JP3640713B2 - 変化断面を有する長尺な製品の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車のドアやフェンダーの内部に取付けて側方から衝突されたときにドア等が車内側へ大きく変形することを防止して乗員の保護を図るドアビームやバンパーの裏面側に補強材として使用されるバンパーレインフォースメント、ルーフの上に取付けて荷物をのせるルーフラック、あるいは、車両のイスの背もたれ部分の支持部材などのごとく、両端部に取付部分を備え、中央部に備えた円筒形状の中央本体部分と上記取付部分との間に、断面形状が次第に変化する断面形状変化部分を備えた長尺な製品を製造する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明に係る先行例として、例えば特開平４−２３８７２５号公報（以下、単に先行例と称す）がある。上記先行例においては、プレス成形によって帯金をパイプ状に成形したビーム部の両端側に、ビーム部側を要とする略扇形状のブラケット部を設け、このブラケット部の先端部に取付部を形成するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
先行例のごとく、製品をプレス成形によって製造するには、大型プレス装置が必要であると共に高価な順送り型が必要であり、設備費が増大するという問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述のごとき従来の問題に鑑みてなされたもので、請求項１に記載の発明は、長手方向に沿って第１の断面形状部と、第１の断面形状とは異なる第２の断面形状部と、第１と第２の断面形状部との間で、一方の断面形状が他の一方の断面形状に徐々に変化する第３の断面形状部を備えた長尺な製品を製造する方法にして、前記製品における第１の断面形状部、第３の断面形状部、第２の断面形状部を順に成形加工するそれぞれの成形加工部を周面に備え、互いに平行な第１の軸心を中心にして実質的に同一の径で、実質的に同一の周速で互いに反対方向に回転駆動される一対のロールを備えてなる第１の成形ロールの上記ロール間に、板状の素材を長手方向に沿って供給して素材のほぼ板厚方向の第１の方向から素材が塑性変形するのに十分な圧縮力を作用させて成形加工により中間材にする（ａ）工程と、前記製品における第１の断面形状部、第３の断面形状部、第２の断面形状部を順に成形加工するそれぞれの成形加工部を周面に備え、かつ第１の軸心と交差する方向の第２の軸心を中心にして実質的に同一径でかつ第１の成形ロールと実質的に同一の周速度で互いに反対方向に回転駆動される一対のサブロールを備えた第１サブ成形ロールの上記サブロール間に、前記中間材をサブロールのそれぞれの成形加工部の位置に対応するように供給して第１の方向と交差する第２の方向から中間材が更に塑性変形するのに十分な圧縮力を作用させて中間材のサブ成形加工を行う（ｂ）工程と、前記第１の成形ロールの成形加工部と同様の成形加工部で径方向の形状がそれぞれ僅かに異なるだけの構成の成形加工部を備えた複数の成形ロールと前記第１のサブ成形ロールの成形加工部と同様の成形加工部で径方向の形状がそれぞれ僅かに異なるだけの構成の成形加工部を備えた複数のサブ成形ロールとの適宜組み合わせで配置された成形ロールに中間材をそれぞれの成形加工部の位置に対応するように供給して次第に製品に成形加工する（ｃ）工程とよりなるものである。
【０００５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１と第２の軸心を直交する方向に配置して、第１の方向から及び第１の方向と直交する第２の方向とから時間をずらせて異なる方向から圧縮力を作用させるようにしたことを特徴とする長尺な製品の製造方法である。
【０００６】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、第１の断面形状部は略平板状、第２の断面形状部は略円形状、第３の断面形状部は略平板状から略円形状に徐々に変化する断面形状変化部分に成形されることを特徴とする長尺な製品の製造方法である。
【０００７】
請求項４に記載の発明は、請求項１，２又は３に記載の発明において、第１の成形ロールに対して素材の供給を行う前工程として、ストリップ材を、長手方向に沿って幅が変化する所定形状の素材に切断するスリット加工工程を有する長尺な製品の製造方法である。
【０００８】
請求項５に記載の発明は、請求項１，２，３又は４に記載の発明において、第１成形ロールに対して素材の供給を行う前工程として、素材の取付部分相当部に位置決め孔を加工する位置決め孔加工工程を有する長尺な製品の製造方法である。
【０００９】
請求項６に記載の発明は、請求項１，２，３，４又は５に記載の発明において、成形加工した中間材の第２の断面形状部相当部に溶接を行う溶接工程を有する長尺な製品の製造方法である。
【００１０】
請求項７に記載の発明は、請求項１，２，３，４，５又は６に記載の発明において、成形加工した中間材の第１の断面形状部相当部を切断する切断工程を有する長尺な製品の製造方法である。
【００１１】
請求項８に記載の発明は、長手方向に沿って第１の断面形状部と、第１の断面形状とは異なる第２の断面形状部と、第１と第２の断面形状部との間で、一方の断面形状が他の一方の断面形状に徐々に変化する第３の断面形状部を備えた長尺な製品を製造する装置にして、前記製品における第１の断面形状部、第３の断面形状部、第２の断面形状部を順に成形加工するそれぞれの成形加工部を周面に備えて対をなす雄ロール、雌ロールを備え第１の軸心を中心に実質的に同一の周速で互いに反対方向に回転駆動可能な複数の成形ロールと、前記製品における第２の断面形状部を成形加工する成形加工部を周面の一部に備えて対をなすロールを備え、前記第１の軸心に対して交差する方向に配置した第２の軸心を中心にして実質的に同一の周速で互いに反対方向に回転駆動可能なサブロールを備えた複数のサブ成形ロールと、前記複数の成形ロール及びサブ成形ロールのそれぞれの軸に連結され、これらを回転駆動する回転駆動装置とを備え、前記複数の成形ロールとサブ成形ロールとを直線上に適宜組み合わせて配置してなるものである。
【００１２】
請求項９に記載の発明は、長手方向に沿って第１の断面形状部と、第１の断面形状とは異なる第２の断面形状部と、第１と第２の断面形状部との間で、一方の断面形状が他の一方の断面形状に徐々に変化する第３の断面形状部を備えた長尺な製品を製造する装置にして、前記製品における第１の断面形状部、第３の断面形状部、第２の断面形状部を順に成形加工するそれぞれの成形加工部を周面に備えて対をなす雄ロール、雌ロールを備え第１の軸心を中心に実質的に同一の周速で互いに反対方向に回転駆動可能な複数の成形ロールと、前記製品における第１の断面形状部、第３の断面形状部、第２の断面形状部を順に成形加工するそれぞれの成形加工部を周面に備えて対をなすロールを備え、前記第１の軸心に対して交差する方向に配置した第２の軸心を中心にして実質的に同一の周速で互いに反対方向に回転駆動可能なサブロールを備えた複数のサブ成形ロールと、前記複数の成形ロール及びサブ成形ロールのそれぞれの軸に連結され、これらを回転駆動する回転駆動装置とを備え、前記複数の成形ロールとサブ成形ロールとを直線上に適宜組み合わせて配置してなるものである。
【００１３】
