(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変形可能材料からなる第１の構成要素（４）、及び、第２の構成要素（５）から製品を製造する方法であって、
第１の構成要素（４）の一部を、第２の構成要素（５）内においてあらかじめ形成された開口部に挿入するステップと、
第１の構成要素（４）の材料を変形し、第１の構成要素（４）に一体的な１対の離間した段部（５０）を形成することにより、この離間した段部（５０）の間に第２の構成要素（５）を保持することで、第２の構成要素（５）が、第１の構成要素（４）に対して摺動しないように固定するステップと、を含んでおり、
各段部（５０）は、第１の構成要素（４）の表面に工作手段（２０、２１）を作用させて形成した凹部に隣接して形成されたものであり、且つ、各段部（５０）が、前記凹部の形成の際に、第１の構成要素（４）の変形可能材料を変位させることにより形成されたものであり、
段部（５０）を形成する際に、第２の構成要素（５）に、一方または両方の段部（５０）を係合させることによって、第２の構成要素（５）を第１の構成要素（４）に沿って摺動させるステップをさらに含み、
第２の構成要素（５）が、一の段部（５０）によって、他方の段部（５０）の方へ押され、両方の段部（５０）が同時に係合することによって、第２の構成要素（５）を最終的に第１の構成要素（４）の所定位置に固定することを特徴とする、製造方法。
【請求項２】
第１の構成要素（４）は金属からなり、使用される工作手段（２０、２１）は金属の作業工作手段である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第２の構成要素（５）の開口部を介して挿入される第１の構成要素（４）の部分は円筒状部分であり、第２の構成要素（５）内の開口部は環状であって、その直径は第１の構成要素（４）の円筒状部分と一致する構成において、当該方法はさらに、工作手段と第１の構成要素（４）とを互いに相対的に回転させるステップを含み、各段部（５０）は、第１の構成要素（４）の円筒状部分に形成され、各段部（５０）は、円筒状部分の他の部分の直径よりも大きい直径を有する環状の隆起を備えており、各凹部は、円筒状部分の周囲に沿って延びる環状の凹部である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
第１の構成要素（４）は略円筒形のスピンドルであり、第２の構成要素（５）はワッシャであって、このスピンドルを回転させるステップをさらに含んでいる、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
使用される工作手段（２０、２１）は、第１の構成要素（４）に最初に係合するポイントとしての開口部のある三角部分を備えており、この三角部分は、異なる傾斜角をなして頂点から延びる第１及び第２の傾斜面を有しており、当該方法は、第１の構成要素（４）の表面に対して垂直な方向に、工作手段に力を加えるとともに、この工作手段を、２つの異なる傾斜面と第１の構成要素（４）の表面との相互作用によって生成される合力の影響下において、前記表面に対して平行に移動させるステップを含む、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
第１の構成要素（４）の表面に対して接線方向に作用する力を工作手段に加えることにより、凹部及び段部（５０）の両方を形成させるための材料の変形を補助するステップをさらに備える、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
工作手段（２０、２１）は１対の工具からなり、
支持された第２の構成要素（５）のいずれの側にも１つの工具が存在し、且つ、各工具が１つの段部（５０）を形成するような態様で、前記１対の工具を第１の構成要素（４）に係合させるステップと、
前記１対の工具を第１の構成要素（４）の表面に対して垂直に押しやり、且つ、第１の構成要素（４）の表面に沿って接線方向に互いの方向へと押しやるように作用する力を、これら工具に発生させるステップと、
第１の構成要素（４）上の所定の位置に第２の構成要素（５）を配置すべく、段部（５０）が形成される際に生じる接線方向の力を利用して、第２の構成要素を第１の構成要素（４）に沿って摺動させ、その所定の位置において第２の構成要素（５）を双方の段部（５０）に係合させるステップと、を含む、請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
