JP2000117331A - 構造材ストレッチ成形治具、構造材ストレッチ成形システム並びに構造材ストレッチ成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微妙に形状が異なる複数種類の構造材をスト
レッチ成形する際に、構造材の種類数と同数の型を準備
しなくともよい構造材のストレッチ成形技術を提供する
ことである。特に、一つで、構造材をさまざまな形状に
ストレッチ成形することが可能な構造材ストレッチ成形
治具を提供することである。 【解決手段】 構造材をストレッチ成形する際、前記構
造材に圧接させられるストレッチ成形治具であって、前
記構造材の長手方向に対応して配列された、前記構造材
に当接する複数の支持ブロックと、この支持ブロック個
々に対応して配列され、先端側に前記支持ブロックが連
結された複数のスライド軸と、このスライド軸個々に対
応して配列され、前記スライド軸を変位させる複数の駆
動手段と、前記スライド軸を変位可能に支持し、前記駆
動手段が固定される基部とを具備し、前記スライド軸を
個々に所定量ずつ変位させることで仮想成形面が構成さ
れ、かつ、前記スライド軸は前記駆動手段の作用によっ
てのみ変位するよう構成されてなる構造材ストレッチ成
形治具。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば航空機の構
造材（型材）をストレッチ成形するための技術に関する
ものである。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】大型旅客機の主翼を構
成するリブは、図６に示すごとく、ウェブ２１を２本の
コード、すなわちアッパーコード２２とロアコード２３
とで挟み、それらの間に適宜な間隔で補強材２４を配し
た構造となっている。このうち、特にアッパーコード２
２やロアコード２３は、その代表的なものの断面を示す
図７からも判るように略Ｆ形の断面を有しており、それ
ゆえ、通常、Ｆコードと呼ばれている。

【０００３】ところで、このＦコードは、溶体化処理を
施したアルミニウム合金の押出材をストレッチ成形機に
よって所定曲率となるよう湾曲させて得ているが、この
Ｆコードのストレッチ成形に関しては、次のような点に
改善が求められている。すなわち、実際のストレッチ成
形に際しては、少しずつ成形面の曲率が異なる型を多
数、具体的に言うと、旅客機１機につき、３０〜４０個
程度準備しなければならない。このために、型の製作に
膨大なコストを要していた。また、旅客機の主翼構造材
の成形に使用されることからも判るように、型は長手方
向の寸法が数ｍにもなる非常に大きなものであって、そ
の保管には多大なスペースを必要としている。更に、ス
トレッチ成形時、型は頻繁に交換されることになるが、
重量が極めて大きいので、その取り扱いには多大な困難
を伴う。

【０００４】したがって、本発明が解決しようとする課
題は、微妙に形状が異なる複数種類の構造材をストレッ
チ成形する際に、構造材の種類数と同数の型を準備しな
くともよい構造材のストレッチ成形技術を提供すること
である。特に、一つで、構造材をさまざまな形状にスト
レッチ成形することが可能な構造材ストレッチ成形治具
を提供することである。更に、この構造材ストレッチ成
形治具を有効に利用できるストレッチ成形技術を提供す
ることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、構造材を
ストレッチ成形する際、前記構造材に圧接させられるス
トレッチ成形治具であって、前記構造材の長手方向に対
応して配列された、前記構造材に当接する複数の支持ブ
ロックと、この支持ブロック個々に対応して配列され、
先端側に前記支持ブロックが連結された複数のスライド
軸と、このスライド軸個々に対応して配列され、前記ス
ライド軸を変位させる複数の駆動手段と、前記スライド
軸を変位可能に支持し、前記駆動手段が固定される基部
とを具備し、前記スライド軸を個々に所定量ずつ変位さ
せることで仮想成形面が構成され、かつ、前記スライド
軸は前記駆動手段の作用によってのみ変位するよう構成
されてなることを特徴とする構造材ストレッチ成形治具
によって解決される。

【０００６】なお、本発明の構造材ストレッチ成形治具
においては、基部の一端もしくは両端に、他の構造材ス
トレッチ成形治具を連結するためのジョイント機構が設
けられてなることが好ましい。これによって、成形され
る構造材の長さに合わせて型長さ（構造材ストレッチ成
形治具の仮想成形面長さ）を調節することができる。ま
た、ストレッチ成形される構造材の断面形状が異なる場
合、これに対して容易に対応できるようにするため、支
持ブロックはスライド軸に対して着脱可能に連結されて
なることが、つまり交換可能になっていることが好まし
い。

