JP2004167572A - Steel transverse member, and method and system for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼製横材、その製造方法および製造システムに関する。さらに詳しくは、例えば鋼製大引や鋼製根太として適用される鋼製横材、その製造方法および製造システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、住宅の床支持部材として大引や根太が用いられている。この大引や根太の材質は、従来、木材とされていた。しかしながら、木製大引や木製根太には、次のような問題があった。
【0003】
(1)いわゆる木やせによる問題がある。例えば、木やせにより床鳴りが生ずるという問題がある。
【0004】
(2)防蟻対策や防腐対策のための薬剤処理が必要である。この薬剤処理の過程において環境汚染が生ずるおそれが大きい。また、薬剤処理に従事する作業者の健康を損なうおそれがあるので、その対策を講ずる必要がある。
【0005】
(3)森林破壊による環境悪化を招来する。
【0006】
かかる木製大引の問題を解消すべく、大引の材質を鋼製としたものが種々提案されかつ実施されている。
【0007】
例えば、特開平8ー4253号公報には、図24に示すように、鋼板を断面が略逆台形状となるように折り曲げ成形するとともに、両側面に補強リブ111を設けてなる鋼製大引110が提案されている。また、特開2000−73527号公報には、図25に示すように、鋼板を断面が略長方形状となるように折り曲げ成形するとともに、両側面に補強リブ121を設けてなる鋼製大引120が提案されている。
【0008】
前記各提案に係る鋼製大引110、120は、1枚の鋼板を折り曲げ成形してなるものとされているので、その軽量化には一定の限度がある。
【0009】
すなわち、鋼板が1枚ものよりなる鋼製大引110、120における板厚は、荷重が最も集中する部分で所定の強度を充足するようにしなければなず、その結果この荷重集中面と反対側の分散荷重が作用する面では板厚が過剰、つまり過剰品質となるということになる。例えば、鋼製大引110がその上面における他部材との接触が面接触(全面接触)となって荷重分散が図られる一方、その下面がごく限られた範囲における面接触(局所接触)や点接触となって荷重集中が生じているような態様で使用される場合、鋼製大引110の板厚は集中荷重を受ける下面がその集中荷重に耐えるようにしなければならないため、上面では過剰品質となる。その結果、鋼製大引110、120の重量をいたずらに増加させているということになる。
【0010】
このことは鋼製根太についても同様であり、集中荷重が作用する面の板厚によりその全体の板厚が決定されることになり、軽量化が困難であるといった問題がある。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑みなされたものであって、充分な強度を有しながらより一層の軽量化がされてなる鋼製横材、その製造方法および製造システムを提供することを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の鋼製横材は、1面を形成する第1材と、残りの面を形成する第2材とを備えてなる鋼製横材であって、前記鋼製横材が自己補強型鋼製横材とされてなることを特徴とする。
【0013】
本発明の鋼製横材においては、第1材と第2材とがかしめにより接合されてなるのが好ましい。
【0014】
また、本発明の鋼製横材においては、第1材のかしめ部背後に対応する個所に係合外れ防止部および/または横滑り防止部が形成されてなるのが好ましい。
【0015】
さらに、本発明の鋼製横材においては、第1材と第2材との板厚が異なっているのが好ましい。その場合、第1材の板厚が第2材の板厚より厚くされてなるのがさらに好ましい。
【0016】
さらに、本発明の鋼製横材においては、第1材の材質と第2材の材質とが異なっているのが好ましい。
【0017】
さらに、本発明の鋼製横材においては、第1材が所定間隔または適宜間隔で配設されてなるのが好ましい。
【0018】
さらに、本発明の鋼製横材においては、補強リブ、位置決めビードなどが成形されてもよい。
【0019】
さらに、本発明の鋼製横材においては、かしめ部内側にローレット加工がされてなるのが好ましい。
【0020】
本発明の鋼製横材の製造方法は、1面を形成する第1材と、残りの面を形成する第2材とを備えてなる鋼製横材の製造方法であって、第1材と第2材との接合部を自己補強部とするよう接合する手順を含んでいることを特徴とする。
【0021】
本発明の鋼製横材の製造方法は、具体的には、第1材の側端部を緩係合部に成形する手順と、第2材の側端部を緩係合部に成形する手順と、前記緩係合部が成形された第2材を溝状に成形する手順と、第1材の緩係合部と、第2材の緩係合部とを係合する手順と、第1材と第2材との係合部をかしめる手順とを含んでいることを特徴とする。
【0022】
あるいは、本発明の鋼製横材の製造方法は、第1材の側端部を緩係合部に成形する手順と、第2材の側端部を緩係合部に成形する手順と、前記緩係合部が成形された第2材を溝状に成形する手順と、第1材を所定間隔または適宜間隔でその緩係合部を第2材の緩係合部に係合する手順と、第1材と第2材との係合部をかしめる手順とを含んでいることを特徴とする。
【0023】
本発明の鋼製横材の製造方法においては、第1材と第2材との係合を、第2材の両側面が内側に倒された状態で第1材を係合位置まで降下させながら、第2材の両側面を起こすことによりなすのが好ましい。
【0024】
また、本発明の鋼製横材の製造方法においては、かしめを数次にわたってなすのが好ましい。
【0025】
さらに、本発明の鋼製横材の製造方法においては、第1材のかしめ部背後に対応する個所に係合外れ防止部および/または横滑り防止部を形成する手順が付加されているのが好ましい。
【0026】
さらに、本発明の鋼製横材の製造方法においては、第1材および/または第2材の成形時に、補強リブ、位置決めビードなどの成形も併せてなすのが好ましい。
【0027】
さらに、本発明の鋼製横材の製造方法においては、第1材の成形を平板を順送しながらなすのが好ましい。
【0028】
さらに、本発明の鋼製横材の製造方法においては、第2材の成形を平板を順送しながらなすのが好ましい。
【0029】
さらに、本発明の鋼製横材の製造方法においては、第1材と第2材の係合およびその係合部のかしめを第1材および第2材を同時に順送しながらなすのが好ましい。
【0030】
さらに、本発明の鋼製横材の製造方法においては、かしめ部内側にローレット加工をなすのが好ましい。
【0031】
さらに、本発明の鋼製横材の製造方法においては、第1材および/または第2材の成形をロール成形法によりなすのが好ましい。
【0032】
本発明の鋼製横材の製造システムは、1面を形成する第1材と、残りの面を形成する第2材とを備えてなる鋼製横材の製造システムであって、前記製造システムは、第1材と第2材との接合部が自己補強部となるように接合するよう構成されてなることを特徴とする。
【0033】
本発明の鋼製横材の製造システムは、具体的には、第1材を所定形状に成形する第1材成形部と、第2材を所定形状に成形する第2材成形部と、第1材と第2材とを接合する接合部とを備えなるものとされる。
【0034】
本発明の鋼製横材の製造システムにおいては、第2材成形部と接合部とが直線状に配設されてなるのが好ましい。
【0035】
また、本発明の鋼製横材の製造システムにおいては、第1材成形部が第2材成形部の上方に配設されてなるのが好ましい。
【0036】
さらに、本発明の鋼製横材の製造システムにおいては、第1材成形部が第1材成形装置を備え、該第1材成形装置がロール成形により第1材の側端部を緩係合部に成形するよう構成されてなるのが好ましい。
【0037】
さらに、本発明の鋼製横材の製造システムにおいては、第1材成形装置が、ロール成形により第1材のかしめ部背後に対応する位置個所に係合外れ防止部および/または横滑り防止部も併せて成形するよう構成されてなるのが好ましい。
