JP2013002251A

JP2013002251A - グレーチング及びその組立方法

Info

Publication number: JP2013002251A
Application number: JP2011137772A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Sato; 哲夫佐藤
Original assignee: Daiichi Kizai Co Ltd
Current assignee: Daiichi Kizai Co Ltd
Priority date: 2011-06-21
Filing date: 2011-06-21
Publication date: 2013-01-07

Abstract

【課題】組立の全工程に渡って無溶接で能率よく、低コストで組立てることができるグレーチング及びその組立方法を提供する。
【解決手段】メインバー２と、クロスバー３と、エンドプレート４とを備える格子状のグレーチング１であって、クロスバー３は各メインバー２を貫通し、そのクロスバー３のメインバー相互間部が断面縦長略楕円形に塑性変形されることで、クロスバー３とメインバー２とが結合固定され、並列両最端側に配置するメインバー２はクロスバー３の端部がカシメ３ｂられることでメインバー２に結合固定され、各メインバー２は両端側端面にカシメ片５を有し、これらカシメ片５がエンドプレート４に挿入され、これらカシメ片５がカシメられることで各メインバー２とエンドプレート４とが結合固定されて格子状のグレーチング１が組立てられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に路面の側溝や建物内外の排水溝等に被嵌されるステンレス製のグレーチング及びその組立方法に関する。

一般に、この種のグレーチングは、等間隔をあけて並列配置された多数枚のメインバーと、これらメインバーに対し連結穴或いは溝を介してそれぞれ直交する状態に貫挿されて溶接により各メインバーに固定されたクロスバーとからなる格子状をなし、さらにメインバーの両端側にエンドプレートを溶接して構成されている。そして、このグレーチングは、路面の側溝や建物内外の排水溝等の両側縁部の受枠に嵌合して単独で、或いは多数が並ぶように敷設される。

なお、メインバーは歩行者等の荷重を主に支える板状のもので、クロスバーはそれらメインバーを等間隔の並列状態に連結するもので、これらメインバーとクロスバー並びにエンドプレートは、美観に優れたステンレス材が用いられることが多くなってきている。

ところで、このようなステンレス製のグレーチングにおいては、多数枚のメインバーとクロスバーとを溶接により固定しているが、ステンレス材の溶接は高度の熟練技術が必要で、溶接工員が溶接する場合は、非常に手間がかかり、非能率的で製作コストが高く付くと共に、溶接もれの箇所や溶接不良による剥がれ箇所が発生し、使用中にメインバーとクロスバーとの結合に緩みが生じ、さらには溶接熱によるステンレス材の変色等が起きて意匠性を損なうという問題があった。

また、自動溶接機械を利用してメインバーとクロスバーとの連結部を一度に溶接してグレーチングを能率良く組立てる方法も有るが、この方法では多数の電極棒を配列した複雑な溶接機械が必要で、設備費が高く付くと共に、メインバーの隆条部付き溝にクロスバーを適度に加圧しながら電極棒から過剰電流を流して抵抗溶接するので、それら加圧力や高電圧等の制御技術や安全管理が難しく、やはり高度の技術が必要となるなど、コスト高を招く。

そこで、本出願人は、各メインバーとクロスバーとを挟圧プレス手段で結合し、溶接が不要で、高度な熟練技術を要することなくメインバーとクロスバーとを簡単かつ確実に格子状に結合固定して安価に能率よくグレーチングを組立てることができる組立技術を提供している（特許第３４１０８１９号公報参照）。

特許第３４１０８１９号公報

しかしながら、前記先行技術では、各メインバーとクロスバーとを挟圧プレス手段で結合することで、その両者を溶接を用いずに格子状に組立てているが、その組立てた各メインバーの両端側に配置されるエンドプレートとその各メインバーとの結合、及び並列状態の最端側に配置されるメインバーとクロスバーの両端側端部との結合については溶接の手段が採用されている。すなわち、先行技術では、溶接作業の工程を大幅に減少できるものの、グレーチングを組立てる全工程の一部では溶接の作業が必要で、組立工程の能率化、コストの低減の上でさらなる改善が求められている。

