JP2000229352A - 積層材の曲げ加工方法および積層材 - Google Patents
積層材の曲げ加工方法および積層材Info
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Abstract
積層材を提供する。 【解決手段】芯材183の両面に面板181、182を
固定しており、円弧の内側になる面板181を芯材18
3に固定していない積層材170を素材として準備す
る。この積層材170の一端側を架台30、40に固定
した状態において、面板181の他端側を芯材183か
ら離れる方向に移動させて円弧状に曲げ、次に、前記他
端側の面板181と芯材183との接触面のいずれか一
方の面に接着剤を塗布し、次に、芯材183および面板
182の他端側を、曲げた面板181に沿って移動させ
て曲げるものである。
Description
方法に関する。
3−222715号公報のように、アラミッドを基材と
した芯材を用いたハニカムパネルを、曲部形成用治具に
載せて曲げて固定し、曲げ部を加熱し、そして冷却して
仕上げる。
295050号公報に示すものは、曲面を有する治具と
ウイングで挟んで、板を曲げている。特開平9−201
624号公報に示すものは、一端を固定した板を固定ロ
ールと移動ロールで挟んで、移動ロールを移動させて曲
げている。
7−205661号公報は、金属板に断熱材を貼着し、
折り曲げ部の断熱材をV状にカットし、その後、第2の
金属板を断熱材の貼着し、前記Vカット部を折り曲げて
いる。
チパネルを一方の表面板からV状にカットし、折り曲げ
ている。最後に、V状にカットした表面板にL状の接合
材を固定している。
715号公報の方法はアラミッドを基材とした芯材を用
いる必要がある。
な半径の曲面を有する積層材を提供することにある。
に第1の面板と第2の面板をそれぞれ固定した積層材の
一端側を架台に固定した状態において、前記第1の面板
の他端側を前記芯材から離れる方向に移動させて円弧状
に曲げ、前記他端側の前記第1の面板と前記芯材との接
触面のいずれか一方の面に接着剤を塗布し、前記芯材お
よび前記第2の面板の他端側を、前記曲げた前記第1の
面板に沿って移動させて曲げること、によって達成でき
る。
6により説明する。
車両の内装材として使用される。図13から図16にお
いて、鉄道車両の車体160の窓163の上部から天井
部162までの内装材を本実施例の曲面積層材170で
構成している。曲面積層材170は、下端側から、直線
部171、曲面部172、直線部173、直線部174
からなる。直線部173と直線部174の間で概略90
度に折り曲げられている。積層材170の上下端部には
ブラケット176、177が有り、ねじで車体160に
取り付けてある。ブラケット176、176は積層材1
70の端部にリベット等で固定している。166は天井
部の内装材である。
って複数設置している。積層材170と170との継手
には黒色系のスポンジ状の緩衝材168を配置してい
る。緩衝材は面板181、182、芯材183からなる
空間に配置される。
2と、両者に接着した芯材183と、芯材183のセル
内に充填した発泡材184と、車内側の面板181(内
面側の面板という。)に接着した内装材185からな
る。
に円弧状に曲げたリボンを積層したものである。図16
において、○印の個所は接着剤で接続している。△印の
個所は接着していない。セル内には発泡材184を充填
している。後述する積層材170の曲げ方向は図16お
いて左右方向である。
トであり、面板181に貼り付けてある。内装材185
は紙または布または樹脂系の材料を使用できる。面板1
81、182は金属板、例えば、アルミニウム合金の板
である。ブラケット186は曲げ加工の後、取り付け
る。
ず、材料すなわち素材の積層材を製作する。
たは弾性発泡樹脂等を注入し、発泡させる。
材183(前記によって樹脂を発泡させている。)を載
せ、次に、面板181の一端側に接着剤を塗布して前記
芯材183に重ね、三者を接着する。面板182の全面
に接着剤は塗布されている。面板181に接着剤を塗布
する範囲は、直線部73、74の範囲のみである。曲線
部172および直線部171の面板181は芯材183
に接着しない。面板181には内装材185を貼り付け
ている。
を説明する。例えば、曲面部172の内面側の面板の曲
