JP2589647Y2 - 転造盤 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、一対の転造丸形ダイス
を用いて、ねじ、スプライン、セレーション等を転造す
る転造盤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、転造盤は、図９、図１０に示すよ
うに、右主軸台１及び左主軸台２と、各主軸台１、２に
互いに平行に配列された一対の主軸３、４と、該一対の
主軸３、４のそれぞれに取り付けられた一対の転造丸形
ダイス５、６と、各主軸３、４の回転を転造丸形ダイス
５、６に伝達するために軸線方向に設けられたキー７
と、各転造丸形ダイス５、６の軸線方向の位置を規制す
るよう、各主軸３、４の外周に取り付けられたスペーサ
８、９と、各主軸３、４の先端部分に取り付けられた軸
受内輪１０と、軸受内輪１０の端部を押して締め付ける
ように設けられた締付台１１及びボルト１２等を備えて
おり、一対の主軸３、４が同期回転し、且つ右主軸台１
と左主軸台２が相対的に接近することにより、一対の転
造丸形ダイス５、６の間にはさんだワークＷに対して転
造加工を行っている。

【０００３】ここで、一対の転造丸形ダイス５、６はワ
ークＷに対して左右から同時に食い込んで転造を行って
いるため、良好な転造を行うには一対の転造丸形ダイス
５、６の位相関係を正確に調整しておく必要がある。例
えば、図９、図１０に示すようにワークＷに対して１条
ねじを、ワークＷの直径の４倍の直径の転造丸形ダイス
５、６によって転造する場合、各転造丸形ダイス５、６
の外周面には転造用凹凸条５ａ、６ａとして４条ねじを
形成しているが、その際左右の転造丸形ダイス５、６の
４条ねじの位相を正確に所定の関係に調整する必要があ
る。すなわち、左右の転造丸形ダイス５、６を主軸３、
４に直角な平面で切った断面（例えば、図９のＢ−Ｂ矢
視断面）において、図１０に示すように、一方の転造丸
形ダイス５における４条ねじの各ねじ山位置ａ、ｂ、
ｃ、ｄと他方の転造丸形ダイス６における４条ねじの各
ねじ山位置ａ′、ｂ′、ｃ′、ｄ′とは、位相が正確に
１８０°ずれた状態となるように（従って、図１０にお
いて転造丸形ダイス５のねじ山位置ａが主軸３、４の中
心線を通る水平な直線Ｘ−Ｘ上に位置した時、同時に他
方の転造丸形ダイス６のねじ山位置ａ′もその水平な直
線Ｘ−Ｘ上に位置するように）、位相調整をしておく必
要がある。もし、この位相が狂っていると、良好なねじ
を転造できず、不良製品となる。

【０００４】ところで、従来は、転造丸形ダイス５、６
の製造に当たって外周の転造用凹凸条と内周のキー溝と
の間の位相関係には考慮が払われておらず、従って、キ
ー溝の位置とねじ山位置ａ、ｂ等の関係は、転造丸形ダ
イス毎に異なっている。そこで、図１０に示す状態とな
るように、左右の転造丸形ダイス５、６の位相を調整す
るため、主軸３、４の一方は駆動源から切り離して位相
を調整しうる構成となっており、各主軸３、４に転造丸
形ダイス５、６を取り付けた際に主軸３、４間の位相を
変化させ、試し転造を行って最適な位相を見つけ出すと
いう方法によって位相調整を行っていた。また、ねじを
転造する場合には、一対の転造丸形ダイス５、６の軸線
方向の位置を調整することによっても、左右の転造丸形
ダイス５、６の転造用ねじの位相を変化させることがで
きるので、主軸３、４の一方は軸線方向に微小量移動可
能としており、左右の転造丸形ダイス５、６間の小さい
位相誤差は、転造中に転造によって主軸に作用するスラ
スト力によって一方の主軸が軸線方向に移動することに
よって自動的に吸収しうるように、従って、左右の転造
用ねじの微小な位相誤差は自動調整しうる構成となって
いた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】しかし、かかる従来の
転造盤では、転造丸形ダイスに回転を伝達するため主軸
に軸線方向のキーを設けているので、転造丸形ダイスを
主軸に取り付けるには、転造丸形ダイスのキー溝に主軸
のキーを通しながら主軸に沿って転造丸形ダイスを摺動
させねばならず、キー溝とキーとの間隙がきわめて小さ
いためこの作業がきわめて難しいという問題があった。
また、転造丸形ダイスを主軸に取り付けた後、主軸の面
倒な位相調整を必要とし、段取りに時間がかかると共に
位相調整に熟練を要するという問題もあり、この問題が
主軸に対する転造丸形ダイスの自動交換を行う場合のネ
ックとなっていた。。

