JP4011958B2 - 湾曲積層板の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、湾曲積層板の製造方法及び製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３に示すように、湾曲積層板１０は、例えば合成樹脂製の芯材の両面に、アルミニウム板１１，１２が接着されており、かつ、全体が湾曲しているものである。
【０００３】
従来の技術においては、図３（Ａ）に示すように、先ず、内側板１２、芯材１３及び外側板１１の夫々を曲面状態に個別に塑性変形しておき、その湾曲した内側板１２の外面、及び外側板１１の内面に接着剤、例えばエポキシ樹脂接着剤を塗布する。
【０００４】
次に、図３（Ｂ）に示すように、内側板１２の曲面状態に対応した曲面３１を備えた固定治具２０上に湾曲した内側板１２、芯材１３、外側板１１の順で積層して載置し、さらに、外側板１１の外面の曲面状態に対応した曲面３３を備えた押圧治具３２を重ねる。必要に応じて適宜の温度で加熱し、接着剤が硬化させる。かくして、湾曲積層板１０が成形される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
これによれば、積層される全層の各板材１１，１２、芯材１３を個別の曲面状態に湾曲させる塑性変形装置が必要である。更に、接着工程において、固定治具２０、押圧治具２２が必要となる。
【０００６】
このため、湾曲積層板の製造装置が大掛かりになると共に、製造工程も多数となり、生産性も低い。
【０００７】
この発明は、容易に安価に湾曲積層板を製作することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、芯材の一方の面に接着した外側板の一端部を、１本のローラの下方であって、２本の曲げローラの上に載せ、前記芯材の他方の面に接着される内側板の一端部を前記芯材よりも上方であって、前記１本のローラの下方に配置すると共に、該内側板の他端側を支えローラの上に載せ、また、前記１本のローラ及び前記２本のローラを、前記内側板、前記芯材、前記外側板からなる積層板材を湾曲可能な状態に位置させ、前記１本のローラ及び前記２本のローラのうち、少なくとも一つのローラを回転駆動させて前記積層板材を前記支えローラとは反対側に移動させ、前記内側板を前記芯材の他方の面に接着させるとともに湾曲させること、によって、達成できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施例を図１により説明する。この発明における湾曲積層板１０は、外側板１１、内側板１２、及び両者の間の芯材と１３とからなり、接着剤で接合されている。積層板１０は一方に円弧状である。外側板１１、内側板１２は、アルミニウム板、鋼板、ＳＵＳ板、合成樹脂板等の薄板（０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ）である。芯材１３は、発泡樹脂（比較的硬質のものが適当である）、ウレタン樹脂、塩化ビニール、アクリル樹脂、ゴム等の厚板（５ｍｍ〜４０ｍｍ）である。
【００１０】
製造装置は、回転可能な１本の上曲げローラ２１と、同じく回転可能な２本１対の下曲げローラ２２，２３とが平行に設置されている。各ローラ２１，２２，２３の中心軸線は、二等辺三角形の各頂点にある。各ローラ２１，２２，２３の軸心は平行である。
【００１１】
下曲げローラ２２，２３は、その間隔が調節可能で、適宜の位置に位置決めされる。下曲げローラ２２，２３は芯材１３を有した外側板１１を実質的に水平に載せる。下曲げローラ２２，２３のほかにも外側板１１を載せるローラがあるが、図示していない。
【００１２】
上曲げローラ２１は、前記二等辺三角形の頂点位置を維持して、上下動可能である。上曲げローラ２１は下曲げローラ２２，２３に対し、接近・離隔し得る。下曲げローラ２２，２３の間隔及び上曲げローラ２１の上下位置は、積層板の厚さ及び湾曲の曲率により定められる。各ローラ２１，２２、２３の移動、位置は、ＮＣ制御の送り位置決め装置（図示しない）により送られると共に、適宜の位置に位置決めされる。
【００１３】
各ローラ２１，２２，２３は、図示の例では同径であるが、上曲げローラ２１の径と下曲げローラ２２，２３の径との異なっていてもよい。各ローラ２１，２２，２３の径は、例えば１００乃至２００ｍｍである。
【００１４】
各ローラ２１，２２，２３のうち、少なくしも１本は回転駆動装置を具備し、それにより回転駆動されるようになっている。各ローラ２１，２２，２３が回転駆動装置を具備している場合には、周速が等速で同期するように制御される。
【００１５】
加工時には、上曲げローラ２１と下曲げローラ２２，２３とは逆方向に回転して、積層板材を送る。回転駆動装置を有しない曲げローラは積層板材によって従動回転する。
