JP2003526515A - ねじ転造端部加工附属装置 - Google Patents
ねじ転造端部加工附属装置Info
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- B21H3/00—Making helical bodies or bodies having parts of helical shape
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Abstract
Description
工附属装置、即ち、ねじ切り盤または回転トランスファ機械において使用するた
めの、とくに加工物にねじを転造するのに使用するのに適した装置に関するもの
である。
65号明細書は、ねじを転造するための方法および装置を開示している。基本的
に、この特許発明は複数の(すなわち二つまたはそれ以上の)ねじ転造ダイが最
初加工物に隣接して設置されることを教示している。この特許発明の図1に示さ
れた実施例には、二つのダイが設けられている。しかしながら、図10に示され
た実施例は三つのダイを有する。いずれの場合にも、各ダイは、平坦にされた部
分、徐々に半径を増加する第1断面、一定半径の第2断面、および徐々に半径を
減少する第3断面を備えたカム面を有する。ダイは歯車列を介して互いに連結さ
れる。ダイは最初、その上の平坦部がその上にねじが転造されるべき加工物の部
分に近接して対面する関係で配置されるように、配置される。その後、ダイは加
工物上にねじを転造するため完全な一回転の間同期して回転される。
された行程のものであり、広範囲の異なった大きさの加工物とともに使用するた
めに容易に適合可能でない。第2に、ダイが歯車列を介して連結され加工物との
それらの特殊な係合点に対して調節することが可能でないため、ねじダイはしば
しば噛み合って加工物上に転造されるねじの形に好ましくない変形を発生する。
第3に、ねじが形成される速度、または材料の変位速度は、ロールの形状によっ
て一定である。それは機械オペレータによって調節可能でないため、このことは
粗悪なねじ品質に導くかも知れない。第4に、ダイの形状はしばしば特殊な製造
技術を要求され、経費的に不可能になるかも知れない。
る。これらは米国特許第5784912号、同第4336703号、同第537
9623号同第5568743号および5924317号各明細書に代表的に示
されかつ記載されている。これらの従来技術関連の集合的開示は、従来技術のね
じ転造機械および機構が関連する限り、参照としてここに組込まれる。
方向のダイの一層大きい移動範囲の可能性を与える進歩したねじ転造附属装置を
得ることが一般に好ましい。この一層大きい範囲は、ダイが、肩越しねじ転造(
over the shoulder threed rolling)の可能
性を生ずるため十分に離されることを許すであろう。そのような肩部は、典型的
にロッド状部材の比較的狭い円筒形部分を囲む環状垂直面によって形成される。
たとえば、弁スプールは比較的狭い軸、およびその上の半径方向に拡大されたロ
ーブ部分を有する。ローブはローブのいずれかの側に環状垂直面を有する。肩越
しねじ転造作用は、ダイをずっと遠くに移動すること、ダイをローブを過ぎて軸
線方向に移動すること、その後ダイをローブから離れた側に加工物にねじを転造
するため半径方向内方に移動することを必要とする。もちろん、この特殊な説明
は、そのような肩越しねじ転造の一例に過ぎない。
説明の目的のためのもので限定のつもりのものでなく、本発明は概括的に加工物
(W)に作動を伝えるための進歩した装置(30)を提供するものである。進歩
した装置は概括的に軸線(y−y)を有するスライドベース(31)、スライド
ベース軸線から前後に半径方向に摺動運動するためのスライドベースに取付けら
れた少なくとも二つの部材(32,32)、各部材上のねじダイ(33,33)
のような工具、および部材を工具が加工物に係合するようにスライドベース軸線
に向かって選択的に移動させるための送込み機構(34)、およびスライド部材
