JP4457398B1 - 角パイプの折り曲げ方法、角パイプの折り曲げ構造及び角パイプの折り曲げ加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】４辺で構成される角パイプの折り曲げ手段において、一辺を残して残りの三辺を切除して可能な従来技術の角パイプ折り曲げ手段は接合面の隙間が生じ、一般的な熔接手法が採用できず、仕上がりも不良であった。
【解決手段】一辺を残し、先ず最初残すべき一辺の相対（対面）する辺を切断し、次いで残る二辺をパイプの内面から外側に向かって切断することで、パイプの外側にバリを形成させることにより良好な折り曲げ接合が可能となった。
【選択図】図２１

Description

本発明は、四辺からなる中空の鉄及び鉄合金、銅及び銅合金、アルミニウム及びアルミニウム合金などの金属製角パイプにおいて、折り曲げ一箇所当たり、一辺を切除せず残し、残る三辺を切除し、必要な折り曲げ箇所数、方向に構成させて折り曲げ、熔接、仕上げ加工をしてなる、商品陳列用店舗部材として使用される、角パイプの折り曲げ方法、角パイプの折り曲げ構造及び角パイプの折り曲げ加工装置に関する。

商品陳列用店舗部材として使用される角パイプの多くは、一辺が通常１ミリから３ミリ程度の厚みの四辺からなる中空の角パイプが一般的であり、普通では、一辺が１０ミリ程度の正方形の角パイプ及び２辺のサイズを大きくした長方形などから１００ミリ程度の辺を持つ正方形の角パイプ及び二辺のサイズを変えた長方形の様々な各種サイズの角パイプが採用される。

こうした商品陳列用店舗部材として使用される角パイプは通常の場合、低炭素鋼、高炭素鋼などの鉄素材、ステンレスのような特殊鉄合金、真鍮のような銅合金、アルミ合金などを素材として各種サイズの正方形、長方形角パイプが生産され、上市提供されている。

業界では、上記角パイプを所定の形状に折り曲げたり、所定の必要な冶具取り付け用の図柄孔加工、切断加工をして商品陳列用店舗部材造形物を作成するほか、塗装、めっきなどの表面美装仕上げを行い目的を果たしてきた。

一般的には小ロット生産が多いことに起因して、折り曲げ加工は、該パイプを所定の角度に切断分離し、それぞれを慎重につき合わせて後、所定の冶具で固定した後熔接加工により接合して折り曲げ製品を作ることが常識となっていたため、云うまでもないが合理的な手法と言えず、接合変形などの不良率も高いうえに、繊細な熟練技術を要し、更に、仕上がりが不良で接合部の強度が不足するなど商品陳列用店舗部材として使用する場合には落下したり、エッジ部で怪我をするなど安全性などに非常に多くの問題があった。

上記の問題点を解決すべく、本発明者は鋭意研究を進めた結果、後述する極めて有用な技術思想に基づく角パイプの折り曲げ方法、角パイプの折り曲げ構造及び角パイプの折り曲げ加工装置を開発し、特許出願を考慮するに至り、先行文献を調査した結果、関連する先行技術を次の通り見出した。

特許出願公告 昭５５−５０７３７ 特許出願公開 昭６３−１９９０２９ 特許出願公開 平０８−３０９４３０ 特許出願公開 平１１−３００４２２

特許文献１の特許出願公告（昭５５−５０７３７）は、要約すると、突先部にまるみを持たせた波形状の刃稜形状の上型と上型をガイドする溝を形成させた下型を使用して、角パイプの折り曲げ箇所を加圧切欠するもので、角パイプを例えばコの字型製品造形物とするための正確な折り曲げが出来るよう、角パイプの一辺を残し、そこを支点として折り曲げることで、正確な角パイプの折り曲げ造形が可能となることを開示している。

しかしながら、この特許文献１の引例によると、残すべき角パイプの一辺に該波形状上型が垂直方向に動作するため、残すべき角パイプの一辺のパイプ内部側壁面を切削することになり、当該箇所のパイプ肉厚は減少する（引例第１図イ参照）ことになり使用に際し強度不足になる可能性を否定できない。また、該波形状上型を中空の角パイプの外側からパイプをくさびの原理と説明する力の加え方により切断して行くのであるが、いかにしても、パイプは押し圧方向に潰されるような変形を避けられない。加えて、特に問題となるところは、最初に波形状上型が接する折り曲げ箇所切欠部となる角パイプの辺はパイプの内部方向に変形の力が生じるとともに生じたバリはパイプ内面方向になることである。

このようなパイプ内面方向に変形が生じパイプ外側表面部に、パイプ内部に向かっての凹部が生じ、バリが内面方向にあると電気熔接などの熔接時には極めて困難な技術を必要とするだけでなく、熔接仕上がり面の状態は不良で、強度が十分でない状態を余儀なくされるほか、後加工の塗装、めっきなどの美装仕上げのために実施する研磨作業においても不良な外観となりやすく、結果的に後工程の塗装、めっきなどの不良が出やすいものである。また、この特許文献１の図面（第１図ロ参照）には折り曲げしたパイプの内コーナー（Ｂ、Ｂ‘）にバリ回避の切込隙間があるので、熔接できないか、仕上がり不良、強度不足などとなるので好ましくなかった。

