JPH0144446B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は管材から一連のリングを形成する方法
と装置に関し、その方法は次の段階で成りたつ。
即ち、 (i) 管材を中心軸上に支持し、制限付の制御可能
な軸方向の動きを行うことの出来る切断型回転
工具と管材との間のごとく中心軸のまわりで相
対的な回転を行わせ (ii) リングの必要な壁の厚みにほぼ等しい深さに
切断用周囲溝を形成するように回転工具を管材
内へほぼ半径方向へ前進させ、 (iii) 回転工具により環状端部分が管材から完全に
切断されるのを避けるために丁度時期を得て回
転工具の前進を停止させ、 (iv) その後、前記リングを構成するために端部分
を完全に切断し、 (v) 回転ロールの前進を停止させた後ではある
が、端部分がまだ完全に切断されていない時、
端部分のまだ切断されていない周囲面をその必
要な直径に機械仕上げし、 (vi) 回転ロールを放射方向へ後退させ、 (vii) 次のリングの装置準備のため管材を軸方向へ
前方へ送る。

以上のような方法はこの明細書に“前述の種類
の方法”として示される。

又、片持ちばり式管材を中心軸上に支持するチ
ヤツクと、制限され制御される軸方向の動きをす
るように装着され、かつ、管材の１方の周囲面を
通り他方へ向つて、そのように支持された管材内
へほぼ半径方向へ移動するように配置された切断
型回転工具と、そのチヤツクと回転工具は中心軸
のまわりで相対的に回転するように配置されてい
る事とで成りたち、前述の種類の方法を実施する
適切な装置は“前述の種類の装置”と呼ばれる。

この種類の装置と方法は我々の英国特許明細書
第1535562号に示されており、その場合、例えば、
回転軸受用レースに形造るように次に加工を行う
ように環状被加工部材の形にリングを準備する機
械について説明している。

リングの圧延を行う方法については、英国特許
明細書第1329521号と、1378508号と、1384387号
と、1384388号と、1395726号と1475777〜80号と
に説明されている。

英国特許明細書第1535562号に説明した方法は
基本的には、その切断が金属の廃棄を伴わないか
伴つても無視出来る程度であるように圧延方法に
より管材からリングを完全にあるいは事実上完全
に切断することによつて一連のリングを作るよう
にしたものである。圧延による切断中に移動した
金属はリングそれ自身の中に含まれ、リングに正
確な内径と外径を与えるために、又、面取りやぎ
ざぎざ除去のような操作のために必要とされるの
は機械仕上げだけである。これらの機械加工操作
は全て、比較的軽いので、圧延切断法を採用する
ことにより廃棄金属をなくすことは他の部分で廃
棄された金属の大部分を節約することになる。

英国特許第1535562号の方法の特徴は２つの段
階で切断が生じることである。その第２段階は機
械加工工具それ自身による機械加工操作（段階
Ｖ）の終りに行われる。又、機械加工操作が完了
した後でさえも、切り取られるべき端部分が管材
の残り部分にまだくつついているほど充分な厚み
の金属が残つている時点で主な回転操作を停止さ
せる。

この後者の場合、回転工具はこのウエブを除去
することによつて切断を完了するような程度だけ
前進する。これらの２つの方法のどちらを採用し
ても２段階式切断方法はそこに生じるぎざぎざを
非常に減少させ、結果的にはぎざぎざ除去時に生
じる金属の廃棄量もそれだけ少くなることが判つ
た。その方法は他の効果も又有し、これ以上説明
を求めたい場合は、英国特許第1535562号を参照
のこと。

各リングが製造された後、管材は製造されるべ
き次のリングの必要幅（即ち軸方向の長さ）に理
想的には完全に等しい距離だけ段階(vii)に於て前方
へ送られる。その管材は工作機械の分野で非常に
よく知られている普通の手段によつて送られる。
しかしながら、本発明を完全に理解してもらうた
めに、本発明の一部を構成するものではないが、
本発明の装置に使用するのに好ましい送りメカニ
ズムである代表的な普通の管材送りメカニズムに
ついてここで簡単に説明する。

第８図は従来のこのメカニズムの一例を示す説
明図である。

図においてＡがコレツト、Ｂがコレツト閉鎖メ
カニズム、Ｃが送りメカニズムである。

掴み１０２は２あるいはもつと多くに分割され
ており、テーパー型ハウジング１０３とはまり合
つている。掴み１０２は、送りネジ１１２により
駆動リング１１１を介して軸方向に動かされ、管
材１０１を掴みあるいは開放する。

送りメカニズムは送り管１１４、送りフインガ
ー１１７、ブロツク１１６およびスプリング１１
８からなつている。送りフインガー１１７はスプ
リング１１８の力によつて管材１０１を掴み、送
り管１１４が右方向に前進するときは管材１０１
を掴み、左方向に後退する時は管材を上を滑つて
後退する。

チヤツクはコレツトタイプであつてこの装置の
主なスピンドル組立体の一部を構成する。この主
スピンドル組立体は２つの主な部材、即ち (a) コレツトとコレツト閉鎖メカニズムと、 (b) 送りメカニズム とで成りたつ。そのコレツトは一定速度で回転
し、切断および機械加工操作（前述の種類の方法
の段階(ii)〜(v)まで）中にコレツトが閉鎖して管材
を把持し、回転させ、又、段階(vii)の前方への送り
に対してコレツトを開くことにより釈放する簡単
な開閉作用を有する。コレツトに閉鎖作用はそれ
をテーパー形ハウジング内へ引き戻すことにより
得られる。

