JP2005349409A - Rolling method and rolling metal mold - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、転造加工対象のシャフトを複数の転造金型で押し挟んで回転することによりそのシャフト表面に凹凸を形成する転造加工方法およびその転造金型に関する。 The present invention relates to a rolling method for forming irregularities on the surface of a shaft by pressing and rotating a shaft to be rolled by a plurality of rolling dies, and the rolling die.
従来より、複写機やプリンタ等には、記録媒体を一枚ずつ移動させて必要部位へ搬送する記録媒体搬送機構が備えられている。このような記録媒体搬送機構には、記録媒体の表面に接触して回転することによりその記録媒体を搬送する搬送ローラが備えられている。ここで、記録媒体を正確且つ確実に搬送するために、金属製丸棒に複数のスパイク状の突起を形成した搬送ローラが提案されている(特許文献1参照)。また、シャフトを放電加工で粗面化処理し、さらに金属メッキを施した搬送ローラも提案されている(特許文献2参照)。しかし、特許文献1に提案された技術では、金属製丸棒に複数のスパイク状の突起を形成するにあたり、金属製丸棒をVブロックに配置する工程、ステッピングモータを回転させて金属製丸棒の加工位置を定める工程、金属製丸棒に保持ブッシュを挿入する工程、パンチユニットを下降させて金属製丸棒の周面を切り込む工程等が必要とされる。従って、工程数が多いという問題がある。また、特許文献2に提案された技術は、放電加工にあたりシャフトを水槽に載置して数十アンペアの電流を流して粗面化処理し、さらに電気メッキを施すものであるため、製造上の管理が複雑であるという問題がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, copying machines, printers, and the like have been provided with a recording medium transport mechanism that moves recording media one by one and transports them to a necessary part. Such a recording medium transport mechanism includes a transport roller that transports the recording medium by rotating in contact with the surface of the recording medium. Here, in order to accurately and reliably convey the recording medium, a conveyance roller in which a plurality of spike-like protrusions are formed on a metal round bar has been proposed (see Patent Document 1). In addition, a conveyance roller in which the shaft is roughened by electric discharge machining and further metal-plated is proposed (see Patent Document 2). However, in the technique proposed in
ここで、加工対象のシャフトを複数の転造金型で押し挟んで回転することによりそのシャフト表面に凹凸を形成する転造加工方法が知られている。例えば、突出面において交互に長さに差が設けられた歯形状の部分を有する2つの転造金型でシャフト表面を塑性変形させて、そのシャフト表面に形成される突起の高さが交互に高低差を有するように加工する方法が提案されている(特許文献3参照)。また、三角形溝が形成された第1の転造金型と、三角形溝および台形溝が形成された第2の転造金型とで、シャフト表面を塑性変形させて、そのシャフト表面に針状爪部を有する突起と平坦な頂部を有する突起を形成する方法が提案されている(特許文献4参照)。これらの方法によれば、搬送ローラの表面に複数の凹凸を簡単に形成することができる。
しかし、上述した特許文献3や特許文献4に提案された方法は、転造金型にならった形状にシャフト表面を塑性変形させるものであるため、シャフト自体には大きな力が作用する。従って、例えば中空の円筒形状のシャフトやツバ状に張り出した部分を有するシャフト等の表面に凹凸を形成しようとすると、シャフトが変形するという問題がある。この問題を解決するために、シャフト表面の塑性変形を小さく抑えると、記録媒体を正確且つ確実に搬送するための凹凸を形成することが困難であるという問題が発生する。 However, the methods proposed in Patent Document 3 and Patent Document 4 described above cause the shaft surface to be plastically deformed into a shape that conforms to a rolling die, and thus a large force acts on the shaft itself. Therefore, there is a problem that the shaft is deformed when an attempt is made to form irregularities on the surface of a hollow cylindrical shaft or a shaft having a protruding portion. In order to solve this problem, if the plastic deformation of the shaft surface is suppressed to a small level, there arises a problem that it is difficult to form irregularities for accurately and reliably conveying the recording medium.
