| 【発明の名称】 |
異形断面条の製造装置および製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】石田 和雄
【氏名】渡辺 克裕
【氏名】西沢 泰樹
【氏名】大場 誠
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| 【要約】 |
【課題】長手方向にわたって均一な異形断面を得ることができる異形断面条の製造装置および製造方法を提供する。
【解決手段】異形断面ダイス１の長手方向の長さＬ2 より小なる間隔Ｌ1 で複数の圧延ロール５をロータ６の周囲に配置して、複数の圧延ロール５の１つの圧延ロール５が条材２の圧接を終了するとき、複数の圧延ロール５の後続する少なくとも１つの圧延ロール５に条材２の押圧を行わせるようにした。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 回転するロータによってエンドレスのレール上を移動させられる複数の圧延ロールによって条材を異形断面ダイスに押圧させることにより異形断面条を製造する異形断面条の製造装置において、前記異形断面ダイスは、前記条材の長手方向に所定の長さを有し、前記複数の圧延ロールは、その中の少なくとも１つの圧延ロールが前記条材を前記異形断面ダイスに押圧させるために、前記所定の長さより小なる間隔で前記ロータの周囲に配置されていることを特徴とする異形断面条の製造装置。
【請求項２】 前記異形断面ダイスは、平盤状であり、前記レールは、前記所定の長さと略同一の長さの直線部を前記異形断面ダイスと対向する部分に有し、前記複数の圧延ロールは、各々の軸心が前記ロータの軸心に対してその放射方向に変位できるように前記ロータに弾性的に支持されている構成の請求項１記載の異形断面条の製造装置。
【請求項３】 前記複数の圧延ロールは、前記異形断面ダイスに前記条材を押圧させるとき、前記条材の進行方向と同一方向に移動する構成の請求項１記載の異形断面条の製造装置。
【請求項４】 回転するロータによってエンドレスのレール上を移動させられる複数の圧延ロールによって条材を異形断面ダイスに押圧させることにより異形断面条を製造する異形断面条の製造方法において、前記複数の圧延ロールの１つの圧延ロールが前記条材の押圧を終了するとき、前記複数の圧延ロールの後続する少なくとも１つの圧延ロールに前記条材の押圧を行わせることを特徴とする異形断面条の製造方法。
【請求項５】 前記異形断面ダイスを前記複数の圧延ロールの少なくとも２つの圧延ロールをカバーする長さにして前記複数の圧延ロールの回転軌跡の接線方向に配置し、前記条材を前記接線方向に走行させる請求項４記載の異形断面条の製造方法。
【請求項６】 回転するロータによってエンドレスのレール上を移動させられる複数の圧延ロールによって条材を異形断面ダイスに押圧させることにより異形断面条を製造する異形断面条の製造方法において、前記複数の圧延ロールの各々は、移動方向の直前に位置する圧延ロールが前記条材を前記異形断面ダイスに押圧させた状態を解除する前に、押圧を開始することを特徴とする異形断面条の製造方法。
【請求項７】 前記異形断面ダイスは、前記条材の長手方向に所定の長さを有し、前記複数の圧延ロールは、前記所定の長さよりも小なる間隔で前記ロータの周囲に配置されている構成の請求項６記載の異形断面条の製造方法。
【請求項８】 前記異形断面ダイスは、平盤状であり、前記レールは、前記所定の長さと略同一の長さの直線部を前記異形断面ダイスと対向する部分に有し、前記複数の圧延ロールは、各々の軸心が前記ロータの軸心に対してその放射方向に変位できるように前記ロータに弾性的に支持されている構成の請求項６記載の異形断面条の製造方法。
【請求項９】 前記複数の圧延ロールは、前記異形断面ダイスに前記条材を押圧させるとき、前記条材の進行方向と同一方向に移動する構成の請求項６記載の異形断面条の製造方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は幅方向に厚さの異なる部分が長手方向に連続して存在する条材、所謂、異形断面条を製造する異形断面条の製造装置および製造方法に関し、特に、長手方向にわたって均一な異形断面を得られるようにした異形断面条の製造装置および製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体やトランジスタ等の電子部品に利用される金属条として、異形断面条、例えば、厚肉部の両側に連続的に薄肉部を形成してなるものが使用されている。