請求項１０に記載の発明は、請求項８又は９に記載の発明において、成形ロールへ供給されるストリップ材の流れ方向に見て、最上流側の成形ロールの上流側に、前記ストリップ材を、製品形状に対応して長手方向に沿って幅が変化する所定形状の素材に切断加工する変化幅加工手段を設けた構成である。
【００１４】
請求項１１に記載の発明は、請求項８，９又は１０に記載の発明において、成形ロールへ供給されるストリップ材の流れ方向に見て、最上流側の成形ロールの上流側に、製品の取付部分に相当する素材の取付部分相当部に位置決め孔を加工する位置決め孔加工手段を設けた構成である。
【００１５】
請求項１２に記載の発明は、請求項８，９，１０又は１１に記載の発明において、適数の成形ロール及びサブ成形ロールによって成形加工した中間材の中央本体部分相当部に溶接を行う溶接装置を設けた構成である。
【００１６】
請求項１３に記載の発明は、請求項８，９，１０，１１又は１２に記載の発明において、適数の成形ロール及びサブ成形ロールによって成形加工した中間材の取付部分相当部を切断する切断加工装置を設けた構成である。
【００１７】
請求項１４に記載の発明は、請求項８，９，１０，１１，１２又は１３に記載の発明において、成形ロールにおける第１成形加工部及び第２成形加工部をブロックにより構成し、このブロックを成形ロールに対して着脱交換可能に設けた構成である。
【００１８】
【発明の実態の形態】
先ず、理解を容易にするために、本発明において対象とする製品の１例として自動車用のドアビームを挙げその製造方法について概念的に説明する。
【００１９】
図１１を参照するに、図１１は、製品１及びその加工ステップ順を示し、（ａ）は正面図を、（ｂ）は符号５で示す中央本体部分の断面、（ｃ）は符号７で示す断面形状変化部分の断面をそれぞれ示している。製品１は、第１の断面形状部に相当する平面部３Ｆを有する取付部分３を両端部に備え、第２の断面形状部に相当する中央部に備えた円筒形状の中央本体部分５と上記取付部分３との間に、第３の断面形状部に相当する断面形状が第１の断面形状から第２の断面形状部に次第に変化する断面形状変化部分７を備えた構成であり、上記取付部分３にはドアパネルへ取付ける基準となる位置決め孔９が設けてある。
【００２０】
上記製品１を製造するには、一定幅の金属ストリップ材、好ましくは高張力鋼板ストリップ材１１を、製品の形状に対応して長手方向に沿って幅が変化する所定形状の素材１３にスリット加工する。この場合、製品１の取付部分３に相当する取付部分相当部３Ａ、中央本体部分５に相当する取付部分相当部５Ａは一定幅に、また断面形状変化部分７に相当する断面形状変化部分相当部７Ａは幅が次第に変化するように切断加工するものである。また、取付部分相当部３Ａには位置決め孔９の加工を行う。
【００２１】
次に、前記中央本体部分相当部５Ａを円筒形状に形成すべく図１１（Ｄ）〜（Ｅ）に示すように次第に弯曲成形する。この際、取付部分相当部３Ａと中央本体部分相当部５Ａが円滑に連続した構成となるように、横断面形状が次第に変化していく断面形状変化部分相当部７Ａの成形加工が行われる。そして、中央本体部分相当部５Ａを円筒形状に成形することにより図１１（Ａ）に示すような製品１が製造される。
【００２２】
製品１としては、上述のごとく中央本体部分相当部５Ａを円筒形状に成形加工した後に、強度向上、特に曲げ剛性の向上を図るため、長手方向に沿って連続して、又は間欠的に円筒形状の突き合せ接合部分同志の溶接を行うことが望ましい。
【００２３】
また、中央本体部分相当部５Ａを円筒形状に成形する際、図１１（Ａ′）に示すように接合部分を重ね合せた構成とすることも可能である。この場合、接合部分の重ね合せ寸法によっては、前述したスリット加工を省略し、全長に亘って一定幅のストリップ材１１をそのまま使用することができるものである。
【００２４】
図１は前記製品１を製造するためのロール成形加工装置１５及びこれに関連するロール成形加工方法を概念的に示すものである。
【００２５】
本実施形態例に係るロール成形加工装置１５は、後述する駆動装置によってそれぞれ実質的に同一回転速度で回転駆動される第１，第２…第ｎの複数対の成形ロール１７−１，１７−２，…１７−ｎを直線的に配置し、かつ適宜範囲に亘って、各成形ロール１７−１，１７−２，…１７−ｎの間にサブ成形ロール１９−１，１９−２，…１９−ｎを交互に配置した構成である。
【００２６】
そして、最下流側のサブ成形ロール１９−ｎに対応した位置には溶接装置２１が配置してあり、さらにこの溶接装置２１の下流側には所定の長さに切断する切断加工装置２３が配置してある。
【００２７】
前記第１，第２…第ｎの各成形ロール１７−１，１７−２，…１７−ｎは、対をなし互いに平行な第１の軸心である水平軸心回りに回転駆動される上ロール（雄ロール）２５Ｕ−１，２５Ｕ−２，…２５Ｕ−ｎと下ロール（雌ロール）２５Ｌ−１，２５Ｌ−２，…２５Ｌ−ｎとを備えている。さらに、各成形ロール１７−１，１７−２…１７−ｎにおける各上下のロールには、図２に示すように、その周面に周方向に沿って前記製品１の取付部分３を成形加工するための第１成形加工部２７、断面形状変化部分７を成形加工するための第２成形加工部２９及び中央本体部分５を成形加工するための第３成形加工部３１を周面に順に備えている。なお、前記、第１，第２，第３成形加工部は、周方向では連続しているが、形状は最終製品の形状に加工するステップに対応してそれぞれ異なっている。
【００２８】
前記第１，第２…第ｎのサブ成形ロール１９−１，１９−２…１９−ｎは、対をなし互いに平行で第１の軸心とは交差する方向の第２の軸心である垂直軸心回りに成形ロールと実質的に同一回転速度で回転駆動される右側のサブロール３３Ｒ−１，３３Ｒ−２，３３Ｒ−ｎと、図１では図示されてない左側のサブロール３３Ｌ−１，３３Ｌ−２，…３３Ｌ−ｎとを備えている。そして、各サブ成形ロールにおける左右のサブロール３３Ｒ−１，３３Ｌ−１…３３Ｒ−ｎ，３３Ｌ−ｎには、図３に示すように、前記製品１の取付部分３に対応する取付部分対応部３５、中央本体部分５に対応する中央本体部分対応部３７及び断面形状変化部分７に対応する断面形状変化部分対応部３９を周面に、周方向に沿って備えている。
【００２９】
最終的に製造される製品の展開巾が長手方向に沿って異なっていることを要する物を製造するときには、前記第１成形ロール１７−１の上流側には、ストリップ材Ｓ１をコイル状に巻いたアンコイラ４１が配置してあり、このアンコイラ４１の下流側には、ストリップ材Ｓ１を、長手方向に沿ってその巾を変化させる為に前記製品１における取付部分３に相当する取付部分相当部３Ａ，中央本体部分５に相当する取付部分相当部５Ａ及び断面形状変化部分７に相当する断面形状変化部分相当部７Ａを備えた素材Ｓ２にスリット加工する変化幅加工手段が設けてある。
【００３０】
上記変化幅加工手段として、本実施の形態例においては上ロール４５Ｕ，下ロール４５Ｌを備えたスリッターロール４３が例示してある。このスリッターロール４３における上下のロール４５Ｕ，４５Ｌは、図２に示すように、前記ストリップ材Ｓ１に取付部分相当部３Ａを切断加工するための第１切断加工部４７、断面形状変化部分相当部７Ａを切断加工するための第２切断加工部４９及び中央本体部分相当部５Ａを切断加工するための第３切断加工部５１を周面に周方向に沿って備えている。
【００３１】
なお、変化幅加工手段は、ストリップ材Ｓ１をロール成形加工するに当って、一定幅のストリップ材Ｓ１を製品１の形状に対応する素材Ｓ２になるようにスリッティング加工を行なえば良いものであるから、例えばストリップ材Ｓ１の移動方向（長手方向）に対して直交する左右方向へ移動制御可能の一対のレーザ加工ヘッド（図示省略）を設け、この一対のレーザ加工ヘッドによって溶断してスリッティング加工を行っても良いものである。
