JP4927589B2 - 軸肥大加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、金属棒材からなるワークの途中に拡径したカラーを成形する軸肥大加工装置に関する。

この種の軸肥大加工装置は、ワークがセットされる基準線に沿って離間した一対のホルダユニット（回転保持体）を備え、これらホルダユニットは基準線上に規定された保持位置にてワークをそれぞれ保持する保持部（チャック）を有し、そして、基準線に沿い互いに接離可能となっている（特許文献１）。
特許文献１の軸肥大加工装置の場合、一方のホルダユニットは駆動側ホルダユニットであって、この駆動側ホルダユニットはその保持部を回転させ、一対のホルダユニットの保持部にそれぞれ保持されているワークを基準線の回りに回転させることができる。

そして、他方のホルダユニットは従動側ホルダユニットであって、この従動側ホルダユニットは駆動側ホルダユニットに向けて押し込み可能であるとともに、その保持部を基準線に対して傾斜させるべく傾動可能となっている。
駆動側及び従動側のホルダユニットの保持部にワークが保持された状態で、従動側ホルダユニットが基準線に沿って駆動ユニットに向けて押し込まれる一方、基準線に対して所定の角度に傾動されれば、ワークは基準線に沿う加圧力（圧縮力）と基準線と直交する方向への曲げ力とを同時に受けることから、ワークは塑性変形し、曲げ方向でみてワークの内側に塑性変形による膨らみが生じる一方、その分だけワーク長さが収縮する。

この際、ワークが基準線の回りに回転されていれば、上述した膨らみはワークの全周に亘って成長し、この後、ワークへの加圧を維持しながら従動側ホルダユニットの傾動を元に戻すことで、ワークは一対のホルダユニットの保持部間の部位が拡径したカラーに成形される。
特許第3418698号公報

上述した公知の軸肥大加工装置にて加工可能なワークの最大長は、駆動側ホルダユニットに対して、従動側ホルダユニットが基準線に沿って離間可能な最大離間距離によって決定される。このため、ワークの長さが長くなればなるほど、駆動側及び従動側ホルダユニット間へのワークのセットや、また、カラーの成形後のワークをホルダユニット間から取り外すには従動側ホルダユニットの移動距離が長くなり、１個当たりのワークに要求される加工時間が必然的に長くなり、このことはワークの加工速度を高速するうえで大きな制約となっている。

また、ワーク長が短くても、成形後のワーク及び一対のホルダユニットは同一の基準線上に配置されていることから、ワークを取り外す際、ワークがホルダユニットに衝突し易く、ワーク及びホルダユニットの双方に損傷を招き易い。
本発明は、上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところはワークが長尺化しても、ワークのセット及び取り外しを容易且つ短時間で行え、しかも、セット及び取り外し時、ワークとの衝突を避けることができる軸肥大加工装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の軸肥大加工装置は、水平方向に延び且つ金属棒材のワークが配置されるべき基準線と、この基準線に沿って離間して配置され、基準線上に規定された保持位置にてワークを保持する保持部をそれぞれ有した一対のホルダユニットと、一対のホルダユニットを基準線に沿って互いに相対的に接離させるべくホルダユニットの移動を案内する案内手段と、一対のホルダユニットの保持部に支持されたワークを保持部とともに基準線の回りに回転させる駆動手段と、案内手段と協働し、一対のホルダユニットを基準線に沿って相対的に近接する方向に押し込み、一対のホルダユニット間のワークを基準線の方向に加圧する加圧手段と、一方の保持部を基準線に対して傾斜させるべく、対応する側のユニットを傾動させる傾動手段と、一対のホルダユニットのうちで案内手段により移動案内される可動側のホルダユニットを、基準線を含む水平面内にて旋回可能に支持する旋回手段とを備え、傾動手段によるホルダユニットの傾動方向に沿う平面及び旋回手段によるホルダユニットの旋回方向に沿う水平面が互いに直交していることに特徴付けられる（請求項１）。

上述した請求項１の軸肥大加工装置によれば、一対のホルダユニット間にワークをセットする場合、前述した可動側のホルダユニットが旋回手段により基準線を含む水平面内にて旋回される。この場合、可動側のホルダユニットの保持部は他方の側のホルダユニットの保持部に対し、基準線上にて対向することがないので、これら一対のホルダユニット間の離間距離がワークの長さよりも短くても、一方のホルダユニットの保持部に対し、他方のホルダユニットを避けてワークを保持させることができ、この後、可動側のホルダユニットの保持部を基準線上に戻し、他方のホルダユニットの保持部に対してもワークを保持させることで、ワークのセットが完了する。

