成形用ローラの製造方法
【課題】寸法精度の高い成形用ローラの生産効率を高めることができるローラの製造方法を提供する。
【解決手段】成形用ローラの製造方法は、円盤部材９２の外周面９３に、外周面９３より内側に窪む窪み部９４を複数個形成し、その窪み部９４間に第一領域５６を形成する第一領域形成工程と、窪み部９４から回転周方向に沿って第一領域５６に光を当てながら研削する光学式倣い研削により第一領域５６に凹状部４８を形成する凹状部形成工程と、凹状部４２から外側に突き出るように入れ子部材１１０を窪み部９４に固定し、入れ子部材１１０に第二領域５８を形成する第二領域形成工程と、第一領域５６の外周側から回転周方向に沿って第二領域５８に光を当てながら研削する光学式倣い研削により第二領域５８に凸状部４８を形成する凸状部形成工程とを有する。
【解決手段】成形用ローラの製造方法は、円盤部材９２の外周面９３に、外周面９３より内側に窪む窪み部９４を複数個形成し、その窪み部９４間に第一領域５６を形成する第一領域形成工程と、窪み部９４から回転周方向に沿って第一領域５６に光を当てながら研削する光学式倣い研削により第一領域５６に凹状部４８を形成する凹状部形成工程と、凹状部４２から外側に突き出るように入れ子部材１１０を窪み部９４に固定し、入れ子部材１１０に第二領域５８を形成する第二領域形成工程と、第一領域５６の外周側から回転周方向に沿って第二領域５８に光を当てながら研削する光学式倣い研削により第二領域５８に凸状部４８を形成する凸状部形成工程とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形用ローラの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器用に用いられるコルゲートフィンは、熱交換器のチューブ間に介在されるものであり、全体として波形状を呈するように長手方向に連続する山部および谷部と、この山部と谷部との間に等しい角度で傾斜するように切り起こされた複数個のルーバーとから構成されている。このようなコルゲートフィンは、一対のローラによる成形加工によって製造される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ローラは、回転軸の径方向外方の円周上に等間隔に設けられた頂部および底部と、この頂部および底部とを連絡するように形成された傾斜面と、この傾斜面上に回転軸方向に複数個並んで配列された切り刃と、を備えて形成されている。
【０００４】
一対のローラの間に金属製の板材が挟まれた状態で、それぞれのローラが互いに逆回りに回転することにより、それぞれのローラにおける頂部と底部とが噛み合って、コルゲートフィンが成形される。コルゲートフィンのルーバーは、一対のローラの頂部と底部とが噛み合い、互いの傾斜面が金属製の板材を挟み込むときに、切り刃によって切り起こされて成形される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２２９６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
熱交換器はあらゆる用途に使用され、大きさも様々である。特に、小さい熱交換器ではコルゲートフィンも小さいものが使用されることとなる。このため、コルゲートフィンの山部と谷部との傾斜面に切り起こされてなるルーバーも小さくなる。
【０００７】
上述したように特許文献１のローラによるコルゲートフィンの成形方法では、山部および谷部を成形すると同時に、複数個のルーバーまで成形している。このようなルーバーの成形方法では、要求される微細なルーバーを成形するのは不向きであり、別途、ルーバー成形用のローラを開発する必要があった。
【０００８】
そこで、発明者は、図１２に示すようなローラ２００を作成した。このローラ２００は、外周面から凹む凹状部２１０が回転軸方向に複数並ぶ第一領域と、外周面から突き出る凸状部２２０が回転軸方向に複数並ぶ第二領域とを有している。そして、それら第一領域および第二領域は、回転周方向に交互に並んで設けられている。一対のローラ２００は、一対のローラ２００の間に金属製板材を挟んで、一方のローラの凸状部２２０が他方のローラの凹状部２１０に入り込むように互いに逆回りに回転する。そうすると、一方のローラの凸状部２２０が金属製板材の少なくとも一部を他方のローラに向かって押圧することとなり、他方のローラ側に曲げ起こされてなるルーバーが金属製板材に成形される。
【０００９】
これら一対のローラ２００のそれぞれは、図１３に示すような複数の薄板円盤状のブレード２４０から構成されている。それぞれのブレード２４０には、各ブレード２４０を積層することにより、凹状部２１０となる段差部２５０と、凸状部２２０となる突起部２６０とが回転周方向に交互に設けられるとともに、かつそれぞれの段差部２５０および突起部２６０とが回転周方向に並んで設けられている。
【００１０】
図１３に示すように、段差部２５０は、ブレード２４０の回転軸方向の側面から凹むように形成されている。一方、突起部２６０はブレード２４０の外周面突き出るように形成されている。これら段差部２５０および突起部２６０が形成されたブレード２４０を板厚方向に重ね合わせることにより、各ブレード２４０の段差部２５０同士が合わさって凹状部２１０が形成され、各ブレード２４０の突起部２６０同士が合わさって凸状部２２０が形成される。これら段差部２５０および突起部２６０は、光学式倣い研削により形成されており、凹状部２１０および凸状部２２０の寸法精度が確保されている。
【００１１】
ここで、光学式倣い研削について説明する。光学式倣い研削は、光を被加工物の加工領域に当てることにより得られる被加工物の加工領域の拡大された投影画像上に被加工物の仕上がり形状を拡大して描いた原図を貼り付け、貼り付けられた原図のケガキ線に倣って、砥石などを移動させて被加工物の加工領域を加工する加工方法である。この加工方法は、通常の切削・研削加工や放電加工に比べ、非常に加工精度の高い。したがって、光学式倣い研削によって部品を製造することにより、寸法精度の高い部品を製造することができる。
【００１２】
しかしながら、前述したように複数のブレード２４０を積層することによりローラ２００では、特に隣り合うブレード２４０のそれぞれに形成した段差部２５０をつき合わせることにより一つの凹状部２１０を形成している。このようにして凹状部２１０を複数のブレード２４０から形成するものでは、一つの凹状部２１０を形成するのに、二箇所の加工が必要となる。このため、ローラ２００の生産効率が悪化してしまう。
【００１３】
そこで、発明者は、複数枚のブレードを積層させて一つのローラにするのではなく、単体の円盤部材の外周面に直接、複数の凸状部および凹状部を形成すれば加工回数が増大し、生産効率が悪化するという問題は回避することができると考えた。しかしながら、単体の円盤部材からローラを製造すれば、生産効率の悪化を回避することはできるものの、特に凹状部の寸法精度が低下するという別の問題が発生してしまう。特に、凹状部が形成される第一領域の回転周方向両側には凸状部が形成される第二領域が設けられており、しかも凸状部は外周面より突き出るような形状となっているため、第一領域へ回転周方向から光を当てるための光学部材を設置するスペースがなく、光学式倣い研削により凹状部が形成できない。比較的加工精度が良いと言われている放電加工（寸法誤差約１０μｍ）でも、光学式倣い研削に比べ加工精度は低い。これでは、要求寸法誤差が数μｍである場合に対処することができなくなる。
【００１４】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、寸法精度の高い成形用ローラの生産効率を高めることができる成形用ローラの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１記載の発明は、外周面から凹む凹状部が回転軸方向に沿って複数並ぶ第一領域と、前記外周面から突き出る凸状部が回転軸方向に沿って複数並ぶ第二領域とが回転周方向に交互に設けられている成形用ローラの製造方法であって、
前記ローラの母材となる円盤部材の外周面から内側に窪む窪み部を回転周方向に沿って複数並ぶように形成することにより、隣り合う前記窪み部間に前記第一領域を形成する第一領域形成工程と、
前記第一領域形成工程の後に、前記窪み部から回転周方向に沿って前記第一領域に光を当てながら研削をする光学式倣い研削により、回転軸方向に沿って複数並ぶ前記凹状部を前記第一領域に形成する凹状部形成工程と、
前記窪み部を埋めるための入れ子部材を前記凹状部より外周側に突き出るように前記窪み部に固定することにより、前記入れ子部材の外周面に前記第二領域を形成する第二領域形成工程と、
前記第二領域形成工程の後に、前記第一領域の外周側から回転周方向に沿って前記第二領域に光を当てながら研削をする前記光学式倣い研削により、回転軸方向に沿って複数並ぶ前記凸状部を前記第二領域に形成する凸状部形成工程と、を含むことを特徴としている。
【００１６】
請求項１記載の製造方法によれば、円盤部材の外周面に回転周方向に沿って複数並ぶように円盤部材の外周面に窪み部を形成することにより、隣り合う窪み部間に第一領域を形成し、その後に、凹状部を第一領域に形成するようにしているので、凹状部は、第一領域の回転周方向両側に窪み部が存在した状態で形成されることとなる。第一領域に凹状部を形成する際に第一領域の回転周方向両側に窪み部が存在していれば、これらの窪み部から回転周方向に沿って第一領域に光を当てながら研削をする光学式倣い研削を用いて第一領域に凹状部を形成することができる。このようにして凹状部は第一領域に形成されるため、凹状部の寸法精度が非常に高くなる。
【００１７】
また、請求項１記載の製造方法によれば、凹状部から外側に突き出るように入れ子部材を、凹状部形成工程を経た後の窪み部に固定することにより、入れ子部材の外周面に第二領域を形成している。このように、入れ子部材は凹状部よりも外周側に突き出るように窪み部に固定されるので、第二領域の回転周方向両側、つまり第一領域の外周側には、入れ子部材が突き出た分の空間が形成されることとなる。そして、請求項１記載の製造方法では、入れ子部材の回転周方向両側に空間が形成された状態で、入れ子部材の第二領域に凸状部を形成している。第二領域に凸状部を形成する際に第二領域の回転周方向両側に空間が存在していれば、これらの空間（第一領域の外周側）から回転周方向に沿って第二領域に光を当てながら研削する光学式倣い研削を用いて第二領域に凸状部を形成することができる。このようにして凸状部は第二領域に形成されるため、凸状部の寸法精度が非常に高くなる。
【００１８】
さらに、凹状部は回転軸方向に沿って複数並ぶように第一領域に形成され、凸状部は回転軸方向に沿って複数並ぶように第二領域に形成されている。このため、凹状部および凸状部を形成する工数としては、凹状部および凸状部を形成する数分の工数だけで良い。このため、ローラを製造するための工数の増加を抑制させることができるので、ローラの生産効率を高めることができる。
【００１９】
以上説明したように、請求項１記載の製造方法によれば、寸法精度の高い成形用ローラの生産効率を高めることができるのである。
【００２０】
上記請求項１記載の発明は、請求項２に記載されているように、第一領域の凹状部と第二領域の凸状部とが回転周方向において並んで設けられているローラを製造する場合に特に有効である。ローラを複数枚のブレードを重ね合わせて形成する場合、図１３に示すように凹状部と凸状部の中央部分で分割すると、凸状部は分割されたブレードの外周面に一つの溝を形成するだけで良い。しかし、凹状部は二つのブレードに亘って形成されることとなるため、一つの凹状部を形成するのに、隣り合うブレードのそれぞれに段差部を形成しなければならなくなり、凹状部形成のための工数が非常に多くなる。一方、請求項１記載の製造方法によれば、請求項２に記載されているように凹状部および凸状部を回転周方向に並んで形成する場合であっても、凹状部形成のための工数は凹状部の数分だけでよいので、ローラの生産効率を高めることができる。
【００２１】
請求項３記載の発明は、前記第二領域形成工程では、前記窪み部の底部に対して隙間が形成されるように前記入れ子部材を前記窪み部に嵌め、その後、前記入れ子部材と前記窪み部の前記底部とを溶接することにより前記入れ子部材を前記窪み部に固定することを特徴としている。
【００２２】