そこで、本発明においては、組立の全工程に渡って無溶接で能率よく、低コストで組立てることができるグレーチング及びその組立方法を提供することを目的としている。

本発明の請求項１に係る発明は、互いに間隔をあけて並列配置されるステンレス製の複数枚のメインバーと、これらメインバーを貫通して各メインバーを連結するクロスバーと、前記各メインバーの両端側に配置されて各メインバーと結合されるエンドプレートとを備える格子状のグレーチングであって、前記各メインバーには、側面に連結穴が形成され、両端側端面にカシメ片がそれぞれ突出形成され、前記各エンドプレートには、前記各メインバーのカシメ片に対応する切欠穴が形成され、前記並列する複数枚のメインバーのうちの並列両最端側に配置するメインバーはサイドバーであり、これらサイドバーを含む各メインバーに対して前記連結穴を介して直交する状態にステンレス製の中空丸管からなる前記クロスバーが貫挿され、このクロスバーの前記各メインバーの相互間部が挟圧プレスにより前記連結穴内径よりも少し大きな長径の断面縦長略楕円形に塑性変形されることで、前記サイドバーを除く各メインバーが前記クロスバーに結合固定され、前記クロスバーの前記両サイドバーの側面から突出する両端部の開口縁が外側にそれぞれカシメられることで、前記サイドバーとしてのメインバーが前記クロスバーに結合固定され、さらに前記各メインバーの両端側に前記エンドプレートが配置されて前記切欠穴に前記各カシメ片が挿入され、その各カシメ片の挿入先端部が外側にそれぞれカシメられることで前記各メインバーに前記エンドプレートが結合固定されて格子状に組立てられていることを特徴とするグレーチングである。

請求項２に係る発明は、互いに間隔をあけて並列配置されるステンレス製の複数枚のメインバーと、これらメインバーを貫通して各メインバーを連結するクロスバーと、前記各メインバーの両端側に配置されて各メインバーと結合されるエンドプレートとを備える格子状のグレーチングを組立てる方法であって、前記各メインバーには、側面に連結穴が形成され、両端側端面にカシメ片がそれぞれ突出形成され、前記各エンドプレートには、前記各メインバーのカシメ片に対応する切欠穴が形成され、前記並列する複数枚のメインバーのうちの並列両最端側に配置するメインバーはサイドバーであり、これらサイドバーを含む各メインバーに対して前記連結穴を介して直交する状態にステンレス製の中空丸管からなる前記クロスバーを貫挿し、このクロスバーの前記各メインバーの相互間部を挟圧プレスにより前記連結穴内径よりも少し大きな長径の断面縦長略楕円形に塑性変形させることで、前記サイドバーを除く各メインバーを前記クロスバーに結合固定し、前記クロスバーの前記両サイドバーの側面から突出する両端部の開口縁をカシメ具により外側にそれぞれカシメることで、前記サイドバーとしてのメインバーを前記クロスバーに結合固定し、さらに前記各メインバーの両端側に前記エンドプレートを配置して前記切欠穴に前記各カシメ片を挿入し、その各カシメ片の挿入先端部をカシメ装置で外側にそれぞれカシメることで前記各メインバーに前記エンドプレートを結合固定して格子状のグレーチングを組立てることを特徴とするグレーチングの組立方法である。

請求項３に係る発明は、前記メインバーの両端側端面に突出形成されるカシメ片は、その突出面がくの字状に切欠されることで互いに対向して並ぶ一対のツノ部を有する形状をなし、このカシメ片をカシメる前記カシメ装置は、軸方向に移動しながら軸回り方向に回転することが可能な押圧体を有し、この押圧体が前記カシメ片の先端部を押圧しながら回転することで、前記一対のツノ部を外側に変形させながらその回転方向に延び広げて前記エンドプレートにカシメ付けることを特徴とする請求項２に記載のグレーチングの組立方法である。

請求項４に係る発明は、前記カシメ装置の押圧体における、前記カシメ片を押圧する先端側の端面が曲率半径の大きい緩やかな凸球面状となっていることを特徴とする請求項３に記載のグレーチングの組立方法である。

このような本発明によれば、組立の全工程に渡って熟練を要する溶接作業を一切必要とせずに、能率よく、低コストで高品質のグレーチングを得ることができる。そして無溶接で組立てることができるから、溶接熱による変色や溶接不良による剥がれ、緩みの恐れをすべて解消することができる。

本発明の一実施形態に係るグレーチングの構造を示す斜視図。そのグレーチングのメインバーとクロスバーとの結合方法を説明するための説明図。そのグレーチングのクロスバーの端部とメインバーとの結合方法を説明するための説明図。そのグレーチングのメインバーとエンドプレートとの結合に用いるカシメ装置を示す平面図。そのグレーチングのメインバーとエンドプレートとの結合方法を説明するための説明図。そのグレーチングのメインバーとエンドプレートとの結合部の構造を説明するための説明図。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。