特許文献２の特許出願公開（昭６３−１９９０２９）は、要約すると、先に記述した特許文献１の波形状上型を改良したもので、刃稜にＲ部と直線状の刃部を構成し、かつ一部に段差を構成したものであり、その作用効果については先の引例（特許文献１）と格段に相違するところはなく、かつ一部に構成された段差についての明らかな説明がないので推察をすると、引例の特許文献２の第３図（ロ）に示される切込接合部Ｂを構成する目的で構成されているものと判断される。したがってこの引例の問題点は特許文献１と同様の内容の好ましくない問題があった。

特許文献３の特許出願公開（平０８−３０９４３０）は、要約すると、特許文献１及び特許文献２において、角パイプを折り曲げ後に生じる隙間（引例第６図ハのａ部分）が生じるために、レーザー熔接手段が導入できないため、隙間が出来ないように改良した中空角パイプの屈曲加工方法及びその加工金型である。

引例発明によると、上部型の刃稜については特許文献２に類似の全体構造を持ち、刃先先端からの中心線を仮定すると、左右に角度差（例えば引例の第４図イ参照）をつけ、かつ折り曲げ接合時に引例第４図ハのようにａの部分の概略パイプ肉厚に相当部分が隙間なく接することができるように上部型の刃稜形状の一部を所定角度と直角に左右振り分けて構成した金型構造としたこと及び具体的には刃稜角度をほぼ４０．５度とほぼ４９．５度に形成することを特徴としている。

上記加工方法に於いても、角パイプを外側から押し圧をかけてせん断してゆくため金型の劣化、精度不具合などが関係して引例発明が示すほどの正確な、隙間のない折り曲げ結果は期待し難く、特に上部型の進行方向に位置する角パイプの少なくとも二辺はパイプ内面方向にバリが発生し、また変形が生じ、レーザー熔接が出来ないことも多く見られた。

特許文献４の特許出願公開（平１１−３００４２２）は、要約すると、角パイプをはじめとする長尺材の折り曲げ構造に関するもので、一辺を残し、折り曲げ部分をレーザー溶断などの溶断手法に従い接合形状（引例の特許文献４の第１図参照）に溶断してなる長尺材の折り曲げ構造であって、その他、部材肉膨らみ防止切欠構造、折り曲げ線による折り曲げ位置設定手段、位置設定手段が折り曲げ線に沿って形成された孔部、溝、スリット状の切欠溝、折り曲げ線上に頂点が位置する三角形の切欠溝を構成したことを特徴とする長尺材の折り曲げ構造である。

この特許文献４に記載される発明では、後加工で該接合部の熔接が必要となった場合、折り曲げ接合部の長さが異形、かつ長くなるので、熔接にはきわめて不利なことになる外、商品陳列用店舗部材などで広く要求される多種小ロット生産などには不向きであるとともに、角パイプのような中空構造の場合は所定の形状にレーザー溶断することは困難で、パイプ位置を正確に反転させるなどの工夫を要した。また、折り曲げるための支点となる残した一辺を曲げやすくするため溝状に切欠させたり短くしたりすることは商品陳列用店舗部材として使用するときには強度不足などの問題があり危険である。

以上のように特許文献に記載され実施される発明は、角パイプを折り曲げるために、パイプの一辺を残し他の部分を切断除去して正確に加工する合理的な方法を開示しているが、前記するような欠点を夫々に保有しているので、その問題点を解決し、加工が容易で、精度良く簡単に小ロット生産が可能な、商品陳列用店舗部材として適した角パイプの折り曲げ手段が要求されるのは当然の成り行きである。

一般的に、商品陳列用店舗部材として使用される場合の角パイプは、一例として図１のように使用される。即ち、床面及び壁面１で構成される店舗室内において、角パイプ２は埋め込みタイプの商品棚、取り付けタイプの商品棚、移動可能タイプの商品ケース、仮置きタイプの商品枠などの造作物として広く活用されている。使用される角パイプ２は通常図２に例示するように、角パイプ２の一部の辺または全辺に棚受けなどの冶具を取り付け可能な所定サイズ、図柄の孔４が構成されている。また、角パイプ２の肉厚３は一般的には１から３ミリのものが特に安全強度面から採用されている。また、角パイプ２の素材材質は一般に鉄鋼、ステンレス、アルミニウム、真鍮の順に多用され、めっき、塗装などの美装仕上げをして使用されている。

また、商品陳列用店舗部材として使用される場合の角パイプ２は、図３、図４、図５に例示するような折り曲げ加工がなされ、コの字形、四角枠型、階段形、その他異形などの形状に造形され電気熔接、ロウ付け、アルゴン熔接などの一般的な熔接後、研磨、各種表面処理をして実用されている。

