(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降する１本の上ロールとその下方の両側に配置した２本の下ロールとの間で板材を往復パスさせて曲げ成形し、前記板材のパス方向の側端部を端曲げする端曲げ用金型を、前記上ロールの直下で前記２本の下ロールの間に設けたベンディングロールにおいて、
前記端曲げ用金型を２つ設け、当該２つの端曲げ用金型を、前記上ロールの中央の両側で互いに対称に、前記上ロールの軸方向に移動させるようにしたことを特徴とするベンディングロール。
【請求項２】
前記端曲げ用金型を、前記板材が前記上ロールと下ロールとの間で曲げ成形されるときに、前記板材がパスする幅方向の領域から外れた前記上ロールの軸方向外側へ待避させるようにした請求項１に記載のベンディングロール。
【請求項３】
前記板材を端曲げするときに、前記端曲げ用金型の下向き面と当接して端曲げの反力を受ける固定された受けベースを設け、前記端曲げ用金型を軸方向に移動させるときに、前記端曲げ用金型の下向き面を前記受けベースから浮かす手段を設けた請求項１または２に記載のベンディングロール。
【請求項４】
前記上ロールの軸方向に延び、上ロールの中央の両側で互いに逆向きのねじとされたねじ軸に、上ロールの中央の両側で対称な位置に２つのナットを螺合して、これらの各ナットに前記２つの端曲げ用金型のそれぞれを取り付け、前記ねじ軸を回転させて、前記２つの端曲げ用金型を、前記上ロールの中央の両側で互いに対称に、前記上ロールの軸方向に移動させるようにした請求項１乃至３のいずれかに記載のベンディングロール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板材を曲げ成形するベンディングロールに関する。
【背景技術】
【０００２】
板材を曲げ成形するベンディングロールは、昇降する１本の上ロールの下方の両側に２本の下ロールを配置し、板材を上下ロール間で往復パスさせながら、パス回数の進行に伴って上ロールを下降させ、板材の曲率半径を徐々に小さくするように曲げ成形するものが多い。
【０００３】
この種のベンディングロールには、上下ロール間のパスのみでは曲げ成形できない板材のパス方向の側端部を端曲げするために、上ロールの半径とほぼ同一の曲率半径の凹面を上面に形成した端曲げ用金型を上ロールの直下で２本の下ロールの間に設けて、この金型をシリンダで昇降させるようにし、上下ロール間で板材を曲げ成形するときは金型をパスラインの下方へ退避させ、端曲げする際に金型を上昇させて、上昇させた金型に板材の側端部を上ロールで押圧するようにしたものがある（例えば、特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公昭４５−３３８７４号公報
【特許文献２】実開昭６３−８５３１７号公報
【特許文献３】特許第３６２１９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１〜３に記載された端曲げ用金型を設けたベンディングロールは、板材を全幅に亙って端曲げするために必要な上ロールの押圧力が、上下ロール間での曲げ成形に必要な押圧力よりも大きくなることが多く、端曲げのために押圧用のシリンダ等のアクチュエータの出力を増大するとともにフレームの強度も増大して、ベンディングロール全体の大容量化が必要となる問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、ベンディングロール全体を大容量化することなく、端曲げが可能なベンディングロールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は、昇降する１本の上ロールとその下方の両側に配置した２本の下ロールとの間で板材を往復パスさせて曲げ成形し、前記板材のパス方向の側端部を端曲げする端曲げ用金型を、前記上ロールの直下で前記２本の下ロールの間に設けたベンディングロールにおいて、前記端曲げ用金型を前記上ロールの軸方向に移動させる構成を採用した。
【０００８】
すなわち、端曲げ用金型を上ロールの軸方向に移動させることにより、板材を幅方向に分けて一部ずつ端曲げするようにして端曲げ用の押圧力を小さくし、ベンディングロール全体を大容量化することなく端曲げを可能とした。
【０００９】
前記端曲げ用金型を、前記板材が前記上ロールと下ロールとの間で曲げ成形されるときに、前記板材がパスする幅方向の領域からに外れた前記上ロールの軸方向外側へ待避させることにより、曲げ成形時に端曲げ用金型を下方へ退避させるアクチュエータを不要とすることができる。
【００１０】
前記板材を端曲げするときに、前記端曲げ用金型の下向き面と当接して端曲げの反力を受ける固定された受けベースを設け、前記端曲げ用金型を軸方向に移動させるときに、前記端曲げ用金型の下向き面を前記受けベースから浮かす手段を設けることにより、端曲げ用金型のスムーズな移動を確保して、上ロールの押圧による大きな端曲げの反力を受けることができる。
【００１１】
