JP4726617B2 - 微細線状部品の製造方法および製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、プレス加工によって微細な板ばね等の微細線状部品を製造する製造方法および製造装置に関する。

近年、ＣＤやＤＶＤ等を記憶メディアとして用いる光記憶装置が広く普及している。光記憶装置内には、記憶メディアへの情報の記憶および読み出しを行う光ピックアップ装置が内蔵されている。このような光ピックアップ装置には、図８に示すように、対物レンズを保持するレンズホルダ４２が可動部４３に搭載され、この可動部４３が複数の板ばね４４を介して固定部４５に駆動可能に支持されている（下記特許文献１参照）。

図９に示すように、上記板ばね４４は、金属の薄板５０をプレス加工によって打ち抜くことにより製造される非常に微細な幅Ｗ（例えば約０．１ｍｍ）の線状の部材であり、上記幅Ｗに対する公差も非常に小さな値を要求されている。

従来の微細線状の板ばね４４の製造方法を以下に説明する。
図１０（ａ）に示すように、薄板５０をダイ５１上に保持し、板ばねとして形成される部分５０ａのいずれか一方の片側を先ずパンチ５２によって打ち抜く。次に、図１０（ｂ）に示すように、上記薄板５０を横方向Ａへ所定距離移動してダイ５１上に保持し、図１０（ｃ）に示すように、板ばねとして形成される部分５０ａの他方の片側をパンチ５２によって打ち抜く。これにより、図１０（ｄ）に示すように、微細な幅Ｗを有する板ばね４４が製造される。

しかしながら、上記のように片側ずつ打ち抜く製造方法では、板ばねとして形成される部分５０ａが最初に打ち抜いた側に捩れ易く、したがって、製造された板ばね４４の断面形状が、左右対称形状にならず、非対称形に歪んでしまうといった問題がある。尚、板ばね４４の断面形状は左右対称形状が理想的であり、上記のように非対称形に歪んでしまうと、光ピックアップ装置に設けた場合、板ばね４４の動作に誤差が生じ、読み取り機能に支障を来す心配がある。

上記のような問題点を解決するためには、片側ずつ打ち抜くのではなく、以下のように、両側を同時に打ち抜く製造方法が考えられる。
すなわち、図１１（ａ）に示すように、薄板５０の板ばねとして形成される部分５０ａを裏側からダイ５１の部品支持部５１ａによって支持し、図１１（ｂ）（ｃ）に示すように、上記板ばねとして形成される部分５０ａの両側を同時にパンチ５２によって打ち抜いて、板ばね４４を製造する。これにより、製造された板ばね４４の断面形状は左右対称形状になり、光ピックアップ装置の作動に支障を来す心配はない。

また、上記部品支持部５１ａの両側方には、打ち抜きによって発生した打抜片５０ｂ（カス）を排出するための排出用空間５３が形成されている。
尚、下記特許文献２には、リードフレームを製造する際、両側を同時に打ち抜く製造方法が記載されている。
特開２００２−１５０５８３ 特開平８−２４１９４６

しかしながら上記のように両側を同時に打ち抜く製造方法では、図１１（ｃ）に示すように、ダイ５１の部品支持部５１ａの厚さＴ１が板ばね４４の幅Ｗ以下（例えば０．１ｍｍ以下）の非常に微小な寸法に制限されるため、上記部品支持部５１ａの厚さＴ１が非常に薄くなり、強度が不足して破損する場合があるといった問題が生じた。この問題を解決するためには、図１２（ａ）に示すように、ダイ５１の部品支持部５１ａの下部の厚さＴ２を上部の厚さＴ１よりも分厚くして補強し、部品支持部５１ａの強度を増大させることが考えられる。

しかしながら、このように部品支持部５１ａを補強した場合、補強部分５１ｂに隣接した排出用空間５３の開口面積が狭くなってしまうため、図１２（ｂ）に示すように、打抜片５０ｂ（カス）が排出用空間５３内に詰まってしまうといった問題がある。

