JP6994637B1 - 消雪ノズルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】消雪ノズルの加工が容易に行われる消雪ノズルの製造方法を提供する。【解決手段】消雪ノズル本体２の製造方法であって、ステンレス棒材の上部に設けた膨出部Ａを第１鍛造用金型のパンチＰとダイＤにより中央に窪みＣを有する逆円錐形状体Ｂに鍛造成形する初期工程と、前記第１鍛造用金型にて鍛造成形した逆円錐形状体Ｂを第２鍛造用金型のパンチＰとダイＤにより、前記窪みＣを深くして空洞部６にするとともに、前記逆円錐形状体Ｂの上部７が逆円錐台形状で下部８が円筒形状になり、前記上部７と前記下部８との中間部９が多角柱形状になるよう鍛造成形する後工程と、前記散水部材が嵌合される着座面１１と、導水管が接続される流通孔５ａとを前記消雪ノズル本体２の軸芯Ｘと一致するように切削成形するとともに、逆円錐形台状の前記上部７以外の前記中間部９または前記下部８に位置決め凹部１０ａを切削成形する切削工程よりなる。【選択図】図５

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、製作が容易な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嵌合される上端と、地下からの消雪水の流通する導水管が接続される下端とを有する消雪ノズル本体を備える消雪ノズルの製造方法であって、
前記消雪ノズル本体は、事前にステンレス棒材の上部に設けた膨出部を第１鍛造用金型のパンチとダイにより中央に窪みを有する逆円錐形状体に鍛造成形する初期工程と、
前記第１鍛造用金型にて鍛造成形した逆円錐形状体を第２鍛造用金型のパンチとダイにより、前記窪みを深くして空洞部にするとともに、前記逆円錐形状体の上部が逆円錐台形状で下部が円筒形状になり、前記上部と前記下部との中間部が多角柱形状になるよう鍛造成形する後工程と、
前記散水部材が嵌合される着座面と、前記導水管が接続される流通孔とを前記消雪ノズル本体の軸芯と一致するように切削成形するとともに、逆円錐形台状の前記上部以外の前記中間部または前記下部に位置決め凹部を切削成形する切削工程と、
前記着座面に貫通孔を開口する前記散水部材の支持板を嵌合し、前記着座面の周壁に穿設する切欠きに前記支持板の外周の突起を嵌入して前記支持板の回動を規制し、前記貫通孔の周縁に形成した波形円周の谷に係止する係止ピンと、放射方向に複数の消雪水の噴出溝とを有する前記散水部材の噴水板を前記支持板の上方に載置し、前記噴水板の前記噴出溝を周方向において変更した各位置にて前記噴水板を前記支持板に対し係止す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、前記位置決め凹部を前記中間部と前記下部との境い目または前記中間部と前記上部との境い目に切削成形す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嵌合される上端と、地下からの消雪水の流通する導水管が接続される下端とを有する消雪ノズル本体を備える消雪ノズルの製造方法であって、
前記消雪ノズル本体は、事前にステンレス棒材の上部に設けた膨出部を第１鍛造用金型のパンチとダイにより中央に窪みを有する逆円錐形状体に鍛造成形する初期工程と、
前記第１鍛造用金型にて鍛造成形した逆円錐形状体を第２鍛造用金型のパンチとダイにより、前記窪みを深くして空洞部にするとともに、前記逆円錐形状体の上部が逆円錐台形状で下部が円筒形状になり、前記上部と前記下部との中間部が多角柱形状になるよう鍛造成形する後工程と、
前記散水部材が嵌合される着座面と、前記導水管が接続される流通孔とを前記消雪ノズル本体の軸芯と一致するように切削成形するとともに、逆円錐形台状の前記上部以外の前記中間部または前記下部に位置決め凹部を切削成形する切削工程と、
前記着座面に貫通孔を開口する前記散水部材の支持板を嵌合し、前記着座面の周壁に穿設する切欠きに前記支持板の外周の突起を嵌入して前記支持板の回動を規制し、前記貫通孔の周縁に形成した波形円周の谷に係止する係止ピンと、放射方向に複数の消雪水の噴出溝とを有する前記散水部材の噴水板を前記支持板の上方に載置し、前記噴水板の前記噴出溝を周方向において変更した各位置にて前記噴水板を前記支持板に対し係止するので、コンクリートブロック内での消雪ノズルの回り止めが多角形状の前記中間部を鍛造成形することによって得ることができ、回り止めのために消雪ノズルに設ける凹凸などが鍛造金型に必要なくなり、金型の強度を大きくでき耐久性が向上する。また、消雪ノズルの上下位置ずれを規制する位置決め凹部は前記中間部と前記上部または前記下部の境い目を基準に切削成形でき、前記消雪ノズル本体の製作が容易になる。
しかも、走行車両のタイヤが乗り上げてタイヤが左右動してコンクリート内の消雪ノズル本体に回動が生じても、この回動に対し多角柱形状の中間部により抵抗が大きくなり、確実に消雪ノズル本体がコンクリートブロック内に固定され、さらに、消雪ノズル本体に対して散水部材の支持板の回動を規制し、そして、前記噴水板が前記支持板に対し係止され噴水板の回動が生じなく、しかも、前記噴水板の前記噴水溝を周方向において変更ができる。

