JPH0225222A

JPH0225222A - パネルの曲げ加工装置

Info

Publication number: JPH0225222A
Application number: JP1060576A
Authority: JP
Inventors: Helmut Reccius; ヘルムート、レチウス
Original assignee: Dornier Luftfahrt GmbH
Current assignee: Fairchild Dornier GmbH
Priority date: 1988-03-16
Filing date: 1989-03-13
Publication date: 1990-01-26
Also published as: EP0332870A3; EP0332870A2; EP0332870B1; DE3808763A1; DE3808763C2; US4955222A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、パネル特に飛行機やロケットなどの機体の外
板用のパネルを曲げ加工するための装置に関する。

更に詳しくは本発明は、節点を形成しながら互いに交差
している補強リブが外皮の片側に配置されている特に飛
行機やロケットなどの外板用あるいは機体の構造物用の
パネルを曲げ加工するための装置であって、パネル構造
部品を湾曲させるために、互いに隣接する節点にそれぞ
れ確動的に作用してパネル構造部品の主方向に延びる補
強リブの長さを変更させるための動力荷重により相対的
にＦ多動できる成形リンクを有しているようなパネルの
曲げ加工′ｊｃ置に関する。

（従来の技術）かかるパネルは例えばアルミニウムのような弾性および
塑性成形特性を有する材料で作られている。

上述した用途に対する部品の場合、空気抵抗を低減する
理由から特に、空気流に曝されるパネル外側面を平滑に
し連続した曲率で作ることが重要である。更に飛行機ま
た全般的には航空機に対するかかる構造部品は、経済的
に製造できる作動手段で作ることができなければならな
い。

かかるパネルは、互いに交差する補強リブ小骨（リブフ
ランジ）、縦材が一体にされている外皮から成る一体構
造に作られるか、補強リブが外皮にリベット留めされて
いる特異構造に作られる。

ヨーロッパ特許第００７８８９１　　Ｂ１号公報におい
て、特に飛行機機体の外板用のパネルの曲げ加工方法と
その装置が提案されている。この場合、湾曲経過の方向
に延びる補強リブの直線的な塑性長さ変化によって成形
が行われ、その際、補強リブにおける成形力の導入は、
パネルが外皮内に位置する中立平面で応力に曝されるよ
うに外皮から間隔を隔てて行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明はかかるヨーロッパ特許公報に記載の装置から出
発して、公知のパネル曲げ加工装置を、曲げ成形に曝さ
れる構造部品の補強リブに互いに隣接する節点の間にお
いて、長さ変化によって成形される小骨が、成形過程の
終了後においてその全範囲に亘って一定したひずみ分布
および従って一定した内部応力分布を有するように改善
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によればこの目的は、冒頭に述べた形式のパネル
の曲げ加工装置において、成形リンクが相対的に且つ互
いに独立して調整でき、これらの成形リンクが、パネル
構造部品の節点の範囲における成形力がパネル構造部品
の曲りに対して直角に延びる縦材に対して垂直にあるい
は少なくともほぼ垂直に、ないしは曲率方向における外
皮の経路に対して接線方向に導入されるように調整でき
、パネル構造部品にかかる成形力の作用方向を変更する
ための手段が設けられていることによって達成される。

〔発明の効果〕

本発明に基づいて形成されたパネルの曲げ加工装置は、
成形作用をする力のワークへの導入を、長さが変化され
る小骨の部分において力作用方向に関して変更すること
ができ、これによって互いに隣接する二つの節点の間に
おいて小骨の全範囲に亘って一様に経過する内部応力分
布が小骨に生ずるように力を導入できる。

これによって力の導入は、主方向に対して直角に延びる
縦材に垂直に、即ち揺動可能な成形リンクの揺動輪心と
ワークにおける成形リンクの力作用点とを結ぶ線に対し
て直角に行われる。

成形リンクにおいて締付はジョーが揺動できることによ
って、成形過程中においてその都度の形成度合に応じて
、締付はジョーはその揺動軸心を中心に自由に回転して
適合できる。これによって工具ないし加工装置並びにワ
ーク自体の補正運動を行えるようなワークへの力導入が
達成でき、成形過程中に変化する縦材の方向ないし位置
に締付はジョーを適合させることができる。

