JPH10156450A - かしめ方法およびかしめ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リング状物の位置ずれを生じさせにくくかし
め荷重も小さいかしめ方法およびかしめ装置の提供。 【解決手段】 ワーク１にリング状物２を取付け治具部
４０に固定する。バックアップローラー２３とかしめロ
ーラー２２を有するかしめヘッド２１を回転させつつ、
かしめユニット２１と治具部４０の一方を他方に対して
相対的に軸方向に移動させ、ワーク内周をバックアップ
ローラー２３でバックアップし外周側からかしめローラ
ー２２にてワークの壁厚の外周部に軸方向荷重をかけな
がらワーク端部に盛り上がり部４を形成し、ワークをか
しめるかしめ方法とかしめ装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、かしめ方法とその
方法の実施に直接使用するかしめ装置に関し、とくに中
空円筒状ワークにリング状物を固定する場合に用いるこ
とができるかしめ方法およびかしめ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、特開昭５８−１００９２６号公報
には、円筒状中空ワークの軸方向端部の壁をかしめロー
ラによって内側に折り曲げてかしめるかしめ装置が開示
されている。かしめには、上記公報のようにワークの壁
を折り曲げるもの以外に、円筒状中空ワークの軸方向端
部の壁の厚さ方向の一部分をワーク軸方向に肉寄せして
かしめるものもある。図１０、図１１は従来のプレスに
よる肉寄せを示しており、図１０に示すように円筒状中
空ワーク１の軸方向端部の壁の外周にリング状物２を取
付けた後、図１１に示すようにプレスでワーク端部の壁
厚方向外周部分を、周方向全周を同時に、軸方向に肉寄
せして盛り上がり部３を形成することにより、かしめ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のプレス
かしめには、つぎの問題がある。 図１１に示すように、かしめの盛り上がり部３はリ
ング状物２の内周端からリング状物２物から離れる方向
に徐徐に拡径するので盛り上がり部３がリング状物２を
軸方向に押さえにくく、リング状物２が軸方向に位置ず
れを生じやすい。 プレス荷重がワーク全周にわたって同時にかかるの
で、大きなプレス荷重がワークにかかる。その結果、ワ
ーク内径の真円度を悪化させ、ワーク内径に高精度の真
円度が必要な場合に問題になる 大きなプレス荷重がかかることによって、ワークの
端面、端部に比較的大きな変形（たとえば端部の内周側
への折れ曲がり変形など）を伴なう。その結果、他部品
をワークに挿入したり、組付けたりする時に影響がで
る。 本発明の目的は、リング状物の位置ずれを生じにくく、
プレスに比べて荷重も小さくて済む、ワーク壁厚を変化
させて盛り上がり部を形成するタイプのかしめに使用す
る、かしめ方法およびその方法の実施に直接使用するか
しめ装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明はつぎの通りである。 （１） 中空円筒状ワークの端部の外周にリング状物を
組付ける工程と、前記中空円筒状ワークにワーク周方向
に局部的にかつワーク壁厚方向外周部に干渉可能なかし
めローラーと、前記ワークの内側に挿入されたときに前
記ワークを内側からバックアップするバックアップロー
ラーと、を有するかしめヘッドと前記ワークの一方を他
方に対して相対回転させつつ軸方向に相対動させること
により、前記ワークの前記リング状物を組付けた部分よ
り端部側のワーク部分を、該ワーク部分の壁厚方向外周
部分を前記リング状物側に軸方向に肉寄せするとともに
外周側に盛り上がらせ、該盛り上がった部分の前記リン
グ状物への対向面を前記リング状物に密着させる工程
と、からなるかしめ方法。 （２） 中空円筒状ワークにワーク周方向に局部的にか
つワーク壁厚方向外周部に干渉可能なかしめローラー
と、前記ワークの内側に挿入されたときに前記ワークを
内側からバックアップするバックアップローラーと、を
有するかしめヘッドと、前記かしめヘッドとワークの一
方を他方に対して、かしめヘッド軸芯まわりに相対回転
させる回転駆動装置およびかしめヘッド軸方向に相対移
動させる軸方向駆動装置と、からなるかしめ装置。

