JP6618669B2

JP6618669B2 - 曲げ加工器

Info

Publication number: JP6618669B2
Application number: JP2014017823A
Authority: JP
Inventors: 雅博渡辺
Original assignee: 有限会社日三エンジニアリング
Priority date: 2014-01-31
Filing date: 2014-01-31
Publication date: 2019-12-11
Anticipated expiration: 2034-01-31
Also published as: JP2015145011A

Description

本発明は、金属製のワークを曲げ加工する曲げ加工器に関し、特に金属製の棒状部材を曲げ加工するのに適する曲げ加工器に関する。

特許文献１及び２には、断面略Ｖ字状に形成された溝部を有するダイスと、この溝部に向かって下降するポンチとを備えたプレス機械が開示されている。ダイスの溝部上に、加工対象の金属製のワーク（金属製の棒状部材や長尺な板部材）を掛け渡し、ポンチを下降させてワークの曲げ加工を実施する。また、特許文献１及び２では、ワークを曲げ加工した際のダイスの溝部端縁との接触部において、摩擦により筋状のキズや割れが生じることを防止するため、ダイスの溝部端縁に相当する位置の少なくとも一方に、ワークを支持する回転可能なローラを設けるという工夫を行っている。

特開平１０−９９９１７号公報実願昭６０−１３５３１６号（実開昭６２−４６１２１号）明細書及び図面

しかし、特許文献１及び２の技術は、ダイスに設けられる一対のローラ間の相互間隔が一定である。そのため、ポンチの下降方向の移動量を一定とした場合、ワークの曲げ角度は常に一定である。曲げ角度を大きくするためには、ポンチの移動量を増加すればよいが、その場合、高い押圧力が必要となり、特に駆動源が手動の場合には作業負担が増加する。また、ローラを使用しなでワークを配置した際に生じる上記の筋状のキズや割れは、板部材よりも、所定の直径のある棒状部材の方が、内面及び外面の周長差に起因して顕著に生じやすく、ワークとの接触部に回転可能なローラを用いることはワークが棒状部材の場合により望まれる。

本発明は上記に鑑みなされたものであり、金属製のワークを任意の角度で容易に曲げ加工でき、特に金属製の棒状部材の曲げ加工に適する曲げ加工器を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の曲げ加工器は、受け具上に加工対象の金属製のワークを配置し、押圧具により押圧して前記ワークを曲げ加工する曲げ加工器であって、前記受け具が、所定間隔をおいて配置され、前記ワークを支持する一対のローラと、前記一対のローラ相互間の間隔を調整するローラ間隔調整手段とを有して構成され、前記押圧具が、前記ワークのうち、前記一対のローラ間に位置する部位を押圧して曲げ加工を行うものであることを特徴とする。

前記ローラ間隔調整手段は、前記一対のローラを、離間方向及び接近方向のいずれの方向にも、両者を共に移動させて調整可能であることが好ましい。
前記受け具は、前記一対のローラをそれぞれ回転可能に支持する一対の軸受けブロックを有し、前記ローラ間隔調整手段は、互いに逆方向の螺旋状に形成された第１ねじ部及び第２ねじ部が軸方向に沿って設けられた調整軸を備えてなり、前記第１ねじ部が前記一対の軸受けブロックの一方に、前記第２ねじ部が前記一対の軸受けブロックの他方にそれぞれ螺合され、前記調整軸をいずれかに回転させることにより、前記第１ねじ部及び第２ねじ部に螺合した前記各軸受けブロックが、前記調整軸の軸方向に沿って離間方向又接近方向に共に変位し、前記一対のローラ間の間隔を無段階調整可能であることが好ましい。

前記押圧具は、駆動部によって支持されるベース体と、前記ベース体の先端部に着脱可能に配置される押圧体とを備えてなることが好ましい。前記押圧体が断面略円形であることが好ましい。
前記ベース体に、曲げ加工された前記ワークの一部の接触を回避する回避溝が形成されていることが好ましい。
前記ワークが金属製の棒状部材であり、前記一対のローラに前記棒状部材が配置される溝部が形成され、かつ、前記溝部の内面が断面略円弧状であることが好ましい。
前記一対のローラのそれぞれに、前記棒状部材を支持する溝部が、溝幅を異にして複数並設されていることが好ましい。

