(57)【要約】【課題】損傷の発生を防ぐと共に高精度の転造が可能な転造盤を提供する。【解決手段】ダイス２２を軸支する主軸２１が、ベッド１０に固定された主軸台２０に取付けられている。ダイス３２を軸支する主軸３１が主軸台３０に取付けられている。ワークＷを軸支するセンタ台５０と主軸台３０とは、連結部材８０によって、ベッド１０に連結されている。主軸台３０が主軸台２０の方向に前進、後退するときに、連結部材８０は、ワークＷがダイス２２，３２の中心になるようにセンタ台５０を移動させる。これにより、転造圧力が均一になると共に、ワークＷが一方のダイスに接したまま離れることが防止される。【選択図】  図１
2004268109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹凸が形成された加工面をそれぞれ持つ第１のダイス及び第２のダイスでワークを押圧させ、該ワークの表面に凹凸を転造する転造盤において、
前記第１のダイスを支持する第１の主軸台と、
前記第２のダイスを支持する第２の主軸台と、
前記第１の主軸台と前記第２の主軸台との間で、前記ワークを支持するセンタ台と、
前記第１の主軸台に向けて前記第２の主軸台を前進及び後退させる移動手段と、
前記センタ台を前記第２の主軸台に連動させて移動させ、該第２の主軸台が前記第１の主軸台に向けて前進したときに前記ワークを前記第１のダイス及び第２のダイスで押圧させ、該第２の主軸台が後退するときに該ワークを該第１のダイス及び第２のダイスから引き離す連動手段と、
を備えることを特徴とする転造盤。
【請求項２】
前記連動手段は、前記ワークと前記第１のダイスとの距離を、該第１のダイスと前記第２のダイスとの距離の約１／２に保たせつつ、前記センタ台を前記第１の主軸台に向けて前進及び後退させることを特徴とする請求項１に記載の転造盤。
【請求項３】
前記連動手段は、
前記第１の主軸台に対する相対位置が固定された基準点に回転可能に取付けられた支点部と前記第２の主軸台に回転自在に取付けられた力点部とを備え、該支点部からの距離が該支点部と該力点部との距離の約１／２となる位置が前記センタ台に回転自在に取付けられた連結部材と、
前記支点部を中心にした前記連結部材の回転運動を前記第２の主軸台及び前記センタ台の直線運動に変換するガイドバーと、
を備えることを特徴とする請求項２に記載の転造盤。
【請求項４】
前記第１のダイス及び第２のダイスは、概ね円柱状をなすとともに、前記加工面は、該第１のダイス及び第２のダイスの外周面に配置され、
前記第１のダイス及び第２のダイスで前記ワークを押圧する際に、該第１のダイス及び第２のダイスを回転させるモータを備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の転造盤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転造盤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来の転造装置の要部を示す説明図である。
従来の転造装置は、ダイス１を軸支する主軸台２と、ダイス３を軸支する主軸台４と、主軸台２と主軸台４との間で、ワークＷを軸支するセンタ台５と、ダイス１及びダイス３を軸中心に回転させる図示しないモータと、を備えている。
ダイス１，３の外周面には、ねじ、ギヤの歯、スプライン等を転造するための凹凸が形成されている。ダイス１，３を用いてワークＷに転造加工を施す際には、例えば主軸台４を主軸台２側へ移動させる。このときセンタ台５は、主軸台４により、ガイドバー６に沿って摺動され、主軸台２側へ移動する。
ダイス１，３を回転させつつ、主軸台４を主軸台２に移動させることにより、回転するダイス１とダイス３との間にワークＷが挟まれ、加圧される。これにより、ワークＷの表面が転造され、凹凸が形成される。このように２つのダイスでワークを挟んで転造加工を施す転造盤としては、例えば次の特許文献１に記載されたものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−３１８３４０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の転造装置には、次のような課題があった。
転造加工が終了した段階では、転造盤は、主軸台４を主軸台２から遠ざける。これにより、ダイス３がダイス１から遠ざかる。ここで、ワークＷもダイス１から離す必要があるので、センタ台５が摺動されるガイドバー６には、スプリング７が組込まれている。スプリング７は、センタ台５を主軸台２から離す方に付勢する。
