JP3819131B2 - ピストンリングの製造方法 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明はピストンリングの製造方法に関し、特に線材をリング形状に変形させて切断するいわゆる一本加工によるピストンリングの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のピストンリングの製造方法としては、例えば特公昭59−8454号公報に示されるようなものがある。従来のピストンリングの製造方法を実施する歪円リング成形機200について第4図に基づき説明する。
【0003】
歪円リング成形機200は、線材101を送り込む為の送りローラ102、線材101を所望の歪円形に成形するための第1乃至第4のローラ110、120、130、140、線材101を切断する切断刃103を有する。第1、第3ローラ110、130は線材で成形される略円形の外側に、第2、第4ローラ120、140はその内側に配置され、第1乃至第3ローラ110、120、130は固定して設けられる。更に、線材101の送りに同期して回転するカムローラ160が設けられ、カムローラ160と第4ローラ140とは連動機構161にて接続される。従って、第4ローラ140は、カムローラ160と連動機構161とにより構成される機械的なリンク機構によって、線材101の送り速度と同調して矢印C方向に移動可能に構成される。所望の歪円リング150の形状に応じて複数のカムローラ160を用意しておき、カムローラ160を付け替えることにより、多種多様の歪円リング150を製造することが可能となる。切断刃103は製造する歪円リング150の形状に応じて手動で位置合わせが為される。
【0004】
送りローラ102が線材101の供給を開始すると、第1乃至第3ローラ110、120、130との接触により線材101は一定の曲率に成形される。線材101は次に第4ローラ140と接触するが、この第4ローラ140の矢印C方向への動作により歪円形に成形される。このとき、第4ローラ140の動作と線材101の送り速度とをカムローラ160及び連動機構161による機械的なリンク機構で同調させることにより線材101の各部分をそれぞれ設定された曲率に変形し、所望の歪円リングを得る。ピストンリング1本分の歪円リング150の成形が終了した時に線材の送りを停止し、切断刃103で線材101を切断することにより1本の歪円リングが得られる。この切断部が合口部相当部分となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のピストンリングの製造方法では、線材の侵入角度や第1乃至第4ローラ110、120、130、140の配置を適正にしていないので合口部相当部分において斜め切りが起こりやすかった。又、第4ローラ140がカムローラ160及び連動機構161による機械的なリンク機構で動作するようになっているため、それらの機械的調整に時間がかかり、良品を得るまでのテスト巻廃材が多く生じた。特にカムローラ160については、歪円形リング150の形状に応じて形状の異なるものを複数製作用意しておく必要があり、倣いカムの作成が必要であった。又、このカムローラ160は、形状の異なる歪円形リング150を製造する度に付け替えを要し、この作業の度に微妙なずれが生じるため、同一の形状の歪円リング150を再現することが難しかった。更に、線材の送り停止中も第3ローラ130が線材101に接触している為、第3ローラ130の曲げの影響が残るという不都合があった。更に又、歪円成形時に線材101のねじれを矯正するための手段が講じられていなかったために歩留りが悪く、線材101の無駄を回避するためには歪円リング150の軸方向の歪を別の工程で正さなければならなかった。加えて、切断刃103の位置調整を手動で行っていたため、切断刃103の位置調整に時間を要するという難点もあった。
【0006】
そこで本発明は、第1乃至第4ローラの配置を適正にして合口部相当部分における斜め切りを防止し、機械的調整およびカムローラの取付作業の手間を要さず、歪円形リングの形状により複数のカムローラを製作用意しておく必要もなく、製品の再現性が高く、製造された歪円リングの形状に第3ローラの曲げの影響が残らず、歪円リングの軸方向の歪を別の工程で正す必要がなく、切断刃の位置調整に煩わされないピストンリングの製造方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、線材を送りローラから供給し、該送りローラから供給された該線材を第1ローラ、第2ローラ、第3ローラの順に接触させ、該第1乃至第3の3個のローラの接触によって該線材を一定の曲率に成形し、一定の曲率に成形された該線材を可動の第4ローラによって歪円リングに成形し、該線材を所望の歪円形に成形するようNC制御により該第4ローラの変位を制御し、ピストンリング1本分の歪円リングの成形が終了した時に該線材の送りを停止して該線材を切断するピストンリングの製造方法であって、該線材の送り停止の際に第3ローラがNC制御により該線材から離間する位置へ移動するピストンリングの製造方法を提供している。