この後、軸肥大加工装置は、一対のホルダユニット間のワークに基準線に沿った加圧力を付与する一方、一方のホルダユニットを傾動させ、この後、ホルダユニットの傾動も戻すことで、前述したようにワークの保持位置間に拡径したカラーを成形する。
成形後、一対のホルダユニットからワークを取り外すには、可動側のホルダユニットを基準線に沿って他方の側のホルダユニットから離間する方向に所定の距離だけ移動させながら、他方の側のホルダユニットの保持部からワークを基準線に沿って取り外し、この後、可動側のホルダユニットを旋回させることで、そのホルダユニットの保持部からワークを基準線から偏向した方向に取り外し可能である。

具体的には、各ホルダユニットの保持部は、前記保持位置を規定し且つワークが挿通可能な保持スリーブと、この保持スリーブから離間して前記ワークの対応する側の端を受け止める受部材を含み、そして、可動側ホルダユニットは、そのワークの保持位置と受け部材との間の距離をワークの長さに応じて延長させる延長ホルダと、この延長ホルダを取り外し可能に装着するための装着部とを更に含んでいるのが好ましい（請求項２）。このような延長ホルダ及び装着部は同一の軸肥大加工装置を使用して、多様な長さのワークへの肥大加工を実施可能にする。

更に、各ホルダユニットは受け部材を保持スリーブに向けて押し出す排出手段を更に含んでいるのが望ましい（請求項３）。前述したように、ホルダユニットの保持位置が保持スリーブから形成されている場合、ワークへの肥大加工は保持スリーブ内に位置したワークの部位もまた拡径方向に肥大させ、保持スリーブ内にてワークがいわゆる圧入された状態になる。しかしながら、上述した排出手段を備えていれば、保持スリーブからワークを強制的に抜き出し可能となる。

一方、各ホルダユニットは、対応する保持部を回転自在に支持する支持外筒を含み、そして、旋回手段は、可動側のホルダユニットの支持外筒に溶接され、基準線と直交する軸線を有した旋回ピンと、この旋回ピンを平面内にて軸線の回りに回転自在に支持する旋回ベースとを含むことができる（請求項４）。この場合、支持外筒の軸線に対する旋回ピンの軸線の直角度は０．１〜０．３ｍｍであるのが望ましい（請求項５）。

更に、旋回手段は、旋回ベースと旋回ピンとの間に設けられ、ワークへの肥大加工時、保持部から支持外筒を介して旋回ピンに加わる基準線の方向の反力を旋回ベースに伝達する滑りブッシュを更に含むことができ（請求項６）、このような滑りブッシュは、旋回ベースに対して旋回ピンを旋回自在に支持する軸受への負荷を軽減する。

請求項１〜６の軸肥大加工装置は、可動側のホルダユニットを旋回可能にしてあるから、一対のホルダユニットの離間距離がワークの長さよりも短くても、ワークのセット及び取り外しが可能となる。それ故、ワークのセット及び取り外しが容易になるので、ワークの成形加工に要する時間を大幅に短縮でき、その生産性の向上に大きく寄与する。
また、ワークのセット及び取り外し時、可動側のホルダユニットが旋回されていることで、一対のホルダユニットに対するワークの衝突をも容易に避けることができ、ワーク及び軸肥大加工装置の損傷を防止することができる。

図１及び図２を参照すると、一実施例の軸肥大加工装置が縦断面及び平面図にてそれぞれ示されている。
軸肥大加工装置は、金属の棒材が配置されるべき基準線Ａを有し、この基準線Ａは水平に延びている。ここで、ワークは中実及び中空の何れであっても良いが、ワークの直径は例えば２０〜４０ｍｍ程度が好適する。

基準線Ａの下方には装置フレーム２が配置され、この装置フレーム２は基準線Ａに沿って延びている。図１でみて、装置フレーム２の左端部には一対の支持壁４が設けられており、これら支持壁４は基準線Ａを挟んで配置され、装置フレーム２の底から立設されている。
支持壁４間には駆動側ホルダユニット６ａが配置され、この駆動側ホルダユニット６ａはユニットフレーム８を備え、このユニットフレーム８は両支持壁４の近傍にそれらの内面に沿って配置された一対の側板１０と、これら側板１０の上部を互いに連結するブロック形状の支持外筒１２と、側板１０の下端を相互に連結する底板１４とを有する。