【０００３】従来、この異形断面条を製造する場合、例えば、圧延加工面にＶ字状の突起を有する平盤状のＶ型ダイスの圧延加工面上に条材を載置し、この条材の上で条材を押圧する力を加えながら平ロールを往復移動させることにより、条材の平ロールの移動面と反対の面にＶ型ダイスの突起を食い込ませ、条材を断続的に移動させることを繰り返すことによって行われていた。
【０００４】この異形断面条の製造方法によれば、条材の幅方向への材料の流れが大きく、１工程で所定寸法に成形できるという利点がある。しかし、この方法は成形加工が断続的であることから、加工速度の向上に限界があった。
【０００５】一方、この問題を解決する、従来の異形断面条の製造装置として、例えば、特開平７−３２０７９号公報に開示されるものがある。
【０００６】図９はこの異形断面条の製造装置を示す。この異形断面条の製造装置は、厚肉部の両側に連続的に薄肉部を形成してなる異形断面条を製造するもので、平盤状のＶ型ダイス１と、このＶ型ダイス１の圧延加工面側に配置され、Ｖ型ダイス２との間に供給される条材２をＶ型ダイス１の圧延加工面に押圧させる遊星圧延機３より構成されている。
【０００７】Ｖ型ダイス１は、その圧延加工面に、長手方向に伸び、且つ、条材２の導入側先端からＶ字状に広がると共にその側縁が斜面になっている２本の突起（図示せず）が幅方向に所定の間隔を隔てて形成されている。
【０００８】遊星圧延機３は、周囲に所定の直径の複数の遊星圧延ロール５を環状に支持し、回転軸４を中心に回転する一対のロータ６と、一対のロータ６間に配置され、Ｖ型ダイス１と対向する部分にＶ型ダイス１の条材２の長手方向の長さと略等しい長さの直線面７Ａを、直線面７Ａ以外の部分にロータ６と同心円状の円弧面７Ｂを有したレール７より構成されている。
【０００９】各遊星圧延ロール５は、ばね等の弾性部材（図示せず）によってそれぞれの軸心が回転軸４の軸心に向けて付勢されており、図示しない駆動機構によりロータ６が回転させられると、レール７の直線面７Ａ及び円弧面７Ｂに沿って移動するように構成されている。即ち、各遊星圧延ロール５はレール７の直線面７Ａの部分では直線の軌跡を描き、円弧面７Ｂの部分では円弧の軌跡を描くようになっている。
【００１０】以下、上記装置による異形断面条の製造方法を説明する。
【００１１】まず、Ｖ型ダイス１と遊星圧延機３の間に条材２を供給し、遊星圧延機３を駆動させる。つまり、遊星圧延機３のロータ６を駆動して矢印方向に所定の速度で回転させる。このとき、ロータ６の回転に伴って各遊星圧延ロール５がレール７の周囲を移動し、レール７の直線面７Ａではこれに沿って直線の軌跡を描くため、Ｖ型ダイス１の圧延加工面に位置する条材２は、そこを通過する各遊星圧延ロール５によって下面から連続的に圧迫されてＶ型ダイス１の圧延加工面に押し付けられ、Ｖ型ダイス１の突起がその先端部側から後端部側に向かって条材２に食い込みながらロータ６の回転方向に移動し、突起に接する部分の材料は厚さ方向に圧縮されてその部分が条材２の幅方向に拡がるように展延される。
【００１２】条材２が矢印方向に移動してＶ型ダイス１の突起のＶ字の終端を過ぎると、成形は終了し、中央部が厚く、その両側に所定の厚さに加工された異形断面条２０が得られる。
【００１３】このように各遊星圧延ロール５の周回速度に見合った速度で条材２を連続的に供給し、以上の動作を連続的に実施することにより、長尺の異形断面条２０を連続的に成形できる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の異形断面条の製造装置および製造方法によると、Ｖ型ダイスの長手方向の長さと遊星圧延ロールの間隔の関係を特別の値に設定していなかったため、遊星圧延ロールの間隔がＶ型ダイスの条材の長手方向の長さより大になると、遊星圧延ロールによるＶ型ダイスの圧延加工面への条材の押圧が解かれ、図９において点線で示すように、異形加工途中の条材２がＶ型ダイス１の圧延加工面から離れてしまう。
