(57)【要約】  本発明に係るヘミング加工装置は、ワークＷが載置されるヘミングダイ２と、ヘミングダイ２の周辺に設置され、パンチホルダ３ｂを揺動運動させるクランク軸３ｃ，３dを有するクランク軸ユニット３と、クランク軸ユニット３のパンチホルダ３ｂに支持され、前記ワークＷのヘミング加工を行うヘミングパンチ５と、ヘミングダイ２にセットした、クランク軸ユニット３の少なくともクランク軸３ｃ、または、クランク軸３ｄに回転力を伝達する駆動機構を備えたことを特徴とするヘミング加工装置１０である。  これにより、従来、予備曲げ加工と、ヘム刃の入れ替えと、本曲げ加工との３工程で行うヘミング加工を、クランク軸のクランクピンの円弧軌跡によって、１工程でヘミング加工を行うヘミング加工装置を提供することができる。また、シンプルな構成でコンパクトであり、製造コストも安価なヘミング加工装置を提供することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
インナパネル（Ｗａ）とアウタパネル（Ｗｂ）とから構成されるワーク（Ｗ）を位置決めし、アウタパネル（Ｗｂ）の外周縁部をインナパネル（Ｗａ）のフランジに折り曲げてかしめるようにヘミング加工するヘミング加工装置（１０，１０′，１０″）であって、
前記ワークＷが載置されるヘミングダイ（２，２′，２″）と、
前記ヘミングダイ（２，２′，２″）の周辺に設置され、パンチホルダ（３ｂ，３ｂ′，３ｂ″）を揺動運動させるクランク軸（３ｃ，３ｃ′，３ｃ″）（３ｄ，３ｄ′，３ｄ″）を有するクランク軸ユニット（３，３′，３″）と、
前記クランク軸ユニット（３，３′，３″）のパンチホルダ（３ｂ，３ｂ′，３ｂ″）に支持され、前記ワーク（Ｗ）のヘミング加工を行うヘミングパンチ（５，５′，５″）と、
前記クランク軸ユニット（３，３′，３″）の少なくともクランク軸（３ｃ，３ｃ′，３ｃ″）またはクランク軸（３ｄ，３ｄ′，３ｄ″）に回転力を伝達する駆動機構を備えたことを特徴とするヘミング加工装置（１０，１０′，１０″）。
【請求項２】
前記クランク軸ユニット（３，３′，３″）は、Ｕ字状スタンド（３ａ，３ａ′，３ａ″）と、
前記Ｕ字状スタンド（３ａ，３′，３ａ″）に左右の両軸部が軸支され、クランクピン（３ｅ，３ｅ′，３ｅ″）を有する複数のクランク軸（３ｃ，３ｃ′，３ｃ″）（３ｄ，３ｄ′，３ｄ″）と、
前記Ｕ字状スタンド（３ａ，３ａ′，３ａ″）の前記クランクピン（３ｅ，３ｅ′，３ｅ″）に軸支されて前記ヘミングパンチ（５，５′，５″）を揺動運動させるパンチホルダ（３ｂ，３ｂ′，３ｂ″）と、から構成されたことを特徴とする請求項１に記載のヘミング加工装置（１０，１０′，１０″）。
【請求項３】
前記クランクピン（３ｅ，３ｅ′，３ｅ″）は、クランク軸（３ｃ，３ｃ′，３ｃ″）（３ｄ，３ｄ′，３ｄ″）の軸径内に設けられ、クランク軸（３ｃ，３ｃ′，３ｃ″）のクランク半径（ｂ）は、ワーク（Ｗ）のヘムフランジ長さ（Ｌ）と略同等に設定されたことを特徴とする請求項２に記載のヘミング加工装置（１０，１０′，１０″）。
【請求項４】
前記駆動機構を構成するトグルリンク機構（２０）は、前記ヘミングダイ（２）の下方にアクチュエータ（９）が設けられ、前記アクチュエータ（９）のロッド（９ａ）の先端部に設けられたリンクホルダ（８）に一端が回動自在に接続され、他端が隣接するレバー（７ｂ）の中間部近傍に回動自在に接続されたレバー（７ａ）と、
前記レバー（７ａ）に接続され、一端がテーブル（１）の下部ブラケット（１ｂ）に回動自在に接続され、他端が隣接するレバー（７ｃ）に回動自在に接続されたレバー（７ｂ）と、
一端が前記レバー（７ｂ）に接続され、他端がレバー（７ｄ）に回動自在に接続されたレバー（７ｃ）と、
一端が前記レバー（７ｃ）に接続され、他端が前記クランク軸（３ｃ）と一体に固定されたレバー（７ｄ）と、
から構成されたことを特徴とする請求項１に記載のヘミング加工装置（１０）。
【請求項５】
前記クランク軸ユニット（３，３′，３″）のパンチホルダ（３ｂ，３ｂ′，３ｂ″）に支持されたヘミングパンチ（５，５′，５″）の刃先点の軌跡は、移動方向が反時計回りの場合、時計の１２時近傍から９時近傍までの、時計の長針先端が描くおよそ円周の１／４の円弧に相当し、またはその反対に、移動方向が時計回りの場合、１２時近傍から３時近傍までの、時計の長針先端が描くおよそ円周の１／４の円弧に相当し、前記クランク軸（３ｃ，３ｃ′，３ｃ″）（３ｄ，３ｄ′，３ｄ″）のクランクピン（３ｅ，３ｅ′，３ｅ″）の円弧の軌跡によって、ヘミングパンチ（５，５′，５″）は円弧の揺動運動によりヘミング加工を行うことを特徴とする請求項１に記載のヘミング加工装置（１０，１０′，１０″）を使用したヘミング加工方法。
【請求項６】
前記ヘミングダイ（２′）の側面にひさし（２ｄ）、または、窪み（２ｅ）を設け、前記ひさし（２ｄ）、または、窪み（２ｅ）に、前記クランク軸ユニット（３′）の前端部（３ｋ）を挿入したことを特徴とする請求項１に記載のヘミング加工装置（１０′）。
