(57)【要約】【課題】軸部材の真直度を高める。【解決手段】装置本体１０に第１矯正ロール１１と第２矯正ロール１３とが回転自在に配設される。第２矯正ロール１３は、第１矯正ロール１１に対して径方向から近接・離間可能に構成される。両矯正ロール１１,１３で挟持されるエンジンバルブの軸部に、表層に塑性変形帯を形成し得る圧縮応力を加えた状態でエンジンバルブを自転させる。軸部が両矯正ロール１１,１３で挟持された状態でエンジンバルブが自転することで、軸部が全周に亘って矯正される。また、両矯正ロール１１,１３で加えられる圧縮応力によって、軸部の表層に塑性変形帯が形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部材の矯正装置であって、
径方向に相対的に近接・離間移動自在でかつ回転自在に装置本体に配設され、同一方向に回転駆動される一対の矯正ロールと、
前記両矯正ロールを相対的に径方向に近接・離間移動し、両矯正ロール間における矯正位置の間隔を、両矯正ロールで挟持される軸部材の表層に塑性変形帯を形成し得る圧縮応力を加え得るように調節する調節機構とを備え、
所定の周速差で回転駆動する一対の矯正ロールの矯正位置に送り込まれた軸部材を、両矯正ロールの周速差によって自転させつつ矯正位置を通過させることで矯正すると共に、両矯正ロールで加えられる圧縮応力によって軸部材の表層に塑性変形帯を形成するよう構成した
ことを特徴とする軸部材の矯正装置。
【請求項２】
前記軸部材は、軸部の一端に傘部が形成されたエンジンバルブであり、
前記傘部におけるフェース面の一部に当接して軸部と傘部との連結部を降伏点以上に曲げる傘矯正部材を備え、
前記両矯正ロールで軸部が挟持されたエンジンバルブのフェース面に傘矯正部材を当接することで、前記連結部におけるフェース面が傘矯正部材に当接する側および当接しない側に引張応力と圧縮応力とがエンジンバルブの自転により繰り返し加えられて、該連結部の表層に塑性変形帯が形成されるようにした請求項１記載の軸部材の矯正装置。
【請求項３】
前記軸部材に加える圧縮応力は、軸部材の表層に形成される塑性変形帯の断面係数Ｚ１と、該塑性変形帯で覆われる内包部の断面係数Ｚ２との比率Ｚ２／Ｚ１が、７５以下となるよう設定される請求項１または２記載の軸部材の矯正装置。
【請求項４】
前記両矯正ロールの周速差は、前記軸部材が両矯正ロールで挟持されてから挟持が解除されるまでの間に該軸部材が２０回以上自転するよう設定される請求項１〜３の何れか一項に記載の軸部材の矯正装置。
【請求項５】
軸部材の矯正方法であって、
所定の周速差で同一方向に回転駆動する一対の矯正ロールの間の矯正位置に軸部材を送り込み、
両矯正ロールで挟持された軸部材を両矯正ロールの周速差によって自転しつつ矯正位置を通過させることで矯正すると共に、両矯正ロールで挟持された軸部材に圧縮応力を加えて表層に塑性変形帯を形成するようにした
ことを特徴とする軸部材の矯正方法。
【請求項６】
前記軸部材は、軸部の一端に傘部が形成されたエンジンバルブであり、
前記両矯正ロールで軸部が挟持されたエンジンバルブの傘部におけるフェース面の一部に当接する傘矯正部材を、軸部と傘部との連結部を降伏点以上に曲げる傘矯正位置に保持した状態で、前記連結部におけるフェース面が傘矯正部材に当接する側および当接しない側に引張応力と圧縮応力とがエンジンバルブの自転により繰り返し加えられることで、該連結部の表層に塑性変形帯を形成するようにした請求項５記載の軸部材の矯正方法。
【請求項７】
前記軸部材に加える圧縮応力は、軸部材の表層に形成される塑性変形帯の断面係数Ｚ１と、該塑性変形帯で覆われる内包部の断面係数Ｚ２との比率Ｚ２／Ｚ１が、７５以下となるよう設定される請求項５または６記載の軸部材の矯正方法。
【請求項８】
前記両矯正ロールの周速差は、前記軸部材が両矯正ロールで挟持されてから挟持が解除されるまでの間に該軸部材が２０回以上自転するよう設定される請求項５〜７の何れか一項に記載の軸部材の矯正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸部材の矯正装置および矯正方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
軸部の所定箇所に孔等の所要の加工が施されたり、あるいは異形部が形成された軸部材、例えば軸端に傘部が形成されたエンジンバルブにおける軸部の曲がりを矯正する矯正装置として、２つの支持台の間にエンジンバルブの軸部を載置し、該軸部を矯正ラムで押圧することで軸部の曲がりを矯正するものが知られている(例えば、特許文献１参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１５００２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の矯正装置では、軸部の全体的な曲がりを矯正することは可能であるが、局部的な曲がりを矯正するのは困難であり、軸部表面の高い真直度が得られない難点がある。また、軸部に異なる方向の曲がりが存在している場合には、その曲がりの方向に合わせて軸部を支持台上で回転して、矯正ラムでの押圧を繰り返す必要があり、時間が掛かる問題が指摘される。
【０００５】
すなわち本発明は、前記従来の技術に内在する前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、真直度を向上し得る軸部材の矯正装置および矯正方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、請求項１の発明に係る軸部材の矯正装置は、
軸部材(14,51)の矯正装置であって、
径方向に相対的に近接・離間移動自在でかつ回転自在に装置本体(10)に配設され、同一方向に回転駆動される一対の矯正ロール(11,13)と、
前記両矯正ロール(11,13)を相対的に径方向に近接・離間移動し、両矯正ロール(11,13)間における矯正位置の間隔を、両矯正ロール(11,13)で挟持される軸部材(14,51)の表層に塑性変形帯を形成し得る圧縮応力を加え得るように調節する調節機構(S)とを備え、
所定の周速差で回転駆動する一対の矯正ロール(11,13)の矯正位置に送り込まれた軸部材(14,51)を、両矯正ロール(11,13)の周速差によって自転させつつ矯正位置を通過させることで矯正すると共に、両矯正ロール(11,13)で加えられる圧縮応力によって軸部材(14,51)の表層に塑性変形帯を形成するよう構成したことを要旨とする。
請求項１の発明では、一対の矯正ロールで軸部材を圧縮して塑性変形帯を表層に形成することで、軸部材の直径を両矯正ロールの間隔に一致した長さに成形することができ、軸部材の表面の真直度を高めることができる。また、軸部材を自転させつつ両矯正ロールの間の矯正位置を通過させるので、軸部材に異なる方向の曲がりがある場合であっても短時間で矯正することができる。
