(57)【要約】【課題】素材コストが低い中空素材を用いることができ、容易な操作で中空段付軸を成形できるようにする。【解決手段】中実素材を軸方向両側から押圧する上型８及び下型９と、この上型と下型のそれぞれの軸心部に摺動可能に、かつ上型、下型の端面より突出可能にした上パンチ１０及び下パンチ１１と、上記上型と下型の間に位置され、上記中空段付軸の外周形状に沿うキャビティを有し、開閉可能にした成形型７と、この成形型を閉状態で型締めする型締め装置１２とからなり、上記成形型を、上記キャビティの周方向に分割され、かつキャビティの軸直角方向に移動可能にした複数の分割片７ａ，７ｂ，７ｃにて構成すると共に、各分割片を対向方向に移動した閉じ状態での外周形状を円錐台状にし、上記型締め装置を、内面形状が上記閉じ状態の成形型の外周に嵌合する円錐状に形成した筒体１２ａにて構成し、この筒体を成形体の外周面に嵌合するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中実素材から軸方向に複数の大径部を有すると共に軸心部に孔を有する中空段付軸を成形する中空段付軸成形装置において、
上記中実素材を軸方向両側から押圧する上型及び下型と、
この上型と下型のそれぞれの軸心部に摺動可能に、かつ上型、下型の端面より突出可能にした上パンチ及び下パンチと、
上記上型と下型の間に位置され、上記中空段付軸の外周形状に沿うキャビティを有し、開閉可能にした成形型と、
この成形型を閉状態で型締めする型締め装置とからなり、
上記成形型を、上記キャビティの周方向に分割され、かつキャビティの軸直角方向に移動可能にした複数の分割片にて構成すると共に、各分割片を対向方向に移動した閉じ状態での外周形状を円錐台状にし、
上記型締め装置を、内面形状が上記閉じ状態の成形型の外周に嵌合する円錐状に形成した筒体にて構成し、この筒体を成形体の外周面に嵌合するようにした
ことを特徴とする中空段付軸の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸方向に複数の大径部を有すると共に、軸心部の軸方向全長にわたって貫通孔を有する中空段付軸を中実の素材から成形しようとする中空段付軸の成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の軸方向に複数の大径部を有する中空段付軸の成形装置としては、素材に管体を用い、この素材の内側に低融点の充填材を充填してからこれを開放型あるいは密閉型の中で充填材と共に軸方向に押圧し、いわゆるバルジ工法を用いる成形装置にて、これの中間部を上記型内に設けた環状の凹部内に向けて拡径変形させるようにしている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、この種の中空段付軸において、大径部が軸方向の中間の１個所にある場合には、この中空段付軸の外周形状を成形する成形型を、上記大径部を成形する部分で軸方向に２分割したものを用い、この成形型内に設置した中空素材を、軸方向両側から押圧して上記成形型の内面に沿う形状に拡径成形し、これと共にパンチにて軸心部に孔を貫通するようにした成形装置がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
（特許文献１）特開２００１−３３４３１７号公報
（特許文献２）特開２００５−０４０８４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
素材としての管体の単価は中実材（棒材）に対して重量単価で３〜５倍とかなり高価であるため、上記従来技術の前者にあっては素材コストが高いという問題があった。
【０００６】
また、従来技術の後者にあっては、大径部が軸方向の複数箇所にある場合に、この技術の成形型から成形品を抜くことができず成形不能であった。
【０００７】
本発明は上記のことにかんがみなされたもので、中実の例えば丸棒を素材として用いることによって素材のためのコストが低くすることができると共に、大径部の軸方向両側に大径部を有して成形後軸方向に抜くことができない形状の中空段付軸を成形できると共に、これの成形後の取り出しを容易に行うことができるようにした中空段付軸の成形装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る中空段付軸の成形装置は、中実素材から軸方向に複数の大径部を有すると共に軸心部に孔を有する中空段付軸を成形する中空段付軸成形装置において、上記中実素材を軸方向両側から押圧する上型及び下型と、この上型と下型のそれぞれの軸心部に摺動可能に、かつ上型、下型の端面より突出可能にした上パンチ及び下パンチと、上記上型と下型の間に位置され、上記中空段付