図１にはグレーチングの全体の構成を示してあり、このグレーチング１は、複数枚、例え十数枚程度のメインバー２と、例えば１本のクロスバー３と、左右一対のエンドプレート４とで格子状に構成されている。

各メインバー２は、上面にノンスリップ加工（図示せず）を施したフランジ状のステップ部２ａと、このステップ部２ａの下側に垂直に延びるウエブ部２ｂとを一体に有する断面ほぼＴ字形のステンレス製の横長板で、その側面つまりウエブ部２ｂの中間部には円形の連結穴２ｃがプレス抜きにより形成されている。このようなメインバー２が多数枚用意され、等間隔（10〜30mmピッチ）をあけて並列状態に配置される。

図２（Ａ）に示すように、クロスバー３はステンレス製の中空丸管で、このクロスバー３が並列する各メインバー２に対して直交するように各メインバー２の連結穴２ｃ内に串刺し状に貫挿される。なお、クロスバー３は、肉厚が１mm程度で、直径（外径）がメインバー２の連結穴２ｃの内径に対し僅かに（例えば0.3〜0.5 mm）小さく設定されている。例えばクロスバー３の直径が10mmに対しメインバー２の連結穴２ｃの内径が10.5mmに設定され、各メインバーの連結穴２ｃに楽に遊挿することが可能となっている。

各メインバー２の連結穴２ｃにクロスバー３を貫挿して格子状に仮組立てした後には、挟圧プレス機１０により図２（Ｂ）に示すように、クロスバー３の各メインバー２の相互間部３ａがその両側から加圧される。すなわち、挟圧プレス機１０は一対のプレス体１１を有し、これらプレス体１１がメインバー２を挟んで互いに対向するように配置され、さらにこの状態で両プレス体１１が互いに接近する方向に移動することで、クロスバー３におけるメインバー２の相互間部３ａが加圧される。

この加圧により、図３に示すようにクロスバー３における各メインバー２の相互間部３ａが連結穴２ｃの内径（10.5mm）よりも少し大きな長径（例えば11.5mm）の断面縦長略楕円形に塑性変形し、この塑性変形でクロスバー３がメインバー２にくい込むように結合してクロスバー３とメインバー２とが強固に固定される。

並列する複数枚のメインバー２のうちの並列方向の両最端側に配置するメインバー２はサイドバーであり、これらサイドバーとしてのメインバー２はクロスバー３の前記塑性変形だけでは固定することができない。そこで、本発明では、両最端側のサイドバーとしてのメインバー２に対してはクロスバー３がカシメ手段で固定される。

すなわち、クロスバー３の両端部は、両最端側に配置するメインバー２の連結穴２ｃを通してそのメインバー２の外側面側に僅かに突出する状態に遊挿されている。そして、クロスバー３の前記塑性変形加工後にそのクロスバー３の両端側の突出部の内部に図３に示すように、カシメ具１４が挿入されるとともに、これらカシメ具１４が加圧機により互いに接近する方向に加圧され、この加圧でクロスバー３の両端側の突出部の開口縁が拡開変形されてメインバー２の外側面にカシメ３ｂられる。そして、このカシメ３ｂと前記クロスバー３の塑性変形とでサイドバーとしてのメインバー２とクロスバー３とが強固に結合される。

各メインバー２とクロスバー３との結合後には、各メインバー２の両端側にエンドプレート４がカシメ手段で結合される。この結合の手順について説明すると、各メインバー２の両端側の端面には、図２に示すように、予めカシメ片５が一体に突出形成されている。これらカシメ片５は、メインバー２の端面からそのメインバー２の幅より小さな幅で突出し、その突出面がくの字状に切欠されることで上下に並ぶ一対のツノ部５ａを有する形状となっている。

一方、各エンドプレート４には、図５及び図６に示すように各メインバー２に対応してそのカシメ片５の挿入が可能な長孔状の切欠穴６が形成されている。そして、各メインバー２とクロスバー３との結合後に、各メインバー２の両端側にエンドプレート４が配置され、その各メインバー２のカシメ片５がエンドプレート４の各切欠穴６内に挿入され、その各カシメ片５の先端部がエンドプレート４の外側面側に突出する。これにより格子状をなすグレーチング１の半製品が組立てられる。

