JPH10323210A - ヘリカルギザを有する円板状製品の製造方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 極印面とヘリカルギザの外周側面とを有する
貨幣、メダル等を容易に製造し得る方法、および、その
鍛造型を製造装置として提供すること。 【解決手段】 鍛造型装置Ａ内に、円環状工具１をその
回転中心軸を中心として回転できるように保持し、円環
状工具の中央孔の内周壁面１ａにヘリカルギザ型用の凹
凸を設ける。円環状工具の中央孔内で、少なくとも一方
に極印型用の凹凸が設けられた一対のパンチ２、３によ
って材料を挟んで加圧し、製品の形状へ型鍛造する。パ
ンチの極印型用の凹凸に製品を密着させた状態で該パン
チでその軸方向に製品を押して移動させると同時に、円
環状工具を回転させることによって、極印に損傷なく製
品はノックアウトされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、メダルや貨幣など
の円板状製品の製造方法と製造装置に関し、詳しくは、
円板面に極印が施され、外周側面にヘリカルギザを有す
るメダルや貨幣などの製造方法、製造装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】メダルや貨幣（以下、単に「貨幣」で代
表的に説明する）には、その外周側面に図３に示すよう
なギザが設けられるものがある。ギザは、装飾や、他種
の貨幣との識別などを目的として設けられる。

【０００３】例えば、平成９年現在の１００円硬貨に見
られるような一般的なギザでは、図３（ａ）に略図で示
すように、ギザを構成する個々の凸部の稜線（以下、ギ
ザの稜線）ｍ１の方向は、凹部の谷底の線の方向も同
様、円板状製品の回転中心軸Ｙの方向と一致している。

【０００４】ギザの態様の一つとして、ヘリカルギザと
呼ばれるものがある。これは、図３（ｂ）に示すよう
に、ギザの稜線ｍ２が、円板状製品の回転中心軸Ｙの方
向に対して角度をなす方向に形成されるものである。ヘ
リカルギザは、見た目の特徴から、装飾性、識別性が高
い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、一般
的なギザは稜線の方向が貨幣の回転中心軸の方向と一致
しているので、１つの型内で両極印面と外周側面のギザ
とを同時に鍛造しても、製品をその回転中心軸の方向に
パンチで押すことによって、型外へ突き出すこと（ノッ
クアウト）は容易である。従って、一般的なギザを有す
る貨幣は、単純な金型が利用でき、安価に量産できる。

【０００６】これに対して、ヘリカルギザを有する貨幣
では、ギザの稜線の方向が貨幣の回転中心軸の方向と異
なるために、これが第一の障害となって、一般的なギザ
の場合のようなパンチの単純な動作によるノックアウト
が困難である。

【０００７】また、ヘリカルギザの場合には、貨幣に特
有の問題として極印の存在が障害となる。即ち、貨幣の
円板面に極印として形成された文字や絵画のレリーフに
は、傷や打痕が与えられてはならず、この面を良好な外
観品質のままノックアウトしなければならない。そのた
め、貨幣の極印面が鍛造された時点からノックアウトさ
れるまでの型内において、貨幣の極印面がパンチの極印
型から離脱して互いに擦れるような状態があってはなら
ない。従って、ノックアウトにおける型内での貨幣の動
きは、極印の品質の点から限定されるものとなる。この
ように、極印は、一般的なギザの場合にはノックアウト
の障害にはならないが、ヘリカルギザの場合には、ノッ
クアウトに対して貨幣特有の第二の障害となるのであ
る。

【０００８】上記のように、ヘリカルギザを有する貨幣
を製造する場合、単純な構造の金型を用いて材料塊から
１ショットで製品状態まで鍛造し取り出すことは困難で
あり、従来では、ヘリカルギザを転造などの別の工程で
別途形成していた。

【０００９】本発明の課題は、極印面とヘリカルギザの
外周側面とを有する貨幣などの円板状製品を簡単に型鍛
造で製造し得る方法を提供するとともに、円板状製品を
製造し得る簡単な構造の鍛造型を製造装置として提供す
ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の製造方法は、以
下の特徴を有するものである。 （１）極印された面を有し外周側面にヘリカルギザを有
する円板状製品の製造方法であって、(1) 鍛造型装置内
に、円環状工具をその回転中心軸を中心として回転でき
るように保持し、円環状工具の中央孔の内周壁面にヘリ
カルギザ型用の凹凸を設け、(2) 円環状工具の中央孔内
で、少なくとも一方に極印型用の凹凸が設けられた一対
のパンチによって材料を挟んで加圧し、製品の形状へ型
鍛造し、(3) パンチの極印型用の凹凸に製品を密着させ
た状態で該パンチでその軸方向に製品を押して移動させ
ると同時に、円環状工具を回転させながら製品をノック
アウトすることを特徴とする製造方法。

