(57)【要約】【課題】金属板に形成したスリットを引き伸ばして複数開設する両端縁部の開口の端面が鋭利となることがなく、安全性の問題が生じることのない金属構造体、及び金属構造体の製造方法を提供する。【解決手段】金属板５１の両端外縁部に開口５４の外側となる曲面状の凹凸部５７，５８を形成するとともに、これら凹凸部５７，５８を含む金属板５１に千鳥状に複数のスリット５３を形成した後、これらスリット５３をスリットと交差する方向に引き伸ばすことで、複数の開口５４を形成すると同時に、両端外側縁部に曲面状に連続した枠部５５を形成する。【選択図】図３
2010075984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板に形成したスリットを引き伸ばした開口が複数開設された金属構造体であって、
前記金属板の両端外縁部の前記開口の外側が曲面状の枠部として連続した状態で形成されていることを特徴とする金属構造体。
【請求項２】
前記金属板の両端外縁部を折り曲げて、折り曲げ部が側縁に沿って形成されていることを特徴とする請求項１に記載の金属構造体。
【請求項３】
前記開口を複数のエリアに分けて形成してあることを特徴とする請求項１又は２に記載の金属構造体。
【請求項４】
開口が複数開設された金属構造体の製造方法であって、
前記金属板の両端外縁部に前記開口の外側となる曲面状の凹凸部を形成する工程と、
前記凹凸部を含む前記金属板に千鳥状に複数のスリットを形成する工程と、
前記スリットをスリットと交差する方向に引き伸ばすことで開口を形成するとともに、前記スリットに沿う方向の両端外縁部に曲面状の枠部を連続した状態で形成する工程と、
を備えることを特徴とする金属構造体の製造方法。
【請求項５】
前記金属板の両端外縁部を折り曲げることで、折り曲げ部を側縁に沿って形成する工程を備えることを特徴とする請求項４に記載の金属構造体の製造方法。
【請求項６】
前記金属板に千鳥状に複数のスリットを形成する工程後に、当該金属板を平坦に成形し、その後にスリットと交差する方向に引き伸ばすことで開口を形成することを特徴とする請求項５に記載の金属構造体の製造方法。
【請求項７】
前記開口を前記金属板の複数のエリアに分けて形成することを特徴とする請求項６に記載の金属構造体の製造方法。
【請求項８】
前記金属板の両端外縁部を予め外側に膨らんだ形状とし、前記スリットの引き伸ばし加工後のくびれを相殺することを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載の金属構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板に形成したスリットを引き伸ばして開口が複数開設された金属構造体、及び金属構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上に実装された電子部品の中には、人の手で直接触れることがないようにカバーする必要があるものや、帯電を防止するため接地状態にするシールドカバーを必要とするものがある。このカバーやシールドカバー等を効率良く製造するため、例えば金属板に形成したスリットを引き伸ばして開口を複数開設した、いわゆるエキスパンドメタルと呼ばれる金属構造体を用いたものが知られている。この様な用途でエキスパンドメタルを使用すると、例えばパンチングボードを使用した場合と比較して、素材の歩留まりが良好であることからして、材料の有効利用と材料費の節減とを図ることができる。
【０００３】