げ半径:150mm、曲げ角度:約80度、芯材183
の厚さ:39mmである。曲げ加工前の芯材183の大
きさ(幅×長さ):1.2m×2.95m、曲げ加工前
の面板182の大きさ(幅×長さ):1.2m×3.0
m、曲げ加工前の面板181の大きさ(幅×長さ):
1.15m×3.0mである。前記幅は積層材170の
曲げ方向である。面板181の曲げ方向の長さは面板1
82、芯材183の長さよりも短い。面板181、18
2は、アルミニウム合金製であり、板厚は0.5mmで
ある。
2、芯材183の端面は実質的に同一位置にある。他端
側(直線部171側)の端部の面板182、芯材の端面
は実質的に同一位置にある。前記他端側の面板181の
端部は芯材183の端部よりも後退している。後述の曲
げ加工を行なったとき、面板181の前記他端は芯材1
83、面板182の端部と実質的に同一位置になる。つ
まり、面板181の端面の位置は、曲げ加工による芯材
183の見かけ状の縮み代を考慮して、面板182の端
面よりも内側にある。また、面板181の前記他端を芯
材183の端部よりも突出させる必要がある場合は、こ
れを考慮して面板181の長さを定める。
よりも大きい。芯材181、182の中央に芯材183
が位置する。
て説明する。図1において、内装材185(面板で言え
ば、面板181である。)を下方にして積層材170を
曲げ加工装置に載せる。曲げ治具20の架台21、固定
架台30、屈曲曲げ用の架台40に積層材170を載せ
る。この時、架台21、30、40のそれぞれの上面は
水平な直線状に位置している。架台21は積層材170
の直線部171の端部(ブラケット186の取り付け
側)を支持している。架台30、40は直線部173、
174を支えている。
積層材170が接する面に真空吸着パッドを積層材17
0の幅方向に沿って所定間隔で設置している。
ーラ52、押さえローラ53を下降させ、芯材183が
つぶれない程度に押さえる。ローラ52、53の長さは
面板182の幅以上ある。
後、架台21の吸着パッドによって内装材185を下方
に吸着する。
曲げ形状の中心を中心として回転させて、内装板185
(面板181)を曲げ治具20に巻き付ける。曲げ治具
20の架台22が上を向き、内装板185に接するま
で、曲げ治具20を回転させる。これによって、架台2
2は積層材170の直線部173に接する。架台22は
架台30、40と同一平面になる。
52が積層板170に接しているので、芯材173、面
板181が右側に転倒するのを防止している。
後、曲げ治具20を回転させて内装板185(面板18
1を含む。)を巻き付けている(曲げている)ので、曲
げ治具20の回転に伴って積層材170は回転方向(図
2において右方向)に移動する。移動しやすいように、
架台30、40にはローラを設け、積層材170を支持
するとよい。
装板185を下方に吸着する。また、架台30、40の
吸着パッドによって内装板185を下方に吸着する。
層材170)を下方に引っ張っているので、積層板17
0が右側にずれることはない。
架台30、40は直線部173、174にそれぞれ位置
する。架台30と架台40との間が積層板170の折り
曲げ部である。
が接した曲げ治具20の曲面23は積層板170の曲面
部172の半径と同一半径である。曲面23は積層材1
70の幅方向に沿って連続してある。
材183側の面に塗布装置のノズル61によって接着剤
を塗布する。これはノズル161を面板181に向け
て、積層材170の一端側から他端側に移動させること
によって行う。
と押さえローラ53を曲げ治具20の回転中心を中心と
して回転させる。ローラ52、53の回転量は曲げ治具
20の回転量、すなわち曲面部172の角度と同一であ
る。これによって、芯材183(面板182)は面板1
81に巻き付けられ、芯材183は面板181に接着さ
れる。
付けた部材(芯材183、面板182)が面板181や
曲げ治具20から離れるのを防止するためにある。押さ
えローラ53はシリンダ装置54またはばねで弾性支持
されている。これによって、図4のように回転させても
押さえローラ53は常に面板182に接する。なお、曲
げ治具20の回転軸を通る垂直線上に曲げローラ52の
回転軸がある。押さえローラ53はこれよりも左側にあ
る。
了点まで回転すると、その先端側の押さえパッド55を
