JP3418699B2 - カラー成形装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、金属軸材あるいは
金属管の中間部を局部的に膨出加工する装置に関するも
のである。 【０００２】 【従来の技術】従来から金属軸材の中間部にカラーを設
ける場合には、当該軸材の径よりも大径の軸材を素材と
して、所望のカラー部を有する形状に削り出す方法、ま
たは別部品を軸材に溶接する方法がとられている。しか
しながら、前者の場合には切削加工に手間が係るだけで
なく、材料的にも無駄が多くなるので不経済であり、ま
た長尺物の中間部にカラーを削り出すことは、非常に困
難であった。さらに、後者の場合には溶接熱の影響を受
けるといった問題点等があった。 【０００３】これらの問題点を解決するために本願発明
者は、金属軸材の中間部に局部的にカラーを成形する方
法として、金属軸材に回転と圧縮圧力及び曲げを作用さ
せる方法を発明し、特許を取得している（日本国特許第
１９９３９５６号）。この技術によれば、金属軸材ある
いは金属管の中間部に容易にカラーを成形することがで
きるので、従来のような切削加工あるいは溶接を行う必
要がなくなる。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たようにワークである金属軸材あるいは金属管に回転と
圧縮圧力及び曲げを作用させ所望のカラーを成形する従
来のカラー成形装置では、一方の回転部に回転駆動力を
作用させ、ワークの剛性によって他方の回転部を従動的
に回転させるものであった。そのため、曲げを作用させ
ることによって曲げが回転の抵抗となり、駆動側回転部
の回転に従動側回転部の回転が同期せず、金属軸材に僅
かに捩じれが生じていた。そのため、素材自体の引張り
強度と比較して成形後の引張り強度が僅かに低下してい
た。 【０００５】そこで、本発明では上記問題点に鑑み、ワ
ークである金属軸材あるいは金属管に圧縮圧力と曲げ及
び回転を作用させ、ワークの中間部に局部的にカラーを
成形するカラー成形装置において、ワークの強度低下の
原因となる捩じれを発生させることなく所望のカラーを
成形できるカラー成形装置を提供することを課題として
いる。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、次のようにした。すなわち、互いに対向
する一対の回転部と、夫々の回転部に設けたワークを保
持する保持部と、少なくとも一方の回転部を他方の回転
部に接近・離反する方向に相対移動させる摺動手段と、
少なくとも一方の保持部を他方の保持部の軸心に対して
傾斜させる偏倚手段と、前記保持部によりワークを保持
した状態でワークを軸回りに回転させる駆動手段とから
なるカラー成形装置において、前記両保持部の回転を互
いに同期させる伝動手段として、互いの回転部に回動自
在なブラケットを配し、該ブラケット間に付設した一対
のスプラインに歯車を設け、該歯車を回転部に設けた従
動歯車に噛合させることによって、一方の回転力を他方
の回転部に伝達するよう構成したことを特徴とする。 【０００７】 【作用】このカラー成形装置を用いてワークである金属
軸材あるいは金属管の中間部にカラーを成形する際に
は、まず両回転部を互いの保持部の軸心が同一線上に位
置するように配置し、両保持部によってワークを所定間
隔Ｄをおいて保持する。然る後、駆動手段を作動させて
ワークを回転させる。ワークの回転は従来の装置のよう
にワークの剛性によって一方の回転部の回転力を他方の
回転部に伝達するものではなく、両回転部が伝動手段で
接続されているので一方の回転部の回転に同期し、他方
の回転部も回転する。【０００８】 そして、摺動手段により少なくとも一方の
回転部を他方の回転部に接近させ、ワークを軸方向に加
圧するとともに、偏倚手段によりワークを所定の角度に
折り曲げるように一方の回転部を他方の回転部の軸心に
対し傾斜させる。このとき、従来の装置では両回転部は
曲折された状態となり、ワークの曲げが回転の抵抗とな
りワークに僅かに捩じれが生じていたが、伝動手段によ
って、両回転部が同期して回転するので、ワークの捩じ
れは防止される。【０００９】 そして、この回転と圧縮及び曲げによっ
て、曲げ内側に生じた凸部が徐々に両保持部間のワーク
全周に累積される。このとき、両保持部の間隔は徐々に
