特許 7697353 シュート構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-06-16

(45)【発行日】2025-06-24

(54)【発明の名称】シュート構造

(51)【国際特許分類】

   B21K 27/00 20060101AFI20250617BHJP

【ＦＩ】

B21K27/00 B

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2021190211

(22)【出願日】2021-11-24

(65)【公開番号】P2023077076

(43)【公開日】2023-06-05

【審査請求日】2024-03-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】速水 広一

【審査官】煤孫 祐樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－１０７８３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－３２０２３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６０－０３０１１７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開平０４－１３４２３７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】韓国登録特許第１０－２０３１８９０（ＫＲ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｋ ２７／００

Ｂ６５Ｇ １１／００－１１／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ビレットを搬送するシュートと、
前記シュートから排出された前記ビレットを受けるエンドブロックと、を備え、
前記エンドブロックは、前記ビレットに接する側のエンドブロック主面において、下方側にテーパが設けられており、
前記テーパのテーパ面は、前記ビレットの端面と直交して前記ビレットの中心を通るビレット軸と、前記エンドブロック主面のうち前記テーパ面以外の部分と、が垂直となるように接触した状態において、前記ビレットと前記エンドブロックとの間に隙間が生じるように、前記テーパ面以外の部分に対して傾斜するように設けられており、
前記テーパは、前記ビレットの端面と前記テーパ面とのなす角が所定の角度となるように設けられている
シュート構造。

【請求項2】

前記所定の角度は、前記ビレット軸と前記エンドブロック主面との垂直度以上の角度である
請求項１に記載のシュート構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、シュート構造に関する。

【背景技術】

【0002】

鍛造品の製造において、所定の長さに切断されたビレットを用いることが知られている。ビレットは、圧延工程において製造された丸棒を切断機で所定の長さで切断することにより得ることができる。切断されたビレットは、コンベヤやシュートを用いて自動で搬送することができる。

【0003】

関連する技術として、特許文献１には、切断機から切断されたビレットを、パスラインが高いヒータに連続して搬送するビレット供給装置が開示されている。この供給装置では、長尺鋼材が切断機で切断されてビレットとなり、ビレット受けとシュートを経てチェーンコンベヤに送り込まれる。ビレットは、電磁誘導型リニヤモータの推力に助けられて上方に搬送されて、チェーンコンベヤのシュートから排出される。排出されたビレットは、ビレット搬送装置で所定の速度に制御されてヒータに送られて、ヒータとその電源装置とで所定の温度に加熱されて排出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平０８－０９９７２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１が開示するビレット供給装置では、ビレットが排出されて落下するときの衝撃反発によって、ビレットが起き上がる方向に力が発生する。そのため、排出されたビレットの姿勢が安定しない。

【0006】

本開示は、このような問題点を解決するためになされたものであり、シュートから排出されるビレットの姿勢を安定させることが可能なシュート構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示にかかるシュート構造は、
ビレットを搬送するシュートと、
前記シュートから排出された前記ビレットを受けるエンドブロックと、を備え、
前記エンドブロックは、前記ビレットに接する側の面において、下方側にテーパが設けられている。

【発明の効果】

【0008】

本開示により、シュートから排出されるビレットの姿勢を安定させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態にかかるシュート構造の斜視図である。

【図2】実施形態にかかるシュート構造の断面図である。

【図3】関連する技術にかかるシュート構造の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下では、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面において、同一又は対応する要素には同一の符号が付されている。説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略される。

【0011】

まず、図１を用いて、本実施形態にかかるシュート構造１００を説明する。図１は、本実施形態にかかるシュート構造１００の斜視図である。なお、説明のため、図１においては後述するテーパＴの図示を省略している。また、図１は、関連する技術にかかるシュート構造１０１の斜視図と同様である。シュート構造１０１については後述する。

