JP3156378B2 - ハニカム板の曲げ加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は平板状のハニカム板を湾
曲状態に曲げるための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、ハニカム板は蜂の巣状の
コア材の両側に面板を取り付けた積層構造の板材であっ
て、無垢の板材に比して軽量でありながら高強度である
といった性質を有していることから、従来より各種分野
で広く用いられている。

【０００３】ところで、平板状の金属製ハニカム板をた
とえば円筒形状の容器の壁体として用いる場合、既に曲
げ加工された面板間にコア材をセットし、一体にろう付
けして湾曲板を作成していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一方、無垢の金属平板
の曲げ加工に用いられるベンディングローラを用いてハ
ニカム板を曲げ加工しようとした場合、曲げ加工の際に
ハニカム板に局所的な集中荷重が加わるのでコア材に剪
断力が作用してしまい、それによってコア材が座屈して
潰れてしまうことがあり、このため、従来においてはハ
ニカム板をあまり大きな曲率にまでは精度良く曲げるこ
とができないものであった。

【０００５】本発明は上記事情に鑑み、コア材を座屈さ
せることなくハニカム板を精度良く曲げることのできる
有効な装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、平板状のハニカム板を湾曲状態に曲げるための装置
であって、互いに離接する方向に移動自在に対向配置さ
れてそれらの先端部にハニカム板の両端部がそれぞれ固
着されることによりそれらの間にハニカム板が装着され
る一対の高剛性平板からなる加力板と、各加力板の基部
および先端部をそれぞれハニカム板の幅方向に沿う軸線
を中心として相対回転自在に支持するとともにそれら加
力板の互いに離接する方向への移動を案内するための第
１および第２のスライド機構と、前記第２のスライド機
構を介して加力板の先端部をハニカム板を湾曲させる方
向に変位させるための駆動機構とを具備してなり、前記
駆動機構は前記加力板の先端部を前記第１および第２の
スライド機構の移動方向とは直交する方向に変位させる
ものであることを特徴とする。

【０００７】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の曲げ加工装置に、両端部がハニカム板の両側縁
部に係合させられることによってハニカム板の幅方向に
沿いかつハニカム板の表面に接する状態でハニカム板に
装着される拘束治具と、ハニカム板の長さ方向に間隔を
おいて複数取り付けられる前記拘束治具の自重がハニカ
ム板に加わることを防止するべくそれら拘束治具を支持
する支持機構とにより構成される反り防止装置を付加し
たものである。

【０００８】

【作用】請求項１に記載の発明では、加力板の基部を支
持している第１のスライド機構による支持点が支点とな
るとともに、加力板の先端部を支持している第２のスラ
イド機構による支持点が力点となり、その力点が駆動機
構によって曲げ方向に変位させられることでハニカム板
に曲げ力が加えられて湾曲させられ、それに伴い、加力
板は第１、第２のスライド機構により案内されて互いに
接近する方向に変位していく。その際、ハニカム板には
その長さ方向に均等な一定の曲げモーメントが作用する
が、局所的な集中荷重が加わるようなことはないので剪
断力は作用せず、したがって曲げ加工に際してコア材が
座屈してしまうことがない。

【０００９】また、請求項２に記載の発明では、拘束治
具がハニカム板の幅方向の変形を拘束することによって
反りが生じることを防止するとともに、支持機構が拘束
治具を支持することによってその自重がハニカム板に加
わることを防止し、もって、拘束治具を取り付けること
に起因して曲げモーメントが変化したり集中荷重が加わ
って剪断力が作用してしまうことを防止する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１ないし図３は本発明の第１実施例である曲げ
加工装置の概略構成を示すものであって、図中符号１は
加工対象物である平板状の金属製ハニカム板、２はその
ハニカム板１に曲げ力を加えるための一対の加力板、３
はそれら加力板２，２をそれぞれ支持する基台、４はハ
ニカム板１の下方において昇降する昇降フレームであ
る。