狭くなるがワークには常に圧縮圧力を作用させ、曲げ外
側に生じる引張り力を零または、反負荷にしていなけれ
ばならない。なお、前記回転速度は特に制限はなく、圧
縮圧力は曲げ外側に生じる引張り力を零または反負荷に
できる程度で良く、ワークの材質・太さ等によって異な
るが、金属棒の単軸圧縮降伏応力の２０〜３０％程度加
圧力で成形できることが確認されている（新居浜工業高
等専門学校紀要第３４巻「丸棒の直径拡大法の研究（第
１報）」長田他）。また、曲げ角度は３〜７度の微少角
度で良い。この状態で数回転させると曲げ内側に生じる
凸部が両保持部間のワーク全周に累積され所望のカラー
が形成される。所望のカラーが形成されれば、偏倚手段
を操作して、両保持部の軸心が同一線上に位置するよう
曲げ戻しを行う。そして数回転させればワークは真直化
できるので圧縮及び回転を停止して、ワークを取り出せ
ば良い。【００１０】 上述したように本発明のカラー成形装置に
おいては、カラー成形中にワークに捩じれが発生しない
のでワーク自体の強度低下をさせること無く所望のカラ
ーを得ることができる。【００１１】 【実施例】以下、図面に表された本発明の実施の形態を
例示しつつ、本発明をより具体的に説明する。このカラ
ー成形装置１は、床上に設置されるベース２，２に支柱
３，３，・・・が立設され、その上部に平面視において
矩形状のフレーム４が設けられている。このフレーム４
の両側枠５，５内側面には、断面視において凹字状の溝
部５ａが前後方向に設けている。そして、該フレーム４
の前方部にはモータ取付部材６と前枠体７が、さらに後
端部には後枠体８が止着されている。なお、９，９，・
・・は補強部材である。【００１２】 前記側枠５，５間には、前後に摺動可能な
摺動フレーム１０と該摺動フレーム１０を前後に摺動す
る摺動手段１１が配されている。前記摺動フレーム１０
は前記両側枠５，５の溝部５ａに嵌合する凸部１２ａを
備えた両側枠１２，１２と、この両側枠１２，１２間に
固着された上下方向の空孔部１３ａを備えた回動軸受１
３及び摺動手段１１の支持部材１４とからなる。そし
て、前記回動軸受１３の後側面に摺動手段１１として復
動型の流体シリンダ１５を取り付けている。さらに、こ
の流体シリンダ１５は摺動フレーム１０後方部に固着さ
れた支持部材１４によって支持されるとともに、前記フ
レーム４の後方部に配された後枠体８に固定している。
すなわち、該摺動フレーム１０は流体シリンダ１５の伸
縮によって前後に移動可能である。なお、本実施例にお
いては、摺動手段１１として復動式の流体シリンダ１５
を用いているが、摺動フレーム１０を前後に移動可能な
ものであればよく、例えばネジ式送り装置等を用いても
何ら問題はない。【００１３】 そして、前記摺動フレーム１０上には回動
フレーム１６が設けられている。該回動フレーム１６
は、舟形状の板部材１７からなり下面には前記回動軸受
１３に設けられた上下方向の空孔部１３ａに軸着される
回動支軸１８を固着している。さらに、該回動フレーム
１６の後部には偏倚手段１９が設けられている。該偏倚
手段１９は前記回動フレーム１６の板部材１７の後方部
に側面視においてコ字状のプレート２０を止着して、こ
のプレート２０に上下に空孔部２０ａ，２０ａを設け、
上下方向の軸部２１ａ，２１ａを備え内部が雌ネジ２１
ｂの送りナット２１を枢支している。さらに、前記摺動
フレーム１０の側枠１２に上下方向の空孔部１２ｂを設
け、該空孔部１２ｂに回動自在に枢支した取付部材２２
を備え、該取付部材２２にモータ２３を取り付けてい
る。そして、該モータ２３の出力軸には雄ネジ２４を取
り付け、前記送りナット２１に螺合している。すなわ
ち、回動フレーム１６は摺動フレーム１０上に設けられ
ているので前後に移動可能かつモータ２３の正逆転によ
って、送りナット２１をモータ２３側に接近あるいは離
反することで回動支軸１８を起端として回動自在に構成
されている。【００１４】 そして、前記フレーム上４に設けられた前
枠体７及び板部材１７上には、回転部２５，２６が互い
に対向するとともに、両回転部２５，２６の軸心が同一
直線上に位置するように配されている。該回転部２５，
２６は、前記前枠体７及び板部材１７に止着される取付
部材２７，２７が固着された中空の支持筒体２８内に中
空の保持筒体２９が回転自在に支承されている。さら