送りメカニズムはその装置の中心軸に沿つて前
進後退様式で作動する送り管と、その送り管によ
り共軸的に支持されるいわゆる送りフインガー
と、その送りフインガーを操作させ、送り管を前
後へ移動させる操作メカニズムとで成りたつ。送
りフインガーはチヤツクのコレツトの真うしろに
配置され、括約筋の様式で管材を把持するように
その管材を取り巻くばね負荷式フインガーを有す
る管状部材で成りたつ。その管材は送り管を通
り、送りフインガーを通つて送られ、ばね負荷式
フインガーは常時、管材と接触している。

段階(vii)の間の操作シーケンスは次の通りであ
る。即ち、 １ コレツトが開く、 ２ 送り管と送りフインガーは作られる次のリン
グの軸方向の長さに等しい距離だけ前進し、そ
の時管材を同じ距離だけ前方へ運ぶ、 ３ コレツトが閉じる、 ４ 送り管と送りフインガーが後退する。管材は
ここでコレツトにより保持されるので、送りフ
インガーのばねフインガーは次の送り操作のた
めに管材の上をすべつて戻る。

好ましくないことに、この種の送りシステムは
確実で、簡単であるけれども、操作時、多くの持
ち前の不正確さを伴い、１つの送り操作と次の送
り操作との間に於ける如く、実際の行程に（即ち
送り長さ）変化が生じる。例えば、コレツトがそ
のテーパー形ハウジング内へ戻ることによつて閉
鎖する時、管材も一緒に引き戻される。この好ま
しくない管材の後退幅は管材の外径によつて決
る、商業的に製造される管の外径は各管の長さに
わたつてめつたにちがわないので、リング形成装
置にその管材を導入する前に管材の長さの外面全
体を機械加工しないでコレツトによる引き込み長
さの変化を補償することは実際的でない。即ち、
これは明らかに好ましくない手段であり、又困難
でもあり、かつ、エネルギーと材料と人力と費用
の浪費でもある。更に、市販用に作られる管の平
均外径も個々に異つてしまう。

更に、管材と送りメカニズムのばねフインガー
との間にすべりが生じる。そしてこれは管材の長
さによつて変化する傾向があり従つて、実際上、
容易に制御することも出来ず、容易に補償するこ
とも出来ない。最後に、コレツトの開放から生じ
るのであるが管材と結合する機械部材のクリアラ
ンスのゆるみも又、しばしば、管材のわずかな引
き戻しを生じさせてしまう。この引き戻し量も
又、予想することが出来ず、それを制御すること
も防ぐことも出来ない。

これらの種々の不正確さの原因があるために前
述の方法によつて製造するリングの軸方向の長さ
（リングの幅）に於て、少くとも0.305mm（0.012
インチ）の総トレランスを受入れる必要があるこ
とが判つた。この数字でさえ理想であり、実際に
はリングの幅はそれ以上に変化する傾向がある。

多くの応用例に於て、リングの幅がそのように
広範囲に変化すると、全く容認されない。例え
ば、我々の前述の特許明細書に説明した方法を使
用して回転軸受用リングの製造のため被加工部材
としてリングを使用する場合、総トレランスは
0.152mm（0.006インチ）又はそれよりすぐれたも
のが要求される。

そこで、本発明の主な目的は、前述の種類の方
法および／あるいは装置によつて作られるリング
の軸方向の長さを非常に改善した状態で制御する
ことである。

従つて、本発明は第１面に於て、位置づけ用周
囲溝が管材に形成されその時、管材の端部分はリ
ング形成のため切断用回転工具により分離される
プロセスにあるような前述の種類の方法を提供す
ることである。その位置づけ用溝は管材内へ前進
開始時、切断用回転工具を次の端部分の切断に必
要な正確な軸方向の位置へ案内する。位置づけ溝
を管材の正しい軸方向の位置に正確に形成するた
めに、例えばその長さが適切な機械加工により正
確に決定されるような適切なスペーサーを用いる
ことによつて、正確に設定される一定の既定の距
離だけ切断用回転工具から軸方向へ間隔をおいて
位置する溝ほり工具により形成される。その溝ほ
り工具は回転工具と同時に、同じほぼ半径方向へ
前進する。段階(vii)の間、管材から次のリングの製
作準備のために前方へ送られる時、位置づけ溝は
回転工具と向い合つた位置に停止する。２つの工
具間の前述の間隔は回転工具が管材と接触するよ
うに前進する時、それが案内される軸方向の位置
は必要な軸方向の長さを有する管材端部分に対し
て正確に正しい（許容トレランスの範囲内）よう
に選定される。これは、この案内を有効に出来る
ように回転工具の制限された軸方向の動きが充分
であるような方法に於て、はじめて可能である。
位置づけ用溝は事実上、Ｖ字型になつていて、工
具と正確に一致するように工具を正確に確実に案
内する。

この方法で、前述したような送り距離の変化
（送り誤差）は補償されるので、各リングの軸方
向の長さに対するトレランスも工具それ自身によ
つてのみ設定されるトレランスに減少することが
出来る。勿論、管材の周囲にあるＶ字形溝は送り
誤差が最も極端な場合でも回転工具を溝に侵入さ
れるに充分でなければならないことは理解される
であろう。即ち、それは開係する特定の機械の場
合、考えられる最大送り誤差よりわずかに大きく
なければならない。

本発明の方法は本文で前述した切断操作を完成
させる２つの方法のどちらの使用にも適する。段
階(v)で実際の機械操作により管材の残り部分から
の端部分の切断を完成する場合、位置づけ溝は段
階(ii)の主な回転式切断操作中に充分に形成され
る。他方、機械加工操作後、回転工具により最終
的切断が行われる場合、位置づけ溝はこの回転工
具の第２操作中にその充分な深さまでそれ自身、
完成する。

