(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状の金属プレートを素材として複数個の構成壁部と合わせ目とを有しかつ該合わせ目がスプリングバック力に基づき密着された閉断面が角形状のパイプ体を形成するために使用され、
前記金属プレートの複数箇所をその辺に沿う方向に沿って折り曲げることによって前記合わせ目が属する合わせ目構成壁部と平坦部の両側に一対の屈曲部が形成された一構成壁部と該一構成壁部に隣接する一対の隣接構成壁部とを有しかつ前記合わせ目が非密着状態でしかも前記隣接構成壁部と前記屈曲部との成す角度が前記パイプ体を完成させたときの角度よりも大きな中間成形品がセットされる加工装置本体を有し、該加工装置本体は固定型を有し、該固定型は前記一対の屈曲部が当接して前記平坦部との間に隙間を開けて前記中間成形品が載置される固定プレートと、該固定プレートに摺動可能に設置されて前記一対の隣接構成壁部を互いに接近する方向に加圧する加圧パンチ部材とを備え、該加圧パンチ部材には前記一対の隣接構成壁部の加圧に基づく前記平坦部の前記固定プレートへの当接方向への変形の際に生じる反力と該固定プレートへの前記平坦部の当接後に前記一構成壁部の平坦性を維持させることによって生じる反力とに抗して前記一構成壁部の前記固定プレートへの当接状態を維持する静止摩擦力を有する材料からなりかつ前記合わせ目構成壁部の屈曲部に接触して前記一対の隣接構成壁部の加圧による前記中間成形品の上昇を抑制する摩擦接触部材が設けられていることを特徴とするパイプ体の製造装置。
【請求項２】
矩形状の金属プレートを素材として複数個の構成壁部と合わせ目とを有しかつ該合わせ目がスプリングバック力に基づき密着された閉断面が角形状のパイプ体を形成するために使用され、
前記金属プレートの複数箇所をその辺に沿う方向に沿って折り曲げることによって前記合わせ目が属する合わせ目構成壁部と平坦部の両側に一対の屈曲部が形成された一構成壁部と該一構成壁部に隣接する一対の隣接構成壁部とを有しかつ前記合わせ目が非密着状態でしかも前記隣接構成壁部と前記屈曲部との成す角度が前記パイプ体を完成させたときの角度よりも大きな中間成形品がセットされる加工装置本体を有し、前記加工装置本体は固定型を有し、該固定型は前記一対の屈曲部が当接して前記平坦部との間に隙間を開けて前記中間成形品が載置される固定プレートと、該固定プレートに摺動可能に設置されて前記一対の隣接構成壁部を互いに接近する方向に加圧する加圧パンチ部材とを備え、該加圧パンチ部材には前記一対の隣接構成壁部の加圧に基づく前記平坦部の前記固定プレートへの当接方向への変形の際に生じる反力と該固定プレートへの前記平坦部の当接後に前記一構成壁部の平坦性を維持させることによって生じる反力とに抗して前記一構成壁部の前記固定プレートへの当接状態が維持されるように、前記合わせ目構成壁部の屈曲部に係合して前記一対の隣接構成壁部の加圧による前記中間成形品の上昇を抑制する係合突起が設けられていることを特徴とするパイプ体の製造装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のパイプ体の製造装置において、前記パイプ体の閉断面の形状が矩形であり、前記パイプ体の各構成壁部は前記矩形の各辺を構成しかつ前記中間成形品の一構成壁部に対応する底壁部と前記中間成形品の一対の隣接構成壁部に対応する一対の側壁部と前記中間成形品の合わせ目構成壁部に対応する上壁部とからなることを特徴とするパイプ体の製造装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載のパイプ体の製造装置において、前記加工装置本体は前記固定型に対向して可動される可動型を有し、前記可動型には可動プレートと該可動プレートに設けられて前記一対の加圧パンチ部材を互いに接近させる方向に可動させる駆動部材とが設けられていることを特徴とするパイプ体の製造装置。
【請求項５】
請求項４に記載のパイプ体の製造装置において、前記一対の加圧パンチ部材は前記一構成壁部が前記固定プレートに当接した状態で加圧力を維持しつつ可動が停止されることを特徴とするパイプ体の製造装置。
【請求項６】
請求項４に記載のパイプ体の製造装置において、前記一対の加圧パンチ部材は係合テーパ部を有して互いに離間する方向に付勢され、前記駆動部材は前記係合テーパ部と係合する係合テーパ部を有し、前記一対の加圧パンチ部材はその係合テーパ部と前記駆動部材のテーパ部とによって互いに接近する方向に可動されることを特徴とするパイプ体の製造装置。
【請求項７】
請求項１又は請求項２に記載のパイプ体の製造装置において、前記合わせ目が前記合わせ目構成壁部の中央に位置していることを特徴とするパイプ体の製造装置。
【請求項８】
請求項１又は請求項２に記載のパイプ体の製造装置において、前記パイプ体はその閉断面の形状が三角形又は五角形又は六角形であることを特徴とするパイプ体の製造装置。
【請求項９】
請求項１又は請求項２に記載のパイプ体の製造装置において、前記パイプ体の加工は、前記金属プレートを折り曲げたときの延び量を見越して行われることを特徴とするパイプ体の製造装置。
【請求項１０】
請求項１又は請求項２に記載のパイプ体の製造装置において、前記一対の加圧パンチ部材を離反・接近させるために上下動される加圧パンチ部材が設けられていることを特徴とするパイプ体の製造装置。
【請求項１１】
矩形状の金属プレートを素材として複数個の構成壁部と合わせ目とを有しかつ該合わせ目がスプリングバック力に基づき密着された閉断面が角形状のパイプ体を形成するために使用され、
