(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒部材の素材を回転駆動する駆動軸を有するワーク駆動手段と、
前記素材に雌ねじを形成する工具を回転駆動する駆動軸を有する工具駆動手段と、
前記ワーク駆動手段の回転と前記工具駆動手段の回転とを同一回転数で同期させて回転駆動させる同期駆動手段と、
前記同期駆動手段を介して前記ワーク駆動手段及び前記工具駆動手段を駆動する電動機と、
前記ワーク駆動手段と前記工具駆動手段の一方の駆動手段の駆動軸を軸方向に進退可能に駆動する進退手段と、
前記素材に雌ねじを形成するときに、前記ワーク駆動手段と前記工具駆動手段の一方の駆動手段の駆動軸の軸心を他方の駆動手段の駆動軸の軸心と離れる方向に駆動して前記素材の内面に前記工具を押圧する押圧手段と、
前記電動機、前記進退手段及び前記押圧手段を駆動制御する制御手段と、
を備えた円筒部材の雌ねじの形成装置であって、
前記素材は平滑な内周面の円筒部を有しており、
前記工具は、前記素材の内周面に形成される雌ねじのピッチ及び山の高さと同一のピッチ及び山の高さを有する雄ねじが形成されるとともに、前記雄ねじの外径が前記素材の内周面に形成される雌ねじの内径よりも小さく形成されており、
前記進退手段は、前記素材を前記ワーク駆動手段のワーク用フォルダに脱着するときに前記工具と前記ワーク用フォルダとを離して前記素材を前記ワーク用フォルダに脱着可能な処理空間を形成するように駆動し、前記素材に雌ねじを形成するときに前記工具が前記ワーク用フォルダに装着した前記素材の円筒部内に位置するように駆動し、
前記ワーク駆動手段の駆動軸の軸心と前記工具駆動手段の駆動軸の軸心とを偏心させて平行に位置させており、
前記素材の内周面に前記工具を押圧した状態で前記ワーク駆動手段と前記工具駆動手段とを同一回転数で同期回転駆動することにより、前記素材の内周面に雌ねじを塑性加工により形成することを特徴とする円筒部材の雌ねじの形成装置。
【請求項２】
前記工具駆動手段の駆動軸は、軸方向に対して不動の固定駆動軸と軸方向に対して可動の可動駆動軸とにスプライン係合により分割するとともに、各駆動軸を軸受で支持し、
前記進退手段は、前記可動駆動軸を支持する軸受を固定した可動ベースを油圧シリンダのロッドにより進退させることにより形成しており、
前記押圧手段は、前記電動機に連結した第一駆動軸に直交し前記第一駆動軸の軸心を支点として両側に伸びる回動可能なアーム機構の一端側に前記ワーク駆動手段を設け、前記アーム機構の他端側に油圧シリンダのロッドによる押圧部を当接することにより形成しており、
前記同期駆動手段は、前記ワーク駆動手段の駆動軸と前記工具駆動手段の固定駆動軸とを、前記電動機の第一駆動軸に、それぞれ歯車機構により連結して構成したことを特徴とする請求項１に記載の円筒部材の雌ねじの形成装置。
【請求項３】
円筒部材の素材を回転駆動するワーク駆動手段と、前記素材に雌ねじを形成する工具を回転駆動する工具駆動手段とを同一回転数で同期させて回転駆動させ、
前記ワーク駆動手段の駆動軸の軸心と前記工具駆動手段の駆動軸の軸心とを偏心させて平行に位置させ、
前記素材を前記ワーク駆動手段のワーク用フォルダに脱着するときに前記工具と前記ワーク用フォルダとを離して前記素材を前記ワーク用フォルダに脱着可能な処理空間を形成し、前記素材に雌ねじを形成するときに前記工具が前記ワーク用フォルダに装着した前記素材の円筒部内に位置するように、前記ワーク駆動手段と前記工具駆動手段の一方の駆動手段の駆動軸を軸方向に進退可能に駆動し、
前記素材に雌ねじを形成するときに、前記ワーク駆動手段と前記工具駆動手段の一方の駆動手段の駆動軸の軸心を他方の駆動手段の駆動軸の軸心と離れる方向に駆動して前記素材の内面に前記工具を押圧可能とした円筒部材の雌ねじの形成方法であって、
前記工具は、前記素材の円筒部における平滑な内周面に形成される雌ねじのピッチ及び山の高さと同一のピッチ及び山の高さを有する雄ねじが形成されるとともに、前記雄ねじの外径が前記素材の内周面に形成される雌ねじの内径よりも小さく形成されており、
前記素材の内周面に前記工具を押圧した状態で前記ワーク駆動手段と前記工具駆動手段とを同一回転数で同期回転駆動することにより、前記素材の内周面に雌ねじを塑性加工により形成することを特徴とする円筒部材の雌ねじの形成方法。
【請求項４】
前記工具駆動手段の駆動軸を、軸方向に対して不動の固定駆動軸と軸方向に対して可動の可動駆動軸とにスプライン係合により分割するとともに、各駆動軸を軸受で支持し、
前記可動駆動軸を支持する軸受を固定した可動ベースを油圧シリンダのロッドにより軸方向に進退可能とし、
電動機に連結した第一駆動軸に直交し前記第一駆動軸の軸心を支点として両側に伸びる回動可能なアーム機構の一端側に前記ワーク駆動手段を設け、前記アーム機構の他端側に油圧シリンダのロッドによる押圧部を当接させて、前記ワーク駆動手段の駆動軸の軸心を前記工具駆動手段の駆動軸と離れる方向に駆動して前記素材の内面に前記工具を押圧可能とし、
