JPH0351502B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 管状部材の長さ方向に延長しかつ管状部材の
内側に向けて突出する少なくとも１個の溝形部を
有する同筒形管状部材を形成する第１工程と、前
記円筒形管状部材の溝形部に対応する溝を有する
円錐形芯の周りに前記円筒形管状部材をその溝形
部を前記溝に位置を合致させて位置させる第２工
程と、前記円筒形管状部材を液圧および／または
空気圧力によつて前記芯に対してプレスして溝形
部の断面形状を変えて円筒形管状部材を実質的に
円錐形状に成形する第３工程とよりなることを特
徴とする円錐形管状部材の製造方法。

２ 前記第１工程において、長さ方向に延長する
溝形部を有する好ましくは帯板材を湾曲して円筒
形管状部材を形成する曲げ作業と、前記帯板材の
互に向け折曲げられた側縁部分を互に接合するこ
とを特徴とする請求の範囲１に記載の方法。

３ 少なくとも１個の可撓性の加圧部材を円筒形
管状部材の周りに設け、液圧および／または空気
圧力を加えることによつて加圧部材を円筒形管状
部材に接触させることによつて液圧および／また
は空気圧力を円筒形管状部材に対して芯の方向に
加え、これにより円筒形管状部材の形状を芯の形
状に実質的に対応する形状に変化させることを特
徴とする請求の範囲１または２に記載の方法。

４ 第３工程において、円筒形管状部材を前記芯
上にその大径端側から円筒形管状部材の溝形部を
前記芯の溝に位置を合致させて軸線方向に段階的
に移動し、各移動後に円筒形管状部材を芯に対し
てプレスして段階的に円錐形状に成形することを
特徴とする請求の範囲１〜３のいずれかに記載の
方法。

５ 第３工程において、順次段階で円筒形管状部
材の溝形部を芯の溝内に次第に深く押し込んで円
筒形管状部材を円錐形状に形成することを特徴と
する請求の範囲１〜３のいずれかに記載の方法。

６ 芯の円錐形状への管状部材の形状調整中に、
芯から突出する案内部材によつて管状部材を芯に
対して案内し、完全形状調整を完了する際、芯の
面に一致する面を形成することを特徴とする請求
の範囲１〜５のいずれかに記載の方法。

明細書 本発明は、円錐形管状部材の製造方法およびこ
の発明により製造された部材に関するものであ
る。

多数の異なる用途に、長さ方向に円錐状に断面
を減少する管状部材に対する需要があり、かかる
管状部材はポールおよびマスト、籏竿として、ま
た多くの他の分野の用途に用いられている。実質
的に円筒形の断面形状を有するかかる管状部材
は、例えば、可変直径を有する引抜き板を用いる
引抜き成形方法のように費用のかかる製造方法に
よつて製造することができる。

多くの分野の用途において、円錐状テーパー付
管状部材が実質的に円筒形断面形状を有すること
は余り重要でなく、他の断面形状であつても良
く、用途によつては、他の断面形状であることが
より望ましい場合すらある。本発明は、長さ方向
に延長するエンボスまたは波形を有する管状およ
び円錐形部材に関するものである。この形式の円
錐形管状部材は従来種々の方法で製造されてお
り、第１の従来例は1902年の英国特許第7754号に
開示されている方法で、この特許によれば、先
ず、矩形の板材にその一方の側縁部から延長する
実質的に平行な波形を、その側縁部から深さを次
第に減少させて設ける。これらの波形は板材をそ
の後に曲げて円錐形管状部材にし得るように板材
の形状を変化する。他の製造方法は、円筒形管状
部材を素材として用い、エンボス用ローラによつ
て管状材料に長さ方向に延びる波形またはエンボ
スを形成する方法で、この製造方法の例は英国特
許第1462370号およびフランス特許第1260814号に
開示されている。かように、従来既知の方法は、
平板状態で次第に深さを減少する平行なエンボス
を設けている平らな板材を用いるか、または円筒
形の管状部材を素材として用い、エンボス用工具
を円筒形管状部材に沿つて移動してエンボス用工
具を円筒形管状部材に接触させて長さ方向に延長
する波形またはエンボスを形成するもので、２種
類の素材のいずれかを用いることに基づくもので
ある。

