JPS6324769B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、あらかじめ板材にあけられている穴
部をフランジ状に加工する、板材穴部のフランジ
加工装置に係り、特にその生産性の向上を志向し
た板材穴部のフランジ加工装置に関するものであ
る。

あらかじめ板材にあけられた穴部をフランジ状
に加工する方法の一例として、従来、前記穴に市
販のローラエクスパンダを挿入し、その穴の表面
を塑性的に加工してフランジを形成するものが知
られている。

第１図は、下穴のあいた板材を示す断面図、第
２図は、従来、板材穴部のフランジ加工に使用さ
れているローラエクスパンダと、これにより加工
される板材を併せて示す部分断面正面図、第３図
は、第２図における右側面より見た要部拡大図、
第４図は、第３図における小ロールが最も広がつ
た状態を示す要部拡大図である。

第２図において、４は、あらかじめ穿設された
下穴５にフランジ５ａが形成されて行く板材（第
１図参照）を示すものであり、６は、市販のロー
ラエクスパンダ、３は、そのマンドレル、１は、
その軸がマンドレル３の軸に対してわずかに傾斜
しており、マンドレル３の外周面に接しながら転
動する複数個の小ロール、２は、小ロール１が逸
脱するのを防止するガイドである。

このように構成したので、まず板材を取付けな
い状態でローラエクスパンダ６に動力を与えると
マンドレル３、小ロール１はそれぞれ、第３図に
示すように、矢印方向に回転する。

次いで、回転しているローラエクスパンダ６に
下穴５のあいた板材４をマンドレル３の小径側
（第２図において右側）から挿入すると、小ロー
ル１の軸がマンドレル３の軸に対して傾斜してい
るので、板材４は小ロール１によつて下穴５の内
面を遂次拡径され、フランジ５ａを形成しなが
ら、最終的に小ロール１の左端（第２図）から外
れ、板材４の厚さ方向に左右対称にフランジ５ａ
が形成されて加工が終了する。

上記のように、ローラエクスパンダ６によつ
て、フランジ高さの高いフランジ加工を行なうと
きの問題点を説明する。

第５図は、穴部を加工して、フランジ高さの高
いフランジを形成した板材を示す断面図である。

前記した第２図に係るローラエクスパンダ６に
よつて、第５図に示すような、フランジ高さＨの
高いフランジ加工を行なう場合には、マンドレル
３の回転に応じて、小ロール１を前記マンドレル
３の軸方向（第２図において左方）に移動させ、
小ロール１の公転径Ｄ（第３図参照）を遂次大き
くして、小ロール１を広がらせればよいわけであ
るが、第４図に示すように、ガイド２の角が小ロ
ール１に接触するまでが、前記公転径Ｄを大きく
することができる限界である。したがつて、小ロ
ール１の半径方向の移動量は比較的小さい。

このため、たとえば、板厚ｈの５倍程度のフラ
ンジ高さＨのフランジ５ａを形成するには、３〜
４工程を要し、しかもその工程毎に、小ロールの
公転径Ｄの大きいローラエクスパンダに取替えて
加工しなければならなかつたので、加工時間が長
いという欠点があつた。

本発明者らは、さきに、上記した従来技術の欠
点をなくし、一工程で、フランジ高さの高いフラ
ンジ加工を行なうことができる、生産性の高い板
材穴部のフランジ加工装置を開発した（昭和56年
１月23日出願の特許願(4)）。

本発明者らがさきに開発した板材穴部のフラン
ジ加工装置の特徴は、テーパを有する回転自在な
マンドレルと、このマンドレルの外周面に接しな
がら転動する複数個の小ロールを自転自在に、且
つ前記マンドレルの半径方向に移動自在に支持す
る支持部とからなり、前記マンドレルを回転させ
ることにより、あらかじめ下穴が穿設されている
板材の前記下穴の内面を前記小ロールによつて遂
次拡径してフランジを形成することができるよう
にした板材穴部のフランジ加工装置において、支
持部を、小ロールを回転自在に支持するスライダ
と、これらのスライダをマンドルの半径方向へ移
動自在に支持する案内溝を設けた支持板とを有す
る構成にした板材穴部のフランジ加工装置にあ
る。