本発明は、両側を打ち抜いて微細線状部品を製造する際、ダイの強度が不足するのを防止するとともに、打抜片が排出用空間内に詰まることなくスムーズに排出される製造方法および製造装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本第１発明は、薄板をプレス加工により打ち抜いて微細線状部品を製造する製造方法であって、微細線状部品の幅方向に傾斜した傾斜面を有する突起部が先端に形成されたパンチと、突起部の傾斜面と対向する傾斜面を有するノックアウトと、微細線状部品として形成される部分を裏側から支持する部品支持部と、部品支持部とノックアウトとが組み込まれたダイとを備える第１のプレス加工部において、薄板をダイで保持し、微細線状部品として形成される部分を裏側からダイの部品支持部によって支持した状態で、微細線状部品として形成される部分の両側を、パンチによって、同時にせん断するとともに、当該部分から微細線状部品の幅方向に遠ざけるように薄板の裏側へ折り曲げる第１工程と、第１のプレス加工部において折り曲げられた両側である不要打抜部を打ち抜くパンチと、第１のプレス加工部における部品支持部に相当するものを有しないで、パンチの打ち抜きによって発生した打抜片を薄板の裏側へ排出するための排出空間が形成されたダイとを備える第２のプレス加工部において、第１のプレス加工部で加工された薄板をダイで保持し、不要打抜部をパンチによって打ち抜き、この打ち抜きによって発生した打抜片を薄板の裏側の排出空間へ排出する第２工程とを含むものである。

これによると、第１工程において、薄板の微細線状部品として形成される部分の両側をパンチによって同時にせん断するとともに薄板の裏側へ折り曲げるため、微細線状部品として形成される部分がせん断によって捩れることはなく、したがって、製造された微細線状部品の断面形状が左右対称形状になる。

また、第１工程においては、微細線状部品として形成される部分の両側を同時にせん断するとともに折り曲げるだけで、打ち抜きは行わないため、打抜片（カス）は発生せず、打抜片を排出する必要はない。したがって、第１工程に使用されるダイの部品支持部の両側方に打抜片を排出するための排出用空間を形成する必要はなく、上記ダイの部品支持部に、微細線状部品の幅よりも分厚い厚さの補強部を形成することができる。これにより、上記ダイの部品支持部の強度が増大し、部品支持部の破損を防止することができる。

その後、第２工程においては、上記第１工程において折り曲げられた不要打抜部をパンチによって打ち抜くのであるが、既に上記第１工程において微細線状部品として形成される部分の両側がせん断されているため、微細線状部品として形成される部分を裏側から支持する必要はない。これにより、上記部品支持部を使用せずに、不要打抜部を打ち抜くことができ、したがって、上記部品支持部が不要になる分、打抜片を排出するための排出用空間の開口面積を広く確保することができ、打抜片が排出用空間内に詰まってしまうといった不具合を防止することができる。

また、本第２発明は、第１のプレス加工部における部品支持部に、微細線状部品の幅よりも分厚い厚さの補強部が形成されたものを使用するものである。
また、本第３発明は、第１工程において、微細線状部品として形成される部分の両側を、薄板の板厚よりも深く、折り曲げるものである。

これによると、不要打抜部の折り曲げ端部が、微細線状部品として形成される部分から、薄板の裏側へ離間する。したがって、第２工程において、折り曲げられた不要打抜部を打ち抜く際、不要打抜部の折り曲げ端部が微細線状部品として形成される部分に摺接するのを防止することができる。

