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JP3974324B2 - PIPE BODY MANUFACTURING METHOD, PIPE BODY MANUFACTURING APPARATUS, PIPE BODY MANUFACTURED BY THE MANUFACTURING METHOD, INTERMEDIATE MOLDED ARTICLE OF THE PIPE BODY, SUPPORT MEMBER COMPRISING THE PIPE BODY, ITS FRAME STRUCTURE, AND IMAGE FORMING DEVICE HAVING THEM - Google Patents
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JP3974324B2 - PIPE BODY MANUFACTURING METHOD, PIPE BODY MANUFACTURING APPARATUS, PIPE BODY MANUFACTURED BY THE MANUFACTURING METHOD, INTERMEDIATE MOLDED ARTICLE OF THE PIPE BODY, SUPPORT MEMBER COMPRISING THE PIPE BODY, ITS FRAME STRUCTURE, AND IMAGE FORMING DEVICE HAVING THEM - Google Patents

PIPE BODY MANUFACTURING METHOD, PIPE BODY MANUFACTURING APPARATUS, PIPE BODY MANUFACTURED BY THE MANUFACTURING METHOD, INTERMEDIATE MOLDED ARTICLE OF THE PIPE BODY, SUPPORT MEMBER COMPRISING THE PIPE BODY, ITS FRAME STRUCTURE, AND IMAGE FORMING DEVICE HAVING THEM Download PDF

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Description

【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パイプ体の製造を行う技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、金属プレートを曲げ加工することによってパイプ体、例えば、角柱パイプ体の製造を行う技術として、特開平１１−２９０９４０号公報に記載のものが知られている。
【０００３】
この特開平１１−２９０９４０号公報に開示のものは、矩形状の金属プレートを素材として、プレス加工によって角柱パイプ体の成形を行っている。
【０００４】
この角柱パイプ体の加工方法は、金属プレートを加工して一次成形品を形成する第１曲げ工程と、この一次成形品を加工して二次成形品を形成する第２曲げ工程と、二次成形品を加工して最終成形品としての角柱パイプ体を形成するリストライク工程とからなっている。
【０００５】
第１曲げ工程では、その金属プレートはその幅方向両辺部が長さ方向に沿ってかつ同方向に直角に折り曲げられる。これによって、互いに対向するフランジ部と互いに対向するフランジ部を連結する底板部とを有する一次成形品が形成される。
【０００６】
第２曲げ工程では、その一次成形品の底板部に長さ方向に沿って所定幅の凹曲面が形成されると共に、この凹曲面の両端が内側に略直角に折り曲げられる。これによって、互いに対向する一対の側面構成壁部を有しかつ断面が略Ｕ字状の二次成形品が形成される。
【０００７】
リストライク工程では、その二次成形品の一対の側面構成壁部を互いに内側に向けて押圧して一対のフランジ部の端面同士（合わせ目）が突き合わされる。これによって、最終成形品としての角柱パイプ体が形成される。
【０００８】
この角柱パイプ体の加工方法によれば、その二次成形品の底板部に形成された凹曲面が一対の側面構成壁部を互いに内側に向けて押圧することによって生じるスプリングバック力を抑制する機能を果たす。このため、フランジ部の端面同士を溶接することなくフランジ部の端面同士が密着した断面角形の角柱パイプ体をプレス成形のみによって製造できる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の角柱パイプ体の加工方法では、その二次成形品の凹曲面がスプリングバック力を抑制する機能を果たすとはいっても、一対の側面構成壁部には外側に向かって開こうとするスプリングバック力が残存している。このため、量産時にフランジ部（合わせ目構成壁部）の端面同士が密着した角柱パイプ体をばらつきなく安定して製造することは難しい。
【００１０】
すなわち、この加工方法によって製造された角柱パイプ体について、そのフランジ部の端面同士が密着しているか否かの検査を試みると、端面同士が密着しているものもあるが、一対の側面構成壁部に存在するスプリングバック力により合わせ目に隙間があるものもかなりある。
【００１１】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、量産時にプレス成形によって合わせ目が密着したパイプ体をばらつきなく安定して製造することのできるパイプ体の製造方法、そのパイプ体の製造装置、その製造方法によって製造されたパイプ体、そのパイプ体からなる支持部材及びそのフレーム構造体及びこれらを有する画像形成装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のパイプ体の製造方法は、矩形状の金属プレートを素材として複数個の構成壁部と合わせ目とを有しかつ閉断面が角形状のパイプ体を形成するために、
前記金属プレートの一対の辺部の少なくとも一方をその辺の延びる方向に沿って起立させることによって前記合わせ目が属する合わせ目構成壁部を形成する第１加工ステップと、
前記合わせ目構成壁部以外の残余の構成壁部を形成すると共に前記合わせ目が非密着状態でしかも残余の構成壁部のうちの一構成壁部と該一構成壁部に隣接する隣接面構成壁部との成す角度が前記パイプ体を完成させたときの角度よりも大きな中間成形品を形成する第２加工ステップと、
前記隣接面構成壁部に外力を加えて前記一構成壁部に外方に向かって膨らんだ凸曲面部を形成すると共に前記合わせ目構成壁部の合わせ目を密着させる第３加工ステップと、
前記一構成壁部に外力を加えて前記凸曲面部を平坦に変形させることによって前記一構成壁部が元の凸曲面形状に戻ろうとするスプリングバック力に基づき前記一対の辺が互いに密着したパイプ体を形成する第４加工ステップと、
を含み、前記合わせ目が前記合わせ目構成壁部の中央に位置することを特徴とする。
請求項２に記載のパイプ体の製造方法は、 矩形状の金属プレートを素材として複数個の構成壁部と合わせ目とを有しかつ閉断面が角形状のパイプ体を形成するために、
前記金属プレートの一対の辺部の少なくとも一方をその辺の延びる方向に沿って起立させることによって前記合わせ目が属する合わせ目構成壁部を形成する第１加工ステップと、
前記合わせ目構成壁部以外の残余の構成壁部を形成すると共に前記合わせ目が非密着状態でしかも残余の構成壁部のうちの一構成壁部と該一構成壁部に隣接する隣接面構成壁部との成す角度が前記パイプ体を完成させたときの角度よりも大きな中間成形品を形成する第２加工ステップと、
前記隣接面構成壁部に外力を加えて前記一構成壁部に外方に向かって膨らんだ凸曲面部を形成すると共に前記合わせ目構成壁部の合わせ目を密着させる第３加工ステップと、
前記一構成壁部に外力を加えて前記凸曲面部を平坦に変形させることによって前記一構成壁部が元の凸曲面形状に戻ろうとするスプリングバック力に基づき前記一対の辺が互いに密着したパイプ体を形成する第４加工ステップと、
を含み、前記合わせ目が前記合わせ目構成壁部と前記隣接面構成壁部との間に位置していることを特徴とする。
請求項３に記載のパイプ体の製造方法は、矩形状の金属プレートを素材として複数個の構成壁部と合わせ目とを有しかつ閉断面が角形状のパイプ体を形成するために、
前記金属プレートの一対の辺部の少なくとも一方をその辺の延びる方向に沿って起立させることによって前記合わせ目が属する合わせ目構成壁部を形成する第１加工ステップと、
前記合わせ目構成壁部以外の残余の構成壁部を形成すると共に前記合わせ目が非密着状態でしかも残余の構成壁部のうちの一構成壁部と該一構成壁部に隣接する隣接面構成壁部との成す角度が前記パイプ体を完成させたときの角度よりも大きな中間成形品を形成する第２加工ステップと、
前記隣接面構成壁部に外力を加えて前記一構成壁部に外方に向かって膨らんだ凸曲面部を形成すると共に前記合わせ目構成壁部の合わせ目を密着させる第３加工ステップと、
前記一構成壁部に外力を加えて前記凸曲面部を平坦に変形させることによって前記一構成壁部が元の凸曲面形状に戻ろうとするスプリングバック力に基づき前記一対の辺が互いに密着したパイプ体を形成する第４加工ステップと、
を含み、前記パイプ体はその閉断面の形状が三角形又は五角形又は六角形又は八角形であることを特徴とする。
請求項４に記載のパイプ体の製造方法は、矩形状の金属プレートを素材として複数個の 構成壁部と合わせ目とを有しかつ閉断面が角形状のパイプ体を形成するために、
前記金属プレートの一対の辺部の少なくとも一方をその辺の延びる方向に沿って起立させることによって前記合わせ目が属する合わせ目構成壁部を形成する第１加工ステップと、
前記合わせ目構成壁部以外の残余の構成壁部を形成すると共に前記合わせ目が非密着状態でしかも残余の構成壁部のうちの一構成壁部と該一構成壁部に隣接する隣接面構成壁部との成す角度が前記パイプ体を完成させたときの角度よりも大きな中間成形品を形成する第２加工ステップと、
前記隣接面構成壁部に外力を加えて前記一構成壁部に外方に向かって膨らんだ凸曲面部を形成すると共に前記合わせ目構成壁部の合わせ目を密着させる第３加工ステップと、
前記一構成壁部に外力を加えて前記凸曲面部を平坦に変形させることによって前記一構成壁部が元の凸曲面形状に戻ろうとするスプリングバック力に基づき前記一対の辺が互いに密着したパイプ体を形成する第４加工ステップと、
を含み、前記一構成壁部は平坦部と湾曲部とからなり、該湾曲部は前記隣接面構成壁部と前記平坦部との間に設けられていることを特徴とする。
請求項５に記載のパイプ体の製造方法は、矩形状の金属プレートを素材として複数個の構成壁部と合わせ目とを有しかつ閉断面が角形状のパイプ体を形成するために、
前記金属プレートの一対の辺部の少なくとも一方をその辺の延びる方向に沿って起立させることによって前記合わせ目が属する合わせ目構成壁部を形成する第１加工ステップと、
前記合わせ目構成壁部以外の残余の構成壁部を形成すると共に前記合わせ目が非密着状態でしかも残余の構成壁部のうちの一構成壁部と該一構成壁部に隣接する隣接面構成壁部との成す角度が前記パイプ体を完成させたときの角度よりも大きな中間成形品を形成する第２加工ステップと、
前記隣接面構成壁部に外力を加えて前記一構成壁部に外方に向かって膨らんだ凸曲面部を形成すると共に前記合わせ目構成壁部の合わせ目を密着させる第３加工ステップと、
前記一構成壁部に外力を加えて前記凸曲面部を平坦に変形させることによって前記一構成壁部が元の凸曲面形状に戻ろうとするスプリングバック力に基づき前記一対の辺が互いに密着したパイプ体を形成する第４加工ステップと、
を含み、前記パイプ体はその閉断面の形状が矩形であり、前記中間成形品の一構成壁部と前記隣接面構成壁部との成す角度が鈍角であることを特徴とする。
【００１７】
請求項１ないし請求項３に記載の発明によれば、第１加工ステップで合わせ目構成壁部を有する一次中間成形品を形成し、第２加工ステップで合わせ目構成壁部以外の残余の構成壁部を有する二次中間成形品を形成し、この二次中間成形品を用いて角形状のパイプ体を形成できる。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、凸曲面部を平坦に変形させたときにその平面性を確保できて望ましい。
【００２１】
請求項５に記載の発明によれば、加工により凸曲面部を形成するのに好ましい。
【００２２】
パイプ体の閉断面状の形状を矩形とした場合には、前記パイプ体の各構成壁部のそれぞれを、矩形の各辺を構成する底面構成壁部とこの底面構成壁部に隣接する一対の側面構成壁部とその底面構成壁部に対向する上面構成壁部と定義して、合わせ目を上面構成壁部に設けることが望ましい。
【００２３】
金属プレートには、構成壁部にあらかじめ取り付け用のネジ穴、切り欠き等の取り付け用係合凹部を設けておくことが、複写機等の画像形成装置の支持部材としてパイプ体を用いる場合に、後加工することなくパイプ体を用いることができることになってより望ましい。
【００２４】
そのパイプ体の加工設計は、金属プレートを折り曲げたときの延び量を見越して行うことが、パイプ体を規格通りに仕上げるうえで望ましい。
【００２５】
請求項９に記載のパイプ体の製造装置は、矩形状の金属プレートを素材として複数個の構成壁部と合わせ目とを有しかつ閉断面が矩形状のパイプ体を形成するために、前記金属プレートの複数箇所をその辺に沿う方向に沿って折り曲げることによって前記合わせ目が属する合わせ目構成壁部と残余の構成壁部とを有しかつ前記合わせ目が非密着状態でしかも残余の構成壁部のうちの一構成壁部と該一構成壁部に隣接する隣接面構成壁部との成す角度が前記パイプ体を完成させたときの角度よりも大きな中間成形品を加工装置本体にセットし、前記隣接面構成壁部に外力を加えて前記一構成壁部に外方に向かって膨らんだ凸曲面部を形成することによって前記合わせ目構成壁部の合わせ目を密着させた後、前記一構成壁部に外力を加えて前記凸曲面部を平坦に変形させることによって前記一構成壁部が元の凸曲面形状に戻ろうとするスプリングバック力に基づき前記合わせ目が密着しかつ前記パイプ体の各構成壁部が前記矩形の各辺を構成しかつ前記中間成形品の一構成壁部に対応する底面構成壁部と前記中間成形品の一対の隣接面構成壁部に対応する一対の側面構成壁部と前記中間成形品の合わせ目構成壁部に対応する上面構成壁部とからなるパイプ体を形成するものであって、
前記加工装置本体は固定型と可動型とからなり、前記固定型は固定プレートを有し、該固定プレートには前記一対の側面構成壁部を形成するためと前記一構成壁部に凸曲面部を形成するために互いに接近する方向に可動されて前記一対の側面構成壁部を加圧する一対の側壁形成パンチ部材が設けられ、前記可動型は可動プレートを有し、該可動プレートには前記一対の側壁形成パンチ部材を互いに接近させる方向に可動させる駆動部材と、前記凸曲面部を平坦化するために前記合わせ目構成壁部と前記一構成壁部とを加圧する合わせ目構成壁部加圧パンチ部材とが設けられ、前記一対の側壁形成パンチ部材は、係合テーパ部を有して互いに離間する方向に付勢され、前記駆動部材は前記係合テーパ部と係合する係合テーパ部を有し、前記一対の側壁形成パンチ部材はその係合テーパ部と前記駆動部材のテーパ部とによって互いに接近する方向に可動され、かつ、前記合わせ目構成壁部加圧パンチ部材が前記合わせ目構成壁部に当接する前に加圧力を保持しつつ可動が停止されることを特徴とする。
【００２６】
請求項９に記載の発明によれば、あらかじめ所定形状に仕上げられた中間成形品を用いてパイプ体を形成できるので、そのパイプ体の形成を容易に行うことができる。
また、中間成形品を加工装置本体の固定型にセットし、可動型を固定型に向けて可動させるのみで、閉断面形状が矩形でかつその合わせ目が密着したパイプ体をばらつきなく製造できる。更に、上面構成壁部を加圧することによって、パイプ体の全体のねじれを低減することができる。
加えて、側面構成壁部への加圧力を保持しているので、側面構成壁部の形状をパイプ体の合わせ目が密着した形状に保つことができる他、可動型の可動によって側壁形成パンチ部材を可動させることができるので、その加工装置本体の駆動機構を簡単に構成できる。
【００３６】
請求項１０に記載のパイプ体は、複数個の構成壁部と合わせ目とを有しかつ閉断面が角形状のパイプ体において、
前記合わせ目が属する合わせ目構成壁部と残余の構成壁部とを有しかつ前記合わせ目が非密着状態でしかも残余の構成壁部のうちの一構成壁部と該一構成壁部に隣接する隣接面構成壁部との成す角度が前記パイプ体を完成させたときの角度よりも大きな中間成形品が矩形状の金属プレートを折り曲げることによって形成され、前記隣接面構成壁部に外力を加えて前記一構成壁部に外方に向かって膨らんだ凸曲面部を形成して前記合わせ目構成壁部の合わせ目を密着させると共に前記一構成壁部に外力を加えて前記凸曲面部を平坦に変形させることによって、前記一構成壁部が元の凸曲面形状に戻ろうとするスプリングバック力に基づき前記合わせ目の密着状態が維持され、前記金属プレートには前記合わせ目となる箇所に予め互いに係合する係合部が設けられていることを特徴とする。
【００３９】
請求項１０に記載のパイプ体によれば、合わせ目を溶接することなく密着させることができる。
【００４３】
請求項１１に記載の角柱パイプ体は、矩形状の金属プレートを素材として形成され、複数個の長手方向に延びる構成壁部と長手方向に延びる合わせ目とを有し、かつ、前記合わせ目がスプリングバック力に基づき密着され、しかも、端面部に他部材との締結板部が形成されていることを特徴とする。
【００４４】
請求項１１に記載の発明によれば、締結板部を一体形成したので、ブラケットを用いて他部材に締結する従来の角柱パイプ体に較べて締結強度の向上を図ることができる。
【００４５】
請求項１２に記載の角柱パイプ体は、請求項１１に記載の角柱パイプ体において、前記締結板部が前記合わせ目が属する構成壁部以外の構成壁部に形成されていることを特徴とする。
【００４６】
請求項１２に記載の発明によれば、締結板部を合わせ目構成壁部以外の構成壁部に形成することにしたので、合わせ目構成壁部に締結板部を形成するものに較べて締結強度を確保することができる。
【００４７】
請求項１３に記載の角柱パイプ体は、底面構成壁部と、該底面構成壁部に隣接する一対の側面構成壁部と、前記底面構成壁部に対向して合わせ目が属する上面構成壁部とを有し、矩形状の金属プレートを素材として形成され、かつ、前記合わせ目がスプリングバック力に基づき密着され、しかも、前記各構成壁部は長手方向に延びて、その端面部に他部材との締結板部が形成されていることを特徴とする。
【００４８】
請求項１４に記載の角柱パイプ体は、請求項１３に記載の角柱パイプ体において、前記合わせ目が属する上面構成壁部と底面構成壁部と側面構成壁部とを有しかつ合わせ目が非密着状態でしかも前記底面構成壁部と前記側面構成壁部との為す角度が前記パイプ体を完成させたときの角度よりも大きな中間成形品が矩形状の金属プレートの複数箇所を折り曲げることによって形成され、前記側面構成壁部に外力が加えられて前記底面構成壁部に外方に向かって膨らんだ凸曲面部が形成されて前記上面構成壁部の合わせ目が密着されると共に前記底面構成壁部に外力が加えられて前記凸曲面部が平坦に変形されることを特徴とする。
【００４９】
請求項１３、請求項１４に記載の発明によれば、請求項１１に記載の発明と同様の効果を奏する。
【００５０】
請求項１５に記載の角柱パイプ体は、請求項１３又は請求項１４に記載の角柱パイプ体において、前記締結板部が前記側面構成壁部に形成されていることを特徴とする。
【００５１】
請求項１５に記載の発明によれば、角柱パイプ体を加工形成する際に、その加圧変形による歪みが他の構成壁部と較べて少ない側面構成壁部に形成したので、締結板部の寸法精度を確保することができる。
【００５２】
請求項１６に記載の角柱パイプ体は、請求項１３又は請求項１４に記載の角柱パイプ体において、前記締結板部が前記底面構成壁部に、該底面構成壁部の延びる方向に平行に突き出て形成され、その先方部分が屈曲された屈曲板部となっていることを特徴とする。
【００５３】
請求項１６に記載の発明によれば、締結板部を底面構成壁部に形成する場合であっても、その先方部分を屈曲させて用いることにしたので、寸法精度の確保を図ることができる。
【００５４】
請求項１７に記載の角柱パイプ体は、請求項１１又は請求項１２に記載の角柱パイプ体において、前記合わせ目が属する構成壁部に係合突起と該係合突起に係合する係合凹所とが形成されていることを特徴とする。
【００５５】
請求項１７に記載の発明によれば、係合突起と係合凹所とを噛み合わせることにしたので、角柱パイプ体のひねり変形に対して合わせ目構成壁部がその長手方向にずれるのを防止できる。
【００５６】
請求項１８に記載の支持部材は、矩形状の金属プレートを素材として複数個の構成壁部と合わせ目とを有しかつ閉断面が角形状でしかも前記合わせ目がスプリングバック力に基づき密着されているパイプ体を用いて構成されたことを特徴とする。
【００５７】
請求項１９に記載のフレーム構造体は、矩形状の金属プレートを素材として形成され、複数個の構成壁部と合わせ目とを有しかつ閉断面が角形状でしかも前記合わせ目がスプリングバック力に基づき密着されているパイプ体を用いて構成されたことを特徴とする。
【００５８】
請求項２０に記載の画像形成装置は、矩形状の金属プレートを素材として複数個の構成壁部と合わせ目とを有しかつ閉断面が角形状でしかも前記合わせ目がスプリングバック力に基づき密着されているパイプ体を用いて構成された支持部材を有することを特徴とする。
【００５９】
請求項２１に記載の画像形成装置は、矩形状の金属プレートを素材として複数個の構成壁部と合わせ目とを有しかつ閉断面が角形状でしかも前記合わせ目がスプリングバック力に基づき密着されているパイプ体を用いて構成されたフレーム構造体を有することを特徴とする。
【００６０】
請求項１８〜請求項２１に記載の発明によれば、パイプ体の製造を安価にできるので、ひいては複写機等の画像形成装置のコストの低減を図ることができる。
【００６１】
請求項２２に記載の角柱パイプ体は、底面構成壁部と、該底面構成壁部に隣接する一対の側面構成壁部と、前記底面構成壁部に対向して合わせ目が属する上面構成壁部とを有し、矩形状の金属プレートを素材として形成され、かつ、前記一対の側面構成壁部と前記底面構成壁部との角部に存在して前記合わせ目を開かせようとする残留応力歪みを打ち消す方向の残留応力歪みが塑性変形により前記底面構成壁部の中央部に存在し、該底面構成壁部の中央部に存在して該底面構成壁部を外側に向かって膨らませようとする残留応力歪みによって前記合わせ目が密着され、前記角部と前記中央部との間には残留応力歪みの低い領域が存在していることを特徴とする。
【００６２】
請求項２３に記載の角柱パイプ体は、請求項２２に記載の角柱パイプ体において、前記残留応力歪みの低い領域が外側に向かって凸形状となっていることを特徴とする。
【００６３】
請求項２４に記載の角柱パイプ体は、請求項２２に記載の角柱パイプ体において、前記底面構成壁部の内面側が塑性変形により凹凸形状となっていることを特徴とする。
【００６４】
請求項２５に記載の角柱パイプ体は、一対の側面構成壁部に相当する一対の隣接面構成壁部と底面構成壁部に相当する一構成壁部との為す角度が鈍角でかつ該一構成壁部が内側に向かって凹形状の中間成形品の前記一対の側面構成壁部を内側に向かって変形させて前記一構成壁部を外側に向かって膨らませることにより該一構成壁部にこの外側に向かって膨らませる方向に抗する方向の応力歪みを一旦発生させ、次いで、一対の側面構成壁部を拘束しつつ前記底面構成壁部に対向しかつ合わせ目を有する上面構成壁部に加圧力を加えて、前記底面構成壁部の中央部を支点にして該底面構成壁部を平坦に塑性変形させることにより前記底面構成壁部と前記一対の側面構成壁部との為す角度を直角にすると共に、前記一対の側面構成壁部と前記底面構成壁部との角部に存在して前記合わせ目を開かせようとする応力歪みを打ち消す方向の残留応力歪みを前記底面構成壁部の中央部に発生させると共に、前記底面構成壁部の前記角部と前記中央部との間に残留応力歪みの低い領域を前記底面構成壁部に発生させることにより、前記合わせ目が密着されていることを特徴とする。
【００６５】
請求項２６に記載の角柱パイプ体は、請求項２５に記載の角柱パイプ体において、前記残留応力歪みの低い領域が外側に向かって凸形状となっていることを特徴とする。
【００６６】
請求項２７に記載の角柱パイプ体は、請求項２５に記載の角柱パイプ体において、前記底面構成壁部の内面側が塑性変形により凹凸形状となっていることを特徴とする。
【００６７】
【発明の実施の形態】
（１）[角柱パイプ体]
図１は閉断面が角柱形状のパイプ体の概略構成を示す斜視図を示し、図２はその角柱パイプ体の側面図を示している。
【００６８】
この図１、図２において、１は角柱パイプ体を示している。この角柱パイプ体１はここでは閉断面の幾何学的な形状が四角形、例えば正方形である。この角柱パイプ体１は底面構成壁部２、この底面構成壁部２に隣接する一対の側面構成壁部３、４、及びその底面構成壁部２に対向する上面構成壁部５からなっている。
【００６９】
上面構成壁部５は一対の合わせ目構成壁部５ａ、５ｂからなっている。一対の合わせ目構成壁部５ａ、５ｂはその端面５ｃ、５ｄが互いに密着されて、上面構成壁部５の中央に合わせ目５ｅが形成されている。
（２）[項目（１）の角柱パイプ体の製造方法]
この角柱パイプ体１は図３に示す矩形状の金属プレート（板金）６を素材として用いる。そして、角柱パイプ体１はプレス加工によって成形される。その金属プレート６にはあらかじめ取り付け用のネジ穴６ａ、６ａが適宜箇所に形成されている。そのネジ穴６ａ、６ａはこのパイプ体１を後述する支持手段として用いて図示を略す複写機に取り付ける際に使用される。
【００７０】
（角柱パイプ体の製造に使用する一次中間成形品）
まず、第１加工ステップにおいて、金属プレート６を用いて合わせ目５ｅが属する一対の合わせ目構成壁部５ａ、５ｂが形成される。
【００７１】
この合わせ目構成壁部を形成するために、金属プレート６の一対の辺部６ｂ、６ｂをその辺に沿って延びる折り曲げ線６ｃ、６ｃに沿って直角（９０度）にかつ同方向に折り曲げて起立させる。なお、符号６ｅは金属プレートの一対の辺を示す。
【００７２】
すなわち、図４に示すように、互いに対向しかつ合わせ目構成壁部５ａ、５ｂがその辺部６ｂ、６ｂの延びる方向に長く延びる一次中間成形品８をプレス加工により形成する。その図４において、符号９は未折り曲げ部である。
【００７３】
この一次中間成形品８のプレス加工には、例えば、図５（ａ）に示すプレス装置１０が用いられる。このプレス装置１０は固定プレート１１と加圧パンチ部材１２と可動プレート１２’とから概略構成されている。可動プレート１２’は固定プレート１１の凹所１３に摺動可能に設けられている。
【００７４】
その可動プレート１２’は図示を略すプレス装置本体の油圧によって鉛直方向上方に付勢されている。金属プレート６は可動プレート１２’に載置されている。その金属プレート６は、固定プレート１１に対して距離Ｈだけ離れて浮いている。その可動プレート１２’の上方には加圧パンチ部材１２’が対向されている。
【００７５】
一次中間成形品８は、加圧パンチ部材１２を下降させ、金属プレート６を可動プレート１２’と加圧パンチ部材１２とで図５（ｂ）に示すように狭持しつつ加圧することによって形成される。
【００７６】
（角柱パイプ体の製造に使用する二次中間成形品）
次いで、第２加工ステップにおいて、図４に示す折り曲げ線６ｄ、６ｄに沿って一次中間成形品８の未折り曲げ部９が折り曲げられる。これによって、図６（ａ）、図７に示す二次中間成形品１４が形成される。その金属プレート６の寸法、折り曲げ線の位置は、プレス加工による金属プレート６の延び量を見越して設計されている。
【００７７】
これによって、合わせ目構成壁部５ａ、５ｂ以外の残余の構成壁部として底面構成壁部２に対応する一構成壁部１５と、この底面構成壁部２に隣接して一対の側面構成壁部３、４に対応する一対の隣接面構成壁部１６、１６が形成される。その二次中間成形品１４の合わせ目５ｅは非密着状態である。
【００７８】
その一構成壁部１５は図６（ｂ）に拡大して示すように、平坦部１５ａと平坦部１５ｂと湾曲部１５ｃとからなる。湾曲部１５ｃは平坦部１５ａと平坦部１５ｂとの間に位置し、平坦部１５ａは隣接面構成壁部１６に隣接している。
【００７９】
その平坦部１５ａと隣接面構成壁部１６との成す角度θ１は、図１に示す角柱パイプ体１を完成させたときの底面構成壁部２と一対の側面構成壁部３、４との成す角度θ（図２参照）よりも大きい。ここでは、角度θは９０度であり、角度θ１は鈍角とされている。
【００８０】
図６、図７に示す二次中間成形品１４には、その一構成壁部１５に湾曲部１５ｃが形成されている。しかし、図８に示す湾曲部１５ｃが形成されていない二次中間成形品１４を角柱パイプ体１の形成に用いることもできる。
【００８１】
しかしながら、二次中間成形品１４に湾曲部１５ｃを形成した方が、後述する製造装置を用いて底面構成壁部２を形成したときの平面性を確保するうえで望ましい。また、角度θ１が同一の場合、この湾曲部１５ｃを設けることによって、合わせ目構成壁部５ａ、５ｂの開き量を大きくできる。
【００８２】
この図６、図７に示す二次中間成形品１４のプレス加工には、例えば、図９（ａ）に示すプレス装置１７が用いられる。そのプレス装置１７は固定プレート１９と加圧パンチ部材２０と可動プレート２０’とから概略なっている。可動プレート２０’は固定プレート１９の凹所に摺動可能に設けられ、図示を略すプレス装置本体の油圧により鉛直方向上方に付勢されている。
【００８３】
その固定プレート１９の凹所周壁１９ａはテーパ形状にされている。その凹所周壁１９ａと固定プレート１９の上面との成す角度はほぼθ１に等しい。加圧パンチ部材２０はパンチ部２０ａを有する。パンチ部２０ａの周壁２０ｂは凹所周壁１９に対応する形状とされている。
【００８４】
パンチ部２０ａの下面は、中間成形品１４の一構成壁部１５の形状を形成することができるように、上方に向かって凹曲面形状とされている。可動プレート２０’の上面２０’ａはそのパンチ部２０ａの下面の形状に対応して上方に向かって凸面形状とされている。
【００８５】
一次中間成形品８は可動プレート２０’に載置され、固定プレート１９に対して隙間Ｈ’を開けて浮いている。加圧パンチ部材２０’を下降させ、一次中間成形品１４の一構成壁部を図９（ｂ）に示すように可動プレート２０’と加圧パンチ部材２０とによって狭持しつつ加圧する。これによって、二次中間成形品１４が形成される。
【００８６】
次に、加圧パンチ部材２０を上昇させ、凹所１６から二次中間成形品１４を取り出す。そして、紙面と直交する長手方向に二次中間成形品１４を加圧パンチ部材２０から引き抜いて、二次中間成形品１４を加圧パンチ部材２０から取り外す。図８に示す二次中間成形品８を製作する場合には、図１０に示すようにパンチ部２０ａの下面２０ｃ及び可動プレート部材２０’の上面２０’ａが平坦な構成のプレス装置１７を用いれば良い。
【００８７】
この図９、図１０に示すプレス装置１７では、二次中間成形品１４を加圧パンチ部材２０から引き抜かなければ、二次中間成形品１４を加圧パンチ部材２０から取り外すことができない。
【００８８】
しかし、図１１（ａ）、図１１（ｂ）に示すように、二次中間成形品１４の隣接面構成壁部１６と一構成壁部１５との成す角度θ２を図６、図７に示す二次中間成形品１４の隣接面構成壁部１６と一構成壁部１５との成す角度θ１よりも大きく形成すれば、加圧パンチ部材２０を上昇させるのみで、加圧パンチ部材２０から二次中間成形品１４を取り外すことができる。
【００８９】
従って、図１１に示す二次中間成形品１４の場合には、その二次中間成形品１４をその長手方向に加圧パンチ部材２０から引き抜くという作業工程を省くことができる。この図１１に示す二次中間成形品１４によれば、その分、成形作業の効率化を図ることができる。
【００９０】
ここでは、パイプ体１の閉断面の形状が正方形の場合について説明している。しかし、閉断面形状が図１２に示す長方形の場合には、長方形の長辺に対応する隣接面構成壁部１６の長さが長くなり、その長方形の短辺に対応する上面構成壁部５を構成する一対の合わせ目構成壁部５ａ、５ａの開き量が大きくなる。従って、二中間成形品１４の隣接面構成壁部１６と一構成壁部１５との成す角度がθ１のままでも加圧パンチ部材２０を上昇させるのみで、加圧パンチ部材２０から二次中間成形品１４を取り除くことができる。
【００９１】
（角柱パイプ体の製造装置の例１）
次に、その二次中間成形品１４を完成品としての角柱パイプ体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にセットする。
【００９２】
そのプレス成形装置２１は下型（固定型）２２と上型（可動型）２３とからなっている。下型２２は固定プレート２４を有し、上型２３は可動プレート２５を有する。固定プレート２４には一対のストッパー部材２６、２６、一対の加圧パンチ部材２７、２７が設けられている。
【００９３】
この加圧パンチ部材２７、２７は摺動レール（図示を略す）上にスライド可能に設けられ、図示を略すスプリング部材によって互いに離間する方向に付勢されている。この加圧パンチ部材２７、２７は互いに離反接近する方向に摺動レール上を可動される。図７に示す二次中間成形品１４は一構成壁部１５が下向きになるようにして、加圧パンチ部材２７、２７の対向空間２８にセットされる。
【００９４】
可動プレート２５には、加圧パンチ部材２７、２７を駆動するための駆動部材２９、２９が取り付けられると共に、一対の合わせ目構成壁部５ａ、５ｂを加圧するための加圧パンチ部材３０が取り付けられている。
【００９５】
その駆動部材２９、２９の下端部にはテーパー部２９ａ、２９ａが形成され、加圧パンチ部材２７、２７の上端部にはテーパー部２９ａ、２９ａと係合するテーパー部２７ａ、２７ａが形成されている。
【００９６】
図１３は下型２４と上型２５とが離間されて二次中間成形品１４が対向空間２８にセットされた状態が示されている。上型２３が矢印Ａ１で示すように、下降されると、図１４に示すように、駆動部材２９、２９のテーパー部２９ａ、２９ａが加圧パンチ部材２７、２７のテーパー部２７ａ、２７ａに係合する。これによって、加圧パンチ部材２７、２７が互いに接近する方向に可動される。
【００９７】
すると、加圧パンチ部材２７、２７のパンチ面２７ｂ、２７ｂが隣接面構成壁部１６、１６と合わせ目構成壁部５ａ、５ｂとの屈曲部３１に当接する。これによって、一対の隣接面構成壁部１６、１６が外力により互いに接近する方向に加圧される。すなわち、加圧パンチ部材２７、２７は隣接面構成壁部１６、１６に当接して側壁を形成する側壁形成パンチ部材としての役割を果たす。
【００９８】
更に、加圧パンチ部材２７、２７が互いに接近する方向に可動される。すると、図１５に示すように、屈曲部３１がパンチ面２７ｂ、２７ｂを上方に向かって滑りつつ一対の構成壁部１６が起立されると共に、一構成壁部１５が下方に向かって外方に膨らんで凸曲面部３２を呈する状態となる。
【００９９】
そして、更に、上型２３が下降されると、可動パンチ部材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る。その結果、図１６に示すように、加圧パンチ部材２７、２７の可動が停止される。これによって、合わせ目構成壁部５ａ、５ｂの端面同士が互いに密着されて、合わせ目５ｅが密着した上面構成壁部５が形成されると共に、一対の側面構成壁部３、４が形成される。
【０１００】
この加工ステップが第３加工ステップである。この第３加工ステップでは、加圧パンチ部材３０はまだ一対の合わせ目構成壁部５ａ、５ｂに当接していない。図１７（ａ）にはその一対の側面構成壁部３、４と合わせ目５ｅが密着された上面構成壁部５とを有する二次中間成形品１４が示されている。この状態で、加圧パンチ部材２７、２７が互いに離反される方向に可動されると、図１７（ｂ）に示すように、一対の側面構成壁部（一対の隣接面構成壁部）３、４に生じるスプリングバック力ｆ１、ｆ１によって、合わせ目構成壁部５ａ、５ｂの端面５ｃ、５ｄが離間されて、合わせ目５ｅが開くこととなる。この合わせ目５ｅの開き量をδ１とする。
【０１０１】
次いで、図１８に示すように、一対の加圧パンチ部材２７、２７の可動を停止させ、その側面構成壁部３、４への加圧力を保持させた状態で、更に続けて、上型２３を下降させる。すると、加圧パンチ部材３０が一対の合わせ目構成壁部５ａ、５ｂに当接して、この合わせ目構成壁部５ａ、５ｂが加圧される。この加圧パンチ部材３０の加圧による反力によって、凸曲面部３２が固定プレート２４によって加圧変形されて平坦化され、底面構成壁部２が形成される。この加工ステップが第４加工ステップである。
【０１０２】
このとき、加圧パンチ部材３０は、合わせ目構成壁部５ａ、５ｂと一構成壁部１５とを加圧する合わせ目構成壁部加圧パンチ部材として機能する。
【０１０３】
次に、上型２３を上昇させると、加圧パンチ部材３０が一対の合わせ目構成壁部５ａ、５ｂから離間されると共に、駆動部材２９、２９と加圧パンチ部材２７、２７との係合が解除される。この係合解除によって、加圧パンチ部材２７、２７が互いに離間する方向に可動されて、図１、図２に示す角柱パイプ体１が成形される。
【０１０４】
図１９はこのようにして形成された角柱パイプ体１の作用の説明図である。この図１９に示すように、角柱パイプ体１の底面構成壁部２は、破線で示すように元の凸曲面部３２に戻ろうとするスプリングバック力ｆ３が働いている。
【０１０５】
これによって、合わせ目構成壁部５ａ、５ｂが互いに接近する方向（閉じられる方向）の力が与えられる。このスプリングバック力ｆ３に基づく合わせ目５ｅの閉じ量δ２をスプリングバック力ｆ１に基づく合わせ目５ｅの開き量δ１以上に設定すれば、加圧パンチ部材２７、２７による側面構成壁部３、４への外力を取り去ったとしても、合わせ目５ｅ同士の密着状態が保たれる。
【０１０６】
このようにして形成された角柱パイプ体１の底面構成壁部２の角部の内面と側面構成壁部３、４の角部の内面との成す角度（平坦部１５ａと側面構成壁部３、４の成す角度）θ３は、二次中間成形品１４を形成するときの加工硬化によって、図２０に拡大して示すように、二次中間成形品１４の一構成壁部１５と隣接面構成壁部１６との成す角度θ１に保たれたままとなる。
（角柱パイプ体１の応力分布解析）
図９５は応力歪みの解析モデルに使用したシェル要素２００を示している。このシェル要素２００は二次中間成形品１４の断面形状に対応している。その二次中間成形品１４に使用した金属製プレートの板厚は１．２ｍｍ、完成後の角柱パイプ体１の外形寸法は３０ｍｍ×２０ｍｍであるとした。
【０１０７】
また、符号２０１は固定プレート２４に対応する剛体を示し、符号２０２、２０３はパンチ面２７ｂ、２７ｂに対応する剛体を示し、符号２０４は加圧パンチ部材３０に対応する剛体を示している。シェル要素２００の各構成部分については、二次中間成形品１４の各構成部分に付した符号と同一符号を付して説明することとする。
【０１０８】
この角柱パイプ体１の応力分布の解析には、非線形構造解析汎用有限要素プログラム（商標名：ＭＡＲＣ Ｋ６．３）を用いて行った。
【０１０９】
このシェル要素２００の物性値は、以下に記載する通りである。
【０１１０】
ヤング率…２．０６８×１０11 （Ｐａ）
ポアソン比…０．２９
密度…７．８２×１０3（Ｋｇ／ｍ3）
降伏応力…２．４８×１０8（Ｐａ）
なお、二次中間成形品１４には残留応力が存在しているが、この残留応力は考慮しないこととして、説明することとする。
【０１１１】
図９５は剛体２０２、２０３が屈曲部３１、３１に当接した直後の状態を示している。横軸をＸ、縦軸をＹとして、このときの剛体２０２、２０３の移動量を０とする。剛体２０２、２０３を０．０５ｍｍずつ互いに接近させた状態が図９６に示されている。これによって、二次中間成形品１４の一構成壁部１５の領域２０５に応力歪みが集中して発生し、その値は約６．１４７×１０+6〜約１．４３４×１０+7（Ｐａ）の範囲に渡っている。一対の隣接構成壁部１６の上部側、屈曲部３１、３１、一対の合わせ目構成壁部５ａ、５ｂにはほとんど応力歪みは発生していない。
【０１１２】
更に、剛体２０２、２０３を各３ｍｍずつ互いに接近させる方向に接近させると、応力歪みにより図９７に示すように一構成壁部１５が平坦面に変形される。このとき、一構成壁部１５の領域２０５に生じている応力歪みは約３．０２５×１０+8〜４．３２１×１０+8（Ｐａ）の範囲である。一構成壁部１５の中央部に存在する領域２０５’の応力歪みが最も大きく、その値は約３．８８９×１０+8〜約４．３２１×１０+8（Ｐａ）である。一対の隣接構成壁部１６の下部領域２０６には下部から上部に向かって約４．３２１×１０+8〜２．５９３×１０+8（Ｐａ）の応力歪みが生じている。
