(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023031595
(43)【公開日】2023-03-09
(54)【発明の名称】グレーチングおよびグレーチングの製造方法
(51)【国際特許分類】
E03F 5/06 20060101AFI20230302BHJP
【ＦＩ】
E03F5/06 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021137187
(22)【出願日】2021-08-25
(71)【出願人】
【識別番号】000001199
【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所
(74)【代理人】
【識別番号】100115381
【弁理士】
【氏名又は名称】小谷 昌崇
(74)【代理人】
【識別番号】100178582
【弁理士】
【氏名又は名称】行武 孝
(72)【発明者】
【氏名】村上 俊夫
(72)【発明者】
【氏名】山本 貴之
(72)【発明者】
【氏名】岡 安英
【テーマコード（参考）】
2D063
【Ｆターム（参考）】
2D063CB02
2D063CB07
2D063CB30
(57)【要約】
【課題】重量、部品強度および部品剛性の各特性のバランスに優れたグレーチングおよびグレーチングの製造方法を提供する。
【解決手段】グレーチング１は、複数のベアリングバー１０と、複数の接続部材とを備える。複数のベアリングバー１０は、降伏応力２９５ＭＰａ以上の高強度鋼板からなり、上下方向に延びる縦板部１０Ａと、前記縦板部１０Ａの上端部に接続される曲げ部１０Ｋと、少なくとも上下方向と交差する方向に延びる部分を有し曲げ部１０Ｋを介して縦板部１０Ａに接続される荷重受け部であって、前記上面部の一部を構成し上方から作用する荷重を受けることが可能な荷重受け部１０Ｂとを含む。
【選択図】図２
【解決手段】グレーチング１は、複数のベアリングバー１０と、複数の接続部材とを備える。複数のベアリングバー１０は、降伏応力２９５ＭＰａ以上の高強度鋼板からなり、上下方向に延びる縦板部１０Ａと、前記縦板部１０Ａの上端部に接続される曲げ部１０Ｋと、少なくとも上下方向と交差する方向に延びる部分を有し曲げ部１０Ｋを介して縦板部１０Ａに接続される荷重受け部であって、前記上面部の一部を構成し上方から作用する荷重を受けることが可能な荷重受け部１０Ｂとを含む。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
上面部を有し水平な第１方向および当該第１方向と直交する水平な第２方向にそれぞれ延びる直方体形状のグレーチングであって、
前記第１方向および上下方向にそれぞれ延びる板形状を有し、前記第２方向に互いに間隔をおいて配置される複数のベアリングバーと、
前記複数のベアリングバーを前記第２方向に沿って接続する複数の接続部材と、
を備え、
前記複数のベアリングバーは、それぞれ、
降伏応力２９５ＭＰａ以上の高強度鋼板からなり、前記第２方向および上下方向を含む断面で見た場合、
上下方向に延びる縦板部と、
前記縦板部の上端部に接続される曲げ部と、
少なくとも上下方向と交差する方向に延びる部分を有し前記曲げ部を介して前記縦板部に接続される荷重受け部であって、前記上面部の一部を構成し上方から作用する荷重を受けることが可能な荷重受け部と、
を含む、グレーチング。
前記第１方向および上下方向にそれぞれ延びる板形状を有し、前記第２方向に互いに間隔をおいて配置される複数のベアリングバーと、
前記複数のベアリングバーを前記第２方向に沿って接続する複数の接続部材と、
を備え、
前記複数のベアリングバーは、それぞれ、
降伏応力２９５ＭＰａ以上の高強度鋼板からなり、前記第２方向および上下方向を含む断面で見た場合、
上下方向に延びる縦板部と、
前記縦板部の上端部に接続される曲げ部と、
少なくとも上下方向と交差する方向に延びる部分を有し前記曲げ部を介して前記縦板部に接続される荷重受け部であって、前記上面部の一部を構成し上方から作用する荷重を受けることが可能な荷重受け部と、
を含む、グレーチング。
【請求項2】
前記第２方向および上下方向を含む断面で見た場合、前記荷重受け部は、前記曲げ部を通る水平な基準面に対して－２０度以上＋２０度以内の角度で交差するように、前記曲げ部に接続されている、請求項１に記載のグレーチング。
【請求項3】
前記第２方向および上下方向を含む断面で見た場合、前記荷重受け部は、前記曲げ部を通る水平な基準面に直交するように、前記曲げ部に接続されている、請求項１に記載のグレーチング。
【請求項4】
前記縦板部は、前記第２方向において所定の板厚を有し、
前記荷重受け部は、前記上面部の一部を構成し上方から作用する前記荷重を受けることが可能な水平な荷重受け面であって、前記縦板部の前記板厚よりも大きな幅を有する荷重受け面を含む、請求項１乃至３の何れか１項に記載のグレーチング。
前記荷重受け部は、前記上面部の一部を構成し上方から作用する前記荷重を受けることが可能な水平な荷重受け面であって、前記縦板部の前記板厚よりも大きな幅を有する荷重受け面を含む、請求項１乃至３の何れか１項に記載のグレーチング。
【請求項5】
前記荷重受け面は、凹凸形状を有する、請求項４に記載のグレーチング。
【請求項6】
前記荷重受け面は、所定の模様を有し、当該模様が前記凹凸形状を有している、請求項５に記載のグレーチング。
【請求項7】
前記荷重受け部は、前記曲げ部とは異なる位置に配置され、前記荷重受け部の一部が延びる方向を変化させる少なくとも一つの補助曲げ部を含む、請求項１乃至６の何れか１項に記載のグレーチング。
【請求項8】
前記複数のベアリングバーは、前記第２方向および上下方向を含む断面で見た場合、
前記縦板部の下端部に接続される下側曲げ部と、
前記下側曲げ部に接続される下側延び部と、
をそれぞれ有する、請求項１乃至７の何れか１項に記載のグレーチング。
前記縦板部の下端部に接続される下側曲げ部と、
前記下側曲げ部に接続される下側延び部と、
をそれぞれ有する、請求項１乃至７の何れか１項に記載のグレーチング。
【請求項9】
前記第２方向において前記複数のベアリングバーのうち互いに隣接するベアリングバーの間にそれぞれ配置され、上下方向に直線的に延びる複数の補助ベアリングバーを更に備える、請求項１乃至８の何れか１項に記載のグレーチング。
【請求項10】
上面部を有し水平な第１方向および当該第１方向と直交する水平な第２方向にそれぞれ延びる直方体形状のグレーチングの製造方法であって、
降伏応力２９５ＭＰａ以上の高強度鋼板からなり、前記第１方向および上下方向にそれぞれ延びる板形状を有する複数の基材を準備する基材準備工程と、
前記複数の基材のそれぞれについて、前記基材の上側部分を前記第２方向に曲げ加工した上で前記第２方向に互いに間隔をおいて配置することで、複数のベアリングバーを製造するベアリングバー製造工程と、
前記複数のベアリングバーのうち前記第２方向に曲げられた部分の少なくとも一部が、前記上面部の一部を構成し上方から作用する荷重を受けることが可能な荷重受け部として機能するように、前記第２方向に延びる複数の接続部材によって前記複数のベアリングバーを前記第２方向に沿って接続するベアリングバー接続工程と、
を備える、グレーチングの製造方法。
降伏応力２９５ＭＰａ以上の高強度鋼板からなり、前記第１方向および上下方向にそれぞれ延びる板形状を有する複数の基材を準備する基材準備工程と、
