JPH0643131Y2 - 粉末金属の圧粉成形装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、粉末金属の圧粉成形装置に関するものであ
る。

（従来の技術） 近年、金属部品の成形には、要求される形状、コストお
よび材料特性の面から、種々の加工成形技術が従来から
選択されてきているが、複合部材が得られる、省資源で
ある等の特徴を有しているところから、粉末治金技術が
注目されるようになってきている。

上記粉末治金技術としては、例えば、金属粉末を焼結す
る焼結法が良く知られている。該焼結法としては、金属
粉末をプレス成形法、泥しょう鋳込法、押出法、射出成
形法等の方法により所定形状に成形し、しかる後に焼結
し、必要な場合には後加工を施して製品とする方法が採
られている。

上記成形法のうちプレス成形法により、例えばカムピー
ス用成形体を成形する場合、シャフト孔形成用のコアロ
ッドが立設された所定の外周形状成形用（例えば、カム
ピース成形用）のダイス内に金属粉末を収納した後、前
記ダイスに嵌合するパンチにより前記金属粉末を圧粉成
形することにより所定形状の圧粉成形体を得るようにし
ている（例えば、実開昭58−78931号公報参照）。

（考案が解決しようとする課題） ところで、自動車の動弁機構として用いられるカムシャ
フトの如く、シャフト部材に対して位相差を以って取り
付けられるカムピースを焼結体で製造しようとする場
合、カムピースを焼結体で製造しようとする場合、カム
ピースをシャフト部材に位置決めするための位置決め手
段が必要となる。例えば、シャフト部材およびカムピー
スのシャフト孔を互いに嵌合可能な正多角形状となすこ
とにより、カムピースのシャフト部材への取付位置を容
易に決定し得るようにするか、カムピースのシャフト孔
に位置決め用のキー溝を形成し、該キー溝の形成位置を
変えることによりカムピースのシャフト部材への取付位
置を容易に決定し得るようにする等の方法が考えられ
る。このようなカムピース用焼結体のための圧粉成形体
を、前記した公知例に開示されているようなプレス成形
法により成形しようとする場合、シャフト孔に形成され
た位置決め手段とカムピースの外周形状とが位相差を以
って対応する圧粉成形体を成形するための複数種類のダ
イス、コアロッドおよびパンチ（即ち、プレス装置）を
必要とすることとなり、生産性が悪くなるという不具合
がある。

本考案は、上記の点に鑑みてなされたもので、シャフト
孔に形成された位置決め手段と外周形状とが位相差を以
って対応する複数種類の圧粉成形体を同一の装置により
成形し得るようにすることを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本考案では、上記課題を解決するための手段として、シ
ャフトに対する取付位置を決定すべき位置決め手段を有
するシャフト孔を備え、該シャフト孔の位置決め手段と
外周形状とが所定の位相差を以って対応する複数の圧粉
成形体を成形する金属粉末の圧粉成形装置を、前記圧粉
成形体の外周形状を成形するためのダイスと、該ダイス
に嵌合するパンチと、該パンチの中央部に回転位置調整
可能に設けられたシャフト孔形成用のコアロッドとによ
り構成している。

（作用） 本考案では、上記手段により次のような作用が得られ
る。

即ち、パンチの中央部に回転位置調整可能に設けられた
シャフト孔形成用のコアロッドを所定角度回転させるこ
とにより、シャフト孔の位置決め手段と外周形状とが所
定の位相差を以って対応する複数の圧粉成形体が同一の
装置により成形される。

（考案の効果） 本考案によれば、シャフトに対する取付位置を決定すべ
き位置決め手段を有するシャフト孔を備え、該シャフト
孔の位置決め手段と外周形状とが所定の位相差を以って
対応する複数の圧粉成形体を成形する金属粉末の圧粉成
形装置を、前記圧粉成形体の外周形状を成形するための
ダイスと、該ダイスに嵌合するパンチと、該パンチの中
央部に回転位置調整可能に設けられたシャフト孔形成用
のコアロッドとにより構成したので、シャフト孔形成用
のコアロッドを所定角度回転させるという極めて簡単な
操作により、シャフト孔の位置決め手段と外周形状とが
所定の位相差を以って対応する複数の圧粉成形体を同一
の装置により成形することができ、圧粉成形体の生産性
が著しく向上するという実用的な効果がある。

