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JPH0618671B2 - Crown roller manufacturing method - Google Patents

Crown roller manufacturing method

Info

Publication number
JPH0618671B2
JPH0618671B2 JP2218935A JP21893590A JPH0618671B2 JP H0618671 B2 JPH0618671 B2 JP H0618671B2 JP 2218935 A JP2218935 A JP 2218935A JP 21893590 A JP21893590 A JP 21893590A JP H0618671 B2 JPH0618671 B2 JP H0618671B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pipe material
roller
forming
central axis
crown
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2218935A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH04105720A (en
Inventor
隆雄 西川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsuma Giken Co Ltd
Original Assignee
Mitsuma Giken Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsuma Giken Co Ltd filed Critical Mitsuma Giken Co Ltd
Priority to JP2218935A priority Critical patent/JPH0618671B2/en
Publication of JPH04105720A publication Critical patent/JPH04105720A/en
Publication of JPH0618671B2 publication Critical patent/JPH0618671B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は無切削によるクラウンローラの製造方法、特に
成形型を用いることなく高い真円度及び表面精度を得る
ことができるクラウンローラの製造方法に関するもので
ある。
The present invention relates to a method for manufacturing a crown roller without cutting, and in particular, a method for manufacturing a crown roller capable of obtaining high roundness and surface accuracy without using a molding die. It is about.

(従来の技術) 電子写真式複写機やプリンタ装置においては、ヒートロ
ール方式の定着装置が実用化されており、このヒートロ
ール定着器では通紙性能を向上させるため逆クラウンの
ヒートロールが広く使用されている。このヒートロール
は、外周形状が逆クラウン形のアルミニウム製芯金ロー
ラを用い、その中央のローラ部に離型製の高いフッ素樹
脂やシリコンゴムが被覆され、ローラ部分の両端に軸受
及び駆動ギィヤを連結するためのジャーナル部が形成さ
れている。
(Prior Art) In electrophotographic copying machines and printers, a heat roll type fixing device has been put into practical use. In this heat roll fixing device, a heat roll having an inverted crown is widely used to improve paper passing performance. Has been done. This heat roll uses an aluminum cored bar roller with an outer peripheral shape of an inverted crown, the center roller part is covered with high release fluororesin or silicone rubber, and bearings and drive gears are provided at both ends of the roller part. A journal portion is formed for connection.

従来、逆クラウン形状の芯金ローラは、旋盤による切削
加工により製造されていた。この切削加工では、基準外
形寸法よりも大きい径のアルニミウム素管を用い、旋盤
を用いてローラ外周を切削し、所望のクラウン率のクラ
ウンローラが製造されている。
Conventionally, a core metal roller having an inverted crown shape has been manufactured by cutting with a lathe. In this cutting process, the outer circumference of the roller is cut using a lathe using an aluminum tube having a diameter larger than the reference outer dimension, and a crown roller having a desired crown ratio is manufactured.

(発明が解決しようとする課題) 切削加工による製造方法は高い真円度が得られる利点が
あるが、肉厚の厚い素管を用いて切削しなければなら
ず、切粉がが生ずるため製造コストが高価になる欠点が
あった。しかも、ローラ材料としてアルミニウムを用い
る場合、一般用途のアルミニウムは難削材料であるた
め、切削加工により逆クラウン形状に形成するために
は、切削加工し易いアルミニウム材料を用いなければな
らず、この切削加工し易いアルミニウム材料は高価であ
るため製造コストがさらに高価になってしまう。
(Problems to be solved by the invention) The manufacturing method by cutting has an advantage that a high roundness can be obtained, but it is necessary to perform cutting by using a thick-walled raw pipe, which causes chips to be produced. There was a drawback that the cost was high. Moreover, when aluminum is used as the roller material, since aluminum for general use is a difficult-to-cut material, it is necessary to use an aluminum material that is easy to cut in order to form an inverted crown shape by cutting. Since the aluminum material that is easy to process is expensive, the manufacturing cost is further increased.

切削加工以外のクラウンローラの製造方法としてバルジ
加工がある。しかし、バルジ加工では、成形すべき素管
を回転させていないため、実用に耐える程度の十分な真
円度が得られないのが実情である。しかも成形型を用い
て成形するため製造コストが高価になってしまう。さ
に、別の製造方法として、スェージング加工法がある
が、バルジ加工法と同様に十分な加工精度が得られず、
しかも製造中に無用な振動や騒音が生ずる欠点があっ
た。
Bulge processing is another method of manufacturing crown rollers than cutting. However, in the bulge processing, since the raw pipe to be molded is not rotated, it is the actual situation that sufficient roundness that can be practically used cannot be obtained. Moreover, since the molding is performed using the molding die, the manufacturing cost becomes high. In addition, as another manufacturing method, there is a swaging method, but as with the bulge processing method, sufficient processing accuracy cannot be obtained,
Moreover, there is a drawback that unnecessary vibration and noise are generated during manufacturing.

従って、本発明の目的は上述した欠点を除去し、製造コ
ストを一層安価にすることができると共に、高い真円度
および高い表面精度を得ることができ、しかも成形型を
用いることなく高精度のクラウン率のクラウンローラを
製造できるクラウンローラの製造方法を提供するもので
ある。
Therefore, the object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks, to further reduce the manufacturing cost, to obtain high roundness and high surface accuracy, and to achieve high precision without using a molding die. A method of manufacturing a crown roller capable of manufacturing a crown roller having a crown rate.