【0038】
さらに、本発明の鋼製横材の製造システムにおいては、第1材成形装置が、ロール成形により補強リブ、位置決めビードなども併せて成形するよう構成されてなるのが好ましい。
【0039】
さらに、本発明の鋼製横材の製造システムにおいては、第2材成形部が第2材成形装置を備え、該第2材成形装置がロール成形により第2材の側端部を緩係合部に成形するよう構成されてなるのが好ましい。
【0040】
さらに、本発明の鋼製横材の製造システムにおいては、第2材成形装置が、ロール成形により補強リブ、位置決めビードなども併せて成形するよう構成されてなるのが好ましい。
【0041】
さらに、本発明の鋼製横材の製造システムにおいては、接合部が接合装置を備え、該接合装置が第1材と第2材とを所定の位置関係とする位置調整機構と、第1材と第2材とを係合させる係合機構と、係合された第1材と第2材とをかしめるかしめ機構とを備えてなるのが好ましい。
【0042】
さらに、本発明の鋼製横材の製造システムにおいては、位置調整機構が、第2材を先細溝状に成形するロール成形部を有してなるのが好ましい。
【0043】
さらに、本発明の鋼製横材の製造システムにおいては、係合機構が、先細溝状とされた第2材の側面を起こすロール成形部を有してなるのが好ましい。
【0044】
さらに、本発明の鋼製横材の製造システムにおいては、かしめ機構が、少なくとも1次かしめロール成形部および仕上げかしめロール成形部を有してなるのが好ましい。
【0045】
さらに、本発明の鋼製横材の製造システムにおいては、かしめロール成形部は、中通し部材に上下に配設された上側かしめロールと下側かしめロールとを有し、該上側かしめロール外周面と該下側かしめロール外周面とが接触させられてなるのが好ましい。
【0046】
さらに、本発明の鋼製横材の製造システムにおいては、中通し部材が、上側かしめロールおよび下側かしめロールの前後にガイドロールを有してなるのが好ましい。
【0047】
さらに、本発明の鋼製横材の製造システムにおいては、接合装置が、ローレット加工機構を有してなるのが好ましい。
【0048】
ここで、鋼製横材は、例えば鋼製大引とされ、1面が上面とされたり、あるいは鋼製横材が鋼製根太とされ、1面が下面とされる。
【0049】
【作用】
本発明の鋼製横材は、前記の如く構成されているので、所望強度を確保しながら鋼製大引や鋼製根太などの鋼製横材の一層の軽量化が図られる。
【0050】
また、本発明の鋼製横材の製造方法および製造システムは、前記の如く構成されているので、所望強度が確保されかつ一層の軽量化が図られてなる鋼製大引や鋼製根太などの鋼製横材を製造できる。
【0051】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではない。
【0052】
実施形態1
図1〜図3に、本発明の実施形態1に係る鋼製横材製造方法により製造される鋼製横材を示す。なお、この実施形態1においては、鋼製横材は、具体的には鋼製大引とされる。
【0053】
鋼製大引10は、図1に示すように、断面が正方形状あるいは長方形状とされてなるもの(図示例では75mmWx75mmHの正方形)であって、上面11を形成する第1材B1と、両側面12,13および下面14を形成する第2材B2との2材からなり、上面11側端部と側面12,13上端部とをかしめにより接合してなるものである。このため、鋼製大引20の上面角部は4層構造となって自己補強部が形成され、同一の板厚からなる通常の角パイプや1材により加工成形されてなる鋼製大引より強度が格段に上昇する。
【0054】
鋼製大引10は、具体的には図1に示すように、上面11側端部を下方内側に折り曲げて横U字状の係合部11aとする一方、側面12(13)上端部を前記横U字状の係合部11aとは逆向きの横U字状の係合部12a(13a)とし、両係合部11a,12a(11a,13a)を係合させた後に、両者をかしめて接合してなるものである。また、図1に示すように、側面12,13上端部の係合部12a,13aの背後に対応する個所上面部分がV状(またはU状)の陥没部11bとされて、側面12,13上端部と上面11側端部とにより形成されるかしめ部15における係合外れや横滑りが生じないようにされている。つまり、陥没部11bは、係合外れ防止部や横滑り防止部とされる。なお、かしめ部15などの第1材B1と第2材B2との接合部が前掲したように補強部として機能する鋼製大引10を、本明細書においては自己補強型鋼製大引ということにする。
【0055】
また、大引10の側面12,13には大引10の縦圧縮剛性を向上させるように、リブ12c、13cを設けてもよい。
【0056】
ここで、第1材B1は、防錆処理がなされた鋼板(板厚:0.8mm)とされる。例えば、溶融亜鉛−5%アルミニウムめっき鋼板(板厚:0.8mm)、高耐食溶融亜鉛−6%アルミニウム−3%マグネシウムめっき鋼板(板厚:0.8mm)などとされる。また、第2材B2は、防錆処理がなされた鋼板(板厚:0.6mm)とされる。例えば、溶融亜鉛−5%アルミニウムめっき鋼板(板厚:0.6mm)、高耐食溶融亜鉛−6%アルミニウム−3%マグネシウムめっき鋼板(板厚:0.6mm)などとされる。
【0057】
以下、かかる構成とされた鋼製大引10の製造システムを説明する。
【0058】
図4に、鋼製大引10の製造システムSの一例をブロック図で示す。同図に示すように、製造システムSは、第1材B1の成形をなす第1材成形部40と、第2材B2の成形をなす第2材成形部50と、成形後の第1材B1および第2材B2の接合をなす接合部60とを備えてなるものとされる。ここで、第2材成形部50と接合部60とは一直線状に配設され、また第1材成形部40は第2材成形部50の上方に配設されるものとされる。
【0059】
第1材成形部40は、第1材B1の素材となるプレートコイル41を保持するコイル保持部42と、プレートコイル41からプレートを巻き出すアンコイラー43と、第1材成形装置45とを備えてなるものとされる。なお、第1材成形装置45における成形方法に応じて、第1材成形装置45の前段にレベラー44を配設しプレートの巻きぐせを取るようにしても良い。
【0060】
第1材成形装置45は例えばロールフォーミング機械からなり、図5に横断面形状をフラワー図で示すように、プレートコイル41から巻き出され、図示しないシャーウェルダにより所定長さに溶断されるプレート、すなわち第1材B1(同図(a)参照)を順送しながら、同図(b)、(c)、(d)に示すよう段階的にロール成形し、係合部11a、11aおよび陥没部11b、11bを形成していくものとされる。また、係合部11a、11aの成形に併せて、センター表示やビス位置を示す識別標識として利用されるビード11cを成形するようにしても良い。このビード11cの成形は、例えばロールのビード11c成形個所を所定形状に凸部とすることによりなし得る。
【0061】
ここで、係合部11a、11aは、接合部60により第1材B1を第2材B2と接合する際に、係合部11a、11aと、係合部12a、13aとの係合が容易となるように、断面形状が最終的な断面形状(前掲図1参照)よりもやや開いたU字形となるように成形される、つまり緩係合部に成形される(図5(d)参照)。
【0062】
第2材成形部50は、第2材B2の素材となるプレートコイル51を保持するコイル保持部52と、プレートコイル51からプレートを巻き出すアンコイラー53と、第2材成形装置55とを備えてなるものとされる。なお、第2材成形装置55における成形方法に応じて、第2材成形装置55の前段にレベラー54を配設しプレートの巻きぐせを取るようにしても良い。
【0063】
第2材成形装置55は例えばロールフォーミング機械からなり、プレートコイル51から巻出され、シャーウェルダにより所定長さに溶断されるプレート、すなわち第2材B2(同図(e)参照)を順送しながら、同図(f)、(g)、(h)、(i)、(j)に示すよう段階的にロール成形し、係合部12a、13aを形成するとともに、下面14を残して両側を折り曲げるようにして側面12、13を形成して第2材B2を溝状に成形するものとされる。また、係合部12a、13aの成形に併せて、センター表示やビス位置を示す識別標識としてリブ12c、13cやビード14aを成形してもよい。なお、リブ12c、13cやビード14aの成形は、例えばロールのリブ12c、13cやビード14aに対応する個所を所定形状の凸部とすることによりなし得る。