前記ワーク駆動手段の駆動軸と前記工具駆動手段の固定駆動軸とを、前記電動機に連結した第一駆動軸に、それぞれ歯車機構により連結して同期回転駆動するようにしたことを特徴とする請求項３に記載の円筒部材の雌ねじの形成方法。
【請求項５】
前記素材の円筒部の端部に正八角形状の鍔部を形成するとともに、前記素材の円筒部を嵌合する円形穴部を有するフォルダ本体と前記鍔部に係合する係合部材とを備えたワーク用フォルダを前記ワーク駆動手段に形成して、前記ワーク用フォルダにより前記素材を前記ワーク駆動手段に固定したことを特徴とする請求項１若しくは２に記載の円筒部材の雌ねじの形成装置又は請求項３若しくは４に記載の円筒部材の雌ねじの形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器、例えば鋼製ドラム（いわゆる、ドラム缶）に設けられる円筒部材の雌ねじの形成装置及び形成方法に係り、特に、円筒部材の素材の内周面に、雄ねじを形成した工具を押圧した状態でワーク駆動手段と工具駆動手段とを同一回転数で同期回転駆動することにより、前記素材の内周面に雌ねじを塑性加工により形成するようにして、円筒部材の雌ねじの形成を精度よく簡単に行うようにした技術である。
【背景技術】
【０００２】
従来、円筒部材としての口金フランジの雌ねじの加工については、切削加工では生産性が悪く、加工費用が高いため、各種の転造による加工が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
すなわち、従来、特許文献１では、フランジ本体の内側に雄ねじ形回転芯部を有するねじ成形用回転体を嵌め入れ、フランジ本体の外側より雄ねじ形回転芯部を有するねじ成形用回転体を押し付けて、両回転体を回転させながらフランジ本体を挟圧して転造により雌ねじを形成するようにしている。
【０００３】
また、従来、特許文献２では、フランジ素材を外径ねじロールダイスの第一ねじ成形型と内径ねじロールの第二ねじ成形型とによって、前記外径ねじロールダイス及び前記内径ねじロールとを同期回転しつつ内外から押圧してねじ形状を形成するようにしている。
さらに、従来、特許文献３では、外周部に螺旋溝を設けた工具を、口金フランジの軸線に対して偏心させた状態で口金フランジの内周部に圧接させて回転することにより、口金フランジを軸方向に移動させて雌ねじを形成加工するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平7-314070号公報
【特許文献２】特開平5-161935号公報
【特許文献３】特開平7-68416号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１及び２に記載された従来の口金フランの雌ねじは、口金フランジの円筒部の内外にねじ状部を形成するものであり、口金フランジの円筒部の外周をねじ状部のない平滑面にできず、容器への圧入取付けに強度面から課題があった。
また、口金フランジの円筒部の外周にねじ状部があるため、容器に取付けたときに漏れが生じやすいという課題もあった。
【０００６】
特許文献３に記載された口金フランジの雌ねじの形成は、外周部に螺旋溝を設けた工具を口金フランジの内周部に圧接させて回転することにより、工具の螺旋溝で口金フランジを軸方向に移動させながら同時にねじ加工を行うようにしており、そのような装置の製作が難しいという課題があった。
また、フランジを圧接しながら軸方向に移動させると、口金フランジに雌ねじを精度よく形成できないという課題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来の構成が有していた課題を解決しようとするものであり、円筒部材の内周面に、雄ねじを形成した工具を押圧した状態でワーク駆動手段と工具駆動手段とを同一回転数で同期回転駆動することにより、前記素材の内周面に雌ねじを塑性加工により形成するようにして、円筒部材の雌ねじの形成を精度よく簡単に行うようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る本発明の円筒部材の雌ねじの形成装置は、円筒部材の素材を回転駆動する駆動軸を有するワーク駆動手段と、
前記素材に雌ねじを形成する工具を回転駆動する駆動軸を有する工具駆動手段と、
前記ワーク駆動手段の回転と前記工具駆動手段の回転とを同一回転数で同期させて回転駆動させる同期駆動手段と、
前記同期駆動手段を介して前記ワーク駆動手段及び前記工具駆動手段を駆動する電動機と、
前記ワーク駆動手段と前記工具駆動手段の一方の駆動手段の駆動軸を軸方向に進退可能に駆動する進退手段と、
前記素材に雌ねじを形成するときに、前記ワーク駆動手段と前記工具駆動手段の一方の駆動手段の駆動軸の軸心を他方の駆動手段の駆動軸の軸心と離れる方向に駆動して前記素材の内面に前記工具を押圧する押圧手段と、
前記電動機、前記進退手段及び前記押圧手段を駆動制御する制御手段と、
を備えた円筒部材の雌ねじの形成装置であって、
前記素材は平滑な内周面の円筒部を有しており、
