JP2001212615A

JP2001212615A - パイプ体の製造方法、製造装置、これらにより製造されたパイプ体及びこのパイプ体を用いた画像形成装置

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Publication number: JP2001212615A
Application number: JP2000027841A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kondo; 崇史近藤; Keiji Ishino; 圭二石野
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-02-04
Filing date: 2000-02-04
Publication date: 2001-08-07
Anticipated expiration: 2020-02-04
Also published as: JP3850196B2

Abstract

(57)【要約】【課題】金属プレートをプレス成形により加工して溶
接することなくパイプ体を製造する場合であっても、量
産時にばらつきなく安定して隙間の目立たないパイプ体
を製造することのできるパイプ体の製造方法を提供す
る。【解決手段】本発明に係るパイプ体の製造方法では、
互いに平行な一対の端面５ｃ，５ｄを有する金属プレー
トをこの一対の端面５ｃ，５ｄと平行な直線に沿って四
箇所で折り曲げるとともにこの一対の端面５ｃ，５ｄを
接合させ、かつ、側壁部３，４に内側に向かって凸とな
るように凸部３ａ，４ａを設けてこの凸部３ａ，４ａに
生じるスプリングバック力ｆ１によりその端面５ｃ，５
ｄを密着させることによって、断面が長方形状のパイプ
体１を製造する。

Description

【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断面が多角形状のパイプ体を製
造するパイプ体の製造方法、製造装置、製造されたパイ
プ体及びこのパイプ体を用いた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、断面が多角形状のパイプ体を
製造する技術として、特公平７−３４９３６号公報、特
開平１１−２９０９４０号公報に記載のものが知られて
いる。

【０００３】その特公平７−３４９３６号公報において
は、金属プレートをロール成形して角パイプ状とした後
に、金属プレートの合わせ目（すなわち、金属プレート
の幅方向両端縁をなす一対の辺同士）を溶接してパイプ
体を製造している。

【０００４】また、特開平１１−２９０９４０号公報に
おいては、矩形状の金属プレートを素材として、プレス
加工（曲げ加工）により断面が長方形状のパイプ体を製
造している。この製造方法は、金属プレートの幅方向両
端部（一対の辺部）を長さ方向に沿って折り曲げ略直角
に起立させることにより一次成形品を成形する第１曲げ
工程と（図４参照）、その一次成形品の未折曲げ部（図
４における符号９）の中央部分を上方に凸となるように
湾曲させ、かつ、この中央部分に対して両側部分を略直
角に折り曲げ起立させることにより二次成形品を成形す
る第２曲げ工程と（図６参照）、その二次成形品の一対
の側壁部（図６における符号３，４）を互いに内側に向
けて押圧することにより、金属プレートの一対の辺同士
（図６においては符号５ｃ，５ｄで表される端面同士）
を突き合わせるリストライク工程とからなっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記特公平
７−３４９３６号公報に記載のパイプ体の製造方法で
は、ロール成形後に金属プレートの一対の辺同士を溶接
する必要があるが、一般にロール成形及び溶接にはコス
トがかかるほか、溶接時に生じる金属の熱ひずみにより
製品の精度が劣化するという問題がある。

【０００６】一方、特開平１１−２９０９４０号公報に
記載のパイプ体の製造方法では、溶接を伴わずプレス成
形のみによってパイプ体を製造することができるが、こ
のように製造されたパイプ体については金属プレートの
一対の辺同士の接合部に隙間が目立つことが多く、その
一対の辺同士が密着したパイプ体を量産時にばらつきな
く安定して製造することは難しい。

【０００７】本発明は、上記の事情に鑑みて為されたも
ので、金属プレートをプレス成形により加工して溶接す
ることなくパイプ体を製造する場合であっても、量産時
にばらつきなく安定して隙間の目立たないパイプ体を製
造することのできるパイプ体の製造技術を提供すること
を課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明は、互いに平行な一対の辺を有する
金属プレートを該一対の辺と平行な直線に沿って複数箇
所で折り曲げるとともに該一対の辺同士を接合させるこ
とにより、断面が多角形状のパイプ体を製造するパイプ
体の製造方法であって、前記金属プレートの前記多角形
のいずれかの辺に対応する面に該多角形の内側に向かっ
て凸となるように凸部を設け、該凸部に生じるスプリン
グバック力によって前記一対の辺同士を密着させること
を特徴とする。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１に記載のパイ
プ体の製造方法において、前記多角形はその一辺に前記
一対の辺の接合部が形成される四角形であり、前記接合
部が形成される辺と隣接する辺に対応する面に前記凸部
を設けることを特徴とする。

【００１０】請求項３の発明は、請求項２に記載のパイ
プ体の製造方法において、前記凸部を前記接合部が形成
される辺と対向する辺に対応する面の近くに設けること
を特徴とする。

【００１１】請求項４の発明は、請求項１に記載のパイ
プ体の製造方法において、前記多角形はその一辺に前記
一対の辺の接合部が形成される四角形であり、前記接合
部が形成される辺と対向する辺に対応する面に前記凸部
を設けることを特徴とする。

【００１２】請求項５の発明は、請求項１に記載のパイ
プ体の製造方法において、前記多角形はその一辺に前記
一対の辺の接合部が形成される三角形、五角形、六角形
又は八角形であり、前記接合部が形成される辺以外のい
ずれかの辺に対応する面に前記凸部を設けることを特徴
とする。

【００１３】請求項６の発明は、請求項２乃至請求項５
のいずれか１項に記載のパイプ体の製造方法において、
前記金属プレートを前記直線に沿って前記多角形の各頂
点の角度に合わせて折り曲げるとともに、前記接合部が
形成される辺以外のいずれかの辺に対応する面を前記多
角形の内側に向かって凸となるように湾曲させて中間成
形品を成形し、該中間成形品の湾曲した面以外の面であ
って前記接合部が形成される辺以外の辺に対応する面に
外力を加えることにより、前記湾曲した面の湾曲を取り
除きつつ前記一対の辺同士を接合させるとともに前記凸
部を形成することを特徴とする。