製造すべき円錐形の管状部材が相対的に短か
く、かつ、好ましくは、テーパー角度が相対的に
大きい場合には、前もつて成形した平板材を使用
することは製造方法として許容することができ
る。しかし、円筒形管状部材を素材として使用す
ること、および管状部材の長さ方向に移動される
際に管状部材の中心軸線に向けてもまた順次に移
動するエンボス用ローラを用いることは極めて複
雑で高価な機械装置を必要とする製造方法であ
り、波形付管状部材が最終作業において直径をさ
らに減少させるために外側表面に対して加えられ
る圧力を受けない場合には、エンボス加工または
波形成加工した部分の両側縁が互に接触した最終
製品を得ることは不可能である。さらに他の問題
として、材料のスプリングバツク力の問題があ
り、また、波形底面が鋭角部分を有しかつ側面お
よび底面が実質的に平面で延びる実質的にＵ字形
エンボスを形成することが困難である。

本発明の目的は、相当の長さを有し、また、製
造した円錐形部材に最大の剛性を与えるよう設け
られた長さ方向に延長する波形を有する円錐形管
状部材を製造するに好適な円錐形管状部材の製造
方法を提供しようとすることにある。本発明によ
れば、極めて優れた剛性および好ましい引張強度
特性を有するばかりでなく、後述するような他の
有利な特性をも有する製品を得ることができる。

本発明の方法による重要な特徴は、請求の範囲
１に記載されている通りであり、本発明方法によ
り製造された部材に関する特徴は部材に関する請
求の範囲に記載されている。

本発明による方法ならびに本発明方法により製
造される円錐形管状部材につき以下図面に基づい
て明する。

第１図は長さ方向に実質的に一様な断面を有す
る管状素材の側面図、 第２図は第１図に示す素材の拡大断面図、 第３図は第１図および第２図に示す素材から形
成した円錐形管状部材の側面図、 第４図は最小断面を有する端部から見た第３図
に示す円錐形管状部材の拡大端面図、 第５図は円錐形管状部材を得るための成形作業
に用いられる芯の第１例を示す斜視図、 第６図は本発明の方法により製造する際に用い
られる装置の１例の概略線図、 第７図は第３図および第４図に示した円錐形管
状部材とは僅かに異なる形状の円錐形管状部材の
側面図である。

本発明による方法は、実質的に平らな波板材を
折り曲げて第１図および第２図に示すように長さ
方向に実質的に一様な断面を有する所定形状の管
状部材１を形成することから始まる。素材として
用いられる波板材の長さ方向に延びる側縁部分を
第２図に示すように互に重ね合わせ、これらの互
に重なり合つた側縁部分をリベツト、溶接その他
の適当な接合方法によつて、また、折曲げ継合手
段によつて互に接合することができる。

上述したようにして形成した所定形状の管状部
材１は、図示のように、実質的にＶ字形状の溝部
２，２′，３，３′を有し、深い溝２，２′の中間
に浅い溝部３，３′が設けられている。他の断面
形状として、例えば、等しい深さを有するＶ字形
溝、Ｕ字形溝、その他管状部材１の外側表面に少
なくとも一致する部分における溝の幅を容易に変
化し得る形状を用いることができる。

次に、管状部材１を円錐形芯４を包囲する所定
位置に設置する。円錐形芯４の外周面には長さ方
向に延びる接触表面５，５′が長さ方向に延びる
溝６，６′によつて互に分離して設けられている。
接触表面５，５′は次の成形作業中に管状部材１
の外側部分の内面に対する接触表面として作用
し、他方、中間の溝６，６′は管状部材１の溝２，
２′，３，３′を受けるよう配置されている。

管状部材１を円錐形芯４に対してプレスするた
め、本発明による方法では液圧または空気圧を利
用し、かかるプレス方法の１例を第６図につき説
明する。

第６図に示す例では、外側管状部材７の内側表
面に可撓性のホース状部材８がその両端部で取付
けられ、これにより膨張可能の長さ方向に延びる
室９を形成している。室９の下部は出口管１０に
よつて下方タンク１１に連通している。下方タン
ク１１に隣接してポンプＰが設けられ、液体を下
方タンク１１から管１２を経て上方タンク１３に
圧送するよう構成されている。最終的に、上方タ
ンク１３は管１４を経て室９の上部に連通してお
り、管１４には弁装置１５が設けられて上方タン
ク１３と室９との間の連通を容易に遮断し得るよ
うになつている。室９によつて制限された管状部
材７の内側の中心位置に芯４が配置され、図示の
例では、芯４には管状部材１の内側断面形状に実
質的に対応する断面形状の第１部分が設けられて
いる。この第１部分は下方タンク１１に隣接して
位置し、この第１部分から上方タンク１３に向か
つて円錐状に断面を減少する部分が設けられ、こ
の断面減少部分は最終製品の円錐形状に一致する
円錐形状を有する。図面に示すように、芯４の下
部に隣接して衝合部材１６が芯４に沿つて上方に
移動可能に配置するのが好ましい。

