JP3302308B2 - 帯状鋼板の段付け加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、帯状鋼板の一側縁
を屈曲させることで該屈曲部を挟んで主体部と鼻先部を
形成するとともに、主体部および鼻先部の双方に、幅方
向に伸びる畝部と溝部を長手方向に交互に形成する際、
鼻先部における畝部と溝部の位相が、主体部における畝
部と溝部の位相に対し、上記屈曲部を介して逆転するよ
うに加工するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】横葺折板屋根の主体をなす折板には、鼻
先部ｗ１と称する斜め方向立ち下がり部を有するものが
ある（図６参照）。この鼻先部ｗ１は、折板の下縁部を
斜め下方へ屈曲させた部分であり、その先端部を内側へ
屈曲させてはぜ部が形成されている。この鼻先部ｗ１
は、主体部ｗ２とともに強度が要求され、また、住宅に
載置したときに目立つ部分であるから、縦方向に伸びる
畝部ｗ１１と溝部ｗ１２が、横方向に交互に形成されて
いる場合がある。

【０００３】この畝部と溝部は、折板の主体部ｗ２、鼻
先部ｗ１の双方に形成されているが、図６に示すよう
に、主体部ｗ２と鼻先部ｗ１の境界部分α，βで位相を
逆転させることで、理論的にはほとんど伸び部分のな
い、つまり厚みの変化の少ない折板を得ることができ
る。

【０００４】そこで従来、この形状の折板を得る方法と
して、主体部ｗ２と鼻先部ｗ１をプレスブレーキ、はぜ
部をロール成形機を用いて成形する方法が知られてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この加
工方法では、プレスブレーキ、ロール成形機の両方を用
いるため、設備費が大きくなってしまうとともに、プレ
ス成形工程からロール成形工程という２段階の工程を経
る必要がある。また、プレスブレーキの金型は、所定長
さに定められたものであるため、長い折板を得るのに、
何回もプレス作業を行う必要があり、作業効率があまり
良くなかった。

【０００６】また、プレスブレーキで加工した場合、鋼
板全体に一度に強烈な力が加わるので、屈曲部分付近の
厚みに変化が出て、強度が低下してしまう恐れがあっ
た。

【０００７】また、エンボス加工は、プレスブレーキを
用いて行うことが多かったが、鼻先部に対しては、その
加工に難があった。これは、鼻先部が金型の加圧方向に
対して斜め方向に臨んでいるために、加圧力が十分に得
られず、はっきりとした模様を浮きださせることが困難
であるからである。しかも、段付け加工とエンボス加工
の双方をプレスブレーキで同時に行った場合、各折板
は、全ての箇所に同じ模様が現れるものになってしま
う。このような折板を屋根として連結していくと、非常
に短い周期で同じ模様が現れる人工的な風合いの屋根と
なり、エンボス模様が自然な風合いを醸しだすための模
様である場合には、その模様の特徴が活かされないとい
う問題があった。

【０００８】本発明は、それらの実情に鑑みてなされた
もので、鼻先部および主体部に畝部と溝部が交互に形成
された高強度の折板を、比較的低コスト、短時間で製造
することができ、また、エンボス加工を施す場合には、
自然な風合いを醸し出させることのできる装置の提供を
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以下、本発明の構成につ
いて説明する。

