(57)【要約】  据え込み加工品の生産性が高い据え込み加工方法を提供する。  押出装置11と２分割された閉塞ダイ20とを準備する。押出装置11の押出ノズル13の押出口15から押出素材１が押し出された状態で該押出ノズル13の先端部が閉塞ダイ20のキャビティ25内に配置されるように閉塞ダイの分割片21、21を相互に組み合わせる。これにより、閉塞ダイ20を形成するとともに、押出素材１を両分割片21、21にそれぞれ設けられた挟持部22、22で互いに協働して挟持する。次いで、押出装置11により押出ノズル13の押出口15から押出素材１を押し出しながら、両分割片21、21の挟持部22、22で押出素材１を挟持した状態で、両分割片21、21を押出素材１の押出方向前方に押出速度よりも低速で移動させる。これにより、押出ノズル13の押出口15と両分割片21、21の挟持部22との間に露出した押出素材１の露出部２を、キャビティ25内において拡径する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部に押出口が設けられた押出ノズルを有する押出装置と、キャビティを有し且つ複数に分割された閉塞ダイと、を用い、
前記押出装置の押出ノズルの押出口から押出素材が押し出された状態で該押出ノズルの先端部が前記キャビティ内に配置されるように複数の閉塞ダイ分割片を相互に組み合わせることによって、閉塞ダイを形成するとともに、押出素材を前記複数の分割片にそれぞれ設けられた挟持部で互いに協働して挟持する工程と、
前記押出装置により前記押出ノズルの押出口から押出素材を押し出すことによって、該押出ノズルの押出口と前記複数の分割片の挟持部との間に露出した押出素材の露出部の材料をキャビティ内に充填しながら、前記複数の分割片の挟持部で押出素材を挟持した状態で該複数の分割片を押出素材の押出方向前方に押出速度よりも低速で前記押出ノズルの押出口に対して相対的に移動させることにより、押出素材の露出部を前記キャビティ内において拡径する工程と、
を含むことを特徴とする据え込み加工方法。
【請求項２】
前記挟持工程では、押出素材の露出部の長さが該露出部の座屈限界長さ以下となる位置で、押出素材を前記複数の分割片の挟持部で挟持する請求項１記載の据え込み加工方法。
【請求項３】
前記拡径工程では、前記挟持工程での前記複数の分割片の挟持部の押出素材への挟持開始時から前記複数の分割片の移動開始時までの間にタイムラグを設定する請求項１記載の据え込み加工方法。
【請求項４】
前記タイムラグの間に、前記複数の分割片の挟持部で押出素材を挟持した状態で、押出素材の被挟持部又は該被挟持部よりも押出方向前方側の部分を切断する請求項３記載の据え込み加工方法。
【請求項５】
前記複数の分割片のうち少なくとも一つの分割片の挟持部に、滑り止め手段が施されている請求項１〜４のいずれか１項記載の据え込み加工方法。
【請求項６】
前記少なくとも一つの分割片の挟持部に、前記滑り止め手段として、押出素材への食込み突部が設けられている請求項５記載の据え込み加工方法。
【請求項７】
前記拡径工程後に、前記複数の分割片の挟持部の押出素材への挟持を解除する工程と、
前記挟持解除工程後に、前記複数の分割片を初期位置に復帰させる工程と、
を含み、
前記挟持工程、前記拡径工程、前記挟持解除工程及び前記復帰工程を順次繰り返し行う請求項１〜４のいずれか１項記載の据え込み加工方法。
【請求項８】
請求項１記載の据え込み加工方法により得られた据え込み加工品。
【請求項９】
先端部に押出口が設けられた押出ノズルを有し且つ該押出ノズルの押出口から押出素材を押し出す押出装置と、
キャビティを有し且つ複数に分割された閉塞ダイと、
前記閉塞ダイが形成されるように複数の閉塞ダイ分割片を相互に組み合わせる分割片組合せ装置と、
前記複数の分割片を相互に組み合わせた状態で該複数の分割片を前記押出装置による押出素材の押出方向前方に押出速度よりも低速で前記押出ノズルの押出口に対して相対的に移動させる駆動装置と、
を備え、
前記複数の分割片には、それぞれ挟持部が設けられるとともに、
前記分割片組合せ装置により前記複数の分割片を相互に組み合わせることによって、前記複数の分割片の挟持部が押出素材を互いに協働して挟持するものとなされていることを特徴とする据え込み加工装置。
【請求項１０】
前記複数の分割片の挟持部で挟持される押出素材の被挟持部又は該被挟持部よりも押出方向前方側の部分を切断する切断装置を備えている請求項９記載の据え込み加工装置。
【請求項１１】
前記複数の分割片のうち少なくとも一つの分割片の挟持部に、滑り止め手段が施されている請求項９又は１０記載の据え込み加工装置。
【請求項１２】
前記少なくとも一つの分割片の挟持部に、前記滑り止め手段として、押出素材への食込み突部が設けられている請求項１１記載の据え込み加工装置。
【請求項１３】
前記分割片組合せ装置は、更に、相互に組み合わされた前記複数の分割片を分離させうるものとなされており、
前記駆動装置は、更に、押出素材の押出方向前方に前記押出ノズルの押出口に対して相対的に移動された前記複数の分割片を初期位置に復帰させるものとなされている請求項９又は１０記載の据え込み加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両（自動車や鉄道車両等）用アーム、コンロッド、ピストン等の、拡径部を有する製品の製作に用いられる据え込み加工方法及び据え込み加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に据え込み加工は、棒状の素材の拡径予定部をその軸方向に加圧することにより、素材の拡径予定部を拡径するものである。この据え込み加工において、拡径時に素材が座屈すると、得られる製品（即ち据え込み加工品）は形状不良（シワ、がぶりきず等）となり製品としての価値が損なわれる。そこで、座屈が生じないようにするため、従来、次のような据え込み加工方法が知られている。【０００３】