本発明による方法に用いられる図示の装置は、
使用に際して、床面より下方に延びる孔内の床面
レベル下に垂直方向に延長して配置される。さら
に、上方タンク１３には、水その他の液体が充満
され、弁装置１５は閉止される。弁装置１５を開
く場合には、液体が上方タンク１３から管１４お
よび室９を経て出口管１０に流れ、最後に、下方
タンク１１内に流入する。上方タンク１３が殆ん
ど空になつた際、弁装置１５を再び閉じ、これに
より室９内に真空が生じる。この真空によつて可
撓性のホース状部材８は管状部分７の内側表面に
圧着される。

次に、管状部材１を管状部分７内に挿入して管
状部材１が芯４を包囲するよう位置させる。この
際、衝合部材１６が芯４の下部に隣接して位置さ
れていて管状部材１の第１すなわち上方部分だけ
が芯４の円錐形部分の第１部分の周りに位置する
ことが必要である。次に、弁装置１５を開き、こ
れにより管状部分７に対して圧着されていた可撓
性のホース状部材８を挿入された管状部材１にさ
らに隣接する位置に動かす。この状態において、
弁装置１５を再び閉じることができ、また、ポン
プＰによつて液体を下方タンクから上方タンク１
３に圧送する。

次に、出口管１０の弁装置１７を部分的に閉
じ、上方タンク１３に隣接する弁装置１５を開
く。これにより、液体は下方タンク１１に向けて
流れ、室９内に充満し、この際、下方弁装置１７
を短時間実質的に完全に閉じる。この状態におい
て、室９内に充満されている液体の圧力によつて
可撓性の管状部材８を芯４に対して加圧し、これ
がため、第１段階において芯４の円錐形部分の一
部分だけを包囲している管状部材１の部分に対し
て加圧し、これによつて管状部材１の上述した部
分を円錐形状に成形する。この形状の変化は管状
部材１に存在する溝２，２′，３，３′の幅およ
び／または深さの変化によつて可能である。

第１成形作業段階を上述したようにして行なつ
た後、上方弁装置１５を再び閉じ、下方弁装置１
７を完全に開き、これにより前述した真空作用を
室９に生ぜしめて可撓性のホース状部材８を芯４
および管状部材１に対して接触する位置から前述
したように管状部分７に接触する位置に移動させ
る。

次に、衝合部材１６を上方に移動し、これによ
り管状部材１を上方に同じ距離だけ上昇させ、そ
の後、前述した成形作業を繰返す。複数の成形作
業段階の繰返しを衝合部材１６が芯４の円錐部分
が始まる部分に隣接して位置するまで行なう。芯
４の円錐部分は管状部材１の全長に対応する長さ
またはこれより長い長さを有する必要があること
勿論である。

成形作業を順次の成形作業段階によつて徐々に
行なう理由は、さもなければ溝２，２′，３，
３′が芯４の溝６，６′に入らないという不都合が
生ずる惧れがあるからで、かかる不都合は成形後
に最小直径を有する管状部材１の端部の近くで著
しく生ずる。多数の順次の成形段階によつて成形
作業を行ない、順次の成形段階において管状部材
１の一部の直径を減少させることによつて、管状
部材１の溝２，２′，３，３′を芯４に存在する溝
６，６′内に完全に安全に入れることができる。
成形作業段階の数は最終製品の円錐形状に関係す
ること勿論であるが、しかし、最大の安全性を得
るために、溝２，２′，３，３′が次の成形作業段
階において入らなければならない芯４の溝６，
６′に溝２，２′，３，３′が隣接して位置される
ような距離だけ各成形作業段階間で管状部材１を
芯４に対して動かすことが必要である。

成形作業段階の数を減少させるために、他の方
法を用いることもできる。かかる実施例を第５図
に示しており、この実施例によれば、芯４に多数
の案内部材１８，１８′を芯４の外側接触表面５，
５′から弓形状で延長して設ける。案内部材１８，
１８′は一端を接触表面５，５′に取付けられた板
ばねと同様の部材で構成して圧縮時に接触表面
５，５′の一部を形成するよう設けることができ
る。かかる案内部材１８，１８′はある場合には
成形作業段階の数を１に減少することもでき、こ
れにより製造費を著しく減少すること明らかであ
る。

