JP7016145B2 - 金属部品製造装置、および金属部品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、有底筒状部分を有する金属部品を製造する金属部品製造装置、および当該金属部品の製造方法に関する。

成形品としての段部付き有底筒体を製造する方法として、例えば、柱状のワークを自身の軸方向にパンチにより押出し加工する押出し加工方法がある。この押出し加工方法は、図１４（Ａ）に示すように、例えば、プレス機のスライドに固定される上金型９０１と、インナーパンチ９０２と、アウターパンチ９０３と、内部に縮径部９０４Ａを有するダイス９０４と、インナーパンチ９０２に対向する対向パンチ９０５と、を備える有底筒体製造装置９００により行うことができる（例えば、特許文献１参照）。

有底筒体製造装置９００により上記押出し加工方法を行う手順を説明する。まず、図１４（Ａ）に示すように、ダイス９０４内部にワーク９０６を挿入して所定位置にセットする。そして、図１４（Ｂ）に示すように、ワーク９０６の上方から上金型９０１を降下させて、ワーク９０６に対して後方押し出しを行う。後方押し出しされたワーク９０６がアウターパンチ９０３に達するまで上金型９０１を下降させる。これにより、ワーク９０６の一部が筒状に形成されると共に、縮径部９０４Ａで絞られて段部９０９が先端近傍に形成された中間成形体９０７が出来上がる。次に、図１４（Ｃ）に示すように、対向パンチ９０５を除去して、更に上金型９０１を下降させて、中間成形体９０７に対して前方押し出しを行う。これにより、中間成形体９０７よりも更に筒状部が延長されると共に、段部９０９が基端側よりに形成された段部付き有底筒体９０８が出来上がる。

特開２００３－２６６１３９号公報

図１４（Ａ）～（Ｃ）に示す有底筒体製造装置９００では、有底筒体９０８が形成されるまで、インナーパンチ９０２は、自身の軸９０２Ａとワーク９０６の軸９０６Ａが同軸になるような状態を保ってワーク９０６の軸方向の下方側へ下降する。しかしながら、もし、インナーパンチ９０２がワーク９０６に押し込まれるときに、インナーパンチ９０２の軸９０２Ａと、ワーク９０６の軸９０６Ａとがずれた場合、段部付き有底筒体９０８の同軸度の精度が低下する。

本発明は、斯かる実情に鑑み、軸ずれが最小限に抑えられる金属部品を製造する金属部品製造装置および、軸ずれが最小限に抑えられる金属部品の製造方法を提供しようとするものである。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の金属部品製造装置は、有底筒状の本体部を有する金属部品を柱状のワークから製造する金属部品製造装置であって、前記ワークの軸方向に前記ワークが押出し加工されて、筒状となる筒状部を有する中間体が形成される中間体形成装置と、前記軸方向に前記中間体が押出し加工されて、前記筒状部が前記軸方向に延ばされて前記本体部が形成される本体部形成装置と、を備え、前記中間体形成装置は、前記軸方向の一方側から前記ワークを押圧するワーク押圧部と、前記軸方向の他方側から前記ワーク内に押し込まれる軸状のワーク押込み軸部と、少なくとも前記ワークおよび前記ワーク押込み軸部の周面を取り囲むワーク用内周壁面を有するワーク用周壁部と、前記ワーク押圧部と前記ワーク押込み軸部を前記軸方向に相対移動させるワーク加工用相対移動部と、前記ワーク押込み軸部の周面と前記ワーク用内周壁面の間に介在して、前記ワーク押込み軸部の軸が前記ワークの軸と同軸となるように前記ワーク押込み軸部を前記ワーク押込み軸部の径方向内側に支持する支持部と、前記ワーク押込み軸部に対して前記支持部を前記軸方向へ相対移動させる支持側相対移動部と、を有し、前記ワーク押込み軸部の周面と、前記ワーク用内周壁面との間には、筒状空間が形成され、前記ワーク加工用相対移動部は、前記ワーク押込み軸部を固定側にしつつ、前記ワーク押圧部を前記ワーク押込み軸部に接近するよう移動させることにより、前記筒状空間に前記ワークが押し出されて前記筒状部が形成され、前記本体部形成装置は、前記ワーク押込み軸部と同一外径であり、前記中間体の前記筒状部の最奥面から前記軸方向の奥側に更に押し込まれる中間体押込み軸部と、少なくとも前記中間体を収容可能な空間である本体部形成空間を画定し、かつ、前記ワーク用内周壁面と同一内径となる中間体用内周壁面を有する中間体用周壁部と、前記中間体の有底側の端面に対向する底面部と、前記底面部に対して前記中間体押込み軸部を前記軸方向に相対移動させる中間体用相対移動部と、を有し、前記中間体押込み軸部が前記筒状部に押し込まれると、前記中間体押込み軸部は、前記筒状部の内周壁面に当接して前記中間体と同軸となるように前記中間体押込み軸部の径方向内側に支持されるように構成され、前記中間体用相対移動部は、前記底面部を固定側としつつ、前記中間体押込み軸部を前記底面部に接近するよう移動させるようになっており、前記中間体押込み軸部と前記底面部が互いに接近すると、前記中間体用周壁部と前記中間体押込み軸部の周面の間の隙間に沿って、前記筒状部が更に前記軸方向に延びて前記本体部となることを特徴とする。

また、本発明の金属部品製造装置において、前記支持部は、前記ワーク押込み軸部の周面および前記ワーク用内周壁面の双方に当接した状態で、前記ワーク押込み軸部の周面を取り囲む筒状体であることを特徴とする。

また、本発明の金属部品製造装置において、前記支持側相対移動部は、前記ワーク押込み軸部における前記ワークと対向する端面から前記支持部が離反するように相対移動させることを特徴とする。

また、本発明の金属部品製造装置において、前記筒状部の内周壁面によって前記中間体押込み軸部が前記軸方向に案内されることを特徴とする。

また、本発明の金属部品製造装置において、前記金属部品は、有底側がテーパ状に形成される前記本体部の有底側の端面の一部から前記本体部の軸方向外側へ突出する突出部を有し、前記底面部は、前記中間体の有底側の端面に対向すると共に、前記本体部の有底側をテーパ状に画定する本体部用底面部と、前記中間体の有底側の端面に対向すると共に、前記突出部の前記軸方向における境界を画定する突出部用底面部と、により構成され、前記本体部形成装置は、前記本体部用底面部から前記軸方向奥側に向かって延設されると共に、前記突出部用底面部と共に突出部形成空間を画定する突出部用内周壁面を有する突出部用周壁部を有し、前記中間体押込み軸部と前記突出部用底面部が接近すると、前記中間体の有底側の一部が前記突出部形成空間に押し出されて、前記突出部が形成されることを特徴とする。

