JP7557200B2 - 加工装置及び加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、円柱状のワークを加工する加工装置及び加工方法に関する。

下記特許文献１には、端面に半円柱状の溝が形成され、かつ加工対象となる円筒部材の貫通孔（内部孔）に嵌合可能な外形を備えた一対の円柱部を備えた加工用受け具が開示されている。この加工用受け具では、加工対象となる円筒部材の貫通孔を一対の円柱部に嵌合させた状態で、半円柱状の溝を合わせたピンガイド孔に穿孔ピンを押し出すことで、穿孔ピンにより円筒部材に塑性孔抜きを行う。

特開２０００－４２６４９号公報

上記特許文献１に記載の加工用受け具では、円筒部材に塑性孔抜きを行うための加工用受け具であり、円筒部材以外の形状の加工については考慮されていない。

例えば、円筒部材に代えて、貫通孔を備えた長円筒状部材又は矩形筒状部材を成型する場合、まず、円柱状部材を切削加工などにより長円柱状部材又は矩形柱状部材に加工し、さらに長円柱状部材又は矩形柱状部材に貫通孔を形成するという前加工が必要となる。しかし、円柱状部材の切削加工により長円柱状部材又は矩形柱状部材を形成すると、材料が無駄になると共に加工のための作業が煩雑となる。

本発明は上記事実を考慮し、円柱状のワークから略長円柱状又は略矩形柱状の加工部品を、材料を無駄にすることなく容易に形成することができる加工装置及び加工方法を得ることが目的である。

第１態様に記載の加工装置は、円柱状のワークを加工する加工装置であって、円筒状とされ、周方向の対向する位置に軸方向の挿入口側から奥側に向かって内壁が徐々に縮小された一対の傾斜面を備えたケースと、前記ケースの内部に軸方向に移動可能に設けられ、前記傾斜面と摺動し、かつ軸方向の前記挿入口側から前記奥側に向かって外径が徐々に縮小されたテーパ面を備えた一対のダイスと、前記ダイスに設けられ、前記ワークの外周面に接触すると共に、前記テーパ面が前記挿入口側から前記奥側に向かって前記傾斜面と摺動したときに前記ケースの半径方向内側に進出し、前記ワークの外周面を押し付けて変形させる押し付け部と、前記ケースの内部の周方向における一対の前記ダイスの間に設けられ、前記押し付け部が前記ワークを押し付けたときに前記ワークの素材を前記押し付け部から逃がす逃げ部と、を有する。

第１態様に記載の加工装置によれば、円筒状のケースには、周方向の対向する位置に軸方向の挿入口側から奥側に向かって内壁が徐々に縮小された一対の傾斜面が設けられている。ケースの内部に軸方向に移動可能に設けられた一対のダイスには、軸方向の挿入口側から奥側に向かって外径が徐々に縮小されたテーパ面が設けられており、テーパ面が傾斜面と摺動する。ダイスには、ワークの外周面に接触する押し付け部が設けられており、テーパ面が軸方向の挿入口側から奥側に向かって傾斜面と摺動したときに押し付け部がケースの半径方向内側に進出する。このとき、ケースの内部の一対のダイスの間に逃げ部が設けられており、押し付け部をワークの外周面に押し付けると共にワークの素材を一対のダイスの間の逃げ部に逃がすことによりワークを塑性変形により変形させる。これにより、ワークが一対のダイスの押し付け部に押し付けられて、半径方向内側に縮小する方向に変形する共に、ワークが逃げ部により半径方向外側に拡大するように変形する。このため、円柱状のワークから略長円柱状又は略矩形柱状の加工部品を、材料を無駄にすることなく容易に形成することができる。

第２態様に記載の加工装置は、第１態様に記載の加工装置において、前記ダイスを前記ケースの軸方向の前記挿入口側に付勢する付勢部材と、前記ダイスを前記付勢部材の付勢力に抗して前記ケースの軸方向の前記挿入口側から前記奥側に移動させる移動部と、を備える。

第２態様に記載の加工装置によれば、ダイスが付勢部材によってケースの軸方向の挿入口側に付勢されており、移動部によってダイスを付勢部材の付勢力に抗してケースの軸方向の挿入口側から奥側に移動させる。これにより、ダイスのテーパ面がケースの傾斜面と摺動し、押し付け部が半径方向内側に進出する。このため、複雑な機構を用いることなく、ダイスを軸方向に移動させる横運動を、押し付け部を半径方向内側に進出させる縦運動に変えることができる。

第３態様に記載の加工装置は、第２態様に記載の加工装置において、一対の前記ダイスは、前記ケースの軸方向に沿って移動する支持金型に半径方向に移動可能に支持されており、前記付勢部材は、前記支持金型を介して前記ダイスを前記ケースの軸方向の前記挿入口側に付勢する構成とされており、前記逃げ部は、前記支持金型に設けられている。

第３態様に記載の加工装置によれば、一対のダイスは、ケースの軸方向に沿って移動する支持金型に半径方向に移動可能に支持されており、付勢部材は、支持金型を介してダイスをケースの軸方向の挿入口側に付勢している。このため、一対のダイスを支持金型により安定して支持することができ、一対のダイスをケースの軸方向に移動させると共に半径方向内側に進出させることができる。また、支持金型に逃げ部が設けられているので、ワークが一対のダイスの押し付け部に押し付けられて塑性変形するときに、ワークの素材を逃げ部に逃がすことができる。