【0064】
ここで、係合部12a、13aは第1材B1の係合部11a、11aと同様に最終的な断面形状(前掲図1参照)よりもやや開いたU字形断面形状に成形される、つまり緩係合部に成形される。
【0065】
接合部60は、具体的には接合装置61とされる。接合装置61は、例えば第1材と第2材とを係合可能なように位置調整する位置調整機構と、位置調整された第1材と第2材とを係合する係合機構と、係合された第1材と第2材とをかしめるかしめ機構と、かしめ部内側にローレット加工をなすローレット加工機構とを備えたロールフォーミング機械からなり、第1材B1および第2材B2を同時に順送しながら、第1材成形装置45によって図5(d)の状態まで成形された第1材B1の係合部(緩係合部)11a、11aと、第2材成形装置55によって図5(j)の状態まで成形された第2材B2の係合部(緩係合部)12a、13aとを係合(緩係合)させ、その緩係合部かしめるようにして第1材B1と第2材B2とを本係合させて接合する。
【0066】
以下、第1材成形装置45、第2材成形装置55および接合装置61をより具体例に説明する。
【0067】
図6および図7に、第2材成形装置55および接合装置61を構成するロールフォーミング機械を示す。なお、第1材成形装置45は第2材成形装置55と同様の構成とされ、別ラインとして第2材成形装置55の上方に構成してもよく、また第1材成形装置45および第2材成形装置55は、例えば成形ロール80(後掲する)およびスタンド72を第1材成形装置45のものと第2材成形装置55のものとを交換するようにして構成してもよい。
【0068】
図6に示すように、第2材成形装置55は、エントリーガイド71により幅方向の位置決めがなされた第2材B2を長手方向に送りながら、つまり順送しながら段階的に成形していくように、各段階に対応する所定形状とされた成形ロール80(図7参照)を成形ロール支持スタンド(以下、単にスタンドという)72、72、…により個別に支持し、各スタンド72、72、…を水平かつタンデムに配列してなるものとされる。
【0069】
ここで、成形ロール80は、各成形ロール80に対応して設けられ入力軸が相互に直列に接続されるウォーム減速機(不図示である)を介して図示しないメインモータにより駆動される。
【0070】
図7に、第2材成形装置55を構成する成形ロール80の一例を示す。成形ロール80は上側ロール81および下側ロール82からなる2段ロールとされる。なお、図示例の成形ロール80は、側面12、13を形成するよう下面14を残して第2材B2の両側を折り曲げていく工程(以下、側面形成工程ともいう)の1つに対応するものとされる。
【0071】
この側面形成工程において、上側ロール81は軸受81aにより軸支される、下面14の幅と略等しい厚さの円板形状とされる。また、下側ロール82は、上側ロール81の外周面と対向するように配設される下面14の幅と略等しい軸方向長さの小径部分82aと、小径部分82aの軸方向両側に所定の傾斜角度θで軸方向外側に向かって径が直線的に増大するように形成される径漸増部82b、82cとを有する糸巻形状とされ、上側ロール81と同様に軸受82dにより軸支される。
【0072】
しかして、第2材B2は上側ロール81外周面と下側ロール82の小径部分82a外周面との間に下面14実施部分が挟まれた状態で送られ、側面12、13が前掲傾斜角度θまで折り曲げられる。すなわち、第2材B2の送りの上流側から下流側に向かって上側ロール81の傾斜角度θを段階的に大きくするよう各成形ロール80を配列することによって、前掲図5に示すように側面12、13を段階的に折り曲げ成形することが可能となる。
【0073】
接合装置61は、図6に示すように、後掲する所定形状の各成形ロール80を軸支するスタンド72、72、…を第2材成形装置55の各スタンド72と一直線に並べるようにして構成される。ここで、第2材成形装置55と接合装置61との接続部分には釣支機構73により支持される角鋼材からなる中通し部材74が下流側に向けて延伸させて配設されている。
【0074】
以下、図8〜図18を参照して、接合装置61を詳細に説明する。図8は、位置調整機構により実施される、第2材B2と第1材B1とを接合する接合工程の第1段階(以下、第1接合工程という)を示す。図9は、接合装置61を構成する実機の第1接合工程実施部分を示す写真図である。図10は、係合機構により実施される第2接合工程を示す。図11は、接合装置61を構成する実機の第1接合工程実施部分と後続の各接合工程実施部分との配置を示す写真図である。図12は、かしめ機構(1次かしめ機構)により実施される第3接合工程を示す。図13は、第3接合工程の補足説明図である。図14は、かしめ機構(2次かしめ機構)により実施される第4接合工程を示す。図15は、ローレット加工機構により実施される第5接合工程を示す。図16、図17、図18は、第5接合工程の補足説明図である。
【0075】
第1接合工程
図8および図9に示すように、第1接合工程は、接合装置61先端の成形ロール80A(図9、図11参照)において、第2材成形装置55により所定形状(図5(j)参照)に成形された第2材B2と、第1材成形装置45により所定形状(図5(d)参照)に成形された第1材B1とを接合するために、所定の位置関係に調整する工程とされる。
【0076】
第1接合工程の成形ロール80Aは、上側ロール81Aおよび下側ロール82Aを有するとともに、第2材B2の両側に配され、側面12、13の下面14となす底外角θA、θB(図8参照)が直角よりも大きい角度(例えば93°)となるように側面12、13を内側に傾けるようにして押える横ロール83、83(図9参照)を有してなるものとされる。成形ロール80Aがかかる構成とされていることにより、第2材B2は側面12,13が内側に倒された先細溝状に成形される。
【0077】
下側ロール82Aは、中空部分Dに中通し部材74が通された第2材B2を下支えしつつ下流側に送るように回転する。一方、上側ロール81Aは中通し部材74の上部板材74a上面に載置されるようにして合流される第1材B1を上部板材74aとの間に挟みながら下流側に送るよう回転する。ここで、上部板材74aは例えば硬質樹脂製とされ、上面に載置された第1材B1との摩擦が小さくなるようされている。
【0078】
また、この段階で第1材B1の係合部(緩係合部)11a、11aと第2材B2の係合部(緩係合部)12a、13aとを干渉させないように、上部板材74aは座金74cを介装させて中通し部材74の上面に設けられるものとされる。これにより、上部板材74a上面が第2材B2の中空部分D開口面から所定高さ上方に位置するようされている(図8参照)。
【0079】
また、図6に示すように、第1材B1は上面視で第2材B2と長手方向を一致させるようにして手前から斜めに差込まれ、ロール83によって幅方向の位置決めがなされるようにして第2材B2に添えられる。
【0080】
第2接合工程
図10および図11に示すように、第2接合工程は、第1接合工程の下流側に配される成形ロール80Bにおいて実施される、第1材B1の係合部(緩係合部)11a、11aと、第2材B2の係合部(緩係合部)12a、13aとをかしめの実行が可能な状態に係合させる工程とされる。
【0081】
すなわち、第2接合工程実施部分において中通し部材74は、両側にカムフォロワ75、75が設けられ、これにより先細溝状に成形された側面12、13を底外角θA、θBが直角となるように内側から拡げると同時に、第1材B1を係合部11a、11aが第2材B2の係合部12a、13aと係合する所定位置(以下、係合位置という)に支持するように、座金を介装することなく直接に本体74b上面に設けられる上部板材74dにより、1材B1を支持するようにしてなるものとされる。これにより、各係合部11a、11a、12a、13aが係合するように側面12、13が拡げられる。
【0082】
