JP4183973B2 - ヘミング装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はヘミング装置に関する。例えば自動車のドアは、アウターパネルにインナーパネルを位置決め載置した状態で、アウターパネルの外周に一体立設されているフランジをインナーパネル側へ折曲げて、双方を接合することにより構成されている。本発明は、このような折曲げ接合すなわちヘミング加工に使用されるヘミング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、前記のようなヘミング装置として一般に、予備曲げ刃を有する予備曲げ型と本曲げ刃を有する本曲げ型とを別々に備え、先ず予備曲げ型を作動させることにより、予備曲げ刃でアウターパネルのフランジをインナーパネル側へ所定角度予備曲げし、そのままでは予備曲げ型が邪魔になるのでこれを退避させた後、次に本曲げ型を作動させることにより、本曲げ刃で、予備曲げしたフランジをインナーパネルに当接するまで本曲げするようにした装置が使用されている。かかる従来のヘミング装置には、専用の予備曲げ型と本曲げ型とを備え、双方を独立して所望通りに作動させることができるため、アウターパネルのフランジをインナーパネル側へ所望通りに予備曲げ及び本曲げすることができるという利点がある。ところが、かかる従来のヘミング装置には、予備曲げ型と本曲げ型とが別々に必要であり、しかも予備曲げ型を作動させる機構と本曲げ型を作動させる機構とが別々に必要であるため、装置全体が大型であり、その構造も複雑であって、その製作コストも嵩むという問題がある。
【０００３】
そこで従来、前記のような問題を改善するヘミング装置として、予備曲げ刃と本曲げ刃とを一体的に有する一つの折曲げ型を備え、この折曲げ型を一つの位置を基にして円弧状に作動させることにより、先ず前方の予備曲げ刃で、アウターパネルのフランジをインナーパネル側へ所定角度予備曲げし、引き続き後方の本曲げ刃で、予備曲げしたフランジをインナーパネルに当接するまで本曲げするようにした装置が提案されている（特開昭５５−１２２６３６、特開昭５６−１４０３０）。かかる従来のヘミング装置には、必要とするのが一つの折曲げ型であり、この折曲げ型を一系統の機構で作動させるため、装置全体が小型であり、その構造も簡単であって、その製作コストも安いという利点がある。ところが、かかる従来のヘミング装置には、一つの折曲げ型を一つの位置を基にして円弧状に作動させる関係で、予備曲げ刃で予備曲げするときと本曲げ刃で本曲げするときとでアウターパネルのフランジに適切な押圧力を配分するのが難しく、予備曲げ刃で予備曲げするときには、アウターパネルのフランジに不都合な相応の垂直分力が加わるため、アウターパネルのフランジ立ち上がり部に歪を生じ易く、また本曲げ刃で本曲げするときには、アウターパネルのフランジに不都合な相応の水平分力が加わるため、アウターパネルの本体に歪を生じ易いという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、装置全体が小型であり、その構造も簡単であって、その製作コストも安く、しかも予備曲げ時や本曲げ時にアウターパネルに歪を生じないヘミング装置を提供する処にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決する本発明に係るヘミング装置は、予備曲げ刃と本曲げ刃とを一体的に有する一つの折曲げ型を備え、この折曲げ型を円弧状に作動させることにより、インナーパネルが位置決め載置されたアウターパネルのフランジを、予備曲げ刃で予備曲げし、更に本曲げ刃で本曲げするようにしたヘミング装置において、装置基台に取付けられた下型であってその上にアウターパネル及びインナーパネルが載置される下型と、前記下型に対して上下方向に垂直に移動可能な割出しフレームと、前記割出しフレームを予備曲げ位置と本曲げ位置との間で上下動させる第１エアシリンダと、前記割出しフレームに平行リンク機構を介して連結されたホルダと、前記ホルダに取付けられた折曲げ型と、前記下型に一方のリンク部材が軸支され且つ前記ホルダに他方のリンク部材が軸支された前