(57)【要約】【課題】  製造コストを低下することのできる張力付加装置および張力付加方法を提供する。【解決手段】  本発明の張力付加装置１は、中空状の押出製品１７に張力を付加する張力付加装置であって、押出製品１７の内側から外側に向かって荷重を付加することにより押出製品１７を保持するためのチャック３を備えている。また、本発明の張力付加装置１は、チャック３と係合し、かつ押出製品１７の押出方向に対して平行にスライド可能な操作軸２をさらに備えている。操作軸２のスライドにより、チャック３は押出製品１７に荷重を付加する。【選択図】        図１
2006026705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空状の被押出材に張力を付加する張力付加装置であって、
前記被押出材の内側から外側に向かって荷重を付加することにより前記被押出材を保持するための保持部材を備える、張力付加装置。
【請求項２】
前記保持部材と係合し、かつ前記被押出材の押出方向に、前記保持部材に対して相対的にスライド可能な軸をさらに備え、
前記保持部材に対し相対的な前記軸のスライドにより、前記保持部材は前記被押出し材に荷重を付加する、請求項１に記載の張力付加装置。
【請求項３】
前記保持部材と接触し、前記保持部材を固定するための固定部材をさらに備え、
前記被押出材を感知した際に前記固定部材が前記保持部材から外れ、それにより前記保持部材の固定を解除する、請求項１または２に記載の張力付加装置。
【請求項４】
前記保持部材を取り囲み、ダイステムの内壁面に接触するための外周部材をさらに備える、請求項１〜３のいずれかに記載の張力付加装置。
【請求項５】
中空状の被押出材に張力を付加する張力付加方法であって、
前記被押出材の内側から外側に向かって荷重を付加することにより前記被押出材を保持した状態で、前記被押出材に張力を付加する、張力付加方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は張力付加装置および張力付加方法に関し、より特定的には、筒状の被押出材に張力を付加する張力付加装置および張力付加方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な金属加工法の一つである押出加工法とは、コンテナの収容孔内に収容した金属ビレットをラムにて押圧することにより、ダイスの押出口を通じて押し出して、所望の断面形状を呈する押出製品を得る加工法である。押出製品の寸法精度を向上し、安定的に押出加工を行なうために、従来の押出加工法においては、張力付加装置を用いて押出口から出てきた押出製品をチャックし、外部の方向へ押出製品に張力を付加しながら押し出す方法が採られている。このような押出加工法は、たとえば特開平４−１３８８１７号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００３】
図６（ａ），（ｂ）は、従来の押出加工法を工程順に示す断面図である。図６（ａ），（ｂ）を参照して、押出装置１２０は、コンテナ１１１と、ラム１０９と、ダイス１１３とを備えている。コンテナ１１１は、収容孔１１２を有しており、収容孔１１２内に金属ビレット１１７が収容されている。コンテナ１１１の後方（図６（ａ）中右側）には、コンテナ１１１と接した状態でラム１０９が配置されている。ラム１０９は、金属ビレット１１７を前方（図６（ａ）中左側）に押し出すように押圧するためのものである。コンテナ１１１の前方には、ダイス１１３およびダイステム１０７が配置されている。ダイス１１３は、金属ビレット１１７を押し出すための押出口１１４を有している。押出口１１４は、押出製品１２７の断面形状に形成されている。なお、中央に穴のある製品を製造する場合には、押出口１１４にマンドレルが挿入された状態で押出成形が行なわれる。
【０００４】
従来の押出装置１２０においては、たとえばＡｌ（アルミニウム）などの金属ビレット１１７が加熱され、コンテナ１１１の収容孔１１２内に収容される。そして、収容孔１１２内に収容された金属ビレット１１７が、その後方から油圧シリンダ（図示なし）などによって駆動されるラム１０９の前進作動によって押圧される。これによって、ダイス１１３の押出口１１４を通じて、押出口１１４およびマンドレルの形状に対応した断面形状を有する押出製品１２７が、ラム１０９の前進方向、言い換えればラム１０９の金属ビレット１１７に対する押圧方向と同一の方向に向かって、連続的に押し出される。
【０００５】
