(57)【要約】【課題】線条材に与える荷重を一定に保つことにより、所定の製品反りを安定して得ることが出来ると共に、自動制御も可能である金属製線条材の矯正・成形方法及びその金属製線条材の矯正・成型装置を提供する。【解決手段】線条材Ｗａ，Ｗｂの矯正・成型装置２は、線条材Ｗａ，Ｗｂの巻出し供給部１ａ，１ｂの近傍に、線条材Ｗａ，Ｗｂの送り方向Ｘと同一平面上に複数のローラ１１を所定のピッチＰをずらせて対面させると共に直線的に配設した横矯正ローラユニット１２ａ，１２ｂと、線条材Ｗａ，Ｗｂの送り方向Ｘと直交する向きに複数のローラ１３を所定のピッチＰをずらせて対面させると共に、縦矯正ローラユニット１４ａ，１４ｂと、複数本の固定ローラ１５ａとロードセル等の荷重計測部１６を備えた可動ローラ１５ｂとを所定のピッチＰをずらせて対面させた成型ローラユニット１７ａ，１７ｂとを直列に配設し、荷重計測部１６は、可動ローラ１５ｂの変位量を制御する制御手段１８に接続されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対面させた複数のローラを所定のピッチずらせて直線的に配設したローラユニットの対面するローラ間に線条材を挿通させ、相対向するローラの押し込み量を調整しながら線条材の矯正及び成形を行う金属製線条材の矯正・成形方法であって、
前記線条材を、線条材の送り方向と同一平面上に複数のローラを直線的に配設した横矯正ローラユニットに挿通させた後、該線条材を少なくとも一本に荷重計測部を備えた複数本の対面するローラから成る成型ローラユニットに挿通させて形状及び歪みの矯正及び成形を連続的に行う金属製線条材の矯正・成形方法。
【請求項２】
対面させた複数のローラを所定のピッチずらせて直線的に配設したローラユニットの対面するローラ間に線条材を挿通させ、相対向するローラの押し込み量を調整しながら線条材の矯正及び成形を行う金属製線条材の矯正・成形方法であって、
前記線条材を、線条材の送り方向と同一平面上に複数のローラを直線的に配設した横矯正ローラユニットに挿通させた後、該線条材を線条材の送り方向と直交する向きに相対向してローラを配設した縦矯正ローラユニットに挿通させ、更に該線条材を少なくとも一本に荷重計測部を備えた複数本の対面するローラから成る成型ローラユニットに挿通させて形状及び歪みの矯正及び成形を連続的に行う金属製線条材の矯正・成形方法。
【請求項３】
前記線条材の成形後の形状が一定になるように、前記荷重計測部で計測した荷重から該当するロールの変位量を制御する請求項１または２に記載の金属製線条材の矯正・成型方法。
【請求項４】
前記複数本の線条材を並列に供給して、タンデム形式により線条材の形状及び歪みの矯正及び成形を同時に行う請求項１，２または３に記載の金属製線条材の矯正・成型方法。
【請求項５】
線条材の巻出し供給部の近傍に、線条材の送り方向と同一平面上に複数のローラを所定のピッチをずらせて対面させると共に直線的に配設した横矯正ローラユニットと、複数本の固定ローラと荷重計測部を備えた可動ローラとを所定のピッチをずらせて対面させた成型ローラユニットとを直列に配設し、前記荷重計測部に、可動ローラの変位量を制御する制御手段を接続したことを特徴とする金属製線条材の矯正・成型装置。
【請求項６】
線条材の巻出し供給部の近傍に、線条材の送り方向と同一平面上に複数のローラを所定のピッチをずらせて対面させると共に直線的に配設した横矯正ローラユニットと、線条材の送り方向と直交する向きに複数のローラを所定のピッチをずらせて対面させると共に、直線的に配設した縦矯正ローラユニットと、複数本の固定ローラと荷重計測部を備えた可動ローラとを所定のピッチをずらせて対面させた成型ローラユニットとを直列に配設し、前記荷重計測部に、可動ローラの変位量を制御する制御手段を接続したことを特徴とする金属製線条材の矯正・成型装置。
【請求項７】
前記成型ローラユニットは、二本の内側固定ローラと、二本の外側固定ローラ及び一本の可動ローラとを所定のピッチをずらせて対面させ、可動ローラに制御手段を接続した荷重計測部を設けた請求項５または６に記載の金属製線条材の矯正・成型装置。
【請求項８】