請求項３記載の製造方法では、入れ子部材と窪み部の底部との間に隙間が形成されるように入れ子部材を窪み部に嵌めてから、入れ子部材と窪み部の底部とを溶接によって固定するようにしている。このように入れ子部材と窪み部の底部との間に隙間が形成された状態で、両者を溶接すると、窪み部または入れ子部材の溶融金属がこの隙間に満遍なく流入して、凝固し得るため、窪み部に入れ子部材を強固に固定させることができる。
【００２３】
第一領域に形成される凹状部の回転周方向の両端部が窪み部の回転周方向で向い合う内壁面に開口している場合では、その後に窪み部に固定される入れ子部材により、凹状部の回転方向両端部の開口部分は塞がれる。これにより、凹状部の回転周方向の長さが決定されることとなる。つまり、第一領域の回転周方向の長さが凹状部の回転周方向の長さとなる。
【００２４】
また、第二領域に形成される凸状部の回転周方向の両端部が入れ子部材の回転周方向の外壁面の一部となっている場合では、第二領域の回転周方向の長さが凸状部の回転周方向の長さとなる。
【００２５】
請求項４記載の製造方法では、凹状部はその両端部が窪み部の内壁面に開口するように形成されており、請求項５記載の製造方法では、凸状部はその両端部が入れ子部材の外壁面の一部となるように形成されているので、窪み部の内壁面、または入れ子部材の外壁面を削るだけで、凹状部の回転周方向の長さ、または凸状部の回転周方向の長さを調整することができる。また、窪み部の内壁面、または入れ子部材の外壁面を削るという一つの作業で、それぞれの領域に形成される複数の凹状部、または複数の凸状部の回転周方向の長さを調整することができる。
【００２６】
なお、請求項４において窪み部の内壁面を削る時期は、第一領域形成工程であっても良いし、凹状部形成工程において、凹状部を第一領域に形成した後であっても良い。また、請求項５において入れ子部材の外壁面を削る時期は、第二領域形成工程であっても良いし、凸状部形成工程において、凸状部を第二領域に形成した後であっても良い。
【００２７】
窪み部の回転周方向で向い合う内壁面を外周側に向うほど互いの距離が長くなるようなテーパ面とし、窪み部の各内壁面に対向する入れ子部材の外壁面を外周側に向うほど互いの距離が長くなるようなテーパ面とすると、これらのテーパ面の開き角度によっては、入れ子部材の窪み部に対する径方向の位置が変化する。これは、テーパ面の開き角度が変化すると、窪み部のテーパ面に対する入れ子部材のテーパ面の当接位置が変化するからである。
【００２８】
請求項６記載の製造方法は、上記のことを利用したものであって、窪み部のテーパ面の開き角度、および入れ子部材のテーパ面の開き角度のいずれかを調整して、窪み部に入れ子部材を嵌めるようにすれば、入れ子部材と窪み部の底部との間に確実に隙間を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の製造方法によって製造されたルーバー成形ローラを適用したコルゲートフィン成形装置の概略構成を示す構成図である。
【図２】図１のコルゲートフィン成形装置によって成形されるコルゲートフィンを示す斜視図である。
【図３】ルーバーが形成されている部位を山部の稜線方向に平行な平面で切断した断面を示す断面図である。
【図４】ローラの基本的な構造を模式的に示した模式図である。
【図５】第一ローラの断面を示した断面図であり、（ａ）は、第一ローラの凹状部の断面を示し、（ｂ）は、第一ローラの凸状部の断面を示している。
【図６】第二ローラの断面を示した断面図であり、（ａ）は、第二ローラの凹状部の断面を示し、（ｂ）は、第二ローラの凸状部の断面を示している。
【図７】第三ローラの断面を示した断面図であり、（ａ）は、第三ローラの凹状部の断面を示し、（ｂ）は、第三ローラの凸状部の断面を示している。
【図８】第一領域形成工程を経た後のローラの状態を示す図である。
【図９】凹状部形成工程を経た後のローラの状態を示す図である。
【図１０】第二領域形成工程を経た後のローラの状態を示す図である。
【図１１】凸状部形成工程を経た後のローラの状態を示す図である。
【図１２】従来技術によるルーバー成形ローラの構造を模式的に示した模式図である。
【図１３】図１２のルーバー成形ローラを分解した分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明をさらに具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００３１】
図１には、本発明の製造方法によって製造された微細形状成形用ローラとしての第一〜第三ルーバー成形ローラ４０ａ〜ｃを適用したコルゲートフィン成形装置１０の概略が示されている。図２には、コルゲートフィン成形装置１０によって成形されるコルゲートフィン８０が示されている。図２に示すように、コルゲートフィン８０は、熱交換器（図示せず）のチューブ間に介在されるものであり、全体として波形状を呈するように長手方向に連続する山部８２および谷部８４と、この山部８２と谷部８４との間の傾斜面８６に等しい角度で傾斜するように曲げ起こされた複数個のルーバー８８とから構成されている。
【００３２】
図２に示すように、傾斜面８６の一部が曲げ起こされてなるルーバー８８は、板状を呈しており、谷部８４から山部８２に向かって延び、かつ山部８２の稜線方向に間隔をあけて傾斜面８６に設けられている。図３は、ルーバー８８が形成されている部位を山部８２の稜線方向に平行な平面で切断した断面を示している。図３に示すように、ルーバー８８は、金属製板材９０の傾斜面８６となる部分より一方の方向に向って曲げ起こされている。ルーバー８８の傾斜面８６からの高さは約０．２ｍｍとなっている。なお、本実施形態の成形装置１０によって成形されるコルゲートフィン８０は、板厚５μｍ〜２０μｍの金属製板材９０から構成されている。金属製板材９０としては、アルミニウムや銅を含んだものが用いられる。
【００３３】
（コルゲートフィン成形装置）
コルゲートフィン成形装置１０は、材料供給部２０、ルーバー成形部３０、コルゲートフィン成形部６０、裁断部７０などからなっている。
【００３４】
材料供給部２０は、コルゲートフィン８０の材料である金属製板材９０をコイル状に巻いたコイル材２２およびコイル材２２の金属製板材９０を巻き戻して直線状の条材とするアンコイラー２４を有しており、アンコイラー２４によって巻き戻した金属製板材９０をルーバー成形部３０に供給する。
【００３５】
ルーバー成形部３０は、金属製板材９０の送り方向（ルーバー成形部３０からコルゲートフィン成形部６０に向かう方向）と交差する方向（図１の奥行き方向、金属製板材９０の幅方向）に互いに間隔をあけて配列されるように、当該送り方向に沿った板状を呈するルーバー８８を成形する。ルーバー成形部３０は、三つの対となる第一〜第三ルーバー成形ローラ４０ａ〜ｃ（以下、単にローラという）から構成され、これら三つのローラ４０ａ〜ｃがルーバー８８となる部位を少しずつ曲げ起こして、最終的に図２，３に示すような金属製板材９０に対して略垂直となるようなルーバー８８を金属製板材９０に成形する。このルーバー成形部３０では、三つの段階を経て図２，３に示すようなルーバー８８を成形している。
【００３６】
ここで、第一〜第三ローラ４０ａ〜ｃの基本的な構造について説明する。各ローラ４０ａ〜ｃの基本的な構造はどれも同じである。図４は、第一〜第三ローラ４０ａ〜ｃの基本的な構造を模式的に示したものである。ローラ４０は、図１および図４に示すように、複数の凹状部４２および複数の凸状部４８を外周面５４に有している。凹状部４２は、外周面５４から凹んでおり回転周方向に延びている、凸状部４８は、外周面５４から突き出ており回転周方向に延びている。また、ローラ４０は、凹状部４２が回転軸方向に沿って複数並んでいる第一領域５６、および凸状部４８が回転軸方向に沿って複数並んでいる第二領域５８をそれぞれ複数有している。そして、これら第一領域５６および第二領域５８は、間隔をあけて交互に回転周方向に並んで設けられている。
【００３７】
ローラ４０は、二つを一組として使用される。一対のローラ４０は、一方のローラ４０の凹状部４２が他方のローラ４０の凸状部４８に入り込むように互いに逆回りに回転するように配置される。一対のローラ４０が互いに逆回りに回転することにより、ローラ４０間に金属製板材９０が送り込まれる。金属製板材９０が一対のローラ４０間に送り込まれることにより、一方のローラ４０の凹状部４２に向って他方のローラ４０の凸状部４８が金属製板材９０の一部を押圧し、金属製板材９０の一部が曲げ起こされルーバー８８が成形される。
【００３８】
凹状部４２および凸状部４８のローラ４０の回転軸方向に平行な平面で切断した断面形状は、各ローラ４０ａ〜ｃの機能によってそれぞれ異なる。凹状部４２の一方の回転軸方向の外壁面４４および他方の回転軸方向の外壁面４６、ならびに凸状部４８の一方の回転軸方向の内壁面５０および他方の回転軸方向の内壁面５２のローラ４０の径方向側面に対する傾斜角度を第一〜第三ローラ４０ａ〜ｃごとに異ならせることにより、金属製板材９０の一部をせん断したり、ルーバー８８の曲がり角度を調整したりすることができる。
【００３９】
図５〜図７は、各ローラ４０ａ〜ｃにおける凹状部４２ａ〜ｃおよび凸状部４８ａ〜ｃの第一〜第三ローラ４０ａ〜ｃの回転軸方向に平行な平面で切断した断面を示している。図５〜図７において、図示する凹状部４２および凸状部４８に添えられている符号ａ〜ｃは、第一〜第三ローラ４０ａ〜ｃごとの凹状部および凸状部を示している。
【００４０】
図５（ａ）は、一方の第一ローラ４０ａの凹状部４２ａの断面を示し、図５（ｂ）は、一方の第一ローラ４０ａの凸状部４８ａの断面を示している。他方の第一ローラ４０ａの凹状部４２ａおよび凸状部４８ａは、図５の一方の第一ローラ４０ａの構造と同じであるため、ここでは詳細な説明は省略する。
【００４１】
図５（ａ）に示すように、凹状部４２ａの回転軸方向の一方の内壁面４４ａは、外周面５４ａに対して垂直となっている。凹状部４２ａの回転軸方向の他方の内壁面４６ａは、外周面５４ａに対して所定の角度で傾斜している。
【００４２】
図５（ｂ）に示すように、凸状部４８ａの回転軸方向の一方の外壁面５０ａは、一方の第一ローラ４０ａの凸状部４８ａが他方の第一ローラ４０ａの凹状部４２ａに入り込んだとき、他方の第一ローラ４０ａの凹状部４２ａの内壁面４４ａと対面するように外周面５４ａに対して垂直となっている。凸状部４８ａの回転軸方向の他方の外壁面５２ａは、一方の第一ローラ４０ａの凸状部４８ａが他方の第一ローラ４０ａの凹状部４２ａに入り込んだとき、他方の第一ローラ４０ａの凹状部４２ａの内壁面４６ａと対面するように傾斜している。
【００４３】
また、一対のローラ４０ａが金属製板材９０を挟んだ状態で他方の第一ローラ４０ａの凸状部４８ａが凹状部４２ａに入り込んだとき、当該凸状部４８ａの先端が凹状部４２ａの底部に接触しないようになっている。
【００４４】
このように形成された第一ローラ４０ａによれば、一方の第一ローラ４０ａの凸状部４８ａが他方の第一ローラ４０ａの凹状部４２ａに入り込み、一方の第一ローラ４０ａの凸状部４８ａが金属製板材９０の一部を他方の第一ローラ４０ａの凹状部４２ａに向かって押圧すると、凹状部４２ａの内壁面４４ａおよび凸状部４８ａの外壁面５０ａによって、金属製板材９０の一部が板厚方向にせん断される。そして、凹状部４２ａの内壁面４６ａおよび凸状部４８ａの外壁面５２ａによって、せん断された部位を含む金属製板材９０の一部が金属製板材９０に対して約４５°となるように曲げ起こされる。第一ローラ４０ａの凹状部４２ａおよび凸状部４８ａのそれぞれの内壁面４６ａおよび外壁面５２ａの傾斜角度は、金属製板材９０が曲げ起こされたときに約４５°となるような傾斜角度となっている。
【００４５】
図６（ａ）は、一方の第二ローラ４０ｂの凹状部４２ｂの断面を示し、図６（ｂ）は、一方の第二ローラ４０ｂの凸状部４８ｂの断面を示している。他方の第二ローラ４０ｂの凹状部４２ｂおよび凸状部４８ｂは、図６の一方の第二ローラ４０ｂの構造と同じであるため、ここでは詳細な説明は省略する。
【００４６】
図６（ａ）に示すように、凹状部４２ｂの回転軸方向の一方の内壁面４４ｂは、外周面５４ｂに対して所定の角度で傾斜している。凹状部４２ｂの回転軸方向の他方の内壁面４６ｂは、外周面５４ｂに対して内壁面４４ｂと異なる角度で傾斜している。内壁面４６ｂの傾斜角度は、内壁面４４ｂに比べ大きい。
【００４７】
図６（ｂ）に示すように、凸状部４８ｂの回転軸方向の一方の外壁面５０ｂは、一方の第二ローラ４０ｂの凸状部４８ｂが他方の第二ローラ４０ｂの凹状部４２ｂに入り込んだとき、他方の第二ローラ４０ｂの凹状部４２ｂの内壁面４４ａと対面するように傾斜している。凸状部４８ｂの回転軸方向の他方の外壁面５２ｂは、一方の第二ローラ４０ｂの凸状部４８ｂが他方の第二ローラ４０ｂの凹状部４２ｂに入り込んだとき、他方の第二ローラ４０ｂの凹状部４２ｂの内壁面４６ｂと対面するように傾斜している。
