格子体の構成部品及びその製造方法
【課題】 格子体の構成部材であるクロスバーの製作において、横曲り及び反りが生じない、すなわち矯正工程を必要としないクロスバー部材及びその製造方法を提供すること、また工程が複雑でなく容易で、特別な組立設備が不要で、工数、工程、製造コストの面で優れ、容易に高精度の製品が製造可能な格子体の構成部品及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】 中央部が厚く、左右両側が薄い側突出部である対称形の断面を有する部材の少なくとも一方の縁端部に、等ピッチで切欠部を設けたことを特徴とする格子体の構成部品。
【解決手段】 中央部が厚く、左右両側が薄い側突出部である対称形の断面を有する部材の少なくとも一方の縁端部に、等ピッチで切欠部を設けたことを特徴とする格子体の構成部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グレーチング（溝蓋）、面格子、マット、ルーバー等の格子体の構成部品及びその製造方法、さらに詳しくは、容易に高精度に製造可能な格子体の構成部品及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、オフィスビルなどの内外装には、優れた意匠性や高級感を持たせる目的で、ステンレス鋼が多用されるようになっている。例えば、グレーチングにおいても昔は鋳物で作られていたが、近年は美観や耐久性に優れたステンレス鋼が極めて一般的に用いられている。
格子状に部品を組み上げたグレーチングの構成は、主として荷重を受けるベアリングバーと、ベアリングバーを所定の相互位置関係で固定するためのクロスバーとから形成されている。
【０００３】
しかしながら、このベアリングバーとクロスバーを組み合わせる方法は多数存在するが、それぞれ一長一短がある。従来技術の鋼材を組み合わせて格子体を製造する技術として、以下の４種類の構成が提案されている。第１構成が、最も一般的である。
【０００４】
（第１構成）
第１構成の組立式格子体は、所定の切欠部（孔）を形成した横杆と、両側に多数の切込みを対向させて設けた縦杆とからなる。前記縦杆を前記孔内に水平状態で挿通させ、９０°起こすことにより、前記切欠部の一側縁に前記縦杆を係止させるようにすることにより組立てる(例えば、特許文献１参照)。
第１構成の他のものは、特許文献１に開示されたものと組合せ形式において類似した構造のものである。所定枚数平行に並べた係止孔付き縦条片の係止孔に、多数の切溝を持つ細幅の横条片の切溝を係合させてなる金属製マットである(例えば、特許文献２参照)。
【０００５】
（第２構成）
所定間隔毎にボルト挿通用の穴を有する多数の金属製板材とこれらの板材間に介在されるべき筒状の角間座とを、前記板材の穴及び角間座内へ交互にボルトを各通挿させる。前記ボルトの先端螺子部にナットを螺装させて、前記板材を各間座を介して、平行に連接一体化させるようにしてなるマットである(例えば、特許文献３参照)。
【０００６】
（第３構成）
長さ方向において適当な間隔をおいて孔部を設けた多数本の金属製長尺部材を、これら長尺部材の孔部が同一中心線上に位置するように平行に並べ、これら長尺部材の長さ方向に対して直行する方向に前記孔部に金属製パイプ状連結材を挿入してなる。前記孔部内に位置するパイプ状連結材の部分以外の部分を、外面より押圧変形させることにより、その変形部分の端部で、長尺部材の孔部外側の面を挟持させてなる金属製マットである(例えば、特許文献４参照)。
【０００７】
（第４構成）
複数枚の桟板と複数本の連結棒から全体を格子状にしたグレーチングにおいて、桟板に、連結棒が容易に挿入できる広い孔部分と連結棒が圧入できる程度の狭い孔部分とが連続する異形孔を複数個穿設する。前記異形孔と前記相関を有する連結棒を広い孔部分に挿通後、狭い孔部分に圧入固着してなるグレーチングである(例えば、特許文献５参照)。
【０００８】
【特許文献１】実公昭４６−０１３１６９号公報
【特許文献２】実開昭５７−１５６５０４号公報
【特許文献３】実公昭５４−０３５５３５号公報
【特許文献４】実公昭５９−１４８７５８号公報
【特許文献５】特開昭５９−０２４０５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に開示された構成においては、両側に多数の切込みを対向させて設けた縦杆（断面形状は直角四辺形）に切込みを入れると、「横曲がり」変形または「カール」変形してしまう。この変形は、レベラーロール等によって矯正をしなければならず、工業的に大きな欠点がある。また、引用文献１とは異なるが、片側だけに切込みを入れるタイプのものでは、横曲がりがより顕著となる。
【００１０】
特許文献２に開示された構成においても、多数の切溝を持つ細幅の横条片を製作しよう
とすると、特許文献１と同様に横曲がりが生じてしまう。この横曲がりは、特許文献２の第２図のものより第３図のものの方が顕著に現われる。従って、特許文献２の場合においても、横曲がりを取るための矯正工程が不可欠となる。
【００１１】
ここで、特許文献１の縦杆および特許文献２の横条片に相当する部品を、本明細書ではクロスバーと呼び、特許文献１の横杆および特許文献２の縦条片に相当する部品を、本明細書ではメインバーと呼ぶこととする。
