JP2000280026A - 平板のロール曲げ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】厚肉の平板を、端曲げを行うことなく略円筒状
に成形する。 【解決手段】剛体であるベース板１の上面に、弾性変形
可能な受圧板２を介して平板Ｐを設置し、前記ベース板
１を上流側から下流側に送り、該平板Ｐの上方から加圧
ロール３の押付力Ｆを作用させ、加圧ロール３と平板Ｐ
との接触部８を面接触状態にさせて、連続的に略円筒状
に成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、平板を前進させな
がら、その上面に押付力を作用することによって、該平
板を連続的に略円筒状に成形するロール曲げ方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】薄い平板を、２ないし複数本のロールの
間に通過させることによって、該平板に押付力を作用さ
せながら、略円筒状に成形するロール曲げ方法が公知で
ある。図８及び図９に示されるものは、曲げ剛性が大き
なロール（以下、「曲げ剛性が大きい」ことを「剛体」
と記載する）を３本を使用するもので、「ピラミッド
形」と称されている。即ち、図８に示されるように、加
圧ロール５１の下方に、一対の駆動ロール５２が水平に
配設されている。加圧ロール５１と一対の駆動ロール５
２との距離Ｈ’を所定の値に設定し、両ロール５１，５
２の間に平板Ｐを進入させる。平板Ｐは、加圧ロール５
１によって上方から押し付けられると共に、一対の駆動
ロール５２によって下方から押し付けられる。この状態
で、一対の駆動ロール５２の駆動回転力により、平板Ｐ
が送出される。このため、平板Ｐは、略円筒状に成形さ
れる。この３本ロールのロール曲げ方法の場合、装置の
構成を簡単にすることができるという利点がある。

【０００３】ところが、上記した３本ロール曲げ装置の
場合、図９に示されるように、平板Ｐの終端部近傍で
は、該平板Ｐに上流側の駆動ロール５２の押付力が作用
しなくなる。このため、平板Ｐにおける終端部は、平坦
なまま（平坦部５３）残ってしまい、ロール曲げ終了後
のロール板Ｐ’が略円筒状にならないという不具合が発
生する。これは、平板Ｐの始端部においても同様であ
る。これを防止するため、予め、平板Ｐの両端部をプレ
ス機によって円弧状に曲げておく（端曲げ）という方法
が採用されている。この場合、ロール曲げ装置以外に、
別のプレス機が必要である。しかも、予め端曲げを施し
ておいても、端曲げ部分の曲率と、ロール曲げ装置によ
って円弧状に成形された中間部分の曲率が異なり、ロー
ル板Ｐ’の両端部を溶接等の手段によって接合させた
後、略円筒状のものにするための矯正加工を施している
のが現状である。

【０００４】別の方法として、矯正ロール（図示せず）
を設け、平板Ｐの両端部を曲げる際に、前記矯正ロール
によって端曲げを行うという方法、或いは、上記した加
圧ロール５１を平板Ｐの送出方向に沿って移動可能に配
設し、平板Ｐの両端部を曲げる際に、前記加圧ロール５
１を各駆動ロール５２の直上に移動させることによっ
て、端曲げを行う方法が公知である。しかし、ロールの
本数を増加させたり、該ロールを移動させるための手段
を設けたりすることが必要となるため、装置の構成が複
雑となり、コストアップとなる。また、端曲げを行うた
めに、平板Ｐの送りをいったん停止させなければならな
いため、連続的に成形させることが困難である。

