JPS5937699B2 - ねじ転造機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、被転造成形材の周りに配置される複数個の転
造ローラのうち、一つ又は複数の転造ローラをヘッドに
対して、前記被転造成形材の中心に対する半径方向又は
ほぼ半径方向に送り移動可能に構成するとともに、残る
転造ローラをヘッドに対して位置固定状態に設け、かつ
、これら転造ローラ群の中心を前記被転造成形材の軸芯
と合致させるべく前記ヘッドを被転造成形材に対して遊
動可能に構成し、もって、前記被転造成形材と転造ロー
ラ群との相対回転により被転造成形材の外周面にねじを
転造するねじ転造機の改良に関する。

転造ローラ群と、その内側に挿入位置させた被転造成形
材との相対回転により、被転造成形材の外周面にねじを
塑性加工するねじ転造機としては、全部の転造ローラを
被転造成形材の半径方向に移動可能に構成し、これら転
造ローラ群を半径方向外方に移動させた状態で、その内
側に被転造成形材を挿入位置させ、転造ローラ群を半径
方向内方へ送り移動しつつ被転造成形材をその軸芯周り
に強制回転することζこより、ねじを転造するものが従
来よりよく知られている。

このねじ転造機は、予め、被転造成形材を転造ローラ群
の内側に所定位置まで挿入しておき、ねじ加工を施すべ
き箇所の軸芯方向全長にわたって同時にねじを転造する
ものであるから、旧来のいわゆる押込み型ねじ転造機（
複数１固の転造ローラを同一円周上に位置固定状態に設
けておき、これら転造ローラ群の内側に、被転造成形材
を、その軸芯方向一端から強制的に押し込むことによっ
てねじを転造する形式のねじ転造機）に見られた。

○ 被転造成形材の押込み移動に強大な力を要しねじ転
造の消費動力が大きい。

○被転造成形材の軸芯方向一端からねじ転造されてゆき
、各転造ローラに設けられた雄ねじのうち、被転造成形
材の受入れ側端部のみが実質的にねじの転造作用を司る
ことになるため、摩耗等による雄ねじの局部劣化が早い
。

等々の欠点を解消し得た点で長所を有する反面、被転造
成形材の外周面に成形されたねじ溝の深度が大きくなる
につれて、全部の転造ローラを同時に同距離ずつ半径方
向内方に送り移動する送り機構が必要であるため、構造
が非常に複雑になる欠点を有していた。

冒記のねじ転造機は、このような従来欠点を解消すべく
開発されたもので、転造ローラ群のうち、可及的に少数
のローラのみを送り移動可能に構成し、残りのローラを
ヘッドに対して位置固定状態に設けることによって、可
動の転造ローラの送り機構が簡単になり、全体構造の著
しいシンプル化が可能である。

本発明は、このようなねじ転造機における転造開始時の
操作性を簡単な構造によって向上する点に目的がある。

而して、本発明は、冒記のねじ転造機において、各転造
ローラの周面を、軸芯方向に等しい小間隔の環状突起群
からなる波形状に構成するとともに、これら波形状の転
造ローラを所望転造ねじの有効径リード角と等しいねじ
り角をもって前記ヘッドに保持させ、かつ、ヘッドと被
転造成形材とを、被転造成形材の軸芯方向に相対移動自
在に構成することによって、上記の目的を達成したので
ある。

即ち、各転造ローラの周面に、所望転造ねじの有効径リ
ード角と等しいリード角の雄ねじを形成する場合であれ
ば、転造ローラの位相によって、被転造成形材の外周面
に接触する雄ねじの位置が被転造成形材の軸芯方向にず
れるため、転造ローラ群の雄ねじによって、一連のねじ
溝が転造されるようにねじ転造の開始に先立って、各転
造ローラの位相調節による雄ねじ相互のピッチ合せが必
要であり、ねじ転造開始時における操作性が不良になる
といった不都合があり、このような不都合を回避するた
めには、製作段階で設定した位相がずれないように、各
転造ローラ同志の回転を運動させるための機構が必要と
なる。

この点本発明では、各転造ローラの周面を環状突起から
なる波形状とし、これら波形状の転造ローラを適当なね
じり角をもってヘッドに配夕Ｉル、かつ、ヘッドと被転
造成形材とを被転造成形材の軸芯方向に相対移動自在に
構成することにより、実質的な雄ねじとするものである
から、製作段階で各ローラ相互の位置関係を設定してお
けば各転造ローラの位相の如何に拘わらず、被転造成形
材の外周面と接触する環状突起の軸芯方向位置が一定し
て、上記のようなピッチ合せが不要になるのである。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