記ホルダを上下動させるための第２トグルリンク及びこの第２トグルリンクに連結された第１トグルリンクを有するトグルリンク機構と、前記トグルリンク機構を駆動させるための前記下型に支持された第２エアシリンダとを備え、下型を固定した状態にて、下型に載置したアウターパネルのフランジを、割出しフレームを予備曲げ位置に位置決めした状態でホルダを第２エアシリンダ駆動のトグルリンク機構により下降させることにより予備曲げ刃で予備曲げし、次いで割出しフレームを予備曲げ位置とは異なる本曲げ位置に位置決めした状態でホルダを第２エアシリンダ駆動のトグルリンク機構により下降させることにより本曲げ刃で本曲げして、アウターパネルのフランジに対し、予備曲げ刃で予備曲げするときには相対的に大きな水平分力が加わるようにし、また本曲げ刃で本曲げするときには相対的に大きな垂直分力が加わるように構成したことを特徴とする。
【０００６】
本発明に係るヘミング装置は、予備曲げ刃と本曲げ刃とを一体的に有する一つの折曲げ型を備え、この折曲げ型を、一系統の機構で、円弧状に作動させることにより、インナーパネルが位置決め載置されたアウターパネルのフランジを、予備曲げ位置にて予備曲げ刃で予備曲げし、更に前記予備曲げ位置とは異なる本曲げ位置にて本曲げ刃で本曲げするようになっている。具体的には、装置基台に取付けられた下型であってその上にアウターパネル及びインナーパネルが載置される下型と、前記下型に対して上下方向に垂直に移動可能な割出しフレームと、前記割出しフレームを予備曲げ位置と本曲げ位置との間で上下動させる第１エアシリンダと、前記割出しフレームに平行リンク機構を介して連結されたホルダと、前記ホルダに取付けられた折曲げ型と、前記下型に一方のリンク部材が軸支され且つ前記ホルダに他方のリンク部材が軸支された前記ホルダを上下動させるための第２トグルリンク及びこの第２トグルリンクに連結された第１トグルリンクを有するトグルリンク機構と、前記トグルリンク機構を駆動させるための前記下型に支持された第２エアシリンダとを備え、下型を固定した状態にて、下型に載置したアウターパネルのフランジを、割出しフレームを予備曲げ位置に位置決めした状態でホルダを第２エアシリンダ駆動のトグルリンク機構により下降させることにより予備曲げ刃で予備曲げし、次いで割出しフレームを予備曲げ位置とは異なる本曲げ位置に位置決めした状態でホルダを第２エアシリンダ駆動のトグルリンク機構により下降させることにより本曲げ刃で本曲げして、アウターパネルのフランジに対し、予備曲げ刃で予備曲げするときには相対的に大きな水平分力が加わるようにし、また本曲げ刃で本曲げするときには相対的に大きな垂直分力が加わるように構成されている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係るヘミング装置につき、その実施形態を挙げて、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００８】
図１〜図４は本発明に係るヘミング装置の要部をその作動状態も含めて示す側面図（一部縦断面図）、図５〜図８は図１〜図４の部分拡大図である。図１において、ヘミング装置１０は、装置基台１１に取付けられた下型１２を備え、したがって下型１２は固定された状態となっていて、かかる下型１２の上部外縁部に載置部１３が設けられ、載置部１３に自動車のドアを構成するアウターパネル１４の外周部が載置されるようになっている。このアウターパネル１４の外周にはその本体１５に対して略直角に折曲げされたフランジ１６が設けられており、下型１２にアウターパネル１４が載置された状態でフランジ１６は上方を指向するよう設定されている。そして、ドアを構成するインナーパネル１７は、その外周に折曲げ形成されたフランジ１８の開放端を、フランジ１６の内側に臨ませる状態でアウターパネル１４の本体上に位置決め載置されている。
【０００９】
