JP2013146770A5 - - Google Patents
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上記問題点を解決するために、請求項1の発明は、複数の切刃同士を積層した第1ロール及び第2ロールを、一対の第1軸受にて支持された第1回転軸及び一対の第2軸受にて支持された第2回転軸に対してそれぞれ固定支持して対向配置し、前記第1回転軸及び第2回転軸の回転により両ロールを回転してワークをロール成形するロール成形装置において、前記第1ロール及び第2ロールには、それぞれ前記第1ロール及び第2ロールに積層した前記複数の切刃に対して、該切刃とは異なる部材又は切刃とは異なる材質で形成されるとともに剪断クリアランスを管理する第1クリアランス管理部及び第2クリアランス管理部が付設され、前記第1クリアランス管理部及び第2クリアランス管理部は、それぞれ前記複数の切刃を群毎に積層して該群毎の切刃の厚みをそれぞれ管理する複数の管理部材からなり、又は前記複数の切刃を複数の積層状態の切刃群に分画して管理する単一の管理部材によりそれぞれ構成されており、前記第1クリアランス管理部の管理部材が、前記第1回転軸に対して貫通固定された第1リテーナであり、前記第2クリアランス管理部の管理部材が、前記第2回転軸に対して貫通固定された第2リテーナであり、前記第1リテーナ、及び前記第2リテーナの外周面には軸長方向の切刃の移動を規制するリブが設けられ、または、前記第1リテーナ及び前記第2リテーナが複数の場合は、相互に隣り合うリテーナが異なる外径を有すること、相互に隣り合うリテーナの前記貫通固定が偏心していること、及び相互に隣り合う形状が異なって段差部が形成されていることのいずれか1つが選択されて軸長方向の切刃の移動を規制することを特徴とするロール成形装置を要旨としている。
請求項2の発明は、請求項1において、切刃とは異なる部材である第1クリアランス管理部が第1回転軸の各切刃毎に取付けられて第1回転軸と前記切刃間に介在して設けられた複数の第1シムであり、切刃とは異なる部材である第2クリアランス管理部が第2回転軸の各切刃毎に取付けられて第2回転軸と前記切刃間に介在して設けられた複数の第2シムであり、前記第1シムと前記第2シムの厚みで前記剪断クリアランスが管理されていることを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項1において、前記切刃間には充填剤が介在され、該充填剤には固形粒子が含まれていることを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項1において、前記第1クリアランス管理部及び第2クリアランス管理部は、切刃の側面に被膜処理により形成された薄膜層であることを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項1において、前記第1クリアランス管理部及び第2クリアランス管理部は、切刃の側面に被膜処理により形成された薄膜層であることを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項1において、切刃とは異なる第1クリアランス管理部及び第2クリアランス管理部は、切刃間に配置された弾性体であることを特徴とする。
また、本発明によれば、剪断クリアランスが過小又は過大とならないように群毎の切刃の積層方向の厚みを管理すればよくなる。すなわち、ロールの全長の管理は、切刃の数より少ない管理部材に収まる切刃群を管理するだけで良くなる。また、切刃群毎に剪断クリアランスの管理を行えばよくなる。このため、一対のロールの全長及び各ロールの切刃の刃部間の剪断クリアランスの管理を容易に行うことができ、前記剪断クリアランスを適正に保持することができる。
請求項2の発明によれば、第1ロールの切刃毎に取り付けられた第1シムと第2ロールの切刃毎に取り付けられた第2シムにより、低コストで、第1ロールと第2ロールの剪断クリアランスが過小又は過大とならないように積層方向の厚みを容易に管理を行うことができ、剪断クリアランスを適正に保持することができる。
請求項3の発明によれば、各切刃間に、固形粒子を含む充填剤が介在することにより、切刃の積層後に、圧縮することで切刃の積層方向の厚みを管理することができ、剪断クリアランスを適切に保持することができる。
請求項4の発明によれば、切刃の側面に皮膜処理を行うことにより、第1クリアランス管理部及び第2クリアランス管理部を形成することで、積層方向の厚みを管理することができ、剪断クリアランスを適切に保持することができる。
請求項5の発明によれば、切刃間に弾性体を介在させることにより、積層方向の厚みを管理することができ、剪断クリアランスを適切に保持することができる。
(第1実施形態:請求項1のサポート)
以下、本発明を具体化した第1実施形態のロール成形装置を図1〜図4を参照して説明する。
以下、本発明を具体化した第1実施形態のロール成形装置を図1〜図4を参照して説明する。
(参考例1)
次に参考例1のロール成形装置を図7、図8(a)及び図8(b)を参照して説明する。参考例1において、第1実施形態の構成と同一構成又は相当する構成については、第1実施形態の構成と同一番号を付し、異なる構成を以下に説明する。なお、図8(a)では、切刃22のクリアランス形成部28は、厚みが薄いため、説明の便宜上省略して図示しているが、あるものと理解されたい。また、参考例1を含めて、以下で説明する各実施形態、他の参考例及びその変形態様、変形例についても同様にして以前に説明した構成については同一構成又は相当する構成については同一符号を付す。
