JP5206549B2

JP5206549B2 - 加工装置および加工方法

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Publication number: JP5206549B2
Application number: JP2009084315A
Authority: JP
Inventors: 祐太石田; 博森川; 文男近藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2029-03-31
Also published as: JP2010239745A

Description

本発明は、プレス機械を備えた加工装置および加工方法に関するものである。

プレス機械を備えた加工装置として、例えば、燃料ポンプのアーマチャコア等の回転子用積層鉄心の製造装置が開示されている（特許文献１を参照）。回転子用積層鉄心は、中心に軸穴が形成された円盤状の鉄心片を積層し、この積層された鉄心片の軸穴にシャフトを圧入して形成したものである。

回転子用積層鉄心を製造するには、薄板状の金属材料から鉄心片を打ち抜く加工と、積層された鉄心片の軸穴にシャフトを圧入する加工が必要であるが、打ち抜きと比較して、圧入には、長い距離を往復動する（長ストロークの）往復動部を備えたプレス機械が必要となっている。これに対して、特許文献１の製造装置では、カム機構を利用してストロークを切り替えることによって、短ストロークの打ち抜きと長ストロークの圧入に対して、１個のプレス機械で対応している。

特開２００２−７８２９６号公報

しかし、特許文献１の製造装置では、カム機構を利用してストロークを切り替えることにより、打ち抜きと圧入の切り替えを行なっている。このため、種々のストロークの圧入に対応するには、カム機構自体を変更しなければならず、困難なものとなっている。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、短ストロークのプレス機械で長ストロークの圧入を行うことが可能であって、且つ、種々のストロークの圧入に対応が容易な加工装置および加工方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を備える。

請求項１に記載の発明によれば、所定の距離を往復動する往復動部を備えたプレス機械と、往復動部が往復動する方向と交差する移動方向において往復動部に移動自在に取り付けられた加工部であって、圧入材の端部と当接して圧入材を穴部に圧入する加工部と、往復動部の往復動を制御する制御手段と、制御手段によって制御されて、往復動部に対して加工部を移動方向において移動させる移動手段と、を備え、加工部は、各々が端部と当接可能な複数の当接面であって、移動方向と交差する方向に階段状に形成された複数の当接面を有し、制御手段は、移動手段を制御して複数の当接面において端部と当接させる当接面を穴部に順次近づけるように切り替え、且つ、当接面を切り替える毎に往復動部の往復動を制御して所定の距離の圧入を所定回数繰り返すことによって、所定の距離よりも長い圧入距離の圧入を行なうことを特徴とする。

この構成によれば、プレス機械の往復動部に対する加工部の移動を制御して、移動方向と交差する方向に階段状に形成されている複数の当接面において端部と当接させる当接面を、穴部に順次近づけるように切り替える。さらに、この構成によれば、当接面を切り替える毎に圧入距離よりも短い所定の距離の圧入を所定回数繰り返す。このため、１回毎に当接面を穴部に近づける距離を所定回数だけ加算した加算距離と、１回の往復動により圧入される所定の距離との合計の距離が、所定回数繰り返したことにより圧入された圧入距離となっている。したがって、往復動部が往復動する所定の距離よりも長い圧入距離の圧入が可能となる。

さらには、所定回数を増減すれば、１回毎に当接面を穴部に近づける距離をこの回数だけ加算した加算距離を、増減できるため、この繰り返しによって圧入される圧入距離を増減できる。したがって、所定回数を増減するのみで、種々の圧入距離の圧入に対応することが可能となっている。これらの結果、短ストロークのプレス機械で長ストロークの圧入を行うことが可能であって、且つ、種々のストロークの圧入に対応が容易となっている。

請求項２に記載の発明によれば、往復動部に取り付けられ、往復動部の１回毎の往復動によって被加工材を加工する短ストローク加工部を備えることを特徴とする。

このため、短ストロークのプレス機械による長ストロークの圧入と同時に、同じ短ストロークのプレス機械で短ストロークの加工が可能となる。即ち、短ストロークの加工と長ストロークの圧入を短ストロークのプレス機械で同時に行うことが可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、制御手段は、所定回数を切替可能に構成されていることを特徴とする。

このため、圧入を繰り返す回数を切り替えることによって、圧入距離を多段階で切り替えることができるため、所望の圧入距離の圧入に対応することができる。

請求項４に記載の発明によれば、移動方向は、往復動部が往復動する方向と垂直な方向であることを特徴とする。

この構成によれば、往復動部の往復動により生じるこの方向の力は、移動方向のベクトル成分がゼロとなっているため、原理上、この力は、移動手段に作用しない。したがって、この力に対抗させるため移動手段の構成を複雑化させる必要がないため、移動手段の構成を複雑化しないで、往復動部に対して加工部を移動させることが可能となる。

