(57)【要約】【課題】回転動作する成形型と、往復動作する成形型とを組み合わせて被加工物に折り曲げ部分を連続して成形する場合に、成形不良を招くことなく、高速で成形できるようにする。【解決手段】成形装置１は、回転する下型２０と、下型２０の隣り合う歯２５ａ，２５ａの間に挿入される挿入部４０ａを有する上型４０とを備えている。上型４０は往復動作するように構成されている。下型２０の隣り合う歯２５ａ，２５ａの間に挿入された上型４０の挿入部４０ａを下型２０の回転に同期して移動させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物に折り曲げ部分を連続して成形するための複数の歯が外周部に形成され、回転可能に支持された第１成形型と、
上記第１成形型の隣り合う歯の間に挿入される挿入部を有し、該挿入部が上記第１成形型の隣り合う歯の間に対向するように配置される第２成形型と、
上記第１成形型を回転駆動する第１成形型駆動装置と、
上記第２成形型の挿入部を上記第１成形型の隣り合う歯の間に挿入する方向及び隣り合う歯の間から離れる方向に往復駆動する第２成形型駆動装置とを備え、
上記第１成形型と上記第２成形型との間に被加工物を配置した状態で、上記第２成形型駆動装置により上記第２成形型の挿入部を上記第１成形型の隣り合う歯の間に挿入して被加工物を折り曲げることによって折り曲げ部分を成形し、上記第２成形型駆動装置により上記第２成形型の挿入部を上記第１成形型の隣り合う歯の間から抜いて上記第１成形型駆動装置により上記第１成形型を回転させることによって被加工物を送るように構成された成形装置において、
上記第２成形型駆動装置は、上記第１成形型の隣り合う歯の間に挿入された上記第２成形型の挿入部を、上記第１成形型の回転に同期させて該第１成形型の回転方向に移動させるように構成されていることを特徴とする成形装置。
【請求項２】
請求項１に記載の成形装置において、
第２成形型駆動装置は、第２成形型を、第１成形型の隣り合う歯の間に挿入する方向及び隣り合う歯の間から離れる方向にガイドするガイド部材を備え、
上記ガイド部材は、第１成形型の回転中心周りに揺動可能に設けられ、該ガイド部材の揺動により上記第２成形型の挿入部が上記第１成形型の回転方向に移動することを特徴とする成形装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の成形装置において、
第２成形型駆動装置は、第２成形型の挿入部を往復駆動するための往復駆動用回転カムと、該第２成形型の挿入部を第１成形型の回転に同期して移動させる同期移動用回転カムと、上記往復駆動用回転カム及び同期移動用回転カムを一体に回転駆動するための共通のカム駆動軸とを備えていることを特徴とする成形装置。
【請求項４】
請求項３に記載の成形装置において、
第１成形型の隣り合う歯の間に挿入され、被加工物を押さえるための押さえ部材と、
上記押さえ部材を上記第１成形型の隣り合う歯の間に挿入する方向及び隣り合う歯の間から離れる方向に往復駆動するための押さえ部材駆動装置とを備え、
上記押さえ部材は、被加工物の折り曲げ成形された部位を押さえて整形することを特徴とする成形装置。
【請求項５】
請求項４に記載の成形装置において、
押さえ部材駆動装置は、押さえ部材を往復駆動する押さえ部材駆動用回転カムを備え、
上記押さえ部材駆動用回転カムは、第２成形型駆動装置のカム駆動軸により回転駆動されることを特徴とする成形装置。
【請求項６】
請求項５に記載の成形装置において、
第１成形型を備えた第１ユニットと、第２成形型を備えた第２ユニットとが分離自在に連結されていることを特徴とする成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば布材等の被加工物に折り曲げ部分を連続して成形する成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種の成形装置として、プリーツ成形装置が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。プリーツ成形装置は、歯車形状の下型と、下型の隣り合う歯の間に入るように形成された上型と、上型と同様に形成されてプリーツ成形時に素材（被加工物）を押さえておくための押さえ型とを備えている。
【０００３】
上記装置の下型は、回転駆動装置によって水平軸周りに間欠的に回転駆動される。上型と押さえ型とは、下型の周方向に並んでいる。上型は、往復駆動装置によって下型の隣り合う歯の間に出入りするように往復駆動される。また、押さえ型も上型と同様に往復駆動され、下型とは別の歯の間に出入りする。
【０００４】
上記装置でプリーツを成形する場合には、まず、素材を上型の外周に沿うように配置する。このとき下型の回転は停止させておく。そして、押さえ型を駆動して下型の隣り合う歯の間に挿入することにより、素材を下型に押し付けて保持するとともに、上型を駆動して下型の隣り合う歯の間に入れることにより、 素材を上型及び下型により挟んでプリーツを成形する。このようにして１つのプリーツを成形すると、上型及び押さえ型を下型の歯の間から抜いて離し、これらが下型から完全に離れた後、下型を１歯分だけ回転する。これにより、素材が送られる。そして、下型を停止し、次のプリーツを成形する。
【０００５】
このように、特許文献１、２の装置では、下型を間欠的に回転させて素材を送り、上型のみを往復動作させればよいので、上型及び下型の両方を往復動作させる構造に比べて多数のプリーツを短時間で製造可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公昭６３−２０６１４号公報
【特許文献２】特公昭６３−５９７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、近年、プリーツ成形に要する時間をより一層短縮することが望まれている。プリーツ成形に要する時間を短縮しようとすると、まず、素材の送りを速くすることが必要である。特許文献１、２の装置では、下型を間欠的に回転させて素材を送るようにしているので、下型が停止している時間を短くすれば素材を速く送ることができる。ところが、下型は、上型及び押さえ型が下型の歯の間に入っている間は停止させておかなければならないので、素材の送りを速くするためには、上型及び押さえ型の往復動作を高速化し、これによって下型の停止時間を短くすることが考えられる。