【００４８】
また、一対のローラ４０ｂが金属製板材９０を挟んだ状態で他方の第二ローラ４０ｂの凸状部４８ｂが凹状部４２ｂに入り込んだとき、当該凸状部４８ｂの先端が凹状部４２ｂの底部に接触しないようになっている。
【００４９】
このように形成された第二ローラ４０ｂによれば、一方の第二ローラ４０ｂの凸状部４８ｂが他方の第二ローラ４０ｂの凹状部４２ｂに入り込み、一方の第二ローラ４０ｂの凸状部４８ｂが金属製板材９０の一部を他方の第二ローラ４０ｂの凹状部４２ｂに向かって押圧すると、凹状部４２ｂの内壁面４６ｂおよび凸状部４８ｂの外壁面５２ｂによって、第一ローラ４０ａによって曲げ起こされた部位が金属製板材９０に対して約６０°となるように曲げ起こされる。そして、凹状部４２ｂの内壁面４４ｂおよび凸状部４８ｂの外壁面５０ｂによって、第一ローラ４０ａによって曲げ起こされた部位とは金属製板材９０の幅方向において反対側のせん断された部位を含む金属製板材９０の一部が金属製板材９０に対して約４５°に曲げ起こされる。
【００５０】
図７（ａ）は、一方の第三ローラ４０ｃの凹状部４２ｃの断面を示し、図７（ｂ）は、一方の第三ローラ４０ｃの凸状部４８ｃの断面を示している。他方の第二ローラ４０ｃの凹状部４２ｃおよび凸状部４８ｃは、図７の一方の第三ローラ４０ｃの構造と同じであるため、ここでは詳細な説明は省略する。
【００５１】
図７（ａ）に示すように、凹状部４２ｃの回転軸方向の一方の内壁面４４ｃは、外周面５４ｃに対して垂直となっている。凹状部４２ｃの回転軸方向の他方の内壁面４６ｃは、外周面５４ｃに対して垂直となっている。
【００５２】
図７（ｂ）に示すように、凸状部４８ｃの回転軸方向の一方の外壁面５０ｃは、一方の第三ローラ４０ｃの凸状部４８ｃが他方の第三ローラ４０ｃの凹状部４２ｃに入り込んだとき、他方の第三ローラ４０ｃの凹状部４２ｃの内壁面４４ｃと対面するように外周面５４ｃに対して垂直となっている。凸状部４８ｃの回転軸方向の他方の外壁面５２ｃは、一方の第三ローラ４０ｃの凸状部４８ｃが他方の第三ローラ４０ｃの凹状部４２ｃに入り込んだとき、他方の第三ローラ４０ｃの凹状部４２ｃの内壁面４６ｃと対面するように外周面５４ｃに対して垂直となっている。
【００５３】
また、一対のローラ４０ｃが金属製板材９０を挟んだ状態で他方の第三ローラ４０ｃの凸状部４８ｃが凹状部４２ｃに入り込んだとき、当該凸状部４８ｃの先端が凹状部４２ｃの底部に接触しないようになっている。
【００５４】
このように形成された第三ローラ４０ｃによれば、一方の第三ローラ４０ｃの凸状部４８ｃが他方の第三ローラ４０ｃの凹状部４２ｃに入り込み、一方の第三ローラ４０ｃの凸状部４８ｃが金属製板材９０の一部を他方の第三ローラ４０ｃの凹状部４２ｃに向かって押圧すると、凹状部４２ｃの内壁面４６ｃおよび凸状部４８ｃの外壁面５２ｃによって、第二ローラ４０ｂによって曲げ起こされた部位が金属製板材９０に対して約９０°となるように曲げ起こされる。そして、凹状部４２ｃの内壁面４４ｃおよび凸状部４８ｃの外壁面５０ｃによって、第二ローラ４０ｂによって曲げ起こされた部位が金属製板材９０に対して約９０°となるように曲げ起こされる。
【００５５】
コルゲートフィン成形部６０は、ルーバー成形部３０によって金属製板材９０にルーバー８８が成形された状態のものをコルゲートフィン８０として成形する。コルゲートフィン成形部６０は、一対のコルゲートフィン成形ローラ６２から構成される。当該成形ローラ６２は、成形ローラ６２間を通過する金属製板材９０を押圧し、波形状に折り曲げ、金属製板材９０を図２に示すようなコルゲートフィン８０として成形する。
【００５６】
裁断部７０は、コルゲートフィン成形部６０によって成形されたコルゲートフィン８０を用途に合わせて裁断する。
【００５７】
次に、ルーバー８８を成形する第一〜第三ローラ４０ａ〜ｃの製造方法について説明する。図４で説明したように、第一〜第三ローラ４０ａ〜ｃは基本的な構造は同じであるので、ここでは図４に示すローラの概略構成図と、図８〜図１１を用いて説明する。
【００５８】
ローラ４０は、「第一領域形成工程」、「凹状部形成工程」、「第二領域形成工程」、および「凸状部形成工程」の四つの工程を経て製造される。以下、各工程ごとに説明する。なお、図８〜図１１は、各工程が実施された後の状態を示している。図８〜図１１では、ローラ４０の一部分のみを示しているが、各工程はローラ４０の全周に亘って施されている。
【００５９】
（第一領域形成工程）
まず、ローラ４０の母材となる一つの円盤部材９２を用意する。円盤部材９２は焼入れされたＳＫＨ１１材からなっている。以下、単に回転周方向といった場合は、円盤部材９２またはローラ４０の回転周方向を指し、そして、単に回転軸方向といった場合は、円盤部材９２またはローラ４０の回転軸方向を指すものとする。
【００６０】
円盤部材９２の回転軸方向の厚さは、ローラ４０の回転軸方向の厚さよりも若干厚くなっている。この工程では、図８に示すように、円盤部材９２の外周面９３に、外周面９３から内側に窪む複数の窪み部９４を回転周方向に間隔をあけて形成する。本実施形態では、３０個の窪み部９４を円盤部材９２に形成する。これにより、各窪み部９４間に第一領域５６が形成される。なお、第一領域５６の回転周方向の長さは、凹状部４２の回転周方向の長さと一致するように形成される。また、窪み部９４の回転周方向に向い合う内壁面９８は、円盤部材９２の外周側に向かうほど互いの距離が長くなるテーパ面となっている。
【００６１】
具体的には、以下の手順によって第一領域５６が形成される。まず、ワイヤ放電加工により円盤部材９２の一部を大まかに取り除く。そして、窪み部９４間に形成される第一領域５６の回転周方向の長さを凹状部４２の回転周方向の長さとなるように、また内壁面９８（テーパ面）の開き角度が所定の角度となるように、光学式倣い研削によって内壁面９８を削る。また、この工程では、第一領域５６の表面を湿式の円筒研削によって削り、第一領域５６部分の外径を所定の寸法に仕上げている。
【００６２】
（凹状部形成工程）
第一領域形成工程が終了すると、第一領域５６に凹状部４２を形成する工程を実施する。この工程では、回転周方向に延びる溝を複数個、互いに回転軸方向に間隔をあけて形成することにより凹状部４２を第一領域５６に形成している。この工程では、２９個の凹状部４２が形成されるように溝が形成される。この第一領域５６に形成される溝の回転軸方向と平行な平面で切断した断面形状は、形成しようとする凹状部４２の形状によって異なる（図５（ａ），図６（ａ），図７（ａ）を参照）。また、凹状部４２の回転周方向両端部は、窪み部９４の内壁面９８に開口している。この工程では、回転する砥石を第一領域５６の径方向外方からあてることにより凹状部４２を形成している。そして、この工程では、光学式倣い研削によって凹状部４２の表面を所定の寸法に仕上げている。
【００６３】
具体的には、以下のようにして凹状部４２を形成する。まず、窪み部９４から回転周方向に沿って第一領域５６に光を当て、第一領域５６に光を当てることにより形成される凹状部４２の影を拡大し、拡大された影をスクリーンに投影する。そうすると、スクリーンには実際の凹状部４２の形状の数十倍の影が投影される。スクリーンには予め影の拡大率と同じ拡大率で作成した凹状部４２の原図が貼り付けられている。研削装置操作者は、その貼り付けられた原図のケガキ線に倣って、回転する砥石を操作し、凹状部４２を形成する。スクリーンに投影される凹状部４２の影が原図のケガキ線と一致するまで砥石を操作することにより、寸法精度の高い凹状部４２が得られる。このようにして研削された凹状部４２の仕上がり寸法誤差は±１μｍ程度となる。
【００６４】
（第二領域形成工程）
凹状部形成工程が終了すると、入れ子部材１１０を円盤部材９２に固定して、第二領域５８を形成する工程を実施する。この入れ子部材１１０は、角柱状の部材であり、窪み部９４を埋めるためのものであって、円盤部材９２の３０個の窪み部９４のそれぞれに固定される。窪み部９４に固定された入れ子部材１１０の外周面には凸状部４８を形成するための第二円弧面１１２が形成される。凸状部４８の形成については、後の凸状部形成工程において説明する。入れ子部材１１０の回転周方向両側の外壁面１１４は、円盤部材９２の外周側に向うにほど互いの距離が長くなるようなテーパ面となっている。入れ子部材１１０の径方向の寸法は、窪み部９４に固定された状態で、第二領域５８が、第一領域５６つまり凹状部４２よりも外周側に突き出るように設定されている。このように、入れ子部材１１０の第二領域５８が凹状部４２よりも外周側に突き出ているため、入れ子部材１１０の回転周方向両側には、凹状部４２から突き出た分だけの空間が形成されることとなる。
【００６５】
このような形状となっている入れ子部材１１０は、次のような手順で円盤部材９２に固定される。まず、窪み部９４のテーパ状の内壁面９８と入れ子部材１１０のテーパ状の外壁面１１４とを当接させて、入れ子部材１１０を窪み部９４に嵌める。入れ子部材１１０の外壁面１１４（テーパ面）の開き角度または径方向の寸法は、入れ子部材１１０が窪み部９４に嵌められたとき、窪み部９４の底部１００と、入れ子部材１１０との間に０．２ｍｍほどの隙間１０２が形成されるような傾斜角度または径方向の寸法となっている。その後、窪み部９４の底部１００と入れ子部材１１０とを溶接する。このようにして入れ子部材１１０は窪み部９４に固定されるのである。入れ子部材１１０と窪み部９４の底部１００との間に隙間１０２が形成されていると、両者９４，１１０を溶接する際、この隙間１０２に溶融金属が満遍なく流入して、凝固し得るため、強固に両者９４，１１０を固定させることができる。なお、本実施形態では、レーザ溶接により両者９４，１１０を固定している。
【００６６】
この工程では、予め所定の寸法に形成した入れ子部材１１０を単に窪み部９４に嵌めるのではなく、一つひとつの入れ子部材１１０を窪み部９４に合わせ、窪み部９４の底部１００と入れ子部材１１０との間に所定の隙間１０２が形成されるように、入れ子部材１１０の外壁面１１４または窪み部９４の内壁面９８を研削する、所謂現合加工を施す。そして、入れ子部材１１０が窪み部９４に固定された後、入れ子部材１１０の第二領域５８の表面を湿式の円筒研削によって削り、第二領域５８における外径を所定の寸法に仕上げる。
【００６７】
なお、入れ子部材１１０が窪み部９４に固定されることにより、第一領域５６に形成された凹状部４２の回転周方向両端部の開口部位が入れ子部材１１０により塞がれる。これにより、凹状部４２の回転周方向長さが決定される。本実施形態では、凹状部４２の回転周方向両端部が窪み部９４の内壁面９８に開口しているため、第一領域５６の回転周方向の長さが、そのまま凹状部４２の回転周方向の長さとなる。第一領域形成工程において、窪み部９４の内壁面９８を削り、第一領域５６の回転周方向長さを調整するのは、形成される凹状部４２の回転周方向の長さを調整するためである。
【００６８】
（凸状部形成工程）
第二領域形成工程が終了すると、第二領域５８に凸状部４８を形成する工程を実施する。この工程では、まず、各入れ子部材１１０の回転方向の両端に位置する角部１１６を削る。入れ子部材１１０における角部１１６が削り取られた部位は、凹状部４２の頂面と面一の関係となる。
【００６９】
次に、第二領域５８に凸状部４８を形成する。この工程では、回転周方向に延びる溝を複数個、互いに回転軸方向に間隔をあけて形成することにより凸状部４８を第二領域５８に形成している。この第二領域５８に形成される溝の回転軸方向と平行な平面で切断した断面形状は、形成しようとする凸状部４８の形状によって異なる（図５（ｂ），図６（ｂ），図７（ｂ）を参照）。また、凸状部４８の回転周方向両端部は、入れ子部材１１０の外壁面１１４の一部となる。凸状部４８の回転周方向両端部が外壁面１１４に開口しているため、第二領域５８の回転周方向の長さが、凸状部４８の回転周方向の長さとなる。よって、入れ子部材１１０の外壁面１１４を削ることにより、凸状部４８の回転方向の長さを調整することができる。
【００７０】
具体的には、以下のようにして凸状部４８を形成する。まず、第二領域５８の回転周方向外側に形成される空間から回転周方向に沿って第二領域５８に光を当て、第二領域５８に光を当てることにより形成される凸状部４８の影を拡大し、拡大された影をスクリーンに投影する。そうすると、スクリーンには実際の凸状部４８の形状の数十倍の影が投影される。スクリーンには予め影の拡大率と同じ拡大率で作成した凸状部４８の原図が貼り付けられている。研削装置操作者は、その貼り付けられた原図のケガキ線に倣って、回転する砥石を操作し、凸状部４８を形成する。スクリーンに投影される凸状部４８の影が原図のケガキ線と一致するまで砥石を操作することにより、寸法精度の高い凸状部４８が得られる。このようにして研削された凸状部４８の仕上がり寸法誤差は±１μｍ程度となる。
