JP2016199964A - グレーチングの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】丈の長いベアリングバー間に丈の短いベアリングバーを配置し、これらベアリングバーにクロスバーを交差して配置して電気抵抗溶接により溶着することよりなるグレーチングの製造方法において、ベアリングバーや溶接機の電極に寸法公差があっても大小断面のベアリングバーにクロスバーを均一に溶着できるようにする。【解決手段】長溝６を一定ピッチで形成した電気抵抗溶接機の電極５の長溝６に丈の長いベアリングバー２ａを縦向きに嵌着した状態で丈の短いベアリングバー２ｂを溶接して一体化したクロスバー３をベアリングバー上端面に置き、電極８を押し下げてクロスバー３を電極５に押付け、クロスバー３とベアリングバー２ａの上端面を電気抵抗接触する。【選択図】図３

Description

本発明は、溝蓋や桝蓋等として用いられるグレーチングの製造方法に関する。

多くのグレーチングは、断面Ｉ形をなすベアリングバーと、並行に並べたベアリングバーの両端を連結するエンドプレートと、ベアリングバーと直交して配置し、連結されるクロスバーより構成され、クロスバーとベアリングバーの連結は通常、電気抵抗溶接によって行われている。

グレーチングには図１に示すように、ベアリングバー１間に該ベアリングバー１より丈の短い小断面（図１においては角形断面）のベアリングバー２を配置した構造のものが知られる。こうした構造のグレーチングにおいては、ベアリングバー間の間隔が狭い細目グレーチングにあっても、ベアリングバー間をゴミが通り抜け易くなってゴミが詰まりにくく、グレーチングを清潔に維持することができるばかりでなく、丈の長い大断面のベアリングバーのみで構成するよりもグレーチング全体の重量を軽減することができるが、クロスバーをベアリングバーに電気抵抗溶接にて溶着する場合、丈の長い大断面のベアリングバーと、丈の短い小断面のベアリングバーとでは、電圧や温度に差を生じ、溶接条件を大断面のベアリングバーに合わせると、小断面のベアリングバーは焼け過ぎて溶融しがちとなり、逆に溶融条件を小断面のベアリングバーに合わせると、大断面のベアリングバーと溶着しにくくなる。

本出願人は先に下記特許文献１において、上記の問題を解決するため、丈の短いベアリングバーの上端面を丈の長いベアリングバーの上端面より僅かに下げた状態で電気抵抗溶接を行う方法について提案した。図２は、この方法について示すもので、電気抵抗溶接着は、一方（図において下方）の電極５が一定ピッチで並行する長溝６によって断面凹凸をなし、前記長溝６に丈の長い大断面のベアリングバー２ａを縦向きに嵌着して配置すると共に、長溝間の凸部７上に丈の短い小断面（角形断面）のベアリングバー２ｂをベアリングバー２ａと同一ピッチで配置し、両ベアリングバー２ａ、２ｂの上面に図示するように段差を生じさせた状態で他方の図の上側の電極８を押し下げてクロスバー３をベアリングバー２ａに押し当て、電気抵抗溶接を行うことでクロスバー３とベアリングバー２ａ、２ｂの溶着を行うようになっている。

特開２０１３−２３９７６号

特許文献１記載の方法によると、溶接時には図２に示す電極８を押下げてクロスバー３に押し当て、クロスバー３は丈の長い大断面のベアリングバー２ａに押付けられた状態で電気抵抗溶接を行うが、クロスバー３と丈の短い小断面のベアリングバー２ｂとの間には、ごく僅かな隙間ｄを存しているため、ベアリングバー２ｂに印加される電圧はベアリングバー２ａに印加される電圧より小さくなる。電圧は小さくなってもベアリングバー２ｂの断面はベアリングバー２ａの断面より小さいため、温度はベアリングバー２ａと同等に上がり、結果として均一な溶着を可能とする。

以上のようにツイストバーは丈の長い大断面のベアリングバーに押付けられた状態で溶接されるが、クロスバーとベアリングバーの圧接状態は、ベアリングバーの寸法公差や図２に示す電極５の長溝６や凸部７の寸法公差によって大きく作用される。