【請求項７】
前記駆動機構を構成するトグルリンク機構（２０′）は、前記クランク軸ユニット（３′）の下部に延設されたステー（７ｍ）に回動自在に設けられたアクチュエータ（９′）と、前記アクチュエータ（９′）のロッド（９ａ′）の先端部に設けられたジョイント（７ａ′）と、
前記ジョイント（７ａ′）の先端に回動自在に接続され、他端が隣接するレバー（７ｃ′）に回動自在に接続され、その中間部近傍が前記ステー（７ｍ）に回動自在に支持されたレバー（７ｂ′）と、
前記レバー（７ｂ′）に接続され、他端が隣接するレバー（７ｄ′）に回動自在に接続されたレバー（７ｃ′）と、
前記レバー（７ｃ′）に接続され、他端が前記クランク軸ユニット（３′）のクランク軸（３ｃ′）と一体に固定されたレバー（７ｄ′）と、
から構成されたことを特徴とする請求項１に記載のヘミング加工装置（１０′）。
【請求項８】
前記クランク軸ユニット（３″）のＵ字状スタンド（３ａ″）が立形に配置され、各クランク軸（３ｃ″、３ｄ″）に軸と直交する角穴が形成され、この角穴に通してクランクピン３ｅ″によって係止されたローラ付リンク（２７ａ）、および、ローラなしリンク（２７ｂ）と、前記ローラ付リンク（２７ａ）、および、ローラなしリンク（２７ｂ）のそれぞれの後端部を連結する連結リンク（２７ｃ）と、へミングパンチ（５″）を支持するパンチホルダ（３ｂ″）と、プレス機に取り付けた上型（２１）と、前記上型（２１）の下面に前記ローラ（２７ｄ）に係合するリターンプレート（２５）を保持したドライバーカム（２４）と、前記クランク軸ユニット（３″）と、ヘミングダイ（２″）と、から構成した下型（２２）との協働によるヘミング加工を行うヘミング加工装置（１０″）であって、
前記上型（２１）の下面には押し切りブロック（２３）が設けられ、ヘミングパンチ（５″）による予備曲げ成形後、前記パンチホルダ（３ｂ″）の頂部（３ｐ）、または、ヘミングパンチ（５″）の頂部（５ｐ）を、前記押し切りブロック（２３）で押圧し、ヘミング加工を仕上げることを特徴とする請求項１記載のヘミング加工装置（１０″）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板などのワークを折曲加工するヘミング加工装置およびヘミング加工装置を使用したヘミング加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
第１３図は従来のヘミング加工装置の全体を示す縦断面図である。第１３図に示すように、ヘミング加工装置のベース１０１の上面には、４本の支脚（図示省略）によって支えられる下型１０２が固定されている。下型１０２の中央部（空間部）には、ベース１０１上に縦向きに設置されたエアシリンダ１０４によって昇降動作されるリフター１０３が配置されている。下型１０２の上方には、下型１０２上に載置されたワークＷをヘミング加工に先立って位置決めし、かつ固定するためのワーク押え部材１０５が配置されている。このワーク押え部材１０５は、図示省略のフレームに昇降可能に装着され、またはフレームにスイングアームを介して上下回動可能に装着されており、図示省略の駆動装置によってワークＷを押え込む下降位置とワークＷの抑え込みを解放する上昇位置との間を移動されるようになっている。ワーク押え部材１０５の下面には位置決めピン１０６が設けられている。そして、位置決めピン１０６の両サイドにはワークＷのヘミング加工を行うヘム刃１２０が設けられている。【０００３】
第１４図は、従来のヘム刃１２０を示し、（ａ）は予備曲げ加工を示す拡大図であり、（ｂ）は、本曲げ加工を示す拡大図である。第１４図に示すように、従来のヘム刃１２０には、先端が４５度に傾斜された予備曲げ加工面１２０ａと、水平に形成された本曲げ加工面１２０ｂを備えている。ワークＷは、インナパネルＷ１とアウタパネルＷ２より構成されている。例えば、特開２０００−３４３１５６号（段落番号００１０〜００１３、図１、図２）参照。【０００４】
しかしながら、第１４図の（ａ）に示すように、両加工面１２０ａ，１２０ｂの位置は上下方向に位置ずれがあり、横方向へも位置ずれがある。
したがって、ヘム加工の一連の工程は、予備曲げ加工面１２０ａによる第１工程と、予備曲げ加工面１２０ａから本曲げ加工面１２０ｂへ入れ替えをする第２工程と、本曲げ加工面１２０ｂによる本曲げ加工の第３工程から構成されていることが分かる。
第１工程の予備曲げ加工は、第１４図の（ａ）に示すように、垂直な方向の動作１１であり、第２工程の加工面の入れ替えは、４５度斜め方向への動作１２であり、第３工程の本曲げ加工は、垂直な方向の動作１３である。したがって、このヘム刃１２０が動作する軌跡は、動作１１、１２、１３の連続であり、略クランク状になっている。このように、従来のヘミング（折曲）加工では、動作が複雑なため、その機構も複雑になるという問題があった。また、このような横方向への位置ずれを必要とするため、設備も大型になり、製造コストも嵩むという問題があった。【０００５】
