(57)【要約】【課題】マーキング時に大きな力が不要で、肉厚や外観など円筒成形物への影響を低減でき、様々な内径に適用可能で、確実かつ安定したマーキングが可能な拡管装置を得ること。【解決手段】テーパ面３ｂとなった内表面と、外径が一定である円筒状の外表面を備えた筒状であり、周方向において複数の分割ダイに分割されたダイ２と、分割ダイの各々をダイ２の径方向に移動可能に支持するガイドレールと、ダイ２のテーパ面３ｂに対し摺動可能なテーパ面３ａを側面に備えた棒状部材４と、棒状部材４に細端側、太端側への駆動力を付加し、駆動力をテーパ面３ｂにおいて径方向の力に変換させて、分割ダイの各々を径方向に拡散するように駆動する直動駆動機構とを備え、ダイ２の周囲に配置された円筒成形物を拡管する拡管装置であって、分割ダイの外表面に設置され、外表面よりも突出する突起部と、該突起部と隣接し外表面に埋没する溝部とを有する突起溝部６とを備える。【選択図】図２−２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内径がテーパ状に変化する内表面と、外径が一定である外表面とを備えた筒状であり、周方向において複数の分割ダイに分割されたダイと、
前記分割ダイの各々を前記ダイの径方向に移動可能に支持する支持手段と、
前記ダイの内表面に対し摺動可能なテーパ面を側面に備えた棒状部材と、
前記棒状部材に軸方向細端側、太端側への駆動力を付加し、該駆動力を前記テーパ面において径方向の力に変換させて、前記分割ダイの各々を径方向に拡散するように駆動する駆動機構とを備え、前記ダイの周囲に配置された円筒成形物を拡管する拡管装置であって、
前記分割ダイの少なくともいずれかの外表面に設置され、該外表面よりも突出する凸部と、該凸部と隣接し前記外表面に埋没する凹部とを有する凹凸部とを備える拡管装置。
【請求項２】
前記凹凸部が、前記分割ダイの移動方向と略同一方向に凹凸していることを特徴とする請求項１記載の拡管装置。
【請求項３】
前記凸部を複数備え、該凹凸部は、前記凸部の先端同士を結ぶ包絡線が、前記円筒成形物の拡管時における内径と略同一曲率の曲線状となるように前記分割ダイに設置されたことを特徴とする請求項１又は２記載の拡管装置。
【請求項４】
前記凸部は、前記ダイの軸方向に沿ったリブ状であり、前記凹部は、前記凸部とは前記ダイの周方向に隣接して配置された溝状であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の拡管装置。
【請求項５】
前記凸部は、前記ダイの周方向に沿ったリブ状であり、前記凹部は、前記凸部とは前記ダイの軸方向に隣接して配置された溝状であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の拡管装置。
【請求項６】
前記凸部は、ピラミッド状であり、前記凹部は、前記凸部とは前記ダイの周方向及び軸方向に隣接して配置された溝状であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の拡管装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒成形物の内径を拡大する拡管装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
円筒筐体を形成する方法には様々なものがあり、円筒成形物の形状（直径、厚さ、長さ）の他、生産台数を考慮したコストなどから選択された方法が用いられる。円筒筐体の製造方法は、投入材料の形状の違いから鋳造法、圧延法、溶接法の３種類に大別できる。
【０００３】
鋳造法は、最終形状よりも一回り大きな形状に作成した鋳型に溶融金属を流し込んで作る製造方法である。鋳造後、バリ取りや湯口切りの他、平面や精度が要求される箇所に対する切削加工などの機械加工を行うことによって最終形状に成形する。
【０００４】
圧延法は、丸鋼片を加熱後、マンネスマン穿孔機で中空素管とし、プラグミル又はマンドレルミルによって圧延して鋼管に成形する方法である。
【０００５】
溶接法は、板状鋼材又はコイルを、ロール又はプレスによって管状に成形した後、継ぎ目を鍛接又は溶接することによって接続して鋼管とする方法である。
【０００６】
