金属板の曲げ加工方法及び装置
【課題】主として薄い金属板を対象として任意の曲げ角度に対応することができる曲げ加工方法又は装置を提供する。
【解決手段】曲げ加工装置１は凸型３と回転凹型７とを有する。凸型３は先端側が薄形縦断面形状又は鋭角縦断面形状である。回転凹型７は、金属板面に対向して逆Ｖ字形に窪む逆Ｖ溝４を備えるとともに、凸型３の上方で凸型前端近くに位置する回転支軸６を中心として下方に回転可能である。回転凹型７を、回転支軸６を中心として下方に回転させて凸型３の先端部を相対的に回転凹型７の逆Ｖ溝４内に入り込ませることにより、金属板２を折り曲げる。
【解決手段】曲げ加工装置１は凸型３と回転凹型７とを有する。凸型３は先端側が薄形縦断面形状又は鋭角縦断面形状である。回転凹型７は、金属板面に対向して逆Ｖ字形に窪む逆Ｖ溝４を備えるとともに、凸型３の上方で凸型前端近くに位置する回転支軸６を中心として下方に回転可能である。回転凹型７を、回転支軸６を中心として下方に回転させて凸型３の先端部を相対的に回転凹型７の逆Ｖ溝４内に入り込ませることにより、金属板２を折り曲げる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、新規な曲げ加工法による金属板の曲げ加工方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼板等の金属板の曲げ加工には一般に、金型を設置した機械式あるいは油圧式のプレス機が用いられる。
金属板を例えば溝形断面形状に曲げ加工をする場合、固定の凸又は凹型と直線的に上下動作する可動の凹又は凸型との一対からなる金型を用いて曲げ加工することができる。図１３に示した金型７０では、固定凸型７２に金属板２を載せ、可動凹型７１を直線的に下降させることで、金属板２を押し下げて溝形断面形状に曲げ加工する。図１３（イ）は加工前、同図（ロ）は加工後を示す。
【０００３】
溝形断面等のように曲げ角度θが９０°以下である断面形状の曲げ加工の場合であれば、上記のように固定凸型７２と直線的な動作をする可動凹型７１との単なる一対からなる金型７０で曲げ加工が可能であるが、曲げ角度θが９０°を超える曲げを行おうとする場合、複雑な機構が必要となる。
【０００４】
例えば、特許文献１の金型８０は、図１４に示すように、上型８１にエアシリンダ８２及びリンク８３を介して連結された傾動体８４に可動曲刃８５を固定し、下型８７に設けた左右方向のスライダ８８に固定曲刃８９を固定し、さらに、上型８１側の駆動カム９１と下型８７側の従動カム９２とからなる駆動機構９３を設けた複雑な構造である。図１４図（イ）は加工前、同図（ロ）は加工後を示す。
この金型８０において、図１４（イ）の状態から上型８１が下降した時、まず、可動曲刃８５が金属板２に対して直角な姿勢で曲げ加工を行うことにより、直角に屈曲された折曲部（破線で示す折曲片のＡ部）が形成され、さらに上型８１が下降すると、駆動カム９１と従動カム９２との係合により可動曲刃８５が同図（ロ）のような姿勢に回動変位させられ、前記の直角に屈曲されている折曲部がさらに曲げられ、これにより９０°を超えて折り曲げられた折曲部Ｂが得られる。
【特許文献１】特開平９−２３９４４４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の通り、曲げ角度が９０°以下であれば、図１３の金型７０のように、固定の凸又は凹型と直線的な動作をする可動の凹又は凸型との単なる一対からなる金型で容易に曲げ加工できるが、９０°を超える曲げを行おうとすると、例えば特許文献１の金型８０のように２段階の曲げ動作をする極めて複雑な構造を採用する必要に迫られる。構造が複雑であるから、曲げ角度を変更する場合、その変更も煩雑なものとなり、種々の曲げ加工への対応が極めて困難である。
【０００６】
また、直線的な動作をする可動型を用いる金型では、小物でなくある程度の広さを持つ金属板を曲げ加工する場合には、金型のサイズもある程度の大きさが必要となり、金型の費用が高くなる。
また、金型に直線ストローク動作をさせるプレス機も一般には、比較的大型でありかつ高価である。
【０００７】
本発明は上記背景のもとになされたもので、主として薄い金属板を対象として、種々の曲げ角度への対応が容易であり、曲げ加工をする型も小形かつ安価に済み、型を駆動する駆動部も小形かつ安価に済む金属板の曲げ加工方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する請求項１の発明は、金属板を折り曲げる金属板の曲げ加工方法であって、
金属板をその曲げ位置（曲げ予定位置）Ｑより先端側部分を除いて受ける凸型と、金属板の曲げ位置より先端側における曲げ位置近傍の金属板面に対向して逆Ｖ字形に窪む逆Ｖ溝を備えるとともに、前記凸型の先端部近傍における金属板を挟んで凸型と反対側に位置する回転支軸を中心として回転可能な回転凹型とを用い、
前記回転凹型を、前記回転支軸を中心として回転させて前記凸型の先端部を相対的に回転凹型の逆Ｖ溝内に入り込ませることにより、凸型と逆Ｖ溝とで金属板を折り曲げることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、金属板を折り曲げる金属板の曲げ加工装置であって、
金属板をその曲げ位置より先端側部分を除いて受ける凸型と、金属板の曲げ位置より先端側における曲げ位置近傍の金属板面に対向して逆Ｖ字形に窪む逆Ｖ溝を備えるとともに、前記凸型の先端部近傍における金属板を挟んで凸型と反対側に位置する回転支軸を中心として回転可能な回転凹型とを備え、
前記回転凹型を、前記回転支軸を中心として回転させて前記凸型の先端部を相対的に回転凹型の逆Ｖ溝内に入り込ませることにより、凸型と逆Ｖ溝とで金属板を折り曲げるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３は、請求項２の金属板の曲げ加工装置における凸型が、その先端側が薄型縦断面形状又は鋭角断面形状をなしていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４は、請求項２又は３の金属板の曲げ加工装置における回転凹型が、曲げ加工の初期段階における金属板の先端を受け止めるストッパ面を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項５は、請求項２〜４のいずれかの金属板の曲げ加工装置において、
回転凹型における逆Ｖ溝の回転支軸側の肩部の位置が凸型の先端部近傍にあり、回転凹型が回転支軸を中心として回転する際に、回転凹型の逆Ｖ溝の回転支軸側の肩部近傍が金属板を凸型側に押し付けるようになっていることを特徴とする。
【００１３】
請求項６は、請求項４又は５の金属板の曲げ加工装置において、
回転凹型がストッパ面と逆Ｖ溝との間に、ストッパ面とともに横向きＬ字形をなす平坦面部を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項７の発明は、金属板に対して第１曲げ位置Ｑ１及び第２曲げ位置Ｑ２の２つの曲げ位置を互いに逆向きに折り曲げる金属板の曲げ加工装置であって、
金属板をその第１曲げ位置より先端側部分を除いて受ける第１凸型と、
金属板の第１曲げ位置より先端側における第１曲げ位置近傍の金属板面に対向して逆Ｖ字形に窪む逆Ｖ溝を備えるとともに、前記第１凸型の先端部近傍における金属板を挟んで第１凸型と反対側に位置する第１回転支軸を中心として回転可能な第１回転凹型とを備え、
前記第１回転凹型を、前記第１回転支軸を中心として回転させて前記第１凸型の先端部を相対的に第１回転凹型の逆Ｖ溝内に入り込ませることにより、第１凸型と逆Ｖ溝とで金属板の第１曲げ位置を折り曲げるようにした第１曲げ型と、
金属板の第２曲げ位置より先端側部分を除いて受ける第２凸型と、
