JPH0970623A

JPH0970623A - 形材の曲げ方法及び曲げ装置

Info

Publication number: JPH0970623A
Application number: JP7330828A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Tsuge; 光雄柘植; Takashi Sasamoto; 隆佐々本; Harumichi Hino; 治道樋野; Keiichi Sugiyama; 敬一杉山
Original assignee: Nippon Light Metal Co Ltd
Current assignee: Nippon Light Metal Co Ltd
Priority date: 1995-06-30
Filing date: 1995-12-19
Publication date: 1997-03-18
Anticipated expiration: 2015-12-19
Also published as: JP3589257B2

Abstract

(57)【要約】【目的】小さい曲率の曲げ加工を行っても‘しわ’の
発生や部材の破断等が生じにくい形材の曲げ方法と曲げ
装置を提供する。【構成】ロール状の周面に曲げ加工により得ようとす
る形状の溝部が形成された第１及第２の曲げ加工用型
を、相互の溝部に形材を嵌合させるように配設し、形材
の他端を第１の曲げ加工用型に設けられた尾部に把持す
る工程、第１及び第２の曲げ加工用型をそれぞれ外方に
回動させて形材の曲げ加工を行い、第１及び第２の曲げ
加工用型を溝部の曲がり方向に応じて回動支軸の軸線方
向に移動させて略一定位置にて形材の曲げ加工を行う第
１の曲げ工程、第１及び第２の曲げ加工用型を回動不能
に固定し、第１及び第２の曲げ加工用型の取付けベース
を第２の曲げ加工用部材の回動支軸にて前記曲げ方向と
は逆方向に回動させるとともに第１及び第２の曲げ加工
用型を溝部の曲がり方向に応じてそれぞれの回動支軸の
軸線方向に移動させる第２の曲げ工程とから成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、形材、特にアルミ
ニウム合金押出形材に、三次元曲げ加工を施すための曲
げ方法及び曲げ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のフレーム，建材，船舶等の構造
部材として使用されるアルミニウム合金押出形材は、用
途に応じてその軸線に対して垂直方向及び水平方向に三
次元曲げ加工が施されることがある。この発明にいう三
次元曲げ加工とは、図９の（ａ）−外観斜視図，（ｂ）
−Ａ矢視図，（ｃ）−Ｂ矢視図に、断面角形の押出形材
の例で示すように、幅Ｗ，高さＨの直状の形材に、垂直
方向Ａ矢視で加工域Ｃ₁の範囲に、曲率半径Ｒ₁，Ｒ₂
で曲げ加工を施し、この曲げ加工により形材の中心間に
変位差Ｄ₁をもたらすとともに、水平方向Ｂ矢視で加工
域Ｃ₂の範囲に曲率半径Ｒ₃，Ｒ₄の曲げ加工を施し、
この曲げ加工により形材の中心間に変位差Ｄ₂をもたら
すような曲げ加工を意味する。

【０００３】形材たるワークにこのような三次元曲げ加
工を施すには、いわゆる押し通し曲げ（マルチベンダ
ー）と称される固定金具と、可動ジャイロ金型とを備え
る曲げ加工装置を使用する方法が一般的である。すなわ
ち、固定金具とジャイロ金型とに設けたワーク挿入孔を
通して強制的に押圧移動されるワークに、固定金具の、
特に出口側部分を支点とする三次元的な曲げを付与する
方法である。

【０００４】又は、引張り曲げを応用した方法である引
張押付け曲げ（ドローベンダー）が使用されることがあ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記マルチベンダーに
よる三次元曲げ加工は、比較的曲率半径の大きい曲げ加
工に対しては有効であるが、曲率半径が小さくなるに従
い、曲げ加工の内側部分に‘しわ’がよりやすくなった
り、座屈を生じるという問題があり、小さい曲率半径の
三次元曲げには不向きである。また、ドローベンダーの
場合には、図９の（ｂ），（ｃ）の曲げを二つの工程に
分けて行う必要があり、第１工程で‘しわ’等の微小な
欠陥を生じると、第２工程の曲げ加工の際にそこから破
断してしまうことになり、やはり、小さい曲率半径での
三次元曲げには不向きである。さらに、従来の三次元曲
げ方法は、曲げ加工の設備が大規模になるとともに、加
工時間を比較的長く必要とする等の問題があった。

【０００６】この発明は前記の問題点を解決するために
創案されたものであり、形材の三次元曲げ加工におい
て、小さい曲率半径にて曲げ加工を行っても、前記‘し
わ’の発生や、‘しわ’の発生による部材の破断等が生
じにくい形材の曲げ方法と曲げ装置の提供を目的として
いる。また、曲げ加工を行うための溝部の形状を変更可
能である曲げ装置の提供を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は前記の問題点を
解決するために、形材（Ｗ）をその軸線に対して垂直方
向及び水平方向に３次元曲げ加工するための曲げ方法で
あって、前記形材と当接する周面が前記図９（ｂ）に示
すＲ₁，Ｒ₂に対応した半径をもつロール状であって回
動軸（２ａ，２０１，３ａ，３０１）を有するとともに
それぞれの周面に曲げ加工により得ようとする前記図９
（ｃ）に示すＲ₃，Ｒ₄に応じた形状の溝部（５）が形
成された第１及び第２の曲げ加工用型（２，２００、
３，３００）を、前記形材が前記相互の溝部に嵌合する
ように相対して配設するとともに、当該形材がその軸線
方向に移動可能に当該形材の一端側を固定し、他端側を
前記第１の曲げ加工用型に設けられた尾部（２ｂ）に把
持する工程と、前記第１及び第２の曲げ加工用型を第１
の曲げ加工用型に形材を巻き付ける方向に相互に回動さ
せて形材の曲げ加工を行う第１の曲げ工程と、前記第１
及び第２の曲げ加工用型を回動不能に固定し、この第１
及び第２の曲げ加工用型の取付けベース（４００）を前
記第２の曲げ加工用型の回動軸にて第２の曲げ加工用型
に形材を巻き付ける方向に回動させる第２の曲げ工程と
から成ることを特徴とする形材の曲げ方法とするもので
ある。

