JP3151263U

JP3151263U - 成形用軸部材

Info

Publication number: JP3151263U
Application number: JP2009002260U
Authority: JP
Inventors: 正廣松井
Original assignee: 株式会社阪村エンジニアリング
Priority date: 2009-03-17
Filing date: 2009-03-17
Publication date: 2009-06-18
Anticipated expiration: 2019-03-17

Abstract

【課題】成形用軸部材全体を交換することなく頭部部分のみを交換できながら、使用による成形用軸部材のガタツキ発生を抑えて長期使用を可能にする成形用軸部材を提供する。【解決手段】棒状の軸本体２と、頭体３とからなり、軸本体２の先端面にテーパ受面２１を形成し、テーパ受面２１の中心部に嵌合凹所を形成する一方、頭体３として頭部３０と、頭部３０の後面に形成され軸本体２のテーパ受面２１に当接するテーパ当接面３１と、その当接面３１の中心部から後方に延びる嵌入軸部３３とを形成し、軸本体２の嵌合凹所に頭体３の嵌入軸部３３をねじ止めと共に圧入して、テーパ受面２１とテーパ当接面３１とが面接触する状態で嵌合固定した。【選択図】図１

Description

本考案は成形用軸部材、詳しくは被加工物に透孔や凹所を形成するピアシングピン、パンチ、成形ピン、ノックアウトピンなどの成形用軸部材に関する。

従来、例えば孔明け用成形装置によりナットなどを成形する場合、ダイ側のピアシングピンにラム側のコアーパンチが嵌入しては離間し、間断なく送り込まれてくる成形品に孔明け加工を施すものである。したがって、ピアシングピンの頭部はすぐに摩耗することになり、摩耗すると高精度な切断が困難となるので、ピアシングピンを頻繁に新しいものと取り替える必要があった。

その場合、通常はピアシングピン全体を交換するようにしているが、ピアシングピン全体を交換すると不経済になることから、ピアシングピン全体を交換することなく頭部分のみを交換するようにしたものが知られている。具体的には、図１７に示すようにピアシングピン５０をピアシングピン本体５１と、頭体５２とから構成し、ピアシングピン本体５１の先端に中心部に嵌合凹所５１ａを形成する一方、頭体５２の後部に嵌合凹所５１ａに嵌入可能な嵌入軸部５２ａを突設し、かつ嵌合凹部５１ａに嵌入軸部５２ａを嵌入した状態で両者を結合ピン５３により結合する構造となっている。これにより、頭体５２が摩耗して交換する時には、結合ピン５３を取り外すことにより、ピアシングピン本体５１から頭体５２を引き抜いて交換できるようになっている。
特開２００５−１１８８６９号

ところが、上記した従来のピアシングピン５０にあっては、ピアシングピン本体５１の先端面と、頭体５２の後端面とが軸芯に対して垂直となる面での突き合わせとなっており、そのため、頭体５２に作用する軸芯方向の衝撃荷重についてはピアシングピン本体５１の先端面で良好に受け止められる反面、頭体５２に作用する半径方向の偏荷重についてはピアシングピン本体５１の先端面では受け止めにくい構造となっている。そのため、ピアシングピン５０による打ち抜き動作時に、頭体５２に半径方向の偏荷重が作用すると、嵌合凹部５１ａの先端と嵌入軸部５２ａの根元部分とにおいて局部的に作用することになる。その結果、嵌合凹部５１ａの先端と嵌入部５２ａの根元部分の間でガタツキが発生し、寿命が短くなるといった問題を有していた。

そこで、本考案は、成形用軸部材の頭部が摩耗したとき、成形用軸部材全体を交換することなく成形用軸部材の頭部部分のみを交換できながら、しかも、使用による成形用軸部材のガタツキ発生を抑えて長期使用が可能となる成形用軸部材の提供を課題とする。

上記した課題を解決するために、本願の請求項１記載の考案は、棒状の軸本体と頭体とからなり、軸本体の先端面にテーパ受面が形成され、テーパ受面の中心部に嵌合凹所が形成されている一方、頭体が頭部と、頭部の後面に形成され軸本体のテーパ受面に当接するテーパ当接面と、その当接面の中心部から後方に延びる嵌入軸部とを有しており、軸本体の嵌合凹所に頭体の嵌入軸部が焼き嵌め又は圧入されてテーパ受面とテーパ当接面とが面接触する状態で嵌合固定されていることを特徴とする。

なお、成形用軸部材とは、被加工物に透孔を形成するピアシングピン、成形時にダイの底部として被加工物を受け止めかつ成形後に成形品をダイ外に押し出すノックアウトピン、被加工物に凹部を成形する凹所成形ピン或いはパンチなどを含む概念である。また、テーパ受面とテーパ当接面は、そのいずれか一方が外周から中心部に至る程内方に凹み、他方が外周から中心部に至る程外方に突出する構成であればよい。

