JPH10166041A - 真空吸着式展開加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 屈曲部１ｇを挟む両側の板部１ａ、１ｂの外
面側に凹所２を有するような金属製型材１であっても、
これを真空吸着式の展開加工法にて展開加工することが
できるようにすること。 【解決手段】 真空吸着体３ａ、３ｂを板部１ａ、１ｂ
の外面側に凹所２、２を横断するように配置するに際
し、真空吸着体３ａ、３ｂと板部１ａ、１ｂとの間に凹
所２、２によって形成される空気吸込み部を塞ぐよう
に、予め、前記型材１の凹所２、２内にゴム等の弾力性
を有するシール用充填材４、４を配置し、しかるのち、
真空吸着体３ａ、３ｂを凹所２、２を横断するように配
置して同板部１ａ、１ｂを吸着保持し、展開加工する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、屈曲部を有するア
ルミニウム等の金属製型材を、該屈曲部を展開の中心と
して展開加工する真空吸着式展開加工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、アルミニウム等の押出型材
が、軽量、高生産性、低コスト等の利点を有することか
ら、各種構造材に広く採用されているが、近時、例えば
車両、船舶、建築等において用いられる広幅の構造材に
ついても、これをアルミ押出材化することが求められる
ようになってきている。しかしながら、アルミニウム押
出型材は、押出用ダイスの成形隙間にビレット金属を通
していくことにより得られるものであることから、広幅
の押出材を得るためには、それに応じて、ダイスやコン
テナ、ビレット等のサイズを大型化しなければならない
ところ、それには一定の限界があり、そのため、一定以
上に広幅の押出材を押出加工することは困難ないし不可
能であった。そこで、上記の要請に答えるべく、中間に
屈曲部を有する横断面形状のアルミニウム製押出型材を
押出加工し、この型材を展開して広幅の構造材にする真
空吸着式の展開加工方法が提案されている。

【０００３】この展開加工方法は、例えば、図８（イ）
（ロ）に示されるように、押出型材製の６角型材（51）
の各板部（51a ）〜（51f ）の外面部をそれぞれ真空引
きタイプの吸着体（3a）〜（3f）にて吸着保持し、しか
るのち、これら真空吸着体（3a）〜（3f）を、型材（5
1）の各屈曲部（51g ）〜（51k ）を展開の中心として
各屈曲部（51g ）〜（51k ）を挟む両側の板部が開いて
いくように、相対動作させる展開加工方法である（特願
平８−１６７６４０号）。この真空吸着式の展開加工方
法は、個々の屈曲部（51g ）〜（51k ）をそれぞれ能率
的に開いていくことができるメリットを有する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
真空吸着式展開加工方法では、図９（イ）に示されるよ
うに、型材が、その板部（1a）〜（1f）の外面側にボル
ト取付け溝のような凹所（２）を有するものであるよう
な場合、板部（1a）〜（1f）の外面部に真空吸着体（3
a）〜（3f）を配置して真空引きを行うと、図９（ロ）
に示されるように、真空吸着体（3f）と板部（1f）との
間に凹所（２）によって形成される空気吸込み部（54）
（54）を通じて外気が吸い込まれて真空吸着をなしえ
ず、そのため、展開加工ができない。

【０００５】本発明は、上記のような問題点に鑑み、屈
曲部を挟む両側の板部のうちの少なくとも一方の板部の
外面側に凹所を有するような金属製型材であっても、こ
れを真空吸着式の展開加工法にて展開加工することがで
きる展開加工方法を提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題は、屈曲部を挟
む両側の板部のうちの少なくとも一方の板部の外面側に
凹所を有する金属製型材を、その凹所を有する板部の外
面側を真空吸着体にて吸着保持しながら、前記屈曲部を
展開の中心として展開加工する真空吸着式展開加工方法
であって、真空吸着体を板部の外面側に凹所を横断する
ように配置するに際し、真空吸着体と板部との間に凹所
によって形成される空気吸込み部を塞ぐように、予め、
前記型材の凹所内にシール用充填材を配置し、しかるの
ち、真空吸着体を凹所を横断するように配置して同板部
を吸着保持することを特徴とする真空吸着式展開加工方
法によって解決される。

【０００７】この方法では、真空吸着体と板部との間に
凹所によって形成される空気吸込み部がシール用充填材
によって塞がれ、そのため、真空吸着体を凹所を横断す
るように配置しても同板部をしっかりと吸着保持するこ
とができる。従って、屈曲部を挟む両側の板部のうちの
少なくとも一方の板部の外面側に凹所を有するような金
属製型材であっても、これを真空吸着式の展開加工法に
て展開加工し得る。

