JPH06511201A - 剛性を付与するコルゲーション又はエンボシングを有するストリップ、プレート、フォイル、シート、ボードあるいは同様の形態の材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 剛性を付与するコルゲーション又はエンボシングを有するストリップ、プレート 、フォイル、シート、ボードあるいは同様の形態の材料技術分野 本発明は、材料の剛性を増大させると共に、その降伏点を越えることなく、すな わち、永久ひずみを生じさせることなく、材料を高度に曲げることを可能とする コルゲーション（波状部）又はエンボシング（凹凸）が設けられたストリップ（ 帯状片）、プレート（板状片）、フォイル（箔）、シート（薄板）、ボード（板 ）あるいは同様の形態の材料に関する。上記コルゲーション又はエンボシングは 、隆起部並びにこれら隆起部の間の谷部から成る形状を有しており、材料の想定 した帯状のゾーンの領域の中の上記隆起部及び谷部の等高度線は、Ｘ方向が波形 のゾーンの長手方向に一致し、Ｙ方向が波形のゾーンの幅方向に一致し、２方向 がＸ−Ｙ平面に直交する三次元座標系のＸ−Ｙ平面に投影した場合に円弧を形成 し、一方、Ｙ−Ｚ平面の断面が、Ｚ方向において交互に繰り返す波形から成る波 形パターンを形成する。

背景技術 コルゲーション又はエンボシングは、比較的薄い材料の少なくとも１つの方向に おける曲げに対する剛性及び抵抗を増大させる通常の手段である。この技術は種 々の分野で使用されている。その例として、波形の薄板鋼板を挙げることができ る。ＤＥ−Ａ１−２　２１１　９２５によれば、波形ボードが別の例として挙げ られる。本質的に折り曲げパターン等が剛性を増大させている多くの形状がある 。このような例において、比較的薄い材料、すなわち、花並びに草等に使用され るブレードすなわち刃が問題となる。

発明の簡単な説明 本発明の目的は、材料の曲げに対する抵抗を増大させ、これと同時に、その材料 の降伏点を増大させることなく、すなわち、永久ひずみを生じさせることなく、 その材料をかなりの程度まで曲げることを可能とするために、上述の種類の材料 に適用することのできる新規なコルゲーションパターンすなわち波形パターンを 提供することである。

上述の及び他の目的は、上記ゾーンの中のＹ方向における円弧の延長部として定 義されるＸ−Ｙ平面上に投影される円弧の高さが、Ｚ方向において交互に繰り返 される上記波形の波長と少なくとも同じであるかあるいはそれよりも大きくする ことにより達成することである。

従って、材料の想定した帯状のゾーンの領域の中のコルゲーション又はエンボシ ングは、交互に設けられる隆起部及び谷部から構成され、上記隆起部及び谷部は 、上記ゾーンの幅にわたって円弧の形状で伸長する。これら円弧は放物線から形 成されるのが好ましいが、他の形状とすることもでき、例えば、円弧、双曲線、 あるいは他の好ましい対称な曲線とすることができる。

コルゲーションパターンを形成する方法を無視すると、各隆起部に関するフレス ト線の曲線とゾーンの縁部との間の交点と、フレスト線の曲線とゼロ平面すなわ ち材料の基準面及び交差する円弧の各尖点に対して直交するゾーンの長手方向の 平面との間の交徹との間の帯状のゾーンの長手方向の距離は、上記尖点と隣接す る隆起部の尖点との間の距離と少なくとも同じであるがあるいはそれよりも大き い。

材料は、添付の請求の範囲に記載するように、上述のタイプの単一のゾーン又は そのような幾つかのゾーンを有することができ、そのようなゾーンは互いに平行 に配列され、また、各々のゾーンは、上記円弧状のコルゲーションパターンを示 し、更に、これら円弧は、同−又は反対の方向に配列することができる。上記隆 起部及び谷部は、単数又は複数のゾーンの長手方向に対して平行な材料の縁部に おいて平坦になされるのが好ましい。