前記端曲げ用金型を２つ設け、前記上ロールの軸方向に延び、上ロールの中央の両側で互いに逆向きのねじとされたねじ軸に、上ロールの中央の両側で対称な位置に２つのナットを螺合して、これらの各ナットに前記２つの端曲げ用金型のそれぞれを取り付け、前記ねじ軸を回転させて、前記２つの端曲げ用金型を、前記上ロールの中央の両側で互いに対称に、前記上ロールの軸方向に移動させることにより、板材を幅方向の対称な位置で端曲げして、幅方向での捩じれ変形を発生させることなく、良好に端曲げすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るベンディングロールは、端曲げ用金型を上ロールの軸方向に移動させるようにしたので、ベンディングロール全体を大容量化することなく端曲げを可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ベンディングロールの実施形態を示す正面図
【図２】図１のプレート部材の傾き拘束手段を除いた側面図
【図３】図１の傾き拘束手段を示す側面図
【図４】（ａ）は図１の端曲げ装置を示す正面断面図、（ｂ）は（ａ）の平面図
【図５】（ａ）は図４（ａ）のVa−Va線に沿った断面図、（ｂ）は（ａ）のVb−Vb線に沿った一部切欠き断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。このベンディングロールは、図１および図２に示すように、１本の極小径の上ロール１と、その下方の両側に２本の大径の下ロール２を備え、板材を上ロール１と下ロール２の間で往復パスさせて、パス方向に曲げ曲率を付与する曲げ成形を行う３本ロール形式のものであり、上ロール１の直下で２本の下ロール２の間に、板材のパス方向の側端部を端曲げする端曲げ装置２０が設けられている。各下ロール２は、左右のフレーム３ａ、３ｂ間で下フレーム４の両側に立設された軸受部４ａに回転自在に支持され、それぞれ２本一対の短尺のバックアップロール５によって背面側の中央部を支持されており、正逆方向に回転駆動される。短尺の各バックアップロール５は、下フレーム４の中央部両側に立設された軸受部４ｂに回転自在に支持されている。なお、左側のフレーム３ａは、図１中に矢印で示すように、シリンダ５によって外側へ転倒可能とされ、曲げ成形された成形品を側方へ引き出し可能とされている。
【００１５】
前記上ロール１の軸の上方には、上ロール１の軸方向に延びる垂直なプレート部材７が配設され、プレート部材７の下端側に、複数の２本一対のローラ８が軸方向に間隔を開けて取付けられている。したがって、極小径で曲げ剛性の低い上ロール１の曲げ成形力による撓みが、各ローラ８を介して垂直方向に剛性の高いプレート部材７で拘束されるので、板厚や強度等によって曲げ成形力が大きくなる板材を好適に曲げ成形することができる。また、曲げ成形される板材が外周側へ湾曲する上ロール１が極小径とされているので、曲率半径の小さい成形品も曲げ成形することができる。
【００１６】
前記プレート部材７には、左右両端部で下方に突出する突出部７ａが設けられ、これらの左右の突出部７ａに上ロール１が回転自在に支持されている。また、プレート部材７には、左右に張り出す円形断面のアーム部７ｂも設けられ、これらの左右のアーム部７ｂが、左右のフレーム３ａ、３ｂに支持された上下方向へスライド可能な各支持箱９に支持されている。各支持箱９は、左右のフレーム３ａ、３ｂの上部に組み込まれたシリンダ１０によって昇降され、この昇降によって、上ロール１がプレート部材７と一緒に昇降する。
【００１７】
図３に示すように、前記左右のフレーム３ａ、３ｂの内側には、垂直なプレート部材７の傾きを拘束する傾き拘束手段１１が設けられている。この傾き拘束手段１１は、左右の門形フレーム１２ａ、１２ｂに、プレート部材７の両面側からシリンダ１３によって進退する傾き拘束部材１４を上下方向の２箇所で設けたものである。図３中に一点鎖線で示すように、上ロール１とプレート部材７が下降して板材Ｗを曲げ成形するときに、各傾き拘束部材１４が前進して、プレート部材７を両面側から挟持するように拘束する。各傾き拘束部材１４の先端には、挟持したプレート部材７の上下方向への移動を許容するローラ１４ａが取り付けられている。また、左側の門形フレーム１２ａの天井部には、待機位置に上昇したプレート部材７の上部にシリンダ１５で差し込まれる固定ピン１６が取り付けられている。この固定ピン１６は、左側のフレーム３ａが転倒されるときに、プレート部材７の左側が下降傾斜しないように固定する。
【００１８】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、前記端曲げ装置２０は、上ロール１の直下でその軸方向に延び、上ロール１の中央の両側で互いに逆向きのねじとされたねじ軸２１に、上ロール１の中央の両側で対称な位置に２つのナット２２を螺合し、これらの各ナット２２にそれぞれ端曲げ用金型２３を取り付けたものである。ねじ軸２１は台形ねじとされ、油圧モータ２４によって回転駆動される。ねじ軸２１はボールねじとしてもよく、油圧モータ２４はサーボモータとしてもよい。
