JP3279452B2 - 構造用部材及びその製造方法 - Google Patents
構造用部材及びその製造方法Info
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Description
品のようなステンレス鋼製構造用部材及びその製造方
法、さらに詳しくは、冷間圧延によって機械的強度を高
め、断面係数を高めることなく耐荷重力を増加させたス
テンレス鋼製構造用部材及びその製造方法に関する。
グ用の構造用部材として使用する第1の目的は、ステン
レス鋼の持つ優れた機械的特性を利用することであり、
第2の目的は、ステンレス鋼の表面の美観であり、これ
は研磨によってより優れた美観を得ることができる。第
1の目的において、ステンレス鋼の機械的特性が他の金
属より優れているといえども、さらにグレーチングと使
用するために機械的特性を高めようとすると、荷重を受
ける構造用部材の垂直断面積を大きくするか、あるいは
使用する構造用部材の本数の多くするかのいずれかの方
法に頼らざるを得なかった。一方、グレーチングのメイ
ンバーのように隣接するメインバーの頂上表面の間隙を
小さくして人が乗って接触する面積を大きくするために
は、従来、熱間成形による方法と、引抜き成形による方
法と採用されていた。上記引抜き成形においては、所定
形状を確保するために焼鈍処理が不可欠であった。
鋼製バー等の構造用部材の上述した製造方法の問題点
は、第1に、断面積を大きくすることによって材質の強
度を高めており、結果的に材料費が高騰することに加え
て、それを使用した最終製品の重量が大きく、輸送、施
工、管理等に不都合であった。また、上記熱間加工や焼
鈍処理によって製造される構造用部材は、素材に熱が加
えられるため、冷間圧延で得られるものに匹敵する機械
的強度を得ることはできなかった。
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、長さ方向と直交する面における断面積が比較的小さ
いにもかかわらず、大きな機械的強度を有する構造用部
材及びその製造方法を提供することを目的とする。ま
た、中間高さの長さ方向の断面積に対し、長さ方向の特
定表面の表面積を大きくすることができる構造用部材を
提供することを目的とする。例えば、本発明による構造
用部材をグレーチングに使用した場合、人が乗るメイン
バーの頂上平面の面積を中間高さの水平断面積より大き
くし、グレーチングのメインバーの頂上平面の空隙を所
定の値に維持したまま、中間高さにおけるメインバーの
空隙を大きくすることができ、少ない材料を使用しそれ
を使用した最終製品を軽量化して、輸送、施工、管理等
に好都合となる。本発明はまた、高張力鋼等特殊な材料
を使用せず、また大規模な熱間圧延機や焼鈍処理装置等
も使用せずに加工可能な構造用部材を提供することを目
的とする。
ーである構造用部材において、上記ステンレス鋼製バー
が、ステンレス鋼製バー材料を、断面において、肉薄部
の圧下率を10ないし60%とし、端部に形成する肉厚
部の圧下率を0%と10%の間とし、さらに上記肉薄部
から上記肉厚部への過渡部が20ないし90°の角度α
で拡大傾斜するように冷間圧延したものであることを特
徴とする構造用部材である。第1発明の実施態様は、上
記ステンレス鋼製バーの断面が、両端部を上記肉厚部に
して、I形であることを特徴とする。また、上記ステン
レス鋼製バーの断面が、一端部のみ上記肉厚部にして、
T形であることを特徴とする。第2発明は、直線状のス
テンレス鋼製バーである構造用部材の製造方法におい
て、ステンレス鋼製バー材料を、断面において、肉薄部
の圧下率を10ないし60%とし、端部に形成する肉厚
部の圧下率を0%と10%の間とし、さらに上記肉薄部
から上記肉厚部への過渡部が20ないし90°の角度α
で拡大傾斜するように冷間圧延したものであることを特
徴とする構造用部材の製造方法である。第2発明の実施
態様は、上記ステンレス鋼製バーの断面が、両端部を上
記肉厚部にして、I形であることを特徴とする。また、
上記ステンレス鋼製バーの断面が、一端部のみ上記肉厚
部にして、T形であることを特徴とする。
と直交する面における断面積が比較的小さいにもかかわ
らず、大きな機械的強度を有する効果を有する。本発明
によればまた、構造用部材の中間高さの長さ方向の断面
積に対して長さ方向に延びる特定表面の面積を大きくす
ることができる効果を有する。例えば、本発明による構
造用部材をグレーチングに使用した場合、人が乗るメイ
ンバーの頂上平面の面積を中間高さの水平断面積より大
きくし、グレーチングのメインバーの頂上平面の空隙を