また、本第４発明は、薄板をプレス加工により打ち抜いて微細線状部品を製造する製造装置であって、第１のプレス加工部と第２のプレス加工部とを有し、第１のプレス加工部が、微細線状部品の幅方向に傾斜した傾斜面を有する突起部が先端に形成されており、微細線状部品として形成される部分の両側を、同時にせん断するとともに、当該部分から微細線状部品の幅方向に遠ざけるように薄板の裏側へ折り曲げるパンチと、突起部の傾斜面と対向する傾斜面を有するノックアウトと、微細線状部品の幅よりも分厚い厚さの補強部が形成されており、微細線状部品として形成される部分を裏側から支持する部品支持部と、部品支持部とノックアウトとが組み込まれており、薄板を保持するダイとを備え、第２のプレス加工部が、第１のプレス加工部において折り曲げられた両側である不要打抜部を打ち抜くパンチと、第１のプレス加工部における部品支持部に相当するものを有しないで、パンチの打ち抜きによって発生した打抜片を薄板の裏側へ排出するための排出空間が形成されており、第１のプレス加工部で加工された薄板を保持するダイとを備えるものである。

これによると、第１のプレス加工部において、薄板をダイで保持し、微細線状部品として形成される部分を裏側からダイの部品支持部によって支持した状態で、上記微細線状部品として形成される部分の両側をパンチによって同時にせん断するとともに薄板の裏側へ折り曲げる。

その後、上記薄板を第１のプレス加工部から第２のプレス加工部へ移し、第２のプレス加工部において、薄板をダイで保持し、上記第１のプレス加工部で折り曲げられた不要打抜部をパンチによって打ち抜き、この打ち抜きによって発生した打抜片を排出用空間へ排出する。第２のプレス加工部においては、微細線状部品として形成される部分を裏側から支持する必要はないため、ダイの部品支持部が不要になり、その分、排出用空間の開口面積を広く確保することができる。

以上のように、本発明では、第１工程において、微細線状部品として形成される部分の両側を同時にせん断するとともに薄板の裏側へ折り曲げるため、捩れることはなく、製造された微細線状部品の断面形状が左右対称形状になる。

また、第１工程においては、打抜片は発生せず、したがって、第１工程に使用されるダイの部品支持部の両側方に打抜片の排出用空間を形成する必要はなく、ダイの部品支持部に、微細線状部品の幅よりも分厚い厚さの補強部を形成することができる。これにより、ダイの部品支持部の強度が増大し、部品支持部の破損を防止することができる。

その後、第２工程においては、既に上記第１工程において微細線状部品として形成される部分の両側がせん断されているため、微細線状部品として形成される部分をダイの部品支持部で支持する必要はない。これにより、上記部品支持部を使用せずに、不要打抜部を打ち抜くことができ、したがって、上記部品支持部が不要になる分、排出用空間の開口面積を広く確保することができ、打抜片が排出用空間内に詰まってしまうといった不具合を防止することができ、打抜片の排出がスムーズに行える。

また、不要打抜部の折り曲げ端部が微細線状部品として形成される部分から薄板の裏側へ離間するため、第２工程において、折り曲げられた不要打抜部を打ち抜く際、不要打抜部の折り曲げ端部が微細線状部品として形成される部分に摺接するのを防止することができる。

以下、本発明における実施の形態を図面に基いて説明する。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１を図１〜図５に基いて説明する。

１は、金属の薄板２をプレス加工により打ち抜いて、光ピックアップ装置に設けられている微細な線状の板ばね３（微細線状部品の一例）を製造するための製造装置である。この製造装置１は第１のプレス加工部５と第２のプレス加工部６とを有している。

図１，図２に示すように、第１のプレス加工部５は、薄板２を保持するダイ８と、薄板２の板ばねとして形成される部分２ａの両側を同時にせん断するとともに裏側へ折り曲げる一対の昇降自在なパンチ９と、ダイ８に組み込まれた一対のノックアウト１０とを備えている。

上記ダイ８は、板ばねとして形成される部分２ａを裏側から支持する部品支持部８ａを有している。部品支持部８ａの上部の厚さＴ１は板ばね３の幅Ｗ（図４参照）と同じ寸法（又は僅かに小さな寸法）に形成されている。また、部品支持部８ａの下部には、板ばね３の幅Ｗよりも分厚い厚さＴ２の補強部８ｂが形成されている。尚、部品支持部８ａの厚さは、上部から補強部８ｂにわたり次第に拡大するように形成されている。

