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(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】P2024002314
(43)【公開日】2024-01-11
(54)【発明の名称】金型
(51)【国際特許分類】
B22F 3/035 20060101AFI20231228BHJP
B30B 11/02 20060101ALI20231228BHJP
【ＦＩ】
B22F3/035 D
B30B11/02 F
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022101426
(22)【出願日】2022-06-23
(71)【出願人】
【識別番号】000002130
【氏名又は名称】住友電気工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100100147
【弁理士】
【氏名又は名称】山野 宏
(74)【代理人】
【識別番号】100116366
【弁理士】
【氏名又は名称】二島 英明
(72)【発明者】
【氏名】狹間 拓哉
(72)【発明者】
【氏名】五十嵐 直人
【テーマコード（参考）】
4K018
【Ｆターム（参考）】
4K018CA15
(57)【要約】
【課題】断面がＵ字状の摺動面を有する圧粉体を成形した後、バリの除去を不要とする金型を提供する。
【解決手段】断面がＵ字状の摺動面を有する圧粉体を成形するための金型であって、環状のダイと下パンチとを備え、前記下パンチは、第一下パンチと、２つの第二下パンチとを備え、前記第一下パンチは、前記摺動面の底面を成形する第一上端面と、前記摺動面の内側面を成形する第一右側面及び第一左側面と、前記ダイに摺接される第一前面及び第一背面と、を有し、前記第二下パンチの各々は、前記第一上端面よりも下方に配置された第二上端面と、前記第一右側面に摺接される第二左側面、又は前記第一左側面に摺接される第二右側面と、前記ダイに摺接される第二前面及び第二背面と、を有し、前記第一上端面の左右方向に沿った第一縁部は、第一の突条を有し、前記第一右側面及び前記第一左側面の上下方向に沿った第二縁部は、第二の突条を有する、金型。
【選択図】図４
【解決手段】断面がＵ字状の摺動面を有する圧粉体を成形するための金型であって、環状のダイと下パンチとを備え、前記下パンチは、第一下パンチと、２つの第二下パンチとを備え、前記第一下パンチは、前記摺動面の底面を成形する第一上端面と、前記摺動面の内側面を成形する第一右側面及び第一左側面と、前記ダイに摺接される第一前面及び第一背面と、を有し、前記第二下パンチの各々は、前記第一上端面よりも下方に配置された第二上端面と、前記第一右側面に摺接される第二左側面、又は前記第一左側面に摺接される第二右側面と、前記ダイに摺接される第二前面及び第二背面と、を有し、前記第一上端面の左右方向に沿った第一縁部は、第一の突条を有し、前記第一右側面及び前記第一左側面の上下方向に沿った第二縁部は、第二の突条を有する、金型。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
断面がＵ字状の摺動面を有する圧粉体を成形するための金型であって、
前記圧粉体が成形される空間を有する環状のダイと、
前記空間の下部に嵌められる下パンチと、を備え、
前記下パンチは、
第一下パンチと、
前記第一下パンチを左右から挟むように配置された２つの第二下パンチとを備え、
前記第一下パンチは、
前記摺動面の底面を成形する第一上端面と、
前記摺動面の内側面を成形する第一右側面及び第一左側面と、
前記ダイに摺接される第一前面及び第一背面と、を有し、
前記第二下パンチの各々は、
前記第一上端面よりも下方に配置された第二上端面と、
前記第一右側面に摺接される第二左側面、又は前記第一左側面に摺接される第二右側面と、
前記ダイに摺接される第二前面及び第二背面と、を有し、
前記第一上端面の左右方向に沿った第一縁部は、第一の突条を有し、
前記第一右側面及び前記第一左側面の上下方向に沿った第二縁部は、第二の突条を有する、
金型。
前記圧粉体が成形される空間を有する環状のダイと、
前記空間の下部に嵌められる下パンチと、を備え、
前記下パンチは、
第一下パンチと、
前記第一下パンチを左右から挟むように配置された２つの第二下パンチとを備え、
前記第一下パンチは、
前記摺動面の底面を成形する第一上端面と、
前記摺動面の内側面を成形する第一右側面及び第一左側面と、
前記ダイに摺接される第一前面及び第一背面と、を有し、
前記第二下パンチの各々は、
前記第一上端面よりも下方に配置された第二上端面と、
前記第一右側面に摺接される第二左側面、又は前記第一左側面に摺接される第二右側面と、
前記ダイに摺接される第二前面及び第二背面と、を有し、
前記第一上端面の左右方向に沿った第一縁部は、第一の突条を有し、
前記第一右側面及び前記第一左側面の上下方向に沿った第二縁部は、第二の突条を有する、
金型。
【請求項2】
前記第一上端面は、主端面と、前記第一の突条の第一の頂面と、前記主端面と前記第一の頂面とをつなぐ第一連結面とを有し、
前記第一右側面及び前記第一左側面の各々は、主側面と、前記第二の突条の第二の頂面と、前記主側面と前記第二の頂面とをつなぐ第二連結面とを有する、請求項１に記載の金型。
前記第一右側面及び前記第一左側面の各々は、主側面と、前記第二の突条の第二の頂面と、前記主側面と前記第二の頂面とをつなぐ第二連結面とを有する、請求項１に記載の金型。
【請求項3】
前記第一連結面、及び前記第二連結面は傾斜面である、請求項２に記載の金型。
【請求項4】
前記第一連結面の前記主端面に対する角度、及び前記第二連結面の前記主側面に対する角度が６０°以下である、請求項３に記載の金型。
【請求項5】
前記第一の頂面の幅、及び前記第二の頂面の幅が０．１ｍｍ以上である、請求項２に記載の金型。
【請求項6】
前記第一の突条の高さ、及び前記第二の突条の高さが０．１ｍｍ以上である、請求項１又は請求項２に記載の金型。
【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】
機械部品、電気機器部品などの各種部品に、圧粉体又は焼結体が利用されている。圧粉体は、例えば特許文献１、２に記載されるように、金属の粉末を金型により圧縮成形することによって製造される。焼結体は、圧粉体を焼結することにより製造される。圧粉体を成形する金型は、代表的には、筒状のダイと、ダイに嵌合される上パンチと下パンチとを備える。圧粉体の成形は、ダイの内部空間に金属の粉末を充填した後、上パンチと下パンチとによって粉末を圧縮することで行われる。ダイは圧粉体の外周面を成形する。下パンチは圧粉体の下面を成形する。上パンチは圧粉体の上面を成形する。
【0003】
金型によって成形された圧粉体には、バリが生じることがある。特許文献１には、圧粉体に生じたバリをサイジング用金型によって除去することが記載されている。特許文献２には、圧粉体に生じたバリをバリ取りブラシを用いて除去することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１１－１５３３５７号公報
【特許文献2】特開２０１６－１８８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
圧粉体の生産性を向上することが望まれている。
【0006】
上記金型によって成形された圧粉体は、角部にバリが生じ易い。バリが発生する理由は次のとおりである。ダイとパンチとの嵌め合い部分には、ダイに対してパンチが摺動するため、クリアランスが設けられている。このクリアランスに粉末が入り込むことで、バリが形成される。
【0007】
断面がＵ字状の摺動面からなる溝部を有する圧粉体を成形する場合、溝部に対応した上端部を有する下パンチが用いられる。このような下パンチによって溝部を成形すると、溝部の開口縁から突出するバリが生じる。圧粉体に生じたバリは、圧粉体を焼結した後も残存する。
【0008】
溝部の開口縁から突出するバリは、圧粉体又は焼結体の溝部内で他の部材が摺動される場合、他の部材を傷つけたり、他の部材の摺動を妨げたりするおそれがある。一方で、バリの除去には手間と時間がかかる。
【0009】
本開示は、断面がＵ字状の摺動面を有する圧粉体を成形した後、バリの除去を不要とする金型を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本開示の金型は、
断面がＵ字状の摺動面を有する圧粉体を成形するための金型であって、
前記圧粉体が成形される空間を有する環状のダイと、
前記空間の下部に嵌められる下パンチと、を備え、
