WO2001026837A1

WO2001026837A1 - Dispositif de mise en rotation

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Publication number: WO2001026837A1
Application number: PCT/JP2000/007113
Authority: WO
Inventors: Shinichi Yoshioka; Masakazu Tobimastu
Original assignee: Sango Co., Ltd.; Nihon Spindle Mfg. Co., Ltd.
Priority date: 1999-10-13
Filing date: 2000-10-13
Publication date: 2001-04-19
Also published as: EP1151812A4; US6536315B1; ATE373528T1; EP1151812A1; DE60036458T2; DE60036458D1; EP1151812B1

Description

明細書スピニング加工装置技術分野

本発明はスピニング加工装置に関し、特に、回転不能に支持した被加工部材に対し、ローラを公転駆動してスピニング加工を行うスピニング加工装置に係る。背景技術

主に管素材の端部に対しスピニング加工を行い、例えば、テーパ状の管端部を形成するスピニング加工装置として、種々の形式のものが知られている。

この中で、被加工部材を回転不能に支持した状態で絞り工具を被加工部材回りに公転駆動してスピニング加工を行う装置があり、例えば、特公平 3— 8 4 〗 2号公報に開示されている。同公報に記載の主軸装置は、二重構造の主軸にカム板と工具取付け台（面板）を設け、主軸後方に直列に装着した 2組の遊星歯車機構を駆動し、回転中の主軸の内外管の間に速度差を生起させてカム板と工具取付け台との間に相対回動を与え、主軸回りを公転する絞リエ具を、径方向に摺動させてスピニング加工を行うように構成されている。

さらに、傾斜軸及び偏心軸を適宜組合せ、被加工部材回りに加工具であるローラを公転駆動してスピニング加工を行う装置も知られており、例えば、特開平〗 1 — 1 4 7 1 3 8号及び特開平 1 1 — 1 5 1 5 3 5号公報に開示されている。上記特公平 3— 8 4 1 2号公報に記載の主軸装置のように、主軸回りを公転する加工具によつてスピニング加工を行う装置においては、加工具を固定して被加工部材を回転させるスピニング加工装置とは異なリ、例えば, 絞り工具と刃具といった複数の種類の加工具を並設して加工することが困難であるため、スピニング加工終了後に、別工程で別の設備を用いて加工端部の切断を行う必要がある。

このようなスピニング加工後の切断工程は、特に、前記の特開平 1 1 一 1 4 7 1 3 8号公報等に記載の傾斜軸や偏心軸を含むスピニング加工を行つた後には、管端部の仕上げ加工として必須の工程となる。

また、主軸回りを公転する加工具によつてスピニング加工を行う装置において、例えば、 2種類のローラを用いて連続してスピニング加工を行い得るようにすることが要請されているが、実現していない。発明の開示

そこで、本発明は、回転不能に支持した被加工部材に対し、加工具を公転駆動してスピニング加工を行うスピニング加工装置において、スピニング加工を適切に行うとともに、スピニング加工に連続して切断等の他の加ェを行い得るスピニング加工装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明のスピニング加工装置は、以下の請求項 1 に記載のように、外管及び内管の 2重管から成る主軸と、前記外管又は前記内管のいずれか一方の管の先端部に設け前記主軸を中心に前記一方の管と共に回転する第 1 の回転体と、該第 1 の回転体と平行に前記外管又は前記内管の他方の管の先端部に設け前記主軸を中心に前記外管又は前記内管の他方の管と共に回転する第 2の回転体であって、前記外管又は前記内管の他方の管の軸回りに第 1 の案内路及び第 2の案内路を形成した第 2 の回転体と、該第 2の回転体の前記第 1 の案内路及び第 2の案内路に沿つて夫々移動可能に、前記第 1 の回転体に支持する第 1 の加工具及び第 2の加工具と、前記外管及び前記内管を同方向に回転駆動し、かつ必要に応じて前記外管と前記内管との間に回転差が生起されるように前記外管及び前記内管を相対的に回転駆動する駆動手段とを備え、回転不能に支持した被加工部材に対し、前記第 1 の加工具及び第 2の加工具を公転駆動しながら. 前記第 1 の加工具を前記第 1 の案内路に沿って径方向に駆動するとともに. 前記第 2の加工具を前記第 2の案内路に沿って径方向に駆動するように構成したものである。この請求項 1 に記載のスピニング加工装置によれば、回転不能に支持した被加工部材に対し、加工具を公転駆動してスピニング加工を適切に行うとともに、このスピニング加工に連続して切断等の他の加工を容易に行うことができる。