所定の値に維持したまま、中間高さにおけるメインバー
の空隙を大きくすることができ、少ない材料を使用しそ
れを使用した最終製品が軽量となり、輸送、施工、管理
等に好都合である。本発明はまた、高張力鋼等特殊な材
料を使用せず、また大規模な熱間圧延機や焼鈍処理装置
等も使用せずに加工可能である効果を有する。
て説明する。 〔構造用部材の製造装置〕本発明の構造用部材の製造装
置1は、図2に示すように、コイル10からSUS30
4等のステンレス鋼材料12を供給するアンコイラー1
4と、ステンレス鋼材料12を引き出すためのピンチロ
ーラ18と、ステンレス鋼材料12を所定長さに切断す
るための切断機20と、新旧のステンレス鋼材料12を
溶接により連結するための溶接機22と、ステンレス鋼
材料12をガイドしかつばり取りを行うための第1エッ
ジャーローラ23と、ステンレス鋼材料12を圧延する
ための第1四面方向圧延機24と、ステンレス鋼材料1
2をガイドしかつばり取りを行うための第2エッジャー
ローラ26と、圧延を行うための第2四面方向圧延機3
0と、ステンレス鋼材料12をガイドしかつばり取りを
行うための第3エッジャーローラ32と、圧延を行うた
めの第3四面方向圧延機34と、ステンレス鋼40を所
定長さに切断するための切断機42と、ステンレス鋼4
0をガイドするためのガイドローラ46とを有する。
延機30、第3四面方向圧延機34は、ほぼ同一の構成
であって、図3に示すように、圧延作用を行う一対の水
平駆動ロール52、54と、ガイド作用を行う一対の垂
直非駆動ローラ60、62とを有する。水平駆動ローラ
52の形状は、図4に示すように、圧延面70に突出部
72を有する。垂直非駆動ローラ60は、図5に示すよ
うに、ガイド面74が円筒面である。上記構造用部材の
製造装置1によって製造されるステンレス鋼40は、図
1に示すように、中心部100の圧下率を10ないし6
0%とし、端部110の圧下率を0ないし10%とし、
さらに上記中心部100から上記端部110への過渡部
120が20ないし90°の角度αで拡大傾斜するよう
に冷間圧延される。ここで、圧下率は、圧下前の厚さを
T0 、圧下後の厚さをTI とするとき、 (T0 ーTI )/T0 ×100(%) と定義される。
5.5mmの平面ステンレス鋼材料12から、高さ20m
m、中心部100の厚さ3mm、端部110の厚さ5mm、
過渡部120の拡大傾斜角度が45°のステンレス鋼4
0を製造する場合、第1四面方向圧延機24、第2四面
方向圧延機30、第3四面方向圧延機34の水平駆動ロ
ーラ52の突出部72の幅は、8mm、12mm、15mmと
変化し、これに伴い過渡部120が順次外側に移動す
る。中心部100の圧下率が10%に満たないと、中心
部100の硬度不足にならないだけでなく、加工面に所
望の平坦度が得に難く、高精度の寸法仕上げが困難であ
り、さらに軽量化率が小さい問題がある。中心部100
の圧下率が60%を超えると、中心部100の硬度が高
くなり過ぎてステンレス鋼材料12が圧延工程において
破断する恐れが高くなり、穴開け加工、プレス加工等の
後加工が困難になり、またステンレス鋼材料12が磁性
を帯びる問題がある。中心部100の圧下率が60%を
超えるとさらに、ステンレス鋼材料12に割れや肌荒れ
が発生し、またステンレス鋼40に矯正不可能な程大き
な歪みが生じ、加工面の平坦度や高精度の寸法仕上げが
困難である問題がある。
工程においてステンレス鋼材料12の形状を保持するこ
とができない問題がある。端部110の圧下率が10%
以上であると、圧延によってステンレス鋼材料12が圧
延方向と直交する方向に逃げて角部にばりが発生し、ま
た水平駆動ローラ52の圧延面70と突出部72の周速
差によって肌荒れが発生する問題がある。上記中心部1
00から上記端部110への過渡部120の角度αが2
0°に満たない拡大傾斜の場合には、ローラの圧下力の
多くの部分がステンレス鋼材料12の長さ方向と直交す
る方向に作用せず、有効な圧下を行うことができない問
題がある。また、端部110の表面積が小さくなってし
まい、逆に端部110の表面積を大きくすると中心部1
00が厚くなって軽量でなくなる問題がある。上記中心
部100から上記端部110への過渡部120の角度α
が90°を超えた傾斜の場合には、圧下成形が不可能と
なる。
用部材をメインバーとして使用したグレーチング200
は、図6に示すように、本発明の構造用部材からなるメ
インバー202と、クロスバー204と、メイン枠バー
206と、クロス枠バー208とからなる。メインバー
202は、図7に示すように、クロスバー204を係合
させるための2つの変形S字形孔210が設けられてい
