JPH0124575B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、一般に金属の機械的製作、特に、
ダブルロール シートメタル曲げ機械に関する。

本発明はシートメタルを外板に曲げ加工するた
めに利用すれば、最も有益である。加えて、本発
明は管状の品目、部材、飛行機の外板等の製造に
も利用し得る。

従来の技術 近代的な機械装置の構造はシート材の曲げ加工
によつて製作された薄壁構造及び構成要素を広範
に利用している。現在、機械工学及び機械建造に
おける主要な傾向として、いわゆる機械の単一ユ
ニツト仕事率或いは容量の増大ということがあ
り、その結果として機械が大型化することにな
る。機械の構成要素も大型化するが、その中には
ロールタイプのシート曲げ機械によつてシートメ
タルから曲げ加工されたものも含まれている。従
つて、シート曲げ機械に関して解決されるべき問
題点の１つは、ロールの有効長の増大ということ
である。

シート曲げ機械のうち最も将来有望なタイプの
１つは、現時点では、ロールの一方が弾性被覆さ
れたことを特徴とするダブルロール シートメタ
ル曲げ機械である。

比較的剛性のある周囲面を有し機械の台に回動
可能に載置された第１ロール、弾性のある周囲層
を有し回転駆動部及び第１ロール方向への半径方
向運動機構を具備した第２ロールからなり、両ロ
ールの縦軸が互いに平行であるようなダブルロー
ル シートメタル曲げ機械は公知である（米国特
許第3478555参照）。

第２ロールは、本質的には、外表面が弾性被覆
で仕上げられるとともに軸又は心棒がその両端で
支持され同心的に配置されたスリーブである。ス
リーブを支える２つの軸受がスリーブの軸に軸の
両端の支持部の間で設けられ、該軸受はスリーブ
の張出部と径間部が等量のたわみをもつように配
置されている。回転駆動部はスリーブにトルクを
与える。

弾性のある周囲層を有する第２ロールが剛性の
ある周囲面を有する第１ロールに向けて半径方向
に移動すると、まず第２ロールの弾性のある周囲
層が第１ロールの剛性のある周囲面に接触し、そ
の後両ロールが更に接近すると弾性のある周囲層
は変形状態となる。その結果、剛性のある周囲面
を有するロールはもう一方のロールの弾性被覆の
中へと押し進む。弾性のある周囲層を有する第２
ロールの回転駆動部が作動すると、回動が摩擦力
により剛性のある周囲面を有する第１ロールへ伝
達される。それから、シート状の半加工品が両ロ
ール間に供給され第２ロールの弾性被覆の変形の
結果生ずる力により剛性のある周囲面を有するロ
ールの回りで曲げ状態とされる。

しかしながら、前述の構成を有するダブルロー
ル シートメタル曲げ機械を長尺、薄壁品目の製
造に適用しようとすると、弾性のある周囲層を有
するロール軸の剛性と強度により制限を受ける。

軸の直径を増すことにより剛性と強度を増そう
とすると全体としてロールの直径が大きくなつて
しまう。このことはいくつかの理由により不都合
である。第一に、機械の全体にわたる大きさ及び
その質料が増大する。第二に弾性のある周囲層を
有するロールの直径を増大させると、そのトルク
も増大するため機械駆動力が付随的に増大してし
まう。第三に、弾性のある周囲層の被覆の厚さを
最適状態に保持してロールの直径を増大させる
と、例えばポリウレタンのようなかなり高価な弾
性材料を大量に要することとなつて全体として機
械が高価格となる。

他の公知のダブルロール シートメタル曲げ機
械としてソビエト連邦発明者証第634814に示され
るものがある。これは、支柱をもつ台と比較的剛
性のある周囲面を有し該支柱に回動可能に載置さ
れた第１ロールと、弾性のある周囲層を有し回動
機構を具備した第２ロールとからなるものであ
る。第２ロールは、剛性のある周囲面を有する円
筒部をもち該円筒部に弾性リングが配置され、該
リングの直径は第２ロールの直径より大、その厚
さは弾性被覆の厚さと同じである。第２ロールが
第１ロールに向つて半径方向に移動可能となるよ
うなやり方で、両ロールは互いに向つて半径方向
に移動可能である。第２ロールは、本質的には、
弾性被覆が付された剛性のある周囲面を有する円
筒ロツドである。ロツドは支柱に載置された軸受
にその両端で支えられている。

