JPH0284221A - 円筒成形物の拡管装置 - Google Patents

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） 本発明は円筒成形物をその軸芯に対して半径方向に拡げ
る拡管装置に関する。

（従来の技術） 一般に、円筒成形物の拡管装置は、円筒成形物の内周面
と当接する外周面を有するダイ部材と、このダイ部材の
中心部に挿入される挿入棒とを備えている。そして、前
記ダイ部材は、円周方向に複数個に分割され、かつ各分
割部材が円筒成形物の軸芯に対して半径方向に往復動作
可能に設けられており、また前記挿入棒は、円筒成形物
の軸芯方向に沿って往復動作可能に設けられている。ま
た、ダイ部材の内周面と挿入棒の外周面とは軸芯方向に
沿って共に同方向に傾斜したテーパ面に形成されており
、挿入棒をダイ部材内に挿入する方向に移動させたとき
には、この挿入棒に押し広げられて、ダイ部材が円筒成
形物の軸芯に対して半径方向に広がるように移動し、挿
入棒をダイ部材内から引き出す方向に移動させたときに
は、ダイ部材が円筒形成物の軸芯に向かって近づくよう
に移動する。そして、この挿入棒をダイ部材内に挿入す
る方向に移動させた時、分割されたダイ部材の半径方向
への移動によって、該ダイ部材に外嵌された円筒成形物
が押し拡げられることになる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このようにして円筒成形物の拡管を繰り返し
ていると、拡管時にダイ部材の外周面と円筒成形物の内
周面との間に大きな摩擦抵抗が発生するため、ダイ部材
の外周面が徐々に摩耗して擦り減ってくることになり、
いずれは使用できない状態となる。この場合、従来の拡
管装置では、ダイ部材を新しいものと取り替えて対応し
ていた。

このため、１個のダイ部材で拡管できる円筒成形物の数
は、おおよそ数万本程度であり、コスト的にも割高とな
っていた。

（課題を解決するための手段） 本発明は係る実情に鑑みてなされたもので、円筒成形物
の内周面と当接する外周面を有するとともに、円周方向
に複数個に分割され、かつ各分割部材は円筒成形物の軸
芯に対して半径方向に往復動作可能に設けられたダイ部
材と、該ダイ部材の中心部に挿入されるとともに、前記
円筒成形物の軸芯方向に沿って往復動作可能に設けられ
た挿入棒とを備え、該挿入棒の軸芯方向への往復動作に
連動して、分割された前記ダイ部材が半径方向に往復動
作するようになされた円筒成形物の拡管装置において、
前記挿入棒の外周面における前記各分割部材と対応する
複数箇所に、軸芯方向に一定間隔を存して複数個の雌螺
子穴が形成され、この雌螺子穴の何れかに対応して前記
各分割部材に１個の螺子挿通穴が形成され、この螺子挿
通穴と前記複数個の雌螺子穴のそれぞれとが螺子部材に
よって螺子嵌合可能に設けられたものである。

（作用） すなわち、この拡管装置を製造した時点では、挿入棒を
ダイ部材内から一杯まで引き出した時の挿入棒とダイ部
材との位置関係を、分割部材に形成された螺子挿通穴と
挿入棒に形成された雌螺子穴のうち最も先端側に位置す
る雌螺子穴とが一致するように設定する。そして、この
螺子挿通穴に螺子部材を挿通し、該螺子挿通穴と一致し
た雌螺子穴に螺子嵌合することにより、分割部材と挿入
棒とを固定しくこの固定状態において、分割部材の外周
面を研磨加工し、拡管すべき円筒成形物に対応した面精
度に仕上げるものである。この後、螺子部材を取り外し
、拡管装置として使用する。