エキスパンドメタルと呼ばれる金属構造体の製造方法は、金属板の所定エリアに千鳥状に多数のスリットを形成した後、これを直角方向に引き伸ばす（エキスパンド）することにより行なわれ、各開口は４箇所のボンド部とこれらを連結する４本のストランド部とで、例えば略平行四辺形状に構成される（特許文献１等参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平０４−２３８６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、この金属構造体では、金属板に千鳥状に多数のスリットを形成する際に金属板の縁に交差するまでスリットを一律に形成するので、金属板の両端外縁部に形成される開口は周囲が閉じられた完全な開口とならず、２本のストランド部を連結するボンド部が金属板の端面の一部が残ったままの半開口状態となる。このため、カバーやシールドカバーの端面が鋭利となり、不用意に手を触れると、手を傷つけるおそれがあった。
その場合、金属構造体の両端縁部の外側を別途形成した保護カバーで覆うことも考えられるが、製造工程の増大やコスト増大を招くことから実用性に欠ける。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、安全性の問題が生じることがなく、良好な金属構造体、及び金属構造体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の金属構造体は、金属板に形成したスリットを引き伸ばした開口が複数開設された金属構造体であって、前記金属板の両端外縁部の前記開口の外側が曲面状の枠部として連続した状態で形成されていることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、スリットを引き伸ばした開口が複数開設される金属板の両端外縁部の開口の外側縁を曲面状に形成した枠部とすることにより、金属板に形成したスリットを引き伸ばして複数の開口を開設しても縁の端面が鋭利となることがなく、曲面状に連続した枠部とすることができる。これにより、後工程での端面の被覆処理等の必要をなくすことができるとともに、金属構造体の両端外縁部で手を傷つけるなどのおそれがなく、安全性を向上することができる。
また、金属板の両端外縁部を折り曲げて折り曲げ部を側縁に沿って形成して、折り曲げ部で金属構造体の剛性を高めることができるとともに、両端外縁部の向きを変えることもでき、カバーとして使用した場合に内部の部品に手が触れ難くすることができる。
【０００９】
また、本発明の金属構造体は、前記開口を複数のエリアに分けて形成してもよい。
【００１０】
上記構成によれば、開口を複数のエリアに分けて形成して、開口を形成するエリアの間に開口のない金属板部分を形成することで、開口のない部分で金属構造体の剛性を一層高めることができるとともに、部品の配置や用途に応じた金属構造体にすることができる。
【００１１】
また、本発明の金属構造体の製造方法は、開口が複数開設された金属構造体の製造方法であって、
前記金属板の両端外縁部に前記開口の外側となる曲面状の凹凸部を形成する工程と、
前記凹凸部を含む前記金属板に千鳥状に複数のスリットを形成する工程と、
前記スリットをスリットと交差する方向に引き伸ばすことで開口を形成するとともに、前記スリットに沿う方向の両端外縁部に曲面状の枠部を連続した状態で形成する工程と、
を備えることを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、金属板の両端外縁部に開口の外側となる曲面状の凹凸部を形成するとともに、これら凹凸部を含む金属板に千鳥状に複数のスリットを形成した後、これらスリットをスリットと交差する方向に引き伸ばすことで、複数の開口を形成すると同時に、両端外側縁部に曲面状に連続した枠部を連続した状態、すなわち途中で途切れる部分が生じないようにして一連に形成することができる。これにより、後工程での端面の被覆処理などの必要をなくすことができるとともに、金属構造体の両端外縁部で手を損傷するおそれがなく、安全性を向上することができる。なお、金属板への凹凸部の形成を先に行い、その後にスリットを形成したり、凹凸部とスリットを同時に形成する場合のいずれでも良い。但し、いずれにおいても金属板の縁に交差するスリットがないようにすることが必要である。
また、金属板の両端外縁部を折り曲げて折り曲げ部を側縁に沿って形成することで、折り曲げ部で金属構造体の剛性を高めることができるとともに、両端外縁部の向きを変えることもできる。