また、成形ロール80Bの下側ロール(図示省略)は第2材B2を下支えしつつ下流側に送るように回転し、上側ロール(図示省略)は上部板材74dとの間に第1材B1を挟んで下流側に送るように回転する。
【0083】
第3接合工程
図12および図13に示すように、第3接合工程は、側面12、13の底外角θA、θB(図8、図10参照)を直角に保ちつつ係合部11a、11a、12a、13aを緩やかにかしめる工程(1次かしめ工程)とされる。すなわち、図13に片側のみを示すように、第3接合工程実施部分において中通し部材74は、第2材B2の送りの方向に並べて配設されるカムフォロワ(ガイドロール機構)75、75と、各カムフォロワ75、75の中間位置に上下に並べて配設される、一対のかしめロール76(76A、76B)とが両側に配設されてなるものとされる。なお、図12においては、中心線より右側がカムフォロワ75、75の配設位置における断面を示し、中心線より左側がかしめロール76A、76Bの配設位置における断面を示す。
【0084】
ここで、カムフォロワ(ガイドロール機構)75、75の外側面とかしめロール76A、76Bの外側面とは一致するものとされる。これにより、かしめ中における側面12,13の移動や変形が抑制される。また、上側かしめロール76Aの外周面と下側かしめロール76Bの外周面とは接するものとされる。
【0085】
また、成形ロール80Cの上側ロール81Cおよび下側ロール82Cと、上側かしめロール76Aおよび下側かしめロール76Bとは軸心が1つの平面に含まれるように配設される。
【0086】
しかして、第3接合工程においては、上流側のカムフォロワ75によりガイドされて、第2材B2の中空部分にかしめロール76A、76Bが通され、係合部(緩係合部)11a、11a、12a、13aが上側かしめロール76Aと成形ロール80Cの上側ロール81Cとにより挟圧されて緩やかにかしめられる。つまり、1次かしめがなされる。
【0087】
このとき上側かしめロール76Aに掛る荷重は軸76aにより受けられるとともに、下側かしめロール76Bの軸76b、および第2材B2の下面14を介して下側かしめロール76Bの外周面と当接するようされた成形ロール80Cの下側ロール82Cにより受けられる。
【0088】
これによって、大きな押圧力によって各係合部11a、11a、12a、13aをかしめながら上側かしめロール76Aの軸76aに掛る荷重を小さくすることができ、例えばすべり軸受により軸支するようされた軸76aの焼き付きを防止することが可能となる。
【0089】
第4接合工程
図14に示すように、第4接合工程は、第3接合工程で緩やかにかしめられた係合部11a、11a、12a、13aを成形ロール80D(図11参照)において強固にかしめる工程(2次かしめ工程、仕上げかしめ工程)とされる。すなわち、第4接合工程実施部分において中通し部材74は、両側にそれぞれ一対のかしめロール76C、76Dおよび76E、76Fが設けられるものとされる。
【0090】
ここで、第4接合工程実施部分における上側かしめロール76C、76Eは、第3接合工程実施部分における上側かしめロール76Aと同一形状、同一寸法とされる。また、4接合工程実施部分における下側かしめロール76D、76Fも、第3接合工程実施部分における下側かしめロール76Bと同一形状、同一寸法とされる。また、中通し部材74における上側かしめロール76C、76Eおよび下側かしめロール76D、76Fの配設の位置関係も第3接合工程実施部分におけるのと同一とされる。つまり、第3接合工程実施部分におけるかしめロール76A、76B(ここでは片側のみが図示されている)と、第4接合工程実施部分におけるかしめロール76C、76D、76E、76Fとは全く同一の構成とされる。これによりツールの製造コストの上昇が抑えられる。
【0091】
その一方で、上側かしめロール76C、76E外周面と成形ロール80Dの上側ロール81Dとの間隙は第3接合工程におけるよりも小さくされる。
【0092】
しかして、第3接合工程において係合部11a、11a、12a、13aが緩やかにかしめられた、第1材B1および第2材B2の中空部分にかしめロール76C、76D、76E、76Fが通され、上側かしめロール76C、76Eと成形ロール80Dの上側ロール81Dとにより挟圧されて係合部11a、11a、12a、13aが強固にかしめられる。つまり、2次かしめ(仕上げかしめ)がなされる。
【0093】
また、第4接合工程においても第3接合工程におけると同様に、かしめの際の荷重が軸76c、76dおよび下側ロール82Dにより受けられる。
【0094】
第5接合工程
図15、図16、図17および図18に示すように、第5接合工程は、第4接合工程で強固にかしめられた、つまり仕上げかしめがなされた係合部11a、11a、12a、13aを成形ロール80E(図11参照)において、係合部11a、11a、12a、13a間の滑りが生じないようにかしめる工程とされる。
【0095】
すなわち、第5接合工程実施部分において中通し部材74は両側にローレット77、77および支持ロール78、78、つまりローレット加工機構が設けられるものとされる。
【0096】
ローレット77は、図18に示すように、係合部11a、11a、12a、13aを上側ロール81Eと挟圧する挟圧部分77aの外周面にダイヤモンド形の凹凸77b、77b、…が多数設けられてなるものとされ、これにより係合部11a、11aの内側に数ミリ間隔で横溝を付けるようにしてかしめ部全体のかしめ強度を増強し、それにより係合部11a、11a、12a、13a間に滑りが生じないようにすることが可能となる。なお、図18中、符号77cはローレット軸を示す。
【0097】
図16に示すように、支持ロール78、78はローレット77、77の上流側および下流側にそれぞれ配設されており、ベース84に立設される支柱85、85により軸支されるロールフォロワ79、79と第2材B2下面14を間に挟んで当接し、これにローレット加工の際に中通し部材74に掛る荷重を受けるものとされる。
【0098】
このように、この実施形態1の横材製造システムSは、荷重の集中する鋼製大引10の上面11を厚めの第1材B1から構成し、それ以外の面12、13、14を薄めの第2材B2から構成するように、係合部11a、11a、12a、13aの係合が容易にできる状態に各材B1、B2をそれぞれロール成形し、各材B1、B2の成形と連続的にロール成形により係合部11a、11a、12a、13aをかしめるようにして、第1材B1と第2材B2とを接合するものとされる。なお、第1材B1は予め図5(d)にまで成形しておき、第2材B2の接合部60への順送に同期させて接合部60に順送するようにしてもよい。
【0099】
これにより、従来は加工の困難性や寸法管理の困難さに起因して試みられることさえなかった、2材のかしめ接合による横材の製造が実現される。この結果、充分な強度を有しながらより一層の軽量化が図られてなる鋼製大引10を製造することが可能となる。
【0100】
実施形態2
図19〜図21に、本発明の実施形態2に係る鋼製横材を示す。なお、この実施形態2では鋼製横材は、具体的には鋼製根太とされる。
【0101】
鋼製根太20は、図19に示すように、断面が略長方形(図示例では45mmWx50mmH)とされてなるものであって、下面21を形成する第1材B3と、両側面22,23および上面24を形成する第2材B4との2材からなり、下面21側端部と側面22,23下端部とをかしめにより接合してなるものである。
【0102】
すなわち、図19に示すように、下面21側端部を上方内側に折り曲げて横U字状の係合部21aとする一方、側面22(23)下端部を前記横U字状の係合部21aとは逆向きの横U字状の係合部22a(23a)とし、両係合部21a,22a(21a,23a)を係合させた後に、両者をかしめて接合してなるものである。また、図19に示すように、側面22(23)下端部の係合部22a(23a)の背後に位置する下面部分がV状(またはU状)の陥没部21bとされて、側面22(23)下端部と下面21側端部とにより形成されるかしめ部25における係合外れや横滑りが生じないようにされている。つまり、陥没部21bは係合外れ防止部あるいは横滑り防止部とされる。
