JPH0970653A - アルミダイカスト製グレーチングとその 鋳造方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】側溝用等のグレーチングを、アルミダイカスト
鋳造方法で製作すれば、該グレーチング表面の凹凸模様
や各種幾何学模様も、上記鋳造サイクル内で成形が可能
となる。このためには鋳造母型に直接彫刻を施こした
り、あるいは鋳造母型に彫刻を施こした入れ子型を設け
る。このように必要に応じて型交換をすることにより、
多種多様のデザインを有するアルミグレーチングを、本
発明のダイカスト鋳造方法および装置で量産することで
ある。 【解決手段】ダイカストマシンに装備する１組の鋳造母
型と、あるいは鋳造母型に着脱可能な１組の入れ子型
（彫刻型）とで１対となる金型群と、鋳造工程の関連動
作を自動制御する制御装置から構成してダイカスト方法
でアルミグレーチングを多量生産する手段。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、舗装道路用排水口
や側溝用等のグレーチングを、アルミダイカスト鋳造方
法で製作し、軽量で製造コストの安価なそしてグレーチ
ング表面に、各種の凹凸模様や全体のリブ配列模様をい
ろいろと変えることができるグレーチングの製造方法と
装置および製品に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の舗装道路用排水口や側溝用あるい
は集水桝用のグレーチングは、鋳物製のグレーチングや
ステンレス製グレーチングしか斯界に供給されておら
ず、アルミダイカスト製グレーチングの鋳造方法および
装置の特許出願関連では、当社の特願平６−３４０９７
９があるが、前記鋳物製グレーチングは、鋳物の特性上
どうしても肉厚とならざるを得ず、その結果重量が大変
重くなり、道路工事現場や建設現場などでは、とても取
り扱いに苦労を強いられ、また該鋳物製グレーチングを
敷設する現場まで運搬するのに要する車輛以外に、上記
鋳物製グレーチングの積込みと荷卸しにクレーン等が必
要となる。また重量の関係から、敷設工事にたずさわる
人間も若くて力の強い工事人が必要となるが、当世の３
Ｋと云われる環境のように、屋外工事は寒風吹き荒ぶ季
節や、逆に炎天下での敷設工事となるので、前記のよう
な若い労働力の確保も非常に困難となっている。また労
働人口の高齢化は、当業界も例外ではなく、さらに作業
環境はすぐには改善できにくい現状を踏まえて、前記鋳
物製グレーチングは、できるかぎり軽量とするために、
人手で簡単に持ち運びできるサイズに縮小せざるを得な
い。

【０００３】またステンレス製グレーチングについて
は、前記鋳物製グレーチングに比して、強度特性ならび
に防錆にすぐれているので、錆びなくて丈夫なそして比
較的軽いグレーチングが斯界に供給されている。このス
テンレス製グレーチングは、上記のようにいろいろの特
長がある反面、製造方法に多くの設備と工程や人手も要
し、これがもとで製造コストのアップとなっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記のように、舗装道
路用排水口や側溝用等のグレーチングを、アルミダイカ
スト鋳造方法で量産し、軽量で価格が安くそしていろい
ろの使用目的に適した凹凸模様をデザインし、またリブ
配列模様も本発明の実施例で示すような箱形模様から、
波形模様などあるいは他の幾何学的模様のあるアルミグ
レーチングを斯界に広く供給するために、ダイカスト鋳
造機にアルミグレーチングの成形型として、オス型とメ
ス型の１組分を装備し、前記アルミグレーチングの表面
の凹凸模様やリブ配列模様あるいは単なる平面で流水勾
配と排水口を設けた平面に、さらに各種の幾何学的模様
の凹凸を有するようなデザインに変えたい要望の時は、
入れ子型のみ交換することで、外形寸法は同じでも幾種
類もの模様のみが異なったアルミグレーチングが、簡単
にしかも容易に鋳造できることから、製造コストにはね
返らず、需要に即応できる供給が可能となる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成させる
ために、本発明のアルミグレーチングは、鋳造方法およ
び装置として １．ダイカスト鋳造機に、該アルミグレーチングの可動
型と固定型の１組分を装着する。 ２．アルミグレーチングの表面に凹凸模様等が必要な場
合は、該模様を彫刻した入れ子型を固定型に着脱可能な
埋め込み式構造として設ける。 ３．アルミグレーチングのリブ配列模様や、他の幾何学
的模様が必要とされる場合は、該模様を彫刻した可動型
入れ子７と固定型入れ子３を、前記可動型１と固定型２
に着脱可能な埋め込み式構造として設ける。 ４．可動型がストローク分前進して、固定型に完全に押
しつけられて型締め状態となる。 ５．溶融金属をスリーブに設けられた給湯口Ｑより定量
供給する。そののち圧入プランジャが前進して、キャビ
ティ内へ溶融金属が射出される（射出完了後型の冷却
で、キャビティ内の溶湯も冷却されて凝固する）。 ６．可動型がストローク分後退して、両型間が開放され
空間を確保する。 ７．可動型に残留せる該アルミグレーチングが、エゼク
ターピンの押し出し機構により可動型外へ押し出され
る。 ８．押し出された該アルミグレーチングは、取り出しロ
ボット等で該ダイカストマシンの機外へ搬出されて、後
工程のトリミング工程に送られる。 ９．以上の工程が１サイクルとなり、次のサイクルは上
記４からふたたび始動する。