【０００８】また、前記第１の曲げ工程時及び第２の曲
げ工程時に、未加工部である形材の直線部の方向と第１
の曲げ加工用型又は第２の曲げ加工用型の加工位置にお
ける溝部の接線方向とが一致するように、第１及び第２
の曲げ加工用型の回動軸線方向の位置及び又は回動軸線
の傾きと、形材の前記一端側固定位置とを相対的に移動
させて曲げ加工を行う形材の曲げ方法とするものであ
る。

【０００９】また、前記第１及び第２の曲げ工程におい
て、前記第１及び第２の曲げ加工用型と当接する位置の
形材内部に中子（８）を配して曲げ加工を行う形材の曲
げ方法とするものである。

【００１０】また、前記形材の曲げ加工中は、その一端
を固定した前記形材の部位に所定の引張軸荷重を負荷す
る形材の曲げ方法とするものである。

【００１１】また、形材をその軸線に対して垂直方向及
び水平方向に３次元曲げ加工するための曲げ装置であっ
て、周面に、曲げ加工により得ようとする形状の溝部が
形成されて回動軸にて回動可能であり、かつ、前記溝部
の形状に応じて回動軸の軸線方向に移動して所定の加工
位置にて形材の加工を行う第１及び第２の曲げ加工用型
と、この第１及び第２の曲げ加工用型を一体的に取り付
ける取付けベース（４００）とを有し、前記第１及び第
２の曲げ加工用型は、一端がその軸線方向に移動可能に
固定されて他端が前記第１の曲げ加工用型の尾部に把持
された形材の両側からこの形材と前記溝部とが前記加工
位置にて嵌合するように挟みこんで取付けべース上に配
設され、それぞれの回動軸にて回動して第１の曲げ加工
を行うものであり、前記取付けベースは、前記第１の曲
げ加工に引き続いて第２の曲げ加工用型の回動軸を軸と
して当該取付けベース全体を前記第１の曲げ加工の方向
とは逆の方向に回動させて第２の曲げ加工を行うととも
に前記第１及び第２の曲げ加工時において、未加工部で
ある形材の直線部の方向と第１及び第２の曲げ加工用型
の溝部の接線方向とが前記加工位置にて一致するように
傾動する構成とするものである。

【００１２】また、前記第１及び第２の曲げ加工用型の
第１及び第２の回動軸と、この第１及び第２の回動軸を
連動して回動させることにより前記第１及び第２の曲げ
加工用型を前記第１の曲げ加工のために回動させる第１
の駆動部（４００Ａ）と、前記所定位置にて曲げ加工を
行うために前記第１及び第２の曲げ加工用型を、前記第
１及び第２の回動軸の軸線上に移動させる第２の駆動部
（４００Ｂ）と、前記第１及び第２の曲げ加工用型と前
記第１及び第２の回動軸と前記第１及び第２の駆動部と
を一体的に支持するための第１の基盤（４００）と、前
記第２の回動軸と同軸的に接続されるとともに前記第１
の基盤を支持する回動軸であって前記第２の曲げ加工の
ために当該第１の基盤が前記第２の回動軸を軸として回
動するための第３の回動軸（５０１）と、この第３の回
動軸を回動させるための第３の駆動部（５００Ａ）と、
前記第３の回動軸と前記第３の駆動部とを一体的に支持
するための第２の基盤（５００）と、前記形材の未加工
部である直線部の方向と第１及び第２の曲げ加工用型の
溝部の接線方向とを前記加工位置にて一致させるため
に、前記第２の基盤を、前記第１及び第２の曲げ加工用
型の加工位置において形材の未加工部である直線部の方
向と直交する線上に傾動可能に軸支する第３の基盤（６
００）と、この第３の基盤を前記傾動させるための第４
の駆動部（６００Ａ）を備える構成とするものである。

【００１３】さらに、前記第１及び第２の曲げ加工用型
は、それぞれに回動躯体（２０，３０）と、この回動躯
体の周面に取外して交換可能に添接された溝部形成体
（１０ａ〜）を備える形材の曲げ装置とするものであ
る。

【００１４】以上のような構成において、請求項１で
は、形材の一端がその軸線方向に移動可能に固定されて
他端が第１の曲げ加工用型の尾部に把持された当該形材
の両側から第１及び第２の曲げ加工用型を、この第１及
び第２の曲げ加工用型の周面に形成された溝部に当該形
材を嵌合させるように配設し、この第１及び第２の曲げ
加工用型を、第１の曲げ加工用型に形材を巻き付ける方
向に相互に回動させる第１の曲げ工程を行う。これによ
り前記Ｒ₁（図９参照）の曲げを第１の曲げ加工用型の
外形形状で行い、溝の曲線具合によりＲ₃の曲げが行わ
れる。

【００１５】次いで、第１及び第２の曲げ加工用型を回
動不能に固定し、この状態にて第２の曲げ加工用型の回
動軸を軸として、取付けベースを前記第２の曲げ加工用
型に形材を巻き付ける方向に回動させる。これにより、
形材には第２工程の曲げ加工が施され、第２の曲げ加工
用型の外形形状により前記Ｒ₂の曲げを行い、溝の曲線
具合によりＲ₄の曲げを行う。