この場合において、請求項 2に記載のように、前記第 1 の加工具が径内方向に移動する場合に、前記第 2の加工具が径外方向に移動し、前記第 1 の加工具が径外方向に移動する場合に、前記第 2の加工具が径内方向に移動するように構成することができる。この請求項 2に記載のスピニング加ェ装置によれば、第 1 の加工具と第 2の加工具が抵触することを確実に防止することができ、第 1 の加工具と第 2の加工具の配置の自由度を高めることができる。

また、このため、請求項 3に記載のように、前記第 1 の加工具又は前記第 2の加工具のいずれかに、逆行機構を備えるようにすることができる。この請求項 3に記載のスピニング加工装置によれば、簡易な機構によリ、第 1 の加工具と第 2の加工具の移動方向を逆向きにすることができる。また、請求項 4に記載のように、前記第 2の回転体に形成した前記第 1 の案内路及び前記第 2の案内路の両端側の所定長を同心円に形成することができる。この請求項 3に記載のスピニング加工装置によれば、同心円に形成した同心円部を第 1 の加工具又は第 2の加工具の待避位置とすることができる。

そして、前記スピニング加工装置において、請求項 5に記載のように、前記第 1 の加工具をスピニング加工用のローラとし、前記第 2の加工具を切断用の刃具とすることができる。この請求項 5に記載のように、前記第 1 の加工具をスピニング加工用のローラとし、前記第 2の加工具を切断用の刃具とすることによリ、スピニング加工に連続して加工後のトリミングを容易に行うことができる。

また、前記スピニング加工装置において、請求項 6に記載のように、前記第 1の加工具を前記被加工部材に当接する部分の曲率が大のスピニング加工用のローラとし、前記第 2の加工具を前記被加工部材に当接する部分の曲率が小のスピニング加工用のローラとすることができる。ここで、被加工部材に当接する部分の曲率が大のスピニング加工用のローラは、大まかな形状を成形するのに適しているのに対し、被加工部材に当接する部分の曲率が小のスピニング加工用のローラは、加工面の面精度を高く維持して成形することができるので、仕上げ加工に適している。したがって、上記のように被加工部材に当接する部分の曲率が異なる 2組のローラを装着すれば、一般加工と仕上げ加工を連続して精度良く行うことができる。この請求項 6に記載のように、前記第 1 の加工具を、被加工部材に当接する部分の曲率が大のスピニング加工用のローラとし、前記第 2の加工具を、被加工部材に当接する部分の曲率が小のスピニング加工用のローラとすることによリ、一般加工と仕上げ加工を連続して精度良く行うことができ、円滑にスピニング加工を行うことができる。

以上のように、前記第 1 の加工具としてはスピニング加工用のローラがあり、前記第 2の加工具としては、スピニング加工用のローラのほか、被加工部材を切断するための刃具、切断面処理用のバイ卜、砥石等がある。

これにより、前記被加工部材に対し、円滑なスピニング加工を行い、さらには、スピニング加工後、連続して切断等の所望の加工を行うことがでぎる。

なお、前記第 1 及び第 2の案内路は溝でも突条でもよく、第 1及び第 2 の加工具には、溝に係合して案内されるピン、あるいは突条に嵌合して案内される溝を形成することによって、第 1及び第 2の加工具を夫々第 1及び第 2の案内路に沿って駆動することができる。前記第〗の案内路及び前記第 2の案内路は連続する 1 つの案内路として形成してもよい。図面の簡単な説明

