(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガイドボックスの出口側に配置してある上下の成形ロールと、上下の成形ロールのロール本体を挟んで配置してある左右の成形ローラーとを備えると共に、上記ガイドボックスの入口側から挿入してあるエントリーガイドの出口に相当する位置の上下両側に対向的に配置されている上下の案内ローラーを設けてあり、
上記上下の成形ロールは、上記ガイドボックスの入口から上記エントリーガイドを通じて誘導された形鋼のウェブ部を上下方向に対向しているロール本体により上記ウェブ部の厚み方向から加圧かつ成形可能であり、
上記左右の成形ローラーは上記ガイドボックスに取り付けてある支持軸に各支持軸を回転中心として設けてあって、上記ウェブ部が成形された状態の上記形鋼の側部を加圧してフランジ部を直立状態に成形可能であり、
上記形鋼は溝形鋼であり、
上下の成形ロールのロール本体の外周部の断面形状は上記溝形鋼の内面形状に対応しており、
上成形ロールはロール本体の外周部全周が上記溝形鋼を嵌め込み可能な断面形状の位置決め部となっており、
上記左右の成形ローラーに対応している各支持軸の一端部側に左成形ローラーと右成形ローラーとの間の間隔を調整する間隔調整機構を設けてあり、
上記上下の案内ローラーに対応している各ローラーピンの一端部側に上案内ローラーと下案内ローラーとの間の間隔を調整する間隔調整機構を設けてあり、
上案内ローラーと下案内ローラーとはその外形及び半径が相違し、上記上案内ローラーの外形は両側面が上記溝形鋼の内面形状である溝形に対応するように上記上案内ローラーの中心から外周端に向けて内側に傾斜して、上記下案内ローラーの外形は四角形であり、上記下案内ローラーの半径は上記上案内ローラーのそれより短くかつ上記ガイドボックス内に納まる長さである
ことを特徴とする形鋼フランジ部の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、形鋼フランジ部の成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来例１として、駒型ロールにより形鋼のウェブの肉厚を均一に精度良くすることができるフランジ部を有する形鋼の製造装置が提案されている（特開昭６３−１４０７０８号公報）。
従来例２として、圧延機に設けてある上下及び左右のローラーにより、鋼材に圧力をかけて溝形鋼を成形する装置がある。
従来例３として、圧延機を利用して溝形鋼のウェブ部を圧下・矯正してフランジ部を起こす装置がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−１４０７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来例１である特開昭６３−１４０７０８号公報に開示されている製造装置にあっては、フランジ部を精度良く起立した状態に加工することはできない問題がある。従来例２の装置では設備が大きく、このまま従来の生産ラインに簡易に適用するには改善の余地がある。従来例３の装置にあっては、フランジ部を精度良く起立させることができず、その精度向上に改善の余地があった。
本発明の目的は、低コストで形鋼フランジ部の起立の精度を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る形鋼フランジ部の成形装置の特徴は、ガイドボックスの出口側に配置してある上下の成形ロールと、上下の成形ロールのロール本体を挟んで配置してある左右の成形ローラーとを備えると共に、上記ガイドボックスの入口側から挿入してあるエントリーガイドの出口に相当する位置の上下両側に対向的に配置されている上下の案内ローラーを設けてあることにある。上記上下の成形ロールは、上記ガイドボックスの入口から上記エントリーガイドを通じて誘導された形鋼のウェブ部を上下方向に対向しているロール本体により上記ウェブ部の厚み方向から加圧かつ成形可能である。上記左右の成形ローラーは上記ガイドボックスに取り付けてある支持軸に各支持軸を回転中心として設けてあって、上記ウェブ部が成形された状態の上記形鋼の側部を加圧してフランジ部を直立状態に成形可能である。