また、本発明の金属部品製造方法は、有底筒状の本体部を有する金属部品を柱状のワークから製造する金属部品製造方法であって、前記ワークの軸方向の一方側から前記ワークを押圧するワーク押圧部と、前記軸方向の他方側から前記ワーク内に押し込まれる軸状のワーク押込み軸部と、少なくとも前記ワークおよび前記ワーク押込み軸部の周面を取り囲むワーク用内周壁面を有するワーク用周壁部と、前記ワーク押込み軸部の軸が前記ワークの軸と同軸となるように前記ワーク押込み軸部を前記ワーク押込み軸部の径方向内側に支持する支持部と、を備える中間体形成装置により前記ワークの前記軸方向に前記ワークが押出し加工されて、筒状となる筒状部を有する中間体が形成される中間体形成工程と、前記ワーク押込み軸部と同一外径であり、前記中間体の前記筒状部の最奥面から前記軸方向の奥側に更に押し込まれる中間体押込み軸部と、少なくとも前記中間体を収容可能な空間である本体部形成空間を画定し、かつ、前記ワーク用内周壁面と同一内径となる中間体用内周壁面を有する中間体用周壁部と、前記中間体押込み軸部とは反対側から前記中間体を支持し、前記中間体の有底側の端面に対向する底面部により前記軸方向に前記中間体が押出し加工されて、前記筒状部が前記軸方向に延ばされて前記本体部が形成される本体部形成工程と、を備え、前記中間体形成工程において、前記ワーク押込み軸部を固定側にしつつ、前記ワーク押込み軸部の軸が前記ワークの軸と同軸となるように支持された状態で前記ワーク押圧部により前記ワークの前記軸方向の一方側から前記ワークを押圧させることにより前記ワーク内に前記ワーク押込み軸部を押し込ませ、前記ワークが前記ワーク押込み軸部の周囲に押し出されて前記中間体が形成され、前記本体部形成工程において、前記底面部を固定側としつつ、前記筒状部の内周壁面に当接して前記中間体と同軸となるように前記中間体押込み軸部の径方向内側に前記中間体押込み軸部が支持された状態で、前記中間体押込み軸部を前記底面部に接近するように前記中間体の前記筒状部の最奥面から前記軸方向の奥側に更に移動させることにより、前記中間体用周壁部と前記中間体押込み軸部の周面の間の隙間に沿って、前記筒状部が更に前記軸方向に延びて前記本体部となることを特徴とする。

また、本発明の金属部品製造方法において、前記中間体形成工程において、円柱状の前記ワーク内に前記ワーク押込み軸部が前記軸方向に押し込まれることにより、前記ワークが前記ワーク押込み軸部の周囲に押し出されて、略円柱状の円柱部、および前記円柱部の前記軸方向の端面から前記軸方向に延設されると共に、外径が前記円柱部の径と同じ径を有する円筒状の前記筒状部を有する前記中間体が形成されることを特徴とする。

また、本発明の金属部品製造方法において、前記金属部品は、前記本体部の有底側の端面の一部から前記本体部の前記軸方向外側へ突出する突出部を有し、前記本体部形成工程において、前記中間体の前記筒状部の最奥面から前記軸方向奥側に更に前記中間体押込み軸部が押し込まれることにより、前記筒状部の最奥面から前記軸方向奥側の前記中間体が、前記突出部を形成するための突出部形成用の金型に押し出されて前記突出部が形成されることを特徴とする。

本発明の金属部品製造装置および金属部品製造方法によれば、軸ずれが最小限に抑えられる金属部品を製造することができるという優れた効果を奏し得る。

（Ａ）は、本発明の第一実施形態における金属部品の斜視図である。（Ｂ），（Ｃ）は、本発明の第一実施形態における金属部品の軸方向断面図および径方向断面図である。 （Ａ）は、本発明の第一実施形態における金属部品製造装置のブロック図である。（Ｂ）は、本発明の第一実施形態におけるワークの斜視図である。（Ｃ）は、本発明の第一実施形態における中間体の斜視図である。（Ｄ）は、本発明の第一実施形態における中間体の変形例の斜視図である。 本発明の第一実施形態における中間体形成装置の概略図である。 （Ａ）は、本発明の第一実施形態におけるワーク押込み軸部および支持部の平面概略図である。（Ｂ）は、本発明の第一実施形態におけるワーク押込み軸部および支持部の変形例の平面概略図である。 （Ａ）～（Ｄ）は、本発明の第一実施形態における中間体形成装置によりワークから中間体が形成される様子を時系列に並べた図である。 本発明の第一実施形態における中間体形成装置の概略図である。 本発明の第一実施形態における金属部品形成装置の概略図である。 本発明の第一実施形態における金属部品形成装置の概略図である。 （Ａ）～（Ｄ）は、本発明の第一実施形態における金属部品形成装置により中間体から金属部品が形成される様子を時系列に並べた図である。 本発明の第二実施形態における金属部品製造装置の概略図である。 （Ａ）は、本発明の第三実施形態における金属部品の斜視図である。（Ｂ）は、本発明の第四実施形態における金属部品の斜視図である。（Ｃ）は、本発明の第二，三実施形態における金属部品製造装置のブロック図である。 （Ａ）は、本発明の第三実施形態における金属部品形成装置の概略図である。（Ｂ）は、本発明の第四実施形態における金属部品形成装置の概略図である。 上段側は、本発明の第五実施形態における中間体形成装置の概略図である。下段側は、本発明の第五実施形態における中間体形成装置を軸下側方向の端部側から軸方向に軸視した中間体形成装置の概略図である。 （Ａ）～（Ｃ）は、従来の有底筒体製造装置により段部付き有底筒体を製造する様子を時系列に並べた図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。

＜第一実施形態＞
本発明の第一実施形態における金属部品製造装置１は、金属部品１００を製造するものである。以下において、金属部品製造装置１等について説明する。

＜金属部品＞
まず、図１を参照して、本発明の第一実施形態における金属部品１００について説明する。金属部品１００は、例えば、サスペンションのダンパーボディとして用いられるものであり、図１（Ａ）に示すように、本体部１０１と、突出部１０２とを有する。

本体部１０１は、図１（Ｂ）に示すように、略有底円筒状に形成される部分である。本体部１０１は、有底側とは反対側の端面に開口１００Ａを有する。

ここで、以下において、本体部１０１の軸方向を単に軸方向（図１の軸方向Ａ参照）、本体部１０１の径方向を単に径方向（図１の径方向Ｂ１，Ｂ２参照）と呼ぶ。また、本体部１０１のうち、軸方向Ａに沿って開口１００Ａ側から有底側に進んで、径が一定の部分を本体部１０１における直線円筒部１０１Ａと定義し、直線円筒部１０１Ａよりも突出部１０２側の部分をテーパ部１０１Ｂと定義する。テーパ部１０１Ｂの外周面は、４つの面により構成される。テーパ部１０１Ｂの外周面のうち、軸方向Ａに沿って開口１００Ａ側から有底側に進むに従って径方向内側に向かうテーパ状の外周面をテーパ面１０１Ｃと定義し、軸方向Ａに沿って延びる外周面を延長面１０１Ｄと定義する。テーパ面１０１Ｃは、２つ設けられる。２つのテーパ面１０１Ｃは、図１（Ｂ）に示すように、テーパ部１０１Ｂの外周面のうち、径方向Ｂ１において対になる面である。延長面１０１Ｄは、２つ設けられる。延長面１０１Ｄは、図１（Ｃ）に示すように、テーパ部１０１Ｂの外周面のうち、径方向Ｂ１に直角な径方向Ｂ２において対になる面である。また、軸方向Ａの突出部１０２側のテーパ部１０１Ｂの端面をテーパ部端面１０１Ｅと定義する。

突出部１０２は、図１（Ｂ）の左側図に示すように、テーパ部１０１Ｂのテーパ部端面１０１Ｅから軸方向Ａ外側へ突出する柱状部分である。突出部１０２の径方向における断面は、図１（Ｂ）の右側図に示すように、長円形状、または角丸長方形状であることが好ましい。突出部１０２の周面のうち、幅が大きい方の周面１０２Ａの幅の長さは、図１（Ｃ）に示すように、本体部１０１の外径の長さと略同じ長さになる。突出部１０２の周面のうち、幅が小さい方の周面１０２Ｂの幅の長さは、図１（Ｂ）の左側図に示すように、本体部１０１の外径の長さよりも短くなる。

また、図１（Ｃ）の左側図に示すように、突出部１０２の周面のうち、幅が大きい方の周面１０２Ａは、本体部１０１のテーパ面１０１Ｃと連続する。突出部１０２の周面のうち、幅が小さい方の周面１０２Ｂは、図１（Ｂ）の左側図に示すように、本体部１０１の延長面１０１Ｄと連続する。

