JPH07506767A - ネジ，リベットおよびその類似物の製造方法および装置 - 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】 ネジ、リベットおよびその類似物の製造方法および装置本発明はネジ、リベット あるいはこれらの類似物の製造方法と製造装置に関するものであり、固定の形成 ブッシングを介してワイヤを前進させて受容位置にある可動の形成ブッシングζ こ移送し、その後に上記可動の形成ブッシングを上言己受容位置力）ら遊離され て上記ワイヤの軸方向に対して横方同に移送させ、上記ワイヤからブランク（素 材片ある一％＋！形板）を弓１き離すようにしてなるものである。

例えばネジの形成において、成形グイにブランクを保持し、このブランクの一端 をパンチ又はツールで形成するようにしたアプセット（据え込み）法を採用する こと力（知られて０る。

かかるダイにブランクを載置できる前に、このブランク（よりイヤを切断するこ とで形成される。これは一般にクロ・ソピング法（ｃｒｏｐｐｉｎｇ　ｐｒｏｃ ｅｓｓ）と称される方法で行われるの力（一般的であり、これはワイヤが形成（ クロッピング）ブッシングを介して形成ツールに移送されるものである。次（１ で、ワイヤ力１らブランクを分離するが、これは上記形成ツールをワイヤの長手 方向に対して横断する方向に移動させるだけで達成できる。この形成ツールはし ばしば開放されていていわゆるオープンクロッピングが達成される。

次に、形成されたブランクは移送手段により、次の形成工程が成されるダイの外 側の位置に移送される。ここで、ノクンチによりブランクをダイに移送し、次い でプレアプセ・ソト動作を行うが、この場合ダイは郡部停止部で、例えば突き出 しピンのようなもので、他端を閉鎖される。

形成位置からブランクを引き離してダイに挿入するために前進させるには比較的 複雑な移送装置が必要である。形成ツール自体は移送装置の一部を構成してもよ いが、その場合にはパンチがブランクをダイに移送する間に、ダイの前方の位置 から遊離されなければならず、このことは生産効率を制限する結果となる。

複雑な移送装置に加えて、前記開放型のオーブンクロッピングは、複雑な保持機 構が工程中にワイヤをツールに保持しない限り、形成されるブランクの最適な品 質を提供することができないという欠点を備えている。ブランクの品質が均一で なければ形成過程におけるその後の工程での最適制御を阻害することになる。

また、他の結合に閉鎖型のクローズドクロッピングを採用することも知られてお り、その場合、採用される形成ツールは閉鎖型の形成ブッシングを有し、これに より形成されるブランクの品質を高めるようにする。この原理を従来のネジ切り 装置に採用するには複雑な移送装置を必要とし、更に形成ブッシングからブラン クを突き出すための別の突き出しピンを必要とする。

このことは更に別の形成工程の導入を必要とするものであり、製造効率を低下さ せるものである。

この発明による一つの利点として次の点が上げられる。即ち、閉鎖型のクローズ ドクロッピングでは形成されるブランクの最適品質を提供することである。他の 利点としては、ブランクを形成位置からブランクを移送し且っダイに送り込むよ うに前進させてダイに対してブランクが最適状態に整合されるための余分な工程 の追加を必要としないから、摩耗を最小におさえることができる。

上記の点は本発明では次のようにして達成できる。即ち、ワイヤからブランクを 分離した後で、分離されたブランクと一緒に可動の形成ブッシングが更に移送さ れて排出位置送られ、この位置にパンチが取り付けられてブランクを部分的にダ イに移送すると共に、ブランクを充分に圧縮して、ダイと可動形成ブッシングと の間の領域にて、常温流れ（ｃｏｌｄ　ｆｌｏｗｉｎｇ）により据え込みを行う 。

この発明の装置において、可動形成ブッシングは移送装置により保持されており 、この移送装置により、ブランクが解放されたときに、形成位置から移送前進さ れて、ダイとパンチとの間のダイ反対位置に送られる。このパンチによりブラン クをダイに送り込み、ブランクを充分に圧縮してダイと可動形成ブッシングとの 間の領域にて、常温流れ（ｃｏｌｄ　ｆｌｏｗｉｎｇ）により据え込みを行う。

請求項３に記載のように、少なくとも２個の形成ブッシングを採用し、可動形成 ブッシングが形成または受容位置とダイの反対側の排出位置に同時に位置できる ように配列されたと場合、特に高い製造効率を達成できるものであり、その理由 は、他のブッシングのブランクがダイに移送されてプレアプセット（前置据え込 み）される一方で、ワイヤを一方の形成ブッシングに挿入できるからである。

請求項４に記載の特殊な実施例において、複数の可動形成ブッシングが回動可能 な形成テーブルに配置されており、この可動形成テーブルは可動形成ブッシング の数に対応する複数の位置を有している。これにより非常に好適な構成とするこ とができる。何故ならば、形成ブッシングの回動によりブランクを形成位置で解 放することになり、他方、その形成ブッシングは前進して次の位置に送られるか らである。

以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照して説明する。

第１図はねじ切り盤の斜視図、 第２図は形成（ｃｒｏｐｐｉｎｇ）機構の断面図、第３図は形成（ｃｒｏｐｐｉ ｎｇ）機構の斜視図、第４図はプレアプセット工程を示す図、第５図はプレアプ セット工程の変形例を示す図、第６図はプレアプセット用ピンの湾曲制御を示す 図、第７図は第６図による制御の実施例を示す図、第８図は第６図による制御の 実施例の変形例を示す図、第９図はネジヘッド（ネジの頭部）を予め形成する第 ２工程を示す図、 第１０図はネジヘッドにスロットを形成する工程を示す図、第１１図はネジ先端 部の形成を示す図、第１２図は、短い突出ピンでダイからブランクを突出させる 状態を示す図、 第１３図は長い突出ピンでダイからブランクを突出させる状態を示す図、 第１４図はスロット検出器を使用した状態を示す図、第１５図は保持フランジの 形成を示す図、第１６図は回転運動を往復運動に変換するための変換機構を示す 図、 第１７図は回転運動を往復運動に変換するための変換機構の変形例を示す図、 第１８図はクランクと連結棒の関係を示す説明図、第１９図はクランク装置の運 動と速度を示すグラフ、第２０図はグイテーブルを湾曲通路で制御する方法を示 す工程図、 第２１図はダイテーブルと底部停止部の動作と速度の関係を示しており、遷移期 間を省略したグラフ、第２２図は第２１図と同様であるが、この図に遷移期間を 加えた状態を示すグラフ、 第２３図は第２１図と同様であるが、この図に休止期間を加えた状態を示すグラ フ、 第２４図はグイテーブルへのダイのを取り付けを示す図、第２５図はダイを備え たグイテーブルの断面図、そして第２６図はグイテーブルの形成方法を示す図で ある。

