JP6838466B2

JP6838466B2 - 圧延曲げ加工方法及び圧延曲げ加工装置

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Publication number: JP6838466B2
Application number: JP2017073669A
Authority: JP
Inventors: 千明佐々木; 健太立山; 秀正大坪; 賢吾竹下
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2017-04-03
Filing date: 2017-04-03
Publication date: 2021-03-03
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Description

本発明は、圧延曲げ加工方法及び圧延曲げ加工装置に関する。

従来、環状プレス部品の製造方法として、傾斜ローラで帯状薄板に圧延加工を行い、帯状薄板を板幅方向に曲げる圧延曲げ加工方法が知られている。特許文献１には回転機の固定子を圧延曲げ加工により製造する方法が開示されている。

特開２００６―２１７６９２号公報

しかし、圧延曲げ加工では材料の降伏応力などの特性が変動することによって、曲げ加工された帯状薄板の曲率も変動する虞がある。本発明の目的は、所望の曲げ形状を得ることが可能な圧延曲げ加工方法及び圧延曲げ加工装置を提供することにある。

本発明の第一の態様は、帯状薄板（２０、６０）の圧延曲げ加工を行う加工方法である。
搬入工程（Ｓ２）は、帯状薄板を駆動ローラ（１１）と圧延加圧ローラ（１２）との間に搬入する。圧延工程（Ｓ３）は、帯状薄板の板幅方向の一方の縁部（２８）を他方の縁部（２９）よりも搬送方向に対して伸張させ、かつ、駆動ローラと圧延加圧ローラとが帯状薄板に降伏応力以上の応力を発生させる。搬出工程（Ｓ４）は、帯状薄板を駆動ローラと圧延加圧ローラとの間から搬出する。
圧延工程にて用いられる圧延加圧ローラは、帯状薄板を加圧する第一当接部（１２１）、及び、第一当接部の端部（１２４）からローラ軸方向に延びる第二当接部（１３）を有し、第一当接部の端部の外径（Ｄ１）は、第二当接部の外径（Ｄ２）よりも小さい関係を有する。
圧延加工後の前記帯状薄板は、前記第一当接部にて加工された傾斜変形部（１４５、１４６、１４７）の表面を内径側に延長した仮想表面（２７）と前記帯状薄板の裏面（２６）との板厚方向の距離を目標板厚（ＡＴ）とすると、前記目標板厚よりも板厚が薄い薄肉部（２３０）と、前記目標板厚よりも板厚が厚い厚肉部（２３１）と、を有する。

圧延加圧ローラの第二当接部が帯状薄板に大きく圧力を加えて加工する集中変形部に追従して変形する追従変形部の開始位置は、帯状薄板の板幅方向において一定になる。これにより、第一当接部に加工された傾斜変形部の変形量と集中変形部の変形量とを加えた合計の変形量と、追従変形部の変形量との比が、帯状薄板の降伏応力が変動しても一定になる。そのため、帯状薄板の降伏応力が変動したとしても、圧延曲げ加工したときの帯状薄板の曲率が一定になる。

本発明の第二の態様は、帯状薄板（２０、６０）を板幅方向に曲げる圧延曲げ加工装置（１０）である。
圧延曲げ加工装置は、駆動部（１５）からの回転力により、帯状薄板を搬送する駆動ローラ（１１）と、帯状薄板を加圧する第一当接部（１２１）、及び、第一当接部の端部（１２４）からローラ軸方向に延びる第二当接部（１３）を有し、第一当接部の端部の外径（Ｄ１）は、第二当接部の外径（Ｄ２）よりも小さい関係を有する圧延加圧ローラ（１２）と、第一当接部及び第二当接部が帯状薄板の降伏応力よりも大きい応力を生じさせるように、圧延加圧ローラを駆動ローラに向けて移動可能な加圧部（１６）と、を備える。

圧延曲げ加工装置は加圧部により、第一当接部及び第二当接部が帯状薄板の降伏応力以上の応力を発生させる。これにより第二当接部が帯状薄板に集中変形部を加工する。集中変形部に追従して発生する追従変形部の開始位置は、帯状薄板の板幅方向において一定になる。第一当接部に加工された傾斜変形部の変形量と集中変形部の変形量とを加えた合計の変形量と、追従変形部の変形量との比が、帯状薄板の降伏応力が変動しても一定になる。そのため、帯状薄板の降伏応力が変動したとしても、圧延曲げ加工したときの帯状薄板の曲率が一定になる。