しかしながら、公知のダブルロール シートメ
タル曲げ機械のこのような構成では弾性のある周
囲層を有するロールの剛性が余りに低いために長
尺薄壁品目の製造ができない。薄壁品目の曲げ工
程は、単位長さ当り高い負荷を曲げ機械に付随的
に伴うが、しかるに第２ロールは、縦軸に関して
高い曲げモーメントを受ける単一の支持ばりとし
て表現し得る。このような曲げモーメントは弾性
被覆された第２ロールにかなりのたわみをひき起
こす。

弾性被覆された第２ロールに生ずるたわみ量を
減少させるにはその直径を増大すればよい。しか
しながら、このようにすると全体としてシート曲
げ機械の全般の大きさ及び質量が増大し、ロール
にかかるトルクが増大するために付随的に第２ロ
ール回動機構の動力が増大する。弾性被覆の厚さ
を最適に保持した状態で第２ロールの直径を増大
させると、例えば、ポリウレタンのような被覆材
料を大量に必要とすることになり、ポリウレタン
が高価格であることから機械も高価格となつてし
まう。

発明が解決しようとする問題点 本発明の主要な目的は、弾性のある周囲層を有
するロールが、高い剛性と低減された直径とを与
えるように構成上配置されたことを特徴とするダ
ブルロール シートメタル曲げ機械を提供するこ
とであり、このような特徴により長尺、薄壁製品
の製造に適した機械となるのである。

問題点を解決するための手段 本発明の前述の目的は以下の事実により果され
る。その事実とは、比較的剛性のある周囲を有す
る第１ロールが、台に結合された支柱に回動可能
に載置され、一方、弾性材料でできた周囲層を有
する第２ロールに弾性材料の周囲層を有せず剛性
のある周囲面を有する円筒部が設けられ、該円筒
部上に弾性リングが配置され、該リングの直径は
第２ロールの直径より大であるとともに、該リン
グの厚さは第２ロールの弾性材料の周囲層の厚さ
に等しく、また、該ロールへの回動伝達機構を具
備し、両ロールは互いに半径方向に移動可能にな
されているダブルロール シートメタル曲げ機械
において、本発明によれば、上記した剛性のある
周囲面を有する円筒部の直径が実質的に第２ロー
ルの外表面の直径より小さいという事実、及び、
弾性リングの内表面と第２ロールに設けられた剛
性のある周囲面を有する円筒部の外表面との間に
設置された間隙に、台に結合されている第２ロー
ルに設けられた上記の剛性のある周囲面を有する
円筒部に接触している支持部が収容されていると
いう事実である。

本発明のダブルロール シートメタル曲げ機械
のこのような構成上の配置により、弾性のある周
囲層を有するロールの剛性を高めることによつて
長尺、薄壁製品の製造が可能になる。弾性材料で
できた周囲層を有する第２ロールの外表面が、台
に結合される支柱に支えられる円筒部を有するこ
とから、第２ロールは一様に分布した負荷をもつ
多支持ばりとして表現することができ、同等の負
荷の下では曲げモーメントは低下し、受けるたわ
みも低下する。

第２ロールのこのような構成上の配置により直
径を小さくでき、高価な弾性被覆材料も節約でき
る。

弾性のある周囲層を有する第２ロールの剛性の
ある周囲面を有する部分の各々において弾性リン
グを設けることにより、第２ロールの弾性被覆を
全体の母面を通じて有効となす。このような第２
ロールの構成により、最小のロール剛性に依存す
る限度までロール長を増大させることが可能とな
り、最小のロールねじれ強度によつてロール長に
限界が設けられる。

