JP5849357B2 - 複合グレーチング - Google Patents

Description

本発明は、部材が鋼と繊維強化プラスチックからなる複合グレーチングに関する。

地中洞道の換気のために地上に設置する換気孔開閉用グレーチングは、強度や耐久性を考慮して鋼製のものが多い。しかし、鋼製グレーチングは開閉部が重いため開閉の操作が困難であった。

この問題を解決するための技術としては、「組み立て式プラスチック製グレーチング」(特許文献１)がある。この発明は、フランジ部を有し、このフランジ部の下面側に長手方向に沿った溝が設けられた強化プラスチック製のフラットバーと、上記溝に嵌合させる凸部が設けられてフラットバーに嵌合されるプラスチック製のスペーサーと、スペーサーを介してフラットバーに挿通して格子状に一体化するための強化プラスチック製のクロスバーで構成されている。

特開平５−２０９４３２号公報

しかし、強化プラスチックのみからなる「組み立て式プラスチック製グレーチング」(特許文献１)では、路面にかかる種々の荷重に対する耐荷重が十分でなく、たわみも大きかった。

そこで、本発明は鋼製グレーチングの強度を維持しつつ、軽量化を図ることができるグレーチングを提供することを目的とする。

本発明にかかる代表的な複合グレーチングは、鋼製の矩形の外枠と、前記外枠内に複数平行に配置された繊維強化プラスチック製のフラットバーと、前記フラットバーの間に設置する複数の鋼製のスペーサーと、前記フラットバー及びスペーサーに挿通する複数の鋼製のクロスバーとを備え、前記フラットバーには前記クロスバーを直交して挿通するための通孔が所定間隔で設けられ、前記スペーサーには前記クロスバーを挿通するための通孔が設けられており、前記クロスバーが前記フラットバー及びスペーサーに挿通され、前記クロスバーの両端が前記外枠にナットで固定され、前記繊維強化プラスチックがアラミド繊維入り強化プラスチックであり、前記外枠の裏側に、前記クロスバーと平行に設けられている、前記クロスバーを補強するＬ字またはＺ字鋼製の補強バーが溶接されて固定され、複数平行に配置された繊維強化プラスチック製のフラットバーの両端が対向している鋼製の外枠と離間していることを特徴とする。

鋼製の外枠、クロスバー、スペーサーにより鋼製グレーチングの強度を維持し、繊維強化プラスチック製のフラットバーにより軽量化を図ることができる。また、前記繊維強化プラスチックがアラミド繊維入り強化プラスチックであるので、フラットバーの強度を維持しつつ耐切断性を確保し、軽量化を図ることができる。鋼製のスペーサーが使用され、かつ、前記外枠の裏側に、前記クロスバーを補強するＬ字またはＺ字鋼製の補強バーが固定されているので、複合グレーチングにかかる荷重を鋼製のスペーサーとクロスバーと補強バーで分担し、たわみを小さくすることができる。

鋼製の矩形の外枠と、前記外枠内に複数平行に配置された繊維強化プラスチック製のフラットバーと、前記フラットバーの間に設置する複数のプラスチック製のスペーサーと、前記フラットバー及びスペーサーに挿通する複数の鋼製のクロスバーとを備え、前記フラットバーには前記クロスバーを直交して挿通するための通孔が所定間隔で設けられ、前記スペーサーには前記クロスバーを挿通するための通孔が設けられており、前記クロスバーが前記フラットバー及びスペーサーに挿通され、前記クロスバーの両端が前記外枠にナットで固定され、前記繊維強化プラスチックがアラミド繊維入り強化プラスチックであり、前記外枠の裏側に、前記クロスバーと平行に設けられている、前記クロスバーを補強するＬ字またはＺ字鋼製の補強バーが溶接されて固定され、複数平行に配置された繊維強化プラスチック製のフラットバーの両端が対向している鋼製の外枠と離間していることが望ましい。

これにより、複合グレーチングのより低コスト化、一層の軽量化を図ることができる。また、前記繊維強化プラスチックがアラミド繊維入り強化プラスチックであるので、フラットバーの強度を維持しつつ耐切断性を確保し、軽量化を図ることができる。前記外枠の裏側に、前記クロスバーを補強するＬ字またはＺ字鋼製の補強バーが固定されているので、複合グレーチングにかかる荷重を鋼製のクロスバーと補強バーで分担し、たわみを小さくすることができる。

本発明によれば、鋼製の外枠、クロスバー、スペーサーと繊維強化プラスチック製のフラットバーを組み合わせることにより、鋼製グレーチングの強度を維持しつつ軽量化を図ることができる。これにより、グレーチングの開閉の操作が容易となる。

本発明に係る複合グレーチングの部分斜視図である。 本発明に係る複合グレーチングの底面図である。 図２におけるＡ−Ａ矢視の断面図である。 本発明に係る複合グレーチングの正面図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は本発明に係る複合グレーチングの部分斜視図、図２は本発明に係る複合グレーチングの底面図、図３は図２におけるＡ−Ａ矢視の断面図、図４は本発明に係る複合グレーチングの正面図である。なお、図１では補強バーを省略している。また、複合グレーチングは、図２、３に示す表側を上に、裏側を下にして設置する。

図１〜４に示すように複合グレーチングは、矩形をした鋼製の外枠１と、外枠１内に外枠１の一辺と平行に配置された４７本のアラミド繊維入り強化プラスチック製のフラットバー５と、フラットバー５の間に設置する４８個の鋼製のスペーサー６と、フラットバー５及びスペーサー６にフラットバー５と直交して挿通する５本の鋼製のクロスバー３とを備える。

