JPH0847741A

JPH0847741A - 揺動鍛造機

Info

Publication number: JPH0847741A
Application number: JP3120638A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Nakano; 一美中野
Original assignee: KYODO KIKAI SEISAKUSHO KK; Hitachi Seiki Co Ltd
Current assignee: KYODO KIKAI SEISAKUSHO KK; Hitachi Seiki Co Ltd
Priority date: 1991-02-07
Filing date: 1991-02-07
Publication date: 1996-02-20

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】歯車の掛け替えにより、揺動回転する工具ホ
ルダーの運動を制御する揺動鍛造機の改良。【構成】固定ケーシングＡの中心線Ｃに対し僅かに偏
芯した軸芯のまわりに矢印Ｄで示したように回転できる
とともに、その中心線に平行に、操作時に４つの特定位
置に矢印Ｂで示すように位置を調整できるインナー・ギ
ヤリング体１０を設け、大歯車１０ａ、小歯車１０ｂ、
ダブル・ピニオン型の２個の遊星歯車体ＰＬ１、ＰＬ
２、環状歯車１３を設ける。押ボタン操作により、イン
ナー・ギヤリング体を４つの異なる位置に選定し、内外
の歯車の噛合位置を変えて、遊星歯車体の回転運動を変
え、その運動によ環状歯車に直結されている偏芯スリー
ブ１０Ａを偏芯的に回転させ、この運動は二重偏芯スリ
ブＤＥＳを介して揺動回転式の工具軸１００に伝わり、
加工物に伝わって、揺動鍛造作用を営ませる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、歯車の掛け替えによ
って、揺動回転する工具ホルダーの運動を制御して、特
殊の４種類の加工効果が得られるようにした揺動鍛造機
の改良、とくにその、歯車伝動装置ならびに噛合い比な
らびに噛合い状態の調整を行う機構の改良にかんする。

【０００２】

【従来の技術】従来装置においては、工具の軸と直交す
る方向に平行にした２本の歯車支持軸を設けて歯車の噛
合い比を変更するようにしたものであるが、後述するよ
うに、２つのインジケータを見ながら操作するようにし
たものであったために非能率であった。

【０００３】また、そのような調整操作は本発明のよう
に油圧モーターを介して、前記４種の、どの作業地点に
対するものでも、たとえば操作パネルに配装した４個の
押ボタンのいずれかをオンにすることによって、操作で
きるというようなものではなかった。また、その操作は
すべて手動切換のため時間がかかり面倒だった。

【０００４】

【従来技術に固有の問題点】従って、従来の揺動鍛造機
に固有の欠点として、非能率、高熟練、装置の嵩高さを
改善することが機械のコンシューマーより強く要望され
ていたものであり、ことに、ほぼ自動化に近い態様によ
り、所要の調整を行いうるようにすることが強く要望さ
れていた。

【０００５】

【問題点を解決するための本発明の手段】上記の問題点
を解決するための手段として、本発明においては、装置
の中心線にほぼ沿う位置に設けられたインナー・ギヤリ
ング体と、その周りに設けられた２組のダブル・ピニオ
ン型のアウター・ギヤリング体とを備え、インナー・ギ
ヤリング体を４つの異なる位置に位置調整用の油圧モー
ターを介して位置決めするようにした遊星歯車装置を備
えて成る揺動鍛造機が提案される。加工用の動力が駆動
電動機より、環状歯車を介して直接にインナー・ギヤリ
ング体に伝わることができるように装置した。さらに
は、加工用の動力が駆動電動機より、環状歯車を介して
ダブル・ピニオン型の遊星歯車装置に伝わるようにす
る。また、上記の位置調整用油圧モーターの動力が歯車
とラックとを介してインナー・ギヤリング体に伝わるよ
うにする。以下に、図面を参照しつつ、前記に述べた従
来技術を詳細に解説したのち、さらに、本発明の好適な
実施例について述べる。

【０００６】

【公知例および実施例の具体的な説明】以下に第１図お
よび第２図について、公知の揺動鍛造機の作動原理を簡
単に説明するが、この公知原理にかんする限り、本発明
の装置の作動原理は同じである。図１において、１はホ
ルソーカッタを示しているが、もしも、これを正しく水
平に保って回転させ、ワークに押しあててもうまく所要
の穴には加工しがたいが、その軸１ａを、ある微少角度
γ度傾けて、ホルソーカッタ１に揺動（味噌すり）運動
を与えると簡単に穴を明けることができる。このような
加工装置の主要部を略図的に示したものが図２であり、
２は固定型、３はワーク、４は揺動型である。

