(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
横断面においてその幅方向中間部に屈曲部または湾曲部（ａ）を有する金属形材製の被展開素材（Ｘ）に、展開成形加工を施す展開加工装置であって、
前記被展開素材（Ｘ）の屈曲部または湾曲部（ａ）を下方から支承する長尺の受け治具（２）と、
該受け治具（２）の上方において受け治具の長さ方向に平行状に配置されるとともに、受け治具によって支承された前記被展開素材（Ｘ）の屈曲部または湾曲部（ａ）を押さえる長尺の押さえ治具（３）と、
該押さえ治具（３）の上方に配置され、押さえ治具に圧接することにより、前記受け治具（２）と押さえ治具（３）との間に挟まれた前記被展開素材（Ｘ）の屈曲部または湾曲部（ａ）を、前記押さえ治具（３）を介して加圧するとともに、加圧状態で押さえ治具（３）の長さ方向に沿って相対的に転動可能となされた加圧ロール（６）とを備えたことを特徴とする展開加工装置。
【請求項２】
押さえ治具（３）は、被展開素材（Ｘ）の屈曲部または湾曲部（ａ）との接触面（３１）が、該屈曲部または湾曲部（ａ）に適合する横断面形状に形成されている請求項１に記載の展開加工装置。
【請求項３】
受け治具（２）と押さえ治具（３）の長さ方向の両端部が、これら両治具（２）（３）の水平方向の相対移動を阻止し上下方向の相対移動を許容する心出し用のピン（５）により連結されてなる請求項１または２に記載の展開加工装置。
【請求項４】
押さえ治具（３）の上面の幅方向中央部に、長さ方向に沿う凹陥部（８）が形成されるとともに、加圧ロール（６）は該凹陥部（８）に嵌まり込んで転動するものとなされ、かつ前記凹陥部（８）の幅方向両側面（８１）（８１）が下から上へ外向きに傾斜した傾斜面に形成されている請求項１〜３のうちのいずれか１に記載の展開成形加工装置。
【請求項５】
受け治具（２）と押さえ治具（３）のいずれか一方または両方が金属押出形材からなる請求項１〜４のうちのいずれか１に記載の展開成形加工装置。
【請求項６】
加圧ロール（６）が軸（６１）付きの加圧ロールであり、該軸（６１）の両端は、受け治具（２）及び押さえ治具（３）を幅方向に跨いで配置されたスタンド（７）に、上下動可能にかつ回転駆動可能に取り付けられている請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載の展開成形加工装置。
【請求項７】
横断面においてその幅方向中間部に屈曲部または湾曲部（ａ）を有する金属形材製の被展開素材（Ｘ）を準備し、
該被展開素材（Ｘ）の屈曲部または湾曲部（ａ）が、長尺の受け治具（２）とその上方長さ方向に平行状に配置された長尺の押さえ治具（３）との間に挟まれるように、被展開素材（Ｘ）を配置したのち、
加圧ロール（６）を押さえ治具（３）の上面に圧接せしめるとともに、該押さえ治具（３）の長さ方向に相対的に転動させることを特徴とする展開加工材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は展開加工装置、展開加工材および展開加工材の製造方法に関し、更に詳しくは、横断面においてその幅方向中間部に屈曲部または湾曲部を有する金属形材製の被展開素材に展開加工を施して、床材、壁材、天井材、足場材、囲い板等として使用されるような展開加工材を製造するための展開加工装置、展開加工材及び前記展開加工装置を用いた展開加工材の製造方法に関する。
【０００２】
なお、この明細書において、「アルミニウム」の語はアルミニウム及びその合金を含む意味で用いる。
【０００３】
【従来の技術】
例えば船舶フロア用パネル等として、図６に鎖線で示すように、幅広状の平板部（ｂ）とその裏面に所定間隔毎に長手方向に沿って垂設された複数の脚片（ｃ）を有する断面形状のアルミニウム製押出板状材（Ｐ）が広く用いられている。この種のパネルは、その断面形状に対応した成形間隙を有するダイスを装備した押出機を用いてアルミニウムビレットを押し出すことによって製造され得るものであり、その多数枚を床面に隣接状態に敷設配置して使用されるものであることから可及的幅広状に形成されたものであることが望まれる。しかしながら、これを押出成形によって製造する場合、その幅寸法Ｗがダイスの直径によって制約される。このため、例えば幅５００ｍｍないしは幅６００ｍｍ程度以上の幅広状の板状押出材はこれを製造することができないものであった。