【００１５】図１０の(a),(b) は図９におけるａ−ａ断面、及びｂ−ｂ断面、つまり、異形加工前の条材２、及び異形加工途中の条材２の状態を示し、遊星圧延ロール５の間隔がＶ型ダイス１の圧延加工面の長さより大のとき、異形加工を終了した遊星圧延ロール５がＶ型ダイス１を通過後、次の遊星圧延ロール５がＶ型ダイス１の直下に到達する直前では、異形加工前の条材２が図中(a) に示すように、Ｖ型ダイス１の突起８に乗り上がっているため、異形加工途中の条材２が図中(b) の点線で示すように、Ｖ型ダイス１の圧延加工面から離れる、つまり、突起８から外れてしまう。
【００１６】このように異形加工途中の条材がＶ型ダイスの圧延加工面から離れ、条材が長手方向に送られると、条材のもつ曲がりや蛇行の影響で既に成形された異形断面条もＶ型ダイスの圧延加工面から離れてしまい、Ｖ型ダイスの直下に到達した次の遊星圧延ロールで再度押圧されたとき、既に成形された異形断面条とＶ型ダイスの圧延加工面の位置関係がずれてしまう。
【００１７】図１１は図９においてＶ型ダイス１の圧延加工面から離れた既に成形された異形断面条２０が次の遊星圧延ロール５で再度押圧された状態を示し、既に成形された異形断面条２０とＶ型ダイスの圧延加工面の位置関係がずれ、異形断面条２０の厚肉部２０Ａの一部がＶ型ダイス１の突起８によって噛み込まれている。このため、厚肉部２０Ａの幅、及び一方の薄肉部２０Ｂの幅が所望の値からずれてしまい、長尺の異形断面条２０を製造した場合、長手方向にわたって均一な断面形状が得られないという問題がある。
【００１８】図１２は上記のような異形加工不良が発生した異形断面条２０を示し、厚肉部２０Ａの両側に連続的に形成された薄肉部２０Ｂの幅がａ1 ，ａ2 （ａ1 ＞ａ2）からａ1 ’，ａ2 ’（ａ1 ’＜ａ2 ’）へ、ａ1 ’，ａ2 ’からａ1 ”，ａ2”（ａ1 ”＝ａ2 ”）へと変化しており、長手方向にわたって均一な異形断面が得られない。
【００１９】従って、本発明の目的は長手方向にわたって均一な異形断面を得ることができる異形断面条の製造装置および製造方法を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達成するため、回転するロータによってエンドレスのレール上を移動させられる複数の圧延ロールによって条材を異形断面ダイスに押圧させることにより異形断面条を製造する異形断面条の製造装置において、前記異形断面ダイスは、前記条材の長手方向に所定の長さを有し、前記複数の圧延ロールは、その中の少なくとも１つの圧延ロールが前記条材を前記異形断面ダイスに押圧させるために、前記所定の長さより小なる間隔で前記ロータの周囲に配置された異形断面条の製造装置を提供するものである。
【００２１】前記異形断面ダイスは、平盤状であり、前記レールは、前記所定の長さと略同一の長さの直線部を前記異形断面ダイスと対向する部分に有し、前記複数の圧延ロールは、各々の軸心が前記ロータの軸心に対してその放射方向に変位できるように前記ロータに弾性的に支持されている構成であることが好ましい。
【００２２】前記複数の圧延ロールは、前記異形断面ダイスに前記条材を押圧させるとき、前記条材の進行方向と同一方向に移動する構成であることが好ましい。
【００２３】また、本発明は上記の目的を達成するため、回転するロータによってエンドレスのレール上を移動させられる複数の圧延ロールによって条材を異形断面ダイスに押圧させることにより異形断面条を製造する異形断面条の製造方法において、前記複数の圧延ロールの１つの圧延ロールが前記条材の押圧を終了するとき、前記複数の圧延ロールの後続する少なくとも１つの圧延ロールに前記条材の押圧を行わせるようにした異形断面条の製造方法を提供するものである。
【００２４】前記異形断面ダイスを前記複数の圧延ロールの少なくとも２つの圧延ロールをカバーする長さにして前記複数の圧延ロールの回転軌跡の接線方向に配置し、前記条材を前記接線方向に走行させることが好ましい。
【００２５】更に、本発明は上記の目的を達成するため、回転するロータによってエンドレスのレール上を移動させられる複数の圧延ロールによって条材を異形断面ダイスに押圧させることにより異形断面条を製造する異形断面条の製造方法において、前記複数の圧延ロールの各々は、移動方向の直前に位置する圧延ロールが前記条材を前記異形断面ダイスに押圧させた状態を解除する前に、押圧を開始することを特徴とする異形断面条の製造方法を提供するものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の異形断面条の製造装置および製造方法を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２７】図１は本発明の第１の実施の形態に係る異形断面条の製造装置を示す。この異形断面条の製造装置は、厚肉部の両側に連続的に薄肉部を形成してなる異形断面条を製造するもので、平盤状のＶ型ダイス１と、このＶ型ダイス１の圧延加工面側に配置され、Ｖ型ダイス１との間に供給される条材２をＶ型ダイス１の圧延加工面に押圧させる遊星圧延機３より構成されている。