【０００８】
しかし、上型の往復動作を高速化すると、上型を素材に押し付けている時間が極短時間になり、素材をプリーツ状に変形させるのに十分な時間を確保できず、成形不良を招くおそれがある。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、回転動作する成形型と、往復動作する成形型とを組み合わせて被加工物に折り曲げ部分を連続して成形する場合に、成形不良を招くことなく、高速で成形できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明では、上記目的を達成するために、往復動作する成形型を、回転動作する成形型の回転に同期させてその回転方向に移動させるようにした。
【００１１】
第１の発明は、被加工物に折り曲げ部分を連続して成形するための複数の歯が外周部に形成され、回転可能に支持された第１成形型と、上記第１成形型の隣り合う歯の間に挿入される挿入部を有し、該挿入部が上記第１成形型の隣り合う歯の間に対向するように配置される第２成形型と、上記第１成形型を回転駆動する第１成形型駆動装置と、上記第２成形型の挿入部を上記第１成形型の隣り合う歯の間に挿入する方向及び隣り合う歯の間から離れる方向に往復駆動する第２成形型駆動装置とを備え、上記第１成形型と上記第２成形型との間に被加工物を配置した状態で、上記第２成形型駆動装置により上記第２成形型の挿入部を上記第１成形型の隣り合う歯の間に挿入して被加工物を折り曲げることによって折り曲げ部分を成形し、上記第２成形型駆動装置により上記第２成形型の挿入部を上記第１成形型の隣り合う歯の間から抜いて上記第１成形型駆動装置により上記第１成形型を回転させることによって被加工物を送るように構成された成形装置において、上記第２成形型駆動装置は、上記第１成形型の隣り合う歯の間に挿入された上記第２成形型の挿入部を、上記第１成形型の回転に同期させて該第１成形型の回転方向に移動させるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
この構成によれば、第１成形型を回転させて被加工物を送る際、第２成形型の挿入部を第１成形型の隣り合う歯の間に挿入したまま、第１成形型の回転に同期して移動させることが可能になる。
【００１３】
従って、第１成形型の回転中（被加工物の送り中）に第２成形型の挿入部を被加工物に押し付けておくことが可能になるので、被加工物に対して折り曲げ変形させるための力が長時間に亘って作用することになる。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明において、第２成形型駆動装置は、第２成形型を、第１成形型の隣り合う歯の間に挿入する方向及び隣り合う歯の間から離れる方向にガイドするガイド部材を備え、上記ガイド部材は、第１成形型の回転中心周りに揺動可能に設けられ、該ガイド部材の揺動により上記第２成形型の挿入部が上記第１成形型の回転方向に移動することを特徴とするものである。
【００１５】
この構成によれば、ガイド部材を揺動させると第２成形型がガイド部材の揺動方向に移動する。このガイド部材の揺動中心は第１成形型の回転中心と同じなので、第２成形型の挿入部が第１成形型の回転方向に正確に移動することになる。
【００１６】
第３の発明は、第１または２の発明において、第２成形型駆動装置は、第２成形型の挿入部を往復駆動するための往復駆動用回転カムと、該第２成形型の挿入部を第１成形型の回転に同期して移動させる同期移動用回転カムと、上記往復駆動用回転カム及び同期移動用回転カムを一体に回転駆動するための共通のカム駆動軸とを備えていることを特徴とするものである。
【００１７】
この構成によれば、動力源が１つであっても、第２成形型の挿入部を往復駆動できるとともに、第１成形型の回転方向へも駆動できる。
【００１８】
第４の発明は、第３の発明において、第１成形型の隣り合う歯の間に挿入され、被加工物を押さえるための押さえ部材と、上記押さえ部材を上記第１成形型の隣り合う歯の間に挿入する方向及び隣り合う歯の間から離れる方向に往復駆動するための押さえ部材駆動装置とを備え、上記押さえ部材は、被加工物の折り曲げ成形された部位を押さえて整形することを特徴とするものである。
【００１９】
この構成によれば、押さえ部材により被加工物を押さえることにより、被加工物の折り曲げ成形時に被加工物のズレが防止される。そして、その押さえ部材によって被加工物の折り曲げ成形された部位が整形される。
【００２０】
第５の発明は、第４の発明において、押さえ部材駆動装置は、押さえ部材を往復駆動する押さえ部材駆動用回転カムを備え、上記押さえ部材駆動用回転カムは、第２成形型駆動装置のカム駆動軸により回転駆動されることを特徴とするものである。
【００２１】
この構成によれば、押さえ部材を往復駆動するにあたり、新たな駆動源は不要になる。
【００２２】
第６の発明は、第５の発明において、第１成形型を備えた第１ユニットと、第２成形型を備えた第２ユニットとが分離自在に連結されていることを特徴とするものである。
【００２３】
この構成によれば、第１成形型あるいは第２成形型を交換する際に、第１ユニットと第２ユニットとを分離させて容易に交換作業を行うことが可能になる。
【発明の効果】
【００２４】
第１の発明によれば、回転駆動される第１成形型の隣り合う歯の間に、往復駆動される第２成形型の挿入部を挿入して被加工物に折り曲げ部分を成形する場合に、第１成形型の隣り合う歯の間に挿入された第２成形型の挿入部を第１成形型の回転に同期して回転方向に移動させるようにしている。これにより、第１成形型の回転中に第２成形型の挿入部を被加工物に押し付けておくことがきるので、第１成形型による被加工物の送りを速めても、被加工物を折り曲げ変形させるのに十分な成形時間を確保でき、よって、折り曲げ部分を高速で、かつ、成形不良を招くことなく成形できる。