前記工具は、前記素材の内周面に形成される雌ねじのピッチ及び山の高さと同一のピッチ及び山の高さを有する雄ねじが形成されるとともに、前記雄ねじの外径が前記素材の内周面に形成される雌ねじの内径よりも小さく形成されており、
前記進退手段は、前記素材を前記ワーク駆動手段のワーク用フォルダに脱着するときに前記工具と前記ワーク用フォルダとを離して前記素材を前記ワーク用フォルダに脱着可能な処理空間を形成するように駆動し、前記素材に雌ねじを形成するときに前記工具が前記ワーク用フォルダに装着した前記素材の円筒部内に位置するように駆動し、
前記ワーク駆動手段の駆動軸の軸心と前記工具駆動手段の駆動軸の軸心とを偏心させて平行に位置させており、
前記素材の内周面に前記工具を押圧した状態で前記ワーク駆動手段と前記工具駆動手段とを同一回転数で同期回転駆動することにより、前記素材の内周面に雌ねじを塑性加工により形成するようにしたものである。
【０００９】
請求項２に係る本発明の円筒部材の雌ねじの形成装置は、請求項１に係る本発明の円筒部材の雌ねじの形成装置の構成に加え、前記工具駆動手段の駆動軸は、軸方向に対して不動の固定駆動軸と軸方向に対して可動の可動駆動軸とにスプライン係合により分割するとともに、各駆動軸を軸受で支持し、
前記進退手段は、前記可動駆動軸を支持する軸受を固定した可動ベースを進退用油圧シリンダのロッドにより進退させることにより形成しており、
前記押圧手段は、前記電動機に連結した第一駆動軸に直交し前記第一駆動軸の軸心を支点として両側に伸びる回動可能なアーム機構の一端側に前記ワーク駆動手段を設け、前記アーム機構の他端側に押圧用油圧シリンダのロッドによる押圧部を当接することにより形成しており、
前記同期駆動手段は、前記ワーク駆動手段の駆動軸と前記工具駆動手段の固定駆動軸とを、前記電動機の第一駆動軸に、それぞれ歯車機構により連結して構成したものである。
【００１０】
請求項３に係る本発明の円筒部材の雌ねじの形成方法は、円筒部材の素材を回転駆動するワーク駆動手段と、前記素材に雌ねじを形成する工具を回転駆動する工具駆動手段とを同一回転数で同期させて回転駆動させ、
前記ワーク駆動手段の駆動軸の軸心と前記工具駆動手段の駆動軸の軸心とを偏心させて平行に位置させ、
前記素材を前記ワーク駆動手段のワーク用フォルダに脱着するときに前記工具と前記ワーク用フォルダとを離して前記素材を前記ワーク用フォルダに脱着可能な処理空間を形成し、前記素材に雌ねじを形成するときに前記工具が前記ワーク用フォルダに装着した前記素材の円筒部内に位置するように、前記ワーク駆動手段と前記工具駆動手段の一方の駆動手段の駆動軸を軸方向に進退可能に駆動し、
前記素材に雌ねじを形成するときに、前記ワーク駆動手段と前記工具駆動手段の一方の駆動手段の駆動軸の軸心を他方の駆動手段の駆動軸の軸心と離れる方向に駆動して前記素材の内面に前記工具を押圧可能とした円筒部材の雌ねじの形成方法であって、
前記工具は、前記素材の円筒部における平滑な内周面に形成される雌ねじのピッチ及び山の高さと同一のピッチ及び山の高さを有する雄ねじが形成されるとともに、前記雄ねじの外径が前記素材の内周面に形成される雌ねじの内径よりも小さく形成されており、
前記素材の内周面に前記工具を押圧した状態で前記ワーク駆動手段と前記工具駆動手段とを同一回転数で同期回転駆動することにより、前記素材の内周面に雌ねじを塑性加工により形成するようにしたものである。
【００１１】
請求項４に係る本発明の口金フランの雌ねじの形成方法は、請求項３に係る本発明の円筒部材の雌ねじの形成方法の構成に加え、前記工具駆動手段の駆動軸を、軸方向に対して不動の固定駆動軸と軸方向に対して可動の可動駆動軸とにスプライン係合により分割するとともに、各駆動軸を軸受で支持し、
前記可動駆動軸を支持する軸受を固定した可動ベースを進退用油圧シリンダのロッドにより軸方向に進退可能とし、
電動機に連結した第一駆動軸に直交し前記第一駆動軸の軸心を支点として両側に伸びる回動可能なアーム機構の一端側に前記ワーク駆動手段を設け、前記アーム機構の他端側に押圧用油圧シリンダのロッドによる押圧部を当接させて、前記ワーク駆動手段の駆動軸の軸心を前記工具駆動手段の駆動軸の軸心と離れる方向に駆動して前記素材の内面に前記工具を押圧可能とし、
前記ワーク駆動手段の駆動軸と前記工具駆動手段の固定駆動軸とを、前記電動機に連結した第一駆動軸に、それぞれ歯車機構により連結して同期回転駆動するようにしたものである。
【００１２】
請求項５に係る本発明の円筒部材の雌ねじの形成装置又は形成方法は、請求項１若しくは２に係る本発明の円筒部材の雌ねじの形成装置又は請求項３若しくは４に係る本発明の円筒部材の雌ねじの形成方法の構成に加え、前記素材の円筒部の端部に正八角形状の鍔部を形成するとともに、前記素材の円筒部を嵌合する円形穴部を有するフォルダ本体と前記鍔部に係合する係合部材とを備えたワーク用フォルダを前記ワーク駆動手段に形成して、前記ワーク用フォルダにより前記素材を前記ワーク駆動手段に固定したものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る本発明の円筒部材の雌ねじの形成装置は、素材の内周面に、素材の内周面に形成される雌ねじのピッチ及び山の高さと同一のピッチ及び山の高さを有する雄ねじが形成されるとともに雄ねじの外径が素材の内周面に形成される雌ねじの内径よりも小さく形成された工具を押圧した状態でワーク駆動手段と工具駆動手段とを同一回転数で同期回転駆動することにより、素材の内周面に雌ねじを塑性加工により形成するようにしたから、精度のよい雌ねじを円筒部材に短時間で簡単に形成でき、雌ねじの仕上げ加工も不要であり、円筒部材の雌ねじを精度よく安価に形成できる装置とすることができるのである。