第４態様に記載の加工方法は、第１態様から第３態様までのいずれか１つの態様に記載の加工装置を用いて円柱状のワークを加工する加工方法であって、円筒状のケースの内部の一対のダイスの間に前記ワークをセットするセット工程と、一対の前記ダイスに設けられた押し付け部を前記ワークの外周面に接触させ、前記ワーク及び一対の前記ダイスを前記ケースの挿入口側から奥側に向かって移動させることにより、前記押し付け部を半径方向内側に進出させ、前記押し付け部を前記ワークの外周面に押し付けると共に前記ワークの素材を一対の前記ダイスの間の逃げ部に逃がすことにより前記ワークを変形させる変形工程と、を有する。

第４態様に記載の加工方法によれば、セット工程で、円筒状のケースの内部の一対のダイスの間に円柱状のワークをセットする。さらに、変形工程で、一対のダイスに設けられた押し付け部をワークの外周面に接触させ、ワーク及び一対のダイスをケースの挿入口側から奥側に向かって移動させることにより、押し付け部を半径方向内側に進出させる。そして、押し付け部をワークの外周面に押し付けると共にワークの素材を一対のダイスの間の逃げ部に逃がすことによりワークを塑性変形により変形させる。これにより、ワークが一対のダイスの押し付け部に押し付けられて、塑性変形により半径方向内側に縮小する方向に変形する共に、ワークが逃げ部により半径方向外側に拡大するように変形する。このため、円柱状のワークから略長円柱状又は略矩形柱状の加工部品を、材料を無駄にすることなく容易に形成することができる。

第５態様に記載の加工方法は、第４態様に記載の加工方法において、前記変形工程を経ることにより、前記ワークから長円柱状又は矩形柱状の加工部品が形成される。

第５態様に記載の加工方法によれば、変形工程を経ることにより、円柱状のワークから長円柱状又は矩形柱状の加工部品が形成されるため、加工部品を、材料を無駄にすることなく容易に形成することができる。

第６態様に記載の加工方法は、第５態様に記載の加工方法において、前記加工部品の一部に、回り止めのための突起を形成する。

第６態様に記載の加工方法によれば、長円柱状又は矩形柱状の加工部品の一部に、例えば、塑性変形などにより回り止めのための突起を形成することができる。

第７態様に記載の加工方法法は、第６態様に記載の加工方法において、前記加工部品に、軸方向と交差する方向に沿って貫通孔を形成する。

第７態様に記載の加工方法によれば、加工部品に、例えば、切削加工などにより軸方向と交差する方向に沿って貫通孔を形成することができる。

第８態様に記載の加工方法は、第７態様に記載の加工方法において、前記加工部品は、ホースが接続される継手本体に取り付けられると共にブレーキキャリパに接続された状態で締結具により固定される接続部を製造するための中間部品である。

第８態様に記載の加工方法によれば、加工部品は、ホースが接続される継手本体に取り付けられると共にブレーキキャリパに接続された状態で締結具により固定される接続部を製造するための中間部品である。このため、円柱状のワークから略長円柱状又は略矩形柱状の中間部品を、材料を無駄にすることなく容易に形成することができる。

本発明に係る加工装置及び加工方法によれば、円柱状のワークから略長円柱状又は略矩形柱状の加工部品を、材料を無駄にすることなく容易に形成することができる。

（Ａ）は、第１実施形態に係る加工装置により加工する前のワークを示す正面図及び軸方向に沿った半裁断面図であり、（Ｂ）は、第１実施形態に係る加工装置により加工された後の加工部品を示す正面図及び軸方向に沿った半裁断面図である。 加工部品の一部に回り止めのための突起を形成した第２加工部品を示す正面図及び軸方向に沿った半裁断面図である。 （Ａ）は、第２加工部品に軸方向に沿って孔部を形成した第３加工部品を示す正面図及び軸方向に沿った半裁断面図であり、（Ｂ）は、第３加工部品の軸方向と交差する方向に沿って貫通孔を形成した継手の接続部を示す側面図である。 第１実施形態に係る加工装置を示す断面図であって、ワークを一対のダイスの間にセットした状態を示す断面図である。 第１実施形態に係る加工装置を示す一部を切断した斜視図であって、ワークを一対のダイスの間にセットした状態を示す斜視図である。 図４及び図５に示す加工前のワークを示す正面図及び側面図である。 第１実施形態に係る加工装置を示す一部を切断した斜視図であって、ワークの加工途中の状態を示す斜視図である。 第１実施形態に係る加工装置を示す断面図であって、ワークの加工が完了した状態を示す図である。 第１実施形態に係る加工装置を示す一部を切断した斜視図であって、ワークの加工が完了した状態を示す斜視図である。 図８及び図９に示す加工が完了した状態の加工部品を示す正面図及び側面図である。 継手の接続部をブレーキキャリパにユニオンボルトにより固定する構造を示す分解斜視図である。 継手の接続部をブレーキキャリパにユニオンボルトにより固定した構造を示す側面図である。