【００２５】
第２の発明によれば、第２成形型をガイドするガイド部材を、第１成形型の回転中心周りに揺動させるようにしたので、第２成形型の挿入部の動きを第１成形型の回転方向の動きと正確に一致させることができ、高精度な成形を行うことができる。
【００２６】
第３の発明によれば、第２成形型の挿入部を往復駆動するための往復駆動用回転カムと、第１成形型の回転に同期して移動させる同期移動用回転カムとを共通のカム駆動軸で回転駆動するようにしている。これにより、動力源の数を減らして設備費用を低減しながら、往復駆動のタイミングと、第１成形型の回転方向への駆動タイミングとを狙い通りにコントロールでき、高精度な成形を行うことができる。
【００２７】
第４の発明によれば、被加工物を押さえる押さえ部材を設け、押さえ部材により被加工物の折り曲げ成形された部位を整形するようにしたので、被加工物に折り曲げ部分を所期の形状に正確に成形できる。
【００２８】
第５の発明によれば、押さえ部材駆動用回転カムを第２成形型駆動装置のカム駆動軸により回転駆動するようにしたので、新たな動力源が不要で設備費用を低減できる。また、押さえ型の動作タイミングと第２成形型の動作タイミングとを狙い通りにコントロールでき、高精度な成形を行うことができる。
【００２９】
第６の発明によれば、第１成形型を備えた第１ユニットと、第２成形型を備えた第２ユニットとを分離自在に連結したので、第１成形型あるいは第２成形型の交換作業を容易に行うことができ、メンテナンス作業性を向上できる。
【００３０】
よって、本発明により、成形スピード及び精度の向上によるプリーツ成形物の安価な供給が可能となる、製造コストの低減を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態にかかる成形装置の部分断面図である。
【図２】図３におけるII−II線断面図である。
【図３】下型ユニットの平面図である。
【図４】成形装置の駆動系の概略図である。
【図５】上型ユニットの上下往復動作部分と下型ユニットの関係を説明する図である。
【図６】上型ユニットの前後往復動作部分と下型ユニットの関係を説明する図である。
【図７】押さえ型ユニット及び下型ユニットの関係を説明する図である。
【図８】カム駆動軸の回転角度が０゜であるときの各部の状態を説明する図である。
【図９】カム駆動軸の回転角度が９０゜であるときの各部の状態を説明する図である。
【図１０】カム駆動軸の回転角度が１８０゜であるときの各部の状態を説明する図である。
【図１１】カム駆動軸の回転角度が２７０゜であるときの各部の状態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００３３】
図１は、本発明の実施形態にかかるプリーツ成形装置１の概略構造を示す部分断面図である。このプリーツ成形装置１は、不織布等の布材（被加工物）に多数のプリーツ（折り曲げ部分）を連続して成形する場合に用いられるものである。
【００３４】
尚、本発明にかかるプリーツ成形装置１でプリーツを成形する被加工物としては、布材以外にも、例えば、紙、樹脂板、金属板等、各種材料が挙げられる。
【００３５】
被加工物は、図１に白抜きの矢印で示すように右側から左側へ向かって供給されてプリーツ成形後に左側へはき出されるようになっている。この実施形態の説明では、説明の便宜を図るために、プリーツ成形装置１の被加工物が供給される側を前側といい、プリーツ成形後の部材がはき出される側を後側という。
【００３６】
プリーツ成形装置１は、ベース部１０と、ベース部１０の上部に設けられた支持台１１と、実際にプリーツを成形する部分であるプリーツ成形部１２とを備えている。ベース部１０は、枠部材を組み合わせて構成されている。ベース部１０の下部には、車輪１０ａが設けられている。支持台１１は、ベース部１０の上面から上方へ延びる板材及び棒材等で構成されている。
【００３７】
プリーツ成形部１２は、詳細は後述するが、その一部はベース部１０に収容され、残りの部分は支持台１１に支持されている。
【００３８】
プリーツ成形部１２は、下型ユニット（第１ユニット）１４、下型駆動装置（第１成形型駆動装置）１５、上型ユニット（第２ユニット）１６、押さえ型ユニット１８及び動力源としてのモーター１９を備えている。
【００３９】
図３に示すように、下型ユニット１４は、４つの下型（第１成形型）２０，２０，…と、下型２０，２０，…を支持する支軸２１と、支軸２１が回転可能に取り付けられるフレーム２２とを備えている。下型２０は図２に矢印で示す方向に回転する。この下型ユニット１４は、例えば、ピッチの異なるプリーツを成形する場合、深さの異なるプリーツを成形する場合、下型２０が損傷、摩耗した場合等に、他の下型ユニット１４と容易に交換できるようになっている。この下型ユニット１４は、ベース部１０の上方で支持台１１の内部に収容されるようになっており、メンテナンスも容易となる。
【００４０】
また、図１に示すように、下型ユニット１４は、ユニット載置台１００に載置されるようになっている。ユニット載置台１００の下部には、車輪１００ａ，１００ａが設けられている。下型ユニット１４を交換する際には、このユニット載置台１００で運び、支持台１１にセットする。尚、図１では、下型ユニット１４を支持台１１から外した状態を示す。
【００４１】
図３に示すように、各下型２０は、３枚の円盤２５，２５，２５を互いに厚み方向に接近させて組み合わせた状態で構成されている。図２に示すように、各円盤２５の外周部には、多数の歯２５ａ，２５ａ，…が周方向に等間隔に並んで設けられている。歯２５ａ，２５ａは、布材にプリーツを成形するためのものであり、歯２５ａの外面がプリーツ成形面となる。
【００４２】
円盤２５に形成する歯２５ａの数を増やし、この数に対応するように後述するカム形状を変更することでプリーツのピッチが狭まる。また、歯２５ａの高さを高くする（歯先から歯底までの寸法を長くする）とプリーツの深さが深くなる。本実施形態では、円盤２５に形成する歯２５ａの数は、１００にしており、また、歯２５ａの高さは数十ｍｍ程度に設定している。