【０００７】上記に述べた装置を含む揺動鍛造装置の公
知の１例を図３に略図的に示した。この図において、Ｈ
はダブルシリンダ型の液圧シリンダ部であり、Ｆは揺動
鍛造加工部、Ｔは加工運動導出部、Ｇは切換歯車部、Ｍ
は運動伝達部である。液圧シリンダ部Ｈにおいて、１０
は固定配置のアウトサイド・シリンダ、１１はそのピス
トンで、ノックアウト用インサイド・シリンダを内装し
ている。１３はそのピストン室、１４はインサイド・ピ
ストンで、ノックアウト用（加圧完了時ワークを固定型
から押し出すためのもの）である。１５は加圧油の入口
部でアウトサイド・シリンダ１０の底部に設けてある。
１６、１７はインサイド・シリンダ１２内のピストン室
１３内へオイルを給与するための給油口で、下側の給油
口１６はインサイド・ピストン１４を押し上げる場合に
使用され、それとは反対に、上側の給油口１７はインサ
イド・ピストン１４を押し下げる場合に使用される。揺
動鍛造加工部Ｆは、図１と図２について前述したものと
実質的に変わりはない。加工運動導出部Ｔには、ダブル
偏芯スリーブ１８ａ、１８ｂがあって、駆動運動がこれ
を介して上型に伝えられる。ダブル偏芯スリーブ１８
ａ、１８ｂが回転方向は同じで、回転数も等しいと、図
４に略図で示したように、その転動軌跡は同心円とな
り、いわゆる円形加工が行なわれる。

【０００８】ダブル偏芯スリーブ１８ａ、１８ｂの回転
方向が同じでも、回転数の差が大きい場合の上型の転動
軌跡は図５に示したとおりで、この場合にはワークには
スパイラル運動が付与される。

【０００９】ダブル偏芯スリーブ１８ａ、１８ｂの回転
方向が互いに反対方向であって、回転数が等しい場合に
は、図６に示すようにシーソー運動が得られる。

【００１０】また、ダブル偏芯スリーブ１８ａ、１８ｂ
の回転方向が互いに反対方向であり、かつ、回転数の差
が小さい場合には、図７に示すようにデージー（菊の花
状）の運動が得られる。

【００１１】なお、これら４種の、すなわち同心円状、
スパイラル状、シーソー状、デージー状の運動発生機構
とその作用自体は、すでに公知のものであり、本発明に
おいても、それを踏襲するものであるが、発明を容易に
理解できるように、念のため略述した。本発明も、以上
の点においては、公知技術を利用するものであるが、そ
の新規かつ進歩的な点は歯車伝動機構とその作用効果と
にある。その点にかんする説明に入る前に、公知装置に
ついて略述する。したがって、説明は図３に戻る。

【００１２】図３において、切換歯車部Ｇと運動伝達部
Ｍとに跨って、２本の横軸ＩとＩＩとが設けてあり、横
軸Ｉの運動は第１ウォームギヤ１９を介して、ダブル偏
芯スリーブのアウトサイド偏芯スリーブ１８ａを駆動す
るのに役立ち、横軸ＩＩの運動は第２ウォームギヤ２０
を介してインサイド偏芯スリーブ１８ｂを駆動するに役
立つ。切換歯車装置Ｇに対する駆動力は機械の固定ケー
シング２１の右側に適宜設けられたモータ（図示せず）
を介して横軸Ｉ又はＩＩをベルトもしくはチェインを介
して行なわれるようになっているが、必ずしも、そのよ
うな構成に限られるわけではない。装置Ｇ内の多数の切
換歯車は前述した４種の作動パターンがなされるように
４種の切換位置があって、それにより、横軸ＩとＩＩと
の間の回転方向の同一もしくは反対の運動がなされ、か
つ、切換歯車の同速、微差速が選定され保持されるよう
になっている。加工作業に入るためには、横軸Ｉの左端
のハンドル２２を手でまわしてインジケータ２３の針が
原点位置として例えば時計の１２時に相当する位置に来
るように横軸Ｉを調整し、それから、なおもハンドル２
２を回し、第２のインジケータ２４も歯車切換の原点を
示す位置、例えば時計の１２時に相当する位置まで来た
ときに、歯車の４つの組合せから適宜選定された１つの
噛合い位置に噛み合わせる。ここで図に示してないスイ
ッチをオンにする。すると、図示してないモータに電流
が流れ、第１の横軸Ｉとこれに結合して第２の横軸ＩＩ
が回転する。そこで、前述の４種類の加工パターン中の
適宜選択された運動が揺動型に伝わるようにするもので
ある。

