JP4489878B2 - 金属製四角筒の製造方法および製造装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
【０００２】
本願発明は、金属製四角筒の製造方法および製造装置に関するものである。
【従来の技術】
【０００３】
建造物用下地構造の構造材として、薄板鋼板を使用した金属製四角筒が開発されている。
【０００４】
上記金属製四角筒は、図１１あるいは図１２に示すように、所定の幅に切断された金属板Ｐをその両端が一つのコーナ部あるいは一側面において接するように四角筒形状に折曲し、一方の端部に形成されたカシメ部２と、他方の端部に形成されたカシメ部３とを嵌合圧着せしめて長手方向に連続する接続部４を形成することにより成形されることとなっている。
【０００５】
ところで、従来の金属製四角筒は、薄板鋼板等により製造されていたため、前記両カシメ部２，３を係合させた状態でカシメローラにより一気にカシメ圧着させる製造方法が採用されていた。
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、近年、金属製四角筒の用途が拡大するようになり、板厚の厚いものが求められるようになってきている。
【０００７】
板厚の厚い金属製四角筒の場合、従来の製造方法により製造しようとすると、カシメ部の圧着に大きな力が必要となるとともに、カシメ圧着の際にカシメ部が変形してしまい、不良品が発生するという問題が生ずる。
【０００８】
本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、金属製四角筒のカシメ部の圧着を容易且つ正常に行い得るようにする目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明では、上記課題を解決するための方法として、所定の幅に切断された金属板Ｐをその両端が接するように四角筒形状に折曲して得られた予備成形品１′の一方の端部に形成されたカシメ部２と、前記予備成形品１′の他方の端部に形成されたカシメ部３とを嵌合圧着せしめて長手方向に連続する接続部４を形成するに当たって、前記予備成形品１′における両カシメ部２，３を係合させた状態で複数対の加圧ローラによる圧着を行う複数の圧着工程と、該圧着工程の間において前記複数対の加圧ローラの間で前記予備成形品１′を前記両カシメ部２，３同士が係合する方向に拡幅する拡幅工程と、前記圧着工程の後に前記予備成形品１′におけるカシメ部２，３をカシメローラによりカシメ圧着するカシメ工程とを実施して金属製四角筒１を製造するようにしている。
【００１０】
上記の方法を採用したことにより、予備成形品１′の両端部における両カシメ部２，３への圧着と、予備成形品１′の前記両カシメ部２，３同士が係合する方向への拡幅とを繰り返すことにより、両カシメ部２，３が係合状態を保持した状態で徐々に圧着され、その後にカシメ圧着が行われることとなる。従って、板厚の厚い金属板Ｐから金属製四角筒１を製造する場合であっても、カシメ部２，３は正常な状態でカシメ圧着されることとなり、不良品の発生を防止することができる。
【００１１】
請求項２の発明におけるように、請求項１記載の金属製四角筒の製造方法において、前記接続部４を、前記金属製四角筒１の一つコーナ部に形成するようにした場合、一つのコーナ部に接続部４を有する金属製四角筒１を正常な形状で製造することができる。
【００１２】
請求項３の発明におけるように、請求項１記載の金属製四角筒の製造方法において、前記接続部４を、前記金属製四角筒１の一側面に形成するようにした場合、一側面に接続部４を有する金属製四角筒１を正常な形状で製造することができる。
【００１３】
請求項４の発明では、上記課題を解決するための手段として、所定の幅に切断された金属板Ｐをその両端が接するように四角筒形状に折曲して得られた予備成形品１′の一方の端部に形成されたカシメ部２と、前記予備成形品１′の他方の端部に形成されたカシメ部３とを嵌合圧着せしめて長手方向に連続する接続部４を形成する金属製四角筒の製造装置において、前記予備成形品１′における両カシメ部２，３を係合させた状態で圧着させる複数対の加圧ローラ１１Ａ，１１Ｂ、１２Ａ，１２Ｂ、１３Ａ，１３Ｂ・・と、該複数対の加圧ローラ１１Ａ，１１Ｂ、１２Ａ，１２Ｂ、１３Ａ，１３Ｂ・・の間にあって前記予備成形品１′を前記両カシメ部２，３同士が係合する方向に拡幅する拡幅手段１４１４・・と、前記複数対の加圧ローラ１１Ａ，１１Ｂ、１２Ａ，１２Ｂ、１３Ａ，１３Ｂ・・を出た前記予備成形品１′におけるカシメ部２，３をカシメ圧着する一対のカシメローラ１５Ａ，１５Ｂとを備えて構成している。
【００１４】
上記のように構成したことにより、予備成形品１′の両端部における両カシメ部２，３への加圧ローラ１１Ａ，１１Ｂ、１２Ａ，１２Ｂ、１３Ａ，１３Ｂ・・による圧着と、予備成形品１′の前記両カシメ部２，３同士が係合する方向への拡幅手段１４，１４・・による拡幅とを繰り返すことにより、両カシメ部２，３が係合状態を保持した状態で徐々に圧着され、その後カシメローラ１５Ａ，１５Ｂによるカシメ圧着が行われることとなる。従って、板厚の厚い金属板から金属製四角筒１を製造する場合であっても、カシメ部２，３は正常な状態でカシメ圧着されることとなり、不良品の発生を防止することができる。
【００１５】
