JP4008558B2

JP4008558B2 - 外周部に凹凸による螺旋模様を有する外周円形材の製造装置及び製造方法

Info

Publication number: JP4008558B2
Application number: JP2223598A
Authority: JP
Inventors: 定英矢野
Original assignee: 有限会社矢野エンジニアリング
Priority date: 1998-02-03
Filing date: 1998-02-03
Publication date: 2007-11-14
Anticipated expiration: 2018-02-03
Also published as: JPH11221643A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外周部に凹凸による螺旋模様を有する外周円形材、例えば、アルミニウム等の金属製の中空あるいは中実の押出材などによる外周円形材の製造装置及び製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
外周部に凹凸による螺旋模様を有するアルミニウム製の外周円押出材が、放熱面積を広くする、抵抗を大きくする、美観を良くする、滑止め効果を奏する、接着効果を高める等の目的において、用いられることがある。
【０００３】
例えば、上記のような、外周部に凹凸による螺旋模様を有するアルミニウム製の外周円形押出材の製造は、押出加工というものが長手方向に一定断面の型材を形成する加工技術であるために、押出材料を押出機のダイスベアリング部に通していくだけでは、外周円形材を押出加工しえたとしても、その外周部に凹凸による螺旋模様を形成することはできないことから、押出加工によって得られた外周円形押出材に対し、別途、その外周部に凹凸による螺旋模様をつける模様付け加工を施すというようにして行うのが、考えられる普通の方法である。
【０００４】
その場合の模様付け加工方法としては、次のような方法が考えられる。即ち、模様付けのための刃部を有する工具と外周円形押出材とを押出材の長手方向に向けて相対移動させていく送り駆動装置と、工具と外周円形押出材とを相対回転させる回転駆動装置とを、ともに備えさせた加工機設備を用い、これら送り駆動装置と回転駆動装置とを駆動させながら、模様付け工具を外周円形押出材の外周部で螺旋状に移行させていくことによって、外周円形押出材の外周部に螺旋模様を形成していく方法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような模様付け方法では、模様形成のための設備構成として、送り駆動装置のほか、工具と外周円形押出材とを相対回転させる回転駆動装置も必要となり、設備が大掛かりで複雑なものとなって、加工コストが高くつくという問題がある。
【０００６】
また、外周円形押出材の場合、上記のような方法では、押出の工程と、模様付けの工程との２つの工程を、別工程としてそれぞれ個別に遂行していかなければならず、生産性に優れないという問題もある。
【０００７】
本発明は、上記のような問題点に鑑み、凹凸螺旋模様を形成する設備から少なくとも回転駆動装置を排除しえて簡素な設備構成にて製品をコスト的に有利に製造することができ、しかも、螺旋模様を外周円形材の外周部に適正に形成していくことができる、外周部に凹凸による螺旋模様を有する外周円形材の製造装置及び製造方法を提供することを課題とする。
【０００８】
また、本発明は、外周部に凹凸による螺旋模様を有する外周円形材を生産性良く製造することができる外周円形材の製造装置及び製造方法を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、押出機のベアリング部から押し出されていく外周円形押出材の押出経路に沿って、螺旋模様形成機が備えられ、
該螺旋模様形成機は、螺旋模様形成工具と、該螺旋模様形成工具を、その刃部が外周円形材の押出中心軸線回りで内向き状態となって自在に周回するように保持する保持部とを備え、
