JP2002001428A - 四角形鋼管の製造方法及び鋼管成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各平板部を扁平状にでき、各直角状折曲げ部
の大きさや形状を均等状にできる四角形鋼管の製造方法
を提供する。 【解決手段】 鋼板１の、幅方向Ｗにおける四箇所を折
り曲げて形成した角形鋼管８を長さ方向に搬送しなが
ら、ロール手段４０のロール４２〜４４群を四辺外面に
作用させるに際し、角形鋼管８の四隅内面にそれぞれコ
ーナ矯正部材５２を圧接させた状態で、角形鋼管８を間
欠搬送させることにより、四隅内面を同一状の曲げ半径
Ｒに矯正する。四角形鋼管は、平板部が波打ち状や下膨
れ湾曲状にならず、直角状折曲げ部の曲げ半径の大きさ
はもとより、曲げ半径の形状も均等状にでき、品質が良
く、特に大径で極厚肉の場合に好適となる。各直角状折
曲げ部の形状が均一なため、後工程における通しダイヤ
フラムの施工を容易に行え、特に通しダイヤフラムの自
動溶接も容易に行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば建築用の
柱材に使用される正方体形状や直方体形状などの大径で
厚肉（たとえば３２mm以上の極厚肉）の四角形鋼管を得
るのに採用される四角形鋼管の製造方法及び鋼管成形装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、四角形鋼管の製造は、次のように
して行われていた。すなわち、図１０の（ａ）に示す厚
さ１２〜４０mmで帯状の鋼板１は、帯鋼板を長さ方向に
搬送し、トリミング開先加工機に通して幅方向Ｗにおけ
る両側縁に開先２を加工し、この前後に所定長さに切断
することで形成される。そして図１０の（ｂ）や図１０
の（ｃ）に示すように、鋼板１を前段の成形プレス装置
２０に入れ、下金型２１に対する上金型２２の昇降動に
より、幅方向Ｗにおける開先２寄りの二箇所を直角状
（９０度またはほぼ９０度）に折り曲げて、直角状折曲
げ部（隅部）３を成形する。

【０００３】次いで図１１の（ａ）や図１１の（ｂ）に
示すように、鋼板１を後段の成形プレス装置２５に入
れ、下金型２６に対する上金型２７の昇降動により、直
角状折曲げ部３の内側の二箇所を鈍角（約１１０度）に
折り曲げて、鈍角折曲げ部（隅部）４Ａを成形する。こ
れにより、鈍角折曲げ部４Ａ間が中間平板部５、この中
間平板部５に連なる部分が一対の側平板部６、直角状折
曲げ部３の外側が端平板部７である近似四角形状鋼管８
を形成する。その際に上金型２７は曲っているため、強
度面などから厚さＴは厚いものとなり、以て開先１間の
開口部長さＬは長いものになる。

【０００４】そして図１２に示すように、仮付け溶接機
の部分で、各平板部（四辺）５，６，７をロール成形装
置（フォーミングロールスタンド）９０のロール９１，
９２群（またはシリンダー）により外側から加圧するこ
とにより、鈍角折曲げ部４Ａを直角状折曲げ部４に成形
しながら開先２どうしを突き合わせして四角形状鋼管９
とし、この突き合わせ部に対して、図１３の実線に示す
ように、仮付け溶接１０を施工する。

【０００５】その後に、四角形状鋼管９を内面溶接機に
移して内面溶接を施工したのち、外面溶接機に移して外
面溶接を施工し、以て図１３の仮想線に示すように、端
平板部（一辺）に突き合わせ溶接部（シーム溶接部）１
１を有する大径で厚肉の四角形鋼管（製品）１２を製造
し得る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の製造方法によると、ロール成形装置９０のロール９
１，９２群によって、鈍角折曲げ部４Ａを直角状折曲げ
部４に成形して開口部をなくする際に、開口部長さＬが
長いことから鈍角折曲げ部４Ａや中間平板部５に無理が
生じる。これによって図１２、図１３に示すように、中
間平板部５が波打ち状や下膨れ湾曲状になったり、また
直角状折曲げ部４の曲げ半径Ｒ２が、前段の成形プレス
装置２０において成形した直角状折曲げ部３の曲げ半径
Ｒ１に対して、大きさや形状が異なったりし、すなわ
ち、各直角状折曲げ部３，３、４，４の形状がばらばら
で均等になり難いものになる。これらのことで、四角形
鋼管１２は品質が悪いものになる。

【０００７】また各直角状折曲げ部３，３、４，４の形
状が不均一なため、後工程における通しダイヤフラムの
施工が容易に行えず、特に通しダイヤフラムの自動溶接
は行えなかった。

【０００８】そこで本発明の請求項１記載の発明は、各
平板部を扁平状とし得、そして各直角状折曲げ部の大き
さや形状を均等状にし得る四角形鋼管の製造方法を提供
することを目的としたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明の請求項１記載の四角形鋼管の製造方法
は、鋼板の、幅方向における四箇所を折り曲げて形成し
た角形鋼管を長さ方向に搬送しながら、ロール手段のロ
ール群を四辺外面に作用させるに際し、角形鋼管の四隅
内面にそれぞれコーナ矯正部材を圧接させた状態で、こ
の角形鋼管を間欠搬送させることにより、これら四隅内
面を同一状の曲げ半径に矯正することを特徴としたもの
である。

【００１０】したがって請求項１の発明によると、角形
鋼管を長さ方向に搬送しながら、この角形鋼管の四辺を
ロール手段のロール群によって成形する際に、角形鋼管
の四隅内面にそれぞれコーナ矯正部材を押し開き状に圧
接させることで、これらコーナ矯正部材を内型としてロ
ール群により四辺外面の成形を行うことになって、四隅
内面を同一状の曲げ半径に矯正した四角形鋼管を成形し
得る。