【００１６】請求項２において、前記第１及び第２の曲
げ工程の際においては、第１及び第２の曲げ加工用型
を、前記溝部の形状の曲がる方向に応じてその回動軸の
軸線上に移動させ、及び又は第１及び第２の曲げ加工用
型の回動軸線を傾ける。すなわち、形材の未加工部であ
る直線部の方向と、第１又は第２の曲げ加工用型の加工
位置における溝部の接線方向とが一致するようにする。
つまり例えば、溝部が上方に向けてカーブしていれば、
第１及び第２の曲げ加工用型は、その回動軸の軸線上に
おいて逆に下方に移動させる。このように、曲げ加工の
進行につれて、溝部の曲がる方向に応じて第１及び第２
の曲げ加工用型をその回動軸の軸線上に移動させること
により、形材と第１及び第２の曲げ加工用型との当接位
置が略一定となって、この略一定の位置にて曲げ加工が
行われる。

【００１７】請求項３及び請求項４においては、曲げ加
工の際における形材の無用な変形や破断が生じることな
く曲げ加工が行われる。特に請求項４においては、曲げ
加工の進行につれてその一端が固定された形材の軸線と
溝部の曲げ曲線の接線方向とが略一致するように取付け
ベースが傾動することにより、前記請求項１における作
用と相まって、形材は、順次滑らかに溝部に嵌合して曲
げ加工が行われる。

【００１８】請求項５及び請求項６においては、前記請
求項１及び請求項２記載の形材の曲げ加工方法に適した
装置が実現できる。請求項７においては、加工形状の異
なる曲げ加工を行う際には、溝部形成体を取外して新た
な溝部形成体に交換が可能であり、回動躯体の本体はそ
のまま使用可能である。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図面を参
照して説明する。以下の説明においては、図１ないし図
４にて本発明の原理的な説明を行い、要部を切り欠いて
示した正面図と概略的な斜視図である図５及び図６を参
照して具体的な実施の一形態につき説明する。

【００２０】図１は、本発明に係る形材の曲げ方法を実
施するための形材の曲げ装置１の平面図であり、アルミ
ニウム又はアルミニウム合金を素材とする角管からなる
形材Ｗを、第１の曲げ加工用型（以下第１の加工用ロー
ルと称する）２と、第２の曲げ加工用型（以下第２の加
工用ロールと称する）３の前記溝部に嵌合させて挟み込
んだ状態を示す平面図である。また、図２は前記第１の
曲げ工程を行った図であり、図３は前記第２の曲げ工程
を行った図である。

【００２１】図において、この形材の曲げ装置１は、取
付けベース４に、第１の加工用ロール２及び第２の加工
用ロール３がそれぞれ回動軸２ａ，３ａにて回動可能に
相対して配設されている。この第１及び第２の加工用ロ
ール２，３の、径の寸法及びその周面に形成される溝部
の曲線形状は、曲げ加工によって得ようとする形状及び
後述するスプリングバックを考慮して、後に詳述する第
７図（ａ），（ｂ）等に示すような溝部５が形成されて
いる。また、この第１及び第２の加工用ロール２，３
は、前記のようにその回動軸２ａ，３ａの軸線方向に移
動可能となっている。さらに、第１の加工用ロール２に
は、形材Ｗの軸線の延長線上にこの形材Ｗを把持するた
めの尾部２ｂを備えている。

【００２２】形材Ｗは、その一端が、ガイド７ａ，７ｂ
によってその両側より当該形材Ｗが曲げ加工の際に第１
及び第２の加工用ロール２，３の配設方向に移動する際
に支障のないように固定されており、その他端が、第１
の加工用ロール２の前記尾部２ｂに把持されるようにな
っている。第１の曲げ工程開始時においては、形材Ｗの
内部に、取付杆８ａに取り付けられた中子８が挿入され
る。また、形材Ｗの一端には、曲げ加工の際において、
引張りローラ９ａ，９ｂを形材Ｗの両側より当接させて
回転させ、相互に矢印方向の抵抗をもたせて回転させる
ことにより、この形材Ｗに引張軸荷重Ｆを付与してい
る。

【００２３】図２は第１の曲げ工程を説明する図であ
る。図示のように、第１及び第２の加工用ロール２，３
を、それぞれ第１の加工用ロール２に形材Ｗを巻き付け
る方向に、すなわち第１の加工用ロール２を図面上にお
いて時計方向に、また、第２の加工用ロール３を反時計
方向に同時に回動させることにより、形材Ｗには前記第
１の曲げ加工が施される。また別な実施の形態として、
第１の加工用ロール２のみを回動させてもよく、この場
合における第２の加工用ロール３は、第１の加工用ロー
ル２の回動に従動して、第１の加工用ロール２の回動方
向とは逆方向に回動する。なお、この第１の曲げ加工及
び次に説明する第２の曲げ加工時においては、曲げ加工
をスムーズに行う為に、第１及び第２の加工用ロール
２，３はそれぞれ回動軸２ａ，３ａの軸線上において移
動するとともに、取付けベース４の傾動作動も行われて
いるが、この点についてはまとめて後述する。

【００２４】図３は、図２に示す第１の曲げ加工に続い
て行われる第２の曲げ工程を説明する図である。この第
２の曲げ工程においては、第１及び第２の加工用ロール
２，３を、その回動軸２ａ，３ａにて回動不能に固定
し、この状態において、取付けベース４を前記第２の加
工用ロール３の回動軸３ａを回動軸として、前記第１の
加工方向とは逆の方向である反時計方向に回動させる。

【００２５】図４（ａ），（ｂ），（ｃ）は、第１及び
第２の加工用ロール２，３の、その回動軸２ａ，３ａの
軸線上における移動と取付けベース４の傾動作動による
傾動を示す図である。それぞれからに向けて曲げ加
工が進行する。図において、（ｂ）図は、前記図１に
示すような第１及び第２の加工用ロール２，３に形材Ｗ
を挟み込んで曲げ加工を開始しようとする状態を示して
いる。（ａ）図は、この曲げ加工開始の際の、Ａ矢視
による第１の加工用ロール２に形成された前記溝部５の
形状を示している。軸線ｌ₁は第１の加工用ロール２
（及び第２の加工用ロール３）の縦方向の中心線であ
り、ラインｌ₂は同じく横方向の中心線である。

