(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング拡径用芯金の外周にリング状被拡径体を配置し、該リング状被拡径体をプレスとリング拡径用芯金とで圧縮しながら拡径用芯金の回りに回転させ、これによってリング状被拡径体を拡径させるのに用いるリング拡径用芯金において、前記リング拡径用芯金が、円周方向に、異なった曲率半径を持つ複数の曲面を形成したものであることを特徴とするリング拡径用芯金。
【請求項２】
リング拡径用芯金の外周にリング状被拡径体を配置し、該リング状被拡径体をプレスとリング拡径用芯金とで圧縮しながら拡径用芯金の回りに回転させ、これによってリング状被拡径体を拡径してなるリング拡径方法において、リング拡径用芯金として円周方向に異なった曲率半径を持つ複数の曲面を形成したリング拡径用芯金を使用し、リング状被拡径体をプレスとリング拡径用芯金とで圧縮して拡径する際、曲率半径の小さな曲面から曲率半径の大きな曲面の順番で各曲面を順次プレス側に対向させることを特徴とするリング拡径方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルミニウムまたはアルミニウム合金等（以下、単にアルミ合金等という）で形成されたリング状被拡径体を拡径するために使用するリング拡径用芯金および該リング拡径用芯金を使用してリング状被拡径体を拡径するリング拡径方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アルミ合金等で形成されたリング状被拡径体を拡径する方法として、円柱状のリング拡径用芯金の外周にリング状被拡径体を配置し、該リング状被拡径体を、プレスとリング拡径用芯金とで圧縮しながら拡径用芯金の回りに回転させ、これによってリング状被拡径体を拡径する方法が知られている。
【０００３】
このようなリング拡径方法においては、リング状被拡径体の拡径の割合が小さくてよい場合は１個のリング拡径用芯金のみの使用でよいが、リング状被拡径体の拡径の割合を大きくする必要がある場合は、１個のリング拡径用芯金のみの使用では、リング状被拡径体がある程度拡径されてくると相対的にリング拡径用芯金の外周面の曲率半径が小さい状態となるので、リング状被拡径体をリング拡径用芯金の周りに回転させる際の回転ピッチを大きくすることができず、このために作業効率が悪化すると共にリング状被拡径体の真円度も悪くなるという問題があった。
【０００４】
そこで従来は、曲率半径の異なる円柱状または半円柱状のリング拡径用芯金を複数個用意しておき、リング状被拡径体の拡径がある程度まで進んだ段階で、順次曲率半径の大きなリング拡径用芯金に交換してリング状被拡径体を所定の径のリングに仕上げていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように曲率半径の異なる円筒型または半円筒型のリング拡径用芯金を複数個使用すると、芯金の製作費が高価になると共にそれらを置くためのスペースも必要になるという問題があった。また芯金が大きくなると、その交換作業の際に大型の重機やクレーンが必要となり交換作業に長時間を要するという問題があった。更に、芯金を交換している際にリング状被拡径体が冷えてしまうので、芯金を交換する度にリング状被拡径体を再加熱しなければならずその作業も面倒であるという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決したリング拡径用芯金およびこのリング拡径用芯金を使用したリング拡径方法を提供するものである。
【０００７】
本発明に係るリング拡径用芯金は、リング拡径用芯金の外周にリング状被拡径体を配置し、該リング状被拡径体をプレスとリング拡径用芯金とで圧縮しながら拡径用芯金の回りに回転させ、これによってリング状被拡径体を拡径させるのに用いるリング拡径用芯金において、前記リング拡径用芯金が、円周方向に、異なった曲率半径を持つ複数の曲面を形成したものであることを特徴とするものである（請求項１）。
