JPH08155556A - 捩じれ棒の連続成形法と、捩じり送り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 短い角棒等、非円形断面の棒材を捩じれ棒に
するのは容易である。しかし長尺のものを連続して捩じ
り送り出すのは難しい。捩じられた部分をくわえ、捩じ
りながら送り出さねばならないからである。その連続成
形を冷間でも出来るようにした。 【構成】 棒材の断面を円に内接する多角形に限定し
た。その多角形棒材は捩じられても角部はほぼ上記円周
上に来るから、これを丸棒と見なし、丸棒送り用挟持キ
ャタピラ８でくわえさせた。その挟持キャタピラ８を駆
動しつつ、くわえた棒材のまわりに回転させる事によ
り、長尺の棒材に捩じりを与えながら連続して送り出
す。中央駆動輪（チエン車）１７は回転軸に遊嵌され、
両キャタピラを同期駆動する。チエン車１３は回転機枠
１０ａを介して挟持キャタピラ８を回転させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は捩じれ棒（ツイストロ
ッド）の連続成形法とそのための捩じり送り装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】捩じれ棒は角棒その他の非円形断面の棒
材に捩じれを与えたもので、外観の意匠効果や、鉄筋と
してコンクリートとの固着効果を上げる等の目的で作ら
れている。捩じれ棒を作るには、その使用目的に合う長
さに切断した棒材を加熱軟化させて捩じるといった原始
的な方法が行われているが、最新の方法として特開平３
−２８１０２３号公報の発明がある。この発明の方法
は、捩じるべき直線棒材を同形のガイド穴に押込みつ
つ、そのガイドを回転させるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記公開公報の発明
は、捩じるべき棒材を加熱しなければならないため、加
熱設備と酸化防止設備又は酸化皮膜除去設備を要する。
また試験的に実施してみると、捩じりのリード（ピッ
チ）の短いものは難しく、長いものでも不均一、不整形
になりやすい欠点があった。これは１０００℃付近に昇
温、軟化した棒材を押込用ローラとガイド穴との間で捩
じりながら、捩じれていないガイド穴へ押込んで通過さ
せるところに無理があると思われる。本発明者は加熱設
備を使わない冷間加工で、精度良く捩じり成形できる
事、ガイド穴に棒材を押込むのでなく、棒材に捩じりを
加えつつ、連続的に引取る事、という構想を得、これを
実現した。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明の捩じれ棒の連
続成形法は、円に内接する多角形断面の長尺棒材をほぼ
同形断面の固定ダイス穴に通し、上記円の直径に近い直
径の丸棒をくわえ得る挟持キャタピラにより、上記ダイ
スから出て来た棒材をくわえて引取りつつ、そのキャタ
ピラを当該棒材のまわりに回転させることにより、上記
ダイス、キャタピラ間で直棒材を捩じれ棒にして送り出
すことを特徴とする。

【０００５】なおその棒材は、複数個の成形ローラの周
面を寄せ集めて、目的とする捩じれ棒の断面と同形の材
料通路を形成し、上記断面の直棒をくわえ得る送りロー
ラにより、長尺の金属丸棒を上記通路から引抜いて所要
断面にしたものにすれば、冷間加工で丸棒素材から一貫
生産することが出来る。

【０００６】この発明の捩じり送り装置は前後部に、捩
じるべき棒材の進入路、退出路となる中空回転軸を付け
た回転機枠、この機枠内に取付けられ、上記進入路、退
出路間の棒材をくわえて送り出す一対のキャタピラ、上
記中空回転軸外周に遊嵌され、外力の駆動を受けて、上
記一対のキャタピラをそれぞれの伝動機構を介して同期
駆動する中央駆動輪、及び上記中空回転軸を駆動して上
記機枠を回す機枠駆動機構を備え、上記キャタピラの各
踏面は捩じるべき棒材の外接円に近い断面寸法の丸棒を
くわえ得る凹面であることを特徴とする。

【０００７】

【作用】長尺の棒材を連続的に捩じれ棒に成形するに
は、前述の公開発明のように棒材をガイド穴に通しつ
つ、そのガイド穴を回転させる方法と、棒材を挟持手段
で引取りながら、その挟持手段を回転させる方法が考え
られる。この発明は後者の方法をとった。その挟持手段
としてはゴム被覆した電線やホース類の生産ラインで、
製品表面に傷をつけないように引取る挟持キャタピラの
新しい使い方を考えた。

