(57)【要約】【課題】  金属板の曲げ部の外側の曲率半径ρ２を小さく、しかも白化領域を抑制した意匠性の高い曲げ加工品を提供する。【解決手段】  金属板の曲げ部において、該金属板の折り曲げラインの中央の板厚が元の板厚以下であり、かつ該折り曲げラインの両サイドに局部的な凹部（Ｗ溝）を形成し、かつ該曲げ部の曲げ外半径が板厚以下である、または、金属板の曲げ部において、該金属板の折り曲げラインの中央の板厚が元の板厚以下であり、かつ該折り曲げラインの両サイドに局部的な凹部を形成し、かつ該曲げ部の曲げ外半径が板厚以下であることを特徴とする金属板の曲げ加工品とする。【選択図】  図１（ａ）
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板の曲げ部において、該金属板の折り曲げラインの中央部の板厚が該金属板の板厚以下であり、かつ該折り曲げラインの中央部の両サイドに当該中央部よりも板厚が小さい凹部を有し、かつ該曲げ部の曲げ外半径が板厚以下であることを特徴とする金属板の曲げ加工品。
【請求項２】
金属板の曲げ部に、互いに平行に設けられた二本の凹部と、当該二本の凹部の間に設けられた凸部とを有するＷ溝を形成する工程と、
前記Ｗ溝に沿って前記金属板を折り曲げる工程と、
を有する金属板の曲げ加工方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記凹溝の深さは、前記金属板の厚さの５０％以上であることを特徴とする金属板の曲げ加工方法。
【請求項４】
請求項２において、
前記凹溝の底からの前記凸部の高さは、前記凹部の底の直下の板厚の１〜１．５倍であることを特徴とする金属板の曲げ加工方法。
【請求項５】
請求項２において、
前記二本の凹部は曲率半径が等しく、前記曲率半径は、Ｗ溝の幅の１／４より小さいことを特徴とする金属板の曲げ加工方法。
【請求項６】
請求項２において、
前記Ｗ溝は、プレスによって形成されることを特徴とする金属板の曲げ加工方法。
【請求項７】
金属板の曲げ部において、該金属板の折り曲げラインの両サイドの部分の板厚が該金属板の板厚より厚く、かつ該曲げ部の曲げ外半径が前記金属板の他の部分の板厚以下であることを特徴とする金属板の曲げ加工品。
【請求項８】
請求項７において、
前記折り曲げラインの両サイドの部分の板厚は、塑性流動により肉盛を形成することで、前記金属板の板厚よりも厚くなっていることを特徴とする金属板の曲げ加工品。
【請求項９】
金属板の折り曲げ部の両側を押さえながら、前記折り曲げ部を押圧し、溝と前記溝の周りの肉厚部分を形成する工程と、
前記形成した溝に沿って、前記金属板を折り曲げる工程と、
を含む金属板の曲げ加工方法。
【請求項１０】
金属板をＶ溝ダイとパンチの間に配置し、押圧することによって金属板を曲げる金属板の曲げ加工方法において、
前記パンチは、前記Ｖ溝ダイの形状に対応した形状と、前記金属板の曲げ部に対応した部分に形成された凸部とを備えていることを特徴とする金属板の曲げ加工方法。
【請求項１１】
乗客かご、ドア及び三方枠を備えたエレベータにおいて、
前記乗客かご、ドア、三方枠のいずれかに、請求項１、７、８のいずれかに記載の金属板の曲げ加工品、または請求項２〜６、９、１０のいずれかに記載の曲げ加工方法にて加工した金属板を用いていることを特徴とするエレベータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板金の曲げ加工品を用いる製品において、意匠性を向上させるために曲げ加工品の外曲げ半径を小さくした曲げ加工品およびその加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、板厚ｔを有する板金の曲げ加工においては、曲げ内側の曲率半径ρ１を０にすることは難しく、そのため、曲げ外側の曲率半径ρ２は、曲げ内側ρ１に板厚ｔを加えた値になる。したがって、通常の曲げ加工品の曲げ外側曲率半径はρ２は板厚ｔよりも大きくなる。
【０００３】