次に参考例1のロール成形装置を図7、図8(a)及び図8(b)を参照して説明する。参考例1において、第1実施形態の構成と同一構成又は相当する構成については、第1実施形態の構成と同一番号を付し、異なる構成を以下に説明する。なお、図8(a)では、切刃22のクリアランス形成部28は、厚みが薄いため、説明の便宜上省略して図示しているが、あるものと理解されたい。また、参考例1を含めて、以下で説明する各実施形態、他の参考例及びその変形態様、変形例についても同様にして以前に説明した構成については同一構成又は相当する構成については同一符号を付す。
参考例1では第1実施形態の構成中、リテーナ21,121が省略され、その代わりに第1回転軸16、第2回転軸18に対して相互に積層された複数の切刃22、122がキー33により回動不能に連結されるとともに、軸長方向に移動可能になっている。
参考例1では、第1バックアップ軸42は、第1クリアランス管理部及び単一の管理部材に相当する。分画板43は、第1分画管理部に相当する。また、参考例1では、第2バックアップ軸45は、第2クリアランス管理部、及び単一の管理部材に相当する。分画板46は、第2分画管理部に相当する。
(参考例1の作用)
次に、参考例1のロール成形装置における剪断クリアランスLの管理について説明する。なお、ここでは予め第1バックアップ軸42と第2バックアップ軸45のそれぞれについて、各分画板43と各分画板46がそれぞれ相対する間隔で固定しておくものとする。また、側壁12、13に対して、各分画板43及び各分画板46とが精確に相対するように第1バックアップ軸42と第2バックアップ軸45が取付けられるものとする。
次に、参考例1のロール成形装置における剪断クリアランスLの管理について説明する。なお、ここでは予め第1バックアップ軸42と第2バックアップ軸45のそれぞれについて、各分画板43と各分画板46がそれぞれ相対する間隔で固定しておくものとする。また、側壁12、13に対して、各分画板43及び各分画板46とが精確に相対するように第1バックアップ軸42と第2バックアップ軸45が取付けられるものとする。
参考例1では、第1実施形態の(1)、(2)の効果の他、下記の特徴を有する。
(1) 参考例1のロール成形装置では、第1バックアップ軸42を、第1クリアランス管理部である単一の管理部材として、第1ロール20に対して平行にかつ回転自在に配置した。そして、第1バックアップ軸42には、複数の切刃22を複数の積層状態の切刃群23に分画して管理する分画板43(第1分画管理部)を複数設けている。また、第2バックアップ軸45を、第2クリアランス管理部である単一の管理部材として、第2ロール40に対して平行にかつ回転自在に配置した。そして、第2バックアップ軸45には、複数の切刃122を複数の積層状態の切刃群に分画して管理する分画板46(第2分画管理部)を複数設けている。この結果、切刃厚み公差の積み上げによる第1ロール20と第2ロール40の剪断クリアランスが過小又は過大とならないように切刃群毎に積層方向の厚みを管理できる。この結果、分画板43(第1分画管理部)及び分画板46(第2分画管理部)が管理する切刃群毎に切刃の厚み公差のばらつき分がキャンセルできる。
(1) 参考例1のロール成形装置では、第1バックアップ軸42を、第1クリアランス管理部である単一の管理部材として、第1ロール20に対して平行にかつ回転自在に配置した。そして、第1バックアップ軸42には、複数の切刃22を複数の積層状態の切刃群23に分画して管理する分画板43(第1分画管理部)を複数設けている。また、第2バックアップ軸45を、第2クリアランス管理部である単一の管理部材として、第2ロール40に対して平行にかつ回転自在に配置した。そして、第2バックアップ軸45には、複数の切刃122を複数の積層状態の切刃群に分画して管理する分画板46(第2分画管理部)を複数設けている。この結果、切刃厚み公差の積み上げによる第1ロール20と第2ロール40の剪断クリアランスが過小又は過大とならないように切刃群毎に積層方向の厚みを管理できる。この結果、分画板43(第1分画管理部)及び分画板46(第2分画管理部)が管理する切刃群毎に切刃の厚み公差のばらつき分がキャンセルできる。
また、参考例1によれば、剪断クリアランスLが過小又は過大とならないように群毎の切刃22,122の積層方向の厚みを管理すればよい。すなわち、第1ロール20及び第2ロール40の全長の管理は、切刃の数より少ない分画板間、及びカラーと分画板間の距離内に存在する切刃群を管理するだけで良くなる。従って、切刃そのものの公差の管理を緩めることも可能となる。さらに、切刃厚み公差が緩和されるため、切刃コストの低減が可能となる。また、切刃群毎に剪断クリアランスLの管理を行えばよくなる。このため、一対のロールの全長及び各ロールの切刃の刃部間の剪断クリアランスLの管理を容易に行うことができ、剪断クリアランスLを適正に保持することができる。
(参考例1の変形例)
次に、図8(a)を参照して参考例1の変形例を説明する。参考例1では、分画板43、46を第1バックアップ軸42、第2バックアップ軸45にそれぞれを固定するようにしたが、固定する代わりに、図8(a)に示すように分画板43、46を軸受47と分画板43間、及び分画板43同士間に、それぞれブッシュ48を設けて、ブッシュで分画板43,46を第1バックアップ軸42、第2バックアップ軸45にそれぞれ位置決めするようにしてもよい。この場合、分画板43は第1バックアップ軸42とはその軸心周りの回動を不能にする構成とする。例えば第1バックアップ軸42周面には軸長方向の全体に延びる単数又は複数のキー溝(図示しない)を形成し、分画板43にはそのキー溝(図示しない)に対して、軸長方向に摺動自在に係入する突部を設ける構成で行えばよい。分画板46を第2バックアップ軸45に対して回動不能にする構成も、上記と同様に構成すればよい。ブッシュ48は、分画板43、46の第1バックアップ軸42、第2バックアップ軸45に対する位置決め部材に相当する。