前記複数の基材のそれぞれについて、前記基材の上側部分を前記第２方向に曲げ加工した上で前記第２方向に互いに間隔をおいて配置することで、複数のベアリングバーを製造するベアリングバー製造工程と、
前記複数のベアリングバーのうち前記第２方向に曲げられた部分の少なくとも一部が、前記上面部の一部を構成し上方から作用する荷重を受けることが可能な荷重受け部として機能するように、前記第２方向に延びる複数の接続部材によって前記複数のベアリングバーを前記第２方向に沿って接続するベアリングバー接続工程と、
を備える、グレーチングの製造方法。
【請求項11】
前記複数の接続部材は、前記第２方向にそれぞれ延びるとともに前記第１方向に互いに間隔をおいて配置される複数のクロスバーを含み、
前記ベアリングバー接続工程は、前記複数のベアリングバーのうち前記第２方向に曲げられた部分の一部が、前記クロスバーとともに前記グレーチングの前記上面部を構成するように、前記複数のクロスバーによって前記複数のベアリングバーの上端部を前記第２方向に沿って接続することを含む、請求項１０に記載のグレーチングの製造方法。
前記ベアリングバー接続工程は、前記複数のベアリングバーのうち前記第２方向に曲げられた部分の一部が、前記クロスバーとともに前記グレーチングの前記上面部を構成するように、前記複数のクロスバーによって前記複数のベアリングバーの上端部を前記第２方向に沿って接続することを含む、請求項１０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、グレーチングおよびグレーチングの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、道路の側溝などの蓋として用いられ、複数の格子窓を有するグレーチングが知られている。特許文献１には、このようなグレーチングとして、互いに平行に並べられ矩形断面形状を有する複数のベアリングバーと、当該複数のベアリングバーの上端部同士および下端部同士を互いに接続する複数のクロスバーと、前記複数のベアリングバーの両端部同士を互いに接続する一対のエンドバーとを有するものが開示されている。このようなグレーチングには一般構造用圧延鋼材ＳＳ４００（規格下限降伏応力２４５ＭＰａ）が用いられることが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第４６６６４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に記載された技術では、グレーチングの重量、部品強度および部品剛性の各特性のバランスを取ることが難しいという問題があった。
【0005】
具体的に、グレーチングには、その上に人や車両がのった際に掛かる荷重によって変形しないことや破壊しないことが求められるため、所定の部品強度、部品剛性が必要となる。たとえば、重量物が上に載った際のたわみを抑制するためには、部品剛性が必要となる。一方で、部品強度や部品剛性を確保しようとすると、グレーチングを構成する部品の板厚や幅を厚くする必要があるため、結果的にグレーチング全体が重くなる。しかしながら、グレーチングを取り扱う作業現場では、作業性を向上するためにグレーチングが軽量であることが望ましく、グレーチングの重量と部品強度および部品剛性との両立が困難であった。特許文献１に記載された技術では、部品強度を保ちながら軽量化を行うためにベアリングバーに高張力鋼板が用いられているが、このような大きな荷重が掛かりやすいベアリングバーへの高張力鋼板の適用は、グレーチングの部品剛性が不足しやすく、疲労特性が低下しやすいという問題があった。
【0006】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、重量、部品強度および部品剛性の各特性のバランスに優れたグレーチングおよびグレーチングの製造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】
【0007】
本発明の発明者は、グレーチングの少なくとも一部に高張力鋼板を適用するにあたって、軽量化および部品強度の維持を図りつつ、いかにして部品剛性を確保するかという問題について鋭意検討を重ねた結果、高張力鋼板を用いたベアリングバーの形状に特徴を持たせることで部品剛性を確保するという新たな着想を得るに至った。このような技術思想に基づいた本発明によって提供されるのは、上面部を有し水平な第１方向および当該第１方向と直交する水平な第２方向にそれぞれ延びる直方体形状のグレーチングである。当該グレーチングは、前記第１方向および上下方向にそれぞれ延びる板形状を有し、前記第２方向に互いに間隔をおいて配置される複数のベアリングバーと、前記複数のベアリングバーを前記第２方向に沿って接続する複数の接続部材と、を備える。前記複数のベアリングバーは、それぞれ、降伏応力２９５ＭＰａ以上の高強度鋼板からなり、前記第２方向および上下方向を含む断面で見た場合、上下方向に延びる縦板部と、前記縦板部の上端部に接続される曲げ部と、少なくとも上下方向と交差する方向に延びる部分を有し前記曲げ部を介して前記縦板部に接続される荷重受け部であって、前記上面部の一部を構成し上方から作用する荷重を受けることが可能な荷重受け部と、を含む。
【0008】
本構成によれば、ベアリングバーの上側部分に曲げ部が形成され、当該曲げ部によって上下方向と交差する方向に延びる荷重受け部が設けられている。この結果、高強度鋼板からなるベアリングバーを従来の一般構造用圧延鋼材よりも薄肉化することで、部品強度を維持しつつ軽量化するとともに、荷重付与時の塑性変形を抑制することができる。特に、ベアリングバーの上側に曲げ部を設けることで、部品剛性（断面二次モーメント）を確保することが可能となり、グレーチングの重量、部品強度、部品剛性の３つの特性のバランスを向上することができる。
【0009】
上記の構成において、前記第２方向および上下方向を含む断面で見た場合、前記荷重受け部は、前記曲げ部を通る水平な基準面に対して－２０度以上＋２０度以内の角度で交差するように、前記曲げ部に接続されていることが望ましい。特に、前記第２方向および上下方向を含む断面で見た場合、前記荷重受け部は、前記曲げ部を通る水平な基準面と平行になるように、前記曲げ部に接続されていることが望ましい。
【0010】
本構成によれば、ベアリングバーの部品剛性を特に高めることができる。
【0011】
上記の構成において、前記縦板部は、前記第２方向において所定の板厚を有し、前記荷重受け部は、前記上面部の一部を構成し上方から作用する前記荷重を受けることが可能な水平な荷重受け面であって、前記第２方向において前記縦板部の前記板厚よりも大きな幅を有する荷重受け面を含むことが望ましい。
【0012】
本構成によれば、縦板部の板厚よりも大きな荷重受け面を設けることで、グレーチングに掛かる荷重を安定して受け止めることができるとともに、ベアリングバーの剛性を特に高めることができる。
【0013】
上記の構成において、前記荷重受け面は、凹凸形状を有することが望ましい。この際、前記荷重受け面は、所定の模様を有し、当該模様が前記凹凸形状を有していることが望ましい。
【0014】
本構成によれば、側溝に設置されたグレーチングの外観が良好とされるとともに、グレーチング上を歩行する人や走行する車（自転車を含む）が雨水などによって滑ることが防止される。
【0015】
上記の構成において、前記荷重受け部は、前記曲げ部とは異なる位置に配置され、前記荷重受け部の一部が延びる方向を変化させる少なくとも一つの補助曲げ部を含むことが望ましい。
【0016】
本構成によれば、荷重受け部の剛性を更に高めることができる。
