JPS6410294B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、異形断面形状を有する部材を、高品
質にかつ円滑に円筒形に巻き加工する方法に関す
るものである。

［従来の技術］ 一般に、矩形以外の異形状の断面を有する部材
の巻き加工においては、素材のロールへの咬み込
み時に、素材先端が全端面にわたつて同時にロー
ルに咬み込まれていないため、素材とロール間に
部分的にすべりが生じ、素材表面に傷がついた
り、素材の断面が変形するという問題があつた。

とくに異形断面の巻き加工にあたつては、その
断面形状の主軸の方向と平行に巻くことが最も無
理が生じないのであるが、巻き製品によつては主
軸と傾いた軸線で巻く必要がある。この場合には
特に捩りや、断面の変形、座掘を伴なう大きな歪
や、ときには割れが発生するという問題があつ
た。変形が生じた場合は、巻き後における巻初め
部と巻終り部との突合せ溶接部に段差や喰違いが
生じ、良好な真円の製品を得ることができなくな
る。また、座掘が生じた場合は、腰折れを生じて
その巻初めと巻終わりの端部にはね返りによる直
線に近い部分が生じて、円筒形に巻いて接合した
ときに接合部に直線状に折れ部分ができ、製品の
真円性がそこなわれるという問題もあつた。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明はかかる多くの問題を簡単な素材端部の
切口形状の加工によつて解消した円筒巻き加工法
を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記課題は、本発明によれば次の円筒巻き加工
法によつて達成される。

主ロールとその周囲に配設された複数個の小ロ
ールとの間に異形断面形状を有する円筒巻き加工
用素材を通して該素材を円筒形に巻き加工するに
あたり、前記素材の巻き込み方向の端部の切口形
状を、素材が主ロールと最初の小ロールとに接す
るようにして両ロール間に挿入されたときに素材
先端が全端面でつぎの小ロールに同時に当接する
形状、すなわち、素材前端が前記次の小ロールに
該次のロールを中心を通るように全端面接触する
素材端部形状をＡ、素材前端が前記次の小ロール
に前記次の小ロール中心から最も離れた位置で全
端面接触する素材端部形状をＢ、素材が前記次の
小ロールにあたる点Ｄと該次の小ロールの中心と
を結ぶ線が前記次の小ロールの中心を通るように
当接する場合の前記素材となす角度をγ、前記形
状Ａ，Ｂ間の素材巻込み方向の距離をＨとした場
合に、ｈ＝｛γ／（π／２）｝×Ｈだけ素材巻方向
に形状Ａから形状Ｂ側に隔たつた点をつらねた軌
跡から定まる素材端部形状Ｃにして、巻き加工を
行なうことを特徴とする円筒巻き加工法。

［作用］ 上記Ｃの端部形状をもつ素材は次の小ロールに
全端面接触するので、主ロールと次の小ロール間
でさらに巻き加工されていくときに、捩りや断面
の変形を最小限に抑えることができる。

［実施例］ 以下に、その実施例を図面を参照しながら説明
する。

第１図は、異形断面を有する円筒巻き加工用素
材の一例として、自動車の車輪用リム素材１を示
している。該素材１は、その断面において、一方
にフランジ部ｆを他方にガター部ｇを有してお
り、左右非対称形をなしている。この巻き加工
は、第２図および第３図に示すように、主ロール
２とその周囲に配設された小ロール３，４，５と
の間に通すことにより行なう。

素材１のロール間への巻き込み方向（第４図の
Ｐ方向で通常は素材１の長手方向）両端部の切口
６，６′の形状は第４図に示すように特殊な形状
に形成されている。巻き込み方向前端部の切口６
の形状は、素材１が主ロール２と最初の小ロール
３との両方に接するようにしてロール間に挿入さ
れ、素材１の前端部が続く小ロール４に当接した
とき、素材１の前端がその前端の全端面において
同時に小ロール４に当接する形状（後述）となつ
ている。また、巻き込み方向後端部の切口６′の
形状は、素材１が円筒形に巻かれたときに前端部
の切口６と隙間なく突合せされる形状、いいかえ
れば切口６の形状と雌雄の関係にある形状になつ
ている。

