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発明の名称 建築用構造部材の製造装置および製造方法
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10−180347
公開日 平成10年(1998)7月7日
出願番号 特願平8−356878
出願日 平成8年(1996)12月26日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】清水 千春
発明者 谷川 久男 / 加藤 雅嗣 / 鈴木 隆博
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 他の建築用構造部材と結合される結合用プレートが一体に形成された長尺の建築用構造部材を、ダイスを用いて押出成形するための建築用構造部材の製造装置であって、上記ダイスに、上記結合用プレート部分を除いた上記建築用構造部材の断面形状を有する第1のダイス孔を形成するとともに、さらに上記ダイスに、上記第1のダイス孔に連通しかつ上記結合用プレートの最大断面形状を有する第2のダイス孔を形成し、かつ上記第2のダイス孔の押出成形有効部分の大きさを調整可能な調整手段を備えてなることを特徴とする建築用構造部材の製造装置。
【請求項2】 上記調整手段は、上記第2のダイス孔内に移動自在に配設されたコアと、該コアを移動させる移動機構とを有することを特徴とする請求項1に記載の建築用構造部材の製造装置。
【請求項3】 上記第1のダイス孔は、柱としての建築用構造部材の断面形状に形成され、かつ上記第2のダイス孔は、当該柱と梁との結合用のガセットプレートの最大断面形状に形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の建築用構造部材の製造装置。
【請求項4】 上記第1のダイス孔は、柱としての建築用構造部材の断面形状に形成され、上記第2のダイス孔は、当該柱と壁部材との結合用のプレートの最大断面形状に形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の建築用構造部材の製造装置。
【請求項5】上記第1のダイス孔は断面H型に形成されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の建築用構造部材の製造装置。
【請求項6】 上記第1のダイス孔は、内部に挿入されたマンドレルとの組み合わせによって断面四角枠状に形成されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の建築用構造部材の製造装置。
【請求項7】 請求項1ないし6のいずれかに記載の建築用構造部材の製造装置を用いた建築用構造部材の製造方法であって、上記第1のダイス孔から成形材料を押出しつつ、上記調整手段によって上記第2のダイス孔の押出成形有効部分の大きさを調整することにより、押出方向の所望位置に上記結合用プレートが一体に形成された長尺の建築用構造部材を押出成形することを特徴とする建築用構造部材の製造方法。
【請求項8】 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7に記載の建築用構造部材の製造方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガセットプレートを介して梁と結合される柱等、結合用プレートを介して他の建築用構造部材と結合される長尺の建築用構造部材を製造するための建築用構造部材の製造装置および製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、柱等の建築用構造部材としては、H形鋼や角形鋼管等の汎用鋼材が広く用いられており、従来このような鋼材を用いた柱に梁を結合する場合に、柱の側面に鋼板製のガセットプレートを溶接し、当該ガセットプレートに梁の端部をボルト結合していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような従来の結合方法の場合には、ガセットプレートの製造や鋼材の柱にガセットプレートを溶接するために多くの手間を要し、さらに建築用構造部材として所定の強度を確保する必要上、溶接条件も厳しく、また別部品としてのガセットプレートを管理する必要もあった。加えて、仮設建物や軽量建築物用の構造部材としては、アルミニウム製の押出成形品も使用されているが、例えばこのようなアルミニウム製の押出成形品を柱として用いた場合には、当該柱にアルミニウム製のガセットプレートを溶接することになり、このようなアルミニウム製品同士の溶接には高度の技術を要するために、作業に熟練が要求されるうえに、所定の強度を得ることが難しくなるといった問題がある。
