【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、積層材の曲げ加工方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、曲げ半径が小さい場合は、特開平３−２２２７１５号公報のように、アラミッドを基材とした芯材を用いたハニカムパネルを、曲部形成用治具に載せて曲げて固定し、曲げ部を加熱し、そして冷却して仕上げる。 【０００３】なお、板を曲げる方法として、特開平９―
２９５０５０号公報に示すものは、曲面を有する治具とウイングで挟んで、板を曲げている。 特開平９−２０１
６２４号公報に示すものは、一端を固定した板を固定ロールと移動ロールで挟んで、移動ロールを移動させて曲げている。 【０００４】また、積層板の折り曲げとして、特開昭５
７−２０５６６１号公報は、金属板に断熱材を貼着し、
折り曲げ部の断熱材をＶ状にカットし、その後、第２の金属板を断熱材の貼着し、前記Ｖカット部を折り曲げている。 【０００５】実公平２−８５６７号公報は、サンドイッチパネルを一方の表面板からＶ状にカットし、折り曲げている。 最後に、Ｖ状にカットした表面板にＬ状の接合材を固定している。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】前記特開平３−２２２
７１５号公報の方法はアラミッドを基材とした芯材を用いる必要がある。 【０００７】本発明の目的は、比較的厚さが厚く、小さな半径の曲面を有する積層材を提供することにある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】前記目的は、芯材の両面に第１の面板と第２の面板をそれぞれ固定した積層材の一端側を架台に固定した状態において、前記第１の面板の他端側を前記芯材から離れる方向に移動させて円弧状に曲げ、前記他端側の前記第１の面板と前記芯材との接触面のいずれか一方の面に接着剤を塗布し、前記芯材および前記第２の面板の他端側を、前記曲げた前記第１の面板に沿って移動させて曲げること、によって達成できる。 【０００９】 【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図１から図１
６により説明する。 【００１０】この実施例の曲面積層材は、例えば、鉄道車両の内装材として使用される。 図１３から図１６において、鉄道車両の車体１６０の窓１６３の上部から天井部１６２までの内装材を本実施例の曲面積層材１７０で構成している。 曲面積層材１７０は、下端側から、直線部１７１、曲面部１７２、直線部１７３、直線部１７４
からなる。 直線部１７３と直線部１７４の間で概略９０
度に折り曲げられている。 積層材１７０の上下端部にはブラケット１７６、１７７が有り、ねじで車体１６０に取り付けてある。 ブラケット１７６、１７６は積層材１
７０の端部にリベット等で固定している。 １６６は天井部の内装材である。 【００１１】積層材１７０は車体１６０の長手方向に沿って複数設置している。 積層材１７０と１７０との継手には黒色系のスポンジ状の緩衝材１６８を配置している。 緩衝材は面板１８１、１８２、芯材１８３からなる空間に配置される。 【００１２】積層材１７０は、２枚の面板１８１、１８
２と、両者に接着した芯材１８３と、芯材１８３のセル内に充填した発泡材１８４と、車内側の面板１８１（内面側の面板という。）に接着した内装材１８５からなる。 【００１３】芯材１８３は紙製であり、一筆書きのように円弧状に曲げたリボンを積層したものである。 図１６
において、○印の個所は接着剤で接続している。 △印の個所は接着していない。 セル内には発泡材１８４を充填している。 後述する積層材１７０の曲げ方向は図１６おいて左右方向である。 【００１４】内装材１８５は塩化ビニール製の化粧シートであり、面板１８１に貼り付けてある。 内装材１８５