【００３２】
前記スリッターロール４３の下流側には、スリッターロール４３によって巾方向の一部が長手方向に沿い切断加工された素材Ｓ２における取付部分相当部３Ａに位置決め孔９を加工する位置決め孔加工手段５３が設けてある。
【００３３】
上記位置決め孔加工手段５３としては、素材Ｓ２の移動速度と等速で同方向へ移動可能のパンチング加工装置によって構成することができる。また、前記スリッターロール４３における上ロール４５Ｕの第１切断加工部４７の部分にパンチチップ（図示省略）を径方向に突出して設け、下ロール４５Ｌの第１切断加工部４７に、上記パンチチップに対応するダイ孔を設けて、スリッターロール４３によって位置決め孔９を加工する構成とすることもできる。この場合、前記位置決め孔加工手段５３としてのパンチング加工装置を省略することができ、構成がより簡単になるものである。
【００３４】
前記位置決め孔加工手段５３の１例としてのパンチング加工装置は、例えばサーボモータ（図示省略）によって回転されるピニオンを備え、ストリップ材Ｓ２との速度差を吸収可能のスプリング、ダンパーなどの緩衝部材を介してラックを本体５３Ｂに備えたラック・ピニオン機構によって往復動する構成となし、かつ製品１における長手方向の両端側の位置決め孔９，９を素材Ｓ２に同時に加工する前後のパンチ５３Ｐ及びダイ孔５３Ｄを備えた構成とすることができる。
【００３５】
そして、前記パンチング加工装置が巾変化加工手段（スリッターロール４３）の作動と同期して所定の位置にパンチング加工を行うタイミングを取る構成としては、例えば、次のごとき構成とすることができる。すなわち、スリッターロール４３における上下のロール４５Ｕ，４５Ｌの軸と同期して回転し、かつ上下のロール４５Ｕ，４５Ｌの１回転ごとに素材Ｓ２の孔を加工する位置が位置決め孔加工手段５３の位置に達したときに原点パルスを出力するようにパルスエンコーダ（パルスジェネレータとも云う）を設け、このパルスエンコーダからの原点パルスが制御装置に入力されたときに原点位置からのパンチング加工装置の移動を開始し、パルスエンコーダから制御装置へ入力されるパルス数に応じてパンチング加工装置の移動速度を増速するように制御し、パンチング加工装置の移動量と素材Ｓ２の移動量とが同一になったときにパンチング加工を行う。
【００３６】
換言すれば、パルスエンコーダから制御装置へ原点パルスの入力があったときから所定時間時にパンチング加工装置の移動量と素材Ｓ２の移動量が等しくなるように制御すれば良いものである。
【００３７】
なお、既述したように、スリッタロール４３における上下のロール４５Ｕ，４５Ｌにパンチチップ，ダイ孔を設けた場合には、前記パンチング加工装置を省略することができるものである。
【００３８】
前記スリッターロール４３，第１，第２…第ｎの成形ロール１７−１，１７−２，…１７−ｎ及び第１，第２，…第ｎのサブ成形ロール１９−１，１９−２，…１９−ｎを同時に同方向へ回転駆動するために、図４に示すように、直線的に延伸しかつ軸受５４によって回転可能に支持された回転駆動軸５５が設けてあり、この回転駆動軸５５の一端部には、チェン、歯車、ベルト等のごとき適宜の動力伝達機構５７を介してモータ５９と連動連結した駆動プーリ６１が設けてある。
【００３９】
そして、上記回転駆動軸５５のスリッターロール４３、第１，第２，…第ｎの成形ロール１７−１，１７−２，…１７−ｎ及び第１，第２，…第ｎのサブ成形ロール１９−１，１９−２，…１９−ｎに対応した位置には、同一径同一ピッチのウォームギア６３Ａ、６３Ｂ…が一体的に取付けてある。
【００４０】
前記スリッターロール４３は、図５に示すように、ベース６４上に立設した枠体フレーム６５に回転可能に支持された左右の螺子杆６７Ｌ，６７Ｒを垂直に備えている。左右の螺子杆６７Ｌ，６７Ｒ上下部には左ねじ部６９Ｌ，右ねじ部６９Ｒがセンターを境に振り分け的に設けてある。そして、左右の螺子杆６７Ｌ，６７Ｒにおける左右のねじ部６９Ｌ，６９Ｒには上部スライド軸受７１Ｕ，下部スライド軸受７１Ｌが上下動可能に螺合してある。
【００４１】
前記上部スライド軸受７１Ｕには上ロール軸７３Ｕが水平にかつ回転自在に支持されており、下部スライド軸受７１Ｌには下ロール軸７３Ｌが水平にかつ回転自在に支持されている。そして上記上ロール軸７３Ｕには前記上ロール４５Ｕが一体的に取付けてあり、下ロール軸７３Ｌには下ロール４５Ｌが一体的に取付けてある。
【００４２】
したがって、左右の螺子杆６７Ｌ，６７Ｒの上端部に形成した工具係合部６７Ｋにスパナ等の適宜の工具を係合し、左右の螺子杆６７Ｌ，６７Ｒを適宜に回転することにより上下のロール４５Ｕ，４５Ｌを互に接近離反すように上下に調節することができ、上下のロール４５Ｕ，４５Ｌのクリアランスを調節することができるものである。
【００４３】
前記枠体フレーム６５の側方位置には前記回転軸５５に設けたウォームギア６３Ａを回転可能に支持した支持スタンド７５が設けてあり、この支持スタンド７５には、前記ウォームギア６３Ａに噛合した上下のウォームホイール７７Ｕ，７７Ｌを支持した上下のウォームホイール軸７９Ｕ，７９Ｌが回転可能に支持されている。
【００４４】
そして、上下のウォームホイール軸７９Ｕ，７９Ｌと前記上下のロール軸７３Ｕ，７３Ｌは上下のユニバーサルジョイント８１Ｕ，８１Ｌ及び、軸方向への相対移動を許容するスプラインＳＰＵ，ＳＰＬを介して連動連結してある。なお、上下のウォームホイール軸７９Ｕ，７９Ｌが等速で回転していても、ウォームホイール軸７９Ｕ，７９Ｌと上下のロール軸７３Ｕ，７３Ｌがそれぞれ同一直線上にないときには、１回転の間に上下のロール軸７３Ｕ，７３Ｌの回転速度が僅かに変動（１回転中における角速度の変動）することがある。この変動が好ましくない場合にはユニバーサルジョイント８１Ｕ，８１Ｌに代えて等速ジョイントを用いることが望ましい。なお、図５（Ｂ）は図５（Ａ）における上下のロール４５Ｕ，４５Ｌが所定の角度だけ回転して、中央本体部分５をスリットしている状態を示すものである。
【００４５】
図６は、第１の成形ロール１７−１，の構成を示すものである。なお、前述の第１，第２…第ｎの成形ロール１７−１，１７−２…１７−ｎは、上下の各ロール２５Ｕ−１，２５Ｕ−２…２５−ｎ；２５Ｌ−１，２５Ｌ−２…２５Ｌ−ｎにおけるそれぞれの第１成形加工部２７，第２成形加工部２９，第３成形加工部３１の周方向の長さは同じで、径方向の形状がそれぞれ僅かに異なるだけの構成であり、その他の構成は同一構成であるから、第１の成形ロール１７−１の構成のみを例示し、その他は省略することにする。
【００４６】
また、第１の成形ロール１７−１の全体的構成は、前述したスリッターロール４３の構成とほぼ同様の構成であるから、同一機能を奏する構成部分には同一符号を付することとして詳細な説明は省略する。なお、図６（Ｂ）は図６（Ａ）における上下のロール２５Ｕ−１，２５Ｌ−１が所定の角度だけ回転して取付部３の加工をしている状態を示している。
【００４７】
図７は、第１のサブ成形ロール１９−１の構成を示すものであり、中央本体部分５を成形加工している状態を示している。第１，第２…第ｎのサブ成形ロール１９−１，１９−２…１９−ｎは、下流側に向けて左右のサブロール３３Ｌ−１，３３Ｌ−２…３３Ｌ−ｎ；及び３３Ｒ−１，３３Ｒ−２…３３Ｒ−ｎにおけるそれぞれの取付部分対応部３５，中央本体部分対応部３７、断面形状変化部分対応部３９の周方向の長さは同じで、径方向の形状がそれぞれ僅かに異なるだけの構成であって、その他の構成は同一であるから、第１のサブ成形ロール１９−１の構成のみを例示し、その他は省略することにする。
