JP5309834B2

JP5309834B2 - 円盤状部品加工装置

Info

Publication number: JP5309834B2
Application number: JP2008243903A
Authority: JP
Inventors: 宣夫中西; 篤志前田
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2008-09-24
Filing date: 2008-09-24
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2028-09-24
Also published as: JP2010076009A

Description

本発明は、板状素材にせん断加工を行って円盤状部品を得る円盤状部品加工装置に関する。

板状素材に円形状のせん断加工を行って円盤状部品を得る方法としては種々の方法が考えられる。例えば、特許文献１においては、いわゆるバリの生成を防止して円形状の被切断材を得るために、被切断材の円形状の被切断部位に抜き変形加工を行う一対に対向する抜き変形加工体と、この抜き変形加工体により形成された抜き変形加工部位を逆方向に押戻加工して被切断部位を分離させる一対に対向する押戻加工体とを備えた板材円形切断装置が開示されている。この板材円形切断装置においては、移送部に保持した被切断材を回転させ、この被切断材を機台に配設した抜き変形加工体によってせん断加工し、押戻加工体によって抜き変形加工部位を逆方向に押戻加工して、被切断材を円形状に切断している。

また、特許文献２においては、連続的に供給される薄鋼帯の先端あるいは尾端のエッジを鋼帯が停止した状態で円滑に曲線せん断する曲線せん断機が開示されている。この曲線せん断機においては、停止中の鋼帯の両エッジに対し、上下一対の回転刃を鋼帯の両面に対向させて、所望する曲線に沿った曲率で旋回させることにより、鋼帯に曲線形状のせん断加工をすることができる。

特開２０００−２３３３１３号公報特開平６−３０４８０８号公報

しかしながら、上記特許文献１のように、被切断材（板状素材）を回転させてせん断加工を行う場合には、板状素材として使用できる素材が正方形に近い形状に限られることになる。また、上記特許文献２においては、上下一対の回転刃を鋼帯の両面に対向させてせん断加工を行う。そのため、円盤状部品を成形するためには、上下一対の回転刃を隔離させた後、再び鋼帯の両面にそれぞれ対向させる機構が必要になり、装置が複雑になると共に、生産性に優れない。

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、簡単な装置構成で、円盤状部品の生産性を向上させることができる円盤状部品加工装置を提供しようとするものである。

本発明は、板状素材にせん断加工を行って円盤状部品を得る円盤状部品加工装置であって、
真円形状の固定刃を形成してなるダイスと、
該ダイスの中心軸線と同一軸線上に配置した回転中心の回りに回転可能な回転ホルダと、
上記回転中心に対して垂直に配置した空転中心の回りに空転可能な状態で上記回転ホルダに配設し、該回転ホルダの回転を受けて上記固定刃の外周側に沿って移動するよう構成した回転刃とを備えており、
該回転刃は、上記回転ホルダにおける周方向の等間隔位置に複数個配設してあり、
上記回転ホルダの回転及び該回転ホルダによる加圧力を受けて、上記ダイスに保持した上記板状素材の表面に、上記固定刃の外周側に沿って上記複数個の回転刃を同時に転がしながら周回移動させることにより、上記板状素材にせん断加工を行って上記円盤状部品を得るよう構成したことを特徴とする円盤状部品加工装置にある（請求項１）。

本発明の円盤状部品加工装置は、板状素材を保持したダイスに対して、回転刃を備えた回転ホルダを回転させることにより、板状素材から円盤状部品を成形することができるものである。
本発明のダイスは、真円形状の固定刃を形成してなり、せん断加工を行う際には固定して用いる。一方、本発明の回転ホルダは、ダイスの中心軸線と同一軸線上に配置した回転中心の回りに回転させて用いる。また、回転ホルダに配設した回転刃が、ダイスに保持した板状素材に対して加圧されて、回転ホルダの回転を受けて板状素材の表面を転がることができる。