【０００４】
そこで、幅広状の板状材を得るために、例えば図６に実線で示すように、幅方向の中間部に湾曲部（ａ）を有する横断面逆Ｖ形の形材からなる被展開素材（Ｘ）を先ず押出成形し、次いでこれに展開加工を施すことによって平坦状の幅広板状材を得ることが、従来より行われている。
【０００５】
図４及び図５は、このような展開加工を実施するための従来の展開加工装置を示すものである。同図において、（１０１）は基盤、（１０２）は該基盤の上面に固定支持された長尺の受け治具であり、該受け治具（１０２）の上方に、受け治具の長さ方向に転動可能に加圧ロール（１０３）が配置されている。このような展開加工装置を用いた展開加工は次のようにして行われる。
【０００６】
即ち、図６に示した前記の被展開素材（Ｘ）を、その湾曲部（ａ）が前記長尺の受け治具（１０２）の上に配置された状態で支承するとともに、加圧ロール（１０３）を被展開素材（Ｘ）の湾曲部（ａ）の上面に圧接せしめて湾曲部（ａ）を加圧する。この加圧により、湾曲部（ａ）の開き角度が拡大する。そして、この状態で加圧ロール（１０３）を前記受け治具（１０２）の長さ方向に転動させることにより、湾曲部（ａ）の開き角度をその長さ方向の一端側から他端側へと順次拡大していく。かかる操作を必要に応じて繰り返すことにより、被展開素材（Ｘ）の湾曲部（ａ）を徐々に平坦化し、もって幅広板状材を得るものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような展開加工装置では、加圧ロール（１０３）との圧接部分において被展開素材（Ｘ）の湾曲部（ａ）には展開方向の大きな荷重が集中的に加わるとともに、これが加圧ロール（１０３）の転動に伴って湾曲部の長さ方向に移動していくため、特に加圧ロール（１０３）との接触部近傍において被展開素材（Ｘ）での加工歪みが大きく、このため、加工歪みのばらつきに起因して成形後の展開加工材にねじれが発生したり、平坦性にばらつきを生じるというような問題があった。
【０００８】
この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであって、展開加工後における展開加工材のねじれや平坦性のばらつきを抑制し得る展開加工装置、展開加工材及び展開加工材の製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は、加圧ロールを被展開素材に直接圧接させるのではなく、被展開素材と加圧ロールとの間に長尺の押さえ治具を介在せしめ、加圧ロールによる加圧力をこの押さえ治具を介して被展開素材に伝達しようというものである。
【００１０】
即ち、この発明に係る展開加工装置は、横断面においてその幅方向中間部に屈曲部または湾曲部を有する金属形材製の被展開素材に、展開成形加工を施す展開加工装置であって、前記被展開素材の屈曲部または湾曲部を下方から支承する長尺の受け治具と、該受け治具の上方において受け治具の長さ方向に平行状に配置されるとともに、受け治具によって支承された前記被展開素材の屈曲部または湾曲部を押さえる長尺の押さえ治具と、該押さえ治具の上方に配置され、前記押さえ治具に圧接することにより、前記受け治具と押さえ治具との間に挟まれた前記被展開素材の屈曲部または湾曲部を、前記押さえ治具を介して加圧するとともに、加圧状態で押さえ治具の長さ方向に沿って相対的に転動可能となされた加圧ロールとを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
このように、被展開素材と加圧ロールとの間に押さえ治具を介在させることで、加圧ロールによる荷重は押さえ治具によって分散されて被展開素材に加わることになり、集中荷重が防止される。
【００１２】
上記において、押さえ治具は、被展開素材の屈曲部または湾曲部との接触面が、該屈曲部または湾曲部に適合する横断面形状に形成されているのが望ましい。これにより、押さえ治具と展開素材の屈曲部または湾曲部がしっくりと接触して、加圧ロールによる加圧力が屈曲部または湾曲部に効率良く伝達される。