〔実施例〕

以下図面に示した実施例を参照して本発明の詳細な説明
する。

第１図において２はパネルの全体を示し、３はその外皮
、４，５は互いに交差している補強リブである。

パネル２は例えば飛行機機体の外板部品であり、その場
合以下において長さが変化される補強リブ４を小骨（リ
ブフランジ）と呼び、これと交差している補強リブ５を
縦材と呼ぶ。更に−６はパネル２の組立状態において空
気流の中に位置するパネル外側面であり、７は交差する
補強リブによって形成された節点である。

節点７は、成形装置を確動的に作用できるようにするた
めに、縦材５の代わりにその基部だけが小骨４と一体に
されるように形成することもできる。

第２図には従来における成形装置が示されている。この
成形装置１０は成形リンク１１．ｌｌａを有し、これら
のリンクの自由端にはワーク２に作用する締付はジョー
１２．１２’が取り付けられている。成形リンク１１．
ｌｌａは支持軸１５′上に配置されている。この支持軸
１５′は同時に液圧作動式サーボモータ１３の作動ピス
トン１５のピストンロッドを形成している。サーボモー
タ１３はピストン１５をシリンダケーシング１４の中に
シリンダ室を形成した状態で軸方向に移動可能に収納し
ており、その場合一方の成形リンク１１はシリンダケー
シング１４に固く接続され、他方の成形リンクｌｌａは
ピストンロッド１５に固く接続されているので、圧力媒
体制御装置（図示せず）と共働するサーボモータ１３が
作動した際に、両方の成形リンク１４．１４ａは互いに
平行に線形に変位される。

この場合互いに隣接するパネル２の節点７における作用
点Ａの成形力Ｆは同心的に逆向きに作用する。その場合
互いに同心的に逆向きにワーク（パネル）２に作用する
成形力Ｆの作用方向は、ワーク２の曲げ状態に無関係に
不変である。成形力Ｆがワーク２に線形に伝達されるこ
とにより、互いに隣接する二つの節点７の間に位置し長
さが変化される縦材５の部分における曲げモーメントの
分布は不均一となる。外皮３の非均−な曲率経過および
それに伴ったパネル２の組立状態において洗流される外
側面６の非均−な曲率経過に関連して、ワークにおいて
内部窓ガの集中が生ずる。

第３図の示方図には、パネル２の図示した成形状態にお
いて縦材５の位置に対して角度を成して互いに同心的に
作用する成形力Ｆのほかに、ワーク２の作用点Ａに作用
する成形力Ｆ′　も示されており、この成形力Ｆ′は成
形状態に相応して縦材５の位置に対して、およびこれに
伴って成形リンクの揺動軸心と力作用点Ａとの間の半径
Ｒに対して直角に作用する。

この図において、Ａ′は外皮３上における縦材５および
小骨４の立脚点であり、ｐは立脚点Ａ′から成形力Ｆな
いしＦ′の作用点Ａまでの曲げ距離である。更にｈはワ
ーク２のある湾曲状態における立脚点Ａ′と外皮３の湾
曲頂点りとの高度差である。互いに同心的に向けられた
成形力Ｆの作用線における点Ｃと成形力Ｆ′の作用線に
おける点Ｃ′との高度差は、成形力Ｆの作用方向が力Ｆ
′の作用方向と異なっていることによって、図示した成
形状態の成形過程において小骨４に作用する曲げ応力に
差を生じさせる。

第４図に示した本発明の実施例において、成形リンク１
１１、１１１ａは相対的に揺動可能に配置されている。

成形リンク１１１．１ｌｌａの一端の範囲に、第２図に
示した公知の形状と同様に、ワーク２と係合する締付は
ジョー１１２゜１１２′が配置され、これらの締付はジ
ョー１１２．１１２’　は両者の間で成形すべき小骨４
をつかみ、パネルの互いに隣接する節点７に確動的に作
用する。

成形リンクの反対側端の範囲に、サーボモータ１１３が
作用する。その作動ピストン１１５は成形リンク１１１
に支持され、作動シリンダ１１４は成形リンク１１１ａ
にヒンジ接続されている。

ここで１２３は作動シリンダの軸受ブツシュである。

成形リンク１１１、１１１ａの長手方向において、締付
はジー＊−１１２，１１２’　とサーボモータ１１３と
の間にアンカー部品１３０が配置され、このアンカー部
品１３０は成形リンク１１１゜１１１ａの揺動平面Ｅ−
Ｅ　（第１図参照）の方向における互いに独立した相対
運動に対する支持体および別個の揺動軸受として使用す
る。サーボモータ１１３のシリンダ１１４並びに作動ピ
ストン１１５は揺動軸受１２０，１２１によって成形リ
ンク１１１、１１１ａにヒンジ接続されている。