そして、円盤状部品を成形する際には、板状素材をダイスに保持し、このダイスに対して回転ホルダを回転させながら接近させる。そして、回転ホルダにおける回転刃が板状素材に当接すると、回転ホルダの回転及び加圧力を受けて、回転刃が板状素材の表面を転がる。このとき、回転刃は、ダイスにおける固定刃の外周側に沿って板状素材の表面を周回移動する。
これにより、回転刃と固定刃とによって、固定刃の周方向の部分的箇所から全周に渡って、順次板状素材に対してせん断加工が行われ、円盤状部品を成形することができる。
そのため、小さな荷重で円盤状部品を成形することができ、装置の構成を簡単にし、安価に装置を構成することができる。

また、本発明においては、板状素材としては種々の形状のものを用いることができ、特に、板状素材を帯状に巻き付けて保管したコイル材等を用いることができる。これにより、板状素材に対して円盤状部品を成形するごとに別の板状素材を配置するのではなく、コイル材等を所定量送り出した後、迅速に次の円盤状部品のせん断加工を開始することができる。そのため、円盤状部品を成形するための生産性を向上させることができる。
それ故、本発明の円盤状部品加工装置によれば、種々の形状の板状素材を用いることができ、簡単な装置構成で、円盤状部品の生産性を向上させることができる。

上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
本発明において、上記回転刃は、上記回転ホルダにおける周方向の等間隔位置に複数個配設してあり、上記円盤状部品加工装置は、該複数個の回転刃を同時に転がしながら上記固定刃の外周側に沿って周回移動されている。
これにより、複数個の回転刃によって、迅速かつ安定して円盤状部品の成形を行うことができる。
また、上記回転刃は、例えば、回転ホルダの周方向の２〜４箇所に配設することができる。

また、上記回転ホルダは、上記回転刃を配設して上記回転中心の回りに回転するよう構成した回転本体部と、上記回転中心を含む中心部において上記板状素材を上記ダイスに対して押し付けて保持するための押さえ用ロッド部と、上記回転本体部に対して上記押さえ用ロッド部を上記ダイスに対向する先端方向へ付勢するスプリングとを備えており、上記押さえ用ロッド部が上記スプリングの付勢力に抗して上記板状素材を押さえ付けた状態で、上記回転本体部が回転しながら下降することにより、該回転本体部の回転を受けた上記回転刃が上記固定刃の外周側に沿って周回移動して上記板状素材にせん断加工を行うよう構成することが好ましい（請求項２）。
この場合には、ダイスに対して板状素材を保持する手段を、回転ホルダに対して設けることにより、ダイスに対する板状素材の保持を容易に行うことができる。そして、円盤状部品をより迅速に成形することができる。

以下に、本発明の円盤状部品加工装置にかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
本例の円盤状部品加工装置１は、図１、図２に示すごとく、板状素材８０にせん断加工を行って円盤状部品８を成形する装置である。この円盤状部品加工装置１は、真円形状の固定刃２１を形成してなるダイス２と、ダイス２の中心軸線Ｃ１と同一軸線上に配置した回転中心Ｃ２の回りに回転可能な回転ホルダ３と、回転中心Ｃ２に対して垂直に配置した空転中心Ｃ３の回りに空転可能な状態で回転ホルダ３に配設した回転刃４とを備えている。回転刃４は、回転ホルダ３の回転を受けて固定刃２１の外周側に沿って移動するよう構成してある。
円盤状部品加工装置１は、回転ホルダ３の回転及び回転ホルダ３による加圧力を受けて、ダイス２に保持した板状素材８０の表面に、固定刃２１の外周側に沿って回転刃４を転がしながら周回移動させることにより、板状素材８０にせん断加工を行って円盤状部品８を成形するよう構成してある。

