JP2001232499A

JP2001232499A - 粉末成形体の多段成形製造方法

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Publication number: JP2001232499A
Application number: JP2000044148A
Authority: JP
Inventors: Toshiro Yoshihara; 敏郎吉原; Takashi Takashima; 隆鷹島; Satoru Komatsu; 悟小松
Original assignee: Kobayashi Industry Co Ltd
Current assignee: Kobayashi Industry Co Ltd
Priority date: 2000-02-22
Filing date: 2000-02-22
Publication date: 2001-08-28
Anticipated expiration: 2020-02-22
Also published as: JP4605847B2

Abstract

(57)【要約】【課題】横穴を有する粉末成形体を製造する場合に、該
横穴を形成するためにキャビティに挿通する横穴形成ピ
ンに偏荷重を作用させたりすることなく、横穴を有する
良質な粉末成形体を製造することができる粉末成形体の
多段成形製造方法を提供する。【解決手段】キャビティ１１内の材料粉末１２の加圧・
圧縮の開始時から終了時までの加圧工程中に、粉末成形
体５０の横穴５４を形成するための横穴形成ピン８の中
心軸上における材料粉末１１の部位Ｃ１〜Ｃ３がその中
心軸上で不動となるように、加圧工程における各パンチ
３ａ〜５ａ、３ｂ〜５ｂのダイス２に対する移動量Ｘ１
〜Ｘ３，Ｙ１〜Ｙ３を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、下パンチ及び上パ
ンチ間で材料粉末を加圧・圧縮して粉末成形体を製造す
る方法、詳しくは、下パンチ及び上パンチの両者もしく
は下パンチを複数備える装置を用いて材料粉末を製造す
る方法に関し、特に、横穴を有する粉末成形体の製造に
適した多段成形製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】材料粉末を加圧して粉末成形体を製造す
る場合、粉末成形体の外周形状に沿って形成されたダイ
孔を上下方向に備えるダイスと、該ダイスのダイ孔にそ
の下方から挿入される下パンチと、該ダイ孔にその上方
から挿入されて下パンチとの間にキャビティ（成形空
間）を形成する上パンチとを備えた装置を用い、前記キ
ャイビティに充填される材料粉末を上下の両パンチ間で
加圧・圧縮することで、該キャビティ内に所望形状の粉
末成形体を得る方法が従来から知られている。

【０００３】この場合、例えば製造する粉末成形体の上
面部及び下面部に階段状の段差を形成しようとするとき
には、通常、各段差面に対応して互いに対向する下パン
チと上パンチとの組が複数組備えられた装置が用いら
れ、それらの各組の両パンチ間で、材料粉末を加圧・圧
縮することで（所謂、多段成形を行う）、粉末成形体が
製造される。また、例えば上面部が平坦で、下面部に段
差面を有するような粉末成形体を製造する場合には、平
坦な下端面（成形面）を有する単一の上パンチと、上記
段差面を形成するための複数の下パンチを備えた装置が
用いられ、その各下パンチと、上パンチとの間で材料粉
末を加圧・圧縮して多段成形を行うことで、所望の粉末
成形体が製造される。

【０００４】なお、このような粉末成形体の製造手法に
おいて、キャビティ内の材料粉末の加圧・圧縮は、前記
多段成形であるか否かによらずに、下パンチ及び上パン
チをそれぞれダイスに対して相対的に上動、下動させる
ことにより行われる。この場合、前記多段成形にあって
は、キャビティ内の材料粉末を加圧・圧縮する際に、ダ
イスを固定し、各組の下パンチ及び上パンチの全てをそ
れぞれ移動させながら材料粉末の加圧・圧縮を行う場合
の他、下パンチのいずれか一つを固定し、他のパンチと
ダイスとを移動させながら材料粉末の加圧・圧縮を行う
場合もあり、さらには、ダイスと上下のパンチとの全て
を移動させながら材料粉末の加圧・圧縮を行う場合もあ
る。

【０００５】ところで、例えば下パンチと上パンチとの
組を複数備える装置を用いた多段成形によって粉末成形
体を製造する場合にあっては、キャビティ内の材料粉末
の加圧・圧縮を行う加圧工程における各組の下パンチ及
び上パンチのそれぞれの前記ダイスに対する相対的な移
動量や、相対的な移動速度等、下パンチと上パンチとの
間の材料粉末の加圧条件が不適切であると、キャビティ
内の材料粉末のうち、ある一組の両パンチ間で加圧・圧
縮される部分と、これに隣接する他の一組の両パンチ間
で加圧・圧縮される部分との境界箇所において、最終的
に得られる粉末成形体の強度が部分的に弱くなるという
ような不都合を生じることがある。場合によっては、粉
末成形体が、上記境界箇所において、衝撃等によって簡
単に損壊してしまうという不都合を生じることもある。

【０００６】このような不都合を生じる理由の一つとし
て次のような理由が考えられる。

【０００７】すなわち、前記加圧条件が不適切である
と、上記境界箇所において、加圧工程の開始時に互いに
隣合っていた材料粉末同士が、加圧工程の終了時までに
上下に位置ずれを生じることがある。このような部分で
は、粉末成形体の強度が不足し、クラック等の不都合を
生じやすいと考えられる。

【０００８】なお、上記のような不都合は、単一の上パ
ンチと複数の下パンチとを備える装置による多段成形に
おいても、各下パンチ及び上パンチの前記ダイスに対す
る相対的な移動量や、相対的な移動速度等等の加圧条件
が不適切であると同様に生じることがある。

【０００９】また、貫通した横穴を有する粉末成形体を
多段成形により製造する場合において、上記貫通横穴を
粉末成形体に形成するための横穴形成ピンをキャビティ
内に挿通して該キャビティを貫通させ、その挿通状態を
維持したままキャビティ内の材料粉末を加圧・圧縮する
場合にあっては、前記加圧条件が不適切であると、各組
の両パンチから材料粉末を介して前記横穴形成ピンに偏
荷重が作用し、その結果、該横穴形成ピンが折れる等の
不都合を生じることもある。

【００１０】同様に、貫通していない横穴、すなわち、
めくら穴状の横穴を有する粉末成形体を多段成形により
製造する場合において、上記めくら穴状の横穴を粉末成
形体に形成するための横穴形成ピンをキャビティ内に挿
入し、その挿入状態を維持したままキャビティ内の材料
粉末を加圧・圧縮する場合にあっては、特に、該横穴形
成ピンが複数組（全組とは限らない）の上下パンチ間に
またがって延在するようにキャビティに挿入されるよう
な場合に、前記加圧条件が不適切であると、各組の両パ
ンチから材料粉末を介して前記横穴形成ピンに偏荷重が
作用し、その結果、該横穴形成ピンが折れる等の不都合
を生じることもある。

【００１１】しかるに、従来は、多段成形における材料
粉末の適正な加圧条件を容易に設定する手法が確立され
ておらず、該加圧条件の設定は、試行錯誤や経験に負う
ところが大きいものとなっていた。このため、良質な粉
末成形体を得ることができ、あるいは、粉末材料の加圧
工程中にキャビティ内に挿入される横穴形成ピンの破損
を回避することができるような加圧条件を設定するまで
に、多大な労力を要するものとなっていた。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる背景に
鑑み、材料粉末の適正な加圧条件を容易に設定すること
ができると共に、その設定した加圧条件により良質な粉
末成形体を得ることができる粉末成形体の多段成形製造
方法を提供することを目的とする。

【００１３】さらに、貫通した横穴や、めくら穴状の横
穴を有する粉末成形体を製造する場合に、該横穴を形成
するためにキャビティに挿入される横穴形成ピンに偏荷
重を作用させたりすることなく、横穴を有する良質な粉
末成形体を製造することができる粉末成形体の多段成形
製造方法を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】まず、本発明を説明する
前に、本発明の基本的な原理を図１（ａ），（ｂ）を参
照して説明する。

【００１５】図１（ａ），（ｂ）において、１００はダ
イス、１１０はこのダイス１００のダイ孔１０１にその
下方から挿入された下パンチ、１２０は下パンチ１１０
を挿入したダイ孔１０１に材料粉末Ａを充填した後、該
ダイ孔１０１にその上方から挿入された上パンチであ
る。ダイ孔１０１内には、これに挿入された下パンチ１
１０と上パンチ１１０との間に、粉末成形体Ｂを得るキ
ャビティ１０２が形成されている。

【００１６】これらの図１（ａ），（ｂ）のうち、図１
（ａ）は、両パンチ１１０，１２０による材料粉末Ａの
加圧・圧縮の開始時における状態（より正確には加圧開
始直前の状態。以下、加圧開始初期状態という）を示し
ており、この加圧開始初期状態では、キャビティ１０２
内の材料粉末Ａは両パンチ１１０，１２０間に非加圧状
態で保持されている。そして、図１（ｂ）は、上記加圧
開始初期状態から、下パンチ１１０及び上パンチ１２０
をそれぞれダイス１００に対して上動、下動させて材料
粉末Ａを加圧・圧縮し、最終的に粉末成形体Ｂをキャビ
ティ１０２内に得た状態（以下、加圧終了状態という）
を示している。

【００１７】ここで、キャビティ１１２内の材料粉末Ａ
の加圧開始時から加圧終了時までの加圧工程中におい
て、該材料粉末Ａの各部の上下関係は変化しないものと
する。すなわち、前記加圧開始初期状態において、キャ
ビティ１１２中の材料粉末Ａの、上下方向における任意
の高さ位置に存する部位Ｃと、その上側あるいは下側に
存する材料粉末Ａとに着目したとき、その上下関係は加
圧工程中も維持され、加圧開始初期状態において、前記
部位Ｃの材料粉末Ａよりも上側又は下側に存する粉末材
料Ａは、それぞれ加圧工程中も部位Ｃの材料粉末Ａより
も上側、下側に存するものとする。

【００１８】このような前提の基で、前記加圧開始初期
状態において、キャビティ１１２中の任意の高さ位置に
ある材料粉末Ａの部位Ｃに着目し、この部位Ｃの位置を
表現するために次のようなパラメータを導入する。

【００１９】まず、図１（ａ）の加圧開始初期状態にお
ける材料粉末Ａの深さをＦ（これは加圧開始初期状態に
おける両パンチ１１０，１２０間の間隔でもある。以
下、充填深さＦという）、この加圧開始初期状態におけ
る上記部位Ｃの位置を、下パンチ１１０の上面から間隔
Ｎcsを存する位置とする。そして、この間隔Ｎcsの前記
充填深さＦに対する比率を百分率で表したものをＲs
（＝１００・Ｎcs／Ｆ）とおく。

【００２０】また、図１（ｂ）の加圧終了状態において
両パンチ１１０，１２０間に得られる粉末成形体Ｂの厚
さをＨ（これは加圧終了状態における両パンチ１１０，
１２０間の間隔でもある。以下、成形体厚さＨという）
とし、上記部位Ｃ（加圧開始初期状態において下パンチ
１１０の上面から間隔Ｎcsを存する位置にあった部位）
が、加圧終了状態においては下パンチ１１０の上面から
間隔Ｎceを存する位置になるとする。そして、この間隔
Ｎceの前記成形体厚さＨに対する比率を百分率で表した
ものをＲe （＝１００・Ｎce／Ｈ）とおく。

【００２１】このとき、前述の如くキャビティ１１２内
の材料粉末Ａの各部の上下関係が加圧工程中に変化しな
いことから、上記の如く定義した比率Ｒs ，Ｒe は、等
しいと考えてよく、次式（９）が成立する。

【００２２】

【数９】

【００２３】そこで、上記比率Ｒs ，Ｒe を改めて参照
符号Ｒで表し、これを以下、加圧比率Ｒ（＝Ｒs ＝Ｒe
）と称する。このように定義した加圧比率Ｒは、前記
加圧開始初期状態及び加圧終了状態のいずれかの状態
で、前記部位Ｃの高さ位置を特定したとき、その部位Ｃ
に対して一義的に定まり、該加圧比率Ｒの値は、加圧開
始初期状態及び加圧終了状態のいずれの状態でも同一と
なる。

【００２４】この加圧比率Ｒを用いると、前記間隔Ｎc
s，Ｎceはそれぞれ次式（１０），（１１）により与え
られる。

【００２５】

【数１０】

【００２６】

【数１１】

【００２７】次に、材料粉末Ａの加圧工程中における下
パンチ１１０及び上パンチ１２０のダイス１００に対す
る移動速度をそれぞれＶ１、Ｖ２とし、これらの比率Ｖ
１：Ｖ２は加圧工程中の任意の時刻において一定である
とする（例えば移動速度Ｖ１、Ｖ２がそれぞれ一定であ
るとする）。

【００２８】このとき、キャビティ１１２内の材料粉末
Ａのうちには、上記加圧工程中に、ダイス１００に対す
る上下方向の位置が変化しない部位、すなわちダイス１
００に対して上下方向に不動となる部位（以下、ニュー
トラル部位という）が存在する。

【００２９】そこで、前記部位Ｃがこのニュートラル部
位となるための条件を以下に求める。

【００３０】すなわち、前記加圧開始初期状態における
下パンチ１１０の上面の高さを「０」とする上下方向の
座標軸Ｚをダイス１００上に固定的に設定し（上向きを
正とする）、加圧工程における下パンチ１１０及び上パ
ンチ１２０のダイス１００に対する相対的な移動量をそ
れぞれ図示の如くＸ，Ｙとおく。この場合、上向きを正
の向きとしているため、ダイス１００に対して下向きに
移動する上パンチ１２０の移動量Ｙは負の値である。

【００３１】このとき、図１を参照して明らかなように
次式（１２）が成立する。

【００３２】

【数１２】

【００３３】また、前記加圧開始初期状態における前記
部位Ｃの座標位置は前記間隔Ｎcsに等しく、さらに前記
加圧終了状態における前記部位Ｃの座標位置は下パンチ
１１０の移動量Ｘに前記間隔Ｎceを加算したもの（＝Ｘ
＋Ｎce）である。従って、部位Ｃがダイス１００に対し
て不動となる前記ニュートラル部位となるための条件
は、前記式（１０），（１１）を用いて次式（１３）に
より与えられる。

【００３４】

【数１３】

【００３５】さらに、この式（１３）と前記式（１２）
とから、上パンチ１２０の移動量Ｙに関し、次式（１
４）が得られる。

【００３６】

【数１４】

【００３７】従って、キャビティ１０２内の材料粉末Ａ
のある部位Ｃを前記ニュートラル部位とするためには、
その部位Ｃに係わる前記加圧比率Ｒと、前記充填深さＦ
及び成形体厚さＨとから、上記式（１３），（１４）に
よりそれぞれ加圧工程における下パンチ１１０の移動量
Ｘ、上パンチ１２０の移動量Ｙを定め、その定めた移動
量Ｘ，Ｙに従って、両パンチ１１０，１２０をそれぞれ
ダイス１００に対して上動、下動させて、キャビティ１
０２内の材料粉末Ａを加圧・圧縮すればよい。

【００３８】このように部位Ｃがニュートラル部位とな
るように両パンチ１１０，１２０の移動量Ｘ，Ｙを定め
て材料粉末Ａの加圧・圧縮を行ったとき、該部位Ｃに存
する材料粉末Ａは加圧工程中にダイス１００に対して上
下方向に不動となる。

【００３９】なお、前記加圧終了状態におけるダイス１
００と上下の両パンチ１１０，１２０との相互の位置関
係は、ダイス１００のダイ孔１０１内のどの箇所で粉末
成形体Ｂを得るかをあらかじめ設計的に定めておけば、
キャビティ１０２内に最終的に得るべき粉末成形体Ｂの
サイズや形状から一義的に定まる。従って、加圧工程に
おける前記両パンチ１１０，１２０のダイス１００に対
する移動量Ｘ，Ｙを上記の如く設定すれば、その移動量
Ｘ，Ｙと、加圧終了状態におけるダイス１００と両パン
チ１１０，１２０との相互の位置関係とから、前記加圧
開始初期状態における両パンチ１１０，１２０のダイス
１００に対する位置関係も自ずと定まることとなる。

【００４０】また、キャビティ１０２内の材料粉末Ａの
前記ニュートラル部位に着目すると、該ニュートラル部
位はダイス１００に対して上下方向に不動であることか
ら、該ニュートラル部位の上側の材料粉末Ａは、加圧工
程中に常にダイス１００に対して下向きに移動し、該ニ
ュートラル部位の下側の材料粉末Ａは、加圧工程中に常
にダイス１００に対して上向きに移動する。

【００４１】以上説明したことは、複数組の下パンチ及
び上パンチを用いる多段成形において、各組の両パンチ
によりそれらの両パンチ間の材料粉末を加圧・圧縮する
に際して、各組の両パンチについて各々成立する事項で
ある。