外枠１、クロスバー３およびスペーサー６を鋼製とすることにより、鋼製グレーチングの強度を維持することができる。ここで、鋼としては、耐食性、強度に優れた亜鉛メッキ鋼、ステンレス鋼が望ましい。

フラットバー５をアラミド繊維入り強化プラスチック製とすることにより、強度を維持しつつ耐切断性を確保し、軽量化を図ることができる。なお、フラットバー５はアラミド繊維入り強化プラスチック製に限られず、耐切断性があり軽量であれば、ボロン繊維強化プラスチック(BFRP)、ザイロン強化プラスチック(ZFRP)など他の繊維強化プラスチック製でもよい。

外枠１の形状は矩形に限らず、円形など用途に合わせ他の形状でもよい。また、フラットバー５、スペーサー６、クロスバー３の個数は、図２に示す個数に限らず、グレーチングの機能を満たせば、他の個数でもよい。

フラットバー５にはクロスバー３を挿通するための通孔が所定間隔で５カ所設けられ、スペーサー６にもクロスバー３を挿通するための通孔が設けられている。そして、クロスバー３がフラットバー５及びスペーサー６に挿通され、このクロスバー３の両端が外枠１にナット２でネジ止めされている。

このクロスバー３とスペーサー６によって、フラットバー５が外枠１内に平行に配置される。複合グレーチングへの荷重は直接的にはフラットバー５にかかるが、このフラットバー５を挿通し両端が外枠１にネジ止めされたクロスバー３が、間接的に支える。

なお、クロスバー３の固定方法としてはネジ止めに限られず、溶接、接着などの方法でもよい。

外枠１の裏側に、クロスバー３を補強するＬ字鋼製の補強バーがクロスバー３と平行に２本溶接されている。これにより、複合グレーチングにかかる荷重をクロスバー３と補強バーで分担し、たわみを小さくする。

なお、補強バーとしてはＬ字鋼に限られず、小型軽量でかつ丈夫であればＺ字鋼など他の形鋼でもよい。補強バーの配置はクロスバー３と平行に限られず、クロスバー３を補強出来ればクロスバー３と直交、若しくは斜交してもよい。クロスバー３は２本に限られず、補強度合いにより他の本数でもよい。また、補強バーの固定方法としては溶接に限られず、接着などの方法でもよい。

スペーサー６はフラットバー５の間隔を保持するもので、必ずしも鋼製のものでなくてもよく、強度があればプラスチック製でもよい。これにより、複合グレーチングの低コスト化、より一層の軽量化を図ることができる。

このように、フラットバー５をアラミド繊維入り強化プラスチック製とすることにより、強度を維持しつつ耐切断性を確保し、軽量化を図ることができる。外枠１の裏側にＬ字鋼製の補強バーを溶接することで複合グレーチングのたわみを小さくする。また、スペーサー６をプラスチック製とすることで、複合グレーチングの低コスト化、より一層の軽量化を図ることができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

図１〜４に係る、クロスバー３長手方向７５ｃｍ、フラットバー５長手方向８５ｃｍ、高さ４ｃｍの複合グレーチングを試作した。複合グレーチング中央の載荷範囲（２０ｃｍ×２４ｃｍ）に２４ｋＮの荷重をかけても、たわみは１．２ｃｍに止まり、ひび割れ等の異常は生じなかった。従来の鋼製グレーチングの重量が９３ｋｇであるのに対し、鋼製とアラミド繊維入り強化プラスチック製の複合グレーチングは、重量が３５ｋｇと約１／３に軽量化された。

１ 外枠
２ ナット
３ クロスバー
４ 補強バー
５ フラットバー
６ スペーサー

Claims (2)

1. 鋼製の矩形の外枠と、前記外枠内に複数平行に配置された繊維強化プラスチック製のフラットバーと、前記フラットバーの間に設置する複数の鋼製のスペーサーと、前記フラットバー及びスペーサーに挿通する複数の鋼製のクロスバーとを備え、
   前記フラットバーには前記クロスバーを直交して挿通するための通孔が所定間隔で設けられ、前記スペーサーには前記クロスバーを挿通するための通孔が設けられており、
   前記クロスバーが前記フラットバー及びスペーサーに挿通され、前記クロスバーの両端が前記外枠にナットで固定され、
   前記繊維強化プラスチックがアラミド繊維入り強化プラスチックであり、
   前記外枠の裏側に、前記クロスバーと平行に設けられている、前記クロスバーを補強するＬ字またはＺ字鋼製の補強バーが、溶接されて固定され、
   複数平行に配置された繊維強化プラスチック製のフラットバーの両端が対向している鋼製の外枠と離間していることを特徴とする複合グレーチング。
2. 鋼製の矩形の外枠と、前記外枠内に複数平行に配置された繊維強化プラスチック製のフラットバーと、前記フラットバーの間に設置する複数のプラスチック製のスペーサーと、前記フラットバー及びスペーサーに挿通する複数の鋼製のクロスバーとを備え、
   前記フラットバーには前記クロスバーを直交して挿通するための通孔が所定間隔で設けられ、前記スペーサーには前記クロスバーを挿通するための通孔が設けられており、
   前記クロスバーが前記フラットバー及びスペーサーに挿通され、前記クロスバーの両端が前記外枠にナットで固定され、
   前記繊維強化プラスチックがアラミド繊維入り強化プラスチックであり、
   前記外枠の裏側に、前記クロスバーと平行に設けられている、前記クロスバーを補強するＬ字またはＺ字鋼製の補強バーが溶接されて固定され、
   複数平行に配置された繊維強化プラスチック製のフラットバーの両端が対向している鋼製の外枠と離間していることを特徴とする複合グレーチング。