一般的に、サスペンションのダンパーボディは、鉄等の重量が比較的重い金属が材料として用いられている。しかしながら、電気自動車等の次世代自動車の観点から見ると、車両を軽量化することが好ましい。このため、金属部品１００の材質は、例えば、アルミニウム等の軽量の金属が好ましい。

また、金属部品１００として、例えば、軸方向Ａの長さの全長が４３１ｍｍで、本体部１０１の中空部１０１Ｆの軸方向Ａの深さが３７５ｍｍのものが一例として挙げられる。この例の金属部品１００は、有底筒状部分を有する金属部品としては、軸方向Ａの長さが非常に長い。以上のような金属部品１００は、柱状のワークから金属部品製造装置１によって製造される。

＜金属部品製造装置の全体構成＞
次に、図２および図３を参照して、本発明の第一実施形態における金属部品製造装置１について説明する。金属部品製造装置１は、例えば、図２（Ｂ）に示す円柱状のワーク１０５から金属部品１００を製造するものである。金属部品製造装置１は、図２（Ａ）に示すように、例えば、ワーク１０５から中間体１０６を形成する中間体形成装置２と、中間体１０６から金属部品１００を形成する金属部品形成装置３とを備える。

＜ワーク＞
ワーク１０５は、図２（Ｂ）に示すように、例えば、アルミニウムで、円柱状に形成されたものであることが好ましい。なお、ワーク１０５は、円柱状のものに限定されるものではなく、金属部品の形状に応じた様々な形状が本発明に含まれる。

＜中間体＞
中間体１０６は、円柱状の円柱部１０７と、円筒状の円筒部１０８とを有する。円筒部１０８は、円柱部１０７の軸方向Ａの端面１０７Ａを起点として軸方向Ａに沿って端面１０７Ａから離反する側に延設される。そして、円筒部１０８の外径の大きさは、円柱部の直径の大きさと略同じである。なお、円柱部１０７は、ワーク１０５の直径の大きさと略同じである。つまり、中間体１０６は、ワーク１０５の一部１０５Ａが円筒状に形成されたものである。

なお、中間体１０６は、円筒部１０８を有していれば、以上のものに限定されるものではない。つまり、軸方向Ａに円筒部１０８から延設される部分は、円柱部１０７でなくてもよい。図２（Ｄ）に示すように、軸方向Ａに円筒部１０８から延設される部分は、例えば、円柱部１０９と、突出部１１０とにより構成されてもよい。突出部１１０は、円柱部１０９の軸方向Ａの端面１０９Ａから軸方向Ａ外側へ突出する、断面が長円状の柱体である。

＜中間体形成装置＞
図３を参照して、中間体形成装置２について説明する。中間体形成装置２は、軸方向Ａにワーク１０５を押出し加工して、中間体１０６を形成するものである。中間体形成装置２は、ワーク押圧部１０と、ワーク押込み軸部１１と、ワーク用周壁部１２と、ワーク加工用相対移動部１３と、支持部１４と、支持側相対移動部１５とにより構成される。

ワーク押圧部１０は、軸方向Ａの一方側（図３の上側）からワーク１０５を押圧するものである。ワーク押圧部１０は、押圧側ワーク当接面１０Ａを有している。押圧側ワーク当接面１０Ａは、軸方向Ａにおいてワーク１０５と当接する面である。押圧側ワーク当接面１０Ａの面積は、ワーク１０５の一方側（図３の上側）の端面１０５Ｂの面積と同じであることが好ましい。ワーク押圧部１０の軸１０Ｃは、ワーク１０５の軸１０５Ｅと同軸となる。以上のようなワーク押圧部１０は、例えば、円柱状に形成されるパンチにより構成される。

ワーク押込み軸部１１は、軸状に形成されるものであり、軸方向Ａの他方側（図３の下側）からワーク１０５内に押し込まれるものである。ワーク押込み軸部１１は、押込み側ワーク当接面１１Ａを有している。押込み側ワーク当接面１１Ａは、軸方向Ａにおいてワーク１０５と当接する面である。ワーク押込み軸部１１はワーク１０５内に押し込まれるため、押込み側ワーク当接面１１Ａの面積は、ワーク１０５の他方側（図３の下側）の端面１０５Ｃの面積よりも小さい。ワーク押込み軸部１１の軸１１Ｂは、ワーク１０５の軸１０５Ｅと同軸となる。以上のようなワーク押込み軸部１１は、例えば、円柱状に形成されるカウンターパンチにより構成される。

ワーク用周壁部１２は、少なくともワーク１０５およびワーク押込み軸部１１の周面１１Ｃを取り囲むワーク用内周壁面１２Ａを有する。ワーク用周壁部１２は、（図示しない）ダイセットで保持される。ダイセットは、ミドルプレートを有するものが好ましい。ワーク用内周壁面１２Ａは、図３に示すように、更に、ワーク押圧部１０を取り囲むように構成される方が好ましい。また、ワーク用内周壁面１２Ａは、軸方向Ａに平行に延びることが好ましい。

また、ワーク用周壁部１２には、図３に示すように、加熱部１２０が設けられてもよい。加熱部１２０は、例えば、金型を加熱するための金型加熱用ヒーターにより構成される。この場合、金型加熱用ヒーターをワーク用周壁部１２に設置する場合、ワーク用周壁部１２に穴を開け、そこに金型加熱用ヒーターを差し込む。例えば、加熱部１２０としての金型加熱用ヒーターは、例えば、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、ワーク用周壁部１２の内部において、ワーク用内周壁面１２Ａの周方向に等間隔に複数（例えば、８つ）設けられることが好ましい。ただし、加熱部１２０としての金型加熱用ヒーターは、１つだけであってもよい。これにより、加熱部１２０によりワーク用周壁部１２の温度が調整される。結果、加熱部１２０は、ワーク用周壁部１２を通じてワーク１０５の温度を調整することができる。

ワーク１０５が径方向（例えば、径方向Ｂ３）へ動く状態であると、押し出し加工で中間体１０６における円柱部１０７の軸と円筒部１０８の軸がずれてしまうので、ワーク１０５の径方向への動きを抑えることが好ましい。このため、ワーク用内周壁面１２Ａによりワーク１０５が径方向内側に支持されるように、ワーク用内周壁面１２Ａとワーク１０５の周面１０５Ｄとは、略当接された状態にあって、互いの間には隙間空間が形成されない方が好ましい。ただし、ワーク用内周壁面１２Ａとワーク１０５の周面１０５Ｄとの間に隙間空間があっても、その隙間空間に後述する支持部１４と同様のものを配置させれば、上記問題は解消される。このような態様も本発明に含まれる。

また、ワーク押圧部１０の移動の軌道がずれて、軸方向Ａに平行でなくなると、中間体１０６における円柱部１０７の軸と円筒部１０８の軸がずれてしまう。ワーク押圧部１０の移動の軌道が軸方向Ａに平行となるように、軸方向Ａに平行に延びるワーク用内周壁面１２Ａがワーク押圧部１０の案内面として機能することが好ましい。このため、ワーク用内周壁面１２Ａとワーク押圧部１０の周面１０Ｂとは、略当接された状態にあって、互いの間には隙間空間が形成されない方が好ましい。

ただし、ワーク用内周壁面１２Ａとワーク押圧部１０の周面１０Ｂとの間に隙間空間があっても、ワーク押圧部１０を軸方向Ａに平行に案内する機能を有する別のものをその隙間空間に配置させれば、上記問題は解消される。このような態様も本発明に含まれる。

また、ワーク押込み軸部１１はワーク１０５内に押し込まれるため、ワーク押込み軸部１１の径は、ワーク１０５の径よりも小さくなる。また、ワーク押込み軸部１１の軸１１Ｂと、ワーク１０５の軸１０５Ｅとは、同軸になるように配置される。このため、ワーク押込み軸部１１の周面１１Ｃと、ワーク用内周壁面１２Ａとの間には、筒状空間ＴＳ１が形成される。

