(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022055858
(43)【公開日】2022-04-08
(54)【発明の名称】金型
(51)【国際特許分類】
B21J 13/03 20060101AFI20220401BHJP
B21J 13/02 20060101ALI20220401BHJP
【ＦＩ】
B21J13/03
B21J13/02 H
【審査請求】有
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020163530
(22)【出願日】2020-09-29
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2021-12-17
(71)【出願人】
【識別番号】320009451
【氏名又は名称】吉田 哲文
(74)【代理人】
【識別番号】110000578
【氏名又は名称】名古屋国際特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】吉田 哲文
【テーマコード（参考）】
4E087
【Ｆターム（参考）】
4E087AA09
4E087CA07
4E087CA15
4E087CB01
4E087CB02
4E087CB03
4E087EC01
4E087EC11
4E087EC43
4E087EC50
4E087ED01
4E087ED04
4E087ED25
(57)【要約】
【課題】型部材に対して圧縮軸心の方向にも予圧を加えることができる金型の提供。
【解決手段】金型１は、型部材７と、型部材７を収容する収容孔９が圧縮軸心Ｌの方向に開設された補強ケース１１と、を備える。型部材７は、補強ケース１１の収容孔９に焼き嵌めによって嵌め込まれる。補強ケース１１において、型部材７が収容孔９への収容のために挿入される側である挿入開口側には、収容孔９に収容された型部材７に当接する台部材１３を保持する台保持部２５が形成されている。そして、台保持部２５は、焼き嵌めの後の補強ケース１１の温度低下に伴って台部材１３を型部材７の方向へ加圧するように構成されている。
【選択図】図３
【解決手段】金型１は、型部材７と、型部材７を収容する収容孔９が圧縮軸心Ｌの方向に開設された補強ケース１１と、を備える。型部材７は、補強ケース１１の収容孔９に焼き嵌めによって嵌め込まれる。補強ケース１１において、型部材７が収容孔９への収容のために挿入される側である挿入開口側には、収容孔９に収容された型部材７に当接する台部材１３を保持する台保持部２５が形成されている。そして、台保持部２５は、焼き嵌めの後の補強ケース１１の温度低下に伴って台部材１３を型部材７の方向へ加圧するように構成されている。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
金型であって、
型部材と、
前記型部材を収容する収容孔が圧縮軸心の方向に開設された補強ケースと、を備え、
前記型部材は、前記補強ケースの前記収容孔に焼き嵌めによって嵌め込まれ、
前記補強ケースにおいて、前記型部材が前記収容孔への収容のために挿入される側である挿入開口側には、前記収容孔に収容された前記型部材に当接する台部材を保持する台保持部が形成され、
前記台保持部は、前記焼き嵌めの後の前記補強ケースの温度低下に伴って前記台部材を前記型部材の方向へ加圧するように構成されている、
金型。
型部材と、
前記型部材を収容する収容孔が圧縮軸心の方向に開設された補強ケースと、を備え、
前記型部材は、前記補強ケースの前記収容孔に焼き嵌めによって嵌め込まれ、
前記補強ケースにおいて、前記型部材が前記収容孔への収容のために挿入される側である挿入開口側には、前記収容孔に収容された前記型部材に当接する台部材を保持する台保持部が形成され、
前記台保持部は、前記焼き嵌めの後の前記補強ケースの温度低下に伴って前記台部材を前記型部材の方向へ加圧するように構成されている、
金型。
【請求項2】
請求項１に記載の金型であって、
前記台部材は、
前記圧縮軸心の方向における一方の面が前記型部材に当接する基部と、
前記基部の側面から前記圧縮軸心の方向と直交する方向に突出するように形成された少なくとも１つの突出部と、を備え、
前記台保持部は、
前記台部材の前記基部が前記圧縮軸心の方向に挿入される挿入孔と、
前記挿入孔に前記基部が挿入される場合に、前記台部材の前記少なくとも１つの突出部が前記圧縮軸心の方向に挿入される少なくとも１つの縦溝部と、
前記少なくとも１つの縦溝部から前記圧縮軸心の方向と直交する方向に連続するように設けられ、前記少なくとも１つの突出部が前記少なくとも１つの縦溝部に挿入された状態で前記台部材が前記圧縮軸心を中心に回転されることにより、前記少なくとも１つの突出部が入り込むように構成された少なくとも１つの横溝部と、
前記補強ケースにおいて、前記挿入開口側の面から前記少なくとも１つの横溝部へ至るまでの部分である少なくとも１つの溝壁部と、を備え、