そして、何回も使用した結果、分割部材の外周面が摩耗
して、その外周形状が規定値よりも小さくなった場合に
は、挿入棒をダイ部材内から一杯まで引き出した時の挿
入棒とダイ部材との位置関係を、分割部材に形成された
螺子挿通穴と挿入棒に形成された雌螺子穴のうち先端側
から２番目に位置する雌螺子穴とが一致するように設定
する。このように雌螺子穴の位置を１つずらせることに
より、分割部材と挿入棒との接触面がテーパ面であるこ
とから、そのテーパ面の傾斜角度とずらせた距離とによ
って決定される距離だけ、分割部材が半径方向に移動し
て広がることになる。そして、この状態において螺子挿
通穴に再び螺子部材を挿通し、該螺子挿通穴と一致した
先端側から２番目の雌螺子穴に螺子嵌合することにより
、分割部材と挿入棒とを固定し、この固定状態において
、分割部材の外周面を再び研磨加工し、拡管すべき円筒
成形物に対応した面精度に再度仕上げるものである。こ
のような研磨加工は、形成した雌螺子穴の数だけ行うこ
とができるので、雌螺子穴の数に対応した回数だけダイ
部材の再使用が可能となる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図及び第２図は本発明の拡管装置の継断面図であっ
て、第１図は挿入棒をダイ部材内から引き出した状態、
第２図は挿入棒をダイ部材内に一杯まで挿入した状態を
示している。また、第３図は第１図に示した■−■線に
沿う断面図である。

同図において、この拡管装置は、円筒成形物Ａを半径方
向に押し拡げるためのダイ部材１と、該ダイ部材１を半
径方向Ｐに移動させるための挿入棒２とを備えている。

前記ダイ部材１は、第３図に示すように、外嵌された円
筒成形物Ａの円周方向に均等に８分割されており、各分
割部材１ａ〜１ｈはその外周面が円筒成形物の内周形状
に沿う湾曲面に形成されるとともに、その内面は平坦面
に形成されている。

そして、これら分割部材１ａ〜１ｈの各分割面を接して
一体としたとき（第３図に示す状態のとき）には、その
全体の外周形状が横断面円形状となり、その内周形状が
横断面正８角形状となるように形成されている。また、
このときの分割部材１ａ〜１ｈの外周形状は、円筒成形
物Ａの内周形状と略等しい形状とし、円筒成形物Ａが丁
度外嵌できる程度の寸法とする。

このようになる各分割部材１ａ〜１ｈの一端部（以下、
基端部と言う。）には外方向（軸芯しに対して半径方向
Ｐ）に張り出した鍔状体３ａ〜３ｈが形成されており、
この鍔状体３ａ〜３ｈも、分割部材！ａ−１ｈの各分ｖ
Ｉ面を接して一体としたときには、その全体の外周形状
が横断面円形状となるように形成されている。また、こ
の鍔状体３８〜３ｈの外周面には凹溝部４ａ〜４ｈ（図
面上では４ａと４ｈのみが示されている）が形成されて
おり、この凹溝部４ａ〜４ｈは、分割部材１ａ〜１ｈの
各分割面を接して一体としたときには、一連に繋がって
、その全体形状が環状の凹部となるように形成されてい
る。そして、この環状凹部に環状の弾性体５が嵌着され
ている。この弾性体５の内径は、環状凹部の底部周形状
よりも小径となるように設定されており、弾性体５は拡
張された状態で環状凹部に嵌着されることになる。した
がって、この弾性体５の復元力（収縮作用）によって、
各分割部材１ａ〜１ｈは各分割面を接して常に締付けら
れた状態となっている。また、分割部材１ａ〜１ｈの他
端部（以下、先端部と言う。）の外周面にも、前記鍔状
体３ａ〜３ｈに形成されたと同様の凹溝部６ａ〜６ｈ（
図面上では６ａと６ｅのみが示されている）が形成され
ており、この凹溝部６ａ〜６ｈにも、上記と同様に環状
の弾性体７が、各分割部材１ａ〜１ｈを締付けるように
作用して嵌着されている。このような弾性体５゜７の材
質としては、ウレタンバンド等の弾性を有する合成樹脂
又は合成ゴム等が好適である。また、分割部材１ａ〜１
ｈの先端にはキャップ形状のカバ一部材９が取付けられ
ている。このカバ一部材９は、１個の分割部材（例えば
ｌａ）の先端面にボルト等で固定されており、他の７個
の分割部材Ｉｂ−１ｈに対してはフリーの状態となって
いる。