回転式電動機やスクロール圧縮機、スライドベーン圧縮機などでは、放熱特性や効率、騒音などの製品仕様を満足させるために、円筒筐体を構成する円筒成形物の内径真円度をある精度以上に確保する必要がある。
【０００７】
内径真円度は、上記各種の製造方法で作成された円筒成形物の内径に切削などの機械加工を施すことによって精度を高めることが可能である。しかし、製造コストを考慮すると、機械加工は極力省略する必要がある。このため、鋳造品では湯口位置や形状を工夫したり、温度制御をしたりして、形状精度を向上させ、機械加工量を減らすことでコスト低減を図っている。一方、鋼管の場合も鋳造品と同様に、ロール又はプレスによる加工時の成形精度を向上させることによってコスト低減が可能である。しかし、所望の真円度は確保できないため、成形後の機械加工量を０とすることはできず、ロール又はプレスによる加工の精度向上によるコスト低減には限界がある。
【０００８】
ところで、鋼管に関しては、内側から金型を押し広げることなどによって内径の真円度を向上させることができる。この方法は、「拡管」又は「拡径」と呼ばれており、機械加工なしで所望の内径真円度を確保できる。製造コストの観点からも、拡管は、鋳造品以外の鋼管などの円筒成形物に対して真円度を確保するための方法としてよく用いられる。
【０００９】
特に、３本ロール又は４本ロールを有するロールベンディング装置を利用する場合には、ロール軸の位置制御などで円筒成形物の内径が制御可能で、他の鋼管製造方法のように径に見合った金型やロール軸が不要となることから、拡管装置と合わせて使用されることが多い。
【００１０】
拡管装置は、円周方向に分割されたダイ（複数の分割ダイ）と、分割ダイを径方向に移動させるためのテーパ形状を有する棒状部材と、棒状部材を直線動作させる直動駆動部とから構成される。分割ダイの外表面は、分割ダイ間に隙間が無い状態で、あるいは、ダイが分割加工される前の一体状態でダイ全体がある所望の外径の筒状となるように研摩加工されており、分割ダイの内表面は棒状部材のテーパ形状と同一のテーパ角度を有するテーパ面となっている。ここで、拡管動作時に分割ダイの外表面が配置される径は、円筒成形物の最終内径よりも数百μｍ程度大きくなっている。また、径方向の動作は、拡管装置本体に設置されたガイドレールに沿って実現される。
【００１１】
このような構造により、直動駆動部の駆動力が棒状部材に伝達されると、棒状部材及び分割ダイの双方のテーパ形状によるくさび効果によって、より大きな拡管力が分割ダイに働くこととなる。また、分割ダイ間に隙間が無い状態となる直動駆動部の位置が既知であれば、テーパ角度と直動駆動部の移動量とから所望のダイ外径を実現できる。ただし、実際には円筒成形物のスプリングバックがあるため、設定したダイ外径よりも拡管後の円筒成形物の内径は小さくなる。このため、拡管動作時にはスプリングバックの分だけ大きく拡管する必要がある。
【００１２】
拡管装置にて円筒成形物が拡管されると、分割ダイは外径方向へ移動させられるため、隣り合った分割ダイ間には円周方向に隙間ができる。この分割ダイ間の隙間により、拡管後の円筒成形物内面には、分割ダイのエッジが転写されることになる。分割ダイの外表面は、分割ダイ間に隙間がない状態においてダイがある所望の外径となるように研摩加工されているため、分割ダイ間に隙間がある状態では、分割ダイの中央位相部とそれ以外部分とでは外表面が配置される径の大きさが異なる。換言すると、分割ダイ間に隙間がある状態では、分割ダイの中央部の外表面は、端部の外表面よりも大きい円周上に配置される。また、円筒成形物の内径を所望の内径にするためには、スプリングバック量を考慮し、所望の内径よりも大きな径まで分割ダイを拡径する必要がある。これにより、分割ダイの外表面が配置される径の大きさは、分割ダイの中央位相部（円周方向の中央部）で最も大きくなり、分割ダイ端部に向かって徐々に小さくなり、端部では最も小さくなる。円筒成形物は、分割ダイの外周に沿って変形するため、分割ダイの両端がエッジ痕として円筒成形物の内径に転写される。
【００１３】
回転式電動機では、拡管後に洗浄と下塗りとを行って錆の発生を防止する。下塗り乾燥後、拡管後の円筒成形物の内側に、コアを圧入又は焼き嵌めして固定する。もし拡管が未実施のワークが投入されると、圧入に要する力の増大を招くばかりでなく、所望の電動機性能を確保できないことも起こりえる。つまり、コアを圧入又は焼き嵌めする前に、拡管が実施されていることを確認できることが重要である。