【００２８】遊星圧延機３は、周囲に所定の直径の複数の遊星圧延ロール５を環状に所定の間隔で支持し、回転軸４を中心に回転する一対のロータ６と、一対のロータ６間に配置され、Ｖ型ダイス１と対向する部分にＶ型ダイス２の条材２の長手方向の長さと略等しい長さの直線面７Ａを、直線面７Ａ以外の部分にロータ６と同心円状の円弧面７Ｂを有したレール７より構成されている。
【００２９】各遊星圧延ロール５は、圧縮コイルばね１３によってそれぞれの軸心が回転軸４の回転中心に向けて付勢されており、図示しない駆動機構によりロータ６が回転させられると、レール７の直線面７Ａ及び円弧面７Ｂに沿ってその周囲を移動するように構成されている。即ち、各遊星圧延ロール５はレール７の直線面７Ａの部分では直線の軌跡を描き、円弧面７Ｂの部分では円弧の軌跡を描くようになっている。また、複数の遊星圧延ロール５は、Ｖ型ダイス１の長手方向の長さＬ2 より小なる間隔Ｌ1 でロータ６の周囲に配置され、少なくとも１つの圧延ロール５が条材２をＶ型ダイス１の圧延加工面に押圧させるように構成されている。
【００３０】図２はＶ型ダイス１の圧延加工面を示す。Ｖ型ダイス１の圧延加工面には、長手方向に伸び、且つ、条材２の導入側先端からＶ字状に広がった先鋭部８Ａを有した２本の突起８が所定の間隔を隔てて形成されており、先鋭部８Ａの側縁には幅方向への圧延面となる斜面９が形成されている。このＶ型ダイス１は、図示は省略するが、その裏面がハウジングに取り付けられた寸法調整手段（図示せず）で支持されている。
【００３１】図３は遊星圧延機３の上部の断面構造を示す。ロータ６は、レール７の両脇に回転軸４との間にベアリング１０を介して配置され、回転軸４に対して回転可能になっている。各遊星圧延ロール５は、その両側に突出した軸５Ａがそれぞれベアリング１１を介してロータ６に対して回転自在に支持されると共に、その軸受１２がロータ６との間にそれぞれ圧縮コイルばね１３を介して弾性的に支持され、遊星圧延ロール５の軸心がロータ６の軸心に向けて動き得るようになっている。この場合、圧縮コイルばね１３はロータ６が所定の速度で回転しても遊星圧延ロール５がその遠心力に打ち勝てるような強さのものが用いられる。尚、圧縮コイルばね１３に代えて、引っ張りばねや流体圧シリンダー、或いはゴム等の弾性体を用いてもよい。各遊星圧延ロール５の両側の軸５Ａの途中には、それぞれベアリング１５を介して車輪１４が回転自在に取り付けられ、軸５Ａが圧縮コイルばね１３により回転軸４の中心に向けて押されることにより車輪１４の外周面がレール７の外周面（直線面７Ａ、及び円弧面７Ｂ）に常に接触できるようになっている。従って、ロータ６を回転駆動させると、各遊星圧延ロール５はレール７の外周面との間に一定の距離をおいたままレール７の周囲を周回し、レール７の直線面７Ａでは直線の軌跡を描き、円弧面７Ｂでは円弧の軌跡を描く。尚、レール７における直線面７Ａと円弧面７Ｂとの間は曲線にしておくことが望ましい。
【００３２】以下、本発明の第１の実施の形態に係る異形断面条の製造方法を説明する。
【００３３】まず、寸法調整手段を操作して、得られる異形断面条の寸法に合わせてＶ型ダイス１の位置を調整する。次に、Ｖ型ダイス１と遊星圧延機３の間に条材２を供給し、遊星圧延機３を駆動させる。つまり、遊星圧延機３のロータ６を駆動して矢印方向に所定の速度で回転させる。このとき、ロータ６の回転に伴って各遊星圧延ロール５がレール７の周囲を移動し、レール７の直線面７Ａではこれに沿って直線の軌跡を描くため、Ｖ型ダイス１の圧延加工面に位置する条材２は、そこを通過する各遊星圧延ロール５によって下面から連続的に圧迫されてＶ型ダイス１の圧延加工面に押し付けられ、Ｖ型ダイス１の突起８がその先端部側から後端部側に向かって条材２に食い込みながらロータ６の回転方向に移動し、突起８に接する部分の材料は厚さ方向に圧縮されてその部分が条材２の幅方向に拡がるように展延される。