第一実施形態に係る圧延曲げ加工装置の平面図と正面図である。図１（ａ）におけるＩＩ−ＩＩ線断面図である。圧延曲げ加工の比較説明図である。圧延曲げ加工の比較説明図である。圧延曲げ加工の比較説明図である。第一実施形態に係る圧延曲げ加工の説明図である。第一実施形態に係る圧延曲げ加工の説明図である。第二実施形態に係る回転機の固定子の斜視図である。第二実施形態に係る圧延曲げ加工装置の平面図である。図９におけるＸ−Ｘ線断面図である。その他の実施形態に係る圧延加圧ローラの説明図である。

以下、本発明に係る圧延曲げ加工方法及び圧延曲げ加工装置の複数の実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、以下の複数の実施形態について同一の構成部位には同一の符号を付し説明を省略する。
（第一実施形態）

圧延曲げ加工装置について図１から図２に基づいて説明する。以下、重力方向を下方向、その反対方向を上方向とする。図１（ａ）に圧延曲げ加工装置１０の平面図を、図１（ｂ）に圧延曲げ加工装置１０の正面図を示す。
圧延曲げ加工装置１０は、駆動ローラ１１、駆動部１５、カム１７、圧延加圧ローラ１２、加圧部１６、入り口ガイド１９、アンコイラ５０及び巻き取り部５１を備える。
駆動ローラ１１は、帯状薄板２０と当接する円筒面１１１を有するフラットなローラであり、圧延曲げ加工装置１０の取り付け用のホルダ１４に、回転軸中心Ｘ１を中心として回転可能に設けられる。
駆動部１５は、回転力を発生するモータであり、フィードバック制御を受けて回転速度の加減速が可能である。
カム１７は、駆動部１５の回転力を軸変換し、駆動ローラ１１に伝達する。

図２に示すように、圧延加圧ローラ１２は、「第一当接部」としての柱状部１２１、「第二当接部」としての突起部１３を有する。
柱状部１２１は、断面形状が円錐台状に形成される。柱状部１２１は、円錐台の外径の大きい方の底面１２６が圧延曲げ加工装置１０の取り付け用のホルダ１４に対向するように設けられる。柱状部１２１は、円錐台の回転軸中心Ｘに対して傾き角度θをなして形成される。
突起部１３は、円筒面を有した柱状であり円錐台状の柱状部１２１の二つの底面のうち、外径が小さい方の底面１２５から、柱状部１２１のローラ軸方向に沿って延伸するように設けられる。突起部１３の回転軸中心Ｘは、柱状部１２１の回転軸中心Ｘと同一である。突起部１３は、柱状部１２１と接続しない側の面に非接続面１３２を有する。
本実施形態において、駆動ローラ１１の回転軸中心Ｘ１と、圧延加圧ローラ１２の回転軸中心Ｘとは平行である。柱状部１２１は、突起部１３と隣接する「端部」としての隣接部１２４を有する。二点鎖線でその領域を示す。突起部１３の外径Ｄ２は、隣接部１２４の外径Ｄ１よりも大きい。隣接部１２４の外径Ｄ１は、底面１２５の直径とほぼ等しいとする。回転軸中心Ｘと垂直な方向に突起部１３が突き出る距離である突起高さｈ、及び突起部１３の回転軸中心Ｘに沿った長さである突起長さｌ、柱状部１２１の傾き角度θ等は、製品に合わせて決定される。

加圧部１６は、例えばエアシリンダや油圧装置により構成されており、圧延加圧ローラ１２を上下移動させ、駆動ローラ１１と圧延加圧ローラ１２との上下方向の距離を変化させることが可能である。これにより、帯状薄板２０に加わる圧力を変化させることが可能である。
入り口ガイド１９は、帯状薄板２０の板幅方向の位置決めを行いスムーズかつガタが無い状態にして送出することが可能である。以下板幅方向とは搬送方向に垂直でかつ板面内にある方向とする。
アンコイラ５０は、帯状薄板２０が巻回されたものであり、帯状薄板２０を連続的に一定速度で送りだすことが可能である。
巻き取り部５１は、加工された帯状薄板２０をらせん状に巻きつけることが可能なように、送り出される帯状薄板２０の速度にあわせて下降しながら回転可能である。