【０００８】上記方法において、シール用充填材として
弾力性を有する充填材を用いることにより、吸着の際に
優れたシール性を発揮する。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００１０】展開加工の対象とする型材は、図７（イ）
に示されるように、第１ないし第６の６つの板部（1a）
〜（1f）が５つの屈曲部（1g）〜（1k）にて連接される
と共に、第１板部（1a）と第６板部（1f）とはスリット
（ｓ）にて不連続にされ、かつ、各板部（1a）〜（1f）
の外面部の幅方向中央部に、ボルトの取付け等のための
凹所（２）…が長手方向全長にわたって備えられた、６
角筒状のアルミニウム製押出型材（１）である。各凹所
（２）は、その内部両側面（2a）（2a）が、板部（1a）
〜（1f）の外面側から内方に向けて外方に開く内拡がり
台形状に成形されている。この押出型材（１）は、図７
（ロ）に示されるように、６つの頂角部分のうちの１つ
の頂角部分がイミテーション部（ｉ）にて連接された６
角筒状の中空押出型材（１）を押出加工し、この押出型
材（１）のイミテーション部（ｉ）を除去して製作され
たものである。この型材（１）の長さは、例えば２０ｍ
程度である。本実施形態では、この型材（１）を図７
（ハ）に示されるような平板状の展開品（Ｐ）に展開加
工する。

【００１１】シール用充填材（４）…は、図２（イ）
（ロ）に示されるように、前記型材（１）の凹所（２）
…内の横断面形状に対応する横断面台形状のもので、型
材（１）の凹所（２）…内に緊密状態に配置されるよう
にされている。各シール用充填材（４）はゴムあるいは
軟質樹脂などの弾力性を有する充填材からなる。各充填
材（４）は、型材（１）の凹所（２）内をその全長にわ
たって充填すべく、型材（１）の長さに対応する長さを
有する。

【００１２】上記型材（１）の展開加工に用いる展開加
工装置は、真空吸着式の展開加工装置によるもので、図
１（ロ）（ハ）に示されるように、第１ないし第６の６
つの真空引きタイプの吸着体（3a）〜（3f）と、これら
吸着体（3a）〜（3f）に展開加工動作を行わせる図示し
ない駆動機構が備えられている。

【００１３】上記第１ないし第６の６つの真空吸着体
（3a）〜（3f）は、型材（１）の第１ないし第６の６つ
の板部（1a）〜（1f）に対応して備えられているもの
で、これら吸着体（3a）〜（3f）がそれそれ型材（１）
の各板部（1a）〜（1f）の外面を個別に吸着保持する。

【００１４】各吸着体（3a）〜（3f）はそれぞれ、型材
（１）の長さにほぼ対応する長さと、型材（１）の各辺
の板部（1a）〜（1f）の幅にほぼ対応する幅とを有する
長方形状をなす吸着面部（５）を有し、型材（１）の板
部（1a）〜（1f）の外面部のほぼ全範囲を吸着保持する
ようになされている。これは、可及的に広い吸着面積を
確保することにより、展開加工中、吸着体（3a）〜（3
f）が十分な吸着力をもって型材（１）を保持し得るよ
うにすると共に、型材（１）の屈曲部（1g）〜（1k）の
近傍領域を吸着体（3a）〜（3f）にて吸着させるように
することにより、型材（１）の屈曲部（1g）〜（1k）に
展開のための効果的な塑性変形を及ぼせるようにするた
めなどの理由による。

【００１５】各吸着体（3a）〜（3f）はそれぞれ、図５
に示されるように、吸着面部（５）側に開放された真空
室（６）を備えている。該真空室（６）は、内部が仕切
り壁（７）にて、吸着面部（５）側の室（6a）と奥側の
室（6b）とに区画された２室構造となっている。仕切り
壁（７）による仕切り位置により、吸着面部（５）側の
室（6a）は浅底状の室に形成され、奥側の室（6b）は容
積大きく形成されている。そして、仕切り壁（８）に連
通孔（９）が形成され、この連通孔（９）を通じて、吸
着面部（５）側の室（6a）と奥側の室（6b）とが連通さ
れ、この奥側の室（6b）に真空ポンプ等による真空引き
装置（10）が接続され、該真空引き装置（10）による真
空引きにより、奥側の室（6b）、そして吸着面部（５）
側の室（6a）が減圧され、吸着作用を行うようにされて
いる。上記のような区画室構造とするのは、吸着作用を
スムーズにするためである。なお、浅底状の室（6a）の
内周縁部には、パッキン（11）が配置されている。