下型１２の外側（図１の左側）には割出しフレーム２０とこれと対を形成する図示しない同様の割出しフレームとが幅方向（図１の背面側方向）に離間して配設されており、これらは連結されていて、一体的に移動するよう構成されている。図示しない割出しフレームに関連する構成についても割出しフレーム２０に関連する構成と同様になっているので、以下、割出しフレーム２０に関連する構成について説明する。割出しフレーム２０の内側面は下型１２の外側面に設けられた上下方向に延在するガイドレール２４に摺嵌されている。割出しフレーム２０の下端には割出し手段としての第１エアシリンダ２１のシリンダロッド２２が連結されており、第１エアシリンダ２１のシリンダ筒２３は装置基台１１に固定されていて、第１エアシリンダ２１を正逆付勢することにより、割出しフレーム２０はガイドレール２４に沿って下型１２に対し上下方向へ垂直に移動するよう構成されている。かかる構成において、割出しフレーム２０の下降位置はシリンダロッド２２の引き込み度合いにより決められ、また上昇位置はシリンダロッド２２の延出度合いにより決められるが、割出しフレーム２０の下降位置及び上昇位置は、ガイドレール２４に図示しない下ストッパと上ストッパとを設け、これらにより規制することもできる。この場合、シリンダロッド２２を引き込む方向に第１エアシリンダ２１を付勢して、割出しフレーム２０を下ストッパへ当接するまで下降させた位置が後述する予備曲げ開始位置に相当し（図１の状態）、またシリンダロッド２２を延出する方向に第１エアシリンダ２１を付勢して、割出しフレーム２０を上ストッパへ当接するまで上昇させた位置が後述する本曲げ開始位置に相当する（図３の状態）。
【００１０】
割出しフレーム２０には平行リンク機構３０として上下に離間した１対の平行リンク部材３１，３１の一端部が回動可能に軸支されており、１対の平行リンク部材３１，３１の他端部はホルダ４０に回動可能に軸支されている。そしてホルダ４０の下部には、その作動手段として、エアシリンダ駆動のトグルリンク機構５０が連結されている。ホルダ４０の作動手段としては、エアシリンダよりも大きい作用圧力が得られる油圧シリンダを用いることも考えられるが、ホルダ４０の作動手段として油圧シリンダを用いると、オイルの漏出や噴出により周辺が汚染され易く、またメンテナンスも面倒であるので、好ましくない。したがって本発明に係るヘミング装置では、ホルダ４０の駆動源としてエアシリンダを用いるが、これだけでは充分な作用圧力を得難いので、更に第１トグルリンク５１と第２トグルリンク５２とを連結したものを用いる。
【００１１】
エアシリンダ駆動のトグルリンク機構５０は、第１トグルリンク５１と、第２トグルリンク５２と、駆動源である第２エアシリンダ５３と、第１トグルリンク５１と第２トグルリンク５２とを連結する連結リンク５４と、第１トグルリンク５１と連結リンク５４とを支持する支持リンク５５とを備えている。第１トグルリンク５１の一方のリンク部材５６の一端部は下型１２に回動可能に軸支されており、リンク部材５６の他端部は他方のリンク部材５７の他端部と共に第２エアシリンダ５３のシリンダロッド５８の先端部に回動可能に軸支されている。第２エアシリンダ５３のシリンダ筒５９は下型１２へと回動可能に軸支されており、支持リンク５５の他端部も下型１２に回動可能に軸支されていて、リンク部材５７の一端部は支持リンク５５の一端部と共に連結リンク５４の他端部に回動可能に軸支されている。また第２トグルリンク５２の一方のリンク部材６０の一端部は下型１２に回動可能に軸支されており、リンク部材６０の他端部は他方のリンク部材６１の他端部と共に連結リンク５４の一端部に回動可能に軸支されていて、リンク部材６１の一端部はホルダ４０に回動可能に軸支されている。
【００１２】
ホルダ４０の上端部には、下型１２に向けて所定長さで延出する折曲げ型７０が取付けられており、折曲げ型７０の延出部には、その前方に下型１２の側からホルダ４０の側に向けて所定角度で下方傾斜する予備曲げ刃７１と、その後方に予備曲げ刃７１の下端から水平に延在する本曲げ刃７２とが一体に形成されている。