【００１４】
分割ダイの外表面が配置される径は、両端部で最も小さいことから、上記の分割ダイ両端によるエッジ痕は浅く、下塗り後では識別できない。スプリングバック量を考慮し、分割ダイの外表面が配置される径を大きめに設定しエッジ痕を識別可能とすることも考えられるが、スプリングバック量は円筒成形物の材料特性や、拡管前に円筒成形物に溶接などで接続された部品による剛性変化などによる影響を受けるため、ワークごとに大きさが異なる。したがって、分割ダイ両端によるエッジ痕の有無に基づいて、拡管が実施されているか否かを一意に決定することは不可能である。
【００１５】
そこで、拡管が実施されているか否かを確認できるようにするために、様々なマーキング方式が提案されている。最も単純な方法は印字式（例えば特許文献１）であるが、印字式の場合には、下塗り前の洗浄時に印字が落ちないことはもちろんのこと、下塗り後でも視認性を確保する必要がある。このため、安価な一般的な塗料を使用できないため、塗料の処理も含めてマーキングにかかるコストが高くなってしまうという問題がある。
【００１６】
上記のように、印字式では下塗り後の視認性に難点があるため、これ以外の方法についても説明する。
【００１７】
レンズ成形では、金型表面に微小凹凸を設けて加熱・押圧成形することによってマーキングを実施する（例えば特許文献２）。また、鍛造成形では鍛造パンチを凸字刻印打刻用パンチと周辺主鍛造パンチとに分割し、主鍛造パンチでパンチ後に凸字刻印打刻用パンチをパンチすることによってマーキングを実施する（例えば特許文献３）。
【００１８】
製缶工程では、マーキングではなく形状や模様の成形時に使用されるものがある。エキスパンダ金型の内型と外型とが噛み合うような形状を構成し、エキスパンダ時に形状をかたち作ったり（例えば特許文献４）、凹面を有する転写型に対して板素材をしごき加工して紋様を転写したり（例えば特許文献５）する。
【００１９】
また、既存の金型は利用せずに、直接的にマーキングする方式も提案されている。コイルスプリングを利用し、先端の罫書き針の押し付け力を確保しながら罫書きを実現したり（例えば特許文献６）、罫書き針を回転させながら罫書きを実現したり（例えば特許文献７）することによって、罫書き対象の凹凸などに柔軟に対応可能となる。
【００２０】
一方、マーキングではなく拡管時の抜け止めが目的であるが、拡径する金型表面に突起を設置したものがある（例えば特許文献８）。この突起により、拡管時のワークの抜け止めが実現されるとともに、マーキングも実施されることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開２００６−１９２６０６号公報（第１頁第４〜１３行、図１）
【特許文献２】特開平６−１１５９５５号公報（第２頁右側第３０〜４２行、図２）
【特許文献３】特開平１１−１５１５４７号公報（第１頁左側第６〜１３行、図５）
【特許文献４】特開昭５３−８２８８号公報（第３頁右上第１３行〜左下第１行、図５）
【特許文献５】特開２００３−２８０４９９号公報（第２頁左側第３７〜４１行、図２）
【特許文献６】実開平６−３９３７９号公報（第１頁左側７〜１０行、図１）
【特許文献７】特開２００４−５０３４６号公報（第１頁左側第４〜１０行、図３）
【特許文献８】特開２００３−６２９０２号公報（第１頁左側６〜１０行、図５、図６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
レンズ成形や鍛造成形では、圧縮力によってマーキングを実施するため、大きな内圧を発生させる必要があり、周辺材料へ影響を与える。これを極力防止するために、レンズ成形では加熱を、鍛造成形では金型の分離と押し付け順序の制御を実施している。このため、前者では加熱装置が必須となるため設備費が増加してしまうという問題が発生する。後者では金型の分割が必要であるとともに、金型が分割されていることによって主鍛造後のマーキング作業が保証されないといった問題が発生し、確実なマーキングを実現できない可能性がある。
【００２３】