【００１２】
クロスバーを製作する場合、メインバーと係合する切欠き溝を、プレスにて打ち抜く。一般的に、金属の板材をプレスして矩形を打ち抜いたり、矩形の切欠きを形成したりする場合、その矩形の短辺は、該板材の厚みと等しいか、またはより大きい値としなければならない。このようにしない場合、プレスのポンチや金型の寿命が極端に短くなることが知られている。特に、ステンレスのような硬い材料は、他の一般的板材より大きい値、例えば１．０〜２．０倍としなければならない。
一方、クロスバーの切欠き溝の幅は、ベアリングバーに係合するため、その係合部の厚みよりややクリアランスの分だけ大きい寸法としなければならない。
以上のことから、ベアリングバーとクロスバーとの材料厚さは、ほぼ同等かクロスバー
の厚さをベアリングバーの厚さより小さくしなければならないことが解る。
【００１３】
一般に、グレーチングは、ハイヒールの踵下面などが入り込まないようにするために、靴の当たる面の開口部が狭く設計されている。また、最近では輸送や施工の容易さ等から、従来と同等の強度を有し且つ軽量化したものが要求されている。このような要請から、グレーチングのベアリングバーは、断面がＴ字形状を有するもの（Ｔバー）が多用されてきている。この形状によれば、特許文献１等のフラットバーに比較して、厚さが薄い材料を水平と垂直に組み合わせることにより開口部を狭く、且つ縦剛性は従来と同等で軽量のものが得られる利点がある。
【００１４】
ところが、薄い材料であればあるほど、クロスバーの片側または両側に所定ピッチで多数の切欠き溝を形成した場合、横曲がりやカールが顕著に現れ、格子体に組み立てる前にレベリングなどの矯正を行わなければ使用できないという問題がある。
【００１５】
特許文献３に開示された構成においては、隣接する金属製板材間に筒状の角間座を必要とするため、一般的な玄関マットを製作する場合でも、部品点数が優に１００点を超えるほど多くなる。さらに、ボルトをあたかも裁縫の如く金属製板材と角間座を交互に挿通させなければならず、組み上げのために手間がかかり工数が増大して、製造コストが高い問題がある。
しかも、使用に供され年数を経た場合、ナットの脱落により全体が分解してしまう可能性の問題も含んでいる。その上、筒状の間座の切断寸棒のバラツキなどから格子体全体を組み上げたときに所定の長さ寸法が得られず、分解して間座を切り詰める等の対策を行っ上で再度組立てなければならない問題がある。
【００１６】
特許文献４に開示された構成においては、部品点数が少なくてよい。反面、長尺部材の孔部内に位置するパイプ状連結材の部分以外の部分を外面より押圧変形させる場合、各押圧変形量が等しくないと、１本の長尺部材の左右で隣接する長尺部材の間隔が等しくならず、組立てたマットが平面でなく変形してしまう。また、１本のパイプ状連結材において、各所の押圧変形量が等しくないと、長尺部材を固定するピッチが等しくならず、商品的価値が低下する。即ち、押圧変形量は全ての場所で等しく変形させなければならないこととなり、製造上は相当難しい調整を迫られる。
【００１７】
特許文献５に開示された構成においては、桟板の異形孔と前記相関を有する連結棒を広い孔部分に挿通後、狭い孔部分に圧入固着する。この場合、圧入装置を必要とする製造コストの上昇に加え、該狭い孔部分に圧入されたことにより生ずる歪による桟材の変形、孔の割れ、複数の桟材が平行状態に固定できないなどの不良が発生する問題がある。またこの方法によると、一度変形した製品の矯正はできないという問題もある。
【００１８】
（発明の目的）
本発明は、従来の格子体の構成部品及びその製造方法の上述した問題点に鑑みてなされたものであって、格子体の構成部材であるクロスバーの製作において、横曲り及び反りが生じない、すなわち矯正工程を必要としないクロスバー部材及びその製造方法を提供することを目的とする。
本発明はまた、製造工程が複雑でなく容易で、特別な組立設備が不要で、工数、工程、製造コストの面で優れ、容易に高精度の製品が製造可能な格子体の構成部品及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、中央部が厚く、左右両側が薄い側突出部である対称形の断面を有する部材の少なくとも一方の縁端部に、等ピッチで切欠部を設けたことを特徴とする格子体の構成部品である。
【００２０】
本発明はまた、線部材を、溝付きロールによって挟み込み、圧延することによって中央部が厚く、左右両側が薄い側突出部を有する、対称形の断面を有する部材を形成し、側突出部の少なくとも一方の縁端部に等ピッチで切欠部を設けることを特徴とする格子体の構造部品の製造方法である。
【００２１】
本発明はさらに、中央部が厚く、左右両側が薄い側突出部である対称形の断面を有する部材の少なくとも一方の縁端部に、等ピッチで切欠部を設けたクロスバーを包含することを特徴とするグレーチングである。
【００２２】
本発明の実施態様の一つは、前記中央部の断面が円形で、左右両側の側突出部の断面が直角四辺形であることを特徴とする。