詳しくは後述するように、割出しフレーム２０が下降位置にあり且つホルダ４０が後退位置にある予備曲げ開始位置において（図１及び図５の状態）、第２エアシリンダ５３で駆動のトグルリンク機構５０により、ホルダ４０を割出しフレーム２０に対し下降させると、折曲げ型７０が円弧状に下降しつつアウターパネル１４のフランジ１６に略水平方向から近接して、予備曲げ刃７１がフランジ１６をインナーパネル１７のフランジ１８側へ所定角度予備曲げし（図２及び図６の状態）、また割出しフレーム２０が上昇位置にあり且つホルダ４０が前進位置にある本曲げ開始位置において（図３及び図７の状態）、第２エアシリンダ５３で駆動のトグルリンク機構５０により、ホルダ４０を割出しフレーム２０に対し下降させると、折曲げ型７０が円弧状に下降しつつアウターパネル１４の予備曲げしたフランジ１６に略垂直方向から近接して、本曲げ刃７２が予備曲げしたフランジ１６をインナーパネル１７のフランジ１８に当接するまで本曲げするよう構成されている（図４及び図８の状態）。
【００１３】
次に、前述のように構成されたヘミング装置１０の作用につき説明する。ヘミング装置１０では、割出しフレーム２０が下降位置にあり且つホルダ４０が後退位置にある図１及び図５に示すような予備曲げ開始位置の状態にあるものとする。かかる予備曲げ開始位置の状態では、ホルダ４０は割出しフレーム２０側に近付いた相対的に外側の高位置にある。
【００１４】
下型１２の載置部１３に、アウターパネル１４の外周部を載置すると共に、アウターパネル１４の本体１５上にインナーパネル１７を載置し、インナーパネル１７のフランジ１８をアウターパネル１４のフランジ１６の折曲げ部近傍に臨ませた状態で位置決めする。この状態で第２エアシリンダ５３がシリンダロッド５８を延出する方向に付勢されると、第１トグルリンク５１、連結リンク５４及び第２トグルリンク５２を介して増圧された作用圧力がホルダ４０に加えられ、ホルダ４０が下降する。このとき、ホルダ４０は割出しフレーム２０に対し一対の平行リンク部材３１の一端部の軸支部を支点として円弧状に下降すると共に、ホルダ４０に取付けられた折曲げ型７０も円弧状に下降し、折曲げ型７０に形成された予備曲げ刃７１がアウターパネル１４のフランジ１６に対し略水平方向から当接して、この際に相対的に大きな水平分力が加えられ、フランジ１６は内側（インナーパネル１７のフランジ１８側）に向けて所定角度で折曲げられ、予備曲げが施される。図２及び図６はかかる予備曲げ時の状態を示している。
【００１５】
次に、第２エアシリンダ５３がシリンダロッド５８を引き込む方向に付勢され、第１トグルリンク５１、連結リンク５４及び第２トグルリンク５２を介してホルダ４０が元の後退位置まで復帰した後（再び図１の状態）、第１エアシリンダ２１がシリンダロッド２２を延出する方向に付勢されることで、割出しフレーム２０が上昇位置にあり且つホルダ４０が前進位置にある図３及び図７に示すような本曲げ開始位置の状態になる。かかる本曲げ開始位置の状態では、ホルダ４０は予備曲げ開始位置の状態よりも円弧状にやや下降して下型１２側に近付いた相対的に内側の中間位置にある。
【００１６】
この状態で再び第２エアシリンダ５３がシリンダロッド５８を延出する方向に付勢されると、第１トグルリンク５１、連結リンク５４及び第２トグルリンク５２を介して増圧された作用圧力がホルダ４０に加えられ、ホルダ４０が下降する。このとき、ホルダ４０は割出しフレーム２０に対し一対の平行リンク部材３１の一端部の軸支部を支点として円弧状に下降すると共に、ホルダ４０に取付けられた折曲げ型７０も円弧状に下降し、折曲げ型７０に形成された本曲げ刃７２が予備曲げしたフランジ１６に対し略垂直方向から当接して、この際に相対的に大きな垂直分力が加えられ、予備曲げしたフランジ１６はインナーパネル１７のフランジ１８に当接するまで折曲げられ、本曲げが施される。図４及び図８はかかる本曲げ時の状態を示している。
【００１７】
このように図示したヘミング装置１０では、割出しフレーム２０を第１エアシリンダ２１により予備曲げ開始位置と本曲げ開始位置との間で移動させ、かかる二つの位置を基に、第２エアシリンダ５３で駆動のトグルリンク機構５０によりホルダ４０を円弧状に作動させるだけで、フランジ１６の予備曲げ時には、フランジ１６に対し、折曲げ型７０の予備曲げ刃７１を略水平方向から当接させて相対的に大きな水平分力を加え、また予備曲げしたフランジ１６の本曲げ時には、予備曲げしたフランジ１６に対し、折曲げ型７０の本曲げ刃７２を略垂直方向から当接させて相対的に大きな垂直分力を加えることにより、予備曲げと本曲げとを行なうことができる。かかる本発明のヘミング装置によると、装置全体が小型であり、その構造も簡単であって、その製作コストも安いことに加えて、予備曲げ時や本曲げ時にアウターパネルに歪を生じない。
