JPH0247451A - ガラス繊維強化樹脂成形格子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はガラス繊維で強化して成形した格子、特に引抜
成形されたガラス繊維強化樹脂の格子用棒材を機械的に
係合して構成した格子に関する。

〔従来の技術〕

近年、ガラス繊維強化樹脂製の格子構造物が利用されて
いる。これは被包樹脂が高い耐摩耗性、耐火性を有し、
例えば液体炭化水素製造分野のようにスパークの発生が
許されないような態様での使用、あるいけ船舶の甲板、
としての使用等の種々の応用が可能なためである。

このようなガラス繊維を用いた第１の格子として、金型
のキャビティ内に適切な量のガラス繊維の糸とともに横
棒材を直交させて設置し圧縮成形を行ない必要とするガ
ラス繊維強化材とした格子がある。

また、第２の格子として、引抜成形工程により縦棒材、
横棒材等の格子となる部材を製造し、この部材を係合さ
せた格子がある。引抜成形工程では強化材としての繊維
を液体樹脂槽中を通過させて金型のヘッド部に入れる。

溶融樹脂は金型中で連続した固体物となる。

引抜成形による格子の１つとして、デュラデック（Ｄｔ
ＪＲＡＤＥＫ）の商標でミネソタ　チャツトフィールド
の整列繊維複合物（Ａｌｉａｎｅｄ　ＦｉｂｅｒＣｏｎ
ｐｏｓ　ｉ　ｔｅｓ　）から販売されているガラス繊維
強化樹脂製の格子があり、これは長さが１５．２４乃至
６０９．６ｃ１１の支持棒材を引抜成形により成形し、
これらの支持棒材を数（２）乃至数十１間隔で平行に並
べる。そして支持棒材の側面に軸方向に沿って複数の穴
を予め穿設し、格子の組み立ては各支持棒材の穴を同一
線上に位置せしめ、通常の横方向の連結棒材をこの穴に
挿入して行なわれる。

この連結棒材は円断面を有し、その直径は支持棒材に予
め穿設され、あるいは成形された穴の直径と同一である
。そして適切な接着剤を用いて連結棒材と支持棒材との
交差部分の接着固定が行なわれる。

〔発明が解決しようとする課頭〕

しかしながら、上述した第１の格子では、圧縮成形金型
の大きさおよび金型のキャビティ内における強化用のガ
ラス繊維を貯めるｖ１栴上の制限から格子部分の大きさ
が小さいという問題がある。

また、第２の格子では上記の圧縮成形に比ベコスト面で
有利であるが、縦棒材すなわち支持棒材の係合で問題を
生じている。すなわち、連結棒材と支持棒材間で適切な
係合を確保するために高い寸法精度が要求され、また連
結棒材を挿入する前に連結棒材と穴を予め同一線上にそ
ろえる必要がありコストが高くなるという問題がある。

さらに、支持棒材の軸方向に沿って側面に穿設された複
数の穴により支持棒材の強度がかなり低下し、格子全体
としてのねじれ、曲げその他の負荷に対する耐久強度が
低いという問題がある。