前記螺旋模様形成工具の刃部は、押出軸線方向に対し傾斜して前記外周円形押出材の外周部に食い込むようにセットされ、押出中のこの食い込みによって押出軸線回りで周回されるものとなされていることを特徴とする、外周部に凹凸による螺旋模様を有する外周円形材の製造装置、及び、該製造装置を用いた製造方法によって、より効果的に解決される。
【００１２】
即ち、この発明の装置及び方法では、押出機から押し出されていく外周円形押出材の外周部に対して、凹凸による螺旋模様を形成していくものであり、押出工程と模様付け工程とが一体的に同時遂行されて、外周部に凹凸による螺旋模様を有する外周円形材が生産性良く製造される。
【００１３】
しかも、押出後の未だ高温状態にある押出材に対して凹凸螺旋模様を形成していくことになるから、螺旋模様形成工具の刃部が押出材の肉に安定性良くしっかりと食い込み係合でき、凹凸螺旋模様を品質良好に適正に形成していくことができ、かつ、押出による熱エネルギーを有効利用することができる。
【００１４】
加えて、外周円形材と螺旋模様形成工具の刃部とを相対移動させていくための送り装置の機能と、外周円形材の回転阻止のための保持装置の機能とが押出機によって果たされ、製造設備全体として、その設備構成を簡略化することができて、製品のコストダウンを実現することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
本実施形態では、図８（イー１）（イー２）に示されるように、外周が円形で中空のアルミニウム製押出材（１）を対象とし、その外周部に凹凸による各種螺旋模様（１ａ）を形成する例である。
【００１７】
その製造のための設備構成を示す図１において、（２）は押出機、（３）は螺旋模様形成機である。
【００１８】
押出機（２）は、コンテナ（４）の前方側に押出工具（５）が備えられたものである。押出工具（５）は、雌雄両型（６）（７）からなるポートホールダイスの押出方向前方側にバッカー（８）を備えさせたものである。コンテナ（４）に装填されたアルミのビレット金属が押出力によってポートホールダイス（６）（７）の円環状成形隙間のベアリング部（９）を通過して押し出されていくことにより、外周円形の中空押出材（１）が押出成形されていくようになされている。
【００１９】
そして、本実施形態では、螺旋模様形成機（３）は、押出工具（５）におけるダイス雌型（７）とバッカー（８）との間に組み込まれて備えられている。即ち、この螺旋模様形成機（３）は、図２に示されるように、所定の肉厚を有する円環板状の螺旋模様形成工具（１０）を備え、押出工具（５）をこの螺旋模様形成工具（１０）の保持部として構成されている。
【００２０】
即ち、押出工具（５）において、ダイス雌型（７）の、バッカー（８）側の面には、押出中心軸線と同芯に環状の凹所（１１）が設けられており、この環状凹所（１１）内に工具（１０）が押出軸線方向に若干の遊びを有する状態で収容されている。
【００２１】
円環板状の螺旋模様形成工具（１０）は、その軸線方向の一方の側において、その内周部に、周方向全周にわたって小さな山部（１２ａ）…と谷（１２ｂ）…とが交互が繰り返されて構成された刃部（１２）が備えられている。この刃部（１２）は、図３（イ）（ロ）に示されるように、その各山部（１２ａ）と各谷部（１２ｂ）とがそれぞれ、円環板状螺旋模様形成工具（１０）の中心軸線方向に対し、所定の角度傾斜して延ばされた傾斜刃部からなる。
【００２２】
そして、この円環板状の螺旋模様形成工具（１０）の軸線方向のもう一方の側の面には、工具（１０）の中心軸線と同芯状態に環状溝（１３）が形成されると共に、それに対応して、押出工具（５）におけるバッカー（８）の、ダイス雌型（７）側の面にも、押出中心軸線と同軸状態に環状溝（１４）が形成されており、これら両環状溝（１３）（１４）内にわたすように、ベアリング用の多数の球体（１５）…が収容され、円環板状の螺旋模様形成工具（１０）が、これら球体（１５）…によって回転自在に支えられて、押出中心軸線回りで、自由に回転されるようになされている。これにより、円環板状の螺旋模様形成工具（１０）の内周部に備えられている刃部（１２）が、押出中心軸線回りで自在に周回し得るものとなされている。そして、このようにして押出工具（５）内に組み込まれた螺旋模様形成機（３）において、その円環板状の螺旋模様形成工具（１０）の内周部に備えられている刃部（１２）は、押出機（２）から押し出されてくる外周円形押出材（１）の外周部の肉内に所定深さ食い込みうるように、押出軸線方向に突出されている。
