(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さ方向に連続的に延びる凸部および凹部を有する凹凸面を備えた長尺異形断面材を引張り矯正するための長尺異形断面材の矯正装置であって、
クランプ機構駆動源と、
このクランプ機構駆動源で駆動されることにより、前記長尺異形断面材をその長さ方向の異なる位置で挟持する２つのクランプ機構と、
前記長尺異形断面材を挟持した状態で、前記２つのクランプ機構の少なくとも一方を他方に対して前記長尺異形断面材の長さ方向に相対的に離れ合う方向に所定長さ、駆動する引張り駆動源と、を備え、
前記クランプ機構が、前記長尺異形断面材の前記凹凸面に接する部分に、前記長尺異形断面材を挟持したときに前記凸部および前記凹部に沿って当接可能な可撓性クランプ材を有しており、
前記クランプ機構は、前記長尺異形断面材の前記凹凸面を有する側に、前記クランプ機構駆動源で駆動されることにより前記長尺異形断面材と直交する方向に移動して前記長尺異形断面材を挟持するための可動クランプ材をさらに有し、前記可撓性クランプ材が、前記可動クランプ材と前記長尺異形断面材の間に配置されていることを特徴とする長尺異形断面材の矯正装置。
【請求項２】
前記可撓性クランプ材が前記可動クランプ材に取り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載の長尺異形断面材の矯正装置。
【請求項３】
長さ方向に連続的に延びる凸部および凹部を有する凹凸面を備えた長尺異形断面材を引張り矯正するための長尺異形断面材の矯正装置であって、
クランプ機構駆動源と、
このクランプ機構駆動源で駆動されることにより、前記長尺異形断面材をその長さ方向の異なる位置で挟持する２つのクランプ機構と、
前記長尺異形断面材を挟持した状態で、前記２つのクランプ機構の少なくとも一方を他方に対して前記長尺異形断面材の長さ方向に相対的に離れ合う方向に所定長さ、駆動する引張り駆動源と、を備え、
前記クランプ機構が、前記長尺異形断面材の前記凹凸面に接する部分に、前記長尺異形断面材を挟持したときに前記凸部および前記凹部に沿って当接可能な可撓性クランプ材を有しており、
前記クランプ機構は、前記長尺異形断面材の前記凹凸面を有する側に、当該長尺異形断面材と間隔を隔てて配置された固定部材をさらに有し、前記クランプ機構駆動源は加圧流体を供給する流体圧源で構成され、前記可撓性クランプ材は、前記流体圧源から供給される加圧流体により膨張可能に構成され、前記固定部材と前記長尺異形断面材の間に配置されていることを特徴とする長尺異形断面材の矯正装置。
【請求項４】
前記可撓性クランプ材が前記固定部材に取り付けられていることを特徴とする、請求項３に記載の長尺異形断面材の矯正装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長さ方向に連続的に延びる凸部と凹部を有する長尺異形断面材の横曲がりの矯正や内部応力の除去などを行うのに用いられる長尺異形断面材の矯正装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図５に示すような凸部２と凹部３を備えた断面形状の長尺異形断面材１（以下「異形断面材」と略称する）は、例えば、次のようにして製造されている。まず、あらかじめ準備した所定の金属および断面寸法の素材を、金型圧延により上記断面形状とほぼ同じ形状に成形し、次に、金型圧延による加工硬化を除去するための焼鈍工程や、表面平滑化のための羽布工程を経た後、所定形状の圧延面を有する一対の圧延ロール間に通過させて成形を行い、次いで、異形断面材１の幅を正確に仕上げるために両側縁を切断するスリッター加工を施した後、矯正装置によって異形断面材１を矯正する。この矯正は、異形断面材１の横曲がりの矯正や、それまでの加工により残留している内部応力の除去などを目的として、行われるものである。
【０００３】