そこで、本発明は、これらの問題点を解決するために創案されたものであり、
従来、予備曲げ加工と、ヘム刃の入れ替えと、本曲げ加工の３工程で行うヘミン
グ加工を、１工程で行うヘミング加工装置およびヘミング加工装置を使用したヘ
ミング加工方法を提供する。また、シンプルな構成であり、製造コストも安価な
ヘミング加工装置を提供することを課題とする。
【発明の開示】
【０００６】
請求項１に係る発明は、インナパネル（Ｗａ）とアウタパネル（Ｗｂ）とから構成されるワーク（Ｗ）を位置決めし、アウタパネル（Ｗｂ）の外周縁部をインナパネル（Ｗａ）のフランジに折り曲げてかしめるようにヘミング加工するヘミング加工装置（１０，１０′，１０″）であって、前記ワークＷが載置されるヘミングダイ（２，２′，２″）と、前記ヘミングダイ（２，２′，２″）の周辺に設置され、パンチホルダ（３ｂ，３ｂ′，３ｂ″）を揺動運動させるクランク軸（３ｃ，３ｃ′，３ｃ″）（３ｄ，３ｄ′，３ｄ″）を有するクランク軸ユニット（３，３′，３″）と、前記クランク軸ユニット（３，３′，３″）のパンチホルダ（３ｂ，３ｂ′，３ｂ″）に支持され、前記ワーク（Ｗ）のヘミング加工を行うヘミングパンチ（５，５′，５″）と、前記クランク軸ユニット（３，３′，３″）の少なくともクランク軸（３ｃ，３ｃ′，３ｃ″）またはクランク軸（３ｄ，３ｄ′，３ｄ″）に回転力を伝達する駆動機構を備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のヘミング加工装置（１０，１０′，１０″）であって、前記クランク軸ユニット（３，３′，３″）は、Ｕ字状スタンド（３ａ，３ａ′，３ａ″）と、前記Ｕ字状スタンド（３ａ，３′，３ａ″）に左右の両軸部が軸支され、クランクピン（３ｅ，３ｅ′，３ｅ″）を有する複数のクランク軸（３ｃ，３ｃ′，３ｃ″）（３ｄ，３ｄ′，３ｄ″）と、前記Ｕ字状スタンド（３ａ，３ａ′，３ａ″）の前記クランクピン（３ｅ，３ｅ′，３ｅ″）に軸支されて前記ヘミングパンチ（５，５′，５″）を揺動運動させるパンチホルダ（３ｂ，３ｂ′，３ｂ″）と、から構成されたことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載のヘミング加工装置（１０，１０′，１０″）であって、前記クランクピン（３ｅ，３ｅ′，３ｅ″）は、クランク軸（３ｃ，３ｃ′，３ｃ″）（３ｄ，３ｄ′，３ｄ″）の軸径内に設けられ、クランク軸（３ｃ，３ｃ′，３ｃ″）のクランク半径（ｂ）は、ワーク（Ｗ）のヘムフランジ長さ（Ｌ）と略同等に設定されたことを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項１に記載のヘミング加工装置１０であって、前記駆動機構を構成するトグルリンク機構（２０）は、前記ヘミングダイ（２）の下方にアクチュエータ（９）が設けられ、前記アクチュエータ（９）のロッド（９ａ）の先端部に設けられたリンクホルダ（８）に一端が回動自在に接続され、他端が隣接するレバー（７ｂ）の中間部近傍に回動自在に接続されたレバー（７ａ）と、前記レバー（７ａ）に接続され、一端がテーブル（１）の下部ブラケット（１ｂ）に回動自在に接続され、他端が隣接するレバー（７ｃ）に回動自在に接続されたレバー（７ｂ）と、一端が前記レバー（７ｂ）に接続され、他端がレバー（７ｄ）に回動自在に接続されたレバー（７ｃ）と、一端が前記レバー（７ｃ）に接続され、他端が前記クランク軸（３ｃ）と一体に固定されたレバー（７ｄ）と、から構成されたことを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項１に記載されたヘミング加工装置（１０，１０′，１０″）を使用したヘミング加工方法であって、前記クランク軸ユニット（３，３′，３″）のパンチホルダ（３ｂ，３ｂ′，３ｂ″）に支持されたヘミングパンチ（５，５′，５″）の刃先点の軌跡は、移動方向が反時計回りの場合、時計の１２時近傍から９時近傍までの、時計の長針先端が描くおよそ円周の１／４の円弧に相当し、またはその反対に、移動方向が時計回りの場合、１２時近傍から３時近傍までの、時計の長針先端が描くおよそ円周の１／４の円弧に相当し、前記クランク軸（３ｃ，３ｃ′，３ｃ″）（３ｄ，３ｄ′，３ｄ″）のクランクピン（３ｅ，３ｅ′，３ｅ″）の円弧の軌跡によって、ヘミングパンチ（５，５′，５″）は、円弧の揺動運動によりヘミング加工を行うことを特徴とする。
【００１１】
請求項６に係る発明は、請求項１に記載のヘミング加工装置（１０′）であって、前記ヘミングダイ（２′）の側面にひさし（２ｄ）、または、窪み（２ｅ）を設け、前記ひさし（２ｄ）、または、窪み（２ｅ）に、前記クランク軸ユニット（３′）の前端部（３ｋ）を挿入したことを特徴とする。
【００１２】
