JP2004230417A - 丸形コラムおよび丸形コラムの製造方法 - Google Patents
丸形コラムおよび丸形コラムの製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】形状精度が良く、残留応力がなく、十分な靱性を有する丸形コラム、および丸形コラムの製造方法を提供する。
【解決手段】所定の外径D,dよりも大きい外径Dα,dαで台形筒状の半成形丸形コラム1を、加熱したのち成形手段11により熱間成形して、一端1aと他端1bとを異なる所定の外径D,dに形成して丸形コラム5を得た。丸形コラムは、曲げ精度が低い半成形丸形コラムを熱間成形することで、例え厚肉、大径であったとしても、多大な労力と時間を要する手作業による精整作業を行うことなく、形状精度は良いものになる。丸形コラムは、熱間成形によって、残留応力が殆どなくて高い座屈強度を得ることができ、二次溶接性に優れ、十分な靱性を有する。これにより、たとえば建築用柱材の接続に使用される大径で厚肉の丸形コラムを好適に提供できる。
【選択図】 図3
【解決手段】所定の外径D,dよりも大きい外径Dα,dαで台形筒状の半成形丸形コラム1を、加熱したのち成形手段11により熱間成形して、一端1aと他端1bとを異なる所定の外径D,dに形成して丸形コラム5を得た。丸形コラムは、曲げ精度が低い半成形丸形コラムを熱間成形することで、例え厚肉、大径であったとしても、多大な労力と時間を要する手作業による精整作業を行うことなく、形状精度は良いものになる。丸形コラムは、熱間成形によって、残留応力が殆どなくて高い座屈強度を得ることができ、二次溶接性に優れ、十分な靱性を有する。これにより、たとえば建築用柱材の接続に使用される大径で厚肉の丸形コラムを好適に提供できる。
【選択図】 図3
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば建築用柱材の接続に使用される大径で厚肉の丸形コラム、および丸形コラムの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種のものとしては次のような構成が提供されている。すなわち、円形鋼管からなり径の大きい下部柱の上端に円形のレデューサー(コラム)の下端を、裏当て金やダイヤフラムを介して溶接結合し、そしてレデューサーの上端に円形鋼管からなり径の小さい上部柱の下端を、裏当て金やダイヤフラムを介して溶接結合している。ここでレデューサーは、鋼板により形成されている(たとえば、特許文献1参照。)。
【0003】
そして、円形の下部柱や上部柱は、次のような方法で製造していた。すなわち、所定の幅でかつ所定の長さのパイプ用原板を準備しておき、このパイプ用原板における幅方向の端部に対して、プレス加工により所定幅の端曲げを行う。次に、端曲げされたパイプ用原板のほぼ中央部をさらにプレス加工することにより、断面形状がほぼU字状になるように曲げ成形する。そして、半円状の成形面を有する一対の成形型からなるプレス加工手段によって、断面形状がほぼ円形になるように成形する。このとき、凹部と凸部が係合される。なお、断面形状がほぼ円形になるように成形したのち、端部間(継目部)を溶接接合する方法もある(たとえば、特許文献2参照。)。
【0004】
さらにレデューサーも同様であって、円弧の帯状に切断された1枚の鋼板に対してプレス曲げを行ったのち、1箇所を溶接することで円錐台形筒状に形成している。
【0005】
【特許文献1】
特開平5−331911号公報(第2頁、図7)
【0006】
【特許文献2】
特開平9−234511号公報(第3−5頁、図1、図2)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来構成によると、特に変形(台形筒状)に形成されるレデューサーは、プレスによる曲げ精度が低いことから、柱とレデューサーとを溶接結合した鋼管柱は形状精度が悪くなる恐れがある。これを解決するために、柱やレデューサーを手作業によって精整して曲げ精度の補正を行っており、この手作業には多大な労力と時間を要することになる。
【0008】
そこで本発明の請求項1記載の発明は、形状精度が良く、しかも残留応力がなく、かつ十分な靱性を有する丸形コラムを提供することを目的としたものである。
【0009】
また請求項2記載の発明は、請求項1記載の丸形コラムを、手作業による精整作業を殆ど行うことなく、容易に確実に製造し得る丸形コラムの製造方法を提供することを目的としたものである。
【0010】
【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記載の丸形コラムは、所定の外径よりも大きい外径で台形筒状の半成形丸形コラムを、加熱したのち成形手段により熱間成形して、一端と他端とを異なる所定の外径に形成して得たことを特徴としたものである。
【0011】