金属板の第２曲げ位置より先端側における第２曲げ位置近傍の金属板面に対向して逆Ｖ字形に窪む逆Ｖ溝を備えるとともに、前記第２凸型の先端部近傍における金属板を挟んで第２凸型と反対側に位置する第２回転支軸を中心として回転可能な第２回転凹型とを備え、
前記第２回転凹型を、前記第２回転支軸を中心として回転させて前記第２凸型の先端部を相対的に第２回転凹型の逆Ｖ溝内に入り込ませることにより、第２凸型と逆Ｖ溝とで金属板の第２曲げ位置を折り曲げるようにした第２曲げ型とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の金属板の曲げ加工方法又は装置において、回転凹型を回転支軸を中心として回転させた時、凸型の先端部は相対的に回転凹型の逆Ｖ溝に入り込むが、その際、凸型の先端部によって、金属板が逆Ｖ溝内に押し込まれ、したがって、金属板は凸型の先端部を起点として折り曲げられる。
回転凹型の逆Ｖ溝の角度を適切に設定することにより、金属板を所望の曲げ角度に曲げることができる。特に、９０°を超えて曲げるいわゆるブラインド曲げを容易に行うことができる。
また、２段階の曲げ動作をする従来金型８０等と異なり、９０°を超える曲げ加工を、回転凹型の回転という１動作で済む極めて簡潔な構造によって実現できる。
また、曲げ加工をする回転凹型は小形かつ安価に済む。
また、可動型（回転凹型）は回転動作により曲げ加工を行なうので、直線ストロークによる曲げ金型と比べて、動く範囲が狭く済み、可動型を駆動する駆動部も小形かつ安価に済む。
【００１６】
請求項５によれば、回転凹型が回転支軸を中心として回転する際に、回転凹型の逆Ｖ溝の回転支軸側の肩部近傍が金属板を凸型側に押し付けるようになっていることで、金属板が浮き上がらないように拘束することができ、かつ、金属板が逆Ｖ溝に押し込まれる変形が円滑に行なわれる。
【００１７】
請求項６のように回転凹型のストッパ面と逆Ｖ溝との間に平坦面部を形成すると、金属板の曲げ加工の初期段階において、金属板の曲げ加工が円滑に行なわれる。
【００１８】
請求項７によれば、金属板の少なくとも片側部分に、第１曲げ位置と第２曲げ位置との２箇所の曲げ部を持つ断面形状、例えばＺ形断面形状の曲げ加工を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の金属板の曲げ加工方法及び装置の実施例を、図１〜図１１を参照して説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は本発明の一実施例の金属板の曲げ加工装置１の、装置フレーム１０を断面で示した正面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視断面図、図３は図１の要部の拡大図である。
これらの図に示すように、この曲げ加工装置１は、金属板を折り曲げる金属板の曲げ加工装置であって、凸型３と回転凹型７とを有する。
【００２１】
前記凸型３は、金属板２をその曲げ位置（曲げ予定位置）Ｑより先端側（図１〜図３で左側）の部分を除いて受ける受け面３ａを持つ。実施例は金属板２を９０°を超えて曲げる装置なので、凸型３の先端側は薄形縦断面形状又は鋭角縦断面形状である。凸型３の先端側は、金属板２を目的とする角度まで折り曲げた時（後述の図４（ニ）参照（曲げ角度θ））、その折り曲げた部分が凸型３の裏面に当たらない断面形状である必要がある。
【００２２】
回転凹型７は、金属板２の曲げ位置Ｑより先端側における曲げ位置近傍に、金属板２の上面に対向して逆Ｖ字形に窪む逆Ｖ溝を備えるとともに、前記凸型３の先端部近傍における上方に位置（金属板２を挟んで凸型と反対側に位置）する回転支軸６を中心として回転可能である。また、曲げ加工の初期段階における金属板２の先端を受け止めるストッパ面５を備えている。また、ストッパ面５と逆Ｖ溝４との間に、ストッパ面５とともに横向きＬ字形をなす平坦面部８を有している。
前記逆Ｖ溝４の回転支軸６側（図１〜図３で右側）の肩部４ｂの位置は、凸型３の先端部近傍にあり、回転凹型７が回転支軸６を中心として下方に回転する際に、逆Ｖ溝４の回転支軸側の肩部４ｂの近傍が金属板２を凸型３側に押し付ける（後述の図４（ロ）、（ハ）参照）ようになっている。
回転凹型７の逆Ｖ溝４と凸型３との関係は、回転凹型７が回転支軸６を中心として所定角度だけ下方に回転した時に、凸型３の先端部が回転凹型７の逆Ｖ溝４の奥に入り込むような相互形状関係かつ相対位置関係にある。
そして回転凹型７を、回転支軸６を中心として下方に回転させて凸型３の先端部を相対的に回転凹型７の逆Ｖ溝４内に入り込ませることにより、凸型３と逆Ｖ溝４とで凸型３の先端部を起点として金属板２を折り曲げる。
曲げ加工が進行する際の金属板２の変形の仕方は、金属板２が回転凹型７の逆Ｖ溝４の内面と摩擦しながら逆Ｖ溝４の奥に入り込んで変形するものなので、主として薄板金属板が加工対象となる。
また、逆Ｖ溝内面との摩擦により金属板２に傷が生じる恐れがある場合は、特に回転凹型７の材質を例えばＭＣナイロンその他の硬質のプラスチックとするのが適切である。
【００２３】
前記回転支軸６は、図示は省略するが例えばキー結合やスプライン結合等により回転凹型７と一体結合している。
この回転支軸６は、装置フレーム１０に軸受け１５で回転可能に支持されるとともに、フレーム１０の側面外側に設置した駆動機構９により回転駆動されるようになっている。すなわち、回転支軸６の装置フレーム１０の側面の外側に延出した端部にウオームホイール１１が固定され、このウオームホイール１１と噛み合うウオーム１２が、フレーム１０に設置した駆動モータ１３により回転駆動される駆動軸１４に固定されている。駆動軸１４はフレーム１０に固定した軸受け１６で回転可能に支持されている。
なお、この実施例では、駆動機構９を装置フレーム１０の外側の側面に配置しているが、装置フレーム１０内部の天井面に設置することも可能であり、その他適宜設計変更することができる。
【００２４】
上記曲げ加工装置１の動作を説明する。
金属板２を例えば図２に示すように、装置の前面側（図２の下側）から矢印のように挿入して凸型３の上に載せ、先端を回転凹型７のストッパ面５に当てる。
次いで、駆動機構９の駆動モータ１３を駆動すると、駆動軸１４が回転しこれと一体のウオーム１２が回転し、これと噛み合うウオームホイール１１が回転し、これと一体の回転支軸６が回転し、これと一体の回転凹型７が回転支軸６を中心として下方に回転する。これにより、図４（イ）〜（ニ）に示すように、金属板２が概ねＶ字形に折り曲げられる。
この工程を詳細に説明すると、回転凹型７が回転し始めると、金属板２は、まず回転凹型７の平坦面部８で押し下げられ、続いて逆Ｖ溝４の図４で左方の肩部４ａの近傍で押し下げられるが、先端がストッパ面５で拘束されている金属板２は、回転凹型７の回転に伴って、概ね図４（ロ）のように、凸型３の先端に近い部分が上に凸に湾曲して逆Ｖ溝４の回転支軸側の肩部４ｂに近い内面になじむ。
回転凹型７がさらに回転すると、図４（ハ）のように、金属板２は概ね凸型３の先端部を基点として下方に押し曲げられていく。回転凹型７がさらに回転すると、相対的に凸型３の先端部が逆Ｖ溝４の奥端に向けて次第に入り込んでいくので、金属板２は、凸型３の先端部により逆Ｖ溝４の奥端側に押し込まれ、図４（ニ）のように、凸型３の先端部を曲げ支点としてＶ字形に折り曲げられる。
その後、駆動機構９の駆動により回転支軸６が逆向きに回転して、回転凹型７が上方に回転復帰する。
【００２５】
なお、実施例では凸型３が下側で回転凹型７が上側にあるが、これと逆に凸型３が上側で回転凹型７が下側になる配置とすることもでき、また、上下に限らず、両者が傾いた姿勢で対応する構成（例えば図９の第２曲げ型５１参照）とすることもできる。
