JPH05126120A - 硬脆部材の固定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】硬脆部材１９の外径より大きいテーパ穴２０を
形成した基台２１と、上記テーパ穴２０に着脱自在に取
付けられ、硬脆部材１９を挿通するための挿通孔２２が
軸方向に穿設され、かつ、軸方向に割り溝２３を形成し
たテーパ状コア材２４と、このテーパ状コア材２４を基
台２１に締着する締着金具２５とから成り、上記テーパ
状コア材２４を介して硬脆部材１９を基台２１に固定す
る。 【効果】テーパ状コア材の挿通孔に硬脆部材を挿通した
状態でテーパ状コア材を基台のテーパ穴に嵌合せしめ、
締着金具によって、テーパ状コア材を基台方向に押圧す
ることにより、硬脆部材とテーパ状コア材と基台とは相
互間に間隙（ガタ）を生じることなく強固に一体的に固
定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はセラミックスなどで形成
された硬脆部材の固定装置に係り、特に、硬脆部材の破
損が少なく安定した状態で固定することが可能であり、
さらに、硬脆部材の形状を簡素化することが可能な硬脆
部材の固定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般に金属によって形成されてい
た産業機械の信頼性、耐久性、熱的安定性等をより向上
させるために、セラミックスやプラスチックで形成され
た部品を導入することが広く行なわれている。例えば機
械の摺動部を構成する部品の材料としては、耐摩耗性に
優れたセラミックス焼結体などの硬脆部材を使用する場
合が多い。

【０００３】具体例として、粉末冶金分野において使用
されている図５に示すような、金型ダイセット１があ
る。この金型ダイセット１は、パンチ２を装着した上部
基台３と、原料粉末の充填孔４を形成した下部基台（ダ
イス）５と対向するように配置し、パンチ２が充填孔４
内に嵌入することにより、原料粉末を圧縮固化して所定
形状の成形体を形成するように構成される。下部基台５
には、セラミックスで形成された複数の円柱状のガイド
ポスト６が立設され、このガイドポスト６は上部基台３
に一体に取り付けられたブッシュ７の挿通孔８に挿通さ
れ、下部基台５に対して上部基台３が所定の軸線上を往
復動するように案内する。このガイドポスト６はセラミ
ックスによって形成されるため、ブッシュ７の摺動に対
して優れた耐摩耗性を発揮する。

【０００４】ここで上記のガイドポスト６のような硬脆
部材を基台に一体的に固定する構造としては、例えば図
６〜図８に示すものがある。すなわち図６においては、
硬脆部材９ａの固定端部に雄ねじ１０を突設し、基台１
１ａに穿設した固定穴１２ａに上記硬脆部材９ａの固定
端部を挿入し、雄ねじ１０にナット１３を締着すること
により、硬脆部材９ａを基台１１ａに固定するものであ
る。なお硬脆部材９ａの端面外周と固定穴１２ａの底部
内周との干渉を回避するために、固定穴１２ａの底部内
周には逃げ溝１４が形成されている。

【０００５】また図７に示す固定装置は、硬脆部材９ｂ
の固定端部に雌ねじ１５を形成し、基台１１ｂに形成し
た固定穴１２ｂに上記固定端部を挿入してボルト１６を
締着することにより、硬脆部材９ｂを固定している。

【０００６】さらに図８に示す固定装置は、硬脆部材９
ｃの固定端部外周に固定凹部１７を形成する一方、基台
１１ｃに形成した固定穴１２ｃの側面方向に押圧ピン１
８を設け、上記硬脆部材９ｃの固定凹部１７に押圧ピン
１８の先端を押圧することにより、硬脆部材９ｃと基台
１１ｃとを一体的に固定するものである。

【０００７】また他の固定構造として、基台に穿設した
固定穴に硬脆部材を接着する構造や固定穴に直接圧入す
る構造も採用されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６お
よび図７に示すような従来の固定装置においては、硬く
加工が困難な硬脆部材にねじ加工を行う必要があるた
め、加工費が極めて大きくなる欠点があり、またねじ部
に応力が集中した場合に容易に破損してしまう問題点が
ある。