以下、図１～図１２を用いて、第１実施形態に係る加工装置及び加工方法について説明する。

図１（Ａ）には、第１実施形態に係る加工装置により加工する前のワークが示されている。

図１（Ａ）に示されるように、第１実施形態に係る加工装置１０（図４参照）により加工する前のワーク１００は、金属の略円柱状の部材である。より具体的には、ワーク１００は、略円形状の外周面１００Ａと、軸方向の両側に設けられた端面１００Ｂと、を備えている。端面１００Ｂは、ワーク１００の軸方向に対して直交する方向に配置されている。

図１（Ｂ）には、第１実施形態に係る加工装置１０（図４参照）によりワーク１００を加工した後の加工部品１１０が示されている。図１（Ｂ）に示されるように、加工部品１１０は、軸方向に沿って配置されると共に外面の両側に形成された一対の平面部１１０Ａと、一対の平面部１１０Ａの間の外面の両側に形成された一対の凸状の湾曲面１１０Ｃと、を備えている。さらに、加工部品１１０は、軸方向の両側に配置された端面１１０Ｂを備えている。端面１１０Ｂは、加工部品１１０の軸方向に対して直交する方向に配置されている。

図２には、図１（Ｂ）に示す加工部品１１０を加工した第２加工部品１２０が示されている。図２に示されるように、第２加工部品１２０は、一対の平面部１１０Ａの間に設けられた一対の湾曲面１２０Ｃと、軸方向の一方の端面１２０Ｂにおける湾曲面１２０Ｃとの縁部から軸方向に突出する突起１２２と、を備えている。湾曲面１２０Ｃは、加工部品１１０の湾曲面１１０Ｃよりも湾曲の傾斜が滑らかな形状（湾曲面１１０Ｃほど突出しない形状）とされている。本実施形態では、加工部品１１０の圧造により、加工部品１１０を塑性変形させることで、突起１２２と、一対の湾曲面１２０Ｃとが形成されている。このため、第２加工部品１２０の軸方向の長さは、加工部品１１０の軸方向の長さよりも短い。

図３（Ａ）には、図２に示す第２加工部品１２０を加工した第３加工部品１３０が示されている。図３（Ａ）に示されるように、第３加工部品１３０は、軸方向の突起１２２が形成された側と反対側の端面１１０Ｂの中心部に軸方向に沿って形成された孔部１３２を備えている。孔部１３２は、突起１２２側の端面１２０Ｂまで貫通していない。孔部１３２は、例えば、第２加工部品１２０の端面１１０Ｂからドリル等で切削加工することによって形成されている。孔部１３２の軸方向の深さは、第３加工部品１３０の全体の軸方向の長さの約半分とされている。

図３（Ｂ）には、第３加工部品１３０を加工した継手の接続部１４０が示されている。図３（Ｂ）に示されるように、接続部１４０には、一対の平面部１１０Ａを貫通する貫通孔１４２が形成されている。貫通孔１４２は、接続部１４０の軸方向と交差する（本実施形態では直交する）方向に設けられている。貫通孔１４２は、例えば、平面部１１０Ａからドリル等で切削加工することにより形成されている。貫通孔１４２は、平面部１１０Ａの中心部に形成されている。貫通孔１４２は、貫通孔１４２の貫通方向の中間部で孔部１３２と連通している。

図４には、第１実施形態に係る加工装置１０が断面図にて示されており、図５には、第１実施形態に係る加工装置１０が一部を切断した斜視図にて示されている。図４及び図５に示されるように、加工装置１０には、図１（Ａ）及び図６に示すワーク１００がセットされている。図４及び図５には、加工装置１０により加工する前のワーク１００が示されている。

加工装置１０は、筒状の筐体１２と、筐体１２の内部に取り付けられた筒状の金型ケース１４と、金型ケース１４の内部に軸方向に移動可能に配置された支持金型１６と、を備えている。また、加工装置１０は、金型ケース１４の内部で支持金型１６に半径方向に移動可能に支持されると共に支持金型１６の移動により軸方向に移動可能とされた一対のダイス１８を備えている。金型ケース１４及び筐体１２は、ケースの一例である。なお、図５では、筐体１２を省略している。

また、加工装置１０は、一対のダイス１８の間にセットされたワーク１００の軸方向の奥側の端面１００Ｂに接触し、軸方向にスライドするスライド部２０を備えている。

さらに、加工装置１０は、支持金型１６を介してダイス１８を筐体１２の後述する挿入口１５Ａ側に付勢する付勢部材２２と、支持金型１６を介してダイス１８を付勢部材２２の付勢力に抗して筐体１２の挿入口１５Ａ側から奥側に移動させる移動部２４と、を備えている。

筐体１２は、円筒部３０と、円筒部３０の軸方向の一端側に取り付けられた底壁部３２と、を備えている。底壁部３２は、板状の底壁３２Ａと、底壁３２Ａの中心部から円筒部３０の軸方向に沿って突出する突出部３２Ｂと、底壁３２Ａの周縁部から円筒部３０の外側に回り込む側壁部３２Ｃと、備えている。底壁部３２は、側壁部３２Ｃが円筒部３０の外側に嵌合されることで、円筒部３０に取り付けられている。

