特許 6741569 可変幅を有するロール成形部品の製造装置および製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6741569

(24)【登録日】2020年7月29日

(45)【発行日】2020年8月19日

(54)【発明の名称】可変幅を有するロール成形部品の製造装置および製造方法

(51)【国際特許分類】

   B21D 5/08 20060101AFI20200806BHJP

   B21D 7/08 20060101ALI20200806BHJP

   B21D 53/92 20060101ALI20200806BHJP

【ＦＩ】

   B21D5/08 D

   B21D5/08 P

   B21D7/08 E

   B21D53/92

【請求項の数】12

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2016-253202(P2016-253202)

(22)【出願日】2016年12月27日

(65)【公開番号】特開2017-119307(P2017-119307A)

(43)【公開日】2017年7月6日

【審査請求日】2019年2月28日

(31)【優先権主張番号】特願2015-256347(P2015-256347)

(32)【優先日】2015年12月28日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】岡田 豪生

(72)【発明者】

【氏名】春見 康広

【審査官】 山下 浩平

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０３２６８９８５（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２３９４５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０２９３４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０３５８４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−３０５１５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３０５５１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０３０５７９８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０４８５０２１２（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−０８２９３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１３０３８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第５１２２８６３（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 国際公開第２００６／１３８１７９（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 特表２０１１−５１６２７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｄ ５／００ − ９／１８

Ｂ２１Ｄ ５３／９２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

長尺板材を長手方向にベンディングするベンディング経路に沿って複数設けられ、前記長尺板材の幅方向から前記長尺板材に対して外力を付与しつつ、当該長尺板材をベンディングする成形ロール部と、を備え、
当該成形ロール部は、少なくとも一方の側縁部に接する受けロール部およびこれに対向するベンディングロール部で構成されるロール対を少なくとも一対備え、
前記ベンディングロール部の下側または上側は、側縁部を除いた前記長尺板材を通過させる板材通過領域となっており、
前記ベンディング加工中には、少なくとも一対の前記ロール対を、前記長尺板材の幅方向にスライド移動するとともに、前記長尺板材の法線方向を回転中心として回転移動するように構成されている、
ロール成形部品の製造装置。

【請求項2】

前記ロール対を構成する前記受けロール部および前記ベンディングロール部の間で、前記側縁部を挟み込むことにより前記長尺板材を搬送する、
請求項１に記載のロール成形部品の製造装置。

【請求項3】

前記成形ロール部は、前記ロール対として、一方の側縁部に接して加工する第一ロール対と、当該第一ロール対の下側または上側に位置し、前記長尺板材の他方の側縁部に接して加工する第二ロール対とを備えている、
請求項１または２に記載のロール成形部品の製造装置。

【請求項4】

前記ベンディングロール部は、前記ベンディング加工中に、通過する前記長尺板材の板厚に応じて前記受けロール部との間隔を変化できるように構成されている、
請求項１から３のいずれか１項に記載のロール成形部品の製造装置。

【請求項5】

前記成形ロール部は、通過する前記長尺板材の板幅の変化に応じて、前記第一ロール対が、前記第二ロール対に対してスライド移動するように構成されている、
請求項３に記載のロール成形部品の製造装置。

【請求項6】

前記受けロール部は、第一ロールを備え、
前記ベンディングロール部は、単独の第二ロール、もしくは、互いに並行に位置し、前記ベンディング加工中に互いの間隔が変化する第二ロールおよび第三ロールを備えている、
請求項１から５のいずれか１項に記載のロール成形部品の製造装置。

【請求項7】

前記成形ロール部は、前記ベンディングロール部の上側または下側に位置し、前記受けロール部および前記ベンディングロール部の回転軸に対して交差する回転軸を有し、一方の前記側縁部を前記第二ロールに向かって曲げる第六ロールをさらに備えている、
請求項６に記載のロール成形部品の製造装置。

【請求項8】

前記第六ロールは、前記ベンディング加工中に、前記第三ロールとの間隔を変化可能とするとともに、前記長尺板材の幅方向に移動可能に構成されている、
請求項７に記載のロール成形部品の製造装置。

【請求項9】

前記成形ロール部は、前記ベンディング経路に沿って少なくとも３つ設けられているとともに、
隣り合う前記成形ロール部が前記長尺板材に対して前記幅方向に付与する外力の方向は、互いに反対方向となるように設定されている、
請求項１から８のいずれか１項に記載のロール成形部品の製造装置。

【請求項10】

前記成形ロール部は、前記ベンディング経路に沿って少なくとも４つ設けられているとともに、
前記ベンディング経路の両端に位置する前記成形ロール部が前記長尺板材に対して前記幅方向に付与する外力の方向は、いずれも同一方向となるように設定され、
両端に位置する前記成形ロール部の間に介在する前記成形ロール部が前記長尺板材に対して前記幅方向に付与する外力の方向は、両端に位置する前記成形ロール部による外力とは反対方向となるように設定されている、
請求項１から８のいずれか１項に記載のロール成形部品の製造装置。

【請求項11】

前記ロール成形部品が航空機用である、
請求項１から１０のいずれか１項に記載のロール成形部品の製造装置。

【請求項12】

幅方向の側縁部が曲がった断面を有し、その幅方向の寸法が長手方向に沿って連続的に変化するとともに、当該長手方向に対して曲げ形状が付与された、ロール成形部品を、請求項１から１１のいずれか１項に記載のロール成形部品の製造装置を用いて製造する、ロール成形部品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、その幅方向の寸法（高さ）が長手方向に沿って連続的に変化するロール成形部品の製造装置および製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

航空機の製造に用いられる骨格部材としては、例えば、ストリンガー、スティフナー、スパー、フロアビーム、リブ、フレーム、ダブラー等が存在する。その製造方法の一例として、ロール成形が挙げられる。ロール成形では、平板状の金属材料を複数のロール部材により所定の断面形状に形作る。これらの断面に形作られた骨格部材には、コンター（曲げ形状）が与えられたものが多くある。ロール成形の後にロールべンディングを施すことによって、所定の断面形状でコンターが付与された骨格部材を製造することができる。なお、以降においては、ロールべンディングも「ロール成形」に包含して説明する。

【0003】

ロール成形を用いた骨格部材の製造方法の一例としては、例えば、特許文献１に開示されるロールアセンブリが挙げられる。このロールアセンブリでは、断面形状がＴ型、Ｌ型、Ｚ型、ハット型等の骨格部材に対してコンターを付与できることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】米国特許４０８０８１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、自動車分野または建材分野では、直線的なロール成形部品に対して可変幅を付与する技術が知られている。可変幅とは、ロール成形部品の幅方向の寸法（幅方向の高さ）が一定ではなく、長手方向に沿って連続的に変化している状態をいう。

