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技術 自動車用ホイールリムの製造装置

出願人 中央精機株式会社
発明者 片渕正人
出願日 2016年3月29日 (4年2ヶ月経過) 出願番号 2016-064806
公開日 2017年10月5日 (2年8ヶ月経過) 公開番号 2017-177124
状態 特許登録済
技術分野 回転塑性加工 特定物品の製造
主要キーワード 排出シューター 押付位置 中心軸心 金属板片 相対移動範囲 各調整機構 押付機構 存在範囲内
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この項目の情報は公開日時点(2017年10月5日)のものです。
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図面 (20)

課題

ロール成形に供されるリムワークの形状(特に、外周面の形状)が変わってもガイドロール交換する必要がない自動車用ホイールリムの製造装置を提供すること。

解決手段

この製造装置は、ボトムロールBを取り付けるモータ軸22と、モータ軸22を回転駆動するモータと、トップロールTを取り付けるモータ軸42と、モータ軸42を回転駆動するモータと、モータ軸22とモータ軸42との間隔を調整するモータ31と、ガイドロールGを取り付ける回転軸53と、押付機構とを備える。押付機構は、基体51と、基体51に対して相対移動可能に支持されると共に回転軸53を支持する移動体52と、基体51に対する移動体52の位置を調整してガイドロールGを退避位置と押付位置との間で移動可能なシリンダ機構51a,52とを備える。更に、基体51の軸線方向位置を調整するサーボ機構式モータを備える。

概要

背景

従来より、環状のリムワークをリムワーク外周側に配置したトップロールとリムワーク内周側に配置したボトムロールとの双方を用いてロール成形するための、自動車用ホイールリムの製造装置が知られている(例えば、特許文献1,2を参照)。

この文献に記載の装置は、ボトムロールを取り付けるボトムロール取付軸と、ボトムロール取付軸を回転駆動するボトムロール駆動機構と、トップロールを取り付けるトップロール取付軸と、トップロール取付軸を回転駆動するトップロール駆動機構と、ボトムロール取付軸とトップロール取付軸との間隔を調整する調整機構と、を備えている。

この種の装置では、回転するトップロールとボトムロールとでリムワークを挟み込んでリムワークを回転させながら、リムワークのロール成形が行われる。その際、リムワークを安定して回転させ続ける必要がある。このため、上記文献に記載の装置では、ボトムロールにセットされたリムワークをリムワーク外周側から押さえるためのガイドロールを取り付けるガイドロール取付軸と、ガイドロール取付軸に取り付けられたガイドロールをリムワークに押し付け押付機構と、が設けられている。ガイドロール取付軸は、ボトムロール取付軸に対して上方に配置されている。

ところで、上記文献に記載の装置では、或るリムワークのロール成形を行った後に、そのリムワークとは形状(特に、外周面の形状)が異なるリムワークのロール成形を行う場合、ボトムロール及びトップロールに加えて、更に、ガイドロールをも交換する必要があった。これは、以下の理由に因る。

即ち、上記文献に記載の装置では、ガイドロール取付軸に取り付けられたガイドロールの軸線方向の位置が調整できない。従って、外周面の形状が異なるリムワークをロール成形する場合、ボトムロール(従って、リムワーク)に対するガイドロールの軸線方向の位置が最適位置からずれるので、ガイドロールの機能(リムワークを安定して回転させ続ける機能)が適切に発揮され難くなる。この問題を解消するためには、外周面の形状が異なるリムワークをロール成形する場合、ボトムロール(従って、リムワーク)に対するガイドロールの軸線方向の位置を最適位置に配置するため、ガイドロールの形状を変更する必要がある。即ち、ガイドロールを交換する必要があった。

以上のことから、上記文献に記載の装置では、ロール成形に供されるリムワークの形状(特に、外周面の形状)が変わる毎に、ガイドロールを交換する必要があった。このため、ガイドロールの交換に要する時間が必要になり、且つ、複数種類のガイドロールを準備しておく必要もある。この結果、ホイールリム製造コストが高くなる、という問題があった。

本発明は上記問題に対処するためになされたものであり、その目的は、ロール成形に供されるリムワークの形状(特に、外周面の形状)が変わってもガイドロールを交換する必要がない自動車用ホイールリムの製造装置を提供することである。

概要

ロール成形に供されるリムワークの形状(特に、外周面の形状)が変わってもガイドロールを交換する必要がない自動車用ホイールリムの製造装置を提供すること。この製造装置は、ボトムロールBを取り付けるモータ軸22と、モータ軸22を回転駆動するモータと、トップロールTを取り付けるモータ軸42と、モータ軸42を回転駆動するモータと、モータ軸22とモータ軸42との間隔を調整するモータ31と、ガイドロールGを取り付ける回転軸53と、押付機構とを備える。押付機構は、基体51と、基体51に対して相対移動可能に支持されると共に回転軸53を支持する移動体52と、基体51に対する移動体52の位置を調整してガイドロールGを退避位置と押付位置との間で移動可能なシリンダ機構51a,52とを備える。更に、基体51の軸線方向位置を調整するサーボ機構式モータを備える。

