(57)【要約】      （修正有）【課題】フランジ部を有するベアリングキャップのフランジ部側面の幅寸法Ｗの寸法精度、一対の下端面の平面度、およびフランジ部下面の形状精度を満足するとベアリングキャップの再圧縮用金型装置を提供する。【解決手段】ベアリングキャップ１のフランジ部下面を押圧して矯正するフランジ下面矯正面３０ａ、ベアリングキャップ１のフランジ部側面１５ａを矯正するフランジ側面矯正面３０ｂを有するとともに、ベアリングキャップ１の一対の下端面１２を押圧して矯正するパンチ面を有する下パンチ３０，４０と、ベアリングキャップ１のフランジ部上面１５ｃを押圧して矯正するとともに、ベアリングキャップの上端面を押圧する上パンチ６０，７０と、を備えるベアリングキャップ再圧縮用金型装置。【選択図】図４
2015017313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上側の端面となる上端面と、これと対向する円弧面および下側の端面となる一対の下端面を有し、かつ前記上端面と前記下端面の間に、前記円弧面によって形成される空間の軸方向に対して鉛直な凹字状側面、および前記円弧面の前記軸方向に略平行であって前記凹字状側面に直交する一対の側面が配置されるとともに、前記側面の前記下端面側に、前記側面と略平行なフランジ部側面と、前記フランジ部側面と前記下端面を接続するフランジ部下面と、前記フランジ部側面と前記側面を接続するフランジ部上面からなるフランジ部を有するベアリングキャップを再圧縮するための金型装置であって、
前記ベアリングキャップの前記一対の凹字状側面および前記一対の側面と摺動自在に嵌合する型孔を有するダイと、
前記型孔と摺動自在に嵌合し、前記ベアリングキャップの前記フランジ部の前記フランジ部下面を押圧して矯正するフランジ下面矯正面、前記ベアリングキャップの前記フランジ部の前記フランジ部側面を矯正するフランジ側面矯正面を有するとともに、前記一対の下端面を押圧して矯正するパンチ面を有する下パンチと、
前記型孔と摺動自在に嵌合し、前記ベアリングキャップの前記フランジ部の前記フランジ部上面を押圧して矯正するとともに、前記ベアリングキャップの前記上端面を押圧する上パンチと、を備えることを特徴とするベアリングキャップの再圧縮用金型装置。
【請求項２】
前記下パンチは、前記型孔と摺動自在に嵌合し、前記ベアリングキャップの、前記フランジ部の前記フランジ部下面を押圧して矯正するフランジ下面矯正面、および前記ベアリングキャップの前記フランジ部の前記フランジ部側面を矯正するフランジ側面矯正面を有する下第１パンチと、
前記下第１パンチと摺動自在に嵌合し、前記ベアリングキャップの、前記一対の下端面を押圧して矯正する下第２パンチとを有することを特徴とする請求項１に記載の再圧縮用金型装置。
【請求項３】
前記下パンチもしくは前記下第１パンチ及び前記第２パンチの少なくとも一方が、不動のベースプレートに接続されることを特徴とする請求項１または２に記載の再圧縮用金型装置。
【請求項４】
前記上パンチが、前記型孔と摺動自在に嵌合し、前記ベアリングキャップの前記フランジ部の前記フランジ部上面を押圧して矯正する上第１パンチと、
前記上第１パンチと摺動自在に嵌合し、前記ベアリングキャップの前記上端面を押圧する上第２パンチとを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のベアリングキャップの再圧縮用金型装置。
【請求項５】
前記上パンチもしくは前記上第１パンチが上第１パンチ駆動装置を介して上パンチプレートに接続され、前記上第１パンチ駆動装置は油圧シリンダにより駆動されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか又は請求項４に記載のベアリングキャップの再圧縮用金型装置。
【請求項６】
前記一対の下端面を押圧して矯正するパンチ面を有する下パンチと分離して、前記ベアリングキャップの前記円弧面を保持する円弧面保持パンチを設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のベアリングキャップの再圧縮用金型装置。
【請求項７】
前記円弧面保持パンチが昇降手段により独立して駆動されることを特徴とする請求項６に記載のベアリングキャップの再圧縮用金型装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関に用いられるベアリングキャップを粉末冶金法によって製造する際の再圧工程に用いる再圧縮用金型装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ベアリングキャップは、内燃機関のクランクシャフトを回転自在に軸支する軸受を保持する部材で、鋳鉄、鉄系焼結合金、あるいはアルミニウム合金で作られ、外観はおおよそアーチ形状をしており、シリンダブロックにボルトで締め付け固定して用いられる。図１は、自動車エンジンのエンジンブロックへのベアリングキャップの取付け状態の一例を示す側面図である。シリンダブロック２には、ベアリングキャップ１を位置決めし収納する矩形状の凹部２ａおよび軸受３を収納する半円状の凹部２ｂが形成されている。ベアリングキャップ１は、軸受３を収納する半円状の凹部１ａが形成され、外形がアーチ状であり、シリンダブロック１の矩形凹部の嵌合部２ａで位置決めされ、ボルト４、４で固定される。シリンダブロック２とベアリングキャップ１の各半円弧で形成される内周は、ボルト締めした状態で所定の寸法精度に切削加工され、上下に分割された一対の軸受３、３が装着されて、クランクシャフト５を軸支するようになっている。
【０００３】
