JPH0513009B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はロール成形機及びこの成形機を用い
た板材の加工方法に係り、特に加工用の板材を所
望の径及び形状の円弧または円筒に成形すること
のできる２本のロールから成るロール曲げ成形機
（以下、２本ロール曲げ機という。）及びこの２本
ロール曲げ機を用いて行なう板材の加工方法に関
するものである。

〔従来の技術〕

一般に、ロール成形機は回転駆動される複数の
ロールの間に金属板等より成る加工用板材を供給
して、これらのロールにより板材を円弧状や円筒
状に成形するものであり、通常は３本のロールに
より構成されている。典型的な一例としては、実
公昭46−7326号に開示された「曲げローラ装置」
がある。

この３本の曲げローラ装置に対し部品点数を減
らして低コスト化を図ると共に、曲げ力の微妙な
制御を可能とするために、従来２本ロール成形機
が提案されている。

従来の２本曲げ機は、接続する２本の回転可能
なロールより成り、一方のロール（以下、被押圧
ロールという）に対して他方のロール（以下、押
圧ロールという）より調整可能な押圧力を加える
ものである。

この２本ロール曲げ機により板材を円筒状また
は円弧状に加工する方法について説明する。

まず、押圧ロールは、被押圧ロールを押圧しな
がら被押圧ロールと共に回転している。これら押
圧回転している２本のロールの間に、被加工板材
を挿入すると、板材の両表面には押圧ロール側か
ら被押圧ロール側に対する押圧力が加えられる。
これにより板材の被押圧ロール側の表面には、内
方に収斂する力が加わる。この収斂力により加工
材は、被押圧ロールを巻くような方向で円弧状に
押曲げられて塑性変形し、成形品が得られる。

上記従来の２本ロール曲げ機を用いて従来の方
法により、径の小さい成形品を得るには、被押圧
ロールの径を小さくすればよい。また、径の大き
い成形品を得るためには、被押圧ロールの径を大
きくすればよい。このように、成形品の曲率を所
望のものとするためには、曲率に応じた幾種類か
の被押圧ロールを用意しておくことになる。

ところで、被押圧ロールは単に成形品の曲率の
みにより選択されるのではなく、加工材の幅や厚
さ等の形状、材質、硬度等が異なることによつて
も、異なつた径の被押圧ロールを複数本必要とす
る。

すなわち、成形時における加工材の半径R1と、
成形加工終了後のスプリングバツク（円弧の外方
への復元力）した後の半径R2との関係は、加工
材に加えられる曲げモーメントをＭ、縦弾性係数
をＥ、断面二次モーメントをＩとすると、 式 １／R2＝１／R1−Ｍ／EI で表わされる関係が成立する。

この場合、曲げモーメントＭは、加工材の幅・
厚さ等の形状、材質、硬度、所望の径の大きさ、
加工硬化指数及び塑性係数等ににより影響され変
化する変数である。また、縦弾性係数Ｅは、加工
材の材質により、さらに、断面二次モーメントＩ
は加工材の幅・厚さ等の形状により変化する変数
である。従つて、所望のスプリングバツク後の半
径R2の成形品を得るためには、モーメントＭ、
係数Ｅ及び二次モーメントＩを変化させる要因で
ある加工材の形状、材質及び硬度が異なるのに応
じて加工材の半径R1即ち被押圧ロールの半径を
変化させる必要がある。

しかしながら、上記従来のロール成形機によれ
ば、まず、前記の諸要因を勘案して最適な被押圧
ロールものを選ぶため、径の異なる多種類の交換
用被押圧ロールを用意しなければならずその選択
調整が煩雑である。また、実際には量産する成形
品の所望の曲げ半径が決まつてから、この成形品
に半径を合わせて被押圧ロールを製作するので、
最適なものが得られるまでには相当の時間を要す
る。さらに、上記従来のロール成形機を用いた板
材の加工方法によれば、加工作業に際して最適な
半径の被押圧ロールを選択することにも長年の熟
練と経験を必要とし、加工作業の融通性に欠ける
ばかりでなく、板材に対し種々の曲率のロール加
工を行なうことができなかつた。

