(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表蓋（１１）と裏蓋（１２）とよりなるハウジング（１０）内に所望のテーパー勾配に等しいテーパー周面を持つ複数個のねじ転造用ローラ（１６）が円周状に配置され、被加工管を回転させながら上記ねじ転造用ローラ間に押し込むことにより該被加工管の外周にテーパーねじを転造する管用テーパーねじ転造用ヘッドにおいて、
前記表蓋（１１）および裏蓋（１２）にはそれぞれねじ転造用ローラ（１６）の軸（２２）を案内する複数の長孔（２３）が放射状に形成され、
前記ハウジング（１０）の内側には表蓋（１１）および裏蓋（１２）に摺動可能に接し、且つばね（２９）にて回転方向に付勢されたロータ（１４）が設けられ、該ロータ（１４）には回動することにより前記ねじ転造用ローラ（１６）の軸（２２）をハウジング（１０）の中心から半径方向に移動させる複数の長孔（２８）が円周の接線に対して斜めに形成され、
前記裏蓋（１２）には被加工管により押圧移動される移動部材（１３）と、該移動部材（１３）により押圧されて回動し、且つ先端に前記ロータ（１４）に設けられた溝（３２）に係合して該ロータ（１４）の回転を係止するピン（４４）が設けられたねじ切上レバー（１７）が設けられてなり、
被加工管の加工終了時に該被加工管の端部により移動部材（１３）が押圧され、それによりねじ切上げレバー（１７）が回動されて先端のピン（４４）が前記ロータの溝（３２）から離脱し、それによりロータ（１４）がばね（２９）の付勢力により回動し、斜めの長孔（２８）がねじ転造用ローラ（１６）の軸（２２）をハウジング（１０）の中心から遠ざかる方向に移動させることを特徴とする管用テーパーねじ転造用ヘッド。
【請求項２】
前記ピン（４４）は偏心軸（４１）に偏心して設けられ、該偏心軸（４１）を回動してピン（４４）の位置を変えることによりねじ転造用ローラ（１６）の初期位置を調整可能としたことを特徴とする請求項１の管用テーパーねじ転造用ヘッド。
【請求項３】
前記移動部材（１３）とねじ切上レバー（１７）との間には長さを調整可能なねじ切上調整ねじ（１３ａ）が設けられ、該ねじ切上調整ねじ（１３ａ）によりねじ切上レバー（１７）の初期位置を調整することによりねじ切上時期を調整可能としたことを特徴とする請求項１の管用テーパーねじ転造用ヘッド。
【請求項４】
前記ロータ（１４）には、該ロータ（１４）を手動にて回動できる把手（３０）が設けられていることを特徴とする請求項１の管用テーパーねじ転造用ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は管用テーパーねじ転造用ヘッドに関する。詳しくは、被加工管にねじ転造終了後、被加工管の取り出しが可能となるように自動的にねじ転造用ローラが退避するテーパーねじ転造用ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、水道配管用の鋼管を管継手を用いて接続する場合には、図６に示すように鋼管１の端部に管用テーパーねじ２を加工し、継手３を用いて接続している。この場合のテーパーねじの加工には切削形成する方法と、塑性加工する方法とがある。本発明は後者の場合のねじ転造用ヘッドに関するものである。
【０００３】
テーパーねじを塑性加工するには、図７に示すようなテーパーねじ転造用ヘッドを用いる。このテーパーねじ転造用ヘッド４は同図に示すように、所望のテーパー勾配に等しいテーパー周面部分を有し、かつ所望のねじの有効径リード角とほぼ等しいリード角θの転造成形ねじ部５ａ（例えばローラ軸線Ｘに対し１°４７′の角度を有するテーパー周面）と、上記転造成形ねじ部５ａに隣接して上記テーパー勾配より大きな勾配のテーパー周面部分（例えば８°）を有する絞り成形ねじ部５ｂとからなる転造ローラ５（絞り成形ねじ部５ｂのねじ山の形状は転造成形ねじ部５ａのねじ山と異なる形状でも同一形状でも良い。）の複数個が、円筒状のハウジング６の円周上に被加工管７の軸線に対してそれぞれ平行に配設されている。
【０００４】
