JPS6160733B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は紡績用スピンドルブレードの成形加工
方法に関するものである。

従来スピンドルブレードの成形加工方法として
は、丸棒から切削加工により所要の形状とする方
法が一般に採られている。しかしかゝる切削加工
は切削工数を多く要すると共に材料を浪費し、且
つ形状が細長いため重切削に堪えず、従つて切削
に時間を要し、又切削速度を大きくすると表面状
態が悪く、しかも切削抵抗により内部歪を生じ、
これがため焼入時彎曲し、研摩加工の取り代が大
となり研摩工数も多く要し、加工費が嵩み高価と
なる等の欠点がある。

近時棒状素材の加工手段として回転鍛造即ちス
エージングマシンによる加工が行われているが、
その範囲は焼戻処理を施した低炭素鋼等の低抗張
力を有する素材で、しかもスエージングによる減
面率は70％程度までゞ、それ以上のスエージング
マシン加工は加工困難であると共に材料に欠陥を
生じる等の欠点がある。

更に該スエージング加工に於ては材料がスエー
ジングヘツド回転に伴い強力な回動力が付与さ
れ、従つて把持部に疵を生じ、或は材料にねじれ
作用を受ける等の欠点がある。

本発明は上記に鑑み、高炭素軸受鋼の如き塑性
変形しにくいスピンドルブレードのスエージング
加工を容易ならしめると共に上記把持部即ちチヤ
ツキングの疵発生を防止するようにした新規なス
ピンドルブレードの成形加工方法を提供せんとす
るものである。

更に本発明によるときはスエージングによる据
込工程を標準スピンドルブレードの製造工程と、
使用ボビンの天孔に適合するボビン嵌合用テーパ
部とに分割することにより、客先毎に異なるボビ
ンに対し、単に上記嵌合用テーパ部据込用金型を
取替えるのみにて所要のスピンドルブレードを提
供することを可能とした効果を有するものであ
る。

以下図面に示す実施の態様に基づき本発明を具
体的に説明する。

第１図は公知のロータリスエージングマシンＳ
の要部説明図で、中空主軸１１の前端に複数個の
ハンマー１２を対称的に設け、このハンマー１２
の内側には金型３を取付け、ハンマー１２の外周
はケーシング１４内に列設されたローラ１５を対
設し、主軸１１の回転に伴いハンマー１２が遠心
力にて外方に拡開されると共に、ローラ１５との
当接時はこれに押されて内方へ移行し、被加工物
即ちブレード素材Ａを押圧変形せしめ所要の寸度
に成形するようになつている。

第２図は本発明方法によるスピンドルブレード
の加工工程図で、素材Ａはスエージングによる伸
び代を考慮して所定長さに切断され、且つ外径は
ブレードの中央大径部２１（ｆ図）に可及的に近
似寸法の丸棒を以てする。スピンドルブレード２
はｆ図に示す如くワーブ（図示せず）を嵌着する
略中央大径部２１より下方の縮小テ−パー部２
６、ストレート状の中間ベアリング部２３、テー
パー状のステツプベアリング部２４及びこの間を
結ぶテーパー部２５を含む下部ベアリング支持部
２２と、上端のボビン天孔（図示せず）に嵌合す
るボビン嵌合部２７及び前記中央大径部とボビン
嵌合部２７とを結ぶ緩傾斜状のボビン嵌挿部２８
とより成るもので、下部ベアリング支持部２２は
中央大径部２１に比し段付の小径となつている。

本発明は先づ第１工程に於て大径部２１より小
径部の中間ベアリング部２３に据込み可能ならし
めるべき傾斜部を有する粗打ちを行い、第２工程
にて所定寸度のベアリング支持部２２に成形す
る。即ち図ｂに示す第１工程に於ては金型３ａは
素材Ａを挾む案内部３１と、中間ベアリング部２
３に近似した小径部３２と、この両部を連結し前
記据込み可能ならしめるべきテーパー部３３とか
ら構成され、案内部３１は芯狂いを防止するため
に可及的に長くすることが好ましい。

