JPH05240449A - パンチングメタル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多数個の小孔を有する透視窓部の外周に、絞
り成形によるフレーム部を有するパンチングメタルにお
いて、小孔の径を大きくしてもフレーム部の絞り成形時
に透視窓部に破断が起こることを確実に防止する。 【構成】 電子レンジの扉に設けられる電波遮蔽用の鉄
板製のパンチングメタル１５は、中央部分に多数個の小
孔２５を形成した透視窓部２３を有すると共に、外周部
分に裏面側に立上がるようなフレーム部２４を絞り成形
により有する。透視窓部２３とフレーム部２４とがなす
角部の曲げ半径Ｒを、板厚ｔの略２倍以下とする。これ
にて、絞り成形時の外側への引張り力は、角部により止
められて透視窓部２３には作用しなくなり、もって小孔
２５の径寸法を大きくしても破断が起こることがなくな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば電子レンジ等の
加熱調理器の扉に用いられるパンチングメタルに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば電子レンジの扉には、使用者が外
側から調理室内を覗くことができるように、覗き窓部が
設けられている。この覗き窓部は、例えば薄鉄板の中央
部分に多数の小孔を打抜き形成してなるパンチングメタ
ルを、ガラス板で覆って構成されている。このパンチン
グメタルにより、電波シールドがなされると共に、扉の
補強もなされるようになっている。

【０００３】図１２乃至図１４に示すように、このパン
チングメタル１は、全体として矩形状をなし、中央の矩
形領域に多数個の小孔２が形成された透視窓部３を有
し、その外周部に、立上り部４ａとそれに連続するフラ
ンジ部４ｂとからなるフレーム部４を有して構成されて
いる。

【０００４】かかるパンチングメタル１は、矩形状の板
材５に、まず、多数個の小孔２を打抜き形成し、この
後、フレーム部４を絞り成形により形成することによ
り、製造されるようになっている。尚、この場合、板材
５の板厚ｔは例えば０．６mmであり、また、透視窓部３
とフレーム部４とのなす角部の曲げ半径Ｒは、一般的な
絞り成形の適正値である板厚ｔの５倍以上とされてい
た。

【０００５】また、この場合、１枚の板材５から透視窓
部３とフレーム部４とを一体に形成することにより、材
料の無駄を抑え、また加工の工程も比較的簡単なもので
済み、安価に製造できるのである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電子レンジ
等の扉の覗き窓部としては、内部の食品が見やすい視認
性の良好なものが望まれる。この場合、視認性を向上さ
せるためには、例えば前記パンチングメタル１の小孔２
を、図１４に示すピッチｐはそのままでその孔径ｄを大
きくし、開口率（透視窓部３全体の面積に対する小孔２
の面積の占める割合）を大きくすることが考えられる。

【０００７】ところが、このように小孔２の孔径ｄを大
きくすると、小孔２同士間のいわばつなぎの部分の幅ｘ
が小さくなることになる。これに対し、上述のようなフ
レーム部４の絞り成形の際に、板材５の内側部分（透視
窓部３部分）の材料が、外側に引張り力を受ける事情が
あり、前記幅ｘを小さくしすぎると、図１５に示すよう
に、絞り成形の際に透視窓部３の小孔２形成領域の最外
側部分に破断が起こってしまう不具合がある。

【０００８】このため、従来のものでは、フレーム部４
の絞り成形時の引張り力により透視窓部３に破断が起こ
ることを防止するために、小孔２の径ｄをさほど大きく
することはできず、結局、小孔２は、ピッチｐが１．６
mm、孔径ｄが１．２mmに形成され、開口率は５０％程度
のものにすぎなかった。

【０００９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、フレーム部の絞り成形時に透視窓部に
破断が起こることを確実に防止することができ、ひいて
は、透視窓部の視認性の向上を図り得るパンチングメタ
ルを提供するにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のパンチングメタ
ルは、板材の内側領域に多数個の小孔を穿設して透視窓
部を形成すると共に、その透視窓部の外周部分に絞り成
形によりフレーム部を立上り形成してなるものであっ
て、前記透視窓部とフレーム部とがなす角部の曲げ半径
を、前記板材の板厚の略２倍以下としたところに特徴を
有する。