駆動ローラ１１及び圧延加圧ローラ１２で帯状薄板２０を圧延加工する。このとき柱状部１２１から突起部１３に向かう方向を第一方向とする。突起部１３の非接続面１３２よりも第一方向側では、帯状薄板２０には圧延加圧ローラ１２による圧力が加わらず、加工が切り上げられる。
帯状薄板２０は、板幅方向の一方の縁部２８が搬送方向に沿ってもう一方の縁部２９よりも伸張し、伸張した側が曲げ加工における外径側となる。突起部１３が帯状薄板２０に当接する板幅方向の位置は製品ごとに決定される。曲げ加工された帯状薄板２０は、らせん状に積層することが可能である。

次に本実施形態における圧延曲げ加工装置１０を使用し、帯状薄板２０を環状に積層した製品を得る圧延曲げ加工方法について説明する。
ステップＳ１の準備工程について説明する。
連続加工をする帯状薄板２０を準備する。連続加工しても曲率変動を小さくするためには、帯状薄板の厚み、幅、降伏応力等を常に同一にする必要がある。ただし、現実的にはすべてを同一にすることは困難であり、準備する帯状薄板２０のロットなどによって、厚み、幅、降伏応力等にある程度の変動がある。
ステップＳ２の搬入工程について説明する。
アンコイラ５０から帯状薄板２０を図示しない駆動装置によって引き出す。引き出された帯状薄板２０は、入り口ガイド１９によって姿勢及び板幅方向の位置が一定にされ、圧延曲げ加工装置１０に搬入される。
ステップＳ３の圧延工程について説明する。
帯状薄板２０に圧延曲げ加工を連続的に行う。駆動ローラ１１の回転速度、圧延加圧ローラ１２の形状、圧延時の圧力、帯状薄板２０の板幅方向の加工位置等のパラメータはあらかじめ製品ごとに算出される。このとき、柱状部１２１が帯状薄板２０に加える応力は、帯状薄板２０の降伏応力以上になるように設定される。圧延曲げ加工後の帯状薄板２０は、柱状部１２１で圧延加工された部分が外径側、突起部１３で圧延加工された部分が内径側になる。

ステップＳ４の搬出工程について説明する。
圧延曲げ加工された帯状薄板２０は、圧延曲げ加工装置１０から搬出され、巻き取り部５１にらせん状に巻きついていく。
ステップＳ５の切断工程について説明する。
入り口ガイド１９にあるカウンタ、または送り速度と経過時間との乗算などから、帯状薄板２０の加工長さを検出する。所定の長さを加工し終えたところで、巻き取り部５１に巻きついている圧延曲げ加工後の帯状薄板２０を切断して、帯状薄板２０を巻き取り部５１から取り外す。
以上の工程で、帯状薄板２０を環状に積層した製品を得ることができる。

本実施形態における圧延曲げ加工装置１０により圧延曲げ加工された帯状薄板２０について説明する。

本実施形態に対する比較例として、傾斜部を有する一般的な圧延加圧ローラ２１で帯状薄板２０を圧延曲げ加工した場合の説明図を図３（ａ）に示す。ここで、断面の切断方向は、圧延曲げ加工された帯状薄板２０の搬送方向に垂直な面である。以下図７まで示す断面図において、断面の切断方向は図３（ａ）と全て等しいものとする。帯状薄板２０にかかる応力と、帯状薄板２０の板幅方向の位置との関係を図３（ｂ）に示す。実線で示す印加応力と、一点鎖線で示す帯状薄板２０の降伏応力とが交わる点を点２２とする。点２２を境界として、外径側は塑性変形し、内径側は弾性変形する。このときの帯状薄板２０の塑性変形量と板幅方向の位置との関係を図３（ｃ）に示す。弾性変形する領域では降伏応力以上の応力が発生するように圧延加圧ローラ２１によって圧延されることがないため、本来であれば塑性変形はしないはずである。しかし、現実には塑性変形に追従して変形する。この変形量を追従変形量２５とし斜線で示す。

