(57)【要約】【目的】鋼板のような硬質・高強度の金属板を素材とし、その金属板に予め芯材が貼り付けられた断熱金属パネルを、形状精度良く、簡便に製造する。【構成】支柱１に固定されたベッド２上に、芯材Ｍを貼り付けた金属板Ｓを妻子・固定する。原動部材５を、図示していない駆動装置の作動によりレール７に沿って上方に移動させて原動部材５の先端のローラー６を従動板３に押し当て、この従動板３をベッド２に取り付けた軸を中心に９０度回転させて、金属パネルの端部をＬ字状に曲げる。さらに、原動部材５を上方に移動させて原動部材５の先端のローラー６を立体従動板４に押し当て、この立体従動板４を従動板３に対して回転させる。立体従動板４が従動板３に対して９０度曲げられたとき、Ｌ曲げ加工された金属板Ｓの端部の先端はさらにＬ曲げ加工され、金属板Ｓの端部は、全体として芯材Ｍを覆うように断面コの字状に折曲げ加工される。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板の裏面側に貼り付けられた芯材を覆うように当該金属板の端部を断面コの字状に折曲げ加工する際に、垂直方向に直線運動する原動部材の先端に取り付けたローラーによって、ベッド端部に一側が回動自在に軸支された従動板を上方に押圧して当該従動板をベッド端部の軸を支点に９０度回転させて金属板端部をＬ曲げ加工した後、さらに、前記原動部材の先端に取り付けたローラーによって、従動板の他側に回動自在に軸支された立体従動板を上方に押圧し、当該立体従動板を従動板端部の軸を支点に９０度回転させてＬ曲げ加工された金属板端部の先端をさらにＬ曲げ加工し、全体として原動部材の１ストロークの直線運動によって金属板端部をコの字状に折曲げ加工することを特徴とする金属板パネルの折曲げ加工方法。
【請求項２】
パネルの四辺をコの字状に折曲げ加工した後、コーナー部に形成された突条片部をパネル側端面に折り返す請求項１に記載の金属板パネルの折曲げ加工方法。
【請求項３】
支柱と、該支柱上に固定されたベッドと、該ベッドの端部に一側が回動自在に軸支された従動板と、該従動板の他側に回動自在に軸支された立体従動板と、先端にローラーが取り付けられ、垂直方向に直線運動する原動部材とを有し、当該原動部材が、前記従動板および立体従動板に対して、前記原動部材先端のローラーが前記従動板に当接して当該従動板を上方に押圧するとき、当該従動板はその１側が軸支された前記ベッド端部に対して９０度曲げられ、さらに前記原動部材先端のローラーが前記立体従動板に当接して当該立体従動板を上方に押圧するとき、当該立体従動板をその一側が軸支された前記従動板に対して９０度曲げられるような位置関係で配置されていることを特徴とする金属板パネルの折曲げ加工用治具。
【請求項４】
支柱に、原動部材の垂直方向の直線運動をガイドするレールが設けられている請求項３に記載の金属板パネルの折曲げ加工用治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、建築物の壁材や外壁材等に使用される金属板製パネル部材等の金属板を折曲げ加工する方法およびそのための加工治具に関する。
【０００２】
【従来の技術およびその問題点】
金属板を面材とする建築用の断熱パネルは、例えば特開平１０−１２１６４９号公報に見られるように、パネルに仕上げるときに隣接する二辺が干渉しないように、予め平板の四隅をコーナーカットした後、プレスブレーキ等の折り曲げ機にて箱型に加工し、その後、箱型内部に発泡性の樹脂を注入・発泡・硬化させて製造されている。この方法によると、裏面側の折り返し部により、石膏ボード等の硬質な断熱材を後段階で挿入できないために、断熱材としては比較的軟質な発泡性の樹脂しか使用できない。しかも、発泡性樹脂の注入および形を整えて発泡させる作業には、大変な手間が掛かっている。また建築現場でのサイズ変更には全く対応できない。
【０００３】
一方、芯材として石膏ボード等の硬質な断熱材を貼り付けた金属板端部をコの字形状に折り曲げて最終的に図１に示すような形状の金属板製パネル部材に仕上げたものも提案されている。そして、金属板端部をコの字形状に折り曲げ加工する方法としてスライド曲げ加工方式も検討されている。
しかしながら、この加工方式では、垂直方向のパンチによりＬ曲げ加工された後、水平方向のスライド曲げ型によりコの字に形状に成形されるため、金型構造としてカム機構を用いる等、複雑で高価なものとなる。そのため、加工品の品種別に折り曲げ代が変化する場合には、容易に対応できないという問題点がある。また折り曲げ加工装置が大掛りとなるため、建築現場でのサイズ変更にも対応し辛い。