図６は、従来の矯正装置を示している。この矯正装置５１は、所定の間隔を隔てて配置された前後のクランプ機構５２、５２を備えている。各クランプ機構５２は、異形断面材１を挟持可能な上下一対のクランプ板５３、５４を有し、これらのクランプ板５３、５４は、剛性の高い材料、例えばＳＫＤ１１で構成されている。また、各クランプ機構５２には、上側のクランプ板５３を上下方向に駆動する油圧シリンダ５５が設けられている。さらに、後ろ側（同図右側）のクランプ機構５２には、下側のクランプ板５４を前後方向に駆動する油圧シリンダ５６が設けられている。以上の構成により、この矯正装置５１では、図６および図７に示すように、各クランプ機構５２の油圧シリンダ５５を作動させて、異形断面材１をクランプ板５３、５４間に挟持するとともに、この状態で油圧シリンダ５６を作動させ、後ろ側のクランプ機構５２を所定長さ、後方に駆動することにより、異形断面材１を引張りによって矯正するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の矯正装置５１は、クランプ板５３、５４が剛性の高い材料で構成されていて、図７に示すように、上側のクランプ板５３が凸部２のみに当接した状態で異形断面材１を挟持するため、異形断面材１の引張り時に、凹部３よりも凸部２が伸ばされやすく、その結果、製品の品質に悪影響を及ぼすおそれがある。このことは、異形断面材１の断面形状が左右対称でない場合に顕著であり、引張りの際にねじれが生じやすくなることで、凸部２の折れや異形断面材１の新たな横曲がりなどの原因になる。また、凸部２の幅が小さい場合には、クランプ板５３、５４の挟持による圧縮応力が凸部２で過大になるため、凸部２の凹みや折れなどが生じてしまう。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、長尺異形断面材を新たな欠点を生じさせることなく良好に引張り矯正することができる長尺異形断面材の矯正装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明の請求項１は、長さ方向に連続的に延びる凸部および凹部を有する凹凸面を備えた長尺異形断面材を引張り矯正するための長尺異形断面材の矯正装置であって、クランプ機構駆動源と、このクランプ機構駆動源で駆動されることにより、長尺異形断面材をその長さ方向の異なる位置で挟持する２つのクランプ機構と、長尺異形断面材を挟持した状態で、２つのクランプ機構の少なくとも一方を他方に対して長尺異形断面材の長さ方向に相対的に離れ合う方向に所定長さ、駆動する引張り駆動源と、を備え、クランプ機構が、長尺異形断面材の凹凸面に接する部分に、長尺異形断面材を挟持したときに凸部および凹部に沿って当接可能な可撓性クランプ材を有しており、クランプ機構は、長尺異形断面材の凹凸面を有する側に、クランプ機構駆動源で駆動されることにより長尺異形断面材と直交する方向に移動して長尺異形断面材を挟持するための可動クランプ材をさらに有し、可撓性クランプ材が、可動クランプ材と長尺異形断面材の間に配置されていることを特徴としている。
【０００７】
この長尺異形断面材の矯正装置では、従来と同様、クランプ機構駆動源で駆動される２つのクランプ機構によって、長尺異形断面材をその長さ方向の２個所で挟持し、この状態で、引張り駆動源により、少なくとも一方のクランプ機構を他方に対して長尺異形断面材の長さ方向に相対的に離れ合う方向に所定長さ、駆動することによって、長尺異形断面材が引張り矯正され、横曲がりの矯正や内部応力の除去などがなされる。また、クランプ機構が長尺異形断面材を挟持する際、可撓性クランプ材は、長尺異形断面材の凹凸面に、凸部および凹部に沿うようにして当接する。
【０００８】
このように、この矯正装置では、クランプ機構が長尺異形断面材を挟持する際に、可撓性クランプ材が凸部だけでなく凹部にも当接するので、長尺異形断面材の引張り時に、凸部と凹部をほぼ均一にバランス良く伸ばすことができ、したがって、凸部のみを挟持して引張り矯正を行うことにより従来生じていた製品の品質への悪影響を、確実に回避することができる。例えば、長尺異形断面材の断面形状が左右対称でない場合においても、引張りの際にねじれが生じなくなるので、凸部の折れや長尺異形断面材の新たな横曲がりなどを防止することができる。また、凸部の幅が小さい場合においても、クランプ機構の挟持による圧縮応力が凸部と凹部に分散し、凸部に過大な圧縮応力が発生しなくなることで、凸部の凹みや折れなどを防止することができる。
【００１０】
また、この矯正装置によれば、可動クランプ材が、クランプ機構駆動源で駆動されることにより長尺異形断面材に向かって移動し、介在する可撓性クランプ材を長尺異形断面材に押圧することによって、長尺異形断面材が挟持される。この挟持の際、可撓性クランプ材は、長尺異形断面材の凹凸面に凸部および凹部に沿うように当接する。また、前述したように、上記のような可動クランプ材は既存の矯正装置に通常、設けられているものであるので、この矯正装置は、可撓性クランプ材を可動クランプ材と長尺異形断面材の間に付加するだけで、既存の矯正装置を利用しながら、安価かつ容易に構成することができる。