また、この曲げ加工装置１への金属板２の挿入方向は任意であり、上述のように装置前面側（図２で下方）から挿入する場合に限らず、装置後面側（図２で上方）から挿入してもよいし、あるいは図１で右側から挿入することができる。
また、曲げ加工された金属板は、例えば装置後面側に送り出すことができ、また、装置前面側に取り出すこともできる。
【００２６】
本発明において、回転凹型７と凸型３とによる金属板２の９０°を超える曲げを実現するために、上述の通り、回転凹型７の逆Ｖ溝４が金属板２の曲げ位置Ｑより先端側における曲げ位置近傍にあり、また、回転支軸６が凸型３の先端近傍における凸型３の上方に位置（金属板２を挟んで凸型と反対側に位置）することが有効に機能しているが、このことについて図１２を参照して、若干捕捉説明する。図１２は逆Ｖ溝のない単なる平坦な回転凹型７’を用いた場合の可能曲げ角度θを説明する図である。
逆Ｖ溝のない単なる平坦な回転凹型７’であれば、図１２（イ）のように、回転支軸６’が凸型３’の前端より前方に位置していなければならず、そして金属板２は９０°迄しか曲げることができない。なお、この場合、凸型３’上の金属板２を押さえる板押さえが必須であり、また、曲げた状態では金属板２の先端が回転凹型７’の先端より延出した状態となるので、回転凹型７’にストッパ面を設けることはできない（なお、次の（ロ）、（ハ）の場合も同様）。
図１２（ロ）のように、回転支軸６’の位置を前方にずらすと、金属板２を９０°を超えて曲げることが一応可能とも言えるが、この場合は、曲げの途中では安定した曲げが行われず、シャープなコーナー形状を得ることは困難であり、実質的に９０°を超える曲げを実現できない。
金属板の９０°超の曲げを実現するには、図１２（ハ）のように、回転支軸６’の位置を移動させながら、回転凹型７’を回転させなければならない。
これらに対して、本発明によれば、回転凹型７が逆Ｖ溝４を有し、かつ回転支軸６の位置が凸型３の上方で凸型先端に近い位置であることで、回転支軸６の位置を移動させることなく、９０°超の曲げを実現することが可能となっている。
【実施例２】
【００２７】
回転支軸６を駆動する実施例の駆動機構９は、駆動モータ１３を動力とするウオーム１２とウオームホイール１１とによる駆動機構であるが、図５に示すように、流体圧シリンダ（空気圧ないし油圧シリンダ）１７による駆動機構とすることもできる。
この場合、例えば、図示略の装置フレームに取り付けたシリンダ１７のシリンダロッド１７ａを、回転凹型７に固定したブラケット１８にピン１９を介して連結する。なお、この場合は、流体圧シリンダ１７が回転凹型７を直接回転駆動するので、回転凹型７と回転支軸６との間にキー等の結合手段は不要である。
図５（イ）の状態でシリンダ１７のシリンダロッド１７ａが伸張すると、図５（ロ）に示すように、回転凹型７が駆動されて回転支軸６を中心として下方に回転し、金属板２を折り曲げる。
【実施例３】
【００２８】
本発明の曲げ加工装置を一対、互いに逆向きに設置することで、金属板の左右両端の曲げ加工を同時に行うこともできる。
図６は例えば溝形断面形状を成形する場合の両端曲げ加工装置２０であり、１対の曲げ加工装置２１を、左右対称に設置する。各曲げ加工装置２１は、凸型２３と、逆Ｖ溝２４を有し回転支軸２６を中心として回転可能な回転凹型２７とを備えており、基本構造は前述の曲げ加工装置１と同様である。
図６（イ）は曲げ加工前の状態であり、回転凹型７が回転すると、図６（ロ）のように金属板２２の両端部が折り曲げられる。図示例は、直角に曲げ加工する場合であるが、逆Ｖ溝２４の角度を鋭角にすることで、直角より大きな角度（ブラインド角度）の曲げ加工が可能である。また、回転凹型２７の逆Ｖ溝２４の角度を変えることで、所望の曲げ角度を容易に実現できる。
なお、図６、図７、図９〜図１２において、回転支軸２６、３６、４６、５６，６’は、図示は省略したが、例えばキー結合やスプライン結合等によりそれぞれ回転凹型２７、３７、４７、５７、７’と一体結合している。
【実施例４】
【００２９】
本発明の曲げ加工装置は、端部側の第１の曲げ位置が既に曲げ加工された金属板について、第２の曲げ位置の曲げ加工をすることができる。
図７に示した曲げ加工装置３１は、端部側の第１の曲げ位置Ｑ１が既に直角（曲げ角度θ＝９０°）に曲げ加工された金属板３２について、第２の曲げ位置Ｑ２を直角に曲げ加工をすることで、金属板の端部をコ字形に曲げ加工する曲げ加工装置である。
曲げ加工装置３１は、凸型３３と、逆Ｖ溝３４を有し回転支軸３６を中心として回転可能な回転凹型３７とを備えており、基本構造は前述の曲げ加工装置１と同様である。
図７では金属板の一方の端部近傍において２箇所の曲げ位置Ｑ１、Ｑ２を折り曲げるものであるが、この曲げ加工装置３１を図６と同様な態様で用いることで、すなわち、一対の曲げ加工装置３１を図６と同様に左右対称に設置することで、リップ付き溝形断面形状を成形することができる。
なお、図示例の曲げ角度θは直角であるが、逆Ｖ溝３４の角度を鋭角にすることで、直角より大きな角度（ブラインド角度）の曲げ加工が可能である。また、回転凹型３７の逆Ｖ溝３４の角度を変えることで、所望の曲げ角度を容易に実現できる。
【実施例５】
【００３０】
金属板の片側の端部側に本発明の曲げ加工装置を２つ設置することで、金属板の片側の端部において２箇所の曲げ位置を曲げ加工することができる。
例えば、図９は、金属板を図８に示した鳩尾状の断面形状に曲げ加工する鳩尾状断面曲げ加工装置４０である。
この鳩尾状断面曲げ加工装置４０は、金属板４２の一方の端部近傍において、第１及び第２の２つの曲げ型４１、５１からなるＺ曲げ加工装置５０を設置し、他方の端部近傍においてこれと対称的な配置で同じく第１及び第２の２つの曲げ型４１、５１からなるＺ曲げ加工装置５０を設置している。
第１曲げ型４１は、金属板４２をその第１曲げ位置Ｑ１より先端側部分を除いて受ける第１凸型４３と、金属板４２の第１曲げ位置Ｑ１より先端側における第１曲げ位置近傍の金属板面に対向して逆Ｖ字形に窪む逆Ｖ溝４４を備えるとともに前記第１凸型４３の先端部近傍における上方に位置（金属板４２を挟んで第１凸型４３と反対側に位置）する第１回転支軸４６を中心として回転可能な第１回転凹型４７とを備え、前記第１回転凹型４７を、前記第１回転支軸４６を中心として回転させて前記第１凸型４３の先端部を相対的に第１回転凹型４７の逆Ｖ溝４４内に入り込ませることにより、第１凸型４３と逆Ｖ溝４４とで金属板４２の第１曲げ位置Ｑ１を折り曲げるようにした構成である。この第１曲げ型４１は、前述した曲げ加工装置１に相当する。
第２曲げ型５１は、金属板の第２曲げ位置Ｑ２より先端側部分を除いて受ける、図９で紙面と直交する方向に退避可能な第２凸型と、
金属板４２の第２曲げ位置Ｑ２より先端側における第２曲げ位置近傍の金属板面に対向して逆Ｖ字形に窪む逆Ｖ溝５４を備えるとともに前記第２凸型５３の先端部近傍における図９の左側部分で右上方に位置（金属板４２を挟んで第２凸型５３と反対側に位置）する第２回転支軸５６を中心として回転可能な第２回転凹型５７とを備え、
前記第２回転凹型５７を、前記第２回転支軸５６を中心として回転させて前記第２凸型５３の先端部を相対的に第２回転凹型５７の逆Ｖ溝５４内に入り込ませることにより、第２凸型５３と逆Ｖ溝５４とで金属板４２の第２曲げ位置Ｑ２を折り曲げるようにした構成である。この第２曲げ型５１は、第２凸型５３が退避可能である点及び姿勢が傾いている点を除けば、前述した曲げ加工装置１と概ね同様である。
第２曲げ型５１は、第１曲げ型４１の第１凸型４３の概ね下方に配置されており、第１曲げ型４１により第１の曲げ位置Ｑ１を折り曲げられた金属板における第２の曲げ位置Ｑ２を曲げ加工できるような態様で配置されている。
【００３１】
この鳩尾状断面曲げ加工装置４１で金属板４２を図８の鳩尾状断面形状に成形する際の曲げ加工工程は、図１０（イ）、（ロ）、及びこれに続く図１１（ハ）、（ニ）の順に行われる。