前記金属プレートの複数箇所をその辺に沿う方向に沿って折り曲げることによって前記合わせ目が属する合わせ目構成壁部と平坦部の両側に一対の屈曲部が形成された一構成壁部と該一構成壁部に隣接する一対の隣接構成壁部とを有しかつ前記合わせ目が非密着状態でしかも前記隣接構成壁部と前記屈曲部との成す角度が前記パイプ体を完成させたときの角度よりも大きな中間成形品がセットされる加工装置本体を有し、該加工装置本体は固定型を有し、該固定型は前記一対の屈曲部が当接して前記平坦部との間に隙間を開けて前記中間成形品が載置される固定プレートと、該固定プレートに摺動可能に設置されて前記一対の隣接構成壁部を互いに接近する方向に加圧する加圧パンチ部材とを備え、該加圧パンチ部材には前記一対の隣接構成壁部の加圧に基づく前記平坦部の前記固定プレートへの当接方向への変形の際に生じる反力と該固定プレートへの前記平坦部の当接後に前記一構成壁部の平坦性を維持させることによって生じる反力とに抗して前記一構成壁部の前記固定プレートへの当接状態を維持する静止摩擦力を有する材料からなりかつ前記合わせ目構成壁部の屈曲部に接触して前記一対の隣接構成壁部の加圧による前記中間成形品の上昇を抑制する摩擦接触部材が設けられていることを特徴とするパイプ体の製造装置を用いたパイプ体の製造方法。
【請求項１２】
矩形状の金属プレートを素材として複数個の構成壁部と合わせ目とを有しかつ該合わせ目がスプリングバック力に基づき密着された閉断面が角形状のパイプ体を形成するために使用され、
前記金属プレートの複数箇所をその辺に沿う方向に沿って折り曲げることによって前記合わせ目が属する合わせ目構成壁部と平坦部の両側に一対の屈曲部が形成された一構成壁部と該一構成壁部に隣接する一対の隣接構成壁部とを有しかつ前記合わせ目が非密着状態でしかも前記隣接構成壁部と前記屈曲部との成す角度が前記パイプ体を完成させたときの角度よりも大きな中間成形品がセットされる加工装置本体を有し、前記加工装置本体は固定型を有し、該固定型は前記一対の屈曲部が当接して前記平坦部との間に隙間を開けて前記中間成形品が載置される固定プレートと、該固定プレートに摺動可能に設置されて前記一対の隣接構成壁部を互いに接近する方向に加圧する加圧パンチ部材とを備え、該加圧パンチ部材には前記一対の隣接構成壁部の加圧に基づく前記平坦部の前記固定プレートへの当接方向への変形の際に生じる反力と該固定プレートへの前記平坦部の当接後に前記一構成壁部の平坦性を維持させることによって生じる反力とに抗して前記一構成壁部の前記固定プレートへの当接状態が維持されるように、前記合わせ目構成壁部の屈曲部に係合して前記一対の隣接構成壁部の加圧による前記中間成形品の上昇を抑制する係合突起が設けられていることを特徴とするパイプ体の製造装置を用いたパイプ体の製造方法。
【請求項１３】
請求項１１又は請求項１２に記載のパイプ体の製造装方法において、前記パイプ体の閉断面の形状が矩形であり、前記パイプ体の各構成壁部は前記矩形の各辺を構成しかつ前記中間成形品の一構成壁部に対応する底壁部と前記中間成形品の一対の隣接構成壁部に対応する一対の側壁部と前記中間成形品の合わせ目構成壁部に対応する上壁部とからなることを特徴とするパイプ体の製造方法。
【請求項１４】
請求項１１又は請求項１２に記載のパイプ体の製造方法において、前記加工装置本体は前記固定型に対向して可動される可動型を有し、前記可動型には可動プレートと該可動プレートに設けられて前記一対の加圧パンチ部材を互いに接近させる方向に可動させる駆動部材とが設けられていることを特徴とするパイプ体の製造装置を用いたパイプ体の製造方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載のパイプ体の製造方法において、前記一対の加圧パンチ部材は前記一構成壁部が前記固定プレートに当接した状態で加圧力を維持しつつ可動が停止されることを特徴とするパイプ体の製造装置を用いたパイプ体の製造方法。
【請求項１６】
請求項１４に記載のパイプ体の製造方法において、前記一対の加圧パンチ部材は係合テーパ部を有して互いに離間する方向に付勢され、前記駆動部材は前記係合テーパ部と係合する係合テーパ部を有し、前記一対の加圧パンチ部材はその係合テーパ部と前記駆動部材のテーパ部とによって互いに接近する方向に可動されることを特徴とするパイプ体の製造装置を用いたパイプ体の製造方法。
【請求項１７】
請求項１１又は請求項１２に記載のパイプ体の製造方法において、前記合わせ目が前記合わせ目構成壁部の中央に位置していることを特徴とするパイプ体の製造方法。
【請求項１８】
請求項１１又は請求項１２に記載のパイプ体の製造方法において、前記パイプ体はその閉断面の形状が三角形又は五角形又は六角形であることを特徴とするパイプ体の製造方法。
【請求項１９】
請求項１１又は請求項１２に記載のパイプ体の製造方法において、前記パイプ体の加工は、前記金属プレートを折り曲げたときの延び量を見越して行われることを特徴とするパイプ体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属プレートを曲げ加工することによってパイプ体の製造を行う技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、金属プレートを曲げ加工することによってパイプ体、例えば、角柱パイプ体の製造を行う技術として、特開平１１−２９０９４０号公報に記載のものが知られている。
