(57)【要約】【課題】汎用的な構成であっても、異なるテーパ角の円錐筒状成形品を成形することのできるロール曲げ加工装置及びロール曲げ加工方法の提供。【解決手段】円柱側面を有する押込ロール（１０）と、円柱側面を有する２つの受けロール（１１、１２）と、を備えるロール曲げ加工装置（１００）である。ロール曲げ加工装置（１００）は、押込ロール（１０）を受けロール（１１、１２）側に押し込むことによりワーク（２０）を曲げ加工する。押込ロール（１０）をその一端側（１０ａ）の第１の押し込み量と他端側（１０ｂ）の第２の押し込み量とが異なるように、押し込み量を調整することにより、テーパ形状の曲げ成形品を成形する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱側面を有する押込ロールと、円柱側面を有する２つの受けロールと、を備え、前記押込ロールを前記受けロール側に押し込むことによりワークを曲げ加工するロール曲げ加工装置であって、
前記押込ロールをその一端側の第１の押し込み量と他端側の第２の押し込み量とが異なるように、押し込み量を調整することにより、テーパ形状の曲げ成形品を成形するロール曲げ加工装置。
【請求項２】
前記テーパ形状の曲げ成形品において、曲率が大きい側の部分を前記押込ロールの一端側に配置し、曲率が小さい側の部分を前記押込ロールの他端側に配置した場合に、
前記第１の押し込み量は、前記第２の押し込み量よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のロール曲げ加工装置。
【請求項３】
テーパ角度が異なる曲げ成形品を成形する場合には、
前記第１の押し込み量と前記第２の押し込み量の組み合わせを変更することを特徴とする請求項１又は２に記載のロール曲げ加工装置。
【請求項４】
円柱側面を有する押込ロールと、円柱側面を有する２つの受けロールと、を用いて、前記押込ロールを前記受けロール側に押し込むことによりワークを曲げ加工するロール曲げ加工方法であって、
前記押込ロールをその一端側の第１の押し込み量と他端側の第２の押し込み量とが異なるように、押し込み量を調整することにより、テーパ形状の曲げ成形品を成形するロール曲げ加工方法。
【請求項５】
前記テーパ形状の曲げ成形品において、曲率が大きい側の部分を前記押込ロールの一端側に配置し、曲率が小さい側の部分を前記押込ロールの他端側に配置した場合に、
前記第１の押し込み量は、前記第２の押し込み量よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載のロール曲げ加工方法。
【請求項６】
テーパ角度が異なる曲げ成形品を成形する場合には、
前記第１の押し込み量と前記第２の押し込み量との組み合わせを変更することを特徴とする請求項４又は５に記載のロール曲げ加工方法。
【請求項７】
前記ワークは、前記曲げ成形品の曲率の大きい側の部分を形成する上底部と、前記曲げ成形品の曲率の小さい側の部分を形成し、前記上底部よりも長い下底部と、を有する台形状板であって、
前記下底部を、前記押込ロールの他端側の押し込みによって、所定の曲率で曲げるとともに、
前記上底部を、前記押込ロールの一端側の押し込みによって、前記下底部よりも大きな曲率で曲げる
ことを特徴とする請求項４〜６のいずれか１つに記載のロール曲げ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はロール曲げ加工装置及びロール曲げ加工方法に関し、特にテーパ形状を有する曲げ成形品を成形するロール曲げ加工装置及びロール曲げ加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
台形状又は扇状の板材を曲げることによって、テーパ形状を有する曲げ成形品が製造される。板材を曲げる工程では、例えば、ロール曲げ加工装置が用いられる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、円錐台状のロ−ルを３体備えるロール曲げ加工装置が開示されている。この一例として、図６に示すロール曲げ加工装置６００がある。ロール曲げ加工装置６００は、略台形板状のワーク７０を押込ロール６０と受けロール６１、６２との間に通過させながら、押込ロール６０を受けロール６１、６２側に向けて押込むことによって曲げて、円錐筒状成形品を成形する。
【０００４】