そこで、本発明は引抜成形により成形した支持棒材と横
棒材を、強度の低下を最小にする方法によって直交して
係合したガラス繊維強化樹脂製の格子を提供することを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はガラス繊維強化樹脂を成形してなる格子におい
て、ガラス繊維強化樹脂を成形した第１の棒材と第２の
棒材とを交互に交差するように延設して構成され、前記
第１の棒材は基礎となる断面長方形の支持棒材からなり
、この支持棒材は反対向きの側面と上端面と下端面とを
有する厚さＴ、高さ［Ｉの棒材であり、各支持棒材は前
記上端面の軸方向に垂直深さＤの逆Ｕ字型の凹部が形成
され、この逆Ｕ字型の凹部は反対方向の下方外側に傾斜
した溝部を有し、前記傾斜溝部は前記支持棒材の上端面
近傍で外側上方に開いて傾斜カム面をなし、この傾斜カ
ム面の上端は距離Ｗ″の間隔を有し、前記第２の棒材は
ガラス繊維で強化して成形された自己係合型の横棒材か
らなり、この横棒材は逆Ｕ字型の断面形状を有し、水平
な基部と下方外側に開いた１組の脚部からなり、脚部の
厚さは前記支持棒材の前記逆Ｕ字型凹部の分岐した溝部
の幅と等しく、前記横棒材の垂直方向の高さＨ″は前記
支持棒材の前記逆Ｕ字型凹部の垂直方向の深さＤよりも
大きく、前記横棒材は平坦な上端面と外側に傾斜して開
いた側面とを有し、横棒材の各脚部の軸方向に長方形状
の係合用凹部か形成され、この係合用凹部の幅Ｗ′は支
持棒材の厚さＴと等しく、高さＨ′は前記横棒材の垂直
方向の高さＨ″よりも低く、前記係合用凹部は支持棒材
の両側面と接触する互いに平行に対向する垂直な側面を
有し、また、横棒材の両脚部の前記直方形状の係合用凹
部は前記横棒材の反対側の両側面間の距離がＳとなるよ
うに互いに隔たった水平端面を有し、この距ｆｌｉｔｓ
は支持棒材の逆Ｕ字型凹部の対向する傾斜した溝部の上
端部の相対向する傾斜したカム面の両上端部の距離Ｗ″
より小さく、横棒材の係合用凹部を支持棒材の逆Ｕ字型
凹部に挿入すると傾斜した溝部の上端部のカム面の係合
作用により横棒材の脚部の係合用凹部の上方の部分は内
側に変形し、この一時的な横棒材の脚部の変形により支
持棒材の逆Ｕ字型凹部の中に横棒材が挿入され、横棒材
の傾斜した脚部が支持棒材の下方外側に傾斜した溝部の
傾斜した表面と完全に接した状態になることにより横棒
材と支持棒材が係合され、格子の組み立てが完了した後
は横棒材の傾斜した脚部と支持棒材の溝部との面接触抵
抗および反発力により横棒材が支持棒材から膜間するこ
とが防止されるような構成とし、 また、横棒材の脚部の係合用凹部の垂直方向の高さは、
横棒材の全体の高さと支持棒材の逆Ｕ字型凹部の深さと
の関係で決まり、前記係合用凹部における横棒材と支持
棒材との機械的係合が完了したときに横棒材の上端面と
支持棒材の上端面が同一面をなすような構成とした。

〔作用〕

本発明に係る格子はガラス繊維強化樹脂からなる格子で
あり、ガラス繊維強化樹脂を成形した第１の棒材と第２
の棒材とを同種の棒材が平行で、他の棒材を互いに横切
るように係合して構成される。第１の棒材は断面長方形
の支持棒材からなり、その上端面には軸方向に沿って複
数の逆Ｕ字型の凹部が形成されている。この凹部は反対
方向の下方外側に傾斜した２つの溝部を有し、この溝部
の上端部は支持棒材の上端面の近傍で上方外側に開いて
傾斜してカム面を形成する。第２の棒材は逆Ｕ字型の断
面からなり、水平基部と下方外側に開いた１組の脚部を
有し、この脚部の厚さは上記の分岐した溝部の幅と等し
く、脚部は溝部に嵌合する。横棒材の脚部には軸方向に
沿って長方形状の係合用凹部が形成され、この係合用凹
部は脚部の下部自由端から上方に前記支持棒材の厚さと
等しい幅で横棒材の垂直高さよりも低い高さをなすよう
に形成される。前記横棒材はその係合用凹部を前記支持
棒材の上端面に形成された逆Ｕ字型の凹部の中に圧入さ
れ、前記カム面によって横棒材の傾斜した脚部が変形し
、この脚部の一時的な変形により係合用凹部部分の脚部
が支持棒材の逆Ｕ字型の凹部の傾斜した溝部に嵌合して
第１棒材と第２棒材との機械的な係合が行なわれる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、引抜成形により成形したガラス繊維強化樹脂
からなる格子用棒材を複数直交して形成した格子の一部
を示している。第１図において格子１０は平行に配設さ
れた複数の支持棒材１２と横棒材と１４とからなり、支
持棒材１２と横棒材１４はそれぞれ水平面をなす上端面
１８．２２を有しており、この上端面１８．２２は平坦
な支持面を形成する。棒材１２，１４は横棒材１４と支
持棒材１２の軸方向の複数の交差位置における横棒材１
４の変形による機械的な係合によって互いに強く係合し
合っている。支持棒材１２は横棒材１４より大きく、そ
の断面は厚さがＴであり、高さ１１は厚さの数倍である
長方形をなしている。支持棒材１２は反対向きの垂直側
面１６、上端面１８および底面１９を有している。支持
棒材１２の上端面１８の軸方向には逆Ｕ字型の凹部２０
が形成され、この凹部２０の基部部分は分岐して傾斜し
ている２つの溝部２０ａ、２０ｂからなり、凹部２０の
上部は開口して開口部２０ｃを形成している。支持棒材
の逆Ｕ字型の凹部２０は２つの特徴を有している。第１
の特徴は、上端面１８の法線に対して、２つの溝部２０
ａ、２０ｂがそれぞれ角度αをなして互いに離れるよう
に上端面１８から下方に形成されていることである。第
２の特徴は、溝部２０ａ、２０ｂのそれぞれの端面が上
端面１８に近接した部分において各端面は傾め外方へ離
れるように傾斜してカム面２１を形成し、このカム面２
１は支持棒材１２と横棒材１４とがその交差部分で機械
的に係合するときに横棒材１４の反対向の側面２４を内
側方向に変形させるものである。