に、該保持筒体２９の内側端部にはテーパ部を設け、こ
のテーパ部に保持部３０としてチャック部材３１，３１
を嵌合している。該チャック部材３１，３１は、外周部
が前記保持筒体２９のテーパ部に合うテーパ状に形成さ
れた中空の筒体を複数に分割したものである。【００１５】 そして、前記回転部２５の保持部３０を回
転させる駆動手段３２として、前記回転部２５の保持筒
体２９には従動歯車３３が止着されている。なお、他方
の回転部２６の保持筒体２９にも同様に従動歯車３３を
止着している。そして従動歯車３３の前方下方には前記
モータ取付部材６を介して駆動源であるモータ３４が備
えられ、このモータ３４の出力軸には駆動歯車３５が取
り付けられている。そして、該駆動歯車３５と前記従動
歯車３３を噛合させ、回転部２５に駆動力を伝達してい
る。さらに、従動歯車３３に伝達された回転駆動力を他
方の回転部２６に伝達する伝動手段３６として、夫々の
支持筒体２８，２８に固着されたメタル３７，３７と、
前記フレーム４の前枠体７に設けた上下方向の空孔部７
ａ及び回動フレーム１６の板部材１７に設けた空孔部１
７ａに、ブラケット３８，３８を回動自在に軸支してい
る。このブラケット３８には軸受部３８ｂが前後方向に
設けられており、この軸受部３８ｂ，３８ｂに支持され
た一対のスプライン３９の両端に取り付けた歯車４０，
４０を前記従動歯車３３，３３に噛合させている。すな
わち、該伝動手段３６は一方の回転部２５に対して他方
の回転部２６が接近あるいは離反するとともに偏倚する
際にも、従動歯車３３，３３に歯車４０，４０が噛合し
たまま、スプラインボス３９ａとスプライン軸３９ｂが
すべり運動をするとともに、両回転部２５，２６に夫々
回動自在に取り付けられたブラケット３８，３８にスプ
ライン３９が設けられているので常に従動歯車３３，３
３と歯車４０，４０は噛合しており、一方の回転駆動力
を他方に伝達することが可能な構成となっている。【００１６】 なお、図面においては摺動手段１１の流体
シリンダ１５と偏倚手段１９のモータ２３及び駆動手段
３２であるモータ３４を制御する制御装置については図
示していないが、適宜モータ２３，３４、流体シリンダ
１５を始動、停止できるものであればよく、夫々を単独
で制御するものでも一連の加工手順に従って制御するも
のでも何ら問題はない。【００１７】 また、上述した実施例は単一の駆動力を両
回転部２５，２６に伝達するものだが、図８に示すよう
に回動フレーム１６上に駆動源となるモータ４１を設
け、該モータ４１の出力軸に駆動歯車４２を設け、この
駆動歯車４２を従動歯車３３に噛合させ、モータ３４，
４１を制御装置により制御することによって両回転部２
５，２６の回転を同期させるものでも何ら問題はない。【００１８】 次に、上述した本発明に係るカラー成形装
置１を使用してワークＷの中間部に所望のカラーを成形
する手順について図９に従って説明する。まず両回転部
２５，２６の保持部３０，３０であるチャック部材３
１，３１の互いの軸心が同一線上に位置するように配置
する。そして、チャック部材３１，３１によってワーク
Ｗを保持する。このチャック部材３１，３１は保持筒体
２９とチャック部材３１に設けたテーパ部によって圧縮
圧力を作用させれば、ワークＷを強固に保持する構成で
ある。なお、この時、両チャック部材間３１，３１には
所定間隔Ｄをとっておく。次に、モータ３４を作動させ
ワークＷの軸心回りに回転を加えるとともに、摺動手段
１１により一方の回転部２６を他方の回転部２５に接近
させチャック部材３１，３１間のワークＷに圧縮圧力Ｐ
を作用させる。この時、伝動手段３６のブラケット３８
が摺動フレーム１０の摺動に伴い、他方のブラケットに
接近し、両ブラケット３８，３８間の間隔は狭くなる
が、スプライン３９も短くなり、従動歯車３３，３３に
歯車４０，４０は噛合しており両回転部２５，２６の回
転は同期している。（図９（ａ）参照）【００１９】 然る後、偏倚手段１９であるモータ２３を
作動させ、雄ネジ２４を回転させ雄ネジ２４に螺合した
送りナット２１を離反させ、回動支軸１８を起端として
回動フレーム１６を回動させる。すなわち、回動フレー
ム１６に固着された回転部２６は他方の回転部２５の軸
心に対して、傾斜する方向に回動する。このとき、回転
部２５、２６に設けられたブラケット３８，３８は互い
の軸受部３８ａの軸心が同一直線上に位置するように回