【0017】
上記の構成において、前記複数のベアリングバーは、前記第２方向および上下方向を含む断面で見た場合、前記縦板部の下端部に接続される下側曲げ部と、前記下側曲げ部に接続される下側延び部と、をそれぞれ有することが望ましい。
【0018】
本構成によれば、ベアリングバーの下端側の部品剛性を高めることができる。
【0019】
上記の構成において、前記複数のベアリングバーのうち前記第２の方向において互いに隣接するベアリングバーの間にそれぞれ配置され、上下方向に直線的に延びる複数の補助ベアリングバーを更に備えることが望ましい。
【0020】
本構成によれば、第２方向において一定の間隔で高強度鋼板からなるベアリングバーが配置されるため、グレーチングの重量、部品強度、部品剛性の３つの特性のバランスを向上することができる。
【0021】
また、本発明によって提供されるのは、上面部を有し水平な第１方向および当該第１方向と直交する水平な第２方向にそれぞれ延びる直方体形状のグレーチングの製造方法である。当該製造方法は、降伏応力２９５ＭＰａ以上の高強度鋼板からなり、前記第１方向および上下方向にそれぞれ延びる板形状を有する複数の基材を準備する基材準備工程と、前記複数の基材のそれぞれについて、前記基材の上側部分を前記第２方向に曲げ加工した上で前記第２方向に互いに間隔をおいて配置することで、複数のベアリングバーを製造するベアリングバー製造工程と、前記複数のベアリングバーのうち前記第２方向に曲げられた部分の少なくとも一部が、前記上面部の一部を構成し上方から作用する荷重を受ける荷重受け部として機能するように、前記第２方向に延びる複数の接続部材によって前記複数のベアリングバーを前記第２方向に沿って接続するベアリングバー接続工程と、を備える。
【0022】
本方法によれば、重量、部品強度、部品剛性の３つの特性のバランスを向上することが可能なグレーチングを提供することができる。
【0023】
上記の方法において、前記複数の接続部材は、前記第２方向にそれぞれ延びるとともに前記第１方向に互いに間隔をおいて配置される複数のクロスバーを含み、前記ベアリングバー接続工程は、前記複数のベアリングバーのうち前記第２方向に曲げられた部分の一部が、前記クロスバーとともに前記グレーチングの前記上面部を構成するように、前記複数のクロスバーによって前記複数のベアリングバーの上端部を前記第２方向に沿って接続することを含むことが望ましい。
【0024】
本方法によれば、複数のベアリングバーおよび複数のクロスバーによって、グレーチングの重量、部品強度、部品剛性の３つの特性のバランスを向上することができる。
【発明の効果】
【0025】
本発明によれば、重量、部品強度および部品剛性の各特性のバランスに優れたグレーチングおよびグレーチングの製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】本発明の第１実施形態に係るグレーチングの斜視図である。
【図2】本発明の第１実施形態に係るグレーチングのベアリングバーの断面図である。
【図3】本発明の第２実施形態に係るグレーチングのベアリングバーの断面図である。
【図4】本発明の第３実施形態に係るグレーチングのベアリングバーの断面図である。
【図5】本発明の第１変形実施形態に係るグレーチングのベアリングバーの断面図である。
【図6】本発明の第２変形実施形態に係るグレーチングのベアリングバーの断面図である。
【図7】本発明の第３変形実施形態に係るグレーチングのベアリングバーの断面図である。
【図8】本発明の第４変形実施形態に係るグレーチングのベアリングバーの断面図である。
【図9】本発明の第５変形実施形態に係るグレーチングのベアリングバーの断面図である。
【図10】本発明の第６変形実施形態に係るグレーチングのベアリングバーの断面図である。
【図11】本発明の第７変形実施形態に係るグレーチングのベアリングバーの断面図である。
【図12】本発明の第８変形実施形態に係るグレーチングのベアリングバーの断面図である。
【図13】本発明の第９変形実施形態に係るグレーチングのベアリングバーの断面図である。
【図14】たわみ量比と軽量化率との関係を示すグラフである。
【図15】本発明と比較される従来のグレーチングのベアリングバーの断面図である。
【図16】本発明と比較される従来のグレーチングのベアリングバーの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
＜第１実施形態＞
以下、本発明のグレーチング１の各実施形態を、図面に基づき詳しく説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るグレーチング１の斜視図である。図２は、本実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０の断面図である。グレーチング１は、たとえば図１に示すように、側溝１００に形成されたグレーチング支持部１０１にはめ込まれることで、側溝１００への雨水の進入を許容しながら側溝１００を上方から塞ぐ蓋としての機能を有している。なお、グレーチング１の機能は上記に限定されるものではなく、側溝１００の床板などとして機能してもよく、クリーンルームや多数階駐車場などの床板、階段の踏み板として機能するものでもよい。また、以後の説明では、図１の前後、上下および左右の各方向を用いるが、当該方向は本発明に係るグレーチング１、グレーチング１の製造方法を限定するものではない。なお、グレーチング１が傾斜した路面の側溝に配置される場合には、各図の上下方向が必ずしも鉛直方向と平行にはならない。同様に、各図の前後方向、左右方向は必ずしも水平方向と平行にはならない。各図の方向はグレーチング１の構造を説明するための相対的な方向である。
以下、本発明のグレーチング１の各実施形態を、図面に基づき詳しく説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るグレーチング１の斜視図である。図２は、本実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０の断面図である。グレーチング１は、たとえば図１に示すように、側溝１００に形成されたグレーチング支持部１０１にはめ込まれることで、側溝１００への雨水の進入を許容しながら側溝１００を上方から塞ぐ蓋としての機能を有している。なお、グレーチング１の機能は上記に限定されるものではなく、側溝１００の床板などとして機能してもよく、クリーンルームや多数階駐車場などの床板、階段の踏み板として機能するものでもよい。また、以後の説明では、図１の前後、上下および左右の各方向を用いるが、当該方向は本発明に係るグレーチング１、グレーチング１の製造方法を限定するものではない。なお、グレーチング１が傾斜した路面の側溝に配置される場合には、各図の上下方向が必ずしも鉛直方向と平行にはならない。同様に、各図の前後方向、左右方向は必ずしも水平方向と平行にはならない。各図の方向はグレーチング１の構造を説明するための相対的な方向である。
【0028】
図１を参照して、グレーチング１は、上面部を有し左右方向（水平な第１方向）および前後方向（第１方向と直交する水平な第２方向）にそれぞれ延びる直方体形状からなる。グレーチング１は、複数のベアリングバー１０と、複数のクロスバー２０と、左右一対のエンドバー３０とを有する。
【0029】
複数のベアリングバー１０は、左右方向および上下方向にそれぞれ延びる板形状を有し、前後方向に互いに間隔をおいて配置される。
【0030】
