JPH059173B2 - - 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に係り、特に加工用の
板材を所望の径及び形状を有する円弧または円筒
状に曲げ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）に関するものである。

［従来の技術］ 一般に、板材を円弧状に曲げ成形するロール成
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曲げ成形するも
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号公
報に開示された「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、従来の２本ロール成形
機が提案されている。

従来の２本ロール曲げ機は、相接する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弧状又は
円筒状に加工する工程について説明する。

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工
程により、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／Ｅ・Ｉ で表わさせる関係が成立する。

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、スプリングバツク後に所望の半径
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。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来のロール成形機によれ
ば、以下のような問題点があつた。

まず、被押圧ロールを選択決定するためには、
上述したような諸要因を勘案して最適なものを選
ばなければならない。そのため、径の異なる多数
の交換用の被押圧ロールを用意しなければなら
ず、被押圧ロールの選択調整が煩雑であるという
問題点があた。

また、実際には量産する成形品について所望の
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しており、最適なもの
が得られるまでには相当の時間を要するばかりで
なく、かなりの経験と熟練が求められていた。

従つて、上記従来のロール成形機を用いて板材
を加工する場合には、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、板材に対して種々の曲率のロール加工
を行なうことができないという問題点もあつた。

この発明の目的は、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整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操作すること
が可能なロール成形機を提供することにある。

［問題点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板材
を円弧状に曲げ成形するロール成形機は、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に巻く
ような方向で円弧状に曲げ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
より構成したものである。

［作用］ この出願に係る発明は、上記のような構成を備
えた板材を円弧状に曲げ成形するロール成形機に
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、支持機構を動作させて調節
することにより、所望のものとでき、板材に対す
る加工曲率を所望のものに設定することができ
る。このように調整部材の位置を変更できること
により、板材の内周面に当接する押圧部材は被押
圧ロールを切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。

［実施例］ 以下、この発明に係る板材を円弧状に曲げ成形
するロール成形機の好適な実施例について、添付
図面を参照しながら詳細に説明する。

第１図乃至第４図及び第１０図乃至第１４図は
この発明の第１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、より概略構成されている。

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の両端部を
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１２
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を支持する支持滑動部材１１４及び１１
６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２
２４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及び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２４４ａに嵌込まれ、他方の
軸端２４６は、その外側に設けられた軸受２４６
ａ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
り軸着支持されており、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及び２６
６が嵌込まれ、その外周部分により、横断面が半
月状に半分の扇形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及び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にはウオームギア
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
ヤ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、回動調整自在となるように構成されている。

次に、上記構成を有する第１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。このまま回転
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。これにより板材と押
圧部材２６との接点は、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がロール間に介在することに
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
当接されているとき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。

なお、上述した第１実施例においては、被押圧
ロール２４は、その両端側で軸受２ａ及び２ｂを
支持軸２４０により支持されるものとして説明し
たが、この発明はこれに限定されない。例えば、
第５図に示すように、軸受２ａ及び２ｂの中間に
軸受２ｃを設けて被押圧ロール２４の歪曲を減少
せしめるように構成してもよい。

また、上記第１及び第２実施例においては、被
押圧ロール２４は回転する外周側ロール部材と中
心側の支持軸２４０とにより構成されるものとし
て説明したが、その発明はこれにも限定されるこ
とはない。即ち、第６図及び第７図に示す第３実
施例のように、被押圧ロール２４を１本の剛性体
より構成して、ドロツプエンド部材５６により支
持リング２６６内の軸受２４６ａを支持するよう
にしてもよい。押圧部材２６は、支持リング２６
６とブロツク２６８とにより支持されると共に、
ブロツク２６８に取付けられて支持部材１４４に
より支持されたネジ棒１３４と、ハンドル車１６
７ａとによりその回転位置が調整されて、上記第
１実施例と同様に板材のロール成形加工の過程に
おいてその曲率を変更することが可能となる。

さらに、上記第１乃至第３実施例のロール成形
機は何れも押圧ロール２２と被押圧ロール２４と
が水平方向の回転軸を有しているものとして説明
したが、この発明はこのような構成にも限定され
ず、第８図及び第９図に例示した第４実施例のよ
うに押圧ロール２２と被押圧ロール２４とは垂直
方向に回転軸を有するように構成してもよい。

第８図において、ロール成形機は上方のフレー
ム１２から下方に回転可能に片持ち支持された押
圧ロール２２と、同じくフレーム１２に支持され
た被押圧ロール２４とを備えている。押圧ロール
２２は、外周側に設けられたウレタン弾性体に切
欠き部を有している。この縦形ロール成形機の基
本的な構成及び動作は、特許第584855号の広告公
報に開示されているので、ここではその説明を省
略する。