第１図は本発明が採用できるねじ切り装置の例を示している。

この装置は基板１に設置された３個の主要部、即ち、ツールテーブル２と形成装 置３およびクランク機構４とを有してなるものである。この装置は基板１に取り 付いたモータ５で駆動される。

ネジブランクを形成する出発材料は冷間引き抜きワイヤ６であり、これは引き抜 かれたワイヤ表面に潤滑フィルムを設けたものである。このワイヤは、使用する ワイヤの径に対応する溝を備えた３個の引取ローラによって、直線装置９を介し て引き取られ、上記直線装置９は複数の直線ユニット１０．１１．１２から成り 、各ユニットが複数のローラを有している。

引取ローラ７．８は固定の形成（ｃｒｏｐｐｉｎｇ）ブッシング、１４を介して 前方へ所定の長さだけ移動し、回動自在の形成テーブル１５に装着された可動の 形成（ｃｒｏｐｐｉｎｇ、以下同じ）ブッシングの中へと送りこまれる。形成工 程については詳述するが、その工程中にワイヤ６からワイヤブランクが分離され る。

以下に詳しく説明するが、上記ワイヤブランクは回転自在なダイテーブル１７に 取り付いたダイ１６に送られる。図示例のグイテーブル１７は５個のダイを有し ５個の位置の間を回転移動できるものである。更にこのグイテーブルは軸方向に も移動できる。グイテーブル１７の所定位置には、形成テーブル１５の可動形成 ブッシングがダイ１６の反対側に位置している。これに対応して、グイテーブル のダイ群の対向する位置に、ツールテーブル上にツールが装着されており、この ツール群はダイと協働してダイに配設されたネジブランクを形成できるようにな っている。グイテーブル１７は軸方向に移動してツールの方向に１作業ストロー クだけ移動することで形成工程がなされる。

次に、グイテーブル１７は再度引き取られ、次の位置へと回転でき、この工程が 繰り返される。

グイテーブル１７の回動はそのために設けたモータ１８で成し得る。その軸方向 の移動はクランク装置４で行われ、且つ前記のモータ５で駆動される。モータ５ からの動力は、プーリー１９とベルト２０を介してクランク機構４に伝達される 。

別の２個のプーリー２１．２２がモータ（図示せず）に接続され、これによりツ ールテーブル２全体がグイテーブルに向かって、或いはそこから離れた方向に移 動でき、このツールテーブル２は、その下方の摺動棒２３と上方の対応する摺動 棒（図面では表示されない）によって案内される。これによりツールテーブル２ は正しい位置に調整されるが、更に、ツールやグイテーブルの交換などの場合に はツールテーブル２をグイテーブル１７から引き離す事も可能である。

この装置の個々の部分と工程については以下に説明する。

第２図と第３図は形成工程とプレアプセット工程を示し、第２図はその断面図で あり、第３図は斜視図である。

ワイヤ６が固定の形成ブッシング１４を介して前方に移動し、移動可能な形成ブ ッシング２４に送られるが、この移動可能な形成ブッシング２４は前記の通り回 動可能な形成テーブル１５に取り付いている。この形成テーブル１５は複数の移 動可能な形成ブッシング２４．２５を備えている。ワイヤ６が正確な長さだけ前 進した場合、前記の回動自在な形成テーブル１５は回転する結果、ワイヤ６から ワイヤブランクを分離することになる。形成テーブル１５を更に回転させると、 可動の形成ブッシングが前方に移動してダイ１６の反対位置、ここでは符号２５ の形成ブッシングの位置に達する。引き離されたワイヤブランクはこの図では符 号２６として図示されている。

可動形成ブッシングがこの位置に来ると、パンチ２７がブッシング側に前方移動 して可動形成ブッシング２５からブランク２６を押し出してダイ１６に送り込む 。この運動はブランク２６が底部の停止部２８を打つまで継続し、この停止部２ ８はダイ１６の反対側の端部に位置している。しかしながら、パンチ２７は移動 を継続し、これによりブランク２６はプレアプセットされ、若しくは、ダイ１６ と可動形成ブッシング２５との間のキャビティにてプリフォームされる。パンチ ２７は、かくてプレアプセット用のピンの役目も果たし、上記可動形成ブッシン グはプレアプセットのブッシングとして機能する。

上記のように、ここでは閉鎖型の形成を採用しており、ワイヤの径に相当する孔 を有する可動型形成ブッシング２４同様に、固定型の形成ブッシングを採用して いる。伝統的なプレス或いはねじ切り装置は開放型のオーブンクロッピング（ｏ ｐｅｎ−ｃｒｏｐｐｉｎｇ　）と通称されるものが多く採用されており、このオ ーブンクロッピングは孔を備えた固定式の形成ブッシングを有している。一方、 可動ブッシングは開放型となりワイヤブランクが移動方向のみに保持されるよう になっている。ここでは、閉鎖型のクロッピングを採用している結果、最適品質 の分離されたブランクが得られるものである。最終製品の品質が形成工程の全て の工程の品質に依存するものであるから、分離されたワイヤブランクの品質の高 さも最終製品の高い品質を保証することを意味するものである。

図面は２個の移動可能な形成ブッシング２４．２５を示しており、これらは回転 自在な形成テーブル１５に配列されるが、その配列態様は１個がダイ１６の反対 側に位置し、他方が固定の形成ブッシング１４の反対側に位置している。しかし ながら、形成テーブル１５には更に多くの形成ブッシングを取り付けてもよい。