アンカー部品１３０は軸受１３４．１３４ａによって成
形リンク１１１、１１１ａを誘導可能に支持している。

アンカー部品１３０は更に、第５図および第６図を参照
して後述するような軸受１３４．１３４ａの軸心の間隔
を変更するための調整装置を有している。

第５図および第６図には本発明に基づく一実施例が示さ
れており、その場合第１図から第４図における部品と同
一部品にはそれらと同一符号が付けられている。

ここでは成形リンク１１１、１１１ａはそれぞれ閉じフ
レーム形に作られており、その貫通開口１５０はサーボ
モータ１１３の一部およびアンカー部品１３０の一部を
収容するために使用する。

締付はジョー１１２，１１２’　は、成形リンク１１１
．１ｌｌａを形成するフレームに支持されている。

調整装置１４０はアンカー部品１３０のアンカーウッド
１３１のねじ部にねじ込まれ係止されるナツト１４２を
有している。このナツト１４２は、軸受１３４，１３４
ａの軸ピンを支持しアンカーロッド１３１上を移動でき
る軸受ブツシュ１４３の肩部１４４に次のように接触支
持されている。

即ちナツト１４２の変位に従って、両方の成形リンク１
１１、１１１ａにおける軸受１３４゜１３４ａの軸心の
間隔りが相応して調整され、それに伴って成形力Ｆ′の
力の作用方向が変更されるように、ナツト１４２は軸受
ブツシュ１４３の肩部１４４に接触支持されている。そ
の結果、成形過程中ないし成形リンク１１１、１１１ａ
の最終成形位置においてワーク２の形状に相応して成形
力Ｆ′は、互いに縦材５の広がりに対して垂直に、ない
しは成形リンク１１１、１１１ａがそれを中心に揺動で
きる揺動半径Ｒに対して直角に、力作用点Ａにおいて小
骨４に作用する。間隔りを変更するための図示した調整
装置１４２，１４３゜１３１の代わりに、軸受１３４，
１３４ａの位置をアンカー部品１３０と共に成形リンク
１１１゜１１１ａの長手方向に変更できるようにする方
式も考えられる。成形力Ｆ′の作用点Ａと揺動軸受１３
４．１３４ａの軸心との間のこのような間隔変更方式は
即ち半径Ｒの変更方式は、本発明に基づくパネルの曲げ
加工装置を異なった寸法の構造部品に対して適用できる
。

本発明に基づく曲げ加工装置は更にストローク制限装置
１６０を有しており、このストローク制限装置１６０は
成形リンク１１１ａに固くはめ込まれたボルト１６１お
よびそのねじにねじ込まれ係止された調整ナツト１６２
を有している。

更にストローク制限装置１６０の調整ナツト１６２に接
触するばね装置１７０が設けられている。そのばねは、
サーボモータ１１３が無圧状態になったときに成形リン
ク１１１、１１１ａを所定の開放位置に保持するために
使用する。これにより曲げ加工装置の構造部品への設置
が容易となる。

曲げ加工装置は動カニ具として、あるいは定置形作動ユ
ニットの構成要素として作られる。

曲げ加工装置の実施例において、締付はジョー１１２．
１１２’　は成形リンク１１１、１１１ａに軸１８０を
中心に成形力Ｆ′の方向に対して直角に自由に揺動可能
に配置されている。そのように支持された締付はジョー
１１２，１１２’　によって、全成形過程中において、
縦材５の位置ないし成形度合への自動的な適合が保証さ
れ、これによって成形力Ｆ′の構造部品２への申し分の
ない伝達が行える。なお１７８は曲げ加工装置の開放ス
トロークを調整可能に制限するための調整ボルトである
。

