JPH08120828A - 長尺建材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】所定位置に固定具係止部材を有する長尺状の建
材を一連の工程で製造する。 【構成】材料をコイルから巻き戻して所定の幅に切断し
て平板状の金属板１（素材１）を形成し、素材１の予め
設定された位置にノッチプレスによって貫通孔３を形成
し、貫通孔３の一方側に固定具係止部材となるナット２
或いはファスナー受部材21を溶接，圧入等によって固着
する。ナット２或いはファスナー受部材21を固着した面
を内側にしてロールフォーム成形装置によって折り曲げ
加工して目的の建材Ａに対応する断面形状に成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、柱や梁等の長尺建材の
製造方法に関し、特に予め設定された位置に固定具係止
部材を取り付けた状態で長尺状の建材を製造する方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鉄骨構造の躯体では長尺の建材を用いて
柱や梁等を構成するのが一般である。柱や梁等を構成す
る長尺建材としては、躯体の構造に応じて、比較的肉厚
の厚いＨ形鋼や溝形鋼等の所謂重量鋼材によって製造さ
れたものと、比較的肉厚の薄い角パイプやリップ溝形鋼
等の所謂軽量鋼材を用いて製造されたものがある。

【０００３】一方、躯体を構成する柱や梁等に他の部材
（例えば柱に対する梁）をボルトを介して直接取り付け
ることがある。この場合、重量鋼材の柱であれば該柱に
タップ穴を形成することは比較的容易であり、然も肉厚
が厚いため、充分な強度を発揮することが可能である。

【０００４】軽量鋼材の場合、肉厚が薄いため充分な強
度を持ったタップ穴を形成することが出来ない。従っ
て、軽量鋼材からなる２つの部材を接合する際にはボル
ト，ナットを用いることが必要となる。然し、辺の寸法
が比較的小さい角パイプ等の軽量鋼材からなり長さ数ｍ
の柱や梁等の建材では、該建材の長さ方向中間部分に他
の部材を取り付ける場合、該建材の内部にナットを挿入
することが出来ない。

【０００５】このため、上記の如く中間に他の部材を取
り付けるべき長尺建材を製造するには、予め建材の内部
であって所定部分に建材の断面形状に対応した形状に成
形した補強部材を挿入し、この補強部材と建材を重ね抵
抗溶接によって一体化させ、その後、建材及び補強部材
を貫通させたタップ穴を形成している。

【０００６】即ち、目的の建材の断面形状に対応した長
尺状の鋼材を形成し、その後、該鋼材に補強部材を取り
付けて固定し、更に、タップ穴を形成することで長尺状
の建材を製造するのが一般である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の長尺建材の
製造方法では、既に完成された鋼材に補強部材を溶接す
るため、極めて狭く且つ深い位置での抵抗溶接作業を実
施することとなり、補強部材の取付位置の精度を保証す
ることが困難となる。このため、補強部材を必要以上に
長くする必要があり、作業性が悪くコストの上昇要因と
なるという問題がある。

【０００８】またタップ穴を形成する場合にもネジの軸
心を建材の軸心に対し正確な直角精度を保証することが
困難であり、他の部材を接合する際に作業がし難くなる
虞があるという問題がある。

【０００９】また既に完成された鋼材に追加工を施して
建材を製造するため、目的の建材を完成するまでの期間
が長くなり、且つ鋼材を中間在庫として保持しなければ
ならないという問題がある。

【００１０】本発明の目的は、所定位置にタップ穴を有
する長尺状の建材を一連の工程で製造することが出来る
長尺建材の製造方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る長尺建材の製造方法は、平板状の金属板
の予め設定された位置に貫通孔を形成し、前記貫通孔の
一方側に固定具係止部材を固着し、更に、固定具係止部
材を固着した面を内側にして折り曲げ加工して長尺状の
建材を製造することを特徴とするものである。

【００１２】前記製造方法に於いて、固定具係止部材と
してナット或いはファスナー受部材であることが好まし
い。

【００１３】

【作用】上記長尺建材の製造方法では、平板状の金属板
を材料とし、この金属板の所定位置（目的の建材に於け
る固定具係止部材の取付位置）に貫通孔を形成し、この
貫通孔の一方側にナット或いはファスナー受部材等の固
定具係止部材を固着する。その後、前記材料に於ける固
定具係止部材を固着した面を内側として折り曲げ加工を
施すことで、予め設定された位置に固定具係止部材を固
着した長尺建材を一連の工程で製造することが出来る。

