(57)【要約】    【課題】  圧接機等の設備や設置スペースを小さくして設備費を低減させ、また、材料費や加工費も低減させるとともに、グレーチングの製造時間を短縮することにより製造コストを低減させ、さらに熱歪みにより変形しないグレーチングを製造すること。    【解決手段】  ステンレススチール製のグレーチング１０の完成時に必要な長さにあらかじめメインバー１２を切断し、複数のメインバー１２を治具２０に並設し、これら複数のメインバー１２上面に、これら複数のメインバー１２と略直交状に、クロスバー１４を載置し、圧接機３によりクロスバー１４をメインバー１２の上面に圧接した後に、メインバー１２の両端部にエンドプレート１６を溶接する。    【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔で並設される複数枚のメインバーと、該メインバーに、該メインバーと略直交状に配設されるクロスバーと、該メインバーの両端部に配設されるエンドプレートを備えるグレーチングの製造方法であって、
グレーチングの完成時に必要な長さにあらかじめメインバーを切断し、
複数のメインバーを治具に並設し、
該複数のメインバー上面に、該複数のメインバーと略直交状に、前記クロスバーを載置し、圧接機により前記クロスバーを前記メインバーの上面に圧接した後に、
前記メインバーの両端部に前記エンドプレートを溶接することを特徴とするグレーチングの製造方法。
【請求項２】
所定間隔で並設される複数枚のメインバーと、該メインバーに、該メインバーと略直交状に配設されるクロスバーと、該メインバーの両端部に配設されるエンドプレートを備えるグレーチングの製造方法であって、
グレーチングの完成時に必要な長さにあらかじめ切断された複数のメインバーを治具に並設し、
該複数のメインバー上面に、該複数のメインバーと略直交状に、前記クロスバーを載置し、圧接機により前記クロスバーを前記メインバーの上面に圧接した後に、
前記メインバーの両端部に前記エンドプレートを溶接することを特徴とするグレーチングの製造方法。
【請求項３】
前記メインバーの厚みをXｍｍ、前記完成時のグレーチングの各メインバーの間隔をYｍｍとしたときに、Y＜2Xであ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の製造方法。
【請求項４】
前記グレーチングがステンレス鋼又はチタン合金からな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の製造方法。
【請求項５】
前記メインバーの厚みをXｍｍ、前記完成時のグレーチングの各メインバーの間隔をYｍｍとしたときに、Y＜5Xであることを特徴とする請求項４に記載のグレーチングの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雨水等の排水を流すために道路や広場等に設けられた側溝等の上部開口部に覆設される、いわゆるグレーチングの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、雨水等の排水を流すために道路や広場等に設けられた側溝等の上部開口部に覆設されるグレーチングが知られている。このようなグレーチング１０は、図１に示すように、ステンレス材や鋼材等の金属材からなる複数のメインバー１２（「主部材」等ともいう。）と複数のクロスバー１４（「補助部材」等ともいう。）とが略直交状に交差された状態に溶接されるとともに、これら複数のメインバー１２の両端部に、エンドプレート１６（「エンドバー」等ともいう。）が溶接されているものである。このようなグレーチング１０の製造方法としては、図６、図７に示すように、６ｍ程度の複数の長尺状のメインバー用部材１上に、複数のクロスバー１４を略直交状に載置し、圧接機３（上部電極と下部電極を備え、通電状態で圧力をかけて抵抗熱により溶接する。）によってこれらのクロスバー１４を１本ずつメインバー用部材１に圧接して、図７に示すようなパネル２を成型し、図８に示すように、このパネル２のメインバー部分を、実際に用いるグレーチング１０の幅毎にメタルソー等で切断し、さらに、切断したメインバー１０の両端部にエンドプレート１６を溶接する方法が知られていた（従来例１）。
