(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈曲部を有する横断面形状の金属製型材を、該屈曲部を挟む少なくとも一方の側の外面部を真空吸着保持しながら、該屈曲部を展開中心として展開加工する真空吸着式展開加工方法であって、
前記外面部の真空吸着保持を、該外面部に設定した複数の領域をそれぞれ個別に真空吸着体にて吸着保持することにより行うことを特徴とする真空吸着式展開加工方法。
【請求項２】
金属製型材がアルミニウム製押出型材である請求項１に記載の真空吸着式展開加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、屈曲部を有する横断面形状のアルミニウム等の金属製型材を、該屈曲部を挟む少なくとも一方の側の外面部を真空吸着保持しながら、該屈曲部を展開中心として展開加工する金属製型材の展開加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、アルミニウム等の押出型材が、軽量、高生産性、低コスト等の利点を有することから、各種構造材に広く採用されているが、近時、例えば車両、船舶、建築等において用いられる広幅の構造材についても、これをアルミ押出材化することが求められるようになってきている。しかしながら、アルミニウム押出型材は、押出用ダイスの成形隙間にビレット金属を通していくことにより得られるものであることから、広幅の押出材を得るためには、それに応じて、ダイスやコンテナ、ビレット等のサイズを大型化しなければならないところ、それには一定の限界があり、そのため、一定以上に広幅の押出材を押出加工することは困難ないし不可能であった。そこで、上記の要請に答えるべく、中間に屈曲部を有する横断面形状のアルミニウム製押出型材を押出加工し、この型材を展開して広幅の構造材にする真空吸着式の展開加工方法が提案されている。
【０００３】
この展開加工方法は、例えば、図５（イ）（ロ）に示されるように、押出型材製の６角型材（１）の各板部（1a）〜（1f）の外面部をそれぞれ真空引きタイプの吸着体（53a ）〜（53f ）にて吸着保持し、しかるのち、これら真空吸着体  （53a ）〜（53f ）を、型材（１）の各屈曲部（1g）〜（1k）を展開の中心として各屈曲部（1g）〜（1k）を挟む両側の板部が開いていくように、相対動作させる展開加工方法である（特願平８−１６７６４０号）。この真空吸着式の展開加工方法は、個々の屈曲部（1g）〜（1k）をそれぞれ能率的に展開していくことができるメリットを有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の真空吸着式展開加工方法において用いられている各真空吸着体（53a ）〜（53f ）はそれぞれ、型材（１）の各板部（1a）〜（1f）を可及的に広い面積範囲にて吸着し、展開加工中、吸着体（53a ）〜（53f ）が十分な吸着力をもって型材（１）の各板部（1a）〜（1f）を保持し得るようにするため、型材（１）の長さにほぼ対応する長さと、型材（１）の各辺の板部（1a）〜（1f）の幅にほぼ対応する幅とを有するものであった。そのため、型材（１）の板部（1a）〜（1f）の外面部の平坦度が低いような場合や、あるいはまた、型材（１）に不本意なねじれがあるような場合には、真空引きの際、吸着体（53a ）〜（53f ）と型材（１）の板部（1a）〜（1f）の外面部との間の隙間から外気が吸い込まれて、吸着体（53a ）〜（53f ）が型材（１）の板部（1a）〜（1f）の外面部にしっかりと吸着されず、そのため、展開加工が困難となることがあった。
【０００５】
特に、型材（１）が、アルミニウム製の押出型材であるような場合、押出は熱間押出にて行われるため、各板部（1a）〜（1f）に平坦度のバラツキがあり、また、長手方向にねじれを生じることから、上記のような問題を引き起こす危険性があった。
【０００６】
従って、展開加工の前に、型材（１）の矯正を行う必要があったが、それでは工数増を招くことになる。
【０００７】