は紙または布または樹脂系の材料を使用できる。 面板１
８１、１８２は金属板、例えば、アルミニウム合金の板である。 ブラケット１８６は曲げ加工の後、取り付ける。 【００１５】積層材１７０の製作手順を説明すると、まず、材料すなわち素材の積層材を製作する。 【００１６】まず、芯材１８３のセル内に、発泡樹脂または弾性発泡樹脂等を注入し、発泡させる。 【００１７】次に、面板１８２の上に接着剤を介して芯材１８３（前記によって樹脂を発泡させている。）を載せ、次に、面板１８１の一端側に接着剤を塗布して前記芯材１８３に重ね、三者を接着する。 面板１８２の全面に接着剤は塗布されている。 面板１８１に接着剤を塗布する範囲は、直線部７３、７４の範囲のみである。 曲線部１７２および直線部１７１の面板１８１は芯材１８３
に接着しない。 面板１８１には内装材１８５を貼り付けている。 【００１８】面板１８１、１８２、芯材１８３の大きさを説明する。 例えば、曲面部１７２の内面側の面板の曲げ半径：１５０ｍｍ、曲げ角度：約８０度、芯材１８３
の厚さ：３９ｍｍである。 曲げ加工前の芯材１８３の大きさ（幅×長さ）：１．２ｍ×２．９５ｍ、曲げ加工前の面板１８２の大きさ（幅×長さ）：１．２ｍ×３．０
ｍ、曲げ加工前の面板１８１の大きさ（幅×長さ）：
１．１５ｍ×３．０ｍである。 前記幅は積層材１７０の曲げ方向である。 面板１８１の曲げ方向の長さは面板１
８２、芯材１８３の長さよりも短い。 面板１８１、１８
２は、アルミニウム合金製であり、板厚は０．５ｍｍである。 【００１９】直線部１７４側の端部の面板１８１、１８
２、芯材１８３の端面は実質的に同一位置にある。 他端側（直線部１７１側）の端部の面板１８２、芯材の端面は実質的に同一位置にある。 前記他端側の面板１８１の端部は芯材１８３の端部よりも後退している。 後述の曲げ加工を行なったとき、面板１８１の前記他端は芯材１
８３、面板１８２の端部と実質的に同一位置になる。 つまり、面板１８１の端面の位置は、曲げ加工による芯材１８３の見かけ状の縮み代を考慮して、面板１８２の端面よりも内側にある。 また、面板１８１の前記他端を芯材１８３の端部よりも突出させる必要がある場合は、これを考慮して面板１８１の長さを定める。 【００２０】面板１８１、１８２の幅は芯材１８３の幅よりも大きい。 芯材１８１、１８２の中央に芯材１８３
が位置する。 【００２１】以下、曲げ加工方法を図１から図７によって説明する。 図１において、内装材１８５（面板で言えば、面板１８１である。）を下方にして積層材１７０を曲げ加工装置に載せる。 曲げ治具２０の架台２１、固定架台３０、屈曲曲げ用の架台４０に積層材１７０を載せる。 この時、架台２１、３０、４０のそれぞれの上面は水平な直線状に位置している。 架台２１は積層材１７０
の直線部１７１の端部（ブラケット１８６の取り付け側）を支持している。 架台３０、４０は直線部１７３、
１７４を支えている。 【００２２】架台２１、２２、３０、４０のそれぞれは積層材１７０が接する面に真空吸着パッドを積層材１７
０の幅方向に沿って所定間隔で設置している。 【００２３】次に、曲げ装置５０を下降させて、曲げローラ５２、押さえローラ５３を下降させ、芯材１８３がつぶれない程度に押さえる。 ローラ５２、５３の長さは面板１８２の幅以上ある。 【００２４】次に、積層材１７０を所定位置に置いた後、架台２１の吸着パッドによって内装材１８５を下方に吸着する。 【００２５】次に、図２に示すように、曲げ治具２０を曲げ形状の中心を中心として回転させて、内装板１８５
（面板１８１）を曲げ治具２０に巻き付ける。 曲げ治具２０の架台２２が上を向き、内装板１８５に接するまで、曲げ治具２０を回転させる。 これによって、架台２