【０００６】転造丸形ダイスを主軸に取り付けた後の主
軸の位相調整を不必要とするには、転造丸形ダイスを製
造する際に、数値制御工作機械を用い、キー溝に対して
所定の位相となるように転造用凹凸条を形成しておけば
良いと考えられる。ところが、転造丸形ダイスに対して
キー溝とキーとの係合によって回転を伝達する構成で
は、キー溝とキーとの係合部にガタが生じており、この
ガタによって転造丸形ダイスの製造時にキー溝と転造用
凹凸条との間の位相関係に誤差が生じ、また、この転造
丸形ダイスを転造盤の主軸に取り付けた際にもキー溝と
キーとの間のガタによって主軸と転造丸形ダイスとの間
の位相に誤差が生じ、結局、精密な転造ができないとい
う問題が生じた。

【０００７】なお、主軸３、４の一方が軸線方向に移動
可能となっているので、ねじ転造の場合には、少量の位
相誤差であれば吸収可能であり、従って、主軸間の位相
調整は不要であるが、スプラインやセレーションを転造
する場合には、転造時に主軸にスラスト力が作用せず、
自動的に位相調整することができない。このため、キー
溝を基準として転造用凹凸条を形成しておいても、主軸
に転造丸形ダイスを取り付けた後、主軸間の面倒な位相
調整を行わねばならなかった。

【０００８】本考案はかかる従来の問題点を解決せんと
するもので、主軸に対する転造丸形ダイスの取り付け、
取り外しが容易で、且つ主軸間の位相調整を省略するこ
との可能な転造盤を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべくな
された本考案は、平行に配列された一対の主軸と、該一
対の主軸のそれぞれに取り付けられた一対の転造丸形ダ
イスとを有する転造盤において、前記一対の主軸のそれ
ぞれが、前記転造丸形ダイスの端面に対向する端面を有
するフランジ部材を備えており、該フランジ部材と前記
転造丸形ダイスの互いに対向する端面には、互いに嵌合
する断面台形状の位置決め溝及び位置決め突起が複数
個、放射方向に形成されており、更に、各転造丸形ダイ
スの外周に形成されている転造用凹凸条は端面に形成さ
れている位置決め溝又は位置決め突起を基準として所定
の位相に形成されていることを特徴とする転造盤を要旨
とする。

【００１０】

【作用】上記構成の転造盤では、転造丸形ダイスを主軸
に取り付けると、その転造丸形ダイスと主軸側のフラン
ジ部材の互いに対向する端面に形成している位置決め溝
及び位置決め突起が互いに嵌合する。この位置決め溝及
び位置決め突起は断面が台形状であるのでガタなく係合
し、これにより、主軸と転造丸形ダイスとの間がガタな
く駆動連結されることとなり、精密な転造が可能とな
る。また、転造丸形ダイスの外周に形成されている転造
用凹凸条は端面の位置決め溝又は位置決め突起を基準と
して所定の位相に形成されているので、その転造丸形ダ
イスを一対の主軸に取り付けるのみで、左右に配置され
る一対の転造丸形ダイスの位相が所定の関係となり、位
相調整が不要となる。更に、主軸には軸線方向のキーを
設けていないので、主軸に転造丸形ダイスを通す作業が
容易となり、自動化が可能となる。

