JPH0270346A

JPH0270346A - 被転造軸の外周面に溝を成形する方法及び装置

Info

Publication number: JPH0270346A
Application number: JP63220410A
Authority: JP
Inventors: Mikio Takekoshi; 竹腰　幹夫; Hideaki Miyake; 三宅　英明; Sumio Wakashima; 若島　純夫
Original assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Current assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Priority date: 1988-09-05
Filing date: 1988-09-05
Publication date: 1990-03-09

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は被転造軸の外周面にＶ溝、リング溝、ねじれ溝
、直溝などの種々の溝を転造成形する方法及び装置に関
する。

（従来の技術）被転造軸の外周面にリング溝、■溝、ねじれ溝などの各
種の溝を転造により形成するには、同一溝形を有する２
個又は数個の転造ローラ間に被転造軸を挟み込み、相対
的に回転させて被転造軸に所望の寸法、形状の溝を形成
することが行われている。例えば、「不二越技報」第３
６巻第１号第１６項によれば、第１５図に示すインフィ
ード形転造方法では一対の転造ローラ（ｌａ）、　（ｌ
ｂ）の間に被転造軸（Ｗ）を挟み込み、さらにレスト（
２）に被転造軸を載置した状態で矢印方向に転造ローラ
を同方向に回転させて一方のローラ（１ａ）を固定側と
し、他方のローラ（１ｂ）を矢印方向に移動させて転造
するものである。さらに第１６図に示すのはスルーフィ
ード形であって、被転造軸（Ｗ）をコレット（３）によ
ってクランプしてこれを自転させ、この状態で被転造軸
に複数の転造ロール（ｌａ）　、　（ｌｂ）　。

（１ｃ）を食付かせて矢印で示すように軸方向に転造ロ
ールを送り込んで転造を行うものである。さらに第１７
図に示すクロースフィード形によれば、被転造物（Ｗ）
がコレット（３）によりクランプされ、自転していると
ころに軸直角方向にねじ軸心まで送り込み転造を完了し
、速かに反対方向に引きもどしてねじ転造サイクルを完
了するものである。

例えば、第４図に示す転造盤に一対の転造ローラｉｌｌ
、　（１）を主軸（４１ａ）、　（４１ｂ）に取付けて
固定し、被転造軸（５）をレスト又はセンター台（５２
）に取付けて、一対の転造ロール間に自転自在に取付け
る。

主軸（４１ａ）、　（４１ｂ）に取付られた溝付きの転
造ローラ（２）は、駆動モーター（４５）からベルト（
５１）をを経て平歯車（４４）、駆動軸（４６）、カッ
プリング（４９）、ウオーム歯車（４２）に順次回転が
伝わり、一対の溝付き転造ローラが同一方向に回転する
。この時、各転造ローラ（１）、　（１）の溝位置を合
せるための位相調整は、カップリング（４９）により行
われる。シリンダ（４７）に送られた圧油は一方の主軸
（４１ａ）を有するフレーム（４９）を介して転造ロー
ラを被転造物（５）に向けて送られて転造加工がなされ
る。転造完了後に圧縮ばね（４８）の作用により転造ロ
ーラが後退して、被転造物（５）が取り出されて加工サ
イクルが完了する。

さらに、上記「不二越技報」第３６巻第１号第１７頁〜
第１８頁にはクロスフィード形の転造に用いられる転造
ヘッドが記載されている。これによれば、転造ヘッドは
一対の転造ロールの同期回転を達成するための位相調整
ギヤと、これに噛み合うピーボットギヤ、ロールギヤの
７個のギヤからなるギヤトレーンを内蔵すると共に、各
転造ロールの軸間距離調整用のアーム調整ねじが設けら
れている。

（発明が解決しようとする課題）かかる従来の技術では、数個の転造ローラを用いており
、被転造軸には１回転から数１０回転の回転により溝形
状が形成されるため、被転造軸は組合された転造ローラ
の溝形状全体の影響を受ける。また、該溝形状の寸法精
度は転造ローラの溝形の相互精度、転造ローラを転造装
置に取付ける際の位相合せ、同期回転機構などの相対精
度で決まるため、転造ローラを取付ける装置には複数個
の転造ローラを同調させるための機構、位相合せを正確
にするための機構等の複雑な構造が必要となる。又、ク
ロスフィード形転造ヘッドによりねじれ溝を転造する時
には被転造軸がクランプされ、自転している所へ歯車で
連結した２つの転造ローラを所定の間隔に固定して取付
け、これに対し被転造物を軸直角方向に送り込み、軸心
で転造を終えて送り込みと反対方向に戻すのであるが、
この場合、転造ローラは被転造軸の転造上径から、溝谷
径まで、転造される過程において、位相が変化するため
、被転造軸のねじれ角や溝深さに限度がある。