これによりそれぞれの分離において、回転角度をより小さくする利点を有する。

したがって、仮に４個の可動形成ブッシングを用いた場合、回転可能な形成テー ブル１５が２回転角回動じた後で、カットされたワイヤブランクはパンチ又は前 記プレアプセット用ピン２７とダイ１６の反対側位置に到達する。

第４図ではプレアプセット工程を更に詳しく図示している。

前記の通り、グイテーブル１７に取り付いたダイ１６は関連する底部の停止部２ ８と一緒になってダイの軸方向に移動する。

これに対して、可動型の形成ブッシング２５は軸方向の移動はできない。第４Ａ 図はプレアプセットが開始される時の状態を正確に示したものである。プリアッ プセット用のビン２７がブッシング２５からワイヤブランクを押し出し、ダイ１ ６の中に押し込む。かくて、ダイ１６がその折り返し地点にて前記プリセットの ブッシング２５に接触する直前に、ブランク２６が前記停止部２８に達する。プ レアプセットのブッシングの孔がダイ１６に面するブッシングの端部にて膨張す る。それに対応する膨張３０がダイ１６に形成される。これらの空隙、即ちキャ ビティティによりワイヤブランク２６の頭部を予め形成（プレフォーム）できる ことになる。

これらのキャビティティの形状は、ワイヤブランク２６の自由長さ１がブランク 径ｄに対して可能な限り小さくなるように形成される。前記プレアプセット用ピ ン２７は制御されて、ダイ１６が再びブッシング２５から離れる動きを開始した 後でもプレアプセット工程が継続されるようになっている。これにより、予備成 形物（プレフォーム）の径を大きくしながら、プレアプセットの高さを高くし、 上記プレフォーム材の体積が、不安定なプレフォームを招く事なく、増加できる ものである。かくて、すえ込み比が工程に制限されることはない。このすえ込み 比は、ワイヤ径で除したヘッドワイヤの長さである。第４Ｂ図はプレアップセッ ト工程の最終工程を示しており、プレフォームされたヘッドが高さＬ１径りを有 する。より大きなすえ込み比に加えて、この方法はプレアプセット用のピンに対 する負荷を減少させることにもなっている。第５図は別の実施例を示しており、 底部の停止部２８の代わりに可動の停止部、例えば突出ピン３１の形状とした部 材をダイ１６に対して可動に形成された構成である。この構成だと更に制御が容 易になる。

第４図の最適化工程において、プレアプセット用ビン２７の動きはダイ１６の動 きに対して極めて正確に制御されなければならない。第６図はこの制御がどの様 にして成されるかを例示している。前記の部材部位が図の右側に示されている。

図示の通りダイ１６と底部停止部２８がブッシング２５から離されており、これ によりヘッド３２がワイヤブランクに形成され、パンチまたはプレアプセット用 のピン２７が依然としてダイ１６の方向に押圧している。プレアプセット用ビン ２７の端部にはローラ３３が設けてあり、このローラが湾曲通路３４の面に接触 している。湾曲通路３４は回転軸３５の回りを回転し、湾曲通路３４は上記プレ アプセット用のピン２７の好ましい運動が達成されるように形成されている。

第７図は上記の運動の例を示したものである。ダイ１６の往復移動がクランク装 置３６で成され、このクランク装置３６はモータ３７とベルト３８とで駆動され る。プレアプセットのピン２７の移動は、別のベルト４０を介して湾曲通路３４ を駆動する別のモータ３９によって成され、これにより、ローラ３３を介して好 ましい運動を上記プレアプセットのピン２７に伝達することになる。

別の実施例としては第８図に示す通り、上記２種類の運動が共通のモータ４１に よって制御される。このモータ４１はベルト４２を介してクランク装置３６を駆 動し、このクランク装置はその運動をダイ１６に伝達する。別のベルト４３によ り、同一のモータが湾曲通路３４を駆動し、この湾曲通路によりローラ３３を介 して上記プレアプセット用ビン２７に伝達する。

第１の予備成形（第１プレフオーム）ともいえる上記のプレアプセット工程が終 了し且つダイテーブル１７が引き戻されると、上記グイテーブルは回転して新た な位置に来る。第１図の回動可能なグイテーブル１７の場合には、５個のダイ１ ６を有しており、グイテーブルが７２°回転され、新たなダイが可動の形成ブッ シングの反対側の位置に前進する一方、現在までその位置にあったダイか前進し て新しい位置に送られる。グイテーブル１７が再びツールテーブル２の方向に前 進すると、上記の工程は形成ブッシング、即ちプレアプセットのブッシングにて 繰り返されるが、別のダイ位置ではダイに配列されたブランクの成形が更に行わ れる。

第９図は上記のプレアプセット工程に引き続いて成される工程の例を示したもの である。ここでの工程は第２の予備成形（第２プレフオーム）と呼ぶことができ る。第９Ａ図はこの工程の最初の段階を示し、第９Ｂ図は工程終了直後の状態を 示す図である。第９Ａ図において、ブランクがダイ４５に載置され、このダイ４ ５が底部の停止部４６と共にツール４７の側に移動される。上記ツール４７はツ ールテーブル２に固定され、他方、前記の通りグイテーブル１７に配置されたダ イ４５がツールに対して接近し、そして離れる。ブランク４４のヘッドがツール ４７を打つと、このツールの凹所４８によって所望の形状とされる。第９Ａ図の ブランク４４が第９Ｂ図に示したブランク４９のように形成される様子が第９Ｂ 図から理解されよう。ダイ４５および底部の停止部４６と共にブランク４９がツ ール４７から引き離される。

第１０図はダイか第３の位置にある状態での形成工程を示している。この工程で はスロット或いは孔が形成されたばかりのネジヘッドに形成される。ダイ５０に はブランク４９が存在し、このダイ５０は底部の停止部５１と共にツールの方向 に移動される。ツール５２にはスロット突起５３が形成され、このスロット突起 ５３はブランク４９のヘッドにスロットを形成している。第１０Ａ図はこの工程 の最初の段階を示し、第１０Ｂ図は工程終了時の状態を示しており、図中符号５ ４は形成されたスロットを備えたブランクである。