本願の請求項２記載の考案は、請求項１記載の構成において、嵌合凹所がテーパ受面から奥側に向かって延びる軸孔部と、軸孔部の中心部からさらに奥側に向かって延びるねじ孔とを有している一方、嵌入軸部がテーパ当接面の中心部から後方に延びかつ上記軸孔部の内径よりもやや大径とした大径軸部と、大径軸部の後面中心部から後方に延びるねじ部とを有しており、嵌入軸部のねじ部が嵌合凹所のねじ孔にねじ込まれると同時に軸孔部に大径軸部が焼き嵌め又は圧入されてテーパ受面とテーパ当接面とが面接触する状態で固定されていることを特徴とする。

本願の請求項３記載の考案は、請求項２記載の構成において、頭体がテーパ当接面とその中心部から頭部先端側に向かって延びる保持穴とを有する頭部と、保持穴に挿通可能な大径軸部と大径軸部の一端中心部から軸芯方向に延びるねじ部とを有する嵌入軸部との二部材からなり、嵌入軸部における大径軸部の基端部が頭部における保持穴に挿入された状態で拡散接合により一体接合されていることを特徴とする。

本願の請求項４記載の考案は、請求項２記載の構成において、嵌入軸部が頭部後面から後方へ一体に突出され、かつその中心部に頭部先端側に向かって延びるねじ孔が形成された大径軸部と、一端が大径軸部のねじ孔に螺合され他端が嵌合凹所のねじ孔に螺合されるねじ体とから構成されていることを特徴とする。

本願の請求項５記載の考案は、請求項２記載の構成において、頭体がテーパ受面とその中心部から頭部先端側に向かって延びるねじ孔を有する頭部と、一端に頭部のねじ孔に螺合するねじ部がまた他端に嵌合凹所のねじ孔に螺合するねじ部が形成されかつ中間部に嵌合凹所の軸孔部の内径よりもやや大径の大径軸部を有する嵌入軸部との二部材からなり、嵌入軸部の一端ねじ部が頭部のねじ孔に螺着されて頭部と嵌入軸部とが一体化されていることを特徴とする。

本願の請求項６記載の考案は、請求項１記載の構成において、嵌合凹所がテーパ受面に連続する小径孔部と、小径孔部から奥側に向かって次第に大径となるテーパ孔部と、テーパ孔部の大径奥部に続く大径孔部とを有している一方、嵌入軸部がテーパ当接面に連続する小径軸部と、小径軸部から後方に向かって次第に大径となるテーパ軸部と、テーパ軸部に続く大径軸部と、大径軸部から後方に向かって次第に小径となるテーパ縮径部とを有していることを特徴とする。

本考案によれば、上記した構成により成形用軸部材の頭体が摩耗したとき、例えば軸本体の嵌合凹所を加熱膨張させたうえで軸本体の嵌合凹所から頭体の嵌入軸部を取り外し、残された軸本体に新たな頭体を焼き嵌め又は圧入により固定することにより成形用軸部材全体を交換することなく成形用軸部材の頭体のみを交換することができる。しかも、成形用軸部材による打ち抜き動作時、頭体に作用する軸芯方向の衝撃荷重については勿論、頭体に半径方向の偏荷重が作用することがあっても、頭体のテーパ当接面が軸本体のテーパ受面に面接触で当接していることにより、このテーパ当接面部分と焼き嵌め又は圧入固定部分との二面拘束箇所により確実に受け止めることができる。これにより、嵌合凹所の先端と嵌入軸部の根元部分とにおいて局部的に横荷重が作用することはなくなり、その結果、嵌合凹部の先端と嵌入軸部の根元部分の間でのガタツキ発生を防止して、長期にわたる使用が可能になる。

また、嵌合凹所がテーパ受面から奥側に向かって延びる軸孔部と、軸孔部の中心部からさらに奥側に向かって延びるねじ孔とを有している一方、嵌入軸部がテーパ当接面の中心部から後方に延びかつ上記軸孔部の内径よりもやや大径とした大径軸部と、大径軸部の後面中心部から後方に延びるねじ部とを有しており、嵌入軸部のねじ部が嵌合凹所のねじ孔にねじ込まれると同時に軸孔部に大径軸部が焼き嵌め又は圧入されてテーパ受面とテーパ当接面とが面接触する状態で固定されるように構成すれば、頭体のテーパ当接面を軸本体のテーパ受面に面接触により当接させながら、軸本体の嵌合凹所に頭体の嵌入軸部をねじ止めと共に焼き嵌め又は圧入してより一層強固に固定することができる。その上、頭体を交換したい場合にも、軸本体の嵌合凹所を例えば加熱膨張させたうえで軸本体の嵌合凹所からねじ部を緩めながら頭体の嵌入軸部を抜き取り、残された軸本体に新たな頭体をねじ体のねじ込みを行いながら焼き嵌め又は圧入により固定することができる。