本発明は、丈の長いベアリングバー間に丈の短いベアリングバーを配置し、これらベアリングバーにクロスバーを交差して配置して電気抵抗溶接により溶着することよりなるグレーチングの製造方法において、ベアリングバーや溶接機の電極に寸法公差があっても大小断面のベアリングバーにクロスバーを均一に溶着できるようにすることを目的とする。

請求項１に係る発明は、丈の長いベアリングバー間に丈の短いベアリングバーを並行に配置し、これらベアリングバーにクロスバーを交差して配置して電気抵抗溶接するグレーチングの製造方法において、丈の長いベアリングバーと丈の短いベアリングバーのうちのいずれか一方とクロスバーを溶接して一体的に連結する第一工程と、第一工程後、前記一方のベアリングバーに一体的に連結されるクロスバーと他方のベアリングバーを電気抵抗溶接することを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、クロスバーと電気抵抗溶接される前記他方のベアリングバーには、上端面に深さがクロスバーの高さ方向の厚み未満である溝が形成されることを特徴とする。

請求項１に係る発明によると、電気抵抗溶接する際、一体となっている一方のベアリングバーとクロスバーに電流は流れず、クロスバーと他方のベアリングバーに電流が流れ溶接される。したがってクロスバーと他方のベアリングバーの両者を溶接するのに最適な電圧を印加することによりベアリングバーやクロスバー、更には電気抵抗溶接機の電極に寸法公差があっても最適な溶接を行うことができ、クロスバーが一体化された一方のベアリングバーは熱的影響を受けることがない。

請求項２に係る発明によると、溶接に際しては、他方のベアリングバーの上端面に形成される溝底と、一方のベアリングバーの上端面が同一レベルの状態で溶接が行われ、溝底にクロスバーを当てて溶接したのちは溝の深さ分、他方のベアリングバーは一方のベアリングバーより高くなり、両ベアリングバーの上端面に段差を生ずる。この段差により引っ掛かりを生じ易くなり、歩行時や自転車等の車両の走行時に滑りにくくなる。

丈の長い大断面のベアリングバーと丈の短い小断面のベアリングバーを交互に配置した従来のグレーチングの一部を示す斜視図。 従来法による電気抵抗溶接時の断面図。 本発明方法による電気抵抗溶接時の断面図。 クロスバーで連結した小断面のベアリングバーの組付け順を示す斜視図。 本発明方法による別の例の電気抵抗溶接時の断面図。 クロスバーで連結した大断面のベアリングバーの組付け順を示す斜視図。 本発明方法による外の例の電気抵抗溶接時の断面図。

以下、図３及び図４に基づいて本発明方法の一実施形態について説明する。図中、図２に示す構造と同一構造部分については同一符号を付してある。

電極５に一定ピッチで並行をなして形成される長溝６にはそれぞれ、図３に示すように断面Ｉ形をなすベアリングバー２ａが上端部を長溝６より突出させて縦向きに挿入されている。各長溝６にベアリングバー２ａを挿入後、図４に示すようにベアリングバー２ａより丈の短い小断面の角形断面をなし、クロスバー３によりベアリングバー２ａと同一ピッチで予め溶接にて一体化しておいたベアリングバー２ｂをベアリングバー２ａの間の中央に位置するように位置決めして前記長溝６に嵌着したベアリングバー２ａ上にクロスバー３を載置する。その後、上側の電極８を押し下げてクロスバー３に押し当て、該クロスバー３をベアリングバー２ａの上端面に押付けてクロスバー３をベアリングバー２ａに溶着するのに最適な電圧を印加してクロスバー３とベアリングバー２ａを溶着する。ここで予めベアリングバー２ｂとクロスバー３を溶接しておくことが請求項1の第１工程に相当し、クロスバー３をベアリングバー２ａに溶接することが請求項1の第２工程に相当する。

本実施形態によると、ベアリングバー２ｂが電極５の凸部７に支えてクロスバー３がベアリングバー２ａに接触できなくならない限り、つまりクロスバー３がベアリングバー２ａに接触できれば、ベアリングバー２ａ、２ｂやクロスバー３更には電極５の長溝６、凸部７に寸法公差があってもクロスバー３とベアリングバー２ａを抵抗溶接することができる。

