JP5911371B2

JP5911371B2 - 形材の製造方法

Info

Publication number: JP5911371B2
Application number: JP2012108825A
Authority: JP
Inventors: 清春橋本; 弘士川崎
Original assignee: Sankyo Tateyama Inc
Current assignee: Sankyo Tateyama Inc
Priority date: 2012-05-10
Filing date: 2012-05-10
Publication date: 2016-04-27
Anticipated expiration: 2032-05-10
Also published as: JP2013233585A

Description

本発明は、ねじり加工を施した形材の製造方法に関する。

従来、上下左右対称な断面形状の中空形材について、中空部に砂等を詰めたものをねじる技術はあった。しかし、突条があったり、扁平な中空形状でも中空部がつぶれることなく容易で安価にねじる技術はなく、その技術が求められていた。

本発明は以上に述べた実情に鑑み、突条があったり、扁平な中空形状であっても、中空部がつぶれることなく容易に安価にねじることのできる形材の製造方法の提供を目的とする。

上記の課題を達成するために請求項１記載の発明による形材の製造方法は、断面外周が前後左右の平面を有する非円形で、内周が略円形である中空部を有し、中空部の中心が形材の断面中心と一致している形材を準備する工程と、形材の長手方向の一部を、中空部の中心を軸としてねじる工程とを有することを特徴とする。中空部の内周の形状は、真円の他、円に近い多角形（例えば、八角形）や多少楕円形であってもよい。

請求項１記載の発明による形材の製造方法は、断面外周が前後左右の平面を有する非円形で、内周が略円形である中空部を有し、中空部の中心が形材の断面中心と一致している形材を準備する工程と、形材の長手方向の一部を、中空部の中心を軸としてねじる工程とを有することで、突条があったり、扁平な中空形状であっても、中空部がつぶれることなく容易にねじることができる。

本発明の第１実施形態に係る形材の断面図である。本発明の第２実施形態に係る形材の断面図である。本発明の第３実施形態に係る形材の断面図である。形材をねじり加工するときの様子を示す図であって、（ａ）はねじる前の状態、（ｂ）はねじった後の状態を示す。本発明のねじり加工を施した形材の使用状態の例であって、機能ポールに用いた場合を示す図である。角パイプと第１実施形態の形材についてねじり加工を行ったときの断面の比較を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る形材１の断面形状を示している。本形材１はアルミニウム合金の押出形材であって、その断面形状は外形が正方形であって、内部に内周が円形の中空部２を有している。中空部２の中心Ｏは形材１の断面中心と一致している。本形材１は、中空部２の中心Ｏを軸としてねじり加工を行って製品にする。

ねじり加工の手順について説明すると、図４（ａ）に示すように、形材１のねじれを付与する部分の両側を二分割された木型５ａ，５ｂで挟み込むようにして保持し、両側の木型５ａ，５ｂをねじり加工機の把持部（図示省略）に把持する。次に、図４（ｂ）に示すように、一方の木型５ａ，５ｂを固定し、他方の木型５ａ，５ｂを形材１の中空部２の中心Ｏを軸として回転させる。その後、把持部の把持を解除し、木型５ａ，５ｂを取外せば、中間部が所定の角度ねじれた形材１が得られる。形材１のねじり加工は、専用のねじり加工機を用いて行ってもよいが、アルミ押出形材の製造工場の既存の設備であるねじれ矯正機を用いて行うこともできる。

本形材１は、上述のように断面の中心に内周が円形の中空部２を有し、中空部２の中心Ｏを軸としてねじることで、中空部２がつぶれることなくきれいにねじれる。中空部２に砂等を詰める必要がないため、砂等の費用が不要になると共に、砂等を詰めたり抜いたりする手間がかからなくなるため、ねじれた形材１を安価に提供することが可能になる。