【００１９】
前記ねじ軸２１は、互いに逆向きのねじとされて分割された中央部がカップリング２５で連結され、カップリング２５の両側近傍を軸受２６で支持されている。また、ねじ軸２１の下側には、後述するように端曲げの反力を受ける受けベース２７が、中央部で分割されて上ロール１の軸方向に延びるように、同様に分割された支持台２８の上に固定されている。
【００２０】
前記ねじ軸２１を回転駆動することにより、各ナット２２に取り付けられた２つの金型２３は、上ロール１の中央の両側で互いに対称に上ロール１の軸方向に移動する。図４（ａ）、（ｂ）は、両側の各金型２３が、図４中に二点鎖線で示す板材Ｗのパス領域の外側の退避位置にある状態を示し、ねじ軸２１を油圧モータ２４で一方向へ回転駆動することにより、各金型２３は等速度で内側へ移動し、図４中に一点鎖線で示すように、上ロール１の中央で突き合わされる位置まで移動する。後の図５（ｂ）に示すように、各ナット２２は、各金型２３が中央で突き合わされるときに、カップリング２５の両側近傍の軸受２６と干渉しないように、中央側の下部に切欠き部２２ａが設けられている。
【００２１】
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、前記金型２３は、上ロール１の半径よりも少し大きい曲率半径の凹面２３ａが上面に設けられ、ナット２２を跨ぐ二股状の断面に形成されており、ナット２２の上面に複数のガイドピン２９で位置決めされるとともに、複数の皿ばね３０で上方へ浮かすように付勢されている。また、ナット２２は、受けベース２７の上面に設けられた凹溝２７ａに、ライナ３１を介して軸方向へスライド可能に嵌め込まれている。
【００２２】
前記金型２３の二股部の下向き面２３ｂは、受けベース２７の凹溝２７ａの両側の上面２７ｂと対向しており、図５（ａ）に示すように、板材Ｗの側端部を上ロール１で凹面２３ａに押圧して端曲げするときに、金型２３の下向き面２３ｂが受けベース２７の上面２７ｂに当接されて、端曲げの反力が受けベース２７で受けられる。図示は省略するが、金型２３をナット２２と一緒に軸方向へ移動させるときは、皿ばね３０による付勢によって金型２３が浮かされ、対向する下向き面２３ｂと上面２７ｂとの間に隙間が形成される。また、金型２３の下向き面２３ｂと受けベース２７の上面２７ｂには、移動時の金型２３の浮き上がり量よりも低い段差で軸方向と直角方向に延びる凹凸が形成され、これらの凹凸の噛み合いによって、端曲げ時の軸方向のスラスト力が受けられるようになっている。したがって、金型２３のスムーズな移動を確保して、大きな端曲げの反力を受けることができる。
【００２３】
図４に示したように、前記２つの金型２３は、上ロール１の中央に対して外側から内側へ互いに対称に移動して、板材Ｗを幅方向の両端部から中央部へと順に対称な位置で一部ずつ端曲げするので、上ロール１を押圧するシリンダ１０の出力を増大したり、フレーム３ａ、３ｂの強度を増大したりすることなく、端曲げをすることができる。また、幅方向の対称な位置で板材Ｗを端曲げするので、幅方向での捩じれ変形を発生させることなく、良好に全体を端曲げすることができる。
【００２４】
上述した実施形態では、２つの端曲げ用金型を、回転駆動されるねじ軸に螺合されたナットに取り付けて軸方向へ移動させるようにしたが、シリンダ等の他の直動アクチュエータによって端曲げ用金型を軸方向へ移動させることもできる。また、軸方向へ移動させる端曲げ用金型は１つまたは３つ以上としてもよい。
【００２５】
上述した実施形態では、移動する端曲げ用金型を皿ばねによって受けベースから浮かすようにしたが、端曲げ用金型を浮かす手段はばねに限定されることはなく、流体圧や磁力等によって浮かす手段を採用することもできる。
【００２６】
上述した実施形態では、上ロールを極小径とし、その直上に上ロールの撓みを防止するプレート部材を設けたが、本発明に係るベンディングロールは３本ロール形式のものであればよく、上ロールを大径にしてプレート部材を省略してもよい。
【符号の説明】
【００２７】
１  上ロール
２  下ロール
３ａ、３ｂ  フレーム
４  下フレーム
４ａ、４ｂ  軸受部
５  バックアップロール
６  シリンダ
７  プレート部材
７ａ  突出部
７ｂ  アーム部
８  ローラ
９  支持箱
１０  シリンダ
１１  傾き拘束手段
１２ａ、１２ｂ  門形フレーム
１３  シリンダ
１４  拘束部材
１４ａ  ローラ
１５  シリンダ
１６  固定ピン
２０  端曲げ装置
２１  ねじ軸
２２  ナット
２２ａ  切欠き部
２３  金型
２３ａ  金型面
２３ｂ  下向き面
２４  油圧モータ
２５  カップリング
２６  軸受
２７  受けベース
２７ａ  凹溝
２７ｂ  上面
２８  支持台
２９  ガイドピン
３０  皿ばね
３１  ライナ
【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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