複数のクロスバー２０および左右一対のエンドバー３０（いずれも接続部材）は、複数のベアリングバー１０を前後方向に沿って接続する。特に、複数のクロスバー２０は、前後方向に延びる棒状部材であり、左右方向に間隔をおいて配置されている。左右一対のエンドバー３０は、複数のベアリングバー１０の左右両端部同士を前後方向に沿って接続する。
【0031】
グレーチング１を製造するにあたって、各ベアリングバー１０を上下（鉛直）方向に沿って立てた状態で平行に並べ、突合せ抵抗溶接によりベアリングバー１０の上端側をクロスバー２０で連結して図１に示すような複数の格子窓を形成し、ベアリングバー１０の両端部をそれぞれエンドバー３０で連結する。なお、突合せ抵抗溶接は、抵抗溶接（溶接継手部に大電流を流し、ここに発生する抵抗熱によって加熱し、圧力を加えて行う溶接）の一種であり、溶接する母材の溶接継手の端面を突き合わせて接触させた端面を、抵抗熱で加熱・溶融とともに加圧して接合する抵抗溶接のことである。なお、ベアリングバー１０とクロスバー２０およびエンドバー３０との接続方法は、上記に限定されるものではない。
【0032】
本実施形態では、ベアリングバー１０は降伏応力２９５ＭＰａ以上の高強度鋼板からなり、クロスバー２０およびエンドバー３０は、それぞれ一般構造用圧延鋼材ＳＳ４００（規格下限降伏応力２４５ＭＰａ）からなる。
【0033】
ここで、高張力鋼とは、基本としては、ＪＩＳ Ｇ３１２９、Ｇ３１３４、Ｇ３１３５に規定された高張力鋼が例示されるが、これらに限定されず、一般構造用圧延鋼材であるＳＳ４００の強度の２倍程度以上の強度を持ち、高張力鋼や、高強度鋼と称されるものでもよい。なお、本実施形態に係るベアリングバー１０としての機能を奏するために、その降伏応力は、上記のように２９５ＭＰａ以上が望ましく、３２５ＭＰａ以上が更に望ましく、３５５ＭＰａ以上が最も望ましい。
【0034】
一例として、このような高張力鋼として、例えば、ＨＴ８０（降伏点＝３６５Ｎ／ｍｍ２以上、引張強さ＝７８０Ｎ／ｍｍ２以上）を用いた場合、ベアリングバー１０の板厚Ｔを、従来の同じ仕様のＳＳ４００の約半分とすることができるため、グレーチング１の重量も約半分まで軽量化することができる。
【0035】
本実施形態では、高張力鋼板の基材が曲げ加工されることで、ベアリングバー１０の形状が形成される。図２に示すように、前後方向および上下方向を含む断面で見た場合、複数のベアリングバー１０は、それぞれ、縦板部１０Ａと、上側曲げ部１０Ｋ（曲げ部）と、第１延び部１０Ｂとを有する。また、各ベアリングバー１０は、曲げ加工前の高強度鋼板の先端部１０Ｓと基端部１０Ｔとを有する。
【0036】
縦板部１０Ａは、ベアリングバー１０の下側部分から構成され、上下方向に延びる部分である。上側曲げ部１０Ｋは、縦板部１０Ａの上端部に接続され、前記基材に曲げ加工が施された部分である。
【0037】
第１延び部１０Ｂは、少なくとも上下方向と交差する方向に延びる部分を有し、上側曲げ部１０Ｋを介して縦板部１０Ａに接続される。第１延び部１０Ｂは、グレーチング１の上面部の一部を構成し、上方から作用する荷重を受けることが可能な荷重受け部として機能する。このため、第１延び部１０Ｂの上面部には、前記荷重を受ける荷重受け面１０Ｈが配置されている。図２には、荷重受け面１０Ｈの幅（上面幅）がＷで図示されている。
【0038】
次に、本実施形態に係るベアリングバー１０の部品強度、部品剛性について説明する。
従来のベアリングバー１０の断面は一般的に決まっており、高強度鋼を適用する場合、１グレード低い断面にすることで、許容負荷応力を一般的な素材を適用した時の強度と同等にしながら、軽量化を図ることができる。ベアリングバー１０の断面による部材性能は、以下の２つの因子（断面二次モーメントＩ、断面係数Ｚ）で評価される。
従来のベアリングバー１０の断面は一般的に決まっており、高強度鋼を適用する場合、１グレード低い断面にすることで、許容負荷応力を一般的な素材を適用した時の強度と同等にしながら、軽量化を図ることができる。ベアリングバー１０の断面による部材性能は、以下の２つの因子（断面二次モーメントＩ、断面係数Ｚ）で評価される。
【0039】
【数1】
【0040】
【数2】
【0041】
また、このベアリングバー１０の性能を評価する際、部品強度については、グレーチング１に荷重が付与された際に発生する負荷応力が使用素材の降伏応力を超えるかどうかで評価される。また、部品剛性についてはグレーチング１に荷重が付与された際のたわみ量で評価される。この時、負荷応力σは、グレーチング１に係る荷重Ｎ、グレーチング１に載るタイヤの向き、グレーチング１の幅、衝撃係数、ベアリングバー１０のピッチ、ベアリングバー１０の断面係数Ｚから求められる。また、たわみ量δは、負荷荷重、グレーチング１の幅（支点間距離）、素材の縦弾性係数（鉄などは１９２ＧＰａ）、グレーチング１の断面二次モーメントＩで求められる。以下に、負荷応力σ、たわみ量δの式をそれぞれ示す。
【0042】
【数3】
【0043】
【数4】
【0044】
なお、上記の式において、Ｌは複数のベアリングバー１０の支点間距離（ｍｍ）、Ｌ１は ベアリングバー１０上の荷重長（ｍｍ）、ｉは衝撃係数（０．４）、Ｐは後輪一輪荷重（ｋＮ）、Ｐｂはベアリングバー１０のピッチ（ｍｍ）、ａ×ｂは車輪設置面積（ｍｍ２）、Ｉは断面二次モーメント、ｅはベアリングバー１０の断面の図心から上端部もしくは下端部までの距離のうちの小さい方（ｍｍ）、ｙはベアリングバー１０の断面の図心からの距離（ｍｍ）、Ａはベアリングバー１０の断面積（ｍｍ２）、Ｗは上面幅（ｍｍ）である。
【0045】
ここで、部品強度を確保するためには、素材の降伏応力が上記で求められる負荷応力よりも高くなるように設定する必要がある。また、断面二次モーメントＩは剛性を表す指標であり、荷重をかけた際のたわみ量δは、断面二次モーメントＩの逆数に比例するため、断面二次モーメントＩが高い方が、剛性が高く好ましい。グレーチング１の重量は、ベアリングバー１０の断面積、長さ、本数の積に比例するため、長さ、本数が変わらないとすると、ベアリングバー１０の断面積で評価することができる。
【0046】
本実施形態では、ベアリングバー１０の上側に上側曲げ部１０Ｋが形成され、当該上側曲げ部１０Ｋによって上下方向と交差する方向に延びる第１延び部１０Ｂが設けられている。この結果、高強度鋼板からなるベアリングバー１０を従来の一般構造用圧延鋼材（ＳＳ４００）よりも薄肉化することで、部品強度（断面係数）を維持しつつ、軽量化するとともに、荷重付与時の塑性変形を抑制することができる。特に、ベアリングバー１０の上側に上側曲げ部１０Ｋを設けることで、部品剛性（断面二次モーメント）を確保することが可能となり、ベアリングバー１０の重量、部品強度、部品剛性の３つの特性のバランスを向上することができる。
【0047】
また、本実施形態では、前後方向および上下方向を含む断面で見た場合、第１延び部１０Ｂは、上側曲げ部１０Ｋを通る水平な基準面に対して－２０度以上＋２０度以内の角度で交差するように、上側曲げ部１０Ｋに接続されている。特に、第１延び部１０Ｂは、上側曲げ部１０Ｋを通る水平な基準面と平行になるように、上側曲げ部１０Ｋに接続されている。換言すれば、図２において、縦板部１０Ａと第１延び部１０Ｂとは互いに直交するように配置されている。
【0048】
このような構成によれば、ベアリングバー１０の部品剛性を特に高めることができる。
【0049】
また、縦板部１０Ａは、前後方向において所定の板厚Ｔ（図２）を有し、第１延び部１０Ｂの荷重受け面１０Ｈは、前後方向において縦板部１０Ａの板厚Ｔよりも大きな幅を有する。