請求項７に係る発明は、請求項１に記載のヘミング装置（１０′）であって、前記駆動機構を構成するトグルリンク機構（２０′）は、前記クランク軸ユニット（３′）の下部に延設されたステー（７ｍ）に回動自在に設けられたアクチュエータ（９′）と、前記アクチュエータ（９′）のロッド（９ａ′）の先端部に設けられたジョイント（７ａ′）と、前記ジョイント（７ａ′）の先端に回動自在に接続され、他端が隣接するレバー（７ｃ′）に回動自在に接続され、その中間部近傍が前記ステー（７ｍ）に回動自在に支持されたレバー（７ｂ′）と、前記レバー（７ｂ′）に接続され、他端が隣接するレバー（７ｄ′）に回動自在に接続されたレバー（７ｃ′）と、前記レバー（７ｃ′）に接続され、他端が前記クランク軸ユニット（３′）のクランク軸（３ｃ′）と一体に固定されたレバー（７ｄ′）と、から構成されたことを特徴とする。
【００１３】
請求項８に係るヘミング加工装置（１０″）の発明は、前記クランク軸ユニット（３″）のＵ字状スタンド（３ａ″）が立形に配置され、各クランク軸（３ｃ″、３ｄ″）に軸と直交する角穴が形成され、この角穴に通してクランクピン３ｅ″によって係止されたローラ付リンク（２７ａ）、および、ローラなしリンク（２７ｂ）と、前記ローラ付リンク（２７ａ）、および、ローラなしリンク（２７ｂ）のそれぞれの後端部を連結する連結リンク（２７ｃ）と、へミングパンチ（５″）を支持するパンチホルダ（３ｂ″）と、プレス機に取り付けた上型（２１）と、前記上型（２１）の下面に前記ローラ（２７ｄ）に係合するリターンプレート（２５）を保持したドライバーカム（２４）と、前記クランク軸ユニット（３″）と、ヘミングダイ（２″）と、から構成した下型（２２）との協働によるヘミング加工を行うヘミング加工装置（１０″）であって、
前記上型（２１）の下面には押し切りブロック（２３）が設けられ、ヘミングパンチ（５″）による予備曲げ成形後、前記パンチホルダ（３ｂ″）の頂部（３ｐ）、または、ヘミングパンチ（５″）の頂部（５ｐ）を、前記押し切りブロック（２３）で押圧し、ヘミング加工を仕上げることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施の形態であるヘミング加工装置の加工前の正面を示し、図５に示すＡ−Ａ線の断面図である。
【図２】本発明のヘミング加工装置の加工後の正面を示し、図５に示すＡ−Ａ線の断面図である。
【図３】本発明のヘミング加工装置の左側面を示し、図５に示すＢ−Ｂ線の縦断面図である。
【図４】本発明のヘミング加工装置の右側面を示し、図５に示すＣ−Ｃ線の縦断面図である。
【図５】本発明の図１に示すヘミング加工装置の平面図である。
【図６】本発明のクランク軸ユニットを示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は正面図であり、（ｃ）は（ｂ）に示すＤ−Ｄ線の断面図である。
【図７】本発明のヘミング加工方法の原理を説明する説明図である。
【図８】第２実施の形態を示すヘミング加工装置の加工前の正面図である。
【図９】第２実施の形態を示すヘミング加工装置の加工後の正面図である。
【図１０】第２実施の形態を示すヘミング加工装置の左側面である。
【図１１】第３実施の形態を示すヘミング加工装置の正面図である。
【図１２】第３実施の形態を示すヘミング加工装置の一部破断した拡大右側面である。
【図１３】従来のヘミング加工装置の全体を示す縦断面図である。
【図１４】従来のヘム刃を示し、（ａ）は予備曲げ加工を示す拡大図であり、（ｂ）は、本曲げ加工を示す拡大図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
＜第１実施の形態＞
第１図は、本発明のヘミング加工装置の加工前の正面を示し、平面図の第５図に示すＡ−Ａ線の断面図である。第２図は、ヘミング加工装置の加工後の正面を示し、平面図の第５図に示すＡ−Ａ線の断面図である。第１図、第２図に示すように、ヘミング加工装置１０は、ワークＷが載置されるヘミングダイ２と、ヘミングダイ２の周辺に設置されたクランク軸ユニット３と、クランク軸ユニット３のパンチホルダ３ｂに支持されたヘミングパンチ５と、ヘミングダイ２、クランク軸ユニット３、ヘミングパンチ５等をセットするテーブル１上のセットプレート１ａと、クランク軸ユニット３のクランク軸３ｃに回転力を伝達する駆動機構から構成されている。【００１６】
このヘミング加工装置１０は、インナパネルＷａとアウタパネルＷｂとから構成されるワークＷがヘミングダイ２に載置され、位置決めされて、アウタパネルＷｂの外周縁部の直角に形成されたヘムフランジ長さＬ（第７図参照）をインナパネルＷａのフランジに折り曲げてかしめるようにヘミング加工する。このワークＷは、車両のフロントドアの窓の後側サッシュ部のピラーである。つまり、車両本体のセンタピラーと隣合わせとなるフロントドアのサッシュ部をピラーという。ここではこのピラーで説明するが、同様にインナパネルとアウタパネルとから構成されるドアやフードなどのいわゆる蓋物部品といわれるものであっても構わない。【００１７】
テーブル１はパイプ材や鋼板による箱体とした溶接構造であり、テーブル１の上面にはセットプレート１ａが設けられており、ヘミングダイ２と、クランク軸ユニット３、３…が固定されている。【００１８】