（実施例） 以下、添付の図面を参照して本考案の好適な実施例を説
明する。

本実施例の圧粉成形装置は、第７図および第８図図示の
如く、正六角形のシャフト部材（図示省略）に嵌挿固定
されるカムピースを焼結により製造するための圧粉成形
体１を成形するために使用されるものである。該圧粉成
形体１には、シャフト部材が嵌挿される正六角形のシャ
フト孔２が形成されており、該シャフト孔２の正六角形
の選ばれた角部３と圧粉成形体１の外周形成（例えば、
ノーズ部1a）とを位相差を以って対応させることによ
り、シャフト孔２に嵌挿されるシャフト部材に対するカ
ムピース（即ち、圧粉成形体１）の取付位置に位相差を
もたせることができるようになっている。つまり、本実
施例の場合、シャフト孔２の選ばれた角部３が、圧粉成
形体１の取付位置を決定する位置決め手段とされている
のである。

さて、本実施例の圧粉成形装置は、第１図ないし第６図
図示の如く、後述するコアロッド15が立設されるヨーク
プレート11と、該ヨークプレート11の上方に所定間隔を
おいて支持され、後述するロアパンチ16が立設されるベ
ースプレート12と、該ベースプレート12の上方に所定間
隔をおいて支持され、後述するダイス17が支持されるダ
イプレート13と、該ダイプレート13の上方に昇降自在に
支持され、後述するアッパーパンチ18が垂設されるアッ
パーパンチプレート14とを備えている。なお、前記アッ
パーパンチプレート14は図示しない加圧手段により昇降
作動されることとなっている。符号19,20は支持ロッド
である。

前記ダイス17は、前述の圧粉成形体１の外周形状（本実
施例では、カムピース形状）を形成するためのものであ
り、前記ダイプレート13に対してダイセットリング21を
介して取り付けられている。符号22はダイス17内へ金属
粉末を供給する際のガイドとなる給粉プレートである。

前記コアロッド15は、圧粉成形体１のシャフト孔２と同
一の断面形状（即ち、正六角形）とされており、前記ヨ
ークプレート11に対してはセットリング23を介して回転
自在に支持された状態で前記ベースプレート12およびロ
アパンチ16を貫通して立設され、その上端部は前記ダイ
ス17内に臨ましめられている。なお、このコアロッド15
におけるヨークプレート11とベースプレート12との中間
部位は、第５図図示の如く、断面四角形状の回転操作部
15aとされており、該回転操作部15aをスパナ等の工具に
より把持することによりコアロッド15の回転操作がなさ
れるようになっている。

前記ロアパンチ16は、前記ダイス17に対して下方から嵌
合され、圧粉成形体１の下面を成形するものであり、前
記ベースプレート12上面に対してロアパンチセットリン
グ24を介して上向きに支持されている。また、本実施例
の場合、前記ロアパンチ16は、前記ロアパンチセットリ
ング24によって支持されるアウタロアパンチ16aと、該
アウタロアパンチ16a内に回転自在に嵌挿され、軸心部
に前記コアロッド15が共回り可能に嵌挿されているイン
ナロアパンチ16bとにより構成されている。つまり、本
実施例では、コアロッド15は、ロアパンチ16に対してイ
ンナロアパンチ16bを介して回転位置調整可能とされて
いるのである。符号25はインナロアパンチ16bの軸心部
に形成されたコアロッド嵌挿用の貫通孔であり、断面６
角形状とされている。なお、本実施例の場合、インナロ
アパンチ16bは、圧粉成形体１下面におけるシャフト孔
２周囲の凹部４（第７図および第８図参照）を成形し、
アウタロアパンチ16aは、圧粉成形体１下面における周
縁部５（第７図および第８図参照）を成形するようにさ
れている。