【００１４】請求項７の発明は、請求項６に記載のパイ
プ体の製造方法において、前記金属プレートを前記多角
形のいくつかの頂点の角度に合わせて折り曲げ断面凹状
とし、前記金属プレートを加圧する内部加圧パンチ部材
をその凹状の内部に進入させ、該内部加圧パンチ部材に
より前記湾曲した面を形成するとともに前記金属プレー
トを前記多角形の残余の頂点の角度に合わせて折り曲
げ、前記一対の辺同士の間を通して前記内部加圧パンチ
部材を引き抜くことにより前記中間成形品を成形するこ
とを特徴とする。

【００１５】請求項８の発明は、請求項１に記載のパイ
プ体の製造方法において、前記多角形はその一頂点に前
記一対の辺の接合部が形成されることを特徴とする。

【００１６】請求項９の発明は、互いに平行な一対の辺
を有する金属プレートを該一対の辺と平行な直線に沿っ
て複数箇所で折り曲げるとともに該一対の辺同士を接合
させることにより、断面が多角形状のパイプ体を製造す
るパイプ体の製造装置であって、前記金属プレートの前
記多角形のいずれかの辺に対応する面に該多角形の内側
に向かって凸となるように凸部を形成する凸部形成手段
を備え、前記凸部に生じるスプリングバック力によって
前記一対の辺同士を密着させることを特徴とする。

【００１７】請求項１０の発明は、請求項９に記載のパ
イプ体の製造装置において、前記多角形はその一辺に前
記一対の辺の接合部が形成される四角形であり、前記凸
部形成手段は前記接合部が形成される辺と隣接する辺に
対応する面に前記凸部を形成することを特徴とする。

【００１８】請求項１１の発明は、請求項１０に記載の
パイプ体の製造装置において、前記凸部形成手段は前記
凸部を前記接合部が形成される辺と対向する辺に対応す
る面の近くに形成することを特徴とする。

【００１９】請求項１２の発明は、請求項９に記載のパ
イプ体の製造装置において、前記多角形はその一辺に前
記一対の辺の接合部が形成される四角形であり、前記凸
部形成手段は前記接合部が形成される辺と対向する辺に
対応する面に前記凸部を形成することを特徴とする。

【００２０】請求項１３の発明は、請求項９に記載のパ
イプ体の製造装置において、前記多角形はその一辺に前
記一対の辺の接合部が形成される三角形、五角形、六角
形又は八角形であり、前記凸部形成手段は前記接合部が
形成される辺以外のいずれかの辺に対応する面に前記凸
部を形成することを特徴とする。

【００２１】請求項１４の発明は、請求項１０乃至請求
項１３のいずれか１項に記載のパイプ体の製造装置にお
いて、前記金属プレートを前記直線に沿って前記多角形
の各頂点の角度に合わせて折り曲げるとともに前記接合
部が形成される辺以外のいずれかの辺に対応する面を前
記多角形の内側に向かって凸となるように湾曲させてな
る中間成形品がセットされる加工装置本体と、該加工装
置本体にセットされた前記中間成形品の湾曲した面以外
の面であって前記接合部が形成される辺以外の辺に対応
する面に外力を加えるパンチ部材とを備え、前記凸部形
成手段は前記パンチ部材に設けられ、該パンチ部材は前
記湾曲した面の湾曲を取り除きつつ前記一対の辺同士を
接合させるとともに、前記凸部形成手段により前記外力
を加える面に前記凸部を形成することを特徴とする。

【００２２】請求項１５の発明は、互いに平行な一対の
辺を有する金属プレートを該一対の辺と平行な直線に沿
って複数箇所で折り曲げるとともに、該一対の辺同士を
接合させることにより製造された断面が多角形状のパイ
プ体であって、前記金属プレートの前記多角形のいずれ
かの辺に対応する面に該多角形の内側に向かって凸とな
るように凸部が設けられ、該凸部に生じるスプリングバ
ック力によって前記一対の辺同士が密着していることを
特徴とする。

【００２３】請求項１６の発明は、請求項１５に記載の
パイプ体において、前記多角形はその一辺に前記一対の
辺の接合部が形成された四角形であり、前記接合部が形
成された辺と隣接する辺に対応する面に前記凸部が設け
られたことを特徴とする。

【００２４】請求項１７の発明は、請求項１６に記載の
パイプ体において、前記凸部が前記接合部が形成された
辺と対向する辺に対応する面の近くに設けられたことを
特徴とする。

【００２５】請求項１８の発明は、請求項１５に記載の
パイプ体において、前記多角形はその一辺に前記一対の
辺の接合部が形成された四角形であり、前記接合部が形
成された辺と対向する辺に対応する面に前記凸部が設け
られたことを特徴とする。

【００２６】請求項１９の発明は、請求項１５に記載の
パイプ体において、前記多角形はその一辺に前記一対の
辺の接合部が形成された三角形、五角形、六角形又は八
角形であり、前記接合部が形成された辺以外のいずれか
の辺に対応する面に前記凸部が設けられたことを特徴と
する。

【００２７】請求項２０の発明は、請求項１５に記載の
パイプ体において、前記多角形はその一頂点に前記一対
の辺の接合部が形成されたことを特徴とする。

【００２８】請求項２１の発明は、互いに平行な一対の
辺を有する金属プレートを該一対の辺と平行な直線に沿
って複数箇所で折り曲げるとともに該一対の辺同士を接
合させることにより製造された断面が多角形状のパイプ
体によって、そのフレームが構成されている画像形成装
置であって、前記パイプ体の前記多角形のいずれかの辺
に対応する面に該多角形の内側に向かって凸となるよう
に凸部が設けられ、該凸部に生じるスプリングバック力
によって前記一対の辺同士が密着していることを特徴と
する。