各凹部を形成するために移動される変形可能材料の容積が、各段部（５０）を形成する変形可能材料の容積よりも大きく、当該方法が、過剰材料から第２の構成要素（５）に隣接する先端部を形成するステップを含んでいる、請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
第２の構成要素（５）の表面であって、この第２の構成要素（５）の開口部を取り囲む表面に１つまたは複数の凹部が形成されており、当該方法は、段部（５０）の形成の際に又はその直後に、第１の構成要素（４）の移動された材料を、第２の構成要素（５）の表面における１つまたは複数の凹部の中へと押しやるステップを含んでおり、製造された製品において、段部（５０）により、第２の構成要素（５）の平行移動が防止されており、また第２の構成要素（５）の凹部における第１の構成要素（４）の材料の係合により、第１及び第２の構成要素間の相対的回転が防止されている、請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
円筒状部分を有する第１の構成要素（４）に対し、所定の直径を有する開口部を備えた第２の構成要素（５）を固定配置するための装置であって、前記所定の直径の大きさが、第２の構成要素（５）を、第１の構成要素（４）の円筒状部分に支持させること、及び、その円筒状部分に沿って摺動させることが可能であるように選択されている場合において、
第１の構成要素を支持するための自由回転手段と、
互いに平行に配置された第１及び第２のシャフトであって、そのうちの少なくとも１つは、その軸に垂直な平面内において他方のシャフトの方向へと移動可能に構成されたシャフトと、
第１及び第２のシャフトを回転させるための手段と、
各シャフト上に軸方向に間隔を置いて配置された第１及び第２のローラ手段であって、その各々が、勾配の異なる第１及び第２の傾斜面を有しており、一方のシャフト上の第１のローラ手段の第１及び第２の傾斜面の勾配が、他方のシャフト上の第１のローラ手段の第１及び第２の傾斜面の勾配に整合しており、一方のシャフト上の第２のローラ手段の第１及び第２の傾斜面の勾配が、他方のシャフト上の第２のローラ手段の第１及び第２の傾斜面の勾配に整合しているローラ手段と、を具備する構成において、
第１及び第２のシャフトは、互いの方向に移動することにより、各シャフトの第１及び第２のローラ手段を第１の構成要素（４）に係合させることが可能であり、ローラ手段と第１の構成要素（４）との係合によって、第１及び第２のローラ手段を互いの方向に向かわせるように作用する力が発生し、この力は、各ローラ手段の第１及び第２の傾斜面間の異なる勾配に起因して発生するものであり、また、
ローラ手段と第１の構成要素（４）との係合により、第２の構成要素（５）の両側において第１の構成要素（４）の材料を変形することが可能であり、第１の構成要素（４）に加えられた力によって、その上に隆起した段部（５０）を形成し、この隆起した段部（５０）が、第２の構成要素（５）の両側に位置することによって、第２の構成要素（５）を第１の構成要素（４）に固定配置することを特徴とする、装置。
【請求項１１】
各ローラ手段の第１及び第２の傾斜面が協働することにより、ローラ手段上において、断面が三角形である環状領域が規定される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
第１及び第２のシャフトの各々は、同一の第１及び第２のローラ手段を備えており、これらローラ手段は、第１の構成要素（４）に係合するに際して、一斉に移動可能であるため、第１の構成要素（４）には曲げモーメントが加わらない構成となっている、請求項１０または請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
各ローラ手段は、変形される第１の構成要素（４）の材料の総容量が、第１の構成要素の円筒状部分の直径を越えて隆起する段部（５０）の形成に必要な材料の容積よりも多くなるように構成された第１及び第２の傾斜面を有し、変形された材料の余剰分は、第２の構成要素（５）の側面に近接して材料の先端部を形成している、請求項１０〜１２のいずれかに記載の装置。