本発明は、上記事情に鑑み、変形し易い形状を有するシャフトであってもそのシャフト表面に、記録媒体に代表される部材を正確且つ確実に搬送するための凹凸を形成することができる転造加工方法およびその転造金型を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention is capable of forming irregularities for accurately and reliably conveying a member typified by a recording medium on the surface of a shaft having a shape that is easily deformed. It aims at providing a processing method and its rolling die.
上記目的を達成する本発明の転造加工方法は、転造加工対象のシャフトを複数の転造金型で押し挟んで回転することによりそのシャフト表面に凹凸を形成する転造加工方法において、
所定の深さの複数の第1の溝を有するとともに、それら第1の溝どうしの間に、それら第1の溝よりも浅く、かつ、横断面上の溝の面積がそれら第1の溝と同一もしくは該第1の溝よりも広い第2の溝を有する転造金型を少なくとも1つ含む複数の転造金型で上記シャフトを押し挟んで回転することを特徴とする。
The rolling processing method of the present invention that achieves the above object is a rolling processing method for forming irregularities on the surface of the shaft by rotating the shaft to be rolled by pressing it with a plurality of rolling dies.
A plurality of first grooves having a predetermined depth are provided, and the first grooves are shallower than the first grooves, and the area of the grooves on the cross section is between the first grooves and the first grooves. A plurality of rolling molds including at least one rolling mold having the same or a second groove wider than the first groove are rotated while pressing the shaft.
従来の、特許文献3や特許文献4に提案された転造加工方法では、転造金型が有する歯形状の溝のうちの、深さの浅い溝に加工対象のシャフトの金属が流れ込んでその深さの浅い溝が埋まった後は、シャフトの金属は、塑性変形により互いに離れている深さの深い溝まで移動する必要があり、シャフトに極めて大きな力を作用させないと深さの深い溝がシャフトの金属で埋まらない。従って、特許文献3や特許文献4に提案された転造加工方法の場合、シャフトに極めて大きな力を加える必要があり、加工対象が中空円筒等、変形し易い形状のものの場合には不向きである。 In the conventional rolling processing methods proposed in Patent Document 3 and Patent Document 4, the metal of the shaft to be processed flows into the shallow groove of the tooth-shaped grooves of the rolling mold, and After the shallow groove is filled, the shaft metal must move to the deep grooves that are separated from each other by plastic deformation. Do not fill with shaft metal. Therefore, in the case of the rolling processing methods proposed in Patent Document 3 and Patent Document 4, it is necessary to apply a very large force to the shaft, which is not suitable when the object to be processed has a shape that is easily deformed, such as a hollow cylinder. .
これに対し、本発明の転造加工方法によれば、最終的に埋める必要がある深い方の溝の方が先に、あるいは深さの浅い方の溝と同時に埋まることとなり、加工対象のシャフトに比較的弱い力を作用させるだけで転造加工が可能となる。従って、変形し易い形状を有するシャフトであっても、そのシャフト表面に、記録媒体に代表される部材を正確且つ確実に搬送するための凹凸を形成することができる。 On the other hand, according to the rolling processing method of the present invention, the deeper groove that needs to be finally filled is buried first or simultaneously with the shallower groove, and the shaft to be machined is processed. Rolling can be performed only by applying a relatively weak force to the surface. Therefore, even if the shaft has a shape that easily deforms, irregularities for accurately and reliably conveying a member typified by a recording medium can be formed on the surface of the shaft.
ここで、上記第1の溝がV字状に形成された溝であり上記第2の溝が平坦な底部を有する溝であることが好ましい。 Here, it is preferable that the first groove is a V-shaped groove and the second groove is a groove having a flat bottom.
