JPH11179469A - 管材用ネジ転造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 維持管理が簡単で作業能率が向上すると共
に、ネジ溝の加工精度が向上する管材用ネジ転造装置を
提供することにある。 【解決手段】 管材Ｐの一端１ａを挟着するチャック部
２と、チャック部２を回転させる駆動部11と、管材Ｐの
他端１ｂ外周面にネジ溝を形成するネジ加工部３と、駆
動部11のフレーム14を前後スライド可能に支持する左右
一対の固定ガイド杆４，４と、を備える。さらに、ラジ
アル軸受と、ラジアル軸受を介してチャック部２に外嵌
された主ホルダ部25と、左右一対の固定ガイド杆４，４
に前後スライド自在に外嵌された一対の副ホルダ部26，
26と、主ホルダ部25と副ホルダ部26，26とを橋絡する連
結部27，27と、を有する補強ブロック体28を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、管材用ネジ転造装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】管材の外周面にネジ溝を転造するための
従来の管材用ネジ転造装置は、図７〜図９に示すよう
に、管材Ｐの一端を挟着するチャック本体部52とこのチ
ャック本体部52に対して前後へ移動してチャック本体部
52を開閉させるチャック筒部53とを有するチャック部51
と、チャック筒部53を前後へ移動させるシリンダ部59と
チャック部51を回転させるモータ57とを有する駆動部61
と、管材Ｐの他端開口部に挿入されるネジ山54ａ付きマ
ンドレル54を有するネジ加工部55と、チャック部51とと
もに管材Ｐをネジ加工部55側へ前進させる（図示省略
の）往復駆動手段と、駆動部61のフレーム60を前後スラ
イド可能に支持する左右一対の固定ガイド杆56，56と、
を備えていた。

【０００３】また、シリンダ部59は、チャック筒部53の
基端に固着された筒部材64と、筒部材64に挿入されたピ
ストン部材63と、ピストン部材63とチャック本体部52と
を連結する連結軸65とを有し、筒部材64とピストン部材
63とで形成された空隙部に供給された油圧によって筒部
材64及びチャック筒部53がチャック本体部52に対して前
後移動し、それによってチャック本体部52が開閉する。
さらに、駆動部61のフレーム60には、チャック筒部53を
回転摺動可能にかつ前後摺動可能に外嵌保持する滑り軸
受62（例えば砲金メタルや真鍮等）が連結されていた。

【０００４】しかして、ネジ溝の転造の際は、フレーム
60上に設けられたモータ57にてチャック部51及び管材Ｐ
を回転させながら、往復駆動手段にて駆動部61及びチャ
ック部51とともに管材Ｐを前進させて、管材Ｐの他端開
口部にネジ加工部55のマンドレル54を挿入させていく。
そして、ネジ加工部55に設けられた複数のシリンダ部58
のネジ溝形成用の刃部付きロールを管材Ｐの外周面に圧
着させ、かつ、マンドレル54にて管材Ｐを内面側から受
けながらネジ溝の転造が行われていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図８に
示すように、チャック筒部53が回転する度及び（チャッ
ク本体部52に対して）前後移動する度に、滑り軸受62は
摩耗しており、チャック筒部53は徐々にがたつきを生じ
ていた。従って、チャック部51及び管材Ｐを回転させる
と、図９の実線と仮想線で示す如く、管材Ｐの他端が大
きく振れ、マンドレル54を管材Ｐに挿入させることがで
きず、ネジ溝の転造ができなくなるという問題があっ
た。そのため、定期的に磨耗した滑り軸受62を取り替え
なければならなず、面倒であった。

【０００６】また、ネジ溝の転造後は、マンドレル54の
ネジ山54ａに管材Ｐが幾分か食い込んでいるため、マン
ドレル54を逆回転させることによって管材Ｐ及びチャッ
ク部51を自然後退させ、管材Ｐをマンドレル54のネジ山
54ａから離脱させるようにしていた。しかしながら、マ
ンドレル54のネジ山54ａが摩耗して管材Ｐへの食い込み
が少な過ぎるとマンドレル54の逆回転力が管材Ｐに伝達
されず、管材Ｐをマンドレル54に対して自然後退させて
取り外せない場合があった。