多くのタイプのブランクにはポイントと称されるものが形成され、これはヘッド の反対側のブランク端部にて截頭型の円錐形（即ち円錐台の形状）を有する。第 １１図は、ネジヘッドにスロットを形成するのと同時にこのポイントを形成する 方法の例を示している。第１１図は第１０Ａ図に対応するもので、ここでは底部 停止部５５を使用し、これがダイ５０の透孔を直接延長した円錐台状のキャビテ ィ５６を備えている。ブランク４９のヘッドは前記のプレフォーム工程で形成さ れるが、その場合、完成したネジヘッドの大きさに関して余分の材料が存在する ようになっている。スロット突起５３がブランク４９のヘッドと当接すると、ブ ランクのシャンク部（軸の部分）を通して上記余分な材料を下方に押圧する。か くて、ブランクの全長に亘って材料が流れ、この材料が前記底部停止部５５の円 錐台状凹所５６の中へと押し出される。

このように種々の形態のポイントを形成できることが望ましく、その理由は、凹 所５６は所望のポイントの形態に合わせて所望の形状とすることができるからで ある。特に半球状のポイントを形成することが可能であり、これは従来では別個 の工程を必要としていたものである。この発明の方法ではポイントの形成が簡単 容易であり、ブランクの軸部を材料が流れ落ちることよりツール５２への負荷を 最小とすることができる一方で、スロットの誤差も小さくできる。この方法は、 ポイントの無いネジの形成にも適用できる。その場合、凹所５６の形状をダイ５ ０の孔と同じ径の円筒状凹所とするか、或いはダイの中までのびた突起を備えた 底部停止部を採用することも可能であり、スロット突起５３がブランクヘッドの スロットを形成するときに上記底部をダイから僅かに後方に移動するだけである 。

ブランクの細部を下方に流れる上記の材料の流れに関して、ブランクのヘッドと 軸部（シャンク）との移行部にて生じる流れの一部であることは興味深いことで ある。その理由は、この流れは弱い部分の強度を増すことが見いだされており、 これがないと、これまで弱い部分として考えられてきたからである。

ある種のポイントには、２段階でポイントを形成することが好ましかったり必要 だったりすることがある。その場合には、ネジブランクのヘッドを第２のプレフ ォームで形成する際に使用する底部停止部４６に第１の凹所を形成することであ る。

ダイの位置を３個とした場合のブランクの形成方法については上記の通りである 。しかしながら、これは所望の目的物の形状に合わせて弾力的に利用できるもの であり、必要なら３個以上の位置を採用することも可能である。

第１図の装置はグイテーブル１７に５個のダイを有し、それぞれのダイが５個の 位置を備えているものであるが、最後の２つの位置はブランクの突き出しに用い られ、この突き出しを２個の工程にて実施できる。第１２図はこの突き出しの第 １の工程を示し、これはダイの第４の位置に相当するものである。ダイ５８に置 かれたブランク５７が図面の上方に図示されており、突き出しの直前の状態を示 している。短い突き出しピン６０を備えた底部の停止部５９がダイの方向に移動 されている状態を示している。この図の下部にて、短い突き出しピン６０有する 底部停止部５９がダイ５８に到達し、突き出しピン６０はブランクを緩めてダイ ５８から外側に所定の短い距離だけ押す。これまでの工程により、ブランク５７ はダイの孔に非常に堅く固定されるため、ブランクを解放してダイから押し出す ために大きな力を必要とする。一つの動作でダイからブランクを押し出した場合 、ダイと同じ長さの突き出しピンが必要であり、従ってピンの折損や曲げなどの 大きなリスクをもたらすことになる。

上記の短い突き出しピン６０は撓みなどのリスクなしに非常に大きな力を発揮し て目的物を解放できるので、ブランクをダイから引き離すのに潤滑剤などの手段 を採用せずとも成し得るものである。

第１３図は、ダイの第５番目で且つ最後の位置において、ブランクをダイから完 全に突き出す方法を示している。これは、長い突き出しピン６２を有する停止部 ６１がダイからブランクを押し出すことで達成される。この突き出しピン６２は ダイ５８とほぼ同じ長さを有し、従ってブランク５７ともほぼ同じ長さを有して いる。この図の上方において底部の停止部６１と長い突き出しピン６２がダイ５ ８の方向に移動するように示されており、この図の下方には郡部の停止部６１と 突き出しピン６２がダイからブランクを完全に押し出した状態を示している。

前記の短い突き出しピン６０によって以前のダイ位置にて解放されたブランク５ ７はダイの中で比較的ゆるく位置しているので、ブランクを完全に突き出すのに は小さい力のみで充分であるので、長い方の突き出しピン６２が折損したり折れ 曲がったりすることはない。

短い突き出しピン６０と長い突き出しピン６２の双方はブランク５７の軸部と同 じ径であって構わない。その理由は、前に第１１図を参照して述べたように、ブ ランクの所望のポイントが対応する底部停止部５５の凹所により形成できるから である。

この点について従来は、グイ自体の中でポイントを形成することが必要であった し、突き出しピンはダイの最も細い部分に対応する径しか有し得ないものであっ た。

第１２図に示す通り、短い突き出しピン６０はブランク５７をダイから予め設定 された短かい距離だけ押し出されるために、このことは形成されるブランクの制 御に利用できる。第１４図はこれを実施する方法の一例を示している。この図は 第１２図に対応するものであるが、この実施例では制御ビット６４を有するスロ ット検出器６３を有していて、この制御ビット６４は第５８から充分慎重に決め られた距離に設置されている。上記スロット検出器６３は接続ワイヤ６５を介し て、スロット検出器６３からの信号を処理できる電子機器に接続されている。こ の図に下方には短い突き出しピン６０がどの様にしてブランク５７をダイ５８か ら押し出すかを示しており、更にブランクが制御ビット６４に係合する状態を示 している。ネジのスロツトを形成するスロット突起５３が折損した場合には、そ のスロツトは小さすぎるし、ブランク５７は制御ビット６４に対して圧力を付与 することになる。これはスロット検出器６３で記憶し、接続ワイヤ６５を介して その信号を制御ユニットに送る。かくて、形成されるブランクの配置や形状寸法 が制御できることになる。