【００１１】また本発明の請求項２記載の四角形鋼管の
製造方法は、上記した請求項１記載の構成において、鋼
板の、幅方向における開先相当部寄りの二箇所を直角状
に折り曲げるとともに、この直角状折曲げ部の内側の二
箇所を鈍角に折り曲げて、開先相当部間に開口部を有す
る近似四角形状鋼管を成形し、この近似四角形状鋼管を
長さ方向に搬送しながら、成形ロール手段の成形ロール
群を四辺外面に作用させて成形するに際し、近似四角形
状鋼管の四隅内面にそれぞれコーナ矯正部材を圧接さ
せ、その後に、左右の開先相当部により形成した一つの
突き合わせ部を溶接することを特徴としたものである。

【００１２】したがって請求項２の発明によると、四箇
所を折り曲げて開先相当部間に開口部を有する形状とし
た近似四角形状鋼管を長さ方向に搬送しながら、この近
似四角形状鋼管の四辺を成形ロール手段の成形ロール群
により押圧成形することにより、両鈍角折曲げ部を直角
状折曲げ部に曲げ成形しながら開先相当部間を突き合わ
せして四角形状鋼管に成形し得る。このように、成形ロ
ール手段により四角形状鋼管に成形する際に、コーナ矯
正部材によって四隅内面を同一状の曲げ半径に矯正し
得、以て四隅内面を同一状の曲げ半径に矯正した四角形
状鋼管を成形し得る。次いで溶接手段によって、四角形
状鋼管の突き合わせ溶接部に対する溶接を行うことで、
大径で厚肉の四角形鋼管（製品）を製造し得る。

【００１３】そして本発明の請求項３記載の四角形鋼管
の製造方法は、上記した請求項１記載の構成において、
鋼板の、幅方向における四箇所を直角状に折り曲げると
ともに、左右の開先相当部により形成した一つの突き合
わせ部を溶接して四角形状鋼管を成形し、この四角形状
鋼管を長さ方向に搬送しながら、整形ロール手段の整形
ロール群を四辺外面に作用させて整形するに際し、四角
形状鋼管の四隅内面にそれぞれコーナ矯正部材を圧接さ
せることを特徴としたものである。

【００１４】したがって請求項３の発明によると、突き
合わせ部を溶接して成形した四角形状鋼管を長さ方向に
搬送しながら、四角形状鋼管の四辺を整形ロール手段の
整形ロール群により押圧整形することにより、四角形鋼
管とし得る。このように、整形ロール手段により四角形
鋼管に整形する際に、コーナ矯正部材によって四隅内面
を同一状の曲げ半径に矯正し得、以て四隅内面を同一状
の曲げ半径に矯正した大径で厚肉の四角形鋼管を製造し
得る。

【００１５】本発明の請求項４記載の鋼管成形装置は、
長さ方向に間欠搬送される角形鋼管の四辺外面にロール
群を作用させるロール手段と、このロール手段に対向し
て角形鋼管内に配設される四隅矯正手段とからなり、四
隅矯正手段は、前記角形鋼管の長さ方向に移動自在でか
つ搬送逆方向に移動付勢された本体と、この本体に設け
られ前記角形鋼管の四隅内面に圧接離間自在なコーナ矯
正部材と、これらコーナ矯正部材を圧接離間させる作動
装置とから構成されていることを特徴としたものであ
る。

【００１６】したがって請求項４の発明によると、ロー
ル手段のロール群を四辺外面に加圧作用させる際に、四
隅矯正手段によって四隅内面を同一状の曲げ半径に矯正
し得る。すなわち間欠搬送を停止した設定時間中におい
ては、コーナ矯正部材群を離間動させて上手側に移動さ
せている。そして作動装置を作動することにより、コー
ナ矯正部材群を突出動させて角形鋼管の四隅内面にそれ
ぞれ圧接させる。

【００１７】このような状態において、角形鋼管の間欠
搬送を行ってロール手段のロール群を四辺外面に作用さ
せる際に、コーナ矯正部材群を押し開き状に当接させて
いることで、これらコーナ矯正部材群を内型としてロー
ル群により四辺外面の成形を行えることになる。これに
より、四隅内面を同一状の曲げ半径に矯正し得、以て各
直角状折曲げ部の大きさや形状を均等状にし得るととも
に、中間平板部は偏平状を損なうことなく整形し得る。

【００１８】そして、設定した加圧成形長さの搬送を行
ったのち、間欠搬送を停止させ、かつ作動装置を逆作動
させてコーナ矯正部材群を離間動させる。これにより最
初の状態に戻り、以て作動が繰り返される。以上によ
り、角形鋼管を大径で厚肉の四角形鋼管に整形し得る。

【００１９】また本発明の請求項５記載の鋼管成形装置
は、上記した請求項４記載の構成において、鋼板の、幅
方向における開先相当部寄りの二箇所を直角状に折り曲
げるとともに、この直角状折曲げ部の内側の二箇所を鈍
角に折り曲げて得た近似四角形状鋼管を成形するに際
し、前記近似四角形状鋼管を長さ方向に支持搬送する支
持搬送手段と、長さ方向に間欠搬送される近似四角形状
鋼管の四辺外面に成形ロール群を作用させる成形ロール
手段と、この成形ロール手段に対向して近似四角形状鋼
管内に配設される四隅矯正手段とからなることを特徴と
したものである。

【００２０】したがって請求項５の発明によると、四箇
所を折り曲げて開先相当部間に開口部を有する形状とし
た近似四角形状鋼管を、支持搬送手段を介して長さ方向
に搬送しながら、成形ロール手段によって最終成形し得
る。すなわち、近似四角形状鋼管の四辺を成形ロール群
により押圧成形することにより、両鈍角折曲げ部を直角
状折曲げ部に曲げ成形しながら開先相当部間を突き合わ
せして四角形状鋼管に成形し得る。このように、成形ロ
ール手段により四角形状鋼管に成形する際に、四隅矯正
手段によって四隅内面を同一状の曲げ半径に矯正し得、
以て四隅内面を同一状の曲げ半径に矯正した四角形状鋼
管を成形し得る。