【0006】

しかしながら、航空機用の骨格部材をロール成形により製造するに際して、当該骨格部材を可変幅にするとともにコンターを付与する技術は、これまで知られていなかった。特に、航空機用の骨格部材には、幅方向の側縁部が曲げられたような断面形状のもの、例えば、Ｌ型またはＺ型のものが存在している。このような複雑な断面形状の骨格部材に対して、ロール成形によりコンターおよび可変幅の双方を付与することは実質的に困難であった。

【0007】

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、幅方向の側縁部の少なくとも一方が曲げられた断面を有し、可変幅にした後にコンターを付与するロール成形部品を製造する製造装置および製造方法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】

本開示に係る航空機用ロール成形部品の製造装置は、前記の課題を解決するために、長尺板材を長手方向にベンディングするベンディング経路に沿って複数設けられ、前記長尺板材の幅方向から前記長尺板材に対して外力を付与しつつ、当該長尺板材をベンディングする成形ロール部と、を備え、当該成形ロール部は、少なくとも一方の側縁部に接する受けロール部およびこれに対向するベンディングロール部で構成されるロール対を少なくとも一対備え、前記ベンディングロール部の下側または上側は、側縁部を除いた前記長尺板材を通過させる板材通過領域となっており、前記ベンディング加工中には、少なくとも一対の前記ロール対を、前記長尺板材の幅方向にスライド移動するとともに、前記長尺板材の法線方向を回転中心として回転移動するように構成されている。

【0009】

前記構成によれば、ベンディング経路に沿って配置される複数の成形ロール部において、ベンディング加工中に、受けロール部およびベンディングロール部によるロール対が長尺板材の幅方向にスライド移動可能になっているとともに、法線方向を回転中心として回転移動可能となっている。このため、ロール対は、スライド移動とともに、長尺板材に直交するように回転することが可能となる。さらに、一部材中で幅方向が可変幅となっているロール成形部品を製造する際には、ロール対を通過する長尺板材の幅に応じてスライド量を変化させるように、ロール対をスライド移動させることができるとともに、可能な限り法線方向を保持しながら円滑に回転移動させることができる。

【0010】

これにより、成形ロール部によって可変幅（幅方向の寸法が長手方向に沿って変化する加工形状）が付与される。しかも、搬送される長尺板材に対しては、複数の成形ロール部によってコンター（曲げ形状）が付与される。その結果、コンターとともに可変幅が付与された成形部品を、ストレッチ成形またはプレス成形等によらず容易に製造することができる。

【0011】

前記構成のロール成形部品の製造装置においては、前記ロール対を構成する前記受けロール部および前記ベンディングロール部の間で、前記側縁部を挟み込むことにより前記長尺板材を搬送する構成であってもよい。

【0012】

また、前記構成のロール成形部品の製造装置においては、前記成形ロール部は、前記ロール対として、一方の側縁部に接して加工する第一ロール対と、当該第一ロール対の下側または上側に位置し、前記長尺板材の他方の側縁部に接して加工する第二ロール対とを備えている構成であってもよい。

【0013】

また、前記構成のロール成形部品の製造装置においては、前記ベンディングロール部は、前記ベンディング加工中に、通過する前記長尺板材の板厚に応じて前記受けロール部との間隔を変化できるように構成されてもよい。

【0014】

また、前記構成のロール成形部品の製造装置においては、前記成形ロール部は、通過する前記長尺板材の板幅の変化に応じて、前記第一ロール対が、前記第二ロール対に対してスライド移動するように構成されてもよい。

【0015】

また、前記構成のロール成形部品の製造装置においては、前記受けロール部は、第一ロールを備え、前記ベンディングロール部は、単独の第二ロール、もしくは、互いに並行に位置し、前記ベンディング加工中に互いの間隔が変化する第二ロールおよび第三ロールを備えている構成であってもよい。

【0016】

また、前記構成のロール成形部品の製造装置においては、前記成形ロール部は、前記ベンディングロール部の上側または下側に位置し、前記受けロール部および前記ベンディングロール部の回転軸に対して交差する回転軸を有し、一方の前記側縁部を前記第二ロールに向かって曲げる第六ロールをさらに備えている構成であってもよい。

【0017】

また、前記構成のロール成形部品の製造装置においては、前記第六ロールは、前記ベンディング加工中に、前記第三ロールとの間隔を変化可能とするとともに、前記長尺板材の幅方向に移動可能に構成されてもよい。

【0018】

また、前記構成のロール成形部品の製造装置においては、前記成形ロール部は、前記ベンディング経路に沿って少なくとも３つ設けられているとともに、隣り合う前記成形ロール部が前記長尺板材に対して前記幅方向に付与する外力の方向は、互いに反対方向となるように設定されているように構成されてもよい。

【0019】

また、前記構成のロール成形部品の製造装置においては、前記成形ロール部は、前記ベンディング経路に沿って少なくとも４つ設けられているとともに、前記ベンディング経路の両端に位置する前記成形ロール部が前記長尺板材に対して前記幅方向に付与する外力の方向は、いずれも同一方向となるように設定され、両端に位置する前記成形ロール部の間に介在する前記成形ロール部が前記長尺板材に対して前記幅方向に付与する外力の方向は、両端に位置する前記成形ロール部による外力とは反対方向となるように設定されている構成であってもよい。

【0020】

また、前記構成のロール成形部品の製造装置においては、前記ロール成形部品が航空機用である構成であってもよい。

【0021】

また、本開示には、幅方向の側縁部が曲がった断面を有し、その幅方向の寸法が長手方向に沿って連続的に変化するとともに、当該長手方向に対して曲げ形状が付与された、ロール成形部品を、前記構成のロール成形部品の製造装置を用いて製造する、ロール成形部品の製造方法も含まれる。

【発明の効果】

【0022】

本発明では、以上の構成により、幅方向の側縁部の少なくとも一方が曲げられた断面を有し、可変幅にした後にコンターを付与するロール成形部品を製造する製造装置および製造方法を提供することができる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本開示の実施の形態１または２に係る航空機用ロール成形部品の製造装置および製造方法により製造される、可変幅を有するフレームの概略構成を示す平面図である。

【図2】図１に示すフレームのＩ−Ｉ矢視断面形状、ＩＩ−ＩＩ矢視断面形状、およびＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面形状の対比により、当該フレームの可変幅を説明する模式図である。

【図3】本開示の実施の形態１に係る航空機用ロール成形部品の製造装置の概略構成の一例を示す模式図である。

【図4】図３に示す航空機用ロール成形部品の製造装置が備える成形ロール部の要部構成を示す模式図である。

【図5】（Ａ）および（Ｂ）は、図４に示す成形ロール部の動作例を示す模式図である。

【図6】図４に示す成形ロール部の変形例を示す模式図である。

【図7】（Ａ）および（Ｂ）は、図４に示す成形ロール部の他の変形例を示す模式図である。

【図8】本開示の実施の形態２に係る航空機用ロール成形部品の製造装置の概略構成の一例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本開示の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。