２は積層材１７０の直線部１７３に接する。 架台２２は架台３０、４０と同一平面になる。 【００２６】このとき、押さえローラ５３、曲げローラ５２が積層板１７０に接しているので、芯材１７３、面板１８１が右側に転倒するのを防止している。 【００２７】曲げ治具２０に内装板１８５を固定した後、曲げ治具２０を回転させて内装板１８５（面板１８
１を含む。 ）を巻き付けている（曲げている）ので、曲げ治具２０の回転に伴って積層材１７０は回転方向（図２において右方向）に移動する。 移動しやすいように、
架台３０、４０にはローラを設け、積層材１７０を支持するとよい。 【００２８】次に、架台２２に設置した吸着パッドで内装板１８５を下方に吸着する。 また、架台３０、４０の吸着パッドによって内装板１８５を下方に吸着する。 【００２９】架台２２、３０、４０で内装板１８５（積層材１７０）を下方に引っ張っているので、積層板１７
０が右側にずれることはない。 【００３０】架台２２が内装板１８５を吸着したとき、
架台３０、４０は直線部１７３、１７４にそれぞれ位置する。 架台３０と架台４０との間が積層板１７０の折り曲げ部である。 【００３１】架台２１と架台２２との間の内装板１８５
が接した曲げ治具２０の曲面２３は積層板１７０の曲面部１７２の半径と同一半径である。 曲面２３は積層材１
７０の幅方向に沿って連続してある。 【００３２】次に、図３に示すように、面板１８１の芯材１８３側の面に塗布装置のノズル６１によって接着剤を塗布する。 これはノズル１６１を面板１８１に向けて、積層材１７０の一端側から他端側に移動させることによって行う。 【００３３】次に、図４に示すように、曲げローラ５２
と押さえローラ５３を曲げ治具２０の回転中心を中心として回転させる。 ローラ５２、５３の回転量は曲げ治具２０の回転量、すなわち曲面部１７２の角度と同一である。 これによって、芯材１８３（面板１８２）は面板１
８１に巻き付けられ、芯材１８３は面板１８１に接着される。 【００３４】押さえローラ５３は曲げローラ５２で巻き付けた部材（芯材１８３、面板１８２）が面板１８１や曲げ治具２０から離れるのを防止するためにある。 押さえローラ５３はシリンダ装置５４またはばねで弾性支持されている。 これによって、図４のように回転させても押さえローラ５３は常に面板１８２に接する。 なお、曲げ治具２０の回転軸を通る垂直線上に曲げローラ５２の回転軸がある。 押さえローラ５３はこれよりも左側にある。 【００３５】次に、曲げローラ５２が曲面部１７２の終了点まで回転すると、その先端側の押さえパッド５５を突出させて直線部１７１の面板１８２（芯材１８３）を曲げ治具２０に押さえる。 直線部１７１の積層材１７０
は架台２１に押さえられる。 この状態で、接着剤が硬化完了するまで保持する。 曲げローラ５２、押さえローラ５３、および押さえパッド５５は１つの回転装置に設置している。 押さえパッド５５の長さは積層材１７０の幅以上ある。 押さえパッド５５はシリンダ装置５６によって突出させる。 【００３６】これによれば、面板１８１に面板１８２を介して芯材１８３を巻き付けるので、芯材１８３およびセル内の発泡剤１８４の面板１８１側は円周方向に圧縮され、潰される。 芯材１８３は曲げ方向に向いた部材（曲げ方向に対して斜め方向の部材を含む。）が曲げ方向に潰される。 これによって曲げ加工時の内外の円周差は吸収される。 【００３７】このとき、芯材１８３は厚さ方向には潰されないので、強度低下は生じない。 また、これによれば、面板１８１と芯材１８３との間に隙間を生じたり、
片当たりを生じることがないものである。 【００３８】実験によれば、面板１８１、１８２、芯材１８３の材料は前記のとおり、セルサイズ：１４ｍｍ、