【０００４】
また、建築現場では、サイズ変更に対応させるために、断熱パネルを所要サイズに切断した後、板材端部に手曲げによってコの字形状の曲げ加工を施すことも行われている。しかしこの方法の適用は、アルミニウム合金板等の軟質材料に限られ、鋼板を用いている断熱パネルに適用しようとすると、形状精度が低下し、外観が悪化する。
本発明は、このような問題を解消すべく案出されたものであり、鋼板のような硬質・高強度の金属板を素材とした金属板製パネルであっても、金属板に予め貼り付けられた芯材がある場合でも、形状精度の良い断熱パネルを成形できる折曲げ加工する方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の金属板パネルの折曲げ加工方法は、その目的を達成するため、金属板の裏面側に貼り付けられた芯材を覆うように当該金属板の端部を断面コの字状に折曲げ加工する際に、垂直方向に直線運動する原動部材の先端に取り付けたローラーによって、ベッド端部に一側が回動自在に軸支された従動板を上方に押圧して当該従動板をベッド端部の軸を支点に９０度回転させて金属板端部をＬ曲げ加工した後、さらに、前記原動部材の先端に取り付けたローラーによって、従動板の他側に回動自在に軸支された立体従動板を上方に押圧し、当該立体従動板を従動板端部の軸を支点に９０度回転させてＬ曲げ加工された金属板端部の先端をさらにＬ曲げ加工し、全体として原動部材の１ストロークの直線運動によって金属板端部をコの字状に折曲げ加工することを特徴とする。
パネルの四辺をコの字状に折曲げ加工した後、形成されたコーナー部の突条片部をパネル側端面に折り返すことが好ましい。
【０００６】
このような折曲げ加工を行うための加工治具は、支柱１と、該支柱１上に固定されたベッド２と、該ベッド２の端部に一側が回動自在に軸支された従動板３と、該従動板３の他側に回動自在に軸支された立体従動板４と、先端にローラー６が取り付けられ、垂直方向に直線運動する原動部材５とを有し、当該原動部材５が、前記従動板３および立体従動板４に対して、前記原動部材５先端のローラー６が前記従動板３に当接して当該従動板３を上方に押圧するとき、当該従動板３はその１側が軸支された前記ベッド２端部に対して９０度曲げられ、さらに前記原動部材５先端のローラー６が前記立体従動板４に当接して当該立体従動板４を上方に押圧するとき、当該立体従動板４をその一側が軸支された前記従動板３に対して９０度曲げられるような位置関係で配置されていることを特徴とする。
支柱１に、原動部材５の垂直方向の直線運動をガイドするレール７を設けることが好ましい。
【０００７】
【実施の態様】
本発明金属板パネルの折曲げ加工方法を実施するに当り、本実施の態様では、金属板パネルを構成する原板にめっき鋼板を用いた。これにより、従来の普通鋼板に不足していた耐食性を確保することができた。
めっき鋼板としては、亜鉛めっき鋼板，アルミニウムめっき鋼板，Ｚｎ−５％Ａｌ合金めっき鋼板，Ｚｎ−５５％Ａｌ合金めっき鋼板、Ｚｎ−６％Ａｌ−３％Ｍｇ等のＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ系合金めっき鋼板等、種々のめっき鋼板が使用できる。めっき層は、片面当たりの付着量２０〜２００ｇ／ｍ２で形成されたものが好ましい。２０ｇ／ｍ２未満の付着量ではめっき層の防食作用が弱く、逆に２００ｇ／ｍ２を超える付着量では経済的に不利であるばかりでなく、加工性が低下しやすくなる。
原板には、めっき鋼板の他にステンレス鋼板や塗装鋼板、あるいはアルミニウム合金板も使用できる。
【０００８】
ところで、建築用断熱パネルの表面材は、所定の幅および長さに切断しためっき鋼板の裏面側に芯材を貼り付けた後、パネルの各辺を本発明に係る曲げ加工治具を用いてコの字状に成形される。
一般に、鋼板に曲げ加工等を施すとき、成形後の曲げ角度は、工具等の曲げ角度よりも大きくなる。いわゆるスプリングバック現象を起こして設計角度と異なった曲げ角度になることが多い。形状精度の高いフレームを得るためには、スプリングバックの小さい素材を用いることが有効である。そのためには、めっき鋼板の下地鋼板の機械的特性として、比較的降伏強さおよび引張強さが小さいもの、加工硬化指数（ｎ値）が小さいもの、ヤング率が大きいものを使用することが好ましい。
そして、低強度材を使用することにより、曲げ荷重も低減できる。
【０００９】
次に本発明の主題である金属パネルを構成する金属板の折曲げ加工方法について、まず、使用する曲げ加工治具の形状・構造から説明する。