【０００３】
この特開平１１−２９０９４０号公報に開示のものは、矩形状の金属プレートを素材として、プレス加工によって角柱パイプ体の成形を行っている。
【０００４】
この角柱パイプ体の加工方法は、その金属プレートの幅方向両端部（一対の辺部）を長さ方向（その辺の延びる方向）に沿ってかつ同方向に直角に折り曲げて、互いに対向するフランジ部（合わせ目構成壁部）と互いに対向するフランジ部を連結する底板部とを有する一次成形品を形成する第１曲げ工程と、その一次成形品の底板部に長さ方向に沿って所定幅の凹曲面を形成すると共に、この凹曲面の両端を内側に略直角に折り曲げて互いに対向する一対の側壁部を有しかつ断面が略Ｕ字状の二次成形品を形成する第２曲げ工程と、その二次成形品の一対の側壁部を互いに内側に向けて押圧して一対のフランジ部（合わせ目構成壁部）の端面同士（合わせ目）を突き合わせるリストライク工程とからなっている。
【０００５】
この角柱パイプ体の加工方法によれば、その二次成形品を形成する際にその二次成形品の底板部に形成された凹曲面が一対の側壁部を互いに内側に向けて押圧することによって生じるスプリングバック力を抑制する機能を果たすため、フランジ部の端面同士を溶接することなくフランジ部の端面同士が密着した断面角形の角柱パイプ体をプレス成形のみによって製造できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の角柱パイプ体の加工方法では、その二次成形品を形成する際にその二次成形品の底板部に形成された凹曲面が一対の側壁部を互いに内側に向けて押圧することによって生じるスプリングバック力を抑制する機能を果たすとはいっても、一対の側壁部には外側に向かって開こうとするスプリングバック力が残存しており、量産時にフランジ部（合わせ目構成壁部）の端面同士（合わせ目）が密着した角柱パイプ体をばらつきなく安定して製造することは難しい。
【０００７】
すなわち、この加工方法によって製造された角柱パイプ体のフランジ部の端面同士が密着しているか否かの検査を行ってみると、端面同士が密着しているものもあるが、一対の側壁部に存在するスプリングバック力により合わせ目には隙間が開いているものもかなりある。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、量産時にプレス成形によって合わせ目が密着したパイプ体をばらつきなく安定して製造することのできるパイプ体の製造装置及びパイプ体の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のパイプ体の製造装置は、矩形状の金属プレートを素材として複数個の構成壁部と合わせ目とを有しかつ該合わせ目がスプリングバック力に基づき密着された閉断面が角形状のパイプ体を形成するために使用され、前記金属プレートの複数箇所をその辺に沿う方向に沿って折り曲げることによって前記合わせ目が属する合わせ目構成壁部と平坦部の両側に一対の屈曲部が形成された一構成壁部と該一構成壁部に隣接する一対の隣接構成壁部とを有しかつ前記合わせ目が非密着状態でしかも前記隣接構成壁部と前記屈曲部との成す角度が前記パイプ体を完成させたときの角度よりも大きな中間成形品がセットされる加工装置本体を有し、該加工装置本体は固定型を有し、該固定型は前記一対の屈曲部が当接して前記平坦部との間に隙間を開けて前記中間成形品が載置される固定プレートと、該固定プレートに摺動可能に設置されて前記一対の隣接構成壁部を互いに接近する方向に加圧する加圧パンチ部材とを備え、該加圧パンチ部材には前記一対の隣接構成壁部の加圧に基づく前記平坦部の前記固定プレートへの当接方向への変形の際に生じる反力と該固定プレートへの前記平坦部の当接後に前記一構成壁部の平坦性を維持させることによって生じる反力とに抗して前記一構成壁部の前記固定プレートへの当接状態を維持する静止摩擦力を有する材料からなりかつ前記合わせ目構成壁部の屈曲部に接触して前記一対の隣接構成壁部の加圧による前記中間成形品の上昇を抑制する摩擦接触部材が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載のパイプ体の製造装置は、矩形状の金属プレートを素材として複数個の構成壁部と合わせ目とを有しかつ該合わせ目がスプリングバック力に基づき密着された閉断面が角形状のパイプ体を形成するために使用され、
前記金属プレートの複数箇所をその辺に沿う方向に沿って折り曲げることによって前記合わせ目が属する合わせ目構成壁部と平坦部の両側に一対の屈曲部が形成された一構成壁部と該一構成壁部に隣接する一対の隣接構成壁部とを有しかつ前記合わせ目が非密着状態でしかも前記隣接構成壁部と前記屈曲部との成す角度が前記パイプ体を完成させたときの角度よりも大きな中間成形品がセットされる加工装置本体を有し、前記加工装置本体は固定型を有し、該固定型は前記一対の屈曲部が当接して前記平坦部との間に隙間を開けて前記中間成形品が載置される固定プレートと、該固定プレートに摺動可能に設置されて前記一対の隣接構成壁部を互いに接近する方向に加圧する加圧パンチ部材とを備え、該加圧パンチ部材には前記一対の隣接構成壁部の加圧に基づく前記平坦部の前記固定プレートへの当接方向への変形の際に生じる反力と該固定プレートへの前記平坦部の当接後に前記一構成壁部の平坦性を維持させることによって生じる反力とに抗して前記一構成壁部の前記固定プレートへの当接状態が維持されるように、前記合わせ目構成壁部の屈曲部に係合して前記一対の隣接構成壁部の