(57)【要約】【課題】打ち抜かれた孔の内面が、平滑な表面になるようにした孔を有する金属板の製造方法、並びに当該方法によって製造された孔付き金属板、周設孔付外歯歯車、外歯歯車及びカム用金属板を提供する。【解決手段】本孔を有する金属板の製造方法の製造方法は、ダイ５上に載置された金属板素材に対してパンチ１による打ち抜きを行って貫通孔８を形成する打抜加工工程を備え、前記打抜加工工程において、前記貫通孔の前記打ち抜き中に破断が起きて、前記貫通孔の前記ダイ側の周縁部であって、前記貫通孔８の内面となる位置よりも内側に突出している一時残留部が生じ、その後、前記一時残留部が、前記打ち抜きに伴い前記パンチの先端周縁に具備する押圧面３によって、前記パンチの側面方向に押圧されて表面７１が平滑にされることを特徴とする。また、凹部形成工程を更に備えることができる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイ上に載置された金属板素材に対してパンチによる打ち抜きを行って貫通孔を形成する打抜加工工程を備え、
前記打抜加工工程において、前記貫通孔の前記打ち抜き中に破断が起きて、前記貫通孔の前記ダイ側の周縁部であって、前記貫通孔の内面となる位置よりも内側に突出している一時残留部が生じ、
その後、前記一時残留部が、前記打ち抜きに伴い前記パンチの先端周縁に具備する押圧面によって、前記パンチの側面方向に押圧されて表面が平滑にされることを特徴とする孔を有する金属板の製造方法。
【請求項２】
前記打抜加工工程の前に凹部形成工程を更に行い、
前記凹部形成工程は、前記貫通孔を形成する位置に、底面と傾斜状側面とで囲まれた凹部を、前記金属板素材の表面に熱間鍛造又は冷間鍛造によって形成する工程であり、
前記打抜加工工程において、前記ダイのダイ孔の周縁に凸部が前記金属板素材側に向かって立設しており、
前記凸部は、前記一時残留部が押圧される方向をガイドするガイド面を具備しており、
前記凹部の前記傾斜状側面が前記ガイド面に当接するように前記金属板素材をダイ上に載置した状態で前記打ち抜きを行う請求項１に記載の孔を有する金属板の製造方法。
【請求項３】
前記平滑にされた表面の算術平均粗さが０．０４〜０．４μｍである請求項１又は２に記載の孔を有する金属板の製造方法。
【請求項４】
金属板と、前記金属板に形成されている貫通孔と、を備え、
前記貫通孔は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の孔を有する金属板の製造方法によって製造されており、且つ前記貫通孔における前記金属板の一面側の内面が、打ち抜き中に生じた一時残留部を押圧することで形成される平滑な表面によって構成されていることを特徴とする孔付き金属板。
【請求項５】
金属板と、前記金属板の中心に形成されており且つ回転軸が取り付けられる軸孔と、前記軸孔の周囲の前記金属板に形成されており且つ遊星歯車の回転軸が取り付けられる複数個の周設孔と、前記金属板の周縁に形成されている外歯部と、を備える周設孔付外歯歯車の製造方法であって、
前記外歯部を形成する外歯形成工程と、前記軸孔及び各前記周設孔を形成する打抜加工工程と、を具備し、
前記打抜加工工程は、前記各孔をダイ上に載置された金属板素材に対してパンチによって一度に、又は複数回に分けて打ち抜きを行って形成し、
前記打抜加工工程において、前記各孔の前記打ち抜き中に破断が起きて、前記各孔の前記ダイ側の周縁部であって、前記各孔の内面となる位置よりも内側に突出している一時残留部が生じ、
その後、前記一時残留部が、前記打ち抜きに伴い前記パンチの先端周縁に具備する押圧面によって、前記パンチの側面方向に押圧されて表面が平滑にされることを特徴とする周設孔付外歯歯車の製造方法。
【請求項６】
前記外歯形成工程は、前記外歯部と、前記軸孔及び前記周設孔を形成する位置の前記金属板素材の表面に位置し、底面と傾斜状側面とで囲まれた凹部とを、熱間鍛造又は冷間鍛造によって形成する工程であり、
前記打抜加工工程において、前記ダイのダイ孔の周縁に凸部が前記金属板素材側に向かって立設しており、
前記凸部は、前記一時残留部が押圧される方向をガイドするガイド面を具備しており、
前記凹部の前記傾斜状側面が前記ガイド面に当接するように前記金属板素材をダイ上に載置した状態で前記打ち抜きを行う請求項５に記載の周設孔付外歯歯車の製造方法。
【請求項７】
前記平滑にされた表面の算術平均粗さが０．０４〜０．４μｍである請求項５又は６に記載の孔を有する周設孔付外歯歯車の製造方法。
【請求項８】
前記外歯形成工程の後に、前記金属板素材が前記外歯部の位置を基準にして位置決めされた状態で前記打抜加工工程を行う請求項５乃至７のいずれか１項に記載の周設孔付外歯歯車の製造方法。
【請求項９】
前記打抜加工工程において、前記各周設孔は複数回に分けて形成され、前記各周設孔の形成は、既に形成された周設孔内にこの周設孔と同径のガイドピンを挿通した状態で行うことで既に形成した前記各周設孔の変形を防止する請求項５乃至８のいずれか１項に記載の周設孔付外歯歯車の製造方法。
【請求項１０】
金属板と、前記金属板の中心に形成されており且つ回転軸が取り付けられる軸孔と、前記軸孔の周囲の前記金属板に形成されており且つ遊星歯車の回転軸が取り付けられる複数個の周設孔と、前記金属板の周縁に形成されている外歯部と、を備え、
前記軸孔及び前記各周設孔は、請求項５乃至９のいずれか１項に記載の孔を有する金属板の製造方法によって製造されており、且つ前記各孔における前記金属板の一面側の内面が、前記打ち抜き中に生じた一時残留部を押圧することで形成される平滑な表面によって構成されていることを特徴とする周設孔付外歯歯車。
【請求項１１】
金属板と、前記金属板の中心に形成されており且つ回転軸が取り付けられる軸孔と、前記金属板の周縁に形成されている外歯部と、を備え、
前記軸孔は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の孔を有する金属板の製造方法によって製造されており、且つ前記軸孔における前記金属板の一面側の内面が、打ち抜き中に生じた一時残留部を押圧することで形成される平滑な表面によって構成されていることを特徴とする外歯歯車。
【請求項１２】
金属板と、前記金属板に形成されており且つ回転軸が取り付けられる軸孔と、前記金属板の周縁に形成されている摺動面と、を備え、
前記軸孔は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の孔を有する金属板の製造方法によって製造されており、且つ前記軸孔における前記金属板の一面側の内面が、打ち抜き中に生じた一時残留部を押圧することで形成される平滑な表面によって構成されていることを特徴とするカム用金属板。
【請求項１３】
ダイ上に載置された金属板素材に対してパンチ又は押し型による打ち抜きを行って外側部を形成する打抜加工工程を備え、
前記打抜加工工程において、前記外側部の前記打ち抜き中に前記金属板素材に破断が起きて、前記金属板素材の破断部分には、前記外側部の外面となる位置よりも外側に突出するように一時残留部が生じ、
その後、前記一時残留部が、前記打ち抜きに伴い前記ダイのダイ孔の先端周縁に具備する押圧面によって、前記ダイ孔の中心軸側に向かう方向に押圧されて表面が平滑にされることを特徴とする金属板の製造方法。
【請求項１４】
前記打抜加工工程は、前記外側部を形成するとともに、前記金属板素材に対して前記パンチによる打ち抜きを行って貫通孔を形成する工程であり、
前記打抜加工工程において、前記貫通孔の前記打ち抜き中に前記金属板素材に破断が起きて、前記金属板素材の破断部分には、前記貫通孔の内面となる位置よりも内側に突出するように一時残留部が生じ、
その後、前記一時残留部が、前記打ち抜きに伴い前記パンチの先端周縁に具備する押圧面によって、前記パンチの中心軸側から離れる方向に押圧されて表面が平滑にされる請求項１３記載の金属板の製造方法。
【請求項１５】
前記平滑にされた表面の算術平均粗さが０．０４〜０．４μｍである請求項１３又は１４に記載の金属板の製造方法。
【請求項１６】
請求項１３乃至１５のいずれか一項に記載の金属板の製造方法によって製造された金属板であって、
前記外側部における前記金属板の一面側の外面が、前記打ち抜き中に生じた前記一時残留部を押圧することで形成される平滑な表面によって構成されていることを特徴とする金属板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、打ち抜きによる孔を有する金属板の製造方法、並びに当該方法によって製造された孔付き金属板、周設孔付外歯歯車、外歯歯車及びカム用金属板に関する。更に詳しくは、打ち抜かれた孔の内面が、平滑な表面になるようにした孔を有する金属板の製造方法、並びに当該方法によって製造された孔付き金属板、周設孔付外歯歯車、外歯歯車及びカム用金属板に関する。また、本発明は、打ち抜きによる金属板の製造方法及び当該方法によって製造された金属板に関する。更に詳しくは、打ち抜かれた外側部の外面が、平滑な表面になるようにした金属板の製造方法及び当該方法によって製造された金属板に関する。
【背景技術】
【０００２】
打ち抜きによって金属板に孔を形成することは一般に行われている。図２７は従来技術による打ち抜き加工方法を示す。図２７（１）は、ダイ１００上に置かれた金属板１０１の途中までパンチ１０２が打ち込まれた状態を示す。この状態において、金属板１０１から、抜きカス１０３が破断面１０４で破断されることで、打ち抜いて形成している途中の貫通孔１０５の内周面には、破断面１０４が露出している。そして、パンチ１０２が更に下降すると、図２７（２）に示すように、パンチ１０２の押圧によって破断面周辺の肉が下方へ移動する。そして、打ち抜き完了時には図２７（３）に示すように、バリ１０６となる。
【０００３】
また、打ち抜きによって金属板に外側部を形成することも一般に行われている。図２８は従来技術による打ち抜き加工方法を示す。図２８（１）は、ダイ１００Ａ上に置かれた金属板素材１０１Ａ’の途中までパンチ１０２Ａが打ち込まれた状態を示す。この状態において、金属板素材１０１Ａ’から、抜きカス１０３Ａが破断面１０４Ａで破断されることで、打ち抜いて形成している途中の外側部１０５Ａの外周面には、破断面１０４Ａが露出している。そして、図２８（２）（３）に示すように、パンチ１０２Ａが更に下降して打ち抜き完了すると、外側部１０５Ａを有する金属板１０１Ａ（製品）が得られる。
【０００４】
