JPH066213B2 - 長尺ワークの曲げ加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、長手方向に沿って開口溝が形成された長尺
のワークに対して曲げ加工を行う曲げ加工装置に関す
る。

（従来の技術） 自動車用パッシブシートベルトのシートベルトガイド
は、第２１図に示すように２次元方向ではＲ_１，Ｒ_２，
Ｒ_４，Ｒ_５の曲率を有するように曲げ、更にこれと直交
する３次元方向では車体の曲面形状に合わせて第２２図
に示すようにＲ_６の曲率を有するように曲げる必要があ
る。そして、このシートベルトガイドの断面形状は、第
２３図に示すように長手方向に沿ってベルトを案内する
ための開口溝１が一連に形成された凹形状となってい
る。

このような長尺ワークの曲げ加工は、例えば第２４図に
示すような曲げ加工装置が用いられる。ここに示す曲げ
加工装置は、２組の送出ローラ３を備えた送出装置５
と、送出装置５の送出方向前方に位置してワークＷの曲
げ支持点となる上下支持ローラ７及び左右支持ローラ９
を備えた支持装置１１と、支持装置１１の更に前方に位
置してワークＷの曲げ作用点となる上下曲げローラ１３
及び左右曲げローラ１５を備えた曲げ装置１７とから構
成されている。曲げ装置１７は、曲げ作用点が機体１９
に対して縦軸２１を中心に左右方向に揺動したり、ある
いは横軸２３を中心に上下方向に揺動することでワーク
Ｗに対し３次元的に曲げ加工を施す。

このとき、曲げ装置１７の上下，左右の曲げローラ１
３，１５を作用点とする一方、上下，左右の支持ローラ
７，９を曲げ支持点として曲げ加工が施されるが、ワー
クＷは前述したように開口溝１が形成されているため、
その両側のフランジ２５，２７が開口溝１側に倒れ込ん
で変形する恐れがある。これを防ぐため、この曲げ加工
の際には曲げ支持点近傍の開口溝１内に金属製のシュー
を摺接させた状態で行う。

（発明が解決しようとする課題） ところが、この場合シューは支持装置１１に固定されて
おり、移動するワークＷに対して摺接するため、アルミ
ニウムやマグネシウム等の軽合金材料のように表面が比
較的軟質なワークは、シューと強く摺接する箇所、例え
ば第２１図で言えば曲率Ｒ_２，Ｒ_４のような小さな曲率
を有する曲がりのきつい部分Ｗ_２，Ｗ_４ではすりきずが
発生し、特にひどい場合には表面が削れてしまい、バリ
が発生することとなる。開口溝１内に、すりきずやバリ
等が発生すると、シートベルトの摺動抵抗が増加し、シ
ートベルトがスムーズに繰り出せなくなったり、あるい
は損傷する恐れがある。

そこでこの発明は、開口溝を備えた長尺ワークに対し曲
げ加工を施す際、開口溝内に芯材を挿入して断面形状の
変化を防止するようにした場合であっても、開口溝内面
を滑らかに保つことのできるワークの曲げ加工装置を提
供することを目的としている。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 前述した課題を解決するためにこの発明は、長手方向に
沿って断面形状ほぼ一定な開口溝が形成された長尺のワ
ークをその長手方向に向けて送出する送出装置と、送出
装置の送出方向前方側に位置するとともにワークの曲げ
作用点を有して曲げ加工を行う曲げ装置と、送出装置と
曲げ装置との間に介装されるとともにワークの曲げ支持
点を有してワークを支持する支持装置と、支持装置の曲
げ支持点よりワークの送出方向後方から可撓性材料から
なる芯材をワークの開口溝に挿入して、ワークと同期し
て前記芯材を移動させるとともに前記曲げ装置よりワー
クの送出方向前方から開口溝内の芯材を離脱させるよう
構成したものである。