したがって請求項1の発明によると、丸形コラムは、曲げ精度が低い半成形丸形コラムを熱間成形することで、例え厚肉、大径であったとしても、多大な労力と時間を要する手作業による精整作業を行うことなく、その形状精度は良いものになる。さらに丸形コラムは、熱間成形によって、残留応力が殆どなくて高い座屈強度が得られるとともに、二次溶接性に優れ、かつ十分な靱性を有するものとなる。
【0012】
また本発明の請求項2記載の丸形コラムの製造方法は、鋼板を曲げ成形したのち溶接することで、所定の外径よりも大きい外径で台形筒状の半成形丸形コラムを形成し、この半成形丸形コラムを加熱したのち、成形手段による熱間成形によって、一端と他端とを異なる所定の外径にした丸形コラムとしたことを特徴としたものである。
【0013】
したがって請求項2の発明によると、外径が大きい半成形丸形コラムを加熱したのち、成形手段によって熱間成形することで、一端と他端とを異なる所定の外径にした丸形コラムを製造し得る。
【0014】
そして本発明の請求項3記載の丸形コラムの製造方法は、上記した請求項2記載の構成において、成形手段はロール成形形式であって、成形ロールの位置を移動制御しながら熱間成形を行うことを特徴としたものである。
【0015】
したがって請求項3の発明によると、成形ロールの位置を移動制御することで、半成形丸形コラムに対する熱間成形を実現し得る。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を、中央箇所使用形式の丸形鋼管柱に接続される真芯台形筒状の丸形コラムを対象として、図1〜図9に基づいて説明する。
【0017】
図1に示すように、半成形丸形コラム1は、所定の形状(円弧の帯状など。)に切断形成された鋼板1Aを、プレスなどにより曲げ成形したのち、溶接により結合することで、一端1aの外径と他端1bの外径が異なる真芯台形筒状に形成されている。
【0018】
その際に、最終形状(最終製品)に対して、一端1aは外径Dαが大きく形成され、また他端1bも外径dαが大きく、さらにDα>dαに形成されている。ここで半成形丸形コラム1としては、突き合わせ溶接部2が1箇所のワンシーム形状が示されているが、これは突き合わせ溶接部が2箇所のツーシーム形状などであってもよい。
【0019】
上記のように形成された半成形丸形コラム1を、図2に示すように加熱炉(加熱手段の一例)10に入れて加熱する。この加熱炉10は、高周波、ガス、油などによる加熱形式であり、以て全体を600〜1000℃(A3変態点を含む。)に加熱する。
【0020】
そして半成形丸形コラム1を加熱炉10から出し、適宜の搬送手段(移載手段)を介して、図3、図4に示すように、加熱された半成形丸形コラム1を熱間成形する成形手段11に渡す。この成形手段11は、他端1bを上位とした半成形丸形コラム1を支持可能な支持装置12と、この支持装置12の周辺に配設されたコラム成形装置22などからなる。
【0021】
すなわち支持装置12は、半成形丸形コラム1の下向きの一端1aを支持可能な受け体13を有し、この受け体13の上面側には、前記一端1aに嵌合可能な上方への突出部13aが形成されている。そして、前記受け体13に上方から対向して半成形丸形コラム1の上向きの他端1bに当接可能な押え体14を有し、この押え体14の下面側には、前記他端1bに嵌合可能な下方への突出部14aが形成されている。
【0022】
前記押え体14に対して上方から挿通可能なロッド状の連結体15を設け、この連結体15の下端部分は前記受け体13に、螺子形式や係合形式などによって連結可能に構成されている。そして、連結体15の上端部分(頭部)と押え体14との間には、押え体14を受け体13側に移動付勢するばね16が設けられ、以てばね16の弾性付勢力によって半成形丸形コラム1を上下から挟持するように構成されている。
【0023】
前記受け体13の下方にはシリンダー装置17が配設され、このシリンダー装置17の上向きのピストンロッドが受け体13の下面側に連結されている。そして前記受け体13の下面からは、シリンダー装置17を囲む状態で遮熱体18が垂設されている。以上の13〜18などにより支持装置12の一例が構成される。
【0024】
前記コラム成形装置22は絞り成形が可能なロール成形形式であり、そのリング状の本体23は、機枠側の支持手段24により支持されることにより、縦軸心20の回りに回転自在に構成されるとともに、駆動装置(図示せず。)によって強制回転可能に構成されている。
【0025】
前記本体23の内面側で90°置きの4箇所(または1箇所や複数箇所)には内向きのガイド体25が設けられ、各ガイド体25には縦軸心20に対して接近離間動自在な移動体26が設けられている。そして移動体26の内端側には、ブラケット27などを介して成形ロール28が、最終形状のテーパ面(傾斜外面)に沿った軸心の回りに遊転自在に設けられている。
【0026】