【００１６】
２４は内側板１２を支えるローラである。積層板材の送り込み側（図１では右側）における上曲げローラ２１の近傍位置にある。支えローラ２４は上曲げローラ２１と平行に回転可能に設置されている。支えローラ２４の近傍で、芯材１３と内側板１２との間には、芯材１３に接着剤を塗布する装置（図示せず）がある。接着剤塗布装置は、例えば、瞬間接着剤（例えば、常温速硬化性二液アクリル接着剤）の噴射して塗布するものである。支えローラ２４の径は上曲げローラ２１より小径（例えば５０乃至１００ｍｍ径）である。
【００１７】
各ローラ２１，２２，２３，２４は、いずれも金属製であり、必要に応じて外周面にゴム又は合成樹脂被覆が施されている。
【００１８】
次に、湾曲積層板の製造方法について説明する。
【００１９】
第１工程では、平板状である外側板１１と平厚板である芯材１３とを接着して、一体となった外側板付き芯材１３を用意する。この積層板材は平板状である。
【００２０】
第２工程では、適宜の間隔に位置決めした下曲げローラ２２，２３の両者の上に、芯材１３と一体となった外側板１１の先端域を載置する。外側板１１の先端を下曲げローラ２２上の位置させる。芯材１３側が上曲げローラ２１側を向いている。上曲げローラ２１は、下曲げローラ２２，２３から最も離れた位置（図１において上方位置）にある（図１Ａ）。
【００２１】
第３工程では、内側板１２を、送り込み側から、支えローラ２４と上曲げローラ２１との間を通り、その先端が芯材１３の先端に一致するまで挿入する。内側板１２は、支えローラ２４により支えられると共に先端が芯材１３に支えられる（図１Ａ）。
【００２２】
内側板１２は、芯材１３と一体となった外側板１１に積層され且つ湾曲された場合の外側板１１との曲率半径差を考慮して、外側板１１より適宜短くしてある。又、内側板１２は、平板でもよいが、予め所定形状に湾曲させておいてもよい。
【００２３】
第４工程では、芯材１３に向けて、接着剤塗布装置の接着剤噴出装置から瞬間接着剤の噴射を始める。同時に、上曲げローラ２１を下曲げローラ２２，２３上にある芯材１３に向けてＮＣ装置で制御される送り装置や適宜の送り装置により移動させ、内側板１２に押厚させる。これによって、内側板１２の先端部は芯材１３に接着し、外側板１１、芯材１３及び内側板１２の先端域は積層板となる。
【００２４】
そして、更に上曲げローラ２１を下降させ、その押圧により前記積層板を所定の湾曲度に曲げる（図１Ｂ）。
【００２５】
次いで、所定のローラ２１，２２、２３を回転させ、湾曲積層板を製造する（図１Ｃ）。
【００２６】
第５工程では、接着剤を塗布しながら、３本のローラ（１１，２２，２３）のうちの回転駆動装置を具備したローラを回転駆動する（図１で、上曲げローラ２１では時計回り、下曲げローラ２２，２３では反時計回り）。すると回転駆動されたローラにより、内側板１２は、外側板１１と一体である芯材１３に順次接着される。これによって湾曲した積層板が形成され、該積層板は下曲げローラ２２，２３に支持されて図１で左方に送り出される（図１Ｃ）。
【００２７】
回転駆動手段を具備しないローラは、積層板の移動において、それとの摩擦により従動して回転する。
【００２８】
上曲げローラ２１及び下曲げローラ２２，２３の三者の位置間隔並びに積層板の厚さの関係で、積層板は所定の湾曲状態に湾曲成形される（図１Ｃ）。
【００２９】
内側板１２、芯材１３、側板１１の３者の湾曲積層板は、芯材１３より外側板１１の方が高強度で、芯材１３は変形し易い材料であるので、外側板１１を概ね中立面として曲げられ、厚板状の芯材１３には、周方向の圧縮応力が加わり、厚みには略変化が生じない。圧縮なので、芯材１３に割れが生じない。
【００３０】
従って、湾曲によっても、積層板の剛性及び防音・断熱特性には影響がない。
【００３１】
上記のようにして製造された湾曲積層板１０は、例えば、鉄道車両用内装パネル（天井・仕切り等）に用いられる。
【００３２】
即ち、十分な構造的強度を有し、骨部材や補強部材が不要となり、接着剤による接着のみにより湾曲積層板１０が形成される。従って、少ない部品により高剛性パネルが構成される。
【００３３】
又、芯材１３として、多高質樹脂を用いることにより断熱性及び遮音性が優れ、鉄道車両、特に客車の屋根素材として最適である。
【００３４】
又、必要に応じて、内側板１２及び外側板１１に対する適宜の塗装、化粧シートによる意匠性付与が容易である。
【００３５】
上記実施例では、接着剤を塗布しながら湾曲、接着を行っているが、事前に接着剤を塗布しておき、湾曲時に接着するようにできる。例えば、内側板１２を向いた面の芯材１３に両面テープを貼っておき、下曲げローラ２２、２３に載置する直前に隔離テープをはがし、これに内側板１２を重ねて接着するようにしてもよい。また、瞬間接着剤の供給は手作業による噴射又は塗布でもよい。