また、円筒部材の内周面における塑性加工であるから、切削かすが生じることがなく、材料の節約ができ、円筒部材の外周面にねじを形成していないから容器への圧入により漏れのない取付けができるのである。
【００１４】
請求項２に係る本発明の円筒部材の雌ねじの形成装置は、請求項１に係る本発明の円筒部材の雌ねじの形成装置の効果に加え、進退手段は、工具駆動手段の駆動軸をスプライン係合により分割して形成された可動駆動軸が軸受で固定された可動ベースを、進退用油圧シリンダのロッドにより進退させることにより形成しており、押圧手段は、電動機に連結した第一駆動軸に直交し第一駆動軸の軸心を支点として両側に伸びる回動可能なアーム機構の一端側にワーク駆動手段を設け、アーム機構の他端側に押圧用油圧シリンダのロッドによる押圧部を当接することにより形成しており、同期駆動手段は、ワーク駆動手段の駆動軸と工具駆動手段の固定駆動軸とを、電動機の第一駆動軸に、それぞれ歯車機構により連結して構成したから、簡単な装置により、ワーク駆動手段に対する素材の加工のための装着と、加工後の取外しを確実に行うとともに、加工中の同期駆動と押圧を確実に行う装置を構成することができるのである。
【００１５】
請求項３に係る本発明の円筒部材の雌ねじの形成方法は、素材の内周面に、素材の内周面に形成される雌ねじのピッチ及び山の高さと同一のピッチ及び山の高さを有する雄ねじが形成されるとともに雄ねじの外径が素材の内周面に形成される雌ねじの内径よりも小さく形成された工具を押圧した状態でワーク駆動手段と工具駆動手段とを同一回転数で同期回転駆動することにより、素材の内周面に雌ねじを塑性加工により形成するようにしたから、精度のよい雌ねじを円筒部材に短時間で簡単に形成でき、雌ねじの仕上げ加工も不要であり、円筒部材の雌ねじを精度よく安価に形成できるのである。
また、円筒部材の内周面における塑性加工であるから、切削かすが生じることがなく、材料の節約ができ、円筒部材の外周面にねじを形成していないから容器への圧入により漏れのない取付けができるのである。
【００１６】
請求項４に係る本発明の円筒部材の雌ねじの形成方法は、請求項３に係る本発明の円筒部材の雌ねじの形成方法の効果に加え、工具駆動手段の駆動軸をスプライン係合により分割して形成された可動駆動軸が軸受で固定された可動ベースを、進退用油圧シリンダのロッドにより進退可能とし、電動機に連結した第一駆動軸に直交し第一駆動軸の軸心を支点として両側に伸びる回動可能なアーム機構の一端側にワーク駆動手段を設けるとともにアーム機構の他端側に押圧用油圧シリンダのロッドによる押圧部を当接させてワーク駆動手段の駆動軸の軸心を工具駆動手段の駆動軸の軸心と離れる方向に駆動して素材の内面に工具を押圧可能とし、ワーク駆動手段の駆動軸と工具駆動手段の固定駆動軸とを電動機の第一駆動軸にそれぞれ歯車機構により連結して同期回転駆動するようにしたから、簡単な構成により、ワーク駆動手段に対する素材の加工のための装着と、加工後の取外しを確実に行うとともに、加工中の同期駆動と押圧を確実に行うことができるのである。
【００１７】
請求項５に係る本発明の円筒部材の雌ねじの形成装置又は形成方法は、請求項１若しくは２に係る本発明の円筒部材の雌ねじの形成装置又は請求項３若しくは４に係る本発明の円筒部材の雌ねじの形成方法の効果に加え、前記素材の円筒部の端部に正八角形状の鍔部を形成するとともに、前記素材の円筒部を嵌合する円形穴部を有するフォルダ本体と前記鍔部に係合する係合部材とを備えたワーク用フォルダを前記ワーク駆動手段に形成して、前記ワーク用フォルダにより前記素材を前記ワーク駆動手段に固定したから、簡単な構成で素材をワーク駆動手段に容易にかつ確実に固定することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係る円筒部材の雌ねじの形成装置の平面図である。
【図２】（ａ）は図１の手前側を示す正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部分の拡大断面            図、（ｃ）はワーク用フォルダ部分の拡大斜視図である。
【図３】図１の背面側を示すＢ矢視図である。
【図４】図１の右側を示す右側面図である。
