JPH11169989A - リング状素材のロール成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 成形ロール、マンドレルおよび受けロールを
用いてリング状部品を成形加工する成形装置において、
一台の成形装置を用いて、歩留りの低下や品質の低下を
伴うことなく、生産量を増大することを目的としたリン
グ状素材のロール成形装置を提供する。 【構成】 リング状素材７の外周面に押圧接触させる成
形ロール１と、上記リング状素材７の内周面に接触し、
上記成形ロール１とともに上記リング状素材７に成形加
工を施すマンドレル２と、上記マンドレル２の軸の外周
面に接触し、マンドレル２を加圧する受けロール３とか
ら構成され、一組のマンドレル２と受けロール３を一個
の成形ロール１に対して、上記成形ロール１と受けロー
ル３がマンドレル２を挟んで対向するように、複数組配
置してリング状素材のロール成形装置を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、成形ロール、マン
ドレルおよび受けロールを用いてボールベアリングのア
ウターレースやギアあるいは精紡機、撚糸機等の紡機に
使用される紡機用リング等のリング状部品を成形加工す
るリング状素材のロール成形装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ボールベアリングのアウターレー
スのように、内周面に環状の溝を有するリング状部品を
成形加工する場合、図４に示すように、マンドレル８に
リング状素材７を支持し、受けロール９によりリング状
素材７の軸方向の両端を規制しながら、成形ロール１０
とマンドレル８によりリング状素材７を内外面から挾圧
し、その状態で成形ロール１０、受けロール９およびマ
ンドレル８を回転させることにより、マンドレル８に形
成された凸状部によりリング状素材７の内周面に溝を形
成していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記成形装
置において加工数量を増大する場合、加工のサイクルタ
イムを上げることが行われている。

【０００４】しかし、サイクルタイムを上げるため成形
ロールの回転数や移動速度を大幅に上げると、素材に割
れが発生し、歩留りを低下したり、加工精度が低下し、
製品の品質を低下するという問題が生じ、成形ロールの
回転数や移動速度を上昇させることには限界がある。

【０００５】本発明の課題は、一台の成形装置で歩留り
の低下や品質の低下を生じることなく、加工数量を増大
することのできるリング状素材のロール成形装置を提供
することにある。

【０００６】本発明は上記課題を達成することを目的と
するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたものであり、リング状素材の外周面
に接触させる成形ロールと、上記リング状素材の内周面
に接触し、上記成形ロールとともに上記リング状素材に
成形加工を施すマンドレルと、上記マンドレルの軸の外
周面に押圧接触し、マンドレルを加圧する受けロールと
から構成されたロール成形装置であって、一組のマンド
レルと受けロールを、成形ロールと受けロールがマンド
レルを挟んで対向するように、一個の成形ロールに対し
て複数組配置したリング状素材のロール成形装置を提供
するものである。

【０００８】さらに、複数組のマンドレルと受けロール
を成形ロールに対し、上記受けロールの加圧力がマンド
レルを介して成形ロールに均等に掛かるように配置し、
また受けロールに掛かる加圧力を測定し、それぞれの受
けロールに掛かる加圧力が均等になるように、受けロー
ルの移動速度を制御するように構成したリング状素材の
ロール成形装置を提供するものである。

【０００９】本発明の上記ロール成形装置では、成形ロ
ールの回転数や受けロ−ルの移動速度を無理に上げるこ
となく、品質が良好で、歩留りを低下することなく生産
量を増大することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明によるリング状素材
のロール成形装置の実施の形態の一例を図面に基づいて
説明する。

【００１１】図１は本発明によるリング状素材のロール
成形装置の要部概略構成を示している。

【００１２】本発明のリング状素材のロール成形装置
は、リング状素材７の外周面に接触させる成形ロール１
と、上記リング状素材７の内周面に接触し、上記成形ロ
ール１とともに上記リング状素材７に成形加工を施すマ
ンドレル２と、上記マンドレル２の軸の外周面に押圧接
触し、マンドレル２を加圧する受けロール３を備えてい
る。

【００１３】前記マンドレル２と受けロール３が一組を
なし、一組のマンドレル２と受けロール３が、一個の成
形ロール１に対して、受けロール３がマンドレル２を挟
んで成形ロール１に対向するように、三組配置されてい
る。