次に、帯状薄板２０の圧延曲げ加工と曲率との関係について説明する。図４に帯状薄板２０に圧延曲げ加工を行った際の曲げ加工後の断面形状と、曲率との関係について示す。
図４（ａ）において実線３０と一点鎖線３１とで表される帯状薄板２０の半径はＲ１であり、曲率は１／Ｒ１である。中心はそれぞれ同一でありＣ１で表す。

これに対応し、図４（ａ）において実線３０で表され、半径Ｒ１の帯状薄板２０の断面形状を図４（ｂ）に実線３３で示す。図４（ａ）において一点鎖線３１で表され、半径Ｒ１の帯状薄板２０の断面形状を図４（ｂ）に一点鎖線３４で示す。実線３３で表される断面形状において、圧延加圧ローラ２１の傾斜部に加工された部分を傾斜変形部３３１とし、追従変形部を３３２とする。一点鎖線３４で表される断面形状において、圧延加圧ローラ２１の傾斜部に加工された部分を傾斜変形部３４１とし、追従変形部を３４２とする。
図４（ｂ）に示すように、傾斜変形部３３１の変形量と、追従変形部３３２の変形量との比と、傾斜変形部３４１の変形量と、追従変形部３４２の変形量との比と、とは同じ比になる。このようなときは、帯状薄板２０は、断面形状が互いに異なっていても同一の曲率をもつ。

図５（ａ）は帯状薄板２０の降伏応力が変動したときに、一般的な圧延加圧ローラ２１で帯状薄板２０を圧延した場合の説明図である。帯状薄板２０にかかる応力と、帯状薄板２０の板幅方向の位置との関係を図５（ｂ）に示す。帯状薄板２０の降伏応力がＡ（ＭＰａ）、Ｂ（ＭＰａ）及びＣ（ＭＰａ）のように変動したとする。圧延曲げ加工により応力が印加されたとき、実線で示す降伏応力Ａ（ＭＰａ）と、実線で示す印加応力との交わる点を点２２１とする。降伏応力Ａ（ＭＰａ）のときは、点２２１を境に外径側は塑性変形し、内径側は弾性変形する。一点鎖線で示す降伏応力Ｂ（ＭＰａ）と、実線で示す印加応力との交わる点を点２２２とする。降伏応力Ｂ（ＭＰａ）のときは、点２２２を境に外径側は塑性変形し、内径側は弾性変形する。二点鎖線で示す降伏応力Ｃ（ＭＰａ）と、実線で示す印加応力との交わる点を点２２３とする。降伏応力Ｃ（ＭＰａ）のときは、点２２３を境に外径側は塑性変形し、内径側は弾性変形する。

圧延曲げ加工後の帯状薄板２０の塑性変形量を図５（ｃ）に示す。降伏応力Ａ（ＭＰａ）のときの変形量は実線、降伏応力Ｂ（ＭＰａ）のときの変形量は一点鎖線、降伏応力Ｃ（ＭＰａ）のときの変形量は二点鎖線で示す。帯状薄板２０の降伏応力が降伏応力Ａ（ＭＰａ）、降伏応力Ｂ（ＭＰａ）及び降伏応力Ｃ（ＭＰａ）のときの追従変形量をそれぞれ追従変形量２５４、追従変形量２５５及び追従変形量２５６とし全て斜線で示す。傾斜部で加工された傾斜変形量を傾斜変形量２５１、傾斜変形量２５２及び傾斜変形量２５３とする。
一般的な圧延加圧ローラ２１で圧延曲げ加工した帯状薄板２０は、降伏応力が変動するごとに追従変形の開始位置が板幅方向で異なる。変形量比は、図５（ｃ）における面積比で表すことができる。このとき、傾斜変形量２５１と追従変形量２５４との比と、傾斜変形量２５２と追従変形量２５５との比とが異なる。傾斜変形量２５１と追従変形量２５４との比と、傾斜変形量２５３と追従変形量２５６との比とが異なる。そのため、圧延曲げ加工された帯状薄板２０の曲率は降伏応力毎に異なる。

