JPH066214B2 - 長尺ワークの曲げ加工方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、長手方向に沿って開口溝が形成された長尺
のワークに対して曲げ加工を行う曲げ加工方法に関す
る。

（従来の技術） 開口溝を有する長尺のワークによって作られる自動車用
パッシブシートベルトのシートベルトガイドは、第２２
図に示すように２次元方向ではＲ_１，Ｒ_２，Ｒ_４，Ｒ_５
の曲率を有するように曲げ、更にこれと直交する３次元
方向では車体の曲面形状に合わせて第２３図に示すよう
にＲ_６の曲率を有するように曲げる必要がある。そし
て、このシートベルトガイドの断面形状は、第２４図に
示すように長手方向に沿ってベルトを案内するための開
口溝１が一連に形成された凹形状となっている。

このような長尺ワークの曲げ加工には、例えば第２５図
に示すような曲げ加工装置が用いられる。ここに示す曲
げ加工装置は、２組の送出ローラ３を備えた送出装置５
と、送出装置５の送出方向前方に位置してワークＷの曲
げ支持点となる上下支持ローラ７及び左右支持ローラ９
を備えた支持装置１１と、支持装置１１の更に前方に位
置してワークＷの曲げ作用点となる上下曲げローラ１３
及び左右曲げローラ１５を備えた曲げ装置１７とから構
成されている。曲げ装置１７は、曲げ作用点が機体１９
に対して縦軸２１を中心に左右方向に揺動したり、ある
いは横軸２３を中心に上下方向に揺動することでワーク
Ｗに対し３次元的に曲げ加工を施す。

このとき、曲げ装置１７の上下，左右の曲げローラ１
３，１５を作用点とする一方、上下，左右の支持ローラ
７，９を曲げ支持点として曲げ加工が施されるが、ワー
クＷは前述したように開口溝１が形成されているため、
その両側のフランジ２５，２７が開口溝１側に倒れ込ん
で変形する恐れがある。これを防ぐため、この曲げ加工
の際には曲げ支持点近傍の開口溝１内に金属製のシュー
を摺接させた状態で行う。

（発明が解決しようとする課題） ところが、この場合シューは支持装置１１に固定されて
おり、移動するワークＷに対して摺接するため、アルミ
ニウムやマグネシウム等の軽合金材料のように表面が比
較的軟質なワークは、シューと強く摺接する箇所、例え
ば第２２図で言えば曲率Ｒ_２，Ｒ_４のような小さな曲率
を有する曲がりのきつい部分Ｗ_２，Ｗ_４ではすりきずが
発生し、特にひどい場合には表面が削れてしまい、バリ
が発生することとなる。開口溝１内に、すりきずやバリ
等が発生すると、シートベルトの摺動抵抗が増加し、シ
ートベルトがスムーズに繰り出せなくなったり、あるい
は損傷する恐れがある。

そこでこの発明は、開口溝を備えた長尺ワークに対し曲
げ加工を施す際、開口溝内に芯材が挿入して断面形状の
変化を防止するようにした場合であっても、開口溝内面
を滑らかに保つことを目的としている。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 前述した課題を解決するためにこの発明は、長手方向に
沿って断面形状ほぼ一定な開口溝を有する長尺ワークを
送出装置によりその長手方向に送出し、送出されたワー
クの開口溝内に可撓性材料からなる芯材が挿入された状
態でこの芯材をワークの移動と同期して移動させ、この
芯材と一体となって移動するワークを曲げ支持点を有す
る支持装置により支持しながら、支持装置のワーク送出
方向前方側の曲げ作用点を有する曲げ装置により曲げ加
工を施し、加工後ワークの開口溝から芯材を離脱させる
ようにしたものである。

本発明においてワークの間に溝への芯材の挿入は開口か
ら挿入するものも端末から挿入するものも含むものであ
り、またワークの開口溝からの芯材の離脱は開口から離
脱するものも端末から離脱するものも含むものである。

（作用） 送出装置によるワークの送出動作に伴って、芯材がワー
クの開口溝内に挿入した状態でワークと同期して移動す
る。芯材と一体となって移動するワークは、曲げ支持点
にて支持されつつ曲げ作用点をもって曲げ加工が施され
る。このとき、開口溝内の芯材がワークの断面形状の変
形を防止する。しかも芯材はワークと同期して移動して
いるため、芯材とワークとが摺接することはなく、した
がって芯材を挿入することによって開口溝内にすりきず
等が発生することはなくなり、開口溝面が滑らかに保た
れる。