【００１４】上記三組の配置は、二組のマンドレル２と
受けロール３が成形ロール１を挟んで対向するように水
平状態に配置され、残りの一組のマンドレル２と受けロ
ール３が上記二組各ロールの軸心と成形ロール１の軸心
を通る面に対して垂直に位置するように配置される。

【００１５】前記成形ロール１は、図２に示すように、
その外周面４が成形されるリング状部品の外側形状に形
成され、上記外周面４の両側面には規制面１ａ、１ｂを
有している。

【００１６】前記マンドレル２は、その外周面５が成形
されるリング状部品の半円弧状の内側形状に形成された
凸条６を有している。

【００１７】前記受けロール３は、前記マンドレル２の
凸条６を挟んで両側に配置された２つの受け面３ａ、３
ｂを備え、リング状部品を成形加工する場合に、成形ロ
ール１の軸心に向かって移動し、マンドレル２の軸を押
圧する。

【００１８】なお、上記凸条６の形状は、上記半円弧状
の形状に限定されるものではなく、成形されるリング状
部品の内側形状を有していれば良いものである。

【００１９】次に、上記装置の作用について説明する。

【００２０】まず、それぞれの受けロール３とマンドレ
ル２をスタート位置に位置させる。この時、図１のリン
グ状部品の加工位置に対し、受けロール３はマンドレル
２から離れる方向に後退し、マンドレル２は成形ロール
１が固定されている場合には、一旦成形ロール１から離
れる方向に移動し、その後軸方向に後退する。また、成
形ロール１が移動する場合には、一旦成形ロール１を下
方に下げ、その後軸方向に後退させる。

【００２１】次いで、リング状素材７を成形位置に保持
する。そして、それぞれのマンドレル２を軸方向に前進
させ、リング状素材７の内側を通してその先端をブラケ
ットの軸受に嵌合支承させ、リング状素材７をマンドレ
ル２に支持させる。

【００２２】そして、マンドレル２および成形ロール１
を成形位置に戻し、それぞれのマンドレル２の成形部を
対応する成形ロール１の成形部と対向する成形位置に位
置させると同時に、受けロール３をマンドレル２の軸に
向かって移動させ、その受け面３ａ、３ｂをそれぞれの
マンドレル２の軸の外周面に当接させる。

【００２３】さらに、それぞれの受けロール３を成形ロ
ール１に向かって移動させ、それぞれのリング状素材７
をマンドレル２の成形部と成形ロール１の成形部とによ
り内外両面から挟圧する。

【００２４】この状態でそれぞれの受けロール３と成形
ロール１を回転させながらそれぞれの受けロール３を成
形ロール１に向かって移動させ、マンドレル２を押し付
けることにより、マンドレル２がリング状素材７を押圧
し、マンドレル２と成形ロール１との間でリング状素材
７が加圧成形されることにより、リング状素材７は所定
のリング状部品の形状に形成される。

【００２５】成形加工の終了後、それぞれの受けロール
３と成形ロール１の回転を止め、各組のマンドレル２と
受けロール３を前記と同様にそれぞれスタート位置に戻
すことにより、リング状部品は成形部から取り出され、
次いで前記と同様の動作を繰り返すことにより、次の加
工が行われる。

【００２６】上記実施例によれば、一回の動作により三
個のリング状部品が同時に加工されるため、工数を逓減
すると同時に生産性を大幅に向上することができる。

【００２７】なお、上記実施例において、三組の受けロ
ール３とマンドレル２を成形ロール１の周囲に配置する
場合において、二組の受けロール３とマンドレル２が成
形ロール１を挟んで対向するように水平状態に配置さ
れ、残りの一組の受けロール３とマンドレル２が上記二
組の軸心と成形ロール１の軸心を通る面に対して垂直に
位置するように配置しているが、図３に示すように、そ
れぞれの受けロール３の加圧力がマンドレル２を介して
成形ロール１に均等に掛かるように、三組の受けロール
３とマンドレル２を成形ロール１の周囲に放射状でかつ
等間隔となるように配置することも可能である。