本発明は、金属製のワークを支持する一対のローラ相互間の間隔を調整するローラ間隔調整手段を有する受け具を備えている。そのため、ローラ間隔調整手段により一対のローラ相互間の間隔を調整すれば、ワークを支持する支点間の間隔が変位するため、それにより、ワークの曲げ角度を容易に調整することができる。ローラ間隔調整手段は、一対のローラを、離間方向及び接近方向のいずれの方向にも、両者を共に移動させて調整可能な構成とすることが好ましく、それにより、２つのローラの位置を別々に調整する必要がなく、極めて容易に調整することができる。また、ワークを回転可能な一対のローラで支持する構成であるため、曲げたときの内外周長差により筋状のキズや割れの生じやすい金属製の棒状部材の曲げ加工に適している。

図１は、本発明の一の実施形態に係る曲げ加工器の概略構成を示した斜視図図である。図２は、受け具の平面図である。図３は、受け具の分解斜視図である。図４（ａ），（ｂ）は、ローラに形成した溝部の形状を説明するための図である。図５は、押圧具の構造を説明するための斜視図である。図６（ａ）〜（ｃ）は、曲げ加工の工程を示した図である。図７（ａ）〜（ｃ）は、曲げ加工の工程を示した図である。

以下、図面を用いて、本発明の実施形態を説明する。図１は、本実施形態に係る曲げ加工器１の全体構成を示した図である。この図に示したように、曲げ加工器１は、受け具１０及び押圧具２０を有して構成される。

受け具１０は、図１〜図３に示したように、基台フレーム１１と、この基台フレーム１１に所定間隔をおいて配設される一対のローラ１２，１３を有して構成される。基台フレーム１１は、幅方向に対面する側壁部１１ａ，１１ｂと、該側壁部１１ａ，１１ｂ間に位置するガイド溝１１ｃとを備えた断面凹状に形成されている。ガイド溝１１ｃには、該ガイド溝１１ｃの長手方向に沿って間隔をおいて一対の軸受けブロック１４，１５が配設されている。各軸受けブロック１４，１５は、底壁部１４ｃ，１５ｃと、該底壁部１４ｃ，１５ｃの両側部で立ち上がる一対の軸受け板１４ａ，１４ｂ又は１５ａ，１５ｂとを備えた略コ字状に形成され、各軸受け板１４ａ，１４ｂ又は１５ａ，１５ｂが、それぞれ基台フレーム１１の各側壁部１１ａ，１１ｂに隣接するように配置される。なお、各軸受けブロック１４，１５は、ガイド溝１１ｃに沿って移動可能となっている。

一対のローラ１２，１３は、それぞれ、この軸受けブロック１４，１５に回転可能に支持される。一方のローラ１２は、一方の軸受けブロック１４の軸受け板１４ａ，１４ｂ間に回転軸１２ｃが軸支されて配設され、他方のローラ１３は、他方の軸受けブロック１５の軸受け板１５ａ，１５ｂ間に回転軸１３ｃが軸支されて配設される。

各ローラ１２，１３は、周面に溝部１２ａ，１３ａが形成されている。この溝部１２ａ，１３ａに加工対象の金属製のワークとして例えば金属製の棒状部材Ｗが支持される。溝部１２ａ，１３ａはその内面が断面略円弧状に形成される。これにより、金属製の棒状部材Ｗ、典型的には断面略円形の丸棒を載置して曲げ加工する際に、棒状部材Ｗの接点が１点になる（図４（ａ）参照）。仮に、溝部１２ａ，１３ａを断面Ｖ字状に形成すると、棒状部材Ｗとの接点が２点になり、加工中の摩擦等によるひび割れ等が生じやすい（図４（ｂ）参照）。従って、溝部１２ａ、１３ａの内面は、断面略円弧状に形成することが好ましい。

本実施形態のローラ１２，１３には、上記の各溝部（以下、場合により「第１溝部」）１２ａ，１３ａと並列に、他の溝部（以下、場合により「第２溝部」）１２ｂ，１３ｂが設けられている。この第２溝部１２ｂ，１３ｂは、第１溝部１２ａ，１３ａとは異なる溝幅で形成されており、加工対象の棒状部材Ｗの直径により、第１溝部１２ａ，１３ａに掛け渡して加工するか、第２溝部１２ｂ，１３ｂに掛け渡して加工するかを選択する。このように、溝幅の異なる複数の溝部１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂを各ローラ１２，１３に形成することにより、種々の太さの棒状部材Ｗを加工することができる。本実施形態では２種類の溝幅の溝部１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂを並設しているが、溝幅の異なる溝部を３種類以上形成してもよいことはもちろんである。