上述のコルゲーションは、上記単数又は複数のゾーンの長手方向に対して直交す る平面において弧状を呈する材料の基本形状の上に重ねられるのが好ましい。

より詳細には、上記平面における材料の基本形状は、各波形のゾーンの中で円弧 を形成するのが好ましく、すなわち、材料は上記ゾーンの中で弧状を呈するのが 好ましく、上記コルゲーションはこの弧状の形状の上に重ねられ、従って、コル ゲーション自体が、長手方向に対して直交する弧状の形状をとる。本発明におい ては通常行われるように、材料が２以上の波形のゾーンを有する場合には、材料 は別個の方向において弧状を呈することができる。上記ゾーンの数が２つである 場合には、材料の基本形状はＳ字形状の断面を有することになる。

本発明の別の特徴及び観点、並びに、コルゲーションパターンは、添付の請求の 範囲の記載並びに種々の実施例に関する以下の説明から明らかとなろう。

代表例においては、本発明の材料は、冷間圧延され、焼入れ及び焼戻しされた薄 い鋼鉄ストリップから構成される。本発明のエンボシングパターンを有するこの 材料は、例えば、以下の用途に使用できる。

−メジャーテープ、 一携帯ラジオ及びテレビ受信機用のいわゆるストリップアンテナ、−バネ、特に 、例えば、電気掃除機及び他の電気製品の可撓性のケーブルの巻き取りドラム用 の巻き上げバネ、内燃機関用の起動ストラップを巻き上げるためのバネ、自動車 等の安全ベルトを巻き上げるためのバネ、−ショックアブソーバ、パワーイコラ イザ等のバネ要素（これらの場合には、材料は比較的幅が広い）。

本発明の原理は、金属材料だけではなく他の弾性材料にも使用することができ、 例えば、紙、ボール紙及びプラスチック、並びに、１又はそれ以上のこれらの材 料を含む複合材料に使用することができる。この領域においては、本発明の材料 は包装材料として使用することができる。本発明の材料の層を幾つか組み合わせ てこれらの層を互いに一体化し、これにより、良好な曲げ特性を有すると同時に 所望の剛性を有するサンドイッチ材料を形成することも考えられる。

図面の簡単な説明 幾つかの考え得る実施例を参照し、また、実行したテストの説明を行うことによ り、本発明を以下に詳細に説明する。以下の説明においては添付の図面を参照す るが、該図面においては、 図１は、ストリップの全幅にわたって伸びる波形のゾーンを有する本発明のスト リップの斜視図であり、 図２は、図１の線ＩＩ−ＩＩに沿う対称平面を通るストリップの長手方向の断面 図であり、 図３は、図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿うストリップの長手方向の断面図であり、 図４は、図１の線ＩＶ−ＩＶに沿うストリップの側面図であり、図５は、図１の ストリップと同じエンボシングパターンを有するが、コルゲーションパターンの 隆起部及び谷部がストリップの縁部で平坦になっているストリップの斜視図であ り、 図６は、２つの波形のゾーンを有し、これら２つのゾーンのコルゲーションが互 いに連続して隆起部及び谷部がＳ字形状のパターンを形成しているストリップの 斜視図であり、 図７は、２つの波形のゾーンと、これらのゾーンの間の非波形のゾーンとを有す る本発明のストリップの第４の実施例の斜視図であり、図８は、図７の線ＶＩ　 Ｉ　Ｉ−ＶＩ　Ｉ　Ｉに沿うストリップの断面図であり、図９は、連続的なコル ゲーションを有する複数のゾーンを備えたシート又はプレートの形状を有する本 発明の材料の第５の実施例を示しており、図１０は、コルゲーションが単一の弧 状の基本形状の上に重ねられている本発明の材料の第６の実施例のストリップが 曲げを受けている状態を斜視図で示しており、 図１１は、断面がサインカーブ又は若干Ｓ字形状である基本形状の上に重ねられ た本発明のコルゲーションパターンを有する２つのゾーンを備えたストリップの 形状をした本発明の第７の実施例を示す斜視図であり、図１２は、サインカーブ 形状のストリップを図１１の線ＸＩ　Ｉ−ＸＩ　Ｉの方向から示す端面図であり 、 図１３は、互いに積層された複数のシートから構成され、各々のシート又は一枚 置きのシートが本発明に従って波形の形状になされているサンドイッチ要素の斜 視図であり、 図１４は、本発明の種々の実施例に従って構成されたストリップの試験片を曲げ ることにより生じたストリップの曲率半径の逆数を曲げモーメントと共に示すグ ラフであり、 図１５は、本発明のコルゲーションパターンを有するが、平坦な基本形状を有し 、更に、該コルゲーションパターンが平坦になっている直線的な縁部を有するス トリップに対して行った曲げ試験から得た張力のチャートであり、図１６は、図 １５と同じコルゲーションパターンを有するが、弧状の基本形状の上に重ねられ たストリップを試験した結果を示す図１５と同様な張力チャート好ましい実施例 の説明 実施例■ 図１乃至図４に示す実施例は、帯状の製品、より詳細には、比較的幅の狭い帯状 の製品である。この材料は、焼入れ及び焼戻しされた薄いスチールがら形成され るのが好ましいが、選定した寸法に弾性的に変形可能なものである限り、上述の ように他の材料を使用することもできる。