上記基本的な構成を有する装置において、被押
圧ロール２４の外周側の一部分に押圧部材２６が
回動自在に設けられている。この押圧部材２６
は、被押圧ロール２４に取付けられた支持リング
２６４に固定されており、リング２６４の外周に
はウオームギア１６６、ウオーム１６７及びハン
ドル車１６７ａが夫々設けられている。

上記第４実施例においては、押圧ロール２２及
び被押圧ロール２４の両者が回転して板材を押圧
し、ロール成形を行なうものとして考えている
が、何れか一方を固定部材として他方のロールが
板材を回転させながら案内しつつ押圧ロール成形
するようにしてもよい。

なお、押圧部材２６は断面が上記扇形のものの
みに限定されずロール状のものであつてもよい。

さらに、その断面形状が半円形、Ｕ字形、Ｖ字
形及び平板状等種々のものが考えられる。

要は２本ロール成形機において、押圧ロール及
び被押圧ロールが板材を押圧しながらロール成形
している過程で被押圧ロール側に巻き込まれる板
材の曲率を変化させる曲率調整部材を被押圧ロー
ルに取付けて、所望の曲率を板材に与えさえすれ
ば、この発明の所期の目的は達成される。

上記構成及び動作を有するロール成形機を用い
て板材を加工する具体例について、第１０図乃至
第１４図を参照しながら、以下に説明する。な
お、何れの場合においても第１実施例に係るロー
ル成形機の構成を用いて説明しているが、第２乃
至第４実施例に係るロール成形機の構成によつて
も同様の加工を行なえることはいうまでもない。

第１図乃至第４図に示された第１実施例に係る
ロール成形機１０における押圧部材２６は、その
位置を適宜移動させることにより、板材に対して
インボリユート成形、渦巻き成形、楕円成形、ア
ール付き三角形及び四角形等の種々の変則的な曲
率を有する板材をロール成形加工することが可能
である。

第１０図において、位置Ａは、押圧ロール２２
と被押圧ロール２４との最初の加工工程における
接点位置を示している。位置Ｂは、前記位置Ａと
被押圧ロール２４の外周面において90度位置ずれ
しており、次の加工工程における接点位置を示す
ものである。

第１１図は、インボリユート成形加工品を示す
概略図であり、このような成形加工品を得るため
には押圧部材２６を当初はＢ点付近に位置決め
し、次いで成形加工中に徐々にＡ点方向に押圧部
材２６を回動させることにより、このような形状
のロール成形品が得られる。

第１２図は、楕円筒成形品を得るための加工工
程を示すものである。上記Ａ点及びＢ点における
夫々の加工過程を交互に２回繰り返すことによ
り、このような楕円成形品となる。

第１３図及び第１４図は、夫々アール付きの三
角形及び四角形を得るための具体例を示してい
る。両図とも、何れの位置から成形加工を開始し
ても、図示の様にＡ点及びＢ点の回動及び固定を
順次に繰返すことにより、夫々の成形品を得るこ
とができる。

［発明の効果］ 以上、詳細に説明したように、この発明に係る
ロール成形機によれば、以下のような種々の効果
を奏する。

予め製作しておいた多数の被押圧ロールを交換
して使用しなくともよいので、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、作業内容
の容易化と作業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
の位置調整により所望の加工位置を得ることがで
き、加工方法に融通性を与えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例に係るロール成
形機の全体構成を示す斜視図、第２図は第１実施
例によるロール成形機の要部を示す斜視図、第３
図は同じく第１実施例のロール成形機における被
押圧ロールの詳細な構成を示す断面図、第４図は
同実施例の成形機の回動固定手段を示す側面図、
第５図はこの発明の第２実施例によるロール成形
機の被押圧ロールを示す断面図、第６図及び第７
図はこの発明の第３実施例によるロール成形機を
夫々示す全体斜視図及び要部断面図、第８図及び
第９図はこの発明の第４実施例によるロール成形
機を夫々示す全体斜視図及び要部断面図、第１０
図乃至第１４図は上記第１乃至第４実施例の構成
を有するロール成形機を用いた板材の加工の具体
例を夫々示す概略説明図である。 １０……ロール成形機、２２……押圧ロール、
２４……被押圧ロール、２６……押圧部材（曲率
調整部材）、５６……ドロツプエンド部材、１６
６……ウオームギア、１６７……ウオーム、１６
７ａ……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、板材を一方のロ
   ールに巻くような方向で円弧状に曲げ成形するロ
   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
   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、 前記被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、を備えた板材を円
   弧状に曲げ成形するロール成形機。