(57)【要約】【課題】油圧装置を排除した上で構造を簡素化し、設置コストを低減した上で、高い挟持力を発生させて様々な加工に対応可能な回転塑性加工装置を提供する。【解決手段】第１挟持体Ａと第２挟持体Ｂとにより被加工素材Ｗを挟持する挟持機構Ｈを有し、被加工素材Ｗを主軸回転軸心Ｃ周りに回転させて塑性加工を施す回転塑性加工装置１００において、第１挟持体Ａにクランプ力発生部Ｌが設けられ、クランプ力発生部Ｌは、第１挟持体Ａを第２挟持体Ｂに向けて押圧するクランプ力を作用させ、クランプ力はネジ機構により生じる力である。【選択図】図１
2017124404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１挟持体と第２挟持体とにより被加工素材を挟持する挟持機構を有し、被加工素材を主軸回転軸心周りに回転させて塑性加工を施す回転塑性加工装置において、
前記第１挟持体にクランプ力発生部が設けられ、
前記クランプ力発生部は、前記第１挟持体を前記第２挟持体に向けて押圧するクランプ力を作用させ、前記クランプ力はネジ機構により生じる力である回転塑性加工装置。
【請求項２】
前記第１挟持体は、前記被加工素材に接触する第１部材と、前記主軸回転軸心回りに回転可能に支持された第２部材とを有し、
前記ネジ機構を構成する雄ネジと雌ネジのうち、一方が前記第１部材に設けられ、他方が前記第２部材に設けられており、前記第１部材と前記第２部材とが前記雄ネジと前記雌ネジが嵌合することにより接続されている請求項１に記載の回転塑性加工装置。
【請求項３】
前記雄ネジの中心軸および前記雌ネジの中心軸は、前記主軸回転軸心と一致した状態で設けられており、
塑性加工を施す際の前記第１挟持体の回転方向が、前記ネジ機構が緩む方向と一致している請求項２に記載の回転塑性加工装置。
【請求項４】
前記第２挟持体は、前記第１部材に向けて進退可能に支持された結合部材を有し、
前記第１部材は、前記結合部材と係合する結合部位を有し、
前記結合部材と前記結合部位とが係合しない状態では、前記第１部材と前記第２挟持体とが前記主軸回転軸心周りに別々に回転可能であり、
前記結合部材と前記結合部位とが係合した状態では、前記第１部材と前記第２挟持体とが前記主軸回転軸心周りに一体で回転する請求項３に記載の回転塑性加工装置。
【請求項５】
前記回転塑性加工装置は、前記第１挟持体と前記第２挟持体のうち、一方を前記主軸回転軸心周りに回転可能に支持する心押し機構と、他方を前記主軸回転軸心周りに回転可能に支持し、かつ回転駆動する主軸機構とを有しており、
前記心押し機構は、支持する第１挟持体または第２挟持体のうちの一方の回転を抑制する抑制状態と、回転を許容する許容状態の２つの状態をとる回転抑制部を有し、
前記回転抑制部は、前記主軸機構が、支持する第１挟持体または第２挟持体のうちの他方を回転駆動して前記ネジ機構を緩める際に、前記抑制状態をとる請求項３または４に記載の回転塑性加工装置。
【請求項６】
前記雄ネジの周囲を覆うカバー部材を有する請求項２〜５のいずれか一項に記載の回転塑性加工装置。
【請求項７】
第１挟持体と第２挟持体とにより被加工素材を挟持する挟持機構を有し、被加工素材を主軸回転軸心周りに回転させて塑性加工を施す回転塑性加工装置における被加工素材の挟持方法であって、
前記第１挟持体にクランプ力発生部が設けられ、
前記クランプ力発生部は、前記第１挟持体を前記第２挟持体に向けて押圧するクランプ力を作用させ、前記クランプ力はネジ機構により生じる力であり、
前記第１挟持体と前記第２挟持体との間に前記被加工素材を配置する配置ステップを行い、
前記配置ステップの後に、前記ネジ機構をネジが緩む方向に動作させて前記第１挟持体と前記第２挟持体とにより前記被加工素材を挟持する挟持ステップを行う被加工素材の挟持方法。