(課題を解決するための手段並びに作用) 本発明によるクラウンローラの製造方法は、管材から、
中心軸線のほぼ中央位置から両端に向けてローラ外径が
連続的に増加し又は減少するヒートロール定着装置に用
いるヒートロール用のクラウンローラを製造するに際
し、 成形加工すべき管材の両端をそれぞれ把持するクランプ
部材と、これらクランプ部材を結ぶ中心軸線と直交する
面内に前記中心軸線の円周方向に沿って等間隔で配置さ
れ、前記中心軸線に平行な回転軸線を中心に回転可能に
支持され、前記中心軸線と平行な方向に一体的に移動し
且つ中心軸線と直交する方向に沿って中心軸線からの距
離が互いに等い関係で移動する少なくとも2個のフォー
ミングローラと、これらフォーミングローラを管材に対
して押圧させる押圧手段とを有するスピニング成形機を
用い、 管材の両端を前記クランプ部材によってそれぞれ把持
し、 前記管材又はフォーミングローラの少なくとも一方を回
転駆動させ、 前記フォーミングローラを、管材に圧接させながら管材
の中心軸線と平行な方向に移動させると共に、この移動
中に、これらフォーミングローラを前記中心軸線からの
距離が連続的に変化するように移動させ、 管材の内周面をフリーな状態に維持しながら管材の外周
面をクラウン形状に成形することを特徴とするものであ
る。
(Means and Actions for Solving the Problems) A method for manufacturing a crown roller according to the present invention is
When manufacturing crown rollers for heat rolls used in heat roll fixing devices, where the roller outer diameter continuously increases or decreases from approximately the center of the central axis toward both ends, grip both ends of the pipe material to be processed. And a clamp member, which is arranged at equal intervals along a circumferential direction of the central axis in a plane orthogonal to the central axis connecting the clamp members, and is supported rotatably about a rotation axis parallel to the central axis. , At least two forming rollers that move integrally in a direction parallel to the central axis and that move in a relationship in which the distances from the central axis are equal to each other along a direction orthogonal to the central axis; Using a spinning molding machine having a pressing means for pressing against, both ends of the pipe material are respectively gripped by the clamp members, At least one of the material and the forming roller is rotationally driven, and the forming roller is moved in a direction parallel to the central axis of the tubular material while being pressed against the tubular material, and the forming roller is moved from the central axis during the movement. Is moved so as to change continuously, and the outer peripheral surface of the pipe material is formed into a crown shape while maintaining the inner peripheral surface of the pipe material in a free state.

成形加工すべき管材の両端をクランプして回転させ、回
転させた状態でフォーミングローラを管材の外周面に圧
接すると、管材はその内周方向にだけ塑性変形する。そ
して、その変形量は、管材の中心軸線からフォーミング
ローラまでの距離によって正確に規定される。従って、
フォーミングローラを管材の径方向に移動させると共
に、この移動中に管材の中心軸線と平行な方向にも移動
させることにより、中心軸線方向の距離に応じて外径寸
法が増大及び減少するクラウンローラを製造することが
できる。一方、ヘラ絞り加工のように、金型を用い管材
の外周面にヘラを押し当て金型の外周面に沿って塑性変
形させる方法も考えられる。しかしながら、クラウンロ
ーラは、外径寸法が中心軸線方向の距離に応じて増大及
び減少し或は減少及び増大するため、金型(中子)を用
いる成形方法では成形後金型と成形加工品とを分離する
ことができず、金型を用いるスピニング成形法は原理的
にクラウンローラの製造には適用することができない。
このため、本発明では成形型を用いないでクラウン形状
に成形する。
When both ends of the pipe material to be molded are clamped and rotated and the forming roller is pressed against the outer peripheral surface of the pipe material while being rotated, the pipe material is plastically deformed only in the inner peripheral direction. The amount of deformation is accurately defined by the distance from the central axis of the pipe material to the forming roller. Therefore,
By moving the forming roller in the radial direction of the pipe material and also in the direction parallel to the central axis of the pipe material during this movement, a crown roller whose outer diameter dimension increases and decreases in accordance with the distance in the central axis direction is provided. It can be manufactured. On the other hand, as in the case of the spatula drawing process, a method of pressing a spatula against the outer peripheral surface of the pipe material and plastically deforming along the outer peripheral surface of the mold can be considered. However, since the outer diameter of the crown roller increases and decreases or decreases and increases in accordance with the distance in the central axis direction, the molding method using the mold (core) causes the crown roller to be separated from the mold after molding and the molded product. In principle, the spinning molding method using a die cannot be applied to the production of crown rollers.
For this reason, in the present invention, a crown shape is formed without using a forming die.

