(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム両端の側部フレームにより架橋状に支持される上ロール（１）  と下ロール（２）  との間にワーク（Ｗ）  をクランプして、このワーク（Ｗ）  を円弧状又は円筒状に曲げる装置であって、前記上ロール（１）  の先端部を回動自在に支持する補助腕（１２）を下方に回動させることにより前記上ロール（１）  の先端部とこの下方の側部フレームとの間を開放するようにしたロール曲げ装置において、補助腕（１２）は、側部フレームにおける軸支部（１２２）  を中心として自由端部の筒状の軸受部（１２１）  が上ロール（１）  の先端部に外嵌した支持姿勢と前記軸受部（１２１）  が上ロール（１）  の先端から斜め下方に離れた開放姿勢との間で往復回動可能に設けられ、側部フレームの外面の前記補助腕（１２）の軸支部（１２２）  の上方に前記補助腕（１２）と対向させて係合部（７１）を設けると共に、前記補助腕（１２）には前記係合部（７１）と対向する部位に被係合部（７２）を設け、前記補助腕（１２）の前記支持姿勢では前記被係合部（７２）が側部フレームの前記係合部（７１）と係合するようにし、この係合関係は、前記被係合部（７２）が側部フレームに沿う方向の移動が阻止される関係としたロール曲げ装置の上ロール支持機構。
【請求項２】
係合部（７１）と被係合部（７２）との係合関係を、上下方向に相対移動可能な関係とした請求項１に記載のロール曲げ装置の上ロール支持機構。
【請求項３】
係合部（７１）と被係合部（７２）の関係は、上下方向に伸びる凸条とこれに密に嵌合する凹溝とした、請求項１又は２に記載のロール曲げ装置の上ロール支持機構。
【請求項４】
係合部（７１）と被係合部（７２）を、断面Ｖ字状の凸条と凹溝とが交互に連続する構成とした請求項３に記載のロール曲げ装置の上ロール支持機構。
【請求項５】
上ロール（１）  の基端側をこの下方の側部フレーム（６１）により軸支された主腕（１１）により水平姿勢と先端に向かって上方に傾斜した姿勢とに回動出来るように支持し、前記側部フレーム（６１）の上部には一対の腕フレーム（６１０）  （６１０）  を前後に設け、これら腕フレーム（６１０）  （６１０）  間に前記主腕（１１）の上部を摺動自在に挿通させた請求項１〜４の何れかに記載のロール曲げ装置の上ロール支持機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ロール曲げ装置、とくに、その上ロール支持機構に関するものである。
【０００２】
【従来技術及び課題】
ウレタン層を外表面に形成した上ロールと下ロールのみからなるロール曲げ装置や、金属製の３本ロール式のロール曲げ装置、さらには、上ロールの下方に下ロールを設けてこの両側に一対のサイドロールを設けた４本ロール式のロール曲げ装置が、金属板を円弧状または円筒状に曲げる為のロール曲げ装置として利用される。
【０００３】
この種ロール曲げ装置の内、ロールの長さが長い形式（例えば１ｍ程度以上）の装置では、通常、下ロール（２）  は側部フレームによって支持され、上記上ロール（１）  の先端部はフレームの正面側と背面側の両端をつなぐ側部フレーム（６１）から伸びる補助腕（１２）によって支持され、前記上ロール（１）  の先端部は補助腕（１２）の軸受部（１２１）  に嵌入している。そして、金属板（以下、ワーク（Ｗ）  という）を曲げた後製品を取り出すために、上ロール（１）  の先端と側部フレームとの間を開放した位置に回動できるようになっている。（図１参照）
このため、前記補助腕（１２）は側部フレーム（６１）の外面に設けた軸支部（１２２）  にて軸支され、その回動方向は、前記側部フレーム（６１）の外面に対して直角方向に設定されている。従って、前記補助腕（１２）は前記側部フレーム外面に沿う方向（以下、前後方向という）には移動しない。
【０００４】
しかしながら、前後方向における前記補助腕（１２）の支持姿勢は、側部フレームに設けた軸支部（１２２）  によって保持されているに過ぎないから、大型で長尺の上ロール（１）  を備えるロール曲げ装置の場合、  前後方向の上記支持姿勢を保持するための剛性（保持力）が不十分で、曲げ加工の際に、上ロール（１）  が前後に撓んだりする。
【０００５】