ブランクはダイから押し出されるので、スロットに加えてヘッドの高さとか径な どを制御することも可能となる。

更に、ダイとツールテーブルとの間の距離も検出できるし、前記検出器６３から の信号を利用してツールの調整を行うことも可能である。装置本体が常温から開 始するものであれば、装置の部品はいくつかの工程を経て加熱され、同時にこれ らの部品は熱膨張する。従って、ダイテーブル１７のダイに対してツールの位置 を調整することにより上記の熱膨張を許容できることが有利である。この事は前 記第１図について説明したごとくツールテーブル２全体を移動できるのであるか ら可能であるし、このような移動が検出器６３からの信号に応答して成されると 、さらに均一な品質が達成でき、これは装置本体の加熱に無関係に成し得る。

図示のスロット検出器はブランクを制御、測定できる多くの可能性の中の１実施 例を示したに過ぎないものである。形成された目的物のその他の幾何学的な特性 の測定も可能であり、他の方法で測定することも勿論可能である。従って、例え ばレーザービームを利用して、検出器を製品と結合させること無く測定すること が可能である。

第１０図の通りブランクのヘッドにスロットを形成した場合、スロットツールが ダイからブランクを偶然に、或いは意図しないで引き出すという危険性がある。

これは第１５図のように防止できるものである。ここではグイ６７中のブランク ６６と底部停止部６８とが図示されている。ブランクはその一端にヘッド６９を 有し、図示の通り小さな保持フランジ７０がブランクの反対側に設けである。こ のフランジは、ダイがその端部に透孔の小さな膨出部を有するように形成されて いる。前記プレアブセット工程（第４図の説明参照）により、材料をこの膨出部 に圧入することになり、これによりフランジを形成する。しかしながら、ブラン クの回り全体にフランジを突出させる必要は必ずしもないのであって、その理由 はブランクのより小さな突起で充分に機能を果たすことができるからである。即 ち、不適当な時間にグイからブランクが引き出されるのを防止できるからである 。フランジ或いは突起はこの点を防止できる充分の大きさとし、更に、ブランク の突き出し工程におけるの突き出しピンとしては充分小さいものであって、この フランジ或いは突起を変形できてブランクをダイがら突き出し得るように形成さ れている。

第１６図にはグイテーブル１７と関連する底部停止部の往復移動が達成される方 法を示している。第１図について説明したように、この軸方向の移動はモータ５ で成され、モータ５からの動力の伝達はベルト１９．２０およびクランク装置４ を介してなされる。第１６図はこの機構の拡大図である。

クランク７１がその回転軸７２の回りを回転し、ベルト２゜により駆動される。

結合棒７３の一端がクランク７１に保持され、その他端が保持体に結合されてい る。クランクが回転すると、回転運動が結合棒７３を介して保持体７４の往復運 動に変換される。保持体７４は２本の棒７５．７６を介して２個の楔体７７．７ ８に結合され、この楔体も往復移動できるようになっている。この往復運動が非 常に小さな摩擦を伴って成されるようにするために、複数のローラ８１，８２が 楔体７７．７８とガイドレール７９．８０の間にそれぞれ位置される。この２個 の楔体７７．７８の間にはベアリング体８３が介在され、これが前記楔体の移動 方向に対して横断する方向に移動できるようになっている。この動きも非常に小 さな摩擦で行われるが、その理由はローラ８４．８５は前記ベアリング体とガイ ドレール８６．８７の間に配置されているからである。最後に、複数のローラ８ ８がベアリング体８３と楔体７７との間に設けてあり、同様に、ベアリング体８ ３と楔体７８との間には複数のローラ８９が設けである。楔体７７．７８が図面 の左側に移動すると、ベアリング体８３は図の下方に移動することになるが、そ れは横方向のみの移動だけが可能となっているからである。

同様に、楔体が図の右側に移動すると、ベアリング体８３は上方に移動する。か （てベアリング体８３は楔体の対応する移動を横切って前後に移動する。

図面より明らかなように、楔体の角度を選択することによりベアリング体の移動 を楔体の移動よりも小さくさせることになる。ベアリング体８３は結合体（図示 せず）を介してグイテーブル１７と関連する底部停止部にそれぞれ結合されてい る。

このようにグイテーブル１７は比較的短い往復運動をすることができ、同時にダ イに位置するブランクの形成に必要な大きな力を付与することができる。図面に 示す楔体の角度の故に、楔体とクランク装置が更に大きな運動をするが、次いで より小さな力が必要となり、従ってクランク装置はその寸法を小さくすることが できる。

第１６図のローラ８１．８２，８４．８５．８８及び８９は個々の部材間の摩擦 を減少する働きをするものであるが、その形状を別の形状とすることも可能であ る。例えば、ボールを代わりに使用することもできる。第１７図は別の実施例を 示しており、摺動ガイドが採用された例である。この摺動ガイド９０゜９１は楔 体７７．７８とガイドレール７９．８０との間の摩擦を減じ、他方、摺動ガイド ９２．９３はベアリング体８３とガイドレール８６．８７との間の摩擦を減少さ せている。最後に、摺動ガイド９４．９５はベアリング体８３と楔体７７．７８ との間の摩擦を減少させる働きをしている。

以上説明した装置による生産速度（製造効率）は可能な限り高くすることができ ることは非常に重要な事である。同時に、実際の形成における当初のダイ速度は 可能な限り低速とすべきである。これは前記の通り楔体を採用することにより達 成でき、楔体の角度はベアリング体の移動とグイテーブルの動きが比較的短い長 さのストロークとなるように選択される。更に、この動きにおいてグイテーブル が最大限移動する位置まで近付くときの速度が異なることである。これは第１８ 図と第１９図に示しである。第１８図はクランク装置を説明する図である。クラ ンクは回転軸Ｃの回りを回転する。その一端にて長さａの結合棒が回転軸もしく は中心からの距離ｒの位置で保持されている。

