特許 7283008 先付機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-22

(45)【発行日】2023-05-30

(54)【発明の名称】先付機

(51)【国際特許分類】

   B21C 5/00 20060101AFI20230523BHJP

   B23B 3/26 20060101ALI20230523BHJP

   B23B 5/16 20060101ALI20230523BHJP

【ＦＩ】

B21C5/00

B23B3/26

B23B5/16

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2019048779

(22)【出願日】2019-03-15

(65)【公開番号】P2020146751

(43)【公開日】2020-09-17

【審査請求日】2021-10-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000161231

【氏名又は名称】宮▲崎▼機械システム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106024

【弁理士】

【氏名又は名称】稗苗 秀三

(74)【代理人】

【識別番号】100167841

【弁理士】

【氏名又は名称】小羽根 孝康

(74)【代理人】

【識別番号】100168376

【弁理士】

【氏名又は名称】藤原 清隆

(72)【発明者】

【氏名】木下 友裕

【審査官】藤長 千香子

(56)【参考文献】

【文献】特開平０２－１０９６０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１７２８２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－０７３２０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－０５５３１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭４９－０８３３５１（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｃ １／００－１９／００

Ｂ２３Ｂ １／００－２５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

中心軸の周りに回転自在なパイプ状のスピンドルと、該スピンドルの端部に装着されて切削刃を径方向内向きに配置された切削バイトと、を備え、前記スピンドルを回転させて線材の先端部に先付加工する先付機であって、
前記切削バイトは、スピンドルの端部に固定された刃物台によって径方向に移動自在に保持されると共に、前記刃物台と隣接するバイト開閉用プーリによって径方向に移動可能とされ、
前記バイト開閉用プーリは、前記スピンドルと等しい回転速度で回転すると共に、スピンドルに対して相対的に回転変位自在とされ、前記刃物台との対向面に、切削バイトと一体に設けられた接触子を径方向に案内するカム溝が形成され、
前記バイト開閉用プーリをスピンドルと等しい回転速度で回転させる等速回転手段として、スピンドルに固定された原動側プーリと、バイト開閉用プーリと原動側プーリとを接続するそれぞれ一対のベルト及び中間プーリと、が設けられ、一対の中間プーリが一体に回転するよう設定されると共に、原動側プーリ、一方のベルト、一対の中間プーリ及び他方のベルトが、スピンドルとバイト開閉用プーリとの間を順次接続するよう設定され、
バイト開閉用プーリをスピンドルに対して相対的に回転変位させる回転変位手段として、前記バイト開閉用プーリ又は原動側プーリと中間プーリとを接続するベルトを掛巻される複数のアイドラと、該複数のアイドラをその回転軸と直交する方向に移動させる移動手段と、が設けられたことを特徴とする先付機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、線材の先端部を切削して先付加工するための先付機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

一般に、線材の最終用途に求められる線径を得る目的で、ダイスを用いて線材に引抜き加工を行う伸線機が用いられ、この伸線機による加工に先立って、線材の先端部を伸線機のダイスよりも細径に形成する先付加工が施される。この先付加工には、切削バイトを用いて線材の先端部を切削加工し、所定の線径に形成するための先付機が用いられている（例えば、特許文献１）。

【0003】

このような先付加工では、線材を伸線機のダイスに通せるよう、線材の先付部と一般部との境界を滑らかなテーパー状に形成する必要があり、先付機を用いて線材の先端部に先付部を形成する際、切削バイトの間隔を変化させるようにしている。

【0004】

図９に示すように、切削バイトの間隔を変化させるのに、例えば、切削バイト１０１の外周側に円錐台状のテーパーコーン１０２を配置し、このテーパーコーン１０２の内面を切削バイト１０１がバイトホルダー１０３を介して摺動するよう、テーパーコーン１０２を中心軸方向に移動させることがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１０－１３１６２７

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところが、切削バイトの間隔を変化させるための手段として、円錐台状のテーパーコーンを用いると、線材を切削する切削バイトの周囲がテーパーコーンで覆われることになる。この場合、線材の切削による切屑がテーパーコーンの内側に溜まりやすく、テーパーコーンの内面とバイトホルダーとの間に切屑を噛み込んで、摺動面の早期摩耗を生じさせるおそれがある。

