【手続補正書】
【提出日】平成15年12月18日(2003.12.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】圧延装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】中心ワークロールと、中心ワークロールの周囲にその周方向に間隔をおいて配置された複数の衛星ワークロールと、隣接する衛星ワークロール間に配置されたガイドシューとを備えている圧延装置において、
ガイドシューに、中心ワークロールと衛星ワークロールとの間を通過する金属素板に対して転動する転動体が取付けられている圧延装置。
【請求項２】平らな長方形状の下壁形成部と、下壁形成部の両側縁に一体に形成された立上がり壁と、下壁形成部の両立上がり壁間に立上がり状にかつ相互に所定間隔をおいて一体に形成された長さ方向にのびる複数の補強壁形成部とを有する異形断面製品を製造する圧延装置であって、中心ワークロールの周面に、両立上がり壁成形用環状溝および補強壁形成部成形用環状溝が全周にわたって設けられ、すべての補強壁形成部成形用環状溝の幅および深さが等しく、両立上がり壁成形用環状溝の深さが補強壁形成部成形用環状溝の深さと等しくなっている請求項１記載の圧延装置。
【請求項３】補強壁形成部成形用環状溝の底面に、異形断面製品の補強壁形成部に切欠きを形成するための切欠き成形用凸部が設けられている請求項２記載の圧延装置。
【請求項４】転動体が円筒ころである請求項１〜３のうちのいずれかに記載の圧延装置。
【請求項５】ガイドシューが、枠状本体と、枠状本体に保持されている複数の円筒ころとを備えており、本体が、方形状の上板部と、上板部の四隅からそれぞれ下方に向かって前後方向外方に湾曲するようにのびた４本の脚部と、左右の２本の脚部の下端部どうしを連結する左右下枠部材とよりなり、円筒ころが本体の左右下枠部材どうしの間に配されて、左右方向にのびる軸によって左右下枠部材に回転自在に支持されている請求項４記載の圧延装置。
【請求項６】転動体が玉である請求項１〜３のうちのいずれかに記載の圧延装置。
【請求項７】ガイドシューが、枠状本体と、枠状本体に保持されている複数の玉とを備えており、本体が、方形状の上板部と、上板部の四隅からそれぞれ下方に向かって前後方向外方に湾曲するようにのびた４本の脚部と、左右の２本の脚部の下端部どうしを連結する左右下枠部材と、前後の２本の脚部の下端部どうしを連結する前後下枠部材とよりなり、左右下枠部材と前後下枠部材により玉保持空間が形成され、複数の玉がは、本体の左右下枠部材と前後下枠部材とで囲まれた玉保持空間に配されている請求項６記載の圧延装置。
【請求項８】玉の上方に押圧板が配されるとともに、押圧板と本体の上板部との間に圧縮コイルばねが配されており、圧縮コイルばねの付勢力により、押圧板を介して玉が常に中心ワークロール側に付勢されるようになっている請求項７記載の圧延装置。
【請求項９】請求項１〜８のうちのいずれかに記載された圧延装置における中心ワークロールとすべての衛星ワークロールとの間に金属素板を通過させる異形断面製品の製造方法。
【請求項１０】請求項２〜８のうちのいずれかに記載された圧延装置における中心ワークロールと衛星ワークロールとの間にアルミニウムブレージングシートを通過させることにより製造されており、平らな長方形状の下壁形成部と、下壁形成部の両側縁に一体に形成された立上がり壁と、下壁形成部の両立上がり壁間に立上がり状にかつ相互に所定間隔をおいて一体に形成された長さ方向にのびる複数の補強壁形成部とを備え、下壁形成部の下面および両立上がり壁の外面にろう材層を有する、熱交換器用偏平管の下構成部材。
【請求項１１】平らな上壁形成部および上壁形成部の両側縁に一体に形成された垂下壁よりなる上構成部材が、請求項１０記載の下構成部材に被せられ、両者がろう付されてなる熱交換器用偏平管。
【請求項１２】金属素材が巻き取られているアンコイラ、予備圧延機、仕上げ用の圧延装置および複数の送りロールを備えており、アンコイラに巻き取られている金属素板がアンコイラから繰り出されて予備圧延機に送られ、予備圧延機を通過した後、圧延装置に送られて仕上げ圧延が行われるようになされており、仕上げ用圧延装置が、請求項１〜８のうちのいずれかに記載された圧延装置からなる圧延設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、金属素材から、たとえば偏平状熱交換管の構成部材、ヒートシンク、リードフレーム等の異形断面の製品を製造するのに用いられる圧延装置に関する。
