(57)【要約】【課題】エスカレータ等で床板材として用いられている、表面に凹凸を有し、かつデザインや識別性にも優れた滑り止め床板用鋼板を低コストで安定的に製造する。【解決手段】鋼板を、上流側に複数の大径部と小径部とが交互に並んだ段付きロール或いは上流側に軸方向および円周方向の複数の大径部と独立した小径部が規則正しく或いはランダムに並んだ段付きロールと、フラットロールから構成された第一の圧延スタンドを通した後、その下流側に設置された表面に０.２ｍｍ以下の凹凸が形成された上ロールとフラットな下ロールから構成された第二の圧延スタンドを通すことにより、表面に角Ｒの小さい凹凸を形成するともに、その凸部表面に微細凹凸を形成する。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板を上流側に複数の大径部と小径部とが交互に並んだ段付きロールとフラットロールから構成された第一の圧延スタンドとその下流側に設置された上下一対のロールから構成された第二の圧延スタンドを通すことを特徴とする滑り止め床板用鋼板の製造方法。
【請求項２】
鋼板を上流側に軸方向および円周方向の複数の大径部と独立した小径部が規則正しく或いはランダムに並んだ段付きロールとフラットロールから構成された第一の圧延スタンドとその下流側に設置された上下一対のロールから構成された第二の圧延スタンドを通すことを特徴とする滑り止め床板用鋼板の製造方法。
【請求項３】
大径部と小径部の段差が０.４ｍｍ以上の段付きロールを用いる請求項１または２に記載の滑り止め床板用鋼板の製造方法。
【請求項４】
前記第二の圧延スタンドとして、表面に０.２ｍｍ以下の凹凸が形成された上ロールとフラットな下ロールから構成された圧延スタンドを用いる請求項１〜３のいずれかに記載の滑り止め床板用鋼板の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の方法で製造された滑り止め床板用鋼板であって、板幅方向に凹凸差０.４ｍｍ以上の１つまたは複数の凸部を有し、かつ板幅方向の当該凸部の角Ｒが０.３ｍｍ以下であることを特徴とする滑り止め床板用鋼板。
【請求項６】
前記凸部表面に、０.２ｍｍ以下の微細凹凸がランダムあるいは規則的に形成されている請求項５に記載の滑り止め床板用鋼板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばエスカレータや駅のホーム等で床板材として用いられている、表面に凹凸を有する滑り止め床板用鋼板およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばエスカレータや駅のホーム等で使用されている床板材は、耐滑り止め性、デザイン性（識別性）および弾性強度等が求められており、それら機能性を持たせるために表面に凹凸を付与した鋼板が用いられている。
エスカレータ用滑り止め床板材は、鋼板の表面をプレスでの半抜き加工により凹凸を形成している。例えば特許文献１には、プレス成形により板材に凹凸を形成する方法が紹介されている。
【０００３】
同文献では、板材をポンチ（P1）と板押え（H1）で挟んだ後、その入り側に設置されたポンチ（P2）でＺ字型に曲げ成形し、成形後にポンチ（P2）とこのポンチと板押え（H2）とで板材を挟みさらに入り側に設置されたポンチ（P3）でポンチ（P1）と面一になるまで逆方向のＺ字型に曲げ成形し、成形後にポンチ（P3）と板押さえ（H3）とで板を挟み、所定の位置まで板材を出側まで送ることを繰り返すことにより凹凸に成形された波板を製造している。
【０００４】
また、一般的に、鋼板表面に耐滑り止め性を付与するために、エッチングにより板材表面に凹凸を形成する方法も採用されている。
さらに、エスカレータに用いられている床板材では、乗降時の安全性を確保するために、例えば特許文献２に見られるように、エスカレータの踏段の踏み面と乗降床（滑り止め床材）のコントラストを付与させるべく、踏み面を黒色、乗降床をベージュ色とし、識別性を上げることを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３５１９１９４号公報
