(57)【要約】【課題】フランジを有する焼結体を貫通孔内に安定して保持するとともにサイジング処理を円滑に行うことができるサイジングプレス機を提供する。【解決手段】サイジングプレス機１０において、ターンテーブル２０に設けられた貫通孔３１内においてフランジ２ｂが形成された焼結体２を保持する保持部３３と、保持部３３を貫通孔３１の内方に向かって付勢する弾性体と、保持部３３の先端に配置される回転体３８とを設け、パンチ４１のプレスによって焼結体２が移動する際に、回転体３８の外周が焼結体２の移動方向に回転しながら前記焼結品２の形状にしたがって前記保持部３３を貫通孔３１の外方に後退させるように構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末金属を圧粉、焼結した厚さ方向の一部にフランジが形成された焼結品を収納する貫通孔が周方向に複数形成され、焼結体供給ステージにて前記焼結品を受け取り、軸線回りに回転して、パンチによるプレスが施されるサイジングステーションまで移動させるターンテーブルを備えたサイジングプレス機であって、
前記焼結品を保持する保持部と、
前記保持部を前記貫通孔の内方に向かって付勢する付勢手段と、
を備え、
前記保持部の先端は、前記貫通孔に前記焼結品が収納された場合に前進状態にて前記フランジの下方に位置し、かつ、後退して前記フランジより外方に移動可能とされ、
前記保持部の先端には回転体が設けられていて、
前記パンチが前記焼結品にをプレスして下方に移動させる際に、前記回転体が前記焼結品により回転されるとともに、前記焼結品の形状にしたがって前記保持部を前記貫通孔の外方に移動させることを特徴とするサイジングプレス機。
【請求項２】
請求項１に記載のサイジングプレス機であって、前記パンチには、下方に向かって伸び前記焼結体に挿入可能とされるコアピンが周方向に間隔を空けて設けられていることを特徴とするサイジングプレス機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属粉末の燒結体を再び金型に入れてプレスしてサイジングを行うサイジングプレス機に関する。
【背景技術】
【０００２】
寸法精度が要求される燒結体を作る場合、通常行われる金属粉末混合工程、成形工程、燒結工程の後にさらにサイジングを施す場合がある。このサイジングは所定の寸法を得るため、燒結体を再び金型に入れて圧縮することをいい、例えば特許文献１に示すようなサイジングプレス機で行なわれるのが一般的である。
【０００３】
このサイジングプレス機は、図９に示すように、間欠的に回転されるターンテーブル１を備えており、該ターンテーブル１を上下方向に貫通して形成された貫通孔１ａの内側に焼結体１２０がセットされる。この焼結体１２０は、円筒部１２０ａの端部に径方向外側に張り出すフランジ１２０ｂが形成された二段円筒状をなしている。
【０００４】
また、貫通孔１ａには、該貫通孔１ａの内方に向かってバネ等により付勢されたボールブッシュ（保持部）３が複数設けられており、焼結体１２０のフランジ１２０ｂの外周がボールブッシュ３によって押圧されることにより貫通孔１ａ内に焼結体１２０が保持される構成とされている。これによって焼結体１２０が貫通孔１ａ内において該焼結体１２０の周方向に回転することなく固定される。
【０００５】
そして、このようにセットされた焼結体１２０は、ターンテーブル１の間欠回転により移動され、サイジングステーションにおいて図示しないパンチによるプレスを受けることでサイジングが施される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１９７１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記サイジングプレス機においては、複数のボールブッシュ３の付勢力により焼結体１２０のフランジ１２０ｂを押圧して保持する構成のため、焼結体１２０のフランジ１２０ｂの厚みが小さい場合には、該焼結体１２０の保持が不安定となってしまうという問題があった。
【０００８】