【００２９】上記請求項１、請求項９又は請求項１５の
発明によれば、パイプ体の断面形状である多角形のいず
れかの辺に対応する面に多角形の内側に向かって凸とな
るように凸部を設け、この凸部の変形が弾性的に回復す
る際に生じるスプリングバック力によって金属プレート
の一対の辺同士を密着させることになるので、金属プレ
ートをプレス成形により加工して溶接することなくパイ
プ体を製造する場合であっても、量産時にばらつきなく
安定して隙間の目立たないパイプ体を製造することがで
きる。

【００３０】また、請求項２乃至請求項５、請求項１０
乃至請求項１３、請求項１６乃至請求項１９のいずれか
の発明によれば、金属プレートの一対の辺の接合部が多
角形の一辺上に形成される際に、この接合部が形成され
る辺と異なる辺に対応する面に凸部を設けることになる
ので、例えば凸部を多角形の外側から加圧して形成する
場合に、その加圧力の影響により一対の辺同士がずれて
接合に支障をきたす等の事態を防止することができる。
とりわけ請求項３、請求項１１又は請求項１７の発明に
よれば、断面が四角形のパイプ体について、接合部が形
成される辺と隣接する辺に対応する面上であって、その
接合部が形成される辺と対向する辺に対応する面の近く
に凸部を設けることになるので、凸部に生じるスプリン
グバック力により金属プレートの一対の辺同士を効率的
に密着させることができるという効果も得られる。

【００３１】さらに、請求項６、請求項７又は請求項１
４の発明によれば、多角形の内側に向かって凸となるよ
うに湾曲した面を有して一対の辺同士が離間した状態に
ある中間成形品を成形し、その湾曲した面の湾曲を取り
除きつつ一対の辺同士を接合させるように外力を加えて
パイプ体を製造することになるので、製造されたパイプ
体の各面の平坦性を、事後的に大幅な修正加工を施すこ
となく容易に確保することができる。

【００３２】請求項８又は請求項２０の発明によれば、
金属プレートの一対の辺の接合部が多角形の一頂点上に
形成されることになるので、多角形の辺上、すなわち、
パイプ体のいずれかの面に接合部が形成される場合に比
べて、接合部の存在を目立ち難くすることができる。

【００３３】請求項２１の発明によれば、画像形成装置
のフレームに請求項１５に係るパイプ体が用いられるこ
とになるので、そのフレームを低コストかつ高品質、高
精度に製造することができる。

【００３４】

【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。

【００３５】［断面が四角形状のパイプ体の製造］図１
は断面が長方形状のパイプ体の概略構成を示す斜視図で
あり、図２はそのパイプ体の断面形状を示す正面図であ
る。このパイプ体１は、図２に示す長方形の各辺に対応
する四つの面（構成壁部）として、底壁部２、底壁部２
に隣接する一対の側壁部３，４、及び底壁部２に対向す
る上壁部５を有している。

【００３６】側壁部３，４にはそれぞれパイプ体１の内
側に向かって凸となるように凸部３ａ，４ａが複数形成
されている。上壁部５は一対の合わせ目構成壁部５ａ，
５ｂがそれぞれの端面５ｃ，５ｄで互いに密着してな
り、上壁部５の中央には合わせ目（接合部）５ｅが形成
されている。側壁部３，４に形成された凸部３ａ，４ａ
は、その合わせ目５ｅ及びパイプ体１の軸線を通る中心
線Ｏ１に対して左右対称をなしている。

【００３７】このパイプ体１は、図３に示す互いに平行
な一対の辺６ｅ，６ｅを有する矩形状の金属プレート６
を素材として、プレス加工により成形される。金属プレ
ート６にはあらかじめネジ穴６ａ，６ａが適宜箇所に形
成され、このネジ穴６ａ，６ａは、パイプ体１を後述の
フレームとして用いる際に取付用の係合部（パイプ体１
に他のパイプ体等を取り付ける場合に、又はパイプ体１
を他の部材に取り付ける場合に用いられる係合部）とし
て使用される。なお、このような係合部としてネジ穴６
ａ，６ａの代わりに切欠き等が形成されていてもよい。

【００３８】そのプレス加工においては、まず、第１加
工ステップとして、一対の辺６ｅ，６ｅと同方向に延び
る折曲げ線６ｃ，６ｃに沿って、金属プレート６の辺部
６ｂ，６ｂを直角（９０°）に折り曲げ起立させる。こ
れにより、その辺部６ｂ，６ｂが一対の合わせ目構成壁
部５ａ，５ｂをなし、図４に示す断面凹状の一次中間成
形品８が成形される。なお、図４において符号９は未折
曲げ部、符号６ｄ，６ｄは後に未折曲げ部９を折り曲げ
る際の基準となる折曲げ線であり、金属プレート６の寸
法、折曲げ線６ｃ及び折曲げ線６ｄの位置は、プレス加
工による金属の伸び量を考慮して決定されている。

【００３９】この一次中間成形品８のプレス加工には、
例えば図５に示すプレス装置１０を使用する。プレス装
置１０は第一固定プレート１１と第一加圧パンチ部材１
２と可動プレート１２’とから概略構成され、第一固定
プレート１１には一次中間成形品８の外形状（合わせ目
構成壁部５ａ，５ｂの外形状）に対応する形状の周壁１
１ａに囲まれてなる凹所１３が設けられている。また、
第一加圧パンチ部材１２は一次中間成形品８の内形状に
対応する形状を有し、凹所１３に対して図示を略す油圧
シリンダ装置により上下動するようになっている。可動
プレート１２’は第一加圧パンチ部材１２の上下動に伴
い第一固定プレート１１の周壁１１ａに対して摺動する
ように、図示を略す他の油圧シリンダ装置に接続されて
いる。