【0012】

シュート構造１００は、シュート１０と、シュート１０の下方に設けられるエンドブロック３０と、を備えている。シュート構造１００は、例えば、鍛造プレス設備においてビレット２０を搬送する搬送装置の一部に設けられる。シュート構造１００は、例えばチェーンコンベヤなどにより上方に搬送されたビレット２０を受け取り、受け取ったビレット２０を、シュート１０を用いて下方へと搬送するものである。

【0013】

シュート構造１００は、水平面に対し傾斜するように設けられている。水平面は、例えば、鍛造プレス設備が設置される工場などの床面と平行な面である。シュート１０、エンドブロック３０、及び取付台４０は、水平面に対し所定の角度（例えば４０°）に傾斜して設けられている。

【0014】

図１に示す右手系ｘｙｚ座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものであり、図面間で共通である。図１において、ｚ軸方向はビレット２０のビレット軸２２と平行な方向を示している。ビレット軸２２については後述する。

【0015】

ｘｙ平面は、エンドブロック３０におけるシュート１０側の端面であるエンドブロック主面３１と平行な面である。ここでは、エンドブロック３０が図１に示すような直方体形状であるものとする。ｘ軸方向はエンドブロック３０の短手方向を示しており、ｙ軸方向はエンドブロック３０の長手方向を示している。

【0016】

ビレット２０は、圧延工程において製造された棒状の材料を、図示しない切断機において所定の長さで切断することにより得ることができる。ビレット２０は、例えば円柱形状や角柱形状に形成されている。本実施形態では、円柱形状のビレット２０を用いて説明を行う。

【0017】

ビレット２０は、ｚ軸正方向側から負方向側へとシュート１０内を移動する。図１では、ビレット２０が移動する方向を実線矢印で示している。ビレット２０は、ビレット軸２２を搬送方向として、シュート１０により搬送される。ビレット軸２２は、ビレット２０の端面と直交し、ビレット中心２５を通る直線である。ビレット中心２５は、ビレット２０の中心点である。ビレット中心２５は、ビレット２０の重心位置と一致し得る。

【0018】

ビレット２０は、前の工程から搬送されてシュート１０内に進入すると、ｚ軸負方向に向かい、自重によりシュート１０内を滑降する。ビレット２０は、シュート１０の終端から排出された後、シュート１０の下方に設けられたエンドブロック３０により受け止められる。ビレット２０は、エンドブロック３０からさらに搬送されて、次の工程へと移動する。

【0019】

ビレット２０がシュート１０から排出され、エンドブロック主面３１とビレット２０の下方側端面とが接しているとする。この状態において、ビレット２０の端面はエンドブロック主面３１と平行である。また、この状態において、ビレット軸２２は、エンドブロック主面３１と直交している。本実施形態では、ビレット軸２２とエンドブロック主面３１との垂直度は、所定の値となるように管理されているものとする。垂直度は、例えば０．５°以下である。

【0020】

シュート１０は、その内部にビレット２０を通過させることにより、ビレット２０を上方から下方に搬送する中空の部材である。シュート１０は、例えば、図示しないチェーンコンベヤと、図１に示すエンドブロック３０とを繋ぐように設けられる。シュート１０は、チェーンコンベヤ側の一端において、チェーンコンベヤにより搬送されたビレット２０を受け、ビレット２０をシュート１０内に進入させる。シュート１０は、シュート１０内をビレット２０の自重によって滑降させ、他端側からビレット２０を排出する。

【0021】

エンドブロック３０は、シュート１０から排出されたビレット２０を受ける。エンドブロック３０は、例えば、直方体形状を有する金属部材などであってよい。これに限らず、エンドブロック３０には、シュート１０から排出されるビレット２０を受けることが可能な種々の部材が用いられてよい。エンドブロック３０は、ボルトなどの固定部材によって取付台４０に固定されている。エンドブロック３０には、図示しない搬送装置が接続されてよい。ビレット２０は、当該搬送装置によって、エンドブロック３０から次の工程へと搬送される。