【０００７】
請求項２に係る発明は、
前記軸部材は、軸部(15)の一端に傘部(27)が形成されたエンジンバルブ(14)であり、
前記傘部(27)におけるフェース面(27a)の一部に当接して軸部(15)と傘部(27)との連結部を降伏点以上に曲げる傘矯正部材(39)を備え、
前記両矯正ロール(11,13)で軸部(15)が挟持されたエンジンバルブ(14)のフェース面(27a)に傘矯正部材(39)を当接することで、前記連結部におけるフェース面(27a)が傘矯正部材(39)に当接する側および当接しない側に引張応力と圧縮応力とがエンジンバルブ(14)の自転により繰り返し加えられて、該連結部の表層に塑性変形帯が形成されることを要旨とする。
請求項２の発明では、傘矯正部材によって軸部材における軸部と傘部との矯正を同時に行うことができる。また、傘部と軸部との連結部の表層に形成される塑性変形帯によって該連結部の真直度を高めることができる。
【０００８】
請求項３に係る発明は、
前記軸部材(14,51)に加える圧縮応力は、軸部材(14,51)の表層に形成される塑性変形帯(52)の断面係数Ｚ１と、該塑性変形帯(52)で覆われる内包部(53)の断面係数Ｚ２との比率Ｚ２／Ｚ１が、７５以下となるよう設定されることを要旨とする。
請求項３の発明では、軸部材の真直度を高めることができ、高い矯正効果が得られる。
【０００９】
請求項４に係る発明は、
前記両矯正ロール(11,13)の周速差は、前記軸部材(14,51)が両矯正ロール(11,13)で挟持されてから挟持が解除されるまでの間に該軸部材(14,51)が２０回以上自転するよう設定されることを要旨とする。
請求項４の発明では、軸部材の全周に均一な塑性変形帯を形成し得る。
【００１０】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、請求項５の発明に係る軸部材の矯正方法は、
軸部材(14,51)の矯正方法であって、
所定の周速差で同一方向に回転駆動する一対の矯正ロール(11,13)の間の矯正位置に軸部材(14,51)を送り込み、
両矯正ロール(11,13)で挟持された軸部材(14,51)を両矯正ロール(11,13)の周速差によって自転しつつ矯正位置を通過させることで矯正すると共に、両矯正ロール(11,13)で挟持された軸部材(14,51)に圧縮応力を加えて表層に塑性変形帯を形成するようにしたことを要旨とする。
請求項５の発明では、一対の矯正ロールで軸部材を圧縮して塑性変形帯を表層に形成することで、軸部材の直径を両矯正ロールの間隔に一致した長さに成形することができ、軸部材の表面の真直度を高めることができる。また、軸部材を自転させつつ両矯正ロールの間の矯正位置を通過させるので、軸部材に異なる方向の曲がりがある場合であっても短時間で矯正することができる。
【００１１】
請求項６に係る発明は、
前記軸部材(14,51)は、軸部(15)の一端に傘部(27)が形成されたエンジンバルブ(14)であり、
前記両矯正ロール(11,13)で軸部(15)が挟持されたエンジンバルブ(14)の傘部(27)におけるフェース面(27a)の一部に当接する傘矯正部材(39)を、軸部(15)と傘部(27)との連結部を降伏点以上に曲げる傘矯正位置に保持した状態で、前記連結部におけるフェース面(27a)が傘矯正部材(39)に当接する側および当接しない側に引張応力と圧縮応力とがエンジンバルブ(14)の自転により繰り返し加えられることで、該連結部の表層に塑性変形帯を形成するようにしたことを要旨とする。
請求項６の発明では、傘矯正部材によって軸部材における軸部と傘部との矯正を同時に行うことができる。また、傘部と軸部との連結部の表層に形成される塑性変形帯によって該連結部の真直度を高めることができる。
【００１２】
請求項７に係る発明は、
前記軸部材(14,51)に加える圧縮応力は、軸部材(14,51)の表層に形成される塑性変形帯(52)の断面係数Ｚ１と、該塑性変形帯(52)で覆われる内包部(53)の断面係数Ｚ２との比率Ｚ２／Ｚ１が、７５以下となるよう設定されることを要旨とする。
請求項７の発明では、高い矯正効果が得られる。
【００１３】
請求項８に係る発明は、
前記両矯正ロール(11,13)の周速差は、前記軸部材(14,51)が両矯正ロール(11,13)で挟持されてから挟持が解除されるまでの間に該軸部材(14,51)が２０回以上自転するよう設定されることを要旨とする。
請求項８の発明では、軸部材の全周に均一な塑性変形帯を形成し得る。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る軸部材の矯正装置および矯正方法によれば、軸部材の真直度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例に係る矯正装置の全体構成を示す概略断面図である。
【図２】実施例に係る矯正装置の概略平面図である。
【図３】実施例に係る矯正装置の概略側面図である。
【図４】実施例に係るガイド部材の正面図である。
【図５】実施例に係るガイド部材と軸部との関係を示す説明図である。
【図６】傘矯正位置のテーパローラと傘部との関係を示す説明図である。
【図７】テーパローラに対して傘部が移動する状態を示す説明平面図である。
【図８】テーパローラに対して傘部が移動することで連結部が曲げられる状態を示す模式図である。
【図９】実施例に係る第１矯正ロールの装置本体に対する取付構造を示す説明図である。
【図１０】矯正されたエンジンバルブにおける軸部の断面を示すものであって、塑性変形帯および内包部の寸法を示す説明図である。
【図１１】中空のエンジンバルブを矯正する場合の該エンジンバルブと矯正ロールとの関係を示す説明図であって、(ａ)はエンジンバルブの軸部に対して第１矯正ロールが傾斜している状態を示し、(ｂ)は矯正時に両矯正ロールから軸部に加えられる圧縮応力の大きさを矢印の長さで示している。なお、エンジンバルブの軸部は矯正ロールに接するものであるが、説明の便宜上、矯正ロールを軸部から離間して示している。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明に係る軸部材の矯正装置および矯正方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。
【実施例】
【００１７】
図１は、実施例に係る矯正装置を示すものであって、実施例では、矯正装置で矯正する軸部材としてエンジンバルブに適用した場合で説明する。そこで、先ずエンジンバルブ１４の構成について説明する。エンジンバルブ１４は、図４,図６に示す如く、軸部１５と、該軸部１５の一端に連設された傘部２７とを備え、該傘部２７における軸部側の外周には、シリンダヘッドのバブルシートに当接して燃焼室の気密を保つためのフェース面２７ａが形成されている。なお、フェース面２７ａは、軸部１５に近接するにつれて小径となる断面が直線のテーパ面である。また、エンジンバルブ１４の材質としては、ＪＩＳに規定されるＳＵＨ３、ＳＵＨ１１、ＳＵＨ３５、ＳＵＨ３８、ＮＣＦ７５１等の耐熱鋼が好適に用いられる。