また、頭体がテーパ当接面とその中心部から頭部先端側に向かって延びる保持穴とを有する頭部と、保持穴に挿通可能な大径軸部と大径軸部の一端中心部から軸芯方向に延びるねじ部とを有する嵌入軸部とからなり、嵌入軸部における大径軸部の基端部が頭部における保持穴に挿入された状態で拡散接合により一体接合されている構成にすれば、ねじ部をもつ嵌入軸部の頭部への取り付けが、拡散接合により簡単容易にかつ確実強固に行うことができる。特に、拡散接合によればたとえば頭部にねじ孔加工を施して、別体となるねじ体や嵌入軸部を螺着により一体化する場合に較べてその結合が確実強固に行えると共にコストも安価できる。

また、頭体にねじ部付き嵌入軸部を設けるにあたって、頭部に一体に設けられた大径軸部に螺合するねじ体を別途用いたり、或いは両端にねじ部を有し中間に圧入又は焼き嵌め用の大径軸部を有する嵌入軸部（ねじ体）を別途用いるように構成すれば、頭体における頭部の形状の簡素化を図ることができるので、複雑な金型を必要とせずその製造が容易にできる。

さらに、軸本体の嵌合凹所に頭体の嵌入軸部を焼き嵌め又は圧入固定するにあたって、嵌合凹所がテーパ受面に連続する小径孔部と、小径孔部から奥側に向かって次第に大径となるテーパ孔部と、テーパ孔部の大径奥部に続く大径孔部とを有し、嵌入軸部がテーパ当接面に連続する小径軸部と、小径軸部から後方に向かって次第に大径となるテーパ軸部と、テーパ軸部に続く大径軸部と、大径軸部から後方に向かって次第に小径となるテーパ縮径部とを有する構成とすれば、嵌合凹所への嵌入軸部の焼き嵌め又は圧入による固定及びその取り外しが上記テーパ孔部、テーパ軸部及びテーパ縮径部を案内面として簡単容易にかつスムーズに行えると共に、取付精度よく交換することができるのでこのましい。

以下本考案の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１及び図５は、本考案を孔明け用成形装置のピアシングピン（成形用軸部材）に適用したもので、図５に示すように孔明け用成形装置はピアシングピン１と、その先端部に対向し前進時にピアシングピン１の頭部が嵌入されるべくした中空円筒形の孔明け用コアーパンチＰとからなり、ピアシングピン１のコアーパンチＰへの嵌入によりコアーパンチＰの前端に受け止められた被加工物（ナットの中間成形成品）Ａを打ち抜き、これに透孔ａを開設するように構成されている。なお、被加工物としてはナット以外のものであってもよいこと勿論である。

そして、ピアシングピン１は、図１及び図４に示すように棒状のピアシングピン本体２と頭体３とを備えている。ピアシングピン本体２は鋼材からなり、図２に示すようにピアシングピン本体２の先端部には、垂直端面ではなく外周から中心部に至る程前方に突出する凸状のテーパ受面２１が形成されていると共に、テーパ受面２１の中心部に嵌合凹所２２が形成されている。嵌合凹所２２はテーパ受面２１に連続するアール部２２ａを介して連続する小径孔部（軸孔部）２２ｂと、小径孔部２２ｂから奥側に向かって次第に大径となるテーパ孔部２２ｃと、テーパ孔部２２ｃの大径奥部に続く大径孔部２２ｄと、大径孔部２２ｄから後方に向かって次第に小径となるテーパ縮径孔部２２ｅと、テーパ縮径孔部２２ｅの中心部からさらに奥側に向かって延びるねじ孔２２ｆとを有している。

一方、頭体３は、図３及び図４に示すように後面に上記テーパ受面２２に当接する凹状のテーパ当接面３１とその中心部から先端側に向かって延びる保持穴３２とを有する超硬材からなる頭部３０と、保持穴３２に挿通可能でかつ上記小径孔部（軸孔部）２２ｂの内径よりもやや大径とした大径軸部３４と大径軸部３４の一端中心部から軸芯方向に延びるねじ部３５とを有するＭｏ合金やＮｉ合金などの合金鋼からなる嵌入軸部３３との二部材から構成されている。テーパ当接面３１は、ピアシングピン本体２のテーパ受面２１に面接触により当接するようテーパ受面２１と同一の傾斜角度で頭部３０の後面外周から中心部に至る程後方に突出するよう形成されている。そして、嵌入軸部３３における大径軸部３４の基端部が頭部３０における保持穴３２に挿入された状態で拡散接合により一体化されている。その場合、頭部３０の保持穴３２の内周面と嵌入軸部３３の大径軸部３５の基部外周と間、或いは保持穴３２の内周面と内部底面と大径軸部３４の基部外周と基端面との間にニッケル（Ｎｉ）系のフォイルや粉末を介在させて９００°Ｃ以上の高温で加熱することにより元素の相互拡散により拡散接合部Ｓを形成して両部材を一体化している。