【請求項８】
前記配置ステップの後に、前記第１挟持体と前記第２挟持体とを結合部材により結合して前記第１挟持体と前記第２挟持体とが前記主軸回転軸心周り一体で回転する状態にする結合ステップを行い、
前記挟持ステップにおいて、主軸機構により前記第１挟持体と前記第２挟持体とを主軸回転軸心周りに回転させて前記ネジ機構をネジが緩む方向に動作させる請求項７に記載の被加工素材の挟持方法。
【請求項９】
前記挟持ステップにおいて、前記主軸機構が発生する回転トルクが所定の閾値を超えた際に前記主軸機構の動作を停止する請求項８に記載の被加工素材の挟持方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１挟持体と第２挟持体とにより被加工素材を挟持する挟持機構を有し、被加工素材を主軸回転軸心周りに回転させて塑性加工を施す回転塑性加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる回転塑性加工装置は、被加工素材を挟持した挟持機構を主軸回転軸心周りに回転させて塑性加工を施すものである。塑性加工としては、表面が平面のローラを押し付けることによる増肉加工や、周状の凸部を有するローラによる溝入れ加工等がある。また、周方向に凸部と凹部が並んだギヤを押し付けて被加工素材の外周にギヤの歯を形成する加工もある。
【０００３】
このような回転塑性加工装置における被加工素材の挟持には、従来は心押し機構の側に配置された油圧シリンダ等の機構が用いられている。例えば特許文献１の装置においては、ワーク保持機構（Ｈ）が、押圧部材（５）と、その押圧部材（５）を主軸（１）の回転軸心の方向（Ａ１方向）に沿って往復移動駆動するワーク保持用油圧シリンダ（６）とを備えて構成され、押圧部材（５）が素材支持部（３）に対向して位置するように配設されている。
【０００４】
押圧部材（５）は、主軸（１）の回転軸心（Ａ１）と同心で回転可能なように、ベアリング等を介してワーク保持用油圧シリンダ（６）のシリンダロッドの先端に回転自在に支持されている。そしてワーク保持用油圧シリンダ（６）を作動させて、押圧部材（５）を素材支持部（３）に装着された円盤状素材（Ｗ）に押し付け、円盤状素材（Ｗ）を素材支持部（３）と押圧部材（５）とにより挟持する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−７９７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した回転塑性加工装置では、塑性加工を受けた被加工素材が挟持機構に対して、これを押し広げる方向に力を及ぼす。従って、被加工素材を所定の形状に加工するためには、加工中に挟持機構が広がってしまわないよう、施す加工に応じた挟持力を発生させる必要がある。特許文献１の装置のように、油圧シリンダにて被加工素材を挟持する力を発生させる装置では、様々な加工負荷に対応できるよう、特に、大きな力での挟持に対応できるよう、大型の油圧シリンダを備えておく必要がある。また大型の油圧シリンダを用いる場合は、付帯する設備も大きく複雑になるし、それらの油圧設備一式を支持するために設備本体の剛性を高める必要も生じる。よって、装置の設置コストが高騰してしまう問題が生じていた。
【０００７】
本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、油圧装置を排除した上で構造を簡素化し、設置コストを低減した上で、高い挟持力を発生させて様々な加工に対応可能な回転塑性加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための回転塑性加工装置の特徴構成は、