【０００５】図１０及び図１１に示されるものは、所定
間隔をおいて上下に配設された２本のロールの間に、平
板Ｐを加圧させながら前進させる形態のものである。上
側のロールは金属より成る加圧ロール５４であり、下側
のロールは、中心部の心金ロール５５ａの外周部分に、
ウレタン等の弾性体５５ｂが取付けられた弾性ロール５
５である。上下のロール５４，５５を相対的に接近させ
て両者を押圧させると、下側の弾性ロール５５の弾性体
５５ｂの部分が弾性変形する。そして、それらの間に平
板Ｐを進入させる。該平板Ｐが上下の各ロール５４，５
５の間に進入することにより、弾性ロール５５の弾性体
５５ｂは、更に弾性変形する。加圧ロール５４の直下の
部分における平板Ｐは、加圧ロール５４からの押付力
Ｆ’を受ける。しかも、弾性ロール５５が、平板Ｐを介
して押付力Ｆ’を受けるため、円弧状に弾性変形され
る。平板Ｐの底面は、弾性ロール５５が弾性変形した部
分になじまされて送られるため、該平板Ｐが円弧状に成
形される。下側の弾性ロール５５は連続回転するため、
平板Ｐが連続的に送られ、ロール板Ｐ’が形成される。
弾性ロール５５の弾性変形部分は、ロール板Ｐ’が送出
されて、加圧ロール５４からの押付力Ｆ’を受けなくな
ると弾性復元される。この成形方法の場合、平板Ｐの始
端部から終端部までが、弾性ロール５５における弾性体
５５ｂになじまされて変形されるため、端曲げが不要で
あり、一工程で精度の高い加工を行うことができるとい
う利点がある。

【０００６】この２本ロール曲げ方法の場合、上下の各
ロール５４，５５は、それらの軸方向の両端に設けられ
た軸部５７，５８が支持されているため、両者が押圧さ
れると、各ロール５４，５５は弓なりにたわむようにな
る。その状態を、図１１において二点鎖線で示す。この
とき、平板Ｐへの押付力Ｆ’は、幅方向のほぼ中央部に
おいて最も小さくなる。このため、成形後のロール板
Ｐ’が略円筒状（真円に近い円筒）にならず、幅方向の
中央部がふくれた「たる形」になり易い。この傾向は、
成形される平板Ｐが厚板のものである場合、或いは、幅
広のものである場合に著しい。これを防止するために、
弾性ロール５５における両端の加圧力を増大させたり、
該弾性ロール５５の外径を大きくしたりすると、装置が
大型のものとなってしまう。この結果、２本ロール曲げ
方法により、厚板、或いは幅広板を、精度良く円筒成形
することは困難である。

【０００７】しかも、この方法の場合、加圧ロール５４
と平板Ｐとの接触部５６は、加圧ロール５４の軸心方向
に沿った線接触であり、平板Ｐには、上下のロール５
４，５５の軸心を結ぶ直線上においてのみ押付力Ｆ’が
作用する。即ち、平板Ｐに押付力Ｆ’が作用するのは僅
かの領域だけであるため、成形させる際の安定性に欠
け、成形途中の平板Ｐが幅方向にずれたりするという不
具合が生じ易い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した不
具合に鑑み、端曲げをすることなく、しかも厚肉の平板
を、精度良く略円筒状に成形できるようにすることを課
題としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、平板を略円筒状に成形するロール曲げ方法
であって、成形される平板を、弾性変形可能な受圧板を
介して、曲げ剛性が大きなベース板に載置し、前記ベー
ス板を前進させながら、平板の上面に加圧ロールを押し
付けて、該平板を介して前記受圧板を弾性変形させるこ
とにより、前記加圧ロールと前記平板との接触面積を大
きくさせて、連続的に略円筒状に成形することを特徴と
している。