【０００５】上記（１）の方法および上記（２）の装置
では、かしめローラーとバックアップローラーでワーク
端部に、ワーク周方向に局部的に、軸方向荷重をかけな
がらワーク端部の壁厚方向外周部を軸方向に肉寄せして
盛り上がり部を形成してかしめる。この盛り上がり部の
リング状物への対向面をリング状物に密着させることに
よりリング状物が軸方向に位置ずれを生じなくなる。ま
た、ワークにはかしめローラから、ワーク周方向に局部
的に、軸方向に荷重がかけられるので、全周同時にかけ
られるプレスかしめに比べて、ワークの受ける荷重は大
幅に小さくなり、ワークの真円度への影響が小さくな
り、ワーク内周の真円度が維持される。また、ワークに
かかる荷重が小さくなったことと、ワーク端部が内周側
からバックアップローラーでバックアップ支持されるこ
ととにより、ワーク端部および端面の変形が小さくな
り、他部品のワークへの挿入に悪影響を与えにくい。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１〜図３は本発明の何れの実施
例にも適用可能なかしめ方法とその方法を実施するのに
用いるかしめ装置を示している。図４〜６は本発明の第
１実施例に適用可能なかしめ方法を実施する装置を示し
ており、図７、図８は本発明の第２実施例に適用可能な
かしめ方法を実施する装置を示しており、図９は本発明
の第３実施例に適用可能なかしめ方法を実施する装置を
示している。本発明の全実施例に共通する部分には本発
明の全実施例にわたって同じ符号を付してある。

【０００７】まず、本発明の全実施例の方法、装置に共
通する部分を、たとえば、図１〜図３および図４〜図６
を参照して説明する。本発明実施例のかしめ装置は、か
しめユニット２０と、駆動装置３０と、治具部４０と、
架台５０とを有する。かしめユニット２０は、中空円筒
状ワーク１にワーク周方向に局部的にかつワーク壁厚方
向外周部に干渉可能なかしめローラー２２と、前記ワー
クの内側に挿入されたときに前記ワークを内側からバッ
クアップするバックアップローラー２３と、を備えたか
しめヘッド２１を有する。駆動装置３０は、ワーク１と
かしめヘッド２１との一方を他方に対してかしめヘッド
回転軸芯（ワーク軸芯と同じ）まわりに相対回転させる
回転駆動装置３１と、ワーク１とかしめユニット２０
（したがって、かしめヘッド２１）との一方を他方に対
してかしめヘッド軸方向（ワーク軸方向でもある）に相
対動させる軸方向駆動装置３２と、を有している。治具
部４０はワーク１を固定するチャック４１を有してい
る。

【０００８】かしめヘッド２１は回転可能にかしめユニ
ット２０の本体２４に支持されている。ローラー２２、
２３はそれぞれのローラー軸芯まわりに回転可能にかし
めヘッド２１に支持されている。中空円筒状ワーク１は
チャック４１によって治具部４０に支持されたときにワ
ーク軸芯がかしめヘッド２１の回転軸芯と一致するよう
に治具部４０に取り付けられ、チャック４１によって治
具部４０に固定される。

【０００９】バックアップローラー２３は、かしめユニ
ット２１の回転軸芯から僅か（たとえば、１ｍｍ）偏心
されている。かしめローラー２２は、ワークの外側でか
つローラー中心がかしめヘッド２１の回転軸芯を中心と
する同一の円上に配置された複数（図示例では３個）の
外側ローラーのうちの、偏心されたバックアップローラ
ー２３に最も近い１個の外側ローラー（バックアップロ
ーラー２３がその１個の外側ローラに向かって変位され
ている場合）または２個の外側ローラー（バックアップ
ローラー２３がその２個の外側ローラの中間位置に向か
って変位されている場合）からなる。外側ローラーのう
ちかしめローラー２２以外の外側ローラーは、ワーク１
が軸芯と直交する方向に振れるのを押させる押えローラ
ーとして機能する。かしめローラー２２はリング状物２
に対向する側のコーナーがテーパ（チャンファ）または
アールで面取りされている。かしめローラー２２のリン
グ状物２に対向する側の面は、かしめヘッド２１の回転
軸芯に対して直交する面からなる。