【０１１３】
更に、剛体２０２、２０３を各７．５ｍｍずつ接近させると、図９８に示すように一構成壁部１５は外側に向かって凸となる。このとき、領域２０５には３．８８２×１０+8〜４．８５４×１０+8（Ｐａ）程度の応力歪みがほぼ一様に生じているが、中央部の領域２０５’の内面側と外面側の応力歪みが最も大きい。図９８に示す領域２０６の応力歪みの値は図９７示した状態の二次中間成形品１４の領域２０５の応力歪みとほとんど値は変わらない。
【０１１４】
剛体２０２、２０３を各１０．４５ｍｍずつ接近させると、図９９に示すように一対の合わせ目構成壁部５ａ、５ｂの合わせ目５ｅが接触する。このとき、領域２０５には３．９７２×１０+8〜４．９７４×１０+8（Ｐａ）の範囲の応力歪みが一様に発生する。領域２０５’の外面側と内面側との応力歪みは、領域２０５の範囲の応力歪みよりも大きい。また、一対の合わせ目構成壁部５ａ、５ｂの領域２０７の応力歪みは１．９６８×１０+8〜４．４７３×１０+8（Ｐａ）の範囲にある。この時点で剛体２０２、２０３の移動を停止する。
【０１１５】
この図９９に示す時点で、剛体２０２、２０３を５ｍｍずつ離間させる方向に移動させた状態が図１００に示されている。これによって、合わせ目５ｅが開く。これは、領域２０５に生じていた応力歪みが低減されるためである。
【０１１６】
図９９と図１００とを比較して見ると、底面構成壁部２に相当する一構成壁部１５の凸面形状はほとんど変わらず、その一構成壁部１５は、塑性変形により凸面形状の状態が維持される。従って、隣接面構成壁部１６と一構成壁部１５との角部２０８に存在する応力歪みによって合わせ目５ｅが開いたと推定される。
【０１１７】
その領域２０５に残留している残留応力歪みは、約８．０２５×１０+7〜約１．６０７×１０+8（Ｐａ）である。
【０１１８】
図１０１には、剛体２０４を一対の合わせ目構成壁部５ａ、５ｂに接触して合わせ目構成壁部５ａ、５ｂを加圧した状態が示されている。領域２０５にはその角部２０８、２０８に３．９４５×１０+8〜４．３８３×１０+8（Ｐａ）の範囲の応力歪みが発生している。領域２０５’の応力歪みは角部２０８、２０８に生じている応力歪みよりも低く４．３８３×１０+7〜３．０６８×１０+8（Ｐａ）の範囲内にある。これは、一構成壁部１５の中央部を支点にして塑性変形が始まった結果と考えられる。領域２０７は剛体２０４の加圧力を受けて応力歪みが上昇し、その値は３．９４５×１０+8〜４．３８３×１０+8（Ｐａ）である。
【０１１９】
図１０１に示す状態から、更に図１０２に示すように剛体２０４を０．６５ｍｍほど下降させると、一構成壁部（底面構成壁部２）１５の塑性変形が進み、底面構成壁部２が中央部を支点にして平坦に塑性変形する。塑性変形の領域は中央部を支点にして一構成壁部１６、１６の側に伝搬し、この領域に符号２０９、２０９を付する。また、中央部の領域２０５’は加圧力の影響を受けて上昇する。領域２０５’の応力歪みは４．７３４×１０+8〜５．２６０×１０+8（Ｐａ）程度である。領域２０５の角部２０８、２０８の応力歪みも同程度であり、領域２０９、２０９の応力歪みは５．２６０×１０+7〜２．６３０×１０+8（Ｐａ）程度である。領域２０７の応力歪みは約３．６８２×１０+8〜５．２６０×１０+8（Ｐａ）程度である。
【０１２０】
図１０２に示す状態から剛体２０４を更に下降させ、１．６５ｍｍ程度可動させると、図１０３に示すように、一対の側面構成壁部３、４が拘束されつつ底面構成壁部２に対向しかつ合わせ目５ｅを有する上面構成壁部５に加圧力が加えられて、底面構成壁部２の中央部を支点にして底面構成壁部２が平坦に塑性変形される。
【０１２１】
これによって、底面構成壁部２と一対の側面構成壁部３，４との為す角度が直角になる。また、一対の側面構成壁部３、４と底面構成壁部２との角部２０８、２０８に存在して合わせ目５ｅを開かせようとする応力歪みを打ち消す方向の残留応力歪みが底面構成壁部２の中央部の領域２０５’に残存した状態となる。
【０１２２】
また、底面構成壁部２の角部２０８と中央部の領域２０５’との間に残留応力歪みの低い領域２０９が残存した状態となる。
【０１２３】
更に、一対の側面構成壁部３、４が拘束された状態で底面構成壁部２が平坦に塑性変形されるので、一対の側面構成壁部３、４の領域２１０、２１０の応力歪みも上昇する。領域２０５’の応力歪みは約４．３９８×１０+8〜５．４９７×１０+8（Ｐａ）であり、領域２０７の応力歪みは４．３９８×１０+8〜４．９４７×１０+8（Ｐａ）であり、角部２０８、２０８の応力歪みは５．４９７×１０+7〜１．６４９×１０+8（Ｐａ）であり、領域２１０、２１０の応力歪みは３．８４８×１０+8〜４．９４７×１０+8（Ｐａ）程度である。
【０１２４】
この図１０３に示す状態で、剛体２０２、２０３を離間させる方向に退避させて８．７５ｍｍの位置で停止させると共に、剛体２０４を０．８５５ｍｍの位置にまで上昇させた状態が図１０４に示されている。
【０１２５】
剛体２０２〜２０４を離間させた状態で、矩形状のパイプ体１は合わせ目５ｅが密着されたままの形状を保っている。底面構成壁部２が塑性変形されたからである。
【０１２６】
剛体２０２〜２０４の退避により、応力歪みが全体として低減され、領域２０７、２０９の応力歪みは４．４９１×１０+7〜１．３４７×１０+8（Ｐａ）の範囲に減少している。ただし、領域２０７から領域２１０の屈曲部３１には一対の合わせ目構成壁部５ｅ、５ｅが突き当たることによって、１．３４７×１０+8〜２．６９５×１０+8（Ｐａ）程度の残留応力歪みが生じている。
【０１２７】
また、底面構成壁部２の中央部の領域２０５’には外側に向かってこの底面構成壁部２を膨らませる方向の残留応力歪みが残存し、その値は１．７９６×１０+8〜３．１４４×１０+8（Ｐａ）程度である。更に、領域２０５の角部２０８には合わせ目構成壁部５ａ、５ｂが突き当たることにより生じる残留応力と中央部の領域２０５’に存在する残留応力とにより、３．５９３×１０+8〜４．０４２×１０+8（Ｐａ）程度の残留応力が生じている。また、中央部の領域２０５’の残留応力よりも低くかつ外側に向かって凸形状の残留応力の領域２０９’が底面構成壁部２に生じている。
【０１２８】
更に、底面構成壁部２は剛体２０１によって外面が規制されているため、塑性変形に起因する凹凸形状部２１１が内面側に発生している。
【０１２９】
この図１０１〜図１０４に示すように、一対の側面構成壁部２、３を拘束しつつ底面構成壁部２の中央部を支点にして底面構成壁部２を塑性変形させて平坦面に変形させることにより、一対の側面構成壁部３、４と底面構成壁部２との角部２０８に応力を集中させつつ、底面構成壁部２と一対の側面構成壁部３、４との為す角度を直角に変形させることができる。
【０１３０】
従って、二次中間成形品１４の内部に曲げ元を押さえて直角に変形させるための芯金治具を挿入して直角に変形させなくとも、二次中間成形品１４を直角に折り曲げて、角柱パイプ体１を成形できる。
【０１３１】
以上、応力歪みについて説明したが、ここで示した応力歪みの数値は相対的なものであり、絶対値ではない。
【０１３２】
なお、図９５〜図１０４の左側には、応力値の範囲を１０等分して色分けしたバーグラフが示されている。図９５〜図１０４に示す二次中間成形品１４（シェル要素）にはそのバーグラフの色分けに従って応力歪みが色表示されているものである。これについては、後日、図９５〜図１０４に対応するカラー図面を物件提出書によって提出する。
【０１３３】
（角柱パイプ体の製造装置の例２）
図２１は図１に示す角柱パイプ体１の製造装置の別の例を示している。この図２１に示す角柱パイプ体１の製造装置は、可動プレート２５に一対の合わせ目構成壁部５ａ、５ｂを加圧するための加圧パンチ部材３０は設けられていない。その代わりに、加圧パンチ部材２７、２７のパンチ面２７ｂ、２７ｂに摩擦接触部材２７ｃ、２７ｃが設けられている。
【０１３４】
その図２１は下型２４と上型２５とが離間されて二次中間成形品１４が対向空間２８にセットされた状態が示されている。上型２３が、矢印Ａ１で示すように、下降されると、図２２に示すように、駆動部材２９、２９のテーパー部２９ａ、２９ａが加圧パンチ部材２７、２７のテーパー部２７ａ、２７ａに係合する。これによって、加圧パンチ部材２７、２７が互いに接近する方向に可動され、加圧パンチ部材２７、２７の摩擦接触部材２７ｃ、２７ｃが隣接面構成壁部１６、１６と合わせ目構成壁部５ａ、５ｂとの屈曲部３１に当接する。その結果、一対の隣接面構成壁部１６、１６が外力Ｆ１により互いに接近する方向に加圧される。
【０１３５】
これによって、一構成壁部１５に応力が集中するが、隣接面構成壁部１４と屈曲部１５ａとの境界部分、屈曲部１５ａと平坦部１５ｂとの境界部分は加工硬化により変形し難く、平坦部１５ｂに固定プレート２６に当接する方向の力Ｆ２が働く。
【０１３６】
これと同時に、図２３に示すように、屈曲部１５ａには中間成形品１４を浮き上がらせようとする反力Ｒ１が働く。摩擦接触部材２７ｃと屈曲部３１との静止摩擦力Ｆ３が反力Ｒ１よりも大きな条件が保たれるように摩擦接触部材２７ｃの材料を選択すると、屈曲部１５ａと固定プレート２６との接触状態が維持される。
【０１３７】
この接触状態を維持しつつ、更に、加圧パンチ部材２７、２７が互いに接近する方向に可動されると、図２４に示すように、屈曲部３１がパンチ面２７ｂ、２７ｂを上方に向かって若干ずれながら一対の構成壁部１６が起立される。と同時に、平坦部１５ｂが固定プレート２６との隙間がなくなる方向に変形して固定プレート２６に当接する。
【０１３８】
この平坦部１５ａの固定プレート２６への当接によって、平坦部１５ｂに反力Ｒ２が生じる。その摩擦接触部材２７ｃと屈曲部との静止摩擦力Ｆ３がその反力Ｒ２と反力Ｒ１との和以上であれば、平坦部１５ｂと固定プレート２６との接触状態が維持されつつ、平坦部１５ｂが固定プレート２６に当接する方向に更に変形される。
【０１３９】
なお、この図２４において、符号δ１’は仮に固定プレート２６がないとした場合に、合わせ目５ｅが密着するまで一対の加圧パンチ部材２７を互いに接近する方向に可動させて、その後、加圧パンチ部材２７を互いに離間させる方向に可動させたときに、一構成壁部１５が元の凸曲面形状に戻ろうとするスプリングバック力に基づく開き量であり、符号δ２’は後述するスプリングバック力に基づく閉じ量である。
【０１４０】
この図２４に示す状態から、更に、上型２３が下降されると、可動パンチ部材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る。その結果、図２５に示すように、加圧パンチ部材２７、２７の可動が停止され、合わせ目構成壁部５ａ、５ｂの端面同士が互いに密着される。これによって、合わせ目５ｅが密着した上面構成壁部５が形成されると共に、一対の側面構成壁部３、４、底面構成壁部２が形成される。この図２４に示す状態から図２５に示す状態に至るまでの過程で、合わせ目５ｅは閉じ量δ２’に相当する分だけ変位する。
【０１４１】
次に、上型２３が上昇されると、駆動部材２９、２９と加圧パンチ部材２７、２７との係合が解除される。この係合解除によって、加圧パンチ部材２７、２７が互いに離間する方向に可動されて、側面構成壁部３、４に加わっていた外力Ｆ１、底面構成壁部２に加わっていた外力Ｆ２、反力Ｒ１、Ｒ２が取り除かれて図１、図２に示すパイプ体１が成形される。
【０１４２】
図２６は図２１に示す製造装置によって形成された角柱パイプ体１の作用の説明図である。この図２６（ａ）に示す角柱パイプ体１の底面構成壁部２は、図２６（ｂ）に示すように外力Ｆ２が取り除かれたことによって元の形状に戻ろうとするスプリングバック力ｆ２’が生じる。これによって、合わせ目構成壁部５ａ、５ｂが互いに離間する方向に変位しようとし、合わせ目５ｅが開き量δ１’だけ開こうとする。
【０１４３】
一方、底面構成壁部２には、図２６（ｃ）に示すように反力Ｒ２が取り除かれたことによって元の形状に戻ろうとするスプリングバック力ｒ２が生じる。このスプリングバック力ｒ２に基づく合わせ目５ｅの閉じ量δ２’をスプリングバック力ｆ２’に基づく合わせ目５ｅの開き量δ１’以上に設定すれば、加圧パンチ部材２７、２７による側面構成壁部３、４への外力を取り去ったとしても、合わせ目５ｅ同士の密着状態が保たれる。
【０１４４】
その角柱パイプ体１の製造装置では、摩擦接触部材２７ｃを加圧パンチ部材２７に設けて、中間成形品１４の一対の隣接面構成壁部１６の加圧中に、一構成壁部１５と固定プレート２４との接触状態を維持することにした。
【０１４５】
この摩擦接触部材２７ｃを加圧パンチ部材２７に設ける代わりに、図２７に示すように、加圧パンチ部材２７に係合突起２７ｃ’を設けて、中間成形品１４の一対の隣接面構成壁部１６の加圧中に、一構成壁部１５と固定プレート２４との接触状態を維持させるようにしても良い。
【０１４６】
（角柱パイプ体の製造装置の例３）
図２８は図１に示す角柱パイプ体１の製造装置の別の例を示している。
【０１４７】
この図２８に示す角柱パイプ体１の製造装置を用いると、図２９、図３０に示すように、一対の側面構成壁部３、４に、長手方向に適宜間隔を開けて、凸部３ａ、４ａが合わせ目５ｅを通る中心線Ｏ１に対して左右対称に形成される。
【０１４８】
その図２９、図３０に示す角柱パイプ体１の素材には、図３に示す金属プレート６が用いられ、図５に示す加工装置によって、図４に示す一次成形品８が成形される。
【０１４９】
第２加工ステップでは、図７に示す二次中間成形品１４と概略同形状の二次中間成形品が形成される。ただし、ここでは、図３１に示すように平坦部１５ａと隣接面構成壁部１６との為す角度が略直角に形成される。
【０１５０】
この二次中間成形品１４の成形には、図３２に示すプレス装置が用いられる。この図３２に示すプレス装置は、加圧パンチ部材２０の下面形状と可動プレート２０’の上面形状とが異なるのみで、その他の構成は図９に示すプレス装置とその構成は同じであるので、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【０１５１】
図２８に示す角柱パイプ体１の製造装置には、一対の加圧パンチ部材２７、２７のパンチ面２７ｂ、２７ｂに、図２９に示す角柱パイプ体１の長手方向に間隔を開けて突起部３ａ、４ａを形成するための突起形成用凸部２７ｄが紙面に対して垂直方向に間隔を開けて形成されている。
【０１５２】
その他の構成は、図１３に示す製造装置とその構成が同一であるので、その詳細な説明は省略し、図３３〜図３５を併せて参照しつつその作動を説明する。
【０１５３】
二次中間成形品１４は、図２８に示すように、まず、第３加工ステップとして、底面構成壁部２が下向きとなるように加圧パンチ部材２７，２７の対向空間２８にセットされる。
【０１５４】
この状態から矢印Ａ１で示すように上型２３が下降されると、駆動部材２９，２９のテーパー部２９ａ，２９ａが加圧パンチ部材２７，２７のテーパー部２７ａ，２７ａに係合する。これによって、図３３に示すように加圧パンチ部材２７，２７が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。
【０１５５】
これにより、加圧パンチ部材２７，２７のパンチ面２７ｂ，２７ｂが側面構成壁部３，４と合わせ目構成壁部５ａ，５ｂとの境界である屈曲部３１，３１に当接し、側面構成壁部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。
【０１５６】
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、底面構成壁部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する。これによって、図３４に示すように、上面構成壁部５が形成される。また、このとき、突起形成用凸部２７ｃにより側面構成壁部３，４の底面構成壁部２に近い箇所（少なくとも、側面構成壁部３，４の高さ方向中央よりも下側の箇所）に凸部３ａ，４ａが形成される。
【０１５７】
続いて、第４加工ステップとして、上型２３がさらに下降されると、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る。これによって、加圧パンチ部材２７，２７がその位置で停止される。この側面構成壁部３，４に対する加圧力が維持されている状態で、上型２３がさらに下降される。すると、加圧パンチ部材３０が上面構成壁部５に当接して、図３５に示すように、上面構成壁部５が加圧される。この加圧パンチ部材３０の加圧によって、上面構成壁部５、底面構成壁部２がより確実に平坦化される。しかし、この第４加工ステップは必ずしも必須ではない。
【０１５８】
そして、上型２３が上昇されて、下型２２から分離されると、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、図２９に示す角柱パイプ体１が得られる。
【０１５９】
図３６は図２８に示す製造装置によって製造された角柱パイプ体１の説明図、図３７は凸部を有しない角柱パイプ体１Ａを示し、比較のための説明図である。この図３７に示す角柱パイプ体１Ａ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３６に示す角柱パイプ体１と同様に製造される。その角柱パイプ体１Ａの角柱パイプ体１と対応する部分には角柱パイプ体１と同一符号が付されている。
【０１６０】
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。このため、角柱パイプ体１、角柱パイプ体１Ａの底面構成壁部２はそのスプリングバックに伴って発生する応力（スプリングバック力）によって、図３７に鎖線で示すように湾曲面に戻ろうとする傾向がある。
【０１６１】
すなわち、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，５ｄは互いに離れる傾向にある。このため、図３７に示す角柱パイプ体１Ａ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、先に述べたような工夫を行わなければ、困難である。
【０１６２】
しかし、この図２８に示す製造装置を用いて製造された角柱パイプ体１の場合、凸部３ａ，４ａが側面構成壁部３，４に形成される。この凸部３ａ，４ａの形成箇所には、図３６に示すようにスプリングバック力ｆ１”が生じる。このため、このスプリングバック力ｆ１”が底面構成壁部２に生じるスプリングバック力を相殺する。又は、このスプリングバック力ｆ１”が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。
【０１６３】
これにより、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、図３８（ａ）に示すように、底面構成壁部２に生じるスプリングバック力のみによって端面５ｃ，５ｄ間が開く量がδ１”であり、図３８（ｂ）に示すように、スプリングバック力ｆ１”のみによって端面５ｃ，５ｄ間が閉じる量が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。）、δ１”≦δ２”のときに端面５ｃ，５ｄが密着する。
【０１６４】
また、その凸部３ａ，４ａを底面構成壁部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３９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５ｃ，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。
【０１６５】
この図２８に示す角柱パイプ体１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２７ｃ，２７ｃを設けるだけで構成できるので、既存の設備を有効に利用して、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。
【０１６６】
なお、その角柱パイプ体１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からなる上面構成壁部５とは異なる面（側面構成壁部３，４）に凸部を形成することにしたので、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がずれて上面構成壁部５がうまく形成されない等の事態が避けられる。
【０１６７】
また、この図２８に示す角柱パイプ体１の製造装置では、角柱パイプ体１の側面構成壁部３、４に凸部３ａ、４ａを形成することにしたが、凸部３ａ、４ａを側面構成壁部３、４ではなく、底面構成壁部２に形成する構成とすることもできる。
【０１６８】
この場合には、図４０に示すように、固定プレート２２に凸部形成用突起部２２ａを設ける。そして、加圧パンチ部材３０によって上方から二次中間成形品１４を加圧する際に底面構成壁部２の中央に凸部２ａを形成する。
【０１６９】
なお、ここでは、図２９に示すように、複数の凸部３ａ、４ａを長手方向に間隔を開けて形成することにしたが、長手方向に延びる線条凸部を側面構成壁部３、４に形成する構成とすることもできる。
（３）[締結板部を有する角柱パイプ体の例１]
図４１〜図４３は締結板部を有する角柱パイプ体を示す。
【０１７０】
図４１（ａ）に示す角柱パイプ体１は、その端面部１ａに一対の平行締結板部１ｂ、１ｂが形成されている。この平行締結板部１ｂ、１ｂは側面構成壁部３、４から平行に突き出て形成されている。その各平行締結板部１ｂ、１ｂにはネジ穴１ｃ、１ｃが形成されている。
【０１７１】
この角柱パイプ体１は、例えば、図４１（ｂ）に示す断面コ字形状部材５０にネジ止め固定するのに用いる。その断面コ字形状部材５０は、底面部５０ａと一対の起立壁部５０ｂ、５０ｂとからなる。
【０１７２】
角柱パイプ体１はその端面部１ｃを底面部５０ａに突き当て、一対の起立壁部５０ｂ、５０ｂに平行締結板部１ｂ、１ｂをあてがって、一対の起立壁部５０ｂと平行締結板部１ｂ、１ｂとをネジ止めすることにより、断面コ字形状部材５０の底面部５０ａに固定される。
【０１７３】
図４２（ａ）に示す角柱パイプ体１は、その端面部１ａに一対の屈曲締結板部１ｄ、１ｄが形成されている。この屈曲締結板部１ｄ、１ｄは図４１（ａ）に示す平行締結板部１ｃ、１ｃを外側に向かって折り曲げることにより形成される。
【０１７４】
この図４２（ａ）に示す角柱パイプ体１は、例えば、図４２（ｂ）に示すように、断面コ字形状部材５０と、屈曲締結板部１ｄ、１ｄとを底面部５０に突き当て、底面部５０と屈曲締結板部１ｄ、１ｄとをネジ止めすることにより、断面コ字形状部材５０の底部に固定される。
【０１７５】
また、その図４２（ａ）に示す角柱パイプ体１は、例えば、その端面部１ａを図４２（ｃ）に示す直方体形状ブロック体５１の上面部５１ａに突き当てると共に、屈曲締結板部１ｄ、１ｄを突き当て、屈曲締結板部１ｄ、１ｄと上面部５１ａとをネジ止めすることにより、直方体形状ブロック体５１の上面部５１ａに固定される。
【０１７６】
図４３（ａ）に示す角柱パイプ体１は、その端面部１ａに一対の屈曲締結板部１ｅ、１ｅが形成されている。この屈曲締結板部１ｅ、１ｅは図４１（ａ）に示す平行締結板部１ｂ、１ｂを内側に向かって折り曲げることにより形成される。
【０１７７】
この図４３（ａ）に示す角柱パイプ体１は、例えば、その屈曲締結板部１ｅ、１ｅを図４３（ｂ）に示す断面コ字形状部材５０の底面部５０に突き当て、底面部５０ａと屈曲締結板部１ｅ、１ｅとをネジ止めすることにより、その断面コ字形状部材５０の底面部５０ａに固定される。
【０１７８】
この図４１〜図４３に示す角柱パイプ体１は、その端面部に締結板部が形成されているので、他部材への角柱パイプ体１の締結に際し、締結専用のブラケット部材を用いることなく、角柱パイプ体１を他部材に締結固定することができる。
【０１７９】
また、図４１〜図４３に示すように、締結板部の形状に工夫を加えることができるので、他部材への締結の自由度が向上する。
【０１８０】
更に、角柱パイプ体１の端面部１ａに一体に締結板部を形成して他部材との締結を図る構成であるので、締結部材を一体に有していない図１（ａ）に示す角柱パイプ体１に較べて締結強度の向上を図ることができる。
【０１８１】
加えて、この図４１（ａ）、（ｂ）、図４２、図４３の角柱パイプ体１では、加工変形を大きく受ける底面構成壁部２と合わせ目を有する上面構成壁部５とを避けて締結板部を形成することにしたので、その締結板部の寸法精度を確保することができる。
【０１８２】
底面構成壁部２に締結板部を形成するときは、図４１（ｃ）に示すように端面部１ｃから平行に突き出して、その先端部分を折り曲げて屈曲締結板部１ｆを形成すれば、その寸法精度の確保を図ることができる。
【０１８３】
底面構成壁部２は角柱パイプ体１を加工形成する際に凹凸変形を受けるため、予め前工程で屈曲締結部を形成することが困難であるが、図４１（ｃ）に示すように平行に突き出た部分を設けて後から曲げ加工することにすれば、底面構成壁部２に屈曲締結板部を容易に形成できる。
【０１８４】
[項目（３）の角柱パイプ体の製造方法]
図４１に示す角柱パイプ体１の製造には、図４８に示す金属プレート６を用いる。この金属プレート６には、打ち抜きによって予め一対の平行締結板部１ｂ、１ｂが形成されている。
【０１８５】
この金属プレート６を図５に示すプレス装置１０にセットしてプレス加工し、図４９に示す一次中間成形品８を形成する。次いで、この図４９に示す一次中間成形品１４を図９に示すプレス装置１７にセットしてプレス加工し、図５０に示す二次中間成形品１４を形成する。
【０１８６】
そして、この図５０に示す二次中間成形品１４を図１３、図２１、図２８に示すいずれかのプレス加工装置２１にセットして加工すれば、図４１（ａ）に示す角柱パイプ体１を形成することができる。
【０１８７】
図４２に示す角柱パイプ体１は、図４８に示す金属プレート６に形成されている平行締結板部１ｂを外側に向かって起立させて、図５に示すプレス装置１０にセットしてプレス加工する。
【０１８８】
これによって、図５１に示す一次中間成形品８が形成される。次いで、この図５１に示す一次中間成形品１４を図９に示すプレス装置１７によってプレス加工し、図５２に示す二次中間成形品１４を形成し、この二次中間成形品１４を図１３、図２１、図２８に示すいずれかのプレス加工装置２１にセットして加工すれば、図４２に示す角柱パイプ体１を形成することができる。
【０１８９】
図４３に示す角柱パイプ体１の製造には、図５３に示す金属プレート６を用いる。この金属プレート６には、打ち抜きによって予め一対の締結板部１ｂ’、１ｂ’が形成されている。一次中間成形品８を形成する前に、この金属プレート６の一対の締結板部１ｂ’、１ｂ’を内側に向かって起立させる。
【０１９０】
その後、この金属プレート６を図５に示すプレス装置１０にセットしてプレス加工することにより、図５４に示す一次中間成形品８が形成される。次いで、この図５４に示す一次中間成形品８を図９に示すプレス装置１７にセットしてプレス加工し、図５５に示す二次中間成形品１４を形成する。
【０１９１】
そして、この図５５に示す二次中間成形品１４を図１３、図２１、図２８に示すプレス加工装置２１にセットして加工すれば、図４３に示す角柱パイプ体１を形成することができる。
（４）[締結板部を有する角柱パイプ体の例２]
図４４（ａ）に示す角柱パイプ体１は、その端面部１ａに互いに直交する直交締結板部１ｆ、１ｇが形成されている。直交締結板部１ｆは底面構成壁部２から平行に突き出て形成され、直交締結板部１ｇは一方の側面構成壁部４から平行に突き出て形成されている。
【０１９２】
この図４４（ａ）に示す角柱パイプ体１は、図４４（ｂ）に示すように、その端面部１ａを直方体形状ブロック体５１の上面部５１ａのコーナー部５１ｂに突き当て、その直交締結板部１ｆ、１ｇをその直方体形状ブロック体５１の側面部５１ｃ、５１ｃに突き当て、直交締結板部１ｆ、１ｇを側面部５１ｃ、５１ｃにネジ止めすることによって、直方体形状ブロック体５１のコーナー部５１ｂに固定される。
【０１９３】
この図４４（ａ）に示す角柱パイプ１によれば、直方体形状ブロック体５１に互いに直交する二方向から角柱パイプ体１を取り付けることができるので、その取り付け強度が図４１〜図４３に示す締結板部構造のものに較べて向上する。
【０１９４】
図４５（ａ）に示す角柱パイプ体１は、図４４（ａ）に示す角柱パイプ体１の他方の側面構成壁部３に更に外側に屈曲された屈曲締結板部１ｄを形成したものである。この屈曲締結板部１ｄは直交屈曲板部１ｆ、１ｇに対して直交している。
【０１９５】
この図４５（ａ）に示す角柱パイプ体１は、図４５（ｂ）に示すように、その端面部１ａと屈曲締結板部１ｄとを直方体形状ブロック体５１の上面部５１ａのコーナー部５１ｂに突き当てると共に、その直交締結板部１ｆ、１ｇをその直方体形状ブロック体５１の側面部５１ｃ、５１ｃに突き当て、屈曲締結板部１ｄを上面部５１ａにネジ止めし、直交締結板部１ｆ、１ｇを側面部５１ｃ、５１ｃにネジ止めすることによって、直方体形状ブロック体５１のコーナー部５１ｂに固定される。
【０１９６】
この図４５（ａ）に角柱パイプ体１によれば、直方体形状ブロック体５１に互いに直交する三方向から角柱パイプ体１を取り付けることができるので、その取り付け強度が図４４（ａ）に示す締結板部構造のものに較べて更に向上する。
【０１９７】
図４６（ａ）に示す角柱パイプ体１は、底面構成壁部２と一方の側面構成壁部４とに互いに直交するＬ字形状締結板部１ｈ、１ｉとが形成されている。このＬ字形状締結板部１ｈ、１ｉは側面部５１ｃの延びる方向に長く延びている。
【０１９８】
この図４６（ａ）に示す角柱パイプ体１は、例えば、図４６（ｂ）に示すように、その端面部１ｃを直方体形状ブロック体５１のコーナー部５１ｂに突き当て、Ｌ字形状締結板部１ｈ、１ｉを側面部５１ｃに沿わせて、ネジ止めすることにより、角柱パイプ体１のコーナー部５１ｂに固定される。
【０１９９】
この図４６（ａ）に示す角柱パイプ体１によれば、締結板部と側面部５１ｃとの接合面積を大きく確保できるので、図４４（ａ）に示す角柱パイプ体１に較べて、その取り付け強度をより一層高めることができる。
【０２００】
図４７（ａ）に示す角柱パイプ体１は、図４６（ａ）に示す角柱パイプ体１のＬ字形状締結板部１ｉに更に屈曲締結板部１ｊを形成したものである。この屈曲締結板部１ｊはＬ字形状締結板部１ｉに直交している。
【０２０１】
図４７（ｂ）に示す角柱パイプ体１は、図４６（ａ）に示す角柱パイプ体１の他方の側面構成壁部３に屈曲締結板部１ｄを形成したものである。
【０２０２】
図４７（ｂ）に示す角柱パイプ体１は、例えば、図４７（ｃ）に示す被取り付け部材５２の側面部５２ｃ、５２ｃにＬ字形状締結板部１ｈ、１ｉをネジ止めし、屈曲締結板部１ｄを上面部５２ａにネジ止めすることにより、被取り付け部材５２に固定される。
【０２０３】
この図４７（ａ）、図４７（ｂ）に示す角柱パイプ体１によれば、互いに直交する三方向から他部材に角柱パイプ体１をネジ止めして固定できるので、図４６（ａ）に示す角柱パイプ体１に較べてより一層取り付け強度の向上を図ることができる。
【０２０４】
この図４４〜図４７に示す角柱パイプ体１によれば、角柱パイプ体１を被取り付け部材に取り付けて、後述するフレーム構造体を構成したときに、合わせ目５ｅが内向きとなり、合わせ目５ｅが外側から見えにくくなり、フレーム構造体の見栄えの良好化を図ることができる。
【０２０５】
[項目（４）の角柱パイプ体の製造方法]
図４４に示す角柱パイプ体１の製造には図５６に示す金属プレート６を用い、図４５に示す角柱パイプ体１の製造には図５７に示す金属プレート６を用い、図４６に示す角柱パイプ体１の製造には図５８に示す金属プレート６を用いる。
【０２０６】
これらの金属プレート６を用いて、同様のプレス方法を用いて一次中間成形品８、二次中間成形品１４を形成した後、図１３、図２１、図２８に示すプレス加工装置２１にセットして加工することにより、図４４〜図４６に示す角柱パイプ体１を形成することができる。
【０２０７】
また、図４７（ａ）に示す角柱パイプ体１には、図５９に示す金属プレート６を用い、予め、折り曲げ線６ｆによって起立させた後、一次中間成形品８をプレス加工により形成すれば良い。図４７（ｂ）に示す角柱パイプ体１の製造に用いる金属プレート６については、その説明を省略する。
【０２０８】
ところで、合わせ目構成壁部５ａ、５ｂにＬ字形状締結板部１ｈ、１ｉを形成することにすると、角柱パイプ体１の幅を有効に活用できず、取り付け強度上の問題が生じる。
【０２０９】
すなわち、合わせ目構成壁部５ａ、５ｂに締結板部を形成することにすると、折り曲げ線６ｃから辺６ｅまでの幅Ｗ２が折り曲げ線６ｄから折り曲げ線６ｃまでの幅Ｗ１の略半分となり、締結板部の取り付け強度が低下するが、これに対して、図４４〜図４７に示す角柱パイプ体１によれば、合わせ目構成壁部５ａ、５ｂ以外の構成壁部に締結板部を形成することにしたので、図５９に示すように、折り曲げ線６ｄから折り曲げ線６ｃまでの幅Ｗ１（角柱パイプ体１の面の幅）を有効に活用でき、合わせ目構成壁部５ａ、５ｂに締結板部を構成する場合に較べて締結板部の取り付け強度の向上を図ることができる。
【０２１０】
また、この図４４〜図４７に示す角柱パイプ１によれば、合わせ目構成壁部５ａ、５ｂ以外の構成壁部に締結板部を形成することにしたので、角柱パイプ体１を構成する際に素材として使用する矩形状の金属プレート６の幅Ｗ３を有効に活用できる。
【０２１１】
すなわち、この図４４〜図４７に示す角柱パイプ体１の場合には、約（Ｗ１＋Ｗ２＋Ｗ４）の長さのＬ字形状締結板部１ｉ、１ｈを形成するためには、幅（Ｗ３＋Ｗ４）の金属プレートを用いれば良いが、合わせ目構成壁部５ａ、５ｂに締結板部を形成することにすると、（Ｗ１＋Ｗ４＋Ｗ３）の金属プレートを用いなければならず、幅（Ｗ１＋Ｗ４）だけ幅広の素材が必要となり、素材の活用度が低下する。
（５）[逃げ部を有する角柱パイプ体]
図６０に示す角柱パイプ体１はその閉断面形状が長方形状である。この角柱パイプ体１には、その上面構成壁部５に干渉防止用逃げ部５３が形成されている。この干防止渉用逃げ部５３は以下に説明する理由から形成したものである。
【０２１２】
この種の角柱パイプ体１は、例えば、複写機等のフレーム構造体を製作する部品として用いられる。そのフレーム構造体には、画像形成装置としての複写機構成ユニットが収容される。
【０２１３】
その複写機構成ユニットは複雑形状を有しており、このため、そのフレーム構造体に複写機ユニットを収容する場合に、角柱パイプ体１と複写機構成ユニットとが干渉するおそれがある。
【０２１４】
また、収納されている複写機構成ユニットを別の複写機構成ユニットに交換する場合、そのフレーム構造体から取り外す際に、複写機構成ユニットが角柱パイプ体１に当たる等の干渉を起こす場合もある。更に、その収納されている複写機構成ユニットのメインテナンスを行う場合に、メインテナンス工具がその角柱パイプ体１に当たる等の干渉を起こす場合がある。
【０２１５】
このような理由から、角柱パイプ体１に干渉防止用逃げ部５３が形成されている。
【０２１６】
角柱パイプ体１の上面構成壁部５は、その干渉防止用逃げ部５３を形成するために、底面構成壁部２に対して高さの異なる連続的な屈曲面構成壁部から構成されている。
【０２１７】
すなわち、その上面構成壁部５は、干渉防止用逃げ部５３の両側に位置する平坦面部５３ａ、５３ａと、干渉防止用逃げ部５３を平坦面部５３ｂと共に構成する傾斜面部５３ｃ、５３ｃとからなっている。その傾斜面部５３ｃは屈曲部５３ｄを介して平坦面部５３ａに連続的に連絡されていると共に、屈曲部５３ｅを介して平坦面部５３ｂに連続的に連結されている。
【０２１８】
その屈曲部５３ｄ、５３ｅには、開口５３ｆが形成されている。この開口５３ｆを形成した理由については、この角柱パイプ体１の製造方法の説明の際に説明する。
【０２１９】
この角柱パイプ体１によれば、干渉防止用逃げ部５３を角柱パイプ体１に形成することに起因する局所的強度低下を回避しつつ干渉防止用逃げ部５３を角柱パイプ体１に形成することができる。
【０２２０】
すなわち、従来は、図６１に示すように合わせ目のない角柱パイプ体１Ｂがフレーム構造体に用いられていた。その角柱パイプ体１Ｂには例えば電縫管、押し出し材が用いられている。
【０２２１】
この図６１に示す種類の角柱パイプ体１Ｂでは、その上面構成壁部５”に干渉防止用逃げ部５３”を形成するために、上面構成壁部５”の一部を切削すると、干渉防止用逃げ部５３”に相当する箇所に穴５４が開く。従って、この図６１に示す種類の角柱パイプ体１Ｂに干渉防止用逃げ部５３”を形成すると、この干渉防止用逃げ部５３”の形成箇所の強度が低下する。
【０２２２】
すなわち、図６１に示す角柱パイプ１Ｂを用いて構成されたフレーム構造体では、撓み変形、振動に基づく揺れが大きくなるおそれがある。そのため、複写機にこのフレーム構造体を何らの手も加えず用いると、画像歪み等をまねくおそれがある。なお、その図６１において、２”は底面構成壁部、３”、４”は側面構成壁部である。
【０２２３】
そこで、従来は、これらの問題に対処するため、フレーム構造体の補強対策を行っていた。
【０２２４】
それでは、補強対策に工数がかかり、かつ、コストもアップすることになる。これに対して、図６０に示す角柱パイプ体１を用いれば、この角柱パイプ体１を製造する工程で、連続的屈曲面構成壁部からなる干渉防止用逃げ部５３を形成することができるので、コストアップを避けることができる。
[逃げ部を有する角柱パイプ体の製造方法]
図６０に示す角柱パイプ体１の製造には、図６２に示す金属プレート６が用いられる。この金属プレート６には、屈曲部５３ｄ、５３ｅが形成される箇所に相当する箇所に予め切り欠き６ｇが形成されている。
【０２２５】
この金属プレート６を図６３に示すプレス成形装置１０にセットして、プレス加工すると、図６４に示す一次中間成形品８が形成される。その図６４において、図４に示す一次中間成形品８と同一構成要素には同一符号が付されている。
【０２２６】
この図６４に示す一次中間成形品８には、図６３に示すプレス装置１０を用いて合わせ目構成壁部５ａ、５ｂを起立成形する際に、平坦部５３ａ、５３ｂ、傾斜部５３ｃ、屈曲部５３ｄ、５３ｅが形成される。
【０２２７】
固定プレート１１、加圧パンチ部材１２、可動プレート１２’のパンチ面の形状は、図６４に示す一次中間成形品８の外形状に対応する形状とされている。
【０２２８】
この一次中間成形品８をプレス成形により形成する際、屈曲部５３ｄの端縁部分５３ｄ’に歪み変形（例えば、膨らみ）が生じる。切り欠き６ｇはその端縁部分の変形を除去するために形成されている。
【０２２９】
次いで、この一次中間成形品８を図９に示すプレス成形装置１７にセットして、図６５に示す二次中間成形品１４を形成する。次いで、この図６５に示す二次中間成形品１４を図１３、図２１、図２８に示すいずれかのプレス成形装置２１にセットして、加工すると最終的に図６０に示す角柱パイプ体１が得られる。
【０２３０】
なお、図６６は図６０に示す角柱パイプ体１の変形例を示すもので、合わせ目構成壁部５ａに係合突起３５を形成し、合わせ目構成壁部５ｂに係合凹処３６を形成し、この係合凹処３６に食い込み突起３７を形成して、合わせ目構成壁部３６の密着性を確保する構成としたものである。以下、その詳細を図６７に示す角柱パイプ体１を用いて説明する。
（６） [かしめを有する角柱パイプ体]
これまでの説明では、図６６に示す角柱パイプ体１を除いて、スプリングバック力のみに基づいて、合わせ目５ｅの密着状態を確保する構成とした。しかしながら、図６７に示すように、金属プレート６の辺部６ｂ、６ｂに係合部としての係合突起３５を形成すると共に係合凹所３６を形成する。そして、この係合凹所３６には図６８（ａ）に示すように、係合突起３５に食い込む三角形状の食い込み突起３７を形成する。そして、図６８（ｂ）に拡大して示すように、係合凹所３６に係合突起３５を嵌合させた後、係合突起３５を食い込み突起３７によって変形させて、一対の合わせ目構成壁部５ａ、５ｂ同士を噛み合わせる構成とする。図６８（ｃ）はこのようにして形成されたパイプ体１を示している。
【０２３１】
この突起３７は、図６８（ｂ）に示すように、角柱パイプ体１の係合突起３５の先端部分を係合凹所３６の両側縁部に向けて変形させる。この変形は、係合突起３５の一部が係合凹所３６の両側縁部に当接することとなる。
【０２３２】