製缶工程で用いる内型及び外型は、略円弧形状で互いが噛み合う凹凸を有しているが、凹凸の方向が内型の動作方向と一致していない箇所がある。これにより、内型が外型に押し付けられる際、間に設置される部材との摩擦状況によっては板が変形し、しいては肉厚もばらつくことになり、内張りの力を受ける円筒筐体としては、強度が十分に確保できない可能性がある。また、しごき加工によるマーキングでは、大きなしごき力が必要であるとともに、しごく対象のワーク板厚のばらつきによってマーキング深さが変動する。これにより、安定した視認性を確保するためには、より強くしごく必要が発生する。この相乗作用によって材料への影響が大きくなってしまうとともに、設備費も増加してしまう。
【００２４】
金型を使用せず、直接マーキングする方式は、マーキング対象の凹凸などに柔軟に対応可能であるが、対象の大きさ（ここでは内径）が変化する場合には、罫書き装置自身をロボットなどで動作させ、マーキング対象近傍まで制御する必要がある。さらに、確実なマーキングを実現するためには、対象の事前認識やマーキング後の確認などが必須であり、設備費の増加を招く。このため、安価で確実なマーキングシステムの構築は困難である。
【００２５】
一方、拡管時の抜け止め用突起を有するエキスパンダは突起部のみのため、外径方向に押し広げられた部材の逃げ場がない。つまり、拡管時に大きな力が必要であるとともに、突起部周辺は大きく変形し、肉厚増減が発生することに加え、外表面の形状も変形する。ここで、回転式電動機の場合、その外周には冷却フィンなどが既に溶接された状態であるか、次段の工程で溶接される。このため、前者では溶接強度が不足し、後者では隙間が溶接可能な尤度を越えて溶接が不可能となる可能性がある。また、本塗り塗装を実施後の外観では、微小な外表面の変形でも非常に目立ってしまうため、外観不良となってしまう。
【００２６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、マーキング時に大きな力が不要で、肉厚や外観など円筒成形物への影響を低減でき、様々な内径に適用可能で、確実かつ安定したマーキングが可能な拡管装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、内径がテーパ状に変化する内表面と、外径が一定である外表面とを備えた筒状であり、周方向において複数の分割ダイに分割されたダイと、分割ダイの各々をダイの径方向に移動可能に支持する支持手段と、ダイの内表面に対し摺動可能なテーパ面を側面に備えた棒状部材と、棒状部材の軸方向細端側、太端側へ駆動力を付加し、該駆動力を前記テーパ面において径方向の力に変換させて、分割ダイの各々を径方向に拡散するように駆動する駆動機構とを備え、ダイの周囲に配置された円筒成形物を拡管する拡管装置であって、分割ダイの少なくともいずれかの外表面に設置され、該外表面よりも突出する凸部と、該凸部と隣接し外表面に埋没する凹部とを有する凹凸部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、小さい力でマーキングが可能で、各分割ダイの経年変化はほぼ均一であり、マーキング表面の背面となる外表面の歪を抑制でき、さらに拡管時に確実にマーキングを実現できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１−１】図１−１は、本発明の実施の形態１にかかる拡管装置の正面図である。
【図１−２】図１−２は、実施の形態１にかかる拡管装置の側面図である。
【図２−１】図２−１は、実施の形態１にかかる拡管装置の側断面図である。
【図２−２】図２−２は、実施の形態１にかかる拡管装置の側断面図である。
【図３】図３は、実施の形態１にかかる拡管装置の軸方向断面図である。
【図４−１】図４−１は、円筒成形物を設置した状態での実施の形態１にかかる拡管装置の正面図である。
【図４−２】図４−２は、円筒成形物を設置した状態での実施の形態１にかかる拡管装置の側面図である。
【図５−１】図５−１は、実施の形態１にかかる拡管装置の拡管動作中の正面図である。
【図５−２】図５−２は、実施の形態１にかかる拡管装置の拡管動作中の側面図である。
【図６】図６は、実施の形態１にかかる拡管装置の突起溝部が設置された分割ダイを示す図である。