【００１３】
また、本発明の金属構造体の製造方法は、金属板に千鳥状に複数のスリットを形成する工程の後に、当該金属板を平坦に成形するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、金属板に千鳥状に複数のスリットを形成した後、当該金属板を平坦に成形し、その後にスリットと交差する方向に引き伸ばすことで開口を形成するようにして、これにより、スリットを形成した際に生じる金属板の返りや反りによる影響を無くすことができ、平坦な金属構造体を製造することができる。
【００１５】
また、本発明の金属構造体の製造方法は、前記開口を複数のエリアに分けて形成してもよい。
【００１６】
上記構成によれば、開口を複数のエリアに分けて形成して、開口を形成したエリアの間に開口のない金属板部分を形成することで、開口のない部分で剛性を一層高めた金属構造体を製造することができるとともに、部品の配置や用途に応じた金属構造体を製造することができる。
【００１７】
また、本発明の金属構造体の製造方法は、金属板の両端外縁部を予め外側に膨らんだ形状とすることで、前記スリットの引き伸ばし加工後のくびれを相殺するようにしてもよい。
【００１８】
上記構成によれば、金属板の両端外縁部を予め外側に膨らんだ形状とすることで、スリットの引き伸ばし加工後のくびれを相殺することができ、開口を形成したエリアと開口を形成しないエリアの外形を同一の直線状に製造することができ、通常の金属板と同様に各用途に使用した場合の使い勝手が良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面を参照して説明する。
なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
本発明の金属構造体、及び金属構造体の製造方法を、基板上に実装された電子部品のカバーあるいはシールドカバーに適用する場合を例示する。この金属構造体は、電子部品を覆うように設けることで、直接手が触れることを防止するためのカバー、あるいはさらに接地して帯電を防止するためのシールドカバーとするものである。
ここで、図１は、左右の両端外縁部を折り曲げた状態における金属構造体の斜視図、図２および図３は、それぞれ金属構造体の製造工程図である。
【００２０】
両端外縁部を折り曲げた金属構造体５０は、図１に示すように、平坦な金属板（例えばステンレス製、アルミニウム製など、板厚が例えば０．５ｍｍ程度）５１の長手方向中間部のエリア５２に開口５４が複数開設されており、これらの開口５４は、幅方向に平行で千鳥状のスリット５３を、これらスリット５３と交差する方向（例えば直交する長手方向）に引き伸ばして開設され、金属板５１の両端外縁部の開口５４の外側が曲面状の枠部５５で連続するように構成されたものであり、両端外縁部が折り曲げられて折り曲げ部５６が側縁に沿って形成してある。
【００２１】
金属構造体５０の両端外縁部の開口５４の曲面状の枠部５５にするために、金属板５１の両端外縁部に、凸部（幅方向外側に向って突出する部分）５７を曲面状とするとともに凹部（幅方向外側に向って凹みとなる部分）５８を形成し、すなわち、金属板５１の端面を直線状とせずに、曲面（曲線）状として、この凸部５７内に収まるようにスリット５３Ａ１を形成し、このスリット５３Ａ１と同列に形成したスリット５３Ａｎを引き伸ばした後に、両端に位置するスリット５３Ａ１とスリット５３Ａｎの外側に位置する外縁部が曲面となって連続して枠部５５を形成するようにしてある。そして、凹部５８については、前記した左右の凸部５７の間に形成したスリット５３Ａ１，５３Ａ２，５３Ａ３〜５３Ａｎのスリット列に属している各スリット５３Ａと千鳥状にスリット５３Ｂ１，５３Ｂ２・・・を順次形成し、これらのスリット５３Ｂの列に対して千鳥状にスリット５３Ｃ１，５２Ｃ・・・を順次形成し、さらにスリット５３Ｃの列に対して千鳥状にスリット５３Ｄ１，５２Ｄ２・・・を順次形成し、いずれのスリット５３においても金属板５１の外縁部（詳しくは凸部５７の曲線状の縁や凹部５８の外縁）と交差することなく形成する。