JP2006130551A - Method and apparatus for manufacturing spiral wire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、らせん線材の製造方法および装置に関するものである。 The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a helical wire.
従来、土木建築用構造物,自動車用タイヤの補強材等に利用されている鋼線は直線状の線材を複数束ねた構造で使用されている。このような線材に対し、生物組織体が有する強靭性および新陳代謝機能に着目し、該生物組織体を構成するコラーゲン繊維を人工的に形成したらせん体を使用し、小型化および軽量化を図りながら高い強靭性を得ると共に寿命を永続化できる構成物を提供するらせん線材が開発されている。(特開平8−291587号公報(特許第3249030号)) Conventionally, steel wires used for civil engineering structures, automobile tire reinforcements, and the like are used in a structure in which a plurality of linear wires are bundled. For such wires, focusing on the toughness and metabolic function of the biological tissue, using a helical body that artificially forms collagen fibers constituting the biological tissue, while reducing the size and weight Spiral wires have been developed that provide a composition that provides high toughness and can last a lifetime. (Japanese Patent Laid-Open No. 8-291586 (Patent No. 3249030))
そして、このようならせん線材に、任意の線材長手方向のピッチ、それに直角な面内のらせん半径を持たせる、高能率かつ高制御性を有する方法および装置を、先に本出願人の発明者等が開発した。(特開2003−275802公報) A method and apparatus having high efficiency and high controllability, in which the helical wire is provided with an arbitrary pitch in the longitudinal direction of the wire and a helical radius in a plane perpendicular to the longitudinal direction, was previously invented by the present inventor. Etc. developed. (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-275802)
この先行技術は、前段および後段の2段からなり、前段および後段の各パスラインは互いに角度を有するダイス部と、前段の入側に設けた前段パスライン方向に線材を押し込むための材料押し込み装置と、前段パスラインに垂直な面内で前段を回転させる機構とを有する。そして、押し込み速度、前段回転速度および角度を調整することにより、線材のx軸,y軸方向のオフセット量のパスライン方向にわたる分布を自在に制御して、任意のピッチおよびらせん半径のらせん線材を得るものである。
しかしながら、このような先行技術では、装置が大掛かりとなるとともに、回転ダイスから出て来たらせん線材はダイスの回転に伴って旋回しながら出てくる。このため、製品としてのらせん線材はらせん中心軸線が直線性を保つことが難しい。このため、らせん中心軸線を直線にするため後工程を必要としていた。
本発明は上記課題を解決し、簡単な方法・装置で、らせん中心軸線が直線となるらせん線材を製造できるらせん線材の製造方法および装置を提供することを目的とする。
However, in such a prior art, the apparatus becomes large, and when it comes out of the rotating die, the spiral wire comes out while turning as the die rotates. For this reason, it is difficult for the spiral wire as a product to keep the spiral center axis straight. For this reason, a post-process is required to make the spiral central axis straight.
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a method and an apparatus for producing a helical wire that can produce a helical wire having a straight spiral central axis with a simple method and apparatus.
本発明の第1課題解決手段の方法は、外円周面にらせん溝をもつ円柱体ダイスをシリンダーの内側に同心に挿入し、両者を互いに固定し、かつ、全体を床に対し固定した状態で、線材を前記ダイスのらせん溝に送り込むことである。 In the first problem solving means of the present invention, a cylindrical die having a spiral groove on the outer circumferential surface is inserted concentrically inside the cylinder, the two are fixed to each other, and the whole is fixed to the floor. Then, the wire rod is fed into the spiral groove of the die.
本発明の第2課題解決手段の装置は、基台に固定された取付円環と、該取付円環に同心に固定されたシリンダーをもつホルダーと、該ホルダーシリンダーの内側に同心に挿入される円柱本体の一端部に回り止め頭部をもち、線材導入部に直線溝、および該直線溝に続くらせん溝を前記円柱本体の外円周面にをもつダイスと、前記回り止め頭部を凹所に係合させて前記ホルダーシリンダーの一端に着脱自在に取り付けられ、かつ、前記ダイスの溝入口に同心の線材案内孔をもつ案内部材とを含むことである。 The apparatus of the second problem solving means of the present invention is an insertion ring fixed to a base, a holder having a cylinder concentrically fixed to the attachment ring, and inserted concentrically inside the holder cylinder. A die having a non-rotating head at one end of the cylindrical body, a linear groove in the wire introduction part, and a spiral groove following the linear groove on the outer circumferential surface of the cylindrical body, and a concave in the rotating head And a guide member that is detachably attached to one end of the holder cylinder and that has a concentric wire guide hole at the groove entrance of the die.
