JPH079509U - 引抜き用ボール転造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速回転による遠心力の作用で加工リングの
内径が拡大しても、この拡大による転造ボールの成形軌
道に与える影響を無くすかまたは減少させ得る引抜き用
ボール転造装置を提供する。 【構成】 内外周面12, 11が同方向のテーパ面に形成さ
れた加工リング３と、ハウジング４を備え、加工リング
３を加工リング３に取付けた小径側のボール押さえ17と
被回転駆動部２のフランジ部６との間で回動自在に保持
し、ハウジング４を小径側のボール押さえ17と被回転駆
動部２のフランジ部６の外周面に回動自在に設け、さら
に、ハウジング４の内周面に加工リング３の外周面11に
形成したテーパと同一角度のテーパを形成してその間に
複数個のボール15を周方向に備えるボール列28を複数列
設ける一方、加工リング３の外周面11のテーパ角度を内
周面12のテーパ角度と等しいかまたはそれよりも小さい
テーパ角度に形成してなる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、転造ボールを線または管の外周に押圧且つ公転および自転させるこ とにより外径を縮径する引抜き用ボール転造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図３は、従来の引抜き用ボール転造装置を例示するものであって、図において 、41は回転駆動部、42は被回転駆動部、43は間隔保持リング、44は加工リングを 示し、回転駆動部41は中心部が中空に形成され、内部にはコイル45が内蔵されて いる。

【０００３】 被回転駆動部42は少なくとも一端側にフランジ部46を備える円筒状に形成され 、その胴部47は前記回転駆動部41の中空内に装入され複数のベアリング48により 回動可能に保持されている。また、前記フランジ部46の側面には間隔保持リング 43と加工リング44が取付けボルト49により取付けられ、加工リング44のテーパに 形成された内周面50には、複数個の転造ボール51が、間隔保持リング43内にベア リング52を介して設けられた前側ボール押さえ53と加工リング44の後面に取付け られた後側ボール押さえ54とによって挟持され周方向に取付けられている。なお 、55はシムであって、転造ボール51のサイズ変更の際にその量を調節し前側ボー ル押さえ53をベアリング52と共に前後方向に移動させるためのものである。また 、上記加工リング44は、内周面50のテーパの大径側が引抜き方向に向くようにし て取付けられる。また、ここで説明する前後方向とは、引抜き方向を前としたも のである。

【０００４】 上記構成の引抜き用ボール転造装置による加工は次の如くして行われる。すな わち、引抜き装置（図示せず）の支持体56（図３に想像線で示す）に回転駆動部 41を取付け、予め先端部を小径に加工した線材等の被成形体57をリング状に形成 した転造ボール51の中央部さらに被回転駆動部42の胴部47の中空部に貫通させて 装入し、その先端を引抜き装置のチャック（図示せず）に把持させる。次いで、 被成形体57の引抜きを開始すると同時に、回転駆動部41により被回転駆動部42を 回転駆動させる。これにより、被成形体57はリング状に形成した転造ボール51の 中央部を通して引抜かれると同時に、その外周面に押圧された転造ボール51の回 転により外径を所望の径に縮径される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上述したように、上記従来技術における引抜き用ボール転造装置では、転造ボ ール51の周方向への成形軌道を安定させるために、加工リング44の内周面50にテ ーパを設け、転造ボール51をシム55を介して内周面10に押しつける方法をとって いる。しかし、この方法では転造ボール51が引抜き方向に移動することは規制で きるが、高速回転に伴う遠心力によって加工リング44の内径が拡大する影響を取 り除くことはできない。すなわち、遠心力によって加工リング44の内径が拡大し 、転造ボール51の成形軌道が変化するので、定常状態で成形する回転数（定常回 転数）になるまで成形体の寸法精度を確保することができなかった。また定常回 転数に応じて加工リング44の内径寸法を調整する必要があり、定常回転数の変更 が容易にできなかった。さらに回転速度を高めるほど内径寸法の調整量が大きく なり、定常回転数に到るまでに成形不良を起こすなどの不具合が生じ、高速化が はかれないなどの問題があった。