ベアリングキャップ１を粉末冶金法で製作する場合は、鉄系の原料粉末を圧粉成形、焼結して製造する。ベアリングキャップ１の圧粉成形は、図１に示す上下方向から圧縮する方法、およびそれと直交する方向から圧縮する方法がある。前者の方が、加圧される面積が少ないのでプレス機械の容量が小さくて済み、ボルト孔を成形金型で形成できるので、一般的である。
【０００４】
ところで、ベアリングキャップ１は、シリンダブロック２の矩形凹部２ａに寸法精度よく嵌合固定する必要がある。したがって、寸法精度を確保するため焼結体を切削加工して対応することが行われる。しかしながら、このような切削加工では、効率が低下し割高となる。このため、焼結体を再圧縮して各部の寸法精度を確保することが行われている（特許文献１、２等）。
【０００５】
ベアリングキャップ１は、単純な凹字状のもの（特許文献１等）の他に、図１に示すような凹字状の脚部の外側にフランジ部１ｂを形成したもの（特許文献２等）がある。このようなフランジ部を形成したベアリングキャップの具体的な形状を図２に示す。図２（ａ）はベアリングキャップ１の上面図、図２（ｂ）はベアリングキャップ１の側面図、および図２（ｃ）はベアリングキャップ１の斜視図である。ベアリングキャップ１は、図１のベアリングキャップ１の上側の端面となる上端面１０と、これと対向する円弧面１１および下側の端面となる一対の下端面１２を有しており、上端面１０と下端面１２との間に、一対の円弧面１１の軸方向に対して鉛直な側面であり凹字状の側面１３、および軸方向に平行であって側面１３に直交する側面１４が配置される。そして、側面１４のベアリングキャップ１の下端面１２側にフランジ部１５が形成される。フランジ部１５は、側面１４と略平行なフランジ部側面１５ａと、フランジ部側面１５ａと下端面１２を接続するフランジ部下面１５ｂと、フランジ部側面１５ａと側面１４を接続するフランジ部上面１５ｃとを有する。
【０００６】
上記のフランジ部を形成したベアリングキャップ１は、単純な凹字状のものに比して側面１４側の容積が減少するため軽量とすることができることから、適用が増加している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−０４１３０２号公報
【特許文献２】特開２００５−２５４２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ベアリングキャップ１は、シリンダブロック２の矩形凹部に寸法精度よく嵌合固定する必要があり、図１に示すフランジ部を形成したベアリングキャップ１においては、フランジ部側面１５ａの幅寸法Ｗの寸法精度が必要となる。また、シリンダブロック２と当接するベアリングキャップ１の一対の下端面１２については、各々の平面度とともに、両者の位置バランス、すなわち一対の下端面に位置ずれがないことが必要となる。また、フランジ部下面１５ｂは、ベアリングキャップ１をシリンダブロック２に取り付けられた際に、シリンダブロック２にかかるベアリングキャップ１の下端面１２の応力を緩和するため、円弧連続面あるいはテーパ連続面として形成されるが、このような応力緩和作用のための形状を精度良く形成することが重要である。
【０００９】
この点、特許文献２のベアリングキャップの再圧縮用金型装置は、ダイを段付き形状とし、この段付きダイの段部でベアリングキャップ素材のフランジ部１５を矯正するものであり、フランジ部側面１５ａの幅寸法Ｗの寸法精度およびフランジ部下面１５ｂの形状精度を確保することが可能であるが、ベアリングキャップ素材の上下方向は弾性付勢機構により弾性保持されるものであり、一対の下端面１２については何ら矯正されない。すなわち特許文献２のベアリングキャップの再圧縮用金型装置は、いわゆる片押し成形法の再圧縮用金型装置である。
【００１０】
また、上記のように特許文献２のベアリングキャップの再圧縮用金型装置は、ダイにより矯正を行うものであるが、繰り返し再圧縮を行うと、ダイの摩耗は避けることができない。再圧縮装置のうちダイは高価であるため、ダイの摩耗にともないダイを交換していたのでは製造コストが増加することとなる。
【００１１】
以上のことから、本発明のベアリングキャップの再圧縮用金型装置は、フランジ部側面１５ａの幅寸法Ｗの寸法精度、一対の下端面１２の平面度および位置バランス、ならびにフランジ部下面１５ｂの形状精度の要求を満足することを第１の目的とする。また、再圧縮工程において、ダイの交換頻度を低下させて製造コストを低減することが可能な構成とすることを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明のベアリングキャップの再圧縮用金型装置は、上側の端面となる上端面と、これと対向する円弧面および下側の端面となる一対の下端面を有し、かつ前記上端面と前記下端面の間に、前記円弧面によって形成される空間の軸方向に対して鉛直な一対の凹字状側面、および前記円弧面の前記軸方向に略平行であり前記凹字状側面に直交する一対の側面が配置されるとともに、前記側面の前記下端面側に、前記側面と略平行なフランジ部側面と、前記フランジ部側面と前記下端面を接続するフランジ部下面と、前記フランジ部側面と前記側面を接続するフランジ部上面からなるフランジ部を有するベアリングキャップを再圧縮するための金型装置であって、
前記ベアリングキャップの前記一対の凹字状側面および前記一対の側面と摺動自在に嵌合する型孔を有するダイと、前記型孔と摺動自在に嵌合し、前記ベアリングキャップの前記フランジ部の前記フランジ部下面を押圧して矯正するフランジ下面矯正面、前記ベアリングキャップの前記フランジ部の前記フランジ部側面を矯正するフランジ側面矯正面を有するとともに、前記一対の下端面を押圧して矯正するパンチ面を有する下パンチと、前記型孔と摺動自在に嵌合し、前記ベアリングキャップの前記フランジ部の前記フランジ部上面を押圧して矯正するとともに、前記ベアリングキャップの前記上端面を押圧する上パンチと、を備えることを特徴とする。