ここで、直角四辺形は、各角が直角である四辺形を意味し、長方形及び正方形を含む概念である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の格子体の構成部品及びその製造方法によれば、格子体の構成部材であるクロスバーの製作において、横曲り及び反りが製造工程で許容される範囲に留まり、すなわち矯正工程を必要とせずに製造できる効果を得ることができる。
本発明の格子体の構成部品及びその製造方法によれば、製造工程が複雑でなく容易で、特別な組立設備が不要で、工数、工程、製造コストの面で優れ、容易に高精度の製品が製造可能である効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、本発明の実施形態の格子体の構成部品であるグレーチングのクロスバー及びその製造装置を図に基づいて説明する。
【００２５】
（圧延ライン装置）
本発明に係るクロスバー素材Ｍを製造するための圧延ライン装置１０は、線部材Ｌが導入される入口の側から順に、材料挿入機（図示せず）、第１上ロール１２Ｕ及び第１下ロール１２Ｄを有する第１圧延機１２、第２上ロール１４Ｕ及び第２下ロール１４Ｄを有する第２圧延機１４、第３上ロール１６Ｕ及び第３下ロール１６Ｄを有する第３圧延機１６、払出機（図示せず）が配置されている。第３圧延機は、図２に示すように、線部材（丸棒）Ｌが通過するパスラインＰ上に対応するロール側面に、円弧形の溝Ｇが設けられている。円弧形の溝Ｇは、第１圧延機１２及び第２圧延機１４にも設けられており、溝Ｇは、第１圧延機１２、第２圧延機１４、第３圧延機１６と、払出機（図示せず）に近付くに従って順次浅くなっている。
【００２６】
ステンレス鋼製の線部材（丸棒）Ｌの断面は、圧延ライン装置１０へ挿入前には、図３（ａ）に示す円形である。
第１圧延機１２において、線部材Ｌは、第１上ロール１２Ｕ及び第１下ロール１２Ｄにより潰され、図３（ｂ）に示すように、中央部が円形で、左右に短く太い突出部がある断面となる。
第２圧延機１４において、線部材Ｌは、第２上ロール１４Ｕ及び第２下ロール１４Ｄにより潰され、図３（ｃ）に示すように、中央部が円形で、左右に比較的長い突出部がある断面となる。
第３圧延機１６において、線部材Ｌは、第３上ロール１６Ｕ及び第３下ロール１４Ｄにより潰され、図３（ｄ）に示すように、中央部が円形で、左右に側突出部すなわち板状突出部がある断面となる。
【００２７】
ステンレス鋼製の線部材（丸棒）Ｌは、平鋼、角鋼等でも良い。しかし、最終製品であるクロスバー素材Ｍの断面形状と異なる程度が大きい程、焼鈍工程等を必要とする。従って、本実施形態では、断面が丸である丸棒を使用した。
【００２８】
（実施例１）
直径７ｍｍのステンレス鋼製丸棒を、圧延ライン装置１０によって圧延して、図４に示すように、中央の丸断面部の直径が４mm、両側へ延びた板状突出部の幅が３mm、厚さが１．５mmのクロスバー素材Ｍを製造した。
【００２９】
次に、クロスバー素材Ｍの片側の板状突出部に、図５に示すように、プレスによって、幅が１．７mm、長さが２．５mmの切欠部を、ピッチ１５mmで打ち抜いた。このように製造したクロスバーＣの長さ２ｍに対応する横曲がりは、３ｍｍであり、長さ２ｍに対応するクロスバーＣのカールは、３ｍｍであった。
ここで、横曲がりは、板状突出部を含む平面内での曲がり量を示す。カールは、板状突出部を含む平面と直交する面内での曲がり量を示す。
クロスバーＣの長さ２ｍに対応する横曲がり及びカールは３ｍｍ以下である場合は、矯正工程を経ずとも、通常のグレーチングに使用しても問題ないことが経験的に解っている。本実施例１のものによってグレーチングに組み上げたが、ベアリングバーとの接合不良やグレーチングとしての形状不良等の問題は発生しなかった。
【００３０】
（実施例２）
実施例１と同様に、直径７ｍｍのステンレス鋼製丸棒を圧延ライン装置１０によって圧延して、図４に示すように、中央の丸断面部の直径が４ｍｍ、両側へ延びた板状突出部の幅が３ｍｍ、厚さが１．５ｍｍのクロスバー素材Ｍを製造した。
【００３１】
次に、クロスバー素材Ｍの片側の板状突出部に、図６に示すように、プレスによって、幅が１．７ｍｍ、長さが２．５ｍｍの切欠部を、ピッチ３０ｍｍで打ち抜いた。このように製造したクロスバーＣの長さ２ｍに対応する横曲がりは、２ｍｍで、長さ２ｍに対応するクロスバーＣのカールは、１．５ｍｍであった。本実施例２の場合も、グレーチングに組み上げたが、ベアリングバーとの接合不良やグレーチングとしての形状不良等の問題は発生しなかった。
【００３２】
（実施例３）
実施例１と同様に、直径７ｍｍのステンレス鋼製丸棒を圧延ライン装置１０によって圧延して、図４に示すように、中央の丸断面部の直径が４ｍｍ、両側へ延びた板状突出部の幅が３ｍｍ、厚さが１．５ｍｍのクロスバー素材Ｍを製造した。
【００３３】
次に、クロスバー素材Ｍの両側の板状突出部に、図７に示すように、プレスによって、幅が１．７ｍｍ、長さが２．５ｍｍの切欠部を、ピッチ３０ｍｍで打ち抜いた。このように製造したクロスバーＣの長さ２ｍに対応する横曲がりは、１ｍｍで、長さ２ｍに対応するクロスバーＣのカールは、１ｍｍであった。本実施例３の場合も、グレーチングに組み上げたが、ベアリングバーとの接合不良やグレーチングとしての形状不良等の問題は発生しなかった。
【００３４】
（第１比較例）
従来のクロスバー製造方法、すなわち２本の平鋼のクロスバー素材Ｍを、図８０に示すように、並列させて複数箇所の点溶接１００によって仮止めすることにより、プレス加工の前準備をした。
