(57)【要約】      （修正有）【課題】先端に精度の良い貫通穴を有する張出し部を金属板材に連続的に成形するロール成形方法およびその装置を提供する。【解決手段】互いに対応する凹部１１１、凸部１２１が円周上にそれぞれ設けられ、凹部１１１の底部側および凸部１２１の先端側に互いに対応する穴あけ用のパンチ１１２およびダイ１２２が形成され、且つ、凹部１１１の底部側が２軸１１３、１２３間の中点１０２ａ近傍になるように互いの直径寸法ｄ１、ｄ２が設定された一組のローラ１０２、あるいはその一組のローラ１０２を含む複数組のローラ群によって、先端に貫通穴を有する張出し部を板材に連続的に成形する。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対応する凹部（１１１）、凸部（１２１）が円周上にそれぞれ設けられ、前記凹部（１１１）の底部側および前記凸部（１２１）の先端側に互いに対応する穴あけ用のパンチ（１１２）およびダイ（１２２）が形成され、且つ、前記凹部（１１１）の底部側が２軸（１１３、１２３）間の中点（１０２ａ）近傍になるように互いの直径寸法（ｄ１、ｄ２）が設定された一組のローラ（１０２）、あるいはその一組のローラ（１０２）を含む複数組のローラ（１０１〜１０４）群によって、先端に貫通穴（３０）を有する張出し部（２０）を板材（１０）に連続的に成形することを特徴とするロール成形方法。
【請求項２】
互いに対応する凹部（１１１）、凸部（１２１）が円周上にそれぞれ設けられ、前記凹部（１１１）の底部側および前記凸部（１２１）の先端側に互いに対応する穴あけ用のパンチ（１１２）およびダイ（１２２）が形成され、且つ、前記凹部（１１１）の底部側が２軸（１１３、１２３）間の中点（１０２ａ）近傍になるように互いの直径寸法（ｄ１、ｄ２）が設定された一組のローラ（１０２）、あるいはその一組のローラ（１０２）を含む複数組のローラ（１０１〜１０４）群を有し、
前記一組のローラ（１０２）、あるいはその一組のローラ（１０２）を含む複数組のローラ（１０１〜１０４）群によって、先端に貫通穴（３０）を有する張出し部（２０）を板材（１０）に連続的に成形することを特徴とするロール成形装置。
【請求項３】
前記パンチ（１１２）の長さ寸法は、前記板材（１０）の厚み寸法（ｔ）より大きく設定されたことを特徴とする請求項２に記載のロール成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、先端に貫通穴を有する張出し部を金属板材に連続的に成形するロール成形方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のロール成形方法として、特許文献１に示すように、各円筒面に多数の突き抜き錘が互いに歯合可能に突設された一対の回転ローラで金属板材を挟圧しつつ連続的に移送すると共に、金属板材に突き抜き錘で突き抜き方向に破断突起のある多数の孔を両面から交互に貫通させるようにしたものが知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１４２７８７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、先端に貫通穴を有する張出し部を金属板材に連続的に成形する場合、上記特許文献１に示す技術では、張出し部の張出し方向は交互に形成されることになり、同一方向にすることができない。また図１０に示すように、回転ローラ１２０ａの突き抜き錘１２１ａは金属板材１０に対して斜めの方向から切り込み、逆斜め方向に抜けていく形となるので、精度の高い穴を形成することができない。
【０００５】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、先端に精度の良い貫通穴を有する張出し部を金属板材に連続的に成形するロール成形方法およびその装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【０００７】
請求項１に記載の発明では、ロール成形方法において、互いに対応する凹部（１１１）、凸部（１２１）が円周上にそれぞれ設けられ、凹部（１１１）の底部側および凸部（１２１）の先端側に互いに対応する穴あけ用のパンチ（１１２）およびダイ（１２２）が形成され、且つ、凹部（１１１）の底部側が２軸（１１３、１２３）間の中点（１０２ａ）近傍になるように互いの直径寸法（ｄ１、ｄ２）が設定された一組のローラ（１０２）、あるいはその一組のローラ（１０２）を含む複数組のローラ（１０１〜１０４）群によって、先端に貫通穴（３０）を有する張出し部（２０）を板材（１０）に連続的に成形することを特徴としている。