図１でみて各側板１０の右縁はその上部が支持外筒１２から突出し、これら突出部１０ａは軸１６を介して対応する側の支持壁４に回転自在に支持されている。一方、底板１４の下面にはブラケット１８が取り付けられ、このブラケット１８には傾動手段としての傾動シリンダ２０のピストンロッドが連結されている。なお、傾動シリンダ２０は装置フレーム２の底に取り付けられている。図１に示す状態から、傾動シリンダ２０が伸長されると、上述したユニットフレーム８は一対の軸１６を中心として上方、即ち、図１中の矢印Ｃで示す時計方向に傾動することができる。

支持外筒１２は基準線Ａと同心のシリンダボアを有し、このシリンダボアは支持外筒１２を貫通して形成されている。シリンダボアには保持部としての保持内筒２２が配置され、この保持内筒２２は基準軸Ａと同軸上に位置付けられ、シリンダボアを貫通している。保持内筒２２はその両端部にて、スラストころ軸受２４により支持外筒１２に回転自在に支持されている一方、スラストころ軸受２４間に配置された一対のラジアル玉軸受２６によっても支持外筒１２に対して回転自在に支持されている。なお、ラジアル玉軸受２６は図１でみて右側のスラストころ軸受２４に隣接して配置されている。

図１でみて保持内筒２２の左端は支持外筒１２から突出し、この突出端にはプーリ２８が取り付けられており、このプーリ２８は保持内筒２２と一体的に回転可能である。一方、ユニットフレーム８の底板１４には取付台３０を介して駆動手段としての電動モータ３２が配置され、この電動モータ３２はその出力軸に取り付けられたプーリ３４を有する。このプーリ３４と保持内筒２２のプーリ２８とは伝動ベルト３６を介して接続されており、電動モータ３２が駆動されることで、保持内筒２２は一方向に回転される。

一方、保持内筒２２の右端には保持スリーブ３８が嵌合されており、この保持スリーブ３８は保持内筒２２から所定の距離だけ突出した状態で、取付板４０を介して保持内筒２２に固定されている。保持スリーブ３８は前述したワークの挿通を許容し且つワークをその全周に亘って保持するような内径を有し、ワークのための保持位置を規定する。
ここで、図１から明らかなように、前述した軸１６の軸線は基準線Ａと直交する方向に水平に延び、そして、保持スリーブ３８の突出端面から所定の距離だけ外側、つまり、図１でみて右方に位置付けられていることに留意すべきである。

また、保持内筒２２の左端には排出シリンダ４２がリテーナ４４を介して同軸にして取り付けられており、リテーナ４４は保持内筒２２内にねじ込まれている。排出シリンダ４２は保持内筒２２内に位置付けられたピストンロッドを有し、このピストンロッドの先端に受部材としての受ロッド４６が同軸にして連結されている。受ロッド４６は段付き形状をなし、排出シリンダ４２側の大径端と、この大径端よりも小径で且つ前述した保持スリーブ３８側に向けて延びる小径部とを有する。ここで、受ロッド４６は保持内筒２２と一体的に回転することに留意すべきである。

なお、前述の説明から明らかなように排出シリンダ４２は保持内筒２２と一緒に回転するため、ロータリジョイント４８を備えており、このロータリジョイント４８は排出シリンダ４２の回転に拘わらず、排出シリンダ４２への油圧の給排を可能にする。
更に、保持内筒２２内にはガイドスリーブ５０が収容され、このガイドスリーブ５０は保持スリーブ３８から受ロッド４６に向けて延び、その内部に受ロッド４６の小径部を所定の長さだけ受け入れている。なお、ガイドスリーブ５０の内径は保持スリーブ３８の内径よりも僅かに大きく、また、受ロッド４６の大径端とガイドスリーブ５０との間には圧縮コイルスプリングからなる緩衝部材（図示しない）が配置されている。