突出させて直線部171の面板182(芯材183)を
曲げ治具20に押さえる。直線部171の積層材170
は架台21に押さえられる。この状態で、接着剤が硬化
完了するまで保持する。曲げローラ52、押さえローラ
53、および押さえパッド55は1つの回転装置に設置
している。押さえパッド55の長さは積層材170の幅
以上ある。押さえパッド55はシリンダ装置56によっ
て突出させる。
介して芯材183を巻き付けるので、芯材183および
セル内の発泡剤184の面板181側は円周方向に圧縮
され、潰される。芯材183は曲げ方向に向いた部材
(曲げ方向に対して斜め方向の部材を含む。)が曲げ方
向に潰される。これによって曲げ加工時の内外の円周差
は吸収される。
れないので、強度低下は生じない。また、これによれ
ば、面板181と芯材183との間に隙間を生じたり、
片当たりを生じることがないものである。
183の材料は前記のとおり、セルサイズ:14mm、
芯材183の厚さ:39mmにおいて、芯材183に座
屈、面板182側の芯材183に破断等による品質低下
を生じない条件で、内周側の曲げ半径が芯材の厚さの近
傍程度まで曲げ可能である。このように小半径の曲げ加
工が可能である。したがって、比較的小さな曲げ半径で
積層材170を曲げることができるものである。
丸のこ71で積層材170をVカットする。Vカットの
位置は屈曲曲げの位置である。丸のこ71は面板181
を残して面板182と芯材183を切削する。丸のこは
71積層材170に対して傾斜させている。Vの一方の
面を切削させた後、丸のこ71を回転させてVの他方の
面を切削する。切削装置は折り曲げ線に沿って移動す
る。
70を押さえた後に行うことができる。
から手動によって取り除く。または、上方から端材を吸
着パッドによって吸着して取り除く。または、積層材1
70の幅方向の一端からプッシャーで端材を押して取り
除く。
生じた空間に塗布装置80で接着剤を塗布する。塗布装
置80積層材170の幅方向の一端から多端に移動させ
て塗布する。
Vカット部の頂点近傍を中心に所定の角度回転させて、
積層材170を折り曲げる。この状態のまま、接着剤が
硬化完了するまで保持する。
を解除する。次に、架台40を水平状態に戻す。また、
積層材170から曲げ装置50を離す。
加工装置から取出す。
せる。
77を取り付ける。
5は曲げ加工後接着することができる。面板181の端
部を芯材183側に折り返しておく必要がある場合は、
面板181を芯材183に接着する前に端部を折り返し
ておく。
と芯材が接着されているが、接着されている必要はな
い。例えば、内側の面板を曲げた、後接着剤を塗布し、
次に、外側の面板を有する芯材の一端を内側の面板に重
ね、他端を曲げる。
る場合は、架台40で曲げ加工すると、曲げ部に割れを
生じやすい。この場合は、曲げた後、面板181、18
2のそれぞれに曲げた板を接着する。
きる。
ついて図8から図12によって説明する。図9は塗布装
置60bを示していない。
吸着パッドである。
がある。軸20cは軸20bの真下にある。軸20b、
20cは軸方向に沿って所定間隔で連結部材20dで連
結されている。連結部材20dは軸20b、20cに対
して回転自在である。連結部材20dに近傍において、
軸20bは架台21、22を支えている。軸20cの下
方にはベッド20xがある。連結部材20dの下面は座
20yを介してベッド20xに載っている。これによっ
て、架台21、22が下方に曲るのを防止している。
軸20bの近く側にある。このため、架台21、22の
表面は平滑にできる。
f、20g、20h、20jによって支えられている。
軸20bを回転させる駆動装置20eは架台20fに設
置している。駆動装置20eは軸20cを回転させな
い。駆動装置20eは電動機を有する。
ーラ53、押さえパッド55は桁50bに吊下げてい
る。桁50bは昇降装置50cを介して桁50dから吊
り下げられている。桁50dの左右端は軸20bの各端
にアーム50e、50eによって支えられている。
の内側の面に設けたガイドレールに接触している。これ
によって、桁50b、50dが回転しても曲げローラ5
2等の位置が軸20bからいつも所定距離に位置するよ
うにしている。
されている。軸20bの他端側の架台20jにはアーム
50eを回転させる駆動装置50gを設置している。駆