【００１８】
実施例の矯正装置は、図１に示す如く、装置本体１０に、回転軸線が上下方向に延在する固定側の第１矯正ロール(一方の矯正ロール)１１が、その回転軸１１ａを介して回転自在に配設され、該第１矯正ロール１１は第１モータＭ１により所定方向に回転駆動されるよう構成される。また装置本体１０には、第１矯正ロール１１に対して径方向に進退移動するように移動体１２が配設されており、該移動体１２に、回転軸線を第１矯正ロール１１の回転軸線と平行または相対的に傾斜する姿勢で、回転軸１３ａを介して可動側の第２矯正ロール(他方の矯正ロール)１３が回転自在に配設されている。この第２矯正ロール１３は、移動体１２に配設した第２モータＭ２により第１矯正ロール１１と同一方向に回転駆動されるよう構成される。そして、第１矯正ロール１１と第２矯正ロール１３とが対向する軸矯正位置(矯正位置)には所要の隙間が画成され、該隙間にエンジンバルブ(軸部材)１４の軸部１５を通過させることで、該軸部１５の曲がりを矯正するよう構成してある。なお、前記両モータＭ１,Ｍ２としては、可変速制御可能なインバータモータやサーボモータが好適に用いられ、必要に応じて両矯正ロール１１,１３の周速を変更し得るようになっている。また、両矯正ロール１１,１３の材料としては、耐摩耗性に優れた工具鋼やダイス鋼が好適である。
【００１９】
前記第１矯正ロール１１は、図１に示す如く、装置本体１０に配設された支持部材４３に、該第１矯正ロール１１の軸方向一方(実施例では下方)に延在する回転軸１１ａが回転自在に支持されている。また、前記移動体１２は、第２矯正ロール１３の軸方向一方(実施例では下方)に延在する回転軸１３ａを回転自在に支持している。すなわち、両矯正ロール１１,１３は、装置本体１０に対して支持部材４３および移動体１２を介して何れも片持ち式に支持されており、回転軸１１ａ,１３ａに対する矯正ロール１１,１３の交換を簡単かつ短時間で行い得るよう構成されている。
【００２０】
前記第１矯正ロール１１は、エンジンバルブ１４の後述する供給位置から軸矯正位置に向かって回転(図２での時計方向でエンジンバルブ１４の送り込み方向の後方から前方に向かって回転)するよう設定されると共に、該第１矯正ロール１１の周速が、第２矯正ロール１３の周速より速くなるように設定されている。これにより、両矯正ロール１１,１３で挟持される軸部１５は、両矯正ロール１１,１３が同一方向に回転することで自転しつつ、両矯正ロール１１,１３の周速差により第１矯正ロール１１の回転方向下流側に向けて移動して隙間を通過し、その全周に亘って矯正が行われるようになっている。なお実施例では、第１矯正ロール１１の直径を、第２矯正ロール１３の直径より小さくすることで、第１矯正ロール１１の周速が第２矯正ロール１３の周速より速くなるようにしている。
【００２１】
前記装置本体１０には、移動体１２を挟んで第１矯正ロール１１の配設側とは反対側に、両矯正ロール１１,１３の隙間(軸矯正位置の間隔)を調節する調節機構Ｓが配設されている。この調節機構Ｓは、第２矯正ロール１３の回転軸線に沿って進退移動自在なクサビ部材１６を備え、該クサビ部材１６に形成された傾斜面１６ａと対応する傾斜面１７ａが形成された受部材１７が移動体１２に設けられて、両傾斜面１６ａ,１７ａが対向当接している(図１参照)。なお、移動体１２は、装置本体１０に配設された当接用の流体圧シリンダ１８により、常に受部材１７の傾斜面１７ａがクサビ部材１６の傾斜面１６ａに当接する方向に付勢されて、両傾斜面１６ａ,１７ａが離間しないようにしてある。またクサビ部材１６には、装置本体１０に配設した調節ハンドル１９により回転されるネジ部材２０が螺挿されており、該ネジ部材２０を正逆回転することで、クサビ部材１６が回転軸線に沿って進退移動し、これによって両傾斜面１６ａ,１７ａのクサビ作用によって移動体１２が両矯正ロール１１,１３の径方向に進退移動するよう構成される。そして、移動体１２が移動することで、第２矯正ロール１３が第１矯正ロール１１に対して径方向から近接・離間移動し、両矯正ロール１１,１３の隙間が調節されるようになっている。
【００２２】
前記ネジ部材２０には、ポジションインジケータ２１が配設され、調節ハンドル１９の回転による移動体１２、すなわち第２矯正ロール１３の移動量がデジタル表示されるよう構成される。これにより、作業者はポジションインジケータ２１の表示を見ながら調節ハンドル１９を回転することで、両矯正ロール１１,１３の隙間調節を簡単かつ精度よく行い得るようになっている。なお、前記移動量の原点(０)は、両矯正ロール１１,１３が当接して隙間が無い状態に設定される。また図１において符号２２は、調節後のネジ部材２０を位置決め固定する解除可能なロック手段を示す。
【００２３】
ここで、実施例の矯正装置では、前記隙間が調節された両矯正ロール１１,１３の軸矯正位置をエンジンバルブ１４が通過することで軸部１５の曲がりを矯正するよう構成している。また、矯正装置は、軸矯正位置において両矯正ロール１１,１３で挟持される軸部１５に所定の圧縮応力を加えて、該軸部１５の表層に塑性変形帯を形成することで、該塑性変形帯によって軸部１５の真直度を高めるよう構成されている。すなわち、前記調節機構Ｓで調節される両矯正ロール１１,１３の隙間の寸法を、対象となるエンジンバルブ１４における軸部１５の直径より小さく設定し、軸矯正位置において両矯正ロール１１,１３で挟持される軸部１５に所定の圧縮応力を加えるようにしている。軸部１５に加える圧縮応力の値は、軸部１５の表層に形成された塑性変形帯５２の断面係数Ｚ１と、該塑性変形帯５２で覆われる内包部５３の断面係数Ｚ２との比率Ｚ２／Ｚ１が、７５以下となるよう設定される。なお、前述した種類の耐熱鋼を材質とするエンジンバルブ１４において、比率Ｚ２／Ｚ１を７５以下とするのが好適である。また、塑性変形帯５２の断面係数Ｚ１および内包部５３の断面係数Ｚ２は、図１０に示す如く、塑性変形帯５２の外径をＤ、塑性変形帯５２の内径(内包部５３の直径)をｄとし、内包部５３の半径をＲとした場合に、下記の式１，式２で表わされる。なお、πは円周率である。
Ｚ１＝π(Ｄ4−ｄ4)／３２Ｄ・・・(式１)
Ｚ２＝πＲ3／４           ・・・(式２)
そして、圧縮応力の値を、前記比率Ｚ２／Ｚ１が７５以下となるように設定することで、塑性変形帯５２の形成によって軸部１５の高い真直度が得られる。また、両矯正ロール１１,１３の隙間を軸部１５の直径より小さく設定することで、軸部１５は、該軸部１５の軸心が両矯正ロール１１,１３の回転中心を結んだ線上に到来する前から両矯正ロール１１,１３による挟持が開始され、該回転中心を結んだ線上から軸部１５の軸心が離間した後の所定期間に亘って両矯正ロール１１,１３による挟持が維持される。すなわち、実施例の矯正装置では、両矯正ロール１１,１３の回転中心を結んだ線上を挟んで軸部１５の移動方向の前後所定領域に亘って軸部１５には両矯正ロール１１,１３から圧縮応力が加えられるようになっており、該圧縮応力が加えられる領域が軸矯正位置として設定されている。