このような商品陳列用店舗部材について、従来の技術、特許文献技術については既に説明し課題を明らかにしたとおりであるが、目的使用に耐え、正確に容易に熟練を必要とせずに一般的な汎用技術で角パイプの折り曲げが出来ないものかと考えた結果、うまく出来ない原因の主たるものが、従来技術（以後この明細書では説明しない）においてはパイプを完全切断、突合せ、熔接の手段をとるので良好な製品造形ができるはずもなく論ずるまでもない。また、非常に漸進的な特許文献に示される技術（以後これを従来技術として説明する）においても、中空の角パイプの切断箇所の少なくとも二辺内面に向かって外側から切断するため、パイプ内側に対する凹み状変形、内側方向のバリ及び折り曲げ時に生じる隙間が一般的な熔接技術を阻害し、仕上がりも悪く、安全性及び強度も不足するということが解った。

本発明者は鋭意研究を進めた結果、総ての課題を解決するには角パイプ２の切断切除必要な辺の位置の内面から外側に向かって角パイプ２の肉厚３を切断することにすれば、メス型、オス型を使用することが出来るので、折り曲げ接合時に課題となる変形が著しく抑えられるとともに、生じたバリは角パイプ２の外側に出来るので、折り曲げ接合部の熔接時には極めて良い結果をもたらすことが判明し、従来の課題のほぼ全部を解消することが可能になった。

即ち、［請求項１］は折り曲げる箇所の一辺を残し三辺所定部分を切断切除してなる、四辺で構成される金属製の角パイプ折り曲げ方法において、最初（第一工程として）、角パイプ（２）の折り曲げ角度を持つ傾斜部（８ｂ）及び角パイプの肉厚３より僅かに深い位置の平坦な凹部（１１ａ）を有する内部型（中ゴ）（１０）と角パイプ（２）の折り曲げ角度を持つ傾斜部（８ｃ）を有し、かつ角パイプ（２）の肉厚（３）より僅かに深い位置の平坦な凹部（１１ｂ）を有するメス型（１３）を配置し、更に角パイプ（２）の折り曲げ角度を持つ傾斜部（８ａ）を有するオス型（７）を配置し、角パイプ（２）の切断切除しないで残す一辺（２Ａ）に対面する側（パイプの幅方向）の一辺の所定の部分を切断切除し、次工程オス型（１５ａまたは１５ｂ）の挿入孔（９）を設け、次（第二工程として）に、角パイプ（２）の折り曲げ角度を持つ傾斜部（８ｅ）を有する角パイプ（２）内部へ挿入するオス型（１５ａまたは１５ｂ）と切断切除形状（折り曲げ角度を持つ傾斜部（８ｆ）相当形状）にしたメス型（１６ａまたは１６ｂ）を配し、角パイプ（２）の切断切除すべき個所の残る二辺を角パイプ（２）の内面に挿入したオス型（１５ａまたは１５ｂ）により、角パイプ２の内側から外側に向かって、所定の折り曲げ角度を持つ傾斜部（８ｄｄ）になるように角パイプ（２）の所定箇所を切断切除して、折り曲げることを可能にしたことを特徴とする商品陳列用店舗部材として利用される角パイプの折り曲げ方法である。

［請求項２］は請求項１に於いて、次工程オス型とメス型を、折り曲げの支点部分となる切断切除しない一辺（２Ａ）の該当所定位置に、Ｒ状の凹部（１９ａ）を付けたメス型（１６ｂ）とＲ状の凸部（１９ｂ）を付けたオス型（１５ｂ）として、オス型（１５ｂ）とメス型（１６ｂ）により角パイプ（２）の切断切除しない辺（２Ａ）の外側に向かい突起するＲ状凸部（１９ｃ）を形成するように加圧塑性変形させることを特徴とする請求項１に記載の角パイプの折り曲げ方法である。

［請求項３］は請求項１記載の方法により形成する角パイプの構造であって、角パイプ（２）の二辺を切断切除する際に発生するバリ（６）を角パイプ（２）の外側に生じさせ、折り曲げ接合面（５）の熔接を容易、正確に出来るようにしたことを特徴とする角パイプの折り曲げ構造である。

［請求項４］は請求項２記載の方法により形成する角パイプ（２）の構造であって、折り曲げの支点部分となる切断除去しない一辺（２Ａ）の外側方向所定位置にＲ状凸部（１９ｃ）を構成し、精密な折り曲げを可能にしたことを特徴とする角パイプの折り曲げ構造である。

