(57)【要約】【課題】  曲げの自由度を高めることができる金属パネルを提供する。【解決手段】  所定方向に延びる複数の凹部８及び凸部１０が交互に並んで形成された金属板４を備えた金属パネル２である。複数の凸部１０は金属板４の片面側に突出され、複数の凹部８は金属板４の他面側に突出されている。金属板４の複数の凹部８の各々及び／又は複数の凸部１０の各々には、所定方向に間隔を置いて配置された複数の変形部１２，１４が形成されている。複数の変形部の各々は、凹部８及び／又は凸部１０の所定部位が押し潰されて変形されることにより形成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に延びる複数の凹部及び凸部が交互に並んで形成された金属板を備え、前記複数の凸部は前記金属板の片面側に突出され、前記複数の凹部は前記金属板の他面側に突出されており、
前記金属板の前記複数の凹部の各々及び／又は前記複数の凸部の各々には、前記所定方向に間隔を置いて配置された複数の変形部が形成され、前記複数の変形部の各々は、前記凹部及び／又は前記凸部の所定部位が押し潰されて変形されることにより形成されることを特徴とする金属パネル。
【請求項２】
前記複数の変形部は、前記複数の凸部の各々に形成された複数の第１変形部と、前記複数の凹部の各々に形成された複数の第２変形部と、を有し、前記複数の第１変形部は、前記金属板の片面側において前記所定方向に間隔を置いて並列状に配置され、前記複数の第２変形部は、前記金属板の他面側において前記所定方向に間隔を置いて並列状に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の金属パネル。
【請求項３】
並列状に配置された前記複数の第１変形部の前記所定方向に直交する方向の列と、並列状に配置された前記複数の第２変形部の前記所定方向に直交する方向の列とは交互に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の金属パネル。
【請求項４】
前記金属板の前記複数の凹部及び凸部は、断面矩形波状に構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の金属パネル。
【請求項５】
前記金属板は、相互に重ね合わされた一対の金属プレートから構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の金属パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、任意の形状に曲げることができる金属パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
任意の形状に曲げることができる金属パネルが知られており、この金属パネルは、例えば建築資材等の種々の用途に用いられる（例えば、特許文献１参照）。この金属パネルはアルミニウム等から形成され、波板状に構成されている。金属パネルには、第１の波形凹凸が所定方向に形成されるとともに、第２の波形凹凸が上記所定方向に直交する方向に形成されている。第２の波形凹凸の深さは、第１の波形凹凸の深さよりも小さく構成されている。
【０００３】
このように構成されているので、金属パネルは、第１の波形凹凸を曲げ起点として上記所定方向に曲げることができるとともに、第２の波形凹凸を曲げ起点として上記所定方向に直交する方向に曲げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７１６８２１１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、従来の金属パネルは、縦横の二方向（即ち、上記所定方向及び上記所定方向に直交する方向）については、第１の波形凹凸及び第２の波形凹凸をそれぞれ曲げ起点として曲げることができる。しかしながら、斜め方向（即ち、上記所定方向に対して傾斜した方向）については曲げ起点が存在しないので、金属パネルを斜め方向に曲げることが難しい。従って、従来の金属パネルでは曲げの自由度が低く、金属パネルを複雑な形状に曲げることができないという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、曲げの自由度を高めることができる金属パネルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に記載の金属パネルでは、所定方向に延びる複数の凹部及び凸部が交互に並んで形成された金属板を備え、前記複数の凸部は前記金属板の片面側に突出され、前記複数の凹部は前記金属板の他面側に突出されており、