【００２４】
前記塑性変形帯５２を軸部１５の全周に亘って均一に形成するには、両矯正ロール１１,１３で挟持されている間(圧縮応力が加えられている間)でのエンジンバルブ１４の自転数が重要となる。また、エンジンバルブ１４が両矯正ロール１１,１３の軸矯正位置を通過する間に該エンジンバルブ１４が自転(回転)する回数(自転数)は、両矯正ロール１１,１３の周速差によって決定される。実施例では、両矯正ロール１１,１３の周速差は、軸部１５が両矯正ロール１１,１３で挟持されてから挟持が解除されるまでの間に該軸部１５が２０回以上自転する値に設定されている。すなわち、エンジンバルブ１４の自転数が２０回より少ないと、塑性変形帯５２が軸部１５の全周に亘って均一に形成されずに高い真直度が得られない。なお、自転数の上限については特に規定されるものではなく、処理能力との関係で設定すればよい。
【００２５】
前記第１矯正ロール１１の上面に、リング状の摺動部材２３が配設固定され、該摺動部材２３上には、第１矯正ロール１１の回転軸１１ａに自由回転自在に外嵌した回転部材２４が載置されている。すなわち、回転部材２４は、第１矯正ロール１１に対して相対的に回転可能に配設され、第１矯正ロール１１の回転により摺動部材２３との摩擦力によって回転部材２４も同一方向に回転し得るよう構成される。この回転部材２４には、第１矯正ロール１１の外周面に臨むガイド部材(送り部材)２５が、周方向に所定角度毎に(実施例では４５度毎に１つで合計４つ)配設されている(図２参照)。各ガイド部材２５は、図４に示す如く、周方向に離間する一対のガイド体２５ａ,２５ａから構成され、両ガイド体２５ａ,２５ａの間に画成される保持空間２６に、エンジンバルブ１４を、その傘部２７が上側に臨み軸部１５が矯正ロール１１,１３の回転軸線に沿う姿勢で収容して保持するようになっている。すなわち保持空間２６は、上側に向かうにつれて拡開する上部空間２６ａと、該上部空間２６ａの下端から下方に延出する直線状の下部空間２６ｂとからなり、エンジンバルブ１４の傘部２７が上部空間２６ａに収容保持されると共に、軸部１５が下部空間２６ｂに収容保持されるよう構成される。また、保持空間２６に収容保持されたエンジンバルブ１４は、その傘部２７が両矯正ロール１１,１３の上面より上方に位置するよう設定され、回転部材２４の回転に伴ってガイド部材２５に保持されたエンジンバルブ１４の軸部１５が、第１矯正ロール１１と第２矯正ロール１３との軸矯正位置に向けて送り込まれるようになっている。なお、ガイド部材２５における少なくとも下部空間２６ｂを画成する部分の厚み(矯正ロール１１,１３の径方向の寸法)は、軸部１５の径寸法より小さく設定され、該軸部１５が両矯正ロール１１,１３で挟持されて矯正される際に該両矯正ロール１１,１３と干渉しないよう構成される。また、ガイド体２５ａ,２５ａの材料としては、耐摩耗性に優れた工具鋼やダイス鋼が好適である。
【００２６】
前記ガイド部材２５におけるエンジンバルブ１４の軸矯正位置への送り込み方向の後方(第１矯正ロール１１の回転方向上流側)に配置されるガイド体２５ａは、前記下部空間２６ｂを画成して該空間２６ｂに収容した軸部１５に当接可能な押送面２５ｂが、図５に示す如く、第１矯正ロール１１から径方向に離間するにつれて送り込み方向前方に向けて傾斜している。そして、エンジンバルブ１４を軸矯正位置に送り込む際には、ガイド部材２５の押送面２５ｂが軸部１５に当接した状態で、該軸部１５を押送するよう構成される。ここで、両矯正ロール１１,１３で挟持されることで自転する軸部１５に対して押送面２５ｂは、該軸部１５の回転方向上流側から下流側に向かうにつれて軸部１５から離間するよう傾斜している。これにより、回転している軸部１５からガイド部材２５を径方向に変位する力が加わるのは抑えられ、該ガイド部材２５が径方向に振幅するビビリ振動の発生を抑制すると共に、該振動に伴う騒音の発生も抑えることができるようになっている。
【００２７】
前記回転部材２４には、各ガイド部材２５の配設位置に対応する上部位置に、ローラ２８が夫々自由回転自在に配設されており、後述する物品送り装置２９の送り部材３１がローラ２８に係合して、回転部材２４を第１矯正ロール１１の回転方向に所定角度範囲で積極的に回転させるよう構成される。
【００２８】
前記第１矯正ロール１１の配設位置を挟んで第２矯正ロール１３とは反対側の装置本体１０に、物品送り装置２９が配設されている。この物品送り装置２９は、図２に示す如く、装置本体上面に突設した支持軸３０に回動自在に配設された送り部材３１を備え、該送り部材３１における第１矯正ロール１１を指向する一端部に、前記回転部材２４のローラ２８に係脱自在に係合する係合凹部３１ａが形成されている。また物品送り装置２９は、前記送り部材３１の他端部に連結するシリンダ装置３２を有する。このシリンダ装置３２は、２基の流体圧シリンダ３３,３４を、そのボトム側を対向するように連結して構成され、第１の流体圧シリンダ３３のロッド３３ａを送り部材３１の他端部に連結すると共に、第２の流体圧シリンダ３４のロッド３４ａを装置本体上面に突設した保持軸３５に連結している。すなわち、シリンダ装置３２では、第１の流体圧シリンダ３３のロッド３３ａのみを延出することで、送り部材３１を、その係合凹部３１ａが第１矯正ロール１１の回転軸線を指向する中間位置に保持し、両流体圧シリンダ３３,３４のロッド３３ａ,３４ａを何れも引込めることで、送り部材３１を、その係合凹部３１ａが第１矯正ロール１１の回転方向上流側(送り部材３１に対して回転部材２４の回転によってローラ２８が接近する側)を指向する受入位置に移動し、更に両流体圧シリンダ３３,３４のロッド３３ａ,３４ａを何れも延出することで、送り部材３１を、その係合凹部３１ａが第１矯正ロール１１の回転方向下流側(送り部材３１に対して回転部材２４の回転によってローラ２８が離間する側)を指向する解放位置に移動するよう構成される。
【００２９】
そして、第１矯正ロール１１の回転に伴って回転している回転部材２４のローラ２８が、受入位置に臨んでいる送り部材３１の係合凹部３１ａに係合すると、シリンダ装置３２の両流体圧シリンダ３３,３４が付勢されて、送り部材３１を解放位置に移動させることで、回転軸線を挟んで反対側に位置しているガイド部材２５に収容保持されているエンジンバルブ１４を両矯正ロール１１,１３間の隙間(軸矯正位置)に向けて送り込むように回転部材２４を積極的に回転させるよう構成される。なお、当該送り部材３１に係合しているローラ２８に対応するガイド部材２５より下流側(軸矯正位置より上流側)に位置するガイド部材２５が、エンジンバルブ１４の供給位置に臨んだ際に、該ガイド部材２５に対してエンジンバルブ１４が供給されるよう設定される。