請求項５の発明におけるように、請求項４記載の金属製四角筒の製造装置において、前記金属製四角筒１の一つのコーナ部に前記接続部４を形成するものとした場合、一つのコーナ部に接続部４を有する金属製四角筒１を正常な形状で製造することができる。
【００１６】
請求項６の発明におけるように、請求項４記載の金属製四角筒の製造装置において、前記金属製四角筒１の一面に前記接続部４を形成するものとした場合、一側面に接続部４を有する金属製四角筒１を正常な形状で製造することができる。
【発明の実施の形態】
【００１７】
以下、添付の図面を参照して本願発明の幾つかの好適な実施の形態について詳述する。
【００１８】
第１の実施の形態
図１ないし図４には、本願発明の第１の実施の形態にかかる金属製四角筒の製造装置が示されている。
【００１９】
この製造装置は、図１１に示す金属製四角筒１を製造する際に使用されるものである。
【００２０】
前記金属製四角筒１は、所定の幅に切断された金属板Ｐをその両端が一つのコーナ部において接するように四角筒状に折曲し、一方の端部に、内側に折曲され、さらにその先端部が外側に向かって折曲されてなる逆Ｊ字状のカシメ部２を設け、他方の端部に、内側に逆Ｕ字状に折曲されてなる逆Ｕ字状のカシメ部３を設け、両者を連続して嵌合圧着せしめて長手方向に連続するコーナ型の接続部４を形成することにより成形される。
【００２１】
上記製造装置は、図１に示すように、所定の幅に切断された金属板Ｐをその両端がコーナの一点において接するように四角筒状に折曲してなる予備成形品１′（図２〜図５参照）における両カシメ部２，３を係合させた状態で圧着させる複数対（例えば、３対）の加圧ローラ１１Ａ，１１Ｂ、加圧ローラ１２Ａ，１２Ｂおよび加圧ローラ１３Ａ，１３Ｂと、該３対の加圧ローラ１１Ａ，１１Ｂ、加圧ローラ１２Ａ，１２Ｂおよび加圧ローラ１３Ａ，１３Ｂの間にあって前記予備成形品１′を前記両カシメ部２，３同士が係合する方向に拡幅する拡幅手段１４，１４と、前記３対の加圧ローラ１１Ａ，１１Ｂ、加圧ローラ１２Ａ，１２Ｂおよび加圧ローラ１３Ａ，１３Ｂを出た前記予備成形品１′におけるカシメ部２，３をカシメ圧着する一対のカシメローラ１５Ａ，１５Ｂとを備えて構成されている。
【００２２】
一方の加圧ローラ１１Ａ，１２Ａ，１３Ａは、前記予備成形品１′内に挿通した状態で支持される中子１６の一側面側に対して前記両カシメ部２，３の下側に当接するように軸１７，１７，１７により回転自在にそれぞれ枢支される一方、他方の加圧ローラ１１Ｂ，１２Ｂ，１３Ｂは、前記予備成形品１′におけるカシメ部２，３の上方に位置して図示しない加圧手段により下方（即ち、矢印方向）に押し下げられる可動軸受１８，１８，１８に対して軸１９，１９，１９により回転自在にそれぞれ枢支されている。
【００２３】
前記各拡幅手段１４は、図３および図４に示すように、前記中子１６の両側面に一体形成された楔形状の拡幅シュー２７，２７により構成されている。該拡幅シュー２１，２１の外端間の幅は、製品である金属製四角筒１の両側面１ａ，１ｂ（図１１参照）間の幅と同一とされている。このことにより、加圧ローラ１１Ａ，１１Ｂあるいは加圧ローラ１２Ａ，１２Ｂによる圧着により予備成形品１′の両側面１ａ′，１ｂ′がやや内側に変形したとしても、拡幅シュー２１，２１により当該変形が拡幅矯正されることとなっているのである。
【００２４】
一方のカシメローラ１５Ａは、歯車形状とされており、前記中子１６の一側面に対して前記両カシメ部２，３の下側に当接するように軸２２により回転自在に枢支される一方、他方のカシメローラ１５Ｂは、加圧ローラと同じ形状とされており、前記予備成形品１′におけるカシメ部２，３の上方に位置して図示しない加圧手段により下方（即ち、矢印Ｚ方向）に押し下げられる可動軸受２３に対して軸２４により回転自在に枢支されている。
【００２５】
ついで、上記構成の製造装置を用いて金属製四角筒を製造する工程について説明する。
【００２６】
前記予備成形品１′は、中子１６の端部側から外挿され、図１の矢印Ｘ方向に押し出されるが、このとき予備成形品１′の両端部のカシメ部２，３は、図６（イ）に示すように圧着前の形状（即ち、半屈曲状態）で係合されている。
【００２７】
ついで、予備成形品１′におけるカシメ部２，３は、加圧ローラ１１Ａ，１１Ｂを通過する過程で圧着される。すると、図６（ロ）に示すように、カシメ部２，３に対して第１段階の圧着がなされる。このとき、予備成形品１′の両側面１ａ′，１ｂ′がやや内側に変形する場合がある。そこで、予備成形品１′が拡幅手段１４を通過する過程で拡幅シュー２１，２１により前記変形が拡幅矯正され、図６（ハ）に示すように、カシメ部２，３がしっかりと係合せしめられる。
【００２８】
次に、予備成形品１′におけるカシメ部２，３は、加圧ローラ１２Ａ，１２Ｂを通過する過程でさらに圧着される。すると、図６（ニ）に示すように、カシメ部２，３に対して第２段階の圧着がなされる。このとき、予備成形品１′の両側面１ａ′，１ｂ′がやや内側に変形する場合がある。そこで、予備成形品１′が拡幅手段１４を通過する過程で拡幅シュー２１，２１により前記変形が拡幅矯正され、図６（ホ）に示すように、カシメ部２，３がしっかりと係合せしめられる。
【００２９】
その後、予備成形品１′におけるカシメ部２，３は、加圧ローラ１３Ａ，１３Ｂを通過する過程でさらに圧着される。すると、図６（ヘ）に示すように、カシメ部２，３に対して第３段階の圧着がなされ、カシメ部２，３はほぼ完全に圧着される。このときには、予備成形品１′の両側面１ａ′，１ｂ′の内側への変形は生じない。なお、このときに、予備成形品１′の両側面１ａ′，１ｂ′の内側への変形が生じる場合には、さらに拡幅手段１４による拡幅および加圧ローラによる圧着を繰り返せばよい。