これを要約すると、ａ）　　Ｍ１合せた各転造ローラの回転が同期する機構
と位相合せの調整機能とを有する装置、器具に取付は使
用しなければならない。

ｂ）組込まれる各転造ローラの相互精度が要求されるた
めに価格も高くなる。

Ｃ）　装置器具に組合せる際、各転造ローラの位相合せ
がむずかしく、不良品が生じ易い。

ｄ）　クロスフィード形転造ヘッドによりねじれ溝を転
造するには、被転造軸をクランプし、自転させ、歯車で
連結された、２つの転造ローラを取付け、これを軸直角
方向に送り込み軸心で転造を終えてから、送り込みと反
対方向に戻して転造を行うので、ねじれ角、溝深さに限
度がある。

（課題と解決するための手段）この発明は、外周面に所望の突起を形成した１個の転造
ローラと、外周面に突起のない平滑な少なくとも１個の
倣いローラとからなるローラ構成体を軸状体の外周面に
押圧し、被転造軸とローラ構成体のいずれか一方に回転
を与えて被転造軸外周に所望形状の溝を転造成形し、上
記問題点を解決し、あるいはクロスフィード形の転造ヘ
ッドにおいては、外周面に所望の突起を設けた転造ロー
ラと、外周面が平滑な倣いローラとを転造ヘッドに対向
配置し、該転造ヘッドには両ローラの同期回転歯車機構
を設けず、両ローラの軸間距離調節ねじ機構のみを設け
ると共に、取付金をピボットピンを介して揺動可能に支
承して求心装置を形成した取付治具を前記転造ヘッドの
後端に取付けたことを特徴とする軸状体の外周面に溝を
成形する装置としたものである。

（作　用）被転造軸の外周面に転造により溝を形成するに当り、１
個の溝付き転造ローラと１個又は複数個の溝形状のない
平滑な倣いローラにより被転造軸の外周にそれぞれの転
造ローラが倣い回転しながら溝を形成する。

（実施例）次に本発明の実施例を図面について説明する。

第１１図に示す一般的な転造盤に依り本発明を実施した
場合を説明する。一対の主軸（４１ａ）、　（４１ｂ）
のそれぞれに表面が平滑な倣いローラ（４）とヘリンボ
ーン形の溝を形成した転造ローラ（１）を取付けた。

このとき、１個の転造ローラと１個の倣いローラとは、
カップリングに依る相互の溝位置合せは不用である。

次いで被転造軸（５）は、レスト又はセンター台（５２
）に依り転造ロール（１）と倣いロール（４）との間に
回転自在に取付られる。主軸（４１ａ）に取付られた転
造ローラ（１）と倣いローラ（４）は駆動モーター（４
５）により平歯車（４４）、駆動軸（４６）、カンブリ
ンク（４９）、ウオーム歯車（４２）を経て連動する。

本発明では転造ローラ（１１と倣いローラ（４）とはカ
ップリング（４９）による同期回転と位相調整は不要で
ある。

次いで、シリンダ（４７）に圧油を送り、転造ローラを
取付けたフレーム（４９）を被転造軸に向けて移動させ
、転造ローラ（１）を被転造軸（５）に圧接させ、被転
造軸の外周面に第７図に示すようなヘリンボーン形の溝
（６）が転造成形される。転造完了後、シリンダ（４８
）から圧油を排出すると、フレーム（４９）に取付けら
れた案内バー（５０）と同軸の圧縮ばねの作用により転
造ロール（１１がスタート位置に復帰して、被転造軸（
５）を取り出す。

さらに、第７図のように転造加工された被転造軸（５）
の成形溝（６）にはパリが生ずる場合には外周部に旋削
、研削などの加工を施して第８図に示すようなパリを除
いた完成品に仕上げられる。なお、旋削、研削工程は被
転造軸の材質、転造条件などにより不要な場合がある。