目的

本発明は上記問題に対処するためになされたものであり、その目的は、ロール成形に供されるリムワークの形状(特に、外周面の形状)が変わってもガイドロールを交換する必要がない自動車用ホイールリムの製造装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

環状のリムワークをリムワーク外周側に配置したトップロールとリムワーク内周側に配置したボトムロールとの双方を用いてロール成形するための、自動車用ホイールリムの製造装置であって、前記ボトムロールを取り付けるボトムロール取付軸と、前記ボトムロール取付軸を回転駆動するボトムロール駆動機構と、前記ボトムロール取付軸に対して上方に配置されると共に、前記トップロールを取り付けるトップロール取付軸と、前記トップロール取付軸を回転駆動するトップロール駆動機構と、前記ボトムロール取付軸と前記トップロール取付軸との間隔を調整する第1調整機構と、前記ボトムロール取付軸に対して上方に配置されると共に、前記ボトムロールにセットされた前記リムワークを前記リムワーク外周側から押さえるためのガイドロールを取り付けるガイドロール取付軸と、前記ガイドロール取付軸に取り付けられる前記ガイドロールを前記リムワークに押し付け押付機構と、前記ガイドロール取付軸の軸線方向に関して、前記ボトムロール取付軸に対する前記ガイドロール取付軸の位置を調整する第2調整機構と、を備えた、自動車用ホイールリムの製造装置。

請求項2

請求項1に記載の自動車用ホイールリムの製造装置であって、前記押付機構は、基体と、前記基体に対して相対移動可能に支持されると共に前記ガイドロール取付軸を支持する移動体と、前記基体に対する前記移動体の位置を調整することによって、前記ガイドロール取付軸を、退避位置と、前記ガイドロールが前記リムワークを前記リムワークの外周側から押さえる押付位置との間で移動可能な第3調整機構と、を備え、前記第2調整機構は、前記ガイドロール取付軸の軸線方向に関して、前記ボトムロール取付軸に対する前記基体の位置を調整することによって、前記ボトムロール取付軸に対する前記ガイドロール取付軸の位置を調整するように構成された、自動車用ホイールリムの製造装置。

請求項3

請求項2に記載の自動車用ホイールリムの製造装置において、前記第1調整機構は、前記ボトムロール取付軸に対して前記トップロール取付軸が上下方向に移動することによって、前記ボトムロール取付軸と前記トップロール取付軸との間隔を調整するように構成され、前記トップロール取付軸が上下方向に移動する際、前記基体が前記トップロール取付軸と一体で上下方向に移動するように構成された、自動車用ホイールリムの製造装置。

技術分野

0001

本発明は、自動車用ホイールリム製造装置に関する。

背景技術

0002

従来より、環状のリムワークをリムワーク外周側に配置したトップロールとリムワーク内周側に配置したボトムロールとの双方を用いてロール成形するための、自動車用ホイールリムの製造装置が知られている(例えば、特許文献1,2を参照)。

0003

この文献に記載の装置は、ボトムロールを取り付けるボトムロール取付軸と、ボトムロール取付軸を回転駆動するボトムロール駆動機構と、トップロールを取り付けるトップロール取付軸と、トップロール取付軸を回転駆動するトップロール駆動機構と、ボトムロール取付軸とトップロール取付軸との間隔を調整する調整機構と、を備えている。

0004

この種の装置では、回転するトップロールとボトムロールとでリムワークを挟み込んでリムワークを回転させながら、リムワークのロール成形が行われる。その際、リムワークを安定して回転させ続ける必要がある。このため、上記文献に記載の装置では、ボトムロールにセットされたリムワークをリムワーク外周側から押さえるためのガイドロールを取り付けるガイドロール取付軸と、ガイドロール取付軸に取り付けられたガイドロールをリムワークに押し付け押付機構と、が設けられている。ガイドロール取付軸は、ボトムロール取付軸に対して上方に配置されている。

0005

ところで、上記文献に記載の装置では、或るリムワークのロール成形を行った後に、そのリムワークとは形状(特に、外周面の形状)が異なるリムワークのロール成形を行う場合、ボトムロール及びトップロールに加えて、更に、ガイドロールをも交換する必要があった。これは、以下の理由に因る。