【００１３】
すなわち、本発明のベアリングキャップの再圧縮用金型装置は、下パンチにベアリングキャップ１のフランジ部下面１５ｂを押圧して矯正するフランジ下面矯正面、ベアリングキャップ１のフランジ部側面１５ａを矯正するフランジ側面矯正面を設けて下パンチによりフランジ部側面１５ａの幅寸法Ｗの寸法矯正およびフランジ部下面１５ｂの形状の矯正を行うことを第１の骨子とする。このように構成することで繰り返し再圧縮を行うと下パンチが摩耗することとなるが、ダイに比してパンチはコストが少なくてすむため交換のコストを低減することができる。
【００１４】
また、下パンチに一対の下端面を押圧して矯正するパンチ面を設け、上下パンチにより積極的に押圧することでベアリングキャップ１の一対の下端面１２の平面度および下端面の位置バランスを矯正することを第２の骨子とする。
【００１５】
下パンチは、ベアリングキャップ１のフランジ部側面１５ａの幅寸法Ｗの寸法を矯正するとともにフランジ部下面１５ｂの形状を矯正する下第１パンチと、ベアリングキャップ１の一対の下端面１２を押圧して平面度および下端面の位置バランスを矯正する下第２パンチの分割パンチとに分けて構成してもよく、下第１パンチと下第２パンチを一体とした下パンチとして構成してもよい。
【００１６】
上パンチは、ベアリングキャップ１のフランジ部の上面１５ｃとベアリングキャップ１の上面１０とを押圧する構成とする。ここで上パンチは、一体の上パンチとして構成してもよいが、ベアリングキャップ１のフランジ部の上面１５ｃと、ベアリングキャップ１の上面１０との加圧タイミングおよび加圧荷重を変えることができるため、ベアリングキャップ１のフランジ部の上面１５ｃを押圧する上第１パンチと、ベアリングキャップ１の上面１０を加圧する上第２パンチとに分割して構成することが好ましい。
【００１７】
上下パンチはダイに比して剛性が小さいため撓み易い。このため本発明のベアリングキャップの再圧縮用金型装置においては、上下パンチの外周をダイの型孔と摺動自在に嵌合する構成とすることにより、再圧縮時の上下パンチの変形をダイにより拘束して上下パンチの撓みを防止する。
【００１８】
本発明のベアリングキャップの再圧縮用金型装置は、ベアリングキャップ１の一対の下端面１２を下パンチにより押圧して平面度および位置バランスを矯正することから再圧縮用金型装置としては両押し成形法あるいはウイズドロアル成形法の金型装置とする。しかしながら、両押し成形法とすると下パンチの加圧荷重が大きいことから、加圧荷重の大きい下パンチについて固定とし、圧縮時にダイを引き下げてダイに対して相対的に下パンチを突き上げるウイズドロアル成形法とした方が、下パンチの駆動荷重に比してダイの駆動荷重が小さくてすむことから有利である。
【００１９】
なお、下パンチにはベアリングキャップ１の円弧面１１を保持する円弧面を形成することにより下パンチの撓みを防止してベアリングキャップ１のフランジ部側面１５ａの幅寸法Ｗの寸法矯正、フランジ部下面１５ｂの形状の矯正、およびベアリングキャップ１の一対の下端面１２の平面度および下端面の位置バランスの矯正を円滑に行うことができるが、ベアリングキャップ１の円弧面１１は、ベアリングキャップ１がエンジンブロック２に取り付け組み付けられた後、エンジンブロック２の半円状の凹部２ｂとベアリングキャップ１の円弧面１１の同軸とするため切削加工されることから寸法精度の要求が小さい。このため、再圧縮時に積極的に矯正する必要がないことから、下パンチもしくは下第２パンチから分離してもよい。
【００２０】
なお、本発明における“略平行”とは実質的に平行であることを意味し、例えば円弧面によって形成される空間の軸方向と、凹字状側面に直交する一対の側面とが製造誤差の関係上完全な平行状態からずれているような場合を包含する概念である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のベアリングキャップの再圧縮用金型装置は、下パンチにベアリングキャップ１のフランジ部下面１５ｂを押圧して矯正するフランジ下面矯正面、ベアリングキャップ１のフランジ部側面１５ａを矯正するフランジ側面矯正面を設けて下パンチによりフランジ部側面１５ａの幅寸法Ｗの寸法矯正およびフランジ部下面１５ｂの形状の矯正を行うとともに、下パンチに一対の下端面を押圧して矯正するパンチ面を設け、上下パンチにより積極的に押圧することでベアリングキャップ１の一対の下端面１２の平面度および下端面の位置バランスの矯正を行うことから、フランジ部側面１５ａの幅寸法Ｗの寸法精度、一対の下端面１２の平面度および下端面の位置バランス、ならびにフランジ部下面１５ｂの形状精度の要求を満足するものとすることができる。また、摩耗が進行して交換が必要となる部材はダイよりコストの小さい下パンチであるため、製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】エンジンブロックへのベアリングキャップの取り付け状態を示す側面図である。