【００１３】
また、受け治具と押さえ治具の長さ方向の両端部が、これら両治具の水平方向の相対移動を阻止し上下方向の相対移動を許容する心出し用のピンにより連結されてなるものとするのが、展開加工中における受け治具と押さえ治具との適正位置関係を保持し得る点から望ましい。
【００１４】
さらに好ましくは、押さえ治具の上面の幅方向中央部に、長さ方向に沿う凹陥部が形成されるとともに、加圧ロールは該凹陥部に嵌まり込んで転動するものとなされ、かつ前記凹陥部の幅方向両側面が下から上へ外向きに傾斜した傾斜面に形成されているのが良い。これにより、加圧ロールは凹陥部に案内されるとともに、傾斜側面によるセンタリング作用を受けて凹陥部から外れることなくスムーズに転動し、被展開素材の屈曲部または湾曲部にむらのない加圧力を付与する。
【００１５】
また、受け治具と押さえ治具のいずれか一方または両方が、金属押出形材からなる場合には、これら受け治具と押さえ治具の製作が容易となる。
【００１６】
また、加圧ロールが軸付きの加圧ロールであり、該軸の両端は、受け治具及び押さえ治具を幅方向に跨いで配置されたスタンドに、上下動可能にかつ回転駆動可能に取り付けられているものとしても良い。
【００１７】
また、この発明に係る展開加工材は、前記展開成形加工装置を用いて平坦状に展開されたものである。
【００１８】
また、この発明に係る製造方法は、横断面においてその幅方向中間部に屈曲部または湾曲部を有する金属形材製の被展開素材を準備し、該被展開素材の屈曲部または湾曲部が、長尺の受け治具とその上方長さ方向に平行状に配置された長尺の押さえ治具との間に挟まれるように、被展開素材を配置したのち、加圧ロールを押さえ治具の上面に圧接せしめるとともに、押さえ治具の長さ方向に相対的に転動させることを特徴とするものであり、これにより、平坦性に優れた展開加工材が製作される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態を説明する。この実施形態は、図６に示すように、幅方向中央部に湾曲部（ａ）を有する横断面逆Ｖ形のアルミニウム押出形材を被展開素材（Ｘ）として展開加工する場合に適用したものである。
【００２０】
展開加工装置を示す図１及び図２において、（１）は基盤であり、該基盤（１）の上面には、横断面凸形の長尺受け治具（２）が水平状に配置され一体的に連結されている。さらに、受け治具（２）の上方には、横断面長方形状の長尺押さえ治具（３）が、前記受け治具（２）の長さ方向に平行状に配置されている。前記受け治具（２）は被展開素材（Ｘ）を下方から支承するものである。一方前記押さえ治具（３）は、被展開素材（Ｘ）に上方から接してこれを下方に押さえるためのものであり、いずれの治具（２）（３）もその長さは被展開素材（Ｘ）の長さよりも長く設定されるとともに、いずれも長尺材に適したアルミニウム押出形材により構成されている。
【００２１】
かつ、前記受け治具（２）及び押さえ治具（３）の長さ方向の両端部には、これら両治具を上下に貫通するピン嵌入孔（４１）（４２）が設けられるとともに、これらのピン嵌入孔（４１）（４２）に、心出し用のピン（５）が両治具に渡されて嵌入されている。このピン（５）は、受け治具（２）に対しては強固に固定される一方、押さえ治具（３）に対しては遊嵌されている。従って、押さえ治具（３）は受け治具（２）に対して上下移動が許容され、水平方向即ち幅方向及び長さ方向の移動が阻止されて、水平面内における両部材（２）（３）の位置関係が一定に維持されるものとなされている。
【００２２】
さらに、前記押さえ治具（３）の下面即ち被展開素材（Ｘ）との接触面（３１）は、湾曲部（ａ）の横断面外面形状に適合する断面円弧状に形成されており、展開加工に際して前記接触面（３１）が被展開素材（Ｘ）の湾曲部（ａ）に密に接触するものとなされている。
【００２３】
