【手続補正書】
【提出日】平成19年8月20日(2007.8.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
形材の接合凸部に沿って移動可能な走行体と、
前記走行体に設置され、前記形材の接合凸部を切削するフライスカッター装置とからなり、
前記フライスカッター装置のフライスカッターは、フライス面が該フライスカッターの回転軸方向の端部に行くにしたがって、形材表面からの距離が離れるように形成されており、
前記フライスカッター装置は、フライスカッターの軸方向に移動可能に前記走行体に設置されていること、
を特徴とする形材加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載の形材加工装置において、前記スライスカッターのスライス面は、その回転軸方向の中央位置を中心とする円弧状に形成されていること、
を特徴とする形材加工装置。
【請求項３】
請求項２に記載の形材加工装置において、前記フライスカッターの回転軸は、前記形材の被切削面に対して任意の角度に傾斜可能であること、
を特徴とする形材加工装置。
【請求項４】
請求項３に記載の形材加工装置において、前記フライスカッター装置は、フライスカッターの近傍に摺板を備えており、
前記摺板は、フライスカッターが形材の接合凸部を切削している状態で、形材表面に接触する位置に設置されていること、
を特徴とする形材加工装置。
【請求項５】
請求項１に記載の形材加工装置において、前記フライスカッター装置は、前記走行体を構成するコラムに設置されており、
前記コラムに研摩装置を設置したこと
を特徴とする形材加工装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
前記形材加工装置によって加工される形材としては、例えば、アルミ合金製押出し形材（以下、単に押出し形材という）が挙げられる。この押出し形材には、リブを有した平板状断面或いは中空断面を有するものがある。なお。圧延によって製作された平板を突合せて溶接によって接合した構造物を前記形材加工装置によって加工することもある。前記押出し形材によって製作されるものとしては、鉄道車両構体がある。鉄道車両構体は、台枠、側構体、屋根構体、妻構体より構成されている。前記側構体は、複数の押出し形材をその押出し方向を側構体の長手方向に沿って配置するとともに、これらの押出し形材を側構体の幅方向に並べて接合することによって製作される。側構体の幅方向に並べられた複数の前記押出し形材は、それらの突合せ部を溶接或いは摩擦攪拌接合によって接合されている。前記屋根構体或いは台枠も、前記側構体とほぼ同様に製作される。前記隣接した押出し形材を溶接する場合、通常は、ＭＩＧ溶接が用いられ、接合部分には、押出し形材の表面から突出した溶接ビードが形成される。また、前記隣接した押出し形材を摩擦攪拌接合する場合には、各押出し形材の接合部表面に予め凸部を形成しておき、突合せた両形材の凸部を摩擦攪拌接合用ツールによって接合している。前記突合せた両形材の凸部は、摩擦攪拌接合用ツールによって一部分が切除されるが、切除されない部分が残り、接合直後の押出し形材表面は平滑になっていない。このように、複数の押出し形材を溶接或いは摩擦攪拌接合等によって突合せ接合した場合、該押出し形材の表面には、突出した接合凸部が残っていた。この押出し形材表面の接合凸部は、グラインダーを用いた手作業により、平滑に加工されていた。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
前記グラインダーによる押出し形材の表面平滑化作業とは別に、板材の表面加工を機械装置によって行う例として、〔特許文献１〕が知られている。〔特許文献１〕は、タレットパンチ等による中抜き部のバリ取りを行うバリ取り機である。このバリ取り機では、前述の押出し形材の表面に連続して形成された接合凸部を、短時間に、かつ、効率的に仕上げることについては配慮されていない。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の目的は、形材の接合凸部に沿って移動可能な走行体と、前記走行体に設置され、前記形材の接合凸部を切削するフライスカッター装置とからなり、前記フライスカッター装置のフライスカッターは、フライス面が該フライスカッターの回転軸方向の端部に行くにしたがって、形材表面からの距離が離れるように形成されており、前記フライスカッター装置は、フライスカッターの軸方向に移動可能に前記走行体に設置されていること、によって達成できる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