次に、図8(a)を参照して参考例1の変形例を説明する。参考例1では、分画板43、46を第1バックアップ軸42、第2バックアップ軸45にそれぞれを固定するようにしたが、固定する代わりに、図8(a)に示すように分画板43、46を軸受47と分画板43間、及び分画板43同士間に、それぞれブッシュ48を設けて、ブッシュで分画板43,46を第1バックアップ軸42、第2バックアップ軸45にそれぞれ位置決めするようにしてもよい。この場合、分画板43は第1バックアップ軸42とはその軸心周りの回動を不能にする構成とする。例えば第1バックアップ軸42周面には軸長方向の全体に延びる単数又は複数のキー溝(図示しない)を形成し、分画板43にはそのキー溝(図示しない)に対して、軸長方向に摺動自在に係入する突部を設ける構成で行えばよい。分画板46を第2バックアップ軸45に対して回動不能にする構成も、上記と同様に構成すればよい。ブッシュ48は、分画板43、46の第1バックアップ軸42、第2バックアップ軸45に対する位置決め部材に相当する。
(本変形例の作用)
第1バックアップ軸42、及び第2バックアップ軸45にそれぞれ取り付けられるブッシュ48の軸長方向の長さが予め作業者等により測長されて既知であるとする。第1バックアップ軸42、及び第2バックアップ軸45にそれぞれブッシュ48及び分画板43,46が取り付けられた状態で、軸受14からカラー29の取付位置までの長さ、カラー29の厚み、軸受47と分画板43間のブッシュ48の軸長方向の長さ、各分画板43間のブッシュ48の軸長方向の長さ、各分画板43の厚みも同様にして既知とする。
第1バックアップ軸42、及び第2バックアップ軸45にそれぞれ取り付けられるブッシュ48の軸長方向の長さが予め作業者等により測長されて既知であるとする。第1バックアップ軸42、及び第2バックアップ軸45にそれぞれブッシュ48及び分画板43,46が取り付けられた状態で、軸受14からカラー29の取付位置までの長さ、カラー29の厚み、軸受47と分画板43間のブッシュ48の軸長方向の長さ、各分画板43間のブッシュ48の軸長方向の長さ、各分画板43の厚みも同様にして既知とする。
上記のように、各ブッシュ48の軸長方向の長さ等が既知であるため、カラー29と、カラー29に最近位の分画板43間の距離が作業者により算出できる。また、隣接する分画板43同士の距離はその間に介在するブッシュ48の長さが既知である。このため、それらの距離、長さを参考例1と同様に規制値とし、この規制値内に収まるように積層される、公差を考慮した切刃22の最大枚数がそれぞれ得られる。
以下、参考例1と同様にして、第1ロール20ではこれらの規制値内に収まるように切刃22を積層するとともに第2ロール40ではこれらの規制値内に収まるように切刃122を積層すればよい。そして、積層後は、参考例1と同様にして、側壁12、13に対して、第2バックアップ軸45、第2回転軸18、第1回転軸16、第1バックアップ軸42の順に組み付けて、第2ロール40の積層状態の切刃122には複数の分画板46により複数の切刃群に分画されるとともに、第1ロール20の積層状態の切刃22には複数の分画板43により複数の切刃群23に分画(すなわち、区分)される。第2ロール40に関しても同様である。この結果、切刃群23,123毎に、それらの厚みが管理され、ひいては剪断クリアランスが管理されて、第1ロール20と第2ロールの各切刃間の剪断クリアランスの管理を容易に行うことができる。
(参考例2)
次に参考例2のロール成形装置を図1、及び図9(a)を参照して説明する。なお、第1実施形態と同一構成については、同一番号を付して、その説明を省略し、異なる構成について説明する。
次に参考例2のロール成形装置を図1、及び図9(a)を参照して説明する。なお、第1実施形態と同一構成については、同一番号を付して、その説明を省略し、異なる構成について説明する。
参考例2では、第1回転軸16は、第1軸受としての軸受14に対してそれぞれ支持されて同軸上に配置された一対の支持軸50、52により構成されている。支持軸50、52は、第1支持軸に相当する。
(参考例2の作用)
参考例2のロール成形装置では、第1ロール20及び第2ロール40に設けられた分割軸54,154毎に、切刃22,122を積層して切刃群23、123を形成する。各分割軸54,154では、切刃群23、123の切刃22、122の数は、分割軸54,154の軸長方向の長さに収まるように設定されている。すなわち、切刃群23,123における切刃22,122の厚み公差分の最大合計値を含んだ切刃22,122の厚みの合計値が、分割軸54,154の軸長と同一かわずかに小さい値となるように、切刃22,122が選択されて組み付けられて切刃群23,123毎に、それらの厚みを管理し、ひいては剪断クリアランスを管理する。すなわち、このようにして、第1ロール20及び第2ロール40では、分割軸54,154毎に相対する切刃22,122の剪断クリアランスを管理している。このため、複数の切刃22,122を積層することにより構成した第1ロール20、第2ロール40の全長(全軸長)及び各ロールの切刃22,122の刃部26,126間の剪断クリアランスの管理を容易に行うことができ、剪断クリアランスを適正に保持することができる。
