JP2006212701A

JP2006212701A - ネジ転造装置

Info

Publication number: JP2006212701A
Application number: JP2005061476A
Authority: JP
Inventors: Genji Koizumi; 源治小泉
Original assignee: Sakamura Machinery Co Ltd
Current assignee: Sakamura Machinery Co Ltd
Priority date: 2005-02-03
Filing date: 2005-02-03
Publication date: 2006-08-17

Abstract

【課題】ローラ転造ダイと固定転造ダイのネジ成形部における山頂部の切先破断発生を防止できるネジ転造装置を得ること。
【解決手段】ローラ転造ダイ４とローラ転造ダイ４の外周に対向状に配置される円弧状の固定転造ダイ５とを備え、これら両転造ダイ４，５間をボルト素材Ａが回転移動する際に、ボルト素材Ａの外周部にローリング転造でネジ部を形成するネジ転造装置であって、ローラ転造ダイ４にローラ転造ダイ４と一緒に回転すると共に固定転造ダイ５のネジ形成部５ａに当接して該ネジ形成部５ａにダイヤモンド粘液によるラップ処理を施す第１ラッピング体７を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、ローラ転造ダイとローラ転造ダイの外周に対向状に配置される円弧状の固定転造ダイとを備え、これら両転造ダイ間をボルト素材が回転移動する際に、ボルト素材の外周部にローリング転造でネジ部を形成するネジ転造装置に関する。

従来、この種ネジ転造装置としては、例えば外周にネジ形成部を有するローラ転造ダイとローラ転造ダイの外周に対向状に配置され、内周面にネジ形成部を有する円弧状の固定転造ダイとを備えた構成となっている。そして、これら両転造ダイ間にボルト素材を供給し、ローラ転造ダイを回転させることによりボルト素材を両転造ダイ間において回転移動させ、その移動時にボルト素材の外周部にローリング転造でネジ部を形成するようになされている（例えば、特許文献１参照。）。
特公昭６０−１１５７８号公報

ところが、上記したネジ転造装置によれば、ローラ転造ダイと固定転造ダイのネジ形成部によりボルトにネジ部を形成する際、該ネジ部の谷底部分に上記ネジ形成部の山頂部による切先破断、つまり細かなひび割れが発生し易い問題があった。そして、このようにボルトにおけるネジ部の谷底部分に切先破断が生じるとネジ部の強度が低下すると共に、谷底部分のアールをなめらかに形成できない問題があった。その結果、精度の高いネジ部をもつボルトが得られなくなる問題を有していた。
また、ローラ転造ダイと固定転造ダイのネジ形成部の山頂部は摩耗し易く、そのため摩耗のたびにローラ転造ダイと固定転造ダイとを再研磨する必要があった。この研磨作業は非常に面倒で手間を要し、コスト高となるといった問題を有していた。

そこで、本発明はローラ転造ダイの回転を利用しローラ転造ダイ及び固定転造ダイの各ネジ成形部に自動的にダイヤモンド粘液等によるラップ処理を施して、ローラ転造ダイと固定転造ダイによるネジ形成時にボルトのネジ部の谷底部分に切先破断が発生するのを防止できるネジ転造装置を提供することを課題とする。

上記した問題を解決するために、本発明の請求項１に記載の発明は、ローラ転造ダイとローラ転造ダイの外周に対向状に配置される円弧状の固定転造ダイとを備え、これら両転造ダイ間をボルト素材が回転移動する際に、ボルト素材の外周部にローリング転造でネジ部を形成するネジ転造装置であって、ローラ転造ダイにローラ転造ダイと一緒に回転すると共に固定転造ダイのネジ形成部に当接して該ネジ形成部にダイヤモンド粘液等によるラップ処理を施す第１ラッピング体を備えていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加えて、ローラ転造ダイの固定転造ダイとは反対側位置に、ローラ転造ダイのネジ形成部に当接して該ネジ形成部にダイヤモンド粘液等によるラップ処理を施す第２ラッピング体を備えていると共に、この第２ラッピング体が第１ラッピング体の回転時に干渉することがないように第２ラッピング体を所定のタイミングで間歇的にローラ転造ダイ側から半径方向外方の退避位置に離反させる離反機構を備えていることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の構成に加えて、第１及び第２ラッピング体が、円筒形状でその外周が固定転造ダイにおけるネジ形成部のネジピッチと同ピッチのネジ形状を呈し、かつ第１ラッピング体がローラ転造ダイ側にまた第２ラッピング体が離反機構にそれぞれ回転可能に支持される一方、第１及び第２ラッピング体の素材として銅又は竹等の軟質部材にダイヤモンド粘液を塗布したものを用いたことを特徴とする。