ワーク加工用相対移動部１３は、ワーク押圧部１０とワーク押込み軸部１１を軸方向Ａに相対移動させるものである。ワーク加工用相対移動部１３は、例えば、ワーク押圧移動部１３０と、ワーク押込み軸移動部１３１と、ワーク加工用相対移動制御部１３２とを備える。

ワーク押圧移動部１３０は、ワーク加工用相対移動制御部１３２の制御に基づいて、ワーク押圧部１０を軸方向Ａに往復移動させるものである。ワーク押圧移動部１３０として、例えば、軸方向Ａへ往復移動可能な機構を有するプレス機が一例として挙げられるが、これに限定されず、その他のアクチュエータであってもよい。ワーク押圧部１０は、例えば、プレス機のスライドに連結される。

ワーク押込み軸移動部１３１は、ワーク加工用相対移動制御部１３２の制御に基づいて、ワーク押込み軸部１１を軸方向Ａに往復移動させるものである。ワーク押込み軸移動部１３１として、例えば、軸方向Ａへ往復移動可能な機構を有するプレス機が一例として挙げられるが、これに限定されず、その他のアクチュエータであってもよい。ワーク押込み軸部１１は、例えば、プレス機のスライドに連結される。なお、本発明において、ワーク押込み軸移動部１３１はなくてもよい。この場合、ワーク押込み軸部１１は、カンターパンチとして、移動せずに停止した状態となる。

ワーク加工用相対移動制御部１３２は、ワーク押圧移動部１３０とワーク押込み軸移動部１３１の相対移動を制御するものである。つまり、ワーク加工用相対移動制御部１３２は、ワーク押圧移動部１３０とワーク押込み軸移動部１３１の移動を制御して、ワーク押圧部１０とワーク押込み軸部１１が接近または離反するように相対移動させる。

支持部１４は、ワーク押込み軸部１１の周面１１Ｃとワーク用内周壁面１２Ａの間に介在して、ワーク押込み軸部１１を径方向内側に支持するものである。支持部１４は、例えば、筒状空間ＴＳ１に配置される。そして、支持部１４は、ワーク押込み軸部１１の周面１１Ｃを通じてワーク押込み軸部１１を径方向内側に支持する。これにより、ワーク押込み軸部１１の軸１１Ｂがワーク１０５の軸１０５Ｅに同軸となる状態が維持されるように、ワーク押込み軸部１１は支持される。結果、ワーク押込み軸部１１の姿勢は、軸方向Ａと平行になる。

支持部１４は、例えば、円筒体１４０により構成されることが好ましい。円筒体１４０は、図４（Ａ）の平面図に示すように、ワーク押込み軸部１１の周面１１Ｃおよびワーク用内周壁面１２Ａの双方に当接した状態で、ワーク押込み軸部１１の周面１１Ｃを周方向に連続して取り囲むと共に、軸方向Ａに延びる。以上のような円筒体１４０は、ワーク押込み軸部１１の周面１１Ｃの周方向に沿って連続して、ワーク押込み軸部１１を径方向内側に支持する。

また、支持部１４は、図４（Ｂ）に示すように、例えば、ワーク押込み軸部１１を３方向から径方向内側に支持する３つの柱体１４１により構成されてもよい。３つの柱体１４１は、ワーク押込み軸部１１の周方向に等間隔（１２０°間隔）で配置されることが好ましい。３つの柱体１４１は、ワーク押込み軸部１１の周面１１Ｃおよびワーク用内周壁面１２Ａの双方に当接した状態で、ワーク押込み軸部１１の周面１１Ｃを周方向に不連続に取り囲むと共に、軸方向Ａに延びる。以上のような３つの柱体１４１は、ワーク押込み軸部１１の周面１１Ｃの周方向に沿って不連続に、ワーク押込み軸部１１を径方向内側に支持する。なお、柱体１４１は、２つであってもよいし、３つ以上あってもよい。この場合であっても、柱体１４１は、ワーク押込み軸部１１の周方向に等間隔で配置されることが好ましい。

再び図３に戻って中間体形成装置２について説明する。支持側相対移動部１５は、ワーク押込み軸部１１に対して支持部１４を軸方向Ａへ相対移動させるものである。支持側相対移動部１５は、支持側移動部１５０と、ワーク押込み軸移動部１３１と、支持側相対移動制御部１５１とを備える。

支持側移動部１５０は、支持側相対移動制御部１５１の制御に基づいて、支持部１４を軸方向Ａに往復移動させるものである。支持側移動部１５０として、例えば、軸方向Ａへ往復移動可能な機構を有するアクチュエータが一例として挙げられる。

ワーク押込み軸移動部１３１は、上記において既に説明済みであるため、説明を省略する。なお、支持側相対移動部１５においてワーク押込み軸部１１の移動にワーク押込み軸移動部１３１ではなく、同様の機能を有するワーク押込み軸移動部を別途設けてもよい。

支持側相対移動制御部１５１は、支持側移動部１５０とワーク押込み軸移動部１３１の相対移動を制御するものである。つまり、支持側相対移動制御部１５１は、ワーク１０５と対向する押込み側ワーク当接面１１Ａに対して支持部１４が離反または接近するように制御する。

＜中間体形成装置の動作＞
次に、図５を参照して、中間体形成装置２の動作について説明する。なお、以下の説明において、軸方向Ａの一方側（図３の上側）から他方側（図３の下側）へ向かう方向を軸下側方向Ａ１、軸方向Ａの他方側（図３の下側）から一方側（図３の上側）へ向かう方向を軸上側方向Ａ２と適宜呼んで説明する。

中間体形成装置２は、図５（Ａ）に示すように、ワーク用内周壁面１２Ａおよび押込み側ワーク当接面１１Ａ等で取り囲まれるワーク保持空間ＷＳ（図５（Ａ）点線領域参照）を有する。ワーク保持空間ＷＳは、開口１２Ｂを通じて外部と連通する。

ワーク１０５を中間体形成装置２の内部に設置するには、図５（Ａ）に示すように、開口１２Ｂを通じてワーク１０５をワーク保持空間ＷＳに挿入する。結果、図５（Ｂ）に示すように、ワーク１０５は、ワーク用内周壁面１２Ａおよび押込み側ワーク当接面１１Ａと当接してワーク保持空間ＷＳで保持される。

そして、開口１２Ｂを通じてワーク押圧部１０がワーク保持空間ＷＳに挿入されると、押圧側ワーク当接面１０Ａがワーク１０５に当接すると共に、ワーク押圧部１０の周面１０Ｂがワーク用内周壁面１２Ａに当接する。このとき、ワーク１０５の軸１０５Ｅは、ワーク押圧部１０の軸１０Ｃおよびワーク押込み軸部１１の軸１１Ｂと同軸となる。

次に、ワーク押込み軸部１１が停止された状態で、ワーク加工用相対移動部１３によりワーク押圧部１０は軸下側方向Ａ１へ移動する。これにより、中間体形成装置２における押出し加工が始まる。そして、図５（Ｃ）に示すように、徐々に、ワーク押込み軸部１１が、ワーク１０５の内部に押し込まれて、その押し込まれた分だけワーク１０５は、筒状空間ＴＳ１へ押し出される。これにより、ワーク１０５の一部が筒状に形成され始まる。このとき、ワーク押込み軸部１１は円筒体１４０により径方向内側に支持されているため、ワーク１０５から力を受けてもワーク押込み軸部１１の軸１１Ｂは径方向にぶれない。このため、ワーク１０５に形成される筒状部分の軸と、円柱部分の軸とは同軸となる。

