(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボア（９１）を備える非可動部（７０）と、
カム（２０）に滑動的に係合するための表面を有する可動部（１０）と、
前記非可動部（７０）に滑動的に係合し、かつ前記可動部（１０）に係合されることにより所定の方向に押圧されると共に、前記可動部（１０）の移動方向（Ｍ）に沿って２又はそれ以上並べられ、さらにパーツ（Ｐ）を成形するための成形表面（２２）が前記所定の方向に突出するカム（２０）と、
前記カム（２０）に関して前記可動部（１０）に対して反対側に配置されるとともに、前記カムによって成形されるパーツ（Ｐ）を支持するための、前記可動部（１０）と一体的かつ同時に前記移動方向（Ｍ）に可動されるパーツ部（６１）とを備え、
前記パーツ部（６１）及び前記可動部（１０）が一体的かつ同時に前記移動方向に移動されることにより、前記パーツ（Ｐ）は、前記カム（２０）に関して前記可動部（１０）に対して反対側に配置されると共に、前記可動部によって押圧された前記カム（２０）によって前記移動方向（Ｍ）に沿って順次押圧されて、パーツ（Ｐ）の表面が前記成形表面（２２）によって定められる形に成形され、その後前記カム（２０）を通過し、前記ボア（９１）を介して落下するように移動されることを特徴とするツール。
【請求項２】
前記可動部（１０）は、ボア（１２）を有する実質的に円筒形状を有し、
前記表面は、前記可動部（１０）の内側の表面に配置される請求項１に記載のツール。
【請求項３】
前記パーツ部（６１）は、前記可動部（１０）のボア（１２）の中に配置されることを特徴とする請求項２に記載のツール。
【請求項４】
非可動部（７０）の周りに実質的に円周形状に配置されるカムリング（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）を形成する多数のカム（２０）を備え、
前記カム（２０）は、前記可動部（１０）と前記パーツ部（６１）の間で前記非可動部（７０）上に配置されることを特徴とする請求項１に記載のツール。
【請求項５】
前記カム（２０）を所定の方向に押圧するための弾性部材（４０）をさらに備える請求項１に記載のツール。
【請求項６】
前記非可動部（７０）上に隣接して配置される複数のカムリング（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）をさらに備える請求項４に記載のツール。
【請求項７】
複数の止め部（３１）をさらに備え、それぞれの止め部（３１）は、カム（２０）の移動を制限する請求項６に記載のツール。
【請求項８】
前記非可動部（７０）のボア（９１）は、前記パーツ部（６１）を受け、前記複数のカムリング（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）は、前記非可動部（７０）のボア（９１）の周りに配置される請求項６に記載のツール。
【請求項９】
可動部（１０）の移動方向（Ｍ）に沿って２又はそれ以上並べられ、さらにパーツ（Ｐ）を成形するための成形表面（２２）が所定の方向に突出するカム（２０）を、ボア（９１）を備える非可動部（７０）に滑動的に係合させる工程と、
パーツ（Ｐ）をパーツ部（６１）によって支持させる工程と、
前記パーツ部（６１）を可動部（１０）と一体的かつ同時に前記移動方向（Ｍ）に移動させることにより、前記パーツ（Ｐ）が前記カム（２０）に関して前記可動部（１０）に対して反対側に配置されるように移動され、前記可動部（１０）の表面に前記カム（２０）が滑動的に係合され、その表面によって前記所定の方向に押圧された、前記カム（２０）によって移動方向（Ｍ）に沿って順次押圧されて、前記パーツ（Ｐ）の表面が前記成形表面（２２）によって定められる形に成形される工程と、
前記パーツ（Ｐ）を、前記パーツ部（６１）によって前記カム（２０）を通過するようにさらに移動させ、前記パーツ（Ｐ）を非可動部（７０）のボア（９１）を介して落下させる工程と
を備えるパーツの成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカムダイであって、さらに特にカムアクチュエータによって動かされるカムリングを少なくとも１つ有するステップカムダイに関する。
【背景技術】
【０００２】
スプロケットは、シャフト間の動力を伝達する手段として使用されることが広く知られている。動力伝達スプロケットは、いくつかの方法によって製造される。シートメタルタイプは、スピニングまたはカムダイによって製造される。この方法によれば、歯またはコグは、予成形のためのダイの垂直動作において成形される。スプロケットはまた、パンチやダイシステムによって成形される。パンチは、ダイを介して工作パーツ（work piece）を軸方向に押圧するために使用される。