横棒材１４は軸方向に順次長方形の係合用凹部３０を有
している。係合用凹部３０は垂直高さがＨ′、棒材軸方
向の幅がＷ′である。この幅Ｗ′は支持棒材１２の厚さ
Ｔに相当し、また、係合用凹部形成位置の横棒材１４の
水平端面３４から上端面２２までの垂直高さは、支持棒
材１２の逆Ｕ字型凹部の分岐した溝部２０ａ、２０ｂの
深さＤと等しい。

各横棒材１４は好ましくは引抜成形されたガラス繊維強
化樹脂製のものであり、支持棒材１２に形成された逆Ｕ
字型凹部２０に一致する逆Ｕ字型の断面形状を有し、横
棒材１４の高さＨ″は逆Ｕ字型凹部２０の深さＤよりも
大きい、横棒材１４は２つに分岐した２本の傾斜した脚
部２９を有し、この脚部２つにより傾斜した側面２４が
形成され、この側面２４は上端面２２の法線方向に対し
て角度βをなす、この角度βはβ＝１０°が好ましい。

横棒材１４の軸方向の清２６によって下端面３８が形成
され、また横棒材１４は支持棒材１２の逆Ｕ字型凹部２
０と等しい逆Ｕ字型の断面形状を有している。

この断面形状によって傾斜した脚部２９が形成され、こ
の脚部２９は水平基部２８から延びるように形成されて
いる。この横棒材の断面形状および寸法は逆Ｕ字型凹部
２０の形状および寸法と同等である。さらに、横棒材の
脚部２９に形成された長方形状の係合用凹部３０の横幅
Ｗ′は支持棒材の厚さＴと等しく、このため第１図に示
すように両棒材が機械的に係合されたときに長方形状の
係合用凹部３０の対向する面３６．３６は支持棒材１２
の反対側の側面１６．１６と当接する。さらに、横棒材
１４の係合用凹部３０の水平端面３４は支持棒材１２の
傾斜した溝部の底面４０に当接する。

複数の横棒材１４と複数の支持棒材１２との直交した機
械的係合は、図に示されるように敷設された支持棒材１
２の逆Ｕ字型凹部の溝部２０ａ２０ｂの傾斜したカム面
２１に横棒材１４の長方形状の係合用凹部３０の端辺３
２が当接したときに横棒材１４の反対向きの側面２４．
２４に機械的な変形が生じることによって行なわれる。

第２図に示されるように横棒材１４が下方に押し下げら
れると、横棒材１４の端辺３２近傍の側面２４は内側方
向にたわむことになる。そして、横棒材１４の端辺３２
，３２間の距１ｌｌｔＳは、支持棒材１２の脚部２０の
カム面２１の上端辺間の距離Ｗ″よりも小さくなる。第
２図に点線で示された脚部２９の位置は、支持棒材の軸
方向に複数形成された逆Ｕ字型凹部２０の傾斜したカム
面２１に横棒材１４の各係合用凹部３０の端辺３２が当
接して変形した脚部２９の位置を示す、したがって、図
示例のように、横棒材と支持棒材の交差位置において横
棒材の係合用凹部３０が支持棒材の凹部２０内に挿入さ
れると、横棒材の脚部の部分的な変形により横棒材の側
面２４が支持棒材１２の逆Ｕ字型凹部からなる横棒材嵌
合部位内に挿入される。さらに、横棒材１４の長方形状
の係合用凹部３０によって横棒材１４がその軸方向に沿
ってずれることが防止され、これによって、予め設定し
た支持棒材の軸間距離は一定に保たれる。これは、係合
用凹部３０の対向する側面３６が支持棒材の逆Ｕ字型凹
部２０の傾斜溝部２０ａ、２０ｂの底部４０の下方域の
側面と当接する結果である。