この後、この半製品が図４に示すカシメ装置１７に組み込まれ、両側のエンドプレート４が各メインバー２にカシメ付けられる。カシメ装置１７は、スライドベース１８と、このスライドベース１８の上にスライド可能に設置されたワークホルダー１９と、このワークホルダー１９を挟んで互いに対向するようにスライドベース１８の両側に設置された一対の加圧機２０とを備え、ワークホルダー１９の上に半製品のグレーチングを設置して定置させることが可能となっている。

加圧機２０は、それぞれ油圧で軸方向に駆動されるプランジャ２２と、このプランジャ２２の先端部に回転可能に取り付けられた円柱状の押圧体２３とを備え、押圧体２３がプランジャ２２と一体的に軸方向に駆動されるとともに、軸回り方向に低速で回転駆動されるようになっている。各押圧体２３の先端側の端面２３ａは、曲率半径の大きい緩やかな凸球面状となっている。

カシメ時には、まず半製品のグレーチングがその両側のエンドプレート４を加圧機２０に向けてワークホルダー１９の上に載置され、定着される。そしてワークホルダー１９をスライドさせることで、グレーチングの一つのメインバー２が両側の加圧機２０の軸線上に配置するように位置が調整され、この状態で各加圧機２０が駆動される。

各加圧機２０の駆動により、図５（Ａ）に示すようにプランジャ２２が両側のエンドプレート４に向けて突出移動し、押圧体２３の端面２３ａが前記メインバー２の両端のカシメ片５に当接し、これらカシメ片５が押圧される。この押圧で各カシメ片５の一対のツノ部５ａが互いに外側に離れて開くように潰されて塑性変形し、エンドプレート４の切欠穴６の縁部にくい込むようにカシメ付けられ、このカシメ付けで図５（Ｂ）に示すようにエンドプレート４とメインバー２とが強固に結合される。各押圧体２３の端面２３ａは曲率半径の大きい緩やかな凸球面状となっているから、各押圧体２３の端面２３ａで各カシメ片５の一対のツノ部５ａが加圧されるときに、その一対のツノ部５ａが的確かつ円滑に外側に開くように潰されて塑性変形する。

図６（Ａ）にはカシメ片５のカシメ前の状態を、図６（Ｂ）にはカシメ後の状態を示してある。押圧体２３の端面２３ａがカシメ片５に当接するときには、その押圧体２３が軸回り方向に回転駆動される。したがって、押圧体２３の端面２３ａでカシメ片５のツノ部５ａが外側に押し潰されるときに、そのツノ部５ａが外側に開くだけでなく、図６（Ｂ）に示すように外側に開きつつ押圧体２３の回転方向に延び広げられ、このためエンドプレート４の切欠穴６の縁部に広い面積でくい込み、カシメ状態がより安定しかつ強固となり、エンドプレート４とメインバー２との結合力をより高めることができる。さらに、カシメ片５のツノ部５ａが押圧体２３の回転方向に延び広げられることで、そのツノ部５ａの厚さがごく薄くなり、このためカシメ後のツノ部５ａとエンドプレート４の外側表面との間の段差がごく小さくなってほぼ面一の状態に整い、グレーチングとしての品質を高めることができる。

このようにして一つのメインバー２に対するカシメの作業が終了した後には、各加圧機２０のプランジャ２２を後退させてエンドプレート４から離間させ、この状態でワークホルダー１９をスライドさせることで、前記一つのメインバー２と隣り合う他の一つのメインバー２を両側の加圧機２０の軸線上に配置させ、この状態で前記と同様の工程でその一つのメインバー２のカシメ片５をカシメてエンドプレート４に結合し、以後同様に残りのメインバー２に対してカシメ作業を順次実施する。これにより全体が一体化するステンレス製のグレーチングが完成する。

以上のように本発明によれば、組立の全工程に渡って熟練を要する溶接作業を一切必要とせずに、能率よく、低コストで高品質のグレーチングを得ることができる。そして無溶接で組立てることができるから、溶接熱による変色や溶接不良による剥がれ、緩みの恐れをすべて解消することができる。

なお、前記実施形態おいては、各メインバーの中間部に１本のクロスバーが貫通する形態のグレーチングを例に挙げて説明したが、各メインバーに２本あるいはそれ以上の本数のクロスバーが貫通する形態のグレーチングの場合であっても本発明を適用することが可能であることは言うまでもない。