上記材料は、実施例■並びに後の実施例１１−Ｖによる平坦な基本形態を有して いる。エンボシングパターンが、その平坦な基本形態の上に重ねらね、上記エン ボシングパターンは、この実施例によれば、同一の形状の隆起部２ａ、２ｂ、２ ｃ、０．２ｎと、これら隆起部と交互に設けられる谷部３ａ、３ｂ、３ｃ、、　 。

３ｎとを有しており、これら隆起部及び谷部はストリップ１の長さに沿って連続 的に繰り返されている。ストリップ１のゼロ平面は図２に符号４で示されている 。

この実施例のゼロ平面４は、平坦な出発材料の中央平面に対応し、また、ストリ ップの長手方向に直交するＸ方向と、ストリップの長手方向に一致するＹ方向と 、上記ゼロ平面に直交するＺ方向とを有する想定した三次元座標系のＸ−Ｙ平面 に対応している。また、Ｙ−Ｚ平面は、ストリップ１の長手方向の対称平面に一 致している。

ストリップの中央線５は、上記対称平面に一致し且つＹ−Ｚ平面に各々平行な断 面において波形の曲線、より詳細には、ゼロ平面４に関して対称的に繰り返す正 弦波曲線を形成している。この波形の振幅Ａは、エンボシングの深さに相当する 。ストリップの厚みはＴで示されている。正弦波の波長はして示されている。

以下においては隆起部のフレスト曲線と称する隆起部のフレスト（頂点）に沿う 線は、符号６ａ、６ｂ、６ｃ等で示され、また、各谷部の底部の線は７ａ１７ｂ 、７ｃ等で示されている。隆起部のフレスト曲線６ａ、６ｂ、６ｃ等、並びに、 底部の線７ａ、７ｂ、７ｃ等は、地形学から借用した用語である等高線いわゆる 等高度線を形成する。すなわち、等高度線は、この場合においてはゼロ平面４に ある特定のゼロ平面の上方の等しい高さに存在する点、あるいは、上記特定のゼ ロ平面の下方の等しい深さに存在する点によって形成される。この実施例によれ ば、隆起部のフレスト曲線６ａ、６ｂ、６ｃ等、及び底部の線７ａ、７ｂ、７ｃ 等、並びに、隆起部の等高線あるいは隆起部と底部との間の谷部の勾配の等高線 は、ゼロ平面に投影した時に、Ｙ−Ｚ平面（対称平面）に関して対称な円弧を形 成する。より詳細には、上記円弧は、ストリップの全幅にわたって伸長する放物 線の形状を有しており、該放物線のノーズすなわち頂点は上記対称平面にある。

ストリップの縁部は符号８で示されている。隆起部のフレスト曲線とストリップ の縁部との間の交点は符号９で示されており、また、隆起部のフレスト曲線の各 頂点は符号１０で示されている。上記第１の点９の１つとこれと同一の隆起部の フレスト曲線、例えば、隆起部のフレスト曲線６ｃの上にある頂点１０との間の Ｙ方向の距離は、本明細書においては波形パターンの位相差Ｆと呼ばれる。本明 細書で使用する波形パターンという用語は、Ｙ−Ｚ平面並びに該Ｙ−Ｚ平面に平 行な平面にある上述の波形によって形成されるパターンに対して使用される。