【００３０】
前記装置本体１０には、取付部材３６を介してネジ部材(図示せず)を備えた調節ノブ３７が回転自在に配設されると共に、該ネジ部材が螺挿される傘用の流体圧シリンダ(作動手段)３８が下向きに配設される。この流体圧シリンダ３８のロッドには、前記エンジンバルブ１４における傘部２７のフェース面２７ａと対応するテーパが付されたテーパローラ(傘矯正部材)３９が配設され、該テーパローラ３９は自由回転するよう構成される。そして、流体圧シリンダ３８を正逆付勢することで、テーパローラ３９は、下方の退避位置と上方の傘矯正位置との間を、第１矯正ロール１１の回転軸線に沿って昇降動するよう構成され、その傘矯正位置において前記ガイド部材２５に保持されているエンジンバルブ１４における傘部２７におけるフェース面２７ａの一部に当接して(図６参照)、軸部１５に対する傘部２７の傾き(両部１５,２７の回転軸線同士の傾きであって、振れとも云う)を矯正するようにしてある。なお、エンジンバルブ１４の傘部２７は、エンジンバルブ１４がガイド部材２５によって軸矯正位置を通過するように移動される過程において、図７,図８に示す如く、テーパローラ３９に対する傘部２７の当接位置が変化することで、該傘部２７と軸部１５との連結部が曲げられるよう構成される。
【００３１】
前記調節ノブ３７は、正逆回転することで流体圧シリンダ３８を上下動し、前記テーパローラ３９の傘矯正位置を調節するべく機能する。なお、流体圧シリンダ３８の付勢タイミングは、ガイド部材２５に収容保持されているエンジンバルブ１４が軸矯正位置に到来したときにテーパローラ３９を傘矯正位置に移動し、該エンジンバルブ１４が軸矯正位置を通過した直後にテーパローラ３９が退避位置に移動するよう設定される。また調節ノブ３７には、該ノブ３７を位置決め固定する解放可能なロック手段５４が配設され、調節後の流体圧シリンダ３８を調節位置で位置決め固定し得るようになっている。
【００３２】
ここで、前記テーパローラ３９の傘矯正位置では、図６に示す如く、テーパローラ３９が前記フェース面２７ａの一部(周方向の一部)に当接して、前記軸部１５と傘部２７との連結部を降伏点以上に曲げるよう設定されている。このように、テーパローラ３９にフェース面２７ａが当接することで曲げられる連結部には、フェース面２７ａがテーパローラ３９に当接する側(図６の右側)には引張応力が加えられるのに対し、該フェース面２７ａがテーパローラ３９に当接しない側(図６の左側)には圧縮応力が加えられる。そして、前記両矯正ロール１１,１３で挟持されているエンジンバルブ１４が自転することで、連結部における引張応力が加えられる部位と圧縮応力が加えられる部位とが周方向に変位すると共に、複数回の自転によって引張応力および圧縮応力が繰り返し加えられ、これによって傘部２７の振れが矯正される。また、連結部に、降伏点以上の曲げによる引張応力および圧縮応力が繰り返し加えられると、該連結部の表層に塑性変形帯が形成されて、該塑性変形帯によって連結部の真直度が高められる。なお、実施例の矯正装置では、テーパローラ３９による連結部の曲げ量は、連結部に負荷が加わらない状態でフェース面２７ａが接触する位置のテーパローラ３９を０.５〜1.０ｍｍ程度上昇させた値に設定される。連結部の曲げ量について、テーパローラ３９の上昇量を０.５ｍｍより小さくした場合に対応する曲げ量では、連結部に形成される塑性変形帯が不十分で高い真直度が得られない一方で、テーパローラ３９の上昇量を１.０ｍｍより大きくした場合に対応する曲げ量では、連結部の破損のおそれが大きくなる。
【００３３】
また、エンジンバルブ１４の傘部２７は、エンジンバルブ１４がガイド部材２５によって軸矯正位置を通過するように移動される過程において、図７,図８に示す如く、テーパローラ３９に対する傘部２７の当接位置が変化することで、該連結部の曲げ量が変化するよう構成される。すなわち、エンジンバルブ１４の軸部１５が両矯正ロール１１,１３の隙間に進入する際には、傘部２７がテーパローラ３９の下部側に当接した状態でエンジンバルブ１４が自転することで(図８(ａ)参照)、軸部１５は小さく曲げられて引張応力および圧縮応力が繰り返し加えられる。そして、軸部１５が両矯正ロール１１,１３の回転中心を結んだ線上に近づくにつれてテーパローラ３９に対する傘部２７の当接位置が上側に変位することで軸部１５の曲げ量が大きくなり(図８(ｂ)参照)、軸部１５には大きな曲げにより引張応力および圧縮応力が繰り返し加えられる。また、軸部１５が両矯正ロール１１,１３の回転中心を結んだ線上から離間するにつれてテーパローラ３９に対する傘部２７の当接位置が下側に変位することで、大きく曲げられていた軸部１５の曲がりが徐々に小さくなるように戻される(図８(ｃ)参照)。
【００３４】
実施例の矯正装置には、前記軸矯正位置に到来するガイド部材２５および該ガイド部材２５に保持されているエンジンバルブ１４に向けて圧縮エアを吹き付けてスケール等を除去するエア吹付け手段４４が設けられている(図２参照)。また、矯正装置には、軸矯正位置に到来するエンジンバルブ１４に潤滑油等の潤滑材を塗布する潤滑材塗布手段４５が設けられている(図２参照)。実施例の矯正装置では、エア吹付け手段４４によるエア吹付けによってスケール等が除去されたエンジンバルブ１４に対して潤滑材塗布手段４５により潤滑材が塗布され、該潤滑材が塗布されたエンジンバルブ１４が軸矯正位置に到来するよう構成されて、矯正時におけるエンジンバルブ１４の傷付き防止およびガイド部材２５の摩耗防止を図り得るようになっている。
【００３５】
前記第１矯正ロール１１および第２矯正ロール１３は、図３に示す如く、その回転軸線が鉛直線に対して所要角度θ(例えば３０°)で傾く姿勢で装置本体１０に配設されている。実施例では、前記軸矯正位置と物品送り装置２９の送り部材３１が中間位置でローラ２８と係合している位置とを結ぶ線と直交する方向に回転軸線が傾斜しており、第１矯正ロール１１の上向きとなる位置に、エンジンバルブ１４の供給位置が設定されると共に、下向きとなる位置にエンジンバルブ１４の排出位置が設定される。すなわち、供給位置を基準とした場合に、該供給位置より第１矯正ロール１１の回転方向下流側に、軸矯正位置、排出位置および送り部材３１の中間位置が順に設定されている。
【００３６】
前記装置本体１０に、供給位置に向けて下向きに傾斜する２本の線材からなる供給シュート４０が配設され、該供給シュート４０に、エンジンバルブ１４は傘部２７が吊支された状態で滑降可能に貯留されるよう構成される。また装置本体１０には切出し装置４１が配設され、供給シュート４０に貯留されているエンジンバルブ群から切出し装置４１によりエンジンバルブ１４を１本づつ切出して、供給位置に臨む前記ガイド部材２５に向けて滑降させて供給するようになっている。なお、装置本体１０には、排出位置に対応して、該排出位置から下向きに傾斜する２本の線材からなる排出シュート４２が配設され、矯正の完了したエンジンバルブ１４を保持しているガイド部材２５が排出位置に到来したときに、該ガイド部材２５からエンジンバルブ１４が排出シュート４２に排出されるよう構成される。