前記移動体26は、本体23との間に設けられた加圧用のシリンダー装置(加圧装置の一例。)29を介して移動自在に構成されており、以てコンピュータなどの制御部31を介してシリンダー装置29を伸縮制御することで、成形ロール28の位置を各別に横方向に移動制御可能に構成している。前記制御部31は共有化され、前記シリンダー装置17の伸縮動も制御するように構成されている。
【0027】
以上の23〜29などによりコラム成形装置22の一例が構成され、そして12〜29などにより、成形ロール28の位置を移動制御しながら熱間成形を行う成形手段11の一例が構成される。
【0028】
前述したように、加熱炉10において加熱された半成形丸形コラム1は、図3、図4に示すように、成形手段11における支持装置12にセットされる。このセツトを行うに際してコラム成形装置22では、シリンダー装置29の収縮動によって、図3の仮想線に示すように、成形ロール28群を縦軸心20から最も離間させている。
【0029】
このような状態で、まず下降位置にある受け体13に下向きの一端1aを支持させるとともに、一端1aを突出部13aに嵌合させる。次いで、半成形丸形コラム1の上向きの他端1bに押え体14を当接させるとともに、他端1bに突出部14aを嵌合させる。そして連結体15を、押え体14に対して上方から挿通させるとともに、その下端部分を受け体13に連結可能させる。これにより半成形丸形コラム1を、受け体13と押え体14との間において、ばね16の弾性付勢力を介して上下から挟持し得る。
【0030】
この状態で、制御部31による制御によって、シリンダー装置17を伸展動させて半成形丸形コラム1を所定速度で上昇させ、さらに回転駆動部により本体23を回転させるとともに、図3の実線に示すように、シリンダー装置29を伸展制御して移動体26を接近動させる。これにより、半成形丸形コラム1の他端1b側に成形ロール28群を加圧当接させた状態で、成形ロール28群を本体23とともに回転させることになり、以て成形ロール28の遊転を伴いながら、図5、図6に示すように、他端1b側に対して熱間絞り成形を行う。
【0031】
そして、半成形丸形コラム1の上昇に伴って移動体26を離間動させるように制御することで、すなわち成形ロール28群の位置を離間移動制御することで、図7、図8に示すように一端1a側までの熱間絞り成形を行う。その際に成形ロール28の離間動の制御は、半成形丸形コラム1の部分におけるテーパ面(傾斜外面)を形状検出装置(図示せず。)により随時検出することで、あるいは他端1bの部分の検出をスタートとして、あらかじめ設定されたパターンに基づいて行われる。
【0032】
このような成形ロール28の離間動によって半成形丸形コラム1の部分は、外周側から加圧されながら熱間成形される。この熱間成形によって半成形丸形コラム1は、他端1bが最終形状に対応した所定の小さな外径dに形成され、そして一端1aが最終形状に対応した所定の外径Dに形成され、また他端1bから一端1aの間では、最終形状に対応した所定の外径d〜D内に形成される。
【0033】
上述したような熱間成形を行ったのち、成形手段11から取り出して放冷(冷却)することで、図9の実線に示すように、中央箇所使用形式の丸形鋼管柱に接続される真芯台形筒状の丸形コラム(最終製品)5を得ることができる。
【0034】
このようにして製造した丸形コラム5は、曲げ精度が低い半成形丸形コラム1を熱間成形することで、例え厚肉、大径であったとしても、多大な労力と時間を要する手作業による精整作業を行うことなく、その形状精度は良いものになり、しかも熱間成形によって、残留応力が殆どなくて高い座屈強度が得られるとともに、二次溶接性に優れ、かつ十分な靱性を有するものとなる。
【0035】
そして図9の実線に示すように、丸形コラム5は、その一端1aが下部丸形鋼管柱6の上端に当接されて溶接Aされ、他端1bに上部丸形鋼管柱7の端が当接されて溶接Bされることで、建築物における中央箇所使用のコラム付き角形鋼管柱の連結構成材として使用される。なお丸形コラム5には、図9の仮想線に示すように、梁材8が連結される。
【0036】
図10(a)〜(g)には、成形手段11による種々な熱間成形方式が示されている。すなわち(a)は、成形ロール15群に対して、支持手段12により支持した半成形丸形コラム1を、その一端1aを上向きとして上昇動させることで、熱間成形を行う方式である。
【0037】
また(b)は、半成形丸形コラム1の下向きの一端1aをベース体などの固定部に支持させた状態で、コラム成形装置22を下降動させることで、熱間成形を行う方式である。そして(c)は、半成形丸形コラム1の下向きの他端1bをベース体などの固定部に支持させた状態で、コラム成形装置22を下降動させることで、熱間成形を行う方式である。
【0038】