請求項５に記載の発明によれば、移動方向は、直線方向であり、複数の当接面は、直線階段状に形成されていることを特徴とする。

このため、加工部の構造と移動手段の構成を複雑化しないで、往復動部に対して加工部を移動させて、端部と当接させる当接面を穴部に順次近づけることが可能となる。

請求項６に記載の発明によれば、移動方向は、回転方向であり、複数の当接面は、螺旋階段状に形成されていることを特徴とする。

請求項７に記載の発明によれば、所定の距離を往復動する往復動部を備えたプレス機械と、往復動部が往復動する方向と交差する移動方向において往復動部に移動自在に取り付けられた加工部であって、圧入材の端部と当接して圧入材を穴部に圧入する加工部と、往復動部の往復動を制御する制御手段と、制御手段によって制御されて、往復動部に対して加工部を移動方向において移動させる移動手段と、を備え、加工部は、各々が端部と当接可能な複数の当接面であって、移動方向と交差する方向に階段状に形成された複数の当接面を有する加工装置による加工方法であって、制御手段が、複数の当接面のいずれかを端部と当接させると共に、往復動部の往復動を制御して、所定の距離の圧入を行う圧入工程と、制御手段が、移動手段を制御して、複数の当接面において端部と当接させる当接面を、穴部に近づけるように切り替える切替工程と、を備え、圧入工程と切替工程を交互に所定回数繰り返すことによって、所定の距離よりも長い圧入距離の圧入を行なうことを特徴とする。

この方法によれば、圧入距離より短い所定の距離の圧入を行う圧入工程と、複数の当接面において端部と当接させる当接面を、穴部に近づけるように切り替える切替工程とを、交互に所定回数繰り返す。このため、圧入工程では、圧入距離より短い所定の距離の圧入しかできないが、圧入工程後の切替工程で当接面を穴部に近づけているため、この切替工程後の圧入工程で、再度、圧入距離より短い所定の距離の圧入を行うことが可能となる。これらを交互に所定回数繰り返すことにより、１回毎に当接面を穴部に近づける距離を所定回数だけ加算した加算距離と、１回の往復動により圧入される所定の距離との合計の距離が、所定回数繰り返したことにより圧入された圧入距離となる。したがって、往復動部が往復動する所定の距離よりも長い圧入距離の圧入が可能となる。

請求項８に記載の発明によれば、往復動部に取り付けられ、往復動部の１回毎の往復動によって被加工材を加工する短ストローク加工部を、さらに備えた加工装置による加工方法であって、圧入工程と同時に、往復動部の往復動によって短ストローク加工部を往復動させて被加工材を加工する加工工程を備えることを特徴とする。

この方法によれば、圧入工程と同時に、往復動部の往復動によって被加工材を加工する加工工程を備えているため、短ストロークのプレス機械による長ストロークの圧入と同時に、同じ短ストロークのプレス機械で短ストロークの加工が可能となる。即ち、短ストロークの加工と長ストロークの圧入を短ストロークのプレス機械で同時に行うことが可能となる。

請求項９に記載の発明によれば、制御手段は、所定回数を切替可能に構成されていることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明によれば、移動方向は、往復動部が往復動する方向と垂直な方向であることを特徴とする。

この方法の加工装置においては、往復動部の往復動により生じるこの方向の力は、移動方向のベクトル成分がゼロとなっているため、原理上、この力は、移動手段に作用しない。したがって、この力に対抗させるため移動手段の構成を複雑化させる必要がないため、移動手段の構成を複雑化しないで、往復動部に対して加工部を移動させることが可能となる。

請求項１１に記載の発明によれば、移動方向は、直線方向であり、複数の当接面は、直線階段状に形成されていることを特徴とする。

請求項１２に記載の発明によれば、移動方向は、回転方向であり、複数の当接面は、螺旋階段状に形成されていることを特徴とする。

本発明の一実施形態による加工装置によって製造されたアーマチャコアを示す正面図である。本発明の一実施形態による加工装置を模式的に示す模式的平面図である。図２中のＩＩＩ矢視図である。図３中のＩＶ部拡大図である。図４中のＶ矢視図である。図３中の圧入プレス部による圧入の説明図である。図３中の圧入プレス部による圧入が終了した状態を示す説明図である。である。図２に示す加工装置による加工フローを説明するフロ−チャートである。図４の変形例を示す拡大図である。

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、図中の互いに同一若しくは均等である部分には、同一符号を付している。

（構成）
図１は、本発明の一実施形態による加工装置によって製造されたアーマチャコアを示す正面図である。図１に示すアーマチャコア１０は、燃料ポンプのアーマチャコアであり、シャフト１１とコア１２とつば付きコア１４を備えている。中心に軸穴１２１が形成された円盤状のコア１２を積層し、この積層されたコア１２の上下に同じく中心に軸穴１４１が形成された円盤状のつば付きコア１４を配置し、積層されたコア１２とつば付きコア１４の軸穴１２１，１４１にシャフト１１を圧入して、アーマチャコア１０を形成している。