【０００７】そこで、本発明は、維持管理が簡単で作業
能率が向上すると共に、ネジ溝の加工精度が向上する管
材用ネジ転造装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係る管材用ネジ転造装置は、管材の一端
を挟着するチャック本体部と該チャック本体部に対して
前後へ移動してチャック本体部を開閉させるチャック筒
部とを有すると共に管材を回転させるチャック部と、該
チャック筒部を前後へ移動させると共に上記チャック部
を回転させる駆動部と、管材の他端開口部に挿入保持さ
れるマンドレルを有すると共に管材を内面側から該マン
ドレルにて受けつつ管材の外周面にネジ溝を転造するネ
ジ加工部と、上記チャック部とともに管材を該ネジ加工
部側へ前進させる往復駆動手段と、上記駆動部のフレー
ムを前後スライド可能に支持する左右一対の固定ガイド
杆と、を備えた管材用ネジ転造装置に於て、ラジアル軸
受と、該ラジアル軸受を介して上記チャック筒部に外嵌
された主ホルダ部と、左右一対の上記固定ガイド杆に前
後スライド自在に外嵌された一対の副ホルダ部と、主ホ
ルダ部と副ホルダ部とを橋絡する連結部と、を有する補
強ブロック体を設けたものである。

【０００９】また、管材の一端を挟着するチャック本体
部と該チャック本体部に対して前後へ移動してチャック
本体部を開閉させるチャック筒部とを有すると共に管材
を回転させるチャック部と、該チャック筒部を前後へ移
動させると共に上記チャック部を回転させる駆動部と、
管材の他端開口部に挿入保持されるネジ山付きマンドレ
ルを有すると共に管材を内面側から該マンドレルにて受
けつつ管材の外周面にネジ溝を転造するネジ加工部と、
上記チャック部とともに管材を該ネジ加工部側へ前進さ
せる往復駆動手段と、上記駆動部のフレームを前後スラ
イド可能に支持する左右一対の固定ガイド杆と、を備え
た管材用ネジ転造装置に於て、ラジアル軸受と、該ラジ
アル軸受を介して上記チャック筒部に外嵌された主ホル
ダ部と、左右一対の上記固定ガイド杆に前後スライド自
在に外嵌された一対の副ホルダ部と、主ホルダ部と副ホ
ルダ部とを橋絡する連結部と、を有する補強ブロック体
を設け、さらに、管材へのネジ溝転造後に於て、上記マ
ンドレルを逆回転させ、かつ、マンドレルの逆回転速度
に同調した速度でチャック部を後退させるよう上記往復
駆動手段を駆動制御して、上記ネジ山に食い込んだ管材
の他端をマンドレルから離脱させるように構成したもの
である。

【００１０】また、固定ガイド杆に接触転動するボール
を備えたスライド用ベアリングを、各副ホルダ部に取付
けたものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態を示す図面に基
づき、本発明を詳説する。

【００１２】図１と図２は、本発明の管材へのネジ転造
装置の実施の一形態を示す平面図及び側面図である。こ
のネジ転造装置は、管材Ｐ（金属パイプやプラスチック
パイプ等）の一端１ａを挟着して回転させるチャック部
２と、チャック部２を回転させるモータ13を有する駆動
部11と、管材Ｐの他端１ｂの外周面にネジ溝５（図５参
照）を転造するネジ加工部３と、上記チャック部２とと
もに管材Ｐを該ネジ加工部３側へ前進させる往復駆動手
段Ｅと、上記駆動部11のフレーム14を前後スライド可能
に支持する左右一対の固定ガイド杆４，４と、を備えて
いる。なお、12は基台である。