【００１１】まず、昇降フレーム４は、ハニカム板１の
長さ方向に沿う２本の鋼材４ａ，４ａとそれらに直交し
てハニカム板１の幅方向に沿う２本の鋼材４ｂ，４ｂと
が矩形枠状に組まれてなるものであって、上記基台３，
３相互間に配置されてジャッキ等の駆動機構５により駆
動されることにより床面から反力をとって昇降するよう
にされている。

【００１２】上記加力板２は鋼板等の高剛性を有する板
材により形成されたもので、これら加力板２は、それぞ
れ第１および第２のスライド機構６，７により支持され
かつそれらに案内されることによって互いに離接する方
向すなわちハニカム板１の長さ方向に移動自在に対向配
置され、それら加力板２，２の間にハニカム板１が装着
されるようになっている。

【００１３】上記第１のスライド機構６は、基台３上に
ハニカム板１の長さ方向に沿うように設けられたガイド
レール６ａと、そのガイドレール６ａに沿って移動自在
とされているとともに上下方向の変位は拘束されるスラ
イド部材６ｂを有している。そして、加力板２の基部の
下面側には、ハニカム板１の幅方向（スライド部材６ｂ
の移動方向に直交する水平方向）に沿う軸８が軸受９に
より支持されて設けられ、その軸８が軸受６ｃによりス
ライド部材６ｂに対して相対回転自在に連結されること
によって、加力板２の基部が第１のスライド機構６を介
して基台３に対してスライド自在に連結されたものとな
っている。

【００１４】また、上記第２のスライド機構７は、上記
昇降フレーム４を構成している鋼材４ａ，４ａ上にそれ
ぞれハニカム板１の長さ方向に沿うように平行に設けら
れたガイドレール７ａ，７ａと、それらのガイドレール
７ａ，７ａに沿って移動自在とされているスライド部材
７ｂ，７ｂと、それらスライド部材７ｂ，７ｂを連結固
定している横架材７ｃを有している。そして、加力板２
の先端部の下面側には、上記軸８と平行とされている軸
１０が軸受１１により支持されて設けられ、その軸１０
が軸受７ｄにより横架材７ｃに対して相対回転自在に連
結されることによって、加力板２の先端部が第２のスラ
イド機構７を介して昇降フレーム４に対してスライド自
在に連結されたものとなっている。これにより、昇降フ
レーム４が駆動機構５により昇降すると、加力板２の先
端部は昇降フレーム４および第２のスライド機構７とと
もに昇降するようになっている。

【００１５】上記構成の装置により平板状のハニカム板
１を湾曲させるべく曲げ加工を行なうには、まず、図１
および図２に示す如く加力板２，２相互間にハニカム板
１を装着する。この際、ハニカム板１の両端部には予め
鋼板等の高剛性を有する補強板１２，１２を溶接して取
り付けておき、それらの補強板１２，１２を加力板２，
２の先端部に多数のボルト、ナットを用いて締結するよ
うになす。

【００１６】次いで、駆動機構５を作動させて昇降フレ
ーム４を徐々に上昇させる。これにより、昇降フレーム
４および第２のスライド機構７，７を介して加力板２，
２の先端部は押し上げられていくが、加力板２，２の基
端部は第１のスライド機構６，６により上方への変位は
拘束されているので、加力板２，２はその先端側が持ち
上げられて傾斜状態となり、かつ、加力板２，２は第
１、第２のスライド機構６，７により互いに接近する方
向にスライドすることになり、これによって、図４に示
すようにハニカム板１は上に凸に状態に湾曲させられる
ことになる。そのようにしてハニカム板１を所望の曲率
となるまで塑性変形させて湾曲させたら、ハニカム板１
を補強板１２，１２ごと加力板２，２から取り外し、補
強板１２，１２をハニカム板１から切断除去すれば作業
が完了する。