一方、図１でみて、駆動側ホルダユニット６ａの右方にはこのユニット６ａと対をなす従動側ホルダユニット６ｂが配置されている。この従動側ホルダユニット６ｂは前述した駆動側ホルダユニット６ａの主要要素に対して左右対称となる同様な主要要素を備えていることから、説明の重複を避けるため、駆動側ホルダユニット６ａの主要構成要素と同様な機能を発揮する主要要素については同一の参照符号を付し、駆動側ホルダユニット６ａと相違する点のみを以下に説明する。なお、図１の従動側ホルダユニット６ｂには、駆動側ホルダユニット６ａの緩衝部材に相当する緩衝部材が参照符号５２で示されている。

従動側ホルダユニット６ｂはスライド台５４上に取り付けられており、このスライド台５４は案内手段としての一対の案内ベッド５６に摺動自在に支持されている。図２から明らかなように一対の案内ベッド５６は基準線Ａを挟んで左右に配置され、基準線Ａに沿って水平面内を互いに平行に延びている。従って、従動側ホルダユニット６ｂは駆動側ホルダユニット６ａに対し、基準線Ａに沿って接離自在である。なお、案内ベッド５６は前述した装置フレーム２に取り付けられている。

より詳しくは、スライド台５４は駆動側ホルダユニット６ａ側の端部に旋回ベース５８を備え、この旋回ベース５８に従動側ホルダユニット６ｂを水平面内にて旋回可能に支持しており、その詳細を図３に示す。
即ち、従動側ホルダユニット６ｂの支持外筒１２はスラスト円筒ころ軸受５９を介して旋回自在に支持されている。ここで、支持外筒１２の軸線を基準線Ａに一致させるため、軸受５９と同一径のスペーサを支持外筒１２と軸受５９との間に必要に応じて介在させることも可能である。

そして、支持外筒１２の下面からは旋回ピン６０が突設され、この旋回ピン６０は前記軸受５９と同心的に配置され、支持外筒１２に対して溶接されている。具体的には、支持外筒１２の下面には段付孔６２が形成されているとともに、旋回ピン６０の上部は段付孔６２に嵌合する段付き形状をなし、これら支持外筒１２及び旋回ピン６０は段付孔６２における大径部の底と旋回ピン６０との間にて溶接されている。

ここで、旋回ピン６０を溶接するにあたり、図４に示されるように支持外筒１２の軸線ａ１（基準線Ａ）に対する旋回ピン６０の軸線ａ２の直角度、即ち、軸線ａ１が水平に配置されているとき、鉛直線からの軸線ａ２の直角度は旋回ピン６０の全長に亘って０．１〜０．３ｍｍの範囲に収められている。
支持外筒１２と旋回ピン６０との実際の溶接作業において、軸肥大加工装置の量産を考慮すると、前述した直角度を０．１ｍｍよりも小さくすることは困難であり、一方、直角度が０．３ｍｍを越えるような状態では、軸肥大加工装置に要求される加工精度を達成することは困難である。しかしながら、直角度が前述の範囲に収められていれば、従来の軸肥大加工装置と同程度の加工精度を達成しつつ、その量産に好適したものとなる。なお、通常のヘッダ加工等が施された加工品の振れ精度は０．２〜０．３ｍｍである。

一方、図３に示されるように、旋回ベース５８には旋回手段としての旋回ピン６０を受け入れ可能なピン孔６４が形成され、このピン孔６４は旋回ベース５８を上下方向に貫通している。旋回ピン６０は滑りブッシュ６６を介してピン孔６４に嵌合され、この滑りブッシュ６６は旋回ピン６０の上端と旋回ベース５８との間にて挟み込まれたフランジ６６ａを有する。ここで、旋回ピン６０の軸線ａ２が基準線Ａに対し、鉛直方向に直交することは言うまでもない。

また、旋回ピン６０の下端部と旋回ベース５８との間にも円錐ころ軸受６８が配置されており、この軸受６８は板状の軸受押さえ７０により保持され、この軸受押さえ７０は複数のボルト７２を介して旋回ピン６０の下端に取り付けられている。
本実施例の場合、後述するワークの加工時、前述した滑りブッシュ６６は従動側ホルダユニット６ｂに作用する反力Ｒを受け、前述した軸受５９，６８に反力Ｒが直接的に加わることがないようになっている。具体的には、軸受５９，６８は前記反力Ｒの作用方向への逃げが許容された状態で旋回ベース５８に対して取り付けられている。