【０００９】また図８に示す従来例においては硬脆部材
の凹部が強度的に脆弱となり、破損し易い欠点がある。
さらに固定穴に対して硬脆部材が押圧ピンによって、水
平方向の片側に押圧される構造であるため、基台に対す
る硬脆部材の位置決め精度が低下する問題点がある。

【００１０】さらに硬脆部材を基台に設けた固定穴に接
着する構造や圧入する構造においては、硬脆部材の交換
および同定位置調整などの保守管理が困難であり、また
硬脆部材の固定端部および固定穴の形状精度を高く設定
することが必要になる場合があり、いずれにしても保守
性、加工性が劣る問題点があった。

【００１１】また圧入以外の上記固定構造では、いずれ
も固定穴と硬脆部材との間には、若干の間隙が形成され
るため、経時的にガタを生じて、パンチとダイスとの相
対位置のずれを生じ、成形体にばりが生じたり、高価な
金型を損傷し易くなる欠点もある。

【００１２】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたものであり、硬脆部材の破損が少なく、安定した
状態で固定することが可能であり、硬脆部材の形状を簡
素化することが可能な硬脆部材の固定装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る硬脆部材の固定装置は硬脆部材の外径
より大きいテーパ穴を形成した基台と、上記テーパ穴に
着脱自在に取付けられ、硬脆部材を挿通するための挿通
孔が軸方向に穿設され、かつ、軸方向に割り溝を形成し
たテーパ状コア材と、このテーパ状コア材を基台に締着
する締着金具とから成り、上記テーパ状コア材を介して
硬脆部材を基台に固定することを特徴とする。 また挿
通孔の中心軸線がテーパ状コア材の中心軸線から偏位し
て配置するように構成してもよい。

【００１４】

【作用】上記構成に係る硬脆部材の固定装置によれば、
テーパ状コア材の挿通孔に硬脆部材を挿通した状態でテ
ーパ状コア材を基台のテーパ穴に嵌合せしめ、締着金具
によって、テーパ状コア材を基台方向に押圧することに
より、硬脆部材とテーパ状コア材と基台とは相互間に間
隙（ガタ）を生じることなく一体的に固定される。すな
わちテーパ状コア材には軸方向に割り溝が形成されてい
るため、硬脆部材の外径が変化した場合においても、そ
の外表面に挿通孔の内表面が密着するように、コア材が
弾性変形する。また弾性変形によってコア材の外径が変
化しても、コア材の外表面と基台のテーパ穴内面とが密
着するように両部材の軸方向の相対位置が締着金具によ
って調整されるため、各部材間にガタつきを生じるおそ
れはなく、硬脆部材を基台に強固に固定することができ
る。

【００１５】また硬脆部材にねじなどを形成する必要が
なく、単純な棒状に硬脆部材を形成することができ、硬
脆部材の加工費を大幅に低減することが可能になるとと
もに、ねじ部が形成されないため、取扱中や使用中に破
損することが少なく硬脆部材を使用する機器の保守管理
を大幅に簡素化することができる。

【００１６】さらに各部材間に間隙が形成されないた
め、高精度の位置決めを行うことが可能である。また、
締着金具の着脱により、硬脆部材を容易に基台へ装着
し、また基台から取り外すことが可能である。

【００１７】また、挿通孔の中心軸線をテーパ状コア材
の中心軸線から偏位するように構成し、基台に対してコ
ア材を所定角度だけ回転させることにより、基台に対す
る硬脆部材の相対位置を偏位量の２倍に相当する範囲内
において任意に調整することも可能になり、硬脆部材の
位置調整が極めて容易になるなど優れた効果を発揮す
る。

【００１８】

【実施例】次に本発明の一実施例につい添付図面を参照
して説明する。図１は本発明の実施例を示す断面図であ
り、図２は、同じく平面図である。本実施例では、硬脆
部材として粉末冶金用ダイセットの下部基台に一体的に
固定されるセラミックス製ガイドポストを例にとって説
明する。