以上のように、貫通孔１０５に破断面１０４が露出して粗面になっているために、従来から打ち抜かれた孔１０５の内面を、平滑な表面に仕上げることが望まれていた。また、外側部１０５Ａに破断面１０４Ａが露出して粗面になっているために、従来から打ち抜かれた外側部１０５Ａの外面を、平滑な表面に仕上げることが望まれていた。ここで、平滑な表面とは、孔や外側部の利用に十分な平滑度を備える表面を意味する。
【０００５】
このため、貫通孔の内面を平滑な表面に仕上げることを意図した出願が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。この特許文献１に記載の発明は、打ち抜き工程後に貫通孔の内面をシェービング加工するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２０６５６３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載の発明においては、打ち抜き工程の後に、貫通孔の内面や外側部の外面をシェービング加工するための工程が別途必要になるために、全体の工程に要する時間が増加し、煩雑となっていた。
【０００８】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、貫通孔の内面を平滑な表面になるように金属板を打ち抜くことができるようにした孔を有する金属板の製造方法、並びに当該方法によって製造された孔付き金属板、周設孔付外歯歯車、外歯歯車及びカム用金属板を提供することを目的とする。また、本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、外側部の外面を平滑な表面になるように金属板を打ち抜くことができるようにした金属板の製造方法及び当該方法によって製造された金属板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】
本発明は以下のとおりである。
１．ダイ上に載置された金属板素材に対してパンチによる打ち抜きを行って貫通孔を形成する打抜加工工程を備え、前記打抜加工工程において、前記貫通孔の前記打ち抜き中に破断が起きて、前記貫通孔の前記ダイ側の周縁部であって、前記貫通孔の内面となる位置よりも内側に突出している一時残留部が生じ、その後、前記一時残留部が、前記打ち抜きに伴い前記パンチの先端周縁に具備する押圧面によって、前記パンチの側面方向に押圧されて表面が平滑にされることを特徴とする孔を有する金属板の製造方法。
２．前記打抜加工工程の前に凹部形成工程を更に行い、前記凹部形成工程は、前記貫通孔を形成する位置に、底面と傾斜状側面とで囲まれた凹部を、前記金属板素材の表面に熱間鍛造又は冷間鍛造によって形成する工程であり、前記打抜加工工程において、前記ダイのダイ孔の周縁に凸部が前記金属板素材側に向かって立設しており、前記凸部は、前記一時残留部が押圧される方向をガイドするガイド面を具備しており、前記凹部の前記傾斜状側面が前記ガイド面に当接するように前記金属板素材をダイ上に載置した状態で前記打ち抜きを行う前記１．に記載の孔を有する金属板の製造方法。
３．前記平滑にされた表面の算術平均粗さが０．０４〜０．４μｍである前記１．又は前記２．に記載の孔を有する金属板の製造方法。
４．金属板と、前記金属板に形成されている貫通孔と、を備え、前記貫通孔は、前記１．乃至前記３．のいずれかに記載の孔を有する金属板の製造方法によって製造されており、且つ前記貫通孔における前記金属板の一面側の内面が、打ち抜き中に生じた一時残留部を押圧することで形成される平滑な表面によって構成されていることを特徴とする孔付き金属板。
５．金属板と、前記金属板の中心に形成されており且つ回転軸が取り付けられる軸孔と、前記軸孔の周囲の前記金属板に形成されており且つ遊星歯車の回転軸が取り付けられる複数個の周設孔と、前記金属板の周縁に形成されている外歯部と、を備える周設孔付外歯歯車の製造方法であって、前記外歯部を形成する外歯形成工程と、前記軸孔及び各前記周設孔を形成する打抜加工工程と、を具備し、前記打抜加工工程は、前記各孔をダイ上に載置された金属板素材に対してパンチによって一度に、又は複数回に分けて打ち抜きを行って形成し、前記打抜加工工程において、前記各孔の前記打ち抜き中に破断が起きて、前記各孔の前記ダイ側の周縁部であって、前記各孔の内面となる位置よりも内側に突出している一時残留部が生じ、その後、前記一時残留部が、前記打ち抜きに伴い前記パンチの先端周縁に具備する押圧面によって、前記パンチの側面方向に押圧されて表面が平滑にされることを特徴とする周設孔付外歯歯車の製造方法。
６．前記外歯形成工程は、前記外歯部と、前記軸孔及び前記周設孔を形成する位置の前記金属板素材の表面に位置し、底面と傾斜状側面とで囲まれた凹部とを、熱間鍛造又は冷間鍛造によって形成する工程であり、前記打抜加工工程において、前記ダイのダイ孔の周縁に凸部が前記金属板素材側に向かって立設しており、前記凸部は、前記一時残留部が押圧される方向をガイドするガイド面を具備しており、前記凹部の前記傾斜状側面が前記ガイド面に当接するように前記金属板素材をダイ上に載置した状態で前記打ち抜きを行う前記５．に記載の周設孔付外歯歯車の製造方法。
７．前記平滑にされた表面の算術平均粗さが０．０４〜０．４μｍである前記５．又は前記６．に記載の孔を有する周設孔付外歯歯車の製造方法。
８．前記外歯形成工程の後に、前記金属板素材が前記外歯部の位置を基準にして位置決めされた状態で前記打抜加工工程を行う前記５．乃至前記７．のいずれかに記載の周設孔付外歯歯車の製造方法。
９．前記打抜加工工程において、前記各周設孔は複数回に分けて形成され、前記各周設孔の形成は、既に形成された周設孔内にこの周設孔と同径のガイドピンを挿通した状態で行うことで既に形成した前記各周設孔の変形を防止する前記５．乃至前記８．のいずれかに記載の周設孔付外歯歯車の製造方法。
１０．金属板と、前記金属板の中心に形成されており且つ回転軸が取り付けられる軸孔と、前記軸孔の周囲の前記金属板に形成されており且つ遊星歯車の回転軸が取り付けられる複数個の周設孔と、前記金属板の周縁に形成されている外歯部と、を備え、
前記軸孔及び前記各周設孔は、前記５．乃至前記９．のいずれかに記載の孔を有する金属板の製造方法によって製造されており、且つ前記各孔における前記金属板の一面側の内面が、前記打ち抜き中に生じた一時残留部を押圧することで形成される平滑な表面によって構成されていることを特徴とする周設孔付外歯歯車。
１１．金属板と、前記金属板の中心に形成されており且つ回転軸が取り付けられる軸孔と、前記金属板の周縁に形成されている外歯部と、を備え、前記軸孔は、前記１．乃至前記３．のいずれかに記載の孔を有する金属板の製造方法によって製造されており、且つ前記軸孔における前記金属板の一面側の内面が、打ち抜き中に生じた一時残留部を押圧することで形成される平滑な表面によって構成されていることを特徴とする外歯歯車。
１２．金属板と、前記金属板に形成されており且つ回転軸が取り付けられる軸孔と、前記金属板の周縁に形成されている摺動面と、を備え、前記軸孔は、前記１．乃至前記３．のいずれかに記載の孔を有する金属板の製造方法によって製造されており、且つ前記軸孔における前記金属板の一面側の内面が、打ち抜き中に生じた一時残留部を押圧することで形成される平滑な表面によって構成されていることを特徴とするカム用金属板。
１３．ダイ上に載置された金属板素材に対してパンチ又は押し型による打ち抜きを行って外側部を形成する打抜加工工程を備え、前記打抜加工工程において、前記外側部の前記打ち抜き中に前記金属板素材に破断が起きて、前記金属板素材の破断部分には、前記外側部の外面となる位置よりも外側に突出するように一時残留部が生じ、その後、前記一時残留部が、前記打ち抜きに伴い前記ダイのダイ孔の先端周縁に具備する押圧面によって、前記ダイ孔の中心軸側に向かう方向に押圧されて表面が平滑にされることを特徴とする金属板の製造方法。
１４．前記打抜加工工程は、前記外側部を形成するとともに、前記金属板素材に対して前記パンチによる打ち抜きを行って貫通孔を形成する工程であり、前記打抜加工工程において、前記貫通孔の前記打ち抜き中に前記金属板素材に破断が起きて、前記金属板素材の破断部分には、前記貫通孔の内面となる位置よりも内側に突出するように一時残留部が生じ、その後、前記一時残留部が、前記打ち抜きに伴い前記パンチの先端周縁に具備する押圧面によって、前記パンチの中心軸側から離れる方向に押圧されて表面が平滑にされる上記１３．記載の金属板の製造方法。
１５．前記平滑にされた表面の算術平均粗さが０．０４〜０．４μｍである上記１３．又は１４．に記載の金属板の製造方法。
１６．上記１３．乃至１５．のいずれか一項に記載の金属板の製造方法によって製造された金属板であって、前記外側部における前記金属板の一面側の外面が、前記打ち抜き中に生じた前記一時残留部を押圧することで形成される平滑な表面によって構成されていることを特徴とする金属板。
【発明の効果】
【００１０】
金属板に貫通孔を打ち抜き形成する際、従来、孔の内面には、抜きカスが破断されることで生じた粗い破断面の表面が露出していた。また、破断面は、その多くが形成する貫通孔の内面となる位置よりも貫通孔の中心側に突出している一時残留部に形成されている。
本金属板の製造方法によれば、ダイ上に載置された金属板素材に対してパンチによる打ち抜きを行って貫通孔を形成する打抜加工工程を備え、打抜加工工程において、前記貫通孔の前記打ち抜き中に破断が起きて、前記貫通孔の前記ダイ側の周縁部であって、前記貫通孔の内面となる位置よりも内側に突出している一時残留部が生じ、その後、前記一時残留部が、前記打ち抜きに伴い前記パンチの先端周縁に具備する押圧面によって、前記パンチの側面方向に押圧されて表面が平滑にされる。即ち、パンチの押圧面が、一時残留部を金属板素材の貫通孔周縁の肉の一部とさせ、且つ一時残留部の破断面を含む表面を押圧によって平滑な表面に形成させる。その結果、貫通孔の内面全体が、通常に剪断された剪断面を含めて平滑な表面となり、一時残留部が打抜加工工程後も略残留することがないため、シェービング加工や機械加工等の後加工を行う必要がない。
【００１１】