前記下パンチは、
第一下パンチと、
前記第一下パンチを左右から挟むように配置された２つの第二下パンチとを備え、
前記第一下パンチは、
前記摺動面の底面を成形する第一上端面と、
前記摺動面の内側面を成形する第一右側面及び第一左側面と、
前記ダイに摺接される第一前面及び第一背面と、を有し、
前記第二下パンチの各々は、
前記第一上端面よりも下方に配置された第二上端面と、
前記第一右側面に摺接される第二左側面、又は前記第一左側面に摺接される第二右側面と、
前記ダイに摺接される第二前面及び第二背面と、を有し、
前記第一上端面の左右方向に沿った第一縁部は、第一の突条を有し、
前記第一右側面及び前記第一左側面の上下方向に沿った第二縁部は、第二の突条を有する。
断面がＵ字状の摺動面を有する圧粉体を成形するための金型であって、
前記圧粉体が成形される空間を有する環状のダイと、
前記空間の下部に嵌められる下パンチと、を備え、
前記下パンチは、
第一下パンチと、
前記第一下パンチを左右から挟むように配置された２つの第二下パンチとを備え、
前記第一下パンチは、
前記摺動面の底面を成形する第一上端面と、
前記摺動面の内側面を成形する第一右側面及び第一左側面と、
前記ダイに摺接される第一前面及び第一背面と、を有し、
前記第二下パンチの各々は、
前記第一上端面よりも下方に配置された第二上端面と、
前記第一右側面に摺接される第二左側面、又は前記第一左側面に摺接される第二右側面と、
前記ダイに摺接される第二前面及び第二背面と、を有し、
前記第一上端面の左右方向に沿った第一縁部は、第一の突条を有し、
前記第一右側面及び前記第一左側面の上下方向に沿った第二縁部は、第二の突条を有する。
【発明の効果】
【0011】
本開示の金型は、断面がＵ字状の摺動面を有する圧粉体を成形した後、バリの除去を不要とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【発明を実施するための形態】
【0013】
［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
【0014】
（１）本開示の実施態様に係る金型は、
断面がＵ字状の摺動面を有する圧粉体を成形するための金型であって、
前記圧粉体が成形される空間を有する環状のダイと、
前記空間の下部に嵌められる下パンチと、を備え、
前記下パンチは、
第一下パンチと、
前記第一下パンチを左右から挟むように配置された２つの第二下パンチとを備え、
前記第一下パンチは、
前記摺動面の底面を成形する第一上端面と、
前記摺動面の内側面を成形する第一右側面及び第一左側面と、
前記ダイに摺接される第一前面及び第一背面と、を有し、
前記第二下パンチの各々は、
前記第一上端面よりも下方に配置された第二上端面と、
前記第一右側面に摺接される第二左側面、又は前記第一左側面に摺接される第二右側面と、
前記ダイに摺接される第二前面及び第二背面と、を有し、
前記第一上端面の左右方向に沿った第一縁部は、第一の突条を有し、
前記第一右側面及び前記第一左側面の上下方向に沿った第二縁部は、第二の突条を有する。
断面がＵ字状の摺動面を有する圧粉体を成形するための金型であって、
前記圧粉体が成形される空間を有する環状のダイと、
前記空間の下部に嵌められる下パンチと、を備え、
前記下パンチは、
第一下パンチと、
前記第一下パンチを左右から挟むように配置された２つの第二下パンチとを備え、
前記第一下パンチは、
前記摺動面の底面を成形する第一上端面と、
前記摺動面の内側面を成形する第一右側面及び第一左側面と、
前記ダイに摺接される第一前面及び第一背面と、を有し、
前記第二下パンチの各々は、
前記第一上端面よりも下方に配置された第二上端面と、
前記第一右側面に摺接される第二左側面、又は前記第一左側面に摺接される第二右側面と、
前記ダイに摺接される第二前面及び第二背面と、を有し、
前記第一上端面の左右方向に沿った第一縁部は、第一の突条を有し、
前記第一右側面及び前記第一左側面の上下方向に沿った第二縁部は、第二の突条を有する。
【0015】
本開示の金型は、下パンチによって、断面がＵ字状の摺動面を有する圧粉体に成形する。Ｕ字状の摺動面を有する形状は、例えば溝部である。下パンチは、第一下パンチと、２つの第二下パンチとを備える。第一下パンチは、溝部を構成するＵ字状の摺動面のうち、底面を成形する第一上端面と、内側面を成形する第一右側面及び第一左側面を有する。本開示の金型は、第一下パンチにおいて、第一上端面の左右方向に沿った第一縁部に第一の突条を有すると共に、第一右側面及び第一左側面の上下方向に沿った第二縁部に第二の突条とを有する。このような構成により、圧粉体の溝部の開口縁に面取り部を成形することができる。溝部の開口縁に面取り部が設けられていることで、溝部の開口縁にバリが発生しても、バリが面取り部から突出することを抑制できる。バリが面取り部から突出しないことで、溝部に他の部材が組み付けられたときに、バリが他の部材と干渉することを抑制できる。その結果、バリによって、他の部材が傷つけられたり、他の部材の摺動が妨げられたりすることを抑制できる。したがって、本開示の金型によれば、断面がＵ字状の摺動面を有する圧粉体を成形した後、バリの除去を不要とすることができる
【0016】
（２）上記（１）の金型において、
前記第一上端面は、主端面と、前記第一の突条の第一の頂面と、前記主端面と前記第一の頂面とをつなぐ第一連結面とを有し、
前記第一右側面及び前記第一左側面の各々は、主側面と、前記第二の突条の第二の頂面と、前記主側面と前記第二の頂面とをつなぐ第二連結面とを有してもよい。
前記第一上端面は、主端面と、前記第一の突条の第一の頂面と、前記主端面と前記第一の頂面とをつなぐ第一連結面とを有し、
前記第一右側面及び前記第一左側面の各々は、主側面と、前記第二の突条の第二の頂面と、前記主側面と前記第二の頂面とをつなぐ第二連結面とを有してもよい。
【0017】
上記（２）の構成によれば、第一の突条及び第二の突条によって圧粉体の溝部の開口縁に所定の面取り部を成形し易い。
【0018】
（３）上記（２）の金型において、
前記第一連結面、及び前記第二連結面は傾斜面であってもよい。
前記第一連結面、及び前記第二連結面は傾斜面であってもよい。
【0019】
上記（３）の構成によれば、上記粉末を圧縮する際の反力によって第一の突条及び第二の突条が破損することを抑制できる。
【0020】
（４）上記（３）の金型において、
前記第一連結面の前記主端面に対する角度、及び前記第二連結面の前記主側面に対する角度が６０°以下であってもよい。
前記第一連結面の前記主端面に対する角度、及び前記第二連結面の前記主側面に対する角度が６０°以下であってもよい。
【0021】
上記（４）の構成によれば、第一の突条及び第二の突条が破損することを効果的に抑制できる。
【0022】
（５）上記（２）から（４）のいずれかの金型において、
前記第一の頂面の幅、及び前記第二の頂面の幅が０．１ｍｍ以上であってもよい。
前記第一の頂面の幅、及び前記第二の頂面の幅が０．１ｍｍ以上であってもよい。
【0023】
上記（５）の構成によれば、第一の突条及び第二の突条の強度を高めることができ、上記粉末を圧縮する際の反力によって第一の突条及び第二の突条が破損することを抑制できる。
【0024】
（６）上記（１）から（５）のいずれかの金型において、
前記第一の突条の高さ、及び前記第二の突条の高さが０．１ｍｍ以上であってもよい。
前記第一の突条の高さ、及び前記第二の突条の高さが０．１ｍｍ以上であってもよい。
【0025】
上記（６）の構成によれば、第一の突条及び第二の突条によって成形される面取り部の深さを０．１ｍｍ以上とすることができる。面取り部の深さが０．１ｍｍ以上であることで、バリが面取り部から突出することを効果的に抑制できる。
【0026】
［本開示の実施形態の詳細］
以下、図面を参照して、本開示の実施形態に係る金型の具体例を説明する。図中の同一符号は同一又は相当部分を示す。
なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
以下、図面を参照して、本開示の実施形態に係る金型の具体例を説明する。図中の同一符号は同一又は相当部分を示す。
なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0027】
＜金型＞