［請求項５］は請求項３、請求項４に記載の角パイプの構造を製造（形成）する装置であって、第一工程として角パイプ（２）内部に挿入可能であり、かつ所定の一部分にパイプ折り曲げ角度を持つ傾斜部（８ｂ）及び角パイプ（２）の肉厚（３）より僅かに深い位置の平坦な凹部（１１ａ）を有し、角パイプ（２）の内部に挿入配置することを可能にした内部型（中ゴ）（１０）と角パイプ（２）の折り曲げ角度を持つ傾斜部（８ｃ）を有し、かつ角パイプ（２）の肉厚（３）より僅かに深い位置の平坦な凹部（１１ｂ）を有するメス型（１３）と角パイプ（２）折り曲げ角度を持つ傾斜部（８ａ）を有するオス型（７）を配置することで、正確に角パイプ（２）の一辺を切断切除する動作を可能にして、第二工程オス型（１５ａ又は１５ｂ）の挿入孔（９）を角パイプ（２）の一辺に構成することが出来るように配置するとともに、更に別の位置で行う第二工程として、第一工程で構成した挿入孔（９）を介して、角パイプ（２）折り曲げ角度を持つ傾斜部（８ｅ）を有する角パイプ（２）の内部へ挿入するオス型（１５ａまたは１５ｂ）及び切断切除形状（折り曲げ角度傾斜部（８ｆ）相当形状）にしたメス型（１６ａまたは１６ｂ）を配置し、該オス型（１５ａ）とメス型（１６ａ）を使用配置する場合には、オス型（１５ａ）を挿入孔（９）に挿入する動作及び角パイプ（２）の切断切除すべき二辺の内側から外側に向けて切断切除する動作を可能にし、また、Ｒ状凸部（１９ｂ）を付けたオス型（１５ｂ）とＲ状凹部（１９ａ）を付けたメス型（１６ｂ）を使用配置する場合には、オス型（１５ｂ）を挿入孔（９）に挿入する動作及び角パイプ（２）の切断切除しない一辺（２Ａ）を塑性変形させることができるようにオス型（１５ｂ）とメス型（１６ｂ）間を加圧する動作と切断すべき二辺の内側から外側に向かい切断切除する動作を可能とした、油圧プレス機構（２２）及び全体の制御機構（２３）を配置してなる角パイプの折り曲げ加工装置である。

上記のように角パイプの折り曲げ所定部分をパイプの長さ方向に対し、必要箇所数加工することにより、従来の課題を皆無に折り曲げすることが出来るようになり、また、熔接、研磨、塗装、めっきなどの後加工における仕上がりも良く、生産技術としてもきわめて容易、正確に目的を達成することが可能となった。

本発明は上記の発明の概要で説明するとおり、四辺からなる角パイプを折り曲げて使用する分野において、多種小ロット生産を要求され、十分な強度と安全性及び美観を要求される商品陳列用店舗部材について、折り曲げが正確、容易に生産性良く提供可能な、従来にない技術を提供するものであり、特に、折り曲げ加工後の熔接技術に格段の注意や特殊な熔接技術を全く必要としないばかりか、その熔接仕上がりが美しく、その後の研磨作業を含む美装仕上げが極めて容易かつ強度劣化もないので、最適な商品陳列用店舗部材を提供することが出来るほか、特殊な機械を使用しないで一般に広く汎用されるプレス機などの汎用機械で達成することが可能である。したがって、多種小ロット生産においても小規模の企業体で十分に対応することが可能となるなどその効果には有益なところが大きい。

商品陳列用店舗部材の使用例を示す参考斜視図である。 該使用例の４辺からなる角パイプのイメージ図である。 該使用例における角パイプの折り曲げ、仕上がりイメージ図である。 他の、該使用例における角パイプの折り曲げ、仕上がりイメージ図である。 他の、該使用例における角パイプの折り曲げ、仕上がりイメージ図である。 本発明の折り曲げをするために構成した切断面の状態を示す、角パイプの長さ方向の断面構造例である。 本発明の、角パイプの折り曲げ接合状態を示す断面構造例である。 本発明の第一工程となる、第二オス型を挿入する挿入孔を設けるための第一オス型の一例斜視図である。 本発明の第一工程で構成された挿入孔を示す角パイプの斜視図である。 本発明の第一工程の角パイプを精度良く作成するための、内部型（中ゴ）の斜視図である。 本発明の第一工程の角パイプを精度良く作成するための、外側に配置するメス型の斜視図である。 本発明の第二工程で使用する第二オス型の斜視図である。 本発明の第二工程で使用する一例の、メス型の斜視図である。 本発明の第二工程における角パイプ内部に挿入される第二オス型の動きを示す斜視図である。 本発明の第二工程における第二オス型が前後に動作して、角パイプの所定箇所を切断する状況を示す斜視図である。 本発明の第二工程が完了した角パイプの状態を示す斜視図である。 本発明の第二工程で使用する最も好ましい第二オス型の斜視図である。 本発明の第二工程で使用する最も好ましい第二メス型の斜視図である。 本発明の第二工程で、最も好ましい切断構造を持つ角パイプの斜視図である。 本発明の第二工程終了後、パイプを折り曲げた状態を示す斜視図である。 本発明の第一工程と第二工程を組み合わせた加工機の運転状況を示す斜視図。 本発明の最も好ましい角パイプの所定箇所切断例を示す斜視図である。 本発明の折り曲げした角パイプの状態を示す斜視図である。

即ち、図６（角パイプ２の一部切断断面構造例）に示すように、所定切断位置に外側メス型、内側オス型を使用し、角パイプ２の切断を行うと、切断面５は変形を最小限に止められるとともにオス型とメス型のクリアランスにより生じるバリ６は角パイプ２の外側方向に生じる。この結果、図７（角パイプ２の折り曲げ接合状態を示す断面構造例）に示すように、角パイプ２を該切断部分で折り曲げ切断面５を接合させた場合には、ほぼ隙間なく合わせることが出来るとともにバリ６は角パイプ２外側に向かって合わせられる。バリ６はどのようにしても少なからず生じるものであることと金型の消耗により発生するものであり通常機械加工分野では嫌われるものであるが、本発明においてはこれが好都合に作用する。