この撓みは、曲げ加工精度や、上ロール（１）  の回転の円滑さに影響を与える。本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、『フレーム両端の側部フレームにより架橋状に支持される上ロール（１）  と下ロール（２）  との間にワーク（Ｗ）  をクランプして、このワーク（Ｗ）  を円弧状又は円筒状に曲げる装置であって、前記上ロール（１）  の先端部を回動自在に支持する補助腕（１２）を下方に回動させることにより前記上ロール（１）  の先端部とこの下方の側部フレームとの間を開放するようにしたロール曲げ装置』において、補助腕（１２）の前後方向の撓みを防止して上ロールの動作の円滑さと曲げ加工精度を確保できるようにすることをその課題とする。
【０００６】
【技術的手段】
上記課題を解決するための本発明の技術的手段は、『補助腕（１２）は、側部フレームにおける軸支部（１２２）  を中心として自由端部の筒状の軸受部（１２１）  が上ロール（１）  の先端部に外嵌した支持姿勢と前記軸受部（１２１）  が上ロール（１）  の先端から斜め下方に離れた開放姿勢との間で往復回動可能に設けられ、側部フレームの外面の前記補助腕（１２）の軸支部（１２２）  の上方に前記補助腕（１２）と対向させて係合部（７１）を設けると共に、前記補助腕（１２）には前記係合部（７１）と対向する部位に被係合部（７２）を設け、前記補助腕（１２）の前記支持姿勢では前記被係合部（７２）が側部フレームの前記係合部（７１）と係合するようにし、この係合関係は、前記被係合部（７２）が側部フレームに沿う方向の移動が阻止される関係とした』ことである。（図３参照）
【０００７】
【作用】
上記技術的手段を採用するものでは、補助腕（１２）の軸受部（１２１）  が上ロール（１）  の先端部に嵌合して、この上ロールを回動自在に支持した支持姿勢では、側部フレーム（６１）の係合部（７１）と前記補助腕（１２）の被係合部（７２）とが軸支部（１２２）  の上方で係合し、側部フレーム（６１）の外面に沿う方向（前後方向）の移動が阻止された状態にある。
【０００８】
従って、上ロール（１）  が長尺大型であっても、曲げ加工時に補助腕（１２）に生じる前後方向の撓みが前記係合によって阻止される。
【０００９】
【効果】
上ロール（１）  を支持した補助腕（１２）が、曲げ加工時に前後に撓みにくいから、上ロールの両端支持部の支持位置の前後のずれが生じない。従って、上ロール（１）  の回転が円滑である。                                                  また、曲げ加工時における上ロール（１）  の回転位置が一定位置に維持されるから、曲げ加工精度が向上する。
【００１０】
［その他の発明］
請求項２に定義する発明は、上ロール（１）  を昇降させる形式のロール曲げ装置とした場合にも、請求項１の発明の効果が得られるようにするものであり、この為に採用される手段は『係合部（７１）と被係合部（７２）との係合関係を、上下方向に相対移動可能な関係とした』ことである。
【００１１】
このものでは、下ロールに対する上ロールの支持位置が調節され、これに伴って補助腕（１２）の軸支位置が調節された場合でも、上記請求項１における係合部（７１）と被係合部（７２）との上記係合が確保される。
従って、上記請求項１の効果は同様に確保される。
【００１２】
【実施例】
次に、上記した本発明の実施例を図面に従って詳述する。
図２〜図１０に示す実施例は、胴部が太鼓形になった上ロール（１）  と、この下方に設けた下ロール（２）  と、前記下ロール（２）  の側方に一対のサイドロール（４）（４）を設けた４本ロール式のロール曲げ装置に本発明を実施したものである。また、この装置では、下ロール（２）  の支持位置が固定され、これと上ロール（１）  との間隔は、この上ロール（１）  の昇降によって調節される構成であり、サイドロール（４）（４）は固定の支点を中心にして一定範囲で往復回動する構成である。
【００１３】
以下、各部について詳述する。
［上ロール（１）  と下ロール（２）  の支持構造］
下ロール（２）  の両端は、図２、３のように、ロール曲げ装置のフレームの左右の両端部に設けた側部フレーム（６１）（６１）の上部によって回転自在に支持されている。この下ロール（２）  に対して上ロール（１）  は、昇降自在に支持される。
【００１４】
このため、前記側部フレーム（６１）（６１）には、高さ調節可能にした支持体（６０）が内蔵され、これの上部にて揺動自在に取り付けた主腕（１１）と補助腕（１２）によって前記上ロール（１）  の両端が支持される。