【０００２】
この明細書において、図５および図７の左側を前、これと反対側を後というものとし、図６の左右を左右というものとする。
【０００３】
【従来の技術】
従来、この種圧延装置として、中心ワークロールと、中心ワークロールの周囲にその周方向に間隔をおいて配置された複数の衛星ワークロールと、隣接する衛星ワークロール間に配置されたガイドシューとを備えたものが知られている（特公平２−５９００１号参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の圧延装置では、ガイドシューが、中心ワークロールと衛星ワークロールとの間を通過する金属素材に対して面接触するようになっているので、ガイドシューと金属素材との間で摩擦熱が発生し、ガイドシューに焼き付きが発生して得られる製品の表面に傷が付いたり、設備の過負荷を引き起こしてモータに損傷を与えたり、ガイドシュー自体の破損につながるという問題がある。また、摩擦熱を極力少なくするために、圧延速度を上げることができないという問題がある。
【０００５】
この発明の目的は、上記問題を解決し、ガイドシューと、中心ワークロールと衛星ワークロールとの間を通過する金属素材との間での摩擦熱の発生を防止しうる圧延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と発明の効果】
請求項１の発明による圧延装置は、中心ワークロールと、中心ワークロールの周囲にその周方向に間隔をおいて配置された複数の衛星ワークロールと、隣接する衛星ワークロール間に配置されたガイドシューとを備えている圧延装置において、
ガイドシューに、中心ワークロールと衛星ワークロールとの間を通過する金属素材に対して転動する転動体が取付けられているものである。
【０００７】
請求項１の発明の圧延装置によれば、ガイドシューに、中心ワークロールと衛星ワークロールとの間を通過する金属素材に対して転動する転動体が取付けられているので、ガイドシューと金属素材との間での摩擦熱の発生を防止し、ガイドシューに焼き付きが生じるのを防止することができる。したがって、得られる製品の表面の傷付きを防止することができるとともに、設備の過負荷によるモータの損傷およびガイドシュー自体の破損を防止することができ、設備の保護を行える。しかも、高速圧延が可能になる。
【０００８】
請求項２の発明による圧延装置は、請求項１の発明において、平らな長方形状の下壁形成部と、下壁形成部の両側縁に一体に形成された立上がり壁と、下壁形成部の両立上がり壁間に立上がり状にかつ相互に所定間隔をおいて一体に形成された長さ方向にのびる複数の補強壁形成部とを有する異形断面製品を製造する圧延装置であって、中心ワークロールの周面に、両立上がり壁成形用環状溝および補強壁形成部成形用環状溝が全周にわたって設けられ、すべての補強壁形成部成形用環状溝の幅および深さが等しく、両立上がり壁成形用環状溝の深さが補強壁形成部成形用環状溝の深さと等しくなっているものである。
【０００９】
請求項３の発明による圧延装置は、請求項２の発明において、補強壁形成部成形用環状溝の底面に、異形断面製品の補強壁形成部に切欠きを形成するための切欠き成形用凸部が設けられているものである。
【００１０】
請求項４の発明による圧延装置は、請求項１〜３のうちのいずれかの発明において、転動体が円筒ころであるものである。
【００１１】
請求項５の発明による圧延装置は、請求項４の発明において、ガイドシューが、枠状本体と、枠状本体に保持されている複数の円筒ころとを備えており、本体が、方形状の上板部と、上板部の四隅からそれぞれ下方に向かって前後方向外方に湾曲するようにのびた４本の脚部と、左右の２本の脚部の下端部どうしを連結する左右下枠部材とよりなり、円筒ころが本体の左右下枠部材どうしの間に配されて、左右方向にのびる軸によって左右下枠部材に回転自在に支持されているものである。
【００１２】
請求項６の発明による圧延装置は、請求項１〜３のうちのいずれかの発明において、転動体が玉であるものである。
【００１３】