このパイプ体１によれば、凸曲面部に戻ろうとするときに生じるスプリングバック力に基づく一対の合わせ目構成壁部５ａ、５ｂの密着性が確保されることに加えて、係合部同士の係合によっても一対の合わせ目構成壁部５ａ、５ｂの密着性が確保されることになる。
【０２３３】
この係合凹所３６の開放端には、図６９（ａ）に示すように、その開放端側に向かって開いた案内部１Ｚを形成し、係合突起３５の係合凹所３６への進入の容易化を図る構成とすることができる。また、図６９（ｂ）に示すように、係合突起３５の先端に傾斜状案内部１ｙを形成することもできる。更に、図６９（ｃ）に示すように、両案内部１ｚ、１ｙを設ける構成とすることもできる。
【０２３４】
図７０（ａ）は、係合突起３５を二股突起（割片）３５ａ、３５ｂから構成したものである。係合凹所３６には、図７０（ｂ）に拡大して示すように、開放端に互いに接近する方向に突出する係止壁３６ａ、３６ｂが形成されている。二股突起３５ａ、３５ｂは、図７０（ｃ）に示すように、食い込み突起３７によって互いに離間する方向に変形され、その二股突起３５ａ、３５ｂが係止壁３６ａ、３６ｂに当接して、抜け止めが為される。図７１は、その図７０に示す角柱パイプ体１の製造に用いる金属プレート６を示している。
【０２３５】
係合凹所３６の開放端には、図７２（ａ）に示すように、案内部１ｚを形成しても良いし、図７２（ｂ）に示すように、食い込み突起３７の先端を辺６ｅまで延ばして、係合凹所３６に二股突起３５ａ、３５ｂを離間する方向に変形させる二股状案内部３６’を形成しても良い。
【０２３６】
更に、図７２（ｃ）に示すように、二股突起３５ａ、３５ｂの外側に傾斜状案内部１Ｚを形成しても良いし、図７２（ｄ）に示すように、二股突起３５ａ、３５ｂの内側に摺接案内部１ｘを形成しても良い。この一対の摺接案内部１ｘの為す角度と食い込み突起３７の頂角とを略一致させると、食い込み突起３７の二股突起３５ａ、３５ｂへの初期当接面積を広く確保でき、二股突起３５ａ、３５ｂの変形の容易化を図ることができる。
【０２３７】
更に、図７２（ｅ）に示すように、二股突起３５ａ、３５ｂの基部に半円弧状切り欠き１Ｑを形成して、二股突起３５ａ、３５ｂの変形の容易化を図ることもできる。更に、図７２（ｆ）に示すように、二股突起３５ａ、３５ｂの基部から辺部６ｂに跨る円弧状切り欠き１Ｑ’を形成して、二股突起３５ａ、３５ｂの変形の容易化を図っても良い。図７２（ａ）〜図７２（ｅ）に示す構成を適宜組み合わせた金属プレート６を用いて、角柱パイプ体１を構成しても良い。
【０２３８】
以上、図７０〜図７２に示す角柱パイプ体１では、１個の係合突起３５と１個の係合凹所３６とを噛み合わせて、角柱パイプ体１を形成したが、図７３に示すように、一辺６ｅにその辺の延びる方向に複数個の係合凹所３６と食い込み突起３７とを適宜間隔を開けて形成し、他の一辺６ｅにこれに対応して複数個の係合突起３５を形成することとしても良い。更に、図７４に示すように、一辺６ｅの各係合凹所３６に一対の係止壁３６ａ、３６ｂを形成し、他の一辺６ｅに複数個の二股突起３５ａ、３５ｂを形成しても良い。
【０２３９】
また、図７５に示すように、各辺６ｅに係合凹所３６と係合突起３５とを交互に設ける構成としても良い。更に、図７６に示すように、各辺６ｅに二股突起３５ａ、３５ｂと係合凹所３６とを交互に形成する構成としても良い。
【０２４０】
更に、図７７は一方の合わせ目構成壁部５ａに雄側係合部３５’を設け、他方の合わせ目構成壁部５ｂに雌側係合部３６’を設けたものである。雄側係合部３５’は二股突起３５ａ’、３５ａ’と係合凹所３５ｂ’、３５ｂ’と係合凹所３５ｃ’を有する。雌側係合部３６’は係合突起３６ａ’と係合凹所３６ｂ’、３６ｂ’と係合突起３６ｃ’、３６ｃ’を有する。係合突起３６ａ’は係合凹所３５ｃ’に係合する。二股突起３５ａ’、３５ａ’は係合凹所３６ｂ’、３６ｂ’に係合する。係合突起３６ｃ’、３６ｃ’と係合突起３５ａ’、３５ａ’とは互いに直交している。
【０２４１】
係合突起３６ａ’は傾斜部３６ｄ’、３６ｄ’を有する。係合突起３６ｃ’、３６ｃ’は肩部３６ｅ’、３６ｅ’を有する。二股突起３５ａ’、３５ａ’は傾斜部３５ｄ’を有する。傾斜部３５ｄ’、３５ｄ’は開放端に向かうに伴って広がっている。合わせ目構成壁部５ａには肩部３６’ｅに係合する肩部３５ｅ’が形成されている。合わせ目構成壁部５ａ、５ｂを図７８（ａ）に示すように互いに近づけると、係合突起３６ａ’が係合凹所３５ｃ’に係合し、肩部３６ｅ’が肩部３５ｅ’に係合する。また、二股突起３５ａ’、３５ａ’が係合凹所３６ｂ’、３６ｂ’に係合する。合わせ目構成壁部５ａ、５ｂを更に近づけると、図７８（ｂ）に示すように、二股突起３５ａ’、３５ａ’が係合突起３６ａ’の食い込みによって互いに離間する方向に変形される。同時に、係合突起３６ｃ’、３６ｃ’が肩部３５ｅ’、３５ｅ’によって押圧されて、押圧方向に変形される。これによって、図７８（ｂ）に示すように、合わせ目５ｅ上を含めてその近傍が雄型係合部３５’と雌型係合部３６’とによって実質的に埋め尽くされる。
【０２４２】
この係合突起と係合凹所とを噛み合わせる構成とすれば、ひねりに対しての合わせ目構成壁のずれを防止できる。
（７）[その他の角柱パイプ体]
（図１に示す角柱パイプ体１の変形例）
図１に示す角柱パイプ体１では、上面構成壁部５の中央に合わせ目５ｅを形成することにした。しかしながら、図７９に示すように、例えば、上面構成壁部５の端面と側面構成壁部３の端面、すなわち、パイプ体１の上面構成壁部５と側面構成壁部３との角部に合わせ目５ｅを形成するようにしても良い。この場合には、金属プレート６の辺部６ｂの少なくとも一方を起立させれば良い。
（断面が多角形状の各種の角柱パイプ体）
図８０は断面が三角形状のパイプ体の製造方法を、図８１は断面が五角形状の角柱パイプ体１の製造方法を、図８２は断面が六角形状の角柱パイプ体１の製造方法を、図８３は断面が八角形状の角柱パイプ体１の製造方法をそれぞれ示す。これらの各図において、（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角柱パイプ体１を示し、図中の各符号は上記断面四角形（長方形）状の角柱パイプ体の製造における各要素と対応している。
【０２４３】
すなわち、１は角柱パイプ体、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は固定プレート、２７は加圧パンチ部材、２７ｃは突起形成用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。
【０２４４】
なお、これらの形状の角柱パイプ体１は、凸部３ａ、４ａを形成しなくても形成することができることは、これまでの説明から明らかであろう。
（円柱形状パイプ体）
図８４に示すように、閉断面の幾何学的な形状が円形のパイプ体１を形成することもできる。
【０２４５】
この場合には、まず、金属プレート６を湾曲させることにより合わせ目５ｅが非密着状態でかつ一対の辺部６ａ、６ｂが延びる方向に長く延びてしかも外方に向かって膨らんだ凸曲面部３３を有する湾曲中間成形品としての楕円形状パイプ体３４を形成する。次いで、楕円形状パイプ体３４の短径方向の形状をほぼ維持しつつ長径方向に存在する凸曲面部３３にその曲率が小さくなる方向に外力ｆ４を加えて楕円形状パイプ体３４を変形させる。これにより、凸曲面部３３が元の凸曲面部３３に戻ろうとするスプリングバック力ｆ５が生じ、このスプリングバック力ｆ５に基づき合わせ目５ｅが密着した角柱パイプ体１が形成される。
（８）[角柱パイプ体の使用例]
（角柱パイプ体の使用例１）
図１に示す角柱パイプ体１は、例えば、図８５（ａ）、（ｂ）に示すように、例えばファックス兼用複写機の支持手段としての片持ち式フレーム体３８に用いられる。そのパイプ体１には載置フレーム３９が取り付けられ、この載置フレーム３９には例えばスキャナーユニット（図示を略す）が載置される。
（角柱パイプ体の使用例２）
図８６〜図９３は、合わせ目を有する角柱パイプ体を用いて構成されたフレーム構造体の一例を示すものである。
【０２４６】
その図８６〜図９３において、６１は正方形状ベース部材、６２〜６９は角柱パイプ体である。角柱パイプ体６２にはその一端部にＬ字形状締結板部６２ａ、６２ｂが形成されていると共に、屈曲締結板部６２ｃが形成されている。
【０２４７】
その角柱パイプ体６２は、その正方形状ベース部材６１のコーナー部に例えば締結部材により締結固定される。
【０２４８】
すなわち、そのＬ字形状締結板部６２ａをの一側辺部６１ｂに突き当て、Ｌ字形状締結板部６２ｂを他側辺部６１ａに突き当て、屈曲締結板部６２ｃを上面部６１ｃに突き当て、図示を略すネジ部材により、正方形状ベース部材６１に締結固定される。
【０２４９】
角柱パイプ体６５にも図８７に示すようにその一端部にＬ字形状締結板部６５ａ、６５ｂ、屈曲締結板部６５ｃが形成されている。その屈曲締結板部６５ｃは上面部６１ｃのコーナー部にネジ止め固定され、そのＬ字形状締結板部６５ａは一側辺部６１ｄにネジ止め固定され、そのＬ字形状締結板部６５ｂはその他側辺部６１ｆにネジ止め固定される。
【０２５０】
角柱パイプ体６３にはその一端部に張り出し締結板部６３ａと屈曲締結板部６３ｂとが形成されている。張り出し締結板部６３ａは一側辺部６１ｆにネジ止め締結され、屈曲締結板部６３ｂは上面部６１ｃにネジ止め固定される。
【０２５１】
角柱パイプ体６４には、図８８に示すように、その長手方向中央部に、干渉防止用逃げ部５３が形成されている。その角柱パイプ体１の一端部には直交締結板部６４ａ、６４ｂ、屈曲締結板部６４ｃが形成されている。
【０２５２】
その角柱パイプ体６４も同様に、その直交締結板部６４ａが一側辺部６１ｂにネジ止め締結され、直交締結板部６１ｄが一側辺部６１ｄにネジ止め締結され、屈曲締結板部６４ｃが上面部６１ｃにネジ止め締結されることにより、正方形状ベース部材６１のコーナー部に固定される。
【０２５３】
角柱パイプ体６６の一端部には、図８９、図９０に示すように、Ｌ字形状締結板部６６ａが形成されている。角柱パイプ体６６の他端部には、図９０に示すＬ字形状締結板部６６ｂと図８９、図９２に示す平行締結板部６６ｃが形成されている。その角柱パイプ体６６の一端部は角柱パイプ体６２の他端部に固定される。角柱パイプ体６６の他端部は角柱パイプ体６３の他端部に固定される。
【０２５４】
角柱パイプ体６７の一端部には図９１に示すように屈曲締結板部６７ａが形成されている。その角柱パイプ体６７の他端部には屈曲締結板部６７ｂと平行締結板部６７ｃとが形成されている。また、その角柱パイプ体６７の端面部には位置決め係合突起６７ｄが形成されている。更に、その角柱パイプ体６７の他端部側には干渉用逃げ部５３が形成されている。角柱パイプ体６５の他端部には位置決め係合突起６７ｄと係合する係合凹所が形成されている。その角柱パイプ体６７の一端部は角柱パイプ体６４の他端部に固定され、角柱パイプ体６７の他端部は角柱パイプ体６５の他端部に位置決めして固定される。
【０２５５】
角柱パイプ体６８には、図９２に示すようにその両端部に平行締結板部６８ａ、６８ａが設けられている。その平行締結板部６８ａには図９４に拡大して示すように半円形凹所６８ｂが形成されている。角柱パイプ体６２、角柱パイプ体６４の他端部にはこの半円形凹所６８ｂと係合して角柱パイプ体６８を位置決め支持する位置決め支持ピン７０が形成されている。
【０２５６】
角柱パイプ体６８はその一端部を角柱パイプ体６４の位置決め支持ピン７０に係止させ、その他端部を角柱パイプ体６２の位置決め支持ピン７０に係止させ、平行締結板部６８ａ、６８ａを角柱パイプ体６２、６４の他端部にネジ止め締結することによって、角柱パイプ体６２と角柱パイプ体６４とに掛け渡されて固定される。
【０２５７】
角柱パイプ体６９には、図８９、図９１、図９３に示すようにその両端部に屈曲締結板部６９ａが形成されている。この角柱パイプ体６９はその屈曲締結板部６９ａが角柱パイプ体６３、６５の他端部にネジ止めされることにより、角柱パイプ体６３と角柱パイプ体６５との間に締結固定される。
【０２５８】
なお、このフレーム構造体の上面に画像形成ユニット等を載置する場合には、側面構成壁部３、４が上面側となる角柱パイプ体６８を平行に設けるのが望ましい。というのは、側面構成壁部３、４は角柱パイプ体を加工する際に加工応力を残余の構成壁部に較べて相対的に小さく、その平坦度が確保されているので、位置決め基準面に好適だからである。
【０２５９】
【発明の効果】
本発明によるパイプ体の製造方法、その製造装置、その製造方法によって製造されたパイプ体によれば、量産時にプレス成形によって合わせ目が密着したパイプ体をばらつきなく安定して製造できる。
【０２６０】
本発明による支持部材、フレーム構造体、画像形成装置によれば、複写機等の画像形成装置そのもののコスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係わるパイプ体の外観形状を示す斜視図である。
【図２】 図１に示すパイプ体の側面図である。
【図３】 図１、図２に示すパイプ体の形成に使用する金属プレートの平面図である。
【図４】 本発明に係わる一次中間成形品の側面図である。
【図５】 本発明に係わる一次中間成形品のプレス加工に用いるプレス装置の一例を示す概要図であって、（ａ）は金属プレートを可動プレートに載置した状態を示し、（ｂ）はその金属プレートを加圧して一次中間成形品を製造した状態を示す。
【図６】 本発明に係わる二次中間成形品の側面図であって、（ａ）はその全体形状を示す図であり、（ｂ）はその部分拡大図である。
【図７】 本発明に係わる二次中間成形品の外観形状を示す斜視図である。
【図８】 本発明に係わる二次中間成形品の他の形状を示す側面図である。
【図９】 図６、図７に示す二次中間成形品のプレス加工に用いるプレス装置の一例を示す概要図であって、（ａ）は一次中間成形品を可動プレートに載置した状態を示し、（ｂ）はその一次中間成形品を加圧して二次中間成形品を製造した状態を示す。
【図１０】 図８に示す二次中間成形品のプレス加工に用いるプレス装置の一例を示す概要図である。
【図１１】 （ａ）は図１０に示すプレス装置の他の例を示す概要図、（ｂ）は図９に示すプレス装置の他の例を示す概要図である。
【図１２】 本発明に係わるパイプ体の閉断面の形状が長方形の場合の説明図である。
【図１３】 本発明に係わるパイプ体の製造方法に用いる製造装置の例１の概略構成を示す図であって、図６に示す二次成形品を加工装置にセットした状態を示す図である。
【図１４】 図６に示す二次中間成形品の屈曲部に側壁形成パンチ部材が当接した状態を示す部分拡大図である。
【図１５】 図６に示す二次中間成形品の一構成壁部に凸曲面部が形成された状態を示す部分図である。
【図１６】 図６に示す二次中間成形品の隣接面構成壁部が起立されて一対の側面構成壁部が形成された状態を示す図である。
【図１７】 一対の側面構成壁部に生じるスプリングバック力に基づく二次中間成形品の合わせ目の開きを説明するための説明図で、（ａ）は合わせ目が密着した状態の二次中間成形品を示し、（ｂ）は合わせ目が一対の側面構成壁部に生じるスプリングバック力によって合わせ目が開いた状態を示す。
【図１８】 図１３に示す加工装置によって、パイプ体が形成された状態を示す図である。
【図１９】 図１８に示すパイプ体の作用を説明するための説明図である。
【図２０】 図１３に示すプレス装置によって形成されたパイプ体の角部の角度を説明するための部分拡大図である。
【図２１】 本発明に係わる角柱パイプ体の製造方法に用いる製造装置の例２の概略構成を示す図であって、図６に示す二次中間成形品を加工装置にセットした状態を示す図である。
【図２２】 図２１に示す二次中間成形品の屈曲部に加圧パンチ部材が当接した状態を示す部分拡大図である。
【図２３】 図２１に示す二次中間成形品に作用する外力の説明図である。
【図２４】 図２１に示す二次中間成形品の加工変形状態を示す説明図である。
【図２５】 図２１に示す製造装置の一対の加圧パンチ部材の可動停止状態を示す図である。
【図２６】 図２１に示す製造装置によって製造された角柱パイプ体であってその一対の側面構成壁部に生じるスプリングバック力に基づく二次中間成形品の合わせ目の開きを説明するための説明図で、（ａ）は合わせ目が密着した状態の角柱パイプ体を示し、（ｂ）は底面構成壁部に加わっている合わせ目を開こうとするスプリングバック力ｆ２に基づき仮想的に合わせ目が開いた状態を示す説明図であり、（ｃ）は底面構成壁部に加わる合わせ目を閉じようとするスプリングバック力ｒ２による合わせ目の閉じ量の説明図である。
【図２７】 図２１に示す製造装置の変形例を示す図である。
【図２８】 本発明に係わる角柱パイプ体の製造方法に用いる製造装置の例３の概略構成を示す図であって、図６に示す二次中間成形品を加工装置にセットした状態を示す図である。
【図２９】 図２８に示す製造装置によって製造された角柱パイプ体の斜視図である。
【図３０】 図２８に示す製造装置によって製造された角柱パイプ体の正面図である。
【図３１】 図２８に示す二次中間成形品の部分断面図である。
【図３２】 図２８に示す二次中間成形品の形成に用いるプレス装置の説明図であって、（ａ）は成形前の状態を示し、（ｂ）は成形後の状態を示す。
【図３３】 図２８に示す二次中間成形品の屈曲部に加圧パンチ部材が当接した状態を示す図である。
【図３４】 図２８に示す一対の加圧パンチ部材の駆動停止状態を示す図である。
【図３５】 図２８に示す加圧パンチ部材が上面構成壁部に当接した状態を示す図である。
【図３６】 図３０に示す角柱パイプ体に生じるスプリングバック力の作用を説明するための説明図である。
【図３７】 凸部を有しない角柱パイプ体に生じるスプリングバック力を説明するための模式図である。
【図３８】 図３６に示す角柱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、強調して示した説明図であって、（ａ）は底面構成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３９】 上面構成壁部の近傍に凸部を有する角柱パイプ体に生じるスプリングバック力を説明するための模式図である。
【図４０】 図２８に示す角柱パイプ体の製造装置の変形例を示し、凸部を底壁部に形成するための角柱パイプ体の製造装置を示す説明図である。
【図４１】 締結板部が一体に形成された角柱パイプ体を示し、（ａ）は側面構成壁部に一対の平行締結板部が形成された角柱パイプ体を示し、（ｂ）は断面コ字形状部材に（ａ）に示す角柱パイプ体を取り付けた状態を示し、（ｃ）は底面構成壁部に屈曲締結板部を形成した状態を示す。
【図４２】 締結板部が一体に形成された角柱パイプ体を示し、（ａ）は側面構成壁部に外側に向かって屈曲されて一対の屈曲締結板部が形成された角柱パイプ体を示し、（ｂ）は断面コ字形状部材に（ａ）に示す角柱パイプ体を取り付けた状態を示し、（ｃ）はベース部材に（ａ）に示す角柱パイプ体を取り付けた状態を示す。
【図４３】 締結板部が一体に形成された角柱パイプ体を示し、（ａ）は側面構成壁部に内側に向かって屈曲されて一対の屈曲締結板部が形成された角柱パイプ体を示し、（ｂ）は断面コ字形状部材に（ａ）に示す角柱パイプ体を取り付けた状態を示す。
【図４４】 締結板部が一体に形成された角柱パイプ体を示し、（ａ）は一対の側面構成壁部と底面構成壁部とに直交締結板部が形成された角柱パイプ体を示し、（ｂ）は（ａ）に示す角柱パイプ体をベース部材のコーナー部に取り付けた状態を示す。
【図４５】 締結板部が一体に形成された角柱パイプ体を示し、（ａ）は一対の側面構成壁部と底面構成壁部とに直交締結板部が形成された角柱パイプ体を示し、（ｂ）は（ａ）に示す角柱パイプ体をベース部材のコーナー部に三方向から取り付けた状態を示す。
【図４６】 締結板部が一体に形成された角柱パイプ体を示し、（ａ）は側面構成壁部と底面構成壁部とにＬ字形状締結板部が形成された角柱パイプ体を示し、（ｂ）は（ａ）に示す角柱パイプ体をベース部材のコーナー部に取り付けた状態を示す。
【図４７】 締結板部が一体に形成された角柱パイプ体を示し、（ａ）は側面構成壁部と底面構成壁部とにＬ字形状締結板部が形成され、更にＬ字形状締結板部の一方に屈曲締結板部が形成された角柱パイプ体を示し、（ｂ）は一方の側面構成壁部と底面構成壁部とにＬ字形状締結板部が形成され更に他方の側面構成壁部に屈曲締結板部が形成された角柱パイプ体を示し、（ｃ）は（ｂ）に示す角柱パイプ体を被取り付け部材のコーナー部に取り付けた状態を示す。
【図４８】 図４１に示す角柱パイプ体の製造に用いる金属プレートの平面図である。
【図４９】 図４１に示す金属プレートを用いて形成された一次中間成形品の正面図である。
【図５０】 図５０に示す一次中間成形品を用いて形成された二次中間成形品の斜視図である。
【図５１】 図４２に示す角柱パイプ体の製造に用いる一次中間成形品の正面図である。
【図５２】 図５１に示す一次中間成形品を用いて形成された二次中間成形品の斜視図である。
【図５３】 図４３に示す角柱パイプ体の製造に用いる金属プレートの平面図である。
【図５４】 図５３に示す角柱パイプ体を用いて形成された一次中間成形品の正面図である。
【図５５】 図５４に示す角柱パイプ体を用いて形成された二次中間成形品の斜視図である。
【図５６】 図４４に示す角柱パイプ体の製造に用いる金属プレートの平面図である。
【図５７】 図４５に示す角柱パイプ体の製造に用いる金属プレートの平面図である。
【図５８】 図４６に示す角柱パイプ体の製造に用いる金属プレートの平面図である。
【図５９】 図４７（ａ）に示す角柱パイプ体の製造に用いる金属プレートの平面図である。
【図６０】 本発明に係わる逃げ部を有する角柱パイプ体の斜視図である。
【図６１】 従来の逃げ部を有する角柱パイプ体の斜視図である。
【図６２】 図６０に示す角柱パイプ体の製造に用いる金属プレートの平面図である。
【図６３】 図６４に示す一次中間成形品の製造に用いるプレス装置の斜視図である。
【図６４】 図６２に示す金属プレートを用いて形成された一次中間成形品の斜視図である。
【図６５】 図６４に示す一次中間成形品を用いて形成された二次中間成形品の斜視図である。
【図６６】 図６０に示す角柱パイプ体の他の例を示す斜視図である。
【図６７】 図６８に示す角柱パイプ体の製造に用いる金属プレートの平面図である。
【図６８】 合わせ目構成壁部を噛み合わせた角柱パイプ体の説明図で、（ａ）はかみ合い前の状態を示す部分拡大図、（ｂ）は噛み合い後の状態を示す部分拡大図、（ｃ）は全体構成を示す斜視図である。
【図６９】 図６８に示す係合突起と係合凹所との各種の例を示し、（ａ）は開放端に案内部が設けられた係合凹所を有する合わせ目構成壁部を示し、（ｂ）は先端に案内部が設けられた係合突起を有する合わせ目構成壁部を示し、（ｃ）は両者に案内部を有する合わせ目構成壁部を示している。
【図７０】 係合突起を二股突起とした角柱パイプ体の説明図で、（ａ）はその斜視図、（ｂ）はかみ合い前の状態を示す部分拡大図、（ｃ）は噛み合い後の状態を示す部分拡大図である。
【図７１】 図７０に示す角柱パイプ体の製造に用いる金属プレートの平面図である。
【図７２】 図７１に示す係合突起と係合凹所の各種変形例を示し、（ａ）は係止壁部に案内部を形成した例を示し、（ｂ）は係合凹所に二股状案内部を形成した例を示し、（ｃ）は二股突起の先端で外側に案内部を形成した例を示し、（ｄ）は二股突起の先端で内側に案内部を形成した例を示し、（ｅ）は二股突起の基部に半円弧状切り欠きを形成し、（ｆ）は二股突起の基部に円弧状切り欠きを形成した例を示す。
【図７３】 係合突起と係合凹所とが各辺にそれぞれ複数個形成された金属プレートを示す。
【図７４】 二股突起と係合凹所とが各辺にそれぞれ複数個形成された金属プレートを示す。
【図７５】 係合突起と係合凹所とが各辺に交互に形成された金属プレートを示す。
【図７６】 二股突起と係合凹所とが交互に形成された金属プレートを示す。
【図７７】 雄型係合部と雌型係合部とを有する角柱パイプ体の部分拡大図である。
【図７８】 雄型係合部と雌型係合部との作用を説明するための図であって、（ａ）は雄型係合部と雌型係合部との係合途中状態を示し、（ｂ）は雄型係合部と雌型係合部との係合状態を示す。
【図７９】 本発明に係わるパイプ体の合わせ目の他の位置を説明するための側面図である。
【図８０】 断面が三角形の角柱パイプ体の製造方法を示し、（ａ）は二次中間成形品を製造装置にセットした状態を示し、（ｂ）は一対の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示し、（ｃ）は完成した角柱パイプ体を示す図である。
【図８１】 断面が五角形の角柱パイプ体の製造方法を示し、（ａ）は二次中間成形品を製造装置にセットした状態を示し、（ｂ）は一対の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示し、（ｃ）は完成した角柱パイプ体を示す図である。
【図８２】 断面が六角形の角柱パイプ体の製造方法を示し、（ａ）は二次中間成形品を製造装置にセットした状態を示し、（ｂ）は一対の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示し、（ｃ）は完成した角柱パイプ体を示す図である。
【図８３】 断面が八角形の角柱パイプ体の製造方法を示し、（ａ）は二次中間成形品を製造装置にセットした状態を示し、（ｂ）は一対の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示し、（ｃ）は完成した角柱パイプ体を示す図である。
【図８４】 円柱形状のパイプ体を示す図である。
【図８５】 図１に示す角柱パイプ体を複写機の支持フレームに用いた例を示し、（ａ）はその支持フレームの斜視図、（ｂ）はその支持フレームの側面図である。
【図８６】 締結部と逃げ部とを有する各種角柱パイプ体を用いて構成されたフレーム構造体を示す斜視図であって、逃げ部を有する角柱パイプ体を合わせ目が見える方向から目視した斜視図である。
【図８７】 締結部と逃げ部とを有する各種角柱パイプ体を用いて構成されたフレーム構造体を示す斜視図であって、逃げ部を有する角柱パイプ体を底面構成壁部が見える方向から目視した斜視図である。
【図８８】 図８７に示すフレーム構造体を斜め下方から目視した状態を示す図である。
【図８９】 図８７に示すフレーム構造体を右回りに９０度回転させて目視した状態を示す図である。
【図９０】 図８６に示すフレーム構造体を斜め下方から目視した状態を示す図である。
【図９１】 図９０に示すフレーム構造体を右回りに９０度回転させて目視した状態を示す図である。
【図９２】 図８９と同様の方向からフレーム構造体を目視した状態を示す斜視図である。
【図９３】 図８７に示すフレーム構造体を１８０度回転させて目視した状態を示す斜視図である。
【図９４】 フレーム構造体に使用する角柱パイプ体の部分拡大図である。
【図９５】 応力歪みの解析に使用したシェル要素と一対の剛体がシェル要素の屈曲部に当接した直後の状態とを示す図である。
【図９６】 一対の剛体を互いに接近させる方向に若干可動させることにより底面構成壁部に相当する一構成壁部に生じた応力歪みを説明するための図である。
【図９７】 一対の剛体を更に接近させる方向に可動させることにより底面構成壁部に相当する一構成壁部がほぼ平坦に変形された状態を示す図である。
【図９８】 一対の剛体を更に接近させる方向に可動させることにより底面構成壁部に相当する一構成壁部が外側に向かって凸に変形された条小田井を示す図である。
【図９９】 一対の剛体を更に接近させることによって合わせ目構成壁部が閉じられた状態を示す図である。
【図１００】 図１００に示す状態で一対の剛体を互いに離間させる方向に可動させたときに合わせ目構成壁部が開くことを示す図である。
【図１０１】 剛体を下降させて一対の合わせ目構成壁部を上方から加圧した直後の状態を示す図である。
【図１０２】 図１０１に示す状態から更に剛体を下降させて底面構成壁部に相当する一構成壁部を塑性変形させた状態を示す図である。
【図１０３】 図１０２に示す状態から更に剛体を下降させて底面構成壁部を平坦に塑性変形させた状態を示す図である。
【図１０４】 底面構成壁部を平坦に塑性変形させた後、各剛体を離間させた状態を示す図である。
【符号の説明】
１ 角柱パイプ体
２、３、４ 構成壁部
５ａ、５ｂ 合わせ目構成壁部
５ｅ 合わせ目
６ 金属プレート
１４ 中間成形品
１５ 一構成壁部
１６ 隣接面構成壁部
３２ 凸曲面部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to a technical field in which a pipe body is manufactured by bending a metal plate.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-290940 is known as a technique for manufacturing a pipe body, for example, a prismatic pipe body, by bending a metal plate.
[0003]
The one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-290940 uses a rectangular metal plate as a material to form a prismatic pipe body by press working.
[0004]
The processing method of the prismatic pipe body includes a first bending step of processing a metal plate to form a primary molded product, a second bending step of processing the primary molded product to form a secondary molded product, and a secondary It comprises a re-striking process in which a molded product is processed to form a prismatic pipe body as a final molded product.
[0005]
In the first bending step, the metal plate is bent at both sides in the width direction along the length direction and at a right angle in the same direction. As a result, a primary molded product having flange portions facing each other and a bottom plate portion connecting the flange portions facing each other is formed.
[0006]
In the second bending step, a concave curved surface having a predetermined width is formed along the length direction on the bottom plate portion of the primary molded product, and both ends of the concave curved surface are bent inward at substantially right angles. As a result, a secondary molded product having a pair of side surface configuration wall portions facing each other and having a substantially U-shaped cross section is formed.
[0007]
In the wrist-like process, the pair of side surface constituting wall portions of the secondary molded product are pressed toward each other toward each other, and the end surfaces (joints) of the pair of flange portions are brought into contact with each other. Thereby, a prismatic pipe body as a final molded product is formed.
[0008]
According to this method of processing a prismatic pipe body, the concave curved surface formed on the bottom plate portion of the secondary molded product has a function of suppressing the springback force generated by pressing the pair of side surface constituting wall portions toward each other inward. Fulfill. For this reason, it is possible to manufacture a prismatic pipe body having a square cross section in which the end surfaces of the flange portions are in close contact with each other without welding the end surfaces of the flange portions only by press molding.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in this conventional method of processing a prismatic pipe body, although the concave curved surface of the secondary molded product performs the function of suppressing the springback force, the pair of side wall portions will open outward. The springback force remains. For this reason, it is difficult to stably produce a rectangular pipe body in which end faces of flange portions (joint-constituting wall portions) are in close contact with each other during mass production.
[0010]
That is, with respect to the prismatic pipe body manufactured by this processing method, when it is tried to check whether the end surfaces of the flange portions are in close contact with each other, there are some in which the end surfaces are in close contact with each other. There are quite a few gaps in the seam due to the springback force existing in the part.
[0011]
  The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to produce a pipe body that can stably produce a pipe body in which seams are closely adhered by press molding during mass production without any variation. Method, pipe body manufacturing apparatus, and manufacturing method thereofPipe body, pipe bodyAnd a frame structure of the support member, and an image forming apparatus having the same.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
  Claim 1In order to form a pipe body having a plurality of constituent wall portions and joints and using a rectangular metal plate as a raw material and having a square closed cross section,
  A first processing step of forming a seam constituting wall part to which the seam belongs by raising at least one of the pair of side parts of the metal plate along a direction in which the side extends;
  The remaining configuration wall portion other than the seam configuration wall portion is formed, and the seam is in a non-contact state, and one configuration wall portion of the remaining configuration wall portions and an adjacent surface configuration adjacent to the one configuration wall portion A second processing step for forming an intermediate molded product having an angle formed with a wall portion larger than an angle when the pipe body is completed;
  A third processing step of applying an external force to the adjacent surface constituting wall portion to form a convex curved surface portion bulging outwardly in the one constituting wall portion and closely contacting a seam of the seam constituting wall portion;
  A pipe in which the pair of sides are in close contact with each other on the basis of a springback force that causes the one constituent wall portion to return to the original convex curved shape by applying an external force to the one constituent wall portion to deform the convex curved portion flatly. A fourth processing step for forming a body;