参考例2のロール成形装置では、第1ロール20及び第2ロール40に設けられた分割軸54,154毎に、切刃22,122を積層して切刃群23、123を形成する。各分割軸54,154では、切刃群23、123の切刃22、122の数は、分割軸54,154の軸長方向の長さに収まるように設定されている。すなわち、切刃群23,123における切刃22,122の厚み公差分の最大合計値を含んだ切刃22,122の厚みの合計値が、分割軸54,154の軸長と同一かわずかに小さい値となるように、切刃22,122が選択されて組み付けられて切刃群23,123毎に、それらの厚みを管理し、ひいては剪断クリアランスを管理する。すなわち、このようにして、第1ロール20及び第2ロール40では、分割軸54,154毎に相対する切刃22,122の剪断クリアランスを管理している。このため、複数の切刃22,122を積層することにより構成した第1ロール20、第2ロール40の全長(全軸長)及び各ロールの切刃22,122の刃部26,126間の剪断クリアランスの管理を容易に行うことができ、剪断クリアランスを適正に保持することができる。
参考例2では、第1実施形態の(1)〜(3)の効果の他、下記の特徴を有する。
(1) 参考例2のロール成形装置では、第1回転軸16は一対の支持軸50,52(第1支持軸)により構成し、両支持軸50,52間に連結固定した分割軸54を第1軸部材とした。又、第2回転軸18は一対の支持軸150,152(第2支持軸)により構成し、両支持軸150,152間に連結固定した分割軸154を第2軸部材とした。この結果、参考例2のロール成形装置によれば、分割軸54毎及び分割軸154毎に切刃22,122の厚み公差のばらつき分をキャンセルできる。
(1) 参考例2のロール成形装置では、第1回転軸16は一対の支持軸50,52(第1支持軸)により構成し、両支持軸50,52間に連結固定した分割軸54を第1軸部材とした。又、第2回転軸18は一対の支持軸150,152(第2支持軸)により構成し、両支持軸150,152間に連結固定した分割軸154を第2軸部材とした。この結果、参考例2のロール成形装置によれば、分割軸54毎及び分割軸154毎に切刃22,122の厚み公差のばらつき分をキャンセルできる。
(参考例2の変形例)
次に、参考例2の変形例を図9(b)、図9(c)及び図10(a)〜(d)を参照して説明する。
次に、参考例2の変形例を図9(b)、図9(c)及び図10(a)〜(d)を参照して説明する。
(図9(b)の変形例)
参考例2の分割軸54,154ではリブ55,155を設けたが、図9(b)の変形例ではリブ55,155が省略され、分割軸54,154の外径が分割軸54,154間において大小関係を有するように形成されている。図9(b)では説明の便宜上、2つの分割軸54,154のそれぞれの外径に大小関係を示すため、さらに、C,Dの符号を付加する。すなわち、54C,54D,154C,154Dの外径の大小関係は、「分割軸54C,154Cの外径>分割軸54D,154Dの外径」としている。なお、分割軸の数は2個以上であって、それらの外径の大小関係があれば数を限定するものではない。なお、リテーナ数は下記の参考例でも上記と同様に限定するものではない。
参考例2の分割軸54,154ではリブ55,155を設けたが、図9(b)の変形例ではリブ55,155が省略され、分割軸54,154の外径が分割軸54,154間において大小関係を有するように形成されている。図9(b)では説明の便宜上、2つの分割軸54,154のそれぞれの外径に大小関係を示すため、さらに、C,Dの符号を付加する。すなわち、54C,54D,154C,154Dの外径の大小関係は、「分割軸54C,154Cの外径>分割軸54D,154Dの外径」としている。なお、分割軸の数は2個以上であって、それらの外径の大小関係があれば数を限定するものではない。なお、リテーナ数は下記の参考例でも上記と同様に限定するものではない。
(図9(c)の変形例)
本変形例では、図9(c)、図10(a)、(b)に示すように分割軸は第1回転軸16の支持軸50、52、及び第2回転軸18の支持軸150、152に対しては偏心して連結固定されている。図9(c)では説明の便宜上、2つの分割軸54(154)の偏心方向を区別するため、さらに分割軸54の番号にE,Fの符号を付加する。すなわち、分割軸54E,154Eと分割軸54F,154Fは相互に180度反対方向に偏心して支持軸50,52,150,152に対して第1ロール、第2ロールの回転方向とは逆方向に螺合されている。なお、支持軸同士は、ノックピン56、156により、相互に回転位相がずれないように連結固定されるとともに、分割軸54F、154Fの端面の突部54gが、分割軸54E,154Eの嵌合孔に対して嵌合されている。
本変形例では、図9(c)、図10(a)、(b)に示すように分割軸は第1回転軸16の支持軸50、52、及び第2回転軸18の支持軸150、152に対しては偏心して連結固定されている。図9(c)では説明の便宜上、2つの分割軸54(154)の偏心方向を区別するため、さらに分割軸54の番号にE,Fの符号を付加する。すなわち、分割軸54E,154Eと分割軸54F,154Fは相互に180度反対方向に偏心して支持軸50,52,150,152に対して第1ロール、第2ロールの回転方向とは逆方向に螺合されている。なお、支持軸同士は、ノックピン56、156により、相互に回転位相がずれないように連結固定されるとともに、分割軸54F、154Fの端面の突部54gが、分割軸54E,154Eの嵌合孔に対して嵌合されている。
なお、本変形例では、分割軸は相互に180度反対方向に偏心したが、偏心方向は隣接する分割軸相互に異なる方向であればよい。この偏心により、図9(c)に示すように隣接する分割軸間に一方が他方より軸長方向とは直交する方向に偏位した段差部57,157が形成されている。この段差部57,157が切刃の軸長方向の移動を規制する規制手段に相当する。
なお、この変形例のさらなる変形としては、図10(c)、(d)に示すように、円柱状の分割軸の代わりに、断面四角状の分割軸54E,54F,154F,154Eとしてもよい。また、分割軸の断面形状は、円柱状、断面四角状以外の形状、例えば断面多角形をなす形状、断面楕円形をなす形状等があり限定されるものではない。また、分割軸の断面形状を互いに異なる形状とし、当該分割軸同士を第1回転軸16の支持軸50,52、或いは第2回転軸18の支持軸150,152に連結した際、当該両分割軸端面の一部の部分は相互に当接するが、いずれか一方、または両方の端面には当接していない段差部を形成する形状としてもよい。この場合、この段差部が切刃の軸長方向の移動を規制する規制手段となる。