請求項２に記載の発明では、前記位置決め凹部を前記中間部と前記下部との境い目または前記中間部と前記上部との境い目に切削成形するので、消雪ノズルの上下位置ずれを規制をする位置決め凹部は、前記中間部と前記下部との境い目または前記中間部と前記上部の境い目を基準に切削成形でき、位置決め凹部の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。 図１におけるＢ－Ｂ線に沿う断面図。 図１におけるＣ－Ｃ線に沿う断面図。 第１の実施の態様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。 第２の実施の態様における消雪ノズルの製造方法を示す説明図。

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によってなる消雪ノズルについて、第１の実施の態様を図１乃至図５に基づいて説明する。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棒材を熱間の鍛造加工により成形され、前記消雪ノズル１は、消雪水が噴出する散水部材３が嵌合される上端２ａと、地下からの消雪水の流通する導水管４が接続される下端２ｂとを有する消雪ノズル本体２よりなる。

前記消雪ノズル本体２は、まず、鍛造成形の初期工程において、中央に窪みＤを有する逆円錐形状体Ｂとし、さらに、後工程の鍛造成形にて、前記逆円錐形状体Ｂの上部７を逆円錐形台状に下部８を円筒形状にして、かつ、前記上部７と前記下部８との間を多角形状の中間部９になるように作製してなる。

前記逆円錐形状体Ｂの前記窪みＣは、前記後工程にて深くして逆円錐形状の空洞部６に鍛造成形され、この空洞部６によって消雪水が前記導水管４より前記散水部材３まで旋回しながら円滑に上昇して流れ、前記散水部材３からの噴水力を高めることになり、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。

前記上部７と前記下部８との間の多角形状の中間部９は、コンクリートブロック内に埋設した前記消雪ノズル本体２の回動を規制する回り止めとなり、さらに、前記中間部９の多角形状の各面を消雪ノズル本体２の軸芯Ｘに向かい湾曲させると、消雪ノズル本体２の回動に対する抵抗が大きくなり、確実にコンクリートブロック内に固定される。

前記消雪ノズル本体２の前記上端２ａに前記散水部材３を嵌合する着座部１１と、前記消雪ノズル本体２の前記下端２ｂの前記導水管４が接続される流通孔５ａとは前記消雪ノズル本体２の軸芯Ｘに一致するように切削形成し、前記流通孔５ａの内周には前記導水管４の先端が挿入される。

逆円錐形台状の前記上部７以外の多角形状の前記中間部９と円筒状の前記下部８との境い目に位置決め凹部１０ａを切削形成し、この位置決め凹部１０ａがコンクリートブロック内に埋設した前記消雪ノズル本体２の上下動を規制することになる。しかも、前記位置決め凹部１０ａは前記中間部９と前記下部８との境い目を基準に成形できて切削加工が容易になる。

また、前記位置決め凹部１０ａ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。

前記消雪ノズル本体２の上端２ａに嵌合される散水部材３は、円盤を上下に分割して上方を噴水板３１とし、下方を支持板３２としてなり、この支持板３２は前記消雪ノズル本体２の上端２ａに切削形成される前記着座部１１に嵌合される。