また、図５（Ｂ）に示すように、中間体形成装置２における押出し加工の開始前において、筒状空間ＴＳ１のうち、押し出されるワーク１０５を受け入れる側の空間の大部分は、円筒体１４０に占められている。すなわち、中間体形成装置２における押出し加工の開始前において、筒状空間ＴＳ１のうち、円筒体１４０に占められていない空間の大きさは小さい方が好ましい。例えば、図６に示すように、ワーク押込み軸部１１の直径をＲ、ワーク１０５の他方側（図６の下側）の端面１０５Ｃから、端面１０５Ｃと軸方向Ａにおいて対向する円筒体１４０の対向面（先端面）１４２までの軸方向Ａに沿う距離をＸと定義した場合、中間体形成装置２における押出し加工の開始前において、Ｘ≦３Ｒであることが好ましく、Ｘ≦２Ｒであることがより好ましく、Ｘ≦Ｒであることがさらに好ましい。中間体形成装置２における押出し加工の開始前において、以上のように円筒体１４０が配置されれば、ワーク押込み軸部１１の大部分が円筒体１４０により径方向内側に支持されるため、ワーク押込み軸部１１の軸１１Ｂが径方向にずれることを確実に抑えることができる。結果、円柱部１０７の軸と円筒部１０８の軸のずれを抑えた中間体１０６を形成することができる。

中間体形成装置２における押出し加工の開始後、押し出されるワーク１０５を受け入れるワーク受け入れ空間ＷＴＳを確保するため、支持側相対移動部１５により円筒体１４０は軸下側方向Ａ１へ移動される。ワーク押圧部１０が軸下側方向Ａ１へ移動するに連れて、ワーク押込み軸部１１がワーク内に押し込まれ、ワーク１０５は、ワーク受け入れ空間ＷＴＳへどんどん押し出される。一方で、ワーク受け入れ空間ＷＴＳを確保するため、円筒体１４０は支持側相対移動部１５により軸下側方向Ａ１へ移動される。

この際、ワーク押込み軸部１１は、先端がワーク１０５内に押し込められているため、先端側においてワーク１０５における筒状部分の内周壁面１０８Ｂにより径方向内側に支持されると共に軸方向Ａへ案内される。また、ワーク押込み軸部１１は、ワーク受け入れ空間ＷＴＳを間に挟んで途中からは円筒体１４０により径方向内側に支持されると共に軸方向Ａへ案内される。したがって、ワーク押込み軸部１１は、軸方向Ａの２区間において径方向内側に支持されると共に軸方向Ａへ案内されるため、中間体形成装置２における押出し加工が行われている途中においても、ワーク押込み軸部１１の軸１１Ｂが径方向にずれることを抑えることができる。

ワーク押込み軸部１１が、ワーク１０５の内部の奥に更に押し込まれるに連れて、円筒体１４０は軸下側方向Ａ１へ移動され、ワーク１０５は、更に筒状空間ＴＳ１（ワーク受け入れ空間ＷＴＳ）の軸下側方向Ａ１の奥側へ押し出される。そして、円筒体１４０は所定位置に達すると停止する。ワーク１０５は、円筒体１４０の対向面（先端面）１４２に達するまで押し出される。これにより、図５（Ｄ）に示すように、円筒体１４０の対向面（先端面）１４２まで軸方向Ａに延びる中間体１０６が形成される。

中間体１０６を取り出すには、ワーク押圧部１０を取り除くと共に、支持側相対移動部１５により円筒体１４０を軸上側方向Ａ２へ移動させて、中間体１０６を開口１２Ｂから取り出せばよい。この場合、円筒体１４０および支持側相対移動部１５は、ノックアウト機構をも構成していると見做せる。

以上説明したように中間体形成装置２によれば、ワーク１０５、ワーク押圧部１０およびワーク押込み軸部１１は径方向にぶれないため、円柱部１０７の軸と円筒部１０８の軸のずれを抑えた中間体１０６を形成することができる。また、中間体形成装置２によれば、冷間鍛造により中間体１０６を形成するため、中間体１０６の表面の仕上がりが綺麗で、寸法・形状精度を出すことが容易となる。

＜金属部品形成装置＞
次に、図７および図８を参照して金属部品形成装置３について説明する。金属部品形成装置３は、軸方向Ａに中間体１０６を押出し加工して、円筒部１０８を軸方向Ａに延ばして本体部１０１を形成すると共に、併せて突出部１０２をも形成するものである。金属部品形成装置３は、中間体押込み軸部２１と、中間体用周壁部２２と、本体部用底面部２３と、突出部用周壁部２４と、突出部用底面部２５と、中間体用相対移動部２６と、を備える。

中間体押込み軸部２１は、軸状に形成されるものであり、中間体１０６の円筒部１０８における中空部１０８Ａの最奥面１１１から軸方向Ａの奥側（軸下側方向Ａ１）に更に押し込まれるものである。中間体押込み軸部２１は、押込み側中間体当接面２１Ａを有している。押込み側中間体当接面２１Ａは、軸方向Ａにおいて中間体１０６の最奥面１１１と当接する面である。ワーク押込み軸部１１は、例えば、円柱状に形成されるパンチにより構成される。

中間体用周壁部２２は、図８に示すように、金属部品形成空間ＭＳの少なくとも一部を画定する中間体用内周壁面２２Ａを有するものである。なお、金属部品形成空間ＭＳとは、金属部品１００を形成する空間である。金属部品形成空間ＭＳは、少なくとも中間体１０６を収容可能である。

金属部品形成空間ＭＳは、中間体用周壁部２２の開口２２Ｂを通じて外部と連通する。開口２２Ｂを通じて中間体１０６が金属部品形成空間ＭＳに挿入されて、中間体１０６は金属部品形成空間ＭＳに収容される。

中間体用内周壁面２２Ａは、図８に示すように、金属部品形成空間ＭＳのうち、本体部１０１の直線円筒部１０１Ａに相当する空間（以下、直線円筒部形成空間と呼ぶ。）Ｓ１の軸方向Ａ周りの境界を画定する。直線円筒部形成空間Ｓ１（中間体用内周壁面２２Ａに取り囲まれる空間）は、例えば、円柱状となる。中間体用内周壁面２２Ａは、図８に示すように、軸方向Ａに平行に延びる。

そして、図７に示すように、中間体１０６が金属部品形成空間ＭＳに収容されたとき、中間体用内周壁面２２Ａは、中間体１０６の周面１０６Ａに当接した状態で中間体１０６の周方向を一周して中間体１０６を取り囲む。つまり、中間体１０６の周面１０６Ａと中間体用内周壁面２２Ａとの間には、隙間が生じない。このとき、中間体１０６の軸１０６Ｃは、中間体押込み軸部２１の軸２１Ｃと同軸となる。

また、中間体用内周壁面２２Ａは、図７に示すように、中間体押込み軸部２１をも取り囲むように軸方向Ａに延びていてもよい。この際、中間体押込み軸部２１の周面２１Ｂと中間体用内周壁面２２Ａとは当接せず、中間体押込み軸部２１の周面２１Ｂと中間体用内周壁面２２Ａの間には、筒状空間ＴＳ２が形成される。後述するように中間体１０６が押出し加工されると、筒状空間ＴＳ２に、中間体１０６の一部が押し出される。

本体部用底面部２３は、中間体１０６の有底側の端面１０６Ｂに対向する本体部用底面２３Ａを有するものである。本体部用底面２３Ａは、図８に示すように、金属部品形成空間ＭＳのうち本体部１０１のテーパ部１０１Ｂに相当する空間（以下、テーパ部形成空間と呼ぶ。）Ｓ２の軸方向Ａ周りの境界を画定する。テーパ部形成空間Ｓ２（本体部用底面２３Ａに取り囲まれる空間）は、軸下側方向Ａ１へ進むに従って径方向の断面積が小さくなるような形状になる。具体的に本体部用底面２３Ａは、中間体用内周壁面２２Ａから連続して軸下側方向Ａ１へ進むに従って径方向内側へ延びる。