【００１６】駆動機構は、上記したように、上記６つの
吸着体（3a）〜（3f）の展開加工動作を司るもので、第
１ないし第６の吸着体（3a）〜（3f）を図４（イ）
（ロ）に示されるように２つの姿勢状態に切り替え動作
させるものである。即ち、第１の姿勢状態は、図４
（ロ）に示されるように、各吸着面部（５）…を上方に
向けて横方向に並列させた展開姿勢状態である。第２の
姿勢状態は、図４（イ）に示されるように、各吸着面部
（５）…が６角形状空間部を囲み形成した囲み姿勢状態
である。展開姿勢状態から囲み姿勢状態への切替え動作
は、中央側の第３吸着体（3c）を挟む両側の第２及び第
４吸着体（3b）（3d）を第３吸着体（3c）に対して起き
上がる方向に６０°回動させると共に、第２及び第４吸
着体（3b）（3d）の外側の第１及び第５の吸着体（3a）
（3e）をそれぞれ第２及び第４吸着体（3b）（3d）に対
して更に起き上がる方向に６０°回動させ、かつ、第６
吸着体（3f）を第５吸着体（3e）に対して更に起き上が
る方向に６０°回動させるというようにして行われる。
囲み姿勢状態から展開姿勢状態への切り替え動作は、そ
の逆である。このような動作を司る駆動機構は、例え
ば、６つの吸着体（3a）〜（3f）の両端部にそれぞれ同
期的に動作される歯車機構等を配設するなどして実現さ
れ得る。

【００１７】上記型材（１）の展開加工は、次のように
して行う。まず、図１（イ）、図２（イ）（ロ）に示さ
れるように、型材（１）の各凹所（２）…内にシール用
充填材（４）…を配置する。充填材（４）…は、ゴム、
軟質樹脂等の弾力性を有する材料にて構成されているか
ら、その弾力性を利用して型材（１）の各凹所（２）内
に容易に嵌合配置することができる。

【００１８】次いで、この型材（１）を展開加工装置に
セットする。即ち、第１〜第６吸着体（3a）〜（3f）の
展開姿勢状態においてその第３吸着体（3c）の上面吸着
面部（５）に、型材（１）をそのスリット（ｓ）を上方
に向けて第３板部（1c）を載置し、そして、図１（ロ）
に示されるように、第１〜第６吸着体（3a）〜（3f）を
展開姿勢状態から囲み姿勢状態へと動作させて、型材
（１）の第１ないし第６の板部（1a）〜（1f）の外面部
に、凹所（２）…を横断するように、第１ないし第６の
吸着体（3a）〜（3f）の各吸着面部（５）…を沿わせて
配置し、真空引きする。図３（ロ）に示されるように。
吸着体（3a）〜（3f）と板部（1a）〜（1f）との間に凹
所（２）…によって形成される空気吸込み部は、シール
用充填材（４）…によって塞がれているため、上記のよ
うに、真空吸着体（3a）〜（3f）を、凹所（２）…を横
断するように配置しても、各板部（1a）〜（1f）を各吸
着体（3a）〜（3f）にてしっかりと吸着保持することが
できる。特に、充填材（４）…として、ゴム、軟質樹脂
等の弾力性を有する充填材を用い、これを型材（１）の
凹所（２）…に緊密状態に配置して真空引きを行うもの
としているから、充填材（４）の有する弾力性により、
優れたシール性が発揮され、しっかりとした吸着保持状
態が形成される。

【００１９】しかる後、図１（ハ）に示されるように、
第１〜第６吸着体（3a）〜（3f）を展開姿勢状態に向け
て動作させていく。この動作により、型材（１）の第３
板部（1c）を挟む第２及び第４板部（1b）（1d）が、第
３板部（1c）に対し、屈曲部（1h）（1i）を中心として
６０°展開されると共に、第１及び第５の板部（1a）
（1e）が第２及び第４板部（1b）（1d）に対して屈曲部
（1g）（1j）を中心として６０°展開され、かつ、第６
板部（1f）が第５板部（1e）に対して屈曲部（1k）を中
心として６０°展開されて、広幅な平板状の展開品
（Ｐ）に展開される。その後は、各吸着体（3a）〜（3
f）における真空引きを解除し、展開品（Ｐ）から充填
材（４）…を取り除く。