【００３７】
ここで、前記第１矯正ロール１１の支持部材４３は、図９に示す如く、下端部側(第１矯正ロール１１から離間する側)が装置本体１０に対して支持ボルト４６を介して取付けられて、該支点ボルト４６の取付部を支点として支持部材４３、すなわち第１矯正ロール１１の回転軸１１ａが傾動可能に構成されている(図１１(ａ)参照)。また、支持部材４３の上端部側(第１矯正ロール１１に近接する側)は、装置本体１０に対してロードセル４７を介して支持されており、エンジンバルブ１４の矯正時における両矯正ロール１１,１３で軸部１５に加えられる負荷(圧縮応力)を該ロールセル４７で測定し得るよう構成される。また、ロードセル４７は、取着部材４８を介して装置本体１０に配設されると共に、該取着部材４８と装置本体１０との間には傾き調節具４９が介挿されており、該傾き調節具４９の厚みを変えることで、装置本体１０に対して片持ち式に支持されている第１矯正ロール１１は、前記支点ボルト４６の取付部を支点として回転軸１１ａを、第２矯正ロール１３の回転軸１３ａに対して傾斜させ得るよう構成される。
【００３８】
実施例の矯正装置では、軸部１５および傘部２７が中実のエンジンバルブ１４を矯正する場合には、前記第１矯正ロール１１および第２矯正ロール１３の回転軸線を平行とする厚みの前記傾き調節具４９が用いられる。これにより、エンジンバルブ１４における軸部１５の両矯正ロール１１,１３で挟持される領域に、軸方向において均等な圧縮応力が加えられるようになっている。
【００３９】
ここで、図１１に示す如く、軸部１５および傘部２７に中空部５０が形成されているエンジンバルブ５１においては、軸部１５における傘部２７側に偏っている中空部５０に起因して、該軸部１５における中空部５０の形成領域に圧縮応力を加えても歪みが発生して塑性変形が起き難い。従って、中実のエンジンバルブ１４を矯正する場合と同様に、軸部１５の軸方向に均等な圧縮応力を加えた場合には、軸部１５における中空部５０の形成領域での塑性変形帯の形成が不十分となって高い真直性が得られないおそれがある。なお、歪みの発生を想定した値の圧縮応力を加えることで、軸部１５における中空部５０の形成領域での十分な塑性変形帯の形成は可能となるが、この場合には軸部１５における中実部分に対応する領域の表層でハクリやムシレ等の問題が発生し易くなる。そこで、実施例の矯正装置では、両矯正ロール１１,１３によって軸部１５に加える圧縮応力を、中空部５０の形成領域と中実領域とで異なるようにして、ハクリやムシレ等の問題の発生を抑えたもとで、中空部５０の形成領域での十分な塑性変形帯の形成を図るよう構成されている。すなわち、中空のエンジンバルブ５１を矯正する場合は、矯正前の初期状態において、図１１(ａ)に示す如く、第１矯正ロール１１の回転軸線Ｃ１を、第２矯正ロール１３の回転軸線Ｃ２に対してエンジンバルブ５１における傘部２７より軸部側が離間するように傾斜させる(図１１(ａ)の実線の状態)。この状態では、エンジンバルブ５１の矯正に際し、両矯正ロール１１,１３の間に軸部１５が押し込まれることで片持ち式に支持されている第１矯正ロール１１が、第２矯正ロール１３に対する傾斜状態から平行状態に変化して(図１１(ａ)の二点鎖線の状態)、両矯正ロール１１,１３の上端部側(軸部１５における中空部５０の形成領域)が下端部側(軸部１５における中実領域)より強くエンジンバルブ５１に押し付けられる(図１１(ｂ)参照)。これにより、軸部１５における中空部５０の形成領域および中実領域の何れにおいても、表層に必要十分な塑性変形帯を形成し得るようになっている。
【００４０】
〔実施例の作用〕
次に、前述のように構成された実施例の矯正装置の作用につき、矯正方法との関係で説明する。
【００４１】
矯正対象となるエンジンバルブ１４が中実の場合は、前記第１矯正ロール１１の回転軸線が、第２矯正ロール１３の回転軸線と平行となるように、前記ロードセル４７の取着部材４８が対応する傾き調節具４９を介して装置本体１０に取付けられる。そして、エンジンバルブ１４の矯正を行うに際し、対象となるエンジンバルブ１４のサイズや形状等に応じて、前記両矯正ロール１１,１３の隙間およびテーパローラ３９の傘矯正位置の調節を行う。すなわち、前記調節機構Ｓの調節ハンドル１９を操作することでクサビ部材１６を上方または下方に移動し、該クサビ部材１６と受部材１７とのクサビ作用により第２矯正ロール１３を径方向に移動調節し、第１矯正ロール１１との隙間を、対象とするエンジンバルブ１４の軸部１５を矯正すると共に表層に適切な厚みの塑性変形帯を形成し得る寸法となるように設定する。具体的には、両矯正ロール１１,１３による圧縮応力(圧延力)が軸部１５に作用するようにして、その表層部に塑性変形帯を形成して内部の弾性域を包み込むことにより軸部１５の高い真直度が得られるようにする。このとき、作業者は前記ポジションインジケータ２１の表示を見ながら調節作業を行なうことができ、調節を精度良く簡単に行い得る。また、前記調節ノブ３７を操作することで傘用の流体圧シリンダ３８を上方または下方に移動し、前記テーパローラ３９の傘矯正位置が、対象とするエンジンバルブ１４の傘部２７を矯正し得る位置となるように設定する。なお、第２矯正ロール１３および流体圧シリンダ３８(テーパローラ３９)を調節した後、前記ロック手段２２,５４によりネジ部材２０または調節ノブ３７を位置決め固定することで、第２矯正ロール１３および流体圧シリンダ３８も調節された位置で位置決め固定される。
【００４２】
前述した調節を行ったもとで、両矯正ロール１１,１３を同一方向に回転駆動する。第１矯正ロール１１が回転するのに伴い、前記摺動部材２３を介して回転部材２４に回転が伝達されて、該回転部材２４は第１矯正ロール１１と同一方向に回転する。回転部材２４に配設されているガイド部材２５が前記供給位置に到来するタイミングに合わせて、前記切出し装置４１が作動し、供給シュート４０に貯留されているエンジンバルブ１４が１本切出されてガイド部材２５に供給される。ガイド部材２５に供給されたエンジンバルブ１４は、その軸部１５が第１矯正ロール１１の外周面に当接すると共に、該矯正ロール１１の上端より上方に傘部２７が臨む状態で保持される(図４参照)。
【００４３】