【００１０】剛体であるベース板の上面には、弾性変形
可能な受圧板が設置されていて、成形される平板は、前
記受圧板に載置される。ベース板を前進させながら、平
板の上面に加圧ロールを押し付けると、その押付力が、
平板を介して受圧板に作用し、該受圧板を弾性変形させ
る。しかし、受圧板は、剛体であるベース板に設置され
ているため、加圧ロールの直下における平板との接触部
分のみが、加圧ロールの外周面と略相似形である円弧状
に弾性変形される。平板の上面は、加圧ロールからの押
付力により、その外周面に面接触状態で連続的になじま
されると共に、その底面は、円弧状の弾性変形部に面接
触状態で連続的になじまされる。受圧板の弾性変形部
は、それ以上変形不能な剛体であるかのごとき状態を呈
する。この状態のままベース板が下流側に送られる。加
圧ロールと平板との接触部分が面接触であるため、平板
の成形反力に抗する力を、従来の弾性ロールの場合と比
較して大きくすることができる。この結果、平板の曲げ
半径を小さくすることができると共に、厚肉の平板を成
形することができる。受圧板に押付力が作用しなくなる
と、該受圧板は弾性復元する。前記ベース板のたわみ量
は極めて僅かであるため、一工程で精度の高いロール曲
げができる。ベース板における幅方向の両端部にガイド
部が設けられている場合、受圧板が幅方向にずれること
がないため、成形中の平板が更に安定する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、実施例を挙げて本発明を更
に詳細に説明する。図１は成形される平板Ｐが、受圧板
２を介してベース板１に設置された状態の斜視図、図２
は成形途中の平板Ｐの側面断面図、図３は図２の背面図
である。図１ないし図３に示されるように、ベース板１
の上面には受圧板２が設置されていて、該受圧板２に成
形される平板Ｐが載置されている。このベース板１は、
幅広の厚板であり、その幅方向の両端部の上面に、一対
のガイド部１ａが設けられている。前記ベース板１の上
面で、一対のガイド部１ａの間に受圧板２が設置され
る。この受圧板２は、ウレタン、硬質ゴム等の弾性変形
材より成る板材であり、その幅は、一対のガイド部１ａ
の内幅よりも僅かに短い。一対のガイド部１ａは、弾性
変形される際の受圧板２の幅方向を拘束し、該受圧板２
が幅方向にずれることを防止するという機能を有してい
る。成形される平板Ｐは鋼板、ステンレス板、銅板等の
金属板、或いはベニヤ板であり、前記受圧板２よりも少
し小さい。本発明における受圧板２は、従来の２本曲げ
ロールにおける弾性ロール５５の外周面に取付けられた
弾性体５５ｂを、平面上に展開させた形態に相当する。

【００１２】ベース板１が送られる下流側には、平板Ｐ
に押付力Ｆを作用させるための加圧ロール３が配設され
ている。この加圧ロール３は、金属より成る剛体ロール
であり、その両端部が図示しない支持手段により、自由
回転可能に支持されている。そして、該加圧ロール３の
幅は、平板Ｐの幅よりも長い。前記加圧ロール３の下方
には、一対のベース板送給ロール４が水平方向に沿って
配設されている。一対のベース板送給ロール４は、加圧
ロール３よりも小径のロールであり、それらの幅は加圧
ロール３の幅とほぼ同一である。一対のベース板送給ロ
ール４は、図示しない駆動手段により同一方向に回転さ
れる。そして、ベース板１を上流側から下流側（矢印Ｑ
の方向）に送るという機能を有している。加圧ロール３
と一対のベース板送給ロール４との隙間ｅは、成形され
る平板Ｐの厚み、及び曲げ半径に応じて所定の値に設定
される。当然のことながら、この隙間ｅは、平板Ｐの上
面からベース板１の底面までの高さＨよりも狭い。そし
て、この隙間ｅは、加圧ロール３を昇降させることによ
って調整可能である。

【００１３】一対のベース板送給ロール４が回転するこ
とにより、前記ベース板１が、矢印Ｑの方向に送られ
る。そして、ベース板１が加圧ロール３と一対のベース
板送給ロール４との間に入り込む。このとき、平板Ｐ
に、加圧ロール３の押付力Ｆが作用する。次に、平板Ｐ
が加圧ロール３からの押付力Ｆにより、円弧状に成形さ
れる際の作用について詳細に説明する。図４に示される
ように、一対のベース板送給ロール４が所定方向に回転
することによって、受圧板２を介してベース板１に設置
された平板Ｐが、矢印Ｑの方向に送られる。加圧ロール
３とベース板送給ロール４との隙間ｅは、平板Ｐの上面
からベース板１の底面までの高さＨよりも狭いため、平
板Ｐの先端のコーナー部が加圧ロール３に当接する。

【００１４】一対のベース板送給ロール４により、ベー
ス板１が更に下流側に送られると、加圧ロール３と平板
Ｐの先端部との間に摩擦力が発生し、前記加圧ロール３
が一対のベース板送給ロール４と反対方向に従動回転す
る。同時に、図５に示されるように、平板Ｐの先端部
が、従動回転する加圧ロール３からの押付力Ｆを受けて
下方に加圧されながら、加圧ロール３の直下に進入す
る。受圧板２における平板Ｐとの接触部５には、前記平
板Ｐを介して加圧ロール３の押付力Ｆが作用するため、
該接触部５は、前記加圧ロール３の外周面と略相似形に
弾性変形される。このとき、ベース板１の先端部は下流
側のベース板送給ロール４に支持されていないため、ベ
ース板１を回動させようとするモーメントＭが作用する
が、該ベース板１は重量物であるため、前記モーメント
Ｍによって回動されることはない。平板Ｐの後部は、受
圧板２から浮き上がり加減となる。