前記焼き嵌めの後の前記補強ケースの温度低下に伴って、前記少なくとも１つの溝壁部が、前記型部材の方向に収縮して、前記少なくとも１つの横溝部に入り込んだ前記少なくとも１つの突出部を前記型部材の方向へ加圧することにより、前記台部材を前記型部材の方向へ加圧するように構成されている、
金型。
前記台部材は、
前記圧縮軸心の方向における一方の面が前記型部材に当接する基部と、
前記基部の側面から前記圧縮軸心の方向と直交する方向に突出するように形成された少なくとも１つの突出部と、を備え、
前記台保持部は、
前記台部材の前記基部が前記圧縮軸心の方向に挿入される挿入孔と、
前記挿入孔に前記基部が挿入される場合に、前記台部材の前記少なくとも１つの突出部が前記圧縮軸心の方向に挿入される少なくとも１つの縦溝部と、
前記少なくとも１つの縦溝部から前記圧縮軸心の方向と直交する方向に連続するように設けられ、前記少なくとも１つの突出部が前記少なくとも１つの縦溝部に挿入された状態で前記台部材が前記圧縮軸心を中心に回転されることにより、前記少なくとも１つの突出部が入り込むように構成された少なくとも１つの横溝部と、
前記補強ケースにおいて、前記挿入開口側の面から前記少なくとも１つの横溝部へ至るまでの部分である少なくとも１つの溝壁部と、を備え、
前記焼き嵌めの後の前記補強ケースの温度低下に伴って、前記少なくとも１つの溝壁部が、前記型部材の方向に収縮して、前記少なくとも１つの横溝部に入り込んだ前記少なくとも１つの突出部を前記型部材の方向へ加圧することにより、前記台部材を前記型部材の方向へ加圧するように構成されている、
金型。
【請求項3】
請求項２に記載の金型であって、
前記少なくとも１つの突出部は、前記圧縮軸心の方向と直交する面を有する板状である、
金型。
前記少なくとも１つの突出部は、前記圧縮軸心の方向と直交する面を有する板状である、
金型。
【請求項4】
請求項２又は請求項３に記載の金型であって、
前記少なくとも１つの突出部と、前記少なくとも１つの縦溝部と、前記少なくとも１つの横溝部と、前記少なくとも１つの溝壁部は、それぞれ複数ある、
金型。
前記少なくとも１つの突出部と、前記少なくとも１つの縦溝部と、前記少なくとも１つの横溝部と、前記少なくとも１つの溝壁部は、それぞれ複数ある、
金型。
【請求項5】
請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の金型であって、
前記補強ケースにおいて、前記挿入開口側とは反対側には、前記型部材の前記挿入開口側とは反対側の面に当接する端壁部が形成されている、
金型。
前記補強ケースにおいて、前記挿入開口側とは反対側には、前記型部材の前記挿入開口側とは反対側の面に当接する端壁部が形成されている、
金型。
【請求項6】
請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の金型であって、
前記型部材は、前記圧縮軸心の方向に並設される第１分割型及び第２分割型を備える、
金型。
前記型部材は、前記圧縮軸心の方向に並設される第１分割型及び第２分割型を備える、
金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、金型に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、下記の特許文献１には、鍛造用の金型として、型部材が補強ケースの収容孔に焼き嵌めによって嵌め込まれる金型が記載されている。型部材は、金属素材が内装されるキャビティを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第２６２４６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
発明者の詳細な検討の結果、下記の課題が見出された。
従来の金型では、焼き嵌めにより、型部材に対して、圧縮軸心の方向（即ち、縦方向）と直交する方向に予圧を加えることができるものの、圧縮軸心の方向には予圧を加えにくい。このため、鍛造時の押圧力に対する型部材の耐久性を向上させることができなかった。尚、ここで言う圧縮軸心とは、鍛造時に与えられる押圧力の軸心のことである。
従来の金型では、焼き嵌めにより、型部材に対して、圧縮軸心の方向（即ち、縦方向）と直交する方向に予圧を加えることができるものの、圧縮軸心の方向には予圧を加えにくい。このため、鍛造時の押圧力に対する型部材の耐久性を向上させることができなかった。尚、ここで言う圧縮軸心とは、鍛造時に与えられる押圧力の軸心のことである。
【0005】
そこで、本開示の一局面は、型部材に対して圧縮軸心の方向にも予圧を加えることができる金型の提供、を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一態様は、金型であって、型部材と、型部材を収容する収容孔が圧縮軸心の方向に開設された補強ケースと、を備える。そして、型部材は、補強ケースの収容孔に焼き嵌めによって嵌め込まれる。
【0007】
更に、補強ケースにおいて、型部材が収容孔への収容のために挿入される側である挿入開口側には、収容孔に収容された型部材に当接する台部材を保持する台保持部が形成されている。そして、台保持部は、焼き嵌めの後の補強ケースの温度低下に伴って台部材を型部材の方向へ加圧するように構成されている。