【０００７】更に、ストレッチ成形に伴う構造材の湾曲
変形に追従し、それに確実に力を伝達できるようにする
ため、支持ブロックはスライド軸に対して揺動可能（受
動的に揺動可能）に連結されてなることが好ましい。そ
して、駆動手段としては、ネジ体および循環する球体を
介して前記ネジ体に螺合する可動ナットを備えたボール
ネジ機構と、このボールネジ機構を構成する前記ネジ体
を回転させるモータとを具備してなるものを用いること
ができる。

【０００８】また、本発明が解決しようとする課題は、
上記構造材ストレッチ成形治具を用いた構造材のストレ
ッチ成形システムであって、前記構造材ストレッチ成形
治具と、ストレッチ成形される構造材の端部を把持し、
前記構造材に引張力を作用させる構造材引張手段と、前
記構造材ストレッチ成形治具を前記構造材に圧接させる
治具圧接手段と、前記構造材ストレッチ成形治具の駆動
手段を制御する治具制御手段と、ストレッチ成形後の構
造材形状に関するデータを入力する形状データ入力手段
と、ストレッチ成形後の前記構造材のスプリングバック
量を算出するスプリングバック量算出手段とを具備し、
前記形状データ入力手段を用いて入力されたデータに基
づき、前記スプリングバック量算出手段が、ストレッチ
成形後の前記構造材のスプリングバック量を算出し、こ
の算出されたスプリングバック量に関するデータに基づ
き、前記治具制御手段が前記構造材ストレッチ成形治具
の駆動手段を動作させ、ストレッチ成形後の構造材形状
が、前記形状データ入力手段を用いてデータ入力された
構造材形状に、前記スプリングバック量を加えたものと
なるように、前記構造材ストレッチ成形治具の仮想成形
面を変化させるよう構成されてなることを特徴とする構
造材ストレッチ成形システムによって解決される。

【０００９】また、同じく本発明が解決しようとする課
題は、上記の構造材ストレッチ成形治具を用いた構造材
のストレッチ成形方法であって、ストレッチ成形後の構
造材形状に関するデータを入力する形状データ入力工程
と、この形状データ入力工程にて入力されたデータに基
づき、ストレッチ成形後の前記構造材のスプリングバッ
ク量を算出するスプリングバック量算出工程と、このス
プリングバック量算出工程にて算出されたスプリングバ
ック量に関するデータに基づき、ストレッチ成形後の構
造材形状が、前記形状データ入力工程にてデータ入力さ
れた構造材形状に、前記スプリングバック量を加えたも
のとなるように、前記構造材ストレッチ成形治具の仮想
成形面を変化させる仮想成形面調節工程とを具備するこ
とを特徴とする構造材ストレッチ成形方法によって解決
される。

【００１０】上述したように本発明では、構造材ストレ
ッチ成形治具の構造を、構造材の長手方向に沿って配列
した複数の支持ブロックを個々に所定量ずつ変位させる
ことで、所望の仮想成形面が得られるようなものとして
いる。したがって、微妙に形状が異なる複数種類の構造
材をストレッチ成形する際、構造材の種類数と同数の型
を準備する必要はない。言い換えれば、一つの治具で、
構造材をさまざまな形状にストレッチ成形することが可
能である。よって、広大な成形型保管スペースや面倒な
成形型交換作業を省略することができる。

【００１１】また、本発明では、構造材成形時のスプリ
ングバック現象を考慮し、最終的にこのスプリングバッ
ク量が相殺されるよう上記構造材ストレッチ成形治具を
用いてストレッチ成形を行うようにした。したがって、
一度のストレッチ成形処理にて優れた成形精度を得るこ
とができる。つまり、上記構造材ストレッチ成形治具を
有効に利用したストレッチ成形が可能となる。