【0103】
ここで、第1材B3は、防錆処理がなされた鋼板(板厚:0.6mm)とされる。例えば、溶融亜鉛−5%アルミニウムめっき鋼板(板厚:0.6mm)、高耐食溶融亜鉛−6%アルミニウム−3%マグネシウムめっき鋼板(板厚:0.6mm)などとされる。また、第2材B4は防錆処理がなされた鋼板(板厚:0.4mm)とされる。例えば、溶融亜鉛−5%アルミニウムめっき鋼板(板厚:0.4mm)、高耐食溶融亜鉛−6%アルミニウム−3%マグネシウムめっき鋼板(板厚:0.4mm)などとされる。
【0104】
また、この鋼製根太20においては、かしめ部25が下面21側端部に位置するようにされているので、かしめ部25は鋼製根太20が鋼製大引10に載置された際に補強部(自己補強部)として機能する。
【0105】
なお、このようにかしめ部25などの第1材B3と第2材B4との接合部が補強部材あるいは補強部として機能する鋼製根太20を、本明細書においては自己補強型鋼製根太ということにする。
【0106】
しかして、かかる構成とされている鋼製根太20は、実施形態1の鋼製大引10と同様に製造される。これにより、充分な強度を有しながらより一層の軽量化が図られてなる鋼製根太の製造が可能となる。
【0107】
実施形態3
図22に、本発明の実施形態3に係る鋼製横材を示す。この実施形態3の鋼製横材は、実施形態1の鋼製大引10を改変してなるものであって、図22に示すように、第1材B1Aを所定ピッチ(間隔)あるいは適宜ピッチ(間隔)で配設して鋼製大引10Aとしてなるものである。例えば、根太が載置される個所にのみ第1材B1Aを配設して上面11Aを形成してなるものである。この場合、第1材B1Aの板厚を実施形態1の第1材B1の板厚よりも厚くしても鋼製大引の軽量化の妨げにはならない。
【0108】
なお、この実施形態3の鋼製大引10Aのその余の構成は、実施形態1の鋼製大引10と同様とされている。
【0109】
このように、この実施形態3の鋼製大引10Aは、第1材B1Aを所定ピッチあるいは適宜ピッチで配設してなるものであるから、所望強度を確保しながら鋼製大引の軽量化が一層促進される。
【0110】
実施形態4
図23に、本発明の実施形態4に係る鋼製横材を示す。この実施形態4の鋼製横材は、実施形態2の鋼製根太20を改変してなるものであって、図23に示すように、第1材B3Aを所定ピッチあるいは適宜ピッチで配設して鋼製根太20Aとしてなるものである。例えば、鋼製根太20Aの鋼製大引10に載置される個所にのみ第1材B3Aを配設して下面21Aを形成してなるものである。この場合、第1材B3Aの板厚を実施形態2の第1材B3の板厚よりも厚くしても鋼製根太の軽量化の妨げにはならない。
【0111】
なお、この実施形態4の鋼製根太20Aのその余の構成は、実施形態2の鋼製根太20と同様とされている。
【0112】
このように、この実施形態4の鋼製根太20Aは、第1材B3Aを所定ピッチあるいは適宜ピッチで配設してなるものであるから、所望強度を確保しながら鋼製根太の軽量化が一層促進される。
【0113】
以上、本発明を実施形態に基づいて説明してきたが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではなく、種々改変が可能である。例えば、実施形態では第1材と第2材とは同材質とされているが、第1材と第2材とは異種材質されてもよい。例えば、第1材をステンレス鋼板とし、第2材を通常鋼板とすることもできる。また、板厚の組合せもその使用態様に応じて適宜とできる。そして、こうすることにより、所望強度を確保しながら、一層の軽量化が図られる。
【0114】
さらに、実施形態ではかしめは1次かしめおよび2次かしめの2回かしめとされているが、材質および板厚に応じて3次かしめ、4次かしめの多数回かしめとされてもよい。
【0115】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の鋼製横材によれば、鋼製大引や鋼製根太などの鋼製横材を所望強度を確保しながら一層の軽量化が図られるという優れた効果が得られる。
【0116】
また、本発明の鋼製横材の製造方法および製造システムによれば、所望強度を確保しながら一層の軽量化が図られてなる鋼製横材を製造できるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1に係る横材製造方法により製造される鋼製大引を示す横断面図である。
【図2】同鋼製大引の側面図である。
【図3】同鋼製大引の上面図である。
【図4】本発明の第1実施形態に係る横材製造方法が適用された製造システムの概略構成を示すブロック図である。
【図5】鋼製大引を構成する各材の各成形段階における横断面形状を一覧可能に表したフラワー図である。
【図6】成形装置を構成する実機としてのロールフォーミング機械の概略構成を示す側面図である。
【図7】同ロールフォーミング機械を構成する成形ロールの一例を示す2面図であって、同(a)は正面図を示し、同(b)は側面図を示す。
【図8】接合装置における第1接合工程実施部分を示す断面図である。
【図9】同第1接合工程実施部分を示す写真図である。
【図10】接合装置における第2接合工程実施部分を示す断面図である。
【図11】接合装置における各接合工程実施部分の配置を示す写真図である。
【図12】接合装置における第3接合工程実施部分を示す断面図である。
【図13】第3接合工程実施部分の側面図である。
【図14】接合装置における第4接合工程実施部分を示す断面図である。
【図15】接合装置における第5接合工程実施部分を示す断面図である。
【図16】第5接合工程実施部分の側面図である。
【図17】第5接合工程実施部分全体を示す断面図である。
【図18】ローレットの形状を示す部分断面図である。
【図19】本発明の実施形態2に係る横材製造方法により製造される鋼製根太を示す横断面図である。
【図20】同鋼製根太の側面図である。
【図21】同鋼製根太の上面図である。
【図22】本発明の実施形態3に係る横材製造方法により製造される鋼製大引を示す斜視図である。
【図23】本発明の実施形態4に係る横材製造方法により製造される鋼製根太を示す斜視図である。
【図24】特開平8ー4253号公報に提案されている鋼製大引の断面図である。
【図25】特開2000ー73527号公報に提案されている鋼製大引の断面図である。
【符号の説明】
10 鋼製大引
11 上面
12,13 側面
15 かしめ部
20 鋼製根太
21 下面
22,23 側面
25 かしめ部
20 鋼製根太
40 第1材成形部
45 第1材成形装置
50 第2材成形部
55 第2材成形装置
60 接合部
61 接合装置
80 成形ロール
S 製造システム
B1,B3 第1材
B2,B4 第2材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a steel cross member, a method for manufacturing the same, and a manufacturing system. More specifically, the present invention relates to a steel cross member applied as, for example, a steel pulling bar or a steel joist, a method of manufacturing the same, and a manufacturing system thereof.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, pulling and joists have been used as floor support members for houses. The material of the pulling and joist was conventionally wood. However, wooden pulling and wooden joists have the following problems.