【００１３】具体的に説明すると、図１〜図３に示すよ
うに、チャック部２は、管材Ｐの一端１ａを挟着するチ
ャック本体部６と、基端外周面にギヤ部７ａを有すると
共にチャック本体部６に対して前後へ移動してチャック
本体部６を開閉させるチャック筒部７と、チャック筒部
７とチャック本体部６との間に設けられた締付部材８
と、を備えている。なお、締付部材８は、取付ネジ９及
びキー10にてチャック筒部７に非回動状態に取付けられ
ている。

【００１４】駆動部11は、上記フレーム14上に固設され
ると共に減速機やギヤ13ａ等を介してチャック筒部７の
ギヤ部７ａに連結された上記モータ13と、チャック筒部
７を前後へ移動させるためのシリンダ部15とを有してい
る。

【００１５】シリンダ部15は、チャック筒部７の基端に
連結された筒壁部16と、筒壁部16の内周面に前後方向に
摺動するピストン部17と、ピストン部17とチャック本体
部６とを連結する連結軸部18と、フレーム14に取付けら
れてピストン部17のピストンロッド17ａの基端を枢支す
る軸受19と、を有している。なお、20は油道である。

【００１６】しかして、図外のオイル供給部から油道20
を通って筒壁部16とピストン部17とで形成された空隙部
に油圧を導入することにより、筒壁部16がピストンロッ
ド17ａ及び連結軸部18を前後方向（軸方向）に摺動する
と共に、チャック筒部７が前後に移動し、それによって
チャック本体部６が開閉するよう締付部材８がチャック
本体部６に摺動する。このとき、モータ13側のギヤ13ａ
に噛合するチャック筒部７のギヤ部７ａも軸方向に移動
する。

【００１７】また、図３に示す如く、チャック筒部７が
後退してチャック本体部６が管材Ｐを挟着した状態に於
て、モータ13からの回転駆動力がチャック筒部７及び締
付部材８を介してチャック本体部６に伝達され、管材Ｐ
が回転する。

【００１８】また、図１と図２と図４に示すように、左
右一対の固定ガイド杆４，４は横断面円形状（又は円筒
状）であり、固定ガイド杆４，４の各々の前後端は、
（後述する）橋絡部材21，21にて左右橋絡されている。
この橋絡部材21は、基台12の上面に左右方向に固着され
た板部と、板部の両端に設けられると共に固定ガイド杆
４の端部を挿着するためのリング部21ａ，21ａとを有し
ている。

【００１９】そして、橋絡部材21，21によって一対の固
定ガイド杆４，４は基台12上面の左右端縁に沿って相互
に平行に支持されると共に、この一対の固定ガイド杆
４，４がフレーム14を挿通して駆動部11を前後スライド
可能に支持している。

【００２０】また、往復駆動手段Ｅは、例えば油圧シリ
ンダ22であって、その基端22ａが基台12の左右中央の上
面近傍に連結されると共に、先端22ｂが駆動部11のフレ
ーム14下部に連結されている。そして、この油圧シリン
ダ22を伸縮させることによって、固定ガイド杆４，４に
沿って駆動部11及びチャック部２が前後方向に移動す
る。なお、作業前の状態に於て、油圧シリンダ22は伸長
状態とされている。

【００２１】しかして、図１〜図４に示すように、本発
明の管材用ネジ転造装置は、ラジアル軸受24と、このラ
ジアル軸受24を介してチャック筒部７に外嵌された円筒
状の主ホルダ部25と、左右一対の固定ガイド杆４，４に
前後スライド自在に外嵌された円筒状の一対の副ホルダ
部26，26と、主ホルダ部25と副ホルダ部26，26とを橋絡
する連結部27，27と、を有する補強ブロック体28が設け
られると共に、固定ガイド杆４，４に接触転動するボー
ル30…を備えたスライド用ベアリング29（リニアガイド
ベアリング）を、各副ホルダ部26，26に取付けている。