【0010】
又更に本発明は、線材を送りローラから供給し、該送りローラから供給された該線材を該線材の長手方向1面に対向する第1ローラ、該長手方向1面に対向する面に対向する第2ローラ、該長手方向1面に対向する第3ローラの順に接触させ、該第1乃至第3の3個のローラの接触によって該線材を一定の曲率に成形し、
一定の曲率に成形された該線材を可動の第4ローラによって歪円リングに成形し、該線材を所望の歪円形に成形するようNC制御により該第4ローラの変位を制御し、ピストンリング1本分の歪円リングの成形が終了した時に該線材の送りを停止して該線材を切断するピストンリングの製造方法であって、該第1乃至第3のローラには該線材を挟み込む溝がそれぞれ成形され、該溝の深さはそれぞれ線材幅の1/3以下とし、歪円リング製造に使用する該線材の特性に応じて第1、第3ローラをそれらの中心線方向に移動し、該第1、第3ローラと第2ローラとの位置関係を調整することにより該線材のねじれを矯正するピストンリングの製造方法を提供している。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態によるピストンリングの製造方法について第1乃至3図に基づき説明する。
【0012】
本実施の形態に使用する歪円リング成形機100は、第1図に示されるように、線材1を送り込む為の送りローラ2、線材1を所望の歪円形に成形するための第1乃至第4のローラ10、20、30、40、線材1を切断するための切断刃3を有する。
【0013】
第1、第3ローラ10、30は略円形に成形された線材の外側に、第2、第4ローラ20、40はその内側に配置されている。第1、3ローラ10、30はそれぞれの軸心19、39方向に位置調整可能である。第3ローラ30はその軸心39に対して直角でかつ線材1の入力方向に垂直な方向に移動可能に設けられている。第4ローラ40は線材の入力方向に平行に移動可能に設けられている。第3、4ローラ30、40の変位は線材1の送り速度に基づきNC制御により制御される。
【0014】
ここで、第2図に示すように、第1乃至第3ローラ10、20、30のそれぞれの外周面には線材1を挟み込むための環状溝11、21、31が形成されている。環状溝11、21、31の深さsは線材1の幅t(成形後のリングの半径方向の幅)の1/5乃至1/3である。環状溝の深さsが線材1の幅tの1/5未満であると線材1が環状溝11、21、31から外れ易くなる。一方、1/3を越えると線材1のねじれの矯正が難しくなる。環状溝11、21、31の深さsを上記範囲に設定することにより、線材1の対向面は第1ローラ10の環状溝11と第2ローラの環状溝21とにより、及び第2ローラの環状溝21と第3ローラの環状溝31とにより十分な規制を受けると共に、これらローラの軸方向位置を調整することにより、環状溝11、21、31とは係合していない線材1部分において、変形が十分に許容され、線材1のねじれがリング成形と同時に矯正できる。尚、環状溝11、21、31の幅h(ローラ軸方向における幅)は線材1の厚みd(成形後のリングの軸方向の幅)と同じである。
【0015】
線材1の入力方向に垂直でかつ第1ローラの軸心19を含む平面18と線材1の入力方向に垂直でかつ第2ローラの軸心29を含む平面28との距離b、及び線材1の入力方向に垂直でかつ第3ローラの軸心39を含む平面38と該平面28との距離aは、線材1の切断時に歪円リング50の軸心59が平面28に位置するように調整される。換言すれば、切断時の切断面は、平面28の延長線上にあって、歪円リング50の軸心59を通る。そして歪円リングの形状の微調整は、第4ローラ40の変位を制御するNCプログラムを歪円リング50の形状毎に用意することによって為される。
【0016】
また、第3図に示すように、切断刃3は線材1の入力方向に垂直でかつ第2ローラ20の中心線29を含む平面28付近に位置し、切断刃3の位置及び向きはNC制御により歪円リング50の形状に応じて調整される。切断刃の位置は第2ローラ20に向かい又は第2ローラ20から離間する方向Cに調整可能で、切断刃3の向きは合口部相当部分における斜め切りを良好に防止するよう平面28に対して若干の角度θを為す範囲で微調整される。
【0017】
始めに線材1のねじれを矯正するために、第1、3ローラ10、30をそれぞれ軸心19、39方向に移動して、両者と第2ローラ20との相互の位置関係が調整される。この調整は歪円リング50成形に用いる線材1のねじれの性質及び材料特性に応じて行なわれる。調整後、第1乃至第3ローラ10、20、30の位置は固定される。