【請求項１４】
各ローラ手段の第１の傾斜面は、相対的に急な傾斜をなし、各ローラ手段の第２の傾斜面は、相対的に緩やかな傾斜をなしている、請求項１０〜１３のいずれかに記載の装置。
【請求項１５】
各ローラ手段の第１の傾斜面は、長手方向軸に対して約４５゜の角度で傾斜している、請求項１０〜１４のいずれかに記載の装置。
【請求項１６】
第２の傾斜面は長手方向軸に対して約９゜の角度で傾斜している、請求項１０〜１５のいずれかに記載の装置。
【請求項１７】
ローラ手段は、最小勾配の部分と、均一な直径の部分とをさらに備えている、請求項１０〜１６のいずれかに記載の装置。
【請求項１８】
第１及び第２のローラ手段は、非作動状態において、互いに隔たるように偏位されている、請求項１０〜１７のいずれかに記載の装置。
【請求項１９】
偏位力は、複数のさらワッシャを備えたばね手段である、請求項１０〜１８のいずれかに記載の装置。
【請求項２０】
第１及び第２のローラ手段の各々は、第１及び第２のピストン手段に接続されている、請求項１０〜１９のいずれかに記載の装置。
【請求項２１】
第１及び第２のピストン手段を流体圧で作動させるための流体圧式作動手段を備える、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
第１のピストン手段は、第２のピストン手段より大きいピストン領域を有し、双方のピストン手段は、共通の出所から供給された圧力流体を共通圧力で受容するため、第１の構成要素（４）には、第２のピストン手段の方向よりも第１のピストン手段の動作方向へより大きな長手方向の力の成分がかかり、このため第１の構成要素（４）は回転端部止めに確実に当接する、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
第１のピストン手段の動作を制限し、回転端部止めに対して、第１のピストン手段を正確な位置に固定するための停止手段が設けられている、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
少なくとも１つの可動シャフトは、流体圧作動式スライド上で摺動可能である、請求項１０〜２３のいずれかに記載の装置。
【請求項２５】
第１及び第２のピストン手段及び流体圧スライドに接続された流体圧式作動手段は、各シャフト上の第１及び第２のローラの動作を制御して２つのシャフト上の第１及び第２のローラの各対が一斉に動作することを確実にするために１つまたは複数のサーボバルブを含んでいる、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
自由回転支持部材は、使用中は第１の構成要素（４）と接触可能な複数のローラベアリングを含む実質的にＵ字形状である伸長された運搬手段を備える請求項１０〜２５のいずれかに記載の装置。
【請求項２７】
自由回転支持手段は、第１の構成要素（４）の一端が接触する回転端部止めを備える、請求項２６記載の装置。
【請求項２８】
回転端部止めは、前側に延ばされた位置から後側に延ばされた位置まで移動可能である、請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
流体圧式可動スライドの作動を制御するためにコンピュータ制御手段が供給されている請求項１０〜２８のいずれかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピンドルの構成要素を製造するための装置及びその方法に関し、特に、フランジ等の二次構成要素をスピンドルに確実に固定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
機械装置には、円筒形の伸長されたロッドの形状を有するスピンドルが広く使用されている。スピンドルは、機械の構成要素間の軸方向の力及び回転方向への力を伝達するために使用することが可能であり、また、スピンドルにはキー、キー溝、スプライン及びフランジといった二次構成要素を設けて、上記した力の伝達を容易にすることが知られている。スピンドルはまた、スピンドルと他の構成要素及び車両におけるシャーシ等の反作用点との接合を容易にするために、ねじ切りされた部分及び／またはアンダーカットされた部分を備えることができる。スピンドルの使用の一例としては、車両の座席調整装置におけるばね手段のマウンティングがある。スピンドルにはその長手方向軸に沿った一点にフランジが設けられており、ばね手段の一端がこのフランジに接触している。軸方向の力は、ばね手段からフランジを介してスピンドルへ（そして他の構成要素または反作用点のいずれかへ）と伝達される。容易に理解できることであるが、フランジとスピンドルとの継ぎ目には、ばね手段に伝わる軸方向の力に応じた剪断応力が作用する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