この様に、本実施形態では、凸部５７に収めるスリット５３Ａの列と、次の段の凸部５７に収めるスリット５３Ａの列との間に、スリット５３Ｂの列とスリット５３Ｃの列とスリット５３Ｄの列との３列のスリット列を、各スリットが千鳥状配置となりようにして形成する。なお、各スリット列同士の間の間隔（スリット列ピッチ）は、スリット５３Ａの列、スリット５３Ｂの列、スリット５３Ｃの列、スリット５３Ｄの列について同じである。そして、各スリット５３の長さ、太さ、隣合うスリット５３の間隔も同じであるが、凹部５８の外縁に臨ませたスリット５３Ｂ１とスリット５３Ｄ１の間に形成したスリット５３Ｃ１については、長さが他のスリットよりも短く設定してあり、これに関しては引っ張り工程でも開口しないダミースリットとなる。
要するに、本願発明に係る金属構造体５０に形成するスリット５３は、金属板５１の外縁部に交差することなく形成し、これによりエキスパンド後においても金属板５１の外縁部に破断箇所が発生しないように構成してある。そして、金属板５１の外縁部の間においては、従来のエキスパンドメタルと同様に、開口が菱形になるように、同じ長さのスリットを千鳥状に配置してある。
【００２２】
金属構造体５０では、金属板５１の両端外縁部に、凸部５７と凹部５８を形成するが、凸部５７の数は、３個以上が望ましく、凸部５７の数が少ない場合には、開口５４が形成されるエリア５２と、金属板が接続している箇所の両端外縁部に加工力が集中して、破断が起こり易くなる。
金属構造体５０の千鳥状に形成するスリット５３の金属板５１の端縁からの位置は、板厚と同程度か、それ以下にすることが望ましい。また、図４（ｂ）に示すように、スリット５３のストランド部Ｓの長さとボンド部Ｂの長さの割合は、９：１以上が望ましく、ストランド部Ｓの割合が大きいほど引き伸ばし加工の加工性（加工力、伸び率）は向上する。スリット５３同士のスリット方向の間隔、すなわちスリット５３のピッチは、金属板５１の板厚に対して１：２以下が望ましく、ピッチの割合が小さいほど引き伸ばし加工性（加工力、伸び率）は向上する。
【００２３】
なお、実験によれば、板厚ｔが０．５ｍｍのＳＥＣＣ製の金属板を用い、スリット５３のストランド部Ｓを７．２ｍｍ、ボンド部Ｂを０．８ｍｍ（Ｓ：Ｂ＝９：１）とし、スリット５３のピッチｐを１ｍｍ（ｔ：ｐ＝０．５：１）とした場合には、加工性は良好であったが、スリット５３のピッチｐを１．５ｍｍ（ｔ：ｐ＝１．５：１）とした場合には、加工性に疑問が生じ、スリット５３のピッチｐを２．１ｍｍ（ｔ：ｐ＝２．１：１）とした場合には、破断して加工ができなかった。
【００２４】
このように構成した金属構造体５０によれば、その両端外縁部に金属板５１の端面がそのまま露出することがなく、曲面状の連続した枠部５５にすることができる。このため、人の手が触れても怪我をすることがなく、安全性を向上することができる。
【００２５】
さらに、金属構造体５０を、その両端外縁部に、ほぼ直角に屈曲した折り曲げ部５６を側縁に沿って形成した場合は、エリア５２に形成した開口５４によって金属板５１の幅方向の剛性が断面積の減少により、例えば１／５程度まで減少することになるが、折り曲げ部５６によって曲げ剛性の向上を図ることもできる。また、金属構造体５０の両端外縁部の折り曲げ部５６によって、曲面状に連続した枠部５５の方向を変えることができ、例えば図１に示すように、直角に曲げることで、一層人の手が直接触れ難くすることもできる。なお、この金属構造体５０は、必要な曲げ剛性や用途によっては、図４（ａ）に示すように、折り曲げ部５６を形成せずに平坦状としたままであっても良い。また、折り曲げ部５６を外縁部の片側のみに形成してもよい。
【００２６】