ヘミングダイ２は、矩形（第５図参照）に形成されており、ヘミングダイ２の上面はワークＷの形状に合わせて、なだらかな凹状２ｃ（第３図参照）に形成されている。また、矩形のヘミングダイ２から手前方向へワークレスト２ａ（第５図参照）が延設されている。【００１９】
クランク軸ユニット３は、ヘミングダイ２の周辺に設置されている。ここでは、２セットのクランク軸ユニット３の上にワークＷをヘミング加工するヘミングパンチ５が支持されている。そして、後記するヘミングパンチ５を支持するパンチホルダ３ｂがクランク軸３ｃのクランクピン３ｅ（第６図参照）により揺動運動するようになっている。
なお、本実施例では、２組のクランク軸ユニット３に１組のヘミングパンチ５を支持する構成としたが、ワーク形状、ヘミング成形圧力、設置スペース等によりヘミングパンチ５に対するクランク軸ユニット３の構成数を決定すればよい。【００２０】
第３図は、ヘミング加工装置の左側面を示し、平面図の第５図に示すＢ−Ｂ線の縦断面図である。第３図に示すように、テーブル１のセットプレート１ａ上には、クランク軸ユニット３が左右に配置されている。駆動機構のトグルリンク機構２０は、アクチュエータ９を中心に左右に干渉なく配置されている。例えば、アクチュエータ９はエアシリンダである。エアシリンダのロッド９ａの先端部にピン８ｃを介してリンクホルダ８に連結されている。第３図の左下に示すように、レバー７ａの下端部には、リンクホルダ８にピン８ｂを介して回動自在に接続され、レバー７ａの上端部は隣接するレバー７ｂの中間部近傍にバー７ｇを介して回動自在に接続されている。レバー７ｂは、第３図の右下に示すように、レバー７ｂの下端部がテーブル１の下部ブラケット１ｂにピン１ｄを介して回動自在に接続され、レバー７ｂの上端部は隣接するレバー７ｃにピン７ｆを介して回動自在に接続されている。【００２１】
レバー７ｃは、中間にオネジとメネジを有する長さ調整部材７ｃ1を備えており、長さの調整が可能になっている。レバー７ｃの下端部は前記レバー７ｂに接続され、レバー７ｃの上端部はレバー７ｄにバー７ｅを介して回動自在に接続されている。さらに、レバー７ｄは、それぞれが２本に分岐されており、レバー７ｄの下端部はレバー７ｃにバー７ｅを介して接続され、レバー７ｄの上端部がクランク軸ユニット３のクランク軸３ｃの両軸端部に連結されている。クランク軸３ｃの両軸端部はキー状の凸部に形成されており、レバー７ｄの上端部にはキー状の角穴（凹部）が形成され、このレバー７ｄの凹部にクランク軸３ｃの凸部が嵌入し、キー継手構造となって係合し、ボルト３ｉ，３ｉ（第１図参照）によって一体に連結されている。【００２２】
第４図は、ヘミング加工装置の右側面を示し、ヘミング加工装置の平面図である第５図に示すＣ−Ｃ線の縦断面図である。第４図に示すように、テーブル１上のセットプレート１ａには、前記同様にクランク軸ユニット３が左右に載置されている。駆動機構のトグルリンク機構２０も同様であるため、詳細な説明は省略する。第３図との違いは、トグルリンク機構２０のレバー７ａ、７ｂ、７ｃの位置が異なる。第３図に示すトグルリンク機構２０は、アクチュエータ９に若干の隙間を有して接近した位置にあり、お互いの間隔が狭いのに対して、第４図に示すトグルリンク機構２０は、第３図に示すトグルリンク機構２０に干渉しない、かつテーブル１の構造物に干渉しない位置にあり、お互いの間隔が広く設定されている。【００２３】
また、第４図の左下方に示すように、リンクホルダ８には縦に２個のカムフォロア８ａが設けられており、テーブル１の下部に設けられたローラガイド１ｃの長穴（第２図参照）に装着されている。２個のカムフォロア８ａは、ローラガイド１ｃの長穴によってガイドされ、リンクホルダ８が水平状態を保ちながら上下動するようになっている。【００２４】
第５図は、第１図に示すヘミング加工装置の平面図である。第５図に示すように、セットプレート１ａ上の中央にはヘミングダイ２が配置され、その上には２点鎖線で示すワークＷが載置される。このヘミングダイ２を挟んだ周辺には、クランク軸ユニット３が左右に２組ずつ配置されている。【００２５】
第６図は、本発明のクランク軸ユニットを示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は正面図であり、（ｃ）は（ｂ）に示すＤ−Ｄ線の断面図である。第６図（ｃ）に示すように、クランク軸ユニット３は、Ｕ字状スタンド３ａと、２つのクランク軸３ｃ、３ｄ（第６図（ｂ）参照）と、パンチホルダ３ｂとから構成されている。
Ｕ字状スタンド３ａは、クランク軸ユニット３のベースであり、本体である。Ｕ字状スタンド３ａは、断面形状がＵ字状に形成されている。【００２６】
クランク軸３ｃは、Ｕ字状スタンド３ａに穿設した一方の穴と、Ｕ字状スタンド３ａの他方の穴にオイレスブッシュ３ｆを介して回動自在に両端部が軸支されている。そして、クランク軸３ｃの中央にクランクピン３ｅがボルト３ｇによって固定されている。クランクピン３ｅは、クランク軸３ｃの軸径内に設けられており、クランク軸３ｃのクランク半径ｂは、ヘムフランジ長さＬと略同等に設定されている（第７図参照）。