上記パンチ９の先端には、傾斜面９ａを有する突起部９ｂが形成されている。また、上記ノックアウト１０は、部品支持部８ａの上部の両側方に配置されており、スプリング１１を介して、昇降可能に設けられている。さらに、ノックアウト１０は、下向きに傾斜する傾斜面１０ａを有し、薄板２を裏側から支持し、ダイ８の上端面から上昇することによって薄板２をダイ８の上方へ持ち上げることができるように構成されている。

各ノックアウト１０の傾斜面１０ａは、部品支持部８ａを中心として、左右から対向している。また、各パンチ９の突起部９ｂは上記傾斜面１０ａの上方に位置しており、突起部９ｂの傾斜面９ａとノックアウト１０の傾斜面１０ａとが上下で対向している。

図３，図４に示すように、上記第２のプレス加工部６は、薄板２を保持するダイ１４と、上記第１のプレス加工部５において折り曲げられた不要打抜部２ｂを打ち抜く一対の昇降自在なパンチ１５とを備えている。

上記ダイ１４は第１のプレス加工部５における部品支持部８ａ（図１参照）に相当するものを有しておらず、ダイ１４には、パンチ１５によって打ち抜かれた打抜片２ｃ（カス）を落下させて下方へ排出する排出用空間１６が形成されている。尚、板ばねとして形成される部分２ａの下方の空間が、上記排出用空間１６の一部として利用されている。

以下、上記製造装置１を用いた板ばね３の製造方法を説明する。
先ず、図１に示すように、第１工程において、薄板２を第１のプレス加工部５のダイ８上に位置決めして保持することにより、板ばねとして形成される部分２ａが部品支持部８ａによって裏側から支持される。この状態で、パンチ９を下降させて、図２に示すように、板ばねとして形成される部分２ａの両側をパンチ９の突起部９ｂによって同時にせん断するとともに薄板２の裏側へ折り曲げる。この際、薄板２は、突起部９ｂの先端でせん断され、突起部９ｂの傾斜面９ａとノックアウト１０の傾斜面１０ａとに挟まれて折り曲げられる。また、図５に示すように、上記折り曲げ時の折り曲げ深さｄが薄板２の板厚ｔよりも深くなるように、両傾斜面９ａ，１０ａの角度が設定されている。

その後、パンチ９を上昇させ、スプリング１１を介してノックアウト１０を上昇させ、ノックアウト１０によって薄板２をダイ８の上方へ持ち上げ、薄板２を第１のプレス加工部５から第２のプレス加工部６へ移す。

次に、図３に示すように、第２工程において、薄板２を第２のプレス加工部６のダイ１４上に位置決めして保持し、パンチ１５を下降させて、先の第１のプレス加工部５において折り曲げられた不要打抜部２ｂを打ち抜く。図４に示すように、上記打ち抜きによって発生した打抜片２ｃは、排出用空間１６内を落下して、薄板２の裏側へ排出される。

上記のような製造方法によると、第１工程において、図２に示すように、薄板２の板ばねとして形成される部分２ａの両側をパンチ９によって同時にせん断するとともに折り曲げるため、板ばねとして形成される部分２ａがせん断によって捩れることはなく、したがって、製造された板ばね３の断面形状が左右対称形状になる。

また、第１工程においては、上記板ばねとして形成される部分２ａの両側を同時にせん断するとともに折り曲げるだけで、打ち抜きは行わないため、打抜片２ｃは発生せず、打抜片２ｃを排出する必要はない。したがって、第１工程に使用されるダイ８の部品支持部８ａの両側方に打抜片２ｃを排出するための排出用空間を形成する必要はなく、上記部品支持部８ａに、板ばね３の幅Ｗよりも分厚い厚さＴ２の補強部８ｂを形成することができる。これにより、上記部品支持部８ａの強度が増大し、部品支持部８ａの破損を防止することができる。

