JP2550354B2 - 異種材料係合の切り下げ部の成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 開示技術は、路面に僅かな設定高さを介した状態で走
行自在な鉄軌条走行式のリニアモーターカーの路面側の
誘導用の二次側プレート等の技術分野に属する。

〈要旨の概要〉 而して、この出願の発明は、例えば、鉄軌条走行式の
リニアモーターカーの一次側に対し路面に形成する二次
側プレートの軟鋼プレート等の一方の長尺材料の接合面
に形成する切下げ部に他方のアルミプレート等の長尺材
料の接合面の凸条部を密接に係合して隅々にまで亘り緊
密に締結するに用いる該一方の長尺材料の接合面の切下
げ部の成形方法に関する発明であり、特に、最初該一方
の材料の接合面に盛り上り部と谷部を隣合せて形成した
段差部を成形ローラの転圧成形により成形し、更には、
山形部を底部にして両側に盛り上り部を有する段差部を
形成し、次いで、該段差部の盛り上り部を成形ローラの
転圧により所定に押圧して傾斜するテーパ部を有する切
下げ部を形成するようにした異種材料係合の切下げ部の
成形方法に係る発明である。

〈従来の技術〉 周知の如く、交通機関は極めて重要な手段であり、そ
のうち、鉄道は高速で大量輸送が所定のスケジュールで
可能である等の点から、自動車輸送とは別に交通機関と
して極めて重要な位置を占めている。

しかしながら、情報伝達の高速化と共にかかる鉄道輸
送の高速化が望まれるようになった近時においてはその
振動や騒音が公害問題のクローズアップにつれて無視出
来ないものとされ、又、地下鉄等のトンネル構築等につ
いての大断面の地盤掘削に伴う工事量の増大とコストア
ップ等で静粛で無振動、且つ、施工経費の低減化等の多
くの利点から、鉄軌条走行式の所謂リニアモーターカー
が脚光を浴びるようになり、出願人による施工実施等一
部では実用化されるようになってきている。

而して、該種鉄軌条走行式のリニアモーターカーの一
次側に対し渦電流を介して駆動力を得る二次側プレート
はその材質的な面から良好な電気伝導性と高い透磁率を
有するものが必要であり、しかも、相当に強力な駆動力
を生じせしめる反力支持のため大きな剪断力に抗し得る
ものでなくてはならず、これらの様々な特性を有する材
料は一体物としては現段階の技術では得られず、したが
って、互いに良伝導性と高透磁率を独立して有する異種
材料相互を密着接合させた重合体を二次プレートとして
用いるようにされている。

即ち、例えば、第13図に示す様な二次側プレート１に
あっては高い透磁率を有する材料として軟鋼プレート２
を用い、これに電気的に良伝導性を有する材料としてア
ルミプレート３をしてプレス成形により該軟鋼プレート
２を挟持するように機械加工して皿ボルト４、４…によ
り機械的に一体結合するようにしたり、第14図に示す二
次側プレート１′の如く軟鋼プレート２に対しアルミプ
レート３を爆着手段５を行ってクラッド状に密着する等
の方法が採用されている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上述した如く、二次側プレートは稼動
時の強大な駆動力の反力に対する支持機能を有するべ
く、縦、横方向への剪断力に対抗する大きな抵抗力を具
備する必要があり、又、上下方向の剥離力に対する抗力
も充分に有しておかなければならない。

特に、地下鉄等にあっては年間、日時の温度較差や力
学的な振動を介しての熱挙動や剥離力付加に充分に抗さ
ねばならず、第13図に示す様な二次側プレート１や第14
図に示す様な二次側プレート１′では経時的に充分な抗
力を具備させることが出来ないという欠点があった。

特に、第13図に示す様なプレス手段による態様では機
械的な密着力や緊締力が経時的に緩む傾向にある難点が
あり、第14図に示す様な手段による二次側プレート１′
の態様ではその製造が極めて高価であり、コスト的に合
わないという不利点があった。

又、トンネルを用いる地下鉄等ではその環境が物理
的、化学的に著しく苛酷であり、軟鋼プレート２とアル
ミプレート３との接合面に腐蝕が生じて、経時的に二次
側プレートの機能を維持出来なくなりかねないという不
具合があった。

これに対処するに、二次側プレートに於ける、長手方
向の剪断力や剥離力に対する充分な抗力を得るべく、例
えば、第10図に示す様に、一方の材料の軟鋼プレート２
の切下げ部６に対する他方の材料のアルミプレート３の
凸条部７を密接して係合させたり、或は、第11図に示す
様に軟鋼プレート２側に片流れ式の切下げ部６′、６′
…を形成し、対応するアルミプレート３側の凸条部
７′、７′を係合するようにしたり、又、第12図に示す
様な山形部８を有する軟鋼プレート２の各両側の切下げ
部６′にアルミプレート３の凸条部７′を緊着係合させ
る態様が著しく有効であることが分ってきた。