【００１５】上記したように、受圧板２における平板Ｐ
との接触部５は、円弧状に弾性変形されるが、受圧板２
は剛体であるベース板１に設置されているため、その底
面が変形することはない。また、受圧板２における幅方
向の両端部は、ベース板１における幅方向の両端部に設
けられた一対のガイド部１ａによってガイドされている
ため、該受圧板２が幅方向にずれることはない。このた
め、受圧板２における平板Ｐとの接触部５は、それ以上
変形不能な剛体であるかのごとき状態を呈する。平板Ｐ
には、加圧ロール３からの押付力Ｆが作用している。こ
のとき、平板Ｐの上面が、加圧ロール３の外周面になじ
まされると共に、その底面が、加圧ロール３の外周面と
略相似形の円弧形状を呈する接触部５になじまされる。
この結果、該平板Ｐは、加圧ロール３の外周面と略相似
形に塑性変形される。この状態でベース板１が連続的に
送られるため、該平板Ｐは連続的に円弧状に塑性変形さ
れる。この変形は、平板Ｐの始端部においても成される
ため、当該部分の端曲げが不要である。

【００１６】しかも、上記した接触部５は面接触であ
り、加圧ロール３と平板Ｐとの接触部８も面接触であ
る。このため、平板Ｐの上面には、加圧ロール３の軸心
６を中心にして、左右（ベース板１の前後方向）に振り
分けられた所定角度θの領域内において、連続的に押付
力Ｆを作用させることができる。そして、成形中の平板
Ｐには、成形されまいとする力（成形反力）が作用す
る。従来の弾性ロールを使用した曲げ方法の場合、平板
Ｐと弾性ロールとの接触部は線接触であるため、前記成
形反力に抗して押付力Ｆを作用させるには、該押付力Ｆ
を大きくせざるを得ない。すると、弾性ロールがたわ
み、成形後のロール板Ｐ’が「たる形」になり易い。と
ころが、本発明の場合、加圧ロール３と平板Ｐとの接触
部８は面接触である（即ち、接触面積が大きい）ため、
押付力Ｆをそれ程大きくしなくても、成形反力に抗する
ことができる。換言すれば、従来の曲げ方法の場合と比
較して、押付力Ｆが同一であれば、平板Ｐの曲げ半径を
小さくすることができる。また、曲げ半径が同一であれ
ば、より厚い平板Ｐを成形することができる。同時に、
成形途中の平板Ｐが、安定状態で保持される。上記した
結果、成形途中の平板Ｐの曲げ半径を一定にすることが
できるため、成形されたロール板Ｐ’の精度が良好であ
る。受圧板２に押付力Ｆが作用しなくなると、該受圧板
２は弾性復元する。

【００１７】更に、ベース板１が下流側に送られると、
図２に示されるように、平板Ｐは、円弧状に塑性変形さ
れ、ロール板Ｐ’となって送出される。平板Ｐに作用す
る押付力Ｆ、及び受圧板２の弾性変形量は常に一定であ
るため、該平板Ｐの曲げ半径が一定である。そして、図
６に示されるように、加圧ロール３の外周面に巻き付け
られる形態で送出される。また、平板Ｐの終端部におい
ても、始端部或いは中間部と全く同様にして、受圧板２
に面接触された状態で円弧状に変形される。この結果、
平板Ｐの両端部における端曲げが不要である。

【００１８】本発明に係るロール曲げ方法では、上側の
加圧ロール３からの押付力Ｆは、弾性変形可能な受圧板
２を介してベース板１に作用する。図３に示されるよう
に、加圧ロール３は、軸方向の両端部が支持されている
ため、弓なりにたわみがちとなる。その状態を、図３に
おいて二点鎖線で示す。ベース板１には、その幅方向の
両端部に最も大きな押付力Ｆが作用し、そのほぼ中央部
に近づくにつれて押付力Ｆが小さくなる。このため、該
ベース板１の両端部に最も大きな押付力Ｆが作用する。
しかし、このベース板１は剛体である（曲げ剛性が大き
い）ため、加圧ロール３の押付力Ｆによるたわみ量は、
極めて僅かであり、該ベース板１が弓なりにたわむこと
はない。この結果、成形後のロール板Ｐ’が「たる形」
になることはない。