【００４２】以上説明したことを基礎として、本発明を
以下に説明する。

【００４３】本発明の粉末成形体の多段成形製造方法の
第１の態様は、特に上下端面に段差を有するような粉末
成形体の製造に適した多段成形製造方法であり、ダイ孔
を上下方向に備えるダイスと、該ダイスのダイ孔にその
下方から挿入される複数の下パンチと、各下パンチにそ
れぞれ対向して該ダイ孔にその上方から挿入され、前記
複数の下パンチとの間に材料粉末が充填されるキャビテ
ィを形成する複数の上パンチとを備えた装置を用い、互
いに対向する各組の下パンチと上パンチとの間で前記材
料粉末を上下方向に加圧・圧縮することにより前記キャ
ビティ内に粉末成形体を得る多段成形製造方法におい
て、前記各組の両パンチ間の前記材料粉末のうち、当該
両パンチによる該材料粉末の加圧・圧縮を行う加圧工程
中に前記ダイスに対して上下方向に不動となるべき部位
をニュートラル部位とし、該ニュートラル部位が全ての
組の両パンチ間の材料粉末について同一水平面上に並ぶ
ように各組の両パンチ間の材料粉末における該ニュート
ラル部位の位置をあらかじめ定めておき、前記各組の両
パンチ間の材料粉末における前記ニュートラル部位が前
記加圧工程中に前記ダイスに対して上下方向に不動とな
るように各組の両パンチによる材料粉末の加圧・圧縮を
行うことを特徴とするものである。

【００４４】また、本発明の粉末成形体の多段成形製造
方法の第２の態様は、特に上端面及び下端面の一方に段
差を有し、他方が平坦面となっているような粉末成形体
の製造に適した多段成形製造方法であり、ダイ孔を上下
方向に備えるダイスと、該ダイスのダイ孔にその下方か
ら挿入される複数の下パンチと、該ダイ孔にその上方か
ら挿入され、前記複数の下パンチとの間に材料粉末が充
填されるキャビティを形成すると共に平坦な下端面を有
する上パンチとを備えた装置を用い、前記各下パンチと
上パンチとの間で前記材料粉末を上下方向に加圧・圧縮
することにより前記キャビティ内に粉末成形体を得る多
段成形製造方法において、前記各下パンチの上方に存す
る材料粉末のうち、各下パンチと前記上パンチとによる
該材料粉末の加圧・圧縮を行う加圧工程中に前記ダイス
に対して上下方向に不動となるべき部位をニュートラル
部位とし、該ニュートラル部位が全ての下パンチの上方
に存する材料粉末について同一水平面上に並ぶように各
下パンチの上方に存する材料粉末における該ニュートラ
ル部位の位置をあらかじめ定めておき、前記各下パンチ
の上方に存する材料粉末における前記ニュートラル部位
が前記加圧工程中に前記ダイスに対して上下方向に不動
となるように各下パンチと前記上パンチとによる材料粉
末の加圧・圧縮を行うことを特徴とするものである。

【００４５】かかる本発明の第１及び第２の態様によれ
ば、同一水平面上に並ぶように定めた各組の両パンチ間
の材料粉末（第１の態様）、あるいは各下パンチの上方
に存する材料粉末（第２の態様）における前記ニュート
ラル部位が、前記加圧工程中に前記ダイスに対して上下
方向に不動となるように、各下パンチとこれに対向する
上パンチとの間で前記キャビティ内の材料粉末の加圧・
圧縮を行う。このため、前記加圧工程においては、前記
キャビティ内の材料粉末のうちの上記水平面よりも上側
の材料粉末は、全ての下パンチと上パンチとの間の材料
粉末について、ダイスに対して下向きに移動する。ま
た、上記水平面よりも下側の材料粉末は、全ての下パン
チと上パンチとの間の材料粉末について、ダイスに対し
て上向きに移動する。つまり、キャビティ内の材料粉末
の加圧工程中の移動方向は、前記ニュートラル部位が並
ぶ水平面の上側と下側とで、それぞれ揃うこととなる。
この結果、前記キャビティ内の材料粉末は、どの下パン
チと上パンチとの間で加圧されるかによらずに、均質的
に加圧・圧縮されることなる。

【００４６】かかる本発明の第１及び第２の態様のより
具体的な形態では、前記複数の下パンチを挿入した前記
ダイ孔内に、各下パンチの上方に存する材料粉末の深さ
がそれぞれあらかじめ定めた所定量となるように該材料
粉末を充填する工程と、前記複数の上パンチ（第１の態
様）あるいは単一の上パンチ（第２の態様）を前記ダイ
孔にその上方から挿入して該ダイ孔内の材料粉末に接触
させ、該材料粉末が非加圧状態で密封された前記キャビ
ティを該ダイ孔内に形成する工程とを備える。

【００４７】さらに、第１の態様にあっては、該材料粉
末の非加圧状態での前記各組の下パンチ及び上パンチの
間隔を維持しつつ該両パンチをダイ孔内で前記ダイスに
対して相対的に上下方向に移動させ、各組の両パンチを
前記材料粉末の加圧・圧縮の開始時における前記ダイス
に対する相対的な初期位置としてあらかじめ定めた位置
に移送する工程を備える。同様に、第２の態様にあって
は、該材料粉末の非加圧状態での前記各下パンチ及び上
パンチの間隔を維持しつつ各下パンチ及び上パンチをダ
イ孔内で前記ダイスに対して相対的に上下方向に移動さ
せ、各下パンチ及び上パンチを前記材料粉末の加圧・圧
縮の開始時における前記ダイスに対する相対的な初期位
置としてあらかじめ定めた位置に移送する工程を備え
る。

【００４８】そして、第１の態様にあっては、前記加圧
工程は、前記各組の下パンチ及び上パンチのそれぞれの
前記ダイスに対する相対的な移動速度の比率を一定とし
て、各組の下パンチ及び上パンチをそれぞれ前記初期位
置から前記ダイスに対して相対的に上動、下動させるこ
とにより行うと共に、該加圧工程における各組の下パン
チ及び上パンチのそれぞれの前記ダイスに対する相対的
な移動量は、前記各組の両パンチ間の材料粉末における
前記ニュートラル部位が前記加圧工程中に前記ダイスに
対して上下方向に不動となるようにあらかじめ設定して
おく。

【００４９】また、第２の態様にあっては、前記加圧工
程は、前記各下パンチ及び上パンチのそれぞれの前記ダ
イスに対する相対的な移動速度の比率を一定とすること
に加えて、各下パンチの上方に存する材料粉末の前記加
圧工程における圧縮比を全ての下パンチについて同一と
して、各下パンチ及び上パンチをそれぞれ前記初期位置
から前記ダイスに対して相対的に上動、下動させること
により行うと共に、該加圧工程における各下パンチ及び
上パンチのそれぞれの前記ダイスに対する相対的な移動
量は、前記各下パンチの上方に存する材料粉末における
前記ニュートラル部位が前記加圧工程中に前記ダイスに
対して上下方向に不動となるようにあらかじめ設定して
おく。

【００５０】上記のような本発明の第１の態様及び第２
の態様によれば、まず、前記複数の下パンチを挿入した
ダイ孔内にその上方から材料粉末を充填する。このと
き、各下パンチの上方に存する材料粉末の深さはそれぞ
れあらかじめ定めた所定量とされる。このように各下パ
ンチの上方に存する材料粉末の深さを所定量とするため
には、例えば前記ダイス孔の上部開口端から各下パンチ
の上面までの間隔が上記所定量となるようにした状態
で、該ダイス孔にその上部開口端まで材料粉末を充填す
ればよい。

【００５１】次に、前記複数の上パンチ（第１の態様）
あるいは単一の上パンチ（第２の態様）を前記ダイ孔に
その上方から挿入して該ダイ孔内の材料粉末に接触させ
ることで、該材料粉末が非加圧状態で密封された前記キ
ャビティを該ダイ孔内に形成した後、この非加圧状態で
の各下パンチとこれに対向する上パンチとの間隔（これ
は前記所定量の材料粉末の深さに等しい）を維持したま
ま、各パンチをダイ孔内でダイスに対して相対的に上下
方向に移動させることで、前記初期位置に移送する。こ
の場合に各パンチをその初期位置に移送した状態は、各
下パンチとこれに対向する上パンチとについて、前記図
１（ａ）の加圧開始初期状態に相当するものである。

【００５２】次に、各下パンチと上パンチとをそれぞれ
前記ダイスに対して相対的に上動、下動させることで前
記キャビティ内の材料粉末を加圧・圧縮し、前記キャビ
ティ内に前記粉末成形体を得る。

【００５３】このとき、本発明の第１の態様にあって
は、各組の下パンチ及び上パンチのそれぞれの前記ダイ
スに対する相対的な移動速度の比率を一定として各組の
両パンチによる前記材料粉末の加圧・圧縮が行われる。
また、第２の態様にあっては、前記加圧工程は、前記各
下パンチ及び上パンチのそれぞれの前記ダイスに対する
相対的な移動速度の比率を一定とすることに加えて、各
下パンチの上方に存する材料粉末の前記加圧工程におけ
る圧縮比を全ての下パンチについて同一として、前記材
料粉末の加圧・圧縮が行われる。

【００５４】このようにしたとき、同一水平面上に並ぶ
ように定めた各組の両パンチ間の材料粉末における前記
ニュートラル部位（第１の態様）、あるいは各下パンチ
の上方に存する材料粉末（第２の態様）における前記ニ
ュートラル部位が、前記加圧工程中に実際にダイスに対
して上下方向に不動となるように、加圧工程における各
下パンチ及び上パンチのそれぞれの前記ダイスに対する
相対的な移動量を設定することができる。つまり、各下
パンチ及び上パンチの移動量は、各下パンチとこれに対
向する上パンチとの間の材料粉末における前記ニュート
ラル部位のあらかじめ定めた位置に対応して定まる前述
の加圧比率と、加圧工程の開始時における材料粉末の深
さ（これは前記所定量である）と、加圧工程の終了時に
おける各下パンチとこれに対向する上パンチとの間隔
（これは最終的にキャビティ内に得る粉末成形体の、当
該両パンチ間で成形される部分のサイズによって定ま
る）とから、前述した式（１３），（１４）に基づいて
求めることができる。

【００５５】また、前記加圧工程の終了時の各パンチと
ダイスとの相互の位置関係は、前記キャビティ内に最終
的に得る前記粉末成形体のサイズや形状によって定まる
ので、この位置関係と、上記の如く設定する各パンチの
前記ダイスに対する相対的な移動量とから、加圧工程の
開始時における各パンチのダイスに対する位置、すなわ
ち前記初期位置も定まることとなる。

【００５６】そして、このように各パンチの移動量を設
定し、また、上記の如く下パンチ及び上パンチのそれぞ
れの前記ダイスに対する相対的な移動速度や、各組の上
下のパンチ、あるいは各下パンチに対応する前記ニュー
トラル部位の位置を定めて、前記加圧工程を行ったと
き、各ニュートラル部位を、該加圧工程の開始時から終
了時までダイスに対して上下方向に不動となるようにす
ることができると共に、そのニュートラル部位の全てを
同一水平面上に並ばせることができる。

【００５７】このため、前述のように、キャビティ内の
材料粉末の加圧工程中の移動方向は、前記ニュートラル
部位が並ぶ水平面の上側と下側とで、それぞれ揃うこと
となり、キャビティ内の材料粉末を、どの下パンチと上
パンチとの間で加圧されるかによらずに、均質的に加圧
・圧縮することができる。

【００５８】以上説明したことから、本発明の第１及び
第２の態様によれば、複数組の上下パンチによる材料粉
末の適正な加圧条件を容易に設定することができると共
に、その設定した加圧条件により良質な粉末成形体を得
ることができる。

【００５９】なお、本発明の第２の態様は、本発明の第
１の態様において、各上パンチの下端面を平坦面として
同一面上に配置し、さらに各組の上下の両パンチ間の材
料粉末の圧縮比をいずれの組についても同一として、キ
ャビティ内の材料粉末の加圧・圧縮を行って粉末成形体
を製造した場合と同等である。

【００６０】かかる本発明の第１の態様及び第２の態様
では、より具体的には、前記各パンチの移動量は次のよ
うに求めることができる。

【００６１】すなわち、まず、本発明の第１の態様にあ
っては、前記各組の下パンチ及び上パンチの組番号をｋ
（ｋは、下パンチ及び上パンチの総組数以下の自然
数）、前記加圧工程における第ｋ組の下パンチ及び上パ
ンチのそれぞれの前記ダイスに対する相対的な移動量を
Ｘｋ，Ｙｋとしたとき、該移動量Ｘｋ，Ｙｋはそれぞれ
次式（１５），（１６）により設定することができる。

【００６２】

【数１５】

【００６３】

【数１６】

【００６４】ここで、前記移動量Ｘｋ，Ｙｋは上向きを
正方向としている。これらの式（１５），（１６）は、
それぞれ、各組の両パンチ毎に、前記式（１３），（１
４）を表したものである。そして、これらの式（１
５），（１６）に用いるパラメータを改めて説明すると
次の通りである。

【００６５】すなわち、Ｒｋは、第ｋ組の下パンチ及び
上パンチによる加圧工程の終了時における該下パンチの
上面から両パンチ間の材料粉末の前記ニュートラル部位
までの間隔の、該加圧工程の終了時における両パンチ間
の上下方向の間隔に対する割合を百分率で表したもので
あり、これは、前述した加圧比率Ｒに相当するものであ
る。なお、このＲｋは、第ｋ組の下パンチ及び上パンチ
による加圧工程の開始時における該下パンチの上面から
両パンチ間の材料粉末の前記ニュートラル部位までの間
隔の、該加圧工程の開始時における両パンチ間の上下方
向の間隔に対する割合を百分率で表したもの、というよ
うに定義しても同じである。

【００６６】また、Ｆｋは、第ｋ組の下パンチ及び上パ
ンチによる加圧工程の開始時における両パンチ間の材料
粉末の深さ（前記充填深さＦに相当するもの）であり、
これは、前記キャビティに材料粉末を充填する際におけ
る前記所定量の深さである。また、Ｈｋは、第ｋ組の下
パンチ及び上パンチによる加圧工程の終了時における両
パンチ間の間隔であり、これは粉末成形体のうちの各組
の両パンチ間で成形される部分の厚さ（前記成形体厚さ
Ｈに相当するもの）である。

【００６７】このように式（１５），（１６）により前
記加圧工程における各組の両パンチの移動量Ｘｋ，Ｙｋ
を設定したとき、その移動量Ｘｋ，Ｙｋの設定を容易に
行うことができる。つまり、前記各ニュートラル部位が
加圧工程中にダイスに対して不動にするような加圧条件
の設定を容易に行うことができる。

【００６８】上記と同様にして、本発明の第２の態様に
あっては、前記各下パンチの番号をｋ（ｋは、下パンチ
の総数以下の自然数）、前記加圧工程における第ｋ番の
下パンチの前記ダイスに対する相対的な移動量をＸｋ、
ｍを任意の一つの下パンチの番数、前記加圧工程におけ
る前記上パンチの前記ダイスに対する相対的な移動量を
Ｙとしたとき、該移動量Ｘｋ，Ｙをそれぞれ前記式（１
５）と、次式（１７）により設定することができる。

【００６９】

【数１７】

【００７０】この場合、式（１５），（１７）中のＲｋ
は第ｋ番の下パンチの上方に存する材料粉末のニュート
ラル部位に係わる加圧比率であり、Ｆｋは第ｋ番の下パ
ンチの上方に存する材料粉末の充填深さ、Ｈｋは加圧工
程の終了時における第ｋ番の下パンチと上パンチとの間
隔（成形体厚さ）である。

【００７１】なお、この場合、式（１７）中のｍとして
いずれの番数のｋを用いても、式（１７）により求まる
移動量Ｙが同一となることが前提となるが、このこと
は、いずれの下パンチの上方に存する材料粉末について
も、加圧工程における圧縮比（これは、前記充填深さに
対する成形体厚さの比である）が同一であることから後
述の如く示される。

【００７２】このようにして、本発明の第２の態様にお
いても、前記各ニュートラル部位が加圧工程中にダイス
に対して不動にするような加圧条件としての各パンチの
移動量Ｘｋ，Ｙを容易に設定することができる。