【００１０】上記目的を達成するために、本発明の段付
け加工装置は、帯状鋼板の一側縁を屈曲させることで該
屈曲部を挟んで主体部と鼻先部を形成するとともに、主
体部および鼻先部の双方に、幅方向に伸びる畝部と溝部
を長手方向に交互に形成する際、鼻先部における畝部と
溝部の位相が、主体部における畝部と溝部の位相に対
し、上記屈曲部を介して逆転するように加工するための
装置であって、上下一対の段付け加工用ロールと、この
段付け加工用ロールを回転させる回転機構とを有し、上
記段付け加工用ロールの一方が、軸方向に伸びる畝部と
溝部が外周面の円周方向に交互に形成された第１円柱状
部と、この第１円柱状部の一端部から次第に径が大きく
なるように延出し、上記畝部と溝部に対して位相が逆転
してなる畝部と溝部が外周面の円周方向に交互に形成さ
れた第１円錐台状部とを備え、上記段付け加工用ロール
の他方が、上記第１円柱状部に対向して設けられるとと
もに同円柱状部の畝部と溝部に噛み合う畝部と溝部が外
周面の円周方向に交互に形成された第２円柱状部と、こ
の第２円柱状部の一端部から次第に径が小さくなるよう
に延出し、上記第１円錐台状部の畝部と溝部に噛み合う
畝部と溝部が外周面の円周方向に交互に形成された第２
円錐台状部とを備えていることにより特徴付けられる。

【００１１】この構成によれば、帯状鋼板は、段付け加
工用ロール間に送り込まれて、主体部と鼻先部が形成さ
れると同時に、主体部に、幅方向に伸びる畝部と溝部が
長手方向に交互に形成され、鼻先部に、主体部の畝部と
溝部に対して位相が逆転する畝部と溝部が形成される。

【００１２】ここで、上下一対の段付け加工用ロール
の、鋼板搬送方向上流側に、同段付け加工用ロールの各
円柱状部の外周長とは異なる外周長の円柱状部を有する
上下一対のエンボス加工用ロールを設けた構成とすれ
ば、エンボス加工用ロールと段付け加工ロールを通過し
てできる折板には、エンボス加工用ロールの外周長と段
付け加工用ロールの外周長の最小公倍数ごとに同じ表面
形状が現れる。従って、これら外周長を適当な値に設定
することにより、同じ表面形状が非常に長いサイクルで
しか現れない折板を製造することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００１４】図１は、本発明に係る段付け加工装置の一
例を示す概略構成図である。図２は、その主要部にあた
る一対の段付け加工用ロールの形状を示す図で、（ａ）
は、上側段付け加工用ロールを示す斜視図、（ｂ）は、
下側段付け加工用ロールを示す斜視図である。また、図
３は、図２に示した上側段付け加工用ロールの断面図
で、（ａ）は、Ａ−Ａ断面図、（ｂ）は、Ｂ−Ｂ断面図
である。さらに、図４は、図２に示した下側段付け加工
用ロールの断面図で、（ａ）は、Ｃ−Ｃ断面図、（ｂ）
は、Ｄ−Ｄ断面図である。

【００１５】この段付け加工装置は、図１ないし図４に
示すように、上下１対のエンボス加工用ロール１、上下
１対の段付け加工用ロール２、図示しない回転機構、か
らその主要部が構成されたものである。

【００１６】以下、順次、これら各構成部分について詳
述する。上下１対のエンボス加工用ロール１は、帯状鋼
板ｗを、図面上、右向きに搬送しつつ、その幅方向全体
にわたってエンボス加工するものである。このエンボス
加工用ロール１は、後述する回転機構によって回転駆動
される上側エンボスロール１１および下側エンボスロー
ル１２からなり、各々のエンボスロールには、所定形状
の凹凸部が形成され、上側エンボスロール１１の凹部に
下側エンボスロール１２の凸部が嵌合し、上側エンボス
ロール１１の凸部に下側エンボスロール１２の凹部が嵌
合するようになっている。このエンボス加工によって浮
きだす模様には、例えば、木肌模様を挙げることができ
る。

【００１７】上下１対の段付け加工用ロール２は、帯状
鋼板ｗを、図面上、右向きに搬送しつつ、帯状鋼板ｗの
一側縁を屈曲させることで該屈曲部を挟んで主体部ｗ２
と鼻先部ｗ１を形成するとともに、主体部ｗ２および鼻
先部ｗ１の双方に、幅方向に伸びる畝部と溝部を長手方
向に交互に形成し、その際に、鼻先部ｗ１における畝部
ｗ１１と溝部ｗ１２の位相が、主体部ｗ２における畝部
ｗ２１と溝部ｗ２２の位相に対し、上記屈曲部を介して
逆転するように加工するものである（図６参照）。この
段付け加工用ロール２は、回転機構によって回転駆動さ
れる上側段付けロール３および下側段付けロール４から
構成されている。

