(57)【要約】【課題】手間を要することなく簡易に縁壁を成形することが可能で、この縁壁に連続する平面部が平坦に形成されたプレス加工品と提案する。【解決手段】金属板１０の周縁に絞り加工を施すことにより縁壁１１が成形されたプレス加工品１であって、縁壁１１には、この縁壁１１の高さｈ１の４０％以上９０％以下の範囲内の深さｈ２からなるスリット１２が所定の間隔により３箇所形成されている。縁壁１１の絞り加工時に発生する余剰部分は、スリット１２により吸収されるため、縁壁１１の部材厚ｔ１が均一に成形される。【選択図】図１
2007296531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工材の周縁に絞り加工を施すことにより縁壁が成形されたプレス加工品であって、
前記縁壁に、該縁壁の高さよりも短い長さのスリットが形成されていることを特徴とする、プレス加工品。
【請求項２】
前記スリットの長さが、前記縁壁の高さの４０％以上９０％以下の範囲内に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のプレス加工品。
【請求項３】
中心からの縁壁までの最大幅が、前記被加工材の加工前の部材厚の２５倍以上７００倍以下の範囲内であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のプレス加工品。
【請求項４】
前記縁壁の高さが、前記被加工材の加工前の部材厚の３倍以上２５倍以下の範囲内であることを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のプレス加工品。
【請求項５】
前記被加工材の加工前の部材厚が０．５ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のプレス加工品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外周に縁壁が成形されたプレス加工品に関する。
【背景技術】
【０００２】
周縁に縁壁が成形されるプレス加工品において、縁壁の成形を、絞り加工により行う場合がある。
このような縁壁の成形における絞り加工では、被加工材の周縁を折り曲げる際に材料の余る部分（余剰部分）が発生するため、縁壁に皺が発生する場合がある。
【０００３】
このため、従来、縁壁の成形時に皺が発生することを防止することを目的として、絞り加工により生じた余剰部分を引き伸ばす場合があった。例えば、特許文献１に記載の発明は、縁壁の絞り加工後に、この縁壁に対してしごき加工を施すことにより、余剰部分を延ばして縁壁の部材厚を薄肉化し、皺が発生することを抑えている。
【特許文献１】特開平８−１６８８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、絞り加工時に発生する余剰部分は、縁壁全体に対して均等に発生することはなく、むらがある状態で発生する。そのため、絞り加工とともに行うしごき加工の押圧力は、縁壁全体に対して均一に負荷させることは困難である。また、これに伴い、縁壁に連続する平面部において、縁壁のしごき加工に伴い作用する応力も不均一となる。故に、縁壁の内部の平面部には不均一な反りが生じて平坦にならないという問題点を有していた。
【０００５】
また、前記従来のプレス加工方法は、縁壁の成形について、金属板の周縁への絞り加工としごき加工とを行う必要があり、最低でも２回のプレス加工が必要となるため、手間が掛かっていた。
【０００６】
本発明は、前記の問題点を解決するためになされたものであり、手間を要することなく簡易に縁壁を成形することが可能で、この縁壁に連続する平面部が平坦に形成されたプレス加工品を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、被加工材の周縁に絞り加工を施すことにより縁壁が成形されたプレス加工品であって、前記縁壁に、該縁壁の高さよりも短い長さのスリットが形成されていることを特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のプレス加工品であって、前記スリットの長さが、前記縁壁の高さの４０％以上９０％以下の範囲内に形成されていることを特徴としている。ここで、スリットが大きければ大きいほど反りなどの形状変形を抑制する効果が大きくなるが、逆に、スリットが大きすぎると、例えば筐体や容器として用いられる場合に、縁壁の剛性と密閉性が低下する。したがって、スリットの大きさは形状精度、剛性、密閉性等の当該部品に求められた機能に合わせて、縁壁の高さの４０％以上９０％以下の範囲内に形成する。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のプレス加工品であって、中心から縁壁までの最大幅が、前記被加工材の加工前の部材厚の２５倍以上７００倍以下の範囲内であることを特徴としている。