図１、図２、及び図７から図９を参照して、金型１の概要を説明する。金型１は、図７、図８に示す圧粉体６を成形するための金型である。圧粉体６は、第一の面６１と、第二の面６２と、外周面６３とを有する。第一の面６１と第二の面６２のうち、一方は上面であり、他方は下面である。外周面６３は、第一の面６１と第二の面６２とを接続する。本例では、第一の面６１が下面であり、第二の面６２が上面である。圧粉体６における上下は、圧粉体６が金型１内に配置された状態における上下である。圧粉体６は溝部７を有する。本例では、溝部７が第一の面６１に１つ設けられている。溝部７は、断面がＵ字状の摺動面７０を有する。摺動面７０は、底面７１と、互いに向かい合う２つの内側面７２とを有する。本例の底面７１の形状は矩形である。溝部７を構成する摺動面７０は、第一の面６１に含まない。
図１、図２、及び図７から図９を参照して、金型１の概要を説明する。金型１は、図７、図８に示す圧粉体６を成形するための金型である。圧粉体６は、第一の面６１と、第二の面６２と、外周面６３とを有する。第一の面６１と第二の面６２のうち、一方は上面であり、他方は下面である。外周面６３は、第一の面６１と第二の面６２とを接続する。本例では、第一の面６１が下面であり、第二の面６２が上面である。圧粉体６における上下は、圧粉体６が金型１内に配置された状態における上下である。圧粉体６は溝部７を有する。本例では、溝部７が第一の面６１に１つ設けられている。溝部７は、断面がＵ字状の摺動面７０を有する。摺動面７０は、底面７１と、互いに向かい合う２つの内側面７２とを有する。本例の底面７１の形状は矩形である。溝部７を構成する摺動面７０は、第一の面６１に含まない。
【0028】
本例の溝部７は第一の面６１と外周面６３とに開口する。溝部７は、図９に示すように、外周面６３の前面６３ａから背面６３ｂまで貫通している。溝部７の形状は直方体状である。溝部７の形状とは、底面７１と、内側面７２と、第一の面６１を延長した仮想面と、外周面６３を延長した仮想面とで囲まれた空間の形状である。
【0029】
金型１は、図１に示すように、環状のダイ１０と、下パンチ２１と、上パンチ２２とを備える。ダイ１０は、図２に示すように、圧粉体６が成形される空間１００（図１を参照）を有する。下パンチ２１は、空間１００の下部に嵌められる。上パンチ２２は、空間１００の上部に嵌められる。下パンチ２１と上パンチ２２とは、上下方向に間隔をあけて設けられている。図２は、金型１によって圧粉体６が成形された状態を示している。図２は、金型１を前から見た縦断面図である。縦断面とは、金型１を上下方向に沿って切断した断面である。
【0030】
本実施形態の金型１は、下パンチ２１によって、断面がＵ字状の摺動面７０を圧粉体６に成形する。下パンチ２１の上端部は、溝部７に対応した形状を有する。下パンチ２１は、第一下パンチ２１ａと、２つの第二下パンチ２１ｂとを備える。第一下パンチ２１ａは、図２に示すように、後述する第一上端面３１と、第一右側面３３ａ及び第一左側面３３ｂを有する。本実施形態の金型１の特徴の一つは、第一下パンチ２１ａが特定の形状を有する点にある。具体的には、図４を参照して後述するように、第一上端面３１の第一縁部４０が第一の突条４１を有すると共に、第一右側面３３ａ及び第一左側面３３ｂの第二縁部５０が第二の突条５１を有する。図４では、説明の便宜上、第一の突条４１及び第二の突条５１が誇張して示されている。図１、図４では、第一左側面３３ｂは隠れているため見えない。以下、図１から図６を参照して、金型１の構成を詳しく説明する。
【0031】
ここで、本実施形態において、金型１における上下、左右、前後の方向は次のように定義される。金型１の上下方向は、環状のダイ１０において、空間１００が貫通する方向である。即ち、上下方向とは、図１に示すＺ方向である。上下方向は、下パンチ２１、及び上パンチ２２の各々の軸方向に沿った方向でもある。金型１の左右方向は、２つの第二下パンチ２１ｂが第一下パンチ２１ａを挟んで並ぶ方向である。即ち、左右方向とは、図１に示すＸ方向である。金型１の前後方向は、上下方向及び左右方向のそれぞれと直交する方向である。即ち、前後方向とは、図１に示すＹ方向である。
【0032】
（ダイ）
ダイ１０は、図１に示すように、上下方向に貫通する空間１００を有する環状の部材である。ダイ１０の内周面１０１は、図２に示すように、圧粉体６の外周面６３を成形する。本実施形態のダイ１０の形状は、図１に示すように矩形枠状であり、上下方向から見た空間１００の形状が矩形である。矩形には、正方形が含まれる。本実施形態のダイ１０は、前枠部１０ａ、後枠部１０ｂ、左枠部１０ｃ、及び右枠部１０ｄを有する。前枠部１０ａはダイ１０の前部を構成する。後枠部１０ｂはダイ１０の後部を構成する。左枠部１０ｃはダイ１０の左部を構成する。右枠部１０ｄはダイ１０の右部を構成する。空間１００の形状は、圧粉体６の形状に応じて適宜選択される。圧粉体６の形状とは、圧粉体６（図７、図８を参照）を上下方向から見た形状である。空間１００の形状は、例えば、円形であってもよいし、矩形以外の多角形であってもよい。円形には、楕円形が含まれる。
ダイ１０は、図１に示すように、上下方向に貫通する空間１００を有する環状の部材である。ダイ１０の内周面１０１は、図２に示すように、圧粉体６の外周面６３を成形する。本実施形態のダイ１０の形状は、図１に示すように矩形枠状であり、上下方向から見た空間１００の形状が矩形である。矩形には、正方形が含まれる。本実施形態のダイ１０は、前枠部１０ａ、後枠部１０ｂ、左枠部１０ｃ、及び右枠部１０ｄを有する。前枠部１０ａはダイ１０の前部を構成する。後枠部１０ｂはダイ１０の後部を構成する。左枠部１０ｃはダイ１０の左部を構成する。右枠部１０ｄはダイ１０の右部を構成する。空間１００の形状は、圧粉体６の形状に応じて適宜選択される。圧粉体６の形状とは、圧粉体６（図７、図８を参照）を上下方向から見た形状である。空間１００の形状は、例えば、円形であってもよいし、矩形以外の多角形であってもよい。円形には、楕円形が含まれる。
【0033】
（下パンチ）
下パンチ２１の上端部は、ダイ１０に摺接しながら、ダイ１０に対して上下方向に移動可能である。下パンチ２１の上端部とは、ダイ１０の空間１００に嵌められる部分である。下パンチ２１は、図１、図２に示すように、第一下パンチ２１ａと、２つの第二下パンチ２１ｂとが組み合わされた分割パンチである。２つの第二下パンチ２１ｂは、第一下パンチ２１ａを左右から挟むように配置されている。第一下パンチ２１ａと第二下パンチ２１ｂとは、独立して上下方向に移動可能である。第一下パンチ２１ａ及び第二下パンチ２１ｂは、上下方向に延びる柱状の部材である。本実施形態の下パンチ２１の形状は矩形である。下パンチ２１の形状とは、下パンチ２１を軸方向、即ち上下方向から見た輪郭の形状である。下パンチ２１の形状は、ダイ１０の形状に応じて適宜選択される。下パンチ２１の形状は、例えば、円形であってもよいし、矩形以外の多角形であってもよい。
下パンチ２１の上端部は、ダイ１０に摺接しながら、ダイ１０に対して上下方向に移動可能である。下パンチ２１の上端部とは、ダイ１０の空間１００に嵌められる部分である。下パンチ２１は、図１、図２に示すように、第一下パンチ２１ａと、２つの第二下パンチ２１ｂとが組み合わされた分割パンチである。２つの第二下パンチ２１ｂは、第一下パンチ２１ａを左右から挟むように配置されている。第一下パンチ２１ａと第二下パンチ２１ｂとは、独立して上下方向に移動可能である。第一下パンチ２１ａ及び第二下パンチ２１ｂは、上下方向に延びる柱状の部材である。本実施形態の下パンチ２１の形状は矩形である。下パンチ２１の形状とは、下パンチ２１を軸方向、即ち上下方向から見た輪郭の形状である。下パンチ２１の形状は、ダイ１０の形状に応じて適宜選択される。下パンチ２１の形状は、例えば、円形であってもよいし、矩形以外の多角形であってもよい。
【0034】
〈第一下パンチ〉
第一下パンチ２１ａは、図３に示すように、第一上端面３１と、第一右側面３３ａ及び第一左側面３３ｂと、第一前面３４ａ及び第一背面３４ｂとを有する。図１、図４では、第一左側面３３ｂ及び第一背面３４ｂは隠れているため見えない。第一上端面３１は、図２に示される圧粉体６に摺動面７０の底面７１を成形する。第一右側面３３ａ及び第一左側面３３ｂは、摺動面７０の内側面７２を成形する。第一右側面３３ａ及び第一左側面３３ｂはダイ１０に接していない。第一右側面３３ａは、ダイ１０の右枠部１０ｄと間隔をあけて設けられている。第一左側面３３ｂは、ダイ１０の左枠部１０ｃと間隔をあけて設けられている。第一前面３４ａ及び第一背面３４ｂは、図３に示すように、ダイ１０に摺接される。第一前面３４ａはダイ１０の前枠部１０ａに摺接される。第一背面３４ｂはダイ１０の後枠部１０ｂに摺接される。第一上端面３１、第一右側面３３ａ及び第一左側面３３ｂはそれぞれ、第一前面３４ａと第一背面３４ｂとに接続される。