【００１８】上側段付けロール３は、図２（ａ）、図３
に示すように、軸方向に伸びる畝部３１ａと溝部３１ｂ
が外周面の円周方向に交互に形成された第１円柱状部３
１と、この第１円柱状部３１の右端部（図面上）から次
第に径が大きくなるように延出し、上記畝部３１ａと溝
部３１ｂに対して位相が逆転してなる畝部３２ａと溝部
３２ｂが外周面の円周方向に交互に形成された第１円錐
台状部３２とを備えている。第１円柱状部３１は、帯状
鋼板ｗの主体部ｗ２に、畝部ｗ２１と溝部ｗ２２を交互
に形成する部分であり（図６を参照）、第１円錐台状部
３２は、鋼板ｗの一側縁部に、上記畝部ｗ２１と溝部ｗ
２２に対して位相が逆転してなる畝部ｗ１１と溝部ｗ１
２を形成する部分である。

【００１９】第１円柱状部の畝部３１ａと第１円錐台状
部の溝部３２ｂの境界線Ｐ１、および、第１円柱状部の
溝部３１ｂと第１円錐台状部の畝部３２ａの境界線Ｐ２
は、ともに第１円柱状部の円周方向に伸びている。ま
た、前者は後者に対して右側に位置しており、これによ
り、帯状鋼板に鼻先部ｗ１を形成するとともに、同鼻先
部ｗ１と主体部ｗ２の境界部分において位相が逆転する
溝部と畝部を形成することができる。すなわち、図５に
上側段付けロール３と下側段付けロール４間に帯状鋼板
ｗが挟まれている状態を示すように、帯状鋼板ｗは、境
界線Ｐ１，Ｑ２間で折り曲げられて、鼻先部の溝部１２
が形成され（図５（ａ）参照）、また、境界線Ｐ２，Ｑ
１間で折り曲げられて、鼻先部の畝部ｗ１１が形成され
る（図５（ｂ）参照）。

【００２０】なお、第１円柱状部の畝部３１ａの頂面と
溝部３１ｂの底面間、および、第１円錐台状部の畝部３
２ａの頂面と溝部３２ｂの底面間の距離は、鋼板に形成
する畝部ｗ２１の頂面と溝部ｗ２２の底面間の距離に応
じて設定されるが、１０ｍｍ程度までであれば、鋼板ｗ
に伸びを生じさせることなく、つまり鋼板ｗの厚みを変
化させることなく加工できることが確かめられている。

【００２１】下側段付けロール４は、図２（ｂ）、図４
に示すように、軸方向に伸びる畝部４１ａと溝部４１ｂ
が外周面の円周方向に交互に形成された第２円柱状部４
１と、この第２円柱状部４１の右端部（図面上）から次
第に径が小さくなるように延出し、畝部４１ａと溝部４
１ｂに対して位相が逆転してなる畝部４２ａと溝部４２
ｂが外周面の円周方向に交互に形成された第２円錐台状
部４２とを備えている。第２円柱状部４１は、帯状鋼板
ｗの主体部に、畝部ｗ２１と溝部ｗ２２を交互に形成す
る部分であり、上記第１円柱状部３１に対向し、かつ、
互いの畝部と溝部が嵌合するように配置される。第２円
錐台状部４２は、鋼板ｗの一側縁部に、上記畝部ｗ２１
と溝部ｗ２２に対して位相が逆転してなる畝部ｗ１１と
溝部ｗ１２を形成する部分であり、上記第１円錐台状部
３２に対向し、かつ、互いの畝部と溝部が嵌合するよう
に配置される。