図２において、プレス機械７は、送り方向ＭＤ１へ供給されている鉄材からなる薄板材１５からつば付きコア１４をカセットダイ７１上に打ち抜く。カセットフィーダ７２は、カセットダイ７１に乗せてつば付きコア１４を、矢印ＦＤ１，ＦＤ２の方向へ移動させて、加工装置１のインデックス５に供給する。カセットフィーダ７２は、つば付きコア１４がインデックス５に供給されて空になったカセットダイ７１を、矢印ＦＤ１，ＦＤ２の方向へ移動させて、プレス機械７に戻す。

なお、カセットダイ７１は、同一形状のカセットダイ７１１，７１２からなり、カセットダイ７１１は、コア１２の下側に配置されるつば付きコア１４を配置するカセットダイ７１である。カセットダイ７１２は、下側に配置されたつば付きコア１４の上に積層されたコア１２の、さらに、上側につば付きコア１４を配置するカセットダイ７１である。

加工装置１は、送り方向ＭＤ２へ供給されている鉄材からなる薄板材１３からコア１２をカセットダイ４１上に打ち抜いて積層すると同時に、積層されたコア１２とつば付きコア１４の軸穴１２１，１４１にシャフト１１を圧入する装置である。カセットフィーダ４２は、カセットダイ４１上で積層されたコア１２を、矢印ＦＤ３の方向へ移動させて、インデックス５に供給する。カセットフィーダ４２は、コア１２がインデックス５に供給されて空になったカセットダイ４１を、矢印ＦＤ３の方向へ移動させて、加工装置１が薄板材１３から打ち抜いてコア１２を積層する位置に戻す。

なお、カセットダイ４１は、同一形状のカセットダイ４１１，４１２からなり、カセットダイ４１２がインデックス５に移動している間は、コア１２をカセットダイ４１１上に打ち抜いて積層し、カセットダイ４１１がインデックス５に移動している間は、コア１２をカセットダイ４１２上に打ち抜いて積層するように構成されている。

また、インデックス５は、矢印ＩＤ方向に回転するテーブルであり、カセットダイ７１１によって供給されたつば付きコア１４は、インデックス５の回転によって移動し、その上にカセットダイ４１上で積層されたコア１２が供給される。つば付きコア１４の上に積層されたコア１２は、インデックス５の回転によって移動し、その上にカセットダイ７１２によりつば付きコア１４が供給される。このようにして、上下両側につば付きコア１４が配置されて積層されたコア１２が、インデックス５の回転によって移動し、矢印ＦＤ４の方向に供給されたシャフト１１が積層されたコア１２とつば付きコア１４の軸穴１２１，１４１に圧入される。

また、加工装置１は、カセットダイ４１１，４１２に対して、それぞれ、３枚のコア１２を同時に打ち抜くように構成され、３個の軸穴１２１，１４１に、それぞれ、３本のシャフト１１を同時に圧入できるように構成されている。

以上、プレス機械７と加工装置１の基本的構成について説明した。以下、加工装置１の特徴的構成について、図３〜図８に基づいて説明する。

（特徴的構成）
加工装置１は、図３に示すように、プレス機械２、圧入プレス部３、移動装置３２、抜きプレス部４、カセットフィーダ４２、インデックス５、および制御装置６等を備えている。プレス機械２は、矢印ＺＤで示す上下方向に往復動距離Ｌ１（図６と図８）を往復動する往復動部２１を備え、圧入プレス部３と抜きプレス部４は、往復動部２１に取り付けられている。

圧入プレス部３は、シャフト１１の端部１１１と当接し、往復動部２１の往復動を繰り返すことによって、シャフト１１を、積層されたコア１２とつば付きコア１４の軸穴１２１，１４１に、往復動距離Ｌ１よりも長い圧入距離Ｌ２（図６と図８）の圧入を行う。抜きプレス部４は、往復動部２１の１回毎の往復動によって、薄板材１３からコア１２を打ち抜く加工をする。制御装置６は、マイクロコンピュータ等から構成され、往復動部２１の往復動や、カセットフィーダ４２の作動や、インデックス５の回転等を制御する。

なお、加工装置１においては、カセットダイ４１１，４１２に対して、それぞれ、３枚のコア１２を同時に打ち抜くように６個の抜きプレス部４が往復動部２１に取り付けられている。また、３個の軸穴１２１，１４１に、それぞれ、３本のシャフト１１を同時に圧入できるように３個の圧入プレス部３が往復動部２１に取り付けられている。図３では、図３を見易くするため、１個の圧入プレス部３と１個の抜きプレス部４が往復動部２１に取り付けられている加工装置１として示している。