そして、ヘッド４を固定しておき、そのねじ転造用ローラ５間に被加工管７を回転させながら押し込むことにより、被加工管７はねじ転造用ローラ５のリード角により矢印Ａ方向に引き込まれ、その外周にテーパーねじが転造形成されるようになっている。なお、被加工管７を回転させず、ヘッド４の方を回転させても転造可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなねじ転造用ヘッドでは、ねじ転造加工終了時に、加工時に形成されたねじと転造ローラの溝とが噛合っているため転造加工が修了した後被加工管をヘッドより取り出すには被加工管を逆転させて取り出さなければならない。このため作業が煩雑になり、作業効率が悪くなるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、ねじ転造加工後の被加工管の取り出しを極めて容易とした管用テーパねじ転造用ヘッドを実現することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、表蓋１１と裏蓋１２とよりなるハウジング１０内に所望のテーパー勾配に等しいテーパー周面を持つ複数個のねじ転造用ローラ１６が円周状に配置され、被加工管を回転させながら上記ねじ転造用ローラ間に押し込むことにより該被加工管の外周にテーパーねじを転造する管用テーパーねじ転造用ヘッドにおいて、前記表蓋１１および裏蓋１２にはそれぞれねじ転造用ローラ１６の軸２２を案内する複数の長孔２３が放射状に形成され、前記ハウジング１０の内側には表蓋１１および裏蓋１２に摺動可能に接し、且つばね２９にて回転方向に付勢されたロータ１４が設けられ、該ロータ１４には回動することにより前記ねじ転造用ローラ１６の軸２２をハウジング１０の中心から半径方向に移動させる複数の長孔２８が円周の接線に対して斜めに形成され、前記裏蓋１２には被加工管により押圧移動される移動部材１３と、該移動部材１３により押圧されて回動し、且つ先端に前記ロータ１４に設けられた溝３２に係合して該ロータ１４の回転を係止するピン４４が設けられたねじ切上レバー１７が設けられてなり、被加工管の加工終了時に該被加工管の端部により移動部材１３が押圧され、それによりねじ切上レバー１７が回動されて先端のピン４４がロータの溝３２から離脱し、それによりロータ１４がばね２９の付勢力により回動し、斜めの長孔２８がねじ転造用ローラ１６の軸２２をハウジング１０の中心から遠ざかる方向に移動させることを特徴とする。
【０００８】
この構成により、ねじ加工が終了するとねじ転造用ローラ１６が自動的に退避し、被加工材の取り出しを極めて容易とした管用テーパねじ転造用ヘッドが得られる。
【０００９】
請求項２の発明は、前記ピン４４は偏心軸４１に偏心して設けられ、該偏心軸４１を回動してピン４４の位置を変えることによりねじ転造用ローラ１６の初期位置を調整可能としたことを特徴とする。この構成により被加工材に形成するねじのねじ径を変更することができる。
【００１０】
請求項３の発明は、前記移動部材１３とねじ切上レバー１７との間には長さを調整可能なねじ切上調整ねじ１３ａが設けられ、該ねじ切上調整ねじ１３ａによりねじ切上レバー１７の初期位置を調整することによりねじ切上時期を調整可能としたことを特徴とする。この構成により、ロータの溝３２とねじ切上調整ねじ（１３ａ）との係合深さを変え、ねじ切上時期を変更することができる。
【００１１】
また請求項４の発明は、前記ロータ１４には、該ロータ１４を手動にて回動できる把手３０が設けられていることを特徴とする。この構成によりロータ１４をばね２９に抗して回動でき、ロータ１４をセット位置にもっていくことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１乃至図４は本発明の実施の形態を示す図で、図１は正面図、図２は図１のII−II線における断面図、図３は後面図、図４は要部分解斜視図である。各図において、１０はハウジング、１１，１２はハウジングを構成する表蓋及び裏蓋、１３は移動部材、１４はローター、１５はねじ径変更ユニット、１６はねじ転造用ローラ、１７はねじ切上げレバーである。
【００１３】
そして、ハウジング１０の表蓋１１及び裏蓋１２はそれぞれ円板部と円筒部とよりなる底付き円筒形をなし、外周に複数のボス１８が設けられ、該ボス１８を介してねじ１９により結合される。また、該表蓋１１の円板部の中央には被加工管の挿通される孔２０が形成され、裏蓋１２の円板部の中央には移動部材１３を挿通する孔２１が形成されている。また、表蓋１１と裏蓋１２の円板部にはねじ転造用ローラ１６の軸２２を案内する複数の長孔２３が円周上に所定の間隔で放射状に設けられている。なお、符号１０ａ，１０ｂはねじ切り装置への取付けアームである。
