(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
側溝の蓋受部に受けられて、前記側溝の開口部を覆う側溝用溝蓋であって、
前記側溝用溝蓋は、中子を用いることなく造型された鋳物製本体と、この鋳物製本体に複合一体化され、該本体を支えて前記蓋受部に受けられ、曲げ弾性率が 1500Mpa 以上の再生ポリプロピレンの成形体のみからなる嵩上げ部とから構成され、この嵩上げ部が少なくとも前記側溝の蓋受部に接しており、
前記合成樹脂体のみからなる嵩上げ部は、前記鋳物製本体との接合部に複数の開口部を有して内部が空洞であり、該開口部に前記鋳物製本体に形成された突起部が嵌合されることで該鋳物製本体と一体化されていることを特徴とする側溝用溝蓋。
【請求項２】
前記鋳物製本体が再生鋳物製本体であることを特徴とする請求項１記載の側溝用溝蓋。
【請求項３】
前記再生鋳物製本体および前記再生ポリプロピレンの成形体は、再生鋳物製本体を鋳造する工程と、再生ポリプロピレンの成形体を成形する工程とでそれぞれ再形成された後、複合一体化されることを特徴とする請求項２記載の側溝用溝蓋。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は側溝用溝蓋に関し、金属製溝蓋、特に鋳物製溝蓋が有する独自の景観を維持して、かつ環境に配慮した側溝用溝蓋に関する。
【０００２】
【従来の技術】
主にコンクリート製の側溝は、その開口部がコンクリート製や鋳物製、ステンレス製の側溝用溝蓋で覆われている。これら側溝用溝蓋の中で鋳物製の側溝用溝蓋は独自の景観を付与することができ、また環境にやさしい溝蓋として多用されている。従来の鋳物製溝蓋を有する側溝の断面図を図６に示す。
従来の側溝４は、上部に開口部を有する断面Ｕ字型の側溝本体５と、この側溝本体５の内面に設けられた蓋受部６とから構成され、この蓋受部６に側溝用溝蓋７が受けられている。鋳物製の側溝用溝蓋７は、断面Ｕ字型の開口部を覆う本体８と、この本体８を支えて蓋受部６に受けられる嵩上げ部９とから構成されている。この嵩上げ部９は、コンクリート製溝蓋に比較して、機械的強度が高いため、溝蓋の厚さを薄くできる鋳物製あるいはＳＳ製などの金属製側溝用溝蓋にとって、蓋受部に受けられて面一を維持するために必須である。また、溝蓋７上を人や車両が通過するときの振動による騒音を抑えるために嵩上げ部９の下面にゴムクッション１０が設けられている。この鋳物製の側溝用溝蓋７は、コンクリート製の溝蓋と比較して、溝蓋表面のデザインを任意に行なうことができ、周囲の景観に容易に適合させることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、金属製、特に鋳物製の側溝用溝蓋７は、軽量化するために、中子を用いて型枠状に造型する必要があるため、工数が増加し、生産コストが増大するという問題がある。また、機械的強度を維持するために、鋳物製の側溝用溝蓋７の軽量化には限度があり、材料費や輸送費が増大するという問題がある。
さらに、鋳物製の側溝用溝蓋７は、大きさや用途など、その種類に応じて鋳型を作らねばならず、一度鋳型を作ると側溝用溝蓋７の高さなどを調節できないという問題がある。
【０００４】
上述したように、金属製側溝用溝蓋は嵩上げ部が必須となるが、コンクリート製の蓋受部に直接嵩上げ部が接しているためガタツキや騒音が生じる。ガタツキや騒音を抑えるために嵩上げ部の下面にゴムクッションが設けられているが、ゴムクッションを設けることにより、部品点数や製造工程数が増加し、生産コストが上昇するという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題に対処するためになされたもので、中子を用いることなく造型でき、溝蓋全体の重量を大幅に減少させ、かつ溝蓋の高さを任意に調節でき、加えて廃材など利用しリサイクル効率に優れ生産コストを抑えることができる側溝用溝蓋を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、側溝の蓋受部に受けられて、上記側溝の開口部を覆う側溝用溝蓋であって、上記側溝用溝蓋は、中子を用いることなく造型された鋳物製本体と、この鋳物製本体に複合一体化され、該本体を支えて前記蓋受部に受けられ、曲げ弾性率が 1500Mpa 以上の再生ポリプロピレンの成形体のみからなる嵩上げ部とから構成され、この嵩上げ部が少なくとも前記側溝の蓋受部に接しており、上記合成樹脂体のみからなる嵩上げ部は、上記鋳物製本体との接合部に複数の開口部を有して内部が空洞であり、該開口部に上記鋳物製本体に形成された突起部が嵌合されることで該鋳物製本体と一体化されていることを特徴とする。