突出部３２Ｂの中心部には、円筒部３０の軸方向に沿ってスライド部２０が挿通される貫通孔３３が形成されている。貫通孔３３は、円形とされており、内径がスライド部２０の外径より僅かに大きい。これにより、スライド部２０が底壁部３２の貫通孔３３に挿通された状態で、貫通孔３３に沿って軸方向に移動可能とされている。

金型ケース１４は、筒状の部材で構成されている（図５参照）。金型ケース１４は、円筒部３０と底壁部３２に接触した状態で固定されている。すなわち、一対の金型ケース１４は、円筒部３０の軸方向に移動しない。金型ケース１４は、一例として、円筒部３０の軸方向に沿って配置された２つの部材で構成されているが、金型ケース１４を構成する部材の数や形状は変更可能である。

金型ケース１４の軸方向の一端側は、ワーク１００がセットされる挿入口１５Ａ側とされており、金型ケース１４の軸方向の他端側は、底壁部３２によって閉塞された奥部１５Ｂ側とされている。金型ケース１４の奥部１５Ｂの側は、ケースの軸方向の奥側の一例である。

金型ケース１４は、周方向の対向する位置に、軸方向の挿入口１５Ａ側から奥部１５Ｂ側に向かって内壁が徐々に縮小された一対の傾斜面１４Ａを備えている。一例として、傾斜面１４Ａは、金型ケース１４の内壁に上下方向に沿って均一な面となるように配置されている。言い換えると、傾斜面１４Ａは、金型ケース１４の軸方向に沿った仮想の鉛直面に対して所定の角度となるように配置されている。本実施形態では、一対の傾斜面１４Ａは、金型ケース１４の幅方向（軸方向と直交する方向）において、左右対称となるように形成されている。傾斜面１４Ａは、金型ケース１４の軸方向における挿入口１５側に設けられている。

金型ケース１４は、傾斜面１４Ａの軸方向の奥側に、傾斜面１４Ａの最も半径方向内側に突出した部分から半径方向外側に配置された縦壁部１４Ｂと、縦壁部１４Ｂの半径方向外側端部から軸方向に沿って配置された内壁部１４Ｃと、を備えている。内壁部１４Ｃの内径は、傾斜面１４Ａの最も半径方向内側に突出した部分の内径よりも大きい。金型ケース１４の傾斜面１４Ａが設けられた位置以外の部分は、略円筒状とされている（図５参照）。

支持金型１６は、筒状の部材で構成されている（図５参照）。支持金型１６は、金型ケース１４の内部に軸方向に移動可能に支持されている。支持金型１６の軸方向の長さは、金型ケース１４の傾斜面１４Ａが設けられた位置の軸方向の長さよりも長い。

支持金型１６は、筒状の本体部１６Ａと、本体部１６Ａの軸方向の奥側（奥部１５Ｂ側）の端部に形成されたフランジ部１６Ｂと、を備えている。本体部１６Ａの中心部には、ワーク１００が挿入可能な凹状部１７が形成されている。フランジ部１６Ｂは、本体部１６Ａから半径方向外側に突出している。フランジ部１６Ｂは、金型ケース１４の軸方向における傾斜面１４Ａよりも奥側に配置されており、フランジ部１６Ｂの外径は、傾斜面１４Ａの最も半径方向内側に突出した部分の内径よりも大きい。これにより、支持金型１６が軸方向における挿入口１５Ａ側に移動したときに、フランジ部１６Ｂが金型ケース１４の縦壁部１４Ｂに当たることで、支持金型１６の移動範囲を規制している。すなわち、フランジ部１６Ｂが金型ケース１４の縦壁部１４Ｂに当たることで、支持金型１６がそれ以上挿入口１５Ａ側に移動しない。

支持金型１６の本体部１６Ａにおける一対の傾斜面１４Ａと対向する位置には、略上下方向に沿って配置された平面部１６Ｃが形成されている。平面部１６Ｃは、本体部１６Ａの幅方向（軸方向と直交する方向）の両側に設けられている。それぞれの平面部１６Ｃの中央部付近には、半径方向内側に窪んだ凹部３６が形成されている。支持金型１６の軸方向における凹部３６が設けられている範囲は、金型ケース１４の軸方向における傾斜面１４Ａの設けられている範囲いよりも小さい。凹部３６には、それぞれダイス１８が半径方向に移動可能に挿入されている。支持金型１６における凹部３６の底面の一部には、貫通孔３８が形成されている。貫通孔３８は、平面部１６Ｃに対して直交する方向に形成されている。

また、本体部１６Ａの凹状部１７の奥側（奥部１５Ｂの側）には、スライド部２０が挿通される貫通孔１９が形成されている。貫通孔１９は、円形とされており、内径がスライド部２０の外径より僅かに大きい。これにより、スライド部２０が本体部１６Ａの貫通孔１９に挿通された状態で、貫通孔１９に沿って軸方向に移動可能とされている。

一対のダイス１８は、支持金型１６の幅方向（軸方向と直交する方向）に配置されており、左右対称とされている。ダイス１８は、本体部１８Ａと、本体部１８Ａの中央部付近から半径方向内側に突出する突出部１８Ｂと、を備えている。

