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公開番号2024046247
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-03
出願番号2022151523
出願日2022-09-22
発明の名称メタルファイバおよびその製造方法並びに装置
出願人個人
代理人個人,個人
主分類C04B 14/48 20060101AFI20240327BHJP(セメント;コンクリート;人造石;セラミックス;耐火物)
要約【課題】安価で大量生産が可能であり、耐引抜き性に優れたコンクリートの補強用メタルファイバとその製造方法および装置を提供する
【解決手段】繊維強化コンクリート用メタルファイバであって、互いに直角をなすX,Y,Z軸により規定される3次元空間において、Y方向の幅と、X方向の長さと、Z方向の厚さを有し、X-Y平面内に延びる波形の線状本体の端部11,15をZ方向に鈍角をもって曲げられた屈曲部とする。長尺の金属板をY方向の幅のピッチでプレス装置のダイの上を断続的にY方向に搬送しながら金属板の先端を剪断することによりメタルファイバ10を切り出して作製する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
繊維強化コンクリート用メタルファイバであって、互いに直角をなすＸ，Ｙ，Ｚ軸により規定される３次元空間において、Ｙ方向の幅と、Ｘ方向の長さと、Ｚ方向の厚さを有し、Ｘ－Ｙ平面内に延びる波形の線状本体からなり、該本体の少なくとも一端においてＺ方向に鈍角をもって曲げられた屈曲部を有するメタルファイバ。
続きを表示（約 680 文字）【請求項２】
請求項１記載のメタルファイバを製造する方法であって、前記メタルファイバのＺ方向の厚さを有し、前記Ｘ方向の長さより大きい幅を有し、前記Ｙ方向に延びた帯状の金属板を、前記Ｙ方向の幅のピッチで断続的にＹ方向にプレス機のダイ上に送りながら前記金属板の送り方向先端を前記波形線状にプレス機のパンチで切断するとともに、前記メタルファイバのＸ方向先端部を前記パンチの切断刃により切断すると同時に該パンチのＺ方向下面に突出した押圧部によりＺ方向に押しながら前記メタルファイバを製造する方法。
【請求項３】
請求項２記載の製造方法により前記メタルファイバを切断するプレス装置であって、前記メタルファイバのＸ－Ｙ平面内に延びる波形の線状本体の輪郭を有する波形の下刃を有するダイと、該ダイの下刃に対応する上刃を有するＺ方向に上下動するパンチとを備え、該パンチの下面が、前記メタルファイバのＸ方向先端部を該パンチによる切断と同時にＺ方向下方に押圧するための下方に突出した押圧部を有することを特徴とするプレス装置。
【請求項４】
請求項３記載の前記メタルファイバを切断するプレス装置に使用されるプレス金型であって、前記メタルファイバのＸ－Ｙ平面内に延びる波形の線状本体の輪郭を有する波形の下刃を有するダイと、該ダイの下刃に対応する上刃を有するＺ方向に上下動するパンチとからなり、該パンチの下面が、前記メタルファイバのＸ方向先端部を該パンチによる切断と同時にＺ方向下方に押圧するための下方に突出した押圧部を有することを特徴とするプレス金型。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばコンクリートの材料の中に混入させて、その材料の引っ張り強度、曲げ強度、耐久性等を向上させるメタルファイバと、その製造方法および装置に関するものである。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、この種の繊維強化コンクリートに採用される金属繊維を製造する装置として、古くは、特許文献１および２に示されるように、固定刃と可動刃を有する切断機により金属製薄板を剪断して金属短繊維を作製する装置が知られている。しかしこれらの装置では、金属板を板に垂直な方向に波形に変形させて金属短繊維を作製するため、金属板を剪断する際、作製する繊維の長さ方向すなわち金属板の幅方向に金属板を引っ張り、伸ばしながら剪断するため、金属板としては柔らかく伸びやすい材料を採用するほかない。そのため例えば鉄板を採用した場合には錆やすいのでコンクリートの補強には不適であり、現実的ではない。また、これらの方法で金属板に垂直な方法に波形を形成するように硬い材料を伸ばしながら形成するには、伸ばすのに時間をかけなければならず、大量生産には不向きである。
【０００３】