一対のローラ１２，１３間の間隔は、ローラ間隔調整手段１６により調整される。本実施形態のローラ間隔調整手段１６は、調整軸１６１と操作用のハンドル１６２とを有して構成される。ハンドル１６２は調整軸１６１の一端に取り付けられている。調整軸１６１は、このハンドル１６２が取り付けられている一端側に第１ねじ部１６１ａが形成され、他端側に第２ねじ部１６１ｂが形成されている。第１ねじ部１６１ａ及び第２ねじ部１６１ｂは、互いに逆方向の螺旋状の雄ねじに形成されている。上記の各軸受けブロック１４，１５の各底壁部１４ｃ，１５ｃには、ガイド溝１１ｃの長手方向に沿う方向に貫通孔１４ｄ，１５ｄが形成されており、各貫通孔１４ｄ，１５ｄの内周面に、第１ねじ部１６１ａ又は第２ねじ部１６１ｂがそれぞれ螺合する雌ねじが形成されている。本実施形態では、第１ねじ部１６１ａには、ハンドル１６２が取り付けられている一端側に配置される一方の軸受けブロック１４が螺合され、第２ねじ部１６１ｂには他端側に配置される他方の軸受けブロック１５が螺合される。なお、符号１６３，１６４は、ガイド溝１１ｃの一端側及び他端側にそれぞれ配設された調整軸１６１用の軸受け部材である。

第１ねじ部１６１ａ及び第２ねじ部１６１ｂの雄ねじが逆方向の螺旋状に形成されているため、ハンドル１６２を把持して調整軸１６１を一方向に回転させると、第１ねじ部１６１ａに螺合する一方の軸受けブロック１４が例えば他方の軸受けブロック１５に接近する方向にガイド溝１１ｃに沿って変位し、他方の軸受けブロック１５は相対的に逆方向となる一方のブロック１４に接近する方向にガイド溝１１ｃに沿って、両者は共に変位する（例えば、図２の想像線で示した位置から実線で示した位置に変位する）。調整軸１６１を逆方向に回転させると、例えば一方の軸受けブロック１４及び他方の軸受けブロック１５は互いに離間する方向に共に変位する（例えば、図２の実線で示した位置から想像線で示した位置に変位する）。一対のローラ１２，１３は、それぞれ軸受けブロック１４，１５に支持されているため、軸受けブロック１４，１５が上記のように変位することにより、互いに離間方向又は接近方向に変位する。

押圧具２０は、上記した一対のローラ１２，１３間に掛け渡される棒状部材Ｗにおける該ローラ１２，１３間に位置する部位を押圧して棒状部材Ｗを曲げる。本実施形態の押圧具２０は、図１及び図５に示したように、ベース体２１及び押圧体２２を有して構成される。ベース体２１は、本実施形態では略直方体状に形成され、その基部（上部）２１ａが駆動部３０によって支持される。ベース体２１の先端部（下部）には押圧体２２が装着される。具体的には、図５に示したように、ベース体２１の先端部に、装着用の突片２１ｂが設けられ、押圧体２２にはこの突片２１ｂに嵌合する凹部２２ａが設けられており、押圧体２２の凹部２２ａを突片２１ｂに嵌合されることにより取り付けられる。ベース体２１の中央部には、厚み方向に貫通する長孔２１ｃが形成されており、この長孔２１ｃが後述の回避溝として機能する。

押圧体２２は、断面略円形で、その周面が棒状部材Ｗに当接する構成であることが好ましい。押圧体２２は、必ずしも断面略円形である必要はないが、断面略円形とすることで、押圧体２２が当接する棒状部材Ｗの曲げ方向内面に局部的な摩擦によるキズ等が生じることを抑制できる。また、押圧体２２はベース体２１に着脱可能であるため、太さの異なるものに交換することによって、曲げ部の曲率を種々調整することができる。