成形作業段階の数を減少するための他の方法は
室９を芯４の長さ方向に多数の部分に互に分割す
ることが必要である。例えば、かかる分割を行な
う方法として、多数の個々に膨張し得る部分を車
輌のタイヤに用いられる形式の多数の管を互に隣
接して管状部分７内に配置して設けることができ
る。管状部材１を芯４の周りの所定位置に挿入す
る際、膨張可能の部分から液体またはガスを先ず
排出することが好ましい。次に、円錐形芯４の大
径部分に最も隣接する部分にガスまたは液体を供
給することによつてこの部分を膨張させた後、順
次の部分にガスまたは液体を加圧して順次に充満
させることによつて順次に成形作業を行なう。こ
れにより、溝２，２′，３，３′は芯４の溝６，
６′内に徐々に押入され、これにより溝２，２′，
３，３′が共働する芯４の溝６，６′に入らないと
いう惧れを実質的に完全になくすことができる。
この方法に第５図に示すような形式の芯４を有利
に組合せて正しい成形作業をさらに確実に行なう
ことができる。

第６図につき説明した実施例に加圧ガスを用い
ることもでき、また、必ずしも芯４を垂直方向に
延長して配置して成形作業を行なう必要はない。
しかし、加圧用媒体として液体を用いる場合に
は、芯を垂直に延長して位置させることによつて
液柱の圧力を利用して完全な成形作業を十分に行
なうことがしばしば可能である。

本発明による成形方法の利点として、多数の貫
通孔を有する金属板から有孔管状部材１を製造す
ることができる。例えば、従来技術として説明し
た形式のような機械的成形作業では、金属板の多
数の孔が機械的に作用するローラその他同様の形
式の成形工具の使用を不能にするから、多孔金属
板を成形することができない。

かかる有孔円錐形管状部材の例を第７図に示し
ており、有孔金属板を用いることによる利点は、
第１に、完全な貫流換気を行ない得ることで、こ
れにより孔の無い周囲壁面を有する金属ポールお
よびマストにおいて生ずる腐食による損傷の欠点
を完全になくすことができ、また、第２に、かか
るマストまたはポールに適宜なアイゼンを用いて
登る際に、つかみ部材の外周にゴムその他同様の
可撓性材料のホースまたは層が設けられている場
合に、孔に入つて極めて安全なグリツプが得られ
ることにより安全に登ることもできる点にある。
上述の安全なグリツプは円錐形状であることによ
つてポールまたはマストが下方に向け断面を徐々
に増すことによりさらに良くなる。素材として有
孔金属板を用いることによる他の利点は、重量が
軽減されるばかりでなく、道路表面に隣接して位
置するポールまたはマストの部分が移動する光源
（車輌）からの光を受ける際に「光オルガン効果」
を生じ、これによりかかるポールまたはマストの
視覚による確認を極めて容易にする点にある。か
かる効果は極めて重要であり、車輌で通過する運
転者は悪い照明条件下での運転に際して、ポール
またはマストを必ず確認することができる。この
結果、車輌が通過する前にポールまたはマストを
確認して安全を得ることができる。

有孔金属板を用いることができることについて
上述した基本的実施例において、金網材料のよう
な他の種類の材料を用いることもできる。かかる
材料を上述した本発明による製造方法により有利
に成形することができ、また、完全に透視可能の
ポール、マストその他同様のものを製造すること
ができる。金網のメツシユ寸法および針金の直径
を適当に選択することによつて、所望の引張強度
をもたせることもできる。

本発明により製造される円錐形管状部材の特長
は、溝形部２，２′，３，３′が剛性を改善する素
子として作用するばかりでなく、円錐形最終製品
への成形を容易にしていることである。任意の選
択直径において、本発明による円錐形管状部材は
円筒形外側表面を有する円錐形管状部材に比べて
遥かに大きい外周長を有する。使用した溝形部
２，２′，３，３′の深さおよび数を変えることに
よつて、任意所望の全周長を基本的に得ることが
でき、この長さは最終製品の長さ方向の全ての点
において維持される。

さらにまた、本発明による方法を用いる場合の
製造方法に関して前述した実施例に種々の方法で
変更を加えることができるが、しかし、各実施例
に関連する特徴は維持されるべきで、すなわち、
先ず、管状部材１の内側表面に向けて指向する少
なくとも１個の長さ方向に延びる溝形部２，２′，
３，３′を有する円筒形管状部材１を形成し、次
に、この円筒形管状部材１の溝形部２，２′，３，
３′に対応する溝を有する円錐形芯４の周りに円
筒形管状部材を位置させ、空気圧または液圧の力
によつて管状部材を芯４に一致する形状に成形
し、また、形状の変更は管状部材に存在する溝形
部２，２′，３，３′の形状の変更によつて達成さ
れる。

これがため、本発明の図示の上述した実施例だ
けに制限されることなく、請求の範囲に記載の発
明の範囲内で種々に変更を加えることができる。