【００２６】（ｃ）図は、曲げ加工の開始時における
第１の加工用ロール２（及び第２の加工用ロール３）の
位置を示している。ラインＬは形材Ｗの加工ラインであ
り、一端が固定される形材Ｗの未加工部分の加工開始時
の軸線が加工ラインとなる。形材Ｗの曲げ加工は、この
加工ライン上において行われる。すなわち、曲げ加工の
ための回動につれて溝部５の曲線に応じて、第１の加工
用ロール２（及び第２の加工用ロール３）を、加工ライ
ンＬに向けて図面上において上昇させ、又は降下させて
曲げ加工を行う。このように、形材Ｗの曲げ加工は、略
一定位置である加工ラインＬと第１及び第２の加工用ロ
ール２，３を結ぶ線との交点にて行われる。（ｃ）図
においては、溝部５の開始端５ａは縦方向の中心線より
ｈ₁だけ上方に位置していることから、その分、第１の
加工用ロール２（及び第２の加工用ロール３）は下降し
た位置にある。

【００２７】次に、（ｂ）図に示すように第１の加工
用ロール２（及び第２の加工用ロール３）が回動する。
（ａ）図は、この際における第１の加工用ロール２の
前記溝部５の形状を示している。図示のように、溝部５
は下方に向けてカーブしていることから、第１の加工用
ロール２（及び第２の加工用ロール３）を、逆に、回動
の進行につれてカーブの曲線に応じて徐々に上方に移動
させてゆく。また、前記のように当該溝部５の曲線の接
線方向と形材Ｗの軸線方向、すなわち加工ラインＬとを
一致させるために、第１の加工用ロール２（及び第２の
加工用ロール３）を角度θ₁に傾動させる。尚、この第
１の加工用ロール２（及び第２の加工用ロール３）の傾
動は、加工位置を中心に取付けベース４を傾動させるこ
とにより行うことができる。

【００２８】（ｂ）図は、前記第１の曲げ工程の終了
を示し、前記図２の状態を示している。（ａ）図は、
この際の第１の加工用ロール２の溝部５の形状を示して
いる。この溝部５の曲線に対応して、この曲線の接線方
向と形材Ｗの軸線方向、すなわち加工ラインＬを一致さ
せるべく、第１及び第２の加工用ロール２，３を軸線ｌ
₁方向に上下に移動させるとともに、取付けベース４の
傾動を通じて第１の加工用ロール２（及び第２の加工用
ロール３）をさらに角度θ₂に傾動させる。

【００２９】この第１の曲げ加工の終了を受けて、
（ｂ）図に示すように、第２の曲げ工程を行う。すな
わち、この第２の曲げ工程は、前記のように第１及び第
２の加工用ロール２，３を、回動軸２ａ，３ａにて回動
不能に固定するとともに、第２の加工用ロール３の回動
軸３ａを回動軸として取付けベース４を第１の曲げ加工
とは逆方向に回動させる。（ａ）図はこの際の第２の
加工用ロール３の加工位置側の溝部５の形状をＡ矢視で
示し、この溝部５の曲線の接線方向と形材Ｗの軸線方向
すなわ加工ラインＬとを一致させるべく、第１の加工用
ロール２の軸線ｌ₁方向の移動及び取付けベース４の傾
動を通じて第２の加工用ロール３を角度θ₃に傾動させ
る。

【００３０】（ｂ）図は前記第２の曲げ工程の終了を
示し、前記図３に示す状態である。（ａ）図はこの際
の溝部５の形状を示している。この曲げ加工の終了時に
おいては、溝部５の終了端５ｂは、中心線ｌ₂よりｈ₂
分だけ下方に位置していることから、その分、第１の加
工用ロール２（及び第２の加工用ロール３）は上昇した
位置にある。また、前記（ｃ）図に示す溝部５の開始
端５ａと（ｃ）図に示す溝部５の終了端５ｂは、加工
ラインＬに一致する直線であるから、この際における前
記取付けベース４は傾動せず、したがって第１の加工用
ロール２及び第２の加工用ロール３も傾斜せずに直立し
ている。

【００３１】図５は本発明に係る形材の曲げ装置の実施
の一形態を示す正面部であり、図６は概略的な斜視図で
ある。図５の正面図は要部を切り欠いて示している。図
において、この形材の曲げ装置１００は、第１の基盤４
００と、第２の基盤５００，第３の基盤６００を備えて
いる。先ず、第１の基盤４００について説明すると、こ
の第１の基盤４００は、第１の加工用ロール２００（図
１等に示す前記加工用ロール２参照）と、第２の加工用
ロール３００（前記加工用ロール３参照）が、それぞれ
に回動軸２０１（前記回動軸２ａ参照），３０１（前記
回動軸３ａ参照）にて回動可能に相対して配設されてい
る。この第１及び第２の加工用ロール２００，３００の
周面には、前記図４，図７に示すような溝部５が形成さ
れているがその図示を省略している。また、第１の加工
用ロール２００には、図１等に示す形材Ｗの尾部２ｂを
備えているがその図示を省略している。図５の符号Ｇ
は、前記加工位置であり、図４に示す加工ラインＬは、
この加工位置Ｇにて図面手前から向こう側に通るライン
である。

【００３２】前記回動軸２０１及び３０１は、第１及び
第２の加工用ロール２００，３００を貫通する細長いス
プライン軸であり、第１の基盤４００の上板４０１と下
板４０２にそれぞれベアリングにて回動可能に軸支され
ている（後述するが、正確には回動軸２０１は、上部及
び下部のスライド板４１５，４１６に配設されたベアリ
ングに取付けられている）。第１及び第２の加工用ロー
ル２００，３００は、それぞれの回動軸２０１，３０１
に歯合して上下動するがこの点につても後述する。