前記噴水板３１は中心に向かい下方に傾斜する凸部３１ａを設け、この凸部３１ａは前記支持板３２に設ける凹部３２ａに嵌合し、前記凸部３１ａの下面３１ｂと前記凹部３２ａの底面３２ｂとの間に所定の隙間３３を有するように前記噴水板３１を前記支持板３２に載置する。

前記噴水板３１の前記凸部３１ａには中心に対して放射方向に複数の消雪水の噴出溝３４を穿設し、前記噴出溝３４の入口３４ａは前記隙間３３に開口し、前記噴出溝３４の出口３４ｂは前記着座部１１の上縁に形成した中心に向かい下方に傾斜するガイド面１１ａに臨ませ、これにより前記噴出溝２５よりの噴水の勢いが加速する。

さらに、前記噴出溝３４の前記入口３４ａの開口する前記凸部３１ａの前記下面３１ｂには下方に向かい突出する係止ピン３５を植設し、この係止ピン３５は前記噴出溝３４の前記入口３４ａに対面しないよう回避させて配置する。

前記支持板３２に形成する前記凹部３２ａの前記底面３２ｂに前記流通孔５ａに装着する弁筒１３が挿通する貫通孔３６を開口し、この貫通孔３６の周縁に波形円周３６ａを形成して前記係止ピン３５の先端を前記波形円周３６ａの谷に係止させる。

なお、前記噴水板３１の前記凸部３１ａに植設する前記係止ピン３５を前記貫通孔３６の周縁の前記波形円周３６ａの谷に係止する前記係止ピン３５の先端を小径にして係止を容易にする。

前記噴出溝３４からの消雪水の噴出方向は、前記噴水板３１を回動して前記係止ピン３５に係止する前記波形円周３６ａの山谷の箇所を変えることにより、前記噴出溝３４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。

前記支持板３２の外周下端には中心に向かう傾斜面３２ｃを設け、この傾斜面３２ｃが前記ガイド面１０ａによって前記支持板３２が前記着座部１１の中央位置に前記支持板３２が一致しながら、前記傾斜面３２ｃが前記着座部１１の上端に沿いながら円滑に前記支持板３２が前記着座部１１に嵌合する。

前記傾斜面３２ｃより上方となる前記支持板３２の外周に突起３２ｄを設け、この突起３２ｄを前記着座部１１の周壁に穿設する切欠き１１ｂに嵌入させることにより、前記支持板３２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。しかも、前記傾斜面３２ｃは前記突起３２ｄを避けることなく切削加工を容易になる。

前記散水部材３の前記噴水板３１の中央に嵌合し、さらに、前記支持板３２の前記貫通孔３６を挿通する管状の弁筒１３を前記流通孔１２のネジ山１２に螺合し、これにより、前記散水部材３は前記消雪ノズル本体２に締結される。なお、符号１４はＯリングである。

前記弁筒１３には径方向に横孔１５を開口し、この横孔１５より前記空洞部６に流出する消雪水は、前記弁筒１３内に回動可能に挿入された弁棒１６により調節する。

前記弁棒１６は上端に設けた操作溝に工具を挿入して回し、前記横孔１５の開度を変化させ、前記弁棒１６が前記横孔１５を完全に塞いで止水するように構成している。なお、符号１７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５による説明する。まず、ステンレス棒材を約１，０００度以上に加熱して先端に膨出部Ａを形成し（ａ参照）、３００Ｔプレスの第１鍛造金型のパンチＰとダイＤにより前記膨出部Ａに中央に窪みＣを有する逆円錐形状体Ｂに鍛造成形する初期工程（ｂ参照）と、直ちに冷水による処理し、その後、再度約１，０００度以上にて加熱し、３００Ｔプレスの第２鍛造金型のパンチＰとダイＤにより、前記第１鍛造用金型にて鍛造成形した逆円錐形状体Ｂの前記窪みＣを深くして前記空洞部６にするとともに、前記逆円錐形状体Ｂの前記上部７が逆円錐台形状で前記下部８が円筒形状になり、さらに、前記上部７と前記下部８との中間部９が多角柱形状になるよう鍛造成形する後工程（ｃ参照）と、前記散水部材３が嵌合される前記着座部１１と、前記導水管４が接続される前記流通孔５とを前記消雪ノズル本体２の軸芯Ｘと一致するように切削成形（ｄ参照）するとともに、逆円錐形台状の前記上部７以外の前記中間部９と前記下部８の境い目に前記位置決め凹部１０を切削成形する切削工程（ｅ参照）よりなる。