0006

即ち、上記文献に記載の装置では、ガイドロール取付軸に取り付けられたガイドロールの軸線方向の位置が調整できない。従って、外周面の形状が異なるリムワークをロール成形する場合、ボトムロール(従って、リムワーク)に対するガイドロールの軸線方向の位置が最適位置からずれるので、ガイドロールの機能(リムワークを安定して回転させ続ける機能)が適切に発揮され難くなる。この問題を解消するためには、外周面の形状が異なるリムワークをロール成形する場合、ボトムロール(従って、リムワーク)に対するガイドロールの軸線方向の位置を最適位置に配置するため、ガイドロールの形状を変更する必要がある。即ち、ガイドロールを交換する必要があった。

0007

以上のことから、上記文献に記載の装置では、ロール成形に供されるリムワークの形状(特に、外周面の形状)が変わる毎に、ガイドロールを交換する必要があった。このため、ガイドロールの交換に要する時間が必要になり、且つ、複数種類のガイドロールを準備しておく必要もある。この結果、ホイールリム製造コストが高くなる、という問題があった。

0008

本発明は上記問題に対処するためになされたものであり、その目的は、ロール成形に供されるリムワークの形状(特に、外周面の形状)が変わってもガイドロールを交換する必要がない自動車用ホイールリムの製造装置を提供することである。

先行技術

0009

実開昭62−169733号公報
実開昭62−263838号公報

0010

本発明に係る自動車用ホイールリムの製造装置は、上記文献に記載の装置と同様、ボトムロール取付軸と、ボトムロール駆動機構と、トップロール取付軸と、トップロール駆動機構と、(第1)調整機構と、ガイドロール取付軸と、押付機構と、を備える。

0011

本発明に係る自動車用ホイールリムの製造装置の特徴は、ガイドロール取付軸の軸線方向に関して、ボトムロール取付軸に対するガイドロール取付軸の位置を調整する第2調整機構を備えたことにある。

0012

これによれば、第2調整機構を利用して、ボトムロール取付軸に対するガイドロール取付軸の軸線方向の位置を調整することによって、ボトムロールに対するガイドロールの軸線方向の位置が調整され得る。従って、外周面の形状が異なるリムワークをロール成形する場合、ボトムロール(従って、リムワーク)に対するガイドロールの軸線方向の位置を最適位置に配置するため、第2調整機構を利用することによって、ガイドロールの軸線方向の位置が調整され得る。この結果、ロール成形に供されるリムワークの形状(特に、外周面の形状)が変わっても、ガイドロールを交換する必要がない。

0013

上記本発明に係る製造装置では、典型的には、前記押付機構は、基体と、前記基体に対して相対移動可能に支持されると共に前記ガイドロール取付軸を支持する移動体と、前記基体に対する前記移動体の位置を調整することによって、前記ガイドロール取付軸を、退避位置と、前記ガイドロールが前記リムワークを前記リムワークの外周側から押さえる押付位置との間で移動可能な第3調整機構と、を備える。この場合、前記第2調整機構は、前記ガイドロール取付軸の軸線方向に関して、前記ボトムロール取付軸に対する前記基体の位置を調整することによって、前記ボトムロール取付軸に対する前記ガイドロール取付軸の位置を調整するように構成され得る。

0014

この場合、前記第1調整機構が、前記ボトムロール取付軸に対して前記トップロール取付軸が上下方向に移動することによって、前記ボトムロール取付軸と前記トップロール取付軸との間隔を調整するように構成され、前記トップロール取付軸が上下方向に移動する際、前記基体が前記トップロール取付軸と一体で上下方向に移動するように構成されることが好適である。

0015

これによれば、ガイドロール取付軸(ガイドロール)とトップロール取付軸(トップロール)とが一体で上下方向に移動する。従って、ガイドロール取付軸(ガイドロール)とトップロール取付軸(トップロール)とが個別に上下方向に移動する構成と比べて、ガイドロール取付軸の「退避位置」と「押付位置」との距離を小さくし易くなる。この結果、第3調整機構において要求される「基体に対する移動体の相対移動範囲」を小さくし易くなり、第3調整機構が小型化され得る。

