可変部１３ｃを所望の形状とした状態で、図示しない固定手段により保持部１４ａが支持部１４ｂの上面に固定される。尚、保持部１４ａの構成を工夫することで、金型ブロック１３の端部のねじれ角度、例えば、流体流れ方向と直交する面内で、突起１３ｅを中心として金型ブロック１３の端部を回転させたときの角度を、調整可能とすることもできる。
【００１８】
上型２０は、下型１０とおおよそ同様の構成を成し、可動ベース２１と、可動ベース２１に支持部２２を介して固定された金型ブロック２３と、金型ブロック２３を所定形状で保持する保持手段２４とを有する。金型ブロック２３は、下面に、下型１０の金型ブロック１３の成形面１３ａと同形状の成形面２３ａを有する。金型ブロック２３には、所定隙間を有するスリット２３ｂが形成される。スリット２３ｂの内面は何れも平面とされ、所定隙間を介して流体流れ方向で対向する。スリット２３ｂは、流体流れ方向と直交するように形成される。金型ブロック２３は、流体流れ方向両端部に設けられた可変部２３ｃと、可変部２３ｃの間に設けられた固定部２３ｄとで構成される。可変部２３ｃには、上面に開口し、下面側に延びるスリット２３ｂと、下面に開口し、上面側に延びるスリット２３ｂとが、流体流れ方向で交互に形成される。各スリット２３ｂは、可変部２３ｃの全幅に亘って形成される。固定部２３ｄは、スリットを有さない中実体であり、下面が支持部２２に固定される。可変部２３ｃは、ブレードＢの流体流れ方向両端部を成形し、固定部２３ｄは、ブレードＢの流体流れ方向中間部を成形する。
【００１９】
保持手段２４は、金型ブロック２３の可変部２３ｃを保持可能な保持部２４ａと、保持部２４ａを所定の位置及び姿勢で支持する支持部２４ｂとからなる。本実施形態では、金型ブロック２３の可変部２３ｃの外側端面に突起２３ｅを設けると共に、保持部２４ａに、この突起２３ｅを保持可能なつかみ部２４ｃを設ける。支持部２４ｂの上で保持部２４ａの水平方向位置や、保持部２４ａの可動ベース２１に対する高さ等を調整することで、保持部２４ａの３次元位置を調整し、これにより金型ブロック２３の可変部２３ｃの形状を調整することができる。可変部２３ｃを所望の形状とした状態で、図示しない固定手段により保持部２４ａが支持部２４ｂの下面に固定される。
【００２０】
以下、上記のプレス金型１を用いてブレードＢを成形する方法を説明する。まず、金型ブロック１３，２３の可変部１３ｃ，２３ｃを変形させて成形面１３ａ，２３ａを所望の形状とし、この状態で金型ブロック１３，２３を保持する。具体的には、金型ブロック１３，２３の外側端部を保持手段１４，２４の保持部１４ａ，２４ａで保持した状態で、保持部１４ａ，２４ａを所定の位置及び姿勢に配する。この保持部１４ａ，２４ａの動きに追従して、可変部１３ｃ，２３ｃがスリット１３ｂ，２３ｂを起点として変形し、これにより成形面１３ａ，２３ａが所望の形状とされる。例えば、図５に誇張して示すように、下型１０の金型ブロック１３の可変部１３ｃの外側端部を僅かに上昇させると、可変部１３ｃの下面に開口したスリット１３ｂの下端の隙間が広がると共に、可変部１３ｃの上面に開口したスリット１３ｂの上端の隙間が狭まり、これにより成形面１３ａの外側端部（図５の右端）が若干上方に移動する（点線参照）。この状態で保持部１４ａ，２４ａを支持部１４ｂ，２４ｂに固定する。これと同様に、上型２０の金型ブロック２３の可変部２３ｃを変形させ、成形面２３ａを、下型１０の成形面１３ａと同様の形状とした状態で、保持手段２４で金型ブロック２３を保持する。
【００２１】
このとき、可変部１３ｃ，２３ｃに複数のスリット１３ｂ，２３ｂを設けることにより、可変部１３ｃ，２３ｃが滑らかに変形するため、固定部１３ｄ，２３ｄと可変部１３ｃ，２３ｃとの境界で成形面１３ａ，２３ａを滑らかに湾曲させることができる。また、ブレードＢは、流体流れ方向両端部（流体入口及び流体出口）における傾斜角度が重要となるが、上記のように金型ブロック１３，２３の外側端部の位置及び姿勢を保持手段１４，２４で保持して位置及び姿勢を決定することで、成形面１３ａ，２３ａの流体流れ方向両端部の形状を精度良く設定することができ、ブレードＢの流体流れ方向両端部の成形精度が高められる。特に、スリット１３ｂ，２３ｂが流体流れ方向と直交していることで、流体流れ方向と直交する方向における成形面１３ａ，２３ａの形状を維持しながら、流体流れ方向を変更することができる。
【００２２】
上記のようにして金型ブロック１３，２３を保持手段１４，２４により所定形状で保持した後、下型１０と上型２０の間にブランク材を配置し、上型２０を降下させることで、ブランク材を成形面１３ａ，２３ａで挟持してブレードＢが成形される。
【００２３】
上記のプレス金型１において、ブレードＢの設計変更等により成形面１３ａ，２３ａの形状を変更する必要が生じた場合は、保持部１４ａ，２４ａと支持部１４ｂ，２４ｂとのロックを解除し、保持部１４ａ，２４ａの位置及び姿勢を変更して成形面１３ａ，２３ａの形状を変更した後、再び保持部１４ａ，２４ａを支持部１４ｂ，２４ｂに固定する。このように、上記のプレス金型１によれば、保持部１４ａ，２４ａを動かして金型ブロック１３，２３の可変部１３ｃ，２３ｃを変形させるだけで、成形面１３ａ，２３ａの形状を変更することができる。
【００２４】
本発明は、上記の実施形態に限られない。例えば、下型１０の金型ブロック１３の可変部１３ｃを下方から支持する支持手段、及び、上型２０の金型ブロック２３の可変部２３ｃを上方から支持する支持手段を設けても良い（図示省略）。これにより、プレス成形したときに可変部１３ｃ，２３ｃに加わる圧力を各支持手段で支持することができるため、成形精度をさらに高めることができる。
【００２５】
また、上記の実施形態では、トルクコンバータのポンプのブレードを成形するプレス金型を示したが、これに限らず、タービンやステータのブレードを成形するプレス金型に本発明を適用することもできる。また、トルクコンバータのブレードに限らず、他の板金部品を成形するプレス金型に本発明を適用することもできる。
【符号の説明】
【００２６】
１     プレス金型
１０   下型
２０   上型
１３，２３    金型ブロック
１３ａ，２３ａ       成形面
１３ｂ，２３ｂ       スリット
１３ｃ，２３ｃ       可変部
１３ｄ，２３ｄ       固定部
１４，２４    保持手段
１４ａ，２４ａ       保持部
１４ｂ，２４ｂ       支持部
Ｂ     ブレード
Ｈ     ハウジング
Ｐ     流体流れ方向
Ｐin   流体侵入方向
Ｐout  流体排出方向
【図１】
2014124684.tif 000003
【図２】
2014124684.tif 000004
【図３】
2014124684.tif 000005
【図４】
2014124684.tif 000006
【図５】
2014124684.tif 000007