【００３６】
図２の実施例を説明する。上記実施例では各ローラ２１，２２、２３を二等辺三角形の各頂点に配置していたが、図２に示す実施例のようにできる。上ローラ２１の回転軸心の下方に下ローラ２３の回転軸がある。上ローラ２１は上下動可能である。下ローラ２２は下ローラ２２の送り出し側にある。下ローラ２２は上下動できる。下ローラ２２の上方への移動はＮＣ制御等によって行われる。下曲げローラ２２，２３のほかにも外側板１１を水平に載せるローラがあるが、図示していない。
【００３７】
このものでは接着剤を塗布した後、上ローラ２１を下降させる。下ローラ２２を上昇させて所定のローラの回転を駆動させる。
【００３８】
【発明の効果】
この発明による湾曲積層板製造においては、製造工程は少なく生産性が高く、製造装置は、接着・湾曲工程に雌雄の湾曲型及び型のプレス装置が不必要であり、単に３本の曲ローラを具備するのみで小型・簡素化され、自動化が容易であり、容易に安価に湾曲積層板を製作することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例の湾曲積層板製造装置の概略説明図。
【図２】この発明の他の実施例の湾曲積層板製造装置の概略説明図。
【図３】従来の技術における湾曲積層板製造方法の説明図。
【符号の説明】
１０ 湾曲積層板
１１ 外側板
１２ 内側板
１３ 芯材
２１ 上曲げローラ
２２，２３ 下曲げローラ
２４ 支えローラ

Claims (9)

1. 芯材の一方の面に接着した外側板の一端部を、１本のローラの下方であって、２本の曲げローラの上に載せ、
   前記芯材の他方の面に接着される内側板の一端部を前記芯材よりも上方であって、前記１本のローラの下方に配置すると共に、該内側板の他端側を支えローラの上に載せ、
   また、前記１本のローラ及び前記２本のローラを、前記内側板、前記芯材、前記外側板からなる積層板材を湾曲可能な状態に位置させ、
   前記１本のローラ及び前記２本のローラのうち、少なくとも一つのローラを回転駆動させて前記積層板材を前記支えローラとは反対側に移動させ、前記内側板を前記芯材の他方の面に接着させるとともに湾曲させること、
   を特徴とする湾曲積層板の製造方法。
2. 請求項１項記載の湾曲積層板の製造方法において、
   前記１本のローラ及び前記２本のローラは軸方向から見たとき、２等辺三角形の各頂点に配置されており、
   前記支えローラに前記内側板を載せた状態で該内側板の一端部を前記芯材の一端部に接触させた後、前記１本のローラを下降させて前記内側板を押圧すること、
   を特徴とする湾曲積層板の製造方法。
3. 請求項１項記載の湾曲積層板の製造方法において、
   前記内側板と前記芯材との間の前記内側板、前記芯材の一方に接着剤を塗布し、
   前記１本のローラで前記押圧すること、
   を特徴とする湾曲積層板の製造方法。
4. 請求項３項記載の湾曲積層板の製造方法において、
   前記接着剤を塗布しながら、前記少なくとも一つのローラを回転駆動させること、
   を特徴とする湾曲積層板の製造方法。
5. 請求項１項記載の湾曲積層板の製造方法において、
   前記支えローラに前記内側板を載せた状態で該内側板の一端部を前記芯材の一端部に接触させた後、前記２本のローラうち、前記支えローラとは反対側のローラを上昇させ、
   前記少なくとも一つのローラを回転駆動させること、
   を特徴とする湾曲積層板の製造方法。
6. 外側板を載せる２本のローラと、
   前記２本のローラの上方に設置した１本のローラと、
   前記２本のローラ及び前記１本のローラのうち、少なくとも一つのローラを回転させる駆動装置と、
   前記１本のローラ及び前記２本のローラを、内側板、芯材、前記外側板からなる積層板材を湾曲可能な状態に位置させる装置と、
   前記少なくとも一つのローラを回転させる駆動装置によって、前記積層材の移動方向において、前記２本のローラよりも上流側に設置されており、該２本のローラよりも上方に設置され、前記内側板を支える支えローラと、
   からなる湾曲積層板の製造装置。
7. 請求項６項記載の湾曲積層板の製造装置において、
   前記１本のローラ及び前記２本のローラは軸方向から見たとき、２等辺三角形の各頂点に配置されており、
   前記１本のローラは、上下動可能に設置していること、
   を特徴とする湾曲積層板の製造装置。
8. 請求項６項記載の湾曲積層板の製造装置において、
   前記内側板と前記芯材との間に接着剤塗布装置を有すること、
   を特徴とする湾曲積層板の製造装置。
9. 請求項６項記載の湾曲積層板の製造装置において、
   前記２本のローラうち、前記支えローラとは反対側のローラは上下動可能であること、
   を特徴とする湾曲積層板の製造装置。

Images