【００１１】（２）円板状製品が、両方の面に極印を有
するメダルまたは貨幣である上記（１）記載の製造方
法。

【００１２】また、本発明の製造装置は、次の特徴を有
するものである。 （３）極印された面を有し外周側面にヘリカルギザを有
する円板状製品を製造する装置であって、鍛造型装置内
に、円環状工具がその回転中心軸を中心として回転でき
るように保持され、円環状工具の中央孔の内周壁面には
ヘリカルギザ型用の凹凸が設けられ、少なくとも一方に
極印型用の凹凸が設けられた一対のパンチが設けられ、
一対のパンチは円環状工具の中央孔内で材料を挟んで加
圧し製品の形状へ型鍛造し得るように動作し、鍛造完了
後において、極印型用の凹凸を有するパンチがその軸方
向に製品を押して型外へ移動させるとき、円環状工具
が、製品のヘリカルギザの移動を阻害しないように回転
し、製品がノックアウトされることを特徴とする装置。

【００１３】（４）円板状製品が、両方の面に極印を有
するメダルまたは貨幣である上記（３）記載の装置。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の装置の構造を示し
ながら、同時に製造方法を説明する。製品の例として貨
幣を用いる。図１は、本発明の装置の一例を概略的に示
す断面図である。同図では、説明のために、一対のパン
チを型内から上下に抜いた状態で示している。同図に示
すように、鍛造型装置Ａの内部に、円環状工具１が、回
転中心軸Ｘを中心としてその円環を巡る方向に回転でき
るように保持されている。同図では回転をスムーズに行
わせるためのベアリングなどの構造は省略している。こ
の円環状工具１の中央孔が、貨幣の外形を決定する円で
ある。中央孔の内周壁面１ａには、ヘリカルギザ型用の
凹凸が設けられている。この中央孔内へ、一対の対向す
る上下のパンチ２、３が挿入され、中央孔内において材
料塊を挟んで加圧し、両極印面とヘリカルギザの鍛造を
完了する型構造となっている。円環状工具の回転中心軸
Ｘ、鍛造された貨幣の回転中心軸、上下のパンチの中心
軸は全て一致しており、以下、単に「軸」という。

【００１５】このような型構造とすることによって、例
えば、上側のパンチ２を製品から離して型外へ後退さ
せ、下側パンチ３に製品を密着させた状態で該パンチで
製品を押して軸方向に移動させれば、同時に、円環状工
具のヘリカルギザ型が製品のヘリカルギザの移動を阻害
しないように円環状工具が回転し、極印面をパンチの極
印型面に密着させた状態で貨幣を鍛造型からノックアウ
トすることができる。従って、ノックアウト時には、
貨幣の極印面がパンチの極印型面と擦れることなく、
貨幣の軸方向（ヘリカルギザの稜線の方向とは異なる方
向）への移動が可能となる。即ち、上記したヘリカルギ
ザ貨幣での２つの障害が簡単な構造の型でありながら解
消されているのである。

【００１６】両パンチの各々のストローク動作は、他の
一般的な貨幣の場合と同様でよい。例えば、鍛造動作前
の下側のパンチの原位置（下限）を中央孔内とし、上側
のパンチの原位置（上限）を型外として、中央孔内への
材料塊の挿入と保持を容易にすることが挙げられる。ま
た、ノックアウト時には、下側のパンチを上方へ型外ま
でストロークさせれば、貨幣を型の上側で取り出すこと
ができる。

【００１７】鍛造後、一対のパンチのどちらの方向にノ
ックアウトするかは限定されず、プレスの構造に応じて
決定すればよい。ただし、いずれのパンチで貨幣を押す
場合にも、押す側のパンチから貨幣が剥がれることのな
いようにすることが重要である。

【００１８】また、一方のパンチで貨幣を押してノック
アウトする場合、他方のパンチを先に後退させておく
か、押す側のパンチと共に貨幣を挟んだ状態で後退させ
るかは、プレスや型の構造上、自由に選択してよい。図
１では、パンチの軸方向、動作方向は上下方向である
が、プレスの構造や方式に従ってどのような方向であっ
てもよい。

【００１９】円環状工具は、ノックアウト時にヘリカル
ギザ型が製品のヘリカルギザの移動を妨害しないよう
に、その円環の方向に回転するものであればよい。円環
状工具の回転は、貨幣のヘリカルギザから受ける力によ
って、ヘリカルギザの変位に従動して回転するもので
も、貨幣の軸方向の移動やヘリカルギザの変位に同期さ
せて外部から能動的に回転させるものでもよい。これら
の態様のなかでも、前者は型の構造が簡単であり好まし
い。

【００２０】円環状工具をヘリカルギザから受ける力に
よって従動的に回転させる場合、円環状工具は、貨幣の
ギザのような微細な凹凸からの力によっても抵抗せず十
分に滑らかに回転できるように、型装置に対して保持さ
れねばならない。このように回転可能に保持する手段と
しては、図２に例示するようなスラスト軸受を用いた保
持が好ましい態様として挙げられる。また、円環状工具
に強い軸方向の力が加わらないのであれば、円環状工具
の外周にラジアル軸受を用いてもよく、その他、転がり
軸受のみならず、公知の軸受け手段をどのように組み合
わせて用いてもよい。また、場合によっては、軸受けを
介さず、潤滑剤を介しただけの保持であってもよい。