【0050】
このような構成によれば、縦板部１０Ａの板厚よりも大きな荷重受け面１０Ｈを設けることで、グレーチング１に掛かる荷重を安定して受け止めることができるとともに、ベアリングバー１０の剛性を特に高めることができる。
【0051】
なお、荷重受け面１０Ｈは、凹凸形状を有するものでもよい。特に、荷重受け面１０Ｈは、所定の模様を有し、当該模様が前記凹凸形状を有しているものでもよい。この場合、側溝１００に設置されたグレーチング１の外観が良好とされるとともに、グレーチング１上を歩行する人や走行する車（自転車を含む）が雨水などによって滑ることが防止される。
【0052】
なお、上記のようなグレーチング１の製造方法について更に説明すると、当該製造方法は、上面部を有し水平な第１方向（左右方向）および当該第１方向と直交する水平な第２方向（前後方向）にそれぞれ延びる直方体形状のグレーチング１の製造方法である。当該製造方法は、基材準備工程と、ベアリングバー製造工程と、ベアリングバー接続工程とを有する。
【0053】
基材準備工程では、降伏応力４００ＭＰａ以上の高強度鋼板からなり、前記第１方向および上下方向にそれぞれ延びる板形状を有する複数の基材を準備する。
【0054】
ベアリングバー製造工程では、前記複数の基材のそれぞれについて、前記基材の上側部分を前記第２方向に曲げ加工した上で前記第２方向に互いに間隔をおいて配置することで、複数のベアリングバー１０を製造する。
【0055】
ベアリングバー接続工程では、複数のベアリングバー１０のうち前記第２方向に曲げられた部分の少なくとも一部が、グレーチング１の上面部の一部を構成し上方から作用する荷重を受けることが可能な荷重受け部として機能するように、前記第２方向に延びる複数の接続部材によって前記複数のベアリングバー１０を前記第２方向に沿って接続する。本実施形態では、前述のように、複数のクロスバー２０および一対のエンドバー３０が接続部材を構成する。
【0056】
このように、本実施形態に係るグレーチング１の製造方法では、重量、部品強度、部品剛性の３つの特性のバランスを向上することが可能なベアリングバー１０を提供することができる。
【0057】
また、前記複数の接続部材は、前記第２方向にそれぞれ延びるとともに前記第１方向に互いに間隔をおいて配置される複数のクロスバー２０を含む。そしＴ、前記ベアリングバー接続工程は、前記複数のベアリングバー１０のうち前記第２方向に曲げられた部分の一部が、前記クロスバー２０とともに前記グレーチング１の前記上面部を構成するように、前記複数のクロスバー２０によって前記複数のベアリングバー１０の上端部を前記第２方向に沿って接続することを含む。
【0058】
このような方法によれば、グレーチング１の重量、部品強度、部品剛性の３つの特性のバランスを向上することができる。
【0059】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０について説明する。図３は、本実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０の断面図である。以下では、先の第１実施形態との相違点を中心に説明し、共通する点の説明を省略する（後記の実施形態も同様）。
次に、本発明の第２実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０について説明する。図３は、本実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０の断面図である。以下では、先の第１実施形態との相違点を中心に説明し、共通する点の説明を省略する（後記の実施形態も同様）。
【0060】
本実施形態では、図３に示すように、ベアリングバー１０の下端部にも曲げ加工が施されている。具体的に、前後方向および上下方向を含む断面で見た場合、ベアリングバー１０は、下側曲げ部１０Ｊと、下側延び部１０Ｒとを有する。下側曲げ部１０Ｊは、縦板部１０Ａの下端部に接続され、ベアリングバー１０の基材の下側部分が１８０度折り返されることで形成される。下側延び部１０Ｒは、下側曲げ部１０Ｊに接続される部分であって上下方向に延びるとともに、ベアリングバー１０の基材の基端部１０Ｔを含む。なお、図３に示すように、下側延び部１０Ｒの長さ（高さ）がｈで示されている。本実施形態では、第１実施形態と比較して、ベアリングバー１０の下端側の部品剛性を高めることができる。なお、図３では図示を省略しているが、複数のベアリングバー１０の下側曲げ部１０Ｊの近傍も、不図示のクロスバー２０によって接続されている（図１２、図１３参照）。
【0061】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０について説明する。図４は、本実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０の断面図である。本実施形態では、ベアリングバー１０の下端部が、先の第２実施形態と同様の構成を有している。一方、ベアリングバー１０の上端部では、第１、第２実施形態と比較して、ベアリングバー１０が更に曲げ部を有している。
次に、本発明の第３実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０について説明する。図４は、本実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０の断面図である。本実施形態では、ベアリングバー１０の下端部が、先の第２実施形態と同様の構成を有している。一方、ベアリングバー１０の上端部では、第１、第２実施形態と比較して、ベアリングバー１０が更に曲げ部を有している。
【0062】
具体的に、ベアリングバー１０は、第１延び部１０Ｂの先端部に接続される上側曲げ部１０Ｌ（補助曲げ部）および第２延び部１０Ｃを更に有する。すなわち、本実施形態では、ベアリングバー１０を構成する基材の上側部分が２か所において曲げ加工を施されている。上側曲げ部１０Ｌは、上側曲げ部１０Ｋとは異なる位置（上側曲げ部１０Ｋよりも先端部１０Ｓ側）に配置され、荷重受け部の一部が延びる方向を変化させる。本実施形態では、上側曲げ部１０Ｌは、ベアリングバー１０の一部が１８０度折り返されることで形成される。上側曲げ部１０Ｌよりも先端部１０Ｓ側の第２延び部１０Ｃは、第１延び部１０Ｂのすぐ下方に配置される。この結果、先端部１０Ｓが上側曲げ部１０Ｋの近傍に配置される。このような構成によれば、上側曲げ部１０Ｋから延びる荷重受け部の剛性を更に高めることができる。また、第２延び部１０Ｃが、荷重受け面１０Ｈを含む第１延び部１０Ｂを下方から支持することができる。
【0063】
以上、本発明の各実施形態に係るグレーチング１およびグレーチング１の製造方法について説明したが、本発明はこれらの形態に限定されるものではなく、以下のような変形実施形態が可能である。
【0064】
＜第１変形実施形態＞
以下に、本発明の第１変形実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０について説明する。図５は、本実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０の断面図である。本変形実施形態では、先の第３実施形態と比較して、上側曲げ部１０Ｌにおいてベアリングバー１０の基材が９０度曲げられることで、第２延び部１０Ｃが上側曲げ部１０Ｌから下方に延びるように配置される。このような構成においても、ベアリングバー１０のうち第１延び部１０Ｂの先端側の剛性を高めることができる。
