(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一枚の帯状金属板を成形してなるものであって、帯状金属板が二重に重なり合った横辺部及び縦辺部からなる断面略Ｔ字形状をなすグレーチング用長尺材の製造方法であって、
ロールフォーミング成形によって、帯状金属板を、横辺部及び縦辺部からなる断面略Ｔ字形状であって、かつ、横辺部を構成する上側の金属板と下側の金属板の間に空隙部が形成された形状に成形する溶接前成形工程と、
溶接前成形工程後に、帯状金属板の短手方向の両端部を、横辺部を構成する上側の金属板の下方で溶接する溶接工程と、
溶接工程後に、横辺部を構成する上側の金属板と下側の金属板を、空隙部の形成部位で、相互に近接するように変形させる溶接後成形工程と
を含み、
溶接工程では、帯状金属板の短手方向の両端部を、横辺部と縦辺部がＴ字形状に交わる部分で、相互に溶接することを特徴とするグレーチング用長尺材の製造方法。
【請求項２】
溶接前成形工程では、空隙部を、最も厚い部分の厚みが０．１ｍｍ以上で、０．５ｍｍ以下となるように形成することを特徴とする請求項１に記載のグレーチング用長尺材の製造方法。
【請求項３】
溶接工程では、帯状金属板の短手方向の両端部を、レーザー溶接によって相互に溶接することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のグレーチング用長尺材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断面略Ｔ字形状をなす、金属製のグレーチング用長尺材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属製グレーチングのメインバーとして、断面略Ｔ字形状をなす長尺材が用いられている。長尺材の多くは、ロールフォーミング成形によって一枚の帯状金属板から製造され、横辺部及び縦辺部が二枚の金属板を重ね合わせた構成をしている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２２９６９５号公報  図２（Ｂ）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載のグレーチング用長尺材では、帯状金属板の短手方向の両端部が位置する部分が、他の部分に比べて強度が不足している。このため、両端部同士を付き合わせた状態で、相互に溶接して、強度を向上させることが提案される。しかしながら、両端部を相互に溶接する場合、溶接時の熱によって横辺部の上面が焼き付いて黒く変色してしまう。横辺部の上面は、グレーチングの意匠面を構成する部分であるため、かかる焼き付きを除去しなくてはならないが、焼き付きを研磨によって除去する手間は煩雑であり、また、横辺部の上面にローレット加工等を施す場合には、焼き付きの除去が極めて困難とある。
【０００５】
本発明はかかる現状に鑑みてなされたものであり、断面略Ｔ字形状をなすグレーチング用長尺材について、横辺部の上面の焼き付きを防止しつつ、溶接によって強度を向上させることが可能な製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、一枚の帯状金属板を成形してなるものであって、帯状金属板が二重に重なり合った横辺部及び縦辺部からなる断面略Ｔ字形状をなすグレーチング用長尺材の製造方法であって、ロールフォーミング成形によって、帯状金属板を、横辺部及び縦辺部からなる断面略Ｔ字形状であって、かつ、横辺部を構成する上側の金属板と下側の金属板の間に空隙部が形成された形状に成形する溶接前成形工程と、溶接前成形工程後に、帯状金属板の短手方向の両端部を、横辺部を構成する上側の金属板の下方で溶接する溶接工程と、溶接工程後に、横辺部を構成する上側の金属板と下側の金属板を、空隙部の形成部位で、相互に近接するように変形させる溶接後成形工程とを含むことを特徴とするグレーチング用長尺材の製造方法である。
【０００７】
かかる方法では、横辺部を構成する二枚の金属板の間に空隙部を設けた状態で、帯状金属板の短手方向の両端部を溶接するため、横辺部の上面を構成する上側の金属板に溶接時の熱が伝わりにくくなり、横辺部の上面を焼き付かせることなく、両端部の溶接を行うことができる。
【０００８】
本発明にあって、溶接前成形工程では、空隙部を、最も厚い部分の厚みが０．１ｍｍ以上で、０．５ｍｍ以下となるように形成することが提案される。発明者の研究によれば、空隙部の最も厚い部分の厚みが０．５ｍｍ以下であれば、溶接後成形工程において横辺部に生じるひずみを十分小さくできる。また、空隙部の最も厚い部分の厚みが０．１ｍｍ以上であれば、横辺部の上側の金属板に下方から伝わる熱を、空隙部によって確実に遮断できる。
【０００９】