１は、３個の遊転自在な転造ローラ２，２Ａ・・・・・
・を環状に配設しであるヘッドである。

前記転造ローラ２，２Ａ・・・・・・群のうへ ２個の
転造ローラ２Ａ・・・・・・は、ヘッド１に対して最終
整形位置で位置固定状態に軸支され、他の１個の転造ロ
ーラ２は、ヘッド１の一部に形成された角筒部１ａ内に
スライド１在に内装された可動片１ｂに軸支されており
、前記角筒部１ａに螺着したバンドル３ａ付きのねじ軸
３により、転造ローラ２，２Ａ・・・・・・群の内側に
挿入位置させた金属性の丸棒、管などの被転造成形材ａ
の軸芯に向けて半径方向内方に送り移動すべく構成され
ている。

４は、可動片１ｂとねじ軸３先端との間に介装したスラ
イド自在、５は可動片１ｂに挿入した連結ビンであり、
その先端は、前記ねじ軸３の先端近くに全周にわたって
形成した周溝３ｂ内に係入している。

６は、前記角筒部１ａの外面Ｓに接当することにより、
転造ローラ２の送り移動量を規制するロックナツトであ
り、ねじ軸３に対する螺着位置を変更することにより、
前記送り移動量を任意に調整できる。

前ｄいラド１は、ヘッド１の一部に形成した前記被転造
成形材ａの軸芯に対して垂直な方向で、かつ、水平方向
に長い長孔７と、この長孔７を貫通する状態に本体フレ
ーム８に挿入固定したピン９、ならびに、前記角筒部１
ａの下側に連設した前記長孔７の長手方向にほぼ沿った
凸状部１０と、この凸条部１０をスライド自在に嵌合さ
せる本体フレーム８側の凹溝１１とを介して、本体フレ
ーム８に対して遊動可能に支持されている。

前記本体フレーム８は、転造ローラ２，２Ａ・・・・・
群の内側に挿入位置させた被転造成形材ａの一部を支持
するチャックを有する旋盤等（図示せずの一部に、被転
造成形材ａの軸芯方向に移動自在に装着され、ヘッド１
と被転造成形材ａとが被転造成形材ａの軸芯方向に相対
移動できるように構成されている。

このような構造を有するねじ転造機において、本実施例
では、第２図、第３図に示すように、前記各転造ローラ
２，２Ａ・・・・・・の周面を、軸芯方向に等しい小間
隔の環状突起２ａ・・・・・・、２Ａａ・・・・・群か
らなる波形状に構成するとともに、これら各転造ローラ
２，２Ａ・・・・・・を、前記環状突起２ａ・・・・・
・。

２Ａａ・・・・・・に所望転造ねじの有効径リード角と
等しいねじり角θを与えるべく、転造ローラ２，２Ａ・
・・・・・群の中心（ねじ転造時における被転造成形材
の軸芯でもある。

）に対して、同方向に傾斜させた状態に設けて、これら
環状突起２ａ・・・・・・、２Ａａ・・・・・・により
一連のねじ溝が転造されるべく設定したものである。

第３図中、１２・・・・・・は軸受である。次に、上記
実施例によるねじ転造手順について説明する。

本体フレーム８を旋盤等の一部に装着し、かつ、バンド
ル３ａを回転操作して、可動の転造ローラ２を外方に戻
しておく。

この状態で、金属管や金属丸棒など所定の被転造成形材
ａを転造ローラ２，２Ａ・・・・・・群の内側へ挿入し
、ねじ加工を施すべき箇所の軸芯方向位置を正しくセッ
トしたのち、被転造成形材ａの一部を旋盤等のチャック
に半径方向及び軸芯方向への動きがない状態に固定支持
させる。

次いで、バンドル３ａを締付は方向に回転操作して、転
造ローラ２を被転造成形材ａに押し付ける。

この場合、ヘッド１が長孔７の範囲内で遊動可能である
から、転造ローラ２，２Ａ・・・・・・群の中心と被転
造成形材ａの中心とが合致して（１）なくても、転造ロ
ーラ２を押し付けることによって、自動的に両者の中心
が合致し、全部の転造ローラ２゜２Ａ・・・・・・の環
状突起２ａ・・・・・・、 ２ｋａ・・・・・・が被転
造成形材ａの外周面三箇所に接触することになり、カリ
、この状態では、各環状突起２ａ・・・・・・、２ｋａ
・・・・・・のピッチ等が、切削すべきねし溝のピッチ
等に合致するため、各転造ローラ２，２Ａ同志の位相修
正によるピンチ合せは不要である。