【００１０】かしめユニット２０と治具部４０の何れか
少なくとも一方は、架台５０に対して、ワーク軸方向に
可動とされている。すなわち、治具部４０が架台５０に
固定でかしめユニット２０が架台５０に対して軸方向に
移動される場合と、かしめユニット２０が架台５０に固
定で治具部４０が架台５０に対して軸方向に移動される
場合と、治具部４０とかしめユニット２０の両方が架台
５０に対して軸方向に移動される場合の、何れを採用し
てもよい。

【００１１】回転駆動装置３１は、たとえばモータから
なり、かしめヘッド２１をかしめヘッド回転軸芯まわり
に回転させる。軸方向駆動装置３２は、たとえばモータ
からなる。かしめユニット２０と治具部４０のうち駆動
される方（両方駆動される場合は両方）は、たとえばボ
ールナットスクリュー機構によって軸方向に移動され、
すなわち、軸方向駆動装置３２によってねじ軸３３とね
じ軸３３に噛み合っているナット３４の一方が回転され
たときの他方の軸方向移動を利用して、軸方向に移動さ
れる。そして、かしめユニット２０に支持されたかしめ
ヘッド２１とワーク１との一方を他方に対して軸方向に
相対動させる。

【００１２】つぎに、本発明の各実施例に特有な部分を
説明する。本発明の第１実施例では、図４〜図６に示す
ように、モータ３２の回転はナット３４を回転させ、固
定のねじ軸３３に対するナット３４の軸方向移動によっ
てテーブル３８、かしめユニット２０、かしめヘッド２
１を軸方向に移動させる。治具部４０は架台５０に対し
て固定されていて、軸方向に移動不能である。また、モ
ータ３１の回転は断面三角形のスプライン３５と、ギア
３６、３７を介してかしめヘッド２１に伝達される。５
１はスライドガイドである。

【００１３】本発明の第２実施例では、図７、図８に示
すように、モータ３２によってねじ軸３３が回転されテ
ーブル３８に固定されたナット３４の動きによってテー
ブル３８、かしめユニット２０、かしめヘッド２１を軸
方向に移動させる。治具部４０は架台５０に対して固定
されていて、軸方向に移動不能である。また、テーブル
３８に取り付けたモータ３１の回転を減速機３９を介し
てかしめヘッド２１に伝達し、かしめヘッド２１を回転
させる。５１はスライドガイドである。

【００１４】本発明の第３実施例では、図９に示すよう
に、ねじ軸３３には左ねじと右ねじが切ってあり、左ね
じと右ねじの一方を治具部４０に取り付けたナット３４
に螺合させ、左ねじと右ねじの他方をテーブル３８に取
り付けたナット３４に螺合させ、ねじ軸３３をモータ３
２で回転させることにより、テーブル３８と治具部４０
を軸方向に互いに接近、離反させる。また、テーブル３
８に取り付けたモータ３１の回転を減速機３９を介して
かしめヘッド２１に伝達し、かしめヘッド２１を回転さ
せる。

【００１５】上記の装置（共通部、第１〜第３の何れで
もよい）を用いて実施される本発明実施例のかしめ方法
は、図１〜図３（とくに、図１）に示すように、中空円
筒状ワーク１の端部の外周にリング状物２を組付けし
（図１のＡの状態）ワーク１を治具部４０にチャック４
１にて固定する工程（リング状物取付け工程）と、ワー
ク１のリング状物２取付け部よりさらにワーク端に近い
部分にワーク壁厚方向外周部をリング状物２に向かって
軸方向に肉寄せして（図１のＢ、Ｃ、Ｄの状態）盛り上
がり部４を作る工程（かしめ工程）と、からなる。

