JPS58181549A - 中空軸の加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、中空軸（軸端に凹部のあるものやロール類を
含む）の加工方法に関する。

例えば、カレンダ、エンボスシング、・プリンタ等の分
野では、合成樹脂、ゴム等を中空軸を用いて圧延し、厚
さ、模様、色付は等を均一にする作業を行っている。

ところで、中空軸の使用温度が常温時と異なる場合、熱
膨張又は収縮の偏差、即歪により中空軸に弾性変形内で
軸方向に曲りが発生し、この曲りが中空軸を回転させた
際に「振れ」として現れる。「振れ」が発生した状態で
圧延作業を行うと、第１図に示す如く、材料（α）の表
面に凹凸が発生し、実際に製品として活用できるのはｂ
で示す範囲となるので、歩留りが低下する。

更にこのような厚み精度の他、模様、色柄等の均一性精
度も損われてしまう。

そこで従来、前記の歪を防止する方法として、中空軸の
材質を全く均一に作るとか、使用温度状態にて加工する
とかの方法が考えられたが、例えば使用温度が高温（Ｐ
ＶＣカレンダにおいては約１８０〜２００℃）の場合は
中空軸への与熱方法、温度保持、均一性（温度ムラ）、
取扱い性、安全性及び加工機械への熱影響度等の問題で
実用化きれておらず、一般的には、常温時での加工の１
ま使用しているか、又は一定の精度基準を設けてその基
準を超えたものを廃却しているのが現状でろる。

本発明は斯かる実情に鑑み、中空軸に使用条注下と同様
な歪を常温Ｆで与え、その状態に１中空軸表面を研削す
ることにより使用時の中空軸の歪をあらかじめ除去し、
製品厚さ精度を大幅に向上して省原料化、歩留りの向上
を図り得る中空軸の加工方法を提供すべく成したもので
ある。

以下、図面を参照しつつ本発明の詳細な説明する。

先ず、本発明の方法による加工手順の概略を第２図（５
）〜（ＱＫ基づいて概略的に説明する。

第２図（５）は常温下で研削加工した中空軸（１）ヲ示
しており、該中空軸を第２図（ト）に示す如く、使用条
件下に置いてその時の歪による曲り発生状態の撮れと方
向を計測する。計測終了後、第２図（ｑに示す如く、中
空軸（１）全常温に戻して曲げ機構（２１を組付け、次
でこの曲げ機構（２］ヲ用いて第２図に示す如く、中空
＠（１）に使用状注下と同様な曲げを与え、その状態で
第２図■に示す如く、歪のない状態に研削加工する。加
工後、曲げ機構（２ノヲ取外すと第２図（ト）に示す如
く、中空軸（１）には第２図（ハ）と逆方向の歪が形成
され、斯かる状態で再び使用条件下に置くと第２図０に
示す如く、歪のない中空軸（１）が得られる。

上記曲げ機構（２１の詳細全第６図（５）及び第４図全
参照して説明すると、該曲げ機構（２〕は、中空軸（１
）内に挿入するロッド（３）と、該ロッド（３）と中空
軸（１）内壁との間に嵌設する一対の支点環（４）と、
中空軸（１）の両端に嵌設する一対の支持筒（５）と、
該各支持筒（５）内に螺着突入してロッド（３）端を押
すための各押しボルト（６）とから成る。図中（７）は
加工受台である。

第３図（Ｂ）は上記曲げ機構（２〕ヲ用いて中空軸（１
）を曲げ念際の中空軸（１）とロッド（３）との歪曲線
の状態を示すもので、斯かる第３図（ハ）及び第６図（
５）等を参照して、本発明の方法を具体的に説明する。

中空軸（１ンに曲げ機構（２）ヲ組付けた状態において
、押しボルト（６）、（６）を締付けると、ロッド（３
）には夫々”１　＋　”２の力が加わり、支点環（４）
　、　（４）　’ｉ原点としてＦｔ　ｘ４　、　Ｆ、　
ｘｔ、の曲げモアメントが発生する。これにより、原点
より任意の距離Ｘ離れた位置に、撓みδ８の変位がみと
められる。一方、中空軸（１）は押しボルト（６）　、
　（６）　ｋ締付けることにより、支持筒（５）と中空
軸（１〕との取合部に夫夫Ｒ１，Ｒ，、の力が加わり、
支点環（４）ｆｆｉ原点としてＦ　、　Ｘ　Ａｓ　＝Ｒ
ｔ　Ｘ　Ｚｌｌ　；　Ｆ　ｓ　Ｘ　４　”Ｒｘ　Ｘ　Ｚ
４の曲げモーメントが生じる。この曲げモーメントによ
り、原点より任意の距離Ｘ離れた位置に、撓みδ８の変
位を人工的に正確に作り出すことができる。

又、中空軸（１）、ロッド（３）の撓み曲線は、夫々形
状が判れば一定の計算方法で容易に求めることができる
。即ち、使用状況下でのひずみ量を計測すれば、逆に歪
量＝δ８として、Ｒ’ｌ　ｗ　Ｆｌ　＋　Ｒ％　＋Ｆ２
　’ｌ　４　＋　４　ｇ　７３　ｇ　Ｚ４の数値を決め
ることができる。