また、本発明にあって、溶接工程では、帯状金属板の短手方向の両端部を、横辺部と縦辺部がＴ字形状に交わる部分で、相互に溶接することが提案される。かかる方法では、帯状金属板を屈曲させる回数を低減させることができる。また、横辺部が縦辺部と交差する部分は、横辺部の幅方向の中央部分に当たるため、横辺部の両端を介して溶接時の熱が上側の金属板に伝わり難いという利点がある。
【００１０】
また、本発明にあって、溶接工程では、帯状金属板の短手方向の両端部を、レーザー溶接によって相互に溶接することが提案される。レーザー溶接は、直進性があり、ピンポイントで熱量を与えることが可能であるため、溶接部を小さくできるが、アーク溶接等の他の溶接方法では、熱量が拡散し易く、溶接部が比較的大きくなるため、多くの入熱が必要で焼き付き易いためである。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明によれば、断面略Ｔ字形状をなすグレーチング用長尺材を、横辺部の上面の焼き付きを防止しつつ、溶接によって強度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】グレーチング用長尺材１の斜視図である。
【図２】グレーチングＡの平面図である。
【図３】グレーチング用長尺材１の断面図である。
【図４】グレーチング用長尺材１の製造工程を示す説明図である。
【図５】別形状のグレーチング用長尺材１ａ，１ｂの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、本実施例の製造方法によって製造されるグレーチング用長尺材１（以下、「長尺材１」と表記する。）の斜視図である。この長尺材１は、図２に示すように、グレーチングＡのメインバーとして使用される。すなわち、長尺材１（メインバー）は、間隔をおいて複数本平行配置された状態で、各長尺材１を直交状に貫通するクロスバーＢによって連結される。また、各長尺材１の長手方向の端部には、サイドバーＣが設けられる。なお、かかる長尺材１の寸法は、幅が約８ｍｍ、高さが約１５ｍｍであり、長さはグレーチングＡのサイズに応じて変更される。
【００１４】
図１に示すように、長尺材１は断面略Ｔ字形状をなしており、水平な横辺部２と、横辺部２の幅方向中央部から垂下する縦辺部３とで構成される。横辺部２の上面４は、グレーチングＡの表面を形成する部分であり、ローレット加工によって、意匠性とスリップ防止機能を兼ねた微細な凹凸形状が設けられている。また、縦辺部３の規定位置にはクロスバーＢを貫通させる連結用貫通孔５が形成される。
【００１５】
図３に示すように、長尺材１は、一枚の帯状金属板７を、長手方向に沿った線で複数回屈曲させることで、断面略Ｔ字形状に成形したものである。具体的には、帯状金属板７は、横辺部２の両端と縦辺部３の下端で折り返され、また、横辺部２と縦辺部３がＴ字形状に交わる部分で直角に屈曲されることにより、横辺部２及び縦辺部３が帯状金属板７を二重に重なり合わせた構成となっている。また、長尺材１の短手方向の両端部９ａ，９ｂは、いずれも横辺部２と縦辺部３の交わる部分に位置しており、当該部分に設けられた溶接部８において両端部９ａ，９ｂが相互に溶接されている。発明者の研究によれば、このように、帯状金属板７の短手方向の両端部９ａ，９ｂを相互に溶接することで、両端部９ａ，９ｂを溶接しない場合に比べて、長尺材１の強度を２０〜３０％向上させることができる。なお、かかる帯状金属板７は、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）などが好適に用いられ、板厚は０．３〜１．０ｍｍが好適である。
【００１６】
以下に、上記長尺材１の製造方法について説明する。
上記長尺材１は、以下の（１）〜（５）の工程を順番に実行することにより製造される。
（１）溶接前成形工程
図４（ａ）に示すように、ロールフォーミング成形によって平坦な帯状金属板７を、断面略Ｔ字形状に成形する。具体的には、横辺部２の両端と縦辺部３の下端を形成する部分で帯状金属板７を折り返し、また、横辺部２と縦辺部３がＴ字形状に交わる部分で帯状金属板７を直角に屈曲させることにより、横辺部２と縦辺部４を、帯状金属板７が二重に重なり合った構成とする。このとき、横辺部２を構成する上側の金属板である上側板２ａと、下側の金属板である下側板２ｂの間には、横辺部２の全幅に亘る空隙部１１を設けて、横辺部２の両端以外の部分で、上側板２ａと下側板２ｂを離間させておく。また、帯状金属板７の短手方向の両端部９ａ，９ｂは、一端９ａが横辺部２ｂの下側板２ｂに、他端９ｂが縦辺部２ｂの上端に位置して、横辺部２と縦辺部３の交わる部分で相互に近接するよう成形する。
（２）溶接工程