  And the seam is located in the center of the seam constituting wallIt is characterized by that.
  The manufacturing method of the pipe body according to claim 2, In order to form a pipe body having a plurality of constituent walls and a seam with a rectangular metal plate as a raw material and a closed section having a square shape,
A first processing step of forming a seam constituting wall part to which the seam belongs by raising at least one of the pair of side parts of the metal plate along a direction in which the side extends;
The remaining configuration wall portion other than the seam configuration wall portion is formed, and the seam is in a non-contact state, and one configuration wall portion of the remaining configuration wall portions and an adjacent surface configuration adjacent to the one configuration wall portion A second processing step for forming an intermediate molded product having an angle formed with a wall portion larger than an angle when the pipe body is completed;
A third processing step of applying an external force to the adjacent surface constituting wall portion to form a convex curved surface portion bulging outwardly in the one constituting wall portion and closely contacting a seam of the seam constituting wall portion;
A pipe in which the pair of sides are in close contact with each other on the basis of a springback force that causes the one constituent wall portion to return to the original convex curved shape by applying an external force to the one constituent wall portion to deform the convex curved portion flatly. A fourth processing step for forming a body;
  And the seam is located between the seam-constituting wall and the adjacent surface-constituting wall..
  The method for manufacturing a pipe body according to claim 3 has a rectangular metal plate as a raw material to form a pipe body having a plurality of constituent wall portions and a seam and having a square closed cross section.
A first processing step of forming a seam constituting wall part to which the seam belongs by raising at least one of the pair of side parts of the metal plate along a direction in which the side extends;
The remaining configuration wall portion other than the seam configuration wall portion is formed, and the seam is in a non-contact state, and one configuration wall portion of the remaining configuration wall portions and an adjacent surface configuration adjacent to the one configuration wall portion A second processing step for forming an intermediate molded product having an angle formed with a wall portion larger than an angle when the pipe body is completed;
A third processing step of applying an external force to the adjacent surface constituting wall portion to form a convex curved surface portion bulging outwardly in the one constituting wall portion and closely contacting a seam of the seam constituting wall portion;
A pipe in which the pair of sides are in close contact with each other on the basis of a springback force that causes the one constituent wall portion to return to the original convex curved shape by applying an external force to the one constituent wall portion to deform the convex curved portion flatly. A fourth processing step for forming a body;
  The pipe body has a closed cross-sectional shape that is a triangle, pentagon, hexagon, or octagon.
  The method of manufacturing a pipe body according to claim 4 includes a plurality of rectangular metal plates as materials. In order to form a pipe body having a constituent wall portion and a seam and having a closed cross section having an angular shape,
A first processing step of forming a seam constituting wall part to which the seam belongs by raising at least one of the pair of side parts of the metal plate along a direction in which the side extends;
The remaining configuration wall portion other than the seam configuration wall portion is formed, and the seam is in a non-contact state, and one configuration wall portion of the remaining configuration wall portions and an adjacent surface configuration adjacent to the one configuration wall portion A second processing step for forming an intermediate molded product having an angle formed with a wall portion larger than an angle when the pipe body is completed;
A third processing step of applying an external force to the adjacent surface constituting wall portion to form a convex curved surface portion bulging outwardly in the one constituting wall portion and closely contacting a seam of the seam constituting wall portion;
A pipe in which the pair of sides are in close contact with each other on the basis of a springback force that causes the one constituent wall portion to return to the original convex curved shape by applying an external force to the one constituent wall portion to deform the convex curved portion flatly. A fourth processing step for forming a body;
  The one constituent wall portion includes a flat portion and a curved portion, and the curved portion is provided between the adjacent surface constituent wall portion and the flat portion..
  The method for manufacturing a pipe body according to claim 5 has a rectangular metal plate as a raw material to form a pipe body having a plurality of constituent wall portions and joints and having a square closed cross section.
A first processing step of forming a seam constituting wall part to which the seam belongs by raising at least one of the pair of side parts of the metal plate along a direction in which the side extends;
The remaining configuration wall portion other than the seam configuration wall portion is formed, and the seam is in a non-contact state, and one configuration wall portion of the remaining configuration wall portions and an adjacent surface configuration adjacent to the one configuration wall portion A second processing step for forming an intermediate molded product having an angle formed with a wall portion larger than an angle when the pipe body is completed;
A third processing step of applying an external force to the adjacent surface constituting wall portion to form a convex curved surface portion bulging outwardly in the one constituting wall portion and closely contacting a seam of the seam constituting wall portion;
A pipe in which the pair of sides are in close contact with each other on the basis of a springback force that causes the one constituent wall portion to return to the original convex curved shape by applying an external force to the one constituent wall portion to deform the convex curved portion flatly. A fourth processing step for forming a body;
  The pipe body has a closed cross-sectional shape of a rectangle, and an angle formed by one constituent wall portion of the intermediate molded product and the adjacent surface constituent wall portion is an obtuse angle.
[0017]
  According to the invention described in claims 1 to 3Forming a primary intermediate molded product having a seam-constituting wall part in the first processing step, and forming a secondary intermediate molded product having a remaining constituent wall part other than the seam-constituting wall part in the second processing step, A square pipe body can be formed using the secondary intermediate molded product.
[0020]
  According to invention of Claim 4,When the convex curved surface portion is deformed flat, it is desirable that the flatness can be secured.
[0021]
  According to the invention of claim 5,Forming a convex curved surface by processingIs preferable.
[0022]
When the shape of the closed cross-sectional shape of the pipe body is a rectangle, each of the constituent wall portions of the pipe body is divided into a pair of a bottom surface constituting wall portion constituting each side of the rectangle and a pair of adjacent bottom surface constituting wall portions. It is desirable to define the side surface constituting wall portion and the upper surface constituting wall portion opposite to the bottom surface constituting wall portion, and to provide a seam on the upper surface constituting wall portion.
[0023]
In the case of using a pipe body as a support member of an image forming apparatus such as a copying machine, the metal plate is provided with a mounting engagement recess such as a screw hole for mounting, a notch or the like in advance on the component wall. It is more desirable that the pipe body can be used without post-processing.
[0024]
In order to finish the pipe body to the standard, it is desirable to design the pipe body in consideration of the amount of extension when the metal plate is bent.
[0025]
  Claim 9In order to form a pipe body having a plurality of constituent walls and seams and having a closed cross section made of a rectangular metal plate as a raw material, the pipe body manufacturing apparatus uses a plurality of locations on the metal plate. One of the remaining constituent wall portions that has a seam constituting wall portion to which the seam belongs and a remaining constituent wall portion by bending along a direction along the side thereof, and the seam is in a non-contact state and the remaining constituent wall portion. An intermediate molded product in which the angle formed between the constituent wall portion and the adjacent surface constituent wall portion adjacent to the one constituent wall portion is larger than the angle when the pipe body is completed is set in the processing apparatus body, and the adjacent surface configuration After applying an external force to the wall portion to form a convex curved surface portion that bulges outward in the one constituent wall portion, the seam of the seam constituting wall portion is brought into close contact, and then an external force is applied to the one constituent wall portion. To make the convex curve part flat. By doing so, the seam is brought into close contact with each other on the basis of a springback force for the one constituent wall portion to return to the original convex curved surface shape, and each constituent wall portion of the pipe body constitutes each side of the rectangle and the intermediate portion Corresponding to a bottom constituting wall portion corresponding to one constituting wall portion of the molded product, a pair of side face constituting wall portions corresponding to a pair of adjacent surface constituting wall portions of the intermediate molded product, and a joint constituting wall portion of the intermediate molded product Forming a pipe body composed of an upper surface constituting wall part,
  The processing apparatus main body includes a fixed mold and a movable mold, and the fixed mold has a fixed plate, and the fixed plate has a convex curved surface portion for forming the pair of side surface constituting wall portions and the one constituting wall portion. A pair of side wall forming punch members that are movable in directions approaching each other and pressurize the pair of side surface configuration wall portions, the movable mold includes a movable plate, and the movable plate includes the pair of side walls. A drive member that moves the side wall forming punch members toward each other, and a seam constituting wall portion pressurizing the seam constituting wall portion and the one constituting wall portion to flatten the convex curved surface portion A punch member, and the pair of side wall forming punch members have an engagement taper portion and are urged away from each other, and the drive member engages with the engagement taper portion. And the pair The side wall forming punch member is moved in a direction approaching each other by the engagement taper portion and the taper portion of the driving member, and before the seam constituting wall portion pressing punch member abuts on the seam constituting wall portion. Further, the movement is stopped while maintaining the applied pressure.
[0026]
  Claim 9Since the pipe body can be formed using the intermediate molded product finished in a predetermined shape in advance, the pipe body can be easily formed.
  In addition, a pipe body with a closed cross-sectional shape having a rectangular shape and a close joint can be manufactured without variation by simply setting the intermediate molded product on the fixed mold of the processing apparatus main body and moving the movable mold toward the fixed mold. Furthermore, the entire twist of the pipe body can be reduced by pressurizing the upper surface constituting wall portion.
  In addition, since the pressure applied to the side surface constituting wall portion is maintained, the shape of the side surface constituting wall portion can be maintained in a shape in which the joints of the pipe bodies are in close contact with each other. Can be moved, so that the drive mechanism of the processing apparatus main body can be configured easily.
[0036]
  Claim 10The pipe body described in 1 is a pipe body having a plurality of constituent wall portions and joints and having a square closed cross section.
  A seam constituting wall part to which the seam belongs and a remaining constituent wall part, and the seam is in a non-adhering state and is adjacent to the one constituent wall part among the remaining constituent wall parts An intermediate molded product is formed by bending a rectangular metal plate, and an external force is applied to the adjacent surface constituting wall portion. And forming a convex curved surface portion that bulges outward in the one constituent wall portion to closely contact the joint of the joint constituent wall portion and applying an external force to the one constituent wall portion to flatten the convex curved portion. By deforming the one-piece wall, the contact state of the seam is maintained based on a springback force in which the one constituent wall portion attempts to return to the original convex curved surface shape.In addition, the metal plate is provided with an engaging portion that engages with each other in advance at a portion that becomes the joint.It is characterized by that.
[0039]
  Claim 10According to the pipe body of description, it can be stuck without welding a seam.
[0043]
  Claim 11The described prismatic pipe body is formed of a rectangular metal plate, and has a plurality of longitudinally extending structural walls and a seam extending in the longitudinal direction, and the seam serves as a springback force. It is closely attached, and a fastening plate portion with another member is formed on the end surface portion.
[0044]
  Claim 11Since the fastening plate portion is integrally formed, the fastening strength can be improved as compared with the conventional prismatic pipe body fastened to the other member using the bracket.
[0045]
  Claim 12The described prismatic pipe body isClaim 11In the described prismatic pipe body, the fastening plate portion is formed on a constituent wall portion other than the constituent wall portion to which the seam belongs.
[0046]
  Claim 12According to the invention described in the above, since the fastening plate portion is formed on the constituent wall portion other than the seam constituting wall portion, the fastening strength is ensured compared to the case where the fastening plate portion is formed on the seam constituting wall portion. can do.
[0047]
  Claim 13The prismatic pipe body described in (1) has a bottom surface configuration wall portion, a pair of side surface configuration wall portions adjacent to the bottom surface configuration wall portion, and a top surface configuration wall portion to which a seam belongs facing the bottom surface configuration wall portion. In addition, a rectangular metal plate is used as a raw material, and the seam is brought into close contact based on a springback force, and each of the constituent wall portions extends in the longitudinal direction, and is fastened with another member on the end surface portion. A plate portion is formed.
[0048]
  Claim 14The prismatic pipe body described inClaim 13The prismatic pipe body according to claim 1, further comprising a top surface configuration wall portion, a bottom surface configuration wall portion, and a side surface configuration wall portion to which the seam belongs, and the seam is in a non-contact state, and the bottom surface configuration wall portion and the side surface configuration wall The intermediate formed product is formed by bending a plurality of portions of a rectangular metal plate, and an external force is applied to the side surface configuration wall portion, and the intermediate molded product having a larger angle than the angle when the pipe body is completed is formed. A convex curved surface portion that bulges outward is formed on the bottom surface configuration wall portion so that the joint of the top surface configuration wall portion is in close contact, and an external force is applied to the bottom surface configuration wall portion to flatten the convex curved surface portion. It is characterized by being deformed.
[0049]
  Claims 13 and 14According to the invention described inClaim 11The same effects as those of the invention described in (1) are exhibited.
[0050]
  Claim 15The prismatic pipe body described inClaim 13 or Claim 14Described inPrismThe pipe body is characterized in that the fastening plate portion is formed on the side surface constituting wall portion.
[0051]
   Claim 15According to the invention described in the above, when the prismatic pipe body is processed and formed, the distortion due to the pressure deformation is formed on the side surface configuration wall portion as compared with other configuration wall portions, so the dimensional accuracy of the fastening plate portion is increased. Can be secured.