そして、ピアシングピン本体２におけるねじ孔２２ｆへの頭体３のねじ部３５のねじ込みと同時に嵌入軸部３３の大径軸部３４を嵌合凹所２２の小径孔部２２ｂに圧入して、ピアシングピン本体２と頭体３をテーパ受面２１とテーパ当接面３１とが面接触する状態でねじ止めと同時に圧入固定するのである。ここで、圧入部分の結合力はねじ部分の締結力（推進力）よりも弱く設定されている。

また、ピアシングピン１は、図示していないが前端部にコアーパンチＰの嵌入を案内する口金が固設された固定台（図示せず）にその基部側部分を介して固定支持される。コアーパンチＰは、超硬材からなり図５に示すようにコアーパンチＰの中空部Ｐ１における先端部には小径口金部Ｐ２が形成され、口金部Ｐ２の奥側は口金部Ｐ２の径寸法に対しやや大径で打抜カスｂの排出通路になっている。

なお、頭体３の外周には摩耗や焼き付きを防止するためのコーティング処理を施してもよいし、また、頭体３で打ち抜く透孔の形状としては、丸孔に限定されるものではなく、頭体３の断面形状をたとえば４角や６角形状など多角形状や楕円や星形など異形状の孔を打ち抜くようにしてもよい。また、ピアシングピン本体２及び頭体３の材料としては、何ら上記した材料に限定されるものではない。

次に、上記したピアシングピン１を装着した成形装置の動作を説明する。

まず、図５に示すよう被加工物Ａはチャック（図示せず）により掴まれてピアシング１の先端に移動され、この状態でコアーパンチＰが前進してコアーパンチＰのピアシングピン１への嵌入によりコアーパンチＰの前端に受け止められた状態の被加工物Ａを打ち抜き、被加工物Ａの中心部に透孔ａが開設される。そのとき、打ち抜きカスｂはコアーパンチＰの口金部Ｐ２の中空部Ｐ１の後方に送られ、コアーパンチＰの後部に配置された排出通路（図示せず）を介して外部に取り出される。また、透孔ａが打ち抜かれた被加工物Ａは固定台側に設けられた適宜押出部材（図示せず）によりピアシングピン１から前方へ押し出され、そのまま下方へ落下して一箇所に集められる。

一方、ピアシングピン１にあっては、ピアシングピン本体２と頭体３とから構成され、ピアシングピン本体２への頭体３の取付手段として、特に、ピアシングピン本体２の嵌合凹所２２に頭体５の嵌入軸部３３をねじ止めと共に圧入固定すると共に、ピアシングピン本体２の凸状テーパ受面２１に頭体３の凹状テーパ当接面３１を面接触により当接させている。そのため、ピアシングピン１による打ち抜き動作時に、頭体３に作用する軸芯方向の衝撃荷重についてはピアシングピン本体２の先端面で確実に受け止められるし、また、頭体３に半径方向の偏荷重が作用することがあっても、頭体３の凹状テーパ当接面３１がピアシングピン本体２の凸状テーパ受面２１に面接触で当接することにより、このテーパ当接面部分と、大径軸部３４の小径孔部２２ｂへの圧入固定部分及びねじ止め部分との二面拘束の組合せによって確実に受け止めることができる。この結果、嵌合凹部２２の先端と嵌入軸部３３の根元部分の間でのガタツキ発生を防止して、長期にわたる使用が可能になる。その上、上記圧入部分がねじ部３６の緩み止め機能も発揮する。

また、上記したように頭部３０と嵌入軸部３３とを拡散接合により一体化するようにしているので、たとえば後述する実施の形態のように頭部３０にねじ孔加工を施して、別体となるねじ体や嵌入軸部を螺着により一体化する場合に較べてその結合が確実強固に行えると共にコストも安価できる。

さらに、使用によりピアシングピン１の頭体３が摩耗して打ち抜き機能が低下し新たな頭体３に交換したい場合や別の種類の頭体３に交換したい場合には、頭体３をピアシングピン１を固定台（図示せず）から取り出し、ピアシングピン本体２の嵌合凹所２２をたとえば加熱したうえでピアシングピン本体２の嵌合凹所２２からねじ部３５を緩めながら頭体３の嵌入軸部３３を抜き取る。そして、残ったピアシングピン本体２の嵌合凹所２２に新たな頭体３の嵌入軸部３３をねじ部３５のねじ込みを行いながら圧入固定すればよい。

