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発明の名称 可変断面押出用ダイスおよび可変断面押出成形方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−76311
公開日 平成10年(1998)3月24日
出願番号 特願平8−249112
出願日 平成8年(1996)8月30日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】清水 千春
発明者 金子 正文 / 加藤 雅嗣
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 ウエブの少なくとも一端部に、順次第1のフランジ部と第2のフランジ部とが一体に成形されてなり、かつ上記第1のフランジ部の両端部から、上記ウエブと上記第2のフランジ部とがほぼ逆方向に延出する成形体を押出成形するために用いられる押出用ダイスであって、上記成形材料の押出方向に沿って重ねて配設され、かつ上記成形材料の押出方向と交差する方向に相対移動可能な第1のダイスと第2のダイスとを備えてなり、上記第1および第2のダイスには、それぞれ第1および第2のダイス孔が形成され、これら第1および第2のダイス孔は、それぞれ互いの重複部分で上記成形体の最大断面形状を画成する第1および第2の基準ダイス孔を含むとともに、これら第1および第2の基準ダイス孔のそれぞれは、上記第1および第2のダイスの相対移動方向に延在し、互いに重複して上記第1のフランジ部を形成する第1のフランジ部形成孔を有し、かつ上記第1の基準ダイス孔は、上記第2のフランジ部を形成するための第2のフランジ部形成孔を有し、上記第2の基準ダイス孔は、上記ウエブ部を形成するためのウエブ形成孔を有するとともに、上記第1のダイス孔には、上記第2の基準ダイス孔の上記ウエブ形成孔と上記第1および第2のダイスの相対移動範囲において常に重複する第1の開放ダイス孔が形成され、かつ上記第2のダイス孔には、上記第1の基準ダイス孔の上記第2のフランジ部形成孔と上記第1および第2のダイスの相対移動範囲において常に重複する第2の開放ダイス孔が形成されていることを特徴とする可変断面押出用ダイス。
【請求項2】 上記第1および第2の基準ダイス孔のそれぞれにおいて、上記ウエブ形成孔と上記第2のフランジ部形成孔とは、上記第1のフランジ部形成孔から、上記第1および第2のダイスの相対移動方向と直交する方向に沿って互いに逆の方向に延出されていることを特徴とする請求項1に記載の可変断面押出用ダイス。
【請求項3】 上記第1および第2の基準ダイス孔のそれぞれにおいて、上記ウエブ形成孔の両端部に、上記第1および第2のフランジ部形成孔が対称的に形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の可変断面押出用ダイス。
【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかに記載の可変断面押出用ダイスを用いた可変断面押出成形方法であって、上記可変断面押出用ダイスに向けて成形材料を押出しつつ、上記第1および第2のダイスを相対移動させることによって、上記成形体における上記第1のフランジ部の長さ寸法を長手方向に沿って変化させることを特徴とする可変断面押出成形方法。
【請求項5】 上記成形材料は、アルミニウムまたはアルミニウム合金であることを特徴とする請求項4に記載の可変断面押出成形方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、長手方向において断面形状が変化するアルミニウム製品などを押出成形するために用いられる可変断面押出用ダイスおよび可変断面押出成形方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、比較的大型の各種の運搬車両にあっては、その荷台の側壁や背面側を開閉自在な開閉部材によって構成し、その開閉部材を開閉することにより荷物の搬入、搬出をしやすくしたものがある。この種の開閉部材の一例として、図7のように運搬車両の背面に設けれられるテイルリフトがある。図7において、符号1は運搬車両の背面において開閉自在の外壁を構成するグランドプレートである。このグランドプレート1の基端部1aは、リンク2および油圧シリンダ3によって運搬車両の荷台背面に回動可能かつ昇降可能に取り付けられており、図7のようにグランドプレート1が開かれた状態において、グランドプレート1の内面1b上が荷物の搬入、搬出路となる。そして、荷物を搬入する場合には、まず、図7の状態のグランドプレート1の内面1b上に荷物を載置し、次いでグランドプレート1を運搬車両の荷台と同一の高さまで上昇させた後に、荷物を運搬車両の荷台に移動させ、さらにグランドプレート1を回動させて荷台背面を閉じるようになっている。