【０００３】
代表的な技術は、フィッシャー（Fisher）その他の米国特許第３，７９６，０８５号であって、ここには、スプロケット歯を成形するのと同時に、ダイがディスクをカップ成型部材の中に引き入れることによって、スプロケットを製造するための方法が開示される。
【０００４】
他の代表的な技術は、ジェハート（Gerhart）の米国特許第５，２６９，１６７号であって、ここには動力プレスに使用されるための調整可能なエアリアルカムユニットが開示されている。スライドブロックは、延びまたは引かれた位置の間を動くラムの移動面に対する角に滑動可能に取り付けられる。
【０００５】
従来技術は、（平行方向の）出し入れ動作または垂直方向の動作を単にあてにすることにより、パーツの端部において、金属片が生成されるという欠点を有する。さらに、それは、相対的に複雑であり、最終部材にやむを得ずコストが上乗せされるマルチ−ステーションの製造で見られるような無数の可動部材を要求する。さらに、プラスチックの流量の限定のために、単一のストロークで複雑な形を打ち抜く従来の方法は、成形される表面を複雑なものに定める。単一のストロークにおいてある限度を越えて形成されると、金属は裂けたり、しわが入ったりする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
要求されるのは、カムリングの横方向もしくは鉛直方向の動作によってスプロケットを形成するカムダイである。要求されるのは、同心状の多数のカムリングを備えるカムダイである。要求されるのは、単一の押圧操作において、マルチ−ステージ形成に使用する歯付きスプロケットを押圧成形するカムダイである。本発明は、これら要求に合致する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の主たる目的は、カムリングの横方向もしくは鉛直方向の動作によってスプロケットを形成するカムダイである。
【０００８】
本発明の他の目的は、多数の同心状のカムリングを備えるカムダイを提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は、単一の押圧操作において、マルチ−ステージ形成に使用する歯付きスプロケットを押圧成形するカムダイを提供することである。
【００１０】
本発明の他の目的は、以下の発明の明細書と添付図面によって指摘され、または明らかにされるであろう。
【００１１】
本発明は、カムダイである。カムダイは、少なくとも１つのカムリングを備える。カムリングは、多数の可動カム歯を備える。カム歯は、カムアクチュエータによって、カムダイの軸の垂直方向に可動である。カムアクチュエータは、カムリングの外径より小さい内径を有する。カムアクチュエータが、カムリングの外周に沿って、カムダイ軸の平行方向に移動することによって、カム歯は連続的に係合され、そして工作パーツの方に向かって内側に押圧される。工作パーツは、カムリングの径の内側で、カムアクチュエータと同軸であるパンチの動作によってカムアクチュエータと同時に動かされる。それぞれのカム歯は、工作パーツが通過しているときに同時に、工作パーツに係合する。カムアクチュエータが引かれた後、最終パーツが出せるようにするため、弾性部材はそれぞれのカムを開始位置へ引き戻す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、発明品の横断面図である。ステップカムダイまたはツールは、通常カムアクチュエータ１０、カムホルダ７０、パンチツール６０を備える。
【００１３】
カムアクチュエータ１０は、軸を有する実質的に円筒形状を有する。カムアクチュエータ１０の内部ボアの中において、同心的に延びるものは、パンチツール６０である。カムアクチュエータ１０とパンチツール６０は、ベース８０に接続される。
【００１４】
カム２０は、カムホルダ７０に移動可能に噛み合わされる。カム２０は、円筒状またはリング状に配置される。本実施形態は、４つのカムのリングを有するが、カムリングの数はいくらでも良い。カムリング２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、それぞれ押圧位置に在る状態が表されており、カムアクチュエータ１０に係合させられる。カムリング２０ｄは、カムアクチュエータ１０にまだ係合させられておらず、したがって、非押圧位置、すなわち自由位置に在る。
【００１５】