クランクが回転すると、結合棒の他端であるＰ地点が水平線上を往復移動する。

図中、記号ｌは回転軸Ｃから地点Ｐまでの距離を示している。第１９図の上方で 示した距離１はクランクの回転速度における時間の関数として示されている。長 さａが距離ｒに対して非常に大きい場合には上記地点Ｐは純粋な正弦曲線の動き をし、このことは２本の曲線のうち最初の曲線で示しである。逆に、もしもこの 長さａが距離ｒに対して小さい場合には、この正弦曲線は崩れる。距離ｒに対す る長さａが小さければ小さいほど、歪みは顕著になる。距離ｒと長さａが等しい といった極端な場合、上記地点Ｐは回転周期の半分の位置で止まることになる。

第１９図の上方に示した別の曲線は、長さａが距離ｒの１．２倍に等しい場合の 地点Ｐの移動を示している。

図より理解される通り、地点Ｐは時間ｔ１で通過した末端の位置に比較的ゆっく り接近し、他方、反対の末端の位置には比較的急速に接近している（１０または ｔ２の位置を参照）。第１９図の下方には上記と対応させて、上記の二つの場合 における地点Ｐの速度を、時間の関数として示している。このグラフから更に明 瞭なことは、地点Ｐが一方の末端位置には比較的ゆっくり接近し、他方の末端位 置には比較的急速に接近している。

与えられた生産速度について可能な限り低い稼働率を達成するために、グイテー ブルはベアリング体８３に結合され、かくて、グイテーブルが最低速度で接近す るグイテーブルの一方の末端位置に、グイ群に装着したブランク群が形成される 。

前記した通り、グイテーブル１７と関連する底部停止部は共通のユニットとして ツールの方向に移動され、次いで再び離される。しかしながら、反対の末端位置 ではグイテーブルは底部停止部から分離されて、グイテーブルが新しい位置に回 転して移動されなければならない。これは停止手段を搭載することにより達成で き、この停止手段によりグイテーブルが底部の停止部に追随して末端位置移行す るのを防止する。しかしながら、この方法は、グイテーブルが停止手段に当接し たときや、底部停止部が戻り時にダイテーブルに再び当接したときに騒音を発生 させ、グイテーブルの摩耗を大きくするものである。この問題は、上記停止部と 当接する以前にグイテーブルの速度が低下し且つ底部停止部で当接される前に速 度が上昇される遷移期間を加える事によって解消できる。

この作動がカム手段９６の補助を受けて達成されることが第２０図に示しである 。第２０Ａ図ではグイテーブル１７が末端位置にある状態を示し、この位置で例 えばツール９８のようなツールと接触している。図示のとおり、底部停止部９７ はその他端にてグイテーブル１７に接触している。カム手段９６には湾曲通路１ ００が形成され、グイテーブルの移行の軸方向に対して横断方向に移動される。

ツール９８と接触した後で、グイテーブル１７がそこから矢印の方向に離れ、カ ム手段９６が上方に移動されることが矢印で示しである。図示の通り、カム手段 ９６は湾曲通路１００が設けてあり、またグイテーブル１７にはローラ９９が取 り付いている。

第２０Ｂ図はグイテーブル１７と停止部９７とがツール９８から離されてカム手 段９６と当接寸前の状態を示しており、カム手段９６はそのまま上方への移動を 続ける。第２０Ｃ図において、ローラ９９は湾曲通路１００に接触している。湾 曲通路１００の形状は次のようなものである。即ち、カム手段９６の速度に合わ せて追随し、ローラ９９と湾曲通路１００とが接触した直後にダイ１７が同じ速 度で移動を継続し、次いでゆっくり制動されるように形成される。図面より明ら かな通り、底部の停止部９７は移動を継続し、従って最早ダイテーブル１７との 接触は無い。第２０Ｄ図は、グイテーブル１７と停止部９７の双方が取り外され た状態を示している。グイテーブル１７は底部停止部９７から分離して新しい位 置に回動できる。次に、工程は反対の方向に進行する。底部停止部９７はグイテ ーブル１７の方向に前進され、グイテーブル１７は同時に、湾曲通路１００とロ ーラ９９の協働により速度を増し、カム手段９６は下方に移動する。湾曲通路１ ００の形状のために、グイテーブル１７は停止部９７に当接すると、この時点で 停止部が持つ速度を正確に保持することになる。

第２１図、第２２図および第２３図はグイテーブル１７と底部停止部９７の移動 と速度とを３個の異なる状態にて示したものである。図の上方にはツールからの 距離Ａで移動を表わしている。底部停止部９７の動きは細線で示し、グイテーブ ル１７の動きを太線で示している。図の下方には上記に対応させて底部停止部９ ７の速度（Ｖ）を細線で示し、グイテーブル１７の速度を太線で示しである。

第２１図は遷移期間の無い状態を示し、グイテーブル１７がツールから離れる途 中に停止手段に当接し、次いでツールの方向に移動する途中に底部停止部によっ て当接されるだけのものである。底部停止部の動きはここでは純粋な正弦曲線と して示される。前記の通り、クランクのサイズに対して非常に長い結合棒を使用 した場合のみのものである。第１９図の通り、正確な曲線が崩される。半周期に おいてグイテーブルは回動可能の停止位置にあり、一方底部停止部はその末端位 置に調和的な移動を継続し、次いで元に戻る。

第２２図において、グイテーブル１７が底部停止部９７と共に移動する作業期間 と、グイテーブルが休止する停止期間との間に、遷移期間が挿入された例を示し ている。

第２３図は上記遷移期間を非常に長くして反対に停止期間を非常に短く或いはゼ ロにした状態を示している。これはグイテーブル１７が調和的な移動をすること 、それにより軸方向の力を可能な限り小さくすることができるという利点がある 。

第２４図はダイ１０２が取り付けられたグイテーブル１０１の断面を示している 。ダイ１０２の回りにバンドの巻装体１０３が設けである。この巻装体は円筒状 のコアの回りにスチール製のバンドを巻装させて形成できる。この場合、円筒状 のコアはダイ１０２それ自体とすることもでき、硬質の金属で形成できるし、或 いは円筒状の挿入体とすることもできる。ダイ１０２が強い圧縮応力を軸方向に 受けたときに生じる外方向の力を吸収することにより、上記巻装体１０３はダイ １０２を付勢している。