本発明の金属板パネルの折曲げ加工用治具は、支柱１と、該支柱上に固定されたベッド２と、該ベッドの端部に一側が回動自在に軸支された従動板３と、該従動板の他側に回動自在に軸支された立体従動板４と、先端にローラー６が取り付けられ、垂直方向に直線運動する原動部材５とから構成されている。この原動部材５は支柱１に取り付けられたレール７に沿って、油圧装置等、図示していない駆動装置によって、図中では上方に直線運動されるようになっている。
【００１０】
そして、原動部材５が上方に押し上げられ、その先端に取り付けられたローラー６が従動板３に当接したとき、この従動板３は、ベッド２の端部に回動自在に軸支された軸を中心に、ベッド２に対して９０度回転されるように配置されている。さらに、原動部材５が上方に押し上げられ、原動部材５の先端のローラー６が立体従動板４に当接したとき、この立体従動板４は、従動板３の端側に回動自在に軸支された軸を中心に、従動板３に対して９０度回転されるように配置されている。
なお、原動部材５の先端に取り付けられたローラー６は、原動板５が従動板３や立体従動板４に当接し、押圧するときの摩擦や摩耗を低減するために設けたものである。
【００１１】
次に上記折曲げ加工治具を用いて、金属板パネルを構成する金属板の端部を折り曲げる態様について説明する。
なお、本発明方法が適用できる金属板パネルは、石膏ボードや硬質ウレタンフォーム等、硬質の定型断熱材を使用しているものであり、石綿のように形状が定まらないものには、適用できない。
裏面に石膏ボード等、所要の芯材Ｍが貼り付けられ、所定サイズに裁断された金属板Ｓを本発明曲げ加工治具のベッド１上に載置し、図示していない固定装置を使用して固定する。
原動部材５を、図示していない駆動装置の作動により、レール７に沿って上方に移動させ、原動部材５の先端のローラー６を従動板３に押し当てる。さらに原動部材５を上方に移動させ、従動板３を押圧してこの従動板３を、ベッド２に取り付けた軸を中心に回転させる。従動板３がベッド面に対して９０度の回転を終了した時点で、金属板Ｓの端部はベッド面に対して、すなわち金属パネルの表面に対してＬ字状に曲げられている。
【００１２】
さらに、原動部材５を上方に移動させ、原動部材５の先端のローラー６を立体従動板４に押し当て、立体従動板４を上方に押圧して、立体従動板４を従動板３の端側の軸を支点に従動板３に対して回転させる。立体従動板４が従動板３に対して９０度曲げられたとき、Ｌ曲げ加工された金属板Ｓの端部の先端はさらにＬ曲げ加工され、金属板の端部は、全体として芯材を覆うように断面コの字状に折曲げ加工される。
原動部材５の１ストロークの直線運動によって、金属板端部をコの字状に折曲げ加工することができることになる。
【００１３】
上記態様で、金属板パネルの一辺に断面コの字状の折曲げ加工を施した後、パネルをベッド上で回転させて次の辺の折曲げ加工を行う。４辺が折曲げ加工できるまで、この成形作業を繰り返す。４辺とも折曲げ加工が終了した後、各コーナー部に形成された突条片部を、金属板パネル短辺側の側面部に折り返す。
なお、各コーナー部にあっては、コーナーカットされていないと、方向が９０度異なった曲げを重複させる態様となるために座屈Ｚを起こしやすい（図４のＤ参照）。したがって、芯材への折曲げ加工における座屈回避策としては、図４に示すように、予め金属板にコーナーカットを施しておくことが好ましい。
【００１４】
上記したように、金属板パネルはベッド上に載置・固定された状態で各辺に折曲げ加工が施されるので、各種サイズの金属板パネルに対応できる。すなわち定型寸法の金属板パネルのみではなく、長辺あるいは短辺のサイズが異なった役物でも、当該金属板パネルをベッド上で固定できれば、寸法に関係なくいずれの辺の折曲げ加工も可能である。
このため、本発明方法ならびに本発明加工用治具は、建築現場での金属板パネルのサイズ変更に容易に適用できる。すなわち、規格サイズの平物を、長辺長さまたは短辺長さを短くして役物にサイズ変更する作業も、現場で容易に行える。
例えば、平物の所定辺の長さを所定寸法＋コの字状の折曲げ代の長さに切断し、所定長さ分を残して石膏ボードを除去した金属板パネルを折曲げ加工治具のベッド上に載置・固定する。そして、本発明方法を適用して、石膏ボードを除去した部分の金属板端部を折り曲げれば所望サイズの役物が得られる。
【００１５】
【実施例】
本発明の折曲げ加工用治具を用い、本発明方法にしたがって実際に金属板パネルの金属板端部に折曲げ加工を施した例を説明する。