前記金属製線条材の矯正・成型装置を並列に複数台設置し、タンデム形式により複数本の線条材の形状及び歪みの矯正及び成形を同時に行うようにした請求項５，６または７に記載の金属製線条材の矯正・成型装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、所定の太さの金属線や、所定幅を有する金属帯状材から成る金属製線条材の矯正・成形方法及びその金属製線条材の矯正・成型装置に係わり、更に詳しくは車両のワイパーブレードの芯金材として使用される線条材に窓ガラスの曲面形状に合わせた反りを与えて成形する金属製線条材の矯正・成形方法及びその金属製線条材の矯正・成型装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、所定の太さの金属線や、所定幅を有する金属帯状材から成る金属製線条材の矯正・成形（反り）を連続的に行う場合は、複数の対面する小径ローラを用いたローラーストレーナと呼称させる装置を線条材の形状により複数台用い、その押し込み量を調整することにより・矯正・成型の量を決定していた。
【０００３】
即ち、ローラーストレーナは、図７及び図８に示すように、対面する小径ローラ２０ａ，２０ｂを所定のピッチＰ（この実施例では半ピッチ）ずらせた状態で直線的に配設し、更に線条材Ｗの入口側のロール押し込み量ｈ（対面するローラの間隙ｈを小さくする）を大きく取り、出口側のロール押し込み量ｈ（対面するローラの間隙ｈを大きくする）を小さく取って、線条材Ｗの相対向する側に互いに反対向きから暫減する塑性変形を付加する外力Ｆを加えることで、もともとの癖に関係なく線条材Ｗの矯正を可能としたものである。
【０００４】
また、線材の曲がり矯正装置の発明として、線材の曲がり矯正荷重と線材変位量とを同時に計測して荷重−変位特性を求め、該荷重−変位特性における弾性変形領域の値を基準として矯正荷重負荷時の当該線材の塑性変形量を把握することにより、真に必要な矯正荷重を一回の加圧で負荷し、これにより効率良い高制度の曲がり矯正を可能としたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−３０００８５号公報（第２〜３頁、図４）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、前者のローラーストレーナを使用する方法は、ロール押し込み量ｈを調整する場合には、金属線条材Ｗの同一巻の中でも巻径が変わる、巻始めと、巻終わり等で、成形ユニットのロール押し込み量ｈが同じでも、製品の反りが合わないと言う現象が発生する。その結果、製品が出来上がるまで、反りの状況が判らず、調整が困難となる問題があり、従ってこまめな手動調整の必要があり、自動制御を行うことは難しいと言う問題があった。
【０００７】
また、後者の発明は、線材の曲がり矯正を行う装置であり、線材に癖付け（一定の反りあ与える）する方法は開示されておらず、また装置全体の構成が複雑であると言う問題がある。
【０００８】
この発明はかかる従来の問題点に着目し、線条材に与える荷重を一定に保つことにより、所定の製品反りを安定して得ることが出来ると共に、自動制御も可能であり、更に装置全体が簡単で安価に製造することが出来る金属製線条材の矯正・成形方法及びその金属製線条材の矯正・成型装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記目的を達成するため、この発明の第１の金属製線条材の矯正・成形方法は、対面させた複数のローラを所定のピッチずらせて直線的に配設したローラユニットの対面するローラ間に線条材を挿通させ、相対向するローラの押し込み量を調整しながら線条材の矯正及び成形を行う金属製線条材の矯正・成形方法であって、前記線条材を、線条材の送り方向と同一平面上に複数のローラを直線的に配設した横矯正ローラユニットに挿通させた後、該線条材を少なくとも一本に荷重計測部を備えた複数本の対面するローラから成る成型ローラユニットに挿通させて形状及び歪みの矯正及び成形を連続的に行うことを要旨とするものである。
【００１０】
また、この発明の第２の金属製線条材の矯正・成形方法は、対面させた複数のローラを所定のピッチずらせて直線的に配設したローラユニットの対面するローラ間に線条材を挿通させ、相対向するローラの押し込み量を調整しながら線条材の矯正及び成形を行う金属製線条材の矯正・成形方法であって、前記線条材を、線条材の送り方向と同一平面上に複数のローラを直線的に配設した横矯正ローラユニットに挿通させた後、該線条材を線条材の送り方向と直交する向きに相対向してローラを配設した縦矯正ローラユニットに挿通させ、更に該線条材を少なくとも一本に荷重計測部を備えた複数本の対面するローラから成る成型ローラユニットに挿通させて形状及び歪みの矯正及び成形を連続的に行うことを要旨とするものである。