カム表面２５は、カムアクチュエータの表面１１に滑動的に係合し、それによりその表面１１はパーツＰの方に向かって径方向内側にカムを押圧する。カムホルダ７０はベース９０を備える。ベース９０には、ボア９１がある。
【００１６】
カム止め３０は、カムホルダ７０の径範囲（radius）の周りに延びる。カム止め３０は、溝２６に噛み合わせられる。弾性部材４０は、カム２０とカム止め３０のそれぞれの間に配置される。弾性部材４０は、天然、合成ゴム、およびそれらの等価物を含む、圧縮弾性を有するいかなるエラストマー物質であっても良い。弾性部材４０は、ばね率を有するばねであっても良い。
【００１７】
操作中において、油圧シリンダーまたは他の従来知られている他の押圧機によって、カムアクチュエータ１０と、パンチツール６０は、Ｍ方向に移動する。パンチツール６０がカムホルダ７０から完全に引かれたところで、パーツＰは、周期の最初パンチツール６０の端部６１に係合する。パーツＰは、カップ形状のブランク（blank）でも良い。カムアクチュエータ１０とパンチツール６０は、それぞれのカムリングを通り過ぎるパーツＰを押圧するためにＭ方向に動く。カムアクチュエータ１０上のリム１３は、各カム２０が完全にパーツＰの側部に係合するために、各カム２０を通り過ぎるほどに、十分なだけパーツＰに対して前方に位置する。それぞれのカムリングは、表面１１によって係合させられるとき、カムはパーツＰに向かって内側に押され、パーツＰは表面２２によって定められるパーツの形に形成される。それぞれのカム２０が内側に押されると、弾性部材４０は、カム止めリング歯３１に抗して圧縮される。パーツ（図示せず）がパンチツール６０によってカムリング２０ｄを過ぎて押されると、パーツはボア９１を通って容器（図示せず）内に落ちる。カムアクチュエータ１０が引き込まれると、それにより弾性部材４０は、それぞれのカム２０を外側に押すように膨張する。
【００１８】
それぞれのリングの内径は、実質的にバージンパーツの外径と実質的に同一であり、つまり、非押圧位置におけるカムリング２０ａ、２０ｂ、２０ｃおよび２０ｄのそれぞれは、パーツＰのＯＤと同じＩＤを有する。
【００１９】
最終的な成果は、ステップカムダイであるが、それぞれのカムリングのカムは、パーツがダイを通ると同時に、内側に動く。これは、水平方向と垂直方向の有利な組合せという結果をもたらす。
【００２０】
発明品は、従来においては、パンチとダイ工程に分割されたステージを要求するいくつかの成形ステップを同時に遂行可能にしたことが理解できる。従来の分割工程は、成形工程の各ステップのために、パーツに対して１度より多い処理が必要とされる。さらに後の除去を必要とする発明品を使うと、最終パーツを製造するにあたり、金属片は作られない。
【００２１】
図２は、カムアクチュエータの横断面図である。カムアクチュエータ１０は、実質的に円筒形状を有する。カムアクチュエータの表面１１は、カムアクチュエータ１０の内側の面に広がる。表面１１は、中心線Ａ−Ａに対して角度θで定められる。カムアクチュエータ１０は、内側の表面にボア１２も有する。角度θは、実質的に１５°から６０°の範囲である。
【００２２】
図３は、カムフレームの平面図である。カムフレーム２１は、通常ボア２５を有するリングである。カムフレーム２１は、ベース２４上において、歯２３に対して交互に設けられた多数の溝によって定められる多数の歯２３を有する。カム２０は、それぞれの溝穴２２に滑動的に噛み合わされる。それぞれの歯２３は、実質的に矩形であるカム２０がそれぞれの溝穴２２に合うように、先細形状である。それゆえ、溝穴２２の数と、カム２０の数は、製造中のそれぞれのパーツにおいて形成される歯の数を定める。
【００２３】
図４は、図３における４−４線上におけるカムフレームの側断面図である。溝穴２２は、カムフレーム２１の周りに、対称的に配置される。歯２３は、リング形状のベース２１上に、カムフレーム２１の円周の周りに配置される。
【００２４】
図５は、カムフレームの斜視図である。ボア２５の周りの歯２３と溝穴２２の交互パターンが明らかに示される。
【００２５】
図６は、カムの平面図である。カム２０は、カムフレーム２１の円周の周りに実質的に、環状パターンに配置されたように示される。成形表面２２は、パーツ（図示せず）に向かって内側に突出する。成形表面２２は、成形されるパーツの要求されるいかなる形状でも良い。
【００２６】
図７は、図６における７−７線上のカムの側面図である。係合表面２５は、角度φで定められる傾斜された表面を有する。角度φは、アクチュエータの表面１１の角度θと実質的に同一である。最初の接触において、表面１１は、表面２５に係合する。表面１１が表面２５に係合する間、カム２０は実質的に径方向であって、ツールの軸の垂直方向に動く。カム２０がカムアクチュエータ１０によって完全に係合されたときに、表面２３は、アクチュエータの表面１３に係合する。それぞれのカム２０は、溝穴２４を備え、これによりカム止め歯３１と弾性部材４０は噛み合わされる。