【００１１】

【実施例】以下、本考案の好適な実施例を説明する。図
１は本考案の一実施例による転造盤の要部の概略平面
図、図２はその転造盤における転造丸形ダイス周辺を示
す概略断面図、図３は図１の転造盤を矢印Ａ−Ａ方向に
見た概略断面図であり、図９、図１０に示す従来例と同
一又は同様な部品には同一符号を付けて示している。図
１〜図３において、１は右主軸台、２は左主軸台であ
り、それぞれが互いに平行になるように配列された一対
の主軸３、４を保持している。右主軸台１と左主軸台２
の一方は他方に対して接近及び離間するように移動可能
に構成され且つその移動を行うための駆動機構（図示せ
ず）が設けられている。一対の主軸３、４には両者を、
図３に矢印で示す方向に同期回転させるための回転駆動
機構（図示せず）が接続されている。また、一対の主軸
３、４の一方は、ねじ転造中における位相の自動調整の
ため、軸線方向に移動可能となっている。

【００１２】各主軸３、４には、フランジ部材１５が焼
嵌め、溶接等によって固着されており、その端面に対向
するように、転造丸形ダイス５、６が装着されている。
各主軸３、４の外周には更に、スペーサ９と軸受内輪１
０が取り付けられ、各主軸３、４の先端に取り付けられ
た締付台１１及びボルト１２によって締め付けられてい
る。かくして、転造丸形ダイス５、６はそれぞれ、フラ
ンジ部材１５に押し付けられて固定されている。

【００１３】フランジ部材１５と転造丸形ダイス５、６
の互いに対向する端面には、図４、図５に示すように、
互いに嵌合する断面台形状の位置決め溝１６及び位置決
め突起１７が形成されている。なお、本実施例では位置
決め溝１６が転造丸形ダイス５、６に形成され、位置決
め突起１７がフランジ部材１５に形成されているが、こ
れは逆にしてもよい。この位置決め溝１６及び位置決め
突起１７は、転造丸形ダイス５、６及びフランジ部材１
５の端面にそれぞれ、複数個、好ましくは３個以上が放
射方向に形成されるものであり、本実施例では図４
（ａ）から良く分かるように４個が９０°ピッチで形成
されている。転造丸形ダイス５、６の外周にはそれぞ
れ、転造用凹凸条（本実施例では４条ねじ）５ａ、６ａ
が形成されている。この転造用凹凸条５ａ、６ａは、端
面に形成されている位置決め溝１６を基準として所定の
位相に形成されている。このように転造用凹凸条の位相
を所定位置に設定した転造丸形ダイス５、６は、数値制
御工作機械を用いて転造用凹凸条を加工することにより
得ることができる。すなわち、数値制御工作機械のワー
ク支持軸に、転造用凹凸条加工前の転造丸形ダイスを端
面の位置決め溝１６を利用して位置決めして取り付け、
数値制御による加工を行うことによって得ることができ
る。

【００１４】一方、一対の主軸３、４は、それに固定し
ているフランジ部材１５の端面の位置決め突起１７が所
定の位相となるように、予め位相調整が行われている。
なお、一対の主軸３、４には従来設けていたキーは設け
られていない。

【００１５】次に、上記構成の転造盤の動作を説明す
る。主軸３、４に対して転造丸形ダイス５、６を装着す
るには、単に主軸３、４に転造丸形ダイス５、６を通
し、その端面の位置決め溝１６にフランジ部材１５の端
面の位置決め突起１７を嵌合させ、次いで、主軸３、４
にスペーサ９と軸受内輪１０を嵌合し、各主軸３、４の
先端に締付台１１を取り付け、ボルト１２によって締め
付ければよい。これにより、転造丸形ダイス５、６はそ
れぞれ、フランジ部材１５に押し付けられて固定され、
且つ位置決め溝１６及び位置決め突起１７の嵌合によっ
て転造丸形ダイス５、６は各主軸３、４に対して所定の
位相で固定される。