【0008】
このような構成によれば、補強ケースの温度低下に伴う収縮により、型部材に対して、圧縮軸心の方向と直交する方向だけでなく、圧縮軸心の方向にも台部材を介して予圧を加えることができる。このため、鍛造時の押圧力に対する型部材の耐久性を向上させることができる。
【0009】
本開示の一態様では、台部材は、圧縮軸心の方向における一方の面が型部材に当接する基部と、基部の側面から圧縮軸心の方向と直交する方向に突出するように形成された少なくとも１つの突出部と、を備えて良い。
【0010】
そして、台保持部は、台部材の基部が圧縮軸心の方向に挿入される挿入孔と、挿入孔に基部が挿入される場合に、台部材の少なくとも１つの突出部が圧縮軸心の方向に挿入される少なくとも１つの縦溝部と、少なくとも１つの横溝部及び溝壁部と、を備えて良い。
【0011】
横溝部は、縦溝部から圧縮軸心の方向と直交する方向に連続するように設けられ、突出部が縦溝部に挿入された状態で台部材が圧縮軸心を中心に回転されることにより、突出部が入り込むように構成されて良い。溝壁部は、補強ケースにおいて、挿入開口側の面から横溝部へ至るまでの部分であって良い。そして、台保持部は、焼き嵌めの後の補強ケースの温度低下に伴って、溝壁部が、型部材の方向に収縮して、横溝部に入り込んだ突出部を型部材の方向へ加圧することにより、台部材を型部材の方向へ加圧するように構成されて良い。
【0012】
このような構成の金型によれば、組み立てを容易化することができる。
本開示の一態様では、突出部は、圧縮軸心の方向と直交する面を有する板状であって良い。このような構成によれば、突出部は、溝壁部からの圧力を平面で受けることができる。よって、台部材を介した型部材への圧縮軸心の方向の予圧を大きくし易い。
本開示の一態様では、突出部は、圧縮軸心の方向と直交する面を有する板状であって良い。このような構成によれば、突出部は、溝壁部からの圧力を平面で受けることができる。よって、台部材を介した型部材への圧縮軸心の方向の予圧を大きくし易い。
【0013】
本開示の一態様では、少なくとも１つの突出部と、少なくとも１つの縦溝部と、少なくとも１つの横溝部と、少なくとも１つの溝壁部は、それぞれ複数あって良い。このような構成によれば、型部材への圧縮軸心の方向の予圧を大きくし易い。
【0014】
本開示の一態様では、補強ケースにおいて、挿入開口側とは反対側には、型部材の挿入開口側とは反対側の面に当接する端壁部が形成されていて良い。このような構成によれば、補強ケースの温度低下に伴って、補強ケースにおける端壁部が型部材側に収縮することにより、型部材に対して挿入開口側とは反対側からも予圧を加えることができる。よって、型部材への圧縮軸心の方向の予圧を大きくし易い。
【0015】
本開示の一態様では、型部材は、圧縮軸心の方向に並設される第１分割型及び第２分割型を備えて良い。このような構成によれば、型部材を、任意の箇所で第１分割型と第２分割型とに２分割することができる。このため、型部材を、鍛造時の押圧力によって割れやすいと予想される箇所で２分割して、圧力を逃がすことができる。よって、型部材の耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】第１実施形態の金型の平面図である。
【図2】第１実施形態の金型の底面図である。
【図5】第１実施形態の金型の使用状態を示す正面断面図である。
【図6】第１実施形態の金型の組み立て前状態を示す正面断面図である。
【図7】台部材の底面図である。
【図8】第２実施形態の金型の正面断面図である。
【図9】他の実施形態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
【0018】
金型１は、鍛造対象の金属素材３が内装されるキャビティ５を有する円筒状の型部材７と、型部材７を収容する収容孔９が圧縮軸心Ｌの方向（以下、圧縮軸心Ｌ方向）に開設された円筒状の補強ケース１１と、台部材１３と、を備える。型部材７は、補強ケース１１の収容孔９に焼き嵌めによって嵌め込まれる。台部材１３も、型部材７と供に、補強ケース１１に焼き嵌めによって嵌め込まれる。また、台部材１３は、補強ケース１１に嵌め込まれた状態において、収容孔９に収容された型部材７に当接する。
【0019】
尚、本実施形態では、鍛造時にパンチ１５によって与えられる押圧力の方向、即ち、パンチ１５の移動方向が、圧縮軸心Ｌ方向である。金型１は、図１に示す平面視側を上側とし、図２に示す底面視側を下側として使用される。そして、図３～図６における上下方向が、圧縮軸心Ｌ方向に該当する。以下の説明において、上下の方向は、図３～図６における方向に基づく。
【0020】
型部材７は、金型１の組み立て前状態では、円筒状の第１分割型１７と、円筒状の第２分割型１８とに、分割されている。尚、型部材７は、ニブとも呼ばれる。第１分割型１７は第１ニブと称されても良く、第２分割型１８は第２ニブと称されても良い。
【0021】
第１分割型１７は、組み立て状態でキャビティ５の一部を形成する内周面１７ａと、組み立て状態で第２分割型１８と接合する接合面１７ｂと、を有する。