加圧による前記中間成形品の上昇を抑制する係合突起が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載のパイプ体の製造装置は、請求項１又は請求項２に記載のパイプ体の製造装置において、前記パイプ体の閉断面の形状が矩形であり、前記パイプ体の各構成壁部は前記矩形の各辺を構成しかつ前記中間成形品の一構成壁部に対応する底壁部と前記中間成形品の一対の隣接構成壁部に対応する一対の側壁部と前記中間成形品の合わせ目構成壁部に対応する上壁部とからなることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載のパイプ体の製造装置は、請求項１又は請求項２に記載のパイプ体の製造装置において、前記加工装置本体は前記固定型に対向して可動される可動型を有し、前記可動型には可動プレートと該可動プレートに設けられて前記一対の加圧パンチ部材を互いに接近させる方向に可動させる駆動部材とが設けられていることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載のパイプ体の製造装置は、請求項４に記載のパイプ体の製造装置において、前記一対の加圧パンチ部材は前記一構成壁部が前記固定プレートに当接した状態で加圧力を維持しつつ可動が停止されることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載のパイプ体の製造装置は、請求項４に記載のパイプ体の製造装置において、前記一対の加圧パンチ部材は係合テーパ部を有して互いに離間する方向に付勢され、前記駆動部材は前記係合テーパ部と係合する係合テーパ部を有し、前記一対の加圧パンチ部材はその係合テーパ部と前記駆動部材のテーパ部とによって互いに接近する方向に可動されることを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載のパイプ体の製造装置は、請求項１又は請求項２に記載のパイプ体の製造装置において、前記合わせ目が前記合わせ目構成壁部の中央に位置していることを特徴とする。
【００１７】
請求項８に記載のパイプ体の製造装置は、請求項１又は請求項２に記載のパイプ体の製造装置において、前記パイプ体はその閉断面の形状が三角形又は五角形又は六角形であることを特徴とする。
【００１８】
請求項９に記載のパイプ体の製造装置は、請求項１又は請求項２に記載のパイプ体の製造装置において、前記パイプ体の加工は、前記金属プレートを折り曲げたときの延び量を見越して行われることを特徴とする。
【００１９】
請求項１０に記載のパイプ体の製造装置は、請求項１又は請求項２に記載のパイプ体の製造装置において、前記一対の加圧パンチ部材を離反・接近させるために上下動される加圧パンチ部材が設けられていることを特徴とする。
請求項１１に記載のパイプ体の製造方法は、矩形状の金属プレートを素材として複数個の構成壁部と合わせ目とを有しかつ該合わせ目がスプリングバック力に基づき密着された閉断面が角形状のパイプ体を形成するために使用され、
前記金属プレートの複数箇所をその辺に沿う方向に沿って折り曲げることによって前記合わせ目が属する合わせ目構成壁部と平坦部の両側に一対の屈曲部が形成された一構成壁部と該一構成壁部に隣接する一対の隣接構成壁部とを有しかつ前記合わせ目が非密着状態でしかも前記隣接構成壁部と前記屈曲部との成す角度が前記パイプ体を完成させたときの角度よりも大きな中間成形品がセットされる加工装置本体を有し、該加工装置本体は固定型を有し、該固定型は前記一対の屈曲部が当接して前記平坦部との間に隙間を開けて前記中間成形品が載置される固定プレートと、該固定プレートに摺動可能に設置されて前記一対の隣接構成壁部を互いに接近する方向に加圧する加圧パンチ部材とを備え、該加圧パンチ部材には前記一対の隣接構成壁部の加圧に基づく前記平坦部の前記固定プレートへの当接方向への変形の際に生じる反力と該固定プレートへの前記平坦部の当接後に前記一構成壁部の平坦性を維持させることによって生じる反力とに抗して前記一構成壁部の前記固定プレートへの当接状態を維持する静止摩擦力を有する材料からなりかつ前記合わせ目構成壁部の屈曲部に接触して前記一対の隣接構成壁部の加圧による前記中間成形品の上昇を抑制する摩擦接触部材が設けられていることを特徴とするパイプ体の製造装置を用いたところにある。
請求項１２に記載のパイプ体の製造方法は、矩形状の金属プレートを素材として複数個の構成壁部と合わせ目とを有しかつ該合わせ目がスプリングバック力に基づき密着された閉断面が角形状のパイプ体を形成するために使用され、
前記金属プレートの複数箇所をその辺に沿う方向に沿って折り曲げることによって前記合わせ目が属する合わせ目構成壁部と平坦部の両側に一対の屈曲部が形成された一構成壁部と該一構成壁部に隣接する一対の隣接構成壁部とを有しかつ前記合わせ目が非密着状態でしかも前記隣接構成壁部と前記屈曲部との成す角度が前記パイプ体を完成させたときの角度よりも大きな中間成形品がセットされる加工装置本体を有し、前記加工装置本体は固定型を有し、該固定型は前記一対の屈曲部が当接して前記平坦部との間に隙間を開けて前記中間成形品が載置される固定プレートと、該固定プレートに摺動可能に設置されて前記一対の隣接構成壁部を互いに接近する方向に加圧する加圧パンチ部材とを備え、該加圧パンチ部材には前記一対の隣接構成壁部の加圧に基づく前記平坦部の前記固定プレートへの当接方向への変形の際に生じる反力と該固定プレートへの前記平坦部の当接後に前記一構成壁部の平坦性を維持させることによって生じる反力とに抗して前記一構成壁部の前記固定プレートへの当接状態が維持されるように、前記合わせ目構成壁部の屈曲部に係合して前記一対の隣接構成壁部の加圧による前記中間成形品の上昇を抑制する係合突起が設けられていることを特徴とするパイプ体の製造装置を用いたところにある。