【００４８】
第１サブ成形ロール１９−１における左右のサブロール３３Ｌ，３３Ｒは、成形ロール軸７３Ｕ，７３Ｌの第１の軸心と交差する方向の第２の軸心であり、好ましくは第１の軸心と垂直な第２の軸心回りに回転可能に設けてある。
【００４９】
すなわち、ベース６４上に設けた枠体フレーム８３には軸受８５を介して水平軸８７が回転可能に支持されており、この水平軸８７には同径の左右の同径のベベルギア８９Ｌ，８９Ｒが適宜に取付けてある。また、前記枠体フレーム８３には、前記左右のベベルギア８９Ｌ，８９Ｒに噛合した同径の左右のベベルギア９１Ｌ，９１Ｒを下端部に備えた左右のロール軸９３Ｌ，９３Ｒが垂直にかつ回転可能に支持されており、この左右のロール軸９３Ｌ，９３Ｒの上部に前記左右のサブロール３３Ｌ，３３Ｒが取付けてある。
【００５０】
前記水平軸８７を回転するために、側方に設けた支持スタンド９５には前記ウォームギア６３Ｃに噛合した上下のウォームホイール９７Ｕ，９７Ｌを支持したた上下のウォームホイール軸９９Ｕ，９９Ｌが回転可能に支持されており、下部ウォームホイール軸９９Ｌと前記水平軸８７はユニバーサルジョイント１０１とスプラインＳＰＬを介して連動連結してある。
【００５１】
なお、この場合には前記上ウォームホイール９７Ｕ、上ウォームホイール軸９９Ｕは省略しても良いので使用していない。なお、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）における左右のサブロール３３Ｌ，３３Ｒが所定の角度だけ回転して取付部分３を加工している状態を示す。
【００５２】
既に理解されるように、モータ５９によって回転駆動軸５５を回転すると、この回転駆動軸５５に備えた複数のウォームギヤ６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃ…を介してスリッターロール４３，各成形ロール１７−１，１７−２，…１７−ｎ及び各サブ成形ロール１９−１，１９−２，…１９−ｎが同時に回転されるものである。
【００５３】
前記スリッターロール４３における上下のロール４５Ｕ，４５Ｌ，第１，第２…第ｎの各成形ロール１７−１，…における上下のロール２５Ｕ−１，２５Ｌ−１，…及び各サブ成形ロール１９−１，…における左右のサブロール３３Ｌ−１，３３Ｒ−１，…の直径Ｄは実質的に等しく形成してある。
【００５４】
実際的には、上流側のロール径に対して下流側のロール径を極く僅かに大径に（例えば直前のロール径よりも０．０１％〜０．１％程度大径に）設定することが望ましい。このように、下流側のロール径ほど極く僅かに大径に構成すると、下流側のロールほど周速が僅かに大となり、各ロール間において成形加工中の中間材に僅かな張力が作用することになり、各ロール間で中間材をピンと張った状態にして僅かの伸びを生じさせ、座屈等を生じるようなことがないものである。
【００５５】
なお、例えばストリップ材Ｓ１の材質として冷間圧延鋼板（ＳＰＣ−１，引張り強度３０ｋｇｆ／ｍｍ² 前後）を使用する場合には、下流側のロール径を０．０５％〜０．１％程度大径とし、引張り強度が８０ｋｇｆ／ｍｍ² 以上の高張力鋼板で冷間圧延鋼板よりも伸びが少ない材質の場合には、下流側のロール径を０．０１％〜０．０５％程度大径にすることが望ましい。
【００５６】
ところで図２及び図３に示すように、スリッターロール４３を基準として、これから各成形ロール１７−１…１７−ｎ及び各サブ成形ロール１９−１，…１９−ｎまでの距離をそれぞれ符号Ｌ₁ ，（Ｌ₁ ＋Ｌ₂ ），（Ｌ₁ ＋Ｌ₂ ＋Ｌ₃ ）…で表わし、スリッターロール４３における上下のロール４５Ｕ，４５Ｌに対する各成形ロール１７−１…１７−ｎにおける上下のロール２５Ｕ−１，２５Ｌ−１…２５Ｕ−ｎ，２５Ｌ−ｎ及び各サブ成形ロール１９−１…１９−ｎおける左右のロール３３Ｌ−１，３３Ｒ−１…３３Ｌ−ｎ，３３Ｒ−ｎの角度の位相差をそれぞれ符号θ₁ ，θ₂ ，θ₃ …で表わしたとき、一般式としてθ＝（Ｌ×３６０°）／（Ｄ×π）の関係にあるように角度を調節して配置してある。
【００５７】
具体的には、θ₁ ＝（Ｌ₁ ×３６０°）／（Ｄ×π）、θ₂ ＝［（Ｌ₁ ＋Ｌ₂ ）×３６０°］／（Ｄ×π）、θ₃ ＝［（Ｌ₁ ＋Ｌ₂ ＋Ｌ₃ ）×３６０°］／（π×Ｄ）の関係式を満たすように角度を調節してロールを配置する。
【００５８】
前記溶接装置２１は、前記各成形ロール１７−１，…１７ｎ及び各サブ成形ロール１９−１…１９−ｎを経て成形された中間材Ｓｎ−１における中央本体部分５の長手方向の突き合せ接合部分を溶接するもので、例えばＭ１Ｇ溶接機等よりなるものである。
【００５９】
上記溶接装置２１は、定速で移送される中間材Ｓｎ−１における端部又は位置決め孔９あるいは断面形状変化部分７の形状変化等の特徴部分を、例えばリミットスイッチ，磁気センサ，光センサ，イメージセンサ等のごとき適宜のセンサによって検出し、このセンサにより特徴部分を検出した後、所定時間経過後又は検出と同時に溶接を開始して、中央本体部分５における接合部分を適宜範囲に亘って溶接するものである。なお、溶接装置２１の部分に対応して、サブ成形ロール１９ｎが配置され、このサブ成形ロール１９ｎによって中央本体部分５の端部同志を突き合せ状態に保って溶接するのが好ましい。
【００６０】
上記溶接装置２１による溶接時間を中間材Ｓｎ−１の移送速度に対応して適宜に制御することにより、中央本体部分５における接合部分の全長に亘って、又は間欠的に溶接することができるものである。
【００６１】
なお、中間材Ｓｎ−１における中央本体部分５の接合部分の溶接が不要な場合には、溶接装置２１を省略することができる。
【００６２】
前記切断装置２３は、前記溶接装置２１を通過した後の中間材Ｓｎを取付部分３の中間で切断して製品１にするものである。この切断装置２３の構成としては、例えば次のごとき構成とすることができる。
【００６３】
すなわち、中間材Ｓｎの移動方向と同方向に延伸した螺子杆１０３をベース１０５に回転可能に設け、この螺子杆１０３に移動自在に螺合したナット部材１０７と切断機本体１０９とを一体的に設ける。そして、ベース１０５に装着したモータ１１１により前記螺子杆１０３を回転駆動することにより、ナット部材１０７を介して切断機本体１０９が往復動する構成とする。
【００６４】
前記切断機本体１０９には、中間材Ｓｎの取付部分３を切断するための切断刃１１３Ａ，切断ダイ１１３Ｂを設ける。そして、上記切断刃１１３Ａ，ダイ１１３Ｂによる切断部から所定の位置ｌだけ上流側に位置決め孔９を検出するための適宜のセンサ（図示省略）を設ける。
【００６５】
そして、中間材Ｓｎの移動時に、前記センサが位置決め孔９の通過を検出して、距離ｌだけ移動するタイミングと同時にモータ１１１を回転駆動し、切断機本体１０９を同方向へ移動し、切断機本体１０９の移動量と中間材Ｓｎの移動量とが等しくなったときに中間材Ｓｎの切断を行う構成とすることができる。
【００６６】
なお、成形加工による製品１を加工するためのストリップ材として、製品１の長さに予め切断されている短冊状の平板を用いる場合には、前記剪断装置２３を省略することができるものである。
【００６７】
以上のごとき構成において、アンコイラ４１からストリップ材Ｓ１をスリッターロール４３へ供給すると、ストリップ材Ｓ１は、スリッターロール４３における上下のロール４５Ｕ，４５の第１切断加工部４７，第２切断加工部４９及び第３切断加工部５１によって取付部分相当部３Ａ，断面形状変化部分相当部７Ａ及び中央本体部分相当部５Ａを連続して備えた状態の素材Ｓ２にスリッティング加工される。そして、この際に生じたスクラップＳＣは適宜に廃棄される。