本発明の第3課題解決手段の装置は、第2課題解決手段に加え、前記溝は、軸直角断面において、直径上に溝底の半円弧状の中心が位置し、半円弧状底から直径に平行な側壁をもつことである。 According to a third problem solving means of the present invention, in addition to the second problem solving means, the groove has a semicircular arc center of the groove bottom located on the diameter in a cross section perpendicular to the axis, and the diameter from the semicircular arc bottom to the diameter. Have side walls parallel to the surface.
本発明の第4課題解決手段は、第2または第3課題解決手段に加え、前記らせん溝の長さ方向軸線の、ダイス中心軸線に対する捻り角度は、前記線材導入部の直線溝の端部で“0”度から少しづつ増加し、線材導出部の端部を含む範囲で一定となることである。 According to a fourth problem solving means of the present invention, in addition to the second or third problem solving means, the twist angle of the longitudinal axis of the spiral groove with respect to the die center axis is determined at the end of the linear groove of the wire introducing portion. It increases little by little from “0” degree and becomes constant in a range including the end of the wire lead-out portion.
本発明の第5課題解決手段は、第2または第3または第4課題解決手段に加え、前記ホルダーシリンダーは外側のものと内側のものからなり、外側のものに内側のものが線材送り方向に抜止めされて、着脱自在に挿入されたことである。 According to a fifth problem solving means of the present invention, in addition to the second, third or fourth problem solving means, the holder cylinder is composed of an outer one and an inner one, and the inner one in the outer one is in the wire feed direction. That is, it was secured and inserted detachably.
本発明では、円柱の外周にらせん溝を設けたダイスを使用するので、らせん溝の加工がNC複合旋盤等により容易である。また、らせん溝のひねり角度を徐々に変化させる加工も可能となった。しかも、らせん溝の捻り角度を徐々に変化させた場合、線材の送り抵抗を少なくできる。そして、ダイスから出てくるらせん線材は直線を維持して送り出されるので、後工程でのらせん線材の編網が簡略化できることとなった。 In the present invention, since a die having a spiral groove on the outer periphery of a cylinder is used, the spiral groove can be easily processed by an NC composite lathe or the like. In addition, it is possible to gradually change the twist angle of the spiral groove. Moreover, when the twist angle of the spiral groove is gradually changed, the feeding resistance of the wire can be reduced. And since the helical wire which comes out of a die | dye is sent out maintaining a straight line, the knitting net | network of the helical wire in the post process could be simplified.
以下に、本発明の一実施例を図面もとづき説明する。図1,2に示すように、基台1に取付円環2がボルトで着脱自在に支持される。取付円環2は水平軸線を持つ短円筒部2aの一端にフランジ部2bが一体形成される。そして、この短円筒部2aの他端にホルダー3がボルトで着脱自在に支持される。ホルダー3において、水平軸線をもつシリンダー3aの一端に大径の位置決め円板部3bが一体形成されている。取付フランジ部3cは位置決め円板部3bの外周から一体的に張り出し、取付円環2にボルトで着脱自在に取り付けられる。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, a mounting
図1,4,5において、ダイス4はシリンダー3aの内側に同心に挿入される。ダイス4は、同一軸線上で円柱本体4aの一端部に回り止め頭部4bをもち、円周面に、線材を案内する溝4c,4d,4eが設けらている。前記頭部4bは短円柱体の直径に平行する一対の2弦で切除された小判形状を呈する。そして、該頭部と前記円柱本体の一部にわたり直線溝4c、これに続いて前記円柱本体の外円周面にらせん溝4d,4eをもつ。
1, 4 and 5, the