すなわち、素材を固定ダイに固定するとともに、素材の拡径予定部をガイドに設けられた挿通孔に挿通して拡径予定部を座屈阻止状態に保持する。次いで。パンチで素材の拡径予定部をその軸方向に加圧しながら、ガイドをパンチの移動方向とは反対方向に移動させることにより、ガイドの先端部と固定ダイとの間に露出する素材の拡径予定部を拡径する方法である（例えば、特許文献１−４参照）。【０００４】
この据え込み加工方法において、素材の拡径予定部を閉塞ダイのキャビティ（成形凹部）内で拡径する場合は、この据え込み加工方法は拘束据え込み加工方法の範疇に入る。この拘束据え込み加工方法によれば、所望する製品形状に出来る限り近い形状のプリフォームを製作することができ、その結果、材料歩留まりの向上や製造工程数の減少を図れるという利点がある。
【特許文献１】特開平９−２５３７８２号公報
【特許文献２】特表平７−５０６７６８号公報
【特許文献３】特開２００５−５９０９７号公報
【特許文献４】特開２００５−１４４５５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
而して、据え込み加工では、素材として例えば押出材からなる素材が使用される。この素材を使用して上記従来の拘束据え込み加工方法により据え込み加工品を製作する場合には、まず押出装置により素材を押出製造し、その後、得られた素材を拘束据え込み加工装置に搬送して該装置にセットする。そして、このセットされた素材について据え込み加工が施されていた。すなわち、素材を押出製造する工程と、素材を据え込み加工する工程とはそれぞれ別々に行われており、据え込み加工品の生産性が低かった。【０００６】
本発明は、上記技術背景に鑑みてなされたもので、その目的は、据え込み加工品の生産性が高い据え込み加工方法、前記方法により得られた据え込み加工品、及び前記方法に用いられる据え込み加工装置を提供することにある。【０００７】
本発明のその他の目的及び利点は、以下の好ましい実施形態から明らかであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は次の手段を提供する。【０００９】
［１］  先端部に押出口が設けられた押出ノズルを有する押出装置と、キャビティを有し且つ複数に分割された閉塞ダイと、を用い、
前記押出装置の押出ノズルの押出口から押出素材が押し出された状態で該押出ノズルの先端部が前記キャビティ内に配置されるように複数の閉塞ダイ分割片を相互に組み合わせることによって、閉塞ダイを形成するとともに、押出素材を前記複数の分割片にそれぞれ設けられた挟持部で互いに協働して挟持する工程と、
前記押出装置により前記押出ノズルの押出口から押出素材を押し出すことによって、該押出ノズルの押出口と前記複数の分割片の挟持部との間に露出した押出素材の露出部の材料をキャビティ内に充填しながら、前記複数の分割片の挟持部で押出素材を挟持した状態で該複数の分割片を押出素材の押出方向前方に押出速度よりも低速で前記押出ノズルの押出口に対して相対的に移動させることにより、押出素材の露出部を前記キャビティ内において拡径する工程と、
を含むことを特徴とする据え込み加工方法。【００１０】
［２］  前記挟持工程では、押出素材の露出部の長さが該露出部の座屈限界長さ以下となる位置で、押出素材を前記複数の分割片の挟持部で挟持する前項１記載の据え込み加工方法。【００１１】
［３］  前記拡径工程では、前記挟持工程での前記複数の分割片の挟持部の押出素材への挟持開始時から前記複数の分割片の移動開始時までの間にタイムラグを設定する前項１又は２記載の据え込み加工方法。【００１２】
［４］  前記タイムラグの間に、前記複数の分割片の挟持部で押出素材を挟持した状態で、押出素材の被挟持部又は該被挟持部よりも押出方向前方側の部分を切断する前項３記載の据え込み加工方法。【００１３】
［５］  前記複数の分割片のうち少なくとも一つの分割片の挟持部に、滑り止め手段が施されている前項１〜４のいずれか１項記載の据え込み加工方法。【００１４】
［６］  前記少なくとも一つの分割片の挟持部に、前記滑り止め手段として、押出素材への食込み突部が設けられている前項５記載の据え込み加工方法。【００１５】
［７］  前記拡径工程後に、前記複数の分割片の挟持部の押出素材への挟持を解除する工程と、
前記挟持解除工程後に、前記複数の分割片を初期位置に復帰させる工程と、
を含み、
前記挟持工程、前記拡径工程、前記挟持解除工程及び前記復帰工程を順次繰り返し行う前項１〜６のいずれか１項記載の据え込み加工方法。【００１６】
［８］  前項１〜７のいずれか１項記載の据え込み加工方法により得られた据え込み加工品。【００１７】
［９］  先端部に押出口が設けられた押出ノズルを有し且つ該押出ノズルの押出口から押出素材を押し出す押出装置と、
キャビティを有し且つ複数に分割された閉塞ダイと、
前記閉塞ダイが形成されるように複数の閉塞ダイ分割片を相互に組み合わせる分割片組合せ装置と、
前記複数の分割片を相互に組み合わせた状態で該複数の分割片を前記押出装置による押出素材の押出方向前方に押出速度よりも低速で前記押出ノズルの押出口に対して相対的に移動させる駆動装置と、
を備え、
前記複数の分割片には、それぞれ挟持部が設けられるとともに、
前記分割片組合せ装置により前記複数の分割片を相互に組み合わせることによって、前記複数の分割片の挟持部が押出素材を互いに協働して挟持するものとなされていることを特徴とする据え込み加工装置。【００１８】
［１０］  前記複数の分割片の挟持部で挟持される押出素材の被挟持部又は該被挟持部よりも押出方向前方側の部分を切断する切断装置を備えている前項９記載の据え込み加工装置。【００１９】
［１１］  前記複数の分割片のうち少なくとも一つの分割片の挟持部に、滑り止め手段が施されている前項９又は１０記載の据え込み加工装置。【００２０】
［１２］  前記少なくとも一つの分割片の挟持部に、前記滑り止め手段として、押出素材への食込み突部が設けられている前項１１記載の据え込み加工装置。【００２１】
［１３］  前記分割片組合せ装置は、更に、相互に組み合わされた前記複数の分割片を分離させうるものとなされており、