さらに、請求項４に記載の発明は、相対向状に配置される一対のローラー転造ダイを備え、これら両転造ダイ間をボルト素材が回転移動する際に、ボルト素材の外周部にローリング転造でネジ部を形成するネジ転造装置であって、両転造ダイの各ネジ形成部にそれぞれ当接して各ネジ形成部にダイヤモンド粘液等によるラップ処理を施す第１及び第２ラッピング体を備えていることを特徴とする。

本発明によるネジ転造装置によれば、ローラ転造ダイ４の回転を利用して第１ラッピング体により固定転造ダイのネジ形成部に自動的にダイヤモンド粘液によるラップ処理を施すことができ、これによりローラ転造ダイ及び固定転造ダイによるネジ形成時にボルトのネジ部の谷底部分に切先破断が発生するのを防止でき、かつボルト谷底部のアールをなめらかに形成できる。その結果、高精度のボルトが得られる。また、上記ラップ処理を施すことによりローラ転造ダイ及び固定転造ダイのネジ成形部の摩耗を抑え長期間にわたる使用も可能にできる。

また、上記した第１ラッピング体に加えてローラ転造ダイ４の固定転造ダイとは反対側位置に、ローラ転造ダイのネジ形成部に当接してその山頂部をラップ処理する第２ラッピング体を設けると共に、この第２ラッピング部材が第１ラッピング体の回転時に干渉することがないように第２ラッピング部材を所定のタイミングで間歇的にローラ転造ダイ側から半径方向外方の退避位置に離反させる離反機構を設けるようにすれば、第１ラッピング体により固定転造ダイのネジ形成部にダイヤモンド粘液によるラップ処理を、また第２ラッピング体によりローラ転造ダイのネジ形成部にダイヤモンド粘液によるラップ処理をそれぞれ施すことができながら、第１ラッピング体が第２ラッピング体の押し付け位置を通過するタイミングに合わせて第２ラッピング体を離反位置に逃がすことにより、第１ラッピング体と第２ラッピング体との干渉を避けることができる。

また、第１及び第２ラッピング体としては、円筒形状でその外周が固定転造ダイにおけるネジ部のネジピッチと同ピッチのネジ形状を呈し、かつ第１ラッピング体がローラ転造ダイ側にまた第２ラッピング体が離反機構にそれぞれ回転可能に支持される一方、第１及び第２ラッピング体の素材として銅又は竹等の軟質部材にダイヤモンド粘液を塗布したものを用いれば、ローラ転造ダイ及び固定転造ダイのネジ形成部に第１及び第２ラッピング体の回転を利用してダイヤモンド粘液によるラップ処理を正確に施すことができるので好ましい。

さらに、本発明はローラ転造ダイとローラ転造ダイの外周に対向状に配置される円弧状の固定転造ダイとを備えたネジ転造装置の他、相対向状に配置される一対のローラー転造ダイを備えたネジ転造装置にも採用でき、同様の効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は本発明のネジ転造装置を示すもので、１はたとえばフォーマーなどで圧造成形されたボルト素材Ａの外周部にローリング転造でネジ部を形成するネジ転造装置、２はボルト素材Ａをネジ転造装置１に順次移送するシュート、３はシュート２の先端開口部２ａを開閉してボルト素材Ａを１本ずつ下方に供給する開閉体３ａを備えた開閉供給機構、４はシュート２の先端開口部２ａ前方に配置され、モータなどの駆動手段（図示せず）により間歇的に又は連続的に回転されるローラ転造ダイ、５はローラ転造ダイ４の外周に対向状に配置される円弧状の固定転造ダイである。

そして、ローラ転造ダイ４には、その回転軸４１の両端側に設けられたフレーム６，６を介して第１ラッピング体７が回転自由に支持されている。つまり第１ラッピング体７はローラ転造ダイ４の回転に伴って一緒に回転する。第１ラッピング体７は、円筒形状でその外周が固定転造ダイ５におけるネジ形成部５ａのネジピッチと同ピッチのネジ形状を呈する一方、常時はバネ８により半径方向外方に付勢され、固定転造ダイ５のネジ形成部５ａにダイヤモンド粘液によるラップ処理を施しながら回転するようになされている。第１ラッピング体７の素材としては銅又は竹等の円筒状を呈する軟質部材にダイヤモンド粘液を塗布したものを用いている。