【００３０】
最後に、予備成形品１′におけるカシメ部２，３は、カシメローラ１５Ａ，１５Ｂを通過する過程でカシメ圧着される。すると、図６（ト）に示すように、カシメ部２，３が完全に密着状態でカシメられて接続部４が形成される。
【００３１】
上記したように、本実施の形態においては、予備成形品１′における両カシメ部２，３を係合させた状態で複数対の加圧ローラによる圧着を行う複数の圧着工程と、該圧着工程の間において前記複数対の加圧ローラの間で前記予備成形品１′を前記両カシメ部２，３同士が係合する方向に拡幅する拡幅工程と、前記圧着工程の後に前記予備成形品１′におけるカシメ部２，３をカシメローラによりカシメ圧着するカシメ工程とを実施して、予備成形品１′の両端部における両カシメ部２，３への圧着と、予備成形品１′の前記両カシメ部２，３同士が係合する方向への拡幅とを繰り返すことにより、両カシメ部２，３が係合状態を保持した状態で徐々に圧着され、その後にカシメ圧着が行われるようにしているため、板厚の厚い金属板Ｐから金属製四角筒１を製造する場合であっても、カシメ部２，３は正常な状態でカシメ圧着されることとなり、不良品の発生を防止することができるのである。
【００３２】
ところで、本実施の形態においては、拡幅手段１４を拡幅シュー２１，２１で構成しているが、図７に示すように、中子１６の両側面において軸２５，２５により回転自在に枢支された一対の拡幅ローラ２６，２６により構成してもよい。この場合にも、拡幅ローラ２６，２６の外周間の幅は、製品である金属製四角筒１の両側面１ａ，１ｂ（図１１参照）間の幅と同一とされている。このことにより、加圧ローラ１１Ａ，１１Ｂあるいは加圧ローラ１２Ａ，１２Ｂによる圧着により予備成形品１′の両側面１ａ′，１ｂ′がやや内側に変形したとしても、拡幅ローラ２６，２６により当該変形が拡幅矯正されることとなっている。なお、この場合には、予備成形品１′の移動抵抗が拡幅シュー２１，２１に比べて小さくなる。
【００３３】
第２の実施の形態
この場合、図１２に示す金属製四角筒１を製造するものとされている。
【００３４】
この金属製四角筒１は、所定の幅に切断された金属板Ｐをその両端が一側面において接するように四角筒状に折曲し、一方の端部に、内側に折曲され、さらにその先端部が外側に向かって折曲されてなる逆Ｊ字状のカシメ部２を設け、他方の端部に、内側に逆Ｕ字状に折曲されてなる逆Ｕ字状のカシメ部３を設け、両者を連続して嵌合圧着せしめて長手方向に連続するコーナ型の接続部４を形成することにより成形される。
【００３５】
従って、一方の加圧ローラ１１Ａ，１２Ａ，１３Ａは、図８に示すように、中子１６の中央部に形成された凹溝２７内において予備成形品１′における両カシメ部２，３の下側に当接するように軸１７により回転自在に枢支される一方、他方の加圧ローラ１１Ｂ，１２Ｂ，１３Ｂは、予備成形品１′におけるカシメ部２，３の上方に位置して可動軸受１８の中央部に形成された凹溝２８内に軸１９により回転自在に枢支されている。
【００３６】
また、各拡幅手段１４は、第１の実施の形態と同様に拡幅シュー２１，２１あるいは拡幅ローラ２６，２６としてもよい。
【００３７】
さらに、一方のカシメローラ１５Ａは、図９に示すように、歯車形状とされており、前記中子１６の中央部に形成された凹溝２９内において予備成形品１′における両カシメ部２，３の下側に当接するように軸２２により回転自在に枢支される一方、他方のカシメローラ１５Ｂは、加圧ローラと同じ形状とされており、前記予備成形品１′におけるカシメ部２，３の上方に位置して図示しない加圧手段により下方（即ち、矢印方向）に押し下げられる可動軸受２３の中央部に形成された凹溝３０内に軸２４により回転自在に枢支されている。
【００３８】
その他の構成は、第１の実施の形態におけると同様なので説明を省略する。
【００３９】
ついで、上記構成の製造装置を用いて金属製四角筒を製造する工程について説明する。
【００４０】
前記予備成形品１′は、中子１６の端部側から外挿され、図１の矢印Ｘ方向に押し出されるが、このとき予備成形品１′の両端部のカシメ部２，３は、図１０（イ）に示すように圧着前の形状（即ち、半屈曲状態）で係合されている。
【００４１】
ついで、予備成形品１′におけるカシメ部２，３は、加圧ローラ１１Ａ，１１Ｂを通過する過程で圧着される。すると、図１０（ロ）に示すように、カシメ部２，３に対して第１段階の圧着がなされる。このとき、予備成形品１′の両側面１ａ′，１ｂ′がやや内側に変形する場合がある。そこで、予備成形品１′が拡幅手段１４を通過する過程で拡幅シュー２１，２１あるいは拡幅ローラ２６，２６により前記変形が拡幅矯正され、図１０（ハ）に示すように、カシメ部２，３がしっかりと係合せしめられる。
【００４２】
次に、予備成形品１′におけるカシメ部２，３は、加圧ローラ１２Ａ，１２Ｂを通過する過程でさらに圧着される。すると、図１０（ニ）に示すように、カシメ部２，３に対して第２段階の圧着がなされる。このとき、予備成形品１′の両側面１ａ′，１ｂ′がやや内側に変形する場合がある。そこで、予備成形品１′が拡幅手段１４を通過する過程で拡幅シュー２１，２１あるいは拡幅ローラ２６，２６により前記変形が拡幅矯正され、図１０（ホ）に示すように、カシメ部２，３がしっかりと係合せしめられる。