圧入プレス部３は、往復動部２１が往復動する方向ＺＤと交差する移動方向ＳＤにおいて往復動部２１に移動自在に取り付けられている。制御装置６により制御される移動装置３２は、往復動部２１に対して圧入プレス部３を移動方向ＳＤにおい移動させる。本実施形態では、移動方向ＳＤは、直線方向であり、往復動方向ＺＤと垂直な方向となっている。

移動装置３２は、図４と図５に示すように、圧入プレス部３を移動方向ＳＤにおいて往復動部２１に対して移動自在に取り付けるための構造部３２１，３２２と、圧入プレス部３を往復動部２１に対して移動させるための駆動部３３とを備えている。構造部３２１は、構造部３２２に対して移動方向ＳＤにおいて移動自在に形成され、構造部３２１は、圧入プレス部３に固定され、構造部３２２は、往復動部２１に固定されている。このようにして、圧入プレス部３は、移動方向ＳＤにおいて往復動部２１に対して移動自在に取り付けられている。なお、図４では、図４を見易くするため、構造部３２１，３２２とインデックス５のみを横断面で示し、図５では、図５を見易くするため、往復動部２１の図示を省略している。

図５において、駆動部３３は、エアシリンダ３３１，３３４と、アーム３３２，３３５〜３３７を備え、往復動部２１に固定されているエアシリンダ３３１の先端に、アーム３３２が固定され、アーム３３３は、アーム３３２に対して矢印Ａ２方向に回転可能に接続されている。往復動部２１に固定されているエアシリンダ３３４の先端に、アーム３３５が固定され、アーム３３６は、アーム３３５，３３７の両方に対して回転可能に接続され、往復動部２１に固定されているピン３３８に対して回転可能に接続されている。

エアシリンダ３３４は、制御装置６によって制御されて、Ｂ１方向へガイドされているアーム３３５をＢ１方向へ往復駆動する。アーム３３５をＢ１方向の図中右側へ駆動すると、アーム３３５は、アーム３３３を押圧してアーム３３３の先端側に形成されている歯を、圧入プレス部３に形成されている送り歯３１１に噛み合わせる。

一方、アーム３３５をＢ１方向の図中左側へ駆動すると、アーム３３３の歯の送り歯３１１に対する噛み合わせが外れると共に、アーム３３６は、ピン３３８に対して反時計回りに回転する。この回転によって、Ｂ２方向へガイドされているアーム３３７をＢ２方向の右側へ移動させて、アーム３３７の先端に形成されている歯を送り歯３１１に噛み合わせる。なお、アーム３３５のＢ１方向の動きと、アーム３３７のＢ２方向の動きとを円滑にするため、アーム３３５，３３６の接続に自由度を持たせている。

エアシリンダ３３１も、制御装置６によって制御されて、Ａ１方向へガイドされているアーム３３２をＡ１方向へ往復駆動する。なお、Ａ１方向は、移動方向ＳＤと同一方向に設定されている。アーム３３５によってアーム３３３が押圧されている状態で、アーム３３２をＡ１方向の図中下側へ駆動すると、先端側の歯が送り歯３１１と噛み合っているアーム３３３もＡ１方向の下側へ移動するため、圧入プレス部３は、構造部３２２に対して、即ち、往復動部２１に対して移動方向ＳＤの図中下側へ移動させることができる。反対に、アーム３３５によってアーム３３３が押圧されている状態で、アーム３３２をＡ１方向の図中上側へ駆動すると、先端側の歯が送り歯３１１と噛み合っているアーム３３３もＡ１方向の上側へ移動するため、圧入プレス部３は、往復動部２１に対して移動方向ＳＤの図中上側へ移動させることができる。

一方、アーム３３７の先端の歯を送り歯３１１に噛み合わせた状態では、圧入プレス部３は、往復動部２１（構造部３２２）に対して移動できない。また、アーム３３５によってアーム３３３が押圧されていない状態では、アーム３３２に対してアーム３３３はＡ２方向の図中左側へ回転可能となっている。このような状態では、アーム３３３をＡ１方向へ移動させても、アーム３３２に対してアーム３３３はＡ２方向の図中左側へ回転して、先端側の歯が送り歯３１１に沿って逃げることとなる。

したがって、アーム３３５によってアーム３３３が押圧されている状態で、アーム３３２をＡ１方向の下側へ駆動し、アーム３３７の先端の歯を送り歯３１１に噛み合わせた状態でアーム３３２をＡ１方向の上側へ駆動すれば、圧入プレス部３を、往復動部２１に対して移動方向ＳＤの下側へ移動させることができる。なお、エアシリンダ３３１による１回の往復駆動により移動させる単位移動距離をＳＴとする。これを繰り返すことによって、圧入プレス部３を、往復動部２１に対して移動方向ＳＤの下側へ、単位移動距離ＳＴと繰り返し回数を掛け合わせた距離だけ移動させることができる。