このようにすると、第1の溝で形成された突起で部材を突き刺すにあたり、第2の溝の底部で形成された平坦な頂部でその部材を受け止めるため、第1の溝で形成された突起で上記部材を確実に突き刺すことができる。従って、部材を一層正確且つ確実に搬送することができる。 In this case, when the member is pierced by the protrusion formed by the first groove, the member is received by the flat top formed by the bottom of the second groove, and thus the protrusion formed by the first groove is used. The said member can be pierced reliably. Therefore, the member can be conveyed more accurately and reliably.
また、上記目的を達成する本発明の転造金型は、転造加工対象のシャフトを押し挟んで回転することによりそのシャフト表面に凹凸を形成する複数の転造金型のうちの少なくとも1つの転造金型であって、
所定の深さの複数の第1の溝と、
上記第1の溝どうしの間に形成された、それら第1の溝よりも浅く、かつ、横断面上の溝の面積がそれら第1の溝と同一もしくはその第1の溝よりも広い第2の溝とが形成されてなることを特徴とする。
Further, the rolling mold of the present invention that achieves the above object is at least one of a plurality of rolling molds that form irregularities on the surface of the shaft by pressing and rotating the shaft to be rolled. A rolling mold,
A plurality of first grooves of a predetermined depth;
A second groove formed between the first grooves, which is shallower than the first grooves and has the same area as the first grooves or wider than the first grooves. The groove is formed.
本発明の転造金型は、最終的に埋める必要がある深い方の溝の方が先に、あるいは深さの浅い方の溝と同時に埋まることとなり、加工対象のシャフトに比較的弱い力を作用させるだけで転造加工が可能となる。従って、変形し易い形状を有するシャフトであっても、そのシャフト表面に、記録媒体に代表される部材を正確且つ確実に搬送するための凹凸を形成することができる。 In the rolling mold of the present invention, the deeper groove that needs to be finally filled is buried first or simultaneously with the shallower groove, so that a relatively weak force is applied to the shaft to be processed. Rolling work is possible only by making it act. Therefore, even if the shaft has a shape that easily deforms, irregularities for accurately and reliably conveying a member typified by a recording medium can be formed on the surface of the shaft.
本発明の転造加工方法および転造金型によれば、変形し易い形状を有するシャフトであってもそのシャフト表面に、記録媒体に代表される部材を正確且つ確実に搬送するための凹凸を形成することができる。 According to the rolling processing method and the rolling die of the present invention, the shaft surface is provided with irregularities for accurately and reliably conveying a member typified by a recording medium even on a shaft having a shape that is easily deformed. Can be formed.
以下、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
図1は、本発明の第1実施形態の転造金型でシャフト表面に凹凸を形成する様子を示す図、図2は、図1に示す転造金型の横断面の一部を示す図である。 FIG. 1 is a view showing a state where irregularities are formed on the shaft surface in the rolling die according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view showing a part of a cross section of the rolling die shown in FIG. It is.