本発明は第２の面に於て、すでに前述した方法
で作動する溝ほり工具が回転工具と共に装着され
工具ヘツドの文体内で共通の工具軸のまわりを回
転するユニツトを形成する（前述したような適切
なスペーサーか、又は２つの工具間に正しい一定
の既定の軸方向のスペースを保証する他の装置と
共に）ような前述の種類の装置を提供する。

チヤツクに対して工具の或る程度の軸方向の動
きが必要なことは判つている。この目的のため
に、工具ヘツド全体はこの動きが出来るように装
着される。しかしながら工具ヘツドそれ自身を真
の半径方向の動きをするように配置し、本体内で
軸方向へ移動出来るような方法で回転工具ユニツ
トを工具ヘツド内に装着することも好ましい。一
般に、回転工具のくさび形の刃を管材中に半径方
向（管材の中心軸線に垂直な方向）に移動させる
ために力を加えるとき、くさび形に傾斜した表面
が管材に加える圧力の軸線方向（管材の中心軸
線）の成分によつて管材が軸線方向に押しのけら
れる。このとき、チヤツク側の管材は、チヤツク
に固定されているけれども、自由端側の管材は、
自由端側に押しのけられる傾向をもつ。

したがつて回転工具の切断刃のくさび形表面が
両端の管材から受ける抗力は、チヤツク側の方が
自由端側よりも大きい。その結果、切断刃はチヤ
ツク側のくさび形表面６９に平行に管材中を移動
する。しかしながら送り誤差を許容するために許
されねばならない軸方向の動きはこの軸方向の分
力より大きに。許容されねばならない総合的軸方
向の動きは送り誤差に対して許される必要のある
最大動きと切断用回転工具に操作中に必要な最大
動きとの合計である。工具の軸方向の動きは、
“普通”位置または既定位置からの移動を必要と
する距離まで生じるような方法で制御されねばな
らない。この目的で、工具ヘツドはばねを有し、
そのばねはその工具ユニツトをその既定位置へ向
つて押しやるが、その位置の各側へそれを充分に
移動させることが出来る。

管材はチヤツクから片持ちばり式に支持され、
殆んどの目的のために回転操作中、管材の過度の
撓みを防ぐために或る形の支持体が必要である。
この支持体は少くとももう１つの工具ヘツドによ
り備えられ、このヘツドは管材と接触するために
中心軸へ向つて半径方向へ移動するように配置さ
れ、又、段階(vii)で管材を前進させることが出来る
ように中心軸から離反する。そのような工具ヘツ
ドは構造と操作の両方とも主工具ヘツドと同じで
あり、不必要な程度まで主工具ヘツドとはちがつ
た場所に溝ほり工具を備える。この場合、２個の
工具ヘツドを有する機械の第２工具ヘツドは第１
ヘツドのそれとは直径方向に対向して配置された
切断用回転工具を有し、それと正確に同期的に移
動するように配置される。

又、第２ヘツドの回転工具は溝ほり工具のそれ
と同じ輪郭を有する簡単な支持ロールであるので
その支持ロールは単に位置づけ工具内に位置し、
その場合、主ヘツドの回転工具は管材内に前進し
ている。

工具ヘツドの数はいくつでもよくて２個以上あ
る場合、主工具ヘツドに付加するヘツドは切断工
具又は支持ロールを有する。即ち、これらの付加
ヘツドの１方が切断工具を有し、他方が支持ロー
ルを有する。その工具ヘツドは中心軸のまわりに
等間隔をおいて位置するのが好ましい。

殆んどの応用例の場合、回転工具及び溝ほり工
具は管材の外側にあるので、段階(ii)に於て、それ
らは中心軸へ向つて前進する。段階(v)の機械仕上
げ操作は管材の中心穴内で行われる（管材の端部
分の他の所で他の機械仕上げ操作が同時に行われ
ようとそうでなかろうと）。この目的のために、
その装置は出来れば、例えば、中心軸に平行方向
へ軸方向に移動する心押し台、又はタレツトの形
をした工具ホルダーを有し、その工具ホルダーは
管材に機械操作を行うボーリング用工具を支持す
る。しかしながら特に、非常に大きな中心穴をも
つ管材の場合、本発明による方法が管材の中心穴
の内側で１個以上の回転工具を使つて行われ、各
ローリングの直径は事実上、管の中心穴より小さ
い。この場合、回転工具とそれに関連する溝ほり
工具は段階(ii)に於て中心軸から離れて移動し、段
階(v)に於ける機械仕上げ操作と、管材の残り部分
からリングを最終的に切断せる操作は穴でなくて
外周で行われる。

管材の中心穴の直径が許される場合は、外側回
転工具及び溝ほり工具と共に、管材の端部分は外
部支持ヘツドを備える代りに支持ロール又は芯棒
により内部から支持することが出来る。内部支持
ロール又は芯棒にリングの製造工程の終りにチヤ
ツクから離反する方向へ軸方向へ後退し、そのよ
うな芯棒は内部から各リングに接触するのに適切
な種類のものであつて、制御された方法でそれを
後退させ、かくして、それが切断されるや否やリ
ングを落下させる必要をなくす。

本発明による装置は１個のチヤツクを有する単
一スピンドル機械、又は２本以上のスピンドルを
有する多数本スピンドル機械で構成出来ることも
理解されるであろう。従つて、例えば多数本スピ
ンドル機械は一対の対向するタレツトを有し、そ
の１方は何個かのチヤツクを有し、その各々はそ
れ自身、管材送りメカニズムを有し、又、その
各々は回転式切断操作および溝形成操作を行うた
めに１個の工具ヘツド、又は工具セツト組を有す
る。他方のタレツトはチヤツクへ向つて又は離反
するように軸方向へ移動する機械加工用ヘツドを
有する。