しかし、前記板金曲げ加工品を意匠製品として用いる場合、意匠性の向上を目的に前記曲外側の曲率半径ρ２が小さくすることが望まれており、板厚の小さい板金を用いて曲げ加工を行うか、曲げ加工品の曲げ内側に切削加工により溝を形成して曲げ加工を行うことで、外観となる曲げ加工品の曲げ外側の曲率半径ρ２を小さくしていた。 
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２５０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、板厚の小さい板金を用いた場合、意匠部品としての強度を十分確保できないため、曲げ加工品の曲げ内側に補強を施すなどの部品点数が増える、あるいは成形するための加工工程が増えるという課題がある。
【０００６】
また、曲げ加工品の曲げ内側に切削加工により溝を形成して曲げ加工を行う場合、切削加工における切り屑処理が必要であり、一度に深い溝を加工できないために何度も切削工具を往復させるために加工時間が長くなるという問題があった。
【０００７】
一方、意匠部品に用いられるステンレス鋼板では、変形ひずみが大きくなると表面が白化するため、意匠性が低下する。曲げ加工の曲げ中央部の外側は必然的に変形ひずみが大きくなるが、局所的な曲げ変形を行い、変形ひずみ領域を極力小さくして、白化域を抑制することが望まれている。
【０００８】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、金属板の曲げ部において、強度を確保しつつ、曲げ部の外側の曲率半径ρ２を小さく、しかも白化領域を抑制した意匠性の高い曲げ加工品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成する本発明の曲げ加工品は、金属板の曲げ部において、該金属板の折り曲げラインの両サイドの板厚が元の板厚より厚く、部分的な肉盛を形成し、かつ該曲げ部の曲げ外半径が元の板厚以下であることを特徴とする。
【００１０】
あるいは、金属板の曲げ部において、該金属板の折り曲げラインの中央の板厚が元の板厚以下であり、かつ該折り曲げラインの両サイドに局部的な凹部を形成し、かつ該曲げ部の曲げ外半径が板厚以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の曲げ加工方法により成形した曲げ加工品は、曲げ部の外側の曲率半径ρ２を小さく、しかも白化領域を抑制した意匠性の高いものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１（ａ）】本発明の一実施例にかかるＷ溝付き板金材の曲げ加工前の断面図である。
【図１（ｂ）】本発明の一実施例にかかるＷ溝付き板金材の曲げ加工後の断面図である。
【図２】本発明の一実施例にかかる肉盛を有するＶ溝付き板金材の曲げ加工後の断面である。
【図３】本発明の一実施例にかかる肉盛を有するＶ溝の加工時の断面図である。
【図４】本発明の一実施例にかかるＵ溝加工と曲げ加工の同時成形の成形前の断面図である。
【図５】本発明の一実施例にかかるＷ溝加工用パンチである。
【図６】本発明の一実施例にかかるＷ溝付き板金材の曲げ加工後の曲げ部拡大図である。
【図７】本発明の一実施例にかかるＷ溝付き板金材の曲げ加工後の曲げ部断面におけるひずみ分布図である。
【図８】切削加工による溝加工の図である。
【図９（ａ）】本発明の一実施例にかかる肉盛を有するＶ溝を加工するときの金型関係図である。
【図９（ｂ）】本発明の一実施例にかかる肉盛を有するＶ溝を加工するときの金型関係図である。
【図１０（ａ）】本発明の一実施例にかかる肉盛を有するＶ溝付き板金材を曲げ加工するときの金型関係図である。
【図１０（ｂ）】本発明の一実施例にかかる肉盛を有するＶ溝付き板金材を曲げ加工するときの金型関係図である。
【図１１】従来技術にかかる一般的な板金曲げ加工の説明図である。
【図１２】本発明の一実施例にかかるエレベータの三方枠とドアの説明図である。