例えば、現存のダブルロール曲げ機械はロール
有効長の限界が2000mmである。弾性のある周囲層
を有するロールのそのような長さに関して、最大
直径は400mmである。現存のロール構成では、ロ
ール有効長を２倍にすると受ける曲げモーメント
は４倍、ロール直径は1.58倍となり、弾性のある
周囲層を有するロールの直径が比例的に増大す
る。

本発明のダブルロール シートメタル曲げ機械
では、弾性のある周囲層を有するロールの400mm
の同様の直径に関して、ロール有効長を4000mmに
拡大することが可能である。すなわち、現存のダ
ブルロール シートメタル曲げ機械においては、
ロールの長さ1m当り200KNの荷重を加える場
合、4000mmの長さの弾性材料の周囲層を有するロ
ールの直径は、例えば600mm以上でなければなら
ないが、本発明によれば、この直径は400mmに減
少することが可能である。

本発明のダブルロール シートメタル曲げ機械
において、支持部がブラケツトに載置された２つ
の減摩軸受で構成され該ブラケツトが台に固着さ
れ、弾性リングの通過開口を持ち、両ロールの縦
軸を通る平面における該開口の断面の大きさが該
平面における弾性リングの断面の大きさより大で
あるようにすると都合がよい。

２つの減摩軸受として支持部を設けると、第２
ロールの剛性のある周囲面を有する円筒部と支持
部との間に作用する摩擦力が低減され、弾性被覆
されたロールに要求されるトルクの大きさを減ず
ることが可能となる。これにより、動力が低減さ
れ第２ロール回動機構の全体の大きさが減少しエ
ネルギーの節約となる。

弾性のある周囲層を有する第２ロールの剛性を
高めるには減摩軸受を支えるブラケツトを台に確
実に結合する必要がある、減摩軸受を支えるブラ
ケツトに開口を設けることにより、弾性リングを
第２ロールの剛性のある周囲面を有する円筒部に
配置することが可能となり、また、第２ロールを
兼用して円筒部へ回動を伝達することができ、こ
れによりロールの弾性被覆を全ロール母面に沿つ
て作動可能状態におくことができる。

実施例 本発明の他の目的及び有利な特徴点は本発明の
典型的な実施例の詳細な説明から以下において明
らかとなるであろう。

例えば外板の曲げに応用した本発明のダブルロ
ール シートメタル曲げ機械は支柱２，３を具備
する台１（第１図）と２つのロール、即ち、比較
的剛性のある周囲面を有する第１ロール４と弾性
材料でできた周囲層を有し縦軸の回りにロールを
回動するための機構を具備した第２ロール５とか
ら構成される。第１ロール４と第２ロール５の縦
軸は互いに平行である。第１ロール４は支柱２，
３に回動可能に載置されている。第１ロール４は
ジヤーナル７でころ軸受８に支持され、一方、該
ロールのジヤーナル９は２つのころ軸受１０で支
持されている。軸受８の周囲の半分は支持部１１
に設けられた円筒表面に取り囲まれており、該支
持部は支柱２に設けられた案内路（第２図）に沿
つて垂直方向に移動可能である。支持部１１は開
口１３を有しており、水圧シリンダ１６のロツド
１５にナツト１４によつて支持部１１を取り付け
るのに便利である。該水圧シリンダは支持部１１
の垂直移動を作動するのに適しており、支柱２に
固着されている。支柱２に設けられたスロツト１
７は水圧シリンダ１６を収容するためのものであ
り、開口１８は完成した外板を取り除くためのも
のである。

軸受１０（第１図）は支持部２０に押し込まれ
ており、該支持部は支柱３に設けられた案内路２
１に沿つて垂直方向に移動可能である。

支持部２０は開口２２を有しており、水圧シリ
ンダ２５のロツド２４にナツト２３によつて支持
部２０を取り付けるのに便利である。該水圧シリ
ンダは支持部２０の垂直移動を作動するのに適し
ており、支柱３に固着されている。ロール４は第
２ロール５に向つて半径方向に移動が可能であ
る。

