(57)【要約】【課題】高円筒精度の短管を人手を要さずに一連の工程及び装置にて効率よく製造することを可能にし、以てその生産性を著しく向上させることができ、しかも、フープ材の丸め加工後にできるＶ字形溝を高精度に消去することができる、高円筒精度の短管の製造方法及び製造装置を提供することを課題とする。【解決手段】フープ材１を巻戻して所定量供給するアンコイラー１１と、アンコイラー１１から供給されるフープ材１を受け入れて切断、Ｕ字形湾曲加工及び丸め加工を行う予備成形プレス１２と、予備成形プレス１２から送られてくる円筒状ワーク４をスウェジング加工するスウェジングマシン１７とから成り、円筒状ワーク４は、予備成形プレス１２において、予備成形プレス１２からスウェジングマシン１７内にまで延びる心金１８が内通状態にされた後、心金１８に沿って押送されてスウェジングマシン１７に送り込まれることを特徴とする。【選択図】図２
2007029996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の工程から成ることを特徴とする高円筒精度の短管の製造方法。
（１）フープ材を供給する工程
（２）前記フープ材を所定長にカットする切出し工程
（３）所定長に切り出した帯材をＵ字形に湾曲するＵ字形湾曲工程
（４）Ｕ字形に湾曲したＵ字形ワークを押送してそこに心金を内通させる心金内通工程
（５）前記心金を内通させた状態で前記Ｕ字形ワークを円筒状に丸め加工する丸め加工工
程
（６）円筒状に丸め加工した円筒状ワークを前記心金に沿って１ピッチ宛押送する押送工
程
（７）前記心金に沿って押送されてくる前記円筒状ワークをスウェジング加工する仕上げ
工程
【請求項２】
前記切出し工程と前記Ｕ字形湾曲工程とが同時になされる請求項１に記載の高円筒精度の短管の製造方法。
【請求項３】
フープ材を巻戻して所定量供給するアンコイラーと、前記アンコイラーから供給されるフープ材を受け入れて切断、Ｕ字形湾曲加工及び丸め加工を行う予備成形プレスと、前記予備成形プレスから送られてくる円筒状ワークをスウェジング加工するスウェジングマシンとから成り、前記円筒状ワークは、前記予備成形プレスにおいて、前記予備成形プレスから前記スウェジングマシンにかけて延びる心金が内通状態にされた後、前記心金に沿って押送されて前記スウェジングマシンに送り込まれることを特徴とする高円筒精度の短管の製造装置。
【請求項４】
前記心金は、前記予備成形プレスの湾曲加工部の曲げダイスに片持ち状態に吊持される請求項３に記載の高円筒精度の短管の製造装置。
【請求項５】
前記スウェジングマシンにおけるスウェジング加工は、前記円筒状ワークの進行軸に対しラジアル方向に配置されて前記進行軸を中心に高速回転する成形ダイスによって行われる請求項３に記載の高円筒精度の短管の製造装置。
【請求項６】
前記成形ダイスは、外周側に位置するバッカーと内周側に位置するダイスとから成り、前記ダイスの先端面において円筒状ワークを打叩する請求項５に記載の高円筒精度の短管の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高円筒精度の短管の製造方法及び製造装置、より詳細には、自動車部品、各種機械部品等として用いられる位置決め用中空ノックピンや高円筒精度の短管を、フープ材から製造する高円筒精度の短管の製造方法及びその製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に上記高精度短管は、シーム管の鋼管を原管とし、それを伸管工程を経て所定の長さに切断した後に機械加工を施し、外径部分をセンターレス研磨加工して製造される。
【０００３】
上記従来の製造方法においては、フープ材を用いて造管ミルにより原管を作り、それを伸管工程において所定の寸法に伸管加工を行うことにより、当該短管の素材を得る工程が必要となり、更に、切断、両端面の面取り加工、外径のセンターレス加工の各工程が必要となる。
【０００４】
そして、これらの各工程はそれぞれ独立したものであって、仕掛在庫が必要となるだけでなく、それぞれ単独設備による加工となるため、生産効率が悪く、生産性の向上には限界がある。また、フープ材を丸めて造管する場合、内外周の寸法差から、突合わせ面が密着せずにＶ字形の溝ができるため、それを精度を落とすことなく消去する要請がある。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２４４９３６号公報