一方、各分割部材１ａ〜１ｈの内面は、基端側から先端
側に向かって軸芯りに漸次接近するようなテーパ面８に
形成されており、このテーパ面８の傾斜角度は後述する
挿入棒２との関係において最適の角度となるように決定
されている。

そして、このようになるダイ部材１は、その鍔状体３ａ
〜３ｈを、基板３０の一方の側に取付けられた鍔保持部
１１によって保持することにより、全体が水平状態で安
定的に支持されるようになっている。この鍔保持部１１
は、鍔状体３ａ〜３ｈの外周形状よりも径大の環状段部
１２を有する保持部本体１１ａと、この保持部本体１１
ａの環状段部１２側の面に当接する押え仮１１ｂとで構
成され、ダイ部材１の鍔状体３ａ〜３ｈをこの保持部本
体１１ａと押え板１１ｂとで挾み込むようにすることに
より、鍔状体３ａ〜３ｈを環状段部１２内に保持するよ
うになっている。そして、分割部材１ａ〜１ｈの各鍔保
持部３ａ〜３ｈは、後述する挿入棒２の作用によって、
この環状段部１２内を半径方向Ｐに摺動可能に設けられ
ている。

一方、前記挿入棒２は、前記ダイ部材１の中心部すなわ
ち各分割部材１ａ〜１ｈのテーパ面８゜８・・・によっ
て形成された凹部に挿入されており、その外周形状は、
各分割部材１ａ〜１ｈのテーパ面８，８・・・に対応し
た正８面体に形成されている。

また、これらの各外周面２１．２１・・・は、対応する
各分割部材１ａ〜１ｈのテーバ面８．８・・・と同方向
かつ同角度に傾斜されており、全体として正８角錐の形
状となされている。そして、挿入棒２の外周面（以下、
テーパ面と言う。）２１とこれに対応する分割部材１ａ
〜１ｈのテーパ面８とは桟状の案内部材２２を介して互
いに摺動可能に設けられている。この案内部材２２はそ
の上半分（図面上では軸芯しに向かう側とは反対側の半
分）が、分割部材１ａ〜１ｈのテーパ面８に軸心り方向
に沿って形成された嵌着溝２３ｂに固定的に嵌着され、
残りの下半分が、挿入棒２のテーパ面２１に軸心り方向
に沿って形成された長尺状の案内溝２３ａに摺動可能に
嵌め合わされている。この案内部材２２によって、各分
割部材１ａ〜１ｈのテーパ面８とこれに対応する挿入棒
２のテーパ面２１とが、摺動時に横方向にずれないよう
に規制されている。また、このようになる挿入棒２の基
端部は、基板３０の他方の側に取付けられたシリンダ１
９のシリンダ軸に連結されており、このシリンダ１９の
伸縮動作によって、挿入棒２が軸芯し方向に沿って往復
動作するようになっている。

また、挿入棒２の各テーパ面２１，２１・・・の基端側
には、軸芯し方向に一定間隔を存して４個の雌螺子穴２
５ａ〜２５ｄが形成されており、この雌螺子穴２５ａ〜
２５ｄの何れかに対応する各分割部材１ａ〜１ｈの鍔状
体３ａ〜３ｈの凹溝部４ａ〜４ｈ内に、ボルトを挿通ず
るための１個のボルト穴２６が形成されている。また、
挿入棒２の各テーパ面２１，２１・・・の先端側にも同
様にして、軸芯し方向に一定間隔を存する４個の雌螺子
穴２７ａ〜２７ｄが形成されており、この雌螺子穴２７
ａ〜２７ｄの何れかに対応する各分割部材１ａ〜１ｈの
先端部にも同様にして、ボルトを挿通するための１個の
ボルト穴２８が形成されている。