（実施例） 以下、第１図乃至第２１図に基づきこの発明の実施例を
説明する。

第１図は、第２２図ないし第２４図に示した自動車用パ
ッシブシートベルトのシートベルトガイドを形成するア
ルミニウム等の軽合金製の長尺のワークＷに対して曲げ
加工を施す曲げ加工装置の側面図である。なお、第１図
においてはワークＷは開口溝１が図中で上部側となるよ
うにしてセットしてある。この曲げ加工装置は、ワーク
Ｗを送出装置２９と、送出装置２９のワーク送出方向前
方に位置してワークＷに対して曲げ加工を施す曲げ装置
３１と、送出装置２９と曲げ装置３１との間に介装され
てワークＷを支持する支持装置３３と、ワークＷの開口
溝１内に対しポリアセタール樹脂等の機械的性質，耐疲
労性等に優れた可撓性の無端ベルト状芯材３５を挿入
し、また離脱させる芯材搬送装置３７とから構成されて
いる。

送出装置２９はワークＷの上下に、図示しない駆動源に
よって回転する送出ローラ３９が前後に２組配置され、
支持装置３３に向けてワークＷを送出する。支持装置３
３には、第１図のIV−IV断面図である第４図に示すよう
にワークＷの送出方向前方側にワークＷの上下を支持す
る上下支持ローラ４１，及びワークＷの左右を支持する
左右支持ローラ４３が回転可能に設けられている。この
各支持ローラ４１，４３部位が、ワークＷに対する曲げ
可能の支持点となる。支持装置３３のワーク送出方向後
方側にはワークＷの下面を支持する支持ローラ４５が回
転可能に設けられている。

支持ローラ４５に対向する位置のワークＷの上面には、
芯材３５を搬送する搬送装置３７の一部を構成する芯材
挿入機構４７が設けられている。搬送装置３７は、上記
芯材挿入機構４７と、曲げ装置３１に取付けられた芯材
離脱機構４９と、支持装置３３の上方に位置して芯材を
３５に張力を付与するテンションローラ５１を備えたテ
ンショナ機構５３とから主に構成されている。

芯材挿入機構４７について、第５図ないし第１０図を用
いて説明する。芯材挿入機構４７は第６図に示すガイド
ローラ５５を備えている。ガイドローラ５５は中央に形
成されたガイド溝５７とその両側の段部５９，６１とを
備え、ガイド溝５７に芯材３５が収納されて案内され
る。ガイドローラ５５の送出装置２９側には、第７図及
び第８図に示す押え部材６３が設けられている。

押え部材６３は支軸６５を中心に回動可能であり、上端
側のピン６７と支持装置３３に取付けられるピン６９と
の間に引張りスプリング７１が設けられて、下部側の押
え部７３により芯材３５を押え付けている。押え部７３
は下方に延長されて芯材３５を押え付ける舌片７５と、
舌片７５の両側にあって舌片７５より短く形成されてガ
イドローラ５５の段部が５９，６１に入り込むガイド部
７７からなり、これらのガイドローラ５５側表面はガイ
ドローラ５５と同心の円弧状に形成されている。また、
ガイドローラ５５の段部５９，６１にはワークＷの上部
が入り込んでいる。更に、押え部材６３の下端にはワー
クＷを両側から挟むようにして突設された一対の位置決
め突起７９が設けられている。

ガイドローラ５５の押え部材６３と反対側には、芯材３
５をワークＷの開口溝１内に入り込ませる作用をもつ誘
導部材８１が設けられている。誘導部材８１は前後２個
のピン８３によって支持装置３３に固定され、第９図及
び第１０図に示すようにその先端は、ガイドローラ５５
のガイド溝５７に入り込む突片８５を備えて段部５９，
６１内に入り込み、ガイドローラ５５のガイド溝５７及
び段部５９，６１に対向する面は、ガイドローラ５５と
同心の円弧状に形成され、この円弧面はガイドローラ５
５のワーク送出方向前方側下部のほぼ周方向１／４部分
に接触している。一方、誘導部材８１の下端面８７はワ
ークＷの上面にほぼ接触し、下端面８７のワーク送出方
向後端縁と前記誘導部材８１の円弧面の下部先端との間
には緩やかな円弧をなす傾斜面８９が形成されている。
傾斜面８９は、誘導部材８１の下端面８７のワーク送出
方向後端縁と、ガイドローラ５５のガイド溝５７の底面
とを結ぶ緩やかな円弧上に位置している。これにより、
芯材３５は傾斜面８９に案内された後、下端面８７に押
し付けられてワークＷの開口溝１内に挿入される。