【図１３】本発明の一実施例にかかるエレベータのかごの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係るエレベータ用プーリースタンドの実施の形態を図に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１４】
従来技術では、一般に金属板の曲げ加工では、図１１に示すように曲げ内側に曲率半径８１を有する板金曲げ加工品８５が成形される。このとき曲げ中立線８０は板厚ｔのほぼ中心であり、曲げ外側の曲率半径８２はほぼ内側の曲率半径８１と板厚ｔを加えた値となり、曲げ外側の曲率半径８２を板厚ｔより小さくすることは不可能である。このとき、板金曲げ加工品８５の断面においては、曲げ中立線８０を境に曲げ内側には圧縮ひずみ８４、反対に曲げ外側には引張りひずみ８３が生じ、曲げ外側表面で引張りひずみ８３は最大となる。
【００１５】
そこで、曲げ外側の曲率半径８２を板厚ｔより小さくするために、現状では、曲げ内側に図８に示すように切削工具７１を用いて、金属板４０に対してＶ溝７２を形成し、該Ｖ溝７２を有する金属板を曲げることで、板厚ｔ以下の曲げ外側の曲率半径８２を有する曲げ加工品を成形している。しかし、この切削工具７１を用いたＶ溝加工では、切り屑７３の処理が必要であったり、１回で深いＶ溝を加工できないために、切削工具７１の切込み深さを小さくし、繰り返すことで所定のＶ溝形状を得るため、加工時間が長くなるという課題がある。
【００１６】
図１は、本発明の実施例１にかかる、２個の凹部２a,２b及び凹部の間の凸部２ｃで構成されるＷ溝１１を有する金属板を示す。図１(a)は、曲げ加工前の金属板であり、図１（ｂ）は、曲げ加工後の金属板である。Ｗ溝１１は、曲げ部内側４にプレスなどで加工され、溝深さは金属板の板厚ｔの半分よりも大きくするため、溝の凹部２a,２ｂの残り板厚ｈは０．５×ｔよりも小さくなる。このＷ溝１１を有する板金１に曲げ加工を加えると、曲げ部中央にＷ溝１１を有し、曲げ部外側３の曲率半径Ｒは板厚ｔよりも小さい曲げ加工品１００を得ることができる。また、凹部２ａ，２ｂの底からの凸部２ｃの高さは、凹溝２ｂ，２ｃの底の直下の板厚の１〜１．５倍であることが望ましい。
【００１７】
図５にＷ溝を金属板にＷ溝をプレス加工により成形するときのパンチ５１を示す。これはパンチ幅Ｂに対して、パンチ５１の先端部に曲率半径ｗの凸部を２個有しており、該曲率半径ｗは０．２５×Ｂより小さくする。つまり、図５では２個の凸部は接しているが、該曲率半径ｗを小さくすると、２個の凸部の間に隙間を設けることができる。
【００１８】
Ｗ溝１１を有する曲げ加工品の特徴は、溝加工時に生じる材料の流れを金属板の板幅方向に流すのではなく、２個の凸部の間に材料を流すことで、板厚方向への材料流動にすることができることである。これにより、曲げ部外側に生じるひずみを低減できることである。また、図６にＷ溝を有する板金の曲げ加工部の拡大図を示す。局所的にみると、各凹部２a,２ｂにおいて曲げ中心を持ち、凸部２ｃの直下は曲げ中心にはならない曲げ加工を行っており、曲げ加工部断面のひずみ分布は通常の曲げ加工とは異なる。
【００１９】
図６における曲げ断面の中心２０に沿ったひずみ分布図を図７に示す。溝を持たない通常の金属板の曲げ加工は、ひずみ分布５５のように曲げ部内側で圧縮ひずみ、曲げ部外側で引張りひずみとなり、曲げ部外側表面で引張りひずみが最大となる。そのため、引張りひずみに起因する白化が生じる。
【００２０】
一方、Ｗ溝を有する金属板の曲げ加工は、ひずみ分布５６のようになる。曲げ部内側では、溝で金属が無いことにより圧縮ひずみはほぼ生じていない。その外側でも、曲げ部で板厚が薄くなっていることにより、圧縮ひずみ及び引張ひずみの絶対値が小さくなっている。また、板厚の中心から曲げ部外側でのひずみはほぼおなじようになっており、曲げ部外側表面でのひずみは通常の曲げ加工に比べて小さくすることができる。これは、曲げ中心が凹部２a、２ｂの部分にあることにより、ひずみが面方向に広く分布し、ひずみの絶対値が小さくなる。
【００２１】
このようにプレスにより溝加工を行うときに生じる材料の流れを金属板の幅方向ではなく、板厚方向にすることが有効である。