即ち、後加工の熔接時には、熔材の使用、不使用を問わずほとんどの汎用熔接手法により、バリ６が存在することで、先ずバリ６が熔解し熔接接合がほぼ完了する。熔材使用の場合はより完全に熔接接合が可能となる。加えて、バリ６の成分は角パイプ２と同じものであるから組織変化をも少なくでき強度も向上することが見込める。本発明の作用によればバリ６がある程度でているほうが良いのであるから、オス型、メス型の磨耗などを気にすることは少なく型寿命にあまり気を使わないで運用することが可能となる。また、角パイプ２の折り曲げ接合面５の変形が少ないため、仕上がりが美しいだけでなく上記作用がより向上するとともに、バリ６があることと隙間も少ないので金型の手入れ、調整を心がけた場合にはレーザー熔接も可能となった。

このようにして角パイプ２の内面からオス型を外側に向けて動かし角パイプ２の切断切除の必要部分（肉厚３など）を外側方向に切断するためには、オス型が角パイプ２の内部に位置していることが必要となる。このために、本発明は最初第一工程として、四辺からなる角パイプ２の折り曲げ方向の一辺に孔を開ける必要がある。そのための具体的な例を説明すると、図８の第一オス型７（斜視図）に例示するような先端の左右に折り曲げ所定角度を設けた傾斜部８ａをもつ第一オス型７を用意する。次いで、適切な手段として角パイプ２の内部にパイプ内部挿入可能な図１０のような内部型（中ゴ）１０（後記実施例などに説明あり）を挿入し、また後記実施例などで説明する外刃に該当する図１１のようなメス型１３を角パイプ２の外側に配した上で、例えば図２１の油圧プレス機構２２により該第一オス型７を前後方向に加圧作動させ、図９（第二オス型１５ａ又は１５ｂの挿入孔部９を設けた角パイプ２の斜視図）のように、所定の折り曲げ傾斜部８ｄをもち、角パイプ２の肉厚３より僅に深く切断して、所定の折り曲げに適した広さ有する第二オス型１５ａ又は１５ｂの挿入孔部９を設ける。この中間工程といえる第一工程で第二オス型１５ａ又は１５ｂの挿入孔９を設けるためには、鋸刃、フライスなどの方法によっても達成することが出来るが、生産性を考慮すると強調すべき推奨される方法ではない。

次いで第二工程として、図１３のようなメス型１６ａを配置した上で、図１２の該第二オス型１５ａを図９に示す角パイプ２に構成された挿入孔部９に、図１４のように、油圧プレス機構２２により上部から挿入して第二オス型１５ａの先端が角パイプ２の残すべき一辺２Ａにほぼ到達して後、第二オス型１５ａを前後方向に加圧移動させ、図１５に示すように、角パイプ２の所定箇所を切断し、破断廃棄片１８ａを前後方向に除去廃棄して、図１６に示すとおり、所定の折り曲げに必要な角度８ｄｄと広さを形成した切断切除部１７を構成した角パイプ２を得る。

上記第二工程の第二オス型１５ａを図１７の第二オス型１５ｂに変更して、第一工程で構成した挿入孔部９に油圧プレス機構２２により挿入する際、第二オス型１５ｂの先端部と相対するメス型１６ｂを図１８のように、第二オス型１５ｂの先端形状（Ｒ状凸部）１９ｂと同じかやや大きめのＲ状凹部１９ａを形成させたメス型１６ｂを使用して加圧塑性変形させると、第１９図のように、肉厚３を損なうことなくＲ状の凸部（膨らみ）１９ｃを、角パイプ２の切断切除しない辺２Ａ（２Ａの外側方向）に形成した、より正確で容易な折り曲げ可能となる理想的な角パイプ２を提供することが出来る。このように肉厚３を、従来技術がしているような切断せず残すべき角パイプ２の一辺２Ａ相当部分を切削するなどして傷つけ損なう事にならないように、塑性変形させると角パイプ２を折り曲げたときに、図２０のように、折り曲げ接合面５は極めて良好に隙間なく接する事が可能であることが確認された。従来技術のように切り込むなどして肉厚３を減少させると切削傷の箇所が折り曲げの支点となるために傷のような切削部分の角度に起因して、折りまげをした場合パイプの接合辺の接合が完全でなく隙間を生じることがわかった。即ち、通常曲げ角度より鋭角になる事により、隙間を生じ不具合を発生することが明瞭になった。