なお、プレス加工品の最大寸法が被加工材の加工前の部材厚の２５倍より小さいと、プレス加工で生じた歪に抗して変形を抑制できる十分な剛性があるため、本発明に係るプレス加工品であるなしに関わらず必要な精度を得ることが可能である。一方、７００倍よりも大きいと、精密部品として必要とされるような反りに抑えることは難しい。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のプレス加工品であって、前記縁壁の高さが、前記被加工材の加工前の部材厚の３倍以上２５倍以下の範囲内であることを特徴としている。なお、縁壁の高さが被加工材の加工前の部材厚の３倍よりも小さいと、プレス加工品の形状にもよるが、部材厚と大きさによる剛性が高く、縁壁の成形の精度が低下する可能性が高い。一方、２５倍よりも大きい場合は、反りや変形等の不具合が大きくなりやすく、必要な精度を確保することが困難となる。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のプレス加工品であって、前記被加工材の加工前の部材厚が０．５ｍｍ以下であることを特徴としている。なお、本発明に係るプレス加工品は、被加工材の部材厚が、より薄い場合に反りを低減する効果が大きくなる傾向にある。そのため、被加工材の加工前の部材厚が０．５ｍｍ以下であると効果的であり、好ましくは０．３ｍｍ以下、さらに好ましくは０．２５ｍｍ以下での効果が顕著である。
【００１２】
かかるプレス加工品は、縁壁にスリットが設けられているため、縁壁の成形時の絞り加工において、材料の余剰部分がスリットにより吸収されて、縁壁に部材厚のむらや皺が生じることがない。このため、縁壁の部材厚の均一性が維持されているため、縁壁に対してプレス加工時の押圧力を均一に付与することが可能となる。故に、縁壁の内側に連続する平面部に作用する応力も均一となるため、平面部の反りが、従来に比べて減少され、かつ、平面度が良好に形成されているため好適である。また、縁壁に対して、余剰部分が生じることに伴い発生する皺を伸ばすことを目的としたしごき加工の手間を省略することが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のプレス加工品は、反りが小さく、平面度が良好なため、精密部品等の部材として好適に使用することが可能となる。また、手間を要することなく簡易に縁壁を成形することが可能なため、製造時間の短縮および製造費用の低減化も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態では、プレス加工品として、磁気媒体を収納するカートリッジの部品、より詳しくは、カートリッジのシャッタ部材を成形する場合について説明する。
参照する図面において、図１は、本実施形態に係るプレス加工品を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は拡大断面図、（ｃ）は縁壁のスリットを示す拡大図である。図２は、図１に示すプレス加工品の使用状況を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）および（ｃ）はその一部を示す拡大図である。図３（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態に係る絞り加工方法の各施工段階を示す断面図である。なお、図面は概念図であって、実際のスケールに応じて作図されたものではない。
【００１５】
本実施形態に係るプレス加工品１は、図１（ａ）に示すように、被加工材である金属板１０の周縁に絞り加工を施すことにより縁壁１１が形成されたものである。そして、プレス加工品１の縁壁１１には、所定の間隔をあけて複数のスリット１２が形成されている。さらに、プレス加工品１には、くさび状の切り欠き１５が形成されている。ここで、図面において、符号１４は、金属板１０の中央にバーリング加工を施すことにより成形されたボスである。
【００１６】
また、プレス加工品１は、プレス加工品１の中心から周縁（縁壁１１）までの最大長（幅）ｘが、金属板１０の加工前の板厚（平面部１３の部材厚ｔ）の２５倍〜７００倍、好ましくは５０倍〜５５０倍の範囲内に成形されている（図１（ｂ）参照）。なお、プレス加工品１の形状は限定されるものではない。
【００１７】
本実施形態では、金属板１０として、その板厚（部材厚）が、０．５ｍｍ以下、好ましくは０．３ｍｍ以下、さらに好ましくは０．２５ｍｍ以下のものを使用する。なお、金属板１０の板厚は、前記の範囲に限定されるものではない。
【００１８】