【００７３】以上のような本発明の第１及び第２の態様
において、前記粉末成形体が貫通横穴を有する粉末成形
体である場合には、前記ダイスには、少なくとも前記各
組の両パンチ（第１の態様）、あるいは各下パンチ及び
上パンチ（第２の態様）を前記ダイスに対する前記初期
位置に移送したときに前記キャビティに先端部が臨む横
穴形成ピンと該横穴形成ピンに対向して前記キャビティ
に先端部が臨む対向ピンとを、それぞれ前記ダイスに横
方向に延在して形成されたピン挿入穴に移動可能に挿入
して搭載しておく。そして、各パンチの前記初期位置へ
の移送後、少なくとも前記加圧工程の終了前に、前記粉
末成形体に前記貫通横穴を形成すべく前記横穴形成ピン
を前記対向ピンに向かって前記キャビティ内に前進させ
て該キャビティを貫通させると共に該横穴形成ピンの前
進に同期させて前記対向ピンを該キャビティ側から後退
させることにより両ピン間の前記粉末材料を前記対向ピ
ン側の前記ピン挿入穴内に前記キャビティから押し出す
工程と、前記横穴形成ピンが前記キャビティを貫通した
状態を前記加圧工程が終了するまで保持する工程とを備
え、前記各組の両パンチ間の材料粉末における前記ニュ
ートラル部位（第１の態様）、あるいは前記各下パンチ
の上方に存する材料粉末における前記ニュートラル部位
（第２の態様）の位置を前記横穴形成ピンの中心軸上の
位置に定める。

【００７４】これによれば、前記パンチの前記初期位置
への移送後、少なくとも前記加圧工程の終了前に、前記
対向ピンを後退させつつ前記横穴形成ピンを前記キャビ
ティ内に前進させて該キャビティを貫通させ（このと
き、両ピン間の材料粉末はキャビティから前記対向ピン
側のピン挿入穴内に押し出される）、その横穴形成ピン
の貫通状態を前記加圧工程が終了するまで保持するの
で、その貫通状態のままで、前記キャビティ内の材料粉
末の加圧・圧縮が行われる。これにより、最終的に加圧
工程の終了時にキャビティ内に得られる前記粉末成形体
に前記貫通横穴が形成されることとなる。このとき、前
記各ニュートラル部位を前記横穴形成ピンの中心軸上の
位置に定めているので、該ニュートラル部位は、加圧工
程中に、前記横穴形成ピンに対しても不動となる。従っ
て、前記加圧工程中に、前記横穴形成ピンに偏荷重が作
用することがない。この結果、該横穴形成ピンが加圧工
程中に折れたりすることもなく、貫通横穴を有する良質
の粉末成形体を得ることができる。

【００７５】上記のように貫通横穴を有する粉末成形体
を製造する場合、前記対向ピンを後退させつつ前記横穴
形成ピンを前記キャビティ内に前進させて該キャビティ
を貫通させる工程は、例えば、前記加圧工程の開始直前
に行うようにしてもよいが、好ましくは、前記加圧工程
の開始時から終了時までの間に、前記パンチの前記ダイ
スに対する移動を一時的に停止して前記キャビティ内の
材料粉末の加圧・圧縮を中断する工程を備え、前記対向
ピンを後退させつつ前記横穴形成ピンを前記キャビティ
内に前進させて該キャビティを貫通させる工程は、、前
記加圧・圧縮の中断中に行うことが好ましい。

【００７６】このようにすることで、前記横穴形成ピン
の前進及び前記対向ピンの後退による前記対向ピン側の
ピン挿入穴内への材料粉末の押し出しは、前記キャビテ
ィ内の材料粉末がある程度圧縮された状態で行われるた
め、キャビティ内の材料粉末が余分に対向ピン側のピン
挿入穴内に押し出されることがなく、その押し出される
材料粉末を必要限に留めることができる。

【００７７】また、上記のように貫通横穴を有する粉末
成形体を製造する本発明の第１及び第２の態様では、前
記対向ピンを後退させつつ前記横穴形成ピンを前記キャ
ビティ内に前進させて該キャビティを貫通させた際に、
前記対向ピン側の前記ピン挿入穴内に前記キャビティか
ら押し出された前記材料粉末を、該対向ピン側のピン挿
入穴を前記ダイスの外部に連通させて該ダイスに設けた
粉末排出穴を介して該ダイスの外部に排出する工程を備
えることが好ましい。

【００７８】これによれば、前記対向ピン側のピン挿入
穴に押し出された前記材料粉末を前記ダイスの外部で容
易に回収することができ、その材料粉末を粉末成形体の
製造のために再利用することが可能となる。

【００７９】次に、本発明の粉末成形体の製造方法の第
３の態様及び第４の態様は、めくら穴状の横穴を有する
粉末成形体を製造するための方法である。そして、本発
明の第３の態様は、特に上下端面に段差を有する粉末成
形体の製造に適した多段成形製造方法であり、ダイ孔を
上下方向に備えるダイスと、該ダイスのダイ孔にその下
方から挿入される複数の下パンチと、各下パンチにそれ
ぞれ対向して該ダイ孔にその上方から挿入され、前記複
数の下パンチとの間に材料粉末が充填されるキャビティ
を形成する複数の上パンチと、該キャビティに向かって
横方向に進退可能に前記ダイスに搭載された横穴形成ピ
ンとを備えた装置を用い、前記横穴形成ピンをその先端
が前記キャビティ内に存するようにして該キャビティ内
に挿入した状態で、互いに対向する各組の下パンチと上
パンチとの間で前記材料粉末を上下方向に加圧・圧縮す
ることにより前記キャビティ内にめくら穴状の横穴を有
する粉末成形体を得る多段成形製造方法において、前記
下パンチ及び上パンチの各組のうち、両パンチが前記キ
ャビティに挿入された横穴形成ピンの上下に該横穴形成
ピンに対向して存する組を特定組とすると共に、前記各
組の両パンチ間の前記材料粉末のうち、当該両パンチに
よる該材料粉末の加圧・圧縮を行う加圧工程中に前記ダ
イスに対して上下方向に不動となるべき部位をニュート
ラル部位とし、該ニュートラル部位が、少なくとも全て
の前記特定組の両パンチ間の材料粉末について前記横穴
形成ピンの中心軸上に存するように各特定組の両パンチ
間の材料粉末における該ニュートラル部位の位置をあら
かじめ定めておき、前記各特定組の両パンチ間の材料粉
末における前記ニュートラル部位が前記加圧工程中に前
記ダイスに対して上下方向に不動となるように各特定組
の両パンチ間による材料粉末の加圧・圧縮を行うことを
特徴とするものである。

【００８０】また、本発明の第４の態様は、特に、特に
上端面及び下端面の一方に段差を有し、他方が平坦面と
なっているような粉末成形体の製造に適した多段成形製
造方法であり、ダイ孔を上下方向に備えるダイスと、該
ダイスのダイ孔にその下方から挿入される複数の下パン
チと、該ダイ孔にその上方から挿入され、前記複数の下
パンチとの間に材料粉末が充填されるキャビティを形成
すると共に平坦な下端面を有する上パンチと、該キャビ
ティに向かって横方向に進退可能に前記ダイスに搭載さ
れた横穴形成ピンとを備えた装置を用い、前記横穴形成
ピンをその先端が前記キャビティ内に存するようにして
該キャビティ内に挿入した状態で、前記各下パンチと上
パンチとの間で前記材料粉末を上下方向に加圧・圧縮す
ることにより前記キャビティ内にめくら穴状の横穴を有
する粉末成形体を得る多段成形製造方法において、前記
複数の下パンチのうち、前記キャビティに挿入された横
穴形成ピンの下方に該横穴形成ピンに対向して存する下
パンチを特定下パンチとすると共に、前記各下パンチの
上方に存する前記材料粉末のうち、当該下パンチと前記
上パンチとによる該材料粉末の加圧・圧縮を行う加圧工
程中に前記ダイスに対して上下方向に不動となるべき部
位をニュートラル部位とし、該ニュートラル部位が、少
なくとも全ての前記特定下パンチの上方に存する材料粉
末について前記横穴形成ピンの中心軸上に存するように
各特定下パンチの上方に存する材料粉末における該ニュ
ートラル部位の位置をあらかじめ定めておき、前記各特
定下パンチの上方に存する材料粉末における前記ニュー
トラル部位が前記加圧工程中に前記ダイスに対して上下
方向に不動となるように各特定下パンチと前記上パンチ
とによる材料粉末の加圧・圧縮を行うことを特徴とする
ものである。

【００８１】かかる本発明の第３の態様によれば、少な
くとも、互いに対向する上下の両パンチが前記キャビテ
ィに挿入された横穴形成ピンの上下に該横穴形成ピンに
対向して存するような前記特定組の両パンチについて
は、該特定組の両パンチ間の材料粉末における前記ニュ
ートラル部位が、前記キャビティに挿入された横穴形成
ピンの中心軸上に存するように定められる。

【００８２】同様に、第４の態様によれば、少なくと
も、前記キャビティに挿入された横穴形成ピンの下方に
該横穴形成ピンに対向して存するような前記特定下パン
チについては、その上方に存する材料粉末における前記
ニュートラル部位が、前記キャビティに挿入された横穴
形成ピンの中心軸上に存するように定められる。

【００８３】そして、本発明の第３及び第４の態様で
は、そのニュートラル部位が前記加圧工程中に前記ダイ
スに対して上下方向に不動となるようにキャビティ内の
材料粉末の加圧・圧縮が行われる。このため、前記加圧
工程中に、前記横穴形成ピンに偏荷重が作用することは
なく、該横穴形成ピンが折れたりするのを回避すること
ができる。

【００８４】かかる本発明の第３及び第４の態様のより
具体的な形態では、前記複数の下パンチを挿入した前記
ダイ孔内に、各下パンチの上方に存する材料粉末の深さ
がそれぞれあらかじめ定めた所定量となるように該材料
粉末を充填する工程と、前記複数の上パンチ（第３の態
様）、あるいは単一の上パンチ（第４の態様）を前記ダ
イ孔にその上方から挿入して該ダイ孔内の材料粉末に接
触させ、該材料粉末が非加圧状態で密封された前記キャ
ビティを該ダイ孔内に形成する工程とを備える。

【００８５】さらに、第３の態様にあっては、該材料粉
末の非加圧状態での前記各組の下パンチ及び上パンチの
間隔を維持しつつ該両パンチをダイ孔内で前記ダイスに
対して相対的に上下方向に移動させ、各組の両パンチを
前記材料粉末の加圧・圧縮の開始時における前記ダイス
に対する相対的な初期位置としてあらかじめ定めた位置
に移送する工程を備える。同様に、第４の態様にあって
は、該材料粉末の非加圧状態での前記各下パンチ及び上
パンチの間隔を維持しつつ各下パンチ及び上パンチをダ
イ孔内で前記ダイスに対して相対的に上下方向に移動さ
せ、各下パンチ及び上パンチを前記材料粉末の加圧・圧
縮の開始時における前記ダイスに対する相対的な初期位
置としてあらかじめ定めた位置に移送する工程を備え
る。

【００８６】さらに、第３及び第４のいずれの態様にあ
っても、少なくとも前記キャビティ内の材料粉末の加圧
・圧縮を行う加圧工程の開始前に前記横穴形成ピンを該
キャビティに挿入し、その挿入状態を該加圧工程中に維
持する工程を備える。

【００８７】そして、第３の態様にあっては、前記加圧
工程は、少なくとも前記各特定組の下パンチ及び上パン
チのそれぞれの前記ダイスに対する相対的な移動速度の
比率を一定として、各組の下パンチ及び上パンチをそれ
ぞれ前記初期位置から前記ダイスに対して相対的に上
動、下動させることにより行うと共に、少なくとも該加
圧工程における各特定組の下パンチ及び上パンチのそれ
ぞれの前記ダイスに対する相対的な移動量は、該各特定
組の両パンチ間の材料粉末における前記ニュートラル部
位が該加圧工程中に前記ダイスに対して上下方向に不動
となるようにあらかじめ設定しておく。

【００８８】また、第４の態様にあっては、前記加圧工
程は、少なくとも前記各特定下パンチ及び上パンチのそ
れぞれの前記ダイスに対する相対的な移動速度の比率を
一定とし且つ、各特定下パンチの上方に存する材料粉末
の前記加圧工程における圧縮比を全ての特定下パンチに
ついて同一として、各下パンチ及び上パンチをそれぞれ
前記初期位置から前記ダイスに対して相対的に上動、下
動させることにより行うと共に、少なくとも該加圧工程
における各特定下パンチ及び上パンチのそれぞれの前記
ダイスに対する相対的な移動量は、前記各特定下パンチ
の上方に存する材料粉末における前記ニュートラル部位
が前記加圧工程中に前記ダイスに対して上下方向に不動
となるようにあらかじめ設定しておく。

【００８９】上記のような本発明の第３の態様及び第４
の態様によれば、前記ダイ孔内への材料粉末の充填と前
記キャビティの形成と前記各パンチの前記初期位置への
移送とが前述した本発明の第１及び第２の態様の場合と
全く同様に行われる。また、キャビティ内の材料粉末の
加圧・圧縮を開始する前（例えば、該加圧・圧縮を開始
する直前や、前記キャビティに材料粉末を充填する前
等）に、前記横穴形成ピンを前記キャビティに挿入して
おく。このとき、該横穴形成ピンは粉末成形体にめくら
穴状の横穴を形成するためのものであるので、該横穴形
成ピンの先端は、キャビティ内に存する。

【００９０】このように横穴形成ピンをキャビティ内に
挿入し、また、各パンチを前記初期位置に移送した状態
で、次に、各下パンチと上パンチとをそれぞれ前記ダイ
スに対して相対的に上動、下動させることで前記キャビ
ティ内の材料粉末を加圧・圧縮し、前記キャビティ内に
前記粉末成形体を得る。

【００９１】このとき、本発明の第３の態様にあって
は、少なくとも前記各特定組の下パンチ及び上パンチに
ついては、各特定組の下パンチ及び上パンチのそれぞれ
の前記ダイスに対する相対的な移動速度の比率を一定と
して、各組の両パンチによる材料粉末の加圧・圧縮が行
われる。また、第４の態様にあっては、少なくとも前記
特定下パンチについては、各下パンチと上パンチとのそ
れぞれの前記ダイスに対する相対的な移動速度の比率を
一定とすることに加えて、各特定パンチの上方に存する
材料粉末の前記加圧工程における圧縮比を全ての特定下
パンチについて同一として、前記材料粉末の加圧・圧縮
が行われる。

【００９２】このようにしたとき、同一水平面上に並ぶ
ように定めた各特定組の両パンチ間の材料粉末における
前記ニュートラル部位（第３の態様）、あるいは各特定
下パンチの上方に存する材料粉末（第４の態様）におけ
る前記ニュートラル部位が、前記加圧工程中に実際にダ
イスに対して上下方向に不動となるように、加圧工程に
おける各特定組の下パンチ及び上パンチのそれぞれの前
記ダイスに対する相対的な移動量（第３の態様）、ある
いは、各特定下パンチと上パンチとのそれぞれの前記ダ
イスに対する相対的な移動量（第４の態様）を前述した
第１及び第２の態様の場合と同様に設定することがで
き、また、それらのパンチの前記初期位置も定めること
ができる。

【００９３】そして、このように各特定組の上下のパン
チ、あるいは各特定下パンチ及び上パンチの移動量を設
定し、また、それらの各パンチの前記ダイスに対する相
対移動速度や、それらに対応する前記ニュートラル部位
の位置を定めて、前記加圧工程を行ったとき、前記横穴
形成ピンに対向する各特定組の上下のパンチ、あるいは
各特定下パンチに対応する各ニュートラル部位を、該加
圧工程の開始時から終了時までダイスに対して上下方向
に不動となるようにすることができると共に、そのニュ
ートラル部位の全てを同一水平面上に並ばせることがで
きる。

【００９４】このため、前記キャビティに挿入された横
穴形成ピンに偏荷重が作用することはなく、横穴形成ピ
ンが加圧工程中に折れたりするのを防止することができ
る。

【００９５】かかる本発明の第３の態様及び第４の態様
では、より具体的には、前記各パンチの移動量は次のよ
うに求めることができる。

【００９６】すなわち、本発明の第３の態様にあって
は、前記各特定組の下パンチ及び上パンチの組番号をｋ
としたとき、前記本発明の第１の態様に関して説明した
前記式（１５），（１６）によって、前記加圧工程にお
ける第ｋ組の下パンチ及び上パンチのそれぞれの前記ダ
イスに対する相対的な移動量Ｘｋ，Ｙｋを設定すること
ができる。

【００９７】同様に、第４の態様にあっては、前記各特
定下パンチの番号をｋとしたとき、前記式（１５）によ
って、前記加圧工程における第ｋ番の特定下パンチの前
記ダイスに対する相対的な移動量Ｘｋを設定することが
でき、また、前記式（１７）によって、前記加圧工程に
おける上パンチの前記ダイスに対する相対的な移動量Ｙ
を設定することができる。

【００９８】従って、前記横穴形成ピンの破損を回避で
きるような加圧条件の設定を容易に行うことができる。

【００９９】上述のような本発明の第３の態様におい
て、前記特定組以外の組の両パンチ、すなわち、前記キ
ャビティに挿入された横穴形成ピンの上下に存しないよ
うな両パンチの組については、その移動速度や移動量を
必ずしも特定組の両パンチと同様に設定する必要はない
が、均質的な粉末成形体を得る上では、特定組の両パン
チと同様に移動速度や移動量を設定することが好ましい
と考えられる。同様に、第４の態様においても、均質的
な粉末成形体を得る上では、特定下パンチ以外の下パン
チについても、特定下パンチと同様に移動速度や移動量
を設定することが好ましいと考えられる。