【００１４】

【実施例】以下、上記長尺建材の製造方法について図に
より説明する。図１は貫通孔を形成した金属板を示す斜
視図、図２は貫通孔にナットを固着した金属板を示す斜
視図、図３はナットを固着した金属板を折り曲げ成形す
る状態を示す断面図、図４は完成した長尺建材の断面
図、図５は本製造方法によって製造した長尺建材の例を
示す断面図、図６は固定具係止部材の例を示す断面図で
ある。

【００１５】本発明に係る長尺建材の製造方法は、特に
断面が矩形の角パイプ，断面が長方形のパイプ，断面が
多角形のパイプ，断面が丸のパイプ等の閉鎖断面を有す
る長尺状の建材、或いは断面が開放されたものであって
も対向する２面の面間距離が小さい長尺状の建材等の建
材であって、材料の肉厚が比較的薄く、且つ予め設定さ
れた位置に他の部材を接合し得るようにナットやファス
ナーを設けた建材を一連の工程で製造するものである。

【００１６】上記の如き断面を有する建材としては、図
５に示すように、種々のものがあるが、本実施例では、
同図（ａ）に示すような断面が矩形の角パイプからな
り、各面１ａ〜１ｄに於ける長手方向及び幅方向の予め
設定された位置に複数のナット２を固着した建材Ａを製
造する場合について説明する。

【００１７】建材Ａを製造するに際し、コイル状に巻き
付けられた平板状で且つ長尺状の材料（例えば鋼板）が
用いられる。この材料は、図１に示すように、建材Ａの
製造に当たって巻き戻され、目的の建材Ａを展開した幅
寸法と等しい寸法にトリミングされて金属板１（素材
１）が形成される。即ち、目的の建材Ａが構成部材とし
て一辺80mmの角パイプを用いる場合、該角パイプのコー
ナー部に於ける屈曲半径等を考慮して素材１の幅寸法は
約 320mmに設定され、コイルの巻き戻しと同時に図示し
ないカッターによって前記寸法に切断される。従って、
材料の幅寸法に応じて１枚或いは２枚以上複数枚の素材
取りがなされる。

【００１８】上記の如くして所定の幅寸法に切断された
素材１は連続的に移送され、この移送過程で図示しない
ノッチプレスによって予め設定された位置に貫通孔３が
形成される。即ち、ノッチプレスに設けたパンチ，ダイ
を建材Ａに形成すべきナット２の幅方向の位置に対応し
て配置しておき、素材１を移送しつつ端部１ｅからの距
離を計測し、計測距離が予め設定された距離と一致した
とき、素材１の移送を停止させ或いは停止させることな
く、ノッチプレスを作動させることで貫通孔３が形成さ
れる。

【００１９】所定位置に貫通孔３が形成された素材１は
引続き同一方向に移送され、図２に示すように、貫通孔
３にナット２が取り付けられる。貫通孔３に対するナッ
ト２の取り付けは、例えば図示しないロボットを用い、
該ロボットをノッチプレスと同様のプログラムで制御す
ることで行うことが可能である。即ち、素材１を移送し
つつ端部１ｅからの距離を計測し、計測した距離を基準
として作動させてナット２を貫通孔３に取り付けること
が可能である。また図示しないセンサーによって個々の
貫通孔３を検出し、この検出信号によってロボットを作
動させてナット２を貫通孔３に取り付けることも可能で
ある。

【００２０】ナット２を貫通孔３に取り付ける際に、後
述する折り曲げ成形工程で付与される虞のある振動等に
よってナット２が貫通孔３から脱落することなく、且つ
建材Ａに他の部材を接続する際に、予め設定された締め
付けトルクでボルトを締結したとき、このトルクに対抗
し得る固着力を有することが必要である。