第２ロール５は、本質的には、スリーブ２７
（第３図）を有するコア２６（第２図）であり、
各スリーブはコア２６にキイ２８を介して結合さ
れ、弾性材料２９でできた周囲層を有する。第２
ロール５は、剛性のある周囲面を有する例えば３
つの円筒部を有し、各円筒部はフランジを具備す
るスリーブ３０により構成されており、該フラン
ジ間には、例えばポリウレタンでできた弾性リン
グ３１が挿入されている。リング３１の直径は第
２ロール５の直径より大きく、一方、該リングの
厚さは第２ロールの弾性のある周囲層の厚さに等
しい。第２ロール５の剛性のある周囲面を有する
円筒部に弾性リング３１を設けると、全母面にわ
たつて第２ロール５の弾性被覆が有効になる。第
２ロール５の剛性のある周囲面を有する円筒部の
直径は実質的に第２ロールの残りの剛性のある表
面の直径に等しい、即ち、フランジを具備するス
リーブ３０の外径はスリーブ２７の外径に等し
い。スリーブ２７と３０との軸の回りの変位を防
止するためにワツシヤ３２とナツト３３が設けら
れている。

コア２６のジヤーナル３４（第１図）は支柱に
押し込まれたころ軸受３５に支持されており、一
方、コア２６のジヤーナル３６は支柱３に押し込
まれたころ軸受３７に支持されている。ジヤーナ
ル３６は、ロール５の回動機構６の不図示のシヤ
フトと不図示のカツプリングを介して結合されて
おり、回動機構は実際においては水圧モータであ
る。

弾性リング３１の内表面と第２ロールの外側の
剛性のある表面、即ち、スリーブ３０の外表面と
の間に設置された間隙３８（第３図）は第２ロー
ルの剛性のある表面、即ち、スリーブ３０の表面
と接触する支持部３９を収容している。支持部３
９は２つの減摩軸受４０からなり、各軸受はスタ
ツド４１（第３図）を介してブラケツト４２に保
持されており、一方、ブラケツト４２は台１に固
定されている。ブラケツト４２は弾性リング３１
を通すための開口４３を有しており、ロール４及
び５の縦軸を通る平面における開口４３の断面の
大きさは該平面における弾性リング３１の断面の
大きさより大である。

作 用 本発明のダブルロール シートメタル曲げ機械
の作用は以下に述べる通りである。

水圧シリンダ２５（第１図）の室の１つに圧力
が加わると、ロツド２４により支持部２０がロー
ル４とともに案内路２１に沿つて垂直方向に移動
する。水圧シリンダ１６の室の１つに圧力が加わ
るとロツド１５により支持部１１はその円筒表面
が軸受８の表面に接触するまで垂直方向に移動す
る。更に続いて水圧シリンダ１６，２５はロール
４をロール５に向つて半径方向に移動するように
駆動し、これにより比較的剛性のある周囲面を有
するロール４が弾性材料でできた周囲層を有する
第２ロールへ規定の深さだけ押し込まれる。弾性
被覆の変形により戻り（反発）圧力が生じ、軸受
３５、３つの支持部３９、軸受３７に供給され
る。このようにして、第２ロール５は一様に分布
する負荷をもつ多支持ばりとして表現することが
でき、曲げモーメントの低下、即ち、たわみの低
下という効果が得られる。

水圧モータ６のシヤフトの回転は弾性被覆を有
する第２ロール５に伝達される。ロール５の回転
により弾性リング３１（第２図）及びロール４も
摩擦力のために回転する。すると、シート状の半
加工品が外板１９に成形されるべく、回転するロ
ール４及び５の間に供給される。次に半加工品は
ロール４と５の接触領域から出るまでロール４の
回りに曲げ状態となされる。そこで直ちに水圧６
は停止され、これにより、ロール５従つてロール
４の運転が停止する。それから水圧シリンダ１６
により支持部１１が上方向に移動し、開口１８
（第２図）を露出し、一方、水圧シリンダ２５は
支持部２０を作動してロール４とロール５の弾性
のある周囲との接触が断たれるまでロール４とと
もに上方向に移動する。最後に完成された外板１
９が開口１８を介して回収される。

