JP2021059968A - 消雪ノズルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】消雪ノズルの加工が極めて容易に行われる消雪ノズルの製造方法である。【解決手段】消雪水が噴出する散水部材２が装着される上部１ａと、地下からの消雪水の流通する導水管３が接続される下部１ｂとを有する消雪ノズル１の製造方法であって、前記消雪ノズル１は、ステンレス鋼材丸棒の上部に設けた膨出部Ｂに予備鍛造用の金型のパンチＰとダイＤにより所定の深さの凹みＣを予備鍛造成形する工程と、予備鍛造成形時の前記凹みＣに精密鍛造成用の金型のパンチＰと凹を有するダイＤにより逆円錐形状の空洞部４と、外側面に径方向に突出する前記消雪ノズル１の回り止め凸部５とを精密鍛造成形する工程と、前記散水部材２を装着する前記空洞部４の開口端４ａの座面７と、消雪水が流通する流通孔１３および前記消雪ノズル１の上下動を規制する位置決め部６とを設ける切削工程よりなる。【選択図】図１

Description

この発明は、路面に積雪した雪を消雪するため路面や駐車場に埋設する消雪ノズルの製造方法に関する。

従来、道路や駐車場などに消雪を目的として路面に埋設されるものとして、下部に地下水が給水される流通路を有し、内部に弁機構を設け、上部に噴出孔を設けた散水ノズルが知られている。
この種の散水ノズルは、上部に開口を有する消雪ノズル本体と、消雪水の噴出孔を有する蓋体と別々にして、大きな開口を形成して消雪ノズルを鋳造により製作されている（特許文献１）。

この場合、開口の大きさを蓋体の外径に合わせると、開口が小さくなり消雪ノズル本体の内壁面が複雑に変化すると、鋳造が壁面の肉厚にバラツキができるなどの欠点があり、また、消雪ノズル本体の開口を塞ぐ蓋体の結合として、溶接方法、圧入方法、螺合方法があるが、いずれも製造工程が複雑で多工程になりコスト高になるという問題点が生じる。しかも、消雪ノズルを製作する鋳造方法となるロストワックスは、近年では環境に問題があるとして採用を禁止されるようになってきている。

特開平５−３１４０５号公報

この発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、消雪ノズルを鍛造加工にて製作することにより強度を低下させることがなく、軽量化できるとともに、噴水能力が向上する消雪ノズルの製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。

請求項１に記載の発明は、消雪水が噴出する散水部材が装着される上部と、地下からの消雪水の流通する導水管が接続される下部とを有する消雪ノズルの製造方法であって、
ステンレス鋼材丸棒を加熱して先端に膨出部を形成する工程と、
前記消雪ノズルは、ステンレス鋼材丸棒の上部に設けた膨出部に予備鍛造用の金型のパンチとダイにより所定の深さの凹みを予備鍛造成形する工程と、
予備鍛造成形時の前記凹みに精密鍛造成用の金型のパンチと凹を有するダイにより逆円錐形状の空洞部と、外側面に径方向に突出する前記消雪ノズルの回り止め凸部とを精密鍛造成形する工程と、
前記散水部材を装着する前記空洞部の開口端の座面と、消雪水が流通する流通孔および前記消雪ノズルの上下動を規制する位置決め部とを設ける切削工程よりなることを特徴とする消雪ノズルの製造方法である。

請求項２に記載の発明は、前記切削工程における前記位置決め部は、前記回り止め凸部の下端を基準として設けられることを特徴とする請求項１に記載の消雪ノズルの製造方法である。

前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。

請求項１に記載の発明では、消雪水が噴出する散水部材が装着される上部と、地下からの消雪水の流通する導水管が接続される下部とを有する消雪ノズルの製造方法であって、
ステンレス鋼材丸棒を加熱して先端に膨出部を形成する工程と、
前記消雪ノズルは、ステンレス鋼材丸棒の上部に設けた膨出部に予備鍛造用の金型のパンチとダイにより所定の深さの凹みを予備鍛造成形する工程と、
予備鍛造成形時の前記凹みに精密鍛造成用の金型のパンチと凹を有するダイにより逆円錐形状の空洞部と、外側面に径方向に突出する前記消雪ノズルの回り止め凸部とを精密鍛造成形する工程と、
前記散水部材を装着する前記空洞部の開口端の座面と、消雪水が流通する流通孔および前記消雪ノズルの上下動を規制する位置決め部とを設ける切削工程よりなるので、鍛造が予備成形と精密成型の二工程となり、前記空洞部の鍛造形成において無理な加圧力を必要とせず、加工精度を高めることができ、均一な肉厚の前記空洞部を得ることができ軽量になり、しかも、前記回り止め凸部に対して鍛造金型のダイは凹み形状になり、ダイの損傷を避けることができ、鍛造金型の耐久性が向上する。また、前記空洞部より前記散水部材まで抵抗なく上昇して流れ、前記散水部材からの噴水力を高めることができる。