第２分割型１８は、組み立て状態でキャビティ５の一部を形成する底面１８ａと、組み立て状態で第１分割型１７と接合する接合面１８ｂと、鍛造時にノックアウトピン１９が挿入される貫通孔１８ｃと、を有する。尚、図５に示すように、ノックアウトピン１９は、圧縮軸心Ｌ方向において、パンチ１５と対向するように配設される。
第２分割型１８は、組み立て状態でキャビティ５の一部を形成する底面１８ａと、組み立て状態で第１分割型１７と接合する接合面１８ｂと、鍛造時にノックアウトピン１９が挿入される貫通孔１８ｃと、を有する。尚、図５に示すように、ノックアウトピン１９は、圧縮軸心Ｌ方向において、パンチ１５と対向するように配設される。
【0022】
そして、第１分割型１７と第２分割型１８は、互いの接合面１７ｂ，１８ｂが接触するようにして、補強ケース１１の収容孔９に嵌め込まれる。つまり、型部材７は、第１分割型１７と第２分割型１８が圧縮軸心Ｌ方向に並設されることで構成される。
【0023】
型部材７、補強ケース１１及び台部材１３のそれぞれの材質は、適宜選択されて良い。例えば、型部材７は、超硬合金又はダイス鋼（例えばＪＩＳ規格のＳＫＤ１１等）又はハイス鋼（例えばＪＩＳ規格のＳＫＨ５１等）にて形成されて良い。例えば、補強ケース１１は、型部材７よりも硬さが低い材質（例えばＪＩＳ規格のＳＫＤ６１等）にて形成されて良い。台部材１３の材質は、補強ケース１１による焼き嵌めが可能な材質であれば良く、例えば型部材７と同じ材質であって良い。
【0024】
図２～図７に示すように、台部材１３は、組み立て状態で圧縮軸心Ｌ方向における一方の面（即ち、上端面）が型部材７の下端面に当接する基部２１、を備える。基部２１に当接される型部材７の下端面は、第２分割型１８の下端面である。
【0025】
基部２１は、円筒状である。基部２１には、第２分割型１８の貫通孔１８ｃと同様に、ノックアウトピン１９が挿入される貫通孔２１ｃが設けられている。組み立て状態において、基部２１及び型部材７の軸方向は圧縮軸心Ｌ方向と等しい。
【0026】
そして、基部２１の側面には、圧縮軸心Ｌ方向（即ち、基部２１の軸方向）と直交する方向に突出するように４つの突出部２３ａ～２３ｄが設けられている。突出部２３ａ～２３ｄは、基部２１の外周において、所定の間隔を空けて設けられている。突出部２３ａ～２３ｄは、圧縮軸心Ｌ方向と直交する面を有する板状である。突出部２３ａ～２３ｄは、基部２１の側面から突出した鍔部であるとも言える。
【0027】
また、基部２１の軸方向の端面のうち、型部材７の側とは反対側の端面（即ち、下端面）には、直線状の２つの溝２１ａが形成されている。溝２１ａは、補強ケース１１に収容された状態の台部材１３を、圧縮軸心Ｌを中心に回転させるために使用される。
【0028】
一方、補強ケース１１において、型部材７が収容孔９への収容のために挿入される側である挿入開口側（即ち、下側）には、台部材１３を、型部材７に当接させた状態で保持する台保持部２５が形成されている。
【0029】
台保持部２５は、台部材１３の基部２１が圧縮軸心Ｌ方向に挿入される挿入孔２７、を備える。挿入孔２７は、収容孔９とつながっており、型部材７も挿入できるように形成されている。
【0030】
更に、台保持部２５は、挿入孔２７に基部２１が挿入される場合に、台部材１３の突出部２３ａ～２３ｄが圧縮軸心Ｌ方向に挿入される４つの縦溝部２９ａ～２９ｄと、４つの横溝部３１ａ～３１ｄと、４つの溝壁部３３ａ～３３ｄと、を備える。
【0031】
横溝部３１ａ～３１ｄのそれぞれは、縦溝部２９ａ～２９ｄのそれぞれから圧縮軸心Ｌ方向と直交する方向に連続するように設けられている。
そして、横溝部３１ａ～３１ｄのそれぞれは、突出部２３ａ～２３ｄのそれぞれが縦溝部２９ａ～２９ｄのそれぞれに挿入された状態で台部材１３が圧縮軸心Ｌを中心に回転されることにより、突出部２３ａ～２３ｄのそれぞれが入り込むように形成されている。
そして、横溝部３１ａ～３１ｄのそれぞれは、突出部２３ａ～２３ｄのそれぞれが縦溝部２９ａ～２９ｄのそれぞれに挿入された状態で台部材１３が圧縮軸心Ｌを中心に回転されることにより、突出部２３ａ～２３ｄのそれぞれが入り込むように形成されている。
【0032】
４つの溝壁部３３ａ～３３ｄは、横溝部３１ａ～３１ｄのそれぞれに対応するものであり、補強ケース１１において、挿入開口側の面（即ち、下端面）から対応する横溝部３１ａ～３１ｄへ至るまでの部分である。尚、図２においては、溝壁部３３ａ～３３ｄの奥の図示されない空間が、横溝部３１ａ～３１ｄであり、その横溝部３１ａ～３１ｄのそれぞれに台部材１３の突出部２３ａ～２３ｄのそれぞれが嵌っている。
【0033】
また、補強ケース１１において、挿入開口側とは反対側（即ち、上側）には、組み立て状態で型部材７の挿入開口側とは反対側の面（即ち、第１分割型１７の上端面）に当接する端壁部３５、が形成されている。図１における点線円は、第１分割型１７の外周を示しており、図１に示される補強ケース１１においては、上記点線円よりも内側の部分が、端壁部３５に該当する。また、補強ケース１１の挿入開口側とは反対側には、図５に示されるパンチ１５を挿入可能な孔３７が形成されている。
