JPH11314135A - キー溝付き穴成形用パンチ及びその製造方法 - Google Patents

キー溝付き穴成形用パンチ及びその製造方法

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JPH11314135A
JPH11314135A JP12047298A JP12047298A JPH11314135A JP H11314135 A JPH11314135 A JP H11314135A JP 12047298 A JP12047298 A JP 12047298A JP 12047298 A JP12047298 A JP 12047298A JP H11314135 A JPH11314135 A JP H11314135A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】キー溝付き穴を有する部品を圧造加工により比
較的簡単に且つ精度よく得ることのできるパンチ及びそ
のパンチの製造方法を得る。 【解決手段】穴5に嵌合する軸7が内接する断面矩形形
状の成形頭部10を形成し、成形頭部10の軸方向の少
なくとも一つの平面12に軸7の外周表面から部品4の
穴5に形成されたキー溝6の深さに等しいあるいは僅か
に高い高さ(H)のキー溝成形突起13を設け、更に、
成形頭部10及びキー溝成形突起13の後端側が角度
(β)だけ軸芯方向に傾斜したキー溝付き穴成形用パン
チであるので、同一精度のキー溝付き穴を簡単に圧造成
形で形成することができるとともに短時間に所望の部品
が安価に得られる。また、加工精度も安定した部品が大
量に得られる。更に、穴と軸との関係が比較的小径で
も、キー溝位置がずれることもない。その上、穴を形成
するパンチを切削加工で簡単且つ安価に得ることができ
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、円柱形状の軸とこ
の軸が挿入されて一体回転可能にキー結合される穴を有
する部品の製造に際して、この穴を圧造成形するための
キー溝付き穴成形用パンチ及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から軸と部品とを一体回転可能ある
いは一体固定する場合、軸の軸方向及び部品の穴の軸方
向にそれぞれキー溝を形成し、これらキー溝を互いに一
致させて後、このキー溝にキーを嵌合させて一体結合し
ている。このような結合方法として例えば、図6及び図
7に示すような方法がある。これは部品104に対して
軸107が入る円形の穴105を形成し、この穴105
の内周に断面矩形のキー溝106を軸方向に形成してい
る。一方、軸107には軸方向に前記穴105のキー溝
106に対向するもう一つのキー溝109が形成してあ
り、部品104の穴105にこの軸107を挿入し、互
いのキー溝106,109を一致させてからキー108
を嵌合させることによって部品104と軸107は一体
に結合されるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな軸と部品との結合方法は部品に穴を形成してからこ
の穴に対して軸方向に所定深さのキー溝を形成しなけれ
ばならず、このキー溝の形成は主に切削加工で行われて
いるのが現状である。このため、大量の部品に対しても
この穴を形成し、続いて、切削加工でキー溝を形成しな
ければならず、これに要する加工時間がかかるとともに
穴に対するキー溝の位置決めをその都度せねばならない
ので、加工精度が安定して得られない。また、比較的大
きな穴と軸との関係においては問題が生じないが、この
穴と軸との関係が比較的小径である場合は、切削加工作
業の都度、部品を位置決めをするのに時間がかかるとと
もにキー溝位置がずれたり傾斜したりしている等の課題
が生じている。更に、この穴を有する部品を鋳造で製造
し、内面を機械加工する場合、この部品の製造時に生じ
る熱により部品が変形したり、バリの発生等で加工精度
及び価格が高価になる等の課題も生じている。
【0004】本発明の第1の目的は、このような課題を
解消するとともにキー溝付き穴を有する部品を圧造加工
により比較的簡単に且つ精度よく得ることのできるパン
チの提供である。本発明の第2の目的は、キー溝付き穴
を有する部品を圧造加工により得ることを可能にするパ
ンチを切削作業で簡単に得るようにした製造方法の提供
である。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の目的は、
部品4の穴5に嵌合するとともにキー8を介して一体結
合される軸7が内接する断面矩形の成形頭部10を形成
し、しかも、この成形頭部10の軸方向に延びた少なく
とも一つの平面12に軸7の外周表面から前記部品4の
穴5に形成されたキー溝6の深さに等しいあるいはこれ
より僅かに高い高さ(H)のキー溝成形突起13を設
け、更に、成形頭部及びキー溝成形突起には後端側に全