【0025】

（実施の形態１）
［航空機用ロール成形部品の一例］
まず、本開示で製造される航空機用ロール成形部品（以下、適宜「ロール成形部品」と略す。）の代表的な一例について、図１および図２を参照して具体的に説明する。

【0026】

本実施の形態１では、図１に示すように、ロール成形部品３０として、航空機胴体の製造に用いられる種々の骨格部材のうち、断面方向（横方向）に用いられるフレームを例示する。このロール成形部品３０（フレーム）は、全体的に湾曲した形状を有しているとともに、長手方向の中央部は両端部に比べて幅方向の寸法（幅方向の高さ）が徐々に小さくなっている。寸法が小さくなっている部分（可変部分）を含むロール成形部品３０の中央部（図中一点鎖線で囲んだ部分）を便宜上、可変幅部３０ａと称する。

【0027】

図１に示すロール成形部品３０は、図２に示すように、その断面が略Ｚ字状（Ｚ型断面）となっている。すなわち、ロール成形部品３０の幅方向の両側縁部３０ｂ，３０ｃは互いに逆方向に曲がっている。なお、便宜上、両側縁部３０ｂ，３０ｃ以外の領域、すなわち、ロール成形部品３０の幅方向の中央部については、便宜上、「幅中央部３０ｄ」と称し、長手方向の中央部（可変幅部３０ａ）と区別して記載する。

【0028】

図２においては、図１のＩ−Ｉ線矢視断面図（図中二点鎖線）が図２上図に対応し、図１のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図が図２中図に対応し、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図が図２下図に対応する。図２に示す例では、一方の側縁部３０ｂが図中上側に向かって曲がっており、他方の側縁部３０ｃが図中下側に向かって曲がっている。また、一方の側縁部３０ｂは、その最外部が幅中央部３０ｄに向かってさらに曲がっている。便宜上、この最外部の折れ曲がりを「折り返し部３０ｅ」と称する。

【0029】

図２上図および図２下図に示すように、ロール成形部品３０の長手方向の両端部は、幅方向の寸法（幅中央部３０ｄの幅）に変化がなく同じ幅Ｈ１となっており、一方の側縁部３０ｂの幅も同じ幅Ｗ１となっている。これに対して、ロール成形部品３０の可変幅部３０ａ（長手方向の中央部）では、一方の側縁部３０ｂの幅Ｗ２は、両端部の側縁部３０ｂの幅Ｗ１よりも大きくなっており（Ｗ２＞Ｗ１）、その幅方向の寸法（幅中央部３０ｄの幅）Ｈ２は、両端部の幅Ｈ１よりも小さくなっている（Ｈ２＜Ｈ１）。

【0030】

このように、本実施の形態１に係るロール成形部品３０は、幅方向の両側縁部３０ｂ，３０ｃが曲がった断面を有し、その幅方向の寸法が長手方向に沿って連続的に変化する（可変幅が付与されている）とともに、当該長手方向に対して曲げ形状（コンター）が付与された構成を有している。なお、ロール成形部品３０では、その長手方向の中央部に可変幅が付与されているが、本開示はこれに限定されず、長手方向の端部に与えられてもよい。また、ロール成形部品３０では、可変幅部３０ａは中央部１箇所のみであるが、長手方向に複数の可変幅部が付与されてもよい。また、図２における上図の幅Ｗ１と下図の幅Ｗ１とは必ずしも同じ幅でなくてもよい。同様に、上図の幅Ｈ１と下図の幅Ｈ１とは必ずしも同じ幅でなくてもよい。

【0031】

さらに、本実施の形態１では、ロール成形部品３０としてフレームを例示したが、本開示はこれに限定されない。本開示に係るロール成形部品３０は、長尺板材をロール成形することにより得られる航空機用の部材であればよく、例えば、ストリンガー、スティフナー、スパー、フロアビーム、リブ、フレーム、ダブラー等の公知の骨格部材を挙げることができる。加えて、本開示で製造されるロール成形部品３０は、航空機用の部材に限定されず、自動車分野または建材分野等の他の分野で用いられる、曲げ構造を有する部材にも好適に用いることができる。

【0032】

なお、図２に示すようにロール成形部品３０の一方の側縁部３０ｂは、折り返し部３０ｅを有しているが、このような曲げ構造をリターンフランジと称する。これに対して、他方の側縁部３０ｃは、折り返し部３０ｅを有していないが、このような曲げ構造をシングルフランジと称する。本実施の形態１では、側縁部３０ｂのみがリターンフランジであるが、側縁部３０ｃもリターンフランジであってもよいし、両側縁部３０ｂ，３０ｃともにシングルフランジであってもよい。

【0033】

［ロール成形部品の製造装置の構成例］
次に、前述したロール成形部品３０を製造する製造装置の代表的な一例について、図３を参照して具体的に説明する。

【0034】

本実施の形態１に係るロール成形部品３０の製造装置（以下、適宜「製造装置」と略す。）は、成形ロール部を除いて具体的な構成は特に限定されない。例えば、図３に模式的に示すように、本実施の形態１に係る製造装置１０は、例えば、長尺板材３１を長手方向に搬送する曲線状のベンディング経路１１（図中破線で示す）と、このベンディング経路１１に沿って複数設けられるロールスタンド１２と、ロールスタンド１２に搭載される成形ロール部２０Ａと、を備える構成を挙げることができる。なお、図３におけるブロック矢印Ｆは、長尺板材３１の搬送方向である。

【0035】

長尺板材３１は、製造装置１０で加工することによりロール成形部品３０となる材料であり、公知の金属製のものを挙げることができる。なお、長尺板材３１の長さ、幅、厚さ等の寸法は特に限定されず、製造対象のロール成形部品３０に応じて適切な寸法を設定することができる。図３に示す例では、予め可変幅部３０ａに対応する部分の幅が小さくなっているが、これに限定されない。

【0036】

ロールスタンド１２は、前記の通り、複数のロール部材で構成される成形ロール部２０Ａを搭載している。成形ロール部２０Ａの各ロール部材はそれぞれ回転可能であるとともに、後述するように、回転軸方向およびベンディング経路１１に交差する方向に対して移動可能に構成されているものを含んでいる。さらに後述するように、成形ロール部２０Ａを搭載したロールスタンド１２が搬送される長尺板材３１の幅方向にスライド移動するとともに、長尺板材３１の法線方向を回転中心として回転移動する。図３では、スライド移動をブロック矢印Ｍ１で示し、回転移動をブロック矢印Ｍ２で示す。なお、回転中心は、長尺板材３１のベンディングにおける中立軸付近もしくは一方の側縁部３０ｂないし他方の側縁部３０ｃの面付近であることが好ましいが、可変中では、ロールスタンド１２の向きは厳密な意味でのベンディング経路１１に直交する方向にせず、略直交方向もしくは直交側に向かう方向となっていてもよい。