[0052]
  Claim 16The prismatic pipe body described inClaim 13 or Claim 14In the prismatic pipe body according to the above, the fastening plate portion is formed on the bottom surface configuration wall portion so as to protrude in parallel with the extending direction of the bottom surface configuration wall portion, and is a bent plate portion whose front end portion is bent. It is characterized by that.
[0053]
  Claim 16According to the invention described in (1), even when the fastening plate portion is formed on the bottom surface constituting wall portion, the tip portion is bent and used, so that dimensional accuracy can be ensured.
[0054]
  Claim 17The prismatic pipe body described inClaim 11 or Claim 12In the prismatic pipe body described in (1), an engaging protrusion and an engaging recess that engages with the engaging protrusion are formed in the constituent wall portion to which the seam belongs.
[0055]
  Claim 17According to the invention described in the above, since the engagement protrusion and the engagement recess are meshed,PrismIt is possible to prevent the seam-constituting wall portion from shifting in the longitudinal direction against the twist deformation of the pipe body.
[0056]
  Claim 18The support member described in the above is a pipe having a rectangular metal plate as a raw material and having a plurality of constituent wall portions and a seam, a closed cross section having an angular shape, and the seam being in close contact based on a springback force It is characterized by using a body.
[0057]
  Claim 19The frame structure described in (1) is formed using a rectangular metal plate as a raw material, and has a plurality of constituent wall portions and a seam, and has a closed cross-section having a square shape, and the seam is closely attached based on a springback force. It is characterized by using the pipe body currently made.
[0058]
  Claim 20The image forming apparatus described in the above has a plurality of constituent wall portions and a seam using a rectangular metal plate as a raw material, and has a closed cross section having a square shape, and the seam is in close contact based on a springback force. It has the support member comprised using the pipe body, It is characterized by the above-mentioned.
[0059]
  Claim 21The image forming apparatus described in the above has a plurality of constituent wall portions and a seam using a rectangular metal plate as a raw material, and has a closed cross section having a square shape, and the seam is in close contact based on a springback force. It has the frame structure comprised using the pipe body, It is characterized by the above-mentioned.
[0060]
  Claims 18 to 21According to the invention described in (1), since the production of the pipe body can be made inexpensively, the cost of the image forming apparatus such as a copying machine can be reduced.
[0061]
  Claim 22The prismatic pipe body described in (1) has a bottom surface configuration wall portion, a pair of side surface configuration wall portions adjacent to the bottom surface configuration wall portion, and a top surface configuration wall portion to which a seam belongs facing the bottom surface configuration wall portion. And formed of a rectangular metal plate as a raw material, and cancels out residual stress strain that is present at the corners of the pair of side surface configuration wall portions and the bottom surface configuration wall portion and tries to open the seam. Residual stress strain is present in the center portion of the bottom surface configuration wall portion due to plastic deformation, and is present in the center portion of the bottom surface configuration wall portion to cause the bottom surface configuration wall portion to expand outward. The seam is in close contact with each other, and a region having a low residual stress strain exists between the corner portion and the central portion.
[0062]
  Claim 23The prismatic pipe body described inClaim 22In the prismatic pipe body described in (2), the low residual stress strain region has a convex shape toward the outside.
[0063]
  Claim 24The prismatic pipe body described inClaim 22The prismatic pipe body according to claim 1 is characterized in that the inner surface side of the bottom surface constituting wall portion has an uneven shape due to plastic deformation.
[0064]
  Claim 25In the prismatic pipe body described in the above, the angle formed by the pair of adjacent surface constituting wall portions corresponding to the pair of side surface constituting wall portions and the one constituting wall portion corresponding to the bottom surface constituting wall portion is an obtuse angle, and the one constituting wall portion is The pair of side surface constituting wall portions of the concave intermediate molded product are deformed inward to inflate the one constituting wall portion toward the outside, and the one constituting wall portion is directed to the outside. Then, a stress strain in a direction against the inflating direction is once generated, and then a pressure is applied to the top surface configuration wall portion facing the bottom surface configuration wall portion and having a joint while restraining the pair of side surface configuration wall portions. Then, the bottom portion constituting wall portion and the pair of side surface constituting wall portions are made to have a right angle by causing the bottom portion constituting wall portion to be plastically deformed flat with the center portion of the bottom portion constituting wall portion as a fulcrum, The pair of side surface configuration wall portions and the bottom surface configuration wall portion A residual stress strain in the direction of canceling the stress strain that is present at the corner of the bottom surface and canceling the stress strain is generated at the center portion of the bottom surface configuration wall portion, and the corner portion of the bottom surface configuration wall portion and the The seam is in close contact by generating a region having a low residual stress strain between the center portion and the bottom portion constituting wall portion.
[0065]
  Claim 26The prismatic pipe body described inClaim 25In the prismatic pipe body described in (2), the low residual stress strain region has a convex shape toward the outside.
[0066]
  Claim 27The prismatic pipe body described inClaim 25The prismatic pipe body according to claim 1 is characterized in that the inner surface side of the bottom surface constituting wall portion has an uneven shape due to plastic deformation.
[0067]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(1) [Square pipe body]
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a pipe body having a prismatic closed section, and FIG. 2 is a side view of the prism pipe body.
[0068]
In FIG. 1 and FIG. 2, reference numeral 1 denotes a prismatic pipe body. The prismatic pipe body 1 has a closed cross-sectional geometric shape of a quadrangle, for example, a square. The prismatic pipe body 1 includes a bottom surface constituting wall portion 2, a pair of side surface constituting wall portions 3 and 4 adjacent to the bottom surface constituting wall portion 2, and an upper surface constituting wall portion 5 facing the bottom surface constituting wall portion 2. .
[0069]
The upper surface constituting wall portion 5 includes a pair of seam constituting wall portions 5a and 5b. End surfaces 5c and 5d of the pair of seam constituting wall portions 5a and 5b are in close contact with each other, and a seam 5e is formed at the center of the upper surface constituting wall portion 5.
(2) [Method for producing prismatic pipe body of item (1)]
The prismatic pipe body 1 uses a rectangular metal plate (sheet metal) 6 shown in FIG. 3 as a material. And the prism pipe body 1 is shape | molded by press work. Screw holes 6a and 6a for attachment are formed in the metal plate 6 at appropriate positions in advance. The screw holes 6a and 6a are used when the pipe body 1 is attached to a copying machine (not shown) by using it as support means described later.
[0070]
(Primary intermediate molded product used for manufacturing prismatic pipe bodies)
First, in a 1st process step, a pair of seam structure wall part 5a, 5b to which the seam 5e to which the metal plate 6 belongs is formed.
[0071]
In order to form this seam-constituting wall portion, the pair of side portions 6b, 6b of the metal plate 6 are bent at right angles (90 degrees) and in the same direction along folding lines 6c, 6c extending along the sides. Stand up. Reference numeral 6e denotes a pair of sides of the metal plate.
[0072]
That is, as shown in FIG. 4, a primary intermediate molded product 8 is formed by press working so as to face each other and the seam-constituting wall portions 5a and 5b extend long in the extending direction of the side portions 6b and 6b. In FIG. 4, reference numeral 9 denotes an unfolded portion.
[0073]
For example, a press apparatus 10 shown in FIG. 5A is used for the press working of the primary intermediate molded product 8. The pressing device 10 is generally composed of a fixed plate 11, a pressure punch member 12, and a movable plate 12 '. The movable plate 12 ′ is slidably provided in the recess 13 of the fixed plate 11.
[0074]
The movable plate 12 'is urged upward in the vertical direction by the hydraulic pressure of a press device main body (not shown). The metal plate 6 is placed on the movable plate 12 '. The metal plate 6 floats away from the fixed plate 11 by a distance H. A pressure punch member 12 'is opposed to the movable plate 12'.
[0075]
The primary intermediate molded product 8 is formed by lowering the pressure punch member 12 and applying pressure while holding the metal plate 6 between the movable plate 12 ′ and the pressure punch member 12 as shown in FIG. 5B. Is done.
[0076]
(Secondary intermediate molded product used for manufacturing prismatic pipe bodies)
Next, in the second processing step, the unfolded portion 9 of the primary intermediate molded product 8 is bent along the folding lines 6d and 6d shown in FIG. Thereby, the secondary intermediate molded product 14 shown in FIGS. 6A and 7 is formed. The dimension of the metal plate 6 and the position of the fold line are designed in anticipation of the amount of extension of the metal plate 6 by pressing.
[0077]
Accordingly, one constituent wall portion 15 corresponding to the bottom surface constituent wall portion 2 as a remaining constituent wall portion other than the seam constituent wall portions 5a and 5b, and a pair of side surface constituent wall portions adjacent to the bottom surface constituent wall portion 2 A pair of adjacent surface constituting wall portions 16 and 16 corresponding to 3 and 4 is formed. The joint 5e of the secondary intermediate molded product 14 is in a non-contact state.
[0078]
As shown in an enlarged view in FIG. 6B, the one constituent wall portion 15 includes a flat portion 15a, a flat portion 15b, and a curved portion 15c. The curved portion 15c is located between the flat portion 15a and the flat portion 15b, and the flat portion 15a is adjacent to the adjacent surface constituting wall portion 16.
[0079]
The angle θ1 formed by the flat portion 15a and the adjacent surface constituting wall portion 16 is formed by the bottom surface constituting wall portion 2 and the pair of side surface constituting wall portions 3 and 4 when the prismatic pipe body 1 shown in FIG. It is larger than the angle θ (see FIG. 2). Here, the angle θ is 90 degrees, and the angle θ1 is an obtuse angle.
[0080]
In the secondary intermediate molded product 14 shown in FIGS. 6 and 7, a curved portion 15 c is formed in one constituent wall portion 15. However, the secondary intermediate molded product 14 in which the curved portion 15 c shown in FIG. 8 is not formed can also be used for forming the prismatic pipe body 1.
[0081]
However, it is desirable to form the curved portion 15c in the secondary intermediate molded product 14 in order to ensure the flatness when the bottom surface constituting wall portion 2 is formed using a manufacturing apparatus described later. When the angle θ1 is the same, the opening amount of the seam constituting wall portions 5a and 5b can be increased by providing the curved portion 15c.
[0082]
For example, a press device 17 shown in FIG. 9A is used for pressing the secondary intermediate molded product 14 shown in FIGS. The press device 17 is schematically composed of a fixed plate 19, a pressure punch member 20, and a movable plate 20 '. The movable plate 20 ′ is slidably provided in the recess of the fixed plate 19 and is urged upward in the vertical direction by the hydraulic pressure of the press device main body (not shown).
[0083]
The concave peripheral wall 19a of the fixed plate 19 is tapered. The angle formed by the recess peripheral wall 19a and the upper surface of the fixed plate 19 is substantially equal to θ1. The pressure punch member 20 has a punch portion 20a. The peripheral wall 20 b of the punch portion 20 a has a shape corresponding to the recess peripheral wall 19.
[0084]
The lower surface of the punch portion 20a has a concave curved surface shape upward so that the shape of the constituent wall portion 15 of the intermediate molded product 14 can be formed. The upper surface 20'a of the movable plate 20 'has a convex shape toward the upper side corresponding to the shape of the lower surface of the punch portion 20a.
[0085]
The primary intermediate molded product 8 is placed on the movable plate 20 ′ and floats with a gap H ′ with respect to the fixed plate 19. The pressing punch member 20 ′ is lowered, and the constituent wall portion of the primary intermediate molded product 14 is pressed while being sandwiched between the movable plate 20 ′ and the pressing punch member 20 as shown in FIG. 9B. Thereby, the secondary intermediate molded product 14 is formed.
[0086]
Next, the pressure punch member 20 is raised and the secondary intermediate molded product 14 is taken out from the recess 16. Then, the secondary intermediate molded product 14 is pulled out from the pressure punch member 20 in the longitudinal direction perpendicular to the paper surface, and the secondary intermediate molded product 14 is removed from the pressure punch member 20. When the secondary intermediate molded product 8 shown in FIG. 8 is manufactured, as shown in FIG. 10, a press device 17 having a configuration in which the lower surface 20c of the punch portion 20a and the upper surface 20′a of the movable plate member 20 ′ are flat is used. It ’s fine.
[0087]
In the press device 17 shown in FIGS. 9 and 10, the secondary intermediate molded product 14 cannot be removed from the pressure punch member 20 unless the secondary intermediate molded product 14 is pulled out from the pressure punch member 20.
[0088]
However, as shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b), the angle θ2 formed between the adjacent wall constituting wall portion 16 and the one constituting wall portion 15 of the secondary intermediate molded article 14 is shown in FIGS. If it is formed to be larger than the angle θ1 formed by the adjacent wall constituting wall portion 16 and the one constituting wall portion 15 of the secondary intermediate molded product 14, the pressure punch member 20 can be raised from the pressure punch member 20 only by raising the pressure punch member 20. The intermediate molded product 14 can be removed.
[0089]
Therefore, in the case of the secondary intermediate molded product 14 shown in FIG. 11, the work process of drawing the secondary intermediate molded product 14 from the pressure punch member 20 in the longitudinal direction can be omitted. According to the secondary intermediate molded product 14 shown in FIG. 11, the efficiency of the molding operation can be increased accordingly.
[0090]
Here, the case where the shape of the closed cross section of the pipe body 1 is a square is described. However, when the closed cross-sectional shape is the rectangle shown in FIG. 12, the length of the adjacent surface constituting wall portion 16 corresponding to the long side of the rectangle is increased, and the upper surface constituting wall portion 5 corresponding to the short side of the rectangle is The opening amount of the paired seam constituting wall portions 5a and 5a to be configured increases. Therefore, even if the angle formed between the adjacent wall constituting wall portion 16 and the one constituting wall portion 15 of the second intermediate molded product 14 remains θ1, the pressure punch member 20 is merely raised, and the secondary intermediate molding is performed from the pressure punch member 20. The product 14 can be removed.
[0091]
(Example 1 of prismatic pipe manufacturing apparatus)
Next, in order to form the secondary intermediate molded product 14 into the prismatic pipe body 1 as a finished product, it is set in a press molding apparatus (processing apparatus main body) 21 shown in FIG.
[0092]
The press molding apparatus 21 includes a lower mold (fixed mold) 22 and an upper mold (movable mold) 23. The lower mold 22 has a fixed plate 24, and the upper mold 23 has a movable plate 25. The fixed plate 24 is provided with a pair of stopper members 26 and 26 and a pair of pressure punch members 27 and 27.
[0093]
The pressure punch members 27 and 27 are slidably provided on a slide rail (not shown) and are urged in a direction away from each other by a spring member not shown. The pressure punch members 27 and 27 are moved on the slide rail in a direction of separating and approaching each other. The secondary intermediate molded product 14 shown in FIG. 7 is set in the facing space 28 of the pressure punch members 27 and 27 with the one constituent wall portion 15 facing downward.
[0094]
Driving members 29 and 29 for driving the pressure punch members 27 and 27 are attached to the movable plate 25, and a pressure punch member 30 for pressing the pair of seam constituting walls 5a and 5b is attached. It has been.
[0095]
Tapered portions 29a, 29a are formed at the lower end portions of the drive members 29, 29, and tapered portions 27a, 27a that engage with the tapered portions 29a, 29a are formed at the upper end portions of the pressure punch members 27, 27. Yes.
[0096]
FIG. 13 shows a state in which the lower mold 24 and the upper mold 25 are separated and the secondary intermediate molded product 14 is set in the facing space 28. When the upper mold 23 is lowered as indicated by an arrow A1, the taper portions 29a and 29a of the drive members 29 and 29 are engaged with the taper portions 27a and 27a of the pressure punch members 27 and 27 as shown in FIG. Match. As a result, the pressure punch members 27 and 27 are moved in a direction approaching each other.
[0097]
Then, the punch surfaces 27b and 27b of the pressure punch members 27 and 27 come into contact with the bent portions 31 between the adjacent surface constituting wall portions 16 and 16 and the seam constituting wall portions 5a and 5b. As a result, the pair of adjacent surface constituting wall portions 16 and 16 are pressurized in a direction approaching each other by an external force. In other words, the pressure punch members 27 and 27 serve as side wall forming punch members that abut the adjacent surface constituting wall portions 16 and 16 to form side walls.
[0098]
Further, the pressure punch members 27 and 27 are moved in a direction approaching each other. Then, as shown in FIG. 15, the pair of constituent wall portions 16 are erected while the bent portion 31 slides upward on the punch surfaces 27b and 27b, and the one constituent wall portion 15 is outwardly outward. It will swell and will be in the state which exhibits the convex curve part 32. FIG.
[0099]
When the upper die 23 is further lowered, the engagement between the tapered portions 27a and 27a of the movable punch members 27 and 27 and the tapered portions 29a and 29a of the driving members 29 and 29 is released. As a result, as shown in FIG. 16, the movement of the pressure punch members 27 and 27 is stopped. As a result, the end surfaces of the seam-constituting wall portions 5a and 5b are brought into close contact with each other to form the upper surface constituting wall portion 5 with which the seam 5e is brought into close contact with each other, and a pair of side surface constituting wall portions 3 and 4 are formed. .
[0100]
This processing step is the third processing step. In the third processing step, the pressure punch member 30 has not yet contacted the pair of seam constituting walls 5a and 5b. FIG. 17A shows a secondary intermediate molded product 14 having the pair of side surface constituting wall portions 3 and 4 and the upper surface constituting wall portion 5 in which the seam 5e is in close contact. In this state, when the pressure punch members 27 and 27 are moved in directions away from each other, as shown in FIG. 17 (b), a pair of side surface constituting wall portions (a pair of adjacent surface constituting wall portions) 3, The end surfaces 5c and 5d of the seam-constituting wall portions 5a and 5b are separated by the spring back forces f1 and f1 generated on the seam 4, and the seam 5e is opened. The opening amount of the joint 5e is assumed to be δ1.
[0101]
Next, as shown in FIG. 18, the upper die 23 is further continued in a state where the movement of the pair of pressure punch members 27, 27 is stopped and the pressure applied to the side surface constituting walls 3, 4 is held. Is lowered. Then, the pressure punch member 30 comes into contact with the pair of seam constituting wall parts 5a and 5b, and the seam constituting wall parts 5a and 5b are pressurized. The convex curved surface portion 32 is pressed and deformed by the fixing plate 24 and flattened by the reaction force generated by the pressure of the pressure punch member 30, thereby forming the bottom surface constituting wall portion 2. This processing step is the fourth processing step.
[0102]
At this time, the pressurizing punch member 30 functions as a seam-constituting wall portion pressurizing punch member that pressurizes the seam-constituting wall portions 5 a and 5 b and the one constituent wall portion 15.
[0103]
Next, when the upper mold 23 is raised, the pressure punch member 30 is separated from the pair of seam constituting walls 5a and 5b, and the drive members 29 and 29 and the pressure punch members 27 and 27 are engaged. Is released. By this disengagement, the pressure punch members 27 and 27 are moved in a direction away from each other, and the prismatic pipe body 1 shown in FIGS. 1 and 2 is formed.
[0104]
FIG. 19 is an explanatory view of the action of the prismatic pipe body 1 formed in this way. As shown in FIG. 19, the bottom-constituting wall portion 2 of the prismatic pipe body 1 is subjected to a springback force f3 that attempts to return to the original convex curved surface portion 32 as indicated by a broken line.
[0105]
As a result, a force is applied in a direction in which the seam-constituting wall portions 5a and 5b approach each other (in a closing direction). If the closing amount δ2 of the seam 5e based on the springback force f3 is set to be equal to or larger than the opening amount δ1 of the seam 5e based on the springback force f1, the side surface constituting walls 3 and 4 by the pressure punch members 27 and 27 are moved to. Even if the external force is removed, the contact state between the joints 5e is maintained.
[0106]
The angle formed between the inner surface of the corner portion of the bottom surface constituting wall portion 2 of the prismatic pipe body 1 formed in this way and the inner surface of the corner portion of the side surface constituting wall portions 3, 4 (the flat portion 15a and the side surface constituting wall portion 3, The angle formed by 4) θ3 is one of the constituent wall 15 and the adjacent surface constituent wall of the secondary intermediate molded article 14 as shown in FIG. 20 by work hardening when forming the secondary intermediate molded article 14. The angle θ1 formed with the part 16 is kept.
(Stress distribution analysis of prismatic pipe body 1)
FIG. 95 shows the shell element 200 used in the stress strain analysis model. The shell element 200 corresponds to the cross-sectional shape of the secondary intermediate molded product 14. The plate thickness of the metal plate used for the secondary intermediate molded product 14 was 1.2 mm, and the external dimensions of the completed prismatic pipe body 1 were 30 mm × 20 mm.
[0107]
Reference numeral 201 denotes a rigid body corresponding to the fixed plate 24, reference numerals 202 and 203 denote rigid bodies corresponding to the punch surfaces 27b and 27b, and reference numeral 204 denotes a rigid body corresponding to the pressure punch member 30. The constituent parts of the shell element 200 will be described with the same reference numerals as those attached to the constituent parts of the secondary intermediate molded product 14.
[0108]
The analysis of the stress distribution of the prismatic pipe body 1 was performed using a nonlinear structural analysis general-purpose finite element program (trade name: MARC K6.3).
[0109]
The physical property values of the shell element 200 are as described below.
[0110]
Young's modulus ... 2.068 × 1011 (Pa)
Poisson's ratio ... 0.29
Density ... 7.82 × 10Three(Kg / mThree)
Yield stress ... 2.48 × 108(Pa)
In addition, although the residual stress exists in the secondary intermediate molded product 14, it will be described as not considering this residual stress.
[0111]
FIG. 95 shows a state immediately after the rigid bodies 202 and 203 abut against the bent portions 31 and 31. The horizontal axis is X, the vertical axis is Y, and the amount of movement of the rigid bodies 202 and 203 at this time is zero. FIG. 96 shows a state in which the rigid bodies 202 and 203 are brought closer to each other by 0.05 mm. As a result, stress strain concentrates on the region 205 of the constituent wall portion 15 of the secondary intermediate molded product 14, and the value is about 6.147 × 10.+6~ About 1.434 × 10+7It extends over the range of (Pa). Almost no stress strain is generated in the upper side of the pair of adjacent constituting wall portions 16, the bent portions 31, 31, and the pair of seam constituting wall portions 5a, 5b.
[0112]
Further, when the rigid bodies 202 and 203 are moved closer to each other by 3 mm, the one structural wall portion 15 is deformed into a flat surface as shown in FIG. 97 due to stress distortion. At this time, the stress strain generated in the region 205 of the one wall portion 15 is about 3.025 × 10+8~ 4.321 × 10+8The range is (Pa). The stress strain of the region 205 ′ existing in the central portion of the one wall portion 15 is the largest, and the value thereof is about 3.889 × 10 6.+8To about 4.321 × 10+8(Pa). The lower region 206 of the pair of adjacent constituent wall portions 16 has a size of about 4.321 × 10 from the lower part to the upper part.+8~ 2.593 × 10+8Stress strain of (Pa) occurs.
[0113]
Further, when the rigid bodies 202 and 203 are brought closer to each other by 7.5 mm, the one constituent wall portion 15 becomes convex outward as shown in FIG. At this time, the region 205 has 3.882 × 10+8~ 4.854 × 10+8Although the stress strain of about (Pa) occurs almost uniformly, the stress strain on the inner surface side and outer surface side of the central region 205 ′ is the largest. The stress strain value in the region 206 shown in FIG. 98 is almost the same as the stress strain value in the region 205 of the secondary intermediate molded product 14 in the state shown in FIG.
[0114]
When the rigid bodies 202 and 203 are moved closer to each 10.45 mm, the seam 5e of the pair of seam constituting wall portions 5a and 5b comes into contact as shown in FIG. At this time, the region 205 has 3.972 × 10+8~ 4.974 × 10+8Stress strain in the range of (Pa) is uniformly generated. The stress strain between the outer surface side and the inner surface side of the region 205 ′ is larger than the stress strain in the range of the region 205. The stress strain in the region 207 of the pair of seam constituting wall portions 5a and 5b is 1.968 × 10.+8~ 4.473x10+8It is in the range of (Pa). At this time, the movement of the rigid bodies 202 and 203 is stopped.
[0115]
FIG. 100 shows a state where the rigid bodies 202 and 203 are moved in the direction of separating by 5 mm at the time shown in FIG. As a result, the joint 5e is opened. This is because the stress strain generated in the region 205 is reduced.
[0116]
When comparing FIG. 99 with FIG. 100, the convex surface shape of the one constituent wall portion 15 corresponding to the bottom surface constituent wall portion 2 is hardly changed, and the one constituent wall portion 15 has a convex shape due to plastic deformation. Maintained. Therefore, it is estimated that the joint 5e is opened by the stress strain existing in the corner 208 between the adjacent surface constituting wall portion 16 and the one constituting wall portion 15.
[0117]
The residual stress strain remaining in the region 205 is about 8.025 × 10+7~ About 1.607 × 10+8(Pa).
[0118]
FIG. 101 shows a state in which the rigid body 204 is brought into contact with the pair of seam-constituting wall portions 5a and 5b to pressurize the seam-constituting wall portions 5a and 5b. The area 205 has 3.945 × 10 at its corners 208 and 208.+8〜4.383 × 10+8Stress strain in the range of (Pa) occurs. The stress strain in the region 205 ′ is lower than the stress strain generated in the corners 208, 208.+7~ 3.068 × 10+8Within the range of (Pa). This is considered to be a result of plastic deformation starting from the central portion of the one constituent wall portion 15 as a fulcrum. The region 207 receives stress applied by the rigid body 204 and the stress strain increases, and its value is 3.945 × 10.+8〜4.383 × 10+8(Pa).
[0119]
When the rigid body 204 is further lowered by about 0.65 mm as shown in FIG. 102 from the state shown in FIG. 101, plastic deformation of one constituent wall portion (bottom constituent wall portion 2) 15 proceeds, and the bottom constituent wall portion 2 is in the center. It is plastically deformed flat with the part as a fulcrum. The plastic deformation region propagates toward the one constituent wall portion 16, 16 with the central portion as a fulcrum, and reference numerals 209, 209 are attached to this region. Further, the central region 205 'rises under the influence of the applied pressure. The stress strain in the region 205 'is 4.734 × 10+8~ 5.260 × 10+8It is about (Pa). The stress strains of the corners 208 and 208 of the region 205 are similar, and the stress strains of the regions 209 and 209 are 5.260 × 10 6.+7~ 2.630 × 10+8It is about (Pa). The stress strain in the region 207 is about 3.682 × 10.+8~ 5.260 × 10+8It is about (Pa).
[0120]
When the rigid body 204 is further lowered from the state shown in FIG. 102 and moved about 1.65 mm, the pair of side surface constituting wall portions 3 and 4 are constrained to face the bottom surface constituting wall portion 2 as shown in FIG. A pressing force is applied to the upper surface constituting wall portion 5 having the joint 5e, and the bottom surface constituting wall portion 2 is plastically deformed flat with the center portion of the bottom surface constituting wall portion 2 as a fulcrum.
[0121]
As a result, the angle formed by the bottom surface constituting wall portion 2 and the pair of side surface constituting wall portions 3 and 4 becomes a right angle. In addition, the residual stress strain in the direction that cancels the stress strain that exists in the corners 208, 208 between the pair of side surface constituting wall portions 3, 4 and the bottom surface constituting wall portion 2 and tries to open the joint 5e. It remains in the region 205 ′ at the center of the part 2.
[0122]
Further, a region 209 having a low residual stress strain remains between the corner portion 208 of the bottom surface constituting wall portion 2 and the central region 205 ′.
[0123]
Furthermore, since the bottom surface constituting wall portion 2 is plastically deformed flat in a state where the pair of side surface constituting wall portions 3 and 4 are constrained, the stress strain of the regions 210 and 210 of the pair of side surface constituting wall portions 3 and 4 also increases. To do. The stress strain in region 205 'is about 4.398x10.+8~ 5.497 × 10+8(Pa) and the stress strain in the region 207 is 4.398 × 10.+8~ 4.947 × 10+8(Pa) and the stress distortion of the corners 208 and 208 is 5.497 × 10.+7~ 1.649 × 10+8(Pa), and the stress strain in the areas 210 and 210 is 3.848 × 10+8~ 4.947 × 10+8It is about (Pa).
[0124]
In the state shown in FIG. 103, the rigid bodies 202 and 203 are retracted in the direction of separating and stopped at the position of 8.75 mm, and the state where the rigid body 204 is raised to the position of 0.855 mm is shown in FIG. ing.
[0125]
In a state where the rigid bodies 202 to 204 are separated from each other, the rectangular pipe body 1 maintains a shape in which the joint 5e is kept in close contact. This is because the bottom surface constituting wall portion 2 is plastically deformed.
[0126]
By retreating the rigid bodies 202 to 204, the stress strain is reduced as a whole, and the stress strain in the regions 207 and 209 is 4.491 × 10.+7~ 1.347 × 10+8It decreases to the range of (Pa). However, when the pair of seam-constituting wall portions 5e and 5e abut against the bent portion 31 of the region 207 to the region 210, 1.347 × 10+8~ 2.695x10+8Residual stress distortion of about (Pa) occurs.
[0127]
Further, the residual stress strain in the direction in which the bottom surface constituting wall portion 2 is expanded toward the outside remains in the central region 205 ′ of the bottom surface forming wall portion 2, and the value thereof is 1.796 × 10 6.+8~ 3.144 x 10+8It is about (Pa). Furthermore, the corner portion 208 of the region 205 is 3.593 × 10 5 due to the residual stress generated when the seam-constituting wall portions 5 a and 5 b abut and the residual stress existing in the central region 205 ′.+8~ 4.042 × 10+8Residual stress of about (Pa) is generated. Further, a residual stress region 209 ′ which is lower than the residual stress in the central region 205 ′ and protrudes outward is generated in the bottom surface constituting wall portion 2.
[0128]
Furthermore, since the outer surface of the bottom surface constituting wall portion 2 is regulated by the rigid body 201, the uneven portion 211 caused by plastic deformation is generated on the inner surface side.
[0129]
As shown in FIGS. 101 to 104, while the pair of side surface constituting wall portions 2 and 3 are constrained, the bottom surface constituting wall portion 2 is plastically deformed with the center portion of the bottom surface constituting wall portion 2 as a fulcrum to be transformed into a flat surface. By doing so, the stress is concentrated on the corner portion 208 between the pair of side surface constituting wall portions 3 and 4 and the bottom surface constituting wall portion 2, and the angle formed between the bottom surface constituting wall portion 2 and the pair of side surface constituting wall portions 3 and 4. Can be deformed at right angles.
[0130]
Therefore, the secondary intermediate molded product 14 is bent at a right angle without inserting a core metal jig for deforming at a right angle by holding the bending source inside the secondary intermediate molded product 14, and the prismatic column 14 is bent at a right angle. The pipe body 1 can be molded.
[0131]
Although the stress strain has been described above, the numerical values of the stress strain shown here are relative and not absolute values.
[0132]
95 to 104, bar graphs in which the stress value range is divided into 10 equal parts are shown. In the secondary intermediate molded article 14 (shell element) shown in FIGS. 95 to 104, stress strain is displayed in color according to the color coding of the bar graph. About this, the color drawing corresponding to FIG. 95-FIG.
[0133]
(Example 2 of prismatic pipe manufacturing equipment)
FIG. 21 shows another example of the manufacturing apparatus for the prismatic pipe body 1 shown in FIG. In the manufacturing apparatus for the prismatic pipe body 1 shown in FIG. 21, the pressing punch member 30 for pressing the pair of seam-constituting wall portions 5 a and 5 b on the movable plate 25 is not provided. Instead, friction contact members 27c and 27c are provided on the punch surfaces 27b and 27b of the pressure punch members 27 and 27, respectively.
[0134]
FIG. 21 shows a state where the lower mold 24 and the upper mold 25 are separated and the secondary intermediate molded product 14 is set in the facing space 28. When the upper mold 23 is lowered as indicated by an arrow A1, as shown in FIG. 22, the tapered portions 29a and 29a of the driving members 29 and 29 become tapered portions 27a and 27a of the pressure punch members 27 and 27, respectively. Engage. Accordingly, the pressure punch members 27 and 27 are moved in a direction approaching each other, and the friction contact members 27c and 27c of the pressure punch members 27 and 27 are adjacent to the adjacent surface constituting wall portions 16 and 16 and the seam constituting wall portion 5a. It abuts on the bent portion 31 with 5b. As a result, the pair of adjacent surface constituting wall portions 16 and 16 are pressurized in a direction in which they approach each other by the external force F1.