【００１２】なお、形状データ入力手段を用いて（形状
データ入力工程にて）データ入力された構造材形状に、
スプリングバック量を加えるとは、両者の単純な加算の
みを意味するわけではない。正確に言うと、上記スプリ
ングバック量を、構造材の最終曲率を考慮して適宜増減
し、それをデータ入力された構造材形状に、曲率が大き
くなる方向に加味する操作を指す。これにより、ストレ
ッチ成形に要する力を解除するとスプリングバック量が
相殺されるよう、構造材は、予めいくらか多めに湾曲さ
せられることになる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下で本発明の一実施形態として
説明する構造材ストレッチ成形治具は、構造材をストレ
ッチ成形する際、それに圧接させられるものであって、
構造材の長手方向に対応して直線的に配列された、構造
材に当接する複数の支持ブロックと、この支持ブロック
個々に対応して配列され、先端側に支持ブロックが脱着
可能、かつ、受動的に揺動可能に連結された複数のスラ
イド軸と、このスライド軸個々に対応して配列された、
スライド軸を変位させる複数の駆動手段と、スライド軸
を変位可能に支持すると共に、駆動手段が固定される基
部とを具備してなり、スライド軸を個々に所定量ずつ変
位させることで仮想成形面が構成され、かつ、スライド
軸は駆動手段の作用によってのみ変位するよう構成され
ている。特に、本実施形態では、基部の両端に、他の構
造材ストレッチ成形治具を連結するためのジョイント機
構を設けている。更に、駆動手段としては、ネジ体およ
び循環する球体を介してこのネジ体に螺合する可動ナッ
トを備えたボールネジ機構と、このボールネジ機構を構
成するネジ体を回転させるモータとを具備してなるもの
を用いた。

【００１４】また、以下で本発明の一実施形態として説
明する構造材ストレッチ成形システムは、上記構造材ス
トレッチ成形治具を用いたものであり、この構造材スト
レッチ成形治具と、ストレッチ成形される構造材の端部
を把持し、それに引張力を作用させる構造材引張手段
と、構造材ストレッチ成形治具を構造材に圧接させる治
具圧接手段と、同じく構造材ストレッチ成形治具の駆動
手段を制御する治具制御手段と、ストレッチ成形後の構
造材形状に関するデータを入力する形状データ入力手段
と、ストレッチ成形後の構造材のスプリングバック量を
算出するスプリングバック量算出手段とを具備し、形状
データ入力手段を用いて入力されたデータに基づき、ス
プリングバック量算出手段が、ストレッチ成形後の構造
材のスプリングバック量を算出し、この算出されたスプ
リングバック量に関するデータに基づき、治具制御手段
が構造材ストレッチ成形治具の駆動手段を動作させ、ス
トレッチ成形後の構造材形状が、形状データ入力手段を
用いてデータ入力された構造材形状に、スプリングバッ
ク量を加えたものとなるように、構造材ストレッチ成形
治具の仮想成形面を変化させるよう構成されている。

【００１５】また、同じく以下で本発明の一実施形態と
して説明する構造材ストレッチ成形方法は、上記構造材
ストレッチ成形治具を用いて行われるものであって、ス
トレッチ成形後の構造材形状に関するデータを入力する
形状データ入力工程と、この形状データ入力工程にて入
力されたデータに基づき、ストレッチ成形後の構造材の
スプリングバック量を算出するスプリングバック量算出
工程と、このスプリングバック量算出工程にて算出され
たスプリングバック量に関するデータに基づきストレッ
チ成形後の構造材形状が、上記形状データ入力工程にて
データ入力された構造材形状に、上記スプリングバック
量を加えたものとなるように、構造材ストレッチ成形治
具の仮想成形面を変化させる仮想成形面調節工程とを具
備する。

【００１６】次に、図１〜図５を用いて、本発明の一実
施形態を更に具体的に説明する。なお、図１は本実施形
態の構造材ストレッチ成形システムの概略図、図２は本
実施形態の構造材ストレッチ成形治具の外観図、図３は
同構造材ストレッチ成形治具の内部構造を示す概略断面
図、図４も同構造材ストレッチ成形治具の内部構造を示
す一部横断面図、図５は仮想成形面を変化させた状態を
示す構造材ストレッチ成形治具の正面図である。

【００１７】以下では、まず、本実施形態の構造材スト
レッチ成形システム（以下、本ストレッチ成形システム
とも言う）の構成について説明する。本ストレッチ成形
システムは、後に詳しく解説する構造材ストレッチ成形
治具を用いて構築されたものであって、図１から判るよ
うに、この構造材ストレッチ成形治具１と、ストレッチ
成形される構造材（ここでは、旅客機の主翼リブを構成
するＦコード）Ｍの端部を把持し、それに引張力を作用
させるストレッチ装置（構造材引張手段）２ａ，２ｂ
と、上記構造材ストレッチ成形治具１を構造材Ｍに圧接
させるストレッチプレス装置（治具圧接手段）３とを備
える。