(参考例3)
次に、参考例3のロール成形装置を図11、図12(a)及び図12(b)を参照して説明する。
次に、参考例3のロール成形装置を図11、図12(a)及び図12(b)を参照して説明する。
参考例3のロール成形装置では、図11に示すように、第1ロール20及び第2ロール40の構成が第1実施形態と異なっている。なお、第2ロール40の構成は、第1ロール20と同様の構成のため、第1ロール20を代表的に説明し、第2ロール40の各構成において、第1ロール20の構成に同一又は相当する構成については、第1ロール20の構成に付した番号に対して「100」を加算した番号を付してその説明を省略する。
参考例3では、第1実施形態の構成中、リテーナ21を省略する代わりに、複数の切刃22が第1回転軸16に対してキー連結されている。すなわち、図11に示すように第1回転軸16の周面に形成されたキー溝16cに嵌合固定された単一のキー58により、複数の切刃22が固定されている。
また、図11に示すように凹部60に隣接する一方のリブ59にも単数又は複数の切刃22が積層されている。なお、参考例3では、リブ59の厚みは単一の切刃22分の厚みとしている。リブ59に載る切刃22は、略リング状に形成されて第1回転軸16の挿通を許容する貫通孔22aを有するとともに、リブ59の外形に当接するコ字状の凹部22cを有する。なお、リブ59の数は限定するものではない。
参考例3では、リブ59に載った切刃22と1つの凹部60に積層された切刃22とにより図11に示すように一組の切刃群23が構成されて、この切刃群23を2組有するように構成されている。また、キー58の軸長方向の両端において、第1回転軸16には一対のカラー29が固定されている。
なお、第2回転軸18では図12(b)のキー158はキー溝18cに嵌合固定されている。
参考例3では、キー58が、単一の管理部材、第1クリアランス管理部、第1キーに相当する。キー溝16cが第1キー溝に相当する。また、リブ59は、第1分画部に相当する。また、第2ロール40に設けられたキー158が、単一の管理部材、第2クリアランス管理部、第2キーに相当する。キー溝18cが第2キー溝に相当する。また、リブ159は、第2分画理部に相当する。また、リブ59,159は軸長方向の切刃の移動を規制する規制手段(規制部材)に相当する。
参考例3では、キー58が、単一の管理部材、第1クリアランス管理部、第1キーに相当する。キー溝16cが第1キー溝に相当する。また、リブ59は、第1分画部に相当する。また、第2ロール40に設けられたキー158が、単一の管理部材、第2クリアランス管理部、第2キーに相当する。キー溝18cが第2キー溝に相当する。また、リブ159は、第2分画理部に相当する。また、リブ59,159は軸長方向の切刃の移動を規制する規制手段(規制部材)に相当する。
(参考例3の作用)
参考例3のロール成形装置では、第1ロール20及び第2ロール40に設けられたキー58、158の凹部60とリブ59毎に、及び凹部160とリブ159毎に、切刃22,122を積層して複数の切刃群23、123を形成する。すなわち、切刃群23,123における切刃22,122の厚み公差分の最大合計値を含んだ切刃22,122の厚みの合計値が、凹部60とリブ59,凹部160とリブ159の軸長方向の長さと同一かわずかに小さい値となるように、切刃22,122が選択されて組み付けられて管理する。このようにして、第1ロール20及び第2ロール40では、キー58,158で切刃群23の厚みを管理されて、それぞれが、第1回転軸16、第2回転軸18にそれぞれ相対して取付固定されて、第1ロール20及び第2ロール40においてそれぞれ取付けられて相対する切刃22,122の剪断クリアランスを管理している。
参考例3のロール成形装置では、第1ロール20及び第2ロール40に設けられたキー58、158の凹部60とリブ59毎に、及び凹部160とリブ159毎に、切刃22,122を積層して複数の切刃群23、123を形成する。すなわち、切刃群23,123における切刃22,122の厚み公差分の最大合計値を含んだ切刃22,122の厚みの合計値が、凹部60とリブ59,凹部160とリブ159の軸長方向の長さと同一かわずかに小さい値となるように、切刃22,122が選択されて組み付けられて管理する。このようにして、第1ロール20及び第2ロール40では、キー58,158で切刃群23の厚みを管理されて、それぞれが、第1回転軸16、第2回転軸18にそれぞれ相対して取付固定されて、第1ロール20及び第2ロール40においてそれぞれ取付けられて相対する切刃22,122の剪断クリアランスを管理している。
参考例3では、第1実施形態の(1)〜(3)の効果の他、下記の特徴を有する。
(1) 参考例3のロール成形装置では、第1クリアランス管理部である単一の管理部材として、第1回転軸16に形成されたキー溝16c(第1キー溝)に対して嵌合して第1ロール20に配置された複数の切刃22を固定するキー58(第1キー)を有する。そして、キー58には複数の切刃22を複数の積層状態の切刃群23に区分可能に管理するリブ59(第1分画部)が複数設けられている。また、参考例3のロール成形装置では、第2クリアランス管理部である単一の管理部材として、第2回転軸18に形成されたキー溝18c(第2キー溝)に対して嵌合して第2ロール40に配置された複数の切刃122を固定するキー158(第2キー)を有する。そして、キー158には複数の切刃122を複数の積層状態の切刃群123に区分可能に管理するリブ159(第2分画部)が複数設けられている。この結果、切刃厚み公差の積み上げによる第1ロールと第2ロールの剪断クリアランスが過小又は過大とならないように切刃群毎に積層方向の厚みを管理できる。この結果、第1区分管理部及び第2区分管理部が管理する切刃群毎に切刃の厚み公差のばらつき分がキャンセルできる。