そしてブレード素材Ａの一端を後述する手段に
て握み、金型３ａ内に所定長押し込み、据込み作
業により下部が粗打ちされた粗材Aaを得る。

次いで図Ｃに示す第２工程に於て、金型３ｂは
内面にステツプベアリング成形部３４、中間ベア
リング成形部３５及びその両ベアリング部を結ぶ
緩傾斜成形部３６と、前記中央大径部２１と中間
ベアリング部とを連結する段部成形部３７とを形
成し、段部３７は作業の可能な限り急傾斜（例え
ば36度前後）とする。

この金型３ｂを用い前記粗打ち素材Aaを押込
み、据込み作業によりブレード２の下部を所定形
状寸度に仕上げられた素材Abとなる。

次に図ｄに示す第３工程に於てはブレード上部
のボビン把持部２８を形成する。即ち金型３ｃに
ボビン把持部成形部３８を設け、前記素材Abの
下部ベアリング支持部２２を掴みながら押圧し、
据込み作業により成形し素材Acを得る。

次いで第４工程に於て、金型３ｄは内面にブレ
ード上端のボビン嵌合部２７に適合する成形部３
９を備え、前記要領にて据込み作業を行うもので
ある。

次いで両端を適宜のセンター付機により所要角
度のセンターＣ１，Ｃ２を形成し、ブレード成形
品２を得るものである。

第３図は上記各工程を自動的に実施するための
全体装置の関連配置図で、素材Ａの供給コンベア
４と前記第１工程のスエージングマシンＳ１、第
２工程のスエージングマシンＳ２、反転装置Ｔ、
第３工程のスエージングマシンＳ３、第４工程の
スエージングマシンＳ４、送り出しコンベア５、
該コンベアに続くセンター付機Ca，Cbを順次配
備し、各スエージングマシンには素材把持装置Ｈ
１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４（以下総称するときは単に
Ｈという）を対設し、且つその間に素材搬送手段
Ｄを配備する。そして上記供給コンベア４の送り
出し部４ａ、送り出しコンベア５の受入部５ａ
と、各スエージングマシン及び反転装置Ｔは夫々
同一ピツチを以て配備されており、搬送手段Ｄは
第４図乃至第６図に示す如く、少く共３個１組を
以てする素材支持部材６ａ，６ｂ，６ｃ………
（以下総称するときは単に６という）を前記ピツ
チと同一ピツチを以て取付台７１に取付け、該取
付台７１は走行台７２上に取付けられた流体シリ
ンダ７４及びリンク機構７５を以てする昇降手段
７３を介して支持されており、走行台７２には上
記ピツチ間を往復走行する如く例えば流体シリン
ダを以てする往復駆動手段７６を具備せしめる。

又上記支持部材６は第６図に示す如く左右対を
なす把持爪６１ｃ，６１ｂを対設し、夫々は軸６
２ａ，６２ｂにより軸支され、他端には転子６３
ａ，６３ｂを備え、開閉シリンダ６４により昇降
される押圧ブロツク６５を係合せしめ、軸６３
ａ，６３ｂには図示しないが復元用ばねを備えて
いる。そして押圧ブロツク６５の上昇により爪６
１ａ，６１ｂの先端は素材Ａを把持し、ブロツク
６５の下降により前記復元用ばねにより両爪先端
は解放され且つ夫々の支持部材６ａ，６ｂ………
には横行用シリンダ７７ａ，７７ｂ，７７ｃ……
…（以下総称するときは単に７７という）を備
え、該シリンダにより取付台７１と直角方向即ち
素材把持装置Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３………方向に往復
走行せられる。

前記把持装置Ｈは第７図乃至第９図に示す如く
締結用流体シリンダ８１により作動されるコレツ
トチヤツク８２を主体とし、先端のトツプカバー
８３は各工程の素材をガイドし支持する如く構成
されると共に、第７図、第９図に示す如く夫々素
材の中央段聞２６を支持する段部８３ａ，８３ｂ
を形成し、スエージング加工中素材が押込まれな
いよう支持せしめる。

