(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転状態にある主ロール(1) とピンチロールとの間に被加工板(W) を挟むことによりこの被加工板(W) を曲率の大きな円弧状に曲げる正曲げ部(A1)と、この正曲げ部の近傍で且被加工板(W) の移動方向の前方に前記主ロール(1) と平行に設けた案内体(B) により前記被加工板(W) を逆曲げする逆曲げ部(A2)とを具備するロール曲げ装置において、前記主ロール(1) にはその周方向全域に亙る溝部(10)(10)を長手方向に沿って所定の間隔で設け、前記溝部(10)にはまり込む凸部(B1)を前記案内体(B) の前記主ロール(1) 側の端縁に設けたロール曲げ装置。
【請求項２】
前記凸部(B1)の外面が案内体(B) の外面に滑らかに連続する表面である請求項１に記載のロール曲げ装置。
【請求項３】
前記ピンチロールには、周方向に延びる複数のスリット(S) (S) が所定の間隔で形成され、前記溝部(10)は前記スリット(S) に一致する位置に設けられた請求項１または２に記載のロール曲げ装置。
【請求項４】
前記溝部(10)の幅は１ｍｍ〜５ｍｍ程度に設定されている請求項１から３のいずれかに記載のロール曲げ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロール曲げ装置、特に、相互に平行に設けた主ロールとピンチロールの間に被加工板を挟んで、前記ロールの一方又は両方を駆動させることにより円弧状に曲げる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記形式のロール曲げ装置として、曲げ曲率を自在に調節できるようにしたものが特開昭61-140325 号として開示されている。
このものは、図１・図２に示すように、主ロール(1) に対してピンチロール(2) を昇降可能に支持し、曲げ加工の際において、前記一対のロールによる挟圧部からの被加工板出口側（被加工板(W) の移動方向の前方）に案内体(B) を設け、主ロール(1) とピンチロール(2) とによる被加工板挟圧部に対する前記案内体(B) の位置を調節できるようにしたものである。このものでは、案内体(B) の位置が前記挟圧部から離れると曲げ加工による曲げ曲率が大きくなり、案内体(B) の位置が前記挟圧部に接近すると、曲げ曲率が小さくなる。つまり、図２のように、前記挟圧部が被加工板(W) を大きな曲率に曲げるための正曲げ部(A1)として機能し、被加工板(W) と案内体(B) との対接部から前記正曲げ部までの間が逆曲げ部(A2)として機能して、この逆曲げ部(A2)による逆曲げ度合が案内体(B) の位置によって調節できるから、曲げ曲率が任意に調節できるのである。
【０００３】
また、この先行技術のものでは、前記案内体(B) の断面形状が断面先端が主ロール(1) に添うように屈曲した半三日月状であることから、被加工板(W) を比較的小さな曲率に曲げる場合では、前記正曲げ部(A1)を通過した被加工板(W) の先端部がこの案内体(B) の外面側に円滑に乗り上げ易く、正曲げ部(A1)を通過した被加工板(W) の先端が逆曲げ部(A2)に達する前に案内体(B) の先端部と主ロール(1) との間に侵入しにくい。
【０００４】
ところが、製品の曲げ曲率が大きく、且、前記被加工板(W) の板厚が厚い場合では、正曲げ部(A1)を通過した被加工板(W) の進行方向先端部が前記案内体(B) の外面側に乗り上げることなく前記案内体(B) の先端部に衝突したままになることがあり、この場合には、案内体(B) が曲がってしまったり一部が損傷したりする不都合がある。前記曲率が大きいことから正曲げ部(A1)における被加工板(W) の先端と主ロール(1) の表面との密着圧力が大きく、しかも、被加工板(W) が厚いからである。