前記回転部材２４が第１矯正ロール１１の回転に伴って回転することで、エンジンバルブ１４を保持したガイド部材２５は、供給位置から両矯正ロール１１,１３の軸矯正位置に向けて移動し、該エンジンバルブ１４が両矯正ロール１１,１３間の隙間に入る直前において、前記物品送り装置２９における受入位置に臨む送り部材３１の係合凹部３１ａに、前記ローラ２８が係合する。そして、物品送り装置２９のシリンダ装置３２が作動し、送り部材３１を解放位置に向けて移動することで、回転部材２４には積極的に回転が付与される。すなわち、エンジンバルブ１４を保持しているガイド部材２５が軸矯正位置に向けて積極的に移動し、該エンジンバルブ１４の軸部１５は両矯正ロール１１,１３の隙間に送り込まれる。なお、供給位置から軸矯正位置に向けてガイド部材２５が移動した後、供給位置に次のガイド部材２５が到来すると、前述したと同様に切出し装置４１が作動して当該のガイド部材２５にエンジンバルブ１４が供給される。
【００４４】
また、エンジンバルブ１４が両矯正ロール１１,１３間の隙間に入る前に、前記エア吹付け手段からエンジンバルブ１４に向けて圧縮エアが吹き付けられて、該エンジンバルブ１４に付着しているスケール等の異物が除去される。また、エア吹付け手段による圧縮エアの吹き付け後、前記潤滑材塗布手段によりエンジンバルブ１４に潤滑材が塗布される。すなわち、両矯正ロール１１,１３で挟持されるエンジンバルブ１４が異物を起因として傷付くのを防止することができると共に、該エンジンバルブ１４とガイド部材２５のガイド体２５ａ,２５ａとの摩擦抵抗を低減して該ガイド体２５ａ,２５ａの摩耗を抑えて使用寿命を延ばすことができる。
【００４５】
前述したように両矯正ロール１１,１３は同一方向に回転し、かつ両矯正ロール１１,１３には所要の周速差が設定されているから、前記隙間に送り込まれて両矯正ロール１１,１３に軸部１５が挟持されるエンジンバルブ１４は自転しつつ隙間を移動する。そして、エンジンバルブ１４の軸部１５が隙間を通過することで、該軸部１５は、その全周および全長に亘って曲りが矯正される。また、軸矯正位置において両矯正ロール１１,１３で挟持される軸部１５に所定の圧縮応力が加えられることで、該軸部１５の表層に塑性変形帯が形成され、該塑性変形帯によって軸部１５の真直度が高められる。すなわち、両矯正ロール１１,１３により曲げを与えるだけでは矯正が不十分な局部的な曲がりが軸部１５にあったとしても、圧縮応力によって塑性変形した表層の組織を流動させて局部的な曲がりを塑性変形帯で覆うことで、表面の真直度を高めることができる。
【００４６】
ここで、軸部１５の長さが９０ｍｍで直径が６.５ｍｍ、矯正前の軸部１５の曲がりが０.６ｍｍであったエンジンバルブ１４について、塑性変形帯５２の断面係数Ｚ１と内包部５３の断面係数Ｚ２との比率Ｚ２／Ｚ１が７４〜７５となる圧縮応力を加えるように両矯正ロール１１,１３の隙間を調節すると共に、軸矯正位置を通過するエンジンバルブ１４の自転数が２０回となるように両矯正ロール１１,１３の周速差を設定した矯正装置により矯正を行った。その結果、矯正後のエンジンバルブ１４の曲がりは、０.０５ｍｍとなり、高い矯正効果が得られた。なお、軸部１５の曲がりは、該軸部１５を軸方向に離間する２点で支持したもとで、該軸部１５を回転した際の外周面の径方向の変位量(振れ量)で測定した。
【００４７】
前記軸部１５の矯正時において、前記ガイド部材２５における軸部１５に当接して押送している押送面２５ｂは、図５に示す如く、軸部１５の回転方向上流側から下流側に向かうにつれて該軸部１５から離間するよう傾斜しているから、回転する軸部１５の回転力がガイド部材２５に加わるのは殺がれ、該ガイド部材２５が径方向に振幅してビビリ振動を生ずるのは抑制される。従って、該ビビリ振動に伴う騒音も抑制され、良好な作業環境で作業が行われる。ちなみに、ガイド部材２５と第１矯正ロール１１との間に、防振ゴム、その他の緩衝材を設けることで、更にビビリ振動を抑制することが可能となる。
【００４８】
また、エンジンバルブ１４が軸矯正位置に到来し、軸部１５が両矯正ロール１１,１３で挟持されたタイミングで前記傘用の流体圧シリンダ３８が付勢され、退避位置に臨むテーパローラ３９が傘矯正位置に移動することで、該テーパローラ３９がエンジンバルブ１４における傘部２７のフェース面２７ａに当接する。このとき、エンジンバルブ１４は自転しているからフェース面２７ａに当接するテーパローラ３９により傘部２７は全周に亘って軸部１５に対する振れが矯正される。具体的には、図６,図７,図８に示す如く、フェース面２７ａにおける周方向の一部がテーパローラ３９に当接することで、傘部２７と軸部１５との連結部には、テーパローラ３９にフェース面２７ａが当接する側に引張応力が加えられるのに対し、テーパローラ３９にフェース面２７ａが当接しない側に圧縮応力が加えられる。また、テーパローラ３９に対する傘部２７の当接位置が変化することによって、連結部の対する曲げ量が変化する。そして、エンジンバルブ１４が自転することで、連結部に引張応力と圧縮応力とが繰り返し加えられることで、軸部１５に対する傘部２７の振れが矯正される。また、連結部に引張応力と圧縮応力とが繰り返し加えられることで、該連結部の表層に塑性変形帯が形成され、該塑性変形帯によって連結部の真直度が高められる。なお、テーパローラ３９は自由回転するよう構成してあるから、エンジンバルブ１４と共にテーパローラ３９が回転してフェース面２７ａに傷が付くことはない。
【００４９】
前記エンジンバルブ１４の軸部１５が両矯正ロール１１,１３の隙間を出る直前に、前記傘用の流体圧シリンダ３８が逆付勢されて、テーパローラ３９は傘矯正位置から退避位置に移動される。
【００５０】
前記軸部１５および傘部２７の矯正が完了したエンジンバルブ１４を保持しているガイド部材２５は、回転部材２４の回転に伴って下流側に移動し、前記排出位置に到来することで、エンジンバルブ１４は自重により排出シュート４２に排出される。そして、排出シュート４２に沿ってエンジンバルブ１４が滑降する。なお、軸矯正位置から排出位置に向けてガイド部材２５が移動した後、軸矯正位置に次のガイド部材２５が到来すると、前述したと同様に保持しているエンジンバルブ１４の軸部１５および傘部２７の矯正が行われる。
【００５１】
実施例の矯正装置では、回転部材２４の回転に伴い、各ガイド部材２５が供給位置、軸矯正位置および排出位置に移動することで、エンジンバルブ１４の供給、軸部１５および傘部２７の矯正、および矯正完了後のエンジンバルブ１４の排出の各工程が行われる。すなわち、一対の矯正ロール１１,１３間にエンジンバルブ１４を順次送り込んで処理することができるから、サイクルタイムを短縮して処理能力を向上することができる。また実施例では、ガイド部材２５が配設された回転部材２４を、第１矯正ロール１１の回転に伴って回転するよう構成したから、該回転部材２４を回転駆動するための手段を別途設ける必要はなく、構成を簡略化すると共に製造コストを低廉に抑えることができる。更に実施例では、ガイド部材２５が軸矯正位置に到来する際に、前記物品送り装置２９により回転部材２４に積極的な回転を付与するよう構成しているから、ガイド部材２５に保持しているエンジンバルブ１４の軸部１５を、両矯正ロール１１,１３の間に確実に送り込むことができる。