【図５】図１のＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る円筒部材の雌ねじの形成装置に用いる工具を示            す図面で、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る円筒部材の雌ねじの形成装置に用いる素材を示            す図面で、（ａ）は一部断面正面図、（ｂ）は左側面図である。
【図８】本発明の実施の形態により形成された口金フランジを示す一部断面正面図            である。
【図９】本発明の実施の形態に係る円筒部材の雌ねじの形成装置及び形成方法によ            る雌ねじの形成を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を添付した図面により詳細に説明する。
図１〜図９は、本発明の実施の形態に係る円筒部材の雌ねじの形成装置及び形成方法を示す図面であり、図１は平面図、図２（ａ）は図１の手前側を示す正面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ部分の拡大断面図、図２（ｃ）はワーク用フォルダ部分の拡大斜視図、図３は図１の背面側を示すＢ矢視図、図４は図１の右側を示す右側面図、図５は図１のＣ−Ｃ線断面図、図６は工具を示す図面、図７は素材を示す図面、図８は雌ねじの形成された口金フランジを示す一部断面正面図、図９は雌ねじの形成を説明する説明図である。
【００２０】
本発明の実施の形態に係る円筒部材の雌ねじの形成装置及び形成方法について図１〜図９に基づき説明する。
図１〜図９において、１は円筒部材の素材であり、この実施の形態では円筒部材として鋼製ドラムに設けられる口金フランジを例として説明する。
【００２１】
前記素材１は、鋼製で、図７に示すように、平滑な内周面の円筒部１１と、円筒部１１の端部に正八角形状の鍔部１２とを形成しており、円筒部１１の内周面を２段階の内径で、鍔部側内周面１３ａを小径とし、反鍔部側内周面１３ｂを大径としている。
この素材１の鍔部側内周面１３ａに、以下に説明する装置及び方法により、雌ねじを形成して口金フランジ（円筒部材）１５とするのである。
【００２２】
２は前記素材１を回転駆動する駆動軸２１を有するワーク駆動手段であり、前記駆動軸２１は、図５に示すように、内部が中空の円筒状であり、中空内部に前記素材１の加工時に潤滑油を給油する給油管２２を設けている。
前記給油管２２は、図２に示すように、固定具２２ａにより本体ベース１０１に回転不能に固定しており、給油管２２の端部に給油ホース（図示せず）を接続して前記素材１に雌ねじを形成するときに給油するのである。
【００２３】
前記駆動軸２１の端部には前記素材１を固定するワーク用フォルダ２３を設けて、前記ワーク用フォルダ２３により前記素材１を前記駆動軸２１に脱着可能としている。
このワーク用フォルダ２３は、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、前記素材１の円筒部１１に嵌合する円形穴部２４ａを有するフォルダ本体２４と、前記フォルダ本体２４に固定するとともに前記素材１の正八角形状の鍔部１２に係合して前記素材１の回り止めとして機能するようにした２個の係合部材２５とを備えている。
【００２４】
３は、図６に示すように、前記素材１に雌ねじを形成する工具であり、材質を工具鋼としており、ねじ部３１とねじ部３１よりも小径の連結軸部３２と装着部３３とを一体に備えている。
前記ねじ部３１には、前記素材１の鍔部側内周面１３ａに形成される雌ねじのピッチ及び山の高さと同一のピッチ及び山の高さを有する雄ねじ３１ａを切削により形成している。
【００２５】
なお、雌ねじのピッチ及び山の高さと同一のピッチ及び山の高さを有する雄ねじ３１ａにおける「同一」とは、許容公差内であればよいことはもちろんである。
また、前記工具３は、前記雄ねじ３１ａの外径を前記素材１の鍔部側内周面１３ａに形成される雌ねじの内径よりも小さく形成しており、前記雄ねじ３１ａを形成したのち、焼き入れ及び焼き戻しの熱処理を行っている。
【００２６】
前記工具３の装着部３３には、軸方向中間部に小径段部からなる溝状部３３ａと、端部に案内小径部３３ｂと、軸方向の４個の六角穴付ボルト用挿通穴３３ｃと、軸方向の２個の位置決め用ねじ穴３３ｄとを形成している。
次に、前記工具３のねじ部３１の具体的な数値の一例を示す。
【００２７】
まず、前記素材１に形成される雌ねじがＧ２であり、Ｇ２の雌ねじは１インチ（２５．４ｍｍ）当たりのねじ山数が１１（ピッチが２．３０９１ｍｍとなる）、雌ねじの谷の径が５９．６１４ｍｍで、山の径（内径）が５６．６５６ｍｍである。
そして、前記工具３に形成される雄ねじ３１ａは、前記Ｇ２の雌ねじと同じねじ山数（１インチ当たり１１）と、前記Ｇ２の雌ねじと同じ山の高さ１．４７９ｍｍ（前記谷の径から山の径を差し引いて半分とした値）としている。
【００２８】
また、前記雄ねじ３１ａの外径を４５．０ｍｍとして、前記Ｇ２の山の径（内径）５６．６５６ｍｍよりも小さくしている。
このようにして、素材１の加工が終わった時点で、前記ワーク駆動手段２の駆動軸２１の軸心を、加工の終わった素材１（口金フランジ１５）が工具３の雄ねじ３１ａと接触しない位置に移動させて口金フランジ１５を前記ワーク用フォルダ２３から取外すようにしている。