第 1 図は、本発明の一実施形態に係るスピニング加工装置の全体を示す断面図である。

第 2図は、本発明の一実施形態に係るスピニング加工装置におけるローラと刃具の関係を示す正面図である。

第 3図は、本発明の一実施形態に係るスピニング加工装置における口一ラと刃具の関係を示す正面図である。

第 4図は、本発明の一実施形態に係るスピニング加工装置における口一ラと刃具の関係を示す正面図である。

第 5図は、本発明の一実施形態に係るスピニング加工装置におけるローラと刃具の関係を示す第 4図の状態の側面図である。

第 6図は、本発明の一実施形態に係るスピニング加工装置における口一ラと刃具の関係を示す第 4図の状態の側面図である。

第 7図は、本発明の他の実施形態に係るスピニング加工装置における口 —ラと刃具の関係を示す正面図である。

第 8図は、本発明の他の実施形態に係るスピニング加工装置における口 —ラと刃具の関係を示す正面図である。

第 9図は、本発明の他の実施形態に係るスピニング加工装置における第 2の回転体を示す正面図である。

第 1 0図は、変速機構の斜視図である。

第 1 1図は、変速機構の縦断面図（第 1 2図の Q— Q線断面図）である _c 第 1 2図は、変速機構の縦断面図（第 1 1 図の R— R線断面図）である c 第 1 3図は、本発明の他の実施形態に係るスピニング加工装置の要部の縦断面図（第 1 4図の P _ P線断面図）である。

第 1 4図は、本発明の他の実施形態に係るスピニング加工装置におけるローラと刃具の関係を示す正面図である。

第 1 5図は、本発明の他の実施形態に係るスピニング加工装置における第 2の回転体を示す正面図である。

第 1 6図は、本発明の他の実施形態に係るスピニング加工装置における第 2の回転体を示す横断面図である。

第 1 7図は、第 1 4図の T一 T線断面図である。

第 1 8図は、第〗 4図の U— U線断面図である。

第 1 9図は、第 1 4図の V _ V線断面図である。

第 2 0図は、逆行機構の説明図である。発明を実施するための最良の形態

本発明のスピニング加工装置の実施形態を図面を参照して説明する。第 1 図及び第 2図は本発明の一実施形態に係るスピニング加工装置を示すもので、例えば、管素材 4の管端部を縮径加工することができ、本実施形態の最終製品は、例えば、自動車用の消音器の外筒（図示せず）及び触媒コンバータ、並びに各種圧力容器に供される。なお、本実施形態において、原素材（加工前の素材）は金属製の管素材であるが、その材料の種類は問わない。

第 1図及び第 2図において、ベース 1 上に 1対のガイドレール 5が固定され、このガイドレ一ル 5に沿って筐体 2 0が移動可能に配置されている c この筐体 2 0の下部にはボールソケッ卜 7が固定され、これに螺合する螺子軸（ホールスクリユー） 8が、ベース 1 上にガイドレール 5と平行に配置され、サ一ボモータ 9によって回動可能に支持されている。そして、サ —ボモータ 9によって螺子軸 8が回転駆動されると、筐体 2 0はガイドレ —ル 5に沿って移動するように構成されている。

そして、主軸 2がべ一ス 1 と平行な平面上に配置され、その中心軸を中心にベアリング 3等を介して回動自在に筐体 2 0に支持されている。第 1 図に示すように、主軸 2は円筒状の外管 2 1 と内管 2 3によって 2重管に構成されており、後述する変速機構 5 0に連結されている。

さらに、内管 2 3の中空部を貫通するように、マンドレル 4 0の連結棒 4 1 が主軸 2とは独立して軸方向に進退可能に支持されている。すなわち、連結棒 4 〗は主軸 2の内管 2 3に対し軸受を介してフローティング支持されており、したがって、主軸 2の回転及び軸方向移動に拘らず軸方向に移動し得るように構成されている。マンドレル 4 0は管素材 4の開口端内側の形状に合致するように形成されている。連結棒 4 1 の基端部は進退駆動用のシリンダ 4 2に支持され、シリンダ 4 2はブラケッ卜 1 cを介してべ —ス 1 に支持されている。