【００２１】円環状工具の中央孔の基準の内径と、パン
チの外径との関係は、一般的なギザの貨幣の型技術を参
照してよい。

【００２２】本発明では、図３（ｂ）に示すようなヘリ
カルギザの稜線ｍ２と回転中心軸Ｙとのなす角度は限定
されるものではないが、１°〜４５°程度が通常の範囲
として挙げられ、外観的、技術的に好ましくは５°〜２
０°程度がよく、下記実施例で一例として示したよう
に、１０°などが特に好ましい角度の例として挙げられ
る。

【００２３】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に示
す。本実施例は、両面に極印を有し、外周側面に回転中
心軸とのなす角度を１０°としたヘリカルギザを有する
メダルを種々の材料を用いて製造した例である。メダル
の仕様は、外径が約φ３０ｍｍ、厚さ約２ｍｍであっ
て、材料は、金、銀、銅、アルミニウム、および銅合金
である。

【００２４】図２は、本実施例で製作した鍛造型装置の
中心部分の断面を概略的に示す図である。同図では、図
１と同じ構成要素には同じ符号を用いている。同図は、
メダルがノックアウトされる瞬間を示した図である。メ
ダルＭは下側のパンチ３に押されて太い矢印の方向（上
方）へ移動している。上側のパンチは、既に後退し図示
されていない。

【００２５】円環状工具１は、上下からスラスト軸受け
４、５によって支持されており、鍛造型装置に対して滑
らかに回転可能である。本実施例では、スラスト軸受け
として、ニードルベアリングを用いた。また、円環状工
具１と上下のスラスト軸受け４、５とは、スプリング７
とワッシャー６とによって、滑らかに回転できかつガタ
なきよう、適度な圧力で上方のインサート部材８に押し
つけられた構造となっている。

【００２６】インサート部材８は、鍛造型装置の本体の
一部であって、円環状工具を用いる本発明の型構造の組
立てや分解時に便利なように、鍛造型装置の本体に対し
て着脱自在に固定されるものである。

【００２７】図２に示す円環状工具の形状は、図１に示
す例のような単純なドーナッツ状ではなく、該円環状工
具の上面とインサート部材８の上面とが同一面になるよ
うに、山高帽子のように鍔が外周に張り出した段付きの
構造になっている。

【００２８】この鍛造型装置を用いて上記材料を用いた
メダルを製造したところ、下側のパンチでメダルが軸方
向に上昇し変位するに従って、そのヘリカルギザから受
ける力で円環状工具は滑らかに回転し、しかもメダル
は、円環状工具から抵抗を受けても下側のパンチから剥
がれることもなく、良好な状態で型の上面にノックアウ
トされることが確認できた。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、本発明の製造方法および
装置によって、極印面とヘリカルギザの外周側面とを有
する、貨幣、メダルなどの円板状製品を簡単に型鍛造で
製造できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置の一例を概略的に示す断面図であ
る。

【図２】本発明の実施例による装置の具体例を概略的に
示す断面図である。

【図３】貨幣に設けられるギザを示す図である。

【符号の説明】

Ａ 鍛造型装置 １ 円環状工具 １ａ 中央孔の内周壁面 ２ パンチ ３ パンチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 敦賀 正一 大阪府大阪市北区天満１丁目１番79号 大 蔵省造幣局内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 極印された面を有し外周側面にヘリカル
   ギザを有する円板状製品の製造方法であって、(1) 鍛造
   型装置内に、円環状工具をその回転中心軸を中心として
   回転できるように保持し、円環状工具の中央孔の内周壁
   面にヘリカルギザ型用の凹凸を設け、(2) 円環状工具の
   中央孔内で、少なくとも一方に極印型用の凹凸が設けら
   れた一対のパンチによって材料を挟んで加圧し、製品の
   形状へ型鍛造し、(3) パンチの極印型用の凹凸に製品を
   密着させた状態で該パンチでその軸方向に製品を押して
   移動させると同時に、円環状工具を回転させながら製品
   をノックアウトすることを特徴とする製造方法。
2. 【請求項２】 円板状製品が、両方の面に極印を有する
   メダルまたは貨幣である請求項１記載の製造方法。
3. 【請求項３】 極印された面を有し外周側面にヘリカル
   ギザを有する円板状製品を製造する装置であって、鍛造
   型装置内に、円環状工具がその回転中心軸を中心として
   回転できるように保持され、円環状工具の中央孔の内周
   壁面にはヘリカルギザ型用の凹凸が設けられ、少なくと
   も一方に極印型用の凹凸が設けられた一対のパンチが設
   けられ、一対のパンチは円環状工具の中央孔内で材料を
   挟んで加圧し製品の形状へ型鍛造し得るように動作し、
   鍛造完了後において、極印型用の凹凸を有するパンチが
   その軸方向に製品を押して型外へ移動させるとき、円環
   状工具が、製品のヘリカルギザの移動を阻害しないよう
   に回転し、製品がノックアウトされることを特徴とする
   装置。
4. 【請求項４】 円板状製品が、両方の面に極印を有する
   メダルまたは貨幣である請求項３記載の装置。