【００４０】その第一加圧パンチ部材１２及び可動プレ
ート１２’が上方に位置する状態で固定プレート１１よ
りもＨだけ高い位置にある可動プレート１２’上に金属
プレート６を載置し（図５（ａ））、第一加圧パンチ部
材１２を下降させてこれと可動プレート１２’とで金属
プレート６を挟持し加圧することにより、一次中間成形
品８が成形される（図５（ｂ））。

【００４１】次いで、第２加工ステップとして、一対の
辺６ｅ，６ｅと同方向に延びる折曲げ線６ｄ，６ｄに沿
って一次中間成形品８の未折曲げ部９を直角に折り曲げ
るとともに、その折曲げ線６ｄ，６ｄに挟まれる部分を
上方に向かって凸となるように湾曲させ、合わせ目構成
壁部５ａ，５ｂ以外の残余の構成壁部である底壁部２と
側壁部３，４とを形成する。これにより、図６、図７に
示すように、中間成形品としての二次中間成形品１４が
成形される。

【００４２】この二次中間成形品１４のプレス加工に
は、例えば図８に示すプレス装置１７を使用する。プレ
ス装置１７は、凹所１８を有する第二固定プレート１９
と、内部加圧パンチ部材としての第二加圧パンチ部材２
０と、可動プレート２０’とから概略構成されている。
凹所１８は二次中間成形品１４の外形状（側壁部３，４
の外形状）に対応する形状の周壁１９ａに囲まれてな
る。第二加圧パンチ部材２０は凹所１８に対して図示を
略す油圧シリンダ装置により上下動し、その下部には二
次中間成形品１４の底壁部２の内形状と側壁部３，４の
下部内形状とに対応する形状のパンチ部２０ａが設けら
れている。可動プレート２０’は第二加圧パンチ部材２
０の上下動に伴い第二固定プレート１９に対して摺動す
るように、図示を略す他の油圧シリンダ装置に接続され
ている。この可動プレート２０’の上面２０ａ’は、二
次中間成形品１４の底壁部２の外形状と対応する形状に
仕上げられている。

【００４３】その第二加圧パンチ部材２０及び可動プレ
ート２０’が上方に位置する状態で固定プレート１９よ
りもＨ’だけ高い位置にある可動プレート２０’上に一
次中間成形品８を載置し（図８（ａ））、第二加圧パン
チ部材２０を下降させて一次中間成形品８の凹状内部に
進入させ、第二加圧パンチ部材２０のパンチ部２０ａ及
び可動プレート２０’の上面２０ａ’により未折曲げ部
９を挟持し加圧することによって、二次中間成形品１４
が成形される（図８（ｂ））。この二次中間成形品１４
のプレス装置１７からの取外しは、第二加圧パンチ部材
２０を上昇させて加圧状態を解除した後に、二次中間成
形品１４を長手方向（図８における紙面垂直方向）に引
き抜くことによって行う。但し、例えば図９に示すよう
に底壁部２の湾曲を大きくした場合や、図１０に示すよ
うに底壁部２に対する側壁部３，４の長さの割合が大き
い場合には、第二加圧パンチ部材２０を上昇させるだけ
でこれを一対の辺６ｅ，６ｅの間を通して引き抜くこと
ができる。これにより、二次中間成形品１４を長手方向
に引き抜くという作業工程を省くことができ、成形作業
の効率化、作業スペースの狭小化を図ることができる。

【００４４】なお、図１１に示すプレス装置を使用する
ことによって、図１２に示す底壁部２が平坦な（湾曲し
ていない）二次中間成形品を成形してもよいが、このと
き底壁部２と側壁部３，４とのなす角度θ１は鈍角とな
り、これは後述の第三加圧パンチ部材により直角とする
必要がある。また、パイプ体１が完成したときの底壁部
２の平坦性を考慮すると、あるいは、二次中間成形品１
４のプレス装置１７からの取外しが第二加圧パンチ部材
２０を上昇させるだけで済むことを考慮すると、底壁部
２は図６、図７に示すように湾曲していることが好まし
い。但し、図６、図７では湾曲状態にある底壁部２は中
央の平坦部２ｂとその両側の湾曲部２ｃ，２ｃと平坦部
２ａ，２ａとからなっているが（図６（ｂ）参照）、湾
曲の態様はこれに限られるものではない。

【００４５】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１３に示すプレ
ス成形装置（加工装置本体）２１を使用する。このプレ
ス成形装置２１は下型（固定型）２２と上型（可動型）
２３とから概略構成され、下型２２は第三固定プレート
２４を有し、上型２３は図示を略すシリンダ装置により
上下動する可動プレート２５を有している。

【００４６】第三固定プレート２４には一対のストッパ
ー部材２６，２６と、パンチ部材としての第三加圧パン
チ部材２７，２７とが設けられている。この一対の第三
加圧パンチ部材２７，２７は図１３中左右方向に延びる
図示を略す摺動レール上にスライド可能に設けられ、図
示を略すカム機構により互いに接近する方向又は離反す
る方向に連動して移動するようになっている。また、同
図に示すように下型２２と上型２３とが分離している状
態では、第三加圧パンチ部材２７，２７は図示を略すス
プリング部材によって互いに離反する方向に付勢されて
いる。

【００４７】第三加圧パンチ部材２７，２７の互いに相
対向する面には、二次中間成形品１４の側壁部３，４を
加圧するパンチ面２７ｂ，２７ｂがそれぞれ形成されて
いる。各パンチ面２７ｂには、凸部形成手段としての突
起部２７ｃが長手方向（図１３における紙面垂直方向）
に複数並んで設けられている。

【００４８】可動プレート２５には、第三加圧パンチ部
材２７，２７を駆動するための駆動部材２９，２９が設
けられるとともに、一対の合わせ目構成壁部５ａ，５ｂ
を加圧するための第四加圧パンチ部材３０が設けられて
いる。駆動部材２９，２９の下部内側にはテーパー部２
９ａ，２９ａが形成され、第三加圧パンチ部材２７，２
７の上部外側にはテーパー部２９ａ，２９ａと係合する
テーパー部２７ａ，２７ａが形成されている。