反対に、アーム３３５によってアーム３３３が押圧されている状態で、アーム３３２をＡ１方向の上側へ駆動し、アーム３３７の先端の歯を送り歯３１１に噛み合わせた状態でアーム３３２をＡ１方向の下側へ駆動すれば、圧入プレス部３を、往復動部２１に対して移動方向ＳＤの上側へ移動させることができる。これを繰り返すことによって、圧入プレス部３を、往復動部２１に対して移動方向ＳＤの上側へ、単位移動距離ＳＴと繰り返し回数を掛け合わせた距離だけ移動させることができる。

図６に示すように、圧入プレス部３においてシャフト１１の端部１１１と当接可能な当接面３１２は、移動方向ＳＤと交差する（傾斜する）方向に階段状に形成されている１１個の当接面３１２からなり、１１個の当接面３１２は、直線階段状に形成されている。この直線階段状部分の形状は、例えば、当接面３１２の段差Ｌ３を１０回加算した加算距離Ｌ４と、往復動部２１の往復動距離Ｌ１とを、合計した合計の距離が、シャフト１１を軸穴１２１，１４１に圧入しようとする圧入距離Ｌ２となるように設定している。また、当接面３１２の移動方向ＳＤの寸法Ｌ５を、シャフト１１の端部１１１を押圧できる寸法であって、単位移動距離ＳＴの複数倍、または、単位移動距離ＳＴと同一寸法に設定している。

制御装置６は、移動装置３２による圧入プレス部３の移動を制御して１１個の当接面３１２において端部１１１と当接させる当接面３１２を軸穴１２１，１４１に順次近づけるように切り替え、且つ、当接面３１２を切り替える毎に往復動による圧入距離Ｌ２よりも短い往復動距離Ｌ１の圧入を１０回繰り返すように構成されている。但し、当接面３１２を軸穴１２１，１４１に近づけるように切り替える前に、往復動距離Ｌ１の圧入を１回行なうため、往復動距離Ｌ１の圧入は、１１回行なわれることになる。

図６に示す例では、図中右端の当接面３１２をシャフト１１の端部１１１に当接させて、２点差線の圧入プレス部３を直線の圧入プレス部３に移動させて、往復動距離Ｌ１の圧入を行なっている。この図６に示す例が、当接面３１２を軸穴１２１，１４１に近づけるように切り替える前に行なう、往復動距離Ｌ１の圧入といえる。図中右側から２番目の当接面３１２をシャフト１１の端部１１１に当接させるように、２点差線の圧入プレス部３を移動方向ＳＤの図中右側へ移動させて、右端の当接面３１２から右側から２番目の当接面３１２に切り替えて、端部１１１と当接させる当接面３１２を軸穴１２１，１４１に近づけている。

これを１０回繰り返して、即ち、図７に示すように、２点差線の圧入プレス部３を直線の圧入プレス部３に移動させて、直線の圧入プレス部３において図中左端の当接面３１２をシャフト１１の端部１１１に当接させて、往復動距離Ｌ１の圧入を行なっている。このようにして、シャフト１１を軸穴１２１，１４１に圧入距離Ｌ２の圧入を行なう。

上述したように、移動装置３２による圧入プレス部３の１回毎の移動は、単位移動距離ＳＴであり、これを複数回繰り返すことにより、圧入プレス部３を、移動方向ＳＤにおいて寸法Ｌ５ずつ移動させることが可能となる。つまり、移動装置３２により、圧入プレス部３の単位移動距離ＳＴの移動を複数回繰り返すことによって、端部１１１と当接させる当接面３１２を、段差Ｌ３ずつ軸穴１２１，１４１に近づけることが可能となっている。

次に、以上のように構成された加工装置１による加工方法において、制御装置６が実行する加工フローを、図８に基づいて説明する。

加工装置１の図示しない加工スイッチがオンされて図８に示す加工フローがスタートする。最初に、初期設定工程Ｓ１０において、移動装置３２による圧入プレス部３の移動を制御して、１１個の当接面３１２において図６中の右端の当接面３１２をシャフト１１の端部１１１と当接可能な位置に移動させると共に、加工の繰り返し数Ｎをゼロにリセットする。

初期設定工程Ｓ１０の後に圧入工程Ｓ２０で、圧入プレス部３を往復動方向ＺＤへ往復動させてシャフト１１を積層されたコア１２とつば付きコア１４の軸穴１２１，１４１に圧入距離Ｌ２より短い往復動距離Ｌ１の圧入を行う。

圧入工程Ｓ２０と同時に抜き工程Ｓ３０が行なわれ、この抜き工程Ｓ３０で、往復動部２１の往復動によって抜きプレス部４を往復動させて薄板材１３からコア１２の打ち抜きを行う。圧入工程Ｓ２０と抜き工程Ｓ３０の後にステップＳ４０で、繰り返し数Ｎに１を加算し、ステップＳ５０で、繰り返し数Ｎが１１であるか否かを判定する。