さらに(d)は、支持手段12により半成形丸形コラム1を横向きに支持した状態で、この半成形丸形コラム1を、その他端1b側からコラム成形装置22に向けて横移動させることで、熱間成形を行う方式である。また(e)は、支持手段12により半成形丸形コラム1を横向きに支持した状態で、この半成形丸形コラム1を、その一端1a側からコラム成形装置22に向けて横移動させることで、熱間成形を行う方式である。
【0039】
そして(f)は、適宜の支持手段により半成形丸形コラム1を横向きに支持した状態で、コラム成形装置22を半成形丸形コラム1の他端1b側に向けて横移動させることで、熱間成形を行う方式である。さらに(g)は、適宜の支持手段により半成形丸形コラム1を横向きに支持した状態で、コラム成形装置22を半成形丸形コラム1の一端1a側に向けて横移動させることで、熱間成形を行う方式である。
【0040】
上記した実施の形態では、中央箇所使用形式のコラム付き丸形鋼管柱を構成する真芯台形筒状の丸形コラム5を得ているが、これは偏芯台形筒状の半成形丸形コラムを使用し、そして成形ロール28群の移動を制御などすることで、同様にして、隅箇所使用形式のコラム付き丸形鋼管柱を構成する偏芯台形筒状の丸形コラムなどを得ることができる。
【0041】
上記した実施の形態では、成形手段11としてロール成形形式が採用されているが、これはプレス成形形式などであってもよい。
上記した実施の形態において、シリンダー装置17,29としては油圧形式や空圧形式などが採用される。またシリンダー装置の形式に代えて、螺子形式なども採用できる。
【0042】
【発明の効果】
上記した本発明の請求項1によると、丸形コラムは、曲げ精度が低い半成形丸形コラムを熱間成形することで、例え厚肉、大径であったとしても、多大な労力と時間を要する手作業による精整作業を行うことなく、その形状精度を良いものにできる。さらに丸形コラムは、熱間成形によって、残留応力が殆どなくて高い座屈強度を得ることができるとともに、二次溶接性に優れ、かつ十分な靱性を有するものにできる。これにより、たとえば建築用柱材の接続に使用される大径で厚肉の丸形コラムを好適に提供できる。
【0043】
また上記した本発明の請求項2によると、外径が大きい半成形丸形コラムを加熱したのち、成形手段によって熱間成形することで、一端と他端とを異なる所定の外径にした丸形コラムを製造できる。これにより、請求項1記載の丸形コラムを、手作業による精整作業を殆ど行うことなく、容易に確実に製造できる。
【0044】
そして上記した本発明の請求項3によると、成形ロールの位置を移動制御することで、半成形丸形コラムに対する熱間成形を容易に確実に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示し、丸形コラムの製造方法に使用される半成形丸形コラムで、(a)は一部切り欠き側面図、(b)は正面図である。
【図2】同丸形コラムの製造方法における加熱の説明図である。
【図3】同丸形コラムの製造方法において、成形手段に半成形丸形コラムをセットした状態での一部切り欠き正面図である。
【図4】同丸形コラムの製造方法において、成形手段に半成形丸形コラムをセットした状態での平面図である。
【図5】同丸形コラムの製造方法において、成形手段によるコラム他端の成形時での一部切り欠き正面図である。
【図6】同丸形コラムの製造方法において、成形手段によるコラム他端の成形時での平面図である。
【図7】同丸形コラムの製造方法において、成形手段によるコラム一端の成形時での一部切り欠き正面図である。
【図8】同丸形コラムの製造方法において、成形手段によるコラム一端の成形時での平面図である。
【図9】同丸形コラムの使用時の側面図である。
【図10】本発明の別の実施の形態を示し、(a)〜(g)は、成形手段による種々な熱間成形方式の概略図である。
【符号の説明】
1 半成形丸形コラム
1a 一端
1b 他端
1A 鋼板
2 突き合わせ溶接部
5 丸形コラム(最終製品)
6 下部丸形鋼管柱
7 上部丸形鋼管柱
8 梁材
10 加熱炉(加熱手段)
11 成形手段
12 支持装置
13 受け体
14 押え体
15 連結体
16 ばね
17 シリンダー装置
22 コラム成形装置
23 本体
25 ガイド体
26 移動体
28 成形ロール
29 シリンダー装置(加圧装置)
31 制御部
Dα 大きな外径
D 所定の外径
dα 大きな外径
d 所定の外径
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば建築用柱材の接続に使用される大径で厚肉の丸形コラム、および丸形コラムの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種のものとしては次のような構成が提供されている。すなわち、円形鋼管からなり径の大きい下部柱の上端に円形のレデューサー(コラム)の下端を、裏当て金やダイヤフラムを介して溶接結合し、そしてレデューサーの上端に円形鋼管からなり径の小さい上部柱の下端を、裏当て金やダイヤフラムを介して溶接結合している。ここでレデューサーは、鋼板により形成されている(たとえば、特許文献1参照。)。