【0003】ところで、このようなグランドプレート1の外面1d側には、荷物の搬入、搬出時に傾斜状態にあるグランドプレート1を地上に支持して、片持ち状態にあるグランドプレート1の応力分布を均一にするための傾斜プレート4が取り付けられている。この傾斜プレート4は、その下面がグランドプレート1の傾斜角度に対応して、先端部1c側から基端部1a側に向けて漸次図中下方に向けて傾斜するように取付けられている。そして、荷物の搬入時に、当該荷物を滑らせてグランドプレート1上に載せ、次いでグランドプレート1を荷台と同一の高さまで上昇させると、その先端部1cが基端部1aを中心として若干上方に回動してグランドプレート1の上面1bがほぼ水平になり、この結果上記荷物をそのまま安定的に荷台に搬入することができるとともに、さらに当該荷物の搬出時には、先ずこの荷物を荷台から水平状態にあるグランドプレート1の上面1bに滑らせ、次いで傾斜プレート4の下面がほぼ地上レベルになるまで降下させると、グランドプレート1の先端部1cか若干下方に回動することにより当該グランドプレート1が傾斜し、次いで傾斜プレート4の下面によってグランドプレート1を地上に支持することにより、荷物を容易にグランドプレート1の傾斜面に沿って地上に引き下ろすことができるようになっている。
【0004】従来、このような傾斜プレート4は、断面四角形の鋼管を長手方向に沿って斜めに切断したりすることによって2分割して製作されているために、ウエブ4aと左右のフランジ部4bを有する断面コ字状となって、その断面形状が長手方向において漸次変化する形状となっており、左右のフランジ部4bの上端縁をグランドプレート1の外面1dに付き当て、当該付き当て部分を溶接することによって上記グランドプレート1に一体的に接合されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような従来の傾斜プレート4にあっては、グランドプレート1の外面1dに取付けるための溶接作業が面倒であり、しかも使用の結果、部分的に損耗を生じた場合など、傾斜プレート4を交換する場合には、その取り外しも困難であるという問題点があった。このような問題の解決案としては、左右のフランジ部4bの上端縁のそれぞれに一定の幅の水平フランジ部を設けて、傾斜プレート4をいわゆる断面ハット型とし、それら左右の水平フランジ部とグランドプレート1の外面1dとをボルト、ナット等の締結具によって簡単に結合可能とすることが考えられる。しかしながら、従来の押出成形方法にあっては、このハット型の傾斜プレート4のように、ウエブ4aと水平フランジ部の断面形状は長手方向において変化せずに、左右のフランジ部4bの高さのみが長手方向において変化する成形体を押出成形することができず、その解決が望まれていた。
【0006】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、断面形状が長手方向において変化する断面ハット型等のウエブの少なくとも一端部に、順次第1のフランジ部と第2のフランジ部とが一体に成形された成形体を容易に押出成形することができる新規な可変断面押出用ダイスおよび可変断面押出成形方法を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明に係る可変断面押出用ダイスは、ウエブの少なくとも一端部に、順次第1のフランジ部と第2のフランジ部とが一体に成形されてなり、かつ第1のフランジ部の両端部から、ウエブと第2のフランジ部とがほぼ逆方向に延出する成形体を押出成形するために用いられる押出用ダイスであって、上記成形材料の押出方向に沿って重ねて配設され、かつ成形材料の押出方向と交差する方向に相対移動可能な第1のダイスと第2のダイスとを備えてなり、第1および第2のダイスには、それぞれ第1および第2のダイス孔が形成され、これら第1および第2のダイス孔は、それぞれ互いの重複部分で成形体の最大断面形状を画成する第1および第2の基準ダイス孔を含むとともに、これら第1および第2の基準ダイス孔のそれぞれは、第1および第2のダイスの相対移動方向に延在し、互いに重複して第1のフランジ部を形成する第1のフランジ部形成孔を有し、かつ第1の基準ダイス孔は、第2のフランジ部を形成するための第2のフランジ部形成孔を有し、第2の基準ダイス孔は、ウエブ部を形成するためのウエブ形成孔を有するとともに、上記第1のダイス孔には、第2の基準ダイス孔のウエブ形成孔と第1および第2のダイスの相対移動範囲において常に重複する第1の開放ダイス孔が形成され、かつ上記第2のダイス孔には、第1の基準ダイス孔の第2のフランジ部形成孔と第1および第2のダイスの相対移動範囲において常に重複する第2の開放ダイス孔が形成されていることを特徴とするものである。