ステップＳ５０が「ＮＯ」の場合、即ち、繰り返し数Ｎが１１に達していないと判定された場合、切替工程Ｓ６０で、移動装置３２による圧入プレス部３の移動を制御して、複数の当接面３１２において端部１１１と当接させる当接面３１２を、軸穴１２１，１４１に近づけるように切り替える。切替工程Ｓ６０の後に、圧入工程Ｓ２０と抜き工程Ｓ３０へ戻って上述のステップを繰り返す。

ステップＳ５０が「ＹＥＳ」の場合、即ち、繰り返し数Ｎが１１に達していると判定された場合、この加工フローを終了する。

図８に示す例では、圧入工程Ｓ２０と抜き工程Ｓ３０の繰り返し数は１１回であり、切替工程Ｓ６０の繰り返し数は１０回となっている。つまり、図８に示す例では、当接面３１２を切り替える毎に往復動部２１の往復動を制御して行なう往復動距離Ｌ１の圧入は、１０（（Ｎ−１）に相当）回繰り返され、これに加えて、初期設定工程Ｓ１０の状態における往復動距離Ｌ１の圧入が１回行なわれているといえる。

なお、この加工フローは、本実施形態の加工フローを説明するものであり、実際の加工では、例えば、１０００本のシャフトを圧入する場合には、図８に示す加工フローを１０００回繰り返すものである。つまり、１本のシャフトを圧入する毎に、初期設定工程Ｓ１０で加工の繰り返し数Ｎをゼロにリセットして、図８に示す加工フローを行うものである。

プレス機械２は、請求項に記載のプレス機械に相当し、圧入プレス部３は、請求項に記載の加工部に相当し、移動装置３２は、請求項に記載の移動手段に相当し、抜きプレス部４は、請求項に記載の短ストローク加工部に相当し、制御装置６は、請求項に記載の制御手段に相当する。シャフト１１は、請求項に記載の圧入材に相当し、軸穴１２１，１４１は、請求項に記載の穴部に相当し、薄板材１３は、請求項に記載の被加工材に相当し、往復動距離Ｌ１は、請求項に記載の所定の距離に相当し、抜き工程Ｓ３０は、請求項に記載の加工工程に相当し、（繰り返し数Ｎ−１）は、請求項に記載の所定回数に相当する。

（作用効果）
次に、本実施形態の加工装置１の作用および効果を説明する。

本実施形態による加工装置１では、特徴的構成として、プレス機械２の往復動部２１に対する圧入プレス部３の移動を制御して移動方向ＳＤと交差する方向に階段状に形成されている１１個の当接面３１２においてシャフト１１の端部１１１と当接させる当接面３１２を、軸穴１２１，１４１に順次近づけるように切り替える。さらに、当接面３１２を切り替える毎に往復動による圧入距離Ｌ２よりも短い往復動距離Ｌ１の圧入を１０回繰り返す。このため、１回毎に当接面３１２を軸穴１２１，１４１に近づける距離（段差Ｌ３に相当）を１０回加算した加算距離Ｌ４と、１回の往復動により圧入される距離Ｌ１との合計の距離が、１０回繰り返したことにより圧入された圧入距離Ｌ２となっている。したがって、往復動部２１が往復動する距離Ｌ１よりも長い圧入距離Ｌ２の圧入が可能となる。

さらには、この繰り返す回数を増減すれば、１回毎に当接面３１２を軸穴１２１，１４１に近づける距離Ｌ３をこの回数だけ加算した加算距離Ｌ４を、増減できるため、この繰り返しによって圧入される圧入距離Ｌ２を増減できる。したがって、この繰り返す回数を増減するのみで、種々の圧入距離Ｌ２の圧入に対応することが可能となっている。これらの結果、短ストローク（往復動距離Ｌ１に相当）のプレス機械２で長ストローク（圧入距離Ｌ２に相当）の圧入を行うことが可能であって、且つ、種々のストロークの圧入に対応が容易となっている。

さらに、往復動部２１の１回毎の往復動によって薄板材１３からコア１２の打ち抜きを行う抜きプレス部４が、往復動部２１に取り付けられている。このため、短ストロークのプレス機械２による長ストロークの圧入と同時に、同じ短ストロークのプレス機械２で短ストロークの打ち抜きが可能となる。即ち、短ストロークの打ち抜きと長ストロークの圧入を短ストロークのプレス機械２で同時に行うことが可能となる。