図６〜図９は、ピアシングピンの別の実施の形態を示すもので、ピアシングピン本体の嵌合凹所に頭体の嵌入軸部を固定する手段として、両端部にねじ部をもつねじ体を用いてねじ止め固定と同時に圧入（焼き嵌めでもよい。）を行うようにしたものである。

具体的には、図６に示すようにピアシングピン１Ａは、棒状のピアシングピン本体４と頭体５とを備えている。ピアシングピン本体４は鋼材からなる。そして図７に示すようにピアシングピン本体４の先端には、外周から中心部に至る程内方に凹むテーパ受面４１が形成されていると共に、テーパ受面４１の中心部に嵌合凹所４２が形成されている。嵌合凹所４２は、テーパ受面４１に連続するアール部４２ａを介して連続する小径孔部４２ｂと、小径孔部４２ｂから奥側に向かって次第に大径となるテーパ孔部４２ｃと、テーパ孔部４２ｃの大径奥部に続く大径孔部４２ｄと、大径孔部４２ｄから後方に向かって次第に小径となるテーパ縮径孔部４２ｅと、テーパ縮径孔部４２ｅの中心部からさらに奥側に向かって延びるねじ孔４２ｆとを有している。

一方、図８に示すように頭体５は、嵌合軸部５３をもつ超硬材からなる頭部５０とねじ体５４との二部材からなる。頭部５０はその後面に形成されピアシングピン本体４のテーパ受面４１に面接触により当接する凸状のテーパ当接面５１と、その当接面５１の中心部から後方に延びる嵌入軸部５３とを備えている。嵌合軸部５３はテーパ当接面５１にアール部５３ａを介して連続する上記小径孔部４２ｂの内径よりもやや外径を大きく形成した大径軸部５３ｂと、大径軸部５２ｂから後方に向かって次第に小径となるテーパ縮径軸部５３ｃと、テーパ縮径軸部５３ｃからさらに後方に延びる小径軸部５３ｄと、小径軸部５３ｄの中心部から頭部先端側に向かって延びるねじ孔５３ｅとを有している。そして、一端ねじ部５４ａがねじ孔５３ｅに螺合され、他端ねじ部５４ｂがねじ孔４２ｆに螺合されるねじ体５４が別途用いられる。なお、ねじ体５４に設けるねじ部５４ａ，５４ｂは図８のように両端に設ける他、全長わたり連続的に設けてもよい。

そして、例えば予めねじ体５４の一端ねじ部５４ａを頭体５のねじ孔５３ｅに螺着しておき、その後、ピアシングピン本体４におけるねじ孔４２ｆへのねじ体５４の他端ねじ部５４ｂのねじ込みと同時に嵌入軸部５３の大径軸部５３ｂを嵌合凹所４２の小径孔部４２ｂに圧入して、ピアシングピン本体４と頭体５をテーパ受面４１とテーパ当接面５１とが面接触する状態でねじ止めと同時に圧入固定するのである。

斯く構成した場合にも、先の実施の形態の場合と同様に頭体５の凸状テーパ当接面５１をピアシングピン本体４の凹状テーパ受面４１に面接触により当接させながら、ピアシングピン本体４の嵌合凹所４２に頭体５の嵌入軸部５３をねじ止めと共に圧入固定することができる。これにより、ピアシングピン１による打ち抜き動作時に、頭体５に作用する軸芯方向の衝撃荷重についてはピアシングピン本体４の先端面で確実に受け止められるし、また、頭体５に半径方向の偏荷重が作用することがあっても、頭体５の凸状テーパ当接面５１がピアシングピン本体４の凹状テーパ受面４１に面接触で当接するにより、このテーパ当接面部分と、圧入固定部分及びねじ止め部分との二面拘束による組合せによって確実に受け止めることができる。この結果、嵌合凹部４２の先端と嵌入軸部５３の根元部分の間でのガタツキ発生を防止して、長期にわたる使用が可能になる。

なお、この実施の形態では、先の実施の形態の場合とは反対にピアシングピン本体４の先端に形成するテーパ受面４１を外周から中心部に至る程内方に凹むように形成し、また、頭部５０の後面に形成するテーパ当接面５１を外周から中心部に至る程外方に突出するように形成しているが、いずれの場合であっても半径方向の偏荷重が作用したとき、上記した二面拘束による受止効果が期待できる。

