(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向の両縁にフランジ面をそれぞれ形成した所定長の金属製枠部材を、その見込み面方向に向けて設けたＶ字状の切り欠き部位置で対向する内方に折曲して外周面全域にフランジ面を有する金属枠を一体形成するに、まず金属製枠部材を固定し、次いで固定された金属製枠部材を切り欠き部位置で折曲し、然る後に、折曲した金属製枠部材の外側に形成されたフランジ角部を内面側から面外方向に引張して成形するようにしたことを特徴とする金属枠の成形方法。
【請求項２】
長手方向の両縁にフランジ面をそれぞれ形成した所定長の金属製枠部材を、その見込み面方向に向けて設けたＶ字状の切り欠き部位置で対向する内方に折曲して外周面全域にフランジ面を有する金属枠を一体形成するに、上記切り欠き部位置で折曲形成されたフランジ角部に内面側から当接してこれを面外方向に引張する角部矯正機構を設けたことを特徴とする金属枠の成形装置。
【請求項３】
上記角部矯正機構は、フランジ角部に内面側から当接する整形端を先端部に一体形成した突杆と、これを上下昇降自在かつ水平方向進退自在に支持するシリンダとを備えてなることを特徴とする請求項２に記載の金属枠の成形装置。
【請求項４】
上記突杆の先端に形成した整形端は、互いに直交する当接面と当該当接面間で面取りされた整形面とを有して構成されることを特徴とする請求項２または３に記載の金属枠の成形装置。
【請求項５】
上記角部矯正機構には、ベンダー機構で金属製枠部材を折曲した際にフランジ角部の枠見付け面に発生する隆起部を、フランジ角部の内面側で当接を固持した整形端との間で押圧する押圧機構が付設されていることを特徴とする請求項２ないし４に記載の金属枠の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドア本体や建築用枠体を構成する金属枠を、そのフランジ角部における煩雑な修正後処理作業を要することなく所望の曲げ形状で折曲形成することができる金属枠の成形方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ドアを構成する本体枠や建物開口部に嵌装される金属製の枠体は、所定断面に成形した横枠（上下枠）や竪枠（縦枠）を各部材毎に用意し、これら枠部材の端部に切り欠き加工を施して各枠同志を嵌合組み付けした後に溶接手段を用いて固定する、あるいはこの方法とは別に、嵌合接合しないで各部材毎にその端部を傾斜状に切断加工してその切断面を互いに当接して溶接したりコーナーブロツク等の金具を用いてビスで固定していたため、上記嵌合組み付けするものにおいては、嵌合のための切り欠き金型が複雑となったり溶接とその仕上げ作業に多大な手間を要し、また、傾斜状に折断した枠部材同志を互いに当接して枠角部を形成するものにおいては、接合部で各枠材のズレによる目違いが生じて溶接や金具取り付けの手間を要するばかりでなく、金具等で接合した構成の場合は、その当接が充分になされなかったりして接合部に隙間が生じたり、ねじれ力に対して充分な強度を確保できない、という恐れを有するものであった。
【０００３】
そこで本出願人は、図１２、１３の各（ａ）（ｂ）に示すように、ドア本体や建築用枠体を構成する金属枠を形成するに当たり、所定断面を有した長尺の金属製枠部材Ａに、その見込み面方向に向けてＶ字状の切り欠き部Ｂをそれぞれ設け、この切り欠き部Ｂの頂点位置Ｂ´を基点として折曲することにより三方を一体となす金属枠を構成すると共に、見込み面に位置する切り欠き端面Ｃに所定間隔を存して突設した複数の係止片Ｄ、Ｄ…をそれぞれ交互に噛合させて、切り欠き端面Ｃ、Ｃ同志を当接折曲することにより、従来のように各別の枠部材による構成に比して、接合部での目違いによる段差等を皆無とし、高度な技術や溶接手段あるいは接続用の格別な金具等を用いることなく、ねじれ力対しても強固な枠角部Ｅを得ることができる接合構造を提案した（特開２０００−３１４２７７号）。