次に、本実施形態の圧延曲げ加工装置１０で圧延曲げ加工を行った帯状薄板２０について説明する。
図６（ａ）は、帯状薄板２０の降伏応力が変動したとき、本実施形態における圧延加圧ローラ１２で帯状薄板２０を圧延したときの説明図である。板幅方向において加工を切り上げた点を点４１で示す。帯状薄板２０にかかる応力と、帯状薄板２０の板幅方向との位置関係を図６（ｂ）に示す。圧延加圧ローラ１２は、帯状薄板２０の降伏応力以上の応力を加え、帯状薄板２０を塑性変形させる。実線で示す降伏応力Ａ（ＭＰａ）と、実線で示す印加応力との交わる点を点４１とする。点４１は、図６（ａ）に示す加工の切り上げ点と同一である。一点鎖線で示す降伏応力Ｂ（ＭＰａ）及び二点鎖線で示す降伏応力Ｃ（ＭＰａ）のときも、降伏応力と印加応力とが交わる点はすべて同一であり点４１となる。突起部１３により帯状薄板２０にかかる応力は、柱状部１２１のうち突起部１３に隣接する部分である隣接部１２４により帯状薄板２０にかかる応力よりも大きい。非接続面１３２よりも内径側においては、帯状薄板２０に圧力は加わらず、加工が切り上げられている。

このとき、圧延曲げ加工後の帯状薄板２０の板幅方向における塑性変形量を図６（ｃ）に示す。降伏応力Ａ（ＭＰａ）のときの変形量は実線、降伏応力Ｂ（ＭＰａ）のときの変形量は一点鎖線、降伏応力Ｃ（ＭＰａ）のときの変形量は二点鎖線で示す。降伏応力Ａ（ＭＰａ）、降伏応力Ｂ（ＭＰａ）及び降伏応力Ｃ（ＭＰａ）のときに、柱状部１２１で加工された塑性変形量をそれぞれ傾斜変形量２１０、傾斜変形量２１１及び傾斜変形量２１２とする。突起部１３で加工された変形量をそれぞれ集中変形量２１３、集中変形量２１４及び集中変形量２１５とする。集中変形に追従する追従変形量をそれぞれ追従変形量２１６、追従変形量２１７及び追従変形量２１８とし全て斜線で表す。突起部１３が帯状薄板２０において板幅方向の加工を切り上げているため、追従変形の開始位置は降伏応力によらず点４１となる。

傾斜変形量２１０と集中変形量２１３とを加えた合計の変形量と追従変形量２１６との比と、傾斜変形量２１１と集中変形量２１４とを加えた合計の変形量と追従変形量２１７との比とが略同一である。
傾斜変形量２１０と集中変形量２１３とを加えた合計の変形量と追従変形量２１６との比と、傾斜変形量２１２と集中変形量２１５とを加えた合計の変形量と追従変形量２１８との比とが略同一である。そのため、圧延曲げ加工された帯状薄板２０の曲率は降伏応力が変動しても、略同一になる。

図６（ｄ）に圧延曲げ加工後の帯状薄板２０の断面形状を示す。降伏応力Ａ（ＭＰａ）のときの断面形状を実線、降伏応力Ｂ（ＭＰａ）のときの断面形状を一点鎖線、及び降伏応力Ｃ（ＭＰａ）のときの断面形状を二点鎖線で示す。
降伏応力Ａ（Ｍｐａ）のときに、柱状部１２１で加工された部分を傾斜変形部１４５で表し、突起部１３で加工された部分を集中変形部１５５で表す。降伏応力Ｂ（ＭＰａ）のときに、柱状部１２１で加工された部分を傾斜変形部１４６で表し、突起部１３で加工された部分を集中変形部１５６で表す。降伏応力Ｃ（ＭＰａ）のときに、柱状部１２１で加工された部分を傾斜変形部１４７で表し、突起部１３で加工された部分を集中変形部１５７で表す。

降伏応力Ａ（ＭＰａ）のときに集中変形部１５５に追従して変形する追従変形部を追従変形部１６５、降伏応力Ｂ（ＭＰａ）のときに集中変形部１５６に追従して変形する追従変形部を追従変形部１６６、降伏応力Ｃ（ＭＰａ）のときに集中変形部１５７に追従して変形する追従変形部を追従変形部１６７とする。追従変形部１６５、１６６、１６７において、変形の開始位置は全て同一の点４１である。帯状薄板２０の降伏応力によらず板幅方向において同一点で加工を切り上げているため、降伏応力が変化しても追従変形部の開始位置は全て等しく点４１から始まる。追従変形部１６５、１６６、１６７は、内径側に行くに従って変形量を減らしながら、裾を引くような形状で変形していく。このとき、追従変形の開始位置が等しいため追従変形部１６５、１６６、１６７の表面形状はお互いに相似する。