【０００６】

【発明の実態の形態】本発明の、アルミグレーチング鋳
造方法で製造された該アルミグレーチングは、前記鋳物
製グレーチングやステンレス製グレーチングの製品を取
り扱う上での欠点ならびに価格の両面で、数段にすぐれ
た諸特長をもつ。すなわち １．鋳物製グレーチングと比較して、 １）、重量が約１／３なので人手による運搬や敷設に伴
う工事で、肉体的労働が軽減でき人手も少なくてすむ。 ２）、ダイカストマシンによる鋳造工程なので、量産が
可能となり該アルミグレーチングの鋳造後のバリ取り等
の後加工も、ダイカストマシンの鋳造サイクル内ですべ
て処理することができる。 ３）、したがって該アルミグレーチングの鋳造と、鋳造
後の製品の取り出しや後加工が、１つの流れ作業として
自動化されることから、省人化による自動運転が可能と
なる。 ４）、以上のことから、該アルミグレーチングの量産化
が図られ、その結果製造コストの引下げによる低価格と
なり、これも長期にわたって一定量の製品が供給できる
ので価格の安定化につながる。 ２．ステンレスグレーチングと比較して １）、ステンレスグレーチングを構成する素材の１次加
工用の諸機械が不要となる。 ２）、さらに上記各素材を複雑な工程で組み立てる、組
立機械も不要となる。 ３）、その上、上記のとおり組み立てられた各部材（素
材を組み立てられたものを部材と称する）の交差部を、
溶接機でスポット溶接して各部材の相互位置を固定して
いるがこの溶接機も不要となる。 ４）、以上のことから、ステンレスグレーチングの製造
工程は、複数の製造工程から構成されるために、その機
械の設備費用と工場スペースならびにその作業に従事す
る労働者の人件費が膨大なものとなる。特に組立工程が
複雑なるが故に自動化が困難となり量産化が実現でき
ず、これが原因となって合理化が達成されず、ステンレ
スグレーチングの製造コストにはね返り、最終的に製品
の価格高となって、販売価格に上乗せさせられているの
が現状である。 ５）、上記４）は、価格面での欠点とも云えるものであ
るが、市販されているステンレスグレーチングは、舗装
道路用排水口や側溝用等に敷設されて、数ヶ月から１年
後ぐらいから、前記部材の交差部のスポット溶接個所か
ら亀裂が入り、不良品としてたびたび交換せざるを得な
いのも現状である。

【０００７】

【実施例】本発明の実施例を、図面によって説明をす
る。図１は、本発明のアルミグレーチングを、ダイカス
トマシンで鋳造する際の概念図で同図〔ａ〕は、アルミ
グレーチングを成形するダイカストマシンである。また
同図〔ｂ〕は、該ダイカストマシンにて成形されるアル
ミグレーチングＰの成形型で、可動型１と固定型２の２
分割より構成され前記可動型１には可動型入れ子７、固
定型２には固定型入れ子３を埋込み式で内蔵し、さらに
固定型２には、アルミグレーチングの表面に凹凸模様を
鋳出しすることができるように、必要とする凹凸模様を
彫刻した固定型入れ子３を内蔵している。

【０００８】上記固定型入れ子３の成形面には（アルミ
グレーチングの表面）、アルミグレーチングを道路用排
水口や、側溝用排水口等の蓋として使用される場合、該
アルミグレーチングの表面に凹凸模様の彫刻を施こし
て、歩行者の滑り止め効果を発揮させているが、この表
面凹凸の彫刻も該アルミグレーチングの使用場所や、環
境にマッチさせたものを用いることができる。