また、クランクピン３ｅは、クランク軸３ｃと一体成形品（削り出し加工）としてもよい。一般にヘムフランジ長さＬ（第７図参照）は、５〜１５ｍｍである。ここでは、このワークＷのヘムフランジ長さＬは１０ｍｍであるから、クランク半径ｂ（第６図（ｃ）参照）は１０ｍｍとしている。【００２７】
パンチホルダ３ｂは、Ｕ字状スタンド３ａの凹部隙間に嵌合されている。パンチホルダ３ｂは、オイレスブッシュ３ｆを介して回動自在にクランクピン３ｅに軸支されている。そして、第６図（ａ）に示すように、クランク軸３ｃの軸端部には、レバー７ｄが嵌入され、ボルト３ｉによって固定されている。さらに、第６図（ｂ）に示すように、パンチホルダ３ｂの上面には、ヘミングパンチ５を支持し、ボルト３ｈによって固定される。
第７図は、請求項５に係るヘミング加工方法の原理を説明する説明図である。第７図に示すように、クランク軸３ｃの軸端部にはレバー７ｄが回り止めされて連結されている。また、クランクピン３ｅは、クランク軸３ｃ、３ｄの軸径内に設けられており、クランク半径ｂは、ヘムフランジ長さに合わせて１０ｍｍとしている。【００２８】
さて、一方のレバー７ｄの下端部に力ｆが加わり、方向ｃへ回動するときのトルク（力ｆ×レバー７ｄ長さ）Ｔ1は、方向ｃへレバー７ｄが９０度回動し、水平になった位置では、後記するトグルリンク機構２０により、力Ｆに増力され、トルク（力Ｆ×レバー７ｄ長さ）Ｔ2は、トルクＴ1の約１０倍になる。
他方、クランクピン３ｅによるクランク半径ｂは１０ｍｍであり、レバー７ｄの長さａとクランク半径ｂとの比を２０とすれば、クランクピン３ｅに掛かる力ｆ′は力ｆの２０倍であり、力Ｆ′は力Ｆの２０倍となる。
なお、クランク軸３ｃの代わりにクランク軸３ｄへ回転力を伝達する駆動機構を備えてもよいし、クランク軸３ｃとクランク軸３ｄの両軸に回転力を伝達する駆動機構を備えても構わない。【００２９】
クランク軸ユニット３には、このように、２つのクランク軸３ｃ、３ｄが構成されている。クランク軸３ｃ、３ｄにはクランクピン３ｅ、３ｅが形成されている。回動自在のクランク軸３ｃ、３ｄの作用は、パンチホルダ３ｂを水平方向の位置を維持しながら揺動させることにある。したがって、パンチホルダ３ｂに固定されたヘミングパンチ５も水平方向に位置を変えることなく揺動する。つまり、ヘミングパンチ５の刃先でも、半径をｂとする円の１／４の軌跡が描かれ、スタート時は力ｆの２０倍の力によってワークＷのヘムフランジを押し倒し、半径ｂの円弧を描いて９０度揺動し、９０度揺動した位置では、力Ｆの２０倍の力でヘミング加工を行うことになる。【００３０】
前記したヘミング加工方法とは、クランク軸ユニット３のパンチホルダ３ｂに載置されたヘミングパンチ５の刃先点の軌跡が、移動方向が反時計回りの場合、時計の１２時近傍から９時近傍までの、時計の長針先端が描くおよそ円周の１／４の円弧の軌跡を利用してヘミング加工を行う方法をいう。移動方向は、反対に時計回りの場合であっても構わない。【００３１】
＜第１実施の形態・ヘミング加工装置１０の動作＞
図面を参照してヘミング加工装置１０の動作を説明する。
第１図に示すように、ヘミングダイ２の上に図示しないロボットによってワークＷが搬入され、載置される。このとき、ヘミングパンチ５，５のワークＷ側の側面は、ワーク挿入の際のラフガイドとなる。ヘミング加工前の状態は、アクチュエータ９のロッド９ａは伸張し、トグルリンク機構２０のレバーは、くの字状になって中心部が交差し待機している。ワークＷの位置決め（図示せず）が終わると、エアシリンダであるアクチュエータ９に高圧エアが流入してロッド９ａが収縮し、第２図に示すように、レバー７ａは水平になり、レバー７ｂ，７ｃは垂直になり、レバー７ｄは９０度回動して、ハの字状の一方の斜め状態になって停止する。【００３２】
前記レバー７ｄの回動は、第７図に示すように、クランク軸３ｃのクランクピン３ｅを９０°回動させる。そして、クランクピン３ｅの９０°回動によってパンチホルダ３ｂに固定されたヘミングパンチ５も水平状態を維持しながら揺動し、ヘミングパンチ５の刃先点は小さな円の円弧を描く１／４の軌跡を１回で描くことによって、ワークＷのヘムフランジを予備曲げ加工と本曲げ加工を１工程で行いヘミング加工を終了する。
続いて、ワークＷを交換するため、再び、アクチュエータ９に高圧エアが流入してロッド９ａが伸張し、第１図の状態にもどる。ヘミングパンチ５は、ワークＷから離間して停止する。そして、ロボットによって加工したワークＷは取り除かれ、未加工のワークＷが載置される。【００３３】
＜第２実施の形態＞
第８図は第２実施の形態に係るヘミング加工装置の加工前の正面図、第９図はヘミング加工装置の加工後の正面図、第１０図はその左側面である。