【特許文献２】特開平２−２５２８１号公報
【特許文献３】特開２００３−５３４２４号公報
【特許文献４】特開昭６２−１８７５３２号公報
【特許文献５】特許第３１９４２６２号公報
【特許文献６】特公平７−１６７３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、従来の高円筒精度の短管の製造方法の場合には、各工程が独立しているために生産効率が悪いという問題があったので、本発明はそのような問題のない、即ち、高円筒精度の短管を人手を要さずに一連の工程及び装置にて効率よく製造することを可能にし、以てその生産性を著しく向上させることができ、しかも、フープ材の丸め加工後にできるＶ字形溝を高精度に消去することができる、高円筒精度の短管の製造方法及び製造装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、次の工程から成る高円筒精度の短管の製造方法である。
（１）フープ材を供給する工程
（２）前記フープ材を所定長にカットする切出し工程
（３）所定長に切り出した帯材をＵ字形に湾曲するＵ字形湾曲工程
（４）Ｕ字形に湾曲したＵ字形ワークを押送してそこに心金を内通する工程
（５）前記心金を内通した状態で前記Ｕ字形ワークを円筒状に丸め加工する丸め加工工程
（６）円筒状に曲げ加工した円筒状ワークを前記心金に沿って１ピッチ宛押送する押送工
程
（７）前記心金に沿って押送されてくる前記円筒状ワークをスウェジング加工する仕上げ
工程
【０００８】
上記課題を解決するための請求項３に記載の発明は、フープ材を巻戻して所定量供給するアンコイラーと、前記アンコイラーから供給されるフープ材を受け入れて切断、Ｕ字形湾曲加工及び丸め加工を行う予備成形プレスと、前記予備成形プレスから送られてくる円筒状ワークをスウェジング加工するスウェジングマシンとから成り、前記円筒状ワークは、前記予備成形プレスにおいて、前記予備成形プレスから前記スウェジングマシン内にまで延びる心金が内通状態にされた後、前記心金に沿って押送されて前記スウェジングマシンに送り込まれることを特徴とする高円筒精度の短管の製造装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明においては、短管を、一連の装置内において、端面処理を施したワープ材を定寸送りし、プレス型でカットし、Ｕ字形に湾曲成形した後に、心金を内通した状態で円筒状に成形し、更に、スウェジング加工する各工程を一連に行うことにより製造することから、歩留まり率は１００％であり、加工装置はコンパクトで比較的安価なものとなる。しかも、原管の製造工程は不要であり、また、切断機、面取り機、センターレス円筒研磨機等の設備が不要となり、更に、スウェジング加工法は、内装するダイスによる打撃によって成形を行なうものであるため、異物噛み込みなどによる不良品の発生が連続して起こるようなことがないため、装置の無人稼動が可能となり、フープ材の突合わせ面に生ずるＶ字形溝も円筒精度を落とすことなくきれいに消去でき、以て、高円筒精度の短管の生産性を大いに向上し得る効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を実施するための最良の形態について、添付図面に依拠して説明する。
【００１１】
本発明に係る高円筒精度の短管の製造方法は、次の工程から成る。
（１）フープ材１を供給する工程（図１（Ａ））
（２）前記フープ材１を所定長にカットする切出し工程（図１（Ｂ））
（３）切り出された帯材２をＵ字形に湾曲するＵ字形湾曲工程（図１（Ｃ））
（４）Ｕ字形に湾曲したＵ字形ワーク３を押送してそこに心金を内通させる心金内通工程
（５）心金を内通させた状態でＵ字形ワーク３を円筒状に丸め加工する丸め加工工程（図
１（Ｄ））
（６）円筒状に丸め加工した円筒状ワーク４を心金に沿って１ピッチ宛押送する押送工程
（７）心金に沿って押送されてくる円筒状ワーク４をスウェジング加工する仕上げ工程（
図１（Ｅ））
【００１２】
切出し工程とＵ字形湾曲工程は、同時に行うようにすることもできる。
【００１３】
図２乃至図６は、上記製造方法を実施するための本発明に係る高円筒精度の短管の製造装置を示すもので、図２はその全体構成を示す平面図である。図中１１はアンコイラーであって、フープ材１を保持し、これを必要量巻戻してくり出す。アンコイラー１１の構成は一般的なものであるので、詳細な説明は省略する。