第１挟持体と第２挟持体とにより被加工素材を挟持する挟持機構を有し、被加工素材を主軸回転軸心周りに回転させて塑性加工を施す回転塑性加工装置において、
前記第１挟持体にクランプ力発生部が設けられ、
前記クランプ力発生部は、前記第１挟持体を前記第２挟持体に向けて押圧するクランプ力を作用させ、前記クランプ力はネジ機構により生じる力である点にある。
【０００９】
上記の特徴構成によれば、第１挟持体にクランプ力発生部が設けられ、クランプ力発生部は、第１挟持体を第２挟持体に向けて押圧するクランプ力を作用させ、クランプ力はネジ機構により生じる力であるから、油圧装置を用いずに大きなクランプ力を発生させることができる。従って、回転塑性加工装置の構造を簡素化して設置コストを低減でき、かつ、大きな挟持力（クランプ力）により様々な加工に対応することができる。
【００１０】
本発明に係る回転塑性加工装置の別の特徴構成は、前記第１挟持体は、前記被加工素材に接触する第１部材と、前記主軸回転軸心回りに回転可能に支持された第２部材とを有し、前記ネジ機構を構成する雄ネジと雌ネジのうち、一方が前記第１部材に設けられ、他方が前記第２部材に設けられており、前記第１部材と前記第２部材とが前記雄ネジと前記雌ネジが嵌合することにより接続されている点にある。
【００１１】
上記の特徴構成によれば、ネジ機構が緩む方向に雄ネジと雌ネジとを相互回転させることで、第１部材と第２部材が離間する方向に力（ネジ機構の軸力）が生じる。この力により、第１部材を被加工素材に向けて押圧することができる。従って、簡素化した構造にて大きなクランプ力を発生することができ、好適である。
【００１２】
本発明に係る回転塑性加工装置の別の特徴構成は、前記雄ネジの中心軸および前記雌ネジの中心軸は、前記主軸回転軸心と一致した状態で設けられており、塑性加工を施す際の前記第１挟持体の回転方向が、前記ネジ機構が緩む方向と一致している点にある。
【００１３】
上記の特徴構成によれば、雄ネジの中心軸および雌ネジの中心軸は、主軸回転軸心と一致した状態で設けられており、塑性加工を施す際の第１挟持体の回転方向が、ネジ機構が緩む方向と一致しているから、加工中にネジ機構が締まる方向に回転して被加工素材を挟持する力が小さくなる事態を抑制することができる。
【００１４】
本発明に係る回転塑性加工装置の別の特徴構成は、前記第２挟持体は、前記第１部材に向けて進退可能に支持された結合部材を有し、前記第１部材は、前記結合部材と係合する結合部位を有し、前記結合部材と前記結合部位とが係合しない状態では、前記第１部材と前記第２挟持体とが前記主軸回転軸心周りに別々に回転可能であり、前記結合部材と前記結合部位とが係合した状態では、前記第１部材と前記第２挟持体とが前記主軸回転軸心周りに一体で回転する点にある。
【００１５】
上記の特徴構成によれば、結合部材と結合部位とが係合した状態では、第１部材と第２挟持体とが主軸回転軸心周りに一体で回転するから、被加工素材を挟持する際、および挟持を解除する際に、第１部材と第２挟持体とは相互回転しないことになる。第１部材と第２挟持体とが相互回転すると、被加工素材を擦って傷つける可能性があるが、上記の特徴構成によれば、被加工素材を傷つける事態を抑制することが可能となる。なお、結合部材および結合部位の位置は、主軸回転軸心と一致する必要はない。従って、中心に貫通穴を有さない被加工素材であっても適用可能となる。
【００１６】
本発明に係る回転塑性加工装置の別の特徴構成は、前記回転塑性加工装置は、前記第１挟持体と前記第２挟持体のうち、一方を前記主軸回転軸心周りに回転可能に支持する心押し機構と、他方を前記主軸回転軸心周りに回転可能に支持し、かつ回転駆動する主軸機構とを有しており、前記心押し機構は、支持する第１挟持体または第２挟持体のうちの一方の回転を抑制する抑制状態と、回転を許容する許容状態の２つの状態をとる回転抑制部を有し、前記回転抑制部は、前記主軸機構が、支持する第１挟持体または第２挟持体のうちの他方を回転駆動して前記ネジ機構を緩める際に、前記抑制状態をとる点にある。