次に、図９に示すように、プレスのポンチ１０２によって、クロスバー素材Ｍの突合せ部１０４を中心に対称となるように両クロスバー部材Ｍに同時に切欠部１０６を形成した。
次に、図１０に示すように、点溶接部１００による仮止めを解除し、切欠部１０６を形成したクロスバーＣを独立させた。
【００３５】
ステンレス鋼製平鋼のクロスバー素材Ｍは、板厚が３ｍｍ、板幅が１３mmである。クロスバー素材Ｍの片側に、幅が３．２ｍｍ、長さが７．２ｍｍの切欠部をピッチ１５ｍｍで形成するように、プレスにて打ち抜いた。長さ２ｍに対応するクロスバーＣの横曲がりは、５１ｍｍであった。長さ２ｍに対応するクロスバーＣのカールは、２０ｍｍであった。
このクロスバーＣの横曲がり及びカールを矯正するため２種のレベラー矯正機からなるレベラー矯正装置によって矯正した。第１のレベラー矯正機は、横曲がりの矯正用である。第２のレベラー矯正機は、カールの矯正用である。
【００３６】
クロスバーＣを前記レベラー矯正機によって３回処理することによって、横曲がりは、３ｍｍとなった。同様に、前記レベラー矯正機によって２回処理することによって、カールは３ｍｍとなった。
【００３７】
（第２比較例）
ステンレス鋼製平鋼のクロスバー素材Ｍは、板厚が４ｍｍ、板幅が１５ｍｍである。クロスバー素材Ｍの両側に、幅が４．２ｍｍ、長さが３．５ｍｍの切欠部をピッチ１５ｍｍで形成するようにプレスにて打ち抜いた。長さ２ｍに対応するクロスバーＣの横曲がりは、５ｍｍであった。長さ２ｍに対応するクロスバーＣのカールは、１５ｍｍであった。
第１比較例と同様に、このクロスバーＣの横曲がり及びカールを矯正するため２種のレベラー矯正機からなるレベラー矯正装置によって矯正した。第１のレベラー矯正機は、横曲がりの矯正用である。第２のレベラー矯正機は、カールの矯正用である。
【００３８】
クロスバーＣを前記レベラー矯正機によって２回処理することによって、横曲がりは、３ｍｍとなった。同様に、前記レベラー矯正機によって２回処理することによって、カールは３ｍｍとなった。
【００３９】
本発明のクロスバーＣの他の断面形状においても、図１１に示すように、左右対称径または点対象形である。しかし、図１２に示すような非対象形であっても、厚い中央部の剛性が大きいために、横曲がりやカールを従来のクロスバーＣより小さくできる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、本発明の実施形態の圧延ライン装置の説明図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態の圧延ライン装置のロールの説明図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態の圧延ライン装置における圧延の状況を示す説明図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態のクロスバー素材の断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態のクロスバーの平面図である。
【図６】図６は、本発明の他の実施形態のクロスバーの平面図である。
【図７】図７は、本発明の他の実施形態のクロスバーの平面図である。
【図８】図８は、従来のクロスバー素材製造の準備工程を示す説明図である。
【図９】図９は、従来のクロスバー素材製造のプレス工程を示す説明図である。
【図１０】図１０は、従来のクロスバー素材製造の最終工程を示す説明図である。
【図１１】図１１は、本発明の他の実施形態のクロスバーを示す断面図である。
【図１２】図１２は、断面が非対称形のクロスバーを示す断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
Ｌ 線部材
Ｍ クロスバー素材
Ｃ クロスバー
１０ 圧延ライン装置
１２ 第１圧延機
１４ 第２圧延機
１６ 第３圧延機
１００ 点溶接部
１０２ プレスのポンチ
１０４ 突合せ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グレーチング（溝蓋）、面格子、マット、ルーバー等の格子体の構成部品及びその製造方法、さらに詳しくは、容易に高精度に製造可能な格子体の構成部品及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、オフィスビルなどの内外装には、優れた意匠性や高級感を持たせる目的で、ステンレス鋼が多用されるようになっている。例えば、グレーチングにおいても昔は鋳物で作られていたが、近年は美観や耐久性に優れたステンレス鋼が極めて一般的に用いられている。
格子状に部品を組み上げたグレーチングの構成は、主として荷重を受けるベアリングバーと、ベアリングバーを所定の相互位置関係で固定するためのクロスバーとから形成されている。
【０００３】
しかしながら、このベアリングバーとクロスバーを組み合わせる方法は多数存在するが、それぞれ一長一短がある。従来技術の鋼材を組み合わせて格子体を製造する技術として、以下の４種類の構成が提案されている。第１構成が、最も一般的である。
【０００４】
（第１構成）