第２図に示す装置は本発明専用の転造盤に依る他の実施
例を示す。主軸（４１ｂ）に平滑な倣いローラ（４）を
固定して、駆動モーター（４５）からベルト（５１）を
経て駆動軸（４６）　、ウオーム歯車（４２）を介して
倣いローラ（４）を回転させる。ヘリンボーン形状の溝
を形成した転造ロール（１）は主軸（４１ａ）に回転自
在に取付けられる。被転造体（５）は倣いローラ（４）
と転造ロール（１１との間にセンター台又はレスｌ−（
５２）に回転自在に取付けられ、油圧シリンダ（４７）
により転造ローラ（１）をフレーム（４９）を介して矢
印方向に送ると被転造軸（５）に転造ローラＴｌ）が接
触し、倣いローラ（４）との間に挟み込まれ、倣いロー
ラの外周に倣い、被転造軸（５）が倣い回転する。する
と転造ローラ（１）は被転造軸（５）の外周に倣い回転
して転造が開始される。転造完了後油圧シリンダ（４７
）を切り、スプリング（４８）により転造ローラ（１）
を被転造軸（５）からスタート位置に戻す。

さらに、第５図のように転造加工された被転造軸（５）
の成形溝（６）にパリが生ずる場合には外周部に旋削、
研削などの加工を施こして第６図に示すようなパリを除
去した完成品に仕上げるとよい。

また、第３図に示す装置は被転造軸（５）におねじを形
成するために、外周にねじ溝を形成した転造ローラ（１
）を装着したものであって、本発明に係る上述の成形方
法と同一の方法で転造成形するのに用いられる。

成形方法は第１図乃至第３図において述べた場合と同一
であるので省略する。なお、成形された被転造物（５）
は第７図に示したように外周にねじれ溝（７）とこのね
じれの溝に沿って盛り上がったハリ（８）が形成される
場合、旋削または研削等を行い、第８図のような完成品
とする。

さらに、本発明に係るクロスフィード形の転造ヘッドに
よる実施例を示す。第９図に示す転造ヘッド（Ａ）には
外周の突条を形成した転造ロール＋１１と平滑な倣いロ
ール（４）とがそれぞれアーム（１３ａ）（１３ｂ）　
、　（１４ａ）　、　（１４ｂ）に取付けられ、所定の
間隔に対向して配置され、さらに後方に取付治具０シを
固定すると共に、該取付治具を介して転造ヘッドは刃物
台（９）に固定される。下削りされた被転造軸（Ｗ）は
旋盤、専用機等の三つ爪チャックＱＯＩとローリングセ
ンタαυにより支承されている。被転造軸（Ｗ）を回転
させ、刃物台（９）を軸直角方向に送る。すると、第１
１図のように平滑な倣いローラ（４）が被転造軸（Ｗ）
に接触すると倣いローラ（４）も回転する。この時、取
付治具ＱＺ）に内蔵されている求心機構を　枢着するピ
ボットピン（１５１を支点として内蔵されたスプリング
（１６）が撓み被転造軸（Ｗ）の外周に倣いローラ（４
）の外周が倣い回転しなから転造ヘッド（Ａ）が押し上
げられる。次に、第１２図のように被転造軸（Ｗ）の外
周に倣いローラ（４）、転造ローラ（１１間の中心が倣
って被転造軸（Ｗ）を挟み、転造ローラが回転し転造を
開始する。転造ローラ（１）により転造された被転造軸
外周の盛り上り部分には転造圧が倣いローラ（４目こ作
用する。さらに第１３図のように溝（７）が成形される
。

転造が進むにつれて被転造軸外周と溝底間の中心が常に
変化するが、ピボンｊ・ピンａ９を支点として、その変
化に倣い求心される。被転造軸（Ｗ＞の外径から転造溝
深さを差引いた量が固定された一対のローラの間隔より
大きくなる。この量は第１４図のように転造ヘッド（Ａ
）の本体に撓み（δ）が発生し、これが転造圧として吸
収される。転造ヘッド（Ａ）に取付られた２つのローラ
（１）、（４）間中心が被転造軸（Ｗ）の中心から撓み
（δ）が抜けない手前で刃物台（９）を早戻しすること
により、被転造軸が成形される。それを必要に応じて旋
削、研削等の他の加工方法により外周部を仕上げ、所定
の溝形状を有する輪状部品が得られる。

第１０図は本発明の実施例において使用されたクロース
フィード形転造ヘッドの分解図である。

即ち、転造ヘッド本体（Ａ）にはそれぞれ−月の部材（
１３ａ）、　（１３ｂ）および（１４ａ）、　（１４ｂ
）から構成される第１アームａ争、第２アーム（１４）
が本体（Ａ）の両側に穿設された凹陥部０η内に突出し
て形成されたアーム軸（２１）に挿通され、凹陥部内に
摺動可能に嵌装される。さらに、各アームの部材にロー
ルシャツ１−Ｑｌ、０１を挿入するための貫通穴−が穿
通され、かつ、該貫通穴にロールシャフトＱ８）、　０
９１を挿通し、スラスト軸受（２３）を介して倣いロー
ラ（４）と転造ローラ（１１を第１．第２各アーム０■
、　（１４）に回転自在に組込み、アームナツト（２２
）によりアーム軸（２１）に各アーム部材が固定される
。この際、ロールシャフトαＩ、Ｑｌは固定ボルトａ鴫
に曲り止めされる。また、転造ローラ（１１と倣いロー
ラ（４）との間隔は被転造軸（Ｗ）の溝深さに合せて調
整ボルト（２５）により調整される。