押出製品１２７は、ダイス１１３を出た直後にダイステム１０７内において保持され、その状態で張力付加装置１０１により一定張力で外部の方向（図５中左方向）に引っ張られる。押出製品１２７の保持は、チャック装置１０２によって押出製品１２７を挟むことで行われる。このように、ダイス１１３を出た直後に押出製品１２７を保持することで、押出製品１２７の先端部分に生じる寸法不良部分の長さをなるべく小さくしている。
【特許文献１】特開平４−１３８８１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のような従来の張力付加装置１０１では、押出製品１２７が中空状の場合、押出製品１２７を外径側から挟むことにより保持することが考えられる。しかしながら、コンテナ１１１の内側に入り込むダイステム１０７の強度を確保するためにダイステム１０７の肉厚を大きくとろうとすると、押出製品１２７が中空状の場合、押出製品１２７とダイステム１０７との間に隙間がない状態で押出製品１２７は押し出される。押出製品１２７とダイステム１０７との間に隙間がないと、押出製品１２７に対してその外径側から荷重を付加することはできないため、押出製品１２７がダイステム１０７を出てから保持せざるを得なかった。これにより、押出製品１２７がダイステム１０７内を通過する間にその寸法精度が悪化し、押出製品１２７の先端部分に生じる寸法不良部分の長さが、ダイステム１０７の長さ分だけ長くなっていた。その結果、廃棄する寸法不良部分の割合が増大し、製造コストが増大するという問題が生じていた。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、製造コストを低下することのできる張力付加装置および張力付加方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の張力付加装置は、中空状の被押出材に張力を付加する張力付加装置であって、被押出材の内側から外側に向かって荷重を付加することにより被押出材を保持するための保持部材を備えている。
【０００９】
本発明の張力付加方法は、中空状の被押出材に張力を付加する張力付加方法であって、被押出材の内側から外側に向かって荷重を付加することにより被押出材を保持した状態で、被押出材に張力を付加する。
【００１０】
本発明の張力付加装置および張力付加方法によれば、筒状の被押出材を保持する際、被押出材に対してその内側から荷重を付加することのみで被押出材を保持することができる。これにより、ダイステム内において筒状の被押出材を保持することができるので、被押出材に生じる寸法不良部分の長さを短くできる。その結果、廃棄する寸法不良部分が減少し、製造コストを低下することができる。
【００１１】
本発明の張力付加装置において好ましくは、保持部材と係合し、かつ被押出材の押出方向に、保持部材に対して相対的にスライド可能な軸をさらに備えている。軸の相対的なスライドにより、保持部材は被押出し材に荷重を付加する。
【００１２】
これにより、軸をスライドさせることで被押出材に対する保持部材の荷重の付加を制御することができる。
【００１３】
本発明の張力付加装置において好ましくは、保持部材と接触し、保持部材を固定するための固定部材をさらに備えている。被押出材を感知した際に固定部材が保持部材から外れ、それにより保持部材の固定を解除する。
【００１４】
これにより、被押出材がない場合に保持部材が誤動作をすることを防止できる。また、被押出材がある場合には、被押出材を感知して固定部材が外れるので、保持部材は被押出材を保持することができる。
【００１５】
本発明の張力付加装置において好ましくは、保持部材を取り囲み、ダイステムの内壁面に接触するための外周部材をさらに備えている。
【００１６】
これにより、ダイステム内における保持部材の位置を固定することができるので、保持部材が被押出材に付加する荷重を均一にすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の張力付加装置および張力付加方法によれば、筒状の被押出材を保持する際、被押出材に対してその内側から荷重を付加することのみで被押出材を保持することができる。これにより、ダイステム内において筒状の被押出材を保持することができるので、被押出材に生じる寸法不良部分の長さを短くできる。その結果、廃棄する寸法不良部分が減少し、製造コストを低下することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施の形態について図に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施の形態における張力付加装置の構造を示す断面図である。
【００２０】