実施例Ｉによれば、位相差Ｆは、波長りに少なくとも等しいかあるいは概ね同一 である。すなわち、位相差Ｆは、２πラジアン（ｒ　ａ　ｄ）すなわち３６０° に相当する。

材料の張力は、上述のエンボシングパターンにより材料の中で極めて均一に分布 させることができ、これにより、ストリップがＺ方向の極端な曲げを受けた場合 でも、材料の降伏点を越えることはない。その理由は、他の接線と同じ勾配又は 方向を有する対称平面の同一の側部のエンボシングパターンのいずれの点にも接 線が存在しないからである。この理由により、ストリップがＺ方向の曲げを受け た場合でも、ストリップの総ての隣接する体積要素に対してＸ方向及びＹ方向に もせん断が生ずる。このことは、その曲げが１つの方向においてのみ行われるが 、材料の全体の体積の総ての方向、すなわち、Ｘ方向、Ｙ方向及び２方向におけ るせん断抵抗が使用されることを意味する。このことは、張力がより均一に分布 されることを意味し、その張力は大きな体積の領域に広がり、通常のＣ字状プロ フィール又はＳ字状プロフィールを有する通常のストリップに比較して、より大 きな全張力すなわち蓄積された力が得られ、これと同時にそれに相当する曲げ特 性が得られる。このことは、エンボシングをもたない平坦なストリップ又はＣ字 状あるいはＳ字状プロフィールを有するストリップに比較して、本ストリップは 、エンボシングの深さＡはかなり小さいが、かなり大きな剛性並びに同等の良好 な曲げ特性を得ることが可能であることを意味する。通常は、ストリップの厚み をＴとすると、０，５Ｔ＜Ａ＜２７の式を適用することができる。

実施例ＩＩ 実施例■においては、波形パターンは、ストリップの縁部８まで全体的に等しい 振幅で伸長していた。この構成は、ストリップが該ストリップの座屈を開始させ ことのできる曲げモーメントを受けた場合に、縁部のゾーンに張力の集中を生じ させるという欠点を有する。図５に示す実施例はこの欠点を解消しようとするも のである。従って、図５の隆起部２ａ’　２ｂ’等、並びに、谷部３ａ’　、３ ｂ゛等は、２つの縁部ゾーン１３を平坦にしており、これにより、エンボシング の深さに相当する振幅Ａは、徐々にゼロに接近して縁部ゾーン１３においてゼロ になっている。従って、実施例ＩＩによれば、ストリップの縁部８゛における波 形パターンの振幅はゼロである。縁部ゾーン１３は、断面ＩＩＩ−ＩＩＩと対応 するストリップの縁部８′　との間の距離に相当する幅を有している。図５のス トリップ２１のその他の部分は、実施例Ｉのストリップ１の対応する部分と同一 の態様でエンボス加工されており、縁部ゾーンにおけるエンボシングの深さの減 少を補償するために、波長に比較して位相差が増大されている。

実施例ＩＩＩ この実施例は、実施例Ｉ及び実施例ＩＩよりも幾分幅の広いストリップに適して いる。実施例ＩＩＩのストリップは図６において符号３１で示されている。スト リップの縁部８゛は、実施例ＴＩと同様に直線的である。隆起部３２ａ、３２ｂ 、３２Ｃ等、並びに、谷部３３ａ、３３ｂ等は、ストリップの縁部においては平 坦になっており、エンボシングパターンの振幅は徐々に減少してゼロになってい る。しかしながらこの例においては、隆起部３２ａ、３２ｂ、３２ｃ等、並びに 、谷部３３ａ、３３ｂ等は、Ｘ−Ｙ平面に投影した場合にＳ字状の曲線を形成し 、隆起部のフレスト曲線３６ａ、３６ｂ等、並びに底部の線３７ａ、３７ｂ等は ２つの放物線の部分を形成している。ストリップ３１の長手方向の中心線の一方 の側のエンボシングパターンは、実施例ＩＩのエンボシングパターンに対応する エンボシングパターンを有する外側半部と、実施例Ｉのエンボシングパターンを 有する内側半部とから構成されていると言うことができる。一方、ストリップ３ １の中心線の反対側では、パターンは反転されている。すなわち、このパターン においては、放物線の頂点は、ストリップの上記反対側の頂点とは反対方向を向 いており、図６に示すように、隆起部及び谷部から成るＳ字形状の波形パターン が形成されている。