て角度(β)だけ軸芯方向に傾斜させた逃げを形成し、
圧造成形時における部品4との摩擦抵抗を減少させるよ
うに構成したキー溝付き穴成形用パンチを提供すること
で達成される。
【0006】本発明の第2の目的は、軸7がキー8を介
して一体に結合固定される穴5を有する部品4の製造に
おいて、前記部品4の穴5に嵌合するよう軸7の外周表
面から突出したキー8の高さ(h)と軸7の半径とを合
わせた長さを半径(D/2)とする円柱形状のパンチ素
材9を形成し、このパンチ素材9の先端部に前記部品4
の穴5に嵌合するとともにキー8を介して一体結合され
る前記軸7が内接する断面矩形の成形頭部10を形成
し、しかも、この成形頭部10の軸方向に延びた少なく
とも一つの平面12に前記軸7に固定したキー8が嵌合
する深さに等しいあるいはこれより僅かに高い高さ
(H)のキー溝成形突起13を形成したキー溝付き穴成
形用パンチの製造方法を提供することで達成される。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
乃至図5に基づき説明する。図1及び図4において、1
は部品4に穴5を圧造成形するための圧造機(図示せ
ず)に取り付けられるパンチであり、この圧造機は部品
4に穴5をあける場合に部品4を受ける下型(図示せ
ず)と部品4に穴5をあけるパンチ1を主要部として構
成されている。このパンチ1の後部は圧造機に固定され
る保持部2であり、パンチ1の先端には図2及び図3に
示すように、円錐形状のガイド3が形成されている。ガ
イド3の後部には軸芯に沿いキー溝成形突起13が形成
してあり、このキー溝成形突起13はその高さがパンチ
1の軸状部よりキーの高さh(図4参照)だけ突出して
いる。
【0008】このパンチ1は先端部にキー溝成形突起1
3及び軸状部からなる成形頭部10を有しており、次に
この成形頭部10について詳述する。この成形頭部10
は図4に示すように、部品4と一体にキー結合される軸
7に固定されるキー8が部品4の穴5に嵌合する高さ
(h)と軸7の半径(r)とを合わせた長さを半径とす
る直径(D)を有するパンチ素材9から切削加工で形成
されており、前記素材径(D)のパンチ素材9に対して
キー8が嵌合する軸7の直径と等しい幅を有して対向す
る四面の平面12からなる成形部11が形成されてい
る。これら四面の内、少なくともいずれかの一面あるい
は必要に応じて二面以上の複数の面には前記キー溝成形
突起13が軸芯線上に形成してあり、このキー溝成形突
起13及び四面の平面12は図2に示すように、それぞ
れパンチ1の先端に位置するガイド3側へ僅かな角度
(α)で傾斜し、対面距離は徐々に狭まっており、これ
ら四面の間の前方円筒面14も同様に傾斜している。
【0009】一方、図2に示すように、前記四面及び前
方円筒面14の後端に接続する後部側には、後方に達す
るに従って対面間隔が狭まるよう角度(β)で軸芯方向
に傾斜した斜面15が形成してあり、これら斜面15は
圧造成形時の摩擦抵抗の逃げを構成し、且つ前記四面及
び前方円筒面14の後端が部品4の穴5の寸法及び形状
を決定している。また、これら平面状の斜面15、15
との間には同様に後方円筒面16を有しているが、この
円筒面16も軸線に沿う断面が四面と同様に角度(β)
で後方に傾斜している。これら斜面15及び後方円筒面
16の後端には前記成形頭部10より僅か細く、しか
も、所定長さだけ軸線に平行な平行面20及び平行円筒
面21が形成してあり、これら斜面15、後方円筒面1
6、平行面20及び平行円筒面21は部品4の穴あけ圧
造時における部品4とパンチ1との摩擦抵抗を減少させ
るようになっている。
【0010】このようなキー溝付きパンチ1の製造にお
いては、図5に示すように、円柱形状のパンチ素材9を
あらかじめ所定外形寸法に切削形成し、この後、前記キ
ー8を嵌合させる軸7の直径と等しい、即ち、部品4の
穴5に勘合する円形の軸7が内接する寸法で且つ軸芯を
挟んで対向する幅を有する四面を平面状に切削形成す
る。この時、四面の内の少なくとも一面には前記部品4
のキー溝6に嵌合するキー8の高さに相当するかあるい
は僅かに高い高さ(H)及びキー8の幅を有する矩形形
状の突起13をパンチ1の軸線に沿い切削形成する。こ
の切削加工によりキー溝付きのパンチ1は得られる。
尚、前記説明では、パンチ1の成形頭部10の断面を略
四角形状としているが、これ以上の多角矩形断面であっ
てもよく、また、平面12は前方へ傾斜しないで軸芯に
平行であってもよい。
【0011】このようにして製造された成形用のパンチ
1を圧造機に取り付け、部品4をこの圧造機の下型に固
定した後、圧造機を作動させると、このパンチ1が前進
して部品4のあらかじめ設定された位置にキー溝付きの
穴5をあけることになる。この時、成形頭部10は先端
側に僅かな角度(α)だけ前方へ傾斜しているので、パ
ンチ1に加わる打ち抜き圧力に対する抵抗が分散される
ことになり、しかも、後方にも角度(β)で傾斜してい
るので、圧造成形時における摩擦抵抗も減少することに