【0037】

ロールスタンド１２（成形ロール部２０Ａ）は、ベンディング経路１１に沿って複数設けられていればよいが、図３に示すように、少なくとも３つ設けられていると好ましい。また、これら複数のロールスタンド１２（成形ロール部２０Ａ）は、図３に示すように、長尺板材３１の幅方向に対して外力Ｐ（矢印で図示）を加えることができる。

【0038】

複数のロールスタンド１２が一列に配置されることにより、成形ラインである製造装置１０の要部が構成される。成形時には成形対象（材料）である長尺板材３１が最初のロールスタンド１２の成形ロール部２０Ａに送り込まれ、その後、次のロールスタンド１２の成形ロール部２０Ａに順次搬送される。これにより、長尺板材３１は、搬送方向Ｆに搬送されることになる。したがって、ベンディング経路１１は、一列に配置される複数のロールスタンド１２によって形成される長尺板材３１が通過する経路（ルート）である。

【0039】

ここで、本実施の形態１では、隣り合う成形ロール部２０Ａ同士は、長尺板材３１に対して交互に（互いに反対方向となるように）外力Ｐを加えるように構成されている。これにより、得られるロール成形部品３０に良好なコンターを付与することができる。

【0040】

例えば、図３に示す製造装置１０において、ベンディング経路１１における搬送方向Ｆの最も上流側に位置する成形ロール部２０Ａを「最上流位置成形ロール部２０Ａ−１」とする。同様に、ベンディング経路１１における搬送方向Ｆの最も下流側に位置する成形ロール部２０Ａを「最下流位置成形ロール部２０Ａ−３」とする。また、これら最上流位置成形ロール部２０Ａ−１および最下流位置成形ロール部２０Ａ−３の間に介在する成形ロール部２０Ａを「中間位置成形ロール部２０Ａ−２」とする。なお、説明の便宜上、図３では、符号２０Ａ−１〜２０Ａ−３を枠で囲んで図示している。

【0041】

図３に示す例では、紙面上側に向かって中央部が突出するように、ロール成形部品３０が湾曲しており、ベンディング経路１１も同様に紙面右上側に向かって中央部が突出するように湾曲している。説明の便宜上、突出する中央部に向かう方向を「湾曲外側」とし、その反対側を「湾曲内側」とすれば、製造装置１０が備える３つの成形ロール部２０Ａのうち、最上流位置成形ロール部２０Ａ−１および最下流位置成形ロール部２０Ａ−３は、いずれも湾曲内側に向かって外力Ｐを加えている。これに対して、中央位置成形ロール部２０Ａ−２は、湾曲外側に向かって外力Ｐを加えている。それゆえ、図３に示す製造装置１０では、隣り合う成形ロール部２０Ａ同士が加える外力Ｐの方向は交互となっている。

【0042】

なお、製造装置１０には、成形ロール部２０Ａを構成する各ロール部材を回転可能に支持する支持部材、各ロール部材を動作させるロール駆動部、ベンディング経路１１に長尺板材３１を円滑に送り出すためのガイド部材、搬送用ロール部材等のような公知の機構または部材等が設けられているが、その具体的な説明は省略する。

【0043】

本実施の形態１に係る製造装置１０では、成形ロール部２０Ａは、前述したように複数のロール部材を備えており、この複数のロール部材により所定形状のロール間領域が形成される。また、成形ロール部２０Ａは、幅方向から長尺板材３１に対して外力Ｐを付与しつつ、両側縁部３０ｂ，３０ｃ（もしくは一方の側縁部３０ｂ）のベンディング加工された形を保つように構成されている。したがって、成形ロール部２０Ａを構成する各ロール部材の間の配置は、長尺板材３１の幅に応じて自動的に調整される。これにより、所定の断面形状を有し、かつ、可変幅部３０ａを有するロール成形部品３０が製造される。

【0044】

［成形ロール部の構成例］
次に、前述した製造装置１０が備える成形ロール部２０Ａの代表的な構成について、図４を参照して具体的に説明する。

【0045】

図４に示すように、成形ロール部２０Ａは、合計６個のロール部材（第一ロール２０１〜第六ロール２０６）により構成されており、互いに対向する受けロール部２１および第一ベンディングロール部２２、並びに、これらロール部２１，２２の下方に位置する第二ベンディングロール部２３等を備えている。成形ロール部２０Ａは、前記の通りロールスタンド１２に搭載されているため、図４では、受けロール部２１、第一ベンディングロール部２２、および第二ベンディングロール部２３の下方にロールスタンド１２を模式的に図示している。

【0046】

なお、図４では、第一ロール２０１〜第六ロール２０６を図示する便宜上、長尺板材３１（ロール成形部品３０）を点線で図示している。点線で図示される長尺板材３１に対応する領域は、前述した所定のロール間領域に対応する。また、長尺板材３１の両面のうち、受けロール部２１に当接する面を表面３１ａとし、第一ベンディングロール部２２に当接する面を裏面３１ｂとしたときに、幅中央部３０ｄの表面３１ａは図中下側に向き、裏面３１ｂは図中上側に向く。そこで、幅中央部３０ｄにおいて表面３１ａが向く側を「下側」とし、裏面３１ｂが向く側を「上側」とする。

【0047】

受けロール部２１は第一ロール２０１により構成され、第一ベンディングロール部２２は、互いに平行に位置し、かつ、互いの回転軸の位置が異なる第二ロール２０２および第三ロール２０３で構成されている。図４に示すように、第二ロール２０２および第三ロール２０３は、いずれも第一ロール２０１よりもロール面の幅が小さくなっている。第二ロール２０２は、第一ロール２０１のロール面の上側に対向し、第三ロール２０３は、第一ロール２０１のロール面の下側に対向している。

【0048】

第三ロール２０３は、第二ロール２０２よりもロール径が大きくなっている。言い換えれば、第一ベンディングロール部２２は、小さなロール径の第二ロール２０２と大きなロール径の第三ロール２０３により構成されており、第二ロール２０２の回転軸と第三ロール２０３の回転軸とは互いに異なった位置にあるが、第二ロール２０２における第一ロール２０１側のロール面と、第三ロール２０３における第一ロール２０１側のロール面とは、上下方向に概ね同じ位置となるように設定されている。第三ロール２０３の下側は、両側縁部３０ｂ，３０ｃを除いた長尺板材３１（ロール成形部品３０）の幅中央部３０ｄを通過させる板材通過領域となっている。

【0049】

受けロール部２１（第一ロール２０１）と第一ベンディングロール部２２（第二ロール２０２および第三ロール２０３）との一方の側縁部３０ｂを挟み込むことにより、当該側縁部３０ｂにベンディング加工がなされる。ここで、第一ベンディングロール部２２を構成する第二ロール２０２および第三ロール２０３の間隔は、ベンディング加工中に変化するように構成されている。この点については後述する。