実施例ＩＶ 図７は、実施例■■のストリップ４１を斜視図で示している。ストリップ４１の エンボシングパターンは、図５の実施例ＩＩのストリップ２１が互いに隣接した ものに相当し、これら想定した２つのストリップの間に平坦な中央ゾーン４０が 存在する。このエンボシングパターンを詳細に説明する必要はなく、上述の実施 例■及び実施例ＩＩの説明、並びに、図８の断面ＩＸ−ＩＸを参照することで十 分である。

ストリップ４１は、バネ、メジャーテープ等に使用することができる。このスト リップをメジャーテープとして使用する場合には、平坦な中央ゾーン４０をスケ ールすなわち目盛りとして用いることができる。

実施例Ｖ 図９には、実施例Ｖのより幅の広いボール紙、シート又はプレートが符号５１で 示されている。この実施例は、並置された多数のエンボシングゾーン５０ａ。

５０ｂ、５０ａ、５０ｂ等を備えている。これらのエンボシングゾーンは、実施 例Ｉと同一に形成されているが、１つ置きにその向きが反転されており、これに より、隆起部５２ａ、５２ｂ等、並びに、谷部５３ａ、５３ｂ等は、縁部から縁 部８までのシート５１の全幅にわたって連続的に且つ蛇行形状に配列されている 。

このようにエンボス加工されたシート、フォイル、プレートあるいはこれと同様 の材料５１は、例えば焼入れ鋼の如き金属で形成した場合には、バネ部材として 使用することができる。またこの材料は、例えば、スチール、銅又はアルミニウ ムの薄板から形成された場合には、構造材料として使用することができる。更に 、このシートを、紙、段ボール又はプラスチック、あるいは、１又はそれ以上の これらの材料を含む複合材料から形成することも考えられる。波形ボード又は他 の波形のサンドイッチ材料とは異なり、本実施例は、剛性を有しながらあらゆる 方向に屈曲可能であり、従って、包装材料として使用するのに優れた特性を有す る材料を提供することができる。

図１３は、複数のシート５１から形成されたサンドイッチ要素８１を示しており 、各シート５１の間には平坦なシート８２が設けられている。このサンドイッチ 要素８１のそれぞれの層は、例えば、溶接、糊付は又は適宜な接着材料によって 互いに固定されている。

実施例Ｖｌ 材料の曲げ抵抗を増大させるために、材料をＸ−Ｚ平面において弧状にすること により、材料をＸ−Ｚ平面において放物線又は円弧状に湾曲させることができる 。図１０（及び図１６）は、弧状のストリップ６１の一部分の斜視図である。

エンボシングパターンは弧状の形状の上に重ねられており、これにより、放物線 又は円弧は、Ｘ−Ｙ平面においても屈曲して弧状になっており、この状態は図１ ６にも示されている。

実施例Ｖ１１ 本実施例は図１１及び図１２に示されている。この実施例は、２つのゾーン７０ ａ、７０ｂを有するストリップ７１の形状を有しており、上記ゾーンの各々には 、図１２に示すストリップのサインカーブ状（断面においてＳ字形状）の基本形 状の上に付与された実施例ＩＩのエンボシングパターンが設けられている。各々 のゾーン７０ａ、７０ｂは、ストリップ６１のように弧状であるとみなすことが できるが、円弧は反対方向に反転されており、これにより、このストリップは、 図１２に示すように、凹凸形状すなわち若干Ｓ字形状の断面を有している。スト リップ７１は、その凹凸形状すなわちＳ字形状の断面のために、負又は正のＺ方 向において同じ曲げ抵抗を有している。

ストリップ７１は、基本的にはメジャーテープ用に設計されている。従って、中 央ゾーン７０ｃには、磁石抵抗性の検知を行うに適した歯付きのエンボシン乙パ ターンが形成されている。しがしながら、このパターンを用いて他の検知又は検 出、すなわち、機械的、光学的又は純粋に電気的な検出を行うことができる。