【００２１】そして本発明の請求項６記載の鋼管成形装
置は、上記した請求項４記載の構成において、鋼板の、
幅方向における四箇所を直角状に折り曲げるとともに、
左右の開先相当部により形成した一つの突き合わせ部を
溶接して得た四角形状鋼管を整形するに際し、前記四角
形状鋼管を長さ方向に支持搬送する支持搬送手段と、前
記四角形状鋼管を間欠搬送しながら、この四角形状鋼管
の四辺外面に整形ロール群を作用させる整形ロール手段
と、この整形ロール手段に対向して四角形状鋼管内に配
設される四隅矯正手段とからなることを特徴としたもの
である。

【００２２】したがって請求項６の発明によると、突き
合わせ部を溶接して成形した四角形状鋼管を、支持搬送
手段を介して長さ方向に搬送しながら、四角形状鋼管の
四辺を整形ロール手段の整形ロール群により押圧整形す
ることにより、四角形鋼管とし得る。このように、整形
ロール手段により四角形鋼管に整形する際に、四隅矯正
手段によって四隅内面を同一状の曲げ半径に矯正し得、
以て四隅内面を同一状の曲げ半径に矯正した大径で厚肉
の四角形鋼管を製造し得る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
１〜図７に基づいて説明する。なお、鋼鈑から近似四角
形状鋼管を成形するまでの工程は、上記した従来工程
（図１０、図１１）と同様であるので、同一またはほぼ
同一の構成物には同じ符号を付けて、その詳細は省略す
る。すなわち図１、図４において、２は開先（開先相当
部の一例）、３は直角状折曲げ部（隅部）、４Ａは鈍角
折曲げ部（隅部）、５は中間平板部、６は側平板部、７
は端平板部、８は近似四角形状鋼管（角形鋼管の一
例）、Ｌは開口部長さをそれぞれ示す。

【００２４】図１１の（ｂ）に示すように、後段の成形
プレス装置２５より形成された開先１間の開口部長さＬ
の長い近似四角形状鋼管８は、図１〜図３に示す支持搬
送手段３０によって長さ方向に支持搬送される。

【００２５】この支持搬送手段３０はローラテーブル３
１を搬送方向の複数箇所に配設することで構成され、各
ローラテーブル３１には、搬送方向に対して直交状の横
方向軸心の回りに回転自在な搬送用ローラ３２が設けら
れる。そして近似四角形状鋼管８は、下位とされた中間
平板部５が搬送用ローラ３２群によって下方から支持案
内されることで、搬送経路３３上で搬送される。以上の
３１、３２などによって支持搬送手段３０の一例が構成
される。

【００２６】この搬送経路３３の部分には、上手側から
下手側へと順に、搬送駆動手段３５と、成形ロール手段
（ロール手段の一例）４０と、溶接手段４５とが配設さ
れている。そして成形ロール手段４０に対向して、近似
四角形状鋼管８内に四隅矯正手段５１が配設されてい
る。

【００２７】搬送駆動手段３５は近似四角形状鋼管８に
対して予備成形（前段成形）を行うもので、スタンド３
６に、下位ピンチロール３７と上位ピンチロール３８と
を横方向軸心の回りに回転自在に配設して構成される。
ここで下位ピンチロール３７は中間平板部５を下方から
支持案内し、また上位ピンチロール３８は一対の端平板
部７を上方から加圧成形しながら案内するように構成さ
れている。

【００２８】そしてピンチロール３７，３８のうち、少
なくとも一方に回転駆動装置（図示せず。）が連動連結
されており、この回転駆動装置によりピンチロール３
７，３８が間欠的に強制回転されることで、支持搬送手
段３０などにより支持案内されている近似四角形状鋼管
８が間欠的に搬送されるように構成されている。以上の
３６〜３８などによって搬送駆動手段３５の一例が構成
される。

【００２９】成形ロール手段４０は、近似四角形状鋼管
８に対して最終成形を行って四角形状鋼管９とするもの
で、スタンド４１に、下位成形ロール（ロールの一例）
４２と左右一対の側位成形ロール（ロールの一例）４３
と上位成形ロール（ロールの一例）４４とを配設して構
成される。その際に下位成形ロール４２と上位成形ロー
ル４４とは横方向軸心の回りに回転自在であり、また一
対の側位成形ロール４３は縦方向軸心の回りに回転自在
である。

【００３０】そして、下位成形ロール４２は中間平板部
５を下方から支持案内し、一対の側位成形ロール４３は
側平板部６を側方から加圧成形しながら案内し、上位成
形ロール４４は一対の端平板部７を上方から加圧成形し
ながら案内するように構成されている。以上の４１〜４
４などによって成形ロール手段４０の一例が構成され
る。

【００３１】溶接手段４５は、四角形状鋼管９の突き合
わせ溶接部１１に対して仮付け溶接１０を行うもので、
スタンド４６に、下位ロール４７と左右一対の側位ロー
ル４８と上位ロール４９とを配設するとともに、溶接ト
ーチ５０を配設して構成される。その際に下位ロール４
７と上位ロール４９とは横方向軸心の回りに回転自在で
あり、また一対の側位ロール４８は縦方向軸心の回りに
回転自在である。

【００３２】そして、下位ロール４７は中間平板部５を
下方から支持案内し、一対の側位ロール４８は側平板部
６を側方から加圧しながら案内し、上位ロール４９は一
対の端平板部７を上方から加圧しながら案内するように
構成されている。また溶接トーチ５０はロール４７〜４
９群の下手に配設されて、左右の開先２により形成した
一つの突き合わせ溶接部１１に対して仮付け溶接１０を
行うように構成されている。以上の４６〜５０などによ
って溶接手段４５の一例が構成される。

【００３３】四隅矯正手段５１は、近似四角形状鋼管８
の四隅内面にそれぞれコーナ矯正部材５２を圧接させた
状態で、この近似四角形状鋼管８を上述したように間欠
搬送させることにより、これら四隅内面を同一状の曲げ
半径Ｒに矯正するもので、その本体５３は、成形ロール
手段４０の成形ロール４２〜４４群に対向されて近似四
角形状鋼管８内に位置される。

