JPH0692115B2 - ベロ−ズ成形装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はロール成形法によるベローズ成形装置に係り、
特に長尺な円筒の側面にベローズを精度良く成形するの
に好適なベローズ成形装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、長尺な円筒の側面にロール成形法によりベロー
ズを成形する装置としては、第３図に示すような装置が
知られている。図において、長尺なシヤフト１は、その
一端側が主軸ヘツド２に、他端側がテールストツク３に
支持され、主軸ヘツド２内の図示していない駆動装置に
よつて軸回りに回転可能となつている。シヤフト１の中
央部外周には環状の凸部からなる成形内型４が形成され
ている。また、成形内型４に対向する位置には環状の凹
部を備え、かつその軸回りに回転自在に成形外型５がシ
ヤフト１に平行に配置されている。

上記の如く構成されたベローズ成形装置によつて円筒６
の両端付近にベローズを成形する場合、まず円筒６の一
端部を成形内型４の位置に合わせ、外側より成形外型５
で円筒６を押圧しながら、シヤフト１を回転させてベロ
ーズ6Aを成形する。この時、成形外型５は成形内型４を
介して従動されシヤフト１とは効に回転する。次に、円
筒６をシヤフト１に沿つて移動させ（図の右方向）、円
筒６の他端部を成形内型４の位置に合わせ、上記と同様
にしてベローズ6Bを成形する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来のベローズ成形装置では、シヤ
フトはかなり長尺なものを必要とし、特に円筒の両端部
にベローズを成形するような場合には、円筒の倍近くの
長さを必要とする。このようにシヤフトがあまりにも長
いと、ベローズ成形時に成形外型よりシヤフトに加えら
れる荷重によつてシヤフトは大きく撓んでしまう。この
ために、円筒が若干移動し、ベローズの成形精度が低下
するという問題があつた。

本発明の目的は、成形時のシヤフトの撓みを小さくし、
ベローズ成形の精度を向上させることが可能なベローズ
成形装置を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明のベローズ成形装置
は、長尺なシヤフトの中間部に環状の凸部を有する成形
内型を設け、前記凸部に対向し、かつ環状の凹部を有す
る成形外型を前記シヤフトに平行に配置し、前記シヤフ
トに円筒を装着して前記成形外型で円筒を押圧するとと
もに、前記成形内型を回転させて前記円筒にベローズを
成形するベローズ成形装置において、前記シヤフトを回
転自在に支持するとともに、前記シヤフトに沿つてスラ
スト方向に摺動する軸受部を前記成形内型の両側に配設
し、前記円筒の両端を保持し、かつ前記円筒のラジアル
方向への移動を可能とする円筒保持部を前記軸受部に固
着したものである。

〔作用〕

上記構成によれば、円筒はその両端が円筒保持部で保持
され、しかも円筒は円筒体保持部によりラジアル方向へ
の移動が可能となつているから、成形外型で円筒の側面
を押圧した時、円筒はシヤフトに当接する位置まで移動
し、成形外型と成形内型で挟持される。そして、成形外
型でさらに円筒を押圧すると、成形外型の凹部と成形内
型の凸部とにより円筒面の塑性変形が始まり、円筒の全
長が収縮するが、軸受部がシヤフトに沿つて摺動するの
で、円筒の側面には精度の良いベローズが成形される。

また、円筒の両端付近にベローズを成形する場合には、
円筒を円筒保持部で保持したままシヤフトに沿つて移動
し、軸受部を成形内型の近傍まで摺動させれば、成形外
型より加えられる荷重を軸受部で受けることができて、
シヤフトが大きく撓むことを防止する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に従つて説明する。な
お、従来の技術と同一の箇所は同一符号を記し、詳細な
説明が省略する。

第１図は本発明に係るベローズ成形装置を示す概略正面
図、第２図は第１図の軸受回りの部分拡大部である。図
において、シヤフト１はその一端が主軸ヘッド２に支持
され軸回りに回転可能である。シヤフト１の中央部には
成形内型４が、その成形内型４に対向する位置には成形
外型５がそれぞれ配設されている。またシヤフト１には
成形内型４を挟んでその両側に軸受部10,11と円筒保持
部12,13が配置され、円筒保持部12,13で円筒６の両端を
保持するようになつている。軸受部10,11はシヤフト１
を回転自在に支持するとともに、シヤフト１のスラスト
方向へ摺動可能となつている。軸受部10は軸受移動台14
に、軸受部11は軸受移動台15にそれぞれ固定され、前記
両移動台14,15は共にフレーム16上に配設されている。
軸受移動台14はロツド17を介してシリンダ18に連結さ
れ、シリンダ18の駆動により矢印Ａ方向に摺動する。ま
た、軸受移動台15はその中央部にボールスクリユ19が貫
通して設けられており、ボールスクリユ19をNCモータ20
で回転駆動することにより軸受移動台15は矢印Ｂ方向に
摺動する。

ここで、軸受部10と円筒保持部12の詳細を第２図を用い
て説明する。軸受部10は摺動軸受30と、ころがり軸受31
で構成されており、摺動軸受30により軸受部10がシヤフ
ト１上を摺動できるようになつているとともに、ころが
り軸受31によりシヤフト１はそり軸回りに自由に回転す
ることができる。31Aはころがり軸受31のホルダーであ
る。また、円筒保持部12は、その一端がころがり軸受31
のボルダー31Aに固着され、他端に設けられた円筒受リ
ング33で円筒６を保持するようになつている。円筒受リ
ング33の外周にはころがり軸受34が配設されており、円
筒６と円筒受リング33は共に軸回りに回転可能である。
34Aはころがり軸受34のホルダーである。ホルダー34Aの
外周には断面Ｔ字状のプレート35が設けられ、ホルダー
34Aとプレート35とは一対のピン36で固定されている。
すなわち、ホルダー34Aとピン36を中心に若干揺動する
ようになつている。プレート35ところがり軸受31のホル
ダー31Aとの間には、シヤフト１の左右方向（図面の垂
直方向）に移動可能なクロスローラ37と、シヤフト１の
上下方向に移動可能なクロスローラ38とが設けられ、円
筒６は円筒受リング33およびプレート35と共に、上下・
左右に移動可能となつている。39,40はクロスローラ37,
38を保持するホルダーである。