また、頭体５を交換したい場合には、先の実施の形態の場合と同様にピアシングピン本体４の嵌合凹所４２をたとえば加熱したうえでピアシングピン本体４の嵌合凹所４２から頭体５の嵌入軸部５３をねじ体５４を緩めて抜き取る。その後、残ったピアシングピン本体４の嵌合凹所４２に新たな頭体５の嵌入軸部５３をねじ体５４のねじ込みを行いながら圧入固定すればよい。

図１０〜図１３は、上記の実施の形態におけるねじ体５４の中間部分に、ピアシングピン本体の嵌合凹所への圧入（又は焼き嵌め）用の大径軸部を一体に設けた別の実施の形態を示すものである。

その場合、図１０及び図１１に示すようにピアシングピン１Ｂにおけるピアシングピン本体６の先端には、先の実施の形態と同様に外周から中心部に至る程内方に凹むテーパ受面６１が形成されていると共に、テーパ受面６１の中心部に嵌合凹所６２が形成されている。そして嵌合凹所６２は、テーパ受面６１に連続する小径孔部（軸孔部）６２ａと、小径孔部６２ａから奥側に向かって次第に大径となるテーパ孔部６２ｂと、テーパ孔部６２ｂの大径奥部に続く大径孔部６２ｃと、大径孔部６２ｃから後方に向かって次第に小径となるテーパ縮径孔部６２ｄと、テーパ縮径孔部６２ｄの中心部からさらに奥側に向かって延びるねじ孔６２ｅとを有している。

一方、頭体７は、後面に形成されピアシングピン本体６のテーパ受面６１に当接する凸状のテーパ受面７１とその中心部から頭部側に向かって延びるねじ孔７２とが形成された頭部７０と、一端にねじ孔７２に螺合するねじ部７３ａが、また他端にねじ孔６２ｅに螺合するねじ部７３ｂが形成され、さらに中間部に嵌合凹所６２の小径孔部６２ａへの圧入用の大径軸部７３ｃを有する嵌合軸部（ねじ体）７３との二部材から構成されている。そして嵌合軸部７３のねじ部７３ａが頭部７１のねじ孔７２に螺合されることにより、頭部７０と嵌入軸部７３とが一体化されている。また、大径軸部７３ｃのねじ部７３ｂ側には大径軸部７３ｃから次第に小径となるガイド用のテーパ縮径孔部７３ｄと、テーパ縮径孔部７３ｄに続く小径軸部７３ｅとが形成されている。

そして、ねじ体７３の一端ねじ部７３ａを頭部７０のねじ孔７２に螺着した状態で、他端ねじ部７３ｂをピアシングピン本体６におけるねじ孔６２ｅへねじ込むことにより同時に嵌入軸部７３の大径軸部７３ｃを嵌合凹所６２の小径孔部６２ａに圧入して、ピアシングピン本体６と頭体７をテーパ面６１とテーパ当接面７１とが面接触する状態でねじ止めと同時に圧入固定するのである。

斯く構成した場合にも、先の実施の形態の場合と同様に、頭体７の凸状テーパ当接面７１をピアシングピン本体６の凹状テーパ受面６１に面接触により当接させながら、ピアシングピン本体６の嵌合凹所６２に頭体７の嵌入軸部７３をねじ止めと共に圧入固定することができる。これにより、ピアシングピン１による打ち抜き動作時に、頭体７に作用する軸芯方向の衝撃荷重についてはピアシングピン本体６の先端面で確実に受け止められるし、また、頭体７に半径方向の偏荷重が作用することがあっても、上記テーパ当接面部分と、圧入固定部分及びねじ止め部分との二面拘束による組合せによって確実に受け止めることができる。その上、大径軸部７３ｃを有するねじ体７３を用いる場合、頭体７における頭部７０の形状を簡素化することができるので、複雑な金型を必要とせずその製造が容易にできる。

また、図１４〜図１６は、ピアシングピン本体と頭体との固定手段としてねじ固定を用いず、焼き嵌めのみにより固定するようにしたさらに別の実施の形態を示す。

その場合、図１４及び図１５に示すようにピアシングピン１Ｃにおけるピアシングピン本体８の先端には、その外周から中心部に至る程内方に凹むテーパ受面８１が形成されていると共に、テーパ受面１の中心部に嵌合凹所８２が形成されている。嵌合凹所８２はテーパ受面８１にアール部８２ａを介して連続する小径部８２ｂと、小径孔部８２ｂから奥側に向かって次第に大径となるテーパ孔部８２ｃと、テーパ孔部８２ｃの大径奥部に続く大径孔部８２ｄとを有している。