【００１３】

【実施例】以下に、本発明の好適な１実施例を図８ない
し図１１について詳細に説明する。図８Ａは図４ないし
図７に模式的に示してあるような特定された４種類の加
工動作をする本発明の装置において、図４について既述
したロータリー動作をするときにおける全体装置の縦断
面図、図８Ｂはその要部の部分拡大縦断面図である。な
お、本発明の装置は、図８Ａおよび図８Ｂにおいて、左
側を上部とし、右側を加工作業側とする、いわゆる堅型
の装置（公知例の図示に準じる）としても使用できる
が、機械加工を構成する一連の工作機械（図示せず）の
うちの１構成部分ユニットとして使用するときには横型
として用いるほうが得策であるので、図示の実施例はそ
の場合を表している。それらの図において、Ａは一般的
に装置の固定ケーシングを示し、この固定ケーシングＡ
は、互いに他に対して一体的に組立てられた数個のケー
シング部分Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ
７、Ａ８の部分より成るが、そのうち、Ａ３、Ａ４、Ａ
５は一体構造のものとするのがよい。また、Ａ４の部分
は空スペースより成る窓状のものとして、ワークの出し
入れ用とするのが、もっとも好適である。１０はインナ
ー・ギヤリング体であって、遊星歯車装置の母体歯車部
を形成し、全体装置の中心線Ｃに対して僅かに偏芯した
軸芯のまわりに回転できるとともに（矢印Ｄ参照）、中
心軸線Ｃに平行に、操作時（後述）においては可動であ
るように支承されている。そのような摺動可能な態様を
図８Ｂにおいて象徴的に、双頭の矢印Ｂが示している。
インナー・ギヤリング体と一体の偏芯スリーブ１０に
は、大歯車部とも別称される大ピニオン１０ａと小歯車
部とも別称される小ピニオン１０ｂとが僅かに離して隣
接配置に設けてあり、、図８Ａ、図８Ｂの場合、遊星歯
車装置ＰＬ１とＰＬ２に共通する駆動用の大きな環状歯
車１３の内歯歯車部と、インナー・ギヤリング体と一体
の偏芯スリーブ１０の小ピニオン１０ｂとが噛み合って
いる。Ｍ２は駆動用の可逆回転の駆動電動機（図示せ
ず）からの駆動力を受けるように装置されていて、加工
動力源として作用する。インナー・ギヤリング体と一体
の偏芯スリーブ１０は、Ｍ１として略示されている位置
決め用油圧モーターの押ボタンスイッチ（図示せず）の
適宜のものを操作することによって、常に図示位置にあ
る操作歯車１１と、それと噛み合っている左右方向Ｂに
移動可能な操作ラック１２との協働により、図の左右方
向に移動して４つの作業位置に、選択的に位置決めする
ことができる。ＰＬ１は大歯車１３上に回転可能に装置
された大小のダブル・ピニオン型の第１遊星歯車体であ
って、大ピニオン１４と小ピニオン１５とから成る。Ｐ
Ｌ２は第２遊星歯車体であって、これも大歯車１３上に
回転可能に設置されており、大ピニオン１７と小ピニオ
ン１８とから成る。第１遊星歯車体ＰＬ１の大ピニオン
１４と小ピニオン１５と第２遊星歯車体ＰＬ２の大ピニ
オン１７と小ピニオン１８は、歯数も配置位相も同じで
はなく、４つの作業位置の選択と設定とをそれによって
可能にしている。ケーシング部分Ａ８の内端部には内外
に歯をそなえた固定の環状歯車１９が設けられ、図示位
置においては、アウター・ギヤリングの一部になってい
る第１遊星歯車体ＰＬ１の小ピニオン１５と、これもア
ウター・ギヤリングの一部である第２遊星歯車体ＰＬ２
の小ピニオン１８と噛み合っていて、大歯車１３が回転
するとき、遊星歯車ＰＬ１とＰＬ２は、公転し、さらに
環状歯車１９と噛み合っているので、自転運動を同時に
行う。図８Ｂにおいて、ＤＥＳと標記したものは、公知
のダブル偏芯スリーブ装置であって外側のボール・ニー
ドル組合せ軸受２０および対応配置のニードル軸受２
０′によって、アウター・ギヤリング体のスリーブ体１
０ＡをケーシングＡ２に対して回転可能に支承してお
り、スリーブ体１０Ａ内に偏芯配置された内側のボール
・ニードル組合せ軸受２２と対応配置のニードル軸受２
２′とによって、インナー・ギヤリング体１０をスリー
ブ体１０Ａに対して回転可能に支承している。２４は、
自動調芯軸受であって、揺動作動軸１００をインナー・
ギヤリング体１０に対し、偏芯して支えている。