【００１７】
上記の特徴構成によれば、回転抑制部は、主軸機構が、支持する第１挟持体または第２挟持体のうちの他方を回転駆動してネジ機構を緩める際に、抑制状態をとるから、主軸の回転により被加工素材の挟持力を発生させることができる。すなわち、ネジ機構を相互回転させるための駆動機構を別途設ける必要が無いので、回転塑性加工装置の構造を簡略化することが可能となる。
【００１８】
本発明に係る回転塑性加工装置の別の特徴構成は、前記雄ネジの周囲を覆うカバー部材を有する点にある。
【００１９】
上記の特徴構成によれば、夾雑物やクーラント等の雄ネジへの付着を抑制することができ、回転塑性加工装置のメンテナンスの手間を軽減し、併せて耐久性を向上させることができる。
【００２０】
上記目的を達成するための被加工素材の挟持方法の特徴構成は、第１挟持体と第２挟持体とにより被加工素材を挟持する挟持機構を有し、被加工素材を主軸回転軸心周りに回転させて塑性加工を施す回転塑性加工装置における被加工素材の挟持方法であって、前記第１挟持体にクランプ力発生部が設けられ、前記クランプ力発生部は、前記第１挟持体を前記第２挟持体に向けて押圧するクランプ力を作用させ、前記クランプ力はネジ機構により生じる力であり、前記第１挟持体と前記第２挟持体との間に前記被加工素材を配置する配置ステップを行い、前記配置ステップの後に、前記ネジ機構をネジが緩む方向に動作させて前記第１挟持体と前記第２挟持体とにより前記被加工素材を挟持する挟持ステップを行う点にある。
【００２１】
上記の特徴構成によれば、ネジ機構をネジが緩む方向に動作させて第１挟持体と第２挟持体とにより被加工素材を挟持する挟持ステップを行うので、油圧装置を用いずに大きなクランプ力を発生させて、被加工素材を挟持することができる。従って、回転塑性加工装置の構造を簡素化して設置コストを低減でき、かつ、大きな挟持力（クランプ力）により様々な加工に対応することができる。
【００２２】
本発明に係る回転塑性加工装置の別の特徴構成は、前記配置ステップの後に、前記第１挟持体と前記第２挟持体とを結合部材により結合して前記第１挟持体と前記第２挟持体とが前記主軸回転軸心周り一体で回転する状態にする結合ステップを行い、前記挟持ステップにおいて、主軸機構により前記第１挟持体と前記第２挟持体とを主軸回転軸心周りに回転させて前記ネジ機構をネジが緩む方向に動作させる点にある。
【００２３】
上記の特徴構成によれば、結合ステップにより前記第１挟持体と前記第２挟持体とが前記主軸回転軸心周り一体で回転する状態になる。するとその後の挟持ステップで被加工素材を挟持する際に、第１部材と第２挟持体とは相互回転しないことになる。第１部材と第２挟持体とが相互回転すると、被加工素材を擦って傷つける可能性があるが、上記の特徴構成によれば、被加工素材を傷つける事態を抑制することが可能となる。
【００２４】
本発明に係る回転塑性加工装置の別の特徴構成は、前記挟持ステップにおいて、前記主軸機構が発生する回転トルクが所定の閾値を超えた際に前記主軸機構の動作を停止する点にある。
【００２５】
上記の特徴構成によれば、主軸機構が発生する回転トルクが所定の閾値を超えた際に前記主軸機構の動作を停止するから、被加工素材の挟持力を適切な大きさにすることができ好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】回転塑性加工装置の全体構成を示す概略図
【図２】被加工素材の挟持方法の説明図
【図３】被加工素材の挟持方法の説明図
【図４】被加工素材の挟持方法の説明図