【００４３】
その後、予備成形品１′におけるカシメ部２，３は、加圧ローラ１３Ａ，１３Ｂを通過する過程でさらに圧着される。すると、図１０（ヘ）に示すように、カシメ部２，３に対して第３段階の圧着がなされ、カシメ部２，３はほぼ完全に圧着される。このときには、予備成形品１′の両側面１ａ′，１ｂ′の内側への変形は生じない。なお、このときに、予備成形品１′の両側面１ａ′，１ｂ′の内側への変形が生じる場合には、さらに拡幅手段１４による拡幅および加圧ローラによる圧着を繰り返せばよい。
【００４４】
最後に、予備成形品１′におけるカシメ部２，３は、カシメローラ１５Ａ，１５Ｂを通過する過程でカシメ圧着される。すると、図１０（ト）に示すように、カシメ部２，３が完全に密着状態でカシメられて接続部４が形成される。
【００４５】
上記したように、本実施の形態においても、予備成形品１′における両カシメ部２，３を係合させた状態で複数対の加圧ローラによる圧着を行う複数の圧着工程と、該圧着工程の間において前記複数対の加圧ローラの間で前記予備成形品１′を前記両カシメ部２，３同士が係合する方向に拡幅する拡幅工程と、前記圧着工程の後に前記予備成形品１′におけるカシメ部２，３をカシメローラによりカシメ圧着するカシメ工程とを実施して、予備成形品１′の両端部における両カシメ部２，３への圧着と、予備成形品１′の前記両カシメ部２，３同士が係合する方向への拡幅とを繰り返すことにより、両カシメ部２，３が係合状態を保持した状態で徐々に圧着され、その後にカシメ圧着が行われるようにしているため、板厚の厚い金属板Ｐから金属製四角筒１を製造する場合であっても、カシメ部２，３は正常な状態でカシメ圧着されることとなり、不良品の発生を防止することができるのである。
【発明の効果】
【００４６】
本願発明によれば、予備成形品１′の両端部における両カシメ部２，３への圧着と、予備成形品１′の前記両カシメ部２，３同士が係合する方向への拡幅とを繰り返すことにより、両カシメ部２，３が係合状態を保持した状態で徐々に圧着され、その後にカシメ圧着が行われるようにしたので、板厚の厚い金属板Ｐから金属製四角筒１を製造する場合であっても、カシメ部２，３は正常な状態でカシメ圧着されることとなり、不良品の発生を防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明の第１の実施の形態にかかる金属製四角筒の製造装置の側面図である。
【図２】 図１のＩＩ−ＩＩ拡大断面図である。
【図３】 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ拡大断面図である。
【図４】 本願発明の第１の実施の形態にかかる金属製四角筒の製造装置における拡幅手段の構成を示す拡大斜視図である。
【図５】 図１のＶ−Ｖ拡大断面図である。
【図６】 （イ）〜（ト）は本願発明の第１の実施の形態にかかる金属製四角筒の製造装置による各製造工程でのカシメ部の状態を示す断面図である。
【図７】 本願発明の第１の実施の形態にかかる金属製四角筒の製造装置における拡幅手段の他の構成を示す拡大断面図（図３相当図）である。
【図８】 本願発明の第２の実施の形態にかかる金属製四角筒の製造装置における加圧ローラ部分の拡大断面図（図２相当図）である。
【図９】 本願発明の第２の実施の形態にかかる金属製四角筒の製造装置におけるカシメローラ部分の拡大断面図（図５相当図）である。
【図１０】 （イ）〜（ト）は本願発明の第２の実施の形態にかかる金属製四角筒の製造装置による各製造工程でのカシメ部の状態を示す断面図である。
【図１１】 本願発明の第１の状態の形態にかかる金属製四角筒の製造装置により製造される金属製四角筒の部分斜視図である。
【図１２】 本願発明の第２の状態の形態にかかる金属製四角筒の製造装置により製造される金属製四角筒の部分斜視図である。
【符号の説明】
１は金属製四角筒、１′は予備成形品、２，３はカシメ部、４は接続部、１１Ａ，１２Ａ，１３Ａおよび１１Ｂ，１２Ｂ，１３Ｂは加圧ローラ、１４は拡幅手段、１５Ａ，１５Ｂはカシメローラ、Ｐは金属板。
【発明が属する技術分野】
【０００２】
本願発明は、金属製四角筒の製造方法および製造装置に関するものである。
【従来の技術】
【０００３】
建造物用下地構造の構造材として、薄板鋼板を使用した金属製四角筒が開発されている。
【０００４】
上記金属製四角筒は、図１１あるいは図１２に示すように、所定の幅に切断された金属板Ｐをその両端が一つのコーナ部あるいは一側面において接するように四角筒形状に折曲し、一方の端部に形成されたカシメ部２と、他方の端部に形成されたカシメ部３とを嵌合圧着せしめて長手方向に連続する接続部４を形成することにより成形されることとなっている。
【０００５】
ところで、従来の金属製四角筒は、薄板鋼板等により製造されていたため、前記両カシメ部２，３を係合させた状態でカシメローラにより一気にカシメ圧着させる製造方法が採用されていた。
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、近年、金属製四角筒の用途が拡大するようになり、板厚の厚いものが求められるようになってきている。
【０００７】
板厚の厚い金属製四角筒の場合、従来の製造方法により製造しようとすると、カシメ部の圧着に大きな力が必要となるとともに、カシメ圧着の際にカシメ部が変形してしまい、不良品が発生するという問題が生ずる。