【００１６】かしめ工程では、中空円筒状ワーク１にワ
ーク周方向に局部的にかつワーク壁厚方向外周部に干渉
可能なかしめローラー２２と、ワークの内側に挿入され
たときにワークを内側からバックアップするバックアッ
プローラー２３と、を有するかしめヘッド２１とワーク
１との一方を他方に対して相対回転させつつ軸方向に相
対動させる。すなわち、回転装置３１でかしめヘッド２
１を回転させつつ、軸方向駆動装置３２でかしめユニッ
ト２０（したがって、かしめヘッド２１も）と治具部４
０の何れか少なくとも一方を軸方向に移動させる。

【００１７】ワーク端面にかしめローラー２２が干渉す
ると、かしめローラー２２とバックアップローラー２３
によりかしめが始まる。かしめヘッド２１が回転されワ
ーク１は静止しているので、かしめローラー２２とバッ
クアップローラー２３がワーク１と干渉すると、ワーク
１から回転力を受けてかしめローラー２２とバックアッ
プローラー２３はそれぞれの軸芯まわりに回転され、か
しめヘッド２１に対して相対回転する。ワーク１と干渉
する前は、かしめローラー２２とバックアップローラー
２３はかしめヘッド２１に対して回転していない。

【００１８】軸方向駆動装置３２でかしめユニット２０
（したがって、かしめヘッド２１も）をさらにリング状
物２側に相対的に移動させることにより、ワークのリン
グ状物を組付けた部分より端部側のワーク部分を、該ワ
ーク部分の壁厚方向外周部分を前記リング状物側に軸方
向に肉寄せするとともに外周側に盛り上がらせ、この盛
り上がった部分４のリング状物２への対向面をリング状
物２の側面（リング状物２の、盛り上がり部分４に対向
する面）に密着させる。かしめヘッド２１がリング状物
２側に最も接近する移動端で、盛り上がり部４のうちリ
ング状物２とかしめローラー２２で挟まれた部分は偏平
かほぼ偏平になる。

【００１９】かしめ中は、外側ローラーのうちかしめロ
ーラー２２以外の外側ローラーは、かしめ中、ワーク１
の振れを外周から押させる押えローラーとして働く。ま
た、バックアップローラー２３はかしめ中にワーク端部
が内側に変形し曲がることを防止し、ワーク壁厚が軸方
向に肉寄せされることを助ける。もしも、バックアップ
ローラがないと、ワークが内周側に逃げ、壁厚が軸方向
に肉寄せされにくくなるが、それを防止する。

【００２０】ついで、軸方向駆動装置３２によってかし
めヘッド２１はリング状物２から離れる方向にワークに
対して相対的に移動され、かしめが完了し、チャック４
１を緩めてワーク１が治具部４０から取り外される。上
記は、治具部４０側を静止させ、かしめヘッド２１側を
回転、軸方向駆動させる場合を示したが、これに限るも
のではなく、治具部４０とかしめヘッド２１は相対的に
回転、軸方向移動できるものであればよく、治具部４０
側を軸方向に駆動させてもよく、あるいは治具部４０と
かしめヘッド２１の両方を軸方向に移動させてもよく、
また、治具部４０（したがって、ワーク）側を回転させ
てもよく、あるいは治具部４０とかしめヘッド２１の両
方を回転させてもよい。

【００２１】つぎに、本発明実施例の装置、方法の作用
を説明する。本発明の何れかの実施例の方法および装置
では、かしめローラー２２とバックアップローラー２３
でワーク端部に、ワーク周方向に局部的に、軸方向荷重
をかけながらワーク端部の壁厚方向外周部を軸方向に肉
寄せして盛り上がり部４を形成してかしめる。

【００２２】この盛り上がり部４のリング状物２への対
向面をリング状物２に密着させることによりリング状物
２が軸方向に位置ずれを生じなくなり、耐軸方向荷重能
力も上がる。この密着は、バックアップローラー２３で
ワークの内周側への逃げを抑えたので軸方向に効率よく
肉寄せできること、かしめローラー２２のコーナ形状を
テーパ（チャンファ）またはアールとしリング状物２へ
の対向面をフラットとして盛り上がり部４の形状をかし
めローラー外面形状に形成するようにしたこと、ワーク
１へのかしめローラー２２からの軸方向荷重をワーク周
方向に局部的に作用させて大きな軸方向荷重をかけるこ
とができるようにしたこと、などによって達成される。