その操作が単一スピンドル型又は多数本スピン
ドル型に関係なく、従来の装置で調整することの
出来る必要な量だけ段階(vii)で管材を前方へ自動的
に移動させ符合させるために適切なインデツクス
メカニズム備えるのが好ましい。

更に本発明の方法はそれ自身、完全な自動操作
とする。これはその装置に従来の制御システム技
術を適用することにより達成される。

これから本発明の実施例について添付図面に関
連しながら実例によつて説明する。

第２〜４図と第７図に示す種々の形の装置は鋼
管材１０から第５図に示す一連のリング５を製造
する素材製造機械である。そのリング５は被加工
部材であり次いで圧延成形法により回転式軸受用
軸受レースに形成される。

第１図も又リング５に似た素材の製造機械を示
す。この図面に於て、１本スピンドル機械は管材
１０を支持するための普通のコレツト型チヤツク
１１を有し、その管材１０はチヤツクから中心軸
６２上に片持ちばり式に支持される。チヤツクか
ら突出する管材１０の各々の側にあつて、チヤツ
クに隣接して位置するのは２個の直径方向に対向
する同じ工具ヘツド１，２である。各工具ヘツド
はそれぞれヨーク１３，１６を有し、これらのヨ
ークはそれぞれ油圧駆動装置１４，１７により中
心軸６２に対して半径方向へ接近離反移動する。
各ヨーク１３，１６はそれぞれ横行ピン５０，５
１を有し、それらのピンはそれぞれの回転式切断
工具１２，１５を支持する。これらの回転工具の
各々はデイスクばね、即ちベリビル座金２２によ
り左位置、即ち既定位置へ片寄せられそこからそ
の工具はばね２２に反発して制限距離だけ右へ軸
方向へ移動する。

芯押し台、即ち機械加工ヘツド２１は油圧駆動
装置３３により中心軸６２に平行な方向へチヤツ
クへ接近及び離反移動する。その芯押し台はリン
グ５の外周面を機械加工する切削ヘツド２４と、
リングの中心穴を機械加工するボーリング工具
（図示せず）と面取り工具（図示せず）とを支持
する。

ここで第２〜４図を参照すれば、これらの図面
に示しかつここで説明しようとする機械は工具ヘ
ツドの構造とそこから生じる操作の点で第１図の
機械とは異る。第２図には、主工具ヘツド３と第
２工具ヘツド４が示される。主工具ヘツド３はヨ
ーク４３の形をした工具ヘツド本体を有し、それ
は中心軸６２に平行な工具軸を有するピン５０を
支持する。そのピン５０には切断用回転工具１２
が装着されるが、更にもう１つの工具、即ち工具
１２より直径の小ささい溝ほり工具４０も同様に
装着され、この溝ほり工具４０は後述の目的で適
切な値の角度に対するＶ字型作動面を有し、この
例ではその角度は45゜である。工具１２と４０は
スペーサーリング４２により分離され、そのスペ
ーサーリング４２は２個の穴間の軸方向の有効長
さＬ（第３図）が一定の既定値、即ちリング５
（第５図）の軸方向の最終長さ（リング幅）L′に
等しいか、又はその長さL′に対して既定の関係を
有する前記一定の既定値をもつような長さとなる
ように正確に機械加工される。溝ほり工具４０は
スペーサーリング６３と一対のデイスクばね５３
とによりヨーク４３の最寄りの横行面６７から離
され回転式工具１２はスペーサーリング６４とデ
イスクばね２２によりヨーク４３の反対面６８か
ら分離される。

第２工具ヘツド４は工具ヘツド３に大体同じで
あるが、溝ほり工具４０とスペーサーリング４
２，６３の代りに単一スペーサーリング６５が配
置され、その長さは部材４０，４２，６３の軸方
向の長さを合計したものに等しい。ヘツド３と４
のそれぞれの回転工具１２，１５は第２図に示す
ように共通の中心面６０を有する。工具１２，１
５，４０はそのピン５０，５１を中心にして自由
に回転する。

チヤツク１１はここで説明する操作の間、普通
の駆動装置（図示せず）により連続回転する。管
部材１０は前述したような普通の装置によりチヤ
ツク１１を通つて後部から供給され、チヤツク１
１により第２図に示す位置に保持され、その先行
端が回転工具１２，１５を丁度通過するところで
ある。油圧駆動装置１４，１７（第１図の機械の
場合のように）は回転工程１２，１５が次に加工
されるリングの必要な壁の厚みに等しい深さに切
断用周囲溝４８を形成するまで工具ヘツド３，４
を中心軸６２へ向つて同時に前進させるように働
く。工具の前進はこの位置で（第２図に示す位
置）停止する。即ち管材の端部分２０が切断溝４
８が深くなる時、その前方に形成される環状膨大
部２７により管材に辛じてまだくつついている状
態で停止する。工具ヘツドはここで完全に引つ込
み、機械仕上げヘツド２１が駆動装置３３により
前進し、第２，４図に符号２５で示すボーリング
工具がその最終直径となるように中心穴をあけ、
又、前記膨大部２７を除去する。そして端部分２
０は落ちる。そこでヘツド２１は引つ込む。