【００６８】
前記素材Ｓ２が位置決め孔加工手段５３に至ると、素材Ｓ２の取付部分相当部３Ａに位置決め孔９の加工が行われる。そして、位置決め孔加工手段５３を通過した素材Ｓ３が第１の成形ロール１７−１に至ると、第１の成形ロール１７−１における上下のロール２５Ｕ−１，２５Ｌ−１に備えた第１成形加工部２７，第２成形加工部２９及び第３成形加工部３１によって長手方向に沿い連続的に成形加工が行われる。
【００６９】
すなわち、第１成形加工部２７は素材Ｓ３における取付部分相当部３Ａを成形加工するものであるが、本例において例示した製品１における取付部分３は平面部３Ｆを備えた構成であるから、第１成形加工部２７による成形加工は素材Ｓ３を板厚方向に圧縮するだけで実質的には０加工（無加工）である。すなわち素材Ｓ３に折り曲げ加工による変形を付与する加工は行われない。
【００７０】
前記第２成形加工部２９は、素材Ｓ３における断面形状変化部分相当部７Ａの側縁を僅かに弧状に弯曲するように成形加工を行うものである。そして、第３成形加工部３１は、素材Ｓ３における中央本体部分相当部５Ａの側縁を、図８に示す＃１のように僅かに弧状に弯曲するように成形加工を行う。
【００７１】
なお、図８は、中央本体部分の工程毎の断面形状の変化を示し素材Ｓ３の板厚Ｔを左右側縁部のみに示して、中央付近においては板厚表示を省略してある。
【００７２】
上述のごとく第１成形ロール１７−１によって僅かに成形加工された後の中間材Ｓ４は第１サブ成形ロール１９−１に至り、左右のサブロール３３Ｌ，３３ＲによってＳ５、さらに第２成形ロール１７−２によってＳ６、以下同様に成形加工される。
【００７３】
すなわち、左右のサブロール３３Ｌ，３３Ｒにおける取付部分対応部３５は中間材Ｓ４の取付部分相当部３Ａを左右方向から挾持して０加工を行う。また、中央本体部分対応部３７及び断面形状変化対応部３９は、中間材Ｓ４における中央本体部相当部５Ａ及び断面形状変化相当部７Ａをそれぞれ左右から挾持して押圧する作用をなすものである。
【００７４】
すなわち、左右のサブロール３３Ｌ，３３Ｒは、第１成形ロール１７−１による上下のロール２５Ｕ−２，２５Ｌ−２の向き方向と異なり、第１成形ロール１７−１の成形加工する方向と異なる方向から力を作用させ中間材Ｓ４を成形加工するように機能するものである。
【００７５】
第１サブ成形ロール１９−１によって所定のＳ５の形状に折り曲げ加工された後の中間材Ｓ５は、次に成形ロール１７−２に至り、第２成形ロール１７−２における上下のロール２５Ｕ−２，２５Ｌ−２によってさらに製品１の形状に近づくようにＳ６の形状に成形加工され、そして、第２成形ロール１７−２を経過した中間材Ｓ６は第２サブ成形ロール１９−２によってＳ７の形状成形加工される。
【００７６】
すなわち、素材Ｓ３の中央本体部分相当部５Ａは、第１成形ロール１７−１，第１サブ成形ロール１９−１，第２成形ロール１７−２，第２サブ成形ロール１９−２というように複数の成形ロール及びサブ成形ロールを交互に通過することにより、図８に＃１，＃２，…又はＳ３，Ｓ４，Ｓ５…と示すように、中央本体部分相当部５Ａが次第に円筒形状に成形加工されて最終的に製品１の形状になる。
【００７７】
なお、製品１における中央本体部分５の構成が、図１１の（Ａ）に示すように、側縁部が互に当接した構成の円筒形状の場合には、中央本体部分５が閉じた円筒形状になった段階で成形加工を終了し、次工程の溶接装置２１へ移送される。
【００７８】
製品１における中央本体部分５の構成が、図１１の（Ａ′）に示すように、側縁部が互に重なり合った構成の場合には、中間材における中央本体部分相当部５Ａが所定の径になるまで成形加工される。
【００７９】
上述のごとく、製品１における中央本体部５の構成を、側縁部が互に重なり合った構成とするには、各サブ成形ロールにおける左右のサブロールの第３成形加工部３７の形状は側縁部が互いに当接した構成の円形形状の場合と相違する。すなわち、図７に示すように、左右のサブロールにおける第３成形加工部３７は断面形状が円弧状の周溝によって形成してあるから、例えば右サブロール３３Ｒにおける周溝の円弧状部の径を、左サブロール３３Ｌにおける周溝の円弧状部の径よりも小さくすることによって、図面上右側の側縁３７の曲げの曲率半径が左側の側縁３７の曲率半径よりも小さくなるように加工することによって可能になる。
【００８０】
上記構成により、中間材における長手方向に対し直交する方向の左右両側縁に形成される円弧状の弯曲の径は、図８の＃２，＃３…＃６に示すように、右側縁の弯曲の径よりも左側縁の弯曲の径が大きくなる。したがって、中間材における中央本体部分相当部５Ａの左右両側縁が互に近接すると、図８の＃７に示すように、右側縁部が左側縁部の径方向内側に位置することになる。
【００８１】
上述のごとく、中間材における中央本体部分相当部５Ａの左右両側縁が互いに重なり合うとはき、図８の＃７〜＃８に示すように、ほぼ縦長の長円形状を呈するように成形加工し、最終段階において＃９〜＃１０の示すように、円形を呈するように成形加工することが望ましい。
【００８２】
なお、図８の＃７に示すように、中間材における中央本体部相当部分５Ａの左右両側縁が互に重なり合った後には、サブ成形ロールを用いることなく図１の１７−（ｎ−１），１７−ｎで示す複数の成形ロールにおける上下のロールによって上下から押圧する構成でもって、図８の＃７〜＃１０の成形加工を段階的に行うことができるものである。そして、中央本体部相当部分５Ａが所定の径に成形加工された後、次工程の溶接装置２１へ移送されるものである。
【００８３】
溶接装置２１へ移送された中間材Ｓｎ−１は当該位置のサブ成形ロール１９−ｎにおける左右のサブロールによって左右方向を規制された状態にあり、そして上記中間材Ｓｎ−１における中央本体部分相当部５Ａの重なり合った接合部が溶接装置２１によって適宜に溶接される。
【００８４】
その後、中間材Ｓｎが切断装置２３へ移送され、中間材Ｓｎにおける取付部分相当部３Ａに設けた位置決め孔９の中間位置において製品１として切断分離されるものである。
【００８５】
ところで、前記実施形態例においては、各成形ロールにおける上下のロールに第１成形加工部２７，第２成形加工部２９及び第３成形加工部３１を一体に形成したが、製品長さが一定であっても、試作段階から量産段階に至る間に取付部分３，断面形状変化部分７の形状寸法が変化する場合がある。このような場合に容易に対応できるように、上下のロールを図９に示すごとき構成とすることが望ましい。
【００８６】
すなわち、前記上下のロール２５Ｕ−１，２５Ｌ−１，及び左右のロール３３Ｌ−１，３３Ｒ−１…に相当する上下の及び左右のロール１１５の周面に適宜範囲に亘って係合凹部１１５Ｃを形成し、この係合凹部１１５Ｃに対して、第１成形加工部２７を備えた第１成形加工部ブロック１１７及び第２成形加工部２９を備えた第２成形加工ブロック１１９を、ボルト等の固定具（図示省略）を介して着脱交換可能な構成とすることができる。
【００８７】
このような構成とすることにより、製品１における取付部分３、断面形状変化部分７の形状寸法が変更になる場合に対しても、第１，第２の成形加工ブロック１１７，１１９を着脱交換することによってこの加工ブロック１１７，１１９の部分のみを加工することで済み、容易にかつ経済的に対応することができるものである。
【００８８】