【０００６】 本考案は、上記の問題点を解決するためになしたものであって、その目的は、 高速回転による遠心力の作用で加工リングの内径が拡大しても、この拡大による 転造ボールの成形軌道に与える影響を無くすかまたは減少させ得る引抜き用ボー ル転造装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案の引抜き用ボール転造装置は、回転駆動部 に回転可能に保持され、少なくとも一端側にフランジを備える円筒状に形成され た被回転駆動部と、内外周面が同方向のテーパ面に形成されると共に、内周面に 複数の転造ボールを軸方向の前後に設けたボール押さえにより転動可能に備える 加工リングと、前記被回転駆動部のフランジ部と加工リングの外周に回動可能に 設けられたハウジングとで構成された引抜き用ボール転造装置であって、前記加 工リングを加工リングに取付けた小径側のボール押さえと前記被回転駆動部のフ ランジ部との間で回動自在に保持し、前記ハウジングを小径側のボール押さえと 前記被回転駆動部のフランジ部の外周面に回動自在に設け、さらに、ハウジング の内周面に加工リングの外周面に形成したテーパと同一角度のテーパを形成して その間に複数個のボールを周方向に備えるボール列を複数列設ける一方、前記加 工リングの外周面のテーパ角度を内周面のテーパ角度と等しいかまたはそれより も小さいテーパ角度に形成したものである。

【０００８】 そして、上記引抜き用ボール転造装置においては、ハウジングの内周面と加工 リングの外周面との間に、複数のボール列に代えて複数本のローラを周方向に備 えるローラ列を設けてもよい。

【０００９】 また、上記引抜き用ボール転造装置においては、加工リングの外周面のテーパ 角度は内周面のテーパ角度の 0.5〜 1倍に形成されてあってもよい。

【００１０】

【作用】

上記本考案では、加工リングを加工リングに取付けた小径側のボール押さえと 被回転駆動部のフランジ部との間で回動自在に保持し、ハウジングを小径側のボ ール押さえと被回転駆動部のフランジ部の外周面に回動自在に設け、さらに、ハ ウジングの内周面に加工リングの外周面に形成したテーパと同一角度のテーパを 形成してその間に複数個のボールを周方向に備える複数のボール列、またはロー ラ列を設けているので、加工リングは引抜き方向に前後に移動が可能となってお り、一方、加工リングはその外周面のテーパ角度が内周面のテーパ角度と等しい かまたはそれよりも小さいテーパ角度に形成されているので、加工リングの内径 の拡大が、転造ボールの成形軌道に与える影響を無くすかまたは減少させること ができる。すなわち、高速回転による遠心力の作用で加工リングの外径が拡大し 、その外周面に接触しながら回転する例えば２列のボール列によって、加工リン グをテーパによる傾斜の方向（引抜き方向側）に移動させる力が作用する。一方 、加工リングの内径も拡大しているので、転造ボールとの間に隙間を生じる形と なり前記の力によって加工リングが引抜き方向側に移動するので、転造ボールの 成形軌道に与える影響を無くすかまたは減少させることができる。

【００１１】 次に、加工リングの外周面のテーパ角度を内周面のテーパ角度と等しいかまた はそれよりも小さいテーパ角度に形成する理由を説明する。加工リングの内径と 外径の拡大量は理論的に計算でき内径の方が大きくなる。実用的な加工リングで は、過大な遠心力が作用しないように、加工リングの肉厚を必要最小限にしてい るので、外径の拡大量は内径の拡大量の約90％程度までになる。一方、加工リン グのテーパの傾斜方向への移動量に関しては、次の不等式が成り立つ。

【００１２】 すなわち、（移動量）＝（外径の拡大量）／（外周面の傾斜角の正接） ≦（内径の拡大量）／（内周面の傾斜角の正接） 従って、（外周面の傾斜角の正接）≧（内周面の傾斜角の正接）×（外径の拡 大量）／（内径の拡大量）となる。ただし、傾斜角＝テーパ角／２