【０１００】そこで、本発明の第３の態様では、前記特
定組を含む全ての組の両パンチについて、前記加圧工程
中における各組の下パンチ及び上パンチのそれぞれの前
記ダイスに対する相対的な移動速度の比率を一定として
各組の両パンチによる前記材料粉末の加圧・圧縮を行う
と共に、前記特定組を含む全ての組の両パンチ間の材料
粉末について前記ニュートラル部位が前記横穴形成ピン
の中心軸上に存するように各組の両パンチ間の材料粉末
における該ニュートラル部位の位置をあらかじめ定めて
おき、前記各組の両パンチ間の材料粉末における前記ニ
ュートラル部位が前記加圧工程中に前記ダイスに対して
上下方向に不動となるように、各組の下パンチ及び上パ
ンチのそれぞれの該加圧工程における前記ダイスに対す
る相対的な移動量をあらかじめ設定する。

【０１０１】同様に、本発明の第４の態様では、前記特
定下パンチを含む全ての下パンチについて、前記加圧工
程中における各下パンチ及び上パンチのそれぞれの前記
ダイスに対する相対的な移動速度の比率を一定として各
下パンチと上パンチとにによる前記材料粉末の加圧・圧
縮を行うと共に、前記特定下パンチを含む全ての下パン
チの上方に存する材料粉末について前記ニュートラル部
位が前記横穴形成ピンの中心軸上に存するように各下パ
ンチの上方に存する材料粉末における該ニュートラル部
位の位置をあらかじめ定めておき、前記各下パンチの上
方に存する材料粉末における前記ニュートラル部位が前
記加圧工程中に前記ダイスに対して上下方向に不動とな
るように、各下パンチ及び上パンチのそれぞれの該加圧
工程における前記ダイスに対する相対的な移動量をあら
かじめ設定する。

【０１０２】このようにすることで、全ての組の両パン
チ間の材料粉末に対するニュートラル部位（第３の態
様）、あるいは、全ての下パンチの上方の材料粉末に対
するニュートラル部位（第４の態様）が、前記横穴形成
ピンの中心軸を含む同一水平面上に並び、且つ、加圧工
程中にダイスに対して上下に不動となるので、前述した
本発明の第１及び第２の態様に関して説明した如く、前
記キャビティ内の材料粉末は、どのパンチにより加圧さ
れるかによらずに、均質的に加圧・圧縮され、良質の粉
末成形体を得ることができる。

【０１０３】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施形態を図２〜
図９を参照して説明する。図２は本実施形態で製造する
粉末成形体の一例を示す斜視図及び縦断面図、図３〜図
８は図１の粉末成形体の製造方法を説明するための説明
的断面図、図９は図１の粉末成形体を製造するために材
料粉末を加圧・圧縮する際の加圧条件の設定の仕方を説
明するための説明図である。

【０１０４】図２において、同図（ａ）は本実施形態で
製造する粉末成形体５０の斜視図、、同図（ｂ）は図２
（ａ）のＩ−Ｉ線断面による粉末成形体５０の縦断面図
である。これらの図に示すように、製造する粉末成形体
５０は、例えば、縦方向の長さが異なる３つの垂直姿勢
の方形状の板部５１，５２，５３を重合したような外形
状をなし、それらの板部５１，５２，５３の上下端面に
より、粉末成形体５０の上下端部に段差が形成されてい
る。そして、粉末成形体５０は、その板部５１，５２，
５３をそれらの法線方向（水平方向）に貫く貫通横穴５
４を有する。

【０１０５】本実施形態において、この粉末成形体５０
の製造に用いる装置は、材料粉末の多段成形を行う装置
であり、図３に示すように、ダイ孔１を上下方向に有す
るダイス２と、このダイス２のダイ孔１にその下方から
挿入される三個の下パンチ３ａ，４ａ，５ａと、これら
の各パンチ３ａ，４ａ，５ａにそれぞれ対向してダイ孔
１にその上方から挿入される三個の上パンチ３ｂ，４
ｂ，５ｂとを具備する。

【０１０６】ダイス２のダイ孔１は、図２に示した粉末
成形体５０の外周形状（垂直面形状）に沿った形状に形
成されている。また、ダイス２の内部の所定の箇所に
は、ダイ孔１に連通させて横方向に穿設された一対のピ
ン挿入穴６，７が、ダイ孔１を間に介在させて同心に相
対向するように備えられている。そして、これらのピン
挿入穴６，７には、それぞれ、前記粉末成形体５０の貫
通横穴５４の形状を有する横穴形成ピン８と該横穴形成
ピン８に対向する対向ピン９とが、それらの先端面をダ
イ孔１に臨ませて対向するように挿入されている。これ
らの横穴形成ピン８及び対向ピン９は、それぞれ図示し
ないアクチュエータを介してピン挿入穴６，７に沿って
その軸方向（横方向）に移動可能とされている。さら
に、ダイス２には、前記対向ピン９側のピン挿入穴７に
連通してダイス２の下方に開放された粉末排出穴１０が
備えられている。

【０１０７】下パンチ３ａとこれに対向する上パンチ４
ａとの組、下パンチ３ｂとこれに対向する上パンチ４ｂ
との組、及び下パンチ３ｃとこれに対向する上パンチ４
ｃとの組は、それぞれ、前記粉末成形体５０の板部５１
の部分、板部５２の部分、板部５３の部分を成形するた
めのもので、各下パンチ３ａ〜５ａの上面（成形面）
は、それぞれ、粉末成形体５０の各板部５１〜５３の下
端面の形状に形成されている。同様に、各上パンチ３ｂ
〜５ｂの下面（成形面）は、それぞれ、粉末成形体５０
の各板部５１〜５３の上端面の形状に形成されている。

【０１０８】なお、本実施形態では、前記ダイス２は装
置に固定されており、各下パンチ３ａ〜５ａ及び各上パ
ンチ３ｂ〜５ｂが図示しないアクチュエータを介して昇
降可能とされている。また、各パンチ３ａ〜５ａ，３ｂ
〜５ｂの昇降や、前記各ピン８，９の移動は、図示しな
いマイクロコンピュータ等を用いて制御される。

【０１０９】以上のような装置を用いて、粉末成形体５
０は次のように製造される。なお、以下の説明では、下
パンチ３ａと上パンチ４ａとの組、下パンチ３ｂと上パ
ンチ４ｂとの組、及び下パンチ３ｃと上パンチ４ｃとの
組をそれぞれ、組パンチ３，４，５と称する。

【０１１０】まず、図３に示すように、ダイ孔１に挿入
した下パンチ３ａ〜５ａをそれぞれ、ダイ孔１の上端開
口面から所定量Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の深さ位置に移動させ
た状態で、ダイ孔１に、その上方から材料粉末１２（例
えば鉄系金属粉末やセラミックス粉末）を充填する。こ
のとき、材料粉末１２は、ダイ孔１の上端開口面まで充
填される。すなわち、各下パンチ３ａ〜５ａの上側にそ
れぞれ上記所定量Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の充填深さの材料粉
末１２が存するように該材料粉末１２がダイ孔１内に充
填される。

【０１１１】この場合、各下パンチ３ａ〜５ａの上側の
材料粉末１２の充填深さＦ１，Ｆ２，Ｆ３は、材料粉末
１２をどの程度の圧縮比で圧縮して前記粉末成形体５０
を製造するかによって設計的に定められるものである。

【０１１２】次いで、各下パンチ３ａ〜５ａを一斉に、
若干、下動させると共に、各上パンチ３ｂ〜５ｂの下端
面を同一面上に揃えた状態でそれらの上パンチ３ｂ〜５
ｂをダイ孔１に向かってその上方から一斉に下動させ、
図４に示すように、各上パンチ３ｂ〜５ｂをダイ孔１内
に挿入して材料粉末１２の上面に接触させる。これによ
り、ダイ孔１内には、下パンチ３ａ〜５ａ及び上パンチ
３ｂ〜５ｂ間にキャビティ１１が形成され、このキャビ
ティ１１内に材料粉末１２が密封される。このとき、各
上パンチ３ｂ〜５ｂは材料粉末１２の上面に接触する位
置、すなわち、各上パンチ３ｂ〜５ｂと対向する各下パ
ンチ３ａ〜５ａの上面からそれぞれ前記所定量の充填深
さＦ１〜Ｆ３の間隔を存する位置で停止され、キャビテ
ィ１１内の材料粉末１２は非加圧状態に維持される。

【０１１３】なお、上記のような作動に際しては、下パ
ンチ３ａ〜５ａを下動させる代わりに、ダイス２を上動
させるようにしてもよい。

【０１１４】次に、各組パンチ３，４，５のそれぞれの
両パンチ間の間隔（これはそれぞれ前記充填深さＦ１〜
Ｆ３である）を維持したまま、キャビティ１１内の材料
粉末１２の加圧・圧縮を開始する際の各組パンチ３，
４，５の位置として図５に示すようにあらかじめ定めた
初期位置に各組パンチ３，４，５をそれぞれ移送する。
この場合、本実施形態では、図４の状態から各組パンチ
３，４，５をそれぞれ各別の所定量づつ下動させること
で、図５の初期位置に各組パンチ３，４，５が移送さ
れ、キャビティ１１の形状が前記粉末成形体５０に相似
した形状になる。また、この移送によって、前記横穴形
成ピン８及び対向ピン９は、各組パンチ３，４，５と所
定の位置関係を有してキャビティ１１内の材料粉末１２
に臨む。

【０１１５】なお、このとき各組パンチ３，４，５の前
記初期位置がどのように設定されているかについては後
述する。

【０１１６】次いで、各組パンチ３，４，５の下パンチ
及び上パンチをそれぞれ一斉に上動、下動させてキャビ
ティ１１内の材料粉末１２の加圧・圧縮を開始し、その
後、該キャビティ１１内の材料粉末１２が前記粉末成形
体５０の形状まで圧縮される前の所定のタイミングで、
材料粉末１２の加圧・圧縮を中断する（各組パンチ３，
４，５の下パンチ及び上パンチの移動を停止する）こと
で、図６に示すように該材料粉末１２を仮圧縮する。こ
の仮圧縮は、キャビティ１１内の材料粉末１２がその形
状を維持できる程度であればよく、例えば、キャビティ
１１内の材料粉末１２を加圧開始時の状態（図６の状
態）から各組パンチ３，４，５の両パンチ間で２０〜３
０％圧縮するように行われる。また、この仮圧縮に際し
ては、各組パンチ３，４，５毎に、その各組パンチ３，
４，５の下パンチの移動速度と上パンチの移動速度との
比率が一定となるようにそれらの移動速度が設定されて
いる。すなわち、組パンチ３の下パンチ３ａの移動速度
（上昇速度）をＶａ、上パンチ３ｂの移動速度（下降速
度）をＶｂとしたとき、Ｖａ：Ｖｂは仮圧縮の工程中に
常に一定となるように（例えばＶａ、Ｖｂのそれぞれが
あらかじめ定めた一定値となるように）それらの移動速
度Ｖａ，Ｖｂが制御される。このことは、他の組パンチ
４，５についても同様である。

【０１１７】上記のように仮圧縮を行い、キャビティ１
１内の材料粉末１２の加圧・圧縮を中断しているとき
に、次に、前記横穴形成ピン８をキャビティ８内に向か
って前進させると共に、これに同期させて、前記対向ピ
ン９をキャビティ１１から離反させるように後退させ
る。この動作を、図７に示すように、横穴形成ピン８の
先端部がキャビティ１１内を貫通して対向ピン９側のピ
ン挿入穴７に進入し、その先端部が前記粉末排出穴１０
に臨む位置に達するまで行う。

【０１１８】このとき、前記図６の仮圧縮状態で、横穴
形成ピン８と対向ピン９との間に存している材料粉末１
２が横穴形成ピン８の前進及び対向ピン９の後退に伴
い、対向ピン９側のピン挿入穴７内に押し出され、その
押し出された部分が横穴形成ピン８により埋められる。
そして、横穴形成ピン８の先端部が前記粉末排出穴１０
に臨む位置に達すると、対向ピン９側のピン挿入穴７内
に押し出された粉末材料１１は、粉末排出穴１０内に落
下し、該粉末排出穴１０を介してダイス２の下方に排出
される。

【０１１９】このとき、キャビティ１１内の材料粉末１
２は、前述の仮圧縮によって、ある程度固められている
ため、横穴形成ピン８の前進に伴い対向ピン９が後退さ
れた際に、両ピン８，９間に存する材料粉末１２だけで
なく、その周囲の材料粉末１２までもが対向ピン９側の
ピン挿入穴７に内に入り込んでしまうような事態を回避
することができる。すなわち、キャビティ１１内からピ
ン挿入穴７内に押し出される材料粉末１２を必要限に留
めることができる。

【０１２０】なお、排出された材料粉末１２は、粉末排
出穴１０の下方に設けられた図示しない粉末回収器に回
収され、それが新たな粉末成形体５０や他の粉末成形体
を製造するための材料粉末として再利用される。

【０１２１】このようにして、材料粉末１２の加圧・圧
縮の中断中に、横穴形成ピン８をキャビティ１１に貫通
させた後、その貫通状態を維持したまま、各組パンチ
３，４，５の下パンチ及び上パンチを再びそれぞれ一斉
に上動、下動させてキャビティ１１内の材料粉末１２の
加圧・圧縮を再開し、この加圧・圧縮をキャビティ１１
内の材料粉末１０が最終的に図８に示すように前記粉末
成形体５０の形状になって、該キャビティ１１内に粉末
成形体５０が得られるまで行う。

【０１２２】このとき、各組パンチ３，４，５の下パン
チ及び上パンチの移動速度は、前記仮圧縮の場合と同様
に、各組パンチ３，４，５毎に、その各組パンチ３，
４，５の下パンチの移動速度と上パンチの移動速度との
比率が一定となるように制御される。

【０１２３】また、前記仮圧縮の際を含めて、前記図５
に示した材料粉末１２の加圧・圧縮の開始時の状態か
ら、図８に示した加圧・圧縮の終了時の状態までの加圧
工程における、各組パンチ３，４，５の下パンチ及び上
パンチの移動量は、本実施形態では、各組パンチ３，
４，５の両パンチ間に存する材料粉末１２のうち、ダイ
ス２に対して上下に不動となる部位、すなわち前述した
ニュートラル部位が前記横穴形成ピン８の中心軸上に位
置するように設定されているのであるが、これについて
は後述する。

【０１２４】上記のようにして、キャビティ１１内に粉
末成形体５０が得られた後には、前記横穴形成ピン８が
ピン挿入穴６内に戻されてキャビティ１１内の粉末成形
体５０から抜脱され、さらに上パンチ３ｂ，４ｂ，５ｂ
を上動させてダイ孔１内から抜脱した後、下パンチ３
ａ，４ｂ，５ｂを上動させることにより、粉末成形体５
０がダイ孔１内から取り出される。なお、横穴形成ピン
８をキャビティ１１内の粉末成形体５０から抜脱する際
には、それに先だって、上パンチ３ｂ，４ｂ，５ｂを僅
かに上動させると共に、下パンチ３ａ，４ｂ，５ｂを僅
かに下動させると、キャビティ１１内の粉末成形体５０
に生じている内部応力が解放され、横穴形成ピン８の抜
脱を容易に行うことができる。

【０１２５】次に、前記図５に示した材料粉末１２の加
圧・圧縮の開始時の状態から、図８に示した加圧・圧縮
の終了時の状態までの加圧工程（仮圧縮を含む）におけ
る、各組パンチ３，４，５の下パンチ及び上パンチの移
動量と、加圧工程の開始時における各組パンチ３，４，
５の下パンチ及び上パンチの初期位置とについて前記図
２（ｂ）及び図９を参照して説明する。

【０１２６】図９（ａ）は、図５と同じ加圧工程の開始
時の状態、図９（ｂ）は、図８と同じ加圧工程の終了時
の状態を示している。

【０１２７】図９（ａ）を参照して本実施形態では、キ
ャビティ１１内で組パンチ３の両パンチ３ａ，３ｂ間に
存する材料粉末１２のうちの前記横穴形成ピン８の中心
軸上の部位（詳しくは該中心軸を含む水平面上の部位。
以下同様）Ｃ１と、組パンチ４の両パンチ４ａ，４ｂ間
に存する材料粉末１２のうちの横穴形成ピン８の中心軸
上の部位Ｃ２と、組パンチ５の両パンチ５ａ，５ｂ間に
存する材料粉末１２のうちの横穴形成ピン８の中心軸上
の部位Ｃ３とを（これらの部位Ｃ１〜Ｃ３が横穴形成ピ
ン８の中心軸上に連続して並んでいる）、前記仮圧縮の
場合を含めてキャビティ１１内の材料粉末１２の加圧・
圧縮を行う加圧工程中に、ダイス２に対して上下に不動
となるべきニュートラル部位として定める。