このように中空部２の内周を円形とした場合に、中空部２に砂等を詰めなくても中空部２がつぶれずにきれいにねじれる理由について考察する。
図６（ａ）に示すように、角パイプ９０を中心Ｏを軸としてねじったときには、内部にはせん断応力による座屈が生じ、周囲の壁がつぶれ変形する。
一方、図６（ｂ）に示すように、外形が四角形で中空部２の内周が円形の形材１（第１実施形態）を中空部２の中心Ｏを軸としてねじったときには、中空部２の内周が円形であることから、横断面上は単純せん断の状態であり、せん断応力のみ生じ、半径線ＯＡは回転変位を行うだけなので、中心軸方向へのつぶれ変形が抑えられ、また、各辺の中心からコーナー部へかけての肉厚が厚くなっていることで（図中の点線で囲った部分）、座屈変形を抑えることができるため、中空部２がつぶれずにきれいにねじれるのだと考えられる。

図２は、本発明の第２実施形態に係る形材１の断面形状を示している。本形材１はアルミニウム合金の押出形材であって、中央部に内周が円形の中空部２を有し、中空部２の左右両側に一対のフィン３，３よりなる開口部４を有し、全体として扁平なＨ型の断面となっている。中空部２の中心Ｏは形材１の断面中心と一致している。本形材１は、中空部２の中心Ｏを軸としてねじり加工を行って製品にする。

本実施形態の形材１も、第１実施形態の形材１と同様に、断面の中心に内周が円形の中空部２を有し、中空部２の中心Ｏを軸としてねじることで、中空部２に砂等を詰めなくても中空部２がつぶれることなくきれいにねじることができる。

図５は、第２実施形態の形材１の使用状態の一例であって、住宅の玄関前のアプローチ等に設置される機能ポール６に適用したものである。本機能ポール６は、中間部が約４５°ねじれており、ねじれた部分の下側に郵便受け７を取付け、ねじれた部分の上側にインターホン８と表札９を取付けている。
このように第２実施形態の形材１は、中空部２の両側にフィン３があることで、フィン３によりねじれが強調され、意匠性が向上する。また機能ポール６は、下部を地中に埋設して施工するが、フィン３があることでフィン３の無いものと比較して安定性が高くなる。さらに、フィン３の部分を表札９等を取付ける下地として利用することができ、形材１の用途が広がる。

図３は、本発明の第３実施形態に係る形材１の断面形状を示している。本形材はアルミニウム合金の押出形材であって、中央部に内周が円形の中空部２を有し、中空部２の左右両側及び上下両側に一対のフィン３，３よりなる開口部４を有し、全体として井桁状の断面となっている。中空部２の中心Ｏは形材１の断面中心と一致している。本形材１は、中空部２の中心Ｏを軸としてねじり加工を行って製品にする。

本実施形態の形材１は、第１・第２実施形態と同様に、断面の中心に内周が円形の中空部２を有していることで、中空部２に砂等を詰めなくても中空部２がつぶれることなくきれいにねじることができる。また、第２実施形態のものと同様に、周囲にフィン３を有しているため、フィン３によりねじれが強調されて意匠性が向上する。さらに、フィン３があることで形材１を地中に埋め込んで立設する場合に、安定性が高くなる。また、フィン３の部分を種々の部品を取付けるための下地として利用でき、形材の用途が広がる。

以上に述べたように本発明の形材１は、中央部に内周が円形の中空部２が設けてあり、中空部２の中心Ｏを軸としてねじることにより、フィン３があったり、扁平な中空形状であっても、中空部２がつぶれることなく容易に安価にねじることができる。

本発明は以上に述べた実施形態に限定されない。形材は、断面の中心に内周が略円形の中空部を有していればよく、形材の断面外周の形状は円形以外の形状であればよく、実施形態のような四角形、Ｈ型、井桁状のものに限らず、様々な形状とすることができる。中空部の内周の形状は、真円の他、円に近い多角形（例えば、八角形）や多少楕円形であってもよい。ねじる角度は任意であり、９０°以上ねじったものでもよい。材質は、アルミに限らず、例えばマグネシウム合金等であってもよい。本発明の形材の用途は、特に限定されるものではなく、様々な分野に用いることができる。

１形材
２中空部
３フィン
４開口部
Ｏ中空部の中心

Claims

断面外周が前後左右の平面を有する非円形で、内周が略円形である中空部を有し、中空部の中心が形材の断面中心と一致している形材を準備する工程と、形材の長手方向の一部を、中空部の中心を軸としてねじる工程とを有することを特徴とする形材の製造方法。