なお、中間体１０６が金属部品形成空間ＭＳに挿入されたとき、図７に示すように、中間体１０６の有底側の端面１０６Ｂの周縁１０６Ｄは、本体部用底面２３Ａと中間体用内周壁面２２Ａの境界の周縁２３Ｂと係合する。このため、中間体１０６は、押出し加工前は、テーパ部形成空間Ｓ２より軸上側方向Ａ２側の直線円筒部形成空間Ｓ１で保持される。

突出部用周壁部２４は、図８に示すように、突出部用内周壁面２４Ａを有するものである。突出部用内周壁面２４Ａは、金属部品形成空間ＭＳのうち、突出部１０２に相当する空間（以下、突出部形成空間と呼ぶ。）Ｓ３の軸方向Ａ周りの境界を画定する。突出部用周壁部２４は、本体部用底面部２３から軸下側方向Ａ１に延設される。また、突出部用内周壁面２４Ａは、本体部用底面２３Ａから連続して軸下側方向Ａ１に平行に延びる。

突出部用底面部２５は、中間体１０６の有底側の端面１０６Ｂに対向する突出部用底面２５Ａを有するものである。突出部用底面２５Ａは、突出部形成空間Ｓ３の軸下側方向Ａ１側の端部の境界を画定する。また、突出部用底面２５Ａは、径方向に延びる。

なお、中間体用周壁部２２、本体部用底面部２３および突出部用周壁部２４の少なくとも一部の温度を調整可能なように、中間体形成装置２の場合と同様に、金属部品形成装置３に加熱部を設けてもよい。結果、加熱部は、中間体用周壁部２２、本体部用底面部２３および突出部用周壁部２４の少なくとも一部を通じて中間体１０６の温度を調整することができる。ただし、中間体１０６と当接する部分が大きい中間体用周壁部２２を通じて中間体１０６の温度が行われることが好ましい。

中間体押込み軸部２１と、中間体用周壁部２２と、本体部用底面部２３と、突出部用周壁部２４と、突出部用底面部２５とは、（図示しない）ダイセットで保持される。ダイセットは、ミドルプレートを有することが好ましい。

中間体用相対移動部２６は、突出部用底面部２５に対して中間体押込み軸部２１を軸方向Ａに相対移動させるものである。中間体用相対移動部２６は、例えば、中間体押込み軸側移動部２６０と、周囲側移動部２６１と、底面側移動部２６２と、中間体用相対移動制御部２６３とを備える。

中間体押込み軸側移動部２６０は、中間体用相対移動制御部２６３の制御に基づいて、中間体押込み軸部２１を軸方向Ａに往復移動させるものである。周囲側移動部２６１は、中間体用相対移動制御部２６３の制御に基づいて、中間体用周壁部２２、本体部用底面部２３および突出部用周壁部２４を軸方向Ａに往復移動させるものである。底面側移動部２６２は、中間体用相対移動制御部２６３の制御に基づいて、突出部用底面部２５を軸方向Ａに往復移動させるものである。

中間体用相対移動制御部２６３は、中間体押込み軸側移動部２６０、周囲側移動部２６１および底面側移動部２６２を制御するものである。つまり、中間体用相対移動制御部２６３は、中間体押込み軸部２１、中間体用周壁部２２、本体部用底面部２３、突出部用周壁部２４、および突出部用底面部２５の移動を制御して、中間体押込み軸部２１と、中間体用周壁部２２、本体部用底面部２３、突出部用周壁部２４、および突出部用底面部２５とが接近または離反するように相対移動させる。

＜金属部品形成装置の動作＞
次に、図９を参照して、金属部品形成装置３の動作について説明する。中間体１０６を金属部品形成装置３の内部に設置するには、図９（Ａ）に示すように、開口２２Ｂを通じて中間体１０６を金属部品形成空間ＭＳに挿入する。このとき、図９（Ｂ）に示すように、中間体１０６の周面１０６Ａが中間体用内周壁面２２Ａに当接し、かつ中間体１０６の有底側の端面１０６Ｂの周縁１０６Ｄが（本体部用底面２３Ａと中間体用内周壁面２２Ａの境界の）周縁２３Ｂと当接して、中間体１０６は、直線円筒部形成空間Ｓ１で保持される。

そして、開口２２Ｂを通じて中間体押込み軸部２１が直線円筒部形成空間Ｓ１に挿入されると、中間体押込み軸部２１は、中間体１０６の円筒部１０８の中空部１０８Ａを通って中空部１０８Ａの最奥面１１１に当接すると共に、自身の周面２１Ｂが円筒部１０８の中空部１０８Ａの内周壁面１０８Ｂに当接する。このとき、中間体１０６の軸１０６Ｃは、中間体押込み軸部２１の軸２１Ｃと同軸となる。

次に、突出部用底面部２５に対して中間体押込み軸部２１が接近するよう、中間体用相対移動部２６により中間体押込み軸部２１を軸下側方向Ａ１に移動させる。これにより、図９（Ｃ）に示すように、徐々に、中間体押込み軸部２１が、中空部１０８Ａの最奥面１１１から軸方向Ａの奥側（軸下側方向Ａ１）に更に押し込まれる。そして、その押し込まれた分だけ中間体１０６は、テーパ部形成空間Ｓ２および筒状空間ＴＳ２へ押し出される。テーパ部形成空間Ｓ２側へ押し出される部分は本体部１０１のテーパ部１０１Ｂを形成し、筒状空間ＴＳ２側へ押し出される部分は本体部１０１の直線円筒部１０１Ａを形成する。

中間体押込み軸部２１が軸下側方向Ａ１へ更に移動すると、中間体１０６が更に筒状空間ＴＳ２へ押し出されると共に、テーパ部形成空間Ｓ２から突出部形成空間Ｓ３へどんどん押し出される。中間体１０６が突出部形成空間Ｓ３を充填すると、金属部品形成装置３による中間体１０６に対する押出し加工は完了して、金属部品１００が完成する。

以上の動作の過程において、中間体押込み軸部２１は、自身の周面２１Ｂが中間体１０６の中空部１０８Ａの内周壁面１０８Ｂと略当接した状態で、中間体１０６の中空部１０８Ａに押し込められている。このため、中間体押込み軸部２１は、中間体１０６の中空部１０８Ａの内周壁面１０８Ｂによって径方向内側へ支持されると共に、軸方向Ａへ案内される。結果、中間体押込み軸部２１は、径方向にぶれないため、金属部品１００の内径の軸と外径の軸とのずれを抑えることができる。

以上のような金属部品製造装置１は、軸方向Ａの長さが長い金属部品を製造する場合、特に有効である。つまり、第一段階において中間体形成装置２で軸ずれが抑えられた一部が筒状となる中間体１０６を作り、第二段階において当該中間体１０６を金属部品形成装置３により押し込むだけで、軸ずれが抑えられた軸方向Ａの長さが長い有底筒状部分を有する金属部品を製造することができる。また、金属部品製造装置１によれば、冷間鍛造により金属部品１００を形成するため、金属部品１００の表面の仕上がりが綺麗で、寸法・形状精度を出すことが容易となる。

また、従来、金属部品１００を製造する場合、１回の冷間鍛造（押し出し加工）において軸方向Ａへの延ばし量は、金属部品１００の内径またはワーク１０５の径の３倍程度が限界であった。本発明の金属部品製造装置１によれば、軸ずれしないように工夫すると共に、押し出し加工を２回に分けて行うため、軸方向Ａへの延ばし量は、金属部品１００の内径またはワーク１０５の径の３倍以上どころか６倍以上をも容易に実現することができる。