一方、成形前の管材は完全な真円度を有していないた
め、1個のフォーミングローラを用いて塑性変形させよ
うとすると、管材の外周面が一方向からしか規制されな
いため管材にたわみが生じてしまい、良好に塑性変形さ
せることができず、管材自身が有する外周面の偏位がそ
のまま残存してしまい、ローラとしての十分な真円度が
得られなくなってしまう。このため、本発明では、少な
くとも3個のフォーミングローラを用い、これらフォー
ミングローラを管材の円周方向に沿って等間隔で配置す
る。例えば、3個のフォーミングローラを用いる場合、
一方のフォーミングローラから反対方向に管材を偏位さ
せる力が生ずるが、管材は反対側に配置した他方のフォ
ーミングローラによって規制されるため、3個のフォー
ミングローラから管材に対して径方向に互いに反対向き
の押圧力が作用し、管材が回転する間に管材が内周側に
材料移動すると共に管材の真円度が徐々に矯正されるこ
とになる。この結果、成形型(中子)を用いることな
く、高い真円度のクラウンローラを製造することができ
る。このため、本発明では、2個以上のフォーミングロ
ーラを管材の中心軸線と直交する面内に等角度で配置
し、各フォーミングローラからの押圧力を他のフォーミ
ングローラで受け、少なくとも3方向から管材の外周面
を規制しながら管材を径方向に塑性変形させる。そし
て、フォーミングローラを管材の中心軸線方向に移動さ
せながら、管材の径方向にも中心軸線からの距離が連続
的に変化するように移動させ、管材をその内周側に塑性
変形させクラウン形状に成形する。この場合、管材を駆
動回転させフォーミングローラを従動回転させてもよ
く、或はフォーミングローラを駆動回転させ管材を従動
回転させてもよい。さらに、管材及びフォーミングロー
ラのそれぞれにモータを連結し、管材の周速度とフォー
ミングローラの周速度とが互いに等しくなるように維持
しながらそれぞれ強制駆動させてもよい。この場合、周
速度一定装置を用いれることにより容易に制御できる。
On the other hand, since the pipe material before forming does not have perfect roundness, when an attempt is made to plastically deform it by using one forming roller, the outer peripheral surface of the pipe material is restricted from only one direction, so that the pipe material is not bent. However, the plastic material cannot be satisfactorily plastically deformed, and the deviation of the outer peripheral surface of the tube material itself remains as it is, so that sufficient circularity as a roller cannot be obtained. Therefore, in the present invention, at least three forming rollers are used, and these forming rollers are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the pipe material. For example, when using three forming rollers,
A force that displaces the pipe material in the opposite direction is generated from one forming roller, but since the pipe material is regulated by the other forming roller arranged on the opposite side, the three forming rollers oppose each other in the radial direction with respect to the pipe material. The pressing force acts in the direction, and while the pipe material rotates, the pipe material moves to the inner peripheral side and the circularity of the pipe material is gradually corrected. As a result, a crown roller with high roundness can be manufactured without using a molding die (core). Therefore, in the present invention, two or more forming rollers are arranged at an equal angle in a plane orthogonal to the central axis of the pipe material, and the pressing force from each forming roller is received by the other forming roller, and the pipe material is received from at least three directions. The pipe material is plastically deformed in the radial direction while the outer peripheral surface of the pipe is regulated. Then, while moving the forming roller in the central axis direction of the pipe material, the forming roller is also moved in the radial direction of the pipe material so that the distance from the central axis line continuously changes, and the pipe material is plastically deformed to its inner peripheral side to form a crown shape. Mold. In this case, the tube material may be driven to rotate and the forming roller may be driven to rotate, or the forming roller may be driven to rotate and the tube material may be driven to rotate. Further, a motor may be connected to each of the pipe material and the forming roller, and the pipe material and the forming roller may be forcibly driven while maintaining the peripheral speed of the pipe material and the peripheral speed of the forming roller equal to each other. In this case, it can be easily controlled by using a constant peripheral speed device.

さらに、本発明では、フォーミングローラを、所望の正
又は負のクラウン形状を有するクラウンローラで構成
し、これらフォーミングローラを管材の径方向に沿って
管材の中心軸線からの距離が等しくなる関係で中心軸線
に近づく方向に移動させる。フォーミングローラが管材
の径方向に圧接移動することにより、管材は、フォーミ
ングローラの外形に沿うように内周方向塑性変形するか
ら、フォーミングローラを径方向に移動させるだけでフ
ォーミングローラのクラウン形状と反対のクラウン形状
のクラウンローラを製造できる。すなわち、負のクラウ
ンローラ(逆クラウンローラ)を製造しようとする場
合、正のクラウンローラを管材に押圧するだけで所望の
クラウン率の負のクラウンローラを製造することができ
る。この場合、フォーミングローラを管材の中心軸線に
平行な方向に移動させることなくクラウン形状に成形で
きるので、製作工程が容易になると共に製造時間も一層
短縮できる。尚、この場合、管材とフォーミングローラ
とが線接触するため、管材に対して高い押圧力が作用す
る。よって、管材を回転駆動させフォーミングローラを
従動回転させると管材の回転駆動に対して大きな負荷が
生じてしまう。従って、この場合には、管材を回転自在
に支持しフォーミングローラを駆動回転させるか、或は
管材とフォーミングローラとを共に駆動回転させる駆動
が好適である。このように、管材の両端をクランプし管
材を回転させながらその内周方向に塑性変形させること
により、成形型(中子)を用いることなく高い真円度の
クラウンローラを簡単な作業で製造することができる。
しかも、無切削で成形するため、肉厚の薄い管材から製
作できると共に安価な難切削材料の管材も使用できる。
Further, in the present invention, the forming roller is constituted by a crown roller having a desired positive or negative crown shape, and these forming rollers are centered in a relation that the distance from the central axis of the pipe material is equal along the radial direction of the pipe material. Move toward the axis. When the forming roller is pressed and moved in the radial direction of the pipe material, the pipe material is plastically deformed in the inner peripheral direction along the outer shape of the forming roller. It is possible to manufacture a crown roller having a crown shape. That is, when manufacturing a negative crown roller (reverse crown roller), a negative crown roller having a desired crown ratio can be manufactured only by pressing the positive crown roller against the pipe material. In this case, since the forming roller can be formed into a crown shape without moving in the direction parallel to the central axis of the pipe material, the manufacturing process can be facilitated and the manufacturing time can be further shortened. In this case, since the pipe material and the forming roller are in line contact with each other, a high pressing force acts on the pipe material. Therefore, when the pipe material is rotationally driven and the forming roller is driven to rotate, a large load is generated on the rotational drive of the pipe material. Therefore, in this case, it is preferable to rotatably support the pipe material and drive and rotate the forming roller, or to drive and rotate both the pipe material and the forming roller. In this way, by clamping both ends of the pipe material and plastically deforming the pipe material in the inner circumferential direction while rotating the pipe material, a crown roller with high roundness can be manufactured by a simple operation without using a molding die (core). be able to.
Moreover, since it is formed without cutting, it can be manufactured from a thin-walled pipe material and an inexpensive pipe material of difficult-to-cut material can be used.