【００２３】
外周部に凹凸による螺旋模様（１ａ）を有する外周円形材（１）は、上記製造設備を用いて、次のように製造される。即ち、押出機（２）を作動させて外周円形材（１）をベアリング部（９）を通じて押出成形していく押出中、この外周円形材（１）は、ベアリング部（９）を通過した直後の位置で、螺旋模様形成工具（１０）の内周刃部（１２）の食い込みを受ける。螺旋模様形成工具（１０）の内周刃部（１２）は、押出軸線方向に対して傾斜した傾斜刃部によるものであるから、押出中のこの食い込みによって、螺旋模様形成工具（１０）は回転する方向の力を外周円形材（１）から受ける。円環板状の螺旋模様形成工具（１０）は、押出中、外周円形材の押出移行力を受けて、バッカー（８）側、即ち球体（１５）…に押し付けられ、回転自由である。これにより、螺旋模様形成工具（１０）は自ら回転され、その内周の刃部（１２）が、押出中心軸線を中心として、食い込み状態を維持しながら、押出途上の外周円形材（１）の外周部を自ら周回していく。この周回動作と、外周円形材（１）の押出移行との相互作用によって、外周円形材（１）の外周部に凹凸による螺旋模様（１ａ）が形成される。
【００２４】
上記実施形態の製造設備では、螺旋模様形成機（３）を押出工具（５）内に組み込ませ、押出工具（５）の構成部材（７）（８）を螺旋模様形成工具（１０）の保持部として用いて構成されたものであるから、押出工具（５）の製作の際に、併せて螺旋模様形成機（３）を組み込むことができて、螺旋模様形成機（３）を容易にかつ構造簡素に、製造設備に備えさせることができる。
【００２５】
図４（イ）に示される変形例は、一対の円環板（１６）（１７）間に多数の球体（１５）…を保持させ、一方の円環板（１６）の内周部に、上記実施形態と同様の傾斜刃部（１２）が形成されており、これが上記のように、ダイス雌型（７）とバッカー（８）との間に内蔵状態に組み込まれた構造となっている。一対の円環板（１６）（１７）を用い、それらの間に球体（１５）…を保持させる構造とすることにより、押出工具（５）への球体（１５）…の組込みを容易に行うことができる。
【００２６】
図４（ロ）に示される変形例は、円環板状の螺旋模様形成工具（１０）が、その内周部に、周方向に間隔的に複数の傾斜刃部（１２）…を備えた構成となっている。この場合、図８（ロー１）（ロー２）に示されるような螺旋模様が形成される。このように、傾斜刃部は、形成しようとする螺旋模様の形態に応じて、様々な形式態様にて備えられてよい。
【００２７】
図５ないし図７に示される変形例では、螺旋模様形成機（３）が、押出機（２）に構造的に依存することなく独立構造として構成されている。この螺旋模様形成機（３）は、設置用のベース（１８）に環盤状の固定フレーム（１９）が立設され、その押出機（２）側の面に、工具取付け用の環状体（２０）が、環状のキー溝（２１）にキー（２２）を突出させて、多数の球体（１５）…を介して回転自在に保持されている。そして、工具取付け用の環状体（２０）の、押出機（２）側の面部には、ロールによる螺旋模様形成工具（１０）…が複数、環状体（２０）の内周部から内方に一部突出するようにして、周方向に間隔的に、回転自在に保持されている。このロール（１０）は、その外周刃部（１２）が押出軸線方向に対して傾斜するように、傾けられて環状体（２０）に保持されている。本変形例では、螺旋模様形成工具（１０）がロールによるものであるから、押出機（２）から押し出されてくる外周円形材（１）の外周部に対する食い込みがスムーズに遂行されると共に、外周円形材（１）をより一層スムーズに前方に押出移行させていくことができる。この場合、図７（ハー１）（ハー２）に示されるような螺旋模様（１ａ）が形成される。
【００２８】