【００３４】その際に本体５３は、前記近似四角形状鋼
管８の長さ方向に移動自在でかつ搬送逆方向に移動付勢
されている。すなわち、搬送駆動手段３５よりも上手に
おいてスタンド５４が設けられ、このスタンド５４に横
方向軸５５を介して連結された腕体５６が開口部を通っ
て近似四角形状鋼管８内に位置されるとともに、この腕
体５６の下部に搬送方向のガイド筒５７が設けられてい
る。ここでガイド筒５７のガイド孔５７ａは四角状に形
成されている。

【００３５】そして、ロッド状の押し引き杆５８が設け
られ、この押し引き杆５８の上手側部分に被ガイド部５
８ａが一体形成されている。この被ガイド部５８ａは四
角棒状で、前記ガイド孔５７ａに挿通されている。ここ
で被ガイド部５８ａはガイド筒５７に対して長く形成さ
れ、以て摺動自在に挿通されている。

【００３６】また被ガイド部５８ａの上手端には受け座
５９が螺合形式などにより設けられ、この受け座５９と
ガイド筒５７の上手端面との間にばね（付勢体の一例）
６０が設けられている。このばね６０によって、押し引
き杆５８は搬送逆方向に移動付勢され、その際に被ガイ
ド部５８ａの下手端部分に形成される被ストッパ面５８
ｂがガイド筒５７の下手端面に当接されることで、押し
引き杆５８の搬送逆方向への移動限が規制される。

【００３７】前記押し引き杆５８の下手側端部に作動装
置（詳細は後述する。）６３の一部を構成するシリンダ
ー装置６４のシリンダー本体６５が連結され、このシリ
ンダー本体６５の下手側端部に前記本体５３が連結され
ている。

【００３８】この本体５３には前記コーナ矯正部材５２
が、前記近似四角形状鋼管８の四隅内面に圧接離間自在
に設けられる。すなわち本体５３は八角筒状であって、
一つ置きの辺部が各隅部に対向して配設され、これら一
つ置きの辺部に貫通部６１が形成されている。これら貫
通部６１に各コーナ矯正部材５２が嵌め込まれること
で、各コーナ矯正部材５２は前記近似四角形状鋼管８の
四隅内面に圧接離間自在に構成され、そして圧接によっ
て、四隅を内側から押し開くように構成されている。

【００３９】その際に各コーナ矯正部材５２の外周面
は、四隅内面を同一状の曲げ半径Ｒに矯正し得る突曲面
５２ａに形成されている。また各コーナ矯正部材５２の
内端部分には、搬送経路３３の方向に振分けて一対の被
係合部５２ｂが形成されている。これら被係合部５２ｂ
は、逆Ｔの字の突起状であり、下手側が上位となる（広
がる）ように所定角度で傾斜されている。

【００４０】各コーナ矯正部材５２を圧接離間させる前
記作動装置６３が設けられる。すなわち、作動装置６３
の一部を構成する前記シリンダー装置６４は、そのピス
トンロッド６６が下手側に突出されている。そしてピス
トンロッド６６には、搬送経路３３の方向に振分けて一
対の係合体６７が設けられている。これら係合体６７に
は、前記被係合部５２ｂが係合自在な係合部６７ａが形
成され、これら係合部６７ａは逆Ｔの字の溝状であり、
下手側が上位となるように所定角度で傾斜されている。

【００４１】なお、押し引き杆５８には、搬送駆動手段
３５の下位ピンチロール３７に対向される状態でガイド
ロール６８が配設されている。以上の５２〜６８などに
より四隅矯正手段５１の一例が構成される。

【００４２】以下に、上記した実施の形態における作用
を説明する。鋼板１の、幅方向Ｗにおける開先２寄りの
二箇所を直角状に折り曲げるとともに、この直角状折曲
げ部３の内側の二箇所を鈍角に折り曲げて、開先２間に
開口部を有する状態に成形した近似四角形状鋼管８は、
下位とされた中間平板部５が支持搬送手段３０の搬送用
ローラ３２群によって下方から支持案内されることで、
搬送駆動手段３５による搬送力によって搬送経路３３上
で長さ方向に間欠搬送される。

【００４３】そして近似四角形状鋼管８を間欠搬送しな
がら、まず搬送駆動手段３５によって予備成形が行われ
る。これは、下位ピンチロール３７により中間平板部５
を下方から支持案内しながら、上位ピンチロール３８に
より一対の端平板部７を上方から加圧成形することで行
われる。すなわち上下からのロール成形によって、開先
２が中間平板部５に接近するように端平板部７を上方か
ら加圧成形しかつ両鈍角折曲げ部４Ａが直角に近づくよ
うに曲げ成形することになり、以て開口部長さが短く
（狭く）なるように加圧成形される。

【００４４】その際に回転駆動装置が間欠駆動制御され
ることで、間欠搬送長さ、すなわち加圧成形長さＰＬは
設定長さで行われ、そして設定時間で停止されたのち、
再び設定された加圧成形長さＰＬの搬送が行われ、これ
が繰り返される。

【００４５】次いで近似四角形状鋼管８は成形ロール手
段４０によって最終成形される。すなわち、下位成形ロ
ール４２により中間平板部５を下方から支持案内しなが
ら、一対の側位成形ロール４３により側平板部６を内側
へ加圧成形するとともに、上位成形ロール４４により一
対の端平板部７を下方へ押圧成形することで行われる。
これにより近似四角形状鋼管８は、両鈍角折曲げ部４Ａ
を直角状折曲げ部４に曲げ成形しながら開先２どうしを
突き合わせされ、以て四角形状鋼管９に成形される。