本体部１８Ａの半径方向内側の一部は、支持金型１６の凹部３６内に配置されている。本体部１８Ａの外形は、支持金型１６の凹部３６の内形よりも僅かに小さく、凹部３６内で本体部１８Ａが半径方向に移動可能とされている。また、突出部１８Ｂは、支持金型１６の貫通孔３８に挿通されている。突出部１８Ｂの外形は、支持金型１６の貫通孔３８の内形よりも僅かに小さく、貫通孔３８に沿って突出部１８Ｂが半径方向に移動可能とされている。

本体部１８Ａの外面には、金型ケース１４の軸方向の挿入口１５Ａ側から奥部１５Ｂ側に向かって外径が徐々に縮小されたテーパ面１８Ｃが形成されている。一対のダイス１８が軸方向に移動するときに、それぞれのダイス１８のテーパ面１８Ｃが金型ケース１４の傾斜面１４Ａを摺動する。これにより、ダイス１８は、軸方向の挿入口１５Ａ側から奥部１５Ｂ側に移動するときに、テーパ面１８Ｃが金型ケース１４の傾斜面１４Ａを摺動することで、半径方向内側に移動するようになっている。

突出部１８Ｂの半径方向内側には、ワーク１００の外周面１００Ａに接触する押し付け部４２が設けられている。押し付け部４２は、例えば、略上下方向に沿って配置された平面部とされている（図５参照）。押し付け部４２は、テーパ面１８Ｃが金型ケース１４の軸方向の挿入口１５Ａ側から奥部１５Ｂ側に向かって傾斜面１４Ａと摺動したときに、金型ケース１４の半径方向内側に進出し、ワーク１００の外周面１００Ａを押し付けて変形させるようになっている。その際、ワーク１００は、押し付け部４２に押し付けられた状態で、一対のダイス１８と共に金型ケース１４の軸方向に移動するようになっている。

また、支持金型１６の本体部１６Ａには、一対のダイス１８の間に、凹状部１７から半径方向外側に窪んだ逃げ部４４が設けられている（図５参照）。逃げ部４４は、本体部１６Ａの周方向における対向する位置に一対となるように設けられている。一対の逃げ部４４の間の距離は、ワーク１００の外径よりも大きい。逃げ部４４の幅方向（支持金型１６の軸方向と直交する方向）の中央部には、ワーク１００の周方向に沿って凹状に湾曲する湾曲面４４Ａが形成されている（図５参照）。これにより、ワーク１００が一対のダイス１８の押し付け部４２に押し付けられて変形するときに、ワーク１００の素材を逃げ部４４に逃がして変形させることが可能とされている。このとき、ワーク１００の素材が湾曲面４４Ａに接触することで、湾曲面４４Ａに沿った形状に変形可能である。

スライド部２０は、底壁部３２の貫通孔３３と支持金型１６の貫通孔１９に挿通された状態で、軸方向に移動可能とされている。スライド部２０は、円柱状の本体部２０Ａと、本体部２０Ａの軸方向の奥側に形成されたフランジ部２０Ｂと、を備えている。フランジ部２０Ｂは、本体部２０Ａよりも半径方向外側に突出している。フランジ部２０Ｂは、円筒部３０の軸方向における底壁部３２よりも奥側に配置されている（図４参照）。フランジ部２０Ｂの外径は、底壁部３２の貫通孔３３の内径よりも大きい。これにより、スライド部２０が底壁部３２から金型ケース１４の挿入口１５Ａ側に抜け出さないようになっている。

スライド部２０は、加工装置１０によるワーク１００の加工後に、図示しない駆動部により、金型ケース１４の軸方向の奥部１５Ｂ側から挿入口１５Ａ側に向かってスライドされる。これにより、ワーク１００が加工された加工部品１１０（図８及び図９）を筐体１２の外側に蹴り出すようになっている。

また、加工装置１０による加工時には、スライド部２０の本体部２０Ａのフランジ部２０Ｂと反対側の端面２０Ｃがワーク１００の端面１００Ｂと接触する。スライド部２０は、一対のダイス１８によるワーク１００の軸方向の奥側への移動に伴って、ワーク１００の端面１００Ｂと接触しながら軸方向の奥側にスライドするようになっている。

付勢部材２２は、一端が底壁部３２の底壁３２Ａに接触しており、他端が支持金型１６に接触している。支持金型１６は、付勢部材２２の付勢力により金型ケース１４の軸方向の挿入口１５Ａ側に付勢され、支持金型１６のフランジ部１６Ｂが金型ケース１４の縦壁部１４Ｂに当たることで、支持金型１６が金型ケース１４の挿入口１５Ａ側に配置されている。これにより、支持金型１６に支持された一対のダイス１８も、金型ケース１４の挿入口１５Ａ側に配置されている。言い換えると、一対のダイス１８は、支持金型１６を介して付勢部材２２の付勢力により、金型ケース１４の挿入口１５Ａ側に付勢されている。

移動部２４は、ブロック状の部材で構成されており、支持金型１６の軸方向における挿入口１５Ａ側の端面１６Ｄに接触している。移動部２４は、図示しない駆動部により、支持金型１６を矢印Ａに示す金型ケース１４の軸方向の奥部１５Ｂ側に向かって移動させる。これにより、支持金型１６及び支持金型１６に支持された一対のダイス１８は、付勢部材２２の付勢力に抗して金型ケース１４の軸方向の挿入口１５Ａ側から奥部１５Ｂ側に向かって移動する。