その後の第２工程においては、図３に示すように、既に上記第１工程において板ばねとして形成される部分２ａの両側がせん断されているため、板ばねとして形成される部分２ａを裏側から支持する必要はない。これにより、第２のプレス加工部６では、第１のプレス加工部５に設けられているような部品支持部８ａ（図２参照）を使用せずに、不要打抜部２ｂを打ち抜くことができる。したがって、上記部品支持部８ａが不要になる分、第２のプレス加工部６の排出用空間１６の開口面積を広く確保することができ、図４に示すように、打抜片２ｃが排出用空間１６内に詰まってしまうといった不具合を防止することができる。

また、第１工程において、図５に示すように、折り曲げ深さｄが薄板２の板厚ｔよりも深くなるように薄板２を折り曲げているため、不要打抜部２ｂの折り曲げ端部が、板ばねとして形成される部分２ａから、薄板２の裏側（下方）へ離間する。したがって、図３に示すように、第２工程において、不要打抜部２ｂを打ち抜く際、不要打抜部２ｂの折り曲げ端部が板ばねとして形成される部分２ａに摺接するのを防止することができる。

上記実施の形態では、図３に示すように、第２工程において、板ばねとして形成される部分２ａの左右両側の不要打抜部２ｂをパンチ１５によって同時に打ち抜いているが、不要打抜部２ｂを片方ずつ打ち抜いてもよい。

上記実施の形態では、図１に示すように、第１のプレス加工部５のノックアウト１０を昇降可能に構成し、ノックアウト１０を上昇させて薄板２をダイ８の上方へ持ち上げているが、ノックアウト１０をダイ８に固定してもよい。
（実施の形態２）
先述した実施の形態１では、図５（ｂ）に示すように、第１工程において、板ばねとして形成される部分２ａの両側をせん断して折り曲げた際、下向きに傾斜した不要打抜部２ｂが形成されるが、実施の形態２では、図６（ｂ）に示すように、不要打抜部２ｂの下端部に水平部分２ｄを形成してもよい。尚、この場合、図７に示すように、第１のプレス加工部５のパンチ９の突起部９ｂの先端に水平面９ｃが形成され、ノックアウト１０には、上記水平面９ｃの下方に対向する水平面１０ｂが形成されている。

上記各実施の形態では、微細線状部品の一例として板ばね３を挙げたが、板ばね３に限定されるものではなく、幅が微細で長さが長くさらに厚さが薄い部品、例えば、半導体装置のリードフレーム等であってもよい。

本発明の製造方法および製造装置は、微細線状部品、例えば、光ピックアップ装置に用いられる微細線状の板ばねや半導体装置に用いられるリードフレーム等に適用することができる。

本発明の第１の実施の形態における製造装置の第１のプレス加工部の図であり、薄板をせん断して折り曲げる直前の状態を示す。 同、製造装置の第１のプレス加工部の図であり、薄板をせん断して折り曲げた直後の状態を示す。 同、製造装置の第２のプレス加工部の図であり、不要打抜部を打ち抜く直前の状態を示す。 同、製造装置の第２のプレス加工部の図であり、不要打抜部を打ち抜いて打抜片を排出している状態を示す。 同、製造装置の第１のプレス加工部によってせん断され折り曲げられた薄板の板ばねとして形成される部分の図であり、（ａ）は拡大平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＸ−Ｘ矢視図である。 本発明の第２の実施の形態における製造装置の第１のプレス加工部によってせん断され折り曲げられた薄板の板ばねとして形成される部分の図であり、（ａ）は拡大平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＸ−Ｘ矢視図である。 同、製造装置の第１のプレス加工部の図である。 従来の微細線状の板ばねを備えた光ピックアップ装置の斜視図である。 同、薄板の平面図であり、プレス加工により打ち抜いて板ばねを製造した状態を示す。 同、板ばねとして形成される部分を片側ずつ打ち抜いて板ばねを製造する製造方法を示す図である。 同、板ばねとして形成される部分を両側同時に打ち抜いて板ばねを製造する製造方法を示す図である。 同、板ばねとして形成される部分を両側同時に打ち抜いて板ばねを製造する製造方法において、ダイの部品支持部を補強した場合の問題点を示す図である。