しかしながら、かかる態様にあっては機械加工、例え
ば、切削加工等により切下げ部６、６′を長手方向に正
確に形成することは甚しく困難であり、又、可能である
場合にも著しくコスト高になるという難点がある。

〈発明の目的〉 この出願の発明の目的は上述従来技術に基づく鉄軌条
走行式のリニアモーターカーの二次側プレート等の長尺
の異種材料を緊密に係合する態様等での一方の長尺材料
の切下げ部の形成の問題点を解決すべき技術的課題と
し、特殊で複雑な加工装置を用いることなく比較的簡単
に長尺の素材料から切下げ部を形成することが出来、長
尺の異種材料相互を確実に緊着することが出来るように
して建設産業や機械装置製造産業における成形技術利用
分野に益する優れた異種材料係合の切下げ部の成形方法
を提供せんとするものである。

〈課題を解決するための手段・作用〉 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とするこの
出願の発明の構成は前述課題を解決するために、鉄軌条
走行式のリニアモーターカーの二次側の長尺プレート等
において、透磁率の高い軟鋼プレート等の一方の長尺材
料に対し電気伝導率の良好なアルミプレート等他方の長
尺材料のを前者の切下げ部と後者の凸条部の密接な係合
により緊着締結するに際し、一方の軟鋼プレート等の長
尺材料に切下げ部を成形するに、該一方の材料の接合面
に対し盛り上り部と谷部が隣合う一対の段差部を、更に
は、該一対の段差部の内側に山形部を底部に形成して成
形し、次いで、成形ローラの転圧等により段差部の盛り
上り部を押圧して塑性変形を介して接合面と面一にフラ
ット化して両側にテーパ形状の切下げ部を形成するよう
にした技術的手段を講じたものである。

〈実施例〉 次に、この出願の発明の実施例を第１〜９図に従って
説明すれば以下の通りである。尚、第10、11、12図を援
用し、第13、14図と同一態様部分は同一符号を用いて説
明するものとする。

図示実施例は鉄軌条走行式のリニアモーターカーの二
次側プレートの下側の一方の長尺材料としての高い透磁
率を有する軟鋼プレート２に対し上側の他方の長尺材料
としての良電気伝導性のアルミプレート３を切下げ部
６′を介して密着係合するに際しての該軟鋼プレート２
側の切下げ部６′を形成する態様である。

第１〜３図に示す実施例は第11図に示す片流れ式の切
下げ部６′を下側の軟鋼プレート２の上面に形成する態
様である。

而して、まず、第１図に示す様に、上側の接合面９を
フラットに形成した素材の軟鋼プレート２の該接合面９
の所定部位に第２図に示す様に、両側面がフラットで周
面が設定彎曲テーパ形状に形成した成形ローラ10を押圧
当接して所定の押圧力により押圧しながら転動させる
と、当該第２図に示す様に、軟鋼プレート２の接合面９
には上向きに突出部11の肉盛り上がり部が、又、下側に
は谷部が所定の高さ、深さを有して形成された段差部12
が、そして、谷部の他端部には僅かな肉の盛り上がり部
13が形成される。

そして、この成形プロセスを所定回数反復することに
より、該肉の盛り上がり部13を設定通りに側部に有する
段差部12が形成される。

そこで、第３図に示す様に、周面が軸方向に滑らかな
成形ローラ10′を段差部の両側を含めて押圧裡に転動さ
せると、該段差部12の突出部11、及び、肉の盛り上がり
部13は一般部の接合面９と同様に面一にされてフラット
になり、谷部12を含めて片流れテーパ形状の切下げ部
６′が形成される。

このプロセスにより盛り上り部13は押圧されて該切下
げ部６′には圧縮残留応力が形成され、二次側プレート
の稼動中の腐蝕割れ等の防止機能が付与される。

したがって、アンダーカット等の切削加工等の難しい
成形加工をせずに該切下げ部６′を形成することが出来
る。

次に、第12図に示す様な山形部８を内側に有する両サ
イドに切下げ部６′、６′を有する凹部を成形するに際
しては第４図に示す様に、第１図同様接合面９がフラッ
トに予め成形された素材の軟鋼プレート２に対し該接合
面９の所定部位に第５図に示す様に、Ｖ溝を有するキャ
リバー型の成形ローラ10″を接合面９に押圧して転動さ
せることにより、接合面９の内部に山形部８を有し両側
に垂直な谷部を形成された突出部11、11を有して肉の盛
り上がり部が形成され、当該第５図に示す成形を反復す
ることにより、所定深さの谷部と両側の突出部11、11が
形成され、そこで、第６図に示す様に、周面が軸方向に
滑らかな成形ローラ10′を両突出部11、11に押圧させて
所定回数転動させることにより、該両突出部11、11は内
側に塑性的に押し込まれて切下げ部６′、６′を両側に
形成した凹部が設計通りに形成される。