従ってこの方法により、常温時にあらかじめ歪量δ８に
相当する曲げ全中空軸（１〕に与えたうえで、中空軸（
１）の表面を研削加工することし・こより、使用状況下
での歪を除去することができる。

勿論中空軸（１）の歪は左右対称でなくとも、■　Ｆｏ
とＦ、の力のバランスを変える方法、■　支点環（４）
のセット位置によりｌｉ、　ｔｓ　ｋ変える方法、 ■　第６図（ハ）におけるＡｓ　、　４を変える方法、
■　支点環（４）の数を変える方法、 ■　ロッド（３）の数を複数にする方法、■　上記■〜
■を適宜組合せる方法、 等、色々な曲線を描くことができ、特に第３図（ト）に
おいて、押しボルト（６）　、　（６）の方向を左右で
変えるとか、数全多くすることにより、中空軸（１）に
は、第５図に示す如く軸芯に対して歪が二次元的なもの
（Ｘ−Ｙ面内）や、第６図に示す如く軸芯に対して歪が
三次元的なもの（Ｘ−Ｙ−４面）等、自由な曲線が簡単
且つ正確に設定できる。

一例として胴径６１０ｍ７Ｎ、胴長１８３０ｉＭ、全長
３３４０Ｒ７ｆｆのドリルトロールについての実験結果
を示す。即ち、このドリルトロールの使用温度は１８０
℃であり、そのときの最大歪量は略ロール胴部中央で１
０μであった。この歪音除去するため、前述の方法でｉ
；’１．Ｆｉｌ　、　ｚ、〜１４’ｒ算出したところ、
Ｆ、＝ｐ、＝約２．６００に９．４　＝４　＝　５００
１ＬＩＩ。

ｔ、　＝ｔ、　＝　３６０′ＭＬにすればよいことが判
った。そこで、ロッド（３）の径を１２０朋のものを挿
入し、上記条件にてロールに曲りを与えた状態で常温下
で研削し、しかる後再び１８０℃に加熱して歪量を計測
したところ、最大の値で２μでめった。

第７図及び第８図は夫々本発明の方法に使用する曲げ機
構の他の例を示すもので、第７図に示すものは、支持筒
（５）及び押しボルト（６）の代りに模式のスライドキ
ー（８）を中空軸（１）内壁とロッド（３）との間に押
込むようにしたものであり、一方第８図に示すものは、
両端部に凹部を有する中空軸（１）の場合であって、夫
々凹部内に挿入したロッド（３）ヲ支点項＜４）、　（
４５にて支持し、且つ各ロッド（３）端を中空軸（１）
端部に螺着した各押しボルト（６）により締付けるよう
にしたものである。

これらの方式とした場合でも前記実施例と同等の作用効
果を奏し得る。

尚、本発明は前記実施例にのみ限定されるものではなく
、例えば、真直な中空軸に人工的に曲げを与えて研削し
、使用状況下で偏心量金有する中空軸を作る方法にも本
発明を応用することができ、七の他車発明の要旨を逸脱
しない限り種々変更を加え得ることは勿論である。

如上のように本発明によれば、 （１）簡単な曲げ機構により常温下で使用時の中空軸の
歪を除去できる。

（１１）（１）項により加工された中空軸を使用するこ
とにより、使用状況下での歪による振れがなくなるので
、被圧延製品の厚みむらがなくなり、製品々質（厚み精
度や強度等）が飛躍的に向上する。

０Φ　厚みむらがなくなることにより、原料の節約を図
ることができ、省エネルギーによるランニングコストの
低減も図れる。

（Ｖｌ　　精度不良による製品損失がなくなり、大幅な
生産性向上が期待できる。

（Ｖ）廃却ロール等の出る率が少なくなることにより、
製造コストが安くなる。

等の優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は歪が発生した中空軸にて圧延された材料の形状
を示す図、第２図Ａ〜０は本発明の方法による加工手順
を示す概略図、第３図（５）は本発明の方法に用いる曲
げ機構により中空軸に曲げを与える状態を示す断面図、
第３図（ト）は第３図（５）に対応した歪曲線の状態を
示す説明図、第４図は第６図（５）のＩＶ−ＩＶ矢視図
、第５図及び第６図は夫々他の歪曲線の説明図、第７図
及び第８図は夫々曲げ機構の他の例を示す断面図である
。 （１）、（１）・・・中空軸、（２Ｊ・・・曲げ機構、
（３）、（３）・・・ロッド、（４）・・・支点環、（
５）・・・支持筒、（６）・・・押しボルト、（７）・
・・加工受台、（８）・・・スライドキー。 ＠３図 （Ｂ） ２８２−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）中空軸内にロッド及び支点環を挿入し、次で前記ロ
   ッドに曲げ力を与えて中空軸に使用状況下と同様な歪発
   生状態を作り、斯かる状態で中空軸表面を研削すること
   により使用状況下の歪を除去し、しかる後前記ロッド及
   び支点＠を取除くことを特徴とする中空軸の加工方法。