図１に示すように、本実施の形態の張力付加装置１は、軸としての操作軸２と、保持部材としてのチャック３と、固定部材としてのロック４と、外周部材としての外筒５とを備えている。操作軸２は、図１中横方向（以下、軸方向）に延びた円筒状であり、先端部分（図１中左端）に向かってその直径が連続的に増加している。すなわち、操作軸２は、その先端部分にテーパ部２ａを有している。操作軸２は軸方向にスライド可能である。
【００２１】
操作軸２の外径側には円周上にチャック３が配置されている。チャック３は、図１中左方向から見た場合に、たとえば弧状の端面形状を有している。また、チャック３の先端部分３ａは、テーパ部２ａと係合している。操作軸２のスライドによってテーパ部２ａと先端部分３ａとの係合位置が変化し、それによって、先端部分３ａは図１中上下方向（以下、径方向）に移動する。また、チャック３は、先端部分３ａから離れた外径側の所定の位置に、突起部分３ｂを有している。
【００２２】
チャック３の外径側にはロック４が配置されている。ロック４は、軸方向に延びた円筒状である。ロック４は、内径側の所定の位置に段差部分４ａを有している。段差部分４ａと突起部分３ｂとは互いに接触している。ロック４は、段差部分４ａを通じてチャック３を内径側に押し付けており、これによって、チャック３を外径方向に移動しないように固定している。また、ロック４は軸方向にスライド可能である。ロック４のスライドによって段差部分４ａが突起部分３ｂから外れ、チャック３が外径方向に移動可能になる。
【００２３】
ロック４の外径側には外筒５が配置されている。外筒５は、軸方向に延びた円筒状である。ロック４は、操作軸２、チャック３、およびロック４の各々を取り囲んでいる。外筒５は、外径側の先端部分に突起部分５ａを有している。突起部分５ａは、ダイステムの内壁面に接触する部分である。
【００２４】
続いて、本実施の形態における張力付加装置の動作について説明する。
【００２５】
図２〜図５は、本発明の一実施の形態における張力付加装置の動作を示す断面図である。
【００２６】
図２を参照して、図示しない押出装置のダイスから、中空状の被押出材としての筒状の押出製品１７が押し出されている。ダイステム７は、図２中横方向に延びた円筒状である。押出製品１７は、図２中右方向（以下、押出方向）へ向かってダイステム７に平行に押し出されている。
【００２７】
本実施の形態の張力付加装置１は、ダイステム７内に配置されている。外筒５の突起部分５ａは、ダイステム７の内壁面に接触している。これにより、操作軸２と、押出製品１７の押出方向とが互いに平行となるので、操作軸２およびロック４のスライド方向と、押出製品１７の押出方向とが互いに平行となる。
【００２８】
図３を参照して、押出加工が進行すると、押出製品１７は押出方向に進行し、ロック４の先端部分４ｂに接触する。そして、ロック４を押出方向へ押す。これによって、ロック４は押出製品１７を感知し、矢印で示す方向にスライドする。ロック４がスライドすると、ロック４の段差部分４ａがチャック３の突起部分３ｂから離れ、チャック３の固定が解除される。
【００２９】
図４を参照して、チャック３の固定が解除された後で、操作軸２を矢印で示す方向にスライドさせる（引っ張る）と、テーパ部２ａの径の大きい部分と先端部分３ａとが係合し、チャック３が矢印で示す方向（外径方向）へ移動する。これにより、チャック３は押出製品１７の内側から外側に向かって荷重を付加し、この荷重のみで押出製品１７を保持する。押出製品１７を保持した状態で、張力付加装置１を図４中右方向へ移動することによって押出製品１７に張力を付加する。ここで、操作軸２とチャック３とはテーパ状の係合面で係合しているので、操作軸２のスライド位置により、押出製品１７に付加する荷重の大きさを調節することができる。
【００３０】
図５を参照して、押出製品１７の保持を解除する場合には、操作軸２を矢印で示す方向（押出方向と反対方向）にスライドさせる。すると、テーパ部２ａの径の小さい部分と先端部分３ａとが係合し、チャック３が矢印で示す方向（内径方向）へ移動する。以上のようにして、本実施の形態の張力付加装置１は押出製品１７に張力を付加する。
【００３１】
本実施の形態の張力付加装置１は、中空状の押出製品１７に張力を付加する張力付加装置であって、押出製品１７の内側から外側に向かって荷重を付加することのみにより押出製品１７を保持するためのチャック３を備えている。
【００３２】
本実施の形態の張力付加方法は、中空状の押出製品１７に張力を付加する張力付加方法であって、押出製品１７の内側から外側に向かって荷重を付加することのみにより押出製品１７を保持した状態で、押出製品１７に張力を付加する。