以下に、本発明の第１変形実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０について説明する。図５は、本実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０の断面図である。本変形実施形態では、先の第３実施形態と比較して、上側曲げ部１０Ｌにおいてベアリングバー１０の基材が９０度曲げられることで、第２延び部１０Ｃが上側曲げ部１０Ｌから下方に延びるように配置される。このような構成においても、ベアリングバー１０のうち第１延び部１０Ｂの先端側の剛性を高めることができる。
【0065】
＜第２変形実施形態＞
図６は、本発明の第２変形実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０の断面図である。本変形実施形態では、先の第３実施形態と比較して、第２延び部１０Ｃの長さが相対的に短く、上側曲げ部１０ＬがＵ字形状を有している。このような構成においても、ベアリングバー１０のうち第１延び部１０Ｂの先端側の剛性を高めることができる。
図６は、本発明の第２変形実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０の断面図である。本変形実施形態では、先の第３実施形態と比較して、第２延び部１０Ｃの長さが相対的に短く、上側曲げ部１０ＬがＵ字形状を有している。このような構成においても、ベアリングバー１０のうち第１延び部１０Ｂの先端側の剛性を高めることができる。
【0066】
＜第３変形実施形態＞
次に、本発明の第３変形実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０について説明する。図７は、本実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０の断面図である。本変形実施形態では、先の第３実施形態と比較して、上側曲げ部１０Ｌにおいてベアリングバー１０の基材が９０度曲げられることで、第２延び部１０Ｃが上側曲げ部１０Ｌから下方に延びるように配置されるとともに、その先端部が更に上方に曲げられる。具体的に、ベアリングバー１０は、上側曲げ部１０Ｍと第３延び部１０Ｄとを更に有する。上側曲げ部１０Ｍは、第２延び部１０Ｃの下端部に形成された曲げ部であり、ベアリングバー１０の先端側部分が、下方から上方に向かって１８０度折り返されることで形成される。第３延び部１０Ｄは、先端部１０Ｓを含み、上側曲げ部１０Ｍから上方に向かって延びる。この結果、先端部１０Ｓは、第１延び部１０Ｂの直ぐ下方に配置される。このような構成においても、ベアリングバー１０のうち第１延び部１０Ｂの先端側の剛性を高めることができる。
次に、本発明の第３変形実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０について説明する。図７は、本実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０の断面図である。本変形実施形態では、先の第３実施形態と比較して、上側曲げ部１０Ｌにおいてベアリングバー１０の基材が９０度曲げられることで、第２延び部１０Ｃが上側曲げ部１０Ｌから下方に延びるように配置されるとともに、その先端部が更に上方に曲げられる。具体的に、ベアリングバー１０は、上側曲げ部１０Ｍと第３延び部１０Ｄとを更に有する。上側曲げ部１０Ｍは、第２延び部１０Ｃの下端部に形成された曲げ部であり、ベアリングバー１０の先端側部分が、下方から上方に向かって１８０度折り返されることで形成される。第３延び部１０Ｄは、先端部１０Ｓを含み、上側曲げ部１０Ｍから上方に向かって延びる。この結果、先端部１０Ｓは、第１延び部１０Ｂの直ぐ下方に配置される。このような構成においても、ベアリングバー１０のうち第１延び部１０Ｂの先端側の剛性を高めることができる。
【0067】
＜第４変形実施形態＞
次に、本発明の第４変形実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０について説明する。図８は、本実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０の断面図である。本実施形態では、上側曲げ部１０Ｌにおいて、ベアリングバー１０の一部が上方かつ後方に向かって折り返されることで、第１延び部１０Ｂの上方に第２延び部１０Ｃが配置される。第２延び部１０Ｃは、上側曲げ部１０Ｋの上方を超えて、縦板部１０Ａに対して第１延び部１０Ｂと反対側まで延びている。また、本実施形態では、第２延び部１０Ｃの上面部に荷重受け面１０Ｈが形成される。換言すれば、本実施形態では、ベアリングバー１０が、曲げ加工によってＴ字状の断面形状を有している。
次に、本発明の第４変形実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０について説明する。図８は、本実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０の断面図である。本実施形態では、上側曲げ部１０Ｌにおいて、ベアリングバー１０の一部が上方かつ後方に向かって折り返されることで、第１延び部１０Ｂの上方に第２延び部１０Ｃが配置される。第２延び部１０Ｃは、上側曲げ部１０Ｋの上方を超えて、縦板部１０Ａに対して第１延び部１０Ｂと反対側まで延びている。また、本実施形態では、第２延び部１０Ｃの上面部に荷重受け面１０Ｈが形成される。換言すれば、本実施形態では、ベアリングバー１０が、曲げ加工によってＴ字状の断面形状を有している。
【0068】
＜第５変形実施形態＞
次に、本発明の第５変形実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０について説明する。図９は、本実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０の断面図である。本実施形態では、先の第１実施形態と比較して、上側曲げ部１０Ｋの曲げ角度が相違している。換言すれば、第１延び部１０Ｂは、縦板部１０Ａに対して直交しておらず、鈍角で交わっている。なお、第１延び部１０Ｂは、上側曲げ部１０Ｋを通る水平な基準面に対して、＋２０度の角度で交差している。なお、当該角度は２０度以下に設定されることが望ましい。
次に、本発明の第５変形実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０について説明する。図９は、本実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０の断面図である。本実施形態では、先の第１実施形態と比較して、上側曲げ部１０Ｋの曲げ角度が相違している。換言すれば、第１延び部１０Ｂは、縦板部１０Ａに対して直交しておらず、鈍角で交わっている。なお、第１延び部１０Ｂは、上側曲げ部１０Ｋを通る水平な基準面に対して、＋２０度の角度で交差している。なお、当該角度は２０度以下に設定されることが望ましい。
【0069】
本実施形態では、図９に示すように、第１延び部１０Ｂの上面部が傾斜面１０Ｈ１を有しており、隣接するベアリングバー１０同士の傾斜面１０Ｈ１がクロスバー２０によって接続される。この際、傾斜面１０Ｈ１の先端である荷重受け点１０Ｈ２がクロスバー２０の上面部と面一とされることが望ましい。この場合も、ベアリングバー１０の一部が、クロスバー２０とともに、グレーチング１に掛かる荷重を受けとめることができる。したがって、グレーチング１の部品強度、部品剛性を維持することが可能となる。