軸の外周形状に沿うキャビティを有し、開閉可能にした成形型と、この成形型を閉状態で型締めする型締め装置とからなり、上記成形型を、上記キャビティの周方向に分割され、かつキャビティの軸直角方向に移動可能にした複数の分割片にて構成すると共に、各分割片を対向方向に移動した閉じ状態での外周形状を円錐台状にし、上記型締め装置を、内面形状が上記閉じ状態の成形型の外周に嵌合する円錐状に形成した筒体にて構成し、この筒体を成形体の外周面に嵌合するようにした構成になっている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、軸方向に複数の大径部を有する中空段付軸を、中実素材から成形できて素材コストを低くすることができる。そして小径部の軸方向両側に大径部を有して成形後の成形品を容易に取り出すことができる。
【００１０】
また本発明によれば、成形型の型締め操作が、1つの筒体を軸方向に移動する動作で行うことができ、その操作が容易であると共に構成も簡単である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図8は本発明装置にて成形しようとする中空段付軸の一例を示すもので、この中空段付軸１は軸心部に軸方向に貫通する孔２が、また外周部には、軸方向に２つ以上、例えば3つの大径部３ａ，３ｂ，３ｃと、これらの間に設けられる２つの小径部４ａ，４ｂとを有している。
【００１２】
以下に、このように中空段付軸1を図７に示す中実の丸棒を用いた中実素材５から成形する成形装置及びその作用を図１から図６にて説明する。
【００１３】
図１において、６は図８に示した上記中空段付軸（以下単に成形品という）１を成形する成形装置であり、この成形装置６は上記成形品１の外周形状を成形するキャビティを有する成形型７と、上下の対向方向に作動して成形品１の両端を押圧成形する上型８及び下型９と、この上下の型８，９の軸心部を摺動可能に貫通して成形品１の孔２を成形する上パンチ１０及び下パンチ１１と、上記成形型７を型締めする型締め装置１２とからなっている。
【００１４】
上記成形型７は図２に示すように円周方向に等分に複数、例えば３分割（４分割でもよい）した分割片７ａ，７ｂ，７ｃにて構成されている。そしてこの各分割片７ａ〜７ｃはキャビティに対して軸直角方向（放射方向）に摺動可能にしてフレーム（図示せず）側に支持されていると共に、液圧シリンダ１３等のアクチュエータを用いた開閉装置にて開閉作動されるようになっている。各分割片７ａ〜７ｃの内側面には、成形型７のキャビティとなるように、成形品１の大径部３ａ〜３ｃに対応する凹部１４ａ，１４ｂ，１４ｃと、小径部４ａ，４ｂに対応する凹部１５ａ，１５ｂがそれぞれ軸方向に形成されている。なお、この各分割片７ａ〜７ｃは、これの開閉時に図示しないストッパに当接して両ストローク端（開方向端だけでもよい）において位置決めされるようになっている。両端側の凹部１４ａ，１４ｃは成形型７の各端部側に設けられている。
【００１５】
成形型７を構成する分割片７ａ〜７ｃの外周形状は、この各分割片７ａ〜７ｂの閉状態で円錐台形状になるようになっている。そしてこの成形型７を型締めする型締め装置１２は内面形状は上記閉状態の成形型７に嵌合する円錐形状にした筒体１２ａにも構成され、この筒体１２ａは図示しない作動装置（アクチュエータ）にて図１に実線で示す型締め状態から鎖線で示す型開き状にわたって軸方向に移動可能になっている。
【００１６】
上型８及び下型９は上記成形型７の軸方向両側に配置され、図示しない作動装置（アクチュエータ）にて成形型７の上面及び下面に当接する位置に向けて作動するようになっている。そして上下のパンチ１０，１１はこの上下の各型８，９を貫通して軸方向に摺動するようになっていて、これらのパンチ１０，１１も図示しない作動装置（アクチュエータ）にて軸方向に作動するようになっている。
【００１７】
なお、上記実施の形態では、成形型７の各分割片７ａ〜７ｃを開閉するのに液圧シリンダ１３等のアクチュエータを備えた作動装置を用いた例を示したが、作動装置は上記アクチュエータに代えて開き方向にばね付勢するばね部材を用いてもよい。この場合、ばね部材による分割片７ａ〜７ｂの開方向の限界位置は、この位置での分割片７ａ〜７ｃを型締めする型閉め装置と対応する位置であり、ばね部材にて開動作された分割片７ａ〜７ｃは型締め装置１２にて型締めできるようになっている。
【００１８】
次に上記した成形装置６を用いての中空段付軸の成形作用について説明する。
【００１９】
型開きした状態の成形装置６内に中実素材５をセットする。このとき、上下の型８，９の上下方向の位置を、それぞれの先端が成形型７の上端、下端から所定寸法だけ離隔されており、上記中実素材５は下型９の上端に載置される。