この製造方法によると、前記消雪ノズル本体２の鍛造成形は初期工程と後工程の二工程とよりなり、前記消雪ノズル本体２の成形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になり、軽量な消雪ノズルを得ることができ、しかも、コンクリートブロック内での前記消雪ノズルの回り止めと、消雪ノズルの上下位置ずれを規制する二つの機能を備える前記消雪ノズル本体の製作が容易になり、回り止めのために消雪ノズルに設ける凹凸などが鍛造金型に必要なくなり、金型の強度を大きくでき耐久性が向上する。

さらに、第２の実施の態様を図６、図７に基づいて説明する。この実施の態様において第１の実施の態様と同じ構成は同一の符号を付する。

この実施の態様での消雪ノズル１は、第１の実施の態様にて示すような位置決め凹部１０ｂを逆円錐台状の前記上部７と、多角形状の前記中間部９との境い目に切削形成し、この位置決め凹部１０ｂがコンクリートブロック内に埋設する前記消雪ノズル本体２の上下動を規制することになる。

前記消雪ノズル本体２の前記上端２ａの前記散水部材３を嵌合する着座部１１と、前記消雪ノズル本体２の前記下端２ｂの前記導水管４が接続される流通孔５ｂとは第１の実施の態様と同じように前記消雪ノズル本体２の軸芯Ｘに一致するように切削形成するが、前記導水管４の先端は前記流通孔５ｂの外周に挿入する。

次に、消雪ノズル１の鍛造による製造方法を図７により説明する。この実施の態様において鍛造成形の初期工程及び後工程は、第１の実施の態様と同様なので説明を省略する。

前記散水部材３が嵌合される前記着座部１１と、前記導水管４が接続される前記流通孔５ｂとを前記消雪ノズル本体２の軸芯Ｘと一致するように切削成形するとともに、前記流通孔５ｂの外径を前記中間部９と前記下部８の境い目より小径にする（ｄ参照）。

逆円錐形台状の前記上部７以外の前記上部７と前記中間部９の境い目に前記位置決め凹部１０ｂを切削成形する切削工程（ｅ参照）よりなる。

この製造方法によると、前記着座部１１と前記流通孔５ｂとを前記消雪ノズル本体２の軸芯Ｘと一致するように切削成形することにより、前記流通孔５ｂが精度よく作成され、前記流通孔５ｂと前記導水管４との接続箇所より漏水が生じることがない。消雪ノズルの上下位置ずれを規制をする前記位置決め凹部１０ｂは、前記中間部９と前記上部７の境い目を基準に切削成形でき、位置決め凹部１０の切削成形が容易になる。

以上の構成において、前記消雪ノズル本体２は、事前にステンレス棒材の上部に設けた膨出部Ａを第１鍛造用金型のパンチＰとダイＤにより中央に窪みＣを有する逆円錐形状体Ｂに鍛造成形する初期工程と、
前記第１鍛造用金型にて鍛造成形した逆円錐形状体Ｂを第２鍛造用金型のパンチＰとダイＤにより、前記窪みＣを深くして空洞部６にするとともに、前記逆円錐形状体Ｂの上部７が逆円錐台形状で下部８が円筒形状になり、前記上部７と前記下部８との中間部９が多角柱形状になるよう鍛造成形する後工程と、前記散水部材３が嵌合される着座面１１と、前記導水管４が接続される流通孔５ａ、５ｂとを前記消雪ノズル本体２の軸芯Ｘと一致するように切削成形するとともに、逆円錐形台状の前記上部７以外の前記中間部９または前記下部８に位置決め凹部１０ａ、１０ｂを切削成形する切削工程よりなるので、コンクリートブロック内での前記消雪ノズル１の回り止めと、上下の位置決めとの二つの機能を備える前記消雪ノズル本体２の製作が容易になり、前記窪みＣを深くして形成する前記空洞部６と、回り止めになる多角形状の中間部とを鍛造成形の後工程のみで得ることができ、前記消雪ノズル１の回り止めための凸がなく、鍛造金型に凹みが必要なく鍛造金型の耐久性が向上する。