【００１１】
この場合、可撓性クランプ材が可動クランプ材に取り付けられていることが好ましい。
【００１２】
この矯正装置では、可撓性クランプ材が、可動クランプ材に取り付けられていて、長尺異形断面材の引張り後に可動クランプ材が長尺異形断面材から退避するのに伴い、可動クランプ材と一緒に退避して長尺異形断面材を解放するので、長尺異形断面材の挟持と解放の繰返し作業を効率良く行うことができる。
【００１３】
また、前記目的を達成するため、本発明の請求項３は、長さ方向に連続的に延びる凸部および凹部を有する凹凸面を備えた長尺異形断面材を引張り矯正するための長尺異形断面材の矯正装置であって、クランプ機構駆動源と、このクランプ機構駆動源で駆動されることにより、長尺異形断面材をその長さ方向の異なる位置で挟持する２つのクランプ機構と、長尺異形断面材を挟持した状態で、２つのクランプ機構の少なくとも一方を他方に対して長尺異形断面材の長さ方向に相対的に離れ合う方向に所定長さ、駆動する引張り駆動源と、を備え、クランプ機構が、長尺異形断面材の凹凸面に接する部分に、長尺異形断面材を挟持したときに凸部および凹部に沿って当接可能な可撓性クランプ材を有しており、クランプ機構は、長尺異形断面材の凹凸面を有する側に、長尺異形断面材と間隔を隔てて配置された固定部材をさらに有し、クランプ機構駆動源は加圧流体を供給する流体圧源で構成され、可撓性クランプ材は、流体圧源から供給される加圧流体により膨張可能に構成され、固定部材と長尺異形断面材の間に配置されていることを特徴としている。
【００１４】
この矯正装置によれば、固定部材と長尺異形断面材の間に配置された可撓性クランプ材が、流体圧源から供給された加圧流体により、固定部材の反力を受けながら長尺異形断面材側に膨張することによって、長尺異形断面材が挟持される。この挟持の際、可撓性クランプ材は、長尺異形断面材の凹凸面に凸部および凹部に沿うように当接して、請求項１の項で述べた作用を果たす。また、この矯正装置では、可撓性クランプ材が長尺異形断面材を押圧する作用をも行うことで、請求項２の可動クランプ材は不要となるので、矯正装置を比較的単純に構成することができる。
【００１５】
この場合、可撓性クランプ材が固定部材に取り付けられていることが好ましい。
【００１６】
この矯正装置では、可撓性クランプ材が、固定部材に取り付けられていて、長尺異形断面材の引張り後に収縮するのに伴い、固定部材側に退避して、長尺異形断面材を解放するので、長尺異形断面材の挟持と解放の繰返し作業を効率良く行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態による長尺異形断面材の矯正装置を示している。この矯正装置５は、図５に示すような、長さ方向に連続的に延びる凸部２および凹部３を有する凹凸面４を一方の面に備えた長尺異形断面材１（以下「異形断面材」と略称する）を引張り矯正するためのものである。図１に示すように、矯正装置５は、所定の間隔を隔てて配置された前後のクランプ機構６、７を備えている。
【００１８】
前側（同図左側）のクランプ機構６は、異形断面材１を間にして上下に配置された上クランプ板８（可動クランプ材）および下クランプ板９、ならびに異形断面材１と上クランプ板８の間に配置された可撓性クランプ材１０を備えている。
【００１９】
両クランプ板８、９は、従来と同様、剛性の高い材料、例えばＳＫＤ１１で構成されている。このうち、下クランプ板９は、ベースフレーム１１上に台座１２を介して固定・載置されており、その上面に異形断面板１が載置される。上クランプ板８は、台座１１に立設された取付フレーム１３の脚部１３ａに、上下方向にスライド自在に取り付けられている。取付フレーム１３の天板部１３ｂには、油圧シリンダ１４（クランプ機構駆動源）のシリンダ本体１４ａが取り付けられ、上クランプ板８は、このシリンダ本体１４ａから下方に延びるピストン１４ｂの下端に連結されていて、油圧シリンダ１４により上下方向に駆動される。
【００２０】
また、可撓性クランプ材１０は、適度な柔軟性と強度をもつ材料、例えばゴムで構成され、上クランプ板８の下面に取り付けられている。この構成により、可撓性クランプ材１０は、上下動する上クランプ板８と一緒に移動するとともに、上クランプ板８が下降して下クランプ板９との間に異形断面材１を挟持する際、異形断面材１の上面に沿って変形しながら接するようになっている（図２参照）。