【０１２８】そして、それらのニュートラル部位Ｃ１〜
Ｃ３がキャビティ１１内の材料粉末１２の加圧工程中
に、実際にダイス２に対して不動となるように、すなわ
ち、加圧工程中に常に、横穴形成ピン８の中心軸上に存
するように、加圧工程の開始時から終了時までの（前記
仮圧縮を含む）、各組パンチ３〜５の各パンチの加圧工
程中の移動量を設定する。

【０１２９】この移動量を設定するために、前述した充
填深さＦ１〜Ｆ３以外に、次のようなパラメータを定義
する。

【０１３０】すなわち、前記図２（ｂ）に示すように、
粉末成形体５０の各板部５１，５２，５３の垂直方向の
厚さ（成形体厚さ）をそれぞれＨ１，Ｈ２，Ｈ３とし、
また、各板部５１，５２，５３の下端面から前記貫通横
穴５４の中心軸までの間隔をそれぞれｈ１，ｈ２，ｈ３
とする。換言すれば、図９（ｂ）に示す如く、前記加圧
工程の終了時における各組パンチ３〜４の両パンチ間の
間隔をそれぞれＨ１，Ｈ２，Ｈ３とし、また、前記加圧
工程の終了時における各下パンチ３ａ〜５ａの上面から
前記横穴形成ピン８の中心軸までの間隔をそれぞれｈ
１，ｈ２，ｈ３とする。これらのＨ１，Ｈ２，Ｈ３，ｈ
１，ｈ２，ｈ３の値は、製造する粉末成形体５０の設計
寸法によって定まるものである。

【０１３１】また、前記加圧工程の開始時から終了時ま
での各パンチ３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂの移
動量をそれぞれＸ１，Ｙ１，Ｘ２，Ｙ２，Ｘ３，Ｙ３、
前記加圧工程の開始時における各下パンチ３ａ，４ａ，
５ａのダイス２の上面からの間隔をそれぞれＳ１，Ｓ
２，Ｓ３、前記加圧工程の終了時における各下パンチ３
ａ，４ａ，５ａのダイス２の上面からの間隔をそれぞれ
Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３、ダイス２の上面から横穴形成ピン８
の中心軸までの間隔をＮＬとおく。

【０１３２】なお、上記移動量Ｘ１，Ｙ１，Ｘ２，Ｙ
２，Ｘ３，Ｙ３に関しては、上向きを正の向きとする。
従って、加圧工程中に上動する下パンチ３ａ〜５ａの移
動量Ｘ１〜Ｘ３は正の値であり、加圧工程中に下動する
上パンチ３ｂ〜５ｂの移動量Ｙ１〜Ｙ３は負の値であ
る。

【０１３３】ここで、まず、組パンチ３の両パンチ３
ａ，３ｂ間の材料粉末１２の前記ニュートラル部位Ｃ１
に関し、図９（ｂ）の加圧工程の開始時における下パン
チ３ａの上面から該ニュートラル部位Ｃ１までの間隔
の、前記充填深さＦ１（これは加圧工程の開始時におけ
る両パンチ３ａ，３ｂ間の間隔に等しい）に対する割合
を百分率で表したものをＲ１とおくと、このＲ１は、前
述の如く定義した加圧比率に相当するものである。そし
て、このニュートラル部位Ｃ１に係わる加圧比率Ｒ１
は、該ニュートラル部位Ｃ１が加圧工程中に常に横穴形
成ピン８の中心軸上にあるべき部位であるから、図９
（ｂ）の加圧工程の終了時における下パンチ３ａの上面
から横穴形成ピン８の中心軸までの間隔ｈ１の、該加圧
工程の終了時における両パンチ３ａ，３ｂ間の間隔Ｈ１
に対する割合を百分率で表したもの（＝１００・ｈ１／
Ｈ１）に等しくなるべきものである。従って、前記ニュ
ートラル部位Ｃ１に係わる加圧比率Ｒ１の値は、次式
（１８）により与えられる。

【０１３４】

【数１８】

【０１３５】そこで、本実施形態では、組パンチ３の下
パンチ３ａの前記移動量Ｘ１は前記式（１５）に従っ
て、前記加圧比率Ｒ１と、加圧工程の開始時における両
パンチ３ａ，３ｂ間の材料粉末１２の充填深さＦ１と、
粉末成形体５０の板部５１の垂直方向の厚さＨ１とを用
いて、次式（１９）により設定する。

【０１３６】

【数１９】

【０１３７】また、組パンチ３の上パンチ３ｂの前記移
動量Ｙ１は前記式（１６）に従って、前記加圧比率Ｒ
１、充填深さＦ１及び粉末成形体５０の板部５１の厚さ
Ｈ１を用いて次式（２０）により設定する。

【０１３８】

【数２０】

【０１３９】さらに、上記の組パンチ３の場合と同様の
考え方によって、組パンチ４の両パンチ４ａ，４ｂ間の
材料粉末１２の前記ニュートラル部位Ｃ２に係わる加圧
比率をＲ２、組パンチ５の両パンチ５ａ，５ｂ間の材料
粉末１２の前記ニュートラル部位Ｃ３に係わる加圧比率
をＲ３とおくと、これらの値は、それぞれ次式（２
１），（２２）により与えられる。

【０１４０】

【数２１】

【０１４１】

【数２２】

【０１４２】そこで、本実施形態では、組パンチ４の下
パンチ４ａの前記移動量Ｘ２と、上パンチ４ｂの前記移
動量Ｙ２とは、それぞれ前記式（１５），（１６）に従
って、前記加圧比率Ｒ２と、充填深さＦ２と、粉末成形
体５０の板部５２の垂直方向の厚さＨ２とを用いて、次
式（２３），（２４）によりそれぞれ設定する。

【０１４３】

【数２３】

【０１４４】

【数２４】

【０１４５】同様に、組パンチ５の下パンチ５ａの前記
移動量Ｘ３と、上パンチ５ｂの前記移動量Ｙ４とは、そ
れぞれ前記加圧比率Ｒ３と、充填深さＦ３と、粉末成形
体５０の板部５３の垂直方向の厚さＨ３とを用いて、次
式（２５），（２６）によりそれぞれ設定する。

【０１４６】

【数２５】

【０１４７】

【数２６】

【０１４８】次に、本実施形態では、加圧工程の開始時
における各パンチ３ａ〜５ａ、３ｂ〜５ｂの初期位置は
次のように設定する。

【０１４９】まず、下パンチ３ａに関し、前記加圧工程
の終了時における該下パンチ３ａの上面からダイス２の
上面までの前記間隔Ｅ１は、図９（ｂ）を参照して明ら
かなように、下パンチ３ａの上面から横穴形成ピン８の
中心軸までの前記間隔ｈ１と、該中心軸からダイス２の
上面までの間隔ＮＬ（これはダイス２の設計上で定まる
値である）との和（＝ｈ１＋ＮＬ）である。また、加圧
工程の開始時における下パンチ３ａの上面からダイス２
の上面までの前記間隔Ｓ１は、上記間隔Ｅ１に、前記式
（１４）により設定される下パンチ３ａの加圧工程中の
移動量Ｘ１を加えたものである。

【０１５０】そこで、本実施形態では、加圧工程の開始
時における下パンチ３ａの初期位置を規定する前記間隔
Ｓ１を前記式（１９）により設定する移動量Ｘ１を用い
て次式（２７）により設定する。

【０１５１】

【数２７】

【０１５２】これと同様の考え方によって、加圧工程の
開始時における下パンチ４ａ，５ａの初期位置を規定す
る前記間隔Ｓ２，Ｓ３を、本実施形態では、それぞれ前
記式（２３），（２５）により設定する移動量Ｘ２，Ｘ
３を用いて次式（２８），（２９）により設定する。

【０１５３】

【数２８】

【０１５４】

【数２９】

【０１５５】なお、加圧工程の開始時における前記各上
パンチ３ａ，４ｂ，５ｂの初期位置（各上パンチ３ａ，
４ｂ，５ｂの下面からダイス２の上面までの間隔）は、
図９（ａ）を参照して明らかなように、それぞれ上記の
ように設定される間隔Ｓ１〜Ｓ３に前記各組パンチ３〜
５の両パンチ間の充填深さＦ１〜Ｆ３を減算した値とし
て設定される。

【０１５６】以上説明したように各パンチ３ａ〜５ａ、
３ｂ〜５ｂの加圧工程中の移動量Ｘ１〜Ｘ３，Ｙ１〜Ｙ
３と、各パンチ３ａ〜５ａ、３ｂ〜５ｂの加圧工程の開
始時の初期位置とを設定して、前述の如く、材料粉末１
２の加圧・圧縮を行うことで、各組パンチ３〜５の両パ
ンチ間の材料粉末１２の前記ニュートラル部位Ｃ１〜Ｃ
３はそのいずれもが、加圧工程中に、前記横穴形成ピン
８の中心軸上で不動になる。このため、特に前記横穴形
成ピン８をキャビティ１１に貫通させた後の材料粉末１
２の加圧・圧縮に際して、該横穴形成ピン８に偏荷重が
作用することがなく、該横穴形成ピン８が破損したりす
るのを確実に防止することができる。

【０１５７】また、各組パンチ３〜５の両パンチ間の材
料粉末１２の前記ニュートラル部位Ｃ１〜Ｃ３はそのい
ずれもが、加圧工程中に、前記横穴形成ピン８の中心軸
上で不動になることで、組パンチ３の両パンチ間の材料
粉末１２とその隣の組パンチ４の両パンチ間の材料粉末
１２との境界部分と、組パンチ４の両パンチ間の材料粉
末１２とその隣の組パンチ５の両パンチ間の材料粉末１
２との境界部分とにおいて、加圧工程の開始時に互いに
隣合っていた材料粉末１２は、その隣接関係が加圧工程
中も維持される。このため、上記の境界部分において粉
末成形体５０の強度不足が生じるような事態を防止し、
良品質の粉末成形体５０を得ることができる。

【０１５８】次に、本発明の第２の実施形態を図１０〜
図１５を参照して説明する。図１０は本実施形態で製造
する粉末成形体の一例を示す縦断面図、図１１〜図１５
は図１の粉末成形体の製造方法を説明するための説明的
断面図である。なお、本実施形態の説明において、前述
の第１の実施形態と同一構成部分については、第１の実
施形態と同一の参照符号を用いる。

【０１５９】図１０を参照して、本実施形態で製造する
粉末成形体６０は、例えば前述した図２の粉末成形体５
０と同一の外形状で、板部６１，６２，６３を重合した
ような外形状をなす。各板部６１〜６３の垂直方向の長
さ（成形体厚さ）等のサイズは、それぞれ図２の粉末成
形体５０の板部５１〜５３と同一である。そして、本実
施形態では、粉末成形体６０の板部５１の表面（図の左
側面）から板部５２にかけて横方向に延在する比較的小
径なめくら穴状の横穴６４（以下、めくら横穴６とい
う）を有している。このめくら横穴６４は、板部６３に
は延びていない。

【０１６０】なお、本実施形態では、粉末成形体６０に
おけるめくら横穴６４の中心軸の位置は、前述の粉末成
形体５０における貫通横穴５４の中心軸の位置と同一
で、板部６１〜６３のそれぞれの下面から間隔ｈ１，ｈ
２，ｈ３を存する位置である。

【０１６１】本実施形態において、この粉末成形体６０
の製造に用いる装置の基本構成は、前述の粉末成形体５
０の製造に用いる装置と同一であり、ダイ孔１を上下方
向に有するダイス２と、このダイス２のダイ孔１にその
下方から挿入される三個の下パンチ３ａ，４ａ，５ａ
と、これらの各パンチ３ａ，４ａ，５ａにそれぞれ対向
してダイ孔１にその上方から挿入される三つの上パンチ
３ｂ，４ｂ，５ｂとを具備する。ダイス２のダイ孔１、
各下パンチ３ａ〜５ａ、及び各上パンチ３ｂ〜５ｂの形
状は、前述の第１の実施形態のものと同一で、下パンチ
３ａ及び上パンチ３ｂからなる組パンチ３と、下パンチ
４ａ及び上パンチ４ｂからなる組パンチ４と、下パンチ
５ａ及び上パンチ５ｂからなる組パンチ５とはそれぞ
れ、粉末成形体６０の板部６１〜６３の部分を成形する
ためのものである。

【０１６２】一方、本実施形態では、ダイス２の内部に
は、組パンチ３寄りの箇所でダイ孔１に連通させて横方
向に穿設されたピン挿入穴１３が備えられ、この挿入穴
１３に、前記粉末成形体６０のめくら横穴６４の形状を
有する横穴形成ピン１４がその先端面をダイ孔１に臨ま
せて挿入されている。この横穴形成ピン１４は、図示し
ないアクチュエータを介してピン挿入穴１３に沿ってそ
の軸方向（横方向）に移動可能とされている。

【０１６３】なお、前記第１の実施形態の場合と同様、
ダイス２は装置に固定されており、各下パンチ３ａ〜５
ａ及び各上パンチ３ｂ〜５ｂが図示しないアクチュエー
タを介して昇降可能とされていると共に、各パンチ３ａ
〜５ａ，３ｂ〜５ｂの昇降や、前記横穴形成ピン１４の
移動は、図示しないマイクロコンピュータ等を用いて制
御される。

【０１６４】以上のような装置を用いて、粉末成形体６
０は次のように製造される。

【０１６５】まず、図１１に示すように、ダイ孔１内に
挿入した各下パンチ３ａ〜５ａをそれぞれ、ダイ孔１の
上端開口面から所定量Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の深さ位置に移
動させた状態で、前記第１実施形態の場合と全く同様に
（図３参照）、ダイ孔１内にその上方から材料粉末１２
を充填する。このときの、材料粉末１２の充填深さＦ
１，Ｆ２，Ｆ３は前記第１の実施形態と同一である。

【０１６６】次いで、前記第１の実施形態の場合と全く
同様に、各下パンチ３ａ〜５ａを一斉に、若干、下動さ
せると共に、各上パンチ３ｂ〜５ｂをダイ孔１に向かっ
てその上方から一斉に下動させ、図１２に示すように、
各上パンチ３ｂ〜５ｂをダイ孔１内に挿入して材料粉末
１２の上面に接触させる。これにより、ダイ孔１内に、
材料粉末１２が下パンチ３ａ〜５ａと上パンチ３ｂ〜５
ｂとの間で密封されたキャビティ１１を形成する。この
とき、キャビティ１１内の材料粉末１２は非加圧状態に
維持される。

【０１６７】次に、前記第１の実施形態の場合と全く同
様に、各組パンチ３，４，５のそれぞれの両パンチ間の
間隔を維持したまま、図１３に示す如く各組パンチ３，
４，５をキャビティ１１内の材料粉末１２の加圧・圧縮
を開始する際の所定の初期位置にそれぞれ移送する。こ
の場合、各組パンチ３〜５の初期位置は、第１の実施形
態と同一である。

【０１６８】さらに、前記横穴形成ピン１４をキャビテ
ィ８内に向かって前進させ、図１４に示すごとく、該キ
ャビティ８内の所定の位置（本実施形態では、組パンチ
４の両パンチ間の材料粉末と組パンチ５の両パンチ間の
材料粉末の境界部分）まで、横穴形成ピン１４を挿入す
る。このとき、組パンチ３，４の両パンチは、特定組の
両パンチで、横穴形成ピン１４の上下に該横穴形成ピン
１４に対向して存するものとなるが、組パンチ５の両パ
ンチは、横穴形成ピン１４には対向しないものとなる
（組パンチ５の両パンチ間には横穴形成ピン１４は存在
しない）。

【０１６９】そして、この横穴形成ピン１４の挿入状態
を維持したまま、各組パンチ３，４，５の下パンチ及び
上パンチをそれぞれ一斉に上動、下動させてキャビティ
１１内の材料粉末１２の加圧・圧縮を開始し、この加圧
・圧縮を、図１５に示す如く、最終的にキャビティ１１
内に前記粉末成形体６０が得られるまで行う。

【０１７０】このとき、前記第１の実施形態における材
料粉末の加圧・圧縮の場合と同様に、各組パンチ３，
４，５毎に、その各組パンチ３，４，５の下パンチの移
動速度と上パンチの移動速度との比率が一定となるよう
にそれらの移動速度が制御される。