前記駆動装置は、更に、押出素材の押出方向前方に前記押出ノズルの押出口に対して相対的に移動された前記複数の分割片を初期位置に復帰させるものとなされている前項９〜１２のいずれか１項記載の据え込み加工装置。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は次の効果を奏する。【００２３】
［１］の発明では、押出素材を押出製造する工程と、押出素材を据え込み加工する工程とを連続して行うことができる。そのため、据え込み加工品の生産性を向上させることができる。【００２４】
さらに、押出素材の露出部（即ち拡径予定部）を拡径するために押出素材を軸方向に加圧する力として、押出装置の押出力が利用されているので、従来の据え込み加工方法で用いられていた、素材を軸方向に加圧するパンチ及びその駆動装置を別途必要としない。そのため、据え込み加工装置の簡素化を図ることができる。【００２５】
もとより、押出素材の露出部を閉塞ダイのキャビティ内において拡径するので、所望する製品形状に出来る限り近い形状のプリフォームを製作することができ、もって、材料歩留まりの向上や製造工程数の減少を図ることができる。【００２６】
さらに、押出素材の露出部の材料をキャビティ内に充填しながら、複数の分割片の挟持部で押出素材を挟持した状態で該複数の分割片を押出素材の押出方向前方に押出速度よりも低速で移動させることにより、キャビティ内における材料の流れが分散される。そのため、押出装置の押出力を過大に上昇させなくても閉塞ダイのキャビティ内の隅部に材料を充填することができる。これにより、キャビティ内に未充填部が生じる不具合を防止することができ、もって、欠肉欠陥のない高品質の据え込み加工品を得ることがきる。【００２７】
さらに、押出装置の押出力を過大に上昇させなくても閉塞ダイのキャビティ内の隅部に材料を充填することができるので、加工時に閉塞ダイに加わる負荷を低減することができる。そのため、閉塞ダイの耐用寿命を延ばすことができる。【００２８】
［２］の発明では、押出素材の座屈を確実に防止し得て、押出素材の露出部を良好に拡径することができる。【００２９】
［３］の発明では、拡径初期時に押出素材の露出部の断面積を増大させ得る。そのため、押出素材の露出部の座屈限界長さを長くすることができ、もって座屈を更に確実に防止することができる。【００３０】
［４］の発明では、押出素材の被挟持部又は該被挟持部よりも押出方向前方側の部分を切断予定部として切断する際、押出素材の当該部分は移動していないので、押出素材の当該部分を容易に切断することができる。【００３１】
さらに、押出装置により押出素材を押し出しながら押出素材の切断が行えるので、据え込み加工装置の設置場所の省スペース化を図ることができる。【００３２】
［５］の発明では、押出素材をしっかりと挟持することができる。【００３３】
［６］の発明では、押出素材を確実にしっかりと挟持することができる。【００３４】
［７］の発明では、据え込み加工品の生産性を更に向上させることができる。【００３５】
［８］の発明では、欠肉欠陥、シワ、かぶりきず等の形状不良のない高品質の据え込み加工品を提供できる。【００３６】
［９］〜［１３］の発明では、本発明に係る据え込み加工方法に好適に用いられる据え込み加工装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の一実施形態に係る据え込み加工装置の一部切欠き平面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、同据え込み加工装置の左右一対の閉塞ダイ分割片を相互に組み合わせた状態を示す、一部切欠き平面図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、同据え込み加工装置により押出素材の露出部をタイムラグの間において拡径する途中の状態を示す、一部切欠き平面図である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、同据え込み加工装置により押出素材の露出部を拡径した状態を示す、一部切欠き平面図である。
【図１Ｅ】図１Ｅは、同据え込み加工装置の両分割片を相互に分離した状態を示す、一部切欠き平面図である。
【図１Ｆ】図１Ｆは、同据え込み加工装置の両分割片を初期位置に復帰させた状態を示す、一部切欠き平面図である。
【図１Ｇ】図１Ｇは、同据え込み加工装置の両分割片を再度相互に組み合わせた状態を示す、一部切欠き平面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１Ａ中のＡ−Ａ線断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図１Ａ中のＢ−Ｂ線から見た正面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、図１Ａ中のＣ−Ｃ線から見た側面図である。
【図３】図３は、同据え込み加工装置により加工された据え込み加工品の斜視図である。
【符号の説明】
【００３８】
１…押出素材
２…露出部
３…被挟持部
５…据え込み加工品
６…拡径部
７…食込み痕
10…据え込み加工装置
11…押出装置
13…押出ノズル
15…押出口
200…分割片組合せ装置
20…閉塞ダイ
21…分割片
22…挟持部
23…食込み突部
25…キャビティ
29…流体圧シリンダ
30…駆動装置
31…流体圧シリンダ
40…切断装置
41…切断刃
42…切断ダイ
43…流体圧シリンダ
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
次に、本発明の幾つかの好ましい実施形態について図面を参照して以下に説明する。なお本実施形態では、説明の便宜上、前方とは、押出素材の押出方向における前方を意味し、後方とは、押出素材の押出方向とは反対方向を意味する。【００４０】
図１Ａ〜図３は、本発明の一実施形態を説明するための図である。【００４１】