【００１６】ここで、各転造丸形ダイス５、６の外周の
転造用凹凸条５ａ、６ａは端面の位置決め溝１６を基準
として所定の位相に形成されているので、その転造丸形
ダイス５、６を一対の主軸３、４に上記の要領で取り付
けるのみで、左右に配置される一対の転造丸形ダイス
５、６の転造用凹凸条５ａ、６ａの位相が所定の関係
に、すなわち、図３に示すように、一方の転造丸形ダイ
ス５における４条ねじの各ねじ山位置ａ、ｂ、ｃ、ｄと
他方の転造丸形ダイス６における４条ねじの各ねじ山位
置ａ′、ｂ′、ｃ′、ｄ′との位相が正確に１８０°ず
れた状態となる関係になり、従来行っていた主軸３、４
の位相調整は不要である。また、位置決め溝１６及び位
置決め突起１７は断面が台形状であるのでガタなく係合
し、これにより、主軸と転造丸形ダイスとの間がガタな
く駆動連結される。更に、実施例のように放射方向に設
けられた４個の位置決め溝１６を位置決め突起１７に嵌
合させることにより、転造丸形ダイス５、６の中心軸線
をフランジ部材１５の中心軸線即ち主軸３、４の中心軸
線に正確に一致させることができる。このため、精密な
転造が可能となる。また、４個の位置決め溝１６と位置
決め突起１７との嵌合により、転造丸形ダイス５、６の
主軸３、４に対する正確な芯合わせができるため、転造
丸形ダイス５、６と主軸３、４との嵌合をゆるくしても
転造の精度を低下させることがなく、この嵌合をゆるく
することにより、主軸への転造丸形ダイスの装着動作が
容易となる。更に、主軸３、４には、軸線方向のキーを
設けていないので、主軸に転造丸形ダイスを通す作業が
容易となり、自動化が可能となる。なお、位置決め溝１
６と位置決め突起１７との嵌合による転造丸形ダイス
５、６の主軸３、４に対する芯合わせを行うには、放射
状に形成する位置決め溝１６及び位置決め突起１７の個
数を３個以上としておけばよい。

【００１７】転造動作は従来と同様に行われる。すなわ
ち、一対の主軸３、４が同期回転し、且つ右主軸台１と
左主軸台２が相対的に接近することにより、一対の転造
丸形ダイス５、６の間にはさんだワークＷに対して転造
加工を行う。この際、前記したように、主軸と転造丸形
ダイスとの間がガタなく駆動連結されており、且つ転造
丸形ダイスの中心軸線が主軸の中心軸線に正確に一致し
ているので、極めて高精度の転造が行われる。なお、転
造丸形ダイスを台形状の位置決め溝１６と位置決め突起
１７との嵌合で固定する場合、軸線方向の位置に誤差が
生じる恐れがあり、図示実施例のようにねじを転造する
場合、一対の転造丸形ダイス５、６の軸線方向の位置に
誤差が生じると、左右の転造丸形ダイス５、６の転造用
ねじの位相が狂うことになる。しかしながら、一方の主
軸３又は４は軸線方向に移動可能となっているので、転
造中に作用するスラスト力によって一方の主軸が自動的
に軸線方向に移動して、左右の転造用ねじの位相を調整
するので、何ら問題はない。

【００１８】なお、上記実施例では、転造丸形ダイス
５、６の一方の端面のみに位置決め溝１６を形成し、そ
の位置決め溝１６を主軸３、４に固定されたフランジ部
材１５の端面に形成された位置決め突起１７に嵌合させ
る構成としているが、本考案はこの構成に限らず、図６
に示すように、転造丸形ダイス５の両側に位置決め溝１
６、１６Ａを形成し、片側の位置決め溝１６は主軸３に
固定されたフランジ部材１５の端面の位置決め突起１７
に嵌合させ、反対側の位置決め溝１６Ａは主軸３に着脱
可能に設けられたフランジ部材１５Ａの端面の位置決め
突起１７Ａに嵌合させる構成としてもよい。