【０００３】
上記したように、パネル２のメインバー部分を、実際に用いるグレーチング１０の幅毎に切断するためにメタルソー等により切断する場合には、パネル２のメインバー部分を１本づつ切断しなくてはならない。よって、例えば圧接したメインバー用部材１の長さが６ｍのパネル２を切断して３００ｍｍ幅のグレーチングを２０枚製造する場合、パネル２のメインバー用部材１が３４本、メインバー用部材１の板厚が５ｍｍ程度、各メインバーの
間隔が３０ｍｍに設けられるグレーチングでは、メインバー用部材１を切断して２０枚のグレーチングの半製品を製造するためには、約２時間〜３時間程度も要する。このようにメタルソー等により順次パネル２のメインバー用部材１を切断する方法では、作業時間が非常に長くなり、製造コストが増大していた。
【０００４】
そこで、パネル２の各メインバー用部材１を、図１１に示すような「グレートカッター」と呼ばれる切断装置によって一気に切断することとして、作業時間の短縮を図っている。これを図１１に基づいて詳しく説明すると、パネル２の各メインバー用部材１の間に、通称「グレートカッター」と呼ばれる切断装置３４の刃３０の先端を各々挿入する。刃３０はそれぞれ、ベース３２ａに取り付けられた刃３０ａ及びベース３２ｂに取り付けられた刃３０ｂから構成されている。図１１中に示すように、ベース３２ａはＡ矢印方向に、ベース３２ｂはＢ矢印方向に、それぞれスライド可能に設けられている。これらの刃３０を各メインバー用部材１の間に挿入した後、ベース３２ａをＡ矢印方向に、ベース３２ｂをＢ矢印方向に強制的にスライドさせ、ベース３２ａ，ｂの移動方向に沿って隣り合う刃３０ａ、刃３０ｂによって、それぞれのメインバー用部材１をねじ切るようにして一気に切断する。このような「グレートカッター」を用いることによって、グレーチングの製造時間の短縮、ひいては製造コストの低減を図っていた（従来例２）。
【０００５】
このような「圧接式」により溶接されるグレーチングは、メインバー１２とクロスバー１４との溶接部分が強固に一体化され、例えば、道路上に設置されて、その上方を自動車が通過することとなる場合や、工場内に設置されて上方をフォークリフトなどが通過する場合であっても、それ以前に用いられていた組立式の製造方法によって製造されるグレーチングに比して、強度・耐久性が非常に向上されるものであった。
【０００６】
また、このような製造方法とは別に、図９に示すように、メインバー用部材１をあらかじめ完成品のグレーチング１０に用いる長さに切断しておき、このメインバー１２を複数、型枠によって並設し、それぞれのメインバー１２の両端部にエンドプレート１６を溶接して外周寸法を確定させた後、メインバー１２の上部に略直交状に複数のクロスバー１４を載置し、圧接機３により、このクロスバー１４を１本ずつメインバー１２に圧接する方法も用いられていた（従来例３）（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−７９３２号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来例１や従来例２のような製造方法では、パネル２自体がメインバー用部材１の長さである６ｍ程度の大きさとなってしまうため、圧接機の他、パネルの送り装置、治具、釣り上げ用のクレーン等の設備が大型化し、これらの設備の設置スペースや、設備そのものが大がかりなものとなってしまっていた。また、上記したようにパネル２を製造した後にグレーチング１０に必要とされる各所定幅に合わせてパネル２を切断するため、完成後のグレーチングの幅に不足するために破棄される部分についてもわざわざ圧接を行うこととなるので、材料が無駄になり、また、無用な加工費も生ずることとなっていた。
【０００９】
また、従来例２の製造方法では、図１１に示すように、メインバー用部材１の間隔Ｐが小さいグレーチングの製造においては、間隔Ｐに挿入できる刃３０ａや刃３０ｂの厚みＷが薄くなるため刃３０ａや刃３０ｂが折れてしまい切断が困難となる。近時、メインバーの間隔が小さいグレーチングのニーズも高まっており、グレーチングの製造時間を短縮して製造コストを低減させつつ、これらのニーズに応えることが困難となっていた。また、ステンレス鋼、チタン合金等のスチールよりも粘性の高い材質によりグレーチングを製造する場合には、グレートカッターによってメインバー用部材１を切断するためには刃３０ａ、３０ｂの厚みＷはスチールの場合よりもさらに厚くなければ切断することが困難であり、このためにメインバー用部材１の間隔Ｐも大きくならざるを得ず、このようなニーズに応えることができなかった。