【００２２】第２円柱状部の畝部４１ａと第２円錐台状
部の溝部４２ｂの境界線Ｑ１、および、第２円柱状部の
溝部４１ｂと第２円錐台状部の畝部４２ａの境界線Ｑ２
は、ともに第２円柱状部の円周方向に伸びている。ま
た、前者は後者に対し、左側に位置しており、これによ
り、帯状鋼板に鼻先部ｗ１を形成すると同時に、同鼻先
部ｗ１と主体部ｗ２の境界部分において位相が逆転する
溝部と畝部を形成することができる（図６参照）。

【００２３】この下側段付けロールにおいて、畝部４１
ａの頂面と溝部４１ｂの底面間、および、畝部４２ａの
頂面と溝部４２ｂの底面間の距離は、上述した畝部３１
ａの頂面と溝部３１ｂの底面間、および、畝部３２ａの
頂面と溝部３２ｂの底面間の距離とほぼ同等に設定され
る。

【００２４】ここで、段付け加工用ロール２において、
第１円柱状部３１の外周長は、第２円柱状部４１の外周
長と等しく、また、上述したエンボス加工用ロール１の
外周長よりも長いものとする。これにより、エンボス加
工用ロール１と段付け加工ロール２を通過してできる折
板には、エンボス加工用ロール１の外周長と段付け加工
ロール２の外周長の最小公倍数ごとに同じ表面形状が現
れる。従って、これら外周長を適当な値に設定すること
により、同じ表面形状が非常に長いサイクルでしか現れ
ない折板を製造することができる。

【００２５】回転機構は、エンボス加工用ロール１と段
付け加工用ロール２を、同じ速度で回転させる（各ロー
ルのピッチ円の回転速度が同じ）ものである。この回転
機構は、駆動用モータおよびその動力伝達機構とから構
成されている（いずれも図示せず）。

【００２６】次に、本発明に係る段付け加工装置の動作
について説明する。図１に示すように、エンボス加工用
ロール１間に、その左側（図面上）から帯状鋼板ｗを送
り込むと、この帯状鋼板ｗの幅方向全体に、例えば木肌
模様の凹凸部が形成される。この帯状鋼板ｗは、さらに
段付け加工用ロール２間に送り込まれて、主体部ｗ２と
鼻先部ｗ１が形成されるとともに、主体部ｗ２に、幅方
向に伸びる畝部ｗ２１と溝部ｗ２２が長手方向に交互に
形成され、鼻先部ｗ１に、主体部の畝部と溝部に対して
位相が逆転する畝部ｗ１１と溝部ｗ１２が形成される。
このとき、鋼板の主体部ｗ２と鼻先部ｗ１の境界線は、
千鳥状となる（図６参照）。すなわち、主体部ｗ２に形
成された溝部ｗ２２と鼻先部に形成された畝部ｗ１１間
の境界線αは、主体部に形成された畝部ｗ２１と鼻先部
に形成された溝部ｗ１２間の境界線βに対し、平行かつ
右側（図面上）に位置する。

【００２７】この千鳥形状は、既に述べたように、主体
部ｗ２および鼻先部ｗ１の双方に溝部と畝部を形成する
際に、主体部ｗ２と鼻先部ｗ１の境界部分にほとんど伸
びを生じさせずに済む形状であるが、段付け加工用ロー
ルを用いて加工することにより、プレス機を用いていた
従来よりも一層伸びの少ない、つまり厚みの変化の少な
い成形を行うことができる。

【００２８】また、エンボス加工用ロール１と段付け加
工ロール２を通過してできる折板の表面形状、つまり段
付け形状とエンボス形状を重ね合わせた形状は、上述し
たように、エンボス加工用ロール１の外周長と段付け加
工用ロール２の外周長の最小公倍数ごとに同じとなる。
従って、これらの径の比を適当な値に設定することによ
り、同じ形状が非常に長いサイクルでしか現れない折板
を製造することができる。