前記金属板の前記複数の凹部の各々及び／又は前記複数の凸部の各々には、前記所定方向に間隔を置いて配置された複数の変形部が形成され、前記複数の変形部の各々は、前記凹部及び／又は前記凸部の所定部位が押し潰されて変形されることにより形成されることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項２に記載の金属パネルでは、前記複数の変形部は、前記複数の凸部の各々に形成された複数の第１変形部と、前記複数の凹部の各々に形成された複数の第２変形部と、を有し、前記複数の第１変形部は、前記金属板の片面側において前記所定方向に間隔を置いて並列状に配置され、前記複数の第２変形部は、前記金属板の他面側において前記所定方向に間隔を置いて並列状に配置されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項３に記載の金属パネルでは、並列状に配置された前記複数の第１変形部の前記所定方向に直交する方向の列と、並列状に配置された前記複数の第２変形部の前記所定方向に直交する方向の列とは交互に配置されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項４に記載の金属パネルでは、前記金属板の前記複数の凹部及び凸部は、断面矩形波状に構成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項５に記載の金属パネルでは、前記金属板は、相互に重ね合わされた一対の金属プレートから構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の請求項１に記載の金属パネルによれば、金属板の複数の凹部の各々及び／又は複数の凸部の各々には、所定方向に間隔を置いて配置された複数の変形部が形成され、複数の変形部の各々は、凹部及び／又は凸部の所定部位が押し潰されて変形されることにより形成される。変形部がこのように変形（塑性変形）されることにより、変形部における金属パネルの曲げ可能な方向には制限が無くなる。これにより、変形部を曲げ起点とすることによって、金属パネルをあらゆる方向に曲げることができるようになる。従って、金属パネルの曲げの自由度を高めることができる。
【００１３】
また、本発明の請求項２に記載の金属パネルによれば、複数の第１変形部及び複数の第２変形部はそれぞれ、金属板の片面側及び他面側において所定方向に間隔を置いて並列状に配置されているので、曲げ起点となる第１変形部及び第２変形部をそれぞれ金属板の片面側及び他面側においてムラ無く配置することができる。これにより、金属パネルの曲げの自由度をより高めることができる。
【００１４】
また、本発明の請求項３に記載の金属パネルによれば、並列状に配置された複数の第１変形部の所定方向に直交する方向の列と、並列状に配置された複数の第２変形部の所定方向に直交する方向の列とが交互に配置されているので、曲げ起点となる第１変形部及び第２変形部を金属板においてよりムラ無く配置することができる。これにより、金属パネルの曲げの自由度をより一層高めることができる。
【００１５】
また、本発明の請求項４に記載の金属パネルによれば、金属板の複数の凹部及び凸部は断面矩形波状に構成されているので、凹部及び／又は凸部の所定部位が押し潰されて変形されると、変形部の両側部において金属板が複数重に折り重なるようになる。これにより、変形部の強度を高めることができ、変形部を曲げ起点として金属パネルを曲げた際に、金属パネルにクラックが生じるのを防止することができる。
【００１６】
また、本発明の請求項５に記載の金属パネルによれば、金属板は、相互に重ね合わされた一対の金属プレートから構成されているので、一対の金属プレートの間に隙間（あそび）が形成されるようになり、各金属プレートの曲げ動作に柔軟性を持たせることができる。これにより、金属パネルの曲げの自由度を損なうことなく、金属パネルの強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態による金属パネルを示す斜視図である。
【図２】金属パネルの片面側を示す平面図である。
【図３】図２中のＡ−Ａ線による金属パネルの断面図である。
【図４】図２中のＢ−Ｂ線による金属パネルの断面図である。
【図５】図２中のＣ−Ｃ線による金属パネルの断面図である。
【図６】金属パネルの成形工程における、金属パネルに複数の凹部及び凸部を形成する工程を説明するための断面図である。
【図７】金属パネルの成形工程における、金属パネルに複数の第１変形部を形成する工程を説明するための断面図である。
【図８】金属パネルの使用例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して、本発明に従う金属パネルの一実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態による金属パネルを示す斜視図であり、図２は、金属パネルの片面側を示す平面図であり、図３は、図２中のＡ−Ａ線による金属パネルの断面図であり、図４は、図２中のＢ−Ｂ線による金属パネルの断面図であり、図５は、図２中のＣ−Ｃ線による金属パネルの断面図であり、図６は、金属パネルの成形工程における、金属パネルに複数の凹部及び凸部を形成する工程を説明するための断面図であり、図７は、金属パネルの成形工程における、金属パネルに複数の第１変形部を形成する工程を説明するための断面図であり、図８は、金属パネルの使用例を示す斜視図である。
【００１９】