一方、本実施形態における加工対象の管素材 4は、その端部の加工目標中心軸が主軸 2の中心軸と一致するように、クランプ装置（図示せず）によって回転不能に支持されている。すなわち、管素材 4の加工目標中心軸及び主軸 2の中心軸がベース 1 と平行な同一平面上（ベース 1 から同一の高さ）に位置するように構成されている。

主軸 2の外管 2 1 は中空の円筒状の部材で形成され、その中空部に円筒状の内管 2 3が収容され、後述する変速機構 5 0に連結されている。

さらに、内管 2 3の中空部を貫通するようにマンドレル 4 0の連結棒 4 1 が軸方向に進退可能に支持されている。マンドレル 4 0は管素材 4の開口端内側の形状に合致するように形成されている。連結棒 4 1 の基端部は進退駆動用のシリンダ 4 2に支持され、シリンダ 4 2はブラケッ卜 1 cを介してべ一ス 1 に支持されている。

外管 2 1 は歯車列 2 2 aを介してプ一リ 2 2 bに連結され、このプーリ 2 2 bがベル卜（図示せず）を介してモータ等（図示せず）等に連結されており、外管 2 1 はこのモータ等によって回転駆動される。

一方、外管 2 1 の先端には第 1 の回転体 2 4が固定されており、外管 2 1 が回転駆動されると第〗の回転体 2 4が中心軸を中心に回転する。

そして、この第 1 の回転体 2 4に対して回動可能に内管 2 3の先端部が支持されている。内管 2 3の先端部には第 2の回転体 2 5が固定されておリ、第 2の回転体 2 5は内管 2 3と共にその中心軸を中心に回転駆動される。

第 2図に示すように、本実施形態の第 2の回転体 2 5には、本発明の第 1及び第 2の案内路を構成する 4条の円弧状の案内溝（対向する 1組の案内溝を夫々 2 5 a， 2 5 bで表す）が形成されており、これらの案内溝 2 5 a , 2 5 bの各々に、第 2の回転体 2 5の回転に伴い径方向に移動する案内ピン 2 6が配置されている。これらの案内ピン 2 6は 1対の支持部材 2 7及び 1対の支持部材 2 9に夫々保持されている。支持部材 2 7は相互に対向するように配置され、第 2の回転体 25に摺動自在に支持され、案内ピン 26を介して案内溝 25 aに沿って移動可能に保持されている。同様に、支持部材 29も相互に対向するように配置され、第 2の回転体 25 に摺動自在に支持され、案内ピン 26を介して案内溝 25 bに沿って移動可能に保持されている。そして、第 1図及び第 2図に示すように、各支持部材 27にはローラ 28が回動自在に支持されておリ、各支持部材 29には刃具 30が回動自在に支持されている。なお、第 2図（及び第 2図以降の図）においては説明を容易にするため第 1の回転体 24を省略し、この第 1の回転体 24に支持される支持部材 27， 29並びにローラ 28及び刃具 30のみを表している。

上記案内溝 25 a， 25 bは、第 2の回転体 25が一方向に回転するとき、支持部材 27 (及びローラ 28) と支持部材 29 (及び刃具 30) が相対的に移動するように形成されている。すなわち、支持部材 27が径外方向に移動する場合には支持部材 29は径内方向に移動し、逆に支持部材 27が径内方向に移動する場合には支持部材 29は径外方向に移動するように、案内溝 25 a， 25 bのプロフィールが形成されている。

そして、図示しないモータ等によって外管 2〗が回転駆動されると、各ローラ 28及び刃具 30が管素材 4の中心軸を中心に回動する。この状態において、第 2の回転体 25が第 1の回転体 24に対して相対的に回転すると、支持部材 27が径方向に駆動され、ローラ 28が管素材 4の中心軸に対して近接、離隔するように駆動されるとともに、支持部材 29が、支持部材 27の移動方向とは逆向きの径方向に駆動され、刃具 30が管素材 4の中心軸に対して離隔、近接するように駆動される。すなわち、第 2図から第 3図に示す状態になり、この間、ローラ 28によって管素材 4の端部の縮径加工が行われるのに対し、刃具 30は管素材 4から離隔した位置で待機状態とされる。