【0070】
更に、本実施形態では、傾斜面１０Ｈ１がクロスバー２０の上面部よりも下方に位置するため、グレーチング１の上を歩行する人や走行する車が傾斜面１０Ｈ１に接し難く、滑りが防止される。また、傾斜面１０Ｈ１が傾斜しているため、雨水が当該傾斜面１０Ｈ１に沿って速やかにグレーチング１の下方に落下することができる。
【0071】
なお、他の実施形態において、図９の第１延び部１０Ｂが上側曲げ部１０Ｋから離れるに連れて下方に延びるように、上側曲げ部１０Ｋの曲げ角度が設定されてもよい。この場合、上側曲げ部１０Ｋを通る水平な基準面と第１延び部１０Ｂとがなす角度は、－２０度以上０度以下に設定されることが望ましい（０度は、第１実施形態に相当）。
【0072】
＜第６変形実施形態＞
次に、本発明の第６変形実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０について説明する。図１０は、本実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０の断面図である。本実施形態では、上記の第５変形実施形態（図９）と同様に、第１延び部１０Ｂが縦板部１０Ａと直交することなく、上側曲げ部１０Ｋにおいて縦板部１０Ａに約２０度で交差するように配置されている。更に、第１延び部１０Ｂの先端部に第２延び部１０Ｃが上側曲げ部１０Ｌを介して接続され、当該第２延び部１０Ｃが水平方向に延びている。第２延び部１０Ｃの上面部には荷重受け面１０Ｈが形成されている。
次に、本発明の第６変形実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０について説明する。図１０は、本実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０の断面図である。本実施形態では、上記の第５変形実施形態（図９）と同様に、第１延び部１０Ｂが縦板部１０Ａと直交することなく、上側曲げ部１０Ｋにおいて縦板部１０Ａに約２０度で交差するように配置されている。更に、第１延び部１０Ｂの先端部に第２延び部１０Ｃが上側曲げ部１０Ｌを介して接続され、当該第２延び部１０Ｃが水平方向に延びている。第２延び部１０Ｃの上面部には荷重受け面１０Ｈが形成されている。
【0073】
＜第７変形実施形態＞
次に、本発明の第７変形実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０について説明する。図１１は、本実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０の断面図である。本実施形態では、上側曲げ部１０Ｋにおいて９０度の曲げ加工が施され、第１延び部１０Ｂが形成されるとともに、第１延び部１０Ｂの先端側が上側曲げ部１０Ｌにおいて下方に曲げられ、第２延び部１０Ｃが形成される。第２延び部１０Ｃは、第１延び部１０Ｂよりも短く設定され、上側曲げ部１０Ｌにおいて略２０度に曲げられている。このような構成においても、ベアリングバー１０の上側部分の剛性を高めることができる。
次に、本発明の第７変形実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０について説明する。図１１は、本実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０の断面図である。本実施形態では、上側曲げ部１０Ｋにおいて９０度の曲げ加工が施され、第１延び部１０Ｂが形成されるとともに、第１延び部１０Ｂの先端側が上側曲げ部１０Ｌにおいて下方に曲げられ、第２延び部１０Ｃが形成される。第２延び部１０Ｃは、第１延び部１０Ｂよりも短く設定され、上側曲げ部１０Ｌにおいて略２０度に曲げられている。このような構成においても、ベアリングバー１０の上側部分の剛性を高めることができる。
【0074】
＜第８変形実施形態＞
次に、本発明の第８変形実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０について説明する。図１２は、本実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０の断面図である。本実施形態では、ベアリングバー１０の上側部分が先の第１実施形態と同様の構造を有するとともに、ベアリングバー１０の下側部分が下側曲げ部１０Ｐにおいて９０度曲げられ、下側延び部１０Ｑが形成されている。下側延び部１０Ｑは、基端部１０Ｔを含む。また、本実施形態では、複数のベアリングバー１０の下側延び部１０Ｑ同士が、下側のクロスバー２０によって接続される。この場合、クロスバー２０とベアリングバー１０の下側部分との接続面積を増やすことができるため、グレーチング１の剛性、強度を更に高めることができる。
次に、本発明の第８変形実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０について説明する。図１２は、本実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０の断面図である。本実施形態では、ベアリングバー１０の上側部分が先の第１実施形態と同様の構造を有するとともに、ベアリングバー１０の下側部分が下側曲げ部１０Ｐにおいて９０度曲げられ、下側延び部１０Ｑが形成されている。下側延び部１０Ｑは、基端部１０Ｔを含む。また、本実施形態では、複数のベアリングバー１０の下側延び部１０Ｑ同士が、下側のクロスバー２０によって接続される。この場合、クロスバー２０とベアリングバー１０の下側部分との接続面積を増やすことができるため、グレーチング１の剛性、強度を更に高めることができる。
【0075】
＜第９変形実施形態＞
次に、本発明の第９変形実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０について説明する。図１３は、本実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０の断面図である。本実施形態では、先の第８変形実施形態と比較して、下側延び部１０Ｑが、下側曲げ部１０Ｐにおいて上方にＵ字状に折り返される点で相違する。このような構成においても、ベアリングバー１０の下側部分の剛性を更に高めることができる。
次に、本発明の第９変形実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０について説明する。図１３は、本実施形態に係るグレーチング１のベアリングバー１０の断面図である。本実施形態では、先の第８変形実施形態と比較して、下側延び部１０Ｑが、下側曲げ部１０Ｐにおいて上方にＵ字状に折り返される点で相違する。このような構成においても、ベアリングバー１０の下側部分の剛性を更に高めることができる。
【0076】
なお、これまで説明した各実施形態に係るベアリングバー１０は、前述のように曲げ加工によってその形が形成されるものであるため、各曲げ部（上側曲げ部１０Ｋ、上側曲げ部１０Ｋなど）において、ベアリングバー１０の一部が前後方向の一方にのみ変形するものであり、二股形状は含まれない。また、曲げ部は、所定の基材に曲げ加工などによって形成されるものであり、複数の基材が溶接などによって接合されるものを含むものではない。
【0077】