図４（ｂ）に示すように、レーザー溶接によって、横辺部２と縦辺部３が交わる部分で、帯状金属板７の短手方向の両端部９ａ，９ｂを相互に溶接する。この時、両端部９ａ，９ｂの溶接部８と、上側板２ａの間には空隙部１１が存在しているため、溶接部８に与えられる熱が、上方の上側板２ａに伝わり難く、かかる溶接工程では、横辺部２の上面４（上側板２ａの上面）が焼き付くことはない。
（３）溶接後成形工程
ロールフォーミング成形により、横辺部２の上側板２ａと下側板２ｂを全幅に亘って上下に押圧して、図４（ｃ）に示すように、上側板２ａと下側板２ｂを、横辺部２の全幅に亘って密接させる。これにより、上側板２ａと下側板２ｂの間に形成されていた空隙部１１は消失する。なお、かかる溶接後成形工程は、ロールフォーミング成形に替えて、プレス成形により行っても良い。
（４）ローレット加工工程
横辺部２の上面４にローレット加工を施して微細な凹凸形状を形成する。上記溶接後成形工程をプレス成形で行う場合には、溶接後成形工程のプレス成形時に、横辺部２の上面４に微細な凹凸形状を転造してもよい。
（５）貫通孔形成工程
プレス成形によって、縦辺部３の規定位置に連結用貫通孔５を形成する。
（６）切断工程
グレーチングＡのサイズに合わせて長尺材１を切断する。
【００１７】
以上の製造方法によれば、溶接工程において、溶接部８に与えられる熱が上方の上側板２ａに伝わるのを、上側板２ａの下に形成された空隙部１１が防ぐため、横辺部２の上面４を焼き付かせることなく、帯状金属板７の両端部９，９を溶接できる。したがって、かかる方法によれば、意匠面を焼き付きかせることなく、溶接により長尺材１の強度を向上させることが可能となる。
【００１８】
なお、上記空隙部１１は、溶接時の熱が上側板２ａに伝わるのを適切に防止するために、溶接部８に最も近い部分の厚みが最も厚くなるよう形成することが好ましい。また、空隙部１１の最も厚い部分の厚みは、０．１ｍｍ以上で、０．５ｍｍ以下とすることが好ましい。最も厚い部分の厚みが０．５ｍｍ以下であれば、溶接後成形工程において、横辺部２に生じるひずみを十分小さくして、長尺材１の強度を十分向上させることが可能となる。また、最も厚い部分の厚みが０．１ｍｍ以上であれば、溶接工程において、溶接部８から横辺部２の上側板２ａに伝わる熱を、空隙部１１で適切に遮断可能となる。
【００１９】
また、上記溶接工程では、帯状金属板７の短手方向の両端部９ａ，９ｂを、横辺部２と縦辺部３がＴ字形状に交わる部分で相互に溶接している。かかる方法によれば、帯状金属板７を屈曲させる回数を低減でき、また、溶接時の熱が横辺部３の両端を介して上側板２ａに伝わり難いという利点がある。
【００２０】
また、本実施例のように、溶接工程をレーザー溶接で行った場合には、他の溶接方法に比べて、溶接部８への入熱量を少なくできるため、横辺部２の上面４が一層焼き付き難いという利点がある。
【００２１】
以上に本発明の実施例を説明したが、本発明は、上記実施例の形態に限らず本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えることができる。
【００２２】
例えば、上記実施例の長尺材１の寸法や構成材料は一例であり、本実施例の製造方法によって製造される長尺材の寸法や構成材料は適宜変更可能である。
【００２３】
また、本発明に係る溶接工程において、帯状金属板７の短手方向の両端部９ａ，９ｂの溶接部８は、少なくとも上側板２ａの下方に設けれていればよく、横辺部２と縦辺部３の交わる部分に限定されるものではない。具体的には、図５（ａ）に示すように、横辺部２の下側板２ｂに設けてもよいし、図５（ｂ）に示すように、縦辺部３に設けてもよい。
【００２４】
また、本発明に係る溶接工程は、横辺部２の上面４に焼き付きを生じさせない範囲において、レーザー溶接以外の溶接方法（アーク溶接等）を採用することができる。
【００２５】
また、上記実施例では、溶接前成形工程において、横辺部２の幅方向の全長に亘って空隙部１１を形成することにより、横辺部２の下側板２ｂから上側板２ａへの伝導熱を可及的に低減しているが、本発明に係る空隙部は、横辺部２の幅方向の全長に亘って形成されるものに限らず、溶接時に下側板２ｂから上側板２ａへの伝導熱を十分遮断できる形状であればよい。
【符号の説明】
【００２６】
１，１ａ，１ｂ  グレーチング用長尺材
２  横辺部
２ａ  上側板（横辺部を構成する上側の金属板）
２ｂ  下側板（横辺部を構成する下側の金属板）
３  縦辺部
４  横辺部の上面
５  連結用貫通孔
７  帯状金属板
８  溶接部
９ａ，９ｂ  帯状金属板の短手方向の端部
１１  空隙部
Ａ  グレーチング
Ｂ  クロスバー
Ｃ  サイドバー
【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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