【０００４】
しかしながら上記提案のものでは、長手方向の両縁にフランジ面をそれぞれ形成した所定長の金属製枠部材を、外周縁全域にフランジ面を有する金属枠として一体形成する場合に、枠部材を内外面で挟持するクランプＦ、Ｆにおけるセットバック距離Ｌや曲げ作動するスイングアームＧの当接位置、あるいは板厚、寸法の違い、材料強度の違い等に起因して、図１３（ｃ）に示すように、フランジ面を有する枠角部Ｅ（フランジ角部）での曲げ形状が所望の曲げ半径Ｒより大きな半径Ｒ´となる傾向があり、この曲げ形状の修正に多くの作業時間を費やしてしまうばかりでなく、枠角部Ｅとして折曲完了後においても、折曲時に作用する応力集中で切り欠き部Ｂの頂点位置Ｂ´において、当該頂点位置Ｂ´の近傍の切り欠き縁同士が衝接して隆起部Ｈが発生（図１２（ｄ））すると共に、図１４に示すように、切り欠き縁が相互に開いてしまう、いわゆる「桃割れ」部分Ｉも生じ易く、上記隆起部Ｈおよび「桃割れ」部分Ｉに対するサンダー掛けやプレス機による修正作業にも多く時間を必要とする、という改善の余地を残すものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の如き実状に鑑み金属枠を一体形成するにあたっての作業効率および形成精度の向上を追求する研究、開発の過程で創案されたものであって、その目的とするところは、枠部材のクランプ位置におけるセットバックの煩わしい設定作業や板厚、寸法の違い、あるいは材料強度の違い等に影響されることなく、枠部材を金属枠として折曲すると同時にフランジ角部の曲げ形状を修正して効率よく精度の良い金属枠を形成することができる金属枠の成形方法および成形装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
課題を解決するため本発明が採用した第１の技術的手段は、長手方向の両縁にフランジ面をそれぞれ形成した所定長の金属製枠部材を、その見込み面方向に向けて設けたＶ字状の切り欠き部位置で対向する内方に折曲して外周面全域にフランジ面を有する金属枠を一体形成するに、まず金属製枠部材を固定し、次いで固定された金属製枠部材を切り欠き部位置で折曲し、然る後に、折曲した金属製枠部材の外側に形成されたフランジ角部を内面側から面外方向に引張して成形するようにしたことを特徴とし、第２の技術的手段として、長手方向の両縁にフランジ面をそれぞれ形成した所定長の金属製枠部材を、その見込み面方向に向けて設けたＶ字状の切り欠き部位置で対向する内方に折曲して外周面全域にフランジ面を有する金属枠を一体形成するに、上記切り欠き部位置で折曲形成されたフランジ角部に内面側から当接してこれを面外方向に引張する角部矯正機構を設けたことを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１および図２において、１はドア本体を構成する金属枠であって、該金属枠１は横枠１ａと左右の竪枠１ｂ，１ｂとからなる門型とすべく、成形装置２において、長尺状の金属製枠部材３を後述するＶ字状の切り欠き部４，４を基点として対向する内方に折曲することにより構成される。
【０００８】