なり、耐久性が向上することになる。そして、このパン
チ1で得られた部品4の穴5に図4に示すように、軸7
を挿入してキー8を嵌合させることで、部品4は軸7と
一体結合されることになる。
【0012】
【発明の効果】本発明は以上説明した実施の形態から明
らかなように、部品4の穴5に嵌合するとともにキー8
を介して一体結合される軸7が内接する断面矩形形状の
成形頭部10を形成し、しかも、この成形頭部10の軸
方向に延びた少なくとも一つの平面12に前記軸7の外
周表面から前記部品4の穴5に形成されたキー溝6の深
さに等しいあるいはこれより僅かに高い高さ(H)のキ
ー溝成形突起13を設け、更に、成形頭部及びキー溝成
形突起には後端側に全て角度(β)だけ軸芯方向に傾斜
させた逃げを形成し、圧造成形時における部品4との摩
擦抵抗を減少させるように構成したキー溝付き穴成形用
パンチであるので、部品と軸との固定をキー結合により
行う場合、このようなキー溝の形成において同一精度の
キー溝付き穴を簡単に圧造成形で形成することができる
とともに短時間に所望の部品が安価に得られる。また、
穴に対するキー溝の位置決めをその都度行う必要がな
く、最初に位置決めをしておけば加工精度も安定したキ
ー溝付き穴を有する部品が大量に得られる。更に、穴と
軸との関係が比較的小径である場合でも、加工作業の都
度位置決めをする必要がないとともにキー溝位置がずれ
ることもなくなる。その上、穴を有する部品を鋳造で製
造し、内面を機械加工する場合に比べて部品の熱による
変化及びバリ等で加工精度及び価格が高価になるといっ
たことも皆無となる。
【0013】また、軸7がキー8を介して一体に結合固
定される穴5を有する部品4の製造において、部品4の
穴5に嵌合するよう軸7の外周表面から突出したキー8
の高さ(h)と軸7の半径とを合わせた長さを半径(D
/2)とする円柱形状のパンチ素材9を形成し、パンチ
素材9の先端部に部品4の穴5に嵌合するとともにキー
8を介して一体結合される前記軸7が内接する断面矩形
の成形頭部10を形成し、しかも、この成形頭部10の
軸方向に延びた少なくとも一つの平面12に前記軸7に
固定したキー8が嵌合する深さに等しいあるいはこれよ
り僅かに高い高さ(H)のキー溝成形突起13を形成し
たキー溝付き穴成形用パンチの製造方法であるので、軸
が挿入固定されるための穴を形成するパンチが切削加工
で簡単且つ安価に得ることができ、従来のように、円柱
形状の軸にキーを一体に形成したパンチを特殊な機械を
使用して加工するのに比べてこのような特殊な加工が不
要になる等の特有の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示すパンチの正面図であ
る。
【図2】本発明の要部拡大正面図である。
【図3】図1のA−A線拡大断面図である。
【図4】本発明のパンチであけた部品の穴と軸との嵌合
状態を示す要部断面図である。
【図5】本発明の製造過程を示す加工図である。
【図6】部品の従来の穴形状を示す断面図である。
【図7】図6の穴と軸との嵌合状態を示す要部断面図で
ある。
【符号の説明】
1 パンチ 2 保持部 3 ガイド 4 部品 5 穴 6 キー溝 7 軸 8 キー 9 パンチ素材 10 成形頭部 11 成形部 12 平面 13 キー溝成形突起 14 前方円筒面 15 斜面 16 後方円筒面 20 平行面 21 平行円筒面
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年3月26日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正内容】
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな軸と部品との結合方法は部品に穴を形成してからこ
の穴に対して軸方向に所定深さのキー溝を形成しなけれ
ばならず、このキー溝の形成は主に切削加工で行われて
いるのが現状である。このため、大量の部品に対しても
この穴を形成し、続いて、切削加工でキー溝を形成しな
ければならず、これに要する加工時間がかかるとともに
穴に対するキー溝の位置決めをその都度せねばならない
ので、加工精度が安定して得られない。また、比較的大
きな穴と軸との関係においては問題が生じないが、この
穴と軸との関係が比較的小径場合は、切削加工作業の
都度、部品を位置決めするのに時間がかかるとともにキ
ー溝位置がずれたり傾斜したりしている等の課題が生じ
ている。更に、この穴を有する部品を鋳造で製造し、内
面を機械加工する場合、この部品の製造時に生じる熱に
より部品が変形したり、バリの発生等で加工精度及び価
格が高価になる等の課題も生じている。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】変更
【補正内容】
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の目的は、