を偏倚またはスライドベース軸線から離れさせるための戻し機構(35)を備え
ている。
置が静止加工物に対して回転される回転トランスファー機械に取付けられる。恐
らく、加工物および装置は、それらの間に異なった相対運動を発生するため同時
に回転されるかも知れず、また装置は多分同様にある種の他の型の機械において
使用されるかも知れない。
の工具(たとえばローレット切り、バニッシング、または他の型の成形または切
削作業のための工具等)もそのために容易に代用できる。
0)、および殻体に固定されスライドベースに対する殻体の軸線方向運動の関数
としてスライド軸線に向かう方向の部材の半径方向摺動運動を生ずるように作動
的に配置されたくさび(90,90)を含んでいる。
的半径方向運動にもかかわらず、それらの相対的回転を同期するように作動的に
配置されている。このタイミング機構は、一方のダイが自動調節して他方のダイ
の軌道に密に追随するように加工物に対して回転することを許している。タイミ
ング機構は、各ダイに固着されたスプロケット(94)、およびダイスプロケッ
トに係合する無端チェーン(95)を含むことができる。このタイミング機構は
、二つの緊張アーム(96,96)をさらに含むことができる。各アーム(96
)はスライドベースに枢着された一端(98)を有し、またチェーンに向かって
移動するように偏倚される他端(99)を有し、自由に回転しうるアイドラスプ
ロケット(100)はアームの他端に取付けられてチェーンに係合する。
ローレット切り、バニッシング、またはある種の他の型の成形または切削作業等
)を伝えるための改良された装置を提供することである。
て使用され、広い範囲の異なった大きさの加工物に適合するため外側囲いの固定
された範囲内の半径方向のダイ移動の高度の可能性を与える、進歩したねじ転造
端部加工附属装置を提供することである。
求の範囲の記載から明らかになるであろう。
素、部分または表面を特定することが意図され、そのような要素、部分または表
面は、この詳細な説明がその一体部分である明細書全体によってさらに記載また
は説明されることが明瞭に理解されるべきである。別の方法で指示されない限り
、図面は明細書と一緒に観察(たとえばクロスハッチング、部品の配置、比率、
角度等)されることを意図されており、かつ本発明の明細書全体の一部と考える
べきである。下記の記載において使用されるように、用語、“水平”、“垂直”
、“左”、“右”、“上”そして“下“ならびにその形容詞的および副詞的派生
語(たとえば“水平に”、“右に”、“上に”等)は、単に特殊な図面が読者に
向いたときの説明される構造の配置を指すに過ぎない。同様に用語、“内方に”
、“外方に”は一般的に、その軸線または長さ、もしくは回転軸線に対する表面
の配置を適当に示すものである。
工物に作動を伝えるための、全体的に30で示された、装置を提供するものであ
る。改良された装置は、垂直軸線y−yを有するように示されている。装置は概
括的に、スライドベース31;軸線y−yから前後に半径方向に摺動運動するた
めのスライドベースに取付けられた、それぞれ32で示された少なくとも二つの
部材;各部材に取付けられた、ねじダイのような工具33、工具が加工物に係合
するように部材を軸線y−yに向かって選択的に移動させるための、全体的に3
4で示された、送込み機構;および軸線から離すためスライド部材を偏倚または
押圧するための、全体的に35で示された、戻し機構を含んでいる。
6および後方部分38を有する特殊な形状の部材である。前方部分は、正面図(
図6)で見たとき全体的に楕円形の外形を示し、水平軸線x1−x1に沿って延長
しているように見える。とくに、前方部分は前向きの平らな垂直面39を有し、
後向きの平らな垂直面40は後方部分38から延長している。前方部分は、円弧
状の右端面41、円弧状の左端面42、上方水平面43、および下方水平面44
を備えた楕円形周縁部によって境界にされている。面41,42,43,44は
、前面および後面、それぞれ、39,40間に延長している。軸線x1−x1に沿