【００１１】
上記第１，第２の発明において、線条材の成形後の形状が一定になるように、前記荷重計測部で計測した荷重から該当するロールの変位量を制御し、また前記複数本の線条材を並列に供給して、タンデム形式により線条材の形状及び歪みの矯正及び成形を同時に行うことも可能である。
【００１２】
このように、線条材の形状及び歪みの矯正及び成形を連続的に行う際、線条材に与える荷重を一定に保つことにより、所定の製品反りを安定して得ることが出来ると共に、自動制御も可能である。
【００１３】
また、この発明の第１の金属製線条材の矯正・成型装置は、線条材の巻出し供給部の近傍に、線条材の送り方向と同一平面上に複数のローラを所定のピッチをずらせて対面させると共に直線的に配設した横矯正ローラユニットと、複数本の固定ローラと荷重計測部を備えた可動ローラとを所定のピッチをずらせて対面させた成型ローラユニットとを直列に配設し、前記荷重計測部に、可動ローラの変位量を制御する制御手段を接続したことを要旨とするものである。
【００１４】
また、この発明の第２の金属製線条材の矯正・成型装置は、線条材の巻出し供給部の近傍に、線条材の送り方向と同一平面上に複数のローラを所定のピッチをずらせて対面させると共に直線的に配設した横矯正ローラユニットと、線条材の送り方向と直交する向きに複数のローラを所定のピッチをずらせて対面させると共に、直線的に配設した縦矯正ローラユニットと、複数本の固定ローラと荷重計測部を備えた可動ローラとを所定のピッチをずらせて対面させた成型ローラユニットとを直列に配設し、前記荷重計測部に、可動ローラの変位量を制御する制御手段を接続したことを要旨とするものである。
【００１５】
ここで、前記成型ローラユニットは、二本の内側固定ローラと、二本の外側固定ローラ及び一本の可動ローラとを所定のピッチをずらせて対面させ、可動ローラに制御手段を接続した荷重計測部を設けて構成し、更に前記金属製線条材の矯正・成型装置を並列に複数台設置し、タンデム形式により複数本の線条材の形状及び歪みの矯正及び成形を同時に行うようにすることも可能である。
【００１６】
このように、線条材の形状及び歪みの矯正及び成形を連続的に行う際、自動制御が可能であり、また装置全体が簡単で安価に製造することが出来る。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。
【００１８】
図１は、この発明の一実施形態を示すタンデム形状（左右一対形式）のワイパーブレードの製造装置に実施した装置全体の概略構成図を示し、このワイパーブレードの製造装置は、図１に示すようにスチール等の金属製の芯材を構成する線条材Ｗａ，Ｗｂをロール状に巻付けた線条材Ｗａ，Ｗｂの巻出し供給部１ａ，１ｂと、この巻出し供給部１ａ，１ｂから連続的に供給される線条材Ｗａ，Ｗｂを車両のフロントガラス等の曲率に合わせたり、製品長手方向の反り形状に修正するための複数個のローラから成る矯正・成型装置２と、芯材Ｗａ，Ｗｂの外周に数種類のゴムまたは樹脂材料から成るゴム状弾性材料Ｑをダイス３を介して同時に押出し成形する押出機４ａ，４ｂと、押出機４ａ，４ｂから押出されたタンデム形式（左右一対形式）のワイパーブレードＺ１，Ｚ２を水槽等で冷却する冷却手段５と、寸法測定器６と、ワイパーブレードＺ１，Ｚ２の表面に印字する印字装置７と、タンデム形式のワイパーブレードＺ１，Ｚ２を二分割に切断する刃先切断装置８と、切断されたワイパーブレードＺ１，Ｚ２を引き取る引取り手段９及び所定の長さに切断する定尺切断装置１０とが直線的に配設されている。
【００１９】
この発明にかかる線条材Ｗａ，Ｗｂの矯正・成型装置２は、図１及び図２に示すように、線条材Ｗａ，Ｗｂの巻出し供給部１ａ，１ｂの近傍に、線条材Ｗａ，Ｗｂの送り方向Ｘと同一平面上に複数のローラ１１を所定のピッチＰをずらせて対面させると共に直線的に配設した横矯正ローラユニット１２ａ，１２ｂと、線条材Ｗａ，Ｗｂの送り方向Ｘと直交する向きに複数のローラ１３を所定のピッチＰをずらせて対面させると共に、直線的に配設した縦矯正ローラユニット１４ａ，１４ｂと、複数本（この実施形態では２本）の固定ローラ１５ａとロードセル等の荷重計測部１６を備えた可動ローラ１５ｂ（この実施形態では３本のうち、中央に位置するローラ）とを所定のピッチＰをずらせて対面させた成型ローラユニット１７ａ，１７ｂとを直列に配設してあり、荷重計測部１６は、可動ローラ１５ｂの変位量を制御する制御手段１８に接続されている。