打抜加工工程の前に凹部形成工程を更に行い、前記凹部形成工程は、貫通孔を形成する位置に、底面と傾斜状側面とで囲まれた凹部を、金属板素材の表面に熱間鍛造又は冷間鍛造によって形成する工程であり、打抜加工工程において、ダイのダイ孔の周縁に凸部が金属板素材側に向かって立設しており、凸部は、一時残留部が押圧される方向をガイドするガイド面を具備しており、凹部の傾斜状側面がガイド面に当接するように金属板素材をダイ上に載置した状態で打ち抜きを行う場合は、パンチの押圧によって一時残留部が金属板素材の貫通孔の内面側へ流れるよう、ガイド面がその面に沿うようにガイドすることにより、より効率よく一時残留部を貫通孔周縁の肉の一部にすることができる。一時残留部が効率よく貫通孔周縁の一部となることから、貫通孔の内面を更に平滑な表面とすることができ、しかも、一時残留部がそのまま残ってバリとなることを更に抑制することができる。また、凹部の形成に要する時間を機械加工と比べて極めて短くすることができる。
尚、凹部の形状は特に問わず、円錐面、角錐面のような様々な形状の傾斜状側面を備える形状とすることができる。
平滑にされた表面の算術平均粗さが０．０４〜０．４μｍである場合は、内面のシェービング加工や機械加工等の加工を実施する工程が不要となり、製造に要する時間を短縮することができる。
【００１２】
本孔付き金属板によれば、貫通孔における金属板の一面側の内面が、打ち抜き中に生じた一時残留部を押圧することで形成される平滑な表面によって構成されているため、孔の内面が、一時残留部を押圧して形成した面によって構成されている部位を含めて平滑な表面になり、シェービング加工や機械加工等の後加工を行う必要がない。
【００１３】
周設孔付外歯歯車の製造方法によれば、金属板と、金属板の中心に形成されており且つ回転軸が取り付けられる軸孔と、軸孔の周囲の金属板に形成されており且つ遊星歯車の回転軸が取り付けられる複数個の周設孔と、金属板の周縁に形成されている外歯部と、を備え、外歯部を形成する外歯形成工程と、軸孔及び各周設孔を形成する打抜加工工程と、を具備し、打抜加工工程は、軸孔及び各周設孔をダイ上に載置された金属板素材に対してパンチによって一度に、又は複数回に分けて打ち抜きを行って形成するため、軸孔及び各周設孔の内面を更に平滑な表面とすることができ、しかも、バリの発生も抑制されるため、軸孔及び各周設孔を打ち抜いた後に各孔を整える工程を省略することができ、周設孔付外歯歯車の製造に必要な時間を大幅に短縮することができる。
外歯形成工程は、外歯部と、軸孔及び周設孔を形成する位置の金属板素材の表面に位置し、底面と傾斜状側面とで囲まれた凹部とを、熱間鍛造又は冷間鍛造によって形成する工程である場合は、外歯部と凹部を鍛造による１工程で形成することができるため、周設孔付外歯歯車の製造に必要な時間を短いものとすることができる。また、一時残留部が効率よく貫通孔周縁の一部となることから、貫通孔の内面を更に平滑な表面とすることができ、しかも、一時残留部がそのまま残ってバリとなることを更に抑制することができる。
外歯形成工程の後に、金属板素材が位置決めされた状態で打抜加工工程を行う場合は、軸孔及び各周設孔の位置を精度良く決定することができ、高精度な周設孔付外歯歯車を製造することができる。
打抜加工工程において、各周設孔は複数回に分けて形成され、各周設孔の形成は、既に形成された周設孔内にこの周設孔と同径のガイドピンを挿通した状態で行うことで既に形成した各周設孔の変形を防止する場合は、複数の周設孔を順次形成しても既に形成した各周設孔をガイドピンで保護して変形を防止するため、各周設孔の精度を保つことができ、高精度な歯車を製造することができる。
このようにして製造される本周設孔付外歯歯車によれば、軸孔及び各周設孔の内面を更に平滑な表面とすることができ、しかも、バリの発生も抑制されるため、軸孔及び各周設孔を打ち抜いた後に各孔のバリ取りを行う工程を簡略又は省略することができ、周設孔付外歯歯車の製造必要な時間を大幅に短縮することができる。
【００１４】
本外歯歯車によれば、軸孔は、本孔を有する金属板の製造方法によって製造されており、且つ軸孔における金属板の一面側の内面が、打ち抜き中に生じた一時残留部を押圧することで形成される平滑な表面によって構成されているため、軸孔の内面を更に平滑な表面とした外歯歯車とすることができる。しかも、バリの発生も抑制されるため、軸孔を打ち抜いた後に軸孔のバリ取りを行う工程を簡略又は省略することができ、外歯歯車の製造必要な時間を短縮することができる。
【００１５】
本カム用金属板によれば、金属板と、金属板に形成されており且つ回転軸が取り付けられる軸孔と、金属板の周縁に形成されている摺動面と、を備え、軸孔は、本孔を有する金属板の製造方法によって製造されており、且つ軸孔における金属板の一面側の内面が、打ち抜き中に生じた一時残留部を押圧することで形成される平滑な表面によって構成されているため、軸孔の内面を更に平滑な表面としたカム用金属板とすることができる。そして、本カム用金属板は、回転軸が嵌め込まれ、摺動面に従節を接触させた状態で回転軸を回動させると、摺動面上を従節が摺動し、周縁の輪郭に追従して従節が動作する板カムと同様に機能させることができる。しかも、本カム用金属板によれば、バリの発生も抑制されるため、軸孔を打ち抜いた後に軸孔のバリ取りを行う工程を簡略又は省略することができ、カム用金属板の製造必要な時間を短縮することができる。
【００１６】
金属板の外側部を打ち抜き形成する際、従来、外側部の外面には、抜きカスが破断されることで生じた粗い破断面の表面が露出していた。
本金属板の製造方法によれば、ダイ上に載置された金属板素材に対してパンチ又は押し型による打ち抜きを行って外側部を形成する打抜加工工程を備え、打抜加工工程において、前記外側部の前記打ち抜き中に前記金属板素材に破断が起きて、前記金属板素材の破断部分には、前記外側部の外面となる位置よりも外側に突出するように一時残留部が生じ、その後、前記一時残留部が、前記打ち抜きに伴い前記ダイのダイ孔の先端周縁に具備する押圧面によって、前記ダイ孔の中心軸側に向かう方向に押圧されて表面が平滑にされる。即ち、ダイ孔の押圧面が、一時残留部を金属板素材の外側部周縁の肉の一部とさせ、且つ一時残留部の破断面を含む表面を押圧によって平滑な表面に形成させる。その結果、外側部の外面全体が、通常に剪断された剪断面を含めて平滑な表面となり、一時残留部が打抜加工工程後も略残留することがないため、シェービング加工や機械加工等の後加工を行う必要がない。
【００１７】
前記打抜加工工程は、前記外側部を形成するとともに、前記金属板素材に対して前記パンチによる打ち抜きを行って貫通孔を形成する工程であり、前記打抜加工工程において、前記貫通孔の前記打ち抜き中に前記金属板素材に破断が起きて、前記金属板素材の破断部分には、前記貫通孔の内面となる位置よりも内側に突出するように一時残留部が生じ、その後、前記一時残留部が、前記打ち抜きに伴い前記パンチの先端周縁に具備する押圧面によって、前記パンチの中心軸側から離れる方向に押圧されて表面が平滑にされる場合は、パンチの押圧面が、一時残留部を金属板素材の貫通孔周縁の肉の一部とさせ、且つ一時残留部の破断面を含む表面を押圧によって平滑な表面に形成させる。その結果、外側部の外面全体とともに貫通孔の内面全体が、通常に剪断された剪断面を含めて平滑な表面となり、一時残留部が打抜加工工程後も略残留することがないため、シェービング加工や機械加工等の後加工を行う必要がない。
【００１８】
平滑にされた表面の算術平均粗さが０．０４〜０．４μｍである場合は、外面のシェービング加工や機械加工等の加工を実施する工程が不要となり、製造に要する時間を短縮することができる。
【００１９】
本金属板によれば、外側部における金属板の一面側の外面が、打ち抜き中に生じた一時残留部を押圧することで形成される平滑な表面によって構成されているため、外側部の外面が、一時残留部を押圧して形成した面によって構成されている部位を含めて平滑な表面になり、シェービング加工や機械加工等の後加工を行う必要がない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部品を示す。
【図１】打抜加工工程を実施するための金属板素材、パンチ、ダイの位置関係を示す側面図である。
【図２】金属板素材にパンチが若干侵入した状態の断面図である。
【図３】パンチが図２に示す状態から更に深く金属板素材内へ侵入した状態の断面図である。
【図４】パンチが図３に示す状態から更に深く金属板素材内へ侵入した状態の断面図である。
【図５】パンチが図４に示す状態から更に深く金属板素材内へ侵入した状態の断面図である。
【図６】金属板に貫通孔が形成された状態の金属板の断面図である。
【図７】凹部形成工程を示し、（１）金属板素材の上方に型を配置した状態の側面図、（２）金属板素材の表面が型で押圧された状態の側面図、（３）金属板素材表面から型が離れた状態を示す側面図である。
【図８】（１）ダイに載置された金属板素材の上方にパンチが配置された状態の側面図、  （２）パンチが金属板素材内へ若干侵入した状態を示す金属板素材の断面図である。
【図９】（３）図８（２）に示す状態からパンチが更に金属板素材内へ侵入した状態の断面図、（４）パンチが金属板を打ち抜いた状態を示す金属板の断面図である。
【図１０】他の実施形態において、（１）周設孔付外歯歯車の正面図、（２）（１）のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】他の実施形態において、（１）軸孔用凹部、周設孔用凹部が形成された金属板素材の正面図、（２）（１）のＸ―Ｘ線断面図である。
【図１２】他の実施形態において、（１）図１１に示す状態から軸孔を打ち抜いた状態の金属板素材の正面図、（２）（１）のＸ―Ｘ線断面図である。
【図１３】他の実施形態において、（１）軸孔と２つの周設孔が形成された状態の金属板素材の正面図、（２）（１）のＸ―Ｘ線断面図である。
【図１４】他の実施形態において、軸孔と４つの周設孔が形成された状態の金属板素材の正面図である。
【図１５】他の実施形態において、軸孔と、２つの周設孔にガイドピンが挿入され、４つの周設孔用凹部にガイドピンが嵌った状態の金属板素材の正面図である。
【図１６】他の実施形態において、図１５のＸ―Ｘ線断面図である。
【図１７】他の実施形態において、図１５のＹ―Ｙ線断面図である。
【図１８】他の実施形態において、ダイ、金属板、及びパンチの関係を示す断面図である。
【図１９】実施形態に係る金属板の製造方法で用いるプレス装置の縦断面図である。
【図２０】上記金属板の製造方法を説明するための説明図であり、（１）はパンチにより金属板素材が破断された状態を示し、（２）はパンチとダイとの間で外側部が形成される途中の状態を示し、（３）は外側部が形成された金属板が得られた状態を示す。