請求項１３に記載のパイプ体の製造方法は、請求項１１又は請求項１２に記載のパイプ体の製造装方法において、前記パイプ体の閉断面の形状が矩形であり、前記パイプ体の各構成壁部は前記矩形の各辺を構成しかつ前記中間成形品の一構成壁部に対応する底壁部と前記中間成形品の一対の隣接構成壁部に対応する一対の側壁部と前記中間成形品の合わせ目構成壁部に対応する上壁部とからなることを特徴とする。
請求項１４に記載のパイプ体の製造方法は、請求項１１又は請求項１２に記載のパイプ体の製造方法において、前記加工装置本体は前記固定型に対向して可動される可動型を有し、前記可動型には可動プレートと該可動プレートに設けられて前記一対の加圧パンチ部材を互いに接近させる方向に可動させる駆動部材とが設けられていることを特徴とするパイプ体の製造装置を用いたところにある。
請求項１５に記載のパイプ体の製造方法は、請求項１４に記載のパイプ体の製造方法において、前記一対の加圧パンチ部材は前記一構成壁部が前記固定プレートに当接した状態で加圧力を維持しつつ可動が停止されることを特徴とするパイプ体の製造装置を用いたところにある。
請求項１６に記載のパイプ体の製造方法は、請求項１４に記載のパイプ体の製造方法において、前記一対の加圧パンチ部材は係合テーパ部を有して互いに離間する方向に付勢され、前記駆動部材は前記係合テーパ部と係合する係合テーパ部を有し、前記一対の加圧パンチ部材はその係合テーパ部と前記駆動部材のテーパ部とによって互いに接近する方向に可動されることを特徴とするパイプ体の製造装置を用いたところにある。
請求項１７に記載のパイプ体の製造方法は、請求項１１又は請求項１２に記載のパイプ体の製造方法において、前記合わせ目が前記合わせ目構成壁部の中央に位置していることを特徴とする。
請求項１８に記載のパイプ体の製造方法は、請求項１１又は請求項１２に記載のパイプ体の製造方法において、前記パイプ体はその閉断面の形状が三角形又は五角形又は六角形であることを特徴とする。
請求項１９に記載のパイプ体の製造方法は、請求項１１又は請求項１２に記載のパイプ体の製造方法において、前記パイプ体の加工は、前記金属プレートを折り曲げたときの延び量を見越して行われることを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、量産時にプレス成形によって合わせ目が密着したパイプ体をばらつきなく安定して製造することができる。
目次
（１）[パイプ体]
（２）[パイプ体の製造方法]
（ａ）[パイプ体の製造に使用する一次中間成形品]
（ｂ）[パイプ体の製造に使用する二次中間成形品]
（３）[パイプ体の製造装置]
（４）[パイプ体の作用の説明]
（５）[パイプ体のその他の角形状]
（６）[角柱形状パイプ体の変形例]
（７）[パイプ体の使用例]
【００２１】
【発明の実施の形態】
（１）[パイプ体]
図１は閉断面が角柱形状のパイプ体の概略構成を示す斜視図を示し、図２はその角柱形状のパイプ体の側面図を示している。
【００２２】
この図１、図２において、１はパイプ体を示している。このパイプ体１はここでは閉断面の幾何学的な形状が四角形、例えば正方形である。このパイプ体１は４個（複数個）の構成壁部としての底壁部２、この底壁部２に隣接する一対の隣接側壁部３、４、その底壁部２に対向する上壁部５からなっている。
【００２３】
上壁部５は一対の合わせ目構成壁部５ａ、５ｂからなり、一対の合わせ目構成壁部５ａ、５ｂの端面５ｃ、５ｄが互いに密着されて、上壁部５の中央に合わせ目５ｅが形成されている。
（２）[角柱形状のパイプ体の製造方法]
このパイプ体１は図３に示す矩形状の金属プレート６を素材として用い、プレス加工によって成形される。この金属プレート６にはあらかじめ取り付け用係合凹部としてのネジ穴６ａ、６ａが適宜箇所に形成され、このネジ穴６ａ、６ａはこのパイプ体１を後述する支持手段として用いて図示を略す複写機に取り付ける際に使用される。なお、ネジ穴６ａ、６ａの代わりに取り付け用係合凹部として切り欠きを設けても良い。
【００２４】
（ａ）[パイプ体の製造に使用する一次中間成形品]
まず、第１加工ステップとして、この金属プレート６を用いて合わせ目５ｅが属する一対の合わせ目構成壁部５ａ、５ｂを形成するために、この金属プレート６の一対の辺部６ｂ、６ｂをその辺に沿って延びる折り曲げ線６ｃ、６ｃに沿って直角（９０度）にかつ同方向に折り曲げて起立させ、図４に示すように互いに対向しかつ合わせ目構成壁部５ａ、５ｂがその辺部６ｂ、６ｂの延びる方向に長く延びる一次中間成形品８をプレス加工により形成する。その図４において、符号９は未折り曲げ部である。
【００２５】
この一次中間成形品８のプレス加工には、例えば、図５（イ）に示すプレス装置１０を用いる。このプレス装置１０は固定プレート１１と加圧パンチ部材１２と可動プレート１２’とから概略構成され、可動プレート１２’は固定プレート１１の凹所に摺動可能に設けられている。その可動プレート１２’は図示を略すプレス装置本体の油圧によって鉛直方向上方に付勢されている。金属プレート６は可動プレート１２’に載置され、固定プレート１１に対して距離Ｈだけ離れて浮いている。その可動プレート１２’の上方には加圧パンチ部材１２’が対向されている。
