(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準線に沿って配置された一対のスリーブを用い、該スリーブで金属製且つ棒状のワークピースの両端を保持する保持工程と、
一方のスリーブを前記基準線に沿って他方のスリーブに向けて加圧し、前記ワークピースを前記スリーブとともに前記基準線廻りに回転させ、前記他方のスリーブを傾動させる軸肥大工程と
を備え、前記スリーブ間における前記ワークピースの部位を肥大化させた肥大部を形成する軸肥大加工方法において、
前記保持工程の前に、前記ワークピースの両端部近傍又は前記スリーブに前記ワークピースと前記スリーブとの摩擦力を低減させるための離型剤を塗布する塗布工程を行い、
前記塗布工程は、前記軸肥大工程後に前記ワークピースと前記スリーブとが密着する密着領域に前記離型剤を塗布し、
前記密着領域は、前記ワークピースが挿入される側の前記スリーブの先端側又は該先端側に対応した前記ワークピースの外周部分であることを特徴とする軸肥大加工方法。
【請求項２】
前記密着領域は、前記スリーブにおける前記先端側の内周面を含むことを特徴とする請求項１に記載の軸肥大加工方法。
【請求項３】
前記スリーブは前記先端側にフランジを有し、
前記密着領域は、前記肥大部に密着する前記フランジの外面を含むことを特徴とする請求項２に記載の軸肥大加工方法。
【請求項４】
前記離型剤はカオリンを含有していることを特徴とする請求項１に記載の軸肥大加工方法。
【請求項５】
前記離型剤は水溶性であることを特徴とする請求項１に記載の軸肥大加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、棒状のワークピースの両端をスリーブにて保持して行う軸肥大加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
軸肥大加工機が特許文献１に記載されている。この軸肥大加工機によって、肥大部を有する棒状のワークピースを得ることができる。肥大部は、ワークピースに一体に形成されるので、種々の軸部品の製造に大変便利である。この軸肥大加工機を用いた軸の肥大加工は、軸の両端をスリーブにて保持し、軸を軸方向に圧縮しつつ、一方のスリーブを回転させながら傾動させることによって行われる。
【０００３】
上述した軸肥大加工では、加工中に軸が膨張する。したがって、加工後にワークピースをスリーブから引き抜く際に、スリーブとワークピースが密着しているので引き抜きにくいことがある。また、引き抜いたとしてもその際にワークピース表面に傷がつくことがある。したがって、作業性が悪く、製品の品質にも悪影響を与えるおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２００６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来技術を考慮したものであって、棒状のワークピースを軸方向に圧縮して回転させ、一方の端部を傾動させる軸肥大加工方法を行っても、ワークピースの両端を保持するスリーブから肥大加工後のワークピースを傷つけることなく容易に引き抜くことができ、作業性と製品の品質を高めることができる軸肥大加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明では、基準線に沿って配置された一対のスリーブを用い、該スリーブで金属製且つ棒状のワークピースの両端を保持する保持工程と、一方のスリーブを前記基準線に沿って他方のスリーブに向けて加圧し、前記ワークピースを前記スリーブとともに前記基準線廻りに回転させ、前記他方のスリーブを傾動させる軸肥大工程とを備え、スリーブ間におけるワークピースの部位を肥大化させた肥大部をする軸肥大加工方法において、
前記保持工程の前に、前記ワークピースの両端部近傍又は前記スリーブに前記ワークピースと前記スリーブとの摩擦力を低減させるための離型剤を塗布する塗布工程を行い、
塗布工程は、軸肥大工程後にワークピースとスリーブとが密着する密着領域に離型剤を塗布し、
密着領域は、ワークピースが挿入される側のスリーブの先端側又は先端側に対応したワークピースの外周部分である、ことを特徴とする軸肥大加工方法を提供する。
【０００７】
好ましくは、本発明では、密着領域はスリーブにおける先端側の内周面を含む。
また、スリーブは前記先端側にフランジを有することができ、この場合、密着領域は前記肥大部に密着するフランジの外面を含む。