図５及び図６は、本発明方法の別の実施形態を示すもので、電極５の各凸部７上にはそれぞれベアリングバー２ｂが載置してあり、図６に示すように丈が長い大断面をなし、クロスバー３により電極５の長溝６と同一ピッチで溶接にて予め一体化したベアリングバー２ａをそれぞれ電極５の長溝６に挿入させてクロスバー３をベアリングバー２ｂに当てる。長溝６はクロスバー３がベアリングバー２ｂに押し当てられてもベアリングバー２ａが溝底に当たらないように十分に深く形成されており、ベアリングバー２ａ、２ｂやクロスバー３更には電極５の長溝６、凸部７に寸法公差があってもベアリングバー２ａが溝底に当たることはなく、クロスバー３とベアリングバー２ｂの電気抵抗溶接が行われる。本実施形態においては、予めベアリングバー２ａとクロスバー３を溶接しておくことが請求項１の第１工程に相当し、クロスバー３をベアリングバー２ｂに溶接することが請求項１の第２工程に相当する。

図７は、図３及び図４に示すベアリングバー２ａに代えて上端面のクロスバー３が当たる箇所にクロスバー３が嵌まる深さｈの溝１１を形成したベアリングバー２を用いて溶接を行う例を示すもので、ベアリングバー２ｂ付きのクロスバー３をベアリングバー上端面の溝１１に溝底に当たるまで嵌着すると、該溝底とベアリングバー２ｂの上端面が同一レベルになり、溝１１以外のベアリングバー２ａの上端面は溝１１の深さｈ分、ベアリングバー２ｂの上端面より高くなって両ベアリングバー２ａ、２ｂの上端面に高さｈの段差を生ずる。溶接は前記と同様にして行われる。なお、溝１１の深さｈはクロスバー３の高さ方向の厚み分未満で、ベアリングバー２ａの上端面が溝１１に嵌まるクロスバー３より突出しないようにする必要がある。突出していると、電気抵抗溶接時、電極８がベアリングバー２ａの上端面に当たってそれ以上の降下ができなくなり、クロスバー３に当たらなくなってクロスバー３とベアリングバー２ａとの溶接ができなくなるか、設定条件での溶接が困難となるからである。

ベアリングバー２ａの上端面にクロスバー３が嵌まる溝１１を形成する代わりに図５及び図６に示すベアリングバー２ｂの上端面に溝１１を形成し、クロスバー３を嵌着して図５に示す方法と同様にして溶接すれば、ベアリングバー２ｂの上端面が溝以外でベアリングバー２ａの上端面より溝の深さ分高くなり、両ベアリングバー２ａ、２ｂの上端面に段差を生じさせることができる。

前記実施形態において、ベアリングバー２ａ、２ｂは断面Ｉ形をなしているが、他の断面形状、例えばフラットな細板状をなしていてもよいし、上方に向かって幅広をなす断面台形をなしていてもよい。またクロスバーにはツイストバーを用いてもよいし、断面が例えば円又は楕円その他の形状のものを用いてもよい。

前記実施形態ではまた、ベアリングバー２ａとベアリングバー２ｂが交互に配置されているが、例えばベアリングバー２ａ間にベアリングバー２ｂを複数配置してもよいし、複数のベアリングバー２ａ間に1ないし複数のベアリングバー２ｂを配置してもよく、またベアリングバー２ａとベアリングバー２ｂの数を変え、両者を不規則に配置してもよい。

１・・ベアリングバー
２ａ、２ｂ・・ベアリングバー
３・・クロスバー
５、８・・電極
６・・長溝
７・・凸部
１１・・溝

Claims (2)

1. 丈の長いベアリングバー間に丈の短いベアリングバーを並行に配置し、これらベアリングバーにクロスバーを交差して配置して電気抵抗溶接するグレーチングの製造方法において、丈の長いベアリングバーと丈の短いベアリングバーのうちのいずれか一方とクロスバーを溶接して一体的に連結する第一工程と、第一工程後、前記一方のベアリングバーに一体的に連結されるクロスバーと他方のベアリングバーを電気抵抗溶接することを特徴とするグレーチングの製造方法。
2. クロスバーと電気抵抗溶接される前記他方のベアリングバーには、上端面に深さがクロスバーの高さ方向の厚み未満である溝が形成されることを特徴とする請求項１記載のグレーチングの製造方法。