図1には、矢印A方向に回転(左回転)する円筒形状の転造金型(ロールダイス)10,20と、それら転造金型10,20の間に配備されて矢印A方向とは逆方向の矢印B方向に回転(右回転)するシャフト100とが示されている。シャフト100は、転造加工対象のシャフトであり、このシャフト100には、詳細は後述するが、転造金型10,20で押し挟んで回転することによりそのシャフト100の表面に凹凸110が形成される。このシャフト100は、複写機やプリンタ等において、上記凹凸110が記録媒体の表面に接触して回転することによりその記録媒体を搬送する搬送ローラとして用いられるシャフトである。
In FIG. 1, cylindrical rolling dies (roll dies) 10 and 20 that rotate (rotate counterclockwise) in the direction of arrow A, and the direction of arrow A provided between the
転造金型10は、図2(A)に示すように、所定の深さの第1の溝11を複数有する。これら第1の溝11はV字状に形成されている。また、転造金型10は、第1の溝11どうしの間に、それら第1の溝11よりも浅く、かつ、横断面上の溝の面積が第1の溝11よりも広い第2の溝12を有する。この第2の溝12は、平坦な底部12aを有する溝である。ここで、転造金型10の、第1の溝11と第2の溝12との間に形成された凸部13の寸法W10は、図1に示すように、0.05mmである。また、転造金型10の、第1の溝11どうしの間隔であるピッチP1は、0.34mmである。尚、詳細は後述するが、第1の溝11が有する体積Aと第2の溝12が有する体積Bとの関係は、A≦Bとなっている。
As shown in FIG. 2A, the rolling die 10 has a plurality of
一方、転造金型20は、図1に示すように、シャフト100に接離自在な金型であり、この転造金型20は、図2(B)に示すように、所定の深さの溝21を複数有する。これら溝21はV字状に形成されている。ここで、転造金型20の、溝21どうしの間に形成された凸部23の寸法W20は、転造金型10の凸部13の寸法W10(0.05mm)よりも大きな寸法0.08mmである。また、転造金型20の、溝21どうしの間隔であるピッチP2は、上記ピッチP1と同じ0.34mmである。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the
このような転造金型10,20でシャフト100表面に凹凸110を形成するには、図1に示すように、転造金型20を矢印D方向に移動しておき、転造金型10,20の間にシャフト100を配備し、転造金型10,20を矢印A方向に回転するとともにシャフト100を矢印B方向に回転し、転造金型20を矢印C方向に移動することによりシャフト100表面に凹凸110を形成する。
In order to form the
図3は、図1に示す転造金型で形成されたシャフト表面の凹凸パターンを示す図、図4は、図3に示すシャフト表面の凹凸の一部を示す斜視図である。 FIG. 3 is a view showing a concavo-convex pattern on the shaft surface formed by the rolling mold shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a perspective view showing a part of the concavo-convex on the shaft surface shown in FIG.
図3には、転造金型10,20で形成された凹凸110のパターンが示されている。この凹凸110のパターンは、転造金型10の第2の溝12と転造金型20の溝21とで形成された平坦な頂部111aを有する四角錐111からなる第1のパターン列R1と、転造金型10の第1の溝11と転造金型20の溝21とで形成された突起112aを有する四角錐112からなる第2のパターン列R2とが交互に配置されてなるパターンである。この凹凸110は、図3に示すA−A断面,B−B断面、および図4(A),図4(B)に示す斜視図のように、四角錐111の頂部111aの高さよりも四角錐112の突起112aの高さのほうが高く且つ鋭利に形成されている。このため、突起112aで記録媒体の両端を突き刺すにあたり、その記録媒体を頂部111aで受け止めるため、突起112aで記録媒体を確実に突き刺すことができる。従って、シャフト100で記録媒体を正確且つ確実に搬送することができる。また、図3に示すA−A断面,B−B断面に見られるように、突起112aは、1つおきに形成されているため、低加重であっても記録媒体に突き刺さり易くなっている。
FIG. 3 shows a pattern of the
図5は、転造加工方法を採用した代表的な転造加工品であるネジとその転造金型、および搬送性能を有する微細突起用ローラとその転造金型を示す図である。 FIG. 5 is a view showing a screw and its rolling die, which are representative rolling products employing the rolling method, and a fine projection roller having a conveying performance and its rolling die.
図5(A)には、代表的な転造加工品であるネジ2を転造加工する転造金型1が示されている。転造金型1の凸部が棒状のシャフトのワーク面に食い込むことにより、そのシャフトの、凸部が食い込んだ体積の半分V1が、ワーク面上の山の体積の半分V2を成し、両側から寄ってくることで山が形成されて、ネジ2が形成される。
FIG. 5A shows a rolling
一方、図5(B)には、搬送性能を有する微細突起用ローラ4を転造加工する転造金型3が示されている。転造金型3の凸部が棒状のシャフトのワーク面に食い込むことにより、そのシャフトの、凸部が食い込んだ体積の半分V1が、ワーク面上の山の体積の半分V2を成し、両側から寄ってくることで山が形成されて、微細突起用ローラ4が形成される。 On the other hand, FIG. 5 (B) shows a rolling mold 3 for rolling the fine projection roller 4 having a conveying performance. When the convex part of the rolling mold 3 bites into the work surface of the rod-shaped shaft, half V1 of the volume of the shaft biting into the convex part forms half V2 of the mountain volume on the work surface and approaches from both sides. As a result, a mountain is formed, and the fine protrusion roller 4 is formed.