上述したように滑りブッシュ６６は、ワーク加工時の大きなスラスト力を受けることから、その材質には高い耐圧性が要求される。それ故、本実施例の場合、滑りブッシュ６６は高力黄銅（JIS C6782）から形成されているが、高力黄銅に代えて市販の高荷重用無給軸受（例えば、オイレス工業（株）製の＃500S（製品番号））の使用も可能である。
一方、図２を参照すればより明らかなように、従動側ホルダユニット６ｂの支持外筒１２にはその両側面に側板７４がそれぞれ取り付けられており、これら側板７４は従動側ホルダユニット６ｂが図２に示す状態にあるとき、その支持外筒１２から駆動側ホルダユニット６ａと反対側に延出している。

そして、図５及び図６から明らかなように各側板７４の延出端は連結板７６を介して相互に連結され、この連結板７６は前述したスライド台５４の上面に載置されている（図３参照）。連結板７６は旋回ピン６０の軸線ａ２を中心とした円弧形状の外面及び内面を有し、また、その中央にはスロット７８が形成されている。このスロット７８もまた軸線ａ２を中心した円弧状をなしている。

一方、図３に示されているようにスライド台５４の上面には、円弧状ガイド８０が取り付けられており、この円弧状ガイド８０は連結板７６の外面に合致する円弧状の内面を有する。
また、スライド台５４の上面には連結板７６のスロット７８に沿い、所定の間隔で複数の螺子孔が形成され、この螺子孔の１つにスロット７８を通じて固定螺子８２がねじ込まれることで、連結板７６はスライド台５４に固定されている。

より詳しくは、螺子孔の１つは、基準線Ａを含む鉛直面内に位置付けられたセンタ螺子孔であって、このセンタ螺子孔に固定螺子８２がねじ込まれて、連結板７６がスライド台５４に固定されているとき、従動側ホルダユニット６ｂはその保持スリーブ３８が駆動側ホルダユニット６ａの保持スリーブ３８と同様に基準線Ａ上に配置され、且つ、これら保持スリーブ３８が互いに対向した姿勢に位置付けられる。このとき、従動側ホルダユニット６ｂの各側板７４がスライド台５４に設けた左右のストッパ５５（図２参照）に当接するようにすれば、従動側ホルダユニット６ｂを基準線Ａ上に容易に位置決めすることができる。

これに対し、固定螺子８２がセンタ螺子孔から取り外されたとき、従動側ホルダユニット６ｂは、前述した旋回ピン６０の軸線ａ２を中心に水平面内にて旋回可能となり、従動側ホルダユニット６ｂの旋回はその連結板７６が円弧状ガイド８０により案内されながら実施される。この後、固定螺子８２が連結板７６のスロット７８を通じて、センタ螺子孔以外の螺子孔にねじ込まれることで、従動側ホルダユニット６ｂはその保持スリーブ３８が基準線Ａから外れた旋回姿勢に位置付けられ、この際の従動側ホルダユニット６ｂの旋回角は固定螺子８２がねじ込まれる螺子孔の位置によって決定される。

更に、図１及び図２を再度参照すれば、スライド台５４の直下には加圧シリンダ８４が配置されている。この加圧シリンダ８４は基準線Ａに沿って水平に延び、装置フレーム２に取り付けられている。加圧シリンダ８４のピストンロッド８６は前述したスライド台５４の旋回ベース５８に向けて突出し、旋回ベース５８に連結具８８を介して連結されている。

それ故、図１に示す状態から加圧シリンダ８４が伸縮されると、スライド台５４は前述した一対の案内ベッド５６上を往復移動し、この結果、従動側ホルダユニット６ｂは駆動側ホルダユニット６ａに対し、基準線Ａに沿って接離することができる。
次に、上述した軸肥大加工装置を使用したワークの肥大加工について、図７を参照しながら説明する。なお、図７中、駆動側及び従動側ホルダユニット６ａ，６ｂは簡略化して示されている。

図７（ａ）は、駆動側及び従動側ホルダユニット６ａ，６ｂが基準線Ａに沿って所定の距離だけ離間した状態を示し、この際、ユニット６ａ，６ｂの保持スリーブ３８は基準線Ａ上にあって互いに対向している。
この状態にて、ユニット６ａ，６ｂ間に加工すべきワーク（金属棒材）Ｗが供給され、このワークＷはその一端部が駆動側ホルダユニット６ａの保持スリーブ３８を通じ、その保持内筒２２内に挿入される。ここでの挿入は、ワークＷの一端がユニット６ａの受ロッド４６に当接した時点で停止され、ワークＷの一端は受ロッド４６にて受け止められる。