【0050】

第二ベンディングロール部２３は、第一ベンディングロール部２２の下側に位置し、長尺板材３１（ロール成形部品３０）の他方の側縁部３０ｃをベンディング加工する。本実施の形態１では、第二ベンディングロール部２３は、図４に示すように、互いに対向する第四ロール２０４および第五ロール２０５により構成されている。第四ロール２０４は、受けロール部２１および第一ベンディングロール部２２の各回転軸と同方向に沿った回転軸を有し、長尺板材３１の表面３１ａに当接する。また、第四ロール２０４と第三ロール２０３との間が前述した板材通過領域となっている。

【0051】

第五ロール２０５は、前記の通り、第四ロール２０４に対向して位置している。それゆえ、第四ロール２０４が長尺板材３１の表面３１ａに当接するのに対して、第五ロール２０５は、長尺板材３１の裏面３１ｂに当接する。また、第五ロール２０５は、第三ロール２０３の下側に位置するが、第五ロール２０５と第三ロール２０３との間は、前述した板材通過領域とはなっていない。

【0052】

さらに、本実施の形態１では、成形ロール部２０Ａは、第一ベンディングロール部２２の上側に位置する第六ロール２０６を備えている。第六ロール２０６は、受けロール部２１および第一ベンディングロール部２２の回転軸に対して交差する回転軸を有し、一方の側縁部３０ｂを第二ロール２０２に向かって曲げる。したがって、第六ロール２０６は、折り返し部３０ｅ、もしくは、リターンフランジを形成するためのロール部、あるいは、予め形成されたリターンフランジの角度を修正するためのロール部として機能する。一般に、長尺板材３１が長尺方向にベンディングされることで、例えば９０°等に曲げられていた部分の角度が９０°から開いたり閉じたりする等の変化が生じるおそれがある。そこで、第六ロール２０６は、このような角度の変化を回避または防止するために設けられる。

【0053】

図４において一点鎖線で示すように、第一ロール２０１〜第五ロール２０５の回転軸は、いずれも上下方向に沿って配置しているが、第六ロール２０６のみ上下方向に直交する方向に沿って配置している。第一ロール２０１〜第五ロール２０５の回転軸方向（上下方向）に対して交差する方向であり、かつ、長尺板材３１の搬送方向Ｆ（図４では紙面に垂直な方向）に交差する方向を「横断方向」とすれば、第六ロール２０６の回転軸の方向は横断方向に沿っていることになる。この横断方向は、成形ロール部２０Ａのロール間領域（特に板材通過領域）を搬送される長尺板材３１の幅方向に対応する。

【0054】

図４に示す例では、横断方向は、上下方向および搬送方向Ｆの双方に直交した方向として図示されるが、横断方向はこれに限定されず、上下方向および搬送方向Ｆに対して傾斜した状態で交差してもよい。また、第六ロール２０６の回転軸の方向は横断方向に限定されず、前記の通り、受けロール部２１および第一ベンディングロール部２２の回転軸に対して交差していれば、横断方向に対して傾斜してもよい。

【0055】

図４においてブロック矢印Ｔ１〜Ｔ５で示すように、第一ロール２０１〜第四ロール２０４、および第六ロール２０６はいずれも、成形ロール部２０Ａを搭載するロールスタンド１２を基準として、少なくとも横断方向（すなわち、長尺板材３１の幅方向）に移動可能となっている。第五ロール２０５は、ロールスタンド１２に対して移動しない構成となっているので、第一ロール２０１〜第四ロール２０４および第六ロール２０６は、いずれも第五ロール２０５に対して移動可能に構成されているということもできる。

【0056】

第一ロール２０１〜第四ロール２０４および第六ロール２０６のうち、第二ロール２０２および第六ロール２０６は、ブロック矢印Ｔ２およびＴ５に示すように上下方向にも移動可能となっている。したがって、第一ロール２０１、第三ロール２０３、第四ロール２０４、および第五ロール２０５は、いずれも一軸のロール部材であるが、第二ロール２０２および第六ロール２０６はいずれも二軸のロール部材となる。

【0057】

第二ロール２０２が上下方向に移動可能となっていることにより、第二ロール２０２および第三ロール２０３の間隔は、ベンディング加工中に変化可能となっている。また、第一ロール２０１、第二ロール２０２、および第三ロール２０３は、ベンディング加工中に、それぞれ独立して横断方向（長尺板材３１の幅方向）に沿って移動可能に構成されている（ブロック矢印Ｔ１〜Ｔ３）。また、ブロック矢印Ｔ４に示すように、第四ロール２０４は、第五ロール２０５から独立して横断方向（長尺板材３１の幅方向）に沿って小さく移動することができる。

【0058】

さらに第六ロール２０６は、ベンディング加工中に、第三ロール２０３との間隔を変化可能とするとともに、横断方向（長尺板材３１の幅方向）にも移動可能に構成されている。つまり、第六ロール２０６は、第二ロール２０２との間に一方の側縁部３０ｂの最外部を挟み込んだ状態で、第三ロール２０３に近づいたり離れたりすることで、折り返し部３０ｅの角度を調節することができる。

【0059】

第一ロール２０１〜第六ロール２０６は、ロールスタンド１２（図３参照）に対して回転可能に設けられているが、これらロール部材の固定方法については特に限定されない。同様に、これら第一ロール２０１〜第六ロール２０６を動作させる機構についても特に限定されず、ロール成形の分野で公知の移動機構を採用すればよい。また、第一ロール２０１〜第六ロール２０６そのものの具体的な構成も特に限定されず、ロール成形の分野で公知のものを好適に用いることができる。

【0060】

ここで、対向状態にある受けロール部２１と第一ベンディングロール部２２とをロール対１３と称すれば、このロール対１３は、図３および図４に示すように、長尺板材３１の幅方向に対してＭ１方向にスライド移動が可能であるとともに、長尺板材３１の法線方向を回転中心としてＭ２方向に回転移動が可能である。

【0061】

なお、ロール対１３をスライド移動および回転移動させる具体的な構成は特に限定されない。図４では、成形ロール部２０Ａを搭載するロールスタンド１２を模式的に図示しているが、このロールスタンド１２が、スライド移動および回転移動を実行可能な公知の移動機構を備えている構成を挙げることができる。この構成であれば、ロール対１３だけでなく、成形ロール部２０Ａ全体をスライド移動させたり回転移動させたりすることができる。

【0062】

［ロール成形部品の製造方法］
次に、前記構成の成形ロール部２０Ａにより長尺板材３１に対してコンターとともに可変幅を付与する方法、すなわち、ロール成形部品３０の製造方法の一例について、図１〜図４に加えて、図５（Ａ）および図５（Ｂ）を参照して具体的に説明する。

【0063】

まず、図３において搬送方向Ｆで示すように、長尺板材３１を製造装置１０に向けて搬送し、最初のロールスタンド１２に長尺板材３１の先端を到達させる。このとき長尺板材３１は予めＺ型断面に成形されているが、図３では説明の便宜上、長尺板材３１を平板状に模式的に図示している。そして、長尺板材３１の先端を成形ロール部２０Ａのロール間領域（図４の点線領域）に送り込む。なお、図４、図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、いずれも成形ロール部２０Ａを搬送方向Ｆの上流側から見た状態に相当する。

