JPH0741367B2 - 機械部品の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はナット等の機械部品の
製造方法に関し、特に板状部材を締結したり部材間に介
在させるカシメナット等の機械部品の製造方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】以下、ナットを例にとって説明するが、
この発明はナットに限定されるものではない。

【０００３】座面の内側に円筒状の突出部を設けたいわ
ゆるカシメナットが用いられている。この円筒状突出部
はねじ軸方向の後方押出し又は前方押出しによって成形
される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述の円筒状突出部を
設けたナットをカシメると、カシメ部が板の下面と同一
面にならず、むしろ板の下面より下側に位置するように
変形することが多い。このため、板厚に対する適応範囲
が乏しく、不適当な厚さの板に締結する場合には締結不
良等の不都合が生じている。

【０００５】本発明はこのような不都合を解消し、例え
ば板厚に対する適応範囲が大きいナット等の機械部品を
低コストで製造できる機械部品の製造方法を提供するこ
とを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、中空の円筒状
突出部（１６）の先端を小径にする塑性加工を行って小
径部（２５）を形成するとともに、前記小径部（２５）
の根元に外側に突出した大径部（２６）をツバとして形
成し、前記小径部（２５）の外側にカシメ用の三角山セ
レーションを形成し、前記大径部（２６）の内側付近に
カシメ空間として作用する環状の凹所（２８）を塑性加
工で成形することを特徴とする機械部品の製造方法を要
旨としている。

【０００７】

【作用】図面を参照して説明する。まず、図４に示す円
筒状突出部１６を形成する。次に、円筒状突出部１６の
先端部を小径にする塑性加工を行う。すなわち、いわゆ
る絞り加工を行って図５に示すように円筒状突出部１６
の先端を小径にして小径部２５を形成する。次に、軸方
向に加圧する塑性加工によって、図６に示すように小径
部の根元で外側に突出した大径部２６と、大径部２６の
内側付近に環状の凹所２８が形成される。絞り加工と軸
方向加圧塑性加工は同時に行ってもよい。

【０００８】この機械部品を装着する際には、小径部２
５を相手部材に対してカシメるようにして取付ける。こ
の時、環状の凹所がカシメ空間として作用して余肉を吸
収するため、例えば相手部材の肉厚に対する適応範囲が
大きくなる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の１つの実施例としてナットの
製造方法を図面を参照して説明する。

【００１０】ナットの材料である丸棒材を剪断して図１
に示す材料片１０を数多く得る。各片の両端面は剪断面
である。

【００１１】以下の第１〜第５ステーションで行う塑性
加工は冷間鍛造成形（経済的観点から冷間で行うことが
望ましい）であって、例えば５段（５ステーション）パ
ーツホーマ又はナットホーマによって行うことができ
る。図２〜６においては上側がパンチ側、下側がダイ側
になるようにしたが、これは逆でもよい。なお、図４〜
６は各成形体における直交する２つの半径（六角ナット
の角部と辺部）に沿った断面図である。なお、図４〜６
において、符号１、１ａ、１ｂはダイ、２は穴加工パン
チ、３は突出ピン、４はセンターピン、５はスリーブ、
６と６ａパンチ、７は突出スリーブ、８は別のセンター
ピンである。

【００１２】第１ステーションでは端面整形が行われ
る。これにより、図１の材料片１０の端面が整形され図
２に示す成形体１１になる。

【００１３】第２ステーションでは穴あけ予備成形が行
われる。これにより、図２の成形体１１に予備穴１３が
形成され、図３に示す形状の成形体１２となる。

【００１４】第３ステーションでは穴あけと六角成形が
行われ、図４に示す成形体１４が得られる。すなわち、
前方押出し又は後方押出し成形によって、穴１５が開け
られ、円筒状突出部１６が形成される。反対側の面には
浅穴１７が開けられる。また浅穴側は断面六角形状１８
に成形される。

【００１５】第４ステーションではカシメ部予備成形と
穴貫通が行われる。これにより、図５に示すように円筒
状突出部の先端は小径部２０になる。また中心軸に沿っ
て貫通穴２３が形成される。なお、この工程は本出願人
が提出した特願平１−２１８６４０号に開示された中空
成形体の製法を応用することによって行うことができ
る。

【００１６】第５ステーションは大径部のツバ、凹所及
びカシメ用の三角山セレーションの成形である。第５ス
テーションにおける軸方向への加圧成形によって、図６
に示すように小径部２５の根元に外側に突出したツバ２
６（大径部）が形成される。そして、ツバ２６の底部に
は座面２７が形成される。また、ツバ２６の内側付近に
は環状の凹所２８が形成される。また、小径部２４の外
周面には約４０個の三角山セレーションが形成される
が、図６では省略されている（図７参照）。三角山セレ
ーションはナットにおねじをねじ込む際に板とナットが
相対的に回転すること（ねじ込不能となる）を防ぐ作用
を有する。三角山の板への喰い込み強さは、図１０に示
したカシメ具の角αと長さｈで調整できる。

【００１７】最後に、タッピングマシンで貫通穴の所定
部にめねじを形成することによって図７，８，９に示す
カシメナットが得られる。さらに、カシメナットの用途
によっては表面処理を適宜行うようにする。