【０００５】
ところが、スプリング７でセンタ台５を付勢して主軸台２から離すと、ワークＷがダイス３に接触したまま移動するので、ワークＷの表面を痛めるおそれがあった。また、スプリング７がセンタ台５を主軸台４側に付勢している状態で転造加工がおこなわれるので、ワークＷへのダイス１の押圧力とワークＷへのダイス３の押圧力とが均等にならず、十分な加工精度が得られないことが想定されていた。
【０００６】
本発明は、ワークの傷みの防止と転造加工の精度向上とが可能な転造盤を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の観点に係る転造盤は、凹凸が形成された加工面をそれぞれ持つ第１のダイス及び第２のダイスでワークを押圧させ、該ワークの表面に凹凸を転造する転造盤において、前記第１のダイスを支持する第１の主軸台と、前記第２のダイスを支持する第２の主軸台と、前記第１の主軸台と前記第２の主軸台との間で、前記ワークを支持するセンタ台と、前記第１の主軸台に向けて前記第２の主軸台を前進及び後退させる移動手段と、前記センタ台を前記第２の主軸台に連動させて移動させ、該第２の主軸台が前記第１の主軸台に向けて前進したときに前記ワークを前記第１のダイス及び第２のダイスで押圧させ、該第２の主軸台が後退するときに該ワークを該第１のダイス及び第２のダイスから引き離す連動手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
このような構成を採用したことにより、転造加工が終了したときに、連動手段により、第１のダイス及び第２のダイスを、同時にワークから離すことが可能になる。
【０００９】
なお、前記連動手段は、前記ワークと前記第１のダイスとの距離を、該第１のダイスと前記第２のダイスとの距離の約１／２に保たせつつ、前記センタ台を前記第１の主軸台に向けて前進及び後退させてもよい。
【００１０】
このような構成を採用したことにより、連動手段により、第１のダイスとワークとの距離と、第２のダイスとワークとの距離とが常に等しくなり、ワークに対する押圧力が均等化されるばかりでなく、第２のダイスとワークとの移動距離が異なるので、第２のダイスをワークから離すと、第２のダイスとワークとが確実に離れる。
【００１１】
又、前記連動手段は、前記第１の主軸台に対する相対位置が固定された基準点に回転可能に取付けられた支点部と前記第２の主軸台に回転自在に取付けられた力点部とを備え、該支点部からの距離が該支点部と該力点部との距離の約１／２となる位置が前記センタ台に回転自在に取付けられた連結部材と、前記支点部を中心にした前記連結部材の回転運動を前記第２の主軸台及び前記センタ台の直線運動に変換するガイドバーと、を備えてもよい。
また、前記第１のダイス及び第２のダイスは、概ね円柱状をなすとともに、前記加工面は、該第１のダイス及び第２のダイスの外周面に配置され、
前記第１のダイス及び第２のダイスで前記ワークを押圧する際に、該第１のダイス及び第２のダイスを回転させるモータを備えてもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態にかかる転造装置の要部を示す平面図である。図２は、図１のＡＡ部断面を示す図である。
【００１３】
この転造盤は、ワークＷに転造加工を施すものであり、ベッド１０の上部に固定された第１の主軸台２０と、ベッド１０の上部に移動可能に取付けられた第２の主軸台３０と、ベッド１０から立設された支持台４０と、主軸台２０と主軸台３０の間でワークＷを支持するためのセンタ台５０と、図示しない制御装置とを備えている。制御装置は、転造盤全体の動作を制御するものである。
【００１４】
主軸台２０の主軸台３０側を向く壁面に平行に、第１の主軸２１が平行に取付けられ、該主軸２１に、第１のダイス２２が着脱自在に軸支されている。ダイス２２は、例えば円柱状をなし、その外周面に、ワークＷに転造するための凹凸が形成されている。即ち、ダイス２２の外周面が加工面になっている。主軸台２０には、主軸２１を回転させてダイス２２を回転させるサーボモータ２３が搭載されている。
【００１５】
主軸台３０の主軸台２０側を向く壁面に平行に、第２の主軸３１が取付けられ、その主軸３１に、第２のダイス３２が着脱自在に軸支されている。ダイス３２はダイス２２と同様、例えば円柱状をなし、その外周面には、ワークＷに転造するための凹凸が形成されている。主軸台３０には、主軸３１を回転させてダイス３２を回転させるサーボモータ３３が搭載されている。