そして、前記インナロアパンチ16bの下端部（即ち、ロ
アパンチセットリング24と対応する部位）外周には、軸
心方向に延びる行き止まり状の６個のピン孔26a〜26fが
それぞれ穿設されている。本実施例の場合、ピン孔26a
〜26d間の各角度はそれぞれ62°とされる一方、ピン孔2
6d〜26a間の角度はそれぞれ58°とされている。また、
前記アウタロアパンチ16aには、前記インナロアパンチ1
6b側のピン孔26a〜26fの一つと合致する貫通状のピン挿
通孔27が穿設されている。該ピン挿通孔27およびピン孔
26a〜26fの選ばれた一つ（図示の場合、ピン孔26a）に
は、セットピン28が嵌挿されることとなっており、該セ
ットピン28の嵌挿によりインナロアパンチ16b（換言す
れば、コアロッド15）の位置決めがなされるようになっ
ている。前記セットピン28の抜け止めは、前記ロアパン
チセットリング24におけるピン挿通孔27と対応する位置
に形成されたネジ孔29に対して螺着されるセットボルト
30により行なわれる。

前記アッパーパンチ18は、前記ダイス17に対して上方か
ら嵌合され、圧粉成形体１の上面を成形するものであ
り、前記アッパーパンチプレート14下面に対してアッパ
ーパンチセットリング31を介して下向きに支持されてい
る。また、本実施例の場合、前記アッパーパンチ18は、
前記ロアパンチ16と同様に、アッパーパンチセットリン
グ31によって支持されるアウタアッパーパンチ18aと、
該アウタアッパーパンチ18a内に回転自在に嵌挿され、
軸心部に前記コアロッド15をガイドするための断面６角
形状のガイド孔32が形成されているインナアッパーパン
チ18bとにより構成されている。なお、本実施例の場
合、インナアッパーパンチ18bは、圧粉成形体１上面に
おけるシャフト孔２周囲の凹部６（第７図および第８図
参照）を成形し、アウタアッパーパンチ18aは、圧粉成
形体１上面における周縁部７（第７図および第８図参
照）を成形するようにされている。

そして、前記インナアッパーパンチ18bの上端部（即
ち、アッパーパンチセットリング31と対応する部位）外
周には、前記インナロアパンチ16bにおけると同様に軸
心方向に延びる行き止まり状のピン孔33a〜33fがそれぞ
れ穿設されている。本実施例の場合、前述のインナロア
パンチ16bにおけると同様に、ピン孔33a〜33d間の各角
度はそれぞれ62°とされる一方、ピン孔26d〜33a間の角
度はそれぞれ58°とされている。また、前記アウタアッ
パーパンチ18aには、前記インナアッパーパンチ18b側の
ピン孔33a〜33fの一つと合致する貫通状のピン挿通孔34
が穿設されている。該ピン挿通孔34およびピン孔33a〜3
3fの選ばれた一つ（図示の場合、ピン孔33a）には、セ
ットピン35が嵌挿されることとなっており、該セットピ
ン35の嵌挿によりインナアッパーパンチ18bの位置決め
がなされるようになっている。前記セットピン35の抜け
止めは、前記アッパーパンチセットリング31におけるピ
ン挿通孔34と対応する位置に形成されたネジ孔36に対し
て螺着されるセットボルト37により行なわれる。

上記の如く構成された圧粉成形装置にカムピース形状の
圧粉成形体を成形する手順を以下に説明する。

まず、アッパーパンチプレート14を加圧手段（図示省
略）により上昇させてアッパーパンチ18をダイス17から
退避させた後、該ダイス17内に金属粉末Ｍを供給する。
その後アッパーパンチプレート14を加圧手段により下降
させてアッパーパンチ18をダイス17に嵌合させて加圧す
ることにより、ダイス17内の金属粉末Ｍは加圧成形され
て第７図および第８図図示の如き形状の圧粉成形体１が
成形される。この時、コアロッド15の上端部は、インナ
アッパーパンチ18bに形成されたガイド孔32に嵌挿され
る。

上記の如くして成形される圧粉成形体１において、シャ
フト孔２における位置決め手段である選ばれた角部３と
圧粉成形体１の外周形状（例えば、カムノーズ部1a）と
が所定の位相差（例えば、62°）を以って対応する圧粉
成形体１（即ち、シャフト孔２）が62°回転した状態の
圧粉成形体１）を成形しようとする場合には以下の手順
による。