特に、前記被加工板(W) が裁断によって製作されたものであって、図３のように、破断面のかえり側(W1)が主ロール(1) の表面と接触する条件では、前記傾向が一層顕著なものとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、『回転状態にある主ロール(1) とピンチロールとの間に被加工板(W) を挟むことによりこの被加工板(W) を曲率の大きな円弧状に曲げる正曲げ部(A1)と、この正曲げ部の近傍で且被加工板(W) の移動方向の前方に前記主ロール(1) と平行に設けた案内体(B) により前記被加工板(W) を逆曲げする逆曲げ部(A2)とを具備するロール曲げ装置』において、厚い被加工板(W) を大きな曲率に曲げる場合でも前記正曲げ部を通過した前記被加工板(W) の先端が案内体(B) の端縁に衝突して衝撃力がこの案内体(B) 等に作用する不都合を防止することをその課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の技術的手段は、『前記主ロール(1) にはその周方向全域に渡る溝部(10)(10)を長手方向に沿って所定の間隔で設け、前記溝部(10)にはまり込む凸部(B1)を前記案内体(B) の前記主ロール(1) 側の端縁に設けた』ことである。
【０００７】
上記技術的手段は次のように作用する。
曲げ加工の進行に伴って、正曲げ部(A1)によって正曲げされた被加工板(W) の先端部が案内体(B) の端縁に達し、この状態では前記先端には主ロール(1) の表面に押し付ける押付け力が作用し、前記正曲げ部(A1)での曲げ曲率が大きく且被加工板(W) の板厚が厚い場合等では、前記押付け力が大きいものとなる。ところが、案内体(B) の端縁側には主ロール(1) の溝部(10)(10)にはまり込む凸部(B1)があるから、前記被加工板(W) の先端は、前記案内体(B) の端縁に衝突して停止されることなくこれらの凸部(B1)(B1)に案内されて前記案内体(B) の外面に達する。
【０００８】
その後、加工の進行に伴って、前記案内作用により被加工板(W) の先端が案内体(B) の外面側に乗り上げて逆曲げ部(A2)に達した状態となり、逆曲げが行われる。被加工板(W) について以上の曲げ動作が連続的に実行されると、筒状体または円弧状断面体に曲成される。
【０００９】
【発明の効果】
逆曲げ部(A2)では、被加工板(W) の先端が凸部(B1)(B1)によって案内体(B) の外面側に案内されるから、曲げ曲率が大きく且厚い被加工板(W) の場合でも前記被加工板(W) の先端が前記案内体(B) と衝突してこの時の衝撃力が前記案内体(B) 等に作用する不都合が防止できる。
【００１０】
［その他］
上記課題解決手段において、前記凸部(B1)の外面が「案内体(B) の外面に滑らかに連続する表面である」もの（請求項２参照）では、被加工板(W) の先端が前記凸部(B1)から案内体(B) の外面側に円滑に案内されることとなり、前記不都合が一層確実に解消される。
【００１１】
また、前記ピンチロールが「周方向に延びる複数のスリット(S)(S)が所定の間隔で形成され、前記溝部(10)は前記スリット(S) に一致する位置に設けられた」もの（請求項３参照）の場合、主ロール(1) 側から被加工板(W) に作用する圧力と、ピンチロール(2) 側から前記被加工板(W) に作用する圧力とのアンバランスが生じない。スリット(S) に対向する部分が溝部(10)となっているから、被加工板(W) の断面において一方にのみ加工圧力が作用するようなことがないからである。
【００１２】
さらに、「前記溝部(10)の幅は１ｍｍ〜５ｍｍ程度に設定されている」場合、ピンチロール(2) がウレタンロールとなっている場合、曲げ度合いのバラツキを解消するために採用されるスリット(S) の最大幅以下となるから、曲げ加工製品の仕上がりが向上する。曲げ加工時の溝部やスリットの痕跡が製品表面に付きにくい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、上記した本発明の例を図面に従って詳述する。