【００２７】
図８は、カムの斜視図である。図８において示される配置は、カムがカムフレーム２１内において、噛み合わされたときの配置を示す。
【００２８】
図９ａは、カムの後方正面図である。カムが完全に係合されるとき、表面２３はカムアクチュエータの表面１３に係合する。表面２５は、カムアクチュエータ１０（図示せず）の最初の接触においては、表面１１に係合する。
【００２９】
図９ｂは、カムの上部平面図である。カムが成形されるパーツに向かって押圧されている間、表面２５は、表面１１に係合する。成形表面２２は、成形されるパーツに係合する。
【００３０】
図９ｃは、カムの側方正面図である。溝穴２４は、カム止めリング歯３１と弾性部材４０に噛み合う。
【００３１】
図１０は、カムの斜視図である。表面２２は、パーツの形に対して必要とされるいなかる形を持っても良い。
【００３２】
図１１ａは、カム止めリングの側面図である。カム止めリング３０は、ボア３４を定めるとともに、歯３１と歯３１の間に配設される溝穴３２とを備えるリング形状を有する。歯３１と溝穴２３は、リング３３上に、カムホルダ２１の円周の周りに配設される。図１または図１３に示すようにそれぞれの歯３１は、カム２０上の溝穴２４の中に突き出される。
【００３３】
図１１ｂは、カム止めリングの上部平面図である。それぞれの歯３１と溝穴３２は、実質的にそれぞれのカム２０の位置に合うように、カム止めリングベース３３上にボア３４のまわりに配置される。
【００３４】
図１１ｃは、カム止めリングの側方平面図である。
【００３５】
図１２は、カム止めリングの斜視図である。それぞれのカム止めリング３０は図１３に示すように、溝穴２６内においてカムフレーム２１に、または溝穴７１内においてカムホルダ７０に、噛み合う。
【００３６】
図１３は、発明品の分解図である。使用または保守の要求に応じて、発明品の部品は、容易に組み立てまたは分解できることが図１３から理解できる。それぞれの部品は、正確な機械加工された表面とドエルピンを必要に応じて使用して、他の部品上に組立られる。パンチツール６０の端部６１は、歯付きスプロケットのパーツＰを形成するために、カム２０上の表面２２と重なるような形状を有する表面を有する。
【００３７】
ここでは、発明の一態様が述べられたが、一部の構成及び連関における変形が、本発明の精神あるいは範囲から逸脱することなく、当業者によって作られるであろうことは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】発明品の横断面図である。
【図２】カムアクチュエータの横断面図である。
【図３】カムフレームの平面図である。
【図４】図３における４−４線上におけるカムフレームの側断面図である。
【図５】カムフレームの斜視図である。
【図６】カムの平面図である。
【図７】図６における７−７線上のカムの側面図である。
【図８】カムの斜視図である。
【図９ａ】カムの後方正面図である。
【図９ｂ】カムの上部平面図である。
【図９ｃ】カムの側方正面図である。
【図１０】カムの斜視図である。
【図１１ａ】カム止めリングの側面図である。
【図１１ｂ】カム止めリングの上部平面図である。
【図１１ｃ】カム止めリングの側方平面図である。
【図１２】カム止めリングの斜視図である。
【図１３】発明品の分解図である。
【図１】
0004469612.tif 000002
【図２】
0004469612.tif 000003
【図３】
0004469612.tif 000004
【図４】
0004469612.tif 000005
【図５】
0004469612.tif 000006
【図６】
0004469612.tif 000007
【図７】
0004469612.tif 000008
【図８】
0004469612.tif 000009
【図９ａ】
0004469612.tif 000010
【図９ｂ】
0004469612.tif 000011
【図９ｃ】
0004469612.tif 000012
【図１０】
0004469612.tif 000013
【図１１ａ】
0004469612.tif 000014
【図１１ｂ】
0004469612.tif 000015
【図１１ｃ】
0004469612.tif 000016
【図１２】
0004469612.tif 000017
【図１３】
0004469612.tif 000018