芯材１８３の厚さ：３９ｍｍにおいて、芯材１８３に座屈、面板１８２側の芯材１８３に破断等による品質低下を生じない条件で、内周側の曲げ半径が芯材の厚さの近傍程度まで曲げ可能である。 このように小半径の曲げ加工が可能である。 したがって、比較的小さな曲げ半径で積層材１７０を曲げることができるものである。 【００３９】次に、図５に示すように、切削装置７０の丸のこ７１で積層材１７０をＶカットする。 Ｖカットの位置は屈曲曲げの位置である。 丸のこ７１は面板１８１
を残して面板１８２と芯材１８３を切削する。 丸のこは７１積層材１７０に対して傾斜させている。 Ｖの一方の面を切削させた後、丸のこ７１を回転させてＶの他方の面を切削する。 切削装置は折り曲げ線に沿って移動する。 【００４０】切削作業は、押さえパッド５５で積層材１
７０を押さえた後に行うことができる。 【００４１】次に、Ｖカットによって生じた端材を上方から手動によって取り除く。 または、上方から端材を吸着パッドによって吸着して取り除く。 または、積層材１
７０の幅方向の一端からプッシャーで端材を押して取り除く。 【００４２】次に、図６に示すように、Ｖカットにより生じた空間に塗布装置８０で接着剤を塗布する。 塗布装置８０積層材１７０の幅方向の一端から多端に移動させて塗布する。 【００４３】次に、図７に示すように、曲げ架台４０をＶカット部の頂点近傍を中心に所定の角度回転させて、
積層材１７０を折り曲げる。 この状態のまま、接着剤が硬化完了するまで保持する。 【００４４】次に、架台２１、２２、３０、４０の吸着を解除する。 次に、架台４０を水平状態に戻す。 また、
積層材１７０から曲げ装置５０を離す。 【００４５】次に、曲げ加工された積層材１７０を曲げ加工装置から取出す。 【００４６】最後に、曲げ装置５０を元の位置に回転させる。 【００４７】この積層材１７０のブラケット１７６、１
７７を取り付ける。 【００４８】上記の曲げ加工方法において、内装材１８
５は曲げ加工後接着することができる。 面板１８１の端部を芯材１８３側に折り返しておく必要がある場合は、
面板１８１を芯材１８３に接着する前に端部を折り返しておく。 【００４９】曲げ加工前に非曲げ加工部分の２つの面板と芯材が接着されているが、接着されている必要はない。 例えば、内側の面板を曲げた、後接着剤を塗布し、
次に、外側の面板を有する芯材の一端を内側の面板に重ね、他端を曲げる。 【００５０】内装材１８５としてメラミン樹脂製を用いる場合は、架台４０で曲げ加工すると、曲げ部に割れを生じやすい。 この場合は、曲げた後、面板１８１、１８
２のそれぞれに曲げた板を接着する。 【００５１】芯材は他のタイプの芯材を用いることができる。 【００５２】次に、上記曲げ加工を行う曲げ加工装置について図８から図１２によって説明する。 図９は塗布装置６０ｂを示していない。 【００５３】図８において、２２ａ、３０ａ、４０ａは吸着パッドである。 【００５４】曲げ治具２０の軸２０ｂに平行な軸２０ｃ
がある。 軸２０ｃは軸２０ｂの真下にある。 軸２０ｂ、
２０ｃは軸方向に沿って所定間隔で連結部材２０ｄで連結されている。 連結部材２０ｄは軸２０ｂ、２０ｃに対して回転自在である。 連結部材２０ｄに近傍において、
軸２０ｂは架台２１、２２を支えている。 軸２０ｃの下方にはベッド２０ｘがある。 連結部材２０ｄの下面は座２０ｙを介してベッド２０ｘに載っている。 これによって、架台２１、２２が下方に曲るのを防止している。 【００５５】連結部材２０ｄの上面側は架台２１よりも軸２０ｂの近く側にある。 このため、架台２１、２２の表面は平滑にできる。 【００５６】軸２０ｂ、２０ｃの各端は４つの架台２０
ｆ、２０ｇ、２０ｈ、２０ｊによって支えられている。