但し第１・第２工程に於ては第８図に示す如く
ストツパ８４に鋼球８５を保持せしめ、該球によ
り素材の先端を支持せしめる如くなすものであ
る。

この把持装置Ｈはスエージングマシンの回動方
向に且つこれより遅い回転速度を以て回動せしめ
ると共に、素材に対する把持を緩やかに、換言す
れば素材がスエージング加工による追随回動を或
る程度許容するように把持すると共に、それと同
一方向に遅速回転せしめるようにしたもので、適
宜の駆動源Ｍ（第３図）により連動されるスプロ
ケツトホイール８６を備えた回転筒８７はケース
８８内にベアリング８９を介して回動自在に支持
され、基端に締結用流体シリンダ８１を、先端に
前記トツプカバー８３を取付ける。そして回転筒
先端内孔をコレツトチヤツク８２の先端に適合す
る傾斜面とし、該チヤツクを嵌合支持せしめ、シ
リンダ８１のロツドに連結される作動杆９０は前
記回転筒８７とキー９１により連結されると共
に、前記チヤツク８２後端に螺合される連結筒９
２とはリング９３により係合され、作動杆９０の
進退に伴い連結筒９２は共に進退されるも連結筒
は自由に回動する如く保持されている。これは後
述の如く通常は回転筒８７と共に、コレツトチヤ
ツク８２、連結筒９２は回動されるが、素材がス
エージング加工のとき回転筒８７の回転速度以上
に回動されるとき、コレツトチヤツク８２、連結
筒９２は或る程度これに追随し得る如くなすよう
にしたものである。

尚コレツトチヤツク８２に支持される素材の後
端には支承ロツド９４を備え、該ロツド９４と前
記作動杆９０との間には押圧ばね９５を介在せし
め、常時該ばね９５によりロツド９４を介して素
材に押圧力を付与するようになつている。第９図
は上記ロツド９４の他の１例を示すもので、ロツ
ド９４ａは素材の下部ステツフベアリング部２４
と同一テーパ孔９４ｂを備え、嵌合支持せしめる
ようにしたもので、第７図に比し素材を同一軸心
上に保持するに効果的である。第７図に於て９６
は把持装置Ｈをスエージングマシンに対し前進後
退せしめるための進退用流体シリンダである。

次に上記構成による本発明の成形加工方法を説
明する。

供給コンベア４に塔載された多数の素材Ａは送
り出し部４ａに於て適宜手段により順次１本宛供
給位置に移行保持されている。

この状態に於て素材搬送手段Ｄは往復駆動用シ
リンダ７６の作動により１ピツチ左行し、左端の
支持部材６ａは第３図に示す如く上記送り出し部
４ａに至り、且つその下方位置に於て停止し、始
動指令に基づいて開閉用シリンダ６４を作動して
把持爪６１ａ，６１ｂを開口し、昇降手段７３に
より該爪を上昇せしめ、素材Ａを挾み、シリンダ
６４により爪を閉じて把持せしめる。次いでシリ
ンダ７６の復行により第１工程のスエージングマ
シンＳ１の位置に至り、横行用シリンダ７７によ
り素材Ａを相対する素材把持装置Ｈ１に供給し、
然る後把持爪６１ａ，６１ｂを開き、昇降手段７
３により支持部材６を降下し、横行用シリンダ７
７の復行と往復駆動シリンダ７６の作動により支
持部材６ａを送り出し部３ａ下方に移行し停止せ
しめる。これにより第１のスエージングマシンＳ
１に対向する位置には第２の支持部材６ｂが、第
２のスエージングマシンＳ２に対しては第３の支
持部材６ｃが夫々対向し且つ下方に定位してい
る。

把持装置Ｈ１は供給された素材Ａをコレツトチ
ヤツク８２により把持し進退用シリンダ９６の作
動により素材Ａを第１のスエージングマシンＳ１
側に供給する。該マシンＳ１は前述の金型３ａを
備え、素材Ａの下半部に対し粗打ちを行う。この
場合本発明は素材をゆるく把持し、且つスエージ
ングマシンの回転方向にこれより遅い速度で回転
せしめることを特徴とするもので、例えばスエー
ジングマシンの回転数360r.p.mのとき把持装置
Ｈには約40r.p.mの回転を付与する。

粗打ち完了後把持装置Ｈ１は後退、中間位置に
て停止する。次いで搬送手段Ｄは昇降手段７３を
作動し支持部材６ａ，６ｂ………を上昇し、６ｂ
により上記素材（この場合前述の要領により素材
Aa）を把持せしめる。この場合支持部材６ａは
前述の要領により素材Ａを把持する。然る後把持
装置Ｈ１を後退せしめる。