【０１７１】また、図１４を参照して、本実施形態で
は、前述の第１の実施形態と同様、キャビティ１１内で
組パンチ３の両パンチ３ａ，３ｂ間に存する材料粉末１
２のうちの前記横穴形成ピン１４の中心軸上の部位Ｃ１
と、組パンチ４の両パンチ４ａ，４ｂ間に存する材料粉
末１２のうちの横穴形成ピン１４の中心軸上の部位Ｃ２
と、組パンチ５の両パンチ５ａ，５ｂ間に存する材料粉
末１２のうちの横穴形成ピン１４の中心軸上の部位Ｃ３
とを、キャビティ１１内の材料粉末１２の加圧・圧縮の
開始時（図１４の状態）から、加圧・圧縮の終了時（図
１５の状態）までの加圧工程中に、ダイス２に対して上
下に不動となるべきニュートラル部位として定めてい
る。そして、それらのニュートラル部位Ｃ１〜Ｃ３がキ
ャビティ１１内の材料粉末１２の加圧工程中に、実際に
ダイス２に対して不動となるように、加圧工程の開始時
から終了時までの、各組パンチ３〜５の各パンチの加圧
工程中の移動量を設定している。

【０１７２】この場合、本実施形態では、粉末成形体６
０のサイズや外形状は、前記第１の実施形態で製造した
粉末成形体５０と同一で、上記各ニュートラル部位Ｃ１
〜Ｃ３に係わる加圧比率は、第１の実施形態と同一であ
る（前記式（１８）、（２１）、（２２）を参照）。従
って、本実施形態では、各組パンチ３〜５の各パンチの
加圧工程中の移動量は、前記第１の実施形態と同一に設
定され（前記式（１９）、（２０）、（２３）〜（２
６）を参照）、その設定された移動量に従って、加圧工
程中の各組パンチ３，４，５の各パンチの移動が行われ
る。なお、加圧工程の開始時における各組パンチ３〜５
の各パンチの初期位置は、上記のように設定した各パン
チの移動量を用いて、前記第１の実施形態と同様に設定
されたものである。

【０１７３】上記のようにして、キャビティ１１内に粉
末成形体６０が得られた後には、前記横穴形成ピン１４
がピン挿入穴１３内に戻されてキャビティ１１内の粉末
成形体６０から抜脱され、さらに上パンチ３ｂ，４ｂ，
５ｂを上動させてダイ孔１内から抜脱した後、下パンチ
３ａ，４ｂ，５ｂを上動させることにより、粉末成形体
６０がダイ孔１内から取り出される。なお、横穴形成ピ
ン１４をキャビティ１１内の粉末成形体６０から抜脱す
る際には、それに先だって、上パンチ３ｂ，４ｂ，５ｂ
を僅かに上動させると共に、下パンチ３ａ，４ｂ，５ｂ
を僅かに下動させることで、横穴形成ピン１４の抜脱を
容易に行うことができる。

【０１７４】以上説明した本実施形態においても、前記
第１の実施形態と同様に、各組パンチ３〜５の両パンチ
間の材料粉末１２の前記ニュートラル部位Ｃ１〜Ｃ３は
そのいずれもが、加圧工程中に、前記横穴形成ピン１４
の中心軸上で不動になるため、材料粉末１２の加圧・圧
縮に際して、該横穴形成ピン１４に偏荷重が作用するこ
とがなく、該横穴形成ピン１４が破損したりするのを確
実に防止することができる。

【０１７５】また、各組パンチ３〜５の両パンチ間の材
料粉末１２の前記ニュートラル部位Ｃ１〜Ｃ３はそのい
ずれもが、加圧工程中に、前記横穴形成ピン１４の中心
軸上で不動になることで、組パンチ３の両パンチ間の材
料粉末１２とその隣の組パンチ４の両パンチ間の材料粉
末１２との境界部分と、組パンチ４の両パンチ間の材料
粉末１２とその隣の組パンチ５の両パンチ間の材料粉末
１２との境界部分とにおいて、加圧工程の開始時に互い
に隣合っていた材料粉末１２は、その隣接関係が加圧工
程中も維持される。このため、上記の境界部分において
粉末成形体５０の強度不足が生じるような事態を防止
し、良品質の粉末成形体５０を得ることができる。

【０１７６】次に、本発明の第３の実施形態を図１６及
び図１７を参照して説明する。図１６（ａ），（ｂ）は
それぞれ本実施形態で製造する粉末成形体の斜視図及び
縦断面図、図１７は図１６の粉末成形体の製造方法を説
明するための説明的断面図である。なお、本実施形態の
説明において、前述の第１の実施形態と同一構成部分に
ついては、第１の実施形態と同一の参照符号を用い、詳
細な説明を省略する。

【０１７７】図１６に示すように、本実施形態で製造す
る粉末成形体７０は、前記第１の実施形態で製造した粉
末成形体５０（図２参照）と同様に、３つの方形状の板
部７１，７２，７３を垂直姿勢で重合したような外形状
をなす。この場合、粉末成形体７０は、その上端部の形
状のみが前記粉末成形体５０と異なるものである。すな
わち、粉末成形体７０にあっては、その下端部には、板
部７１〜７３により段差が形成されているが、板部７１
〜７３の上端面は、同一面上に揃えられている。従っ
て、粉末成形体７０の上端面は、段差の無い平坦面とな
っている。そして、この粉末成形体７０には、板部７１
〜７３を貫く貫通横穴７４が、前記粉末成形体５０と同
様に形成されている。

【０１７８】なお、図１６（ｂ）では、説明の便宜上、
前記図２（ｂ）と同一の参照符号を用いて、板部７１〜
７３の厚さＨ１〜Ｈ３（垂直方向の長さ）や、各板部７
１〜７３の下端面から貫通横穴７４の中心軸までの間隔
ｈ１〜ｈ３を示している。

【０１７９】この粉末成形体６０を製造するための装置
は、図１７に示す如く、上パンチのみが、前述の第１の
実施形態のもの（図３を参照）と相違するものであり、
第１の実施形態と同一構成のダイス２、下パンチ３ａ〜
５ａ、横穴形成ピン８及び対向ピン９を備える一方、粉
末成形体６０の上端面が段差の無い平坦面であることか
ら、上パンチは、平坦な下端面（横穴形成ピン８の中心
軸と平行な水平面）を有する単一の上パンチ１５により
構成されている。下パンチ３ａ〜５ａは、それぞれ、上
パンチ１５と協働して、粉末成形体６０の板部６１〜６
３の部分を成形するためのものである。

【０１８０】この装置による粉末成形体６０の製造は、
前述の第１の実施形態と全く同様の手順によって行われ
る。すなわち、ダイ孔１内への材料粉末１２の充填、キ
ャビティ１１の形成、各下パンチ３ａ〜５ａ及び上パン
チ１５の初期位置への移送、キャビティ１１内の材料粉
末１２の仮圧縮、横穴形成ピン８のキャビティ１１への
挿入・貫通（横穴形成ピン８によりキャビティ１１内か
ら押し出される材料粉末１２の排出を含む）、横穴形成
ピン８の挿入後の材料粉末１１の最終的な加圧・圧縮
（粉末成形体６０の成形）が、第１の実施形態と全く同
様のやり方で順次行われる。なお、図１７（ａ）は、各
下パンチ３ａ〜５ａ及び上パンチ１５を初期位置に移送
した状態（キャビティ１１内の材料粉末１２の加圧・圧
縮の開始直前の状態）を示し、図１７（ｂ）は、キャビ
ティ１１内に、最終的に粉末成形体６０を得た状態（材
料粉末１２の加圧・圧縮の終了時の状態）を示してい
る。

【０１８１】この場合、本実施形態では、キャビティ１
１内の材料粉末１２の仮圧縮の場合を含めて、該材料粉
末１２の加圧・圧縮を行う加圧工程中における各下パン
チ３ａ〜５ａ及び上パンチ１５の移動速度は次のように
制御される。

【０１８２】すなわち、各下パンチ３ａ〜５ａの移動速
度をそれぞれＶ１〜Ｖ３、上パンチの移動速度をＶとお
いたとき、Ｖ：Ｖ１、Ｖ：Ｖ２、Ｖ：Ｖ３がそれぞれ加
圧工程中に一定に維持されるように各パンチ３ａ〜５
ａ，１５の移動速度が制御される（例えば、各パンチの
移動速度を一定速度に制御する）。

【０１８３】また、本実施形態では、キャビティ１１内
の材料粉末１２のうち、下パンチ３ａの上方に存する部
分の加圧工程における圧縮比と、下パンチ４ａの上方に
存する部分の加圧工程における圧縮比と、下パンチ５ａ
の上方に存する部分の加圧工程における圧縮比とが同一
となるように、各下パンチ３ａ〜５ａの上方の材料粉末
１２の充填深さが設定されている。すなわち、各下パン
チ３ａ〜５ａの上方の材料粉末１２の所定量の充填深さ
を前記第１の実施形態の場合と同様に、それぞれＦ１〜
Ｆ３とおいたとき（図１７（ａ）を参照）、各下パンチ
３ａ〜５ａの上方の材料粉末１２の圧縮比は、それぞ
れ、前記粉末成形体６０の板部６１〜６３の成形体厚さ
Ｈ１〜Ｈ３（図１６及び図１７（ｂ）を参照）を用いて
Ｈ１／Ｆ１、Ｈ２／Ｆ２、Ｈ３／Ｆ３であり、これらの
値が同一となるように、材料粉末１２の充填深さＦ１〜
Ｆ３が定められている。なお、以下の説明では、この圧
縮比をα（＝Ｈ１／Ｆ１＝Ｈ２／Ｆ２＝Ｈ３／Ｆ３）と
おく。

【０１８４】そして、本実施形態では、各下パンチ３ａ
〜５ａの上方の材料粉末１２のニュートラル部位Ｃ１〜
Ｃ３は、前記第１の実施形態と同様に、横穴形成ピン８
の中心軸上の位置に定められ、これらのニュートラル部
位Ｃ１〜Ｃ３を加圧工程中にダイス２に対して不動とす
る（ニュートラル部位Ｃ１〜Ｃ３を加圧工程中に定常的
に横穴形成ピン８の中心軸上に位置させる）ために、キ
ャビティ１１内の材料粉末１２の加圧・圧縮の開始時か
ら終了時まで（仮圧縮を含む）の各下パンチ３ａ〜５ａ
の移動量Ｘ１〜Ｘ３と、上パンチ１５の移動量Ｙとは次
のように設定されている。

【０１８５】すなわち、各下パンチ３ａ〜５ａの移動量
Ｘ１〜Ｘ３は、それぞれ前記第１の実施形態と同様に、
前記式（１９）、（２３）、（２５）により設定されて
いる。

【０１８６】また、上パンチ１５の移動量Ｙは、前記式
（２０）、（２４）、（２６）のいずれか任意の一つの
式の右辺の演算結果として設定されている。

【０１８７】この場合、式（２０）、（２４）、（２
６）の右辺のいずれの演算を行っても、同一の演算結果
が得られることが前提となるが、このことは、次のよう
に示される。

【０１８８】すなわち、本実施形態における材料粉末１
２の前記圧縮比αを用いると、式（２０）、（２４）、
（２６）の右辺はそれぞれ、次式（３０）〜（３２）に
書き換えられる。

【０１８９】

【数３０】

【０１９０】

【数３１】

【０１９１】

【数３２】

【０１９２】ここで、本実施形態では、上パンチ１５の
下端面は、横穴形成ピン８の中心軸と平行な平坦面であ
るから、これらの式（３０）〜（３２）の右辺の（Ｈ１
−ｈ１），（Ｈ２−ｈ２），（Ｈ３−ｈ３）は、図１７
（ｂ）を参照して明らかなように同一の値（上パンチ１
５と横穴形成ピン８の中心軸との間隔）である。従っ
て、式（３０）〜（３２）の右辺の演算結果はいずれも
同一となる。このことから、式（２０）、（２４）、
（２６）の右辺のいずれの演算によっても、上パンチ１
５の移動量Ｙを求めることができることが判る。

【０１９３】なお、各下パンチ３ａ〜５ａの初期位置、
すなわち、キャビティ１１内の材料粉末１２の加圧・圧
縮の開始時における、各下パンチ３ａ〜５ａの上面とダ
イス２の上面との間隔Ｓ１〜Ｓ３（図１７（ａ）を参
照）は、第１の実施形態と同様に、それぞれ前記式（２
７）〜（２９）により設定される。また、キャビティ１
１内の材料粉末１２の加圧・圧縮の開始時における上パ
ンチ１５の上面とダイス２の上面との間隔（上パンチ１
５の初期位置）は、上記間隔Ｓ１〜Ｓ３のいずれか一つ
から、それに対応する下パンチの上方の材料粉末１２の
充填深さを減算してなる値として設定される。

【０１９４】本実施形態では、上記のようにして、各下
パンチ３ａ〜５ａ及び上パンチ１５の移動量Ｘ１〜Ｘ
３，Ｙ等を設定して、キャビティ１１内の材料粉末１２
の加圧・圧縮を行うことで、横穴形成ピン８の中心軸上
のニュートラル部位Ｃ１〜Ｃ３がダイス２に対して不動
となり、また、該ニュートラル部位Ｃ１〜Ｃ３が同一平
面上に揃うことから、前記第１の実施形態と同様に、加
圧工程中における横穴形成ピン８の破損を回避すること
ができると共に、良品質の粉末成形体６０を得ることが
できる。

【０１９５】次に、本発明の第４の実施形態を図１８及
び図１９を参照して説明する。図１８（ａ），（ｂ）は
それぞれ本実施形態で製造する粉末成形体の斜視図及び
縦断面図、図１９は図１８の粉末成形体の製造方法を説
明するための説明的断面図である。なお、本実施形態の
説明において、前述の第２の実施形態と同一構成部分に
ついては、第２の実施形態と同一の参照符号を用い、詳
細な説明を省略する。

【０１９６】図１８に示すように、本実施形態で製造す
る粉末成形体８０は、前記第２の実施形態で製造した粉
末成形体６０（図１０参照）と上端部の形状のみが相違
するものである。すなわち、方形状の板部８１〜８３を
重合したような外形状を有する本実施形態における粉末
成形体８０は、その下端部には、板部８１〜８３により
段差が形成されているが、板部８１〜８３の上端面は、
前記第３の実施形態における粉末成形体７０と同様に同
一面上に揃えられ、粉末成形体８０の上端面は、段差の
無い平坦面となっている。そして、この粉末成形体８０
には、板部８１の部分から板部８２の部分にかけて、前
記第２の実施形態の粉末成形体６０と同様に、比較的小
径なめくら横穴８４が形成されている。

【０１９７】なお、本実施形態で製造する粉末成形体８
０の各板部８１〜８３の成形体厚さＨ１〜Ｈ３や、各板
部８１〜８３の下端面からめくら横穴８４の中心軸まで
の間隔ｈ１〜ｈ３は、前記第３実施形態のもの（図１６
参照）と同一である。

【０１９８】この粉末成形体８０を製造するための装置
は、図１８に示す如く、上パンチのみが、前述の第２の
実施形態のもの（図１１を参照）と相違するものであ
り、第１の実施形態と同一構成のダイス２、下パンチ３
ａ〜５ａ、横穴形成ピン１４を備える一方、上パンチ
は、平坦な下端面（横穴形成ピン１４の中心軸と平行な
水平面）を有する単一の上パンチ１６により構成されて
いる。下パンチ３ａ〜５ａは、それぞれ、上パンチ１６
と協働して、粉末成形体８０の板部８１〜８３の部分を
成形するためのものである。

【０１９９】この装置による粉末成形体８０の製造は、
前述の第２の実施形態と全く同様の手順によって行われ
る。すなわち、ダイ孔１内への材料粉末１２の充填、キ
ャビティ１１の形成、各下パンチ３ａ〜５ａ及び上パン
チ１５の初期位置への移送、横穴形成ピン１４のキャビ
ティ１１への挿入、キャビティ１１内の材料粉末１２の
加圧・圧縮（粉末成形体８０の成形）が、第２の実施形
態と全く同様のやり方で順次行われる。なお、図１９
（ａ）は、各下パンチ３ａ〜５ａ及び上パンチ１６を初
期位置に移送した状態（キャビティ１１内の材料粉末１
２の加圧・圧縮の開始直前の状態）を示し、図１９
（ｂ）は、キャビティ１１内に、最終的に粉末成形体８
０を得た状態（材料粉末１２の加圧・圧縮の終了時の状
態）を示している。

【０２００】この場合、本実施形態では、キャビティ１
１内の材料粉末１２の加圧・圧縮を行う加圧工程中にお
ける各下パンチ３ａ〜５ａ及び上パンチ１５の移動速度
は、それをそれぞれＶ１〜Ｖ３、Ｖとおいたとき、前記
第３の実施形態と全く同様に、Ｖ：Ｖ１、Ｖ：Ｖ２、
Ｖ：Ｖ３がそれぞれ加圧工程中に一定に維持されるよう
に制御される。

