JP4471533B2 - 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、折曲げ型を、予備曲げ刃で予備曲げするときには予備曲げ位置を基にして円弧状に作動させ、また本曲げ刃で本曲げするときには前記予備曲げ位置とは異なる本曲げ位置を基にして円弧状に作動させて、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たことを特徴とする。
【０００６】
具体的に前記の本発明に係るヘミング装置は、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、前記下型に対しガイドを介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低位置の予備曲げ位置と高位置の本曲げ位置との間で上下動させる割出し手段と、前記割出しフレームに１対のリンク部材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、前記ホルダを円弧状に上下動させる作動手段とを備え、下型に載置したアウターパネルのフランジを、割出しフレームを低位置の予備曲げ位置に位置決めした状態でホルダをその作動手段により円弧状に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高位置の本曲げ位置に位置決めした状態でホルダをその作動手段により円弧状に下降させることにより本曲げ刃で本曲げす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、好適な実施形態を挙げて、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００８】
図１は、本発明の好適な実施形態に相当するヘミング装置の要部を示すものであって、ヘミング装置１０は、装置基台１２に配設された下型１４の上部外縁部に載置部１４ａが設けられ、載置部１４ａに、自動車のドアを構成するアウターパネル１６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１６の外周には、その本体１６ａに対して略直角に折曲げされた外フランジ（フランジ）１６ｂが設けられており、下型１４にアウターパネル１６が載置された状態で外フランジ１６ｂは上方を指向するよう設定されている（図４（ａ）参照）。そして、ドアを構成するインナーパネル１８は、その外周に折曲げ形成した内フランジ１８ａの開放端を、外フランジ１６ｂの内側に臨ませる状態でアウターパネル１６の本体上に位置決め載置される。
【０００９】
下型１４の外周面から外方（図１の左方）に離間する位置には、図２に示す如く、幅方向に離間する一対の割出しフレーム２０，２０が配設されると共に、両フレーム２０，２０は連結部材２２を介して連結されて一体的に移動可能に構成される。連結部材２２には、下型１４の外側面に幅方向に離間して平行に設けられて上下方向に延在する一対のガイドレール２４，２４に摺動可能に係合する一対のガイド体２６，２６が配設されている。また各割出しフレーム２０の下端に、割出し手段としてのエアシリンダ２８のピストンロッド２８ａが連結されており、一対のエアシリンダ２８，２８を同期して正逆付勢することで、割出しフレーム２０，２０はガイドレール２４，２４に沿って下型１４に対して上下方向に垂直に移動するよう構成される。尚、連結部材２２の上下端部に上ストッパ３０と下ストッパ３２とが配設されると共に、各ストッパ３０，３２に対応する上規制部材３４及び下規制部材３６が、下型１４の連結部材２２を挟む上下位置に配設されている。そして、ピストンロッド２８ａを延出する方向にエアシリンダ２８を付勢して上ストッパ３０が上規制部材３４に当接する位置まで割出しフレーム２０，２０を上昇することで、フレーム２０，２０が本曲げ位置に位置決めされるよう設定される（図３の状態）。またピストンロッド２８ａを引込む方向にエアシリンダ２８を付勢して下ストッパ３２が下規制部材３６に当接する位置まで割出しフレーム２０，２０を下降することで、フレーム２０，２０が予備曲げ位置に位置決めされるよう設定される（図１の状態）。
【００１０】
両割出しフレーム２０，２０間には、コ字状に形成された１対のリンク部材３８，３８が上下に離間して、その基部３８ａ，３８ａが回動可能に枢支されている。各リンク部材３８における基部３８ａの長手方向両端から下型１４に向けて延出する一対のアーム部３８ｂ，３８ｂの自由端部が、両割出しフレーム２０，２０の間に臨むホルダ４０に夫々回動可能に枢支されており、ホルダ４０は、１対のリンク部材３８，３８からなるリンク機構４２によって、割出しフレーム２０，２０に対して上下方向へ円弧状に移動するよう構成される。また下型１４の外側面には、幅方向に離間する一対の支持部材４４，４４間に、上下動手段としての油圧シリンダ４６のボトム側が回動可能に枢支されており、シリンダ４６の下方を指向するピストンロッド４６ａがホルダ４０の下端近傍に回動可能に連結されている。更に、ホルダ４０の上端部には、下型１４に向けて所定長さで延出する折曲げ型４８が配設されており、折曲げ型４８の延出部には、図１に示す如く、その前方に下型側からホルダ側に向けて所定角度で下方傾斜する予備曲げ刃４８ａと、その後方に予備曲げ刃４８ａの下端から水平に延在する本曲げ刃４８ｂとが一体に形成されている。そして、油圧シリンダ４６を正逆方向に付勢してホルダ４０を上方の待機位置（図の実線位置）から下方の作動位置（図の二点鎖線位置）まで下降する過程で、折曲げ型４８の予備曲げ刃４８ａ又は本曲げ刃４８ｂによりアウターパネル１６の外フランジ１６ｂに予備曲げ又は本曲げを施すよう構成される（図４参照）。