前記スクリュージャッキ４４およびガイド４８は、移動台５０に設置され、支持台４０を構成している。この移動台５０は、架台１１の上に、Ｙ軸方向に移動可能に設置されている。伸縮装置５２は、前記移動台５０をＹ軸方向に移動させ、側構体８の幅寸法に合せて支持台４０の位置を調整する。前記伸縮装置５２は、スクリュージャッキを内蔵しており、複数の前記架台１１にそれぞれ設置されている。各架台１１に設置された各伸縮装置５２は、連動軸５３によって連結されている。この連動軸５３を駆動することにより、前記スクリュージャッキ４４と同様に前記各伸縮装置５２が連動して、各支持台４０のＹ軸方向の位置を調整する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本実施例において、コラム１０５は、Ｙ軸方向に４本設置されているが、被加工物である側構体８の接合箇所に合せて設置してもよく、コラム１０５の設置数は、本実施例に限定されるものではない。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
次に、前記フライスカッター装置８０の詳細な構造について説明する。図４および図５に示すように、フライスカッター装置８０は、そのフライス面の傾きを加工物の表面の傾斜に合せて変えられるように、前記傾斜コラム１０５ｂに設置されている。傾斜コラム１０５ｂは、その回転軸中心をＸ軸方向に配置した傾斜回転軸１０５ｃに支えられている。フライスカッター装置８０は、主に、フライスカッター８１と、フライスカッター８１を駆動する電動機８２と、フライスカッター８１の高さを調整するシリンダ装置８９とから構成されている。フライスカッター８１を支持する回転軸８１ｂの一端にはプーリ８１ａが設置されている。前記電動機８２の回転軸に設置されたプーリ８２ａと前記プーリ８１ａの間に、タイミングベルト８３が設置されている。前記回転軸８１ｂおよび電動機８２は、スライドフレーム８４に設置されており、このスライドフレーム８４は、前記傾斜コラム１０５ｂに対して上下方向にスライド可能に設置されている。前記傾斜コラム１０５ｂの上端部分には、シリンダ装置８９が設置されており、このシリンダ装置８９の伸縮軸の先端に前記スライドフレーム８４が取付けられている。シリンダ装置８９によって、スライドフレーム８４を上下動させることにより、加工物である側構体８に対してフライスカッター８１の位置を調整する。フライスカッター８１は、前記スライドフレーム８４に設置された各部材の重量によって、加工物に押付けられて切削をおこなう。このときのフライスカッター８１の押付け力の調整は、前記シリンダ装置８９に供給される圧縮空気の圧力を調整することにより行う構造となっている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
フライスカッター８１の幅は、接合凸部の幅寸法Ｌ１よりも若干広く構成されている。フライスカッター８１と前記各摺板８５との間には、小さな隙間が設けられている。フライスカッター８１は、その幅が接合凸部よりも広く構成されているが、図９（ａ），（ｂ）に示すように、傾斜させた状態で切削を行うため、一度の切削工程で接合凸部全体を切削することができない。したがって、フライスカッター８１は、接合凸部をＸ軸方向に一往復することによって、その全体を切削する。図９（ａ）の状態では、接合凸部の切削部分が大きいため、フライスカッター８１のアップカット加工によって切削を行う。図９（ｂ）の状態では、接合凸部の未切削部分が小さいため、フライスカッター８１のダウンカット加工によって切削を行い、かつ、Ｘ軸方向の移動速度を上げる。このように、フライスカッター８１をＸ軸方向に一往復させることによって、接合凸部の切削を行うが、図９（ｂ）の状態では、Ｘ軸方向移動速度を上げて切削時間の短縮を図っている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
ところで、前記フライスカッター８１は、押出し形材８Ｃ，８Ｄの表面がほぼ平坦に構成されている場合の例を説明したが、側構体８においては、Ｙ軸方向断面の車体表面が車外側へ突出した湾曲面を成している部分もある。このように湾曲面を成した押出し形材同士の接合部においては、フライスカッターのフライス面をその回転中心軸に平行に形成してもよい。この場合においても、フライスカッターを傾斜（θ１およびθ２）させて切削を行う。また、前記フライスカッター８１は、そのフライス面の形状を一つの円弧としているが、フライスカッターの幅方向中央部分を所定半径の円弧とし、幅方向両端部分をそれよりも小さな半径の円弧とすることも考えられる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