また、ローラ転造ダイ４の下部には、第２ラッピング体９が当接離反可能に設けられている。第２ラッピング体９は円筒形状でその外周がローラ転造ダイ４におけるネジ形成部４ａのネジピッチと同ピッチのネジ形状を呈する一方、ローラ転造ダイ４の下方の支持部材１１に揺動可能に支持される揺動フレーム１２，１２間に回転自由に支持され、かつ、常時はバネ１３によりローラ転造ダイ４のネジ形成部４ａにダイヤモンド粘液によるラップ処理が施せるように付勢されている。また、第２ラッピング体９には、上記第１ラッピング体７の回転時に干渉することがないように第２ラッピング部材９を所定のタイミングで間歇的にローラ転造ダイ４側から半径方向外方の退避位置に離反させる離反機構１４を備えている。第２ラッピング体９の素材としては先の第１ラッピング体７と同様に銅又は竹等の円筒状を呈する軟質部材にダイヤモンド粘液を塗布したものを用いている。また、離反機構１４としては、揺動フレーム１２，１２をバネ１３に抗して半径方向外方の退避位置に強制移動させ、第１ラッピング体７の通過後ローラ転造ダイ４側に移動させるモータやカム駆動機構等の適宜駆動装置（図示せず）を用いればよい。
なお、ラップ剤としては、ダイヤモンド粘液に限定されるものではなく、耐摩耗性及び潤滑性を有する別の粘液剤であってもよい。

次に、以上のように構成したネジ転造装置の作用について説明する。
フォーマーにより圧造成形されたボルト素材Ａがシュート２を介してその先端開口部２ａに連続的に移送される。その後、ローラー転造ダイ４が停止した状態のもとで開閉供給機構３の開閉体３１を後退させて先端開口部２ａを開き、先頭のボルト素材Ａを固定転造ダイ４とローラ転造ダイ４との間に供給する。その供給が完了するタイミングで開閉供給機構３の開閉体３１を閉鎖する。然る後、ローラ転造ダイ４を回転させ、ローラ転造ダイ４のネジ形成部４ａと固定転造ダイ５のネジ形成部５ａとによるローリング転造により外周にネジ部を有するボルトＢが形成される。

そして、上記したローラ転造ダイ４の回転に伴い、第１ラッピング体７もローラ転造ダイ４一緒に回転することになる。これにより、第１ラッピング体７はバネ８によりローラ転造ダイ４側に押し付けられて回転しながら移動し、第１ラッピング体７の外周に塗布されたダイヤモンド粘液が固定転造ダイ５のネジ形成部５ａに自動的にラップされることになる。このラップ処理により、固定転造ダイ５のネジ形成部５ａのネジ成形に伴う切先破断を効果的にかつ長期間にわたって防止できる。また、ラップ時にはそのラップと同時に付着する鉄粉を除去したり、山頂部を磨くことになる。
また、ローラ転造ダイ４の回転に伴い、これの下部に設けられた第２ラッピング体９がバネ８によりローラ転造ダイ４側に押し付けられながら回転する。これにより、第２ラッピング体９の外周に塗布されたダイヤモンド粘液がローラ転造ダイ４のネジ形成部４ａの山頂をラップすることになる。このラップ処理により、ローラ転造ダイ４のネジ形成部４ａのネジ成形に伴う切先破断を効果的にかつ長期間にわたって防止できる。また、ラップ時にはそのラップと同時に付着する鉄粉を除去したり、山頂部を磨くことになる。その結果、ローラ転造ダイ４及び固定転造ダイ５のネジ形成部４ａ，５ａによるボルト素材Ａのネジ成形が円滑にかつ高精度に行える。

また、図２に示すように第１ラッピング体７がローラ転造ダイ４の下部を通過するとき、そのタイミングに合わせて第２ラッピング体９を離反機構１４により揺動フレーム１２，１２を介して半径方向外方の退避位置に強制移動させるのであり、これにより第１ラッピング体７と第２ラッピング体９との干渉をなくすることができる。第１ラッピング体７の下部通過後、第２ラッピング体９は離反機構１４の解放動作によりバネ１３を介して再びローラ転造ダイ４側に移動させられる。

以上のようにローラ転造ダイ４の回転を利用してローラ転造ダイ４及び固定転造ダイ５のネジ形成部４１，４２に自動的にダイヤモンド粘液によるラップ処理を施すことができ、これによりローラ転造ダイ４及び固定転造ダイ５のネジ形成部４ａ，５ａによるネジ形成に伴うボルト谷底部分の切先破断の発生を防止でき、かつボルト谷底部のアールをなめらかに形成できる。その結果、高精度のボルトＢが得られる。また、上記ラップ処理を施すことによりローラ転造ダイ４及び固定転造ダイ５のネジ形成部４ａ，５ａの摩耗を抑え長期間にわたる使用も可能となる。