【図２１】図２０の要部拡大図であり、（１）はＡ矢視部を示し、（２）はＢ矢視部を示し、（３）はＣ矢視部を示す。
【図２２】他の実施形態に係る金属板の製造方法を説明するための説明図であり、（１）はダイ上に金属板素材が載置された状態を示し、（２）は押し型とダイとの間で外側部が形成される途中の状態を示し、（３）は外側部及び貫通孔が形成された金属板が得られた状態を示す。
【図２３】図２２の要部拡大図であり、（１）はＡ矢視部を示し、（２）はＢ矢視部を示す。
【図２４】更に他の実施形態に係る金属板の製造方法を説明するための説明図であり、（１）はパンチ上に金属板素材が載置された状態を示し、（２）は押し型とパンチとの間で貫通孔が形成された状態を示し、（３）外側部及び貫通孔が形成された金属板が得られた状態を示す。
【図２５】図２４の要部拡大図であり、（１）はＡ矢視部を示し、（２）はＢ矢視部を示す。
【図２６】上記金属板の製造方法で得られる金属板の平面図であり、（１）は外側部及び貫通孔の外周が円形である形態を示し、（２）は外側部及び貫通孔の外周が多角形である形態を示し、（３）外側部及び貫通孔の外周が歯車の歯形である形態を示す。
【図２７】従来技術による孔打抜き方法を示す説明図である。
【図２８】従来技術による外側打抜き方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図を参照しながら、本発明を詳しく説明する。
ここで示される事項は例示的なもの及び本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。
【００２２】
本孔を有する金属板の製造方法は、ダイ上に載置された金属板素材に対してパンチによる打ち抜きを行って貫通孔を形成する打抜加工工程を少なくとも備える製造方法である。また、凹部形成工程を更に備えることができ、凹部形成工程、打抜加工工程の順に実施することができる。
本製造方法によって製造される孔を有する金属板の材質、大きさ、厚みは特に問わない。また、本製造方法によって製造される貫通孔の用途も特に問わず、例えば、各種軸を固定・挿通する孔、ねじ等の締結部材を固定する孔等を挙げることができる。
更に、孔を有する金属板の具体例な用途として、（１）金属板と、金属板の中心に形成されており且つ回転軸が取り付けられる軸孔と、金属板の周縁に形成されている外歯部とを備える外歯歯車、（２）金属板と、金属板の中心に形成されており且つ回転軸が取り付けられる軸孔と、軸孔の周囲に形成されており且つ遊星歯車の回転軸が取り付けられる複数個の周設孔と、金属板の周縁に形成されている外歯部と、を備える遊星歯車用の周設孔付外歯歯車、（３）金属板と、金属板に形成されており且つ回転軸が取り付けられる軸孔と、金属板の周縁に形成されている摺動面と、を備えるカム用金属板等を挙げることができる。尚、前記カム用金属板は、回転軸に差し込まれ、摺動面に従節を接触させた状態で回転軸を回動させると、摺動面上を従節が摺動し、周縁の輪郭に追従して従節が動作する板カムと同様に機能させることができる。また、摺動面は通常金属板の側面に設けられる。
また、前記各用途に限らず任意の用途に用いることができる。例えば、（４）円板状の金属板と、金属板の中心に形成されており且つ回転軸が取り付けられる軸孔と、金属板の周に沿って形成されており且つピンが取り付けられる複数個の周設孔と、を備えるピン歯車を挙げることができる。
【００２３】
前記打抜加工工程において、貫通孔の前記打ち抜き中に破断が起きて、貫通孔のダイ側の周縁部であって、貫通孔の内面となる位置よりも内側に突出している一時残留部が生じ、その後、一時残留部が、打ち抜きに伴いパンチの先端周縁に具備する押圧面によって、パンチの側面方向に押圧されて表面が平滑にされる。
本打抜加工工程に用いるパンチは、図１のパンチ１に例示するように、その先端周縁２に押圧面３を備える。この押圧面３は、パンチ１の先端の周縁を面取り等して傾斜面とした形状であり、打ち抜き時に一時残留部を側面方向に押圧する。押圧面３の面取りの角度Ｋは、打ち抜きする金属板の材質や打ち抜き速度等によって適宜設定されている。また、面取りの距離Ｄも適宜設定される。
破断面は、図３に例示するように、本工程によりパンチ１によって金属板素材４に貫通孔を形成する途中において、打ち抜きカス６の破断に伴って前記孔のダイ側の周縁部８１の金属板素材４に生じる面７である。この破断面７は、形成される貫通孔の内面となる位置８２より、孔の中心側に突出している。また、破断面７が生じたときに、位置８２よりも孔の中心側に突出する金属板素材４の部位を一時残留部９とする。尚、打ち抜き完了時には金属板４０に一時残留部９といえる部分は略なくなる。
前記側面方向とは、パンチの中心軸からパンチの側面の方向に向かう方向である。より具体的には、図１に例示するように、パンチ１の打ち抜き方向Ａに対して直角となる方向Ｃ及び前記方向Ｃよりも打ち抜き方向Ａとなる斜め方向（例えば斜め外方向Ｂを挙げることができる。）である。この角度は、金属板の材質や打ち抜き速度等によって適宜設定される。
一時残留部の破断面を含む表面をパンチが押圧することによって形成される表面の前記平滑は、貫通孔内面において破断面が生じることなく打ち抜かれた剪断面と、同程度（例えば、同じ粗さ区分）の表面粗度を備えていればよい。この表面粗度は、打ち抜き条件によって適宜変化するが、例えばＪＩＳ  Ｂ０６０１：２０１３（ＩＳＯ  ４２８７：１９９７）に準じる算術平均粗さが０．０４〜０．４μｍ（より好ましくは０．０５〜０．１μｍ）の範囲であることを挙げることができる。
【００２４】
前記凹部形成工程は、金属板の表面に底面と傾斜状側面とで囲まれた凹部を、熱間鍛造又は冷間鍛造によって形成する工程である。
前記底面は、パンチによって全て打ち抜かれ、その形状はパンチの打ち抜き形状に合わせて適宜選択される。前記傾斜状側面は、パンチの打ち抜き方向に対して傾斜している面である。傾斜状側面の傾斜角度Ｅ（図７（３）に例示する傾斜状側面２６の傾斜角度Ｅを参照。）は適宜設定され、金属板の表面に対して１〜６０°とするのが好ましい。
前記凹部は、貫通孔が内側に収まる大きさであって、後工程の打抜加工工程によって、その底部の全てが打ち抜かれる。また、傾斜状側面の底部側が打ち抜かれてもよい。更に、底面と傾斜状側面との間に屈曲部位等の境界がなく、凹部全体が椀等のように半球形状等であっても良い。尚、凹部の形成は、熱間鍛造又は冷間鍛造によって行われるが、熱間鍛造がより好ましい。容易に凹部を形成することができるからである。また、熱間鍛造を要する金属板の外周形状を形成する工程と同時に行うことができる。
【００２５】
凹部が形成された金属板に打抜加工工程による貫通孔を形成する際、ダイ孔に凸部を立設したダイを用いて打ち抜きを行う。前記凸部は、図８（１）、（２）に例示するように、ダイ２９のダイ孔の周縁に凸部が金属板側に向かって立設している。また、凸部は、一時残留部が押圧される方向をガイドするガイド面を具備する。凸部のより具体的な形状は金属板の凹部と当接可能な形状であり、例えば凹部の形状が円錐台形状であれば、凸部は、その円錐台と略同じ直径であり、ダイ孔となる位置が貫通する円錐台形状となる。また、ガイド面の角度は、傾斜状側面の傾斜角度Ｅと略同じ角度であり、ダイの表面に対して１〜６０°とするのが好ましい。
そして、凹部の傾斜状側面がガイド面に当接するように金属板をダイ上に載置した状態で打ち抜きを行う。尚、凹部形成工程は、凹部を形成する際に、他の加工を同時に行ってもよい。例えば、金属板の周縁の打ち抜きを行って歯車の外歯等を形成することができる。
【００２６】
このような製造方法で製造された貫通孔を有する金属板は、貫通孔における金属板の一面側の内面が、打ち抜き中に生じた破断面を含む一時残留部を押圧することで形成される平滑な表面によって構成されている。この金属板の一面側の内面とは、打抜加工工程においてダイと対向する面側となる内面である。例えば図６において、ダイ５に載置された金属板素材４のダイ５と対向する面側に位置する面７１という。この面７１は、打ち抜き中に生じた一時残留部を押圧することで平滑な表面に形成される。
【００２７】
尚、前記に挙げた孔を有する金属板の具体例においても同様に製造することができる。例えば、（１）金属板と、金属板の中心に形成されており且つ回転軸が取り付けられる軸孔と、金属板の周縁に形成されている外歯部とを備える外歯歯車であって、ダイ上に載置された金属板素材に対してパンチによる打ち抜きを行って前記軸孔を形成する打抜加工工程を備え、前記打抜加工工程において、前記軸孔の前記打ち抜き中に破断が起きて、前記軸孔の前記ダイ側の周縁部であって、前記軸孔の内面となる位置よりも内側に突出している一時残留部が生じ、その後、前記一時残留部が、前記打ち抜きに伴い前記パンチの先端周縁に具備する押圧面によって、前記パンチの側面方向に押圧されて表面が平滑にされる製造方法とすることができる。
尚、外歯部は、打抜加工工程の前に形成しても良いし、打抜加工工程の後に形成してもよい。また、前記製造方法は、前記打抜加工工程の前に前記凹部形成工程を更に行うことができる。更に、前記凹部形成工程において凹部と同時に外歯部を形成しても良い。
【００２８】
更に、（２）金属板と、前記金属板の中心に形成されており且つ回転軸が取り付けられる軸孔と、前記軸孔の周囲の前記金属板に形成されており且つ遊星歯車の回転軸が取り付けられる複数個の周設孔と、前記金属板の周縁に形成されている外歯部と、を備える周設孔付外歯歯車の製造方法であって、前記外歯部を形成する外歯形成工程と、前記軸孔及び各前記周設孔を形成する打抜加工工程と、を具備し、前記打抜加工工程は、前記各孔をダイ上に載置された金属板素材に対してパンチによって一度に、又は複数回に分けて打ち抜きを行って形成し、前記打抜加工工程において、前記各孔の前記打ち抜き中に破断が起きて、前記各孔の前記ダイ側の周縁部であって、前記各孔の内面となる位置よりも内側に突出している一時残留部が生じ、その後、前記一時残留部が、前記打ち抜きに伴い前記パンチの先端周縁に具備する押圧面によって、前記パンチの側面方向に押圧されて表面が平滑にされる製造方法とすることができる。