【０２０１】また、本実施形態では、前記第３の実施形
態と同様に、各下パンチ３ａ〜５ａの上方に存する材料
粉末１２の圧縮比がいずれも同一となるように、各下パ
ンチ３ａ〜５ａの上方の材料粉末１２の充填深さＦ１〜
Ｆ３が設定されている。

【０２０２】そして、本実施形態においても、各下パン
チ３ａ〜５ａの上方の材料粉末１２のニュートラル部位
Ｃ１〜Ｃ３は、前記第１〜第３の実施形態と同様に、横
穴形成ピン１４の中心軸上の位置に定められ、これらの
ニュートラル部位Ｃ１〜Ｃ３を加圧工程中にダイス２に
対して不動とするために、キャビティ１１内の材料粉末
１２の加圧・圧縮の開始時から終了時までの各下パンチ
３ａ〜５ａの移動量Ｘ１〜Ｘ３と、上パンチ１６の移動
量Ｙとは次のように設定されている。

【０２０３】すなわち、各下パンチ３ａ〜５ａの移動量
Ｘ１〜Ｘ３は、それぞれ前記第１〜第３の実施形態と同
様に、前記式（１９）、（２３）、（２５）により設定
されている。

【０２０４】また、上パンチ１６の移動量Ｙは、前記第
３の実施形態と同様に、前記式（２０）、（２４）、
（２６）のいずれか任意の一つの式の右辺の演算結果と
して設定されている。

【０２０５】この場合、第３の実施形態と同様に、キャ
ビティ１１内の材料粉末１２の圧縮比を定めているの
で、式（２０）、（２４）、（２６）の右辺のいずれの
演算を行っても、上パンチ１５の移動量Ｙを求めること
ができる。

【０２０６】なお、各下パンチ３ａ〜５ａの初期位置、
すなわち、キャビティ１１内の材料粉末１２の加圧・圧
縮の開始時における、各下パンチ３ａ〜５ａの上面とダ
イス２の上面との間隔Ｓ１〜Ｓ３（図１９（ａ）を参
照）は、第１の実施形態と同様に、それぞれ前記式（２
７）〜（２９）により設定される。また、キャビティ１
１内の材料粉末１２の加圧・圧縮の開始時における上パ
ンチ１６の上面とダイス２の上面との間隔（上パンチ１
５の初期位置）は、上記間隔Ｓ１〜Ｓ３のいずれか一つ
から、それに対応する下パンチの上方の材料粉末１２の
充填深さを減算してなる値として設定される。

【０２０７】本実施形態では、上記のようにして、各下
パンチ３ａ〜５ａ及び上パンチ１６の移動量Ｘ１〜Ｘ
３，Ｙ等を設定して、キャビティ１１内の材料粉末１２
の加圧・圧縮を行うことで、横穴形成ピン１４にその下
方で対向する特定下パンチとなる下パンチ３ａ，４ａの
それぞれに対応するニュートラル部位Ｃ１，Ｃ２が、加
圧工程中に横穴形成ピン１４の中心軸上で不動となるこ
とから、前記第２の実施形態と同様に、横穴形成ピン１
４の破損を回避することができる。

【０２０８】さらに、下パンチ５ａについても、それに
対応するニュートラル部位Ｃ３、ニュートラル部位Ｃ
１，Ｃ２と共に、横穴形成ピン１４の中心軸上で不動と
なることから、良質の粉末成形体８０を得ることができ
る。

【０２０９】なお、前述した第２の実施形態及び第４の
実施形態では、キャビティ１１内に挿入した横穴形成ピ
ン１４に対向しない下パンチ５ａの上方の材料粉末１２
のニュートラル部位Ｃ３についても、横穴形成ピン１４
の中心軸上に存するように定めたが、下パンチ５ａ及び
上パンチ５ｂ、あるいは下パンチ５ａ及び上パンチ１５
による材料粉末１２の加圧力は、横穴形成ピン１４には
作用しないので、該横穴形成ピン１４の破損等を防止す
る上では、上記ニュートラル部位Ｃ３は、必ずしも横穴
形成ピン１４の中心軸上に定める必要はない。従って、
第２の実施形態における組パンチ５、あるいは第４の実
施形態における下パンチ５ａについては、その各パンチ
の移動量や移動速度等は、第２の実施形態や第４の実施
形態と別の形態で設定するようにしてもよい。

【０２１０】また、前記第２及び第４の実施形態では、
横穴形成ピン１４を材料粉末１２の加圧・圧縮を開始す
る直前にキャビティ１１内に挿入するようにしたが、製
造する粉末成形体の形状やサイズ等によっては、キャビ
ティに材料粉末を充填する前等に横穴形成ピンをキャビ
ティに挿入しておくようにすることも可能である。同様
に、前記第１及び第３の実施形態では、加圧工程の途中
で横穴形成ピン８をキャビティ１１に貫通させるように
したが、加圧工程の開始直前や、キャビティへの材料粉
末の充填前等に、横穴形成ピンをキャビティに貫通させ
ておくようにすることも可能である。

【０２１１】また、以上説明した第１〜第４の各実施形
態では、ダイス２が固定されている場合を例にとって説
明したが、下パンチ３ａ〜５ａのいずれか一つを固定
し、その固定した下パンチに対して他の下パンチ及び上
パンチ３ｂ〜５ｂ，１５，１６とダイス２とを移動させ
ながら材料粉末１２を加圧・圧縮して粉末成形体５０，
６０，７０，８０を製造する場合にも本発明を適用する
ことができることはもちろんである。この場合、例えば
下パンチ３ａを固定した場合には、加圧工程中の、下パ
ンチ３ａに対するダイス２の移動量をＸｄとすると（但
し、上向きを正とする）、該移動量Ｘｄは、次式（３
３）のように前記式（１９）により与えられる値の符号
を逆にした値として設定すればよい。

【０２１２】

【数３３】

【０２１３】そして、他の下パンチ４ａ，５ａの加圧工
程中の下パンチ３ａに対する移動量は、それぞれ前記式
（２３），（２５）により求まる値から、上記式（３
３）により設定される移動量Ｘｄの値を減算した値に設
定すればよい。同様に、第１及び第２の実施形態に係わ
る上パンチ３ａ〜５ｃの加圧工程中の下パンチ３ａに対
する移動量は、それぞれ、前記式（２０），（２４），
（２６）により求まる値から、上記式（３３）により設
定される移動量Ｘｄの値を減算した値に設定すればよ
い。また、第３及び第４の実施形態に係わる上パンチ１
５の加圧工程中の下パンチ３ａに対する移動量は、前記
式（２０），（２４），（２６）のいずれか一つの右辺
の演算により求まる値から、上記式（３３）により設定
される移動量Ｘｄの値を減算した値に設定すればよい。

【０２１４】上記のことは、他の下パンチ４ａ，５ａの
いずれかを固定して材料粉末１２の加圧・圧縮を行う場
合についても同様である。

【０２１５】また、前述の第１及び第２の実施形態で
は、組パンチ３〜５を三組備えた場合を例にとって説明
したが、上下パンチの組数は、製造しようとする粉末成
形体の形状等によって二組、あるいは四組以上としても
よいことはもちろんであり、そのいずれの場合について
も本発明を前述の実施形態と同様に適用することができ
る。同様に、前記第３及び第４の実施形態に関しては、
下パンチの個数が２個、あるいは４個以上の場合でも本
発明を適用することができることはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の基本的原理を説明するための説
明図。