【図面の簡単な説明】

第１図はパネルの変形された状態の一部斜視図、第２図
は従来の成形装置のワークに成形作用をしている状態の
概略図、第３図は従来の成形装置と本発明に基づく成形
装置におけるワークへの成形力の導入状態を示した示力
図、第４図は本発明に基づく成形装置のワークに成形作
用をしている状態の概略図、第４ａ図は成形リンクの作
用を示したパネルの部分平面図、第５図は第４図におけ
る本発明に基づく装置の一実施例の側面図、第６図は第
５図において矢印Ｘ方向から見た成形装置の正面図であ
る。２・・・パネル、３・・・外皮、４・・・小骨、５・・
・縦材、７・・・節点、１１１・・・成形リンク、１１
１ａ・・・成形リンク、１１２・・・締付はジョー、１
１２’・・・締付はジョー、１１３・・・サーボモータ
、１２０・・・揺動軸受、１２１・・・揺動軸受、１３
０・・・アンカー部材、１３４・・・揺動軸受、１３４
ａ・・・揺動輪受、１８０・・・軸ピン。ＦＩＧ、１プ０ＦＩＧ、２出願人代理人　　佐　　藤　　−雄ＦＩＧ、３

Claims

【特許請求の範囲】１、節点を形成しながら互いに交差している補強リブが
外皮の片側に配置されている特に飛行機やロケットなど
の外板用あるいは機体の構造物用のパネルを曲げ加工す
るための装置であって、パネル構造部品を湾曲させるた
めに、互いに隣接する節点にそれぞれ確動的に作用して
パネル構造物品の主方向に延びる補強リブの長さを変更
させるための動力荷重により相対的に移動できる成形リ
ンクを有しているようなパネルの曲げ加工装置において
、成形リンク（１１１、１１１ａ）が相対的に且つ互いに
独立して調整でき、これらの成形リンク（１１１、１１
１ａ）が、パネル構造部品（２）の節点（７）の範囲に
おける成形力（Ｆ′）がパネル構造部品（２）の曲りに
対して直角に延びる縦材（５）に対して垂直にあるいは
少なくともほぼ垂直に、ないしは主方向における外皮（
３）の経路に対して接線方向に導入されるように調整で
き、パネル構造部品（２）にかかる成形力（Ｆ′）の作
用方向を変更するための手段１３０、１３１；１４２、
１４３）が設けられていることを特徴とするパネルの曲
げ加工装置。２、成形リンク（１１１、１１１ａ）が軸受（１３４、
１３４ａ）を中心に揺動できることを特徴とする請求項
１記載の装置。３、成形リンク（１１１、１１１ａ）が共通のアンカー
部品（１３０）に相対的に揺動可能に支持されているこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の装置。４、各成形リンク（１１１、１１１ａ）がそれぞれ固有
の揺動軸受（１３４、１３４ａ）によって共通のアンカ
ー部品（１３０）に自由に揺動可能に配置されているこ
とを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の
装置。５、揺動軸受（１３４、１３４ａ）間の間隔（Ｌ）が、
パネル構造部品（２）の互いに隣接する節点（７）ある
いは縦材（５）の種々の間隔に合わせるために変更でき
ることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに
記載の装置。６、揺動軸受（１３４、１３４ａ）とパネル構造部品（
２）の成形力（Ｆ、Ｆ′）の作用点（Ａ）との間に、成
形リンク（１１１、１１１ａ）の揺動半径（Ｒ）を変更
するための手段が設けられていることを特徴とする請求
項１ないし５のいずれか１つに記載の装置。７、成形リ
ンク（１１１、１１１ａ）が、互いに隣接する節点（７
）に作用し成形によって長さが変化される小骨（４）を
挟む締付けジョー（１１２、１１２）を有していること
を特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の
装置。８、締付けジョー（１１２、１１２′）がそれぞれ揺動
平面（Ｅ−Ｅ）に対して垂直に配置された揺動軸ピン（
１８０）によって、成形リンク（１１１、１１１ａ）に
自由に揺動可能に、成形状態に相応して縦材（５）の位
置に合わせられるように配置されていることを特徴とす
る請求項１ないし７のいずれか１つに記載の装置。９、成形リンク（１１１、１１１ａ）の自由端の範囲に
、成形力（Ｆ′）を発生するサーボモータ（１１３）の
要素（１１４、１１５、１１５′；１２３）が、揺動軸受（１２０；１２１）に
よって支持されていることを特徴とする請求項１ないし
８のいずれか１つに記載の装置。１０、アンカー部品（１３０）の揺動軸受（１３４、１
３４ａ）の間隔（Ｌ）の調整が、成形過程の進行中にお
いてパネル構造部品（２）における成形力（Ｆ′）の垂
直な作用を維持するために追従調整する装置によって行
われることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１
つに記載の装置。