動装置50gは電動機を有する。駆動装置50gの出力
はギア50h、50j、軸20c、ギア50k、50m
を介して、右側のアーム50eに伝達する。ギア50
j、50kは軸20cに固定している。これによって軸
20cは回転する。また、左端側の軸20cに設けたギ
ア50nは軸20bの左端側のギア50pを回転させ
る。これによって左端のアーム50eも回転する。ギア
50nは軸20cに固定している。
左右2つの脚がある。ギア50pはその隣の脚(一方の
脚という。)に固定されている。ギア50pは軸20b
に回転自在に支持されている。駆動装置20e側の脚
(他方の脚という。)は軸20bに回転自在に支持され
ている。これによって、アーム50eはギア50pの回
転によって軸20bに対して回転する。
左右2つの脚がある。ギア50h側のアーム50eの他
方の脚は軸20bに回転自在に支持されている。ギア5
0hは軸20bの端部に回転自在に支持されている。ギ
ア50hは駆動装置50gの出力軸に連結されている。
軸20bの軸端はギア50h、駆動装置50gの出力
軸、および駆動装置50gの本体を順次を介して架台2
0jに支持されている。ギア50hと一方の脚とは固定
されていない。
はギア50mに固定されている。ギア50mは軸20b
に回転自在に支持されている。これによって、ギア50
hの回転によって、ギア50j、50k、50mを介し
て、アーム50eは軸20bに対して回転する。
は同期して回転する。また、駆動装置50gの回転の停
止によって、アーム50eはその状態を保つ。
って複数に分割されている。この分割位置において桁5
0bから吊り下げられている。
沿って複数に分割されている。この分割位置においてシ
リンダ装置54を介して桁50bから吊り下げられてい
る。シリンダ装置54のロッドの先端においてローラ5
3の軸を支持している。
沿って複数箇所で、シリンダ装置56を介して桁50b
から吊り下げられている。
dに載せられている。塗布装置60bは曲げ治具20の
幅方向の一端側から他端側に向けて移動する。
0bの上部に設置されている。フレーム70bはフレー
ム40dのレール70xに沿って曲げ治具20の幅方向
の一端側から他端側に向けて移動する。フレーム70b
は転倒しないようにレール70xに支持されている。
170の幅方向の端部に当たらないように後退できる。
ジ40bを設置している。このフランジ40bは架台2
0xに設置した架台40fに支持される。架台40fに
は複数個のローラ40g、40hを設置している。ロー
ラ40gはフランジ40bの下面側を支える。ローラ4
0hはフランジ40bのガイドレール40cの上面に接
触する。また、左右のフランジ40b、40bの間の架
台40には所定間隔で下方に突出するフランジを設けて
いる。このフランジの下面を、架台40fに設けたロー
ラで支持している。これによって、フランジ40b、架
台40は架台40fから脱落しないで、一点を中心にし
て回転できる。
けている。ギア40dは架台40の回転角分あればよ
い。架台40fにはギア40dにかみ合うピニオンギア
40jを設けている。ギア40jは架台40fに設けた
軸40kで回転させられる。40mは軸40kの回転駆
動装置である。
る。曲げ治具20の架台20f、20g、20h、20
iをフレーム40dに対して相対的に移動させ、両者の
距離を変えるようにすれば、積層材の円弧曲げ部と屈曲
曲げ部との距離を変えた積層材を製作できる。例えば、
架台20f、20g、20h、20iをレールに沿って
移動するようにする。曲げ治具20の半径が異なる場合
は、これら架台20f、20g、20h、20iの高さ
を変えるようにする。
各請求項に記載の文言あるいは課題を解決するための手
段の項に記載の文言に限定されず、当業者がそれから容
易に置き換えられる範囲にもおよぶものである。
げた後、芯材と外側の面板を曲げているので、厚さに対
して小半径の積層板を容易に得ることができるものであ
る。
ルを装着した状態の縦断面図である。
示す斜視図である。
る。
2:曲げローラ、53:押さえローラ、55:押さえパ
ッド、61:接着剤の塗布ノズル、70:切削装置、7
1:丸のこ、80:接着剤の塗布装置、170:積層
材、181、182:面板、183:芯材
Claims (15)
- 【請求項1】芯材の両面に第1の面板と第2の面板をそ