一方の主腕（１１）は上ロール（１）  の其端部に連結固定されており、他方の補助腕（１２）は、上ロール（１）  の先端部に対して開閉自在である。このため、補助腕（１２）の先端部には上ロール（１）  の先端部に嵌合する筒状の軸受部（１２１）  があり、油圧シリンダー（６２）によって直立姿勢と外側に倒れた状態とに往復回動される構成となっている。従って、前記補助腕（１２）が直立姿勢に回動されると、軸受部（１２１）  が上ロール（１）  の先端部に外嵌して回動自在に支持し、外側に倒れると、軸受部（１２１）  が上ロール（１）  の先端部から外れて上ロール（１）  と左側の側部フレーム（６１）との間が開放される。
【００１５】
主腕（１１）の上部には、図４、５のように、円盤状の偏心軸（１３）を設けた回動軸（１４）と、前記偏心軸（１３）に嵌合する軸受リング（１５）と、前記回転軸（１４）を回転駆動する駆動装置（１６）とからなるカム機構が装備されており、前記軸受リング（１５）（１５）が側部フレーム（６１）における主腕（１１）の収容部の外面に設けたレール（１７）に転がり自在に対接する。従って、駆動装置（１６）によって回転軸（１４）が回転駆動されると、このカム機構により主腕（１１）が一定範囲往復回動される。
【００１６】
したがって、補助腕（１２）が上記した開放状態にあるときに、前記回動によって主腕（１１）が直立姿勢から外側に倒れると、図５の破線のように、上ロール（１）  の先端部が上方に持ち上げられて下ロール（２）  との間隔が開くこととなる。
側部フレーム（６１）に対して支持体（６０）を昇降自在とするため、図６のように、側部フレーム（６１）の中央下部に形成した矩形の開口部（６１２）  内に矩形のブロックからなる前記支持体（６０）が収容されて、その側辺部が前記開口部の側辺と上下移動可能に嵌合している。
【００１７】
また、この支持体（６０）の高さをネジ機構（６３０）  によって調節できるようにしている。このために、図７のように、側部フレーム（６１）の下端部から直立させ且回転自在としたネジ軸（６３）が前記支持体（６０）に螺合している。そして、左右のネジ機構（６３０）  のネジ軸（６３）（６３）相互を共通の第１駆動軸（６４）と傘歯車機構を介して伝動させている。従って、支持体（６０）（６０）は前記第１駆動軸（６４）の回転に応じて同期して昇降する。
［補助腕（１２）について］                                                左側の支持体（６０）の下部には、図６、７のように、油圧シリンダー（６２）が揺動自在に取り付けられており、その出力軸が補助腕（１２）の支点近傍に連結されている。従って、この油圧シリンダー（６２）を作動させてその出力軸を進出させると補助腕（１２）が直立し、この状態から前記出力軸を後退させると補助腕（１２）が外側に倒れることとなる。
【００１８】
この補助腕（１２）は、一対の側板（１２３）（１２３）の上端間に軸受部（１２１）  を架設固定し、下端部に軸支部（１２２）  となる軸受け筒が設けられ、これに支持体（６０）に設けた軸部が貫通する。なお、この実施例では、前記軸支部（１２２）  は支持体（６０）の断面の中心に位置している。
また、前記一対の側板（１２３）（１２３）の中程で側部フレーム（６１）に対向する部分に被係合部（７２）が、前記側部フレーム（６１）の外面で前記被係合部（７２）と対向する部分には係合部（７１）が設けられる。これら、係合部（７１）及び被係合部（７２）の対向端面は、共に、図８のように、Ｖ字状断面の凸条と凹溝とが交互に設けられた表面形状でこれら凸条及び凹溝が上下に延びたものとなっている。
【００１９】
そして、上記軸受部（１２２）  が上ロール（１）  に嵌合した補助腕（１２）の支持姿勢では、係合部（７１）と被係合部（７２）の前記凸条と凹溝相互が密に嵌合した状態となる。従って、補助腕（１２）は、その下端部が軸支部（１２１）  によって側部フレーム（１）  の外面に沿う方向（前後方向）への移動が阻止されると共に、前記凸条と凹溝との係合によっても、この補助腕（１２）の前後方向の移動が阻止されたものとなる。これにより、補助腕（１２）の上記支持姿勢に於ける前後方向の剛性が向上したものとなる。
【００２０】
［サイドロール（４）  について］
サイドロール（４）  は、下ロール（２）  の側方にて、上ロール（１）  に対して斜め下方から接離自在に設けられる。
このため、サイドロール（４）  の両端部は、図２、図６のように、側部フレーム（６１）内に設けた支持腕（６５）によって揺動自在に支持される。前記支持腕（６５）は、側部フレーム（６１）における下ロール（２）  の側方下方を支点とし、その先端側周縁部が歯車部（６６）となっている。