【特許文献２】特許第２６８０３７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、エスカレータ用床板材のような滑り止め鋼板を、特許文献１等で提案されているようなプレス成形による製造しようとすると、成形および材料の送りが低速であるため、生産性に劣るという問題点がある。また、プレス成形では、滑り止めの効果に有効とされる凸部の角Ｒのシャープ化も成形力の制約から困難である。さらに、プレス成形による凹凸付与でのひずみで鋼板が変形するため、この変形を矯正する工程が必要となり、コスト面でも不利となる。さらにまた、金型寿命の観点で、プレス加工個数制約があり、デザイン性の自由度が低くなる。
【０００７】
しかも、表面に凹凸を形成した滑り止め鋼板をエスカレータ乗降床等に用いようとするとき、前記特許文献２に見られるように、塗装を施すことによりのデザインおよび識別性を持たせているが、別途塗装工程を追加しようとすると、その分、コスト高となってしまう。しかも、塗装面は耐久性が低いため、エスカレータの使用に伴い、剥離および磨耗が生じ、識別性を発揮できる寿命が低いと言う欠点がある。
本発明は、このような問題点を解消するために案出されたものであり、エスカレータ等で床板材として用いられている、表面に凹凸を有する滑り止め床板用鋼板を、さらにはデザインや識別性にも優れた滑り止め床板用鋼板を生産性良く製造する方法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】
【０００８】
本発明の滑り止め床板用鋼板の製造方法は、その目的を達成するため、鋼板を上流側に複数の大径部と小径部とが交互に並んだ段付きロールとフラットロールから構成された第一の圧延スタンドとその下流側に設置された上下一対のロールから構成された第二の圧延スタンドを通すことを特徴とする。
鋼板を上流側に軸方向および円周方向の複数の大径部と独立した小径部が規則正しく或いはランダムに並んだ段付きロールとフラットロールから構成された第一の圧延スタンドとその下流側に設置された上下一対のロールから構成された第二の圧延スタンドを通してもよい。
得られた滑り止め床板用鋼板に識別性を高めるために、前記第二の圧延スタンドとして、表面に０.２ｍｍ以下の凹凸が形成された上ロールとフラットな下ロールから構成された圧延スタンドを用いることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明方法では、第一段目の圧延スタンドとして、複数の大径部と小径部とが交互に並んだ段付きロールとフラットロールから構成されたものを用いているので、この圧延スタンドを通すことにより、表面に角Ｒの小さい凹凸を形成することができる。そして、第二段目の圧延スタンドとして、表面に０.２ｍｍ以下の凹凸が形成された上ロールとフラットな下ロールから構成されたものを用いることにより、前段で形成された凹凸の凸部表面に微細な凹凸が形成される。
したがって、本発明方法により、耐滑り止め性に優れるとともに、識別性やデザインに優れた高耐久性の滑り止め床板用鋼板を低コストで安定的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】プレス成形で被加工鋼板へ凹凸を付与する方法を説明する図
【図２】圧延法で被加工鋼板へ凹凸を付与する方法を説明する図
【図３】圧延法で被加工鋼板へ凹凸を付与する場合の圧延荷重と凹凸差との関係の一例を説明する図
【図４】従来の製造方法で作製した滑り止め床板用鋼板の形状を説明する図
【図５】実施例１で作製した滑り止め床板用鋼板の形状を説明する図
【図６】実施例２で作製した滑り止め床板用鋼板の形状を説明する図
【図７】実施例３で作製した滑り止め床板用鋼板の形状を説明する図
【図８】実施例４で作製した滑り止め床板用鋼板の形状を説明する図
【図９】実施例５で作成した滑り止め床板用鋼板の形状を説明する図
【図１０】本実施例で用いた滑り止め床板用鋼板の製造装置の概要を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