上記金属製枠部材３は所定長に形成されており、図３（ｂ）に示すように、見込み面５ａと該見込み面５ａの両端側からそれぞれ直角に延設した見付け面５ｂ，５ｂとさらにその先端側を対向するようそれぞれ折曲したフランジ５ｃ，５ｃとからなる断面略コ字状に形成され、その長さは左右竪枠１ｂ，１ｂおよび横枠１ａ長さに相当する寸法に設定されると共に、金属枠１を形成した際には、フランジ角部６，６を形成すべく所定位置に切り欠き部４，４が設けられている。該切り欠き部４，４は、同図（ａ）に示すように、その先端側においてフランジ５ｃ，５ｃを残した状態で、見付け面５ｂ側から見てＶ字状に見込み面５ａ方向に亘って設けられ、その先端角度は直角に設定されている。すなわち、金属製枠部材３は、Ｖ字状の切り欠き部４，４によってそれぞれ左右竪枠１ｂ，１ｂと横枠１ａに区画され、外周面全域に一連状をなすフランジ５ｃによって連結された状態となっている。
【０００９】
４ａ，４ａ…は金属製枠部材３の見込み面５ａに位置して対向する切り欠き端面４ｂ，４ｂからそれぞれ交互に所定間隔を存して一体的に対設した複数の係止片であって、金属枠１が形成された際には、交差状に噛合することによりフランジ角部６，６における内部強度を確保する目的で設けられている。
【００１０】
次に上述した金属製枠部材３を金属枠１として折曲する成形装置２について説明する。
図１および図２において、７は金属製枠部材３の横枠１ａをなす部位を固定する固定機構、８は各切り欠き部４の頂点位置４´の内方でそれぞれ折曲基点を規定する基点金型、９は竪枠１ｂ，１ｂをなす金属製枠部材３の二辺を内方に押圧する油圧シリンダからなるベンダー機構（一方のみを図示）であって、本発明では特に上記各切り欠き部４，４位置で折曲形成されたフランジ角部６，６に対し、その内面側から当接してこれを面外方向に引張する角部矯正機構１０，１０を併設したことに特徴を有している。
【００１１】
すなわち上記角部矯正機構１０，１０は、フランジ角部６，６に内面側から当接する整形端１１ａを先端部に一体形成した突杆１１と、これを上下昇降自在かつ水平方向進退自在に支持するシリンダ群１２ａ，１２ｂとを固定フレーム１３上にそれぞれ備えてなり、各角部矯正機構１０，１０は前記基点金型８，８に離間対向する位置に配設されると共に、図４に示すように、上記突杆１１の先端に形成した整形端１１ａは、互いに直交する当接面１４，１４と当該当接面１４，１４間で面取りされた整形面１５とを有して構成され、この整形面１５の対向位置には、金属枠１が形成された際に交差状に噛合する前記係止片４ａ，４ａ…を折曲する押圧凹部１６が一体に形成されている。そしてフランジ角部６，６内に突杆１１の整形端１１ａを進入させた際に、当該突杆１１の引張作動で整形面１５をフランジ角部５の内壁に当接させ、また同突杆１１の突出作動により押圧凹部１６を介して係止片４ａ，４ａ…を折曲するようになっている。
【００１２】
更に上記角部矯正機構１０，１０には、ベンダー機構９で金属製枠部材３を折曲した際に、フランジ角部６の見付け面５ｂに発生する隆起部１７を、当該フランジ角部６の内面側で当接を固持した整形端１１ａとの間で押圧成形する押圧機構１８がそれぞれ付設されており、該押圧機構１８は、図２に示すように、押圧体１９と、これを上下昇降および前後進退作動させるシリンダ２０，２１とから構成され、上記押圧体１９を下動させることにより整形端１１ａとの間での圧着作用で隆起部１７を平坦状にするようになっている。
【００１３】
本発明は叙上の如く構成されているから、所定長の金属製枠部材３を金属枠として一体形成するには、図５に示すように、まず当該金属製枠部材３の横枠１ａをなす部位を、成形装置２の固定機構７，７で固定し、各切り欠き部４，４の切り欠き端面４ｂ，４ｂが交差する位置（折曲位置）に臨ませて基点金型８，８の先端をそれぞれ位置させる。この時、従来のようなセットバック距離の設定や板厚、寸法の違い、材料強度の違い等を考慮する必要はない。そして竪枠１ｂ，１ｂをなす金属製枠部材３の両辺にベンダー機構９，９の先端を装着してから同時または順次に当該ベンダー機構９，９を伸長作動させると、図１に示すようにフランジ角部６，６を形成した金属枠１が構成される。
【００１４】