【００１８】このうちストレッチ装置２ａ，２ｂについ
ては、従来型のものを使用してもよいから、特に詳しく
は説明しないが、その先端側には、構造材Ｍの端部を強
固に挟持できるチャック機構を有している。そして、ス
トレッチ装置２ａとストレッチ装置２ｂとは、油圧式の
駆動装置（図示せず）によって、互いに近接・離間でき
るようになっている。なお、構造材Ｍに引張力が作用す
るのは、言うまでもなく両者を互いに離間させたときで
ある。

【００１９】また、ストレッチプレス装置３について
も、ストレッチ装置２ａ，２ｂと同じく、従来型のもの
を使用してもよいから、特に詳しくは説明しないが、上
記構造材ストレッチ成形治具１がセットされるダイテー
ブル３ａは、油圧式の駆動装置３ｂによって上下方向に
変位できるようになっている。したがって、構造材スト
レッチ成形治具１がセットされたダイテーブル３ａの上
昇と、上述したストレッチ装置２ａとストレッチ装置２
ｂとの離間によって、構造材Ｍは所定形状にストレッチ
成形される。

【００２０】さて、本ストレッチ成形システムは、こう
した構成要素に加えて、治具制御手段４、形状データ入
力手段５、スプリングバック量算出手段６、そして上記
ストレッチ装置２ａ，２ｂやストレッチプレス装置３を
制御するシステム制御手段７を備える。そして、これら
の構成要素は、ストレッチ成形現場に設置された操作盤
８に収納されている。

【００２１】上記構成要素のうち治具制御手段４は、構
造材ストレッチ成形治具１、特にその駆動手段（後に詳
述）に接続されており、この駆動手段を制御する役割を
果たす。言い換えれば、この治具制御手段４によって、
構造材ストレッチ成形治具１の仮想成形面（支持ブロッ
クの上端面同士を連ねてなる面）が、所望のものとなる
よう適宜変化させられる。

【００２２】一方、形状データ入力手段５は治具制御手
段４に接続されており、ストレッチ成形後の構造材形状
に関するデータ、つまり要求される構造材形状に関する
データを入力するために用いられる。ちなみに、データ
の入力操作はキーボードを使用して行うようにしてもよ
いが、ここでは扱いやすさを向上させるため、タッチパ
ネル方式を用いている。なお、実際には、予め全ての構
造材形状データを入力しておき、その中から必要なもの
をタッチパネルを用いて番号で呼び出し、指定する形態
となる。

【００２３】更に、スプリングバック量算出手段６は、
上記治具制御手段４及び形状データ入力手段５に接続さ
れており、ストレッチ成形後の構造材Ｍのスプリングバ
ック量を算出する役割を果たす。つまり、ストレッチ成
形に要する力を解除すると、構造材Ｍに、どの程度のス
プリングバックが生じるかを自動的に算出するようにな
っている。

【００２４】したがって、上記のごとく構成された本ス
トレッチ成形システムでは、まず形状データ入力手段５
を用いて、要求される構造材形状のデータが入力される
と、これに基づいてスプリングバック量算出手段６が、
ストレッチ成形後の構造材Ｍのスプリングバック量を算
出する。そして、この算出されたスプリングバック量に
関するデータおよび構造材形状データに基づき、治具制
御手段４が構造材ストレッチ成形治具１の駆動手段を動
作させ、その仮想成形面を所望のもの、すなわちそれを
用いたストレッチ成形後の構造材Ｍの形状が、形状デー
タ入力手段５を用いてデータ入力された構造材形状に、
スプリングバック量を加えたものとなるよう変化させ
る。そして、この後、システム制御手段７がストレッチ
装置２ａ，２ｂやストレッチプレス装置３を動作させ、
構造材Ｍが実際にストレッチ成形されることになる。

【００２５】続いて、図２〜図４を用い、本実施形態の
構造材ストレッチ成形治具（以下、本ストレッチ成形治
具とも言う）について詳しく説明する。上述したごとく
構造材ストレッチ成形システムを構成する本ストレッチ
成形治具１は、構造材をストレッチ成形する際、ストレ
ッチプレス装置３によって、構造材に圧接させられるも
のである。この構造材ストレッチ成形治具１は、図２か
ら判るように、複数の支持ブロック１１と、この支持ブ
ロック１１のそれぞれに対応した複数のスライド軸１２
と、更にこのスライド軸１２のそれぞれに対応した複数
の駆動手段１３と、これらスライド軸１２及び駆動手段
１３を収納する基部１４とを具備してなる。