キー及びフランジ等の二次構成要素のスピンドルへの接合を、溶接またははんだ付けによって行うことは周知である。しかしながら、はんだ付けの場合は、二次構成要素とスピンドルとの間の継ぎ目が弱すぎて必要な力を伝達できない可能性がある。溶接の場合には強力な継ぎ目が形成されるが、構成要素を激しく加熱する必要があるため、スピンドル及び／またはフランジの強度及び硬度特性が害されるおそれがある。はんだ付け及び溶接はまた、二次構成要素及び継ぎ目付近のスピンドルの表面に、許容できない程の凹凸を形成する可能性がある。またその作業を実行するためには、大きな労働力が必要となり、時間もかかり、コストが高くつく結果となる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題を解消すべく、考えられたものである。本発明の第１の側面によれば、変形可能材料からなる第１の構成要素、及び、第２の構成要素から製品を製造する方法が提供される。この方法は、
第１の構成要素の一部を、第２の構成要素内においてあらかじめ形成された開口部に挿入するステップと、
第１の構成要素の材料を変形し、第１の構成要素に一体的な１対の離間した段部を形成することにより、この離間した段部の間に第２の構成要素を保持することで、第２の構成要素が、第１の構成要素に対して摺動しないように固定するステップと、を含んでおり、
各段部は、第１の構成要素の表面に工作手段を作用させて形成した凹部に隣接して形成されたものであり、且つ、各段部が、前記凹部の形成の際に、第１の構成要素の変形可能材料を変位させることにより形成されたものであることを特徴とする。
【０００５】
本発明の第２の側面によれば、円筒状部分を有する第１の構成要素に対し、所定の直径を有する開口部を備えた第２の構成要素を固定配置するための装置が提供される。この装置は、前記所定の直径の大きさが、第２の構成要素を、第１の構成要素の円筒状部分に支持させること、及び、その円筒状部分に沿って摺動させることが可能であるように選択されている場合において、
第１の構成要素を支持するための自由回転手段と、
互いに平行に配置された第１及び第２のシャフトであって、そのうちの少なくとも１つは、その軸に垂直な平面内において他方のシャフトの方向へと移動可能に構成されたシャフトと、
第１及び第２のシャフトを回転させるための手段と、
各シャフト上に軸方向に間隔を置いて配置された第１及び第２のローラ手段であって、その各々が、勾配の異なる第１及び第２の傾斜面を有しており、一方のシャフト上の第１のローラ手段の第１及び第２の傾斜面の勾配が、他方のシャフト上の第１のローラ手段の第１及び第２の傾斜面の勾配に整合しており、一方のシャフト上の第２のローラ手段の第１及び第２の傾斜面の勾配が、他方のシャフト上の第２のローラ手段の第１及び第２の傾斜面の勾配に整合しているローラ手段と、を具備する構成において、
第１及び第２のシャフトは、互いの方向に移動することにより、各シャフトの第１及び第２のローラ手段を第１の構成要素に係合させることが可能であり、ローラ手段と第１の構成要素との係合によって、第１及び第２のローラ手段を互いの方向に向かわせるように作用する力が発生し、この力は、各ローラ手段の第１及び第２の傾斜面間の異なる勾配に起因して発生するものであり、また、
ローラ手段と第１の構成要素との係合により、第２の構成要素の両側において第１の構成要素の材料を変形することが可能であり、第１の構成要素に加えられた力によって、その上に隆起した段部を形成し、この隆起した段部が、第２の構成要素の両側に位置することによって、第２の構成要素を第１の構成要素に固定配置することを特徴とする。
【０００６】