第一下パンチ２１ａは、図３に示すように、第一上端面３１と、第一右側面３３ａ及び第一左側面３３ｂと、第一前面３４ａ及び第一背面３４ｂとを有する。図１、図４では、第一左側面３３ｂ及び第一背面３４ｂは隠れているため見えない。第一上端面３１は、図２に示される圧粉体６に摺動面７０の底面７１を成形する。第一右側面３３ａ及び第一左側面３３ｂは、摺動面７０の内側面７２を成形する。第一右側面３３ａ及び第一左側面３３ｂはダイ１０に接していない。第一右側面３３ａは、ダイ１０の右枠部１０ｄと間隔をあけて設けられている。第一左側面３３ｂは、ダイ１０の左枠部１０ｃと間隔をあけて設けられている。第一前面３４ａ及び第一背面３４ｂは、図３に示すように、ダイ１０に摺接される。第一前面３４ａはダイ１０の前枠部１０ａに摺接される。第一背面３４ｂはダイ１０の後枠部１０ｂに摺接される。第一上端面３１、第一右側面３３ａ及び第一左側面３３ｂはそれぞれ、第一前面３４ａと第一背面３４ｂとに接続される。
【0035】
本実施形態の第一上端面３１の形状は矩形である。第一上端面３１の形状とは、第一上端面３１を上から見た形状である。第一上端面３１の形状は、図８に示される圧粉体６における摺動面７０の底面７１に対応した形状である。第一上端面３１の形状は、底面７１の形状に応じて適宜選択される。第一上端面３１の形状は、例えば、矩形以外の多角形であってもよい。
【0036】
第一下パンチ２１ａの上端部は、摺動面７０を有する溝部７を圧粉体６に成形する。本実施形態では、第一下パンチ２１ａの上端部の形状は、溝部７に対応した直方体状である。第一下パンチ２１ａの上端部の形状とは、第一上端面３１と、第一右側面３３ａ及び第一左側面３３ｂの各々の上部と、第一前面３４ａ及び第一背面３４ｂの各々の上部とで囲まれた部分の形状である。
【0037】
〈第二下パンチ〉
第二下パンチ２１ｂの各々は、図３に示すように、第二上端面３２と、第二左側面３５ａ及び第二右側面３５ｂと、第二前面３６ａ及び第二背面３６ｂとを有する。図１では、第二左側面３５ａ及び第二右側面３５ｂと、第二背面３６ｂは、隠れているため見えない。図４では、第二左側面３５ａ及び第二背面３６ｂは隠れているため見えない。第二上端面３２は、図２に示すように、第一下パンチ２１ａの第一上端面３１よりも下方に配置されている。第二左側面３５ａは、第一下パンチ２１ａの第一右側面３３ａに摺接される。第二右側面３５ｂは、第一下パンチ２１ａの第一左側面３３ｂに摺接される。第二前面３６ａ及び第二背面３６ｂは、図３に示すように、ダイ１０に摺接される。第二前面３６ａはダイ１０の前枠部１０ａに摺接される。第二背面３６ｂはダイ１０の後枠部１０ｂに摺接される。第二上端面３２、第二左側面３５ａ及び第二右側面３５ｂはそれぞれ、第二前面３６ａと第二背面３６ｂとに接続される。
第二下パンチ２１ｂの各々は、図３に示すように、第二上端面３２と、第二左側面３５ａ及び第二右側面３５ｂと、第二前面３６ａ及び第二背面３６ｂとを有する。図１では、第二左側面３５ａ及び第二右側面３５ｂと、第二背面３６ｂは、隠れているため見えない。図４では、第二左側面３５ａ及び第二背面３６ｂは隠れているため見えない。第二上端面３２は、図２に示すように、第一下パンチ２１ａの第一上端面３１よりも下方に配置されている。第二左側面３５ａは、第一下パンチ２１ａの第一右側面３３ａに摺接される。第二右側面３５ｂは、第一下パンチ２１ａの第一左側面３３ｂに摺接される。第二前面３６ａ及び第二背面３６ｂは、図３に示すように、ダイ１０に摺接される。第二前面３６ａはダイ１０の前枠部１０ａに摺接される。第二背面３６ｂはダイ１０の後枠部１０ｂに摺接される。第二上端面３２、第二左側面３５ａ及び第二右側面３５ｂはそれぞれ、第二前面３６ａと第二背面３６ｂとに接続される。
【0038】
本実施形態の第二上端面３２の形状は矩形である。第二上端面３２の形状とは、第二上端面３２を上から見た形状である。第二上端面３２の形状は、図８に示される圧粉体６における第一の面６１、即ち下面に対応した形状である。第二上端面３２の形状は、第一の面６１の形状に応じて適宜選択される。第二上端面３２の形状は、例えば、矩形以外の多角形であってもよい。
【0039】
〈第一の突条〉
第一上端面３１は、図４に示すように、第一の突条４１を有する。本実施形態では、第一上端面３１は、４辺の外縁近傍のうち、左右方向に沿った外縁部である一対の第一縁部４０を有する。その第一縁部４０に第一の突条４１が設けられている。第一の突条４１は、第一縁部４０の全長にわたって設けられている。第一縁部４０は、第一上端面３１における第一前面３４ａ又は第一背面３４ｂに接続される縁部である。第一縁部４０は、第一上端面３１の前端縁及び後端縁のそれぞれの近傍に位置する。つまり、１つの第一上端面３１に２つの第一縁部４０がある。
第一上端面３１は、図４に示すように、第一の突条４１を有する。本実施形態では、第一上端面３１は、４辺の外縁近傍のうち、左右方向に沿った外縁部である一対の第一縁部４０を有する。その第一縁部４０に第一の突条４１が設けられている。第一の突条４１は、第一縁部４０の全長にわたって設けられている。第一縁部４０は、第一上端面３１における第一前面３４ａ又は第一背面３４ｂに接続される縁部である。第一縁部４０は、第一上端面３１の前端縁及び後端縁のそれぞれの近傍に位置する。つまり、１つの第一上端面３１に２つの第一縁部４０がある。
【0040】
第一上端面３１は、主端面３１０と、第一の突条４１の第一の頂面４１１と、第一連結面４１２とを有する。第一連結面４１２は、主端面３１０と第一の頂面４１１とをつなぐ。主端面３１０とは、第一上端面３１を構成する最も大きな面である。主端面３１０の前後方向の長さは、例えば、第一上端面３１の前後方向の長さの５０％以上である。第一上端面３１の前後方向の長さは、第一前面３４ａと第一背面３４ｂとの間の前後方向に沿った距離と等しい。主端面３１０の上記長さは、更に、第一上端面３１の上記長さの６０％以上、７０％以上、８０％以上、９０％以上でもよい。主端面３１０の上記長さの上限は、第一上端面３１の上記長さよりも短ければ、特に限定されない。
【0041】
第一の突条４１は、図１０を参照して後述するように、摺動面７０の底面７１における第一縁部８０に第一の面取り８１を成形する。第一の突条４１は、図４に示すように、主端面３１０よりも突出する。本実施形態では、第一の突条４１の第一の頂面４１１は第一前面３４ａ又は第一背面３４ｂと直交する。第一の頂面４１１は主端面３１０と平行である。また、本実施形態では、第一連結面４１２は傾斜面である。第一連結面４１２は垂直面でもよい。この垂直面とは、上下方向及び左右方向の双方に沿った面である。
【0042】
図５を参照して、第一の突条４１の形状及び寸法を説明する。図５は、第一上端面３１における第一縁部４０の近傍を左右方向と直交する方向に切断した断面を示している。図５に示す断面において、第一の突条４１の形状は、平坦な第一の頂面４１１と、第一連結面４１２からなる傾斜面とを有する台形状である。第一連結面４１２の主端面３１０に対する角度α１は、例えば６０°以下である。角度α１が小さいほど、第一連結面４１２が長くなるため、主端面３１０の長さが短くなる。角度α１の下限は、例えば１０°である。角度α１は、例えば１０°以上６０°以下、１５°以上４５°以下、２０°以上４０°以下でもよい。本実施形態では、角度α１は３０°である。
【0043】
第一の頂面４１１の幅ｙ１は、例えば０．１ｍｍ以上である。幅ｙ１の上限は、例えば１ｍｍである。幅ｙ１は、例えば０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下、０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下でもよい。幅ｙ１とは、第一の突条４１の長手方向、即ち左右方向に直交する方向に沿った第一の頂面４１１の長さである。
第一の突条４１の高さｚ１は、例えば０．１ｍｍ以上である。高さｚ１の上限は、例えば１ｍｍである。高さｚ１は、例えば０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下、０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下でもよい。高さｚ１は、主端面３１０と第一の頂面４１１との間の上下方向に沿った距離である。第一の突条４１の高さｚ１は、図１１を参照して後述する第一の面取り８１の副底面８１１に形成されるバリＢ１の高さよりも大きな寸法を選択する。
本実施形態では、幅ｙ１及び高さｚ１はそれぞれ０．２ｍｍである。