【0004】本発明は、このような従来の建築用構造部材の製造方法が有する課題を有効に解決すべくなされたもので、建築用構造部材とガセットプレートなどの結合用プレートとを一体的に成形することにより、その建築用構造部材と他の建築用構造部材との結合作業の簡素化、建築コストの低減を図ることができ、しかも強度的にも有利な結合構造とすることができる建築用構造部材の製造装置および当該製造装置を用いた建築用構造部材の製造方法を提供することを目的とするものである。
【0005】
【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建築用構造部材の製造装置は、他の建築用構造部材と結合される結合用プレートが一体に形成された長尺の建築用構造部材を、ダイスを用いて押出成形するためのものであって、上記ダイスに、結合用プレート部分を除いた建築用構造部材の断面形状を有する第1のダイス孔を形成するとともに、さらに上記ダイスに、第1のダイス孔に連通しかつ結合用プレートの最大断面形状を有する第2のダイス孔を形成し、かつ上記第2のダイス孔の押出成形有効部分の大きさを調整可能な調整手段を備えてなることを特徴とするものである。
【0006】ここで、請求項2に記載の発明は、上記調整手段が、上記第2のダイス孔内に移動自在に配設されたコアと、該コアを移動させる移動機構とを有することを特徴とするものであり、請求項3に記載の発明は、上記第1のダイス孔が、柱としての建築用構造部材の断面形状に形成され、かつ上記第2のダイス孔が、当該柱と梁との結合用のガセットプレートの最大断面形状に形成されていることを特徴とするものである。さらに、請求項4に記載の発明は、上記第1のダイス孔が、柱としての建築用構造部材の断面形状に形成され、上記第2のダイス孔が、当該柱と壁部材との結合用のプレートの最大断面形状に形成されていることを特徴とするものである。
【0007】また、請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載の第1のダイス孔が、断面H型に形成されていることを特徴とするものであり、他方請求項6に記載の発明は、上記第1のダイス孔が、内部に挿入されたマンドレルとの組み合わせによって断面四角枠状に形成されていることを特徴とするものである。
【0008】次いで、請求項7に記載の本発明に係る建築用構造部材の製造方法は、請求項1ないし6のいずれかに記載の建築用構造部材の製造装置を用いて、上記第1のダイス孔から成形材料を押出しつつ、上記調整手段によって第2のダイス孔の押出成形有効部分の大きさを調整することにより、押出方向の所望位置に結合用プレートが一体に形成された長尺の建築用構造部材を押出成形することを特徴とするものであり、この際に請求項8に記載の発明は、上記成形材料として、アルミニウムまたはアルミニウム合金を用いたことを特徴とするものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
(第1の実施形態)図1〜図3は、本発明の第1の実施形態を説明するための図であり、図1は製造装置の要部の概略断面図、図2はダイスの平面図、図3は建築用構造部材の使用形態を説明するための側面図である。図1において、符号10はコンテナ1の先端部に固定されたダイスであり、加熱されたコンテナ1内の成形材料(ピレット)がステム2によってダイス10のダイス孔から図1中の矢印A方向に押し出されることによって、ダイス孔の断面形状に対応する建築用構造部材が押出成形される。ここで、押出成形される建築用構造部材は、アルミニウムまたはアルミニウム合金を素材とする柱20であり、その柱20の基本形状は、図2に示すように、ウエブ20Aの両側にフランジ20B、20C、20D、20Eを有する断面H型となっている。そのため、ダイス10には、その柱20の基本形状に対応する断面H型の第1のダイス孔11が形成されている。この第1のダイス孔11において、11Aはウエブ20Aを成形するためのウエブ成形孔部、10B、10C、10D、10Eは、それぞれフランジ20B、20C、20D、20Eを成形するためのフランジ成形孔部である。
【0010】上記ダイス10には、さらに第2のダイス孔12が形成されている。この第2のダイス孔12は、ウエブ成形孔部11Aから図2中の左右に延出するように2条形成されている。ここで、第2のダイス孔12内には、その延在方向に沿ってスライド自在のコア13が備えられており、このコア13は、移動機構としての油圧などのシリンダ14によってスライド調整されるようになっている。そして、コア13およびシリンダ14により、第2のダイス孔12の押出成形有効部分の大きさを調整可能な調整手段が構成されている。ちなみに、第2のダイス孔12は、後述するガセットプレート(結合用プレート)21の最大断面形状となるように形成されている。
【0011】次に、以上の構成からなる製造装置を用いた本発明に係る建築用構造部材の製造方法の一実施形態について説明する。柱20を製造するに際して、先ずステム2によって成形材料を図1中の矢印A方向に押し出しつつ、シリンダ14によってコア13の位置を調整する。すなわち、コア13の先端が図2中に実線で示すように、ウエブ成形孔部11Aの内壁と面一となる位置P1までスライドしているときは、実質的に第2のダイス孔12の押出成形有効部分が無くなり、断面H型の基本形状の柱20が押出成形されることになる。