図１及び図２を参照して、図示の金属パネル２は、平面視矩形状の金属板４を備えている。この金属板４は、一対の薄板状の金属プレート６ａ，６ｂが相互に重ね合わされることにより構成されている。金属プレート６ａ，６ｂは例えばアルミニウム等から形成され、その厚みは約０．１〜０．３ｍｍに構成される。一対の金属プレート６ａ，６ｂが相互に重ね合わされることにより、金属板４の厚みは約０．２〜０．６ｍｍに構成される。
【００２０】
金属板４には、所定方向（即ち、図２において上下方向）に延びる複数の凹部８及び凸部１０が交互に並んで形成されている。複数の凸部１０は金属板４の片面側に突出され、複数の凹部８は金属板４の他面側に突出されている（図３参照）。これにより、金属板４の複数の凹部８及び凸部１０は、断面矩形波状に構成されている。金属板４の凹部８及び凸部１０の幅Ｗ１，Ｗ２はそれぞれ約５ｍｍに構成され、それらの深さＨは約２〜３ｍｍに構成されている。
【００２１】
金属板４の複数の凸部１０の各々には、上記所定方向に間隔を置いて配置された複数の第１変形部１２が形成されている。この第１変形部１２は、例えばプレス加工によって、金属板４の凸部１０の所定部位が略扁平状に押し潰されて変形（塑性変形）されることにより形成されている（図４参照）。このように第１変形部１２が変形されることによって、第１変形部１２の両側部においては金属プレート６ａ，６ｂが複数重に折り重なるようになる。これら複数の第１変形部１２は、金属板４の片面側において、上記所定方向に間隔を置いて並列状に配置されている（図２参照）。これにより、複数の第１変形部１２は、金属板４の片面側において全体として格子状に配置されるようになる。第１変形部１２の上記所定方向における配置間隔Ｄ１は、約１０ｍｍに構成されている。
【００２２】
金属板４の複数の凹部８の各々には、上記所定方向に間隔を置いて配置された複数の第２変形部１４が形成されている。この第２変形部１４は、例えばプレス加工によって、金属板４の凹部８の所定部位が略扁平状に押し潰されて変形（塑性変形）されることにより形成されている（図５参照）。このように第２変形部１４が変形されることによって、第２変形部１４の両側部においては金属プレート６ａ，６ｂが複数重に折り重なるようになる。これら複数の第２変形部１４は、金属板４の他面側において、上記所定方向に間隔を置いて並列状に配置されている（図２参照）。これにより、複数の第２変形部１４は、金属板４の他面側において全体として格子状に配置されるようになる。第２変形部１４の上記所定方向における配置間隔Ｄ２は、約１０ｍｍに構成されている。
【００２３】
並列状に配置された複数の第１変形部１２の上記所定方向に直交する列（即ち、図２において左右方向に延びる列）と、並列状に配置された複数の第２変形部１４の上記所定方向に直交する列とは交互に配置されている。これにより、第１変形部１２及び第２変形部１４は、全体として千鳥状に配置されるようになる。複数の第１変形部１２の上記所定方向に直交する列と、複数の第２変形部１４の上記所定方向に直交する列との配置間隔Ｄは、約５ｍｍに構成されている。
【００２４】
図６及び図７を参照して、上述した金属パネル２は、例えば次のようにして成形することができる。まず、一対の平板状の金属プレート６ａ，６ｂを相互に重ね合わせて平板状の金属板４を構成する（図６（ａ）参照）。次いで、図６に示すプレス装置１６を用いて、この金属板４に複数の凹部８及び凸部１０を形成する。このプレス装置１６は、相互に対向して配設された固定金型１８及び可動金型２０を備えている。可動金型２０は、固定金型１８の上側に配設され、固定金型１８に対して近接及び離隔する方向に往復移動自在に支持されている。可動金型２０の下面には、所定方向（即ち、図６において紙面に対して垂直方向）に延びる断面矩形状の可動側金型凸部２２及び可動側金型凹部２４が交互に並んで設けられている。また、固定金型１８の上面には、可動金型２０の可動側金型凸部２２及び可動側金型凹部２４に対応して、上記所定方向に延びる断面矩形状の固定側金型凹部２６及び固定側金型凸部２８が交互に並んで設けられている。これら可動金型２０及び固定金型１８によって金属板４に対してプレス加工を施すと、金属板４に複数の凹部８及び凸部１０が形成される（図６（ｂ）参照）。
【００２５】
その後、図７に示すプレス装置３０を用いて、金属板４に複数の第１及び第２変形部１２，１４を形成する。このプレス装置３０は、相互に対向して配設された固定金型３２及び可動金型３４を備えている。可動金型３４は、固定金型３２の上側に配設され、固定金型３２に対して近接及び離隔する方向に往復移動自在に支持されている。可動金型３４の下面には、上記所定方向に直交する方向（即ち、図６において左右方向、図７において紙面に対して垂直方向）に延びる断面半円形状の金型凸部３６が間隔を置いて複数設けられている。複数の凸部１０が上側を向くようにして金属板４を固定金型３２の上面に載置した状態で（図７（ａ）参照）、可動金型３４及び固定金型３２によって金属板４に対してプレス加工を施すと、可動金型３４の金型凸部３６により金属板４の凸部１０の所定部位が略扁平状に押し潰されて第１変形部１２が形成される（図７（ｂ）参照）。