【0018】
次に送りローラ2が線材1の供給を開始すると、第1乃至第3ローラ10、20、30との接触により線材1は一定の曲率に成形される。そして一定の曲率に成形された線材1は第4ローラ40と接触するが、このとき第4ローラ40を矢印A方向及びその反対の方向に交互に変位させる。このことにより線材1が歪円形に成形される。第4ローラ40の動作と線材1の送り速度とは共にNC制御され、線材1の各部分はそれぞれ設定された曲率に変形して、所望の歪円リング50が得られる。
【0019】
ピストンリング1本分の歪円リング50成形が終了した時に、線材1の送りが停止される。この際に第3ローラ30をNC制御により矢印B方向へ移動させて、第3ローラ30を線材1から離間させる。
【0020】
最後に線材1を切断刃3によりピストンリングの合口相当部で切断するが、斜め切りを良好に防止するよう、切断刃3の位置及び向きはNC制御で調整される。
【0021】
本発明によるピストンリングの製造方法は上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。
【0022】
例えば、矢印A、Bの方向は図に示すような方向に限定されない。矢印Aは線材1の曲率を変化させうる限りのいかなる方向へも変位させることができ、矢印Bは線材1と離間するいかなる方向へも移動させうる。
【0028】
【発明の効果】
請求項1記載のピストンリングの製造方法によれば、線材の送り停止の際に第3ローラがNC制御により線材から離間する位置へ移動するので、切断時に第3ローラによる曲げの影響が線材中に残らず、所望の通りの形状の歪円リングを製造することができる。
【0029】
請求項2記載のピストンリングの製造方法によれば、第1乃至第3のローラには線材を挟み込む溝がそれぞれ成形され、溝の深さはそれぞれ線材幅の1/5乃至1/3として、線材の溝と係合していない部分の面積を大きく提供できるので、歪円リング製造に使用する線材の特性に応じて第1、第3ローラをそれらの軸心方向に移動し、第1、第3ローラと第2ローラとの位置関係を調整することにより線材のねじれを十分に矯正できる。従って成形後の歪円リングの軸方向の歪を別の工程で矯正する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のピストンリングの製造方法で使用する歪円リング成形機の構成を示す概略図。
【図2】本発明のピストンリングの製造方法で使用する第1乃至第3ローラの形状を示す図であり、(A)は第1乃至第3ローラを示す平面図、(B)は第1、第2ローラを示す平面図。
【図3】本発明のピストンリングの製造方法で使用する歪円リング成形機の第1乃至第4ローラ及び切断刃の位置関係を示す概略図。
【図4】従来のピストンリングの製造方法で使用する歪円リング成形機示す概略図
【符号の説明】
1 線材
2 送りローラ
3 切断刃
10 第1ローラ
20 第2ローラ
30 第3ローラ
40 第4ローラ
11、21、31 溝
Claims (2)
- 線材を送りローラから供給し、
該送りローラから供給された該線材を第1ローラ、第2ローラ、第3ローラの順に接触させ、該第1乃至第3の3個のローラの接触によって該線材を一定の曲率に成形し、
一定の曲率に成形された該線材を可動の第4ローラによって歪円リングに成形し、
該線材を所望の歪円形に成形するようNC制御により該第4ローラの変位を制御し、
ピストンリング1本分の歪円リングの成形が終了した時に該線材の送りを停止して該線材を切断するピストンリングの製造方法であって、
該線材の送り停止の際に第3ローラがNC制御により該線材から離間する位置へ移動することを特徴とするピストンリングの製造方法。 - 線材を送りローラから供給し、
該送りローラから供給された該線材を該線材の長手方向1面に対向する第1ローラ、該長手方向1面に対向する面に対向する第2ローラ、該長手方向1面に対向する第3ローラの順に接触させ、該第1乃至第3の3個のローラの接触によって該線材を一定の曲率に成形し、
一定の曲率に成形された該線材を可動の第4ローラによって歪円リングに成形し、
該線材を所望の歪円形に成形するようNC制御により該第4ローラの変位を制御し、
ピストンリング1本分の歪円リングの成形が終了した時に該線材の送りを停止して該線材を切断するピストンリングの製造方法であって、
該第1乃至第3のローラには該線材を挟み込む溝がそれぞれ成形され、該溝の深さはそれぞれ線材幅の1/3以下とし、
歪円リング製造に使用する該線材の特性に応じて第1、第3ローラをそれらの中心線方向に移動し、該第1、第3ローラと第2ローラとの位置関係を調整することにより該線材のねじれを矯正することを特徴とするピストンリングの製造方法。
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