本発明が提供する装置は、フランジなどの二次的要素を、半田付けや溶接によることなく、スピンドルに自動的に固定する方法を実行する場合に好適に用いることができる。本発明の装置によれば、スピンドルと二次的要素との間において、軸方向及び回転方向の力を適切に伝達できるだけの強度を有する継ぎ目を構成することができる。しかもスピンドル及び／または二次構成要素を、外側から激しく加熱する必要もない。
【０００７】
本発明によれば、従来よりも、迅速、安全、強力かつ精密な態様で、二次構成要素をスピンドルに結合することができる方法が提供される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、添付の図面を参照しつつ、本発明の好適な実施例につき、具体的に説明する。なお、以下の実施例は例示であり、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０００９】
図１及び２は、本発明に基づく装置の第１の実施例を示している。装置１は、互いに平行に配置された２つの回転シャフト３を備えている。一方のシャフト３は中心が固定されているが、もう一方のシャフトは油圧操作式のスライド（図示せず）に搭載されている。この後者のシャフト３は、その軸芯に対して直角に、すなわち、固定されたシャフト３に向かって移動可能である。この移動に際し、２つのシャフト３の当初の平行位置関係が維持されるように、必要な動作は制御されている。
【００１０】
各シャフト３は、シャフト３の周囲に配置された環状のローラ状取付け部材１４を備えている。シャフト３上に形成されたキー１５とローラ状取付け部材１４内に形成されたキー溝１６は、シャフト３とローラ状取付け部材１４との間の回転力を伝達し、これらの部材間に相対運動が生じないようにしている。
【００１１】
各シャフト３のローラ状取付け部材１４は、その外面１７上に略環状である２つのローラ２０、２１を備えている。ローラ２０、２１は軸芯方向に間隔を置いて配置されており、ローラ２０、２１の内面２３の間には間隙２２が形成されている。間隙２２の内部には、環状の内板１２が、シャフト３に対して半径方向に偏位しないように固定配置されている。ローラ２０、２１は各々、軸芯方向にスライド可能であるようにローラ状取付け部材１４内に取り付けられている。各ローラ２０、２１の内面２３は、互いに向き合った凹部２６を含んでいる。各凹部２６には、さらワッシャまたは押圧型のばねからなるばね手段１３が２つのローラ２０、２１間において固定されており、装置が非作動状態のときに間隙２２が最大となるようにローラ２０、２１に偏位力を付与している。間隙２２の最大寸法は、調整ナット３１を介して調整することが可能であり、これにより、ローラ２０、２１の軸芯方向の開始位置を設定することができる。異なる数及び種類のさらワッシャを使用すれば、２つのローラ２０、２１間の有効なばね力を調節することができる。環状の内板１２はローラの停止限界を規定するストッパとして機能し、ローラ２０、２１が軸芯方向に互いに接近し過ぎて偏位手段１３を損傷することのないようにしている。
【００１２】
環状ローラ２０、２１の外面は、転動面２５を形成している。転動面２５の形状は、図３及び４に最も良く示されている。各ローラ２０、２１は、漸次、外側に傾斜する部分を有している。ローラ２０、２１はまた、図４が示す断面で見ると、略三角形状である環状の突起２７Ａ及び２７Ｂを有している。突起２７Ａ及び２７Ｂは、ローラの内面２３により近い、相対的に急な傾斜面２８Ａ及び２８Ｂ（半径方向に対する角度α）を有し、ローラの内面２３からより遠い位置にある、相対的にゆるやかな傾斜面２９Ａ及び２９Ｂ（長手方向軸に対する角度β）を有している。図３及び４が示す好適な実施形態では、αは４５゜、βは９゜である。さらに、面２５は最小勾配の部分３０（長手方向軸に対する角度はＹであり、本好適な実施形態ではＹは１゜）を有している。面２５の他の部分は、実質的に均一な外径を有する直円筒形である。
【００１３】
本実施例における機械加工の対象たる構成要素は、長状、且つ、略円筒形状のスピンドル４である。スピンドル４は、凹部及び／または凸部を含んでいてもよい。但し、スピンドル４の機械加工される領域に近接した部分は、均等な外径を有する円筒形である。好適には、スピンドル４は、１２パーセント以上の伸び率を有している。
【００１４】
好適な実施形態では、スピンドル４に固定される構成要素はワッシャ５であり、ワッシャ５は、中央にスピンドル４の円筒形部分の外径よりもわずかに大きい直径の開口部を有していて、スピンドル４に固定される前にスピンドル４の軸に沿ってスライドすることができる。ワッシャ５の外径は本発明にとって関連ある事項ではない。