【００２９】
４は前記工具３を回転駆動する駆動軸４１を有する工具駆動手段であり、前記駆動軸４１は軸方向に対して不動の固定駆動軸４１ａと軸方向に対して可動の可動駆動軸４１ｂとにスプライン係合４１ｃにより分割している。
前記固定駆動軸４１ａは一対の軸受４２で前記本体ベース１０１に支持し、前記可動駆動軸４１ｂは可動ベース１０２に固定した一対の軸受４３で支持している。
【００３０】
そして、前記可動駆動軸４１ｂの端部には、図２（ｂ）に示すように、工具用フォルダ４４を設けて、六角穴付きボルト４４ａ、抜け止めボルト４４ｂ、位置決めボルト（図示せず）などにより、前記工具３の装着部３３を工具用フォルダ４４に固定している。
５は前記ワーク駆動手段２の回転と前記工具駆動手段４の回転とを同期させて回転駆動させる同期駆動手段であり、この同期駆動手段５は電動機５１に連結した第一駆動軸５２に、前記ワーク駆動手段２の駆動軸２１と前記工具駆動手段４の固定駆動軸４１ａとをそれぞれ歯車機構５３、５４で連結することにより構成している。
【００３１】
前記第一駆動軸５２と前記ワーク駆動手段２の駆動軸２１とを連結する前記歯車機構５３は、第一駆動軸５２に固定した平歯車５３ａと駆動軸２１に固定した平歯車５３ｂと歯車箱５３ｃとから構成している。
また、前記第一駆動軸５２と前記工具駆動手段４の固定駆動軸４１ａとを連結する歯車機構５４は、第一駆動軸５２に固定した平歯車５４ａと前記工具駆動手段４の固定駆動軸４１ａに固定した平歯車５４ｂと歯車箱５４ｃとから構成している。
【００３２】
前記電動機５１はギヤードモーターであり２００ｒｐｍとしており、前記各平歯車５３ａ、５３ｂ、５４ａ、５４ｂはいずれも同じ歯数であり、前記各駆動軸５２、２１、４１ａ、４１ｂはいずれも２００ｒｐｍの同一回転数である。
なお、５５は前記第一駆動軸５２を支持する軸受、５６は第一駆動軸５２と電動機５１の駆動軸とを転結する連結具である。
【００３３】
６は前記工具駆動手段４の可動駆動軸４１ｂを、前記ワーク用フォルダ２３に対して、軸方向に進退可能に駆動する進退手段であり、この進退手段６は、前記可動ベース１０２を進退用油圧シリンダ６２のロッド６２ａにより進退させるようにしている。
前記可動ベース１０２は、前記本体ベース１０１上に設けた一対の案内レール６３上を、図１において左右方向に進退するのである。
【００３４】
そして、前記可動駆動軸４１ｂに固定した前記工具３と前記ワーク駆動手段２のワーク用フォルダ２３とが離れる方向に前記進退手段６を駆動して、工具３とワーク用フォルダ２３との間に処理空間Ｓを確保し、前記素材１をワーク用フォルダ２３に脱着するようにしている。
また、前記素材１に雌ねじを形成加工するときは、前記工具３のねじ部３１が前記ワーク駆動手段２のワーク用フォルダ２３に装着した前記素材１の円筒部１１内に位置するように前記進退手段６を駆動するのである。
【００３５】
なお、前記進退手段６により前記工具３を、前記ワークフォルダ２３側へ駆動するときに、工具３の軸方向への移動を制限する軸方向ストッパー６４を前記ベース１０１に設けている
７は、前記素材１に雌ねじを形成するときに、前記ワーク駆動手段２の駆動軸２１の軸心を前記工具駆動手段４の駆動軸４１の軸心と離れる方向に駆動して前記素材１の内面に前記工具１の雄ねじ３１ａを押圧する押圧手段である。
【００３６】
この押圧手段７は、前記電動機５１に連結した第一駆動軸５２に直交し前記第一駆動軸５２の軸心を支点として両側に伸びる回動可能なアーム機構７１の一端側７１ａに前記ワーク駆動手段２を設け、前記アーム機構７１の他端側７１ｂに押圧用油圧シリンダ７２のロッド７２ａによる押圧部７２ｂを当接することにより形成している。
また、前記素材１に雌ねじを形成するときに、外径の小さい前記工具３の雄ねじ３１ａで、内径の大きい前記素材１の鍔部側内周面１３ａに雌ねじを形成するために、前記ワーク駆動手段２の駆動軸２１の軸心と前記工具駆動手段４の駆動軸４１の軸心とは偏心して平行に位置するようにしている。
【００３７】
そして、前記素材１に雌ねじの形成が進むにつれて、前記両駆動軸２１、４１の軸心が離れる方向、すなわち偏心量が大きくなる方向に前記押圧手段７を作動させるのである。
前記押圧手段７による押圧力はこの実施の形態では数百重量ｋｇ〜１重量トンとしている。
【００３８】
なお、前記アーム機構７１における前記ワーク駆動手段２の駆動軸２１の下方には、図５に示すように、前記本体ベース１０１に固定した押圧ストッパー７３を設けて、前記押圧手段７による前記駆動軸２１の下方への回動による変位を制限している。
また、前記押圧ストッパー７３の軸周りにはコイルばね７３ａを配設して前記押圧用油圧シリンダ７２のロッド７２ａによる急激な押圧力を緩衝するようにしている。
【００３９】
前記アーム機構７１における前記押圧用油圧シリンダ７２のロッド７２ａの近傍内方には、前記本体ベース１０１に固定した回動ストッパー７４を設けて、前記アーム機構７１の前記他端側７１ｂの下方への回動による変位を制限している。