【００２２】連結部27は、鋳鉄製であって、水平板部と
鉛直板部から成る横断面十文字形状であり、その両端縁
が主ホルダ部25と副ホルダ部26の外周面に沿って固着さ
れ、主ホルダ部25と副ホルダ部26，26とが一体化されて
いる。

【００２３】このように、チャック筒部７をがっちりと
保持する補強ブロック体28によって、長期使用後もチャ
ック部２は振れること無くスムースに回転することがで
きる。即ち、チャック筒部７の回転時はラジアル軸受24
にて摺動部位を無くし、（チャック本体部６に対する）
チャック筒部７の前後移動時にはスライド用ベアリング
29にて摺接部位を無くしているため、摩耗による補強ブ
ロック体28の部品交換はほとんど無い。

【００２４】図１と図２と図５に示すように、ネジ加工
部３は基台12上面の前端に設けられ、管材Ｐの他端１ｂ
開口部に挿入保持されるネジ山23ａ付きマンドレル23
と、マンドレル23の逆回転用モータ32と、モータ32の逆
回転力をマンドレル23に伝達可能とするクラッチ部35
と、マンドレル23の左右両側に設けられた一対のガイド
シャフト33，33と、一対のガイドシャフト33，33に沿っ
て前後移動する移動部34と、移動部34に設けられると共
にネジ溝形成用刃部を有するロールを管材Ｐへ押圧する
シリンダ部31と、を備えている。なお、シリンダ部31
は、移動部34下部の内方側に２個と、移動部34の上部に
１個取付けられている。

【００２５】また、一対のガイドシャフト33，33の内、
一方には雄ネジ33ａが設けられ、かつ、この雄ネジ33ａ
に移動部34の筒部34ａが螺合していると共に、雄ネジ33
ａ付きガイドシャフト33をマンドレル23に従動させるよ
う複数のギヤにて連結している。つまり、マンドレル23
が回転することによって移動部34をガイドシャフト33に
螺進退させるようにしている。

【００２６】次に、管材Ｐにネジ溝を転造する手順につ
いて説明する。図３に示すように、先ず、駆動部11のシ
リンダ部15を駆動させてチャック筒部７を前へ移動さ
せ、チャック本体部６を開き、管材Ｐの一端１ａをチャ
ック本体部６内の奥部まで挿入する。そして、チャック
筒部７を後退させてチャック本体部６にて管材Ｐを挟着
させ、図１及び図２に示すセット完了の状態とする。

【００２７】その後、モータ13を駆動させてチャック部
２及び管材Ｐを回転させると共に、往復駆動手段Ｅを短
縮駆動させて駆動部11及びチャック部２とともに管材Ｐ
をネジ加工部３側へ前進させ、管材Ｐの他端１ｂ開口部
にマンドレル23を挿入していく。このとき、補強ブロッ
ク体28にてチャック筒部７が回転自在に保持されている
ため、管材Ｐの他端１ｂの振れ（先端振れ）がほとんど
無く、マンドレル23をスムースに管材Ｐに挿入していく
ことができる。

【００２８】マンドレル23を挿入した管材Ｐの最終前進
位置にて往復駆動手段Ｅを停止し、ネジ加工部３の各シ
リンダ部31の（図示省略の）刃部付きロールを管材Ｐの
外周面に圧着し、かつ、管材Ｐを内面側からマンドレル
23にて受けながら、図５に示す如く、外周面にネジ溝５
を転造していく。即ち、各シリンダ部31の刃部付きロー
ルの圧着によって管材Ｐの回転力がマンドレル23に伝達
され、さらに雄ネジ33ａ付きガイドシャフト33にも伝達
されて回転する。すると、回転したガイドシャフト33の
雄ネジ33ａに螺合した移動部34の筒部34ａが、雄ネジ33
ａのピッチに従って前進すると共に、回転する管材Ｐに
圧着しながら３個の刃部付きロールが前進して、所定ピ
ッチのネジ溝５を管材Ｐに形成していく。