図面の簡単な説明

0016

図1は、本発明に係る自動車用ホイールリムの製造装置の実施形態の概略構成を模式的に示す正面図である。
図2は、図1に示す実施形態の右側面図である。
図3は、図2に示す3−3矢視図であり、図3(a)は、基体51の軸線方向の位置を調整する様子を示す第1の図であり、図3(b)は、基体51の軸線方向の位置を調整する様子を示す第2の図である。
図4は、基体62の軸線方向の位置を調整する様子を示す図1に対応する第1の図である。
図5は、基体62の軸線方向の位置を調整する様子を示す図1に対応する第2の図である。
図6は、基体62の上下方向の位置を調整する様子を示す図2に対応する第1の図である。
図7は、基体62の上下方向の位置を調整する様子を示す図2に対応する第2の図である。
図8は、リムワークWをロール成形する際の手順を示す図2に対応する第1の図である。
図9は、リムワークWをロール成形する際の手順を示す図2に対応する第2の図である。
図10は、リムワークWをロール成形する際の手順を示す図1に対応する第3の図である。
図11は、リムワークWをロール成形する際の手順を示す図2に対応する第4の図である。
図12は、リムワークWをロール成形する際の手順を示す図1に対応する第5の図である。
図13は、リムワークWをロール成形する際の手順を示す図1に対応する第6の図である。
図14は、リムワークWをロール成形する際の手順を示す図2に対応する第7の図である。
図15は、リムワークWをロール成形する際の手順を示す図1に対応する第8の図である。
図16は、リムワークWをロール成形する際の手順を示す図2に対応する第9の図である。
図17は、リムワークWをロール成形する際の手順を示す図2に対応する第10の図である。
図18は、リムワークWをロール成形する際の手順を示す図2に対応する第11の図である。
図19は、リムワークWをロール成形する際の手順を示す図1に対応する第12の図である。
図20は、リムワークWをロール成形する際の手順を示す図2に対応する第13の図である。
図21は、リムワークWをロール成形する際の手順を示す図2に対応する第14の図である。

実施例

0017

以下、本発明に係る自動車用ホイールリムの製造装置の実施形態(以下、「本装置」と呼ぶ)について図面を参照しながら説明する。なお、図面では、軸線方向(水平方向)がx軸方向に、軸線方向と直交する水平方向がy軸方向に、上下方向がz軸方向に、それぞれ対応している。

0018

(構成)
図1及び図2に示すように、本実施形態は、金属製のフレーム10を備える。フレーム10の外郭は、床面(載置面、水平面)上に載置されると共に水平方向に延在する下部フレーム11と、下部フレーム11と一体に設けられると共に上下方向に延在する側部フレーム12と、側部フレーム12と一体に設けられると共に水平方向に延在する上部フレーム13と、により構成される。

0019

図1に示すように、軸線方向(x軸方向)の両端部に位置する1対の側部フレーム12における上下方向の中間部付近には、フレーム10の内部に向けて片持ち状に水平方向に延在する1対の中間フレーム14が一体に設けられている。1対の中間フレーム14の先端面同士は、フレーム10の軸線方向(x軸方向)の中央部にて、所定距離だけ「隙間」を空けて軸線方向(x軸方向)に対向している。

0020

図1に示すように、各中間フレーム14の上面には、モータ21を軸線方向(x軸方向)に相対移動可能に支持する調整機構23がそれぞれ設けられている。各モータ21のモータ軸22は、フレーム10の中央に向けて軸線方向に同軸的にそれぞれ延在している。各調整機構23は、図示しないモータ等の駆動トルクを利用して、制御装置マイクロコンピュータ)100からの指令に基づき、対応するモータ21の軸線方向の位置を、「第1位置」(図1にて実線で示す位置)と「第2位置」(図1にて二点鎖線で示す位置)との間でそれぞれ調整可能となっている。

0021

図1に示すように、各モータ21のモータ軸22には、ボトムロールBを構成する2つの分割ロールB1,B2のうち対応する分割ロールが一体回転するようにそれぞれ取り付けられている。1対のモータ21が共に「第2位置」にあるとき、2つの分割ロールB1,B2が軸線方向において離間した「離間状態」となっている。一方、この「離間状態」から、1対の調整機構23を利用して、1対のモータ21を軸線方向において互いに近づけて共に「第1位置」に移動すると、2つの分割ロールB1,B2が一体的に結合してボトムロールBが形成される「結合状態」となる。ボトムロールBは、リムワークWのロール成形に用いる円柱状の金属部材であり、リムワークWのリムワーク内周側に配置される。リムワークWは、ホイールリムの成形に使用される円筒状の金属部材であり、典型的には、環状に丸めた金属板片の端面同士を溶接等することによって形成される。

0022

1対のモータ21は、制御装置(マイクロコンピュータ)100からの指令に基づき、ボトムロールBの回転速度を制御する。各モータ21は、モータ軸22の回転角を検出するエンコーダを搭載したサーボ機構式の電動モータサーボモータ)であってもよい。この場合、エンコーダの検出結果が制御装置100に供給され、制御装置100からの指令に基づき、1対のモータ21が駆動制御される。ここで、1対のモータ軸22が本発明の「ボトムロール取付軸」に相当し、1対のモータ21が本発明の「ボトムロール駆動機構」に相当する。