【００４６】このように、成形ロール手段４０の成形ロ
ール４２〜４４群を四辺外面、つまり各平板部５〜７の
外面に加圧作用させて成形する際に、四隅矯正手段５１
によって四隅内面が同一状の曲げ半径Ｒに矯正される。

【００４７】すなわち、間欠搬送が停止された設定時間
中においては、図１、図３、図６（ｄ）に示すように、
コーナ矯正部材５２群は離間動されかつ上手側に移動さ
れている。その際にコーナ矯正部材５２群の離間動は、
作動装置６３におけるシリンダー装置６４を伸展動させ
て係合体６７を下手側に移動させ、係合部６７ａの内側
寄りの部分に被係合部５２ｂを位置させることで行われ
る。またコーナ矯正部材５２群の上手側への移動は、コ
ーナ矯正部材５２群の離間動により圧接が開放されるこ
とで、ばね６０の弾性力により押し引き杆５８などが上
手側に移動されることになって自動的に行われる。

【００４８】さらに、コーナ矯正部材５２群が上手側に
移動されたのちで、かつ間欠搬送が停止された設定時間
中において、作動装置６３におけるシリンダー装置６４
が収縮動されて係合体６７が上手側に移動される。これ
により、係合部６７ａの外側寄りの部分に被係合部５２
ｂが位置されることになり、以てコーナ矯正部材５２群
は突出動されて、図５、図６（ａ）に示すように、近似
四角形状鋼管８の四隅内面にそれぞれ圧接される。

【００４９】このような状態において、近似四角形状鋼
管８の間欠搬送が行われることで、前述したように、成
形ロール手段４０の成形ロール４２〜４４群を各平板部
５〜７の外面に加圧作用させて最終成形を行え、その際
に、コーナ矯正部材５２群が押し開き状に当接されてい
ることで、これらコーナ矯正部材５２群を内型として成
形ロール４２〜４４群により各平板部５〜７の外面成形
が行われることになる。このとき、コーナ矯正部材５２
群などは、ばね６０の弾性力に抗して近似四角形状鋼管
８と一体状に搬送される。

【００５０】これにより、四隅内面は、それぞれ突曲面
５２ａに押し付けられて成形されることになって同一状
の曲げ半径Ｒに矯正され、以て各直角状折曲げ部３，
３、４，４の大きさや形状を均等状にし得るとともに、
中間平板部５は偏平状を損なうことなく成形し得る。な
お、曲げ半径Ｒは、各種（１２mm、１６mm、１９mmな
ど）が対応可能である。

【００５１】そして図６（ｂ）に示すように、設定され
た加圧成形長さＰＬの搬送が行われたのち、間欠搬送を
停止させ、かつ前述したように作動装置６３におけるシ
リンダー装置６４を伸展動させ、以て図６（ｃ）に示す
ように、コーナ矯正部材５２群を離間動させる。これに
より最初の状態に戻り、以て作動が繰り返される。以上
により、近似四角形状鋼管８を四角形状鋼管９に成形し
得る。

【００５２】次いで溶接手段４５によって、四角形状鋼
管９の突き合わせ溶接部１１に対する仮付け溶接１０が
行われる。すなわち、下位ロール４７により中間平板部
５を下方から支持案内し、一対の側位ロール４８により
側平板部６を側方から加圧案内し、上位ロール４９によ
り一対の端平板部７を上方から加圧案内することで、四
角形状鋼管９の形状を規制かつ維持しながら、溶接トー
チ５０によって、左右の開先２により形成した一つの突
き合わせ溶接部１１に対して仮付け溶接１０が行われ
る。

【００５３】その後に、四角形状鋼管９を内面溶接機に
移して内面溶接を施工したのち、外面溶接機に移して外
面溶接を施工し、以て図７の仮想線に示すように、端平
板部（一辺）に突き合わせ溶接部（シーム溶接部）１１
を有する大径で厚肉の四角形鋼管（製品）１２を製造し
得る。

【００５４】これにより四角形鋼管１２は、各平板部
５，６，７が波打ち状や下膨れ湾曲状にならず、また各
直角状折曲げ部３，４の内面の曲げ半径Ｒの大きさはも
とより、曲げ半径Ｒの形状も均等状になり、以て品質の
良いものとなる。

【００５５】上記した実施の形態では、溶接手段４５に
よって突き合わせ溶接部１１に対する仮付け溶接１０を
行っているが、これは内面溶接や外面溶接などの本溶接
を行ってもよい。

【００５６】上記した実施の形態では、搬送駆動手段３
５として近似四角形状鋼管８に対して予備成形（前段成
形）を行うものを兼用しているが、これは搬送駆動を別
個に行う形式であつてもよい。

【００５７】次に、本発明の別の実施の形態を、図８、
図９に基づいて説明する。たとえば前述した従来の製造
方法などにより、鋼板１の、幅方向Ｗにおける四箇所を
直角状に折り曲げるとともに、左右の開先相当部により
形成した一つの突き合わせ部１１を溶接して四角形状鋼
管９を得ている。

【００５８】この四角形状鋼管９を、別のライン（オフ
ライン）で長さ方向に搬送しながら整形するに際し、四
角形状鋼管９を長さ方向に支持搬送する支持搬送手段７
０と、前記四角形状鋼管９を間欠搬送しながら、この四
角形状鋼管９の四辺外面に整形ロール群を作用させる整
形ロール手段（ロール手段の一例）８０と、この整形ロ
ール手段８０に対向して四角形状鋼管９内に配設されか
つ前述した実施の形態と同様の構成の四隅矯正手段５１
とが設けられる。

【００５９】すなわち支持搬送手段７０は、ローラテー
ブル７１を搬送方向の複数箇所に配設することで構成さ
れ、各ローラテーブル７１には、搬送方向に対して直交
状の横方向軸心の回りに回転自在な搬送用ローラ７２が
設けられる。そして近似四角形状鋼管８は、下位とされ
た中間平板部５が搬送用ローラ７２群によって下方から
支持案内されることで、搬送経路７３上で搬送される。
以上の７１、７２などによって支持搬送手段７０の一例
が構成される。