第８図に示すように、ヘミングダイ２′の側面にひさし２ｄ、または、窪み２ｅを設けている。このひさし２ｄ、または、窪み２ｅに、クランク軸ユニット３′の前端部３ｋを挿入することにより、ヘミング加工の終了直前に、クランク軸ユニット３′が浮き上がろうとするため、このひさし２ｄ、または、この窪み２ｅによって押えられ、クランク軸ユニット３′とそのヘミングパンチ５′の浮き上がりを防止することができる。【００３４】
第８図に示すように、第２実施の形態のトグルリンク機構２０′は、クランク軸ユニット３′の下部に延設されたステー７ｍにアクチュエータ９′のボデーの一端が回動自在に接続されている。そして、アクチュエータ９′のロッド９ａ′の先端部にはジョイント７ａ′が設けられている。また、レバー７ｂ′はジョイント７ａ′の先端部に回動自在に接続され、他端が隣接するレバー７ｃ′に回動自在に接続されており、そのレバー７ｂ′の中間部近傍がステー７ｍに回動自在に支持されている。
さらに、レバー７ｃ′は、前記レバー７ｂ′に接続され、他端が回動自在にレバー７ｄ′に接続され、レバー７ｄ′は、他端が前記クランク軸ユニット３′のクランク軸３ｃ′に一体に固定されるように接続されている。【００３５】
＜第２実施の形態・ヘミング加工装置１０′の動作＞
つぎに、第８図、第９図を参照してヘミング加工装置１０′の動作を説明する。
第８図に示すように、ヘミングダイ２′の上に図示しないロボットによってワークＷが搬入され、載置される。ヘミング加工前の状態は、アクチュエータ９′のロッド９ａ′は伸張し、トグルリンク機構２０′のレバーは、くの字状に屈曲して待機している。
ワークＷの位置決め（図示せず）が終わると、エアシリンダであるアクチュエータ９′に高圧エアが流入してロッド９ａ′が収縮すると、第９図に示すように、アクチュエータ９′のロッド９ａ′とジョイント７ａ′は水平になり、レバー７ｂ′，７ｃ′は垂直になり、レバー７ｄ′は９０°反時計方向へ回動してほぼ水平状態になって停止する。【００３６】
クランク軸ユニット３′のクランク軸３ｃ′は、前記レバー７ｄ′の回動により、クランク軸３ｃ′のクランクピン３ｅ′を回動させる。そして、クランクピン３ｅ′の回動によってパンチホルダ３ｂ′に固定されたヘミングパンチ５′も水平状態を維持しながら揺動し、ヘミングパンチ５′の刃先点は小さな円の円弧を描く１／４の軌跡を１回で描くことによって、ワークＷのヘムフランジを予備曲げ加工と本曲げ加工を１工程で行いヘミング加工を終了する。
続いて、ワークＷを交換するため、再び、アクチュエータ９′に高圧エアが流入してロッド９ａ′が伸張し、第８図の状態にもどる。ヘミングパンチ５′は、ワークＷから離間して停止する。そして、図示しないロボットによって加工したワークＷは取り除かれ、未加工のワークＷが載置される。【００３７】
＜第３実施の形態＞
第１１図は第３実施の形態の示すヘミング加工装置の正面図、第１２図はヘミング加工装置の一部破断した拡大右側面である。
第１１図に示すように、下型２２の上には、第３実施の形態のクランク軸ユニット３″が立形に配置されており、ヘミング加工の中で最も加圧力を要する最終ヘミング加圧を上下動する上型に設けた押し切りブロック２３で直接ヘミングパンチ５″の頂部５ｐあるいはパンチホルダ３ｂ″の頂部３ｐを押圧して行うプレス機対応のへミング加工装置１０″である。【００３８】
これは、前記した第１、第２実施の形態と同様にクランク軸ユニット３″を使用して、プレス機に取り付けた簡単な構造の押し切りブロック２３で最終ヘミング加工の成形を行い、他の予備曲げヘミング成形は上下動する上型２１の動作を利用してドライバーカム（２４）によりローラ付リンク２７ａを作動させ、クランク軸３ｃ″，３ｄ″を回動させる。【００３９】
第１２図に示すように、クランク軸ユニット３″が立形に配置され、クランク軸３ｃ″，３ｄ″が上下方向に並ぶようなＵ字状スタンド３ａ″が配置されている。第１１図に示すように、各クランク軸３ｃ″，３ｄ″には軸と直交する角穴が形成されている。この角穴に通してクランクピン３ｅ″によって係止されたローラ付リンク２７ａと、ローラなしリンク２７ｂとのそれぞれの後端部を連結リンク２７ｃによって連結されている。そして、ヘミングパンチ５″はパンチホルダ３ｂ″によって支持されている。プレス機（図示せず）に取り付けられた上型２１の下面にはカムフォロアであるローラ２７ｄに係合するリターンプレート２５を保持したドライバーカム２４と、ヘミングダイ２"を構成した下型２２との協働によりヘミング加工を行うようになっている。また、上型２１の下面には押し切りブロック２３が設けられ、ヘミングパンチ５″による予備曲げ成形後、パンチホルダ３ｂ″の頂部３ｐ、または、ヘミングパンチ５″の頂部５ｐを、押し切りブロック２３で押圧し、ヘミング加工を仕上げる。【００４０】
＜第３実施の形態・ヘミング加工装置１０″の動作＞
つぎに、第１１図、第１２図を参照してヘミング加工装置１０″の動作を説明する。