[0135]
As a result, stress concentrates on one constituent wall portion 15, but the boundary portion between the adjacent surface constituent wall portion 14 and the bent portion 15a and the boundary portion between the bent portion 15a and the flat portion 15b are not easily deformed by work hardening and are flat. A force F2 in a direction in which the portion 15b abuts against the fixed plate 26 acts.
[0136]
At the same time, as shown in FIG. 23, a reaction force R1 that attempts to lift the intermediate molded product 14 acts on the bent portion 15a. When the material of the friction contact member 27c is selected so that the static friction force F3 between the friction contact member 27c and the bent portion 31 is maintained larger than the reaction force R1, the contact state between the bent portion 15a and the fixed plate 26 is changed. Maintained.
[0137]
If the pressure punch members 27 and 27 are further moved in a direction approaching each other while maintaining this contact state, the bent portion 31 slightly moves upwardly toward the punch surfaces 27b and 27b as shown in FIG. The pair of constituent wall portions 16 are erected while being displaced. At the same time, the flat portion 15 b is deformed in a direction in which there is no gap with the fixed plate 26 and abuts on the fixed plate 26.
[0138]
A reaction force R2 is generated in the flat portion 15b by the contact of the flat portion 15a with the fixing plate 26. If the static friction force F3 between the friction contact member 27c and the bent portion is equal to or greater than the sum of the reaction force R2 and the reaction force R1, the flat portion 15b is maintained while the contact state between the flat portion 15b and the fixed plate 26 is maintained. Is further deformed in the direction of abutting against the fixed plate 26.
[0139]
In FIG. 24, reference numeral δ1 ′ indicates that if there is no fixed plate 26, the pair of press punch members 27 are moved in a direction approaching each other until the joint 5e comes into close contact, and then pressurization is performed. When the punch members 27 are moved in directions away from each other, the opening amount is based on a springback force that causes the one component wall portion 15 to return to the original convex curved surface shape, and symbol δ2 ′ indicates a springback force described later. The closing amount based on.
[0140]
When the upper die 23 is further lowered from the state shown in FIG. 24, the engagement between the tapered portions 27a, 27a of the movable punch members 27, 27 and the tapered portions 29a, 29a of the drive members 29, 29 is released. The As a result, as shown in FIG. 25, the movement of the pressure punch members 27 and 27 is stopped, and the end surfaces of the seam constituting wall portions 5a and 5b are brought into close contact with each other. Thereby, the upper surface constituting wall portion 5 in which the seam 5e is in close contact is formed, and the pair of side surface constituting wall portions 3 and 4 and the bottom surface constituting wall portion 2 are formed. In the process from the state shown in FIG. 24 to the state shown in FIG. 25, the joint 5e is displaced by an amount corresponding to the closing amount δ2 ′.
[0141]
Next, when the upper die 23 is raised, the engagement between the drive members 29 and 29 and the pressure punch members 27 and 27 is released. By this disengagement, the pressure punch members 27 and 27 are moved in a direction away from each other, and the external force F1 applied to the side surface constituting wall portions 3 and 4 and the external force F2 applied to the bottom surface constituting wall portion 2 The forces R1 and R2 are removed, and the pipe body 1 shown in FIGS. 1 and 2 is formed.
[0142]
FIG. 26 is an explanatory view of the operation of the prismatic pipe body 1 formed by the manufacturing apparatus shown in FIG. The bottom-constituting wall portion 2 of the prismatic pipe body 1 shown in FIG. 26 (a) has a springback force f2 ′ that tries to return to its original shape by removing the external force F2 as shown in FIG. 26 (b). Arise. As a result, the seam-constituting wall portions 5a and 5b try to displace in a direction away from each other, and the seam 5e tries to open by the opening amount δ1 '.
[0143]
On the other hand, as shown in FIG. 26 (c), a springback force r2 that tries to return to the original shape is generated on the bottom surface constituting wall portion 2 by removing the reaction force R2. If the closing amount δ2 ′ of the seam 5e based on the springback force r2 is set to be greater than or equal to the opening amount δ1 ′ of the seam 5e based on the springback force f2 ′, the side surface constituting wall portion 3 formed by the pressure punch members 27 and 27 will be described. Even if the external force to 4 is removed, the contact state between the joints 5e is maintained.
[0144]
In the manufacturing apparatus of the prismatic pipe body 1, the friction contact member 27 c is provided on the pressure punch member 27, and is fixed to the one configuration wall portion 15 during the pressurization of the pair of adjacent surface configuration wall portions 16 of the intermediate molded product 14. It was decided to maintain the contact state with the plate 24.
[0145]
Instead of providing the friction contact member 27c on the pressure punch member 27, as shown in FIG. 27, an engagement protrusion 27c ′ is provided on the pressure punch member 27 so that a pair of adjacent surface constituent wall portions of the intermediate molded product 14 are provided. During the pressurization of 16, the contact state between the one component wall 15 and the fixed plate 24 may be maintained.
[0146]
(Example 3 of prismatic pipe manufacturing apparatus)
FIG. 28 shows another example of the manufacturing apparatus for the prismatic pipe body 1 shown in FIG.
[0147]
If the manufacturing apparatus of the prismatic pipe body 1 shown in FIG. 28 is used, as shown in FIGS. 29 and 30, the pair of side surface constituting wall parts 3 and 4 are appropriately spaced in the longitudinal direction to form the convex parts 3 a, 4a is formed symmetrically with respect to the center line O1 passing through the joint 5e.
[0148]
The metal plate 6 shown in FIG. 3 is used for the material of the prismatic pipe body 1 shown in FIGS. 29 and 30, and the primary molded product 8 shown in FIG. 4 is formed by the processing apparatus shown in FIG.
[0149]
In the second processing step, a secondary intermediate molded product having substantially the same shape as the secondary intermediate molded product 14 shown in FIG. 7 is formed. However, here, as shown in FIG. 31, the angle formed by the flat portion 15a and the adjacent surface constituting wall portion 16 is formed at a substantially right angle.
[0150]
A press device shown in FIG. 32 is used for molding the secondary intermediate molded product 14. The press device shown in FIG. 32 is different from the press device shown in FIG. 9 in other configurations except that the lower surface shape of the pressure punch member 20 is different from the upper surface shape of the movable plate 20 ′. The same reference numerals are given and detailed description thereof is omitted.
[0151]
In the manufacturing apparatus of the prismatic pipe body 1 shown in FIG. 28, the protrusions 3a are spaced from the punch surfaces 27b, 27b of the pair of pressure punch members 27, 27 in the longitudinal direction of the prismatic pipe body 1 shown in FIG. Projection forming convex portions 27d for forming 4a are formed at intervals in the direction perpendicular to the paper surface.
[0152]
The other configuration is the same as that of the manufacturing apparatus shown in FIG. 13, so detailed description thereof will be omitted, and the operation will be described with reference to FIGS. 33 to 35.
[0153]
As shown in FIG. 28, the secondary intermediate molded product 14 is first set in the facing space 28 of the pressure punch members 27 and 27 so that the bottom surface constituting wall portion 2 faces downward as a third processing step.
[0154]
When the upper mold 23 is lowered from this state as indicated by an arrow A1, the taper portions 29a and 29a of the drive members 29 and 29 engage with the taper portions 27a and 27a of the pressure punch members 27 and 27, respectively. As a result, as shown in FIG. 33, the pressure punch members 27 are driven in a direction approaching each other against the biasing force of the spring member.
[0155]
As a result, the punch surfaces 27b, 27b of the pressure punch members 27, 27 come into contact with the bent portions 31, 31 which are the boundaries between the side surface constituting wall portions 3, 4 and the seam constituting wall portions 5a, 5b. The parts 3 and 4 are pressed in a direction approaching each other by an external force applied by the punch surfaces 27b and 27b.
[0156]
When the pressure punch members 27 and 27 are further driven in the direction in which they approach each other, the end surfaces 5c and 5d approach and finally come into close contact with each other while the curvature of the bottom surface constituting wall portion 2 is removed. As a result, as shown in FIG. 34, the upper surface constituting wall portion 5 is formed. At this time, the projection forming convex portion 27c is close to the bottom surface configuration wall portion 2 of the side surface configuration wall portions 3, 4 (at least a location below the center in the height direction of the side surface configuration wall portions 3, 4). Convex portions 3a and 4a are formed on the surface.
[0157]
Subsequently, as a fourth processing step, when the upper die 23 is further lowered, the engagement between the taper portions 27a and 27a of the pressure punch members 27 and 27 and the taper portions 29a and 29a of the drive members 29 and 29 is released. Is done. As a result, the pressure punch members 27 are stopped at that position. The upper mold 23 is further lowered in a state where the pressure applied to the side surface constituting wall portions 3 and 4 is maintained. Then, the pressurizing punch member 30 comes into contact with the upper surface constituting wall portion 5, and the upper surface constituting wall portion 5 is pressurized as shown in FIG. By pressurization of the pressure punch member 30, the upper surface constituting wall portion 5 and the bottom surface constituting wall portion 2 are flattened more reliably. However, this fourth processing step is not necessarily essential.
[0158]
When the upper die 23 is raised and separated from the lower die 22, the pressure punch members 27 and 27 are moved again in the direction away from each other, and the prismatic pipe body 1 shown in FIG. 29 is obtained.
[0159]
FIG. 36 is an explanatory view of the prismatic pipe body 1 manufactured by the manufacturing apparatus shown in FIG. 28, and FIG. 37 is an explanatory view for comparison, showing the prismatic pipe body 1A having no projections. The prismatic pipe body 1A shown in FIG. 37 is manufactured in the same manner as the prismatic pipe body 1 shown in FIG. 36 except that the convex portions are not formed in the third processing step. Parts of the prismatic pipe body 1A corresponding to the prismatic pipe body 1 are denoted by the same reference numerals as those of the prismatic pipe body 1.
[0160]
Generally, when a workpiece is deformed by pressing (bending), a springback (a phenomenon in which the deformation is somewhat restored by the elasticity of the workpiece after the machining force is removed) occurs. For this reason, the prismatic pipe body 1 and the bottom wall 2 of the prismatic pipe body 1A tend to return to the curved surface as shown by the chain line in FIG. 37 due to the stress (springback force) generated along with the springback. There is.
[0161]
That is, after the external force by the pressure punch members 27 and 27 is removed, the end surfaces 5c and 5d of the seam constituting wall portions 5a and 5b tend to be separated from each other. For this reason, in the prismatic pipe body 1A shown in FIG. 37, it is difficult to reliably prevent the gap between the end surfaces 5c and 5d without performing welding or the like unless the device described above is used. .
[0162]
However, in the case of the prismatic pipe body 1 manufactured using the manufacturing apparatus shown in FIG. 28, the convex portions 3a, 4a are formed on the side surface constituting wall portions 3, 4. As shown in FIG. 36, a springback force f1 ″ is generated at the locations where the convex portions 3a and 4a are formed. For this reason, the springback force f1 ″ cancels the springback force generated on the bottom surface constituting wall portion 2. Alternatively, the spring back force f1 ″ acts to close the seam 5e with a magnitude greater than that.
[0163]
Thereby, the end faces 5c and 5d can be brought into close contact with each other without performing welding or the like, thereby preventing a gap. Specifically, as shown in FIG. 38 (a), the amount of opening between the end faces 5c and 5d by only the spring back force generated in the bottom surface constituting wall portion 2 is δ1 ″, and as shown in FIG. 38 (b). When the amount of closing between the end faces 5c and 5d by only the springback force f1 ″ is δ2 ″ (provided that the end faces 5c and 5d can move freely without interfering with each other), δ1 ″ ≦ δ2 ″. The end faces 5c and 5d are in close contact with each other.
[0164]
Further, since the convex portions 3a and 4a are provided near the bottom surface constituting wall portion 2, that is, on the side far from the joint 5e, as shown in FIG. 39, near the joint constituting wall portion 5, that is, the joint. The force in the direction in which the end faces 5c and 5d are closed can be applied more efficiently than when provided on the side closer to 5e. Furthermore, since the convex portions 3a and 4a are in a symmetrical position with respect to the joint 5e, the force in the direction in which the end surfaces 5c and 5d are closed can be applied in a balanced manner.
[0165]
Since the manufacturing apparatus of the prismatic pipe body 1 shown in FIG. 28 can be configured only by providing the projecting portions 27c and 27c on a general-purpose press machine that has been used conventionally, the existing equipment is utilized effectively and the capital investment is made. The accuracy of the product can be improved while suppressing the above.
[0166]
In addition, in the press molding apparatus 21 of the manufacturing apparatus of the prismatic pipe body 1, convex portions are formed on a surface (side surface configuration wall portions 3 and 4) different from the upper surface configuration wall portion 5 including the seam configuration wall portions 5 a and 5 b. Therefore, it is possible to avoid a situation in which the seam constituting wall portions 5a and 5b are displaced due to the influence of the pressurizing force for forming the convex portion and the upper surface constituting wall portion 5 is not well formed.
[0167]
In addition, in the manufacturing apparatus for the prismatic pipe body 1 shown in FIG. 28, the convex portions 3a and 4a are formed on the side surface constituting wall portions 3 and 4 of the prismatic pipe body 1, but the convex portions 3a and 4a are configured on the side surface. It can also be set as the structure formed in the bottom face configuration wall part 2 instead of the wall parts 3 and 4. FIG.
[0168]
In this case, as shown in FIG. 40, the fixing plate 22 is provided with projections 22a for forming convex portions. Then, when the secondary intermediate molded product 14 is pressurized from above by the pressure punch member 30, the convex portion 2 a is formed at the center of the bottom surface constituting wall portion 2.
[0169]
Here, as shown in FIG. 29, the plurality of convex portions 3a, 4a are formed at intervals in the longitudinal direction, but the linear convex portions extending in the longitudinal direction are formed on the side surface constituting wall portions 3, 4 It can also be set as the structure formed in this.
(3) [Example 1 of a prismatic pipe body having a fastening plate portion]
41 to 43 show a prismatic pipe body having a fastening plate portion.
[0170]
A prismatic pipe body 1 shown in FIG. 41 (a) has a pair of parallel fastening plate portions 1b and 1b formed on its end surface portion 1a. The parallel fastening plate portions 1b and 1b are formed to protrude in parallel from the side surface constituting wall portions 3 and 4. Screw holes 1c and 1c are formed in the parallel fastening plate portions 1b and 1b.
[0171]
This prismatic pipe body 1 is used, for example, for screwing and fixing to a U-shaped cross-section member 50 shown in FIG. The U-shaped member 50 has a bottom surface portion 50a and a pair of upstanding wall portions 50b and 50b.
[0172]
The prismatic pipe body 1 has its end face part 1c abutted against the bottom face part 50a, the parallel fastening plate parts 1b and 1b are assigned to the pair of standing wall parts 50b and 50b, and the pair of standing wall parts 50b and the parallel fastening plate part 1b, By fixing with 1b, it fixes to the bottom face part 50a of the U-shaped member 50 in cross section.
[0173]
The prismatic pipe body 1 shown in FIG. 42 (a) has a pair of bent fastening plate portions 1d and 1d formed on its end surface portion 1a. The bent fastening plate portions 1d and 1d are formed by bending the parallel fastening plate portions 1c and 1c shown in FIG.
[0174]
42 (a), for example, as shown in FIG. 42 (b), the U-shaped member 50 and the bent fastening plate portions 1d and 1d are abutted against the bottom surface portion 50. The bottom surface portion 50 and the bent fastening plate portions 1d and 1d are fixed to the bottom portion of the U-shaped member 50 by screwing.
[0175]
Further, the prismatic pipe body 1 shown in FIG. 42 (a), for example, abuts the end face portion 1a against the upper surface portion 51a of the rectangular parallelepiped block body 51 shown in FIG. The bent fastening plate portions 1d and 1d and the upper surface portion 51a are fixed to the upper surface portion 51a of the rectangular parallelepiped block 51 by abutting 1d.
[0176]
The prismatic pipe body 1 shown in FIG. 43 (a) has a pair of bent fastening plate portions 1e and 1e formed on its end surface portion 1a. The bent fastening plate portions 1e and 1e are formed by bending the parallel fastening plate portions 1b and 1b shown in FIG.
[0177]
For example, the prismatic pipe body 1 shown in FIG. 43 (a) abuts the bent fastening plate portions 1e and 1e against the bottom surface portion 50 of the U-shaped member 50 shown in FIG. The bent fastening plate portions 1e and 1e are fixed to the bottom surface portion 50a of the U-shaped member 50 by screwing.
[0178]
Since the fastening plate portion is formed on the end surface portion of the prismatic pipe body 1 shown in FIGS. 41 to 43, when fastening the prismatic pipe body 1 to other members, without using a bracket member dedicated for fastening, The prismatic pipe body 1 can be fastened and fixed to another member.
[0179]
Moreover, as shown in FIGS. 41-43, since a device can be added to the shape of a fastening plate part, the freedom degree of the fastening to another member improves.
[0180]
Furthermore, since it is the structure which forms a fastening plate part integrally in the end surface part 1a of the prismatic pipe body 1, and aims at fastening with another member, the prismatic pipe shown in FIG. 1 (a) which does not have a fastening member integrally. The fastening strength can be improved as compared with the body 1.
[0181]
In addition, in the prismatic pipe body 1 shown in FIGS. 41 (a), 41 (b), 42, and 43, avoid the bottom surface constituting wall portion 2 that undergoes large deformation and the top surface constituting wall portion 5 having a seam. Since the fastening plate portion is formed, the dimensional accuracy of the fastening plate portion can be ensured.
[0182]
When the fastening plate portion is formed on the bottom surface constituting wall portion 2, as shown in FIG. 41 (c), it protrudes in parallel from the end surface portion 1c, and the bent portion is bent to form the bent fastening plate portion 1f. Dimensional accuracy can be ensured.
[0183]
Since the bottom-constituting wall portion 2 undergoes uneven deformation when the prismatic pipe body 1 is processed and formed, it is difficult to form a bent fastening portion in the previous step in advance, but as shown in FIG. If the protruding portion is provided and bent later, the bent fastening plate portion can be easily formed on the bottom surface constituting wall portion 2.
[0184]
[Item (3) prismatic pipe manufacturing method]
For the production of the prismatic pipe body 1 shown in FIG. 41, a metal plate 6 shown in FIG. 48 is used. The metal plate 6 is previously formed with a pair of parallel fastening plate portions 1b and 1b by punching.
[0185]
The metal plate 6 is set in the pressing device 10 shown in FIG. 5 and pressed to form a primary intermediate molded product 8 shown in FIG. Next, the primary intermediate molded product 14 shown in FIG. 49 is set in the press device 17 shown in FIG. 9 and pressed to form the secondary intermediate molded product 14 shown in FIG.
[0186]
Then, if the secondary intermediate molded product 14 shown in FIG. 50 is set and processed in any one of the press working apparatuses 21 shown in FIGS. 13, 21, and 28, the prismatic pipe body 1 shown in FIG. Can be formed.
[0187]
The prismatic pipe body 1 shown in FIG. 42 is set by pressing the parallel fastening plate portion 1b formed on the metal plate 6 shown in FIG. 48 toward the outside and setting it in the pressing device 10 shown in FIG. .
[0188]
Thereby, the primary intermediate molded product 8 shown in FIG. 51 is formed. Next, the primary intermediate molded product 14 shown in FIG. 51 is pressed by the press device 17 shown in FIG. 9 to form the secondary intermediate molded product 14 shown in FIG. 52. If it sets and processes in either press processing apparatus 21 shown in FIG. 21, FIG. 28, the prismatic pipe body 1 shown in FIG. 42 can be formed.
[0189]
For the production of the prismatic pipe body 1 shown in FIG. 43, a metal plate 6 shown in FIG. 53 is used. The metal plate 6 is previously formed with a pair of fastening plate portions 1b 'and 1b' by punching. Before forming the primary intermediate molded product 8, the pair of fastening plate portions 1 b ′ and 1 b ′ of the metal plate 6 are erected inward.
[0190]
Thereafter, the metal plate 6 is set in the pressing device 10 shown in FIG. 5 and is pressed to form the primary intermediate molded product 8 shown in FIG. Next, the primary intermediate molded product 8 shown in FIG. 54 is set in the press device 17 shown in FIG. 9 and pressed to form the secondary intermediate molded product 14 shown in FIG.
[0191]
Then, if the secondary intermediate molded article 14 shown in FIG. 55 is set and processed in the press working apparatus 21 shown in FIGS. 13, 21, and 28, the prismatic pipe body 1 shown in FIG. 43 can be formed. .
(4) [Example 2 of a prismatic pipe body having a fastening plate portion]
In the prismatic pipe body 1 shown in FIG. 44 (a), orthogonal fastening plate portions 1f, 1g orthogonal to each other are formed on the end surface portion 1a. The orthogonal fastening plate portion 1 f is formed to protrude in parallel from the bottom surface constituting wall portion 2, and the orthogonal fastening plate portion 1 g is formed to protrude in parallel from one side surface constituting wall portion 4.
[0192]
As shown in FIG. 44 (b), the prismatic pipe body 1 shown in FIG. 44 (a) abuts its end face part 1a against the corner part 51b of the upper face part 51a of the rectangular parallelepiped block body 51, and its orthogonal fastening plate. The corner portions 51b of the rectangular parallelepiped block body 51 are brought into contact with the side surface portions 51c and 51c of the rectangular parallelepiped block body 51, and the orthogonal fastening plate portions 1f and 1g are screwed to the side surface portions 51c and 51c. Fixed to.
[0193]
According to the prismatic pipe 1 shown in FIG. 44 (a), the prismatic pipe body 1 can be attached to the rectangular parallelepiped block body 51 from two directions orthogonal to each other, so that the attachment strength thereof is the fastening shown in FIGS. Compared to the plate structure.
[0194]
A prismatic pipe body 1 shown in FIG. 45 (a) is obtained by forming a bent fastening plate portion 1d which is further bent outward on the other side surface constituting wall portion 3 of the prismatic pipe body 1 shown in FIG. 44 (a). . The bent fastening plate portion 1d is orthogonal to the orthogonal bent plate portions 1f and 1g.
[0195]
45A, the prismatic pipe body 1 shown in FIG. 45A has its end surface portion 1a and the bent fastening plate portion 1d as corner portions 51b of the upper surface portion 51a of the rectangular parallelepiped block 51. As shown in FIG. While abutting, the orthogonal fastening plate portions 1f and 1g are abutted against the side surface portions 51c and 51c of the rectangular parallelepiped block body 51, the bent fastening plate portion 1d is screwed to the upper surface portion 51a, and the orthogonal fastening plate portions 1f and 1g. Is fixed to the corner part 51b of the rectangular parallelepiped block 51 by screwing it to the side parts 51c and 51c.
[0196]
According to the prismatic pipe body 1 shown in FIG. 45 (a), the prismatic pipe body 1 can be attached to the rectangular parallelepiped block body 51 from three directions orthogonal to each other, and the attachment strength thereof is the fastening shown in FIG. 44 (a). It is further improved compared to the plate structure.
[0197]
In the prismatic pipe body 1 shown in FIG. 46A, L-shaped fastening plate portions 1h and 1i that are orthogonal to each other are formed on the bottom surface constituting wall portion 2 and one side surface constituting wall portion 4. The L-shaped fastening plate portions 1h and 1i extend long in the direction in which the side surface portion 51c extends.
[0198]
For example, as shown in FIG. 46 (b), the prismatic pipe body 1 shown in FIG. 46 (a) abuts the end surface portion 1c against the corner portion 51b of the rectangular parallelepiped block body 51, thereby forming an L-shaped fastening plate portion. 1h and 1i are fixed to the corner portion 51b of the prismatic pipe body 1 by screwing along the side surface portion 51c.
[0199]
According to the prismatic pipe body 1 shown in FIG. 46 (a), since the joining area between the fastening plate portion and the side surface portion 51c can be ensured, it is attached as compared with the prismatic pipe body 1 shown in FIG. 44 (a). The strength can be further increased.
[0200]
The prismatic pipe body 1 shown in FIG. 47 (a) is obtained by further forming a bent fastening plate portion 1j on the L-shaped fastening plate portion 1i of the prismatic pipe body 1 shown in FIG. 46 (a). The bent fastening plate portion 1j is orthogonal to the L-shaped fastening plate portion 1i.
[0201]
A prismatic pipe body 1 shown in FIG. 47 (b) is obtained by forming a bent fastening plate portion 1d on the other side surface constituting wall 3 of the prismatic pipe body 1 shown in FIG. 46 (a).
[0202]
47 (b), for example, L-shaped fastening plate portions 1h and 1i are screwed to the side surface portions 52c and 52c of the attached member 52 shown in FIG. The portion 1d is fixed to the attachment member 52 by screwing the portion 1d to the upper surface portion 52a.
[0203]
According to the prismatic pipe body 1 shown in FIGS. 47 (a) and 47 (b), the prismatic pipe body 1 can be screwed and fixed to other members from three directions orthogonal to each other. The attachment strength can be further improved compared to the prismatic pipe body 1 shown.
[0204]
According to the prismatic pipe body 1 shown in FIGS. 44 to 47, when the prismatic pipe body 1 is attached to a member to be attached to form a frame structure to be described later, the joint 5e faces inward, and the joint 5e Is difficult to see from the outside, and the appearance of the frame structure can be improved.
[0205]
[Production method of prismatic pipe body of item (4)]
The metal plate 6 shown in FIG. 56 is used for manufacturing the prismatic pipe body 1 shown in FIG. 44, and the metal plate 6 shown in FIG. 57 is used for manufacturing the prismatic pipe body 1 shown in FIG. For the manufacture of the body 1, a metal plate 6 shown in FIG. 58 is used.
[0206]
Using these metal plates 6, the primary intermediate molded product 8 and the secondary intermediate molded product 14 are formed using the same pressing method, and then set in the press working apparatus 21 shown in FIGS. 13, 21, and 28. The prismatic pipe body 1 shown in FIGS. 44 to 46 can be formed.
[0207]
In addition, the prismatic pipe body 1 shown in FIG. 47 (a) may be formed by using the metal plate 6 shown in FIG. 59 and standing in advance by the folding line 6f, and then forming the primary intermediate molded product 8 by pressing. . Description of the metal plate 6 used for manufacturing the prismatic pipe body 1 shown in FIG. 47 (b) is omitted.
[0208]
By the way, if the L-shaped fastening plate portions 1h and 1i are formed on the seam-constituting wall portions 5a and 5b, the width of the prismatic pipe body 1 cannot be effectively used, which causes a problem in attachment strength.
[0209]
That is, if the fastening plate portions are formed on the seam constituting wall portions 5a and 5b, the width W2 from the fold line 6c to the side 6e is substantially half of the width W1 from the fold line 6d to the fold line 6c. However, according to the prism pipe body 1 shown in FIGS. 44 to 47, the fastening plate portion is formed on the constituent wall portions other than the joint constituent wall portions 5a and 5b. Therefore, as shown in FIG. 59, the width W1 (width of the surface of the prismatic pipe body 1) from the fold line 6d to the fold line 6c can be effectively utilized, and the joint plate portions 5a and 5b can be connected to the fastening plate portion. As compared with the case of configuring, the attachment strength of the fastening plate portion can be improved.
[0210]
Further, according to the prismatic pipe 1 shown in FIGS. 44 to 47, since the fastening plate portion is formed on the constituent wall portions other than the joint constituent wall portions 5a and 5b, the prismatic pipe body 1 is configured. The width W3 of the rectangular metal plate 6 used as the material can be effectively utilized.
[0211]
That is, in the case of the prismatic pipe body 1 shown in FIGS. 44 to 47, in order to form the L-shaped fastening plate portions 1i and 1h having a length of about (W1 + W2 + W4), a metal plate having a width (W3 + W4). However, if the fastening plate portions are formed on the seam constituting wall portions 5a and 5b, a metal plate of (W1 + W4 + W3) must be used, and a material wide by the width (W1 + W4) is required. The utilization of the material decreases.
(5) [Square pipe body with relief]
The prismatic pipe body 1 shown in FIG. 60 has a rectangular cross section. This prismatic pipe body 1 is formed with an interference preventing escape portion 53 on the upper surface constituting wall portion 5. The dry prevention flank escape portion 53 is formed for the reason described below.
[0212]
This type of prismatic pipe body 1 is used as a part for manufacturing a frame structure such as a copying machine. The frame structure accommodates a copying machine constituting unit as an image forming apparatus.
[0213]
The copying machine constituting unit has a complicated shape. For this reason, when the copying machine unit is accommodated in the frame structure, the prismatic pipe body 1 and the copying machine constituting unit may interfere with each other.
[0214]
Further, when the copier structural unit stored in the copier is replaced with another copier structural unit, there is a case where interference occurs such that the copier structural unit hits the prismatic pipe body 1 when being removed from the frame structure. Further, when the maintenance of the housed copying machine constituting unit is performed, there is a case where interference such as the maintenance tool hitting the prismatic pipe body 1 may occur.
[0215]
For this reason, the interference preventing escape portion 53 is formed in the prismatic pipe body 1.
[0216]
The upper surface constituting wall portion 5 of the prismatic pipe body 1 is composed of continuous bent surface constituting wall portions having different heights from the bottom surface constituting wall portion 2 in order to form the interference preventing relief portion 53. .
[0217]
That is, the upper surface constituting wall portion 5 includes flat surface portions 53a and 53a located on both sides of the interference preventing escape portion 53, and inclined surface portions 53c and 53c that constitute the interference preventing escape portion 53 together with the flat surface portion 53b. Yes. The inclined surface portion 53c is continuously connected to the flat surface portion 53a via the bent portion 53d and is continuously connected to the flat surface portion 53b via the bent portion 53e.
[0218]
An opening 53f is formed in the bent portions 53d and 53e. The reason why the opening 53f is formed will be described when the manufacturing method of the prismatic pipe body 1 is described.
[0219]
According to this prismatic pipe body 1, the interference preventing escape portion 53 is formed in the prismatic pipe body 1 while avoiding a local strength reduction caused by forming the interference preventing escape portion 53 in the prismatic pipe body 1. Can do.
[0220]
That is, conventionally, as shown in FIG. 61, a seamless prismatic pipe body 1B has been used for the frame structure. For example, an electric sewing tube or an extruded material is used for the prismatic pipe body 1B.
[0221]
In the prismatic pipe body 1B of the type shown in FIG. 61, when a part of the upper surface constituting wall 5 ″ is cut in order to form the interference preventing escape portion 53 ″ on the upper surface constituting wall 5 ″, the interference preventing A hole 54 is opened at a location corresponding to the escape portion 53 ″. Therefore, when the interference preventing relief portion 53 ″ is formed in the prismatic pipe body 1B of the type shown in FIG. 61, the strength of the location where the interference preventing relief portion 53 ″ is formed decreases.
[0222]
That is, in the frame structure configured using the prismatic pipe 1B shown in FIG. 61, there is a possibility that the vibration based on the bending deformation and the vibration becomes large. Therefore, if this frame structure is used in a copying machine without any modification, there is a risk of image distortion and the like. In FIG. 61, 2 ″ is a bottom surface constituting wall portion, and 3 ″ and 4 ″ are side surface constituting wall portions.
[0223]
Therefore, conventionally, in order to deal with these problems, measures for reinforcing the frame structure have been taken.
[0224]
Then, it takes man-hours for the reinforcement measures and increases the cost. On the other hand, if the prismatic pipe body 1 shown in FIG. 60 is used, the interference preventing escape portion 53 composed of the continuous curved surface constituting wall portion can be formed in the process of manufacturing the prismatic pipe body 1. Can avoid cost increase.
[Method for producing prismatic pipe body with relief]
A metal plate 6 shown in FIG. 62 is used for manufacturing the prismatic pipe body 1 shown in FIG. This metal plate 6 is previously formed with a notch 6g at a location corresponding to the location where the bent portions 53d and 53e are formed.
[0225]
When the metal plate 6 is set in the press molding apparatus 10 shown in FIG. 63 and pressed, a primary intermediate molded product 8 shown in FIG. 64 is formed. In FIG. 64, the same components as those of the primary intermediate molded product 8 shown in FIG.
[0226]
The primary intermediate molded product 8 shown in FIG. 64 has flat portions 53a and 53b, inclined portions 53c, and bent portions when the seam-constituting wall portions 5a and 5b are formed upright using the press device 10 shown in FIG. 53d and 53e are formed.