請求項２に記載の発明では、前記切削工程における前記位置決め部は、前記回り止め凸部の下端を基準として設けられるので、前記位置決め部は切削加工が容易になり、コンクリートブロック内での前記消雪ノズルの上下の位置ずれが生じ難く、前記消雪ノズルの抜け止めとして機能する。

この発明における第１の実施の態様を示す断面図。 図１におけるＡ−Ａ線に沿う断面図。 この発明における消雪ノズルの製造方法を示す説明図。 この発明における第２の実施の態様を示す断面図。 図４におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図。 この発明における第３の実施の態様を示す断面図。 図６におけるＣ−Ｃ線に沿う断面図。

以下、この発明の消雪ノズルの製造方法の実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明にこれは限定されない。

この発明の消雪ノズルの製造方法よりなる消雪ノズルについて第１の実施の形態を、図１、図２に基づいて説明し、図１は路面に埋設されるコンクリートブロック上面に対して面一に設置される消雪ノズル１の全体を示すものである。

この発明の消雪ノズル１の製造方法はステンレス鋼材を熱間の鍛造加工により成形され、前記消雪ノズル１の上部１ａに散水部材２が装着され、前記消雪ノズル１の下部１ｂに地下水が流通する導水管３が接続される。

前記消雪ノズル１の前記上部１ａの中央内側には、逆円錐形状よりなる空洞部４が形成され、前記消雪ノズル１の前記上部１ａの外側面には、コンクリートブロック内での回動を規制する回り止め凸部５を径方向に突出する。

前記空洞部４と前記回り止め凸部５は、まず、ステンレス鋼材丸棒の上部に設けた膨出部Ｂに予め所定の深さの凹みＣを形成する熱間鍛造の予備成形をし、その後、熱間鍛造の精密成形により、前記凹みＣに逆円錐形状よりなる空洞部４と外側面に径方向に突出する回り止め凸部５が形成される。

前記回り止め凸部５は熱間鍛造の精密成型時において鍛造金型のパンチＰに対するダイＤは凹み形状になり、前記消雪ノズル１を量生してもダイＤの損傷を避けることができ、鍛造金型の耐久性が向上する。

また、前記回り止め凸部５の直下に切削加工により凹状の位置決め部６を穿設し、この位置決め部６により前記消雪ノズル１を前記コンクリートブロック内に埋設する際、前記消雪ノズル１の上下の位置ずれが生じ難くなり、前記コンクリートブロックの上面と面一にできるとともに、前記消雪ノズル１の抜け止めとして機能する。しかも、前記位置決め部６は前記回り止め凸部５の下端を基準に穿設できて切削加工が容易になる。なお、前記位置決め部６を凸状にして上下の位置ずれをなくしてもよい。

前記空洞部４の開口端４ａに切削加工により座面７を設け、この座面７には前記散水部材２の支持円板２１が嵌合される。この支持円板２１が回動しないように前記座面７に前記支持円板２１を圧入するか、固定部材（図示せず）を設けるとよい。

前記散水部材２の前記支持円板２１の上方に所定の隙間２３をおいて噴水円板２２を載置し、記支持円板２１の外周に上向き縁部２１ａを突出するとともに、前記噴水円板２２の外周に下向き縁部２２ａを突出し、前記上向き縁部２１ａの上面と前記下向き縁部２２ａの下面とを中心方向に向かって下方に傾斜して合わさるように当接させ、

前記噴水円板２２の前記下向き縁部２２ａには中心に対して放射方向に複数の消雪水の噴出溝２２ｂを設け、この噴出溝２２ｂの出口側は前記空洞部４の開口端４ａの上方に臨ませ、前記噴出溝２２ｂの入口側は前記支持円板２１と前記噴水円板２２との前記隙間２３に臨ませる。

前記下向き縁部２２ａの内周面に全周に沿って連続する凹凸係止部２２ｃを形成し、この凹凸係止部２２ｃを前記支持円板２１の上面に突出した係止突起２１ｃに係止させる。

前記噴出溝２２ｂからの消雪水の噴出方向は、前記噴水円板２２を回動して前記係止突起２５に係止する前記凹凸係止部２２ｃの箇所を変えることにより、前記噴出溝２２ｄからの消雪水の噴水を周方向全域に細かく変更することが簡単にできる。