【００１７】このように、ハニカム板１を加力板２，２
間に装着して加力板２，２をハニカム板１の長さ方向の
スライドを許容しつつ傾斜状態としてハニカム板１に曲
げ力を加えることにより、ハニカム板１にはその全長に
わたって均等な一定の曲げモーメントが作用するととも
に、ハニカム板１には局所的な集中荷重が加わることが
ないので剪断力が作用することはなく、このため、従来
一般のベンディングローラによる場合のようにハニカム
板１を形成しているコア材が座屈して潰れてしまうよう
なことが防止され、その結果、ハニカム板１を大きな曲
率にまで精度良く湾曲させることが可能である。

【００１８】ところで、上記の曲げ加工装置によりハニ
カム板１を曲げた場合、ハニカム板１の剛性や曲率によ
っては、図５に誇張して示しているように鞍形にわずか
に反ってしまうことがある。これは、曲げ加工の際にお
けるハニカム板１の幅方向の変形が下面側（内面側）で
は伸び、上面側（外面側）では縮むことに起因するもの
である。このような現象は無垢の板材を曲げた場合にも
生じるが、ハニカム板１においてはより顕著に生じる。

【００１９】そこで、そのような反りが生じることを確
実に防止するべく、たとえば図６ないし図８に示すよう
な拘束治具２０を用いと良い。その拘束治具２０は、Ｈ
型鋼等の鋼材２１の両端部にスペーサブロック２２，２
２を介してサポートブロック２３，２３をボルト、ナッ
トにより締結した構成のものであり、図７および図８に
示しているようにハニカム板１の下面（湾曲後に内面側
となる表面）に鋼材２１を接触させた状態でサポートブ
ロック２３，２３をハニカム板１の両側縁部に係止する
ことによってハニカム板１の幅方向に延在するように取
り付けられるものである。符号２４はハニカム板１の幅
寸法に応じてスペーサブロック２２に対する取り付け位
置が調節される押さえ板である。そして、このような拘
束治具２０…を図９および図１０に示すようにハニカム
板１の長さ方向に所定間隔をおいて複数（図示例のもの
では８つ）取り付け、その状態で曲げ加工を行なうこと
により、鋼材２１の剛性によってハニカム板１の幅方向
の変形が拘束されて図５に示したような反りが生じるこ
とが有効に防止される。

【００２０】以上で本発明の第１実施例の曲げ加工装置
と、それに適用して好適な拘束治具について説明した
が、次に、図１１および図１２を参照して本発明の第２
実施例を説明する。この第２実施例の装置は、上記第１
実施例の曲げ加工装置に対し、上記の拘束治具２０を吊
り下げる形態で支持する構成の反り防止装置３０を付加
した構成のものである。

【００２１】すなわち、上述したように、第１実施例の
曲げ加工装置では上記の拘束治具２０を用いることによ
ってハニカム板１の反りを有効に防止できるのである
が、図９および図１０に示したように拘束治具２０…を
ハニカム板１に対して単に装着することでは、それら拘
束治具２０…の自重がハニカム板１に加わることになる
ので、拘束治具２０の自重が特に大きいような場合には
曲げ加工の際にハニカム板１に作用する曲げモーメント
が変化して長さ方向で不均等になったり、ハニカム板１
に剪断力が作用してしまって曲げ精度に影響が及ぶ懸念
もある。そこで、本第２実施例の装置では拘束治具２０
…を支持機構３１により支持する形態の反り防止装置３
０を付加し、拘束治具２０…によってハニカム板１の反
りを防止するのみならず、それら拘束治具２０…の自重
がハニカム板１に加わることを防止してより高精度の加
工を行なうようにしたのである。