【0007】

本発明は、線材の切削による切屑の噛み込みを生じさせることなく、切削バイトの間隔を変化させることのできる先付機の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、本発明に係る先付機は、中心軸の周りに回転自在なパイプ状のスピンドルと、このスピンドルの端部に装着して切削刃を径方向内向きに配置した切削バイトと、を備え、そのスピンドルを回転させて線材の先端部に先付加工するものであり、切削バイトを、スピンドルの端部に固定した刃物台によって径方向に移動自在に保持すると共に、刃物台と隣接するバイト開閉用プーリによって径方向に移動可能とし、バイト開閉用プーリを、スピンドルと等しい回転速度で回転させると共に、スピンドルに対して相対的に回転変位自在とし、刃物台との対向面に、切削バイトと一体に設けた接触子を径方向に案内するカム溝を形成したものである。

【0009】

上記構成によれば、切削バイトを保持する刃物台とバイト開閉用プーリとを隣接させて、バイト開閉用プーリにカム溝を形成するので、このカム溝で、切削バイトと一体に設けた接触子を径方向に案内することができる。これにより、切削バイトの周囲を覆うことなく、切削バイトを径方向に移動させることができ、切削バイトの周囲に線材の切削による切屑を溜めて噛み込みを生じさせることなく、適宜、線材の先付部の径を変化させることができる。

【0010】

ここで、スピンドルと共に回転する刃物台で保持した切削バイトをバイト開閉用プーリのカム溝で径方向に案内するには、バイト開閉用プーリをスピンドルと等しい回転速度で回転させた上で、バイト開閉用プーリをスピンドルに対して相対的に回転変位自在とすればよい。

【0011】

バイト開閉用プーリをスピンドルと等しい回転速度で回転させる等速回転手段としては、スピンドルに固定した原動側プーリと、バイト開閉用プーリと原動側プーリとを接続するベルト及び中間プーリと、からなる構成を例示できる。また、バイト開閉用プーリをスピンドルに対して相対的に回転変位させる回転変位手段としては、バイト開閉用プーリ又は原動側プーリと中間プーリとを接続するベルトを掛巻する複数のアイドラと、この複数のアイドラをその回転軸と直交する方向に移動させる移動手段と、からなる構成を例示できる。

【0012】

この構成によると、スピンドルに原動側プーリを固定し、ベルト及び中間プーリを介して、バイト開閉用プーリと原動側プーリとを接続するので、バイト開閉用プーリをスピンドルと等しい回転速度で回転させることができる。しかも、バイト開閉用プーリと中間プーリとを接続するベルト、又は原動側プーリと中間プーリとを接続するベルトを複数のアイドラに掛巻して、そのアイドラを移動させるので、バイト開閉用プーリを回転させたまま、スピンドルに対して回転変位させることができる。

【発明の効果】

【0013】

以上のとおり、本発明によると、切削バイトを保持する刃物台に隣接させてバイト開閉用プーリを設け、そのバイト開閉用プーリにカム溝を形成して、切削バイトを径方向に案内するようにしている。これにより、切削バイトの周囲を覆うことなく、適宜、切削バイトを径方向に移動させて、線材の先付部の径を変化させることができ、切削バイトの周囲に線材の切削による切屑を溜めることがない分、その切屑の噛み込みを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明に係る先付機の縦断面図

【図2】切削バイト及び刃物台の正面図

【図3】図２のＡ－Ａ断面図

【図4】図２のＢ－Ｂ断面図

【図5】図１のＣ－Ｃ断面図

【図6】図１のＤ－Ｄ断面図

【図7】バイト開閉用プーリがスピンドルに対して回転変位する様子を示す図

【図8】バイト開閉用プーリが切削バイトを移動させる様子を示す図

【図9】従来の先付機の要部断面図

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明に係る先付機を実施するための形態について、図面を用いて説明する。

【0016】

図１～図６に示すように、先付機は、線材を伸線機にセットする前に、その先端部に先付加工を施して伸線機のダイスよりも細径にするためのものであり、固定フレーム１と、中心軸の周りに回転自在なスピンドル２と、径方向内向きの切削刃３を有する切削バイト４と、スピンドル２の正面側の端部に固定されて切削バイト４を径方向に移動自在に保持する刃物台５と、刃物台５の背面側に隣接して切削バイト４を径方向に移動させるバイト開閉用プーリ６と、バイト開閉用プーリ６のうちの刃物台５との対向面に形成されたカム溝７と、カム溝７に嵌って径方向に移動するよう切削バイト４と一体に設けられた接触子８と、を備え、等速回転手段９によって、バイト開閉用プーリ６をスピンドル２と等しい回転速度で回転させながら、回転変位手段１０によって、バイト開閉用プーリ６をスピンドル２に対して相対的に回転変位させるようにしたものである。