【0034】
［１－２．組み立て手順］
金型１は、下記〈１〉～〈４〉の手順で組み立てることができる。
〈１〉補強ケース１１を、加熱炉等で常温よりも高い所定温度（例えば４００～６００℃）に加熱する。
金型１は、下記〈１〉～〈４〉の手順で組み立てることができる。
〈１〉補強ケース１１を、加熱炉等で常温よりも高い所定温度（例えば４００～６００℃）に加熱する。
【0035】
〈２〉補強ケース１１が上記所定温度の付近になっているうちに、図６における矢印Ｙ１，Ｙ２に示すように、補強ケース１１の挿入孔２７から、第１分割型１７と第２分割型１８とを挿入して、第１分割型１７及び第２分割型１８により形成される型部材７を、収容孔９に嵌め込む。尚、金型１の組み立て作業は、図６の上下を反対にした状態で行われて良い。
【0036】
〈３〉続いて、図６における矢印Ｙ３に示すように、台部材１３を、補強ケース１１の台保持部２５にセットする。
具体的には、台部材１３の基部２１を補強ケース１１の挿入孔２７に挿入すると共に、台部材１３の突出部２３ａ～２３ｄを補強ケース１１の縦溝部２９ａ～２９ｄに挿入する。そして、台部材１３を補強ケース１１の内部方向へ押し込み、基部２１が型部材７に当接した状態で、圧縮軸心Ｌを中心にして台部材１３を回転させて、突出部２３ａ～２３ｄを補強ケース１１の横溝部３１ａ～３１ｄに嵌め込む。
具体的には、台部材１３の基部２１を補強ケース１１の挿入孔２７に挿入すると共に、台部材１３の突出部２３ａ～２３ｄを補強ケース１１の縦溝部２９ａ～２９ｄに挿入する。そして、台部材１３を補強ケース１１の内部方向へ押し込み、基部２１が型部材７に当接した状態で、圧縮軸心Ｌを中心にして台部材１３を回転させて、突出部２３ａ～２３ｄを補強ケース１１の横溝部３１ａ～３１ｄに嵌め込む。
【0037】
すると、図２及び図７に示すように、底面視において、台部材１３の突出部２３ａ～２３ｄが、補強ケース１１の縦溝部２９ａ～２９ｄ内には存在せず、補強ケース１１の溝壁部３３ａ～３３ｄの奥に隠れた状態になる。この状態が、台部材１３のセット完了状態である。
【0038】
また、台部材１３を回転させる際には、基部２１に形成されている２つの溝２１ａの両方又は一方に、板状又は棒状の部材を差し込み、その板状の部材を動かすことで、台部材１３を容易に回転させることができる。
【0039】
〈４〉上記〈１〉～〈３〉の手順で組み上がった金型１を冷却する。金型１の冷却には、扇風機や空調装置等の機器が使用されても良いし、放置による自然冷却であっても良い。
【0040】
金型１の冷却が完了すると、補強ケース１１が収縮して、補強ケース１１の内部の空間が縮小する。
このため、型部材７には、収容孔９の縮小により少なくとも圧縮軸心Ｌ方向と直交する方向（即ち、横方向）に圧力（即ち、予圧）が加えられる。そして更に、型部材７には、台保持部２５及び端壁部３５の収縮により台部材１３を介して圧縮軸心Ｌ方向にも予圧が加えられることとなる。
このため、型部材７には、収容孔９の縮小により少なくとも圧縮軸心Ｌ方向と直交する方向（即ち、横方向）に圧力（即ち、予圧）が加えられる。そして更に、型部材７には、台保持部２５及び端壁部３５の収縮により台部材１３を介して圧縮軸心Ｌ方向にも予圧が加えられることとなる。
【0041】
なぜなら、焼き嵌めの後の補強ケース１１の温度低下に伴って、溝壁部３３ａ～３３ｄが、型部材７の方向に収縮して、横溝部３１ａ～３１ｄ内の突出部２３ａ～２３ｄを型部材７の方向へ加圧するため、台部材１３が型部材７の方向へ加圧されるからである。また、補強ケース１１の端壁部３５も型部材７の方向に収縮するため、型部材７には、挿入開口側とは反対側からも予圧が加えられる。
【0042】
尚、補強ケース１１が上記所定温度付近になっている場合は、補強ケース１１の内側面と、型部材７及び台部材１３の外側面とに、型部材７及び台部材１３を補強ケース１１に嵌装可能な隙間が生じるが、この隙間は補強ケース１１の温度低下に伴って無くなる。
【0043】
［１－３．使用例］
図５に示すように、金型１の使用時（即ち、鍛造時）には、型部材７のキャビティ５に金属素材３が配置される。また、金型１の下から、台部材１３の貫通孔２１ｃ及び第２分割型１８の貫通孔１８ｃにノックアウトピン１９が挿通される。そして、金型１の上方からキャビティ５内の金属素材３へとパンチ１５が所定の力で下ろされることにより、金属素材３に押圧力が加えられて、金属素材３がキャビティ５の形状に成形される。
図５に示すように、金型１の使用時（即ち、鍛造時）には、型部材７のキャビティ５に金属素材３が配置される。また、金型１の下から、台部材１３の貫通孔２１ｃ及び第２分割型１８の貫通孔１８ｃにノックアウトピン１９が挿通される。そして、金型１の上方からキャビティ５内の金属素材３へとパンチ１５が所定の力で下ろされることにより、金属素材３に押圧力が加えられて、金属素材３がキャビティ５の形状に成形される。
【0044】
［１－４．効果］
以上詳述した金型１によれば、以下の効果を奏する。
（１ａ）補強ケース１１において、型部材７に当接する台部材１３を収容して保持する台保持部２５は、焼き嵌めの後の補強ケース１１の温度低下に伴って台部材１３を型部材７の方向へ加圧するように構成されている。