【００１４】次に、本発明の上記実施例装置を使用し
て、いわゆるロータリー型の鍛造加工をするには、ま
ず、ロータリー用の押釦（図示せず）を押すと、油圧モ
ーターＭ１が駆動され、操作歯車１１が回転して、ラッ
ク１２を右方に矢印Ｂで示すように動かして、ロータリ
ー用の位置に位置決めする。従って、インナー・ギヤリ
ング体１０の歯車形成スリーブ１０ｃ上の小ピニオン１
０ｂと歯車１３の内歯が、偏芯状態において噛み合う。
このとき電動機Ｍ２を駆動し、歯車１３を回すとその回
転運動は歯車１３に直結されている１０ｂを介して偏芯
スリーブ１０を回転させ、その回転が揺動回転式の工具
軸として形成されている揺動作動軸１００に伝わり、公
知のように加工物に伝わって、いわゆるロータリー鍛造
作用を営む。（図４をも参照のこと）。

【００１５】本実施例装置は、以上のような構造と作用
効果を持っており、インナー・ギヤリング体１０のまわ
りに自動的な電動および油圧共用の操作により選択的に
摺動させて位置決めが行われるから、操作が簡単かつ自
動的であり、この場合、アウター・ギヤリング系列の歯
車１３が１回転することにより、インナー・ギヤリング
体１０が１回転することになるので、いわゆるロータリ
ー運動が行なわれることは明らかであろう。次に、図９
に示した場合は、公知例の図５に示した場合と相似であ
って、ダブル偏芯スリーブの回転方向は同じであるが、
回転数の差が大きい場合に相当し、いわゆるスパイラル
状の軌跡が得られる場合である。この場合は、別の押ボ
タンスイッチのオン操作により図８Ａ、図８Ｂに示した
位置から、調整操作用の電動機Ｍ１は操作歯車１１とと
もに反時計まわりに若干回転し、それによって操作ラッ
ク１２は左方に若干後退して、インナー・ギヤリング体
１０をスパイラル作用位置に持ち来たす。

【００１６】図１０は、前記に準じてデージー位置に操
作した場合を示す。駆動力は電動機Ｍ２より大歯車１３
に伝えられ、遊星歯車体ＰＬ２の小ピニオン１８が自転
し、それとともに大ピニオン１７が回り、それと噛み合
っているインナー・ギヤリング体１０上の大ピニオン１
０ａとの噛合いによって公転するので、いわゆるデージ
ー（菊花模様状）の加工が行われる。この場合、ダブル
偏芯スリーブの回転方向が反対で、速度差は小さいから
である。公知例の図７に準じる。図１１は前記に準じて
シーソー加工モードにおける場合を示す。この場合は図
面から明らかなように、図１の場合と同じくダブル偏芯
スリーブは回転方向が反対であって、回転数か等しいよ
うに作用する。以上、詳細に説明したところから明らか
なように、本発明によれば、全体装置の中心軸線にほぼ
沿う方向に母体歯車としてインナー・ギヤリング体１０
を４つの操作位置に位置決め自在に装置し、それと噛合
う２組の遊星歯車体ＰＬ１、ＰＬ２をそのまわりに自転
および公転自在に配装し、ダブル偏芯スリーブＤＥＳの
偏芯運動を積極的に工具駆動の媒介部材として利用する
ことにより、押ボタンの如き切替選択手段の手操作を除
けば、自動的に所要の操作と加工作用とを自動化できる
ようにしたコンパクトかつ自動化された装置が達成され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】公知の揺動回転工具の作用を示した模式的立面
図である。