【００５２】
次に、オーダ変更によりエンジンバルブ１４のサイズや形状が変わった場合は、前記調節機構Ｓの調節ハンドル１９および調節ノブ３７を操作して、両矯正ロール１１,１３の隙間およびテーパローラ３９の傘矯正位置の調節を行う。両矯正ロール１１,１３の隙間調節は、ポジションインジケータ２１の表示を見ながら調節ハンドル１９を回転することで簡単かつ精度よく行い得ると共に、短時間で済む。また、テーパローラ３９の傘矯正位置の調節に関しても、前記傘用の流体圧シリンダ３８を第１矯正ロール１１の回転軸線に沿って移動して調節するだけでよく、簡単かつ短時間で行ない得る。すなわち、オーダ変更に際しての段取り作業に要する時間を短縮することができ、生産能率を向上することができる。
【００５３】
ここで、前記エンジンバルブ１４が両矯正ロール１１,１３の軸矯正位置を通過する間に、該エンジンバルブ１４が自転(回転)する回数は、両矯正ロール１１,１３の周速および周速差によって決定され、その回数によって矯正精度が異なる。実施例の矯正装置では、前記両矯正ロール１１,１３の周速を、対応するモータＭ１,Ｍ２を制御することで可変し得るから、対象とするエンジンバルブ１４に要求される矯正精度に応じて両矯正ロール１１,１３の周速差を可変することで、適正な条件で効率的に矯正を実施し得る。
【００５４】
また実施例の矯正装置では、前記両矯正ロール１１,１３の回転軸線を傾斜させ、エンジンバルブ１４の供給位置を上向きとすると共に、排出位置を下向きとしているから、供給位置に到来したガイド部材２５に対し、エンジンバルブ１４を固定配置した供給シュート４０を自重により滑降して供給することができ、また排出位置に到来したガイド部材２５からは、矯正完了後のエンジンバルブ１４を固定配置した排出シュート４２に自重で排出することができる。すなわち、エンジンバルブ１４の供給、および排出に関して、駆動源を有する供給装置や排出装置等を別途設ける必要はなく、機械構成を簡略化し得ると共に製造コストを低廉に抑えることができる。
【００５５】
次に、矯正装置で中空のエンジンバルブ５１を矯正する場合について説明する。図１１に示す軸部１５および傘部２７が中空に形成されたエンジンバルブ５１を矯正する際には、前記第１矯正ロール１１の回転軸線Ｃ１が、第２矯正ロール１３の回転軸線Ｃ２に対して傾斜するように、前記ロードセル４７の取着部材４８を対応する傾き調節具４９を介して装置本体１０に取付ける。すなわち、図１１(ａ)に示す如く、第１矯正ロール１１におけるエンジンバルブ５１の傘部２７と軸部１５との連結部に当接する側(上端側)が、反対側(下端側)より第２矯正ロール１３に近づくように第１矯正ロール１１を傾斜させる。そして、以後は前述した中実のエンジンバルブ１４を矯正する場合と同様に、対象となる中空のエンジンバルブ５１のサイズや形状等に応じて、前記両矯正ロール１１,１３の隙間およびテーパローラ３９の傘矯正位置の調節を行う。
【００５６】
前記第１矯正ロール１１を傾斜した場合、前記軸矯正位置に送り込まれるエンジンバルブ５１の軸部１５が両矯正ロール１１,１３の隙間に押し込まれることで、片持ち支持されている第１矯正ロール１１は、その回転軸線Ｃ１が第２矯正ロール１３の回転軸線Ｃ２と平行になる方向に傾動する。これにより、エンジンバルブ５１の軸部１５における中空部５０の形成領域に加えられる圧縮応力は、軸部１５における中実部に加えられる圧縮応力より大きくなる(図１１(ｂ)参照)。これにより、軸部１５における中空部５０の形成領域では、歪みが発生しても必要十分な塑性変形帯の形成が図られる一方で、軸部１５における中実領域では過大な圧縮応力が加えられることによるハクリやムシレ等の問題の発生を抑えることができる。すなわち、中空のエンジンバルブ５１を、簡単な構成によって精度よく矯正することができる。
【００５７】
〔変更例〕
本願は、前述した実施例の構成に限定されるものでなく、その他の構成を適宜に採用することができる。
１．実施例では、隙間の調節機構として、クサビ部材を用いた構成で説明したが、第２矯正ロールを径方向に移動調節し得る機構であれば、その他の構成を適宜に採用することができる。また、両矯正ロールを相互に近接・離間移動するよう構成し、両矯正ロールに対応して調節機構を設けるようにしてもよい。
２．回転部材に配設されるガイド部材の配設数は、実施例の４つに限定されるものではない。またガイド部材の構成についても、実施例のような一対のガイド体で構成されるものでなく、エンジンバルブを保持し得るものであればよく、その他の構成を採用し得る。
３．実施例では、第１矯正ロールの周方向に沿って移動するガイド部材によりエンジンバルブを軸矯正位置に送り込むよう構成したが、軸矯正位置にエンジンバルブを送り込む構成としてはこれに限定されるものでない。例えば、軸矯正位置を挟む前後を往復移動あるいは循環移動可能に設けた送り部材により、エンジンバルブを軸矯正位置に向けて直線的に送り込む構成を採用することができる。
４．テーパローラの位置調節を行う手段に関して、実施例の構成に限定されるものでなく、傘用の流体圧シリンダを位置調節し得る機構であれば、その他の構成を適宜に採用することができる。
【００５８】
５．テーパローラの位置調節を行う手段に関して、隙間調節用の調節機構と同様なポジションインジケータを設け、調節ノブの回転による傘用の流体圧シリンダの移動量をデジタル表示するよう構成してもよい。
６．実施例では両矯正ロールの回転軸線を鉛直線に対して傾斜させたが、両矯正ロールは、回転軸線が鉛直となる姿勢で配設されるものであってもよい。また、回転軸線が水平となる姿勢で両矯正ロールを上下、あるいは左右に対向するように配設した構成を採用することも可能である。
７．実施例では、矯正装置で矯正される軸部材としてエンジンバルブを例に挙げて説明したが、矯正対象となる軸部材はこれに限定されるものではなく、軸部の一端に等径の大径頭部が形成されたものであってもよい。
８．実施例では、両矯正ロールを片持ち式に支持するよう構成したが、少なくとも装置本体に対する傾きが調節可能な第１矯正ローラを片持ち式に支持するようにすれず、第２矯正ローラについては両持ち式で支持する構成を採用し得る。
【符号の説明】
【００５９】
１０ 装置本体，１１ 第１矯正ロール(矯正ロール)
１３ 第２矯正ロール(矯正ロール)，１４ エンジンバルブ(軸部材)，１５ 軸部
２７ 傘部，２７ａ フェース面，３９ テーパローラ(傘矯正部材)
５１ エンジンバルブ(軸部材)，Ｓ 調節機構，Ｚ１ 塑性変形部の断面係数
Ｚ２ 内包部の断面係数
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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