動し、従動歯車３３と歯車４０が噛合したままなので偏
倚した際にも互いの回転部２５，２６の回転は同期して
いる。（図９（ｂ）参照）【００２０】 この状態で、ワークＷの曲げ内側部には凸
部が生じ回転することによって、この凸部がチャック部
材３１，３１間のワークＷ全周に累積され、所望のカラ
ーとなる。なお、この状態で両チャック部材３１，３１
の間隔は徐々に狭くなり、圧縮圧力も減ってくるが、圧
縮圧力が曲げ外側に生じる引っ張り力よりも小さくなる
と、ワークＷは曲げ・曲げ戻しの状態となり、ワークＷ
が破断する恐れがある。そのためカラー成形中は常に加
圧圧縮の状態を維持しなければならない。（図９（ｃ）
参照）【００２１】 そして、所望のカラーが得られればモータ
２３を逆転させ、互いのチャック部材３１，３１の軸心
を同一線上に位置させワークＷを真直化する。このとき
も圧縮圧力Ｐを作用させていなければならない。この状
態で、ワークＷを数回転させると、ワークＷは真直化で
きる。ワークＷの真直化がすめば回転と圧縮圧力を停止
し、ワークＷを取り出せば良い。ワークＷを取り出すと
きには、流体シリンダ１５により、両回転部２５，２６
を離反させればよい。すると、チャック部材３１，３１
は容易に取り外され、ワークＷを抜き取ることができ
る。（図９（ｄ）参照）【００２２】 【発明の効果】上述したように、本発明に係るカラー成
形装置は、互いの回転部の保持部を常に同期させた状態
で回転させることが可能なので、ワークに捩じれが作用
すること無くカラーを成形することができる。すなわ
ち、ワークの強度を低下させること無くカラーを成形す
ることが可能である。
金属管の中間部を局部的に膨出加工する装置に関するも
のである。 【０００２】 【従来の技術】従来から金属軸材の中間部にカラーを設
ける場合には、当該軸材の径よりも大径の軸材を素材と
して、所望のカラー部を有する形状に削り出す方法、ま
たは別部品を軸材に溶接する方法がとられている。しか
しながら、前者の場合には切削加工に手間が係るだけで
なく、材料的にも無駄が多くなるので不経済であり、ま
た長尺物の中間部にカラーを削り出すことは、非常に困
難であった。さらに、後者の場合には溶接熱の影響を受
けるといった問題点等があった。 【０００３】これらの問題点を解決するために本願発明
者は、金属軸材の中間部に局部的にカラーを成形する方
法として、金属軸材に回転と圧縮圧力及び曲げを作用さ
せる方法を発明し、特許を取得している（日本国特許第
１９９３９５６号）。この技術によれば、金属軸材ある
いは金属管の中間部に容易にカラーを成形することがで
きるので、従来のような切削加工あるいは溶接を行う必
要がなくなる。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たようにワークである金属軸材あるいは金属管に回転と
圧縮圧力及び曲げを作用させ所望のカラーを成形する従
来のカラー成形装置では、一方の回転部に回転駆動力を
作用させ、ワークの剛性によって他方の回転部を従動的
に回転させるものであった。そのため、曲げを作用させ
ることによって曲げが回転の抵抗となり、駆動側回転部
の回転に従動側回転部の回転が同期せず、金属軸材に僅
かに捩じれが生じていた。そのため、素材自体の引張り
強度と比較して成形後の引張り強度が僅かに低下してい
た。 【０００５】そこで、本発明では上記問題点に鑑み、ワ
ークである金属軸材あるいは金属管に圧縮圧力と曲げ及
び回転を作用させ、ワークの中間部に局部的にカラーを
成形するカラー成形装置において、ワークの強度低下の
原因となる捩じれを発生させることなく所望のカラーを
成形できるカラー成形装置を提供することを課題として
いる。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、次のようにした。すなわち、互いに対向
する一対の回転部と、夫々の回転部に設けたワークを保
持する保持部と、少なくとも一方の回転部を他方の回転
部に接近・離反する方向に相対移動させる摺動手段と、
少なくとも一方の保持部を他方の保持部の軸心に対して
傾斜させる偏倚手段と、前記保持部によりワークを保持
した状態でワークを軸回りに回転させる駆動手段とから
なるカラー成形装置において、前記両保持部の回転を互
いに同期させる伝動手段として、互いの回転部に回動自