縁壁１１は、図１（ｂ）に示すように、平面部１３に対して、略直角に立設した状態で成形されている。縁壁１１の部材厚ｔ１は、平面部１３における金属板１０の部材厚ｔよりも若干小さく（平面部１３の部材厚ｔの７０％〜９５％）成形されている。また、縁壁１１の高さｈ１は、平面部１３の部材厚ｔに対して３倍〜２５倍、好ましくは４倍〜１８倍に成形されている。ここで、本実施形態に係るプレス加工品１は、平面部１３にはプレス加工が施されておらず、平面部１３の部材厚ｔは、加工前の金属板１０の板厚が維持されているものとする。また、本実施形態では、縁壁１１の部材厚ｔ１が、平面部１３の部材厚ｔよりも小さく成形されるものとしたが、縁壁１１の部材厚ｔ１は限定されるものではない。
【００１９】
スリット１２は、図１（ａ）に示すように、縁壁１１に、所定の間隔をあけて３箇所に形成されている。各スリット１２は、図１（ｃ）に示すように、縁壁１１に対してＶ字状に形成された切り欠きである。
【００２０】
本実施形態にかかるスリット１２は、その深さ（長さ）ｈ２が、縁壁１１の高さｈ１に対して４０％〜９０％、好ましくは、５０％〜８０％となるように形成されている。なお、スリット１２の形状寸法が限定されないことはいうまでもない。
【００２１】
プレス加工品１は、図２（ａ）に示すように、上方から他のプレス加工品１’を組み合わせることにより、ロータリシャッタ２を構成する。他のプレス加工品１’は、プレス加工品１と同様に、被加工材である金属板１０の周縁に絞り加工を施すことにより縁壁１１が形成されたものである。そして、他のプレス加工品１’の縁壁１１にも、所定の間隔をあけて複数のスリット１２が形成されてある。さらに、他のプレス加工品１’には、プレス加工品１と同形状の切り欠き１５が形成されている。
なお、他のプレス加工品１’に形成される縁壁１１やスリット１２の構成は、前記したプレス加工品１の縁壁１１やスリット１２の構成と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００２２】
ロータリシャッタ２は、プレス加工品１と他のプレス加工品１’の縁壁１１同士が、互いに重なり合った状態で組み合わせることにより構成されている。本実施形態では、他のプレス加工品１’の縁壁１１が、プレス加工品１の縁壁１１の外側に配置されるように構成されている。
【００２３】
ロータリシャッタ２には、プレス加工品１と他のプレス加工品１’との間に形成された空間に磁気媒体３が配置されており、切り欠き１５，１５により形成された開口部からこの磁気媒体３が外部を望むように構成されている。
【００２４】
縁壁１１に形成されたスリット１２は、その深さｈ２が縁壁１１の高さｈ１より小さく（４０％〜９０％、好ましくは、５０％〜８０％）形成されているため、図２（ｂ）および（ｃ）に示すように、縁壁１１同士を重ねた状態で、スリット１２による開口部が形成されることがなく、他方の縁壁１１に収まるように構成されている。このため、スリット１２から粉塵等の不純物がロータリシャッタ２の内部へ入り込むことが防止されている。なお、プレス加工品１の縁壁１１と他のプレス加工品１’の縁壁１１に形成されたスリット１２，１２，…は、プレス加工品１と他のプレス加工品１’とを組み合わせた状態で、スリット１２同士が互いに重ならない位置にそれぞれ形成されている。
【００２５】
次に、図面を参照して、本実施形態による絞り加工方法について説明する。
本実施形態では、図１（ａ）に示すように、金属板１０（プレス加工品１）の周縁に、縁壁１１を成形する場合について説明する。なお、縁壁１１の形状は、円形に限定されるものではなく、プレス加工品１の使用目的に応じて、適宜任意の形状に成形可能である。
【００２６】
本実施形態では、設計されたプレス加工品１の縁壁１１の一方の面の形状に沿って凸状に形成されたダイ２１と、この縁壁１１の他方の面の形状に沿って凹状に形成されたパンチ２２と、ダイ２１とともに被加工材を狭持するストリッパ２３と、を備えたプレス金型２０を利用して、プレス加工品１の成形を行う。
【００２７】
ここで、ダイ２１は、図３（ａ）に示すように、ダイプレート２４に形成された凹部２４ａの底面から突出した状態で凸状に固定されている。本実施形態に係るプレス金型２０は、ダイ２１を変更可能に構成されており、設計されたプレス加工品１の形状に応じて、所望の形状に形成されたダイ２１が配置されている。
【００２８】
また、ダイ２１は、設計されたプレス加工品１の縁壁１１（図１（ａ）参照）の形状に応じてその形状が形成されている。なお、本実施形態に係るダイ２１は、平面視が略円形の円柱状に形成されている。そして、ダイ２１のストリッパ５側の表面の周縁には、互いに対向する位置に一対の突部２１ａ，２１ａが形成されている。また、ダイ２１の略中央部には、略円形の凹部２１ｂが形成されており、予め金属板１０に成形されたボス１４が、絞り加工時に変形することがないように構成されている。なお、ダイ２１を構成する材料は限定されるものではなく、金属板１０のプレス加工により変形することがない強度を有している公知の材料から適宜選定して使用すればよい。また、ダイ２１の凹部２１ｂは、必要に応じて形成されるものであって、必ずしも形成されていなくてもよい。また、ダイ２１の形状も平面視が円形に限定されるものではなく、例えば矩形、楕円形、その他多角形等、適宜、設計されたプレス加工品１の形状に応じて形成すればよい。