ここで、ネジ2は、滑らかに連続した山形状で構成されているのに対し、搬送性能を有する微細突起用ローラ4は、記録媒体(シート)を突き刺すことで、滑ることなく、ギヤ送りのような高精度搬送を実現するために、図5(B)のような配列が必要となる。シート搬送では、低加重でも刺さり易くする必要があり、そのためには、突起の先端を鋭利にし山の角度を鋭角にする必要があり、また配列する問隔も広げる必要がある。間隔が狭過ぎると、単位面積当たりの山数が増すことになり、一定加重下では一山に掛かる加重が分散されて減ってしまうことでシートに刺さりにくくなり、性能が落ちてしまうこととなる。
Here, the
図5に示すように、代表的な転造加工品であるネジ2を転造加工するための転造金型1の凸部は、小さなR形状となっていることから、少ない抵抗で、シャフト(金属)に食い込み、角度も緩やか(例えば60度)なことから転造金型1の凹部への金属の流れもスムーズに行なわれるのに対し、微細突起用ローラ4を転造加工するための転造金型3の凸部は、幅が広く、角度も急(例えば50度以下)なため、食い込み抵抗も多く、金属の流れに対しても悪条件となる。
As shown in FIG. 5, since the convex part of the rolling die 1 for rolling the
次に、転造製法による突起形成の実際とその限界について説明する。図1に示すように、転造による突起形成は回転と圧力の相互作用で転造金型(ダイス)を金属表面に食い込ませ、表層を塑性変形させることで、金型の溝形状を製品に山形状として転写させる原理で形成される。 Next, the actual and limit of protrusion formation by the rolling manufacturing method will be described. As shown in FIG. 1, the formation of protrusions by rolling involves the interaction of rotation and pressure to bite a rolling die (die) into the metal surface and plastically deform the surface layer, thereby forming the groove shape of the die into a product. It is formed on the principle of transferring as a mountain shape.
転造加工では、上述した図5(B)に示すように、転造金型の凸部の寸法Aの幅が広くなる程、金属に食い込む抵抗は大きくなり、転写できる限界(加工限界)は、転造金型の凸部で押しのけられた金属が凹部に流れなくなった時点であり、それ以上に抵抗が増した場合は、シャフト(ワーク)に変形を与えるだけで、転写は行なわれなくなる。 In the rolling process, as shown in FIG. 5B described above, as the width of the dimension A of the convex portion of the rolling mold increases, the resistance to bite into the metal increases, and the transfer limit (processing limit) is When the metal pushed away by the convex part of the rolling die no longer flows into the concave part, and the resistance further increases, only the shaft (work) is deformed and the transfer is not performed.
実際に、ステンレス材(SUS303)で試験した結果、変形しにくいムク形状のものでも、形成可能な突起の間隔には限界がある(図5(B)における寸法Aの幅は0.4mmであった)。 Actually, as a result of testing with a stainless steel material (SUS303), there is a limit to the distance between the protrusions that can be formed even if the shape is difficult to deform (the width of dimension A in FIG. 5B is 0.4 mm). )
図6は、転造加工方法において変形し易い形状を有するシャフトを示す図である。 FIG. 6 is a view showing a shaft having a shape that is easily deformed in the rolling method.