なお、前記第１成形加工ブロック１１７には、第１成形加工部２７のみに限ることなく隣接する第２成形加工部２９の１部を形成することも可能である。また、第２成形加工ブロック１１９には、第２成形加工部２９の他に、第１成形加工部２７及び第３成形加工部３１の１部を形成することも可能である。
【００８９】
すなわち、ロール１１５における係合凹部１１５Ｃに対して着脱交換される適数の成形加工ブロックに第１，第２，第３の成形加工部２７，２９，３１を任意に形成することにより、製品１における取付部分３，断面形状変化部分７及び中央本体部分５の形状寸法が変化する場合であっても、容易にかつ経済的に対応し得るものである。
【００９０】
なお、スリッターロール４３においても、上下のロール４５Ｕ，４５Ｌにおける第１，第２，第３の切断加工部４７，４９，５１の１部分を備える交換ブロックを設けて、成形ロールの構成と同様に交換ブロックを着脱交換可能な構成とすることが望ましい。
【００９１】
ところで、製品１における断面形状変化部分７は、平板状の取付部分３と円筒形状の中央本体部分５との間における応力集中を回避するように、両者間を円滑に連続して接続する機能を奏するものであって、形状と加工精度は比較的ラフであって良い部分であり、また取付部分３は０加工の部分であるから、各サブ成形ロールにおける左右のサブロールは、各中間材における中央本体部分相当部５Ａのみを左右から挾持し押圧する構成とすることができる。
【００９２】
すなわち、図１０に示すように左右のサブロール３３の周面に中央本体部分対応部３７を残し、取付部分対応部３５及び断面形状変化部分対応部３９に相当する部分に切欠部３３Ｎを形成して、上記取付部分対応部３５及び断面形状変化部分対応部３９を削除した構成とすることができる。
【００９３】
このような構成においては、サブロール３３の周面全体に亘って中央本体部分対応部３７を旋削加工した後、前記切欠部３３Ｎを加工することによってサブロール３３を製作することができるので、取付部分対応部３５，中央本体部分対応部３７及び断面形状変化部分対応部３９の全部を備えた構成とするよりも、サブロール３３の製作がより容易かつ経済的なものである。
【００９４】
既に理解されるように、本実施形態例によれば、長尺のストリップ材Ｓ１をロール成形して長手方向に沿って横断面形状が異なる製品１を連続的に製造することができるので、製品１の製造を安価に行うことができるものである。
【００９５】
なお製品１として、両端部の取付部分３及び断面形状変化部分７の形状が対称形状の場合について例示したが、それぞれの形状が非対称で異なる場合であっても、成形ロールにおける上下のロールの第１，第２，第３の成形加工部２７，２９の形状がそれぞれ個別に対応するように形成することによって容易に対応し得るものである。以上は製品として自動車用ドアビームについて説明したが、バンパーレインフォースメントやルーフラックとして使用するものでは製品の軸線を更に大きな略弧状に曲げるか、イスの背もたれの支持部材として使用するときには軸線を略コ字状に曲げて使用することができる。
【００９６】
また、以上の説明において、「サブロール」という表現は「主」に対する「副」を意味するものとは限らず、成形ロールと対比させて区別する為に用いた表現である。更に「平面部」という表現も実際に平坦な形状に限られることなく、取付ける相手方部材の形状に対応した形状に加工されるもので非円筒状であればよく、また補強の為のビード加工を施したものを含む。
【００９７】
【発明の効果】
以上のごとき実施形態例の説明より理解されるように、請求項１に記載の発明は、長手方向に沿って第１の断面形状部と、第１の断面形状とは異なる第２の断面形状部と、第１と第２の断面形状部との間で、一方の断面形状が他の一方の断面形状に徐々に変化する第３の断面形状部を備えた長尺な製品を製造する方法にして、前記製品における第１の断面形状部、第３の断面形状部、第２の断面形状部を順に成形加工するそれぞれの成形加工部を周面に備え、互いに平行な第１の軸心を中心にして実質的に同一の径で、実質的に同一の周速で互いに反対方向に回転駆動される一対のロールを備えてなる第１の成形ロールの上記ロール間に、板状の素材を長手方向に沿って供給して素材のほぼ板厚方向の第１の方向から素材が塑性変形するのに十分な圧縮力を作用させて成形加工により中間材にする（ａ）工程と、前記製品における第１の断面形状部、第３の断面形状部、第２の断面形状部を順に成形加工するそれぞれの成形加工部を周面に備え、かつ第１の軸心と交差する方向の第２の軸心を中心にして実質的に同一径でかつ第１の成形ロールと実質的に同一の周速度で互いに反対方向に回転駆動される一対のサブロールを備えた第１サブ成形ロールの上記サブロール間に、前記中間材をサブロールのそれぞれの成形加工部の位置に対応するように供給して第１の方向と交差する第２の方向から中間材が更に塑性変形するのに十分な圧縮力を作用させて中間材のサブ成形加工を行う（ｂ）工程と、前記第１の成形ロールの成形加工部と同様の成形加工部で径方向の形状がそれぞれ僅かに異なるだけの構成の成形加工部を備えた複数の成形ロールと前記第１のサブ成形ロールの成形加工部と同様の成形加工部で径方向の形状がそれぞれ僅かに異なるだけの構成の成形加工部を備えた複数のサブ成形ロールとの適宜組み合わせで配置された成形ロールに中間材をそれぞれの成形加工部の位置に対応するように供給して次第に製品に成形加工する（ｃ）工程と、よりなるものである。
【００９８】
上記の構成によれば、成形ロールにおける一対のロールによって素材の成形加工を行った後に中間材をサブ成形ロールにおける一対のサブロールにより前記成形ロールの方向とは異なる方向から成形加工を行うので、板状の素材から製品を連続的にロール成形するに際して、多方向から素材に圧縮加工力を作用させることが出来るので、製品を効率的に製造することができる。
【００９９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１と第２の軸心を直交する方向に配置して、第１の方向から及び第１の方向と直交する第２の方向とから時間をずらせて異なる方向から圧縮力を作用させるようにした長尺な製品の製造方法であるから、板状の素材及び中間材に、上下方向と横方向とからの圧縮加工力を組み合わせて作用させることができるので、素材および中間材に対して実質的に全方向から力を作用させることができ、安定した品質の製品が製造できる。
【０１００】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、第１の断面形状部は略平板状、第２の断面形状部は略円形状、第３の断面形状部は略平板状から略円形状に徐々に変化する断面形状変化部分に成形される長尺な製品の製造方法であるから、第１の断面形状部を取り付け部として、第２の断面形状部を中央本体部として、第３の断面形状部を断面形状変化部分として一体に有する自動車のドアビームとして好適な製品を製造することができる。
【０１０１】
請求項４に記載の発明は、請求項１，２又は３に記載の発明において、第１の成形ロールに対して素材の供給を行う前工程として、ストリップ材を、長手方向に沿って幅が変化する所定形状の素材に切断するスリット加工工程を有する長尺な製品の製造方法であるから、第１の断面形状部と第２の断面形状部との展開幅を変化させられるので、一定幅の素材では制限を受けて製造できない製品があるのに対して、制限を受けること無く多様な形状の製品を製造することができる。
【０１０２】