【００４９】二次中間成形品１４は、第３加工ステップ
として、まず、底壁部２が下向きとなるように第三加圧
パンチ部材２７，２７の対向空間２８にセットされる
（図１３）。この状態から矢印Ａ１で示すように上型２
３を下降させると、駆動部材２９，２９のテーパー部２
９ａ，２９ａが第三加圧パンチ部材２７，２７のテーパ
ー部２７ａ，２７ａに係合し、第三加圧パンチ部材２
７，２７が上記スプリング部材の付勢力に抗して互いに
接近する方向に駆動される（図１４）。これにより、第
三加圧パンチ部材２７，２７のパンチ面２７ｂ，２７ｂ
が側壁部３，４と合わせ目構成壁部５ａ，５ｂとの境を
なす屈曲部３１ａ，３１ｂに当接し、側壁部３，４がそ
のパンチ面２７ｂ，２７ｂにより加えられる外力によっ
て互いに接近する方向に加圧される。

【００５０】第三加圧パンチ部材２７，２７が互いに接
近する方向にさらに駆動されると、底壁部２の湾曲が取
り除かれつつ端面５ｃ，５ｄが接近して最終的には密着
し、上壁部５が形成される（図１５）。また、このと
き、突起部２７ｃにより側壁部３，４の底壁部２に近い
場所（少なくとも、側壁部３，４の高さ方向中央よりも
下側の箇所）には凸部３ａ，４ａが形成される。

【００５１】続いて、第４加工ステップとして上型２３
をさらに下降させると、第三加圧パンチ部材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、第三加圧
パンチ部材２７，２７がその位置に停止する。この状態
で（すなわち、側壁部３，４に対する加圧力を維持した
状態で）上型２３を下降させると、第四加圧パンチ部材
３０が上壁部５に当接して上壁部５が加圧される（図１
６）。この第四加圧パンチ部材３０の加圧によって、上
壁部５及び底壁部２をより確実に平坦化することができ
るが、この第４加工ステップは必ずしも必須ではない。

【００５２】そして、上型２３を上昇させて下型２２と
分離させると、第三加圧パンチ部材２７，２７が再度互
いに離反する方向に移動して、完成したパイプ体１を得
る。

【００５３】図１７はこのようにして製造されたパイプ
体の説明図、図１８は比較のために示す凸部を有しない
パイプ体の説明図である。この図１８に示すパイプ体
１’は、第３加工ステップにおいて凸部を形成しなかっ
た点以外は図１７に示すパイプ体１と同様に製造され、
そのパイプ体１’のパイプ体１と対応する部分にはパイ
プ体１と同じ符号を付している。

【００５４】一般に、プレス加工（曲げ加工）により工
作物に変形を与えるとスプリングバック（その加工力を
除去した後に工作物の有する弾性によって変形が多少元
に戻る現象）が生じるため、パイプ体１及びパイプ体
１’の各底壁部２はそのスプリングバックに伴い発生す
る応力（スプリングバック力）によって図１８に鎖線で
示すように湾曲面に戻ろうとする傾向がある。すなわ
ち、第三加圧パンチ部材２７，２７による外力が取り除
かれた後、合わせ目構成壁部５ａ，５ｂの端面５ｃ，５
ｄは互いに離れる傾向にあるため、同図に示すパイプ体
１’において溶接等を行うことなくその端面５ｃ，５ｄ
間の隙間を確実に防止することは困難である。

【００５５】一方、本実施の形態に係る方法により製造
された図１７に示すパイプ体１には凸部３ａ，４ａが形
成され、この凸部３ａ，４ａの箇所には同図に示すよう
にスプリングバック力ｆ１が生じるため、このスプリン
グバック力ｆ１が底壁部２に生じるスプリングバック力
を相殺し、あるいはそれ以上の大きさをもって合わせ目
５ｅを閉じるように作用することにより、溶接等を行う
ことなく端面５ｃ，５ｄを密着させて隙間を防止するこ
とができる。具体的には、底壁部２に生じるスプリング
バック力のみによって端面５ｃ，５ｄ間が開く量をδ１
とし（図１９（ａ）参照）、スプリングバック力ｆ１の
みによって端面５ｃ，５ｄ間が閉じる量をδ２とすると
（但し、端面５ｃ，５ｄは互いに干渉せずに自由に移動
し得るものとする。図１９（ｂ）参照）、δ１≦δ２と
なるときに端面５ｃ，５ｄは密着する。

【００５６】また、その凸部３ａ，４ａを底壁部２の近
く、つまり合わせ目５ｅから遠い側に設けているので、
図２０に示すように合わせ目構成壁部５の近く、つまり
合わせ目５ｅから近い側に設けるよりも効率的に端面５
ｃ，５ｄ間が閉じる方向の力を作用させることができ
る。さらに、凸部３ａ，４ａは合わせ目５ｅに対して左
右対称位置にあるので、その端面５ｃ，５ｄ間が閉じる
方向の力をバランスよく作用させることができる。

【００５７】この実施の形態に係るパイプ体の製造装置
は、従来から使用されている汎用のプレス機に突出部２
７ｃ，２７ｃを設けるだけで構成することができるの
で、既存の設備を有効に利用し設備投資を抑制しつつ製
品の精度向上を図ることができる。なお、そのパイプ体
の製造装置のプレス成形装置２１では、合わせ目構成壁
部５ａ，５ｂからなる上壁部５とは異なる面（側壁部
３，４）に凸部を形成するので、この凸部形成のための
加圧力の影響により合わせ目構成壁部５ａ，５ｂがずれ
て上壁部５がうまく形成されない等の事態は防止され
る。