また、サイジング処理を円滑に行うためには、上記ボールブッシュ３のように焼結体１２０を保持する保持部がプレスの妨げにならないことが好ましい。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、フランジを有する焼結体を貫通孔内に安定して保持するとともにサイジング処理を円滑に行うことができるサイジングプレス機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】
【０００９】
前記課題を解決するため、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に記載の発明は、粉末金属を圧粉、焼結した厚さ方向の一部にフランジが形成された焼結品を収納する貫通孔が周方向に複数形成され、焼結体供給ステージにて前記焼結品を受け取り、軸線回りに回転して、パンチによるプレスが施されるサイジングステーションまで移動させるターンテーブルを備えたサイジングプレス機であって、前記焼結品を保持する保持部と、前記保持部を前記貫通孔の内方に向かって付勢する付勢手段とを備え、前記保持部の先端は、前記貫通孔に前記焼結品が収納された場合に前進状態にて前記フランジの下方に位置し、かつ、後退して前記フランジより外方に移動可能とされ、前記保持部の先端には回転体が設けられていて、前記パンチが前記焼結品をプレスして下方に移動させる際に、前記回転体が前記焼結品により回転されるとともに、前記焼結品の形状にしたがって前記保持部を前記貫通孔の外方に移動させることを特徴とする。
【００１０】
この発明に係るサイジングプレス機によれば、保持部が前進状態の場合には、該保持部の先端が焼結体のフランジの下方に位置する。これにより、焼結体を貫通孔内にて保持する際には、保持部の先端が焼結体のフランジに上方から当接し、該フランジが保持部上に載置された状態になる。さらに、保持部は貫通孔の内方に向かって付勢状態にあるため、焼結体の外周面が保持部によって押圧される。
このように、保持部の先端上にフランジが載置されるとともに該保持部により焼結体の外周面が押圧されることにより、焼結体のフランジの厚み寸法にかかわらず、該焼結体を貫通孔内に安定的に保持することができる。
また、パンチが焼結品をプレスして下方に移動させる際に、回転体が焼結品により回転されるとともに、焼結品の形状にしたがって保持部を貫通孔の外方に移動させるので、保持部の存在がプレスの妨げとなることがなく、プレスによるサイジング処理を円滑に行なうことができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のサイジングプレス機であって、前記パンチには、下方に向かって伸び前記焼結体に挿入可能とされるコアピンが周方向に間隔を空けて設けられていることを特徴とする。
【００１２】
この発明に係るサイジングプレス機によれば、パンチが下降した際の焼結体の周方向の移動が規制されて、プレス時における焼結体の位置決めを確実に行なうことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のサイジングプレス機によれば、保持部によって焼結体のフランジの下方を保持することにより、焼結体を貫通孔内に安定して保持することができる。また、パンチが焼結品をプレスして下方に移動させる際に、回転体が焼結品により回転されるとともに、焼結品の形状にしたがって保持部を貫通孔の外方に移動させるので、保持部の存在がプレスの妨げとなることがなく、プレスによるサイジング処理を円滑に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態に係るサイジングプレス機のターンテーブルの平面図である。
【図２】サイジングステーションにおけるサイジングプレス機の縦断面図である。
【図３】図２の保持部付近の拡大図である。
【図４】プレス時のサイジングステーションにおけるサイジングプレス機の縦断面図で  ある。
【図５】退避手段の第１参考例を説明する図である。