ストリップのＳ字形状の基本形状の上に重ねられた本発明のエンボシングパター ンのために、ストリップ７１がら形成されるメジャーテープは、厚みが同一であ ることを含む同一材料特性を有する通常のスチール製のメジャーテープよりも数 倍高い剛性を有する。また、通常のスチール製のメジャーテープの場合に一般に 起こるような過負荷を受けた時の座屈又は圧壊が特に生じないことが本発明のス トリップ、特に上述の実施例に関する特徴であり、このような特徴に関しては、 より便利な折り畳み式のルールすなわち定規に適しており、且つ、サインカーブ 状（Ｓ字形状）の基本形状の故に剛性が対称的であると共に、このストリップは ストリップのハウジングの中に容易に巻き取ることができる。

上述の特徴の実際上の重要性は、ストリップ７１は、通常のメジャーテープのよ うに緩むことがなく、その剛性の故に、折り畳み式の定規と同様の態様で取り扱 うことができることである。サインカーブ状の基本形状（Ｓ字形状、図１２参照 ）はまた、ストリップがサポートに対して安定して着座するので、ストリップ７ １を定規として用いてスケールに沿って線を引いたりマークをつけることを可能 とし、著しく揺動する傾向を有する通常の弧状（Ｃ字形状）のメジャーテープと は対照的に、縁部ゾーン７０ｄのミリメートル単位のマークを対象物に接近させ て読み取ることができる。サインカーブ状及び細かい波形を有するストリップ７ １の対称的な剛性のために、例えば、天井等に向けて測定を行う際に、ストリッ プを垂直方向上方に保持することが可能となり、その際には、天井までの距離が かなり長い場合でもストリップ力唾れ下がることがない。この垂れ下がりは、通 常のスチール製のメジャーテープを使用する際に問題となる。

ストリップ７１の如き、弧状又はサインカーブ状の基本形状の上に重ねられた本 発明のエンボシングパターンを有するストリップはまた、携帯ラジオ又はテレビ 受信機用のアンテナとして使用すると非常に効果的である。この場合には勿論、 上述の如きスケールは必要ない。本材料は、両方の方向において同一の剛性を有 するのが望ましいバネとしても効果的に使用することができる。

実験 幅が６．５ｍｍで厚みＴが０．１２ｍｍのスチール製のストリップを試験用サン プルとして用いた。１つのケースにおいては、図５の実施例ＩＩのストリップ２ １、すなわち、平坦な基本形状を有するストリップを用い、また、別の３つのテ ストにおいては、図１０の実施例■Ｉの弧状のストリップを用いた。上記実施例 Ｉに関して述べたような、図２のコルゲーションの波長、図２のエンボシングの 深さすなわち振幅Ａ１及び位相差Ｆを変化させた。弧状（Ｃ字形状）のストリッ プは、１０ｍｍの円弧半径を有していた。

テストした上記４つのストリップのパラメータは以下の通りである。

上記４つのストリップに変化する曲げモーメントを与え、多かれ少なかれ曲げを 生じさせた。曲げ（逆数）と曲げモーメントとの間の比は図１４のグラフに示さ れている。このグラフには、上記表に挙げたストリップと幅、厚み及び品質が同 じであり完全に平坦でエンボス加工されていないストリップに関する対応するグ ラフが含まれている。

最も高い曲げモーメントは、Ｃ字形状の凹面側に曲げを受けたストリップ６１Ａ 及び６１ｂに関して測定されたが、これらグラフを外挿すると、ストリップの凸 面側に曲げを受けたストリップ６１Ｃが、他のグラフに交差する。直線性並びに 曲げモーメントは極力高いのが望ましい。テストしたストリップの基本形状、並 びに、荷重方向もグラフに記号で示されている。ストリップ６１Ｂ及び６１Ａは ストリップの凸面側に向かって曲げられ、一方、ストリップ６１Ｃは凹面の方向 に向かって曲げられた。これは、凸面又は凹面の曲げ方向によって、ある非対称 性があることを意味する。しかしながら、この非対称性は極めて小さい。

上記グラフから種々の結論が導かれる。すなわち、ストリップ６１Ａをストリッ プ６１Ｂと比較すると、エンボシングの深さが増大すると、より高い剛性すなわ ちより大きな曲げモーメントが得られる。ストリップ６１Ｃは、グラフの広い領 域の中で直線性を有し、このことは、該ストリップは、永久ひずみを生ずること なくより小さな変形まで曲がることができることを意味している。しかしながら 、この点に関してはストリップ２１が最も良好な特性を有している。すなわち、 ストリップ２１はほとんど直線的であるが、その曲げ抵抗はストリップ６１Ａ− ６１Ｃよりもかなり小さい。