【図２】本発明の第１の実施形態で製造する粉末成形体
の斜視図及び縦断面図。

【図３】図２の粉末成形体を製造方法を説明するための
説明的断面図。

【図４】図２の粉末成形体を製造方法を説明するための
説明的断面図。

【図５】図２の粉末成形体を製造方法を説明するための
説明的断面図。

【図６】図２の粉末成形体を製造方法を説明するための
説明的断面図。

【図７】図２の粉末成形体を製造方法を説明するための
説明的断面図。

【図８】図２の粉末成形体を製造方法を説明するための
説明的断面図。

【図９】図２の粉末成形体を製造方法における各パンチ
の移動量と材料粉末の加圧開始時における各パンチの位
置とを設定する手法を説明するための説明図。

【図１０】本発明の第２の実施形態で製造する粉末成形
体の縦断面図。

【図１１】図１０の粉末成形体を製造方法を説明するた
めの説明的断面図。

【図１２】図１０の粉末成形体を製造方法を説明するた
めの説明的断面図。

【図１３】図１０の粉末成形体を製造方法を説明するた
めの説明的断面図。

【図１４】図１０の粉末成形体を製造方法を説明するた
めの説明的断面図。

【図１５】図１０の粉末成形体を製造方法を説明するた
めの説明的断面図。

【図１６】本発明の第３の実施形態で製造する粉末成形
体の斜視図及び縦断面図。

【図１７】図１６の粉末成形体を製造方法を説明するた
めの説明的断面図。

【図１８】本発明の第４の実施形態で製造する粉末成形
体の縦断面図。

【図１９】図１８の粉末成形体を製造方法を説明するた
めの説明的断面図。

【符号の説明】

１…ダイ孔、２…ダイス、３ａ〜５ａ…下パンチ、３ｂ
〜５ｂ，１５，１６…上パンチ、６，７…ピン挿入穴、
８，１４…横穴形成ピン、９…対向ピン、１０…粉末排
出穴、１１…キャビティ、１２…材料粉末、５０，６
０，７０，８０…粉末成形体，５４，６４，７４，８４
…横穴。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ダイ孔を上下方向に備えるダイスと、該ダ
イスのダイ孔にその下方から挿入される複数の下パンチ
と、各下パンチにそれぞれ対向して該ダイ孔にその上方
から挿入され、前記複数の下パンチとの間に材料粉末が
充填されるキャビティを形成する複数の上パンチとを備
えた装置を用い、互いに対向する各組の下パンチと上パ
ンチとの間で前記材料粉末を上下方向に加圧・圧縮する
ことにより前記キャビティ内に粉末成形体を得る多段成
形製造方法において、前記各組の両パンチ間の前記材料粉末のうち、当該両パ
ンチによる該材料粉末の加圧・圧縮を行う加圧工程中に
前記ダイスに対して上下方向に不動となるべき部位をニ
ュートラル部位とし、該ニュートラル部位が全ての組の
両パンチ間の材料粉末について同一水平面上に並ぶよう
に各組の両パンチ間の材料粉末における該ニュートラル
部位の位置をあらかじめ定めておき、前記各組の両パンチ間の材料粉末における前記ニュート
ラル部位が前記加圧工程中に前記ダイスに対して上下方
向に不動となるように各組の両パンチによる材料粉末の
加圧・圧縮を行うことを特徴とする粉末成形体の多段成
形製造方法。
【請求項２】前記複数の下パンチを挿入した前記ダイ孔
内に、各下パンチの上方に存する材料粉末の深さがそれ
ぞれあらかじめ定めた所定量となるように該材料粉末を
充填する工程と、前記複数の上パンチを前記ダイ孔にそ
の上方から挿入して該ダイ孔内の材料粉末に接触させ、
該材料粉末が非加圧状態で密封された前記キャビティを
該ダイ孔内に形成する工程と、該材料粉末の非加圧状態
での前記各組の下パンチ及び上パンチの間隔を維持しつ
つ該両パンチをダイ孔内で前記ダイスに対して相対的に
上下方向に移動させ、各組の両パンチを前記材料粉末の
加圧・圧縮の開始時における前記ダイスに対する相対的
な初期位置としてあらかじめ定めた位置に移送する工程
とを備え、前記加圧工程は、前記各組の下パンチ及び上パンチのそ
れぞれの前記ダイスに対する相対的な移動速度の比率を
一定として、各組の下パンチ及び上パンチをそれぞれ前
記初期位置から前記ダイスに対して相対的に上動、下動
させることにより行うと共に、該加圧工程における各組
の下パンチ及び上パンチのそれぞれの前記ダイスに対す
る相対的な移動量は、前記各組の両パンチ間の材料粉末
における前記ニュートラル部位が前記加圧工程中に前記
ダイスに対して上下方向に不動となるようにあらかじめ
設定されていることを特徴とする請求項１記載の粉末成
形体の多段成形製造方法。
【請求項３】前記各組の下パンチ及び上パンチの組番号
をｋ（ｋは、下パンチ及び上パンチの総組数以下の自然
数）、前記加圧工程における第ｋ組の下パンチ及び上パ
ンチのそれぞれの前記ダイスに対する相対的な移動量を
Ｘｋ，Ｙｋとしたとき、該移動量Ｘｋ，Ｙｋをそれぞれ
次式（１），（２）により設定したことを特徴とする請
求項２記載の粉末成形体の多段成形製造方法。【数１】【数２】但し、式（１），（２）において、前記移動量Ｘｋ，Ｙ
ｋは上向きを正方向とする。また、式（３），（４）に
おいて、Ｒｋ：第ｋ組の下パンチ及び上パンチによる加
圧工程の終了時における該下パンチの上面から両パンチ
間の材料粉末の前記ニュートラル部位までの間隔の、該
加圧工程の終了時における両パンチ間の上下方向の間隔
に対する割合を百分率で表したもの、Ｆｋ：第ｋ組の下
パンチ及び上パンチによる加圧工程の開始時における両
パンチ間の材料粉末の深さ、Ｈｋ：第ｋ組の下パンチ及
び上パンチによる加圧工程の終了時における両パンチ間
の間隔。
【請求項４】前記粉末成形体は貫通横穴を有する粉末成
形体であって、前記ダイスには、少なくとも前記各組の両パンチを前記
ダイスに対する前記初期位置に移送したときに前記キャ
ビティに先端部が臨む横穴形成ピンと該横穴形成ピンに
対向して前記キャビティに先端部が臨む対向ピンとがそ
れぞれ前記ダイスに横方向に延在して形成されたピン挿
入穴に移動可能に挿入されて搭載されており、前記各組の両パンチの前記初期位置への移送後、少なく
とも前記加圧工程の終了前に、前記粉末成形体に前記貫
通横穴を形成すべく前記横穴形成ピンを前記対向ピンに
向かって前記キャビティ内に前進させて該キャビティを
貫通させると共に該横穴形成ピンの前進に同期させて前
記対向ピンを該キャビティ側から後退させることにより
両ピン間の前記粉末材料を前記対向ピン側の前記ピン挿
入穴内に前記キャビティから押し出す工程と、前記横穴
形成ピンが前記キャビティを貫通した状態を前記加圧工
程が終了するまで保持する工程とを備え、前記各組の両パンチ間の材料粉末における前記ニュート
ラル部位の位置を前記横穴形成ピンの中心軸上の位置に
定めたことを特徴とする請求項２又は３記載の粉末成形
体の多段成形製造方法。
【請求項５】前記加圧工程の開始時から終了時までの間
に、前記各組の下パンチ及び上パンチの前記ダイスに対
する移動を一時的に停止して両パンチ間の前記材料粉末
の加圧・圧縮を中断する工程を備え、前記対向ピンを後退させつつ前記横穴形成ピンを前記キ
ャビティ内に前進させて該キャビティを貫通させる工程
は、前記加圧・圧縮の中断中に行うことを特徴とする請
求項４記載の粉末成形体の多段成形製造方法。
【請求項６】前記対向ピンを後退させつつ前記横穴形成
ピンを前記キャビティ内に前進させて該キャビティを貫
通させた際に、前記対向ピン側の前記ピン挿入穴内に前
記キャビティから押し出された前記材料粉末を、該対向
ピン側のピン挿入穴を前記ダイスの外部に連通させて該
ダイスに設けた粉末排出穴を介して該ダイスの外部に排
出する工程を備えたことを特徴とする請求項４又は５記
載の粉末成形体の多段成形製造方法。
【請求項７】ダイ孔を上下方向に備えるダイスと、該ダ
イスのダイ孔にその下方から挿入される複数の下パンチ
と、該ダイ孔にその上方から挿入され、前記複数の下パ
ンチとの間に材料粉末が充填されるキャビティを形成す
ると共に平坦な下端面を有する上パンチとを備えた装置
を用い、前記各下パンチと上パンチとの間で前記材料粉
末を上下方向に加圧・圧縮することにより前記キャビテ
ィ内に粉末成形体を得る多段成形製造方法において、前記各下パンチの上方に存する材料粉末のうち、各下パ
ンチと前記上パンチとによる該材料粉末の加圧・圧縮を
行う加圧工程中に前記ダイスに対して上下方向に不動と
なるべき部位をニュートラル部位とし、該ニュートラル
部位が全ての下パンチの上方に存する材料粉末について
同一水平面上に並ぶように各下パンチの上方に存する材
料粉末における該ニュートラル部位の位置をあらかじめ
定めておき、前記各下パンチの上方に存する材料粉末における前記ニ
ュートラル部位が前記加圧工程中に前記ダイスに対して
上下方向に不動となるように各下パンチと前記上パンチ
とによる材料粉末の加圧・圧縮を行うことを特徴とする
粉末成形体の多段成形製造方法。
【請求項８】前記複数の下パンチを挿入した前記ダイ孔
内に、各下パンチの上方に存する材料粉末の深さがそれ
ぞれあらかじめ定めた所定量となるように該材料粉末を
充填する工程と、前記上パンチを前記ダイ孔にその上方
から挿入して該ダイ孔内の材料粉末に接触させ、該材料
粉末が非加圧状態で密封された前記キャビティを該ダイ
孔内に形成する工程と、該材料粉末の非加圧状態での前
記各下パンチ及び上パンチの間隔を維持しつつ各下パン
チ及び上パンチをダイ孔内で前記ダイスに対して相対的
に上下方向に移動させ、各下パンチ及び上パンチを前記
材料粉末の加圧・圧縮の開始時における前記ダイスに対
する相対的な初期位置としてあらかじめ定めた位置に移
送する工程とを備え、前記加圧工程は、前記各下パンチ及び上パンチのそれぞ
れの前記ダイスに対する相対的な移動速度の比率を一定
とし且つ、各下パンチの上方に存する材料粉末の前記加
圧工程における圧縮比を全ての下パンチについて同一と
して、各下パンチ及び上パンチをそれぞれ前記初期位置
から前記ダイスに対して相対的に上動、下動させること
により行うと共に、該加圧工程における各下パンチ及び
上パンチのそれぞれの前記ダイスに対する相対的な移動
量は、前記各下パンチの上方に存する材料粉末における
前記ニュートラル部位が前記加圧工程中に前記ダイスに
対して上下方向に不動となるようにあらかじめ設定され
ていることを特徴とする請求項７記載の粉末成形体の多
段成形製造方法。
【請求項９】前記各下パンチの番号をｋ（ｋは、下パン
チの総数以下の自然数）、前記加圧工程における第ｋ番
の下パンチの前記ダイスに対する相対的な移動量をＸ
ｋ、ｍを任意の一つの下パンチの番数、前記加圧工程に
おける前記上パンチの前記ダイスに対する相対的な移動
量をＹとしたとき、該移動量Ｘｋ，Ｙをそれぞれ次式
（３），（４）により設定したことを特徴とする請求項
８記載の粉末成形体の多段成形製造方法。【数３】【数４】但し、式（３），（４）において、前記移動量Ｘｋ，Ｙ
は上向きを正方向とする。また、式（３），（４）にお
いて、Ｒｋ：第ｋ番の下パンチと上パンチとによる加圧
工程の終了時における該下パンチの上面から該下パンチ
の上方の材料粉末の前記ニュートラル部位までの間隔
の、該加圧工程の終了時における当該第ｋ番の下パンチ
と上パンチとの間隔に対する割合を百分率で表したも
の、Ｆｋ：第ｋ番の下パンチと上パンチとによる加圧工
程の開始時における該下パンチの上方の材料粉末の深
さ、Ｈｋ：第ｋ番の下パンチと上パンチとによる加圧工
程の終了時における当該両パンチ間の間隔。
【請求項１０】前記粉末成形体は貫通横穴を有する粉末
成形体であって、前記ダイスには、少なくとも前記各下パンチと前記上パ
ンチとを前記ダイスに対する前記初期位置に移送したと
きに前記キャビティに先端部が臨む横穴形成ピンと該横
穴形成ピンに対向して前記キャビティに先端部が臨む対
向ピンとがそれぞれ前記ダイスに横方向に延在して形成
されたピン挿入穴に移動可能に挿入されて搭載されてお
り、前記各下パンチ及び前記上パンチの前記初期位置への移
送後、少なくとも前記加圧工程の終了前に、前記粉末成
形体に前記貫通横穴を形成すべく前記横穴形成ピンを前
記対向ピンに向かって前記キャビティ内に前進させて該
キャビティを貫通させると共に該横穴形成ピンの前進に
同期させて前記対向ピンを該キャビティ側から後退させ
ることにより両ピン間の前記粉末材料を前記対向ピン側
の前記ピン挿入穴内に前記キャビティから押し出す工程
と、前記横穴形成ピンが前記キャビティを貫通した状態
を前記加圧工程が終了するまで保持する工程とを備え、前記各下パンチの上方に存する材料粉末における前記ニ
ュートラル部位の位置を前記横穴形成ピンの中心軸上の
位置に定めたことを特徴とする請求項８又は９記載の粉
末成形体の多段成形製造方法。
【請求項１１】前記加圧工程の開始時から終了時までの
間に、前記各下パンチ及び上パンチの前記ダイスに対す
る移動を一時的に停止して各下パンチ及び上パンチ間の
前記材料粉末の加圧・圧縮を中断する工程を備え、前記対向ピンを後退させつつ前記横穴形成ピンを前記キ
ャビティ内に前進させて該キャビティを貫通させる工程
は、前記加圧・圧縮の中断中に行うことを特徴とする請
求項１０記載の粉末成形体の多段成形製造方法。
【請求項１２】前記対向ピンを後退させつつ前記横穴形
成ピンを前記キャビティ内に前進させて該キャビティを
貫通させた際に、前記対向ピン側の前記ピン挿入穴内に
前記キャビティから押し出された前記材料粉末を、該対
向ピン側のピン挿入穴を前記ダイスの外部に連通させて
該ダイスに設けた粉末排出穴を介して該ダイスの外部に
排出する工程を備えたことを特徴とする請求項１０又は
１１記載の粉末成形体の多段成形製造方法。
【請求項１３】ダイ孔を上下方向に備えるダイスと、該
ダイスのダイ孔にその下方から挿入される複数の下パン
チと、各下パンチにそれぞれ対向して該ダイ孔にその上
方から挿入され、前記複数の下パンチとの間に材料粉末
が充填されるキャビティを形成する複数の上パンチと、
該キャビティに向かって横方向に進退可能に前記ダイス
に搭載された横穴形成ピンとを備えた装置を用い、前記
横穴形成ピンをその先端が前記キャビティ内に存するよ
うにして該キャビティ内に挿入した状態で、互いに対向
する各組の下パンチと上パンチとの間で前記材料粉末を
上下方向に加圧・圧縮することにより前記キャビティ内
にめくら穴状の横穴を有する粉末成形体を得る多段成形
製造方法において、前記下パンチ及び上パンチの各組のうち、両パンチが前
記キャビティに挿入された横穴形成ピンの上下に該横穴
形成ピンに対向して存する組を特定組とすると共に、前
記各組の両パンチ間の前記材料粉末のうち、当該両パン
チによる該材料粉末の加圧・圧縮を行う加圧工程中に前
記ダイスに対して上下方向に不動となるべき部位をニュ
ートラル部位とし、該ニュートラル部位が、少なくとも
全ての前記特定組の両パンチ間の材料粉末について前記
横穴形成ピンの中心軸上に存するように各特定組の両パ
ンチ間の材料粉末における該ニュートラル部位の位置を
あらかじめ定めておき、前記各特定組の両パンチ間の材料粉末における前記ニュ
ートラル部位が前記加圧工程中に前記ダイスに対して上
下方向に不動となるように各特定組の両パンチ間による
材料粉末の加圧・圧縮を行うことを特徴とする粉末成形
体の多段成形製造方法。
【請求項１４】前記複数の下パンチを挿入した前記ダイ
孔内に、各下パンチの上方に存する材料粉末の深さがそ
れぞれあらかじめ定めた所定量となるように該材料粉末
を充填する工程と、前記複数の上パンチを前記ダイ孔に
その上方から挿入して該ダイ孔内の材料粉末に接触さ
せ、該材料粉末が非加圧状態で密封された前記キャビテ
ィを該ダイ孔内に形成する工程と、該材料粉末の非加圧
状態での前記各組の下パンチ及び上パンチの間隔を維持
しつつ該両パンチをダイ孔内で前記ダイスに対して相対
的に上下方向に移動させ、各組の両パンチを前記材料粉
末の加圧・圧縮の開始時における前記ダイスに対する相
対的な初期位置としてあらかじめ定めた位置に移送する
工程と、少なくとも前記キャビティ内の材料粉末の加圧
・圧縮を行う加圧工程の開始前に前記横穴形成ピンを該
キャビティに挿入し、その挿入状態を該加圧工程中に維
持する工程とを備え、前記加圧工程は、少なくとも前記各特定組の下パンチ及
び上パンチのそれぞれの前記ダイスに対する相対的な移
動速度の比率を一定として、各組の下パンチ及び上パン
チをそれぞれ前記初期位置から前記ダイスに対して相対
的に上動、下動させることにより行うと共に、少なくと
も該加圧工程における各特定組の下パンチ及び上パンチ
のそれぞれの前記ダイスに対する相対的な移動量は、該
各特定組の両パンチ間の材料粉末における前記ニュート
ラル部位が該加圧工程中に前記ダイスに対して上下方向
に不動となるようにあらかじめ設定されていることを特
徴とする請求項１３記載の粉末成形体の多段成形製造方
法。
【請求項１５】前記各特定組の下パンチ及び上パンチの
組番号をｋ（ｋは、下パンチ及び上パンチの総組数以下
の自然数）、前記加圧工程における第ｋ組の下パンチ及
び上パンチのそれぞれの前記ダイスに対する相対的な移
動量をＸｋ，Ｙｋとしたとき、該移動量Ｘｋ，Ｙｋをそ
れぞれ次式（５），（６）により設定したことを特徴と
する請求項１４記載の粉末成形体の多段成形製造方法。【数５】【数６】但し、式（５），（６）において、前記移動量Ｘｋ，Ｙ
ｋは上向きを正方向とする。また、式（５），（６）に
おいて、Ｒｋ：第ｋ組の下パンチ及び上パンチによる加
圧工程の終了時における該下パンチの上面から両パンチ
間の材料粉末の前記ニュートラル部位までの間隔の、該
加圧工程の終了時における両パンチ間の上下方向の間隔
に対する割合を百分率で表したもの、Ｆｋ：第ｋ組の下
パンチ及び上パンチによる加圧工程の開始時における両
パンチ間の材料粉末の深さ、Ｈｋ：第ｋ組の下パンチ及
び上パンチによる加圧工程の終了時における両パンチ間
の間隔。
【請求項１６】前記特定組を含む全ての組の両パンチに
ついて、前記加圧工程中における各組の下パンチ及び上
パンチのそれぞれの前記ダイスに対する相対的な移動速
度の比率を一定として各組の両パンチによる前記材料粉
末の加圧・圧縮を行うと共に、前記特定組を含む全ての組の両パンチ間の材料粉末につ
いて前記ニュートラル部位が前記横穴形成ピンの中心軸
上に存するように各組の両パンチ間の材料粉末における
該ニュートラル部位の位置をあらかじめ定めておき、前記各組の両パンチ間の材料粉末における前記ニュート
ラル部位が前記加圧工程中に前記ダイスに対して上下方
向に不動となるように、各組の下パンチ及び上パンチの
それぞれの該加圧工程における前記ダイスに対する相対
的な移動量をあらかじめ設定したことを特徴とする請求
項１４又は１５記載の粉末成形体の多段成形製造方法。
【請求項１７】ダイ孔を上下方向に備えるダイスと、該
ダイスのダイ孔にその下方から挿入される複数の下パン
チと、該ダイ孔にその上方から挿入され、前記複数の下
パンチとの間に材料粉末が充填されるキャビティを形成
すると共に平坦な下端面を有する上パンチと、該キャビ
ティに向かって横方向に進退可能に前記ダイスに搭載さ
れた横穴形成ピンとを備えた装置を用い、前記横穴形成
ピンをその先端が前記キャビティ内に存するようにして
該キャビティ内に挿入した状態で、前記各下パンチと上
パンチとの間で前記材料粉末を上下方向に加圧・圧縮す
ることにより前記キャビティ内にめくら穴状の横穴を有
する粉末成形体を得る多段成形製造方法において、前記複数の下パンチのうち、前記キャビティに挿入され
た横穴形成ピンの下方に該横穴形成ピンに対向して存す
る下パンチを特定下パンチとすると共に、前記各下パン
チの上方に存する前記材料粉末のうち、当該下パンチと
前記上パンチとによる該材料粉末の加圧・圧縮を行う加
圧工程中に前記ダイスに対して上下方向に不動となるべ
き部位をニュートラル部位とし、該ニュートラル部位
が、少なくとも全ての前記特定下パンチの上方に存する
材料粉末について前記横穴形成ピンの中心軸上に存する
ように各特定下パンチの上方に存する材料粉末における
該ニュートラル部位の位置をあらかじめ定めておき、前記各特定下パンチの上方に存する材料粉末における前
記ニュートラル部位が前記加圧工程中に前記ダイスに対
して上下方向に不動となるように各特定下パンチと前記
上パンチとによる材料粉末の加圧・圧縮を行うことを特
徴とする粉末成形体の多段成形製造方法。
【請求項１８】前記複数の下パンチを挿入した前記ダイ
孔内に、各下パンチの上方に存する材料粉末の深さがそ
れぞれあらかじめ定めた所定量となるように該材料粉末
を充填する工程と、前記上パンチを前記ダイ孔にその上
方から挿入して該ダイ孔内の材料粉末に接触させ、該材
料粉末が非加圧状態で密封された前記キャビティを該ダ
イ孔内に形成する工程と、該材料粉末の非加圧状態での
前記各下パンチ及び上パンチの間隔を維持しつつ各下パ
ンチ及び上パンチをダイ孔内で前記ダイスに対して相対
的に上下方向に移動させ、各下パンチ及び上パンチを前
記材料粉末の加圧・圧縮の開始時における前記ダイスに
対する相対的な初期位置としてあらかじめ定めた位置に
移送する工程と、少なくとも前記キャビティ内の材料粉
末の加圧・圧縮を行う加圧工程の開始前に前記横穴形成
ピンを該キャビティに挿入し、その挿入状態を該加圧工
程中に維持する工程とを備え、前記加圧工程は、少なくとも前記各特定下パンチ及び上
パンチのそれぞれの前記ダイスに対する相対的な移動速
度の比率を一定とし且つ、各特定下パンチの上方に存す
る材料粉末の前記加圧工程における圧縮比を全ての特定
下パンチについて同一として、各下パンチ及び上パンチ
をそれぞれ前記初期位置から前記ダイスに対して相対的
に上動、下動させることにより行うと共に、少なくとも
該加圧工程における各特定下パンチ及び上パンチのそれ
ぞれの前記ダイスに対する相対的な移動量は、前記各特
定下パンチの上方に存する材料粉末における前記ニュー
トラル部位が前記加圧工程中に前記ダイスに対して上下
方向に不動となるようにあらかじめ設定されていること
を特徴とする請求項１７記載の粉末成形体の多段成形製
造方法。
【請求項１９】前記各特定下パンチの番号をｋ（ｋは、
下パンチの総数以下の自然数）、前記加圧工程における
第ｋ番の特定下パンチの前記ダイスに対する相対的な移
動量をＸｋ、ｍを任意の一つの特定下パンチの番数、前
記加圧工程における前記上パンチの前記ダイスに対する
相対的な移動量をＹとしたとき、該移動量Ｘｋ，Ｙをそ
れぞれ次式（７），（８）により設定したことを特徴と
する請求項１８記載の粉末成形体の多段成形製造方法。【数７】【数８】但し、式（７），（８）において、前記移動量Ｘｋ，Ｙ
は上向きを正方向とする。また、式（７），（８）にお
いて、Ｒｋ：第ｋ番の特定下パンチと上パンチとによる
加圧工程の終了時における該下パンチの上面から該下パ
ンチの上方の材料粉末の前記ニュートラル部位までの間
隔の、該加圧工程の終了時における当該第ｋ番の特定下
パンチと上パンチとの間隔に対する割合を百分率で表し
たもの、Ｆｋ：第ｋ番の特定下パンチと上パンチとによ
る加圧工程の開始時における該特定下パンチの上方の材
料粉末の深さ、Ｈｋ：第ｋ番の特定下パンチと上パンチ
とによる加圧工程の終了時における当該両パンチ間の間
隔。
【請求項２０】前記特定下パンチを含む全ての下パンチ
について、前記加圧工程中における各下パンチ及び上パ
ンチのそれぞれの前記ダイスに対する相対的な移動速度
の比率を一定として各下パンチと上パンチとにによる前
記材料粉末の加圧・圧縮を行うと共に、前記特定下パンチを含む全ての下パンチの上方に存する
材料粉末について前記ニュートラル部位が前記横穴形成
ピンの中心軸上に存するように各下パンチの上方に存す
る材料粉末における該ニュートラル部位の位置をあらか
じめ定めておき、前記各下パンチの上方に存する材料粉末における前記ニ
ュートラル部位が前記加圧工程中に前記ダイスに対して
上下方向に不動となるように、各下パンチ及び上パンチ
のそれぞれの該加圧工程における前記ダイスに対する相
対的な移動量をあらかじめ設定したことを特徴とする請
求項１８又は１９記載の粉末成形体の多段成形製造方
法。