JP2007224624A

JP2007224624A - 凹凸模様付きエキスパンデッドメタル及びその製造方法

Info

Publication number: JP2007224624A
Application number: JP2006047571A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Okajima; 伸幸岡島
Original assignee: Tohoku Okajima Kogyo KK
Current assignee: Tohoku Okajima Kogyo KK
Priority date: 2006-02-23
Filing date: 2006-02-23
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2026-02-23
Also published as: JP4879609B2; CN100485148C; CN101025038A; KR20070087478A; KR101118994B1; CN200989033Y

Abstract

【課題】凹凸模様によってこれまでの金属のもつ冷たいイメージが変わり景観向上に寄与し、またいずれの方向に対しても滑り止め効果を発揮し、さらに安全性向上にも貢献する凹凸模様付きエキスパンデッドメタル及びその製造方法を提供する。
【解決手段】圧延ロール２２１の表面４３ａに凹凸がある刻み目を入れて鋼板の片面に滑り止めに役立つ凹凸模様が浮き出る模様鋼板４３を造る第１工程と、該第１工程の後、前記模様鋼板４３に切れ目を入れ引き伸ばすことにより凹凸模様が付いたまま網目形状に形成されるエキスパンデッドメタルを造る第２工程と、を具備する。
【選択図】図１

Description

本発明はグレーチング等に用いることのできる凹凸模様付きエキスパンデッドメタル及びその製造方法に関する。

エキスパンデッドメタル(通称、エキスパンドメタル)は、『軟鋼薄板に切れ目を入れ引伸して網状としたもの。塗壁下地に用いる。菱目(ダイヤモンドメッシュ)の平ラス、リブのあるもの、平ラスに径５mmの丸棒を溶接したバーラスなどがある[JIS A 5505]。また厚さ６〜１３mmの鋼板からつくったものはコンクリートの補強に用いる。』(「建築用語辞典(第二版)」,技報堂,74頁,(1995)）とある。このエキスパンデッドメタルはメッシュ状の金属板で、床面等に使用した場合に高い滑り止め効果を発揮する。
こうしたことから、本出願人は該エキスパンデッドメタルをグレーチングに適用した発明技術を既に提案している（例えば特許文献１）。

特開平７−１８９４２２号公報

しかしながら、特許文献１に使用した従来のエキスパンデッドメタルは、図６のＳＷの方向には効果があるが、ＬＷの方向は特に水に濡れた場合には滑りやすくなる問題があった(第１の問題点)。
また、これまでのエキスパンドメタルは表面が平滑な金属製鋼板等に切れ目を入れ引き伸ばされて網目形状に加工されていたので、その景観は見るものに冷たいイメージを感じさせていた(第２の問題)。
さらに、従来のエキスパンドメタルは、鋼板に千鳥状にスリットを切った後、この鋼板をスリットと直交する方向へ引き延ばし変形せしめて網目模様を作った板材で、スリットの拡開に伴いこれを縁どる鋼板部分（ボンド７２やストランド７１）が捩じられて急峻な凹凸を形成した。ボンド７２及びストランド７１の部分の角度θ_２が強く立っていたので、万一、その上に人が転倒した際に手をついたりしたら下ろし金で削るのと同様の結果になり問題があった(第３の問題)。

本発明は上記問題点を解決するもので、その凹凸模様によってこれまでの金属のもつ冷たいイメージが変わり景観向上に寄与し、またいずれの方向に対しても滑り止め効果を発揮し、さらに安全性向上にも貢献する凹凸模様付きエキスパンデッドメタル及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成すべく、請求項１に記載の発明の要旨は、鋼板の片面に凹凸のある模様が設けられた模様鋼板に切れ目を入れ引き伸ばされて網目形状に形成されてなることを特徴とする凹凸模様付きエキスパンデッドメタルにある。
請求項２に記載の発明の要旨は、圧延ロールの表面に凹凸がある刻み目を入れて鋼板の片面に滑り止めに役立つ凹凸模様が浮き出る模様鋼板を造る第１工程と、該第１工程の後、前記模様鋼板に切れ目を入れ引き伸ばすことにより凹凸模様が付いたまま網目形状に形成されるエキスパンデッドメタルを造る第２工程と、を具備することを特徴とする凹凸模様付きエキスパンデッドメタルの製造方法にある。
請求項３に記載の凹凸模様付きエキスパンデッドメタルの製造方法の発明は、請求項２で、ストランド及びボンドの両上向き傾斜角度θ_１を５°〜４０°の範囲に保って網目形状に形成される凹凸模様付きエキスパンデッドメタルを造ることを特徴とする。