軸２０ｂを回転させる駆動装置２０ｅは架台２０ｆに設置している。 駆動装置２０ｅは軸２０ｃを回転させない。 駆動装置２０ｅは電動機を有する。 【００５７】曲げ装置５０の曲げローラ５２、押さえローラ５３、押さえパッド５５は桁５０ｂに吊下げている。 桁５０ｂは昇降装置５０ｃを介して桁５０ｄから吊り下げられている。 桁５０ｄの左右端は軸２０ｂの各端にアーム５０ｅ、５０ｅによって支えられている。 【００５８】桁５０ｂの左右端はアーム５０ｅ、５０ｅ
の内側の面に設けたガイドレールに接触している。 これによって、桁５０ｂ、５０ｄが回転しても曲げローラ５
２等の位置が軸２０ｂからいつも所定距離に位置するようにしている。 【００５９】アーム５０ｅは軸２０ｂに回転自在に支持されている。 軸２０ｂの他端側の架台２０ｊにはアーム５０ｅを回転させる駆動装置５０ｇを設置している。 駆動装置５０ｇは電動機を有する。 駆動装置５０ｇの出力はギア５０ｈ、５０ｊ、軸２０ｃ、ギア５０ｋ、５０ｍ
を介して、右側のアーム５０ｅに伝達する。 ギア５０
ｊ、５０ｋは軸２０ｃに固定している。 これによって軸２０ｃは回転する。 また、左端側の軸２０ｃに設けたギア５０ｎは軸２０ｂの左端側のギア５０ｐを回転させる。 これによって左端のアーム５０ｅも回転する。 ギア５０ｎは軸２０ｃに固定している。 【００６０】左側のアーム５０ｅの軸２０ｂの近傍には左右２つの脚がある。 ギア５０ｐはその隣の脚（一方の脚という。）に固定されている。 ギア５０ｐは軸２０ｂ
に回転自在に支持されている。 駆動装置２０ｅ側の脚（他方の脚という。）は軸２０ｂに回転自在に支持されている。 これによって、アーム５０ｅはギア５０ｐの回転によって軸２０ｂに対して回転する。 【００６１】右側のアーム５０ｅの軸２０ｂの近傍には左右２つの脚がある。 ギア５０ｈ側のアーム５０ｅの他方の脚は軸２０ｂに回転自在に支持されている。 ギア５
０ｈは軸２０ｂの端部に回転自在に支持されている。 ギア５０ｈは駆動装置５０ｇの出力軸に連結されている。
軸２０ｂの軸端はギア５０ｈ、駆動装置５０ｇの出力軸、および駆動装置５０ｇの本体を順次を介して架台２
０ｊに支持されている。 ギア５０ｈと一方の脚とは固定されていない。 【００６２】ギア５０ｍ側の脚（他方側の脚という。）
はギア５０ｍに固定されている。 ギア５０ｍは軸２０ｂ
に回転自在に支持されている。 これによって、ギア５０
ｈの回転によって、ギア５０ｊ、５０ｋ、５０ｍを介して、アーム５０ｅは軸２０ｂに対して回転する。 【００６３】これによって左右のアーム５０ｅ、５０ｅ
は同期して回転する。 また、駆動装置５０ｇの回転の停止によって、アーム５０ｅはその状態を保つ。 【００６４】曲げローラ５２は桁５０ｂの長手方向に沿って複数に分割されている。 この分割位置において桁５
０ｂから吊り下げられている。 【００６５】押さえローラ５３は桁５０ｂの長手方向に沿って複数に分割されている。 この分割位置においてシリンダ装置５４を介して桁５０ｂから吊り下げられている。 シリンダ装置５４のロッドの先端においてローラ５
３の軸を支持している。 【００６６】押さえパッド５５は桁５０ｂの長手方向に沿って複数箇所で、シリンダ装置５６を介して桁５０ｂ
から吊り下げられている。 【００６７】塗布装置６０ｂは架台２０ｘのレール６０
ｄに載せられている。 塗布装置６０ｂは曲げ治具２０の幅方向の一端側から他端側に向けて移動する。 【００６８】切削装置７０、塗布装置８０はフレーム７
０ｂの上部に設置されている。 フレーム７０ｂはフレーム４０ｄのレール７０ｘに沿って曲げ治具２０の幅方向の一端側から他端側に向けて移動する。 フレーム７０ｂ
は転倒しないようにレール７０ｘに支持されている。 【００６９】塗布装置６０ｂ、フレーム７０ｂは積層材１７０の幅方向の端部に当たらないように後退できる。 【００７０】曲げ架台４０の左右端には半円状のフランジ４０ｂを設置している。 このフランジ４０ｂは架台２
０ｘに設置した架台４０ｆに支持される。 架台４０ｆには複数個のローラ４０ｇ、４０ｈを設置している。 ローラ４０ｇはフランジ４０ｂの下面側を支える。 ローラ４