【００１１】

【作用】一般に、絞り成形における角部の丸みは、曲げ
半径を板厚の５倍〜１０倍程度とすることが、加工力や
板厚の均一化などの点から適正であるとされている。

【００１２】ところが、多数個の小孔を穿設した透視窓
部の外周部分に絞り成形によりフレーム部を立上り形成
する場合には、上記のような比較的大きな曲げ半径を採
用すると、絞り成形時の引張り力により、板材のうち透
視窓部に相当する部分からフレーム部への材料の広がり
移動が多くなってしまい、小孔形成部分に破断が発生す
る虞があったのである。

【００１３】本発明者は、このようなパンチングメタル
独自の事情に鑑み、透視窓部とフレーム部とがなす角部
の曲げ半径に着目して種々の実験，研究を重ねた結果、
一般的に適正とされている曲げ半径（板厚の５倍以上）
の範囲から逸脱し、曲げ半径を小さくすることにより、
フレーム部の絞り成形時に作用する外方への引張り力
を、その角部において断絶して透視窓部への影響を小さ
くすることができることを確認した。そして、さらに研
究を重ねた結果、曲げ半径を板材の板厚の略２倍以下と
すれば、透視窓部へ引張り力の影響を極めて小さくする
ことができることを知見し、本発明を完成させたのであ
る。

【００１４】即ち、図７に示すように、板材ａを絞り成
形してフレーム部ｂを形成する過程においては、まず、
例えば矩形状の上面部ｃの周縁部が、引張り力が小さい
つまり伸び変形が少ない状態で直角方向に折曲げられる
いわば曲げ加工に近い張出し加工が行われ、引続いて境
界線ｄを越えると、大きな引張り力により板材を伸ばし
つつ成形する絞り加工が行われるようになる。

【００１５】一方、板材ａの絞り加工に必要な加工力Ｐ
（ｋｇ）は、図８に示すように、板材ａの板厚をｔ、曲
げ半径をＲ、曲げ長さをＬ（いずれも単位はｍｍ）とす
ると、おおよそ次式で計算できる。

【００１６】

【数１】 但し、Ｋは係数（１〜２、Ｒ／ｔが大きくなれば１に近
付き、小さくなれば２に近付く）、σは板材ａの引張強
度（ｋｇ／ｍｍ2 ）である。

【００１７】従って、所要加工力Ｐは、板厚ｔの２乗に
略比例し、角部の曲げ半径Ｒに略反比例する。また、こ
の結果から、Ｒ／ｔと所要加工力Ｐとの関係は図９に示
す通りとなる。

【００１８】ここで、曲げ半径Ｒが大きい場合（例えば
Ｒ／ｔ＝５）には、図１０に示すように、張出し加工に
より点Ｂ0 −点Ｃ0 間において角部が形成されていたも
のが、絞り加工が進むにつれて、比較的小さな加工力Ｐ
であっても、上面部ｃの材料が外側へ伸び変形して曲げ
点が移動して行く。即ち、当初の点Ａ0 ，Ｂ0 ，Ｃ0が
それぞれ点Ａ1 ，Ｂ1 ，Ｃ1 に移動し、点Ａ1 −点Ｂ1
間が角部になると共に、点Ｂ1 −点Ｃ1 間は、逆に曲が
っていたものが元に戻されるようになる。

【００１９】これに対し、図１１に示すように、張出し
加工の段階で、曲げ半径Ｒの小さい（例えばＲ／ｔ＝
１）角部（点Ｂ−点Ｃ間）を形成すれば、絞り加工時
に、曲げ点を移動させるために要する加工力Ｐが膨大な
ものとなるため、板材ａに作用する外側への引張り力
が、その角部により止められて上面部ｃに作用すること
がなくなり、点Ａ，Ｂ、Ｃの移動があっても極く僅かで
済むのである。

【００２０】この結果、本発明のパンチングメタルによ
れば、透視窓部とフレーム部とがなす角部の曲げ半径を
小さくしたので、フレーム部の絞り成形の際に生ずる外
側への引張り力が、それよりも内側の透視窓部には作用
しなくなり、ひいては、透視窓部の小孔の径を大きくし
ても、破断が起こる虞がなくなるのである。

【００２１】また、本発明者の研究では、この際の曲げ
半径の具体的な値については、板材の板厚の略２倍のと
ころに、透視窓部への悪影響防止の効果が顕著となる臨
界が存在することが明らかとなった。従って、曲げ半径
を、板厚の略２倍以下とすることにより、透視窓部への
悪影響を確実に防止することができるのである。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を電子レンジに適用した一実施
例について、図１乃至図５を参照して説明する。まず、
図３に示すように、電子レンジは、前面が開口する調理
室１１を有する矩形箱状の本体１２の前面に、前記調理
室１１を開閉するための矩形状の扉１３を有して構成さ
れている。この扉１３の構成について、図４も参照して
簡単に述べる。