【0003】
そして、円形の下部柱や上部柱は、次のような方法で製造していた。すなわち、所定の幅でかつ所定の長さのパイプ用原板を準備しておき、このパイプ用原板における幅方向の端部に対して、プレス加工により所定幅の端曲げを行う。次に、端曲げされたパイプ用原板のほぼ中央部をさらにプレス加工することにより、断面形状がほぼU字状になるように曲げ成形する。そして、半円状の成形面を有する一対の成形型からなるプレス加工手段によって、断面形状がほぼ円形になるように成形する。このとき、凹部と凸部が係合される。なお、断面形状がほぼ円形になるように成形したのち、端部間(継目部)を溶接接合する方法もある(たとえば、特許文献2参照。)。
【0004】
さらにレデューサーも同様であって、円弧の帯状に切断された1枚の鋼板に対してプレス曲げを行ったのち、1箇所を溶接することで円錐台形筒状に形成している。
【0005】
【特許文献1】
特開平5−331911号公報(第2頁、図7)
【0006】
【特許文献2】
特開平9−234511号公報(第3−5頁、図1、図2)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来構成によると、特に変形(台形筒状)に形成されるレデューサーは、プレスによる曲げ精度が低いことから、柱とレデューサーとを溶接結合した鋼管柱は形状精度が悪くなる恐れがある。これを解決するために、柱やレデューサーを手作業によって精整して曲げ精度の補正を行っており、この手作業には多大な労力と時間を要することになる。
【0008】
そこで本発明の請求項1記載の発明は、形状精度が良く、しかも残留応力がなく、かつ十分な靱性を有する丸形コラムを提供することを目的としたものである。
【0009】
また請求項2記載の発明は、請求項1記載の丸形コラムを、手作業による精整作業を殆ど行うことなく、容易に確実に製造し得る丸形コラムの製造方法を提供することを目的としたものである。
【0010】
【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記載の丸形コラムは、所定の外径よりも大きい外径で台形筒状の半成形丸形コラムを、加熱したのち成形手段により熱間成形して、一端と他端とを異なる所定の外径に形成して得たことを特徴としたものである。
【0011】
したがって請求項1の発明によると、丸形コラムは、曲げ精度が低い半成形丸形コラムを熱間成形することで、例え厚肉、大径であったとしても、多大な労力と時間を要する手作業による精整作業を行うことなく、その形状精度は良いものになる。さらに丸形コラムは、熱間成形によって、残留応力が殆どなくて高い座屈強度が得られるとともに、二次溶接性に優れ、かつ十分な靱性を有するものとなる。
【0012】
また本発明の請求項2記載の丸形コラムの製造方法は、鋼板を曲げ成形したのち溶接することで、所定の外径よりも大きい外径で台形筒状の半成形丸形コラムを形成し、この半成形丸形コラムを加熱したのち、成形手段による熱間成形によって、一端と他端とを異なる所定の外径にした丸形コラムとしたことを特徴としたものである。
【0013】
したがって請求項2の発明によると、外径が大きい半成形丸形コラムを加熱したのち、成形手段によって熱間成形することで、一端と他端とを異なる所定の外径にした丸形コラムを製造し得る。
【0014】
そして本発明の請求項3記載の丸形コラムの製造方法は、上記した請求項2記載の構成において、成形手段はロール成形形式であって、成形ロールの位置を移動制御しながら熱間成形を行うことを特徴としたものである。
【0015】
したがって請求項3の発明によると、成形ロールの位置を移動制御することで、半成形丸形コラムに対する熱間成形を実現し得る。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を、中央箇所使用形式の丸形鋼管柱に接続される真芯台形筒状の丸形コラムを対象として、図1〜図9に基づいて説明する。
【0017】
図1に示すように、半成形丸形コラム1は、所定の形状(円弧の帯状など。)に切断形成された鋼板1Aを、プレスなどにより曲げ成形したのち、溶接により結合することで、一端1aの外径と他端1bの外径が異なる真芯台形筒状に形成されている。
【0018】
その際に、最終形状(最終製品)に対して、一端1aは外径Dαが大きく形成され、また他端1bも外径dαが大きく、さらにDα>dαに形成されている。ここで半成形丸形コラム1としては、突き合わせ溶接部2が1箇所のワンシーム形状が示されているが、これは突き合わせ溶接部が2箇所のツーシーム形状などであってもよい。
【0019】
上記のように形成された半成形丸形コラム1を、図2に示すように加熱炉(加熱手段の一例)10に入れて加熱する。この加熱炉10は、高周波、ガス、油などによる加熱形式であり、以て全体を600〜1000℃(A3変態点を含む。)に加熱する。