【0012】次いで、コア13の先端が図2中に2点鎖線で示すように、ウエブ成形孔部11Aの内壁から外方に離れた位置P2までスライドさせたときは、位置P1から位置P2までのスライド量分だけ、第2のダイス孔12の押出成形有効部分が形成され、それに対応する断面形状のリブ状成形部が柱20に一体成形されることになる。そのリブ状成形部の形状は、コア13をスライド調整することによって任意に設定することができる。例えば、そのリブ状成形部としては、図2のように両側部21A、21Cが傾斜しかつ中央部21Bが平坦な平面台形のガセットプレート(結合用プレート)21を形成することができる。その場合には、図3中の矢印A方向を柱20の押出成形方向とし、側部21Aの形成時に、第2のダイス孔12の押出成形有効部分を徐々に大きくするようにコア13をスライドさせ、中央部21Bの形成時にコア13のスライド位置を固定し、側部21Cの形成時に、第2のダイス孔12の押出成形有効部分を徐々に小さくするようにコア13をスライドさせればよい。したがって、第2のダイス孔12は、少なくともガセットプレート21の最大断面形状とされている。
【0013】このように柱20に一体成形されたガセットプレート21には、図3に示すように、ボルトなどの手段を介して梁30の端部が結合される。ここで、ガセットプレート21の形状は本実施形態の形状のみに特定されず任意であり、また図2中左右のコア13を異なるタイミングでスライド調整することにより、柱20の図3中左右の側面の異なる高さにガセットプレート21を形成することもできる。また、図3中の点線のように壁部材40が設けられる場合には、コア13のスライド調整により、ガセットプレート21と連続または不連続のプレート(結合用プレート)22を形成し、このプレート22を介して柱20と壁部材40とを結合するようにしてもよい。
【0014】(第2の実施形態)図4は、本発明の第2の実施形態を説明するための図であり、本実施形態の場合は、ダイス10とマンドレル3との組み合わせによって、断面四角枠状の第1のダイス孔11が形成されている。したがって、押出成形される柱20の基本形状は、4つの側面部20F、20G、20H、20Iを有する角管状となる。ダイス孔11において、11F、11G、11H、11Iは、それらの側面部20F、20G、20H、20Iの成形孔部である。さらに、ダイス10には、成形孔部11F、11G、11H、11Iの中間部から外方に延出する計4つの第2のダイス孔12が形成され、それらのダイス孔12内のコア13がシリンダ14によってスライド調整されるようになっている。本実施形態によれば、成形材料を押出成形しつつ、シリンダ14によってコア13の位置を調整することにより、同様にして基本形状の角管状の柱20の側面部20F、20G、22H、20Iに、ガセットプレート21やプレート22などの任意形状の結合用プレートを一体成形することができる。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1から6に記載の建築用構造部材の製造装置にあっては、ダイスに、建築用構造部材の断面形状の第1のダイス孔を形成すると共に、結合用プレートの最大断面形状の第2のダイス孔を形成し、その第2のダイス孔の押出成形有効部分の大きさを調整可能としているので、建築用構造部材の所望の箇所に結合用プレートを一体的に押出成形することができ、この結果、それらを別々に成形して溶接などの手段によって接合する従来の場合に比して、他の建築用構造部材との結合作業の簡素化、製造コストの低減を図ることができ、しかも強度的にも有利な結合構造とすることができる。
【0016】ここで、請求項2に記載の発明によれば、第2のダイス孔内のコアを移動機構によって移動させることにより、そのコアの移動位置に応じて第2のダイス孔の押出成形有効部分の大きさを簡易に調整することができ、請求項3に記載の発明によれば、第1のダイス孔を柱としての建築用構造部材の断面形状とし、かつ第2のダイス孔を柱と梁との結合用のガセットプレートの最大断面形状とすることにより、柱とガセットプレートとを一体的に押出成形して、柱と梁との結合作業の簡素化を図ることができる。さらに、請求項4に記載の発明によれば、柱と壁部材との結合作業の簡素化を図ることができ、請求項5または請求項6に記載の発明によれば、断面H型または角管状の建築用構造部材と結合用プレートとを一体成形することができるといった効果が得られる。
【0017】さらに、請求項7に記載の建築用構造部材の製造方法によれば、請求項1から6のいずれかに記載の建築用構造部材の製造装置を用いることにより、最適な形状の結合用プレートを第2のダイス孔の押出成形有効部分の大きさに応じて形成することができる、よって、請求項8に記載の発明のように、成形材料としてアルミニウムまたはアルミニウム合金を用いて軽量の建築用構造部材を製造する場合に特に顕著な効果を奏する。




 

 


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