そこで本出願人は、特願昭60−148440号を提案
し、２本ロール成形機における被押圧ロール側に
板材の収斂側の表面の曲げ加工接点を移動させる
曲率調節部材を設けることにより、加工材に対す
る曲げ加工の曲率を随意に変更できると共に熟練
や経験を要さずに操作することが可能なロール成
形機を提供した。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記先願のロール成形機及びこ
れを用いた板材の成形加工方法は、以下の問題点
を有していた。

即ち上記ロール成形機においては、曲率調整部
材が被加工材としての板材と接触当接する際に、
被押圧ロールと調整部材との間〓等で板材がこじ
れ等を起こし、板材表面に疵が発生してしまうと
いう問題点があつた。

また、先願に係る板材の成形加工方法において
も、第２の過程で板材の表面に曲率調整部材が接
触乃至は当接する際に板材表面に傷等が発生して
しまうという問題があつた。

この発明の目的は、曲率調整部材により成形加
工を行なう際に板材表面に傷をつけることなく、
仕上り状態の良好なロール成形品を得ることがで
きるロール成形機及びこれを用いた板材の加工方
法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕 上記課題を解決するためのこの発明に係るロー
ル成形機は、大径の押圧ロールの回転によりこれ
に押接する小径の被押圧ロールが回転し、両ロー
ルの周面で板材を押圧することによつて、板材を
一方のロールを巻くような方向で円弧状に成形す
るものにおいて、板材の内周面に当接して、当該
ロールと並設されかつ当該ロールの回転とは別個
に回転調節されて、板材が押圧状態から解放され
る出口側に設けられた曲率調整部材と、前記押圧
ロールの端部側に設けられて、前記曲率調整部材
を被押圧ロールの周方向に回動させ、また、任意
の位置に停止させるようにした前記曲率調整部材
の支持機構とより構成すると共に、前記被押圧ロ
ールと曲率調整部材の周囲の全体を覆う被覆部材
を更に設けたものである。

また、この発明に係るロール成形機を用いた板
材の成形方法は、小径の被押圧ロールと大径押圧
ロールとの間に板材の端部を挿入して押圧力を加
えて、被押圧ロール側に板材をたわませて円弧状
にロール成形する第１の過程と、前記被押圧ロー
ルの外周側に設けられた板材の曲率を変更する曲
率調整部材を支持機構による回動させまたは停止
させて、ロール成形されている板材の円弧状の内
周面に当接する被押圧ロール側の接点位置を任意
に変更する第２の過程と、を備え、上記第１の過
程と第２の過程との繰返しにより、板材を所望の
曲率の円弧状及び円筒状にロール成形する方法に
おいて、前記第２の過程で前記曲率調整部材が板
材に当接又は接触する際に被覆部材により板材の
表面を保護するようにしたことを特徴とするもの
である。

〔作用〕

この出願に係る第１の発明は、上記のような構
成を備えたロール成形機に関するものなので、曲
率調整部材の被押圧ロールに対する相対位置を、
支持機構を動作して調節することにより、所望の
ものとできる。このように調整部材の位置が変更
できることにより、板材に内周面に当接する被押
圧部材はロールを取替えることなく大径にも小径
にも調節することができる。この曲率調整部材が
板材に当接する際に、被覆部材は被押圧ロール及
び調整部材の周囲の全体を覆つているので、板材
の表面は被覆部材により保護される。

また、この出願に係る第２の発明は、上記ロー
ル成形機を用いた板材の加工方法に関するもので
あり、上記２つの過程を規則的乃至は不規則的に
繰返すことにより所望のロール形状の板材の加工
を行なうことができる。上記２つの過程は、被押
圧ロールと板材との間の異なる接点位置として考
えることができる。この異なる複数の位置を適宜
設定しながらロール成形を行なうことにより、例
えば、インボリユート加工、渦巻き加工、楕円加
工、アール付き三角形加工及び四角形加工等の板
材の種々の曲げ加工を行なうことができる。この
加工の工程において、特に第２の過程で曲率調整
部材が板材の表面に当接する際に、被押圧ロール
及び曲率調整部材の周囲全体は被覆部材により覆
われているので、成形終了後に板材の表面に傷等
が残る虞れはない。従つて、表面仕上げ処理等の
後工程を行なう必要が無くなる。