図７に帯状薄板２０の断面図を降伏応力Ａ（ＭＰａ）の場合についてのみ示す。
圧延曲げ加工後の帯状薄板２０が有する追従変形部１６５は、第一追従変形部２０３、第二追従変形部２０４を有する。帯状薄板２０は、非変形部２０５を有する。それぞれの区分を点線で示す。柱状部１２１により加工された傾斜変形部１４５の表面を内径側に延長した表面を仮想表面２７とし点線で示す。加工後の帯状薄板２０の板幅方向のある位置において、仮想表面２７と加工後の帯状薄板２０の裏面２６との間の板厚方向に沿った距離を板幅方向における目標板厚ＡＴとする。
第一追従変形部２０３は、突起部１３に加工された集中変形部１５５に追従して変形した部分のうち、目標板厚ＡＴよりも板厚が薄い部分である。第二追従変形部２０４は、突起部１３に加工された集中変形部１５５に追従して変形した部分のうち、目標板厚ＡＴよりも板厚が厚い部分である。非変形部２０５は、変形していない部分である。

薄肉部２３０は、集中変形部１５５と第一追従変形部２０３とを合わせた部分であり目標板厚ＡＴよりも板厚が薄い部分である。厚肉部２３１は、第二追従変形部２０４及び非変形部２０５を合わせた部分であり目標板厚ＡＴよりも板厚が厚い部分である。
搬送方向に垂直な断面において、断面形状から見るに、仮想表面２７が表す表面線と薄肉部２３０の表面を示す表面線とで囲まれる面積２０６と、仮想表面２７が表す表面線と厚肉部２３１の表面を示す表面線とで囲まれる面積２０７とが略等しい。このとき、目標板厚よりも厚い部分と、目標板厚よりも薄い部分とがバランスよく釣り合っている。言い換えれば、外径側において変形の大きな部分と、内径側において変形の少ない部分とがちょうどよく補いあい平均的には目標板厚ＡＴに沿った変形量となる。

本実施形態における圧延曲げ加工装置１０を使用して帯状薄板２０に圧延曲げ加工を行う効果について説明する。
（ａ）突起部１３は、帯状薄板２０の板幅方向において加工を途中で切り上げる。これより、帯状薄板２０の追従変形部１６５、１６６、１６７の開始位置を帯状薄板２０の降伏応力によらず一定にする。そのため、帯状薄板２０の降伏応力が変化しても、圧延加圧ローラ１２により加工された部分の変形量と、追従変形量との比を帯状薄板２０の降伏応力によらず一定にできる。そのため、帯状薄板２０の降伏応力が変動したとしても帯状薄板２０の曲率を一定にできる。
（ｂ）圧延曲げ加工後の帯状薄板２０は、柱状部１２１により加工された傾斜変形部１４５を有する。傾斜変形部１４５の表面を内径側に延長した仮想表面２７と加工後の帯状薄板２０の裏面２６との間の板厚方向に沿った距離である目標板厚ＡＴとする。このとき加工後の帯状薄板２０は、目標板厚ＡＴよりも厚い厚肉部２３１と、目標板厚ＡＴよりも薄い薄肉部２３０とを有する。たとえば目標よりも大きく変形しすぎた場合、厚みがアンバランスとなり圧延曲げ加工後の帯状薄板２０に皺が寄ってしまうことがある。しかし、変形量が大きい部分と、小さい部分とがお互いに相殺し平均的に目標板厚ＡＴに近づくため皺が寄らない圧延曲げ加工ができる。
（ｃ）圧延曲げ加工後の帯状薄板２０の搬送方向に垂直な断面において、仮想表面２７の表す表面線及び薄肉部２３０の表面を示す表面線で囲まれる面積２０６と、仮想表面２７の表す表面線及び厚肉部２３１の表面を示す表面線で囲まれる面積２０７とが略等しい。このとき、帯状薄板２０は、目標板厚ＡＴよりも肉厚となった厚肉量と、目標板厚ＡＴよりも肉薄となった薄肉量とがちょうど等しい。これにより平均的に目標板厚ＡＴに合った変形量となるため、より皺が寄らず安定した圧延曲げ加工が可能である。