【図５】被加工素材の挟持方法の説明図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本実施形態に係る回転塑性加工装置１００について図面に基づいて説明する。回転塑性加工装置１００は、第１挟持体Ａと第２挟持体Ｂとにより被加工素材Ｗを挟持する挟持機構Ｈを有し、被加工素材Ｗを主軸回転軸心Ｃ周りに回転させて、被加工素材Ｗの外周にローラ３０を押し付けて塑性加工を施す装置である。
【００２８】
なお以下の説明では、図１に示すように、主軸回転軸心Ｃに沿った方向をＹ方向、主軸回転軸心Ｃに直交する方向をＸ方向と記載する場合がある。また、Ｙ方向において主軸機構１０から心押し機構２０に近づく方向をＹ１方向またはＹ１側と、心押し機構２０から主軸機構１０に近づく方向をＹ２方向またはＹ２側と記載する場合がある。また、Ｘ方向において主軸回転軸心Ｃからローラ３０に近づく方向（紙面左方向）をＸ１方向またはＸ１側、ローラ３０から主軸回転軸心Ｃに近づく方向（紙面右方向）をＸ２方向またはＸ２側と記載する場合がある。
【００２９】
回転塑性加工装置１００は、図１に示すとおり、主軸機構１０と、心押し機構２０と、ローラ３０と、カバー部材６０と、制御部７０と、挟持機構Ｈとを有する。
【００３０】
回転塑性加工装置１００で加工される被加工素材Ｗは、円板または円柱状の素材である。被加工素材Ｗとしては、回転塑性加工装置１００で加工可能なものであれば好適に用いられるが、例えばステンレスや鉄合金、アルミ合金製の素材が用いられる。
【００３１】
図１には被加工素材Ｗへの接触面が平面であるローラ３０が図示されている。塑性加工の種類に応じて接触面に凸部や凹部を備えたものや、周方向に凸部と凹部が並んだギヤ状のものを用いることもできる。ローラ３０は、ローラ支持移動部３１に回転可能に支持される。ローラ支持移動部３１は、ローラ３０を主軸回転軸心Ｃに沿う方向（Ｙ方向）、および主軸回転軸心Ｃに近接・離間する方向（Ｘ方向）に移動可能に構成される。
【００３２】
主軸機構１０は、挟持機構Ｈを支持し、挟持機構Ｈを主軸回転軸心Ｃの回りに回転させる機構である。主軸機構１０は、主軸機構１０を回転させるモータ５０を有している。本実施形態では主軸機構１０は、後述する第２挟持体Ｂを支持している。
【００３３】
心押し機構２０は、挟持機構Ｈを主軸回転軸心Ｃの回りに回転可能な状態で支持する機構である。本実施形態では心押し機構２０は、後述する第１挟持体Ａを支持しており、第１部材１と接続されている。心押し機構２０は、回転抑制部２１を有している。回転抑制部２１は、挟持機構Ｈが被加工素材Ｗを挟持する際に心押し機構２０の回転を抑制する機構であって、例えばピン等により回転塑性加工装置１００のフレーム（図示なし）と心押し機構２０とを接続し、心押し機構２０の回転を抑制する。
【００３４】
すなわち本実施形態に係る回転塑性加工装置１００は、第１挟持体Ａを主軸回転軸心Ｃ周りに回転可能に支持する心押し機構２０と、第２挟持体Ｂを主軸回転軸心Ｃ周りに回転可能に支持し、かつ回転駆動する主軸機構１０とを有しており、心押し機構２０は、支持する第１挟持体Ａの回転を抑制する抑制状態と、回転を許容する許容状態の２つの状態をとる回転抑制部２１を有している。
【００３５】
挟持機構Ｈは、第１挟持体Ａと第２挟持体Ｂとを有し、両者の間に被加工素材Ｗを挟持する。第１挟持体Ａは、第１部材１と、第２部材２とを有している。第２挟持体Ｂは、第３部材３と結合部材３ａとを有している。
【００３６】
第２部材２は、円筒状の部材であって、中心軸を主軸回転軸心Ｃと一致させた状態で、心押し機構２０と接続されている。第２部材２の内側の面には雌ネジＦが形成されている。
【００３７】