しかる後、旋盤等を回転駆動し、被転造成形材ａを強制
回転させると同時にバンドル３ａを回転操作して、可動
の転造ローラ２を被転造成形材ａに連続的に押し付ける
。

これにより、転造ローラ２，２Ａ・・・・・・群と被転
造成形材ａとが相対回転するとともに、各ローラ２．２
Ａ・・・・・・の自転に伴って、所望転造ねじのピッチ
分ずつ、ヘッド１が被転造成形材ａに対して、被転造成
形材ａの軸芯方向に移動してゆき。

被転造成形材ａの外周面に所望のねじが転造される。

この場合、ねじの成形過程においても、当然ヘッド１に
対する転造ローラ２Ａ・・・・・・の位置は一定してお
り、かつ、被転造成形材ａの軸芯位置も不動であるから
、被転造成形材ａ外周而へのねじ成形に伴って、長孔７
の範囲内でヘッド１の全体が、第４図の実線位置から仮
想線位置へと被転造成形材ａに対して自動的に遊動し、
自動調芯機能が発揮される。

ロックナツト６がヘッド１の角筒部外面Ｓに接当した時
点でねじ転造が完了するので、旋盤等の駆動を断って被
転造成形材ａの回転を止め、バンドル３ａを逆方向に回
転操作して可動の転造ローラ２を元に戻し、被転造成形
材ａを取り外す。

尚、上記実施例では、ヘッド１と被転造成形材ａとを被
転造成形材ａの軸芯方向に相対移動自在に構成するにあ
たり、本体フレーム８を、旋盤等に対して被転造成形材
ａの軸芯方向に移動自在に装着し、各ローラ２，２Ａ・
・・・・・の自転に伴い、ローラ２，２Ａ・・・・・・
外周面の環状実記２ａ・・・・・・。

２ｋａ・・・・・・群による送り作用（こよって、ヘッ
ド１が被転造成形材ａに対して、被転造成形材ａの軸芯
方向に移動するように構成したが、これとは、反対に、
ヘッド１が軸芯方向に移動しないように本体フレーム８
を位置固定状態に設けるとともに、被転造成形材ａを支
持するチャック側を本体フレーム８に対して、被転造成
形材ａの軸芯方向に移動自在に構成することによって、
被転造成形材ａがヘッド１に対して被転造成形材ａの細
芯方向に移動するように構成しても同様な作用が得られ
ることは勿論である。

また、各転造ローラ２，２Ａ・・・・・・として、テー
パ状のローラを使用すれば、テーパねじの転造も可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るねじ転造機の実施例を示し、第１図
は一部切欠正面図、第２図は一部切欠平面図、第３図は
要部の断面図、第４図は作用図である。 ａ・・・・・・被転造成形材、２，２Ａ・・・・・・転
造ローラ、２ａ、２Ａａ・・・・・・環状突起、θ・・
・・・・ねじり角。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 半径方向への移動を阻止された状態に支持された被
   転造成形材ａの周りに配置される複数個の転造ローラ２
   ，２Ａ・・・・・・のうち、一つ又は複数の転造ローラ
   ２をヘッド１に対して、前記被転造成形材ａの中心に対
   する半径方向又はほぼ半径方向に送り移動可能に構成す
   るとともに、残る転造ローラ２Ａ・・・・・・をヘッド
   １に対して位置固定状態に設け、かつ、これら転造ロー
   ラ２，２Ａ・・・・・・群の中心を前記被転造成形材ａ
   の軸芯と合致させるべく前記ヘッド１を被転造成形材ａ
   に対して遊動可能に構成し、もって、前記被転造成形材
   ａの転造ローラ２，２Ａ・・・・・・群との相対回転に
   より被転造成形材ａの外周面にねじを転造するねじ転造
   機であって、前記各ローラ２，２Ａは、その周面が軸芯
   方向に等しい小間隔の環状突起２ａ・・・・・・、２Ａ
   ａ・・・・・・群からなる波形状に構成されているとと
   もに、これら波形状の転造ローラ２，２Ａを所望転造ね
   じの有効径リード角と等しいねじり角θをもって前記ヘ
   ッド１に保持させ、かつ、ヘッド１と被転造成形材ａと
   を、被転造成形材ａの軸芯方向に相対移動自在に構成し
   であることを特徴とするねじ転造機。