【００６０】前記整形ロール手段８０は、四角形状鋼管
９を長さ方向に搬送しながら整形するもので、スタンド
８１に、下位整形ロール（ロールの一例）８２と左右一
対の側位整形ロール（ロールの一例）８３と上位整形ロ
ール（ロールの一例）８４とを配設して構成される。そ
の際に下位整形ロール８２と上位整形ロール８４とは横
方向軸心の回りに回転自在であり、また一対の側位整形
ロール８３は縦方向軸心の回りに回転自在である。

【００６１】そして、下位整形ロール８２は中間平板部
５を下方から支持案内し、一対の側位整形ロール８３は
側平板部６を側方から加圧成形しながら案内し、上位整
形ロール８４は一対の端平板部７を上方から加圧成形し
ながら案内するように構成されている。以上の８１〜８
４などによって整形ロール手段８０の一例が構成され
る。

【００６２】ここで整形ロール８３〜８４のうち少なく
とも１個の整形ロール、たとえば下位整形ロール８２に
は正逆駆動自在な回転駆動装置（図示せず。）が連動連
結されている。そして、回転駆動装置により下位整形ロ
ール８２が間欠的に強制回転されることで、支持搬送手
段７０により支持案内されている四角形状鋼管９が間欠
的に搬出され、また回転駆動装置により下位整形ロール
８２が逆方向に強制回転されることで、四角形状鋼管９
が搬入されるように構成されている。

【００６３】以下に、上記した別の実施の形態における
作用を説明する。回転駆動装置により下位整形ロール８
２が逆方向に強制回転されることで、四角形状鋼管９
が、支持搬送手段７０の搬送用ローラ７２群により支持
案内されてて搬入される。このとき四隅矯正手段５１で
は、コーナ矯正部材５２群は離間動されかつ上手側に移
動されており、以て搬入される四角形状鋼管９は外嵌さ
れることになる。

【００６４】この搬入が十分に行われた状態で、下位整
形ロール８２が間欠的に強制回転されることで、支持搬
送手段７０により支持案内されている四角形状鋼管９が
間欠的に搬出される。

【００６５】そして四角形状鋼管９を間欠搬送しなが
ら、整形ロール手段８０によって最終整形される。すな
わち、下位整形ロール８２により中間平板部５を下方か
ら支持案内しながら、一対の側位整形ロール８３により
側平板部６を内側へ整形するとともに、上位整形ロール
８４により一対の端平板部７を下方へ整形することで行
われる。これにより四角形状鋼管９は四角形鋼管１２に
整形される。

【００６６】このように、整形ロール手段８０の整形ロ
ール８２〜８４群を四辺外面、つまり各平板部５〜７の
外面に加圧作用させて成形する際に、前述した実施の形
態と同様に、四隅矯正手段５１によって四隅内面が同一
状の曲げ半径Ｒに矯正される。

【００６７】すなわち、間欠搬送が停止された設定時間
中においては、コーナ矯正部材５２群は離間動されかつ
上手側に移動されている。そして、コーナ矯正部材５２
群が上手側に移動されたのちで、かつ間欠搬送が停止さ
れた設定時間中において、作動装置６３におけるシリン
ダー装置６４が収縮動されることにより、コーナ矯正部
材５２群は突出動されて、四角形状鋼管９の四隅内面に
それぞれ圧接される。

【００６８】このような状態において、四角形状鋼管９
の間欠搬送が行われることで、前述したように、整形ロ
ール手段８０の成形ロール８２〜８４群を各平板部５〜
７の外面に加圧作用させて最終整形を行え、その際に、
コーナ矯正部材５２群が押し開き状に当接されているこ
とで、これらコーナ矯正部材５２群を内型として整形ロ
ール８２〜８４群により各平板部５〜７の外面整形が行
われることになる。

【００６９】これにより、四隅内面は、それぞれ突曲面
５２ａに押し付けられて成形されることになって同一状
の曲げ半径Ｒに矯正され、以て各直角状折曲げ部３，
３、４，４の大きさや形状を均等状にし得るとともに、
中間平板部５は偏平状を損なうことなく整形し得る。

【００７０】そして、設定された加圧成形長さＰＬの搬
送が行われたのち、間欠搬送を停止させ、かつ作動装置
６３におけるシリンダー装置６４を伸展動させてコーナ
矯正部材５２群を離間動させる。これにより最初の状態
に戻り、以て作動が繰り返される。以上により、四角形
状鋼管９を大径で厚肉の四角形鋼管（製品）１２に整形
し得る。これにより四角形鋼管１２は、各平板部５，
６，７が波打ち状や下膨れ湾曲状にならず、また各直角
状折曲げ部３，４の内面の曲げ半径Ｒの大きさはもとよ
り、曲げ半径Ｒの形状も均等状になり、以て品質の良い
ものとなる。

【００７１】なお必要に応じて、一対の側位整形ロール
８３は相対的に接近離間自在に構成され、そして上位整
形ロール８４は昇降自在に構成されている。上記した両
実施の形態では、開先２を加工した鋼板１が使用されて
いるが、この開先２の形状は、溶接手段４５による溶接
形式に応じて好適なものが採用され、また開先２のない
場合でもよい。

【００７２】上記した両実施の形態では、一辺に突き合
わせ溶接部（シーム溶接部）を有する大径で厚肉の四角
形鋼管（製品）１２を製造しているが、これは大径で薄
肉の四角形鋼管、小径で厚肉の四角形鋼管、小径で薄肉
の四角形鋼管などの製造であってもよい。

【００７３】

【発明の効果】上記した本発明の請求項１によると、角
形鋼管を長さ方向に搬送しながら、この角形鋼管の四辺
をロール手段のロール群によって成形する際に、角形鋼
管の四隅内面にそれぞれコーナ矯正部材を押し開き状に
圧接させることで、これらコーナ矯正部材を内型として
ロール群により四辺外面の成形を行うことになって、四
隅内面を同一状の曲げ半径に矯正した四角形鋼管を成形
できる。