【００２６】
更にその後、金属板４を裏返して、複数の凹部８が上側を向くようにして金属板４を固定金型３２の上面に載置した状態で、可動金型３４及び固定金型３２によって金属板４に対してプレス加工を施す。これにより、可動金型３４の金型凸部３６により金属板４の凹部８の所定部位が略扁平状に押し潰されて第２変形部１４が形成されるようになる。
【００２７】
なお、上述のように凸部１０及び凹部８の各所定部位が略扁平状に押し潰されることによって、第１変形部１２及び第２変形部１４の各両側部において金属プレート６ａ，６ｂが複数重に折り重なるようになるので、一対の金属プレート６ａ，６ｂが相互に離れてしまうことがない。
【００２８】
本実施形態の金属パネル２を任意の形状に曲げる際には、金属板４の複数の凸部１０及び凹部８の各々に形成された複数の第１及び第２変形部１２，１４が曲げ起点となる。これら第１変形部１２及び第２変形部１４はそれぞれ、金属板４の凸部１０及び凹部８の各所定部位が略扁平状に押し潰されて変形されることにより形成されるので、第１及び第２変形部１２，１４における金属パネル２の曲げ可能な方向には制限が無くなる。これにより、第１及び第２変形部１２，１４を曲げ起点とすることによって、金属パネル２をあらゆる方向に曲げることができるようになる。従って、本実施形態の金属パネル２は、例えば断面Ｌ字状に垂直に曲げたり、凹面状（又は凸面状）に湾曲させて曲げることができる。
【００２９】
なお、金属パネル２がアルミニウム等の比較的柔らかい金属から形成されている場合には、金属パネル２を手で曲げることができる。また、金属パネル２が鉄等の比較的硬い金属から形成されている場合には、金属パネル２を工具等を用いて曲げることができる。
【００３０】
本実施形態の金属パネル２は、例えば建築資材や美術品のオブジェ等の種々の用途に用いることができる。金属パネル２の使用例の一例として、金属パネル２を次のような採光装置のルーフベースに用いることができる。この採光装置は、建物の屋根に設けられて太陽からの光を導入する採光手段と、採光手段からの光をその内面で反射させながら所定方向へ導く導光手段と、屋内の天井に設けられて導光手段からの光を屋内に照射する照射手段と、を備えるものである。
【００３１】
図８を参照して、採光装置の採光手段３８は、建物の屋根に取り付けられるルーフベース４０と、ルーフベース４０に支持される採光ドーム４２と、を有する。ルーフベース４０は、プレート状のベース部４４と、ベース部４４より上方に延びて採光ドーム４２を支持するための円筒状の支持部４６と、を有している。ルーフベース４０のベース部４４を本実施形態の金属パネル２より構成することによって、ベース部４４を建物の屋根に設置する際に、ベース部４４の所定部位を屋根瓦の形状に応じて曲げることができる。例えば、ベース部４４の一端部４８及び一側端部５０をそれぞれ手で上側に向けて垂直に折り曲げ、ベース部４４の他端部５２及び他側端部５４をそれぞれ手で凹凸状に湾曲させる。なお、図８においては、ベース部４４に形成される凹部８、凸部１０、第１変形部１２及び第２変形部１４の図示は省略してある。
【００３２】
以上、本発明に従う金属パネルの一実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
【００３３】
上記実施形態では、金属板４を相互に重ね合わせた一対の金属プレート６ａ，６ｂから構成したが、金属板４を１枚の金属プレートから構成してもよい。
【００３４】
また、上記実施形態では、金属板４に複数の第１変形部１２及び第２変形部１４を形成するように構成したが、第１変形部１２及び第２変形部１４のうち一方を省略してもよい。
【００３５】
また、上記実施形態では、金属板４の複数の凹部８及び凸部１０を断面矩形波状に構成したが、例えば断面正弦波状に構成してもよい。
【００３６】
また、上記実施形態では、複数の第１変形部１２及び第２変形部１４をそれぞれ金属板４の片面側及び他面側において格子状に配置するように構成したが、例えばこれらを千鳥状に配置するように構成してもよい。
【００３７】
また、上記所定方向における第１変形部１２と第２変形部１４との配置間隔Ｄは、金属パネル２の用途に応じて適宜設定することができる。例えば、金属パネル２を曲げることにより複雑な曲面形状を形成する場合には、第１変形部１２と第２変形部１４との配置間隔Ｄを小さく（例えば約３〜５ｍｍ）設定し、金属パネル２を手で曲げることによりなだらかな曲面形状を形成する場合には、第１変形部１２と第２変形部１４との配置間隔Ｄを大きく（例えば約６〜１０ｍｍ）設定すればよい。
【符号の説明】
【００３８】
２  金属パネル
４  金属板
６ａ，６ｂ  金属プレート
８  凹部
１０  凸部
１２  第１変形部
１４  第２変形部
【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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【図８】
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