ここで、押込ロール６０がワーク７０を押し込む距離は、押込ロール６０の長手方向において、ほぼ一定であって、例えば、押込ロール６０の一端６０ａと他端６０ｂとでほぼ同じである。ワーク７０が押込ロール６０と、受けロール６１、６２との間を通過する際、ワーク７０の上底部７１は一端６０ａ側を通過し、下底部７２は他端６０ｂ側を通過する。すると、ワーク７０は、押込ロール６０の側面に倣うように曲げられる。押込ロール６０は他端６０ｂ側から一端６０ａ側に向かって絞られるテーパ形状を有し、押込ロール６０の側面は傾斜している。そのため、下底部７２は、上底部７１よりも低い曲率で曲げられ、所定のテーパ角度を有する円錐筒状成形品を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２３６２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、異なるテーパ角を有する曲げ成形品が求められることがある。このような場合、特許文献１に開示されるロール曲げ加工装置は、ロールを、テーパ角の異なる円錐台状のロールに変更することにより、異なるテーパ角度を有する円錐筒状成形品を成形することができる。しかしながら、成形目標となる円錐筒状成形品のテーパ角に応じて、異なるテーパ角を有する円錐台状のロールを複数用意する必要があった。
【０００７】
また、円錐台状のロールは、円柱状のロールと比較して、複雑な構成を有するとともに、広く利用されておらず、あまり汎用的でない。そのため、複数種類のテーパ角の円錐台状のロールを用意することは、高い設備コストを必要とする。
【０００８】
そこで、本発明は上記した事情を背景としてなされたものであり、汎用的な構成であっても、異なるテーパ角度を有する曲げ成形品を成形することのできるロール曲げ加工装置及びロール曲げ加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明にかかるロール曲げ加工装置は、
円柱側面を有する押込ロールと、円柱側面を有する２つの受けロールと、を備え、前記押込ロールを前記受けロール側に押し込むことによりワークを曲げ加工するロール曲げ加工装置であって、
前記押込ロールをその一端側の第１の押し込み量（例えば、一端１０ａ側における押し込み量）と他端側の第２の押し込み量（例えば、他端１０ｂ側における押し込み量）とが異なるように、押し込み量を調整することにより、テーパ形状の曲げ成形品を成形する。
【００１０】
このような構成によれば、押込ロールの一端側及び他端側で押し込み量を変化させることができるため、円柱側面を有する３つのロールを備える汎用的な構成でありつつも、異なるテーパ角度を有する曲げ成形品を成形することができる。
【００１１】
また、前記テーパ形状の曲げ成形品において、曲率が大きい側の部分（例えば、上底部２１）を前記押込ロールの一端側に配置し、曲率が小さい側の部分（例えば、下底部２２）を前記押込ロールの他端側に配置した場合に、前記第１の押し込み量は、前記第２の押し込み量よりも大きいことを特徴としてもよい。また、テーパ角度が異なる曲げ成形品を成形する場合には、前記第１の押し込み量と前記第２の押し込み量の組み合わせを変更することを特徴としてもよい。
【００１２】
このような構成によれば、汎用的な構成でありつつも、様々なテーパ角を有する曲げ成形品を成形することができる。
【００１３】
他方、本発明に係るロール曲げ加工方法は、
円柱側面を有する押込ロールと、円柱側面を有する２つの受けロールと、を用いて、前記押込ロールを前記受けロール側に押し込むことによりワークを曲げ加工するロール曲げ加工方法であって、
前記押込ロールをその一端側の第１の押し込み量と他端側の第２の押し込み量とが異なるように、押し込み量を調整することにより、テーパ形状の曲げ成形品を成形する。
【００１４】
このような構成によれば、押込ロールの一端側及び他端側で押し込み量を変化させることができるため、円柱側面を有する３つのロールを備える汎用的な構成でありつつも、異なるテーパ角度を有する曲げ成形品を成形することができる。
【００１５】
また、前記テーパ形状の曲げ成形品において、曲率が大きい側の部分を前記押込ロールの一端側に配置し、曲率が小さい側の部分を前記押込ロールの他端側に配置した場合に、前記第１の押し込み量は、前記第２の押し込み量よりも大きいことを特徴としてもよい。また、テーパ角度が異なる曲げ成形品を成形する場合には、前記第１の押し込み量と前記第２の押し込み量との組み合わせを変更することを特徴としてもよい。
【００１６】
このような構成によれば、汎用的な構成を有するロールを用いても、様々なテーパ角度を有する曲げ成形品を成形することができる。
【００１７】
また、前記ワークは、前記曲げ成形品の曲率の大きい側の部分を形成する上底部と、前記曲げ成形品の曲率の小さい側の部分を形成し、前記上底部よりも長い下底部と、を有する台形状板であって、前記下底部を、前記押込ロールの他端側の押し込みによって、所定の曲率で曲げるとともに、前記上底部を、前記押込ロールの一端側の押し込みによって、前記下底部よりも大きな曲率で曲げることを特徴としてもよい。