【図２】公知の揺動鍛造機のワークと加工用工具との関
係を示した略図的立面図である。

【図３】公知の揺動鍛造機を示した縦断面図である。

【図４ないし図７】ロータリー、スパイラル、シーソー
およびデージーの４種の加工モードの代表例を示した模
式的説明図である。

【図８Ａ】本発明装置の全体を示した模式的縦断面図で
ある。

【図８Ｂ】その要部のみを取出して示した要部拡大縦断
面図である。

【図９】スパイラル加工モードが選択された場合の本発
明装置の要部縦断面図である。

【図１０】デージー加工モードにおける同様の要部縦断
面図である。

【図１１】シーソー加工モードにおける同様の要部縦断
面図である。上記の図面において、１０…インナー・ギヤリング体、Ｃ…中心軸線、Ｂ…双頭の矢印、１０ａ…大歯車、１０ｂ…小歯車、ＰＬ１…第１遊星歯車体、ＰＬ２…第２遊星歯車体、１３…環状歯車（大歯車）、Ｍ２…電動機、Ｍ１…油圧モーター、１１…操作歯車、１２…操作ラック、１４…大ピニオン、１５…小ピニオン、１７…大ピニオン、１８…小ピニオン、Ａ…ケーシング、Ａ１〜Ａ８…ケーシング部分、１９…固定の環状歯車、ＤＥＳ…ダブル偏芯スリーブ装置、２０…外側のボール・ニードル組合せ軸受、２０′…内側のニードル軸受、１０Ａ…アウター・ギヤリングのスリーブ体、２２…内側のボール・ニードル組合せ軸受、１００…揺動作動軸（工具軸）、１０ｃ…インナー・ギヤリング体の歯車形成スリーブ。

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【手続補正書】

【提出日】平成７年６月９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図３】公知の揺動鍛造機を示した縦断面図である。

【図４】ロータリーモードの例を示す模式的説明図であ
る。

【図５】スパイラルモードの例を示す模式的説明図であ
る。

【図６】シーソーモードの例を示す模式的説明図であ
る。

【図７】デージーモードの例を示す模式的説明図であ
る。

【図８】（Ａ）、（Ｂ）本装置の全体を示す模式的縦断
面図及びその要部を示す拡大縦断面図である。

【図１１】シーソー加工モードにおける同様の要部縦断
面図である。

【符号の説明】１０：インナー・ギャリング体Ｃ：中心軸線Ｂ：双頭の矢印１０ａ：大歯車１０ｂ：小歯車ＰＬ１：第１遊星歯車体ＰＬ２：第２遊星歯車体１３：環状歯車（大歯車）Ｍ２：電動機Ｍ１：油圧モーター１１：操作歯車１２：操作ラック１４：大ピニオン１５：小ピニオン１７：大ピニオン１８：小ピニオンＡ：ケーシングＡ１〜８：ケーシング部分１９：固定の環状歯車ＤＥＳ：ダブル偏心スリーブ装置２０：外側のボール・ニードル組み合わせ軸受２０’：外側のニードル軸受１０Ａ：アウター・ギャリングのスリーブ体２２：内側のボール・ニードル組み合わせ軸受２２’：内側のニードル軸受１００：揺動作動軸（工具軸）１０ｃ：インナー・ギャリング体の歯車形成スリーブ

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図９

【補正方法】変更

【補正内容】

【図９】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１０】

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１１】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】装置の中心線にほぼ沿う位置に設けられ
たインナー・ギヤリング体と、その周りに設けられた２
組のダブル・ピニオン型のアウター・ギヤリング体とを
備え、インナー・ギヤリング体を４つの異なる位置に位
置決めして、４つの揺動モードの変換を可能にした遊星
歯車装置を備えて成る揺動鍛造機。
【請求項２】加工用の動力が駆動電動機より、環状歯
車を介して直接にインナー・ギヤリング体に伝わること
ができるように装置した請求項１に記載の揺動鍛造機。
【請求項３】加工用の動力が駆動電動機より、環状歯
車を介してダブル・ピニオン型の遊星歯車装置に伝わる
ようにした請求項１に記載の揺動鍛造機。
【請求項４】位置調整用油圧モーターの動力が歯車と
ラックとを介してインナー・ギヤリング体に伝わるよう
にした請求項１に記載の揺動鍛造機。