さらに、支持棒材１２の溝部２０の傾斜角αと横棒材１
４の脚部２９の傾斜角βとが等しくその角度が１０°で
あることにより、長方形状の係合用凹部３０の端辺３２
と支持棒材の各逆Ｕ字型凹部２０の溝部２０ａ、２０ｂ
の上端のカム面２１との係合作用によって、溝部２０ａ
、２０ｂ内に係合した横棒材１４の＃部２９の浮き上が
りが防止される。

このような態様は従来から知られている前述の平行して
設置された支持棒材の同一線上に位置する多数の穴に丸
い連結棒材を通す態様と置き換わるものである。逆Ｕ字
型凹部２０の深さＤと、長方形状の係合用凹部３０の端
辺３４から上の横棒材１４の高さＨ′とが等しいことに
より横棒材の上端面２２と支持棒材の上端部１８は各交
差部分で同一面となって平坦面を形成する。さらに、敷
設された支持棒材１２と横棒材１４との凹部における交
差係合において各棒材を接着固定するために接着剤を使
用することもできる。格子１０の組み立ては特殊な道具
を必要とせず短時間に行なうことができ、各棒材の凹部
２０．３０の係合関係によって交差部分において各棒材
は機械的に強固に係合され、強度のきわめて高い構造を
有している。横棒材の脚部２９は係合する際に一時的に
機械的変形を生じ係合の完了により本来の傾斜した２本
の脚部２つとなり、この脚部２９の反発力によって支持
棒材の逆Ｕ字型凹部２０からの横棒材１４の不必要な脱
離が防止されている。

ＭＩｉ棒材の脚部２９の端辺３２が支持棒材の逆Ｕ字型
凹部２０の傾斜溝部２０ａ、２Ｏｂ内に挿入されるには
脚部２９の変形が必要であり、引抜成形によって成形さ
れた逆Ｕ字型の断面形状を有するガラス繊維強化樹脂製
の横棒材の特有の弾力特性により、上端面２２の法線に
対して１０°傾斜した状態から法線方向に向いた状態へ
の脚部２つの変形が生じる。そして、第１図の左側に示
されるよう一度係合すると横棒材が本来の形状に戻るた
め、いわゆる止め金固定作用が生じる。

引抜成形によるガラス繊維強化の格子用棒材を係合して
形成する格子の好ましい例としては、横棒材１４の垂直
高さが１２．７ｍ、上端面の幅が１３．０８１間、係合
用凹部は横幅が９．３９８市、高さが３．５５６ｍ、傾
斜した脚部の幅が３．１７５ｍ１である。

支持棒材は高さが３８．１ｎｍ、厚さが９．２７１ｍ＋
である。支持棒材１２の凹部の寸法は、逆Ｕ字型の横棒
材の断面の幅、脚部の厚さと等しい寸法である。また、
２つの傾斜溝部を結ぶ円弧は半径４．７６２５ｍの円弧
である。また、支持棒材の上端面からの凹部の深さは８
．６３６ｍｍ、凹部の傾斜溝部の上端に形成されたカム
面２１は互いに１４０゛の面角度をなす、傾斜溝部２０
ａ、２０ｂが上端面１８の法線となず角αは、逆Ｕ字型
の断面形状の横棒材１４の脚部が横棒材の上端面２２の
法線となす角βと等しい。

