(57)【要約】【課題】溶接部伸長方向に凹凸をもつ形状を有するバリ除去対象材のバリ除去にも適用可能であり、バリの取り残しがない、溶接部バリ取り装置および溶接部バリ取り方法の提供。【解決手段】（１）互いに進退可能に設けられた一対の刃具１２を有し、該一対の刃具が溶接部１３ａを間にしてバリ除去対象材１３に押し付けられ、一対の刃具１２が互いに接近されて溶接部バリ１３ｂを左右から挟み取る溶接部バリ取り装置および方法。（２）一対の刃具１２のバリ除去対象材１３に押し付けられる部位に平坦部１２ａが設けられている。（３）一対の刃具１２とバリ除去対象材１３とが、相対的に位置をずらされる。【選択図】        図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに進退可能に設けられた一対の刃具を有し、該一対の刃具が溶接部を間にしてバリ除去対象材に押し付けられ、一対の刃具が互いに接近されて溶接部バリを左右から挟み取る溶接部バリ取り装置。
【請求項２】
前記一対の刃具の各刃具の前記バリ除去対象材に押し付けられる部位に、バリ除去対象材の溶接部の伸長方向と直交する方向に直線状に延びる平坦部が設けられている請求項１記載の溶接部バリ取り装置。
【請求項３】
前記一対の刃具が互いに最接近された状態で、前記一対の刃具とバリ除去対象材とが、バリ除去対象材の溶接部の伸長方向と直交する方向に、相対的に位置をずらされる請求項１または請求項２記載の溶接部バリ取り装置。
【請求項４】
前記一対の刃具が、バリ除去対象材の両面に配置され、合計２対設けられる請求項１ないし請求項３の何れか一項記載の溶接部バリ取り装置。
【請求項５】
前記バリ除去対象材が平板、形鋼、不等厚平板の何れかからなる素材を巻き加工し端部を突き合わせ溶接した環状のホイールリム素材であり、前記溶接部が前記端部の突き合わせ溶接部である請求項１ないし請求項４の何れか一項記載の溶接部バリ取り装置。
【請求項６】
前記バリ除去対象材が溶接部の伸長方向に凹凸を有しており、前記一対の刃具には前記溶接部の伸長方向に前記バリ除去対象材の凹凸と同形状の凹凸が形成されている請求項１ないし請求項５の何れか一項記載の溶接部バリ取り装置。
【請求項７】
互いに進退可能に設けられた一対の刃具を、該一対の刃具の間に溶接部が位置するようにしてバリ除去対象材に押し付け、前記一対の刃具を互いに接近させて溶接部バリを左右から挟み取る溶接部バリ取り方法。
【請求項８】
前記一対の刃具の各刃具の前記バリ除去対象材に押し付けられる部位に、バリ除去対象材の溶接部の伸長方向と直交する方向に直線状に延びる平坦部を設けておく請求項７記載の溶接部バリ取り方法。
【請求項９】
前記一対の刃具を互いに最接近させた状態で、前記一対の刃具とバリ除去対象材とを、バリ除去対象材の溶接部の伸長方向と直交する方向に、相対的に位置をずらす請求項７または請求項８記載の溶接部バリ取り方法。
【請求項１０】
前記一対の刃具を、バリ除去対象材の両面に配置し、合計２対設けた請求項７ないし請求項９の何れか一項記載の溶接部バリ取り方法。
【請求項１１】
前記バリ除去対象材が平板、形鋼、不等厚平板の何れかからなる素材を巻き加工し端部を突き合わせ溶接した環状のホイールリム素材であり、前記溶接部が前記端部の突き合わせ溶接部である請求項７ないし請求項１０の何れか一項記載の溶接部バリ取り方法。
【請求項１２】
前記バリ除去対象材が溶接部の伸長方向に凹凸を有しており、前記一対の刃具には前記溶接部の伸長方向に前記バリ除去対象材の凹凸と同形状の凹凸が形成されている請求項７ないし請求項１１の何れか一項記載の溶接部バリ取り方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶接部バリ取り装置および溶接部バリ取り方法に関し、とくに、不等厚平板、形鋼などを巻き端部を溶接した環状リム素材の溶接部のバリ取りに適用できる溶接部バリ取り装置および溶接部バリ取り方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トラック、バス用ホイールのリムには、従来、図１に示す平板形状素材１、および図２に示す形鋼形状素材２の、２種類の素材の何れかの素材が使用されている。さらに、特開平８−９１００５号公報に示す不等厚材料素材３（図３）などの素材の使用も知られている。