〔実施例〕

以下、この発明に係るロール成形機、及びこの
ロール成形機を用いた板材の加工方法の好適な実
施例について、図面を参照しながら詳細に説明す
る。

第１図乃至第４図は、この発明の一実施例を示
すものである。

第１図において、ロール成形機１０はウレタン
ゴムを装着した下部側の押圧ロール２２と、剛性
体より成る上部側の被押圧ロール２４と、押圧ロ
ール２２を上下動自在かつ回転自在に支持すると
共に被押圧ロール２４を回転自在に支持するフレ
ーム１２と、被押圧ロール２４の外周側の一部分
にその周囲に沿つて回動自在でかつ固定可能に設
けられた曲率調整部材としての押圧部材２６と、
被押圧ロール２４及び押圧部材２６の周囲の全体
を覆う被覆部材としてのエンドレスベルト２５
と、より概略構成されている。このエンドレスベ
ルト２５は、樹脂、繊維、皮革もしくは金属等の
柔軟かつ強靭な素材をもつて構成されている。

上記フレーム１２は、ベース、ステイ等を有す
ると共に上下のロール２２及び２４の両端側を支
持するスタンド１４及び１６をも備えている。

押圧ロール２２の両端部２２４及び２２６は、
支持滑滑動部材１１４及び１１６に夫々嵌込まれ
たコロ軸受に夫々回転自在に支持されている。こ
の支持滑動部材１１４及び１１６は、フレーム１
２のスタンド１４及び１６に設けられた案内用レ
ールによつて上下動自在に支持されている。押圧
ロール２２を支持する支持活動部材１１４及び１
１６は、流体圧力シリンダの作用によつて上下動
自在とされており、また、押圧ロール２２の軸端
２２４は、モータの駆動によつて回転させられる
ように構成されている。

被押圧ロール２４は、第３図に示すように、軸
受２ａ，２ｂを介して支持軸２４０に回転自在に
支持されている。

この支持軸２４０の軸端２４４は、スタンド１
４の上部に備えられたベアリングハウジング３０
内に設けられた軸受２２４ａに嵌込まれ、他方の
軸端２４６はその外側に設けられた軸受２４６ａ
を介して、ドロツプエンド部材５６の上端部の支
持孔により着脱自在に支持されている。ドロツプ
エンド部材５６の下端部は、旋回支承ピンにより
軸着されており、流体圧力シリンダの作用により
支持軸２４０の軸端２４６との着脱を可能とし、
かつ旋回運動自在に構成されている。

支持軸２４０には、被押圧ロール２４の両端外
側に支持機構としての支持リング２６４，２６６
が嵌込まれ、その外周部分により、横断面が半月
状に半分の扇型となつた板状の鋼材より成る曲率
調整部材としての押圧部材２６が支持されてい
る。支持リング２６４，２６６は、キー１１によ
り支持軸２４０に固定されている。

第２図及び第４図に示すように、支持軸２４０
のスタンド１４側の端部２４４にはウオームギヤ
１６６が取付けられており、これと噛み合うよう
にウオーム１６７が設けられている。ウオームギ
ア１６６及びウオーム１６７は、図示されないモ
ータ又はハンドル車１６７ａにより、前記押圧部
材２６に対して成形品の押圧加工作業中であつて
も、加工対象である板材の曲率を変更するため
に、回動調節自在となるように構成されている。

次に、上記構成を有する一実施例のロール成形
機の動作を説明する。

まず、流体圧力シリンダによりドロツプエンド
部材５６が旋回移動して、その上端部側に形成さ
れた支持孔により被押圧ロール２４の軸受２４６
ａを把持する。次に、シリンダの操作により押圧
ロール２２が下方から上方に移動して押圧ロール
２２が被押圧ロール２４に押圧される。このよう
に押圧状態にある両ロール２２及び２４の接点
に、加工用の板材の端部を差し込んで、モータの
回転により押圧ロール２２を回転せしめると、板
材は両ロール２２及び２４間に引き込まれて、被
押圧ロール２４も回転を開始する。この儘回転を
続けることにより、板材は被押圧ロール２４を内
側にして湾曲し始め、円弧状に折り曲げられなが
ら、両ロール２２及び２４の間で差し込み口の反
対側から排出される。

この加工作業の途中において、前記曲率調整部
材としての押圧部材２６の被押圧ロール２４に対
する位置をハンドル車１６７ａの回動又はモータ
により調節することにより、被押圧ロール２４側
の板材の半径が大きくなる。これにより両ロール
２２及び２４の接点は、上記押圧部材２６の位置
移動前とは異なることとなり、これによつて板材
の曲率は変更させられる。