上記の外管 21及び内管 23が連結される変速機構 50は、外管 21 と内管 23との間に回転差が生起されるように外管 21及び内管 23を相対的に回転駆動する差動機構であり、本発明の駆動手段の一部を構成する。本実施形態の変速機構 50は、撓み嚙み合い式駆動装置を用いたもので、第 1図及び第 1 1図〜第 1 3図に示すように、外管 21 と内管 23に夫々係合される 1対の外輪 51， 52と、これらの内面に形成された同一の歯数の歯溝に嚙合し、これらと異なる歯数の歯形が形成された可撓性の歯車輪 53と、この歯車輪 53を回動可能に支持し外輪 51， 52の歯溝と相対する 2箇所で嚙合するように配置するゥエーブ形成輪 54が設けられている。このゥェ一ブ形成輪 54は駆動用減速モータ 55によつて回転駆動される。外輪 51， 52は夫々支持歯車 56， 57に支持され、支持歯車 56と嚙合する駆動歯車 58が外管 21 に取付けられ、支持歯車 57と嚙合する従動歯車 59が内管 23に取付けられている。

上記の橈み嚙み合い式駆動装置は、例えば、ハーモニックドライブとして知られている（例えば、インターネッ卜情報 http：〃 www.hds.co. jp/hds s.htm) ので、作動原理の説明は省略するが、駆動用減速モータ 55の駆動に応じて外輪 51， 52間に相対速度差が生ずる差動機構が構成されている。

そして、図示しないモータ等によって外管 21が回転駆動されると、外輪 51， 52間の差動により内管 23を介して第 2の回転体 25が回転駆動され、支持部材 27及び 29、ひいてはローラ 28及び刃具 30が主軸 2の中心軸に対し径方向移動するように構成されている。

そして、上記モータ 9， 55等及びシリンダ 42等の各駆動手段はコン卜ローラ（図示せず）に電気的に接続され、このコントローラから各駆動手段に対し制御信号が出力され、数値制御されるように構成されている。なお、変速機構 5 0としては、上記の撓み嚙み合い式駆動装置に限らず、遊星歯車機構等、これ以外の差動機構を用いることもできる。

上記の構成より成るスピニング加工装置の作動を説明すると、第 1 図において、先ず、管素材 4はクランプ装置（図示せず）によって回転不能の状態で保持される。このとき、管素材 4の中心軸が主軸 2の中心軸と同軸となるように位置決めされる。また、各ローラ 2 8は管素材 4の外径よりも外側に退避している。

次に、筐体 2 0がガイドレール 5に沿って前進駆動され（第 1図の左方向に移動）、管素材 4のスピニング加工開始位置で各口一ラ 2 8が退避した状態で停止される。そして、マンドレル 4 0が管素材 4の一端部の開口内に位置するように前進駆動される。この状態から、図示しないモータ等によって外管 2 1 が回転駆動され、第 1 の回転体 2 4がその中心軸を中心に回動するとともに、変速機構 5 0を介して第 2の回転体 2 5が回転駆動される。そして、減速モータ 5 5によって外管 2 1 と内管 2 3が相対的に回転駆動され、両者間、ひいては第 1 の回転体 2 4と第 2の回転体 2 5との間に回転速度差が生ずると、支持部材 2 7が案内溝 2 5 aに沿って中心軸方向に摺動するとともに、支持部材 2 9が案内溝 2 5 bに沿って外方に摺動する。