前記押さえ治具（３）の上方には、軸（６１）付きの加圧ロール（６）が軸方向を押さえ治具（３）の幅方向に合致された状態で配置されている。かつ加圧ロール（６）の前記軸（６１）の両端は、受け治具（２）及び押さえ治具（３）を幅方向に跨いで配置されたスタンド（７）に、上下動可能にかつ回転駆動可能に取り付けられている。また、前記スタンド（７）は、図示しない駆動装置によって、受け治具（２）および押さえ治具（３）の長さ方向に往復移動可能となされている。
【００２４】
前記加圧ロール（６）は、展開加工に際して、押さえ治具（３）の上面に圧接するとともに、圧接状態を維持しながら、スタンド（７）の移動によって押さえ治具（３）の長さ方向に転動することにより、押さえ治具（３）を介して被展開素材（Ｘ）の湾曲部（ａ）に展開方向の加圧力を長さ方向に順次付与する役割を果たすものである。このために、押さえ治具（３）の上面の幅方向中央部には、加圧ロール（６）の長さよりもわずかに大きな幅の凹陥部（８）が長さ方向に沿って形成されており、展開加工時には、該凹陥部（８）に加圧ロール（６）が嵌まり込んで該凹陥部（８）に案内されつつ転動するものとなされている。さらに、押さえ治具（３）における前記凹陥部（８）の幅方向両側面（８１）（８１）は、図３に拡大して示すように、下から上へ外向きに傾斜した傾斜面に形成されている。このような傾斜面に形成することで、同図に鎖線で示すように、加圧ロール（６）が凹陥部（８）から幅方向に外れようとしても、該傾斜面によって凹陥部（８）の適正位置に押し戻す方向の力が加圧ロール（６）に作用する結果、加圧ロール（６）は凹陥部（８）から外れることなくスムーズに転動するものとなされている。
【００２５】
次に、図１及び２に示した展開加工装置を用いた展開加工材の製造方法について説明すると、まず、加圧ロール（６）及び押さえ治具（３）を上方移動させた状態で、図６に示した横断面逆Ｖ形の被展開素材（Ｘ）を、その湾曲部（ａ）が受け治具（２）の上方に位置するように受け治具（２）に載置支承せしめる。次いで、押さえ治具（３）を下降させてその下面接触面（３１）を被展開素材（Ｘ）の湾曲部（ａ）の外面に接触させる。押さえ治具（３）の接触面（３１）は、被展開素材（Ｘ）の湾曲部（ａ）の外面に適合する断面円弧状に形成されているから、該接触面（３１）は被展開素材（Ｘ）の湾曲部（ａ）にしっくりと接触する。同時に、加圧ロール（６）を下降させて、前記押さえ治具（３）の凹嵌部（８）に圧接状態に嵌め入れる。これにより、湾曲部（ａ）には展開方向の加圧力が付与されるが、この加圧力は長尺の押さえ治具（３）を介して付与されるため、加圧ロール（６）が直接接触しているときのように集中荷重が局部的に付与されることはなく、適度に分散して付与される。
【００２６】
この状態で、スタンド（７）を押さえ治具（３）の長さ方向に移動させることにより、加圧ロール（６）を押さえ治具（３）の長さ方向に転動させる。加圧ロール（６）は、凹嵌部（８）に嵌まり込んでおり、しかも凹嵌部（８）の幅方向の両側面（８１）（８１）は下から上へ外向き傾斜面に形成されているから、加圧ロール（６）が凹嵌部（８）から幅方向に外れようとしても凹嵌部（８）内の適正位置に押し戻される。このような両側面（８１）（８１）のセンタリング作用により、加圧ロール（６）は凹嵌部（８）に安定的に嵌まり込みかつ案内されてスムーズに転動していく。
【００２７】
加圧ロール（６）の転動により、押さえ治具（３）に対する加圧ロール（６）の圧接点が押さえ治具（３）の長さ方向に移動していき、被展開素材（Ｘ）の湾曲部（ａ）は長さ方向の一端から他端へと順に加圧され、徐々に展開されていく。而して、前述の通り、加圧ロール（６）による加圧力は適度に分散して被展開素材（Ｘ）に付与されるから、被展開素材（Ｘ）は加工歪みを生じることなくスムーズに展開される。しかも、押さえ治具（３）の下面接触面（３１）と被展開素材（Ｘ）の湾曲部（ａ）とはしっくりと接触しているから、加圧ロール（６）による加圧力が湾曲部（ａ）に効率良く伝達される。加えて、押さえ治具（３）は長さ方向両端のピン（５）により、受け治具（２）に対する水平方向の移動が阻止されているから、加圧ロール（６）の圧接力に対して押さえ治具（３）が逃げることがなく、加圧ロール（６）による加圧力が無駄なく益々効率的に湾曲部（ａ）に伝達される。
【００２８】