このフランジ加工装置は、フランジ加工中に板
材を回転させるものであるから、たとえば円板の
中心や、小さい板材にフランジ加工を実施するに
は適していた。

ところで、寸法が大きい、任意形状の板材の任
意位置に、フランジ加工を実施したいという要求
があるが、前記フランジ加工装置はその要求につ
いて十分配慮していなかつた。

本発明は、その要求を満足するものであつて、
任意形状の板材の、任意位置に穿設された下穴を
フランジ状に加工することができる、生産性の高
い板材穴部のフランジ加工装置の提供を、その目
的とするものである。

本発明の特徴は、テーパを有する回転自在なマ
ンドレルと、このマンドレルの外周面に接しなが
ら転動する複数個の小ロールを自転、公転自在
に、且つ前記マンドレルの半径方向に移動自在に
支持する支持部とからなり、前記マンドレルを回
転させることにより、あらかじめ下穴が穿設され
ている板材を回転させることなく、その下穴の内
面を前記小ロールによつて遂次拡径してフランジ
を形成することができるようにした板材穴部のフ
ランジ加工装置において、支持部を、小ロールを
回転自在に支持するアームと、これらのアームを
揺動自在に支持する回転リングと、この回転リン
グを回転自在に支持するベースとを有する構成に
した板材穴部のフランジ加工装置にある。

以下本発明を実施例によつて説明する。

第６図は、本発明の一実施例に係る板材穴部の
フランジ加工装置の下半分を示す断面図、第７図
は、第６図に係る実施例の左側面（ただし、マン
ドレルのみ断面）図である。

各図において、３は、テーパを有する回転自在
なマンドレル、１Ａは、マンドレル３の1/2の逆
テーパを有する小ロールで、この小ロール１Ａ
は、マンドレル３の円周上等間隔に３個配設さ
れ、マンドレル３の外周面に接しながら転動する
ものである。７は、その軸受部８において、小ロ
ール１Ａの片端部１ａを自転自在に支持するアー
ム、９は、段付ピン１０によつて、３本のアーム
７をそれぞれ揺動自在に支持する回転リング、１
１は、ベアリング１２を介して回転リング９を回
転自在に支持するベースである。

以下、当該フランジ加工装置からマンドレル３
を除去したもの、すなわちベース１１とこれに取
付けられたものを小ロール・ユニツトという。

なお、１３はワークホルダ、１４はボルトであ
り、このワークホルダ１３、ボルト１４によつて
板材をベース１１に固定するものである。

このように構成した本実施例によつて、あらか
じめ下穴のあいた板材のフランジ加工を行なう方
法を説明する。

まず、マンドレル３の左端（第６図参照）を駆
動源（図示せず）に取付ける。小ロール・ユニツ
トをマンドレル３の小径側（第６図において右
側）へ移動させ、あらかじめ下穴５Ａの穿設され
た板材に係る長方形板４Ａを、その下穴５Ａの内
側に３個の小ロール１Ａが納まるようにして、ワ
ークホルダ１３とボルト１４とでベース１１に固
定する。

長方形板４Ａを取付けた小ロール・ユニツト
を、マンドレル３の小径側へ挿入し、各小ロール
１Ａが前記長方形板４Ａの下穴５Ａの内面に当接
するまで大径側へ押込むことにより、長方形板４
Ａを取付けた小ロール・ユニツトの、マンドレル
３への装着を完了する。

小ロール・ユニツトをマンドレル３に装着した
状態では、前記駆動源から減速した親ねじ（図示
せず）が、小ロール・ユニツトに取付けられた雌
ねじ（図示せず）と噛み合つており、マンドレル
３を、第７図の矢印方向に回転させると、小ロー
ル・ユニツトはマンドレル３の大径側へ移動する
ようになつている。