図１Ａにおいて、（10）は本実施形態に係る据え込み加工装置である。この据え込み加工装置（10）は、詳述すると拘束据え込み加工装置である。また、（１）は押出素材である。【００４２】
図３において、（５）は、据え込み加工装置（10）により加工された据え込み加工品である。この据え込み加工品（５）は、その軸方向の一部（詳述すると端部）に拡径部（６）が１個形成されている。この据え込み加工品（５）は、車両（自動車や鉄道車両等）用アーム、コンロッド、ピストン等の製品を製作するためのプリフォームとして用いられる。なお、車両用アームとしては、他の部材と連結される連結部（例えばブッシュ装着部）を有する直線状アーム、ナックル等が具体的に挙げられる。【００４３】
図１Ａ及び図２Ａ〜図２Ｃに示すように、押出素材（１）は、中実棒状のアルミニウム又はアルミニウム合金押出材からなる。押出素材（１）の断面形状は円形状であり、押出素材（１）の径はその軸方向（即ち押出方向）に一定に設定されている。【００４４】
なお本発明では、押出素材（１）の材質は、アルミニウムやアルミニウム合金に限定されるものではなく、例えば、真鍮、銅、ステンレス鋼等の金属であっても良いし、プラスチックであっても良い。また、押出素材（１）の断面形状は円形状に限定されるものではなく、四角形状や六角形状等の多角形状であっても良い。また、押出素材（１）は中実材に限定されるものではなく、例えば中空材であっても良い。【００４５】
押出素材（１）の直径は、例えば１６ｍｍである。また、据え込み加工品（５）において、例えば、拡径部（６）の最大直径は６０ｍｍ、拡径部（６）の長さは４５ｍｍである。ただし本発明では、押出素材（１）の直径及び据え込み加工品（５）の各部位の寸法は、上記の寸法に限定されるものではない。例えば、車両用アーム、コンロッド、ピストン等の製品の製作に合わせて本発明の目的が達せられるように押出素材（１）の直径及び据え込み加工品（５）の各部位の寸法は設定することができる。【００４６】
据え込み加工装置（10）は、図１Ａに示すように、押出装置（11）と閉塞ダイ（20）と切断装置（40）とを備えている。【００４７】
押出装置（11）は、押出素材（１）を押出製造するためのものである。この押出装置（11）は、コンテナ部（12）と押出ノズル（13）とステム（16）とを有している。コンテナ部（12）内には、アルミニウム又はアルミニウム合金のビレット（Ｂ）が装填される。ステム（16）はコンテナ部（12）内のビレット（Ｂ）をその後側から押出方向前方に加圧するためのものである。押出ノズル（13）は、コンテナ部（12）に押出方向前方に突出して設けられている。この押出ノズル（13）の内部には、コンテナ部（12）の内部と連通した成形孔（14）が、該押出ノズル（13）の軸方向（即ち長さ方向）に延びて設けられている。また、押出ノズル（13）の外径はその軸方向に一定に設定されている。そして、この押出ノズル（13）の先端部に、成形孔（14）の出口としての押出口（15）が設けられている。押出口（15）（即ち成形孔（14））の断面形状は、押出素材（１）の断面形状に対応する形状、すなわち円形状に形成されている。【００４８】
閉塞ダイ（20）は、押出素材（１）の所定部位を設計形状に形成する閉塞状キャビティ（25）を有している。さらに、この閉塞ダイ（20）は、その軸方向（即ち押出素材（１）の押出方向）に沿って２分割されたものであり、左右一対の閉塞ダイ分割片（21）（21）から構成されている。両分割片（21）（21）は、押出装置（11）の押出ノズル（13）の左右両側に互いに対向して配置されている。両分割片（21）（21）は互いに同一構成である。【００４９】
各分割片（21）の前壁部の分割部には、押出素材（１）を挟持する断面半円状（半円弧状）の凹溝（凹部）からなる挟持部（22）が設けられている。そして、図１Ｂに示すように、閉塞ダイ（20）が形成されるように両分割片（21）（21）が相互に組み合わされることによって、両分割片（21）（21）の挟持部（22）（22）は、押出素材（１）を互いに協働して挟持するものとなされている。また、こうして両分割片（21）（21）の挟持部（22）（22）で押出素材（１）を挟持した状態において、押出素材（１）は両分割片（21）（21）の挟持部（22）（22）の内側に嵌め込まれている。両分割片（21）（21）の挟持部（22）（22）には、それぞれ、押出素材（１）に対する滑り止め手段として、押出素材（１）への食込み突部（23）が設けられている。そのため、挟持部（22）の径が押出素材（１）の直径よりも若干小寸に設定されている。したがって、両分割片（21）（21）の挟持部（22）（22）で押出素材（１）を挟持すると、各分割片（21）の挟持部（22）の食込み突部（23）が押出素材（１）の被挟持部（３）に食い込むものとなり、これにより、押出素材（１）の軸方向への滑りが防止される。【００５０】
なお本実施形態では、両方の分割片（21）（21）の挟持部（22）（22）にそれぞれ食込み突部（23）が設けられているが、本発明では、両分割片（21）（21）のうちいずれか一つの分割片（21）の挟持部（22）だけに食込み突部（23）が設けられていても良い。また、押出素材（１）の軸方向への滑りを防止する手段、即ち、滑り止め手段として、食込み突部（23）とは別の手段が挟持部（22）に施されていても良い。【００５１】
また、各分割片（21）の後壁部の分割部には、押出ノズル（13）と嵌合する凹部（26）が設けられている。そして、図１Ｂに示すように、両分割片（21）（21）を相互に組み合わせた状態において、両分割片（21）（21）の凹部（26）（26）同士の合体により形成された嵌合孔内に押出ノズル（13）が適合状態に嵌合されるものとなされている。【００５２】
さらに、据え込み加工装置（10）は、閉塞ダイ（20）が形成されるように両分割片（21）（21）を相互に組み合わせる分割片組合せ装置（200）と、駆動装置（30）とを備えている。【００５３】