請求項１,２の発明のごとく、鋼板の片面に凹凸のある模様が設けられた模様鋼板に切れ目を入れ引き伸ばされて網目形状に形成されると、凹凸模様が付されたままの凹凸模様付きエキスパンデッドメタルができ、凹凸によっていずれの方向に対してもノンスリップ効果が得られる。そして、この凹凸模様によって和らぎ、これまでの金属のもつ冷たいイメージが払拭される。
請求項３の発明のごとく、ストランド及びボンドの両上向き傾斜角度θ_１を５°〜４０°の範囲に保って網目形状に形成されると、ストランド及びボンドが寝かされた状態になるので、該凹凸模様付きエキスパンデッドメタルをグレーチング等に使用した場合に、人がこの上で転倒しても怪我から免れることができる。

本発明の凹凸模様付きエキスパンデッドメタル及びその製造方法は、いずれの方向に対しても滑り止め効果を発揮し、またグレーチング等に用いた場合に人が転倒しても安全で、さらにその凹凸模様によってこれまでの金属のもつ冷たいイメージが変わり、景観向上にも寄与するなど多大な効を奏する。

以下、本発明に係る凹凸模様付きエキスパンデッドメタル及びその製造方法について詳述する。図１〜図５は本発明のエキスパンデッドメタル及びその製造方法の一形態で、図１はその第１工程図、図２は第１工程で得た模様鋼板をエキスパンディデメタルにする第２工程図、図３は(イ)が模様鋼板の縦断面拡大図、(ロ)がその平面図である。図４は凹凸模様付きエキスパンデッドメタルの部分拡大図、図５は凹凸模様付きエキスパンデッドメタルの説明画像図である。

（１）凹凸模様付きエキスパンデッドメタルの製造方法
凹凸模様付きエキスパンデッドメタル７の製造方法は第１工程と第２工程を備える。第１工程は、圧延ロール２２１の一つ２２３の表面に凹凸がある刻み目を入れて鋼板の片面に滑り止めに役立つ凹凸模様が浮き出る模様鋼板４３を造る製造工程である。
例えば、スラブ表面キズを酸素-アセチレン炎(又はプロパン炎)によってスカーフィングし、図１の概略工程図に示すごとく該スラブ４１を加熱炉１内で加熱する。続いて、加熱炉１から取出されたスラブ４１を粗圧延機２１で幅出し圧延し、この幅出し圧延された仕掛板４２を仕上げ圧延機２２によって規格寸法まで圧延する。仕上げ圧延機２２は四段圧延機２２ａ〜２２ｄが複数直列に配設され、各圧延ロール２２１の間に前記仕掛板４２が通され圧延されるが、圧延ロール２２１の間隔を次第に狭めることで所定のサイズの圧延板に形成していく。
ここでは、複数配列される仕上げ圧延機２２ａ〜２２ｄのうちの最後の仕上げ圧延機２２ｄ(又はその手前に配される仕上げ圧延機２２ｃ)の上側圧延ロール２２１はその表面に凹凸模様の刻み目を入れた転写ロール２２３とし、鋼板の片面に滑り止めに役立つ凹凸模様のある模様鋼板４３ができるようにしている。仕上げ圧延機２２を通った後の圧延鋼板の表面４３ａには凸部４３１と凹部４３２が例えば図１の円内の拡大図のごとく形成された模様鋼板４３になる。その後、ローラ３１を千鳥配列した熱間矯正機３の間を通して平坦な模様鋼板４３に矯正する。矯正した模様鋼板４３は高温であるので、冷却し規格の大きさに切断し、所望の凹凸模様が浮き出る模様鋼板４３を造る。