【００１５】
使用に際しては、スピンドル４は２つのシャフト３の間に、２つのシャフト３及びスピンドル４の３つの長手方向軸芯が同一方向を向くように配置される。
【００１６】
スピンドル４は、図７が示すように、自由回転式支持装置４０上に支持されている。自由回転式支持装置４０は、略Ｕ字形である溝（トラフ）内に配置された一連のローラベアリング４１を備えている。トラフにおいて、スピンドル４は、その長手方向に沿った複数の箇所でローラベアリングに支持されるように配置することが可能である。ローラベアリング４１は、機械加工の間にスピンドル４の軸が変形しないように機能する。自由回転式支持装置４０はまた、その一端に回転可能な端部止め装置（エンドストップ）４３を含んでおり、使用中はスピンドル４の一端がこれに当接する。自由回転式支持装置４０及びエンドストップ４３は共に自由に回転する機能を有しており、スピンドル４及びワッシャ５がローラ２０、２１に接触する際に、ローリング摩擦及び結合された慣性極モーメントによって生じる接線力を調整する。自由回転可能なエンドストップ４３は、スピンドル４の長手方向軸の方向に後方に延びる部分（スピンドル４はここで装置への出し入れが可能である）から前方に延びる部分へと移動することができる。
【００１７】
スピンドル４に固定されるワッシャ５は、装置内に導入されて自由回転式支持装置４０とローラ状取付け部材１４の内板１２との間に配置され、保持される。ワッシャ５はまた、ワッシャがローラ２０、２１の両内側側面２３の間に配置されるようにスピンドル４上に軸方向に配置される。
【００１８】
移動可能である方のシャフト３上の油圧操作式スライドは、２つのシャフト３及びローラ２０、２１のペアを互いに近づけるように作動し、各ローラ２０、２１の転動面２５をスピンドル４の表面に接触させる。油圧式スライド上の可動シャフト３の動きは、好適には周知の設計によるコンピュータ化された制御システム等の自動手段によって制御される。
【００１９】
ローラ２０のペアは、ワッシャ５の軸芯方向片側に位置するように、スピンドル４に接触し、他方のローラ２１のペアは、ワッシャ５の軸芯方向反対側に位置するようにスピンドル４に接触する。自由回転式支持装置４０及び回転式エンドストップ４３の低摩擦特性により、ローラ２０、２１とスピンドル４との間の接触によってスピンドル４が回転し、係合する転動面２５とスピンドル表面４の間には相対的な接線方向運動が生じない。言い替えれば、ローラ２０、２１は、スピンドル４と転動面２５との間にスリップを発生させることなく確実にスピンドル４を回転させる。
【００２０】
ローラの他の部分よりも大きな直径を有するために、突起２７の先端は、スピンドル表面に最初に接触するローラ２０、２１の転動面２５の部分となっている。突起２７がスピンドル４に接触すると、スピンドル４に力がかかる。突起２７の急な傾斜面２８及び緩やかな傾斜面２９により、スピンドル表面への突起２７の最初の貫入時に、可動シャフト３を移動させる油圧式スライドによって供給される半径方向の力は、半径方向及び軸芯方向の成分によって各傾斜面２８、２９とスピンドル４との間に力を発生させる。αとβの角度差により、各突起２７からワッシャ５の方向へと軸芯方向の差動力が発生する。両シャフト３が接近させられるにつれて、さらばね１３のバイアス力に対抗して、この差動力は、ローラ２０、２１を互いの方向及びワッシャ５の方向へと移動させる。ワッシャ５の平面を中心としてローラ２０、２１が対称的に形成されているため、各ローラ２０、２１の動きは互いに鏡像関係となっている。こうして、ローラ２０、２１の突起２７の作用により、スピンドル４のワッシャ５に近接した部分の材料が、半径方向及び軸芯方向に変形させられ、その結果、ワッシャ５の両側に、同一の隆起した段部５０が形成される。隆起した段部５０は、スピンドルの残りの円筒部分の直径及びワッシャ５の開口部の直径よりも大きい直径を有している。スピンドル材料の軸芯方向への変形により、隆起した段部５０がワッシャ５の側面にまで当たっている。従って、隆起した段部５は、ワッシャ５をスピンドル４の軸芯方向に対して確実に固定している。上記変形により、スピンドル４に対してワッシャ５を回転不能に固定することも可能である。ワッシャ５がスピンドル４に対して回転しないようにより確実に固定するには、変形された材料が流入することのできる凹部又は鋸状部を、開口部に近いワッシャの側面に形成しておけばよい。変形された材料がこれらの凹部に流れ込むことにより、相対回転阻止効果が奏される。