【００４３】
円盤２５の中心部には、支軸２１が挿通する挿通孔２５ｂが形成されている。この挿通孔２５ｂに挿通された支軸２１と円盤２５とは相対回転しないようにキー等で結合されている。図３に示すように、支軸２１の軸方向に隣り合う下型２０，２０は、互いに軸方向に間隔をあけて配置されている。各下型２０で被加工物を成形できるようになっており、従って、本装置１では、最大で４枚の被加工物を同時に成形できる。尚、同時に成形する被加工物の枚数は４枚でなくてもよく、３枚以下であってもよいし、５枚以上であってもよい。
【００４４】
支軸２１は、中空軸であり、略水平に延びている。支軸２１の両端部には転がり軸受２１ａ、２１ａが設けられている。転がり軸受２１ａ、２１ａは、フレーム２２の側板部に取り付けられている。
【００４５】
支軸２１の一端部には、従動ギヤ２１ｂが回転一体に固定されている。また、支軸２１の両端部には、軸線と同心上にテーパー孔２１ｄ，２１ｄがそれぞれ形成されている。
【００４６】
図２に示すように、フレーム２２の下面には、車輪２２ｂが取り付けられている。車輪２２ｂは、ベース部１０の上面を転動するようになっている。下型ユニット１４の交換時には、下型ユニット１４を車輪２２ｂによって容易に移動させることが可能である。
【００４７】
フレーム２２の側板には、支持台１１への収容方向（前側）に開放する凹溝２２ｃが形成されている。凹溝２２ｃは、下型ユニット１４を支持台１１の内部に収容した状態で、支持台１１の係合部（図示せず）が係合するように形成されている。係合した状態では、それ以上、下型ユニット１４が前方へ移動するのが阻止される。
【００４８】
また、図３に仮想線で示すように、支持台１１の両側板には、下型ユニット１４のテーパー孔２１ｄ，２１ｄに嵌入される凸状の嵌入部材１１ａ，１１ａがそれぞれ設けられている。これら嵌入部材１１ａ，１１ａをそれぞれテーパー孔２１ｄ，２１ｄに嵌入することで、支軸２１の芯出しが行われて支持台１１に回転可能に支持された状態となり、これにより下型ユニット１４が支持台１１に固定される。下型ユニット１４の交換時には、嵌入部材１１ａ，１１ａをテーパー孔２１ｄ，２１ｄから抜けばよいので簡単な操作で済む。
【００４９】
図２に示すように、フレーム２２の上部の前側には、各下型２０に被加工物をガイドするための前側ガイド板３０が下型２０毎に合計４つ設けられている。各前側ガイド板３０は、フレーム２２の前縁部よりも前方から後方へ向かって延びており、後側へ行くほど上に位置するように緩やかに傾斜している。前側ガイド板３０の後端部は、下型２０の直上方に位置しており、歯２５ａの先端に接近している。これにより、被加工物が歯２５ａの近傍まで確実にガイドされることになる。
【００５０】
フレーム２２の上部の後側には、プリーツ成形後のものが下型２０から一定の区間だけ離れないようにするための後側ガイド板３１が下型２０毎に合計４つ設けられている。後側ガイド板３１はフレーム２２の後端部から前方へ延びており、前端部は、下型２０の直上方に位置している。後側ガイド板３１の前端部と、前側ガイド板３０の後端部とは接近しているが、それらの間には、後述する上型４０及び押さえ型７１が上下に往復動作できるだけの空間が確保されている。
【００５１】
各後側ガイド板３１の下縁部には、下型２０の外形状に沿う円弧部３１ａが形成されている。この円弧部３１ａと下型２０の歯２５ａの先端とは接近している。また、円弧部３１ａの周方向の長さは、下型２０の回転角度で表すと３０゜程度に相当する長さである。このように一定の間、被加工物を下型２０の内部に留まらせてプリーツ成形面に接触させておくことにより、プリーツ成形後の部材を落ち着かせてプリーツ形状を安定させることが可能になる。
【００５２】
また、フレーム２２の後側には、成形後の被加工物を下型２０から離脱させるための離脱部材３３が下型２０毎に合計４つ設けられている。離脱部材３３は、各下型２０の円盤２５，２５間に挿入される縦板で構成されている。離脱部材３３は、フレーム２２の下部から上方へ向かって下型２０の上部近傍まで延びている。離脱部材３３の後縁部は、下側へ行くほど後に位置するように形成されている。離脱部材３３の後縁部の下側は、円盤２５，２５の間から後方へ突出している。下型２０に入り込んだままのプリーツ成形後の部材が下型２０の回転によって周方向に移動していくと、当該部材が離脱部材３３の後縁部に摺接して下型２０から離脱する方向（下型２０の後方）へ押され、これにより、プリーツ成形後の部材が下型２０から離脱するようになる。
【００５３】
後側ガイド板３１と離脱部材３３とを設けたことで、成形後の被加工物を後側ガイド板３１と離脱部材３３との間から後側へ向けてはき出すことができる。
【００５４】
図４に示すように、下型駆動装置１５は、下型ユニット１４の従動ギヤ２１ｂが噛み合う駆動ギヤ２３と、減速機Ｃと、パラレルカム装置Ｄとを備えている。駆動ギヤ２３は、略水平に左右方向に延びる回転軸２４に回転一体に結合されている。下型ユニット１４が支持台１１に固定された状態で、従動ギヤ２１ｂと駆動ギヤ２３とが噛み合うようになっている。尚、従動ギヤ２１ｂと駆動ギヤ２３とはバックラッシュレスギヤである。
【００５５】
回転軸２４は支持台１１に回転可能に支持されている。回転軸２４には、プーリＰ１が回転一体に結合されている。
【００５６】
減速機Ｃの出力軸Ｃ１にはプーリＰ２が回転一体に結合されている。プーリＰ１とプーリＰ２とには、タイミングベルトＢ１が巻き掛けられている。
【００５７】
減速機Ｃの入力軸Ｃ２にはプーリＰ３が回転一体に結合されている。また、パラレルカム装置Ｄの出力軸Ｄ１にはプーリＰ４が回転一体に結合されている。プーリＰ３とプーリＰ４とには、タイミングベルトＢ２が巻き掛けられている。パラレルカム装置Ｄの入力軸Ｄ２にはプーリＰ５が回転一体に結合されている。
【００５８】
支持台１１には、モータ１９の出力を下型駆動装置１５に伝達するための伝動軸Ｆが設けられている。伝動軸Ｆには、プーリＰ６が回転一体に結合されている。プーリＰ５とプーリＰ６とには、タイミングベルトＢ３が巻き掛けられている。