本実施形態の凹凸模様が浮き出る模様鋼板４３は、図１の円内拡大図に示すようにソフトな感じの梨地模様に仕上がっている。各模様状体は図３(イ)に示すごとく、凹部４３２にあたる板厚ｔ_１の表面４３ａから凸部４３１が高さｔ_２で突出して梨地模様を形成する。滑り止め機能を発揮するエキスパンデッドメタル用には、凸部４３１の高さｔ_２が０.２mm〜１.０mm、より好ましくは０.４mm〜０.６mmの範囲にある。図３(ロ)に示すごとく各凸部４３１の縦Ｙ,横Ｘの大きさに関しては特に制限ないが、縦Ｙ,横Ｘ共に１０mm以下に設定するのが好ましく、５mm以下とするのがより好ましい。１０mm以下、さらに５mm以下に設定すると、梨地模様のソフトな景観が得られるのみならず細かく凹凸模様を配することができるようになって、摩擦係数が大きくなり一層の滑り止め効果が期待できるからである。ここでの模様鋼板４３は株式会社中山製鋼所の梨地の模様鋼板を用いる。模様鋼板４３の板厚には３mm,４.５mm,６mm,９mm等があるが、本実施形態では４.５mm厚の模様鋼板４３を採用し、これを凹凸模様付きエキスパンデッドメタル７とする。

ここで、模様鋼板４３は上記梨地模様の模様鋼板に代え、例えば公知の縞鋼板を用いることができる。該縞鋼板も、圧延ロール２２１の表面に凹凸がある刻み目を入れて鋼板の片面に滑り止めに役立つ縞状の凹凸模様が浮き出る縞模様の模様鋼板４３に造られる。該縞鋼板は平鋼板よりも摩擦係数が大きく、本エキスパンデッドメタル用の模様鋼板４３として採用できる。ただ、縞目の長手方向の長さが３０mm以上と大きいために凹凸模様付きエキスパンデッドメタルとした際に滑り止めとして十分満足する効果が得られず、滑り止め機能は梨地の模様鋼板４３の方が一段と優れている。原板の状態下の摩擦係数は、平鋼板が０.７８１μであるのに対し、縞鋼板が０.７７４μで、梨地の模様鋼板４３は０.８１２μである。さらに撒水状態下での摩擦係数は、平鋼板が０.３３８μであるのに対し、縞鋼板が０.３７０μで、梨地の模様鋼板４３は０.６１７μである(株式会社中山製鋼所の鋼板カタログより抜粋)。エキスパンデッドメタルになったときにも凹凸の表面形状が殆どそのまま残るので、梨地の模様鋼板４３がより好適となる。

第２工程は、前記第１工程で得た模様鋼板４３に切れ目を入れ引き伸ばすことにより凹凸模様が付いたまま網目形状に形成されるエキスパンデッドメタルを造る製造工程である。第１工程で得られた前記模様鋼板４３を、例えば図２に示すような公知のエキスパンデッドメタル製造機によって網目状に加工する。図２中、符号５１,５２は鋼板の送り用ローラ、符号６１,６２はその前方に配される固定下刃６１と可動上刃６２を示す。下面側が山部６２ａと谷部６２ｂとで波状に形成される上刃６２が、固定下刃６１とで所定の刻み幅だけを広げ、さらにローラ５１,５２で鋼板が固定下刃６１と可動上刃６２を具備する刃型の方へ順次送り込まれることによって網目Ｏを形成していく。