片側の曲げ加工について説明すると、図１０（イ）は曲げ加工前の状態である。第２曲げ型５１の第２凸型５３は紙面と直交する奥方に退避している（図１０（イ）、（ロ）では図示を省略）。
第１曲げ型４１の第１回転凹型４７が下方に回転して、図１０（ロ）のように金属板４２の第１曲げ位置Ｑ１を折り曲げる。この時、金属板４２の折り曲げられた部分の先端近傍が第２曲げ型５１の第２回転凹型５７に沿う態様となる。
次いで、図１１（ハ）のように、第１曲げ型４１の第１回転凹型４７が上方に回転して元の位置に復帰した後、第２曲げ型５１の退避していた第２凸型５３が紙面の奥側から手前側に進出して、金属板４２の第２曲げ位置Ｑ２より先端側部分を除いて受ける位置にくる。
次いで、第２曲げ型５１の第２回転凹型５７が図１１（ハ）で左方に回転すると、図１１（ニ）のように金属板４２の第２曲げ位置Ｑ２が折り曲げられる。金属板４２の左右において対称的な曲げ加工がされるので、金属板４２は図８のような断面形状に成形される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施例の金属板の曲げ加工装置の、装置フレームを断面で示した正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】図１の要部の拡大図である。
【図４】上記曲げ加工装置により金属板が折り曲げられていく過程を説明する図で、（イ）〜（ニ）の順にＶ曲げ加工が行われる。
【図５】回転凹型を回転駆動する駆動機構としてエアシリンダを用いた実施例を示すもので、（イ）は回転凹型が回転する前の状態、（ロ）は回転凹型が回転して金属板が所定形状に曲げられた状態を示す。
【図６】本発明の曲げ加工装置で金属板の両端部を同時に曲げ加工する実施例を示す図であり、（イ）は曲げ加工前の段階、（ロ）は曲げ加工された段階を示す。
【図７】本発明の金属板の曲げ加工装置により、先端側の第１の曲げ位置が既に曲げられた金属板について第２の曲げ位置を曲げることで、金属板端部にコ字形断面を成形する場合の要領を説明するもので、（イ）は曲げ加工前の段階、（ロ）は曲げ加工後の段階を示す。
【図８】金属板を図９〜図１１の曲げ加工装置で曲げ加工しようとする断面形状を示す図である。
【図９】図８の断面形状の曲げ加工を行う曲げ加工装置の実施例を示すもので、左右それぞれ２つの曲げ型部分について、曲げ工程の各段階を重ねて示した図である。
【図１０】図９の曲げ加工装置による曲げ工程の最初の２工程を示した図である。
【図１１】図９の曲げ加工装置による曲げ工程の、図１０に続く２工程を示した図である。
【図１２】金属板を９０°超の曲げ加工する上で、本発明における回転凹型の逆Ｖ溝の存在、及び回転支軸の位置が有効に機能していることを説明する図であり、（イ）は仮に回転凹型に逆Ｖ溝がない場合の可能曲げ角度を説明する図、（ロ）は回転凹型に逆Ｖ溝がない場合で９０°超の曲げを実現しようとして回転支軸の位置を前方にずらした場合の問題を説明する図、（ハ）は逆Ｖ溝のない回転凹型で９０°超の曲げを実現するためには、回転支軸の位置を上下にも移動させる必要があることを説明する図である。
【図１３】金属板を溝形断面形状に曲げ加工する従来の金型を示すもので、（イ）は加工前、（ロ）は加工後を示す。
【図１４】金属板を９０°超の曲げ加工可能な従来の金型を示すもので、（イ）は加工前、（ロ）は加工後を示す。
【符号の説明】
【００３３】
１、２１、３１ 曲げ加工装置
２、２２、３２ 金属板
３、２３、３３ 凸型
３ａ 上面
４、２４、３４ 逆Ｖ溝
４ａ （前方側の）肩部
４ｂ （後方側の）肩部
５ ストッパ面
６、２６、３６ 回転支軸
７、２７、３７ 回転凹型
８ 平坦面部
９ 駆動機構
１０ 装置フレーム
１１ ウオームホイール
１２ ウオーム
１３ 駆動モータ
１４ 駆動軸
１５、１６ 軸受け
１７ 流体圧シリンダ
１７ａ ピストンロッド
１８ ブラケット
１９ ピン
２０ 両端曲げ加工装置
４０ 鳩尾状断面曲げ加工装置
４１ 第１曲げ型（曲げ加工装置）
４２ 金属板
４３ 第１凸型
４４ 逆Ｖ溝
４５ ストッパ面
４６ 第１回転支軸
４７ 第１回転凹型
５０ Ｚ曲げ加工装置
５１ 第２曲げ型（曲げ加工装置）
５３ 第２凸型
５４ 逆Ｖ溝
５５ ストッパ面
５６ 第２回転支軸
５７ 第２回転凹型
Ｑ 曲げ位置
Ｑ１ 第１曲げ位置
Ｑ２ 第２曲げ位置
【技術分野】
【０００１】
この発明は、新規な曲げ加工法による金属板の曲げ加工方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼板等の金属板の曲げ加工には一般に、金型を設置した機械式あるいは油圧式のプレス機が用いられる。
金属板を例えば溝形断面形状に曲げ加工をする場合、固定の凸又は凹型と直線的に上下動作する可動の凹又は凸型との一対からなる金型を用いて曲げ加工することができる。図１３に示した金型７０では、固定凸型７２に金属板２を載せ、可動凹型７１を直線的に下降させることで、金属板２を押し下げて溝形断面形状に曲げ加工する。図１３（イ）は加工前、同図（ロ）は加工後を示す。
【０００３】
溝形断面等のように曲げ角度θが９０°以下である断面形状の曲げ加工の場合であれば、上記のように固定凸型７２と直線的な動作をする可動凹型７１との単なる一対からなる金型７０で曲げ加工が可能であるが、曲げ角度θが９０°を超える曲げを行おうとする場合、複雑な機構が必要となる。
【０００４】
例えば、特許文献１の金型８０は、図１４に示すように、上型８１にエアシリンダ８２及びリンク８３を介して連結された傾動体８４に可動曲刃８５を固定し、下型８７に設けた左右方向のスライダ８８に固定曲刃８９を固定し、さらに、上型８１側の駆動カム９１と下型８７側の従動カム９２とからなる駆動機構９３を設けた複雑な構造である。図１４図（イ）は加工前、同図（ロ）は加工後を示す。
この金型８０において、図１４（イ）の状態から上型８１が下降した時、まず、可動曲刃８５が金属板２に対して直角な姿勢で曲げ加工を行うことにより、直角に屈曲された折曲部（破線で示す折曲片のＡ部）が形成され、さらに上型８１が下降すると、駆動カム９１と従動カム９２との係合により可動曲刃８５が同図（ロ）のような姿勢に回動変位させられ、前記の直角に屈曲されている折曲部がさらに曲げられ、これにより９０°を超えて折り曲げられた折曲部Ｂが得られる。
【特許文献１】特開平９−２３９４４４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の通り、曲げ角度が９０°以下であれば、図１３の金型７０のように、固定の凸又は凹型と直線的な動作をする可動の凹又は凸型との単なる一対からなる金型で容易に曲げ加工できるが、９０°を超える曲げを行おうとすると、例えば特許文献１の金型８０のように２段階の曲げ動作をする極めて複雑な構造を採用する必要に迫られる。構造が複雑であるから、曲げ角度を変更する場合、その変更も煩雑なものとなり、種々の曲げ加工への対応が極めて困難である。
【０００６】
また、直線的な動作をする可動型を用いる金型では、小物でなくある程度の広さを持つ金属板を曲げ加工する場合には、金型のサイズもある程度の大きさが必要となり、金型の費用が高くなる。
また、金型に直線ストローク動作をさせるプレス機も一般には、比較的大型でありかつ高価である。
【０００７】
本発明は上記背景のもとになされたもので、主として薄い金属板を対象として、種々の曲げ角度への対応が容易であり、曲げ加工をする型も小形かつ安価に済み、型を駆動する駆動部も小形かつ安価に済む金属板の曲げ加工方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する請求項１の発明は、金属板を折り曲げる金属板の曲げ加工方法であって、