【００２２】本第２実施例における反り防止装置３０
は、既に説明したように、拘束治具２０と、その拘束治
具２０…のそれぞれを吊り下げる形態で支持することに
よりその自重をキャンセルするための支持機構３１から
なる。支持機構３１は、前記昇降フレーム４の周囲に立
設された支柱３２ａおよびそれらの上端相互間に架け渡
された横架材３２ｂからなるフレーム３２と、そのフレ
ーム３２の上部の両側位置においてハニカム板１の長さ
方向に沿って設けられたそれぞれ対のチャンネル部材３
３，３３に所定間隔をおいて取り付けられている多数の
バネ部材３４…とから構成され、各バネ部材３４…の一
端に拘束部材２０…の一端が連結バー３５…を介して連
結されるようになっている。

【００２３】上記のバネ部材３４は、ぜんまい（発条）
状のもので、図１１に実線で示しているように曲げ加工
開始前においては伸びた状態となっているが、ハニカム
板１が湾曲していくにつれて自身の弾性力により自ずと
巻取られていくようになっている。そして、それらバネ
部材３４の弾性力により拘束治具２０は常に上方に引き
上げられるような力を受けるようになっており、かつ、
バネ部材３４の弾性力は拘束治具２０の自重をキャンセ
ルし得るように設定されている。これによって、ハニカ
ム板１に装着された拘束治具２０…の自重がハニカム板
１に加わることがなく、その結果、ハニカム板１に作用
する曲げモーメントが変化したりハニカム板１に剪断力
が作用してしまうことがなく、より高精度の曲げ加工が
実現される。

【００２４】なお、本第２実施例においては、バネ部材
３４の一端と連結バー３５との連結は、連結バー３５に
形成されている連結孔にピン（図示略）を通すことでな
されるが、連結バー３５には所定間隔で多数の連結孔が
形成されていて、ハニカム板１が湾曲して拘束部材２０
が上方に変位していくにつれて連結バー３５に対するバ
ネ部材３４の連結位置を漸次下方の連結孔の位置に切り
替えていくようにしている。これにより、曲げ加工が進
行してバネ部材３４が巻取られていくにつれて連結バー
３５の上部はチャンネル部材３３，３３間を通過して図
中に鎖線で示す如くフレーム３２の上方に突出すること
になる。

【００２５】以上で本発明の実施例を説明したが、本発
明は上記各実施例に限定されるものではなく、適宜の変
形、応用が可能である。たとえば、上記実施例では、ハ
ニカム板１の両端部に予め補強板１２を溶接しておき、
その補強板１２を加力板２に対して締結するようにした
が、補強板１２を省略してハニカム板１を加力板２に対
して直接的に溶接しても良い。その場合は加力板２が補
強板を兼ねることになり、その場合の作業手順として
は、加工するべきハニカム板１の両端部に加力板２，２
を溶接し、各加力板２，２を軸８，１０によって第１、
第２のスライド機構６，７に対してそれぞれ取り付けて
加工を行ない、加工後はハニカム板１を加力板２，２ご
と取り外した後、ハニカム板１と加力板２，２とを切り
離す、という手順を採用すると良い。また、拘束治具２
０を用いる場合には、ハニカム板１の寸法や曲率に応じ
てその使用数や取り付け位置を適宜調節すれば良い。さ
らに、第２実施例の装置においては、拘束治具２０を支
持する支持機構３１にぜんまい状のバネ部材３４を用い
るようにしたが、他の形態の弾性部材を用いることもで
きるし、あるいは、拘束治具２０の自重をキャンセルで
きるものであればたとえばカウンターウエイトの如き支
持機構を採用しても良い。

【００２６】さらになお、上記実施例では、水平に配置
したハニカム板に対して上向きの曲げ力を加えることに
より上に凸となるように湾曲させるようにしたが、装置
全体の天地を逆にした形態として下向きの曲げ力を加え
ることによりハニカム板を下に凸になるように湾曲させ
たり、あるいは、装置全体を立てた形態で設けてハニカ
ム板を側方に湾曲させるように構成することも可能であ
る。