０ｈはフランジ４０ｂのガイドレール４０ｃの上面に接触する。 また、左右のフランジ４０ｂ、４０ｂの間の架台４０には所定間隔で下方に突出するフランジを設けている。 このフランジの下面を、架台４０ｆに設けたローラで支持している。 これによって、フランジ４０ｂ、架台４０は架台４０ｆから脱落しないで、一点を中心にして回転できる。 【００７１】左右のフランジ４０ｂにはギア４０ｄを設けている。 ギア４０ｄは架台４０の回転角分あればよい。 架台４０ｆにはギア４０ｄにかみ合うピニオンギア４０ｊを設けている。 ギア４０ｊは架台４０ｆに設けた軸４０ｋで回転させられる。 ４０ｍは軸４０ｋの回転駆動装置である。 【００７２】架台３０はフレーム４０ｄに設置している。 曲げ治具２０の架台２０ｆ、２０ｇ、２０ｈ、２０
ｉをフレーム４０ｄに対して相対的に移動させ、両者の距離を変えるようにすれば、積層材の円弧曲げ部と屈曲曲げ部との距離を変えた積層材を製作できる。 例えば、
架台２０ｆ、２０ｇ、２０ｈ、２０ｉをレールに沿って移動するようにする。 曲げ治具２０の半径が異なる場合は、これら架台２０ｆ、２０ｇ、２０ｈ、２０ｉの高さを変えるようにする。 【００７３】本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲の各請求項に記載の文言あるいは課題を解決するための手段の項に記載の文言に限定されず、当業者がそれから容易に置き換えられる範囲にもおよぶものである。 【００７４】 【発明の効果】本発明によれば、円弧の内側の面板を曲げた後、芯材と外側の面板を曲げているので、厚さに対して小半径の積層板を容易に得ることができるものである。 【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施例の曲げ加工装置に素材のパネルを装着した状態の縦断面図である。 【図２】図１の次の状態の縦断面図である。 【図３】図２の次の状態の縦断面図である。 【図４】図３の次の状態の縦断面図である。 【図５】図４の次の状態の縦断面図である。 【図６】図５の次の状態の縦断面図である。 【図７】図６の次の状態の縦断面図である。 【図８】本発明の一実施例の曲げ加工装置の全体構成を示す斜視図である。 【図９】図８の右側面図である。 【図１０】図９の左側面図である。 【図１１】図９の曲げ架台の支持部の縦断面図である。 【図１２】図１１の右側面図である。 【図１３】本発明の積層材を備えた車両の縦断面図である。 【図１４】図１３の積層材の縦断面図である。 【図１５】図１３の積層材の継手部の断面図である。 【図１６】積層材の芯材の平面図である。 【符号の説明】 ２０：曲げ治具、２１、２２、３０、４０：架台、５
２：曲げローラ、５３：押さえローラ、５５：押さえパッド、６１：接着剤の塗布ノズル、７０：切削装置、７
１：丸のこ、８０：接着剤の塗布装置、１７０：積層材、１８１、１８２：面板、１８３：芯材 ───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl. 7識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２９Ｌ 9:00 24:00 Ｆターム(参考） 4E063 AA02 AA20 BC06 BC30 CA03 CA05 KA14 KA20 MA30 4F100 AB01A AB01B AB10A AB10B AB31A AB31B AK01C AK15C AT00A AT00B AT00C BA03 BA06 BA10A BA10B BA13 DC07C DG10C DJ00C GB31 4F209 AG02 AG03 AG18 NA01 NA13 NB01 NG02 NG05 NK10 |