(実施例) 第1図は本発明によるクラウンローラの製造方法を説明
するためのものであり、第1図aは成形加工すべき管材
の中心軸線を含む面で切った線図的断面図、第1図bは
第1図aのI−I線で切った線図的断面図である。本例
では成形加工すべき管材としてアルミニウム素管を用
い、このアルミニウム素管から逆クラウンローラを作成
する。管材1の中心軸線lの両端を、スピニング成形機
のクランプ部材2a及び2bによりそれぞれに把持する。そ
して、一方のクランプ部材2aをモータ(図示せず)に連
結し、管材1をその中心軸線lを中心にして回転させ
る。フォーミング成形機は、管材1を塑性変形させるた
めの3個のフォーミングローラ3〜5を有し、これらフ
ォーミングローラを管材1の中心軸線lと直交する面内
に円周方向に沿って等間隔で配置する。尚、第1図aに
おいては、図面を明瞭にするため、3個のフォーミング
ローラのうち2個のフォーミングローラ3,4だけを互
いに対向するように図示した。各フォーミングローラ3
〜5は、それら回転軸線3a〜5aが管材の中心軸線lと平
行に延在し、スピニング成形機の支持部材(図示せず)
によりそれぞれ回転自在に支持する。これら3個のフォ
ーミングローラ3〜5は工具鋼から成り、例えば径が12
0φで幅が25mmのローラ形状を有し、第1図aに示すよ
うに管材1と接触する押圧断面が半円形断面、半楕円形
断面等の丸味を有している。フォーミング成形機は油圧
装置やボールネジのような押圧装置を具え、この押圧装
置をフォーミングローラの支持部材に連結し、各フォー
ミングローラを管材1に対して2〜10トン程度の押圧力
を以て圧接できるように構成する。3個のフォーミング
ローラ3〜5は、管材1の中心軸線lと平行な方向に往
復移動し、また管材の径方向にも往復移動する。尚、中
心軸線と平行な方向に移動する場合には、3個のフォー
ミングローラが一体的に移動し、径方向に移動する場合
には中心軸線lからの距離が互いに等しくなる関係を維
持しながら中心軸線lに近づく方向及び遠ざかる方向に
移動するものとする。そして、フォーミングローラ3〜
5の径方向の移動量は、中心軸線と平行な方向の移動量
に基いて制御する。尚、これら移動量の制御は、スピニ
ング成形機に設けたプログラム可能なコントロール装置
により行なうものとする。
(Example) FIG. 1 is for explaining a method for manufacturing a crown roller according to the present invention, and FIG. 1a is a diagrammatic sectional view taken along a plane including a central axis of a pipe material to be molded. 1b is a schematic sectional view taken along the line I-I of FIG. 1a. In this example, an aluminum base pipe is used as a pipe material to be molded, and a reverse crown roller is produced from this aluminum base pipe. Both ends of the central axis l of the pipe material 1 are respectively held by the clamp members 2a and 2b of the spinning molding machine. Then, one clamp member 2a is connected to a motor (not shown), and the pipe material 1 is rotated about its central axis l. The forming machine has three forming rollers 3 to 5 for plastically deforming the pipe material 1, and these forming rollers are equally spaced along the circumferential direction in a plane orthogonal to the central axis line 1 of the pipe material 1. Deploy. In addition, in FIG. 1A, for the sake of clarity, only two forming rollers 3 and 4 of the three forming rollers are shown to face each other. Each forming roller 3
Nos. 5 to 5 have their rotation axes 3a to 5a extending parallel to the central axis l of the pipe material, and a supporting member (not shown) of the spinning molding machine.
Each is rotatably supported by. These three forming rollers 3 to 5 are made of tool steel and have a diameter of 12
It has a roller shape with a diameter of 0 mm and a width of 25 mm, and as shown in FIG. The forming machine is equipped with a pressing device such as a hydraulic device or a ball screw, and this pressing device is connected to the supporting member of the forming roller so that each forming roller can be pressed against the pipe material 1 with a pressing force of about 2 to 10 tons. To configure. The three forming rollers 3 to 5 reciprocate in a direction parallel to the central axis l of the pipe material 1, and also reciprocate in the radial direction of the pipe material. When moving in the direction parallel to the central axis, the three forming rollers move integrally, and when moving in the radial direction, the distances from the central axis 1 are kept equal to each other. It shall move in a direction approaching the central axis l and in a direction moving away from it. Then, the forming rollers 3 to
The radial movement amount of 5 is controlled based on the movement amount in the direction parallel to the central axis. It should be noted that control of these movement amounts is performed by a programmable control device provided in the spinning molding machine.

