JP2001321859A - スピニング加工方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】自由度の高いスピニング加工方法を得る。 【解決手段】管材１の外周にロール３２〜３４を押し当
てて管材１と相対的に公転させてスピニング加工により
小径部を成形する。ロール３２〜３４を管材１の長手方
向中心と同芯上で相対的に公転させ、１回の公転でロー
ル３２を公転中心に対して管材径方向に１往復動させて
小径部を成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、管材の外周にロー
ルを押し当てて、小径部を成形するスピニング加工方法
及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、特開平１１−１４７１３８号
公報にあるように、管材の長手方向中心とロールの公転
中心とを偏芯させた状態でスピニング加工することによ
り、管材の長手方向中心と小径部の中心とを偏芯成形す
る方法や、特開平１１−１５１５３５号公報にあるよう
に、管材の長手方向中心とロールの公転中心とを傾斜さ
せた状態でスピニング加工することにより、管材の長手
方向中心と小径部の中心とを傾斜成形する方法が知られ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た従来の方法では、偏芯加工するために、偏芯方向に移
動する機構が別途必要であり、また、傾斜加工するため
に、公転中心と長手方向中心とを相対的に傾斜させる傾
斜機構を必要とし、装置が複雑になるという問題があっ
た。

【０００４】本発明の課題は、自由度の高いスピニング
加工方法及びその装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる課題を達成すべ
く、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即
ち、管材の外周にロールを押し当てて管材と相対的に公
転させてスピニング加工により小径部を成形するスピニ
ング加工方法において、前記ロールを前記管材の長手方
向中心と同芯上で相対的に公転させ、１回の前記公転で
前記ロールを公転中心に対して管材径方向に１往復動さ
せて前記小径部を成形することを特徴とするスピニング
加工方法がそれである。

【０００６】前記管材の長手方向と偏芯した前記小径部
を成形するようにしてもよい。また、前記管材の長手方
向に対して傾斜した小径部を成形するようにしてもよ
い。あるいは、前記管材の長手方向と偏芯すると共に、
前記管材の長手方向に対して傾斜した小径部を成形する
ようにしてもよい。

【０００７】管材の外周にロールを押し当てて管材と相
対的に公転させてスピニング加工により小径部を成形す
るスピニング加工装置において、前記管材の長手方向中
心と前記ロールの公転中心とを同芯上に配置し、前記ロ
ールを管材径方向に摺動可能に支持すると共に、前記ロ
ールの１回転で前記ロールを管材径方向に１往復動させ
る駆動機構を設けたことを特徴とするスピニング加工装
置がそれである。その際、主軸の端に面板を設け、該面
板に前記ロールを管材径方向に摺動可能に支持した構成
としてもよい。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図１に示すように、１は金属
製の管材で、管材１の外周を把持するクランプ機構２が
装置本体４に固定されている。装置本体４上には、クラ
ンプ機構２と対向して、主軸回転機構６が配置されてい
る。主軸回転機構６は、管材１の長手方向中心と同芯上
で回転可能に支持された主軸８を備え、主軸８は、タイ
ミングベルト１０を介して、モータ１２により回転駆動
されるように構成されている。

【０００９】主軸回転機構６は、装置本体４上に設けら
れた移動機構１４上に配置されており、移動機構１４
は、主軸回転機構６が載置された移動台１６を備えてい
る。移動台１６は装置本体４上に管材１の長手方向と平
行に敷設されたレール１８に沿って摺動可能に支持され
ている。移動台１６は、タイミングベルト２０を介し
て、装置本体４に取り付けられたモータ２２により回転
されるボールねじ等で、レール１８に沿って移動される
ように構成されている。

【００１０】管材１と対向する主軸８の端面には、円盤
状の面板２４が取り付けられており、面板２４には、主
軸８の回転中心から管材１の径方向に摺動可能に４個の
摺動台２６〜２８（一部のみ図示する）が設けられてい
る。本実施形態では、摺動台２６〜２８は、油圧シリン
ダ３０，３１（一部のみ図示する）により管材１の径方
向に往復動できるように構成されている。

【００１１】摺動台２６〜２８には、それぞれ主軸８の
回転中心と平行な中心の廻りに回転可能に支持された第
１から第４ロール３２〜３５（図２参照）が設けられて
いる。尚、本実施形態では、摺動台２６〜２８、油圧シ
リンダ３０，３１により駆動機構を構成している。