第１部材１は、第１の円柱状部材のＹ１側に、第１の円柱状部材よりも小径な第２の円柱状部材が接合された形状の部材である。第１の円柱状部材の中心軸と、第２の円筒状部材の中心軸とは、いずれも主軸回転軸心Ｃと一致している。第２の円柱状部材の外周面には、雄ネジＭが形成されている。第１の円柱状部材のＹ２側の底面の中心には、結合部位２ａである長穴が形成されている。第１の円柱状部材のＹ２側の底面、すなわち第１部材１のＹ２側の面は、被加工素材Ｗを挟持機構Ｈにて挟持した際に、被加工素材Ｗが接触する面である。
【００３８】
そして第１部材１の雄ネジＭと第２部材２の雌ネジＦとが螺合した状態で、第１部材１のＹ１側に第２部材２が配置されている。これら雄ネジＭと雌ネジＦからなるネジ機構が、本実施形態のクランプ力発生部Ｌを構成している。
【００３９】
すなわち本実施形態に係る回転塑性加工装置１００では、第１挟持体Ａは、被加工素材Ｗに接触する第１部材１と、主軸回転軸心Ｃ回りに回転可能に支持された第２部材２とを有し、ネジ機構を構成する雄ネジＭと雌ネジＦのうち、一方が第１部材１に設けられ、他方が第２部材２に設けられており、第１部材１と第２部材２とが雄ネジＭと雌ネジＦが嵌合することにより接続されている。また雄ネジＭの中心軸および雌ネジＦの中心軸は、主軸回転軸心Ｃと一致した状態で設けられている。
【００４０】
そして本実施形態に係る回転塑性加工装置１００では、ネジ機構が緩む方向が、Ｙ１方向視で反時計回りとなるように、雄ネジＭおよび雌ネジＦが形成されている。また被加工素材Ｗに塑性加工を施す際の主軸機構１０の回転方向は、Ｙ１方向視で反時計回りとなるように構成されている。従って、塑性加工を施す際の第１挟持体Ａの回転方向が、ネジ機構が緩む方向と一致している。
【００４１】
第１部材１と第２部材２とが主軸回転軸心Ｃの回りに相互回転すると、ネジ機構が動作して、第１部材１と第２部材２とが接近または離間する。第２部材２が心押し機構２０に固定され、回転抑制部２１により回転が抑制された状態で、ネジ機構が締まる方向に回転して動作すると、第１部材１はＹ１方向に移動する。ネジ機構が緩む方向に回転して動作すると、第１部材１はＹ２方向に移動する。図１に示すように第１部材１が被加工素材Ｗに接触した状態で、さらにネジ機構が緩む方向に第１部材１と第２部材２とが相互回転すると、ネジ機構に軸力が発生し、第１部材１が被加工素材Ｗに押し付けられる。この力により被加工素材Ｗが挟持機構Ｈによって挟持される。
【００４２】
すなわち本実施形態に係る回転塑性加工装置１００では、第１挟持体Ａにクランプ力発生部Ｌが設けられ、クランプ力発生部Ｌは、第１挟持体Ａを第２挟持体Ｂに向けて押圧するクランプ力を作用させ、クランプ力はネジ機構により生じる力である。
【００４３】
本実施形態に係る回転塑性加工装置１００では、図１に示すように、第１部材１における第２の円柱状部材の外周面に雄ネジＭが形成されている。第２の円柱状部材の外径は、第１部材１の外径と共に、ローラ３０やローラ支持移動部３１の配置が許す範囲で大きくすることができる。第２の円柱状部材の外径、すなわち雄ネジＭの外径は、大きいほど大きな軸力（クランプ力）を発生させることができ有利である。
【００４４】
第３部材３は、一端が閉じられた円筒状の部材であって、中心軸を主軸回転軸心Ｃと一致させた状態で、開放された側の端部が主軸機構１０と接続されている。第３部材３のＹ１側の面が、被加工素材Ｗを挟持機構Ｈにて挟持した際に、被加工素材Ｗが接触する面である。第３部材３の中央（中心軸の通る位置）には、貫通穴である長穴が形成されている。この長穴の断面の形状は、結合部位２ａの長穴の断面形状と同じである。
【００４５】
結合部材３ａは、棒状の部材であって、中心軸に垂直な断面が結合部位２ａの長穴と同じ形状である部材である。結合部材３ａは、中心軸が主軸回転軸心Ｃと一致する姿勢にて第３部材３の貫通穴に挿入されており、昇降機構４０によってＹ方向に進退可能な状態で配置されている。昇降機構４０は、モータ等によって結合部材３ａをＹ方向に移動させる機構であって、例えばモータ、ラックおよびピニオンにより構成されている。