【００３３】
本実施の形態の張力付加装置１および張力付加方法によれば、押出製品１７を保持する際、押出製品１７に対してその内側から荷重を付加することのみで押出製品１７を保持することができる。これにより、ダイステム７内において押出製品１７を保持することができるので、押出製品１７に生じる寸法不良部分の長さを短くできる。その結果、廃棄する寸法不良部分が減少し、製造コストを低下することができる。
【００３４】
実際に、本実施の形態における張力付加装置１および張力付加方法によれば、７ｍの円筒状の押出製品を製造する際に廃棄していた寸法不良部分の長さを、従来の１ｍから２５０ｍｍに減少することができた。
【００３５】
本実施の形態の張力付加装置１は、チャック３と係合し、かつ押出製品１７の押出方向に、チャック３に対して相対的にスライド可能な操作軸２をさらに備えている。操作軸２のスライドにより、チャック３は押出製品１７に荷重を付加する。
【００３６】
これにより、操作軸２をスライドさせることで押出製品１７に対するチャック３の荷重の付加を制御することができる。
【００３７】
本実施の形態の張力付加装置１は、チャック３と接触し、チャック３を固定するためのロック４をさらに備えている。押出製品１７を感知した際にロック４がチャック３から外れ、それによりチャック３の固定を解除する。
【００３８】
これにより、押出製品１７がない場合にチャック３が誤動作をすることを防止できる。また、押出製品１７がある場合には、押出製品１７を感知してロック４が外れるので、チャック３は押出製品１７を保持することができる。なお、押出製品１７を感知する方法として、押出製品１７を電気的に感知してもよい。また、固定部材としてシリンダなどを用いて、チャック３の外径側から押出方向に対し垂直にチャック３を押すことでチャック３を固定してもよい。
【００３９】
本実施の形態の張力付加装置１は、チャック３を取り囲み、ダイステム７の内壁面に接触するための外筒５をさらに備えている。
【００４０】
これにより、ダイステム７内におけるチャック３の位置を固定することができるので、チャック３が押出製品１７に付加する荷重を均一にすることができる。
【００４１】
なお、中空状の被押出材は、その中空部にチャック３を挿入することでチャックできればよく、被押出材の外形および中空部の断面形状は、円形、楕円形、または多角形のいずれでもよい。被押出材の外形および中空部の断面形状が特に円形の場合には、断面形状の対称性が高いため、楕円形や多角形の場合と比べて付加する荷重を容易に均一化することができる。
【００４２】
以上に開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正や変形を含むものと意図される。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施の形態における張力付加装置の構造を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態における張力付加装置の第１動作を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態における張力付加装置の第２動作を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施の形態における張力付加装置の第３動作を示す断面図である。
【図５】本発明の一実施の形態における張力付加装置の第４動作を示す断面図である。
【図６】（ａ）従来の押出加工法の第１工程を示す断面図である。（ｂ）従来の押出加工法の第２工程を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１，１０１  張力付加装置、２  操作軸、２ａ  テーパ部、３  チャック、３ａ，４ｂ  先端部分、３ｂ，５ａ  突起部分、４  ロック、４ａ  段差部分、５  外筒、７，１０７  ダイステム、１７，１２７  押出製品、１０２  チャック装置、１０９  ラム、１１１  コンテナ、１１２  収容孔、１１３  ダイス、１１４  押出口、１１７  金属ビレット、１２０  押出装置。
【図１】
2006026705.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006026705.tif 000006
【図５】
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【図６】
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