【０００８】
好ましくは、前記離型剤はカオリンを含有している。
好ましくは、前記離型剤は水溶性である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ワークピースをスリーブにて保持する前に、スリーブ又はワークピースに離型剤を塗布するため、軸肥大工程にてワークピースが膨張してスリーブと密着しても、容易にスリーブからワークピースを引き抜くことができる。また、引き抜く際にワークピースに傷がつくことを防止できる。したがって、作業性と製品の品質を高めることができる。
【００１０】
また、離型剤を軸肥大工程後にワークピースとスリーブとが密着する密着領域に塗布することで、最小限の量の離型剤を用いればよいので資源の節約にもなり、コスト的にも有利である。また、全面に塗布するよりも塗布すべき領域を狭くすることができるので、作業性も向上する。特に有効な密着領域は、スリーブの先端側であることがわかっているので、この部分に塗布すればより効果的である。
【００１１】
また、離型剤にカオリンを含有させることで、ワークピースとスリーブとの間に生じる面圧を低くすることが経験的にわかった。このため、ワークピースのスリーブに対する離型効果を高めることができ、作業性が向上する。また、離型剤を水溶性とすることで、軸肥大加工後に水洗することができ、取り扱い性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】軸肥大加工方法を順番に説明するための概略図である。
【図２】軸肥大加工方法を順番に説明するための概略図である。
【図３】軸肥大加工方法を順番に説明するための概略図である。
【図４】軸肥大加工前後のワークピースとスリーブの近傍を示す概略図である。
【図５】軸肥大加工前後のワークピースとスリーブの近傍を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
軸肥大加工方法の概要を図１〜図３を参照して説明する。
軸肥大加工方法には、軸肥大加工装置（不図示）が用いられる。軸肥大加工装置には、軸保持ユニット１が備わっている。軸肥大加工装置は、軸保持ユニット１によって金属製且つ棒状のワークピース１０の両端を保持し、ワークピース１０に肥大部を形成するものである。軸保持ユニット１には、一対のスリーブ２ａ、２ｂが含まれている。各スリーブ２ａ、２ｂは、略円筒形状のスピンドル４に固定されている。具体的には、スピンドル４に形成された段差７によってスリーブ２ａ、２ｂは後方への移動が規制されている。また、スリーブ２ａ、２ｂの先端側は、フランジパイプ（フランジ）５によって押さえられている。フランジパイプ５は、スピンドル４の先端に対してボルト６によって固定されている。したがって、スリーブ２ａ、２ｂはフランジパイプ５によって前方への移動が規制されている。これにより、スリーブ２ａ、２ｂはスピンドル４に固定されている。
【００１４】
スリーブ２ａ、２ｂは、基準線Ａに沿って対向して配置されている。なお、スリーブ２ａ、２ｂは図示しない案内手段によって互いに接離可能となっている。スリーブ２ａ、２ｂ内の穴部８の後側には、ノックピン９が配設されている。ワークピース１０の両端は、スリーブ２ａ、２ｂ内に挿入されて保持される。具体的には、スリーブ２ａ内にワークピース１０の一端を挿入した後、スリーブ２ａごと基準線Ａに沿ってスリーブ２ｂ方向に移動させ、ワークピース１０の他端をスリーブ２ｂ内に挿入する。これにより、ワークピース１０の両端は保持される。これが保持工程である。このとき、肥大されるべき部位を露出してワークピース１０は保持される。すなわち、スリーブ２ａ、２ｂは所定の離間距離を保ってワークピース１０を保持している。
【００１５】
この状態で（保持工程の後）、図示しない加圧手段を用い一方のスリーブ２ａを基準線Ａに沿ってさらに他方のスリーブ２ｂに向けて加圧する（矢印Ｂ方向）。加圧されるので、スリーブ２ａは加圧側スリーブとも称される。さらに、図示しない回転手段を用いてワークピース１０をスリーブ２ａ、２ｂとともに基準線Ａ廻りに回転させる（矢印Ｃ方向）。さらに、図示しない傾動手段を用いて他方のスリーブ２ｂを傾動させる（矢印Ｄ方向）。具体的に傾動は、基準線Ａと交差する方向にスリーブ２ｂを傾けて行われる。スリーブ２ｂを傾動させてワークピース１０を曲げるので、スリーブ２ｂは曲げ側スリーブとも称される。この加圧、回転、傾動を行う工程が軸肥大工程である。なお、傾動手段としては、スリーブ２ｂを首振り旋回運動させたり、交番捻り運動させたり、交番衝撃トルクを加えたりするようなものを用いてもよい。