金属板をその曲げ位置（曲げ予定位置）Ｑより先端側部分を除いて受ける凸型と、金属板の曲げ位置より先端側における曲げ位置近傍の金属板面に対向して逆Ｖ字形に窪む逆Ｖ溝を備えるとともに、前記凸型の先端部近傍における金属板を挟んで凸型と反対側に位置する回転支軸を中心として回転可能な回転凹型とを用い、
前記回転凹型を、前記回転支軸を中心として回転させて前記凸型の先端部を相対的に回転凹型の逆Ｖ溝内に入り込ませることにより、凸型と逆Ｖ溝とで金属板を折り曲げることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、金属板を折り曲げる金属板の曲げ加工装置であって、
金属板をその曲げ位置より先端側部分を除いて受ける凸型と、金属板の曲げ位置より先端側における曲げ位置近傍の金属板面に対向して逆Ｖ字形に窪む逆Ｖ溝を備えるとともに、前記凸型の先端部近傍における金属板を挟んで凸型と反対側に位置する回転支軸を中心として回転可能な回転凹型とを備え、
前記回転凹型を、前記回転支軸を中心として回転させて前記凸型の先端部を相対的に回転凹型の逆Ｖ溝内に入り込ませることにより、凸型と逆Ｖ溝とで金属板を折り曲げるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３は、請求項２の金属板の曲げ加工装置における凸型が、その先端側が薄型縦断面形状又は鋭角断面形状をなしていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４は、請求項２又は３の金属板の曲げ加工装置における回転凹型が、曲げ加工の初期段階における金属板の先端を受け止めるストッパ面を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項５は、請求項２〜４のいずれかの金属板の曲げ加工装置において、
回転凹型における逆Ｖ溝の回転支軸側の肩部の位置が凸型の先端部近傍にあり、回転凹型が回転支軸を中心として回転する際に、回転凹型の逆Ｖ溝の回転支軸側の肩部近傍が金属板を凸型側に押し付けるようになっていることを特徴とする。
【００１３】
請求項６は、請求項４又は５の金属板の曲げ加工装置において、
回転凹型がストッパ面と逆Ｖ溝との間に、ストッパ面とともに横向きＬ字形をなす平坦面部を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項７の発明は、金属板に対して第１曲げ位置Ｑ１及び第２曲げ位置Ｑ２の２つの曲げ位置を互いに逆向きに折り曲げる金属板の曲げ加工装置であって、
金属板をその第１曲げ位置より先端側部分を除いて受ける第１凸型と、
金属板の第１曲げ位置より先端側における第１曲げ位置近傍の金属板面に対向して逆Ｖ字形に窪む逆Ｖ溝を備えるとともに、前記第１凸型の先端部近傍における金属板を挟んで第１凸型と反対側に位置する第１回転支軸を中心として回転可能な第１回転凹型とを備え、
前記第１回転凹型を、前記第１回転支軸を中心として回転させて前記第１凸型の先端部を相対的に第１回転凹型の逆Ｖ溝内に入り込ませることにより、第１凸型と逆Ｖ溝とで金属板の第１曲げ位置を折り曲げるようにした第１曲げ型と、
金属板の第２曲げ位置より先端側部分を除いて受ける第２凸型と、
金属板の第２曲げ位置より先端側における第２曲げ位置近傍の金属板面に対向して逆Ｖ字形に窪む逆Ｖ溝を備えるとともに、前記第２凸型の先端部近傍における金属板を挟んで第２凸型と反対側に位置する第２回転支軸を中心として回転可能な第２回転凹型とを備え、
前記第２回転凹型を、前記第２回転支軸を中心として回転させて前記第２凸型の先端部を相対的に第２回転凹型の逆Ｖ溝内に入り込ませることにより、第２凸型と逆Ｖ溝とで金属板の第２曲げ位置を折り曲げるようにした第２曲げ型とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の金属板の曲げ加工方法又は装置において、回転凹型を回転支軸を中心として回転させた時、凸型の先端部は相対的に回転凹型の逆Ｖ溝に入り込むが、その際、凸型の先端部によって、金属板が逆Ｖ溝内に押し込まれ、したがって、金属板は凸型の先端部を起点として折り曲げられる。
回転凹型の逆Ｖ溝の角度を適切に設定することにより、金属板を所望の曲げ角度に曲げることができる。特に、９０°を超えて曲げるいわゆるブラインド曲げを容易に行うことができる。
また、２段階の曲げ動作をする従来金型８０等と異なり、９０°を超える曲げ加工を、回転凹型の回転という１動作で済む極めて簡潔な構造によって実現できる。
また、曲げ加工をする回転凹型は小形かつ安価に済む。
また、可動型（回転凹型）は回転動作により曲げ加工を行なうので、直線ストロークによる曲げ金型と比べて、動く範囲が狭く済み、可動型を駆動する駆動部も小形かつ安価に済む。
【００１６】
請求項５によれば、回転凹型が回転支軸を中心として回転する際に、回転凹型の逆Ｖ溝の回転支軸側の肩部近傍が金属板を凸型側に押し付けるようになっていることで、金属板が浮き上がらないように拘束することができ、かつ、金属板が逆Ｖ溝に押し込まれる変形が円滑に行なわれる。
【００１７】
請求項６のように回転凹型のストッパ面と逆Ｖ溝との間に平坦面部を形成すると、金属板の曲げ加工の初期段階において、金属板の曲げ加工が円滑に行なわれる。
【００１８】
請求項７によれば、金属板の少なくとも片側部分に、第１曲げ位置と第２曲げ位置との２箇所の曲げ部を持つ断面形状、例えばＺ形断面形状の曲げ加工を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の金属板の曲げ加工方法及び装置の実施例を、図１〜図１１を参照して説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は本発明の一実施例の金属板の曲げ加工装置１の、装置フレーム１０を断面で示した正面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視断面図、図３は図１の要部の拡大図である。
これらの図に示すように、この曲げ加工装置１は、金属板を折り曲げる金属板の曲げ加工装置であって、凸型３と回転凹型７とを有する。
【００２１】
前記凸型３は、金属板２をその曲げ位置（曲げ予定位置）Ｑより先端側（図１〜図３で左側）の部分を除いて受ける受け面３ａを持つ。実施例は金属板２を９０°を超えて曲げる装置なので、凸型３の先端側は薄形縦断面形状又は鋭角縦断面形状である。凸型３の先端側は、金属板２を目的とする角度まで折り曲げた時（後述の図４（ニ）参照（曲げ角度θ））、その折り曲げた部分が凸型３の裏面に当たらない断面形状である必要がある。
【００２２】
回転凹型７は、金属板２の曲げ位置Ｑより先端側における曲げ位置近傍に、金属板２の上面に対向して逆Ｖ字形に窪む逆Ｖ溝を備えるとともに、前記凸型３の先端部近傍における上方に位置（金属板２を挟んで凸型と反対側に位置）する回転支軸６を中心として回転可能である。また、曲げ加工の初期段階における金属板２の先端を受け止めるストッパ面５を備えている。また、ストッパ面５と逆Ｖ溝４との間に、ストッパ面５とともに横向きＬ字形をなす平坦面部８を有している。
前記逆Ｖ溝４の回転支軸６側（図１〜図３で右側）の肩部４ｂの位置は、凸型３の先端部近傍にあり、回転凹型７が回転支軸６を中心として下方に回転する際に、逆Ｖ溝４の回転支軸側の肩部４ｂの近傍が金属板２を凸型３側に押し付ける（後述の図４（ロ）、（ハ）参照）ようになっている。
回転凹型７の逆Ｖ溝４と凸型３との関係は、回転凹型７が回転支軸６を中心として所定角度だけ下方に回転した時に、凸型３の先端部が回転凹型７の逆Ｖ溝４の奥に入り込むような相互形状関係かつ相対位置関係にある。
そして回転凹型７を、回転支軸６を中心として下方に回転させて凸型３の先端部を相対的に回転凹型７の逆Ｖ溝４内に入り込ませることにより、凸型３と逆Ｖ溝４とで凸型３の先端部を起点として金属板２を折り曲げる。