コンクリートの補強に使用する金属繊維としては、特許文献３に記載されているように、錆びない鋼（スティール）でなければ、実用性がない。特許文献１の第１０図には回転型切断機の例が記載されているが、回転型切断機では現実に鋼板を剪断することはできない。例えば厚さが0.6ｍｍの鋼板（SUS）を剪断する際には８ｔから１０ｔの力が必要であり、図示のような回転式切断機で鋼板を剪断することは到底実現不可能である。また特許文献１および２の方法では、鋼板を伸ばして図示のような波形繊維を製造することは時間的にもコスト的にも現実的に殆ど不可能であり、実用にはならないと考えられる。
【０００４】
そのような状況から、特許文献３に開示されているように、高耐侯性鋼の線材を用いて繊維強化コンクリートのための金属繊維を提供する技術が開発されている。この高耐侯性鋼の線材を用いる方法では、その鋼の線材を円環状や多角形環状にしたもののほか、直線あるいは少なくとも一部が屈曲された線状の線材の両端を鋭角に折り曲げた例が記載されている。しかし、この方法では鋼の線材を曲げ加工する必要があり、作製には相当の数の工程を要するため、やはり大量生産には適さないと考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平２－１０６２１８号公報
特許公報昭５３－１３６９号公報
特許第６４０５０６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
コンクリートの補強に金属繊維を用いる現場では、大量の金属繊維を必要とするため、安価で（例えばひと月に３０ｔ以上の大量の金属繊維を製造する）大量生産に適する金属繊維（メタルファイバ）が求められており、さらに、繊維が単純な直線状ではコンクリートから抜けやすいため、形状は屈曲した形状が望ましいうえ、さらに、屈曲方向が平面内すなわち２次元に限られているよりも、３次元状に屈曲している方が、耐引抜き性（特開２０２０－１００５２３号公報第９頁第４３行（段落［００３３］第１３行参照）に優れるため望ましい。このような背景のもとで、本発明は安価で１ショットでの多量生産が可能であり、耐引抜き性に優れたメタルファイバ、およびそれを製造する方法並びに装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による繊維強化用メタルファイバは、互いに直角をなすＸ，Ｙ，Ｚ軸により規定される３次元空間において、Ｙ方向の幅と、Ｘ方向の長さと、Ｚ方向の厚さを有し、Ｘ－Ｙ平面内に延びる波形の線状本体からなり、該本体の少なくとも一端においてＺ方向に鈍角をもって曲げられた屈曲部を有することを特徴とするものである。すなわち、本発明のメタルファイバは、鋼の繊維の一端、または両端、あるいは両端のほかに長さ方向の中間部にＺ方向に鈍角をもって曲がった屈曲部を有することを特徴とするものである。
【０００８】
また本発明は、前記メタルファイバを製造する方法であって、前記メタルファイバのＺ方向の厚さを有し、前記Ｘ方向の長さより大きい幅を有し、前記Ｙ方向に延びた帯状の金属板を、前記Ｙ方向のメタルファイバの幅のピッチで断続的にＹ方向にプレス機のダイ上に送りながら前記金属板の送り方向先端を前記波形線状にプレス機のパンチで切断するとともに、前記メタルファイバのＸ方向先端部を前記パンチの切断刃により切断すると同時に該パンチのＺ方向下面に突出した押圧部によりＺ方向に押しながら前記メタルファイバを製造することを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明は、前記メタルファイバを切断するプレス装置であって、前記メタルファイバのＸ－Ｙ平面内に延びる波形の線状本体の輪郭を有する波形の下刃を有するダイと、該ダイの下刃に対応する上刃を有するＺ方向に上下動するパンチとを備え、該パンチの下面が、前記メタルファイバのＸ方向先端部を該パンチによる切断と同時にＺ方向下方に押圧するための下方に突出した押圧部を有することを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明は、前記メタルファイバを切断するプレス装置に使用されるプレス金型であって、前記メタルファイバのＸ－Ｙ平面内に延びる波形の線状本体の輪郭を有する波形の下刃を有するダイと、該ダイの下刃に対応する上刃を有するＺ方向に上下動するパンチとからなり、該パンチの下面が、前記メタルファイバのＸ方向先端部を該パンチによる切断と同時にＺ方向下方に押圧するための下方に突出した押圧部を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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