【００２１】このような力を発揮し得る取付方式として
は、ナット２を素材１の面に溶接する方式、或いはナッ
ト２を貫通孔３に圧入する方式がある。ナット２を素材
１に溶接する場合、ナット２を把持したフィンガーを電
極として該ナット２と素材１を重ね抵抗溶接によって固
着することが可能である。またナット２を貫通孔３に圧
入する場合、図６（ａ）に示すように、ナット２の一方
側に貫通孔３の径と等しいか或いは僅かに大きい径を持
った小径部２ａを形成し、該小径部２ａを貫通孔３に圧
入することで固着することが可能である。更に、ナット
２の一方側をテーパ状に形成しておき該テーパ部の先端
径を貫通孔３の径よりも小さく形成すると共に基端径を
貫通孔３の径よりも大きく形成し、該テーパ部を貫通孔
３に圧入することで、ナット２を貫通孔３に固着するこ
とも可能である。

【００２２】上記の如くして所定位置にナット２を取り
付けた素材１は引続き同一方向に移送され、図示しない
公知のロールフォーム成形装置（ロールフォーミングミ
ル）によってナット２の取付面を内側にして折り曲げ成
形され、図３に示す目的の建材Ａの断面形状に成形され
る。

【００２３】ロールフォーム成形装置によって目的の断
面形状に成形された素材１は、成形形状を拘束された状
態で引続き移送され、幅方向の両端に形成された面１
ａ，１ｄの端部が突き合わされて高周波溶接等の手段で
溶接され、長尺状の建材Ａが製造される。

【００２４】上記の如く、本実施例ではコイル状の金属
板をアンコイル工程によって平板状とし、トリミング工
程によって金属板を目的の建材Ａと対応する寸法に切断
して素材１を形成し、プレス工程によって素材１の所定
位置に貫通孔３を形成し、ナットの固着工程によって貫
通孔３にナット２を固着し、ロールフォーム工程によっ
て素材１を目的の建材Ａの断面形状に成形し、溶接工程
によって成形された断面形状を拘束して目的の建材Ａを
製造することが可能である。

【００２５】尚、建材Ａは予め目的の建物に応じて長さ
が設定されており、コイルから巻き戻されて所定の幅に
切断された素材１を目的の長さに等しく切断することが
必要である。この切断工程は上記各工程に於ける何れの
工程間で行っても良い。然し、建材Ａに於けるナット２
の位置精度を保証するにはトリミング工程の後に切断工
程を配置することが好ましい。この場合、ノッチプレス
による貫通孔３の形成を素材１の端部を基準として行う
ことで、１つの建材Ａに対し常に同一の基準が設定され
ることとなり、貫通孔３の位置精度を保証することが容
易である。然し、長手方向に複数本取り可能な金属板と
した場合、切断位置の誤差や切断工具の寸法公差が建材
の寸法誤差として累積され、ナットの位置精度を保証す
ることが困難となる虞がある。

【００２６】次に、本発明に係る製造方法によって製造
することが有利な建材の断面形状について図５により説
明する。

【００２７】同図（ｂ）に示す建材Ｂは、寸法の小さい
ウエブ11ａと寸法の大きいフランジ11ｂを有し、フラン
ジ11ｂにナット２を固着したものである。この建材Ｂで
は、ウエブ11ａの寸法が小さいためにフランジ11ｂの間
に手を差し込んでナット２を保持することが困難であ
り、本発明に係る製造方法によって予め金属板の所定位
置に貫通孔３を形成してナット２を固着しておくことが
好ましい。

【００２８】同図（ｃ）に示す建材Ｃは、断面が閉鎖さ
れた複数の辺11ｃからなる多角形状を有しており、選択
された辺11ｃにナット２を固着したものである。この建
材Ｃでは、前述した角パイプからなる建材Ａと同様に追
加工によってナット２を設けることが困難であり、本発
明に係る製造方法を採用して製造することが好ましい。

【００２９】同図（ｄ）に示す建材Ｄは、リップ溝形鋼
に於ける一方のリップ部11ｄを延長すると共に他方のリ
ップ部11ｅをフランジ11ｆと同一方向に延長した断面形
状を有しており、ウエブ11ｇとフランジ11ｆにナット２
を固着したものである。この建材Ｄは断面が開放されて
いるが、実質的に閉鎖断面と等しく、追加工によってナ
ット２を設けることが困難であり、本発明に係る製造方
法を採用して製造することが好ましい。

【００３０】次に、固定具係止部材の他の例を図６によ
り説明する。上記各実施例では固定具係止手段としてナ
ット２を用いた場合について説明したが、建材に接合す
る他の部材として梁以外の部材、例えば断熱ボードや耐
熱ボードを接合することがある。このような部材を接合
する場合、ボルトよりも図に示すファスナーを用いる方
が作業性を向上させることが可能である。