以上説明したように、フライスカッター８１のフライス面は、切削する押出し形材の表面に対して、Ｙ軸方向の両側方向へ行くに従って相対的に、押出し形材表面から漸次離れるように構成されている。このため、フライスカッター８１のフライス面において、フライスカッター８１の幅方向（Ｙ軸方向）中央部分が、押出し形材の表面を深く切削することになる。したがって、前述のように、フライスカッター８１を傾斜させて、フライスカッター８１の両側に設置した摺板８５を押出し形材８Ｃ，８Ｄに接触させ、フライスカッター８１と押出し形材８Ｃ，８Ｄの距離を一定に保ちながら切削を行う。このことにより、フライスカッター８１が押出し形材８Ｃ，８Ｄの表面を必要以上に深く切削することを防止できる。前記摺板８５を押出し形材の表面に接触させた状態で、接合凸部の切削を行うことにより、押出し形材表面の精度良く切削することができる。また、前記切削加工においては、摺板８５によって押出し形材表面にフライスカッターを追従させて切削加工を行うため、この切削作業を自動化しても不良が発生することがない。切削作業の自動化により、手作業に比べて切削時間を短時間に、かつ、効率的に行うことができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
一方、前記摺板８５を用いずに、フライスカッターを押出し形材の表面に沿ってＸ軸方向へ移動させることが可能であれば、前述のように、フライスカッターを傾斜させることなく、Ｙ軸方向へ移動させて押出し形材表面の接合凸部を切削することもできる。例えば、フライスカッターの近傍に、押出し形材表面の撓みを検出する接触式或いは光を用いた被接触式のセンサーを設置する。このセンサーによって検出した押出し形材表面の撓み量をフライスカッターの上下方向の制御入力とすることによって、フライスカッターを押出し形材表面の沿って移動させる。フライスカッターのフライス面は、その幅方向の中央部分が幅方向両側部分よりも押出し形材表面側へ膨らんだ形状となっている。前記フライス面の中央部分と両側部分は、緩やかな曲面でつながった形状となっている。したがって、押出し形材表面の接合凸部を切削する際には、接合凸部のＹ軸方向の一端部分に、フライスカッターの幅方向中央部分を一致させて切削を行う。このとき、接合凸部のＹ軸方向の他端部側は、未切削部分が残るため、接合凸部の他端部にフライスカッターの幅方向中央部分を一致させてこの部分の切削を行う。このようにフライスカッターを接合凸部の幅に対応させて、Ｙ軸方向に移動させることによって、押出し形材表面の接合凸部を切削する。この場合、接合凸部のＹ軸方向両端部は、フライスカッターの幅方向中央部で完全に切削されるため、押出し形材表面に溝或いは窪みが残ることがない。また、フライスカッターは、押出し形材の表面に対して、相対的にフライス面の幅方向両側部分が徐々に後退していることから、切削部分の表面に外観上目立つような溝或いは窪みが生じることがない。したがって、このフライスカッターによって切削することにより、押出し形材の表面を見栄え良く加工することができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
前記フライスカッター９１は、フライス面が円弧状に形成されており、かつ、押出し形材表面に対して角度θ１だけ傾けて切削を行う。このため、フライスカッター９１の切削幅は、接合凸部の幅Ｌ１よりも若干狭くなる。したがって、フライスカッター８１を、図９（ａ）に示すように、接合凸部８Ｂの片側（図中の左側）に寄せて、接合端部８Ｂの左側の部分を主体に切削を行う。この状態で、走行体１００は、側構体８の一端から他端へ向けてＸ軸方向に走行する。このとき、フライスカッター８１は、アップカット加工によって接合凸部の切削を行う。走行体１００が側構体８の他端側に到達したら、フライスカッター８１の傾きを反対側へ、角度θ２だけ傾ける。さらに、フライスカッター８１の切削位置を接合凸部８Ｂの右端に一致させた状態で、先程とは逆方向に走行体１００を走行させて、接合凸部８Ｂの残りの部分の切削を行う。このとき、フライスカッター８１の右側に位置する摺板８５が押出し形材の表面に接触して、フライスカッター８１と押出し形材の間隔を一定に保持する。フライスカッター８１は、ダウンカット加工により接合凸部８Ｂの右側部分の切削を行う。走行体１００が側構体８の一端側に達したら、接合凸部８Ｂの切削は完了である。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
次に、切削が完了した接合凸部８Ｂの部分に、研磨装置９０を研磨可能な状態に位置決めする。そして、研磨ベルト９１を回転させ、その研磨面を押出し形材の表面に押付けて研磨を行いながら、走行体１００を側構体８の一端から他端へ移動させて、研磨を行う。走行体１００が側構体８の他端側の到達した時点で、接合凸部は、平坦で、かつ、見栄え良く加工されている。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
側構体８を構成する複数の押出し形材の接合凸は、Ｘ軸方向に伸びている。前記研磨装置９０は、研磨ベルト９１の研磨面の長手方向をＸ軸方向に対して角度θ３傾けた状態で研摩を行う。したがって、研摩ベルト９１の研摩面が接合凸部に対して斜め方向に移動しながら研摩を行うため、接合凸部の形状によって、前記研摩面が偏磨耗することがない。研摩ベルト９１の研摩面が偏磨耗することがないので、押出し形材表面をむらなく研摩することができるため、見栄えを向上させることができる。