以上のようにして、折り曲げが必要な箇所を同様に加工すると自在方向の折り曲げ造形が出来るほか、折り曲げる角度も自在（折り曲げ角度については、角パイプ２を９０度に折り曲げする場合には、切断切除部１７の先端部を中心として各４５度に左右振り分け、また角パイプ２を１２０度に折り曲げたいときは、各３０度に左右振り分けなどで各種の折り曲げが達成できる。）に出来、特に左右の振り分け角度を異なる角度に変えなくても、折り曲げ接合面５に隙間が生じて困ることはなく正確に折り曲げが出来る。即ち、９０度（直角）曲げの場合と比較して、鈍角に曲げたいときには切断切除部１７を小さく、鋭角にしたいときには切断切除部１７を大きくすれば良いと言い換えることも出来る。尚、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｄｄ、８ｅ、８ｆで示される各所定角度を持つ傾斜部の角度は全部同じである。また、第一オス型７及び第二オス型１５ａまたは１５ｂの動作方向については、上記説明の第一オス型７が横（前後）方向の動作、第二オス型１５ａまたは１５ｂが上部から下方向に続いて横（前後）方向の動作に限られるものではなく、第一オス型７が上部から下方向の動作、第二オス型１５ａまたは１５ｂが横（前後）方向に続いて上下方向の動作など本発明の技術思想から逸脱することのない範囲で、変化させることが可能なことは勿論である。また、最も好ましい例の図１９、図２２に示すＲ状凸部１９ｃについて具体的には、第二メス型１６ｂのＲ状凹部１９ａは第二オス型１５ｂと同じかやや大き目のＲとして形成されたものが好ましい。これは、塑性変形で形成されたＲ状凸部１９ｃを持つ角パイプ２を折り曲げる場合に効果的に作用する。即ち、折り曲げ時には角パイプ２の外側に伸びようとする力が働くため、接合面５を正確かつ容易に隙間なくするためには、外側の長さが大きい（外側のＲが大きい）と伸びが生じても形状的に吸収するので極めて効果的に目的を果たすことが可能となる。また、外側、内側のＲが同じ場合においても、Ｒ状凸部１９ｃが角パイプ２の切断切除しない辺２Ａの外側に向かって膨らむように形成されていれば、概略同様に効果が発揮可能なことも確認されている。

本発明の最も好ましい実施形態における実施例について図面を参考に説明すると、図２１（第一工程と第二工程を組み合わせた加工機の運転状況を示す斜視図）に示すように、図１１の第一工程のメス型１３と図１８の第二工程のメス型１６ｂとを合体させた外刃となるメス型集合体２０を下部に配置している。このメス型集合体２０には製品角パイプ２の進行方向２１に対し、手前側に図１１のような左右振り分け４５度の折り曲げ角度を有する傾斜部８ｃとパイプ肉厚よりわずかに深くした平面部１１ｂが構成された第一工程メス型１３が配置されている。更に少し離れたパイプの進行方向２１に図１８のように左右振り分け４５度の切断形状の角度傾斜部８ｆを有し、Ｒ形状の凹み部１９ａを構成した開口部を構成した第二工程メス型１６ｂが配置されている。また、このメス型集合体２０には、予め必要な図柄の穴あけ加工をした製品角パイプ２を挿入支持できるように製品パイプの進行方向２１に向かって直線的に角パイプ２の挿入溝１４が構成されている。

上記メス型集合体２０には、製品角パイプ２が挿入溝１４を介して挿入され、次に図１０の左右振り分け４５度の折り曲げ角度に適した傾斜部８ｂとパイプ肉厚よりわずかに凹んだ平面部１１ａを有し、角パイプ２の全長適した挿入支持棒１２を併せ持つ内部型（中ゴ）１０が準備されている。

更に、パイプ進行方向２１に対して手前位置の第一工程メス型１３相当部分の上部位置に合致させるように、図２１に運転状況の斜視図として示すとおり、油圧プレス機構２２に接合配置された図８の、左右振り分け４５度の折り曲げ角度８ａを持つ第一工程オス型７が配置されている。さらにその先に少し間隔をあけて、別の油圧プレス機構２２に接合位置された図１７の、左右振り分け４５度の折り曲げ角度８ｅと先端にＲ状凸部１９ｂを持つ第二工程オス型１５ｂが図１８のメス型１６ｂ相当の位置上部に配置され、それぞれの金型配置、製品角パイプ２の配置を完了する。次いで、図１９に示す好ましい形状の突出たＲ状凸部１９ｃを構成するために、図２１では第二工程のオス型１５ｂに配備された油圧プレス機構２２の上部全体にもう一つの油圧プレス機構２２が接合設置されている。これは、第二オス型１５ｂを挿入孔９に挿入すること及び加圧し押し込んでＲ状凸部１９ｃを構成する目的で設置したものである。以上のように各部材を配置した上で、運転動作などの制御を行う制御機構２３を配備して本発明の好ましい実施例の角パイプ２の折り曲げ（この実施例では９０度折り曲げ造形を説明している）を達成する加工機は完成する。

次に、具体的な製品の製造方法を上記の装置を使用して説明すると、上記図２１の加工機において、最初、２０ミリ角、肉厚２ミリ、長さ３，０００ミリのＳＳ鉄素材からなる既に所定図柄４を構成済みの角パイプ２を設置固定したメス型集合体２０の挿入溝１４に進行方向２１に向けて挿入し、制御機構２３の制御により、第一工程におけるメス型１３に相当部分の平坦凹部１１ｂの中央中心部に１，０００ミリ長さとなるところで挿入移動を止める。次に内部型（中ゴ）１０を挿入支持棒１２により角パイプ２の内部に挿入、制御機構２３で所定位置に正確にセットする。次いで、第一工程オス型７を油圧プレス機構２２で押し出し、角パイプ２の一辺（切断切除しない一辺２Ａの対面側）を切断切除する。このとき切断切除される角パイプ２の当該部分は角パイプ２の外側にせりあがる様に切断され、第二工程オス型１５ｂを挿入するための挿入孔９を完成する。バリ６は角パイプ２の外側に生じ内面側には生じない。