部品4の穴5に嵌合するとともにキー8を介して一体結
合される軸7が内接する断面矩形の成形頭部10を形成
し、しかも、この成形頭部10の軸方向に延びた少なく
とも一つの平面12に軸7の外周表面から前記部品4の
穴5に形成されたキー溝6の深さに等しいあるいはこれ
より僅かに高い高さ(H)のキー溝成形突起13を設
け、更に、前記成形頭部10及びキー溝成形突起13
は後端側に全て角度(β)だけ軸芯方向に傾斜させた逃
げを形成し、圧造成形時における部品4との摩擦抵抗を
減少させるように構成したキー溝付き穴成形用パンチを
提供することで達成される。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正内容】
【0012】
【発明の効果】本発明は以上説明した実施の形態から明
らかなように、部品4の穴5に嵌合するとともにキー8
を介して一体結合される軸7が内接する断面矩形形状の
成形頭部10を形成し、しかも、この成形頭部10の軸
方向に延びた少なくとも一つの平面12に前記軸7の外
周表面から前記部品4の穴5に形成されたキー溝6の深
さに等しいあるいはこれより僅かに高い高さ(H)のキ
ー溝成形突起13を設け、更に、前記成形頭部10及び
キー溝成形突起13には後端側に全て角度(β)だけ軸
芯方向に傾斜させた逃げを形成し、圧造成形時における
部品4との摩擦抵抗を減少させるように構成したキー溝
付き穴成形用パンチであるので、部品と軸との固定をキ
ー結合により行う場合、このようなキー溝の形成におい
て同一精度のキー溝付き穴を簡単に繰り返し圧造成形で
形成することができるとともに短時間に所望の部品が安
価に得られる。また、穴に対するキー溝の位置決めをそ
の都度行う必要がなく、最初に位置決めをしておけば加
工精度も安定したキー溝付き穴を有する部品が大量に得
られる。更に、穴と軸との関係が比較的小径である場合
でも、加工作業の都度位置決めをする必要がないととも
にキー溝位置がずれることもなくなる。その上、穴を有
する部品を鋳造で製造し、内面を機械加工する場合に比
べて部品の熱による変化及びバリ等で加工精度及び価格
が高価になるといったことも皆無となる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 部品4の穴5に嵌合するとともにキー8
    を介して一体結合される軸7が内接する断面矩形の成形
    頭部10を形成し、しかも、この成形頭部10の軸方向
    に延びた少なくとも一つの平面12に前記軸7の外周表
    面から前記部品4の穴5に形成されたキー溝6の深さに
    等しいあるいはこれより僅かに高い高さ(H)のキー溝
    成形突起13を設けたことを特徴とするキー溝付き穴成
    形用パンチ。
  2. 【請求項2】 成形頭部及びキー溝成形突起は後端側を
    全て角度(β)だけ軸芯方向に傾斜させた逃げを有し、
    圧造成形時における部品4との摩擦抵抗を減少させるよ
    うに構成していることを特徴とする請求項1に記載のキ
    ー溝付き穴成形用パンチ。
  3. 【請求項3】 軸7がキー8を介して一体に結合固定さ
    れる穴5を有する部品4の製造において、前記穴5に嵌
    合するよう軸7の外周表面から突出したキー8の高さ
    (h)と軸7の半径とを合わせた長さを半径(D/2)
    とする円柱形状のパンチ素材9を形成し、このパンチ素
    材9の先端部に前記部品4の穴5に嵌合するとともにキ
    ー8を介して一体結合される前記軸7が内接する断面矩
    形の成形頭部10を形成し、しかも、この成形頭部10
    の軸方向に延びた少なくとも一つの平面12に前記軸7
    に固定したキー8が嵌合する深さに等しいあるいはこれ
    より僅かに高い高さ(H)のキー溝成形突起13を形成
    したことを特徴とするキー溝付き穴成形用パンチの製造
    方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4625974B1 (ja) * 2010-03-24 2011-02-02 弘士 小川 自動車用ドアヒンジの製造方法
JP2012143779A (ja) * 2011-01-11 2012-08-02 Honda Motor Co Ltd 鍛造用金型

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4625974B1 (ja) * 2010-03-24 2011-02-02 弘士 小川 自動車用ドアヒンジの製造方法
JP2011200869A (ja) * 2010-03-24 2011-10-13 Hiroshi Ogawa 自動車用ドアヒンジの製造方法
JP2012143779A (ja) * 2011-01-11 2012-08-02 Honda Motor Co Ltd 鍛造用金型

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