(1) 参考例3のロール成形装置では、第1クリアランス管理部である単一の管理部材として、第1回転軸16に形成されたキー溝16c(第1キー溝)に対して嵌合して第1ロール20に配置された複数の切刃22を固定するキー58(第1キー)を有する。そして、キー58には複数の切刃22を複数の積層状態の切刃群23に区分可能に管理するリブ59(第1分画部)が複数設けられている。また、参考例3のロール成形装置では、第2クリアランス管理部である単一の管理部材として、第2回転軸18に形成されたキー溝18c(第2キー溝)に対して嵌合して第2ロール40に配置された複数の切刃122を固定するキー158(第2キー)を有する。そして、キー158には複数の切刃122を複数の積層状態の切刃群123に区分可能に管理するリブ159(第2分画部)が複数設けられている。この結果、切刃厚み公差の積み上げによる第1ロールと第2ロールの剪断クリアランスが過小又は過大とならないように切刃群毎に積層方向の厚みを管理できる。この結果、第1区分管理部及び第2区分管理部が管理する切刃群毎に切刃の厚み公差のばらつき分がキャンセルできる。
(参考例3の変形例)
次に、参考例3の変形例を図13(a)及び図13(b)を参照して説明する。
(図13(a)の変形例)
参考例3では、単一のキー58,158により、それぞれ第1ロール20及び第2ロール40の切刃22,122を切刃群23,123に区分して切刃群23,123毎に、それらの厚みを管理し、ひいては剪断クリアランスを管理するようにしたが、図13(a)の変形例では、キー58を同じ大きさのキーとなるように2つ分割にしたものである。この例では、キー58の軸長方向の同じ一端部側にリブ59,159が設けられている。これらの複数のキー58,158により切刃群23,123毎に、それらの厚みを管理し、ひいては剪断クリアランスを管理する。なお、三つ以上にキー58、158を分割してもよい。
次に、参考例3の変形例を図13(a)及び図13(b)を参照して説明する。
(図13(a)の変形例)
参考例3では、単一のキー58,158により、それぞれ第1ロール20及び第2ロール40の切刃22,122を切刃群23,123に区分して切刃群23,123毎に、それらの厚みを管理し、ひいては剪断クリアランスを管理するようにしたが、図13(a)の変形例では、キー58を同じ大きさのキーとなるように2つ分割にしたものである。この例では、キー58の軸長方向の同じ一端部側にリブ59,159が設けられている。これらの複数のキー58,158により切刃群23,123毎に、それらの厚みを管理し、ひいては剪断クリアランスを管理する。なお、三つ以上にキー58、158を分割してもよい。
(図13(b)の変形例)
参考例3では、単一のキー58,158により、それぞれ第1ロール20及び第2ロール40の切刃22,122を切刃群23,123に区分して切刃群23,123毎に、それらの厚みを管理し、ひいては剪断クリアランスを管理するようにしたが、図13(b)の変形例では、キー58を2つ分割にして、外径の大なるキー58aと外径の小なるキー58bが設けられるとともに、リブ59、159が省略されている。
参考例3では、単一のキー58,158により、それぞれ第1ロール20及び第2ロール40の切刃22,122を切刃群23,123に区分して切刃群23,123毎に、それらの厚みを管理し、ひいては剪断クリアランスを管理するようにしたが、図13(b)の変形例では、キー58を2つ分割にして、外径の大なるキー58aと外径の小なるキー58bが設けられるとともに、リブ59、159が省略されている。
(第2実施形態:請求項2のサポート)
次に、第2実施形態を図14(a)〜図14(c)を参照して説明する。第2実施形態は第1実施形態の構成中、図14(c)に示すように、第1ロール20及び第2ロール40の複数の切刃22,122は、それぞれ円形リング状のシム64,164を介して第1実施形態の第1回転軸16,第2回転軸18に対しリテーナ21,121を介して積層した状態で取付けられている。シム64,164は、リテーナ21,121のキー溝21e,121e及びシム64,164に設けられた溝64a,164aに嵌合されたキー24a,124aにより回動不能に取り付けられている。また、積層状態の切刃22,122(シム64,164)群の全体は、第1回転軸16,第2回転軸18に固定された一対のカラー29,129により挟着されている。
次に、第2実施形態を図14(a)〜図14(c)を参照して説明する。第2実施形態は第1実施形態の構成中、図14(c)に示すように、第1ロール20及び第2ロール40の複数の切刃22,122は、それぞれ円形リング状のシム64,164を介して第1実施形態の第1回転軸16,第2回転軸18に対しリテーナ21,121を介して積層した状態で取付けられている。シム64,164は、リテーナ21,121のキー溝21e,121e及びシム64,164に設けられた溝64a,164aに嵌合されたキー24a,124aにより回動不能に取り付けられている。また、積層状態の切刃22,122(シム64,164)群の全体は、第1回転軸16,第2回転軸18に固定された一対のカラー29,129により挟着されている。
シム64は、第1シム、第1クリアランス管理部に相当する。シム164は、第2シム、第2クリアランス管理部に相当する。
(第2実施形態の作用)