【００１８】図７には、カシメ前のナットにおける形状
寸法の１例が示してある。

【００１９】図１０，１１にはカシメ具４１、４３及び
肉厚が２ｍｍ，０．５ｍｍの板４０、４２が示してあ
る。カシメ時にはカシメ具４１、４３を用いて図の下方
から変形圧力を加えるのである。カシメ部の高さ０．１
５ｄは板厚を基に設定する。

【００２０】取付け時にはカシメ部分が板の面と同一面
か又は板面よりヘコむようにし、取付けられる部品が板
面に密着するようにする。そして、カシメ部分の出張り
はカシメ具に与えられる圧力により板と同一面まで塑性
カシメされ、押圧された余肉は凹所に押込まれる格好に
なる。

【００２１】図１２は製造時におけるカシメ圧力を下げ
た場合のナット５０の例を示している。この場合には凹
所５１がやや大きめに成形されている。

【００２２】

【発明の効果】本発明は、円筒状突出部の先端を小径に
する塑性加工を行って小径部２５を形成し、小径部の根
元に外側に突出した大径部を形成し、大径部の内側付近
に環状の凹所を成形するので、汎用性が高い機械部品を
低コストで製造することができる。とくに、凹所を塑性
加工で成形するので、製造コストを低減しやすいだけで
なく、機械的強度が高まる。たとえば、塑性加工に特有
の金属繊維の流れが形成されるので、凹所近くでカシメ
時に弾力が生じやすく、破損されにくく、スムーズにカ
シメ作業が行えるとともに、カシメ後に装着が良好に保
持されやすい。

【００２３】汎用性が高いとは、例えば、板厚の変化に
対する適応範囲が広いことを意味する。例えば機械部品
がナットである場合は、ナットを装着したい板の穴の内
壁に押圧し、余肉が凹所に流れ込むことにより、高い汎
用性が得られるのである。

【００２４】成形の過程（前述の実施例では第４及び５
ステーションに相当する）でナットに設ける凹所の形状
・体積を適切に設定することによって、材質の変化等に
応じたカシメ強さを実現することができる。

【００２５】なお、本発明は、前述の実施例に限定され
ない。例えば、第４，５ステーションを一連の動作で行
い、小径部、ツバ、凹所をほぼ同時に成形するようにし
てもよい。また、本発明はナットばかりでなく、パイ
プ、カラー、スペーサ等の製造にも適用できる。

【００２６】しかも、大径部をツバとして形成するの
で、小径部をカシメ部として相手部材に取り付け、かつ
大径部と相手部材の接触状態を良好にすることができ
る。それによって、機械部品を確実に取り付けることが
できる。

【００２７】しかも、小径部の外側にカシメ用の三角山
セレーションを形成するので、小径部を相手部材、例え
ば板に対してカシメるようにして取付けることによっ
て、三角山セレーションを板に喰い込ませることができ
る。これによって、板と機械部品が相対的に回転するこ
とを防止できる。例えば機械部品がナットである場合
に、ナットにおねじをねじ込む際に板とナットが相対的
に回転することを防止できる。つまり、ねじ込み不能と
なることを防止できる。

【００２８】しかも、カシメ空間として作用する環状の
凹所を形成するので、板に対してカシメ部分の出張りが
生じる場合に、その出張りをカシメ具に与えられる圧力
により板と同一面まで塑性カシメして、押圧された余肉
を凹所に押し込むことができる。すなわち、広い範囲の
肉厚の板に対して、取付け時にはカシメ部分が板の面と
同一面か又は板面よりへこむようにすることができる。
要するに、本発明は、相手部材の肉厚に対する適応範囲
を広く設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な実施例における材料片を示す断
面図。

【図２】本発明の実施例の第１ステーションにおける成
形体を示す断面図。

【図３】本発明の実施例の第２ステーションにおける成
形体を示す断面図。

【図４】本発明の実施例の第３ステーションにおける成
形体を示す断面図。

【図５】本発明の実施例の第４ステーションにおける成
形体を示す断面図。

【図６】本発明の実施例の第５ステーションにおける成
形体を示す断面図。

【図７】本発明により製造したナットの片側を断面で示
した側面図。

【図８】図７のナットの上面図。

【図９】図７のナットの下面からみた端面図。

【図１０】本発明の実施例によって製造したナットをカ
シメた状態を示す断面図。

【図１１】図１０において板厚を変えた図。

【図１２】本発明によって製造した別のナットを示す図
で片側のみ断面をとった側面図。

【符号の説明】

１６ 円筒状突出部 ２５、３４、５４ 小径部 ２６，３２、３２ 大径部 ２８，３１，５１ 環状の凹所 ３０、５０ ナット ２４ 成形体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空の円筒状突出部（１６）の先端を小
   径にする塑性加工を行って小径部（２５）を形成すると
   ともに、前記小径部（２５）の根元に外側に突出した大
   径部（２６）をツバとして形成し、前記小径部（２５）
   の外側にカシメ用の三角山セレーションを形成し、前記
   大径部（２６）の内側付近にカシメ空間として作用する
   環状の凹所（２８）を塑性加工で成形することを特徴と
   する機械部品の製造方法。