【0017】

スピンドル２は、例えば先付加工する線材の先端部を中央穴に挿入可能な鋼製のパイプ状とされ、軸受け１１を介して中央部を固定フレーム１に回転自在に支持されている。このスピンドル２には、軸受け１１よりも背面側部分の外周側にプーリ１２が固定され、これに掛巻されたベルト１３を介して、モータ１４の駆動力を受けて中心軸の周りに回転するようになっている。

【0018】

切削バイト４は、例えば、スピンドル２の径方向で内側の先端部に切削刃３を取り付けられた一対の鋼製の角棒状とされ、それぞれが、鋼製で全体として略直方体のバイト取付部材１５にねじ止めされている。

【0019】

バイト取付部材１５は、その背面側に接触子８を突設され、切削バイト４を保持しつつ、接触子８と切削バイト４とを一体化する。このバイト取付部材１５は、背面側の接触子８をバイト開閉用プーリ６のカム溝７に嵌めつつ刃物台５に保持され、バイト取付部材１５及び刃物台５を介して、切削バイト４がスピンドル２の正面側の端部に装着される。

【0020】

刃物台５は、一対の略半円状の鋼製厚板とされ、切削バイト４を取り付けたバイト取付部材１５を配置するだけの間隔をあけて、スピンドル２の正面側の端部に固定され、バイト取付部材１５を介して切削バイト４を径方向に移動自在に保持する。

【0021】

バイト開閉用プーリ６は、刃物台５の背面側に隣接しつつスピンドル２に対して回転自在に外嵌され、刃物台５との対向面である正面に、バイト取付部材１５の接触子８を嵌める一対のカム溝７が形成されている。

【0022】

カム溝７は、その長手方向を周方向に対して僅かに傾斜させて形成され、刃物台５に保持された切削バイト４及びバイト取付部材１５に対して、バイト開閉用プーリ６が相対的に回転することにより、刃物台５で径方向に案内されるバイト取付部材１５及び切削バイト４を移動させる。

【0023】

接触子８は、例えば、カム溝７の溝幅よりも僅かに小さい外径で、その回転軸をカム溝７の溝深さ方向に設定されたローラとされ、カム溝７の溝側面を転動しながらカム溝７に沿って移動する。

【0024】

等速回転手段９は、バイト開閉用プーリ６と等しい径でスピンドル２の背面側の端部に固定された原動側プーリ１６と、それぞれ一対の中間プーリ１７、１８及びベルト１９、２０とからなり、原動側プーリ１６、中間プーリ１７、１８及びベルト１９、２０が、スピンドル２とバイト開閉用プーリ６との間を順次接続する。

【0025】

中間プーリ１７、１８は、バイト開閉用プーリ６及び原動側プーリ１６と前後方向の位置を合わせて、回転軸２１の背面側及び正面側の端部に固定されている。回転軸２１は、軸受け２２を介して、中央部を固定フレーム１に回転自在に支持され、一対の中間プーリ１７、１８を互いに等しい回転速度で回転させる。ベルト１９、２０のうち、背面側のベルト１９は、原動側プーリ１６と背面側の中間プーリ１７とに掛巻され、正面側のベルト２０は、正面側の中間プーリ１８とバイト開閉用プーリ６とに掛巻されている。

【0026】

原動側プーリ１６をバイト開閉用プーリ６と等しい径に設定すると共に、中間プーリ１７、１８を互いに等しい径に設定することにより、バイト開閉用プーリ６がスピンドル２と等しい回転速度で回転する。

【0027】

回転変位手段１０は、原動側プーリ１６と背面側の中間プーリ１７とを接続するベルト１９を掛巻される複数のアイドラ２３、２４と、複数のアイドラ２３、２４をその回転軸と直交する方向に移動させる移動手段２５と、から構成される。

【0028】

移動手段２５は、アイドラ２３、２４をそれぞれ回転自在に保持するアイドラ保持部２６、２７と、アイドラ保持部２６、２７を両端に固定されたアイドラ保持軸２８と、固定フレーム１に固定されてアイドラ保持軸２８を左右方向にスライド自在に保持するスライド保持部２９と、アイドラ保持軸２８と平行に配置されて一方のアイドラ保持部２６に螺合された移動用ねじ３０と、移動用ねじ３０を回転させるギアードモータ３１とから構成される。