【００７１】
以上の四つの工程を経て、凹状部４８および凸状部４８を有するローラ４０が製造されているので、寸法精度の高い凹状部４２および凸状部４８を複数個形成することができる。以下、このことを単に、円盤部材の外周面に複数の凹状部と複数の凸状部とを形成する場合と比較することにより説明する。
【００７２】
単に、円盤部材の外周面に、複数の凹状部と凸状部とを形成しようとすると、特に凹状部は円盤部材の外周面から内側に凹む形状となっているため、凹状部形成予定の外周面に光学式倣い研削時に用いる光を回転周方向から当てることができない。これは、凹状部形成予定の回転周方向両側には、凸状部となる外壁面よりも外周側に突き出る部位が存在しているため、光を放射する光学部材を設置するスペースが確保できないからである。
【００７３】
このように、単に円盤部材の外周面に複数の凹状部と凸状部とを形成しようとすると、特に凹状部の寸法精度を高めることができない。比較的加工精度の高いといわれている放電加工は、寸法誤差は約１０μｍであり、光学式倣い研削の数μｍよりも加工精度は低い。これでは、要求寸法誤差が数μｍである場合に対処することができない。
【００７４】
これに対し、本実施形態では、図８および図９に示すように、単一の円盤部材９２の外周面９３に回転周方向に間隔をあけて窪み部９４を形成した後に、窪み部９４間に形成される第一領域５６に回転周方向に沿って延びる凹状部４２を形成するようにしている。このような手順で凹状部４２を形成することによれば、凹状部４２は、第一領域５６の回転周方向両側に窪み部９４が存在している状態で形成されることとなる。第一領域５６に凹状部４２を形成する際に第一領域５６の回転周方向両側に窪み部９４が存在していれば、これらの窪み部９４から回転周方向に沿って第一領域５６に光を当てながら研削をする光学式倣い研削を用いて第一領域５６に凹状部４２を形成することができる。このようにして凹状部４２は第一領域５６に形成されるため、凹状部４２の寸法精度が非常に高くなるのである。
【００７５】
また、本実施形態では、図１０および図１１に示すように、凹状部４２を形成した円盤部材９２の窪み部９４に、凹状部４２より外周側に突き出るように入れ子部材１１０を固定し、その入れ子部材１１０の外周面に第二領域５８を形成している。このように入れ子部材１１０は凹状部４２よりも外周側に突き出るように窪み部９４に固定されるので、第二領域５８の回転周方向両側、つまり第一領域５６の外周側には、入れ子部材１１０が突き出た分の空間が形成されることとなる。
【００７６】
そして、本実施形態では、入れ子部材１１０の回転周方向両側に空間が形成された状態で、入れ子部材１１０の第二領域５８に凸状部４８を形成している。第二領域５８に凸状部４８を形成する際に第二領域５８の回転周方向両側に空間が存在していれば、これらの空間から回転周方向に沿って第二領域５８に光を当てながら研削する光学式倣い研削を用いて第二領域５８に凸状部４８を形成することができる。このようにして凸状部４８は第二領域５８に形成されるため、凸状部４８の寸法精度が非常に高くなるのである。
【００７７】
ここで、凹状部および凸状部の寸法精度を高める方法としては、図１３に示すように、一つのローラ２００を複数のブレード２４０に分け、複数のブレード２４０を重ね合わせることにより凹状部２１０および凸状部２２０となるように、各ブレード２４０に段差部２５０と突起部２６０とを形成することが考えられる。このようにブレード２４０を形成することによれば、光学式倣い研削を用いて段差部２５０および突起部２６０を形成することができるので、凹状部２１０および凸状部２２０の寸法精度を高めることができる。
【００７８】
しかしながら、このような工法で製造されるローラ２００では、本実施形態の製造方法よりも工数が多くなり生産効率が低い。以下このことを説明する。
【００７９】
図１３に示す例では、凹状部２１０および凸状部２２０の中央部で分断されるようになっている。段差部２５０は、ブレード２４０の板厚方向の側面を削ることにより形成される。そして、突起部２６０は、ブレード２４０の外周面の中央部を内側に向って削ることにより形成される。凹状部２１０および凸状部２２０のそれぞれは、隣り合うブレード２４０に形成された段差部２５０同士、および突起部２６０同士が組み合わされることによりなる。このような形態のブレード２４０では、特に一つの凹状部２１０を形成するのに、凹状部２１０の数よりも多くの数の工数が必要となる。
【００８０】
これに対し、本実施形態では、上述したようにローラ４０を複数のブレードに分割して凹状部４２および凸状部４８を形成してはおらず、回転軸方向に沿って複数並ぶように第一領域５６に凹状部４２を形成し、回転軸方向に沿って複数並ぶように第二領域５８に凸状部４８を形成している。このため、凹状部４２および凸状部４８を形成する工数としては、凹状部４２および凸状部４８の数分の工数だけで良い。よって、ローラ４０の生産効率を高めることができる。ローラ４０の生産効率を高めることができれば、ローラ４０の製造コストを低くすることが可能となる。
【００８１】
また、本実施形態のローラ４０の生産効率が高められるという効果は、凹状部４２および凸状部４８が回転周方向に並んでいなくても効果を発揮する。ローラを複数のブレードに分割すると、いずれかの凹状部または凸状部がその中央部で分断されるはずであり、分断された凹状部または凸状部を形成する工数が増大するはずであるからである。
【００８２】
また、本実施形態の第二領域形成工程では、窪み部９４の底部１００と入れ子部材１１０との間に所定の隙間１０２が形成されるように、入れ子部材１１０を窪み部９４に嵌めてから、レーザ溶接によって隙間１０２部分を溶接して、入れ子部材１１０を窪み部９４に固定している。
【００８３】
このように隙間１０２が形成された状態で溶接することにより、窪み部９４または入れ子部材１１０の溶融金属がこの隙間１０２に満遍なく流入して、凝固するため、入れ子部材１１０を窪み部９４に強固に固定させることができる。
【００８４】
また、本実施形態では、凹状部４２の回転方向両端部は、窪み部９４の内壁面９８に開口しており、凸状部４８の回転方向両端部は、入れ子部材１１０の外壁面１１４の一部となっている。このため、凹状部４２の回転周方向の長さの調整を、窪み部９４の内壁面９８を削って、第一領域５６の回転周方向の長さを調整することにより行うことができる。また、凸状部４８の回転周方向の長さの調整を、入れ子部材１１０の外壁面１１４を削って、第二領域５８の回転周方向の長さを調整することにより行うことができる。
【００８５】
また、特定の第一領域５６および第二領域５８のそれぞれに形成されている複数の凹状部４２および凸状部４８の回転周方向の長さを、窪み部９４の内壁面９８および入れ子部材１１０の外壁面１１４を削るという一つの作業で揃えることができる。
【００８６】
また、本実施形態では、窪み部９４に入れ子部材１１０を嵌めるとき、窪み部９４の内壁面９８（テーパ面）の開き角度または入れ子部材１１０の外壁面１１４（テーパ面）の開き角度の少なくともいずれかを調整している。このように窪み部９４および入れ子部材１１０のいずれかのテーパ面の開き角度を調整すると、入れ子部材１１０の窪み部９４に対する径方向の位置が変化する。これは、テーパ面の開き角度が変化すると、窪み部９４の内壁面９８に対する入れ子部材１１０の外壁面１１４の当接位置が変化するからである。
【００８７】
窪み部９４の内壁面９８（テーパ面）または入れ子部材１１０の外壁面１１４（テーパ面）の開き角度を調整することによれば、入れ子部材１１０を窪み部９４に嵌めたとき、入れ子部材１１０と窪み部９４の底部１００との間に隙間１０２が確実に形成されるようにできる。
【００８８】
（その他の実施形態）
以上、本発明の複数の実施形態について説明した。本発明は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。
【００８９】
例えば、窪み部９４の内壁面９８を削る時期は、凹状部形成工程において、凹状部４２を第一領域５６に形成した後であっても良い。また、これと同様に、入れ子部材１１０の外壁面１１４を削る時期は、凸状部形成工程において、凸状部４８を第二領域５８に形成した後であっても良い。
【符号の説明】
【００９０】
１０ コルゲートフィン成形装置、２０ 材料供給部、３０ ルーバー成形部、４０ ローラ、４０ａ 第一ルーバー成形ローラ（第一ローラ）、４０ｂ 第二ルーバー成形ローラ（第二ローラ）、４０ｃ 第三ルーバー成形ローラ（第三ローラ）、４２ 凹状部、４８ 凸状部、５４ 外周面、５６ 第一領域、５８ 第二領域、６０ コルゲートフィン成形部、６２ コルゲートフィン成形ローラ、７０ 裁断部、８０ コルゲートフィン、８２ 山部、８４ 谷部、８６ 傾斜面、８８ ルーバー、９０ 金属製板材、９２ 円盤部材、９３ 外周面、９４ 窪み部、９８ 内壁面、１００ 底部、１０２ 隙間、１１０ 入れ子部材、１１４ 外壁面、１１６ 角部、２００ ローラ、２１０ 凹状部、２２０ 凸状部、２４０ ブレード、２５０ 段差部、２６０ 突起部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形用ローラの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器用に用いられるコルゲートフィンは、熱交換器のチューブ間に介在されるものであり、全体として波形状を呈するように長手方向に連続する山部および谷部と、この山部と谷部との間に等しい角度で傾斜するように切り起こされた複数個のルーバーとから構成されている。このようなコルゲートフィンは、一対のローラによる成形加工によって製造される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ローラは、回転軸の径方向外方の円周上に等間隔に設けられた頂部および底部と、この頂部および底部とを連絡するように形成された傾斜面と、この傾斜面上に回転軸方向に複数個並んで配列された切り刃と、を備えて形成されている。
【０００４】
一対のローラの間に金属製の板材が挟まれた状態で、それぞれのローラが互いに逆回りに回転することにより、それぞれのローラにおける頂部と底部とが噛み合って、コルゲートフィンが成形される。コルゲートフィンのルーバーは、一対のローラの頂部と底部とが噛み合い、互いの傾斜面が金属製の板材を挟み込むときに、切り刃によって切り起こされて成形される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２２９６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
熱交換器はあらゆる用途に使用され、大きさも様々である。特に、小さい熱交換器ではコルゲートフィンも小さいものが使用されることとなる。このため、コルゲートフィンの山部と谷部との傾斜面に切り起こされてなるルーバーも小さくなる。
【０００７】
上述したように特許文献１のローラによるコルゲートフィンの成形方法では、山部および谷部を成形すると同時に、複数個のルーバーまで成形している。このようなルーバーの成形方法では、要求される微細なルーバーを成形するのは不向きであり、別途、ルーバー成形用のローラを開発する必要があった。
【０００８】
そこで、発明者は、図１２に示すようなローラ２００を作成した。このローラ２００は、外周面から凹む凹状部２１０が回転軸方向に複数並ぶ第一領域と、外周面から突き出る凸状部２２０が回転軸方向に複数並ぶ第二領域とを有している。そして、それら第一領域および第二領域は、回転周方向に交互に並んで設けられている。一対のローラ２００は、一対のローラ２００の間に金属製板材を挟んで、一方のローラの凸状部２２０が他方のローラの凹状部２１０に入り込むように互いに逆回りに回転する。そうすると、一方のローラの凸状部２２０が金属製板材の少なくとも一部を他方のローラに向かって押圧することとなり、他方のローラ側に曲げ起こされてなるルーバーが金属製板材に成形される。
【０００９】
