JP2003305818A - 湾曲積層板の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 彎曲積層板の製造における装置の簡素化及び
工程数の削減 【解決手段】 内側板１２の一端縁部を板材固定手段に
より固定治具２０の彎曲表面２１に固定し、押圧ローラ
３０を内側板の固定された一端縁部に押圧し、内側板の
表面を転動させながら、内側板を固定治具の彎曲表面に
沿って彎曲させ、押圧ローラが内側板の他端縁部に至っ
た時には板材固定手段により他端縁部を固定治具の彎曲
表面に固定され、一面に外側板１１を接着し、他面に接
着剤を塗布した外側板付きの芯材１３を用意し、芯材の
一端縁部の接着面を固定治具に固定された内側板の一端
縁部の表面に重ねて、外側板の当該端縁部の表面を押圧
ローラで押圧し、芯材の一端縁部を内側板の一端縁部に
接着固定し、固定治具に固定された内側板の表面に芯材
を押圧する押圧ローラを芯材の他端縁部に向けて移動し
て両者を接着して、内側板の両端縁部の板材固定手段を
外し、彎曲積層板１０が完成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、湾曲積層板の製
造方法及び製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４に示すように、湾曲積層板１０は、
例えば合成樹脂製の芯材の両面に、アルミニウム板１
１，１２が接着されており、かつ、全体が湾曲している
ものである。

【０００３】従来の技術においては、図４（Ａ）に示す
ように、先ず、内側板１２、芯材１３及び外側板１１の
夫々を曲面状態に個別に塑性変形しておき、その湾曲し
た内側板１２の外面、及び外側板１１の内面に接着剤、
例えばエポキシ樹脂接着剤を塗布する。

【０００４】次に、図４（Ｂ）に示すように、内側板１
２の曲面状態に対応した曲面２１を備えた固定治具２０
上に湾曲した内側板１２、芯材１３、外側板１１の順で
積層して載置し、さらに、外側板１１の外面の曲面状態
に対応した曲面２３を備えた押圧治具２２を重ねる。必
要に応じて適宜の温度で加熱し、接着剤が硬化させる。
かくして、合湾曲積層板１０が成形される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】これによれば、積層さ
れる全層の各板材１１，１２、芯材１３を個別の曲面状
態に湾曲させる塑性変形装置が必要である。更に、接着
工程において、固定治具２０、押圧治具２２が必要とな
る。

【０００６】このため、湾曲積層板の製造装置が大掛か
りになると共に、製造工程も多数となり、生産性も低
い。

【０００７】この発明は、容易に安価に湾曲積層板を製
作することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、平板状の内
側板の一端側を治具に固定する工程と、ローラで前記一
端側の前記内側板を前記冶具の湾曲表面に押圧した状態
で、前記ローラを前記内側板の表面上を転動させなが
ら、内側板の他端側に至らしめ、該内側板を前記治具の
湾曲表面に重なるように湾曲変形させる工程と、しかる
後、前記内側板の前記他端側を前記治具に固定する工程
と、芯材の厚さ方向の一方の面に外側板を接着した積層
板の一端側であって、前記芯材を前記治具の湾曲表面に
固定された内側板の前記一端側に重ねる工程と、ローラ
で前記一端側の前記外側板を前記内側板の湾曲表面に押
圧した状態で、該ローラを前記外側板の表面上を転動さ
せながら、前記外側板の他端側に至らしめ、前記積層板
の前記芯材を前記内側板の湾曲表面に重なるように湾曲
変形させる工程と、からなる湾曲積層板を製造すること
によって達成できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態における湾
曲積層板の製造方法及び製造装置を図１から図３により
説明する。

【００１０】この発明における湾曲積層板１０は、外側
板１１、内側板１２、及び両者の間の芯材と１３とから
なり、接着剤で接合されている。積層板１０は一方に円
弧状である。外側板１１、内側板１２は、アルミニウム
板、鋼板、ＳＵＳ板、合成樹脂板等の薄板（０．５ｍｍ
〜１．５ｍｍ）である。芯材１３は、発泡樹脂（比較的
硬質のものが適当である）、ウレタン樹脂、塩化ビニー
ル、アクリル樹脂、ゴム等の厚板（５ｍｍ〜４０ｍｍ）
である。