また、前記外歯形成工程は、前記外歯部と、前記軸孔及び前記周設孔を形成する位置の前記金属板素材の表面に位置し、底面と傾斜状側面とで囲まれた凹部とを、熱間鍛造又は冷間鍛造によって形成する工程であり、前記打抜加工工程において、前記ダイのダイ孔の周縁に凸部が前記金属板素材側に向かって立設しており、前記凸部は、前記一時残留部が押圧される方向をガイドするガイド面を具備しており、前記凹部の前記傾斜状側面が前記ガイド面に当接するように前記金属板素材をダイ上に載置した状態で前記打ち抜きを行う。また、外歯形成工程は凹部の形成と別工程としてもよい。
前記外歯形成工程の後に、前記金属板素材が前記外歯部の位置を基準にして位置決めされた状態で前記打抜加工工程を行うことができる。金属板素材の位置決め方法は、任意に選択できるが、例えば、金属板素材の周縁を把持して固定する方法を挙げることができる。
【００２９】
（３）金属板と、金属板に形成されており且つ回転軸が取り付けられる軸孔と、金属板の周縁に形成されている摺動面と、を備えるカム用金属板であって、ダイ上に載置された金属板素材に対してパンチによる打ち抜きを行って前記軸孔を形成する打抜加工工程を備え、前記打抜加工工程において、前記軸孔の前記打ち抜き中に破断が起きて、前記軸孔の前記ダイ側の周縁部であって、前記軸孔の内面となる位置よりも内側に突出している一時残留部が生じ、その後、前記一時残留部が、前記打ち抜きに伴い前記パンチの先端周縁に具備する押圧面によって、前記パンチの側面方向に押圧されて表面が平滑にされる製造方法とすることができる。
尚、摺動面は、打抜加工工程の前に形成しても良いし、打抜加工工程の後に形成してもよい。また、前記製造方法は、前記打抜加工工程の前に前記凹部形成工程を更に行うことができる。更に、前記凹部形成工程において凹部と同時に摺動面を形成しても良い。
【００３０】
本金属板の製造方法は、ダイ上に載置された金属板素材に対してパンチ又は押し型による打ち抜きを行って外側部を形成する打抜加工工程を少なくとも備える製造方法である。
本製造方法によって製造される金属板の材質、大きさ、厚みは特に問わない。また、本製造方法によって製造される外側部の用途も特に問わず、例えば、歯車の歯部、カムが摺動する摺動部、円周部等を挙げることができる。
【００３１】
前記打抜加工工程において、前記外側部の前記打ち抜き中に前記金属板素材に破断が起きて、前記金属板素材の破断部分には、外側部の外面となる位置よりも外側に突出するように一時残留部が生じ、その後、一時残留部が、打ち抜きに伴いダイのダイ孔の先端周縁に具備する押圧面によって、ダイ孔の中心軸側に向かう方向に押圧されて表面が平滑にされる。
【００３２】
本打抜加工工程に用いるダイは、図１９のダイ１２に例示するように、そのダイ孔１３の先端周縁に押圧面１３ａを備える。この押圧面１３ａは、ダイ孔１３の先端周縁を面取り等して傾斜面とした形状であり、打ち抜き時に図２０に例示する一時残留部Ｒ１をダイ孔１３の中心軸側に向かう方向に押圧する。押圧面１３ａの面取りの角度Ｋは、打ち抜きする金属板の材質や打ち抜き速度等によって適宜設定されている。また、面取りの距離Ｄも適宜設定される。なお、上記押圧面１３ａの面取りの角度Ｋとしては、ＳＵＪ２等の軸受鋼からなる金属板である場合、例えば１〜６５°を挙げることができる。この範囲を越えると、加工後の破断が大きくなりすぎ、平滑な表面が形成されにくいためである
破断面は、図２１（１）に例示するように、本工程によりダイ１２によって金属板素材Ｗ’に外側部１７を形成する途中において、打ち抜きカスＳ１の破断に伴って前記外側部１７の周縁部となる金属板素材Ｗ’の部分に生じる面である。この破断面の少なくとも一部は、外側部１７の外面となる位置Ｐ１より外側に突出している。また、破断面が生じたときに、外側部１７の位置Ｐ１より外側に突出する金属板素材Ｗ’の部位を一時残留部Ｒ１とする。尚、打ち抜き完了時には金属板Ｗに一時残留部Ｒ１といえる部分は略なくなる。
前記ダイ孔１３の中心軸側に向かう方向としては、例えば、図１９（１）に例示するように、パンチ１５の打ち抜き方向Ａに対して直角となる方向Ｃ、前記方向Ｃと鋭角で交差する斜め方向（例えば斜め外方向Ｂを挙げることができる。）等を挙げることができる。この角度は、金属板の材質や打ち抜き速度等によって適宜設定される。
【００３３】
前記打抜加工工程は、例えば、前記外側部を形成するとともに、前記金属板素材に対して前記パンチによる打ち抜きを行って貫通孔を形成する工程であることができる。
前記打抜加工工程において、前記貫通孔の前記打ち抜き中に前記金属板素材に破断が起きて、前記金属板素材の破断部分には、前記貫通孔の内面となる位置よりも内側に突出するように一時残留部が生じ、その後、前記一時残留部が、前記打ち抜きに伴い前記パンチの先端周縁に具備する押圧面によって、前記パンチの中心軸側から離れる方向に押圧されて表面が平滑にされる。
なお、前記貫通孔の打抜加工工程は、例えば、上述の孔を有する金属板の製造方法で説明した打抜加工工程の構成を適用できる。
【００３４】
前記外側部及び貫通孔を形成する場合、例えば、図２２に示すように、ダイ６２と、ダイ６２に対してセットされた金属板素材Ｗ’の上側に配される押し型６４と、セットされた金属板素材Ｗ’の下側に配されるパンチ６５と、を備えるプレス装置を用い、ダイ６２上に載置された金属板素材Ｗ’を押し型６４により押圧することで、ダイ孔６３の押圧面６３ａで一時残留部を押圧して表面が平滑化された外側部６７を形成し、その後、パンチ６５上に載置された金属板素材Ｗ’を押し型６４により更に押圧することで、パンチ６５の押圧面６５ａで一時残留部を押圧して表面が平滑化された貫通孔６８を形成することができる。
また、例えば、図２４に示すように、ダイ７２と、ダイ７２に対してセットされた金属板素材Ｗ’の上側に配される押し型７４と、セットされた金属板素材Ｗ’の下側に配されるパンチ７５と、を備えるプレス装置を用い、パンチ７５上に載置された金属板素材Ｗ’を押し型７４により押圧することで、パンチ７５の押圧面７５で一時残留部を押圧して表面が平滑化された貫通孔７８を形成し、その後、ダイ７２上に載置された金属板素材Ｗ’を押し型７４により更に押圧することで、ダイ孔７３の押圧面７３ａで一時残留部を押圧して表面が平滑化された外側部７７を形成することができる。
【００３５】
一時残留部の破断面を含む表面をダイ孔の押圧面（又はパンチの押圧面）が押圧することによって形成される表面の前記平滑は、外側部の外面（又は貫通孔の内面）において破断面が生じることなく打ち抜かれた剪断面と、同程度（例えば、同じ粗さ区分）の表面粗度を備えていればよい。この表面粗度は、打ち抜き条件によって適宜変化するが、例えばＪＩＳ  Ｂ０６０１：２０１３（ＩＳＯ  ４２８７：１９９７）に準じる算術平均粗さが０．０４〜０．４μｍ（より好ましくは０．０５〜０．１μｍ）の範囲であることを挙げることができる。
【００３６】
前記製造方法で製造された金属板は、外側部における金属板の一面側の外面が、打ち抜き中に生じた破断面を含む一時残留部を押圧することで形成される平滑な表面によって構成されている。
前記外側部及び貫通孔を形成する場合、例えば、外側部における金属板の一面側の外面とともに貫通孔における金属板の一面側の内面が、打ち抜き中に生じた破断面を含む一時残留部を押圧することで形成される平滑な表面によって構成されている。
前記金属板の一面側の外面は、例えば図２１（３）において、パンチ１５で押圧された面側に位置する面Ｆ１であったり、例えば図２３（２）において、押し型６４で押圧された面側に位置する面Ｆ１、Ｆ２であったり、例えば図２５（２）において、押し型７４で押圧された面側に位置する面Ｆ１、Ｆ２であったりする。この面Ｆ１、Ｆ２は、打ち抜き中に生じた一時残留部を押圧することで平滑な表面に形成される。
【００３７】
（第１実施形態）
以下、金属板に円形の貫通孔を打ち抜き形成する実施形態に基づき、本孔を有する金属板の製造方法を説明する。尚、本製造方法は、円孔に限らず、角孔等、様々な形状の孔を打ち抜き形成することができる。
本製造方法で用いるプレス装置のパンチ１は、図１に例示するように、先端側が円柱状に形成され、且つ先端周縁２は、パンチ１の打ち抜き方向Ａに対して側面方向となる斜め外方向Ｂを向く押圧面３になるように面取りされている。押圧面３の面取りの角度Ｋは打ち抜きする金属板の材質や打ち抜き速度等によって適宜設定されるが、ＳＵＪ２等の軸受鋼からなる金属板である場合、例えば１〜６５°を挙げることができる。この範囲を越えると、加工後の破断が大きくなりすぎ、平滑な表面が形成されにくいためである。また、面取りの距離Ｄも適宜設定される。
【００３８】
次に、このパンチ１を用いて、外歯歯車として用いる金属板素材４に貫通孔を打ち抜き形成する打抜加工工程について説明する。本打抜加工工程は、図１に例示するように、貫通孔を形成するべきＳＵＪ２等の軸受鋼からなる金属板素材４をプレス装置のダイ５に載置し、金属板素材４の上方にパンチ１を配置する。その後、図２に例示するように、パンチ１を下降させてパンチ１を金属板素材４内へ沈み込ませると、金属板素材４の抜きカス６となる部位が下方へ位置ずれする。次いで、図３に例示するように、パンチ１を更に下降させると、金属板素材４のダイ５側の周縁部８１の付近が破断し、貫通孔８の内面となる位置８２より内側に位置する一時残留部９等に破断面７が出現する。同時に、金属板素材４の破断面７を境として抜きカス６が分離する。
【００３９】
そして、パンチ１が更に下降すると、パンチ１の押圧面３が図３における斜め下方へ押圧する力Ｆ１の分力Ｆ２によって、破断面７の端から一時残留部９を貫通孔８のダイ５側の周縁部８１側へ向けて押圧しつつ下降する。押圧面３により押圧される一時残留部９は、貫通孔８の内面となる位置まで押圧されて金属板素材４の肉の一部となっていく。
更に、残存する一時残留部９の肉（金属板素材４の肉の一部になりきれなかった部位）は、パンチ１の押圧面３の分力Ｆ３によって下方へ押圧されて、図４に示すように下方への膨らみ部１０となる。膨らみ部１０は、図５に示すようにパンチ１の下降に伴って金属板素材４より下方に移動し、結果として図６に示すように、小さなバリ１１となる。
そして、パンチ１が金属板素材４を打ち抜いて貫通孔８が形成された金属板４０となる頃には、一時残留部９が押圧によって平滑な表面７１となる。
【００４０】
（第１実施形態の効果）