符号の説明

１ 製造装置
２ 薄板
２ａ 板ばねとして形成される部分
２ｂ 不要打抜部
２ｃ 打抜片
３ 板ばね（微細線状部品）
５ 第１のプレス加工部
６ 第２のプレス加工部
８ ダイ
８ａ 部品支持部
８ｂ 補強部
９ パンチ
１４ ダイ
１５ パンチ
１６ 排出用空間
ｄ 折り曲げ深さ
ｔ 薄板の板厚

Claims (4)

1. 薄板をプレス加工により打ち抜いて微細線状部品を製造する製造方法であって、
   微細線状部品の幅方向に傾斜した傾斜面を有する突起部が先端に形成されたパンチと、突起部の傾斜面と対向する傾斜面を有するノックアウトと、微細線状部品として形成される部分を裏側から支持する部品支持部と、部品支持部とノックアウトとが組み込まれたダイとを備える第１のプレス加工部において、薄板をダイで保持し、微細線状部品として形成される部分を裏側からダイの部品支持部によって支持した状態で、微細線状部品として形成される部分の両側を、パンチによって、同時にせん断するとともに、当該部分から微細線状部品の幅方向に遠ざけるように薄板の裏側へ折り曲げる第１工程と、
   第１のプレス加工部において折り曲げられた両側である不要打抜部を打ち抜くパンチと、第１のプレス加工部における部品支持部に相当するものを有しないで、パンチの打ち抜きによって発生した打抜片を薄板の裏側へ排出するための排出空間が形成されたダイとを備える第２のプレス加工部において、第１のプレス加工部で加工された薄板をダイで保持し、不要打抜部をパンチによって打ち抜き、この打ち抜きによって発生した打抜片を薄板の裏側の排出空間へ排出する第２工程とを含む
   ことを特徴とする微細線状部品の製造方法。
2. 第１のプレス加工部における部品支持部に、微細線状部品の幅よりも分厚い厚さの補強部が形成されたものを使用することを特徴とする請求項１記載の微細線状部品の製造方法。
3. 第１工程において、微細線状部品として形成される部分の両側を、薄板の板厚よりも深く、折り曲げることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の微細線状部品の製造方法。
4. 薄板をプレス加工により打ち抜いて微細線状部品を製造する製造装置であって、
   第１のプレス加工部と第２のプレス加工部とを有し、
   第１のプレス加工部が、
   微細線状部品の幅方向に傾斜した傾斜面を有する突起部が先端に形成されており、微細線状部品として形成される部分の両側を、同時にせん断するとともに、当該部分から微細線状部品の幅方向に遠ざけるように薄板の裏側へ折り曲げるパンチと、
   突起部の傾斜面と対向する傾斜面を有するノックアウトと、
   微細線状部品の幅よりも分厚い厚さの補強部が形成されており、微細線状部品として形成される部分を裏側から支持する部品支持部と、
   部品支持部とノックアウトとが組み込まれており、薄板を保持するダイとを備え、
   第２のプレス加工部が、
   第１のプレス加工部において折り曲げられた両側である不要打抜部を打ち抜くパンチと、
   第１のプレス加工部における部品支持部に相当するものを有しないで、パンチの打ち抜きによって発生した打抜片を薄板の裏側へ排出するための排出空間が形成されており、第１のプレス加工部で加工された薄板を保持するダイとを備える
   ことを特徴とする微細線状部品の製造装置。

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