【００２０】
この状態で成形型７の各分割片７ａ〜７ｃを閉じ方向に作動し、ついで型締め装置１２を作動してこれを成形型７に嵌合して型締めを行う。なお、成形型７の各分割片７ａ〜７ｃがばね部材の付勢にて開き状態にする場合には、この成形型７の閉じ作動は型締め装置１２の筒体１２ａの先端が開状態の分割片７ａ，７ｂ，７ｃの先端の外側の嵌合することにより型締め作動に先行して行われる。
【００２１】
このときの中実素材５の寸法は、図１に示すように、成形型７の上下方向寸法所定寸法長くなっていて、それぞれの端部は成形型７の上下に突出させる。そしてこれの外径は成形型７の凸部１４ａ〜１４ｃの内径寸法と同じか、わずかに小さくなっている。
【００２２】
その後、図３に示すように上下の各パンチ１０，１１の先端を型８，９の先端と同一面状にした状態で上下の型８，９を成形型７の上下の各端面に当接するまで作動する。これにより中実素材５の成形型７より突出している部分が軸方向に押圧されてこの部分が軸方向端部側に位置する凹部１４ａ，１４ｃの内側へ拡径変形される。なお、このときにおける中実素材５の両端部の拡径変形は、成形型１からの実の長さにもよるが、各凹部１４ａ，１４ｃに充満するまでには至らない。
【００２３】
ついで、図４に示すように、上下の型８，９で中実素材５を押圧した状態で上下のパンチ１０，１１を押出し作動してこれの先端を中実素材５に押し込む。これにより、中実素材５の両端部はこのパンチ１０，１１の押し込み量に応じて拡径増肉され、この部分は凹部１４ａ，１４ｃ内に充満し、この部分が凹部１４ａ，１４ｃに沿う形状に成形される。
【００２４】
上記図４に示した状態から図５に示すように、さらに上下のパンチ１０，１１を押し込むことにより中実素材５の中間部が成形型６の中間部の凹部１４ｂに向けて拡径増肉される。そしてこの中間部の凹部１４ｂが充満した状態で密封状態となり、上下のパンチ１０，１１は両者の間に肉を残した状態で停止される。
【００２５】
その後、図６に示すように一方（下側）のパンチ１１を後退させると共に、他方（上側）のパンチ１２を押し込む。これにより上記両パンチ１１，１２の先端間に残った部分が栓状体１６となって打ち抜かれる。
【００２６】
上記した作動により、図７に示した中実素材５から成形型７の内側形状に沿う形状及び軸心部に貫通する孔２を有する図８に示したところの、外周に軸方向に３個の大径部と各大径部間の小径部を有する成形品１が成形される。
【００２７】
そしてこのように成形された成形品１の取り出しは、上下の型８，９及び上下のパンチ１０，１１を成形品１から離れる方向に開いてから、型締め装置１２を軸方向に移動して成形型７の型締めを開放し、その後成形型７の分割片７ａ〜７ｃを図で鎖線で示すように後退させて型開きをして行う。
【００２８】
上記したように、外周面の軸方向に複数の大径部を有する中空段付軸が成形の途中で成形型を交換することなしに、成形され、そして成形型の型開きによってこの中空段付軸が容易に取り出される。
【００２９】
また、この装置における型締め装置１２は１つの筒体１２ａをキャビティの軸方向に往復動作することにより成形型の型締め、型開きを行うことができることにより、この型締め装置１２のための作動装置は１つとなってその構成を簡単にすることができると共に、型締め装置１２としての構成を簡単にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る成形装置を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係る成形装置を示す横断面図である。
【図３】本発明に係る成形装置の作用説明図である。
【図４】本発明に係る成形装置の作用説明図である。
【図５】本発明に係る成形装置の作用説明図である。
【図６】本発明に係る成形装置の作用説明図である。
【図７】中実素材を示す正面図である。
【図８】本発明に係る成形装置にて成形される中空段付軸を示す一部破断正面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１…中空段付軸、２…孔、３ａ，３ｂ，３ｃ…大径部、４ａ，４ｃ…小径部、５…中実素材、６…成形装置、７…成形型、７ａ，７ｂ，７ｃ…分割片、８…上型、９…下型、１０…上パンチ、１１…下パンチ、１２…型締め装置、１３…液圧シリンダ、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ…凹部、１５ａ，１５ｃ…凸部、１６…栓状体。
【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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