以上のように、打抜加工工程において、パンチ１の押圧面３が、金属板素材４の貫通孔８内面となる位置に残っている一時残留部９を貫通孔８の内面となる位置まで押圧しつつ下方へ移動させる。そして、打抜加工工程後において、図６に示すように形成された貫通孔８はわずかなバリ１１の発生が認められるが、貫通孔８の金属板素材４の一面側の内面、即ち本実施形態においては、ダイと対向する側の内面には、従来技術のように破断面ではなく平滑な表面７１が形成されている。この表面７１の算術平均粗さは０．０４〜０．４μｍ程度である。このため、打抜加工工程後は、従来技術のようにシェービング加工や機械加工等の加工を実施する工程は不要となり、製造に要する時間を短縮することができる。
尚、平滑に形成された表面７１付近の金属板４０は、押圧により一時残留部９に位置していた肉が含まれているため、他の金属板４０の部位と比べて圧縮されて、加工硬化した組織となっている。このため、対象となる製品によっては熱処理を省略することができる。
【００４１】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態は、金属板素材２１に図７に例示する凹部形成工程と、図８及び図９に例示する打抜加工工程とを順に実施して金属板２０を得る。凹部形成工程は、図７（３）に例示するように、金属板素材２１の表面に凹部２２を形成する工程である。
【００４２】
（凹部形成工程）
凹部形成工程は、始めに図７（１）に例示するように、加熱した金属板素材２１を載置台（図示せず）上にセットし、金属板素材２１の上方には加工用型２３を配置する。この状態から加工用型２３を下降させ、図７（２）に例示するように、加工用型２３で金属板素材２１の表面２４を押圧する熱間鍛造をすることで、図７（３）に例示するように、金属板素材２１の表面に凹部２２を形成する。尚、凹部２２は冷間鍛造によって形成してもよい。
形成された凹部２２は、加工用型２３の先端部と同形であり、凹部２２は底面２５と傾斜状側面２６を備える。凹部２２の底面２５と、底面２５側の傾斜状側面２６１とを含む部位は、打ち抜きによって取り除かれる。また、打ち抜き後に残る傾斜状側面２６２は、貫通孔の面取りとして効果を奏することができる。傾斜状側面２６は本例においては円錐面になっているがこれに限られない。
【００４３】
（打抜加工工程）
次に、図８及び図９は、前述のように金属板素材２１に形成された凹部２２の内側をパンチ２７で打ち抜き、金属板を得る工程を段階的に示している。図８（１）に例示するように、パンチ２７の外形は第１実施形態で示したパンチ１と同形であり、パンチ２７の先端周縁２には押圧面２８が形成されている。また、ダイ２９は、ダイ孔３０の縁に凸部３１が形成された形状をしている。凸部３１は、ダイ２９の表面２９１から金属板素材２１側に突出するように立設しており、ダイ孔３０の縁に沿って立設して中心部が貫通する円錐台の形状となっている。内側面３１１はダイ孔３０の内面に面一となっており、凸部３１の外側面は、円錐台の錐面となっており、打ち抜き方向Ａに対して傾斜するガイド面３２になっている。ガイド面３２は、打ち抜き中に生じる一時残留部３７が押圧される方向が方向Ｂとなるようにガイドする。ガイド面３２の傾斜角度Ｅは、１〜６０°が好ましい。更に、パンチ２７の押圧面２８に対して垂直となる方向Ｂと略平行となるように形成されているとより好ましい。
【００４４】
打抜加工工程は始めに図８（１）に例示するように、金属板素材２１をダイ２９上にセットする。ここで、金属板素材２１の凹部２２の傾斜状側面２６は、図８（１）に例示するように、金属板素材２１をダイ２９上にセットする際、ダイ２９のガイド面３２に当接するように形成されている。また、金属板素材２１の上方には所定の外径のパンチ２７を配置する。パンチ２７の外径としては図８（１）に例示するように、パンチ２７の外側面３３の延長線３４が金属板素材２１の凹部２２の傾斜状側面２６に掛かる大きさのものを選択する。つまり、凹部２２の底面２５から凹部２２の底面２５側の傾斜状側面２６１に渡って一度に打ち抜くことができる外径を有するパンチ２７を用いる。
【００４５】
そして、図８（１）に例示する状態からパンチ２７を下降させると、図８（２）に示すように金属板素材２１が破断して破断面３５が発生し、抜きカス３６が破断面３５から分離する。
この状態からパンチ２７が更に下降すると、図９（３）に示すように、パンチ２７の押圧面２８で押圧された破断面３５の端が、ダイ２９の傾斜するガイド面３２によって、図に示すＧ方向へ流れるようにガイドされる。そして、破断面３５付近の一時残留部３７は、金属板素材２１の貫通孔３８の周縁部３８１となる位置まで押圧されて金属板素材２１の肉の一部になる。そして、図９（４）に例示するように残存する一時残留部３７（金属板素材２１の肉の一部にならなかった部位）は、バリ３９となる。また、傾斜状側面のうち、凹部２２の縁側となる傾斜状側面２６２が残存する。
【００４６】
（第２実施形態の効果）
第２実施形態において、パンチ２７の押圧面２８により押圧された破断面３５を含む一時残留部３７は、図９（３）に示すように、ダイ２９のガイド面３２によってダイ２９側の周縁部３８１に流れるようにガイドされて、その表面は平滑となる。また、周縁部３８１に流れることなく残った一部の一時残留部３７は、図９（４）に示すようにバリ３９となるが、その量は第１実施形態の場合よりも少ない。つまり、第２実施形態においては、貫通孔３８の内面が平滑な表面になる上にバリ３９の発生も少なくなるように抑制される。貫通孔３８の周縁には傾斜状側面２６２が残っており、この傾斜状側面２６２が面取りと同様の効果を奏することができる。このために、別途、面取りを実施する工程は不要となり、作業が簡略化する。
【００４７】
尚、前述の凹部形成工程においては、図７に示すように、凹部２２の傾斜状側面２６を円錐面に形成した場合について説明したが、加工用型２３の先端形状を角錐型のものに変えることで、凹部２２の傾斜状側面２６を角錐面にすることができる。
更に、機械加工を用いることなく、熱間鍛造等による凹部２２を形成し、打抜加工によって金属板素材２１に容易に貫通孔３８を形成することができるため、機械加工と比べて極めて短時間で孔付き金属板を製造することができ、人手も掛からない。また、凹部形成工程及び打抜加工工程は、各工程により生じる残留応力が機械加工と同等であるため、後の工程で熱処理を行っても反り等のリスクが生じにくい。
【００４８】
（遊星歯車用の周設孔付外歯歯車の製造方法）
第３の実施形態として、前述した凹部形成工程及び打抜加工工程を用いて、遊星歯車用の周設孔付外歯歯車を作製する方法について説明する。先ず、図１０に示すように、周設孔付外歯歯車４１には、円形の金属板４２の外周に沿って歯が設けられた外歯部４３と、金属板４２の中心に設けられた軸孔４４と、軸孔４４を中心にして軸孔４４を囲むように設けられた複数個の周設孔４５とが形成されている。
【００４９】
外歯部４３は遊星キャリアとして回転する金属板４２の動きを伝達するための歯車の外歯である。外歯部４３の外径、歯の形状や個数は用途に応じて適宜設定される。
軸孔４４は回転軸を挿通するための孔であり、軸孔４４の形状は回転軸の形状に合わせて決められ、また、軸孔４４の径は回転軸の径に応じて設定される。周設孔付外歯歯車４１の外径、外歯部４３の歯の形状や個数、軸孔の径、周設孔の径、個数等は用途に応じて適宜変更することができる。例えば、本実施例の直径が２５０ｍｍの周設孔付外歯歯車においては、周設孔４５の個数は２〜８個とすることができる。また、本実施例の厚みは１〜５０ｍｍであるがこれに限られず、直径に応じて適宜選択される。
周設孔４５は、遊星歯車の回転軸を金属板４２に挿通して固定するための孔である。周設孔４５は用いる遊星歯車の個数だけ設けられ、周設孔４５の径は遊星歯車の回転軸の径に相応した径とする。また、周設孔４５の孔形状は円形の他、任意の角形にすることができる。
【００５０】
次に、第２実施形態で例示した製造方法を用いて、周設孔付外歯歯車４１を製造する工程について説明する。周設孔付外歯歯車を製造する工程は、外歯形成工程、軸孔形成工程、周設孔形成工程から構成され、外歯形成工程、軸孔形成工程、周設孔形成工程の順に実行されることができる。これら各工程のうち、軸孔形成工程及び周設孔形成工程において本製造方法が実施される。
【００５１】
以下に各工程について順を追って説明する。
（外歯形成工程）
外歯形成工程は、円形の金属板素材から図１１に例示する第１中間加工物５１を得る工程である。ここで、第１中間加工物５１とは、金属板素材４８に外歯部４３と軸孔用凹部４６、周設孔用凹部４７が設けられた状態の加工物である。
【００５２】
この工程において、軸孔用凹部４６、及び周設孔用凹部４７は金属板素材４８の表面に対して第２実施形態で例示した凹部形成工程を実行することで形成され、外歯部４３は金属板素材４８の外周に従来の打抜加工を実行することによって形成される。ここで、軸孔用凹部４６は、図１０に示す軸孔４４が形成されるべき位置に設けられ、周設孔用凹部４７は図１０に示す周設孔４５が形成されるべき位置に設けられている。
尚、軸孔用凹部４６と周設孔用凹部４７を形成する本凹部形成工程と、外歯部４３を形成する打ち抜き加工の工程とは、本外歯形成工程により一度に実行することが好ましいが、各工程を別々に実行しても良い。また、本実施形態の図面においては、金属板素材４８の表裏両面に凹部形成工程を実施して金属板素材４８の表裏両面に軸孔用凹部４６と周設孔用凹部４７を形成した例を示しているが、金属板素材４８の一面にのみ凹部形成工程を実施するようにしても良い。
【００５３】
（熱処理工程）
熱処理工程は、前述の外歯形成工程で形成された第１中間加工物５１に焼入れする工程である。この工程における熱処理の条件は特に問わず、通常の焼入れ条件であればよい。また、熱処理の後、ショットブラスト加工を行って第１中間加工物５１の表面を加工してもよい。ショットブラスト加工の条件も特に問わない。更に、熱処理後に、第１中間加工物５１に対して、外歯部４３等の形状を整える仕上げ打ちを行ってもよい。この仕上げ打ちは、例えば、所定形状のダイスに対して、熱処理した第１中間加工物５１をその厚み方向に通すことによって行われる。
【００５４】
（軸孔形成工程）
次に、図１２に基づき軸孔形成工程について説明する。軸孔形成工程は、図１１に例示した第１中間加工物５１の軸孔用凹部４６に対して第２実施形態で例示した打抜加工工程を実行して軸孔４４を形成することで第２中間加工物５２を形成する工程である。軸孔形成工程においては、外歯部４３を挟持した状態で図１１に例示する軸孔用凹部４６に対して軸孔４４を形成すれば、外歯部４３を基準にして第１中間加工物５１が位置決めされた状態で図１２に例示する軸孔４４が形成されることになり、軸孔４４の加工精度を高めることができる。軸孔４４の縁には、図９（４）に示す傾斜状側面２６２と同様な傾斜状側面４４ａが形成されている。