【００２９】ネジ溝５の転造が完了したところで、ネジ
加工部３の各シリンダ部31の刃部付きロールを管材Ｐか
ら離間させると共に、駆動部11のモータ13を停止して管
材Ｐの回転を止める。そして、ネジ加工部３のモータ32
の回転力をマンドレル23に伝達するようクラッチ部35の
面ギヤ相互を噛合させ、モータ32を駆動させてマンドレ
ル23を逆回転させる。

【００３０】このとき、図２と図６に示す如く、マンド
レル23の逆回転速度に同調した速度で駆動部11及びチャ
ック部２とともに管材Ｐを後退させるよう往復駆動手段
Ｅを伸長駆動させている。つまり、ネジ加工部３の逆回
転用モータ32が駆動すると、（図外の）オイル供給部の
電磁弁を切換えて油圧シリンダ22に所定流量のオイルを
供給して所定速度で伸長するよう制御している。換言す
ると、マンドレル23の逆回転によって管材Ｐを自然後退
させる速度と同じ速度で油圧シリンダ22を伸長させるた
め、マンドレル23のネジ山23ａに食い込んだ管材Ｐの他
端１ｂをスムースかつ確実に離脱させることができる。
またこれによって、マンドレル23のネジ山23ａの摩耗を
大幅に軽減させることができる。

【００３１】その後、ネジ加工部３のモータ32を停止す
ると共に、クラッチ部35の面ギヤ相互を離間させ、所定
位置まで後退したチャック部２のチャック本体部６を開
いて管材Ｐを取り外す。

【００３２】なお、本発明は上述の実施の形態に限定さ
れず、例えば、往復駆動手段Ｅをモータにて回転するス
クリューシャフトと、スクリューシャフトに螺合するナ
ット部材にて構成し、駆動部11のフレーム14下部に取付
けたナット部材が、スクリューシャフトの回転によって
前後方向に螺進退し、それによって駆動部11及びチャッ
ク部２とともに管材Ｐを前後移動させるようにするも良
い。また、チャック部２のチャック筒部７の前後長さ寸
法をより長くすることも可能であり、それによって短い
管材Ｐにもネジ溝を転造することができる。管材（ワー
ク）Ｐの供給及び（作業後の）搬出をロボット等の自動
供給取出手段にて行なえば自動化を図ることができる。

【００３３】

【発明の効果】本発明は上述の如く構成されるので、次
に記載される効果を奏する。

【００３４】（請求項１又は２によれば）補強ブロック
体28にてチャック筒部７を回転可能かつ前後移動可能に
保持することによって、長期間使用後もチャック部２に
がたつきを生じず、チャック部２にて挟着した管材Ｐを
回転させたときの管材Ｐの先端振れがほとんど無い。従
って、ネジ溝の転造の際、マンドレル23を管材Ｐにスム
ースに挿入することができると共に、ネジ溝の加工精度
が向上する。また、摩耗による補強ブロック体28の部品
交換はほとんど不要であるため維持管理が簡単であると
共に、作業能率が向上する。

【００３５】（請求項２によれば）管材Ｐへのネジ溝の
転造後に於て、マンドレル23から管材Ｐをスムースかつ
確実に取り外すことができる。また、マンドレル23のネ
ジ山23ａの摩耗を大幅に軽減することができる。

【００３６】（請求項３によれば）チャック本体部６の
開閉の際、チャック筒部７をスムースに前後移動させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す平面図である。