【００２０】以上に、本発明の一実施形態を説明した
が、本発明は、これに限定されるものではなく、発明思
想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例え
ば、上記実施形態では、型材（１）の凹所（２）内にそ
の全長にわたって充填材（４）を配置しているが、図６
（イ）（ロ）（ハ）に示されるように、真空吸着体（3
b）と板部（1b）との間に凹所（２）によって形成され
る空気吸込み部に対応する部分にのみ、部分的に、短尺
の充填材（４）（４）を配置して真空吸着を行うように
してもよい。また、型材（１）の凹所（２）の横断面形
状には特段の制限はなく、各種横断面形状の凹所であっ
てよい。また、上記実施形態では、横断面６角形筒状の
型材（１）を展開加工の対象とし、各板部（1a）〜（1
f）の数に対応する６つの真空吸着体（3a）〜（3f）を
装備したものとしているが、真空吸着体を２つとし、型
材（１）の各屈曲部（1g）〜（1k）を順次的に展開して
いくようにしてもよい。また、展開加工しようとする型
材にも制限はなく、要は、屈曲部を挟む両側に板部を有
し、該板部のうちのすくなくとも一方の板部の外面側に
凹所を有する型材であればよい。また、上記実施形態で
は、型材は押出材によるものであるが、押出材に限ら
ず、各種の型材の展開加工にも適用され得るものであ
る。また、上記実施形態では、型材を平板状の展開品に
展開する場合について説明しているが、各屈曲部の展開
角度は適宜決められてよい。また、上記実施形態では、
イミテーション押出をした型材の該イミテーション部を
除去してスリット（ｓ）を形成した型材（１）を対象と
しているが、半中空押出により直接スリットを成形した
型材であってもよい。また、型材は１つの屈曲部の両側
に板部を有するＶ字状の型材などであってもよい。

【００２１】

【発明の効果】上述の次第で、本発明の展開加工方法
は、真空吸着体を板部の外面側に凹所を横断するように
配置するに際し、真空吸着体と板部との間に凹所によっ
て形成される空気吸込み部を塞ぐように、予め、前記型
材の凹所内にシール用充填材を配置し、しかるのち、真
空吸着体を凹所を横断するように配置して同板部を吸着
保持するものであるから、真空吸着体と板部との間に凹
所によって形成される空気吸込み部がシール用充填材に
よって塞がれ、そのため、真空吸着体を凹所を横断する
ように配置しても同板部をしっかりと吸着保持すること
ができる。従って、屈曲部を挟む両側の板部のうちの少
なくとも一方の板部の外面側に凹所を有するような金属
製型材であっても、これを真空吸着式の展開加工法にて
展開加工することができる。

【００２２】また、上記のシール用充填材として弾力性
を有する充填材を用いることにより、吸着の際に優れた
シール性を発揮することができ、展開加工の確実性を高
めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】展開加工法の一実施形態を示すもので、図
（イ）は充填材を取り付けた型材の端面図、図（ロ）は
真空吸着体を配置した状態の端面図、図（ハ）は展開後
の状態を示す端面図である。

【図２】図（イ）は型材と充填材とを分離状態で示す斜
視図、図（ロ）は取付け状態を示す斜視図である。

【図３】図（イ）は真空吸着体にて吸着している状態を
示す断面図、図（ロ）は図（イ）のＩ−Ｉ線断面図であ
る。

【図４】展開加工装置を示すもので、図（イ）は囲み姿
勢状態の端面図、図（ロ）は展開姿勢状態の端面図であ
る。

【図５】真空吸着体の内部構造を示す断面図である。

【図６】他の実施形態を示すもので、図（イ）は型材と
充填材とを分離状態で示す斜視図、図（ロ）は取付け状
態を示す斜視図、図（ロ）は縦断面図である。

【図７】図（イ）は展開加工しようとする型材の端面
図、図（ロ）はこの型材のための押出材の端面図、図
（ハ）は型材の展開状態を示す端面図である。

【図８】先行例を示すもので、図（イ）は型材の外面に
真空吸着体を配置した状態の端面図、図（ロ）は展開後
の状態を示す端面図である。

【図９】同じく先行例を示すもので、図（イ）は本発明
が対象としている型材を展開加工の対象とし、この型材
の外面に真空吸着体を配置して真空引きしている状態の
端面図、図（イ）は図（ロ）のＩＩ−ＩＩ線断面図であ
る。

【符号の説明】

１…型材 １ａ〜１ｆ…板部 １ｇ〜１ｋ…屈曲部 ３ａ〜３ｆ…真空吸着体 ２…凹所 ４…シール用充填材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 屈曲部を挟む両側の板部のうちの少なく
   とも一方の板部の外面側に凹所を有する金属製型材を、
   その凹所を有する板部の外面側を真空吸着体にて吸着保
   持しながら、前記屈曲部を展開の中心として展開加工す
   る真空吸着式展開加工方法であって、 真空吸着体を板部の外面側に凹所を横断するように配置
   するに際し、真空吸着体と板部との間に凹所によって形
   成される空気吸込み部を塞ぐように、予め、前記型材の
   凹所内にシール用充填材を配置し、しかるのち、真空吸
   着体を凹所を横断するように配置して同板部を吸着保持
   することを特徴とする真空吸着式展開加工方法。
2. 【請求項２】 前記シール用充填材が弾力性を有する充
   填材からなる請求項１の記載の真空吸着式展開加工方
   法。