【００４６】
図１に示す状態では、結合部材３ａのＹ１側の端部が、第１部材１の結合部位２ａに挿入されている。結合部位２ａ、結合部材３ａおよび第３部材３の中央の貫通穴は、いずれも主軸回転軸心Ｃに垂直な断面が長穴状であるから、結合部材３ａが結合部位２ａに挿入されて係合した状態では、第１部材１と結合部材３ａと第３部材３とが主軸回転軸心Ｃの回りに一体で回転する。この状態では、回転抑制部２１により心押し機構２０の回転を抑制し、モータ５０により主軸機構１０を回転させることで、第１部材１と第２部材２とを相互回転させて、ネジ機構（クランプ力発生部Ｌ）を動作させることができる。
【００４７】
すなわち本実施形態に係る回転塑性加工装置１００では、第２挟持体Ｂは、第１部材１に向けて進退可能に支持された結合部材３ａを有し、第１部材１は、結合部材３ａと係合する結合部位２ａを有する。結合部材３ａと結合部位２ａとが係合しない状態では、第１部材１と第２挟持体Ｂ（第３部材３）とが主軸回転軸心Ｃ周りに別々に回転可能であり、結合部材３ａと結合部位２ａとが係合した状態では、第１部材１と第２挟持体Ｂとが主軸回転軸心Ｃ周りに一体で回転する。
【００４８】
カバー部材６０は、側面が蛇腹状に形成された円筒状の部材であって、第１部材１の雄ネジＭの周囲を覆って配置されている。カバー部材６０のＹ１側の端部は、第２部材２のＹ２側の面に接合されている。カバー部材６０のＹ２側の端部は、第１部材１のＹ１側の面に接触した状態となっている。カバー部材６０は、側面が蛇腹状に形成されていることで、Ｙ方向に伸縮可能に構成されている。
【００４９】
制御部７０は、回転塑性加工装置１００のオペレーターからの操作指示を受け、記憶しているプログラム等に基づいて、回転抑制部２１、ローラ支持移動部３１、昇降機構４０およびモータ５０等を制御する。
【００５０】
以下、被加工素材Ｗの挟持方法について、図２〜５を用いて説明する。
【００５１】
（配置ステップ）
図２は、雄ネジＭが雌ネジＦに対して締め込まれ、もって第１部材１がＹ１方向に移動した状態を示している。カバー部材６０は、第１部材１によってＹ１方向に押され、Ｙ方向の長さが縮んだ状態となっている。結合部材３ａは、Ｙ２方向に移動しており、結合部位２ａとの係合は解かれている。そして第３部材３と第１部材１とが離間しているため、第３部材３と第１部材１との間に空間が生じている。この状態で、第３部材３のＹ１側の面に被加工素材Ｗが載置される。すなわち、第１挟持体Ａと第２挟持体Ｂとの間に被加工素材Ｗが配置される。
【００５２】
（結合ステップ）
次に、図３に示すように、昇降機構４０により結合部材３ａをＹ１方向に移動させて、結合部材３ａを結合部位２ａに挿入し、両者を係合させる。これにより、第１挟持体Ａの第１部材１と、第２挟持体Ｂの第３部材３とが結合部材３ａにより結合され、第１挟持体Ａの第１部材１と第２挟持体Ｂの第３部材３とが主軸回転軸心周り一体で回転する状態となる。
【００５３】
（挟持ステップ）
続いて、回転抑制部２１により心押し機構２０の回転を抑制し、モータ５０により主軸機構１０をＹ１方向視で反時計回りに回転駆動する。そうすると図４に示すように、クランプ力発生部Ｌ（ネジ機構）が緩む方向に動作して、第１部材１が、被加工素材Ｗおよび第３部材３（第２挟持体Ｂ）に向けて、Ｙ２方向に移動する。この際、結合部材３ａは第１部材１とともにＹ２方向に移動する。
【００５４】