これら一対のローラ２００のそれぞれは、図１３に示すような複数の薄板円盤状のブレード２４０から構成されている。それぞれのブレード２４０には、各ブレード２４０を積層することにより、凹状部２１０となる段差部２５０と、凸状部２２０となる突起部２６０とが回転周方向に交互に設けられるとともに、かつそれぞれの段差部２５０および突起部２６０とが回転周方向に並んで設けられている。
【００１０】
図１３に示すように、段差部２５０は、ブレード２４０の回転軸方向の側面から凹むように形成されている。一方、突起部２６０はブレード２４０の外周面突き出るように形成されている。これら段差部２５０および突起部２６０が形成されたブレード２４０を板厚方向に重ね合わせることにより、各ブレード２４０の段差部２５０同士が合わさって凹状部２１０が形成され、各ブレード２４０の突起部２６０同士が合わさって凸状部２２０が形成される。これら段差部２５０および突起部２６０は、光学式倣い研削により形成されており、凹状部２１０および凸状部２２０の寸法精度が確保されている。
【００１１】
ここで、光学式倣い研削について説明する。光学式倣い研削は、光を被加工物の加工領域に当てることにより得られる被加工物の加工領域の拡大された投影画像上に被加工物の仕上がり形状を拡大して描いた原図を貼り付け、貼り付けられた原図のケガキ線に倣って、砥石などを移動させて被加工物の加工領域を加工する加工方法である。この加工方法は、通常の切削・研削加工や放電加工に比べ、非常に加工精度の高い。したがって、光学式倣い研削によって部品を製造することにより、寸法精度の高い部品を製造することができる。
【００１２】
しかしながら、前述したように複数のブレード２４０を積層することによりローラ２００では、特に隣り合うブレード２４０のそれぞれに形成した段差部２５０をつき合わせることにより一つの凹状部２１０を形成している。このようにして凹状部２１０を複数のブレード２４０から形成するものでは、一つの凹状部２１０を形成するのに、二箇所の加工が必要となる。このため、ローラ２００の生産効率が悪化してしまう。
【００１３】
そこで、発明者は、複数枚のブレードを積層させて一つのローラにするのではなく、単体の円盤部材の外周面に直接、複数の凸状部および凹状部を形成すれば加工回数が増大し、生産効率が悪化するという問題は回避することができると考えた。しかしながら、単体の円盤部材からローラを製造すれば、生産効率の悪化を回避することはできるものの、特に凹状部の寸法精度が低下するという別の問題が発生してしまう。特に、凹状部が形成される第一領域の回転周方向両側には凸状部が形成される第二領域が設けられており、しかも凸状部は外周面より突き出るような形状となっているため、第一領域へ回転周方向から光を当てるための光学部材を設置するスペースがなく、光学式倣い研削により凹状部が形成できない。比較的加工精度が良いと言われている放電加工（寸法誤差約１０μｍ）でも、光学式倣い研削に比べ加工精度は低い。これでは、要求寸法誤差が数μｍである場合に対処することができなくなる。
【００１４】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、寸法精度の高い成形用ローラの生産効率を高めることができる成形用ローラの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１記載の発明は、外周面から凹む凹状部が回転軸方向に沿って複数並ぶ第一領域と、前記外周面から突き出る凸状部が回転軸方向に沿って複数並ぶ第二領域とが回転周方向に交互に設けられている成形用ローラの製造方法であって、
前記ローラの母材となる円盤部材の外周面から内側に窪む窪み部を回転周方向に沿って複数並ぶように形成することにより、隣り合う前記窪み部間に前記第一領域を形成する第一領域形成工程と、
前記第一領域形成工程の後に、前記窪み部から回転周方向に沿って前記第一領域に光を当てながら研削をする光学式倣い研削により、回転軸方向に沿って複数並ぶ前記凹状部を前記第一領域に形成する凹状部形成工程と、
前記窪み部を埋めるための入れ子部材を前記凹状部より外周側に突き出るように前記窪み部に固定することにより、前記入れ子部材の外周面に前記第二領域を形成する第二領域形成工程と、
前記第二領域形成工程の後に、前記第一領域の外周側から回転周方向に沿って前記第二領域に光を当てながら研削をする前記光学式倣い研削により、回転軸方向に沿って複数並ぶ前記凸状部を前記第二領域に形成する凸状部形成工程と、を含むことを特徴としている。
【００１６】
請求項１記載の製造方法によれば、円盤部材の外周面に回転周方向に沿って複数並ぶように円盤部材の外周面に窪み部を形成することにより、隣り合う窪み部間に第一領域を形成し、その後に、凹状部を第一領域に形成するようにしているので、凹状部は、第一領域の回転周方向両側に窪み部が存在した状態で形成されることとなる。第一領域に凹状部を形成する際に第一領域の回転周方向両側に窪み部が存在していれば、これらの窪み部から回転周方向に沿って第一領域に光を当てながら研削をする光学式倣い研削を用いて第一領域に凹状部を形成することができる。このようにして凹状部は第一領域に形成されるため、凹状部の寸法精度が非常に高くなる。
【００１７】
また、請求項１記載の製造方法によれば、凹状部から外側に突き出るように入れ子部材を、凹状部形成工程を経た後の窪み部に固定することにより、入れ子部材の外周面に第二領域を形成している。このように、入れ子部材は凹状部よりも外周側に突き出るように窪み部に固定されるので、第二領域の回転周方向両側、つまり第一領域の外周側には、入れ子部材が突き出た分の空間が形成されることとなる。そして、請求項１記載の製造方法では、入れ子部材の回転周方向両側に空間が形成された状態で、入れ子部材の第二領域に凸状部を形成している。第二領域に凸状部を形成する際に第二領域の回転周方向両側に空間が存在していれば、これらの空間（第一領域の外周側）から回転周方向に沿って第二領域に光を当てながら研削する光学式倣い研削を用いて第二領域に凸状部を形成することができる。このようにして凸状部は第二領域に形成されるため、凸状部の寸法精度が非常に高くなる。
【００１８】
さらに、凹状部は回転軸方向に沿って複数並ぶように第一領域に形成され、凸状部は回転軸方向に沿って複数並ぶように第二領域に形成されている。このため、凹状部および凸状部を形成する工数としては、凹状部および凸状部を形成する数分の工数だけで良い。このため、ローラを製造するための工数の増加を抑制させることができるので、ローラの生産効率を高めることができる。
【００１９】
以上説明したように、請求項１記載の製造方法によれば、寸法精度の高い成形用ローラの生産効率を高めることができるのである。
【００２０】
上記請求項１記載の発明は、請求項２に記載されているように、第一領域の凹状部と第二領域の凸状部とが回転周方向において並んで設けられているローラを製造する場合に特に有効である。ローラを複数枚のブレードを重ね合わせて形成する場合、図１３に示すように凹状部と凸状部の中央部分で分割すると、凸状部は分割されたブレードの外周面に一つの溝を形成するだけで良い。しかし、凹状部は二つのブレードに亘って形成されることとなるため、一つの凹状部を形成するのに、隣り合うブレードのそれぞれに段差部を形成しなければならなくなり、凹状部形成のための工数が非常に多くなる。一方、請求項１記載の製造方法によれば、請求項２に記載されているように凹状部および凸状部を回転周方向に並んで形成する場合であっても、凹状部形成のための工数は凹状部の数分だけでよいので、ローラの生産効率を高めることができる。
【００２１】
請求項３記載の発明は、前記第二領域形成工程では、前記窪み部の底部に対して隙間が形成されるように前記入れ子部材を前記窪み部に嵌め、その後、前記入れ子部材と前記窪み部の前記底部とを溶接することにより前記入れ子部材を前記窪み部に固定することを特徴としている。
【００２２】
請求項３記載の製造方法では、入れ子部材と窪み部の底部との間に隙間が形成されるように入れ子部材を窪み部に嵌めてから、入れ子部材と窪み部の底部とを溶接によって固定するようにしている。このように入れ子部材と窪み部の底部との間に隙間が形成された状態で、両者を溶接すると、窪み部または入れ子部材の溶融金属がこの隙間に満遍なく流入して、凝固し得るため、窪み部に入れ子部材を強固に固定させることができる。
【００２３】
第一領域に形成される凹状部の回転周方向の両端部が窪み部の回転周方向で向い合う内壁面に開口している場合では、その後に窪み部に固定される入れ子部材により、凹状部の回転方向両端部の開口部分は塞がれる。これにより、凹状部の回転周方向の長さが決定されることとなる。つまり、第一領域の回転周方向の長さが凹状部の回転周方向の長さとなる。
【００２４】
また、第二領域に形成される凸状部の回転周方向の両端部が入れ子部材の回転周方向の外壁面の一部となっている場合では、第二領域の回転周方向の長さが凸状部の回転周方向の長さとなる。
【００２５】
請求項４記載の製造方法では、凹状部はその両端部が窪み部の内壁面に開口するように形成されており、請求項５記載の製造方法では、凸状部はその両端部が入れ子部材の外壁面の一部となるように形成されているので、窪み部の内壁面、または入れ子部材の外壁面を削るだけで、凹状部の回転周方向の長さ、または凸状部の回転周方向の長さを調整することができる。また、窪み部の内壁面、または入れ子部材の外壁面を削るという一つの作業で、それぞれの領域に形成される複数の凹状部、または複数の凸状部の回転周方向の長さを調整することができる。
【００２６】
なお、請求項４において窪み部の内壁面を削る時期は、第一領域形成工程であっても良いし、凹状部形成工程において、凹状部を第一領域に形成した後であっても良い。また、請求項５において入れ子部材の外壁面を削る時期は、第二領域形成工程であっても良いし、凸状部形成工程において、凸状部を第二領域に形成した後であっても良い。
【００２７】
窪み部の回転周方向で向い合う内壁面を外周側に向うほど互いの距離が長くなるようなテーパ面とし、窪み部の各内壁面に対向する入れ子部材の外壁面を外周側に向うほど互いの距離が長くなるようなテーパ面とすると、これらのテーパ面の開き角度によっては、入れ子部材の窪み部に対する径方向の位置が変化する。これは、テーパ面の開き角度が変化すると、窪み部のテーパ面に対する入れ子部材のテーパ面の当接位置が変化するからである。
【００２８】
請求項６記載の製造方法は、上記のことを利用したものであって、窪み部のテーパ面の開き角度、および入れ子部材のテーパ面の開き角度のいずれかを調整して、窪み部に入れ子部材を嵌めるようにすれば、入れ子部材と窪み部の底部との間に確実に隙間を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の製造方法によって製造されたルーバー成形ローラを適用したコルゲートフィン成形装置の概略構成を示す構成図である。
【図２】図１のコルゲートフィン成形装置によって成形されるコルゲートフィンを示す斜視図である。
【図３】ルーバーが形成されている部位を山部の稜線方向に平行な平面で切断した断面を示す断面図である。
【図４】ローラの基本的な構造を模式的に示した模式図である。
【図５】第一ローラの断面を示した断面図であり、（ａ）は、第一ローラの凹状部の断面を示し、（ｂ）は、第一ローラの凸状部の断面を示している。
【図６】第二ローラの断面を示した断面図であり、（ａ）は、第二ローラの凹状部の断面を示し、（ｂ）は、第二ローラの凸状部の断面を示している。
【図７】第三ローラの断面を示した断面図であり、（ａ）は、第三ローラの凹状部の断面を示し、（ｂ）は、第三ローラの凸状部の断面を示している。
【図８】第一領域形成工程を経た後のローラの状態を示す図である。
【図９】凹状部形成工程を経た後のローラの状態を示す図である。
【図１０】第二領域形成工程を経た後のローラの状態を示す図である。
【図１１】凸状部形成工程を経た後のローラの状態を示す図である。
【図１２】従来技術によるルーバー成形ローラの構造を模式的に示した模式図である。
【図１３】図１２のルーバー成形ローラを分解した分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明をさらに具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００３１】
図１には、本発明の製造方法によって製造された微細形状成形用ローラとしての第一〜第三ルーバー成形ローラ４０ａ〜ｃを適用したコルゲートフィン成形装置１０の概略が示されている。図２には、コルゲートフィン成形装置１０によって成形されるコルゲートフィン８０が示されている。図２に示すように、コルゲートフィン８０は、熱交換器（図示せず）のチューブ間に介在されるものであり、全体として波形状を呈するように長手方向に連続する山部８２および谷部８４と、この山部８２と谷部８４との間の傾斜面８６に等しい角度で傾斜するように曲げ起こされた複数個のルーバー８８とから構成されている。