上記形鋼は溝形鋼であり、上下の成形ロールのロール本体の外周部の断面形状は上記溝形鋼の内面形状に対応しており、上成形ロールはロール本体の外周部全周が上記溝形鋼を嵌め込み可能な断面形状の位置決め部となっており、上記左右の成形ローラーに対応している各支持軸の一端部側に左成形ローラーと右成形ローラーとの間の間隔を調整する間隔調整機構を設けてある。上記上下の案内ローラーに対応している各ローラーピンの一端部側に上案内ローラーと下案内ローラーとの間の間隔を調整する間隔調整機構を設けてあり、上案内ローラーと下案内ローラーとはその外形及び半径が相違し、上記上案内ローラーの外形は両側面が上記溝形鋼の内面形状である溝形に対応するように上記上案内ローラーの中心から外周端に向けて内側に傾斜して、上記下案内ローラーの外形は四角形であり、上記下案内ローラーの半径は上記上案内ローラーのそれより短くかつ上記ガイドボックス内に納まる長さである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、上下の成形ロールのロール本体を挟んで左右の成形ローラーを配置して上下の成形ロールと左右の成形ローラーとをコンパクトに納めることができるので、成形装置全体を小型化し、従来の生産ラインに適用し易く、製造コストの費用を低く抑えることができ、そして左右の成形ローラーによって形鋼の両側部を加圧するからフランジ部の起立の精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に係る形鋼フランジ部の成形装置の一実施形態を示す正面図である。
【図２】本発明に係る形鋼フランジ部の成形装置の一実施形態を示す拡大平面図である。
【図３】本発明に係る形鋼フランジ部の成形装置の一実施形態を示す拡大側面図である。
【図４】本発明に係る形鋼フランジ部の成形装置における上下の成形ロールの拡大正面図である。
【図５】本発明に係る形鋼フランジ部の成形装置における左右の成形ローラーの取り付け状態を示す拡大断面図である。
【図６】本発明に係る形鋼フランジ部の成形装置における上下の案内ローラーの取り付け状態を示す拡大断面図である。
【図７】本発明に係る形鋼フランジ部の成形装置における上下の成形ロール及び左右の成形ローラーによる溝形鋼のフランジ部の成形過程を説明するための概略図であって、（ア）は上下の成形ロールによる溝形鋼のウェブ部を成形している状態を示す図、（イ）は左右の成形ローラーによる溝形鋼のフランジ部を成形している状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明に係る形鋼フランジ部の成形装置を図面に基づいて説明する。
図１〜図３に示す形鋼フランジ部の成形装置Ｆは、その成形の対象を図示の例では溝形鋼としており、ガイドボックス１と、このガイドボックスの出口側（図１右側）に配置してある上下の成形ロール２，３と、ガイドボックスの出口側に設けてある左右の成形ローラー４，５とを備えている。
【０００９】
上下の成形ロール２，３について図１〜図５を参照して説明する。
上下の成形ロール２，３はいずれもロール本体２ａ，３ａと軸部２ｂ，３ｂとから構成されている。上下の成形ロール２，３のうち、対向する一方の上成形ロール２はロール本体２ａの外周部全周が溝形鋼Ｓ１を嵌め込み可能な断面形状の位置決め部２ａ１となっている。上下の成形ロール２，３のロール本体２ａ，３ａの外周部の断面形状は溝形鋼Ｓ１の内面形状に対応している。ロール本体２ａは溝形鋼Ｓ１のウェブ部Ｓ１１を加圧可能である。また、対向する他方の下成形ロール３のロール本体３ａの外周部全周が溝形鋼Ｓ１のウェブ部Ｓ１１を受ける機能と、このウェブ部を下から加圧する機能を備えている。図３及び図４に示すように、下成形ロール３のロール本体３ａには上成形ロール２の外周部に位置決め部２ａ１が形成されていないので、その外周部の断面形状が四角形となっている。
ロール本体２ａ，３ａは、協働してガイドボックス１の入口から誘導された溝形鋼Ｓ１のウェブ部Ｓ１１をこのウェブ部の厚み方向から加圧しかつ予定の厚さに成形することができる。