【０００８】
また本発明に係るリング拡径方法は、リング拡径用芯金の外周にリング状被拡径体を配置し、該リング状被拡径体をプレスとリング拡径用芯金とで圧縮しながら拡径用芯金の回りに回転させ、これによってリング状被拡径体を拡径してなるリング拡径方法において、リング拡径用芯金として円周方向に異なった曲率半径を持つ複数の曲面を形成したリング拡径用芯金を使用し、リング状被拡径体をプレスとリング拡径用芯金とで圧縮して拡径する際、曲率半径の小さな曲面から曲率半径の大きな曲面の順番で各曲面を順次プレス側に対向させることを特徴とするリング拡径方法である（請求項２）。
【０００９】
リング拡径用芯金の円周方向に、異なった曲率半径を持つ複数の曲面を形成することによって、１個のリング拡径用芯金で、曲率半径の異なる複数のリング拡径用芯金を使用した場合と同様な作用をさせることができる。すなわち、リング状被拡径体をプレスとリング拡径用芯金とで圧縮して拡径する際、まず曲率半径の一番小さな曲面をプレスに対向させて固定し、かかる状態でリング状被拡径体をプレスと曲率半径の小さな曲面とで圧縮しながらリング拡径用芯金の回りに回転させ、これによってリング状被拡径体をある値まで拡径する。ある値まで拡径した後は、曲率半径が二番目に小さい曲面をプレスに対向させて固定し、前記と同様にリング状被拡径体をある値まで拡径する。以下順次同様に拡径作業を行うことにより、リング状被拡径体を所定の径のリングに仕上げることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を参照して詳細に説明する。
図１（イ）（ロ）は本発明に係るリング拡径用芯金の一実施の形態を示すもので、このリング拡径用芯金Ａは、円周方向に、異なった曲率半径を持つ４個の曲面１、２、３、４が形成してある。曲率半径の大きさはＲ１  ＜Ｒ２  ＜Ｒ３  ＜Ｒ４  となっている。この曲率半径の大きさは、拡径すべきリング状被拡径体の拡径割合に応じて適宜選定するものである。また、曲面１、２、３、４の長さＬも適宜選定するものであり、この長さは最大でプレスの長さと同じ長さにすることができる。
【００１１】
なお円周方向に異なった曲率半径を持つ曲面の数は４面に限定されるものではなく、６面、８面、１０面、１２面等であってもよい。例えば図２には６個の曲面を形成したリング拡径用芯金が示してあり、この６個の曲面の曲率半径は、Ｒ＜１．４Ｒ＜１．８Ｒ＜２．２Ｒ＜２．６Ｒ＜３．０Ｒに形成してある。
【００１２】
上記の如く円周方向に異なった曲率半径を持つ曲面を形成する際、円周方向に異なった曲率半径を持つ曲面同志は滑らかなテーパで結ぶことが好ましく、またバランス上から対面に曲率半径が近い曲面を配置するのが好ましい。
【００１３】
次に上記のような、円周方向に異なった曲率半径を持つ複数の曲面を形成したリング拡径用芯金を使用してリング状被拡径体を拡径する場合について説明する。
図３に示す如く、リング拡径用芯金Ａは円周方向に異なった曲率半径Ｒ１  ＜Ｒ２  ＜Ｒ３  ＜Ｒ４  を持つ４個の曲面が形成してある。このリング拡径用芯金Ａの外周にリング状被拡径体Ｂを配置した状態で該リング拡径用芯金Ａの両端を芯金台Ｃに固定する。この際リング拡径用芯金Ａの複数の曲面のうち、一番曲率半径の小さい曲面Ｒ１  をプレスＤ側に向けて固定する。
【００１４】
次にリング状被拡径体ＢをプレスＤとリング拡径用芯金Ａの一番曲率半径の小さい曲面Ｒ１  との間で圧縮する。この圧縮作業は、リング状被拡径体Ｂをリング拡径用芯金Ａの周りに回転させながら行う。これによってリング状被拡径体Ｂはある大きさに拡径される。
【００１５】