【００１９】すなわち本実施例に係る硬脆部材の固定装
置は、セラミックス製の硬脆部材１９の外径より大きい
テーパ穴２０を形成した基台２１と、上記テーパ穴２０
に着脱自在に取付けられ、硬脆部材１９を挿通するため
の挿通孔２２が軸方向に穿設され、かつ、軸方向に割り
溝２３を形成したテーパ状コア材２４と、このテーパ状
コア材２４を基台２１に締着する締着金具２５とから成
り、上記テーパ状コア材２４を介して硬脆部材１９を基
台２１に固定するように構成される。

【００２０】また締着金具２５は、テーパ状コア材２４
の上面および基台２１上面に掛け渡されたＬ字状のクラ
ンプ２６と、このクランプ２６を基台２１方向に押圧し
締着する締着ボルト２７とから成る。また上記テーパ状
コア材２４は焼入れ工具鋼などで形成される。

【００２１】硬脆部材１９を基台２１に固定する場合に
は、まず硬脆部材１９の固定端部をテーパ状コア材２４
の挿通孔２２内に挿通し、次に硬脆部材１９と一体化し
たテーパ状コア材２４を基台２１のテーパ穴２０に差込
み、締着金具２５のクランプ２６をコア材２４の上縁部
にそれぞれ掛止し、締着ボルト２７を締めつける。

【００２２】このように本実施例装置によれば、テーパ
状コア材２４には軸方向に割り溝２３が形成されている
ため、硬脆部材１９の外径が変化した場合においても、
その外表面に挿通孔２２の内表面が密着するように、コ
ア材２４が弾性変形する。また弾性変形によってコア材
２４の外径が変化しても、コア材２４の外表面と基台２
１のテーパ穴２０の内面とが密着するように両部材の軸
方向の相対位置が締着金具２５のボルト２７の締め具合
によって調整されるため、各部材間にガタつきを生じる
おそれはなく、硬脆部材１９を基台２１に強固に固定す
ることができる。

【００２３】このことは、長期間の使用により硬脆部材
１９に偏摩耗が生じたために再研摩を行った結果、外径
が細く変化した硬脆部材でも、同様に上記テーパ状コア
材２４を繰り返して使用し、ガタつきを生じることなく
高い精度で固定できることを意味する。

【００２４】また本実施例によれば、ガイドポストとし
ての硬脆部材１９の形状を単純化することができる。す
なわち硬脆部材１９にねじなどを形成する必要がなく、
単純な棒形状に硬脆部材１９を形成することができ、硬
脆部材１９の製造工数および加工費を大幅に低減するこ
とが可能になるとともに、ねじ部が形成されないため、
取扱中や使用中に破損することが少なくダイセットの寿
命を大幅に延ばすことが可能であり、硬脆部材１９を使
用する機器の保守管理を大幅に簡素化することができ
る。

【００２５】さらに基台２１、コア材２４および硬脆部
材１９の各部材間に間隙が形成されないため、高精度の
位置決めを行うことが可能である。従って硬脆部材１９
が図５に示すようなダイセット用のガイドポストとして
使用された場合には、パンチとダイスとの位置ずれが生
じるおそれも少なく、ばりなどの発生がない高品質の成
形体を得ることができ、また高価な金型の損傷も少なく
機器のランニングコストを大幅に低減することができ
る。また、締着金具２５の着脱により、硬脆部材１９を
容易に基台２１へ装着し、また基台２１から取り外すこ
とが可能であり、交換作業が極めて容易になる。

【００２６】次に本発明の他の実施例について図３を参
照して説明する。すなわち本実施例では、テーパ状コア
材２４ａの挿通孔２２の中心軸線Ｃ₁ を、テーパ状コア
材２４ａ全体の中心軸線Ｃ₀ から所定距離Ｄ、例えば
０．１mmだけ偏位させ、またコア材２４ａの表面に、コ
ア材２４ａを回転させる際に使用する治具を装着するた
めの１対のピン穴２８を穿設している。