１…グレーチング
２…メインバー
３…クロスバー
４…エンドプレート
５…カシメ片
５ａ…ツノ部
１０…挟圧プレス機
１１…プレス体
１４…カシメ具
１７…カシメ装置
１８…固定基台
１９…スライドベース
２０…加圧機
２２…プランジャ
２３…押圧体

１…グレーチング
２…メインバー
３…クロスバー
４…エンドプレート
５…カシメ片
５ａ…ツノ部
１０…挟圧プレス機
１１…プレス体
１４…カシメ具
１７…カシメ装置
１８…スライドベース
１９…ワークホルダー
２０…加圧機
２２…プランジャ
２３…押圧体

Claims

互いに間隔をあけて並列配置されるステンレス製の複数枚のメインバーと、これらメインバーを貫通して各メインバーを連結するクロスバーと、前記各メインバーの両端側に配置されて各メインバーと結合されるエンドプレートとを備える格子状のグレーチングであって、
前記各メインバーには、側面に連結穴が形成され、両端側端面にカシメ片がそれぞれ突出形成され、前記各エンドプレートには、前記各メインバーのカシメ片に対応する切欠穴が形成され、前記並列する複数枚のメインバーのうちの並列両最端側に配置するメインバーはサイドバーであり、これらサイドバーを含む各メインバーに対して前記連結穴を介して直交する状態にステンレス製の中空丸管からなる前記クロスバーが貫挿され、このクロスバーの前記各メインバーの相互間部が挟圧プレスにより前記連結穴内径よりも少し大きな長径の断面縦長略楕円形に塑性変形されることで、前記サイドバーを除く各メインバーが前記クロスバーに結合固定され、前記クロスバーの前記両サイドバーの側面から突出する両端部の開口縁が外側にそれぞれカシメられることで、前記サイドバーとしてのメインバーが前記クロスバーに結合固定され、さらに前記各メインバーの両端側に前記エンドプレートが配置されて前記切欠穴に前記各カシメ片が挿入され、その各カシメ片の挿入先端部が外側にそれぞれカシメられることで前記各メインバーに前記エンドプレートが結合固定されて格子状に組立てられていることを特徴とするグレーチング。
互いに間隔をあけて並列配置されるステンレス製の複数枚のメインバーと、これらメインバーを貫通して各メインバーを連結するクロスバーと、前記各メインバーの両端側に配置されて各メインバーと結合されるエンドプレートとを備える格子状のグレーチングを組立てる方法であって、
前記各メインバーには、側面に連結穴が形成され、両端側端面にカシメ片がそれぞれ突出形成され、前記各エンドプレートには、前記各メインバーのカシメ片に対応する切欠穴が形成され、前記並列する複数枚のメインバーのうちの並列両最端側に配置するメインバーはサイドバーであり、これらサイドバーを含む各メインバーに対して前記連結穴を介して直交する状態にステンレス製の中空丸管からなる前記クロスバーを貫挿し、このクロスバーの前記各メインバーの相互間部を挟圧プレスにより前記連結穴内径よりも少し大きな長径の断面縦長略楕円形に塑性変形させることで、前記サイドバーを除く各メインバーを前記クロスバーに結合固定し、前記クロスバーの前記両サイドバーの側面から突出する両端部の開口縁をカシメ具により外側にそれぞれカシメることで、前記サイドバーとしてのメインバーを前記クロスバーに結合固定し、さらに前記各メインバーの両端側に前記エンドプレートを配置して前記切欠穴に前記各カシメ片を挿入し、その各カシメ片の挿入先端部をカシメ装置で外側にそれぞれカシメることで前記各メインバーに前記エンドプレートを結合固定して格子状のグレーチングを組立てることを特徴とするグレーチングの組立方法。
前記メインバーの両端側端面に突出形成されるカシメ片は、その突出面がくの字状に切欠されることで互いに対向して並ぶ一対のツノ部を有する形状をなし、このカシメ片をカシメる前記カシメ装置は、軸方向に移動しながら軸回り方向に回転することが可能な押圧体を有し、この押圧体が前記カシメ片の先端部を押圧しながら回転することで、前記一対のツノ部を外側に変形させながらその回転方向に延び広げて前記エンドプレートにカシメ付けることを特徴とする請求項２に記載のグレーチングの組立方法。
前記カシメ装置の押圧体は、前記カシメ片を押圧する先端側の端面が曲率半径の大きい緩やかな凸球面状となっていることを特徴とする請求項３に記載のグレーチングの組立方法。