【００１９】更に、上記実施例の転造丸形ダイスでは、
転造用凹凸条として４条ねじを設けており、端面に形成
する位置決め溝１６として４条ねじに対応して等ピッチ
で形成された４個の位置決め溝を用いている。このよう
にねじの条数と位置決め溝の個数を一致させておくと、
その位置決め溝１６をフランジ部材１５の位置決め突起
１７に嵌合させる際、４個の内のどの位置決め溝１６を
どの位置決め突起１７に嵌合させても、転造丸形ダイス
外周のねじを主軸に対して所定の位相とすることがで
き、好ましい。しかしながら、ねじの条数と位置決め溝
の個数とは必ずしも一致させる必要はなく、それぞれ適
宜変更可能である。例えば、図４に示すように等ピッチ
で４個の位置決め溝１６を形成した場合において、外周
のねじの条数は任意に変更可能である。ただし、４以外
の条数のねじを形成した場合には、転造丸形ダイスの各
位置決め溝１６をフランジ部材１５の所定の位置決め突
起１７に嵌合させなければ、ねじの主軸に対する位相が
狂うこととなるので、転造丸形ダイス及びフランジ部材
に位置合わせ用のマークを付しておくことが好ましい。
また、位置決め溝１６は必ずしも等ピッチに形成する必
要はなく、例えば、図７に示すように、十字状に形成さ
れた４個の位置決め溝１６に加えて、補助の位置決め溝
１６′を形成したり、図８に示すように、異なるピッチ
で３個の位置決め溝１６を形成してもよい。このような
配列を採用すると、転造丸形ダイスとフランジ部材と
は、回転方向の１ヶ所でしか、両者の位置決め溝１６と
位置決め突起とが嵌合せず、従って、常に、転造丸形ダ
イスをフランジ部材に対して（すなわち主軸に対して）
所定の位相位置に固定することができ、好ましい。

【００２０】なお、以上に転造丸形ダイスでねじを転造
する場合を例にとって説明したが、本考案はこの場合に
限らず、スプライン或いはセレーションの転造にも適用
しうることは言うまでもない。

【００２１】

【考案の効果】以上に説明したように、本考案の転造盤
は、主軸に対する転造丸形ダイスの固定を、転造丸形ダ
イスと主軸側のフランジ部材の互いに対向する端面に形
成した断面台形状の位置決め溝及び位置決め突起の嵌合
によって行う構成としているので、転造丸形ダイスを主
軸に対してガタ付くことなく固定でき、高精度での転造
を行うことができ、しかも、転造丸形ダイスの外周に形
成されている転造用凹凸条を端面の位置決め溝又は位置
決め突起を基準として所定の位相に形成しているので、
その転造丸形ダイスを一対の主軸に取り付けるのみで、
左右に配置される一対の転造丸形ダイスの転造用凹凸条
の位相を所定の関係とすることができ、位相調整が不要
となり、更に、主軸には軸線方向のキーを設けていない
ので、主軸に転造丸形ダイスを通す作業が容易となる等
の効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例による転造盤の要部の概略平
面図

【図２】図１の転造盤における転造丸形ダイス周辺を示
す概略断面図

【図３】図１の転造盤を矢印Ａ−Ａ方向に見た概略断面
図

【図４】（ａ）は上記実施例に用いる転造丸形ダイスの
概略正面図 （ｂ）はその転造丸形ダイスの概略側面図

【図５】上記実施例において転造丸形ダイスとフランジ
部材との位置決め溝及び位置決め突起の嵌合状態を示す
概略側面図

【図６】本考案の他の実施例における図２と同一部分の
概略断面図

【図７】本考案の他の実施例における転造丸形ダイスの
概略正面図

【図８】本考案の更に他の実施例における転造丸形ダイ
スの概略正面図

【図９】従来の転造盤の要部の概略平面図

【図１０】図９の転造盤を矢印Ｂ−Ｂ方向に見た概略断
面図

【符号の説明】

１ 右主軸台 ２ 左主軸台 ３、４ 主軸 ５、６ 転造丸形ダイス ５ａ、６ａ 転造用凹凸条 ７ キー ８、９ スペーサ １０ 軸受内輪 １１ 締付台 １５ フランジ部材 １６ 位置決め溝 １７ 位置決め突起

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B21H 1/00 B21H 3/00 B21H 3/04

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 平行に配列された一対の主軸と、該一対
   の主軸のそれぞれに取り付けられた一対の転造丸形ダイ
   スとを有する転造盤において、前記一対の主軸のそれぞ
   れが、前記転造丸形ダイスの端面に対向する端面を有す
   るフランジ部材を備えており、該フランジ部材と前記転
   造丸形ダイスの互いに対向する端面には、互いに嵌合す
   る断面台形状の位置決め溝及び位置決め突起が複数個、
   放射方向に形成されており、更に、各転造丸形ダイスの
   外周に形成されている転造用凹凸条は端面に形成されて
   いる位置決め溝又は位置決め突起を基準として所定の位
   相に形成されていることを特徴とする転造盤。