この挿入棒２に形成された雌螺子穴２５ａ〜２５ｄ、２
７ａ　〜２７ｄと分割部材１ａ〜ｌｈに形成されたボル
ト穴２６．２８とは、円筒成形物Ａの拡管時に使用する
ものではなく、分割部材１ａ〜１ｈの外周面が摩耗して
、その外周形状が小さくなった場合に、分割部材１ａ−
１ｈを半径方向Ｐに押し拡げて再び外周面を加工し、拡
管装置として再度使用できるようにするために設けられ
たものである。すなわち、この拡管装置を製造した時点
においては、挿入棒２をダイ部材１内から一杯まで引き
出した時の挿入棒２とダイ部材１との位置関係を、分割
部材１ａ〜１ｈに形成されたボルト穴２６．２８と挿入
棒２に形成された雌螺子穴２５ａ　〜２５ｄ、２７ａ　
〜２７ｄのうち図面上量も右側に位置する雌螺子穴２５
ａ、２７ａとが一致するように設定する。そして、この
ボルト穴２６゜２８にボルトを挿通し、雌螺子穴２５ａ
、２７ａに螺子嵌合することにより、分割部材１ａ〜１
ｈと挿入棒２とを固定し、この固定状態において、分割
部材１ａ〜１ｈの外周面を研磨加工し、拡管すべき円筒
成形物Ａに対応した面積度に仕上げるものである。この
後、ボルトを取り外し、拡管装置として使用する。そし
て、何回も使用した結果、分割部材１ａ〜１ｈの外周面
が摩耗して、その外周形状が規定値よりも小さくなった
場合には、挿入棒２をダイ部材ｌ内から一杯まで引き出
した時の挿入棒２とダイ部材１との位置関係を、分割部
材１ａ〜１ｈに形成されたボルト穴２６．２８と挿入棒
２に形成された雌螺子穴２５ａ〜２５ｄ。

２７ａ〜２７ｄのうち図面上右側から２番目に位置する
雌螺子穴２５ｂ、２７ｂとが一致するように設定する。

このように雌螺子穴の位置を１つずらせることにより、
分割部材１ａ〜１ｈと挿入棒２との接触面がテーパ面で
あることから、そのテーパ面の傾斜角度とずらせた距離
とによって決定される距離だけ、分割部材１ａ〜１ｈが
軸芯りから半径方向Ｐに離れるように移動することにな
る。

そして、この状態においてボルト穴２６．２８にボルト
を挿通し、雌螺子穴２５ｂ、２７ｂに螺子嵌合すること
により、分割部材１ａ〜１ｈと挿入棒２とを固定し、こ
の固定状態において、分割部材１ａ〜１ｈの外周面を再
び研磨加工し、拡管すべき円筒成形物Ａに対応した面精
度に再度仕上げるものである。これにより、拡管装置と
して再度使用することができる。このようにしてボルト
穴２６．２８と雌螺子穴２５ａ　〜２５ｄ、２７ａ　〜
２７ｄとを順次ずらせて行き、上記の研磨加工を行うこ
とにより、雌螺子穴を設けた数だけダイ部材を再使用す
ることができる。すなわち、本実施例では雌螺子穴を４
個設けているので、分割部材１８〜１ｈの外周面を４回
研磨加工することができ、この結果、ダイ部材を従来装
置の時よりも４倍長く使用することができる。ただし、
雌螺子穴の数は４個に限定されるものではなく、必要に
応じて設ければよい。

次に、上記構成の拡管装置の動作を説明する。

まず、挿入棒２をダイ部材１内から一杯に引き出した状
態（第１図に示す状態）にする。この時、分割部材１ａ
〜１ｈは、弾性体５，７の収縮作用によって各分割面を
接した状態となっている。この状態において、ダイ部材
１の先端側から該ダイ部材１の外周面に沿って円筒成形
物Ａを外嵌する。

