JP2007007834A - 異形断面条の製造装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 異形断面条における薄肉部の位置精度を高めることができるとともに、コストの低廉化を図ることができる異形断面条の製造装置を提供する。
【解決手段】 加工対象をその厚さ方向に切削することにより、互いに並列する厚肉部Ｋ１及び薄肉部Ｋ２を加工対象に形成するための第１円板カッター４Ａと、加工対象を切断することにより、厚肉部Ｋ１及び薄肉部Ｋ２を有する条材を形成するための第２円板カッター４Ｂとを有するカッター手段４を備えた異形断面条の製造装置１であって、第１円板カッター４Ａは、薄肉部Ｋ２の個数と同数のカッターからなり、第２円板カッター４Ｂは、第１円板カッター４Ａのカッター外径より大きいカッター外径に設定され、かつ条材の端面間寸法に応じた間隔をもって互いに並列する１対のカッターからなり、第１円板カッター４Ａ及び第２円板カッター４Ｂは同一の回転軸３に固着されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、互いに並列する厚肉部及び薄肉部を有する条材を形成するための異形断面条の製造装置及び方法に関する。

例えば、半導体やトランジスタ等の電子部品（例えば、パワートランジスタのヒートシンクを兼ねたリード部材）に利用されている金属条（異形断面条）は、加工対象としての金属板に厚肉部及び薄肉部を設けることにより形成されている。

従来、この種の条材を製造するための異形断面条の製造方法には、加工対象を切削する切削工程と加工対象を切断する切断工程とを備えたものが知られている。この場合、切削工程においては、図２に示すように厚肉部２１及び薄肉部２２（段差ｈ）を有する銅製の異形断面条２３を形成するための円板状のカッター（図示せず）が用いられる（例えば特許文献１参照）。

このようなカッターを用いて多数の異形断面条を製造する方法としては、予め同一の回転軸に多数個取り付けられたカッターを回転軸と共に回転させて加工対象を切削した後、この切削済みの加工対象を製品幅に切断して多数の製品（異形断面条）を得る方法が考えられる。この場合、切断工程においては一般にスリッターを用い、図３に示すように、互いに平行な２つの回転軸３１，３２にそれぞれ取り付けられた円板３３，３４間に加工対象を挟み、これら円板３３，３４を回転軸３１，３２と共に互いに反対の方向（矢印方向）に回転させることにより加工対象を剪断変形させて異形断面条３５が形成される。
独国特許ＤＥ３４０５４７９（Ａ１）号公報

しかし、従来の異形断面条の製造方法によると、切削工程及び切断工程を互いに別々に実行する工程であるため、これら各工程を実行するにあたり加工対象をそれぞれ互いに異なる位置に位置決めする必要があった。この結果、切断位置が所定の位置からずれ易くなり、異形断面条（製品）における薄肉部（段差）の位置精度が低下するという問題があった。特に、切断工程において上述したスリッターを用いた場合には、加工対象の位置変動は回避し難く、異形断面条の端面位置とその段差位置間の寸法のずれ量をさらに大きくしていた。この薄肉部の位置ずれ量は、現行では０．１ｍｍ以上になることがあるが、切断工程後にプレスやめっきの各処理が実行されるため、これら各処理時に薄肉部の位置ずれによる問題を回避するためには０．０５ｍｍ以内に抑えることが望ましい。

また、従来の異形断面条の製造方法において、切削工程と切断工程とがそれぞれ別々の工程であることは、工程数が嵩み、コスト高になるという問題もあった。

従って、本発明の目的は、異形断面条における薄肉部の位置精度を高めることができるとともに、コストの低廉化を図ることができる異形断面条の製造装置及び方法を提供することにある。

（１）上記目的を達成するために、本発明は、加工対象をその厚さ方向に切削することにより、互いに並列する厚肉部及び薄肉部を前記加工対象に形成するための第１円板カッターと、前記加工対象を切断することにより、前記厚肉部及び前記薄肉部を有する条材を形成するための第２円板カッターとを有するカッター手段を備えた異形断面条の製造装置であって、前記第１円板カッターは、前記薄肉部の個数と同数のカッターからなり、前記第２円板カッターは、前記第１円板カッターのカッター外径より大きいカッター外径に設定され、かつ前記条材の端面間寸法に応じた間隔をもって互いに並列する１対のカッターからなり、前記第１円板カッター及び前記第２円板カッターは、同一の回転軸に固着されていることを特徴とする異形断面条の製造装置を提供する。

（２）上記目的を達成するために、本発明は、上記（１）に記載の異形断面条の製造装置を用い、前記異形断面条を製造する方法であって、前記回転軸を回転させることにより、前記加工対象を切削する第１工程と前記加工対象を切断する第２工程とを同時に実行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。

本発明によると、異形断面条における薄肉部の位置精度を高めることができるとともに、コストの低廉化を図ることができる。

[実施の形態]
図１は、本発明の実施の形態に係る異形断面条の製造装置を示す断面図である。

〔異形断面条の製造装置の全体構成〕
図１において、符号１で示す異形断面条の製造装置は、載置台としての固定ベース２と、駆動装置（図示せず）によって回転する回転軸３と、この回転軸３の回転によって駆動するカッター手段４とから大略構成されている。