本発明は、上記のような問題点に鑑み、型材においてその屈曲部を挟む板部外面の平坦度が低いような場合でも、またねじれのあるような場合でも、事前の矯正工程を削減し、該板部外面をしっかりと真空吸着保持して型材を展開加工することができる真空吸着式展開加工方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、屈曲部を有する横断面形状の金属製型材を、該屈曲部を挟む少なくとも一方の側の外面部を真空吸着保持しながら、該屈曲部を展開中心として展開加工する真空吸着式展開加工方法であって、
前記外面部の真空吸着保持を、該外面部に設定した複数の領域をそれぞれ個別に真空吸着体にて吸着保持することにより行うことを特徴とする真空吸着式展開加工方法によって解決される。
【０００９】
即ち、このように、一つの板部の外面部に複数の領域を設定し、該領域をそれぞれ個別に真空吸着体にて吸着保持するものとしていることにより、各吸着部における吸着面積は狭くなり、そのため、板部外面の平坦度が低いような場合でも、またねじれのあるような場合でも、外気の吸込みを抑制ないしは防止しえて該板部外面をしっかりと真空吸着保持することができる。
【００１０】
しかも、一つの板部の外面部に複数の領域を設定し、該領域をそれぞれ吸着保持するものとしていることにより、板部外面は広い面積範囲にわたって真空吸着保持され、従って、板部外面を強い吸着保持力にて保持することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
展開加工の対象とする型材は、図３（イ）に示されるように、第１ないし第６の６つの板部（1a）〜（1f）が５つの屈曲部（1g）〜（1k）にて連接されると共に、第１板部（1a）と第６板部（1f）とはスリット（ｓ）にて不連続にされた、６角筒状のアルミニウム製押出型材（１）である。この押出型材（１）は、図３（ロ）に示されるように、６つの頂角部分のうちの１つの頂角部分がイミテーション部（ｉ）にて連接された６角筒状の中空押出型材（１）を押出加工し、この押出型材（１）のイミテーション部（ｉ）を除去して製作されたものである。この型材（１）の長さは、例えば２０ｍ程度である。本実施形態では、この型材  （１）を図３（ロ）に示されるような平板状の展開品（Ｐ）に展開加工する。
【００１３】
上記型材（１）の展開加工に用いる展開加工装置は、図１（イ）（ロ）に示されるように、第１の組を構成する３つの真空吸着体（3a）〜（3c）と、第２の組を構成する３つの真空吸着体（3d）〜（3f）とを備えている。第１の組を構成する３つの真空吸着体（3a）〜（3c）は、型材（１）の屈曲部を挟む一方の側の板部の外面部を吸着保持するものであり、第２の組を構成する３つの真空吸着体  （3d）〜（3f）は、型材（１）の屈曲部を挟むもう一方の側の板部の外面部を吸着保持するものである。
【００１４】
第１の組を構成する３つの真空吸着体（3a）〜（3c）はそれぞれ、型材（１）の長さにほぼ対応する長さと、型材（１）の板部の幅の１／３程度の幅とを有する長方形状のものに構成されており、型材（１）の板部の外面部において設定した幅方向に３つの領域をそれぞれ個別に吸着保持することによって、該板部の外面部をそのほぼ全面にわたって吸着保持するようになされている。第２の組を構成する３つの真空吸着体（3d）〜（3f）についても同様である。
【００１５】
各吸着体（3a）〜（3c）、（3d）〜（3f）はそれぞれ、図２（イ）に示されるように、吸着面部（５）側に開放された真空室（６）を備えている。該真空室  （６）は、内部が仕切り壁（７）にて、吸着面部（５）側の室（6a）と奥側の室（6b）とに区画された２室構造となっている。仕切り壁（７）による仕切り位置により、吸着面部（５）側の室（6a）は浅底状の室に形成され、奥側の室（6b）は容積大きく形成されている。そして、仕切り壁（７）に連通孔（９）が形成され、この連通孔（９）を通じて、吸着面部（５）側の室（6a）と奥側の室（6b）とが連通され、この奥側の室（6b）に真空ポンプ（Ｐ）等による真空引き装置  （10）が接続され、該真空引き装置（10）による真空引きにより、奥側の室（6b）、そして吸着面部（５）側の室（6a）が減圧され、吸着作用を行うようにされている。上記のような区画室構造とするのは、吸着作用をスムーズにするためである。なお、浅底状の室（6a）の内周縁部には、パッキン（11）が配置されている。