【００２６】このうち基部１４は、ストレッチプレス装
置３のダイテーブル３ａに対応して構成された基盤１４
ａと、この基盤１４ａに対向状態で立設した支持板１４
ｂ，１４ｃとからなる。なお、支持板１４ｂ，１４ｃの
外側面には、適宜な間隔で補強用のリブ１４ｄを配して
いる。また、スライド軸１２及びそれを変位させる駆動
手段１３は、図３からも判るように、基部１４を構成す
る支持板１４ｂと支持板１４ｃとの間に設けられている
が、駆動手段１３、特に後述するモータについては完全
に固定され、他方、スライド軸１２については、上下方
向に変位できるよう、つまり基部１４から必要な長さだ
け突出できるようになっている。更に具体的に言うと、
スライド軸１２は、図４に示すごとく、その側面に設け
たレール１２ａと、支持板１４ｂ及び支持板１４ｃそれ
ぞれの内側面に設けたガイド１４ｅとが嵌合した状態
で、基部１４に収納されている。

【００２７】上記基部１４やスライド軸１２、駆動手段
１３と共に本ストレッチ成形治具を構成する支持ブロッ
ク１１は、直接、構造材に当接し、それに力を加える役
割を果たす。したがって、それぞれストレッチ成形され
る構造材の断面形状の対応した断面を有しており、スラ
イド軸１２に対して着脱自在に、つまり交換可能に連結
されている。特に、本実施形態では、構造材の湾曲変形
に追従できるようにするため、言い換えれば、構造材に
対して、その中立軸と直交状態で当接できるようにする
ため、支持ブロック１１をスライド軸１２に対して受動
的に揺動可能としている。なお、図３におけるＸ−Ｘラ
インが、この場合の揺動中心軸である。

【００２８】さて、上記支持ブロック１１は、ストレッ
チ成形される構造材の長手方向に対応して、一直線上に
所定の間隔で配列されている。このため、本ストレッチ
成形治具１では、駆動手段１３を動作させ、スライド軸
１２を、したがって支持ブロック１１を個々に変位させ
ることで、所望の形状に構造材をストレッチ成形できる
仮想成形面が得られるようになっている。

【００２９】なお、本実施形態では、基部１４の両端
に、他の構造材ストレッチ成形治具を連結するためのボ
ルト締め式ジョイント機構１５を設けている。これは、
必要に応じて構造材ストレッチ成形治具の継ぎ足しを可
能とし、著しく長尺な構造材にも対応できるようにする
ためである。また、ここでは、駆動手段１３として、ボ
ールネジ機構とモータとからなるものを使用した。更に
詳しく言うと、前者は、ネジ体１６および循環する球体
（図示せず）を介して、このネジ体１６に螺合する可動
ナット１７を備えており、モータ１８がネジ体１６を回
転させることで、可動ナット１７が直線動するようにな
っている。この部分の構造に関しては、詳しく図示して
いないが、上記可動ナット１７はスライド軸１２に剛結
されており、したがって、駆動手段１３の作動により、
スライド軸１２は上下方向に変位する。ちなみにボール
ネジ機構を採用していることからも自明であるように、
スライド軸１２は駆動手段１３の作用によってのみ変位
し、ストレッチ成形時に構造材から受ける反力によって
後退することはない。

【００３０】続いて、上記構成のストレッチ成形治具を
利用したストレッチ成形システムによる、構造材ストレ
ッチ成形の手順について説明する。構造材のストレッチ
成形に際しては、まず、構造材ストレッチ成形治具１を
ストレッチプレス装置３のダイテーブル３ａにセットす
る。構造材ストレッチ成形治具１のセットが完了したな
らば、ストレッチ成形後の構造材形状に関するデータ
を、形状データ入力手段５を用いて入力する（形状デー
タ入力工程）。すると、この入力された形状データに基
づき、スプリングバック量算出手段６が、ストレッチ成
形後における構造材のスプリングバック量を算出する
（スプリングバック量算出工程）。そして、このスプリ
ングバック量に関するデータ及び先に入力された構造材
形状に関するデータに基づき、治具制御手段４が、構造
材ストレッチ成形治具１の駆動手段１３を動作させ、そ
の結果、構造材ストレッチ成形治具の仮想成形面が変化
させられる。つまり、ストレッチ成形後の構造材形状
が、上記形状データ入力工程にてデータ入力された構造
材形状に、スプリングバック量を加えたものとなるよう
に、構造材ストレッチ成形治具１の仮想成形面が調節さ
れる（仮想成形面調節工程）。