しかしながら、最も顕著な事柄は、弧状の（凹凸の）基本形状と該基本形状に重 ねられたエンボシングパターンとの組み合わせにより、ストリップの剛性が異常 に増大することである。例えば、完全に平坦でコルゲート処理されていないスト リップが指数１の剛性（曲げモーメント）を有するとした場合に、平坦な基本形 状を有する本発明のエンボス処理されたストリップ２１は、指数４の剛性をもつ ことになり、一方、弧状で且つエンボス処理されたストリップ６１Ａ−６１Ｃは 、１２程度の指数の剛性を有する。このことは、コルゲーションとコルゲート処 理されたストリップゾーンの円弧を組み合わせることにより、明らがな相乗効果 が得られることを意味している。

上述の実施例においては、エンボシングは、図２のゼロ平面４に関して対称に形 成された。しかしながら、エンボシングをゼロ平面４に関して非対称とし、これ により、ストリップが、Ｚ方向における一方の方向よりも他方の方向においてよ り大きな曲げ抵抗を有するようにすることができ、この特性は、ストリップを例 えばバネとして使用する場合には価値のある特徴となる。６１Ｂと６１Ｃとの間 の差に現れているように、Ｃ字形状によって生じた若干の非対称性を補償するた めに上記非対称性を利用し、これにより、サインカーブすなわちＳ字形状を用い ることな（ストリップ又はシートの剛性を対称的にすることができる。

図１４に示すストリップ６１Ａ−６１Ｃのグラフは、図示はしていないが徐々に 平坦になり、これらグラフは、はとんど一定のある値の曲げモーメントに漸近す る。これは、曲げにより生ずるストリップの曲率半径（図１４の値は曲率半径の 逆数であることに注意する必要がある）に依存することなく、広い範囲で一定の 曲げ抵抗が得られることを意味する。これは極めて興味深い特徴であり、その理 由は、該特徴により、いわゆる一定バネ（コンスタントスプリング：　ｃｏｎｓ ｔａｎｔ　ｓｐｒｉｎｇ）と呼ばれる極めて良好なバネパラメータを有するバネ を提供することができるからである。

屈曲性を保持しながら剛性が数倍増大させることはかなりの経済的な価値がある 。その理由は、バネ材料の単位体積当たりのバネ力が増大し、また、種々の用途 に利用可能なように多様な種々の実施例を提供できるからである。