【0064】

長尺板材３１がロール間領域に搬送されると、図５（Ａ）に示すように、長尺板材３１の一方の曲げられた側縁部３０ｂは、受けロール部２１と第一ベンディングロール部２２との間に挟み込まれるとともに、他方の曲げられた側縁部３０ｃは、第二ベンディングロール部２３（第四ロール２０４および第五ロール２０５）に挟み込まれる。また、両側縁部３０ｂ，３０ｃ以外の幅中央部３０ｄは、第四ロール２０４と第三ロール２０３との間である板材通過領域を通過する。なお、側縁部３０ｂの最外部である折り返し部３０ｅは、第六ロール２０６および第二ロール２０２によって挟み込まれるが、場合によっては該当部によって曲げられ、折り返し部３０ｅが形成されてもよい。

【0065】

なお、前記の通り、長尺板材３１は予めＺ型断面に成形されているが、長尺板材３１は完全にはＺ型断面に成形されない途中段階の板材であってもよい。この場合、成形ロール部２０Ａにより、受けロール部２１および第一ベンディングロール部２２との間で平坦な側縁部３０ｂが曲げられるとともに、第二ベンディングロール部２３により平坦な側縁部３０ｂが曲げられる。それゆえ、長尺板材３１の搬送が継続することによって、長尺板材３１の長手方向に沿って両側縁部３０ｂ，３０ｃが互いに反対方向に曲げられて、Ｚ型断面を有するロール成形部品３０（航空機用フレーム）が徐々に製造されていく。したがって、Ｚ型断面は、予め成形されてもよいし、成形ロール部２０Ａにより成形されてもよい。

【0066】

ここで、長尺板材３１に対するベンディング加工中に、予め幅広であった幅中央部３０ｄが可変部分にさしかかった際には、受けロール部２１および第一ベンディングロール部２２が他方の側縁部３０ｃに向かって徐々に移動する（図１および図３参照）。これにより、図５（Ｂ）に示す幅中央部３０ｄに対応する部分は可変部として形成されることが可能となる。さらに、一方の側縁部３０ｂの幅も変化している場合には、第一ベンディングロール部２２を構成する第二ロール２０２並びに第六ロール２０６が第三ロール２０３から徐々に離れるか徐々に近づくように移動する。これらロール一式はスライド移動かつ回転移動する。これにより、幅が異なっても所定のコンターに曲げることができる。

【0067】

なお、図１に示すロール成形部品３０の可変幅部３０ａは、図３にも示すように、大きく可変幅部３０ａ−１，３０ａ−２，３０ａ−３，３０ａ−４に区分することができる。可変幅部３０ａ−１は、幅方向の寸法が一定の大きい状態（幅広）から徐々に小さくなる部分であり、可変幅部３０ａ−２は、幅方向の寸法が一定の小さい状態（幅狭）に変化する部分であり、可変幅部３０ａ−３は、幅方向の寸法が一定の小さい状態（幅狭）から徐々に大きくなる部分であり、可変幅部３０ａ−４は、幅方向の寸法が一定の大きい状態（幅広）に変化する部分である。

【0068】

ロール成形部品３０について、可変幅部３０ａ−１から可変幅部３０ａ−２に亘って加工している間には、少なくとも可変幅部３０ａ−２の幅に応じて、第一ロール２０１、第二ロール２０２および第三ロール２０３のＴ１，Ｔ２およびＴ３の横断方向（横軸、図４参照）は、スライド移動し続ける。逆に、可変幅部３０ａ−３から可変幅部３０ａ−４に亘って加工している間であっても、同様に、これらロールのＴ１，Ｔ２およびＴ３の横断方向もスライド移動し続ける。

【0069】

また、図４、図５（Ａ）および図５（Ｂ）では、第二ロール２０２のロール面と第三ロール２０３のロール面とはほぼ同じ位置となっているが、これに限定されない。第二ロール２０２のロール面が第三ロール２０３のロール面より突出してもよい。また、逆に第二ロール２０２のロール面が第三ロール２０３のロール面から引き込まれる等すれば、当該部分の角度を補正することが可能になる。

【0070】

本実施の形態１では、前記の通り、成形ロール部２０Ａは、曲線状のベンディング経路１１に沿って複数配置され、当該成形ロール部２０Ａが備える各ロールは自ら回転するか、あるいは、材料の搬送に伴って回転する。また、ベンディング加工中に、受けロール部２１（第一ロール２０１）と第一ベンディングロール部２２（第二ロール２０２および第三ロール２０３）とのロール対１３が、長尺板材３１の幅方向（横断方向）にスライド移動可能になっている。搬送される長尺板材３１が成形ロール部２０Ａに送り込まれると、一方の側縁部３０ｂは受けロール部２１および第一ベンディングロール部２２の間に介在し、側縁部３０ｂ以外の大部分（幅中央部３０ｄ）は第一ベンディングロール部２２（第三ロール２０３）の下側で支持される。

【0071】

この状態で、ロール対１３（受けロール部２１および第一ベンディングロール部２２の対）が他方の側縁部３０ｃに向かってスライド移動することで、長尺板材３１の幅方向の寸法が徐々に小さくなる。一方、長尺板材３１の幅方向の寸法が徐々に大きくなるときには、ロール対１３が他方の側縁部３０ｃから離れるようにスライド移動すればよい。なお、図示しないが、ロール対１３が、さらに単独で法線方向に回転可能に構成されているとより好ましい。これによりロール対１３を可変部に対して常に直交する方向に配置することができる。

【0072】

このような状態で、それぞれのスプリングバック量に応じて、全体をスライドさせるとともに、法線方向を回転中心として回転移動させれば、可変断面を有する部材をロール成形によりベンディングすることが可能となる。その結果、コンターとともに可変幅が付与された航空機用部品を、ストレッチ成形またはプレス成形等によらず容易に製造することができる。

【0073】

しかも、本実施の形態１では、第一ベンディングロール部２２を構成する第二ロール２０２および第三ロール２０３の間隔が変化可能になっている。それゆえ、例えば、一方の側縁部３０ｂの幅に応じて、ロール対１３のスライド移動あるいはスライド移動および回転移動とともに、第二ロール２０２および第三ロール２０３の間隔が大きくなるあるいは小さくなるように変化すれば、長尺板材３１の幅方向の寸法だけでなく、一方の側縁部３０ｂの曲げ幅も連続的に変化させた状態でベンディングを与えることができる。

【0074】

搬送される長尺板材３１に対してコンターとともに可変幅を付与する場合には、少なくとも長尺板材３１を曲げる方向の接線に対してロール対１３を垂直に設置することになる。ここで、長尺板材３１が幅方向に広がりの無い（幅方向に寸法を有さない）完全な「線」であるならば、ロール対１３がスライド移動することでコンターを付与できる。しかしながら、実際の長尺板材３１は幅方向に広がり有するため、スライド移動だけではコンターを付与できない。そこで、ロール対１３に対してスライド移動とともに回転移動を加える。これにより、コンターとともに可変幅が付与されたロール成形部品３０を製造することができる。