【００３３】前記上板４０１には、回動軸２０１，３０
１を回動することにより第１及び第２の加工用ロール２
００，３００を回動するための第１の駆動機構４００Ａ
が配設されている。この第１の駆動機構４００Ａは、ハ
ンドル部４０３の回転により駆動されるウオームギヤ４
０４，このウオームギヤ４０４に歯合するギヤ４０５，
このギヤ４０５に同軸的に固設されるギヤ４０６，この
ギヤ４０６に歯合するギヤ４０７，このギヤ４０７に同
軸的に固設されるギヤ４０８，このギヤ４０８に歯合す
るギヤ４０９，このギヤ４０９に歯合するギヤ４１０と
連結されているが、ギヤ４０９とギヤ４１０は、それぞ
れ前記第１の回動軸２０１，第２の回動軸３０１と同軸
的に固設されていることから、ハンドル部４０３を回転
することにより回動軸２０１，３０１が回動し、この回
動により第１及び第２の加工用ロール２００，３００が
回動するようになっている。以上が第１の駆動機構４０
０Ａの構成である。

【００３４】第２の駆動機構４００Ｂは、第１及び第２
の加工用ロール２００，３００を回動軸２０１，３０１
の軸線上において移動（上下動）させるものである。す
なわち、第１及び第２の加工用ロール２００，３００に
形成された溝部（図４，図７等に示す符号５参照）の位
置が、前記加工位置Ｇ（図５参照：図４に示す加工ライ
ンＬ）の上方となる場合には、第１及び第２の加工用ロ
ール２００，３００を下方に移動させ、溝部５の位置が
加工位置Ｇの下方となる場合には第１及び第２の加工用
ロール２００，３００を上方に移動させて曲げ加工を常
に加工位置Ｇにて行うようにする。

【００３５】先ず、第１及び第２の加工用ロール２０
０，３００は、その下部において移動板４１１に回動可
能に嵌合しており、この移動板４１１は、第１の基盤４
００の四隅に立設されたガイドロッド４１２〜に、それ
ぞれの位置にて貫通して取付けられている。また、第１
の基盤４００には、ハンドル部４１３を有して回転可能
なネジ棒４１４がその上板４０１を貫通して下板４０２
まで延設されており、前記、移動板４１１は、所定位置
にてこのネジ棒４１４に螺合している。したがって、ハ
ンドル部４１３を正転，反転させることにより、移動板
４１１はガイドロッド４１２〜に案内されて上下動し、
この上下動により第１及び第２の加工用ロール２００，
３００も上下動するようになっている。

【００３６】また、第１の加工用ロール２００は、横方
向（図５では図面左右方向）に若干移動することかでき
るようになっている。すなわち、巾寸法の若干の相違の
ある形材の曲げ加工を行う際には、図１等に示すように
第１の加工用ロール２００（２）と第２の加工用ロール
３００（３）との間に間隔をあける必要があることか
ら、これに備えて第１の加工用ロール２００を横方向に
移動可能としてある。

【００３７】この第１の加工用ロール２００の横移動は
回動軸２０１を横移動させて行う。先ず、回動軸２０１
は、その上下部位において、スライド板４１５，４１６
に配設されたベアリングにて回動可能に取付けられ、こ
のスライド板４１５，４１６は、スライドレール４１
７，４１８にそれぞれが横方向にスライド可能に嵌合し
ている（図６においては、下部のスライド板４１６とス
ライドレール４１８の図示は省略している）。そして、
スライド板４１５，４１６には、ボルト４１９，４２０
の先端部が回動可能に埋め込まれるとともに、このボル
ト４１９，４２０は、外板４２１，４２２に螺合させて
ある。したがって、このボルト４１９，４２０を正転あ
るいは逆転させることにより、スライド板４１５，４１
６が左右横方向に移動し、これによって回動軸２０１が
左右横方向に移動することから、第１の加工用ロール２
００も左右横方向に移動するようになっている。ロール
半径により定まる曲げ半径の変更に対応させる為には、
ロールの変更，スライド板４１５，４１６による軸移動
の他、第１駆動部を構成する歯車の組合せの変更も必要
である。

【００３８】次に、第２の基盤５００について説明す
る。この第２の基盤５００は、前記図２に示す第１の曲
げ加工から図３に示す第２の曲げ加工のために、前記第
１の基盤４００全体を回動させるものである。すなわ
ち、前記第１の基盤４００は、その下板４０２部分で第
１の基盤回動軸５０１に載置された状態に固設される
が、第１の基盤回動軸５０１は、上板５０２と下板５０
３に配設されたベアリングにて前記回動軸３０１と同軸
的に回動可能なように配設されている。

【００３９】この第１の基盤回動軸５０１を回動させる
ための第３の駆動機構５００Ａを説明する。この駆動機
構５００Ａは、ハンドル部５０４の回転によって回転す
るウオームギヤ５０５，このウオームギヤ５０５に歯合
するギヤ５０６，このギヤ５０６と同軸的に固設される
ギヤ５０７，このギヤ５０７に歯合するギヤ５０８，こ
のギヤ５０８と同軸的に固設されるギヤ５０９と連結さ
れ、このギヤ５０９は、第１の基盤回動軸５０１に同軸
的に固設されるギヤ５１０に歯合している。したがっ
て、前記ハンドル部５０４の操作により、第１の基盤回
動軸５０１を回動することができる。図５に一点鎖線で
示すラインＫ1 は、第１の基盤回動軸５０１の回動軸線
である。