【００１６】
このような軸肥大工程により、ワークピース１０には肥大部１１が形成される。肥大部１１が形成されたワークピース１０は、この後スリーブ２ａ、２ｂから引き抜かれる。ワークピース１０は、上述した軸肥大工程でその端部も膨張しているため、スリーブ２ａ、２ｂとワークピース１０とが密着してしまい、容易に引き抜くことができない。したがって本発明では、上述した保持工程の前に以下の塗布工程を行うこととしている。
【００１７】
塗布工程では、予めワークピース１０の両端部近傍又はスリーブ２ａ、２ｂの内周面に離型剤１２を塗布して行われる。離型剤１２は、ワークピース１０とスリーブ２ａ、２ｂとの摩擦力を低減させるためのものである。このように離型剤１２を塗布すれば、軸肥大工程にてワークピース１０が膨張してスリーブ２ａ、２ｂと密着しても、容易にスリーブ２ａ、２ｂからワークピース１０を引き抜くことができる。また、引き抜く際にワークピース１０に傷がつくことを防止できる。したがって、作業性と製品の品質を高めることができる。
【００１８】
このような離型剤１２は、特に軸肥大工程後にワークピース１０とスリーブ２ａ、２ｂとが密着する密着領域１３に塗布されることが好ましい。図４ではスリーブ２ｂを例にして説明しているため、以下スリーブ２ｂについて説明するが、スリーブ２ａについても同様の効果を得ることができる。図４の例では、密着領域１３はスリーブ２ｂの先端部内周部分又はこの部分に対応するワークピースの外周部分である。加工条件にもよるが、軸肥大工程においてワークピース１０は全体が膨張したり一部のみが膨張する場合がある。図４のように、一部のみが矢印Ｅ方向に膨張する場合、その膨張部分に対応する位置に離型剤を塗布すればよい。これにより、図５に示すように、ワークピース１０とスリーブ２ｂとが密着する領域に対応する領域に離型剤１２が介在することになる。このように離型剤１２を軸肥大工程後にワークピース１０とスリーブ２ｂとが密着する密着領域１３に塗布することで、最小限の量の離型剤１２を用いればよいので資源の節約にもなり、コスト的にも有利である。また、全面に塗布するよりも塗布すべき領域を狭くすることができるので、作業性も向上する。なお、図４及び図５のように特に有効な密着領域１３としては、スリーブ２ｂの先端側であることがわかっている。また、スリーブ２ａ、２ｂはその先端側に外側に向けて拡径する拡径部１４が形成されているが、この拡径部１４に離型剤１２を塗布するとより好ましい。また、図４及び図５では、スリーブ２ｂの先端側に離型剤１２を塗布しているが、図１〜図３の例では、フランジパイプ５もワークピース１０を挿通させるスリーブの一部としての役割を担っているので、スリーブの先端側とはフランジパイプ５も含めた先端側となる。
【００１９】
離型剤１２としては、炭素粉末を用いてもよいが、肥大加工後のワークピース１０に炭素成分が付着してしまうため好ましくない。また、一般的なオイルを用いても、軸肥大加工ではワークピース１０の膨張に伴うスリーブ２ｂとの面圧が非常に高いため、オイルが切れてしまってスリーブ２ｂから漏洩してしまうため好ましくない。そこで発明者等は、離型剤にカオリンを含有させてこのような問題点が解消できることを見出した。具体的には、カオリンを含んだ固体粉末潤滑剤であり、これをスリーブ２ｂとワークピース１０との間に介在させることにより、離型効果が高いことがわかった。カオリンの他に、脂肪酸も併せて含有していれば好ましいことがわかっている。また、離型剤１２として水溶性のものを用いれば、軸肥大加工後にワークピース１０を水洗することができるので、さらに取り扱い性が向上する。なお、カオリンにはカオリナイト、ディカイト、ナクライト等の結晶構造を有する鉱物が含まれる。
【符号の説明】
【００２０】
１  軸保持ユニット
２ａ  加圧側スリーブ
２ｂ  曲げ側スリーブ
４  スピンドル
５  フランジパイプ
６  ボルト
７  段差
８  穴部
９  ノックピン
１０  ワークピース
１１  肥大部
１２  離型剤
１３  密着領域
１４  拡径部
【図１】
0005931431.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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