【００１０】
さらに従来例３の製造方法では、メインバー１２の両端部にあらかじめエンドプレート１６を溶接し、その後にクロスバー１４をメインバー１２に圧接する。ここでクロスバー１４は、圧接後、冷却される過程で主にその軸心方向に大きな収縮量で収縮する。一方、メインバー１２の両端部は、あらかじめエンドプレート１６に溶接されて固定されているとともに、このエンドプレート１６に対しては圧接を行うわけではないため、エンドプレート１６の収縮は生じない。このため、エンドプレート１６付近のメインバー１２の間隔は変更されないのに対して、エンドプレート１６から離れた部位（すなわちメインバー１２の中央付近の部位）においては、収縮するクロスバー１４によって、メインバー１２の間隔が変わってしまう。このために、図１０に示すように、クロスバー１４の両端寄りのメインバー１２が、内側に向かって「く」の字状に折れ曲がったりするなど、グレーチング１０’が熱歪みを起こすという問題を生じていた。
【００１１】
本発明は上記した従来のグレーチングの製造方法の問題点を解消するものであり、圧接機等の設備や設置スペースを小さくして設備費を低減させ、また、材料費や加工費も低減させるとともに、グレーチングの製造時間を短縮することにより製造コストを低減させ、さらに熱歪みにより変形しないグレーチングを製造することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以上の課題を解決するために、本発明の採った手段を以下に説明する。本発明のグレーチングの製造方法は、所定間隔で並設される複数枚のメインバーと、該メインバーに、該メインバーと略直交状に配設されるクロスバーと、該メインバーの両端部に配設されるエンドプレートを備えるグレーチングの製造方法であって、グレーチングの完成時に必要な長さにあらかじめメインバーを切断し、複数のメインバーを治具に並設し、該複数のメインバー上面に、該複数のメインバーと略直交状に、前記クロスバーを載置し、圧接機により前記クロスバーを前記メインバーの上面に圧接した後に、前記メインバーの両端部に前記エンドプレートを溶接することを特徴とするものである（請求項１）。
【００１３】
また、所定間隔で並設される複数枚のメインバーと、該メインバーに、該メインバーと略直交状に配設されるクロスバーと、該メインバーの両端部に配設されるエンドプレートを備えるグレーチングの製造方法であって、グレーチングの完成時に必要な長さにあらかじめ切断された複数のメインバーを治具に並設し、該複数のメインバー上面に、該複数のメインバーと略直交状に、前記クロスバーを載置し、圧接機により前記クロスバーを前記メインバーの上面に圧接した後に、前記メインバーの両端部に前記エンドプレートを溶接することとしても良い（請求項２）。
【００１４】
圧接機によるメインバーへのクロスバーの圧接は、電極を備えた圧接板をクロスバーに加圧しながら通電して抵抗熱により溶接を行う。圧接によりできあがったパネルは、この圧接工程の後に冷却されていくが、クロスバーが収縮され、特に、クロスバーの軸心方向において収縮量が大きくなる。この時、並設されたメインバーがクロスバー以外の部材（例えば、エンドプレート）で固定されていると、かかる部位においてはメインバーの間隔は固定されているため、クロスバーが圧接されたメインバーの部位はクロスバーの収縮の影響を受け、一方、クロスバー以外の部材が取り付けられたメインバーの部位はクロスバーの収縮の影響が少ないため、メインバーが折れ曲がる等の熱歪みが生じるおそれがあるが、本発明では、メインバーの両端部は開放されているため、このような熱歪みのおそれはない。また、あらかじめ、必要な長さにメインバーを切断してこれにクロスバーを圧接するので、クロスバーを溶接したパネルのメインバー部分を切断した場合に生ずる端材のように、クロスバーが圧接された端材を廃棄することはない。よって、不要な端材とともに  クロスバーを廃棄することはなく、材料費を低減させることができる。また、廃棄される端材にはクロスバーの圧接部分は生じないので、無駄な圧接作業が生じることもなく溶接費を低減することもできる。また、あらかじめメインバーをグレーチング完成時の長さに切断するので、グレートカッターでは切断が困難な、メインバーの間隔が小さいグレーチングであっても短い時間でグレーチングの製造することができる。そして、このような利点を、十分な強度・耐久性を有する圧接式のグレーチングの製造方法において備えることができる。