８は装置の稼動を制御する制御装置であり、この制御装置８は、図１に示すように、前記電動機５１、前記進退手段６の進退用油圧シリンダ６２、前記押圧手段７の押圧用油圧シリンダ７２などの運転を制御して、前記素材１に雌ねじを形成するようにしている。
【００４０】
円筒部材の雌ねじの形成装置は以上のように構成されており、以下、この装置により、素材１に雌ねじを形成する方法について、説明する。
なお、素材１を搬送、整列させて雌ねじ形成装置に装着し、雌ねじが形成加工された素材を取外し、検査工程、完成品置場への搬送などの工程は、公知の自動化工程により行われるので説明を省略し、雌ねじの形成方法に絞って説明する。
【００４１】
まず、進退手段６の進退用油圧シリンダ６２を駆動してロッド６２ａにより可動ベース６１を案内レール６３上で図１において右方向に退かせ、工具３のねじ部３１とワーク駆動手段２のワーク用フォルダ２３との間に処理空間Ｓを形成して、素材１をワーク用フォルダ２３に装着する。
そして、進退手段６の進退用油圧シリンダ６２を駆動してロッド６２ａにより可動ベース６１を案内レール６３上で図１において左方向に進ませ、工具３のねじ部３１を素材１の円筒部１１内に位置させる。
【００４２】
この進退手段６により、工具３のねじ部３１を素材１の円筒部１１内に位置させるときは、押圧手段７による押圧力が作用しない状態としており、工具３のねじ部３１と素材１の鍔部側内周面１３ａとは接触していない。
次に、押圧手段７及び電動機５１を駆動し、給油管２２から潤滑油を供給しながら、同期駆動手段５により工具駆動手段４の可動駆動軸４１ｂとワーク駆動手段２の駆動軸２１とを２００ｒｐｍの同一回転数で５秒間同期回転駆動するのである。
【００４３】
この同期回転駆動により、素材１の鍔部側内周面１３ａに、工具３の雄ねじ３１ａで雌ねじを形成するのである。
雌ねじの形成は、図２（ｂ）に想像線で示すように、押圧手段７により素材１の鍔部側内周面１３ａの上部が工具３の雄ねじ３１ａに押付けられながら、素材１と工具３とが同一回転数で同期回転駆動することにより行われるのである。
【００４４】
素材１と工具３との同一回転数での同期回転駆動において、素材１の鍔部側内周面１３ａの展開寸法が工具３の雄ねじ３１の外径の展開寸法よりも大きいので、接触面では滑りながら塑性加工により素材１の鍔部側内周面１３ａに雌ねじが形成されるのである。
以下、このことを、図９の説明図により説明する。
【００４５】
図９において、横軸にねじの有効径×πの値（ねじの展開寸法）を取り、縦軸にねじのピッチ（リード）の値を取ると、この実施の形態では雄ねじ３１ａの有効径が４３．５２ｍｍで、展開寸法が１３６．７ｍｍとなる。
また、素材１に形成される雌ねじの有効径が５８．１４ｍｍで、展開寸法が１８２．６ｍｍとなる。
【００４６】
そして、ピッチ（リード）は２．３１ｍｍであるから、雄ねじ３１ａのつる巻線Ｔ１が実線で示され、リード角がΘ１となり、雌ねじのつる巻線Ｔ２が点線で示され、リード角がΘ２となる。
素材１と工具３とが同期回転駆動したときの１回転の両者の滑りＬは素材１の展開寸法から雄ねじ３１ａの展開寸法を差引いた４５．９ｍｍとなる。
【００４７】
また、工具３の雄ねじ３１ａのねじ山の角度は素材１に形成される雌ねじのねじ山の角度よりも小さく形成されている。
雄ねじ３１ａのねじ山の角度が小さくされていても、素材１の鍔部側内周面１３ａが滑って移動速度を大きくするので、形成される雌ねじの山の角度が予め定められた値に形成されるのである。
【００４８】
そして、押圧手段７を駆動させながら、同期駆動手段５により工具駆動手段４の可動駆動軸４１ｂとワーク駆動手段２の駆動軸２１とを２００ｒｐｍの同一回転数で５秒間同期回転駆動した後、電動機５１を停止させるのである。
そうすると、素材１の鍔部側内周面１には、塑性加工により所定の雌ねじが形成されるのであり、次に、押圧手段７の押圧用油圧シリンダ７２のロッド７２ａを下方に駆動させて加工済みの素材１と工具３の雄ねじ３１ａとが接触しない位置に移動させるのである。
【００４９】
そして、進退手段６の進退用油圧シリンダ６２を駆動してロッド６２ａにより可動ベース６１を案内レール６３上で図１において右方向に退かせ、工具３のねじ部３１とワーク駆動手段２のワーク用フォルダ２３との間に処理空間Ｓを形成して、加工済みの素材１をワーク用フォルダ２３から取外して、素材１の雌ねじの形成の１サイクルが完了するのである。
このような駆動制御は制御手段８により自動的に行われるのである。
【００５０】
なお、図１〜図３及び図５において、７５は前記押圧手段７のアーム機構７１に前記第一駆動軸５２及び前記ワーク駆動手段２をそれぞれ固定する固定具、１０１ａは前記本体ベース１０１の高さを調節する高さ調節脚である。
【００５１】
以上の本発明の実施の形態について、以下に変形例を例示する。
以上の実施の形態では、いわゆるドラム缶に使用する口金フランジを形成するようにしたが、本発明は口金フランジに限らず、雌ねじを備えた各種の円筒部材に適用することができる。