【０００９】さらに、上記アルミグレーチングの使用寿
命を長くさせるために、該アルミグレーチングの表面を
塗装したり、あるいは化学処理等を行なって寿命を延ば
すことも可能となり、また表面凹凸模様に対応した各種
表面処理も行なうことができる。したがって該アルミグ
レーチングを、敷設される環境にマッチした美観を出さ
せることもアルミグレーチングの特長の１つとなる。

【００１０】図２は、図１〔ｂ〕に示す成形型の異なる
鋳造態様を示した説明図である。

【００１１】図２〔ａ〕〜〔ｄ〕に示す作動態様は、図
１〔ｂ〕に示された状態から鋳造工程の順序を示すもの
である。つまり可動型１がストローク分前進させられ
て、固定型２に圧接型締めされた後、アルミ溶湯をスリ
ーブ４に設けられた給湯口Ｑより供給し、そのあとプラ
ンジャー５によりキャビティ内へ溶湯の射出を行なう。
キャビティ内に射出された溶湯は、しばらく時間が経過
すれば、可動型１および固定型２内で冷却されて凝固す
る。凝固が完了した時点で可動型１がストローク分後退
し、エゼクターピン６（該エゼクターピン６の設置数
は、アルミグレーチングＰの形状と大きさにより適正な
数と配列を行なう）の、取り出し機構により製品Ｐの取
り出しまでを示したものである。

【００１２】図１〔ａ〕に示すダイカストマシンＭに、
設置されている１組のアルミグレーチング成形型は、可
動型１と固定型２から成り、該可動型１には可動型入れ
子７および固定型２には、固定型入れ子３が着脱可能な
ように埋め込み方式で設け、さらに可動型１にはエゼク
ターピン６が内蔵されている。

【００１３】次に図２〔ａ〕に示すものは、図１〔ｂ〕
に示される可動型１がストローク分前進して、該可動型
１と対向する固定型２に、圧接型締めされたものであ
る。このように同図２〔ａ〕にて示されるキャビティａ
_１＋ａ_２＝Ａは、前記アルミグレーチングの製品Ｐに相
当する空間である。

【００１４】アルミグレーチングの成形工程は、以下に
記載する動作順序で成形される。 １）、図２〔ａ〕において、スリーブ４に設けられた給
湯口Ｑより溶融状態の金属を定量供給する。 ２）、同図２〔ｂ〕で、上記１）で供給された溶湯は、
プランジャー５がスリーブ４内をコンピュータで速度を
設定されたとおりの速度で、前進することにより前記溶
湯は可動型１の可動型入れ子７と固定型２の固定型入れ
子３で構成されるキャビティＡ（ａ_１＋ａ_２）内に、射
出される結果キャビティＡ内は、溶融金属で充満される
（図示Ｐが製品）。 ３）、同図２〔ｂ〕において、上記２）で射出された溶
融金属は、可動型１と固定型２が冷却されることによ
り、前記可動型１に内蔵された可動型入れ子７と、やは
り前記固定型２に内蔵された固定型入れ子３も冷却され
るから該溶融金属も冷却され凝固する。一定時間経過後
は完全な固体となる。 ４）、上記３）で、完全な固体となった製品形状のアル
ミグレーチングＰは、同図２〔ｃ〕に示されるように可
動型１内の可動型入れ子７に残留するように可動型１の
可動型入れ子７を加工すれば可動型１および可動型入れ
子７がストローク分後退しても可動型１の可動型入れ子
７内に残される。 ５）、上記４）で、可動型１と固定型２の空間が保たれ
た状態から、可動型１に内蔵されたエゼクターピン６を
前進させて、可動型１の可動型入れ子７に残留せる製品
Ｐを押し出して、可動型１と固定型２との空間より取り
出し次の工程へと送られる。 ６）、以上がアルミグレーチングのダイカスト鋳造工程
の１サイクルであるが、上記５）で動作完了となった、
エゼクターピン６とスリーブ４内のプランジャー５は、
前記図２〔ａ〕にて示される鋳造工程開始前の最初の待
機位置まで、後退して停止し次の工程のために備えるこ
とになる。