【００５９】
伝動軸Ｆには、プーリＰ７も回転一体に結合されている。プーリＰ７とモーター１９のプーリとには、ＶベルトＢ４が巻き掛けられている。
【００６０】
従って、モーター１９が作動すると、ＶベルトＢ４、伝動軸Ｆ及びタイミングベルトＢ３を介してパラレルカム装置Ｄに入力される。パラレルカム装置Ｄでは、入力軸Ｄ２を所定角度回転させる間に、出力軸Ｄ１を入力軸Ｄ２の回転角度よりも小さい角度だけ回転させ、その後、出力軸Ｄ１の回転を一定時間だけ停止する。パラレルカム装置Ｄでは、これが繰り返される。
【００６１】
パラレルカム装置Ｄの出力は、タイミングベルトＢ２を介して減速機Ｃに伝達されて減速された後、タイミングベルトＢ１を介して駆動ギヤ２３に伝達されて従動ギヤ２１ｂが駆動される。
【００６２】
これにより、下型２０が回転駆動される。この下型２０は、モーター１９と駆動ギヤ２３との間にパラレルカム装置Ｄが介在しているので、所定角度だけ回転した後、一定時間停止する動作を繰り返す。すなわち、下型２０は間欠的に回転する。ここで、所定角度とは、３．６゜である。これは、下型２０の歯２５ａが１００個設けられていることから、３６０゜を１００で割った値である。
【００６３】
図５に示すように、上型ユニット１６は、上型（第２成形型）４０と、上型駆動装置（第２成形型駆動装置）４１とを備えており、上記下型ユニット１４に対して締結部材等を用いて分離可能に連結されている。このため、上型４０や下型２０の交換時には、上型ユニット１６と下型ユニット１４とを分離させることで交換作業を容易に行うことができる。
【００６４】
上型４０は、下型２０毎に合計４つ設けられており、各々、上下方向に延びる板材で構成されている。上型４０の下部は、下型２０の隣り合う歯２５ａ，２５ａの間に挿入される挿入部４０ａとされている。挿入部４０ａは、下端に近づくほど薄肉となる刃形状とされている。挿入部４０ａの外面はプリーツ成形面とされている。
【００６５】
上型４０は、上型駆動装置４１によって上下方向に往復駆動されるとともに、前後方向にも往復駆動されるようになっている。
【００６６】
すなわち、上型駆動装置４１は、上下駆動用円盤カム（往復駆動用回転カム）４３と、上下駆動用アーム４４と、上下駆動用ロッド４５と、図６に示す前後駆動用円盤カム（同期移動用回転カム）４７と、前後駆動用アーム４８と、前後駆動用ロッド４９と、ガイドレール（ガイド部材）５０と、上型ホルダ５１（図５に示す）と、カム駆動軸５２と、連結部材６０（図６に示す）とを備えている。上記カム４３，４７，アーム４４，４８、ロッド４５，４９、ガイドレール５０及び連結部材６０は、プリーツ成形装置１の左右両側にそれぞれ設けられている。また、上型駆動装置４１は、全体が支持台１１の内部に収容されている。
【００６７】
上下駆動用円盤カム４３、前後駆動用円盤カム４７及びカム駆動軸５２は、支持台１１の上部に配置されている。カム駆動軸５２は、略水平に左右方向に延びている。図４に示すように、カム駆動軸５２には、プーリＰ８が回転一体に結合されている。一方、伝動軸Ｆには、プーリＰ９が回転一体に結合されている。プーリＰ８とプーリＰ９とには、タイミングベルトＢ５が巻き掛けられている。
【００６８】
上下駆動用円盤カム４３は、前後駆動用円盤カム４７よりも支持台１１の左右方向中央部寄りに配置されており、上下駆動用円盤カム４３と前後駆動用円盤カム４７とはカム駆動軸５２の軸方向に離れている。
【００６９】
図５に示すように、上下駆動用円盤カム４３の中心部にはカム駆動軸５２が挿通する挿通孔４３ｂが形成されている。カム駆動軸５２は挿通孔４３ｂに挿通した状態で上下駆動用円盤カム４３と回転一体に結合されている。
【００７０】
尚、図５では、前後駆動用アーム４８や、前後駆動用ロッド４９、押さえ型７１等を省略している。
【００７１】
上下駆動用円盤カム４３の側面には、環状に延びるカム溝４３ａが形成されている。カム溝４３ａの形状は、上下駆動用円盤カム４３を１回転させると、上型４０を１回上下に往復させるように設定されている。上型４０の動作タイミングについては後述する。
【００７２】
上下駆動用アーム４４は、側面視で略Ｌ字状に形成されており、略水平に左右方向に延びる支軸Ａ周りに揺動可能に支持台１１に取り付けられている。上下駆動用アーム４４の一端部には、カム溝４３ａに挿入されて係合するフォロアー４４ａが設けられている。
【００７３】
上下駆動用ロッド４５は略上下方向に延びている。上下駆動用ロッド４５の上端部は、上下駆動用アーム４４の他端部に回動可能に取り付けられ、上下駆動用ロッド４５の下端部は、上型ホルダ５１に回動可能に取り付けられている。この上型ホルダ５１は、左右方向に延びており、４つの上型４０が固定されている。
【００７４】
ガイドレール５０は、上下方向に延びている。ガイドレール５０は、下型２０の回転中心周りに揺動可能に支持台１１に支持されている。すなわち、ガイドレール５０の下端部には、水平方向に貫通する円形の取付孔５０ａが設けられている。取付孔５０ａには、支軸２１と同心上に設けられた軸受Ｂが挿入されている。この軸受Ｂにより支持されたガイドレール５０が揺動可能となっている。
【００７５】
上型ホルダ５１は、ガイドレール５０に係合した状態でガイドレール５０に対し上下方向にのみ直線移動するようになっている。
【００７６】
従って、上下駆動用円盤カム４３を図５の矢印の方向に回転させると、上下駆動用アーム４４が支軸Ａ周りに揺動し、上下駆動用アーム４４の揺動によって上下駆動用ロッド４５が上下方向に移動し、上型ホルダ５１を上下に駆動する。これにより、上型ホルダ５１がガイドレール５０により上下方向にガイドされて上型４０が上下に往復動作する。
【００７７】
上型４０の上下方向の移動範囲は、上型４０が最も下に位置した状態で挿入部４０ａが歯２５ａの間に挿入されて挿入部４０ａの先端が上型２０の歯２５ａの歯底に接する程度（図１０に示す）とされ、また、上型４０が最も上に位置した状態で挿入部４０ａの先端が上型２０の歯２５ａの歯先よりも上方に位置する程度（図５に示す）とされている。
【００７８】