【００１０】
左右の成形ローラー４，５について図１、図２及び図５を参照して説明する。
左右の成形ローラー４，５は、上下の成形ロール２，３でウェブ部Ｓ１１の加工をしつつある溝形鋼Ｓ１について、同時並行してフランジ部Ｓ１２を起立加工するためのものである。
左右の成形ローラー４，５は対を構成し、ガイドボックス１の上下の成形ロール２，３側に間隔ｄ１を置いて水平方向に配置されている。左右の成形ローラー４，５は、上下方向に延びている支持軸であるローラーピン６，７に支持されている。ローラーピン６，７は上下両端部をガイドボックス１に取り付けられている。
図５に示すように一方のローラーピン６の上端部にはエキセンギヤ６ａ１を、下端部には軸受部６ａ２を取り付けてあり、エキセンギヤ及び軸受部はガイドボックス１に挿入されている。他方のローラーピン７についても、一方のローラーピン６と同一構成である。符号７ａ１はエキセンギヤ及び符号７ａ２は軸受部である。
また、エキセンギヤ６ａ１，７ａ１はピニオン８，９に設けてあるウォーム８ａ，９ａと噛み合っている。ピニオン８，９は、ガイドボックス１に取り付けられている。
ピニオン８，９を回転操作することにより、これらのピニオンに設けてあるウォーム８ａ，９ａを通じてエキセンギヤ６ａ１，７ａ１が偏心回転して、対向する左右の成形ローラー４，５の間隔ｄ１の距離が調整可能となる。ピニオン８，９、ウォーム８ａ，９ａ及びエキセンギヤ６ａ１，７ａ１が間隔調整機構Ｍ１１，Ｍ１２を構成している。
【００１１】
図５において、左右の成形ローラー４，５と上下の成形ロール２，３との配置関係について説明する。
左右の成形ローラー４，５は上下の成形ロール２，３のロール本体２ａ，３ａを挟んで位置している。左右の成形ローラー４，５はロール本体２ａ，３ａでウェブ部Ｓ１１を加圧し成形しつつある状態の溝形鋼Ｓ１の両側部を側方から加圧し、フランジ部Ｓ１２を９０度起こして、直立状態のフランジ部に成形することができる。
【００１２】
図１〜図３において、ガイドボックス１の一側（図１左側）から溝形鋼Ｓ１を案内するためのエントリーガイド１０を挿入してある。エントリーガイド１０の出口に相当する位置の上下両側に上案内ローラー１１と下案内ローラー１２とが対向的に配置されている。
上案内ローラー１１及び下案内ローラー１２は、両端部側をガイドボックス１の側部にそれぞれ保持されている支持軸であるローラーピン１３，１４に支持されている。
上案内ローラー１１と下案内ローラー１２とはその外形及び半径が相違している。上案内ローラー１１の外形は、図２及び図３に示すように両側面が溝形鋼Ｓ１の内面形状である溝形に対応するようにローラー中心から外周端に向けて内側に幾分傾斜して、縦長の八角形となっている。下案内ローラー１２の外形は四角形であり、通常の形状である。
上案内ローラー１１と下案内ローラー１２との間隔ｄ２（図６）を置いて互いに対向しており、この間隔が調整可能である。
【００１３】
上下の案内ローラー１１，１２間の間隔ｄ２を調整するための間隔調整機構Ｍ２１，Ｍ２２について図１〜図３及び図６を参照して説明する。
間隔調整機構Ｍ２１，Ｍ２２において、上方のローラーピン１３の両端部には偏心部１３ａ１，１３ａ２を一体に取り付けてあり、両偏心部はガイドボックス１の側部に挿入されている。偏心部１３ａ１，１３ａ２のうち、一方の偏心部１３ａ１の外端部はウォームホイール１３ａ１１となっている。
下方のローラーピン１４についても、上方のローラーピン１３と同様であり、偏心部１４ａ１，１４ａ２及びウォームホイール１４ａ１１は偏心部１３ａ１，１３ａ２及びウォームホイール１３ａ１１に対応しているので、その説明を省略する。
また、図１に示すようにウォームホイール１３ａ１１，１４ａ１１に対応して、ガイドボックス１の側部上下にはピニオン１５，１６が支持枠１７，１８を通じて回転自在に配置されている。支持枠１７，１８はガイドボックス１の側部にねじ止めされている。ピニオン１５，１６には互いに逆ねじ関係のウォーム１５ａ，１６ａを設けてある。