【図２】ベアリングキャップの形状を示す模式図であり、図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）は側面図、図２（ｃ）は斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るベアリングキャップの再圧縮用金型装置の断面模式図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るベアリングキャップの再圧縮用金型装置における、焼結体のセット時の各部の状態を示す断面模式図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るベアリングキャップの再圧縮用金型装置における、焼結体の再圧縮時の各部の状態を示す断面模式図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係るベアリングキャップの再圧縮用金型装置における、焼結体の取り出し時の各部の状態を示す断面模式図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るベアリングキャップの再圧縮用金型装置の断面模式図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るベアリングキャップの再圧縮用金型装置における、焼結体の充填初期の各部の状態を示す断面模式図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係るベアリングキャップの再圧縮用金型装置における、焼結体の再圧縮時の各部の状態を示す断面模式図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るベアリングキャップの再圧縮用金型装置における、焼結体の取り出し時の各部の状態を示す断面模式図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係るベアリングキャップの再圧縮用金型装置の断面模式図である。
【図１２】本発明の第３実施形態に係るベアリングキャップの再圧縮用金型装置における、焼結体の充填初期の各部の状態を示す断面模式図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係るベアリングキャップの再圧縮用金型装置における、焼結体の再圧縮時の各部の状態を示す断面模式図である。
【図１４】本発明の第３実施形態に係るベアリングキャップの再圧縮用金型装置における、焼結体の取り出し時の各部の状態を示す断面模式図である。
【図１５】本発明の第４実施形態に係るベアリングキャップの再圧縮用金型装置の断面模式図である。
【図１６】本発明の第４実施形態に係るベアリングキャップの再圧縮用金型装置における、焼結体の充填初期の各部の状態を示す断面模式図である。
【図１７】本発明の第４実施形態に係るベアリングキャップの再圧縮用金型装置における、焼結体の再圧縮時の各部の状態を示す断面模式図である。
【図１８】本発明の第４実施形態に係るベアリングキャップの再圧縮用金型装置における、焼結体の取り出し時の各部の状態を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明のベアリングキャップの再圧縮用金型装置について、図面を参照して具体的に説明する。
【００２４】
[第１実施形態]
本発明のベアリングキャップの再圧縮用金型装置の一実施形態を図３に示す。ダイプレート２１には型孔２０が形成される。このダイプレート２１はガイドロッド５２によりヨークプレート５０に接続され、ヨークプレート５０の上下動にともないダイプレート２１が走行可能となっている。ヨークプレート５０にはベアリングキャップ１の孔１６に挿入され、ベアリングキャップ１を保持するコアロッド５１が設けられている。ダイプレート２１の下面には下方に向けて延びるウエッジロッド２２が配置される。
【００２５】
下パンチは、下第１パンチ３０と下第２パンチ４０とにより構成される。下第１パンチ３０は、ベアリングキャップ１のフランジ部１５のフランジ部下面１５ｂを押圧して矯正するフランジ下面矯正面３０ａと、ベアリングキャップ１のフランジ部１５のフランジ部側面１５ａを矯正するフランジ側面矯正面３０ｂを有する下第１パンチ３０とを有しており、外周が型孔２０と摺動自在に嵌合する。下第２パンチ４０は、ベアリングキャップ１の一対の下端面１２を押圧して矯正するパンチ面４０ａと、ベアリングキャップ１の円弧面１１を支える円弧面４０ｂとを有しており、下第１パンチ３０の内側に収容され、下第１パンチ３０と摺動自在に嵌合される。
【００２６】
本実施形態においては、下第２パンチ４０は不動のベースプレート４１に接続される。下第１パンチ３０は、下面より下方向に延び、ベースプレート４１上に配置されるスライディングブロック４２に当接するストッパ３２を有する下第１パンチホルダ３１に接続され、ガス（エア）シリンダ等のリフティング装置３３により上下動可能に構成される。
【００２７】
上パンチは、上第１パンチ７０と上第２パンチ６０とにより構成される。上第２パンチ６０は、上パンチプレート６１に接続され、上パンチプレート６１の上下動に伴い上下動を行う。上第１パンチ７０は、上第１パンチ駆動装置７１を介して上パンチプレート６１に接続され、上第１パンチ７０は、上第１パンチ駆動装置７１を駆動することにより、上第２パンチ６０と独立して上下動可能に構成される。
【００２８】
上第１パンチ７０は、内周が上第２パンチ６０およびベアリングキャップ１の側面１４と摺接している。上第１パンチ７０の先端部はベアリングキャップ１のフランジ部１５のフランジ上面１５ｃを押圧して矯正するフランジ上面矯正面を有し、外側の側面は下第１パンチ３０のフランジ側面矯正面３０ｂと摺動自在に嵌合する肉薄部７０ａと、肉薄部７０ａに連続して形成され、外側の側面が型孔２０に摺動自在に嵌合する肉厚部７０ｂとを有している。上第１パンチ駆動装置７１は、油圧シリンダ等の圧力を確実に伝達できるものが用いられ、エア（ガス）シリンダ等の圧力伝達能力の小さいものは好ましくない。
【００２９】
上記の第１の実施形態のベアリングキャップの再圧縮用金型装置の再圧縮工程における各部の動作を図４〜６により説明する。図４は再圧縮の素材となるベアリングキャップ１（焼結体）のセット時における各部の動作を示す模式図であり、リフティング装置３３により下第１パンチ３０が上方向に駆動され、下第１パンチ３０のフランジ下面矯正面３０ａおよびフランジ側面矯正面３０ｂによりベアリングキャップ１（焼結体）を保持する。