以下に、本例の円盤状部品加工装置１につき、図１〜図５を参照して詳説する。
本例の円盤状部品８を成形するための板状素材８０は、鋼帯を筒状に巻き付けてなるコイル材である。
図１、図４に示すごとく、本例のダイス２は、固定ホルダ２２に対して設置固定してある。ダイス２の上方端部の全周には、径方向外周側へ突出して真円形状の固定刃２１が形成してある。
図３、図５に示すごとく、本例の回転刃４は、回転ホルダ３における周方向Ｃの互いに対向する位置（１８０°異なる位置）に２個配設してある。２個の回転刃４は、回転ホルダ３の回転を受けて、板状素材８０の表面を同時に転がりながら（自転しながら）、固定刃２１の外周側に沿って周回移動するよう構成されている。

本例の円盤状部品加工装置１は、装置を出力仕様等を小さくして小型化させ、装置に加わる負荷を低減させるため、回転ホルダ３を高速（例えば、１００〜６００ｒｐｍの回転速度）で回転させながら徐々に（例えば、０．１〜２．０ｍｍ／ｒｅｖの送り量で）下降させるよう構成してある。そして、円盤状部品加工装置１は、回転刃４を、固定刃２１の外周側に沿って複数回周回移動させてせん断加工を行うよう構成してある。
図５には、回転刃４が板状素材８０の表面を転がりながら周回移動する状態を拡大して示す。同図に示すごとく、回転刃４は下方向Ｈ１への加圧力を受け、空転方向Ｑへ自ら回転しながら周方向Ｃへ移動する。また、回転刃４は下方向Ｈ１へ移動しながら周方向Ｃへ周回移動するため、回転刃４における切刃４１１の周回移動軌跡は傾斜ラインＬのようになる。

図１に示すごとく、本例の回転ホルダ３は、回転刃４を配設して回転中心Ｃ２の回りに回転するよう構成した回転本体部３１と、回転中心Ｃ２を含む中心部において板状素材８０をダイス２に対して押し付けて保持するための押さえ用ロッド部３２と、回転本体部３１に対して押さえ用ロッド部３２をダイス２に対向する先端方向（下方向）Ｈ１へ付勢するスプリング３３とを備えている。
回転刃４は、ローラ４１の外周面に対し径方向外周側に突出形成した突出部に切刃４１１を形成してなる。回転刃４は、回転本体部３１に対して支持ピン４２及びラジアルベアリング４３を介して空転可能に配設してある。

同図に示すごとく、回転本体部３１の中心部における上方端部には、上側ピン部３４が配設してあり、上側ピン部３４に対する下方位置には、スプリング３３を介して下側ピン部３５が配設してある。押さえ用ロッド部３２の上端部と下側ピン部３５の下端部との間には、上下方向の荷重を受けると共に回転本体部３１と一体化した上側ピン部３４の回転を支持するスラストベアリング３６が配設してある。回転本体部３１における内周面には、押さえ用ロッド部３２に対する回転本体部３１の回転を支持するためのラジアルベアリング３７が設けてある。
そして、押さえ用ロッド部３２によってダイス２に対して板状素材８０を保持した状態において、スラストベアリング３６及びラジアルベアリング３７の回転支持を受けて、回転が固定された押さえ用ロッド部３２に対して回転刃４を含めた回転本体部３１の全体が回転するよう構成してある。

次に、本例の円盤状部品加工装置１によって円盤状部品８の成形を行う手順、及び作用効果について説明する。
円盤状部品８を成形するに当たっては、まず、図１に示すごとく、コイル材として巻き付けてある鋼帯としての板状素材８０の一部（端部）をダイス２の上面に配置する。次いで、ダイス２に対して回転ホルダ３の全体を回転させながら下降させる（ダイス２に接近させる）。
このとき、はじめに押さえ用ロッド部３２の下端面が板状素材８０に当接し、この押さえ用ロッド部３２がスプリング３３を弾性変形させながら回転本体部３１内に引き込まれる。そして、板状素材８０は、スプリング３３による付勢力を受けた押さえ用ロッド部３２によってダイス２に押さえ付けられて、ダイス２から動かないように保持される。