【００１８】
このような構成によれば、汎用的な構成を有するロールを用いても、様々なテーパ角度を有する円錐筒状成形品を成形することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、汎用的な構成でありつつも、様々なテーパ角の円錐筒状成形品を成形することができるロール曲げ加工装置及びロール曲げ加工方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態１にかかる製造方法の一工程の模式図である。
【図２】実施の形態１にかかる製造方法の一工程の模式図である。
【図３】ローラの押し込み量に対する曲率である。
【図４】実施の形態１にかかる製造方法の一工程の模式図である。
【図５】サブマフラの斜視図である。
【図６】従来の製造方法の一工程の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
実施の形態１．
図１〜図４を参照して実施の形態１にかかる製造方法について説明する。図１、図２及び図４は、実施の形態１にかかる製造方法の一工程の模式図である。図３は、ローラの押し込み量に対する曲率である。なお、図２では、図面の見やすさのため、軸受箱１３、１４、油圧シリンダ１６、１７の図示を省略している。
【００２２】
まず、実施の形態１にかかる製造方法において使用する製造装置について説明する。図１に示すように、ロール曲げ加工装置１００は、押込ロール１０と、受けロール１１、１２と、軸受箱１３、１４と、油圧シリンダ１６、１７とを含む。
【００２３】
押込ロール１０は、軸体１５を介して軸受箱１３、１４に支持されており、軸を中心に回転可能な円柱体である。押込ロール１０の側壁面は、その軸に対して平行である。つまり、押込ロ−ル１０はテーパ形状を有しておらず、そのテーパ角は、ほぼ０°である。押込ロール１０は、軸受箱１３、１４及び軸体１５を介して、油圧シリンダ１６、１７によって、昇降する。押込ロール１０は、例えば、受けロール１１、１２側に向けて降下することができる。
【００２４】
受けロ−ル１１、１２は、軸体（図示略）を介して支持台（図示略）に支持されており、軸を中心に回転可能な円柱体である。受けロール１１、１２の側壁面は、押込ロール１０の側壁面と同様に、軸に対して平行である。つまり、受けロ−ル１１、１２はテーパ形状を有しておらず、そのテーパ角は、ほぼ０°である。受けロ−ル１１、１２は、互いに所定の間隔を空けて並列するように配置されている。受けロ−ル１１、１２は、その軸が所定の位置となるように、固定されている。
【００２５】
軸受箱１３は押込ロール１０の他端１０ｂ側に設置され、軸受箱１４は押込ロール１０の一端１０ａ側に設置されている。また、軸受箱１３と軸受箱１４とは、それぞれ油圧シリンダ１６と油圧シリンダ１７とによって、昇降可能に支持されている。
【００２６】
油圧シリンダ１６と油圧シリンダ１７とは、それぞれ軸受箱１３と軸受箱１４との下方に配置されている。油圧シリンダ１６は、軸受箱１３を介して、押込ロール１０の他端１０ｂ側の押し込み量を調整し、油圧シリンダ１７は、軸受箱１４を介して、押込ロール１０の一端１０ａ側の押し込み量を調整する。油圧シリンダ１６と油圧シリンダ１７とは、押込ロール１０の他端１０ｂ側と一端１０ａ側とにおける押込み距離が互いに異なる値となるように、それぞれ押し込み量を調整することができる。油圧シリンダ１７は、油圧シリンダ１６と比較して、少なくとも大きな押し込み量を実現できる高い出力を有する。油圧シリンダ１６と油圧シリンダ１７とは、例えば、油圧制御装置１８を用いて、油の流量を制御されることにより、押し込み量を調整してもよい。
【００２７】
次いで、実施の形態１にかかる製造方法について説明する。図１及び図２に示すように、台形板状のワーク２０を押込ロール１０と受けロール１１、１２との間を通過させながら、押込ロール１０を受けロール１１、１２側に押込んでロール曲げ加工を行う（ロール曲げ加工工程Ｓ１）。ワーク２０は、ロール曲げ加工が可能な材料からなる台形状板である。ロール曲げ加工が可能な材料として、例えば、ステンレス鋼などの金属材料が挙げられる。ワーク２０は、台形における上底に相当する上底部２１と、台形における下底に相当する下底部２２と、台形における脚に相当する脚部２３、２４とを有する。台形において、下底部２２は、上底部２１と比較して長い辺に相当する。
【００２８】