分割片組合せ装置（200）は、両分割片（21）（21）を相互接近方向及び分離方向に移動させるための駆動源として左右一対の流体圧シリンダ（例：油圧又はガス圧シリンダ）（29）（29）を有している。各分割片（21）は流体圧シリンダ（29）のロッド（29a）に接続されている。また、各分割片（21）は、押出素材（１）の押出方向に対して垂直な方向に延びたＬＭガイドレール（28）上を移動可能な受け台（27）上に固定されている（図２Ａ及び図２Ｃ参照）。そして、両分割片（21）（21）は、それぞれ対応する受け台（27）及びレール（28）を介して、同一の移動ステージ（32）上に設置されている。この移動ステージ（32）は、押出素材（１）の押出方向の前方及び後方に移動可能に設置されている。なお、（33）（33）は移動ステージ（32）のレールである。【００５４】
この分割片組合せ装置（200）は、流体圧シリンダ（29）（29）を作動させて両分割片（21）（21）を相互接近方向に移動させることにより、図１Ｂに示すように、両分割片（21）（21）を相互に組み合わせて閉塞ダイ（20）を形成するものとなされている。さらに、この分割片組合せ装置（200）は、流体圧シリンダ（29）（29）を作動させて、相互に組み合わされた両分割片（21）（21）を相互分離方向に移動させることにより、該両分割片（21）（21）を相互に分離して閉塞ダイ（１）を２個に分割しうるものとなされている。【００５５】
駆動装置（30）は、両分割片（21）（21）を相互に組み合わせた状態で該両分割片（21）（21）を押出素材（１）の押出方向前方に押出速度よりも低速で移動させるためのものである。この駆動装置（30）の駆動源として２個の流体圧シリンダ（例：油圧又はガス圧シリンダ）（31）（31）が前記移動ステージ（32）に接続されている。そして、駆動装置（30）は、図１Ｃ及び図１Ｄに示すように、両流体圧シリンダ（31）（31）を作動させてそのロッド（31a）（31a）を短縮させることにより、両分割片（21）（21）を移動ステージ（32）ごと押出素材（１）の押出方向前方に所定速度で移動させるものとなされている。さらに、この駆動装置（30）は、図１Ｅ及び図１Ｆに示すように、両流体圧シリンダ（31）（31）を作動させてそのロッド（31a）（31a）を突出させることにより、押出素材（１）の押出方向前方に移動された両分割片（21）（21）を初期位置に復帰（移動）させうるものとなされている。【００５６】
なお本発明では、駆動装置（30）は、上記の他に、押出ノズル（13）の押出口（15）を押出素材（１）の押出方向後方に押出速度よりも低速で移動させるためのものであっても良い。さらに、この場合、駆動装置（30）は、押出素材（１）の押出方向後方に移動された押出ノズル（13）の押出口（15）を初期位置に復帰（移動）させうるものとなされていても良い。【００５７】
切断装置（40）は、押出素材（１）の拡径部（６）を押出素材（１）から切り離すために、両分割片（21）（21）の挟持部（22）（22）で挟持される押出素材（１）の被挟持部（３）又は該被挟持部（３）よりも押出方向前方側の部分を切断（詳述すると剪断）するものである。切断装置（40）は、互いに対応する切断刃（詳述すると剪断刃）（41）及び切断ダイ（42）を有している。切断刃（41）及び切断ダイ（42）は、両分割片（21）（21）（即ち閉塞ダイ（20））の前方側における押出素材（１）の左右両側に互いに対向して配置されている。【００５８】
切断刃（41）及び切断ダイ（42）には、それぞれ駆動源として流体圧シリンダ（例：油圧又はガス圧シリンダ）（43）（43）が接続されている。そして、図１Ｇに示すように、流体圧シリンダ（43）を作動させてそのロッド（43a）を突出させることにより、押出素材（１）の切断予定部を切断刃（41）と切断ダイ（42）との間に挟んで該切断予定部を切断刃（41）によって切断（剪断）するものとなされている。一方、流体圧シリンダ（43）のロッド（43a）を短縮させることにより、切断刃（41）及び切断ダイ（42）がそれぞれ元の位置に戻るものとなされている。切断刃（41）及び切断ダイ（42）は、それぞれ対応する流体圧シリンダ（43）を介して枠体（44）に固定状態に取り付けられている。【００５９】
次に、上記据え込み加工装置（10）を用いた据え込み加工方法を以下に説明する。【００６０】
まず、図１Ａに示すように、閉塞ダイ（20）の両分割片（21）（21）を相互に分離した状態に配置しておく。次いで、押出装置（11）のコンテナ部（12）内に装填された加熱状態のビレット（Ｂ）をステム（16）により押出方向前方に加圧し、これにより、押出ノズル（13）の押出口（15）から押出素材（１）を押し出す。なお本実施形態では、押出素材（１）は例えば水平方向に押し出される。【００６１】
そして、図１Ｂに示すように、押出ノズル（13）の先端部の押出口（15）から押出素材（１）が押し出された状態で該押出ノズル（13）の先端部がキャビティ（25）内に配置されるように分割片組合せ装置（200）によって両分割片（21）（21）を相互に組み合わせる。これにより、閉塞ダイ（20）を形成すると同時に、押出ノズル（13）の押出口（15）から押し出されてきた押出素材（１）を両分割片（21）（21）の挟持部（22）（22）で互いに協働して挟持する［挟持工程］。すると、各分割片（21）の挟持部（22）の食込み突部（23）が押出素材（１）の被挟持部（３）に食い込み、これにより、押出素材（１）の軸方向への滑りが防止される。一方、押出素材（１）の被挟持部（３）には、食込み突部（23）に対応する食込み痕（７）が生じる（図１Ｅ参照）。【００６２】
引き続き押出素材（１）を押し出すことによって、押出ノズル（13）の押出口（15）と両分割片（21）（21）の挟持部（22）（22）との間に露出した押出素材（１）の露出部（２）の材料を閉塞ダイ（20）のキャビティ（25）内に充填しながら、図１Ｃ及び図１Ｄに示すように、両分割片（21）（21）の挟持部（22）（22）で押出素材（１）を挟持した状態で、すなわち両分割片（21）（21）を相互に組み合わせた状態で、駆動装置（30）によって両分割片（21）（21）を押出素材（１）の押出方向前方に押出速度よりも低速で移動させる。これにより、押出素材（１）の露出部（２）を閉塞ダイ（20）のキャビティ（25）内において拡径する［拡径工程］。【００６３】