また、金属構造体５０としては、開口５４が形成されるエリア５２を１箇所とする場合に限らず、図５に示すように、２箇所として中間部に金属板部分を残した状態とすることもできる。こうすることで、開口のない金属板５１部分で金属構造体５０の剛性を一層高めることができるとともに、カバーすべき部品の配置や用途に応じた金属構造体とすることができる。なお、複数のエリア５２に分けて開口５４を形成する場合には、引き伸ばし時の加工抵抗が略同一となるようにスリット５３を形成することが望ましい。この場合は、引き伸ばし時に一部に応力が集中して開口が損傷することを防止できるとともに、各エリア５２の開口５４を略均一に開口させた金属構造体５０とすることができる。
【００２７】
次に、この金属構造体の製造方法について、図２および図３により具体的に説明する。
まず、金属構造体５０の素材となる金属板（ブランク）５１を用意する。金属板５１は、図２（ａ）に示すように、用途に応じた大きさの矩形のものが用いられ、例えば板厚が０．５ｍｍ程度のものを用いる。
【００２８】
この金属板５１には、外形抜き加工が施され、金属構造体５０の開口５４を開設するエリア５２の両端外縁部に曲面状の凹凸部５７、５８を形成する（図２（ｂ）（ｃ）参照）。この外形抜き加工はエキスパンドメタル状の開口５４のボンド部Ｂとなる金属板５１の端面を曲面状の凸部５７に予め形成することで、引き伸ばした状態で曲面状に連続する枠部５５とするための加工であり、凹凸部５７、５８の深さがスリット５３の千鳥状の配置に対応して形成される。
ここでは、金属板５１の凸部５７は、１本のスリット５３が形成できる幅とされ、凹部５８は、３本のスリット５３が形成できる広幅としてあり、これによって金属板５１の両端外縁部に位置する開口５４を引き伸ばし加工する際の破断などの損傷の発生を防止するようにしている。なお、凸部５７の数を多くすることなどでスリット５３の引き伸ばし加工の際に損傷を生じない範囲であれば、凸部５７と凹部５８の幅を同一としても良く、凹部５８の幅をさらに広幅として加工力の集中を防止するようにしても良い。
【００２９】
次に、外形抜き加工が両端外縁部に施された金属板５１は、スリット加工が施され、千鳥状にスリット５３が形成される（図３（ａ），（ｂ）参照）。スリット５３は、金属板を板厚方向に貫通した細い貫通孔であり、凹凸部５７、５８の端部から開口５４のエキスパンドメタルのボンド部Ｂの幅に対応する部分をあけて凹凸部５７、５８に直交する金属板５１の幅方向に沿って列設される。
そして、凸部５７には、例えば中央に１本のスリット５３が形成され、凹部５８には、３本のスリット５３が形成され、スリット５３のピッチｐ、ストランド部Ｓとボンド部Ｂの割合などの数値は既に説明した範囲とすれば良いが、図３（ｂ）に示すように、スリット５３Ａ１の長手方向の中央が凸部５７の基端（根元）の位置、凹部５８の谷底の位置と一直線上に位置するように配置することが望ましい。
なお、金属板５１の両端外縁部に凹凸部５７，５８を形成する外形加工とスリット５３を形成するスリット加工とを２工程で行う場合に限らず、１工程で同時に行うようにすることもできる。
【００３０】
このスリット加工は、例えば図６に示すように、先端面が片側に傾斜した横長なパンチ６０と底面が片側に傾斜した溝を有するダイ６１との間に金属板５１を配置して加工される。このスリット加工によって金属板５１にパンチ６０による反りや返りが残ることになるが（図６（Ｂ）参照）、金属構造体５０として平坦度を必要とする場合には、スリット加工後にローラレベラによる矯正を行って平坦に加工するようにしても良い。
【００３１】
スリット加工の後、引張り加工が行われ、金属板５１をスリット５３と直交する長手方向に引き伸ばす（図３（ｂ）参照）。金属板５１のスリット５３が形成されたエリア５２の両端部を引っ張ると、スリット５３が中央部から引き離されるように開口されて菱形の開口５４が形成され、平坦な金属構造体５０の製造が完了する。そして、この金属構造体５０では、金属板５１の両端外縁部は、スリット５３と交差する部分がないので破断箇所はなく、予め形成した曲面状の凹凸部５７、５８が引き伸ばされて曲面状に連続した枠部５５が形成された状態となる。