一方、図１６に示すように頭体９は頭部９０と、頭部９０の後面に形成されピアシングピン本体８のテーパ受面８１に当接する凸状のテーパ当接面９１と、その当接面部９２の中心部から後方に延びる嵌入軸部９３とを有している。テーパ当接面９１は、ピアシングピン本体８のテーパ受面８１に面接触により当接するようテーパ受面８１と同一の傾斜角度で頭部９０の後面外周から中心部に至る程後方に突出するよう形成されている。嵌入軸部９３はテーパ当接面９１にアール部９３ａを介して連続する小径軸部９３ｂと、小径軸部９３ｂから後方に向かって次第に大径となるテーパ軸部９３ｃと、テーパ軸部９３ｃに続く大径軸部９３ｄと、大径軸部９３ｄから後方に向かって次第に小径となるテーパ縮径部９３ｅと、テーパ縮径部９３ｅからさらに後方に延びる小径軸部９３ｆとを有している。

そして、ピアシングピン本体８の嵌合凹所８２を加熱膨張させ、頭体９の嵌入軸部９３を嵌め入れてその状態で冷却してテーパ受面８１とテーパ当接面９１とが面接触する状態で焼き嵌め固定している。

斯く構成した場合にも、ピアシングピン本体８への頭体９の取り付けに際して、ピアシングピン本体８の嵌合凹所８２に頭体９の嵌入軸部９３を焼き嵌め固定すると共に、ピアシングピン本体８の凹状テーパ受面８１に頭体９の凸状テーパ当接面９１を面接触により当接させているから、ピアシングピン１による打ち抜き動作時に、頭体９に作用する軸芯方向の衝撃荷重についてはピアシングピン本体９の先端面で従来通り良好に受け止められるし、また、頭体９に半径方向の偏荷重が作用することがあっても、頭体９の凸状テーパ当接面９１がピアシングピン本体８の凹状テーパ受面８１に面接触で当接していることにより、このテーパ当接面部分と焼き嵌め固定部分との二面拘束箇所により確実に受け止めることができる。これにより、嵌合凹所８２の先端と嵌入軸部９３の根元部分とにおいて局部的に横荷重が作用することはなくなり、その結果、嵌合凹部８２の先端と嵌入軸部の根元部分の間でのガタツキ発生を防止して、長期にわたる使用が可能になる。

また、頭体９を交換したい場合には、ピアシングピン本体８の嵌合凹所８２を加熱して膨張させ、ピアシングピン本体８の嵌合凹所８２から頭体９の嵌入軸部９３を抜き取り。その後、残されたピアシングピン本体８の嵌合凹所８２を加熱膨張させ、嵌合凹所８２に新たな頭体９の嵌入軸部９３を焼き嵌め固定すればよい。

また、上記ピアシングピン本体８の嵌合凹所８２に頭体９の嵌入軸部９３を焼き嵌め固定するにあたって、嵌合凹所８２にテーパ受面８１に連続する小径孔部８２ｂと、小径孔部８２ｂから奥側に向かって次第に大径となるテーパ孔部８２ｃと、テーパ孔部８２ｃの大径奥部に続く大径孔部８２ｄとを形成し、嵌入軸部９３にテーパ当接面９２に連続する小径軸部９３ｂと、小径軸部９３ｂから後方に向かって次第に大径となるテーパ軸部９３ｃと、テーパ軸部９３ｃに続く大径軸部９３ｄと、大径軸部９３ｄから後方に向かって次第に小径となるテーパ縮径部９３ｅとを形成しているから、嵌合凹所８２への嵌入軸部９３の焼き嵌め又は圧入による固定及びその取り外しが上記テーパ孔部８２ｃ、テーパ軸部９３ｃ及びテーパ縮径部９３ｅを案内面として簡単容易にかつスムーズに行えると共に、取付精度よく交換することができる。

なお、嵌合凹所８２及び嵌入軸部９３の形状は上記したようにスムーズな固定および取り外しが行える特別な形状とする他、例えば嵌合凹所８２を単純な円筒孔形状とし、嵌入軸部９３を単純な円柱軸形状として焼き嵌め固定するようにしてもよい。また、嵌合凹所８２に嵌入軸部９３を焼き嵌め固定するほか、単に圧入して固定してもよい。圧入固定の場合、嵌合凹所８２と嵌入軸部９３を長く設定するのがこのましい。

本考案を適用したピアシングピンの一部切欠き正面図である。同ピアシングピン本体の一部省略正面図である。同分解した頭体の正面図である。同拡散接合した頭体の正面図である。同孔抜き用の成形装置の動作説明図である。ピアシングピンの別の実施の形態を示す一部切欠き正面図である。同ピアシングピン本体の一部省略正面図である。同分解した頭体の説明図である。同頭体の縦断面図である。ピアシングピンの別の実施の形態を示す一部切欠き正面図である。同ピアシングピン本体の一部省略正面図である。同頭体の正面図である。同ねじ体の正面図である。ピアシングピンのさらに別の実施の形態を示す一部切欠き正面図である。同ピアシングピン本体の一部省略正面図である。同頭体の縦断面図である。従来の説明図である。