【００２６】
加圧パンチ部材１２を下降させ、金属プレート６を可動プレート１２’と加圧パンチ部材１２とで図５（ロ）に示すように狭持しつつ加圧することによって一次中間成形品８が形成される。
【００２７】
（ｂ）[パイプ体の製造に使用する二次中間成形品]
次いで、第２加工ステップとして、図３に示す折り曲げ線６ｄ、６ｄに沿って一次中間成形品８の未折り曲げ部９を折り曲げて、図６（イ）、図７に示す二次中間成形品１４を形成する。その金属プレート６の寸法、折り曲げ線の位置は、プレス加工による金属プレート６の延び量を見越して設計されている。
【００２８】
これによって、合わせ目構成壁部５ａ、５ｂ以外の残余の構成壁部として底壁部２に対応する一構成壁部１５とこの底壁部２に隣接して一対の側壁部３、４に対応する一対の隣接構成壁部１６、１６が形成される。その二次中間成形品１４の合わせ目５ｅは非密着状態である。
【００２９】
その一構成壁部１５は図６（ロ）に拡大して示すように、平坦部１５ａと平坦部１５ｂと湾曲部１５ｃとからなり、湾曲部１５ｃは平坦部１５ａと平坦部１５ｂとの間に位置し、平坦部１５ａは隣接構成壁部１６に隣接している。
【００３０】
その一対の平坦部１５ａと隣接構成壁部１６との成す角度θ１は、パイプ体１を完成させたときの底壁部２と一対の側壁部３、４との成す角度θ（図２参照）よりも大きい。ここでは、角度θは９０度であり、角度θ１は鈍角とされている。このように一対の屈曲部１５ａを設けることにすると後述する製造装置を用いて底壁部２を形成したときに合わせ目５ｅの密着性、底壁部２の平面性を確保することができる。また、角度θ１が同一の場合、この湾曲部１５ｃを設けることによって、合わせ目構成壁部５ａ、５ｂの開き量を大きくできる。
【００３１】
この図６、図７に示す二次中間成形品１４のプレス加工には、例えば、図８（イ）に示すプレス装置１７を用いる。そのプレス装置１７は固定プレート１９と加圧パンチ部材２０と可動プレート２０’とから概略なっている。可動プレート２０’は固定プレート１９の凹所に摺動可能に設けられ、図示を略すプレス装置本体の油圧により鉛直方向上方に付勢されている。
【００３２】
その固定プレート１９の凹所周壁１９ａはテーパ形状にされ、その凹所周壁１９ａと固定プレート１９の上面との成す角度はほぼθ１に等しい。加圧パンチ部材２０はパンチ部２０ａを有し、パンチ部２０ａの周壁２０ｂは凹所周壁１９に対応する形状とされている。また、パンチ部２０ａの下面は中間成形品１４の一構成壁部１５の形状を形成することができるように上方に向かって凹曲面形状とされている。可動プレート２０’の上面２０’ａはそのパンチ部２０ａの下面の形状に対応して上方に向かって凸面形状とされている。
【００３３】
一次中間成形品８は可動プレート２０’に載置され、固定プレート１９に対して隙間Ｈ’を開けて浮いている。加圧パンチ部材２０’を下降させ、一次中間成形品１４の一構成壁部を図８（ロ）に示すように可動プレート２０’と加圧パンチ部材２０とによって狭持しつつ加圧する。
【００３４】
これによって、二次中間成形品１４が形成される。次に、加圧パンチ部材２０を上昇させ、凹所１６から二次中間成形品１４を取り出し、紙面と直交する長手方向に二次中間成形品１４を加圧パンチ部材２０から引き抜いて、二次中間成形品１４を加圧パンチ部材２０から取り外す。
【００３５】
また、図８に示すプレス装置１７では、二次中間成形品１４を加圧パンチ部材２０から引き抜く構成としたが、図９に示すように、二次中間成形品１４の隣接構成壁部１６と底壁部１５との成す角度θ２を図６、図７に示す二次中間成形品１４の隣接構成壁部１６と一構成壁部１５との成す角度θ１よりも大きく形成すれば、加圧パンチ部材２０を上昇させるのみで、加圧パンチ部材２０から二次中間成形品１４を取り除くことができることになり、二次中間成形品１４をその長手方向に加圧パンチ部材２０から引き抜くという作業工程を省くことができることとなって、その分、成形作業の効率化を図ることができる。ここでは、パイプ体１の閉断面の形状が正方形の場合について説明しているが、閉断面の形状が図１０に示すような長方形の場合には、長方形の長辺に対応する隣接構成壁部１６の長さが長くなり、その長方形の短辺に対応する上壁部５を構成する一対の合わせ目構成壁部５ａ、５ａの開き量が大きくなるので、二中間成形品１４の隣接構成壁部１６と一構成壁部１５との成す角度がθ１のままでも加圧パンチ部材２０を上昇させるのみで、加圧パンチ部材２０から二次中間成形品１４を取り除くことができる。
（３）[パイプ体の製造装置]
次に、その二次中間成形品１４を完成品としてのパイプ体１に成形するために、図１１に示すプレス成形装置（加工装置本体）２１にセットする。
【００３６】
そのプレス成形装置２１は下型（固定型）２２と上型（可動型）２３とからなっている。下型２２は固定プレート２４を有し、上型２３は可動プレート２５を有する。固定プレート２４には一対のストッパー部材２６、２６、一対の加圧パンチ部材２７、２７が設けられている。この加圧パンチ部材２７、２７は摺動レール（図示を略す）上にスライド可能に設けられ、図示を略すスプリング部材によって互いに離間する方向に付勢されている。この加圧パンチ部材２７、２７は互いに離反接近する方向に摺動レール上を可動される。図６に示す二次中間成形品１４は一構成壁部１５が下向きになるようにして、加圧パンチ部材２７、２７の対向空間２８にセットされる。可動プレート２５には、加圧パンチ部材２７、２７を駆動するための駆動部材２９、２９が取り付けられている。