第一の突条４１の高さｚ１は、例えば０．１ｍｍ以上である。高さｚ１の上限は、例えば１ｍｍである。高さｚ１は、例えば０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下、０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下でもよい。高さｚ１は、主端面３１０と第一の頂面４１１との間の上下方向に沿った距離である。第一の突条４１の高さｚ１は、図１１を参照して後述する第一の面取り８１の副底面８１１に形成されるバリＢ１の高さよりも大きな寸法を選択する。
本実施形態では、幅ｙ１及び高さｚ１はそれぞれ０．２ｍｍである。
【0044】
〈第二の突条〉
第一右側面３３ａ及び第一左側面３３ｂの各々は、図４に示すように、第二の突条５１を有する。本実施形態では、第一右側面３３ａ及び第一左側面３３ｂの各々は、４辺の外縁近傍のうち、上下方向に沿った外縁部である一対の第二縁部５０を有する。その第二縁部５０に第二の突条５１が設けられている。第二の突条５１は、第二縁部５０の全長にわたって設けられている。第二縁部５０は、第一右側面３３ａ及び第一左側面３３ｂにおける第一前面３４ａ又は第一背面３４ｂに接続される縁部である。第二縁部５０は、第一右側面３３ａ及び第一左側面３３ｂの各々の前端縁及び後端縁のそれぞれの近傍に位置する。つまり、第一右側面３３ａ及び第一左側面３３ｂの各々に２つの第二縁部５０がある。本実施形態では、第二縁部５０の数が合計４つである。各第二の突条５１の上端部は、第一の突条４１の左端部又は右端部とつながっている。
第一右側面３３ａ及び第一左側面３３ｂの各々は、図４に示すように、第二の突条５１を有する。本実施形態では、第一右側面３３ａ及び第一左側面３３ｂの各々は、４辺の外縁近傍のうち、上下方向に沿った外縁部である一対の第二縁部５０を有する。その第二縁部５０に第二の突条５１が設けられている。第二の突条５１は、第二縁部５０の全長にわたって設けられている。第二縁部５０は、第一右側面３３ａ及び第一左側面３３ｂにおける第一前面３４ａ又は第一背面３４ｂに接続される縁部である。第二縁部５０は、第一右側面３３ａ及び第一左側面３３ｂの各々の前端縁及び後端縁のそれぞれの近傍に位置する。つまり、第一右側面３３ａ及び第一左側面３３ｂの各々に２つの第二縁部５０がある。本実施形態では、第二縁部５０の数が合計４つである。各第二の突条５１の上端部は、第一の突条４１の左端部又は右端部とつながっている。
【0045】
第一右側面３３ａ及び第一左側面３３ｂの各々は、主側面３３０と、第二の突条５１の第二の頂面５１１と、第二連結面５１２とを有する。第二連結面５１２は、主側面３３０と第二の頂面５１１とをつなぐ。主側面３３０とは、第一右側面３３ａ又は第一左側面３３ｂを構成する最も大きな面である。主側面３３０の前後方向の長さは、例えば、第一右側面３３ａ又は第一左側面３３ｂの前後方向の長さの５０％以上である。第一右側面３３ａ又は第一左側面３３ｂの前後方向の長さは、第一前面３４ａと第一背面３４ｂとの間の距離と等しい。主側面３３０の上記長さは、更に、第一右側面３３ａ又は第一左側面３３ｂの上記長さの６０％以上、７０％以上、８０％以上、９０％以上でもよい。主側面３３０の上記長さの上限は、第一右側面３３ａ又は第一左側面３３ｂの上記長さよりも短ければ、特に限定されない。
【0046】
第二の突条５１は、図１０を参照して後述するように、摺動面７０の内側面７２における第二縁部９０に第二の面取り９１を成形する。第二の突条５１は、図４に示すように、主側面３３０よりも突出する。本実施形態では、第二の突条５１の第二の頂面５１１は第一前面３４ａ又は第一背面３４ｂと直交する。第二の頂面５１１は主側面３３０と平行である。また、本実施形態では、第二連結面５１２は傾斜面である。第二連結面５１２は垂直面でもよい。この垂直面とは、上下方向及び左右方向の双方に沿った面である。
【0047】
図６を参照して、第二の突条５１の形状及び寸法を説明する。図６は、第一左側面３３ｂにおける第二縁部５０の近傍を上下方向と直交する方向に切断した断面を示している。図６に示す断面において、第二の突条５１の形状は、平坦な第二の頂面５１１と、第二連結面５１２からなる傾斜面とを有する台形状である。第二連結面５１２の主側面３３０に対する角度α２は、例えば６０°以下である。角度α２が小さいほど、第二連結面５１２が長くなるため、主側面３３０の長さが短くなる。角度α２の下限は、例えば１０°である。角度α２は、例えば１０°以上６０°以下、１５°以上４５°以下、２０°以上４０°以下でもよい。本実施形態では、角度α２は３０°である。
【0048】
第二の頂面５１１の幅ｙ２は、例えば０．１ｍｍ以上である。幅ｙ２の上限は、例えば１ｍｍである。幅ｙ２は、例えば０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下、０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下でもよい。幅ｙ２とは、第二の突条５１の長手方向、即ち上下方向に直交する方向に沿った第二の頂面５１１の長さである。
第二の突条５１の高さｘ２は、例えば０．１ｍｍ以上である。高さｘ２の上限は、例えば１ｍｍである。高さｘ２は、例えば０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下、０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下でもよい。高さｘ２は、主側面３３０と第二の頂面５１１との間の左右方向に沿った距離である。第二の突条５１の高さｘ２は、図１２を参照して後述する第二の面取り９１の副底面９１１に形成されるバリＢ２の高さよりも大きな寸法を選択する。
本実施形態では、幅ｙ２及び高さｘ２はそれぞれ０．２ｍｍである。
第二の突条５１の高さｘ２は、例えば０．１ｍｍ以上である。高さｘ２の上限は、例えば１ｍｍである。高さｘ２は、例えば０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下、０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下でもよい。高さｘ２は、主側面３３０と第二の頂面５１１との間の左右方向に沿った距離である。第二の突条５１の高さｘ２は、図１２を参照して後述する第二の面取り９１の副底面９１１に形成されるバリＢ２の高さよりも大きな寸法を選択する。
本実施形態では、幅ｙ２及び高さｘ２はそれぞれ０．２ｍｍである。
【0049】
第一上端面３１が第一の突条４１を有し、第一右側面３３ａ及び第一左側面３３ｂの各々が第二の突条５１を有することで、図１０に示されるように、圧粉体６の溝部７において、底面７１の第一縁部８０及び内側面７２の第二縁部９０に第一の面取り８１及び第二の面取り９１を成形することができる。図１１、図１２に示されるように、底面７１の第一縁部８０及び内側面７２の第二縁部９０にバリＢ１及びバリＢ２が発生しても、各バリが第一の面取り８１及び第二の面取り９１から突出することを抑制できる。第一の面取り８１及び第二の面取り９１からバリが突出しないことで、後述するように、バリを除去しなくても、バリによる不具合が生じ難い。したがって、金型１は、圧粉体６を成形した後、バリの除去を不要とすることができる
【0050】
また、圧粉体６又はこの圧粉体６を焼結した焼結体の外周面に、研磨加工などの加工を施すと、底面７１の第一縁部８０及び内側面７２の第二縁部９０にバリが生じることがある。上記加工によってバリが発生しても、第一の面取り８１及び第二の面取り９１からバリが突出することを抑制できる。
【0051】
加えて、第一下パンチ２１ａに第一の突条４１及び第二の突条５１が設けられていることで、圧粉体６の原料となる金属の粉末を圧縮する際の反力によって第一の突条４１及び第二の突条５１がダイ１０の内周面１０１に近づく方向に弾性変形する。これにより、ダイ１０と第一の突条４１及び第二の突条５１との間のクリアランスが小さくなる。その結果、圧粉体６において、底面７１の第一縁部８０及び内側面７２の第二縁部９０にバリＢ１及びバリＢ２が発生し難くなり、各バリの高さが小さくなる。
【0052】
第一上端面３１の第一連結面４１２と、第一右側面３３ａ及び第一左側面３３ｂの各々の第二連結面５１２が傾斜面であることで、上記粉末を圧縮する際の反力によって第一の突条４１及び第二の突条５１が破損することを抑制できる。第一連結面４１２の角度α１及び第二連結面５１２の角度α２が６０°以下であることで、第一の突条４１及び第二の突条５１が破損することを効果的に抑制できる。角度α１及び角度α２が４５°以下、更に４０°以下であると、上記効果を得易い。
【0053】