次いで、進行方向２１へ角パイプ２を進め、第二工程のメス型１６ｂ切断位置相当部分まで制御機構２３により移動させる。次いで、第二工程オス型１５ｂを上部油圧プレス機構２２により下方向え移動、即ち角パイプ２の挿入孔９から、内部に挿入させ残すべき角パイプの一辺２Ａを第二工程メス型１６ｂに構成したＲ状凹部１９ａに沿うようにパイプ肉厚３の厚み分を控えて圧入し、パイプ肉を傷つけ損なうことなく塑性変形し成形する。次に、第二工程オス型１５ｂを前後（パイプの外方向）にせん断するように移動させ、切断切除すべき残りの二辺を切断して、左右振り分け４５度の折り曲げ角度を持つ傾斜部８ｆどおりに切断された切断切除廃棄片１８ｂを角パイプ２の二辺外側に切除する。以上のように加工することで、適切な折り曲げ角度を持つ傾斜部８ｄｄを形成した切断切除部１７を構成することが可能となる。本件実施例では更に同様の作業を２回繰り返し、図２２に示すような角パイプ２の長さ方向１，０００ミリ間隔で２箇所の切断切除部１７を構成した目的の左右振り分け４５度の折り曲げ角度を持つ角パイプ２を得た。また、バリ６は角パイプ２の外側に生じた。

次に、Ｒ状凹部１９ｃをつけた角パイプ２を、残すべき一辺２ＡのＲ状凹部１９ｃを支点として折り曲げるときわめて簡単に正確に図２３のように、直角のコの字に折り曲げられた１，０００ミリの角パイプ２造形物として折り曲げることが出来、接合面５はレーザー熔接可能な隙間のない合せ面であり、当然ではあるが一般的な熔接技術においてはなんらの不具合もなく極めて理想的な熔接が行えた。特に、本発明ではバリ６が製品角パイプ２の外側に生じているため、熔接に際しバリ６が溶解し熔材の使用量が抑えられるとともに、仕上がりが綺麗になり、組織変化も少なく強度が充分かつ後処理の研磨、塗装、めっきなどが容易かつ綺麗に仕上がるなど極めて多大な利益を提供することが可能となった。

本発明は商品陳列用店舗部材としての安全性が高く、多種小ロット生産に適し、後加工仕上げの良い角パイプの折り曲げによる造形物を容易に一般的な手段で安価に提供するものであり、従来の手段でなしえなかったものであるから当該分野における利用の可能性は極めて高いものである。

１は店舗内の壁及び床を示す。
２は角パイプ。
２Ａは切断切除しない角パイプの一辺。
３は角パイプを構成する辺の肉厚。
４は棚受けなどの冶具取り付け用の図柄孔部。
５は折り曲げ接合面。
６はバリ。
７は第一工程オス型。
８ａは第一工程オス型７に構成された所定曲げ角度（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｄｄ、８ｅ、８ｆは全て同一角度）を持つ傾斜部。
８ｂは内部型（中ゴ）１０に構成された所定曲げ角度を持つ傾斜部。
８ｃは第一工程メス型１３に構成された所定曲げ角度を持つ傾斜部。
８ｄは第一工程で構成された第二工程オス型１５ａの挿入孔９に構成された所定曲げ角度を持つ傾斜部。
８ｄｄは角パイプ２に構成された所定曲げ角度を持つ傾斜部。
８ｅは第二工程オス型１５ａ及び１５ｂに構成された所定曲げ角度を持つ傾斜部。
８ｆは第二工程メス型１６ａ及び１６ｂに構成された所定曲げ角度を持つ傾斜部。
９は第一工程で構成された第二工程オス型１５ａ及び１５ｂの挿入孔。
１０は内部型（中ゴ）。
１１ａは内部型（中ゴ）１０の平坦凹部。
１１ｂは第一工程メス型１３の平坦凹部。
１２は内部型（中ゴ）１０の挿入支持棒。
１３は第一工程メス型。
１４は角パイプ挿入溝。
１５ａは第二工程オス型。
１５ｂは好ましい第二工程オス型。
１６ａは第二工程メス型。
１６ｂは好ましい第二工程メス型。
１７は切断切除部（第二工程で角パイプ２に構成された折り曲げのための空間）。
１８ａは第二工程で切断切除された破断廃棄片。
１８ｂは別の第二工程で切断切除された破断廃棄片。
１９ａは好ましい第二工程メス型１６ｂに形成されたＲ状凹部。
１９ｂは好ましい第二工程オス型１５ｂに形成されたＲ状凸部。
１９ｃは好ましい角パイプ２の切断しない辺２Ａ外側方向に塑性変形で形成されたＲ状凸部。
２０は第一、第二工程のメス型を一体にした集合体メス型。
２１は製品角パイプ２の進行方向。
２２は油圧プレス機構。
２３は制御機構。

Claims (5)