前記散水部材２の前記噴水円板２２の中央に嵌合し、さらに、前記支持円板２１の前記流通孔２１ｂを貫通する管状の弁筒１０を前記消雪ノズル１の前記下部１ｂの流入孔１３に螺合する。これにより、前記散水部材２は前記消雪ノズル１に締結される。なお、符号１５はＯリングである。

前記弁筒１０には径方向に横孔１４を開口し、この横孔１４より前記空洞部４に流出する消雪水は、前記弁筒１０内に回動可能に挿入された弁棒１１により調節する。

前記弁棒１１は上端に設けた操作溝１１ａに工具を挿入して回し、前記横孔１４の開度を変化させ、前記弁棒１１が前記横孔１４を完全に塞いで止水するように構成している。なお、符号１２は着脱可能な埋栓である。

次に、消雪ノズル１の鍛造による製造方法を図３による説明する。まず、ステンレス鋼材丸棒を約１，０００度以上に加熱して先端に膨出部Ｂを形成し（Ａ参照）、３００Ｔプレスの鍛造金型のパンチＰとダイＤにより前記膨出部Ｂに所定の深さの凹みＣを予備鍛造成形し（Ｂ参照）、直ちに冷水による処理をする。その後、再度約１，０００度以上にて加熱し、３００Ｔプレスの鍛造金型のパンチＰとダイＤにより、予備鍛造成形時の前記凹みＣに逆円錐形状よりなる前記空洞部４と、外側面に径方向に突出する前記回り止め凸部５とを精密鍛造成形する（Ｃ参照）。そして、切削加工により前記回り止め凸部５の直下に上下動を規制する前記位置決め部６と、前記空洞部４の前記開口端４ａに前記座面７を設ける（Ｄ参照）。このように前記消雪ノズル１は予備鍛造成形と精密鍛造成型の二工程とよりなり、前記空洞部４の形成に過大な加圧力を必要とせず、加工精度が向上して均一な肉厚の前記空洞部４を得ることができ軽量な前記消雪ノズル１になり、しかも、前記回り止め凸部５に対して鍛造金型のダイスＤは凹み形状になり、ダイスＤの損傷を避けることができ、鍛造金型の耐久性が向上する。

さらに、第２の実施の態様を図４、図５に基づいて説明する。この実施の形態において第１の実施の形態と同じ構成は同一の符号を付する。

この実施の態様では、前記消雪ノズル１の前記上部１ａの内部中央の前記空洞部４を頂角αが７０度〜９０度の逆円錐形状にし、前記空洞部６に流出する消雪水が前記散水部材２の方向に上昇し易くする。

前記散水部材２の中央を貫通して前記下部１ｂに螺合する管状の前記弁筒１０の径方向に開口する前記横孔１４は、前記弁筒１０の軸心に対して径方向に変位させる。

これにより、前記空洞部４に流出する消雪水には旋回流が生じるとともに、この旋回流は円錐形状の頂角αの角度によって勢いよく上昇し、前記噴出溝２２ｂからの噴水力を強くすることができる。なお、前記横孔１４は前記弁筒１０の円周面に対して接線方向に開口してもよい。

また、第３の実施の態様を図６、図７に基づいて説明する。この実施の形態において第１の実施の形態と同じ構成は同一の符号を付する。

この実施の態様では、前記空洞部４の開口端４ａに座面７を形成し、この座面７に前記散水部材２の前記支持円板２１を嵌合し、そして、前記座面７の周壁７ａには垂直に起立する係止ピン８を植設する。この係止ピン８は前記空洞部４の鍛造成形後に植設して前記空洞部４の精密鍛造成形を簡単にする。

前記係止ピン８は前記散水部材２の前記支持円板２１の外周に切欠いた窪み９に嵌入する。これにより前記支持円板２１の回動が規制され、前記散水部材２に走行車両のタイヤが乗り上げても、前記支持円板２１が回動しないようにできる。

以上の構成において、前記消雪ノズル１は、ステンレス鋼材丸棒の上部に設けた膨出部Ｂに所定の深さの凹みＣを形成する予備鍛造成形と、さらに前記凹みＣを逆円錐形状よりなる前記空洞部４に形成するとともに、外側面に径方向に突出する前記回り止め凸部５を形成する精密鍛造成形とによってなるので、鍛造が予備成形と精密成型の二工程となり、前記空洞部４の鍛造形成において無理な加圧力を必要とせず、加工精度を高めることができ、均一な肉厚の前記空洞部４を得ることができ軽量になり、しかも、前記回り止め凸部５に対して鍛造金型のダイＤは凹み形状になり、ダイＤの損傷を避けることができ、鍛造金型の耐久性が向上する。