（第二実施形態）
本発明の第二実施形態として、第一実施形態に係る圧延曲げ加工装置１０及び圧延曲げ加工方法を利用した回転機の固定子の製造について図８から図１０に基づいて説明する。図８の斜視図に示すように、固定鉄心１は、ティース部６２によって区切られて形成された磁性を有する櫛歯状の帯状薄板６０が螺旋状に積層して構成されている。連続的に帯状薄板６０を螺旋状に積層したときに、固定鉄心１には、その内周側に図示しない巻線を挿入するためのスロット２が形成される。ヨーク部６１は、帯状薄板６０のティース部６２が形成されていない背の部分である。

帯状薄板６０を圧延曲げ加工装置１０で加工している状態の平面図を図９に示す。断面図を図１０に示す。帯状薄板６０のうち、加工圧力が加わる部分は、ヨーク部６１であってティース部６２には圧力が加わらないようにする。図１０においてティース部６２を点線で示す。圧延曲げ加工された帯状薄板６０は、ヨーク部６１が外径側となり、ティース部６２が内径側になる。

帯状薄板６０を環状に積層した回転機の固定子を得る圧延曲げ加工方法について説明する。
ステップＳ１の準備工程について説明する。
ティース部６２を有する帯状薄板６０を準備する。ティース部６２はたとえば、パンチなどで加工される。
ステップＳ２の搬入工程について説明する。
第一方向とヨーク部６１からティース部６２に向かう方向とが一致するように入り口ガイド１９にて帯状薄板６０の位置合わせが行われる。ヨーク部６１が突起部１３に圧延加工されるように帯状薄板６０は圧延曲げ加工装置１０に案内される。
ステップＳ３からステップＳ５については、第一実施形態と同様である。

本実施形態において、圧延曲げ加工装置１０を使用した圧延曲げ加工を行って回転機の固定子を製造することの効果について説明する。
（ｄ）帯状薄板６０の降伏応力特性が変動したとしても、曲げ加工されたときの曲率の変動を小さくすることができる。このため巻き取り径の寸法変化が小さい。ゆえに、帯状薄板６０のティース部６２の位置が変動することを防ぎ、巻線を挿入しやすくなる。また巻線の絶縁材が傷つくことを防げる。
（ｅ）巻線とティース部６２とのギャップを少なくすることができ、巻線の占有率を上げることができるので、回転機の出力を向上させることができる。
（ｆ）帯状薄板６０に皺がよらないため、帯状薄板６０を密着して積層することができ、鉄心の密度が高まるため、回転機の出力を向上させることができる。
（ｇ）真円精度が向上するとエアーギャップが小さくなり、磁気回路の損失が低減するので、回転機の出力を向上させることが出来る。

（その他の実施形態）
（ａ）第一実施形態に係る圧延加圧ローラ１２に代えて、図１１（ａ）に示す圧延加圧ローラ８０を使用してもよい。圧延加圧ローラ８０の有する「第二当接部」としての突起部８１は、柱状部１２１から突起部８１に向かう方向に沿って、回転軸中心Ｘの内径方向に傾斜する傾斜面を有している。この場合、変形の開始位置が幅方向に同一であるため加工後の帯状薄板２０の曲率変動が安定する。
第一実施形態に係る圧延加圧ローラ１２に代えて、図１１（ｂ）に示す圧延加圧ローラ９０を使用してもよい。圧延加圧ローラ９０の有する「第二当接部」としての突起部９１は、柱状部１２１から突起部９１に向かう方向に沿って、回転軸中心Ｘの外径方向に傾斜する傾斜面を有している。この場合、変形の開始位置が幅方向に同一であるため加工後の帯状薄板２０の曲率変動も安定する。
第一実施形態に係る圧延加圧ローラ１２に代えて、図１１（ｃ）に示す圧延加圧ローラ１００を使用してもよい。圧延加圧ローラ１００の有する「第一当接部」としての柱状部１０１は傾斜面を有していない。この場合、変形の開始位置が幅方向に同一であるため加工後の帯状薄板２０の曲率変動も安定する。