【００１５】図１〔ｂ〕と図２〔ａ〕〜〔ｄ〕に示され
る固定型２内の固定型入れ子３は、図３〔ｃ〕に示す敷
設例のように、アルミグレーチングの表面に、滑り止め
防止用の凹凸模様を必要とする場合に、固定型入れ子３
の製品表面に相当する部分に、凹凸の彫刻模様を施こす
ことにより、ダイカストサイクル内で製品の表面にも凹
凸模様を鋳造して形成することができる。したがって、
前記のステンレスグレーチングのような後工程の機械加
工工程が、省略されるばかりでなく、加工機械自体の設
備費と設置スペースならびに加工にたずさわる人件費
も、全く不要となるので製造コストの低減化が達成され
る。

【００１６】前記固定型入れ子３と可動型入れ子７は、
上記アルミグレーチングの外形寸法が同一であっても、
該アルミグレーチングの表面の凹凸模様や、あるいは前
記アルミグレーチングのリブ配列模様が異なる場合だけ
でなく、アルミグレーチングの使用目的に適した社章、
家紋、ディズニーマークあるいは、たとえば県立公園な
どでの県花や県木などをデザインしたアルミグレーチン
グも容易に供給できるから、敷設される周囲環境に適応
できるように変えるために設けられたもので、該可動型
入れ子７と固定型入れ子３の前記可動型１と固定型２へ
の取付方法も、ワンタッチ式で取付られるように工夫さ
れることはもちろんである。

【００１７】図３は、本発明装置で作られる製品例
〔ａ〕、〔ｂ〕と敷設例の概念図〔ｃ〕で、同図〔ａ〕
は立体図であり、同図〔ｂ〕は平面図である。さらに同
図〔ｃ〕は、Ｕ字溝に敷設した断面図である。

【００１８】図４も他の製品例である。同図４〔ａ〕は
平面図、同図〔ｂ〕は前記同図〔ａ〕において示される
Ｂ−Ｂ断面図、同図〔ｃ〕もやはり同図〔ａ〕において
示されるＡ−Ａ断面図である。

【００１９】図５はさらに他の製品例で、アルミグレー
チングのリブ配列模様が波形でも同図〔ａ〕はＳ字形、
同図〔ｂ〕は対称Ｓ字形、同図〔ｃ〕は逆Ｓ字形模様と
それぞれ名付けられるものである。

【００２０】図６〔ａ〕はアルミグレーチングの表面が
平面的であるが、その平面にさらに凹凸の幾何学模様を
有し、該表面には流水勾配を両流れ方向に勾配α°設
け、また前記表面に排水口ｄも適正に配置して設けたも
のである。図６〔ｂ〕は、同図〔ａ〕において示される
Ｘ−Ｘ断面図である。

【００２１】図７〔ａ〕もアルミグレーチングの表面が
平面的であるが、その平面にさらに幾何学的模様を示し
た他の例で、該表面も凹凸を有し、同図〔ｃ〕に示すよ
うにＸ−Ｘ断面は流れ勾配としてＲを設け（特にＲにこ
だわらず流水勾配をつけてもよい）、また排水口ｄ´を
適宣設けたものである。

【００２２】前記図３〜図７に例示するように、アルミ
グレーチングの表面模様は無数の幾何学的模様がある
が、この数多い模様表面にさらに滑り止め効果を高める
ためには、グレーチング表面に凹凸模様を加工しなけれ
ばならない。該凹凸模様も前記固定型２内の固定型入れ
子３あるいは可動形１内の可動型入れ子７に、彫刻を施
こしたものを用いることにより、アルミダイカスト鋳造
方法で製造されるアルミグレーチングは、簡単に鋳出し
加工がなされる。また該アルミグレーチングの外形寸法
が同じでも、敷設場所近辺の環境などに適したデザイン
を施主側から要求された時、前記のとおり固定型２内の
固定型入れ子３と可動型１内の可動型入れ子７を、異な
ったデザインを有する固定型入れ子３´と、可動型入れ
子７´に単純に交換することにより需要に応じた供給が
出来る。

【００２３】

【発明の効果】本発明の、アルミダイカスト製グレーチ
ングの鋳造方法および装置は、以上のように構成される
ので、次のような効果が期待できる。

【００２４】請求項１および２の構成により、舗装道路
用排水口や側溝用等のグレーチングを、アルミダイカス
ト鋳造方法で量産ができ、しかも軽量の上製造コストも
安く、さらにグレーチング表面にいろいろの凹凸模様を
有する製品が、広く市場に供給される。