【０００７】
側溝用溝蓋を金属製本体、特に鋳物製本体とこの本体に複合一体化された合成樹脂体とから構成されることにより、全体の重量を軽くできる。また、特に鋳物製本体は構造が簡単になるので、造型時に中子を使用しなくてもよい。また、合成樹脂体で嵩上げ部を構成することにより、嵩上げ部の高さを容易に調節できる。さらに、該樹脂製嵩上げ部の内部をくり抜き開口部を形成することにより、軽量化および低コスト化が図れ、軽量化に伴い現場での作業性も向上する。
【０００９】
本体および嵩上げ部樹脂体の材料として廃材などを利用することにより、環境汚染を緩和できるとともに製品の低コスト化が図れる。また、成形時の余剰物および製品使用後の各部材が再利用でき、かつ本体と嵩上げ部を別工程で独立して再形成することにより、資源の有効利用が図れリサイクル効率に優れる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の側溝用溝蓋を図１により説明する。図１（ａ）は側溝用溝蓋の平面図、図１（ｂ）はＡ−Ａ断面図、図１（ｃ）はＢ−Ｂ断面図をそれぞれ示す。
側溝用溝蓋１は、金属製本体２と、この本体２に複合一体化された合成樹脂体３とから構成され、この合成樹脂体３が側溝の蓋受部に接して、本体２を支えて嵩上げ部を構成する。本体２は、表面に複数の格子状溝２ａが設けられ、裏面に合成樹脂体３との嵌合部２ｂが設けられた平板である。
本体２の材質としては、ダクタイル鋳鉄（ＦＣＤ７００）、ねずみ鋳鉄、一般構造用鋼（ＳＳ材）、ステンレス鋼等が使用できる。これらの中でも一体成形が容易な鋳鉄、いわゆる鋳物が好ましく、特にダクタイル鋳鉄が機械的強度が高く、平板の厚さを薄くすることができるので本発明に好適である。または、これらの再生金属を使用することにより、廃材の有効利用が図れる。ここで、再生金属とは、成形加工時の屑鉄、砂型流し込み成形時の油道、堰、バリなどを再利用した金属、またはその他の分野で成形・使用された鋳鉄などの金属をいう。
本体２の表面に設けられる格子状溝２ａは、必要に応じて設けられ、種々の模様の溝とでき、また本体２は平板なので、中子を使用することなく容易に造型できる。
【００１１】
本体２の表面にスリップ防止模様を施すことにより、雨天時でも本体２表面での滑りを防止することができる。また模様として各都市のシンボルマーク、デザインなどを施すことにより、地域の特徴を示したり、その景観性を向上させることができる。また、溝２ａの隙間を略7 mm以下とすることにより、車椅子や杖、ハイヒールの踵などが入りにくく安全である。
【００１２】
図１に示す、金属製本体２、特に鋳物製本体に複合一体化された合成樹脂体３は、側溝用溝蓋１の嵩上げ部を構成する。合成樹脂体３は、特に再生プラスチックスが好適に利用できる。再生プラスチックスを使用することにより、廃材の有効利用が図れる。ここで、再生プラスチックスとは、自動車部品、家電、パソコン、ポリ袋、ペットボトル、化粧板、日用雑貨などに成形されて、いちど使用されたプラスチックスを再利用したプラスチックスをいう。
再生プラスチックスは、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂のいずれも用いることができる。熱可塑性樹脂としては、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネイト樹脂等が例示でき、熱硬化性樹脂としては、繊維強化プラスチックス、フェノール樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、合成ゴム等が例示できる。
【００１３】
合成樹脂体３は、上記再生プラスチックスを 5〜15mm 角となるように粉砕したチップを、圧縮成形、トランスファー成形、射出成形、押し出し成形等を用いて成形することで得られる。合成樹脂体３を嵩上げ部の形状に成形するにあたっては、再生プラスチックスチップの種類によらず成形できる圧縮成形が好ましい。