【００２１】
突起２７のサイズは、変形される材料の総容量が、スピンドルの円筒形部分の元の直径より上に盛り上がる隆起した段部の形成に必要な材料の容積よりもわずかに大きくなるようなサイズである。変形される材料のわずかな超過分は、ワッシャ５の側面に近接した材料の先端部５１を形成するのに用いられる。こうして形成される先端部は、ローラ２０、２１の内側の側面２３が接触することを防止し、またワッシャ５の側面の損傷を防止する。
【００２２】
角度α及びβを変えれば、隆起段部の輪郭を変更することができ、また上述した差動力の大きさを変えることも可能である。角度α及びβの差が大きいほど、差動力はより大きくなる。十分な差動力を生じさせるためには、好適には角度αが、角度βの少なくとも４倍とすればよいことが分かっている。上述の実施形態では、角度αは４５゜であり、角度βは９゜である。
【００２３】
ローラ２０、２１の表面の最小傾斜部分３０があるために、転動面の残りの部分は、スピンドル４の表面から離間することになる。転動面の残りの部分は、上述した工程によって形成される隆起段部から離れた位置にあるスピンドル表面上の凹凸を平坦にする機能を有している。
【００２４】
両シャフト３上のローラ２０、２１を同一の対に構成したことにより、形成工程においてスピンドルに加わる力が対称的となる。よって、スピンドル４上には曲げモーメントも加わらず、またシャフトに軸芯方向の力が加わることもない。
【００２５】
隆起段部５０が形成されると、可動シャフト３は、固定シャフト３から離され、ローラ２０、２１はさらワッシャ１３の付勢力の下で、離間した非作動の位置へと戻される。回転可能なエンドストップ４３はその最後方位置へと移動し、仕上がったスピンドル４は除去される。その後、装置は加工すべき次のスピンドルの受け入れ態勢にはいる。
【００２６】
ワッシャ５の軸芯方向位置は、スピンドルの一端が当たる回転可能エンドストップ４３と、２つのローラ２０、２１間の間隙２２の中心との間の距離によってのみ決定されるため、本発明は、スピンドル４上のワッシャ５の軸芯方向位置の正確な位置決めを行うのに適している。この距離は一定であり、調節が容易である。
【００２７】
図５及び６は、本発明の第２の実施形態を示している。第２の実施形態におけるローラ２０、２１の転動面２５は、第１の実施形態の場合と同様である。但し本実施形態では、ローラ２０、２１の動作が油圧手段によって能動的に、且つ、個別に制御される。油圧及び油圧フローは、Ｄｅｕｂｌｉｎ回転分配器のような適正な周知の接続手段を介して各シャフト３に提供される。油圧フローは、内部の導管６３、６４を介して第１及び第２のピストン手段６１、６２へと供給される。各ピストン手段６１、６２は、ローラキャリア６６に固定式に装着されたピストン６５を備えている。各ローラキャリア６６はローラ２０、２１の１つに装着されており、これと協働する。こうしてピストン手段６１、６２はローラ２０、２１を内側へと互いの方向に移動させるために使用され、ばね１００または第１の実施形態の場合のさらばね１３のようなばねによって外側に付勢されている。調整ナット１０１はローラ２０、２１の軸方向の開始位置を規定する。ローラ２０、２１の軸方向の開始位置は、構成要素の形状及び製造される段部５０の容積に関連して正確でなければならない。ピストン手段６１、６２を使用する結果、各ローラ２０、２１は互いに独立して動作することができる。
【００２８】
各ローラ２０、２１は、第１の実施形態の場合と同じ一般的な外的形状であり、ローラ２０、２１間の間隙２２には、圧縮動作の限界停止装置としての環状の内板１２が設けられている。形成工程の間、ワッシャ５はローラ２０、２１に当接することとなるが、内板１２には接触してはならない。
【００２９】
周知のデジタル制御システムを用いることにより、各ピストン６５及び可動シャフト３の油圧スライドの動作を制御することができる。
【００３０】