【００１３】 内径と外径の拡大量の比は 0.9以下であるから、外周面に設けるべきテーパ角 の上限は、内周面のテーパ角とほぼ等しくてもよいことがわかる。一方、加工リ ングの外径を大きくすると外径と内径の拡大量の比は 0.9から減少して行くが、 実用性を考えると外周面のテーパ角は内周面のテーパ角の半分程度でも十分であ る。このことから、外周面のテーパ角は内周面のテーパ角の 0.5〜 1倍の範囲が 望ましい。

【００１４】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。図１は、本考案の引抜き用 ボール転造装置の断面説明図である。図において、１は回転駆動部、２は被回転 駆動部、３は加工リング、４はハウジングを示し、回転駆動部１は中心部が中空 に形成され、内部にはコイル５が内蔵されている。

【００１５】 被回転駆動部２は少なくとも一端側にフランジ部６を備える円筒状に形成され 、その胴部７は前記回転駆動部１の中空内に装入され複数のベアリング８により 回動可能に保持されている。また前記フランジ部６の側面には、歯形９が形成さ れ, また外周面にはベアリング押さえ10が形成されている。

【００１６】 加工リング３は、外周面11が内周面12よりも僅かに小さなテーパ角度の同方向 のテーパ面に形成され、またその両側面には歯形13, 14が形成されている。そし て、加工リング３の内周面12には、複数個の転造ボール15が、内周面12内にベア リング16を介して設けられた前側ボール押さえ17と加工リング３の後面に取付け られた後側ボール押さえ18とによって挟持され周方向に取付けられている。また 加工リング３自体は、前記歯形13, 14の内、一方の歯形13を前記フランジ部６の 歯形９と、また他方の歯形14を前記後側ボール押さえ18の側面に形成した歯形19 とにそれぞれ噛み合わせ回動自在に保持されている。なお、20は後側ボール押さ え18の外周面に形成されたベアリング押さえである。

【００１７】 ハウジング４は、中心部が断面円形で且つ引抜き方向に広がるテーパ部21を有 する中空部22に形成されると共に、その中空部22の両端にはベアリング押さえ23 , 24が形成され、且つ本体部25とキャップ部26とで構成されている。なお、テー パ部21のテーパ角度は、前記加工リング３の外周面12に形成したテーパ角度と同 じに形成されている。

【００１８】 そして、この例では、引抜き用ボール転造装置としての組立は、本体部25の中 空部22内に、ベアリング27を嵌合させた後側ボール押さえ18、転動ボールが２列 に形成されたボール列28、内周面に転造ボール15とベアリング16を介して設けら れた前側ボール押さえ17を有する加工リング３をこの順に装入し、次いで、前側 ボール押さえ17にシム29を積層して装備すると同時に、本体部25の中空部22内の 端を被回転駆動部２のフランジ部６の外周面に設けたベアリング30に嵌合させた 後、キャップ部26を螺子締めして取付けることにより行われる。

【００１９】 上述した本考案の引抜き用ボール転造装置では、加工リング３は、後側ボール 押さえ18と被回転駆動部１のフランジ部６との間で歯形９と13、14と19を噛み合 わせ回動自在に且つ引抜き方向に僅かに移動可能に保持されるとともに、ハウジ ング４の内周面に加工リング３の外周面に形成したテーパと同一角度のテーパを 形成してその間に２列に形成したボール列28を設けて保持されており、さらに、 その外周面11のテーパ角度が内周面12のテーパ角度よりも小さいテーパ角度に形 成されているので、転造加工時、高速回転による遠心力の作用で加工リング３の 内外径が拡大するが、外径の拡大は、加工リング３の外周面11に接触しながら回 転する２列のボール列28によって、加工リング３をテーパによる傾斜の方向（引 抜き方向側）に移動させる力を誘因し、また内径の拡大は、転造ボールとの間に 隙間を生じる形となるが前記の力によって加工リング３が引抜き方向側に移動す るので、転造ボール15の成形軌道が安定し、転造初期の定常回転数に到る間の成 形体の寸法精度が確保できるとともに、定常回転数の変更が容易となり高速化が はかれる。