（固定ベース２の構成）
固定ベース２は、加工対象としての金属板（例えば、純銅製の板部材を冷間圧延して形成され、幅方向寸法及び厚さをそれぞれ１１０ｍｍと０．５ｍｍとする矩形板）や製品としての異形断面条Ｋ（例えば、端面間（幅方向）寸法：２５ｍｍ）を保持する保持面２Ａを有し、全体が平面矩形状の板部材によって形成されている。固定ベース２には、保持面２Ａに開口し、かつベース幅方向（図１では左右方向）に所定の間隔をもって互いに並列する複数の凹溝２ａが設けられている。これら凹溝２ａの溝幅Ｗは、第２カッター４Ｂのカッター厚Ｔ２よりもわずかに大きい寸法（例えば、Ｗ＝１．１ｍｍ）に設定されている。これにより、カッター手段４の駆動によって回転する第２カッター４Ｂ（後述）の外側周縁を逃がすように構成されている。

（回転軸３の構成）
回転軸３は、固定ベース２の上方に回転自在に配設され、かつ保持面２Ａを高さ基準面として所定の高さ位置に保持されている。そして、上述したように駆動装置（図示せず）によって回転するように構成されている。回転軸３上には、カッター間隔を設定するための円板状のスペーサ５が複数個固着されている。スペーサ５の厚さｔは、例えば、ｔ＝４ｍｍの寸法に設定されている。スペーサ５の外径は、第１円板カッター４Ａ（後述）の外径より小さい寸法に設定されている。

（カッター手段４の構成）
カッター手段４は、互いに並列する厚肉部Ｋ１及び薄肉部Ｋ２を加工対象に形成するための切削用の第１円板カッター４Ａと、厚肉部Ｋ１及び薄肉部Ｋ２を有する条材（異形断面条）Ｋを形成するための切断用の第２円板カッター４Ｂとを有し、固定ベース２の上方に配設され、かつ回転軸３上に隣接して複数個保持されている。これら複数個のカッター手段４のうち互いに隣接する２つのカッター手段は、共通の第２カッター４Ｂを有する。

＜第１円板カッター４Ａの構成＞
第１円板カッター４Ａは、薄肉部Ｋ２の個数と同数のカッターからなり、回転軸３上に所定の間隔（例えば、カッター厚さ方向中心線間寸法１０ｍｍ）をもって固着され、かつスペーサ５に隣接して配置されている。そして、加工対象をその厚さ方向に切削するように構成されている。これにより、加工対象が所定の切削深さ（例えば、０．３ｍｍ）をもって切削される。第１円板カッター４Ａのカッター厚Ｔ１及びカッター外径Ｒ１は、例えば、Ｔ１＝６ｍｍとＲ１＝１００ｍｍの寸法にそれぞれ設定されている。

＜第２円板カッター４Ｂの構成＞
第２円板カッター４Ｂは、カッター手段４において第１円板カッター４Ａの外側に配設され、かつ回転軸３上に所定の間隔（例えば、カッター厚さ方向中心線間寸法２６ｍｍ）をもって固着され、かつ第１カッター４Ａと同様にスペーサ５に隣接して配置されている。そして、加工対象を異形断面条Ｋの幅寸法（端面間寸法）に切断するように構成されている。第２円板カッター４Ｂのカッター厚Ｔ２及びカッター外径Ｒ２は、例えば、Ｔ２＝１ｍｍとＲ２＝１０２ｍｍの寸法にそれぞれ設定されている。第２円板カッター４Ｂのカッター外径Ｒ２は、その半径が第１円板カッター４Ａの半径に薄肉部Ｋ２の厚さ（例えば、０．２ｍｍ）を加算した寸法より大きい寸法になるように設定すればよい。

次に、本発明の実施の形態に係る異形断面条の製造方法につき、図１を用いて説明する。

〔異形断面条の製造方法〕
本実施の形態における異形断面条の製造方法は、上述した異形断面条の製造装置１を用いることにより行われる。すなわち、異形断面条の製造装置１における回転軸３を所定の回転速度で矢印方向に回転させるとともに、予め固定ベース２の保持面２Ａ上に載置された加工対象としての金属板を長手方向（図面と直角な方向）に所定の移動速度で移動させることにより、第１円板カッター４Ａで金属板を切削する第１工程と同じく金属板を第２円板カッター４Ｂで切断する第２工程とを同時に実行する。ここでは、金属板としては、純銅製の板部材を冷間圧延して形成され、幅方向（図１の左右方向）寸法及び厚さをそれぞれ１１０ｍｍと０．５ｍｍとする矩形板を用いた。