こうして製造された平坦な金属構造体５０では、金属板５１の鋭利な端面がそのまま残って露出することがなく、手を触れても怪我をすることがなく、安全な金属構造体５０とすることができる。
【００３２】
さらに、引っ張り加工が終了した金属構造体５０は、両端外縁部に折り曲げ加工が行われ、折り曲げ部５６が形成される。この曲げ加工により、折り曲げ部５６を備えた金属構造体の製造が完了する。
【００３３】
なお、金属構造体５０として開口５４が形成されるエリア５２を１箇所としたものを製造する場合に限らず、図５に示したような２箇所のエリア５２に開口５４を形成し、２つのエリア５２の中間部に金属板部分を残した状態のものを製造するようにしても良い。そして、複数のエリア５２に分けて開口５４を形成したものを製造する場合には、引き伸ばし時の加工抵抗が略同一となるように、スリット加工の際にスリット５３を形成することが望ましい。こうすることで、引き伸ばし時に一部に応力が集中して開口が損傷することを防止できるとともに、各エリア５２の開口５４を略均一に開口させた金属構造体５０を製造することができる。また、中間部の開口のない金属板部分によって金属構造体５０の剛性を高めることができるとともに、カバーすべき部品の配置や用途に応じた金属構造体５０を製造することができる。
【００３４】
なお、上記の金属構造体の製造方法では、金属板５１の両端外縁部が引張り加工で引き伸ばされるため、開口５４が形成されるエリア５２の板幅が狭くくびれた状態になることから、この開口５４が形成されるエリア５２が予め外側に膨らんだ形状の金属板５１を用いることで、引張り加工の際の引き延ばしによるくびれを相殺することができ、矩形の金属構造体５０を製造することができる。この場合にも金属板５１の開口５４を形成するエリア５２の両端外縁部には、凹凸加工を施して曲面状に連続する枠部５５を形成するようにすることは前記と同様である。
【００３５】
ところで、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。例えば、金属板は、前記した電気亜鉛メッキ鋼板に限らず、ステンレス板などを適宜選択することができる。
【００３６】
また、本発明の金属構造体は、電子部品のカバーやシールドカバーとして用いる場合に限らず、通常のエキスパンドメタルとして用いられている金属構造体に広く適用して鋭利な端面が露出しないようにすることができるとともに、その製造方法として広く適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】両側縁を折り曲げた金属構造体の斜視図である。
【図２】金属構造体の製造方法の前半の工程図であり、（ａ）はブランクの正面図、（ｂ）は凹凸部を形成した外形抜き後の金属板の正面図、（ｃ）は凹凸部の拡大正面図である。
【図３】金属構造体の製造方法の後半の工程図であり、（ａ）はスリット加工後で引き伸ばし加工前の金属板の正面図、（ｂ）は凹凸部のスリットの配置を示す部分拡大図、（ｃ）は引っ張り加工後の金属板の正面図である。
【図４】（ａ）は引き伸ばし加工が終了した金属構造体の正面図、（ｂ）は開口の拡大図である。
【図５】引き伸ばしエリアを二箇所設けた金属構造体の正面図である。
【図６】（ａ）はスリット加工の説明図、（ｂ）は加工後の金属板の説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
５０…金属構造体、５１…金属板、５２…エリア、５３…スリット、５４…開口、５５…枠部、５６…折り曲げ部、５７…凸部、５８…凹部、６０…パンチ、６１…ダイ、Ｓ…ストランド部、Ｂ…ボンド部
【図１】
2010075984.tif 000003
【図２】
2010075984.tif 000004
【図３】
2010075984.tif 000005
【図４】
2010075984.tif 000006
【図５】
2010075984.tif 000007
【図６】
2010075984.tif 000008