0023

図1に示すように、上部フレーム13の下方には、可動フレーム15が配置されている。可動フレーム15の上面には、柱状部15aが上方に向けて一体に立設されている。柱状部15aが、上部フレーム13の下面の突出部に設けられた下方に向けて開口する有底穴部13aに挿入されることによって、可動フレーム15が、上部フレーム13に対して、上下方向(z軸方向)に相対移動可能、且つ、z軸周り相対回転不能に支持されている。

0024

上部フレーム13の上面には、サーボモータ31が固定されている。サーボモータ31のモータ軸32は、下方に向けて、上部フレーム13を貫通して有底穴部13aの内部まで延在している。モータ軸32に一体で設けられた雄ねじ部が、柱状部15aの内部に形成された雌ねじ部と螺合している。これにより、サーボモータ31がモータ軸32を回転させることによって、可動フレーム15が上下方向(z軸方向)に移動するようになっている。

0025

サーボモータ31は、モータ軸32の回転角を検出するエンコーダを搭載したサーボ機構式の電動モータである。エンコーダの検出結果が制御装置100に供給され、制御装置100からの指令に基づいてサーボモータ31の回転角が制御されることによって、可動フレーム15の上下方向(z軸方向)の位置が調整されるようになっている。

0026

図1に示すように、可動フレーム15の下面には、モータ41が固定されている。モータ41のモータ軸42は軸線方向(x軸方向)に延在している。モータ軸42は、モータ軸22と略平行(又は、平行)に設けられている。モータ軸42には、トップロールTが一体回転するように取り付けられている。トップロールTは、リムワークWのロール成形に用いる円柱状の金属部材であり、リムワークWのリムワーク外周側に配置される。モータ41は、制御装置(マイクロコンピュータ)100からの指令に基づき、トップロールTの回転速度を制御する。上記モータ21と同様、モータ41は、モータ軸42の回転角を検出するエンコーダを搭載したサーボ機構式の電動モータ(サーボモータ)であってもよい。

0027

モータ軸42に取り付けられたトップロールTは、1対のモータ軸22に取り付けられたボトムロールBの上方に配置されている。従って、サーボモータ31の回転角を制御することにより、モータ軸42(トップロールT)と1対のモータ軸22(ボトムロールB)との上下方向(z軸方向)の間隔が調整され得るようになっている。ここで、モータ軸42が本発明の「トップロール取付軸」に相当し、モータ41が本発明の「トップロール駆動機構」に相当し、「サーボモータ31、モータ軸32の雄ねじ部、及び、柱状部15aの雌ねじ部」が本発明の「第1調整機構」に相当する。

0028

図2、及び、図2の3−3−矢視図である図3に示すように、可動フレーム15の水平方向(y軸方向)の両端部に形成された1対の傾斜部15bのそれぞれの下面には、基体51を軸線方向(x軸方向)に相対移動可能に支持する2本の平行なガイドレール15cが設けられている。

0029

図3に示すように、各傾斜部15bの下面には、サーボモータ54が固定されている。各サーボモータ54のモータ軸55は、軸線方向(x軸方向)に延在し、基体51を貫通している。各モータ軸55に一体で設けられた雄ねじ部が、基体51の内部に形成された雌ねじ部と螺合している。

0030

各サーボモータ54は、上述したサーボモータ31と同様、対応するモータ軸55の回転角を検出するエンコーダを搭載したサーボ機構式の電動モータである。従って、エンコーダの検出結果に基づく制御装置100からの指令に基づいて各サーボモータ54の回転角が制御されることによって、図3(a)及び、図3(b)に示すように、各基体51の軸線方向(x軸方向)の位置が調整されるようになっている。

0031

図2に示すように、各基体51の内部には、ボトムロールBの存在方向に向けて斜め下方に開口するシリンダ部51aが配置されている。各シリンダ部51aには、棒状の移動体52の一端部が挿入されており、移動体52が、基体51に対して、シリンダ部51aの軸線方向に相対移動可能、且つ、シリンダ部51aの軸線周りに相対回転不能に支持されている。

0032

各移動体52の他端部には、軸線方向(x軸方向)に延びる回転軸53が軸周りに回転可能にそれぞれ設けられている。回転軸53は、モータ軸22と略平行(又は、平行)に設けられている。各回転軸53には、ガイドロールGが一体回転するようにそれぞれ取り付けられている。これら1対のガイドロールGは、ボトムロールBにセットされたリムワークWを安定させるためにリムワーク外周側から押さえるための回転部材である。

0033

各基体51と対応する回転軸53(ガイドロールG)とは、一体で軸線方向(x軸方向)に移動する。従って、1対のサーボモータ54の回転角を制御することによって、図3(a)及び、図3(b)に示すように、1対の回転軸53(1対のガイドロールG)の軸線方向(x軸方向)の位置が調整され得るようになっている。