【図６】退避手段の第２参考例を説明する図である。
【図７】退避手段の第３参考例を説明する図である。
【図８】退避手段の第４参考例を説明する図である。
【図９】従来のサイジングプレス機の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明のサイジングプレス機の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
本実施形態のサイジングプレス機１０は、ターンテーブル２０により焼結体２を搬送し、プレス機構４０によって焼結体２に対してサイジング処理を施すものである。
【００１６】
本実施形態のサイジングプレス機１０によってサイジング処理が施される焼結体２は、図２に示すように、軸線Ｏを中心とした円筒部２ａと該円筒部２ａの一端部から径方向外側に張り出すフランジ２ｂとからなる二段円筒状をなしている。また、焼結体２には、軸線Ｏと平行に穿設されたコア孔２ｃが周方向に一定の間隔を空けて複数形成されている。
このような焼結体２は、粉末金属を圧粉、焼結することにより成形される。
【００１７】
ターンテーブル２０は、略円盤状をなし、その鉛直方向に沿った中心軸Ｃ回りに回転可能に設置されている。このターンテーブル２０の外周には、中心軸Ｃと平行に、即ち、上下方向に貫通するととも該ターンテーブル２０の径方向内側に向かって延びるスリット２１が周方向に等間隔を空けて複数形成されている。
【００１８】
また、ターンテーブル２０の外周側には、このターンテーブル２０を間欠回転させる駆動機構２２が設置されている。駆動機構２２は、ターンテーブル２０の中心軸Ｃと平行な回転軸Ｐを備えており、該回転軸Ｐにはその径方向外側に向かって延びるカム２４が固定されている。
【００１９】
さらに、カム２４の先端部には下方に向かって凸状をなす突起部２４ａが設けられており、該突起部２４ａが描く円形の軌跡の一部である約９０°の範囲においては、該突起部２４ａがターンテーブル２０のスリット２１内に収容状態とされ、残りの２７０°の範囲においてはスリット２１から脱出状態とされている。
このようにして、カム２４は回転軸Ｐの回転とともに一定の回転速度で水平面上を回転方向Ｕに旋回することになる。
【００２０】
これにより、駆動機構２２が回転軸Ｐ回りに一定速度で回転すると、突起部２４ａがスリット２１内に収容状態とされている場合にのみターンテーブル２０に駆動機構２２の回転が伝達されて、ターンテーブル２０が回転方向Ｔに送られて回転する。これに対し、突起部２４ａがスリット２１内から脱出状態とされている場合には、カム２４のみが旋回しターンテーブル２０は停止状態となる。このようにして、駆動機構２２によってターンテーブル２０が回転方向Ｔに間欠回転させられる。
【００２１】
このようなターンテーブル２０にはその外周に沿うようにして、上下に円形に貫通する孔部２０ａが周方向に複数（本実施形態では１２つ）形成されている。
この孔部２０ａには、焼結体２を収納する焼結体収容部３０が嵌め込まれている。
【００２２】
焼結体収容部３０は、軸線Ｏを中心とした略円筒状をなす部材であって、図２に示すように、両端開口が上下を向くように孔部２０ａに嵌め込まれており、その内側が焼結体２を収納する貫通孔３１とされている。
この貫通孔３１の内径は、焼結体２のフランジ２ｂの外径と略同一に形成されている。
これにより、焼結体２が貫通孔３１に収容された際には、焼結体２のフランジ２ｂが貫通孔３１と僅かな隙間を空けて配置される。
なお、貫通孔３１の内径が焼結体２のフランジ２ｂの外径よりも大きく、焼結体２を貫通孔３１に収納した際に、貫通孔３１と焼結体２との間に間隙が形成されるものであってもよい。
【００２３】
このような焼結体収容部３０には、その径方向に沿って貫通孔３１と焼結体収容部３０の外周面とを貫通する収納孔３２が形成されている。この収納孔３２は、焼結体収容部３０の周方向に等間隔を空けて複数（本実施形態では３つ）形成されている。
【００２４】