【００１４】
１２は予備成形プレスで、くり出されて供給されるフープ材１を所定長にカットする切断部１３と、切り出された帯材２をＵ字形に湾曲する湾曲加工部１４と、Ｕ字形に曲げ加工したＵ字形ワーク３を押送してそこに心金１８が内通状態となるようにするプッシャー１６と、心金１８を挿通させた状態のＵ字形ワーク３を円筒状に丸め加工する丸め加工部１５とを備える。
【００１５】
１７はスウェジングマシンで、プッシャー１６の作用で心金１８を伝って押送されてくる円筒状ワーク４を受け入れ、これをスウェジング加工して完成品に仕上げる。スウェジングマシン１７は、後に詳述するように、円筒状ワーク４の外周面を囲むように配列される成形ダイスによって円筒状ワーク４を打叩し、これを塑性加工変形させるためのマシンである。
【００１６】
図３及び図４は予備成形プレス１２の詳細を示すもので、そこにおいて２１はベース２２上に４本立設された支柱で、これにラムプレート２３が昇降自在に設置される。ラムプレート２３には、切断部１３を構成するシャーリングパンチ２４と、湾曲加工部１４を構成するＵ字曲げパンチ２５と、丸め加工部１５を構成するＲ曲げパンチ２６とが取り付けられ、また、ベース２２上に、シャーリングパンチ２４を受けるシャーリングダイス２７と、Ｕ字曲げパンチ２５及びＲ曲げパンチ２６を受ける曲げダイス２８が設置される。
【００１７】
アンコイラー１１を介して供給されるフープ材１の先端は、先ずシャーリングダイス２７上において位置決めされ、シャーリングパンチ２４によって所定長さ分切断されて、所定の帯材２が形成される。この帯材２は、プッシャー１６により、フープ材１の供給方向と直角の方向に押送され、曲げダイス２８のＵ字孔上において位置決めされた後、Ｕ字曲げパンチ２５の作用でＵ字孔内に押し込まれることによって、Ｕ字形に湾曲成形されてＵ字形ワーク３とされる（図４、図５参照）。
【００１８】
Ｕ字形ワーク３は、プッシャー１６の作用で水平方向に押され、曲げダイス２８にＵ字孔に連続するように形成された横溝内を進行するが、その横溝内には心金１８が、一端部が曲げダイス２８の上部に固定されて片持ち状態に配設されていて、Ｕ字形ワーク３は、心金１８を包囲するように進行し、その内側に心金１８を内通させた状態で更に進行していく（図５参照）。
【００１９】
Ｕ字形ワーク３はその状態でＲ曲げパンチ２６の下に到来し、そこにおいてＲ曲げパンチ２６が下降し、上開きとなっているＵ字形ワーク３の両端部に作用することにより、Ｕ字形ワーク３は心金１８に巻き付くように丸められ、両端が突き合わされて、円筒状ワーク４が形成される。この段階では、円筒状ワーク４の両端面は完全に密着せず、外周側が離れてＶ字形溝が形成された状態となっている。
【００２０】
心金１８に巻き付いた円筒状ワーク４は、プッシャー１６によって続々と押し込まれてくるＵ字形ワーク３に後押しされ、多数連なってスウェジングマシン１７方向に押送される（図５参照）。
【００２１】
次いで、図６乃至図８を参照しつつ、スウェジングマシン１７の構成について説明する。スウェジングマシン１７は、アウターケース３１内に、ベルト３３を介してモータ３２によって回転駆動されるインナーケース３４を、スラスト軸受３５で軸支して配設して成る。
【００２２】
インナーケース３４の入口側（図６において左側の円筒状ワーク４が送り込まれる側）端面には、多数の成形ダイス３６が、円筒状ワーク４の進行軸に対してラジアル方向に配列されて設置される。成形ダイス３６は、インナーケース３４の入口側端面に所定間隔置きに環状に配設された扇形突部３７、３７の間の凹部に嵌め込まれる。
【００２３】
各成形ダイス３６は、その側面を扇形突部３７に固定されるフランジ板３８に摺動可能に押え止められることにより、軸心方向に微動可能に支持される。フランジ板３８には、外輪がアウターケース３１内に嵌め付けられたラジアル軸受３９の内輪が固定される。また、扇形突部３７と成形ダイス３６の外周面側は、ニードルベアリング４０によって支持される。
【００２４】
図８は成形ダイス３６の構成例を示すもので、それは、外周側に位置するバッカー４１と、内周側に位置するダイス４２とから成る。バッカー４１とダイス４２は、当接し合うだけで互いに固定されない。ニードルベアリング４０に当接するバッカー４１の外周面には強化メタル４３が埋設される。円筒状ワーク４に当接するダイス４２の先端面４２ａは、曲面に凹んだ状態とされ、先端面４２ａが多数（図示した例では８個）求心的に寄り合うことにより円筒状の加工孔４４が形成され、心金１８は、この加工孔４４の奥端まで、あるいは、奥端を少し越えたところまで延びる。