以上詳述した金型１によれば、以下の効果を奏する。
（１ａ）補強ケース１１において、型部材７に当接する台部材１３を収容して保持する台保持部２５は、焼き嵌めの後の補強ケース１１の温度低下に伴って台部材１３を型部材７の方向へ加圧するように構成されている。
【0045】
このため、補強ケース１１の温度低下に伴う収縮により、型部材７に対して、圧縮軸心Ｌ方向と直交する方向だけでなく、圧縮軸心Ｌ方向にも台部材１３を介して予圧を加えることができる。よって、鍛造時の押圧力に対する型部材７の耐久性を向上させることができる。
【0046】
（１ｂ）台部材１３は、上記〈３〉で述べた手順で補強ケース１１の台保持部２５にセットすることができる。このため、金型１の組み立てを容易化することができる。
（１ｃ）台部材１３の突出部２３ａ～２３ｄは、圧縮軸心Ｌ方向と直交する面を有する板状になっている。このため、突出部２３ａ～２３ｄは、補強ケース１１における溝壁部３３ａ～３３ｄの収縮による当該溝壁部３３ａ～３３ｄからの圧力を、平面で受けることができる。よって、台部材１３を介した型部材７への圧縮軸心Ｌ方向の予圧を大きくし易い。
（１ｃ）台部材１３の突出部２３ａ～２３ｄは、圧縮軸心Ｌ方向と直交する面を有する板状になっている。このため、突出部２３ａ～２３ｄは、補強ケース１１における溝壁部３３ａ～３３ｄの収縮による当該溝壁部３３ａ～３３ｄからの圧力を、平面で受けることができる。よって、台部材１３を介した型部材７への圧縮軸心Ｌ方向の予圧を大きくし易い。
【0047】
（１ｄ）台部材１３の突出部２３ａ～２３ｄと、補強ケース１１の縦溝部２９ａ～２９ｄ、横溝部３１ａ～３１ｄ及び溝壁部３３ａ～３３ｄは、それぞれ１つずつであっても良いが、上記金型１では複数個ずつ設けられている。このため、型部材７への圧縮軸心Ｌ方向の予圧を大きくし易い。尚、突出部２３ａ～２３ｄと、縦溝部２９ａ～２９ｄ、横溝部３１ａ～３１ｄ及び溝壁部３３ａ～３３ｄとの、それぞれの数は、４つに限らず、１つ以上で適宜決定して良い。
【0048】
（１ｅ）補強ケース１１において、挿入開口側とは反対側には、型部材７の挿入開口側とは反対側の面に当接する端壁部３５が形成されている。このため、補強ケース１１の温度低下に伴って、端壁部３５が型部材７側に収縮することにより、型部材７に対して挿入開口側とは反対側からも予圧を加えることができる。よって、型部材７への圧縮軸心Ｌ方向の予圧を大きくし易い。
【0049】
（１ｆ）型部材７は、圧縮軸心Ｌ方向に並設される第１分割型１７及び第２分割型１８によって構成される。このため、型部材７を、任意の箇所で第１分割型１７と第２分割型１８とに２分割することができる。よって、型部材７を、鍛造時の押圧力によって割れやすいと予想される箇所で２分割して、圧力を逃がすことができ、延いては、型部材７の耐久性を更に向上させることができる。
【0050】
［２．第２実施形態］
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。尚、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。尚、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
【0051】
図８に示すように、第２実施形態の金型４１では、型部材７（即ち、第１分割型１７及び第２分割型１８）が、円筒状の内ケース４３に嵌め込まれた状態で、補強ケース１１の収容孔９に焼き嵌めによって嵌め込まれている。
【0052】
金型４１では、前述の手順〈２〉において、型部材７が嵌め込まれた状態の内ケース４３が、補強ケース１１の収容孔９に嵌め込まれて良い。あるいは、補強ケース１１の収容孔９に内ケース４３が嵌め込まれてから、その内ケース４３に型部材７が嵌め込まれても良い。内ケース４３への型部材７の嵌め込みは、焼き嵌めであって良いし、圧入であっても良い。内ケース４３の材質は、例えば補強ケース１１又は台部材１３の材質と同じであっても良いし、それらとは異なる材質であっても良い。
【0053】
そして、金型４１において、台部材１３は、補強ケース１１に嵌め込まれた状態において、収容孔９に収容された型部材７及び内ケース４３に当接する。
尚、補強ケース１１は、内ケース４３に対して、外ケースであると言うことができる。また、補強ケース１１から見ると、型部材７及び内ケース４３が、収容孔９に嵌め込まれる型部材に該当すると見なすこともできる。
尚、補強ケース１１は、内ケース４３に対して、外ケースであると言うことができる。また、補強ケース１１から見ると、型部材７及び内ケース４３が、収容孔９に嵌め込まれる型部材に該当すると見なすこともできる。
【0054】
以上詳述した第２実施形態によれば、前述した第１実施形態と同様の効果を奏し、更に、型部材７に対して内ケース４３によっても予圧を加えることができる。
［３．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は前述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