0034

また、各基体51のシリンダ部51aと対応する移動体52とによって、所謂「油圧シリンダ機構」がそれぞれ構成されている。制御装置100からの指令に基づき、各シリンダ部51a内の油圧を調整することによって、後述するように、各回転軸53(各ガイドロールG)が、「退避位置」と、ガイドロールGがリムワークWをリムワークの外周側から押さえる「押付位置」と、の間で直線的に移動可能となっている。「押付位置」は、「退避位置」に対して斜め下方に位置している。

0035

また、可動フレーム15に配置されている1対の基体51とモータ軸42とは、一体で上下方向(z軸方向)に移動する。従って、サーボモータ31の回転角を制御することによって、1対の基体51(従って、1対のガイドロールG)とモータ軸42(従って、トップロールT)とが、一体で上下方向(z軸方向)に移動するようになっている。

0036

ここで、1対の回転軸53が本発明の「ガイドロール取付軸」に相当し、1対の基体51が本発明の「基体」に相当し、1対の移動体52が本発明の「移動体」に相当し、1対の「基体51のシリンダ部51a、及び移動体52」が本発明の「押付機構」に相当し、「サーボモータ54、モータ軸55の雄ねじ部、及び、基体51の雌ねじ部」が本発明の「第2調整機構」に相当し、「基体51のシリンダ部51a、及び移動体52」が本発明の「第3調整機構」に相当する。

0037

図1及び図2に示すように、下部フレーム11の上面には、可動台61を軸線方向(x軸方向)に相対移動可能に支持する2本の平行なガイドレール11aが設けられている。図1に示すように、下部フレーム11の上面には、サーボモータ68が固定されている。サーボモータ68のモータ軸69は、軸線方向(x軸方向)に延在し、可動台61を貫通している。モータ軸69に一体で設けられた雄ねじ部が、可動台61の内部に形成された雌ねじ部と螺合している。

0038

サーボモータ68は、上述したサーボモータ31と同様、モータ軸69の回転角を検出するエンコーダを搭載したサーボ機構式の電動モータである。従って、エンコーダの検出結果に基づく制御装置100からの指令に基づいてサーボモータ68の回転角が制御されることによって、図4に示す「作動位置」から、図5に示す「原位置」まで、可動台61の軸線方向(x軸方向)の位置が調整されるようになっている。

0039

図1及び図2に示すように、可動台61の上方には、基体62が配置されている。可動台61の上面に立設された複数本の柱状部が基体62の下面に設けられた下方に向けて開口する対応する有底穴部にそれぞれ挿入されることによって、基体62が、可動台61に対して、上下方向(z軸方向)に相対移動可能、且つ、z軸周りに相対回転不能に支持されている。

0040

可動台61の上部には、サーボモータ66が埋設・固定されている。サーボモータ66のモータ軸67は、上方に向けて、基体62の内部まで延在している。モータ軸67に一体で設けられた雄ねじ部が、基体62の内部に形成された雌ねじ部と螺合している。

0041

サーボモータ66は、上述したサーボモータ31と同様、モータ軸67の回転角を検出するエンコーダを搭載したサーボ機構式の電動モータである。従って、エンコーダの検出結果に基づく制御装置100からの指令に基づいてサーボモータ66の回転角が制御されることによって、図6及び図7に示すように、基体62の上下方向(z軸方向)の位置が調整されるようになっている。

0042

基体62の傾斜した上面には、ボトムロールBの存在方向に向けて斜め上方に開口するシリンダ部63が一体に配置されている。シリンダ部63には、棒状の移動体64の一端部が挿入されており、移動体64が、シリンダ部63(従って、基体62)に対して、シリンダ部63の軸線方向に相対移動可能、且つ、シリンダ部63の軸線周りに相対回転不能に支持されている。移動体64の他端部には、リムワークWを載置するための載置部65が一体に設けられている。

0043

基体62と載置部65とは、一体で軸線方向(x軸方向)に移動する。従って、サーボモータ68の回転角を制御することによって、図4に示す「作動位置」から、図5に示す「原位置」まで、載置部65の軸線方向(x軸方向)の位置が調整されるようになっている。図4に示す「作動位置」では、軸線方向(x軸方向)において、基体62(載置部65)が、1対の中間フレーム14の先端面同士間の上述した「隙間」の存在範囲内に位置している。図5に示す「原位置」では、軸線方向(x軸方向)において、基体62(載置部65)が、上記「結合状態」にある1対のモータ軸22の存在範囲外に位置している。また、図5に示す「原位置」では、軸線方向(x軸方向)において、基体62(載置部65)が、モータ軸42の存在範囲外に位置している。