この例は、所謂、ウレタン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。図４び図５に示すように、主ロール(1) 及びピンチロール(2) のうち前記ピンチロール(2) は、従来のロール曲げ装置と同様であり、ウレタンゴム層(20)によって被覆されたピンチロール(2) は機体(4) 内に収容され、その両端の軸部が支持軸(22)(22)によって回転自在に支持されており、このピンチロール(2) の頂部は全域にわたって機体(4) の上面の矩形の開口(40)から突出する。尚、前記ウレタンゴム層(20)には、多数の環状のスリット(S)(S)が一定間隔で形成されている。このスリット(S)(S)は、前記ウレタンゴム層(20)による加圧力をピンチロール(2) の長手方向において均一化させるために採用される構成であり、公知である。前記スリット(S) の幅は、１ｍｍ〜５ｍｍに程度に設定されている。
【００１４】
他方の主ロール(1) の表面には、図８に示すように、周方向に形成された環状の複数の溝部(10)(10)が、図４，図５に示すように、前記スリット(S)(S)と一致する位置に設けられている。従って、前記スリット(S) と前記溝部(10)とが対向し合う態様にある。この対向関係は、同じ幅のものが正確に対向する場合が最も望ましいが、中心がわずかにずれていてもよく、さらには、一方の幅が他方の幅よりも小さい場合でもよい。
【００１５】
前記ピンチロール(2) を支持する前記支持軸(22)(22)は、機体(4) 内に設けた軸受部によって昇降自在に支持されており、この支持軸(22)の下端は、クランク機構(23)によって駆動軸(24)に連結されている。この駆動軸(24)はロータリ式の油圧シリンダ等の往復回転装置(25)によって約１８０度の範囲で往復回転される。又、この往復回転装置(25)はスイッチ操作によって正転し又は逆転する。従って、前記スイッチ操作により往復回転装置(25)が一定角度正転すると、図４に示す初期状態からピンチロール(2) は一定ストローク持ち上げられて図６に示すように主ロール(1) に圧接され、この状態から往復回転装置(25)が逆転すると初期状態に復帰する。
【００１６】
上記構成のピンチロール(2) の上方には上記構成の主ロール(1) が水平方向に支持されており、機体(4) の上面の一端に取付けたモータ(M) の出力部に連結されている。このモータ(M) を収容する室(41)の側壁(42)によって前記主ロール(1) の端部が回転自在に支持されており、他方の自由端部は、機体(4) の側壁に装備させ且エアーシリンダ(47)によリ揺動駆動される腕(43)の先端の軸受リングによって回転自在に支持されている。
【００１７】
主ロール(1) には、図７に示すような断面略Ｃ字状の筒状体(3) が外嵌する。筒状体(3) の胴部に形成される開放部(30)が下方に向く姿勢で主ロール(1) に外嵌されるが、同図では、逆向きの姿勢で図示している。
筒状体(3) の両端には同じ外径のリング部(31)及びリング部(32)が連続し、リング部(31)の内径は主ロール(1) のテーパ部(12)に続く小径部(11)の直径に適合させ、リング部(32)の内径は筒状体(3) の内径に一致している。前記筒状体(3) は、テーパ部(12)側から主ロール(1) に外嵌され、リング部(31)と一方の小径部(11)との間に軸受部材(13)を介在させると共に、リング部(32)と主ロール(1) との間に軸受部材(13)を介在させると、図４〜図６のように、筒状体(3) が主ロール(1) に対して回動自在に装着される。
【００１８】
前記筒状体(3) の内周径は、主ロール(1) の直径と所定の嵌合公差に設定されて、筒状体(3) と主ロール(1) とはほぼ密着した状態で相対回動可能となる。そして、開放部(30)の対向辺の一方の端縁部に案内体(B) が装着されている。
前記筒状体(3) の断面の一端の外周面は略円弧状に設定され、他端は部分的に薄肉部(39)となり、この薄肉部(39)が案内体(B) の装着部となる。この実施例では、前記案内体(B) は複数の単体(B0)(B0)からなり、各単体(B0)は、図９・図１０のように、一方の端縁に取付け片(52)が連設され他方の端縁から一定範囲の外面側には凹陥部(50)(50)が長手方向に所定の間隔で連続的に配設され、主ロール(1) の表面と対面する内面側には、前記他方の端縁一定範囲にわたって溝部(10)内に突出する上記凸部(B1)が形成された構成である。そして、この単体(B0)の断面は、その内周及び外周が略円弧状に構成されてその一端では一定の厚肉部となり他端では先鋭化した所謂半三日月状であり、その厚肉部の外面側に前記取付け片(52)が連設される。