次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

図４及び図５に示されるように、加工装置１０では、筐体１２の内部の一対のダイス１８の間にワーク１００がセットされる。ワーク１００は、金属の略円柱状の部材とされている（図６参照）。加工装置１０では、支持金型１６及び支持金型１６に支持された一対のダイス１８が付勢部材２２の付勢力により、金型ケース１４の軸方向の挿入口１５Ａ側に配置されている。

一対のダイス１８の間にワーク１００をセットした後に、移動部２４を支持金型１６の端面１６Ｄに接触させ、支持金型１６を矢印Ａに示す金型ケース１４の軸方向の奥部１５Ｂ側に向かって移動させる。これにより、支持金型１６に支持された一対のダイス１８も軸方向の奥部１５Ｂ側に向かって移動する。一例として、一対のダイス１８を軸方向の奥部１５Ｂに移動させる過程で、ダイス１８の押し付け部４２がワーク１００の外周面１００Ａに接触する。

金型ケース１４には、軸方向の挿入口１５Ａ側から奥部１５Ｂ側に向かうに従って内壁が徐々に縮小された一対の傾斜面１４Ａが設けられている。一対のダイス１８には、軸方向の挿入口１５Ａ側から奥部１５Ｂ側に向かって外径が徐々に縮小されたテーパ面１８Ｃが設けられており、テーパ面１８Ｃが傾斜面１４Ａと摺動する。

図７に示されるように、一対のダイス１８のテーパ面１８Ｃが軸方向の挿入口１５Ａ側から奥部１５Ｂ側に向かって傾斜面１４Ａと摺動したときに、押し付け部４２が金型ケース１４の半径方向内側に進出する。これにより、押し付け部４２がワーク１００の外周面１００Ａを押し付けることで、ワーク１００が塑性変形により変形する。このとき、支持金型１６の内部の周方向における一対のダイス１８の間に逃げ部４４が設けられており、押し付け部４２がワーク１００を押し付けたときにワーク１００の素材が押し付け部４２から逃げ部４４の側に逃げる。これにより、ワーク１００が一対のダイス１８の押し付け部４２に押し付けられて、半径方向内側に縮小する方向に変形する共に、ワーク１００が逃げ部４４により半径方向外側に拡大するように変形する。

図８及び図９に示されるように、移動部２４により支持金型１６を付勢部材２２の付勢力に抗してさらに金型ケース１４の軸方向の奥部１５Ｂ側に移動させる。本実施形態では、移動部２４により、支持金型１６を金型ケース１４の軸方向の奥部１５Ｂ側のどの位置まで移動させるかが予め設定されている。これにより、押し付け部４２により押し付けられた部分のワーク１００の外径が所定の外径まで縮小するように変形する。また、ワーク１００の素材の逃げ部４４に逃げた部分が逃げ部４４の湾曲面４４Ａに接触し、湾曲面４４Ａに沿った形状となる。これにより、図９に示されるように、略長円柱状又は角部がＲ状とされた略矩形柱状の加工部品１１０が形成される。

このため、加工装置１０では、円柱状のワーク１００から略長円柱状又は角部がＲ状とされた略矩形柱状の加工部品１１０を、材料を無駄にすることなく容易に形成することができる。

また、加工装置１０では、ダイス１８が付勢部材２２によって金型ケース１４の軸方向の挿入口１５Ａ側に付勢されており、移動部２４によってダイス１８を付勢部材２２の付勢力に抗して金型ケース１４の軸方向の挿入口１５Ａ側から奥部１５Ｂ側に移動させる。これにより、ダイス１８のテーパ面１８Ｃが金型ケース１４の傾斜面１４Ａと摺動し、押し付け部４２が半径方向内側に進出する。このため、複雑な機構を用いることなく、ダイス１８を軸方向に移動させる横運動を、押し付け部４２を半径方向内側に進出させる縦運動に変えることができる。

また、加工装置１０では、一対のダイス１８は、金型ケース１４の軸方向に沿って移動する支持金型１６に半径方向内側に進出可能に支持されており、付勢部材２２は、支持金型１６を介してダイス１８を金型ケース１４の軸方向の挿入口１５Ａ側に付勢する。このため、一対のダイス１８を支持金型１６により安定して軸方向に移動可能に、及び半径方向内側に進出可能に支持することができる。また、支持金型１６に逃げ部４４が設けられているので、ワーク１００が一対のダイス１８の押し付け部４２に押し付けられて塑性変形するときに、ワーク１００の素材を逃げ部４４に逃がすことができる。

また、加工装置１０を用いた加工方法では、セット工程で、筐体１２の内部の一対のダイス１８の間に円柱状のワーク１００をセットする。さらに、変形工程で、一対のダイス１８の押し付け部４２をワーク１００の外周面１００Ａに接触させ、ワーク１００及び一対のダイス１８を金型ケース１４の挿入口１５Ａ側から奥部１５Ｂ側に向かって移動させることにより、押し付け部４２を半径方向内側に進出させる。そして、押し付け部４２をワーク１００の外周面１００Ａに押し付けると共にワーク１００の素材を一対のダイス１８の間の逃げ部４４に逃がすことによりワーク１００を塑性変形により変形させる。これにより、ワーク１００が一対のダイス１８の押し付け部４２に押し付けられて、塑性変形により半径方向内側に縮小する方向に変形する共に、ワーク１００が逃げ部４４により半径方向外側に拡大するように変形する。これにより、図１（Ｂ）及び図９に示されるように、略長円柱状又は角部がＲ状とされた略矩形柱状の加工部品１１０が形成される。

