(57)【要約】【課題】中空、且つ円筒状の物品に、円筒精度を低下させることなく、効率的にディンプルを形成する。【解決手段】テーブル１１及びスライド１２を備えたプレス部１０と、テーブル１１上に載置される金型部２０とから構成される。金型部２０は、基台２１と、物品Ｐが外嵌される内型３０と、内型３０を起立状態と横倒状態とに揺動可能に支持する支持機構２２と、物品Ｐの外面に外嵌される外型４０と、内型３０と外型４０とを位置決めする位置決め部材５０，５３とを備える。外型４０は、その内面と直交する貫通孔４２に嵌入された加圧体４３を備え、内型３０は、加圧体４３と合致する位置に穿設された成形孔３３を備える。内型３０，物品Ｐ及び外型４０をセットして一体的に横倒させ、スライド１２を降下させることで、加圧体４３の下端部が物品Ｐを押圧し、ディンプルが形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外面及び内面が円筒状をした中空物品の前記外面にディンプルを形成する装置であって、
テーブル、該テーブルの上方に、上下動可能に設けられたスライド、並びに前記スライドを上下動させる駆動機構を備えたプレス部と、
前記テーブル上に載置される金型部とから構成され、
前記金型部は、
前記テーブル上に載置，固定される基台と、
前記物品の内面と同形の円筒状に形成された外面を有し、該外面に前記物品が外嵌される内型と、
前記基台上で前記内型を支持する支持機構と、
外面及び内面が円筒状を有し、該内面は前記物品の外面と同形に形成され、該物品の外面に外嵌される外型と、
前記物品が外嵌された前記内型と、該物品に外嵌された前記外型とを位置決めする位置決め部材とを備え、
前記外型は、その内面と直交する方向に穿設された多数の貫通孔と、該各貫通孔にそれぞれ嵌入された円柱状の加圧体とを備え、
前記内型は、前記位置決め部材によって前記外型と位置決めされたときに前記各貫通孔の位置と合致する位置に、それぞれ該貫通孔と同軸且つ該貫通孔よりも大径の成形孔がその外面に穿設され、
前記支持機構は、前記内型の前記外面円筒部の中心軸を中心として回転自在に該内型を支持するとともに、前記中心軸を含む垂直面内で該中心軸が略垂直となった起立状態と、前記内型の外面稜線部が略水平となる横倒状態となるように、前記内型を揺動自在に支持するように構成され、
前記金型部は、横倒時の前記内型の上方に前記スライドが位置するように、前記テーブル上に載置されていることを特徴とするディンプル形成装置。
【請求項２】
前記外型は、前記加圧体が外方に抜け出るのを制止する制止部材と、前記加圧体を外方に向け付勢する付勢部材とを備えていることを特徴とする請求項１記載のディンプル形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空，円筒状をした物品の外周面にディンプルを形成する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
中空、且つ円筒状をした物品の一例として、従来、図９に示すような、円錐台状をしたドラム１０２がある（特開２００７−３０３００４号公報参照）。
【０００３】
このドラム１０２は、エアージェット織機の測長貯留装置１００を構成するもので、その外周面に、給糸体１０１から繰り出された所定長の緯糸１０７が、回転ヤーンガイド１０３の回転動作によって巻き付けられ、巻き付けられた緯糸１０７が、緯入れノズル１０６から噴射される空気流によってエアージェット織機の織成部に送り込まれる（緯入れされる）ようになっている。尚、符号１０４は、ドラム１０２に巻き付けられた緯糸１０７を保持する係止ピン１０４であり、符号１０５は係止ピン１０４を駆動するソレノイドである。
【０００４】
かかるドラム１０２は、緯入れ動作が安定したものとなるように、緯糸１０７がドラム１０７から繰り出される際の、当該ドラム１０２の外周面との摩擦抵抗を極力小さくすることが好ましいとされている。このため、従来、ドラム１０２の外周面に多数のディンプル（凹み）を形成することで、緯糸１０７との摩擦抵抗を低減する試みがなされている。