第１構成の組立式格子体は、所定の切欠部（孔）を形成した横杆と、両側に多数の切込みを対向させて設けた縦杆とからなる。前記縦杆を前記孔内に水平状態で挿通させ、９０°起こすことにより、前記切欠部の一側縁に前記縦杆を係止させるようにすることにより組立てる(例えば、特許文献１参照)。
第１構成の他のものは、特許文献１に開示されたものと組合せ形式において類似した構造のものである。所定枚数平行に並べた係止孔付き縦条片の係止孔に、多数の切溝を持つ細幅の横条片の切溝を係合させてなる金属製マットである(例えば、特許文献２参照)。
【０００５】
（第２構成）
所定間隔毎にボルト挿通用の穴を有する多数の金属製板材とこれらの板材間に介在されるべき筒状の角間座とを、前記板材の穴及び角間座内へ交互にボルトを各通挿させる。前記ボルトの先端螺子部にナットを螺装させて、前記板材を各間座を介して、平行に連接一体化させるようにしてなるマットである(例えば、特許文献３参照)。
【０００６】
（第３構成）
長さ方向において適当な間隔をおいて孔部を設けた多数本の金属製長尺部材を、これら長尺部材の孔部が同一中心線上に位置するように平行に並べ、これら長尺部材の長さ方向に対して直行する方向に前記孔部に金属製パイプ状連結材を挿入してなる。前記孔部内に位置するパイプ状連結材の部分以外の部分を、外面より押圧変形させることにより、その変形部分の端部で、長尺部材の孔部外側の面を挟持させてなる金属製マットである(例えば、特許文献４参照)。
【０００７】
（第４構成）
複数枚の桟板と複数本の連結棒から全体を格子状にしたグレーチングにおいて、桟板に、連結棒が容易に挿入できる広い孔部分と連結棒が圧入できる程度の狭い孔部分とが連続する異形孔を複数個穿設する。前記異形孔と前記相関を有する連結棒を広い孔部分に挿通後、狭い孔部分に圧入固着してなるグレーチングである(例えば、特許文献５参照)。
【０００８】
【特許文献１】実公昭４６−０１３１６９号公報
【特許文献２】実開昭５７−１５６５０４号公報
【特許文献３】実公昭５４−０３５５３５号公報
【特許文献４】実公昭５９−１４８７５８号公報
【特許文献５】特開昭５９−０２４０５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に開示された構成においては、両側に多数の切込みを対向させて設けた縦杆（断面形状は直角四辺形）に切込みを入れると、「横曲がり」変形または「カール」変形してしまう。この変形は、レベラーロール等によって矯正をしなければならず、工業的に大きな欠点がある。また、引用文献１とは異なるが、片側だけに切込みを入れるタイプのものでは、横曲がりがより顕著となる。
【００１０】
特許文献２に開示された構成においても、多数の切溝を持つ細幅の横条片を製作しよう
とすると、特許文献１と同様に横曲がりが生じてしまう。この横曲がりは、特許文献２の第２図のものより第３図のものの方が顕著に現われる。従って、特許文献２の場合においても、横曲がりを取るための矯正工程が不可欠となる。
【００１１】
ここで、特許文献１の縦杆および特許文献２の横条片に相当する部品を、本明細書ではクロスバーと呼び、特許文献１の横杆および特許文献２の縦条片に相当する部品を、本明細書ではメインバーと呼ぶこととする。
【００１２】
クロスバーを製作する場合、メインバーと係合する切欠き溝を、プレスにて打ち抜く。一般的に、金属の板材をプレスして矩形を打ち抜いたり、矩形の切欠きを形成したりする場合、その矩形の短辺は、該板材の厚みと等しいか、またはより大きい値としなければならない。このようにしない場合、プレスのポンチや金型の寿命が極端に短くなることが知られている。特に、ステンレスのような硬い材料は、他の一般的板材より大きい値、例えば１．０〜２．０倍としなければならない。
一方、クロスバーの切欠き溝の幅は、ベアリングバーに係合するため、その係合部の厚みよりややクリアランスの分だけ大きい寸法としなければならない。
以上のことから、ベアリングバーとクロスバーとの材料厚さは、ほぼ同等かクロスバー
の厚さをベアリングバーの厚さより小さくしなければならないことが解る。
【００１３】
一般に、グレーチングは、ハイヒールの踵下面などが入り込まないようにするために、靴の当たる面の開口部が狭く設計されている。また、最近では輸送や施工の容易さ等から、従来と同等の強度を有し且つ軽量化したものが要求されている。このような要請から、グレーチングのベアリングバーは、断面がＴ字形状を有するもの（Ｔバー）が多用されてきている。この形状によれば、特許文献１等のフラットバーに比較して、厚さが薄い材料を水平と垂直に組み合わせることにより開口部を狭く、且つ縦剛性は従来と同等で軽量のものが得られる利点がある。
【００１４】
ところが、薄い材料であればあるほど、クロスバーの片側または両側に所定ピッチで多数の切欠き溝を形成した場合、横曲がりやカールが顕著に現れ、格子体に組み立てる前にレベリングなどの矯正を行わなければ使用できないという問題がある。
【００１５】
特許文献３に開示された構成においては、隣接する金属製板材間に筒状の角間座を必要とするため、一般的な玄関マットを製作する場合でも、部品点数が優に１００点を超えるほど多くなる。さらに、ボルトをあたかも裁縫の如く金属製板材と角間座を交互に挿通させなければならず、組み上げのために手間がかかり工数が増大して、製造コストが高い問題がある。