［３．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は前述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
【0055】
例えば、図９に示すように、台部材１３を回転させる際に使用される部分として、基部２１の側部に、当該側部の一部を軸方向（即ち、縦方向）に切り落とした形状の平坦部２１ｂを、基部２１の軸心に対して対称の位置に少なくとも１組み設けても良い。この構成によれば、例えばレンチ状の工具を平坦部２１ｂに噛み合わせることにより、台部材１３を容易に回転させることができる。
また、図９において、点線の楕円で示される（ａ）部は、台部材１３の突出部２３ａを、矢印Ｙ４の方向から見た図（即ち、突出部２３ａの正面図）である。そして、図９に示すように、突出部２３ａ～２３ｄのそれぞれにおいて、補強ケース１１の横溝部３１ａ～３１ｄに入る際の先端部分を、他の部分よりも厚さが小さいテーパ部４５として良い。この構成によれば、台部材１３を回転させて、突出部２３ａ～２３ｄを横溝部３１ａ～３１ｄに嵌め込む際に、突出部２３ａ～２３ｄをなめらかに嵌め込むことができる。尚、本実施形態において、台部材１３は、突出部２３ａ～２３ｄが補強ケース１１の縦溝部２９ａ～２９ｄに挿入された状態で、圧縮軸心Ｌを中心に左回りと右回りとの何れにも回転させることができる。このため、突出部２３ａ～２３ｄのそれぞれにおいて、テーパ部４５は、横方向の一方側の端だけでなく、両方側の端に設けられても良い。例えば、突出部２３ａを例に挙げると、図９の（ａ）部において、テーパ部４５は、突出部２３ａの左端だけでなく右端にも設けられて良い。
また、型部材７の軸心と圧縮軸心Ｌとが、ずれている構成であっても良いし、型部材７は、円筒状以外の形状であっても良い。
また、型部材７は、分割されない１つの部材であっても良い。また、補強ケース１１は、端壁部３５を有さない構成であっても良い。また、収容孔９を図３等における上側ほど径が小さいテーパ状に形成して良い。
また、図９において、点線の楕円で示される（ａ）部は、台部材１３の突出部２３ａを、矢印Ｙ４の方向から見た図（即ち、突出部２３ａの正面図）である。そして、図９に示すように、突出部２３ａ～２３ｄのそれぞれにおいて、補強ケース１１の横溝部３１ａ～３１ｄに入る際の先端部分を、他の部分よりも厚さが小さいテーパ部４５として良い。この構成によれば、台部材１３を回転させて、突出部２３ａ～２３ｄを横溝部３１ａ～３１ｄに嵌め込む際に、突出部２３ａ～２３ｄをなめらかに嵌め込むことができる。尚、本実施形態において、台部材１３は、突出部２３ａ～２３ｄが補強ケース１１の縦溝部２９ａ～２９ｄに挿入された状態で、圧縮軸心Ｌを中心に左回りと右回りとの何れにも回転させることができる。このため、突出部２３ａ～２３ｄのそれぞれにおいて、テーパ部４５は、横方向の一方側の端だけでなく、両方側の端に設けられても良い。例えば、突出部２３ａを例に挙げると、図９の（ａ）部において、テーパ部４５は、突出部２３ａの左端だけでなく右端にも設けられて良い。
また、型部材７の軸心と圧縮軸心Ｌとが、ずれている構成であっても良いし、型部材７は、円筒状以外の形状であっても良い。
また、型部材７は、分割されない１つの部材であっても良い。また、補強ケース１１は、端壁部３５を有さない構成であっても良い。また、収容孔９を図３等における上側ほど径が小さいテーパ状に形成して良い。
【0056】
また、台部材１３の突出部２３ａ～２３ｄは、板状に限らず、例えば棒状であっても良い。そして、補強ケース１１における縦溝部２９ａ～２９ｄ及び横溝部３１ａ～３１ｄの形状は、突出部２３ａ～２３ｄに対応した形状に構成すれば良い。また、台部材１３の基部２１には、台部材１３を回転させる際に使用される凹部として、直線状の溝２１ａに代えて、例えば棒状の部材の先部分を入れることが可能な穴を設けておいても良い。
【0057】
また、上記金型１，４１の構成は、より大きい荷重がかかる冷間鍛造用の金型として特に有効であるが、上記金型１，４１の思想は、鍛造の種類に限定されず、例えば熱間鍛造、温間鍛造、半溶融鍛造等、冷間鍛造以外の鍛造用金型にも適用して良い。
【符号の説明】
【0058】
１，４１…金型、３…金属素材、５…キャビティ、７…型部材、９…収容孔、Ｌ…圧縮軸心、１１…補強ケース、１３…台部材、１５…パンチ、１７…第１分割型、１７ａ…内周面、１７ｂ…接合面、１８…第２分割型、１８ａ…底面、１８ｂ…接合面、１８ｃ…貫通孔、１９…ノックアウトピン、２１…基部、２１ａ…溝、２１ｂ…平坦部、２１ｃ…貫通孔、２３ａ～２３ｄ…突出部、２５…台保持部、２７…挿入孔、２９ａ～２９ｄ…縦溝部、３１ａ～３１ｄ…横溝部、３３ａ～３３ｄ…溝壁部、３５…端壁部、３７…孔、４３…内ケース、４５…テーパ部。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【手続補正書】
【提出日】2021-10-13
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