【０００５】
そして、このようなディンプルを形成する手法として、従来、プレス装置によって平板状の材料にディンプルを形成した後、これを曲げ加工や絞り加工によって所定形状に成形するといった手法が採用されている（特開２００２−８９５９０号公報、段落［００１５］参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３０３００４号公報
【特許文献２】特開２００２−８９５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、従来一般的に、上述したドラム１０２には、軽量化等の理由から薄肉の材料が用いられており、このため、上述した従来の手法に従い、プレス装置によってこの薄肉の平板材料にディンプルを形成すると、必然的に、その反対側の面にこれに対応した凸部が生じていた。
【０００８】
ところが、このような凸部を生じると、ディンプル形成後の平板を曲げ加工や絞り加工によって円筒状に成形する際に、良好な円筒精度が得られなかったり、或いは、せっかく形成したディンプルが変形し、或いはこれが潰れて、目的とする形状を得ることができないという問題があった。
【０００９】
更に、当然のことではあるが、生産効率の面から、効率的にディンプルを形成することのできる装置が求められている。
【００１０】
本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、中空、且つ円筒状をした物品に、その円筒精度を低下させることなく、しかも効率的にディンプルを形成することができるディンプル形成装置の提供を、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明は、
外面及び内面が円筒状をした中空物品の前記外面にディンプルを形成する装置であって、
テーブル、該テーブルの上方に、上下動可能に設けられたスライド、並びに前記スライドを上下動させる駆動機構を備えたプレス部と、
前記テーブル上に載置される金型部とから構成され、
前記金型部は、
前記テーブル上に載置，固定される基台と、
前記物品の内面と同形の円筒状に形成された外面を有し、該外面に前記物品が外嵌される内型と、
前記基台上で前記内型を支持する支持機構と、
外面及び内面が円筒状を有し、該内面は前記物品の外面と同形に形成され、該物品の外面に外嵌される外型と、
前記物品が外嵌された前記内型と、該物品に外嵌された前記外型とを位置決めする位置決め部材とを備え、
前記外型は、その内面と直交する方向に穿設された多数の貫通孔と、該各貫通孔にそれぞれ嵌入された円柱状の加圧体とを備え、
前記内型は、前記位置決め部材によって前記外型と位置決めされたときに前記各貫通孔の位置と合致する位置に、それぞれ該貫通孔と同軸且つ該貫通孔よりも大径の成形孔がその外面に穿設され、
前記支持機構は、前記内型の前記外面円筒部の中心軸を中心として回転自在に該内型を支持するとともに、前記中心軸を含む垂直面内で該中心軸が略垂直となった起立状態と、前記内型の外面稜線部が略水平となる横倒状態となるように、前記内型を揺動自在に支持するように構成され、
前記金型部は、横倒時の前記内型の上方に前記スライドが位置するように、前記テーブル上に載置されていることを特徴とするディンプル形成装置に係る。
【００１２】
本発明によれば、まず、内型をその円筒部の中心軸が略垂直となる起立状態にしてこれに前記物品を外嵌し、ついでこの物品に外型を外嵌した後、当該物品を挟んで内型にセットされた外型を、前記位置決め部材によって、内型に対し位置決めする。
【００１３】
次に、セットした内型，物品及び外型を一体的に横倒させて、内型の外面稜線部が略水平となる横倒状態とする。
【００１４】
ついで、プレス部のスライドを降下させて、このスライドと当接する前記外型の加圧体を下方に押圧する。これにより、当該加圧体が下方に押し下げられ、その下端部が物品を押圧する。斯くして、この加圧体によって押圧された物品は、その押圧部が内型の成形孔内に突出するように塑性変形し、同部がディンプルとして形成される。
【００１５】