【００１６】
支持台４０と主軸台２０との間には、例えば４本の平行なガイドバー４１、４２，４３，４４が横架されている。ガイドバー４１〜４４は、主軸台３０を貫通している。また、支持台４０と主軸台３０とがアーム４５で結合されている。支持台４０の内部には、図示しないサーボモータが設けられ、そのサーボモータによって、アーム４５が主軸台２０に向かう方向に前の前後に移動する。主軸台３０は、アーム４５の移動に伴い、ガイドバー４１〜４４に支持されて滑動し、主軸台２０に向けて前進及び後退する。
【００１７】
センタ台５０は、概ね板状の台本体５１を備え、台本体５１の底部には、ガイドバー４１，４２がそれぞれ貫通する孔５２が形成され、台本体５１は、ガイドバー４１，４２に沿って滑動可能になっている。台本体５１には、図２に示すように、ガイドバー４１，４２に直交する溝が形成され、その溝にガイドバー５２が収納されている。台本体５１上には、ガイドレール５３，５４が平行に取付けられると共に、エアシリンダ５５及びエアシリンダ５６が搭載されている。ガイドレール５３，５４は、ガイドバー４１〜４４とは、直交する方向に敷設され、水平になっている。
【００１８】
ガイドレール５３，５４上には、前端台５７と後端台５８とワーク受け台５９とが乗せられている。これら前端台５７と後端台５８とワーク受け台５９とは、ガイドレール５３，５４及びガイドバー５２に沿って滑動する。なお、ガイドレール５３，５４の代わりに、ロールを複数台本対５１の上に取付けておいてもよい。ワーク受け台５９は、ワークＷを載置するものである。
【００１９】
エアシリンダ５５のピストンロッドの先端が、前端台５７に結合している。エアシリンダ５６のピストンロッドの先端が、後端台５８と結合している。前端台５７には、円錐形の軸保持部５７ａが形成され、後端台５８には、円錐形の軸保持部５８ａが形成されている。これらの軸保持部５７ａ，５８ａは、ワークＷを回転可能に軸支するものであり、対向している。エアシリンダ５５，５６は、エアシリンダ５５，５６から突き出る各ピストンロッドの長さを調整することにより、前端台５７及び後端台５８を移動させ、ワークＷをクランプすると共に、ワークＷを所望の位置に移動させる。
【００２０】
転造盤を起動させていない状態のセンタ台５０の位置は、主軸台２０と主軸台３０との間の中心に位置し、各軸保持部５７ａ，５８ａが主軸２１，３１間の中心に位置している。これがホームポジションである。
【００２１】
ベッド１０とセンタ台５０と主軸台３０とは、棒状の連結部材８０によって連結されている。連結部材８０の一端は支点部８１であり、主軸台２０が固定されたベッド１０に回転自在に取付けられている。連結部材８０の他端は力点部８２であり、主軸３１が取付けられた主軸台３０に、回転可能に取付けられている。連結部材８０の長さをＡとすると、連結部材８０の、支点部８１から距離がＡ／２の位置は作用部８３であり、作用部８３はセンタ台５０の台本体５１に回転自在に取付けられている。
【００２２】
次に、この転造装置の動作を説明する。
ワークＷに転造加工を施す前の準備として、まず、各主軸台２０，３０の主軸２１，３１にダイス２２，３２をそれぞれ取付け、主軸２１，３１でダイス２２，３２を軸支させる。次に、ワークＷをワーク受け台５９に載置し、転造盤を起動する。
【００２３】
起動した転造盤の図示しない制御装置は、エアシリンダ５５及びエアシリンダ５６を起動し、エアシリンダ５５のピストンロッドとエアシリンダ５６のピストンロッドの長さを調整し、前端台５７の軸保持部５７ａと後端台５８の軸保持部５８ａとでワークＷを軸支させる。制御装置は、さらに、エアシリンダ５５のピストンロッドとエアシリンダ５６のピストンロッドの長さを変化させ、前端台５７及び後端台５８をガイドレール５３，５４に沿って滑動させる。これにより、前端台５７とワークＷと後端台５８は一体化して、ガイドバー４１〜４４とは直交する方向に動き所定位置に移動する。
【００２４】