金型であって、
型部材と、
前記型部材を収容する収容孔が圧縮軸心の方向に開設された補強ケースと、を備え、
前記型部材は、前記補強ケースの前記収容孔に焼き嵌めによって嵌め込まれ、
前記補強ケースにおいて、前記型部材が前記収容孔への収容のために挿入される側である挿入開口側には、前記収容孔に収容された前記型部材に当接する台部材を保持する台保持部が形成され、
前記台保持部は、前記焼き嵌めの後の前記補強ケースの温度低下に伴って前記台部材を前記型部材の方向へ加圧するように構成され、
前記台部材は、
前記圧縮軸心の方向における一方の面が前記型部材に当接する基部と、
前記基部の側面から前記圧縮軸心の方向と直交する方向に突出するように形成された少なくとも１つの突出部と、を備え、
前記台保持部は、
前記台部材の前記基部が前記圧縮軸心の方向に挿入される挿入孔と、
前記挿入孔に前記基部が挿入される場合に、前記台部材の前記少なくとも１つの突出部が前記圧縮軸心の方向に挿入される少なくとも１つの縦溝部と、
前記少なくとも１つの縦溝部から前記圧縮軸心の方向と直交する方向に連続するように設けられ、前記少なくとも１つの突出部が前記少なくとも１つの縦溝部に挿入された状態で前記台部材が前記圧縮軸心を中心に回転されることにより、前記少なくとも１つの突出部が入り込むように構成された少なくとも１つの横溝部と、
前記補強ケースにおいて、前記挿入開口側の面から前記少なくとも１つの横溝部へ至るまでの部分である少なくとも１つの溝壁部と、を備え、
前記焼き嵌めの後の前記補強ケースの温度低下に伴って、前記少なくとも１つの溝壁部が、前記型部材の方向に収縮して、前記少なくとも１つの横溝部に入り込んだ前記少なくとも１つの突出部を前記型部材の方向へ加圧することにより、前記台部材を前記型部材の方向へ加圧するように構成されている、
金型。
型部材と、
前記型部材を収容する収容孔が圧縮軸心の方向に開設された補強ケースと、を備え、
前記型部材は、前記補強ケースの前記収容孔に焼き嵌めによって嵌め込まれ、
前記補強ケースにおいて、前記型部材が前記収容孔への収容のために挿入される側である挿入開口側には、前記収容孔に収容された前記型部材に当接する台部材を保持する台保持部が形成され、
前記台保持部は、前記焼き嵌めの後の前記補強ケースの温度低下に伴って前記台部材を前記型部材の方向へ加圧するように構成され、
前記台部材は、
前記圧縮軸心の方向における一方の面が前記型部材に当接する基部と、
前記基部の側面から前記圧縮軸心の方向と直交する方向に突出するように形成された少なくとも１つの突出部と、を備え、
前記台保持部は、
前記台部材の前記基部が前記圧縮軸心の方向に挿入される挿入孔と、
前記挿入孔に前記基部が挿入される場合に、前記台部材の前記少なくとも１つの突出部が前記圧縮軸心の方向に挿入される少なくとも１つの縦溝部と、
前記少なくとも１つの縦溝部から前記圧縮軸心の方向と直交する方向に連続するように設けられ、前記少なくとも１つの突出部が前記少なくとも１つの縦溝部に挿入された状態で前記台部材が前記圧縮軸心を中心に回転されることにより、前記少なくとも１つの突出部が入り込むように構成された少なくとも１つの横溝部と、
前記補強ケースにおいて、前記挿入開口側の面から前記少なくとも１つの横溝部へ至るまでの部分である少なくとも１つの溝壁部と、を備え、
前記焼き嵌めの後の前記補強ケースの温度低下に伴って、前記少なくとも１つの溝壁部が、前記型部材の方向に収縮して、前記少なくとも１つの横溝部に入り込んだ前記少なくとも１つの突出部を前記型部材の方向へ加圧することにより、前記台部材を前記型部材の方向へ加圧するように構成されている、
金型。
【請求項2】
請求項１に記載の金型であって、
前記少なくとも１つの突出部は、前記圧縮軸心の方向と直交する面を有する板状である、
金型。
前記少なくとも１つの突出部は、前記圧縮軸心の方向と直交する面を有する板状である、
金型。
【請求項3】
請求項１又は請求項２に記載の金型であって、
前記少なくとも１つの突出部と、前記少なくとも１つの縦溝部と、前記少なくとも１つの横溝部と、前記少なくとも１つの溝壁部は、それぞれ複数ある、
金型。
前記少なくとも１つの突出部と、前記少なくとも１つの縦溝部と、前記少なくとも１つの横溝部と、前記少なくとも１つの溝壁部は、それぞれ複数ある、
金型。
【請求項4】
請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の金型であって、
前記補強ケースにおいて、前記挿入開口側とは反対側には、前記型部材の前記挿入開口側とは反対側の面に当接する端壁部が形成されている、
金型。
前記補強ケースにおいて、前記挿入開口側とは反対側には、前記型部材の前記挿入開口側とは反対側の面に当接する端壁部が形成されている、
金型。
【請求項5】
請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の金型であって、
前記型部材は、前記圧縮軸心の方向に並設される第１分割型及び第２分割型を備える、
金型。
前記型部材は、前記圧縮軸心の方向に並設される第１分割型及び第２分割型を備える、
金型。