（作用） 送出装置によって送出されて支持装置及び曲げ装置に達
したワークは、曲げ装置の作動により曲げ装置側を曲げ
作用点とする一方、支持装置側を曲げ支持点として曲げ
加工が施される。一方、上記ワークの送出動作に伴って
作動する芯材搬送装置は、芯材をワークと同期して移動
させつつ曲げ支持点よりワークの送出方向後方側からワ
ークの開口溝に挿入する一方、曲げ作用点よりワークの
送出方向前方から芯材を開口溝から離脱させる。ワーク
が芯材とともに支持装置を経て曲げ装置に達して曲げ加
工が施されると、開口溝内の芯材がワークの断面形状の
変形を防止する。しかも芯材はワークと同期して移動し
ているため、芯材とワークとが摺接することはなく、し
たがって芯材を挿入することによって開口溝内にすりき
ず等が発生することはなくなり、開口溝面が滑らかに保
たれる。

（実施例） 以下、第１図ないし第２０図に基づきこの発明の実施例
を説明する。

第１図は、第２１図ないし第２３図に示した自動車用パ
ッシブシートベルトのシートバイトガイドを形成するア
ルミニウム等の軽合金製の長尺のワークＷに対して曲げ
加工を施す曲げ加工装置の側面図である。なお、第１図
においてはワークＷは開口溝１が図中で上部側となるよ
うにしてセットしてある。この曲げ加工装置は、ワーク
Ｗを送出装置２９と、送出装置２９のワーク送出方向前
方に位置してワークＷに対して曲げ加工を施す曲げ装置
３１と、送出装置２９と曲げ装置３１との間に介装され
てワークＷを支持する支持装置３３と、ワークＷの開口
溝１内に対しポリアセタール樹脂等の機械的性質，耐疲
労性等に優れた可撓性の無端ベルト状芯材３５を挿入
し、また離脱させる芯材搬送装置３７とから構成されて
いる。

送出装置２９はワークＷの上下に、図示しない駆動源に
よって回転する送出ローラ３９が前後に２組配置され、
支持装置３３に向けてワークＷを送出する。支持装置３
３には、第１図のIV−IV断面図である第４図に示すよう
にワークＷの送出方向前方側にワークＷの上下を支持す
る上下支持ローラ４１，及びワークＷの左右を支持する
左右支持ローラ４３が回転可能に設けられている。この
各支持ローラ４１，４３部位が、ワークＷに対する曲げ
加工の支持点となる。支持装置３３のワーク送出方向後
方側にはワークＷの下面を支持する支持ローラ４５が回
転可能に設けられている。

支持ローラ４５に対向する位置のワークＷの上面には、
芯材３５を搬送する搬送装置３７の一部を構成する芯材
挿入機構４７が設けられている。搬送装置３７は、上記
芯材挿入機構４７と、曲げ装置３１に取付けられた芯材
離脱機構４９と、支持装置３３の上方に位置して芯材３
５に張力を付与するテンションローラ５１を備えたテン
ショナ機構５３とから主に構成されている。

芯材挿入機構４７について、第５図ないし第１０図を用
いて説明する。芯材挿入機構４７は第６図に示すガイド
ローラ５５を備えている。ガイドローラ５５は中央に形
成されたガイド溝５７とその両側の段部５９，６１とを
備え、ガイド溝５７に芯材３５が収納されて案内され
る。ガイドローラ５５の送出装置２９側には、第７図及
び第８図に示す押え部材６３が設けられている。

押え部材６３は支軸６５を中心に回動可能であり、上端
側のピン６７と支持装置３３に取付けられるピン６９と
の間に引張りスプリング７１が設けられて、下部側の押
え部７３により芯材３５を押え付けている。押え部７３
は下方に延長されて芯材３５を押え付ける舌片７５と、
舌片７５の両側にあって舌片７５より短く形成されてガ
イドローラ５５の段部５９，６１に入り込むガイド部７
７からなり、これらのガイドローラ５５側表面はガイド
ローラ５５と同心の円弧状に形成されている。また、ガ
イドローラ５５の段部５９，６１にはワークＷの上部が
入り込んでいる。更に、押え部材６３の下端にはワーク
Ｗを両側から挟むようにして突設された一対の位置決め
突起７９が設けられている。