曲げ加工が進行する際の金属板２の変形の仕方は、金属板２が回転凹型７の逆Ｖ溝４の内面と摩擦しながら逆Ｖ溝４の奥に入り込んで変形するものなので、主として薄板金属板が加工対象となる。
また、逆Ｖ溝内面との摩擦により金属板２に傷が生じる恐れがある場合は、特に回転凹型７の材質を例えばＭＣナイロンその他の硬質のプラスチックとするのが適切である。
【００２３】
前記回転支軸６は、図示は省略するが例えばキー結合やスプライン結合等により回転凹型７と一体結合している。
この回転支軸６は、装置フレーム１０に軸受け１５で回転可能に支持されるとともに、フレーム１０の側面外側に設置した駆動機構９により回転駆動されるようになっている。すなわち、回転支軸６の装置フレーム１０の側面の外側に延出した端部にウオームホイール１１が固定され、このウオームホイール１１と噛み合うウオーム１２が、フレーム１０に設置した駆動モータ１３により回転駆動される駆動軸１４に固定されている。駆動軸１４はフレーム１０に固定した軸受け１６で回転可能に支持されている。
なお、この実施例では、駆動機構９を装置フレーム１０の外側の側面に配置しているが、装置フレーム１０内部の天井面に設置することも可能であり、その他適宜設計変更することができる。
【００２４】
上記曲げ加工装置１の動作を説明する。
金属板２を例えば図２に示すように、装置の前面側（図２の下側）から矢印のように挿入して凸型３の上に載せ、先端を回転凹型７のストッパ面５に当てる。
次いで、駆動機構９の駆動モータ１３を駆動すると、駆動軸１４が回転しこれと一体のウオーム１２が回転し、これと噛み合うウオームホイール１１が回転し、これと一体の回転支軸６が回転し、これと一体の回転凹型７が回転支軸６を中心として下方に回転する。これにより、図４（イ）〜（ニ）に示すように、金属板２が概ねＶ字形に折り曲げられる。
この工程を詳細に説明すると、回転凹型７が回転し始めると、金属板２は、まず回転凹型７の平坦面部８で押し下げられ、続いて逆Ｖ溝４の図４で左方の肩部４ａの近傍で押し下げられるが、先端がストッパ面５で拘束されている金属板２は、回転凹型７の回転に伴って、概ね図４（ロ）のように、凸型３の先端に近い部分が上に凸に湾曲して逆Ｖ溝４の回転支軸側の肩部４ｂに近い内面になじむ。
回転凹型７がさらに回転すると、図４（ハ）のように、金属板２は概ね凸型３の先端部を基点として下方に押し曲げられていく。回転凹型７がさらに回転すると、相対的に凸型３の先端部が逆Ｖ溝４の奥端に向けて次第に入り込んでいくので、金属板２は、凸型３の先端部により逆Ｖ溝４の奥端側に押し込まれ、図４（ニ）のように、凸型３の先端部を曲げ支点としてＶ字形に折り曲げられる。
その後、駆動機構９の駆動により回転支軸６が逆向きに回転して、回転凹型７が上方に回転復帰する。
【００２５】
なお、実施例では凸型３が下側で回転凹型７が上側にあるが、これと逆に凸型３が上側で回転凹型７が下側になる配置とすることもでき、また、上下に限らず、両者が傾いた姿勢で対応する構成（例えば図９の第２曲げ型５１参照）とすることもできる。
また、この曲げ加工装置１への金属板２の挿入方向は任意であり、上述のように装置前面側（図２で下方）から挿入する場合に限らず、装置後面側（図２で上方）から挿入してもよいし、あるいは図１で右側から挿入することができる。
また、曲げ加工された金属板は、例えば装置後面側に送り出すことができ、また、装置前面側に取り出すこともできる。
【００２６】
本発明において、回転凹型７と凸型３とによる金属板２の９０°を超える曲げを実現するために、上述の通り、回転凹型７の逆Ｖ溝４が金属板２の曲げ位置Ｑより先端側における曲げ位置近傍にあり、また、回転支軸６が凸型３の先端近傍における凸型３の上方に位置（金属板２を挟んで凸型と反対側に位置）することが有効に機能しているが、このことについて図１２を参照して、若干捕捉説明する。図１２は逆Ｖ溝のない単なる平坦な回転凹型７’を用いた場合の可能曲げ角度θを説明する図である。
逆Ｖ溝のない単なる平坦な回転凹型７’であれば、図１２（イ）のように、回転支軸６’が凸型３’の前端より前方に位置していなければならず、そして金属板２は９０°迄しか曲げることができない。なお、この場合、凸型３’上の金属板２を押さえる板押さえが必須であり、また、曲げた状態では金属板２の先端が回転凹型７’の先端より延出した状態となるので、回転凹型７’にストッパ面を設けることはできない（なお、次の（ロ）、（ハ）の場合も同様）。
図１２（ロ）のように、回転支軸６’の位置を前方にずらすと、金属板２を９０°を超えて曲げることが一応可能とも言えるが、この場合は、曲げの途中では安定した曲げが行われず、シャープなコーナー形状を得ることは困難であり、実質的に９０°を超える曲げを実現できない。
金属板の９０°超の曲げを実現するには、図１２（ハ）のように、回転支軸６’の位置を移動させながら、回転凹型７’を回転させなければならない。
これらに対して、本発明によれば、回転凹型７が逆Ｖ溝４を有し、かつ回転支軸６の位置が凸型３の上方で凸型先端に近い位置であることで、回転支軸６の位置を移動させることなく、９０°超の曲げを実現することが可能となっている。
【実施例２】
【００２７】
回転支軸６を駆動する実施例の駆動機構９は、駆動モータ１３を動力とするウオーム１２とウオームホイール１１とによる駆動機構であるが、図５に示すように、流体圧シリンダ（空気圧ないし油圧シリンダ）１７による駆動機構とすることもできる。
この場合、例えば、図示略の装置フレームに取り付けたシリンダ１７のシリンダロッド１７ａを、回転凹型７に固定したブラケット１８にピン１９を介して連結する。なお、この場合は、流体圧シリンダ１７が回転凹型７を直接回転駆動するので、回転凹型７と回転支軸６との間にキー等の結合手段は不要である。
図５（イ）の状態でシリンダ１７のシリンダロッド１７ａが伸張すると、図５（ロ）に示すように、回転凹型７が駆動されて回転支軸６を中心として下方に回転し、金属板２を折り曲げる。
【実施例３】
【００２８】
本発明の曲げ加工装置を一対、互いに逆向きに設置することで、金属板の左右両端の曲げ加工を同時に行うこともできる。
図６は例えば溝形断面形状を成形する場合の両端曲げ加工装置２０であり、１対の曲げ加工装置２１を、左右対称に設置する。各曲げ加工装置２１は、凸型２３と、逆Ｖ溝２４を有し回転支軸２６を中心として回転可能な回転凹型２７とを備えており、基本構造は前述の曲げ加工装置１と同様である。
図６（イ）は曲げ加工前の状態であり、回転凹型７が回転すると、図６（ロ）のように金属板２２の両端部が折り曲げられる。図示例は、直角に曲げ加工する場合であるが、逆Ｖ溝２４の角度を鋭角にすることで、直角より大きな角度（ブラインド角度）の曲げ加工が可能である。また、回転凹型２７の逆Ｖ溝２４の角度を変えることで、所望の曲げ角度を容易に実現できる。
なお、図６、図７、図９〜図１２において、回転支軸２６、３６、４６、５６，６’は、図示は省略したが、例えばキー結合やスプライン結合等によりそれぞれ回転凹型２７、３７、４７、５７、７’と一体結合している。
【実施例４】
【００２９】
本発明の曲げ加工装置は、端部側の第１の曲げ位置が既に曲げ加工された金属板について、第２の曲げ位置の曲げ加工をすることができる。
図７に示した曲げ加工装置３１は、端部側の第１の曲げ位置Ｑ１が既に直角（曲げ角度θ＝９０°）に曲げ加工された金属板３２について、第２の曲げ位置Ｑ２を直角に曲げ加工をすることで、金属板の端部をコ字形に曲げ加工する曲げ加工装置である。
曲げ加工装置３１は、凸型３３と、逆Ｖ溝３４を有し回転支軸３６を中心として回転可能な回転凹型３７とを備えており、基本構造は前述の曲げ加工装置１と同様である。