１ピアシングピン
２ピアシングピン本体（軸本体）
２１テーパ受面
２２嵌合凹部
２２ｂ小径孔部（軸孔部）
２２ｆねじ孔部
３頭体
３０頭部
３１テーパ当接面
３３嵌入軸部
３４大径軸部
３５ねじ部
１Ａピアシングピン
４ピアシングピン本体（軸本体）
４１テーパ受面
４２嵌合凹部
４２ｂ小径孔部（軸孔部）
４２ｆねじ孔部
５頭体
５０頭部
５１テーパ当接面
５３嵌入軸部
５３ｂ大径軸部
５４ねじ体
１Ｂピアシングピン
６ピアシングピン本体（軸本体）
６１テーパ受面
６２嵌合凹部
６２ａ小径孔部（軸孔部）
６２ｅねじ孔部
７頭体
７０頭部
７１テーパ当接面
７２ねじ孔
７３嵌入軸部
７３ｃ大径軸部
７３ａねじ部
７３ｂねじ部
１Ｃピアシングピン
８ピアシングピン本体（軸本体）
８１テーパ受面
８２嵌合凹部
８２ｂ小径孔部（軸孔部）
８２ｃテーパ孔部
８２ｄ大径孔部
９頭体
９０頭部
９１テーパ当接面
９３嵌入軸部
９３ｂ小径軸部
９３ｃテーパ軸部
９３ｄ大径軸部
９３ｅテーパ縮径部

Claims

棒状の軸本体と頭体とからなり、軸本体の先端面にテーパ受面が形成され、テーパ受面の中心部に嵌合凹所が形成されている一方、頭体が頭部と、頭部の後面に形成され軸本体のテーパ受面に当接するテーパ当接面と、その当接面の中心部から後方に延びる嵌入軸部とを有しており、軸本体の嵌合凹所に頭体の嵌入軸部が焼き嵌め又は圧入されてテーパ受面とテーパ当接面とが面接触する状態で嵌合固定されていることを特徴とする成形用軸部材。
嵌合凹所がテーパ受面から奥側に向かって延びる軸孔部と、軸孔部の中心部からさらに奥側に向かって延びるねじ孔とを有している一方、嵌入軸部がテーパ当接面の中心部から後方に延びかつ上記軸孔部の内径よりもやや大径とした大径軸部と、大径軸部の後面中心部から後方に延びるねじ部とを有しており、嵌入軸部のねじ部が嵌合凹所のねじ孔にねじ込まれると同時に軸孔部に大径軸部が焼き嵌め又は圧入されてテーパ受面とテーパ当接面とが面接触する状態で固定されていることを特徴とする請求項１記載の成形用軸部材。
頭体がテーパ当接面とその中心部から頭部先端側に向かって延びる保持穴とを有する頭部と、保持穴に挿通可能な大径軸部と大径軸部の一端中心部から軸芯方向に延びるねじ部とを有する嵌入軸部との二部材からなり、嵌入軸部における大径軸部の基端部が頭部における保持穴に挿入された状態で拡散接合により一体接合されていることを特徴とする請求項２記載の成形用軸部材。
嵌入軸部が頭部後面から後方へ一体に突出され、かつその中心部に頭部先端側に向かって延びるねじ孔が形成された大径軸部と、一端が大径軸部のねじ孔に螺合され他端が嵌合凹所のねじ孔に螺合されるねじ体とから構成されていることを特徴とする請求項２記載の成形用軸部材。
頭体がテーパ受面とその中心部から頭部先端側に向かって延びるねじ孔を有する頭部と、一端に頭部のねじ孔に螺合するねじ部がまた他端に嵌合凹所のねじ孔に螺合するねじ部が形成されかつ中間部に嵌合凹所の軸孔部の内径よりもやや大径の大径軸部を有する嵌入軸部との二部材からなり、嵌入軸部の一端ねじ部が頭部のねじ孔に螺着されて頭部と嵌入軸部とが一体化されていることを特徴とする請求項２記載の成形用軸部材。
嵌合凹所がテーパ受面に連続する小径孔部と、小径孔部から奥側に向かって次第に大径となるテーパ孔部と、テーパ孔部の大径奥部に続く大径孔部とを有している一方、嵌入軸部がテーパ当接面に連続する小径軸部と、小径軸部から後方に向かって次第に大径となるテーパ軸部と、テーパ軸部に続く大径軸部と、大径軸部から後方に向かって次第に小径となるテーパ縮径部とを有していることを特徴とする請求項１記載の成形用軸部材。