上記した実施の形態では、第１及び第２ラッピング体として銅又は竹等の円筒状を呈する軟質円筒体にダイヤモンド粘液を塗布したものを用いたけれども、たとえば、図３で示すような同様の素材からなる円弧状のラッピングライナーであってもよい。

また、上記した実施の形態では、ローラ転造ダイ４とローラ転造ダイ４の外周に対向状に配置される円弧状の固定転造ダイ５とを備えたタイプのネジ転造装置に本発明を適用したものについて説明したけれども、図４に示すように相対向状に配置される一対のローラー転造ダイ４０，５０を備え、これら両転造ダイ４０，５０間をボルト素材Ａが回転移動する際に、ボルト素材Ａの外周部にローリング転造でネジ部を形成するネジ転造装置にも適用できる。
その場合、両転造ダイ４０，５０の各ネジ形成部４０ａ，５０ａにそれぞれ当接して各ネジ形成部４０ａ，５０ａにダイヤモンド粘液によるラップ処理を施す第１及び第２ラッピング体７０，９０を個別に設ければよい。なお、符号７１，９１は、ダイヤモンド粘液を塗布したローラータイプの第１及び第２ラッピング体７０，９０を両転造ダイ４０，５０の各ネジ形成部４０ａ，５０ａにそれぞれ当接させるバネである。
このように構成した場合にも、上記した実施の形態と同様に両ローラ転造ダイ４０，５０のネジ形成部４０ａ，５０ａによるネジ成形に伴うボルト谷底部分の切先破断を防止できて、ボルト谷底部のアールをなめらかに形成でき、その結果、高精度のボルトが得られる。また、上記ラップ処理を施すことにより両ローラ転造ダイ４０，５０のネジ形成部４０ａ，５０ａの摩耗を抑え長期間にわたる使用も可能となる。第１及び第２ラッピング体７０，９０は上記したように回転可能な円筒体で構成する他、摺動可能な円弧状のラッピングライナーで構成してもよいこては勿論である。

本発明に係るネジ転造装置の概略正面図である。同ネジ転造装置の動作説明図である。ラッピング体の別の実施の形態を示す説明図である。別のタイプのネジ転造装置に本発明を適用した場合の概略説明図である。

符号の説明

４ローラ転造ダイ
４ａネジ形成部
５固定転造ダイ
５ａネジ形成部
７第１ラッピング体
９第２ラッピング体
１４離反機構
４０ローラー転造ダイ
５０ローラー転造ダイ
４０ａネジ形成部
５０ａネジ形成部
７０第１ラッピング体
９０第２ラッピング体
Ａボルト素材

Claims

ローラ転造ダイとローラ転造ダイの外周に対向状に配置される円弧状の固定転造ダイとを備え、これら両転造ダイ間をボルト素材が回転移動する際に、ボルト素材の外周部にローリング転造でネジ部を形成するネジ転造装置であって、ローラ転造ダイに、ローラ転造ダイと一緒に回転すると共に固定転造ダイのネジ形成部に当接して該ネジ形成部にダイヤモンド粘液等によるラップ処理を施す第１ラッピング体を備えていることを特徴とするネジ転造装置。
ローラ転造ダイの固定転造ダイとは反対側位置に、ローラ転造ダイのネジ形成部に当接して該ネジ形成部にダイヤモンド粘液等によるラップ処理を施す第２ラッピング体を備えていると共に、この第２ラッピング体が第１ラッピング体の回転時に干渉することがないように第２ラッピング体を所定のタイミングで間歇的にローラ転造ダイ側から半径方向外方の退避位置に離反させる離反機構を備えていることを特徴とする請求項１に記載のネジ転造装置。
第１及び第２ラッピング体が、円筒形状でその外周が固定転造ダイにおけるネジ形成部のネジピッチと同ピッチのネジ形状を呈し、かつ第１ラッピング体がローラ転造ダイ側にまた第２ラッピング体が離反機構にそれぞれ回転可能に支持される一方、第１及び第２ラッピング体の素材として銅又は竹等の軟質部材にダイヤモンド粘液を塗布したものを用いていることを特徴とする請求項２に記載のネジ転造装置。
相対向状に配置される一対のローラー転造ダイを備え、これら両転造ダイ間をボルト素材が回転移動する際に、ボルト素材の外周部にローリング転造でネジ部を形成するネジ転造装置であって、両転造ダイの各ネジ形成部にそれぞれ当接して各ネジ形成部にダイヤモンド粘液等によるラップ処理を施す回転又は摺動可能な第１及び第２ラッピング体を備えていることを特徴とするネジ転造装置。