なお、軸受部11および円筒保持部13は上記の軸受部10お
よび円筒保持部12と同様に構成であるから、その説明は
省略する。

また、軸受移動台14は軸受部10の下方に設けられ、この
軸受移動台14の平板41上に軸受部10が設定されている。
平板41は、下部にシヤフト１と直交する方向（図面の垂
直方向）に配設された一対のガイド42上に載置されてい
る。そして、平板41はシリンダ43の駆動によりガイド42
上を摺動するようになつている。軸受移動台14の下部に
はロツド17が固定され、ロツド17の他端はシリンダ18に
接続され、シリンダ18の駆動で軸受移動台14はフレーム
16上を摺動する。

さらに、平板41上にはシヤフト押上器45が設置され、シ
ヤフト押上器45はシヤフト押上ローラと、このローラ45
を押圧げるシヤフト押上シリンダ47で構成されている。

次に本実施例の作用について説明する。

円筒６をシヤフト１に装着する場合は、シリンダ18を駆
動して軸受移動台14を図の右方向に移動させ、軸受部10
をシヤフト１から外す。そして、シリンダ43を駆動して
軸受移動台14をガイド42に沿つて移動させる。このよう
に軸受移動台14を退避させておけば、円筒６をシヤフト
１に装着する時、軸受部10および円筒保持部12が障害と
ならないので、装着作業が容易となる。また、軸受部10
をシヤフト１から外すと、シヤフト１はその一端が自重
で撓み、再度シヤフト１を軸受部10に挿入することが困
難となる。そこで、軸受移動台14を元の位置に戻す際
に、シヤフト押上器45でシヤフト１を軸受部10のセンタ
（摺動軸受30のセンタ）まで押上げ、位置合わせを行な
いながらシヤフト１を軸受部10に挿入する。それと同時
に円筒６の両端に円筒保持部12,13の円筒受リング33を
それぞれ嵌入して円筒６を保持する。

次に主軸ヘツド２内の駆動装置でシヤフト１を回転させ
るとともに、成形外型５を円筒６に押付け，成形内型４
と協動してベローズ6cを成形する。この場合、円筒保持
部12,13は、ころがり軸受33,ピン36およびクロスローラ
37,38が設けられているから、成形による円筒の動きに
応じて自由に動くことができ、成形時に円筒６に無理な
力が加わらないようになつている。

また、ベローズを成形するにつれて円筒６の全長は収縮
する。そこで、シリンダ18に一定圧力をかけて軸受移動
台14を動かないようにしておき、予めセツトされたプロ
グラムに従つてNCモータ20を駆動させ、ベローズ成形に
よる円筒６の収縮に追従する方向へ軸受移動台15を移動
させる。なお、セツトしたプログラム通りに円筒６が収
縮しない場合は、シリンダ18の圧力を変化させてプログ
ラム通りに収縮するよう調整する。

さらに、円筒６に所定通りのベローズを成形したら、円
筒６をシヤフト１に装着した時と同様に軸受移動台を退
避させ、円筒６をシヤフト１から取出す。

本実施例によれば、軸受移動台14がシヤフト１の延長線
上から退避できるようにしたので、円筒６のシヤフト１
への装着、およびシヤフト１からの取出しが非常に容易
である。

また、軸受移動台14にシヤフト押上器45を設けたので、
シヤフト１を軸受部10に挿入する際のセンタ合わせがス
ムーズに行なえる。

さらに、ベローズ成形の進行につれて、軸受移動台15を
円筒６が収縮する方向へ移動させるようにしたから迅速
にベローズを成形することが可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、円筒の両端部に
シヤフトを支持する軸受部を設けたので、シヤフトのス
パンは小さくなり、成形外型よりシヤフトに成形荷重が
加わつてもシヤフトの撓みは小さく、高精度のベローズ
を成形できる また、円筒保持部に保持された円筒は、成形時のそのラ
ジアル方向へ自由に移動できるため、円筒には無理な力
が作用せず、ベローズの仕上り形状は非常に良好であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るベローズ成形装置の概略正面図、
第２図は第１図の軸受回りの部分拡大図、第３図は従来
のベローズ成形装置の概略正面図である。 １…シヤフト、２…主軸ヘツド、４…成形内型、５…成
形外型、６…円筒、10,11…軸受部、12,13…円筒保持
部、14,15…軸受移動台、16…フレーム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三品 泰彦 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 菊地 義雄 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 風間 一博 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 清水 陽一 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 菅原 均 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長尺なシヤフトの中間部に環状の凸部を有
   する成形内型を設け、前記凸部に対向し、かつ環状の凹
   部を有する成形外型を前記シヤフトに平行に配置し、前
   記シヤフトに円筒を装着して前記成形外型で円筒を押圧
   するとともに、前記成形内型を回転させて前記円筒にベ
   ローズを成形するベローズ成形装置において、前記シヤ
   フトを回転自在に支持するとともに、前記シヤフトに沿
   つてスラスト方向に摺動する軸受部を前記成形内型の両
   側に配設し、前記円筒の両端を保持し、かつ前記円筒の
   ラジアル方向への移動を可能とする円筒保持部を前記軸
   受部に固着したことを特徴とするベローズ成形装置。