上記押圧部材２６の介在することにより、加工
材は押し曲げられる側とは反対面側に押し広げら
れることになるので、押圧部材２６が当接してい
る時の板材の曲率はそうでないときの曲率に比べ
て緩くなり、一枚の板材をロール加工する際にも
部分的に異なる曲率を与えることが可能となる。

この曲率を変更するためのハンドル車１６７ａ
の回動又はモータによる調節作業の際、押圧部材
２６が板材の加工表面に当接して表面に傷の付く
恐れもあるが、これに備えて被押圧ロール２４と
押圧部材２６との周囲全体は被覆部材２５により
被覆されているので、押圧部材が板材表面に当た
つても表面に傷等が付くことはない。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明したように、この発明に係る
ロール成形機及びこれを用いた板材の加工方法に
よれば、以下のような効果を奏する。

予め製作した多数の被押圧ロールを用意しなく
てもよいので、作業性が向上するばかりでなく、
被押圧ロールの製造や板材のロール成形時に経験
や熟練を要しなくなり、作業の容易性とコストの
低減とを図れる。

曲率調整部材の回動及び固定により、板材に対
する所望の加工位置を設定することができ、これ
により複雑な形状のロール成形品を板材より製造
することができる。

さらに、形状ばかりでなく板材の素材の厚さや
幅、材質、硬度等が不統一であつても、調整部材
の位置調節により所望の加工位置を得ることがで
き、加工方法にフレキシビリテイを与えることが
できる。

また、この発明は被押圧ロールと曲率調整部材
としての押圧部材との周囲の全体を被覆部材とし
てのエンドレスベルトにより被覆したので、加工
される板材と押圧部材との接触は、エンドレスベ
ルトを介して間接的なものとなり、かつその接触
も連続的なものであるため、曲率調整部材による
加工用の板材への損傷を防ぐことができ、曲率調
整部材そのものの摩耗も生じにくくなるという効
果も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるロール成形
機の全体構成を示す斜視図、第２図は同じく一実
施例によるロール成形機の要部を示す斜視図、第
３図は同じく被押圧ロールの詳細な構成を示す断
面図、第４図は同じく支持機構を示す側面図であ
る。 １０……ロール成形機、２２……押圧ロール、
２４……被押圧ロール、２５……エンドレスベル
ト（被覆部材）、２６……押圧部材（曲率調整部
材）、５６……ドロツプエンド部材、１６６……
ウオームギア、１６７……ウオーム、１６７ａ…
…ハンドル車（以上、支持機構）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 大径の押圧ロールの回転によりこれに押接す
   る小径の被押圧ロールが回転し、両ロールの周面
   で板材を押圧することによつて、一方のロールを
   巻くようにさせて板材を円弧状に成形するロール
   成形機において、 板材の内周面に当接して、当該ロールと並設さ
   れかつ当該ロールの回転とは別個に回転調節され
   るように、板材が押圧状態から解放される出口側
   に設けられた曲率調整部材と、 前記押圧ロールの端部側に設けられて、前記曲
   率調整部材を被押圧ロールの周方向に回動させ、
   また、任意の位置に停止させるようにした前記曲
   率調整部材の支持機構と、 を備えると共に、更に、前記被押圧ロール及び曲
   率調整部材の周囲全体を被覆して前記板材の曲率
   の変化に際して板材の表面を保護する被覆部材を
   設けたロール成形機。 ２ 小径の被押圧ロールと大径押圧ロールとの間
   に板材の端部を挿入して押圧力を加えて、被押圧
   ロール側に板材をたわませて円弧状にロール成形
   する第１の過程と、 前記被押圧ロールの外周側に設けられた板材の
   曲率を変更する曲率調整部材を支持機構により回
   動させ又は停止させて、ロール成形されている板
   材の円弧状の内周面に当接する被押圧ロール側の
   接点位置を任意に変更する第２の過程と、 を備え、上記第１の過程と第２の過程との繰返し
   により、板材を所望の曲率の円弧状及び円筒状に
   ロール成形するロール成形機を用いた板材の加工
   方法において、 前記第２の過程で前記曲率調整部材が前記板材
   の表面に直接接触して該表面を傷付けるのを防止
   する第３の過程を備えた板材の加工方法。