【０００８】
本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、金属製四角筒のカシメ部の圧着を容易且つ正常に行い得るようにする目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明では、上記課題を解決するための方法として、所定の幅に切断された金属板Ｐをその両端が接するように四角筒形状に折曲して得られた予備成形品１′の一方の端部に形成されたカシメ部２と、前記予備成形品１′の他方の端部に形成されたカシメ部３とを嵌合圧着せしめて長手方向に連続する接続部４を形成するに当たって、前記予備成形品１′における両カシメ部２，３を係合させた状態で複数対の加圧ローラによる圧着を行う複数の圧着工程と、該圧着工程の間において前記複数対の加圧ローラの間で前記予備成形品１′を前記両カシメ部２，３同士が係合する方向に拡幅する拡幅工程と、前記圧着工程の後に前記予備成形品１′におけるカシメ部２，３をカシメローラによりカシメ圧着するカシメ工程とを実施して金属製四角筒１を製造するようにしている。
【００１０】
上記の方法を採用したことにより、予備成形品１′の両端部における両カシメ部２，３への圧着と、予備成形品１′の前記両カシメ部２，３同士が係合する方向への拡幅とを繰り返すことにより、両カシメ部２，３が係合状態を保持した状態で徐々に圧着され、その後にカシメ圧着が行われることとなる。従って、板厚の厚い金属板Ｐから金属製四角筒１を製造する場合であっても、カシメ部２，３は正常な状態でカシメ圧着されることとなり、不良品の発生を防止することができる。
【００１１】
請求項２の発明におけるように、請求項１記載の金属製四角筒の製造方法において、前記接続部４を、前記金属製四角筒１の一つコーナ部に形成するようにした場合、一つのコーナ部に接続部４を有する金属製四角筒１を正常な形状で製造することができる。
【００１２】
請求項３の発明におけるように、請求項１記載の金属製四角筒の製造方法において、前記接続部４を、前記金属製四角筒１の一側面に形成するようにした場合、一側面に接続部４を有する金属製四角筒１を正常な形状で製造することができる。
【００１３】
請求項４の発明では、上記課題を解決するための手段として、所定の幅に切断された金属板Ｐをその両端が接するように四角筒形状に折曲して得られた予備成形品１′の一方の端部に形成されたカシメ部２と、前記予備成形品１′の他方の端部に形成されたカシメ部３とを嵌合圧着せしめて長手方向に連続する接続部４を形成する金属製四角筒の製造装置において、前記予備成形品１′における両カシメ部２，３を係合させた状態で圧着させる複数対の加圧ローラ１１Ａ，１１Ｂ、１２Ａ，１２Ｂ、１３Ａ，１３Ｂ・・と、該複数対の加圧ローラ１１Ａ，１１Ｂ、１２Ａ，１２Ｂ、１３Ａ，１３Ｂ・・の間にあって前記予備成形品１′を前記両カシメ部２，３同士が係合する方向に拡幅する拡幅手段１４１４・・と、前記複数対の加圧ローラ１１Ａ，１１Ｂ、１２Ａ，１２Ｂ、１３Ａ，１３Ｂ・・を出た前記予備成形品１′におけるカシメ部２，３をカシメ圧着する一対のカシメローラ１５Ａ，１５Ｂとを備えて構成している。
【００１４】
上記のように構成したことにより、予備成形品１′の両端部における両カシメ部２，３への加圧ローラ１１Ａ，１１Ｂ、１２Ａ，１２Ｂ、１３Ａ，１３Ｂ・・による圧着と、予備成形品１′の前記両カシメ部２，３同士が係合する方向への拡幅手段１４，１４・・による拡幅とを繰り返すことにより、両カシメ部２，３が係合状態を保持した状態で徐々に圧着され、その後カシメローラ１５Ａ，１５Ｂによるカシメ圧着が行われることとなる。従って、板厚の厚い金属板から金属製四角筒１を製造する場合であっても、カシメ部２，３は正常な状態でカシメ圧着されることとなり、不良品の発生を防止することができる。
【００１５】
請求項５の発明におけるように、請求項４記載の金属製四角筒の製造装置において、前記金属製四角筒１の一つのコーナ部に前記接続部４を形成するものとした場合、一つのコーナ部に接続部４を有する金属製四角筒１を正常な形状で製造することができる。
【００１６】
請求項６の発明におけるように、請求項４記載の金属製四角筒の製造装置において、前記金属製四角筒１の一面に前記接続部４を形成するものとした場合、一側面に接続部４を有する金属製四角筒１を正常な形状で製造することができる。
【発明の実施の形態】
【００１７】
以下、添付の図面を参照して本願発明の幾つかの好適な実施の形態について詳述する。
【００１８】
第１の実施の形態
図１ないし図４には、本願発明の第１の実施の形態にかかる金属製四角筒の製造装置が示されている。
【００１９】
この製造装置は、図１１に示す金属製四角筒１を製造する際に使用されるものである。
【００２０】
前記金属製四角筒１は、所定の幅に切断された金属板Ｐをその両端が一つのコーナ部において接するように四角筒状に折曲し、一方の端部に、内側に折曲され、さらにその先端部が外側に向かって折曲されてなる逆Ｊ字状のカシメ部２を設け、他方の端部に、内側に逆Ｕ字状に折曲されてなる逆Ｕ字状のカシメ部３を設け、両者を連続して嵌合圧着せしめて長手方向に連続するコーナ型の接続部４を形成することにより成形される。
【００２１】