一方のウォーム１５ａはウォームホイール１３ａ１１と噛み合い、他方のウォーム１６ａはウォームホイール１４ａ１１と噛み合っている。
ピニオン１５，１６を正転・逆転すると、その回転力がウォーム１５ａ，１６ａ及びウォームホイール１３ａ１１，１４ａ１１を通じて偏心部１３ａ１，１４ａ１に伝えられて各偏心部が偏心回転して、上下の案内ローラー１１，１２の間の間隔ｄ２が調整される。
偏心部１３ａ１，１４ａ１及びウォームホイール１３ａ１１，１４ａ１１並びにピニオン１５，１６及びウォーム１５ａ，１６ａが間隔調整機構Ｍ２１，Ｍ２２を構成している。
【００１４】
次に、溝形鋼フランジ部の成形方法について説明する。
図１に示すエントリーガイド１０により溝形鋼Ｓ１がガイドボックス１内に誘導されて上下の案内ローラー１１，１２によりガイドボックスの出口側（図右側）に案内誘導され、やがて上下の成形ロール２，３の間に溝形鋼のウェブ部Ｓ１１が噛み込まれ、図７（ア）に示すようにロール本体２ａ，３ａが上下両側からウェブ部に対して厚さ方向に加圧をかけて、均一の厚さのウェブ部を成形する。上下の成形ロール２，３における溝形鋼Ｓ１のウェブ部Ｓ１１に対する噛み込み点から両成形ロールのセンター手前の直近までの間は、左右の成形ローラー４，５によりウェブ部が成形されつつある状態の溝形鋼の側部を加圧してフランジ部Ｓ１２を直立状態に成形する。
左右の成形ローラー４，５により溝形鋼Ｓ１のフランジ部Ｓ１２を成形する過程では、ピニオン８，９を正転・逆転して、ウォーム８ａ，９ａを通じてエキセンギヤ６ａ１，７ａ１が偏心回転するから、左右の成形ローラーの間の間隔ｄ１を調整しながら成形する。
このように間隔ｄ１の距離を調整しながら、左右の成形ローラー４，５により溝形鋼Ｓ１の幅方向の両側からフランジ部Ｓ１２に対して加圧させると、両フランジ部はその開き角度が次第に減少して行き、やがて図７（イ）に示すように約９０度まで起立する。この段階で、フランジ部Ｓ１２に対する左右の成形ローラー４，５の成形を終了する。
【００１５】
本発明によれば、上下の成形ロール２，３と左右の成形ローラー４，５との距離は近いので成形装置全体がコンパクトとなり、既存の圧延機を使用して従来の生産ラインに適用し易く、製造コストの費用を低く抑えることができ、そして左右の成形ローラーによって溝形鋼Ｓ１のフランジ部Ｓ１２を両側から加圧するからその起立の精度を高めることができる。
ガイドボックス１内で溝形鋼Ｓ１におけるウェブ部Ｓ１１の加工はもちろんフランジ部Ｓ１２の加工ができるから溝形鋼の加工処理がし易い。
【符号の説明】
【００１６】
Ｆ                                形鋼フランジ部の成形装置
Ｍ１１，Ｍ１２，Ｍ２１，Ｍ２２    間隔調整機構
Ｓ１                              溝形鋼（形鋼）
Ｓ１１                            ウェブ部
Ｓ１２                            フランジ部
ｄ１                              間隔
１                                ガイドボックス
２，３                            上下の成形ロール
２ａ，３ａ                        ロール本体
４，５                            左右の成形ローラー
６，７                            ローラーピン（支持軸）
６ａ１，７ａ１                    エキセンギヤ
６ａ２，７ａ２                    軸受部
８，９                            ピニオン
８ａ，９ａ                        ウォーム
１０ エントリーガイド
１１，１２ 上下の案内ローラー
【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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