【００３２】
図２に示すように、傾斜面８６の一部が曲げ起こされてなるルーバー８８は、板状を呈しており、谷部８４から山部８２に向かって延び、かつ山部８２の稜線方向に間隔をあけて傾斜面８６に設けられている。図３は、ルーバー８８が形成されている部位を山部８２の稜線方向に平行な平面で切断した断面を示している。図３に示すように、ルーバー８８は、金属製板材９０の傾斜面８６となる部分より一方の方向に向って曲げ起こされている。ルーバー８８の傾斜面８６からの高さは約０．２ｍｍとなっている。なお、本実施形態の成形装置１０によって成形されるコルゲートフィン８０は、板厚５μｍ〜２０μｍの金属製板材９０から構成されている。金属製板材９０としては、アルミニウムや銅を含んだものが用いられる。
【００３３】
（コルゲートフィン成形装置）
コルゲートフィン成形装置１０は、材料供給部２０、ルーバー成形部３０、コルゲートフィン成形部６０、裁断部７０などからなっている。
【００３４】
材料供給部２０は、コルゲートフィン８０の材料である金属製板材９０をコイル状に巻いたコイル材２２およびコイル材２２の金属製板材９０を巻き戻して直線状の条材とするアンコイラー２４を有しており、アンコイラー２４によって巻き戻した金属製板材９０をルーバー成形部３０に供給する。
【００３５】
ルーバー成形部３０は、金属製板材９０の送り方向（ルーバー成形部３０からコルゲートフィン成形部６０に向かう方向）と交差する方向（図１の奥行き方向、金属製板材９０の幅方向）に互いに間隔をあけて配列されるように、当該送り方向に沿った板状を呈するルーバー８８を成形する。ルーバー成形部３０は、三つの対となる第一〜第三ルーバー成形ローラ４０ａ〜ｃ（以下、単にローラという）から構成され、これら三つのローラ４０ａ〜ｃがルーバー８８となる部位を少しずつ曲げ起こして、最終的に図２，３に示すような金属製板材９０に対して略垂直となるようなルーバー８８を金属製板材９０に成形する。このルーバー成形部３０では、三つの段階を経て図２，３に示すようなルーバー８８を成形している。
【００３６】
ここで、第一〜第三ローラ４０ａ〜ｃの基本的な構造について説明する。各ローラ４０ａ〜ｃの基本的な構造はどれも同じである。図４は、第一〜第三ローラ４０ａ〜ｃの基本的な構造を模式的に示したものである。ローラ４０は、図１および図４に示すように、複数の凹状部４２および複数の凸状部４８を外周面５４に有している。凹状部４２は、外周面５４から凹んでおり回転周方向に延びている、凸状部４８は、外周面５４から突き出ており回転周方向に延びている。また、ローラ４０は、凹状部４２が回転軸方向に沿って複数並んでいる第一領域５６、および凸状部４８が回転軸方向に沿って複数並んでいる第二領域５８をそれぞれ複数有している。そして、これら第一領域５６および第二領域５８は、間隔をあけて交互に回転周方向に並んで設けられている。
【００３７】
ローラ４０は、二つを一組として使用される。一対のローラ４０は、一方のローラ４０の凹状部４２が他方のローラ４０の凸状部４８に入り込むように互いに逆回りに回転するように配置される。一対のローラ４０が互いに逆回りに回転することにより、ローラ４０間に金属製板材９０が送り込まれる。金属製板材９０が一対のローラ４０間に送り込まれることにより、一方のローラ４０の凹状部４２に向って他方のローラ４０の凸状部４８が金属製板材９０の一部を押圧し、金属製板材９０の一部が曲げ起こされルーバー８８が成形される。
【００３８】
凹状部４２および凸状部４８のローラ４０の回転軸方向に平行な平面で切断した断面形状は、各ローラ４０ａ〜ｃの機能によってそれぞれ異なる。凹状部４２の一方の回転軸方向の外壁面４４および他方の回転軸方向の外壁面４６、ならびに凸状部４８の一方の回転軸方向の内壁面５０および他方の回転軸方向の内壁面５２のローラ４０の径方向側面に対する傾斜角度を第一〜第三ローラ４０ａ〜ｃごとに異ならせることにより、金属製板材９０の一部をせん断したり、ルーバー８８の曲がり角度を調整したりすることができる。
【００３９】
図５〜図７は、各ローラ４０ａ〜ｃにおける凹状部４２ａ〜ｃおよび凸状部４８ａ〜ｃの第一〜第三ローラ４０ａ〜ｃの回転軸方向に平行な平面で切断した断面を示している。図５〜図７において、図示する凹状部４２および凸状部４８に添えられている符号ａ〜ｃは、第一〜第三ローラ４０ａ〜ｃごとの凹状部および凸状部を示している。
【００４０】
図５（ａ）は、一方の第一ローラ４０ａの凹状部４２ａの断面を示し、図５（ｂ）は、一方の第一ローラ４０ａの凸状部４８ａの断面を示している。他方の第一ローラ４０ａの凹状部４２ａおよび凸状部４８ａは、図５の一方の第一ローラ４０ａの構造と同じであるため、ここでは詳細な説明は省略する。
【００４１】
図５（ａ）に示すように、凹状部４２ａの回転軸方向の一方の内壁面４４ａは、外周面５４ａに対して垂直となっている。凹状部４２ａの回転軸方向の他方の内壁面４６ａは、外周面５４ａに対して所定の角度で傾斜している。
【００４２】
図５（ｂ）に示すように、凸状部４８ａの回転軸方向の一方の外壁面５０ａは、一方の第一ローラ４０ａの凸状部４８ａが他方の第一ローラ４０ａの凹状部４２ａに入り込んだとき、他方の第一ローラ４０ａの凹状部４２ａの内壁面４４ａと対面するように外周面５４ａに対して垂直となっている。凸状部４８ａの回転軸方向の他方の外壁面５２ａは、一方の第一ローラ４０ａの凸状部４８ａが他方の第一ローラ４０ａの凹状部４２ａに入り込んだとき、他方の第一ローラ４０ａの凹状部４２ａの内壁面４６ａと対面するように傾斜している。
【００４３】
また、一対のローラ４０ａが金属製板材９０を挟んだ状態で他方の第一ローラ４０ａの凸状部４８ａが凹状部４２ａに入り込んだとき、当該凸状部４８ａの先端が凹状部４２ａの底部に接触しないようになっている。
【００４４】
このように形成された第一ローラ４０ａによれば、一方の第一ローラ４０ａの凸状部４８ａが他方の第一ローラ４０ａの凹状部４２ａに入り込み、一方の第一ローラ４０ａの凸状部４８ａが金属製板材９０の一部を他方の第一ローラ４０ａの凹状部４２ａに向かって押圧すると、凹状部４２ａの内壁面４４ａおよび凸状部４８ａの外壁面５０ａによって、金属製板材９０の一部が板厚方向にせん断される。そして、凹状部４２ａの内壁面４６ａおよび凸状部４８ａの外壁面５２ａによって、せん断された部位を含む金属製板材９０の一部が金属製板材９０に対して約４５°となるように曲げ起こされる。第一ローラ４０ａの凹状部４２ａおよび凸状部４８ａのそれぞれの内壁面４６ａおよび外壁面５２ａの傾斜角度は、金属製板材９０が曲げ起こされたときに約４５°となるような傾斜角度となっている。
【００４５】
図６（ａ）は、一方の第二ローラ４０ｂの凹状部４２ｂの断面を示し、図６（ｂ）は、一方の第二ローラ４０ｂの凸状部４８ｂの断面を示している。他方の第二ローラ４０ｂの凹状部４２ｂおよび凸状部４８ｂは、図６の一方の第二ローラ４０ｂの構造と同じであるため、ここでは詳細な説明は省略する。
【００４６】
図６（ａ）に示すように、凹状部４２ｂの回転軸方向の一方の内壁面４４ｂは、外周面５４ｂに対して所定の角度で傾斜している。凹状部４２ｂの回転軸方向の他方の内壁面４６ｂは、外周面５４ｂに対して内壁面４４ｂと異なる角度で傾斜している。内壁面４６ｂの傾斜角度は、内壁面４４ｂに比べ大きい。
【００４７】
図６（ｂ）に示すように、凸状部４８ｂの回転軸方向の一方の外壁面５０ｂは、一方の第二ローラ４０ｂの凸状部４８ｂが他方の第二ローラ４０ｂの凹状部４２ｂに入り込んだとき、他方の第二ローラ４０ｂの凹状部４２ｂの内壁面４４ａと対面するように傾斜している。凸状部４８ｂの回転軸方向の他方の外壁面５２ｂは、一方の第二ローラ４０ｂの凸状部４８ｂが他方の第二ローラ４０ｂの凹状部４２ｂに入り込んだとき、他方の第二ローラ４０ｂの凹状部４２ｂの内壁面４６ｂと対面するように傾斜している。
【００４８】
また、一対のローラ４０ｂが金属製板材９０を挟んだ状態で他方の第二ローラ４０ｂの凸状部４８ｂが凹状部４２ｂに入り込んだとき、当該凸状部４８ｂの先端が凹状部４２ｂの底部に接触しないようになっている。
【００４９】
このように形成された第二ローラ４０ｂによれば、一方の第二ローラ４０ｂの凸状部４８ｂが他方の第二ローラ４０ｂの凹状部４２ｂに入り込み、一方の第二ローラ４０ｂの凸状部４８ｂが金属製板材９０の一部を他方の第二ローラ４０ｂの凹状部４２ｂに向かって押圧すると、凹状部４２ｂの内壁面４６ｂおよび凸状部４８ｂの外壁面５２ｂによって、第一ローラ４０ａによって曲げ起こされた部位が金属製板材９０に対して約６０°となるように曲げ起こされる。そして、凹状部４２ｂの内壁面４４ｂおよび凸状部４８ｂの外壁面５０ｂによって、第一ローラ４０ａによって曲げ起こされた部位とは金属製板材９０の幅方向において反対側のせん断された部位を含む金属製板材９０の一部が金属製板材９０に対して約４５°に曲げ起こされる。
【００５０】
図７（ａ）は、一方の第三ローラ４０ｃの凹状部４２ｃの断面を示し、図７（ｂ）は、一方の第三ローラ４０ｃの凸状部４８ｃの断面を示している。他方の第二ローラ４０ｃの凹状部４２ｃおよび凸状部４８ｃは、図７の一方の第三ローラ４０ｃの構造と同じであるため、ここでは詳細な説明は省略する。
【００５１】
図７（ａ）に示すように、凹状部４２ｃの回転軸方向の一方の内壁面４４ｃは、外周面５４ｃに対して垂直となっている。凹状部４２ｃの回転軸方向の他方の内壁面４６ｃは、外周面５４ｃに対して垂直となっている。
【００５２】
図７（ｂ）に示すように、凸状部４８ｃの回転軸方向の一方の外壁面５０ｃは、一方の第三ローラ４０ｃの凸状部４８ｃが他方の第三ローラ４０ｃの凹状部４２ｃに入り込んだとき、他方の第三ローラ４０ｃの凹状部４２ｃの内壁面４４ｃと対面するように外周面５４ｃに対して垂直となっている。凸状部４８ｃの回転軸方向の他方の外壁面５２ｃは、一方の第三ローラ４０ｃの凸状部４８ｃが他方の第三ローラ４０ｃの凹状部４２ｃに入り込んだとき、他方の第三ローラ４０ｃの凹状部４２ｃの内壁面４６ｃと対面するように外周面５４ｃに対して垂直となっている。
【００５３】
また、一対のローラ４０ｃが金属製板材９０を挟んだ状態で他方の第三ローラ４０ｃの凸状部４８ｃが凹状部４２ｃに入り込んだとき、当該凸状部４８ｃの先端が凹状部４２ｃの底部に接触しないようになっている。
【００５４】
このように形成された第三ローラ４０ｃによれば、一方の第三ローラ４０ｃの凸状部４８ｃが他方の第三ローラ４０ｃの凹状部４２ｃに入り込み、一方の第三ローラ４０ｃの凸状部４８ｃが金属製板材９０の一部を他方の第三ローラ４０ｃの凹状部４２ｃに向かって押圧すると、凹状部４２ｃの内壁面４６ｃおよび凸状部４８ｃの外壁面５２ｃによって、第二ローラ４０ｂによって曲げ起こされた部位が金属製板材９０に対して約９０°となるように曲げ起こされる。そして、凹状部４２ｃの内壁面４４ｃおよび凸状部４８ｃの外壁面５０ｃによって、第二ローラ４０ｂによって曲げ起こされた部位が金属製板材９０に対して約９０°となるように曲げ起こされる。
【００５５】
コルゲートフィン成形部６０は、ルーバー成形部３０によって金属製板材９０にルーバー８８が成形された状態のものをコルゲートフィン８０として成形する。コルゲートフィン成形部６０は、一対のコルゲートフィン成形ローラ６２から構成される。当該成形ローラ６２は、成形ローラ６２間を通過する金属製板材９０を押圧し、波形状に折り曲げ、金属製板材９０を図２に示すようなコルゲートフィン８０として成形する。
【００５６】
裁断部７０は、コルゲートフィン成形部６０によって成形されたコルゲートフィン８０を用途に合わせて裁断する。
【００５７】
次に、ルーバー８８を成形する第一〜第三ローラ４０ａ〜ｃの製造方法について説明する。図４で説明したように、第一〜第三ローラ４０ａ〜ｃは基本的な構造は同じであるので、ここでは図４に示すローラの概略構成図と、図８〜図１１を用いて説明する。
【００５８】
ローラ４０は、「第一領域形成工程」、「凹状部形成工程」、「第二領域形成工程」、および「凸状部形成工程」の四つの工程を経て製造される。以下、各工程ごとに説明する。なお、図８〜図１１は、各工程が実施された後の状態を示している。図８〜図１１では、ローラ４０の一部分のみを示しているが、各工程はローラ４０の全周に亘って施されている。
【００５９】
（第一領域形成工程）