このように、押出素材（１）の露出部（２）の材料を閉塞ダイ（20）のキャビティ（25）内に充填しながら、両分割片（21）（21）を押出素材（１）の押出方向前方に押出速度よりも低速で移動させることにより、キャビティ（25）内における材料の流れが分散される。そのため、押出装置（11）の押出力を過大に上昇させなくても閉塞ダイ（20）のキャビティ（25）の隅部に材料を充填することができる。よって、キャビティ（25）内に未充填部（即ち材料が充填されていない部分）が生じる不具合を防止することができる。そのため、欠肉欠陥などの形状不良の発生を防止することができ、もって高品質の据え込み加工品（５）を得ることができる。【００６４】
さらに、押出装置（11）の押出力を過大に上昇させなくても閉塞ダイ（20）のキャビティ（25）内の隅部に材料を充填することができるので、加工時に閉塞ダイ（20）に加わる負荷を低減することができる。そのため、閉塞ダイ（20）の耐用寿命を延ばすことができる。【００６５】
なお本発明では、駆動装置（30）による両分割片（21）（21）の移動速度は、押出素材（１）の押出速度よりも低速であれば良く、つまり押出素材（１）の押出速度に対して１倍未満であれば良い。両分割片（21）（21）の移動速度と押出素材（１）の押出速度との速度差は、拡径部（６）の形状、即ちキャビティ（25）の形状に応じて定めることができる。また、速度差は一定でも変化させても良い。例えば、拡径量が大きい箇所では速度差を大きくし、拡径量が小さい箇所では速度差を小さくすることができる。すなわち、両分割片（21）（21）の移動速度は、閉塞ダイ（20）のキャビティ（25）の形状に応じて適宜設定されるものであり、例えば、キャビティ（25）内に未充填部が生じないように材料を充填可能な速度に設定される。【００６６】
ここで、挟持工程では、押出素材（１）の露出部（２）の長さが該露出部（２）の座屈限界長さ以下となる位置で、押出素材（１）を両分割片（21）（21）の挟持部（22）（22）で互いに協働して挟持することが望ましい。こうすることにより、押出素材（１）の座屈を確実に防止し得て、押出素材（１）の露出部（２）を良好に拡径することができる。【００６７】
また、拡径工程では、挟持工程での両分割片（21）（21）の挟持部（22）（22）の押出素材（１）への挟持開始時から両分割片（21）（21）の移動開始時までの間にタイムラグを設定することが望ましい。すなわち、まず図１Ｂに示すように、挟持工程において、両分割片（21）（21）の挟持部（22）（22）により押出素材（１）を挟持する。そして、この挟持状態のままで、即ち両分割片（21）（21）を相互に組み合わせた状態のままで、該両分割片（21）（21）を移動させないでその位置（即ち初期位置）に所定時間待機させる。この待機時間がタイムラグに対応している。すると、図１Ｃに示すように、このタイムラグの間に、押出素材（１）の露出部（２）がキャビティ（25）内において若干拡径される。そして、タイムラグの経過後、図１Ｄに示すように、両分割片（21）（21）を押出素材（１）の押出方向前方に押出速度よりも低速で移動させる。以上のようにタイムラグを設定することにより、拡径初期時に押出素材（１）の露出部（２）の断面積を増大させることができる。そのため、露出部（２）の座屈限界長さを長くすることができ、もって座屈を更に確実に防止することができる。【００６８】
拡径工程において、押出素材（１）の露出部（２）の材料が閉塞ダイ（20）のキャビティ（25）内に完全に充填されて露出部（２）が設計形状に拡径されたとき（図１Ｄ参照）、両分割片（21）（21）の移動速度を押出素材（１）の押出速度に一致させる（即ち同期させる）とともに、図１Ｅに示すように、分割片組合せ装置（200）によって両分割片（21）（21）を相互分離方向に移動させて該両分割片（21）（21）を分離する。これにより、両分割片（21）（21）の挟持部（22）（22）の押出素材（１）への挟持を解除する［挟持解除工程］。すると、押出素材（１）の拡径部（６）が押出装置（１）の押出力によって押出方向前方に移動する。なお本実施形態では、図１Ｄに示すように、押出素材（１）の露出部（２）が設計形状に拡径されたときには、押出ノズル（13）の押出口（15）の位置とキャビティ（25）の後端の位置とが一致している。だたし本発明では、押出素材（１）の露出部（２）が設計形状に拡径されたときに、押出ノズル（13）の押出口（15）の位置がキャビティ（25）の後端よりも前方の位置であっても良い。この場合には、露出部（２）の材料は押出ノズル（13）の先端部の外側に回り込む態様でキャビティ（25）内に充填されている。更にこの場合、押出ノズル（13）の外周面の先端部は先窄まりのテーパ状に形成されていることが、押出ノズル（13）の先端部をキャビティ（25）内の材料から抜出し易くなる点で望ましい。【００６９】
次いで、図１Ｅ及び図１Ｆに示すように、両分割片（21）（21）を相互分離状態のままで駆動装置（30）によって初期位置に復帰（移動）させる［復帰工程］。【００７０】
そして、図１Ｇに示すように、分割片組合せ装置（200）によって両分割片（21）（21）を相互に組み合わせることにより、閉塞ダイ（20）を再度形成すると同時に、押出素材（１）を両分割片（21）（21）の挟持部（22）（22）で再度挟持する［挟持工程］。次いで、上述した拡径工程、挟持解除工程及び復帰工程を順次繰り返し行う。【００７１】
なお本実施形態では、挟持工程、拡径工程、挟持解除工程及び復帰工程を繰り返し行う間、押出素材（１）は押出ノズル（13）の押出口（15）から所定速度で連続して押し出されている。ただし本発明では、この間、押出素材（１）の押出は一旦停止されていても良い。また、押出素材（１）の押出速度は一定であっても良いし、変化させても良い。【００７２】