＜第二実施形態＞
本発明の第二実施形態における金属部品製造装置４は、金属部品１００を製造するものである。図１０を参照して、金属部品製造装置４について説明する。金属部品製造装置４は、金属部品製造装置１における中間体形成装置２のワーク押圧部１０の押圧側ワーク当接面１０Ａの形状を、本体部用底面２３Ａ、突出部用内周壁面２４Ａおよび突出部用底面２５Ａにより構成される形状と同様の形状にして、中間体形成装置２と金属部品形成装置３とを一体化したものである。この場合、テーパ部形成空間Ｓ２および突出部形成空間Ｓ３は、押圧側ワーク当接面１０Ａにより画定される。

＜第三実施形態＞
本発明の第三実施形態における金属部品製造装置５は、金属部品２００を製造するものである。図１１および図１２を参照して、金属部品製造装置５等について説明する。金属部品２００は、図１１（Ａ）に示すように、金属部品１００のうち、本体部１０１のみで構成されるものとほぼ同様のものである。それ以外は、金属部品２００は、金属部品１００と同様であるので、説明を省略する。

金属部品製造装置５は、図１１（Ｃ）に示すように、中間体形成装置２と、本体部形成装置６とを備える。中間体形成装置２は、既に説明済みであるため、説明を省略する。本体部形成装置６は、中間体１０６から本体部１０１に相当する金属部品２００を形成するものである。具体的に本体部形成装置６は、図１２（Ａ）に示すように、金属部品形成装置３から突出部形成空間Ｓ３を構成する部分（突出部用周壁部２４）を取り除いたものである。

＜第四実施形態＞
本発明の第四実施形態における金属部品製造装置７は、金属部品３００を製造するものである。図１１および図１２を参照して、金属部品製造装置７等について説明する。金属部品３００は、図１１（Ｂ）に示すように、有底円筒体により構成される。金属部品３００の材料は、金属部品１００と同様であるので、説明を省略する。

金属部品製造装置７は、図１１（Ｃ）に示すように、中間体形成装置２と、本体部形成装置８とを備える。中間体形成装置２は、既に説明済みであるため、説明を省略する。本体部形成装置８は、中間体１０６から金属部品３００を形成するものである。具体的に本体部形成装置８は、図１２（Ｂ）に示すように、金属部品形成装置３からテーパ部形成空間Ｓ２および突出部形成空間Ｓ３を構成する部分（本体部用底面部２３および突出部用周壁部２４）を取り除いたものである。

＜第五実施形態＞
本発明の第五実施形態における金属部品製造装置９は、金属部品１００～３００のいずれかを製造するものである。図１３を参照して、金属部品製造装置９について説明する。金属部品製造装置９は、中間体形成装置２Ａと、金属部品形成装置または本体部形成装置とを備える。金属部品形成装置または本体部形成装置は、以上において説明した金属部品形成装置３または本体部形成装置６,８のいずれであってもよく、それらは既に説明済みであるため、説明を省略する。

中間体形成装置２Ａは、中間体形成装置２と略同様であり、中間体形成装置２との相違点について以下説明する。中間体形成装置２Ａでは、中間体形成装置２とは異なり、図１３の上段に示すように、ワーク押込み軸部１１とワーク用周壁部１２は結合部１６を介して繋がっている。結合部１６と、ワーク押込み軸部１１またはワーク用周壁部１２が繋がる態様として、両者が一体形成される態様であってもよいし、固定機構によりワーク押込み軸部１１がワーク用周壁部１２に固定される態様であってもよい。そして、ワーク押込み軸部１１とワーク用周壁部１２は、例えば、図１３の上段に示すように、ワーク押込み軸部１１の周囲に筒状空間ＴＳ１が形成された状態で、軸下側方向Ａ１側の端部近傍において結合部１６を介して繋がっている。これにより、ワーク押込み軸部１１の軸１１Ｂは、ワーク用周壁部１２に対して径方向に軸ずれすることを抑えることができる。

なお、筒状空間ＴＳ１は、筒状空間ＴＳ１Ａと筒状空間ＴＳ１Ｂとで構成される。筒状空間ＴＳ１Ａは、筒状空間ＴＳ１のうち、軸方向Ａにおいてワーク１０５に対して近位な空間であり、中間体１０６の円筒部１０８が形成される空間である。筒状空間ＴＳ１Ｂは、筒状空間ＴＳ１のうち、軸方向Ａにおいてワーク１０５に対して遠位な空間であり、主として、以下で説明するピストン１５２が通される空間である。

また、ワーク押込み軸部１１、ワーク用周壁部１２および結合部１６により構成される軸周壁一体部１７には、図１３の上段および下段に示すように、軸下側方向Ａ１側における自身の端部１７Ａから筒状空間ＴＳ１Ｂまで軸方向Ａに貫通する貫通孔１６０が３つ設けられる。貫通孔１６０は、外部と筒状空間ＴＳ１Ｂを連通させる。

各貫通孔１６０には、各ピストン１５２が通される。各ピストン１５２の一端は、円筒体１４０の周方向に等間隔に、円筒体１４０に連結される。また、ピストン１５２は、支持側移動部１５０によって軸方向Ａに往復移動される。したがって、円筒体１４０は、支持側移動部１５０により駆動されるピストン１５２により軸方向Ａに往復移動される。なお、貫通孔１６０およびピストン１５２は、３つに限定されるものではなく、１つでも２つでも４つ以上であってもよい。

本実施形態では、ワーク用周壁部１２とワーク押込み軸部１１とを結合部１６を介して繋げているため、ワーク押込み軸部１１が径方向に軸ずれすることを抑えられるだけでなく、円筒体１４０によってもワーク押込み軸部１１が径方向に軸ずれすることを抑えられる。すなわち、ワーク押込み軸部１１が径方向に軸ずれすることを２つの要素により確実に抑えることができる。

以上において、金属部品１００～３００は、円筒形状を含むものであったが、これに限定されるものではなく、金属部品が角柱状部分を有するものであってもよい。この場合、ワーク１０５も角柱状に形成されるものである方が好ましい。

尚、本発明の金属部品製造装置、および金属部品の製造方法は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１，４，５，７，９ 金属部品製造装置
２，２Ａ 中間体形成装置
３ 金属部品形成装置
６，８ 本体部形成装置
１０ ワーク押圧部
１０Ａ 押圧側ワーク当接面
１１ ワーク押込み軸部
１１Ａ 押込み側ワーク当接面
１２ ワーク用周壁部
１２Ａ ワーク用内周壁面
１３ ワーク加工用相対移動部
１４ 支持部
１５ 支持側相対移動部
１６ 結合部
１７ 軸周壁一体部
２１ 中間体押込み軸部
２１Ａ 押込み側中間体当接面
２２ 中間体用周壁部
２２Ａ 中間体用内周壁面
２３ 本体部用底面部
２３Ａ 本体部用底面
２４ 突出部用周壁部
２４Ａ 突出部用内周壁面
２５ 突出部用底面部
２５Ａ 突出部用底面
２６ 中間体用相対移動部
１００，２００，３００ 金属部品
１０１ 本体部
１０２ 突出部
１０５ ワーク
１０６ 中間体
１３０ ワーク押圧移動部
１３１ ワーク押込み軸移動部
１３２ ワーク加工用相対移動制御部
１４０ 円筒体
１４１ 柱体
１５０ 支持側移動部
１５１ 支持側相対移動制御部
１５２ピストン
１６０ 貫通孔
２６０ 中間体押込み軸側移動部
２６１ 周囲側移動部
２６２ 底面側移動部
２６３ 中間体用相対移動制御部
ＭＳ 金属部品形成空間
Ｓ１ 直線円筒部形成空間
Ｓ２ テーパ部形成空間
Ｓ３ 突出部形成空間
ＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ１Ａ，ＴＳ１Ｂ 筒状空間
ＷＳ ワーク保持空間
ＷＴＳ ワーク受け入れ空間

Claims (8)