搬送手段Ｄは前述の要領により支持部材６ａに
て把持した素材Ａを第１の把持装置Ｈ１に、又第
２の支持部材６ｂにて把持した素材Aaを第２の
把持装置Ｈ２に供給する。第２の把持装置Ｈ２も
前述の要領により素材Aaをゆるく把持し、且つ
遅速回転しつゝ該素材Aaを第２のスエージング
マシンＳ２に押し込みブレード下半部即ち下部ベ
アリング支持部の仕上げ打ちを行い素材Abとす
る。

該素材Abは前述の要領により第３の支持部材
６ｃにより反転装置Ｔに送り込まれ、適宜手段に
て前後を反転し、支持部材６ｄにより反転された
素材Abを受取り第３の把持装置Ｈ３に供給し、
同一要領にて第３のスエージングマシンＳ３によ
りボビン把持部の仕上げ打ちを、又説明を略する
がスエージングマシンＳ４に於て先端のボビン嵌
合部２７の仕上げ打ちを行い搬送手段Ｄの支持部
材６ｆにより送り出しコンベア５に送り出される
ものである。

本発明によるときは、夫々の把持装置Ｈはスエ
ージングマシンの回転方向に且つこれより遅い速
度にて回転せられ、且つコレツトチヤツクは素材
がスエージングマシンの作動により回転トルクが
付与されたとき若干の滑りを許容するように把持
するようにしたから、素材はスエージングマシン
の回転によるねじれを生ずることがなく、且つ把
持面は滑りながら把持されている故疵を生ずるこ
とがなく、しかも一連の作動は自動的に連続して
行われ、極めて能率的であると共に、段付の小径
となつている下部ベアリング支持部は粗打ちと仕
上げ打ちの２工程としたから高炭素軸受鋼の如き
塑性変形しにくいスピンドルブレードのスエージ
ング加工を容易ならしめ、更にボビン天孔に嵌合
すべきボビン嵌合部２７を第４工程に於て形成す
るようにしたから、第１工程乃至第３工程は定め
られたスピンドルブレードのタイプ（例えば標準
７インチリフトタイプ）に於ては金型の変更を必
要とせず、客先のボビン形状に応じ第４工程の金
型のみを取替えればよく、従つて極めて能率的且
つ安価に製作し得る等の利点を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はスエージングマシンの機構説明図、第
２図はスピンドルブレードの加工工程図、第３図
は本発明実施の態様を示す全体関連配置図、第４
図は搬送手段の平面図、第５図は同上正面図、第
６図はその支持部材の縦断面図、第７図は素材把
持装置の第１実施例の全体縦断面図、第８図は同
上第２実施例の要部の縦断面図、第９図は同上第
３実施例の要部の縦断面図である。 Ａ……素材、Ｄ……素材搬送手段、Ｈ１，Ｈ
２，Ｈ３……把持装置、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３……ス
エージングマシン、２……スピンドルブレード、
３……金型、４……素材供給コンベア、５……送
り出しコンベア、６……支持部材、６１ａ，６１
ｂ……把持爪、６４……開閉シリンダ、７３……
昇降手段、７６……往復駆動シリンダ、７７……
横行用シリンダ、８１……締結用シリンダ、８２
……コレツトチヤツク、９６……進退用シリン
ダ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 所定寸度に切断されたブレード素材を以て
   し、下方所定長を略々中間ベアリング部の直径に
   粗打ちを行う第１工程と、上記粗打ちされた素材
   に対し所要形状の下部ベアリング支持部に仕上げ
   打ちを行う第２工程と、中央大径部から先端に向
   い緩傾斜状としたボビン嵌挿部の仕上げ打ちを行
   う第３工程と、ボビン天孔に嵌合せしめるため先
   端にボビン嵌合部の仕上げ打ちを行う第４工程
   と、両端に所要のセンター付を行う第５工程とよ
   り成り、上記第１乃至第４工程はスエージングマ
   シンによる据込工法によりこれを行わしめると共
   に、素材を把持するコレツトチヤツクを主体とす
   る把持装置はスエージングマシンの回転方向にこ
   れより遅く回転せしめ、且つ素材の把持はスエー
   ジングマシンによる素材の回転を抑制するも、所
   定値以上の回転トルクに対してはこれを許容する
   ことを特徴とする紡績用スピンドルブレードの成
   形加工方法。