【００５８】以上の例では、上壁部５の中央に合わせ目
５ｅを形成することとしたが、図２１に示すように、断
面の一頂点近傍である上壁部５と側壁部３との境界付近
に合わせ目５ｅを形成してもよい。また、凸部を側壁部
３，４に設けるのではなく、底壁部２に設けることとし
てもよい。このような場合には、例えば図２２に示すよ
うに、第三加圧パンチ部材２７，２７ではなく固定プレ
ート２２に突起部を設け（突起部２２ａ）、第四加圧パ
ンチ部材３０で上方から加圧する際に底壁部２の中央に
凸部２ａを形成すればよい。さらに、複数の凸部３ａ，
４ａを図１に示すように点状に設けるのではなく、より
少ない数（一つでもよい。）の線状の凸部をパイプ体１
の長手方向に沿って設けてもかまわない。

【００５９】［断面が他の多角形状のパイプ体の製造］
図２３は断面が三角形状のパイプ体の製造方法を、図２
４は断面が五角形状のパイプ体の製造方法を、図２５は
断面が六角形状のパイプ体の製造方法を、図２６は断面
が八角形状のパイプ体の製造方法をそれぞれ示す。これ
ら各図において、（ａ）は二次中間成形品をプレス成形
装置にセットした状態を、（ｂ）は第三加圧パンチ部材
により加圧して凸部を形成している状態を、（ｃ）は完
成した多角形状のパイプ体を示し、図中の各符号は上記
断面四角形（長方形）状のパイプ体の製造における各要
素と対応している。すなわち、１はパイプ体、２は二次
中間成形品１４の段階で湾曲している面、３，４は凸部
３ａ，４ａが形成される面、５ａ，５ｂは合わせ目構成
壁部、５ｃ，５ｄは端面、５は合わせ目５ｅを有する
面、２４は第三固定プレート、２７は第三加圧パンチ部
材、２７ｃは突起部をそれぞれ示し、また、５’はパイ
プ体の２，３，４，５で表される面以外の他の面を示し
ている。各パイプ体１は凸部３ａ，４ａ、合わせ目５ｅ
を含めて左右対称であり、その凸部３ａ，４ａに生じる
スプリングバック力によって端面５ｃ，５ｄが密着して
いる。

【００６０】［製造されたパイプ体の使用例］上記のよ
うに製造されたパイプ体１は、例えば図２７（ａ）、
（ｂ）に示すように、画像形成装置としてのファックス
兼用複写機のフレーム（支持部材）に用いられる。すな
わち、パイプ体１には載置フレーム３９が取り付けられ
てフレームとしての片持ち式フレーム体３８が構成さ
れ、その載置フレーム３９には図示を略すスキャナーユ
ニット等が載置される。このように片持ち式フレーム体
３８にパイプ体１を用いることにより、複写機のフレー
ムを低コストかつ高品質、高精度に製造することができ
る。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１、請求項
９又は請求項１５の発明によれば、パイプ体の断面形状
である多角形のいずれかの辺に対応する面に多角形の内
側に向かって凸となるように凸部を設け、この凸部の変
形が弾性的に回復する際に生じるスプリングバック力に
よって金属プレートの一対の辺同士を密着させることに
なるので、金属プレートをプレス成形により加工して溶
接することなくパイプ体を製造する場合であっても、量
産時にばらつきなく安定して隙間の目立たないパイプ体
を製造することができる。

【００６２】また、請求項２乃至請求項５、請求項１０
乃至請求項１３、請求項１６乃至請求項１９のいずれか
の発明によれば、金属プレートの一対の辺の接合部が多
角形の一辺上に形成される際に、この接合部が形成され
る辺と異なる辺に対応する面に凸部を設けることになる
ので、例えば凸部を多角形の外側から加圧して形成する
場合に、その加圧力の影響により一対の辺同士がずれて
接合に支障をきたす等の事態を防止することができる。
とりわけ請求項３、請求項１１又は請求項１７の発明に
よれば、断面が四角形のパイプ体について、接合部が形
成される辺と隣接する辺に対応する面上であって、その
接合部が形成される辺と対向する辺に対応する面の近く
に凸部を設けることになるので、凸部に生じるスプリン
グバック力により金属プレートの一対の辺同士を効率的
に密着させることができるという効果も得られる。

【００６３】さらに、請求項６、請求項７又は請求項１
４の発明によれば、多角形の内側に向かって凸となるよ
うに湾曲した面を有して一対の辺同士が離間した状態に
ある中間成形品を成形し、その湾曲した面の湾曲を取り
除きつつ一対の辺同士を接合させるように外力を加えて
パイプ体を製造することになるので、製造されたパイプ
体の各面の平坦性を、事後的に大幅な修正加工を施すこ
となく容易に確保することができる。

【００６４】請求項８又は請求項２０の発明によれば、
金属プレートの一対の辺の接合部が多角形の一頂点上に
形成されることになるので、多角形の辺上、すなわち、
パイプ体のいずれかの面に接合部が形成される場合に比
べて、接合部の存在を目立ち難くすることができる。

【００６５】請求項２１の発明によれば、画像形成装置
のフレームに請求項１５に係るパイプ体が用いられるこ
とになるので、そのフレームを低コストかつ高品質、高
精度に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るパイプ体を示す斜視図である。

【図２】図１のパイプ体を示す正面図である。

【図３】図１、図２のパイプ体の製造に用いる金属プレ
ートを示す平面図である。

【図４】一次中間成形品を示す正面図である。

【図５】図４の一次中間成形品の成形に用いるプレス装
置を示し、（ａ）は金属プレートを可動プレートに載置
した状態の説明図、（ｂ）はその金属プレートを加圧し
た状態の説明図である。

【図６】二次中間成形品を示す正面図であり、（ａ）は
その全体図、（ｂ）は部分拡大図である。

【図７】図６の二次中間成形品を示す斜視図である。

【図８】図６、図７の二次中間成形品の成形に用いるプ
レス装置を示し、（ａ）は一次中間成形品を可動プレー
トに載置した状態の説明図、（ｂ）はその一次中間成形
品を加圧した状態の説明図である。