【００２９】なお、本発明の実施の形態においては、上
記した形態に限ることはなく、例えば、以下のように変
更することができる。

【００３０】 段付け加工ロールを、図７に示す形状
としてもよく、この場合も、図６に示す折板とほぼ同様
のものを製造できることが確かめられている。この例に
示す段付け加工用ロールは、図２に示した段付け加工ロ
ールにおいて、第１円柱状部の畝部の右端部を切り欠く
ことで境界面Ｒ１が形成され、第１円錐台状部の畝部の
左端部を切り欠くことで境界面Ｒ２が形成されて、これ
ら境界面がほぼ同一平面上に位置しており（（ａ）参
照）、また、第２円柱状部の畝部の右端部が右側へ迫り
出すことで境界面Ｓ１が形成され、第２円錐台状部の畝
部の左端部が左側へ迫り出すことで境界面Ｓ２が形成さ
れて、これら境界面がほぼ同一平面上に位置している
（（ｂ）参照）。

【００３１】これにより、図７（ａ）に示す上側段付け
ロール５、同じく（ｂ）に示す下側段付けロール６は、
各々、円柱状部と円錐台状部とを、１平面で分割できる
形状となるから、これらの部分を別々に製造し、後で接
続するといった作業で製造することができ、ロールの製
造コストを低減することができる。

【００３２】なお、この段付け加工用ロール間に帯状鋼
板を挟んでいる状態について図８に示す。図８（ａ）
は、帯状鋼板ｗが、境界面Ｓ１，Ｒ１間で折り曲げられ
て、鼻先部の溝部ｗ１２が形成される状態を示し、図８
（ｂ）は、帯状鋼板ｗが、境界線Ｓ２，Ｒ２間で折り曲
げられて、鼻先部の畝部ｗ１１が形成される状態を示し
ている。

【００３３】 図１において、段付け加工用ロールの
右側、すなわち鋼板搬送方向の下流側に、鼻先部の先端
部を内側へ折り曲げる成形ロールと、主体部の、鼻先部
とは反対側の側縁を、鼻先部の先端部とは反対向きに折
り曲げる成形ロールとを設けてもよい。この場合、幅方
向の各先端部にはぜ部を有する折板屋根を製造すること
ができる。

【００３４】 段付け加工用ロールの表面に、エンボ
ス加工用の凹凸部を形成しておいてもよい。この場合、
エンボス加工用ロールを別途設ける必要がなくなる。

【００３５】

【発明の効果】本発明に係る段付け加工装置によれば、
帯状鋼板の一側縁を屈曲させることで該屈曲部を挟んで
主体部と鼻先部を形成するとともに、主体部および鼻先
部の双方に、幅方向に伸びる畝部と溝部を長手方向に交
互に形成する際、鼻先部における畝部と溝部の位相が、
主体部における畝部と溝部の位相に対し、上記屈曲部を
介して逆転するような加工を、ロール成形で行うことが
できる。従って、多大なコストを要する金型が不要とな
り、また、断続的ではなく連続的に加工することができ
るので、設備費の低減、製造時間の短縮を達成すること
ができる上、長い折板（実質的に無限長）を製造するこ
とができる。また、折板屋根のように、はぜ部を有する
折板を製造する場合には、はぜ部を形成する成形ロール
を設けるだけで済むので、プレス機とロール成形機の両
方を用いていた従来に比べ、設備費をさらに低減するこ
とができる。

【００３６】ここで、段付け加工用ロールの鋼板搬送方
向上流側に、同段付け加工用ロールの円柱状部の外周長
とは異なる外周長の円柱状部を有するエンボス加工用ロ
ールを設けた構成とすれば、この装置によって得られる
折板は、同じ形状の現れるサイクルが非常に長くなり、
もって、人工的ではなく自然な趣のある屋根材や外壁材
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る段付け加工装置の一例を示す概略
構成図である。