【００４０】次に、第３の基盤６００について説明す
る。この第３の基盤６００は、形材の曲げ装置１００全
体の基台であるとともに、前記図４に示すように、曲げ
加工の進展につれて溝部５の接線方向に形材の未加工部
の軸線方向を一致させるために、前記第２の基盤５００
を傾動させるものである。すなわち、第３の基盤６００
は、所定の床面に設置される設置板６０１の両端に支持
板６０２，６０３が立設されており、一方の支持板６０
２上には支軸台６０４が固設され、この支軸台６０４に
回動可能に軸支された支軸６０５が、前記第２の基盤５
００の側板５１１に固設されている。また、他方の支持
板６０３上には、支軸台６０６が固設されて、この支軸
台６０６に回動可能に軸支された支軸６０７が、前記第
２の基盤５００の側板５１２に固設されている。図５に
示す一点鎖線のラインＫ2 は、第２の基盤５００の傾動
軸線であり、前記加工位置Ｇを通過している。第２の基
盤５００は、この傾動軸線Ｋ2 にて、図５の図面上、手
前と向こう側双方に傾動するようになっている。

【００４１】符号６００Ａは、第２の基盤５００を傾動
させる第４の駆動機構である。この第４の駆動機構６０
０Ａは、ハンドル部６０８の回転により回転するウオー
ムギヤ６０９，このウオームギヤ６０９に歯合するギヤ
６１０，このギヤ６１０に同軸的に固設されるギヤ６１
１，このギヤ６１１に歯合するギヤ６１２と連結されて
いる。このギヤ６１２は、前記第２の基盤５００の側板
５１２に固設された支軸６０７に同軸的に固設されてい
ることから、ハンドル部６０８を回転操作することによ
り、第２の基盤５００を前記傾動軸線Ｋ2 を軸として傾
動することができる。

【００４２】以上のように構成される形材の曲げ装置１
００の作動を、特に、図４を参照して説明する。第１及
び第２の加工用ロール２００，３００の周面には図４に
示す形状の溝部５が形成されているものとする。先ず、
第１の加工用ロール２００と第２の加工用ロール３００
間の加工位置Ｇ（図５参照）にて形材Ｗを挟み込むため
に、第２の駆動機構４００Ｂを操作して第１及び第２の
加工用ロール２００，３００を、回動軸２０１，３０１
の軸線上に移動させる。図４においては、溝部５が上方
に位置しているために〔図４の（ａ），（ｃ）の〕、
第１及び第２の加工用ロール２００，３００は、逆に下
方に移動させることになる。この移動を終えた第１及び
第２の加工用ロール２００，３００間に形材Ｗを挟み込
むとともに、尾部（図１の２ｂ参照）に形材を把持する
〔図１，図４（ｂ）参照〕。形材の内部には図１等に
示す中子８が挿入される。形材の手前側は、図示しない
ガイドを有して形材を把持するとともに形材に所定の引
っ張り荷重を付与する把持装置にて把持されるが、これ
は作業者の手持ち作業により行ってもよい。

【００４３】次いで、第１の駆動機構４００Ａの操作に
より、第１及び第２の加工用ロール２００，３００を回
動して第１の曲げ加工を行う〔図２、図４（ａ），
（ｂ），（ｃ）の，参照〕。この際に、溝部５の形
状に応じて第１の駆動機構４００Ａ，第２の駆動機構４
００Ｂ，第４の駆動機構６００Ａを同時に操作する。す
なわち、例えば、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）のにお
いては、第１の駆動機構４００Ａの操作とともに、溝部
５は下方にカーブしていることから第２の駆動機構４０
０Ｂを操作して、第１及び第２の加工用ロール２００，
３００を溝部５のカーブに応じて徐々に上方に移動させ
る。さらに、カーブする溝部５の接線と、形材Ｗの未加
工部分の軸線とを一致させるために、第４の駆動機構６
００Ａを操作して第２の基盤５００を溝部５のカーブに
応じて徐々に傾動させる。

【００４４】このようにして第１の曲げ加工が終了する
と第２の曲げ加工を行う（図３、図４（ａ），（ｂ），
（ｃ）の，参照）。この第２の曲げ加工において
は、第１の曲げ加工が終了した状態において、第３の駆
動機構５００Ａを操作し、第１の基盤４００全体を第１
の基盤回動軸５０１を軸として回動させる。図６におい
ては、第１の基板回動軸５０１を軸として、図面左上方
向への回動となる。この第２の曲げ加工時においても、
第２の駆動機構４００Ｂによる第１及び第２の加工用ロ
ール２００，３００の上下移動及び第４の駆動機構６０
０Ａにる傾動操作が行われる。例えば図４（ａ），
（ｂ），（ｃ）のにおいては、溝部５のカーブは下方
に向かいつつあることから、このカーブに応じて第２の
駆動機構４００Ｂを操作し、第１及び第２の加工用ロー
ル２００，３００を徐々に上方に移動させる。同時にま
た、カーブする溝部５の接線と形材の未加工部分の軸線
とを一致させるために、第４の駆動機構６００Ａにより
前記傾動操作を行う。このように、第２の曲げ加工にお
いて、第２の駆動機構４００Ａから第４の駆動機構６０
０Ａまでのすべての駆動機構を同時に操作することにな
る。

【００４５】次に、前記溝部５を形成するための溝部形
成体について図７及び図８を参照して説明する。この溝
部形成体は、前記第１及び第２の加工用ロール２（２０
０）及び３（３００）に溝部５の形状を変更可能に形成
するためのものである。この実施の形態においては、図
７（ｂ）に示すような第１及び第２の加工用ロール２
（２００），３（３００）の回動躯体２０，３０の周面
に短冊状の細長いピース片１０ａ〜を、回動躯体２０，
３０周面の上下に固定用ネジ１１ａ〜にて固定すること
により上下中間部に溝部５を形成するようになってい
る。このように構成することにより、曲げ形状〔前述の
図９（ｃ）におけるＲ₄，Ｒ₃〕が異なる形材Ｗを加工
する場合には、このピース片１０ａ〜のみを交換するだ
けでよく、回動躯体２０，３０はそのまま使用可能であ
る。尚、図７（ａ），（ｂ）に図示された溝部５の形状
は一例としての概要図であり、目的とする曲げ形状に応
じてその外形、溝部の形状、曲線状態はそれぞれに異な
る。