この後、加圧シリンダ８４を伸長させ、駆動側ホルダユニット６ａに向けて従動側ホルダユニット６ｂを移動させ、ワークＷの他端部をユニット６ｂの保持スリーブ３８を通じて、その保持内筒２２内に同様に挿入させ、ワークＷの他端もまたユニット６ｂ側の受ロッド４６に当接して受け止められ、図７（ｂ）に示す状態となる。ここで、両受ロッド４６はその排出シリンダ４２を背壁として支持されていることから、ワークＷは両受ロッド４６間にて挟持されることになる。

図７（ｂ）の状態にて、ユニット６ａ，６ｂの保持スリーブ３８、即ち、保持位置間には所定の間隔Ｄが確保され、ここでの間隔Ｄは、ワークＷにその一部を肥大化させて形成すべきカラーの大きさによって決定される。また、ワークＷに形成すべきカラーの軸方向位置は、ユニット６ａ，６ｂにおける受ロッド４６の少なくとも一方の長さを変更することで調整される。

この後、加圧シリンダ８４は駆動側ホルダユニット６ａに向けて従動側ホルダユニット６ｂを所定の加圧力Ｆで押圧し、ワークＷに圧縮力を付与する一方、前述した電動モータ３２を駆動し、ユニット６ａ側の保持内筒２２を回転させる。このような保持内筒２２の回転に伴い、両受ロッド４６間にて挟持状態にあるワークＷは従動側ホルダユニット６ｂの保持内筒２２とともに回転する。

この後、前述した傾動シリンダ２０が伸長されると、図７（ｃ）に示されるように駆動側ホルダユニット６ａは軸１６の回りに上方に向けて徐々に傾動され、この傾動に伴い、そのユニット６ａの保持内筒２２は基準線Ａに対して所定の角度、具体的には座屈を防止するために８°以下の角度でもって傾斜される。それ故、ワークＷは軸１６の軸線とワークＷとの交点を中心として曲げられていくことになる。

この際にも、ワークＷへの加圧力Ｆの付与は維持されていることから、ワークＷはその長手方向への圧縮を伴いながら、その曲げ方向でみて内側が塑性変形により膨らみ形成され、この膨らみはワークＷの回転に伴い、その全周に亘って成長する（図７（ｄ））。
この後、加圧力Ｆの付与を維持した状態で、保持スリーブ３８間の間隔が所定の距離まで縮小されると、この時点から駆動側ホルダユニット６ａの傾動、即ち、ワークＷの曲げは徐々に元に戻され、そして、図７（ｅ）に示されるようにユニット６ａ，６ｂの保持スリーブ３８は共に基準線Ａ上に位置付けられ、互いに対向する。

このようなワークＷの曲げ戻しは、ワークＷの軸線方向に沿った膨らみの幅をその全周に亘って均一にし、この結果、ワークＷにその一部を肥大化させた円形のカラーＣが成形され、カラーＣの幅は加工完了時での保持スリーブ３８間の間隔により決定される。
この時点で、ワークＷに対する肥大加工が完了し、駆動側ホルダユニット６ａ側での保持内筒２２の回転及び加圧シリンダ８４によるワークＷの加圧は停止される。

この後、ユニット６ａ側の排出シリンダ４２が伸長されることで、ワークＷの一端は受ロッド４６により従動側ホルダユニット６ｂに向けて押圧され、一方、加圧シリンダ８４の収縮を受けてユニット６ｂはスライド台５４とともにユニット６ａから離間する方向に移動される。
それ故、ユニット６ａの保持スリーブ３８内にて保持されたワークＷの部位が上述の肥大加工に伴い拡径し、保持スリーブ３８の内周面に密接した状態にあっても、ワークＷは受ロッド４６により保持スリーブ３８に対して押し出され、図７（ｆ）に示される如く、ワークＷは従動側ホルダユニット６ｂに保持された状態で、駆動側ホルダユニット６ａの保持スリーブ３８、即ち、ユニット６ａから受ロッド４６により強制的に排出される。