ガイドローラ５５の押え部材６３と反対側には、芯材３
５をワークＷの開口溝１内に入り込ませる作用をもつ誘
導部材８１が設けられている。誘導部材８１は前後２個
のピン８３によって支持装置３３に固定され、第９図及
び第１０図に示すようにその先端は、ガイドローラ５５
のガイド溝５７に入り込む突片８５を備えて段部５９，
６１内に入り込み、ガイドローラ５５のガイド溝５７及
び段部５９，６１に対向する面は、ガイドローラ５５と
同心の円弧状に形成され、この円弧面はガイドローラ５
５のワーク送出方向前方側下部のほぼ周方向１／４部分
に接触している。一方、誘導部材８１の下端面８７はワ
ークＷの上面にほぼ接触し、下端面８７のワーク送出方
向後端縁と前記誘導部材８１の円弧面の下部先端との間
には緩やかな円弧をなす傾斜面８９が形成されている。
傾斜面８９は、誘導部材８１の下端面８７のワーク送出
方向後端縁と、ガイドローラ５５のガイド溝５７の底面
とを結ぶ緩やかな円弧上に位置している。これにより、
芯材３５は傾斜面８９に案内された後、下端面８７に押
し付けられてワークＷの開口溝１内に挿入される。

芯材離脱機構４９は引き取りローラ９１を有し、第１１
図及び第１２図に詳細を示すように引き取りローラ９１
には芯材３５を案内するガイド溝９３が形成されてい
る。引き取りローラ９１は、支軸９５を介してブラケッ
ト９７に対して回転可能に装着され、ブラケット９７
は、曲げ装置３１の内フレーム９９に支持ピン１０１を
介して回動可能な回動部材１０３にボルト１０５により
固定されている。

芯材搬送装置５３によりワークＷの開口溝１に対して挿
入、及び離脱がなされる無端ベルト状の芯材３５は、第
１３図ないし第１６図に示すように、内側部分に全周に
わたって等間隔に多数のスリット１０７が形成されてい
る。スリット１０７は芯材３５の長手方向と直交する方
向に形成され、その先端１０７ａはワークＷの開口溝１
の底面への接触面１０７ｂ近傍に位置し先端１０７ａか
ら内側部分の開口部１０７ｃに向けて徐々に広がる形状
となっている。更に、各スリット１０７間には、芯材３
５の内側端から接触面１０７ｂ近傍まで延長されてスリ
ット１０７の深さとほぼ同長の金属等の剛性材料からな
る補強ピン１０９を埋設してある。

曲げ装置３１は、機体１１１，機体１１１上の基台１１
３，基台１１３上の外フレーム１１５，及び外フレーム
１１５に支持された前述した内フレーム９９を備えてい
る。

機体１１１は、第１図のIII矢視図である第３図に示す
ように上面が半円弧状の凹曲面に形成され、ここに凹状
の溝１１７が円弧方向に向けて延長形成されている。一
方、基台１１３の下面は機体１１１の円弧面に合わせて
凸状の円弧面が形成され、ここに凹状の溝１１７に入り
込んで摺動する凸状レール１１９が形成されている。凸
状レール１１９の下面には、ほぼ全長にわたって歯部が
形成され、この歯部は機体１１１に取付けられた駆動ギ
ア１２１に噛合している。駆動ギア１２１は図示しない
モータ等の駆動源によって駆動し、この駆動により基台
１１３は凹状の溝１１７に沿って揺動してワークＷに対
し捩り加工が施される。機体１１１の凹面及び基台１１
３の凸面における円弧面の中心は、ワークＷの長手方向
の軸線すなわちワークＷを捩り加工する際の捩り通信と
一致している。

外フレーム１１５は、断面が中空の矩形状に形成され、
基台１１３に対して縦軸１２３を中心に回動可能に取付
けられている。外フレーム１１５の下部側面には、縦軸
１２３の軸心を中心とした円弧状の歯部１２５が形成さ
れ、歯部１２５には図示しないモータ等の駆動源によっ
て回転するウォームギア１２７が噛合している。ウォー
ムギア１２７の回転によって外フレーム１１５が縦軸１
２３を中心に回動し、これによってワークＷは左右方向
に曲げ加工が施される。