【００５２】
また、以上の実施の形態では、ねじの種類として管用平行ねじについて説明したが、本発明は各種のねじに適用することができることはもちろんである。
以上の実施の形態では、進退手段として進退用油圧シリンダを用いて構成したが、電動機で駆動されるねじ軸にナットを進退させるように構成してもよい。
【００５３】
また、以上の実施の形態では、押圧手段としてアーム機構及び押圧用油圧シリンダを用いたが、電動機とカム機構により構成してもよい。
以上の実施の形態では、同期駆動手段として歯車機構を用いて構成したが、ベルト機構やチェイン機構を用いて構成してもよい。
【００５４】
さらに、同期駆動手段として、ワーク駆動手段の駆動軸と工具駆動手段の駆動軸とをそれぞれ同期電動機により同一回転数で同期回転駆動を行うようにしてもよい。
また、以上の実施の形態では、進退手段で工具駆動手段の駆動軸を進退させ、押圧手段でワーク駆動手段の駆動軸を押圧させるようにしたが、逆に、進退手段でワーク駆動手段の駆動軸を進退させ、押圧手段で工具駆動手段の駆動軸を押圧させてもよく、いずれか一方の駆動手段の駆動軸を進退及び押圧させるようにしてもよい。
【００５５】
以上の実施の形態では、進退手段は工具の駆動手段の駆動軸を分割して構成したが、分割せずに一体で駆動軸を進退させ、電動機に連結した第一駆動軸を分割して第一可動駆動軸と第一固定駆動軸としてもよい。
また、以上の実施の形態では、素材の内周面を小径の鍔部側内周面と大径の反鍔部側内周面とで構成したが、単一の内径の内周面としてもよい。
【００５６】
以上の実施の形態では、正八角形状の鍔部、鍔部に係合する係合部材により素材をワーク駆動手段に固定するようにしたが、素材の円筒部で固定したり、鍔部に替えて端部に回り止めを形成したりするようにしてもよい。
また、以上の実施の形態では、Ｇ２の雌ねじの口金フランジを形成するに当たり、工具の雄ねじの外径を４５．０ｍｍとして、前記Ｇ２の山の径（内径）５６．６５６ｍｍよりも小さくしているが、工具の雄ねじの外径は、形成される雌ねじの内径に対して、小さくしなければ加工後の素材の取外しが難しくなるため必須である。
【００５７】
そして、雌ねじの内径に対する工具の雄ねじの外径は、差が小さい場合、工具による雌ねじの形成時に雄ねじと素材の内面との接触が大きいのに対し、差が大きい場合、工具が小径となって強度が小さくなる。
そこで、素材の材質、工具の材質、形成する雌ねじの規格、生産性、歩留まりなどを勘案して、雌ねじの内径に対する工具の雄ねじの外径を適宜設定するのである。
【００５８】
また、工具を長時間稼働して工具が摩耗してきて完成品検査で不合格が生じてきた場合、新たな工具に取り換えることに替えて、工具の雄ねじをねじ研磨や切削加工により、若干小径の雄ねじに形成して、工具を再生するのである。
切削加工により工具を再生する場合、再生のための工具を焼きなましを行って切削加工を行い、焼き入れ及び焼き戻しを行うのである。
【００５９】
このように、工具の再生を数回行うことにより、消耗品としての工具の費用を低減することが可能となるのである。
【符号の説明】
【００６０】
１    素材
１１  円筒部
１２  鍔部
２    ワーク駆動手段
２１  駆動軸
２３  ワーク用フォルダ
２４  フォルダ本体
２５  係合部材
３    工具
３１  ねじ部
３１ａ  雄ねじ
４    工具駆動手段
４１  駆動軸
４１ａ  固定駆動軸
４１ｂ  可動駆動軸
４１ｃ  スプライン
４２、４３  軸受
４４  工具用フォルダ
５    同期駆動手段
５１  電動機
５２  第一駆動軸
５３、５４  歯車機構
６    進退手段
６１  可動ベース
６２  進退用油圧シリンダ
６２ａ  ロッド
７    押圧手段
７１  アーム機構
７１ａ  一端側
７１ｂ  他端側
７２  押圧用油圧シリンダ
７２ａ  ロッド
８    制御手段
１０１  本体ベース
１０２  可動ベース
【要約】      （修正有）【課題】容器に設けられる円筒部材の雌ねじの形成装置及び形成方法に係り、円筒部材の雌ねじの形成を精度よく簡単に行うようにする。【解決手段】素材１の内周面に、形成される雌ねじのピッチ及び山の高さと同一のピッチ及び山の高さを有する雄ねじが形成されるとともに雄ねじの外径が素材１の内周面に形成される雌ねじの内径よりも小さく形成された工具３を押圧した状態で、ワーク駆動手段２と工具駆動手段４とを同期回転駆動することにより、素材１の内周面に雌ねじを塑性加工により形成する。【選択図】図１【図１】
0005548810.tif 000002
【図２】
0005548810.tif 000003
【図３】
0005548810.tif 000004
【図４】
0005548810.tif 000005
【図５】
0005548810.tif 000006
【図６】
0005548810.tif 000007
【図７】
0005548810.tif 000008
【図８】
0005548810.tif 000009
【図９】
0005548810.tif 000010