【００１１】
ここで、割出しフレーム２０は、図１に示す予備曲げ位置に位置決めされた状態で、リンク部材３８，３８の枢支部が、待機位置に臨むホルダ４０の対応するリンク部材３８，３８の枢支部より下方に大きく離間位置し、待機位置から作動位置に下降するホルダ４０の折曲げ型４８が、外フランジ１６ｂに対して約２０〜３０°（外フランジ１６ｂの外側面に対する傾斜角度）の傾斜角度で外側から近接移動し、これにより外フランジ１６ｂをインナーパネル側に向けて所定角度（例えば４５°）に折曲げるように設定される（図４（ａ），（ｂ）参照）。尚、折曲げ型４８により外フランジ１６ｂを予備曲げする際にホルダ４０に加わる反力の方向は、割出しフレーム２０，２０とホルダ４０及びリンク機構の４２の位置関係により、リンク部材３８の両枢支部を結ぶ線分と略平行となるよう設定されており、これにより該反力を割出しフレーム２０，２０で受けて折曲げ型４８の位置ズレを防止し、外フランジ１６ｂの正確な予備曲げを達成し得るようになっている。
【００１２】
また割出しフレーム２０は、図３に示す本曲げ位置に位置決めされた状態で、リンク部材３８，３８の枢支部と待機位置に臨むホルダ４０における対応するリンク部材３８，３８の枢支部との高低差が小さくなるよう設定され、これによってホルダ４０が下型１４に向けて近接移動し、折曲げ型４８の本曲げ刃４８ｂが予備曲げされた外フランジ１６ｂの上方に臨むよう設定されている（図４（ｃ）参照）。更に、この待機位置から作動位置に下降するホルダ４０の折曲げ型４８は、外フランジ１６ｂに対して略垂直に移動し、これにより外フランジ１６ｂをインナーパネル１８の内フランジ１８ａに当接する位置まで折曲げるように設定される（図４（ｄ）参照）。そして、この本曲げに際してホルダ４０に加わる反力の方向は、割出しフレーム２０，２０とホルダ４０及びリンク機構４２の位置関係により、油圧シリンダ４６の付勢方向（略垂直）と同一となるよう設定されており、これにより折曲げ型４８の位置ズレを防止して外フランジ１６ｂの正確な本曲げを達成し得るよう構成してある。
【００１３】
尚、ホルダ４０に下降ストッパ５０が配設されると共に、下型１４の対応位置に下降用規制部材５２が配設されており、前述した予備曲げ工程におけるホルダ４０の下降時に、下降ストッパ５０が下降用規制部材５２に当接して下降を規制することで、外フランジ１６ｂを必要以上に予備曲げしないよう構成されている。
【００１４】
次に、前述のように構成されたヘミング装置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２０，２０が、図１に示す予備曲げ位置（低位置）に位置決めされると共に、ホルダ４０は上昇した待機位置（割出しフレーム２０，２０側へ近付いた後方の高位置）に臨んでいるものとする。
【００１５】
下型１４の載置部１４ａに、アウターパネル１６の外周部を載置すると共に、アウターパネル１６の本体上にインナーパネル１８を載置し、インナーパネル１８の内フランジ１８ａをアウターパネル１６における外フランジ１６ｂの折曲げ部近傍に臨ませた状態で位置決めする。この状態でヘミング装置１０を作動すると、油圧シリンダ４６がピストンロッド４６ａを延出する方向（正方向）に付勢され、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２０，２０に対し、リンク部材３８，３８の低位置にある基部３８ａ，３８ａの枢支部を支点として円弧状に下降することで、折曲げ型４８における予備曲げ刃４８ａが、図４（ａ），（ｂ）に示す如く、アウターパネル１６の外フランジ１６ｂに対して略水平方向から所定角度で当接し、この際に相対的に大きな水平分力が加えられ、外フランジ１６ｂは内側（インナーパネル側）に向けて所定角度まで折曲げられて、予備曲げが施される。このときホルダ４０に加わる反力は、リンク機構４２を介して割出しフレーム２０，２０で受けられ、折曲げ型４８が前後及び左右方向に位置ズレすることなく予備曲げが正確に行なわれる。
【００１６】
次に、油圧シリンダ４６がピストンロッド４６ａを引込む方向（逆方向）に付勢されてホルダ４０が待機位置まで上昇復帰した後、各エアシリンダ２８がピストンロッド２８ａを延出する方向に付勢されることで、図３に示すように、割出しフレーム２０，２０は本曲げ位置（高位置）まで垂直に上昇移動される。このとき、下型１４の支持部材４４，４４に連結されている油圧シリンダ４６のピストンロッド４６ａがホルダ４０の下端部近傍に連結されているため、割出しフレーム２０，２０の移動によりリンク機構４２を介して連結されたホルダ４０は下型１４に向けて所定長さだけ近接するよう円弧状に下降し、これによって折曲げ型４８の本曲げ刃４８ｂが予備曲げされた外フランジ１６ｂの上方に臨む位置（前方の低位置）になる（図４（ｃ）参照）。