本実施形態では、切刃22,122毎に、厚みが管理されたシム64,164が固定されている。そして、第1ロール20及び第2ロール40では、それらの切刃22,122が積層されて第1回転軸16、第2回転軸18のリテーナ21,121にそれぞれ相対して取付固定されて、相対する切刃22,122の剪断クリアランスが管理される。
(第2実施形態の作用)
本実施形態では、切刃22,122毎に、厚みが管理されたシム64,164が固定されている。そして、第1ロール20及び第2ロール40では、それらの切刃22,122が積層されて第1回転軸16、第2回転軸18のリテーナ21,121にそれぞれ相対して取付固定されて、相対する切刃22,122の剪断クリアランスが管理される。
(第2実施形態の変形態様)
図15(a)、(b)は、第2実施形態の変形態様である。前記第2実施形態では円形リング状に形成された単一のシム64,164が、切刃22、122に連結されていたのに対して、本変形態様では、切刃22,122のリテーナ21、121に嵌合する貫通孔22a,122aに対して、複数のシム65,165が取付けられている。具体的には、貫通孔22a,122aの周部に複数の凹部22d,122dが凹設され、凹部22d,122d内にシム65,165が嵌合されている。シム65,165の配置は、貫通孔22a,122aの中心から放射方向に延びるようにかつ、等ピッチで配置することが好ましい。
図15(a)、(b)は、第2実施形態の変形態様である。前記第2実施形態では円形リング状に形成された単一のシム64,164が、切刃22、122に連結されていたのに対して、本変形態様では、切刃22,122のリテーナ21、121に嵌合する貫通孔22a,122aに対して、複数のシム65,165が取付けられている。具体的には、貫通孔22a,122aの周部に複数の凹部22d,122dが凹設され、凹部22d,122d内にシム65,165が嵌合されている。シム65,165の配置は、貫通孔22a,122aの中心から放射方向に延びるようにかつ、等ピッチで配置することが好ましい。
そして、切刃22,122は、第2実施形態と同様に、クリアランス形成部28,128が形成されておらず、クリアランス形成部28,128の代わりにシム65の厚みと切刃22,122の厚みの差分をクリアランス形成部としている。
各シム65,165の厚み方向に位置する両側面は、それぞれ相互に同一平面であって互いに平行になるように形成されている。この変形態様においても、第2実施形態と同様の効果を奏することが可能である。なお、シムの平面形状は、限定するものではない。
(第3実施形態:請求項9のサポート)
第3実施形態を図16、図17(a)、(b)を参照して説明する。第3実施形態では、第1実施形態の構成において、切刃22、122のクリアランス形成部28,128を研削加工により形成する代わりに、切刃22、122のクリアランス形成部28,128を、固形粒子68及び流動剤69を含む充填剤70を塗布して形成しているところが異なっている。
第3実施形態を図16、図17(a)、(b)を参照して説明する。第3実施形態では、第1実施形態の構成において、切刃22、122のクリアランス形成部28,128を研削加工により形成する代わりに、切刃22、122のクリアランス形成部28,128を、固形粒子68及び流動剤69を含む充填剤70を塗布して形成しているところが異なっている。
(第4実施形態:請求項4のサポート)
第4実施形態を図18(a)〜(c)を参照して説明する。
第4実施形態では、第1実施形態の構成において、切刃22、122のクリアランス形成部28,128を研削加工により形成する代わりに、皮膜処理としての表面処理により薄膜層としてのクリアランス形成部28、128が得られていることが異なっている。薄膜層からなるクリアランス形成部28,128は、第1クリアランス管理部及び第2クリアランス管理部に相当する。
第4実施形態を図18(a)〜(c)を参照して説明する。
第4実施形態では、第1実施形態の構成において、切刃22、122のクリアランス形成部28,128を研削加工により形成する代わりに、皮膜処理としての表面処理により薄膜層としてのクリアランス形成部28、128が得られていることが異なっている。薄膜層からなるクリアランス形成部28,128は、第1クリアランス管理部及び第2クリアランス管理部に相当する。
第4実施形態では下記の特徴がある。
(1) 本実施形態では、第1クリアランス管理部及び第2クリアランス管理部として切刃の側面に被膜処理により形成されたクリアランス形成部28,128(薄膜層)を形成している。この結果、切刃の側面に対して皮膜処理を行うことにより、剪断クリアランスを確保して管理できる。
(1) 本実施形態では、第1クリアランス管理部及び第2クリアランス管理部として切刃の側面に被膜処理により形成されたクリアランス形成部28,128(薄膜層)を形成している。この結果、切刃の側面に対して皮膜処理を行うことにより、剪断クリアランスを確保して管理できる。
(第5実施形態:請求項5のサポート)
第5実施形態を図19(a)〜(c)を参照して説明する。
第5実施形態では、第1実施形態の構成において、切刃22、122のクリアランス形成部28,128を研削加工により形成する代わりに、切刃22,122の側面にクリアランス形成部28、128として弾性体としての弾性層を形成したり、或いは切刃22,122とは独立して弾性体を挟み込むようにしたところが第1実施形態と異なっている。なお、弾性体の配置は、切刃の片面のみ、或いは両面でもよい。弾性体は、例えば、SBR(スチレンブタジエンゴム)、シリコーンゴム、天然ゴム、発泡体、PETフィルム等が適用できる。また、弾性体は、その片面あるいは両面に粘着剤を設けたものでもよく、例えば、市販の弾性体基材に粘着層を設けた両面テープ等が適用できる。
第5実施形態を図19(a)〜(c)を参照して説明する。