それらの素材からのリムの製造工程を図４に示す。これらの製造工程において、平板形状素材を用いる製造工程については、図４（イ）に示すように、巻き４、溶接５、トリミング６後、主にロール成形７によりリム形状を形成している。特開平８−９１００５号公報の不等厚材料素材を用いる製造工程については、図４（ロ）に示すように、トリミング工程を除き、平板からのリム成形と同じ工程を想定している。想定としたのは、特開平８−９１００５号の工程による製作が未実施であるためである。形鋼素材を用いる製造工程については、形鋼が最終形状に近い断面形状となっているため、図４（ハ）に示すように、巻き、溶接後、分割型を用いた主に径方向への拡大成形（サイジング）８となる。
また、リム溶接後のトリミング（バリ取り）については、平板素材を用いる製造工程では、図５（イ）、（ロ）に示すように、刃具９を環状素材の軸方向に動かして加工している（軸方向トリム、フラットトリミング）。また、形鋼素材を用いる製造工程では、凹凸があるため、図６（イ）、（ロ）に示すように、セクションと同じ形状がついた刃具１０を周方向に動かして加工している（周方向トリム、ロータリートリマー）。特開平８−９１００５号の不等厚素材を用いる製造工程については、形鋼の場合に準じるトリミングとなることが想定される。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−９１００５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来技術には、以下の問題がある。
フラットトリミングは、平板素材用に対しては、仕上がり外観、生産性などの要求が、ほぼ満足されている。しかし、凹凸のある形鋼素材や、不等厚平板素材に対しては、フラットトリミングでは刃具が水平にしか動かないためリム凹部分のバリ除去ができず、機能を発揮できない。
また、ロータリートリマーを用いた周方向トリムでは、図７に示すように、切除素材２０の取り残し２１が後工程（成形工程等）で押し込まれてカブリ２２が発生し、それを放置すると切欠き効果による亀裂発生や割れ発生の問題を生じるほか、外観不良の問題を生じ、それを除去しようとすると、形鋼同様、後加工に多大のコストを要する。
【０００５】
本発明の目的は、溶接部伸長方向に凹凸をもつ形状を有するバリ除去対象材のバリ除去にも適用可能であり、バリの取り残しが発生しない、溶接部バリ取り装置および溶接部バリ取り方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明はつぎの通りである。
（１）  互いに進退可能に設けられた一対の刃具を有し、該一対の刃具が溶接部を間にしてバリ除去対象材に押し付けられ、一対の刃具が互いに接近されて溶接部バリを左右から挟み取る溶接部バリ取り装置。
（２）  前記一対の刃具の各刃具の前記バリ除去対象材に押し付けられる部位に、バリ除去対象材の溶接部の伸長方向と直交する方向に直線状に延びる平坦部が設けられている（１）記載の溶接部バリ取り装置。
（３）  前記一対の刃具が互いに最接近させた状態で、前記一対の刃具とバリ除去対象材とが、バリ除去対象材の溶接部の伸長方向と直交する方向に、相対的に位置をずらされる（１）または（２）記載の溶接部バリ取り装置。
（４）  前記一対の刃具が、バリ除去対象材の両面に配置され、合計２対設けられる（１）ないし（３）の何れかに記載の溶接部バリ取り装置。
（５）  前記バリ除去対象材が平板、形鋼、不等厚平板の何れかからなる素材を巻き加工し端部を突き合わせ溶接した環状のホイールリム素材であり、前記溶接部が前記端部の突き合わせ溶接部である（１）ないし（４）の何れかに記載の溶接部バリ取り装置。
（６）  前記バリ除去対象材が溶接部の伸長方向に凹凸を有しており、前記一対の刃具には前記溶接部の伸長方向に前記バリ除去対象材の凹凸と同形状の凹凸が形成されている（１）ないし（５）の何れかに記載の溶接部バリ取り装置。
（７）  互いに進退可能に設けられた一対の刃具を、該一対の刃具の間に溶接部が位置するようにしてバリ除去対象材に押し付け、前記一対の刃具を互いに接近させて溶接部バリを左右から挟み取る溶接部バリ取り方法。
（８）  前記一対の刃具の各刃具の前記バリ除去対象材に押し付けられる部位に、バリ除去対象材の溶接部の伸長方向と直交する方向に直線状に延びる平坦部を設けておく（７）記載の溶接部バリ取り方法。