請求項７の発明による圧延装置は、請求項６の発明において、ガイドシューが、枠状本体と、枠状本体に保持されている複数の玉とを備えており、本体が、方形状の上板部と、上板部の四隅からそれぞれ下方に向かって前後方向外方に湾曲するようにのびた４本の脚部と、左右の２本の脚部の下端部どうしを連結する左右下枠部材と、前後の２本の脚部の下端部どうしを連結する前後下枠部材とよりなり、左右下枠部材と前後下枠部材により玉保持空間が形成され、複数の玉がは、本体の左右下枠部材と前後下枠部材とで囲まれた玉保持空間に配されているものである。
【００１４】
請求項８の発明による圧延装置は、請求項７の発明において、玉の上方に押圧板が配されるとともに、押圧板と本体の上板部との間に圧縮コイルばねが配されており、圧縮コイルばねの付勢力により、押圧板を介して玉が常に中心ワークロール側に付勢されるようになっているものである。
【００１５】
請求項９の発明による異形断面製品の製造方法は、請求項１〜８のうちのいずれかに記載された圧延装置における中心ワークロールとすべての衛星ワークロールとの間に金属素板を通過させるものである。
【００１６】
請求項１０の発明による熱交換器用偏平管の下構成部材は、請求項２〜８のうちのいずれかに記載された圧延装置における中心ワークロールと衛星ワークロールとの間にアルミニウムブレージングシートを通過させることにより製造されており、平らな長方形状の下壁形成部と、下壁形成部の両側縁に一体に形成された立上がり壁と、下壁形成部の両立上がり壁間に立上がり状にかつ相互に所定間隔をおいて一体に形成された長さ方向にのびる複数の補強壁形成部とを備え、下壁形成部の下面および両立上がり壁の外面にろう材層を有するものである。
【００１７】
請求項１１の発明による熱交換器用偏平管は、平らな上壁形成部および上壁形成部の両側縁に一体に形成された垂下壁よりなる上構成部材が、請求項１０記載の下構成部材に被せられ、両者がろう付されてなるものである。
【００１８】
請求項１２の発明による圧延設備は、金属素材が巻き取られているアンコイラ、予備圧延機、仕上げ用の圧延装置および複数の送りロールを備えており、アンコイラに巻き取られている金属素板がアンコイラから繰り出されて予備圧延機に送られ、予備圧延機を通過した後、圧延装置に送られて仕上げ圧延が行われるようになされており、仕上げ用圧延装置が、請求項１〜８のうちのいずれかに記載された圧延装置からなるものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。以下の説明において、「アルミニウム」という語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。
【００２０】
図１はこの発明による圧延装置を用いた圧延設備の全体を示し、図２〜図４はこの発明による圧延装置を示し、図５〜図７はそのガイドシューを示し、図８および図９は製造される異形断面の製品である熱交換器用偏平管の下構成部材を示す。
【００２１】
図８および図９において、熱交換器用偏平管を形成するための下構成部材(1)は、平らな長方形状の下壁形成部(2)と、下壁形成部(2)の両側縁に一体に形成された立上がり壁(3)と、下壁形成部(2)の両立上がり壁(3)間に立上がり状にかつ相互に所定間隔をおいて一体に形成された長さ方向にのびる複数の補強壁形成部(4)とよりなり、補強壁形成部(4)の上縁にその長さ方向に所定間隔をおいて台形状の切欠き(5)が、平面から見て千鳥配置となるように形成されている。下構成部材(1)の下壁形成部(2)下面における両側縁部に、外方に向かって上方に傾斜した傾斜面(6)が形成されている。また、下構成部材(1)の両立上がり壁(3)の高さは補強壁形成部(4)と等しくなっている。下構成部材(1)は、外面、すなわち下壁形成部(2)の下面および両立上がり壁(3)の外面にろう材層（図示略）を有するアルミニウムブレージングシートからなる。そして、図示はしないが、平らな上壁形成部と、上壁形成部の両側縁に一体に形成された垂下壁とよりなる上構成部材を下構成部材(1)に被せ、両者をろう付することにより偏平管がつくられる。
【００２２】