なお、保持内筒２２内には前述圧縮コイルスプリングからなる緩衝部材（ユニット６ｂ側の緩衝部材５２参照）が配置されているので、ガイドスリーブ５０に対する受ロッド４６の衝突は緩和される。
この後、図７（ｇ）に示されるように、従動側ホルダユニット６ｂは水平面内にて基準線Ａから所定の角度だけ旋回され、基準線Ａ上でのユニット６ａ，６ｂの対向関係が解消される。それ故、ユニット６ｂ側の保持スリーブ３８の軸線上には最早ユニット６ａが存在しないので、この状態で、ユニット６ｂ側の排出シリンダ４２が伸長されれば、ワークＷはユニット６ｂ側でも、その一部が保持スリーブ３８の内周面に密接していても、受ロッド４６により押し出され、ユニット６ｂから強制的に排出される。

従動側ホルダユニット６ｂが旋回された状態を示す図７（ｇ）は、ユニット６ａに対するユニット６ｂの離間距離がワークＷの長さよりも短くても、ユニット６ａ，６ｂからの加工済みのワークＷの取り外しが可能であることを表している。
また、ユニット６ａ，６ｂ間へのワークＷのセット時、図７（ａ）は、ユニット６ａ，６ｂ間の離間距離をワークＷの長さ以上に確保した状態で示しているが、図７（ｇ）に示したように従動側ホルダユニット６ｂを旋回させた状態で、ワークＷのセットを行うようにすれば、ユニット６ａ，６ｂ間の離間距離がワークＷの長さよりも短くても、ワークＷのセットが可能となる。

この結果、ワークＷのセット及び取り外しに際し、前述したスライド台５４に要求される往復動距離（案内ベッド５６の長さ）を短くすることができ、軸肥大加工装置の全体の小形化を図ることができる。
また、従動側ホルダユニット６ｂを旋回させて、ワークＷのセット及び取り外しを行えば、ユニット６ａ，６ｂに対するワークＷの不用意な衝突をも避けることができ、ワークＷや軸肥大加工装置の損傷をも防止することができる。

更に、従動側ホルダユニット６ｂの旋回を実現する旋回ピン６０は支持外筒１２に対する直角度が前述した範囲に収められているので、ワークＷの加工精度もまた十分に保証され、しかも、ワークＷの肥大加工時、ユニット６ｂが受ける反力Ｒは滑りブッシュ６６を介して旋回ベース５８、即ち、スライド台５４に受け止められ、ユニット６ｂ及び旋回ピン６０を旋回自在に支持する軸受５９，６８が損傷されてしまうこともない。

本発明は上述の一実施例に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、図３に示されているように、従動側ホルダユニット６ｂは、その支持外筒１２から突出する保持スリーブ３８とは反対側の保持内筒２２の端部外周に装着部としての雄スプライン９０を有することができる。
この場合、図８（ａ），（ｂ）に示されるように、保持内筒２２の雄スプライン９０を利用し、保持内筒２２の前記端部にチューブ状の延長ホルダ９２を取り外し可能に接続することができる。より詳しくは、延長ホルダ９２はその一端部の内周に雄スプライン９０に噛み合う雌スプライン９４を有し、そして、その他端部に排出シリンダ４２のリテーナ４４をねじ込み可能とする雌ねじ部を有する。

更に、延長ホルダ９２内には保持スリーブ３８から延びるガイドスリーブ９６が収容され、このガイドスリーブ９６に受ロッド４６の先端が嵌合されている。
上述した延長ホルダ９２が加工すべきワークＷの長さに応じて準備されていれば、ワークＷがスライド台５４の許容最大往復動距離、即ち、ユニット６ａ，６ｂ間の許容最大離間距離よりも長い長尺なものであっても、従動側ホルダユニット６ｂを旋回させることで（図８（ｂ）の２点鎖線）、そのワークＷのセット及び取り外しが可能となる。

なお、保持内筒２２に対する延長ホルダ９２の着脱は図示のスプライン構造に限らず、種々の構成を採用することができる。
また、本発明の軸肥大加工装置を作動させるにあたっては、図７（ａ）〜（ｇ）に示されて加工手順に限らず、ワークＷの回転はワークＷに加圧力及び曲げ力を加えた後、つまり、図７（ｃ）に示す状態から開始されてよく、そして、ワークＷの曲げ戻し後、ワークＷの回転停止及びワークＷへの加圧力の付与は何れの順次に行われてもよい。