第２５図はグイテーブル１０１の一部断面を示し、ダイ１０２がグイテーブルに どの様にして装着されるか示している。この例ではダイ１０２は円錐形をし、ブ ッシング１０４に装着され、ブッシングの内部はダイの形状に合わせて円錐形と なっている。ブッシング１０４は前記の巻装体１０３で巻装され、これがグイテ ーブル１０１の好適な孔に載置されれる。この構成はダイ１０２が円錐形である ためにブッシング１０４から押し出すことで取り外しが容易にできるという利点 を有する。円錐形のブッシング１０４に新しいダイを押し込める事ができ、かく てダイか正しく付勢されているのを確実にできる。

巻装体を用いて硬質金属のダイをこのように付勢することの利点は、バイアスを 含むダイユニットが非常に小さな断面積とすることができることである。これは 、グイテーブルのダイかグイテーブルの回転軸に更に接近して位置でき、かくて 慣性モーメントの減少に寄与できることを意味している。第２６図はダイ−プル １０１の形状の例を示したものである。この例では、グイテーブルは５個のダイ を備え、その全てが上記の巻装体によって付勢されている。高い生産速度を達成 するために、グイテーブルはできるだけ小さな慣性モーメントを有するものでな ければならない。これは、巻装体によるバイアスを含むダイの場合が緩やかな程 度のものであることによるものであることと、グイテーブルの回転軸１０５に更 に接近して位置されることにより達成できる。グイテーブルの慣性モーメントは 更に、ダイとダイとの間の凹所１０６により減少でき、これはグイテーブルの形 状をクローバ−の葉の形状とすることにより達成できる。

これによりグイテーブルの慣性モーメントを飛躍的に減少させることができる。

その理由は、回転軸１０５から最も離れた位置の材料部分が正しく取り除かれ、 これにより慣性モーメントに大いに寄与できるからである。

更に、ブランクと同じ長さのダイか採用されているのでその慣性モーメントを減 少することに寄与している。この点、従来の装置では長くて重いダイを用いてい る。

慣性モーメントが小さいと、高い製造効率を有するサーボモータを採用すること により直接ダイテーブルを駆動できる。

以上の説明は本発明の好適な実施例のであり、本発明はこの実施例に限定される ものではなく、請求の範囲の欄に記載範囲内で種々の変更が可能である。

Ｌｌ 特表千７−５０６７６７　（１３） 請求の範囲 １．固定形成ブッシング（１４）を有し、このブッシング（１４）を介してワイ ヤ（６）が可動形成ブッシング（２４）へと前進移動でき、この可動形成ブッシ ング（２４）はその後の形成工程でワイヤ（６）からワイヤブランクを分離でき るようにし、上記可動形成ブッシング（２４，２５）は移送装置（１５）に保持 されており、これにより上記固定のブッシングの反対側の受容位置からダイ（１ ６）の反対側の排出位置に上記可動形成ブッシングが移動でき、上記ブランクを ダイ（１６）に部分的に移動するパンチ（２７）を備えて充分にブランクを圧縮 して、ダイ（１６）と可動形成ブッシング（２５）との間の領域にて常温流れに おいてプレアプセットを施してなるネジ、リベットおよびこれらの類似物を形成 する装置において、少なくとも２個の可動形成ブッシング（２４，２５）を備え 、この可動形成ブッシングは同時に受容位置と排出位置にそれぞれ位置できるよ うに配置されたことを特徴とするネジ、リベットおよびこれらの類似物を形成す る装置。

２、複数の可動形成ブッシング（２４，２５）が１個の回動可能な形成テーブル （１５）に配列され、複数の可動形成ブッシング（２４，２５）に対応する複数 の位置を上記形成テーブルに有してなる請求項１の装置。

明細書 ネジ、リベットおよびその類似物の製造装置本発明はネジ、リベットあるいはこ れらの類似物の製造装置に関するものであり、固定の形成ブッシングを介してワ イヤを前進させて受容位置にある可動の形成ブッシングに移送し、その後に上記 可動の形成ブッシングを上記受容位置から遊離されて上記ワイヤの軸方向に対し て横方向に移送させ、上記ワイヤからブランク（素材片あるいは杉板）を引き離 すようにしてなるものである。

例えばネジの形成において、成形ダイにブランクを保持し、このブランクの一端 をパンチ又はツールで形成するようにしたアプセット（据え込み）法を採用する ことが知られている。

かかるダイにブランクを載置できる前に、このブランクはワイヤを切断すること で形成される。これは一般にクロッピング法（ｃｒｏｐｐｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓ ｓ）と称される方法で行われるのが一般的であり、これはワイヤが形成（クロッ ピング）ブッシングを介して形成ツールに移送されるものである。次いで、ワイ ヤからブランクを分離するが、これは上記形成ツールをワイヤの長手方向に対し て横断する方向に移動させるだけで達成できる。この形成ツールはしばしば開放 されていていわゆるオープンクロッピングが達成される。

次に、形成されたブランクは移送手段により、次の形成工程が成されるダイの外 側の位置に移送される。ここで、パンチによりブランクをダイに移送し、次いで プレアプセット動作を行うが、この場合ダイは底部停止部で、例えば突き出しピ ンのようなもので、他端を閉鎖される。

形成位置からブランクを引き離してダイに挿入するために前進させるには比較的 複雑な移送装置が必要である。形成ツール自体は移送装置の一部を構成してもよ いが、その場合にはパンチがブランクをダイに移送する間に、ダイの前方の位置 から遊離されなければならず、このことは生産効率を制限する結果となる。

複雑な移送装置に加えて、前記開放型のオープンクロッピングは、複雑な保持機 構が工程中にワイヤをツールに保持しない限り、形成されるブランクの最適な品 質を提供することができないという欠点を備えている。ブランクの品質が均一で なければ形成過程におけるその後の工程での最適制御を阻害することになる。