【0022】

ここで、図３を用いて、本開示が解決しようとする課題について説明する。
図３は、関連する技術におけるシュート構造１０１の断面図である。シュート構造１０１の斜視図は、図１に示すシュート構造１００の斜視図と同様である。図３は、図１に示すシュート構造１０１をｙ軸正方向に向かって見た図である。

【0023】

シュート１０は、水平面Ｈに対し所定の角度θ１で傾斜するように設けられている。水平面Ｈは、上述したように工場などの床面と平行な面である。所定の角度θ１は、例えば４０°である。ビレット２０は、シュート内壁１１に接しながら、シュート１０内を滑るようにして移動する。

【0024】

ビレット２０がシュート１０から落下すると、ビレット２０の端面はエンドブロック主面３１と接触する。以下では、ビレット２０の端面におけるエンドブロック主面３１との接触位置を接触部２８と称して説明する。接触部２８は、ビレット２０の落下状態に応じて変動し得る。例えば、ビレット軸２２とエンドブロック主面３１とが垂直となるようにビレット２０が落下した場合、接触部２８は、ビレット軸２２とエンドブロック主面３１との交点Ｐを含む領域となる。

【0025】

一方、ビレット軸２２がエンドブロック主面３１に対して傾斜した状態でビレット２０が落下した場合、接触部２８は、交点Ｐから離れた位置となり得る。例えば、図３に示すように、接触部２８はビレット中心２５より下方の位置となり得る。ここで、「ビレット中心２５より下方」とは、接触部２８が交点Ｐよりも下方となることを示している。このような場合、図３では、交点Ｐからｘ軸負方向側に示す実線部分に接触部２８が含まれる。

【0026】

このように、ビレット中心２５より下方でビレット２０とエンドブロック主面３１とが接触すると、ビレット２０には、図中の破線矢印で示すように、落下の衝撃により反発する力Ｆ１が生じる。この場合、ビレット２０には、図中の白抜き矢印に示すように、起き上がる力Ｆ２が働く。力Ｆ２は、床面とは反対側（ｘ軸正方向側）の方向に向かう力である。ビレット２０に起き上がる力Ｆ２が働くと、ビレット２０の姿勢が安定しない。そのため、エンドブロック３０に落下した後のビレット２０の搬送に影響を及ぼすおそれがある。

【0027】

シュート１０を用いたビレット２０の搬送においては、上述したような問題が一定の確率において発生する。本開示は、このような課題を解決することを目的としている。

【0028】

続いて、図２を用いて、本実施形態にかかるシュート構造１００について説明する。図２は、本実施形態にかかるシュート構造１００の断面図である。図２は、図１に示すシュート構造１００をｙ軸正方向に向かって見た図である。シュート１０、ビレット２０、及び取付台４０の構成は、図３を用いて説明したシュート構造１０１と同様であるので、重複する内容については適宜説明を省略する。

【0029】

図２に示すように、シュート構造１００において、エンドブロック３０は、ビレット２０に接する側のエンドブロック主面３１において下方側にテーパＴを有している。テーパＴは、エンドブロック主面３１が下方に向かって傾斜するように形成された状態を示している。

【0030】

テーパＴは、接触部２８がビレット中心２５より上方となるように設けられる。ここで、「ビレット中心２５より上方」とは、接触部２８が交点Ｐよりも上方となることを示している。このような場合、図２では、交点Ｐからｘ軸正方向側に示す実線部分に接触部２８が含まれる。

【0031】

以下では、エンドブロック主面３１のうち、テーパ部分をテーパ面３１Ｔ、テーパ面３１Ｔ以外の部分をエンドブロック主面３１ａと称して説明を行う。ビレット２０がシュート１０から排出され、エンドブロック主面３１ａとビレット２０の下方側端面とが接しているとする。この状態において、エンドブロック主面３１ａは、ビレット２０の下方側端面と平行である。また、この状態において、エンドブロック主面３１ａは、ビレット軸２２と直交する。