成形は、上記チップ単独でも、あるいは上記チップに骨材、補足材、表層材を組み合わせて成形してもよい。骨材とは、成形品の圧縮強度などを高めるとともに、成形品の比重を調整する材料である。具体的には、砕石、各種スラグ、ガラス、陶器、コンクリート廃材等を 10mm 角程度に粉砕した無機材料を例示できる。
【００１４】
補足材とは、嵩上げ部の下層にあって圧縮成形を行ないやすくする材料であって、繊維強化プラスチックス、フェノール樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネイト樹脂等の高融点熱可塑性樹脂を 10mm 角程度に粉砕したチップが例示できる。
【００１５】
表層材とは、嵩上げ部３の表面部分を均一に、また水分などの侵入が防げるように密な表面とする材料であり、熱可塑性樹脂を 5〜15mm 角に粉砕したチップが例示できる。
【００１６】
補足材および表層材は、上記チップ単独でも使用できるが、バインダー樹脂を配合して使用することが成形性に優れ好ましい。好適なバインダー樹脂としては一液性ポリウレタン樹脂が挙げられる。
また、合成樹脂体３を成形してなる嵩上げ部の最下層に廃タイヤ等のゴムを 3〜5mm 角に粉砕した下層緩衝用材を用いることができる。さらに、樹脂成形に用いられる公知の材料、例えば、顔料、難燃材、離型材等を配合できる。
【００１７】
各材料を組み合わせて嵩上げ部として成形した合成樹脂体３の一例を図２に示す。図２は合成樹脂体３の断面図である。鋳物製本体の嵌合部と嵌合する凸部３ａが上部に、緩衝用材層３ｂが最下層にそれぞれ設けられ、骨材や補足材などの配合剤３ｃが配合された再生プラスチックスチップ材３ｄが主材料となり、この周囲を表層材３ｅで覆うように成形される。これらは一体成形してもよく、あるいは緩衝用材層３ｂのみを本体成形後に接着してもよい。
【００１８】
鋳物製本体２と、合成樹脂体３との複合一体化の形状について、図３（ａ）から図３（ｈ）を参照して説明する。
本発明の側溝用溝蓋１は、鋳物製本体２と合成樹脂体３とが複合一体化しており、少なくとも側溝の蓋受部に接する面が該合成樹脂で構成されていればよい。例えば、合成樹脂体３を嵩上げ部の中間の長さまで形成して複合一体化する例（図３（ａ））、鋳物製本体２の一部に食い込む形で嵩上げ部を形成して複合一体化する例（図３（ｂ））、側溝用溝蓋１の本体部分を厚さの薄い合成樹脂体３で形成し、合成樹脂体３の上部に鋳物製本体２を複合一体化する例（図３（ｃ））、側溝用溝蓋１の本体部分を厚さの薄い合成樹脂体３で形成し、この合成樹脂体３全体を覆うように鋳物製本体２を複合一体化する例（図３（ｄ））、側溝用溝蓋１の本体部分を厚さの薄い合成樹脂体３で形成し、この合成樹脂体３の嵩上げ部にあり込するように鋳物製本体２を複合一体化する例（図３（ｅ））、側溝用溝蓋１を鋳物製本体２で形成し、嵩上げ部の外周を合成樹脂体３で複合一体化する例（図３（ｆ））、嵩上げ部を合成樹脂体３で形成し、その上面側内部に鋳物製本体２を嵌合して複合一体化する例（図３（ｇ））、側溝用溝蓋１を鋳物製本体２で形成し、溝蓋１の表面および嵩上げ部の外周を合成樹脂体３で複合一体化する例（図３（ｆ））等が挙げられる。
【００１９】
上記複合一体化の形状の中でも、鋳物製本体２を支えて側溝の蓋受部に受けられる嵩上げ部を合成樹脂体３で複合一体化することが好ましい。例えば、図３においては、（ａ）、（ｂ）、（ｅ）、（ｇ）等が好ましく、特に（ａ）または（ｂ）が好ましく、最も好ましい形態は（ｂ）である。嵩上げ部を合成樹脂体３とすることにより、嵩上げ部の高さを任意に調節することができる。
【００２０】
鋳物製本体２と合成樹脂体３との複合一体化方法は、鋳物製本体２と合成樹脂体３とが固定される方法であればよい。例えば、（１）鋳物製本体２と合成樹脂体３のいずれかを凸型に他方を凹型に形成して相互に嵌合または圧入させる方法、（２）ボルトなどで機械的に固定させる方法、接着剤を用いて化学的に固定させる方法、（３）鋳物製本体２を金型内に配置して合成樹脂体３を一体成形する方法等が採用できる。本発明においては、上記（１）の方法が鋳物製本体２と合成樹脂体３との形状を簡易化でき、かつ組み立て工数が減少するので好ましい方法である。