【0008】ここで、請求項2に記載の発明は、上記請求項1に記載の第1および第2の基準ダイス孔のそれぞれにおいて、ウエブ形成孔と第2のフランジ部形成孔とは、第1のフランジ部形成孔から、第1および第2のダイスの相対移動方向と直交する方向に沿って互いに逆の方向に延出されていることを特徴とするものであり、さらに請求項3に記載の発明は、上記請求項1または2に記載の第1および第2の基準ダイス孔のそれぞれにおいて、ウエブ形成孔の両端部に、第1および第2のフランジ部形成孔が対称的に形成されていることを特徴とするものである。
【0009】次いで、請求項4に記載の本発明に係る可変断面押出成形方法は、上記請求項1ないし3のいずれかに記載の可変断面押出用ダイスを用いて、当該可変断面押出用ダイスに向けて成形材料を押出しつつ、第1および第2のダイスを相対移動させることによって、成形体における第1のフランジ部の長さ寸法を長手方向に沿って変化させることを特徴とするものであり、請求項5に記載の発明は、上記成形材料が、アルミニウムまたはアルミニウム合金であることを特徴とするものである。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る可変断面押出用ダイス(以下、押出用ダイスと略す。)の第1の実施形態を図1から図3に基づいて説明する。本実施形態は、前述した図7の傾斜プレート4として利用することができる断面ハット型の成形体W(図6参照)の押出成形用に適用したものであり、押出用ダイスとして、図1に示す第1のダイス10と、図2に示す第2のダイス20とを備えたものである。なお、図6に示す成形体Wにおいて、符号W1はウエブ、W2は左右の第1のフランジ部、W3は左右の第2のフランジ部をそれぞれ示すものである。
【0011】上記第1のダイス10には、第1のダイス孔11が形成されており、そのダイス孔11は、図1中に仮想の2点鎖線で示すように、成形体Wの最大断面形状に対応する断面ハット型の第1の基準ダイス孔12を含む形状とされている。この基準ダイス孔12において、符号12aは、ウエブW1を形成するためのウエブ形成孔、12bは、左右の第1のフランジ部W2を形成するための第1のフランジ部形成孔、12cは、左右の第2のフランジ部W3を形成するための第2のフランジ部形成孔である。そして、左右の第1のフランジ部形成孔12bの間には、ウエブ形成孔12aを図1中左方へ膨出させた形態の第1の開放ダイス孔13が連続して形成されている。
【0012】他方、上記第2のダイス20には、第2のダイス孔21が形成されており、そのダイス孔21は、図2中に仮想の2点鎖線で示すように、成形体Wの最大断面形状に対応する断面ハット型の第2の基準ダイス孔22を含む形状とされている。この基準ダイス孔22において、符号22aは、ウエブW1を形成するためのウエブ形成孔、22bは、左右の第1のフランジ部W2を形成するための第1のフランジ部形成孔、22cは、左右の第2のフランジ部W3を形成するための第2のフランジ部形成孔である。そして、左右の第1のフランジ部形成孔12bの外側には、左右の第2のフランジ部形成孔22cを図2中の右方の膨出させた形態の第2の開放ダイス孔23が連続して形成されている。
【0013】これらの第1および第2のダイス10、20は、成形材料の押出方向に沿って重ねて配置され、かつ成形材料の押出方向と直交する図3中の左右方向に沿って相対移動自在に設けられている。この結果、図3中に斜線で示すように、第1のダイス孔11と第2のダイス孔21とが重複する部分が押出成形有効部分となり、その部分の形状が押出成形される成形体Wの断面形状となる。
【0014】以上の構成からなる第1および第2のダイス10、20を用いて成形体Wの押出成形を行なうには、成形材料を押し出しつつ、第1、第2のダイス10、20を図3中の左右方向に相対移動させて、第1のダイス孔11および第2のダイス孔22の重複部分によって画成される押出成形有効部分を変化させる。そして、図3(a)に示すように、互いの第1、第2の基準ダイス孔12、22の全体が一致して重複しているときは、成形体Wの断面形状が最大となる。次いで、図3(b)に示すように、第1のダイス孔11が相対的に右方に変位したときには、第1、第2の基準ダイス孔12、22における第1のフランジ部形成孔12b、22bの重複部分が短くなり、それに応じて成形体Wの第1のフランジ部W2の長さ寸法が短くなる。しかし、第1の基準ダイス孔12における第2のフランジ部形成孔12cは、その全部が第2の開放ダイス孔23と常に重複するため、成形体Wの第2のフランジ部W3の断面形状は変化しない。また、第2の基準ダイス孔22におけるウエブ形成孔22aは、その全部が第1の開放ダイス孔13と常に重複するため、成形体WのウエブW1の断面形状は変化しない。
【0015】次いで、図3(b)、(c)、(d)に示すように、第1および第2のダイス10、20を徐々に相対移動させてゆくことにより、第1、第2のダイス孔11、21の相対変位に応じて、図7に示すような、長手方向に沿ってウエブW1と第2のフランジ部W3の断面形状を一定に維持したまま、漸次その第1のフランジ部W2の長さ寸法のみが短くなるハット型の成形体Wを押出成形することができる。