【００３０】
次いで、図５に示すように、リフティング装置３３により下第１パンチ３０を降下させて、下第１パンチホルダ３１の下面より下方向に延びるストッパ３２をスライディングブロック４２に当接させ、ヨークプレート５０を下方に移動させるとともに、上パンチプレート６１を降下させて上第２パンチ６０によりベアリングキャップ１（焼結体）を押圧する。次いで、上第１パンチ駆動手段７１を駆動し上第１パンチ７０を降下させて、上第１パンチ７０によりベアリングキャップ１（焼結体）を押圧する。
【００３１】
本実施形態では、押圧時に、ヨークプレート５０を引き下げることにより、下第１パンチ３０および下第２パンチ４０が型孔２０に対して相対的に上昇したこととなり、上パンチ群（上第１パンチ７０と上第２パンチ６０）と下パンチ群（下第１パンチ３０と下第２パンチ４０）とによりベアリングキャップ１（焼結体）が上下両方の方向から押圧され、再圧縮が行われる。この再圧縮時には、下第２パンチ４０は不動のベースプレート４１に接続され、下第１パンチ３０は下第１パンチホルダ３１のストッパ３２およびスライディングブロック４２を介して不動のベースプレート４１に接続された状態となるため、特にベアリングキャップ１に対して強固な押圧力を下方から負荷することができるので、ベアリングキャップ１（焼結体）の全体に強固な押圧力を負荷することができる。
【００３２】
再圧縮が終了した後、ヨークプレート５０を降下させてダイプレート２１を降下させると、ダイプレート２１の降下にしたがいウエッジロッド２２が降下する。このウエッジロッド２２の降下によりスライディングブロック４２が移動し、下第１パンチホルダ３１のストッパ３２が外れて落下し、下第１パンチホルダ３１のストッパ３２がベースプレート４１に当接することで下第１パンチ３０が降下する。このとき、再圧縮が完了したベアリングキャップ１は、不動のベースプレート４１に接続された下第２パンチ４０に支持されており、図６に示すように、上記のダイプレート２１および第１パンチ３０の降下にともない抜き出しが行われる。
【００３３】
ベアリングキャップ１の抜き出しが完了したら、ヨークプレート５０を上昇させてダイプレート２１を上昇させるとともに、上第１パンチ駆動装置７１を駆動して下第１パンチホルダ３１を上昇させ、併せてスライディングブロック３３を図示しないスライディングブロック復帰手段により元の位置に復帰させて、図４の状態として再圧縮の素材となるベアリングキャップ１（焼結体）のセットを行う。
【００３４】
本実施形態のベアリングキャップの再圧縮用金型装置は、下第１パンチ３０にベアリングキャップ１のフランジ部下面１５ｂを押圧して矯正するフランジ下面矯正面３０ａ、およびベアリングキャップ１のフランジ部側面１５ａを矯正するフランジ側面矯正面３０ｂを設けて、下第１パンチ３０と上第１パンチ７０により押圧することで、ベアリングキャップ１のフランジ部側面１５ａの幅寸法Ｗの寸法矯正およびフランジ部下面１５ｂの形状の矯正を行う。また、下第２パンチ４０に一対の下端面を押圧して矯正するパンチ面４０ａを設け、上第２パンチ６０により積極的に押圧することでベアリングキャップ１の一対の下端面１２の平面度および位置バランスの矯正を行う。
【００３５】
このためベアリングキャップ１のフランジ部側面１５ａの幅寸法Ｗの寸法精度、一対の下端面１２の平面度および位置バランス、ならびにフランジ部下面１５ｂの形状精度の要求を満足するものとすることができる。また、摩耗が進行するのは下第１パンチ３０であるが、これの交換コストはダイの交換コストに比して小さいことから、製造コストを低減することができる。
【００３６】
[第２実施形態]
本発明のベアリングキャップの再圧縮用金型装置の別の実施形態を図７に示す。この第２の実施形態のベアリングキャップの再圧縮用金型装置は、上記の第１の実施形態のベアリングキャップの再圧縮用金型装置において、下第２パンチ４０からベアリングキャップ１の円弧面１１を支える円弧面４０ｂが形成された部材をコアロッド５３として分離し、このコアロッド５３をヨークプレート５０に接続した形態である。
【００３７】
また、この第２の実施形態のベアリングキャップの再圧縮用金型装置においては、上パンチ群について、上第１パンチ７０を上パンチプレート６１に直接接続し、上第２パンチ６０を、上第２パンチ駆動装置６２を介して上パンチプレート６１に接続された構成としたことが異なる。上第２パンチ６０は、上第２パンチ駆動装置６２を駆動することにより、上第１パンチ７０と独立して上下動可能に構成される。
【００３８】
上第１パンチ７０において、先端部はベアリングキャップ１のフランジ部１５のフランジ上面１５ｃを押圧して矯正するフランジ上面矯正面を有し、外側の側面は下第１パンチ３０のフランジ側面矯正面３０ｂと摺動自在に嵌合する肉薄部７０ａと、肉薄部７０ａに連続して形成され、外側の側面が型孔２０に摺動自在に嵌合する肉厚部７０ｂとを有する点は、第１実施形態の場合と同様である。上第２パンチ駆動装置６２は、第１実施形態の上第１パンチ駆動装置と同様に、油圧シリンダ等の圧力を確実に伝達できるものが用いられ、エア（ガス）シリンダ等の圧力伝達能力の小さいものは好ましくない。
【００３９】
なお、第１の実施形態のベアリングキャップの再圧縮用金型装置において、上記で説明した第１の実施形態のベアリングキャップの再圧縮用金型装置の上パンチ群に替えて、この第２の実施形態のベアリングキャップの再圧縮用金型装置の上パンチ群を用いてもよい。
【００４０】
上記の第２の実施形態のベアリングキャップの再圧縮用金型装置の再圧縮工程における各部の動作を図８〜１０により説明する。図８は再圧縮の素材となるベアリングキャップ１（焼結体）のセット時における各部の動作を示す模式図であり、第１実施形態の場合と同様に、リフティング装置３３により下第１パンチ３０が上方向に駆動され、下第１パンチ３０のフランジ下面矯正面３０ａおよびフランジ側面矯正面３０ｂによりベアリングキャップ１（焼結体）を保持する。