（９）  前記一対の刃具を互いに最接近させた状態で、前記一対の刃具とバリ除去対象材とを、バリ除去対象材の溶接部の伸長方向と直交する方向に、相対的に位置をずらす（７）または（８）記載の溶接部バリ取り方法。
（１０）  前記一対の刃具を、バリ除去対象材の両面に配置し、合計２対設けた（７）ないし（９）の何れかに記載の溶接部バリ取り方法。
（１１）  前記バリ除去対象材が平板、形鋼、不等厚平板の何れかからなる素材を巻き加工し端部を突き合わせ溶接した環状のホイールリム素材であり、前記溶接部が前記端部の突き合わせ溶接部である（７）ないし（１０）の何れかに記載の溶接部バリ取り方法。
（１２）  前記バリ除去対象材が溶接部の伸長方向に凹凸を有しており、前記一対の刃具には前記溶接部の伸長方向に前記バリ除去対象材の凹凸と同形状の凹凸が形成されている（７）ないし（１１）の何れかに記載の溶接部バリ取り方法。
【０００７】
上記（１）〜（６）の溶接部バリ取り装置、および上記（７）〜（１２）の溶接部バリ取り方法の何れにおいても、周方向のトリミングを行うので、バリ除去対象材と干渉することなく溶接部のトリミングを行うことができ、かつ、溶接バリを両側から刃具で挟みとるので、取り残しなくバリを除去することができる。
上記（２）の溶接部バリ取り装置、および上記（８）の溶接部バリ取り方法の何れにおいても、刃具に平坦部を設けたので、この平坦面をリム素材に強く押し当てることによりリム素材の小さな変形を矯正し、その状態でトリミングを行うことができ、削り過ぎや削り不足を防止することができる。
上記（３）の溶接部バリ取り装置、および上記（９）の溶接部バリ取り方法の何れにおいても、刃具をバリ除去対象材の周方向に移動させるので、たとえ刃具間にバリが残っていてもそれを移動される刃具で除去でき、バリ取り後に平滑な仕上げ面が得られる。
上記（４）の溶接部バリ取り装置、および上記（１０）の溶接部バリ取り方法の何れにおいても、一対の刃具をバリ除去対象材の両面に設けたので、両面同時にバリ取りを行うことができて効率的であるとともに、両面から刃具でバリ除去対象材を押し付けることにより、リム素材の小さな変形を矯正し、その状態でトリミングを行うことができ、削り過ぎや削り不足を防止することができる。
上記（５）の溶接部バリ取り装置、および上記（１１）の溶接部バリ取り方法の何れも、ホイールリム素材の巻き加工、端部溶接後の、溶接部のバリの除去に利用することができる。
上記（６）の溶接部バリ取り装置、および上記（１２）の溶接部バリ取り方法の何れも、刃具に凹凸形状をもたせたので、形鋼、不等厚のリム素材を巻いて溶接したリム素材の溶接部バリ取りにも適用することができできる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の接部部バリ取り装置および接部部バリ取り方法を図８、図９を参照して説明する。
図８に示すように、本発明の接部部バリ取り装置１１は、互いに進退可能に設けられた一対の刃具１２（一対の刃具のうち、一方の刃具に１２Ａ、他方の刃具に１２Ｂの符号を付す）を有する。一対の刃具１２は、溶接部１３ａを間にしてバリ除去対象材１３に押し付けられ、一対の刃具１２が互いに接近されて溶接部バリ１３ｂを左右から挟み取る。
【０００９】
一対の刃具１２は、刃部１２ａと、バリ除去対象材１３への押付け面１２ｂと、相手刃具への対向面１２ｃを有する。刃部１２ａは、対向面１２ｃより相手刃具に向かって突出しており、一対の刃具１２の刃部１２ａが最接近した時には一対の刃具１２の対向面１２ｃ間に隙間が生じ、その隙間に挟み取られた溶接部バリ１３ｂが受け入れられる。
一対の刃具１２の相互の進退動は、往復直線動であってもよいし、往復回動であってもよい。往復回動の場合は、一対の刃具１２は鋏（シザーズ）の一対の刃の動きのような動きをする。往復直線動もそれに似た動きをする。この意味で、本発明は、トリミングシザーズ法と呼ぶことができる。
【００１０】
一対の刃具１２の各刃具の、バリ除去対象材１３に押し付けられる部位１２ｂに、バリ除去対象材の溶接部１３ａの伸長方向と直交する方向に直線状に延びる平坦部（押し付けられる部位１２ｂと同じのため、符号は１２ｂとする）が設けられている。平坦部１２ｂは、溶接部１３ａ位置での、バリ除去対象材１３の表面に平行な面である。