【００１９】本実施例のロール曲げ方法では、上側の加
圧ロール３の下側に、所定の間隔をおいて一対のベース
板送給ロール４がほぼ水平に配設された形態の場合を説
明した。しかし、一対のベース板送給ロール４の機能
は、ベース板１を支持しながら該ベース板１を、上流側
から下流側に送るだけであり、従来のロール曲げ方法の
場合のように、押付力Ｆを受圧するという機能は不要で
ある。このため、図７に示されるように、複数本のベー
ス板送給ロール７が設けられた形態であっても構わな
い。また、該ベース板送給ロール４が、加圧ロール３の
直下に１本だけ設けられた形態であってもかまわない。

【００２０】加圧ロール３の押付力Ｆを、例えば油圧等
の手段によって変化させることもできる。こうすること
により、平板Ｐを円筒以外の形状（例えば楕円状）に成
形することも可能である。

【００２１】

【発明の効果】本発明に係る平板のロール曲げ方法は、
平板を略円筒状に成形するロール曲げ方法であって、成
形される平板を、弾性変形可能な受圧板を介して曲げ剛
性が大きなベース板に載置し、前記平板を介して前記受
圧板を弾性変形させ、該平板をその弾性変形部に面接触
状態でなじませながら、連続的に略円筒状に成形させる
ことを特徴としている。このため、下記の諸効果が奏せ
られる。（１）加圧ロールと平板との接触面積が大き
い、即ち、面接触であるため、平板の成形反力に抗する
力を大きくすることができる。このため、平板の曲げ半
径を小さくすることができる。また、肉厚の平板を成形
することもできる。（２）端曲げを行うことなく、しか
も、精度良く略円筒状に成形することができる。（３）
弾性変形可能な受圧板が、曲げ剛性が大きなベース板に
支持されているため、平板が成形される際のベース板の
たわみ量は極めて僅かである。この結果、成形される平
板の精度が高められる。（４）ベース板における幅方向
の両端部にガイド部が設けられている場合、受圧板がず
れることがないため、平板は更に安定して成形される。
（５）ベース板を前進させるための機構と、成形される
平板に加圧ロールを押し付ける機構を備えるだけで済む
ため、本発明に係るロール曲げ方法を具現化する装置の
構成を極めて簡単なものにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】成形される平板Ｐが、受圧板２を介してベース
板１に設置された状態の斜視図である。

【図２】成形途中の平板Ｐの側面断面図である。

【図３】図２の背面図である。

【図４】ベース板１が、上下の各ロール３，４の間に進
入する状態の側面断面図である。

【図５】平板Ｐの先端部が変形される状態の側面断面図
である。

【図６】平板Ｐの終端部が変形される状態の側面断面図
である。

【図７】複数本のベース板送給ロール７が設けられた場
合の側面断面図である。

【図８】従来の３本ロール曲げ方法を示す図である。

【図９】従来の３本ロール曲げにより、平板Ｐの終端部
に平坦部５３が残る状態を示す図である。

【図１０】従来の２本ロール曲げ方法を示す図である。

【図１１】上下の各ロール５４、５５が弓なりにたわむ
状態を示す模式図である。

【符号の説明】

Ｆ：押付力 Ｐ：平板 １：ベース板 １ａ：ガイド部 ２：受圧板 ３：加圧ロール ５，８：接触部（接触面積）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平板を略円筒状に成形するロール曲げ方
   法であって、 成形される平板を、弾性変形可能な受圧板を介して、曲
   げ剛性が大きなベース板に載置し、前記ベース板を前進
   させながら、平板の上面に加圧ロールを押し付けて、該
   平板を介して前記受圧板を弾性変形させることにより、
   前記加圧ロールと前記平板との接触面積を大きくさせ
   て、連続的に略円筒状に成形することを特徴とする平板
   のロール曲げ方法。
2. 【請求項２】 前記ベース板における幅方向の両端部に
   は、前記受圧板が幅方向にずれることを防止するための
   ガイド部が設けられていることを特徴とする請求項１に
   記載の平板のロール曲げ方法。