る。クロスバー204は、図8に示すように、鋸刃状で
あって、切欠き部220が変形S字形孔210に係合す
る。切欠き部220の間隔が、グレーチング200のメ
インバー202の間隔となる。メイン枠バー206及び
クロス枠バー208は、高さがメインバー202と同一
で、断面が矩形である。グレーチング200の組み立て
は、図9に示すように、メインバー202を所定間隔を
置いて平行に配置し、横向きのクロスバー204を変形
S字形210に挿入する。次に、格子状になったメイン
バー202及びクロスバー204の周囲に、メイン枠バ
ー206及びクロス枠バー208を配置し、各部材間を
グレーチング200の上面及び下面を含まない部分22
2を溶接する。
説明図である。
ローラ部の断面図である。
である。
図である。
グの平面図である。
の側面図である。
の側面図である。
グの組み立て説明図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 直線状のステンレス鋼製バーである構造
用部材において、上記ステンレス鋼製バーが、ステンレ
ス鋼製バー材料を、断面において、肉薄部の圧下率を1
0ないし60%とし、端部に形成する肉厚部の圧下率を
0%と10%の間とし、さらに上記肉薄部から上記肉厚
部への過渡部が20ないし90°の角度αで拡大傾斜す
るように冷間圧延したものであることを特徴とする構造
用部材。 - 【請求項2】 上記ステンレス鋼製バーの断面が、両端
部を上記肉厚部にして、I形であることを特徴とする請
求項1記載の構造用部材。 - 【請求項3】 上記ステンレス鋼製バーの断面が、一端
部のみ上記肉厚部にして、T形であることを特徴とする
請求項1記載の構造用部材。 - 【請求項4】 直線状のステンレス鋼製バーである構造
用部材の製造方法において、ステンレス鋼製バー材料
を、断面において、肉薄部の圧下率を10ないし60%
とし、端部に形成する肉厚部の圧下率を0%と10%の
間とし、さらに上記肉薄部から上記肉厚部への過渡部が
20ないし90°の角度αで拡大傾斜するように冷間圧
延したものであることを特徴とする構造用部材の製造方
法。 - 【請求項5】 上記ステンレス鋼製バーの断面が、両端
部を上記肉厚部にして、I形であることを特徴とする請
求項4記載の構造用部材の製造方法。 - 【請求項6】 上記ステンレス鋼製バーの断面が、一端
部のみ上記肉厚部にして、T形であることを特徴とする
請求項4記載の構造用部材の製造方法。
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JP5484195A JP3279452B2 (ja) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | 構造用部材及びその製造方法 |
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JPH08252601A JPH08252601A (ja) | 1996-10-01 |
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ID=12981853
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JP5484195A Expired - Fee Related JP3279452B2 (ja) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | 構造用部材及びその製造方法 |
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KR100498535B1 (ko) * | 2002-08-21 | 2005-07-01 | 김학렬 | 프렛의 제조방법 |
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JP4666410B2 (ja) * | 2009-02-03 | 2011-04-06 | 株式会社宝機材 | 高張力鋼グレーチング |
CN102140821B (zh) * | 2010-01-29 | 2014-03-26 | 株式会社宝机材 | 高张力钢格栅 |
-
1995
- 1995-03-15 JP JP5484195A patent/JP3279452B2/ja not_active Expired - Fee Related
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