次に、スライドを上昇させた後、下方に移動した加圧体を元の位置に戻し、以後、内型，物品及び外型をその中心軸周りに所定角度ずつ回転させながら、上述の如くプレス部のスライドの降下，上昇を繰り返して、物品の外周面全面にディンプルを形成した後、内型を起立状態に戻して、外型及び物品を内型から取り外す。
【００１６】
以上の如くして、中空且つ円筒状をした物品の外周面にディンプルを形成する。
【００１７】
尚、本発明では、加圧体が外方に抜け出るのを制止する制止部材と、加圧体を外方に向け付勢する付勢部材とを前記外型に設けても良い。
【００１８】
また、本発明における円筒状の物品には、円柱状をしたものの他、円錐台形状のものも含まれる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、中空且つ円筒状に形成した後の物品外周面にディンプルを形成することができ、従来のように、物品の円筒精度が損なわれるといった問題が生じない。また、内型，物品及び外型を所定角度ずつ回転し、即ち、所定角度ずつ割り出しながら、連続してディンプルを形成することができるので、ディンプルを効率的に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係るディンプル形成装置を一部断面でした示した正面図である。
【図２】本実施形態に係るディンプル形成装置によるディンプル形成工程を説明するための説明図である。
【図３】本実施形態に係るディンプル形成装置によるディンプル形成工程を説明するための説明図である。
【図４】本実施形態に係るディンプル形成装置によるディンプル形成工程を説明するための説明図である。
【図５】本実施形態に係るディンプル形成装置によるディンプル形成工程を説明するための説明図である。
【図６】図１におけるＪ部を拡大して示した部分拡大図である。
【図７】図５における矢視Ｉ方向の平面図である。
【図８】ディンプルを形成する対象物品を示す正断面図である。
【図９】本発明の背景技術を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図１は、本実施形態に係るディンプル形成装置を一部断面で示した正面図である。
【００２２】
図１に示すように、本例のディンプル形成装置１は、プレス装置１０と金型部２０とから構成され、図８に示すような、外面及び内面がテーパ状の円筒形をなし、正面視円錐台形状をした中空の物品Ｐの外面に、ディンプルＰａを形成するための装置である。
【００２３】
前記プレス装置１０は、従来公知の構成を有するもので、上面が水平面となったテーブル１１と、このテーブル１１の上方に配置され、上下方向（矢示Ａ−Ｂ方向）に移動自在となったスライド１２とを備える。
【００２４】
尚、前記テーブル１１及びスライド１２は、例えば、側面視Ｃ形形状をしたフレーム（図示せず）によって支持され、スライド１２は図示しない駆動機構によって前記上下方向に駆動されるようになっている。
【００２５】
斯くして、このプレス装置１０によれば、スライド１２が下方に移動した際に、その下面によって、テーブル１１上に載置された載置物が押圧（プレス）される。
【００２６】
前記金型部２０は、前記テーブル１１上に載置，固定される基台２１と、内型３０及び外型４０と、内型３０を支持する支持機構２２と、内型３０と外型４０とを位置決めする位置決め部材５０，５３とから構成される。
【００２７】
前記内型３０は、物品Ｐの内面と同形のテーパ状の円筒形、且つ該内面より小径に形成された外面を有する胴部３１と、この胴部３１の大径側の端部に形成されたフランジ部３２とからなり、その中心部に中心軸と同軸の中心孔３４を備え、また、その外周面に、前記物品ＰのディンプルＰａと同位相となる位置、即ち、物品Ｐを内型３０に外嵌したとき、そのディンプルＰａと合致する位置に、多数の成形孔３３が穿設されている。
【００２８】
前記支持機構２２は、前記基台２１上に所定間隔で順次一列に立設された第２の受部材２７、支持部材２３及び第１の受部材２６と、前記支持部材２３により揺動自在に支持された保持部材２５とからなる。