【００１６】
第１の組の真空吸着体（3a）〜（3c）は、図２（ロ）に示されるように、各吸着体（3a）〜（3c）にそれぞれ真空ポンプ（Ｐ）…を接続してもよいし、図２  （ハ）に示されるように、１つの真空ポンプ（Ｐ）を切替えバルブ（Ｖ）を介して各吸着体（3a）〜（3c）に接続してもよい。第２の組の吸着体（3d）〜（3f）についても同様である。
【００１７】
図１（イ）（ロ）に示されるように、上記の第１の組の３つの真空吸着体（3a）〜（3c）はそれらが一体となって展開のための動作をするように保持されると共に、第２の組の３つの真空吸着体（3d）〜（3f）もそれらが一体となって展開のための動作をするように保持されている。そして、これら第１の組の３つの真空吸着体（3a）〜（3c）と、第２の組の３つの真空吸着体（3d）〜（3f）とは、図示しない駆動機構により、展開加工のための相対動作を行うようにされている。この相対動作は、例えば、真空吸着体（3a）〜（3c）、（3d）〜（3f）の両側部に、同期的に動作される歯車機構などを配設して実現され得る。
【００１８】
上記型材（１）の展開加工は、次のようにして行う。即ち、図１（イ）に示されるように、型材（１）の屈曲部（1g）を展開中心として、該屈曲部（1g）を挟む両板部（1a）（1b）を展開する場合、第１板部（1a）の外面部に第１の組の真空吸着体（3a）〜（3c）を沿わせて配置すると共に、第２板部（1b）の外面部に第２の組の真空吸着体（3d）〜（3f）を沿わせて配置し、そして、真空引きし、板部（1a）（1b）を真空吸着保持する。一つの板部（1a）の外面部に３つの領域を設定し、各領域をそれぞれ個別に真空吸着体（3a）〜（3c）にて吸着保持しているから、各真空吸着体（3a）〜（3c）によるそれぞれの吸着面積は、板部（1a）の面積の１／３程度と狭くなり、そのため、板部（1a）の外面の平坦度が低いような場合でも、またねじれのあるような場合でも、板部（1a）を外気の吸込みなくしっかりと真空吸着することができ、しかも、３つの真空吸着体（3a）〜（3c）にて板部（1a）のほぼ全面を真空吸着しているから、これら３つの真空吸着体  （3a）〜（3c）の協働により板部（1a）の外面を強い吸着保持力をもってしっかりと保持し得る。板部（1b）についても同様である。
【００１９】
しかる後、図１（ロ）に示されるように、第１の組の真空吸着体（3a）〜（3c）を第２の組の真空吸着体（3d）〜（3f）に対し相対動作させ、屈曲部（1g）を展開中心として、該屈曲部（1g）を挟む両側の板部（1a）（1b）を平坦状に展開する。上記のように、各組の真空吸着体（3a）〜（3c）、（3d）〜（3f）が各板部（1a）（1b）をしっかりと吸着保持しているから、吸着が不本意に解除されてしまうことなく、適正に展開加工される。
【００２０】
その後、残りの屈曲部（1h）〜（1k）において、順次同様に展開加工を行っていくことにより、図３（ハ）に示されるような広幅な平板状の展開品（Ｐ）が得られる。
【００２１】
図４（イ）（ロ）には第２実施形態を示す。本実施形態では、展開中心となる屈曲部（1a）を挟む両側の板部（1b）（1c）の外面が階段状に複数の段面（14）…、（14）…を有するものに押出加工された４角形筒状の型材（１）を展開加工の対象とする。このような型材の場合でも、図４（イ）に示されるように、第１の組の複数の真空吸着体（3a）〜（3c）にて一方の板部（1b）における各段面  （14）…を真空吸着保持するとともに、第２の組の複数の真空吸着体（3d）〜  （3f）にてもう一方の板部（1c）における各段面（14）…を真空吸着保持し、そして、図４（ロ）に示されるように、第１の組の真空吸着体（3a）〜（3c）と第２の組の真空吸着体（3d）〜（3f）とを相対動作させることにより、屈曲部（1h）を展開中心として、該屈曲部（1h）を挟む両側の板部（1b）（1c）を展開することができ、真空吸着式展開加工の適用範囲を拡大することができる。