【実施例２】
【００２２】
上記効果を発揮する第二の方法として、図２に示すようにＶ溝５を有し、該Ｖ溝５の両側に元の板厚ｔよりも板厚が大きくなる肉盛７を有する曲げ加工品１００が挙げられる。この曲げ加工品１００も曲げ部外側３の曲率半径Ｒを板厚ｔより小さくすることができる。
【００２３】
このＶ溝５の両サイドに肉盛７を形成する溝加工方法を図９（ａ）、図９（ｂ）に示す。表面が平坦なダイ２２の上に金属板４０を設置し、板押さえ治具２３に加圧力Ｆを付与した状態で、先端rを有し、パンチ角度θが９０°より大きなパンチ２１を板厚ｔよりも大きく押込んでＶ溝５を形成する。このときのＶ溝加工の拡大図を図３に示す。板押さえ２３により金属板の板厚方向に加圧力Ｆを作用させることで、パンチ２１を押込んだときに生じる材料の流れに関して、板幅方向への流れ３２を低減し、板厚方向への流れ３１にすることで、Ｖ溝５の両サイドに肉盛８を形成することができる。
【００２４】
図１０に前記Ｖ溝５の両サイドに肉盛７を有する金属板１の曲げ加工方法を示す。この曲げ加工は従来の方法と同じく曲げ用パンチ６１とＶ溝ダイ６２を用い、該曲げ用パンチ６１を押込むことで、曲げ部外側３の曲率半径Ｒが小さい曲げ加工品１００を加工できる。
【実施例３】
【００２５】
また、曲げ加工部の内側に溝を形成することで曲げ加工外側の曲率半径Ｒを小さくすることができるが、図４は金属板の曲げ加工と同時に曲げ部内側に溝を形成する方法を示す。先端に凸部４３を有し、凸部４３以外はＶ溝に対応した形状のパンチ４１と、通常と同じＶ溝ダイ４２により金属板４０を通常と同じように曲げ加工を行う。このときのパンチ４１の先端の凸部４３の形状が曲げ部内側の溝形状に転写することで、曲げ加工時の金属板４０の曲げ部外側とＶ溝ダイ４２の間にある空間に材料を流し込み、曲げ部外側の曲率半径Ｒを小さくする。ただし、この方法では、通常の曲げ加工方法に比べると大きな加工力を必要とする。
【実施例４】
【００２６】
本技術は図１２に示すエレベータの三方枠９１やドア９２の曲げ加工部分に用いられる。この三方枠９１やドア９２は意匠部品であり、角部の曲げＲが小さいほど意匠性に優れる。同様に、図１３に示す人や荷物を積載するかご９６を構成するかご側板９３の曲げ加工部に用いられる。このかご側板９３も意匠部品であり、角部の曲げＲが小さい方が隣接する側板との隙間が小さく見えるため、意匠性に優れる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、曲げ部外側曲率半径が小さい曲げ加工品を用いるような意匠性を考慮した構造製品、建築品、筐体などに用いることができる。
【符号の説明】
【００２８】
１・・・溝形成された板金、２ａ，２ｂ・・・凹部、２ｃ・・・凸部、３・・・曲げ部外側、４・・・曲げ部内側、５・・・溝部（Ｖ溝）、７・・・曲げ成形後の肉盛部、８・・・溝加工時の肉盛部、１１・・・Ｗ溝、４０・・・板金材、１００・・・曲げ加工品（曲げ外側曲率半径小）。
【図１（ａ）】
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【図１（ｂ）】
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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（ａ）】
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【図９（ｂ）】
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【図１０（ａ）】
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【図１０（ｂ）】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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