次に、第10図に示す様な台形の突出型の切下げ部６を
形成するに際しては、第７図に示す様に、軟鋼プレート
２の接合面９側に予め断面方形の突出部14を所定に形成
し、次いで、第８図に示す様に、内側がＭ型の成形ロー
ラ10を突出部14に押圧させて両サイドを挾装しながら
転動することにより、突出部14にはＭ型の凹部14′が形
成され、そこで、第９図に示す様に、周面が軸方向に滑
らかな成形ローラ10′を該突出部14に押圧して所定回数
転動することにより突出部14の表面がフラットな面15に
形成され、その結果、両サイドには切下げ部６″、６″
が設計通りに形成することが出来る。

したがって、突出部、段差部を有する第12図に示す様
な軟鋼プレート２の接合面９に於ける所望形状の切下げ
部６′が切削加工等をなくして設計通りに形成すること
が出来る。

尚、この出願の発明の実施態様は上述各実施例に限る
ものでないことは勿論であり、例えば、第10、11、12図
に示すアルミプレート３に対する軟鋼プレート２側の切
下げ部６、６′に係合する凸条部も上述操作を逆にさせ
ることにより全く同様に成形することが出来る等種々の
態様が採用可能である。

又、適用対象は鉄軌条走行式のリニアモーターカーの
二次側プレートの異種材料に対するものばかりではな
く、例えば、電車線や工作機械等反復する振動を介して
の剪断力や剥離力が作用するような装置や構造物の部材
に対しても適用出来ることは勿論のことである。

〈発明の効果〉 以上、この出願の発明によれば、鉄軌条走行式のリニ
アモーターカーの二次側プレート等種々の前提条件から
異種材料による密着緊締重合体を緊結させる切下げ部の
成形方法において、一方の材料の接合面に対する切下げ
部が切削加工等ではなく成形ローラやプレス加工のみで
行えるために成形がし易く、低コストで出来るという利
点があり、特に、テーパ面の長さが大きく、深みが大き
い切下げ部の成形がし易いという優れた効果が奏され
る。

そして、設備も比較的に簡単で、用いる治具もシンプ
ルで良いために、成形装置のコストも高くならず、その
制御や管理もし易いという効果もある。

又、成形が成形ローラやプレス成形のため、切下げ部
の加工部が押圧力により圧縮残留応力を付与され、腐蝕
割れ等に対する強度が増加されるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１〜第10図はこの出願の発明の実施例の説明図であ
り、第１〜３図は１実施例の成形プロセスの部分断面
図、第４、５、６図は別の実施例の成形プロセスの断面
図、第７、８、９図は他の実施例の成形プロセスの部分
断面図、第10、11、12図は製品の部分断面図、第13、14
図は従来技術に基づく製品の断面図である。 １……材料、７……凸条部、６……切下げ部、９……接
合面、10、10′、10″……成形ローラ、12……段差部、
11……盛り上り部

フロントページの続き (72)発明者 公江 茂樹 兵庫県明石市川崎町１番地１号 川崎重 工業株式会社明石工場内 (72)発明者 浅利 宏温 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番 １号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (56)参考文献 特開 昭48−65413（ＪＰ，Ａ) 実公 昭45−3645（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一方の長尺材料の接合面に形成した切下げ
   部に他方の長尺材料の凸条部を塑性圧入を介して密接に
   係合する該一方の長尺材料の切下げ部の成形方法におい
   て、該一方の長尺材料の接合面に盛り上り部と谷部が隣
   合う段差部を形成し、次いで該段差部の盛り上り部を成
   形ローラによる転圧を介し押圧して上記接合面と面一に
   して切下げ部を形成するようにしたことを特徴とする異
   種材料係合の切下げ部の成形方法。
2. 【請求項２】一方の長尺材料の接合面に形成した切下げ
   部に他方の長尺材料の凸条部を密接に係合する該一方の
   長尺材料の切下げ部の成形方法において、該一方の長尺
   材料の接合面に山形部を底にし両側に盛り上り部と谷部
   が隣合う段差部を形成し、次いで該段差部の盛り上り部
   を成形ローラによる転圧を介し押圧して上記接合面に面
   一にして切り下げ部を形成するようにしたことを特徴と
   する異種材料係合の切下げ部の成形方法。