【００１２】次に、前述した本実施形態のスピニング加
工装置の作動について、図２によって、管材１の端部
に、管材１の長手方向中心と同軸上に小径部１ａをスピ
ニング加工する場合について加工工程順に説明する。図
２（イ）に示すように、油圧シリンダ３０，３１を駆動
して、各第１から第４ロール３２〜３５を管材１の長手
方向中心に向かって移動して、各第１から第４ロール３
２〜３５を管材１の外周に接触させて第１から第４ロー
ル３２〜３５により中心に向かって押圧すると共に、主
軸８をモータ１２により回転駆動する。

【００１３】そして、モータ２２を駆動して、移動台１
６と共に主軸回転機構６を移動させて、各第１から第４
ロール３２〜３５を管材１の外周に沿って、管端側に移
動する。第１から第４ロール３２〜３５が管端に達した
ときには、油圧シリンダ３０，３１を駆動して各第１か
ら第４ロール３２〜３５を管材１の径方向外側に逃し、
モータ２２により主軸回転機構６を管材１側に移動す
る。

【００１４】再び、油圧シリンダ３０，３１を駆動し
て、各第１から第４ロール３２〜３５を管材１の外周に
押し当てて、主軸回転機構６を管端側に移動する。これ
を複数回繰り返して、管端を、図２（ロ）に示すよう
に、縮径した小径部１ａを形成する。小径部１ａを更に
縮径する場合には、図２（ハ）に示すように、前述した
動作を繰り返す。このように、管材１の長手方向中心
と、縮径させる小径部１ａの中心とが同芯上にある場合
には、各第１から第４ロール３２〜３５は、管材１の外
周に接触した状態で、管材１の長手方向中心を中心とす
る円上を公転させる。

【００１５】次に、図３に示すように、管材１に、長手
方向中心から管材１の径方向に偏芯した位置に小径部１
ｂを形成する場合について説明する。まず、前述したと
同様に、各第１から第４ロール３２〜３５を管材１の外
周に接触させ、主軸８を回転させる。各第１から第４ロ
ール３２〜３５により、偏芯方向に管材１を強く押圧し
て、管端側に移動させる。これを複数回繰り返して、図
３（ロ）に示すように、管材１の長手方向中心から管材
１の径方向に偏芯した位置に小径部１ｂを形成する。

【００１６】この際、各第１から第４ロール３２〜３５
は、主軸８が１回転する間に、油圧シリンダ３０，３１
を駆動して１往復動させる。例えば、第１ロール３２に
ついて説明すると、図３（ロ）に示すように、第１ロー
ル３２は面板２４の回転により小径部１ｂの廻りに公転
し、小径部１ｂの外周に接触した状態で公転するので、
その公転中心は小径部１ｂの中心となる。

【００１７】面板２４が１８０度回転したときには、第
１ロール３２は第３ロール３４の位置に公転すると共
に、管材１の径方向の外側に偏心量の２倍移動する。面
板２４が更に１８０度回転すると、第１ロール３２は管
材１の径方向の内側に偏心量の２倍移動して、元の位置
に戻る。従って、面板２４が１回転する間に、油圧シリ
ンダ３０を駆動して第１ロール３２を偏心量の２倍のス
トロークで１往復動させる。

【００１８】他の第２から第４ロール３３〜３５につい
ても同様であり、第１から第４ロール３２〜３４は、小
径部１ｂと同じ中心の円上を公転し、面板２４の１回転
で１往復動し、その位相が異なる。公転する円の直径を
小さくすれば、形成される小径部１ｂの直径が小さくな
る。

【００１９】図３（ハ）に示すように、形成する小径部
１ｂの直径が小さい場合には、４個の第１から第４ロー
ル３２〜３５が同時に小径部１ｂの外周に接触すると、
第１から第４ロール３２〜３５同士が干渉するので、２
個の第１、第３ロール３２，３４を小径部１ｂの外周に
接触させ、第２、第４ロール３３，３５は退避させる。

【００２０】次に、管材１の端に、管材１の長手方向中
心に対して偏芯すると共に、傾斜した小径部１ｃを形成
する場合について、図４によって説明する。図４に示す
ように、まず、第１から第４ロール３２〜３５を管材１
の外周に接触させると共に、主軸８を回転させる。前述
したと同様に、偏芯方向に応じて、例えば、ロール３２
を管材１の外周に強く押圧する。そして、モータ２２を
駆動して第１から第４ロール３２〜３５を管材１の端方
向へ移動する。