【００２９】
ダイ２１に形成された突部２１ａは、この突部２１ａとストリッパ２３とにより、絞り加工時に金属板１０がずれることがないように強固に金属板１０を把持することが可能であればその形状や配置は限定されるものではない。また、突部２１ａは、必要に応じて形成されればよく、必ずしも形成されていなくてもよい。
【００３０】
パンチ２２は、図３（ａ）に示すように、凹部２２ａを有し、断面視が略凹字を逆さにした形状を呈する鋼製部材であって、その凹部２２ａに、ダイ２１が挿入可能な形状に形成されている。本実施形態では、ダイ２１の周縁と、パンチ２２の凹部２２ａ内壁面との間に、加工前の金属板１０の部材厚ｔの７０％〜９５％の幅によるクリアランスが形成されている。なお、パンチ２２の形状は限定されるものではなく、ダイ２１および設計されたプレス加工品１の縁壁１１の形状に応じて適宜設定すればよい。また、ダイ２１とパンチ２２とのクリアランスの幅は限定されるものではない。
【００３１】
なお、本実施形態では、パンチ２２が金属板１０の上方から下降することで金属板１０に絞り加工を施す構成とするが、パンチ２２が下方から上昇する構成としてもよいことはいうまでもなく、パンチ２２の動方向は限定されるものではない。
【００３２】
ストリッパ２３は、図３（ａ）に示すように、金属板１０のダイ２１との当接面と反対側の面から、金属板１０に当接して、ダイ２１とにより金属板１０を把持する板状材である。ストリッパ２３は、パンチ２２の凹部２２ａ内に配置されており、バネ等の弾性部材２３ａを介してパンチ２２に固定されている。これにより、ストリッパ２３が、金属板１０を上面から押さえつけた状態で、パンチ２２の下降が可能となっている。
なお、ストリッパ２３は、ダイ２１と把持することにより金属板１０を強固に固定することが可能であればその構成は限定されないことはいうまでもない。
【００３３】
本実施形態に係る絞り加工方法は、ダイ２１に金属板１０を配置する配置工程と、ダイ２１の上面に配置された金属板１０の上面にストリッパ２３を当接させて、金属板１０を固定する固定工程と、固定された金属板１０の周縁にパンチ２２を押し込むことにより縁壁１１を成形する絞り工程と、からなる。
【００３４】
＜配置工程＞
配置工程は、図３（ａ）に示すように、ダイ２１の表面に、ボス１４が成形された金属板１０を配置する工程である。この時、金属板１０は、ダイ２１の中央に形成された凹部２１ｂにボス１４が挿入された状態で配置されている。なお、この時、金属板１０の周縁には、予め設計された縁壁１１の高さよりも浅いスリット１２が所定の間隔により複数形成されている。
【００３５】
配置工程では、ストリッパ２３は、パンチ２２とともに上昇した位置に配置されており、ストリッパ２３とダイ２１との間には隙間が形成されて、金属板１０の移動が可能な状態となっている。
【００３６】
＜固定工程＞
固定工程は、図３（ｂ）に示すように、ダイ２１の上面に配置された金属板１０の上面（ダイ２１側と反対側の面）にストリッパ２３を押し当てて、このストリッパ２３とダイ１とにより、金属板１０を把持して固定する工程である。このとき、金属板１０は、ダイ２１の周縁において互いに対向して形成された突部２１ａが食い込むことにより、強固に固定されている。
【００３７】
金属板１０の固定は、ストリッパ２３を下降させることにより行う。このストリッパ２３の下降に伴い、ストリッパ２３は金属板１０に隙間なく密着する。本実施形態では、ストリッパ２３の下降とともに、パンチ２２も下降して、金属板１０の上面にパンチ２２の下端が当接している。なお、固定工程において、パンチ２２を下降させることなく、ストリッパ２３のみを下降させてもよいことはいうまでもない。
【００３８】
＜絞り工程＞
絞り工程は、図３（ｃ）に示すように、ダイ２１の周縁とダイプレート２４との間に形成された溝に、パンチ２２を押し込むことにより、固定工程により固定された金属板１０の周縁に絞り加工を施す工程である。パンチ２２は、ダイ２１の周縁から突出した金属板１０の周縁部分を下方向に押し曲げることで、縁壁１１を成形する。このとき、ダイ２１とパンチ２２との間のクリアランスは、金属板１０の部材厚ｔよりも小さく（７０％〜９５％）形成されているため、金属板１０の周縁をダイ２１の周縁に沿って押し曲げるとともに、パンチ２２の凹部２２ａの内壁面と、ダイ２１の外周面により縁壁１１部分をしごきつつ、絞り加工を施す。
【００３９】