【００２１】
一方、後ろ側のクランプ機構７は、基本的にはクランプ機構６と同様に構成され、すなわち、上下のクランプ板８、９および可撓性クランプ材１０を有する一方、下クランプ板９が前後方向にスライド自在である点がクランプ機構６と異なっている。すなわち、このクランプ機構７では、下クランプ板９を固定・載置している台座１２が、ベースフレーム１１に前後の軸受１５、１５を介してスライド自在に支持されている。また、ベースフレーム１１の側面には油圧シリンダ１６（引張り駆動源）のシリンダ本体１６ａが取り付けられ、そのピストン１６ｂの後端が台座１２に連結されている。以上の構成により、下クランプ板９は、油圧シリンダ１６により、台座１２を介して前後方向にスライドされる。クランプ機構７の他の構成は、スライド機構６と同様であるので、スライド機構６と同じ符号を付して、その詳細な説明は省略するものとする。
【００２２】
次に、上記構成の矯正装置５の動作を、図１および図２を参照して説明する。まず、異形断面材１は、あらかじめコイル状に巻かれた状態で準備されており、矯正装置５の前後にそれぞれ配置された巻出しリールおよび巻取りリール（いずれも図示せず）の間に、凹凸面４を上側に向け且つクランプ機構６、７の上下のクランプ板８、９に通した状態で水平に張設される。この状態では、上クランプ板８および可撓性クランプ材１０は上方に退避している。
【００２３】
次いで、各油圧シリンダ１４が作動してそのピストン１４ｂが伸びることにより、上クランプ板８および可撓性クランプ材１０が下降し、下クランプ板９との間に異形断面材１を挟持する。図２に示すように、この挟持の際、可撓性クランプ材１０は、異形断面材１の凹凸面４に、凸部２および凹部４に沿うようにして当接する。次に、油圧シリンダ１６が作動してそのピストン１６ｂが伸びることにより、クランプ機構７の下クランプ板９が後方に所定長さ、スライド駆動されることによって、異形断面材１が引張り矯正され、横曲がりの矯正や内部応力の除去などがなされる。その後、各油圧シリンダ１４のピストン１４ｂが縮むことにより、上クランプ板８および可撓性クランプ材１０が上昇して、異形断面材１を解放した後、油圧シリンダ１６のピストン１６ｂが縮んで、もとの状態に復帰する。次いで、異形断面材１が所定長さ、巻取りリールに巻き取られる。以上の動作が繰り返されることによって、異形断面材１の引張り矯正が、所定長さずつ行われる。
【００２４】
以上のように、本実施形態の矯正装置５によれば、クランプ機構６、７が異形断面材１を挟持する際に、可撓性クランプ材１０が凸部２だけでなく凹部３にも当接するので、異形断面材１の引張り時に、凸部２と凹部３をほぼ均一にバランス良く伸ばすことができ、したがって、凸部２のみを挟持して引張り矯正を行うことにより従来生じていた製品の品質への悪影響を、確実に回避することができる。例えば、異形断面材１の断面形状が左右対称でない場合においても、引張りの際にねじれが生じなくなるので、凸部２の折れや異形断面材１の新たな横曲がりなどを確実に防止することができる。また、凸部２の幅が小さい場合においても、クランプ機構６、７の挟持による圧縮応力が凸部２と凹部３に分散し、凸部２に過大な圧縮応力が発生しなくなることで、凸部２の凹みや折れなども確実に防止することができる。
【００２５】
また、本実施形態の矯正装置５は、前述した従来の矯正装置と比較した場合、可撓性クランプ材１０を上クランプ板８に付加しただけであるので、既存の矯正装置をそのまま利用しながら、安価かつ容易に構成することができる。さらに、可撓性クランプ材１０が、上クランプ板８に取り付けられていて、異形断面材１の引張り後に上クランプ板８が上昇するのに伴い、上クランプ板８と一緒に退避して異形断面材１を解放するので、異形断面材１の挟持と解放の繰返し作業を効率良く行うことができる。
【００２６】
図３および図４は、本発明の第２実施形態による矯正装置を示している。図３は、この矯正装置２５の後ろ側のクランプ機構２６だけを示す。このクランプ機構２６では、可撓性クランプ材２７を膨張可能に構成するとともに、この可撓性クランプ材２７を流体圧源２８から供給される加圧流体で膨張させることによって、異形断面材１を直接、挟持するようにしたものである。このため、前述した第１実施形態の上クランプ板８および油圧シリンダ１４は省略されている。