内フレーム９９は、外フレーム１１５同様断面が中空の
矩形状に形成されて外フレーム１１５に対して横軸１２
９を介して回動可能に支持されている。横軸１２９の一
端は外フレーム１１５から外部に突出し、この突出端部
にギア１３１が装着されている。ギア１３１には、図示
しないモータ等の駆動源によって回転するウォームギア
１３３が噛合している。ウォームギア１３３の回転によ
って内フレーム９９が横軸１２９を中心に回動し、これ
によってワークＷは上下方向に曲げ加工が施される。

内フレーム９９には、ワークＷの上下両面に接触して転
動する曲げ加工の作用点となる上下曲げローラ１３５が
回転可能に装着されるとともに、ワークＷの左右両面に
接触して転動する曲げ加工の作用点となる左右曲げロー
ラ１３９が回転可能に装着されている。更に、内フレー
ム９９にはワークＷの下面に接触する補助ローラ１４１
が回転可能に装着されている。

このように構成された曲げ加工装置では、ワークＷが送
出装置２９によって送出されて支持装置３３に達する
と、これと同期して芯材搬送装置３７によって搬送され
ている芯材３５は芯材挿入機構４７のガイドローラ５５
に案内された後、誘導部材８１の傾斜面８９に沿って誘
導案内されつつ徐々にワークＷの開口溝１内に挿入さ
れ、下端面８７に押え付けられるようにして第１８図に
示すように開口溝１内に完全に入り込む。このとき、押
え部材６３の押え部７３がガイドローラ５５の段部５
９，６１に入り込み、かつ舌片７５が芯材３５を押えて
芯材３５がガイドローラ５５から外れるのを防止する。
また、押え部材６３下端の位置決め突起７９が、ワーク
Ｗを両側から挾むようにしてワークＷ及び芯材３５に対
し左右方向の位置決めを行うので、押え部７３は芯材３
５に対して位置ずれすることなくしっかりとガイドロー
ラ５５側を押え付ける。開口溝１内に芯材３５が入り込
んだ後は、芯材３５はワークＷと一体化した形でワーク
Ｗの送出動作と同期して搬送される。

芯材３５を伴って送出されるワークＷが支持装置３３を
経た後、曲げ装置３１の上下曲げローラ１３５及び左右
曲げローラ１３９に達すると、基台１１３の揺動，外フ
レーム１１５の回動あるいは内フレーム９９の回動によ
って、ワークＷは上下曲げローラ１３５及び左右曲げロ
ーラ１３９の部位を曲げ作用点とし、また上下及び左右
の支持ローラ４１及び４３の部位を曲げ支持点として、
捩り加工，左右曲げ加工あるいは上下曲げ加工がなされ
る。

このような曲げ加工の際、開口溝１を有するワークＷは
圧縮力や引張力を受けるが、開口溝１内に芯材３５が挿
入されているので、そのフランジ２５，２７が開口溝１
側に倒れ込む等による断面形状の変形は防止される。ま
た、このとき芯材３５はワークＷと同期して搬送される
ので、ワークＷに対して摺動することはなく、したがっ
て芯材３５によって開口溝１の内面にきずが発生した
り、あるいはバリが発生したりするようなことはなくな
る。この結果、開口溝１の内面は滑らかな状態が保て、
ここに収納されるシートベルトの摺動がスムーズなもの
となる。また、ワークＷを第２１図に示す小さな曲率Ｒ
_２，Ｒ_４を有する部分Ｗ_２，Ｗ_４に曲げる場合には、芯
材３５は第１３図のＡ部のようにスリット１０７が押し
塞がれて曲げに追従し、曲げ加工が容易に行える。ま
た、第１７図に示すように、上下方向の曲げ加工に際し
ては、開口溝１側の支持ローラ４１側からＢ方向に力が
加わり芯材３５に圧縮力が作用するが、補強ピン１０９
がこれに対向して芯材３５の変形を防止する。

ワークＷが送出されつつ曲げ加工が施されるに伴って、
芯材３５は芯材離脱機構４９の引き取りローラ９１に引
き取られていく。曲げ加工の際、ワークＷは上下あるい
は左右に移動するが、回動部材１０３が支持ピン１０１
を中心に回動可能であるので、引き取りローラ９１は前
記ワークＷの移動に追従でき、したがって芯材３５が引
き取りローラ９１から外れるようなことはない。