まず、ローラ４０の母材となる一つの円盤部材９２を用意する。円盤部材９２は焼入れされたＳＫＨ１１材からなっている。以下、単に回転周方向といった場合は、円盤部材９２またはローラ４０の回転周方向を指し、そして、単に回転軸方向といった場合は、円盤部材９２またはローラ４０の回転軸方向を指すものとする。
【００６０】
円盤部材９２の回転軸方向の厚さは、ローラ４０の回転軸方向の厚さよりも若干厚くなっている。この工程では、図８に示すように、円盤部材９２の外周面９３に、外周面９３から内側に窪む複数の窪み部９４を回転周方向に間隔をあけて形成する。本実施形態では、３０個の窪み部９４を円盤部材９２に形成する。これにより、各窪み部９４間に第一領域５６が形成される。なお、第一領域５６の回転周方向の長さは、凹状部４２の回転周方向の長さと一致するように形成される。また、窪み部９４の回転周方向に向い合う内壁面９８は、円盤部材９２の外周側に向かうほど互いの距離が長くなるテーパ面となっている。
【００６１】
具体的には、以下の手順によって第一領域５６が形成される。まず、ワイヤ放電加工により円盤部材９２の一部を大まかに取り除く。そして、窪み部９４間に形成される第一領域５６の回転周方向の長さを凹状部４２の回転周方向の長さとなるように、また内壁面９８（テーパ面）の開き角度が所定の角度となるように、光学式倣い研削によって内壁面９８を削る。また、この工程では、第一領域５６の表面を湿式の円筒研削によって削り、第一領域５６部分の外径を所定の寸法に仕上げている。
【００６２】
（凹状部形成工程）
第一領域形成工程が終了すると、第一領域５６に凹状部４２を形成する工程を実施する。この工程では、回転周方向に延びる溝を複数個、互いに回転軸方向に間隔をあけて形成することにより凹状部４２を第一領域５６に形成している。この工程では、２９個の凹状部４２が形成されるように溝が形成される。この第一領域５６に形成される溝の回転軸方向と平行な平面で切断した断面形状は、形成しようとする凹状部４２の形状によって異なる（図５（ａ），図６（ａ），図７（ａ）を参照）。また、凹状部４２の回転周方向両端部は、窪み部９４の内壁面９８に開口している。この工程では、回転する砥石を第一領域５６の径方向外方からあてることにより凹状部４２を形成している。そして、この工程では、光学式倣い研削によって凹状部４２の表面を所定の寸法に仕上げている。
【００６３】
具体的には、以下のようにして凹状部４２を形成する。まず、窪み部９４から回転周方向に沿って第一領域５６に光を当て、第一領域５６に光を当てることにより形成される凹状部４２の影を拡大し、拡大された影をスクリーンに投影する。そうすると、スクリーンには実際の凹状部４２の形状の数十倍の影が投影される。スクリーンには予め影の拡大率と同じ拡大率で作成した凹状部４２の原図が貼り付けられている。研削装置操作者は、その貼り付けられた原図のケガキ線に倣って、回転する砥石を操作し、凹状部４２を形成する。スクリーンに投影される凹状部４２の影が原図のケガキ線と一致するまで砥石を操作することにより、寸法精度の高い凹状部４２が得られる。このようにして研削された凹状部４２の仕上がり寸法誤差は±１μｍ程度となる。
【００６４】
（第二領域形成工程）
凹状部形成工程が終了すると、入れ子部材１１０を円盤部材９２に固定して、第二領域５８を形成する工程を実施する。この入れ子部材１１０は、角柱状の部材であり、窪み部９４を埋めるためのものであって、円盤部材９２の３０個の窪み部９４のそれぞれに固定される。窪み部９４に固定された入れ子部材１１０の外周面には凸状部４８を形成するための第二円弧面１１２が形成される。凸状部４８の形成については、後の凸状部形成工程において説明する。入れ子部材１１０の回転周方向両側の外壁面１１４は、円盤部材９２の外周側に向うにほど互いの距離が長くなるようなテーパ面となっている。入れ子部材１１０の径方向の寸法は、窪み部９４に固定された状態で、第二領域５８が、第一領域５６つまり凹状部４２よりも外周側に突き出るように設定されている。このように、入れ子部材１１０の第二領域５８が凹状部４２よりも外周側に突き出ているため、入れ子部材１１０の回転周方向両側には、凹状部４２から突き出た分だけの空間が形成されることとなる。
【００６５】
このような形状となっている入れ子部材１１０は、次のような手順で円盤部材９２に固定される。まず、窪み部９４のテーパ状の内壁面９８と入れ子部材１１０のテーパ状の外壁面１１４とを当接させて、入れ子部材１１０を窪み部９４に嵌める。入れ子部材１１０の外壁面１１４（テーパ面）の開き角度または径方向の寸法は、入れ子部材１１０が窪み部９４に嵌められたとき、窪み部９４の底部１００と、入れ子部材１１０との間に０．２ｍｍほどの隙間１０２が形成されるような傾斜角度または径方向の寸法となっている。その後、窪み部９４の底部１００と入れ子部材１１０とを溶接する。このようにして入れ子部材１１０は窪み部９４に固定されるのである。入れ子部材１１０と窪み部９４の底部１００との間に隙間１０２が形成されていると、両者９４，１１０を溶接する際、この隙間１０２に溶融金属が満遍なく流入して、凝固し得るため、強固に両者９４，１１０を固定させることができる。なお、本実施形態では、レーザ溶接により両者９４，１１０を固定している。
【００６６】
この工程では、予め所定の寸法に形成した入れ子部材１１０を単に窪み部９４に嵌めるのではなく、一つひとつの入れ子部材１１０を窪み部９４に合わせ、窪み部９４の底部１００と入れ子部材１１０との間に所定の隙間１０２が形成されるように、入れ子部材１１０の外壁面１１４または窪み部９４の内壁面９８を研削する、所謂現合加工を施す。そして、入れ子部材１１０が窪み部９４に固定された後、入れ子部材１１０の第二領域５８の表面を湿式の円筒研削によって削り、第二領域５８における外径を所定の寸法に仕上げる。
【００６７】
なお、入れ子部材１１０が窪み部９４に固定されることにより、第一領域５６に形成された凹状部４２の回転周方向両端部の開口部位が入れ子部材１１０により塞がれる。これにより、凹状部４２の回転周方向長さが決定される。本実施形態では、凹状部４２の回転周方向両端部が窪み部９４の内壁面９８に開口しているため、第一領域５６の回転周方向の長さが、そのまま凹状部４２の回転周方向の長さとなる。第一領域形成工程において、窪み部９４の内壁面９８を削り、第一領域５６の回転周方向長さを調整するのは、形成される凹状部４２の回転周方向の長さを調整するためである。
【００６８】
（凸状部形成工程）
第二領域形成工程が終了すると、第二領域５８に凸状部４８を形成する工程を実施する。この工程では、まず、各入れ子部材１１０の回転方向の両端に位置する角部１１６を削る。入れ子部材１１０における角部１１６が削り取られた部位は、凹状部４２の頂面と面一の関係となる。
【００６９】
次に、第二領域５８に凸状部４８を形成する。この工程では、回転周方向に延びる溝を複数個、互いに回転軸方向に間隔をあけて形成することにより凸状部４８を第二領域５８に形成している。この第二領域５８に形成される溝の回転軸方向と平行な平面で切断した断面形状は、形成しようとする凸状部４８の形状によって異なる（図５（ｂ），図６（ｂ），図７（ｂ）を参照）。また、凸状部４８の回転周方向両端部は、入れ子部材１１０の外壁面１１４の一部となる。凸状部４８の回転周方向両端部が外壁面１１４に開口しているため、第二領域５８の回転周方向の長さが、凸状部４８の回転周方向の長さとなる。よって、入れ子部材１１０の外壁面１１４を削ることにより、凸状部４８の回転方向の長さを調整することができる。
【００７０】
具体的には、以下のようにして凸状部４８を形成する。まず、第二領域５８の回転周方向外側に形成される空間から回転周方向に沿って第二領域５８に光を当て、第二領域５８に光を当てることにより形成される凸状部４８の影を拡大し、拡大された影をスクリーンに投影する。そうすると、スクリーンには実際の凸状部４８の形状の数十倍の影が投影される。スクリーンには予め影の拡大率と同じ拡大率で作成した凸状部４８の原図が貼り付けられている。研削装置操作者は、その貼り付けられた原図のケガキ線に倣って、回転する砥石を操作し、凸状部４８を形成する。スクリーンに投影される凸状部４８の影が原図のケガキ線と一致するまで砥石を操作することにより、寸法精度の高い凸状部４８が得られる。このようにして研削された凸状部４８の仕上がり寸法誤差は±１μｍ程度となる。
【００７１】
以上の四つの工程を経て、凹状部４８および凸状部４８を有するローラ４０が製造されているので、寸法精度の高い凹状部４２および凸状部４８を複数個形成することができる。以下、このことを単に、円盤部材の外周面に複数の凹状部と複数の凸状部とを形成する場合と比較することにより説明する。
【００７２】
単に、円盤部材の外周面に、複数の凹状部と凸状部とを形成しようとすると、特に凹状部は円盤部材の外周面から内側に凹む形状となっているため、凹状部形成予定の外周面に光学式倣い研削時に用いる光を回転周方向から当てることができない。これは、凹状部形成予定の回転周方向両側には、凸状部となる外壁面よりも外周側に突き出る部位が存在しているため、光を放射する光学部材を設置するスペースが確保できないからである。
【００７３】
このように、単に円盤部材の外周面に複数の凹状部と凸状部とを形成しようとすると、特に凹状部の寸法精度を高めることができない。比較的加工精度の高いといわれている放電加工は、寸法誤差は約１０μｍであり、光学式倣い研削の数μｍよりも加工精度は低い。これでは、要求寸法誤差が数μｍである場合に対処することができない。
【００７４】
これに対し、本実施形態では、図８および図９に示すように、単一の円盤部材９２の外周面９３に回転周方向に間隔をあけて窪み部９４を形成した後に、窪み部９４間に形成される第一領域５６に回転周方向に沿って延びる凹状部４２を形成するようにしている。このような手順で凹状部４２を形成することによれば、凹状部４２は、第一領域５６の回転周方向両側に窪み部９４が存在している状態で形成されることとなる。第一領域５６に凹状部４２を形成する際に第一領域５６の回転周方向両側に窪み部９４が存在していれば、これらの窪み部９４から回転周方向に沿って第一領域５６に光を当てながら研削をする光学式倣い研削を用いて第一領域５６に凹状部４２を形成することができる。このようにして凹状部４２は第一領域５６に形成されるため、凹状部４２の寸法精度が非常に高くなるのである。
【００７５】
また、本実施形態では、図１０および図１１に示すように、凹状部４２を形成した円盤部材９２の窪み部９４に、凹状部４２より外周側に突き出るように入れ子部材１１０を固定し、その入れ子部材１１０の外周面に第二領域５８を形成している。このように入れ子部材１１０は凹状部４２よりも外周側に突き出るように窪み部９４に固定されるので、第二領域５８の回転周方向両側、つまり第一領域５６の外周側には、入れ子部材１１０が突き出た分の空間が形成されることとなる。
【００７６】
そして、本実施形態では、入れ子部材１１０の回転周方向両側に空間が形成された状態で、入れ子部材１１０の第二領域５８に凸状部４８を形成している。第二領域５８に凸状部４８を形成する際に第二領域５８の回転周方向両側に空間が存在していれば、これらの空間から回転周方向に沿って第二領域５８に光を当てながら研削する光学式倣い研削を用いて第二領域５８に凸状部４８を形成することができる。このようにして凸状部４８は第二領域５８に形成されるため、凸状部４８の寸法精度が非常に高くなるのである。
【００７７】
ここで、凹状部および凸状部の寸法精度を高める方法としては、図１３に示すように、一つのローラ２００を複数のブレード２４０に分け、複数のブレード２４０を重ね合わせることにより凹状部２１０および凸状部２２０となるように、各ブレード２４０に段差部２５０と突起部２６０とを形成することが考えられる。このようにブレード２４０を形成することによれば、光学式倣い研削を用いて段差部２５０および突起部２６０を形成することができるので、凹状部２１０および凸状部２２０の寸法精度を高めることができる。
【００７８】
しかしながら、このような工法で製造されるローラ２００では、本実施形態の製造方法よりも工数が多くなり生産効率が低い。以下このことを説明する。
【００７９】
図１３に示す例では、凹状部２１０および凸状部２２０の中央部で分断されるようになっている。段差部２５０は、ブレード２４０の板厚方向の側面を削ることにより形成される。そして、突起部２６０は、ブレード２４０の外周面の中央部を内側に向って削ることにより形成される。凹状部２１０および凸状部２２０のそれぞれは、隣り合うブレード２４０に形成された段差部２５０同士、および突起部２６０同士が組み合わされることによりなる。このような形態のブレード２４０では、特に一つの凹状部２１０を形成するのに、凹状部２１０の数よりも多くの数の工数が必要となる。