【0016】図4および図5は、本発明の押出用ダイスの第2の実施形態を示すもので、図1〜図3に示したものと同一構成部分については、同一符号を付してその説明を省略する。図4に示すように、本実施形態において上記第1の実施形態を相違する点は、第2のダイス30における第2の開放ダイス孔33の幅寸法Lが、第1のダイス10の第2のフランジ部形成孔12cの長さ寸法よりも短く形成されていることにある。この結果、図5(a)に示すように、上記第1および第2のダイス10、20の互いの第1のダイス孔11および第2のダイス孔21を重ね合わせた場合に、第1の実施形態において第2のフランジ部形成孔12cの形状そのままに成形された成形体Wの第2のフランジ部W2は、本実施形態においては、第2のフランジ部形成孔12cと第2の開放ダイス孔33との重複部分によって成形されることになり、よってその長さ寸法は、第2の開放ダイス孔33の外周側壁部33aによって当該第2の開放ダイス33の幅寸法Lになる。
【0017】そして、第1の実施形態と同様にして、順次図5(b)、(c)、(d)に示すように、第1および第2のダイス10、30を徐々に相対移動させてゆくことにより、第1、第2のダイス孔11、21の相対変位に応じて、図6に示すような、長手方向に沿ってウエブW1と、第2の開放ダイス孔33の幅寸法Lと等しい長さ寸法の第2のフランジ部W3との断面形状が一定に維持されたまま、漸次その第1のフランジ部W2の長さ寸法のみが短くなるハット型の成形体Wを押出成形することができる。
【0018】このように、本発明に係る押出用ダイスによれば、第1および第2の実施形態に示したように、第1のダイス10と第2のダイス20の組合わせの他に、さらに第2のダイス30を準備しておき、これを上記第2のダイス20と代えるのみで、押出成形される成形体Wにおける第2のフランジ部W2の長さ寸法を自由に代えることができる。このようにして押出成形した成形体Wを前述した図7の傾斜プレート4に代えて使用する場合には、成形体Wにおける一定幅の第2のフランジ部W3とグランドプレート1の内面1bとをボルト、ナット等の締結具によって簡単に結合でき、その交換も簡単にできることになる。また、この成形体Wをアルミニウムやアルミニウム合金によって押出成形することは、傾斜プレート4としての軽量化を図る上においても、きわめて有効となる。
【0019】なお、このようにして押出成形されたハット型の成形体Wは、上記傾斜プレート4のみならず、自動車等の各種車両におけるフレーム材などの構造部材として様々な用途に使用することが可能である。また、押出成形する成形体Wの断面形状は何らハット型のみに特定されず、ウエブW1の少なくとも一端部に第1のフランジ部W2と第2のフランジ部W3とを有し、かつ第1のフランジ部W2からウエブW1と第2のフランジ部W3がほぼ逆方向に延出する成形体であれば押出成形することができる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1から5に記載の可変断面押出用ダイスによれば、第1のフランジ部からウエブと第2のフランジ部がほぼ逆方向に延出する成形体を押出成形するために、第1のダイス孔が形成された第1のダイスと、第2のダイス孔が形成された第2のダイスとを重ねて配設して、それらの第1、第2のダイス孔の重複部分を押出成形有効部分とし、第1、第2のダイスを相対移動させることによって押出成形有効部分の形状を変化させ、その押出成形有効部分の内、成形体のウエブと第2のフランジ部を形成するための部位の形状は一定とし、成形体の第1のフランジ部を形成するための部位の形状のみを変化させるため、第1のフランジ部の断面形状のみが長手方向において変化する成形体を押出成形することができる。また、第1のダイスおよび第2のダイスの相対移動速度を適宜選択することにより、成形体におけるウエブの傾斜角度を自在に変更することができ、用途に沿った要求に容易に対応することができるとともに、従来行なわれていた板材からの曲げ加工によって製造する場合と比較して、ウエブ、第1および第2のフランジ部の肉厚を必要に応じて相対的に異なった寸法に自由に成形することができるという利点もある。
【0021】この際に、請求項2に記載の発明によれば、第1のフランジ部に対してウエブと第2のフランジ部が直交する形態の成形体を押出成形することができ、さらに請求項3に記載の発明によれば、第1、第2の基準ダイス孔のそれぞれにおいて、ウエブ形成孔の両端部に、第1、第2のフランジ部形成孔を対称的に形成することによって、断面ハット型の成形体を押出成形することができ、例えば、この断面ハット型の成形体を大型車両のグランドプレートに備わる傾斜プレートとして使用した場合には、その成形体の第2のフランジ部とグランドプレートの内面とをボルト、ナット等の締結具によって簡単に結合でき、その交換も簡単に行うことができるといった効果が得られる。




 

 


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