【図２】側面図である。

【図３】チャック部及びシリンダ部を示す要部断面側面
図である。

【図４】補強ブロック体を示す要部断面正面図である。

【図５】ネジ溝の転造状態を示す説明図である。

【図６】マンドレルから管材が離間する状態を示す説明
図である。

【図７】従来例を示す平面図である。

【図８】チャック部及びシリンダ部を示す要部断面側面
図である。

【図９】回転時に管材が振れる状態を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ａ 一端 １ｂ 他端 ２ チャック部 ３ ネジ加工部 ４ 固定ガイド杆 ５ ネジ溝 ６ チャック本体部 ７ チャック筒部 11 駆動部 14 フレーム 23 マンドレル 23ａ ネジ山 24 ラジアル軸受 25 主ホルダ部 26 副ホルダ部 27 連結部 28 補強ブロック体 29 スライド用ベアリング 30 ボール Ｅ 往復駆動手段 Ｐ 管材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 健▲ご▼ 大阪市西区靱本町３丁目８番９号 中央建 材株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管材Ｐの一端１ａを挟着するチャック本
   体部６と該チャック本体部６に対して前後へ移動してチ
   ャック本体部６を開閉させるチャック筒部７とを有する
   と共に管材Ｐを回転させるチャック部２と、該チャック
   筒部７を前後へ移動させると共に上記チャック部２を回
   転させる駆動部11と、管材Ｐの他端１ｂ開口部に挿入保
   持されるマンドレル23を有すると共に管材Ｐを内面側か
   ら該マンドレル23にて受けつつ管材Ｐの外周面にネジ溝
   ５を転造するネジ加工部３と、上記チャック部２ととも
   に管材Ｐを該ネジ加工部３側へ前進させる往復駆動手段
   Ｅと、上記駆動部11のフレーム14を前後スライド可能に
   支持する左右一対の固定ガイド杆４，４と、を備えた管
   材用ネジ転造装置に於て、ラジアル軸受24と、該ラジア
   ル軸受24を介して上記チャック筒部７に外嵌された主ホ
   ルダ部25と、左右一対の上記固定ガイド杆４，４に前後
   スライド自在に外嵌された一対の副ホルダ部26，26と、
   主ホルダ部25と副ホルダ部26，26とを橋絡する連結部2
   7，27と、を有する補強ブロック体28を設けたことを特
   徴とする管材用ネジ転造装置。
2. 【請求項２】 管材Ｐの一端１ａを挟着するチャック本
   体部６と該チャック本体部６に対して前後へ移動してチ
   ャック本体部６を開閉させるチャック筒部７とを有する
   と共に管材Ｐを回転させるチャック部２と、該チャック
   筒部７を前後へ移動させると共に上記チャック部２を回
   転させる駆動部11と、管材Ｐの他端１ｂ開口部に挿入保
   持されるネジ山23ａ付きマンドレル23を有すると共に管
   材Ｐを内面側から該マンドレル23にて受けつつ管材Ｐの
   外周面にネジ溝５を転造するネジ加工部３と、上記チャ
   ック部２とともに管材Ｐを該ネジ加工部３側へ前進させ
   る往復駆動手段Ｅと、上記駆動部11のフレーム14を前後
   スライド可能に支持する左右一対の固定ガイド杆４，４
   と、を備えた管材用ネジ転造装置に於て、ラジアル軸受
   24と、該ラジアル軸受24を介して上記チャック筒部７に
   外嵌された主ホルダ部25と、左右一対の上記固定ガイド
   杆４，４に前後スライド自在に外嵌された一対の副ホル
   ダ部26，26と、主ホルダ部25と副ホルダ部26，26とを橋
   絡する連結部27，27と、を有する補強ブロック体28を設
   け、さらに、管材Ｐへのネジ溝転造後に於て、上記マン
   ドレル23を逆回転させ、かつ、マンドレル23の逆回転速
   度に同調した速度でチャック部２を後退させるよう上記
   往復駆動手段Ｅを駆動制御して、上記ネジ山23ａに食い
   込んだ管材Ｐの他端１ｂをマンドレル23から離脱させる
   ように構成したことを特徴とする管材用ネジ転造装置。
3. 【請求項３】 固定ガイド杆４，４に接触転動するボー
   ル30…を備えたスライド用ベアリング29を、各副ホルダ
   部26，26に取付けた請求項１又は２記載の管材用ネジ転
   造装置。