【００１１】
一対の刃具１２が互いに最接近された状態で、一対の刃具１２とバリ除去対象材１３とは、バリ除去対象材１３の溶接部１３ａの伸長方向と直交する方向に、相対的に位置をずらされる。溶接部１３ａにたとえバリの取り残しがあっても、溶接部１３ａに対して相対的に移動される一対の刃具１２の一方の刃具が、バリの取り残し部を削り取って平滑にする。
【００１２】
一対の刃具１２は、バリ除去対象材１３の片面に設けられてもよいし、あるいは、図８に示すように、バリ除去対象材１３の両面に配置されて合計２対設けられてもよい。図８は、バリ除去対象材１３が、巻き加工し端部を突き合わせ溶接した環状リム素材である場合を示しており、一対の刃具１２がバリ除去対象材１３の両面に配置される場合は、環状リム素材の内周側と外周側に設けられる。
【００１３】
バリ除去対象材１３が、巻き加工し端部を突き合わせ溶接した環状リム素材である場合、バリ除去対象材１３は、平板、形鋼、不等厚平板の何れかからなる素材を巻き加工し端部を突き合わせ溶接したものであってもよい。その場合、溶接部１３ａは、素材を巻き加工した時の端部の突き合わせ溶接部である。
【００１４】
バリ除去対象材１３が溶接部の伸長方向に凹凸を有している場合、すなわち形鋼（図２）または不等厚平板（図３）を巻き加工したリム素材である場合、一対の刃具１２には、溶接部１３ａの伸長方向に、バリ除去対象材１３の凹凸と同形状の凹凸（図６の刃具の凹凸と同じような凹凸、ただし、図６の刃具はロータリー刃具で、本発明のように左右一対の刃具１２Ａ、１２Ｂからなるシザーズ刃具ではない）が形成されている。
【００１５】
つぎに、上記バリ除去装置を用いて実施される本発明の溶接部バリ取り方法（上記バリ除去装置の作用でもある）を説明する。
本発明の溶接部バリ取り方法は、互いに進退可能に設けられた一対の刃具１２（１２Ａ、１２Ｂ）を、一対の刃具１２Ａ、１２Ｂの間に溶接部１３ａが位置するようにしてバリ除去対象材１３に押し付け、一対の刃具１２Ａ、１２Ｂを互いに接近させて溶接部バリ１３ｂを左右から挟み取る方法からなる。
【００１６】
一対の刃具１２の各刃具１２Ａ、１２Ｂの、バリ除去対象材１３に押し付けられる部位にバリ除去対象材の溶接部の伸長方向と直交する方向に直線状に延びる平坦部１２ｂが設けられている場合は、この平坦部１２ｂをバリ除去対象材１３に押し付ける。この状態で、一対の刃具１２Ａ、１２Ｂを互いに接近させて溶接部バリ１３ｂを左右から挟み取る。
【００１７】
上記の方法だけでもバリのトリミングが可能であるが、加工後小さなバリが残ることを確実に防止するために、一対の刃具１２Ａ、１２Ｂを互いに最接近させた状態で、一対の刃具１２とバリ除去対象材１３とを、バリ除去対象材１３の溶接部１３ａの伸長方向と直交する方向に、相対的に位置をずらす。刃具１２の位置が溶接部１３ａに対してずれていく時に、溶接の取り残しが刃具１２によって削り取られ、最も平滑な仕上げ面が得られる。
【００１８】
一対の刃具１２を、バリ除去対象材１３の両面（バリ除去対象材１３が環状リム素材の場合はリム素材の外周面と内周面の両面）に配置し、合計２対設けた場合は、バリ除去対象材１３の両面の溶接部バリ１３ｂが同時に除去される。また、図８に示すように、下刃の上面および上刃の下面に平坦部１２ｂが設けられている場合は、平坦部１２ｂをリムに内外周から強く押し当てる。その場合、上下刃間隔を一定とすることにより、リムの小さな変形を矯正でき、矯正した状態でトリミングすることができるので、高精度トリミングとなり、削り過ぎや削り不足が生じることを防止することができる。その結果、削り過ぎによる強度不足や、削り不足によるカブリの発生などを防止することができる。
【００１９】
本発明の方法は、バリ除去対象材が平板（図１）、形鋼（図２）、不等厚平板（図３）の何れかからなる素材を巻き加工し（図４の平板、不等厚平板、形鋼の巻き加工と同じ）端部を突き合わせ溶接（図４の溶接工程と同じ）した環状のホイールリム素材の溶接部バリ取り（トリミング）工程において、従来トリミングに代えて、適用することができる。その場合、溶接部１３ａは、巻き加工した素材の端部の突き合わせ溶接部１３ａである。
【００２０】