【００２１】その際、図４（ロ）（ハ）に示すように、
小径部１ｃの中心が傾斜しているので、第１から第４ロ
ール３２〜３５が管端側に移動するに従って、各第１か
ら第４ロール３２〜３５も移動する。即ち、管端側に移
動するに従って、面板２４の１回転で各第１から第４ロ
ール３２〜３５を１往復動させると共に、次の面板２４
の１回転では各第１から第４ロール３２〜３５の１往復
動の位置を傾斜に応じて移動する。

【００２２】これを繰り返すことにより、管材１の長手
方向中心に対して、偏芯すると共に傾斜した小径部１ｃ
を形成できる。形成する小径部１ｃの直径が小さいとき
には、第１から第４ロール３２〜３５同士が干渉する場
合があるので、図４（ニ）（ホ）に示すように、一部の
ロール３３，３５は退避させるようにする。

【００２３】また、図５（イ）に示すように、小径部１
ｃが偏芯することなく、管材１の長手方向中心から傾斜
させて形成することもできる。更に、図５（ロ）に示す
ように、第１から第４ロール３２〜３５の移動量を制御
することにより、小径部１ｃを円弧状に形成することも
可能である。

【００２４】以上本発明はこの様な実施形態に何等限定
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々なる態様で実施し得る。

【００２５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明のスピニング
加工方法及びその装置は、１回転の公転でロールを１往
復動させることにより、小径部を容易に成形でき、ま
た、小径部を管材の長手方向中心から偏芯させて形成す
ることも、傾斜させて形成することも容易にでき、その
自由度が高いという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としてのスピニング加工装
置の概略構成図である。

【図２】本実施形態のスピニング加工装置による管材の
長手方向中心に小径部を形成する場合の工程を示す説明
図である。

【図３】本実施形態のスピニング加工装置による管材の
長手方向中心に対して偏芯した小径部を形成する場合の
工程を示す説明図である。

【図４】本実施形態のスピニング加工装置による管材の
長手方向中心に対して偏芯すると共に傾斜した小径部を
形成する場合の工程を示す説明図である。

【図５】本実施形態のスピニング加工装置による他の形
態の小径部を示す説明図である。

【符号の説明】

１…管材 １ａ，１ｂ，１ｃ…小径部 ２…クランプ機構 ４…装置本体 ６…主軸回転機構 ８…主軸 １４…移動機構 １６…移動台 ２４…面板 ２６…摺動台 ３２…第１ロール ３３…第２ロール ３４…第３ロール ３５…第４ロール

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管材の外周にロールを押し当てて管材と
   相対的に公転させてスピニング加工により小径部を成形
   するスピニング加工方法において、 前記ロールを前記管材の長手方向中心と同芯上で相対的
   に公転させ、１回の前記公転で前記ロールを公転中心に
   対して管材径方向に１往復動させて前記小径部を成形す
   ることを特徴とするスピニング加工方法。
2. 【請求項２】 前記管材の長手方向と偏芯した前記小径
   部を成形することを特徴とする請求項１記載のスピニン
   グ加工方法。
3. 【請求項３】 前記管材の長手方向に対して傾斜した小
   径部を成形することを特徴とする請求項１記載のスピニ
   ング加工方法。
4. 【請求項４】 前記管材の長手方向と偏芯すると共に、
   前記管材の長手方向に対して傾斜した小径部を成形する
   ことを特徴とする請求項１記載のスピニング加工方法。
5. 【請求項５】 管材の外周にロールを押し当てて管材と
   相対的に公転させてスピニング加工により小径部を成形
   するスピニング加工装置において、 前記管材の長手方向中心と前記ロールの公転中心とを同
   芯上に配置し、前記ロールを管材径方向に摺動可能に支
   持すると共に、前記ロールの１回転で前記ロールを管材
   径方向に１往復動させる駆動機構を設けたことを特徴と
   するスピニング加工装置。
6. 【請求項６】 主軸の端に面板を設け、該面板に前記ロ
   ールを管材径方向に摺動可能に支持したことを特徴とす
   る請求項５記載のスピニング加工装置。