【００２０】 なお、上記実施例では、ハウジング４の内周面と加工リング３の外周面12との 間に２列に形成したボール列28を設けた例を説明したが、図２に示すように、複 数本のローラ31を周方向に備えるローラ列32を設けてもよい。このようなローラ 列32に代えてもボール列28の場合と同様の作用効果を有する。

【００２１】 また、上記実施例では、ハウジング４を本体部25とキャップ部26とで構成し、 キャップ部26の本体部25への取付けを螺子込み式としたが、本考案はこの例に限 定されるものではなく、キャップ部26を本体部25にボルトなどにより取付ける構 成としてもよい。

【００２２】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案に係わる引抜き用ボール転造装置によれば、高速 回転による遠心力の作用で加工リングの内外径が拡大しても転造ボールの成形軌 道は影響されることなく安定しており、転造初期の定常回転数に到る間の成形体 の寸法精度が確保できるとともに、定常回転数の変更が容易となり高速化がはか れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係わる引抜き用ボール転造装置の断面
説明図である。

【図２】本考案に係わる他の実施例の引抜き用ボール転
造装置の断面説明図である。

【図３】従来の引抜き用ボール転造装置の断面説明図で
ある。

【符号の説明】

１：回転駆動部 ２：被回転駆動部 ３：
加工リング ４：ハウジング ５：コイル ６：
フランジ ７：胴部 ８：ベアリング ９,
13, 14：歯形 10：ベアリング押さえ 11：外周面 12：
内周面 15：転造ボール 16：ベアリング 17：
前側ボール押さえ 18：後側ボール押さえ 19：歯形 20：
ベアリング押さえ 21：テーパ部 22：中空部 23,
24：ベアリング押さえ 25：本体部 26：キャップ部 27：
ベアリング 28：ボール列 29：シム 30：
ベアリング 31：ローラ 32：ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 石川 守 神奈川県秦野市平沢65番地 株式会社神戸 製鋼所秦野工場内 (72)考案者 野口 昌孝 神奈川県秦野市平沢65番地 株式会社神戸 製鋼所秦野工場内

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動部に回転可能に保持され、少な
   くとも一端側にフランジを備える円筒状に形成された被
   回転駆動部と、内外周面が同方向のテーパ面に形成され
   ると共に、内周面に複数の転造ボールを軸方向の前後に
   設けたボール押さえにより転動可能に備える加工リング
   と、前記被回転駆動部のフランジ部と加工リングの外周
   に回動可能に設けられたハウジングとで構成された引抜
   き用ボール転造装置であって、前記加工リングを加工リ
   ングに取付けた小径側のボール押さえと前記被回転駆動
   部のフランジ部との間で回動自在に保持し、前記ハウジ
   ングを小径側のボール押さえと前記被回転駆動部のフラ
   ンジ部の外周面に回動自在に設け、さらに、ハウジング
   の内周面に加工リングの外周面に形成したテーパと同一
   角度のテーパを形成してその間に複数個のボールを周方
   向に備えるボール列を複数列設ける一方、前記加工リン
   グの外周面のテーパ角度を内周面のテーパ角度と等しい
   かまたはそれよりも小さいテーパ角度に形成したことを
   特徴とする引抜き用ボール転造装置。
2. 【請求項２】 ハウジングの内周面と加工リングの外周
   面との間に、複数のボール列に代えて複数本のローラを
   周方向に備えるローラ列を設けた請求項１記載の引抜き
   用ボール転造装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の引抜き用
   ボール転造装置において、加工リングの外周面のテーパ
   角度が内周面のテーパ角度の 0.5〜 1倍に形成された引
   抜き用ボール転造装置。