【００２９】
尚、前記支持部材２３には、その上端部に開口するＵ字状の溝２３ａが形成され、また、同様に、前記第１の受部材２６には、その上端部に開口するＵ字状の溝２６ａが形成されており、この溝２６ａの底面は前記支持部材２３側に向けて下方に傾斜する傾斜面となっている。
【００３０】
前記保持部材２５は、順次、基軸部２５ａ、フランジ部２５ｂ及び保持軸部２５ｃを同軸に備える全体形状がトーチ状をした部材であり、この保持軸部２５ｃが前記内型３０の中心孔３４に挿通されることで、当該内型３０が保持軸部２５ｃに外嵌される。尚、内型の中心孔３４の内径は保持軸部２５ｃの外径より大径となっており、当該内型３０は、保持軸部２５ｃに外嵌されたとき、この保持軸部２５ｃの中心軸を中心に矢示Ｅ−Ｆ方向に回転自在となっている。
【００３１】
また、前記保持部材２５は、その前記基軸部２５ａが前記支持部材２３のＵ字溝２３ａ内で軸２４により軸支されて、前記第２の受部材２７、支持部材２３及び第１の受部材２６を含む垂直面内で矢示Ｃ−Ｄ方向に揺動自在となっており、矢示Ｃ方向に揺動したとき、前記フランジ部２５ｂの下面２５ｄが前記第２の受部材２７の上面２７ａに当接して略垂直の起立状態となり、逆に矢示Ｄ方向に揺動したとき、保持軸部２５ｃの先端部が前記第１の受部材２６の前記Ｕ字溝２６ａの下面に当接して横倒状態となる。
【００３２】
前記外型４０は、正面視円錐台形状をした中空の本体４１と、本体４１に穿設された多数の貫通孔４３のそれぞれに嵌入された加圧ピン４３と、この加圧ピン４３を外方に向けて付勢する圧縮コイルばね４４とを備える。
【００３３】
前記本体４１は、前記物品Ｐの外面と同形のテーパ状の円筒形、且つ該外面より大径に形成された内面を有するとともに、均一な肉厚を有し、前記各貫通孔４２は該内面と直交する方向に穿設されている。また、当該貫通孔４２は、前記内型３０の成形孔３３と同位相となる位置、即ち、本体４１を内型３０に外嵌したとき、その成形孔３３と合致する位置に穿設されている。
【００３４】
図６に示すように、前記加圧ピン４３はフランジ状の頭部４３ａ及び半球状をした先端部４３ｂを備え、この先端部４３ｂから前記圧縮コイルばね４４内に挿通された状態で、当該先端部４３ｂが矢示Ｇ−Ｈ方向（貫通孔４２から抜け出る方向と貫通孔４２に入り込む方向と）に移動可能に前記貫通孔４２内に嵌入されている。
【００３５】
斯くして、加圧ピン４３は、一端が本体４１の外面に当接し、他端が頭部４３ａの下面に当接する圧縮コイルばね４４によって、前記外方、即ち、貫通孔４２から抜け出る方向に付勢される。
【００３６】
また、前記各加圧ピン４３には、その中心軸と直交する方向に貫通孔４５が穿設されており、設けられた加圧ピンを一群として各加圧ピン４３の貫通孔４５に順次ワイヤー４６が挿通され、或いは、これらを複数の群に分けて、各群ごとにそれぞれ、加圧ピン４３の貫通孔４５に順次ワイヤー４６が挿通されている。尚、ワイヤー４６の両端はそれぞれ本体４１の外表面に固設されている。斯くして、このワイヤー４６の作用によって、各加圧ピン４３が貫通孔４２から抜け出るのが防止される。
【００３７】
図７に示すように、前記位置決め部材５０，５３は、それぞれ山形の凸部５１ａ，５４ａを有する雄部材５１，５４と、Ｖ字状の凹部５２ａ，５５ａを有する雌部材５２，５５とから構成される。
【００３８】
雌部材５２，５５は、前記外型４０の本体４１の大径側端部外周面に、前記凹部５２ａ，５５ａを外側に向け、本体４１の中心軸を挟んで１８０°対称位置にそれぞれ固設され、他方、雄部材５１，５４は、前記内型３０のフランジ部３２の上面に、前記凸部５１ａ，５４ａ内側に向けて、当該内型３０の中心軸を挟み１８０°対称位置にそれぞれ固設されている。
【００３９】
斯くして、前記内型３０に物品Ｐを外嵌し、更に、物品Ｐに外型４０を外嵌すると、図５及び図７に示すように、雄部材５１の凸部５１ａと雌部材５２の凹部５２ａとが当接して係合すると共に、雄部材５４の凸部５４ａと雌部材５５の凹部５５ａとが当接，係合して、内型３０の成形孔３３の位置と外型４０の加圧ピン４３の位置とが合致するように、当該内型３０と外型４０とが相互に位置決めされる。