【００３７】
その駆動部材２９、２９の下端部にはテーパー部２９ａ、２９ａが形成され、加圧パンチ部材２７、２７の上端部にはテーパー部２９ａ、２９ａと係合するテーパー部２７ａ、２７ａが形成されている。また、加圧パンチ部材２７、２７のパンチ面２７ｂ、２７ｂには摩擦接触部材２７ｃ、２７ｃが設けられている。
【００３８】
図１１は下型２４と上型２５とが離間されて二次中間成形品１４が対向空間２８にセットされた状態が示されており、矢印Ａ１で示すように、上型２３を下降させると、図１２に示すように、駆動部材２９、２９のテーパー部２９ａ、２９ａが加圧パンチ部材２７、２７のテーパー部２７ａ、２７ａに係合し、加圧パンチ部材２７、２７が互いに接近する方向に可動され、加圧パンチ部材２７、２７の摩擦接触部材２７ｃ、２７ｃが隣接構成壁部１６、１６と合わせ目構成壁部５ａ、５ｂとの屈曲部３１に当接し、一対の隣接構成壁部１６、１６が外力Ｆ１により互いに接近する方向に加圧される。
【００３９】
これによって、一構成壁部１５に応力が集中するが、隣接構成壁部１４と屈曲部１５ａとの境界部分、屈曲部１５ａと平坦部１５ｂとの境界部分は加工硬化により変形し難く、平坦部１５ｂに固定プレート２６に当接する方向の力Ｆ２が働く。これと同時に、図１３に示すように、屈曲部１５ａには中間成形品１４を浮き上がらせようとする反力Ｒ１が働く。摩擦接触部材２７ｃと屈曲部３１との静止摩擦力Ｆ３が反力Ｒ１よりも大きな条件が保たれるように摩擦接触部材２７ｃの材料を選択すると、屈曲部１５ａと固定プレート２６との接触状態が維持される。
【００４０】
この接触状態を維持しつつ、更に、加圧パンチ部材２７、２７が互いに接近する方向に可動されると、図１４に示すように、屈曲部３１がパンチ面２７ｂ、２７ｂを上方に向かって若干ずれながら一対の構成壁部１６が起立されると共に、平坦部１５ｂが固定プレート２６との隙間がなくなる方向に変形して固定プレート２６に当接する。この平坦部１５ａの固定プレート２６への当接によって、平坦部１５ｂに反力Ｒ２が生じる。その摩擦接触部材２７ｃと屈曲部との静止摩擦力Ｆ３がその反力Ｒ２と反力Ｒ１との和以上であれば、平坦部１５ｂと固定プレート２６との接触状態が維持されつつ、平坦部１５ｂが固定プレート２６に当接する方向に更に変形される。
【００４１】
なお、この図において、符号δ１は仮に固定プレート２６がないとした場合に、合わせ目５ｅが密着するまで一対の加圧パンチ部材２７を互いに接近する方向に可動させて、その後加圧パンチ部材２７を互いに離間させる方向に可動させたときに、一構成壁部１５が元の凸曲面形状に戻ろうとするスプリングバック力に基づく開き量であり、符号δ２は後述するスプリングバック力に基づく閉じ量である。
【００４２】
この図１４に示す状態から、更に、上型２３を下降させると、可動パンチ部材２７、２７のテーパー部２７ａ、２７ａと駆動部材２９、２９のテーパー部２９ａ、２９ａとの係合が解除されて、図１５に示すように、加圧パンチ部材２７、２７の可動が停止され、合わせ目構成壁部５ａ、５ｂの端面同士が互いに密着されて、合わせ目５ｅが密着した上壁部５が形成されると共に、一対の側壁部３、４、底壁部２が形成される。この図１４に示す状態から図１５に示す状態に至るまでの過程で、合わせ目５ｅは閉じ量δ２に相当する分だけ変位する。
【００４３】
次に、上型２３を上昇させると、駆動部材２９、２９と加圧パンチ部材２７、２７との係合が解除される。この係合解除によって、加圧パンチ部材２７、２７が互いに離間する方向に可動されて、側壁部３、４に加わっていた外力Ｆ１、底壁部２に加わっていた外力Ｆ２、反力Ｒ１、Ｒ２が取り除かれて図１、図２に示すパイプ体１が成形される。
（４）[パイプ体の作用の説明]
図１６はこのようにして形成されたパイプ体１の作用の説明図である。この図１６（イ）に示すパイプ体１の底壁部２は、図１６（ロ）に示すように外力Ｆ２が取り除かれたことによって元の形状に戻ろうとするスプリングバック力ｆ２が生じ、これによって、合わせ目構成壁部５ａ、５ｂが互いに離間する方向に変位しようとし、合わせ目５ｅが開き量δ１だけ開こうとする。
【００４４】
一方、底壁部２は、図１６（ハ）に示すように反力Ｒ２が取り除かれたことによって元の形状に戻ろうとするスプリングバック力ｒ２が生じる。このスプリングバック力ｒ２に基づく合わせ目５ｅの閉じ量δ２をスプリングバック力ｆ２に基づく合わせ目５ｅの開き量δ１以上に設定すれば、加圧パンチ部材２７、２７による側壁部３、４への外力を取り去ったとしても、合わせ目５ｅ同士の密着状態が保たれる。
【００４５】
このパイプ体の製造装置では、摩擦接触部材２７ｃを加圧パンチ部材２７に設けて、中間成形品１４の一対の隣接構成壁部１６の加圧中に、一構成壁部１５と固定プレート２４との接触状態を維持することにしたが、図１７に示すように、加圧パンチ部材２７に係合突起２７ｃ’を設けて、中間成形品１４の一対の隣接構成壁部１６の加圧中に、一構成壁部１５と固定プレート２４との接触状態を維持させるようにしても良い。
（５）[パイプ体のその他の角形状]
また、この発明の実施の形態では、閉断面の幾何学的な形状が矩形（正方形又は長方形）のパイプ体１を成形する場合について説明したが、図１８に示すように、閉断面の幾何学的形状が三角形（図１８（イ）参照）、五角形（図１８（ロ）参照）、六角形（図１８（ハ）参照）のパイプ体１を成形することもできる。なお、その図１８（ロ）、（ハ）において、符号５’は残余の構成壁部を示している。