したがって、各ローラ 2 8は加工目標軸に向かって径方向に駆動される _c 同時にモータ 9によって筐体 2 0がガイドレール 5に沿って後退駆動され (第 1 図の右方向に移動）、各ローラ 2 8も同方向に後退駆動される。これにより、各ローラ 2 8は、管素材 4の端部の外周面に圧接された状態で、それ自体回転（すなわち、自転）するとともに、加工目標軸を中心に回転 (すなわち、公転）しながら、加工目標軸方向に径方向駆動され、第 3図に示すようにスピニング加工が行われる。この間、支持部材 2 9は案内溝 2 5 bに沿って外方に摺動するので、各刃具 3 0は第 3図に示すように管素材 4から離隔した位置に退避している。特に、各ローラ 2 8が最も径外方に移動したときでも各刃具 3 0は管素材 4に干渉しない程度に径内方に移動するように、案内溝 2 5 a， 2 5 bのプロフィールが設定される。同様にして、複数回の加工サイクルが行われ、第 5図に示す最終形状のテ一パ部 4 b及び首部 4 cが管素材 4の管端部に形成される。

次に、モータ等によって外管 2 1 が上記と同方向に回転駆動された状態で、内管 2 3の外管 2 1 に対する相対的な回転方向が上記とは逆の方向となるように減速モータ 5 5が駆動されると、支持部材 2 7が案内溝 2 5 a に沿って外方に摺動するとともに、支持部材 2 9が案内溝 2 5 bに沿って中心軸方向に摺動する。このとき、同時にモータ 9によって筐体 2 0がガィドレール 5に沿って駆動され、各刃具 3 0が加工後の首部 4 cの所定位置に対向する位置で軸方向移動が停止し、この位置で第 6図に示すように, 各刃具 3 0が首部 4 cに向かって径方向に駆動され、首部 4 cが所定位置で切断される。したがって、この間は各ローラ 2 8は第 5図に示すように退避した位置にある。

このように、本実施形態によれば、回転不能に支持した管素材 4に対し, 加工具たるローラ 2 8を公転駆動してスピニング加工を行い、これに連続して刃具 3 0によって加工後の管素材 4を所定位置で切断し卜リム処理を行うことができる。また、管素材 4及び連結棒 4 1 の何れも回転しないため、管素材 4を強固に押圧する構造を容易に構成することができるとともに、回転に起因する管素材 4のブレ等の不具合を回避でき、正確な位置決めが可能である。

なお、ローラ 2 8及び刃具 3 0は径方向に変位可能であればどのような移動経路としてもよく、一部が重合する経路としてもよい。第 2の加工具としては、刃具 3 0に代えて、例えば、バイ卜、砥石、転造工具等を用いることとしてもよい。さらに、ローラ 2 8及び刃具 3 0に代えて、管素材 4に当接する部分の曲率が大きいスピニング加工用のローラ（図示せず）と、管素材 4に当接する部分の曲率が小さいスピニング加工用のローラ (図示せず）によって第 1及び第 2の加工具を構成してもよい。なお、口 —ラの、管素材 4に当接する部分の曲率とは、所謂先端 Rの曲率（軸心と平行方向の曲率）であり、ローラの外周の径を意味するものではない。そして、管素材 4に当接する部分の曲率が大きいスピニング加工用の口 —ラは、大まかな形状を成形するのに適し、板厚の減少も少ないのに対し、管素材 4に当接する部分の曲率が小さいスピニング加工用のローラは、加工面の面精度を高く維持して成形することができるので、仕上げ加工に適している。

第 7図及び第 8図は、本発明の他の実施形態に係るスピニング加工装置によるスピニング加工状況を示すもので、本発明の第〗及び第 2の案内路が連続して形成され、楕円形状の案内溝 2 5 cとされたもので、その他の構成は前述の実施形態と同様である。本実施形態においては、第 2の回転体 2 5の第 1 の回転体 2 4に対する相対的な回転方向を切り換えることなく、相対的な回転方向が同じ方向のままでローラ 2 8と刃具 3 0の径方向移動が逆となるように周期的に繰り返すことができる。

そして、第 7図に示すようにスピニング加工を行うとともに、これに連続して第 8図に示すように切断処理を行うことができる。

なお、本実施形態においても、第 2の加工具としては、刃具 3 0に代えて、例えば、バイ卜、砥石等を用いることとしてもよい。さらに、ローラ 2 8及び刃具 3 0に代えて、管素材 4に当接する部分の曲率が大きいスピ W

1 4 ニング加工用のローラ（図示せず）と、管素材 4に当接する部分の曲率が小さいスピニング加工用のローラ（図示せず）によって第 1及び第 2の加工具を構成してもよい。