在なブラケットを配し、該ブラケット間に付設した一対
のスプラインに歯車を設け、該歯車を回転部に設けた従
動歯車に噛合させることによって、一方の回転力を他方
の回転部に伝達するよう構成したことを特徴とする。 【０００７】 【作用】このカラー成形装置を用いてワークである金属
軸材あるいは金属管の中間部にカラーを成形する際に
は、まず両回転部を互いの保持部の軸心が同一線上に位
置するように配置し、両保持部によってワークを所定間
隔Ｄをおいて保持する。然る後、駆動手段を作動させて
ワークを回転させる。ワークの回転は従来の装置のよう
にワークの剛性によって一方の回転部の回転力を他方の
回転部に伝達するものではなく、両回転部が伝動手段で
接続されているので一方の回転部の回転に同期し、他方
の回転部も回転する。【０００８】 そして、摺動手段により少なくとも一方の
回転部を他方の回転部に接近させ、ワークを軸方向に加
圧するとともに、偏倚手段によりワークを所定の角度に
折り曲げるように一方の回転部を他方の回転部の軸心に
対し傾斜させる。このとき、従来の装置では両回転部は
曲折された状態となり、ワークの曲げが回転の抵抗とな
りワークに僅かに捩じれが生じていたが、伝動手段によ
って、両回転部が同期して回転するので、ワークの捩じ
れは防止される。【０００９】 そして、この回転と圧縮及び曲げによっ
て、曲げ内側に生じた凸部が徐々に両保持部間のワーク
全周に累積される。このとき、両保持部の間隔は徐々に
狭くなるがワークには常に圧縮圧力を作用させ、曲げ外
側に生じる引張り力を零または、反負荷にしていなけれ
ばならない。なお、前記回転速度は特に制限はなく、圧
縮圧力は曲げ外側に生じる引張り力を零または反負荷に
できる程度で良く、ワークの材質・太さ等によって異な
るが、金属棒の単軸圧縮降伏応力の２０〜３０％程度加
圧力で成形できることが確認されている（新居浜工業高
等専門学校紀要第３４巻「丸棒の直径拡大法の研究（第
１報）」長田他）。また、曲げ角度は３〜７度の微少角
度で良い。この状態で数回転させると曲げ内側に生じる
凸部が両保持部間のワーク全周に累積され所望のカラー
が形成される。所望のカラーが形成されれば、偏倚手段
を操作して、両保持部の軸心が同一線上に位置するよう
曲げ戻しを行う。そして数回転させればワークは真直化
できるので圧縮及び回転を停止して、ワークを取り出せ
ば良い。【００１０】 上述したように本発明のカラー成形装置に
おいては、カラー成形中にワークに捩じれが発生しない
のでワーク自体の強度低下をさせること無く所望のカラ
ーを得ることができる。【００１１】 【実施例】以下、図面に表された本発明の実施の形態を
例示しつつ、本発明をより具体的に説明する。このカラ
ー成形装置１は、床上に設置されるベース２，２に支柱
３，３，・・・が立設され、その上部に平面視において
矩形状のフレーム４が設けられている。このフレーム４
の両側枠５，５内側面には、断面視において凹字状の溝
部５ａが前後方向に設けている。そして、該フレーム４
の前方部にはモータ取付部材６と前枠体７が、さらに後
端部には後枠体８が止着されている。なお、９，９，・
・・は補強部材である。【００１２】 前記側枠５，５間には、前後に摺動可能な
摺動フレーム１０と該摺動フレーム１０を前後に摺動す
る摺動手段１１が配されている。前記摺動フレーム１０
は前記両側枠５，５の溝部５ａに嵌合する凸部１２ａを
備えた両側枠１２，１２と、この両側枠１２，１２間に
固着された上下方向の空孔部１３ａを備えた回動軸受１
３及び摺動手段１１の支持部材１４とからなる。そし
て、前記回動軸受１３の後側面に摺動手段１１として復
動型の流体シリンダ１５を取り付けている。さらに、こ
の流体シリンダ１５は摺動フレーム１０後方部に固着さ
れた支持部材１４によって支持されるとともに、前記フ
レーム４の後方部に配された後枠体８に固定している。
すなわち、該摺動フレーム１０は流体シリンダ１５の伸
縮によって前後に移動可能である。なお、本実施例にお
いては、摺動手段１１として復動式の流体シリンダ１５
を用いているが、摺動フレーム１０を前後に移動可能な
ものであればよく、例えばネジ式送り装置等を用いても
何ら問題はない。【００１３】 そして、前記摺動フレーム１０上には回動
フレーム１６が設けられている。該回動フレーム１６
は、舟形状の板部材１７からなり下面には前記回動軸受