また、前記中間部９の多角形状の各面が前記消雪ノズル本体２の軸芯方向に湾曲するように鍛造形成するとにより、走行車両のタイヤが乗り上げてタイヤが左右動してコンクリート内の前記消雪ノズル１に回動が生じても、この回動に対し抵抗が大きくなり、確実に消雪ノズルがコンクリートブロック内に固定される。

しかも、前記位置決め凹部を前記中間部と前記下部との境い目または前記中間部と前記上部との境い目に切削成形するので、前記位置決め凹部１０ａ、１０ｂは、前記中間部９と前記下部８との境い目または前記中間部９と前記上部７との境い目を基準として切削形成され、前記位置決め凹部１０ａ、１０ｂの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。

この発明は、消雪ノズルの強度が低下することがなく、製作が容易な消雪ノズルの製造方法を提供する。

１ 消雪ノズル
２ 消雪ノズル本体
２ａ 上端
２ｂ 下端
３ 散水部
３１ 噴水板
３１ａ 凸部
３１ｂ 下面
３２ 支持板
３２ａ 凹部
３２ｂ 底面
３２ｃ 傾斜面
３２ｄ 突起
３３ 隙間
３４ 噴出溝
３４ａ 入口
３４ｂ 出口
３５ 係止ピン
３６ 貫通孔
３６ａ 波形円周
４ 導水管
５ａ、５ｂ 流通孔
６ 空洞部
７ 上部
８ 下部
９ 中間部
１０ａ、１０ｂ 位置決め凹部
１１ 着座部
１１ａ ガイド面
１１ｂ 切欠き
１２ ネジ山
１３ 弁筒
１５ 横孔
１６ 弁棒
１７ 埋栓
Ａ 膨出部
Ｂ 逆円錐形状体
Ｃ 窪み
Ｄ ダイ
Ｐ パンチ
Ｘ 軸芯

Claims (2)

1. 消雪水が噴出する散水部材が嵌合される上端と、地下からの消雪水の流通する導水管が接続される下端とを有する消雪ノズル本体を備える消雪ノズルの製造方法であって、
   前記消雪ノズル本体は、事前にステンレス棒材の上部に設けた膨出部を第１鍛造用金型のパンチとダイにより中央に窪みを有する逆円錐形状体に鍛造成形する初期工程と、
   前記第１鍛造用金型にて鍛造成形した逆円錐形状体を第２鍛造用金型のパンチとダイにより、前記窪みを深くして空洞部にするとともに、前記逆円錐形状体の上部が逆円錐台形状で下部が円筒形状になり、前記上部と前記下部との中間部が多角柱形状になるよう鍛造成形する後工程と、
   前記散水部材が嵌合される着座面と、前記導水管が接続される流通孔とを前記消雪ノズル本体の軸芯と一致するように切削成形するとともに、逆円錐形台状の前記上部以外の前記中間部または前記下部に位置決め凹部を切削成形する切削工程と、
   前記着座面に貫通孔を開口する前記散水部材の支持板を嵌合し、前記着座面の周壁に穿設する切欠きに前記支持板の外周の突起を嵌入して前記支持板の回動を規制し、前記貫通孔の周縁に形成した波形円周の谷に係止する係止ピンと、放射方向に複数の消雪水の噴出溝とを有する前記散水部材の噴水板を前記支持板の上方に載置し、前記噴水板の前記噴出溝を周方向において変更した各位置 にて前記噴水板を前記支持板に対し係止することを特徴とする消雪ノズルの製造方法。
2. 前記位置決め凹部を前記中間部と前記下部との境い目または前記中間部と前記上部との境い目に切削成形す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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