【０００８】一般にキャタピラは多数のシュー（踏片）
をつないで循環させるが、それぞれの踏面は同形で、挟
持して引取る線や棒材に合わせた凹溝になっている。し
かしこの発明の構想に従い棒材を引取りながら捩じりも
加えるとなると、キャタピラの各踏面は次々と捩じられ
て入って来る棒材をくわえねばならない。同じ凹溝の踏
面では確実な挟持は出来ないし、各踏面の凹溝の形を次
々と変えて捩じりに対応させるのも至難である。

【０００９】棒材を引取りながら捩じりを与える手段と
して最適と思われたキャタピラの使用も、捩じられた棒
材をくわえ得る踏面の難しさが暗礁となった。これを乗
り越えた着想は、捩じれ棒の素材を円に内接する多角形
断面のものに制限し、その素材も捩じれ棒も上記円を断
面にした丸棒と考え、扱うことである。 丸棒を対象と
する挟持キャタピラは周知で、その各踏面は丸棒の寸法
変化に対応できる凹溝として普通、鈍角のＶ形溝にして
いる。挟持キャタピラへ入込んで来る捩じられた棒材の
各角部は外接円の円周に位置するから、その外接円が周
面になった丸棒をくわえるキャタピラ踏面のいずれかに
挟持されることになる。キャタピラの挟持部は長いか
ら、何箇所かで確実にくわえられる。

【００１０】工業的に捩じれ棒を連続生産する場合、素
材は丸棒コイルから引出すことになる。丸棒素材を冷間
加工で所要断面にする方法として、複数個の成形ローラ
で作った材料通路に素材を通し送りローラで引抜く事も
提案した。この発明方法に不可欠な捩じり送り装置につ
いては、在来の挟持キャタピラを回転機枠内に取付け、
その前後の中空回転軸を棒材進入路、退出路としたの
で、棒材は案内機構不要で確実に両キャタピラ間中心線
を進み、歪みなく退出する。そしてその回転軸に中央駆
動輪を遊嵌することにより、外部からこれを駆動すれば
回転中の両キャタピラを同期駆動し得るようにした。

【００１１】

【実施例】図１はこの発明方法実施設備の一例で、図示
しないが図の左方に丸棒素材を巻いたコイル、それから
引出した丸棒素材の癖とり矯正機があって、そこから出
て来た丸棒素材が図１左端のフォーミング部１へ入る。
フォーミング部１は図２のように複数個の成形ローラ１
ａで囲んだ材料通路Ｐに丸棒素材を通すことにより、丸
棒の断面をこの例では正方形に冷間成形する。そのため
強力な引抜き用送りローラ２（図１）を列設している。
各ローラの周面は正方形断面の棒材をくわえて送り駆動
できるよう、角９０°のＶ形溝にしている。なおフォー
ミング部１と送りローラ２との間に、棒材の速度と送り
長さを測る測定部３を入れているが、周知の機材であ
る。

【００１２】図１の送りローラ２から出た棒材は案内管
４から６へと進む。その案内管６は図３のように、位置
決め支持部５に外端を固定され、大部分は回転機枠１０
の中空回転軸１１内に挿入されている。この案内管６の
先端に棒材回り止め用の固定ダイス７の角穴７ａがあ
り、これを出た棒材が直ちに挟持キャタピラ８にくわえ
られ、捩じるられる。従って角形直棒がこのダイス７と
キャタピラ８入口との間でねじれ棒になる。図４のキャ
タピラ踏面８ａは鈍角Ｖ溝になった丸棒用踏面で、すで
に捩じれ棒にされた棒材９の角部をくわえている。踏面
８ａはもともと、棒材９の断面（正方形）の外接円９ａ
を断面とする丸棒挟持用踏面であるから、棒材９が図５
のように捩じれていても、図４の実線及び鎖線の断面位
置で確実に挟持される。

【００１３】棒材９を踏面８ａでくわえた挟持キャタピ
ラ８全体を支持し回転させるのが、この発明の捩じり送
り装置１０である。これを図６、７により説明する。こ
の装置の主枠は回転機枠１０で、その前後部に中空回転
軸１１、１２をつけ、これらを軸受１１ａ、１２ａで支
えている。中空回転軸１１は図３に示すように、前述の
回り止め用固定ダイス７を先端につけた案内管６を内部
に挿入し、外部にチエン車１３を固定している。このチ
エン車１３は図１に示すように下方の駆動モータＭによ
り回され、中空回転軸１１を介して回転機枠１０全体を
回す。

【００１４】回転機枠１０は内部に挟持キャタピラ８を
取付け、また両キャタピラそれぞれを駆動する伝動機構
のチエン１４、傘歯車１５、平歯車１６等を付けてい
る。従って図６左端のチエン車１３により回転機枠１０
が回されると、挟持キャタピラ８の各キャタピラ伝動機
構も一緒に回る。その回っている伝動機構を定位置で同
期駆動するのが、図６右方の中空回転軸１２に遊嵌され
た中央駆動輪（チエン車）１７と付属する平歯車１８で
ある。駆動輪１７は図１の磁粉クラッチＣを介して、図
示しないモータにより駆動される。