このように据え込み加工を繰り返し行う場合において、２回目以降の拡径工程でもやはり１回目の拡径工程と同じく、両分割片（21）（21）の挟持部（22）（22）の押出素材（１）への挟持開始時から両分割片（21）（21）の移動開始時までの間にタイムラグが設定される。しかるに、このタイムラグの間に、図１Ｇに示すように、両分割片（21）（21）の挟持部（22）（22）で挟持されている押出素材（１）の被挟持部（３）（現在の被挟持部（３））よりも押出方向前方側の部位として、前回の拡径工程時に両分割片（21）（21）の挟持部（22）（22）で挟持されていた押出素材（１）の被挟持部（３）（即ち、前回の被挟持部（３））を、切断装置（40）によって切断（詳述すると剪断）する［切断工程］。この切断方法を詳述すると、切断装置（40）の切断刃（41）及び切断ダイ（42）を相互接近方向に移動させて押出素材（１）の切断予定部（即ち、前回の被挟持部（３））を切断刃（41）と切断ダイ（42）との間に挟み、該切断予定部を切断刃（41）によって切断する。３回目以降の拡径工程でこの切断工程が行われる場合には、拡径部（６）が押出素材（１）から切り離されることとなる。【００７３】
本実施形態では、押出素材（１）の切断予定部は、上述したように、前回の拡径工程時に両分割片（21）（21）の挟持部（22）（22）で挟持されていた押出素材（１）の被挟持部（３）である。この被挟持部（３）には食込み痕（７）が形成されていることから、この被挟持部（３）を切断予定部として切断装置（40）によって切断することにより、切断を容易に行うことができる。なお本発明では、滑り止め手段は、切断が容易になるような形状の食込み痕を形成可能であることが望ましい。そのような滑り止め手段として、断面Ｖ字状（例えば楔状）に突出した食込み突部を分割片（21）の挟持部（22）に設けること、及び／又は、被挟持部（３）にその全周長さの半分以上の長さに亘って食込み痕を形成可能な食込み突部（特に好ましくは断面Ｖ字状に突出した食込み突部）を両分割片（21）（21）の挟持部（22）（22）に設けることなどが挙げられる。【００７４】
この切断工程を拡径工程毎に行うことにより、図３に示すように１個の拡径部（６）を有する据え込み加工品（５）を得ることができる。あるいは、この切断工程を、繰り返し行われる拡径工程のうち１回おきに又は２回以上おいて行うことにより、２個又は３個以上の拡径部（６）を有する据え込み加工品（図示せず）を得ることができる。【００７５】
こうして得られた据え込み加工品（５）は、所望する製品形状に出来る限り近い形状のプリフォームとして用いられる。【００７６】
而して、上記実施形態の据え込み加工方法によれば、押出素材（１）を押出製造する工程と、押出素材（１）を据え込み加工する工程とを連続して行うことができる。そのため、据え込み加工品（５）の生産性を向上させることができる。【００７７】
さらに、押出素材（１）の露出部（２）（即ち拡径予定部）を拡径するために押出素材（１）を軸方向に加圧する力として、押出装置（11）の押出力が利用されているので、従来の据え込み加工方法で用いられていた、素材を軸方向に加圧するパンチ及びその駆動装置を別途必要としない。そのため、据え込み加工装置（10）の簡素化を図ることができる。【００７８】
もとより、押出素材（１）の露出部（２）を閉塞ダイ（20）のキャビティ（25）内において拡径するので、所望する製品形状に出来る限り近い形状のプリフォームを製作することができ、もって、材料歩留まりの向上や製造工程数の減少を図ることができる。【００７９】
また、挟持工程、拡径工程、挟持解除工程及び復帰工程が順次繰り返し行われるので、据え込み加工品（５）の生産性を更に向上させることができる。【００８０】
また、タイムラグの間に、押出素材（１）の切断を行うことにより、次の効果を奏する。すなわち、もし仮に押出素材（１）の切断予定部を切断するときに該切断予定部が移動している場合には、切り口や切断部が変形するなど様々な問題が発生する。そこで、この問題が生じないようにするため、本実施形態では、タイムラグの間に押出素材（１）の切断を行う。こうすることにより、押出素材（１）の切断予定部を切断する際、押出素材（１）の切断予定部は移動していないので、そのような問題を発生させないで切断予定部を良好に切断することができるし、切断予定部を容易に切断することができる。【００８１】
さらに、押出装置（11）により押出素材（１）を押し出しながら押出素材（１）の切断が行えるので、据え込み加工装置（10）の設置場所の省スペース化を図ることができる。【００８２】
また、両分割片（21）（21）の挟持部（22）（22）に、それぞれ、滑り止め手段として、押出素材（１）への食込み突部（23）が設けられているので、押出素材（１）の滑りを防止することができて、押出素材（１）をしっかりを挟持することができる。【００８３】
もとより、押出素材（１）の座屈が生じないので、シワ、かぶりきず等の形状不良のない高品質の据え込み加工品を提供できる。【００８４】
以上で本発明の一実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に示したものに限定されるものではない。【００８５】
例えば、本発明では、両分割片（21）（21）のうち少なくとも一つの分割片（21）の挟持部（22）に、切断装置（40）として切断刃を設けておき、両分割片（21）（21）の両挟持部（22）（22）で押出素材（１）を挟持した状態のもとで押出素材（１）の被挟持部（３）を切断刃により切断しても良い。【００８６】
また、本発明では、閉塞ダイ（20）の分割数は２個に限定されるものではなく、３個であっても良いし、４個以上であっても良い。【００８７】
また、上記実施形態では、押出装置（11）による押出素材（１）の押出方向は水平方向であるが、本発明では、押出素材（１）の押出方向は、例えば、下方向等の鉛直方向であっても良い。【００８８】