そして、シリンダ１９を動作させて挿入棒２をダイ部材
１内に一定速度で徐々に挿入（基端側から先端側に向か
って移動）すると、挿入棒２のテーパ面２１が案内部材
２２を介してダイ部材１のテーパ面８と摺接し、この結
果、各分割面を接していた分割部材１ａ−１ｈは挿入棒
２によって押し広げられ、円筒成形物へ〇軸芯りから半
径方向Ｐに離れるように均等に移動する。この移動距離
は、テーパ面８．２１の傾斜角度と挿入棒２の移動距離
とによって決定される。そして、このようにして円筒成
形物Ａを半径方向Ｐに降伏点以上に拡張成形した後、挿
入棒２をダイ部材１内から引き出す（先端側から基端側
に向かって移動）と、弾性体５，７の収縮作用によって
、押し拡げられていた各分割部材１ａ〜１ｈに軸芯り方
向への力が均等に働き、各分割部材１ａ〜１ｈは各分割
面を接するまで軸芯し方向に向かって移動する。

なお、上記実施例では、ダイ部材を８分割した場合につ
いて説明しているが、８分割に限定されるものではなく
、必要に応じて４分割、６分割、１２分割、１６分割等
に分割することが可能である。また、弾性体の材質とし
て、合成樹脂又は合成ゴム等を用いているが、両端を連
結して環状となした無端のコイルスプリングを用いるこ
とが可能である。

（発明の効果） 本発明によれば、挿入棒の外周面であって各分割部材と
対応する複数箇所に軸芯方向に一定間隔を存して複数個
の雌螺子穴を形成し、この雌螺子穴の何れかに対応して
各分割部材に１個の螺子挿通穴を形成し、この螺子挿通
穴と前記複数個の雌螺子穴のそれぞれとを螺子部材によ
って螺子嵌合可能に設けたので、この拡管装置を何回も
使用した結果、分割部材の外周面が摩耗して、その外周
形状が規定値よりも小さくなった場合には、螺子挿通穴
と雌螺子穴との位置関係を、それまでの雌螺子穴から隣
接する雌螺子穴へ１つずらせることにより、分割部材が
半径方向に移動して広がるから、この状態において分割
部材の外周面を再び研磨加工することにより、拡管すべ
き円筒成形物に対応した面精度に再度仕上げることがで
きる。すなわち、このような研磨加工を、形成した雌螺
子穴の数だけ行うことができるので、雌螺子穴の数に対
応した回数だけダイ部材の再使用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の拡管装置の一実施例を示し、第１図は挿
入棒をダイ部材内から一杯まで引き出してダイ部材の外
周形状を最小径とした状態の縦断面図、第２図は挿入棒
をダイ部材内に一杯まで挿入してダイ部材の外周形状を
最大径とした状態の縦断面図、第３図は第１図に示した
■−■線に沿う断面図である。 １・・・ダイ部材 １ａ−１ｈ・・・分割部材 ２・・・挿入棒 ５．７・・・弾性体 ２６．２８・・・ボルト穴 ２５　ａ　〜２５　ｄ、　　２７　ａ〜２７　ｄ・・−
雌螺子穴Ａ・・・円筒成形物 出願人　株式会社冨士機械工作所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）円筒成形物の内周面と当接する外周面を有するとと
   もに、円周方向に複数個に分割され、かつ各分割部材は
   円筒成形物の軸芯に対して半径方向に往復動作可能に設
   けられたダイ部材と、該ダイ部材の中心部に挿入される
   とともに、前記円筒成形物の軸芯方向に沿って往復動作
   可能に設けられた挿入棒とを備え、該挿入棒の軸芯方向
   への往復動作に連動して、分割された前記ダイ部材が半
   径方向に往復動作するようになされた円筒成形物の拡管
   装置において、 前記挿入棒の外周面における前記各分割部材と対応する
   複数箇所に、軸芯方向に一定間隔を存して複数個の雌螺
   子穴が形成され、この雌螺子穴の何れかに対応して前記
   各分割部材に１個の螺子挿通穴が形成され、この螺子挿
   通穴と前記複数個の雌螺子穴のそれぞれとが螺子部材に
   よって螺子嵌合可能に設けられたことを特徴とする円筒
   成形物の拡管装置。