ワークＷの曲げ加工による上下，左右の移動に起因して
発生する芯材３５の引張りや弛みは、芯材３５がテンシ
ョンローラ５１によって常時一定の力で張力を付与され
ているので、吸収され、安定した芯材３５の搬送が可能
となる。

第１９図はワークＷを左右方向に小さな曲率で曲げる部
分がある場合の芯材１４５の斜視図であり、芯材１４５
にはスリット１４７が全長にわたって、あるいは曲率の
小さい部分に対応する部分に形成されている。第２０図
は芯材１４５がワークＷの開口溝１内に挿入された状態
を示している。この場合、図中で右側が曲げＲの中心側
となり、このようにして曲げ加工を施すことにより、ス
リット１４７が押し塞がれて曲げに追従し、曲げ加工が
容易に行える。

また、小さな曲率で曲げる部分が、上下方向及び左右方
向の両曲げ部分にある場合には、芯材に対しそれぞれの
曲げ部分に対応して第１３図のスリット１０７及び第１
９図のスリット１４７を組合わせて形成すればよい。

なお、芯材は無端のベルト状でなくてもよく、この場合
２つのテンションローラのうち一方を巻き取り用とし、
他方を巻き取った量と同一量芯材を繰り出すようにす
る。

［発明の効果］ 以上説明してきたようにこの発明によれば、送出装置に
よって送出されるワークの開口溝に、芯材搬送装置によ
ってワークと同期して搬送される芯材を挿入し、ワーク
をこれと同期して移動する芯材とともに曲げ装置により
曲げ加工を施すようにしたため、曲げ加工によるワーク
の断面形状の変形が防止されるとともに、芯材がワーク
に対して摺動することはなく、したがって開口溝内面を
滑らかに保つことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す曲げ加工装置の側面
断面図、第２図は第１図の上面図、第３図は第１図のII
I矢視図、第４図は第１図の拡大されたIV−IV断面図、
第５図は第１図の芯材挿入機構の拡大された側面図、第
６図は第５図のガイドローラの正面図、第７図は第５図
の押え部材の側面図、第８図は同押え部材の正面図、第
９図は第５図の誘導部材の側面図、第１０図は第９図の
上面図、第１１図は第１図の芯材離脱機構の拡大された
側面図、第１２図は同芯材離脱機構の拡大された正面
図、第１３図は芯材の全体図、第１４図は第１３図の芯
材の拡大された部分斜視図、第１５図は芯材の拡大され
た詳細図、第１６図は第１５図のＸＶＩ−ＸＶＩ断面
図、第１７図はワークを上下曲げしたときの作用説明
図、第１８図はワークの開口溝に芯材が挿入された状態
を示す断面図、第１９図は芯材の他の例を斜視図、第２
０図は第１９図の芯材をワークＷの開口溝に挿入した状
態を示す断面図、第２１図はワーク加工後のシートベル
トガイドの側面図、第２２図は第２１図のXXII矢視図、
第２３図は第２１図の拡大されたXXIII−XXIII断面図、
第２４図は従来の曲げ加工装置の側面断面図である。 Ｗ…ワーク １…開口溝 ２９…送出装置 ３１…曲げ装置 ３３…支持装置 ３５…芯材 ３７…芯材搬送装置 １４３，１４５…芯材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長手方向に沿って断面形状ほぼ一定な開口
   溝が形成された長尺のワークをその長手方向に向けて送
   出する送出装置と、送出装置の送出方向前方側に位置す
   るとともにワークの曲げ作用点を有して曲げ加工を行う
   曲げ装置と、送出装置と曲げ装置との間に介装されると
   ともにワークの曲げ支持点を有してワークを支持する支
   持装置と、支持装置の曲げ支持点よりワークの送出方向
   後方から可撓性材料からなる芯材をワークの開口溝に挿
   入して、ワークと同期して前記芯材を移動させるととも
   に前記曲げ装置よりワークの送出方向前方から開口溝内
   の芯材を離脱させる芯材搬送装置とを有することを特徴
   とする曲げ加工装置。