図6(A)には、円筒形状のシャフト200が示されている。このシャフト200は、外径D1および内径D2を有する、比較的肉厚の薄い円筒形状のシャフトである。また、図6(B)には、外径D4を有する棒状部材301と、その棒状部材301の外周に設けられた厚さt,外径D3を有するツバ状に張り出した部分302を有するシャフト300が示されている。
FIG. 6A shows a
この図6に示すように、圧力の影響で変形し易い形状のシャフト200,300への突起210,310の形成は難を極め、条件(材質・肉厚・径・ツバ厚等)により多少の差はあるものの、図5(B)に示す寸法Aの幅が、例えば0.2mmを越えると圧力に負けて形状変形が起こり、突起形成は不可となってしまう。
As shown in FIG. 6, it is extremely difficult to form the
ここで、図5(B)に示す寸法Aを狭くすることで金属に食い込む抵抗が減少するため、変形し易い形状のシャフトでも突起の形成が可能となる。しかし、搬送性能を有する突起は、ある程度(例えば0.2〜0.5mm)間隔を空ける必要があるため、第1実施形態では、一律に寸法Aを狭くすることなく、図2(A)に示す形状を有する転造金型10が採用される。ここで、第1の溝11が有する体積Aと第2の溝12が有する体積Bとの関係は、A≦Bとなっている。その理由としては、突起形成溝である第1の溝11に金属が流れ込んで満たされる以前に、逃げ溝である第2の溝12に金属が流れ込んで満たされてしまうと、その抵抗で、それ以上金属に食い込まなくなり、鋭利な突起が形成されなくなってしまうからである。ここで、体積Aと体積Bとの関係(A≦B)を維持したまま、図5(B)に示す寸法Aを任意に調整することが可能である。また、第1の溝11(V溝)と第2の溝12(R溝)の深さの関係は、シート搬送時に搬送突起(鋭利な突起)が、シートに刺さったときに、第2の溝12で形成された山が障害にならないようにするため、第1の溝11と第2の溝12との段差は、0.02mm以上設ける必要がある。
Here, by reducing the dimension A shown in FIG. 5B, the resistance to bite into the metal is reduced, so that the projection can be formed even with a shaft that is easily deformed. However, since the protrusions having the conveyance performance need to be spaced apart to some extent (for example, 0.2 to 0.5 mm), in the first embodiment, the dimension A is not uniformly reduced in FIG. 2A. A rolling
図7は、本発明の第2実施形態の転造金型の斜視図、図8は、図7に示す転造金型で形成されたシャフト表面の凹凸パターンを示す図である。 FIG. 7 is a perspective view of a rolling mold according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a diagram showing an uneven pattern on the shaft surface formed by the rolling mold shown in FIG.
図7には、図1に示す転造金型10と同じ転造金型10が2つ示されている。ここでは、図7(A)に示す転造金型10を第1の転造金型と称する。また、図7(B)に示す転造金型10を第2の転造金型と称する。これら第1,第2の転造金型の間に、転造加工対象のシャフトが配備され、このシャフトを第1,第2の転造金型で押し挟んで回転することによりそのシャフト表面に図8に示す凹凸120が形成される。
FIG. 7 shows two rolling dies 10 that are the same as the rolling dies 10 shown in FIG. Here, the rolling
図8には、第1,第2の転造金型で形成された凹凸120のパターンが示されている。この凹凸120のパターンは、第1の転造金型の第2の溝12と第2の転造金型の第1の溝11とで形成された平坦な頂部121aを有する四角錐121、および第1の転造金型の第2の溝12と第2の転造金型の第2の溝12とで形成された上記頂部121aよりも広い頂部122aを有する四角錐122からなる第1のパターン列R1を有する。また、この凹凸120のパターンは、第1の転造金型の第1の溝11と第2の転造金型の第1の溝11とで形成された突起123aを有する四角錐123、および第1の転造金型の第2の溝12と第2の転造金型の第1の溝11とで形成された平坦な頂部124aを有する四角錐124からなる第2のパターン列R2を有する。このような凹凸120の突起123aで記録媒体の両端を突き刺して正確且つ確実に搬送してもよい。
FIG. 8 shows a pattern of
図9は、比較例としての転造金型の斜視図である。 FIG. 9 is a perspective view of a rolling die as a comparative example.