【００１１】製造装置は、湾曲面を有する固定治具２０
と、板１２等を湾曲させる押圧ローラ３０等からなる。
固定治具２０の上面２１の一端側に内側板１２の素材の
平板を載せて、押圧ローラ３０を移動させて、板を湾曲
成形する。

【００１２】固定治具２０の上面２１は、湾曲積層板１
０の内側板１２の内周面（円弧面、楕円面、その他適宜
の曲面）に対応している。また、加工完了後、スプリン
グバック等を考慮した湾曲面になっている。

【００１３】上面２１の湾曲方向の両端には、板１２を
固定するための装置２６，２７を設置している。この装
置は例えば、真空吸着装置である。真空吸着装置は板１
２の端部に沿って間欠的にある。湾曲のための加工開始
の端部側には素材の板１２の位置を決めるための凸部等
があるが、図示していない。装置２６，２７は、板１２
が磁性金属板の場合には磁気吸着手段も使用し得る。

【００１４】湾曲面２１の上方には、湾曲面２１に沿っ
て転動する押圧ローラ３０を設置している。押圧ローラ
３０は湾曲方向の一端側から他端側に移動できる。押圧
ローラ３０は、金属製のローラの外周面にゴムを被覆し
たものである。押圧ローラ３０は、板１２に接触し、湾
曲面の一端側から他端側に移動することによって板１２
の上を転動する。これによって、板１２は湾曲面２１に
沿った内側板１２になる。

【００１５】押圧ローラ３０を移動させる手段として、
所定の軌跡で移動させるようにＮＣ装置で制御される送
り装置（図示せず）や、固定治具２０の凸湾曲表面２１
に向う方向に流体圧等で押圧力を加えながら移動させる
送り装置（図示せず）が設けられている。ＮＣ装置は、
一端側から他端側への移動と、上下方向の移動を制御す
る。

【００１６】湾曲面２１に載せた湾曲内側板１２の上面
に接着剤を塗布する装置(図示せず)がある。接着剤塗布
装置は、例えば、接着剤を噴出して塗布するものであ
る。例えば、常温速硬化性二液アクリル接着剤のような
瞬間接着剤を噴出させる。

【００１７】接着剤塗布装置は、押圧ローラ３０のよう
に、内側板１２に沿って、内側板１２と所定の間隔を保
持して、内側板１２の一端側から他端側に移動する。接
着剤塗布装置は押圧ローラ３０の移動方向の後方にあ
る。接着剤塗布装置は、押圧ローラ３０に対して所定の
間隔を保持して押圧ローラ３０とともに移動させること
ができる。又は、内側板１２を成形後、押圧ローラ３０
とは別に、例えば、他端側から接着剤塗布装置を移動さ
せることができる。接着剤塗布装置の移動装置は、押圧
ローラ３０の移動装置と同様である。

【００１８】外側板１１と芯材１３とは接着剤で事前に
接着されている。両者は平板状である。以下、この両者
を接着したものを平板厚板という。両者の長さは、後述
する成形によって、内側板１２の他端の端面と同一にな
るように定めている。

【００１９】次に、上記の製造装置による湾曲積層板の
製造においては、次の工程が行われる。

【００２０】第１工程では、平板状の内側板１２の一端
を真空吸着装置２６により固定治具２０の湾曲面２１に
固定する（図１Ａ）。

【００２１】第２工程では、原位置（例えば内側板１２
の固定された一端部の上方）にある押圧ローラ３０を内
側板１２の固定された一端部側に移動させ、そこを押圧
する（図１Ａ）。そして、押厚ローラ３０を湾曲面２１
に沿う軌跡で他端側に移動させる。正しくは、押圧ロー
ラ３０の軌跡は内側板１２の板厚を加味する。これによ
って、押圧ローラ３０は、内側板１２の表面を転動しな
がら、内側板１２を固定治具２０の湾曲面２１に重なる
ように湾曲変形させる（図１Ｂ）。