【００２５】また、従来のステンレスグレーチングや鋳
物グレーチングでは、前記のとおり幾多の欠点を有して
いる。すなわちステンレスグレーチングは、グレーチン
グを構成する素材の種類が多いので、その加工と組立工
程が多岐にわたり、複雑化しているからこれらが製造コ
ストに転稼されて、製品のコストアップにつながってい
る。あるいは鋳物グレーチングでは、製品自体が重くそ
の運搬と取り扱いが、非常に困難であるばかりでなく、
鋳バリ除去や表面の凹凸模様の加工も、別段の工程で機
械加工を必要としている。・・・などがあげられるが、
該アルミグレーチングではこれらの欠点をすべて解決で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明装置の概念図で、〔ａ〕は全体図であ
り〔ｂ〕は部分断面図。

【図２】図１〔ｂ〕に示す型の異なる作動態様を示す説
明図。

【図３】この発明装置で作ろうとする製品例と敷設例を
示す概念図で、〔ａ〕は立面図。〔ｂ〕は平面図、
〔ｃ〕は製品の敷設断面図。

【図４】他の製品例で〔ａ〕は平面図、〔ｂ〕は同図
〔ａ〕におけるＢ−Ｂ断面図、〔ｃ〕は同図〔ａ〕にお
けるＡ−Ａ断面図。

【図５】さらに他の製品例で、〔ａ〕〜〔ｃ〕はリブの
配列模様の概念図で〔ａ〕はＳ字模様、〔ｂ〕は対称Ｓ
字模様、〔ｃ〕は逆Ｓ字模様を示す。

【図６】該製品の表面が平面の例を示し〔ａ〕は平面
図、〔ｂ〕は同図〔ａ〕におけるＸ−Ｘ断面図。

【図７】他の製品例で〔ａ〕は平面図、〔ｂ〕は同図
〔ａ〕におけるＸ−Ｘ断面図。

【符号の説明】

１ 可動型 Ｍ ダイカス
トマシン ２ 固定型 Ｑ 給湯口 ３，３´固定型入れ子 Ａ キャビティ ４ スリーブ （ａ_１＋ａ_２） ５ プランジャー Ｐ 製品 ６ エゼクターピン （アルミグレーチング） ７，７´可動型入れ子 （３´と７´は図示せず）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 舗装道路用排水口や側溝用等のグレーチ
   ングを、アルミダイカスト鋳造方法で製作し、グレーチ
   ングの表面（グレーチングの両面を、天と地に分け、天
   側すなわち人目にふれる側を、今後統一して表面と称す
   る）に要求されるリブ配列模様やリブ表面凹凸模様ある
   いは単なる平面で流水勾配と排水口を設けた平面に、さ
   らに各種の幾何学的模様の凹凸を有するグレーチング
   を、該鋳造工程で鋳造するために、実施例に示すとおり
   の可動型１と固定型２を有し、該可動型１内に可動型入
   れ子７と、前記固定型２内に固定入れ子３を設け、該固
   定型２内に前記グレーチング表面に相当する部分の固定
   型入れ子３に、彫刻を施こした入れ子型とすることで可
   能となる。またアルミグレーチング（アルミダイカスト
   合金製グレーチングを、今後単にアルミグレーチングと
   称する）の外形寸法は同一でも、表面の凹凸模様が異な
   ったデザインを必要とされる場合、前記固定型入れ子３
   と可動型入れ子７を要求されるデザインを有する固定型
   入れ子３´ならびに可動型入れ子７´と交換して鋳造す
   れば、グレーチング表面に各種の凹凸模様がデザインさ
   れたアルミグレーチングが製作される。このような鋳造
   型を有することを特徴とするアルミダイカスト製グレー
   チングの鋳造装置。
2. 【請求項２】 舗装道路用排水口や側溝用等のグレーチ
   ングを、アルミダイカスト鋳造方法で製作し、グレーチ
   ングの表面に要求されるリブ配列模様やリブ表面凹凸模
   様、あるいは単なる平面で流れ勾配と排水口を設けた平
   面に、さらに各種幾何学的模様の凹凸を有するグレーチ
   ングを、該鋳造工程で形成させるために可動型１を固定
   型２の１組の成形型を有し且つ該可動型１内に可動型入
   れ子７と、前記固定型２内に固定型入れ子３を設け、該
   入れ子型３にグレーチング表面に相当する面に、凹凸模
   様のデザインを施こした型を用いる前記請求項１記載の
   装置を、実施例に示すとおり１連の流れ工程として行な
   わせるために、前記関連動作をコンピュータが、プログ
   ラム通り自動制御する自動制御装置を有することを特徴
   とする、アルミダイカスト製グレーチングの鋳造方法。
3. 【請求項３】 前記請求項１および２で作られたアルミ
   グレーチング。