第１１図に示すように、ヘミングダイ２″の上に図示しないロボットによってワークＷが搬入され、載置される。ワークＷの位置決め（図示せず）が終わると、上型２１の上面に配置したプレス機（図示せず）のシリンダが作動し、上型２１が下降を開始する。上型２１の下面に設けられたドライバーカム２４とリターンプレート２５は下降をはじめ、ローラ２７ｄに係合しながらローラ２７ｄを押し下げ、ローラ２７ｄを保持するローラ付リンク２７ａを回動させる。これと連動して、連結リンク２７ｃによって連結されたローラなしリンク２７ｂも同様に回動すると、クランク軸３ｃ″，３ｄ″のクランクピン３ｅ″，３ｅ″の回動により、パンチホルダ３ｂ″に保持されたヘミングパンチ５″の刃先点は小さな円（ここでは半径１０ｍｍ）の円の１／４の円弧の軌跡を１回で描くことによって、予備曲げ加工と本曲げ加工を１工程で、ヘミングダイ２"を構成した下型２２との協働によりヘミング加工を行う。【００４１】
さらに、上型２１の下面には押し切りブロック２３が設けられ、ヘミングパンチ５″による予備曲げ成形後、パンチホルダ３ｂ″の頂部３ｐ、または、ヘミングパンチ５″の頂部５ｐを、押し切りブロック２３が押圧し、ヘミング加工を仕上げる。
このように、ヘミング工程（予備曲げ、本曲げ）をそれぞれの作業の特色を生かしてそれぞれの装置に作業分担させることができるので、コンパクトで、かつ、ヘミング（噛み付き）強度の高い成形が可能である。
なお、本発明はその技術思想の範囲内で種々の改造、変更が可能である。例えば、テーブル１に収納された駆動機構は、この他の駆動機構であってもよい。また、クランク軸３ｃに歯車を組み合わせてモータで回転させても構わない。【００４２】
また、ヘミング加工方法において、クランク軸ユニット３のパンチホルダ３ｂに載置されたヘミングパンチ５の刃先点の軌跡は、移動方向が反時計回りの場合、時計の６時近傍から３時近傍までの、時計の長針先端が描くおよそ円周の１／４の円弧を利用してもよい。その反対に、移動方向が時計回りの場合、６時近傍から９時近傍までの、時計の長針先端が描くおよそ円周の１／４の円弧であってもよいし、それ以外であっても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明のヘミング加工装置によれば、従来、予備曲げ加工と、ヘム刃の入れ替えと、本曲げ加工との３工程で行うヘミング加工を、クランク軸のクランクピンの円弧軌跡によって、１工程でヘミング加工を行うヘミング加工装置を提供することができる。また、シンプルな構成でコンパクトであり、製造コストも安価なヘミング加工装置を提供することができる。
また、コンパクトであるために、ヘミングダイの周辺に設置ができ、ワークの狭く小さな場所のヘムフランジに最適であり、製作が容易で、かつ、高品質なヘミング加工ができる。
さらに、複数のクランク軸を設けたことにより、加工中のヘミングパンチの姿勢は、スタート位置の水平姿勢が維持されて、ヘミングパンチが揺動しても変わらないため、高品質のヘミング加工ができる。【００４４】
本発明のヘミング加工装置によれば、駆動機構であるアクチュエータにより上下方向へ伸縮自在に往復する上下往復運動を、トグルリンク機構により回動運動へ変換し、さらにヘミングダイの周辺に配置したクランク軸ユニットと組み合わせることにより、プレス装置等の大型駆動設備を必要とせず、扱いが容易で安価な駆動源で対応可能であるため、製作コストも安く、シンプルな構成のヘミング加工装置ができる。【００４５】
従来、略クランク状の軌跡であったものを、小さな円の円弧を描く１／４の軌跡を使用することによって、予備曲げ加工と本曲げ加工を１工程で行うヘミング加工方法が提供できる。また、１工程に凝縮できるため、極めて加工効率がよい。
さらに、車両の窓枠をヘミングする場合、ヘミングパンチの刃先点の軌跡が非常にコンパクトであるので、窓枠内周側のコの字部分をヘミング加工するのに最適である。【００４６】
さらに、ヘミングダイの側面にひさし、または、窪みを設け、前記ひさし、または、窪みに、クランク軸ユニットの前端部を挿入したことにより、ヘミング加工終了直前に浮き上がるヘミングパンチの浮き上がりを防止することができる。そのため、ヘミング加工圧力のロスを減少させて質の良いヘミング加工が可能である。
駆動機構であるアクチュエータは比較的小さいシリンダでよく、個々のクランク軸ユニットに設けられたことにより、トグルリンク機構により回動運動へ変換することができる。また、プレス装置等の大型駆動設備を必要とせず、高さの低いヘミング加工装置ができる。【００４７】
ヘミング加工の中で最も加圧力を要する最終ヘミング加圧を上下動する上型に設けた押し切りブロックで直接ヘミングパンチの頂部、または、パンチホルダを押圧してヘミング加工を仕上げることにより、コンパクトで、かつ、ヘミング（噛み付き）強度の高い成形が可能である。
このように、金属板などのワークを折曲加工するヘミング加工装置、および、ヘミング加工装置を使用したヘミング加工方法に適している。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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