請求項５に記載の発明は、請求項１，２，３又は４に記載の発明において、第１成形ロールに対して素材の供給を行う前工程として、素材の第１の断面形状部相当部に位置決め孔を加工する位置決め孔加工工程を有するものである。
【０１０３】
この構成によれば、位置決め孔の加工が行われるので、後工程において位置決め孔を基準にしてセンサーによる正確な位置における溶接や切断（剪断）を容易に実施することができる。
【０１０４】
請求項６に記載の発明は、請求項１，２，３，４又は５に記載の発明において、成形加工した中間材の第２の断面形状部相当部に溶接を行う溶接工程を有するものである。
【０１０５】
この構成によれば、中央本体部分の接合部の溶接を行うことができ、強度の向上、特に曲げ剛性の向上を図ることができるものである。
【０１０６】
請求項７に記載の発明は、請求項１，２，３，４，５又は６に記載の発明において、成形加工した中間材の第１の断面形状相当部を切断する切断工程を有するものである。
【０１０７】
この構成によれば、ロール成形によって連続的に成形加工した中間材をライン上で正確な長さを有する製品に容易に切断（剪断）することができるものである。
【０１０８】
請求項８に記載の発明は、長手方向に沿って第１の断面形状部と、第１の断面形状とは異なる第２の断面形状部と、第１と第２の断面形状部との間で、一方の断面形状が他の一方の断面形状に徐々に変化する第３の断面形状部を備えた長尺な製品を製造する装置にして、前記製品における第１の断面形状部、第３の断面形状部、第２の断面形状部を順に成形加工するそれぞれの成形加工部を周面に備えて対をなす雄ロール、雌ロールを備え第１の軸心を中心に実質的に同一の周速で互いに反対方向に回転駆動可能な複数の成形ロールと、前記製品における第２の断面形状部を成形加工する成形加工部を周面の一部に備えて対をなすロールを備え、前記第１の軸心に対して交差する方向に配置した第２の軸心を中心にして実質的に同一の周速で互いに反対方向に回転駆動可能なサブロールを備えた複数のサブ成形ロールと、前記複数の成形ロール及びサブ成形ロールのそれぞれの軸に連結され、これらを回転駆動する回転駆動装置とを備え、前記複数の成形ロールとサブ成形ロールとを直線上に適宜組み合わせて配置してなるものである。
【０１０９】
この構成によれば、成形ロールにおける一対のロールによって素材の成形加工を行った後の中間材の第２の断面形状部をサブ成形ロールにおける一対のサブロールにより前記成形ロールの方向とは異なる方向から成形加工を行えるように複数の成形ロールと複数のサブ成形ロールとを直線上に適宜組み合わせて配置して成るものであるから板状の素材から製品を連続的にロール成形するに際して、より高精度な製品を効率的に成形加工し得る装置である。また、サブロールは、周面に中間材の第２の断面形状部に対応する成形加工部を備え、他の第１，第３の断面形状部に対応する成形加工部は有しない構造のロールでよいので、所要部分にのみ効率的に加工を行える。
【０１１０】
請求項９に記載の発明は、長手方向に沿って第１の断面形状部と、第１の断面形状とは異なる第２の断面形状部と、第１と第２の断面形状部との間で、一方の断面形状が他の一方の断面形状に徐々に変化する第３の断面形状部を備えた長尺な製品を製造する装置にして、前記製品における第１の断面形状部、第３の断面形状部、第２の断面形状部を順に成形加工するそれぞれの成形加工部を周面に備えて対をなす雄ロール、雌ロールを備え第１の軸心を中心に実質的に同一の周速で互いに反対方向に回転駆動可能な複数の成形ロールと、前記製品における第１の断面形状部、第３の断面形状部、第２の断面形状部を順に成形加工するそれぞれの成形加工部を周面に備えて対をなすロールを備え、前記第１の軸心に対して交差する方向に配置した第２の軸心を中心にして実質的に同一の周速で互いに反対方向に回転駆動可能なサブロールを備えた複数のサブ成形ロールと、前記複数の成形ロール及びサブ成形ロールのそれぞれの軸に連結され、これらを回転駆動する回転駆動装置とを備え、前記複数の成形ロールとサブ成形ロールとを直線上に適宜組み合わせて配置してなるものである。
【０１１１】
この構成によれば、成形ロールにおける一対のロールによって素材の成形加工を行った後の中間材の第１，第２，第３の断面形状部をサブ成形ロールにおける一対のサブロールにより前記成形ロールの方向とは異なる方向から成形加工を行えるように複数の成形ロールと複数のサブ成形ロールとを直線上に適宜組み合わせて配置して成るものであるから、板状の素材から製品を連続的にロール成形するに際して、複雑な形状を有する製品を効率よく高精度に成形加工し得る装置である。
【０１１２】
請求項１０に記載の発明は、請求項８又は９に記載の発明において、成形ロールへ供給されるストリップ材の流れ方向に見て、最上流側の成形ロールの上流側に、前記ストリップ材を、製品形状に対応して長手方向に沿って幅が変化する所定形状の素材に切断加工する変化幅加工手段を設けたものであるから、板幅の変化する製品を一貫して生産できる。
【０１１３】
請求項１１に記載の発明は、請求項８，９又は１０に記載の発明において、成形ロールへ供給されるストリップ材の流れ方向に見て、最上流側の成形ロールの上流側に、製品の取付部分に相当する素材の取付部分相当部に位置決め孔を加工する位置決め孔加工手段を設けたものであるから、後工程における溶接加工や切断加工等を、位置決め孔を基準として行うことができ、後工程における各種の加工を正確にかつ容易に実施することができるものである。
【０１１４】
請求項１２に記載の発明は、請求項８，９，１０又は１１に記載の発明において、適数の成形ロール及びサブ成形ロールによって成形加工した中間材の第２の断面形状相当部に溶接を行う溶接装置を設けたものであるから、第２の断面形状部分の接合部の溶接をインラインで容易に行うことができ、製品の強度向上を図ることができるものである。
【０１１５】
請求項１３に記載の発明は、請求項８，９，１０，１１又は１２に記載の発明において、適数の成形ロール及びサブ成形ロールによって成形加工した中間材の第１の断面形状部相当部を切断する切断加工装置を設けたものであるから、ロール成形した後の中間材を製品に切断分離することができる。すなわち、連続生産が可能なので効率的に製造できる。
【０１１６】
請求項１４に記載の発明は、請求項８，９，１０，１１，１２又は１３に記載の発明において、成形ロールにおける第１の断面形状部成形加工部及び第２の断面形状部成形加工部をブロックにより構成し、このブロックを成形ロールに対して着脱交換可能に設けたものであるから、製品における第１，第２の断面形状部分の形状寸法が変更になった場合にあっても、成形ロールに対してブロックを着脱交換することによって容易に対応することができるものである。すなわち、形状変更になっても、ブロックを取り外してブロックのみの加工で済むので経済的かつ加工が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るロール成形加工装置を概念的に示した説明図である。
【図２】ロールの角度の位相差と配置関係とを示した主要部分の説明図である。
【図３】同上の平面説明図である。
【図４】駆動系を概略的に示した説明図である。
【図５】スリッターロールの構成を概略的に示した説明図である。
【図６】成形ロールの構成を概略的に示した説明図である。
【図７】サブ成形ロールの構成を概略的に示した説明図である。
【図８】中央本体部分の成形過程を示す説明図である。
【図９】成形ロールにおけるロールの別の実施形態例を示す説明図である。
【図１０】サブ成形ロールにおけるサブロールの別の実施形態例を示す説明図である。