芯材離脱機構４９は引き取りローラ９１を有し、第１１
図及び第１２図に詳細を示すように引き取りローラ９１
には芯材３５を案内するガイド溝９３が形成されてい
る。引き取りローラ９１は、支軸９５を介してブラケッ
ト９７に対して回転可能に装着され、ブラケット９７
は、曲げ装置３１の内フレーム９９に支持ピン１０１を
介して回動可能な回動部材１０３にボルト１０５により
固定されている。

芯材搬送装置５３によりワークＷの開口溝１に対して挿
入、及び離脱がなされる無端ベルト状の芯材３５は、第
１３図ないし第１６図に示すように、内側部分に全周に
わたって等間隔に多数のスリット１０７が形成されてい
る。スリット１０７は芯材３５の長手方向と直交する方
向に形成され、その先端１０７ａはワークＷの開口溝１
の底面への接触面１０７ｂ近傍に位置し先端１０７ａか
ら内側部分の開口部１０７ｃに向けて徐々に広がる形状
となっている。更に、各スリット１０７間には、芯材３
５の内側端から接触面１０７ｂ近傍まで延長されてスリ
ット１０７の深さとほぼ同長の金属等の剛性材料からな
る補強ピン１０９を埋設してある。

曲げ装置３１は、機体１１１，機体１１１上の基台１１
３，基台１１３上の外フレーム１１５，及び外フレーム
１１５に支持された前述した内フレーム９９を備えてい
る。

機体１１１は、第１図のIII矢視図である第３図に示す
ように上面が半円弧状の凹曲面に形成され、ここに凹状
凹の溝１１７が円弧方向に向けて延長形成されている。
一方、基台１１３の下面は機体１１１の円弧面に合わせ
て凸状の円弧面が形成され、ここに凹状の溝１１７に入
り込んで摺動する凸状レール１１９が形成されている。
凸状レール１１９の下面には、ほぼ全長にわたって歯部
が形成され、この歯部は機体１１１に取付けられた駆動
ギア１２１に噛合している。駆動ギア１２１は図示しな
いモータ等の駆動源によって駆動し、この駆動により基
台１１３は凹状の溝１１７に沿って揺動してワークＷに
対し捩り加工が施される。機体１１１の凹面及び基台１
１３の凸面における円弧面の中心は、ワークＷの長手方
向の軸線すなわちワークＷを捩り加工する際の捩り中心
と一致している。

外フレーム１１５は、断面が中空の矩形状に形成され、
基台１１３に対して縦軸１２３を中心に回動可能に取付
けられている。外フレーム１１５の下部側面には、縦軸
１２３の軸心を中心とした円弧状の歯部１２５が形成さ
れ、歯部１２５には図示しないモータ等の駆動源によっ
て回転するウォームギア１２７が噛合している。ウォー
ムギア１２７の回転によって外フレーム１１５が縦軸１
２３を中心に回動し、これによってワークＷは左右方向
に曲げ加工が施される。

内フレーム９９は、外フレーム１１５同様断面が中空の
矩形状に形成されて外フレーム１１５に対して横軸１２
９を介して回動可能に支持されている。横軸１２９の一
端は外フレーム１１５から外部に突出し、この突出端部
にギア１３１が装着されている。ギア１３１には、図示
しないモータ等の駆動源によって回転するウォームギア
１３３が噛合している。ウォームギア１３３の回転によ
って内フレーム９９が横軸１２９を中心に回動し、これ
によってワークＷは上下方向に曲げ加工が施される。

内フレーム９９には、ワークＷの上下両面に接触して転
動する曲げ加工の作用点となる上下曲げローラ１３５が
回転可能に装着されるとともに、ワークＷの左右両面に
接触して転動する曲げ加工の作用点となる左右曲げロー
ラ１３９が回転可能に装着されている。更に、内フレー
ム９９にはワークＷの下面に接触する補助ローラ１４１
が回転可能に装着されている。