上記製造装置は、図１に示すように、所定の幅に切断された金属板Ｐをその両端がコーナの一点において接するように四角筒状に折曲してなる予備成形品１′（図２〜図５参照）における両カシメ部２，３を係合させた状態で圧着させる複数対（例えば、３対）の加圧ローラ１１Ａ，１１Ｂ、加圧ローラ１２Ａ，１２Ｂおよび加圧ローラ１３Ａ，１３Ｂと、該３対の加圧ローラ１１Ａ，１１Ｂ、加圧ローラ１２Ａ，１２Ｂおよび加圧ローラ１３Ａ，１３Ｂの間にあって前記予備成形品１′を前記両カシメ部２，３同士が係合する方向に拡幅する拡幅手段１４，１４と、前記３対の加圧ローラ１１Ａ，１１Ｂ、加圧ローラ１２Ａ，１２Ｂおよび加圧ローラ１３Ａ，１３Ｂを出た前記予備成形品１′におけるカシメ部２，３をカシメ圧着する一対のカシメローラ１５Ａ，１５Ｂとを備えて構成されている。
【００２２】
一方の加圧ローラ１１Ａ，１２Ａ，１３Ａは、前記予備成形品１′内に挿通した状態で支持される中子１６の一側面側に対して前記両カシメ部２，３の下側に当接するように軸１７，１７，１７により回転自在にそれぞれ枢支される一方、他方の加圧ローラ１１Ｂ，１２Ｂ，１３Ｂは、前記予備成形品１′におけるカシメ部２，３の上方に位置して図示しない加圧手段により下方（即ち、矢印方向）に押し下げられる可動軸受１８，１８，１８に対して軸１９，１９，１９により回転自在にそれぞれ枢支されている。
【００２３】
前記各拡幅手段１４は、図３および図４に示すように、前記中子１６の両側面に一体形成された楔形状の拡幅シュー２７，２７により構成されている。該拡幅シュー２１，２１の外端間の幅は、製品である金属製四角筒１の両側面１ａ，１ｂ（図１１参照）間の幅と同一とされている。このことにより、加圧ローラ１１Ａ，１１Ｂあるいは加圧ローラ１２Ａ，１２Ｂによる圧着により予備成形品１′の両側面１ａ′，１ｂ′がやや内側に変形したとしても、拡幅シュー２１，２１により当該変形が拡幅矯正されることとなっているのである。
【００２４】
一方のカシメローラ１５Ａは、歯車形状とされており、前記中子１６の一側面に対して前記両カシメ部２，３の下側に当接するように軸２２により回転自在に枢支される一方、他方のカシメローラ１５Ｂは、加圧ローラと同じ形状とされており、前記予備成形品１′におけるカシメ部２，３の上方に位置して図示しない加圧手段により下方（即ち、矢印Ｚ方向）に押し下げられる可動軸受２３に対して軸２４により回転自在に枢支されている。
【００２５】
ついで、上記構成の製造装置を用いて金属製四角筒を製造する工程について説明する。
【００２６】
前記予備成形品１′は、中子１６の端部側から外挿され、図１の矢印Ｘ方向に押し出されるが、このとき予備成形品１′の両端部のカシメ部２，３は、図６（イ）に示すように圧着前の形状（即ち、半屈曲状態）で係合されている。
【００２７】
ついで、予備成形品１′におけるカシメ部２，３は、加圧ローラ１１Ａ，１１Ｂを通過する過程で圧着される。すると、図６（ロ）に示すように、カシメ部２，３に対して第１段階の圧着がなされる。このとき、予備成形品１′の両側面１ａ′，１ｂ′がやや内側に変形する場合がある。そこで、予備成形品１′が拡幅手段１４を通過する過程で拡幅シュー２１，２１により前記変形が拡幅矯正され、図６（ハ）に示すように、カシメ部２，３がしっかりと係合せしめられる。
【００２８】
次に、予備成形品１′におけるカシメ部２，３は、加圧ローラ１２Ａ，１２Ｂを通過する過程でさらに圧着される。すると、図６（ニ）に示すように、カシメ部２，３に対して第２段階の圧着がなされる。このとき、予備成形品１′の両側面１ａ′，１ｂ′がやや内側に変形する場合がある。そこで、予備成形品１′が拡幅手段１４を通過する過程で拡幅シュー２１，２１により前記変形が拡幅矯正され、図６（ホ）に示すように、カシメ部２，３がしっかりと係合せしめられる。
【００２９】
その後、予備成形品１′におけるカシメ部２，３は、加圧ローラ１３Ａ，１３Ｂを通過する過程でさらに圧着される。すると、図６（ヘ）に示すように、カシメ部２，３に対して第３段階の圧着がなされ、カシメ部２，３はほぼ完全に圧着される。このときには、予備成形品１′の両側面１ａ′，１ｂ′の内側への変形は生じない。なお、このときに、予備成形品１′の両側面１ａ′，１ｂ′の内側への変形が生じる場合には、さらに拡幅手段１４による拡幅および加圧ローラによる圧着を繰り返せばよい。
【００３０】
最後に、予備成形品１′におけるカシメ部２，３は、カシメローラ１５Ａ，１５Ｂを通過する過程でカシメ圧着される。すると、図６（ト）に示すように、カシメ部２，３が完全に密着状態でカシメられて接続部４が形成される。
【００３１】
上記したように、本実施の形態においては、予備成形品１′における両カシメ部２，３を係合させた状態で複数対の加圧ローラによる圧着を行う複数の圧着工程と、該圧着工程の間において前記複数対の加圧ローラの間で前記予備成形品１′を前記両カシメ部２，３同士が係合する方向に拡幅する拡幅工程と、前記圧着工程の後に前記予備成形品１′におけるカシメ部２，３をカシメローラによりカシメ圧着するカシメ工程とを実施して、予備成形品１′の両端部における両カシメ部２，３への圧着と、予備成形品１′の前記両カシメ部２，３同士が係合する方向への拡幅とを繰り返すことにより、両カシメ部２，３が係合状態を保持した状態で徐々に圧着され、その後にカシメ圧着が行われるようにしているため、板厚の厚い金属板Ｐから金属製四角筒１を製造する場合であっても、カシメ部２，３は正常な状態でカシメ圧着されることとなり、不良品の発生を防止することができるのである。