【0075】

なお、本実施の形態１で製造されるロール成形部品３０は、可変幅部３０ａを有するものであるが、本開示に係るロール成形部品の製造装置１０は、可変幅部３０ａを有さないが曲率の異なるロール成形部品３０の製造にも適用可能である。例えば、長尺板材３１を曲率Ｒ＝１２０で曲げてから、途中でＲ＝１１５で曲げるような構成のロール成形部品３０の製造にも本開示を適用可能である。

【0076】

［変形例］
本実施の形態１では、図４、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように、成形ロール部２０Ａが、第一ロール２０１〜第六ロール２０６の合計６個のロール部材を備えていたが、本開示はこれに限定されない。成形ロール部２０Ａの変形例について、図６並びに図７（Ａ）および（Ｂ）を参照して説明する。

【0077】

例えば、図６に示すように、第六ロール２０６を備えていない構成の成形ロール部２０Ｂも本開示に含まれる。前述したように、側縁部３０ｂはリターンフランジではなくシングルフランジであってもよい。そのため、側縁部３０ｂをシングルフランジ化するのであれば、第六ロール２０６は必須ではない。

【0078】

また、図７（Ａ）に示すように、第一ベンディングロール部２２が第二ロール２０２ａのみで構成されている成形ロール部２０Ｃも本開示に含まれる。例えば一方の側縁部３０ｂの幅を変化させないのであれば、敢えて第二ロール２０２および第三ロール２０３を分けて設ける必要がなく、単一の第二ロール２０２ａで構成すればよい。これにより、成形ロール部２０Ｃをより簡素な構成にすることができる。なお、ロール対１３に対する回転および全体の回転等については、前述した成形ロール部２０Ａ等と同様であるので、その説明を省略する。

【0079】

また、図７（Ｂ）に示すように、第一ベンディングロール部２２が、同じロール径の第二ロール２０２ｂおよび第三ロール２０３ａで構成される成形ロール部２０Ｄも本開示に含まれる。第二ロール２０２ｂと第三ロール２０３ａとは回転軸が同じであり、例えば、図７（Ｂ）に示すように、第二ロール２０２ｂの中心部を中空にして、第三ロール２０３ａの中心部を凸部にして、第三ロール２０３の凸部を中空部に嵌合させる構成を採用することができる。

【0080】

なお、成形ロール部２０Ｃおよび２０Ｄは、いずれも成形ロール部２０Ｂと同様に第六ロール２０６を備えていないが、もちろん第六ロール２０６を備えてもよい。また、図示しないが、成形ロール部２０Ａ〜２０Ｄの受けロール部２１は単一の第一ロール２０１のみからなる構成に限定されず、複数のロール部材で構成されてもよい。

【0081】

ここで、本実施の形態１では、ロール対１３は、受けロール部２１およびこれに対向する第一ベンディングロール部２２で構成されているが、ロール対１３はこれに限定されず、他のロールで構成されてもよいし、ロール対１３が複数設けられてもよい。したがって、成形ロール部２０Ａ〜２０Ｄは少なくとも一つのロール対を備えていればよい。例えば、成形ロール部２０Ａ〜２０Ｄは、ロール対として、一方の側縁部に接して加工する第一のロール対１３だけでなく、この第一のロール対１３の下側または上側に位置し、長尺板材３１の他方の側縁部に接して加工する第二のロール対を備えてもよい。図４〜図７に示す構成であれば、第五ロール２０５および第六ロール２０６で第二のロール対（第二ベンディングロール部２３）が構成されてもよい。

【0082】

あるいは図示しないが、成形ロール部２０Ａ〜２０Ｄは、第一ロール２０１〜第六ロール２０６以外のロール部材を備えてもよい。例えば、両側縁部３０ｂ，３０ｃがリターンフランジとして形成される場合には、第二ベンディングロール部２３の下側に、第六ロール２０６と同様の折り返し部３０ｅ形成用のロール部材を設けてもよい。また、本実施の形態１では、受けロール部２１は単一の第一ロール２０１のみで構成されているが、複数のロール部材で構成されてもよい。同様に、第一ベンディングロール部２２も第二ロール２０２および第三ロール２０３以外のロール部材を備えてもよいし、第二ベンディングロール部２３も、第四ロール２０４および第五ロール２０５以外のロール部材を備えてもよい。

【0083】

さらに図示しないが、成形ロール部２０Ａ〜２０Ｄが備える第一ロール２０１〜第六ロール２０６、あるいは他のロール部材の少なくともいずれかは、図４〜図７（Ａ）・（Ｂ）に示すように回転軸方向が上下方向に限定されず、回転軸方向が傾斜してもよい。すなわち、第一ロール２０１〜第六ロール２０６（あるいは他のロール部材）は、図４〜図７（Ａ）・（Ｂ）に示すような円柱状（円筒状）であって、その周面で長尺板材３１（ロール成形部品３０）を挟み込む構成に限定されず、全体断面が台形状または部分断面に台形を含む形状のロール部材であって、傾斜した周面を有する構成であってもよい。

【0084】

このように、本実施の形態１では、成形ロール部は、少なくとも一方の側縁部に接する受けロール部およびこれに対向するベンディングロール部で構成されるロール対を少なくとも一対備え、ベンディングロール部の下側または上側は、側縁部を除いた前記長尺板材を通過させる板材通過領域となっており、記ベンディング加工中には、少なくとも一対の前記ロール対を、前記長尺板材の幅方向にスライド移動するとともに、前記長尺板材の法線方向を回転中心として回転移動するように構成されている。

【0085】

一般に、金属等の材料は、スプリングバックの性質を有するので、長尺板材を曲げるには所望の曲げ量以上の曲げ量を与える必要がある。例えば、航空機用途であれば、幅広の骨格部材ではスプリングバックが小さいが、幅狭の骨格部材では、スプリングバックが大きいといった知見が知られている。このため、長尺板材に同一のコンターを付与するためには、当業者にとっては、幅広の部材と幅狭の部材とのそれぞれでロール対の位置を変える必要が生じることが容易に想到される。

【0086】

それゆえ、同じ製造装置で幅広の部材と幅狭部材との双方を製造しようとすれば、ロール対をスライド移動させなければならない。しかしながら、ロール対がスライド移動するだけでは、ロール対が長尺板材と直交しないため、長尺板材に対して過度な曲げまたは剪断を与えることになる。その結果、長尺板材に対して良好なコンターを付与できないばかりか、ロール対にも過剰な外力が加えられることになる。

【0087】

これに対して、前述した前記構成であれば、ロール対は、スライド移動とともに、長尺板材に直交するように回転することが可能となる。さらに、一部材中で幅方向が可変幅となっているロール成形部品を製造する際には、ロール対を通過する長尺板材の幅に応じてスライド量を変化させるように、ロール対をスライド移動させることができるとともに、可能な限り法線方向を保持しながら円滑に回転移動させることができる。