こうして、被展開素材（Ｘ）の湾曲部（ａ）が平坦状に展開加工され、所期する幅広の展開加工材が得られる。
【００２９】
なお、被展開素材（Ｘ）の長さ方向の一端から他端に至る加圧ロール（６）の１回の転動のみで展開完成状態を得なければならないものではなく、必要に応じて、複数回往復させることにより湾曲部（ａ）の開き角度を徐々に大きくするようにしても良い。この場合、湾曲部（ａ）の開き角度の変化に応じて接触面（３１）の形状を変えた複数の押さえ治具（３）を用意し、展開加工の進行に応じて押さえ治具（３）を交換するものとしても良い。また、図示実施形態では、スタンド（７）を移動させることにより加圧ロール（６）を転動させものとしたが、受け治具（２）、被展開素材（Ｘ）、押さえ治具（３）を移動させることにより、加圧ロール（６）を相対的に転動させるものとしても良い。また、被展開素材（Ｘ）は、アルミニウム押出形材に限定されることはないし、その形状も図６のような横断面逆Ｖ形に限定されるものではない。
【００３０】
【発明の効果】
この発明に係る展開加工装置およびこの発明に係る展開加工材の製造方法によれば、上述のとおり、加圧ロールを被展開素材に直接圧接させるのではなく、被展開素材と加圧ロールとの間に長尺の押さえ治具が介在されているから、加圧ロールによる加圧力を前記押さえ治具を介して分散状態で被展開素材に付与していくことができる。このため、加圧ロールの荷重が局部的に集中することによる被展開素材の加工歪みを防止しつつスムーズに展開することができるから、加工歪みのばらつきに起因する加工後のねじれや平坦性のばらつきを防止でき、高品質の展開加工材の提供が可能となる。
【００３１】
また、押さえ治具における被展開素材の湾曲部との接触面が、湾曲部に適合する横断面形状に形成されている場合には、上記効果に加えて、押さえ治具と展開素材の湾曲部とがしっくりと接触して、加圧ロールによる加圧力を湾曲部に効率良く伝達することができる効果がある。
【００３２】
また、受け治具と押さえ治具の長さ方向の両端部が、これら両治具の幅方向の相対移動を阻止し上下方向の相対移動を許容する芯出し用のピンにより連結されてなる場合には、上記効果に加えて、展開加工中における受け治具と押さえ治具との適正位置関係を保持することができ、加圧ロールによる加圧力を益々効率的に湾曲部に伝達することができる。
【００３３】
また、押さえ治具の上面の幅方向中央部に長さ方向の凹陥部が形成されるとともに、該凹陥部に加圧ロールが嵌まり込んで相対的に転動するものとなされ、かつ前記凹陥部の幅方向両側面が下から上へ外向きに傾斜したものとなされている場合には、上記効果に加えて、加圧ロールを凹陥部によって案内しつつ安定的に転動させることができるとともに、傾斜側面によるセンタリング作用を受けて凹陥部から外れることなくスムーズに転動させることができ、被展開素材の湾曲部にむらのない加圧力を付与することができ、益々平坦性に優れた高品質の展開加工材を提供できる効果がある。
【００３４】
また、受け治具と押さえ治具のいずれか一方または両方が、金属押出形材からなる場合には、これら受け治具と押さえ治具を極めて簡易に製作できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る展開成形加工装置を示す横断面図である。
【図２】同じく側断面図である。
【図３】押さえ治具及びその近傍を拡大して示す横断面図である。
【図４】従来の展開成形加工装置の概略構成を示す横断面図である。
【図５】同じく側断面である。
【図６】被展開素材の一例を示す横断面図である。
【符号の説明】
２…受け治具
３…押さえ治具
３１…接触面
４…ピン嵌入孔
５…ピン
６…加圧ロール
８…凹嵌部
８１…側面
Ｘ…被展開素材
ａ…湾曲部
【図１】
0003768594.tif 000002
【図２】
0003768594.tif 000003
【図３】
0003768594.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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