[0003]
(1) There is a problem due to so-called thin wood. For example, there is a problem that the floor noise is caused by a thin tree.
[0004]
(2) Chemical treatment is required for termite control and antiseptic measures. There is a great possibility that environmental pollution will occur in the course of this chemical treatment. In addition, there is a risk that the health of workers engaged in chemical treatment may be impaired, so it is necessary to take countermeasures.
[0005]
(3) Environmental degradation due to deforestation is caused.
[0006]
In order to solve the problem of wooden pulling, various types of pulling made of steel have been proposed and implemented.
[0007]
For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 8-4253 discloses a steel pulley formed by bending a steel sheet so that its cross section has a substantially inverted trapezoidal shape and providing reinforcing
[0008]
Since the
[0009]
That is, the thickness of the
[0010]
This is the same for steel joists, and the overall thickness is determined by the thickness of the surface on which the concentrated load acts, and there is a problem that it is difficult to reduce the weight.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the problems of the related art, and has an object to provide a steel cross member having a sufficient strength and further reduced weight, a method of manufacturing the same, and a manufacturing system thereof. And
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The steel cross member of the present invention is a steel cross member including a first member forming one surface and a second member forming the remaining surface, wherein the steel cross member is a self-reinforcing type. It is characterized by being made of a steel cross member.
[0013]
In the steel cross member of the present invention, it is preferable that the first member and the second member are joined by caulking.
[0014]
Further, in the steel cross member of the present invention, it is preferable that a disengagement prevention portion and / or a side slip prevention portion are formed at a position corresponding to the back of the caulked portion of the first material.
[0015]
Furthermore, in the steel cross member of the present invention, it is preferable that the first member and the second member have different plate thicknesses. In this case, it is more preferable that the thickness of the first material is made larger than the thickness of the second material.
[0016]
Further, in the steel cross member of the present invention, it is preferable that the material of the first material and the material of the second material are different.
[0017]
Further, in the steel horizontal member according to the present invention, it is preferable that the first members are arranged at predetermined intervals or at appropriate intervals.
[0018]
Further, in the steel cross member of the present invention, a reinforcing rib, a positioning bead, or the like may be formed.
[0019]
Further, in the steel cross member of the present invention, it is preferable that the inner side of the caulked portion is knurled.
[0020]
The method for producing a steel cross member according to the present invention is a method for producing a steel cross member comprising a first material forming one surface and a second material forming the remaining surface, wherein the first material is provided. And a step of joining the joint between the first member and the second material so as to form a self-reinforcing portion.
[0021]
Specifically, in the method of manufacturing a steel cross member according to the present invention, the procedure of forming the side end of the first material into the loosely engaging portion and the step of forming the side end of the second material into the loosely engaging portion are provided. A procedure, a step of forming the second material having the loosely-engaged portion formed into a groove, a procedure of engaging the loosely-engaged portion of the first material, and the loosely-engaged portion of the second material, Caulking the engaging portion between the first material and the second material.
[0022]
Alternatively, the method for manufacturing a steel cross member according to the present invention includes a step of forming a side end of the first material into a loosely engaging portion, a step of forming a side end of the second material into a loosely engaging portion, A procedure of forming the second material having the loosely-engaged portion into a groove shape, and a procedure of engaging the first material with the loosely-engaged portion of the second material at predetermined intervals or at appropriate intervals. And a step of caulking the engaging portion between the first material and the second material.
[0023]
In the method for manufacturing a steel cross member according to the present invention, the engagement between the first member and the second member is performed by lowering the first member to the engagement position in a state where both side surfaces of the second member are turned inward. However, it is preferable to raise by raising both side surfaces of the second material.
[0024]
In the method for manufacturing a steel cross member according to the present invention, it is preferable to perform caulking several times.
[0025]
Further, in the method of manufacturing a steel cross member according to the present invention, it is preferable that a procedure for forming a disengagement prevention portion and / or a side slip prevention portion is added at a position corresponding to a position behind the caulked portion of the first material. .
[0026]
Furthermore, in the method for manufacturing a steel cross member according to the present invention, it is preferable to form a reinforcing rib, a positioning bead, and the like at the time of forming the first material and / or the second material.
[0027]
Further, in the method for manufacturing a steel cross member according to the present invention, it is preferable that the forming of the first member is performed while progressively feeding the flat plate.
[0028]
Furthermore, in the method for manufacturing a steel cross member according to the present invention, it is preferable that the forming of the second material is performed while the flat plate is being fed in order.
[0029]
Further, in the method for manufacturing a steel cross member according to the present invention, it is preferable that the engagement between the first member and the second member and the caulking of the engagement portion be performed while simultaneously feeding the first member and the second member simultaneously. .
[0030]
Further, in the method for producing a steel cross member according to the present invention, it is preferable to perform knurling on the inside of the caulked portion.
[0031]
Further, in the method for producing a steel cross member according to the present invention, it is preferable that the forming of the first material and / or the second material is performed by a roll forming method.
[0032]
A manufacturing system for a steel cross member according to the present invention is a steel cross member manufacturing system including a first material forming one surface and a second material forming the remaining surface, wherein the manufacturing system Is characterized in that it is configured such that a joint between the first material and the second material is joined so as to be a self-reinforcing portion.
[0033]
Specifically, the steel horizontal member manufacturing system of the present invention includes a first material forming unit that forms a first material into a predetermined shape, a second material forming unit that forms a second material into a predetermined shape, It is provided with a joining portion for joining the first material and the second material.
[0034]
In the steel horizontal member manufacturing system of the present invention, it is preferable that the second material forming part and the joining part are arranged linearly.
[0035]
Further, in the steel horizontal member manufacturing system of the present invention, it is preferable that the first material forming part is disposed above the second material forming part.
[0036]
Further, in the steel cross bar manufacturing system of the present invention, the first material forming section includes a first material forming device, and the first material forming device loosely engages the side end of the first material by roll forming. Preferably, it is configured to be formed into a part.
[0037]
Further, in the system for manufacturing a steel cross member according to the present invention, the first material forming device may include a disengagement prevention portion and / or a side slip prevention portion at a position corresponding to a position behind the caulked portion of the first material by roll forming. It is preferable that it is configured to be molded together.
[0038]
Further, in the steel horizontal member manufacturing system of the present invention, it is preferable that the first material forming device is configured to also form the reinforcing rib, the positioning bead, and the like by roll forming.