【図７】図７は、実施の形態１にかかる拡管装置の突起溝部の形状を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態２にかかる拡管装置の突起溝部の形状を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態３にかかる拡管装置の突起溝部の形状を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下に、本発明にかかる拡管装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００３１】
実施の形態１．
図１−１は、本発明の実施の形態１にかかる拡管装置の正面図、図１−２は実施の形態１にかかる拡管装置の側面図である。図２−１、２−２は、実施の形態１にかかる拡管装置の側断面図（図２−１は、図１−１におけるII-I断面、図２−２は、図１−１におけるII-II断面）である。図３は、実施の形態１にかかる拡管装置の軸方向断面図（図１−２におけるIII断面）である。
【００３２】
拡管装置１は、円周方向に８分割された略円筒状のダイ２（分割ダイ２ａ〜２ｈ）と、分割ダイ２ａ〜２ｈを径方向に移動させるために分割ダイ２ａ〜２ｈの各々に対応するテーパ面３ａを備えた棒状部材４と、棒状部材４を細端側、太端側へ直線動作させる不図示の直動駆動部と、棒状部材４を太端側に付勢する分割ダイ戻し機構５とを有する。分割ダイ２ａ〜２ｈの外表面は、ダイ２の外周がある所望の外径となるように研摩加工されており、内側は棒状部材４のテーパ面３ａと同じ傾きのテーパ面３ｂとなっている。これにより、棒状部材４が不図示の直動駆動部によって細い端側へ引っ張られた場合には、テーパ面３ａ、３ｂに沿って分割ダイ２が外径方向へ摺動する。テーパ面３ａ、３ｂの存在により、小さな引張り力を大きな拡管力に変換できる。
【００３３】
また、棒状部材４の径方向の移動は、拡管装置１の本体に設置された不図示のガイドレールによって案内される。棒状部材４が細い端側へ引っ張られる際には分割ダイ２ａ〜２ｈには押し広げる方向に力が働くが、棒状部材４が押し込まれる際には、分割ダイ２ａ〜２ｈの内側に存在するテーパ面と棒状部材４の外周に設けられたテーパ面３とに隙間を発生させる動きとなる。ダイ２の先端には、不図示の弾性体（引っ張りバネなど）を内包した分割ダイ戻し機構５が設置されており、この弾性体は棒状部材４と分割ダイ戻し機構５との間に掛け渡されている。これにより、棒状部材４を引っ張る際には不図示の弾性体に抗して拡管させ、棒状部材４を押し込む際には不図示の弾性体の復元力を利用してテーパ面同士の離間を防止する。
【００３４】
以上のような構成においては、棒状部材４の位置を制御することによって分割ダイ２ａ〜２ｈの外表面が配置される径を制御することが可能である。マーキングを実現する凹凸部としての突起溝部６はここでは最下部の分割ダイ２ｅの外表面に設置されている。
【００３５】
図４−１は、円筒成形物７を設置した状態での拡管装置１の正面図である。図４−２は、円筒成形物７を設置した状態での拡管装置１の側面図である。また、図５−１は、拡管動作中の拡管装置１の正面図である。図５−２は、拡管動作中の拡管装置１の側面図である。拡管装置１には、図４−１、図４−２に示すようにダイ２が最小径となった状態（つまり、棒状部材４が分割ダイ戻し機構５側へ押し込まれて分割ダイの間に隙間がない状態）で円筒成形物７がセットされる。この状態から、棒状部材４が不図示の直動駆動部によって引っぱられ、分割ダイ戻し機構５から遠ざかる側へ移動することにより、図５−１、図５−２に示すようにダイ２が軸方向断面を円状に保ったまま広がり、円筒成形物７が所望の径まで拡管される。突起溝部６は分割ダイ２ｅに設置されており（ただし、円筒成形物７の陰に隠れているため図４−１、図４−２、図５−１及び図５−２では不図示）、分割ダイ２ｅと一体に移動するため、拡管動作中に円筒成形物７へのマーキングが実現される。これにより、拡管動作時に確実にマーキングが可能となり、マーキング不良による歩留まりの低下を防止できる。また、拡管力を利用してマーキングを行うため、マーキングのために大きな力を発生させる装置を別途用いる必要はなく、エネルギー消費量を低減できる。
【００３６】