しかも、使用に供され年数を経た場合、ナットの脱落により全体が分解してしまう可能性の問題も含んでいる。その上、筒状の間座の切断寸棒のバラツキなどから格子体全体を組み上げたときに所定の長さ寸法が得られず、分解して間座を切り詰める等の対策を行っ上で再度組立てなければならない問題がある。
【００１６】
特許文献４に開示された構成においては、部品点数が少なくてよい。反面、長尺部材の孔部内に位置するパイプ状連結材の部分以外の部分を外面より押圧変形させる場合、各押圧変形量が等しくないと、１本の長尺部材の左右で隣接する長尺部材の間隔が等しくならず、組立てたマットが平面でなく変形してしまう。また、１本のパイプ状連結材において、各所の押圧変形量が等しくないと、長尺部材を固定するピッチが等しくならず、商品的価値が低下する。即ち、押圧変形量は全ての場所で等しく変形させなければならないこととなり、製造上は相当難しい調整を迫られる。
【００１７】
特許文献５に開示された構成においては、桟板の異形孔と前記相関を有する連結棒を広い孔部分に挿通後、狭い孔部分に圧入固着する。この場合、圧入装置を必要とする製造コストの上昇に加え、該狭い孔部分に圧入されたことにより生ずる歪による桟材の変形、孔の割れ、複数の桟材が平行状態に固定できないなどの不良が発生する問題がある。またこの方法によると、一度変形した製品の矯正はできないという問題もある。
【００１８】
（発明の目的）
本発明は、従来の格子体の構成部品及びその製造方法の上述した問題点に鑑みてなされたものであって、格子体の構成部材であるクロスバーの製作において、横曲り及び反りが生じない、すなわち矯正工程を必要としないクロスバー部材及びその製造方法を提供することを目的とする。
本発明はまた、製造工程が複雑でなく容易で、特別な組立設備が不要で、工数、工程、製造コストの面で優れ、容易に高精度の製品が製造可能な格子体の構成部品及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、中央部が厚く、左右両側が薄い側突出部である対称形の断面を有する部材の少なくとも一方の縁端部に、等ピッチで切欠部を設けたことを特徴とする格子体の構成部品である。
【００２０】
本発明はまた、線部材を、溝付きロールによって挟み込み、圧延することによって中央部が厚く、左右両側が薄い側突出部を有する、対称形の断面を有する部材を形成し、側突出部の少なくとも一方の縁端部に等ピッチで切欠部を設けることを特徴とする格子体の構造部品の製造方法である。
【００２１】
本発明はさらに、中央部が厚く、左右両側が薄い側突出部である対称形の断面を有する部材の少なくとも一方の縁端部に、等ピッチで切欠部を設けたクロスバーを包含することを特徴とするグレーチングである。
【００２２】
本発明の実施態様の一つは、前記中央部の断面が円形で、左右両側の側突出部の断面が直角四辺形であることを特徴とする。
ここで、直角四辺形は、各角が直角である四辺形を意味し、長方形及び正方形を含む概念である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の格子体の構成部品及びその製造方法によれば、格子体の構成部材であるクロスバーの製作において、横曲り及び反りが製造工程で許容される範囲に留まり、すなわち矯正工程を必要とせずに製造できる効果を得ることができる。
本発明の格子体の構成部品及びその製造方法によれば、製造工程が複雑でなく容易で、特別な組立設備が不要で、工数、工程、製造コストの面で優れ、容易に高精度の製品が製造可能である効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、本発明の実施形態の格子体の構成部品であるグレーチングのクロスバー及びその製造装置を図に基づいて説明する。
【００２５】
（圧延ライン装置）
本発明に係るクロスバー素材Ｍを製造するための圧延ライン装置１０は、線部材Ｌが導入される入口の側から順に、材料挿入機（図示せず）、第１上ロール１２Ｕ及び第１下ロール１２Ｄを有する第１圧延機１２、第２上ロール１４Ｕ及び第２下ロール１４Ｄを有する第２圧延機１４、第３上ロール１６Ｕ及び第３下ロール１６Ｄを有する第３圧延機１６、払出機（図示せず）が配置されている。第３圧延機は、図２に示すように、線部材（丸棒）Ｌが通過するパスラインＰ上に対応するロール側面に、円弧形の溝Ｇが設けられている。円弧形の溝Ｇは、第１圧延機１２及び第２圧延機１４にも設けられており、溝Ｇは、第１圧延機１２、第２圧延機１４、第３圧延機１６と、払出機（図示せず）に近付くに従って順次浅くなっている。
【００２６】
ステンレス鋼製の線部材（丸棒）Ｌの断面は、圧延ライン装置１０へ挿入前には、図３（ａ）に示す円形である。
第１圧延機１２において、線部材Ｌは、第１上ロール１２Ｕ及び第１下ロール１２Ｄにより潰され、図３（ｂ）に示すように、中央部が円形で、左右に短く太い突出部がある断面となる。
第２圧延機１４において、線部材Ｌは、第２上ロール１４Ｕ及び第２下ロール１４Ｄにより潰され、図３（ｃ）に示すように、中央部が円形で、左右に比較的長い突出部がある断面となる。