そして、前端切口６の形状はつぎのようにして
概略求められる。まず、ロール２，３，４，５の
外面の凹凸形状は、第３図に示すように、素材１
の異形断面形状に本質的に沿う形状とされてい
る。素材１が小ロール４の中心Ｏを通るように挿
入されたとき、すなわち第５図のＡの状態にある
ときは、素材１の前端切口６が小ロール４に全面
接触するにはその形状は小ロール４の外周形状と
ほぼ同一でなければならない。すなわち、素材１
は第６図の線Ａに相当する平面形状を有してい
る。また、素材１が小ロール４の中心Ｏを通る線
に平行で小ロール４の中心Ｏから最も離れた位置
で小ロール４に接するように挿入されたとき、す
なわち第５図のＢの状態にあるときは、素材１の
前端の切口６が小ロール４に全面接触するには、
その平面切口形状は直線、すなわち第６図の線Ｂ
に相当する形状を有している。そして、素材１が
任意の角度で小ロール４に当接したときは、上記
の線Ａと線Ｂの中間の状態にあるから、当接角度
（当接点Ｄと小ロール４の中心Ｏとを結ぶ線と、
線Ａとのなす角度）をγとすると、こ場合の平面
切口形状Ｃは、第６図における線Ｂの線Ａからの
高さＨをγ／（π／２）倍した高さｈの軌跡を連
ねた線となる。すなわち、素材断面形状が定まつ
ていて、素材１を最初の小ロール３と主ロール２
に接するようにして挿入したときに、該素材１が
次の小ロール４に当接するときの挿入角度γに応
じて素材先端切口６の形状は決定されることがで
きる。

上記の切口６，６′を有する素材１が小ロール
３、主ロール２に咬み込まれると、まず素材１の
前端が次の小ロール４に当接する。この当接は、
全端面同時当接であるめ、小ロール４に切口６が
同時に咬み込まれ、小ロール４の回転に合せて円
滑に引き込まれていく。そして素材１は第２図に
おいて最初の小ロール３との当接点Ｅ、主ロール
２との当接点Ｆ（主ロール２および小ロール４間
で咬みかつ曲げが作用）、最後の小ロール５との
当接点Ｇから荷重を受けながら曲げられ、円筒形
に巻かれていく。巻き終ると素材１の前端と後端
とは互に突合わされ、溶接接合されて円筒形リム
が完成する。

上記のように小ロール４の部位にて同時咬み込
みが行なわれると、リム素材１の端面には全端面
同時に咬み込みが始まりかつ曲げ力が作用するの
で、断面の局部的な変形も生ずることがなく、す
べりも生じにくい。このため、すべりに伴なう表
面の傷の発生も少ない。また、断面変形が少ない
ことから、巻き後の突合せ溶接における突合せ部
の段差や喰違いが生ずることがないので、良好な
真円のリム円筒を得る。また、全端面が小ロール
４に同時接触するときは、素材１間前端が咬み込
み時にロール４によつて強制的に支持されるもの
で、座掘の発生およびそれに伴なう腰折れも生ず
ることはなく、大変形に伴なう割れの発生や、座
掘に伴なう端部の直線状部分の発生と真円形の阻
止も生ずることは抑えられることになる。

［発明の効果］ 以上のように本発明の巻き加工法によるとき
は、単に異形断面素材の両端部の平面切口形状を
変えることのみによつて、従来のベンダーまたは
コイラーロールによる巻き加工における咬み込み
の改善と、端部の真円度を高めることができ、か
つ多面の変形、傷、割れの発生の抑止をはかるこ
とができるという効果がある。

なお上記説明においては、自動車用リム素材の
巻き加工を例にとつて述べたが、本発明の巻き加
工法は自動車用リム素材の巻き加工にのみに適用
されるものではなく、一般の異形断面を有する素
材の巻き加工に広く適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、巻き加工用素材の一例としての自動
車用リム素材の斜視図、第２図は、巻き加工途中
の状態を示す巻き加工装置の側面図、第３図は第
２図の部分正面図、第４図は第１図の素材の平面
図、第５図は素材のロールへの当接角度を示す側
面図、第６図は第５図の当接角度に対応する素材
の前端部の切口形状を示す平面図、である。 １…素材、２…主ロール、３，４，５…小ロー
ル、６，６′…切口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 主ロールとその周囲に配設された複数個の小
   ロールとの間に異形断面形状を有する円筒巻き加
   工用素材を通して該素材を円筒形に巻き加工する
   にあたり、前記素材の巻き込み方向の端部の切口
   形状を、素材が主ロールと最初の小ロールとに接
   するようにして両ロール間に挿入されたときに素
   材先端が全端面でつぎの小ロールに同時に当接す
   る形状、すなわち、素材前端が前記次の小ロール
   に該次のロールの中心を通るように全端面接触す
   る素材端部形状をＡ、素材前端が前記次の小ロー
   ルに前記次の小ロール中心から最も離れた位置で
   全端面接触する素材端部形状をＢ、素材が前記次
   の小ロールにあたる点Ｄと該次の小ロールの中心
   とを結ぶ線が前記次の小ロールの中心を通るよう
   に当接する場合の前記素材となす角度をγ、前記
   形状Ａ，Ｂ間の素材巻込み方向の距離をＨとした
   場合に、ｈ＝｛γ／（π／２）｝×Ｈだけ素材巻方
   向に形状Ａから形状Ｂ側に隔たつた点をつらねた
   軌跡から定まる素材端部形状Ｃにして、巻き加工
   を行なうことを特徴とする円筒巻き加工法。