【００１５】
また、請求項１又は請求項２の製造方法を、前記メインバーの厚みをXｍｍ、前記完成時のグレーチングの各メインバーの間隔をYｍｍとしたときに、Y＜2Xであるグレーチングに適用することとしても良い（請求項３）。
【００１６】
グレートカッターでは、材質の粘性の理由から、各メインバーの間隔が小さくなると切断が困難になる。また、メインバーの板厚が大きくなれば、よりいっそう切断は困難となる。一般に、Y＜2Xとなるようなメインバーの間隔、厚みではグレートカッターによる切断が非常に困難となるが、上記した製造方法では、あらかじめメインバーを切断するため、このようにY＜2Xとなるようなメインバーの間隔、厚みであっても、グレートカッターによる切断の困難性に左右されることなく、グレーチングの製造時間を短縮することもできる。
【００１７】
また、請求項１又は請求項２の製造方法を、前記グレーチングがステンレス鋼又はチタン合金からなるグレーチングに適用することとしても良い（請求項４）。
【００１８】
近時、ステンレス鋼又はチタン合金からなるグレーチングも用いられるようになっているが、これらの材質は比較的粘性が高いため、グレートカッターでの切断はより困難性が高い。上記した製造方法では、あらかじめメインバーを切断するために、このような材質のグレーチングであっても、グレートカッターによる切断の困難性に左右されることなく、グレーチングの製造時間を短縮することもできる。
【００１９】
また、請求項４の製造方法を、前記メインバーの厚みをXｍｍ、前記完成時のグレーチングの各メインバーの間隔をYｍｍとしたときに、Y＜5Xであるグレーチングに適用することとしても良い（請求項５）。
【００２０】
上記したようにステンレス鋼又はチタン合金からなるグレーチングでは、粘性が高いためグレートカッターによる切断が困難となる。このような材質の場合、特に、Y＜5Xとなるようなメインバーの間隔、厚みではグレートカッターによる切断が非常に困難となるが、上記した製造方法では、あらかじめメインバーを切断するため、このようにY＜5Xとなるようなメインバーの間隔、厚みであっても、グレートカッターによる切断の困難性に左右されることなく、グレーチングの製造時間を短縮することもできる。  
【発明の効果】
【００２１】
本発明のグレーチングの製造方法は、上記のように構成されているので、クロスバーの圧接後に生ずるクロスバーの収縮によっても、メインバーが変形などを起こすことがない。
また、あらかじめ、必要な長さにメインバーを切断してこれにクロスバーを圧接するので、クロスバーを溶接したパネルのメインバー部分を切断した場合に生ずる端材のように、クロスバーが圧接された端材を廃棄することはない。よって、不要な端材とともに  クロスバーを廃棄することはなく、材料費を低減させることができる。また、廃棄される端材にはクロスバーの圧接部分は生じないので、無駄な圧接作業が生じることもなく溶接費を低減することもできる。また、あらかじめメインバーをグレーチング完成時の長さに切断するので、グレートカッターでは切断が困難な、メインバーの間隔が小さいグレーチングであっても短い時間でグレーチングの製造することができる。そして、このような利点を、十分な強度・耐久性を有する圧接式のグレーチングの製造方法において備えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明のグレーチングの製造方法の実施の形態について、図を参考にして詳細に説明する。図２に示すように、まず、メインバー用部材１を、所望のグレーチング１０の完成品の幅に適合するように、プレス機やメタルソーによって切断する。