【００２７】
可撓性クランプ材２７は、適度な柔軟性と強度をもつ材料、例えばゴムにより中空状に形成されており、供給管２９を介して、流体圧源２８に連結されている。流体圧源２８は、油圧、空圧あるいは水圧などによる加圧流体を、可撓性クランプ材２７に供給して、これを膨張および収縮させるものである。また、取付フレーム１３には、下クランプ板９と所定の間隔を隔てた高さに、固定板３０（固定部材）が水平に固定されており、この固定板３０の下面に可撓性クランプ材２７が取り付けられている。クランプ機構２６の他の構成は、第１実施形態のクランプ機構７と同様であり、また、図示しないが、前側のクランプ機構も、可撓性クランプ材２７や流体圧源２８などを同様に備えている。
【００２８】
この矯正装置２５によれば、可撓性クランプ材２７は、流体圧源２８から加圧流体が供給されることにより、図４に示すように、固定板３０の反力を受けながら異形断面材１側に膨張することによって、下クランプ板９との間に異形断面材１を挟持する。また、この挟持の際、可撓性クランプ材２７は、異形断面材１の凹凸面４に凸部２および凹部３に沿うように当接する。
【００２９】
したがって、本実施形態の矯正装置２５においても、前述した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、可撓性クランプ材２７が、固定板３０に取り付けられていて、異形断面材１の引張り後に収縮するのに伴い、固定板３０側に退避して、異形断面材１を解放するので、第１実施形態と同様、異形断面材１の挟持と解放の繰返し作業を効率良く行うことができる。さらに、この矯正装置２５では、可撓性クランプ材２７が異形断面材１を直接、押圧して挟持するので、第１実施形態の上クランプ板８が不要になり、矯正装置２５を比較的単純に構成することができる。なお、流体圧源２８を前後のクランプ機構で共用すれば、構成をより単純化することが可能である。
【００３０】
なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態は、凹凸面を一方の面だけに備えた異形断面材を矯正する矯正装置の例であるが、本発明は、これに限らず、異形断面板が両面に凹凸面を有する場合にも、その両面を可撓性クランプ材を介して挟持するようにすることにより、同様に適用することができる。また、実施形態で示した可撓性クランプ材の材質は、あくまで例示であり、異形断面材を挟持可能で且つ凹凸面に沿って変形可能な適度な柔軟性と強度をもつものであればよい。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の長尺異形断面材の矯正装置は、長尺異形断面材を新たな欠点を生じさせることなく良好に引張り矯正することができるなどの効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による長尺異形断面材の矯正装置を示す正面図である。
【図２】図１の矯正装置における長尺異形断面材の挟持の状況を示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態による長尺異形断面材の矯正装置の部分正面図である。
【図４】図２の矯正装置における長尺異形断面材の挟持の状況を示す図である。
【図５】長尺異形断面板の部分斜視図である。
【図６】従来の矯正装置を模式的に示す図である。
【図７】従来の矯正装置における長尺異形断面材の挟持の状況を示す図である。
【符号の説明】
１  異形断面材（長尺異形断面材）
２  凸部
３  凹部
４  凹凸面
５  矯正装置
６  クランプ機構
７  クランプ機構
８  上クランプ板（可動クランプ材）
９  下クランプ板
１０  可撓性クランプ材
１４  油圧シリンダ（クランプ機構駆動源）
２５  矯正装置
２６  クランプ機構
２７  可撓性クランプ材
２８  流体圧源
３０  固定板（固定部材）
【図１】
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【図２】
0003604921.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003604921.tif 000007
【図７】
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