このように構成された曲げ加工装置では、ワークＷが送
出装置２９によって送出されて支持装置３３に達する
と、これと同期して芯材搬送装置３７によって搬送され
ている芯材３５は芯材挿入機構４７のガイドローラ５５
に案内された後、誘導部材８１の傾斜面８９に沿って誘
導案内されつつ徐々にワークＷの開口溝１内に挿入さ
れ、下端面８７に押え付けられるようにして第１８図に
示すように開口溝１内に完全に入り込む。このとき、押
え部材６３の押え部７３がガイドローラ５５の段部５
９，６１に入り込み、かつ舌片７５が芯材３５を押えて
芯材３５がガイドローラ５５から外れるのを防止する。
また、押え部材６３下端の位置決め突起７９が、ワーク
Ｗを両側から挟むようにしてワークＷ及び芯材３５に対
し左右方向の位置決めを行うので、押え部７３は芯材３
５に対して位置ずれすることなくしっかりとガイドロー
ラ５５側を押え付ける。開口溝１内に芯材３５が入り込
んだ後は、芯材３５はワークＷと一体化した形でワーク
Ｗの送出動作と同期して搬送される。

芯材３５を伴って送出されるワークＷが支持装置３３を
経た後、曲げ装置３１の上下曲げローラ１３５及び左右
曲げローラ１３９に達すると、基台１１３の揺動，外フ
レーム１１５の回動あるいは内フレーム９９の回動によ
って、ワークＷは上下曲げローラ１３５及び左右曲げロ
ーラ１３９の部位を曲げ作用点とし、また上下及び左右
の支持ローラ４１及び４３の部位を曲げ支持点として、
捩り加工，左右曲げ加工あるいは上下曲げ加工がなされ
る。

このような曲げ加工の際、開口溝１を有するワークＷは
圧縮力や引張力を受けるが、開口溝１内に芯材３５が挿
入されているので、そのフランジ２５，２７が開口溝１
側に倒れ込む等による断面形状の変形は防止される。ま
た、このとき芯材３５はワークＷと同期して搬送される
ので、ワークＷに対して摺動することはなく、したがっ
て芯材３５によって開口溝１の内面にきずが発生した
り、あるいはバリが発生したりするようなことはなくな
る。この結果、開口溝１の内面は滑らかな状態が保て、
ここに収納されるシートベルトの摺動がスムーズなもの
となる。また、ワークＷを第２２図に示す小さな曲率Ｒ
_２，Ｒ_４を有する部分Ｗ_２，Ｗ_４に曲げる場合には、芯
材３５は第１３図のＡ部のようにスリット１０７が押し
塞がれて曲げに追従し、曲げ加工が容易に行える。ま
た、第１７図に示すように、上下方向の曲げ加工に際し
ては、開口溝１側の支持ローラ４１側からＢ方向に力が
加わり芯材３５に圧縮力が作用するが、補強ピン１０９
がこれに対向して芯材３５の変形を防止する。

ロークＷが送出されつつ曲げ加工か施されるに伴って、
芯材３５は芯材離脱機構４９の引き取りローラ９１に引
き取られていく。曲げ加工の際、ワークＷは上下あるい
は左右に移動するが、回動部材１０３が支持ピン１０１
を中心に回動可能であるので、引き取りローラ９１は前
記ワークＷの移動に追従でき、したがって芯材３５が引
き取りローラ９１から外れるようなことはない。

ワークＷの曲げ加工による上下，左右の移動に起因して
発生する芯材３５の引張りや弛みは、芯材３５がテンシ
ョンローラ５１によって常時一定の力で張力を付与され
ているので、吸収され、安定した芯材３５搬送が可能と
なる。

第１９図は、芯材１４３に対し、ワークＷの曲げ加工に
おける第２２図に示すような小さい曲率Ｒ_２，Ｒ_４を有
する部分Ｗ_２，Ｗ_４に対応する範囲にのみスリット１０
７を形成したもので、これにより全長にわたってスリッ
ト１０７を設ける場合に比べて芯材３５の強度が向上す
る。