（ｂ）第一、第二実施形態では駆動ローラ１１は円筒面を有する。これに代えて、駆動ローラは傾斜面を有するローラであってもよい。
（ｃ）第一、第二実施形態では駆動ローラ１１の回転軸中心Ｘ１と圧延加圧ローラ１２の回転軸中心Ｘとは平行であるが、これに代えて、駆動ローラ１１の回転軸中心と圧延加圧ローラ１２の回転軸中心とが傾斜していてもよい。

以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。

１０圧延曲げ加工装置、１１駆動ローラ、１１１円筒面
１２、８０、９０、１００圧延加圧ローラ
１２１柱状部（第一当接部）、１２４隣接部（端部）１３突起部（第二当接部）
１５駆動部、１６加圧部、
２０、６０帯状薄板、２８一方の縁部、２９他方の縁部
１４５、１４６、１４７傾斜変形部
１５５、１５６、１５７集中変形部
１６５、１６６、１６７追従変形部
２３０薄肉部、２３１厚肉部

Claims

帯状薄板（２０、６０）を駆動ローラ（１１）と圧延加圧ローラ（１２、８０、９０、１００）との間で圧延し板幅方向に曲げる圧延曲げ加工方法であって、
前記駆動ローラと前記圧延加圧ローラとの間に前記帯状薄板を搬入する搬入工程（Ｓ２）と、
前記帯状薄板の幅方向の一方の縁部（２８）を他方の縁部（２９）よりも搬送方向に対して伸張させ、かつ、前記駆動ローラと前記圧延加圧ローラとの加圧により前記帯状薄板に降伏応力以上の応力を発生させる圧延工程（Ｓ３）と、
前記駆動ローラと前記圧延加圧ローラとの間から前記帯状薄板を搬出する搬出工程（Ｓ４）と、を含み、
前記圧延工程にて用いられる前記圧延加圧ローラは、前記帯状薄板を加圧する第一当接部（１２１）、及び、前記第一当接部の端部（１２４）からローラ軸方向に延びる第二当接部（１３）を有し、
前記第一当接部の前記端部の外径（Ｄ１）は、前記第二当接部の外径（Ｄ２）よりも小さい関係を有し、
圧延加工後の前記帯状薄板は、
前記第一当接部にて加工された傾斜変形部（１４５、１４６、１４７）の表面を内径側に延長した仮想表面（２７）と前記帯状薄板の裏面（２６）との板厚方向の距離を目標板厚（ＡＴ）とすると、
前記目標板厚よりも板厚が薄い薄肉部（２３０）と、
前記目標板厚よりも板厚が厚い厚肉部（２３１）と、
を有する、圧延曲げ加工方法。
圧延加工後の前記帯状薄板の搬送方向に垂直な断面において、
前記仮想表面を表す表面線と前記薄肉部の表面を表す表面線とで囲まれる面積（２０６）と、
前記仮想表面を表す表面線と前記厚肉部の表面を表す表面線とで囲まれる面積（２０７）とが等しい、請求項１に記載の圧延曲げ加工方法。
前記帯状薄板（６０）は、断面形状が矩形である直線状のヨーク部（６１）、及び前記ヨーク部から前記帯状薄板の板幅方向へ突き出す複数のティース部（６２）を有する、請求項１または２に記載の圧延曲げ加工方法。
帯状薄板（２０、６０）を圧延し板幅方向に曲げる圧延曲げ加工装置（１０）であって、
駆動部（１５）からの回転力により前記帯状薄板を搬送する駆動ローラ（１１）と、
前記帯状薄板を加圧する第一当接部（１２１）、及び、前記第一当接部の端部（１２４）からローラ軸方向に延びる第二当接部（１３）を有し、
前記第一当接部の前記端部の外径（Ｄ１）は、前記第二当接部の外径（Ｄ２）よりも小さい関係を有する圧延加圧ローラ（１２、８０、９０、１００）と、
前記第一当接部及び前記第二当接部が前記帯状薄板の降伏応力よりも大きい応力を生じさせるように、前記圧延加圧ローラを前記駆動ローラに向けて移動可能な加圧部（１６）と、を備える圧延曲げ加工装置。