次に、クラウンローラの成形方法について説明する。一
例として、基準外径寸法が60φ、クラウン量が0.1mmの
ヒートロール用逆クラウンローラを製作するものとす
る。管材として、外径寸法が60.5φ、長さ330mmのアル
ミニウム素管を用いる。素管の両端10mm及び20mmの区域
は外径60φのジャーナル部とする。
Next, a method of forming the crown roller will be described. As an example, a reverse crown roller for a heat roll having a standard outer diameter of 60φ and a crown amount of 0.1 mm is manufactured. As the pipe material, an aluminum base pipe having an outer diameter of 60.5φ and a length of 330 mm is used. The areas of 10 mm and 20 mm on both ends of the raw pipe are journals with an outer diameter of 60φ.

まず、フォーミング成形機のコントローラに成形条件を
入力する。本例では、管材1の回転数を1000r.p.m.と
し、フォーミングローラの中心軸線方向の移動速度を10
00mm/分、径方向移動速度を0.33mm/分に設定する。そし
て、3個のフォーミングローラを管材の中心軸線方向の
一端側から他端側に向けて移動させ、一端側から10mm移
動する間は中心軸線方向に沿ってだけ移動させ、径方向
については中心軸線から30mmの位置に維持させながら移
動させる。次に、10mm移動後、フォーミングローラを中
心軸線方向に移動させると共に径方向にも上記移動速度
で中心軸線に近づく方向に移動させる。さらに、150mm
移動後、中心軸線方向にはそのまま移動させると共に径
方向については逆に中心軸線から遠ざかる方向に上記速
度で移動させる。次に、さらに150mm移動後、径方向の
移動を停止させ中心軸線方向にはそのままで速度で20mm
移動させる。これらの条件をフォーミング成形機のコン
トローラに入力しておく。
First, the molding conditions are input to the controller of the forming machine. In this example, the rotational speed of the pipe material 1 is 1000 rpm and the moving speed of the forming roller in the central axis direction is 10 rpm.
Set 00 mm / min and radial movement speed to 0.33 mm / min. Then, the three forming rollers are moved from one end side to the other end side in the central axis direction of the pipe material, and are moved only along the central axis direction while moving 10 mm from the one end side. Move it while maintaining the position at 30 mm from. Next, after moving 10 mm, the forming roller is moved in the direction of the central axis and is also moved in the radial direction in the direction approaching the central axis at the above moving speed. Furthermore, 150mm
After the movement, it is moved in the direction of the central axis as it is, and in the radial direction, on the contrary, it is moved in the direction away from the central axis at the above speed. Next, after moving an additional 150 mm, the radial movement is stopped and the speed is 20 mm at the same speed in the direction of the central axis.
To move. These conditions are input to the controller of the forming machine.

成形条件をコントローラに入力した後、成形加工すべき
管材の両端をフォーミング成形機のクランプ部材により
把持する。次に、フォーミング成形機のモータを駆動し
て管材1をその軸線を中心にして回転させる。次に、フ
ォーミング成形機に設けたフォーミングローラ駆動装置
を始動させ、3個のフォーミングローラを径方向に中心
軸線から30mmの位置まで移動させて管材1の外周面に圧
接させると共に中心軸線方向に移動させる。管材1と各
フォーミングローラとは点接触し各フォーミングローラ
は管材1に対して従動回転する。このとき、3個のフォ
ーミングローラが管材の外周面に均等に作用するため、
外径が60φの均一なローラ部分が形成される。次に、第
2図aに示すように、フォーミングローラが中心軸線方
向と共に径方向にも中心軸線に近づく方向に移動する
と、管材はその径方向に塑性変形し、外径寸法が徐々に
小さくなるローラ部分が形成される。さらに、管材の中
央部を通過すると、第2図bに示すように、フォーミン
グローラは径方向の中心軸線から遠ざかる方向に移動す
るため、径方向の塑性変形量が徐々に減少し外径寸法が
徐々に大きくなるローラ部分が形成される。
After inputting the molding conditions to the controller, both ends of the pipe material to be molded are gripped by the clamp members of the forming machine. Next, the motor of the forming machine is driven to rotate the pipe material 1 about its axis. Next, the forming roller driving device provided in the forming machine is started, and the three forming rollers are moved in the radial direction up to a position 30 mm from the central axis to press-contact the outer peripheral surface of the pipe material 1 and move in the central axis direction. Let The tube material 1 and each forming roller are in point contact with each other, and each forming roller is driven to rotate with respect to the tube material 1. At this time, since the three forming rollers act evenly on the outer peripheral surface of the pipe material,
A uniform roller portion having an outer diameter of 60φ is formed. Next, as shown in FIG. 2A, when the forming roller moves in the radial direction as well as in the direction of the central axis, the pipe material is plastically deformed in the radial direction, and the outer diameter gradually decreases. A roller portion is formed. Further, as it passes through the central portion of the pipe material, as shown in FIG. 2B, the forming roller moves in a direction away from the central axis of the radial direction, so that the plastic deformation amount in the radial direction gradually decreases and the outer diameter dimension becomes smaller. A gradually increasing roller portion is formed.

フォーミングローラが中心軸線と平行な方向に移動する
間、管材は、その外周面の外側3方向から圧接された状
態で回転するため、内周側に塑性変形するだけでなく、
3個のフォーミングローラによって管材の真円度が徐々
に矯正されることになる。
While the forming roller moves in the direction parallel to the central axis, the tubular member rotates while being pressed against the outer three sides of the outer peripheral surface thereof, so that the tubular member is not only plastically deformed to the inner peripheral side, but also
The roundness of the pipe material is gradually corrected by the three forming rollers.