れぞれ固定した積層材の一端側を架台に固定した状態に
おいて、前記第1の面板の他端側を前記芯材から離れる
方向に移動させて円弧状に曲げ、 前記他端側の前記第1の面板と前記芯材との接触面のい
ずれか一方の面に接着剤を塗布し、 前記芯材および前記第2の面板の他端側を、前記曲げた
前記第1の面板に沿って移動させて曲げ、前記芯材を前
記第2の板に接着させること、 を特徴とする積層材の曲げ加工方法。 - 【請求項2】請求項1の積層材の曲げ加工方法におい
て、前記接着剤の塗布は前記第1の面板と前記芯材との
間に向けて接着剤を噴霧して行うこと、を特徴とする積
層材の曲げ加工方法。 - 【請求項3】請求項2の積層材の曲げ加工方法におい
て、前記接着剤の塗布は前記第1の面板に向けて行うこ
と、を特徴とする積層材の曲げ加工方法。 - 【請求項4】請求項2の積層材の曲げ加工方法におい
て、前記接着剤を噴霧する手段は、前記第1の面板の幅
方向の一端から他端に向けて移動して前記噴霧を行うこ
と、を特徴とする積層材の曲げ加工方法。 - 【請求項5】請求項1の積層材の曲げ加工方法におい
て、前記積層材は水平方向に沿った前記架台に載せ、 次に、前記一端側の前記固定を行うこと、 を特徴とする積層材の曲げ加工方法。 - 【請求項6】請求項5の積層材の曲げ加工方法におい
て、前記一端側の前記固定は前記架台側に吸着して行う
こと、を特徴とする積層材の曲げ加工方法。 - 【請求項7】請求項5の積層材の曲げ加工方法におい
て、前記第1の面板の曲げは、前記他端側を前記他端側
の架台に吸着し、該他端側の架台を移動させて行うこ
と、を特徴とする積層材の曲げ加工方法。 - 【請求項8】請求項6の積層材の曲げ加工方法におい
て、前記吸着は下方に向けて行い、 前記第1の面板の曲げは、前記他端側を前記他端側の架
台に下方に向けて吸着し、該他端側の架台を下方に向け
て移動させて行うこと、 を特徴とする積層材の曲げ加工方法。 - 【請求項9】請求項1の積層材の曲げ加工方法におい
て、前記第1の面板の曲げは、該第1の面板の前記他端
側を保持した曲げ架台を回転させて行うこと、を特徴と
する積層材の曲げ加工方法。 - 【請求項10】請求項1の積層材の曲げ加工方法におい
て、前記芯材および前記第2の面板の曲げは、前記一端
側から他端側に向けてローラを移動させるとともに、前
記ローラを前記第1の面板に向けて移動させて行うこ
と、を特徴とする積層材の曲げ加工方法。 - 【請求項11】第1の面板の一端側を固定した状態にお
いて、該第1の面板の他端側を移動させて円弧状に曲
げ、 前記他端側の前記第1の面板と芯材との接触面のいずれ
か一方の面に接着剤を塗布し、 前記一端側を固定した前記芯材および該芯材に接着した
第2の面板の他端側を、前記曲げた前記第1の面板に沿
って移動させて曲げ、前記芯材を前記第2の板に接着さ
せること、 を特徴とする積層材の曲げ加工方法。 - 【請求項12】第1の面板の一端側を固定した状態にお
いて、該第1の面板の他端側を移動させて円弧状に曲
げ、 前記一端側を固定した芯材および第2の面板の他端側
を、前記曲げた前記第1の面板に沿って移動させて曲
げ、前記芯材を前記第2の板に接着させること、 を特徴とする積層材の曲げ加工方法。 - 【請求項13】第1の面板の一端側を固定した状態にお
いて、該第1の面板の他端側を移動させて円弧状に曲
げ、 前記一端側を固定した芯材および第2の面板の他端側
を、前記曲げた前記第1の面板に沿って曲げると共に、
前記第1の面板側の前記芯材をつぶし、前記芯材を前記
第1の面板に接着させること、 を特徴とする積層材の曲げ加工方法。 - 【請求項14】芯材と、その両外面側に接合した2枚の
面板と、からなり、 前記芯材は前記面板に実質的に直交する方向に、前記2
つの面板を接合する板を有しており、 かかる積層材の少なくとも一部は一方の前記面板側が内
側になる円弧状であり、 該円弧状の部分の前記芯材は前記円弧状の円弧の内側が
潰されていること、 を特徴とする積層材。 - 【請求項15】請求項14の積層材において、前記芯材
の多数のセル内に発泡材を有し、 前記円弧状の部分の前記第1の面板側の前記セル内の前
記発泡材は潰されていること、 を特徴とする積層材。
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