【００４１】
次いで、図９に示すように、リフティング装置３３により下第１パンチ３０を降下させて、下第１パンチホルダ３１の下面より下方向に延びるストッパ３２をスライディングブロック４２に当接させ、ヨークプレート５０を下方に移動させるとともに、上パンチプレート６１を降下させて上第１パンチ７０によりベアリングキャップ１（焼結体）を押圧する。次いで、上第２パンチ駆動手段６２を駆動し、上第２パンチ６０を降下させて上第２パンチ６０によりベアリングキャップ１（焼結体）を押圧する。
【００４２】
本実施形態では、押圧時に、ヨークプレート５０を引き下げることにより、下第１パンチ３０および下第２パンチ４０が型孔２０に対して相対的に上昇したこととなり、上パンチ群（上第１パンチ７０と上第２パンチ６０）と下パンチ群（下第１パンチ３０と下第２パンチ４０）とによりベアリングキャップ１（焼結体）が上下両方の方向から押圧され、再圧縮が行われる。この再圧縮時には、下第２パンチ４０は不動のベースプレート４１に接続され、下第１パンチ３０は下第１パンチホルダ３１のストッパ３２およびスライディングブロック４２を介して不動のベースプレート４１に接続された状態となる。したがって、特にベアリングキャップ１に対して強固な押圧力を下方から負荷することができるので、ベアリングキャップ１（焼結体）の全体に強固な押圧力を負荷することができる。
【００４３】
再圧縮が終了した後、ヨークプレート５０を降下させてダイプレート２１を降下させると、ダイプレート２１の降下にしたがいウエッジロッド２２が降下する。このウエッジロッド２２の降下によりスライディングブロック４２が移動し、下第１パンチホルダ３１のストッパ３２が外れて落下し、下第１パンチホルダ３１のストッパ３２がベースプレート４１に当接することで第１パンチ３０が降下する。このとき、再圧縮が完了したベアリングキャップ１は、不動のベースプレート４１に接続された下第２パンチ４０に支持されており、図１０に示すように、上記のダイプレート２１および第１パンチ３０の降下にともない抜き出しが行われる。
【００４４】
第２の実施形態のベアリングキャップの再圧縮用金型装置においては、抜き出し工程において、ヨークプレート５０に接続された円弧面４０ｂを有するコアロッド５３が降下するため、再圧縮が完了したベアリングキャップ１の離型が容易となる。
【００４５】
ベアリングキャップ１の抜き出しが完了したら、ヨークプレート５０を上昇させてダイプレート２１を上昇させるとともに、上第１パンチ駆動装置７１を駆動して下第１パンチホルダ３１を上昇させ、併せてスライディングブロック３３を図示しないスライディングブロック復帰手段により元の位置に復帰させて、図８の状態として再圧縮の素材となるベアリングキャップ１（焼結体）のセットを行う。
【００４６】
第２実施形態のベアリングキャップの再圧縮用金型装置も、第１実施形態の場合と同様に、下第１パンチ３０にベアリングキャップ１のフランジ部下面１５ｂを押圧して矯正するフランジ下面矯正面３０ａ、およびベアリングキャップ１のフランジ部側面１５ａを矯正するフランジ側面矯正面３０ｂを設けて、下第１パンチ３０と上第１パンチ７０により押圧することで、ベアリングキャップ１のフランジ部側面１５ａの幅寸法Ｗの寸法矯正およびフランジ部下面１５ｂの形状の矯正を行う。また、下第２パンチ４０に一対の下端面を押圧して矯正するパンチ面４０ａを設け、上第２パンチ６０により積極的に押圧することでベアリングキャップ１の一対の下端面１２の平面度および位置バランスの矯正を行う。
【００４７】
このためベアリングキャップ１のフランジ部側面１５ａの幅寸法Ｗの寸法精度、一対の下端面１２の平面度および位置バランス、ならびにフランジ部下面１５ｂの形状精度の要求を満足するものとすることができる。また、摩耗が進行するのは下第１パンチ３０であるが、これの交換コストはダイの交換コストに比して小さいことから、製造コストを低減することができる。
【００４８】
[第３実施形態]
本発明のベアリングキャップの再圧縮用金型装置のまた別の実施形態を図１１に示す。この第３の実施形態のベアリングキャップの再圧縮用金型装置は、上記の第１の実施形態のベアリングキャップの再圧縮用金型装置において、下第２パンチ４０からベアリングキャップ１の円弧面１１を支える円弧面４０ｂを有する部材をコアロッド４３として分離し、このコアロッド５３をコアロッド駆動手段４４により独立して昇降可能に不動のベースプレート４１に接続した形態である。コアロッド４３は下第２パンチ４０と摺動自在に嵌合する。
【００４９】
上パンチ群は、第１実施形態のベアリングキャップの再圧縮用金型装置のものと同じであるが、第２実施形態のベアリングキャップの再圧縮用金型装置のものとしてもよい。
【００５０】
上記の第３の実施形態のベアリングキャップの再圧縮用金型装置の再圧縮工程における各部の動作を図１２〜１４により説明する。図１２は再圧縮の素材となるベアリングキャップ１（焼結体）のセット時における各部の動作を示す模式図である。この第３の実施形態のベアリングキャップの再圧縮用金型装置においては、コアロッド駆動手段４４によりコアロッド４３を上方に駆動して、コアロッド４３の円弧面４０ｂによりベアリングキャップ１（焼結体）を保持する。
【００５１】
次いで、図１３に示すように、コアロッド駆動手段４４によりコアロッド４３を下方に駆動する。同時に、リフティング装置３３により下第１パンチ３０を降下させて、下第１パンチホルダ３１の下面より下方向に延びるストッパ３２をスライディングブロック４２に当接させ、ダイプレート５０を下方に移動させる。さらに、上パンチプレート６１を降下させて上第１パンチ７０によりベアリングキャップ１（焼結体）を押圧するとともに、上第２パンチ駆動手段６２を駆動し上第２パンチ６０を降下させて上第２パンチ６０によりベアリングキャップ１（焼結体）を押圧する。