図9には、図1に示す転造金型20と同じ転造金型20が2つ示されている。ここでは、図9(A)に示す転造金型20を第1の転造金型、図9(B)に示す転造金型20を第2の転造金型と称する。これら第1,第2の転造金型の間に、転造加工対象のシャフトが配備され、このシャフトを第1,第2の転造金型で押し挟んで回転することによりそのシャフト表面に、図8に示す突起123aを有する四角錐123からなる第1のパターン列R1およびその第1のパターン列と同じ第2のパターン列R2からなる凹凸が形成される。このため、突起123aどうしの間隔は狭く、一定加重下では1つの突起123aに掛かる加重が分散されて減ってしまうこととなり,記録媒体に刺さりにくくなり、性能が落ちることになる。
9 shows two rolling
ここで、以下の実験を行なった。この実験では、図6(B)に示すツバ状に張り出した部分302を有するシャフト300をSUS303で製作し、そのシャフト300を用いて、図5に示す凸部寸法Aが、0.25mmである転造金型と0.12mmである転造金型との双方の転造金型で突起を形成し、その突起の状態と変形量を計測した。凸部寸法Aが0.25mmの場合は、突起は形成されず、外径が小さく(0.15mm)なり、左右に大きく膨れる(0.12mm)形状になったのに対し、凸部寸法Aが0.12mmの場合は、突起の形成に成功した。また、ツバ状に張り出した部分302の寸法tの変形(左右の膨らみ)は0.03mmに抑えられた。
Here, the following experiment was conducted. In this experiment, a
次に、変形し易いワークヘのシート搬送に適した突起形成の検証実験を、第1実施形態の転造金型(図1参照)および第2実施形態の転造金型(図7参照)で行なった。対象ワークとして、図10、図11に示す形状を有するシャフトで行なった。 Next, a test for verifying the formation of protrusions suitable for conveying a sheet to a work that is easily deformed is performed using the rolling mold of the first embodiment (see FIG. 1) and the rolling mold of the second embodiment (see FIG. 7). I did it. As a target work, a shaft having the shape shown in FIGS. 10 and 11 was used.
図10は、中空の円筒形状のシャフトを示す図、図11は、ツバ状に張り出した部分を有するシャフトを示す図である。 FIG. 10 is a view showing a hollow cylindrical shaft, and FIG. 11 is a view showing a shaft having a protruding portion.
図10に示すシャフト400は、外径D1および内径D2を有する、比較的肉厚の薄い中空の円筒形状のシャフトである。ここで、シャフト400の材質はSUS430Fである。また、外径D1は20mm、内径D2は8mmである。尚、このシャフト400の用途としては、複写機や大型プリンタが挙げられる。
A
一方、図11に示すシャフト500は、棒状部材501と、その棒状部材501の外周に設けられた厚さt,外径D3を有するツバ状に張り出した部分502とを有するシャフト500である。ここで、シャフト500の材質はSUS430Fである。また、厚さtは2mm、外径D3は5mmである。尚、このシャフト500の用途としては、小型プリンタが挙げられる。
On the other hand, a
対象ワークであるシャフト400,500に凹凸410,510を形成するにあたり、図5に示す転造金型3を使用した場合、凸部寸法Aが0.25mm以上では、いずれも加圧により変形を生じ、突起形成が不可であった。一方、第1,第2実施形態の転造金型を使用した場合は、図3に示す凹凸パターン,図8に示す凹凸パターンの突起を容易に形成することができた。
When forming the
また、シャフト400の、凹凸410を除く外径部分、内径D2、および長さに関して、転造加工による変化は無かった。
Further, the outer diameter portion excluding the
一方、シャフト500の外径D3の変化に関しては、全面に凹凸510が形成されているため、測定不可であった。また、厚さtに関しては、0.006mm膨らんだものの、部品精度として全く問題はなかった。
On the other hand, the change in the outer diameter D3 of the
シャフト400,500に形成された突起パターンについては、図3、図8に示すB−B断面が、搬送するシートとの接線(軸方向)となり、A−A断面が搬送(円周方向)する方向(往復搬送する場合がある)となる。
For the protrusion patterns formed on the
また、図3,図8に示す凹凸パターンは、B−B断面,A−A断面で見ると同一配列となるが、尖った突起(搬送突起)の数は変化する。 3 and FIG. 8 have the same arrangement when viewed in the BB cross section and the AA cross section, the number of sharp protrusions (conveyance protrusions) varies.