【0020】
そして半成形丸形コラム1を加熱炉10から出し、適宜の搬送手段(移載手段)を介して、図3、図4に示すように、加熱された半成形丸形コラム1を熱間成形する成形手段11に渡す。この成形手段11は、他端1bを上位とした半成形丸形コラム1を支持可能な支持装置12と、この支持装置12の周辺に配設されたコラム成形装置22などからなる。
【0021】
すなわち支持装置12は、半成形丸形コラム1の下向きの一端1aを支持可能な受け体13を有し、この受け体13の上面側には、前記一端1aに嵌合可能な上方への突出部13aが形成されている。そして、前記受け体13に上方から対向して半成形丸形コラム1の上向きの他端1bに当接可能な押え体14を有し、この押え体14の下面側には、前記他端1bに嵌合可能な下方への突出部14aが形成されている。
【0022】
前記押え体14に対して上方から挿通可能なロッド状の連結体15を設け、この連結体15の下端部分は前記受け体13に、螺子形式や係合形式などによって連結可能に構成されている。そして、連結体15の上端部分(頭部)と押え体14との間には、押え体14を受け体13側に移動付勢するばね16が設けられ、以てばね16の弾性付勢力によって半成形丸形コラム1を上下から挟持するように構成されている。
【0023】
前記受け体13の下方にはシリンダー装置17が配設され、このシリンダー装置17の上向きのピストンロッドが受け体13の下面側に連結されている。そして前記受け体13の下面からは、シリンダー装置17を囲む状態で遮熱体18が垂設されている。以上の13〜18などにより支持装置12の一例が構成される。
【0024】
前記コラム成形装置22は絞り成形が可能なロール成形形式であり、そのリング状の本体23は、機枠側の支持手段24により支持されることにより、縦軸心20の回りに回転自在に構成されるとともに、駆動装置(図示せず。)によって強制回転可能に構成されている。
【0025】
前記本体23の内面側で90°置きの4箇所(または1箇所や複数箇所)には内向きのガイド体25が設けられ、各ガイド体25には縦軸心20に対して接近離間動自在な移動体26が設けられている。そして移動体26の内端側には、ブラケット27などを介して成形ロール28が、最終形状のテーパ面(傾斜外面)に沿った軸心の回りに遊転自在に設けられている。
【0026】
前記移動体26は、本体23との間に設けられた加圧用のシリンダー装置(加圧装置の一例。)29を介して移動自在に構成されており、以てコンピュータなどの制御部31を介してシリンダー装置29を伸縮制御することで、成形ロール28の位置を各別に横方向に移動制御可能に構成している。前記制御部31は共有化され、前記シリンダー装置17の伸縮動も制御するように構成されている。
【0027】
以上の23〜29などによりコラム成形装置22の一例が構成され、そして12〜29などにより、成形ロール28の位置を移動制御しながら熱間成形を行う成形手段11の一例が構成される。
【0028】
前述したように、加熱炉10において加熱された半成形丸形コラム1は、図3、図4に示すように、成形手段11における支持装置12にセットされる。このセツトを行うに際してコラム成形装置22では、シリンダー装置29の収縮動によって、図3の仮想線に示すように、成形ロール28群を縦軸心20から最も離間させている。
【0029】
このような状態で、まず下降位置にある受け体13に下向きの一端1aを支持させるとともに、一端1aを突出部13aに嵌合させる。次いで、半成形丸形コラム1の上向きの他端1bに押え体14を当接させるとともに、他端1bに突出部14aを嵌合させる。そして連結体15を、押え体14に対して上方から挿通させるとともに、その下端部分を受け体13に連結可能させる。これにより半成形丸形コラム1を、受け体13と押え体14との間において、ばね16の弾性付勢力を介して上下から挟持し得る。
【0030】
この状態で、制御部31による制御によって、シリンダー装置17を伸展動させて半成形丸形コラム1を所定速度で上昇させ、さらに回転駆動部により本体23を回転させるとともに、図3の実線に示すように、シリンダー装置29を伸展制御して移動体26を接近動させる。これにより、半成形丸形コラム1の他端1b側に成形ロール28群を加圧当接させた状態で、成形ロール28群を本体23とともに回転させることになり、以て成形ロール28の遊転を伴いながら、図5、図6に示すように、他端1b側に対して熱間絞り成形を行う。
【0031】
そして、半成形丸形コラム1の上昇に伴って移動体26を離間動させるように制御することで、すなわち成形ロール28群の位置を離間移動制御することで、図7、図8に示すように一端1a側までの熱間絞り成形を行う。その際に成形ロール28の離間動の制御は、半成形丸形コラム1の部分におけるテーパ面(傾斜外面)を形状検出装置(図示せず。)により随時検出することで、あるいは他端1bの部分の検出をスタートとして、あらかじめ設定されたパターンに基づいて行われる。