本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発
明の技術的思想の範囲内において寸法、形状、材質等を
種々変えて上述の構造を有する格子としたものも含むも
のである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、横棒材の係合用凹部を支持棒材の逆Ｕ
字型凹部内に挿入し、傾斜溝部の上端部のカム面の作用
により横棒材の脚部が一時的に変形しな後に逆Ｕ字型凹
部内で横棒材の傾斜した脚部と支持棒材の傾斜した溝部
とが完全に接した状態となることによって横棒材と支持
棒材が係合されるため、組み立てがきわめて容易であり
、また組み立てられた格子は横棒材の傾斜した脚部と支
持棒材の傾斜した溝部との面接触抵抗および脚部の反発
力により横棒材が不用意に支持棒材から脱離することが
有効に防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る格子の１実線例を示す部分分解斜
視図、第２図は第１図の格子の拡大分解図である。 １０・・・格子、１２・・・支持棒材、１４・・・横棒
材、１６・・・側面、１８・・・上端面、１９・・・下
端面、２０・・・凹部、２０ａ、２０ｂ・・・溝部、２
１・・・カム面、２２・・・上端面、２４・・・側面、
２６・・・溝部・、２つ・・・脚部、３０・・・係合用
凹部、３２・・・端辺、３４・・・水平端面、３６・・
・側面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ガラス繊維強化樹脂を成形してなる格子において、 ガラス繊維強化樹脂を成形した第１の棒材と第２の棒材
   とを交互に交差するように延設して構成され、 前記第１の棒材は基礎となる断面長方形の支持棒材から
   なり、この支持棒材は反対向きの側面と上端面と下端面
   とを有する厚さＴ、高さＨの棒材であり、各支持棒材は
   前記上端面の軸方向に垂直深さＤの逆Ｕ字型の凹部が形
   成され、この逆Ｕ字型の凹部は反対方向の下方外側に傾
   斜した溝部を有し、前記傾斜溝部は前記支持棒材の上端
   面近傍で外側上方に開いて傾斜カム面をなし、この傾斜
   カム面の上端は距離Ｗ″の間隔を有し、 前記第２の棒材はガラス繊維で強化して成形された自己
   係合型の横棒材からなり、この横棒材は逆Ｕ字型の断面
   形状を有し、水平な基部と下方外側に開いた１組の脚部
   からなり、脚部の厚さは前記支持棒材の前記逆Ｕ字型凹
   部の分岐した溝部の幅と等しく、前記横棒材の垂直方向
   の高さＨ″は前記支持棒材の前記逆Ｕ字型凹部の垂直方
   向の深さＤよりも大きく、前記横棒材は平坦な上端面と
   外側に傾斜して開いた側面とを有し、横棒材の各脚部の
   軸方向に長方形状の係合用凹部が形成され、この係合用
   凹部の幅Ｗ′は支持棒材の厚さＴと等しく、高さＨ′は
   前記横棒材の垂直方向の高さＨ″よりも低く、前記係合
   用凹部は支持棒材の両側面と接触する互いに平行に対向
   する垂直な側面を有し、また、横棒材の両脚部の前記直
   方形状の係合用凹部は前記横棒材の反対側の両側面間の
   距離がＳとなるように互いに隔たった水平端面を有し、
   この距離Ｓは支持棒材の逆Ｕ字型凹部の対向する傾斜し
   た溝部の上端部の相対向する傾斜したカム面の両上端部
   の距離Ｗ″より小さく、横棒材の係合用凹部を支持棒材
   の逆Ｕ字型凹部に挿入すると傾斜した溝部の上端部のカ
   ム面の係合作用により横棒材の脚部の係合用凹部の上方
   の部分は内側に変形し、この一時的な横棒材の脚部の変
   形により支持棒材の逆Ｕ字型凹部の中に横棒材が挿入さ
   れ、横棒材の傾斜した脚部が支持棒材の下方外側に傾斜
   した溝部の傾斜した表面と完全に接した状態になること
   により横棒材と支持棒材が係合され、格子の組み立てが
   完了した後は横棒材の傾斜した脚部と支持棒材の溝部と
   の面接触抵抗および反発力により横棒材が支持棒材から
   脱離することが防止されることを特徴とするガラス繊維
   強化樹脂成形格子。 ２、横棒材の脚部の係合用凹部の垂直方向の高さは、横
   棒材の全体の高さと支持棒材の逆Ｕ字型凹部の深さとの
   関係で決まり、前記係合用凹部における横棒材と支持棒
   材との機械的係合が完了したときに横棒材の上端面と支
   持棒材の上端部が同一面をなすことを特徴とする請求項
   １記載のガラス繊維強化樹脂成形格子。