1. 有底筒状の本体部を有する金属部品を柱状のワークから製造する金属部品製造装置であって、
   前記ワークの軸方向に前記ワークが押出し加工されて、筒状となる筒状部を有する中間体が形成される中間体形成装置と、
   前記軸方向に前記中間体が押出し加工されて、前記筒状部が前記軸方向に延ばされて前記本体部が形成される本体部形成装置と、
   を備え、
   前記中間体形成装置は、
   前記軸方向の一方側から前記ワークを押圧するワーク押圧部と、
   前記軸方向の他方側から前記ワーク内に押し込まれる軸状のワーク押込み軸部と、
   少なくとも前記ワークおよび前記ワーク押込み軸部の周面を取り囲むワーク用内周壁面を有するワーク用周壁部と、
   前記ワーク押圧部と前記ワーク押込み軸部を前記軸方向に相対移動させるワーク加工用相対移動部と、
   前記ワーク押込み軸部の周面と前記ワーク用内周壁面の間に介在して、前記ワーク押込み軸部の軸が前記ワークの軸と同軸となるように前記ワーク押込み軸部を前記ワーク押込み軸部の径方向内側に支持する支持部と、
   前記ワーク押込み軸部に対して前記支持部を前記軸方向へ相対移動させる支持側相対移動部と、
   を有し、
   前記ワーク押込み軸部の周面と、前記ワーク用内周壁面との間には、筒状空間が形成され、
   前記ワーク加工用相対移動部は、前記ワーク押込み軸部を固定側にしつつ、前記ワーク押圧部を前記ワーク押込み軸部に接近するよう移動させることにより、前記筒状空間に前記ワークが押し出されて前記筒状部が形成され、
   前記本体部形成装置は、
   前記ワーク押込み軸部と同一外径であり、前記中間体の前記筒状部の最奥面から前記軸方向の奥側に更に押し込まれる中間体押込み軸部と、
   少なくとも前記中間体を収容可能な空間である本体部形成空間を画定し、かつ、前記ワーク用内周壁面と同一内径となる中間体用内周壁面を有する中間体用周壁部と、
   前記中間体の有底側の端面に対向する底面部と、
   前記底面部に対して前記中間体押込み軸部を前記軸方向に相対移動させる中間体用相対移動部と、
   を有し、
   前記中間体押込み軸部が前記筒状部に押し込まれると、前記中間体押込み軸部は、前記筒状部の内周壁面に当接して前記中間体と同軸となるように前記中間体押込み軸部の径方向内側に支持されるように構成され、
   前記中間体用相対移動部は、前記底面部を固定側としつつ、前記中間体押込み軸部を前記底面部に接近するよう移動させるようになっており、
   前記中間体押込み軸部と前記底面部が互いに接近すると、前記中間体用周壁部と前記中間体押込み軸部の周面の間の隙間に沿って、前記筒状部が更に前記軸方向に延びて前記本体部となることを特徴とする、
   金属部品製造装置。
2. 前記支持部は、前記ワーク押込み軸部の周面および前記ワーク用内周壁面の双方に当接した状態で、前記ワーク押込み軸部の周面を取り囲む筒状体であることを特徴とする、
   請求項１に記載の金属部品製造装置。
3. 前記支持側相対移動部は、前記ワーク押込み軸部における前記ワークと対向する端面から前記支持部が離反するように相対移動させることを特徴とする、
   請求項１又は２に記載の金属部品製造装置。
4. 前記筒状部の前記内周壁面によって前記中間体押込み軸部が前記軸方向に案内されることを特徴とする、
   請求項１～３のいずれか一項に記載の金属部品製造装置。
5. 前記金属部品は、有底側がテーパ状に形成される前記本体部の有底側の端面の一部から前記本体部の軸方向外側へ突出する突出部を有し、
   前記底面部は、
   前記中間体の有底側の端面に対向すると共に、前記本体部の有底側をテーパ状に画定する本体部用底面部と、
   前記中間体の有底側の端面に対向すると共に、前記突出部の前記軸方向における境界を画定する突出部用底面部と、
   により構成され、
   前記本体部形成装置は、
   前記本体部用底面部から前記軸方向奥側に向かって延設されると共に、前記突出部用底面部と共に突出部形成空間を画定する突出部用内周壁面を有する突出部用周壁部を有し、
   前記中間体押込み軸部と前記突出部用底面部が接近すると、前記中間体の有底側の一部が前記突出部形成空間に押し出されて、前記突出部が形成されることを特徴とする、
   請求項１～４のいずれか一項に記載の金属部品製造装置。
6. 有底筒状の本体部を有する金属部品を柱状のワークから製造する金属部品製造方法であって、
   前記ワークの軸方向の一方側から前記ワークを押圧するワーク押圧部と、前記軸方向の他方側から前記ワーク内に押し込まれる軸状のワーク押込み軸部と、少なくとも前記ワークおよび前記ワーク押込み軸部の周面を取り囲むワーク用内周壁面を有するワーク用周壁部と、前記ワーク押込み軸部の軸が前記ワークの軸と同軸となるように前記ワーク押込み軸部を前記ワーク押込み軸部の径方向内側に支持する支持部と、を備える中間体形成装置により前記ワークの前記軸方向に前記ワークが押出し加工されて、筒状となる筒状部を有する中間体が形成される中間体形成工程と、
   前記ワーク押込み軸部と同一外径であり、前記中間体の前記筒状部の最奥面から前記軸方向の奥側に更に押し込まれる中間体押込み軸部と、少なくとも前記中間体を収容可能な空間である本体部形成空間を画定し、かつ、前記ワーク用内周壁面と同一内径となる中間体用内周壁面を有する中間体用周壁部と、前記中間体押込み軸部とは反対側から前記中間体を支持し、前記中間体の有底側の端面に対向する底面部により前記軸方向に前記中間体が押出し加工されて、前記筒状部が前記軸方向に延ばされて前記本体部が形成される本体部形成工程と、
   を備え、
   前記中間体形成工程において、
   前記ワーク押込み軸部を固定側にしつつ、前記ワーク押込み軸部の軸が前記ワークの軸と同軸となるように支持された状態で前記ワーク押圧部により前記ワークの前記軸方向の一方側から前記ワークを押圧させることにより前記ワーク内に前記ワーク押込み軸部を押し込ませ、前記ワークが前記ワーク押込み軸部の周囲に押し出されて前記中間体が形成され、
   前記本体部形成工程において、
   前記底面部を固定側としつつ、前記筒状部の内周壁面に当接して前記中間体と同軸となるように前記中間体押込み軸部の径方向内側に前記中間体押込み軸部が支持された状態で、前記中間体押込み軸部を前記底面部に接近するように前記中間体の前記筒状部の最奥面から前記軸方向の奥側に更に移動させることにより、前記中間体用周壁部と前記中間体押込み軸部の周面の間の隙間に沿って、前記筒状部が更に前記軸方向に延びて前記本体部となることを特徴とする、
   金属部品製造方法。
7. 前記中間体形成工程において、
   円柱状の前記ワーク内に前記ワーク押込み軸部が前記軸方向に押し込まれることにより、前記ワークが前記ワーク押込み軸部の周囲に押し出されて、略円柱状の円柱部、および前記円柱部の前記軸方向の端面から前記軸方向に延設されると共に、外径が前記円柱部の径と同じ径を有する円筒状の前記筒状部を有する前記中間体が形成されることを特徴とする、
   請求項６に記載の金属部品製造方法。
8. 前記金属部品は、前記本体部の有底側の端面の一部から前記本体部の前記軸方向外側へ突出する突出部を有し、
   前記本体部形成工程において、前記中間体の前記筒状部の最奥面から前記軸方向奥側に更に前記中間体押込み軸部が押し込まれることにより、前記筒状部の最奥面から前記軸方向奥側の前記中間体が、前記突出部を形成するための突出部形成用の金型に押し出されて前記突出部が形成されることを特徴とする、
   請求項６又は７に記載の金属部品製造方法。

Images