【００３２】
ところで、本実施の形態においては、拡幅手段１４を拡幅シュー２１，２１で構成しているが、図７に示すように、中子１６の両側面において軸２５，２５により回転自在に枢支された一対の拡幅ローラ２６，２６により構成してもよい。この場合にも、拡幅ローラ２６，２６の外周間の幅は、製品である金属製四角筒１の両側面１ａ，１ｂ（図１１参照）間の幅と同一とされている。このことにより、加圧ローラ１１Ａ，１１Ｂあるいは加圧ローラ１２Ａ，１２Ｂによる圧着により予備成形品１′の両側面１ａ′，１ｂ′がやや内側に変形したとしても、拡幅ローラ２６，２６により当該変形が拡幅矯正されることとなっている。なお、この場合には、予備成形品１′の移動抵抗が拡幅シュー２１，２１に比べて小さくなる。
【００３３】
第２の実施の形態
この場合、図１２に示す金属製四角筒１を製造するものとされている。
【００３４】
この金属製四角筒１は、所定の幅に切断された金属板Ｐをその両端が一側面において接するように四角筒状に折曲し、一方の端部に、内側に折曲され、さらにその先端部が外側に向かって折曲されてなる逆Ｊ字状のカシメ部２を設け、他方の端部に、内側に逆Ｕ字状に折曲されてなる逆Ｕ字状のカシメ部３を設け、両者を連続して嵌合圧着せしめて長手方向に連続するコーナ型の接続部４を形成することにより成形される。
【００３５】
従って、一方の加圧ローラ１１Ａ，１２Ａ，１３Ａは、図８に示すように、中子１６の中央部に形成された凹溝２７内において予備成形品１′における両カシメ部２，３の下側に当接するように軸１７により回転自在に枢支される一方、他方の加圧ローラ１１Ｂ，１２Ｂ，１３Ｂは、予備成形品１′におけるカシメ部２，３の上方に位置して可動軸受１８の中央部に形成された凹溝２８内に軸１９により回転自在に枢支されている。
【００３６】
また、各拡幅手段１４は、第１の実施の形態と同様に拡幅シュー２１，２１あるいは拡幅ローラ２６，２６としてもよい。
【００３７】
さらに、一方のカシメローラ１５Ａは、図９に示すように、歯車形状とされており、前記中子１６の中央部に形成された凹溝２９内において予備成形品１′における両カシメ部２，３の下側に当接するように軸２２により回転自在に枢支される一方、他方のカシメローラ１５Ｂは、加圧ローラと同じ形状とされており、前記予備成形品１′におけるカシメ部２，３の上方に位置して図示しない加圧手段により下方（即ち、矢印方向）に押し下げられる可動軸受２３の中央部に形成された凹溝３０内に軸２４により回転自在に枢支されている。
【００３８】
その他の構成は、第１の実施の形態におけると同様なので説明を省略する。
【００３９】
ついで、上記構成の製造装置を用いて金属製四角筒を製造する工程について説明する。
【００４０】
前記予備成形品１′は、中子１６の端部側から外挿され、図１の矢印Ｘ方向に押し出されるが、このとき予備成形品１′の両端部のカシメ部２，３は、図１０（イ）に示すように圧着前の形状（即ち、半屈曲状態）で係合されている。
【００４１】
ついで、予備成形品１′におけるカシメ部２，３は、加圧ローラ１１Ａ，１１Ｂを通過する過程で圧着される。すると、図１０（ロ）に示すように、カシメ部２，３に対して第１段階の圧着がなされる。このとき、予備成形品１′の両側面１ａ′，１ｂ′がやや内側に変形する場合がある。そこで、予備成形品１′が拡幅手段１４を通過する過程で拡幅シュー２１，２１あるいは拡幅ローラ２６，２６により前記変形が拡幅矯正され、図１０（ハ）に示すように、カシメ部２，３がしっかりと係合せしめられる。
【００４２】
次に、予備成形品１′におけるカシメ部２，３は、加圧ローラ１２Ａ，１２Ｂを通過する過程でさらに圧着される。すると、図１０（ニ）に示すように、カシメ部２，３に対して第２段階の圧着がなされる。このとき、予備成形品１′の両側面１ａ′，１ｂ′がやや内側に変形する場合がある。そこで、予備成形品１′が拡幅手段１４を通過する過程で拡幅シュー２１，２１あるいは拡幅ローラ２６，２６により前記変形が拡幅矯正され、図１０（ホ）に示すように、カシメ部２，３がしっかりと係合せしめられる。
【００４３】
その後、予備成形品１′におけるカシメ部２，３は、加圧ローラ１３Ａ，１３Ｂを通過する過程でさらに圧着される。すると、図１０（ヘ）に示すように、カシメ部２，３に対して第３段階の圧着がなされ、カシメ部２，３はほぼ完全に圧着される。このときには、予備成形品１′の両側面１ａ′，１ｂ′の内側への変形は生じない。なお、このときに、予備成形品１′の両側面１ａ′，１ｂ′の内側への変形が生じる場合には、さらに拡幅手段１４による拡幅および加圧ローラによる圧着を繰り返せばよい。
【００４４】
最後に、予備成形品１′におけるカシメ部２，３は、カシメローラ１５Ａ，１５Ｂを通過する過程でカシメ圧着される。すると、図１０（ト）に示すように、カシメ部２，３が完全に密着状態でカシメられて接続部４が形成される。
【００４５】
上記したように、本実施の形態においても、予備成形品１′における両カシメ部２，３を係合させた状態で複数対の加圧ローラによる圧着を行う複数の圧着工程と、該圧着工程の間において前記複数対の加圧ローラの間で前記予備成形品１′を前記両カシメ部２，３同士が係合する方向に拡幅する拡幅工程と、前記圧着工程の後に前記予備成形品１′におけるカシメ部２，３をカシメローラによりカシメ圧着するカシメ工程とを実施して、予備成形品１′の両端部における両カシメ部２，３への圧着と、予備成形品１′の前記両カシメ部２，３同士が係合する方向への拡幅とを繰り返すことにより、両カシメ部２，３が係合状態を保持した状態で徐々に圧着され、その後にカシメ圧着が行われるようにしているため、板厚の厚い金属板Ｐから金属製四角筒１を製造する場合であっても、カシメ部２，３は正常な状態でカシメ圧着されることとなり、不良品の発生を防止することができるのである。