【００２３】また、ワーク１にはかしめローラ２２か
ら、ワーク周方向に局部的に、軸方向に荷重がかけられ
るので、全周同時にかけられるプレスかしめに比べて、
ワーク１の受ける荷重は大幅に小さくなり、ワーク１の
真円度への影響が小さくなり、ワーク内周の真円度が維
持される。たとえば、プレスによる全周同時かしめで
は、内周径に３〜１０ミクロン程度の変形が生じていた
ものが、本発明実施例では１ミクロン以下となる。

【００２４】また、ワークにかかる軸方向荷重が小さく
なったことと、ワーク端部が内周側からバックアップロ
ーラー２３でバックアップ支持されることとにより、ワ
ーク端部および端面の変形が小さくなり、他部品のワー
クへの挿入に悪影響を与えにくい。したがって、本発明
実施例では、かしめ後に、真円が出るように内周を機械
加工することは必要でない。

【００２５】

【発明の効果】請求項１の方法によれば、バックアップ
ローラーでワークを内周からバックアップしつつかしめ
ローラーでワークに周方向局部的に軸方向荷重をかけ
て、壁厚の外周部を軸方向に肉寄せするようにしたの
で、盛り上がり部をリング状物に密着させることができ
それによってリング状物の位置ずれを防止でき、また、
真円度、ワーク端面への影響を小さくすることができ
る。請求項２の装置によれば、上記方法と同じ効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の何れの実施例にも適用可能なかしめ方
法を工程順に示すとともに本発明の何れの実施例にも適
用可能なかしめ装置の要部の概略を示す側面図である。

【図２】図１の装置のかしめヘッドの側面図である。

【図３】図２のかしめヘッドの正面図である。

【図４】本発明の第１実施例のかしめ装置の全体側面図
である。

【図５】図４のかしめ装置の平面図である。

【図６】図４のかしめ装置の側面図である。

【図７】本発明の第２実施例のかしめ装置の全体平面図
である。

【図８】図７のかしめ装置の側面図である。

【図９】本発明の第３実施例のかしめ装置の全体平面図
である。

【図１０】従来のプレスかしめにおいてリング状物をワ
ークに取り付けた状態の断面図である。

【図１１】図１０でプレスかしめ後の状態の断面図であ
る。

【符号の説明】

１ ワーク ２ リング状物 ４ 盛り上がり部 ２０ かしめユニット ２１ かしめヘッド ２２ かしめローラー ２３ バックアップローラー ３０ 駆動装置 ３１ 回転装置 ３２ 軸方向駆動装置 ３８ テーブル ４０ 治具部 ４１ チャック ５０ 架台

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空円筒状ワークの端部の外周にリング
   状物を組付ける工程と、 前記中空円筒状ワークにワーク周方向に局部的にかつワ
   ーク壁厚方向外周部に干渉可能なかしめローラーと、前
   記ワークの内側に挿入されたときに前記ワークを内側か
   らバックアップするバックアップローラーと、を有する
   かしめヘッドと前記ワークの一方を他方に対して相対回
   転させつつ軸方向に相対動させることにより、前記ワー
   クの前記リング状物を組付けた部分より端部側のワーク
   部分を、該ワーク部分の壁厚方向外周部分を前記リング
   状物側に軸方向に肉寄せするとともに外周側に盛り上が
   らせ、該盛り上がった部分の前記リング状物への対向面
   を前記リング状物に密着させる工程と、からなるかしめ
   方法。
2. 【請求項２】 中空円筒状ワークにワーク周方向に局部
   的にかつワーク壁厚方向外周部に干渉可能なかしめロー
   ラーと、前記ワークの内側に挿入されたときに前記ワー
   クを内側からバックアップするバックアップローラー
   と、を有するかしめヘッドと、 前記かしめヘッドとワークの一方を他方に対して、かし
   めヘッド軸芯まわりに相対回転させる回転駆動装置およ
   びかしめヘッド軸方向に相対移動させる軸方向駆動装置
   と、からなるかしめ装置。