前記凹陥部(50)は、単体(B0)の内周面との間に形成される底壁(53)を略一様な肉厚とし且開放端部が矩形の凹陥部としてあり、凹陥部(50)(50)との間は区画壁(54)となっている。単体(B0)の両端面からこれら区画壁(54)(54)を貫通するように軸(51)が配設され、この区画壁(54)に凹陥部(50)(50)内に収容された筒状のガイドロール(5) が回動自在に軸支されている。また、この軸支位置は所定の位置に設定されて、ガイドロール(5) の断面の一部が単体(B0)の屈曲外面よりも僅かに突出する。また、ガイドロール(5) の外周部と凹陥部(50)としての前記凹陥部の区画壁(54)(54)によって挟まれる側壁との間には、十分な間隔を空けている。
【００１９】
上記構成の単体(B0)では、これの端面及び区画壁(54)(54)に予め軸孔を貫通形成し各凹陥部(50)にガイドロール(5) を収容した状態で前記軸孔に軸(51)を挿通固定すれば、各凹陥部(50)内にガイドロール(5) が回転自在に取付けられ、同軸上に配列される。このガイドロール(5) の直径及び前記軸孔の配設位置を設定することにより、ガイドロール(5) の断面の一部が単体(B0)の外面から僅かに突出することとなる。又、内面側の凸部(B1)(B1)のそれぞれは前記溝部(10)(10)内に嵌り込む。尚、この凸部(B1)の先端側の外面は単体(B0)の外面から滑らかに連続する円弧状曲面に構成されている。
【００２０】
そして、上記構成の所定数（この実施例では３つ）の単体(B0)(B0)を取付けボルトを用いて開放部(30)の一方の端縁の薄肉部(39)に取付け片(52)をネジ止めすると、図１０のように取付けられ、主ロール(1) との対面部に凸部(B1)(B1)があり、開放部(30)の一方の端縁に多数のガイドロール(5)(5)を具備する案内体(B) が構成される。前記取付け姿勢は薄肉部(39)と取付け片(52)との重合部によって所定姿勢に設定されていること、及び、案内体(B) の外面部が円弧状に構成されていることから、案内体(B) の外面は、主ロール(1) の外周面から滑らかに連続したものとなる。
【００２１】
上記構成の筒状体(3) の主ロール(1) に対する姿勢は、調節可能としてある。このため、図４〜６に示すように、リング部(32)にウオームホイール(33)が一体的に取付けられており、このウオームホイール(33)は、室(41)の上面から突出させた支持板(48)に取付けた操作軸(34)のウオーム(35)とかみ合っている。又、前記操作軸(34)は、前記支持板(48)とまわり対偶している。従って、上端の操作ハンドル(36)を回動させると、前記ウオーム(35)が一定の位置で回転し、これとかみ合うウオームホイール(33)及びこれと一体のリング部(32)の回転により、主ロール(1) に対する筒状体(3) の姿勢、つまり、正曲げ部(A1)と案内体(B) との距離が調節できる。つまり、上記ウオームホイール(33)、ウオーム(35)、操作軸(34)、及び、操作ハンドル(36)の組合せが、案内体(B) の調節装置となる。
【００２２】
上記した例の装置を用いて被加工板(W) を曲げ加工するには、図６に示すように、操作ハンドル(36)を操作して曲げ曲率に合せて主ロール(1) に対する筒状体(3) の姿勢（案内体(B) の位置）を設定する。この例では、操作ハンドル(36)を正転させると、ウオームホイール(33)が正転して案内体(B) が主ロール(1) とピンチロール(2) との対接点（正曲げ部(A1)）に近づき、操作ハンドル(36)を逆転すると、案内体(B) が前記正曲げ部(A1)から離れる。
【００２３】
そして、ピンチロール(2) が主ロール(1) から下方に離れた初期状態において主ロール(1) とピンチロール(2) との間に被加工板(W) の端部を挿入する。ついで、往復回転装置(25)を作動させてピンチロール(2) を一定ストローク持ち上げると、ウレタンゴム層(20)に主ロール(1) の一部が埋没した状態になる。このとき、被加工板(W) の先端部は、主ロール(1) とピンチロール(2) とによって挟まれる。
【００２４】