って延長されたスロット状凹みは、前面39からスライドベース内に後方に延長
し、円弧状端面41,42を接続している。とくに、この凹みは下向きの平らな
水平面45、前向きの平らな垂直面46、および上向きの平らな水平面48によ
って境界にされている。一対の長方形切欠き49,50が、その円弧状端面、そ
れぞれ、41,42からスライドベース内に縦方向に延長している。これらの切
欠きはまたスライドベースの前、後面40,46を接続している。
外面51、および左向き環状垂直端面52を有するカラーの形式である。スライ
ドベースは軸線y1−y1に沿う段付き通孔を有し、該孔はその左端面からカラー
内に右方にかつ軸線方向に延長する比較的大径の孔53によって境界され、(図
示されない)左向き環状垂直肩面、および小径のタップ孔54はスライドベース
前方部分を通って右方に連続してスライドベース面46に開口している。スライ
ドベースは、他の構造物への取付けを促進するため(符号のない)複数の孔を有
するものとして示されている。 装置が組立てられるとき、スライドベース軸線y1−y1は装置の軸線y−yと
一致する。
スに取付けられている。これら二つの部材は構造的に同じで、相対的に摺動する
ため、反対に(すなわち、図9に見られるように、頂部から見て他方とは180
°回転されて)スライドベースに作動的に取付けられている(図3参照)。これ
らのスライド部材は同じであるため、一方だけが明記される。
機械加工された部材として示されている。上方部分は垂直軸線y2−y2に沿って
延長し、下方部分は水平軸線x2−x2に沿って延長している。
削、旋削、または仕上工具を抱え込むのに適している。上方部分55は、上方の
平らな水平面57;平らな左右の垂直な側面、それぞれ、58,59;後方の円
筒形の区分された垂直面60;および上方部分内に後方に延長する凹んだ凹みの
頂部および側面の周りの狭い逆U字形三方枠状条片を備えた前向き面61;およ
び上向き棚面64を画定する、面62,63によって境界にされた下面を有する
。上方および下方に窪んだ凹部64,65は、その前向き面61,62,63か
ら上方部分内に後方に延長している。上方部分は、その上にダイ53が回転可能
に取付けられるピン68(図3,図4)の反対側周縁部分をうけ入れるため、そ
れぞれ66で示された、二つの整合する垂直孔を有する。附属装置が組立てられ
るとき、各スライド部材の孔66,66の軸線は、装置の軸線y−yに対して想
像半径線上に配置される。
長している。下方部分は円筒形の区分された面69、上向きの平らな水平面70
、下向きの平らな水平面71、面70,71の右側周縁間に延長する右向きの平
らな垂直面72、および面71の左側周縁から上方に延長する左向きの平らな垂
直面73を有する機械加工された部材として示されている。
側周縁から後方に延長する右向きの平らな垂直面74、および面74の後方周縁
から右方に延長しかつ右側面72の前方周縁に接続する前向きの平らな垂直面7
5によって境界付けされている。
スライドベース下方部分内に後方に延長している。この溝は、装置が組立てられ
その中に戻しばね35が取付けられる室を形成するとき(図3)、他方のスライ
ド部材の対応する溝と近接した対面関係に設置されるのに適している。この室の
実際の長さは、溝76,76が互いに重なる長さによって決定される。それ故、
戻しばねは互いにかつ装置の主要軸線y−yから引離すように二つのスライド部
材を押すためこの室の端部に作用する。
左側面73の上方周縁から右方に延長する上向きの平らな水平面78、および面
70の左周縁に接合するためそこから上方に続く左向きの平らな垂直面79によ
って境界付けされている。面79は部分面58と共面である。
および要素から組立てられる。スライド部材は、進歩した装置の基本的理解に対
して重要とは思われない多数の他の孔および通路を有する。それ故、これらに関
する議論は、進歩した装置の基本的構造および作用を混乱させるのを回避するた
め省略された。