【００２８】上記のように、それぞれの受けロール３の
加圧力がマンドレル２を介して成形ロール１に均等に掛
かるように配置することにより、受けロール３からの荷
重による成形ロール１の変位を押さえることができ、加
工精度を向上するとともに成形ロール１の軸受けの異常
摩耗を防止し、寿命を延ばすことができる。

【００２９】また、上記実施例では三組の受けロール３
とマンドレル２を成形ロール１の周囲に配置した場合を
示したが、二組の受けロール３とマンドレル２を成形ロ
ール１を挟んで対向するように配置することもでき、こ
の場合も前記と同様に受けロール３の加圧力がマンドレ
ル２を介して成形ロール１に均等に掛かる。

【００３０】さらに、ストレンゲージ、圧電素子等の測
定手段を用いて受けロール３の軸或いは受けロール３の
軸を支承する支持台の微小変位を測定し、上記測定され
た歪み量を電気量に変換することにより、受けロール３
に掛かる加圧力を測定し、それぞれの受けロール３に掛
かる加圧力が均等になるように、上記変換された電気量
を受けロール３の加圧手段に入力し、受けロール３の移
動速度を制御するように構成することもできる。

【００３１】上記のように構成することにより、リング
状素材７に掛かる加圧力が一定となり、均一なリング状
部品が同時に成形でき、しかもリング状素材の割れもな
く、歩留りが向上するとともに、生産性も向上すること
ができる。

【００３２】

【発明の効果】本発明の上記ロール成形装置では、成形
ロールの回転数や移動速度を大幅に上げるという機械的
な無理を強いることなく、複数個のリング状部品を同時
に成形できるので、品質の良好な製品を成形加工できる
とともに、生産性を大幅に向上することができる。

【００３３】受けロールの加圧力がマンドレルを介して
成形ロールに均等に掛かるように、受けロールとマンド
レルを成形ロールの周囲に放射状に等間隔となるように
配置した場合、受けロールからの荷重による成形ロール
の変位を押さえることができるので、リング状部品の加
工精度を向上するとともに、成形ロールの軸受けの異常
摩耗を防止し、寿命を延ばすことができる。

【００３４】受けロールに掛かる加圧力を測定し、それ
ぞれの受けロールに掛かる加圧力が均等になるように、
上記変換された電気量を受けロールの加圧手段に入力
し、受けロールの移動速度を制御することにより、リン
グ状素材に掛かる加圧力が一定となり、均一なリング状
部品が同時に成形でき、しかもリング状素材の割れもな
く、歩留りが向上するとともに、生産性も向上すること
ができるという優れた効果を有する発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のリング状素材のロール成形装置の一実
施例を示す要部概略構成図である。

【図２】本発明のリング状素材のロール成形装置におけ
る成形ロール、マンドレルおよび受けロールの配置を示
す要部平面図である。

【図３】本発明のリング状素材のロール成形装置の他の
実施例を示す要部概略構成図である。

【図４】従来のロール成形装置を示す要部概略構成図で
ある。

【符号の説明】

１、１０ 成形ロール １ａ，１ｂ 規制面 ２、８ マンドレル ３、９ 受けロール ３ａ，３ｂ 受け面 ４、５ 外周面 ６ 凸条 ７ リング状素材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】リング状素材の外周面に接触させる成形ロ
   ールと、上記リング状素材の内周面に接触し、上記成形
   ロールとともに上記リング状素材に成形加工を施すマン
   ドレルと、上記マンドレルの軸の外周面に接触し、マン
   ドレルを加圧する受けロールとから構成されたロール成
   形装置であって、 一組のマンドレルと受けロールを、成形ロールと受けロ
   ールがマンドレルを挟んで対向するように、一個の成形
   ロールに対して複数組配置したことを特徴とするリング
   状素材のロール成形装置。
2. 【請求項２】複数組のマンドレルと受けロールを成形ロ
   ールに対し、上記受けロールの加圧力がマンドレルを介
   して成形ロールに均等に掛かるように配置した請求項１
   記載のリング状素材のロール成形装置。
3. 【請求項３】受けロールに掛かる加圧力を測定し、それ
   ぞれの受けロールに掛かる加圧力が均等になるように、
   受けロールの移動速度を制御するように構成した請求項
   １記載のリング状素材のロール成形装置。