【００２７】本実施例において、上記ピン穴２８にレン
チ等の回転用工具のピンを差し込み基台２１に対してコ
ア材２４ａを水平方向に所定角度だけ回転させることに
より、基台２１に対する硬脆部材１９の相対的な固定位
置を、偏位量Ｄの２倍、すなわち±０．１mmの範囲内に
おいて任意に調整することも可能になり、硬脆部材１９
の位置調整が極めて容易になり、硬脆部材１９の偏摩耗
を効果的に防止することができる。

【００２８】図４は本発明のその他の実施例を示す断面
図であり、テーパ状コア材２４ｂを基台２１に締着する
締着金具２５ａを、コア材２４ｂの下端に一体に形成さ
れた雄ねじ１０ａと、この雄ねじ１０ａに螺合するナッ
ト１３ａとから構成したものである。

【００２９】図２に示す実施例においては４個の締着金
具２５を全て脱着しない限り、硬脆部材１９の取外しを
行なうことは困難であったが、図４に示す本実施例にお
いては１個のナット１３ａの脱着操作により、硬脆部材
１９を容易迅速に着脱できる利点がある。

【００３０】以上の実施例においては、硬脆部材として
粉末冶金用ダイセットに使用されるセラミックス製のガ
イドポストの固定装置を例にとって説明したが、本発明
装置は、上記実施例に限定されず、例えば連続的に流れ
る多数の部品の位置決めのために使用されるセラミック
ス製のガイドピン（パイロットピン）や切刃等の基本的
に円柱または円筒形状を有する硬脆部材の固定装置とし
て広く適用することができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明の通り本発明に係る硬脆部材の
固定装置によれば、テーパ状コア材の挿通孔に硬脆部材
を挿通した状態でテーパ状コア材を基台のテーパ穴に嵌
合せしめ、締着金具によって、テーパ状コア材を基台方
向に押圧することにより、硬脆部材とテーパ状コア材と
基台とは相互間に間隙（ガタ）を生じることなく強固に
一体的に固定することができる。

【００３２】また硬脆部材にねじなどを形成する必要が
なく、単純な棒状に硬脆部材を形成することができ、硬
脆部材の加工費を大幅に低減することが可能になるとと
もに、ねじ部が形成されないため、取扱中や使用中に破
損することが少なく硬脆部材を使用する機器の保守管理
を大幅に簡素化することができる。

【００３３】また、挿通孔の中心軸線をテーパ状コア材
の中心軸線から偏位するように構成し、基台に対してコ
ア材を所定角度だけ回転させることにより、基台に対す
る硬脆部材の相対位置を偏位量の２倍に相当する範囲内
において任意に調整することも可能になり、硬脆部材の
位置調整が極めて容易になるなど優れた効果を発揮す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る硬脆部材の固定装置の一実施例を
示す断面図。

【図２】図１に示す実施例の平面図。

【図３】テーパ状コア材の他の構成例を示す平面図。

【図４】本発明の他の実施例を示す断面図。

【図５】ダイセットの構成を示す斜視図。

【図６】従来の硬脆部材の固定装置の一例を示す断面
図。

【図７】従来の硬脆部材の固定装置の他の例を示す断面
図。

【図８】従来の硬脆部材の固定装置のその他の例を示す
断面図。

【符号の説明】

１０，１０ａ 雄ねじ １３，１３ａ ナット １９ 硬脆部材 ２０ テーパ穴 ２１ 基台 ２２ 挿通孔 ２３ 割り溝 ２４，２４ａ，２４ｂ テーパ状コア材 ２５ 締着金具

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 硬脆部材の外径より大きいテーパ穴を形
   成した基台と、上記テーパ穴に着脱自在に取付けられ、
   硬脆部材を挿通するための挿通孔が軸方向に穿設され、
   かつ、軸方向に割り溝を形成したテーパ状コア材と、こ
   のテーパ状コア材を基台に締着する締着金具とから成
   り、上記テーパ状コア材を介して硬脆部材を基台に固定
   することを特徴とする硬脆部材の固定装置。
2. 【請求項２】 挿通孔の中心軸線がテーパ状コア材の中
   心軸線から偏位して配置されてなる請求項１記載の硬脆
   部材の固定装置。