体的に80で示された、すなわち組立てられた装置の軸線y−yから前後の半径
方向のスライド部材および関連するダイの運動を制御するためスライドベースに
対して制御された軸線方向運動のため取付けられた、殻体を備えているように図
示されている。
83に終わる側壁構造82を有する特別の形状のコップ状にされた部材であると
して示されている。殻体は、装置が組立てられるとき装置の軸線y−yと一致す
る、軸線y3−y3を有する。
る大面積の平坦部、およびそれぞれ86で示された、他方の対の直径方向に対向
する小面積の平坦部を有する。隣接する平坦部および凹部は90°の角度間隔で
分離されている。殻体は、装置の基本的理解のためにとくに重要とは思われない
複数の取付け孔を備えている。それ故これらは記載されないであろう。
でねじ切り盤、回転トランスファー機械、またはある種の他の型の機械に作動的
に取付けられる。ねじ切り盤において、加工物は静止装置に対して軸線y−yの
周りに回転される。回転トランスファー機械において、装置は静止加工物に対し
て軸線y−yの周りに回転される。そのようなねじ切り盤および回転トランスフ
ァー機械は周知であり、それらに関する詳細な議論は省略されるであろう。ここ
では、スライドベース31がロッド88によって機械に保持されていることを言
えば十分である。殻体はスライドベースに対して選択的かつ制御された回転およ
び軸線方向運動のため取付けられている。
くさびはそれぞれ内向きかつ上向きに傾斜した面91を有する。ローラ92は各
スライド部材に軸支され、関連するくさびの傾斜面に係合するように配置されて
いる。それ故、図3に示されたように、もし殻体がスライドベースに対して上方
に動かされるならば、二つのくさびの傾斜面は、装置の軸線y−yに向かって半
径方向内方に移動するようにスライド部材を押すであろう。反対に、もし殻体が
スライドベースに対して下方に動かされるならば、くさびの傾斜面は戻しばね3
5が伸長することを許し、それにより装置の軸線y−yから半径方向外方に離れ
るようにスライド部材を押すであろう。
した、進歩した附属装置の現在では好ましい形式が、全体的に93で示された、
タイミング機構をさらに含むように示されている。このタイミング機構は、概括
的に、各ダイ33に固着されたスプロケット94、およびこれら二つのスプロケ
ットに係合する、全体的に95で示された、無端チェーンを含むように示されて
いる。さらに、それぞれ96で示された、一対のアームがスライドベースに作動
的に取付けられ、チェーンを緊張して維持するようにさらに外方に偏倚される。
各レバーアームは、スライドベースに枢着された一方の周縁端部98を有するよ
うに、また他方の周縁端部99を有するように図示されている。自由回転アイド
ラスプロケット100が各アーム96の端部に軸支され、チェーンに係合してい
る。これらのアームは二つのダイの相対的位置にかかわらずチェーンを緊張して
維持するように、半径方向外方に移動するためその下面(図示されない)からア
ーム内に上方に延長するキャビティ内に収容されたばねによるようにして適当に
偏倚される。さらに、この作動的配置は、二つのダイが、一方のダイが他方によ
って残された通路または経路を辿るまたはそれに従うように、相対的に半径方向
に移動することを許している。これに対する自由度は、この目的に適合するため
、いくぶん許されるアームの内向き湾曲または撓みによって適合される。しかし
ながら、タイミング機構がチェーンおよびスプロケットを使用することに限定さ
れないことを明瞭に理解すべきである。むしろ、代わりのベルトおよびプーリ装
置、またはある種の装置がそのために容易に提案されることができる。
好ましい実施例はスライド部材に作動的に配置された二つのねじ転造ダイ有する
ように示されているが、他の工具がそのようなダイに代わることもできる。上記
のように、これらの工具はねじ立て、ロレット切り、または他の型の成形または
切削作用、等々を実施することのような作用を含むことができる。それ故、添付
の請求項において使用される用語“工具”は広くかつ包括的であることを意図し