ベース体２１の中央部には、厚み方向に貫通する長孔２１ｃが形成されている。これは、棒状部材Ｗを例えば最初に任意の部位から略９０度曲げて略Ｌ字状とし、次に、最初に曲げた部位から所定距離離れた部位よりさらに同方向に例えば略９０度２度目の曲げ加工を行い、全体として両端に短辺部を有し、その間に長辺部を有する略コ字状に加工しようとする場合、２度目の曲げ加工を行う際に、最初にＬ字状に曲げて形成した一方の短辺部が、ベース体２１方向に接近していく。このとき、長孔２１ｃが開設されていなければ、一方の短辺部がベース体２１に接触し、略９０度の２度目の曲げ加工を完了することができない。そこで、既に曲げ加工された一方の短辺部の接触を回避する回避溝として上記長孔２１ｃを形成している（図７参照）。なお、本実施形態では、ベース体２１の中央部に上記長孔２１ｃを形成しているが、棒状部材Ｗ等のワークのいずれかの部位が曲げ加工時にベース体２１に接触することを回避できればよく、ベース体２１の適宜位置に形成される。これは、ワークの曲げ方向や曲げ加工後の形状等によって異なり、それぞれ専用のベース体２１を用いることもできる。

ベース体２１は、駆動部３０によって上下動するが、駆動部３０の駆動源はモータを用いた電動式あるいは手動式等のいずれであってもよく、限定されるものではない。

本実施形態の曲げ加工器１は次のように使用される。まず、ローラ間隔調整手段１６のハンドル１６２により調整軸１６１を一方向又は逆方向に回転させて、一対の軸受けブロック１４，１５をガイド溝１１ｃに沿って変位させ、一対のローラ１２，１３間の間隔を所望の位置に調整する（図２参照）。ローラ１２，１３間の間隔は、押圧具２０による加工時の曲げ角度を一定にする場合、ワークである棒状部材Ｗの断面径が大きい場合には広げ、断面径が小さい場合には狭める。いずれにしても本実施形態によればハンドル１６２の操作だけで、一対のローラ１２，１３を共に離間方向又は接近方向に変位させることができるため、所望の間隔への調整を両者を個別に動かす場合よりも正確に行うことができる。また、調整軸１６１に形成した第１ねじ部１６１ａ及び第２ねじ部１６１ｂを、各軸受けブロック１４，１５に螺合してその螺合量を調整する構成であるため、ローラ１２，１３間の間隔を無段階で調整でき、細かな調整が可能であると共に、所望の間隔に正確に設定できる。

一対のローラ１２，１３間の間隔を調整したならば、例えば第１溝部１２ａ，１３ａ間に跨るように、ワークとしての棒状部材Ｗをセットする（図３参照）。棒状部材Ｗを略コ字状に曲げ加工する場合、第１曲げ部Ｗ１が押圧具２０の下方に位置するようにセットする（図６（ａ）参照）。

この状態で、駆動部３０を駆動して押圧具２０を下降させていく。押圧具２０を下降させていくと、押圧体２２が棒状部材Ｗの第１曲げ部Ｗ１に当接し、さらに下降させていくと、第１曲げ部Ｗ１が押圧され、第１曲げ部Ｗ１を中心として、略Ｌ字状ないしは略Ｖ字状となるように曲げられていく（図６（ｂ）参照）。このとき、第１曲げ部Ｗ１が押圧されていくと、各ローラ１２，１３と接触している部位に下方への力が働くが、その力は各ローラ１２，１３を内側方向に回転させる力に変換されるため、棒状部材Ｗの外面に筋状のキズや割れなどが生じにくい。その際、抵抗負荷が低下するため、押圧具２０を押圧し棒状部材Ｗをプレスする圧力を低減することができる。所定量曲げたならば、押圧具２０を上昇させ、図６（ｃ）で示したように第１曲げ部Ｗ１で曲げ加工された棒状部材Ｗを得る。

次に、第１曲げ部Ｗ１から所定間隔をおいた位置である第２曲げ部Ｗ２が押圧具２０の下方に位置するようにセットする（図７（ａ）参照）。次に、上記と同様に、押圧具２０を下降させ、押圧体２２によって第２曲げ部Ｗ２を押圧し、第２曲げ部Ｗ２を挟んで略Ｌ字状ないし略Ｖ字状となるように曲げ加工する（図７（ｂ）参照）。このとき、最初に曲げた第１曲げ部Ｗ１より外端寄りの短辺部は、ベース体２１の回避溝である長孔２１ｃに侵入していくため、ベース体２１に接触することなく曲げ加工を行うことができる。これにより、図７（ｃ）に示したように、第１曲げ部Ｗ１及び第２曲げ部Ｗ２の２箇所で曲げ加工された棒状部材Ｗが得られる。