１３に設けられた上下方向の空孔部１３ａに軸着される
回動支軸１８を固着している。さらに、該回動フレーム
１６の後部には偏倚手段１９が設けられている。該偏倚
手段１９は前記回動フレーム１６の板部材１７の後方部
に側面視においてコ字状のプレート２０を止着して、こ
のプレート２０に上下に空孔部２０ａ，２０ａを設け、
上下方向の軸部２１ａ，２１ａを備え内部が雌ネジ２１
ｂの送りナット２１を枢支している。さらに、前記摺動
フレーム１０の側枠１２に上下方向の空孔部１２ｂを設
け、該空孔部１２ｂに回動自在に枢支した取付部材２２
を備え、該取付部材２２にモータ２３を取り付けてい
る。そして、該モータ２３の出力軸には雄ネジ２４を取
り付け、前記送りナット２１に螺合している。すなわ
ち、回動フレーム１６は摺動フレーム１０上に設けられ
ているので前後に移動可能かつモータ２３の正逆転によ
って、送りナット２１をモータ２３側に接近あるいは離
反することで回動支軸１８を起端として回動自在に構成
されている。【００１４】 そして、前記フレーム上４に設けられた前
枠体７及び板部材１７上には、回転部２５，２６が互い
に対向するとともに、両回転部２５，２６の軸心が同一
直線上に位置するように配されている。該回転部２５，
２６は、前記前枠体７及び板部材１７に止着される取付
部材２７，２７が固着された中空の支持筒体２８内に中
空の保持筒体２９が回転自在に支承されている。さら
に、該保持筒体２９の内側端部にはテーパ部を設け、こ
のテーパ部に保持部３０としてチャック部材３１，３１
を嵌合している。該チャック部材３１，３１は、外周部
が前記保持筒体２９のテーパ部に合うテーパ状に形成さ
れた中空の筒体を複数に分割したものである。【００１５】 そして、前記回転部２５の保持部３０を回
転させる駆動手段３２として、前記回転部２５の保持筒
体２９には従動歯車３３が止着されている。なお、他方
の回転部２６の保持筒体２９にも同様に従動歯車３３を
止着している。そして従動歯車３３の前方下方には前記
モータ取付部材６を介して駆動源であるモータ３４が備
えられ、このモータ３４の出力軸には駆動歯車３５が取
り付けられている。そして、該駆動歯車３５と前記従動
歯車３３を噛合させ、回転部２５に駆動力を伝達してい
る。さらに、従動歯車３３に伝達された回転駆動力を他
方の回転部２６に伝達する伝動手段３６として、夫々の
支持筒体２８，２８に固着されたメタル３７，３７と、
前記フレーム４の前枠体７に設けた上下方向の空孔部７
ａ及び回動フレーム１６の板部材１７に設けた空孔部１
７ａに、ブラケット３８，３８を回動自在に軸支してい
る。このブラケット３８には軸受部３８ｂが前後方向に
設けられており、この軸受部３８ｂ，３８ｂに支持され
た一対のスプライン３９の両端に取り付けた歯車４０，
４０を前記従動歯車３３，３３に噛合させている。すな
わち、該伝動手段３６は一方の回転部２５に対して他方
の回転部２６が接近あるいは離反するとともに偏倚する
際にも、従動歯車３３，３３に歯車４０，４０が噛合し
たまま、スプラインボス３９ａとスプライン軸３９ｂが
すべり運動をするとともに、両回転部２５，２６に夫々
回動自在に取り付けられたブラケット３８，３８にスプ
ライン３９が設けられているので常に従動歯車３３，３
３と歯車４０，４０は噛合しており、一方の回転駆動力
を他方に伝達することが可能な構成となっている。【００１６】 なお、図面においては摺動手段１１の流体
シリンダ１５と偏倚手段１９のモータ２３及び駆動手段
３２であるモータ３４を制御する制御装置については図
示していないが、適宜モータ２３，３４、流体シリンダ
１５を始動、停止できるものであればよく、夫々を単独
で制御するものでも一連の加工手順に従って制御するも
のでも何ら問題はない。【００１７】 また、上述した実施例は単一の駆動力を両
回転部２５，２６に伝達するものだが、図８に示すよう
に回動フレーム１６上に駆動源となるモータ４１を設
け、該モータ４１の出力軸に駆動歯車４２を設け、この
駆動歯車４２を従動歯車３３に噛合させ、モータ３４，
４１を制御装置により制御することによって両回転部２
５，２６の回転を同期させるものでも何ら問題はない。【００１８】 次に、上述した本発明に係るカラー成形装
置１を使用してワークＷの中間部に所望のカラーを成形
する手順について図９に従って説明する。まず両回転部