そして、各収納孔３２には、焼結体２を貫通孔３１内に保持するための保持部３３が設けられている。この保持部３３は、詳しくは図３に示すように、保持部本体３６と、弾性体（付勢手段）３７と、回転体３８とから構成されている。
【００２５】
保持部本体３６は焼結体収容部３０の径方向に沿って延びる部材であって、該保持部本体３６における焼結体収容部３０の径方向外側の端部に弾性体３７が取り付けられ、焼結体収容部３０の径方向内側の端部に回転体３８が取り付けられている。
【００２６】
弾性体３７は、例えばスプリングコイル等の伸縮可能な部材であって、該弾性体３７の保持部本体３６に取り付けた端部の反対側の端部は、ターンテーブル２０の孔部２０ａの内周面に支持されている。この弾性体３７によって、保持部本体３６が焼結体収容部３０の径方向内側、即ち、貫通孔３１の内方に向かって付勢される。
【００２７】
また、上記回転体３８は、保持部本体３６の焼結体収容部３０径方向内側の端部に、焼結体収容部３０の径方向に直交する軸線回りに回転可能に取り付けられたローラーであって、弾性体３７の付勢によって焼結体収容部３０の貫通孔３１の内周面よりも径方向内側に突出させられる。
【００２８】
以上のような構成の焼結体収容部３０を備えたターンテーブル２０は、駆動機構２２によって間欠回転され、焼結体収容部３０が焼結体供給ステージ（図示省略）に位置した際に、該焼結体収容部３０の貫通孔３１内に焼結体２が収納される。
この焼結体供給ステージにおいては、焼結体２が上方から貫通孔３１内に挿入され、焼結体２の円筒部２ａの外周面及びフランジ２ｂの下面に保持部３３の回転体３８が当接する。これにより、焼結体２が貫通孔３１内に保持される。
【００２９】
そして、焼結体２が保持された焼結体収容部３０がターンテーブル２０の間欠回転によりサイジングステーション（図示省略）に移動した際に、プレス機構４０によって焼結体２に対するサイジング処理が行われる。
このプレス機構４０は、図２に示すように、パンチ４１と、ダイ４３と、パンチ受部４５とから構成されている。
【００３０】
パンチ４１は、上下方向に往復移動して、貫通孔３１内に収納された焼結体２に上方からプレスする略円筒状をなす部材であって、サイジングステーション移動した焼結体収容部３０の上方において、焼結体２の軸線Ｏと同軸に配置されている。このパンチ４１は、その下側部分の外径が貫通孔３１の内径と略同一寸法に形成されており、該パンチ４１が下方に移動した際に貫通孔３１内に僅かな隙間を介して挿入されるようになっている。このようなパンチ４１のプレス動作により、該貫通孔３１内に保持された焼結体２が下方に向かって押し出される。
【００３１】
また、パンチ４１には、下方に向かって延びるコアピン４１ａが周方向に等間隔を空けて複数設けられている。このコアピン４１ａは、パンチ４１が下降した際に焼結体２のコア孔２ｃにそれぞれ挿入されるようになっている。これにより、パンチ４１が下降した際の焼結体２の周方向の移動が規制され、プレス時における焼結体２の位置決めを確実に行なうことができる。
【００３２】
ダイ４３は、サイジングステーションに移動した焼結体収容部３０の下方に配置されており、上下に貫通するダイ孔４４が形成されている。
このダイ孔４４は、上記パンチ４１と同じく焼結体２の軸線Ｏと同軸に配置されている。また、ダイ孔４４の上部開口部は、焼結体２のフランジ２ｂの外径と同一の内径を有する拡径部４４ａとされており、該拡径部４４ａの下側は、拡径部４４ａよりも一段縮径して焼結体２の円筒部２ａの外径と略同一の内径を有する縮径部４４ｂとされている。これにより、パンチ４１により貫通孔３１内から下方に押し出された焼結体２は、そのフランジ２ｂが拡径部４４ａに、円筒部２ａが縮径部４４ｂにそれぞれ隙間なく嵌り込む。
【００３３】
パンチ受部４５は、円筒状をなし、上記パンチ４１及びダイ孔４４と同様に、焼結体２の軸線Ｏと同軸に配置されている。
該パンチ受部４５のその上側部分の外径は、ダイ孔４４の縮径部４４ｂの内径と同一に形成されている。これにより、パンチ受部４５の上側部分はダイ孔４４に下方から挿入され、パンチ受部４５の上端がダイ孔４４に嵌り込んだ焼結体２の下端面に当接するようになっている。