本発明は、エンボシングの深さ、位相差、波長、曲がりの半径（基本形状）の如 き変化させることのできる種々のパラメータを有し、また、ゼロ平面に対してエ ンボシングを非対称的にすることができる可能性があるため、本発明の種々の特 性を有する材料を設計する機会をもたらすものである。すなわち、特定のバネパ ラメータを有するバネ、又は、剛性が極めて高く且つ永久ひずみを生ずることな く屈曲可能な材料を設計することができる。この後者の特徴は図１５及び図１６ によっても示されており、これらの図は、曲げモーメントを与えた時の実施例Ｉ Ｉ及び実施例ＴＶのストリップの張力の分布を示している。図１５及び図１６の ダイアグラムにおいては、等しい張力レベルを有する領域が示されている。これ らのダイアグラムは、ストリップの表面全体にわたって効果的な態様で張力が分 布されることを示しており、このことは、ストリップが十分大きな屈曲抵抗性を 有することを意味している。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．材料の剛性を増大させると共に、その降伏点を越えることなく、すなわち、 永久ひずみを生じさせることなく、材料を高度に曲げることを可能とするコルゲ ーション又はエンボシングが設けられたストリップ、プレート、フォイル、シー ト、ボードあるいは同様な形態の材料であって、前記コルゲーション又はエンボ シングは、隆起部（２ａ、２ｂ、２ｃ．．．２ｎ）と、これら隆起部の間の谷部 （３ａ、３ｂ、３ｃ．．．３ｎ）とを有し、当該材料の想定された帯状のゾーン の領域の中の前記隆起部及び前記谷部の等高度線は、Ｘ方向が波形のゾーンの長 手方向に一致し、Ｙ方向が前記波形のゾーンの幅方向に一致し、Ｚ方向がＸ−Ｙ 平面に直交する三次元座標系のＸ−Ｙ平面に投影した時に円弧を形成し、Ｙ−Ｚ 平面における断面が、Ｚ方向において交互に操り返す波形から成る波形パターン を形成する材料において、前記ゾーンの中でＹ方向に伸びる円弧の伸長部として 定義されるＸ−Ｙ平面に投影された円弧の高さ（Ｂ）が、Ｚ方向において交互に 繰り返す前記波形の波長（Ｌ）と少なくとも同じかあるいは該波長よりも大きい ことを特徴とする材料。
2. ２．請求項１の材料において、前記円弧が放物線であることを特徴とする材料。
3. ３．請求項１又は２の材料において、少なくとも２つの平行なゾーンを備え、こ れら各々のゾーンが、前記円弧状のコルゲーションパターンを有することを特徴 とする材料。
4. ４．請求項３の材料において、前記円弧は、各々の波形のゾーンにおいて同じ方 向を向いていることを特徴とする材料。
5. ５．請求項４の材料において、波形のゾーンの数が２つの場合には、一方のゾー ンの円弧は他方のゾーンの円弧とは異なる方向を向いており、波形のゾーンの数 が３以上の場合には、各ゾーンは交互に反対の方向を向いて蛇行形状を有するこ とを特徴とする材料。
6. ６．請求項３乃至５のいずれかの材料において、波形ではないゾーン、あるいは 、少なくとも円弧状のコルゲーションをもたないゾーンが、前記波形のゾーンの 間に設けられることを特徴とする材料。
7. ７．請求項１乃至６のいずれかの材料において、前記隆起部及び谷部が、当該材 料の縁部（８′）で平坦になっていることを特徴とする材料。
8. ８．請求項１乃至７のいずれかの材料において、前記コルゲーションは、当該材 料の基本形状の上に重ねられており、該基本形状は、Ｘ方向が波形のゾーンの長 手方向に一致し、Ｙ方向が前記波形のゾーンの幅方向に一致し、Ｚ方向がＸ−Ｙ 平面に直交する三次元座標系のＸ−Ｚ平面において湾曲していることを特徴とす る材料。
9. ９．請求項８の材料において、当該材料の前記平面における基本形状が、各々の 波形のゾーンの中で円弧すなわち弧状を形成することを特徴とする材料。
10. １０．請求項９の材料において、当該材料は、隣接する波形のゾーンの領域の中 で反対方向において弧状をなし、これにより、前記平面における当該材料の基本 形状は、２つの波形のゾーンを有する場合には、実質的にＳ字形状を有し、また 、当該材料が３以上の波形のゾーンを有する場合には、反復するサインカーブ形 状を有することを特徴とする材料。
11. １１．請求項１乃至１０の材料において、当該材料の中心線は、Ｘ−Ｙ平面に投 影された隆起部の円弧の先端に一致する前記単数又は複数のゾーンの対称平面に おいて波形の曲線を形成し、前記波形の曲線の振幅（Ａ）はコルゲーションの深 さに相当し、コルゲーションの深さをＡとし、当該材料の厚みをＴとすると、コ ルゲーションの深さは０．５Ｔ＜Ａ＜２Ｔで表されることを特徴とする材料。
12. １２．請求項１１の材料において、冷間圧延され且つ焼入れ及び焼戻しされたス チールであって、０．０１−１．０ｍｍ好ましくは０．０５−０．２ｍｍの厚み （Ｔ）を有するスチールから形成されることを特徴とする材料。
13. １３．請求項１乃至１２のいずれかの材料において、円弧状のコルゲーションパ ターンを有する２つのゾーンと、これらゾーンの間に位置し、磁気抵抗性の読取 りを意図された波型パターンを有するゾーンとを備えることを特徴とする材料。
14. １４．請求項１乃至１３のいずれかの材料において、前記隆起部の頂部並びに前 記谷部の底部が、当該材料の平均高さに関して非対称的に変位されていることを 特徴とする材料。