下構成部材(1)を製造するための圧延設備は、図１に示すように、片面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシート(10)（金属素材）が、ろう材層面が外周側に来るように巻き取られているアンコイラ(11)、予備圧延機(12)、この発明による仕上げ用の圧延装置(13)および複数の送りロール(14)を備えている。そして、アンコイラ(11)に巻き取られているアルミニウムブレージングシート(10)がアンコイラ(11)から繰り出されて予備圧延機(12)に送られ、予備圧延機(12)を通過した後、圧延装置(13)に送られて仕上げ圧延が行われることにより下構成部材(10)が成形される。
【００２３】
予備圧延機(12)は、アルミニウムブレージングシート(10)に、立上がり壁(3)および補強壁形成部(4)と対応するような凸条を形成するためのものである。
【００２４】
圧延装置(13)は、図１および図２に示すように、中心ワークロール(15)と、中心ワークロール(15)の周囲にその周方向に等間隔をおいて配置された複数の衛星ワークロール(16)とを備えている。中心ワークロール(15)は、図示しない駆動手段により回転させられるようになっている。各衛星ワークロール(16)は、図示しない歯車装置により中心ワークロール(15)に連結されており、中心ワークロール(15)が回転することにより、すべての衛星ワークロール(16)が中心ワークロール(15)と等周速で回転するようになっている。なお、各衛星ワークロール(16)が駆動手段を備えており、これにより中心ワークロール(15)と等周速で回転させられるようになっていてもよい。また、圧延装置(13)は、隣接する衛星ワークロール(16)間に台形状のガイドシュー(17)を備えている。ガイドシュー(17)の両側縁部は中心ワークロール(15)と衛星ワークロール(16)との間に入り込んでおり、衛星ワークロール(16)と摺接するようになっている。ガイドシュー(17)は、アルミニウムブレージングシート(10)が圧延装置(13)を通過する間に、アルミニウムブレージングシート(10)の長さ方向の伸びを抑制するとともに、隣接する衛星ワークロール(16)間からの膨れ出しを抑制する。アルミニウムブレージングシート(10)の長さ方向の伸びの抑制は、すべての衛星ワークロール(16)が中心ワークロール(15)と等周速で回転することによっても行なわれる。その結果、中心ワークロール(15)に形成された後述する各溝(19)(20)がアルミニウムブレージングシート(10)に完全に転写され、所望の形状を備えた下構成部材(1)が得られる。また、アルミニウムブレージングシート(10)の長さ方向の伸びが抑制されるので、素材であるアルミニウムブレージングシート(10)として、従来法で素材として使用される板材に比べて薄肉のものを用いることができ、材料費が安くなる。しかも、圧下率も従来法に比べて小さくてすむ。
【００２５】
図３および図４に示すように、圧延装置(13)の中心ワークロール(15)の周面に、両立上がり壁成形用環状溝(19)および補強壁形成部成形用環状溝(20)が全周にわたって設けられている。すべての補強壁形成部成形用環状溝(20)の幅および深さを等しくしておく。また、両立上がり壁成形用環状溝(19)の深さを補強壁形成部成形用環状溝(20)の深さと等しくしておく。さらに、補強壁形成部成形用環状溝(20)の底面に切欠き成形用凸部(21)を設けておく。
【００２６】
図３に示すように、衛星ワークロール(16)の周面における軸線方向の両端部に、それぞれ軸線方向外方に向かって拡径された傾斜面成形部(22)が形成されている。
【００２７】
したがって、アルミニウムブレージングシート(10)をこのような中心ワークロール(15)とすべての衛星ワークロール(16)との間に連続的に通過させると、図８および図９に示すような下構成部材(10)が成形される。
【００２８】
ガイドシュー(17)は、図５〜図７に示すように、枠状本体(25)と、枠状本体(25)に保持されており、かつアルミニウムブレージングシート(10)に対して転動する複数の円筒ころ(26)とを備えている。本体(25)は、方形状の上板部(27)と、上板部(27)の四隅からそれぞれ下方に向かって前後方向外方に湾曲するようにのびた４本の脚部(28)と、左右の２本の脚部(28)の下端部どうしを連結する左右下枠部材(29)とよりなる。円筒ころ(26)は本体(25)の左右下枠部材(29)どうしの間に配されており、左右方向にのびる軸(30)によって左右下枠部材(29)に回転自在に支持されている。