【００１８】
本発明に係るヘミング装置は、自動車のドアに限らずフェンダーやボンネット等のヘミング加工にも適用でき、また自動車以外の各種部品を構成するパネルのヘミング加工にも適用できる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るヘミング装置によれば、装置全体が小型であり、その構造も簡単であって、その製作コストも安いことに加えて、予備曲げ時や本曲げ時にアウターパネルに歪を生じないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るヘミング装置について予備曲げ開始位置の状態を示す側面図（一部縦断面図）。
【図２】 図１と同じヘミング装置について予備曲げ時の状態を示す側面図（一部縦断面図）。
【図３】 図１と同じヘミング装置について本曲げ開始位置の状態を示す側面図（一部縦断面図）。
【図４】 図１と同じヘミング装置について本曲げ時の状態を示す側面図（一部縦断面図）。
【図５】 図１の部分拡大図。
【図６】 図２の部分拡大図。
【図７】 図３の部分拡大図。
【図８】 図４の部分拡大図。
【符号の説明】
１２・・下型、１４・・アウターパネル、１６・・フランジ、１７・・インナーパネル、２０・・割出しフレーム、２１・・第１エアシリンダ、３０・・平行リンク機構、４０・・ホルダ、５０・・エアシリンダ駆動のトグルリンク機構、５１・・第１トグルリンク、５２・・第２トグルリンク、５３・・第２エアシリンダ、５４・・連結リンク、７０・・折曲げ型、７１・・予備曲げ刃、７２・・本曲げ刃

Claims (2)

1. 予備曲げ刃と本曲げ刃とを一体的に有する一つの折曲げ型を備え、この折曲げ型を円弧状に作動させることにより、インナーパネルが位置決め載置されたアウターパネルのフランジを、予備曲げ刃で予備曲げし、更に本曲げ刃で本曲げするようにしたヘミング装置において、装置基台に取付けられた下型であってその上にアウターパネル及びインナーパネルが載置される下型と、前記下型に対して上下方向に垂直に移動可能な割出しフレームと、前記割出しフレームを予備曲げ位置と本曲げ位置との間で上下動させる第１エアシリンダと、前記割出しフレームに平行リンク機構を介して連結されたホルダと、前記ホルダに取付けられた折曲げ型と、前記下型に一方のリンク部材が軸支され且つ前記ホルダに他方のリンク部材が軸支された前記ホルダを上下動させるための第２トグルリンク及びこの第２トグルリンクに連結された第１トグルリンクを有するトグルリンク機構と、前記トグルリンク機構を駆動させるための前記下型に支持された第２エアシリンダとを備え、下型を固定した状態にて、下型に載置したアウターパネルのフランジを、割出しフレームを予備曲げ位置に位置決めした状態でホルダを第２エアシリンダ駆動のトグルリンク機構により下降させることにより予備曲げ刃で予備曲げし、次いで割出しフレームを予備曲げ位置とは異なる本曲げ位置に位置決めした状態でホルダを第２エアシリンダ駆動のトグルリンク機構により下降させることにより本曲げ刃で本曲げして、アウターパネルのフランジに対し、予備曲げ刃で予備曲げするときには相対的に大きな水平分力が加わるようにし、また本曲げ刃で本曲げするときには相対的に大きな垂直分力が加わるようにして成ることを特徴とするヘミング装置。
2. アウターパネルのフランジがその本体に対して略直角に折曲げされていると共に、割出しフレームとホルダとが、割出しフレームを予備曲げ位置に位置決めした状態でホルダを円弧状に下降させるときにはフランジに対して折曲げ型が略水平方向から近接し、また割出しフレームを本曲げ位置に位置決めした状態でホルダを円弧状に下降させるときには予備曲げされたフランジに対して折曲げ型が略垂直方向から近接する関係で、平行リンク機構により連結された請求項１記載のヘミング装置。

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