【００１４】
また前記ローター１４は、円板部と円筒部が一体に形成された第１ロータ部材２４と円板状の第２ロータ部材２５とがねじ２６により結合されており、それぞれの円板部はそれぞれ表蓋１１及び裏蓋１２に摺動可能に接している。そして、この第１ロータ部材２４と第２ロータ部材２５の円板部にはねじ転造用ローラ１６の軸２２を軸受ブッシュ２７を介して支持し、且つ該軸２２をハウジング１０の中心から半径方向に移動させる複数の長孔２８が円周の接線に対して傾斜して設けられている。
【００１５】
また、第１ロータ部材２４と表蓋１１の接する面には、ねじ転造用ローラ１６の位置が広がる方向に回転するようにローター１４を付勢しているばね２９が設けられている。更に該ロータ１４には、該ロータを手動で回動できる把手３０が設けられ、ハウジング１０には該把手３０の移動を妨げないようにスリット３１が形成されている。また該ロータ１４には側面に後述するねじ径変更ユニットの偏心ピンが係合する溝３２が形成されている。
【００１６】
また、ねじ転造用ローラ１６は、所望のねじの断面に対応した複数の環状溝を有し、且つ所望のテーパー勾配に等しいテーパー周面を持っており、その複数個がハウジングの中心軸線に対して所望のねじの有効径リード角に対応する傾斜角度で傾斜し、且つその軸方向位置を所定ピッチづつずらして前記ロータ１４および表蓋，裏蓋１１，１２により支持されるようになっている。また、移動部材１３は裏蓋１２の孔２１に摺動可能に支持されており、その後部中央にねじ切上調整ねじ１３ａが固定されている。
【００１７】
また、裏蓋１２の外側の一端には支点３３が設けられ、該支点３３にはハウジング１０の直径にほぼ等しい長さのねじ切上げレバー１７が揺動自在に支持され、且つトルクばね３４によりハウジング１０に近寄る方向（図において反時計方向）に付勢されている。そして、該ねじ切上げレバー１７のほぼ中央には左右にピン３５が植設された長孔３６が形成され、該長孔３６に前記移動部材１３に連結したねじ切上げ調整ねじ１３ａに螺合したナット体３７が挿入され、該ナット体に形成されている溝３７ａに前記ピン３５が係合している。
【００１８】
なお３８はナット体３７を固定するロックナットである。また該レバー１７の他端にはフォーク部３９が形成され、該フォーク部３９の左右には長孔３９ａが穿設され、該フォーク部３９にはねじ径変更ユニット１５が設けられている。
【００１９】
ねじ径変更ユニット１５は、ねじ切上げレバー１７のフォーク部の長孔３９ａに係合するピン４０ａを有し、且つ中央に軸受孔４２を有するブロック４０と、該軸受孔４２に遊嵌した偏心軸４１とよりなり、該偏心軸４１は裏蓋１２に設けられた軸受孔４２に遊嵌する軸部４３を有し、該軸部４３の端部には偏心ピン４４が設けられている。また該偏心軸４１の他端にはつまみ４５がねじ４６により固定されている。なお、偏心軸４１はブロック４０との間に適度な回転抵抗を有するようにばね座金４７等が挿入されている。
【００２０】
そして、偏心ピン４４はロータ１４に設けられた溝３２に係合している。この場合、溝３２は転造ローラ１６がハウジング１０の中心に近寄り、ねじ転造が可能となる位置にあるときに偏心ピン４４と係合するように設けられている。
【００２１】
このように構成された本実施の形態の作用を図２，図４及び図５により説明する。先ず、本実施の形態をねじ切り機の移動台に固定しておき、図４の如く把手３０を図示なきばね２９に抗して反時計方向（矢印Ａ方向）に回動し、ロータ１４の溝３２をねじ径変更ユニット１５の偏心ピン４４に係合させ図２の状態にする。
【００２２】
この状態では図５（ａ）の如く、ねじ転造用ローラ１６の軸２２は表蓋１１に放射状に設けられた長孔２３と、ロータ１４に傾斜して設けられた長孔２８とに案内されてハウジング１０の中心方向に移動し、ねじ加工の可能な状態となっている。この状態で図２において左側より表蓋１１の孔２０から、ねじ切り機のチャックに咬えられた被加工管（図示省略）を回転させながら押し込むと、該被加工管はねじ転造用ローラ１６によりねじが転造されながら右方（矢印Ｂ方向）へ進行する。