図６に示すように、前後駆動用円盤カム４７の中心部にはカム駆動軸５２が挿通する挿通孔４７ｂが形成されている。カム駆動軸５２は挿通孔４７ｂに挿通した状態で前後駆動用円盤カム４と回転一体に結合されている。
【００７９】
尚、図６では、上下駆動用アーム４４や、上下駆動用ロッド４５、押さえ型７１等を省略している。
【００８０】
前後駆動用円盤カム４７の側面には、環状に延びるカム溝４７ａが形成されている。カム溝４７ａの形状は、前後駆動用円盤カム４７を１回転させると、上型４０を１回前後に往復させるように設定されている。上型４０の動作タイミングについては後述する。
【００８１】
前後駆動用アーム４８は、側面視で略くの字状に形成されており、略水平に左右方向に延びる支軸Ａ周りに揺動可能に支持台１１に取り付けられている。前後駆動用アーム４８の上端部には、カム溝４７ａに挿入されて係合するフォロアー４８ａが設けられている。
【００８２】
前後駆動用ロッド４９は略前後方向に延びている。前後駆動用ロッド４９の後端部は、前後駆動用アーム４８の下端部に回動可能に取り付けられ、前後駆動用ロッド４９の前端部は、連結部材６０に回動可能に取り付けられている。
【００８３】
連結部材６０は、前後駆動用ロッド４９とガイドレール５０とを連結するためのものである。
【００８４】
従って、前後駆動用円盤カム４７を図６の矢印の方向に回転させると、前後駆動用アーム４８が支軸Ａ周りに揺動し、前後駆動用アーム４８の揺動によって前後駆動用ロッド４９が前後方向に移動し、連結部材６０を前後に駆動する。これにより、ガイドレール５０が支軸２１の回転中心周りに前後に揺動し、その結果、ガイドレール５０に連結されている上型４０が前後に往復動作する。
【００８５】
上型４０の前後方向の移動範囲は、下型２０の１回あたりの回転角度である３．６゜に対応しており、挿入部４０ａを下型２０の歯２５ａ，２５ａの間に挿入した状態で下型２０を１回だけ回転させて移動する距離である。前後方向の移動範囲は、前後駆動用アーム４９や前後駆動用ロッド４９のレバー比で任意に設定できる。
【００８６】
また、上型４０の移動開始タイミングと、下型２０の回転開始タイミングとは同時である。また、上型４０の移動終了タイミングと、下型２０の回転終了タイミングとは同時である。さらに、下型４０及び上型２０の移動速度も同じに設定されている。つまり、上型４０と下型２０とは、同期している。
【００８７】
下型４０及び上型２０を同期させるにあたっては、例えば、上下駆動用円盤カム４３、前後駆動用円盤カム４７のカム溝４３ａ，４７ａの形状設定や、下型駆動装置１５の減速比やパラレルカム装置Ｄの種類の選定等により行うことができる。
【００８８】
次に、押さえ型ユニット１８の構造について説明する。図７に示すように、押さえ型ユニット１８は、押さえ型７１と、押さえ型駆動装置７２とを備えている。押さえ型７１は、上型４０と同様に４つ設けられ、各々が上下方向に延びる板材で構成されている。押さえ型７１の下部は、下型２０の隣り合う歯２５ａ，２５ａの間に挿入される挿入部７１ａとされている。挿入部７１ａは、下端に近づくほど薄肉となる刃形状とされ、その外面はプリーツ押さえ面とされている。また、押さえ型７１の挿入部７１ａは、プリーツ成形後にプリーツの形状を整える整形機能を持っている。
【００８９】
図８に示すように、押さえ型７１は、上型４０が挿入される歯２５ａの１つ後側において隣り合う歯２５ａ，２５ａの間に挿入される。
【００９０】
押さえ型７１は、押さえ型駆動装置７２によって上下方向に往復駆動され、また、上型駆動装置４１によって前後方向に往復駆動されるようになっている。
【００９１】
押さえ型駆動装置７２は、押さえ型駆動用円盤カム（押さえ部材駆動用回転カム）７３と、押さえ型駆動用アーム７４と、押さえ型駆動用ロッド７５と、押さえ型ホルダ８１を備えている。上記押さえ型駆動用円盤カム７３、押さえ型駆動用アーム７４、押さえ型駆動用ロッド７５、押さえ型ホルダ８１及び連結部材８２は、プリーツ成形装置１の左右両側にそれぞれ設けられている。
【００９２】
押さえ型駆動用円盤カム７３の中心部にはカム駆動軸５２が挿通する挿通孔７３ｂが形成されている。カム駆動軸５２は挿通孔７３ｂに挿通した状態で回転一体に結合されている。
【００９３】
押さえ型駆動用円盤カム７３の側面には、環状に延びるカム溝７３ａが形成されている。カム溝７３ａの形状は、押さえ型駆動用円盤カム７３を１回転させると、押さえ型７１を１回上下に往復させるように設定されている。押さえ型７１の動作タイミングについては後述する。
【００９４】
押さえ型駆動用アーム７４は、上下駆動用アーム４４と同様に構成されており、支軸Ａ周りに揺動する。押さえ型駆動用アーム７４の一端部には、カム溝７３ａに挿入されて係合するフォロアー７４ａが設けられている。
【００９５】
押さえ型駆動用ロッド７５は略上下方向に延びている。押さえ型駆動用ロッド７５の上端部は、押さえ型駆動用アーム７４の他端部に回動可能に取り付けられ、押さえ型駆動用ロッド７５の下端部は、押さえ型ホルダ８１に回動可能に取り付けられている。この押さえ型ホルダ８１は、左右方向に延びており、４つの押さえ型７１が固定されている。
【００９６】
連結部材８２（図７参照）は、ガイドレール５０に係合した状態でガイドレール５０に対し上下方向にのみ直線移動するようになっている。
【００９７】
従って、押さえ型駆動用円盤カム７３を回転させると、押さえ型駆動用アーム７４が支軸Ａ周りに揺動し、押さえ型駆動用アーム７４の揺動によって押さえ型駆動用ロッド７５が上下方向に移動し、押さえ型ホルダ８１を上下に駆動する。これにより、押さえ型ホルダ８１がガイドレール５０により上下方向にガイドされて押さえ型７１が上下に往復動作する。
【００９８】
押さえ型７１の上下方向の移動範囲は、上型４０と同じに設定されている。すなわち、押さえ型７１が最も下に位置した状態で挿入部７１ａが歯２５ａの間に挿入されて挿入部７１ａの先端が上型２０の歯２５ａの歯底に接する程度とされ、また、押さえ型７１が最も上に位置した状態で挿入部７１ａの先端が上型２０の歯２５ａの歯先よりも上方に位置する程度とされている。
【００９９】