【００５５】
（周設孔形成工程）
次に、図１３及び図１４に基づき周設孔形成工程について説明する。周設孔形成工程は、図１２に例示した第２中間加工物５２の周設孔用凹部４７に対して第２実施形態で例示した打抜加工工程を実行して周設孔４５を形成する工程である。本工程においては、一度の打ち抜き加工によって全ての周設孔４５を形成してもよいし、一度に１又は２以上の周設孔４５を打ち抜き加工することを繰り返してもよい。しかし、周設孔４５の打ち抜きを複数回に分けて実行したほうが、一度に全ての周設孔４５を打ち抜き加工するよりも、打ち抜き加工の際の圧力を低くすることができるために好ましい。
【００５６】
更に、周設孔４５の個数が偶数個の場合、軸孔４４を中心にして対称の位置にある周設孔用凹部４７同士を同時に打ち抜くことが好ましい。例えば、図１３に例示するように、軸孔４４を中心にして対称の位置にある二つの周設孔４５ａ、４５ａを最初に形成し、次に、図１４に示すように、これら周設孔４５ａ、４５ａのそれぞれ左隣に位置する二つの周設孔４５ｂ、４５ｂを形成する。その後、これら周設孔４５ｂ、４５ｂのそれぞれ左隣に位置する二つの周設孔用凹部４７ｃと、更に左隣に位置する二つの周設孔用凹部４７ｄに順次周設孔を形成する。図１４に例示するように、周設孔４５ａの縁には、図９（４）に示す傾斜状側面２６と同様な傾斜状側面４５ｅが形成され、同じく、周設孔４５ｂの縁にも傾斜状側面４５ｅが形成されている。
【００５７】
また、前述のように、複数個の周設孔を分けて形成する場合、既に形成されている軸孔４４と、既に形成されている周設孔４５に対してガイドピンをそれぞれ挿入して保護することで、新たな周設孔４５を形成する際に、既に形成されている軸孔４４と周設孔４５の変形を防止することができる。ガイドピンは、軸孔４４、周設孔４５とそれぞれ略同じ径の円柱体であって既存の軸孔４４と既存の周設孔４５に挿入され、新たな周設孔４５の形成時に打ち抜きに伴って生じる応力によって既存の軸孔４４や周設孔４５が変形することを防止する。本実施例においては全８箇所の周設孔４５のうち、１度に２箇所の周設孔４５を形成するため、軸孔４４用のガイドピンと、残りの６箇所分の周設孔４５用のガイドピンを備える。
【００５８】
例えば、図１５に示すように、軸孔４４と、２つの周設孔４５ａ、４５ａが形成され、他の周設孔は未だ形成されずに周設孔用凹部４７になっている場合、軸孔４４用のガイドピン５３は軸孔４４上に配置され、周設孔４５用のガイドピンは４つの加工前の周設孔用凹部４７上、及び２つの周設孔４５ａ上に配置される。また、既に形成された軸孔４４にはガイドピン５３が挿入される。更に、これからパンチ５５により周設孔（４５ｂ）が形成される周設孔用凹部４７ｂを除いて、既に形成された周設孔４５ａにはガイドピン５４ａがそれぞれ挿入され、また、周設孔用凹部４７にはガイドピン５４ｂが嵌っている。尚、ガイドピン５４ａ、５４ｂは、周設孔４５に挿入されているか、そうでないかが異なるのみであり、同じ構成である。
【００５９】
図１６は図１５に示すＸ−Ｘ線断面図を示し、図１７は図１５中に示すＹ−Ｙ線断面図を示す。図１６に示すように、周設孔４５が形成されていない場合、ガイドピン５４ｂは金属板素材４８の周設孔用凹部４７に当接する一方、図１７に示すように周設孔４５が形成されている場合、ガイドピン５４ａは周設孔４５を貫通し、周設孔４５内を満たしている。また、図１６及び１７において、軸孔４４にはガイドピン５３が貫通し、軸孔４４内を満たしている。この状態において、図１５に示す周設孔用凹部４７ｂに対してパンチ５５による打ち抜き加工を実施する際に、既に形成されている軸孔４４と周設孔４５に加わる力をガイドピン５３、５４ａが受け止め、軸孔４４の周設孔４５の変形を防止することができる。そして２つの周設孔用凹部４７を打ち抜く工程を４回繰り返して全て打ち抜くことで、図１０に示す金属板４２に外歯部４３、軸孔４４及び全ての周設孔４５が形成された周設孔付外歯歯車４１が製造される。
【００６０】
（第３実施形態の効果）
本実施形態においては、機械加工による切削等を行わず、本製造方法の凹部形成工程及び打抜加工工程によって外歯部、軸孔、各周設孔の形成等を行うため、機械加工と比べて極めて短時間で周設孔付外歯歯車を製造することができ、人手も掛からない。更に、製造した周設孔付外歯歯車に熱処理を行っても機械加工と同程度の残留応力であるため、反り等の歪みが生じにくい。
【００６１】
また、周設孔付外歯歯車の軸孔及び各周設孔の縁に設けられている傾斜状側面が面取りとして機能するため、機械加工により面取り等を行わなくても、鋭利な角がなく、バリ等が生じにくい。更に、熱処理工程の前に外歯形成工程で軸孔用凹部、周設孔用凹部を形成するため、熱処理工程の後で軸孔用凹部、周設孔用凹部を形成する場合よりも容易に形成することができる。更に、軸孔及び各周設孔を設ける前に外歯形成工程で外歯部を形成し、その後、軸孔形成工程で軸孔を形成し、次いで周設孔形成工程で各周設孔を形成するという一連の手順で製造することにより、外歯部、軸孔、周設孔の加工精度が高まり、仕上げ加工を軽減することができる。
【００６２】
本実施例において周設孔の数を８とした周設孔付外歯歯車を挙げたがこれに限られず、用途や大きさ等に合わせて周設孔４５の数を適宜変えることができる。
図１８は第４実施形態を示す。図８（１）においては凹部２２の底面２５から傾斜状側面２６のうち、底面側の傾斜状側面２６１に掛けてパンチ２７で打ち抜くようにしたが、図１８に示すように、パンチ２７ａで金属板素材２１の凹部２２の底面２５だけ（線３４ａで囲まれる部位）を打ち抜くようにしてもよい。このように打ち抜いても、形成される貫通孔の周縁に傾斜状側面２６があり、この傾斜状側面２６が面取りと同様の効果を奏することができる。このために、別途、面取りを実施する工程は不要となり、作業が簡略化する。
【００６３】
尚、本発明においては、以上に示した実施形態に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した態様とすることができる。例えば、孔付き金属板の具体的な用途として、第３実施形態に遊星歯車用の周設孔付外歯歯車を挙げたがこれに限られず、通常の外歯歯車やカム用金属板、ピン歯車等を挙げることができる。また、各種軸やねじ等の締結部材のための孔を設けた金属板として用いることができる。
【００６４】
（第５の実施形態）
本第５の実施形態に係る金属板の製造方法では、図１９に示すように、ダイ１２と、ダイ１２に対してセットされた金属板素材Ｗ’の上側に配されるパンチ１５と、を備えるプレス装置が用いられる。このダイ１２のダイ孔１３の先端周縁には、パンチ１５の打ち抜き方向Ａに対して傾斜した側面方向を向く押圧面１３ａが面取りされている。
【００６５】
次に、上記プレス装置を用いる打抜加工工程について説明する。本打抜加工工程では、図１９に示すように、金属板素材Ｗ’をダイ１２上に載置してセットする。その後、図２０（１）に示すように、パンチ１５が下降してダイ１２上に載置された金属板素材Ｗ’に打抜加工が施される。すると、金属板素材Ｗ’において、金属板素材Ｗ’内に打ち込まれたパンチ１５の先端外周縁側とダイ孔１３の先端内周縁側とを結ぶ部分の付近が破断する。このとき、金属板素材Ｗ’の破断部分には、ダイ孔１３の押圧面１３ａを介して外側部６７の外面となる位置Ｐ１より外側（即ち、ダイ孔１３の中心軸側から離れる側）に突出するように一時残留部Ｒ１が生じる（図２１（１）参照）。なお。金属板素材Ｗ’の破断面を境として抜きカスＳが分離してダイ１２上に残される。
【００６６】
そして、図２０（２）に示すように、パンチ１５が更に下降すると、ダイ孔１３の押圧面１３ａにより一時残留部Ｒ１がダイ孔１３の中心軸側に向かう方向に押圧される。この押圧面１３ａにより押圧される一時残留部Ｒ１は、外側部１７の外面となる位置Ｐ１まで押圧されつつ上方に移動されて金属板素材Ｗ’の肉の一部となっていく（図２１（２）参照）。その後、図２０（３）に示すように、所定形状の外側部１７が形成された金属板Ｗ（製品）が得られる。なお、残存する一時残留部Ｒ１の肉（即ち、金属板素材Ｗ’の肉の一部になりきれなかった部位）は、ダイ孔１３の押圧面１３ａにより上方へ押圧されて小さなバリＢ１となる（図２１（３）参照）。
【００６７】
（第５の実施形態の効果）
本第５の実施形態の金属板の製造方法によると、打抜加工工程において、ダイ孔１３の押圧面１３ａが、金属板素材Ｗ’の外側部１７の外面となる位置Ｐ１より外側に残っている一時残留部Ｒ１を外側部１７の外面となる位置Ｐ１まで押圧しつつ上方へ移動させる。そして、打抜加工工程後において、形成された外側部１７にはわずかなバリＢ１の発生が認められるが、外側部１７において金属板Ｗの一面側の外面、即ちパンチ１５により押圧された一面側の外面には、従来技術のように破断面ではなく平滑な表面Ｆ１（図２１（３）参照）が形成される。この表面Ｆ１の算術平均粗さは０．０４〜０．４μｍ程度である。このため、打抜加工工程後は、従来技術のようにシェービング加工や機械加工等の加工を実施する工程は不要となり、製造に要する時間を短縮することができる。
尚、平滑に形成された表面Ｆ１付近の金属板Ｗは、押圧により一時残留部Ｒ１に位置していた肉が含まれているため、他の金属板Ｗの部位と比べて圧縮されて、加工硬化した組織となっている。このため、対象となる製品によっては熱処理を省略することができる。
【００６８】
（第６の実施形態）
本第６の実施形態に係る金属板の製造方法では、図２２に示すように、ダイ６２と、ダイ６２に対してセットされた金属板素材Ｗ’の上側に配される押し型６４と、セットされた金属板素材Ｗ’の下側に配されるパンチ６５と、を備えるプレス装置が用いられる。このダイ６２のダイ孔６３の先端周縁には、押し型６４の打ち抜き方向Ａに対して傾斜した側面方向を向く押圧面６３ａが面取りされている。また、押し型６４は、ダイ６２との間で外側部６７を形成し且つパンチ６５との間で貫通孔６８を形成する筒状部６４ａを備えている。さらに、パンチ６５の先端周縁には、パンチ６５の打ち抜き方向Ａに対して傾斜した側面方向を向く押圧面６５ａが面取りされている。
【００６９】