角度α１及び角度α２が小さいほど、第一連結面４１２及び第二連結面５１２が長くなるため、第一上端面３１の主端面３１０と、第一右側面３３ａ及び第一左側面３３ｂの各々の主側面３３０の長さが短くなる。角度α１及び角度α２が１０°以上、更に２０°以上であれば、主端面３１０及び主側面３３０の長さを確保し易い。主端面３１０及び主側面３３０は、図１０に示される圧粉体６の摺動面７０における底面７１の主底面７１０及び内側面７２の主内面７２０とを成形する。主端面３１０及び主側面３３０の長さを確保することで、溝部７における主底面７１０及び主内面７２０の長さを確保できる。
【0054】
第一の頂面４１１の幅ｙ１及び第二の頂面５１１の幅ｙ２が０．１ｍｍ以上であることで、第一の突条４１及び第二の突条５１の強度を高めることができ、上記粉末を圧縮する際の反力によって第一の突条４１及び第二の突条５１が破損することを抑制できる。幅ｙ１及び幅ｙ２が０．２ｍｍ以上であると、上記効果を得易い。第一の頂面４１１及び第二の頂面５１１は、圧粉体６の溝部７において、図１０に示される第一の面取り８１の副底面８１１及び第二の面取り９１の副底面９１１を成形する。幅ｙ１及び幅ｙ２が大きいほど、副底面８１１の幅ａ１及び副底面９１１の幅ａ２も大きくなるため、第一の面取り８１及び第二の面取り９１のサイズが大きくなる。幅ｙ１及び幅ｙ２が１ｍｍ以下、更に０．５ｍｍ以下であれば、第一の面取り８１及び第二の面取り９１をある程度小さくできる。
【0055】
第一の突条４１の高さｚ１及び第二の突条５１の高さｘ２が０．１ｍｍ以上であることで、圧粉体６の溝部７において、図１１、図１２に示される第一の面取り８１の深さｂ１及び第二の面取り９１の深さｂ２を０．１ｍｍ以上とすることができる。深さｂ１及び深さｂ２が０．１ｍｍ以上であることで、第一縁部８０及び第二縁部９０に発生したバリＢ１及びバリＢ２が第一の面取り８１及び第二の面取り９１から突出することを効果的に抑制できる。深さｂ１及び深さｂ２が０．２ｍｍ以上であると、各バリが第一の面取り８１及び第二の面取り９１から突出することを十分に抑制できる。高さｚ１及び高さｘ２が大きいほど、深さｂ１及び深さｂ２も大きくなるため、第一の面取り８１及び第二の面取り９１のサイズが大きくなる。高さｚ１及び高さｘ２が１ｍｍ以下、更に０．５ｍｍ以下であれば、第一の面取り８１及び第二の面取り９１をある程度小さくできる。
【0056】
第一下パンチ２１ａの第一右側面３３ａ又は第一左側面３３ｂに摺接される第二下パンチ２１ｂの第二左側面３５ａ及び第二右側面３５ｂには、第二の突条５１に対応した第二溝部３９（図４参照）が上下方向に沿って設けられている。
【0057】
（上パンチ）
上パンチ２２は、図１に示すように、上下方向に延びる柱状の部材である。上パンチ２２の上端部は、ダイ１０に摺接しながら、ダイ１０に対して上下方向に移動可能である。上パンチ２２の下端部とは、ダイ１０の空間１００に嵌められる部分である。上パンチ２２は、下端面２２２と、外周面２２４とを有する。下端面２２２は、図２に示すように、圧粉体６の第二の面６２を成形する。外周面２２４は、ダイ１０に摺接される。本実施形態の下端面２２２の形状は矩形である。下端面２２２の形状とは、下端面２２２を下から見た形状である。下端面２２２の形状は、図８に示される圧粉体６における第二の面６２に対応した形状である。下端面２２２の形状は、第二の面６２の形状に応じて適宜選択される。下端面２２２の形状は、例えば、矩形以外の多角形であってもよい。
上パンチ２２は、図１に示すように、上下方向に延びる柱状の部材である。上パンチ２２の上端部は、ダイ１０に摺接しながら、ダイ１０に対して上下方向に移動可能である。上パンチ２２の下端部とは、ダイ１０の空間１００に嵌められる部分である。上パンチ２２は、下端面２２２と、外周面２２４とを有する。下端面２２２は、図２に示すように、圧粉体６の第二の面６２を成形する。外周面２２４は、ダイ１０に摺接される。本実施形態の下端面２２２の形状は矩形である。下端面２２２の形状とは、下端面２２２を下から見た形状である。下端面２２２の形状は、図８に示される圧粉体６における第二の面６２に対応した形状である。下端面２２２の形状は、第二の面６２の形状に応じて適宜選択される。下端面２２２の形状は、例えば、矩形以外の多角形であってもよい。
【0058】
本実施形態の上パンチ２２の形状は矩形である。上パンチ２２の形状とは、上パンチ２２を軸方向、即ち上下方向から見た輪郭の形状である。上パンチ２２の形状は、ダイ１０の形状に応じて適宜選択される。上パンチ２２の形状は、例えば、円形であってもよいし、矩形以外の多角形であってもよい。
【0059】
図２を参照して、上述した金型１の動作を説明する。下パンチ２１をダイ１０の空間１００（図１を参照）に嵌め込む。このとき、上パンチ２２は、ダイ１０よりも上に位置しており、ダイ１０の空間１００に嵌め込まれていない。ダイ１０と下パンチ２１とにより形成された空間に、圧粉体６の原料となる金属の粉末を充填する。金属の粉末が充填された後、上パンチ２２が下降し、上パンチ２２と下パンチ２１とによって上記粉末を圧縮する。上記粉末を圧縮して圧粉体６を成形した後、圧粉体６をダイ１０から抜き出す。
【0060】
本実施形態のように、下パンチ２１が第一下パンチ２１ａ及び第二下パンチ２１ｂを備える分割パンチである場合は、第一下パンチ２１ａ及び第二下パンチ２１ｂを個別に制御できる。そのため、上記粉末を充填する際に、第一上端面３１と第二上端面３２の上下方向の位置をそれぞれ調整することができる。これにより、第一下パンチ２１ａと上パンチ２２とで圧縮される上記粉末の圧縮率と、第二下パンチ２１ｂと上パンチ２２とで圧縮される上記粉末の圧縮率との差を小さくすることが可能である。圧縮率の差が小さいことで、圧粉体６において、溝部７のある部分と、溝部７のない部分とで密度差を小さくできる。その結果、圧粉体６の密度を均一化できる。
【0061】
＜圧粉体＞
図７から図１２を参照して、圧粉体６の詳細を説明する。圧粉体６は、上述した実施形態の金型１によって成形される。圧粉体６は、図７、図８に示すように、第一の面６１と、第二の面６２と、外周面６３とを有する。本実施形態では、第一の面６１が下面であり、第二の面６２が上面である。本実施形態の圧粉体６を上下方向から見た形状は矩形状である。外周面６３は、図９に示すように、前面６３ａと背面６３ｂとを含む。図７は、圧粉体６の第二の面６２、即ち上面を上にした斜視図である。図８は、図７に示す圧粉体６の第一の面６１、即ち下面を上にした斜視図である。図９は、圧粉体６を下から見た平面図である。
図７から図１２を参照して、圧粉体６の詳細を説明する。圧粉体６は、上述した実施形態の金型１によって成形される。圧粉体６は、図７、図８に示すように、第一の面６１と、第二の面６２と、外周面６３とを有する。本実施形態では、第一の面６１が下面であり、第二の面６２が上面である。本実施形態の圧粉体６を上下方向から見た形状は矩形状である。外周面６３は、図９に示すように、前面６３ａと背面６３ｂとを含む。図７は、圧粉体６の第二の面６２、即ち上面を上にした斜視図である。図８は、図７に示す圧粉体６の第一の面６１、即ち下面を上にした斜視図である。図９は、圧粉体６を下から見た平面図である。
【0062】
（溝部）
圧粉体６は溝部７を有する。図８に示すように、溝部７は第一の面６１と外周面６３とに開口する。溝部７は、前面６３ａから背面６３ｂまで貫通している。つまり、溝部７は、前面６３ａと背面６３ｂのそれぞれに開口する。溝部７は、断面がＵ字状の摺動面７０を有する。摺動面７０は、底面７１と、互いに向かい合う２つの内側面７２とを有する。内側面７２は、第一の面６１と底面７１との間に設けられている。底面７１、及び内側面７２はそれぞれ、前面６３ａと背面６３ｂとに接続される。本実施形態の圧粉体６を前後方向から見た形状はＵ字状である。本実施形態の底面７１の形状は矩形である。
圧粉体６は溝部７を有する。図８に示すように、溝部７は第一の面６１と外周面６３とに開口する。溝部７は、前面６３ａから背面６３ｂまで貫通している。つまり、溝部７は、前面６３ａと背面６３ｂのそれぞれに開口する。溝部７は、断面がＵ字状の摺動面７０を有する。摺動面７０は、底面７１と、互いに向かい合う２つの内側面７２とを有する。内側面７２は、第一の面６１と底面７１との間に設けられている。底面７１、及び内側面７２はそれぞれ、前面６３ａと背面６３ｂとに接続される。本実施形態の圧粉体６を前後方向から見た形状はＵ字状である。本実施形態の底面７１の形状は矩形である。
【0063】
【0064】
圧粉体６は、図１０に示すように、外周面６３における溝部７の開口縁に第一の面取り８１と、第二の面取り９１とを有する。溝部７の開口縁は、摺動面７０における外周面６３に接続される縁部である。図１０では、説明の便宜上、第一の面取り８１及び第二の面取り９１が誇張して示されている。
【0065】
〈第一の面取り〉