【００２９】
そして、ガイドシュー(17)の円筒ころ(26)が、中心ワークロール(15)と衛星ワークロール(16)との間を通過するアルミニウムブレージングシート(10)に対して転動するので、ガイドシュー(17)とアルミニウムブレージングシート(10)との間での摩擦熱の発生を防止し、ガイドシュー(17)に焼き付きが生じるのを防止することができる。したがって、得られる下構成部材(1)表面の傷付きを防止することができる。
【００３０】
図１０〜図１２はガイドシューの変形例を示す。
【００３１】
図１０〜図１２において、ガイドシュー(31)は、枠状本体(25)に、アルミニウムブレージングシート(10)に対して転動する複数の玉(32)が保持されたものである。枠状本体(25)は、左右下枠部材(29)の他に、前後の２本の脚部(28)の下端部どうしを連結する前後下枠部材(33)を有しており、左右下枠部材(29)と前後下枠部材(33)により玉保持空間が形成されている。玉(32)は、本体(25)の左右下枠部材(29)と前後下枠部材(33)とで囲まれた玉保持空間に配されている。また、玉(32)の上方には押圧板(34)が配されるとともに、押圧板(34)と本体(25)の上板部(27)との間に圧縮コイルばね(35)が配されており、圧縮コイルばね(35)の付勢力により、押圧板(34)を介して玉(32)が常に中心ワークロール(15)側に付勢されるようになっている。
【００３２】
なお、図示は省略したが、玉(32)が適当な保持器により本体(25)からの脱落が防止されている。
【００３３】
そして、ガイドシュー(31)の玉(32)が、中心ワークロール(15)と衛星ワークロール(16)との間を通過するアルミニウムブレージングシート(10)に対して転動し、ガイドシュー(31)とアルミニウムブレージングシート(10)との間での摩擦熱の発生を防止する。
【００３４】
上記においては、この発明による圧延装置を、アルミニウムブレージングシートから製品を製造するのに用いた場合が示されているが、これに限るものではなく、他の金属素材、たとえばアルミニウム材から製品を製造するのにも用いることができるのは当然のことである。
【００３５】
【実施例と比較例】
実施例
図５〜図７に示すガイドシュー(17)（これを構成Ａという）を有する圧延装置(13)を備えた図１に示すような圧延設備、および図１０〜図１２に示すガイドシュー(31)（これを構成Ｂという）を有する圧延装置(13)を備えた図１に示すような圧延設備を使用し、それぞれ種々の条件で図８および図９に示す下構成部材(1)を製造し、アルミニウムブレージングシート(10)の焼き付きの有無を調べた。
【００３６】
比較例
アルミニウムブレージングシート(10)と面接触する従来のガイドシュー（これを構成Ｃという）を有する圧延装置(13)を備えた図１に示すような圧延設備を使用し、種々の条件で図８および図９に示す下構成部材(1)を製造し、アルミニウムブレージングシート(10)の焼き付きの有無を調べた。
【００３７】
実施例および比較例の結果を表１にまとめて示す。
【００３８】
【表１】
1998180308.tif 000001
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による圧延装置を備えた熱交換器用偏平管の下構成部材を製造する圧延設備を示す概略図である。
【図２】図１の要部を拡大し、この発明による圧延装置の一部分を示す図である。
【図３】図２のIII−III線拡大断面図である。
【図４】この発明による圧延装置の中心ワークロールの周面を展開して示す部分拡大斜視図である。
【図５】この発明による圧延装置のガイドシューを示す斜視図である。
【図６】図５のVI−VI線矢視図である。
【図７】図６のVII−VII線矢視図である。
【図８】図１に示す圧延設備で製造される熱交換器用偏平管の横断面図である。
【図９】図８のIX−IX線拡大断面図である。
【図１０】ガイドシューの変形例を示す斜視図である。
【図１１】図１０のXI−XI線矢視図である。
【図１２】図１１のXII−XII線矢視図である。
【符号の説明】
(10)：アルミニウムブレージングシート（金属素板）
(15)：中心ワークロール
(16)：衛星ワークロール
(17)(31)：ガイドシュー
(26)：円筒ころ
(32)：玉