上記したダブルロール シートメタル曲げ機械
の特色は、弾性のある周囲層を有する第２ロール
が比較的小さい直径でロール長を大きくできるよ
うな構成となつている点にあり、ロール長は要求
される剛性限界により、またロールのねじれ強度
により制限を受ける。第２ロールの直径を減少さ
せることにより、高価な弾性被覆材料を節約する
ことができる。

発明の効果 本発明により提供されるダブルロール シート
メタル曲げ機械は、飛行機の防氷及び生命保持シ
ステムの高強度アルミニウム合金、チタン合金で
できた管状の構成要素の製造にうまく応用でき
る。チタン合金の場合には1.5mm厚まで、アルミ
ニウム合金の場合には3.0mm厚までの長尺、薄壁
品目を曲げると弾性のある周囲を有する第２ロー
ルにかかる負荷は200kN／ｍに達する。そのよう
な力の下で弾性のある周囲を有するロールは直径
400mm、長さ4000mmである。

前述の直径をもち、弾性のある周囲層を有する
第２ロールによりダブルロール シートメタル曲
げ機械が小型化し、材料、例えば弾性のある周囲
層の材料となるポリウレタン、及び第２ロールの
回動駆動のための電気動力が節約できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のダブルロール シートメタル
曲げ機械の全体的な概略図であり、白地以外の部
分は部分的に切断された第１及び第２ロールの支
持部を示す。第２図は第１図における線―に
沿つて描かれる拡大断面図であり、第３図は第２
図における線―に沿つて描かれる断面図であ
る。本発明の説明及び特許請求の範囲に使用され
る参照数字の一覧表を次に示す。 １：台、２：支柱、３：支柱、４：第１ロー
ル、５：第２ロール、６：第２ロール回動機構、
７：第１ロールのジヤーナル、８：ころ軸受、
９：第１ロールのジヤーナル、１０：２つのころ
軸受、１１：支持部、１２：２つの案内路、１
３：支持部１１の開口、１４：ナツト、１５：ロ
ツド、１６：水圧シリンダ、１７：支柱２のスロ
ツト、１８：支柱２の開口、１９：外板、２０：
支持部、２１：２つの案内路、２２：支持部２０
の開口、２３：ナツト、２４：ロツド、２５：水
圧シリンダ、２６：コア、２７：スリーブ、２
８：キイ、２９：弾性材料、３０：フランジを具
備するスリーブ、３１：弾性リング、３２：２つ
のワツシヤ、３３：２つのナツト、３４：コアジ
ヤーナル、３５：ころ軸受、３６：コアジヤーナ
ル、３７：ころ軸受、３８：間隙、３９：支持
部、４０：２つの減摩軸受、４１：スタツド、４
２：ブラケツト、４３：開口。

【特許請求の範囲】

１ 金型ベース板の一側上において金型の片側を
支持する金型ガイドを設け、該ベース板の他側の
開口部において金型の他の片側を支持する金型固
定爪を起倒自在に軸支して設け、該金型固定爪を
駆動する操作カムを該金型ベース板内において移
動自在に設け、該操作カムに対して起立状態にお
ける該金型固定爪のテーパ面と楔着するテーパ面
を設け、該操作カムを該楔着を保持する方向に付
勢する押圧具を設けて成ることを特徴とする金型
の脱着固定装置。

Claims (1)

1. 囲面を有する円筒部に接触している支持部３９が
   収容されていることを特徴とするダブルロール
   シートメタル曲げ機械。 ２ 支持部３９が、ブラケツト４２に載置された
   ２つの減摩軸受４０から事実上構成され、該ブラ
   ケツトは台１に固着されるとともに弾性リング３
   １を通すための開口４３を有し、ロール４，５の
   縦軸を通る平面における該開口の断面の大きさが
   該平面における弾性リング３１の断面の大きさよ
   り大であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のダブルロール シートメタル曲げ機械。