図７では金属板の一方の端部近傍において２箇所の曲げ位置Ｑ１、Ｑ２を折り曲げるものであるが、この曲げ加工装置３１を図６と同様な態様で用いることで、すなわち、一対の曲げ加工装置３１を図６と同様に左右対称に設置することで、リップ付き溝形断面形状を成形することができる。
なお、図示例の曲げ角度θは直角であるが、逆Ｖ溝３４の角度を鋭角にすることで、直角より大きな角度（ブラインド角度）の曲げ加工が可能である。また、回転凹型３７の逆Ｖ溝３４の角度を変えることで、所望の曲げ角度を容易に実現できる。
【実施例５】
【００３０】
金属板の片側の端部側に本発明の曲げ加工装置を２つ設置することで、金属板の片側の端部において２箇所の曲げ位置を曲げ加工することができる。
例えば、図９は、金属板を図８に示した鳩尾状の断面形状に曲げ加工する鳩尾状断面曲げ加工装置４０である。
この鳩尾状断面曲げ加工装置４０は、金属板４２の一方の端部近傍において、第１及び第２の２つの曲げ型４１、５１からなるＺ曲げ加工装置５０を設置し、他方の端部近傍においてこれと対称的な配置で同じく第１及び第２の２つの曲げ型４１、５１からなるＺ曲げ加工装置５０を設置している。
第１曲げ型４１は、金属板４２をその第１曲げ位置Ｑ１より先端側部分を除いて受ける第１凸型４３と、金属板４２の第１曲げ位置Ｑ１より先端側における第１曲げ位置近傍の金属板面に対向して逆Ｖ字形に窪む逆Ｖ溝４４を備えるとともに前記第１凸型４３の先端部近傍における上方に位置（金属板４２を挟んで第１凸型４３と反対側に位置）する第１回転支軸４６を中心として回転可能な第１回転凹型４７とを備え、前記第１回転凹型４７を、前記第１回転支軸４６を中心として回転させて前記第１凸型４３の先端部を相対的に第１回転凹型４７の逆Ｖ溝４４内に入り込ませることにより、第１凸型４３と逆Ｖ溝４４とで金属板４２の第１曲げ位置Ｑ１を折り曲げるようにした構成である。この第１曲げ型４１は、前述した曲げ加工装置１に相当する。
第２曲げ型５１は、金属板の第２曲げ位置Ｑ２より先端側部分を除いて受ける、図９で紙面と直交する方向に退避可能な第２凸型と、
金属板４２の第２曲げ位置Ｑ２より先端側における第２曲げ位置近傍の金属板面に対向して逆Ｖ字形に窪む逆Ｖ溝５４を備えるとともに前記第２凸型５３の先端部近傍における図９の左側部分で右上方に位置（金属板４２を挟んで第２凸型５３と反対側に位置）する第２回転支軸５６を中心として回転可能な第２回転凹型５７とを備え、
前記第２回転凹型５７を、前記第２回転支軸５６を中心として回転させて前記第２凸型５３の先端部を相対的に第２回転凹型５７の逆Ｖ溝５４内に入り込ませることにより、第２凸型５３と逆Ｖ溝５４とで金属板４２の第２曲げ位置Ｑ２を折り曲げるようにした構成である。この第２曲げ型５１は、第２凸型５３が退避可能である点及び姿勢が傾いている点を除けば、前述した曲げ加工装置１と概ね同様である。
第２曲げ型５１は、第１曲げ型４１の第１凸型４３の概ね下方に配置されており、第１曲げ型４１により第１の曲げ位置Ｑ１を折り曲げられた金属板における第２の曲げ位置Ｑ２を曲げ加工できるような態様で配置されている。
【００３１】
この鳩尾状断面曲げ加工装置４１で金属板４２を図８の鳩尾状断面形状に成形する際の曲げ加工工程は、図１０（イ）、（ロ）、及びこれに続く図１１（ハ）、（ニ）の順に行われる。
片側の曲げ加工について説明すると、図１０（イ）は曲げ加工前の状態である。第２曲げ型５１の第２凸型５３は紙面と直交する奥方に退避している（図１０（イ）、（ロ）では図示を省略）。
第１曲げ型４１の第１回転凹型４７が下方に回転して、図１０（ロ）のように金属板４２の第１曲げ位置Ｑ１を折り曲げる。この時、金属板４２の折り曲げられた部分の先端近傍が第２曲げ型５１の第２回転凹型５７に沿う態様となる。
次いで、図１１（ハ）のように、第１曲げ型４１の第１回転凹型４７が上方に回転して元の位置に復帰した後、第２曲げ型５１の退避していた第２凸型５３が紙面の奥側から手前側に進出して、金属板４２の第２曲げ位置Ｑ２より先端側部分を除いて受ける位置にくる。
次いで、第２曲げ型５１の第２回転凹型５７が図１１（ハ）で左方に回転すると、図１１（ニ）のように金属板４２の第２曲げ位置Ｑ２が折り曲げられる。金属板４２の左右において対称的な曲げ加工がされるので、金属板４２は図８のような断面形状に成形される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施例の金属板の曲げ加工装置の、装置フレームを断面で示した正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】図１の要部の拡大図である。
【図４】上記曲げ加工装置により金属板が折り曲げられていく過程を説明する図で、（イ）〜（ニ）の順にＶ曲げ加工が行われる。
【図５】回転凹型を回転駆動する駆動機構としてエアシリンダを用いた実施例を示すもので、（イ）は回転凹型が回転する前の状態、（ロ）は回転凹型が回転して金属板が所定形状に曲げられた状態を示す。
【図６】本発明の曲げ加工装置で金属板の両端部を同時に曲げ加工する実施例を示す図であり、（イ）は曲げ加工前の段階、（ロ）は曲げ加工された段階を示す。
【図７】本発明の金属板の曲げ加工装置により、先端側の第１の曲げ位置が既に曲げられた金属板について第２の曲げ位置を曲げることで、金属板端部にコ字形断面を成形する場合の要領を説明するもので、（イ）は曲げ加工前の段階、（ロ）は曲げ加工後の段階を示す。
【図８】金属板を図９〜図１１の曲げ加工装置で曲げ加工しようとする断面形状を示す図である。
【図９】図８の断面形状の曲げ加工を行う曲げ加工装置の実施例を示すもので、左右それぞれ２つの曲げ型部分について、曲げ工程の各段階を重ねて示した図である。
【図１０】図９の曲げ加工装置による曲げ工程の最初の２工程を示した図である。
【図１１】図９の曲げ加工装置による曲げ工程の、図１０に続く２工程を示した図である。
【図１２】金属板を９０°超の曲げ加工する上で、本発明における回転凹型の逆Ｖ溝の存在、及び回転支軸の位置が有効に機能していることを説明する図であり、（イ）は仮に回転凹型に逆Ｖ溝がない場合の可能曲げ角度を説明する図、（ロ）は回転凹型に逆Ｖ溝がない場合で９０°超の曲げを実現しようとして回転支軸の位置を前方にずらした場合の問題を説明する図、（ハ）は逆Ｖ溝のない回転凹型で９０°超の曲げを実現するためには、回転支軸の位置を上下にも移動させる必要があることを説明する図である。
【図１３】金属板を溝形断面形状に曲げ加工する従来の金型を示すもので、（イ）は加工前、（ロ）は加工後を示す。
【図１４】金属板を９０°超の曲げ加工可能な従来の金型を示すもので、（イ）は加工前、（ロ）は加工後を示す。
【符号の説明】
【００３３】
１、２１、３１ 曲げ加工装置
２、２２、３２ 金属板
３、２３、３３ 凸型
３ａ 上面
４、２４、３４ 逆Ｖ溝
４ａ （前方側の）肩部
４ｂ （後方側の）肩部
５ ストッパ面
６、２６、３６ 回転支軸
７、２７、３７ 回転凹型
８ 平坦面部
９ 駆動機構
１０ 装置フレーム
１１ ウオームホイール
１２ ウオーム
１３ 駆動モータ
１４ 駆動軸
１５、１６ 軸受け
１７ 流体圧シリンダ
１７ａ ピストンロッド
１８ ブラケット
１９ ピン
２０ 両端曲げ加工装置
４０ 鳩尾状断面曲げ加工装置
４１ 第１曲げ型（曲げ加工装置）
４２ 金属板
４３ 第１凸型
４４ 逆Ｖ溝
４５ ストッパ面
４６ 第１回転支軸
４７ 第１回転凹型
５０ Ｚ曲げ加工装置
５１ 第２曲げ型（曲げ加工装置）
５３ 第２凸型
５４ 逆Ｖ溝
５５ ストッパ面
５６ 第２回転支軸
５７ 第２回転凹型
Ｑ 曲げ位置
Ｑ１ 第１曲げ位置
Ｑ２ 第２曲げ位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板を折り曲げる金属板の曲げ加工方法であって、
金属板をその曲げ位置Ｑより先端側部分を除いて受ける凸型と、