【0088】

（実施の形態２）
前記実施の形態１では、ロール成形部品の製造装置の構成例として、図３に示す製造装置１０を例示したが、本開示はこれに限定されず、他の構成を採用することができる。ロール成形部品の製造方法の他の構成例について、図８を参照して具体的に説明する。

【0089】

本実施の形態２に係るロール成形部品３０の製造装置４０は、図８に示すように、前記実施の形態１で説明した製造装置１０と同様に、例えば、長尺板材３１を長手方向に搬送する曲線状のベンディング経路１１（図中破線で示す）と、このベンディング経路１１に沿って複数設けられるロールスタンド１２と、ロールスタンド１２に搭載される成形ロール部２０Ａと、を備えている。図８では、図３と同様に、成形ロール部２０Ａにおけるロール対１３のスライド移動をブロック矢印Ｍ１で示し、ロール対１３の回転移動をブロック矢印Ｍ２で示す。

【0090】

なお、製造装置４０が備えるロールスタンド１２および成形ロール部２０Ａの具体的な構成は、前記実施の形態１で説明した通りであるので、その説明は省略する。また、成形ロール部２０Ａは、前述したように、各ロール部材を回転可能に支持する支持部材、各ロール部材を動作させるロール駆動部、ベンディング経路１１に長尺板材３１を円滑に送り出すためのガイド部材、搬送用ロール部材等を備えている。これらはいずれも公知の機構または部材等であるため、前記実施の形態１と同様に、その具体的な説明は省略する。

【0091】

ここで、前記実施の形態１に係る製造装置１０では、成形ロール部２０Ａは、例えば、３つ設けられている構成であったが、本実施の形態２に係る製造装置４０では、成形ロール部２０Ａは４つ設けられている。

【0092】

このように、４つのロールスタンド１２（すなわち４つの成形ロール部２０Ａ）が一列に配置されることにより、成形ラインである製造装置４０の要部が構成される。また、ベンディング経路１１は、一列に配置される複数のロールスタンド１２によって形成される長尺板材３１が通過する経路（ルート）である。成形時には成形対象（材料）である長尺板材３１が最初のロールスタンド１２の成形ロール部２０Ａに送り込まれ、その後、次のロールスタンド１２の成形ロール部２０Ａに順次搬送される。これにより、長尺板材３１は、搬送方向Ｆに搬送されることになる。

【0093】

これら４つのロールスタンド１２（成形ロール部２０Ａ）は、図８に示すように、長尺板材３１の幅方向に対して外力Ｐ（矢印で図示）を加えることができる。そして、本実施の形態２に係る製造装置４０では、ベンディング経路１１の両端に位置する成形ロール部２０Ａでは、長尺板材３１に対して幅方向に付与する外力Ｐの方向が、いずれも同一方向となるように設定されている。これに対して、両端に位置する成形ロール部２０Ａの間に介在する成形ロール部２０Ａでは、長尺板材３１に対して幅方向に付与する外力Ｐの方向が、両端に位置する成形ロール部２０Ａによる外力Ｐとは反対方向となるように設定されている。これにより、得られるロール成形部品３０に良好なコンターを付与することができる。

【0094】

例えば、図８に示す製造装置４０において、ベンディング経路１１における搬送方向Ｆの最も上流側に位置する成形ロール部２０Ａを「最上流位置成形ロール部２０Ａ−１」とする。同様に、ベンディング経路１１における搬送方向Ｆの最も下流側に位置する成形ロール部２０Ａを「最下流位置成形ロール部２０Ａ−４」とする。また、これら最上流位置成形ロール部２０Ａ−１および最下流位置成形ロール部２０Ａ−４の間に介在する２つの成形ロール部２０Ａについては、上流側から「中間位置成形ロール部２０Ａ−２」、並びに、「中間位置成形ロール部２０Ａ−３」とする。なお、説明の便宜上、図８では、図３と同様に、符号２０Ａ−１〜２０Ａ−４を枠で囲んで図示している。

【0095】

図８に示す例でも、説明の便宜上、突出する中央部に向かう方向を「湾曲外側」とし、その反対側を「湾曲内側」とすれば、製造装置４０が備える４つの成形ロール部２０Ａのうち、最上流位置成形ロール部２０Ａ−１および最下流位置成形ロール部２０Ａ−４は、いずれも湾曲内側に向かって外力Ｐを加えている。これに対して、中央位置成形ロール部２０Ａ−２および２０Ａ−３は、いずれも湾曲外側に向かって外力Ｐを加えている。

【0096】

なお、前記実施の形態１で例示した製造装置１０においても、ベンディング経路１１の両端および中間という位置関係に着目すれば、本実施の形態２に係る製造装置４０と同様に、両端に位置する成形ロール部２０Ａ（最上流位置成形ロール部２０Ａ−１および最下流位置成形ロール部２０Ａ−３）が付与する外力Ｐの方向は、いずれも同一方向となるように設定され、中間に介在する成形ロール部２０Ａ（中間位置成形ロール部２０Ａ−２）が付与する外力Ｐの方向は、両端に位置する成形ロール部２０Ａによる外力とは反対方向となるように設定されていることになる。

【0097】

このように、本開示に係る製造装置においては、ベンディング経路に沿って複数設けられる成形ロール部の数は特に限定されず、前記実施の形態１のように３つであってもよいし、本実施の形態２のように４つであってもよいし、例示しないが５つ以上であってもよいし、２つであってもよい。また、複数の成形ロール部が、長尺板材に対して幅方向に付与する外力の方向も特に限定されず、隣り合う成形ロール部で交互の方向であってもよいし、隣り合う成形ロール部で同一方向であり、その外側に位置する成形ロール部で逆方向であってもよい。

【0098】

なお、本発明は前記実施の形態の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態や複数の変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【産業上の利用可能性】

【0099】

本発明は、例えば航空機用の骨格部材であるフレームに代表される、様々なロール成形部品を製造する分野に広く好適に用いることができる。

【符号の説明】

【0100】

１０ ロール成形部品の製造装置
１１ ベンディング経路
１２ ロールスタンド
１３ ロール対
２０Ａ〜２０Ｄ 成形ロール部
２１ 受けロール部
２２ 第一ベンディングロール部（ベンディングロール部）
２３ 第二ベンディングロール部
３０ ロール成形部品（フレーム）
３０ａ 可変幅部
３０ｂ，３０ｃ 側縁部
３０ｄ 幅中央部
３０ｅ 折り返し部
３１ 長尺板材
４０ ロール成形部品の製造装置
２０１ 第一ロール
２０２，２０２ａ，２０２ｂ 第二ロール
２０３，２０３ａ 第三ロール
２０４ 第四ロール
２０５ 第五ロール
２０６ 第六ロール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】