より具体的には、加工部品１１０では、ワーク１００の外周面１００Ａが一対のダイス１８の押し付け部４２で押し付けられることで、軸方向と直交する方向の両側に平面部１１０Ａが形成されている。さらに、加工部品１１０では、ワーク１００の素材の一部が逃げ部４４に逃げることで、軸方向と直交する方向の両側の平面部１１０Ａの間に凸状に湾曲する湾曲面１１０Ｃが形成されている。このため、図１（Ｂ）及び図９に示されるように、円柱状のワーク１００から略長円柱状又は角部がＲ状とされた略矩形柱状の加工部品１１０を、材料を無駄にすることなく容易に形成することができる。

その後、図２に示されるように、加工部品１１０の軸方向の一方の端面１２０Ｂの一部に、回り止めのための突起１２２を形成する。これにより、第２加工部品１２０が形成される。例えば、上記のように加工部品１１０の塑性変形により、軸方向の一方の端面１２０Ｂの一部に軸方向に突出した突起１２２を形成することができる。

その後、図３（Ａ）に示されるように、第２加工部品１２０の突起１２２と反対側の端面１１０Ｂに孔部１３２を形成する。これにより、第３加工部品１３０が形成される。例えば、第２加工部品１２０の端面１１０Ｂをドリル等により切削加工することで、孔部１３２を形成する。

その後、図３（Ｂ）に示されるように、第３加工部品１３０の一対の平面部１１０Ａを貫通する貫通孔１４２を形成する。これにより、継手の接続部１４０が形成される。例えば、第３加工部品１３０の一対の平面部１１０Ａをドリル等により切削加工することで、貫通孔１４２を形成する。貫通孔１４２は、貫通方向の中間部で孔部１３２と連通している。

ここで、接続部１４０を備えた継手１５０について説明する。

図１１には、継手１５０が分解斜視図にて示されており、図１２には、継手１５０の接続構造が平面図にて示されている。図１１及び図１２に示されるように、継手１５０は、接続部１４０（図３（Ｂ）参照）と、継手本体としてのソケット１５２とから構成されている。接続部１４０は、上記のように接続部１４０の中央部に貫通孔１４２を備えている。貫通孔１４２は、ソケット１５２の軸方向と交差する方向（本実施形態では直交する方向）に設けられている。図示を省略するが、貫通孔１４２は、貫通方向の中間部で孔部１３２と連通しており、孔部１３２にソケット１５２の一端が絞り加工されて縮径された円筒状の管体１６２が挿入され、銅ろう付けによって管体１６２と孔部１３２の壁部とが接合されている。

また、ソケット１５２における管体１６２と反対側には、ホース１６８が接続されている。ホース１６８は、ソケット１５２の加締め加工によって接続されている。また、ホース１６８の他端は、図示しないマスタシリンダへ接続されている。

一方、図１１及び図１２に示されるように、ブレーキキャリパ１７４のシリンダブロック１７８には、ねじ孔１８０が穿設されており、このねじ孔１８０の底部には、図示しないシリンダ部と連通する連通孔が形成されている。ねじ孔１８０には、接続部１４０の貫通孔１４２を挿通し、パッキン１８６、１８８に挿通された締結具としてのユニオンボルト１９２が螺合され、接続部１４０をシリンダブロック１７８に固定するようになっている。

このユニオンボルト１９２には、頭部２００から中間部にかけて貫通孔１４２の孔長と対応する長さの円柱部２１０が形成されている。この円柱部２１０の終端から先端にかけてねじ部２１２が形成されている。また、ユニオンボルト１９２の軸芯部には、先端部へ向かって貫通する連通路１９４が形成され、この連通路１９４の上部は、半径方向に枝分かれしており、ユニオンボルト１９２が螺合されたとき、貫通孔１４２の孔部１３２と対応するようになっている。

これによって、ホース１６８によって送られてくるブレーキオイルが、管体１６２、貫通孔１４２、連通路１９４、及び連通孔（図示省略）を通じて、シリンダ部（図示省略）へ送り込まれる。

上記の継手１５０では、図１２に示されるように、接続部１４０に回り止めのための突起１２２が設けられている。シリンダブロック１７８の上面には、接続部１４０の端面１２０Ｂと突起１２２との境界の凹部が接触し、接続部１４０が周方向に動くことを規制する矩形状の突出部２２０が設けられている。突出部２２０は、シリンダブロック１７８の上面から突出されている。接続部１４０の端面１２０Ｂと突起１２２との凹部との角度は、約９０°であり、突出部２２０の角部も約９０°であるため、両者は接触可能である。

このような継手１５０では、接続部１４０の端面１２０Ｂと突起１２２との凹部を突出部２２０の角部に接触させた状態で、ユニオンボルト１９２をねじ孔１８０に螺合させる。これにより、ユニオンボルト１９２をねじ孔１８０に螺合するときに、接続部１４０がブレーキキャリパ１７４に対して周方向に回転することが抑制される。また、ブレーキキャリパ１７４の使用時の振動等により、接続部１４０がユニオンボルト１９２を中心に回転することが抑制される。