【図１１】製品の製造過程を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 製品
３ 取付部分
５ 中央本体部分
７ 断面形状変化部分
９ 位置決め孔
１５ ロール成形加工装置
１７−１ 成形ロール
１９−１ サブ成形ロール
２１ 溶接装置
２３ 切断装置
４３ スリッターロール
５３ 位置決め孔加工手段
５５ 回転軸

Claims (14)

1. 長手方向に沿って第１の断面形状部と、第１の断面形状とは異なる第２の断面形状部と、第１と第２の断面形状部との間で、一方の断面形状が他の一方の断面形状に徐々に変化する第３の断面形状部を備えた長尺な製品を製造する方法にして、次の各工程よりなることを特徴とする長尺な製品の製造方法、
   （ａ）前記製品における第１の断面形状部、第３の断面形状部、第２の断面形状部を順に成形加工するそれぞれの成形加工部を周面に備え、互いに平行な第１の軸心を中心にして実質的に同一の径で、実質的に同一の周速で互いに反対方向に回転駆動される一対のロールを備えてなる第１の成形ロールの上記ロール間に、板状の素材を長手方向に沿って供給して素材のほぼ板厚方向の第１の方向から素材が塑性変形するのに十分な圧縮力を作用させて成形加工により中間材にする工程、
   （ｂ）前記製品における第１の断面形状部、第３の断面形状部、第２の断面形状部を順に成形加工するそれぞれの成形加工部を周面に備え、かつ第１の軸心と交差する方向の第２の軸心を中心にして実質的に同一径でかつ第１の成形ロールと実質的に同一の周速度で互いに反対方向に回転駆動される一対のサブロールを備えた第１サブ成形ロールの上記サブロール間に、前記中間材をサブロールのそれぞれの成形加工部の位置に対応するように供給して第１の方向と交差する第２の方向から中間材が更に塑性変形するのに十分な圧縮力を作用させて中間材のサブ成形加工を行う工程、
   （ｃ）前記第１の成形ロールの成形加工部と同様の成形加工部で径方向の形状がそれぞれ僅かに異なるだけの構成の成形加工部を備えた複数の成形ロールと前記第１のサブ成形ロールの成形加工部と同様の成形加工部で径方向の形状がそれぞれ僅かに異なるだけの構成の成形加工部を備えた複数のサブ成形ロールとの適宜組み合わせで配置された成形ロールに中間材をそれぞれの成形加工部の位置に対応するように供給して次第に製品に成形加工する工程。
2. 請求項１に記載の発明において、前記第１と第２の軸心を直交する方向に配置して、第１の方向から及び第１の方向と直交する第２の方向とから時間をずらせて異なる方向から圧縮力を作用させるようにしたことを特徴とする長尺な製品の製造方法。
3. 請求項１又は２に記載の発明において、第１の断面形状部は略平板状、第２の断面形状部は略円形状、第３の断面形状部は略平板状から略円形状に徐々に変化する断面形状変化部分に成形されることを特徴とする長尺な製品の製造方法。
4. 請求項１，２又は３に記載の発明において、第１の成形ロールに対して素材の供給を行う前工程として、ストリップ材を、長手方向に沿って幅が変化する所定形状の素材に切断するスリット加工工程を有することを特徴とする長尺な製品の製造方法。
5. 請求項１，２，３又は４に記載の発明において、第１成形ロールに対して素材の供給を行う前工程として、素材の取付部分相当部に位置決め孔を加工する位置決め孔加工工程を有することを特徴とする長尺な製品の製造方法。
6. 請求項１，２，３，４又は５に記載の発明において、成形加工した中間材の第２の断面形状部相当部に溶接を行う溶接工程を有することを特徴とする長尺な製品の製造方法。
7. 請求項１，２，３，４，５又は６に記載の発明において、成形加工した中間材の第１の断面形状部相当部を切断する切断工程を有することを特徴とする長尺な製品の製造方法。
8. 長手方向に沿って第１の断面形状部と、第１の断面形状とは異なる第２の断面形状部と、第１と第２の断面形状部との間で、一方の断面形状が他の一方の断面形状に徐々に変化する第３の断面形状部を備えた長尺な製品を製造する装置にして、
   前記製品における第１の断面形状部、第３の断面形状部、第２の断面形状部を順に成形加工するそれぞれの成形加工部を周面に備えて対をなす雄ロール、雌ロールを備え第１の軸心を中心に実質的に同一の周速で互いに反対方向に回転駆動可能な複数の成形ロールと、
   前記製品における第２の断面形状部を成形加工する成形加工部を周面の一部に備えて対をなすロールを備え、前記第１の軸心に対して交差する方向に配置した第２の軸心を中心にして実質的に同一の周速で互いに反対方向に回転駆動可能なサブロールを備えた複数のサブ成形ロールと、
   前記複数の成形ロール及びサブ成形ロールのそれぞれの軸に連結され、これらを回転駆動する回転駆動装置とを備え、
   前記複数の成形ロールとサブ成形ロールとを直線上に適宜組み合わせて配置してなることを特徴とする長尺な製品の製造装置。
9. 長手方向に沿って第１の断面形状部と、第１の断面形状とは異なる第２の断面形状部と、第１と第２の断面形状部との間で、一方の断面形状が他の一方の断面形状に徐々に変化する第３の断面形状部を備えた長尺な製品を製造する装置にして、
   前記製品における第１の断面形状部、第３の断面形状部、第２の断面形状部を順に成形加工するそれぞれの成形加工部を周面に備えて対をなす雄ロール、雌ロールを備え第１の軸心を中心に実質的に同一の周速で互いに反対方向に回転駆動可能な複数の成形ロールと、
   前記製品における第１の断面形状部、第３の断面形状部、第２の断面形状部を順に成形加工するそれぞれの成形加工部を周面に備えて対をなすロールを備え、前記第１の軸心に対して交差する方向に配置した第２の軸心を中心にして実質的に同一の周速で互いに反対方向に回転駆動可能なサブロールを備えた複数のサブ成形ロールと、
   前記複数の成形ロール及びサブ成形ロールのそれぞれの軸に連結され、これらを回転駆動する回転駆動装置とを備え、
   前記複数の成形ロールとサブ成形ロールとを直線上に適宜組み合わせて配置してなることを特徴とする長尺な製品の製造装置。
10. 請求項８又は９に記載の発明において、成形ロールへ供給されるストリップ材の流れ方向に見て、最上流側の成形ロールの上流側に、前記ストリップ材を、製品形状に対応して長手方向に沿って幅が変化する所定形状の素材に切断加工する変化幅加工手段を設けたことを特徴とする長尺な製品の製造装置。
11. 請求項８，９又は１０に記載の発明において、成形ロールへ供給されるストリップ材の流れ方向に見て、最上流側の成形ロールの上流側に、製品の取付部分に相当する素材の取付部分相当部に位置決め孔を加工する位置決め孔加工手段を設けたことを特徴とする長尺な製品の製造装置。
12. 請求項８，９，１０又は１１に記載の発明において、適数の成形ロール及びサブ成形ロールによって成形加工した中間材の中央本体部分相当部に溶接を行う溶接装置を設けたことを特徴とする長尺な製品の製造装置。
13. 請求項８，９，１０，１１又は１２に記載の発明において、適数の成形ロール及びサブ成形ロールによって成形加工した中間材の取付部分相当部を切断する切断加工装置を設けたことを特徴とする長尺な製品の製造装置。
14. 請求項８，９，１０，１１，１２又は１３に記載の発明において、成形ロールにおける第１成形加工部及び第２成形加工部をブロックにより構成し、このブロックを成形ロールに対して着脱交換可能に設けたことを特徴とする長尺な製品の製造装置。

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