0044

加えて、基体62と載置部65とは、一体で上下方向(z軸方向)に移動する。従って、サーボモータ66の回転角を制御することによって、図6及び図7に示すように、載置部65の上下方向(z軸方向)の位置が調整されるようになっている。

0045

また、シリンダ部63と移動体64とによって、所謂「エアシリンダ機構」が構成されている。制御装置100からの指令に基づき、シリンダ部63内の空気圧を調整することによって、後述するように、載置部65が、「退避位置」と、ボトムロールBにリムワークWをセットするための「セット位置」と、の間で直線的に移動可能となっている。「セット位置」は、「退避位置」に対して斜め上方に位置している。

0046

(ロール成形)
次に、本装置を利用してリムワークWをロール成形する際の手順について、図8図21を参照しながら簡単に説明する。本装置は、公知のフレア加工事前に施されたリムワークWに対してロール成形を行って、所望の自動車用ホイールリムを製造する装置である。

0047

先ず、リムワークWに対するロール成形を行うにあたり、サーボモータ66の回転角を制御して、「セット位置」(後述する図11及び図12を参照)にある載置部65に載置されたリムワークWの中心軸心の上下方向の位置が、1対のモータ軸22(ボトムロールB)に対して最適位置となるように、基体62(従って、載置部65)の上下方向(z軸方向)の位置を事前に調整しておく。サーボモータ68の回転角を制御して、基体62(従って、載置部65)の軸線方向(x軸方向)の位置を「作動位置」(後述する図10を参照)に事前に調整しておく。

0048

上記「エアシリンダ機構」を制御して、載置部65を「退避位置」(後述する図8を参照)に維持しておく。また、上記1対の「油圧シリンダ機構」を制御して、1対のガイドロールGを「退避位置」(後述する図8を参照)に維持しておく。

0049

1対の調整機構23を利用して、1対のモータ21の軸線方向(x軸方向)の位置を共に「第2位置」(後述する図10を参照)に維持しておく。更に、1対のモータ21、及び、モータ41を制御して、2つの分割ロールB1,B2の回転速度が一致するように、且つ、2つの分割ロールB1,B2の周速がトップロールTの周速と一致するように、且つ、2つの分割ロールB1,B2の回転方向とトップロールTの回転方向とが逆になるように、1対のモータ軸22、及び、モータ軸42の回転速度を一定に制御しておく。

0050

この状態にて、図8に示すように、リムワークWを、側部フレーム12に固定された投入シューター16に投入する。これにより、リムワークWが、「退避位置」にある載置部65に向けて投入シューター16上を転がり、図9及び図10に示すように、リムワークWが載置部65に載置される。

0051

次に、図11及び図12に示すように、上記「エアシリンダ機構」を制御して、載置部65を、「退避位置」から「セット位置」に移動する。これにより、リムワークWが、離間して回転している2つの分割ロールB1,B2の間の空間に配置される。

0052

続いて、図13に示すように、1対の調整機構23を利用して、1対のモータ21の軸線方向(x軸方向)の位置を共に「第1位置」に移動する。これにより、2つの分割ロールB1,B2が一体的に結合してボトムロールBが形成されると共に、ボトムロールBが、リムワークWのリムワーク内周側に配置される。次いで、図14及び図15に示すように、上記「エアシリンダ機構」を制御して、載置部65を、「セット位置」から「退避位置」に戻す。

0053

次に、図16に示すように、サーボモータ31の回転角を制御して、トップロールTを下降してボトムロールBに近づける。このとき、1対のガイドロールGも一体で下降する。なお、この段階では、トップロールT、及び、1対のガイドロールGはリムワークWに接触していない。

0054

次いで、図17に示すように、上記1対の「油圧シリンダ機構」を制御して、1対のガイドロールGを、「退避位置」から「押付位置」に移動する。これにより、1対のガイドロールGがリムワークWに接触してリムワークWをリムワークの外周側から押圧する。この押圧力は、上記「油圧シリンダ機構」内の油圧に応じた大きさとなる。なお、この段階では、トップロールTはリムワークWに接触していない。

0055

次に、図18及び図19に示すように、サーボモータ31の回転角を制御して、トップロールTを更に下降してボトムロールBに接触させる。なお、このとき、1対のガイドロールGはリムワークWをなおも押圧し続けている。これにより、回転するトップロールTとボトムロールBとでリムワークWを挟み込みながらリムワークWが回転する状態が得られる。1対のガイドロールGがリムワークWを押圧しているので、リムワークWは安定して回転し続けることができる。