図4〜8において、前記直線溝4cは次のように形成される。頭部4bの2弦の中間を通る直径上に直線溝4cが形成される。軸直角断面において、溝底の半円弧の中心が頭部4bの直径上に位置し、この半円弧底から直径に平行な側壁を持つ。この直線溝4cは頭部の後端に近い中途まで同一深さ(溝底の半円弧の中心が頭部4bの軸線上に位置する)であり、そこから、次記らせん溝4dの入口まで、徐々に深さが減少している。これによって、線材は少し曲げられながら、増加角らせん溝4dの入口に導入されるのである。
4 to 8, the
図7において、前記らせん溝4d,4eは、軸直角断面において、半径上の中心に半円弧の中心が位置し、半円弧底は軸線より溝縁側に僅かに離れており、半円弧底から直径に平行な側壁を持つ。溝の深さと幅は、線材Aを摺動案内させるように直径より僅かに大きく定められる。
In FIG. 7, the
図4において、らせん溝4d(増加角らせん溝4d)の長さ方向軸線の、ダイス中心軸線に対する捻り角度(傾斜角度)は、ダイスの入口側端部で“0”度であり、そこから少しづつ増加する。そして、線材送り力にもとづく線材の塑性変形が可能な範囲で、求める製品のらせん線材のリード角度に捻り戻り係数(材料の弾性変形による捻り戻り現象を考慮した係数で、例えば、0.7)を掛けた値の角度になる。ここまでの範囲4dが屈曲成形が行われる部分となる。そこから、一定の捻り角度で1/2ピッチの距離まで続き、仕上げ成形が行われる部分4e(一定角らせん溝4e)となる。
In FIG. 4, the twist angle (inclination angle) of the longitudinal axis of the
図4,6,7において、直径3.2mmの線材かららせん線材を成形する場合に使用されるダイス4の寸法例が示してある。
円柱本体4aの直径は、6.72mm,長さは91mm,
回り止め頭部4bの直径は、12mm,長さは8mm,
溝の幅は、3.5mm,底半径は1.75mm,
直線溝4cの長さは、一定深さで5.5mm,減少深さで11mm。
4, 6 and 7 show examples of dimensions of the die 4 used when a helical wire is formed from a wire having a diameter of 3.2 mm.
The cylindrical body 4a has a diameter of 6.72 mm, a length of 91 mm,
The diameter of the
The groove width is 3.5 mm, the bottom radius is 1.75 mm,
The length of the
図4において、らせん溝4d,4eは、線材送り方向に向かって右回り旋回する。そして、線材送り方向に33mm進んで90度旋回し、22mm進んで180度旋回し、16.5mm進んで180度旋回し、11mm進んで180度旋回する(捻り角度一定)。結局のところ、入口から450度(1と1/4ピッチ分)までが、捻り角が曲線的に増加し(増加角らせん溝4d)450〜630度(180度,1/2ピッチ分)の範囲で捻り角が一定となる(一定角らせん溝4e)。
In FIG. 4, the
図1,2,3において、案内部材5は、前記回り止め頭部4bを凹所に係合させて、前記ホルダー3の位置決め円板部3bの一端に着脱自在に取り付けられ、かつ、前記ダイス4の軸線に同心の線材案内孔5dをもつ。案内部材5は短円柱本体5aの中心軸線に同心で、一端に円筒形第1凹所5b、他端に前記ダイスの回り頭部4bを収容する小判形第2凹所5cが形成される。これらの両凹所を連通する線材案内孔5dが形成される。そして、この線材案内孔5dに線材案内管6が同心に接続される。
1, 2, and 3, the
このような装置を使用して本発明の方法の実施例を説明する(図1)。基台1に取付円環2,シリンダー3およびダイス4を互いに固定し、これらの全体を床に対し固定した状態にしておく。線材送り込み手段(図示省略)により線材Aを線材案内管6を通して、矢印のように左から右へ水平に送って、ダイス4の直線溝4c、らせん溝4d,4eに送り込む。これによって、求めるらせん線材が、ホルダー3、ダイスの溝で案内されながら、らせん中心軸線の直線性を保ちながら出て行く。そして、材料の弾性変形による捻り戻り現象で、求める製品のらせんリード角度を持ったらせん線材が得られる。
An embodiment of the method of the present invention will be described using such an apparatus (FIG. 1). The mounting
図9は本発明により得られたらせん線材の一例を示す平面図である。らせん線材Aの山部最大高さと谷部最低高さの差hは、線材直径dの約2倍のらせん径からなり、山部Aaと谷部Abとがほぼ相対する形状で、谷部がらせん中心cとほぼ一致するか、そのらせん中心より外側に位置するように所定のピッチpおよび振幅aでらせん巻回されて形成される。なお、図9は右巻きのらせん線材を示しているが、左巻きのものであってもよい。 FIG. 9 is a plan view showing an example of a helical wire obtained by the present invention. The difference h between the maximum height of the peak of the spiral wire A and the minimum height of the valley is a spiral diameter that is approximately twice the diameter d of the wire, and the peak Aa and the valley Ab are substantially opposed to each other. It is formed by being spirally wound at a predetermined pitch p and amplitude a so as to substantially coincide with the helical center c or to be located outside the helical center. Although FIG. 9 shows a right-handed spiral wire, it may be a left-handed one.