【００２１】
合成樹脂体３を用いた好ましい嵩上げ部の一例を図４に示す。この嵩上げ部は、図１における合成樹脂体３に対応するもので、合成樹脂体３のみで側溝用溝蓋を支持するものである。合成樹脂体３の上部には鋳物製本体との被嵌合凸部３ａおよび３ｆが形成されている。被嵌合凸部３ａは、側溝用溝蓋の両側面に沿って嵌合され、この被嵌合凸部３ａに間隔をおいて形成される複数の小凸部３ｆは嵩上げ部が側溝用溝蓋の両側面に沿って前進後退するのを防ぐ。
【００２２】
図４に示す合成樹脂体３を用いた嵩上げ部と、平板状の鋳物（ダクタイル鋳鉄（ＦＣＤ７００））製本体２とを組み合わせて側溝用溝蓋を一体成形することで、全体を同材質の鋳物で作った場合に比較して、重量が約 10 ％削減することができた。
また、合成樹脂体３製の嵩上げ部と本体２とは施工現場においても一体成形することができる。このため、分解した状態で密に積載して輸送することができ、効率のよい輸送ができる。
合成樹脂体３製の嵩上げ部は、再生プラスチックスであり、再度チップ化して圧縮成形等することにより、再利用が可能である。
【００２３】
合成樹脂体３を用いた他の嵩上げ部の一例を図５に示す。図５（ａ）は嵩上げ部の斜視図を、図５（ｂ）は本体２との複合一体化形状を示す。この嵩上げ部も図４に示す嵩上げ部と同様に、図１における合成樹脂体３に対応するもので、合成樹脂体３のみで側溝用溝蓋支持するものである。合成樹脂体３の上面に複数個の開口部３ｇを有し、樹脂体内部が空洞となっている。本体２の合成樹脂体３との接合部には突起部２ｃが形成され、該突起部２ｃが合成樹脂体３の開口部３ｇに嵌合されることにより、本体２と合成樹脂体３が一体化し側溝用溝蓋１を形成している。本体２と合成樹脂体３の密着固定方法としては、突起部２ｃの間隔を、開口部３ｇの開口幅より若干広くし、突起部２ｃを開口部３ｇに圧入嵌合する方法や、接着剤などを用いた化学的方法などがある。また、複数の本体２にまたがる合成樹脂体３を長尺としてもよい。
【００２４】
合成樹脂体３の内部を空洞化することにより、原料削減による低コスト化が図れるとともに軽量化により現場での作業性が向上する。本体突起部２ｃ圧入嵌合のみで一体化しているため、嵩上げ部または本体の取り外しや交換が容易である。よって、本体２または合成樹脂体３のいずれかが摩耗や欠損した場合、該部材のみを交換することができ経済的である。また、合成樹脂体３が間を仕切られた複数個の開口部に本体２の突起部２ｃが嵌合されるため、図４に示す嵩上げ部と同様に、嵩上げ部が側溝用溝蓋の両側面に沿って前進後退するのを防ぐことができる。さらに、本体２を複数個並べて設置する場合では、合成樹脂体３を本体２の２個にまたがり嵌合させる、または合成樹脂体３を長尺とし複数個の本体にまたがるようにすることで本体同士を連結できる。この結果、本体２は隙間なく密にかつ強固に連結され、車走行時などの溝蓋の飛び跳ねを防止することができる。
【００２５】
本体および嵩上げ部である合成樹脂体の材料として、再生資源または再生部品を用いる場合の側溝用溝蓋の製造工程を図７により説明する。図７はリサイクル側溝用溝蓋の製造工程図を示す。
金属製本体の成形工程は以下の手順に従う。該本体成形加工時の屑鉄、砂型流し込み成形時の油道、堰、バリなどを再利用したリターン材や、使用を続け対応年数を超えた該本体を回収したもの、または他の鋳鉄製品廃材などを材料とし、マグネシウムなどを添加し成分調整する（ｓ１）。該材料を溶融し溝幅、表面模様などを施した鋳型へと流し込み成形する（ｓ２）。型枠を取り外し、発生したバリなどを研磨により取り除く（ｓ３、ｓ４）。この工程において発生するバリなどをリターン材料として再利用できる。塗装およびその他の表面コーティングを施し本体２が完成する（ｓ５）。
【００２６】
合成樹脂体を用いた嵩上げ部の成形工程は以下の手順に従う。材料はポリプロピレンを主成分とし、成形仕上げ時の端材や廃棄自動車のバンパーなどを回収し粉砕したものなどを用いる（ｓ６）。これらの再生材料を溶融し、成分調整を行なう（ｓ７）。成分調整として該ポリプロピレン材料にカーボン、タルク、炭酸カルシウムなどを配合することにより、成形時の製品の変形を抑えるとともに完成製品の強度および耐候性を向上させることができる。溶融材料を、熱と圧力を同時にかける圧迫成形機にて成形する（ｓ８）。成形加工後、端材の切断およびバリ取りを行って嵩上げ部（合成樹脂体３）が完成する（ｓ９、ｓ１０）。