なお、上記した説明では、各ローラ１２，１３の高さ方向の位置は固定であるが、各ローラ１２，１３の回転軸１２ｃ，１３ｃの軸受けブロック１４，１５における軸支位置を、上下に調整可能な構成としたり、あるいは、軸受けブロック１４，１５自体を基台フレーム１１に対して上下に位置調整可能な構成としたりすることにより、各ローラ１２，１３を高さ方向にも調整可能とすることができる。各ローラ１２，１３の位置を高く設定するほど、棒状部材Ｗを押圧具２０により深く押圧することが可能となり、曲げ角度がより大きくなるように調整できる。

なお、上記説明では、ワークとして棒状部材を取り上げているが、板部材その他の形状の部材であっても本発明により曲げ加工が可能である。

１曲げ加工器
１０受け具
１１基台フレーム
１２，１３ローラ
１４，１５軸受けブロック
２０押圧具
２１ベース体
２２押圧体

Claims

受け具上に加工対象の金属製のワークを配置し、押圧具により押圧して前記ワークを曲げ加工する曲げ加工器であって、
前記受け具が、所定間隔をおいて配置され、前記ワークを支持する一対のローラと、前記一対のローラ相互間の間隔を調整するローラ間隔調整手段とを有して構成され、
前記押圧具が、前記ワークのうち、前記一対のローラ間に位置する部位を押圧して曲げ加工を行うものであり、
前記一対のローラには、前記ワークを配置し、支持するための溝部が形成されており、
前記押圧具は、駆動部によって支持されるベース体と前記ベース体の先端部に配置された押圧体を備え、
前記押圧体は、前記ワークを押圧したときに回転不能であり、ローラに支持されたワークの長さ方向、及び、曲げ加工の際に押圧具を押圧する方向に平行な面での断面が、略円形の円柱形状である、
曲げ加工器。
受け具上に加工対象の金属製のワークを配置し、押圧具により押圧して前記ワークを曲げ加工する曲げ加工器であって、
前記受け具が、所定間隔をおいて配置され、前記ワークを支持する一対のローラと、前記一対のローラ相互間の間隔を調整するローラ間隔調整手段とを有して構成され、
前記押圧具が、前記ワークのうち、前記一対のローラ間に位置する部位を押圧して曲げ加工を行うものであり、
前記一対のローラには、前記ワークを配置し、支持するための溝部が形成されており、
押圧具によりワークが押圧された場合に、ワークと前記一対のローラのそれぞれとが接触することで、前記一対のローラが内側方向に回転し、
前記押圧具は、ベース体と前記ベース体の先端部に配置された押圧体を備え、
前記押圧体は、ローラに支持されたワークの長さ方向、及び、曲げ加工の際に押圧具を押圧する方向に平行な面での断面が、略円形の円柱形状である、
曲げ加工器。
前記ローラ間隔調整手段は、前記一対のローラを、離間方向及び接近方向のいずれの方向にも、両者を共に移動させて調整可能である請求項１又は２に記載の曲げ加工器。
前記受け具は、前記一対のローラをそれぞれ回転可能に支持する一対の軸受けブロックを有し、
前記ローラ間隔調整手段は、互いに逆方向の螺旋状に形成された第１ねじ部及び第２ねじ部が軸方向に沿って設けられた調整軸を備えてなり、
前記第１ねじ部が前記一対の軸受けブロックの一方に、前記第２ねじ部が前記一対の軸受けブロックの他方にそれぞれ螺合され、前記調整軸をいずれかに回転させることにより、前記第１ねじ部及び第２ねじ部に螺合した前記各軸受けブロックが、前記調整軸の軸方向に沿って離間方向又は接近方向に共に変位し、前記一対のローラ間の間隔を無段階調整可能である請求項３に記載の曲げ加工器。
前記ベース体に、曲げ加工された前記ワークの一部の接触を回避する回避溝が形成されている請求項１〜４のいずれかに記載の曲げ加工器。
前記ワークが金属製の棒状部材であり、前記一対のローラに前記棒状部材が配置される溝部が形成され、かつ、前記溝部の内面が断面略円弧状である請求項１〜５のいずれかに記載の曲げ加工器。
前記一対のローラのそれぞれに、前記棒状部材を支持する溝部が、溝幅を異にして複数並設されている請求項６に記載の曲げ加工器。