【００８０】
これに対し、本実施形態では、上述したようにローラ４０を複数のブレードに分割して凹状部４２および凸状部４８を形成してはおらず、回転軸方向に沿って複数並ぶように第一領域５６に凹状部４２を形成し、回転軸方向に沿って複数並ぶように第二領域５８に凸状部４８を形成している。このため、凹状部４２および凸状部４８を形成する工数としては、凹状部４２および凸状部４８の数分の工数だけで良い。よって、ローラ４０の生産効率を高めることができる。ローラ４０の生産効率を高めることができれば、ローラ４０の製造コストを低くすることが可能となる。
【００８１】
また、本実施形態のローラ４０の生産効率が高められるという効果は、凹状部４２および凸状部４８が回転周方向に並んでいなくても効果を発揮する。ローラを複数のブレードに分割すると、いずれかの凹状部または凸状部がその中央部で分断されるはずであり、分断された凹状部または凸状部を形成する工数が増大するはずであるからである。
【００８２】
また、本実施形態の第二領域形成工程では、窪み部９４の底部１００と入れ子部材１１０との間に所定の隙間１０２が形成されるように、入れ子部材１１０を窪み部９４に嵌めてから、レーザ溶接によって隙間１０２部分を溶接して、入れ子部材１１０を窪み部９４に固定している。
【００８３】
このように隙間１０２が形成された状態で溶接することにより、窪み部９４または入れ子部材１１０の溶融金属がこの隙間１０２に満遍なく流入して、凝固するため、入れ子部材１１０を窪み部９４に強固に固定させることができる。
【００８４】
また、本実施形態では、凹状部４２の回転方向両端部は、窪み部９４の内壁面９８に開口しており、凸状部４８の回転方向両端部は、入れ子部材１１０の外壁面１１４の一部となっている。このため、凹状部４２の回転周方向の長さの調整を、窪み部９４の内壁面９８を削って、第一領域５６の回転周方向の長さを調整することにより行うことができる。また、凸状部４８の回転周方向の長さの調整を、入れ子部材１１０の外壁面１１４を削って、第二領域５８の回転周方向の長さを調整することにより行うことができる。
【００８５】
また、特定の第一領域５６および第二領域５８のそれぞれに形成されている複数の凹状部４２および凸状部４８の回転周方向の長さを、窪み部９４の内壁面９８および入れ子部材１１０の外壁面１１４を削るという一つの作業で揃えることができる。
【００８６】
また、本実施形態では、窪み部９４に入れ子部材１１０を嵌めるとき、窪み部９４の内壁面９８（テーパ面）の開き角度または入れ子部材１１０の外壁面１１４（テーパ面）の開き角度の少なくともいずれかを調整している。このように窪み部９４および入れ子部材１１０のいずれかのテーパ面の開き角度を調整すると、入れ子部材１１０の窪み部９４に対する径方向の位置が変化する。これは、テーパ面の開き角度が変化すると、窪み部９４の内壁面９８に対する入れ子部材１１０の外壁面１１４の当接位置が変化するからである。
【００８７】
窪み部９４の内壁面９８（テーパ面）または入れ子部材１１０の外壁面１１４（テーパ面）の開き角度を調整することによれば、入れ子部材１１０を窪み部９４に嵌めたとき、入れ子部材１１０と窪み部９４の底部１００との間に隙間１０２が確実に形成されるようにできる。
【００８８】
（その他の実施形態）
以上、本発明の複数の実施形態について説明した。本発明は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。
【００８９】
例えば、窪み部９４の内壁面９８を削る時期は、凹状部形成工程において、凹状部４２を第一領域５６に形成した後であっても良い。また、これと同様に、入れ子部材１１０の外壁面１１４を削る時期は、凸状部形成工程において、凸状部４８を第二領域５８に形成した後であっても良い。
【符号の説明】
【００９０】
１０ コルゲートフィン成形装置、２０ 材料供給部、３０ ルーバー成形部、４０ ローラ、４０ａ 第一ルーバー成形ローラ（第一ローラ）、４０ｂ 第二ルーバー成形ローラ（第二ローラ）、４０ｃ 第三ルーバー成形ローラ（第三ローラ）、４２ 凹状部、４８ 凸状部、５４ 外周面、５６ 第一領域、５８ 第二領域、６０ コルゲートフィン成形部、６２ コルゲートフィン成形ローラ、７０ 裁断部、８０ コルゲートフィン、８２ 山部、８４ 谷部、８６ 傾斜面、８８ ルーバー、９０ 金属製板材、９２ 円盤部材、９３ 外周面、９４ 窪み部、９８ 内壁面、１００ 底部、１０２ 隙間、１１０ 入れ子部材、１１４ 外壁面、１１６ 角部、２００ ローラ、２１０ 凹状部、２２０ 凸状部、２４０ ブレード、２５０ 段差部、２６０ 突起部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面から凹む凹状部が回転軸方向に沿って複数並ぶ第一領域と、前記外周面から突き出る凸状部が回転軸方向に沿って複数並ぶ第二領域とが回転周方向に交互に設けられている成形用ローラの製造方法であって、
前記ローラの母材となる円盤部材の外周面から内側に窪む窪み部を回転周方向に沿って複数並ぶように形成することにより、隣り合う前記窪み部間に前記第一領域を形成する第一領域形成工程と、
前記第一領域形成工程の後に、前記窪み部から回転周方向に沿って前記第一領域に光を当てながら研削をする光学式倣い研削により、回転軸方向に沿って複数並ぶ前記凹状部を前記第一領域に形成する凹状部形成工程と、
前記窪み部を埋めるための入れ子部材を前記凹状部より外周側に突き出るように前記窪み部に固定することにより、前記入れ子部材の外周面に前記第二領域を形成する第二領域形成工程と、
前記第二領域形成工程の後に、前記第一領域の外周側から回転周方向に沿って前記第二領域に光を当てながら研削をする前記光学式倣い研削により、回転軸方向に沿って複数並ぶ前記凸状部を前記第二領域に形成する凸状部形成工程と、を含むことを特徴とする成形用ローラの製造方法。
【請求項２】
前記凸状部形成工程では、前記第一領域の前記凹状部と前記第二領域の前記凸状部とを、回転周方向において並んで形成することを特徴とする請求項１に記載の成形用ローラの製造方法。
【請求項３】
前記第二領域形成工程では、前記窪み部の底部に対して隙間が形成されるように前記入れ子部材を前記窪み部に嵌め、その後、前記入れ子部材と前記窪み部の前記底部とを溶接することにより前記入れ子部材を前記窪み部に固定することを特徴とする請求項１または２に記載の成形用ローラの製造方法。
【請求項４】
前記第一領域に形成される前記凹状部の回転周方向の両端部は前記窪み部の回転周方向で向い合う内壁面に開口しており、
前記凹状部の回転周方向長さは、前記第一領域形成工程において、前記窪み部の前記内壁面を削って前記第一領域の回転周方向長さを調整することにより行うか、前記凹状部形成工程において、前記凹状部を前記第一領域に形成した後に前記窪み部の前記内壁面を削って前記第一領域の回転周方向長さを調整することにより行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の成形用ローラの製造方法。
【請求項５】
前記第二領域に形成される前記凸状部の回転周方向の両端部は前記入れ子部材の前記回転周方向の外壁面の一部となっており、
前記凸状部の回転周方向長さは、前記第二領域形成工程において、前記第二領域の回転周方向長さを前記入れ子部材の前記外壁面を削って前記第二領域の回転周方向長さを調整することにより行うか、前記凸状部形成工程において、前記凸状部を前記第二領域に形成した後に前記入れ子部材の前記外壁面を削って前記第二領域の回転周方向長さを調整することにより行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の成形用ローラの製造方法。
【請求項６】
前記窪み部の回転周方向で向い合う内壁面を外周側に向うほど互いの距離が長くなるようなテーパ面とし、
前記窪み部の前記各内壁面のそれぞれに対面する前記入れ子部材の外壁面を外周側に向うほど互いの距離が長くなるようなテーパ面とし、
前記第二領域形成工程では、前記窪み部の前記テーパ面の開き角度、および前記入れ子部材の前記テーパ面の開き角度の少なくともいずれかを調整して、前記窪み部に前記入れ子部材を嵌めることを特徴とする請求項３に記載の成形用ローラの製造方法。
【請求項１】
外周面から凹む凹状部が回転軸方向に沿って複数並ぶ第一領域と、前記外周面から突き出る凸状部が回転軸方向に沿って複数並ぶ第二領域とが回転周方向に交互に設けられている成形用ローラの製造方法であって、
前記ローラの母材となる円盤部材の外周面から内側に窪む窪み部を回転周方向に沿って複数並ぶように形成することにより、隣り合う前記窪み部間に前記第一領域を形成する第一領域形成工程と、
前記第一領域形成工程の後に、前記窪み部から回転周方向に沿って前記第一領域に光を当てながら研削をする光学式倣い研削により、回転軸方向に沿って複数並ぶ前記凹状部を前記第一領域に形成する凹状部形成工程と、
前記窪み部を埋めるための入れ子部材を前記凹状部より外周側に突き出るように前記窪み部に固定することにより、前記入れ子部材の外周面に前記第二領域を形成する第二領域形成工程と、
前記第二領域形成工程の後に、前記第一領域の外周側から回転周方向に沿って前記第二領域に光を当てながら研削をする前記光学式倣い研削により、回転軸方向に沿って複数並ぶ前記凸状部を前記第二領域に形成する凸状部形成工程と、を含むことを特徴とする成形用ローラの製造方法。
【請求項２】
前記凸状部形成工程では、前記第一領域の前記凹状部と前記第二領域の前記凸状部とを、回転周方向において並んで形成することを特徴とする請求項１に記載の成形用ローラの製造方法。
【請求項３】
前記第二領域形成工程では、前記窪み部の底部に対して隙間が形成されるように前記入れ子部材を前記窪み部に嵌め、その後、前記入れ子部材と前記窪み部の前記底部とを溶接することにより前記入れ子部材を前記窪み部に固定することを特徴とする請求項１または２に記載の成形用ローラの製造方法。
【請求項４】
前記第一領域に形成される前記凹状部の回転周方向の両端部は前記窪み部の回転周方向で向い合う内壁面に開口しており、
前記凹状部の回転周方向長さは、前記第一領域形成工程において、前記窪み部の前記内壁面を削って前記第一領域の回転周方向長さを調整することにより行うか、前記凹状部形成工程において、前記凹状部を前記第一領域に形成した後に前記窪み部の前記内壁面を削って前記第一領域の回転周方向長さを調整することにより行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の成形用ローラの製造方法。
【請求項５】
前記第二領域に形成される前記凸状部の回転周方向の両端部は前記入れ子部材の前記回転周方向の外壁面の一部となっており、
前記凸状部の回転周方向長さは、前記第二領域形成工程において、前記第二領域の回転周方向長さを前記入れ子部材の前記外壁面を削って前記第二領域の回転周方向長さを調整することにより行うか、前記凸状部形成工程において、前記凸状部を前記第二領域に形成した後に前記入れ子部材の前記外壁面を削って前記第二領域の回転周方向長さを調整することにより行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の成形用ローラの製造方法。
【請求項６】
前記窪み部の回転周方向で向い合う内壁面を外周側に向うほど互いの距離が長くなるようなテーパ面とし、
前記窪み部の前記各内壁面のそれぞれに対面する前記入れ子部材の外壁面を外周側に向うほど互いの距離が長くなるようなテーパ面とし、
前記第二領域形成工程では、前記窪み部の前記テーパ面の開き角度、および前記入れ子部材の前記テーパ面の開き角度の少なくともいずれかを調整して、前記窪み部に前記入れ子部材を嵌めることを特徴とする請求項３に記載の成形用ローラの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−５７７３５（Ｐ２０１２−５７７３５Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０２１９２（Ｐ２０１０−２０２１９２）
【出願日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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