【００７４】すなわち、製品である四角形鋼管は、各平
板部が波打ち状や下膨れ湾曲状にならず、各直角状折曲
げ部の曲げ半径の大きさはもとより、曲げ半径の形状も
均等状にでき、以て品質が良く、特に大径で極厚肉の場
合に好適な四角形鋼管を製造できる。したがって、四角
形鋼管を建物の柱に使用したとき外観のよいものにで
き、さらに建物を構築するとき工作し易くて安価にな
る。しかも、各直角状折曲げ部の形状が均一状であるた
め、後工程における通しダイヤフラムの施工を容易に行
え、特に通しダイヤフラムの自動溶接も容易に行うこと
ができる。

【００７５】また上記した本発明の請求項２によると、
四箇所を折り曲げて開先相当部間に開口部を有する形状
とした近似四角形状鋼管を長さ方向に搬送しながら、こ
の近似四角形状鋼管の四辺を成形ロール手段の成形ロー
ル群により押圧成形することにより、両鈍角折曲げ部を
直角状折曲げ部に曲げ成形しながら開先相当部間を突き
合わせして四角形状鋼管に成形できる。このように、成
形ロール手段により四角形状鋼管に成形する際に、コー
ナ矯正部材によって四隅内面を同一状の曲げ半径に矯正
でき、以て四隅内面を同一状の曲げ半径に矯正した四角
形状鋼管を成形できる。次いで溶接手段によって、四角
形状鋼管の突き合わせ溶接部に対する溶接を行うこと
で、大径で厚肉の四角形鋼管を製造できる。

【００７６】そして上記した本発明の請求項３による
と、突き合わせ部を溶接して成形した四角形状鋼管を長
さ方向に搬送しながら、四角形状鋼管の四辺を整形ロー
ル手段の整形ロール群により押圧整形することにより、
四角形鋼管に整形できる。このように、整形ロール手段
により四角形鋼管に整形する際に、コーナ矯正部材によ
って四隅内面を同一状の曲げ半径に矯正でき、以て四隅
内面を同一状の曲げ半径に矯正した大径で厚肉の四角形
鋼管を製造できる。

【００７７】上記した本発明の請求項４によると、ロー
ル手段のロール群を四辺外面に加圧作用させる際に、四
隅矯正手段によって四隅内面を同一状の曲げ半径に矯正
できる。すなわち間欠搬送を停止した設定時間中におい
ては、コーナ矯正部材群を離間動させて上手側に移動さ
せている。そして作動装置を作動することにより、コー
ナ矯正部材群を突出動させて角形鋼管の四隅内面にそれ
ぞれ圧接できる。

【００７８】このような状態において、角形鋼管の間欠
搬送を行ってロール手段のロール群を四辺外面に作用さ
せる際に、コーナ矯正部材群を押し開き状に当接させて
いることで、これらコーナ矯正部材群を内型としてロー
ル群により四辺外面の成形を行うことができる。これに
より、四隅内面を同一状の曲げ半径に矯正でき、以て各
直角状折曲げ部の大きさや形状を均等状にできるととも
に、中間平板部は偏平状を損なうことなく整形できる。

【００７９】そして、設定した加圧成形長さの搬送を行
ったのち、間欠搬送を停止させ、かつ作動装置を逆作動
させてコーナ矯正部材群を離間動させることにより、最
初の状態に戻り、以て作動を繰り返すことにより、角形
鋼管を大径で厚肉の四角形鋼管に整形できる。したがっ
て、四角形鋼管の製造方法における鋼管成形装置を容易
にかつ精度よく実現できる。

【００８０】また上記した本発明の請求項５によると、
四箇所を折り曲げて開先相当部間に開口部を有する形状
とした近似四角形状鋼管を、支持搬送手段を介して長さ
方向に搬送しながら、成形ロール手段によって最終成形
できる。すなわち、近似四角形状鋼管の四辺を成形ロー
ル群により押圧成形することにより、両鈍角折曲げ部を
直角状折曲げ部に曲げ成形しながら開先相当部間を突き
合わせして四角形状鋼管に成形できる。このように、成
形ロール手段により四角形状鋼管に成形する際に、四隅
矯正手段によって四隅内面を同一状の曲げ半径に矯正で
き、以て四隅内面を同一状の曲げ半径に矯正した四角形
状鋼管を成形できる。

【００８１】そして上記した本発明の請求項６による
と、突き合わせ部を溶接して成形した四角形状鋼管を、
支持搬送手段を介して長さ方向に搬送しながら、四角形
状鋼管の四辺を整形ロール手段の整形ロール群により押
圧整形することにより、四角形鋼管に整形できる。この
ように、整形ロール手段により四角形鋼管に整形する際
に、四隅矯正手段によって四隅内面を同一状の曲げ半径
に矯正でき、以て四隅内面を同一状の曲げ半径に矯正し
た大径で厚肉の四角形鋼管を製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例を示し、四角形鋼管
の製造方法における成形装置の一部切り欠き側面図であ
る。

【図２】同四角形鋼管の製造方法における成形装置の平
面図である。

【図３】同四角形鋼管の製造方法における成形装置の要
部の一部切り欠き側面図である。

【図４】同四角形鋼管の製造方法における成形装置の四
隅矯正手段部分の正面図である。

【図５】同四角形鋼管の製造方法における成形装置の四
隅矯正手段部分の縦断正面図である。

【図６】同四角形鋼管の製造方法における製造工程を示
す要部の一部切り欠き側面図である。

【図７】同四角形鋼管の製造方法により成形した四角形
鋼管の一部切り欠き正面図である。

【図８】本発明の別の実施の形態を示し、四角形鋼管の
成形装置の四隅矯正手段部分の縦断正面図である。

【図９】同四角形鋼管の製造方法における成形装置の一
部切り欠き側面図である。

【図１０】本発明の実施の形態と従来例とを兼用した近
似四角形状鋼管の製造工程を示し、（ａ）は鋼鈑の正面
図、（ｂ）は一箇所目の折り曲げの正面図、（ｃ）は二
箇所目の折り曲げの正面図である。