ここで、図２に示すような公知のエキスパンデッドメタル製造機に送り込む材料として、本発明は従来の平鋼板と違い、凹凸模様が浮き出る前記模様鋼板４３を用いることによって凹凸模様付きエキスパンデッドメタル７に仕上げる。具体的には、図２(イ)で、まず模様鋼板４３の凹凸模様がある表面４３ａを上側にして、ローラ５１,５２で下刃６１,上刃６２の位置へ送り込み、次いで上刃６２を下降させる。この上刃６２の下降によって、上刃６２の波状の山部６２ａが模様鋼板４３に切れ目を入れ、山部６２ａの当接部分をさらに引き伸ばしていく。次に、下降した上刃６２を上昇させる(図２のロ)。その後、ローラ５１,５２で下刃６１,上刃６２間に新たな模様鋼板４３を送り込み、これと相前後して上刃６２を横移動させる(図２のハ)。上刃６２の横移動は図４に示すメッシュＯの長目方向の中心間距離ＬＷの１／２だけ移動した時点で停止する(図２のニ)。続いて、上刃６２を下降させ、上刃６２の波状の山部６２ａが模様鋼板４３に切れ目を入れ、山部６２ａの当接部分をさらに引き伸ばしていくようにする。上刃６２の位置がメッシュの長目方向の中心間距離ＬＷの１／２だけ移動しているために、模様鋼板４３に千鳥状の切れ目Ｏを形成することになる。斯る図２(イ)〜(ニ)の作業工程を繰り返すことによって凹凸模様付きエキスパンデッドメタル７を造ることができる。尚、説明を分かり易くするため、図２では模様鋼板４３の凹凸模様がある表面４３ａを上側にしたが、上刃６２が模様鋼板４３に向け下降押圧したときに凹凸模様が変形する虞があるので、凹凸模様のある表面４３ａを下側にするのが好ましい。

本実施形態は、凹凸模様付きエキスパンデッドメタル７を製造するにあたって、ローラ５１,５２で模様鋼板４３を送り込む送り幅、すなわち刻み幅Ｗを従来品よりも大きくとり、従来品よりもエキスパンデッドメタルのストランド７１及びボンド７２の角度を寝かせる構成にしている。ストランド７１とはメッシュの細い部分、ボンド７２とはメッシュの交差している太い部分をいう。従来品がメッシュの長目方向中心間距離ＬＷを３０.５ｍｍ、メッシュの短目方向中心間距離ＬＷを１２ｍｍにする場合、標準タイプで刻み幅Ｗが１.５mmであるのに対し、本実施形態品では刻み幅Ｗを大きくとって(ここでの刻み幅Ｗは４mm〜５mm)、ストランド７１及びボンド７２の角度θ_１を寝かせている。従来品の上向き傾斜角度θ_２が図６(ロ）のごとく急峻な６０°程度あるのに対し、本凹凸模様付きエキスパンデッドメタル７に係るストランド７１及びボンド７２の両上向き傾斜角度θ_１は図４(ロ)のごとく５°〜４０°の範囲、より好ましい範囲として１５°〜３５°の範囲に設定される。本凹凸模様付きエキスパンデッドメタル７はストランド７１及びボンド７２の両上向き傾斜角度θ_１が小さく、該ストランド７１及びボンド７２を寝かせた姿態になることによって、その上に人が転倒した際に手をついたりしても手を傷つけない。安全面の配慮もなされた所望の凹凸模様付きエキスパンデッドメタル７が造られている。刻み幅Ｗを従来品よりも大きくとられているので、耐久性も向上した凹凸模様付きエキスパンデッドメタル７が造られる(図４,図５）。尚、図６の凹凸模様付きエキスパンデッドメタル７はその表面に銀メッキ塗装を施したものになっている。

（２）凹凸模様付きエキスパンデッドメタル
例えば前記製法を用いて造られた凹凸模様付きエキスパンデッドメタル７は、鋼板の片面に凹凸のある模様が設けられた模様鋼板４３に切れ目を入れ引き伸ばされて網目形状に形成されてなる凹凸模様付きエキスパンデッドメタル７である。
凹凸模様付きエキスパンデッドメタル７の表面４３ａには梨地模様の凹凸が形成され、凹部４３２に相当する基板面４３ａから凸部４３１の高さｔ_２が０.２mm〜１.０mm、より好ましくは０.４mm〜０.６mmの範囲に設けられている。且つ、各梨地の縦Ｙ,横Ｘの大きさは共に、１０mm以下、より好ましい数値として５mm以下に設定されている。そのため、グレーチングに用いた場合に梨地模様の凹凸が滑り止め機能を発揮し、グレーチング用凹凸模様付きエキスパンデッドメタル７に打ってつけとなっている。