両パターンの搬送性能としては、図3に示すパターンは、面積当りの突起数が多く、ある搬送突起から次の搬送突起までの回転角度が極端に小さい特徴を持つことから、ピンチローラの面積当たりの荷重が比較的高く、超高精度搬送が要求される用途に適している。 As for the conveyance performance of both patterns, the pattern shown in FIG. 3 has a large number of protrusions per area, and the rotation angle from one conveyance protrusion to the next conveyance protrusion is extremely small. This is suitable for applications that require a relatively high load and require ultra-high precision conveyance.
一方、図8に示すパターンは、軸方向,径方向の搬送突起の間隔(ピッチ)が、均一に広がった配列になっていることから、従来変形しにくい形状のワークに形成していたものと同等の用途(プリンタ等)及び性能が得られる。 On the other hand, the pattern shown in FIG. 8 has been formed on a workpiece having a shape that is difficult to deform, since the intervals (pitch) of the conveying protrusions in the axial direction and the radial direction are arranged in a uniform manner. Equivalent use (printer etc.) and performance can be obtained.
1,3,10,20 転造金型
2 ネジ
4 微細突起用ローラ
11 第1の溝
12 第2の溝
12a 底部
13,23 凸部
21 溝
23 凸部
100,200,300,400,500 シャフト
110,120,410,510 凹凸
111a,121a,122a,124a 頂部
111,112,121,122,123,124 四角錐
112a,123a,210,310 突起
301,501 棒状部材
302,502 ツバ状に張り出した部分
1, 3, 10, 20
Claims (3)
所定の深さの複数の第1の溝を有するとともに、該第1の溝どうしの間に、該第1の溝よりも浅く、かつ、横断面上の溝の面積が該第1の溝と同一もしくは該第1の溝よりも広い第2の溝を有する転造金型を少なくとも1つ含む複数の転造金型で前記シャフトを押し挟んで回転することを特徴とする転造加工方法。 In the rolling process method of forming irregularities on the surface of the shaft by rotating by pressing the shaft to be rolled with a plurality of rolling dies,
A plurality of first grooves having a predetermined depth are provided, and the first grooves are shallower than the first grooves between the first grooves, and the area of the grooves on the cross section is the first grooves and the first grooves. A rolling method comprising rotating a shaft while pressing the shaft with a plurality of rolling dies including at least one rolling die having the same or a second groove wider than the first groove.
所定の深さの複数の第1の溝と、
前記第1の溝どうしの間に形成された、該第1の溝よりも浅く、かつ、横断面上の溝の面積が該第1の溝と同一もしくは該第1の溝よりも広い第2の溝とが形成されてなることを特徴とする転造金型。 At least one rolling die among a plurality of rolling dies for forming irregularities on the surface of the shaft by pressing and rolling the shaft to be rolled,
A plurality of first grooves of a predetermined depth;
A second groove formed between the first grooves and shallower than the first grooves and having the same area as the first grooves or wider than the first grooves. A rolling mold characterized in that a groove is formed.
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