【００２７】
完成した本体および嵩上げ部を圧入嵌合または、接着剤により接合して本発明の側溝用溝蓋が完成する（ｓ１１）。完成後出荷された溝蓋は、各都市などに施工される（ｓ１２、ｓ１３）。  対応年数が経過した後、または取替え工事などにより回収した場合は、各部材を無駄なく材料として再利用できる。
【００２８】
回収は各部材別に行なうことができ、例えば、合成樹脂製の嵩上げ部が摩耗により擦り減り本体２を水平に保てなくなった場合などは、嵩上げ部のみを回収し、これをリサイクル材料として再び嵩上げ部の製造工程に従い製造することができる。さらに成形時に余剰分となる端材、バリなども材料として再利用するためリサイクル効率に優れる。また、同製品以外の同材料を用いている廃材を、配合剤などを加え成分調整を行なうことにより本製品の材料として再利用できるので、循環型社会の形成に貢献し、環境汚染を緩和できるとともに製品の低コスト化が図れる。
【００２９】
カーボンやタルクなどを配合した再生ポリプロピレンは、引張り強度25Mpa以上、曲げ強度29Mpa以上、曲げ弾性率1500Mpa以上、アイゾット衝撃強度（23℃）49以上、ロックウェル高度80以上、荷重たわみ温度（荷重4.6kg）略100℃、脆化温度-20℃、熱変形温度120℃などの特性を有する。よって、このような再生ポリプロピレンを嵩上げ部として用いた本側溝は、カーボンなどの配合により耐候性・耐久性に優れ、炎天下や寒冷地での使用に際も脆弱はなく、車走行時における荷重や衝撃にも十分耐え得る性質を有する。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の側溝用溝蓋は、金属製本体と、特に鋳物製本体とし、この本体に複合一体化された合成樹脂体とから構成され、この合成樹脂体が少なくとも側溝の蓋受部に接しているので、重量が軽減される。このため、製造コストを少なくでき、また輸送費等を削減できる。
【００３１】
また、金属製本体と、特に鋳物製本体が側溝の開口部を覆い、合成樹脂体が本体を支えて蓋受部に受けられる嵩上げ部を構成するので、本体を平板状とすることができる。その結果、鋳物製本体の場合、特に造型時に中子を使用しないため、製造工数を少なくでき、コストダウンが図れる。
【００３２】
該樹脂製嵩上げ部の内部をくり抜き開口部を形成することにより、軽量化およびさらなるコストダウンが図れ、軽量化に伴い現場での作業性も向上する。
【００３３】
本体および嵩上げ部樹脂体が、それぞれ再生金属製本体および再生プラスチックス成形体であるので、新たな資源の消費でなく、廃材の再利用ができ、環境に配慮した側溝用溝蓋が得られる。
また、嵩上げ部を合成樹脂体とすることで、側溝用溝蓋の高さを任意に調節できる。
【００３４】
本体と嵩上げ部を別工程で独立して再形成するので、資源の有効利用が図れリサイクル効率に優れる。
【００３５】
側溝用溝蓋の嵩上げ部を構成する合成樹脂体が再生プラスチックス成形体であるので、新たな資源の消費でなく、廃材の再利用ができ、環境に配慮した側溝用溝蓋が得られる。
嵩上げ部を合成樹脂体とすることで、側溝用溝蓋の高さを任意に調節できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】側溝用溝蓋を示す図である。
【図２】合成樹脂体の断面図である。
【図３】合成樹脂体との複合一体化の形状を説明する図である。
【図４】合成樹脂体を用いた嵩上げ部の一例を示す図である。
【図５】合成樹脂体を用いた嵩上げ部の他の一例を示す図である。
【図６】従来の鋳物製溝蓋を有する側溝の断面図である。
【図７】リサイクル側溝用溝蓋の製造工程図を示す
【符号の説明】
１  側溝用溝蓋
２  鋳物製本体
３  合成樹脂体
【図１】
0003699938.tif 000002
【図２】
0003699938.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003699938.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
0003699938.tif 000008