（６）[角柱形状パイプ体の変形例]
また、この発明の実施の形態では、凸曲面部に戻ろうとするスプリングバック力のみに基づいて、合わせ目５ｅの密着状態を確保する構成としたが、図１９（イ）に示すように、金属プレート６の辺部６ｂ、６ｂに係合部としての係合突起３５を形成すると共に係合凹所３６を形成し、係合凹所３６には係合突起３５に食い込む三角形状の食い込み突起３７を形成し、図１９（ロ）に拡大して示すように、係合突起３５を食い込み突起３７によって変形させて、一対の合わせ目構成壁部５ａ、５ｂ同士を噛み合わせる構成としてもよい。図１９（ハ）はこのようにして形成されたパイプ体１を示しており、このパイプ体１によれば、凸曲面部に戻ろうとするときに生じるスプリングバック力に基づく一対の合わせ目構成壁部５ａ、５ｂの密着性が確保されることに加えて、係合部同士の係合によっても一対の合わせ目構成壁部５ａ、５ｂの密着性が確保されることになる。
（７）[パイプ体の使用例]
このパイプ体１は、例えば、図２０（イ）、（ロ）に示すように、例えばファックス兼用複写機の支持手段としての片持ち式フレーム体３８に用いられる。そのパイプ体１には載置フレーム３９が取り付けられ、この載置フレーム３９には例えばスキャナーユニット（図示を略す）が載置される。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によるパイプ体の製造装置及びパイプ体の製造方法によれば、量産時にプレス成形によって合わせ目が密着したパイプ体をばらつきなく安定して製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係わるパイプ体の外観形状を示す斜視図である。
【図２】  図１に示すパイプ体の側面図である。
【図３】  図１、図２に示すパイプ体の形成に使用する金属プレートの平面図である。
【図４】  本発明に係わる一次中間成形品の側面図である。
【図５】  本発明に係わる一次中間成形品のプレス加工に用いるプレス装置の一例を示す概要図であって、（イ）は金属プレートを可動プレートに載置した状態を示し、（ロ）はその金属プレートを加圧して一次中間成形品を製造した状態を示す。
【図６】  本発明に係わる二次中間成形品の側面図であって、（イ）はその全体形状を示す図であり、（ロ）はその部分拡大図である。
【図７】  本発明に係わる二次中間成形品の外観形状を示す斜視図である。
【図８】  図６、図７に示す二次中間成形品のプレス加工に用いるプレス装置の一例を示す概要図であって、（イ）は一次中間成形品を可動プレートに載置した状態を示し、（ロ）はその一次中間成形品を加圧して二次中間成形品を製造した状態を示す。
【図９】  図６に示す二次中間成形品のプレス加工に用いるプレス装置の他の例を示す概要図である。
【図１０】  本発明に係わるパイプ体の閉断面の形状が長方形の場合の説明図である。
【図１１】  本発明に係わるパイプ体の製造装置の概略構成を示す図であって、図６に示す二次成形品を加工装置本体にセットした状態を示す図である。
【図１２】  図６に示す二次中間成形品の屈曲部に加圧パンチ部材が当接した状態を示す部分拡大図である。
【図１３】  図１２に示す二次中間成形品に作用する外力の説明図である。
【図１４】  図１２に示す二次中間成形品の加工変形状態を示す説明図である。
【図１５】  図１１に示すパイプ体の製造装置の一対の加圧パンチ部材が可動停止した状態を示す図である。
【図１６】  一対の側壁部に生じるスプリングバック力に基づく二次中間成形品の合わせ目の開きを説明するための説明図で、（イ）は合わせ目が密着した状態のパイプ体を示し、（ロ）は底壁部に加わっている合わせ目を開こうとするスプリングバック力ｆ２に基づき仮想的に合わせ目が開いた状態を示す説明図であり、（ハ）は底壁部に加わる合わせ目を閉じようとするスプリングバック力ｒ２による合わせ目の閉じ量の説明図である。
【図１７】  図１１に示すパイプ体の製造装置の変形例を示す図である。
【図１８】  本発明に係わるパイプ体の他の形状を説明するための説明図であって、（イ）は三角形状のパイプ体を示し、（ロ）は五角形状のパイプ体を示し、（ハ）は六角形状のパイプ体を示す。
【図１９】  本発明に係わるパイプ体の変形例を説明するための説明図であって、（イ）はこの変形例に使用する金属プレートの平面図を示し、（ロ）はこの金属プレートの係合部同士を係合させた状態を示し、（ハ）はその変形例のパイプ体の外観形状を示す斜視図である。
【図２０】  本発明に係わるパイプ体を複写機の支持手段に用いた例を示し、（イ）はその支持手段の斜視図、（ロ）はその支持手段の側面図である。
【符号の説明】
１  パイプ体
２、３、４  構成壁部
５ａ、５ｂ  合わせ目構成壁部
５ｅ  合わせ目
６  金属プレート
１４  中間成形品
１５  一構成壁部
１５ａ  屈曲部
１５ｂ  平坦部
１６  隣接構成壁部
２２  固定型
２４  固定プレート
２７  加圧パンチ部材
３１  屈曲部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
0003819203.tif 000018
【図１８】
0003819203.tif 000019
【図１９】
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【図２０】
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