図1において仮想線示のように、前記ホルダーシリンダー3aとダイス4との間に交換シリンダー3a’が介在された実施例である。即ち、シリンダー3aは外側のものと内側のもの3a’からなり、外側のものに内側のもの3a’が線材送り方向に抜止めされて、着脱自在に挿入される。そして、内側のもの3a’が摩耗したとき、新しいものと交換される。
As shown in phantom lines in FIG. 1, an exchange cylinder 3a 'is interposed between the holder cylinder 3a and the
本発明は前記した実施例や実施態様に限定されず、特許請求の範囲および範囲を逸脱せずに種々の変形を含む。 The present invention is not limited to the examples and embodiments described above, and includes various modifications without departing from the scope and scope of the claims.
本発明は、らせん線材の製造方法および装置に利用される。 The present invention is used in a method and an apparatus for manufacturing a helical wire.
A 線材
1 基台
2 取付円環
2a 短円筒部
2b フランジ部
3 ホルダー
3a シリンダー
3b 位置決め円板部
3e 取付フランジ部
4 ダイス
4a 円柱本体
4b 回り止め頭部
4c 直線溝
4d 増加角らせん溝
4e 一定角らせん溝
5 案内部材
5a 短円柱本体
5b 第1凹所
5c 第2凹所
5d 線材案内孔
6 線材案内管
A Wire 1
Claims (5)
両者を互いに固定し、かつ、全体を床に対し固定した状態で、
線材を前記ダイスのらせん溝に送り込むことを特徴とするらせん線材の製造方法。 A cylindrical die having a spiral groove on the outer circumferential surface is inserted concentrically inside the cylinder,
With both fixed to each other and the whole fixed to the floor,
A method for producing a helical wire, comprising feeding a wire into a spiral groove of the die.
該取付円環に同心に固定されたシリンダーをもつホルダーと、
該ホルダーシリンダーの内側に同心に挿入される円柱本体の一端部に回り止め頭部をもち、線材導入部に直線溝、および該直線溝に続くらせん溝を前記円柱本体の外円周面にをもつダイスと、
前記回り止め頭部を凹所に係合させて前記ホルダーシリンダーの一端に着脱自在に取り付けられ、かつ、前記ダイスの溝入口に同心の線材案内孔をもつ案内部材とを含むことを特徴とするらせん線材の製造装置。 A mounting ring fixed to the base;
A holder having a cylinder concentrically fixed to the mounting ring;
The cylindrical body inserted concentrically inside the holder cylinder has a detent head at one end, and a linear groove in the wire introduction part and a spiral groove following the linear groove are formed on the outer circumferential surface of the cylindrical body. Dice with
And a guide member that is detachably attached to one end of the holder cylinder with the rotation-stopping head engaged with the recess, and that has a concentric wire guide hole at the groove entrance of the die. Spiral wire manufacturing equipment.
5. The holder cylinder according to claim 2, 3 or 4, wherein the holder cylinder comprises an outer one and an inner one, and the inner one is secured to the outer one in the wire feed direction and is detachably inserted. Non-spiral wire manufacturing equipment.
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JP2004325508A JP2006130551A (en) | 2004-11-09 | 2004-11-09 | Method and apparatus for manufacturing spiral wire |
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JPH0318205A (en) * | 1989-06-14 | 1991-01-25 | Toshin Denki Kk | Manufacture for linear member anchor tool |
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- 2004-11-09 JP JP2004325508A patent/JP2006130551A/en active Pending
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