第5実施形態では、第1実施形態の構成において、切刃22、122のクリアランス形成部28,128を研削加工により形成する代わりに、切刃22,122の側面にクリアランス形成部28、128として弾性体としての弾性層を形成したり、或いは切刃22,122とは独立して弾性体を挟み込むようにしたところが第1実施形態と異なっている。なお、弾性体の配置は、切刃の片面のみ、或いは両面でもよい。弾性体は、例えば、SBR(スチレンブタジエンゴム)、シリコーンゴム、天然ゴム、発泡体、PETフィルム等が適用できる。また、弾性体は、その片面あるいは両面に粘着剤を設けたものでもよく、例えば、市販の弾性体基材に粘着層を設けた両面テープ等が適用できる。
クリアランス形成部28,128は、第1クリアランス管理部及び第2クリアランス管理部に相当する。
(第5実施形態の作用)
このようにクリアランス形成部28,128を切刃22,122間に挟み込み、カラー29,129により強圧して挟み込むことにより、弾性体(クリアランス形成部28,128)は切刃22,122の公差分を吸収する。
(第5実施形態の作用)
このようにクリアランス形成部28,128を切刃22,122間に挟み込み、カラー29,129により強圧して挟み込むことにより、弾性体(クリアランス形成部28,128)は切刃22,122の公差分を吸収する。
第5実施形態では下記の特徴がある。
(1) 本実施形態のロール成形装置は、切刃22,122とは異なる材質の第1クリアランス管理部及び第2クリアランス管理部として、切刃22,122間に配置された弾性体としている。この結果、切刃間に弾性体を介在させることにより、剪断クリアランスを確保して管理できる。また、切刃間に弾性体を挟むことにより、切刃の厚みのばらつき(公差分)が吸収できる。また、剪断クリアランスの形成ができ、切刃厚みの公差の緩和ができるため、旋削によるクリアランス形成部の形成を行う必要がないため、切刃のコスト低減ができる。又、全体の積層状態の切刃のセット管理を行う必要がなく、その管理の煩雑性から開放されるとともに、ロール成形装置の切刃の公差を考慮した組み付け工数及びそのコストの低減ができる。
(1) 本実施形態のロール成形装置は、切刃22,122とは異なる材質の第1クリアランス管理部及び第2クリアランス管理部として、切刃22,122間に配置された弾性体としている。この結果、切刃間に弾性体を介在させることにより、剪断クリアランスを確保して管理できる。また、切刃間に弾性体を挟むことにより、切刃の厚みのばらつき(公差分)が吸収できる。また、剪断クリアランスの形成ができ、切刃厚みの公差の緩和ができるため、旋削によるクリアランス形成部の形成を行う必要がないため、切刃のコスト低減ができる。又、全体の積層状態の切刃のセット管理を行う必要がなく、その管理の煩雑性から開放されるとともに、ロール成形装置の切刃の公差を考慮した組み付け工数及びそのコストの低減ができる。
・ 第3実施形態の充填剤70の使用によるクリアランス形成部28,128の形成は第2実施形態、第2実施形態の変形態様、第4実施形態、第5実施形態を除いて、適用可能してもよい。
Claims (5)
- 複数の切刃同士を積層した第1ロール及び第2ロールを、一対の第1軸受にて支持された第1回転軸及び一対の第2軸受にて支持された第2回転軸に対してそれぞれ固定支持して対向配置し、前記第1回転軸及び第2回転軸の回転により両ロールを回転してワークをロール成形するロール成形装置において、
前記第1ロール及び第2ロールには、それぞれ前記第1ロール及び第2ロールに積層した前記複数の切刃に対して、該切刃とは異なる部材又は切刃とは異なる材質で形成されるとともに剪断クリアランスを管理する第1クリアランス管理部及び第2クリアランス管理部が付設され、
前記第1クリアランス管理部及び第2クリアランス管理部は、それぞれ前記複数の切刃を群毎に積層して該群毎の切刃の厚みをそれぞれ管理する複数の管理部材からなり、又は前記複数の切刃を複数の積層状態の切刃群に分画して管理する単一の管理部材によりそれぞれ構成されており、
前記第1クリアランス管理部の管理部材が、前記第1回転軸に対して貫通固定された第1リテーナであり、
前記第2クリアランス管理部の管理部材が、前記第2回転軸に対して貫通固定された第2リテーナであり、
前記第1リテーナ、及び前記第2リテーナの外周面には軸長方向の切刃の移動を規制するリブが設けられ、
または、
前記第1リテーナ及び前記第2リテーナが複数の場合は、相互に隣り合うリテーナが異なる外径を有すること、相互に隣り合うリテーナの前記貫通固定が偏心していること、及び相互に隣り合う形状が異なって段差部が形成されていることのいずれか1つが選択されて軸長方向の切刃の移動を規制することを特徴とするロール成形装置。 - 前記切刃とは異なる部材である第1クリアランス管理部が第1回転軸の各切刃毎に取付けられて第1回転軸と前記切刃間に介在して設けられた複数の第1シムであり、切刃とは異なる部材である第2クリアランス管理部が第2回転軸の各切刃毎に取付けられて第2回転軸と前記切刃間に介在して設けられた複数の第2シムであり、前記第1シムと前記第2シムの厚みで前記剪断クリアランスが管理されていることを特徴とする請求項1に記載のロール成形装置。
- 前記切刃間には充填剤が介在され、該充填剤には固形粒子が含まれていることを特徴とする請求項1に記載のロール成形装置。
- 前記第1クリアランス管理部及び第2クリアランス管理部は、切刃の側面に被膜処理により形成された薄膜層であることを特徴とする請求項1に記載のロール成形装置。
- 切刃とは異なる材質の第1クリアランス管理部及び第2クリアランス管理部は、切刃間に配置された弾性体であることを特徴とする請求項1に記載のロール成形装置。
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