次にリング拡径用芯金Ａを回転させて２番目に曲率半径の小さい曲面Ｒ２  をプレスＤ側に向けて固定する。この状態で再度リング状被拡径体ＢをプレスＤとリング拡径用芯金Ａの曲面Ｒ２  との間で圧縮する。この圧縮作業は、リング状被拡径体Ｂをリング拡径用芯金Ａの周りに回転させながら行う。これによってリング状被拡径体Ｂは更に拡径される。
【００１６】
以下同様に曲面Ｒ３  および曲面Ｒ４  をプレスＤ側に順次向けてこれらの各曲面Ｒ３  ・Ｒ４  とプレスＤとでリング状被拡径体Ｂを順次圧縮する。これによってリング状被拡径体を所定の大きさに拡径し、所望の大きさのリングを形成するものである。
【００１７】
【実施例】
円周方向に、４５０ｍｍ、６５０ｍｍ、８５０ｍｍ、１０５０ｍｍの曲率半径を持つ４個の曲面を形成して本発明に係るリング拡径用芯金を形成した。
この芯金を使用して、内径９８０ｍｍのアルミ合金製のリング状被拡径体を最終製品が内径２２００ｍｍであるリングに仕上げた。
この際、まず４５０ｍｍの曲面をプレス側に向けて固定しかかる曲面を利用して内径１３９０ｍｍまで拡径した。次に６５０ｍｍの曲面をプレス側に向けて固定しかかる曲面を利用して内径１７５０ｍｍまで拡径した。、次に８５０ｍｍの曲面をプレス側に向けて固定しかかる曲面を利用して内径２０００ｍｍまで拡径した。最後に１０５０ｍｍの曲面をプレス側に向けて固定しかかる曲面を利用して内径２２００ｍｍまで拡径した。上記拡径作業の途中で、リング状被拡径体を再加熱することはなかった。
【００１８】
これに対して従来の方法では、４５０ｍｍ、６５０ｍｍ、８５０ｍｍ、１０５０ｍｍの曲率半径を持つ４個のリング拡径用芯金を別個に製造しておき、これをアルミ合金製のリング状被拡径体の内径に応じて順次交換して内径９８０ｍｍのアルミニウム製のリング状被拡径体を内径２２００ｍｍのリングに仕上げなければならなかった。また従来の方法においては、芯金を交換する度にリング状被拡径体を再加熱する必要があった。
【００１９】
なお、本発明においては、円周方向に異なった曲率半径を持つ複数の曲面を形成したリング拡径用芯金を１本のみではなく複数本使用し、かかる芯金を交換することによってリング状被拡径体を拡径するようにしてもよいことは勿論である。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るリング拡径用芯金は、円周方向に異なった曲率半径を持つ複数の曲面が形成されているために、１本の芯金で径の異なる複数本の芯金と同様な作業を行うことができる。したがって芯金の数を減少させることができるので、芯金の製作費が安価になると共にそれらを置くためのスペースも少なくて済むという効果がある。
【００２１】
また、本発明に係るリング拡径方法によれば、芯金の交換作業を無しまたは大幅に減らすことができると共に芯金の曲面を変更させる作業を短時間でおこなうことができる。したがって拡径に要する作業時間を短縮することができるばかりでなく芯金の曲面を変更させる作業を短時間でおこなうことができるのでリング状被拡径体を再加熱する必要がなくなるという顕著な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のリング拡径用芯金の一実施の形態を示すもので、（イ）は断面図、（ロ）は側面図。
【図２】本発明のリング拡径用芯金の他の実施の形態を示す断面図。
【図３】本発明のリング拡径方法の実施状況を示す説明図。
【符号の説明】
Ａ              リング拡径用芯金
Ｂ              リング状被拡径体
Ｃ              芯金台
Ｄ              プレス
１、２、３、４    曲面
Ｒ１  、Ｒ２  、Ｒ３  、Ｒ４    曲率半径の大きさ
【図１】
0003565462.tif 000002
【図２】
0003565462.tif 000003
【図３】
0003565462.tif 000004