典型的には、ワーク２０の上底部２１が一端１０ａ側を通過しつつ下底部２２が他端１０ｂ側を通過するように、ロール曲げ加工を行う。ワーク２０が押込ロール１０と受けロール１１、１２との間を通過するときに、押込ロール１０の一端１０ａ側における押し込み量が他端１０ｂ側における押し込み量よりも大きくなるように、押込ロール１０を降下させる。ここで、図３に示すように、例えば、ロール曲げ加工装置による曲げ成形品の曲率Ｒは、押込ローラの押し込み量Ｌに比例する場合がある。このような場合、押込ロール１０の降下によって、上底部２１は、他端１０ｂ側よりも押し込み量の大きい一端１０ａ側から押し込まれるため、他端１０ｂ側を通過する下底部２２よりも大きな押し込み量で押し込まれる。そのため、上底部２１は、下底部２２よりも大きな曲率で曲げられる。したがって、上底部２１の曲率は、下底部２２の曲率と比較して大きい。ワーク２０は、脚部２３と脚部２４とが対向するまで、曲げられる。すると、図４に示すように、ワーク２０は、所定のテーパ角を有する円錐筒状成形品に成形される。上底部２１はこの円錐筒状成形品の一端部となり、下底部２２はこの円錐筒状成形品の他端部となる。
【００２９】
このロール曲げ加工工程Ｓ１では、押込ロール１０の一端１０ａ側における押し込み量と、他端１０ｂ側における押し込み量と、の組み合わせを変更することによって、様々な上底部２１と下底部２２との曲率の比を変更することができる。そのため、ワーク２０の成形により得られた円錐筒状成形品（図４参照）のテーパ角を変更することができる。この円錐筒状成形品のテーパ角度は、軸Ｙ０に対する壁体の角度である。
【００３０】
なお、必要に応じて、ワーク２０の脚部２３と脚部２４とを溶接してもよい（溶接工程Ｓ２）。脚部２３と脚部２４とを溶接すると、軸回り方向において割目の無い円錐筒状体を形成することができる。
【００３１】
以上より、実施の形態１にかかる製造方法によれば、円錐筒状成形品を成形することができる。実施の形態１にかかる製造方法では、円柱体の押込ロールと円柱体の受けロールとを備えた、汎用的な構成のロール曲げ加工装置を用いている。また、油圧シリンダ等によって、押込ロールの一端側における押し込み量と、他端側における押し込み量と、調整することができる。これにより、異なるテーパ角を有する円錐筒状成形品を製造することができる。
【００３２】
ところで、得られた円錐筒状成形品に、さらに端部を縮める縮径加工工程などの加工を施したり、排気の流路となる流路管を配置したりすることによって、例えば、サブマフラを得ることができる。このようなサブマフラの一例として、図５に示すサブマフラ２００がある。サブマフラ２００は、テーパ角を有する円錐筒状の中央部２９と、排気を中央部２９に流入及び排出するための流路管３０と、中央部２９の一端側から延びて、流路管３０に接続する一端部２７と、中央部２９の他端側から延びて、流路管３０に接続する他端部２８とを有する。一端部２７、他端部２８及び中央部２９とは、一体物であり、円錐筒状成形品（図４参照）の一端部（上底部２１）と、他端部（下底部２２）とを縮径加工することによって、得られる。
【００３３】
なお、本発明は上記実施の形態１に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、実施の形態１にかかるロール曲げ加工装置は、２つの受けロール１１、１２側において、押込ロール１０に対向するロールをさらに備えてもよい。また、実施の形態１にかかるロール曲げ加工装置は、押込ロールを押し込むために、油圧シリンダ１６、１７を用いたが、油圧シリンダ以外のアクチュエータを用いてもよい。このようなアクチュエータとして、例えば、油圧モータが挙げられる。また、実施の形態１にかかる製造方法では、台形板状のワークを用いたが、扇状板状のワークを用いてもよい。また、ロール曲げ加工工程Ｓ１において、ワーク２０を押込ロール１０と受けロール１１、１２との間を１回通過させたが、複数回往復させてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１００  ロール曲げ加工装置
１０  押込ロール                        １０ａ  一端
１０ｂ  他端                            １１  受けロール
１６、１７  油圧シリンダ                ２０  ワーク
２１  上底部                            ２２  下底部
２３、２４  脚部  
Ｓ１  ロール曲げ加工工程                Ｓ２  溶接工程
【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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