また、凹凸模様付きエキスパンデッドメタル７は、ストランド７１とボンド７２によって網目Ｏが形成されるが、該ストランド７１及びボンド７２の両上向き傾斜角度θ_１が５°〜４０°の範囲に設けられている。ここで、下限を５°とするのは、上向き傾斜角度が５°よりも小さいと、エキスパンデッドメタルを寝かしすぎになり、また網目Ｏの目が小さくなりすぎ、エキスパンデッドメタルのもつ利点が十分得られ難くなるからである。例えば、網目Ｏの目が小さくなることによって重量が増し、また美観も低下してしまう。さらに例えばグレーチング等として用いた場合、水はけが悪くなるといった問題も出てくる。一方、上限を４０°とするのは、上向き傾斜角度が４０°を越えると、従来品と同様、スリットの拡開度合いが高まり、ストランド７１が大きく捩じられてしまい、例えばグレーチングに使用したときに、その上で人が転倒した際に下ろし金で削るのと同じように傷つく虞があるからである。ストランド７１及びボンド７２の両上向き傾斜角度のより好ましい範囲は１５°〜３５°である。ストランド７１及びボンド７２をこの範囲の寝かせた姿態にすれば、その上で人が転倒して手をついてもストランド７１やボンド７２で切傷し難くなる。

本実施形態の凹凸模様付きエキスパンデッドメタル７は刻み幅Ｗを大きくとり、ストランド７１及びボンド７２の両上向き傾斜角度を５°〜４０°(より好ましい範囲は１５°〜３５°)としているが、これがまたメッシュの拡開を途中で抑える姿態へとつながる。従来品は図６のごとくストランド７１が目いっぱい拡開されて鋭角状の菱形になり、さらに捩られたストランド７１は起立状態に近くなり急峻な凹凸を形成していた。一方、本実施形態品は図４,図５のように各ストランド７１が菱形手前の扇状にとどまり、この丸みを帯びた形状も安全面から優れものになっている。加えて、図４,図５のごとく菱形手前のなだらかな山伏の扇状にとどまることが製品に優しいイメージを醸し出させている。

（３）効果
このように構成した凹凸模様付きエキスパンデッドメタル及びその製造方法によれば、その表面４３ａに形成された凹凸模様が滑り止め効果を発揮する。従来のエキスパンデッドメタルはＬＷの方向に滑り易く、とりわけ水に濡れた場合に滑り易い問題があったが、表面４３ａに凹凸模様が形成されることによってこれが解消される。特に、本実施形態のような梨地模様の凹凸がある凹凸模様付きエキスパンデッドメタル７にすると、摩擦係数が大きくなり、より一層の威力を発揮できるようになる(第１の効果)。
また、梨地模様の凹凸模様付きエキスパンデッドメタル７になると、梨地模様の凹凸によって鋼板のもつ金属製の冷たい感じが払拭され、見た目にもまた肌触りも柔らかな雰囲気を作り出す。その景観は見るものに安らぎを感じさせる（第２の効果)。従来品は平鋼板を加工していただけなので、景観的に冷たいイメージを与えていた。これに対し、本凹凸模様付きエキスパンデッドメタル７は模様が入ることによってイメージが変わり、スリップ用途にとどまらずフェンスなどの景観製品等にも用いることが可能で、用途の拡大に貢献できる。