また、圧入距離Ｌ２より短い往復動距離Ｌ１の圧入を行う圧入工程Ｓ２０と、１１個の当接面３１２においてシャフト１１の端部１１１と当接させる当接面３１２を、軸穴１２１，１４１に近づけるように切り替える切替工程Ｓ６０とを、交互に１０回数繰り返す。このため、圧入工程Ｓ２０では、圧入距離Ｌ２より短い往復動距離Ｌ１の圧入しかできないが、圧入工程Ｓ２０後の切替工程Ｓ６０で当接面３１２を軸穴１２１，１４１に近づけているため、この切替工程Ｓ６０後の圧入工程Ｓ２０で、再度、圧入距離Ｌ２より短い往復動距離Ｌ１の圧入をすることが可能となる。これらを交互に１０回繰り返すことにより、１回毎に当接面３１２を軸穴１２１，１４１に近づける距離（段差Ｌ３に相当）を１０回だけ加算した加算距離Ｌ４と、１回の往復動により圧入される距離（往復動距離Ｌ１に相当）との合計の距離が、１０回繰り返したことにより圧入された圧入距離Ｌ２となっている。したがって、往復動部２１が往復動する距離Ｌ１よりも長い圧入距離Ｌ２の圧入が可能となる。

また、圧入工程Ｓ２０と同時に、往復動部２１の往復動によって薄板材１３からコア１２の打ち抜きを行う抜き工程Ｓ３０を設けているため、短ストロークのプレス機械２による長ストロークの圧入と同時に、同じ短ストロークのプレス機械２で短ストロークの打ち抜きが可能となる。即ち、短ストロークの打ち抜きと長ストロークの圧入を短ストロークのプレス機械２で同時に行うことが可能となる。

また、移動方向ＳＤを、往復動方向ＺＤと垂直な方向としているため、往復動方向ＺＤの力は、移動方向ＳＤのベクトル成分がゼロとなっている。このため、原理上、この力は、移動装置３２に作用しない。したがって、この力に対抗させるため移動装置３２の構成を複雑化させる必要がないため、移動装置３２の構成を複雑化しないで、往復動部２１に対して圧入プレス部３を移動させることが可能となる。

また、移動方向ＳＤを直線方向としており、１１個の当接面３１２を直線階段状に形成しているため、圧入プレス部３の構造と移動装置３２の構成を複雑化しないで、往復動部２１に対して圧入プレス部３を移動させて、端部１１１と当接させる当接面３１２を軸穴１２１，１４１に順次近づけることが可能となる。

（変形例）
上述の例では、移動方向ＳＤを往復動方向ＺＤと垂直な方向としたが、これに限らない。移動方向ＳＤを往復動方向ＺＤと交差する方向とする限りにおいて、上述と同様の効果を得ることができる。

上述の例では、図８に示す加工フローにおいて繰り返し数Ｎを１１としたがこれに限らない。また、制御装置６を、繰り返し数Ｎを切替可能に構成することも可能である。このため、圧入を繰り返す回数Ｎを切り替えることによって、圧入される圧入距離Ｌ２を多段階で切り替えることができるため、所望の圧入距離Ｌ２の圧入に対応することができる。

上述の例では、短ストロークの打ち抜きを例にして説明したが、これに限らない。短ストロークの打ち抜きの代わりに、成形プレス等の短ストロークの加工とすることも可能である。

上述の例では、移動方向ＳＤは、直線方向であったが、図９に示すように、回転方向の移動方向ＳＤ１とすることも可能である。図９に示す例では、移動方向ＳＤ１を、往復動方向ＺＤに垂直な面内の回転方向とし、即ち、往復動方向ＺＤと同一方向を回転軸とする回転方向としている。これに伴って、圧入プレス部３の代わりに、螺旋階段状に形成された複数の当接面３１４を有している圧入プレス部３０を往復動部２１に取り付けている。

移動装置３４は、圧入プレス部３０を移動方向ＳＤ１において往復動部２１に対して回転移動自在に取り付けるための構造部３２３，３２４と、圧入プレス部３０を往復動部２１に対して回転移動させるための駆動部３５とを備えている。構造部３２３は、構造部３２４に対して移動方向ＳＤ１において回転移動自在に形成され、構造部３２３は、圧入プレス部３０に固定され、構造部３２４は、往復動部２１に固定されている。このようにして、圧入プレス部３０は、移動方向ＳＤ１において往復動部２１に対して回転移動自在に取り付けられている。なお、図９では、図９を見易くするため、構造部３２４とインデックス５のみを横断面で示している。

駆動部３５は、歯車３５１を備え、圧入プレス部３０の外周に形成されている送り歯３１３に、歯車３５１の歯と噛み合わせている。制御装置６は、歯車３５１の回転を制御し、歯車３５１の歯と噛み合っている送り歯３１３を介して、圧入プレス部３０の回転を制御する。圧入プレス部３０の回転を制御することによって、複数の当接面３１４においてシャフト１１の端部１１１と当接させる当接面３１４を、軸穴１２１，１４１に近づけるように切り替えることができる。したがって、上述と同様の効果を得ることができる。

なお、駆動部３３のみ駆動部３５に置き換えて、圧入プレス部３と構造部３２１，３２２を、そのままとすることも可能である。この場合でも、上述と同様の効果を得ることができる。

圧入プレス部３０は、請求項に記載の加工部に相当し、移動装置３４は、請求項に記載の移動手段に相当する。

なお、上述の実施形態や変形例で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示していなくても上述の実施形態や変形例を部分的に組み合せることも可能である。