【００３４】条材２が矢印方向に移動してＶ型ダイス１の突起８の先鋭部８Ａの終端を過ぎると、成形は終了し、中央部が厚く、その両側に所定の厚さに加工された異形断面条２０が得られる。そして、異形加工を行った遊星圧延ロール５がレール７の直線面７Ａから円弧面７Ｂに移動すると、異形断面条２０への遊星圧延ロール５による押圧が解除される。
【００３５】このとき、複数の遊星圧延ロール５は、Ｖ型ダイス１の長手方向の長さＬ2 より小なる間隔Ｌ1 でロータ６の周囲に配置され、少なくとも１つの圧延ロール５が条材２をＶ型ダイス１の圧延加工面に押圧させるように構成されているため、後続する遊星圧延ロール５によって条材２がＶ型ダイス１の圧延加工面に押し付けられる。このため、異形加工途中の条材２が撓んでＶ型ダイス１の圧延加工面（突起８）から外れることがない。
【００３６】このように各遊星圧延ロール５の周回速度に見合った速度で条材２を連続的に供給し、以上の動作を連続的に実施することにより、長尺の異形断面をもった条材２０を連続的に成形する。
【００３７】図４は製造された異形断面条２０の断面を示し、厚肉部２０Ａの両側に連続的に薄肉部２０Ｂが形成されている。前述したように、異形加工中にＶ型ダイス１の圧延加工面から条材２が外れることがないため、図１２に示すような異形加工不良の発生がなく、長手方向にわたって異形断面が均一な異形断面条２０が得られる。
【００３８】このように圧延加工によって製造された異形断面条２０はその後引取りロールを経るか経ずして巻取リールに巻き取られる。
【００３９】上記の実施の形態では、厚肉部２０Ａの両側に連続的に薄肉部２０Ｂを形成してなる異形断面条を製造したが、これに限定するものではなく、Ｖ型ダイス１の突起８の本数、位置、形状等を変化させて種々の形状の異形断面条２０を製造しても良い。
【００４０】図５は本発明の第２の実施の形態に係る異形断面条の製造装置のＶ型ダイス１を示す。このＶ型ダイス１は、中央部に１本の突起８が長手方向に形成されている。尚、その他の構成は第１の実施の形態の圧延加工装置の構成と同一のため、説明を省略する。
【００４１】図６は本発明の第２の実施の形態に係る異形断面条の製造装置によって製造された異形断面条２０の断面を示し、薄肉部２０Ｂの両側に連続的に厚肉部２０Ａが形成されている。
【００４２】図７は本発明の第３の実施の形態に係る異形断面条の製造装置のＶ型ダイス１を示す。このＶ型ダイス１は、３本の突起８が長手方向に形成されている。尚、その他の構成は第１の実施の形態の圧延加工装置の構成と同一のため、説明は省略する。
【００４３】図８は本発明の第３の実施の形態に係る異形断面条の製造装置によって製造された異形断面条２０の断面を示し、薄肉部２０Ｂの両側に連続的に厚肉部２０Ａが、更にその両側に連続的に薄肉部２０Ｂがそれぞれ形成されている。
【００４４】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の異形断面条の製造装置おび製造方法によると、異形断面ダイスの長手方向の長さより小なる間隔で複数の圧延ロールをロータの周囲に配置して、複数の圧延ロールの１つの圧延ロールが条材の押圧を終了するとき、複数の圧延ロールの後続する少なくとも１つの圧延ロールに条材の押圧を行わせるようになっているため、長手方向にわたって均一な異形断面を得ることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５１２０
【氏名又は名称】日立電線株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年７月８日（１９９８．７．８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７１５２６
【弁理士】
【氏名又は名称】平田 忠雄
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２４７４２（Ｐ２０００−２４７４２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１月２５日（２０００．１．２５） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−１９３３５６ |
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