【００３４】
このプレス機構４０により焼結体２にサイジング処理を施す際には、パンチ４１が下方に移動して焼結体２を焼結体収容部３０内からダイ４３のダイ孔４４内へと押し出す。そして、図４に示すように、ダイ孔４４内にて焼結体２がパンチ４１とパンチ受部４５とに挟み込まれて荷重を与えられることにより、焼結体２が所望のサイズに再成形される。そして、そして焼結体２にサイジングが行なわれた後は、パンチ４１が上昇した後、ターンテーブル２０が間欠回転して新たな焼結体２がサイジングステーションに搬送される。
このようにして、パンチ４１の上下のストロークとターンテーブル２０の間欠回転とによって複数の焼結体２に順次サイジング処理が施されるのである。
【００３５】
以上のような構成からなるサイジングプレス機１０においては、保持部３３が前進状態の場合に、該保持部３３の先端の回転体３８が焼結体２のフランジ２ｂの下方に位置する。これにより、焼結体２を貫通孔３１内にて保持する際には、保持部３３の先端が焼結体２のフランジ２ｂに上方から当接し、該フランジ２ｂが保持部３３の先端である回転体３８上に載置された状態になる。さらに、保持部３３は弾性体３７によって貫通孔３１の内方に向かって付勢状態にあるため、焼結体２の円筒部２ａの外周面が複数の保持部３３によって押圧される。
このように、回転体３８上にフランジ２ｂが載置されるとともに該回転体３８が円筒部２ａの外周面を押圧することにより、焼結体２のフランジ２ｂの厚み寸法にかかわらず、該焼結体２を貫通孔３１内に安定的に保持することができる。
【００３６】
また、パンチ４１の下降によって焼結体２が下方に移動する際には、保持部３３が貫通孔３１の外方、即ち、貫通孔３１の径方向外側に向かって後退（後退）するため、保持部３３の存在がパンチ４１によるプレスの妨げとなることなく、サイジング処理を円滑に行うことができる。
【００３７】
即ち、本実施形態においては、貫通孔３１内に収納された焼結体２が下方に移動する際には、焼結体２のフランジ２ｂが回転体３８における貫通孔３１径方向内側の部分を下方に向かって押圧することで、該回転体３８は回転しながら自らの外周の形状に従って貫通孔３１の径方向外側に後退させられる。これにともなって、保持部３３が焼結体収容部３０の外方に後退させられる。したがって、保持部３３の存在がプレスの妨げとなることなく、プレスによるサイジング処理を円滑に行うことができる。
【００３８】
以上、本発明の実施形態であるサイジングプレス機１０について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００３９】
なお、実施形態においては、保持部３３に上下方向に貫通する挿入孔３９が形成され、該挿入孔３９に挿入されるガイド部材４８がパンチ４１に取り付けられたものであってもよい。
【００４０】
即ち、この参考例においては、図５に示すように、保持部３３にその上下方向を貫通する挿入孔３９が形成されており、該挿入孔３９の内周面の一部が下方に向かうに従って焼結体収容部３０の径方向内側に向かって傾斜する傾斜面３９ａとされている。また、保持部３３の退避位置における挿入孔３９の直上には、焼結体収容部３０の上面と収納孔３２の内周面とを鉛直方向に沿って貫通する連通孔３０ａが形成されている。
さらに、弾性体３７の付勢により保持部３３は前進状態にあり、該保持部３３の先端は、曲面状をなして貫通孔３１の内周面よりも突出している。この状態では、挿入孔３９の傾斜面３９ａの直上部分と連通孔３０ａとは一部分のみが鉛直方向にオーバーラップしている。
また、ガイド部材４８は、パンチ（図５において図示省略）４１と一体的に、あるいは別体として設けられ、上記連通孔３０ａの直上から下方に向かって延びるように配置されている。
【００４１】
このような参考例においては、保持部３３が貫通孔３１の内周面から突出して焼結体２を保持している状態において焼結体２にサイジングを施すべくパンチ４１が下降すると、図５（ａ）に示すように、ガイド部材４８も下降して該ガイド部材４８の先端が連通孔３０ｂに挿入される。