第１のピストン手段６１のピストン６５は、第２のピストン手段６２のピストン６５よりもわずかに大きいピストン領域を有している。本発明の１つの側面によれば、第１のピストン手段６１は、第２のピストン手段６２の場合よりも２％大きいピストン領域を有している。各ピストン手段には同一の油圧が供給されるため、第１のピストン領域の方が増大されていることは、第２のピストン手段６２よりも第１のピストン手段６１による方がスピンドル４に加わる力がわずかに大きいことを意味している。これは、第１のピストン手段が回転エンドストップ４３に向かって動作するためにスピンドルが常時回転性エンドストップ４３に固定的に接触していることを確実にするという効果を有している。
【００３１】
第１のピストン手段６１及び対応するローラ２０は、制御システムの制御下で軸芯方向に移動し、突起２７Ａは図３の位置Ａ１から位置Ａ２へと移動する。第１のピストン手段６１の動きは、ローラキャリアが接触する段部７０によって制限される。スピンドル４上へのワッシャ５の精密な軸芯方向の位置決めは、こうして自由回転可能なエンドストップ４３と段部７０との間の距離を較正することによって確保することができる。第２のピストン手段６２及びローラ２１は、図３が示すように対応する突起２７Ｂが位置Ｂ１からＢ２へと移動するように操作される。ピストン領域の差異によって異なる力が発生するため、第２のピストン手段６２は第１のピストン手段６１より後にその動作限界に到達する。突起２７の幾何学的形状によって発生する差動力を、油圧システムの使用によって補充すれば有利である。このような態様により、改良された形成工程を提供することが可能となる。
【００３２】
第２の実施形態の場合に使用される油圧システムは、各シャフト３のための電気操作式のサーボバルブによって制御される２つの独立した電源を備えている。サーボバルブは、閉ループ式電子増幅器及びデジタル位置システムによって制御されている。ピストン手段には、容量分析器を使用せずに各シャフトに対して油圧流量に相当する方形波出力信号を供給するフィードバックシステムが備えられている。このような方法で制御システムは、各シャフト３上の対応するローラ２０、２１が正確なアライメントで移動し、スピンドル上への捻れ力の装荷及び／或いは装置への振動の伝搬を防止することを確実にすることができる。ピストン手段と可動性シャフト３とのタイミングは、基準パルスによるデジタル符合器を有する主油圧スライド上のフィードバックシステムを使用して整合される。２つの独立した軸制御は、基準パルスによる相関タイミングのためにリンクされている。形成ローラ２０、２１に伝達される速度及びストロークは、最終形成位置Ａ２、Ｂ２に達するまでのローラ２０、２１の各々の角度βに沿った動程の軌跡を確実にする。
【００３３】
【発明の効果】
第２の実施形態に基づく発明は、制御可能な力、タイミング及び幾何学的形状を適用してローラ２０、２１が要求されるあらゆる剪断部分及び直径の隆起段部を作り出すように設計されることを可能にするという優位点を有している。例えば、本出願人は、各側面に１．０８ｍｍ以上の剪断部分を有し、２０ｋｎ以上の剪断強度を与えるスラストワッシャ５を有するスピンドル４を製造している。組立及び操作精度がローラ２０、２１の同軸性及び軸精度の精密制御（直径１７０でローラ当たり０．０３以下）を保証する２対のローラ２０、２１の性能は、転造工程に固有の精度を打ち立てている。進行中のＳＰＣデータは、ワッシャ５に隣接するスピンドル４の直径に対するワッシャ５上の直径１８における軸振れが０．０２以下であるという性能を示している。
【００３４】
環状ワッシャをスピンドル上へ連結することに関して本発明を説明してきたが、本発明はこれに限定されない。例えば、上述の装置及び方法はまた、非環状の対称型構成要素を少なくとも円筒形部分を有するスピンドルへ連結することにも適合させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施形態に基づく装置の正面図である。
【図２】  図１の線Ａ−Ａに沿った正断面図である。
【図３】  図１の装置の一部の使用中の略断面図である。
【図４】  図１の装置の一部の略図である。
【図５】  本発明の第２の実施形態に一致する装置の正面図である。
【図６】  図５の線Ｂ−Ｂに沿った正断面図である。
【図７】  図１及び５の装置の他の部分の側断面図である。
【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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