【００３１】同図（ａ）は、貫通孔３にナット２が固着
されており、該ナット２にボルト４を締結することによ
って、建材Ａに例えば図示しない梁のエンドプレート５
が接合されている。

【００３２】同図（ｂ）及び同図（ｃ）は、貫通孔３に
ファスナー受部材21を固着したものである。そしてファ
スナー受部材21にファスナー６を係合させることで、例
えば石膏ボード等の部材７を接合することが可能であ
る。

【００３３】同図（ｄ）は、貫通孔３に該孔３を閉塞す
るような鋼材22を固着したものである。この場合、タッ
ピングネジ８を鋼材22に螺合させることで、他の部材７
を接合することが可能である。

【００３４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
長尺建材の製造方法では、一連の工程でコイル状に巻き
付けた金属板から目的の建材を製造することが出来る。
このため、既に完成された鋼材に追加工を施して建材を
製造する場合と比較して作業が容易に且つ合理的にな
り、製造工期の短縮化をはかると共に製造コストを低減
させることが出来る。

【００３５】即ち、建物を構成する躯体が設計された
後、該躯体に応じて建材を製造する場合であっても、コ
イルからの一貫製造が可能であるため、完成された鋼材
の中間在庫を必要とせず、且つ追加工の必要がないため
製造期間を大幅に短縮すると共に、在庫種類を減少させ
ることが可能となり管理コストを低減することが出来
る。

【００３６】また平板状の金属板に貫通孔の形成，固定
具係止部材の固着を行うため作業が容易であり、且つこ
れ等の作業の自動化をはかることが出来る。このため、
固定具係止部材の位置精度や取付強度等の品質を向上さ
せると共に安定させることが出来る。また貫通孔に固定
具係止部材としてナットやファスナー受部材を固着する
ため、従来の如く鋼材の内部に大きな補強材を挿入して
固着する必要がなく、該補強材に要する材料コストを軽
減することが出来る。

【００３７】また固定具係止部材をナットとし、該ナッ
トの軸方向に小径部を形成して平板状の金属板に形成し
た貫通孔に嵌合させた場合には、ナットの取付精度を向
上させることが可能であり、且つロールフォーミングに
よる成形工程に於いて振動が生じた場合であっても脱落
することがない。更に、金属板にナットを取り付けるこ
とでネジ部を形成することが出来る。このため、ドリル
によるネジ下穴の形成工程やタッピング工程が不要とな
り、作業の合理化をはかると共にコストを削減すること
が出来る等の特徴を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】貫通孔を形成した金属板を示す斜視図である。

【図２】貫通孔にナットを固着した金属板を示す斜視図
である。

【図３】ナットを固着した金属板を折り曲げ成形する状
態を示す断面図である。

【図４】完成した長尺建材の断面図である。

【図５】本製造方法によって製造した長尺建材の例を示
す断面図である。

【図６】固定具係止部材の例を示す断面図である。

【符号の説明】

Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 建材 １ 金属板，素材 １ａ〜１ｄ 面 １ｅ 端部 ２ ナット ３ 貫通孔 ４ ボルト ５ エンドプレート ６ ファスナー ７ 部材 ８ タッピングネジ 11ａ ウエブ 11ｂ，11ｆ フランジ 11ｃ 辺 11ｄ，11ｅ リップ部 21 ファスナー受部材 22 鋼材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平板状の金属板の予め設定された位置に
   貫通孔を形成し、前記貫通孔の一方側に固定具係止部材
   を固着し、更に、固定具係止部材を固着した面を内側に
   して折り曲げ加工して長尺状の建材を製造することを特
   徴とした長尺建材の製造方法。
2. 【請求項２】 前記固定具係止部材がナットであること
   を特徴とした請求項１に記載した長尺建材の製造方法。
3. 【請求項３】 前記ナットが軸方向に小さい外径を有す
   る小径部と大きい外径を有する大径部とを有し、前記小
   径部が貫通孔に嵌合することを特徴とした請求項２に記
   載した長尺建材の製造方法。
4. 【請求項４】 前記固定具係止部材がファスナー受部材
   であることを特徴とした請求項１に記載した長尺建材の
   製造方法。