そこで、前記駆動源に入力してマンドレル３を
回転させる（回転方向は、第７図における矢印方
向）と、小ロール１Ａは、マンドレル３に従動し
て矢印方向に自転する。ところで、長方形板４Ａ
がベース１１に固定されているので、長方形板４
Ａからの反力によつて回転リング９は矢印Ｒ方向
に回転力を与えられる。したがつて、小ロール１
Ａは、前記した方向に自転するとともに、矢印Ｒ
方向に公転する。また小ロール・ユニツトは、マ
ンドレル３の回転にともない、マンドレル３の大
径側へ移動するので、小ロール１Ａは半径方向に
次第に広がつて行く。

したがつて、ベース１１に固定された長方形板
４Ａの下穴５Ａは、３個の小ロール１Ａによつて
拡径され、前記した従来方法のように途中で小ロ
ールの動きを制限するものはなく、フランジ加工
を行なうことができる。

この加工中に、アーム７は段付ピン１０を中心
として揺動自在であるので、小ロール１Ａの半径
方向移動量を大きくとることができ、一工程で、
第５図に示すようにフランジ高さＨの高いフラン
ジ加工を行なうことができる。

また回転リング９はベアリング１２を介してベ
ース１１に回転自在に支持されているので、小ロ
ール１Ａは自転するとともに公転することができ
る。これにより、長方形板４Ａを回転させること
なく、ベース１１に固定したままの状態で、下穴
５Ａのフランジ加工を行なうことができる。

以上に述べた実施例によれば、アーム７により
小ロール１Ａの半径方向移動量を大きくできるよ
うにするとともに、小ロール１Ａを自転させると
ともに公転させる構造としたため、１工程で、し
かも板材に係る長方形板４Ａを回転させることな
く下穴５Ａをフランジ状に加工することができ
る。

これにより、任意の形状の板状の、任意の位置
に、効率よくフランジ加工を行なうことができる
ようになつた。

なお、前記実施例においては、小ロール１Ａを
３個、マンドレル３の円周上に等間隔に配設した
が、小ロール１Ａの個数、およびその配設位置に
ついては、何ら限定するものではない。

以上詳細に説明したように本発明によれば、次
の効果がある。

○イ 小ロールの動きを制限するものはなく、その
半径方向移動量を大きくするすることができ、
フランジ高さの高いフランジ加工を容易に実施
することができる。

○ロ 一工程で、フランジ高さの高いフランジ加工
を実施することができ、生産性がきわめて高
い。

○ハ 小ロールが自転するとともに公転するので、
板材を回転させる必要がない。したがつて、寸
法が大きい、任意の形状の板材の任意位置に穿
設された下穴を、フランジ状に加工することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、下穴のあいた板材を示す断面図、第
２図は、従来、板材穴部のフランジ加工に使用さ
れているローラエクスパンダと、これにより加工
される板材を併せて示す部分断面正面図、第３図
は、第２図における右側面より見た要部拡大図、
第４図は、第３図における小ロールが最も広がつ
た状態を示す要部拡大図、第５図は、穴部を加工
して、フランジ高さの高いフランジを形成した板
材を示す断面図、第６図は、本発明の一実施例に
係る板材穴部のフランジ加工装置の下半分を示す
断面図、第７図は、第６図に係る実施例の左側面
（ただし、マンドレルのみ断面）図である。 １Ａ……小ロール、３……マンドレル、４……
板材、４Ａ……長方形板、５，５Ａ……下穴、５
ａ……フランジ、７……アーム、９……回転リン
グ、１１……ベース。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ テーパを有する回転自在なマンドレルと、こ
   のマンドレルの外周面に接しながら転動する複数
   個の小ロールを自転、公転自在に、且つ前記マン
   ドレルの半径方向に移動自在に支持する支持部と
   からなり、前記マンドレルを回転させることによ
   り、あらかじめ下穴が穿設されている板材を回転
   させることなく、その下穴の内面を前記小ロール
   によつて遂次拡径してフランジを形成することが
   できるようにした板状穴部のフランジ加工装置に
   おいて、支持部を、小ロールを回転自在に支持す
   るアームと、これらのアームを揺動自在に支持す
   る回転リングと、この回転リングを回転自在に支
   持するベースとを有する構成にしたことを特徴と
   する。板材穴部のフランジ加工装置。