これにより、厚さ０．５ｍｍの厚肉部Ｋ１及び厚さ０．２ｍｍの薄肉部Ｋ２（加工対象の切削深さ０．３ｍｍ）を有し、端面間（製品幅）寸法を２５ｍｍとする４本の異形断面条Ｋが得られた。

このようにして得られた４本の異形断面条Ｋにおける端面と薄肉部Ｋ２との間の寸法をそれぞれ測定するとともに、従来の製造方法（薄肉部の形成後にスリッターを用いた製造方法）によって形成された４本の異形断面条における端面と薄肉部との間の寸法をそれぞれ測定し、これら各測定値と予め設定された規定寸法との間のずれ量の各最大値を互いに比較した。これにより、本発明の方法による場合のずれ量の最大値は０．０３ｍｍ以下に抑えることができ、これに対して従来の方法による場合のずれ量の最大値は０．１ｍｍ以上になることが確認された。このことは、表１（本発明及び従来の方法による場合の比較をそれぞれ４回実施した例を示す）に示す通りである。

なお、本発明における異形断面条の製造装置を上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば次に示すような変形も可能である。

（１）本実施の形態においては、第１カッター４Ａ及び第２カッター４Ｂが互いに別部材である場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、第１カッター及び第２カッターを一体化してなるものでもよい。

（２）本実施の形態においては、４本の異形断面条Ｋを製造する場合について説明したが、本発明における異形断面条の製造本数は特に限定されるものでないことは勿論である。

（３）本発明におけるカッター手段４（第２カッター４Ｂ）及び第１カッター４Ａの個数についても、本実施の形態に限定されず、異形断面条Ｋの生産数や厚肉部Ｋ１及び薄肉部Ｋ２の個数等に応じて適宜変更することが自由である。

[実施の形態の効果]
以上説明した実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。

（１）加工時の相対位置が不変である第１円板カッター４Ａ及び第２円板カッター４Ｂによって加工対象の切削と切断を一挙に実行することができるため、加工対象の位置決め回数が単一の回数で済む。これにより、切断位置のずれ発生を防止することができ、異形断面条（製品）における薄肉部の位置精度を高めることができる。

（２）加工対象の切削と切断が一挙に実行できることは、工程数を削減することができ、コストの低廉化を図ることができる。

（３）カッター手段４が回転軸３上に隣接して複数個保持されているため、複数個の異形断面条Ｋを一挙に得ることができ、生産性を高めることができる。

（４）固定ベース２には、保持面２Ａに開口し、かつカッター手段４の駆動によって回転する第２カッター４Ｂの外側周縁を逃がすための凹溝２ａが設けられているため、加工時における固定ベース２と第２カッター４Ｂとの干渉を回避することができる。

本発明の実施の形態に係る異形断面条の製造装置を示す断面図である。 従来における異形断面条の製造方法によって得られた製品を示す断面図である。 従来における異形断面条の製造方法を説明するために示す断面図である。

符号の説明

１…異形断面条の製造装置、２…固定ベース、２Ａ…保持面、２ａ…凹溝、３…回転軸、４…カッター手段、４Ａ…第１円板カッター、４Ｂ…第２円板カッター、５…スペーサ、Ｋ…異形断面条、Ｋ１…厚肉部、Ｋ２…薄肉部、Ｔ１，Ｔ２…カッター厚、Ｒ１，Ｒ２…カッター外径、ｔ…スペーサの厚さ、Ｗ…溝幅

Claims (5)

1. 加工対象をその厚さ方向に切削することにより、互いに並列する厚肉部及び薄肉部を前記加工対象に形成するための第１円板カッターと、
   前記加工対象を切断することにより、前記厚肉部及び前記薄肉部を有する条材を形成するための第２円板カッターとを有するカッター手段を備えた異形断面条の製造装置であって、
   前記第１円板カッターは、前記薄肉部の個数と同数のカッターからなり、
   前記第２円板カッターは、前記第１円板カッターのカッター外径より大きいカッター外径に設定され、かつ前記条材の端面間寸法に応じた間隔をもって互いに並列する１対のカッターからなり、
   前記第１円板カッター及び前記第２円板カッターは、同一の回転軸に固着されていることを特徴とする異形断面条の製造装置。
2. 前記第２カッターのカッター半径は、前記第１カッターのカッター半径に前記薄肉部の厚さを加算した寸法より大きい寸法に設定されている請求項１に記載の異形断面条の製造装置。
3. 前記カッター手段は、前記第２円板カッターの並列方向に複数個配設されている請求項１又は２に記載の異形断面条の製造装置。
4. 前記加工対象を保持する保持面を有する固定ベースをさらに備え、
   前記固定ベースには、前記保持面に開口し、かつ前記カッター手段の駆動によって回転する前記第２カッターの外側周縁を逃がすための凹部が設けられている請求項１〜３のいずれかに記載の異形断面条の製造装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の異形断面条の製造装置を用い、前記異形断面条を製造する方法であって、
   前記回転軸を回転させることにより、前記加工対象を切削する第１工程と前記加工対象を切断する第２工程とを同時に実行することを特徴とする異形断面条の製造方法。

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