以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、螺旋模様形成機（３）を押出機（２）との組み合わせにおいて製造設備を構成しているが、押出工程とは別工程において、外周円形押出材の外周部に凹凸による螺旋模様を形成する場合に用いられてもよい。即ち、螺旋模様形成のための専用製造設備において用いられてもよい。この場合、螺旋模様形成機のほか、外周円形材を回転阻止状態に保持する保持装置と、螺旋模様形成機と外周円形材とを外周円形材の長手方向に向けて相対移動させる送り装置とを備えさせることによって、そのような製造設備が形成される。外周円形材を回転させる回転駆動装置などは不要である。このような専用製造設備においては、送り装置として、螺旋模様形成機を外周円形材の長手方向に向けて移行させていく形式のものが用いられてもよいし、外周円形材をその長手方向に向けて移行させていく形式のものが用いられてもよい。また、上記実施形態では、アルミニウム製の中空押出材を対象としているが、その他の金属による外周円形材や、外周円形の中実材、あるいは非押出の外周円形材など、各種外周円形材が対象とされてよい。
【００２９】
【発明の効果】
上述の次第で、本発明の、外周部に凹凸による螺旋模様を有する外周円形材の製造装置及び製造方法は、螺旋模様形成工具の刃部が、外周円形材の長手軸線方向に対し傾斜して同外周円形材の外周部に食い込むようにセットされる構成、方法であるから、螺旋模様形成工具の刃部は、この傾斜した食い込み状態を維持しながら、外周円形材と螺旋模様形成機とが送り装置によって相対移動されることによって、自ら、外周円形材の長手軸線回りで周回していき、それによって、外周部に凹凸による適正な螺旋模様を有する外周円形材を得ることができる。
【００３０】
しかも、これにより、螺旋模様形成工具の刃部を外周円形材の長手軸線回りで周回させていくための回転駆動装置が不要であり、ただ、外周円形材と螺旋模様形成機とを相対移動させるための送り駆動装置が備えられているだけでよく、凹凸螺旋模様を形成する設備から少なくとも回転駆動装置を排除しえて、簡素な設備構成にてコスト的に有利にそのような模様付き外周円形材を製造することができる。
【００３１】
また、螺旋模様形成機と押出機とを組み合わせ、押出機に外周円形材の送り機能と回転阻止機能とを担わせる構成とすることにより、押出工程と模様付け工程とを一体的に同時遂行していくことができて、外周部に凹凸による螺旋模様を有する外周円形材を生産性良く製造することができ、しかも、押出機から押し出されていく押出材の保有する熱エネルギーを利用して螺旋模様を形成していくことができてエネルギーの有効利用を計ることができ、加えて、製造設備全体として、その設備構成を簡略化しえて、製品のコストダウンを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態にかかる製造設備を示す断面側面図である。
【図２】螺旋模様形成機の組込み状態を示すもので、図（イ）は図１のＩ−Ｉ線矢視図、図（ロ）は拡大した断面側面図である。
【図３】螺旋模様形成工具の刃部を示すもので、図（イ）は正面図、図（ロ）は平面図である。
【図４】図（イ）は螺旋模様形成機の変形例を示す断面側面図、図（ロ）は螺旋模様形成工具の刃部の変形例を示す端面図である。
【図５】更に別の変形例を示すもので、製造設備の断面側面図である。
【図６】同設備における螺旋模様成形機の正面図である。
【図７】図（イ）（ロ）は各種ロール工具の正面図である。
【図８】製造対象である、螺旋模様付きの各種外周円形押出材を示すもので、図（イ−１）（ロ−１）（ハ−１）は側面図、図（イ−１）（ロ−１）（ハ−１）は端面図である。
【符号の説明】
１…外周円形押出材
１ａ…凹凸による螺旋模様
２…押出機（保持装置、送り装置）
３…螺旋模様形成機
９…ベアリング部
１０…螺旋模様形成工具
１２…傾斜刃部

Claims

押出機のベアリング部から押し出されていく外周円形押出材の押出経路に沿って、該押出機との組合せにおいて製造設備を構成する螺旋模様形成機が備えられ、
該螺旋模様形成機は、螺旋模様形成工具と、該螺旋模様形成工具を、その刃部が外周円形材の押出中心軸線回りで内向き状態となって自在に周回するように保持する保持部とを備え、
前記螺旋模様形成工具の刃部は、押出軸線方向に対し傾斜して、押出機から押出されてくる未だ高温状態にある前記外周円形押出材の外周部に食い込むようにセットされ、押出中のこの食い込みによって押出軸線回りで周回されるものとなされていることを特徴とする、外周部に凹凸による螺旋模様を有する外周円形材の製造装置。
請求項１の製造装置を用いて外周円形材を製造することを特徴とする、外周部に凹凸による螺旋模様を有する外周円形材の製造方法。