【００２０】
前記荷重計測部１６を備えた可動ローラ１５ｂは、この実施形態ではハンドル１９ａ，１９ｂを介して二本の固定ローラ１５ａ間に対して進退し、挿通する線条材Ｗａ，Ｗｂに対して一定の荷重を与えたり、保つようにしてあるが、制御手段１８からの制御信号により駆動モータ等により荷重を一定に保つするように構成することも可能である。
【００２１】
このように、可動ローラ１５ｂの押込み量をアクチュエータ等により荷重が一定になるように制御すれば、線条材Ｗａ，Ｗｂの矯正，成型の自動制御も行うことが可能である。
【００２２】
なお、上記実施形態のように、自動制御を行わなくても、荷重の上限，下限値を設定し、警報等を出すようにしておけば、品質の管理も容易に行うことが出来るものである。
【００２３】
次に、金属製の線条材Ｗａ，Ｗｂの矯正・成形方法について説明する。
【００２４】
なお、図はタンデム方式となっているが、単一の金属製の線条材Ｗａの矯正・成形方法について説明する。
【００２５】
この発明の第１の矯正・成形方法は、線条材Ｗａの巻出し供給部１ａから巻出された線条材Ｗａを線条材Ｗａの送り方向Ｘと同一平面上に複数のローラ１１を直線的に配設した横矯正ローラユニット１２ａに挿通させ、その後、該線条材Ｗａを複数本の対面する固定ローラ１５ａとロードセル等の荷重計測部１６を備えた可動ローラ１５ｂから成る成型ローラユニット１７ａに挿通させて形状及び歪みの矯正及び成形を連続的に行うものである。
【００２６】
即ち、この発明の矯正・成形方法の第１実施形態としては、横矯正ローラユニット１２ａに線条材Ｗａを挿通させる際に線条材Ｗａを所定の湾曲した形状に成形し、最終的には成型ローラユニット１７ａで荷重を一定に保った可動ローラ１５ｂと固定ローラ１５ａとの間を挿通させることで大きな湾曲した形状や、逆向きの湾曲した形状に成形する。このように、成形後の形状が一定となるように、荷重計測部１６で得られた荷重を該当する可動ローラ１５ｂの変位を制御することで一定とするのである。
【００２７】
また、この発明の第２の矯正・成形方法は、線条材Ｗａの巻出し供給部１ａから巻出された線条材Ｗａを線条材Ｗａの送り方向Ｘと同一平面上に複数のローラ１１を直線的に配設した横矯正ローラユニット１２ａに挿通させ、その後、該線条材Ｗａを線条材Ｗａの送り方向Ｘと直交する向きに相対向してローラ１３を配設した縦矯正ローラユニット１４ａに挿通させて、内部歪みを除去したり、湾曲した形状に成形する。
【００２８】
そして更に、該線条材Ｗａを複数本の対面する固定ローラ１５ａとロードセル等の荷重計測部１６を備えた可動ローラ１５ｂから成る成型ローラユニット１７ａに挿通させ、大きな湾曲した形状及び歪みの矯正及び成形や、また逆向きの湾曲した形状に連続的に行うものである。
【００２９】
即ち、この第２実施形態では、線条材Ｗａを横矯正ローラユニット１２ａと、縦矯正ローラユニット１４ａに挿通させた後、成型ローラユニット１７ａに挿通させて形状及び歪みの矯正及び成形を連続的に行うもので、予め横矯正ローラユニット１２ａと縦矯正ローラユニット１４ａとで所定の湾曲した形状に成形し、最終的には成型ローラユニット１７ａで荷重を一定に保った可動ローラ１５ｂと固定ローラ１５ａとの間を挿通させることで大きな湾曲した形状や、逆向きの湾曲した形状に成形するものである。
【００３０】
図５は、金属製の線条材Ｗａ，Ｗｂに加えた荷重の計測荷重と、最終的に出来上がる製品反りの関係を現したグラフ説明図、図６は製品の順反り側と、逆反り側の状況を示す説明図である。
【００３１】
図５及び図６から明らかなように、線条材Ｗａ，Ｗｂに加えた荷重と製品反りとは一定の関係があり、従って、荷重を一定に保ては、製品の反りも順反り側と、逆反り側に一定に保てることが判った。この発明は、このような計測荷重と製品反りとの関係に基づき考案したものである。
【００３２】
なお、上記の実施形態は、タンデム形状（左右一対形式）のワイパーブレードの製造装置に実施した装置について説明したが、ワイパーブレードの製造装置に限定されず、金属製線条材であれば適用することは可能である。
【００３３】
【発明の効果】