【0032】
このような成形ロール28の離間動によって半成形丸形コラム1の部分は、外周側から加圧されながら熱間成形される。この熱間成形によって半成形丸形コラム1は、他端1bが最終形状に対応した所定の小さな外径dに形成され、そして一端1aが最終形状に対応した所定の外径Dに形成され、また他端1bから一端1aの間では、最終形状に対応した所定の外径d〜D内に形成される。
【0033】
上述したような熱間成形を行ったのち、成形手段11から取り出して放冷(冷却)することで、図9の実線に示すように、中央箇所使用形式の丸形鋼管柱に接続される真芯台形筒状の丸形コラム(最終製品)5を得ることができる。
【0034】
このようにして製造した丸形コラム5は、曲げ精度が低い半成形丸形コラム1を熱間成形することで、例え厚肉、大径であったとしても、多大な労力と時間を要する手作業による精整作業を行うことなく、その形状精度は良いものになり、しかも熱間成形によって、残留応力が殆どなくて高い座屈強度が得られるとともに、二次溶接性に優れ、かつ十分な靱性を有するものとなる。
【0035】
そして図9の実線に示すように、丸形コラム5は、その一端1aが下部丸形鋼管柱6の上端に当接されて溶接Aされ、他端1bに上部丸形鋼管柱7の端が当接されて溶接Bされることで、建築物における中央箇所使用のコラム付き角形鋼管柱の連結構成材として使用される。なお丸形コラム5には、図9の仮想線に示すように、梁材8が連結される。
【0036】
図10(a)〜(g)には、成形手段11による種々な熱間成形方式が示されている。すなわち(a)は、成形ロール15群に対して、支持手段12により支持した半成形丸形コラム1を、その一端1aを上向きとして上昇動させることで、熱間成形を行う方式である。
【0037】
また(b)は、半成形丸形コラム1の下向きの一端1aをベース体などの固定部に支持させた状態で、コラム成形装置22を下降動させることで、熱間成形を行う方式である。そして(c)は、半成形丸形コラム1の下向きの他端1bをベース体などの固定部に支持させた状態で、コラム成形装置22を下降動させることで、熱間成形を行う方式である。
【0038】
さらに(d)は、支持手段12により半成形丸形コラム1を横向きに支持した状態で、この半成形丸形コラム1を、その他端1b側からコラム成形装置22に向けて横移動させることで、熱間成形を行う方式である。また(e)は、支持手段12により半成形丸形コラム1を横向きに支持した状態で、この半成形丸形コラム1を、その一端1a側からコラム成形装置22に向けて横移動させることで、熱間成形を行う方式である。
【0039】
そして(f)は、適宜の支持手段により半成形丸形コラム1を横向きに支持した状態で、コラム成形装置22を半成形丸形コラム1の他端1b側に向けて横移動させることで、熱間成形を行う方式である。さらに(g)は、適宜の支持手段により半成形丸形コラム1を横向きに支持した状態で、コラム成形装置22を半成形丸形コラム1の一端1a側に向けて横移動させることで、熱間成形を行う方式である。
【0040】
上記した実施の形態では、中央箇所使用形式のコラム付き丸形鋼管柱を構成する真芯台形筒状の丸形コラム5を得ているが、これは偏芯台形筒状の半成形丸形コラムを使用し、そして成形ロール28群の移動を制御などすることで、同様にして、隅箇所使用形式のコラム付き丸形鋼管柱を構成する偏芯台形筒状の丸形コラムなどを得ることができる。
【0041】
上記した実施の形態では、成形手段11としてロール成形形式が採用されているが、これはプレス成形形式などであってもよい。
上記した実施の形態において、シリンダー装置17,29としては油圧形式や空圧形式などが採用される。またシリンダー装置の形式に代えて、螺子形式なども採用できる。
【0042】
【発明の効果】
上記した本発明の請求項1によると、丸形コラムは、曲げ精度が低い半成形丸形コラムを熱間成形することで、例え厚肉、大径であったとしても、多大な労力と時間を要する手作業による精整作業を行うことなく、その形状精度を良いものにできる。さらに丸形コラムは、熱間成形によって、残留応力が殆どなくて高い座屈強度を得ることができるとともに、二次溶接性に優れ、かつ十分な靱性を有するものにできる。これにより、たとえば建築用柱材の接続に使用される大径で厚肉の丸形コラムを好適に提供できる。
【0043】
また上記した本発明の請求項2によると、外径が大きい半成形丸形コラムを加熱したのち、成形手段によって熱間成形することで、一端と他端とを異なる所定の外径にした丸形コラムを製造できる。これにより、請求項1記載の丸形コラムを、手作業による精整作業を殆ど行うことなく、容易に確実に製造できる。
【0044】