次に、上記プレス装置を用いる打抜加工工程について説明する。本打抜加工工程では、図２２（１）に示すように、金属板素材Ｗ’をダイ６２上に載置してセットする。その後、図２２（２）に示すように、押し型６４が下降してダイ６２上に載置された金属板素材Ｗ’に打抜加工が施される。すると、金属板素材Ｗ’において、金属板素材Ｗ’内に打ち込まれた押し型６４の筒状部６４ａの先端外周縁側とダイ孔６３の先端内周縁側とを結ぶ部分の付近が破断する。このとき、金属板素材Ｗ’の破断部分には、ダイ孔６３の押圧面６３ａを介して外側部６７の外面となる位置Ｐ１より外側（即ち、ダイ孔１３の中心軸側から離れる側）に突出するように一時残留部Ｒ１が生じる（図２３（１）参照）。
【００７０】
そして、押し型６４が更に下降すると、ダイ孔６３の押圧面６３ａにより一時残留部Ｒ１がダイ孔６３の中心軸側に向かう方向に押圧される。このダイ孔６３の押圧面６３ａにより押圧される一時残留部Ｒ１は、外側部６７の外面となる位置Ｐ１まで押圧されつつ上方に移動されて金属板素材Ｗ’の肉の一部となっていく。なお、金属板素材Ｗ’の破断面を境として抜きカスＳ１が分離してダイ６２上に残される。
【００７１】
その後、押し型６４が更に下降すると、金属板素材Ｗ’において、金属板素材Ｗ’に打ち込まれた押し型６４の筒状部６４ａの先端内周縁側とパンチ６５の先端外周縁側とを結ぶ部分の付近が破断する。このとき、金属板素材Ｗ’の破断部分には、パンチ６５の押圧面６５ａを介して貫通孔６８の内面となる位置Ｐ２より内側（即ち、パンチ６５の中心軸側に近づく側）に突出するように一時残留部（図３〜図５の一時残留物９参照）が生じる。
【００７２】
そして、押し型６４が更に下降すると、パンチ６５の押圧面６５ａにより一時残留部がパンチ６５の中心軸側から離れる方向に押圧される。このパンチ６５の押圧面６５ａにより押圧される一時残留部は、貫通孔６８の内面となる位置Ｐ２まで押圧されつつ上方に移動されて金属板素材Ｗ’の肉の一部となっていく。その後、図２２（３）に示すように、所定形状の外側部６７及び貫通孔６８が形成された金属板Ｗ（製品）が得られる。なお、金属板素材Ｗ’の破断面を境として抜きカスＳ２が分離してパンチ６５上に残される。また、残存する一時残留部Ｒ１の肉（金属板素材Ｗ’の肉の一部になりきれなかった部位）は、ダイ孔６３の押圧面６３ａ及びパンチ６５の押圧面６５ａにより上方へ押圧されて小さなバリＢ１、Ｂ２となる（図２３（２）参照）。
【００７３】
（第６の実施形態の効果）
本第６の実施形態の金属板の製造方法によると、打抜加工工程において、ダイ孔６３の押圧面６３ａが、金属板素材Ｗ’の外側部６７の外面となる位置Ｐ１より外側に残っている一時残留部Ｒ１を外側部６７の外面となる位置Ｐ１まで押圧しつつ上方へ移動させてから、パンチ６５の押圧面６５ａが、金属板素材Ｗ’の貫通孔６８の外面となる位置Ｐ２より内側に残っている一時残留部を貫通孔６８の内面となる位置Ｐ２まで押圧しつつ上方へ移動させる。そして、打抜加工工程後において、形成された外側部６７及び貫通孔６８にはわずかなバリＢ１、Ｂ２の発生が認められるが、外側部６７において金属板Ｗの一面側の外面、即ち押し型６４により押圧された一面側の外面には、従来技術のように破断面ではなく平滑な表面Ｆ１（図２３（２）参照）が形成される。また、貫通孔６８において金属板Ｗの一面側の内面、即ち押し型６４により押圧された一面側の内面には、従来技術のように破断面ではなく平滑な表面Ｆ２（図２３（２）参照）が形成される。これらの表面Ｆ１、Ｆ２の算術平均粗さは０．０４〜０．４μｍ程度である。このため、打抜加工工程後は、従来技術のようにシェービング加工や機械加工等の加工を実施する工程は不要となり、製造に要する時間を短縮することができる。
尚、平滑に形成された表面Ｆ１、Ｆ２付近の金属板Ｗは、押圧により一時残留部Ｒ１を構成していた肉が含まれているため、他の金属板Ｗの部位と比べて圧縮されて、加工硬化した組織となっている。このため、対象となる製品によっては熱処理を省略することができる。
【００７４】
（第７の実施形態）
本第７の実施形態に係る金属板の製造方法では、図２４に示すように、ダイ７２と、ダイ７２に対してセットされた金属板素材Ｗ’の上側に配される押し型７４と、セットされた金属板素材Ｗ’の下側に配されるパンチ７５と、を備えるプレス装置が用いられる。このダイ７２のダイ孔７３の先端周縁には、押し型７４の打ち抜き方向Ａに対して傾斜した側面方向を向く押圧面７３ａが面取されている。また、押し型７４は、ダイ７２との間で外側部７７を形成し且つパンチ７５との間で貫通孔７８を形成する筒状部７４ａを備えている。さらに、パンチ７５の先端周縁には、押し型７４の打ち抜き方向Ａに対して傾斜した側面方向を向く押圧面７５ａが面取りされている。
【００７５】
次に、上記プレス装置を用いる打抜加工工程について説明する。本打抜加工工程では、図２４（１）に示すように、金属板素材Ｗ’をパンチ７５上に載置してセットする。その後、押し型７４が下降してパンチ７５上に載置された金属板素材Ｗ’に打抜加工が施される。すると、金属板素材Ｗ’において、金属板素材Ｗ’内に打ち込まれた押し型７４の筒状部７４ａの先端内周縁側とパンチ７５の先端外周縁側とを結ぶ部分の付近が破断する。このとき、金属板素材Ｗ’の破断部分には、パンチ７５の押圧面７５ａを介して貫通孔７８の内面となる位置Ｐ２より内側（即ち、パンチ７５の中心軸側に近づく側）に突出するように一時残留部（図３〜図５の一時残留物９参照）が生じる。
【００７６】
そして、図２４（２）に示すように、押し型７４が更に下降すると、パンチ７５の押圧面７５ａにより一時残留部がパンチ７５の中心軸側から離れる方向に押圧される。このパンチ７５の押圧面７５ａにより押圧される一時残留部は、貫通孔７８の内面となる位置Ｐ２まで押圧されつつ上方に移動されて金属板素材Ｗ’の肉の一部となっていく。なお、金属板素材Ｗ’の破断面を境として抜きカスＳ１が分離してパンチ７５上に残される。
【００７７】
その後、押し型７４が更に下降すると、金属板素材Ｗ’において、金属板素材Ｗ’内に打ち込まれた押し型７４の筒状部７４ａの先端外周縁側とダイ孔７３の先端内周縁側とを結ぶ部分の付近が破断する。このとき、金属板素材Ｗ’の破断部分には、ダイ孔７３の押圧面７３ａを介して外側部７７の外面となる位置Ｐ１より外側に突出する一時残留部（図２１の一時残留部Ｒ１参照）が生じる。
【００７８】
そして、押し型７４が更に下降すると、ダイ孔７３の押圧面７３ａにより一時残留部がダイ孔７３の中心軸側に向かう方向に押圧される。このダイ孔７３の押圧面７３ａにより押圧される一時残留部は、外側部７７の外面となる位置Ｐ１まで押圧されつつ上方に移動されて金属板素材Ｗ’の肉の一部となっていく。その後、図２４（３）に示すように、所定形状の外側部７７及び貫通孔７８が形成された金属板Ｗ（製品）が得られる。なお、金属板素材Ｗ’の破断面を境として抜きカスＳ２が分離してダイ７２上に残される。また、残存する一時残留部の肉（金属板素材Ｗ’の肉の一部になりきれなかった部位）は、ダイ孔７３の押圧面７３ａ及びパンチ７５の押圧面７５ａにより上方へ押圧されて小さなバリＢ１、Ｂ２となる（図２５（２）参照）。
【００７９】
（第７の実施形態の効果）
本第７の実施形態の金属板の製造方法によると、打抜加工工程において、パンチ７５の押圧面７５ａが、金属板素材Ｗ’の貫通孔７８の内面となる位置Ｐ２より内側に残っている一時残留部を貫通孔７８の内面となる位置Ｐ２まで押圧しつつ上方へ移動させてから、ダイ孔７３の押圧面７３ａが、金属板素材Ｗ’の外側部７７の外面となる位置Ｐ１より外側に残っている一時残留部を外側部７７の外面となる位置Ｐ１まで押圧しつつ上方へ移動させる。そして、打抜加工工程後において、形成された外側部７７及び貫通孔７８にはわずかなバリＢ１、Ｂ２の発生が認められるが、外側部７７において金属板Ｗの一面側の外面、即ち押し型７４により押圧された一面側の外面には、従来技術のように破断面ではなく平滑な表面Ｆ１（図２５（２）参照）が形成される。また、貫通孔７８において金属板Ｗの一面側の内面、即ち押し型７４により押圧された一面側の内面には、従来技術のように破断面ではなく平滑な表面Ｆ２（図２５（２）参照）が形成される。これらの表面Ｆ１、Ｆ２の算術平均粗さは０．０４〜０．４μｍ程度である。このため、打抜加工工程後は、従来技術のようにシェービング加工や機械加工等の加工を実施する工程は不要となり、製造に要する時間を短縮することができる。
尚、平滑に形成された表面Ｆ１、Ｆ２付近の金属板Ｗは、押圧により一時残留部を構成していた肉が含まれているため、他の金属板Ｗの部位と比べて圧縮されて、加工硬化した組織となっている。このため、対象となる製品によっては熱処理を省略することができる。
【００８０】
尚、本発明においては、以上に示した実施形態に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した態様とすることができる。例えば、上記第６及び第７の実施形態において、金属板Ｗの外側部６７、７７及び貫通孔６８、７８の外周形状は、例えば、図２６に示すように同じ形状であってもよいし、異なる形状であってもよい。これら外側部６７、７７及び貫通孔６８、７８の外周形状としては、例えば、図２６に示すように、円形状、多角形状、歯車形状等を挙げることができる。
また、上記第６及び第７の実施形態では、プレス装置により外側部６７、７７及び貫通孔６８、７８を所定順序で形成するようにしたが、これに限定されず、例えば、プレス装置により外側部及び貫通孔を略同時に形成するようにしてもよい。さらに、例えば、異なるプレス装置を用いて外側部及び貫通孔を別々に形成するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本孔を有する金属板の製造方法によって形成された孔付き金属板は、歯車、カムのような機械製品に広く利用される。また、金属板の製造方法によって形成された外側部を有する金属板は、歯車、カムのような機械製品に広く利用される。
【符号の説明】
【００８２】
１、５５；パンチ、２；先端周縁、２０、４０、４２；金属板、２２、４６、４７；凹部、２４、２９１；表面、２５；底面、２６、２６１、２６２；傾斜状側面、２７；パンチ、２９、５；ダイ、２８、３；押圧面、３０ｌ；ダイ孔、３１；凸部、３２；ガイド面、３８、８；貫通孔、４、２１、４８；金属板素材、４１；周設孔付外歯歯車、４３；外歯部、４４；軸孔、４５；周設孔、５３、５４ａ、５４ｂ；ガイドピン、９、３７；一時残留部。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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