この発明は、上記のように金属製線条材の矯正・成形方法は、線条材を、線条材の送り方向と同一平面上に複数のローラを直線的に配設した横矯正ローラユニットに挿通させた後、該線条材を少なくとも一本に荷重計測部を備えた複数本の対面するローラから成る成型ローラユニットに挿通させて形状及び歪みの矯正及び成形を連続的に行うか、または線条材を、線条材の送り方向と同一平面上に複数のローラを直線的に配設した横矯正ローラユニットに挿通させた後、該線条材を線条材の送り方向と直交する向きに相対向してローラを配設した縦矯正ローラユニットに挿通させ、更に該線条材を少なくとも一本に荷重計測部を備えた複数本の対面するローラから成る成型ローラユニットに挿通させて形状及び歪みの矯正及び成形を連続的に行うことにより、線条材の形状及び歪みの矯正及び成形を連続的に行う際、線条材に与える荷重を一定に保つことにより、所定の製品反りを安定して得ることが出来る効果があり、また自動制御も可能である。
【００３４】
また、この発明の金属製線条材の矯正・成型装置は、線条材の巻出し供給部の近傍に、線条材の送り方向と同一平面上に複数のローラを所定のピッチをずらせて対面させると共に直線的に配設した横矯正ローラユニットと、複数本の固定ローラと荷重計測部を備えた可動ローラとを所定のピッチをずらせて対面させた成型ローラユニットとを直列に配設し、前記荷重計測部に、可動ローラの変位量を制御する制御手段を接続したり、または線条材の巻出し供給部の近傍に、線条材の送り方向と同一平面上に複数のローラを所定のピッチをずらせて対面させると共に直線的に配設した横矯正ローラユニットと、線条材の送り方向と直交する向きに複数のローラを所定のピッチをずらせて対面させると共に、直線的に配設した縦矯正ローラユニットと、複数本の固定ローラと荷重計測部を備えた可動ローラとを所定のピッチをずらせて対面させた成型ローラユニットとを直列に配設し、前記荷重計測部に、可動ローラの変位量を制御する制御手段を接続したことにより、線条材の形状及び歪みの矯正及び成形を連続的に行う際、自動制御が可能であり、また装置全体が簡単で安価に製造することが出来る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態を示すタンデム形状（左右一対形式）のワイパーブレードの製造装置に実施した装置全体の概略構成図である。
【図２】この発明の金属製線条材の矯正・成型装置の一部拡大斜視図である。
【図３】固定ローラと荷重計測部を備えた可動ローラとから成る成型ローラユニットの拡大斜視図である。
【図４】成型ローラユニットの動きを示す説明図である。
【図５】金属製の線条材に加えた荷重の計測荷重と、最終的に出来上がる製品反りの関係を現したグラフ説明図である。
【図６】線条材製品の順そと側と、逆反り側の状況を示す説明図である。
【図７】従来の金属製線条材の矯正・成形（反り）を連続的に行うローラーストレーナの説明図である。
【図８】従来のローラーストレーナのローラの動きの説明図である。
【符号の説明】
Ｗａ，Ｗｂ  線条材            １ａ，１ｂ  巻出し供給部
２  矯正・成型装置                    Ｑ  ゴム状弾性材料
３  ダイス                    ４ａ，４ｂ  押出機
Ｚ１，Ｚ２  ワイパーブレード          ５  冷却手段
６  寸法測定器                        ７  印字装置
８  刃先切断装置                      ９  引取り手段
１０  定尺切断装置                    １１  ローラ
Ｘ  線条材の送り方向
１２ａ，１２ｂ  横矯正ローラユニット
１３  ローラ                １４ａ，１４ｂ  縦矯正ローラユニット
１５ａ  固定ローラ                  １５ｂ  可動ローラ
１６  荷重計測部            １７ａ，１７ｂ  成型ローラユニット
１８  制御手段              １９ａ，１９ｂ  ハンドル
２０ａ，２０ｂ  小径ローラ              Ｐ  ピッチ
【図１】
2004351496.tif 000003
【図２】
2004351496.tif 000004
【図３】
2004351496.tif 000005
【図４】
2004351496.tif 000006
【図５】
2004351496.tif 000007
【図６】
2004351496.tif 000008
【図７】
2004351496.tif 000009
【図８】
2004351496.tif 000010