本発明の方法では、バリ除去対象材１３が溶接部１３ａの伸長方向に凹凸を有している場合（図２、図３のような場合、すなわち、図４の不等厚または形鋼の環状リム素材の場合）、一対の刃具１２Ａ、１２Ｂには、溶接部１３ａの伸長方向に、バリ除去対象材１３の凹凸と同形状の凹凸（形鋼の場合は、図６に示すような凹凸、ただし、図６では刃具はロータリートリマーであるが、本発明では一対刃具１２Ａ、１２Ｂの往復回動トリマーとなる）が形成されている。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１〜請求項６の溶接部バリ取り装置、および請求項７〜請求項１２の溶接部バリ取り方法の何れかによれば、溶接部伸長方向と直交する方向のトリミングにより、バリ除去対象材に凹凸があったとしても、バリ除去対象材と干渉することなく溶接バリのトリミングを行うことができ、かつ、溶接バリを両側から刃具で挟みとることにより取り残しなく、バリを除去することができる。したがってカブリの発生がなく、かつ、取り残し除去作業も不要となる。そのため、加工後の修正が不要となり、加工コストが大幅に削減される。本発明の装置および方法は、平板、形鋼、不等厚平板のすべてに適用できるのみならず、ホイールリム以外の溶接部バリ取りにも適用することができる。
請求項２の溶接部バリ取り装置、および請求項８の溶接部バリ取り方法の何れかによれば、刃具に平坦部を設けたので、この平坦面をリム素材に強く押し当てることによりリム素材の小さな変形を矯正でき、その状態でトリミングを行うことができ、削り過ぎや削り不足が発生しない高精度トリミングとなる。
請求項３の溶接部バリ取り装置、および請求項９の溶接部バリ取り方法の何れかによれば、刃具をバリ除去対象材の周方向に移動させるので、たとえ刃具間にバリが残っていてもそれを移動される刃具で除去でき、バリ取り後に平滑な仕上げ面が得られる。
請求項４の溶接部バリ取り装置、および請求項１０の溶接部バリ取り方法の何れかによれば、一対の刃具をバリ除去対象材の両面に設けたので、両面同時にバリ取りを行うことができ、効率的である。また、両面から刃具でバリ除去対象材を押し付けることにより、リム素材の小さな変形を矯正でき、その状態でトリミングを行うことにより、削り過ぎや削り不足が発生しない高精度トリミングとなる。
請求項５の溶接部バリ取り装置、および請求項１１の溶接部バリ取り方法の方法は、何れも、ホイールリム素材の巻き加工、端部溶接後の、溶接部のバリの除去に利用することができる。
請求項６の溶接部バリ取り装置、および請求項１２の溶接部バリ取り方法は、何れも、刃具に凹凸形状をもたせたので、形鋼、不等厚のリム素材を巻いて溶接したリム素材の溶接部バリ取りに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の平板素材の斜視図である。
【図２】従来の形鋼素材の斜視図である。
【図３】特開平８−９１００５号に開示の不等板厚素材の斜視図である。
【図４】（イ）は平板素材からのリム成形工程図、（ロ）は特開平８−９１００５号に開示の不等厚素材からのリム成形工程図、（ハ）は形鋼素材からのリム成形工程図である。
【図５】（イ）は軸方向トリミングの正面図、（ロ）は軸方向トリミングの断面図である。
【図６】（イ）は周方向トリミングの側面図、（ロ）は周方向トリミングの正面図である。
【図７】（イ）は周方向トリミングにおける溶接部のトリミング前の断面図、（ロ）は周方向トリミング実施中の溶接部の断面図、（ハ）は周方向トリミング実施後の取り残しを有する溶接部の断面図、（ニ）は成形工程で取り残し部が押しつぶされてカブリとなった部分の断面図である。
【図８】本発明の溶接部バリ取り装置（本発明の溶接部バリ取り方法を実施する装置）の、（イ）はバリ取り前の側面図、（ロ）はバリ取り後の側面図、である。
【図９】図８の装置のうち、刃具の、リム素材接触部とその近傍の、図８よりも拡大して示した、側面図である。
【符号の説明】
１１  バリ取り装置
１２、１２Ａ、１２Ｂ  刃具
１２ａ  刃部
１２ｂ  刃具のリム素材に押付けられる面（平坦部）
１２ｃ  刃具の刃具同士の対向面
１３  バリ除去対象材（リム素材）
１３ａ  溶接部
１３ｂ  溶接部のバリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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