まず、アッパーパンチ18を下降させてインナアッパーパ
ンチ18bに形成されたガイド孔32にコアロッド15の上端
部を嵌挿せしめた状態とし、ついで、ロアパンチセット
リング24およびアッパーパンチセットリング31に螺着さ
れたセットボルト30,37をそれぞれ螺脱した後、セット
ピン28,35をそれぞれ取り外し、その後、コアロッド15
の回転操作部15aをスパナ等により把持して、第３図矢
印Ｐ方向に62°回転させる。すると、コアロッド15とと
もにインナロアパンチ16bおよびインナアッパーパンチ1
8bが矢印Ｐ方向にそれぞれ62°回転せしめられて、イン
ナロアパンチ16bおよびインナアッパーパンチ18bに形成
された６個のピン孔26a〜26fおよび33a〜33fのうちの一
つであるピン孔26b,33bと、アウタロアパンチ16aおよび
アウタアッパーパンチ18aに形成されたピン挿通孔27,34
およびロアパンチセットリング24およびアッパーパンチ
セットリング31に形成されたネジ孔29,36とがそれぞれ
合致することとなる。そこで、ピン挿通孔27,34および
ピン孔26b,33bにそれぞれ跨ってセットピン28,35を嵌挿
し、その後ネジ孔29,36にセットボルト30,37をそれぞれ
螺着することによりセットピン28,35の抜け止めを行っ
て、コアロッド15およびガイド孔32の回転位置調整を行
う。しかる後、アッパーパンチ18を上昇させた後、ダイ
ス17内に金属粉末Ｍを供給して、前述と同様にして圧粉
成形体１を成形するのである。

上記操作を繰り返すことにより、シャフト孔２の位置決
め手段である角部３と外周形状（例えば、カムノーズ部
1a）とが所定の位相差（例えば、62°、124°、186°、
244°、302°および360°）をもった６種類の圧粉成形
体１が同一の装置を用いて成形できるのである。

なお、上記の如くして成形された圧粉成形体１は、シャ
フト部材に嵌挿固定された後、常法により焼結される。

上記実施例では、カムピース形状の圧粉成形体を成形す
る場合について説明したが、本考案の圧粉成形装置は、
第９図および第10図図示の如きスプロケット形状の圧粉
成形体１を成形する場合にも適用可能である。この場
合、シャフト孔２における位置決め手段３はキー溝とさ
れている。

本考案は、上記実施例の構成に限定されるものではな
く、考案の要旨を逸脱しない範囲において適宜設計変更
可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例にかかる金属粉末の圧粉成形装
置の縦断側面図、第２図は第１図のII−II断面図、第３
図は第１図のIII−III断面図、第４図は第１図のIV−IV
部分断面図、第５図は第１図のＶ−Ｖ断面図、第６図は
第１図のVI−VI断面図、第７図および第８図は第１図図
示の圧粉成形装置により成形された圧粉成形体の平面図
および縦断面図、第９図および第10図は本発明の圧粉成
形装置により成形される圧粉成形体の他の例を示す平面
図および縦断面図である。 １……圧粉成形体 ２……シャフト孔 ３……位置決め手段（角部） 15……コアロッド 16…ロアパンチ 16a…アウタロアパンチ 16b…インナロアパンチ 17…ダイス 18…アッパーパンチ 18a…アウタアッパーパンチ 18b…インナアッパーパンチ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】シャフトに対する取付位置を決定すべき位
   置決め手段を有するシャフト孔を備え、該シャフト孔の
   位置決め手段と外周形状とが所定の位相差を以って対応
   する複数の圧粉成形体を成形する金属粉末の圧粉成形装
   置であって、前記圧粉成形体の外周形状を成形するため
   のダイスと、該ダイスに嵌合するパンチと、該パンチの
   中央部に回転位置調整可能に設けられたシャフト孔形成
   用のコアロッドを備えていることを特徴とする粉末金属
   の圧粉成形装置。