第3図a及びbは、上述した製造方法によって製造した
クラウンローラを用いて製作したヒートロールの構成を
示す。ヒートロール10の両端をジャーナル部11及び12と
し、これらジャーナル部の間にフッ素樹脂やシリコンゴ
ムのような離型層13を形成する。ジャーナル部11及び12
には止め輪を装着する溝部11a及び12aをそれぞれ形成
し、ジャーナル部12には駆動ギアを連結するためのキー
溝14を形成する。このヒートロールを使用するに当た
り、ジャーナル部11及び12にそれぞれ軸受を装着し、ジ
ャーナル部に駆動ギアを装着し、次に各ジャーナル部に
止め輪を装着して各軸受の抜け出しを防止する。このよ
うに構成すれば、極め簡単な構造の逆クラウン型ヒート
ロールを製造することができる。
3A and 3B show the structure of a heat roll manufactured using the crown roller manufactured by the manufacturing method described above. Both ends of the heat roll 10 are journal parts 11 and 12, and a release layer 13 such as fluororesin or silicon rubber is formed between these journal parts. Journal section 11 and 12
Grooves 11a and 12a for mounting a retaining ring are formed in each of them, and a key groove 14 for connecting a drive gear is formed in the journal 12. In using this heat roll, bearings are attached to the journals 11 and 12, respectively, a drive gear is attached to the journals, and then a retaining ring is attached to each journal to prevent the bearings from slipping out. According to this structure, it is possible to manufacture an inverted crown type heat roll having an extremely simple structure.

第4図は本発明によるクラウンローラの製造方法の変形
例を示すものであり、第4図aはボス部材を結合する前
の各部材の構成を示す断面図、第4図bは圧入工程後の
状態を示す断面図、第4図cは最終結合工程後の状態を
示す断面図である。本例では、前述した方法によりクラ
ウン形状のローラ本体20を作成し、次にローラ本体20の
両端に凹部21及び22をそれぞれ形成する。次に、第4図
bに示すように圧入間合又は焼ばめによりボス部材23及
び24を各凹部内に嵌合固定する。嵌合固定に際し、凹部
内の円周面21a及び22aを中心軸線lと直交する方向の位
置決め面とし、段部21b及び22bを中心軸線lと平行な方
向の位置決め面とする。ボス部材23及び24を凹部21及び
22に嵌合した後、ローラ本体20のボス部材の結合部より
突出する突条25及び26をスピンフォーミングにより結合
部の後端面に張り出すように肉厚移動させ、第4図cに
示すように係止部27及び28を形成する。このように構成
すれば、ローラ本体に対するボス部材の軸線方向及び軸
線と直交する方向の結合精度を確保できると共に、スピ
ンフォーミングによって係止部を形成しているからロー
ラ本体に対する結合強度も確保することができる。
FIG. 4 shows a modified example of the method for manufacturing a crown roller according to the present invention. FIG. 4a is a sectional view showing the constitution of each member before joining the boss members, and FIG. FIG. 4C is a sectional view showing a state after the final joining step. In this example, the roller body 20 having a crown shape is prepared by the method described above, and then the recesses 21 and 22 are formed at both ends of the roller body 20, respectively. Next, as shown in FIG. 4B, the boss members 23 and 24 are fitted and fixed in the respective recesses by press fitting or shrink fitting. At the time of fitting and fixing, the circumferential surfaces 21a and 22a in the recess are used as positioning surfaces in the direction orthogonal to the central axis l, and the step portions 21b and 22b are used as positioning surfaces in the direction parallel to the central axis l. The boss members 23 and 24 are replaced with the recesses 21 and
After fitting into 22, the protrusions 25 and 26 projecting from the joint portion of the boss member of the roller body 20 are moved by the thickness so as to project to the rear end surface of the joint portion by spin forming, as shown in FIG. 4c. The locking portions 27 and 28 are formed on the. According to this structure, it is possible to secure the coupling accuracy of the boss member with respect to the roller body in the axial direction and the direction orthogonal to the axis line, and also to secure the coupling strength with the roller body because the locking portion is formed by spin forming. You can

第5図は本発明によるクラウンローラの製造方法の変形
例を示すものであり、第5図aは成形加工すべき管材の
側方から見た線図的断面図、第5図bは管材の中心軸線
を含む面で切った線図的断面図である。本例では、成形
加工すべき管材30の円周方向に沿って等角度で3個のフ
ォーミングローラ31〜33を配置する。これらフォーミン
グローラは、第5図bに示すように、管材30の中心軸線
方向の長さよりも長い長さを有する正のクラウンローラ
とする。これら3個のフォーミングローラ31〜33を回転
する管材30に圧接するとフォーミングローラは従動回転
する。そして、圧接させながら3個のフォーミングロー
ラを管材の中心軸線に近づく方向に移動させると、管材
はフォーミングローラの外形に沿うように径方向に塑性
変形し、管材はフォーミングローラのクラウン量に等し
い反対型のクラウンローラになる。本例でも、管材30を
その中心軸線を中心にして回転させているから、管材が
塑性変形する間にその真円度が矯正され高い真円度のク
ラウンローラを製造できる。しかも、フォーミングロー
ラを管材の径方向に移動させるだけでクラウン形状に成
形できるので、使用するフォーミング成形器の構造が簡
単にすると共に、成形時間も一層短縮することができ
る。
FIG. 5 shows a modified example of the method for manufacturing a crown roller according to the present invention. FIG. 5a is a diagrammatic sectional view of a pipe material to be formed, which is viewed from the side, and FIG. It is a diagrammatic sectional view taken along a plane including the central axis. In this example, three forming rollers 31 to 33 are arranged at equal angles along the circumferential direction of the pipe material 30 to be molded. As shown in FIG. 5b, these forming rollers are positive crown rollers having a length longer than the length of the tubular material 30 in the central axis direction. When these three forming rollers 31 to 33 are brought into pressure contact with the rotating pipe material 30, the forming rollers are driven to rotate. Then, when the three forming rollers are moved in a direction approaching the central axis of the pipe material while being pressed, the pipe material is plastically deformed in the radial direction along the outer shape of the forming roller, and the pipe material is equal to the crown amount of the forming roller. It becomes a type crown roller. Also in this example, since the pipe material 30 is rotated about its central axis, the roundness is corrected while the pipe material is plastically deformed, and a crown roller having a high roundness can be manufactured. Moreover, since the forming roller can be formed into a crown shape simply by moving the forming roller in the radial direction of the pipe material, the structure of the forming machine used can be simplified and the forming time can be further shortened.