そして上記した本発明の請求項3によると、成形ロールの位置を移動制御することで、半成形丸形コラムに対する熱間成形を容易に確実に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示し、丸形コラムの製造方法に使用される半成形丸形コラムで、(a)は一部切り欠き側面図、(b)は正面図である。
【図2】同丸形コラムの製造方法における加熱の説明図である。
【図3】同丸形コラムの製造方法において、成形手段に半成形丸形コラムをセットした状態での一部切り欠き正面図である。
【図4】同丸形コラムの製造方法において、成形手段に半成形丸形コラムをセットした状態での平面図である。
【図5】同丸形コラムの製造方法において、成形手段によるコラム他端の成形時での一部切り欠き正面図である。
【図6】同丸形コラムの製造方法において、成形手段によるコラム他端の成形時での平面図である。
【図7】同丸形コラムの製造方法において、成形手段によるコラム一端の成形時での一部切り欠き正面図である。
【図8】同丸形コラムの製造方法において、成形手段によるコラム一端の成形時での平面図である。
【図9】同丸形コラムの使用時の側面図である。
【図10】本発明の別の実施の形態を示し、(a)〜(g)は、成形手段による種々な熱間成形方式の概略図である。
【符号の説明】
1 半成形丸形コラム
1a 一端
1b 他端
1A 鋼板
2 突き合わせ溶接部
5 丸形コラム(最終製品)
6 下部丸形鋼管柱
7 上部丸形鋼管柱
8 梁材
10 加熱炉(加熱手段)
11 成形手段
12 支持装置
13 受け体
14 押え体
15 連結体
16 ばね
17 シリンダー装置
22 コラム成形装置
23 本体
25 ガイド体
26 移動体
28 成形ロール
29 シリンダー装置(加圧装置)
31 制御部
Dα 大きな外径
D 所定の外径
dα 大きな外径
d 所定の外径
Claims (3)
- 所定の外径よりも大きい外径で台形筒状の半成形丸形コラムを、加熱したのち成形手段により熱間成形して、一端と他端とを異なる所定の外径に形成して得たことを特徴とする丸形コラム。
- 鋼板を曲げ成形したのち溶接することで、所定の外径よりも大きい外径で台形筒状の半成形丸形コラムを形成し、この半成形丸形コラムを加熱したのち、成形手段による熱間成形によって、一端と他端とを異なる所定の外径にした丸形コラムとしたことを特徴とする丸形コラムの製造方法。
- 成形手段はロール成形形式であって、成形ロールの位置を移動制御しながら熱間成形を行うことを特徴とする請求項2記載の丸形コラムの製造方法。
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WO2009069920A2 (en) * | 2007-11-27 | 2009-06-04 | Yong Woo Kim | Manufacturing method of eccentric cone with knuckle |
JP2011184042A (ja) * | 2010-03-05 | 2011-09-22 | Tevo Oy | プロペラ・ノズル・リングを製造する方法及び装置 |
JP6216894B1 (ja) * | 2016-05-20 | 2017-10-18 | 株式会社ジャムコ | 円筒部材の成形装置 |
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2003
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009069920A2 (en) * | 2007-11-27 | 2009-06-04 | Yong Woo Kim | Manufacturing method of eccentric cone with knuckle |
WO2009069920A3 (en) * | 2007-11-27 | 2009-08-20 | Yong Woo Kim | Manufacturing method of eccentric cone with knuckle |
KR100931838B1 (ko) * | 2007-11-27 | 2009-12-15 | 김용우 | 너클이 있는 편심 콘의 제조공법 |
JP2011184042A (ja) * | 2010-03-05 | 2011-09-22 | Tevo Oy | プロペラ・ノズル・リングを製造する方法及び装置 |
JP6216894B1 (ja) * | 2016-05-20 | 2017-10-18 | 株式会社ジャムコ | 円筒部材の成形装置 |
WO2017199425A1 (ja) * | 2016-05-20 | 2017-11-23 | 株式会社ジャムコ | 円筒部材の成形方法及び成形装置 |
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