金属板として、溶融５５％Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板を使用した。板厚０．２７ｍｍの１２０ｍｍ×１５０ｍｍの切板裏面側に１５ｍｍ厚×７０ｍｍ×１００ｍｍの石膏ボードを、接着剤を用いて貼り付けた。素材めっき鋼板の四隅を１５ｍｍ×１５ｍｍでコーナーカットした後、本発明曲げ加工治具のベッド上に載置・固定して、パネル長辺の折曲げ加工を行った。原動部材５の押圧には、油圧シリンダーを使用し、成形力１．５トンで加工した。
その後、同様に各辺の折曲げ加工と、その後の各コーナー部に形成された突条片部の折り返し加工を行った。
【００１６】
本発明の加工法によって折曲げ加工した金属と従来の手曲げ加工で成形した金属パネルの形状を比較した。
形状測定位置を図５に示す。金属パネル表面の角度θ１とコーナーＲ１、ならびに裏面の角度θ２とコーナーＲ２の測定を行った。
その結果、表面角度θ１は、従来の手曲げ加工方法では９３度であったが、本発明治具を使用し本発明法を適用した方法では８９度と９０度に近い形状が得られた（図６のａ参照）。また、裏面角度θ２は、従来の手曲げ加工方法では１０２度と大きく、所定の製品形状を得ることができなかったのに対して、本発明治具を使用し本発明法を適用した方法では９２度と、精度の良い製品形状を得ることが可能であった（図６のｂ参照）。
【００１７】
表面コーナーＲ１は、従来の手曲げ加工方法では３．３ｍｍであったが、本発明法を適用した方法では１．７ｍｍと小さくできることが確認できた（図７のａ参照）。また、裏面コーナーＲ２は、従来の手曲げ加工方法では３．７ｍｍであったが、本発明法を適用した方法では１．７ｍｍであった。
これにより、本発明治具を使用し本発明法を適用した方法では、金属パネルの表・裏面のコーナーＲとも小Ｒ化が可能であった（図７のｂ参照）。
以上の成形作業により、精度の良い製品形状の金属パネルが容易に作製できる。この金属パネルを用い、製品仕様が塗装外観の場合にはその表面に塗装が施され、タイル外観の場合にはその表面に接着剤を利用したタイル貼付が施される。
【００１８】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の金属板パネルの折曲げ加工方法によれば、鋼板のような硬質・高強度の金属板を素材とし、金属板に予め貼り付けられた芯材がある場合でも、形状精度の良い断熱パネルを成形することが可能になる。
また、本発明の折曲げ加工用治具では、原動部材の力を従動板および立体従動板に順次、直接に伝達し、それぞれを支軸を中心に９０度回転させる態様になっている。このため金属パネルの各辺の金属板をＬ曲げ加工した後、さらにその先端をＬ曲げ、全体的にはコの字形状に、原動部材の１ストロークの移動で加工できることになる。したがって、住宅外壁用の役物部材であっても、容易に金属パネルの金属板を容易に折り曲げ加工することができる。さらに本発明の折曲げ加工用治具は、コンパクトに構成されているので、移動が容易で、建築現場へも容易に搬入できる。このため、建築現場での金属パネルのサイズ変更にも容易に対応可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にしたがって製造された金属パネルの斜視図
【図２】本発明折曲げ加工用治具の構造を説明する斜視図
【図３】本発明法にしたがって、金属パネルの金属板を折曲げ手順を説明する図
【図４】各種コーナーカットを施した金属板の折曲げ態様を説明する
【図５】金属パネルの形状測定位置を示す断面図
【図６】従来の手曲げ加工品と本発明にしたがって加工された金属パネルの角度を比較したグラフ、（ａ）表面角度，（ｂ）裏面角度
【図７】従来の手曲げ加工品と本発明にしたがって加工された金属パネルのコーナーＲを比較したグラフ、（ａ）表面コーナーＲ１，（ｂ）裏面コーナーＲ２
【符号の説明】
Ｓ：金属板      Ｍ：芯材      Ｚ：座屈
１：支柱      ２：ベッド      ３：従動板      ４：立体従動板
５：原動部材      ６：ローラー      ７：レール
【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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【図６】
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【図７】
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