【００４６】図８（ａ），（ｂ），（ｃ）は、前記溝部
形成体の別な実施の形態を示し、形成される溝部の形状
に多少の変更を加えることが出来るようにしたものであ
る。すなわち、曲げ加工が施される形材Ｗは、加工が終
了した後に、曲げ形状が若干元に戻るいわゆるスプリン
グバックを生ずることがある。したがって、このスプリ
ングバックに対処するために、例えば余分に曲げておく
等のことがあるが、この実施の形態においては、形成さ
れた溝部形状に修正を加えることができるようになって
いる。

【００４７】図８（ａ）図は、前記回動躯体２０，３０
〔図７（ｂ）参照〕に、溝部形成体としてのピース片１
０ｂ〜を固定した状態を概略的に示す部分正面図であ
り、同（ｂ）図は（ａ）図のＡ−Ａ矢視断面図、同
（Ｃ）図は（ａ）図のＢ−Ｂ矢視断面図である。この実
施の形態における前記溝部形成体としてのピース片１０
ｂ〜には、長孔１１ｃ〜が形成されており、この長孔１
１ｃ〜に固定用ボルト１１ｂ〜を挿通させてピース片１
０ｂ〜を回動躯体２０，３０に固定する。従って、ピー
ス片１０ｂ〜を取り付けるにあたり、長孔１１ｃ〜の長
さ分だけ当該ピース片１０ｂ〜の上下移動が可能となっ
て、この上下移動を各ピース片１０ｂ毎に順次行うこと
により、前記スプリングバックに対処するための溝部形
状の変更を簡単に行うことができる。このように、固定
された各ピース片１０ｂ〜は、図８（ｃ）の断面図に示
すように、回動躯体２０，３０の上下周縁部の張出し部
２０ａ，２０ｂ、３０ａ，３０ｂに挿通する止めボルト
１２ａ〜，１２ｂ〜にて、その移動が阻止されるように
なっている。

【００４８】

【発明の効果】以上説明のように本発明によれば、第１
の曲げ加工用型と第２の曲げ加工用型を用いて第１の曲
げ工程を経ることにより、図９に示した曲線Ｒ₁とＲ₃
の曲げ加工を行い、次に第２の曲げ工程を経て曲線Ｒ₂
とＲ₄の曲げ加工を行う。これにより、図９（ａ）に示
すような３次元の曲げ加工を行うことができる。このよ
うな曲げ加工により、小さな曲率半径の曲げ加工でもス
ムーズに行うことができるようになる。また、一旦曲げ
加工された形材を再度加工するものでないために課題で
示した破断は生じない。また、未加工部の形材の直線方
向と加工用溝の接線方向とを一致させるべく、第１及び
第２の曲げ加工用型を、回動軸線方向にその位置を変動
させつつ傾斜させて曲げ加工を行うことにより、曲げ加
工時に形材に無理な曲げ力が加わらずにに滑らかに曲げ
加工が行われることから、曲げ半径の小さい加工も行う
ことができる。

【００４９】また、形材に中子を挿入して、あるいはこ
の形材を固定する一端に引張軸荷重をかけつつ曲げ加工
を行う方法により、曲げ加工の際の形材の変形や破断を
防ぐことができるとともに、スプリングバックの小さい
形材の曲げ方法とすることができる。

【００５０】さらに、第１及び第２の加工用ロールに形
成される溝部は、溝部形成体を交換してその変更を可能
とする構成により、曲げ形状の変更の際はこの溝部形成
体のみを交換すればよいことから、第１及び第２の加工
用ロールの製造コストを低減することができる形材の曲
げ装置とすることができ、また、曲げ加工の際に発生す
るスプリングバックに対応して溝部形状の修正が可能で
ある形材の曲げ装置とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る形材の曲げ方法を実施するための
形材の曲げ装置１の平面図である。

【図２】第１の曲げ加工を説明する図である。

【図３】第２の曲げ加工を説明する図である。

【図４】（ａ）図，（ｂ）図，（ｃ）図は、第１及び第
２の曲げ加工用ロール２，３の回動軸２ａ，３ａの軸線
上における移動と、取付けベース４の傾動作動による傾
動を示す図である。

【図５】本発明に係る形材の曲げ装置１の要部を切り欠
いて示した正面図である。

【図６】本発明に係る形材の曲げ装置１の概略的な外観
図である。

【図７】（ａ）図は第１及び第２の加工用ロール２，３
の斜視図であり、（ｂ）図は、回動躯体に溝部形成体と
してのピース片が取付けられた第１及び第２の加工用ロ
ール２，３の斜視図である。

【図８】（ａ）図は、回動躯体２０，３０に溝部形成体
としてのピース片１０ｂ〜を固定した状態を概略的に示
す部分正面図であり、（ｂ）図は（ａ）図のＡ−Ａ矢視
断面図、（Ｃ）図は（ａ）図のＢ−Ｂ矢視断面図であ
る。