【００５２】
本実施形態では、押圧時に、ダイプレート５０を引き下げることにより、下第１パンチ３０および下第２パンチ４０が型孔２０に対して相対的に上昇したこととなり、上パンチ群（上第１パンチ７０と上第２パンチ６０）と下パンチ群（下第１パンチ３０と下第２パンチ４０）とによりベアリングキャップ１（焼結体）が上下両方の方向から押圧され、再圧縮が行われる。この再圧縮時には、下第２パンチ４０は不動のベースプレート４１に接続され、下第１パンチ３０は下第１パンチホルダ３１のストッパ３２およびスライディングブロック４２を介して不動のベースプレート４１に接続された状態となるため、特にベアリングキャップ１に対して強固な押圧力を下方から負荷することができる。結果として、ベアリングキャップ１（焼結体）に上下から強固な押圧力を負荷することができる。
【００５３】
再圧縮が終了した後、ヨークプレート５０を降下させてダイプレート２１を降下させると、ダイプレート２１の降下にしたがいウエッジロッド２２が降下する。このウエッジロッド２２の降下によりスライディングブロック４２が移動し、下第１パンチホルダ３１のストッパ３２が外れて落下し、下第１パンチホルダ３１のストッパ３２がベースプレート４１に当接することで第１パンチ３０が降下する。このとき、再圧縮が完了したベアリングキャップ１は、不動のベースプレート４１に接続された下第２パンチ４０に支持されており、図１４に示すように、上記のダイプレート２１および第１パンチ３０の降下にともない抜き出しが行われる。
【００５４】
第３の実施形態のベアリングキャップの再圧縮用金型装置においては、抜き出し工程において、コアロッド駆動手段４４によりコアロッド４３を再圧縮時の位置よりさらに下方に駆動すると、再圧縮が完了したベアリングキャップ１の離型が容易となる。
【００５５】
ベアリングキャップ１の抜き出しが完了したら、ヨークプレート５０を上昇させてダイプレート２１を上昇させるとともに、上第１パンチ駆動装置７１を駆動して下第１パンチホルダ３１を上昇させ、併せてスライディングブロック４２を図示しないスライディングブロック復帰手段により元の位置に復帰させて、図１２の状態として再圧縮の素材となるベアリングキャップ１（焼結体）のセットを行う。
【００５６】
第３実施形態のベアリングキャップの再圧縮用金型装置も、第１実施形態および第２実施形態の場合と同様に、下第１パンチ３０にベアリングキャップ１のフランジ部下面１５ｂを押圧して矯正するフランジ下面矯正面３０ａ、およびベアリングキャップ１のフランジ部側面１５ａを矯正するフランジ側面矯正面３０ｂを設けて、下第１パンチ３０と上第１パンチ７０とにより押圧することで、ベアリングキャップ１のフランジ部側面１５ａの幅寸法Ｗの寸法矯正およびフランジ部下面１５ｂの形状の矯正を行う。また、下第２パンチ４０に一対の下端面を押圧して矯正するパンチ面４０ａを設け、上第２パンチ６０により積極的に押圧することでベアリングキャップ１の一対の下端面１２の平面度および位置バランスの矯正を行う。
【００５７】
このためベアリングキャップ１のフランジ部側面１５ａの幅寸法Ｗの寸法精度、一対の下端面１２の平面度、およびフランジ部下面１５ｂの形状精度の要求を満足するものとすることができる。また、摩耗が進行するのは下第１パンチ３０であるが、これの交換コストはダイの交換コストに比して小さいことから、製造コストを低減することができる。
【００５８】
[第４実施形態]
本発明のベアリングキャップの再圧縮用金型装置のさらに別の実施形態を図１５に示す。この第４の実施形態のベアリングキャップの再圧縮用金型装置は、上記の第３の実施形態のベアリングキャップの再圧縮用金型装置において、下第１パンチ３０と下第２パンチ４０を一体化し、下パンチ３４とした形態である。下パンチ３４は、ベアリングキャップ１のフランジ部１５のフランジ部下面１５ｂを押圧して矯正するフランジ下面矯正面３４ａ、ベアリングキャップ１のフランジ部１５のフランジ部側面１５ａを矯正するフランジ側面矯正面３４ｂ、およびベアリングキャップ１の一対の下端面１２を押圧して矯正するパンチ面３４ｃを有し、不動のベースプレート４１に接続される。
【００５９】
上パンチ群は、第１実施形態および第３実施形態のものと同じであるが、第２実施形態のものを用いてもよい。
【００６０】
本実施形態のベアリングキャップの再圧縮用金型装置においては、下第１パンチ３０と下第２パンチ４０とを一体化したことにより、第１〜３実施形態において用いた下第１パンチホルダ３１、リフティング装置３３およびスライディングブロック４２を廃止することができ、装置構成がシンプルとなる。その一方で、第１〜３実施形態においては摩耗が進行して交換する部品は下第１パンチ３０のみで済み、下第２パンチ４０については交換せずに済む。
【００６１】
このように、本実施形態においては、摩耗が進行した場合、下パンチ４３を交換する必要があるため、第１〜３実施形態のベアリングキャップの再圧縮用金型装置に比してパンチの交換コストが増加することとなる。ただし、パンチの交換コストが増加するとはいえ、ダイを交換するコストに比べると格段に安価であるため、本実施形態においても、交換コストは小さいといえる。
【００６２】
上記の第４の実施形態のベアリングキャップの再圧縮用金型装置の再圧縮工程における各部の動作を図１６〜１８により説明する。図１６は再圧縮の素材となるベアリングキャップ１（焼結体）のセット時における各部の動作を示す模式図である。この第３の実施形態のベアリングキャップの再圧縮用金型装置においては、第３実施形態の場合と同様に、コアロッド駆動手段４４によりコアロッド４３を上方に駆動して、コアロッド４３の円弧面４０ｂによりベアリングキャップ１（焼結体）を保持する。