次に、ダイ２の一部（分割ダイ２ｅ）に設置される突起溝部６について説明する。図６に突起溝部６を設置した分割ダイ２ｅを示す。突起溝部６は、分割ダイ２ｅの中央に配置されている。分割ダイ２ａ〜２ｈと棒状部材４との間には不図示の作動油が充填されており、拡管動作や戻し動作の際には、テーパ面３ａ及び３ｂは作動油を介して摺動する。テーパ面３ａ、３ｂは、高精度で加工されており、ダイ２の外表面の円筒度などの形状を確保するようになっている。すなわち、テーパ面３ａ、３ｂは、棒状部材４をスライドさせた際に、分割ダイ２ａ〜２ｈの各々が径方向に同じ距離を移動して外表面が同一円上に配置されるように高精度に加工されている。
【００３７】
マーキング時に必要となる力が大きいと、突起溝部６を設置した分割ダイ２ｅと相対する棒状部材４とのテーパ面３ａ、３ｂが摩耗し、初期形状を維持できなくなる。これにより、突起溝部６を設置した分割ダイ２ｅの外表面位置が経年変化し、円筒成形物７の成形精度を悪化させてしまい、本来の拡管装置１の機能を満足できなくなる。このため、本実施の形態においては、図６に示すように、突起溝部６は、凸部としての突起部６ａと凹部としての溝部６ｂとから構成され、溝部６ｂは分割ダイ２ｅの外表面よりも内側に位置するように設置される。この配置により、突起部６ａで押し込まれて逃げ場を無くした材料が溝部６ｂへ入り込むように変形するため、小さな力でマーキングを実現できる。突起溝部６を設置した分割ダイ２ｅがテーパ面３に与える影響は、突起溝部６を設置しない他の分割ダイ２ａ〜２ｄ、２ｆ〜２ｈと同様となり、経年変化の問題は発生しない。すなわち、各分割ダイ２ａ〜２ｈには突起溝部６の有無に依存せずに同様の負荷がかかるため、突起溝部６を設置した分割ダイ２ｅのテーパ面３ｂ及びこれと対向する棒状部材４のテーパ面３ａの摩耗量が増大することはない。
【００３８】
また、突起部６ａ及び溝部６ｂによる突起溝部６の凹凸は、分割ダイ２ｅの動作方向（径方向）と一致しているため、円筒成形物７との摩擦の影響が少なく、拡管後の形状ばらつき（肉厚のばらつきなど）を抑制して高い内径精度を確保できる。さらに、分割ダイ２ｅの移動方向に対して、突起溝部６の突起部６ａと溝部６ｂとを略対称に構成するため、突起部６ａの接触時における円筒成形物との摩擦の影響を低減することが可能となる。
【００３９】
このように、上記のようにマーキング力が小さいことと合わせて、拡管対象である円筒成形物７への外表面への拡管時における影響を低減できる。これにより、本塗装後の外観に不具合が生じることを防止できる。
【００４０】
図７に、突起溝部６の具体例を示す。図７（ａ）は、分割ダイの軸方向を視点としており、紙面の左右が分割ダイの円周方向、紙面の上下が径方向である。図７（ｂ）は、分割ダイ２の径方向を視点としており、紙面の左右が分割ダイの円周方向、紙面の上下が軸方向である。図７（ｃ）は、分割ダイの円周方向を視点としており、紙面の上下が分割ダイの軸方向、紙面の左右が径方向である。突起溝部６は、分割ダイの円周方向に凹凸を有するように突起部６ａと溝部６ｂとを有している。突起溝部６は、分割ダイの軸方向に関しては一様な形状となっている。ここで、突起溝部６は分割ダイの中央付近に設置されており、その両端突起部６ｃは中央突起部６ｄと比較して、分割ダイの外表面よりも外側に突出させている。これにより、拡管時に突起溝部６の突起部６ａがほぼ同一径上に位置するようにし、両端突起部６ｃによるマーキングも確実に可能なようにしている。すなわち、拡管動作中の分割ダイの外表面は、中央部が中心軸から最も遠くなり、端部へ向かうに従って中心軸に近くなるため、両端突起部６ｃを中央突起部６ｄと比較して分割ダイの外表面よりも外側に大きく突出させることで、分割ダイの外表面における中心軸からの距離の差を相殺できる。ここでは、突起部６ａの数が９個、溝部６ｂが８個の例を示しているが、突起部６ａは１個でもよい。ただし、この場合には突起部６ａの両脇に分割ダイの外表面よりも内側に配置される窪みがあれば良いことは言うまでもない。
【００４１】
また、ここでは説明の簡略化のため、突起溝部６の全ての突起部６ａを同一高さに、全ての溝部６ｂを同一深さにしているが、拡管時における円筒成形物７の内径と一致する円弧状に構成しても良いことは言うまでもない。
【００４２】
また、ここでは突起溝部６を直方体上に構成しているが、他の立体、例えば円筒上に構成しても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００４３】