【００３１】こうした手順で構造材ストレッチ成形治具
の仮想成形面が決定されたならば、続いて、ストレッチ
成形する構造材をストレッチ装置２ａとストレッチ装置
２ｂとの間にセットする。そして、ストレッチ装置２
ａ，２ｂを互いに離間させ、構造材に引張力を作用させ
ると共に、ストレッチプレス装置３を動作させ、構造材
に対して、既に仮想成形面が決定された構造材ストレッ
チ成形治具１を圧接させる。この時の状態は図１に示す
とおりである。

【００３２】構造材のストレッチ成形が完了したなら
ば、ストレッチ装置２ａ，２ｂによる引張力を解除し、
更に構造材ストレッチ成形治具１を後退させて、それに
よる押圧力を解除する。これによって、所望の形状にス
トレッチ成形された構造材が得られる。なお、引張力や
押圧力を解除した時、構造材には、スプリングバック現
象により、曲率が小さくなるような変形が生じる。つま
り、構造材は原形状に復帰しようとして僅かに変形す
る。ところが、本実施形態では、上述したように、この
スプリングバック量を相殺できる量だけ、構造材を多め
に変形させている。ゆえに、優れた成形精度が得られ、
修正作業は不要となる。

【００３３】さて、ある種類の構造材のストレッチ成形
が完了したならば、続いて、別種構造材のストレッチ成
形が行われることになる。これについても、先の場合と
同様の手順にて実施されるが、特に構造材ストレッチ成
形治具は、図５に示すごとく仮想成形面Ｓが再設定され
た後に使用される。ちなみに同図中、一点鎖線にて示す
ラインＳ’は、先のストレッチ成形にて使用した仮想成
形面を意味する。

【００３４】上述したように本実施形態では、構造材ス
トレッチ成形治具を、構造材の長手方向に沿って配列し
た複数の支持ブロックを個々に所定量ずつ変位させるこ
とで所望の仮想成形面が得られるような構造としてい
る。したがって、微妙に形状が異なる複数種類の構造材
をストレッチ成形する際、その種類数と同数の型を準備
する必要はなく、一つの治具で、構造材をさまざまな形
状にストレッチ成形することができる。また、本実施形
態では、ストレッチ成形時のスプリングバック現象を考
慮し、最終的に、このスプリングバック量が相殺される
よう、上記構造材ストレッチ成形治具を用いて構造材を
ストレッチ成形するようにした。よって、最終形状に誤
差が生じることはなく、言い換えれば、一度のストレッ
チ成形処理にて優れた成形精度を得ることができる。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、微妙に形状が異なる複
数種類の構造材をストレッチ成形する際、構造材の種類
数と同数の型を準備しなくともよい。特に、本発明の構
造材ストレッチ成形治具は、一つで、構造材をさまざま
な形状にストレッチ成形することが可能である。更に、
本発明のストレッチ成形技術を用いることで、この構造
材ストレッチ成形治具を、スプリングバックの補正を含
め、極めて有効に利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の構造材ストレッチ成形システムの
概略図

【図２】本実施形態の構造材ストレッチ成形治具の外観
図

【図３】本実施形態の構造材ストレッチ成形治具の内部
構造を示す概略断面図

【図４】本実施形態の構造材ストレッチ成形治具の内部
構造を示す一部横断面図

【図５】仮想成形面を変化させた状態を示す構造材スト
レッチ成形治具の正面図

【図６】大型旅客機の主翼を構成するリブの外観図

【図７】主翼リブを構成するＦコードの断面図

【符号の説明】

１ 構造材ストレッチ成形治具 ２ａ，２ｂ ストレッチ装置（構造材引張手段） ３ ストレッチプレス装置（治具圧接手
段） ３ａ ダイテーブル ４ 治具制御手段 ５ 形状データ入力手段 ６ スプリングバック量算出手段 ７ システム制御手段 ８ 操作盤 １１ 支持ブロック １２ スライド軸 １３ 駆動手段 １４ 基部 １５ ジョイント機構 １６ ネジ体 １７ 可動ナット １８ モータ Ｍ 構造材（Ｆコード） Ｓ，Ｓ’ 構造材ストレッチ成形治具の仮想成形
面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 豊 神奈川県横浜市金沢区昭和町3175番地 日 本飛行機株式会社内 Ｆターム(参考） 4E063 AA11 BA02 CA12 DA08 DA19 JA01 JA08 LA03 LA10 MA07 MA30