金属板の曲げ位置より先端側における曲げ位置近傍の金属板面に対向して逆Ｖ字形に窪む逆Ｖ溝を備えるとともに、前記凸型の先端部近傍における金属板を挟んで凸型と反対側に位置する回転支軸を中心として回転可能な回転凹型とを用い、
前記回転凹型を、前記回転支軸を中心として回転させて前記凸型の先端部を相対的に回転凹型の逆Ｖ溝内に入り込ませることにより、凸型と逆Ｖ溝とで金属板を折り曲げることを特徴とする金属板の曲げ加工方法。
【請求項２】
金属板を折り曲げる金属板の曲げ加工装置であって、
金属板をその曲げ位置より先端側部分を除いて受ける凸型と、
金属板の曲げ位置より先端側における曲げ位置近傍の金属板面に対向して逆Ｖ字形に窪む逆Ｖ溝を備えるとともに、前記凸型の先端部近傍における金属板を挟んで凸型と反対側に位置する回転支軸を中心として回転可能な回転凹型とを備え、
前記回転凹型を、前記回転支軸を中心として回転させて前記凸型の先端部を相対的に回転凹型の逆Ｖ溝内に入り込ませることにより、凸型と逆Ｖ溝とで金属板を折り曲げるようにしたことを特徴とする金属板の曲げ加工装置。
【請求項３】
前記凸型は、その先端側が薄型縦断面形状又は鋭角断面形状をなしていることを特徴とする請求項２記載の金属板の曲げ加工装置。
【請求項４】
前記回転凹型は、曲げ加工の初期段階における金属板の先端を受け止めるストッパ面を有することを特徴とする請求項２又は３記載の金属板の曲げ加工装置。
【請求項５】
前記回転凹型における逆Ｖ溝の回転支軸側の肩部の位置が凸型の先端部近傍にあり、回転凹型が回転支軸を中心として回転する際に、回転凹型の逆Ｖ溝の回転支軸側の肩部近傍が金属板を凸型側に押し付けるようになっていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の金属板の曲げ加工装置。
【請求項６】
前記回転凹型は、ストッパ面と逆Ｖ溝との間に、ストッパ面とともに横向きＬ字形をなす平坦面部を有することを特徴とする請求項４又は５記載の金属板の曲げ加工装置。
【請求項７】
金属板に対して第１曲げ位置Ｑ１及び第２曲げ位置Ｑ２の２つの曲げ位置を互いに逆向きに折り曲げる金属板の曲げ加工装置であって、
金属板をその第１曲げ位置より先端側部分を除いて受ける第１凸型と、
金属板の第１曲げ位置より先端側における第１曲げ位置近傍の金属板面に対向して逆Ｖ字形に窪む逆Ｖ溝を備えるとともに、
前記第１凸型の先端部近傍における金属板を挟んで第１凸型と反対側に位置する第１回転支軸を中心として回転可能な第１回転凹型とを備え、
前記第１回転凹型を、前記第１回転支軸を中心として回転させて前記第１凸型の先端部を相対的に第１回転凹型の逆Ｖ溝内に入り込ませることにより、第１凸型と逆Ｖ溝とで金属板の第１曲げ位置を折り曲げるようにした第１曲げ型と、
金属板の第２曲げ位置より先端側部分を除いて受ける第２凸型と、
金属板の第２曲げ位置より先端側における第２曲げ位置近傍の金属板面に対向して逆Ｖ字形に窪む逆Ｖ溝を備えるとともに、
前記第２凸型の先端部近傍における金属板を挟んで第２凸型と反対側に位置する第２回転支軸を中心として回転可能な第２回転凹型とを備え、
前記第２回転凹型を、前記第２回転支軸を中心として回転させて前記第２凸型の先端部を相対的に第２回転凹型の逆Ｖ溝内に入り込ませることにより、第２凸型と逆Ｖ溝とで金属板の第２曲げ位置を折り曲げるようにした第２曲げ型とを備えたことを特徴とする金属板の曲げ加工装置。
【請求項１】
金属板を折り曲げる金属板の曲げ加工方法であって、
金属板をその曲げ位置Ｑより先端側部分を除いて受ける凸型と、
金属板の曲げ位置より先端側における曲げ位置近傍の金属板面に対向して逆Ｖ字形に窪む逆Ｖ溝を備えるとともに、前記凸型の先端部近傍における金属板を挟んで凸型と反対側に位置する回転支軸を中心として回転可能な回転凹型とを用い、
前記回転凹型を、前記回転支軸を中心として回転させて前記凸型の先端部を相対的に回転凹型の逆Ｖ溝内に入り込ませることにより、凸型と逆Ｖ溝とで金属板を折り曲げることを特徴とする金属板の曲げ加工方法。
【請求項２】
金属板を折り曲げる金属板の曲げ加工装置であって、
金属板をその曲げ位置より先端側部分を除いて受ける凸型と、
金属板の曲げ位置より先端側における曲げ位置近傍の金属板面に対向して逆Ｖ字形に窪む逆Ｖ溝を備えるとともに、前記凸型の先端部近傍における金属板を挟んで凸型と反対側に位置する回転支軸を中心として回転可能な回転凹型とを備え、
前記回転凹型を、前記回転支軸を中心として回転させて前記凸型の先端部を相対的に回転凹型の逆Ｖ溝内に入り込ませることにより、凸型と逆Ｖ溝とで金属板を折り曲げるようにしたことを特徴とする金属板の曲げ加工装置。
【請求項３】
前記凸型は、その先端側が薄型縦断面形状又は鋭角断面形状をなしていることを特徴とする請求項２記載の金属板の曲げ加工装置。
【請求項４】
前記回転凹型は、曲げ加工の初期段階における金属板の先端を受け止めるストッパ面を有することを特徴とする請求項２又は３記載の金属板の曲げ加工装置。
【請求項５】
前記回転凹型における逆Ｖ溝の回転支軸側の肩部の位置が凸型の先端部近傍にあり、回転凹型が回転支軸を中心として回転する際に、回転凹型の逆Ｖ溝の回転支軸側の肩部近傍が金属板を凸型側に押し付けるようになっていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の金属板の曲げ加工装置。
【請求項６】
前記回転凹型は、ストッパ面と逆Ｖ溝との間に、ストッパ面とともに横向きＬ字形をなす平坦面部を有することを特徴とする請求項４又は５記載の金属板の曲げ加工装置。
【請求項７】
金属板に対して第１曲げ位置Ｑ１及び第２曲げ位置Ｑ２の２つの曲げ位置を互いに逆向きに折り曲げる金属板の曲げ加工装置であって、
金属板をその第１曲げ位置より先端側部分を除いて受ける第１凸型と、
金属板の第１曲げ位置より先端側における第１曲げ位置近傍の金属板面に対向して逆Ｖ字形に窪む逆Ｖ溝を備えるとともに、
前記第１凸型の先端部近傍における金属板を挟んで第１凸型と反対側に位置する第１回転支軸を中心として回転可能な第１回転凹型とを備え、
前記第１回転凹型を、前記第１回転支軸を中心として回転させて前記第１凸型の先端部を相対的に第１回転凹型の逆Ｖ溝内に入り込ませることにより、第１凸型と逆Ｖ溝とで金属板の第１曲げ位置を折り曲げるようにした第１曲げ型と、
金属板の第２曲げ位置より先端側部分を除いて受ける第２凸型と、
金属板の第２曲げ位置より先端側における第２曲げ位置近傍の金属板面に対向して逆Ｖ字形に窪む逆Ｖ溝を備えるとともに、
前記第２凸型の先端部近傍における金属板を挟んで第２凸型と反対側に位置する第２回転支軸を中心として回転可能な第２回転凹型とを備え、
前記第２回転凹型を、前記第２回転支軸を中心として回転させて前記第２凸型の先端部を相対的に第２回転凹型の逆Ｖ溝内に入り込ませることにより、第２凸型と逆Ｖ溝とで金属板の第２曲げ位置を折り曲げるようにした第２曲げ型とを備えたことを特徴とする金属板の曲げ加工装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−２３３７０２（Ｐ２００９−２３３７０２Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８２３８４（Ｐ２００８−８２３８４）
【出願日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【出願人】（０００００６８３９）日鐵住金建材株式会社 (371)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【出願人】（０００００６８３９）日鐵住金建材株式会社 (371)
【Ｆターム（参考）】
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