【００４０】
以上の構成を備えた本例のディンプル形成装置１によれば、まず、図３に示すように、前記保持部材２５を起立状態にした後、前記内型３０の中心孔３４に保持軸部２５ｃを挿通させて、当該内型３０を保持軸部２５ｃに外嵌する。尚、このとき、プレス装置１０のスライド１２は、その移動可能領域内の上端に位置しているものとする。
【００４１】
次に、図４に示すように、前記内型３０に対して物品Ｐを外嵌し、ついで、図５に示すように、更に、物品Ｐに対して外型４０を外嵌する。その際、位置決め部材５０，５３によって、内型３０と外型４０とが相互に位置決めされ、内型３０の成形孔３３の位置と外型４０の加圧ピン４３の位置とが合致した状態となる。
【００４２】
次に、図１に示すように、保持部材２５を矢示Ｄ方向に揺動して、セッティングした内型３０，物品Ｐ及び外型４０を保持部材２５と共に一体的に横倒状態にする。このとき、内型３０の外面稜線部が略水平になるとともに、外型４０の外面稜線部に位置する加圧ピン４２が、それぞれ直立した状態になる。また、当該外面稜線部に位置する加圧ピン４２は前記スライド１２の直下に位置している。
【００４３】
ついで、プレス装置１０の駆動機構（図示せず）によりスライド１２を駆動して、これを下方に降下させる。これにより、スライド１２が下方に位置する加圧ピン４３の頭部４３ａ上面に当接し、当該加圧ピン４３が下方に押し下げられる。
【００４４】
加圧ピン４３が押し下げられると、その先端部４３ｂが物品Ｐの外面に当接して、これを下方に押圧する。斯くして、この加圧ピン４３の先端部４３ｂにより物品Ｐの外面が押圧されることによって、当該押圧部が内型３０の成形孔３３内に突出するように塑性変形し、同部がディンプルＰａとして形成される（図２参照）。
【００４５】
尚、スライド１２の移動可能な下端位置は、前記押圧によって所定のディンプルＰａが形成される位置に設定されている。
【００４６】
次に、スライド１２を前記上端位置まで上昇させる。これにより、スライド１２によって下方に押圧されていた加圧ピン４３は当該押圧から開放されると同時に、圧縮コイルばね４４の付勢力によって上方に移動し、元の位置に復帰する。
【００４７】
以後、内型３０，物品Ｐ及び外型４０を一体的にその中心軸周りに所定角度ずつ回転させながら、上述の如く、プレス装置１０のスライド１２の降下，上昇を繰り返して、物品Ｐの外周面全面にディンプルＰａを形成する。
【００４８】
そして、ディンプルＰａの形成を終えると、保持部材２５を矢示Ｃ方向に揺動させて、図５に示した起立状態にし、この後、外型及び物品を順に取り外す。
【００４９】
以上のようにして、中空且つ円筒状の物品Ｐの外周面にディンプルＰａを形成する。
【００５０】
以上、詳述したように、本例のディンプル形成装置１によれば、中空且つ円筒状に形成された後の物品Ｐの外周面にディンプルを形成することができるので、従来のように、物品Ｐの円筒精度が損なわれるといった問題が生じない。
【００５１】
また、内型３０，物品Ｐ及び外型４０を所定角度ずつ回転し、即ち、所定角度ずつ割り出しながら、連続してディンプルＰａを形成することができるので、ディンプルＰａを効率的に形成することができる。
【００５２】
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明が採り得る具体的な態様は何らこれに限定されるものではない。例えば、上例では、円筒状の物品として円錐台形状のものを例示したが、これに限られるものではなく、当然に、円柱状をしたものも含まれる。
【符号の説明】
【００５３】
１    ディンプル形成装置
１０  プレス装置
１１  テーブル
１２  スライド
２０  金型部
２１  基台
２２  支持機構
３０  内型
３３  成形孔
４０  外型
４２  貫通孔
４３  加圧ピン
４４  圧縮コイルばね
４６  ワイヤー
５０，５３  位置決め部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2011073008.tif 000011