第１部材１がＹ２方向への移動を続けると、図５に示すように、第１部材１が被加工素材Ｗに接触する。その後もモータ５０は回転を続け、ネジ機構が緩む方向に第１部材１を回転させると、ネジ機構に軸力が発生し、第１部材１が被加工素材Ｗおよび第２挟持体Ｂ（第３部材３）に向けて押し付けられる。挟持ステップにおいて制御部７０はモータ５０の回転トルクを監視しており、回転トルクが所定の閾値を越えた際にモータ５０を停止させる。モータ５０の回転トルクの所定の閾値は、ネジ機構に所定の軸力を生じさせる値として、予め制御部７０に記憶されている。よって、回転トルクが所定の閾値を越えた際にモータ５０を停止させることで、ネジ機構に所定の軸力（クランプ力）が発生し、もって挟持機構Ｈによる被加工素材Ｗの挟持が完了する。
【００５５】
以上述べた通り、本実施形態に係る回転塑性加工装置１００において行われる被加工素材の挟持方法は、第１挟持体Ａと第２挟持体Ｂとの間に被加工素材Ｗを配置する配置ステップを行い、配置ステップの後に、ネジ機構をネジが緩む方向に動作させて第１挟持体Ａと第２挟持体Ｂとにより被加工素材Ｗを挟持する挟持ステップを行うものである。そして配置ステップの後であって挟持ステップの前に、第１挟持体Ａと第２挟持体Ｂとを結合部材３ａにより結合して第１挟持体Ａと第２挟持体Ｂとが主軸回転軸心Ｃ周り一体で回転する状態にする結合ステップを行い、挟持ステップにおいて、主軸機構１０により第１挟持体Ａと第２挟持体Ｂとを主軸回転軸心Ｃ周りに回転させてネジ機構をネジが緩む方向に動作させる。挟持ステップにおいては、主軸機構１０（モータ５０）が発生する回転トルクが所定の閾値を超えた際に主軸機構１０の動作を停止する。
【００５６】
（他の実施形態）
（１）上述の実施形態では、心押し機構２０に第１挟持体Ａが支持され、主軸機構１０に第２挟持体Ｂが支持されている。これを変更し、心押し機構２０が第２挟持体Ｂを支持し、主軸機構１０が第１挟持体Ａを支持するように構成してもよい。
【００５７】
（２）上述の実施形態では、一つの結合部材３ａが第３部材３の中央（主軸回転軸心Ｃと一致する位置）に設けられた。これを変更し、回転塑性加工装置１００が２つ以上の結合部材３ａを有するように構成してもよい。単数または複数の結合部材３ａを、主軸回転軸心Ｃから離間した位置、すなわちＸ方向に離間した位置に配置してもよい。
【００５８】
（３）上述の実施形態では、結合部位２ａ、結合部材３ａの形状を長穴状としたが、他の形状としてもよい。例えば四角形、楕円形、星形、アルファベットのＩ型などが可能である。また、結合部材３ａの先端にＸ方向に離間した２本のピンを設け、結合部位２ａとして当該ピンに係合する２穴を設けてもよい。
【００５９】
（４）上述の実施形態では、塑性加工を施す際の主軸機構１０の回転方向と、ネジ機構が緩む方向とを、共にＹ１方向視で反時計回りとした。これを反対にし、共にＹ１方向視で時計回りとしてもよい。
【００６０】
なお上述の実施形態（他の実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能である。また本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１      ：第１部材
２      ：第２部材
２ａ    ：結合部位
３      ：第３部材
３ａ    ：結合部材
１０    ：主軸機構
２０    ：心押し機構
２１    ：回転抑制部
５０    ：モータ
６０    ：カバー部材
１００  ：回転塑性加工装置
Ａ      ：第１挟持体
Ｂ      ：第２挟持体
Ｃ      ：主軸回転軸心
Ｆ      ：雌ネジ
Ｈ      ：挟持機構
Ｌ      ：クランプ力発生部
Ｍ      ：雄ネジ
Ｗ      ：被加工素材
【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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