また、上記実施形態では、拡径工程において、押出ノズル（13）の押出口（15）の位置は固定されており、複数の分割片（21）（21）の挟持部（22）（22）で押出素材（１）を挟持した状態で該複数の分割片（21）（21）を押出素材（１）の押出方向前方に押出速度よりも低速で移動させることにより、押出素材（１）の露出部（２）をキャビティ（25）内において拡径している。しかるに、本発明では、その他に、拡径工程において、複数の分割片（21）（21）の挟持部（22）（22）で押出素材（１）を挟持した状態で該複数の分割片（21）（21）の位置を固定しておき、押出ノズル（13）の押出口（15）を押出素材（１）の押出方向後方に押出速度よりも低速で移動させることにより、押出素材（１）の露出部（２）をキャビティ（25）内において拡径しても良い。【００８９】
上記の２つの据え込み加工方法をまとめると次のとおりである。すなわち、本発明では、拡径工程において、押出装置（11）により押出ノズル（13）の押出口（15）から押出素材（１）を押し出すことによって、該押出ノズル（13）の押出口（15）と複数の分割片（21）（21）の挟持部（22）（22）との間に露出した押出素材（１）の露出部（２）の材料をキャビティ（25）内に充填しながら、複数の分割片（21）（21）の挟持部（22）（22）で押出素材（１）を挟持した状態で該複数の分割片（21）（21）を押出素材（１）の押出方向前方に押出速度よりも低速で押出ノズル（13）の押出口（15）に対して相対的に移動させることにより、押出素材（１）の露出部（２）をキャビティ（25）内において拡径する。【００９０】
また、上記実施形態では、駆動装置（30）は、両分割片（21）（21）を相互に組み合わせた状態で該両分割片（21）（21）を押出素材（１）の押出方向前方に押出速度よりも低速で移動させるためのものであり、また、この駆動装置（30）は、押出素材（１）の押出方向前方に移動された両分割片（21）（21）を初期位置に復帰（移動）させうるものとなされている。しかるに、本発明では、その他に、駆動装置（30）は、押出ノズル（13）の押出口（15）を押出素材（１）の押出方向後方に押出速度よりも低速で移動させるためのものであっても良い。さらに、この場合、駆動装置（30）は、押出素材（１）の押出方向後方に移動された押出ノズル（13）の押出口（15）を初期位置に復帰（移動）させうるものとなされていても良い。【００９１】
上記の２つの据え込み加工装置をまとめると次のとおりである。すなわち、本発明では、駆動装置（30）は、複数の分割片（21）（21）を相互に組み合わせた状態で該複数の分割片（21）（21）を押出装置（11）による押出素材（１）の押出方向前方に押出速度よりも低速で押出ノズル（13）の押出口（15）に対して相対的に移動させるものとなされていても良いし、更に、駆動装置（30）は、押出素材（１）の押出方向前方に押出ノズル（13）の押出口（15）に対して相対的に移動された複数の分割片（21）（21）を初期位置に復帰させるものとなされていても良い。【００９２】
また、両分割片（21）（21）（即ち閉塞ダイ（20））と切断装置（40）との間に、押出素材（１）の自重等による曲がり（例：撓み）を防止する手段として、押出素材（１）を支える支持部材（図示せず）が配置されていても良い。この場合、支持部材は押出素材（１）と一緒に移動可能であることが望ましい。【００９３】
また、本発明では、閉塞ダイ（20）のキャビティ（25）の内面に離型剤や潤滑剤を付着させて据え込み加工を行っても良い。【００９４】
本願は、２００５年８月３日付で出願された日本国特許出願の特願２００５−２２４９６９号、および２００５年８月１０日付で出願された米国仮出願６０／７０６，７８３号の優先権主張を伴うものであり、その開示内容は、そのまま本願の一部を構成するものである。【００９５】
ここに用いられた用語及び表現は、説明のために用いられたものであって限定的に解釈するために用いられたものではなく、ここに示され且つ述べられた特徴事項の如何なる均等物をも排除するものではなく、この発明のクレームされた範囲内における各種変形をも許容するものであると認識されなければならない。【００９６】
本発明は、多くの異なった形態で具現化され得るものであるが、この開示は本発明の原理の実施例を提供するものと見なされるべきであって、それら実施例は、本発明をここに記載しかつ／または図示した好ましい実施形態に限定することを意図するものではないという了解のもとで、多くの図示実施形態がここに記載されている。【００９７】
本発明の図示実施形態を幾つかここに記載したが、本発明は、ここに記載した各種の好ましい実施形態に限定されるものではなく、この開示に基づいていわゆる当業者によって認識され得る、均等な要素、修正、削除、組み合わせ（例えば、各種実施形態に跨る特徴の組み合わせ）、改良及び／又は変更を有するありとあらゆる実施形態をも包含するものである。クレームの限定事項はそのクレームで用いられた用語に基づいて広く解釈されるべきであり、本明細書あるいは本願のプロセキューション中に記載された実施例に限定されるべきではなく、そのような実施例は非排他的であると解釈されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明は、車両用アーム、コンロッド、ピストン等の、拡径部を有する製品の製作に用いられる据え込み加工方法及び据え込み加工装置に利用可能である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図１Ｆ】
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【図１Ｇ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【国際調査報告】
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