第３圧延機１６において、線部材Ｌは、第３上ロール１６Ｕ及び第３下ロール１４Ｄにより潰され、図３（ｄ）に示すように、中央部が円形で、左右に側突出部すなわち板状突出部がある断面となる。
【００２７】
ステンレス鋼製の線部材（丸棒）Ｌは、平鋼、角鋼等でも良い。しかし、最終製品であるクロスバー素材Ｍの断面形状と異なる程度が大きい程、焼鈍工程等を必要とする。従って、本実施形態では、断面が丸である丸棒を使用した。
【００２８】
（実施例１）
直径７ｍｍのステンレス鋼製丸棒を、圧延ライン装置１０によって圧延して、図４に示すように、中央の丸断面部の直径が４mm、両側へ延びた板状突出部の幅が３mm、厚さが１．５mmのクロスバー素材Ｍを製造した。
【００２９】
次に、クロスバー素材Ｍの片側の板状突出部に、図５に示すように、プレスによって、幅が１．７mm、長さが２．５mmの切欠部を、ピッチ１５mmで打ち抜いた。このように製造したクロスバーＣの長さ２ｍに対応する横曲がりは、３ｍｍであり、長さ２ｍに対応するクロスバーＣのカールは、３ｍｍであった。
ここで、横曲がりは、板状突出部を含む平面内での曲がり量を示す。カールは、板状突出部を含む平面と直交する面内での曲がり量を示す。
クロスバーＣの長さ２ｍに対応する横曲がり及びカールは３ｍｍ以下である場合は、矯正工程を経ずとも、通常のグレーチングに使用しても問題ないことが経験的に解っている。本実施例１のものによってグレーチングに組み上げたが、ベアリングバーとの接合不良やグレーチングとしての形状不良等の問題は発生しなかった。
【００３０】
（実施例２）
実施例１と同様に、直径７ｍｍのステンレス鋼製丸棒を圧延ライン装置１０によって圧延して、図４に示すように、中央の丸断面部の直径が４ｍｍ、両側へ延びた板状突出部の幅が３ｍｍ、厚さが１．５ｍｍのクロスバー素材Ｍを製造した。
【００３１】
次に、クロスバー素材Ｍの片側の板状突出部に、図６に示すように、プレスによって、幅が１．７ｍｍ、長さが２．５ｍｍの切欠部を、ピッチ３０ｍｍで打ち抜いた。このように製造したクロスバーＣの長さ２ｍに対応する横曲がりは、２ｍｍで、長さ２ｍに対応するクロスバーＣのカールは、１．５ｍｍであった。本実施例２の場合も、グレーチングに組み上げたが、ベアリングバーとの接合不良やグレーチングとしての形状不良等の問題は発生しなかった。
【００３２】
（実施例３）
実施例１と同様に、直径７ｍｍのステンレス鋼製丸棒を圧延ライン装置１０によって圧延して、図４に示すように、中央の丸断面部の直径が４ｍｍ、両側へ延びた板状突出部の幅が３ｍｍ、厚さが１．５ｍｍのクロスバー素材Ｍを製造した。
【００３３】
次に、クロスバー素材Ｍの両側の板状突出部に、図７に示すように、プレスによって、幅が１．７ｍｍ、長さが２．５ｍｍの切欠部を、ピッチ３０ｍｍで打ち抜いた。このように製造したクロスバーＣの長さ２ｍに対応する横曲がりは、１ｍｍで、長さ２ｍに対応するクロスバーＣのカールは、１ｍｍであった。本実施例３の場合も、グレーチングに組み上げたが、ベアリングバーとの接合不良やグレーチングとしての形状不良等の問題は発生しなかった。
【００３４】
（第１比較例）
従来のクロスバー製造方法、すなわち２本の平鋼のクロスバー素材Ｍを、図８０に示すように、並列させて複数箇所の点溶接１００によって仮止めすることにより、プレス加工の前準備をした。
次に、図９に示すように、プレスのポンチ１０２によって、クロスバー素材Ｍの突合せ部１０４を中心に対称となるように両クロスバー部材Ｍに同時に切欠部１０６を形成した。
次に、図１０に示すように、点溶接部１００による仮止めを解除し、切欠部１０６を形成したクロスバーＣを独立させた。
【００３５】
ステンレス鋼製平鋼のクロスバー素材Ｍは、板厚が３ｍｍ、板幅が１３mmである。クロスバー素材Ｍの片側に、幅が３．２ｍｍ、長さが７．２ｍｍの切欠部をピッチ１５ｍｍで形成するように、プレスにて打ち抜いた。長さ２ｍに対応するクロスバーＣの横曲がりは、５１ｍｍであった。長さ２ｍに対応するクロスバーＣのカールは、２０ｍｍであった。
このクロスバーＣの横曲がり及びカールを矯正するため２種のレベラー矯正機からなるレベラー矯正装置によって矯正した。第１のレベラー矯正機は、横曲がりの矯正用である。第２のレベラー矯正機は、カールの矯正用である。
【００３６】
クロスバーＣを前記レベラー矯正機によって３回処理することによって、横曲がりは、３ｍｍとなった。同様に、前記レベラー矯正機によって２回処理することによって、カールは３ｍｍとなった。
【００３７】
（第２比較例）
ステンレス鋼製平鋼のクロスバー素材Ｍは、板厚が４ｍｍ、板幅が１５ｍｍである。クロスバー素材Ｍの両側に、幅が４．２ｍｍ、長さが３．５ｍｍの切欠部をピッチ１５ｍｍで形成するようにプレスにて打ち抜いた。長さ２ｍに対応するクロスバーＣの横曲がりは、５ｍｍであった。長さ２ｍに対応するクロスバーＣのカールは、１５ｍｍであった。
第１比較例と同様に、このクロスバーＣの横曲がり及びカールを矯正するため２種のレベラー矯正機からなるレベラー矯正装置によって矯正した。第１のレベラー矯正機は、横曲がりの矯正用である。第２のレベラー矯正機は、カールの矯正用である。
【００３８】
クロスバーＣを前記レベラー矯正機によって２回処理することによって、横曲がりは、３ｍｍとなった。同様に、前記レベラー矯正機によって２回処理することによって、カールは３ｍｍとなった。