【００１５】図７は回転機枠１０、挟持キャタピラ８そ
れぞれの駆動系統説明図である。モータＭはチエン車１
３を介して回転機枠１０全体を回す。モータＭ´は磁粉
クラッチＣによりトルク制御して中央駆動輪１７と付属
する平歯車１８を回し、両キャタピラそれぞれの伝動機
構を同期駆動する。これで挟持キャタピラ８は棒材引取
り動作を続けつつ、くわえた棒材のまわりに回転して、
ねじりと送りの両作用を果たす。以上、図示した一実施
例について説明したが、この発明はその要旨を変えるこ
となく、実施条件に合わせて多様に変化、応用し得るこ
と言うまでもない。上記実施例は鋼棒でも加熱すること
なく連続成形できるものであるが、この発明方法を冷間
成形に限定するものでない。

【００１６】

【発明の効果】角棒などを捩じれ棒にするのは極めて簡
単な加工である。しかし長尺棒材を連続して捩じれ棒に
する事は極めて難しい。棒材をガイド穴に押込みなが
ら、そのガイド穴を回転させる方法は、捩じれの精度に
問題がある。一方、棒材を引取りながら捩じる方法は、
捩じられた棒材をくえて捩じり続ける手段が問題であっ
た。この発明は従来長尺ゴム棒などの引取りに使われた
挟持キャタピラを、敢えて鋼棒などの引取り捩じり手段
とすることにより成功した。すでに捩じられた棒材を確
実にくわえるキャタピラ踏面の形が最大の難関であった
が、捩じられた棒材をこれに外接する丸棒と見なし、丸
棒用踏面とする事により解決した。

【００１７】この発明の捩じり送り装置は、捩じられて
入って来る棒材をくわえて捩じり回転させながら、連続
して送り出すという複合作用を果たす。送り出し作用を
する挟持キャタピラは挟持部分が長く連続しているの
で、丸棒用のものを用いれば捩じれ棒を確実にくわえら
れ冷間成形も可能な事を実証した。挟持キャタピラを棒
材のまわりに回転させつつ両キャタピラを同期駆動する
ためには、回転機枠を支える中空回転軸に中央駆動輪を
遊嵌する簡単な構成を提示した。この発明により捩じれ
棒の連続冷間成形をはじめて可能にした技術的、経済的
効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施設備の一例を示す立面図であ
る。

【図２】図１左端のフォーミング部の拡大側面図であ
る。

【図３】図１の部分拡大立面図である。

【図４】挟持キャタピラ踏面と捩じれた棒材との関係説
明図である。

【図５】捩じれ棒の一例斜視図である。

【図６】この発明の捩じり送り装置の一実施例立面図で
ある。

【図７】図６の駆動系統説明図である。

【符号の説明】

１ フォーミング部 ７ 固定ダイス ８ 挟持キャタピラ １０ 捩じり送り装置 １７ 中央駆動輪

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円に内接する多角形断面の長尺棒材をほ
   ぼ同形断面の固定ダイス穴に通し、上記円の直径に近い
   直径の丸棒をくわえ得る挟持キャタピラにより、上記ダ
   イスから出て来た棒材をくわえて引取りつつ、そのキャ
   タピラを当該棒材のまわりに回転させることにより、上
   記ダイス、キャタピラ間で直棒材を捩じれ棒にして送り
   出すことを特徴とする捩じれ棒の連続成形法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の成形法において、 その棒材は、複数個の成形ローラの周面を寄せ集めて、
   目的とする捩じれ棒の断面と同形の材料通路を形成し、
   上記断面の直棒をくわえ得る送りローラにより、長尺の
   金属丸棒を上記通路から引抜いて所要断面にしたもので
   あることを特徴とする捩じれ棒の連続成形法。
3. 【請求項３】 前後部に、捩じるべき棒材の進入路、退
   出路となる中空回転軸を付けた回転機枠、この機枠内に
   取付けられ、上記進入路、退出路間の棒材をくわえて送
   り出す一対のキャタピラ、上記中空回転軸外周に遊嵌さ
   れ、外力の駆動を受けて、上記一対のキャタピラをそれ
   ぞれの伝動機構を介して同期駆動する中央駆動輪、及び
   上記中空回転軸を駆動して上記機枠を回す機枠駆動機構
   を備え、上記キャタピラの各踏面は捩じるべき棒材の外
   接円に近い断面寸法の丸棒をくわえ得る凹面であること
   を特徴とする捩じり送り装置。