さらに、突起部６ａの有無を１ビットとみなすと、突起溝部６によって（突起部６ａの数−１）ビットの情報［｛（２の（突起部６ａの数）乗−１｝通りの情報］を円筒成形物に記録できる。すなわち、各突起部６ａに対応する圧痕の有無によって情報を２進数表現できる。例えば、図７では突起部６ａが９個存在しうるため、２９−１＝５１１通りの情報を円筒成形物７の内面にマーキングによって記録可能である。
【００４４】
このように、突起溝部６の溝部６ｂを分割ダイの外表面に対して所望の相対位置に配置することにより、小さな力でマーキングが可能であり、拡管装置１に起因する円筒成形物７の外表面での変形を抑制でき、本塗装後の外観も良好となる。
【００４５】
さらに、突起部６ａの突出量を、円筒成形物７の拡管時における内径にほぼ一致させることによって、視認性が十分確保可能なマーキングを実現でき、下塗り後でも十分判別可能とできる。
【００４６】
このように、本実施の形態においては、突起溝部６を分割ダイ２ｅの外表面に設置したことにより、突起部６ａによって外力を受けた円筒成形物７の一部分が溝部６ｂへ逃げることで、余計な力が不要となり、肉厚や外表面の形状への影響を低減できる。さらに、分割ダイ２ｅの移動方向とほぼ同一方向に延伸する突起部６ａと溝部６ｂとを有することにより、突起部接触時における円筒成形物７との摩擦の影響を低減することが可能となり、確実かつ安定なマーキングができる。さらに、分割ダイ２ｅに突起溝部６を設置した構成であるため、装置の製造コストを低く抑えることができる。
【００４７】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２にかかる拡管装置の基本構成及び動作は、実施の形態１と同様である。図８は、本実施の形態での突起溝部６の構成を示す図である。本実施の形態においては、分割ダイの円周方向だけではなく、軸方向に対しても突起部６ａと溝部６ｂとを構成している。すなわち、実施の形態１においては突起部６ａは分割ダイの軸方向に伸びるリブ状であったが、本実施の形態においては突起部６ａはピラミッド状になっている。このような構成とすることにより、各突起部６ａに対して溝部６ｂが四方に存在するためマーキングに必要となる力をさらに低減できる。また、本実施形態においては円筒成形物７にはマトリクス状にマーキングが施されるため、マーキングによって記録可能な情報量が実施の形態１と比較して飛躍的に増大する。
【００４８】
この他については実施の形態１と同様であるため、重複する説明は割愛する。
【００４９】
このように、突起部６ａを軸方向に対しても構成することにより、マーキングに要する力を低減するとともに、マーキングによって記録可能な情報量を増加させることができる。
【００５０】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３にかかる拡管装置の基本構成及び動作は、実施の形態１と同様である。図９は、本実施の形態での突起溝部６の構成を示す図である。本実施の形態においては、分割ダイの軸方向に対してのみ突起部６ａと溝部６ｂとを構成している。すなわち、本実施の形態においては、突起部６ａは分割ダイの円周方向に伸びるリブ状になっている。ここで、拡管時には円形生成物７は円周方向に伸ばされる。本実施の形態において突起部６ａは円周方向に伸びたリブ状であるため、突起部６ａによって押し出された材料が円周方向に流れながら溝部６ｂへ入り込むことにより、上記の円周方向伸びに対する抗力を低減できる。
【００５１】
また、回転式電動機では、次工程のコア圧入を容易とするために、分割ダイの外径に対して、奥側の一部を手前よりも大きくする場合がある。本実施の形態では、図９に示したように突起溝部６は軸方向に直交する線接触となることから、軸方向の縮みを抑制する効果がある。これにより、奥側付近に突起溝部６を設置することにより、外径が大きい領域を確実に確保でき、コア圧入を容易にかつ安定的に実現できる。
【００５２】
また、ここでは突起溝部６を直方体上に構成しているが、実施の形態１と同様に、他の立体、例えば円筒上に構成しても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００５３】