1. 折り曲げる箇所の一辺を残し三辺所定部分を切断切除してなる、四辺で構成される金属製の角パイプ折り曲げ方法において、最初（第一工程として）、角パイプ（２）の折り曲げ角度を持つ傾斜部（８ｂ）及び角パイプの肉厚３より僅かに深い位置の平坦な凹部（１１ａ）を有する内部型（中ゴ）（１０）と角パイプ（２）の折り曲げ角度を持つ傾斜部（８ｃ）を有し、かつ角パイプ（２）の肉厚（３）より僅かに深い位置の平坦な凹部（１１ｂ）を有するメス型（１３）を配置し、更に角パイプ（２）の折り曲げ角度を持つ傾斜部（８ａ）を有するオス型（７）を配置し、角パイプ（２）の切断切除しないで残す一辺（２Ａ）に対面する側（パイプの幅方向）の一辺の所定の部分を切断切除し、次工程オス型（１５ａまたは１５ｂ）の挿入孔（９）を設け、次（第二工程として）に、角パイプ（２）の折り曲げ角度を持つ傾斜部（８ｅ）を有する角パイプ（２）内部へ挿入するオス型（１５ａまたは１５ｂ）と切断切除形状（折り曲げ角度を持つ傾斜部（８ｆ）相当形状）にしたメス型（１６ａまたは１６ｂ）を配し、角パイプ（２）の切断切除すべき個所の残る二辺を角パイプ（２）の内面に挿入したオス型（１５ａまたは１５ｂ）により、角パイプ２の内側から外側に向かって、所定の折り曲げ角度を持つ傾斜部（８ｄｄ）になるように角パイプ（２）の所定箇所を切断切除して、折り曲げることを可能にしたことを特徴とする商品陳列用店舗部材として利用される角パイプの折り曲げ方法。
2. 請求項１に於いて、次工程オス型とメス型を、折り曲げの支点部分となる切断切除しない一辺（２Ａ）の該当所定位置に、Ｒ状の凹部（１９ａ）を付けたメス型（１６ｂ）とＲ状の凸部（１９ｂ）を付けたオス型（１５ｂ）として、オス型（１５ｂ）とメス型（１６ｂ）により角パイプ（２）の切断切除しない辺（２Ａ）の外側に向かい突起するＲ状凸部（１９ｃ）を形成するように加圧塑性変形させることを特徴とする請求項１に記載の角パイプの折り曲げ方法。
3. 請求項１記載の方法により形成する角パイプの構造であって、角パイプ（２）の二辺を切断切除する際に発生するバリ（６）を角パイプ（２）の外側に生じさせ、折り曲げ接合面（５）の熔接を容易、正確に出来るようにしたことを特徴とする角パイプの構造。
4. 請求項２記載の方法により形成する角パイプ（２）の構造であって、折り曲げの支点部分となる切断除去しない一辺（２Ａ）の外側に向かい突起するＲ状凸部（１９ｃ）を形成し、容易正確な折り曲げを可能にしたことを特徴とする角パイプの構造。
5. 請求項３、請求項４に記載の角パイプの構造を製造（形成）する装置であって、第一工程として角パイプ（２）内部に挿入可能であり、かつ所定の一部分にパイプ折り曲げ角度を持つ傾斜部（８ｂ）及び角パイプ（２）の肉厚（３）より僅かに深い位置の平坦な凹部（１１ａ）を有し、角パイプ（２）の内部に挿入配置することを可能にした内部型（中ゴ）（１０）と角パイプ（２）の折り曲げ角度を持つ傾斜部（８ｃ）を有し、かつ角パイプ（２）の肉厚（３）より僅かに深い位置の平坦な凹部（１１ｂ）を有するメス型（１３）と角パイプ（２）折り曲げ角度を持つ傾斜部（８ａ）を有するオス型（７）を配置することで、正確に角パイプ（２）の一辺を切断切除する動作を可能にして、第二工程オス型（１５ａ又は１５ｂ）の挿入孔（９）を角パイプ（２）の一辺に構成することが出来るように配置するとともに、更に別の位置で行う第二工程として、第一工程で構成した挿入孔（９）を介して、角パイプ（２）折り曲げ角度を持つ傾斜部（８ｅ）を有する角パイプ（２）の内部へ挿入するオス型（１５ａまたは１５ｂ）及び切断切除形状（折り曲げ角度傾斜部（８ｆ）相当形状）にしたメス型（１６ａまたは１６ｂ）を配置し、該オス型（１５ａ）とメス型（１６ａ）を使用配置する場合には、オス型（１５ａ）を挿入孔（９）に挿入する動作及び角パイプ（２）の切断切除すべき二辺の内側から外側に向けて切断切除する動作を可能にし、また、Ｒ状凸部（１９ｂ）を付けたオス型（１５ｂ）とＲ状凹部（１９ａ）を付けたメス型（１６ｂ）を使用配置する場合には、オス型（１５ｂ）を挿入孔（９）に挿入する動作及び角パイプ（２）の切断切除しない一辺（２Ａ）を塑性変形させることができるようにオス型（１５ｂ）とメス型（１６ｂ）間を加圧する動作と切断すべき二辺の内側から外側に向かい切断切除する動作を可能とした、油圧プレス機構（２２）及び全体の制御機構（２３）を配置してなる角パイプの折り曲げ加工装置。

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