【００２１】
前記歯車部（６６）に第２駆動軸（６７）に伝動させた歯車（６７１）  が噛み合っている。したがって、前記第２駆動軸（６７）の回転によって各サイドロール（４）  の両端を支持する前記支持腕（６５）（６５）が同期的に揺動されて、円弧の方向に揺動する。
サイドロール（４）  の中程には、図２、図９のように、その下方から一対のバックアップロール（４１）（４１）が対接する。このバックアップロール（４１）（４１）は一対の腕（４２）（４２）によって回転自在に支持され、この腕（４２）（４２）は前記支持腕（６５）の支点と同軸で且中央の一対の第１フレーム板（６８）（６８）間に架設した支点軸（６９）によって揺動自在に支持されている。また、前記腕（４２）の先端部には歯車部（４３）が設けられて、これに前記第２駆動軸（６７）に設けた歯車（６７３）  がかみ合っている。これらが支持機構（４００）  となる。従って、この支持機構（４００）  の腕（４２）は上記支持腕（６５）と同期的に同じ角度だけ往復回動されることとなり、上ロール（１）  に対してサイドロール（４）  が接離する様に回動されたとしても、このサイドロール（４）  の中程は常時前記バックアップロール（４１）（４１）に対接した状態に支持される。
【００２２】
［下ロール（２）  について］
下ロール（２）  は、上記したように、両端部が側部フレーム（６１）（６１）によって回転自在に支持される。また、その中央部は、図２、図３、図１０のように、上記した各第１フレーム板（６８）と、その外側に設けた第２フレーム板（３１）との間に設けた支持装置（３）（３）によって下方から支持されている。
【００２３】
前記支持装置（３）  は、上端に設けた一対の支持ロール（３２）（３２）と、これらを回転自在に支持する軸受台（３３）と、この軸受台（３３）を昇降駆動するための昇降装置とからなり、前記軸受台（３３）の両側は、第２フレーム板（３１）と各フレーム板（６８）に対して上下方向に移動できる関係にかみ合っている。
前記昇降装置は、前記軸受台（３３）から下方に突出させた一対の昇降軸（３６）（３６）と、この昇降軸の下端に設けたローラ（３６１）  に対接する様にした偏心カム部（３４）と、この偏心カム部を具備する第３駆動軸（３５）とからなる。前記第３駆動軸（３５）は両方の支持装置（３）（３）の昇降機構と伝動する。
【００２４】
また、前記第３駆動軸（３５）は油圧モータ（３７）によって回転駆動されるとともに、昇降軸（３６）の下死点位置からの上昇寸法が距離計（３８）によって測定され、その測定値と中央支持力設定器（３９１）  から入力される設定値に応じて前記油圧モータ（３７）  の作動角度を制御するための制御装置（３９）が設けられている。          従って、支持装置（３）  の上昇ストロークの設定値が入力されて油圧モータ（３７）が作動すると、前記制御装置（３９）によってこの油圧モータ（３７）の作動量が制御されて、距離計（３８）による計測値が前記設定値になると、油圧モータ（３７）の駆動圧力はその状態に維持されて、第３駆動軸（３５）の回転は停止され支持ロール（３２）（３２）の位置が固定される。これにより、下ロール（２）  の中央部が上方に撓んだ状態に維持されるものとなる。
【００２５】
［ロール曲げの実際］
曲げ加工工程は、従来の４本ロール式のロール曲げ装置と同様である。
ワーク（Ｗ）  を上ロール（１）  と下ロール（２）  の間に投入する為に、先ず、補助腕（１２）をその軸受部（１２１）  が上ロール（１）  の先端部に嵌合した支持姿勢として、油圧モータ（６４０）  によって第１駆動軸（６４）を駆動して、主腕（１１）及び補助腕（１２）を取付けた支持体（６０）を昇降させて、上ロール（１）  と下ロール（２）  の間隔を曲げ加工条件に合わせて適正値にセットしておく。
【００２６】
この後、ワーク（Ｗ）  の先端を上ロール（１）  と下ロール（２）  との間にクランプさせ、下ロール（２）  の正面側のサイドロール（４）  を曲げ曲率に合わせて上ロール（１）  側に接近させて、ワーク（Ｗ）  の端曲げをする。次いで、前記状態で上ロール（１）  を回転駆動させると、ワーク（Ｗ）  の先端側が設定曲率に曲げられる。そして、曲げ加工の施されたワーク（Ｗ）  の先端部が背面側のサイドロール（４）  に達するまでの間に、背面側のサイドロール（４）  を上ロール（１）  側に接近させる。すると、この背面側のサイドロール（４）  に前記ワーク（Ｗ）  の先端部が達した後は、上ロール（１）  と下ロール（２）  とによってワーク（Ｗ）  がクランプされ、回転方向の前後が前記一対のサイドロール（４）（４）に対接された態様で曲げ加工が進行する。