【０００８】
これにより、ロール成形で先端に貫通穴（３０）を有する張出し部（２０）を板材（１０）に連続的に成形することができる。ここで凹部（１１１）の底部側が一組のローラ（１０２）の２軸（１１３、１２３）間の中点（１０２ａ）近傍になるように互いの直径寸法（ｄ１、ｄ２）を設定しているので、パンチ（１１２）はダイ（１２２）に対してほぼまっすぐに入り込み、まっすぐに抜けるようにすることができ、精度の高い貫通穴（３０）を形成することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、ロール成形装置において、互いに対応する凹部（１１１）、凸部（１２１）が円周上にそれぞれ設けられ、凹部（１１１）の底部側および凸部（１２１）の先端側に互いに対応する穴あけ用のパンチ（１１２）およびダイ（１２２）が形成され、且つ、凹部（１１１）の底部側が２軸（１１３、１２３）間の中点（１０２ａ）近傍になるように互いの直径寸法（ｄ１、ｄ２）が設定された一組のローラ（１０２）、あるいはその一組のローラ（１０２）を含む複数組のローラ（１０１〜１０４）群を有し、一組のローラ（１０２）、あるいはその一組のローラ（１０２）を含む複数組のローラ（１０１〜１０４）群によって、先端に貫通穴（３０）を有する張出し部（２０）を板材（１０）に連続的に成形することを特徴としている。
【００１０】
これにより、請求項１に記載の発明と同様に、先端に精度の高い貫通穴（３０）を有する張出し部（２０）を板材（１０）に連続的に成形することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明において、請求項３に記載の発明のように、パンチ（１１２）の長さ寸法を板材（１０）の厚み寸法（ｔ）より大きく設定してやれば、凹部（１１１）および凸部（１２１）によって張出し部（２０）を形成すると同時に貫通穴（３０）の形成を完了させることができ、複数組のローラ（１０１〜１０４）群の数を減らして加工工程を短縮することができる。
【００１２】
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１〜図６に示す。本発明のロール成形方法およびその装置１００における対象製品は、図１に示すように、板厚ｔ＝１ｍｍ以下の帯状の金属板材１０に、張出し深さｈの張出し部２０が金属板材１０の長手方向に連続的に形成されたものであり、この張出し部２０の先端側には貫通穴３０が設けられたものとしている。
【００１４】
ロール成形装置１００は、図２に示すように、複数組の第１〜第４ローラ１０１〜１０４を備えており、巻き癖除去ローラ１０５を介して供給されるロール状の金属板材１０を上記製品形状（図１）に加工する装置である。
【００１５】
更に詳しくは、図３（ａ）に示すように第１ローラ１０１で予備張り出し部２１を設け、図３（ｂ）に示すように第２ローラ１０２で本張り出し部２０および半押し部３１を形成し、図３（ｃ）に示すように第３ローラ１０３で平押しして、最後に図３（ｄ）に示すように抜きかす３２を排出するようにしている。
【００１６】
上記複数組の第１〜第４ローラ１０１〜１０４のうち、第２ローラ１０２において本発明の特徴部を有しており、図４を用いてその詳細構成について説明する。
【００１７】
第２ローラ１０２は、ローラ１１０とローラ１２０とから成る。ローラ１１０の円周上には凹部１１１が設けられ、またローラ１２０には、凹部１１１に対応する凸部１２１が設けられている。即ち、凹部１１１と凸部１２１とが噛み合わされた時に、製品形状としての張出し部２０に対応するようにしている。
【００１８】
また、凹部１１１の底部側には凸部１２１側に突出するパンチ１１２が形成されている。一方、凸部１２１の先端側には上記パンチ１１２に対応するように凹状のダイ１２２が形成されている。尚、パンチ１１２の先端は、ダイ１２２の内部には入り込まない形状としている（図３（ｂ）の半押し部３１に対応）。
【００１９】
更にここでは、凹部１１１の底部側が両ローラ１１０、１２０の各軸１１３および１２３間の中点１０２ａ近傍となるように各ローラ１１０、１２０の直径ｄ１、ｄ２を設定している。即ち、各軸１１３、１２３から中点１０２ａまでの距離をａとした場合、ローラ１１０の直径ｄ１としては、２×（ａ＋ｈ）−３×ｔ＜ｄ１＜２×（ａ＋ｈ）＋３×ｔとしている。また、ローラ１２０の直径ｄ２としては、２×（ａ−ｈ）−３×ｔ＜ｄ２＜２×（ａ−ｈ）＋３×ｔとしている。尚、ここでａは、５０ｍｍ＜ａ＜５００ｍｍとしている。