メインバー用部材１は、後述するパネル２に溶接された状態ではなく、あらかじめ板材として用意されているので、この切断作業は比較的短時間で済ませることができる。メインバー用部材１は、長さが約６ｍの平板状であり、厚みは３ｍｍとされ、本例ではステンレススチールにより形成されている。後述するように、本例のグレーチング１０では、メインバー１２の間隔は３０ｍｍとされている。本例のステンレススチールを含む、ステンレス鋼、チタン合金からなるメインバー用部材１においては、メインバー用部材１の厚みをXｍｍ、完成時のグレーチング１０の各メインバー１２の間隔をYｍｍとしたときに、Y＜5Xとなるグレーチングにおいては、グレートカッターによる切断が非常に困難であるが、このようなグレーチングを製造する際に、本発明の製造方法は極めて有効となる。また、これらの材質以外の材質（通常、スチールが用いられる）のグレーチングにおいては、同様に、メインバーの厚みをXｍｍ、完成時のグレーチングの各メインバーの間隔をYｍｍとしたときに、Y＜2Xとなるグレーチングの製造に有効となる。このメインバー用部材１を、本例では３９１mmごとに切断する。なお、３９１mmに不足する端材は廃棄する。
【００２３】
このように、完成品のグレーチングに用いられる所定の長さのメインバー１２に、メインバー用部材１をあらかじめ切断しておくので、この所定の長さに不足するメインバー用部材１の端材を廃棄するだけで足り、メインバー用部材１にクロスバー１４を溶接したパネル２から適宜の長さのグレーチング１０を得ようとした場合のように、クロスバー１４を溶接済みの端材を廃棄することがなく、クロスバー１４を不必要に廃棄することがない。よって、材料費を低減させることができる。また、所定の長さのメインバー１２にのみクロスバー１４を溶接することになるので、余分な溶接を端材に対して行うことにもならない。よって、溶接費自体も低減させることができる。また、クロスバー１４も所望のグレーチング１０の完成品の長さに適合するように、プレス機やメタルソーによって切断する。本例では、１００５mmの長さに切断する。
【００２４】
次いで、図３に示すように、切断されたメインバー１２及びクロスバーを治具２０にセットする。これを詳しく説明すると、治具２０の内側には、その長手方向の両側にメインバー１２の間隔が３０mm間隔となるように保持穴２１が形成されており、また、短手方向の両側に１００mm間隔で保持穴２２が形成されている。この治具２０の保持穴２１に横架するようにメインバー１２の両端部を挿入固定する。必要とされる総てのメインバー１２を挿入固定した後に、これらのメインバー１２と略直交状態となるようにメインバー１２上にクロスバー１４を載置するとともに、治具２０の保持穴２２にクロスバー１４の両端部を挿入固定する。
【００２５】
次いで、圧接機３を用いて、治具２０により固定された複数のメインバー１２に、クロスバー１４を一本ずつ溶接する。図４に示すように、治具２０は圧接機３上にあらかじめ載置されており、治具２０の移送方向において２つの治具２０が並設されている。これらの治具２０は、送り装置によって、メインバー１２の軸心方向に沿って移送可能に設けられており、一方の治具２０に固定されたメインバー１２とクロスバー１４とを圧接する作業中に、他方の治具２０に固定された圧接済みのメインバー１２とクロスバー１４とをクレーンにて釣り上げる等して移動させ、新たなメインバー１２とクロスバー１４とを治具２０に固定し、これを交互に行うようにして、作業の効率性を図っている。
【００２６】
なお、上記したように、完成品のグレーチング１０に用いられる所定の長さにあらかじめメインバー用部材１を切断してから圧接機３によって圧接するため、治具２０の幅（固定されるクロスバー１２の軸心方向の幅）は、この切断されたメインバー１２程度の長さで足りる。よって治具２０を小型化できる。また図４に示すように、治具２０の移送方向において圧接機３を小型化できる。特に、上記のように作業効率の観点から２つの治具２０を載置可能に圧接機３を構成するような場合には、２つの治具２０を交互に出し入れするため、治具２０の移送方向において少なくとも治具２０の幅３つ分のスペースが必要となるのであるが、本製造方法においては、治具２０に固定されるメインバー１２の長さを短くできるので、この圧接機３の移送方向の長さを極力小さくすることができる。