前記した通り、従来、表面に凹凸を形成した滑り止め床板用鋼板はプレス成形法で製造されている。しかしながら、プレス成形法では、滑り止めの効果に有効とされる凸部の角Ｒのシャープ化は成形力の制約から困難である。さらに、プレス成形による凹凸付与でのひずみにより鋼板が変形するため、この変形を矯正する工程が必要となって、コスト高の一因になっている。さらにまた、金型寿命の観点で、プレス加工個数制約があり、この点からもコスト高となっている。
また、凹凸の付与方法としてエッチング法も想定されるが、エッチング法はさらに生産性が低く、使用される薬剤が作業および周辺の環境にも影響を及ぼす可能性がある。
【００１２】
そこで、本発明者らは、滑り止め床板用鋼板を低コスト安定的に製造する方法として圧延法を採用することにした。
凸部が規則的に形成された表面凹凸鋼板は、被加工鋼板を、上流側に複数の大径部と小径部とが交互に並んだ段付きロールとフラットロールから構成された圧延スタンドを通すことにより製造される。上流側に配置される段付きロールとしては、軸方向および円周方向の複数の大径部と独立した小径部が規則正しく或いはランダムに並んだ段付きロールであってもよい。
【００１３】
段付きロールとしては、大径部と小径部の段差が０.４ｍｍ以上のものを用いることが好ましい。
段付きロールでは、小径部と大径部とで構成される溝の底部周縁の壁部がほとんど直角に交わっているため、前記溝に素材が充填されるほどの圧下力・圧下量で圧延変形されると、この溝に素材が充填されることにより転写形成される凸部の角Ｒは極めて小さくなると考えられる。
【００１４】
プレス成形にて被加工鋼板の表面に凹凸を付与する際、凸部の角Ｒは成形荷重を比較的低く設定して成形した場合、図１（ａ）に示すように被加工鋼板の塑性流動がポンチの隅に行き届かないため、凸部の角Ｒは必然的に大きくなる。この凸部の角Ｒを小さくするためには、図１（ｂ）に示すように更に成形荷重を上げて成形し、材料がポンチの隅まで材料を供給する必要があり、プレス成形では、被加工鋼板とポンチおよびダイス間との接触範囲が大きく、この間で作用する面圧が大きいため、凹凸付与の観点で成形可能範囲が狭い。
【００１５】
一方、圧延法で被加工鋼板に凹凸を付ける場合、図２に示すようにプレス成形と同様に圧下量により凸部の角Ｒのシャープ性が異なってくるが、プレス成形と比較すると被加工鋼板とロール間との接触範囲が極めて狭くなるため、大きな圧下量が容易に確保でき、凹凸付与の観点で成形可能範囲が広く且つ凸部の角Rのシャープ化が可能となる。このように圧延法では、プレス成形と比較すると凹凸成形に伴う面圧が小さく、より小さな成形力で凹凸の付与および凸部の角Rの形成が可能となる。
【００１６】
図３に圧延法での圧延荷重と被加工鋼板に付与される凹凸差との関係の一例を示す。図に示すように圧延荷重の増加に伴い、被加工鋼板に付与される凹凸差も大きくなり、ここでは450kＮの圧延荷重でほぼロールの凹凸差と一致する。したがってこれ以上の圧延荷重を増加させても被加工鋼板の凹凸差は変化せず、ロールの溝に材料が充填されていることが分かる。なお、この圧延法によって得られた被加工鋼板の凸部の角Ｒは、圧延荷重200kNで0.5〜0.55mm、300kNで0.48〜0.52ｍｍ、450kNで0.28〜0.3mmであり、凸部の角Ｒも同様に圧延荷重の増加により小さくなっている。
【００１７】
なお、段付きロールとフラットロールから構成された圧延スタンドをのみ通しても、所望の凹凸は形成されるが、全体としての平滑性が低下することがある。このため、平滑性確保のために、上下一対のロールから構成された第二の圧延スタンドを通すようにしたものである。
【００１８】
得られる、表面に凹凸を形成した滑り止め床板用鋼板にデザイン性や識別性、さらにはより優れた耐滑り止め性を持たせるためには、前記第二の圧延スタンドとして、表面に０.２ｍｍ以下の凹凸が形成された上ロールとフラットな下ロールから構成されたスタンドを用いて圧延することが好ましい。