絞り加工を施す際に、金属板１０の周縁部分を押し曲げることにより生じる、金属板の余剰部分は、予め金属板１０の周縁に形成されたスリット１２に流れ込むことで吸収される。このため、縁壁１１には、肉厚のむらや皺が発生することがない。
【００４０】
以上、本実施形態に係るプレス加工品によれば、縁壁１１にスリット１２が形成されていることにより、絞り加工に伴う材料の余剰部分はスリット１２に吸収されて、均一な部材厚ｔ１の縁壁１１を形成することが可能となる。このため、縁壁１１の絞り加工時に、縁壁１１に連続する平面部１３に不均一な応力が発生することがなく、所望の平面度が確保された高品質なプレス加工品１を成形することを可能としている。
【００４１】
また、縁壁１１に不均一な余剰部分が形成されることがないため、別途縁壁１１にしごき加工を施す手間を省略することを可能としており、簡易にプレス加工品１を成形することが可能である。
【００４２】
また、縁壁１１に形成されたスリット１２は、縁壁１１の高さｈ１よりも浅く形成されているため、縁壁１１同士を重ねた状態で所定の部材（ロータリシャッタ２）を構成する場合に、スリット１２が縁壁１１に収まり、スリット１２から不純物などが入り込むことがないように密閉することを可能としている。
【００４３】
また、プレス金型２０は、ダイ２１とパンチ２２とのクリアランスが、金属板１０の板厚ｔよりもわずかに小さく構成されているため、縁壁１１の絞り加工時に、金属板１０の周縁をしごきながら加工するため、縁壁１１の部材厚ｔ１および高さｈ１が、一定に成形される。
【００４４】
また、プレス金型２０は、ダイ２１の上面であって、その周縁に突部２１ａ，２１ａが形成されているため、金属板１０を強固に固定し、パンチ２２により押圧力が負荷された際に、金属板１０が動くことがない。そのため、パンチ２２の加工とともに、金属板１０がダイ２１の外側に流れ込むことを防止し、縁壁１１の高さｈ１が一定に成形されている。
【００４５】
以上、本発明について、好適な実施形態について説明したが、本発明は前記の実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
例えば、被加工材の材質は限定されるものではなく、適宜公知の材料の中から、プレス加工品の使用目的に応じた材料を選定して使用すればよい。例えば、ステンレス鋼ＳＵＳ３０４−ＳＰ、アルミニウム（Ａｌ）やステンレス鋼ＳＵＳ３０４−ＣＳＰ等を使用することが可能である。
【００４６】
また、プレス金型は、個別の金型として使用してもよく、順送金型の一部として使用してもよいことはいうまでもない。
また、前記実施形態において、図１，図２および図４では、説明のため、加工後のスリットが明確にわかる図としたが、絞り加工後のスリットに隙間がほとんど形成されないように絞り加工前に形成するスリットの大きさを調整してもよく、これにより縁壁の剛性や密閉性も向上することが可能である。
【００４７】
さらに、前記実施形態では、プレス加工品として、磁気媒体を収納するカートリッジの部品、より詳しくは、カートリッジのシャッタ部材を成形する場合について説明したが、本発明に係るプレス加工品の使用用途や形状等が限定されないことはいうまでもない。例えば、図４（ａ）に示す周縁に縁壁１１を備えた円形のプレス加工品１ａや、図４（ｂ）に示す矩形と半円形とを組み合わせた略馬蹄形のプレス加工品１ｂ等の縁壁１１について、前記実施形態と同様に予め金属板の周縁にスリット１２を設けておけば、平面部１３の反りの発生が低減されて、高品質なプレス加工品３，４の成形が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本実施形態に係るプレス加工品を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は拡大断面図、（ｃ）は縁壁のスリットを示す拡大図である。
【図２】図１に示すプレス加工品の使用状況を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）および（ｃ）はその一部を示す拡大図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態に係る絞り加工方法の各施工段階を示す断面図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、プレス加工品の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４９】
１    プレス加工品
１０  金属板（被加工材）
１１  縁壁
１２  スリット
１３  平面部
ｔ    板厚（部材厚）
【図１】
2007296531.tif 000003
【図２】
2007296531.tif 000004
【図３】
2007296531.tif 000005
【図４】
2007296531.tif 000006