自動車のブレーキシステムでは、図示しないマスタシリンダと連通するホース１６８が継手１５０によってブレーキキャリパ１７４に接続され、ブレーキペダルの踏込みによって、マスタシリンダが駆動し、ホース１６８を介してブレーキオイルがブレーキキャリパ１７４のシリンダ部（図示省略）に送り込まれる。

上記の加工方法では、加工部品１１０は、ホース１６８が接続される継手１５０のソケット１５２に取り付けられると共に、ブレーキキャリパ１７４に接続された状態でユニオンボルト１９２により固定される接続部を製造するための中間部品である。このため、円柱状のワーク１００から略長円柱状又は略矩形柱状の中間部品を、材料を無駄にすることなく容易に形成することができる。なお、継手１５０は、一例であり、本開示の接続部１４０は、他の継手にも適用可能である。

なお、本実施形態の加工装置１０では、一対のダイス１８を半径方向内側に進出可能に支持する支持金型１６が設けられていたが、本発明はこれに限定されず、支持金型を設けない構成でもよい。

また、本実施形態の加工装置１０の各部の構成部品の形状や数などは、本発明を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

また、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。

１０ 加工装置
１２ 筐体（ケースの一例）
１４ 金型ケース（ケースの一例）
１４Ａ 傾斜面
１５Ａ 挿入口（挿入口側の一例）
１５Ｂ 奥部（奥側の一例）
１６ 支持金型
１８ ダイス
１８Ｃ テーパ面
２２ 付勢部材
２４ 移動部
４２ 押し付け部
４４ 逃げ部
１００ ワーク
１００Ａ 外周面
１１０ 加工部品
１２２ 突起
１４０ 接続部
１４２ 貫通孔
１５０ 継手
１５２ ソケット（継手本体）
１７４ ブレーキキャリパ
１９２ ユニオンボルト（締結具）

Claims (8)

1. 円柱状のワークを加工する加工装置であって、
   円筒状とされ、周方向の対向する位置に軸方向の挿入口側から奥側に向かって内壁が徐々に縮小された一対の傾斜面を備えたケースと、
   前記ケースの内部に軸方向に移動可能に設けられ、前記傾斜面と摺動し、かつ軸方向の前記挿入口側から前記奥側に向かって外径が徐々に縮小されたテーパ面を備えた一対のダイスと、
   前記ダイスに設けられ、前記ワークの外周面に接触すると共に、前記テーパ面が前記挿入口側から前記奥側に向かって前記傾斜面と摺動したときに前記ケースの半径方向内側に進出し、前記ワークの外周面を押し付けて変形させる押し付け部と、
   前記ケースの内部の周方向における一対の前記ダイスの間に設けられ、前記押し付け部が前記ワークを押し付けたときに前記ワークの素材を前記押し付け部から逃がす逃げ部と、
   を有し、
   一対の前記ダイスは、前記ケースの軸方向に沿って移動する支持金型に半径方向に移動可能に支持されており、
   前記逃げ部は、前記支持金型に設けられており、
   一対の前記ダイス及び前記支持金型が軸方向の挿入口側から奥側に向かって移動することによって前記押し付け部により前記ワークの一部を半径方向内側に縮小する方向に変形させると共に、前記ワークの素材を前記逃げ部に逃がすことで前記ワークの他の部分を半径方向外側に拡大するように変形させる構成とされた加工装置。
2. 前記ダイスを前記ケースの軸方向の前記挿入口側に付勢する付勢部材と、
   前記ダイスを前記付勢部材の付勢力に抗して前記ケースの軸方向の前記挿入口側から前記奥側に移動させる移動部と、
   を備える請求項１に記載の加工装置。
3. 前記付勢部材は、前記支持金型を介して前記ダイスを前記ケースの軸方向の前記挿入口側に付勢する構成とされている請求項２に記載の加工装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の加工装置を用いて円柱状のワークを加工する加工方法であって、
   円筒状のケースの内部の一対のダイスの間に前記ワークをセットするセット工程と、
   一対の前記ダイスに設けられた押し付け部を前記ワークの外周面に接触させ、前記ワーク、一対の前記ダイス及び前記支持金型を前記ケースの挿入口側から奥側に向かって移動させることにより、前記押し付け部を半径方向内側に進出させ、前記押し付け部を前記ワークの外周面に押し付けることで前記ワークの一部を半径方向内側に縮小する方向に変形させると共に、前記ワークの素材を一対の前記ダイスの間の前記支持金型に設けられた前記逃げ部に逃がすことにより前記ワークの他の部分を半径方向外側に拡大するように変形させる変形工程と、
   を有する加工方法。
5. 前記変形工程を経ることにより、前記ワークから長円柱状又は矩形柱状の加工部品が形成される請求項４に記載の加工方法。
6. 前記加工部品の一部に、回り止めのための突起を形成する請求項５に記載の加工方法。
7. 前記加工部品に、軸方向と交差する方向に沿って貫通孔を形成する請求項６に記載の加工方法。
8. 前記加工部品は、ホースが接続される継手本体に取り付けられると共にブレーキキャリパに接続された状態で締結具により固定される接続部を製造するための中間部品である請求項７に記載の加工方法。