上記のような第二の圧延スタンドを用いることにより、鋼板凸部の表面は、０.２ｍｍ以下の微細な凹凸がランダムあるいは規則正しく形成された転写模様となり、耐滑り止め性が向上するばかりでなく、凸部と凹部との表面肌の色差により高コントラストを有する鋼板となり、塗装を施さなくても他部材との識別性に優れた鋼板が提供できる。また、塗装面よりも耐磨耗性がすぐれることから、経年劣化も抑制できる。
【実施例】
【００１９】
以下に、従来のプレス法と比べて本発明の圧延法の優位性を、比較例、実施例をもって説明する。
比較例（従来例）；
耐力330Mpa、抗張力520Mpa、板厚1.5mm、板幅1050mm、長さ235mmのSUS430切板を用いて、タレットパンチによる凹凸加工を行った。
凹凸加工は、鋼板の凹部、凸部共に同厚の半抜き加工で、せん断変形を受ける箇所以外は板厚変化の無い断面となる。凹凸寸法は、図４（ａ）に示すように、凸部を長径側45mm、短径側8mmとし、長径側の凸間隔を5mm、短径側の凸間隔を5mmでほぼ鋼板の全面に加工を行った。
鋼板は、凹凸加工でのひずみが加わった影響で反りが発生していた。反りは、滑り止め床板用鋼板としての機能および施工性を劣化させるため矯正が必要となる。そこで、反りの矯正は、手作業によるハンマリングで平坦化を行った。
この製造方法で得られた鋼板は、図４（ｂ）に示すように、凹凸差は約0.4mmで、凸部角Ｒは0.6〜0.8mm、断面硬さは、150〜250HVであった。また、鋼板表面の微小凹凸は凸部3.5μm、凹部3.4μmであった。
【００２０】
実施例１；
耐力330Mpa、抗張力520Mpa、板厚2.0mm、板幅235mmのSUS430コイルを用いて、４段圧延機による凹凸加工を行った。４段圧延機の上ワークロールには鋼板へ凹凸を付与させるためにロール軸方向に複数の大径部と小径部が交互に配置された段付きロールを用い、下ワークロールにはフラットワークロールを配置し、圧延により凹凸加工を行った。
凹凸加工された鋼板は、さらに下流に設置された４段圧延機にて鋼板の凸部表面を圧下量0.1mmで圧延した。この圧延機の上下ワークロールの表面には、0.5μmの凹凸が形成されており、ワークロール表面肌が鋼板の凸部へ転写させた。この装置で加工された滑り止め用鋼板の平坦度は、反りもなく矯正の必要はなかった。
この製造方法で得られた鋼板は、図５（ａ）に示すような凹凸形状を有し、図５（ｂ）に示すように、凹凸差は約0.7mmで、凸部角Ｒは0.2〜0.3mm、断面硬さは、240〜260HVであった。また、鋼板表面の微小凹凸は、凸部0.5μｍ、凹部2.0μｍであった。
【００２１】
実施例２：
耐力330Mpa、抗張力520Mpa、板厚2.0mm、板幅235mmのSUS430コイルを用いて、4段圧延機による凹凸加工を行った。４段圧延機の上ワークロールには鋼板へ凹凸を付与させるためにロール軸方向および円周方向の複数の大径部と独立した小径部が規則正しく並んだ段付きロールと、下ワークロールにはフラットなワークロールを配置し、圧延により凹凸加工を行った。
凹凸加工された鋼板は、さらに下流に設置された４段圧延機にて鋼板の凸部表面を圧下量0.1mmで圧延した。この圧延機の上下ワークロールの表面には0.5μｍの凹凸が形成されており、ワークロール表面肌が鋼板の凸部へ転写させた。この装置で加工された鋼板の平坦度は、反りもなく矯正の必要はなかった。
この製造方法で得られた鋼板は、図６（ａ）に示すような凹凸形状を有し、図６（ｂ）に示すように、凹凸差は約0.5mmで、凸部の長径側の角Ｒは約0.2mm、断面硬さは、240〜260HVであった。また、鋼板表面の微小凹凸は、凸部0.5μm、凹部7.3μmであった。
【００２２】
実施例３；
耐力330Mpa、抗張力520Mpa、板厚2.0mm、板幅235mmのSUS430コイルを用いて、４段圧延機による凹凸加工を行った。４段圧延機の上ワークロールには鋼板へ凹凸を付与させるためにロール軸方向に複数の大径部と小径部が交互に配置された段付きロールを用い、下ワークロールにはフラットワークロールを配置し、圧延により凹凸加工を行った。
凹凸加工された鋼板は、さらに下流に設置された４段圧延機にて鋼板の凸部表面を圧下量0.1mmで圧延した。この圧延機の上下ワークロールの表面には最大200μmの凹凸が形成され、このワークロール表面の凹凸を鋼板の凸部表面へ転写させた。この装置で加工された鋼板の平坦度は、反りもなく矯正の必要はなかった。