２５，２６の保持部３０，３０であるチャック部材３
１，３１の互いの軸心が同一線上に位置するように配置
する。そして、チャック部材３１，３１によってワーク
Ｗを保持する。このチャック部材３１，３１は保持筒体
２９とチャック部材３１に設けたテーパ部によって圧縮
圧力を作用させれば、ワークＷを強固に保持する構成で
ある。なお、この時、両チャック部材間３１，３１には
所定間隔Ｄをとっておく。次に、モータ３４を作動させ
ワークＷの軸心回りに回転を加えるとともに、摺動手段
１１により一方の回転部２６を他方の回転部２５に接近
させチャック部材３１，３１間のワークＷに圧縮圧力Ｐ
を作用させる。この時、伝動手段３６のブラケット３８
が摺動フレーム１０の摺動に伴い、他方のブラケットに
接近し、両ブラケット３８，３８間の間隔は狭くなる
が、スプライン３９も短くなり、従動歯車３３，３３に
歯車４０，４０は噛合しており両回転部２５，２６の回
転は同期している。（図９（ａ）参照）【００１９】 然る後、偏倚手段１９であるモータ２３を
作動させ、雄ネジ２４を回転させ雄ネジ２４に螺合した
送りナット２１を離反させ、回動支軸１８を起端として
回動フレーム１６を回動させる。すなわち、回動フレー
ム１６に固着された回転部２６は他方の回転部２５の軸
心に対して、傾斜する方向に回動する。このとき、回転
部２５、２６に設けられたブラケット３８，３８は互い
の軸受部３８ａの軸心が同一直線上に位置するように回
動し、従動歯車３３と歯車４０が噛合したままなので偏
倚した際にも互いの回転部２５，２６の回転は同期して
いる。（図９（ｂ）参照）【００２０】 この状態で、ワークＷの曲げ内側部には凸
部が生じ回転することによって、この凸部がチャック部
材３１，３１間のワークＷ全周に累積され、所望のカラ
ーとなる。なお、この状態で両チャック部材３１，３１
の間隔は徐々に狭くなり、圧縮圧力も減ってくるが、圧
縮圧力が曲げ外側に生じる引っ張り力よりも小さくなる
と、ワークＷは曲げ・曲げ戻しの状態となり、ワークＷ
が破断する恐れがある。そのためカラー成形中は常に加
圧圧縮の状態を維持しなければならない。（図９（ｃ）
参照）【００２１】 そして、所望のカラーが得られればモータ
２３を逆転させ、互いのチャック部材３１，３１の軸心
を同一線上に位置させワークＷを真直化する。このとき
も圧縮圧力Ｐを作用させていなければならない。この状
態で、ワークＷを数回転させると、ワークＷは真直化で
きる。ワークＷの真直化がすめば回転と圧縮圧力を停止
し、ワークＷを取り出せば良い。ワークＷを取り出すと
きには、流体シリンダ１５により、両回転部２５，２６
を離反させればよい。すると、チャック部材３１，３１
は容易に取り外され、ワークＷを抜き取ることができ
る。（図９（ｄ）参照）【００２２】 【発明の効果】上述したように、本発明に係るカラー成
形装置は、互いの回転部の保持部を常に同期させた状態
で回転させることが可能なので、ワークに捩じれが作用
すること無くカラーを成形することができる。すなわ
ち、ワークの強度を低下させること無くカラーを成形す
ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るカラー成形装置の全体斜視図
【図２】その全体平面図
【図３】その全体側断面図
【図４】その摺動フレームと摺動手段を示す平面図
【図５】その回動フレームと偏倚手段を示す平面図
【図６】Ａ−Ａ断面図
【図７】伝動手段を示す断面図
【図８】上記と異なる実施例を示す全体平面図
【図９】加工状態説明図
【符号の説明】
１ カラー成形装置
１１ 摺動手段
１９ 偏倚手段
２５ 回転部
２６ 回転部
３０ 保持部
３２ 駆動手段
３３ 従動歯車
３６ 伝動手段
３８ ブラケット
３９ スプライン
４０ 歯車
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭63−144139（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−230433（ＪＰ，Ａ)
特公 平６−65423（ＪＰ，Ｂ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B21D 41/02
B21C 37/04
B21C 37/16
B21D 19/08
B21D 39/08