第一の面取り８１は、底面７１の第一縁部８０に設けられている。第一縁部８０は、底面７１を構成する４辺の外縁近傍のうち、左右方向に沿った一対の外縁部である。左右方向とは、上下方向及び前後方向のそれぞれと直交する方向である。第一の面取り８１は、第一縁部８０の全長にわたって設けられている。第一縁部８０は、底面７１における前面６３ａ又は背面６３ｂに接続される縁部である。第一縁部８０は、底面７１の前端縁及び後端縁のそれぞれの近傍に位置する。つまり、１つの底面７１に２つの第一縁部８０がある。
第一の面取り８１は、底面７１の第一縁部８０に設けられている。第一縁部８０は、底面７１を構成する４辺の外縁近傍のうち、左右方向に沿った一対の外縁部である。左右方向とは、上下方向及び前後方向のそれぞれと直交する方向である。第一の面取り８１は、第一縁部８０の全長にわたって設けられている。第一縁部８０は、底面７１における前面６３ａ又は背面６３ｂに接続される縁部である。第一縁部８０は、底面７１の前端縁及び後端縁のそれぞれの近傍に位置する。つまり、１つの底面７１に２つの第一縁部８０がある。
【0066】
底面７１は、主底面７１０と、第一の面取り８１の副底面８１１と、第一連結面８１２とを有する。第一連結面８１２は、主底面７１０と副底面８１１とをつなぐ。主底面７１０とは、底面７１を構成する最も大きな面である。主底面７１０の前後方向の長さは、例えば、底面７１の前後方向の長さの５０％以上である。底面７１の前後方向の長さは、外周面６３の前面６３ａと背面６３ｂとの間の前後方向に沿った距離と等しい。主底面７１０の上記長さは、更に、底面７１の上記長さの６０％以上、７０％以上、８０％以上、９０％以上でもよい。主底面７１０の上記長さの上限は、底面７１の上記長さよりも短ければ、特に限定されない。
【0067】
第一の面取り８１は、主底面７１０よりも凹んでいる。本実施形態では、第一の面取り８１の副底面８１１は外周面６３と直交する。第一の面取り８１の副底面８１１は主底面７１０と平行である。また、第一連結面８１２は傾斜面である。第一連結面８１２は主底面７１０に対して垂直な面でもよい。
【0068】
図１１を参照して、第一の面取り８１の形状及び寸法を説明する。図１１は、底面７１における第一縁部８０の近傍を第一縁部８０に直交する方向に切断した断面を示している。図１１に示す断面において、第一の面取り８１の形状は、平坦な副底面８１１と、第一連結面８１２からなる傾斜面とを有する台形状である。第一連結面８１２の主底面７１０に対する角度β１は、例えば６０°以下である。角度β１が小さいほど、第一連結面８１２が長くなるため、主底面７１０の長さが短くなる。角度β１の下限は、例えば１０°である。角度β１は、例えば１０°以上６０°以下、１５°以上４５°以下、２０°以上４０°以下でもよい。
【0069】
副底面８１１の幅ａ１は、例えば０．１ｍｍ以上である。幅ａ１の上限は、例えば１ｍｍである。幅ａ１は、例えば０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下、０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下でもよい。幅ａ１とは、第一縁部８０の長手方向に直交する方向に沿った副底面８１１の長さである。
第一の面取り８１の深さｂ１は、例えば０．１ｍｍ以上である。深さｂ１の上限は、例えば１ｍｍである。深さｂ１は、例えば０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下、０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下でもよい。深さｂ１は、主底面７１０と副底面８１１との間の上下方向に沿った距離である。第一の面取り８１の深さｂ１は、第一の面取り８１の副底面８１１に形成されるバリＢ１の高さよりも大きい。
第一の面取り８１の深さｂ１は、例えば０．１ｍｍ以上である。深さｂ１の上限は、例えば１ｍｍである。深さｂ１は、例えば０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下、０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下でもよい。深さｂ１は、主底面７１０と副底面８１１との間の上下方向に沿った距離である。第一の面取り８１の深さｂ１は、第一の面取り８１の副底面８１１に形成されるバリＢ１の高さよりも大きい。
【0070】
第一の面取り８１は、上述した図４、図５に示す第一下パンチ２１ａにおける第一上端面３１の第一縁部４０に設けられた第一の突条４１によって成形される。主底面７１０は、第一上端面３１の主端面３１０によって成形される。副底面８１１は、第一の突条４１の第一の頂面４１１によって成形される。第一連結面８１２は、主端面３１０と第一の頂面４１１とをつなぐ第一連結面４１２によって成形される。第一の面取り８１の形状は、第一の突条４１の形状と実質的に同じである。第一連結面８１２の角度β１は、上述した図１１に示す第一連結面４１２の角度α１と実質的に等しい、副底面８１１の幅ａ１は、上述した図１１に示す第一の頂面４１１の幅ｙ１と実質的に等しい。第一の面取り８１の深さｂ１は、上述した図１１に示す第一の突条４１の高さｚ１と実質的に等しい。本実施形態では、角度β１は３０°である。幅ａ１及び深さｂ１はそれぞれ０．２ｍｍである。
【0071】
〈第二の面取り〉
第二の面取り９１は、内側面７２の第二縁部９０に設けられている。第二縁部９０は、内側面７２を構成する４辺の外縁近傍のうち、上下方向に沿った一対の外縁部である。第二の面取り９１は、第二縁部９０の全長にわたって設けられている。第二縁部９０は、内側面７２における前面６３ａ又は背面６３ｂに接続される縁部である。第二縁部９０は、内側面７２の前端縁及び後端縁のそれぞれの近傍に位置する。つまり、１つの内側面７２に２つの第二縁部９０がある。本実施形態では、第二縁部９０の数が合計４つである。各第二の面取り９１の上端部は、第一の面取り８１の左端部又は右端部とつながっている。
第二の面取り９１は、内側面７２の第二縁部９０に設けられている。第二縁部９０は、内側面７２を構成する４辺の外縁近傍のうち、上下方向に沿った一対の外縁部である。第二の面取り９１は、第二縁部９０の全長にわたって設けられている。第二縁部９０は、内側面７２における前面６３ａ又は背面６３ｂに接続される縁部である。第二縁部９０は、内側面７２の前端縁及び後端縁のそれぞれの近傍に位置する。つまり、１つの内側面７２に２つの第二縁部９０がある。本実施形態では、第二縁部９０の数が合計４つである。各第二の面取り９１の上端部は、第一の面取り８１の左端部又は右端部とつながっている。
【0072】
内側面７２は、主内面７２０と、第二の面取り９１の副底面９１１と、第二連結面９１２とを有する。第二連結面９１２は、主内面７２０と副底面９１１とをつなぐ。主内面７２０とは、内側面７２を構成する最も大きな面である。主内面７２０の前後方向の長さは、例えば、内側面７２の前後方向の長さの５０％以上である。内側面７２の前後方向の長さは、外周面６３の前面６３ａと背面６３ｂとの間の前後方向に沿った距離と等しい。主内面７２０の上記長さは、更に、内側面７２の上記長さの６０％以上、７０％以上、８０％以上、９０％以上でもよい。主内面７２０の上記長さの上限は、内側面７２の上記長さよりも短ければ、特に限定されない。
【0073】
第二の面取り９１は、主内面７２０よりも凹んでいる。本実施形態では、第二の面取り９１の副底面９１１は外周面６３と直交する。第二の面取り９１の副底面９１１は主内面７２０と平行である。また、第二連結面９１２は傾斜面である。第二連結面９１２は主内面７２０に対して垂直な面でもよい。
【0074】
図１２を参照して、第二の面取り９１の形状及び寸法を説明する。図１２は、内側面７２における第二縁部９０の近傍を第二縁部９０に直交する方向に切断した断面を示している。図１２に示す断面において、第二の面取り９１の形状は、平坦な副底面９１１と、第二連結面９１２からなる傾斜面とを有する台形状である。第二連結面９１２の主内面７２０に対する角度β２は、例えば６０°以下である。角度β２が小さいほど、第二連結面９１２が長くなるため、主内面７２０の長さが短くなる。角度β２の下限は、例えば１０°である。角度β２は、例えば１０°以上６０°以下、１５°以上４５°以下、２０°以上４０°以下でもよい。
【0075】
副底面９１１の幅ａ２は、例えば０．１ｍｍ以上である。幅ａ２の上限は、例えば１ｍｍである。幅ａ２は、例えば０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下、０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下でもよい。幅ａ２とは、第二縁部９０の長手方向に直交する方向に沿った副底面９１１の長さである。