【００６３】
次いで、図１７に示すように、コアロッド駆動手段４４によりコアロッド４３を下方に駆動し、ベアリングキャップ１（焼結体）を下パンチ３４に当接させ、ベースプレート５０を下方に移動させる。また、上パンチプレート６１を降下させて上第１パンチ７０によりベアリングキャップ１（焼結体）を押圧するとともに、上第２パンチ駆動手段６２を駆動し上第２パンチ６０を降下させて上第２パンチ６０によりベアリングキャップ１（焼結体）を押圧する。本実施形態でも、押圧時に、ダイプレート５０を引き下げることにより、下パンチ３４が型孔２０に対して相対的に上昇したこととなり、上パンチ群（上第１パンチ７０と上第２パンチ６０）と下パンチ３４とによりベアリングキャップ１（焼結体）が上下両方の方向から押圧され、再圧縮が行われる。この再圧縮時には、下パンチ３４は不動のベースプレート４１に接続されているため、ベアリングキャップ１（焼結体）に強固な押圧力を負荷することができる。
【００６４】
再圧縮が終了した後は、図１８に示すように、ヨークプレート５０を降下させてダイプレート２１を降下させるとともに、コアロッド４３をコアロッド駆動手段４４により上方に駆動することにより、再圧縮が完了したベアリングキャップ１が型孔２１および下パンチ３４より抜き出される。
【００６５】
上記の第１〜４実施形態のベアリングキャップの再圧縮用金型装置は、いずれも下パンチ群（下第１パンチ３０および下第２パンチ４０）もしくは下パンチ３４が、ベアリングキャップ１のフランジ部１５のフランジ部下面１５ｂを押圧して矯正するフランジ下面矯正面３０ａおよび３４ａ、ベアリングキャップ１のフランジ部１５のフランジ部側面１５ａを矯正するフランジ側面矯正面３０ｂおよび３４ｂを有するとともに、ベアリングキャップ１の一対の下端面１２を押圧して矯正するパンチ面４０ａおよび３４ｃを有するものとなっており、下パンチ群（下第１パンチ３０および下第２パンチ４０）若しくは下パンチ３４は不動のベースプレート４１に拘束されて、ベアリングキャップ１（焼結体）に強固な押圧力を上下方向から負荷することができるものとなっている。
【００６６】
また、いずれの実施形態においても、上パンチ群（上第１パンチ７０と上第２パンチ６０）が、ベアリングキャップ１のフランジ部１５のフランジ部上面１５ｃを押圧して矯正するとともに、ベアリングキャップ１の上端面１０を押圧するものとなっており、上第１パンチ７０と上第２パンチ６０とのいずれか一方が上パンチプレート６１に接続され、もう一方が油圧シリンダ等の押圧力を負荷できる上第１パンチ駆動装置７１若しくは上第２パンチ駆動装置６２に接続されており、ベアリングキャップ１（焼結体）に強固な押圧力を負荷できるものとなっている。
【００６７】
このため、いずれの実施形態においても、ベアリングキャップ１のフランジ部１５のフランジ部下面１５ｂ、およびベアリングキャップ１の一対の下端面１２を矯正して、ベアリングキャップ１のフランジ部側面１５ａの幅寸法Ｗの寸法精度、一対の下端面１２の平面度および位置バランス、ならびにフランジ部下面１５ｂの形状精度の要求を満足するものとすることができるものとなっている。
【００６８】
また、摩耗が進行するのは下第１パンチ３０もしくは下パンチ３４であるが、これの交換コストはダイの交換コストに比して小さいことから、製造コストを低減することができる。
【００６９】
以上、本発明を上記具体例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記具体例に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１      ベアリングキャップ
１０    上端面
１１    円弧面
１２    下端面
１３    凹字状側面
１４    側面
１５    フランジ部
１５ａ  フランジ部側面
１５ｂ  フランジ部下側面
１５ｃ  フランジ部上側面
１６    孔
２０    型孔
２１    ダイプレート
２２    ウェッジロッド
３０    下第１パンチ
３１    下第１パンチホルダ
３２    ストッパ
３３    リフティング装置
４０    下第２パンチ
４１    ベースプレート
４２    スライディングブロック
４３    コアロッド
５０    ヨークプレート
５１    コアロッド
５２    ガイドロッド
６０    上第２パンチ
６１    上パンチプレート
６２    上第２パンチ駆動手段
７０    上第１パンチ
７０ａ  肉薄部
７０ｂ  肉厚部
７１    上第１パンチ駆動装置
【図１】
2015017313.tif 000003
【図２】
2015017313.tif 000004
【図３】
2015017313.tif 000005
【図４】
2015017313.tif 000006
【図５】
2015017313.tif 000007
【図６】
2015017313.tif 000008
【図７】
2015017313.tif 000009
【図８】
2015017313.tif 000010
【図９】
2015017313.tif 000011
【図１０】
2015017313.tif 000012
【図１１】
2015017313.tif 000013
【図１２】
2015017313.tif 000014
【図１３】
2015017313.tif 000015
【図１４】
2015017313.tif 000016
【図１５】
2015017313.tif 000017
【図１６】
2015017313.tif 000018
【図１７】
2015017313.tif 000019
【図１８】
2015017313.tif 000020