【００２３】
そして加工の終点に近づくと被加工管はその先端で移動部材１３を押圧し該移動部材１３を右方に移動させる。移動部材１３が右方に移動するとねじ切上げ調整ねじ１３ａを介してねじ切上げレバー１７が時計方向（矢印Ｃ方向）に回動する。その結果ねじ切上げレバー１７の先端のねじ径変更ユニット１５の偏心ピン４４はロータ１４の溝３２から離脱し、ロータ１４の係止を解放する。これによりロータ１４は、ばね２９により図４において反時計方向（矢印Ａと反対方向）に回動する。
【００２４】
そして表蓋１１および裏蓋１２に設けられた長孔２３により放射方向にのみ移動が拘束されている転造ローラ１６の軸２２は図５（ｂ）に示すようにローター１４に傾斜して設けられた長孔２８の斜面により押し上げられてハウジング１０の中心から遠ざかる方向に移動する。このようにしてねじ転造用ローラ１６の位置が放射方向に広がることにより被加工管との接触がなくなり、被加工管は回転させずに本転造用ヘッドから引き抜くことができる。
【００２５】
次に、ねじ径変更ユニット３２の作用について図４により説明する。図４において、つまみ４５を回動して偏心ピン４４の位置を変更することにより加工するねじ径を調節することができる。即ち、図示の状態から、つまみ４５を回動して偏心ピン４４を右方に位置させれば、ロータ１４は時計方向に回動するため、ロータ１４の長孔２８の傾斜によりロータ１４の中心より離れる方向に移動する。従って各転造ローラは放射状に広がり、加工するねじの径を大とすることができる。逆に偏心ピン４４を左方に位置させれば、加工するねじの径を小さくすることができる。
【００２６】
次に、ねじ切上げ時期の調整ついて図２により説明する。図２において、ナット体３７をロックナット３８を緩めて左に回転させれば移動部材１３とナット体３７との間隔は広がりねじ切上レバー１７を時計方向（矢印Ｃ方向）に回動させ、ねじ径変更ユニット１５を右方に移動させる。これによりロータ１４の溝３２に対する偏心ピン４４の係合は浅くなる。従って被加工管により移動部材１３が押圧された時、早くロータの溝３２と偏心ピン４４との係合がはずれ、ねじの切上げの時期は早くなる。このようにしてねじの切上げ時期を調整することができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の管用テーパーねじ転造用ヘッドに依れば、被加工管の端部で押圧される移動部材及びねじ切上レバーを介してねじ転造用ローラを半径方向に拡大移動させる自動ねじ切上機構を設けたことによりねじ加工終了後の被加工管の取出しを容易とすることができ、ねじ加工効率の向上に寄与することができる。またねじ切上機構ににねじ径変更ユニットを設けたことにより被加工管のねじ径を自由に変更することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す正面図である。
【図２】図１のII−II線における断面図である。
【図３】本発明の実施の形態を示す後面図である。
【図４】本発明の実施の形態の要部を示す分解斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態の作用を説明するための図である。
【図６】従来の鋼管を継手を用いて接続する接続方法を示す図である。
【図７】従来のテーパーねじ転造ヘッドを示す断面図である。
【符号の説明】
１０…ハウジング
１１…表蓋
１２…裏蓋
１３…移動部材
１３ａ…ねじ切上調整ねじ
１４…ロータ
１５…ねじ径変更ユニット
１６…ねじ転造用ローラ
１７…ねじ切上レバー
１８…ボス
１９，２６，４６…ねじ
２０，２１…孔
２２…軸
２３，２８，３６…長孔
２４…第１ロータ部材
２５…第２ロータ部材
２７…軸受ブッシュ
２９…ばね
３０…把手
３１…スリット
３２…溝
３３…支点
３４…トルクばね
３５，４０ａ…ピン
３７…ナット体
３８…ロックナット
３９…フォーク部
４０…ブロック
４１…偏心軸
４２…軸受孔
４３…軸部
４４…偏心ピン
４５…つまみ
【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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