第 9図は、本発明の他の実施形態に係るスピニング加工装置の第 2の回転体 2 5を示し、本発明の第 1 の案内路が 2つの案内溝 2 5 dで形成され第 2の案内路が〗つの案内溝 2 5 eで形成されたもので、案内溝 2 5 eは 2点鎖線で示す案内溝 2 5 dに対し逆方向に案内するように形成されている。そして、案内溝 2 5 dに沿って移動する 2個の支持部材（図示せず）に夫々ローラ（図示せず）が回動自在に支持され、案内溝 2 5 eに沿って移動する 1 個の支持部材（図示せず）に 1 個の刃具（図示せず）が回動自在に支持されている。その他の構成は前述の実施形態と同様である。上記の実施形態では何れもテーパ部 4 b及び首部 4 cの軸が管素材 4の軸と同軸上でスピニング加工を行う状態を示しているが、管素材 4の軸に対して傾斜した軸に沿ってテーパ部及び首部（図示せず）を形成することができ、あるいは管素材 4の軸に対して偏心した軸に沿ってテ一パ部及び首部を形成することもできる。さらには、傾斜軸及び偏心軸を適宜組合せてスピニング加工を行うこともできる。これらの傾斜軸及び偏心軸を含むスピニング加工については前掲の特開平 1 1 一 1 4 7 1 3 8号及び特開平 1 1 - 1 5 1 5 3 5号公報に開示されており、これらの加工方法をテーパ部及び首部の成形に適用することができる。この場合には、管素材 4に当接する部分の曲率が大きいスピニング加工用のローラ（図示せず）を支持部材 2 7に回動自在に支持し、管素材 4に当接する部分の曲率が小さいスピニング加工用のローラ（図示せず）を支持部材 2 9に回動自在に支持することとし、管素材 4の縮径工程では前者のローラを用い、首部 4 cの仕上げ工程では後者のローラを用いるとよい。第 1 3図〜第 20図は、本発明の他の実施形態に係るスピニング加工装置を示す。

このスピニング加工装置において、第 2の回転体 25には、第 1及び第 2の案内路として、渦巻き状の案内溝 25 f ， 25 gが形成されている。この案内溝 25 f ， 25 gは、第 1 4図及び第 1 5図に示すように、それぞれ略 27◦度に亘つて形成し、第 2の回転体 25の全周を 4等分して角度ひ， β, r, (5とするとき、角度 /3， <5の領域は同心円に形成し、一方の案内溝 25 f (25 g) は小径の同心円部、他方の案内溝 25 g (2

5 f ) は大径の同心円部とし、角度ひ， rの領域は小径の同心円部と大径の同心円部を接続する変径部で構成するようにする。

そして、第〗の加工具としてのローラ 28又は第 2の加工具としての刃具 30のいずれか、本実施形態においては、第 2の加工具としての各刃具 30に逆行機構 60を備える。この逆行機構 60は、案内溝 25 f ， 25 gに沿って案内ローラ 26 a， 26 bが移動、例えば、径内方向に移動するとき、各刃具 30を逆方向に移動、例えば、径外方向に移動するようにしたもので、その具体的な一例を、第 1 8図〜第 20図に示す。

この逆行機構 60は、各刃具 30の支持台 61 と、この支持台 61 を径方向に摺動可能に支持するようにした下部移動部材 62と、逆行歯車部材

63とより構成される。さらに、支持台 6〗は、第 1の回転体 24の案内溝 24 aに沿って移動し、逆行歯車部材 63は、下部移動部材 62の一側に形成したラック 64に嚙合する歯車 65と、この歯車 65に嚙合する中間歯車 66と、この中間歯車 66と同一の軸 67に取り付けられた駆動歯車 68と、この駆動歯車 68と嚙合する支持台 61の一側に形成されたラック 69とより構成される。

これにより、各案内ローラ 26 a， 26 bが、第 1 5図に示す位置、すなわち、案内溝 2 5 f ， 2 5 gの同心円部と変径部との境界に位置するときは、各ローラ 2 8及び各刃具 3 0は退避位置にある。