[0039]
Further, in the steel horizontal member manufacturing system according to the present invention, the second material forming unit includes a second material forming device, and the second material forming device loosely engages the side end of the second material by roll forming. Preferably, it is configured to be formed into a part.
[0040]
Further, in the steel horizontal member manufacturing system of the present invention, it is preferable that the second material forming device is configured to also form the reinforcing rib, the positioning bead, and the like by roll forming.
[0041]
Further, in the steel horizontal member manufacturing system according to the present invention, the joining portion includes a joining device, and the joining device has a position adjusting mechanism for bringing the first material and the second material into a predetermined positional relationship; It is preferable to include an engagement mechanism for engaging the first material and the second material, and a caulking mechanism for caulking the engaged first material and the second material.
[0042]
Further, in the steel horizontal member manufacturing system of the present invention, it is preferable that the position adjusting mechanism has a roll forming part that forms the second member into a tapered groove shape.
[0043]
Further, in the steel horizontal member manufacturing system of the present invention, it is preferable that the engagement mechanism has a roll forming portion that raises the side surface of the tapered groove-shaped second member.
[0044]
Further, in the steel horizontal member manufacturing system of the present invention, it is preferable that the caulking mechanism has at least a primary caulking roll forming part and a finish caulking roll forming part.
[0045]
Further, in the steel horizontal member manufacturing system of the present invention, the caulking roll forming unit has an upper caulking roll and a lower caulking roll disposed vertically on the through member, and the upper caulking roll outer peripheral surface. It is preferable that the lower caulking roll is brought into contact with the outer peripheral surface thereof.
[0046]
Further, in the steel horizontal member manufacturing system of the present invention, it is preferable that the intermediate member has guide rolls before and after the upper caulking roll and the lower caulking roll.
[0047]
Further, in the steel horizontal member manufacturing system according to the present invention, it is preferable that the joining device has a knurling mechanism.
[0048]
Here, the steel horizontal member is, for example, a steel bar, and one surface is an upper surface, or the steel horizontal member is a steel joist and one surface is a lower surface.
[0049]
[Action]
Since the steel cross member of the present invention is configured as described above, it is possible to further reduce the weight of a steel cross member such as a steel bar and a steel joist while maintaining a desired strength.
[0050]
In addition, since the method and system for manufacturing a steel cross member according to the present invention are configured as described above, a steel pulling bar, a steel joist, and the like, in which desired strength is secured and weight is further reduced. Can be manufactured.
[0051]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to only such embodiments.
[0052]
1 to 3 show a steel cross member manufactured by the steel cross member manufacturing method according to the first embodiment of the present invention. In the first embodiment, the steel cross member is specifically a steel bar.
[0053]
As shown in FIG. 1, the
[0054]
Specifically, as shown in FIG. 1, the
[0055]
Further,
[0056]
Here, the first material B1 is a steel plate (plate thickness: 0.8 mm) that has been subjected to rust prevention treatment. For example, a hot-dip zinc-5% aluminum-plated steel sheet (sheet thickness: 0.8 mm), a high corrosion-resistant hot-dip zinc-6% aluminum-3% magnesium-plated steel sheet (sheet thickness: 0.8 mm), etc. In addition, the second material B2 is a steel plate (plate thickness: 0.6 mm) that has been subjected to rust prevention treatment. For example, a hot-dip zinc-5% aluminum-plated steel sheet (sheet thickness: 0.6 mm), a highly corrosion-resistant hot-dip zinc-6% aluminum-3% magnesium-plated steel sheet (sheet thickness: 0.6 mm), etc. are used.
[0057]
Hereinafter, a manufacturing system of the
[0058]
FIG. 4 is a block diagram showing an example of the manufacturing system S for the
[0059]
The first material forming unit 40 includes a coil holding unit 42 that holds a
[0060]
The first
[0061]
Here, when the first material B1 is joined to the second material B2 by the joining
[0062]
The second
[0063]
The second
[0064]
Here, the engaging
[0065]
The joining
[0066]
Hereinafter, the first
[0067]
6 and 7 show a roll forming machine constituting the second
[0068]
As shown in FIG. 6, the second
[0069]
Here, the forming rolls 80 are driven by a main motor (not shown) via a worm speed reducer (not shown) provided corresponding to each forming
[0070]
FIG. 7 shows an example of a forming
[0071]
In this side surface forming step, the
[0072]
Thus, the second material B2 is sent with the
[0073]
As shown in FIG. 6, the joining
[0074]
Hereinafter, the joining
[0075]
1st joining process
As shown in FIGS. 8 and 9, in the first joining step, the second
[0076]
The forming
[0077]
The
[0078]
At this stage, the
[0079]
As shown in FIG. 6, the first material B1 is obliquely inserted from the near side so that the longitudinal direction of the first material B1 matches the longitudinal direction of the second material B2 when viewed from above, and positioning in the width direction is performed by the
[0080]
2nd joining process
As shown in FIGS. 10 and 11, the second joining step is performed on the forming
[0081]
That is, the
[0082]
A lower roll (not shown) of the forming
[0083]
Third bonding step
As shown in FIGS. 12 and 13, the third joining step is performed by using the outer bottom angles θ of the side surfaces 12 and 13. A , Θ B (See FIGS. 8 and 10) is a step of gently caulking the engaging
[0084]
Here, the outer surfaces of the cam followers (guide roll mechanisms) 75, 75 and the outer surfaces of the caulking rolls 76A, 76B match. Thereby, movement and deformation of the side surfaces 12 and 13 during caulking are suppressed. The outer peripheral surface of the
[0085]
Further, the upper roll 81C and the
[0086]
Thus, in the third joining step, the caulking rolls 76A and 76B are passed through the hollow portion of the second material B2 while being guided by the
[0087]
At this time, the load applied to the
[0088]
This makes it possible to reduce the load applied to the shaft 76a of the
[0089]
4th joining process
As shown in FIG. 14, in the fourth joining step, the engaging
[0090]
Here, the upper caulking rolls 76C and 76E in the fourth bonding step execution part have the same shape and the same dimensions as the
[0091]
On the other hand, the gap between the outer peripheral surfaces of the upper caulking rolls 76C and 76E and the
[0092]
Thus, the caulking rolls 76C, 76D, 76E, 76F are passed through the hollow portions of the first material B1 and the second material B2 in which the engaging
[0093]
Also, in the fourth joining step, similarly to the third joining step, the load at the time of caulking is received by the
[0094]
Fifth bonding step
As shown in FIG. 15, FIG. 16, FIG. 17, and FIG. 18, in the fifth joining step, the engaging
[0095]
That is, in the part where the fifth joining step is performed, the piercing
[0096]
As shown in FIG. 18, the
[0097]
As shown in FIG. 16, the support rolls 78, 78 are disposed on the upstream and downstream sides of the
[0098]
As described above, in the cross member manufacturing system S of the first embodiment, the
[0099]
As a result, the production of a cross member by caulking and joining two members, which has not been attempted even due to the difficulty of processing and the difficulty of dimensional control in the past, is realized. As a result, it becomes possible to manufacture a
[0100]
Embodiment 2
19 to 21 show a steel cross member according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the steel cross member is specifically a steel joist.