【００１７】
この状態で再び油圧シリンダ４６が正方向に付勢され、ホルダ４０が待機位置から下降する。このとき、ホルダ４０は割出しフレーム２０，２０に対し、リンク部材３８，３８の高位置にある基部３８ａ，３８ａの枢支部を支点として円弧状に下降することで、折曲げ型４８における本曲げ刃４８ａが、図４（ｃ），（ｄ）に示す如く、アウターパネル１６の予備曲げされた外フランジ１６ｂに対して略垂直方向から当接し、この際に相対的な大きな垂直分力が加えられ、予備曲げされた外フランジ１６ｂはインナーパネル１８の内フランジ１８ａに当接するまで折曲げられて、本曲げが施される。このときホルダ４０に加わる反力は、油圧シリンダ４６の付勢方向と略同一となるので、折曲げ型４８が前後及び左右方向に位置ズレすることなく本曲げが確実に行なわれる。
【００１８】
このように図示したヘミング装置では、ホルダ４０にリンク機構４２を介して連結した割出しフレーム２０，２０をエアシリンダ２８で予備曲げ位置と本曲げ位置との間を移動させ、かかる二つの位置を基にホルダ４０を円弧状に上下方向へ作動させるだけで、外フランジ１６ｂの予備曲げ時には、外フランジ１６ｂに対し、折曲げ型４８の予備曲げ刃４８ａ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、また予備曲げした外フランジ１６ｂの本曲げ時には、予備曲げした外フランジ１６ｂに対し、折曲げ型４８の本曲げ刃４８ｂ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。
【００１９】
図示したヘミング装置では、割出しフレームの割出し手段及びホルダの作動手段としてシリンダ駆動のものを用いているが、これらの手段はピニオンとこれに螺合するラックとの組合わせやボルトネジとこれに螺合するナットネジとの組合わせ等を利用したそれ自体は公知のモータ駆動のものでもよい。
【００２０】
本発明に係るヘミング装置を用いて、自動車のドアをヘミング加工する場合、通常はアウターパネルのフランジを囲むように複数のヘミング装置を配置し、各ヘミング装置により対応するフランジを予備曲げ刃及び本曲げするが、各ヘミング装置を同時に且つ同速度で作動させると、ドアの形状によっては、例えばそのコーナ部やアール加工部を挟むヘミング装置間において、本曲げ時に前方に突出することとなる予備曲げ刃が相互に干渉し合う場合が生じる。このような相互の干渉を避けるため、本曲げ時の折曲げ型の作動時期又は作動速度をずらすのが好ましい。
【００２１】
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。
【００２２】
【発明の効果】
以上に説明したように、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の割出しフレームを予備曲げ位置に位置決めした作動前の状態で示す縦断側面図である。
【図２】 本発明に係るヘミング装置をこれにより予備曲げを行なった作動後の状態で示す正面図である。
【図３】 本発明に係るヘミング装置の割出しフレームを本曲げ位置に位置決めした作動前の状態で示す縦断側面図である。
【図４】 本発明に係るヘミング装置による予備曲げ工程及び本曲げ工程を示す工程図である。
【符号の説明】
１４ 下型
１６ アウターパネル
１６ａ 本体
１６ｂ 外フランジ（フランジ）
１８ インナーパネル
２０ 割出しフレーム
２８ エアシリンダ（割出し手段）
４０ ホルダ
４２ リンク機構
４６ 油圧シリンダ（作動手段）
４８ 折曲げ型
４８ａ 予備曲げ刃
４８ｂ 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、前記下型に対しガイドを介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低位置の予備曲げ位置と高位置の本曲げ位置との間で上下動させる割出し手段と、前記割出しフレームに１対のリンク部材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、前記ホルダを円弧状に上下動させる作動手段とを備え、下型に載置したアウターパネルのフランジを、割出しフレームを低位置の予備曲げ位置に位置決めした状態でホルダをその作動手段により円弧状に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高位置の本曲げ位置に位置決めした状態でホルダをその作動手段により円弧状に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、１対のリンク部材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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