この製造方法で得られた鋼板は、図７（ａ）に示すような凹凸形状を有し、図７（ｂ）に示すように、凹凸差は約0.6mmで、凸部角Ｒは約0.2mm、断面硬さは、250〜260HVであった。また、鋼板表面の微小凹凸は凸部で最大170μm、凹部で2.0μmであった。
【００２３】
実施例４；
耐力330Mpa、抗張力520Mpa、板厚2.0mm、板幅235mmのSUS430コイルを用いて、4段圧延機による凹凸加工を行った。４段圧延機の上ワークロールには鋼板へ凹凸を付与させるためにロール軸方向および円周方向の複数の大径部と独立した小径部が規則正しく並んだ段付きロールと、下ワークロールにはフラットなワークロールを配置し、圧延により凹凸加工を行った。
凹凸加工された鋼板は、さらに下流に設置された４段圧延機にて鋼板の凸部表面を圧下量0.1mmで圧延した。この圧延機の上下ワークロールの表面には、最大200μｍの凹凸が形成され、このワークロール表面の凹凸を鋼板の凸部表面へ転写させた。この装置で加工された鋼板の平坦度は、反りもなく矯正の必要はなかった。
この製造方法で得られた鋼板は、図８（ａ）に示すような凹凸形状を有し、図８（ｂ）に示すように、凹凸差は約0.4mmで、凸部の長径側の角Ｒは約0.2mm、断面硬さは、250〜260HVであった。また、鋼板表面の微小凹凸は凸部で最大140μｍ、凹部で8.0μｍであった。
【００２４】
実施例５； 
耐力330Mpa、抗張力520Mpa、板厚2.0mm、板幅235mmのSUS430コイルを用いて、４段圧延機による凹凸加工を行った。４段圧延機の上ワークロールには鋼板へ凹凸を付与させるためにロール軸方向に複数の大径部と小径部が交互に配置された段付きロールを用い、下ワークロールにはフラットワークロールを配置し、圧延により凹凸加工を行った。
凹凸加工された鋼板は、さらに下流に設置された４段圧延機にて鋼板の凸部表面を圧下量0.1mmで圧延した。この圧延機の上下ワークロールの表面にはフラット部と最大200μmの凹凸がロール円周方向に交互に形成され、このワークロール表面のフラットおよび凹凸を鋼板の凸部表面へ転写させた。この装置で加工された鋼板の平坦度は、反りもなく矯正の必要はなかった。
この製造方法で得られた鋼板は、図９に示すような凹凸形状を有し、凹凸差は約0.6mmで、凸部角Ｒは約0.2mm、断面硬さは、250〜260HVであった。また、鋼板表面の微小凹凸は凸部で最大150μm、凹部で2.0μmであった。
【００２５】
比較例および各実施例で製造された滑り止め用鋼板の滑り性評価試験結果をまとめると、表１に示す通りである。
滑り性評価はJISA5705に基づき実施し、試験片に鉛直荷重785N（約80kg）がかかるように調整された滑り片を乗せた状態で水平から18°の角度で引張、滑り片が動き始めるまでの最大引張荷重を測定した。滑り性評価は、滑り抵抗係数C.S.Rで表され、最大引張荷重を鉛直荷重で除した値で、滑り性評価の一般的な方法である。
比較例のC.S.Rの値を１とした場合、実施例１および２は1.2、実施例３および実施例４は1.3となり、本発明により20〜30％の滑り止め効果が確認できた。また、実施例３〜５が最も滑り止め効果が表れた理由は、凸部表面状態に起因し、実施例３〜５の微細な凹凸差が滑り止めに有効と判断できる。
【００２６】
また、実施例に基づいて製造された滑り止め用鋼板では、従来と比べて断面内の硬さのバラツキが小さいことと、硬いことから、強度レベルでも有利となる。
鋼板の外観も従来と比較して凹部と凸部表面の凹凸差により、高コントラストとなることから、色差が明確になり、安全上の対策にも期待できる。特に実施例３〜５については、その差がより大きいので、さらにその効果が期待できるものである。
【００２７】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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