【００２７】

【発明の効果】以上で説明したように、請求項１に記載
の発明の曲げ加工装置は、一対の加力板間にハニカム板
を固着し、各加力板の基部および先端部をそれぞれ第１
および第２のスライド機構により互いに離接する方向に
スライド可能かつハニカム板の幅方向に沿う軸線を中心
として相対回転自在に支持するとともに、第２のスライ
ド機構を介して加力板の先端部をハニカム板を湾曲させ
る方向に変位させるべく加力板の先端部を第１および第
２のスライド機構の移動方向とは直交する方向に変位さ
せるための駆動機構を具備した構成であるので、ハニカ
ム板にはその全長にわたって均等な曲げモーメントが作
用するとともに、集中荷重が加わることがないので剪断
力が作用することはなく、このためコア材が座屈して潰
れてしまうようなことが防止され、その結果、ハニカム
板を精度良くしかも大きく湾曲させることが可能である
という優れた効果を奏する。

【００２８】また、請求項２に記載の発明の曲げ加工装
置は、両端部がハニカム板の両側縁部に係合してその幅
方向の変形を拘束する拘束治具と、その拘束治具の自重
がハニカム板に加わることを防止するための支持機構と
からなる反り防止装置を備えた構成であるので、曲げ加
工に際して生じる懸念のあるハニカム板の反りを確実に
防止できのみならず、拘束治具を取り付けることに起因
してハニカム板に作用する曲げモーメントが不均等にな
ったり剪断力が作用してしまうといった事態を防止で
き、より高精度の曲げ加工を実現できるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例である曲げ加工装置の正面
図である。

【図２】同装置の平面図である。

【図３】同装置の側面図である。

【図４】同装置により曲げ加工を行なった状態を示す正
面図である。

【図５】同装置により曲げられたハニカム板の反りの状
態を誇張して示した斜視図である。

【図６】同装置において用いる拘束治具の斜視図であ
る。

【図７】同拘束治具の正面図である。

【図８】同拘束治具の側面図である。

【図９】同拘束治具を上記装置に適用して曲げ加工を行
なう場合の例を示す正面図である。

【図１０】同拘束治具を上記装置に適用して曲げ加工を
行なった状態を示す正面図である。

【図１１】本発明の第２実施例である曲げ加工装置の正
面図である。

【図１２】同装置の側面図である。

【符号の説明】

１ ハニカム板 ２ 加力板 ４ 昇降フレーム ５ 駆動機構 ６ 第１のスライド機構 ７ 第２のスライド機構 ２０ 拘束治具 ３０ 反り防止装置 ３１ 支持機構。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平板状のハニカム板を湾曲状態に曲げる
   ための装置であって、互いに離接する方向に移動自在に
   対向配置されてそれらの先端部にハニカム板の両端部が
   それぞれ固着されることによりそれらの間にハニカム板
   が装着される一対の高剛性平板からなる加力板と、各加
   力板の基部および先端部をそれぞれハニカム板の幅方向
   に沿う軸線を中心として相対回転自在に支持するととも
   にそれら加力板の互いに離接する方向への移動を案内す
   るための第１および第２のスライド機構と、前記第２の
   スライド機構を介して加力板の先端部をハニカム板を湾
   曲させる方向に変位させるための駆動機構とを具備して
   なり、前記駆動機構は前記加力板の先端部を前記第１お
   よび第２のスライド機構の移動方向とは直交する方向に
   変位させるものであることを特徴とするハニカム板の曲
   げ加工装置。
2. 【請求項２】 両端部がハニカム板の両側縁部に係合さ
   せられることによってハニカム板の幅方向に沿いかつハ
   ニカム板の表面に接する状態でハニカム板に装着される
   拘束治具と、ハニカム板の長さ方向に間隔をおいて複数
   取り付けられる前記拘束治具の自重がハニカム板に加わ
   ることを防止するべくそれら拘束治具を支持する支持機
   構とにより構成される反り防止装置が備えられているこ
   とを特徴とする請求項１に記載のハニカム板の曲げ加工
   装置。