１加工装置、２プレス機械（プレス機械）、２１往復動部、
３，３０圧入プレス部（加工部）、３１１，３１３送り歯
３１２，３１４当接面、３２，３４移動装置（移動手段）
３２１，３２２，３２３，３２４構造部、３３，３５駆動部
３３１，３３４エアシリンダ、３３２，３３３、３３５〜３３７アーム
３３８ピン、３５１歯車、４抜きプレス部（短ストローク加工部）
４１，４１１，４１２カセットダイ、４２カセットフィーダ
５インデックス、６制御装置（制御手段）、７プレス機械
７１，７１１，７１２カセットダイ、７２カセットフィーダ
１０アーマチャコア、１１シャフト（圧入材）、１１１端部、１２コア
１２１軸穴（穴部）、１３薄板材（被加工材）、１４つば付きコア
１４１軸穴（穴部）、１５薄板材、ＺＤ往復動方向、ＳＤ移動方向
Ｌ１往復動距離（所定の距離）、Ｌ２圧入距離、Ｌ３段差、Ｌ４加算距離
Ｌ５寸法、ＳＴ単位移動距離、ＭＤ１，ＭＤ２送り方向

Claims

所定の距離を往復動する往復動部を備えたプレス機械と、
前記往復動部が往復動する方向と交差する移動方向において前記往復動部に移動自在に取り付けられた加工部であって、圧入材の端部と当接して前記圧入材を穴部に圧入する加工部と、
前記往復動部の往復動を制御する制御手段と、
前記制御手段によって制御されて、前記往復動部に対して前記加工部を前記移動方向において移動させる移動手段と、を備え、
前記加工部は、各々が前記端部と当接可能な複数の当接面であって、前記移動方向と交差する方向に階段状に形成された複数の当接面を有し、
前記制御手段は、前記移動手段を制御して前記複数の当接面において前記端部と当接させる当接面を前記穴部に順次近づけるように切り替え、且つ、前記当接面を切り替える毎に前記往復動部の往復動を制御して前記所定の距離の圧入を所定回数繰り返すことによって、前記所定の距離よりも長い圧入距離の圧入を行なうことを特徴とする加工装置。
前記往復動部に取り付けられ、前記往復動部の１回毎の往復動によって被加工材を加工する短ストローク加工部を備えることを特徴とする請求項１に記載の加工装置。
前記制御手段は、前記所定回数を切替可能に構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の加工装置。
前記移動方向は、前記往復動部が往復動する方向と垂直な方向であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の加工装置。
前記移動方向は、直線方向であり、
前記複数の当接面は、直線階段状に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の加工装置。
前記移動方向は、回転方向であり、
前記複数の当接面は、螺旋階段状に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の加工装置。
所定の距離を往復動する往復動部を備えたプレス機械と、前記往復動部が往復動する方向と交差する移動方向において前記往復動部に移動自在に取り付けられた加工部であって、圧入材の端部と当接して前記圧入材を穴部に圧入する加工部と、前記往復動部の往復動を制御する制御手段と、前記制御手段によって制御されて、前記往復動部に対して前記加工部を前記移動方向において移動させる移動手段と、を備え、前記加工部は、各々が前記端部と当接可能な複数の当接面であって、前記移動方向と交差する方向に階段状に形成された複数の当接面を有する加工装置による加工方法であって、
前記制御手段が、前記複数の当接面のいずれかを前記端部と当接させると共に、前記往復動部の前記往復動を制御して、前記所定の距離の圧入を行う圧入工程と、
前記制御手段が、前記移動手段を制御して、前記複数の当接面において前記端部と当接させる当接面を、前記穴部に近づけるように切り替える切替工程と、を備え、
前記圧入工程と前記切替工程を交互に所定回数繰り返すことによって、前記所定の距離よりも長い圧入距離の圧入を行なうことを特徴とする加工方法。
前記往復動部に取り付けられ、前記往復動部の１回毎の往復動によって被加工材を加工する短ストローク加工部を、さらに備えた加工装置による加工方法であって、
前記圧入工程と同時に、前記往復動部の前記往復動によって前記短ストローク加工部を往復動させて前記被加工材を加工する加工工程を備えることを特徴とする請求項７に記載の加工方法。
前記制御手段は、前記所定回数を切替可能に構成されていることを特徴とする請求項７または８に記載の加工方法。
前記移動方向は、前記往復動部が往復動する方向と垂直な方向であることを特徴とする請求項請求項７〜９のいずれか一項に記載の加工方法。
前記移動方向は、直線方向であり、
前記複数の当接面は、直線階段状に形成されていることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか一項に記載の加工方法。
前記移動方向は、回転方向であり、
前記複数の当接面は、螺旋階段状に形成されていることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか一項に記載の加工方法。