この状態から、第 2の回転体 2 5を矢符 Y方向に回転すると、各案内口 —ラ 2 6 aは案内溝 2 5 f ， 2 5 gの変径部を径内方向に移動して、各口 —ラ 2 8により管素材（図示せず）のスピニング加工を行う。この場合、各案内ローラ 2 6 bは小径の同心円部径を移動するため、各刃具 3 0は退避位置にある。

そして、この状態から、これに連続して、第 2の回転体 2 5を、第 1 5 図に示す位置を越えて、矢符丫方向と逆方向に回転すると、各案内ローラ 2 6 bは案内溝 2 5 f ， 2 5 gの変径部を径外方向に移動して、各刃具 3

0により加工後の管素材（図示せず）の端部を切断する。この場合、各案内ローラ 2 6 aは案内溝 2 5†， 2 5 gの変径部を径外方向に移動した後. 大径の同心円部径を移動するため、各ローラ 2 8はスピニング加工の位置から後退し、退避位置にある。

これにより、管素材に対し、スピニング加工を行い、これに連続して、加工後の端部を切断することができる。

なお、本実施形態のスピニング加工装置のその他の基本的な構成及び動作は、上記の本実施形態のスピニング加工装置と同様である。

以上、本発明のスピニング加工装置について、複数の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。産業上の利用可能性

本発明のスピニング加工装置によれば、回転不能に支持した被加工部材に対し、加工具を公転駆動してスピニング加工を適切に行うことができるとともに、このスピニング加工に連続して切断等の他の加工を容易に行うことができる。

Claims

請求の範囲 . 外管及び内管の 2重管から成る主軸と、前記外管又は前記内管のいずれか一方の管の先端部に設け前記主軸を中心に前記一方の管と共に回転する第 1 の回転体と、該第 1 の回転体と平行に前記外管又は前記内管の他方の管の先端部に設け前記主軸を中心に前記外管又は前記内管の他方の管と共に回転する第 2の回転体であって、前記外管又は前記内管の他方の管の軸回リに第 1 の案内路及び第 2の案内路を形成した第 2の回転体と、該第 2の回転体の前記第〗の案内路及び第 2の案内路に沿って夫々移動可能に、前記第 1 の回転体に支持する第 1 の加工具及び第 2の加工具と、前記外管及び前記内管を同方向に回転駆動し、かつ必要に応じて前記外管と前記内管との間に回転差が生起されるように前記外管及び前記内管を相対的に回転駆動する駆動手段とを備え、回転不能に支持した被加工部材に対し、前記第 1 の加工具及び第 2の加工具を公転駆動しながら、前記第〗の加工具を前記第 1 の案内路に沿って径方向に駆動するとともに、前記第 2の加工具を前記第 2の案内路に沿って径方向に躯動するように構成したことを特徴とするスピニング加工装置。

. 前記第 1 の加工具が径内方向に移動する場合に、前記第 2の加工具が径外方向に移動し、前記第 1 の加工具が径外方向に移動する場合に、前記第 2の加工具が径内方向に移動するように構成したことを特徴とする請求項 1記載のスピニング加工装置。

. 前記第 1 の加工具又は前記第 2の加工具のいずれかに、逆行機構を備えるようにしたことを特徴とする請求項 2記載のスピニング加工装置。 . 前記第 2の回転体に形成した前記第 1 の案内路及び前記第 2の案内路の両端側の所定長を同心円に形成したことを特徴とする請求項 3記載のスピニング加工装置。

. 前記第 1 の加工具がスピニング加工用のローラで、前記第 2の加工具が切断用の刃具であることを特徴とする請求項〗、 2、 3又は 4記載のスピニング加工装置。

. 前記第 1 の加工具が前記被加工部材に当接する部分の曲率が大のスピニング加工用のローラで、前記第 2の加工具が前記被加工部材に当接する部分の曲率が小のスピニング加工用のローラであることを特徵とする請求項 1 、 2、 3又は 4記載のスピニング加工装置。