【００２３】即ち、１４は矩形状をなす扉本体であり、
これは、詳しくは後述する本実施例に係るパンチングメ
タルからなる外板１５と、矩形枠状をなす例えば鉄板製
の内板１６とから構成されている。このうち内板１６
は、前記外板１５の周囲部（後述する枠部）の裏面側に
例えば溶接により取付けられている。

【００２４】そして、この扉本体１４の外周部には枠状
のサッシ１７が取付けられ、このサッシ１７に、例えば
ガラス板からなる透明性ある外バリヤ１８が、前記外板
１５の前面を覆うように取付けられている。さらに、前
記扉本体１４の裏面側には、前記内板１６の開口部内を
覆うように、やはりガラス板からなる透明性ある内バリ
ヤ１９がシール材２０により取付けられている。

【００２５】詳しく図示はしないが、以上のように構成
された扉１３は、前記本体１２の前面部分に左側縁部分
にて枢支され、もって調理室１１の前面開口部を開閉す
るようになっている。また、このとき、扉１３の右側縁
部裏面側には、上下に２個のフック２１が設けられ、扉
１３の閉塞時には、このフック２１により本体１２に係
止されるようになっている。

【００２６】さて、前記扉１３には、使用者が外側から
調理室１１内を覗くことができるように、覗き窓部２２
が設けられる。この覗き窓部２２は、両面側を前記外バ
リヤ１８及び内バリヤ１９により挟まれた前記外板１５
に、その中央部分に位置して矩形状の透視窓部２３を形
成することにより構成されるようになっている。以下、
この外板１５について、図１及び図２も参照して詳述す
る。

【００２７】外板１５は、例えば板厚ｔが０．６mmの鉄
板材からなり、全体として矩形状をなしている。そし
て、この外板１５は、上述のように中央部分に透視窓部
２３を有すると共に、外周部分に、扉１３の裏面側に立
上がる立上り部２４ａと外側に広がるフランジ状部２４
ｂとからなるフレーム部２４を一体に有して構成されて
いる。

【００２８】このうち、透視窓部２３は、外板１５の中
央部分の矩形状の領域に多数個の小孔２５が全体に渡っ
て整列状態に打抜き形成されることにより構成されてい
る。また、後述するように、フレーム部２４は絞り成形
により形成されている。そして、本実施例においては、
透視窓部２３とフレーム部２４とがなす角部の曲げ半径
Ｒは、外板１５の板厚ｔの２倍以下であるところの、板
厚ｔに略等しく（Ｒ／ｔ＝１）設定されている。

【００２９】さらに、本実施例では、図５に示すよう
に、小孔２５の形成ピッチｐは１．６mm、径寸法ｄは
１．４mmとされ、もって、透視窓部２３の開口率（透視
窓部２３全体の面積に対する小孔２５の面積の占める割
合）が６９％とされている。この小孔２５により、外板
１５による電波シールドの機能を確保した状態で、覗き
窓部２２から調理室１１内を視認することを可能として
いるのである。

【００３０】次に、上記のように構成された外板１５を
製造する手順について述べる。この外板１５の製造にお
いては、図示しないプレス装置により、以下に述べる加
工工程が実行されるようになっている。ここでは、所定
の厚み寸法で、且つ、外板１５の外形よりも一回り大き
な寸法を備える形状をなす鉄板からなる板材２６が外板
１５の材料として予め用意されている。

【００３１】外板１５を製造するにあたっては、まず、
穿孔工程が実行される。この穿孔工程では、前記板材２
６の内側の矩形状領域に小孔２５が打抜き形成される。
この小孔２５は、上述のように、径寸法ｄが１．４mm及
びピッチｐが１．６mmにて形成され、これにて、透視窓
部２３が形成される。

【００３２】そして、この穿孔工程が終了すると、絞り
成形工程が実行される。この絞り成形工程では、図２に
示すように、前記板材２６の透視窓部２３の外周側が立
上り状に絞り成形され、もって、フレーム部２４が形成
されるのである。しかる後、板材２６の外周囲の不要部
分の切断が行われ、さらに、所要の曲げ，穴あけ等の加
工が行われ、もって、外板１５が形成されるものであ
る。