【発明の効果】
【００４６】
本願発明によれば、予備成形品１′の両端部における両カシメ部２，３への圧着と、予備成形品１′の前記両カシメ部２，３同士が係合する方向への拡幅とを繰り返すことにより、両カシメ部２，３が係合状態を保持した状態で徐々に圧着され、その後にカシメ圧着が行われるようにしたので、板厚の厚い金属板Ｐから金属製四角筒１を製造する場合であっても、カシメ部２，３は正常な状態でカシメ圧着されることとなり、不良品の発生を防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明の第１の実施の形態にかかる金属製四角筒の製造装置の側面図である。
【図２】 図１のＩＩ−ＩＩ拡大断面図である。
【図３】 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ拡大断面図である。
【図４】 本願発明の第１の実施の形態にかかる金属製四角筒の製造装置における拡幅手段の構成を示す拡大斜視図である。
【図５】 図１のＶ−Ｖ拡大断面図である。
【図６】 （イ）〜（ト）は本願発明の第１の実施の形態にかかる金属製四角筒の製造装置による各製造工程でのカシメ部の状態を示す断面図である。
【図７】 本願発明の第１の実施の形態にかかる金属製四角筒の製造装置における拡幅手段の他の構成を示す拡大断面図（図３相当図）である。
【図８】 本願発明の第２の実施の形態にかかる金属製四角筒の製造装置における加圧ローラ部分の拡大断面図（図２相当図）である。
【図９】 本願発明の第２の実施の形態にかかる金属製四角筒の製造装置におけるカシメローラ部分の拡大断面図（図５相当図）である。
【図１０】 （イ）〜（ト）は本願発明の第２の実施の形態にかかる金属製四角筒の製造装置による各製造工程でのカシメ部の状態を示す断面図である。
【図１１】 本願発明の第１の状態の形態にかかる金属製四角筒の製造装置により製造される金属製四角筒の部分斜視図である。
【図１２】 本願発明の第２の状態の形態にかかる金属製四角筒の製造装置により製造される金属製四角筒の部分斜視図である。
【符号の説明】
１は金属製四角筒、１′は予備成形品、２，３はカシメ部、４は接続部、１１Ａ，１２Ａ，１３Ａおよび１１Ｂ，１２Ｂ，１３Ｂは加圧ローラ、１４は拡幅手段、１５Ａ，１５Ｂはカシメローラ、Ｐは金属板。
Claims (6)
- 所定の幅に切断された金属板（Ｐ）をその両端が接するように四角筒形状に折曲して得られた予備成形品（１′）の一方の端部に形成されたカシメ部（２）と、前記予備成形品（１′）の他方の端部に形成されたカシメ部（３）とを嵌合圧着せしめて長手方向に連続する接続部（４）を形成するに当たって、前記予備成形品（１′）における両カシメ部（２），（３）を係合させた状態で複数対の加圧ローラによる圧着を行う複数の圧着工程と、該圧着工程の間において前記複数対の加圧ローラの間で前記予備成形品（１′）を前記両カシメ部（２），（３）同士が係合する方向に拡幅する拡幅工程と、前記圧着工程の後に前記予備成形品（１′）におけるカシメ部（２），（３）をカシメローラによりカシメ圧着するカシメ工程とを実施して金属製四角筒（１）を得ることを特徴とする金属製四角筒の製造方法。
- 前記接続部（４）を、前記金属製四角筒（１）の一つのコーナ部に形成するようにしたことを特徴とする前記請求項１記載の金属製四角筒の製造方法。
- 前記接続部（４）を、前記金属製四角筒（１）の一側面に形成するようにしたことを特徴とする前記請求項１記載の金属製四角筒の製造方法。
- 所定の幅に切断された金属板（Ｐ）をその両端が接するように四角筒形状に折曲して得られた予備成形品（１′）の一方の端部に形成されたカシメ部（２）と、前記予備成形品（１′）の他方の端部に形成されたカシメ部（３）とを嵌合圧着せしめて長手方向に連続する接続部（４）を形成する金属製四角筒の製造装置であって、前記予備成形品（１′）における両カシメ部（２），（３）を係合させた状態で圧着させる複数対の加圧ローラ（１１Ａ，１１Ｂ）、（１２Ａ），（１２Ｂ）、（１３Ａ，１３Ｂ）・・と、該複数対の加圧ローラ（１１Ａ，１１Ｂ）、（１２Ａ），（１２Ｂ）、（１３Ａ，１３Ｂ）・・の間にあって前記予備成形品（１′）を前記両カシメ部（２），（３）同士が係合する方向に拡幅する拡幅手段（１４），（１４）・・と、前記複数対の加圧ローラ（１１Ａ，１１Ｂ）、（１２Ａ），（１２Ｂ）、（１３Ａ，１３Ｂ）・・を出た前記予備成形品（１′）におけるカシメ部（２），（３）をカシメ圧着する一対のカシメローラ（１５Ａ，１５Ｂ）とを備えたことを特徴とする金属製四角筒の製造装置。
- 前記金属製四角筒（１）の一つのコーナ部に前記接続部（４）を形成するものとしたことを特徴とする前記請求項４記載の金属製四角筒の製造装置。
- 前記金属製四角筒（１）の一側面に前記接続部（４）を形成するものとしたことを特徴とする前記請求項４記載の金属製四角筒の製造装置。
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