【００２７】
このような圧接機３上の治具２０に固定された複数のメインバー１２の上から、圧接板４を下降させてクロスバー１４を一本ずつ圧接する。クロスバー１４は、圧接板４の長手方向と平行に載置されており、圧接機３の送り装置により治具２０を逐次移送しながら、これらの複数のクロスバー１４を順次圧接する。
【００２８】
一つの治具２０に固定されたメインバー１２に総てのクロスバー１４を圧接した後に、圧接板４下方より送り出されたパネル１８（図４の奥側に位置されるパネル１８）は、クレーン等を用いて速やかに治具２０から取り外して移動される。次いで、このパネル１８を取り外した治具２０に、新たなメインバー１２及びクロスバー１４を設置固定する。また、この間に同時に、もう一方の治具２０に設置固定されたメインバー１２及びクロスバー１４を圧接する作業を行う。このもう一方の治具２０に固定されたメインバー１２及びクロスバー１４の圧接が終了すると、送り装置により治具２０を移動させ（図４の手前側に移動する）パネル１８を移動させるとともに、奥側に設置固定し圧接の準備が整ったメインバー１２及びクロスバー１４の圧接作業に取りかかる。
【００２９】
圧接を終えたパネル１８は、図５に示すように、メインバー１２の両端は開放されている。圧接時に抵抗熱により熱せられたクロスバー１４は、圧接後冷却される際に収縮を生じ、特にその軸心方向においてクロスバー１４全体の収縮量が大きくなる。しかしながら上記したように、メインバー１２の両端が開放されているので、クロスバー１４の収縮によりメインバー１２が変形するなどの問題は生じない。
【００３０】
次いで、パネル１８の端部から突出し、余ったクロスバー１４の端部を切断する。パネル１８に溶接されるクロスバー１４は、治具２０に固定するために、あらかじめ、並設されたメインバー１２の最も外側に位置するメインバー１２から突出した長さに設けられている。この突出した部位のクロスバー１４端部を切断して、両側のメインバー１２に端部を揃える。そしてさらに、その切断面をヤスリ掛けなどして整える。
【００３１】
次いで、パネル１８の両側にエンドプレート１６を溶接する。パネル１８の各メインバー１２の両端部のそれぞれにエンドプレート１６を手作業により溶接する。なお、この溶接は溶接ロボット等により行っても良い。この溶接に際して、パネル１８にはメインバー１２に略直交するクロスバー１４が複数溶接済みであるので、治具により固定しておく必要がなく、エンドプレート１６の溶接作業においては、治具へのパネル１８の設置固定の作業は省略できる。また、図１に示すように、両端のメインバー１２に連結孔１９を穿設して、グレーチング１０が完成する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】グレーチングの斜視図である。
【図２】治具に固定されるメインバーとクロスバーの分解斜視図である。
【図３】メインバーとクロスバーが固定された治具等の平面図である。
【図４】圧接を行っている際の圧接機の斜視図である。
【図５】本発明のパネルの斜視図である。
【図６】従来のグレーチングの圧接を行っている際の圧接機の一部斜視図である。
【図７】従来のパネルの斜視図である。
【図８】従来のパネルを切断する際の斜視図である。
【図９】従来のグレーチングの圧接を行っている際の圧接機の一部斜視図である。
【図１０】従来のグレーチングの平面図である。
【図１１】グレートカッターを用いた従来のグレーチングの製造方法を示すグレートカッター及びパネルの斜視図である。
【符号の説明】
【００３３】
１；メインバー用部材、２；パネル、３；圧接機、４；圧接板、１０，１０’；グレーチング、１２；メインバー、１４；クロスバー、１６；エンドプレート、１８；パネル、１９；連結孔、２０；治具、２１；保持穴、２２；保持穴、３０；刃、３０ａ；刃、３０ｂ；刃、３２ａ；ベース、３２ｂ；ベース、３４；切断装置。
【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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【図１１】
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