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 構造材をストレッチ成形する際、前記構
   造材に圧接させられるストレッチ成形治具であって、 前記構造材の長手方向に対応して配列された、前記構造
   材に当接する複数の支持ブロックと、 この支持ブロック個々に対応して配列され、先端側に前
   記支持ブロックが連結された複数のスライド軸と、 このスライド軸個々に対応して配列され、前記スライド
   軸を変位させる複数の駆動手段と、 前記スライド軸を変位可能に支持し、前記駆動手段が固
   定される基部とを具備し、 前記スライド軸を個々に所定量ずつ変位させることで仮
   想成形面が構成され、かつ、前記スライド軸は前記駆動
   手段の作用によってのみ変位するよう構成されてなるこ
   とを特徴とする構造材ストレッチ成形治具。
2. 【請求項２】 基部の一端もしくは両端には、他の構造
   材ストレッチ成形治具を連結するためのジョイント機構
   が設けられてなることを特徴とする請求項１に記載の構
   造材ストレッチ成形治具。
3. 【請求項３】 支持ブロックはスライド軸に対して着脱
   可能に連結されてなることを特徴とする請求項１又は請
   求項２に記載の構造材ストレッチ成形治具。
4. 【請求項４】 支持ブロックはスライド軸に対して揺動
   可能に連結されてなることを特徴とする請求項１〜請求
   項３のいずれかに記載の構造材ストレッチ成形治具。
5. 【請求項５】 駆動手段は、ネジ体および循環する球体
   を介して前記ネジ体に螺合する可動ナットを備えたボー
   ルネジ機構と、このボールネジ機構を構成する前記ネジ
   体を回転させるモータとを具備してなることを特徴とす
   る請求項１〜請求項４のいずれかに記載の構造材ストレ
   ッチ成形治具。
6. 【請求項６】 上記請求項１〜請求項５のいずれかに記
   載の構造材ストレッチ成形治具を用いた構造材のストレ
   ッチ成形システムであって、 前記構造材ストレッチ成形治具と、 ストレッチ成形される構造材の端部を把持し、前記構造
   材に引張力を作用させる構造材引張手段と、 前記構造材ストレッチ成形治具を前記構造材に圧接させ
   る治具圧接手段と、 前記構造材ストレッチ成形治具の駆動手段を制御する治
   具制御手段と、 ストレッチ成形後の構造材形状に関するデータを入力す
   る形状データ入力手段と、 ストレッチ成形後の前記構造材のスプリングバック量を
   算出するスプリングバック量算出手段とを具備し、 前記形状データ入力手段を用いて入力されたデータに基
   づき、前記スプリングバック量算出手段が、ストレッチ
   成形後の前記構造材のスプリングバック量を算出し、こ
   の算出されたスプリングバック量に関するデータに基づ
   き、前記治具制御手段が前記構造材ストレッチ成形治具
   の駆動手段を動作させ、ストレッチ成形後の構造材形状
   が、前記形状データ入力手段を用いてデータ入力された
   構造材形状に、前記スプリングバック量を加えたものと
   なるように、前記構造材ストレッチ成形治具の仮想成形
   面を変化させるよう構成されてなることを特徴とする構
   造材ストレッチ成形システム。
7. 【請求項７】 上記請求項１〜請求項５のいずれかに記
   載の構造材ストレッチ成形治具を用いた構造材のストレ
   ッチ成形方法であって、 ストレッチ成形後の構造材形状に関するデータを入力す
   る形状データ入力工程と、 この形状データ入力工程にて入力されたデータに基づ
   き、ストレッチ成形後の前記構造材のスプリングバック
   量を算出するスプリングバック量算出工程と、 このスプリングバック量算出工程にて算出されたスプリ
   ングバック量に関するデータに基づき、ストレッチ成形
   後の構造材形状が、前記形状データ入力工程にてデータ
   入力された構造材形状に、前記スプリングバック量を加
   えたものとなるように、前記構造材ストレッチ成形治具
   の仮想成形面を変化させる仮想成形面調節工程とを具備
   することを特徴とする構造材ストレッチ成形方法。