本発明は上述した実施例だけに限定されず種々の変形が
可能である。例えば、上述した実施例では逆クラウンロ
ーラを製造する例について説明したが、勿論正クラウン
ローラも製造することができる。さらに、所望のクラウ
ン率のローラを製造することもでき、クラウン率が大き
いローラを製造する場合、1パス方式だけでなく、2パ
ス又は3パス方式を採用することもできる。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, an example in which the reverse crown roller is manufactured has been described, but it goes without saying that a regular crown roller can also be manufactured. Further, it is possible to manufacture a roller having a desired crown ratio, and when manufacturing a roller having a large crown ratio, not only the one-pass system but also the two-pass or three-pass system can be adopted.

さらに、フォーミングローラは2個以上あればよく、3
個又は4個のフォーミングローラ用いることもできる。
この場合力の作用関係及びフォーミングローラの配置位
置を考慮すると、3個のフォーミングローラを用いるの
で好適である。
Further, it is sufficient that the number of forming rollers is two or more.
It is also possible to use four or four forming rollers.
In this case, considering the action relationship of the force and the arrangement position of the forming rollers, it is preferable to use three forming rollers.

さらに、上述した実施例では、管材を回転駆動させフォ
ーミングローラを従動回転させる構成としたが、管材を
クランプ部材を介して回転自在に支持し、フォーミング
ローラをモータに接続して回転駆動させて管材を従動回
転させることも可能である。さらに、管材及びフォーミ
ングローラを共に相互に等周速度で回転駆動させること
も可能である。特に、クラウン形状のフォーミングロー
ラを用いて成形する場合フォーミングローラと管材とが
線接触し大きな押圧力をかける必要があるため、フォー
ミングローラを強制駆動させる方式を採用すれば、管材
のスムースに回転させることができ、特に好適である。
Further, in the above-described embodiment, the tube material is rotationally driven and the forming roller is driven to rotate. However, the tube material is rotatably supported via the clamp member, and the forming roller is connected to the motor to be rotationally driven to rotate the tube material. It is also possible to rotate the driven wheel. Furthermore, it is possible to rotate both the pipe material and the forming roller at an equal circumferential speed. In particular, when forming using a crown-shaped forming roller, it is necessary to apply a large pressing force due to line contact between the forming roller and the pipe material, so if the method of forcibly driving the forming roller is adopted, the pipe material will rotate smoothly. It is possible and especially preferable.

(発明の効果) 以上説明した本発明の効果を要約すると次の通りであ
る。
(Effects of the Invention) The effects of the present invention described above are summarized as follows.

(1)無切削によりクラウン形状を形成しているから、薄
い肉厚の管材を用いることができ、製造コストを低減す
ることができる。特に、クラウン量が大きいクラウンロ
ーラを製造する場合に特に有効である。さらに、価格が
安価な難切削材料の管材を使用できるため、さらに製造
コストを低減できる。
(1) Since the crown shape is formed without cutting, a thin-walled pipe material can be used, and the manufacturing cost can be reduced. This is particularly effective when manufacturing a crown roller having a large crown amount. Further, since the pipe material made of a difficult-to-cut material which is inexpensive can be used, the manufacturing cost can be further reduced.

(2)成形加工すべき管材を回転させながら、管材外周面
を少なくとも3方向から規制しているから、高い真円度
のクラウンローラを製造することができる。特に、成形
加工中に管材の芯振れ及び真円度を矯正することができ
るので、真円度の低い管材を用いても高い真円度で芯振
れの小さいクラウンローラを製造することができる。
(2) Since the outer peripheral surface of the pipe material is regulated from at least three directions while the pipe material to be molded is rotated, a crown roller with high roundness can be manufactured. In particular, since it is possible to correct the center runout and roundness of the pipe material during the molding process, it is possible to manufacture a crown roller with high roundness and small center runout even when using a pipe material having a low roundness.

(3)成形型(中子)を用いることなく管材をその内周方
向に塑性変形させているので、所望のクラウン形状及び
所望のクラウン率のクラウンローラを簡単な作業で製造
することができる。
(3) Since the pipe material is plastically deformed in the inner peripheral direction without using a molding die (core), a crown roller having a desired crown shape and a desired crown ratio can be manufactured by a simple operation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図a及びbは本発明によるクラウンローラの製造方
法を説明するための線図、 第2図a及びbはフォーミングローラによる管材の塑性
変形状態を示す線図的断面図、 第3図a及びbは本発明により製作したクラウンローラ
を用いて作製したヒートロールの一例を示す平面図及び
側面図、 第4図a〜cは本発明のローラ製造方法の変形例を示す
断面図である。 第5図a及びbは本発明のローラ製造方法の別の変形例
を示す線図である。 1……管材、2a,2b……クランプ部材 3,4,5……フォーミングローラ
1A and 1B are diagrams for explaining a method of manufacturing a crown roller according to the present invention, FIGS. 2A and 2B are schematic sectional views showing a plastically deformed state of a pipe material by a forming roller, and FIG. 3A. 4A and 4B are a plan view and a side view showing an example of a heat roll manufactured by using the crown roller manufactured according to the present invention, and FIGS. 4A to 4C are sectional views showing a modified example of the roller manufacturing method of the present invention. 5A and 5B are diagrams showing another modified example of the roller manufacturing method of the present invention. 1 ... Pipe material, 2a, 2b ... Clamping member 3, 4, 5 ... Forming roller