【図９】二次中間成形品及びその成形に用いるプレス装
置の他の例を示す説明図である。

【図１０】本発明に係るパイプ体の他の例を示す正面図
である。

【図１１】二次中間成形品の成形に用いるプレス装置の
さらに他の例を示す説明図である。

【図１２】図１１のプレス装置により成形された二次中
間成形品を示す正面図である。

【図１３】図６、図７の二次中間成形品をプレス成形装
置にセットした状態を示す説明図である。

【図１４】プレス成形装置にセットした二次中間成形品
の屈曲部に第三加圧パンチ部材が当接した状態を示す説
明図である。

【図１５】プレス成形装置において第三加圧パンチ部材
の駆動が完了した状態を示す説明図である。

【図１６】プレス成形装置において第四加圧パンチ部材
が上壁部を加圧した状態を示す説明図である。

【図１７】図１、図２のパイプ体に生じるスプリングバ
ックを説明するための模式図である。

【図１８】凸部を有しないパイプ体に生じるスプリング
バックを説明するための模式図である。

【図１９】図１７のパイプ体についてスプリングバック
力の影響を分離して、かつ、強調して示し、（ａ）は底
壁部に生じるスプリングバック力の影響を示す模式図、
（ｂ）は凸部に生じるスプリングバック力の影響を示す
模式図である。

【図２０】上壁部の近くに凸部を有するパイプ体に生じ
るスプリングバックを説明するための模式図である。

【図２１】本発明に係るパイプ体のさらに他の例を示す
正面図である。

【図２２】凸部を底壁部に形成する場合のパイプ体の製
造例を示す説明図である。

【図２３】断面が三角形のパイプ体の製造方法を示し、
（ａ）は二次中間成形品をプレス成形装置にセットした
状態を、（ｂ）は第三加圧パンチ部材により加圧して凸
部を形成している状態を、（ｃ）は完成したパイプ体を
示す説明図である。

【図２４】断面が五角形のパイプ体の製造方法を示し、
（ａ）は二次中間成形品をプレス成形装置にセットした
状態を、（ｂ）は第三加圧パンチ部材により加圧して凸
部を形成している状態を、（ｃ）は完成したパイプ体を
示す説明図である。

【図２５】断面が六角形のパイプ体の製造方法を示し、
（ａ）は二次中間成形品をプレス成形装置にセットした
状態を、（ｂ）は第三加圧パンチ部材により加圧して凸
部を形成している状態を、（ｃ）は完成したパイプ体を
示す説明図である。

【図２６】断面が八角形のパイプ体の製造方法を示し、
（ａ）は二次中間成形品をプレス成形装置にセットした
状態を、（ｂ）は第三加圧パンチ部材により加圧して凸
部を形成している状態を、（ｃ）は完成したパイプ体を
示す説明図である。

【図２７】本発明に係る複写機のフレームを示し、
（ａ）はその斜視図、（ｂ）は側面図である。

【符号の説明】

１パイプ体２底壁部（接合部が形成される辺と対向する辺に
対応する面）３，４側壁部（接合部が形成される辺と隣接する辺に
対応する面）３ａ，４ａ凸部５上壁部（接合部が形成される辺に対応する面）５ｅ合わせ目（接合部）６金属プレート６ｃ，６ｄ折曲げ線（直線）６ｅ，６ｅ一対の辺８一次中間成形品１４二次中間成形品（中間成形品）２１プレス成形装置（加工装置本体）２７第三加圧パンチ部材（パンチ部材）２７ｃ突起部（凸部形成手段）３０第四加圧パンチ部材（内部加圧パンチ部材）３８片持ち式フレーム体（フレーム）ｆ１スプリングバック力