この後、主ロール(1) を回転駆動すると、図６に示すように、正曲げ部(A1)の部分では、被加工板(W) の曲率を大きくする方向に曲げられる。その後、被加工板(W) の端部はその直後に案内体(B) の端部に当接する。この時、被加工板(W) の板厚が厚く、正曲げ部(A1)での曲げ曲率が大きい場合等の条件では、前記被加工板(W) の先端部が主ロール(1) の表面に強く押しつけられる傾向となるが、案内体(B) の外面に滑らかに連続する凸部(B1)の先端部外面が前記被加工板(W) の先端部を前記案内体(B) の外面側に持ち上げ、被加工板(W) が案内体(B) の端縁に衝突して停止してしまう不都合が防止できる。前記持ち上げによって所謂逆曲げが開始され、この後、被加工板(W) の移動に伴って、逆曲げが進行し、最終的には、ガイドロール(5) に接触する。そして、このガイドロール(5) と正曲げ部(A1)との間の逆曲げ部(A2)で被加工板(W) が最終的に逆曲げされて、曲げ曲率が小さくなる。このとき、案内体(B) には、被加工板(W) との接触により、被加工板(W) の移動方向に一致する回転力が作用するが、ウオームホイール(33)とウオーム(35)とのかみ合いによって筒状体(3) 、つまり、案内体(B) の位置が固定されているから、案内体(B) の前記回転が阻止される。
【００２５】
また、案内体(B) における被加工板(W) との接触部はガイドロール(5) となるから、被加工板(W) の移動に伴ってガイドロール(5) が回転することとなり、この部分における被加工板(W) の移動抵抗は小さなものとなると共に、摺動に伴う傷等が付きにくい。
主ロール(1) の回転に伴って前記曲げ加工が連続すると、最終的には同図の実線で示すように、案内体(B) を使用しないで曲げた場合の最大曲率線(L) よりも小さな曲率の円弧に曲げられる。ここで、被加工板(W) の長さを予め前記製品曲率に基いて決定しておけば、曲げ加工完了時には、被加工板(W) は円筒状に加工される。
【００２６】
この加工が完了すると、往復回転装置(25)が逆転してクランク機構(23)の作用によってピンチロール(2) が初期状態に降下され、同時に、腕(43)が倒れる。これにより主ロール(1) の端部とピンチロール(2) との間が開放されて、筒状に成形された製品は、主ロール(1) の先端の開放部から引出せることとなる。
尚、製品曲率の調節は、操作ハンドル(36)の操作によって案内体(B) の正曲げ部(A1)に対する位置を調節すればよい。
【００２７】
［その他の例］
上記実施の形態の一部は次のように変更できる。
ピンチロール(2) としては、上記したウレタンロール以外に、図１０に示すように、複数の例えば小さな一対のロール(20)(20)を組み合わせた形式のロール曲げ機や、所謂４本ロール曲げ機（図示せず）にも、本発明を実施することができる。
【００２８】
上記した例では、案内体(B) と凸部(B1)の両方の外面が滑らかに連続する円弧状に設定されているが、直線状に連続するものであってもよく、さらには、その他の形状の連続態様が考えられる。
なお、上記実施の形態では、凸部(B1)は区画壁(54)と一致する位置の端縁に連設されているが、この凸部(B1)の配設位置は、前記区画壁(54)(54)の中間位置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来例の説明図
【図２】これの加工の実際の説明図
【図３】被加工板(W) の断面説明図
【図４】本発明の実施例１の断面図
【図５】これの平面図
【図６】加工工程の説明図
【図７】筒状体(3) の斜視図
【図８】主ロール(1) の要部の斜視図
【図９】案内体(B) を構成する単体(B1)の斜視図
【図１０】その取付け状態の要部断面図
【図１１】その他のピンチロール(2) の場合の説明図
【符号の説明】
(1) ・・・主ロール
(2) ・・・ピンチロール
(W) ・・・被加工板
(A1)・・・正曲げ部
(A2)・・・逆曲げ部
(B) ・・・案内体
(3) ・・・筒状体
(5) ・・・ガイドロール
【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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