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】管材から、中心軸線のほぼ中央位置から両
端に向けてローラ外径が連続的に増加し又は減少するヒ
ートロール定着装置に用いるヒートロール用のクラウン
ローラを製造するに際し、 成形加工すべき管材の両端をそれぞれ把持するクランプ
部材と、これらクランプ部材を結ぶ中心軸線と直交する
面内に前記中心軸線の円周方向に沿って等間隔で配置さ
れ、前記中心軸線に平行な回転軸線を中心に回転可能に
支持され、前記中心軸線と平行な方向に一体的に移動し
且つ中心軸線と直交する方向に沿って中心軸線からの距
離が互いに等い関係で移動する少なくとも3個のフォー
ミングローラと、これらフォーミングローラを管材に対
して押圧させる押圧手段とを有するスピニング成形機を
用い、 管材の両端を前記クランプ部材によってそれぞれ把持
し、 前記管材又はフォーミングローラの少なくとも一方を回
転駆動させ、 前記フォーミングローラを、管材に圧接させながら管材
の中心軸線と平行な方向に移動させると共に、この移動
中に、これらフォーミングローラを前記中心軸線からの
距離が連続的に変化するように移動させ、 管材の内周面をフリーな状態に維持しながら管材の外周
面をクラウン形状に成形することを特徴とするクラウン
ローラの製造方法。
1. When manufacturing a crown roller for a heat roll used in a heat roll fixing device in which the roller outer diameter continuously increases or decreases from a substantially central position of a central axis toward both ends, a forming process is performed. A clamp member for gripping both ends of the pipe material to be respectively formed, and a rotation axis line parallel to the center axis line, which are arranged at equal intervals along a circumferential direction of the center axis line in a plane orthogonal to the center axis line connecting the clamp members. At least three forming members that are rotatably supported about the center axis, move integrally in a direction parallel to the central axis line, and move in a direction orthogonal to the central axis line in equal distances from the central axis line. A spinning molding machine having rollers and pressing means for pressing these forming rollers against the pipe material is used, and both ends of the pipe material are clamped by the clamp members. Each of them is gripped, and at least one of the pipe material and the forming roller is rotationally driven, and the forming roller is moved in a direction parallel to the central axis of the pipe material while being pressed against the pipe material, and during the movement, the forming rollers are A method for manufacturing a crown roller, characterized in that the outer peripheral surface of the pipe material is formed into a crown shape while the inner peripheral surface of the pipe material is kept in a free state by moving the pipe material so that the distance from the central axis changes continuously.
【請求項2】管材から、中心軸線のほぼ中央位置から両
端に向けてローラ外径が連続的に増加し又は減少するヒ
ートロール定着装置に用いるヒートロール用のクラウン
ローラを製造するに際し、 成形加工すべき管材の両端をそれぞれ把持するクランプ
部材と、これらクランプ部材を結ぶ中心軸線と直交する
面内に前記中心軸線の円周方向に沿って等間隔で配置さ
れ、前記中心軸線に平行な回転軸線を中心に回転可能に
支持され、前記中心軸線からの距離が互いに等しい関係
で移動する少なくとも3個のフォーミングローラと、こ
れらフォーミングローラを管材に対して押圧させる押圧
手段とを有するスピニング成形機を用い、 前記フォーミングローラを、その中心軸線のほぼ中央位
置から両端に向けてローラ外径が連続的に増加し又は減
少するクラウンローラとし、 前記管材の両端を前記クランプ部材によりそれぞれ把持
し、 前記管材又はフォーミングローラの少なくとも一方を回
転駆動させ、 前記フォーミングローラを、前記管材に圧接させながら
前記中心軸線に近づく方向に移動させ、 前記管材の内周面をフリーな状態に維持しながら管材の
外周面をクラウン形状に成形することを特徴とするクラ
ウンローラの製造方法。
2. When manufacturing a crown roller for a heat roll used in a heat roll fixing device in which the roller outer diameter continuously increases or decreases from the substantially central position of the central axis toward both ends from a pipe material, a molding process is performed. A clamp member for gripping both ends of the pipe material to be respectively formed, and a rotation axis line parallel to the center axis line, which are arranged at equal intervals along a circumferential direction of the center axis line in a plane orthogonal to the center axis line connecting the clamp members. Using a spinning molding machine having at least three forming rollers that are rotatably supported about a center axis and that move in a relationship in which the distances from the central axis are equal to each other, and pressing means that press these forming rollers against a pipe material. , The outer diameter of the forming roller is continuously increased or decreased from the substantially central position of its central axis toward both ends. A crown roller, which holds both ends of the pipe member by the clamp members, and rotationally drives at least one of the pipe member and the forming roller, and moves the forming roller in a direction approaching the central axis while pressing the pipe member against the pipe member. Then, the outer peripheral surface of the pipe material is formed into a crown shape while maintaining the inner peripheral surface of the pipe material in a free state, and a method for manufacturing a crown roller.
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