【００３９】
本発明のクロスバーＣの他の断面形状においても、図１１に示すように、左右対称径または点対象形である。しかし、図１２に示すような非対象形であっても、厚い中央部の剛性が大きいために、横曲がりやカールを従来のクロスバーＣより小さくできる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、本発明の実施形態の圧延ライン装置の説明図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態の圧延ライン装置のロールの説明図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態の圧延ライン装置における圧延の状況を示す説明図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態のクロスバー素材の断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態のクロスバーの平面図である。
【図６】図６は、本発明の他の実施形態のクロスバーの平面図である。
【図７】図７は、本発明の他の実施形態のクロスバーの平面図である。
【図８】図８は、従来のクロスバー素材製造の準備工程を示す説明図である。
【図９】図９は、従来のクロスバー素材製造のプレス工程を示す説明図である。
【図１０】図１０は、従来のクロスバー素材製造の最終工程を示す説明図である。
【図１１】図１１は、本発明の他の実施形態のクロスバーを示す断面図である。
【図１２】図１２は、断面が非対称形のクロスバーを示す断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
Ｌ 線部材
Ｍ クロスバー素材
Ｃ クロスバー
１０ 圧延ライン装置
１２ 第１圧延機
１４ 第２圧延機
１６ 第３圧延機
１００ 点溶接部
１０２ プレスのポンチ
１０４ 突合せ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央部が厚く、左右両側が薄い側突出部である対称形の断面を有する部材の少なくとも一方の縁端部に、等ピッチで切欠部を設けたことを特徴とする格子体の構成部品。
【請求項２】
前記中央部の断面が円形で、左右両側の側突出部の断面が直角四辺形であることを特徴とする請求項１に記載の格子体の構造部品。
【請求項３】
線部材を、溝付きロールによって挟み込み、圧延することによって中央部が厚く、左右両側が薄い側突出部を有する、対称形の断面を有する部材を形成し、側突出部の少なくとも一方の縁端部に等ピッチで切欠部を設けることを特徴とする格子体の構造部品の製造方法。
【請求項４】
前記中央部の断面が円形で、左右両側の側突出部の断面が直角四辺形であることを特徴とする請求項３に記載の格子体の構造部品の製造方法。
【請求項５】
中央部が厚く、左右両側が薄い側突出部である対称形の断面を有する部材の少なくとも一方の縁端部に、等ピッチで切欠部を設けたクロスバーを包含することを特徴とするグレーチング。
【請求項６】
前記中央部の断面が円形で、左右両側の側突出部の断面が直角四辺形であることを特徴とする請求項５に記載のグレーチング。
【請求項１】
中央部が厚く、左右両側が薄い側突出部である対称形の断面を有する部材の少なくとも一方の縁端部に、等ピッチで切欠部を設けたことを特徴とする格子体の構成部品。
【請求項２】
前記中央部の断面が円形で、左右両側の側突出部の断面が直角四辺形であることを特徴とする請求項１に記載の格子体の構造部品。
【請求項３】
線部材を、溝付きロールによって挟み込み、圧延することによって中央部が厚く、左右両側が薄い側突出部を有する、対称形の断面を有する部材を形成し、側突出部の少なくとも一方の縁端部に等ピッチで切欠部を設けることを特徴とする格子体の構造部品の製造方法。
【請求項４】
前記中央部の断面が円形で、左右両側の側突出部の断面が直角四辺形であることを特徴とする請求項３に記載の格子体の構造部品の製造方法。
【請求項５】
中央部が厚く、左右両側が薄い側突出部である対称形の断面を有する部材の少なくとも一方の縁端部に、等ピッチで切欠部を設けたクロスバーを包含することを特徴とするグレーチング。
【請求項６】
前記中央部の断面が円形で、左右両側の側突出部の断面が直角四辺形であることを特徴とする請求項５に記載のグレーチング。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−３１５０７５（Ｐ２００６−３１５０７５Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１４３０３２（Ｐ２００５−１４３０３２）
【出願日】平成１７年５月１６日（２００５．５．１６）
【出願人】（０００２３０８６９）日本金属株式会社 (29)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月１６日（２００５．５．１６）
【出願人】（０００２３０８６９）日本金属株式会社 (29)
【Ｆターム（参考）】
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