【００２７】
前記端曲げのとき、及び、サイドロール（４）（４）を用いた曲げ加工のとき、上ロール（１）  には前後方向の曲げ力が作用し、それによる撓みが前記主ロール（１）  の先端部に於いて最大となるが、この先端部を支持する補助腕（１２）は、その下端部が軸支部（１２２）  によって、また、その中程が係合部（７１）と被係合部（７２）との係合によって、前後方向の移動が阻止されているから、これら２点によって支持された状態の補助腕（１２）により前記撓みが防止されたものとなる。
【００２８】
とくに、この実施例では、下ロール（２）  は円柱状であるが、上ロール（１）  が太鼓型に形成されており、中央支持力設定器（３９１）  からの出力値を設定するにより、下ロール（２）  の中央部における支持装置（３）  からの支持圧力が、ワーク（Ｗ）  の板厚、曲げ曲率に応じて設定され、下ロール（２）  の中央部が適正度合い上方に撓んだ状態にできる。
【００２９】
これにより、上ロール（１）  と下ロール（２）  の中央部の撓みが補正でき、曲げ加工時における上ロール（１）  と下ロール（２）  によるワーク（Ｗ）  のクランプ圧力がその幅方向に於いて一定となる。
従って、ワーク（Ｗ）  の板厚の厚い場合や曲げ曲率の大きな場合の曲げ加工の際、上ロール（１）  及び下ロール（２）  の剛性不足による撓みが防止出来るから、かかる条件での曲げ加工精度も向上したものとなり、これら上ロール、下ロールの軸受部の耐久性が向上する。
【００３０】
また、曲げ加工初期にワーク（Ｗ）  の先端部の端曲げが出来ると共に、とワーク（Ｗ）  の後端部が上ロール（１）  と下ロール（２）  との間に一致すると一旦上ロール（１）  の回転を停止して、正面側のサイドロール（４）  を上ロール（１）  から離すと共に、背面側のサイドロール（４）  を上ロール（１）  側に接近させて、ワーク（Ｗ）  の後端の端曲げを行うことが出来る。従って、この実施例のものでは、ワーク（Ｗ）  の両端の端曲げが可能となる。なお、この端曲げの際、サイドロール（４）（４）の中央部には特に大きな撓みが生じるが、この実施例では、前記サイドロール（４）  と対接するバックアップロール（４１）（４１）を具備する一対の腕（４２）（４２）によって支持されているから、前記撓みが防止されて端曲げ精度も向上したものとなる。
【００３１】
上記実施例は４本ロールを例に説明したが、本発明は、２本ロールや３本ロールの上ロール支持機構としても利用できる。
また、係合部（７１）と被係合部（７２）との関係は、側部フレーム（６１）の外面に沿う方向の相対移動が阻止される係合関係であり、且、前記側部フレーム（６１）に対して直角方向外側への回動によって係合が外れる係合関係であれば、他の係合関係が利用出来る。例えば、図１１のように、補助腕（１２）の一対の側板（１２３）（１２３）の内側端縁が側部フレーム（６１）の外面に設けた係合凹部（６１１）  （６１１）  に各別に嵌入する構成としてもよい。
【００３２】
さらに、上記実施例では、係合部（７１）を側部フレーム（６１）に直接設けたが、支持体（６０）に前記係合部（７１）を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来例の説明図
【図２】本発明の実施例の全体の正面図
【図３】その平面図
【図４】主腕（１１）の平面図
【図５】主腕（１１）の作動説明図
【図６】側部フレーム（６１）の側面図
【図７】支持体（６０）の昇降機構及び補助腕（１２）の説明図
【図８】その要部の断面図
【図９】サイドロール（４）  の中央支持機構の説明図
【図１０】支持装置（３）  及びバックアップロール部の正面図
【図１１】係合部（７１）と被係合部（７２）の他の例の説明図
【符号の説明】
（１）  ・・・上ロール
（２）  ・・・下ロール
（Ｗ）  ・・・ワーク
（１２）・・・補助腕
（１２２）  ・・・軸支部
（１２１）  ・・・軸受部
（７１）・・・係合部
（７２）・・・被係合部
（６１）・・・側部フレーム
（１１）・・・主腕
（６１０）  ・・・腕フレーム
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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