【００２５】
上記構成のスウェジングマシン１７に送り込まれた円筒状ワーク４は、心金１８に支持されたまま加工孔４４内に押し込まれ、そこにおいて外周面が、高速回転しながら軸心に向かって微振動する成形ダイス３６に連続的に打叩され、内周面は心金１８によって受け止められることにより塑性加工変形され、突合わせ端面のＶ字形溝は次第に消滅し、高精度の短管が製造されていく。
【００２６】
好ましくはインナーケース３４内に、ワーク受けヘッド４５が設置される（図１０参照）。ワーク受けヘッド４５は、例えば４分割された部材が環状に結合されて円筒状をなして加工孔４４に連通するもので、各分割部材に形成された周溝にバンド４６が嵌め付けられ、その内径は、僅かではあるが拡開可能である。
【００２７】
このワーク受けヘッド４５は、スウェジング加工中に、円筒状ワーク４の加工孔４４から突出した部分、換言すれば、心金１８から外れた部分を支持し、円筒状ワーク４の自走を抑制すると共に、その排出ガイドとして機能する。
【００２８】
スウェジング加工が終了して仕上げられた完成品５は、ワーク受けヘッド４５からインナーケース３４の通路４７を通って排出されて回収される。
【００２９】
この発明をある程度詳細にその最も好ましい実施形態について説明してきたが、この発明の精神と範囲に反することなしに広範に異なる実施形態を構成することができることは明白なので、この発明は添付請求の範囲において限定した以外はその特定の実施形態に制約されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る高円筒精度の短管の製造方法の各工程を示す図である。
【図２】本発明に係る高円筒精度の短管の製造装置の全体構成図である。
【図３】本発明に係る高円筒精度の短管の製造装置における予備成形プレスの側面図である。
【図４】本発明に係る高円筒精度の短管の製造装置における予備成形プレスの正面図である。
【図５】Ｕ字形部材と円筒状部材の製造方法を示す図である。
【図６】本発明に係る高円筒精度の短管の製造装置におけるスウェジングマシンの構成を示す縦断面図である。
【図７】本発明に係る高円筒精度の短管の製造装置を示す一部切截側面図である。
【図８】本発明に係る高円筒精度の短管の製造装置におけるスウェジングマシンにおける成形ダイスを示す図である。
【図９】本発明に係る高円筒精度の短管の製造装置におけるスウェジングマシンにおける成形ダイスと心金の関係を示す図である。
【図１０】本発明に係る高円筒精度の短管の製造装置におけるスウェジングマシンにおけるワーク受けヘッドを示す断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１    フープ材
２    帯材
３    Ｕ字形ワーク
４    円筒状ワーク
５    完成品
１１    アンコイラー
１２    予備成形プレス
１３    切断部
１４    湾曲加工部
１５    丸め加工部
１６    プッシャー
１７    スウェジングマシン
１８    心金
２１    支柱
２２    ベース
２３    ラムプレート
２４    シャーリングパンチ
２５    Ｕ字曲げパンチ
２６    Ｒ曲げパンチ
２７    シャーリングダイス
２８    曲げダイス
３１    アウターケース
３２    モータ
３３    ベルト
３４    インナーケース
３５    スラスト軸受
３６    ダイス
３７    扇形突部
３８    フランジ板
３９    軸受
４０    ニードルベアリング
４１    バッカー
４２    ダイス
４２ａ  先端面
４３    強化メタル
４４    加工孔
４５    ワーク受けヘッド
４６    バンド
【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】
2007029996.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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