回転工具１２，１５が管材を通つて前進停止位
置へ向う時、溝ほり工具４０は管材の表面に達す
るので、切断器４８が完成する時間だけ、工具４
０は管材に事実上、Ｖ字型位置づけ用周囲溝４７
を形成し、この溝４７は溝の中心と中心の距離Ｌ
だけ溝４８から軸方向に離れて位置し、溝４７は
切断溝４８を中心に、環状端部分２０とは反対側
に位置する。この操作の間、金属は切断用回転工
具によりおしのけられるので、端部分２０は軸方
向へ右へ移動する。これは第２図に示され、端部
分２０の端面の最初の位置が想像線で示される。
この動きによつて、回転工具１２，１５の移動方
向は、溝４８が形成されるに従つて、軸線方向の
同じ向きの小さな成分をもつようになる。その結
果、回転工具１２，１５の移動方向はそれぞれの
左側の傾斜した加工面６９に平行になる。円錐形
傾斜端面２９（第５図）はかくしてあとで、必要
リング５の第１番目となるそのリングの先行端部
に形成され、同様の端が端部分２０の後端部にも
同時に形成される。

工具１２が切断溝４８を形成するにしたがつ
て、その移動の軸方向の成分によつてばね２２が
圧縮され、溝ほり工具４０もばね５３によつて強
制的に右法に移動させられる。したがつて、工具
４０が位置づけ溝４７を形成し始めるまでは、工
具４０と工具１２の間の間隔は変らないので保持
される。工具４０が位置づけ溝を形成し始める
と、工具４０は、それ以上軸線方向に移動しない
ように拘束される。その結果、工具４０は、純粋
に半径移動によつて位置づけ溝４７を形成し、第
６図の参照番号４７で示されている対称な溝の
プロフイルを生成する。一方、スペーサ４２は、
通常、両端で、工具４０と工具１２に係合してい
るけれど、その両者に固定されているのではない
ので、工具１２はその加工面６９に平行に、自由
に移動できる。第２図は、スペーサ４２が工具１
２に固定され、その結果、工具１２がその加工面
６９に平行に移動したときその移動の軸線方向の
成分によつて、スペーサ４２と工具４０の間に間
隙ができている様子を示している。

工具ヘツド３，４が引つ込む時、工具４０，１
２，１５は第２図のヘツド３上に点線で示すよう
なその普通位置、即ち既定の軸位置へばね２２又
は５３により戻され、この位置はばね２２，５３
が休止した位置である。

管材は、ここで名目的に距離Ｌに等しい距離だ
けインデクシング（割出し）によつて前進される
が、その距離にはこの明細書で前述した送り方法
に付随する誤差が生じる。位置づけ溝４７はここ
で、回転工具１２，１５と反対側に位置する。第
６図は、送り誤差が完全にない場合、即ち、送り
距離が正確にＬに等しい場合、工具１２に対する
この溝の位置を４７〓で示す。この方法で見られ
る最大送り距離と最小送り距離に相当する位置を
それぞれ符号４７〓と４７〓で示す。すでに説明し
た操作サイクルをここでくり返して一連のリング
５の第１番目が作られ、管材１０の端部分４５と
なる。工具１２，１５が管材に最初に接触する瞬
間が第３図に示されており、それらの工具は、図
に示されているように、位置づけ溝４７の底部と
完全に一致した位置へ、位置づけ溝４７の表面に
沿つて案内される。そして、この目的のため、工
具１２，１５，４０はすべて、工具１２，１５が
位置づけ溝の底部に一致するまで、溝４７とばね
２２，５３の作用を受けながら軸方向に移動す
る。再度、新しい切断溝、４８′が形成される時、
端部分４５と３つの工具により右方へ或る程度の
わずかな軸方向の動きが生じ、工具４０は第２リ
ング５を作る準備のために新しい位置づけ溝４７
〓を形成する。

ここで第４図を参照すれば、溝４７，４８が形
成される時に生じる機械加工操作に於て、ボーリ
ング工具２５のわずか前方にセツトされた外側回
転工具２４が、前記工具２５の穴あけ作業と同時
に外側円筒面を仕上げ、面取り工具２６は第５図
の符号７０で示すように先端の面取りを行う。最
後にボーリング工具は切断溝４８′に到達し、管
材からリング５を最終的に切断する。リング５が
最終的に切断された後、別の機械仕上げ操作によ
り後部面取り部７１（第５図）が形成される。

上述の技術による３つの変形例がある。即ち、 (a) 単一の切断用回転ロール１２と支持ロール３
２を使用する。

(b) リング５の最終的切断を行うため切断用工具
１２を同じ目的のためのボーリング用工具の代
りに使用する。

(c) 各工具ヘツトに単一の工具組立体を使用す
る。

変形例(b)と(c)又はそれらのどちらか一方は第
２，３図の装置を用いて良好に実施され得る。一
方、第２〜４図に関連して説明した方法、即ち、
切断溝の最終の深さを管壁の厚みに形成し、それ
からリング５の切断を完成させるためにボーリン
グ工具２５を使用する方法は第７図の装置に使用
出来る。

第７図に於て、その装置は第２図のそれと大体
同じであるが、工具ヘツド６がヘツド４の代りに
使用され、工具３は一体化した工具組立体を有す
る。工具ヘツド６は水平ピン７１を支持するヨー
ク５５を有し、そのピンには45゜の角度に対する
Ｖ字型輪郭を有する支持ロール３２が自由に回転
する。支持ロール３２は一側をデイスクばね５６
とスペーサー５８により、他側をデイスクばね５
７とスペーサー５９によりヨーク５５の腕から間
隔をおいて位置する。それは切断用回転工具１２
によりかかる半径方向の力に対抗するために位置
づけ溝４７内にはまり込む。ロール３２は所望で
あれば、溝４７のコーナーに面取り部を形成する
ように形造ることも出来る。

最終的切断を行うために工具１２を使用するこ
とに関して、この方法は例えば、管の中心穴に於
る素材の過度の回転が許されない場合に有効であ
る。なぜなら、そうすることにより、機械加工時
に失われる金属量が更に減少するからである。そ
れは次のようにして行われる。