次いで折曲した金属枠１の各竪枠１ｂ，１ｂを前記横枠１ａと同様の固定機構７，７と油圧シリンダ２２，２２で固定した後、各角部矯正機構１０，１０を駆動させる。
【００１５】
ここで上記角部矯正機構１０，１０の作動順序を図６〜図１１に基づいて詳細に説明する。なお、フランジ角部６は図６（ｂ）の図視において上下位置にそれぞれ形成されるが、各フランジ角部６，６に対しては同一の作動順序となるため、以下では上位置に形成されたフランジ角部６についてのみ説明し、下位置のフランジ角部６の作動順序は省略することとする。
【００１６】
まず角部矯正機構１０の突杆１１を突出作動し、その先端の整形端１１ａをフランジ角部６内に位置させ（図６）た後に、そのまま突杆１１自体を上動させて更に整形端１１ａを突出作動すると（図７）、その前部に設けた押圧凹部１６が交差する係止片４ａ，４ａに当接して図８（ｄ）に示すように、上記押圧凹部１６が係止片４ａ，４ａを切り欠き端面４ｂ，４ｂに沿って折り曲げ、同図（ａ）〜（ｃ）に示すように切り欠き端面４ｂ，４ｂにおける係止片４ａ，４ａの後処理作動が完了することになる。
【００１７】
次いで、図９に示すように突杆１１を引張作動させると、整形端１１ａは図１０（ａ）の状態から同図（ｂ）のように、その当接面１４，１４と整形面１５がフランジ角部６の内面側壁に当接し、引張作動が継続されることにより同図（ｃ）に示すように、先にベンダー機構９で折曲した際のフランジ角部６の曲げ半径Ｒ´（点線部分）が所望の曲げ半径Ｒ（＜Ｒ´）として修正される。
【００１８】
然る後に、上記整形端１１ａの当接面１４，１４と整形面１５をフランジ角部６の内面側壁に当接させた状態で押圧機構１８の押圧体１９を下動すると、整形端１１ａの上面と当該押圧体１９との間に、折曲時に作用した応力集中により形成された隆起部１７が挟持されて平坦状に押圧修正され、その後に図１０に示すように、押圧体１９を上動させて突杆１１を作動開始時の位置まで復帰させる。
【００１９】
上述のような角部矯正機構１０による一連の作動を、各フランジ角部６に対して行うことにより、従来のように金属製枠部材３のクランプ位置におけるセットバックの煩わしい設定作業や板厚、寸法の違い、あるいは材料強度の違い等に影響されることなく、金属製枠部材３を金属枠１として折曲すると同時にフランジ角部６の曲げ形状を修正して効率よく精度の良い金属枠１を形成することができる。
【００２０】
なお、本実施の形態では三方枠形状をなす金属枠１の構成について説明したが、これに限定されるものではなく、例えばＬ字状の二方枠に対しても同一の成形装置２を用いて効率よく精度の良い二方枠を形成できることは詳述するまでもない。
【００２１】
【発明の効果】
これを要するに本発明は、長手方向の両縁にフランジ面をそれぞれ形成した所定長の金属製枠部材を、その見込み面方向に向けて設けたＶ字状の切り欠き部位置で対向する内方に折曲して外周面全域にフランジ面を有する金属枠を一体形成するに、まず金属製枠部材を固定し、次いで固定された金属製枠部材を切り欠き部位置で折曲し、然る後に、折曲した金属製枠部材の外側に形成されたフランジ角部を内面側から面外方向に引張して成形するようにし、その具体的構成として、長手方向の両縁にフランジ面をそれぞれ形成した所定長の金属製枠部材を、その見込み面方向に向けて設けたＶ字状の切り欠き部位置で対向する内方に折曲して外周面全域にフランジ面を有する金属枠を一体形成するに、上記切り欠き部位置で折曲形成されたフランジ角部に内面側から当接してこれを面外方向に引張する角部矯正機構を設けたから、フランジ角部を形成するに当たり、それぞれ別部材で構成した枠材同志を接合するものでないからその接合部での目違いによる段差等が生じることがなく、かつ技量と手間を要する溶接手段や接続金具等を用いることなく一体的な金属枠を形成できるものでありながら、金属製枠部材のクランプ位置におけるセットバックの煩わしい設定作業や板厚、寸法の違い、あるいは材料強度の違い等に影響されずに、ねじれ力対しても強固な金属枠として折曲できると同時にフランジ角部の曲げ形状を修正して効率よく精度の良い金属枠を形成することができる、という極めて有用な新規的効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】金属製枠部材および成形装置の全体平面図である。