続いて、制御装置は、支持台４０に組込まれたサーボモータを起動し、アーム４５の先端を主軸台２０に向けて前進させる。これにより、主軸台３０がガイドバー４１〜４４に沿って滑動し、ホームポジションから、主軸台２０側へ向かって前進する。主軸台３０が主軸台２０側に移動すると、主軸台３０に連結部材８０で連結されたセンタ台５０もホームポジションから主軸台２０側へ、図２の一点鎖線で示すように移動する。連結部材８０は、支点部８１を中心とした回転運動をするが、ガイドバー４１〜４４は、連結部材８０の回転運動を主軸台３０及びセンタ台５０の直線運動間に変換する。センタ台５０は、連結部材８０の作用部８３に回転自在に取付けられているので、センタ台５０の移動量は、主軸台３０の移動量の１／２に設定される。
【００２５】
このように、センタ台５０の移動量が主軸台３０の移動量の１／２となることにより、センタ台５０の軸支持部５７ａ，５８ａが、常に、主軸台２０の主軸２１と主軸台３０の主軸３１との間の中心に位置する。
【００２６】
制御装置は、主軸台３０及びセンタ台５０を主軸台２０側に移動させるのと前後して、サーボモータ２３，３３を起動し、主軸２１及び３１を回転させ始める。これにより、ダイス２２，３２が同期して回転する。
【００２７】
主軸台３０が主軸台２０に向けて前進することにより、ダイス２２とダイス３２とで、ワークＷが挟まれて押圧される。ダイス２２及びダイス３２の回転に伴い、ダイス２２，３２の外周面に形成された凹凸が、ワークＷの表面に転造される。
【００２８】
ワークＷの転造が終了した段階で、制御装置は、支持台４０のサーボモータにより、アーム４５の先端を主軸台２０から離す方向に移動させる。これにより、主軸台３０が後退する。主軸台３０が後退するとき、センタ台５０も後退する。センタ台５０が後退するときにも、連結部材８０により、センタ台５０の位置が主軸台２０と主軸台３０との間の中心になった状態が確保される。よって、ワークＷからダイス２２とダイス３２とが同時に離れる。制御装置は、主軸台３０及びセンタ台５０を後退させるのに前後し、サーボモータ２３，３３を停止し、ダイス２２，３２の回転を止める。主軸台３０及びセンタ台５０は、ホームポジションまで後退する。
【００２９】
以上のような本実施形態では、センタ台５０及び主軸台３０を連結部材８０で連結したので、センタ台５０の位置が主軸台３０と主軸台２０との間の中心となり、ワークＷとダイス２２，３２との距離が常に等しくなる。これにより、ワークＷを押圧する力が、ダイス２２とダイス３２とで等しくなり、高精度の均等な転造加工が可能になる。また、ダイス２２とダイス３２とが、同時にワークＷから離れ、且つ、その移動量が異なるので、ワークＷが一方のダイス３２に接触したまま移動してワークＷの表面を傷めることを防止できる。その上、ダイス２２とダイス３２とが同時にワークＷに接触し、同時に押圧を開始するので、転造開始時に摩擦でワークＷの表面を損ねることも、防止できる。
【００３０】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。
例えば、エアシリンダ５５、５６を設けずに、前端台５７，後端台５８をボールねじ等を利用して動かし、ワークＷをクランプさせてもよい。また、連結部材８０によって、センタ台５０を移動させるのではなく、別途のサーボモータを搭載して、センタ台５０を移動させる構成にしてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、連動手段を設けたので、第１の主軸台が支持する第１のダイスとワークとの距離と、第２の主軸台が支持する第２のダイスとワークとの距離とが、センタ台の位置に関わらず等しくなる。よって、高精度の転造加工が可能になると共に、ワークの移動量と第２のダイスの移動量とが異なるので、ワークが損傷することも避けることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る転造盤の平面図である。
【図２】図１の転造盤の部分断面図である。
【図３】従来の転造盤の概要を示す図である。
【符号の説明】
１０            ベッド
２０，３０      主軸台
２１，３１      主軸
２２，３２      ダイス
２３，３３      サーボモータ
４０            支持台
４１〜４４      ガイドバー
５０            センタ台
５１            台本体
８０            連結部材
８１            支点部
８２            力点部
８３            作用部
Ｗ              ワーク
【図１】
2004268109.tif 000003
【図２】
2004268109.tif 000004
【図３】
2004268109.tif 000005