ている。
ような工具は、もし望むならば、モータのような適当な手段によって回転可能で
あることが明瞭に理解されるべきである。
有するように示されているが、これは単なる説明に過ぎない。実際上、附属装置
は、多数のスライド部材を持つべきである。それ故、2つ,3つまたは4つのス
ライド部材が、それぞれ自体の半径方向軌道内に、代わりに設けられるかも知れ
ない。
送込み機構は簡単な殻体およびくさび型装置を有し、スライドベースの軸線方向
位置に対する殻体の軸線方向位置はスライド、したがって加工物に対する転造ダ
イの位置を決定するように示されている。しかしながら、スライド部材を互いに
向合って移動させるための他の型の機構および装置が容易にその代わりに設けら
れることが明瞭に理解されるべきである。同様に、他の型の戻し機構が戻しばね
35の代わりに設けられる。前記のように、タイミング機構は任意であり、すべ
ての例において必要ではない。しかしながら、必要の場合、それは図1〜図4に
示されたチェーンおよびスプロケットの形式を取るか、またはその代わりに、ベ
ルトおよびプーリの形式、またはある種の他の形式も取ることができる。ここで
は、一方のダイが他方の経路に従うように一方のダイが他方に対して半径方向に
移動することを許すことが現在のところ望まれると言えば十分である。
種々の他の加工物は工具鋼から作られる。同様に、要素の特殊な構造および組立
ては、変化または変型できる。それ故、図示の形式で断面的に示された一体部分
のものとして作ることも可能である。
され、またいくつかのその変型が論じられたが、この技術に通じた人々には、付
加的な変化および変型が、請求項の記載によって画定されかつ差別されるような
本発明の精神から離れることなしに、なされることが容易に認識されよう。
せるための送込み機構を示す、その破断垂直断面図。
に係合するときのダイを示す図。
Claims (11)
- 【請求項1】 加工物に作動を伝えるための装置であって、 軸線を有するスライドベース、 前記スライドベース軸線から前後に半径方向に摺動運動するための前記スライ
ドベースに取付けられた少なくとも二つの部材、 各部材上の工具、前記部材を前記工具が前記加工物に係合するように前記スラ
イドベース軸線に向かって選択的に移動させるための送込み機構、および 前記部材を前記スライドベース軸線から離れさせるための戻し機構、 を包含する加工物に作動を伝えるための装置。 - 【請求項2】 前記加工物が前記スライドベースに対して回転される請求項
1に記載された装置。 - 【請求項3】 前記装置がねじ切り盤に取付けられる請求項2に記載された
装置。 - 【請求項4】 前記装置が前記加工物に対して回転される請求項1に記載さ
れた装置。 - 【請求項5】 前記装置が回転トランスファ機械に取付けられる請求項4に
記載された装置。 - 【請求項6】 前記各工具がねじ形成ダイを含む請求項1に記載された装置
。 - 【請求項7】 前記送込み機構が前記スライドベースに対して軸線方向に移
動可能な殻体、前記スライドベースに対する前記殻体の軸線方向運動の関数とし
て前記部材の半径方向摺動運動を生ずるように作動的に配置されたくさびを含む
請求項1に記載された装置。 - 【請求項8】 前記戻し機構が前記部材間に作用するばねを含む請求項1に
記載された装置。 - 【請求項9】 前記工具の作用を同期化するためのタイミング機構をさらに
有する請求項1に記載された装置。 - 【請求項10】 前記タイミング機構が各工具に固定されたスプロケット、
および前記工具のスプロケットに係合する無端チェーンを含む請求項9に記載さ
れた装置。 - 【請求項11】 前記スライドベースに枢着された一端を有しかつ前記チェ
ーンに向かって移動するように偏倚される他端を有する少なくとも一つのアーム
、および前記アームの他端に取付けられかつ前記チェーンに係合するアイドラス
プロケットをさらに包含する請求項10に記載された装置。
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