【図２】金属製枠部材および成形装置の側面図である。
【図３】（ａ）は金属製枠部材の折り曲げ作用を示す要部拡大平面図である。
（ｂ）は同上金属製枠部材と成形装置の要部拡大側面図である。
【図４】（ａ）は突杆の平面図である。
（ｂ）は同上側面図である。
【図５】（ａ）は金属製枠部材の折り曲げ作用を示す要部拡大平面図である。
（ｂ）は基点金型の位置を示す要部拡大側面図である。
【図６】（ａ）は角部矯正機構の突杆による進入状態を示す要部拡大平面図である。
（ｂ）は同上要部拡大側面図である。
【図７】（ａ）は図６に続く角部矯正機構の突杆による進入状態を示す要部拡大平面図である。
（ｂ）は同上要部拡大側面図である。
【図８】（ａ）は係止片の折り曲げを完了したフランジ角部周辺の要部拡大側面図である。
（ｂ）は同上要部拡大平面図である。
（ｃ）は同上要部拡大側断面図である。
（ｄ）は整形端の押圧凹部による係止片の折り曲げ作動を示す要部拡大平面図である。
【図９】（ａ）は図７に続く角部矯正機構の突杆による進入状態を示す要部拡大平面図である。
（ｂ）は同上要部拡大側面図である。
【図１０】（ａ）は整形端の押圧凹部による係止片の折り曲げ作動を示す要部拡大平面図である。
（ｂ）は整形端の当接面および整形面による修正状態を示す要部拡大平面図である。
（ｃ）は同上要部の拡大図である。
【図１１】（ａ）は図９に続く角部矯正機構の突杆による進入状態を示す要部拡大平面図である。
（ｂ）は同上要部拡大側面図である。
【図１２】（ａ）は金属製枠部材の構成を示す要部平面図である。
（ｂ）は同上要部側面図である。
（ｃ）は切り欠き部の頂点位置を示す要部拡大図である。
（ｄ）は隆起部を示す要部拡大側面図である。
【図１３】（ａ）は従来の金属製枠部材の折り曲げ作用を示す要部拡大平面図である。
（ｂ）は同上要部の拡大側面図である。
（ｃ）はフランジ角部の曲げ形状を示す要部拡大平面図である。
【図１４】（ａ）は桃割れ部分を示す要部拡大平面図である。
（ｂ）は同上要部の修正状態を示す要部拡大側面図である。
（ｃ）は同上修正後の状態を示す要部拡大平面図である。
【符号の説明】
１      金属枠
１ａ    横枠
１ｂ    竪枠
２      成形装置
３      金属製枠部材
４      切り欠き部
６      フランジ角部
７      固定機構
８      基点金型
９      ベンダー機構
１０    角部矯正機構
１１    突杆
１１ａ  整形端
１２ａ  シリンダ
１２ｂ  シリンダ
１４    当接面
１５    整形面
１７    隆起部
１８    押圧機構
【図１】
0003790985.tif 000002
【図２】
0003790985.tif 000003
【図３】
0003790985.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003790985.tif 000009
【図９】
0003790985.tif 000010
【図１０】
0003790985.tif 000011
【図１１】
0003790985.tif 000012
【図１２】
0003790985.tif 000013
【図１３】
0003790985.tif 000014
【図１４】
0003790985.tif 000015