【００４２】
その後、パンチ４１がさらに下降すると、ガイド部材４８の先端が連通孔３０ｂと一部分がオーバーラップする挿入孔３９内に挿入され、該ガイド部材４８の先端が挿入孔３９の傾斜面３９ａに接触する。
そして、このようにガイド部材４８の先端と傾斜面３９ａとが接触した状態でさらにガイド部材４８が下降すると、保持部３３は傾斜面３９ａの傾斜に応じて焼結体収容部３０の径方向外側に後退する。即ち、ガイド部材４８の下降動作によって、保持部３３が貫通孔３１の外方に退避することになる。これによって、パンチ４１によるプレスの際に、保持部３３を貫通孔３１の外方に退避させることができ、円滑なサイジング処理を行うことが可能となる。なお、このガイド部材４８の下降速度は、パンチ４１の下降速度よりも大きく設定されていることが好ましい。
【００４３】
また、第２参考例として、図６に示すように、上記第１参考例の保持部３３の先端に、実施形態と同様の回転体３８が設けられていてもよい。この場合、上記ガイド部材４８により保持部３３が退避させられるのに加えて、プレス時に焼結体２のフランジ２ｂが回転体３８を下方に向かって押圧することで、保持部３３を退避させることができる。したがって、保持部３３の存在がパンチ４１によるプレスの妨げとなることなく、サイジング処理をより円滑に行うことができる。
【００４４】
さらに、第３参考例として、図７に示すように、第１参考例及び第２参考例と同様のガイド部材４８を備えるとともに、保持部３３に形成された挿入孔における後方の壁面側に回転体３８を設けた構成であってもよい。この場合、ガイド部材４８が下降して挿入孔３９内に挿入されると、該ガイド部材４８が回転体３８における前進側の部分を下方に向かって押圧する。これにより、回転体３８は回転しながら自らの外周の形状に従って貫通孔３１の後方側に退避させられる。したがって、この第３参考例においても、保持部３３の存在がパンチ４１によるプレスの妨げとなることなく、サイジング処理を円滑に行うことができる。
【００４５】
さらにまた、第４参考例として、図８に示すように、保持部３３の後端側が、例えばエアシリンダー等の駆動機構５０に接続されており、該駆動機構５０の駆動によって保持手段３３が進退する構成であってもよい。この場合、駆動機構５０が、保持手段３３の退避手段及び付勢手段を兼ねた構成とされる。また、駆動機構５０としては、エアシリンダーの他、油圧シリンダーやボールネジ機構等であってもよい。
この第４参考例においては、駆動機構５０を任意に駆動させることにより迅速に保持手段３３を進出、退避させることができるため、特に焼結体の軸線Ｏ方向の厚みが薄い場合に、該焼結体２を適確に保持することが可能となる。
【００４６】
また、上記参考例の他、例えば、保持部３３を退避させる手段として、パンチ４１のストロークとは独立して駆動して保持部３３を退避させるカムやアクチュエータ等の制御装置が設けられていてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
２  焼結体
２ａ  円筒部
２ｂ  フランジ
１０  サイジングプレス機
２０  ターンテーブル
２０ａ   孔部
２１  スリット
３０  焼結体収容部
３１  貫通孔
３２  収納孔
３３  保持部
３６  保持部本体
３７  弾性体（付勢手段）
３８  回転体（退避手段）
３９  挿入孔（退避手段）
３９ａ   傾斜面
４０  プレス機構
４１  パンチ
４８  ガイド部材（退避手段）
５０  駆動機構
【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】
2014148757.tif 000007
【図６】
2014148757.tif 000008
【図７】
2014148757.tif 000009
【図８】
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【図９】
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