0056

この状態で、サーボモータ31の回転角を制御して、トップロールTとボトムロールBとの間隔を徐々に小さく(従って、リムワークWを挟み込む押圧力を徐々に大きく)なるように調整する。これにより、リムワークWは、その外周面がトップロールTの外周面の形状に倣い、且つ、その内周面がボトムロールBの外周面の形状に倣うように、圧延(ロール成形)される。この結果、所望の形状に整えられたホイールリムが得られる。

0057

このようにしてホイールリムが得られた後、図20に示すように、サーボモータ31の回転角を制御して、トップロールTを上昇させてボトムロールBから離間させると共に、上記1対の「油圧シリンダ機構」を制御して、1対のガイドロールGを「退避位置」に戻して1対のガイドロールGをボトムロールBから離間する。

0058

そして、1対の調整機構23を利用して、1対のモータ21の軸線方向(x軸方向)の位置を共に「第1位置」から「第2位置」に戻す。これにより、2つの分割ロールB1,B2が離間する。この結果、図21に示すように、リムワークWが落下して、側部フレーム12に固定された排出シューター17上を転がり、フレーム10の外部へ排出される。

0059

(作用・効果)
以上、本実施形態によれば、サーボモータ54の回転角を制御して1対の回転軸53(1対のガイドロールG)の軸線方向(x軸方向)の位置を調整することによって、ボトムロールBに対する1対のガイドロールGの軸線方向(x軸方向)の位置が調整され得る。従って、外周面の形状が異なるリムワークWをロール成形する場合、ボトムロールB(従って、リムワークW)に対するガイドロールGの軸線方向の位置を最適位置に配置するため、サーボモータ54の回転角を制御することによって、ガイドロールGの軸線方向の位置が調整され得る。この結果、ロール成形に供されるリムワークWの形状(特に、外周面の形状)が変わっても、ガイドロールGを交換する必要がない。

0060

また、本実施形態によれば、1対の回転軸53(一対のガイドロールG)とモータ軸42(トップロールT)とが一体で上下方向に移動する。従って、ガイドロールGとトップロールTとが個別に上下方向に移動する構成と比べて、1対のガイドロールGの「退避位置」と「押付位置」との距離を小さくし易くなる。この結果、上記1対の「油圧シリンダ機構」において要求される「基体51に対する移動体52の相対移動範囲」を小さくし易くなり、上記1対の「油圧シリンダ機構」が小型化され得る。

0061

本発明は、上記の典型的な実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施形態を応用した次の各形態を実施することもできる。

0062

上記実施形態では、サーボモータ31、1対のサーボモータ54、サーボモータ66、及び、サーボモータ68として、対応するモータ軸の回転角を検出するエンコーダを搭載したサーボ機構式の電動モータが使用されているが、これらのモータとして、サーボ機構式の電動モータ以外の電動モータが使用されてもよい。

0063

また、上記実施形態では、ボトムロールBとして2つの分割ロールB1,B2が一体的に結合して形成されるボトムロールが使用されているが、ボトムロールとして、非分割の1つのボトムロールが使用されてもよい。この場合、1対のモータ21、及び1対の調整機構23のうち片方のモータ21、及び片方の調整機構23が不要となる。

0064

また、上記実施形態では、ボトムロールBのみが上下方向(z軸方向)に移動することによってボトムロールBとトップロールTとの間隔が調整されているが、トップロールTのみ、又は、ボトムロールB及びトップロールTの双方が上下方向(z軸方向)に移動することによってボトムロールBとトップロールTとの間隔が調整されてもよい。

0065

また、上記実施形態では、載置部65が、「退避位置」から「セット位置」まで斜め上方に直線的に移動するように構成されているが、載置部65が、「退避位置」から「セット位置」まで水平方向に直線的に移動するように構成されていてもよい。

0066

また、上記実施形態では、サーボモータ66,68の回転角を制御することによって、基体62(載置部65)の上下方向(z軸方向)及び軸線方向(x軸方向)の位置が調整可能となっているが、基体62(載置部65)の上下方向(z軸方向)及び軸線方向(x軸方向)の位置が調整不能であってもよい。更には、上記実施形態では、載置部65(及び、これらに関係する各種部材)が設けられているが、載置部65(及び、これらに関係する各種部材)が省略されていてもよい。

0067

また、上記実施形態では、1対の回転軸53(一対のガイドロールG)とモータ軸42(トップロールT)とが一体で上下方向に移動するように構成されているが、1対の回転軸53(一対のガイドロールG)とモータ軸42(トップロールT)とが個別に上下方向に移動するように構成されていてもよい。

0068

21…モータ、22…モータ軸、31…サーボモータ、32…モータ軸、41…モータ、42…モータ軸、51…基体、52…移動体、53…回転軸、54…サーボモータ、55…モータ軸、B…ボトムロール、T…トップロール、G…ガイドロール

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