上型４０と押さえ型７１との上下方向の往復動作のタイミングは異なっている。図８に示すように、上型４０及び押さえ型７１の両方が上昇端位置にあるときのカム駆動軸５２の回転角度を０゜とする。カム駆動軸５２が順方向（図８における時計回り）に回転すると、全てのカム４３，４７，７３が同時に回転し、図９に示すように、上型４０の位置は上昇端のままで押さえ型７１のみが下降を始める。カム駆動軸５２の回転角度が９０゜になると、押さえ型７１が下降端位置になる。
【０１００】
押さえ型７１が下降端位置になった後、図１０に示すように、上型４０が下降を始める。カム駆動軸５２の回転角度が１８０゜になると、上型４０が下降端位置になる。その後、図１１に示すように、押さえ型７１のみが上昇を始める。カム駆動軸５２の回転角度が２８０゜よりも前の２５０゜くらいになると、押さえ型７１が上昇端位置になる。
【０１０１】
押さえ型７１が上昇端位置になった後、図示しないが、上型４０が上昇を始める。カム駆動軸５２の回転角度が３５０゜になると、上型４０が上昇端位置になる。
【０１０２】
また、押さえ型７１は、連結部材８１によりガイドレール５０に連結されているので、ガイドレール５０の揺動によって上型４０と同時に前後に往復動作する。
【０１０３】
上型４０と押さえ型７１とは、カム駆動軸５２の回転角度が０゜のときには、前端位置にある。そして、カム駆動軸５２の回転角度が図１１に示す２８０゜よりも前の２５０゜くらいになると、上型４０と押さえ型７１が後側へ移動し始める。つまり、押さえ型７１が上昇端位置近傍になってから上型４０及び押さえ型７１は後側へ移動し始める。
【０１０４】
上型４０及び押さえ型７１の後側への移動開始のタイミングは、下型２０が回転を始めるタイミングに合わせてある。そして、下型２０の回転と同じ速度で上型４０と押さえ型７１は後側へ移動していく。カム駆動軸５２の回転角度が２８０゜くらいになると、上型４０と押さえ型７１は後端位置になる。その後、上型４０及び押さえ型７１はカム駆動軸５２の回転角度が３６０゜くらいになるまでには前端位置に戻る。
【０１０５】
また、図１に示すように、このプリーツ成形装置１には、被加工物を加温するための温風供給装置９０が設けられている。この温風供給装置９０の温風吹出口は、プリーツ成形前の被加工物に温風が当たるように配置されている。
【０１０６】
次に、上記のように構成されたプリーツ成形装置１によりプリーツを成形する場合について説明する。まず、図５に示すように、被加工物をセットする。被加工物は、例えば、図示しないロールに巻かれた状態で連続的に供給されるようになっている。
【０１０７】
被加工物は、下型ユニット１４の前側ガイド板３０の上面に載置するとともに、下型２０の外周部に載置し、プリーツ成形装置１の後側へ引っ張っておく。そして、図示しない起動スイッチを操作する。
【０１０８】
起動スイッチの操作によりモーター１９に電力が供給されて作動し、モーター１９の回転力が伝動軸Ｆに伝わり、下型２０を間欠回転駆動するとともに、カム駆動軸５２を回転駆動する。
【０１０９】
カム駆動軸５２が回転すると、図９に示すように、始めに押さえ型７１が下降を始めて被加工物を下型２０の隣り合う歯２５ａ，２５ａの間に挿入する。この被加工物は、押さえ型７１によって下型２０に押し付けられて保持される。
【０１１０】
その後、図１０に示すように、上型４０が下降を始めて被加工物を下型２０の隣り合う歯２５ａ，２５ａの間に挿入していき、被加工物を下型２０及び上型４０とで挟み、プリーツを成形する。このとき、被加工物が押さえ型７１によって保持されているので、被加工物の位置ずれは起こらない。
【０１１１】
しかる後、押さえ型７１が上昇して下型２０の隣り合う歯２５ａ，２５ａの間から離れる。
【０１１２】
次いで、下型２０が１つ歯２５ａの分だけ（３．６゜）回転し、被加工物が送られる。下型２０の回転時には、図１１に示すように、上型４０が下降端位置のまま下型２０の回転に同期して後側へ移動する。従って、上型４０を被加工物に押し付けている時間を長く確保できる。これにより、被加工物にプリーツを成形するための成形時間が長く確保される。
【０１１３】
下型２０が回転を終えると、上型４０が上昇して下型２０の隣り合う歯２５ａ，２５ａの間から離れる。その後、上型４０及び押さえ型７１が前端位置まで移動する。
【０１１４】
以上がプリーツを成形する１サイクルである。次のサイクルでは、前のサイクルで成形されたプリーツに押さえ型７１が挿入され、プリーツ部分を下型２０に押さえる。これにより、既に成形されたプリーツが整形されて形が整う。このサイクルを繰り返すことでプリーツが連続して形成される。
【０１１５】
プリーツが形成された部材は、下型ユニット１４の後側ガイド板３１によりガイドされて下型２０の歯２５ａの間に位置したまま下型２０と一緒に回転していく。このように成形後にしばらくの間、下型２０の歯２５ａの間に位置させたままにしておくことで、プリーツが成形された部材が冷却され、狙い通りの形状のプリーツが得られる。
【０１１６】
プリーツが成形された部材は、下型２０の歯２５ａの間に位置したまま下型２０と一緒に回転していくと、やがて離脱部材３３に接触し、下型２０の歯２５ａの間から離脱して後側へはき出される。
【０１１７】
尚、図示しないが、プリーツ成形後の部材を冷却するための冷却装置を設けてもよい。冷却装置としては、例えば、冷風を吹き付ける装置等が挙げられる。
【０１１８】
以上説明したように、この実施形態にかかるプリーツ成形装置１によれば、回転駆動される下型２０の隣り合う歯２５ａ，２５ａの間に、往復駆動される上型４０の挿入部４０ａを挿入して被加工物にプリーツを成形する場合に、下型２０の隣り合う歯２５ａ，２５ａの間に挿入された上型４０の挿入部４０ａを下型２０の回転に同期して移動させるようにしている。これにより、下型２０の回転中に上型４０の挿入部４０ａを被加工物に押し付けておくことがきるので、下型２０による被加工物の送りを速めても、被加工物をプリーツ状に変形させるのに十分な成形時間を確保でき、よって、プリーツを高速で成形不良を招くことなく成形できる。
【０１１９】