工具ヘツド３，６は支持ロールが位置づけ溝４
７に完全に嵌合するまで同時に前進し、その位置
でヘツド６の前進が停止し、その油圧駆動装置は
普通の油圧装置により更に半径方向へ移動しない
ように係止され、その結果、支持ロール３２は工
具１２の作用に逆つてアンビルとして有効に働
く。しかしながら工具ヘツド３は前述のように前
進し続け、切断溝４８〓を形成する。工具ヘツド
３，６の内方への放射方向の動きは工具１２が位
置づけ溝４７と完全に結合するロール３２と同様
に同じ溝４７の底部に達するように同期化され
る。工具１２の前進は、切断溝４８〓の底部が管
材の中心穴から半径方向の距離ｄの地点に達する
まで連続する。典型的例としてｄは約0.38mm
（0.015インチ）である。この時点で、工具ヘツド
３の半径方向の動きは停止し、その油圧駆動装置
は普通の油圧装置によりそれ以上半径方向へ移動
しないように係止される。次の位置づけ溝４７〓
はここで完成に近いが完全に完成しておらず、端
部分４５は厚さｄの狭いリング３１と膨大部２７
とによつて管材の残りの部分にくつついている。

心押し台２１（第７図には示さず）により支持
される工具による機械加工は第４図に関連して説
明したように行われるが、リング３１が使用され
るこの方法に於て工具２４が工具２５の前方にあ
る必要はないことに注意すべきである。更に工具
２５はあとで除去される膨大部２７に達する前に
端部分４５の穴からうすい金属を除去する。必要
に応じて面取り部７１をもう１つの機械に於ける
別の次の操作で形成することも出来る。

ヘツド２１が後退した後、工具ヘツド３の油圧
駆動装置が作動して切断用工具１２がリング３１
を除去するまでその工具ヘツド３を前方へもう１
度動かし、かくして管材から端部分４５が完全に
切断される。同時に、溝ほり工具４０は位置づけ
溝４７〓の形成を完成する。

支持ロール３２は第６図に関連して工具１２に
関して説明したのと同じ方法で位置づけ溝内に案
内され、その工具ヘツドに備つた種々のスペーサ
ーリング他のリングにおきかえて、切断用回転工
具と溝ほり用工具との間に所望の値のスペースＬ
を設定し、主工具ヘツドの切断工具が他のヘツド
の対応ロール、即ち支持ロールと軸方向に一線に
並ぶことを保証する。前述したように工具ヘツド
の数はいくつにしてもよい。

工具ヘツド３に於て、前述の単一化した工具組
立体は工具１２，４０とスペーサー６３，４２，
６４とで成りたつ。しかしながら、この場合、こ
れら５つの部材はボルト７２により一緒に確実に
ボルト締めされるのでそれらは１単位体として回
転し、又、１単位体として軸方向へ移動する。か
くして、切断溝４８〓が形成される時、位置づけ
溝４７〓の形成時、工具４０の動きにわずかな軸
方向の分力が生じる。実際上、そこで生じる溝４
７〓の形の非対称性は殆んど例に於て容認され得
る程度である。工具ヘツド６に於て、スペーサー
５８，５９は前述のように支持ロール３２に取付
けることも出来る。