しかも、前記切削工程における前記位置決め部６は、前記回り止め凸部５の下端を基準として設けられるので、前記位置決め部６は切削加工が容易になり、コンクリートブロック内での前記消雪ノズル１の上下の位置ずれが生じ難く、前記消雪ノズル１の抜け止めとして機能する。

また、前記空洞部４の前記開口端４ａに嵌装する前記散水部材２の中央を貫通して前記下部１ｂに管状の前記弁筒１０を螺合し、この弁筒１０の径方向に横孔１４を穿設して前記空洞部４に前記導水管３からの消雪水を流出させることにより、前記空洞部４より前記散水部材２まで抵抗なく上昇して流れ、前記噴出溝２２ｂからの噴水力を高めることができる。

そして、前記空洞部４の頂角αを７０度〜９０度の逆円錐形状にするとともに、前記横孔１４を前記弁筒１０の軸心に対して径方向に変位させて穿設するので、前記空洞部４内で旋回流が生じて逆円錐形状の頂角αの角度によって勢いよく上昇することになり、前記散水部材２からの噴水力を高めることができ、前記散水部材に路面からのゴミ等が侵入し難く、目づまりを防ぐことができる。

さらに、放射方向に複数の前記噴出溝２２ｂを設けた前記下向き縁部２２ａの内周壁の全周に沿って前記凹凸係止部２２ｃを形成し、この凹凸係止部２２ｃに前記支持円板２１の上面に突出する前記係止突起２１ｃを係止させるので、前記係止突起２１ｃが係止する前記凹凸係止部２２ｃの箇所を変えることにより、前記噴出溝２２ｄからの消雪水の噴水を周方向全域に細かく変更することができる。

また、前記空洞部４の前記開口端４ａに前記座面７を設け、前記座面７の前記内周壁７ａに垂直に起立する前記係止ピン８を植設し、この係止ピン８に前記散水部材２の前記支持円板２１の外周に切欠いた前記窪み９が嵌入することにより、前記支持円板２１の回動が規制され、しかも、前記空洞部４の鍛造成形後に前記係止ピン８を植設することで前記空洞部４の精密鍛造成形が簡単になる。

この発明は、消雪ノズルの強度を低下させることがなく軽量化できる消雪ノズルの製造方法を提供する。

１ 消雪ノズル
１ａ 上部
１ｂ 下部
２ 散水部材
２１ 支持円板
２１ａ 上向き縁部
２１ｂ 流通孔
２１ｃ 係止突起
２２ 噴水円板
２２ａ 下向き縁部
２２ｂ 噴出溝
２２ｃ 凹凸係止部
２３ 隙間
３ 導水管
４ 空洞部
４ａ 開口端
５ 回り止め凸部
６ 位置決め部
７ 座面
７ａ 座面周壁
８ 係止ピン
９ 窪み
１０ 弁筒
１１ 弁棒
１１ａ 操作溝
１２ 埋栓
１３ 流入孔
１４ 横孔
１５ Ｏリング
Ｂ 膨出部
Ｃ 凹み
Ｄ ダイ
Ｐ パンチ
α 頂角

Claims (2)

1. 消雪水が噴出する散水部材が装着される上部と、地下からの消雪水の流通する導水管が接続される下部とを有する消雪ノズルの製造方法であって、
   前記消雪ノズルは、ステンレス鋼材丸棒の上部に設けた膨出部に予備鍛造用の金型のパンチとダイにより所定の深さの凹みを予備鍛造成形する工程と、
   予備鍛造成形時の前記凹みに精密鍛造成用の金型のパンチと凹を有するダイにより逆円錐形状の空洞部と、外側面に径方向に突出する前記消雪ノズルの回り止め凸部とを精密鍛造成形する工程と、
   前記散水部材を装着する前記空洞部の開口端の座面と、消雪水が流通する流通孔および前記消雪ノズルの上下動を規制する位置決め部とを設ける切削工程よりなることを特徴とする消雪ノズルの製造方法。
2. 前記切削工程における前記位置決め部は、前記回り止め凸部の下端を基準として設けられることを特徴とする請求項１に記載の消雪ノズルの製造方法。

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