また、上型４０をガイドするガイドレール５０を、下型２０の回転中心周りに揺動させるようにしたので、上型４０の挿入部４０ａの動きを下型２０の回転方向の動きと正確に一致させることができ、高精度な成形を行うことができる。
【０１２０】
また、上型４０の挿入部４０ａを上下に往復駆動するための上下駆動用円盤カム４３と、下型２０の回転に同期して移動させる前後駆動用円盤カム４７とを共通のカム駆動軸５２で回転駆動するようにしている。これにより、動力源の数を減らして設備費用を低減できる。また、上型４０の上下方向の往復駆動と前後方向の往復駆動とのタイミングを狙い通りにコントロールでき、高精度な成形を行うことができる。
【０１２１】
また、被加工物を押さえる押さえ部材７１を設け、押さえ部材７１により被加工物のプリーツ成形された部位を整形するようにしたので、プリーツを所期の形状に正確に成形できる。
【０１２２】
また、押さえ型駆動用円盤カム７をカム駆動軸５２により回転駆動するようにしたので、新たな動力源が不要で設備費用を低減できる。また、上型４０の往復駆動と押さえ型７１の往復駆動とのタイミングを狙い通りにコントロールでき、高精度な成形を行うことができる。  
【０１２３】
尚、上記実施形態では、押さえ型７１を設けるようにしているが、押さえ型７１は省略してもよい。
【０１２４】
また、上型４０及び押さえ型７１の他に、これら上型４０及び押さえ型７１と同様に移動する第３の型を設けてもよい。この場合、第３の型を駆動するためのカムを設けるのが好ましい。
【０１２５】
また、本プリーツ成形装置１でプリーツを成形する被加工物としては、例えば、加熱することによって軟化する樹脂繊維を含む布材（不織布）等が好ましく、この場合は、温風供給装置９０による温風によって被加工物を軟化させた後に、上型４０及び下型２０で成形することで確実にプリーツが成形される。その後、冷却することで、プリーツの形状が維持される。
【０１２６】
また、布材としては、不織布に防虫剤、殺虫剤、忌避剤、防菌剤、殺菌剤等を含浸させたものであってもよく、この場合、電気式防虫装置のカートリッジに組み込まれるプリーツ形状の防虫剤含浸布を製造することが可能になる。
【０１２７】
また、布材としては、流体を濾過するろ材等であってもよく、この場合、フィルタ装置のエレメントを製造することが可能になる。
【０１２８】
また、上記実施形態では、布材にプリーツを成形する場合について説明したが、本発明の適用範囲はこれに限られるものではなく、被加工物の形状としては、平面状のもの以外にも、例えば、線状部材、棒材、管部材等であってもよく、具体的には、ワイヤー、針金、丸パイプ、角パイプ等が挙げられる。また、本発明は、金属板に複数の折り曲げ部分を成形して熱交換器用のフィンを製造する場合に用いることができ、また、鋼板に複数の折り曲げ部分を成形して波板を製造する場合に用いることができる。
【０１２９】
また、上記実施形態では、１つのモーター１９で下型２０、上型４０及び押さえ型７１を駆動するようにしているが、これに限らず、例えば、別々のアクチュエータを用いて動作させるようにしてもよい。１つのモーター１９で駆動することで、下型２０、上型４０及び押さえ型７１の動作タイミングが狂うことはなく、また、低設備費用になるという利点がある。
【０１３０】
また、上側４０、下型２０及び押さえ型７１の材質は、成形時に作用する力に対して十分な強度を持ち、かつ、耐摩耗性の高い材質が好ましく、例えば、工具鋼（炭素工具鋼、合金工具鋼、高速度工具鋼）、セラミック等が挙げられる。
【０１３１】
また、万が一、上側４０と、下型２０又は押さえ型７１との動作タイミングがずれると、上側４０と、下型２０又は押さえ型７１とが接触することが考えられる。接触時に上側４０、下型２０及び押さえ型７１の破損を防止するために、上側４０を弾性部材で構成する、または、下型２０及び押さえ型７１を弾性部材で構成することも可能である。この弾性部材としては、例えば、硬度の高い高分子材料（ウレタンゴム、ポリブタジエン、イソプレンゴム、アクリルニトリルブタジエンゴム等）や、バネ鋼等を用いることができる。      
【０１３２】
また、上側４０、下型２０及び押さえ型７１の材質としては、上記以外にも、例えば、繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ、ＣＦＲＰ）、チタン合金、エンジニアリングプラスチック（ポリアセタール、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート等）が挙げられる。
【産業上の利用可能性】
【０１３３】
以上説明したように、本発明にかかる成形装置は、例えば、布材等にプリーツを成形する場合に適用できる。
【符号の説明】
【０１３４】
１          プリーツ成形装置
１４        下型ユニット（第１ユニット）
１５        下型駆動装置（第１成形型駆動装置）
１６        上型ユニット（第２ユニット）
２０        下型（第１成形型）
２５ａ      歯
４０        上型（第２成形型）
４０ａ      挿入部
４１        上型駆動装置（第２成形型駆動装置）
４３        上下駆動用円盤カム（往復駆動用回転カム）
４７        前後駆動用円盤カム（同期移動用回転カム）
５２        カム駆動軸
７１        押さえ型（押さえ部材）
７２        押さえ型駆動装置（押さえ部材駆動装置）
７３        押さえ型駆動用円盤カム（押さえ部材駆動用回転カム）
１００      ユニット載置台
【図１】
2014019972.tif 000003
【図２】
2014019972.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014019972.tif 000009
【図８】
2014019972.tif 000010
【図９】
2014019972.tif 000011
【図１０】
2014019972.tif 000012
【図１１】
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