一体化した工具組立体を用いる場合、それは一
諾に取付られそして工具にも固定される別の部材
の代りにスペーサー部分が工具と一体化した単一
部材にすることも出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ではなくて事実上、英国特許第
1535562号に従つた前述の種類の装置の平面図で
あり、第２図は第１図に示す装置とは異つた、本
発明による装置の第１実施例のその部分を示す拡
大平面図であり（第２図は本発明による方法で一
連のリングの第１番目の製造前の状態を示す）、
第３図は第２図の部分に相当し、第１リングに対
する切断操作の始りを示す、第４図は前記方法で
管材からリングの最終的切断を示す部分断面図で
あり、第５図は仕上げリングの半分を示す直径で
取つた断面図であり、第６図は位置づけ溝の働き
を示す拡大断面図を示す、第７図は第２図に類似
するが第２実施例を示す。第８図は従来の、管材
送りメカニズムの１例を示す説明図である。 １，２……工具ヘツド、３……主工具ヘツド、
４……第２工具ヘツド、５……一連のリング、１
０……鋼管材、１１……チヤツク、１２，１５…
…切断用回転工具、１３，１６……ヨーク、１
４，１７，３３……油圧駆動装置、２０……端部
分、２１……機械加工用ヘツド、２２……座金、
２４……切断工具、２７……膨大部、４０……溝
ほり工具、４２，６３……スペーサーリング、４
３……ヨーク、４７……位置づけ溝、４８……切
断溝、５０，５１……ピン、５３……デイスクば
ね、６５……スペーサーリング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ある長さの管材から選択された長さのリング
   を製造する方法であつて、 管材を挿入するためのチヤツクと、回転工具と
   該回転工具よりも小さな直径をもちＶ形の位置づ
   け溝を形成する溝ほり工具とを前記管材の端部と
   係合しおよび係合を解くために、前記チヤツクの
   軸線に対し直角の方向で該軸線に近づきおよび遠
   ざかる向きに移動可能であり、かつ、前記回転工
   具と溝ほり工具は、共通の軸上に所定の正確な間
   隔だけ離れて軸線方向に並んで装架され、溝ほり
   工具が回転工具とチヤツクの間に位置決めされて
   いる工具ヘツドを備えた装置を設ける工程(a)と、 ある長さの管材を溝ほり工具を越えて突き出し
   て挿入し、チヤツクによつて把持し、チヤツク、
   従つて管材を回転させる工程(b)と、 管材の自由端から短い距離の位置に第１の位置
   づけ溝を形作るために、溝ほり工具を管材に押し
   当てるように移動させ、その後工具ヘツドを引つ
   こめる工程(c)と、 チヤツクを開き、第１の位置づけ溝が回転工具
   と半径方向にほぼ一直線上に位置するように管材
   を軸線方向に前進させ、次にチヤツクを閉じ、チ
   ヤツクを回転させる工程(d)と、 工具ヘツドを半径方向に管材に向つて移動さ
   せ、回転工具が第１の位置づけ溝に入りこみ、ス
   クラツプとして廃却される管端を切断し、その間
   に溝ほり工具は、前記管体が送り誤差を含む割出
   し距離(L)だけ軸線方向に前進したときに回転工具
   と半径方向に向い合わせになる程度に広い溝幅を
   もち、かつ底部が新しく切断された管端から正確
   な距離(L)にある第２の位置づけ溝を形作り、その
   後工具ヘツドを引つこめる工程(e)と、 チヤツクを開き、管材を軸線方向に割出し距離
   (L)だけ前進させ、次にチヤツクを閉じ、チヤツク
   を回転させる工程(f)と、 工具ヘツドを管材に向つて半径方向に移動さ
   せ、回転工具が第１の有用なリングを切断し、そ
   の間に溝ほり工具は第２の位置づけ溝と同じ溝幅
   の第３の位置づけ溝を、その底部が新しく切断さ
   れる端部から前記正確な距離(L)にあるように形作
   り、その後工具ヘツドを引つこめる工程(g)と、 その後は工程(f)と工程(g)を繰り返す工程(h)を含
   み、 前記回転工具を位置づけ溝に入れた始めの間に
   は、回転工具の周縁の切断刃は、正確にマークさ
   れた位置づけ溝の底部を探してそこを加工するた
   めに、位置づけ溝のＶ形の表面に沿つて軸線方向
   に導かれて動くことができ、その、位置づけ溝の
   底部を探して動く間、溝ほり工具は、次に切断さ
   れる管端からの正確な距離の所にマークがつけら
   れるように、回転工具の軸線方向の動きに関係な
   く、回転工具からの前記正確な間隔を保つている
   ように強制されている、管材からリングを製造す
   る方法。 ２ ある長さの管材から選択された長さのリング
   を製造する方法であつて、 管材を挿入するためのチヤツクと、回転工具と
   該回転工具よりも小さな直径をもちＶ形の位置づ
   け溝を形成する溝ほり工具とを前記管材の端部と
   係合しおよび係合を解くために、前記チヤツクの
   軸線に対し直角の方向で該軸線に近づきおよび遠
   ざかる向きに移動可能であり、かつ、前記回転工
   具と溝ほり工具は、共通の軸上に所定の正確な間
   隔だけ離れて軸線方向に並んで装架され、溝ほり
   工具が回転工具とチヤツクの間に位置決めされて
   いる工具ヘツドを備えた装置を設ける工程(a)と、 ある長さの管材を溝ほり工具を越えて突き出し
   て挿入し、チヤツクによつて把持し、チヤツク、
   従つて管材を回転させる工程(b)と、 管材の自由端から短い距離の位置に第１の位置
   づけ溝を形作るために、溝ほり工具を管材に押し
   当てるように移動させ、その後工具ヘツドを引つ
   こめる工程(c)と、 チヤツクを開き、第１の位置づけ溝が回転工具
   と半径方向にほぼ一直線上に位置するように管材
   を軸線方向に前進させ、次にチヤツクを閉じ、チ
   ヤツクを回転させる工程(d)と、 工具ヘツドを半径方向に管材に向つて移動さ
   せ、回転工具が第１の位置づけ溝に入りこみ、ス
   クラツプとして廃却される管端を切断し、その間
   に溝ほり工具は、前記管体が送り誤差を含む割出
   し距離(L)だけ軸線方向に前進したときに回転工具
   と半径方向に向い合わせになる程度に広い溝幅を
   もち、かつ底部が新しく切断された管端から正確
   な距離(L)にある第２の位置づけ溝を形作り、その
   後工具ヘツドを引つこめる工程(e)と、 チヤツクを開き、管材を軸線方向に割出し距離
   (L)だけ前進させ、次にチヤツクを閉じ、チヤツク
   を回転させる工程(f)と、 回転工具を、管材がほとんど切断されるまで該
   管材の側壁中に送り、その間に溝ほり工具は第２
   の位置づけ溝とほぼ同じ溝幅の第３の位置づけ溝