第二の面取り９１の深さｂ２は、例えば０．１ｍｍ以上である。深さｂ２の上限は、例えば１ｍｍである。深さｂ２は、例えば０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下、０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下でもよい。深さｂ２は、主内面３２０と副底面９１１との間の主内面３２０に直交する方向に沿った距離である。第二の面取り９１の深さｂ２は、第二の面取り９１の副底面９１１に形成されるバリＢ２の高さよりも大きい。
第二の面取り９１の深さｂ２は、例えば０．１ｍｍ以上である。深さｂ２の上限は、例えば１ｍｍである。深さｂ２は、例えば０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下、０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下でもよい。深さｂ２は、主内面３２０と副底面９１１との間の主内面３２０に直交する方向に沿った距離である。第二の面取り９１の深さｂ２は、第二の面取り９１の副底面９１１に形成されるバリＢ２の高さよりも大きい。
【0076】
第二の面取り９１は、上述した図４、図６に示す第一下パンチ２１ａにおける第一右側面３３ａ又は第一左側面３３ｂの第二縁部５０に設けられた第二の突条５１によって成形される。主内面７２０は、第一右側面３３ａ又は第一左側面３３ｂの主側面３３０によって成形される。副底面９１１は、第二の突条５１の第二の頂面５１１によって成形される。第二連結面９１２は、主側面３３０と第二の頂面５１１とをつなぐ第二連結面５１２によって成形される。第二の面取り９１の形状は、第二の突条５１の形状と実質的に同じである。第二連結面９１２の角度β２は、上述した図１２に示す第二連結面５１２の角度α２と実質的に等しい、副底面９１１の幅ａ２は、上述した図１２に示す第二の頂面５１１の幅ｙ２と実質的に等しい。第二の面取り９１の深さｂ２は、上述した図１２に示す第二の突条５１の高さｘ２と実質的に等しい。本実施形態では、角度β２は３０°である。幅ａ２及び深さｂ２はそれぞれ０．２ｍｍである。
【0077】
上述した溝部７を有する圧粉体６又はこの圧粉体６を焼結した焼結体は、例えば、摺動部品に利用される。図示は省略するが、摺動部品は、溝部７に挿入される可動部材を備える。可動部材は、摺動面７０における底面７１の主底面７１０及び内側面７２の主内面７２０と接触しながら、溝部７内を摺動する。摺動部品の具体例は、自動車のパーキングロック機構に備える電動アクチュエータなどである。
【0078】
（バリ）
上述した実施形態の金型１によって成形された圧粉体６には、バリが生じることがある。バリは、例えば、図１０に示される外周面６３における溝部７の開口縁に生じる。具体的には、図１１に示すように、底面７１の第一縁部８０にバリＢ１が発生する。バリＢ１は、第一の面取り８１の副底面８１１から外周面６３に沿って突出する。また、図１２に示すように、内側面７２の第二縁部９０にバリＢ２が発生する。バリＢ２は、第二の面取り９１の副底面９１１から外周面６３に沿って突出する。バリＢ１及びＢ２が発生する理由は、金型１によって圧粉体６を成形する際に、ダイ１０と第一下パンチ２１ａとの嵌め合い部分に圧粉体６の原料となる金属の粉末が入り込むからである。ダイ１０と第一下パンチ２１ａとの嵌め合い部分とは、具体的には、ダイ１０と第一下パンチ２１ａの第一前面３４ａ及び第一背面３４ｂとが摺接する部分である。バリの高さは、例えば、０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下である。
上述した実施形態の金型１によって成形された圧粉体６には、バリが生じることがある。バリは、例えば、図１０に示される外周面６３における溝部７の開口縁に生じる。具体的には、図１１に示すように、底面７１の第一縁部８０にバリＢ１が発生する。バリＢ１は、第一の面取り８１の副底面８１１から外周面６３に沿って突出する。また、図１２に示すように、内側面７２の第二縁部９０にバリＢ２が発生する。バリＢ２は、第二の面取り９１の副底面９１１から外周面６３に沿って突出する。バリＢ１及びＢ２が発生する理由は、金型１によって圧粉体６を成形する際に、ダイ１０と第一下パンチ２１ａとの嵌め合い部分に圧粉体６の原料となる金属の粉末が入り込むからである。ダイ１０と第一下パンチ２１ａとの嵌め合い部分とは、具体的には、ダイ１０と第一下パンチ２１ａの第一前面３４ａ及び第一背面３４ｂとが摺接する部分である。バリの高さは、例えば、０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下である。
【0079】
圧粉体６は、図１０に示すように、摺動面７０における底面７１の第一縁部８０及び内側面７２の第二縁部９０に、第一の面取り８１及び第二の面取り９１が設けられている。そのため、図１１に示すように、底面７１の第一縁部８０において、バリＢ１が第一の面取り８１から突出することを抑制できる。つまり、バリＢ１が、第一の面取り８１の副底面８１１から突出しても、主底面７１０の延長面より外側に突出しないようにすることができる。また、図１２に示すように、内側面７２の第二縁部９０において、バリＢ２が第二の面取り９１から突出しないようにすることができる。つまり、バリＢ２が、第二の面取り９１の副底面９１１から突出しても、主内面７２０の延長面より外側に突出しないようにすることができる。
【0080】
バリＢ１及びバリＢ２が第一の面取り８１及び第二の面取り９１から突出しないことで、溝部７に上述した可動部材を組み付けたときに、バリＢ１及びバリＢ２が可動部材と干渉することを抑制できる。そのため、バリＢ１及びバリＢ２が可動部材に接触し難く、可動部材を傷つけたり、可動部材の摺動を妨げたりすることを抑制できる。よって、バリが残存しても、バリによる性能への影響を低減することができ、バリによる摺動部品の信頼性の低下を抑制できる。つまり、圧粉体６はバリを除去しなくてもよい。
【符号の説明】
【0081】
１ 金型
１０ ダイ
１００ 空間、１０１ 内周面
１０ａ 前枠部、１０ｂ 後枠部、１０ｃ 左枠部、１０ｄ 右枠部
２１ 下パンチ、２２ 上パンチ
２１ａ 第一下パンチ、２１ｂ 第二下パンチ
２２２ 下端面、２２４ 外周面
３１ 第一上端面、３１０ 主端面
３２ 第二上端面
３３ａ 第一右側面、３３ｂ 第一左側面、３３０ 主側面
３４ａ 第一前面、３４ｂ 第一背面
３５ａ 第二左側面、３５ｂ 第二右側面
３６ａ 第二前面、３６ｂ 第二背面
３９ 第二溝部
４０ 第一縁部、４１ 第一の突条
４１１ 第一の頂面、４１２ 第一連結面
５０ 第二縁部、５１ 第二の突条
５１１ 第二の頂面、５１２ 第二連結面
６ 圧粉体
６１ 第一の面、６２ 第二の面、６３ 外周面
６３ａ 前面、６３ｂ 背面
７ 溝部
７０ 摺動面
７１ 底面、７１０ 主底面
７２ 内側面、７２０ 主内面
８０ 第一縁部、８１ 第一の面取り
８１１ 副底面、８１２ 第一連結面
９０ 第二縁部、９１ 第二の面取り
９１１ 副底面、９１２ 第二連結面
Ｂ１、Ｂ２ バリ
α１、α２、β１、β２ 角度
ｙ１、ｙ２、ａ１、ａ２ 幅
ｚ１、ｘ２ 高さ
ｂ１、ｂ２ 深さ
１０ ダイ
１００ 空間、１０１ 内周面
１０ａ 前枠部、１０ｂ 後枠部、１０ｃ 左枠部、１０ｄ 右枠部
２１ 下パンチ、２２ 上パンチ
２１ａ 第一下パンチ、２１ｂ 第二下パンチ
２２２ 下端面、２２４ 外周面
３１ 第一上端面、３１０ 主端面
３２ 第二上端面
３３ａ 第一右側面、３３ｂ 第一左側面、３３０ 主側面
３４ａ 第一前面、３４ｂ 第一背面
３５ａ 第二左側面、３５ｂ 第二右側面
３６ａ 第二前面、３６ｂ 第二背面
３９ 第二溝部
４０ 第一縁部、４１ 第一の突条
４１１ 第一の頂面、４１２ 第一連結面
５０ 第二縁部、５１ 第二の突条
５１１ 第二の頂面、５１２ 第二連結面
６ 圧粉体
６１ 第一の面、６２ 第二の面、６３ 外周面
６３ａ 前面、６３ｂ 背面
７ 溝部
７０ 摺動面
７１ 底面、７１０ 主底面
７２ 内側面、７２０ 主内面
８０ 第一縁部、８１ 第一の面取り
８１１ 副底面、８１２ 第一連結面
９０ 第二縁部、９１ 第二の面取り
９１１ 副底面、９１２ 第二連結面
Ｂ１、Ｂ２ バリ
α１、α２、β１、β２ 角度
ｙ１、ｙ２、ａ１、ａ２ 幅
ｚ１、ｘ２ 高さ
ｂ１、ｂ２ 深さ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】