【0029】

ギアードモータ３１で移動用ねじ３０を回転させることにより、移動用ねじ３０を螺合されたアイドラ保持部２６が左右方向に移動し、アイドラ保持部２６、２７及びアイドラ保持軸２８を介して一体的に保持されたアイドラ２３、２４が左右方向に移動する。アイドラ２３、２４の移動により、ベルト１９を掛巻された背面側の中間プーリ１７が原動側プーリ１６に対して回転し、バイト開閉用プーリ６がスピンドル２に対して相対的に回転変位する。

【0030】

次に、図７及び図８を参照し、線材の先付加工の際に一対の切削バイト４の間隔を変化させる様子を説明する。

【0031】

まず、線材を伸線機のダイスに通せるよう、一対の切削バイト４の切削刃３の間隔を先付加工の目標とする径に設定して、正面側の端部に切削バイト４を装着したスピンドル２を回転させ、その際、等速回転手段９によって、バイト開閉用プーリ６をスピンドル２と等しい回転速度で回転させる。次いで、正面側からスピンドル２の中央穴に線材の先端部を挿入するようにして、切削バイト４で線材の先端部に先付加工し、線材の先端部に所定の長さの先付部を形成する。

【0032】

その後、図７（ａ１）～図７（ｃ１）に示すように、スピンドル２を回転させたまま、ギアードモータ３１で移動用ねじ３０を回転させて、アイドラ２３、２４を左右方向に移動させる。これにより、ベルト１９を原動側プーリ１６及びアイドラ２３、２４と共に掛巻した背面側の中間プーリ１７が、原動側プーリ１６及びスピンドル２に対して相対的に回転する。

【0033】

図７（ａ２）～図７（ｃ２）に示すように、正面側の中間プーリ１８が、回転軸２１を介して、背面側の中間プーリ１７と等しい回転速度で一体的に回転し、ベルト２０を介して、バイト開閉用プーリ６をスピンドル２に対して相対的に回転させる。

【0034】

図７（ａ２）～図７（ｃ２）、図８（ａ）～図８（ｃ）に示すように、刃物台５によって保持された一対のバイト取付部材１５がスピンドル２と共に回転しながら、そのバイト取付部材１５にそれぞれ突設された一対の接触子８が、スピンドル２に対して相対的に回転するバイト開閉用プーリ６の一対のカム溝７に沿って移動するようにして、径方向で両外向きに移動する。

【0035】

これにより、バイト取付部材１５を介して接触子８と一体に装着された一対の切削バイト４の切削刃３の間隔が徐々に広がり、線材の先付部と一般部との境界に滑らかなテーパー部を形成する。

【0036】

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、適宜変更を加えることができる。例えば、原動側プーリ１６と背面側の中間プーリ１７とを接続するベルト１９をアイドラ２３、２４に掛巻する代わりに、バイト開閉用プーリ６と正面側の中間プーリ１８とを接続するベルト２０をアイドラ２３、２４に掛巻するようにしてもよい。

【0037】

また、バイト開閉用プーリ６をスピンドル２と等しい回転速度で回転させるには、原動側プーリ１６、中間プーリ１７、１８及びベルト１９、２０を設ける代わりに、スピンドル２を回転させるモータ１４とは別のモータを用いてバイト開閉用プーリ６を回転させるようにしてもよい。この場合、バイト開閉用プーリ６を回転させるモータの回転数を制御して、バイト開閉用プーリ６をスピンドル２に対して相対的に回転変位させるようにすればよい。

【符号の説明】

【0038】

１ 固定フレーム
２ スピンドル
３ 切削刃
４ 切削バイト
５ 刃物台
６ バイト開閉用プーリ
７ カム溝
８ 接触子
９ 等速回転手段
１０ 回転変位手段
１１ 軸受け
１２ プーリ
１３ ベルト
１４ モータ
１５ バイト取付部材
１６ 原動側プーリ
１７ 中間プーリ（背面側）
１８ 中間プーリ（正面側）
１９ ベルト（背面側）
２０ ベルト（正面側）
２１ 回転軸
２２ 軸受け
２３、２４ アイドラ
２５ 移動手段
２６、２７ アイドラ保持部
２８ アイドラ保持軸
２９ スライド保持部
３０ 移動用ねじ
３１ ギアードモータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】