   を、その底部が新しく切断される端部から前記正
   確な距離(L)にあるように形作り、その後工具ヘツ
   ドを引つこめる工程(g)と、 リングの最終の切断は中ぐり工具によつてなさ
   れ、この中ぐり工具は管の軸線方向に可動な滑り
   台上に支えられていて、管の内面を正確な寸法に
   作るために削り、切断によつて生じた内面のまく
   れを除去する工程(h)と、 その後、工程(f)から工程(h)までを繰り返す工程
   (i)を含み、 前記回転工具を位置づけ溝に入れた始めの間に
   は、回転工具の周縁の切断刃は、正確にマークさ
   れた位置づけ溝の底部を探してそこを加工するた
   めに、位置づけ溝のＶ形の表面に沿つて軸線方向
   に導かれて動くことができ、その、位置づけ溝の
   底部を探して動く間、溝ほり工具は、次に切断さ
   れる管端からの正確な距離の所にマークがつけら
   れるように、回転工具の軸線方向の動きに関係な
   く、回転工具からの前記正確な間隔を保つている
   ように強制されている、管材からリングを製造す
   る方法。 ３ 工具ヘツドの前進が、中心軸線方向に向い、
   中ぐり工具の機械加工操作が管材の管内において
   行われるように、回転工具と溝ほり工具が、管材
   の外側にある、特許請求の範囲第１項に記載の方
   法。 ４ 工具ヘツドの前進が、中心軸線方向に向い、
   中ぐり工具の機械加工操作が管材の管内において
   行われるように、回転工具と溝ほり工具が、管材
   の外側にある、特許請求の範囲第２項に記載の方
   法。 ５ 切断の完了は、機械加工操作のあとに起り、
   かつ、管材の残りの部分から端部分を切り離すた
   めに回転工具をほぼ半径方向へさらに前進させる
   工程を含み、前記位置づけ溝は工程(c)、工程(e)ま
   たは工程(g)中に一部形成され、回転工具が更に前
   進する間に完了する、特許請求の範囲第１項また
   は第３項に記載の方法。 ６ 管材を予め定められた割出し距離Ｌだけチヤ
   ツクを通つて間欠的に送りこめるように、管材を
   中心軸線上に片持ちばり式に支持するチヤツク
   と、ボデイと、前記中心軸線に平行な工具軸上で
   前記ボデイに装着された切断式の回転工具とを有
   する工具ヘツドと、 管材と工具を中心軸線のまわりに相対的に回転
   させる手段と、工具ヘツドを中心軸線に対して半
   径方向へ移動させる手段とを有する、管材からリ
   ングを製造する装置において、 回転工具より直径が小さく、前記回転工具の軸
   線上に位置し、回転工具の切断刃を位置決めする
   ために、前記管材上にＶ形の位置づけ溝を形成す
   るための実質的にＶ形のプロフイルの円周加工面
   を有し、回転工具とともに前記工具軸のまわりに
   回転可能で、回転工具よりもチヤツクの近くにあ
   る溝ほり工具と、 工具ヘツドのボデイに回転工具と溝ほり工具を
   装着し、位置づけ溝の底を、回転工具によつて新
   たに切断される管端から所定の正確な距離Ｌの位
   置に確実に位置決めするために、回転工具と溝ほ
   り工具の間の、軸線方向の所定の間隔を正確に維
   持する手段を含み、回転工具と溝ほり工具を所定
   の位置に向うように強制する一方、前記所定の位
   置に対する工具の軸線方向の移動を可能にするた
   めの、向い合つた弾性手段が設けられている装着
   手段を有し、 前記管材が送り誤差を含む割出し距離Ｌだけ軸
   線方向に前進したときに、位置づけ溝が回転工具
   と半径方向に向い合わせになる程度に広い溝幅を
   もつ位置づけ溝を、回転工具が管材を切断する間
   に、溝ほり工具が形成する直径とＶ形のプロフイ
   ルを溝ほり工具がもつていることを特徴とする管
   材からリングを製造する装置。 ７ 前記弾性手段は、装着手段の一部であつて、
   前記の工具の軸方向の動きが工具ヘツドのボデイ
   に対して相対的に行われるように、回転工具と溝
   ほり工具を挟んで工具ヘツドのボデイ中に配置さ
   れている特許請求の範囲第６項に記載の装置。 ８ 前記装着手段が回転工具と溝ほり工具を軸方
   向に間隔をもたせるスペーサ要素を含み、該スペ
   ーサ要素は前記の両工具と両端で係合しているけ
   れど両工具の少なくとも一方には固定されておら
   ず、その結果、溝ほり工具が軸線方向の動きがで
   きないように拘束されているときにおいても、回
   転工具は溝ほり工具に無関係に、弾性手段の一方
   に逆つて軸線方向に動かされることができる特許
   請求の範囲第７項に記載の装置。 ９ 回転工具と溝ほり工具の両工具を装着する前
   記装着手段が、両工具を軸線方向に間隔をもた
   せ、両工具と共に、単一のユニツトのように動く
   ように、該両工具にしつかりと、連結されている
   スペーサ要素を含んでいる特許請求の範囲第７項
   に記載の装置。 １０ 管材を支持するように配置された支持手段
   を有し、回転工具と溝ほり工具とがその上で操作
   される、特許請求の範囲第６項に記載の装置。 １１ 前記支持手段が、 溝ほり工具を有する工具ヘツドから一定の角度
   だけ変位して配置された少なくとももう１つの工
   具ヘツドを有し、そのもう１つの工具ヘツドは、
   中心軸線に平行なもう１つの工具軸線上にもう１
   つのボデイと、もう１つの回転工具を前記もう１
   つのボデイに、前記もう１つのボデイにおける所
   定の位置に関して軸線方向の移動をさせるため
   に、弾性的に装着する装着手段を有し、この所定
   の位置は、溝ほり工具を有する工具ヘツドに装着
   された回転工具の所定の位置と同一平面上にあ
   り、装置の複数の回転工具は、前記中心軸線を横
   断する、それらの回転工具間の共通の共働面と交
   差している、特許請求の範囲第１０項に記載の装
   置。 １２ 前記少なくとももう１つの工具ヘツドの中
   の少なくとも１つは、もう１つの切断型の回転工
   具を有し、前記の溝ほり工具を有する工具ヘツド
   と同じ方法で、かつそれと同時に、中心軸線に対
   して半径方向へ、前記工具ヘツドの少なくとも１
   つを移動させる手段を有する、特許請求の範囲第
   １１項に記載の装置。 １３ 少なくとも１個の、前記少なくとももう１
   つ工具ヘツドを有し、その回転工具は切断溝を形
   成するようにでなく支持を与えるように、溝ほり
   工具と同様のプロフイルを有する支持ロールであ
   る、特許請求の範囲第１１項または第１２項に記
   載の装置。 １４ 支持ロールが、管材に面取り部又は曲率半
   径を圧延するように形造られている、特許請求の
   範囲第１３項に記載の装置。