【図２】その主要部にあたる一対の段付け加工用ロール
の形状を示す図で、上側段付けロールを示す斜視図
（ａ）と、下側段付けロールを示す斜視図（ｂ）であ
る。

【図３】図２に示した上側段付けロールの断面図で、Ａ
−Ａ断面図（ａ）と、Ｂ−Ｂ断面図（ｂ）である。

【図４】図２に示した下側段付けロールの断面図で、Ｃ
−Ｃ断面図（ａ）と、Ｄ−Ｄ断面図（ｂ）である。

【図５】上側段付けロール３と下側段付けロール４間に
帯状鋼板ｗが挟まれている状態を示す図で、鼻先部の溝
部を形成している状態（ａ）と、同じく畝部を形成して
いる状態（ｂ）である。

【図６】本発明に係る段付け加工装置により製造された
折板である。

【図７】一対の段付け加工用ロールの他の実施の形態を
示す図で、上側段付けロールを示す斜視図（ａ）と、下
側段付けロールを示す斜視図（ｂ）である。

【図８】図７に示した上側段付けロール５と下側段付け
ロール６間に帯状鋼板ｗが挟まれている状態を示す図
で、鼻先部の溝部を形成している状態（ａ）と、同じく
畝部を形成している状態（ｂ）である。

【符号の説明】

１・・・・エンボス加工用ロール ２・・・・段付け加工用ロール ３，５・・・・上側段付けロール ３１・・・・第１円柱状部 ３２・・・・第１円錐台状部 ３１ａ，３２ａ・・・・畝部 ３１ｂ，３２ｂ・・・・溝部 ４，６・・・・下側段付けロール ４１・・・・第２円柱状部 ４２・・・・第２円錐台状部 ４１ａ，４２ａ・・・・畝部 ４１ｂ，４２ｂ・・・・溝部 Ｐ１，Ｐ２，Ｑ１，Ｑ２・・・・境界線 Ｒ１，Ｒ２，Ｓ１，Ｓ２・・・・境界面 ｗ・・・・帯状鋼板 ｗ１・・・・鼻先部 ｗ２・・・・主体部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−61064（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−161921（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−175020（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−154568（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−46822（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−70855（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−215764（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21D 31/00 B21D 5/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯状鋼板の一側縁を屈曲させることで該
   屈曲部を挟んで主体部と鼻先部を形成するとともに、主
   体部および鼻先部の双方に、幅方向に伸びる畝部と溝部
   を長手方向に交互に形成する際、鼻先部における畝部と
   溝部の位相が、主体部における畝部と溝部の位相に対
   し、上記屈曲部を介して逆転するように加工するための
   装置であって、 上下一対の段付け加工用ロールと、この段付け加工用ロ
   ールを回転させる回転機構とを有し、 上記段付け加工用ロールの一方が、軸方向に伸びる畝部
   と溝部が外周面の円周方向に交互に形成された第１円柱
   状部と、この第１円柱状部の一端部から次第に径が大き
   くなるように延出し、上記畝部と溝部に対して位相が逆
   転してなる畝部と溝部が外周面の円周方向に交互に形成
   された第１円錐台状部とを備え、 上記段付け加工用ロールの他方が、上記第１円柱状部に
   対向して設けられるとともに同円柱状部の畝部と溝部に
   噛み合う畝部と溝部が外周面の円周方向に交互に形成さ
   れた第２円柱状部と、この第２円柱状部の一端部から次
   第に径が小さくなるように延出し、上記第１円錐台状部
   の畝部と溝部に噛み合う畝部と溝部が外周面の円周方向
   に交互に形成された第２円錐台状部とを備えていること
   を特徴とする帯状鋼板の段付け加工装置。
2. 【請求項２】 上記上下一対の段付け加工用ロールの、
   帯状鋼板搬送方向上流側に、同段付け加工用ロールの各
   円柱状部の外周長とは異なる外周長の円柱状部を有する
   上下一対のエンボス加工用ロールが設けられていること
   を特徴とする請求項１に記載の帯状鋼板の段付け加工装
   置。