更に、駆動側ホルダユニット６ａは水平面内にて傾動されてもよいし、従動側ホルダユニット６ｂが傾動されてもよい。
なお、図８（ｂ）から明らかなように、従動側ホルダユニット６ｂのストッパ５５は一方側だけに配置されていてもよい。この場合、従動側ホルダユニット６ｂを他方の側に旋回させる際には、固定螺子８２を取り外すだけで済み、至便である。

一実施例の軸肥大加工装置を示した断面図である。 図１の装置の平面図である。 図１の装置の従動側ホルダユニットを拡大して示す図である。 支持外筒と旋回ピンの連結構造を示した図である。 図４の支持外筒の平面図である。 図５の支持外筒の端面図である。 図１及び図２の装置を使用したワークの加工手順を（ａ）〜（ｇ）の順次で示す図である。 変形例の軸肥大加工装置を示し、（ａ）は装置の断面図、（ｂ）は装置の平面図である。

符号の説明

６ａ 駆動側ホルダユニット
６ｂ 従動側ホルダユニット
１２ 支持外筒
２０ 傾動シリンダ（傾動手段）
２２ 保持内筒（保持部）
３８ 保持スリーブ（保持位置）
３２ 電動モータ（駆動手段）
４２ 排出シリンダ（排出手段）
４６ 受ロッド（受部材）
５４ スライド台（案内手段）
５６ 案内ベッド（案内手段）
５８ 旋回ベース（旋回手段）
６０ 旋回ピン（旋回手段）
６６ 滑りブッシュ
８４ 加圧シリンダ（加圧手段）
９０ 雄スプライン（装着部）
９２ 延長ホルダ
Ａ 基準線

Claims (6)

1. 水平方向に延び且つ金属棒材のワークが配置されるべき基準線と、
   前記基準線に沿って離間して配置され、前記基準線上に規定された保持位置にて前記ワークを保持する保持部をそれぞれ有した一対のホルダユニットと、
   前記一対のホルダユニットを前記基準線に沿って互いに相対的に接離させるべくホルダユニットの移動を案内する案内手段と、
   前記一対のホルダユニットの前記保持部に支持されたワークを前記保持部とともに前記基準線の回りに回転させる駆動手段と、
   前記案内手段と協働し、一対のホルダユニットを前記基準線に沿って相対的に近接する方向に押し込み、一対のホルダユニット間のワークを前記基準線の方向に加圧する加圧手段と、
   一方の前記保持部を前記基準線に対して傾斜させるべく、対応する側のユニットを傾動させる傾動手段と、
   前記一対のホルダユニットのうちで前記案内手段により移動案内される可動側のホルダユニットを、前記基準線を含む水平面内にて旋回可能に支持する旋回手段と
   を具備し、
   前記傾動手段によるホルダユニットの傾動方向に沿う平面及び前記旋回手段によるホルダユニットの旋回方向に沿う前記水平面は互いに直交していることを特徴とする軸肥大加工装置。
2. 前記各ホルダユニットの保持部は、前記保持位置を規定し且つワークが挿通可能な保持スリーブと、この保持スリーブから離間して前記ワークの対応する側の端を受け止める受部材を含み、
   前記可動側ホルダユニットは、前記保持位置と前記受け部材との間の距離を前記ワークの長さに応じて延長させる延長ホルダと、この延長ホルダを取り外し可能に装着するための装着部とを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の軸肥大加工装置。
3. 前記各ホルダユニットは前記受け部材を前記保持スリーブに向けて押し出す排出手段を更に含んでいることを特徴とする請求項２に記載の軸肥大加工装置。
4. 前記各ホルダユニットは、対応する前記保持部を回転自在に支持する支持外筒を含み、
   前記旋回手段は、前記可動側のホルダユニットの前記支持外筒に溶接され、前記基準線と直交する軸線を有した旋回ピンと、この旋回ピンを前記平面内にて前記軸線の回りに回転自在に支持する旋回ベースとを含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の軸肥大加工装置。
5. 前記支持外筒の軸線に対する前記旋回ピンの軸線の直角度は０．１〜０．３ｍｍであることを特徴とする請求項４に記載の軸肥大加工装置。
6. 前記旋回手段は、前記旋回ベースと前記旋回ピンとの間に設けられ、ワークの肥大加工時、前記保持部から前記支持外筒を介して前記旋回ピンに加わる前記基準線の方向の反力を前記旋回ベースに伝達する滑りブッシュを更に含むことを特徴とする請求項４に記載の軸肥大加工装置。

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