また、他の結合に閉鎖型のクローズドクロッピングを採用することも知られてお り、その場合、採用される形成ツールは閉鎖型の形成ブッシングを有し、これに より形成されるブランクの品質を高めるようにする。この原理を従来のネジ切り 装置に採用するには複雑な移送装置を必要とし、更に形成ブッシングからブラン クを突き出すための別の突き出しピンを必要とする。

このことは更に別の形成工程の導入を必要とするものであり、製造効率を低下さ せるものである。

ここで、ドイツ特許第９３３．４３０号に記載された装置は、ワイヤからブラン クを分離した後で、分離されたブランクと一緒に可動形成ブッシングが更に移動 されて排出位置まで移送され、そこでパンチが設けてあってブランクをダイに部 分的に移送し、充分にブランクを圧縮してダイと可動形成ブッシングとの間の領 域で常温流れ（コールド　フローイング）によりアプセット（据え込み）を施す ようにしたものである。

この発明による一つの利点として次の点が上げられる。即ち、閉鎖型のクローズ ドクロッピングでは形成されるブランクの最適品質を提供することである。他の 利点としては、ブランクを形成位置からブランクを移送し且つダイに送り込むよ うに前進させてダイに対してブランクが最適状態に整合されるための余分な工程 の追加を必要としないから、摩耗を最小におさえることができる。

上記の点は本発明では次のようにして達成できる。即ち、少なくとも２個の可動 形成ブッシングを設け、可動形成ブッシングが形成若しくは受容位置と、ダイの 反対側の排出位置との双方に同時に位置できるように配置されるのである。この ようにして、特に高い製造効率を達成できることになるが、その理由は、ワイヤ は一方の形成ブッシングに挿入可能となっているのに対して、他のブッシングの ブランクがダイに移送されてプレアプセットされるからである。

請求項２に記載の特殊な実施例において、複数の可動形成ブッシングが回動可能 な形成テーブルに配置されており、この可動形成テーブルは可動形成ブッシング の数に対応する複数の位置を有している。これにより非常に好適な構成とするこ とができる。何故ならば、形成ブッシングの回動によりブランクを形成位置で解 放することになり、他方、その形成ブッシングは前進して次の位置に送られるか らである。

以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照して説明する。

第１図はねじ切り盤の斜視図、 第２図は形成（ｃｒｏｐｐｉｎｇ）機構の断面図、第３図は形成（ｃｒｏｐｐｉ ｎｇ）機構の斜視図、第４図はプレアプセット工程を示す図、第５図はプレアプ セット工程の変形例を示す図、第６図はプレアプセット用ピンの湾曲制御を示す 図、第７図は第６図による制御の実施例を示す図、第８図は第６図による制御の 実施例の変形例を示す図、第９図はネジヘッド（ネジの頭部）を予め形成する第 ２工程を示す図、 第１０図はネジヘッドにスロットを形成する工程を示す図、第１１図はネジ先端 部の形成を示す図、第１２図は、短い突出ピンでグイからブランクを突出させる 状態を示す図、 第１３図は長い突出ピンでダイからブランクを突出させる状態を示す図、 フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＰＴ、ＳＥ） 、０Ａ（ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、　ＣＩ、　ＣＭ、　ＧＡ、　ＧＮ、　ＭＬ、 　ＭＲ，ＳＮ、　ＴＤ。

ＴＧ）、　ＡＴ、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　ＣＨ。

ＣＺ、ＤＥ、ＤＫ、ＥＳ、ＦＩ、ＧＢ、ＨＵ、ＪＰ、ＫＰ、ＫＲ，ＬＫ、ＬＵ、 ＭＧ、ＭＮ、ＭＷ、ＮＬ、Ｎ。

、　ＮＺ、　ＰＬ、　ＰＴ、　ＲＯ，ＲＵ、　ＳＤ、　ＳＥ、　ＳＫ。

ＵＡ、　ＵＳ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．金属ワイヤからネジ、リベットおよびこれらの類似物を形成する方法であっ て、ワイヤ（６）を固定された形成ブッシング（１４）を介して前進移動されて 、受容位置に位置する可動の形成ブッシング（２４）に移送され、次いで上記可 動形成ブッシング（２４）が上記受容位置から離れて上記ワイヤの軸方向に対し て横方向に移送されて上記ワイヤ（６）からブランクを分離する方法において、 上記可動の形成ブッシング（２４，２５）は解放されたブランク（２６）と共に 更に移動されて排出位置に送られ、その位置にパンチ（２７）が設けられてブラ ンク（２６）の一部をダイ（１６）に移送してそのブランクを充分に圧縮し、上 記ダイ（１６）と可動形成ブッシング（２５）との間の領域において常温流れ（ コールドフロー）により、初期アプセットを達成するようにしたことを特徴とす るネジ、リベットおよびこれらの類似物を形成する方法。 ２．ネジ、リベットおよびこれらの類似物を形成する装置であって、固定の形成 ブッシング（１４）を有し、このブッシング（１４）を介してワイヤ（６）が可 動の形成ブッシング（２４）に前進移動でき、この可動形成ブッシング（２４） はその後の形成工程でワイヤ（６）からワイヤブランクを分離できるようにした 装置において、可動形成ブッシング（２４，２５）は移送装置（１５）に保持さ れており、これにより上記固定のブッシングの反対側の受容位置からダイ（１６ ）の反対側の排出位置に移動でき、上記ブランクをダイ（１６）に部分的に移動 するパンチ（２７）を備えて充分にブランクを圧縮して、ダイ（１６）と可動形 成ブッシング（２５）との間の領域にて常温流れにおいてプレアプセットを施す ことを特徴とするネジ、リベットおよびこれらの類似物を形成する装置。 ３．少なくとも２個の可動形成ブッシング（２４，２５）を備え．上記ブッシン グ（２４，２５）は受容部と排出部とにそれぞれ同時に位置することができるよ うにしてなる、請求項２の装置。 ４．複数の可動形成ブッシング（２４，２５）が１個の回動可能な形成テーブル （１５）に配列され、複数の可動形成ブッシング（２４，２５）に対応する複数 の位置を上記形成テーブルに有してなる請求項３の装置。