そして、図２、図４、図５に示すごとく、さらに回転ホルダ３を下降させると、回転刃４が板状素材８０に当接し、回転刃４が回転ホルダ３の回転及び加圧力を受けて、回転刃４が板状素材８０の表面を転がる。このとき、回転刃４は、ダイス２における固定刃２１の外周側に沿って板状素材８０の表面を周回移動する。また、本例においては、装置の負荷を低減するために、回転刃４を、固定刃２１の外周側に沿って複数回周回移動させてせん断加工を行う。
ここで、図４は、回転刃４によって板状素材８０がせん断加工される状態を拡大して示す図である。同図において、符号Ｓは、板状素材８０が回転刃４における切刃４１１によってせん断される部分を示している。

これにより、回転刃４と固定刃２１とによって、固定刃２１の周方向Ｃの部分的箇所から全周に渡って、徐々に板状素材８０に対してせん断加工が行われ、円盤状部品８を成形することができる。
そのため、小さな荷重で円盤状部品８を成形することができ、装置の構成を簡単にし、安価に装置を構成することができる。

また、本例においては、板状素材８０として鋼帯を巻き付けて形成したコイル材を用いている。これにより、板状素材８０に対して円盤状部品８を成形するごとに別の板状素材８０を配置するのではなく、コイル材等を所定量送り出した後、迅速に次の円盤状部品８のせん断加工を開始することができる。そのため、円盤状部品８を成形するための生産性を向上させることができる。
それ故、本発明の円盤状部品加工装置１によれば、種々の形状の板状素材８０を用いることができ、簡単な装置構成で、円盤状部品８の生産性を向上させることができる。

実施例における、せん断加工を行う前の状態の円盤状部品加工装置の全体を示す断面説明図。実施例における、せん断加工を行った状態の円盤状部品加工装置の全体を示す断面説明図。実施例における、円盤状部品加工装置における回転刃の配設位置を、水平方向に切断した状態で示す断面説明図。実施例における、回転刃によって板状素材がせん断加工される状態を拡大して示す断面説明図。実施例における、回転刃が板状素材の表面を転がりながら周回移動する状態を拡大して示す説明図。

符号の説明

１円盤状部品加工装置
２ダイス
Ｃ１中心軸線
２１固定刃
３回転ホルダ
Ｃ２回転中心
３１回転本体部
３２押さえ用ロッド部
３３スプリング
４回転刃
Ｃ３空転中心
８円盤状部品
８０板状素材

Claims

板状素材にせん断加工を行って円盤状部品を得る円盤状部品加工装置であって、
真円形状の固定刃を形成してなるダイスと、
該ダイスの中心軸線と同一軸線上に配置した回転中心の回りに回転可能な回転ホルダと、
上記回転中心に対して垂直に配置した空転中心の回りに空転可能な状態で上記回転ホルダに配設し、該回転ホルダの回転を受けて上記固定刃の外周側に沿って移動するよう構成した回転刃とを備えており、
該回転刃は、上記回転ホルダにおける周方向の等間隔位置に複数個配設してあり、
上記回転ホルダの回転及び該回転ホルダによる加圧力を受けて、上記ダイスに保持した上記板状素材の表面に、上記固定刃の外周側に沿って上記複数個の回転刃を同時に転がしながら周回移動させることにより、上記板状素材にせん断加工を行って上記円盤状部品を得るよう構成したことを特徴とする円盤状部品加工装置。
請求項１において、上記回転ホルダは、上記回転刃を配設して上記回転中心の回りに回転するよう構成した回転本体部と、
上記回転中心を含む中心部において上記板状素材を上記ダイスに対して押し付けて保持するための押さえ用ロッド部と、
上記回転本体部に対して上記押さえ用ロッド部を上記ダイスに対向する先端方向へ付勢するスプリングとを備えており、
上記押さえ用ロッド部が上記スプリングの付勢力に抗して上記板状素材を押さえ付けた状態で、上記回転本体部が回転しながら下降することにより、該回転本体部の回転を受けた上記回転刃が上記固定刃の外周側に沿って周回移動して上記板状素材にせん断加工を行うよう構成したことを特徴とする円盤状部品加工装置。