【００２２】
以上に、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、型材（１）の板部の外面部に、幅方向に３つの領域を設定して、これら３つの領域をそれぞれ個別に３つの真空吸着体にて吸着保持するものとしているが、設定すべき領域は３つに限られるものではなく複数であればよい。また、型材の板部の外面部に、長手方向に複数の領域を設定し、これら領域をそれぞれ個別に真空吸着体にて吸着保持するようにしてもよいし、長手方向及び幅方向の両方向に複数の領域を設定し、これら領域をそれぞれ個別に真空吸着体にて吸着保持するようにしてもよい。また、上記実施形態では、複数の真空吸着体を１組として板部外面を吸着保持するものとしているが、複数の真空吸着部を備えた１つの真空吸着体にて板部外面を吸着保持するものとしてもよい。また、上記実施形態では、第１及び第２の２組の真空吸着体を用いて型材の各屈曲部を順次に展開加工していく場合を説明しているが、型材の板部の数に対応する組数の真空吸着体を用い、すべての板部を同時に吸着保持し、型材を一度に展開加工するようにしてもよいし、あるいは、１組の真空吸着体を用い、屈曲部を挟む一方の側の板部の外面のみを真空吸着保持し、もう一方の板部は他の手段にて保持するようにしてもよい。また、上記実施形態では、型材は押出材によるものであるが、押出材に限らず、各種の型材の展開加工にも適用され得るものである。また、上記実施形態では、型材を平板状の展開品に展開する場合について説明しているが、各屈曲部の展開角度は適宜決められてよい。また、上記実施形態では、イミテーション押出をした型材の該イミテーション部を除去してスリットを形成した型材を対象としているが、半中空押出により直接スリットを成形した型材であってもよい。また、型材は１つの屈曲部の両側に板部を有する横断面Ｖ字状の型材などであってもよい。
【００２３】
【発明の効果】
上述の次第で、本発明の真空吸着式展開加工方法は、一つの板部の外面部に複数の領域を設定し、該領域をそれぞれ個別に真空吸着体にて吸着保持するものであるから、各吸着部における吸着面積を狭くしえ、そのため、板部外面の平坦度が低いような場合でも、またねじれのあるような場合でも、外気の吸込みを抑制ないしは防止しえて、該板部外面をしっかりと真空吸着保持することができる。しかも、一つの板部の外面部に複数の領域を設定し、該領域をそれぞれ吸着保持するものとしているから、板部外面は広い面積範囲にわたって真空吸着保持され、板部外面を強い吸着保持力にて保持することができる。従って、型材においてその屈曲部を挟む板部外面の平坦度が低いような場合でも、またねじれのあるような場合でも、事前の矯正工程を削減し、該板部外面をしっかりと真空吸着保持して型材を不具合を起こすことなく適正に展開加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】展開加工法の一実施形態を示すもので、図（イ）は型材の外面部に真空吸着体を配置した状態の端面図、図（ロ）は展開後の状態を示す端面図である。
【図２】図（イ）は真空吸着体の内部構造を示す断面図、図（ロ）は組をなす真空吸着体の真空引き回路の一例を示す回路図、図（ハ）は組をなす真空吸着体の真空引き回路の他の例を示す回路図である。
【図３】図（イ）は展開加工しようとする型材の端面図、図（ロ）はこの型材のための押出材の端面図、図（ハ）は型材の展開状態を示す端面図である。
【図４】展開加工法の他の実施形態を示すもので、図（イ）は型材の外面部に真空吸着体を配置した状態の端面図、図（ロ）は展開後の状態を示す端面図である。
【図５】先行例を示すもので、図（イ）は型材の外面に真空吸着体を配置した状態の端面図、図（ロ）は展開後の状態を示す端面図である。
【符号の説明】
１…型材
１ａ〜１ｆ…板部
１ｇ〜１ｋ…屈曲部
３ａ〜３ｃ…第１組の真空吸着体
３ｄ〜３ｆ…第２組の真空吸着体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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