[0227]
The shapes of the punch surfaces of the fixed plate 11, the pressure punch member 12, and the movable plate 12 'are shapes corresponding to the outer shape of the primary intermediate molded product 8 shown in FIG.
[0228]
When the primary intermediate molded product 8 is formed by press molding, distortion deformation (for example, swelling) occurs in the edge portion 53d 'of the bent portion 53d. The notch 6g is formed to remove the deformation of the edge portion.
[0229]
Next, the primary intermediate molded product 8 is set in a press molding apparatus 17 shown in FIG. 9 to form a secondary intermediate molded product 14 shown in FIG. Next, when the secondary intermediate molded product 14 shown in FIG. 65 is set in one of the press molding apparatuses 21 shown in FIGS. 13, 21, and 28 and processed, the prismatic pipe body 1 shown in FIG. can get.
[0230]
FIG. 66 shows a modification of the prismatic pipe body 1 shown in FIG. 60, in which an engagement protrusion 35 is formed on the seam-constituting wall 5a and an engagement recess 36 is formed on the seam-constituting wall 5b. In addition, a biting protrusion 37 is formed in the engagement recess 36 to secure the adhesion of the seam constituting wall portion 36. The details will be described below using the prismatic pipe body 1 shown in FIG.
(6) [Square pipe body with caulking]
In the description so far, except for the prismatic pipe body 1 shown in FIG. 66, the contact state of the joint 5e is ensured based only on the springback force. However, as shown in FIG. 67, the engagement projections 35 and the engagement recesses 36 are formed on the side portions 6b and 6b of the metal plate 6 as the engagement portions. Then, as shown in FIG. 68A, a triangular biting projection 37 that bites into the engagement projection 35 is formed in the engagement recess 36. Then, as shown in an enlarged view in FIG. 68 (b), after the engagement protrusion 35 is fitted into the engagement recess 36, the engagement protrusion 35 is deformed by the biting protrusion 37 to form a pair of joints. The wall portions 5a and 5b are configured to mesh with each other. FIG. 68 (c) shows the pipe body 1 formed in this way.
[0231]
As shown in FIG. 68 (b), the projection 37 deforms the tip end portion of the engagement projection 35 of the prismatic pipe body 1 toward both side edges of the engagement recess 36. In this deformation, a part of the engagement protrusion 35 comes into contact with both side edges of the engagement recess 36.
[0232]
According to this pipe body 1, in addition to ensuring the adhesion of the pair of seam-constituting wall portions 5a and 5b based on the springback force generated when trying to return to the convex curved surface portion, The close contact between the pair of seam-constituting wall portions 5a and 5b is ensured by the engagement.
[0233]
As shown in FIG. 69 (a), a guide portion 1Z that opens toward the open end is formed at the open end of the engagement recess 36, and the engagement protrusion 35 is connected to the engagement recess 36. It can be set as the structure which simplifies approach. In addition, as shown in FIG. 69 (b), an inclined guide portion 1 y can be formed at the tip of the engagement protrusion 35. Furthermore, as shown in FIG. 69 (c), a configuration in which both guide portions 1z and 1y are provided may be employed.
[0234]
In FIG. 70A, the engaging protrusion 35 is composed of bifurcated protrusions (split pieces) 35a and 35b. As shown in an enlarged view in FIG. 70 (b), the engaging recess 36 is formed with locking walls 36a and 36b that protrude in the direction approaching the open end. As shown in FIG. 70 (c), the bifurcated projections 35a and 35b are deformed in a direction away from each other by the biting projection 37, and the bifurcated projections 35a and 35b abut against the locking walls 36a and 36b to prevent the bifurcated projections 35a and 35b from coming off. Done. 71 shows the metal plate 6 used for manufacturing the prismatic pipe body 1 shown in FIG.
[0235]
As shown in FIG. 72 (a), a guide portion 1z may be formed at the open end of the engagement recess 36. As shown in FIG. 72 (b), the tip of the biting protrusion 37 is connected to the side 6e. A bifurcated guide portion 36 ′ may be formed in the engaging recess 36 so as to deform the bifurcated projections 35 a and 35 b in the direction of separating.
[0236]
Further, as shown in FIG. 72 (c), an inclined guide portion 1Z may be formed outside the bifurcated projections 35a and 35b, and as shown in FIG. 72 (d), the inner side of the bifurcated projections 35a and 35b. Alternatively, the sliding contact guide portion 1x may be formed. If the angle formed by the pair of sliding contact guide portions 1x and the apex angle of the biting protrusion 37 are substantially matched, the initial contact area of the biting protrusion 37 with the bifurcated protrusions 35a and 35b can be secured widely, and the bifurcated protrusions 35a and 35b can be secured. The deformation can be facilitated.
[0237]
Furthermore, as shown in FIG. 72 (e), the semi-circular cutout 1Q can be formed at the base of the bifurcated protrusions 35a and 35b to facilitate the deformation of the bifurcated protrusions 35a and 35b. Further, as shown in FIG. 72 (f), an arc-shaped notch 1Q ′ extending from the base portion of the bifurcated projections 35a and 35b to the side portion 6b may be formed to facilitate the deformation of the bifurcated projections 35a and 35b. good. The prismatic pipe body 1 may be configured by using a metal plate 6 in which the configurations shown in FIGS. 72A to 72E are appropriately combined.
[0238]
As described above, in the prismatic pipe body 1 shown in FIGS. 70 to 72, the prismatic pipe body 1 is formed by meshing one engagement protrusion 35 and one engagement recess 36. As described above, a plurality of engaging recesses 36 and biting protrusions 37 are formed on one side 6e in the extending direction of the side with appropriate intervals, and a plurality of engaging protrusions corresponding to this are formed on the other side 6e. 35 may be formed. Furthermore, as shown in FIG. 74, a pair of locking walls 36a, 36b may be formed in each engagement recess 36 on one side 6e, and a plurality of bifurcated projections 35a, 35b may be formed on the other side 6e. .
[0239]
Moreover, as shown in FIG. 75, it is good also as a structure which alternately provides the engagement recess 36 and the engagement protrusion 35 in each edge | side 6e. Furthermore, as shown in FIG. 76, the forked projections 35a and 35b and the engagement recess 36 may be alternately formed on each side 6e.
[0240]
Further, in FIG. 77, a male side engaging portion 35 'is provided on one seam constituting wall portion 5a, and a female side engaging portion 36' is provided on the other seam constituting wall portion 5b. The male side engaging portion 35 ′ has bifurcated protrusions 35 a ′ and 35 a ′, engaging recesses 35 b ′ and 35 b ′, and an engaging recess 35 c ′. The female engagement portion 36 'includes an engagement protrusion 36a', engagement recesses 36b 'and 36b', and engagement protrusions 36c 'and 36c'. The engagement protrusion 36a 'engages with the engagement recess 35c'. The bifurcated protrusions 35a 'and 35a' engage with the engaging recesses 36b 'and 36b'. The engaging protrusions 36c 'and 36c' and the engaging protrusions 35a 'and 35a' are orthogonal to each other.
[0241]
The engaging protrusion 36a 'has inclined portions 36d' and 36d '. The engaging protrusions 36c 'and 36c' have shoulder portions 36e 'and 36e'. The bifurcated protrusions 35a 'and 35a' have an inclined portion 35d '. The inclined portions 35d 'and 35d' are widened toward the open end. A shoulder portion 35e 'that engages with the shoulder portion 36'e is formed on the seam constituting wall portion 5a. When the seam-constituting wall portions 5a and 5b are brought close to each other as shown in FIG. 78 (a), the engaging protrusion 36a 'engages with the engaging recess 35c', and the shoulder portion 36e 'engages with the shoulder portion 35e'. Match. Further, the bifurcated protrusions 35a 'and 35a' are engaged with the engaging recesses 36b 'and 36b'. When the seam-constituting wall portions 5a and 5b are brought closer, the bifurcated protrusions 35a 'and 35a' are deformed in a direction away from each other by the biting of the engaging protrusion 36a 'as shown in FIG. 78 (b). At the same time, the engaging protrusions 36c 'and 36c' are pressed by the shoulder portions 35e 'and 35e' and deformed in the pressing direction. As a result, as shown in FIG. 78 (b), the vicinity including the seam 5e is substantially filled with the male engaging portion 35 'and the female engaging portion 36'.
[0242]
If the engagement protrusion and the engagement recess are engaged with each other, it is possible to prevent the seam constituting wall from shifting with respect to the twist.
(7) [Other prismatic pipe bodies]
(Modification of the prismatic pipe body 1 shown in FIG. 1)
In the prismatic pipe body 1 shown in FIG. 1, the joint 5 e is formed at the center of the upper surface constituting wall portion 5. However, as shown in FIG. 79, for example, the end surface of the upper surface constituting wall portion 5 and the end surface of the side surface constituting wall portion 3, that is, the corner portions of the upper surface constituting wall portion 5 and the side surface constituting wall portion 3 of the pipe body 1 are matched. The eyes 5e may be formed. In this case, at least one of the side portions 6b of the metal plate 6 may be raised.
(Various prismatic pipe bodies with a polygonal cross section)
FIG. 80 shows a method of manufacturing a pipe body having a triangular cross section, FIG. 81 shows a method of manufacturing a prism pipe body 1 having a pentagonal cross section, and FIG. Reference numeral 83 denotes a method of manufacturing the prismatic pipe body 1 having an octagonal cross section. In each of these drawings, (a) shows a state in which a secondary intermediate molded product is set in a press molding apparatus, (b) shows a state in which a convex portion is formed by pressing with a pressure punch member, and (c). Indicates a completed polygonal prismatic pipe body 1, and each symbol in the figure corresponds to each element in the production of the rectangular pipe body having a quadrangular (rectangular) cross section.
[0243]
That is, 1 is a prismatic pipe body, 2 is a surface curved at the stage of the secondary intermediate molded product 14, 3 and 4 are surfaces on which convex portions 3a and 4a are formed, 5a and 5b are seam-constituting wall portions, 5c and 5d are end surfaces, 5 is a surface having a seam 5e, 24 is a fixing plate, 27 is a pressure punch member, 27c is a projection forming projection, and 5 'is 2, 3, and 3 of the pipe body. The other surface than the surface represented by 4 and 5 is shown. Each pipe body 1 is bilaterally symmetrical including the convex portions 3a and 4a and the joint 5e, and the end surfaces 5c and 5d are in close contact with each other by the springback force generated in the convex portions 3a and 4a.
[0244]
It will be apparent from the above description that the prismatic pipe body 1 having these shapes can be formed without forming the convex portions 3a and 4a.
(Cylindrical pipe body)
As shown in FIG. 84, a pipe body 1 having a circular closed cross-section geometric shape can be formed.
[0245]
In this case, first, by curving the metal plate 6, the seam 5 e is in a non-contact state and extends long in the direction in which the pair of side portions 6 a, 6 b extends and bulges outward. An elliptical pipe body 34 is formed as a curved intermediate molded product having Next, the elliptical pipe body 34 is deformed by applying an external force f4 to the convex curved surface portion 33 existing in the major axis direction in the direction of decreasing the curvature while maintaining the shape of the elliptical pipe body 34 in the minor axis direction substantially. As a result, a springback force f5 that causes the convex curved surface portion 33 to return to the original convex curved surface portion 33 is generated, and the prismatic pipe body 1 in which the joint 5e is in close contact is formed based on the springback force f5.
(8) [Usage example of prismatic pipe body]
(Usage example 1 of prismatic pipe body)
A prismatic pipe body 1 shown in FIG. 1 is used for a cantilever type frame body 38 as support means for a facsimile / copier, for example, as shown in FIGS. 85 (a) and 85 (b). A mounting frame 39 is attached to the pipe body 1, and a scanner unit (not shown) is mounted on the mounting frame 39, for example.
(Usage example 2 of prismatic pipe body)
86 to 93 show an example of a frame structure configured using a prismatic pipe body having a joint.
[0246]
86 to 93, 61 is a square base member, and 62 to 69 are prismatic pipe bodies. The prismatic pipe body 62 has L-shaped fastening plate portions 62a and 62b formed at one end thereof and a bent fastening plate portion 62c.
[0247]
The prismatic pipe body 62 is fastened and fixed to a corner portion of the square base member 61 by a fastening member, for example.
[0248]
That is, the L-shaped fastening plate portion 62a is abutted against one side portion 61b, the L-shaped fastening plate portion 62b is abutted against the other side portion 61a, and the bent fastening plate portion 62c is abutted against the upper surface portion 61c. The square base member 61 is fastened and fixed by a screw member (not shown).
[0249]
As shown in FIG. 87, the prismatic pipe body 65 is also formed with L-shaped fastening plate portions 65a and 65b and a bent fastening plate portion 65c at one end thereof. The bent fastening plate portion 65c is screwed and fixed to the corner portion of the upper surface portion 61c, the L-shaped fastening plate portion 65a is screwed and fixed to one side portion 61d, and the L-shaped fastening plate portion 65b is fixed to the other side. Screwed to the side 61f.
[0250]
The prismatic pipe body 63 has an overhang fastening plate portion 63a and a bent fastening plate portion 63b formed at one end thereof. The overhang fastening plate portion 63a is screwed and fastened to the one side portion 61f, and the bent fastening plate portion 63b is screwed and fixed to the upper surface portion 61c.
[0251]
As shown in FIG. 88, the prismatic pipe body 64 has an interference preventing escape portion 53 at the center in the longitudinal direction. Orthogonal fastening plate portions 64 a and 64 b and a bent fastening plate portion 64 c are formed at one end of the prismatic pipe body 1.
[0252]
Similarly, the rectangular pipe body 64 has its orthogonal fastening plate portion 64a screwed and fastened to the one side portion 61b, the orthogonal fastening plate portion 61d screwed and fastened to the one side portion 61d, and the bent fastening plate portion 64c. It is fixed to the corner portion of the square base member 61 by being screwed to the upper surface portion 61c.
[0253]
As shown in FIGS. 89 and 90, an L-shaped fastening plate portion 66a is formed at one end portion of the prismatic pipe body 66. FIG. An L-shaped fastening plate portion 66b shown in FIG. 90 and a parallel fastening plate portion 66c shown in FIGS. 89 and 92 are formed on the other end portion of the prismatic pipe body 66. One end of the prismatic pipe body 66 is fixed to the other end of the prismatic pipe body 62. The other end of the prismatic pipe body 66 is fixed to the other end of the prismatic pipe body 63.
[0254]
A bent fastening plate portion 67a is formed at one end of the prismatic pipe body 67 as shown in FIG. A bent fastening plate portion 67 b and a parallel fastening plate portion 67 c are formed at the other end of the prismatic pipe body 67. A positioning engagement protrusion 67 d is formed on the end surface portion of the prismatic pipe body 67. Further, an interference escape portion 53 is formed on the other end side of the prismatic pipe body 67. The other end of the prismatic pipe body 65 is formed with an engagement recess that engages with the positioning engagement protrusion 67d. One end of the prismatic pipe body 67 is fixed to the other end of the prismatic pipe body 64, and the other end of the prismatic pipe body 67 is positioned and fixed to the other end of the prismatic pipe body 65.
[0255]
As shown in FIG. 92, the prismatic pipe body 68 is provided with parallel fastening plate portions 68a and 68a at both ends thereof. The parallel fastening plate portion 68a is formed with a semicircular recess 68b as shown in an enlarged view in FIG. Positioning support pins 70 are formed on the other end portions of the prismatic pipe body 62 and the prismatic pipe body 64 so as to engage with the semicircular recess 68b and to support the positioning of the prismatic pipe body 68.
[0256]
One end of the prismatic pipe body 68 is engaged with the positioning support pin 70 of the prismatic pipe body 64, the other end is engaged with the positioning support pin 70 of the prismatic pipe body 62, and the parallel fastening plate portions 68a and 68a are connected to the prism. By fastening with screws to the other ends of the pipe bodies 62 and 64, the pipe bodies 62 and 64 are spanned and fixed to the prismatic pipe body 62.
[0257]
As shown in FIGS. 89, 91, and 93, the prismatic pipe body 69 is formed with bent fastening plate portions 69a at both ends thereof. The prismatic pipe body 69 is fastened and fixed between the prismatic pipe body 63 and the prismatic pipe body 65 by screwing the bent fastening plate portion 69 a to the other ends of the prismatic pipe bodies 63 and 65.
[0258]
When an image forming unit or the like is mounted on the upper surface of the frame structure, it is desirable to provide a prismatic pipe body 68 in parallel with the side surface constituting walls 3 and 4 on the upper surface side. This is because the side wall portions 3 and 4 are relatively small in processing stress when the prismatic pipe body is machined as compared with the remaining wall portions, and the flatness thereof is secured. This is because it is preferable.
[0259]
【The invention's effect】
  Manufacturing method of pipe body according to the present invention, manufacturing apparatus thereof, and manufacturing method thereofPipe bodyAccording to this, the pipe body in which the joints are in close contact with each other by press molding at the time of mass production can be stably produced without variation.
[0260]
According to the support member, the frame structure, and the image forming apparatus according to the present invention, the cost of the image forming apparatus itself such as a copying machine can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an external shape of a pipe body according to the present invention.
FIG. 2 is a side view of the pipe body shown in FIG.
3 is a plan view of a metal plate used for forming the pipe body shown in FIGS. 1 and 2. FIG.
FIG. 4 is a side view of a primary intermediate molded product according to the present invention.
FIG. 5 is a schematic view showing an example of a press apparatus used for pressing a primary intermediate molded product according to the present invention, wherein (a) shows a state where a metal plate is placed on a movable plate, and (b) shows The state which pressurized the metal plate and manufactured the primary intermediate molded product is shown.
FIGS. 6A and 6B are side views of a secondary intermediate molded product according to the present invention, in which FIG. 6A is a diagram showing the overall shape, and FIG. 6B is a partially enlarged view thereof.
FIG. 7 is a perspective view showing an external shape of a secondary intermediate molded product according to the present invention.
FIG. 8 is a side view showing another shape of the secondary intermediate molded product according to the present invention.
FIG. 9 is a schematic view showing an example of a press device used for pressing the secondary intermediate molded product shown in FIGS. 6 and 7, wherein (a) shows a state in which the primary intermediate molded product is placed on a movable plate. (B) shows the state which pressurized the primary intermediate molded product and manufactured the secondary intermediate molded product.
FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of a press device used for pressing the secondary intermediate molded product shown in FIG.
11A is a schematic diagram showing another example of the press apparatus shown in FIG. 10, and FIG. 11B is a schematic diagram showing another example of the press apparatus shown in FIG.
FIG. 12 is an explanatory diagram when the shape of the closed section of the pipe body according to the present invention is a rectangle.
13 is a diagram showing a schematic configuration of Example 1 of the manufacturing apparatus used in the method for manufacturing a pipe body according to the present invention, and is a diagram showing a state where the secondary molded product shown in FIG. 6 is set in the processing apparatus. .
14 is a partially enlarged view showing a state in which a side wall forming punch member is in contact with a bent portion of the secondary intermediate molded product shown in FIG. 6. FIG.
15 is a partial view showing a state in which a convex curved surface portion is formed on one constituent wall portion of the secondary intermediate molded product shown in FIG. 6;
16 is a view showing a state in which the adjacent surface constituting wall portion of the secondary intermediate molded product shown in FIG. 6 is erected to form a pair of side surface constituting wall portions.
FIG. 17 is an explanatory diagram for explaining the opening of the seam of the secondary intermediate molded product based on the springback force generated in the pair of side surface constituting wall portions, and (a) is the secondary intermediate in a state where the seam is in close contact A molded article is shown, and (b) shows a state in which the seam is opened by a springback force generated in the pair of side wall portions.
18 is a view showing a state where a pipe body is formed by the processing apparatus shown in FIG.
FIG. 19 is an explanatory diagram for explaining the operation of the pipe body shown in FIG. 18;
20 is a partially enlarged view for explaining an angle of a corner portion of a pipe body formed by the pressing device shown in FIG.
21 is a view showing a schematic configuration of Example 2 of the manufacturing apparatus used in the method for manufacturing a prismatic pipe body according to the present invention, and shows a state in which the secondary intermediate molded product shown in FIG. 6 is set in the processing apparatus. It is.
22 is a partially enlarged view showing a state in which a pressure punch member is in contact with a bent portion of the secondary intermediate molded product shown in FIG. 21. FIG.
FIG. 23 is an explanatory diagram of an external force acting on the secondary intermediate molded product shown in FIG.
24 is an explanatory view showing a state of deformation of the secondary intermediate molded product shown in FIG. 21. FIG.
25 is a view showing a movable stop state of a pair of pressure punch members of the manufacturing apparatus shown in FIG. 21. FIG.
FIG. 26 is an explanatory view for explaining the opening of the seam of the secondary intermediate molded product based on the springback force generated in the pair of side wall portions of the prismatic pipe body manufactured by the manufacturing apparatus shown in FIG. 21. In the figure, (a) shows a prismatic pipe body in which the seam is in close contact, and (b) is a virtual seam virtually based on the springback force f2 for opening the seam applied to the bottom surface constituting wall portion. (C) is the explanatory view of the closing amount of the seam by the springback force r2 that attempts to close the seam applied to the bottom surface constituting wall part.
27 is a view showing a modification of the manufacturing apparatus shown in FIG.
28 is a diagram showing a schematic configuration of Example 3 of the manufacturing apparatus used in the method for manufacturing a prismatic pipe body according to the present invention, and shows a state in which the secondary intermediate molded product shown in FIG. 6 is set in the processing apparatus. It is.
29 is a perspective view of a prismatic pipe body manufactured by the manufacturing apparatus shown in FIG. 28. FIG.
30 is a front view of a prismatic pipe body manufactured by the manufacturing apparatus shown in FIG. 28. FIG.
FIG. 31 is a partial cross-sectional view of the secondary intermediate molded product shown in FIG.
32 is an explanatory view of a press apparatus used for forming the secondary intermediate molded product shown in FIG. 28, wherein (a) shows a state before molding, and (b) shows a state after molding.
33 is a view showing a state in which a pressure punch member is in contact with a bent portion of the secondary intermediate molded product shown in FIG. 28. FIG.
34 is a diagram showing a driving stop state of the pair of pressure punch members shown in FIG. 28. FIG.
35 is a view showing a state in which the pressure punch member shown in FIG. 28 is in contact with the upper surface constituting wall portion.
36 is an explanatory diagram for explaining the action of a springback force generated in the prismatic pipe body shown in FIG. 30. FIG.
FIG. 37 is a schematic diagram for explaining a springback force generated in a prismatic pipe body having no convex portion.
38 is an explanatory view in which the influence of the springback force is separated and emphasized with respect to the prismatic pipe body shown in FIG. 36, where (a) is the influence of the springback force generated on the bottom surface constituting wall portion. (B) is a schematic diagram which shows the influence of the springback force which arises in a convex part.
FIG. 39 is a schematic diagram for explaining a springback force generated in a prismatic pipe body having a convex portion in the vicinity of the upper surface constituting wall portion.
FIG. 40 is a diagram illustrating a modified example of the prismatic pipe body manufacturing apparatus illustrated in FIG. 28 and is an explanatory diagram illustrating a prismatic pipe body manufacturing apparatus for forming a convex portion on the bottom wall portion.
41A shows a prismatic pipe body in which fastening plate portions are integrally formed, FIG. 41A shows a prismatic pipe body in which a pair of parallel fastening plate portions are formed on a side surface constituting wall portion, and FIG. The state which attached the prismatic pipe body shown to (a) to a character-shaped member is shown, (c) shows the state which formed the bending fastening board part in the bottom face configuration wall part.
FIG. 42 shows a prismatic pipe body in which fastening plate portions are integrally formed, and (a) shows a prismatic pipe body in which a pair of bent fastening plate portions are formed by being bent outward on a side surface constituting wall portion. (B) shows the state where the prismatic pipe body shown in (a) is attached to the U-shaped member in cross section, and (c) shows the state where the prismatic pipe body shown in (a) is attached to the base member.
FIG. 43 shows a prismatic pipe body in which fastening plate portions are integrally formed, and (a) shows a prismatic pipe body in which a pair of bent fastening plate portions are formed by being bent inwardly on a side surface constituting wall portion. (B) shows the state where the prismatic pipe body shown in (a) is attached to the U-shaped member in cross section.
FIG. 44 shows a prismatic pipe body in which fastening plate portions are integrally formed, (a) shows a prismatic pipe body in which orthogonal fastening plate portions are formed on a pair of side surface constituting wall portions and bottom surface constituting wall portions; (B) shows the state which attached the prismatic pipe body shown to (a) to the corner part of the base member.
FIG. 45 shows a prismatic pipe body in which fastening plate portions are integrally formed, (a) shows a prismatic pipe body in which orthogonal fastening plate portions are formed on a pair of side surface constituting wall portions and bottom surface constituting wall portions; (B) shows the state which attached the prismatic pipe body shown to (a) to the corner part of a base member from three directions.
FIG. 46 shows a prismatic pipe body in which a fastening plate portion is integrally formed, (a) shows a prismatic pipe body in which an L-shaped fastening plate portion is formed on a side surface constituting wall portion and a bottom surface constituting wall portion; (B) shows the state which attached the prismatic pipe body shown to (a) to the corner part of the base member.
FIG. 47 shows a prismatic pipe body in which a fastening plate portion is integrally formed. FIG. 47A shows an L-shaped fastening plate in which an L-shaped fastening plate portion is formed on a side surface constituting wall portion and a bottom surface constituting wall portion. 1 shows a prismatic pipe body in which a bent fastening plate portion is formed on one of the portions, and (b) shows an L-shaped fastening plate portion formed on one side surface constituting wall portion and a bottom surface constituting wall portion, and the other side surface constituting wall. The prism pipe body in which the bending fastening board part was formed in the part is shown, (c) shows the state which attached the prism pipe body shown in (b) to the corner part of a to-be-attached member.
48 is a plan view of a metal plate used for manufacturing the prismatic pipe body shown in FIG. 41. FIG.
49 is a front view of a primary intermediate molded product formed using the metal plate shown in FIG. 41. FIG.
50 is a perspective view of a secondary intermediate molded product formed using the primary intermediate molded product shown in FIG. 50. FIG.
51 is a front view of a primary intermediate molded product used for manufacturing the prismatic pipe body shown in FIG. 42. FIG.
52 is a perspective view of a secondary intermediate molded product formed using the primary intermediate molded product shown in FIG. 51. FIG.
53 is a plan view of a metal plate used for manufacturing the prismatic pipe body shown in FIG. 43. FIG.
54 is a front view of a primary intermediate molded product formed using the prismatic pipe body shown in FIG. 53. FIG.
55 is a perspective view of a secondary intermediate molded product formed using the prismatic pipe body shown in FIG. 54. FIG.
56 is a plan view of a metal plate used for manufacturing the prismatic pipe body shown in FIG. 44. FIG.
57 is a plan view of a metal plate used for manufacturing the prismatic pipe body shown in FIG. 45. FIG.
58 is a plan view of a metal plate used for manufacturing the prismatic pipe body shown in FIG. 46. FIG.
FIG. 59 is a plan view of a metal plate used for manufacturing the prismatic pipe body shown in FIG. 47 (a).
FIG. 60 is a perspective view of a prismatic pipe body having a relief portion according to the present invention.
FIG. 61 is a perspective view of a prismatic pipe body having a conventional relief portion.
62 is a plan view of a metal plate used for manufacturing the prismatic pipe body shown in FIG. 60. FIG.
63 is a perspective view of a press device used for manufacturing the primary intermediate molded product shown in FIG. 64. FIG.
64 is a perspective view of a primary intermediate molded product formed using the metal plate shown in FIG. 62. FIG.
65 is a perspective view of a secondary intermediate molded product formed using the primary intermediate molded product shown in FIG. 64. FIG.
66 is a perspective view showing another example of the prismatic pipe body shown in FIG. 60. FIG.
67 is a plan view of a metal plate used for manufacturing the prismatic pipe body shown in FIG. 68. FIG.
68A and 68B are explanatory views of a prismatic pipe body engaged with a seam-constituting wall part, where FIG. 68A is a partially enlarged view showing a state before meshing, and FIG. 68B is a partially enlarged view showing a state after meshing. c) is a perspective view showing the overall configuration.
69 shows various examples of the engagement protrusion and the engagement recess shown in FIG. 68, and (a) shows a seam constituting wall portion having an engagement recess provided with a guide portion at an open end. , (B) shows a seam-constituting wall part having an engaging projection provided with a guide part at the tip, and (c) shows a seam-constituting wall part having a guide part on both sides.
FIG. 70 is an explanatory view of a prismatic pipe body having a bifurcated engagement protrusion, (a) is a perspective view thereof, (b) is a partially enlarged view showing a state before engagement, and (c) is a state after engagement. FIG.
71 is a plan view of a metal plate used for manufacturing the prismatic pipe body shown in FIG. 70. FIG.
72 shows various modified examples of the engagement protrusion and the engagement recess shown in FIG. 71, (a) shows an example in which a guide portion is formed on the locking wall portion, and (b) shows the engagement recess. An example in which a bifurcated guide portion is formed is shown, (c) shows an example in which a guide portion is formed on the outer side at the tip of the bifurcated projection, and (d) shows an example in which a guide portion is formed on the inner side at the tip of the bifurcated projection. (E) shows an example in which a semicircular arc cutout is formed at the base of a bifurcated protrusion, and (f) shows an arc cutout formed at the base of the bifurcated protrusion.
FIG. 73 shows a metal plate in which a plurality of engaging protrusions and engaging recesses are formed on each side.
FIG. 74 shows a metal plate in which a plurality of bifurcated protrusions and engaging recesses are formed on each side.
FIG. 75 shows a metal plate in which engagement protrusions and engagement recesses are alternately formed on each side.
FIG. 76 shows a metal plate in which bifurcated protrusions and engaging recesses are alternately formed.
77 is a partially enlarged view of a prismatic pipe body having a male engagement portion and a female engagement portion. FIG.
FIG. 78 is a view for explaining the operation of the male engagement portion and the female engagement portion, wherein (a) shows a state in the middle of engagement between the male engagement portion and the female engagement portion; (B) shows the engagement state of a male type engaging part and a female type engaging part.
FIG. 79 is a side view for explaining another position of the joint of the pipe body according to the present invention.
FIG. 80 shows a method for manufacturing a prismatic pipe body having a triangular cross section, (a) shows a state where a secondary intermediate molded product is set in a manufacturing apparatus, and (b) shows a state where pressure is applied by a pair of pressure punch members. The state which forms the convex part is shown, (c) is a figure which shows the completed prismatic pipe body.
FIG. 81 shows a method of manufacturing a prismatic pipe body having a pentagonal cross section, (a) shows a state where a secondary intermediate molded product is set in a manufacturing apparatus, and (b) shows a pressure applied by a pair of pressure punch members. The state which forms the convex part is shown, (c) is a figure which shows the completed prismatic pipe body.
FIG. 82 shows a method of manufacturing a prismatic pipe body having a hexagonal cross section, (a) shows a state where a secondary intermediate molded product is set in a manufacturing apparatus, and (b) shows a pressure applied by a pair of pressure punch members. The state which has formed the convex part is shown, (c) is a figure which shows the completed prismatic pipe body.
83 shows a manufacturing method of a prismatic pipe body having an octagonal cross section, (a) shows a state where a secondary intermediate molded product is set in a manufacturing apparatus, and (b) shows a pressure applied by a pair of pressure punch members. The state which has formed the convex part is shown, (c) is a figure which shows the completed prismatic pipe body.
FIG. 84 is a diagram showing a cylindrical pipe body.
85 shows an example in which the prismatic pipe body shown in FIG. 1 is used for a support frame of a copying machine, (a) is a perspective view of the support frame, and (b) is a side view of the support frame.
FIG. 86 is a perspective view showing a frame structure configured by using various prismatic pipe bodies having fastening portions and relief portions, and is a perspective view of the prismatic pipe body having relief portions as viewed from the direction in which the eyes can be seen. FIG.
FIG. 87 is a perspective view showing a frame structure configured using various prismatic pipe bodies having a fastening portion and a relief portion, and viewing the prismatic pipe body having a relief portion from the direction in which the bottom-constituting wall portion can be seen. FIG.
88 is a diagram showing a state where the frame structure shown in FIG. 87 is viewed obliquely from below. FIG.
FIG. 89 is a diagram showing a state where the frame structure shown in FIG. 87 is viewed by rotating 90 degrees clockwise.