【００２２】そして、押圧ローラ３０が内側板１２の他
端部に至った時点で、押圧ローラ３０を原位置に戻す
が、内側板１２は、真空吸着装置２７により固定治具２
０の湾曲面２１に固定される。従って、内側板１２は湾
曲面２１に沿って湾曲した状態で保持される（図１
Ｃ）。

【００２３】上記の湾曲変形は、塑性変形に到る必要は
なく、弾性変形の範囲でよい。

【００２４】又、内側板１２を、予め、塑性変形で概略
の湾曲状態に塑性変形しておいてもよい。

【００２５】第３工程では、接着剤塗布装置を前記のよ
うに移動させて内側板１２の上面に接着剤を塗布する。

【００２６】第４工程では、事前に製作した平板厚板の
芯材１３の一端側を、湾曲面２１に固定された内側板１
２の一端側の上面に重ねる。内側板１２の端面と芯材１
３の端面とを一致させる（図２Ａ）。

【００２７】第５工程では、押圧ローラ３０を原位置
（例えば内側板１２の固定された一端部の上方）にある
押圧ローラ３０を外側板１１の一端側に移動させ、そこ
を押圧する（図２Ａ）。そして、押厚ローラ３０を湾曲
面２１に沿う軌跡で他端側に移動させる。正しくは、押
圧ローラ３０の軌跡は湾曲積層板１０の厚さを加味す
る。これによって、押圧ローラ３０は、内側板１２の表
面を転動しながら、平板厚板を内側板１２の湾曲面に重
なるように湾曲変形させる。芯材１３と内側板１２とは
接着される（図２Ｂ）。

【００２８】これにより、湾曲積層板１０が得られる
（図２Ｃ）。

【００２９】第６工程では、押圧ローラ３０を上昇さ
せ、真空吸着装置２６，２７を解除し、一体となった湾
曲積層板１０を取り出す（図３）。

【００３０】内側板１２の外側板１１付きの芯材１３と
の湾曲した接着時は、芯材１３より外側板１１の方が高
強度で、芯材１３は変形し易い材料であるので、外側板
１１を概ね中立面として曲げられ、厚板状の芯材１３に
は、周方向の圧縮応力が加わり、厚みには略変化が生じ
ない。圧縮なので芯材１３に割れが生じない。

【００３１】従って、湾曲によっても、積層板の剛性及
び防音・断熱特性には影響がない。

【００３２】瞬間接着剤の供給は手作業による噴射又は
塗布でもよい。又、必要ならば、固定治具２０の湾曲表
面は、凹湾曲の表面でもよい。

【００３３】上記のようにして製造された湾曲積層板１
０は、例えば、鉄道車両用内装パネル（天井・仕切り
等）に用いられる。

【００３４】即ち、十分な構造的強度を有し、骨部材や
補強部材が不要となり、接着剤による接着のみにより湾
曲積層板１０が形成される。従って、少ない部品により
高剛性パネルが構成される。

【００３５】又、必要に応じて、内側板１２及び外側板
１１に対して、適宜、塗装や化粧シートによる意匠性付
与が行われる。

【００３６】上記実施例では、湾曲成形した内側板１２
に接着剤を塗布したが、芯材１３に接着剤を塗布しても
よい。また、接着剤を塗布しながら外側板１１を湾曲さ
せ、芯材１３を接着させているが、事前に接着剤を芯材
１３に塗布させておき、湾曲時に接着するようにでき
る。例えば、内側板１２を向いた面の芯材１３に両面テ
ープを貼っておき、湾曲した内側板１２に載せる直前に
両面テープの隔離テープをはがし、この接着剤で接着す
るようにできる。芯材１３を向いた面の内側板１２に両
面テープを貼っておいた場合は、湾曲させた後、両面テ
ープの隔離テープをはがす。