転造ヘッド（Ａ）の後方には以下に述べるように組付け
られた取付治具（２）を具備する。まず転造ヘッド（Ａ
）にはコ字形の取付金（５）がボルトなどの手段（図示
せず）により取付けられ、クランプ（６）により固定さ
れる。一端を刃物台（９）に装着可能のサポート（８）
の先端は、圧縮スプリング０ｅを介して取付金（５）の
コ字形凹部（２６）に挿入され、ピボットピンａ９が取
付金（５）とサボー目８）を通じて挿通されることによ
って取付金（５）とサポートは揺動可能となる。なお、
（２７）はストップボルト、　（２８）は固定ボルトで
ある。

（効　果） ■　本発明に用いられた装置には、複数のローラのうち
一方の倣いローラに溝がないため、溝位置合せ等の相対
位置関係を考慮する必要がな（なり、段取り工数が大幅
に軽減された。

■　倣いローラと転造ローラとは被転造物の外周に個々
に同期させるだけでよいので装置にはダイス回転を同期
する機構が全く不必要となり装置自体が構造面琳且つ小
形化された。

■　溝などの成形形状は１個の転造ローラの相互形状誤
差のみを考慮することにより得ることが出来るため、所
望の形状、寸法精度が得やすくなった・ ■　転造用の転造ローラは、１個であり父性の倣いロー
ラは１個又は複数個であるため価格が安い。

■　クロスフィート形転造・＼ソドで、ねしれ溝や形状
の溝を加工する場合、ねじれ角、溝条数等の加工限度は
考慮する必要がなくなったので加工範囲が大幅に向上し
た。また転造ヘッドの価格も低度で済む。

など本発明によれば軸状部品の溝、深さの浅い■講、リ
ング溝、ねじれ溝、直溝等の加工にきわめて大きな効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に用いられる装置の概略図、第
２図は他の装置の概略図、第３図は更に別の装置の概略
図、第４図は従来の方法に用いられた装置の概略図、第
５図は本発明によって製造された半製品の部分斜視図、
第６図は完成品の部分斜視図、第７図は他の半製品の部
分斜視図、第８図は同完成品の部分斜視図、第９図は本
発明にスフイード形転造ヘッドによる加工状態の説明図
であり、それぞれ（イ）は側面図、（ロ）は部分正面図
、第１５図は一般的なインフィード加工方法の説明図、
第１６図は同スルーフィード加工方法の説明図、第１７
図は同クロスフィード加工方法の説明図である。 ■・・・転造ロール、４・・・倣いロール、５・・・取
付金、１２・・・取付治具、１５・・・ビボ、トピン、
Ｗ・・・被転造軸。代理人　弁理士　　河　　内　　潤第１図第２図第３図第５図第６図第７図第８図第４図第１Ｑ図第１１図（イノ第１４図ｃ口）第１５図第１６図第１７図一手続４市正ゼす昭和６３年１１月１１　　日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）外周面に所望の突起を形成した１個の転造ローラ
と、外周面に突起のない平滑な少なくとも１個の倣いロ
ーラとからなるローラ構成体を被転造軸の外周面に押圧
し、被転造軸とローラ構成体のいずれか一方に回転を与
えて被転造軸外周に所望形状の溝を転造成形することを
特徴とする被転造軸の外周面に溝を成形する方法。
（２）被転造軸の外周に成形された溝はねじ溝である請
求項１記載の被転造軸の外周面に溝を成形する方法。
（３）被転造軸の外周に成形された溝はヘリンボーンで
ある請求項１記載の被転造軸の外周面に溝を成形する方
法。
（４）被転造軸の外周に成形された溝はリング溝である
請求項１記載の被転造軸の外周面に溝を成形する方法。
（５）外周面に所望の突起を設けた転造ローラと、外周
面が平滑な倣いローラとを転造ヘッドに対向配置し、該
転造ヘッドには両ローラの同期回転機構を設けず、両ロ
ーラの軸間距離調節機構のみを設けると共に、該両ロー
ラを揺動可能に支承して求心装置を形成した取付治具を
前記転造ヘッドの後端に取付けたことを特徴とする被転
造軸の外周面に溝を成形する装置。