90 is a view showing a state in which the frame structure shown in FIG. 86 is viewed obliquely from below. FIG.
FIG. 91 is a diagram showing a state where the frame structure shown in FIG. 90 is viewed by rotating 90 degrees clockwise.
FIG. 92 is a perspective view showing a state in which the frame structure is viewed from the same direction as FIG.
93 is a perspective view showing a state in which the frame structure shown in FIG. 87 is rotated 180 degrees and visually observed. FIG.
FIG. 94 is a partially enlarged view of a prismatic pipe body used for the frame structure.
FIG. 95 is a diagram showing a state immediately after the shell element used for the analysis of the stress strain and a pair of rigid bodies abut on the bent portion of the shell element.
FIG. 96 is a diagram for explaining stress strain generated in one constituent wall portion corresponding to the bottom constituent wall portion by slightly moving a pair of rigid bodies in a direction in which the pair of rigid bodies approach each other.
FIG. 97 is a view showing a state in which one constituent wall portion corresponding to the bottom constituent wall portion is deformed substantially flat by moving a pair of rigid bodies in a direction in which the pair of rigid bodies are brought closer to each other.
FIG. 98 is a diagram showing a striped Otai in which one constituent wall corresponding to the bottom constituent wall is deformed to protrude outward by moving a pair of rigid bodies closer to each other.
FIG. 99 is a view showing a state in which the seam constituting wall portion is closed by further bringing a pair of rigid bodies closer to each other.
100 is a diagram showing that a seam-constituting wall portion is opened when a pair of rigid bodies are moved in a direction in which they are separated from each other in the state shown in FIG. 100. FIG.
FIG. 101 is a diagram showing a state immediately after a rigid body is lowered and a pair of seam constituting wall portions are pressurized from above.
102 is a view showing a state in which the rigid body is further lowered from the state shown in FIG. 101 and one constituent wall portion corresponding to the bottom constituent wall portion is plastically deformed. FIG.
103 is a view showing a state where the rigid body is further lowered from the state shown in FIG. 102 and the bottom-constituting wall portion is plastically deformed flat. FIG.
FIG. 104 is a diagram showing a state in which each rigid body is separated after the bottom surface constituting wall portion is plastically deformed flat.
[Explanation of symbols]
1 prismatic pipe body
2, 3, 4 Constituent walls
5a, 5b seam-constituting wall
5e seam
6 Metal plate
14 Intermediate molded products
15 One component wall
16 Adjacent surface wall
32 Convex surface

Claims (27)

矩形状の金属プレートを素材として複数個の構成壁部と合わせ目とを有しかつ閉断面が角形状のパイプ体を形成するために、
前記金属プレートの一対の辺部の少なくとも一方をその辺の延びる方向に沿って起立させることによって前記合わせ目が属する合わせ目構成壁部を形成する第１加工ステップと、
前記合わせ目構成壁部以外の残余の構成壁部を形成すると共に前記合わせ目が非密着状態でしかも残余の構成壁部のうちの一構成壁部と該一構成壁部に隣接する隣接面構成壁部との成す角度が前記パイプ体を完成させたときの角度よりも大きな中間成形品を形成する第２加工ステップと、
前記隣接面構成壁部に外力を加えて前記一構成壁部に外方に向かって膨らんだ凸曲面部を形成すると共に前記合わせ目構成壁部の合わせ目を密着させる第３加工ステップと、
前記一構成壁部に外力を加えて前記凸曲面部を平坦に変形させることによって前記一構成壁部が元の凸曲面形状に戻ろうとするスプリングバック力に基づき前記一対の辺が互いに密着したパイプ体を形成する第４加工ステップと、
を含み、前記合わせ目が前記合わせ目構成壁部の中央に位置することを特徴とするパイプ体の製造方法。In order to form a pipe body having a plurality of constituent walls and a seam with a rectangular metal plate as a raw material and a closed section having a square shape,
A first processing step of forming a seam constituting wall part to which the seam belongs by raising at least one of the pair of side parts of the metal plate along a direction in which the side extends;
The remaining configuration wall portion other than the seam configuration wall portion is formed, and the seam is in a non-contact state, and one configuration wall portion of the remaining configuration wall portions and an adjacent surface configuration adjacent to the one configuration wall portion A second processing step for forming an intermediate molded product having an angle formed with a wall portion larger than an angle when the pipe body is completed;
A third processing step of applying an external force to the adjacent surface constituting wall portion to form a convex curved surface portion bulging outwardly in the one constituting wall portion and closely contacting a seam of the seam constituting wall portion;
A pipe in which the pair of sides are in close contact with each other on the basis of a springback force that causes the one constituent wall portion to return to the original convex curved shape by applying an external force to the one constituent wall portion to deform the convex curved portion flatly. A fourth processing step for forming a body;
And the seam is located in the center of the seam-constituting wall . 矩形状の金属プレートを素材として複数個の構成壁部と合わせ目とを有しかつ閉断面が角形状のパイプ体を形成するために、
前記金属プレートの一対の辺部の少なくとも一方をその辺の延びる方向に沿って起立させることによって前記合わせ目が属する合わせ目構成壁部を形成する第１加工ステップと、
前記合わせ目構成壁部以外の残余の構成壁部を形成すると共に前記合わせ目が非密着状態でしかも残余の構成壁部のうちの一構成壁部と該一構成壁部に隣接する隣接面構成壁部との成す角度が前記パイプ体を完成させたときの角度よりも大きな中間成形品を形成する第２加工ステップと、
前記隣接面構成壁部に外力を加えて前記一構成壁部に外方に向かって膨らんだ凸曲面部を形成すると共に前記合わせ目構成壁部の合わせ目を密着させる第３加工ステップと、
前記一構成壁部に外力を加えて前記凸曲面部を平坦に変形させることによって前記一構成壁部が元の凸曲面形状に戻ろうとするスプリングバック力に基づき前記一対の辺が互いに密着したパイプ体を形成する第４加工ステップと、
を含み、前記合わせ目が前記合わせ目構成壁部と前記隣接面構成壁部との間に位置していることを特徴とするパイプ体の製造方法。 In order to form a pipe body having a plurality of constituent walls and a seam with a rectangular metal plate as a raw material and a closed section having a square shape,
A first processing step of forming a seam constituting wall part to which the seam belongs by raising at least one of the pair of side parts of the metal plate along a direction in which the side extends;
The remaining configuration wall portion other than the seam configuration wall portion is formed, and the seam is in a non-contact state, and one configuration wall portion of the remaining configuration wall portions and an adjacent surface configuration adjacent to the one configuration wall portion A second processing step for forming an intermediate molded product having an angle formed with a wall portion larger than an angle when the pipe body is completed;
A third processing step of applying an external force to the adjacent surface constituting wall portion to form a convex curved surface portion bulging outwardly in the one constituting wall portion and closely contacting a seam of the seam constituting wall portion;
A pipe in which the pair of sides are in close contact with each other on the basis of a springback force that causes the one constituent wall portion to return to the original convex curved shape by applying an external force to the one constituent wall portion to deform the convex curved portion flatly. A fourth processing step for forming a body;
And the joint is located between the joint constituent wall and the adjacent surface constituent wall . 矩形状の金属プレートを素材として複数個の構成壁部と合わせ目とを有しかつ閉断面が角形状のパイプ体を形成するために、In order to form a pipe body having a plurality of constituent walls and a seam with a rectangular metal plate as a raw material and a closed section having a square shape,
前記金属プレートの一対の辺部の少なくとも一方をその辺の延びる方向に沿って起立させることによって前記合わせ目が属する合わせ目構成壁部を形成する第１加工ステップと、  A first processing step of forming a seam constituting wall part to which the seam belongs by raising at least one of the pair of side parts of the metal plate along a direction in which the side extends;
前記合わせ目構成壁部以外の残余の構成壁部を形成すると共に前記合わせ目が非密着状態でしかも残余の構成壁部のうちの一構成壁部と該一構成壁部に隣接する隣接面構成壁部との成す角度が前記パイプ体を完成させたときの角度よりも大きな中間成形品を形成する第２加工ステップと、  The remaining configuration wall portion other than the seam configuration wall portion is formed, and the seam is in a non-contact state, and one configuration wall portion of the remaining configuration wall portions and an adjacent surface configuration adjacent to the one configuration wall portion A second processing step for forming an intermediate molded product having an angle formed with a wall portion larger than an angle when the pipe body is completed;
前記隣接面構成壁部に外力を加えて前記一構成壁部に外方に向かって膨らんだ凸曲面部を形成すると共に前記合わせ目構成壁部の合わせ目を密着させる第３加工ステップと、  A third processing step of applying an external force to the adjacent surface constituting wall portion to form a convex curved surface portion bulging outwardly in the one constituting wall portion and closely contacting a seam of the seam constituting wall portion;
前記一構成壁部に外力を加えて前記凸曲面部を平坦に変形させることによって前記一構成壁部が元の凸曲面形状に戻ろうとするスプリングバック力に基づき前記一対の辺が互いに密着したパイプ体を形成する第４加工ステップと、  A pipe in which the pair of sides are in close contact with each other on the basis of a springback force that causes the one constituent wall portion to return to the original convex curved shape by applying an external force to the one constituent wall portion to deform the convex curved portion flatly. A fourth processing step for forming a body;
を含み、前記パイプ体はその閉断面の形状が三角形又は五角形又は六角形又は八角形であることを特徴とするパイプ体の製造方法。The pipe body has a closed cross-sectional shape that is triangular, pentagonal, hexagonal, or octagonal. 矩形状の金属プレートを素材として複数個の構成壁部と合わせ目とを有 しかつ閉断面が角形状のパイプ体を形成するために、
前記金属プレートの一対の辺部の少なくとも一方をその辺の延びる方向に沿って起立させることによって前記合わせ目が属する合わせ目構成壁部を形成する第１加工ステップと、
前記合わせ目構成壁部以外の残余の構成壁部を形成すると共に前記合わせ目が非密着状態でしかも残余の構成壁部のうちの一構成壁部と該一構成壁部に隣接する隣接面構成壁部との成す角度が前記パイプ体を完成させたときの角度よりも大きな中間成形品を形成する第２加工ステップと、
前記隣接面構成壁部に外力を加えて前記一構成壁部に外方に向かって膨らんだ凸曲面部を形成すると共に前記合わせ目構成壁部の合わせ目を密着させる第３加工ステップと、
前記一構成壁部に外力を加えて前記凸曲面部を平坦に変形させることによって前記一構成壁部が元の凸曲面形状に戻ろうとするスプリングバック力に基づき前記一対の辺が互いに密着したパイプ体を形成する第４加工ステップと、
を含み、前記一構成壁部は平坦部と湾曲部とからなり、該湾曲部は前記隣接面構成壁部と前記平坦部との間に設けられていることを特徴とするパイプ体の製造方法。 For chromatic vital closed section the eyes combined with a plurality of configuration wall a rectangular metal plate as a material to form a pipe body corner shape,
A first processing step of forming a seam constituting wall part to which the seam belongs by raising at least one of the pair of side parts of the metal plate along a direction in which the side extends;
The remaining configuration wall portion other than the seam configuration wall portion is formed, and the seam is in a non-contact state, and one configuration wall portion of the remaining configuration wall portions and an adjacent surface configuration adjacent to the one configuration wall portion A second processing step for forming an intermediate molded product having an angle formed with a wall portion larger than an angle when the pipe body is completed;
A third processing step of applying an external force to the adjacent surface constituting wall portion to form a convex curved surface portion bulging outwardly in the one constituting wall portion and closely contacting a seam of the seam constituting wall portion;
A pipe in which the pair of sides are in close contact with each other on the basis of a springback force that causes the one constituent wall portion to return to the original convex curved shape by applying an external force to the one constituent wall portion to deform the convex curved portion flatly. A fourth processing step for forming a body;
And the one constituent wall portion includes a flat portion and a curved portion, and the curved portion is provided between the adjacent wall constituting wall portion and the flat portion. . 矩形状の金属プレートを素材として複数個の構成壁部と合わせ目とを有しかつ閉断面が角形状のパイプ体を形成するために、In order to form a pipe body having a plurality of constituent walls and a seam with a rectangular metal plate as a raw material and a closed section having a square shape,
前記金属プレートの一対の辺部の少なくとも一方をその辺の延びる方向に沿って起立させることによって前記合わせ目が属する合わせ目構成壁部を形成する第１加工ステップと、  A first processing step of forming a seam constituting wall part to which the seam belongs by raising at least one of the pair of side parts of the metal plate along a direction in which the side extends;
前記合わせ目構成壁部以外の残余の構成壁部を形成すると共に前記合わせ目が非密着状態でしかも残余の構成壁部のうちの一構成壁部と該一構成壁部に隣接する隣接面構成壁部との成す角度が前記パイプ体を完成させたときの角度よりも大きな中間成形品を形成する第２加工ステップと、  The remaining configuration wall portion other than the seam configuration wall portion is formed, and the seam is in a non-contact state, and one configuration wall portion of the remaining configuration wall portions and an adjacent surface configuration adjacent to the one configuration wall portion A second processing step for forming an intermediate molded product having an angle formed with a wall portion larger than an angle when the pipe body is completed;
前記隣接面構成壁部に外力を加えて前記一構成壁部に外方に向かって膨らんだ凸曲面部を形成すると共に前記合わせ目構成壁部の合わせ目を密着させる第３加工ステップと、  A third processing step of applying an external force to the adjacent surface constituting wall portion to form a convex curved surface portion bulging outwardly in the one constituting wall portion and closely contacting a seam of the seam constituting wall portion;
前記一構成壁部に外力を加えて前記凸曲面部を平坦に変形させることによって前記一構成壁部が元の凸曲面形状に戻ろうとするスプリングバック力に基づき前記一対の辺が互いに密着したパイプ体を形成する第４加工ステップと、  A pipe in which the pair of sides are in close contact with each other on the basis of a springback force that causes the one constituent wall portion to return to the original convex curved shape by applying an external force to the one constituent wall portion to deform the convex curved portion flatly. A fourth processing step for forming a body;
を含み、前記パイプ体はその閉断面の形状が矩形であり、前記中間成形品の一構成壁部と前記隣接面構成壁部との成す角度が鈍角であることを特徴とするパイプ体の製造方法。The pipe body has a closed cross-sectional shape of a rectangle, and an angle formed by one constituent wall portion of the intermediate molded product and the adjacent surface constituent wall portion is an obtuse angle. Method. 前記パイプ体の各構成壁部は前記矩形の各辺を構成する底面構成壁部と該底面構成壁部に隣接する一対の側面構成壁部と前記底面構成壁部に対向する上面構成壁部とからなり、前記合わせ目が前記上面構成壁部に設けられていることを特徴とする請求項５に記載のパイプ体の製造方法。Each configuration wall of the pipe body and the upper surface constituting the wall portion opposed to the bottom surface structure wall and a pair of side structure wall portion adjacent to the bottom structure wall and the bottom surface construction wall portion constituting each side of the rectangular The pipe body manufacturing method according to claim 5, wherein the seam is provided on the upper surface constituting wall portion. 前記金属プレートには、前記構成壁部にあらかじめ取り付け用係合凹部が形成されていることを特徴とする請求項６に記載のパイプ体の製造法。 7. The method of manufacturing a pipe body according to claim 6, wherein the metal plate has an engagement recess for attachment formed in advance on the component wall portion. 前記パイプ体の加工は、前記金属プレートを折り曲げたときの延び量を見越して行われることを特徴とする請求項５に記載のパイプ体の製造方法。6. The method of manufacturing a pipe body according to claim 5 , wherein the processing of the pipe body is performed in anticipation of an extension amount when the metal plate is bent. 矩形状の金属プレートを素材として複数個の構成壁部と合わせ目とを有しかつ閉断面が矩形状のパイプ体を形成するために、前記金属プレートの複数箇所をその辺に沿う方向に沿って折り曲げることによって前記合わせ目が属する合わせ目構成壁部と残余の構成壁部とを有しかつ前記合わせ目が非密着状態でしかも残余の構成壁部のうちの一構成壁部と該一構成壁部に隣接する隣接面構成壁部との成す角度が前記パイプ体を完成させたときの角度よりも大きな中間成形品を加工装置本体にセットし、前記隣接面構成壁部に外力を加えて前記一構成壁部に外方に向かって膨らんだ凸曲面部を形成することによって前記合わせ目構成壁部の合わせ目を密着させた後、前記一構成壁部に外力を加えて前記凸曲面部を平坦に変形させることによって前記一構成壁部が元の凸曲面形状に戻ろうとするスプリングバック力に基づき前記合わせ目が密着しかつ前記パイプ体の各構成壁部が前記矩形の各辺を構成しかつ前記中間成形品の一構成壁部に対応する底面構成壁部と前記中間成形品の一対の隣接面構成壁部に対応する一対の側面構成壁部と前記中間成形品の合わせ目構成壁部に対応する上面構成壁部とからなるパイプ体を形成するパイプ体の製造装置であって、
前記加工装置本体は固定型と可動型とからなり、前記固定型は固定プレートを有し、該固定プレートには前記一対の側面構成壁部を形成するためと前記一構成壁部に凸曲面部を形成するために互いに接近する方向に可動されて前記一対の側面構成壁部を加圧する一対の側壁形成パンチ部材が設けられ、前記可動型は可動プレートを有し、該可動プレートには前記一対の側壁形成パンチ部材を互いに接近させる方向に可動させる駆動部材と、前記凸曲面部を平坦化するために前記合わせ目構成壁部と前記一構成壁部とを加圧する合わせ目構成壁部加圧パンチ部材とが設けられ、前記一対の側壁形成パンチ部材は、係合テーパ部を有して互いに離間する方向に付勢され、前記駆動部材は前記係合テーパ部と係合する係合テーパ部を有し、前記一対の側壁形成パンチ部材はその係合テーパ部と前記駆動部材のテーパ部とによって互いに接近する方向に可動され、かつ、前記合わせ目構成壁部加圧パンチ部材が前記合わせ目構成壁部に当接する前に加圧力を保持しつつ可動が停止されることを特徴とするパイプ体の製造装置。In order to form a pipe body having a plurality of constituent wall portions and seams using a rectangular metal plate as a material and having a rectangular closed cross section, a plurality of portions of the metal plate are arranged along a direction along the side. A seam constituting wall part to which the seam belongs and a remaining constituent wall part by bending the seam, and the seam is in a non-adherent state and one constituent wall part of the remaining constituent wall parts and the one structure An intermediate molded product having an angle formed between the adjacent surface constituting wall portion adjacent to the wall portion and larger than the angle when the pipe body is completed is set in the processing apparatus body, and an external force is applied to the adjacent surface constituting wall portion. After forming the convex curved surface portion bulging outward on the one constituent wall portion, the joint portion of the joint constituent wall portion is brought into close contact, and then an external force is applied to the one constituent wall portion to form the convex curved surface portion. By deforming it flatly before Based on a springback force in which one constituent wall portion returns to the original convex curved surface shape, the joint is brought into close contact with each other, each constituent wall portion of the pipe body forms each side of the rectangle, and one of the intermediate molded products A bottom surface configuration wall portion corresponding to the configuration wall portion, a pair of side surface configuration wall portions corresponding to a pair of adjacent surface configuration wall portions of the intermediate molded product, and a top surface configuration wall portion corresponding to a seam configuration wall portion of the intermediate molded product A pipe body manufacturing apparatus for forming a pipe body comprising:
The processing apparatus main body includes a fixed mold and a movable mold, and the fixed mold has a fixed plate, and the fixed plate has a convex curved surface portion for forming the pair of side surface constituting wall portions and the one constituting wall portion. A pair of side wall forming punch members that are movable in directions approaching each other and pressurize the pair of side surface configuration wall portions, the movable mold includes a movable plate, and the movable plate includes the pair of side walls. A drive member that moves the side wall forming punch members toward each other, and a seam constituting wall portion pressurizing the seam constituting wall portion and the one constituting wall portion to flatten the convex curved surface portion A punch member, and the pair of side wall forming punch members have an engagement taper portion and are urged away from each other, and the drive member engages with the engagement taper portion. And the pair The side wall forming punch member is moved in a direction approaching each other by the engagement taper portion and the taper portion of the driving member, and before the seam constituting wall portion pressing punch member abuts on the seam constituting wall portion. An apparatus for manufacturing a pipe body, wherein the movable body is stopped while maintaining a pressing force. 複数個の構成壁部と合わせ目とを有しかつ閉断面が角形状のパイプ体において、
前記合わせ目が属する合わせ目構成壁部と残余の構成壁部とを有しかつ前記合わせ目が非密着状態でしかも残余の構成壁部のうちの一構成壁部と該一構成壁部に隣接する隣接面構成壁部との成す角度が前記パイプ体を完成させたときの角度よりも大きな中間成形品が矩形状の金属プレートを折り曲げることによって形成され、前記隣接面構成壁部に外力を加えて前記一構成壁部に外方に向かって膨らんだ凸曲面部を形成して前記合わせ目構成壁部の合わせ目を密着させると共に前記一構成壁部に外力を加えて前記凸曲面部を平坦に変形させることによって、前記一構成壁部が元の凸曲面形状に戻ろうとするスプリングバック力に基づき前記合わせ目の密着状態が維持され、前記金属プレートには前記合わせ目となる箇所に予め互いに係合する係合部が設けられていることを特徴とするパイプ体。In a pipe body having a plurality of constituent wall portions and a seam and having a closed cross section having an angular shape,
A seam constituting wall part to which the seam belongs and a remaining constituent wall part, and the seam is in a non-adhering state and is adjacent to the one constituent wall part among the remaining constituent wall parts An intermediate molded product is formed by bending a rectangular metal plate, and an external force is applied to the adjacent surface constituting wall portion. And forming a convex curved surface portion that bulges outward in the one constituent wall portion to closely contact the joint of the joint constituent wall portion and applying an external force to the one constituent wall portion to flatten the convex curved portion. The one wall portion is maintained in a close contact state based on a springback force for returning the one constituent wall portion to the original convex curved surface shape, and the metal plate is mutually connected in advance to the portion to be the joint portion. Engage Pipe body characterized in that engagement portion is provided. 矩形状の金属プレートを素材として形成され、複数個の長手方向に延びる構成壁部と長手方向に延びる合わせ目とを有し、かつ、前記合わせ目がスプリングバック力に基づき密着され、しかも、端面部に他部材との締結板部が形成されている角柱パイプ体。  A rectangular metal plate is used as a raw material, and has a plurality of longitudinally extending structural wall portions and a longitudinally extending seam, and the seam is in close contact based on a springback force, and an end face A prismatic pipe body in which a fastening plate part with another member is formed on the part. 前記締結板部が前記合わせ目が属する構成壁部以外の構成壁部に形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の角柱パイプ体。 The prismatic pipe body according to claim 11, wherein the fastening plate portion is formed on a constituent wall portion other than the constituent wall portion to which the seam belongs. 底面構成壁部と、該底面構成壁部に隣接する一対の側面構成壁部と、前記底面構成壁部に対向して合わせ目が属する上面構成壁部とを有し、矩形状の金属プレートを素材として形成され、かつ、前記合わせ目がスプリングバック力に基づき密着され、しかも、前記各構成壁部は長手方向に延びて、その端面部に他部材との締結板部が形成されている角柱パイプ体。  A bottom-surface-constituting wall portion, a pair of side-surface-constituting wall portions adjacent to the bottom-surface-constituting wall portion, and a top-surface-constituting wall portion to which a seam belongs opposite to the bottom-surface-constituting wall portion, and a rectangular metal plate A prism that is formed as a material, the seam is closely attached based on a springback force, and each of the constituent wall portions extends in the longitudinal direction, and a fastening plate portion with another member is formed on an end surface portion thereof. Pipe body. 前記合わせ目が属する上面構成壁部と底面構成壁部と側面構成壁部とを有しかつ合わせ目が非密着状態でしかも前記底面構成壁部と前記側面構成壁部との為す角度が前記パイプ体を完成させたときの角度よりも大きな中間成形品が矩形状の金属プレートの複数箇所を折り曲げることによって形成され、前記側面構成壁部に外力が加えられて前記底面構成壁部に外方に向かって膨らんだ凸曲面部が形成されて前記上面構成壁部の合わせ目が密着されると共に前記底面構成壁部に外力が加えられて前記凸曲面部が平坦に変形されることを特徴とする請求項１３に記載の角柱パイプ体。 The pipe has a top surface configuration wall portion, a bottom surface configuration wall portion, and a side surface configuration wall portion to which the seam belongs, and an angle formed by the bottom surface configuration wall portion and the side surface configuration wall portion is in a non-contact state, An intermediate molded product larger than the angle when the body is completed is formed by bending a plurality of portions of a rectangular metal plate, and an external force is applied to the side surface configuration wall portion so that the bottom surface configuration wall portion is outward. A convex curved portion that bulges toward the surface is formed so that the joint of the upper surface constituting wall portion is in close contact, and an external force is applied to the bottom constituting wall portion to deform the convex curved surface portion flatly. The prismatic pipe body according to claim 13 . 前記締結板部が前記側面構成壁部に形成されていることを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載の角柱パイプ体。 Prism pipe body according to claim 13 or claim 14, characterized in that the fastening plate is formed on the side surface configuration wall. 前記締結板部が前記底面構成壁部に、該底面構成壁部の延びる方向に平行に突き出て形成され、その先方部分が屈曲された屈曲板部となっていることを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載の角柱パイプ体。 Wherein the fastening plate is the bottom structure wall portion, it is formed projecting parallel to the direction of extension of the bottom surface constituting the wall portion, claim 13 other party portion thereof, characterized in that has a bent plate portion which is bent Alternatively, the prismatic pipe body according to claim 14 . 前記合わせ目が属する構成壁部に係合突起と該係合突起に係合する係合凹所とが形成されていることを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の角柱パイプ体。 The prismatic pipe body according to claim 11 or 12, wherein an engagement protrusion and an engagement recess that engages with the engagement protrusion are formed in a constituent wall portion to which the seam belongs. 矩形状の金属プレートを素材として形成され、複数個の構成壁部と合わせ目とを有しかつ閉断面が角形状でしかも前記合わせ目がスプリングバック力に基づき密着されているパイプ体を用いて構成された支持部材。  Using a pipe body that is formed from a rectangular metal plate, has a plurality of constituent wall portions and seams, has a closed cross-section and is in close contact with the seam based on springback force Configured support member. 矩形状の金属プレートを素材として形成され、複数個の構成壁部と合わせ目とを有しかつ閉断面が角形状でしかも前記合わせ目がスプリングバック力に基づき密着されているパイプ体を用いて構成されたフレーム構造体。  Using a pipe body that is formed from a rectangular metal plate, has a plurality of constituent wall portions and seams, has a closed cross-section and is in close contact with the seam based on springback force A structured frame structure. 矩形状の金属プレートを素材として複数個の構成壁部と合わせ目とを有しかつ閉断面が角形状でしかも前記合わせ目がスプリングバック力に基づき密着されているパイプ体を用いて構成された支持部材を有する画像形成装置。  A rectangular metal plate is used as a raw material, and it is configured using a pipe body having a plurality of constituent wall portions and seams, and having a closed cross section having a square shape, and the seams are in close contact based on springback force. An image forming apparatus having a support member. 矩形状の金属プレートを素材として複数個の構成壁部と合わせ目とを有しかつ閉断面が角形状でしかも前記合わせ目がスプリングバック力に基づき密着されているパイプ体を用いて構成されたフレーム構造体を有する画像形成装置。  A rectangular metal plate is used as a raw material, and it is configured using a pipe body having a plurality of constituent wall portions and seams, and having a closed cross section having a square shape, and the seams are in close contact based on springback force. An image forming apparatus having a frame structure. 底面構成壁部と、該底面構成壁部に隣接する一対の側面構成壁部と、前記底面構成壁部に対向して合わせ目が属する上面構成壁部とを有し、矩形状の金属プレートを素材として形成され、かつ、前記一対の側面構成壁部と前記底面構成壁部との角部に存在して前記合わせ目を開かせようとする残留応力歪みを打ち消す方向の残留応力歪みが塑性変形により前記底面構成壁部の中央部に存在し、該底面構成壁部の中央部に存在して該底面構成壁部を外側に向かって膨らませようとする残留応力歪みによって前記合わせ目が密着され、前記角部と前記中央部との間には残留応力歪みの低い領域が存在していることを特徴とする角柱パイプ体。  A bottom-surface-constituting wall portion, a pair of side-surface-constituting wall portions adjacent to the bottom-surface-constituting wall portion, and a top-surface-constituting wall portion to which a seam belongs opposite to the bottom-surface-constituting wall portion, and a rectangular metal plate Residual stress strain formed as a material and present in the corners of the pair of side surface configuration wall portions and the bottom surface configuration wall portion to cancel the residual stress strain to open the seam is plastically deformed. Is present in the center of the bottom surface constituting wall portion, the seam is in close contact by residual stress strain that exists in the center portion of the bottom surface forming wall portion and tries to expand the bottom surface forming wall portion outward, A prismatic pipe body, wherein a region having a low residual stress strain exists between the corner portion and the central portion. 前記残留応力歪みの低い領域が外側に向かって凸形状となっていることを特徴とする請求項２２に記載の角柱パイプ体。 The prismatic pipe body according to claim 22, wherein the low residual stress strain region has a convex shape toward the outside. 前記底面構成壁部の内面側が塑性変形により凹凸形状となっていることを特徴とする請求項２２に記載の角柱パイプ体。23. The prismatic pipe body according to claim 22, wherein an inner surface side of the bottom surface constituting wall portion has an uneven shape by plastic deformation. 一対の側面構成壁部に相当する一対の隣接面構成壁部と底面構成壁部に相当する一構成壁部との為す角度が鈍角でかつ該一構成壁部が内側に向かって凹形状の中間成形品の前記一対の側面構成壁部を内側に向かって変形させて前記一構成壁部を外側に向かって膨らませることにより該一構成壁部にこの外側に向かって膨らませる方向に抗する方向の応力歪みを一旦発生させ、次いで、一対の側面構成壁部を拘束しつつ前記底面構成壁部に対向しかつ合わせ目を有する上面構成壁部に加圧力を加えて、前記底面構成壁部の中央部を支点にして該底面構成壁部を平坦に塑性変形させることにより前記底面構成壁部と前記一対の側面構成壁部との為す角度を直角にすると共に、前記一対の側面構成壁部と前記底面構成壁部との角部に存在して前記合わせ目を開かせようとする応力歪みを打ち消す方向の残留応力歪みを前記底面構成壁部の中央部に発生させると共に、前記底面構成壁部の前記角部と前記中央部との間に残留応力歪みの低い領域を前記底面構成壁部に発生させることにより、前記合わせ目が密着されていることを特徴とする角柱パイプ体。  The angle formed by the pair of adjacent wall constituting wall portions corresponding to the pair of side surface constituting wall portions and the one constituting wall portion corresponding to the bottom surface constituting wall portion is an obtuse angle, and the one constituting wall portion is a concave middle toward the inside. A direction against the direction in which the one constituent wall portion is expanded outward by deforming the pair of side surface constituent wall portions of the molded product inward and inflating the one constituent wall portion outward. And then applying pressure to the upper surface configuration wall portion facing the bottom surface configuration wall portion and constraining the pair of side surface configuration wall portions while restraining the pair of side surface configuration wall portions, By flatly plastically deforming the bottom surface configuration wall portion with the center portion as a fulcrum, an angle formed between the bottom surface configuration wall portion and the pair of side surface configuration wall portions is set to a right angle, and the pair of side surface configuration wall portions; It exists at the corner with the bottom surface configuration wall and Residual stress is generated between the corner portion and the central portion of the bottom surface configuration wall portion, and a residual stress strain in a direction to cancel the stress strain to open the seam is generated in the central portion of the bottom surface configuration wall portion. The prismatic pipe body, wherein the seam is in close contact with each other by generating a low distortion region in the bottom surface constituting wall portion. 前記残留応力歪みの低い領域が外側に向かって凸形状となっていることを特徴とする請求項２５に記載の角柱パイプ体。 The prismatic pipe body according to claim 25, wherein the region having a low residual stress strain has a convex shape toward the outside. 前記底面構成壁部の内面側が塑性変形により凹凸形状となっていることを特徴とする請求項２５に記載の角柱パイプ体。 26. The prismatic pipe body according to claim 25, wherein the inner surface side of the bottom-constituting wall portion has an uneven shape due to plastic deformation.
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