【００３７】

【発明の効果】この発明による湾曲積層板の製造におい
ては、積層される全層の各板材を個別の曲面状態で湾曲
させる塑性変形装置及び夫々の湾曲加工工程が不必要で
あり、即ち雄雌の押圧治具及び押圧作動装置、即ちプレ
ス装置が不必要になる。

【００３８】容易に安価に湾曲積層板を製作することが
できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態における湾曲積層板の製
造方法の内側板の湾曲成形工程（第１〜２工程）の説明
図。

【図２】図１に続いて、外側板付き芯材の湾曲成形工程
（第４〜５工程）の説明図。

【図３】図２に続いて、湾曲積層板の完了工程（第５工
程）の説明図。

【図４】従来の技術における湾曲積層板の製造方法の説
明図。

【符号の説明】

１０ 湾曲積層板 １１ 外側板 １２ 内側板 １３ 芯材 ２０ 固定治具 ２１ 湾曲表面 ２６，２７ 真空吸着装置 ３０ 押圧ローラ

フロントページの続き (72)発明者 秋山 吉和 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸事業所内 (72)発明者 南部 泰宏 山口県下松市大字東豊井794番地 日立笠 戸機械工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4F100 AB10 AK01 AR00C AT00A BA03 BA07 CB00B DJ01 EJ191 EJ192 EJ282 EJ591

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平板状の内側板の一端側を治具に固定す
   る工程と、 ローラで前記一端側の前記内側板を前記冶具の湾曲表面
   に押圧した状態で、前記ローラを前記内側板の表面上を
   転動させながら、内側板の他端側に至らしめ、該内側板
   を前記治具の湾曲表面に重なるように湾曲変形させる工
   程と、 しかる後、前記内側板の前記他端側を前記治具に固定す
   る工程と、 芯材の厚さ方向の一方の面に外側板を接着した積層板の
   一端側であって、前記芯材を前記治具の湾曲表面に固定
   された内側板の前記一端側に重ねる工程と、 ローラで前記一端側の前記外側板を前記内側板の湾曲表
   面に押圧した状態で、該ローラを前記外側板の表面上を
   転動させながら、前記外側板の他端側に至らしめ、前記
   積層板の前記芯材を前記内側板の湾曲表面に重なるよう
   に湾曲変形させる工程と、 からなる湾曲積層板の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の湾曲積層板の製造方法に
   おいて、 前記積層板の前記芯材の前記一端側を前記内側板の前記
   一端側に重ねる前記工程の後、前記内側板と芯材との間
   で、前記内側板、前記芯材の少なくとも一方に接着剤を
   塗布し、 しかる後、前記ローラを前記他端側に至らしめること、 を特徴とする湾曲積層板の製造方法。
3. 【請求項３】 請求項２記載の湾曲積層板の製造方法に
   おいて、 前記塗布は前記内側板に塗布すること、 を特徴とする湾曲積層板の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載の湾曲積層板の製造方法に
   おいて、 前記内側板の前記一端側の前記固定は真空吸着装置で行
   うこと、 を特徴とする湾曲積層板の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項１記載の湾曲積層板の製造方法に
   おいて、 前記内側板の前記一端側の前記固定は真空吸着装置で行
   うこと、 を特徴とする湾曲積層板の製造方法。
6. 【請求項６】 周方向に湾曲した外面を有し、周方向の
   一端および他端に固定装置を有する治具と、 前記湾曲した面の中心と実質的に同一な中心を中心とし
   て回転移動するローラと、 からなる湾曲積層板の製造装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載の湾曲積層板の製造装置に
   おいて、 接着剤を供給する装置を有すること、 を特徴とする湾曲積層板の製造装置。
8. 【請求項８】 請求項６記載の湾曲積層板の製造装置に
   おいて、 前記治具の前記湾曲した外面の周方向の一端側に真空吸
   着装置を有すること、 を特徴とする湾曲積層板の製造装置。
9. 【請求項９】 請求項８記載の湾曲積層板の製造装置に
   おいて、 前記治具の前記湾曲した外面の周方向の他端側に真空吸
   着装置を有すること、 を特徴とする湾曲積層板の製造装置。