【００３３】而して、上述の絞り成形工程において、特
に本実施例のように小孔２５の径寸法ｄを大きくしてい
わばつなぎの部分の幅ｘが小さくなる場合には、絞り加
工時の大きな引張り力が透視窓部２３に作用すると、小
孔２５形成部分に破断が発生してしまう虞がある。

【００３４】ところが、本実施例においては、透視窓部
２３とフレーム部２４とがなす角部の曲げ半径Ｒを、外
板１５の板厚ｔに略等しい極めて小さいものとしている
ので、上述の作用説明で述べたように、絞り成形工程初
期における透視窓部２３に対する引張り力の小さい張出
し加工の段階で、その角部を形成しておくことにより、
絞り加工時に、板材２６に作用する外側への引張り力が
その角部により止められ、透視窓部２３に作用すること
が阻止されるのである。従って、透視窓部２３の小孔２
５形成部分に、破断や変形が起きる虞がなくなるのであ
る。

【００３５】このように本実施例の外板１５によれば、
透視窓部２３とフレーム部２４とのなす角部の曲げ半径
Ｒを、板厚ｔの略２倍以下としたので、フレーム部２４
の絞り加工の際に生ずる外側への引張り力が、透視窓部
２３に作用することがなくなった。

【００３６】従って、図１２に示す従来のものと異な
り、透視窓部２３の小孔２５の径を１．２mmから１．４
mmへと大きくしても、透視窓部２３に変形や破断が起こ
ることを確実に防止することができ、ひいては、従来に
比べて開口率を５０％から６９％へと大幅に高めること
ができて、透視窓部２３の視認性を飛躍的に向上させる
ことができたのである。

【００３７】図６は本発明の他の実施例のパンチングメ
タル３１を示すものであり、上記実施例と異なる点は、
透視窓部３２の外周縁部全体に渡って、凸形状の突条部
３２ａを形成したところにある。ここで、透視窓部３２
（突条部３２ａ）とフレーム部３３とがなす角部の曲げ
半径Ｒが、板厚ｔの２倍以下とされていることは勿論で
あり、やはり上記実施例と同様の効果を得ることができ
るものである。

【００３８】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、例えばパンチングメタルの板厚ｔや角部の曲
げ半径Ｒ、小孔のピッチｐ、径ｄ等の寸法は、使用目的
などに応じて適宜設定すれば良いなど、要旨を逸脱しな
い範囲内で種々の変更が可能である。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明にて明らかなように、本発明
のパンチングメタルによれば、板材の内側領域に多数個
の小孔を穿設して透視窓部を形成すると共に、その透視
窓部の外周部分に絞り成形によりフレーム部を立上り形
成してなるものにおいて、透視窓部とフレーム部とがな
す角部の曲げ半径を、板材の板厚の略２倍以下としたの
で、フレーム部の絞り成形時に透視窓部に破断が起こる
ことを確実に防止することができ、ひいては、透視窓部
の視認性の向上図ることができるという優れた実用的効
果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すパンチングメタルの斜
視図

【図２】パンチングメタルの断面図

【図３】扉を開放した電子レンジの斜視図

【図４】電子レンジの扉の部分的横断平面図

【図５】透視窓部の部分的な拡大正面図

【図６】本発明の他の実施例を示すパンチングメタルの
断面図

【図７】本発明の作用を説明するためのもので、絞り成
形工程における張出し加工と絞り加工との範囲を示す図

【図８】所要加工力の計算式を説明するための板材の斜
視図

【図９】曲げ半径と所要加工力との関係を示す図

【図１０】曲げ半径の大きい場合の曲げ点の移動の様子
を示す断面図

【図１１】曲げ半径が小さい場合の図１０相当図

【図１２】従来例を示す図１相当図

【図１３】図２相当図

【図１４】図５相当図

【図１５】透視窓部の破断の様子を示すパンチングメタ
ルの斜視図

【符号の説明】

図面中、１２は電子レンジ本体、１３は扉、１４は扉本
体、１５は外板（パンチングメタル）、１６は内板、１
７はサッシ、１８は外バリヤ、１９は内バリヤ、２２は
覗き窓部、２３，３２は透視窓部、２４，３３はフレー
ム部、２５は小孔、２６は板材、３１はパンチングメタ
ル、３２ａは突条部を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板材の内側領域に多数個の小孔を穿設し
   て透視窓部を形成すると共に、その透視窓部の外周部分
   に絞り成形によりフレーム部を立上り形成してなるもの
   において、前記透視窓部とフレーム部とがなす角部の曲
   げ半径を、前記板材の板厚の略２倍以下としたことを特
   徴とするパンチングメタル。