【図９】三次元曲げ加工を説明する図である。

【符号の説明】

Ｗ形材１形材の曲げ装置２第１の曲げ加工用型（第１の加工用ロール）２ａ回動軸２ｂ尾部３第２の曲げ加工用型（第２の加工用ロール）３ａ回動軸４取付けベース５溝部７ａ，７ｂガイド８中子９ａ，９ｂ引張ローラ１０ａ，１０ｂピース片１１ａ固定用ネジ１１ｂ固定用ボルト１１ｃ長孔１２ａ，１２ｂ止めボルト２０回動躯体３０回動躯体１００・・形材の曲げ装置２００・・第１の加工用ロール２０１・回動軸３００・・第２の加工用ロール３０１・回動軸４００・・第１の基盤４００Ａ・第１の駆動機構４００Ｂ・第２の駆動機構５００・・第２の基盤５００Ａ・第３の駆動機構５０１・第１の基盤回動軸６００・・第３の基盤６００Ａ・第４の駆動機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者樋野治道静岡県庵原郡蒲原町蒲原１丁目34番１号日本軽金属株式会社グループ技術センター内 (72)発明者杉山敬一東京都港区三田３丁目13番12号日本軽金属株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】形材をその軸線に対して垂直方向及び水
平方向に３次元曲げ加工するための曲げ方法であって、前記形材と当接する周面が目的とする曲げ形状に応じた
半径をもつロール状であって回動軸を有するとともにそ
れぞれの周面に曲げ加工により得ようとする形状の溝部
が形成された第１及び第２の曲げ加工用型を、前記形材
が前記相互の溝部に嵌合するように相対して配設すると
ともに、当該形材がその軸線方向に移動可能に当該形材
の一端側を固定し、その他端側を前記第１の曲げ加工用
型に設けられた尾部に把持する工程と、前記第１及び第２の曲げ加工用型を、第１の曲げ加工用
型に形材を巻き付ける方向に相互に回動させて形材の曲
げ加工を行う第１の曲げ工程と、前記第１及び第２の曲げ加工用型を回動不能に固定し、
この第１及び第２の曲げ加工用型の取付けベースを、前
記第２の曲げ加工用型の回動軸にて第２の曲げ加工用型
に形材を巻き付ける方向に回動させる第２の曲げ工程と
から成ることを特徴とする形材の曲げ方法。
【請求項２】前記第１の曲げ工程時及び第２の曲げ工
程時に、未加工部である形材の直線部の方向と第１の曲
げ加工用型又は第２の曲げ加工用型の加工位置における
溝部の接線方向とが一致するように、第１及び第２の曲
げ加工用型の回動軸線方向の位置及び又は回動軸線の傾
きと、形材の前記一端側固定位置とを相対的に移動させ
て曲げ加工を行う請求項１記載の形材の曲げ方法。
【請求項３】前記第１及び第２の曲げ工程において、
前記第１及び第２の曲げ加工用型と当接する位置の形材
内部に中子を配して曲げ加工を行うことを特徴とする請
求項１又は請求項２記載の形材の曲げ方法。
【請求項４】前記形材の曲げ加工中は、その一端を固
定した前記形材の部位に所定の引張軸荷重を負荷するこ
とを特徴とする請求項１，請求項２又は請求項３記載の
形材の曲げ方法。
【請求項５】形材をその軸線に対して垂直方向及び水
平方向に３次元曲げ加工するための曲げ装置であって、周面に、曲げ加工により得ようとする曲げ形状に応じた
半径をもつと共に、周面に曲げ加工により得ようとする
曲げ形状の溝部が形成されて回動軸にて回動可能であ
り、かつ、前記溝部の形状に応じて回動軸の軸線方向に
移動して所定の加工位置にて形材の加工を行う第１及び
第２の曲げ加工用型と、この第１及び第２の曲げ加工用
型を一体的に取り付ける取付けベースとを有し、前記第１及び第２の曲げ加工用型は、一端がその軸線方
向に移動可能に固定されて他端が前記第１の曲げ加工用
型の尾部に把持された形材の両側からこの形材と前記溝
部とが前記加工位置にて嵌合するように挟みこんで取付
けべース上に配設され、それぞれの回動軸にて回動して
第１の曲げ加工を行うものであり、前記取付けベースは、前記第１の曲げ加工に引き続いて
第２の曲げ加工用型の回動軸を軸として当該取付けベー
ス全体を前記第１の曲げ加工の方向とは逆の方向に回動
させて第２の曲げ加工を行うとともに、前記第１及び第
２の曲げ加工時において、未加工部である形材の直線部
の方向と第１及び第２の曲げ加工用型の溝部の接線方向
とが前記加工位置にて一致するように傾動することを特
徴とする形材の曲げ装置。
【請求項６】前記第１及び第２の曲げ加工用型の第１
及び第２の回動軸とこの第１及び第２の回動軸を連動し
て回動させることにより前記第１及び第２の曲げ加工用
型を前記第１の曲げ加工のために回動させる第１の駆動
部と、前記所定位置にて曲げ加工を行うために前記第１及び第
２の曲げ加工用型を、前記第１及び第２の回動軸の軸線
上に移動させる第２の駆動部と、前記第１及び第２の曲げ加工用型と前記第１及び第２の
回動軸と前記第１及び第２の駆動部とを一体的に支持す
るための第１の基盤と、前記第２の回動軸と同軸的に接続されるとともに前記第
１の基盤を支持する回動軸であって、前記第２の曲げ加
工のために当該第１の基盤が前記第２の回動軸を軸とし
て回動するための第３の回動軸と、この第３の回動軸を回動させるための第３の駆動部と、前記第３の回動軸と前記第３の駆動部とを一体的に支持
するための第２の基盤と、前記形材の未加工部である直線部の方向と第１及び第２
の曲げ加工用型の溝部の接線方向とを前記加工位置にて
一致させるために、前記第２の基盤を、前記第１及び第
２の曲げ加工用型の加工位置において形材の未加工部で
ある直線部の方向と直交する線上に傾動可能に軸支する
第３の基盤と、この第３の基盤を前記傾動させるための第４の駆動部を
備えたことを特徴とする形材の曲げ装置。
【請求項７】前記第１及び第２の曲げ加工用型は、そ
れぞれに、回動躯体とこの回動躯体の周面に取外して交
換可能に添接された溝部形成体を備えることを特徴とす
る請求項５または請求項６記載の形材の曲げ装置。