さらに、ストランド７１及びボンド７２を寝かせた姿態にしているので、その上に人が転倒した際に手をついたりしても手を傷つけない。安全面から極めて優れたものになる(第３の効果)。人に優しい安全なノンスリップエキスパンデッドメタルになっている。従来のエキスパンデッドメタルは、鋼板に千鳥状にスリットを切った後、この鋼板をスリットと直交する方向へ目いっぱいに引き延ばし変形せしめて菱形に近い網目模様を作るために、鋭角状のメッシュＯができ、且つ拡開に伴いこれを縁どるストランド７１,ボンド７２が捩じられて、上向き傾斜角度θ_２が急峻な角度を形成し、グレーチング等に用いた場合、安全性等の面から不安があったが、本凹凸模様付きエキスパンデッドメタル７ではストランド７１及びボンド７２を寝かせているためにそれらの不安が取り除かれている。しかも、各ストランド７１,ボンド７２がつくる網目Ｏが菱形手前でとどまり、扇状に丸みを帯びて安全面から優れものになっている。菱形手前のなだらかな山伏の扇状にとどまることが、梨地の凹凸模様も加わって製品に和らぐ雰囲気を一層与え効果的になっている。
本凹凸模様付きエキスパンデッドメタル７は、これまでのエキスパンデッドメタルにない滑り止め機能を発揮するだけでなく、美感向上,安全性向上に寄与するため、グレーチングに打ってつけとなる。従来のエキスパンデッドメタルと違って、その上を走行する車両タイヤが不必要に摩耗されてしまうこともない。さらに例えばフェンス,足場部、特に鉄塔,橋,遊園地等のジェットコースター点検足場,立体駐車場,車を運ぶキャリアカーなど幅広い分野で使用可能で用途の広がりからも極めて有益なものとなる。

尚、本発明においては前記実施形態に示すものに限られず、目的,用途に応じて本発明の範囲で種々変更できる。加熱炉１,圧延機,圧延ローラ,模様鋼板４３,凸部４３１,凹部４３２,送りローラ,下刃６１,上刃６２,ストランド７１,ボンド７２等の形状,大きさ,個数,材質等は用途に合わせて適宜選択できる。例えば、第２工程は特開平11-10250号公報,特開平8-135127号公報等のエキスパンデッドメタルの製造方法で造られたものを採用できる。グレーチングには特許文献１の他、特開2006-2425公報のグレーチング等に適用できる。

本発明のエキスパンデッドメタル及びその製造方法の一形態で、その製造方法の第１工程説明図である。第１工程で得た模様鋼板をエキスパンディデメタルにする第２工程説明図である。 (イ)が模様鋼板の縦断面拡大図、(ロ)がその平面図である。（イ)が凹凸模様付きエキスパンデッドメタルの部分拡大図、(ロ)が(イ)のI-I線矢視図である。凹凸模様付きエキスパンデッドメタルの説明画像図である。従来技術のエキスパンデッドメタルの部分拡大図で、（イ)がそのエキスパンデッドメタルの部分拡大図、(ロ)が(イ)のII-II線矢視図である。

符号の説明

４３模様鋼板
４３ａ表面
４３１凸部
４３２凹部
７模様付きエキスパンデッドメタル
７１ストランド
７２ボンド
Ｏ網目(切れ目)

Claims

鋼板の片面に凹凸のある模様が設けられた模様鋼板に切れ目を入れ引き伸ばされて網目形状に形成されてなることを特徴とする凹凸模様付きエキスパンデッドメタル。
圧延ロールの表面に凹凸がある刻み目を入れて鋼板の片面に滑り止めに役立つ凹凸模様が浮き出る模様鋼板を造る第１工程と、該第１工程の後、前記模様鋼板に切れ目を入れ引き伸ばすことにより凹凸模様が付いたまま網目形状に形成されるエキスパンデッドメタルを造る第２工程と、を具備することを特徴とする凹凸模様付きエキスパンデッドメタルの製造方法。
ストランド及びボンドの両上向き傾斜角度θ_１を５°〜４０°の範囲に保って、前記網目形状に形成されるエキスパンデッドメタルを造る請求項２に記載の凹凸模様付きエキスパンデッドメタルの製造方法。