【0032】

テーパ面３１Ｔは、ビレット軸２２とエンドブロック主面３１ａとが垂直となるように接触した状態において、ビレット２０とエンドブロック３０との間に隙間が生じるように、エンドブロック主面３１ａに対して傾斜するように設けられる。

【0033】

例えば、図２に示すように、テーパＴは、ビレット２０の端面とテーパ面３１Ｔとのなす角が所定の角度θ２となるように設けられる。ビレット２０の端面は、図３の例と同様、ビレット軸２２と直交する平面である。角度θ２は、ビレット２０の垂直度以上の角度である。上述したように、本実施形態では、ビレット２０の垂直度が０．５°以下となるように管理されているので、角度θ２は、０．５°以上の角度であればよい。角度θ２は、例えば５°である。

【0034】

ビレット２０がシュート１０から排出されると、図３に示す力Ｆ１と同様、図２の破線矢印で示すように、ビレット２０には落下の衝撃により反発する力Ｆ１１が生じる。しかしながら、本実施形態では、テーパＴを設けることで、ビレット２０の端面とテーパ面３１Ｔとの間に角度θ２の隙間が生じる。これにより、ビレット軸２２とエンドブロック主面３１ａとが垂直となるようにビレット２０とエンドブロック３０とが接触した状態において、テーパ面３１Ｔはビレット２０の端面とは接触しない。そのため、接触部２８はビレット中心２５より上方の位置となる。

【0035】

そして、ビレット２０には、図中の白抜き矢印に示すように、シュート内壁１１に押し付けられる力Ｆ１２が働く。力Ｆ１２は、床面側（ｘ軸負方向側）に向かう力である。このような構成により、図３を用いて説明した、ビレット２０がシュート１０から起き上がる力Ｆ２の発生を抑制することができる。これにより、ビレット２０の姿勢が安定する。

【0036】

なお、図２に示すテーパＴの構成は一例であり、このような構成に限定されない。例えば図２において、テーパ面３１Ｔは交点Ｐを起点として下方に傾斜するように設けられているが、これに限られない。テーパ面３１Ｔは、交点Ｐより上方（ｘ軸正方向側）を起点として傾斜するように設けられてもよい。

【0037】

以上説明したように、本実施形態にかかるシュート構造１００では、シュート１０から排出されるビレット２０を受けるエンドブロック３０において、エンドブロック主面３１の下方側にテーパＴが設けられている。テーパＴは、ビレット２０の端面とテーパ面３１Ｔとのなす角が所定の角度となるように設けられている。所定の角度は、ビレット軸２２とエンドブロック主面３１との垂直度（例えば０．５°）以上の角度（例えば５°）である。

【0038】

このような構成により、ビレット中心２５よりも下方でビレット２０とエンドブロック３０とが接触することを回避することができる。これにより、ビレット２０にシュート１０から起き上がる力が発生することを防止することができる。また、ビレット中心２５よりも上方でビレット２０とエンドブロック３０とが接触するので、ビレット２０とエンドブロック３０との接触の際に、ビレット２０がシュート内壁１１に押し付けられる力が働く。

【0039】

したがって、本実施形態にかかるシュート構造１００によれば、シュート１０から排出されたときのビレット２０の姿勢を安定させることができる。これにより、ビレット２０を安定的に自動搬送することができる。

【0040】

なお、本開示は上記実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

【符号の説明】

【0041】

１０ シュート
１１ シュート内壁
２０ ビレット
２２ ビレット軸
２５ ビレット中心
２８ 接触部
３０ エンドブロック
３１、３１ａ エンドブロック主面
３１Ｔ テーパ面
４０ 取付台
１００、１０１ シュート構造
Ｈ 水平面
Ｐ 交点
Ｔ テーパ

【図1】

【図2】

【図3】