[0101]
As shown in FIG. 19, the
[0102]
In other words, as shown in FIG. 19, the lower end of the
[0103]
Here, the first material B3 is a steel plate (plate thickness: 0.6 mm) that has been subjected to rust prevention treatment. For example, a hot-dip zinc-5% aluminum-plated steel sheet (sheet thickness: 0.6 mm), a highly corrosion-resistant hot-dip zinc-6% aluminum-3% magnesium-plated steel sheet (sheet thickness: 0.6 mm), etc. are used. In addition, the second material B4 is a steel plate (plate thickness: 0.4 mm) that has been subjected to rust prevention treatment. For example, a hot-dip zinc-5% aluminum-plated steel sheet (sheet thickness: 0.4 mm), a highly corrosion-resistant hot-dip zinc-6% aluminum-3% magnesium-plated steel sheet (sheet thickness: 0.4 mm), etc.
[0104]
Also, in this
[0105]
In addition, the
[0106]
The
[0107]
Embodiment 3
FIG. 22 shows a steel cross member according to Embodiment 3 of the present invention. The steel cross member of the third embodiment is obtained by modifying the
[0108]
The remaining configuration of the
[0109]
As described above, since the
[0110]
Embodiment 4
FIG. 23 shows a steel cross member according to Embodiment 4 of the present invention. The steel cross member of the fourth embodiment is obtained by modifying the
[0111]
The remaining configuration of the
[0112]
As described above, since the
[0113]
As described above, the present invention has been described based on the embodiments, but the present invention is not limited to only such embodiments, and various modifications are possible. For example, in the embodiment, the first material and the second material are made of the same material, but the first material and the second material may be made of different materials. For example, the first material may be a stainless steel plate and the second material may be a normal steel plate. Further, the combination of the plate thicknesses can be appropriately determined according to the usage mode. By doing so, it is possible to further reduce the weight while securing the desired strength.
[0114]
Further, in the embodiment, the caulking is performed twice, that is, the first caulking and the second caulking. However, the caulking may be performed a plurality of times, such as a third caulking or a fourth caulking, depending on the material and the thickness of the plate.
[0115]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the steel cross member of the present invention, an excellent effect that the steel cross member such as a steel bar and a steel joist can be further reduced in weight while securing desired strength. Is obtained.
[0116]
Further, according to the method and system for manufacturing a steel cross member according to the present invention, an excellent effect that a steel cross member that is further reduced in weight while ensuring desired strength can be manufactured can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a steel pulley manufactured by a cross member manufacturing method according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the steel puller.
FIG. 3 is a top view of the steel puller.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a manufacturing system to which the cross member manufacturing method according to the first embodiment of the present invention is applied.
FIG. 5 is a flower diagram showing a cross-sectional shape of each material constituting a steel pulley at each molding stage in a listable manner.
FIG. 6 is a side view showing a schematic configuration of a roll forming machine as an actual machine constituting the forming apparatus.
FIGS. 7A and 7B are two views showing an example of a forming roll constituting the roll forming machine, wherein FIG. 7A shows a front view and FIG. 7B shows a side view.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a portion where a first bonding step is performed in the bonding apparatus.
FIG. 9 is a photograph showing a part where the first bonding step is performed.
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a portion where a second bonding step is performed in the bonding apparatus.
FIG. 11 is a photographic view showing an arrangement of a portion where each bonding step is performed in the bonding apparatus.
FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a portion where a third bonding step is performed in the bonding apparatus.
FIG. 13 is a side view of a portion where a third bonding step is performed.
FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a part where a fourth bonding step is performed in the bonding apparatus.
FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a portion where a fifth bonding step is performed in the bonding apparatus.
FIG. 16 is a side view of a portion where a fifth bonding step is performed.
FIG. 17 is a cross-sectional view showing the entire part where the fifth bonding step is performed.
FIG. 18 is a partial sectional view showing the shape of a knurl.
FIG. 19 is a cross-sectional view showing a steel joist manufactured by the method for manufacturing a cross member according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a side view of the steel joist.
FIG. 21 is a top view of the steel joist.
FIG. 22 is a perspective view showing a steel pulley manufactured by the cross member manufacturing method according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 23 is a perspective view showing a steel joist manufactured by the cross member manufacturing method according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 24 is a sectional view of a steel pulley proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-4253.
FIG. 25 is a sectional view of a steel puller proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-73527.
[Explanation of symbols]
10 Steel pulling
11 Top
12,13 side
15 Caulking part
20 Steel joists
21 Lower surface
22,23 side
25 Caulking part
20 Steel joists
40 1st material forming part
45 1st material forming device
50 2nd material forming part
55 Second material forming device
60 joint
61 Joining equipment
80 Forming roll
S manufacturing system
B1, B3 1st material
B2, B4 2nd material
Claims (39)
前記鋼製横材が自己補強型鋼製横材とされてなることを特徴とする鋼製横材。A steel cross member comprising a first material forming one surface and a second material forming a remaining surface,
A steel cross member, wherein the steel cross member is a self-reinforced steel cross member.
第1材と第2材との接合部を自己補強部とするよう接合する手順を含んでいることを特徴とする鋼製横材の製造方法。A method of manufacturing a steel cross member comprising a first material forming one surface and a second material forming a remaining surface,
A method for manufacturing a steel cross member, comprising a step of joining a joint between a first material and a second material so as to be a self-reinforcing portion.
第1材の側端部を緩係合部に成形する手順と、
第2材の側端部を緩係合部に成形する手順と、
前記緩係合部が成形された第2材を溝状に成形する手順と、
第1材の緩係合部と、第2材の緩係合部とを係合する手順と、
第1材と第2材との係合部をかしめる手順
とを含んでいることを特徴とする請求項12記載の鋼製横材の製造方法。A method of manufacturing a steel cross member comprising a first material forming one surface and a second material forming a remaining surface,
Forming a side end of the first material into a loose engagement portion;
Forming a side end of the second material into a loose engagement portion;
Forming the second material having the loosely-engaged portion into a groove shape,
A procedure for engaging the loosely engaging portion of the first material with the loosely engaging portion of the second material;
The method for manufacturing a steel cross member according to claim 12, further comprising a step of caulking an engagement portion between the first material and the second material.
第1材の側端部を緩係合部に成形する手順と、
第2材の側端部を緩係合部に成形する手順と、
前記緩係合部が成形された第2材を溝状に成形する手順と、
第1材を所定間隔または適宜間隔でその緩係合部を第2材の緩係合部に係合する手順と、
第1材と第2材との係合部をかしめる手順
とを含んでいることを特徴とする請求項12記載の鋼製横材の製造方法。A method of manufacturing a steel cross member comprising a first material forming one surface and a second material forming a remaining surface,
Forming a side end of the first material into a loose engagement portion;
Forming a side end of the second material into a loose engagement portion;
Forming the second material having the loosely-engaged portion into a groove shape,
A procedure for engaging the loosely engaging portion of the first material at predetermined or appropriate intervals with the loosely engaging portion of the second material;
The method for manufacturing a steel cross member according to claim 12, further comprising a step of caulking an engagement portion between the first material and the second material.
前記製造システムは、第1材と第2材との接合部が自己補強部となるように接合するよう構成されてなることを特徴とする鋼製横材の製造システム。A system for manufacturing a steel cross member comprising a first material forming one surface and a second material forming a remaining surface,
The said manufacturing system is a structure which joins so that the joining part of a 1st material and a 2nd material may become a self-reinforcement part, The manufacturing system of the steel cross member characterized by the above-mentioned.
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