なお、上記各実施の形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれらに限定されることはない。例えば、上記の各実施の形態では拡管装置１が横置きで設置された構成を例として説明したが、縦置きで設置された場合も同様である。
【００５４】
また、上記各実施の形態においては、一つの突起溝部６を横置き状態で最下部の分割ダイに設置した構成を例としたが、突起溝部を設置する分割ダイの位置は任意である。さらに、複数個の分割ダイに突起溝部を設置したり、同一の分割ダイの異なる円周方向位置や、異なる軸方向位置に複数個配置しても同様の効果が得られる。
【００５５】
特に、実施の形態１では、図７に示すように、突起溝部６は伸ばされる円周方向に対して直交する線接触となることから、円周方向への伸びを抑制する効果がある。これにより、拡管対象である円筒生成物に対して、伸びを抑制する箇所に突起溝部を複数設置することで、拡管後の円筒成形物の内径精度を向上させることができる。例えば、円筒成形物７の円筒面に開口やスリットなどが形成されていて、剛性が一様ではない場合には、伸びを抑制する効果を有する突起溝部６を剛性が低い部分に当接するように設置することによって、他の部分との伸び量の均一化を図り、内径精度を向上させることができる。
【００５６】
また、突起溝部６を分割ダイの中央に配置した場合を例としたが、中央以外の位置でも拡管時における円筒成形物７の内径とほぼ一致する円弧状に構成すれば同様の効果が得られる。
【００５７】
さらに、突起溝部６を最下部の分割ダイ２ｅに設置したが、実施の形態１のように円周方向の位置を固定させたい場合には、最上部の分割ダイ２ａに突起溝部６を設置し、円筒成形物７の自重を利用して設置状態での分割ダイ２との位置関係を保持させることも可能である。
【００５８】
また、縦置き式の拡管装置では、円筒成形物７の自重は利用できないが、押し付け機構などを追加することにより、上記の伸びの抑制や位置関係の保持は可能である。
【００５９】
なお、上記実施の形態においては、８分割された分割ダイを備えた拡管装置を例として説明したが、これとは異なる分割数の分割ダイ（例えば５分割や６分割）を備えた構成であっても良い。また、分割ダイは等分割されている必要はなく、不等分割されていても良い。また、ここでは、分割ダイの外径は分割ダイ間に隙間が無い状態に対して説明を行ってきたが、ある所望の隙間を有する場合に、所望の外径に加工した場合であっても、同様な効果が得られることは言うまでも無いことである。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
以上のように、本発明にかかる拡管装置は、小さい力で円筒成形物へマーキングが可能である点で有用であり、特に、放熱特性や効率、騒音などの製品仕様を満足させるためにある精度以上の内径真円度が要求される円筒筐体を形成するのに適している。
【符号の説明】
【００６１】
１  拡管装置
２  ダイ
２ａ〜２ｈ  分割ダイ
３  テーパ面
４  棒状部材
５  分割ダイ戻し機構
６  突起溝部
６ａ  突起部
６ｂ  溝部
６ｃ  両端突起部
６ｄ  中央突起部
７  円筒成形物
【図１−１】
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【図１−２】
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【図２−１】
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【図２−２】
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【図３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図５−１】
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【図５−２】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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