【００２０】
以上のように構成される第２ローラ１０２においては、図５に示すように、両ローラ１１０、１２０の回転により、このローラ１１０、１２０の間に供給される金属材料１０（図５中では金属材料１０は省略している）には、図１で説明した張出し部２０および貫通穴３０（正確には半押し部３１）が形成される。
【００２１】
ここでは、凹部１１１の底部側が各軸１１３、１２３の中点１０２ａ近傍となるようしているので、図５（ｃ）に示すように、パンチ１１２はダイ１２２に対してほぼまっすぐ入り、まっすぐ抜けていく。これは以下の理由による。
【００２２】
今、図４中で、中点１０２ａを通り、各軸１１３、１２３間を結ぶ直線に直交する線を直交線１０２ｂとし、またパンチ１１２を半径ａの円周上の点Ａとすると、パンチ１１２の動きは、図６中において、直交線１０２ｂをＸ軸として、このＸ軸を転がる円上の点Ａが描くサイクロイド曲線と見なすことができる。点ＡはＸ座標の０および２πａ上でその瞬間にＹ軸方向を向く動きとなるので、パンチ１１２はダイ１２２と噛み合う時に、ダイ１２２に対してほぼまっすぐ入り、まっすぐ抜けていく訳である。即ちこれは、プレス加工のごとく制度の高い貫通穴３０の形成を可能にすることを意味する。
【００２３】
以上のように、本発明においてはロール成形で先端に精度の高い貫通穴３０を有する張出し部２０を金属板材１０に連続的に成形することができる。
【００２４】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図７〜図９に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態に対してパンチ１１２の形状を変更したものである。
【００２５】
ここでは図７に示すように、パンチ１１２の長さ寸法は、金属板材１０の板厚ｔよりも長くなるようにしている。即ち、パンチ１１２がダイ１２２に噛み合った時には、パンチ１１２の先端がダイ１２２の内部に入り込むようにしている。
【００２６】
これにより、図９（ｂ）に示すように、凹部１１１および凸部１２１によって張出し部２０を形成すると同時に貫通穴３０の形成を完了させることができ、図８に示すように、複数組のローラ１０１、１０２の数を減らして加工工程を短縮することができる。
【００２７】
（その他の実施形態）
上記第１、第２実施形態では、凹部１１１にパンチ１１２を設け、凸部１２１にダイ１２２を形成するようにしたが、凹部１１１にダイ１２２、凸部１２１にパンチ１１２を設けるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のロール成形方法およびその装置によって成形される製品形状を示す断面図である。
【図２】第１実施形態におけるロール成形装置全体を示す模式図である。
【図３】ロール成形装置による（ａ）は予備張り出し工程、（ｂ）は本張出しおよび半押し工程、（ｃ）は平押し工程、（ｄ）は抜きかす排出工程における金属板材の加工状態を示す断面図である。
【図４】両ローラの詳細構成を示すモデル図である。
【図５】両ローラの動きを（ａ）〜（ｃ）の順で示す説明図である。
【図６】パンチの動きを説明するためのモデル図である。
【図７】本発明の第２実施形態におけるパンチを示す側面図である。
【図８】第２実施形態におけるロール成形装置を示す模式図である。
【図９】ロール成形装置による（ａ）は予備張り出し工程、（ｂ）は本張出しおよび穴あけ工程における金属板材の加工状態を示す断面図である。
【図１０】従来技術における突き抜き錘の動きを示すモデル図である。
【符号の説明】
１０  金属板材（板材）
２０  張出し部
３０  貫通穴
１００  ロール成形装置
１０１〜１０４  複数組のローラ
１０２  一組のローラ
１０２  中点
１１１  凹部
１１２  パンチ
１１３  軸
１２１  凸部
１２２  ダイ
１２３  軸
【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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【図１０】
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