【図１１】同（ａ）は三箇所目の折り曲げの正面図、
（ｂ）は四箇所目の折り曲げの正面図である。

【図１２】従来例を示し、四角形鋼管の製造方法におけ
る最終成形時の正面図である。

【図１３】同四角形鋼管の製造方法により成形した四角
形鋼管の一部切り欠き正面図である。

【符号の説明】

１ 鋼鈑 ２ 開先（開先相当部） ３ 直角状折曲げ部（隅部） ４ 直角状折曲げ部 ４Ａ 鈍角折曲げ部（隅部） ５ 中間平板部 ６ 側平板部 ７ 端平板部 ８ 近似四角形状鋼管（角形鋼管） ９ 四角形状鋼管（角形鋼管） １０ 仮付け溶接（溶接） １１ 突き合わせ溶接部 １２ 四角形鋼管（製品） ２０ 前段の成形プレス装置 ２５ 後段の成形プレス装置 ３０ 支持搬送手段 ３２ 搬送用ローラ ３３ 搬送経路 ３５ 搬送駆動手段 ３７ 下位ピンチロール ３８ 上位ピンチロール ４０ 成形ロール手段（ロール手段） ４２ 下位成形ロール（ロール） ４３ 側位成形ロール（ロール） ４４ 上位成形ロール（ロール） ４５ 溶接手段 ４７ 下位ロール ４８ 側位ロール ４９ 上位ロール ５０ 溶接トーチ ５１ 四隅矯正手段 ５２ コーナ矯正部材 ５２ａ 突曲面 ５２ｂ 被係合部 ５３ 本体 ５７ ガイド筒 ５８ 押し引き杆 ６０ ばね（付勢体） ６１ 貫通部 ６３ 作動装置 ６４ シリンダー装置 ６７ 係合体 ６７ａ 係合部 ７０ 支持搬送手段 ７２ 搬送用ローラ ７３ 搬送経路 ８０ 整形ロール手段（ロール手段） ８２ 下位整形ロール（ロール） ８３ 側位整形ロール（ロール） ８４ 上位整形ロール（ロール） Ｗ 幅方向 Ｌ 開口部長さ Ｒ 曲げ半径 ＰＬ 加圧成形長さ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼板の、幅方向における四箇所を折り曲
   げて形成した角形鋼管を長さ方向に搬送しながら、ロー
   ル手段のロール群を四辺外面に作用させるに際し、角形
   鋼管の四隅内面にそれぞれコーナ矯正部材を圧接させた
   状態で、この角形鋼管を間欠搬送させることにより、こ
   れら四隅内面を同一状の曲げ半径に矯正することを特徴
   とする四角形鋼管の製造方法。
2. 【請求項２】 鋼板の、幅方向における開先相当部寄り
   の二箇所を直角状に折り曲げるとともに、この直角状折
   曲げ部の内側の二箇所を鈍角に折り曲げて、開先相当部
   間に開口部を有する近似四角形状鋼管を成形し、この近
   似四角形状鋼管を長さ方向に搬送しながら、成形ロール
   手段の成形ロール群を四辺外面に作用させて成形するに
   際し、近似四角形状鋼管の四隅内面にそれぞれコーナ矯
   正部材を圧接させ、その後に、左右の開先相当部により
   形成した一つの突き合わせ部を溶接することを特徴とす
   る請求項１記載の四角形鋼管の製造方法。
3. 【請求項３】 鋼板の、幅方向における四箇所を直角状
   に折り曲げるとともに、左右の開先相当部により形成し
   た一つの突き合わせ部を溶接して四角形状鋼管を成形
   し、この四角形状鋼管を長さ方向に搬送しながら、整形
   ロール手段の整形ロール群を四辺外面に作用させて整形
   するに際し、四角形状鋼管の四隅内面にそれぞれコーナ
   矯正部材を圧接させることを特徴とする請求項１記載の
   四角形鋼管の製造方法。
4. 【請求項４】 長さ方向に間欠搬送される角形鋼管の四
   辺外面にロール群を作用させるロール手段と、このロー
   ル手段に対向して角形鋼管内に配設される四隅矯正手段
   とからなり、四隅矯正手段は、前記角形鋼管の長さ方向
   に移動自在でかつ搬送逆方向に移動付勢された本体と、
   この本体に設けられ前記角形鋼管の四隅内面に圧接離間
   自在なコーナ矯正部材と、これらコーナ矯正部材を圧接
   離間させる作動装置とから構成されていることを特徴と
   する鋼管成形装置。
5. 【請求項５】 鋼板の、幅方向における開先相当部寄り
   の二箇所を直角状に折り曲げるとともに、この直角状折
   曲げ部の内側の二箇所を鈍角に折り曲げて得た近似四角
   形状鋼管を成形するに際し、前記近似四角形状鋼管を長
   さ方向に支持搬送する支持搬送手段と、長さ方向に間欠
   搬送される近似四角形状鋼管の四辺外面に成形ロール群
   を作用させる成形ロール手段と、この成形ロール手段に
   対向して近似四角形状鋼管内に配設される四隅矯正手段
   とからなることを特徴とする請求項４記載の鋼管成形装
   置。
6. 【請求項６】 鋼板の、幅方向における四箇所を直角状
   に折り曲げるとともに、左右の開先相当部により形成し
   た一つの突き合わせ部を溶接して得た四角形状鋼管を整
   形するに際し、前記四角形状鋼管を長さ方向に支持搬送
   する支持搬送手段と、前記四角形状鋼管を間欠搬送しな
   がら、この四角形状鋼管の四辺外面に整形ロール群を作
   用させる整形ロール手段と、この整形ロール手段に対向
   して四角形状鋼管内に配設される四隅矯正手段とからな
   ることを特徴とする請求項４記載の鋼管成形装置。