第２０図はワークＷを左右方向に小さな曲率で曲げる部
分がある場合の芯材１４５の斜視図である、芯材１４５
にはスリット１４７が全長にわたって、あるいは曲率の
小さい部分に対応する部分に形成されている。第２１図
は芯材１４５がワークＷの開口溝１内に挿入された状態
を示している。この場合、図中で右側が曲げＲの中心側
となり、このようにして曲げ加工を施すことにより、ス
リット１４７が押し塞がれて曲げに追従し、曲げ加工が
容易に行える。

また、小さな曲率で曲げる部分が、上下方向及び左右方
向の両曲げ部分にある場合には、芯材に対しそれぞれの
曲げ部分に対応して第１３図，第１９図のスリット１０
７及び第２０図のスリット１４７を組合わせて形成すれ
ばよい。

なお、芯材は無端のベルト状でなくてもよく、この場合
２つのテンションローラのうち一方を巻き取り用とし、
他方を巻き取った量と同一量芯材を繰り出すようにす
る。

また芯材搬送装置３７は使用せずに第２１図に示すよう
に芯材１４３はワークＷとほぼ同一長さで、かつワーク
Ｗの曲げ加工とにおける第２２図に示すような小さい曲
率Ｒ_２，Ｒ_４を有する部分Ｗ_２，Ｗ_４に対応する範囲に
のみスリット１０７を形成し、この芯材１４３をあらか
じめ開口溝内に挿入しておいたワークＷを送出装置２９
から送出し曲げ加工を行った後で芯材１４３を離脱させ
ることもできる。この場合全長にわたってスリット１０
７を設ける場合に比べて芯材１４３の耐久度は向上す
る。更に、このとき作用する芯材１４３の横段形状はワ
ークＷの開口溝１の形状と一致させた場合にはワークＷ
の形状の変形防止効果はさらに向上する。

［発明の効果］ 以上説明してきたようにこの発明によれば、ワークの開
口溝に芯材を挿入した状態で曲げ加工を施すようにした
ので、ワークの断面形状が変化することはない上、芯材
をワークと同期して移動させるようにしていることか
ら、芯材がワークに対して摺動することはなく、したが
って開口溝内面を滑らかに保つことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す曲げ加工装置の側面
断面図、第２図は第１図の上面図、第３図は第１図のII
I矢視図、第４図は第１図の拡大されたIV−IV断面図、
第５図は第１図の芯材挿入機構の拡大された側面図、第
６図は第５図のガイドローラの正面図、第７図は第５図
の押え部材の側面図、第８図は同押え部材の正面図、第
９図は第５図の誘導部材の側面図、第１０図は第９図の
上面図、第１１図は第１図の芯材離脱機構の拡大された
側面図、第１２図は同芯材離脱機構を拡大された正面
図、第１３図は芯材の全体図、第１４図は第１４図の芯
材が拡大された部分斜視図、第１５図は芯材の拡大され
た詳細図、第１６図は第１５図のＸＶＩ−ＸＶＩ断面
図、第１７図はワークを上下曲げしたときの作用説明
図、第１８図はワークの開口溝に芯材が挿入された状態
を示す断面図、第１９図は芯材の他の例を示す説明図、
第２０図は芯材の更に他の例を示す斜視図、第２１図は
第２０図の芯材をワークＷの開口溝に挿入した状態を示
す断面図、第２２図はワーク加工後のシートベルトガイ
ドの側面図、第２３図は第２２図のＸＸIII矢視図、第
２４図は第２２図の拡大されたＸＸIV−ＸＸIV断面図、
第２５図は従来の曲げ加工装置の側面断面図である。 Ｗ…ワーク １…開口溝 ２９…送出装置 ３１…曲げ装置 ３３…支持装置 ３５…芯材 ３７…芯材搬送装置 １４３，１４５…芯材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長手方向に沿って断面形状ほぼ一定な開口
   溝を有する長尺ワークを送出装置によりその長手方向に
   送出し、送出されたワークの開口溝内に可撓性材料から
   なる芯材が挿入された状態でこの芯材をワークの移動と
   同期して移動させ、この芯材と一体となって移動するワ
   ークを曲げ支持点を有する支持装置により支持しなが
   ら、支持装置のワーク送出方向前方側の曲げ作用点を有
   する曲げ装置により曲げ加工を施し、加工後ワークの開
   口溝から芯材を離脱させるようにしたことを特徴とする
   長尺ワークの曲げ加工方法。