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 互いに対向する一対の回転部と、夫々の
回転部に設けたワークを保持する保持部と、少なくとも
一方の回転部を他方の回転部に接近・離反する方向に相
対移動させる摺動手段と、少なくとも一方の保持部を他
方の保持部の軸心に対して傾斜させる偏倚手段と、前記
保持部によりワークを保持した状態でワークを軸回りに
回転させる駆動手段とからなるカラー成形装置におい
て、前記両保持部の回転を互いに同期させる伝動手段と
して、互いの回転部に回動自在なブラケットを配し、該
ブラケット間に付設した一対のスプラインに歯車を設
け、該歯車を回転部に設けた従動歯車に噛合させること
によって、一方の回転力を他方の回転部に伝達するよう
構成したことを特徴とするカラー成形装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24259099A JP3418699B2 (ja) | 1999-08-30 | 1999-08-30 | カラー成形装置 |
| KR1020007010436A KR100720196B1 (ko) | 1999-01-20 | 2000-01-19 | 금속 축재의 직경 확대 방법 및 그 장치 |
| CA002325078A CA2325078A1 (en) | 1999-01-20 | 2000-01-19 | Method and device for increasing diameter of metal shaft material |
| EP00900827A EP1120178A1 (en) | 1999-01-20 | 2000-01-19 | Method and device for increasing diameter of metal shaft material |
| PCT/JP2000/000237 WO2000043149A1 (fr) | 1999-01-20 | 2000-01-19 | Procede et dispositif permettant d'accroitre le diametre d'un tube metallique |
| US10/055,895 US6568233B2 (en) | 1999-01-20 | 2002-01-28 | Method and apparatus of diametrically expanding metal shafts |
| US10/055,894 US20020066298A1 (en) | 1999-01-20 | 2002-01-28 | Method and apparatus of diametrically expanding metal shafts |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24259099A JP3418699B2 (ja) | 1999-08-30 | 1999-08-30 | カラー成形装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001062531A JP2001062531A (ja) | 2001-03-13 |
| JP3418699B2 true JP3418699B2 (ja) | 2003-06-23 |
Family
ID=17091325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24259099A Expired - Fee Related JP3418699B2 (ja) | 1999-01-20 | 1999-08-30 | カラー成形装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3418699B2 (ja) |
-
1999
- 1999-08-30 JP JP24259099A patent/JP3418699B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001062531A (ja) | 2001-03-13 |
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