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに平行な一対の辺を有する金属プレー
トを該一対の辺と平行な直線に沿って複数箇所で折り曲
げるとともに該一対の辺同士を接合させることにより、
断面が多角形状のパイプ体を製造するパイプ体の製造方
法であって、前記金属プレートの前記多角形のいずれかの辺に対応す
る面に該多角形の内側に向かって凸となるように凸部を
設け、該凸部に生じるスプリングバック力によって前記
一対の辺同士を密着させることを特徴とするパイプ体の
製造方法。
【請求項２】請求項１に記載のパイプ体の製造方法にお
いて、前記多角形はその一辺に前記一対の辺の接合部が形成さ
れる四角形であり、前記接合部が形成される辺と隣接す
る辺に対応する面に前記凸部を設けることを特徴とする
パイプ体の製造方法。
【請求項３】請求項２に記載のパイプ体の製造方法にお
いて、前記凸部を前記接合部が形成される辺と対向する辺に対
応する面の近くに設けることを特徴とするパイプ体の製
造方法。
【請求項４】請求項１に記載のパイプ体の製造方法にお
いて、前記多角形はその一辺に前記一対の辺の接合部が形成さ
れる四角形であり、前記接合部が形成される辺と対向す
る辺に対応する面に前記凸部を設けることを特徴とする
パイプ体の製造方法。
【請求項５】請求項１に記載のパイプ体の製造方法にお
いて、前記多角形はその一辺に前記一対の辺の接合部が形成さ
れる三角形、五角形、六角形又は八角形であり、前記接
合部が形成される辺以外のいずれかの辺に対応する面に
前記凸部を設けることを特徴とするパイプ体の製造方
法。
【請求項６】請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記
載のパイプ体の製造方法において、前記金属プレートを前記直線に沿って前記多角形の各頂
点の角度に合わせて折り曲げるとともに、前記接合部が
形成される辺以外のいずれかの辺に対応する面を前記多
角形の内側に向かって凸となるように湾曲させて中間成
形品を成形し、該中間成形品の湾曲した面以外の面であって前記接合部
が形成される辺以外の辺に対応する面に外力を加えるこ
とにより、前記湾曲した面の湾曲を取り除きつつ前記一
対の辺同士を接合させるとともに前記凸部を形成するこ
とを特徴とするパイプ体の製造方法。
【請求項７】請求項６に記載のパイプ体の製造方法にお
いて、前記金属プレートを前記多角形のいくつかの頂点の角度
に合わせて折り曲げ断面凹状とし、前記金属プレートを
加圧する内部加圧パンチ部材をその凹状の内部に進入さ
せ、該内部加圧パンチ部材により前記湾曲した面を形成
するとともに前記金属プレートを前記多角形の残余の頂
点の角度に合わせて折り曲げ、前記一対の辺同士の間を
通して前記内部加圧パンチ部材を引き抜くことにより前
記中間成形品を成形することを特徴とするパイプ体の製
造方法。
【請求項８】請求項１に記載のパイプ体の製造方法にお
いて、前記多角形はその一頂点に前記一対の辺の接合部が形成
されることを特徴とするパイプ体の製造方法。
【請求項９】互いに平行な一対の辺を有する金属プレー
トを該一対の辺と平行な直線に沿って複数箇所で折り曲
げるとともに該一対の辺同士を接合させることにより、
断面が多角形状のパイプ体を製造するパイプ体の製造装
置であって、前記金属プレートの前記多角形のいずれかの辺に対応す
る面に該多角形の内側に向かって凸となるように凸部を
形成する凸部形成手段を備え、前記凸部に生じるスプリ
ングバック力によって前記一対の辺同士を密着させるこ
とを特徴とするパイプ体の製造装置。
【請求項１０】請求項９に記載のパイプ体の製造装置に
おいて、前記多角形はその一辺に前記一対の辺の接合部が形成さ
れる四角形であり、前記凸部形成手段は前記接合部が形
成される辺と隣接する辺に対応する面に前記凸部を形成
することを特徴とするパイプ体の製造装置。
【請求項１１】請求項１０に記載のパイプ体の製造装置
において、前記凸部形成手段は前記凸部を前記接合部が形成される
辺と対向する辺に対応する面の近くに形成することを特
徴とするパイプ体の製造装置。
【請求項１２】請求項９に記載のパイプ体の製造装置に
おいて、前記多角形はその一辺に前記一対の辺の接合部が形成さ
れる四角形であり、前記凸部形成手段は前記接合部が形
成される辺と対向する辺に対応する面に前記凸部を形成
することを特徴とするパイプ体の製造装置。
【請求項１３】請求項９に記載のパイプ体の製造装置に
おいて、前記多角形はその一辺に前記一対の辺の接合部が形成さ
れる三角形、五角形、六角形又は八角形であり、前記凸
部形成手段は前記接合部が形成される辺以外のいずれか
の辺に対応する面に前記凸部を形成することを特徴とす
るパイプ体の製造装置。
【請求項１４】請求項１０乃至請求項１３のいずれか１
項に記載のパイプ体の製造装置において、前記金属プレートを前記直線に沿って前記多角形の各頂
点の角度に合わせて折り曲げるとともに前記接合部が形
成される辺以外のいずれかの辺に対応する面を前記多角
形の内側に向かって凸となるように湾曲させてなる中間
成形品がセットされる加工装置本体と、該加工装置本体
にセットされた前記中間成形品の湾曲した面以外の面で
あって前記接合部が形成される辺以外の辺に対応する面
に外力を加えるパンチ部材とを備え、前記凸部形成手段
は前記パンチ部材に設けられ、該パンチ部材は前記湾曲
した面の湾曲を取り除きつつ前記一対の辺同士を接合さ
せるとともに、前記凸部形成手段により前記外力を加え
る面に前記凸部を形成することを特徴とするパイプ体の
製造装置。
【請求項１５】互いに平行な一対の辺を有する金属プレ
ートを該一対の辺と平行な直線に沿って複数箇所で折り
曲げるとともに、該一対の辺同士を接合させることによ
り製造された断面が多角形状のパイプ体であって、前記金属プレートの前記多角形のいずれかの辺に対応す
る面に該多角形の内側に向かって凸となるように凸部が
設けられ、該凸部に生じるスプリングバック力によって
前記一対の辺同士が密着していることを特徴とするパイ
プ体。
【請求項１６】請求項１５に記載のパイプ体において、前記多角形はその一辺に前記一対の辺の接合部が形成さ
れた四角形であり、前記接合部が形成された辺と隣接す
る辺に対応する面に前記凸部が設けられたことを特徴と
するパイプ体。
【請求項１７】請求項１６に記載のパイプ体において、前記凸部が前記接合部が形成された辺と対向する辺に対
応する面の近くに設けられたことを特徴とするパイプ
体。
【請求項１８】請求項１５に記載のパイプ体において、前記多角形はその一辺に前記一対の辺の接合部が形成さ
れた四角形であり、前記接合部が形成された辺と対向す
る辺に対応する面に前記凸部が設けられたことを特徴と
するパイプ体。
【請求項１９】請求項１５に記載のパイプ体において、前記多角形はその一辺に前記一対の辺の接合部が形成さ
れた三角形、五角形、六角形又は八角形であり、前記接
合部が形成された辺以外のいずれかの辺に対応する面に
前記凸部が設けられたことを特徴とするパイプ体。
【請求項２０】請求項１５に記載のパイプ体において、前記多角形はその一頂点に前記一対の辺の接合部が形成
されたことを特徴とするパイプ体。
【請求項２１】互いに平行な一対の辺を有する金属プレ
ートを該一対の辺と平行な直線に沿って複数箇所で折り
曲げるとともに該一対の辺同士を接合させることにより
製造された断面が多角形状のパイプ体によって、そのフ
レームが構成されている画像形成装置であって、前記パイプ体の前記多角形のいずれかの辺に対応する面
に該多角形の内側に向かって凸となるように凸部が設け
られ、該凸部に生じるスプリングバック力によって前記
一対の辺同士が密着していることを特徴とする画像形成
装置。