＜第１０変形実施形態＞
上記の各実施形態では、同じ構造のベアリングバー１０が前後方向に隣接して配置される態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。各グレーチング１は、複数のベアリングバー１０のうち前後方向（第２の方向）において互いに隣接するベアリングバー１０の間にそれぞれ配置され、上下方向に直線的に延びる複数の補助ベアリングバー（不図示）を更に備えるものでもよい。すなわち、図２において隣接するベアリングバー１０同士の間に、後述する図１５、図１６に示すようなベアリングバー１０Ｚが配置されてもよい。この場合、間に配置されるベアリングバー１０Ｚは１つでも良いし、２つ以上でもよい。また、これらのベアリングバー１０の配列は上記に限定されるものではなく、２つのベアリングバー１０の次に２つのベアリングバー１０Ｚが配列されるような態様でもよい。以上のような構成においても、ベアリングバー１０の重量、部品強度、部品剛性の３つの特性のバランスを向上することができる。
上記の各実施形態では、同じ構造のベアリングバー１０が前後方向に隣接して配置される態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。各グレーチング１は、複数のベアリングバー１０のうち前後方向（第２の方向）において互いに隣接するベアリングバー１０の間にそれぞれ配置され、上下方向に直線的に延びる複数の補助ベアリングバー（不図示）を更に備えるものでもよい。すなわち、図２において隣接するベアリングバー１０同士の間に、後述する図１５、図１６に示すようなベアリングバー１０Ｚが配置されてもよい。この場合、間に配置されるベアリングバー１０Ｚは１つでも良いし、２つ以上でもよい。また、これらのベアリングバー１０の配列は上記に限定されるものではなく、２つのベアリングバー１０の次に２つのベアリングバー１０Ｚが配列されるような態様でもよい。以上のような構成においても、ベアリングバー１０の重量、部品強度、部品剛性の３つの特性のバランスを向上することができる。
【実施例0078】
次に、実施例に基づいて、本発明について更に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。図１５および図１６は、それぞれ、本発明と比較される従来のグレーチング（比較例）のベアリングバー１０Ｚの断面図である。図１５は、後記の比較例１に対応し、図１６は同比較例２に対応する。比較例２は、比較例１に対してベアリングバー１０Ｚの板厚を減肉化したものである。
【0079】
本発明に係るベアリングバー１０と比較される形状のベアリングバー１０Ｚは、図１５、図１６に示すように、上下方向に沿って直線的に延びている。各ベアリングバー１０Ｚは、その上端部および下端部に部分的に幅が拡大した上側拡大部１０Ｚ１、下側拡大部１０Ｚ２を有する。
【0080】
表１は、本発明の各実施例および各比較例の仕様の一覧を示すものである。上面幅Ｗは、荷重受け面１０Ｈの前後方向における幅を示す（図２など参照）。板厚Ｔはベアリングバー１０の縦板部１０Ａにおける前後方向の厚さを示す（図２など参照）。下側折返長さｈは、ベアリングバー１０の下端部の折り返し長さを示す（図３参照）。また、各実施例および各比較例におけるベアリングバー１０の断面形状は、図２～図４、図１５、図１６に対応する。なお、各比較例、各実施例ともに、ベアリングバー１０の高さは５０ｍｍに設定されている。各図には一部の条件が寸法表示されている。断面二次モーメントおよび断面係数は、前述の式１、式２で算出される。表１の断面積は、図２などに示される断面における各ベアリングバー１０の断面積である。
【0081】
【表1】
【0082】
また、表２は、各実施例および各比較例の想定利用条件を示すものである。想定利用条件は、国土交通省によって定められた道路橋示方書に基づくものを含む。支点間距離Ｌは、ベアリングバー１０が両端支持された梁と仮定した場合の支点間距離（長さ）であり、図１における左右のグレーチング支持部１０１間の距離に相当する。後輪一輪荷重Ｎは、グレーチング１上にトラックなどの車両が載った場合にグレーチング１に掛かる荷重を意味する。車両総重量を、車両重量＋（乗車定員×平均体重）＋最大積載量とした場合、輪荷重は車両の前輪片側に１０％、後輪片側に４０％の割合で荷重がかかるとして、後輪の一輪に掛かる荷重として算出される。車輪接地面積ａ×ｂは、グレーチング１に車輪が接地する面積であり、左右方向の接地幅ａ、前後方向の接地幅ｂの積として算出される。ベアリングバーピッチＰｂは、隣接するベアリングバー１０同士の距離であり、３５．３ｍｍに設定される（図２など参照）。なお、衝撃係数ｉは、道路橋示方書に基づき０．４に設定される。また、負荷応力σは、前述の式３で算出される。
【0083】
【表2】
【0084】
また、表３は、各実施例および各比較例における評価結果を示す。部品強度は、素材降伏応力が負荷応力よりも大きい場合に〇とし、素材降伏応力が負荷応力以下の場合は×としている。たわみ量比は、前述の式４で算出されるたわみ量を比較例１のたわみ量を１として相対的に示すものである。同様に、軽量化率は、比較例１におけるベアリングバー１０Ｚの重量を１として相対的に示すものである。
【0085】
【表3】
【0086】
前述のように、比較例１は、従来の標準的なＩ型断面のベアリングバー１０Ｚの断面形状を有し、部品強度、部品剛性（たわみ）、重量について、各実施例の基準となる。
【0087】
比較例２は、比較例１のＩ型断面のベアリングバー１０Ｚに対して、厚さ方向に２５％減肉化した断面を有するものである。ここでは、比較例２として高強度鋼板を用いて板厚を薄くすることで、２４．６％の軽量化が実現されるが、たわみ量比が１．３２となっている。
【0088】
比較例３は、図２に示すように、ベアリングバー１０の上面のみを水平に曲げた断面を有することで、板厚Ｔよりも大きな幅の荷重受け面１０Ｈを形成している。しかしながら、基材材料として汎用鋼（ＳＳ４００）を用いているため、比較例１と同等の部品剛性（たわみ量比１．０）を維持しながら、１．７％の軽量化を実現しているが、負荷応力σが素材強度を上回るため、部品強度が不足する結果となった。
【0089】
実施例１は、比較例３と同様に、ベアリングバー１０の上面のみを水平に曲げた断面を有しつつ、基材材料として降伏応力４２０ＭＰａの高張力鋼を用いることで、比較例１と同等の部品剛性（たわみ量比１．０）を維持しつつ、部品強度も満足し、かつ、１．７％の軽量化を実現するに至った。
【0090】
比較例４は、比較例３と同様の断面を有するが、上面幅Ｗを広げ、板厚Ｔを２．６ｍｍに薄くした汎用鋼（ＳＳ４００）を用いたものである。当該比較例４では、比較例１より部品剛性は劣るものの、既存のＩ断面を単純に板厚減少した比較例２と同等の部品剛性（たわみ量比１．３２）を維持しつつ、軽量化率２７．０％と比較例２を上回る軽量化を実現している。しかしながら、既存の汎用鋼を用いているため、負荷応力σが素材降伏応力を上回るため、部品強度が不足する結果となった。
【0091】
実施例２は、実施例１と同様の断面形状を有する高強度鋼を用いるものであるが、上面幅Ｗを広げ、板厚Ｔを薄くしたものである。降伏応力４２０ＭＰａの高強度鋼板を適用することで、部品強度も満足し、かつ、比較例１よりも部品剛性は若干劣るものの、既存のＩ断面を単純に板厚減少した比較例２と同等の部品剛性（たわみ量比１．３２）を維持し、軽量化率２７．０％と比較例２を上回る軽量化を実現する結果となった。
【0092】
実施例３は、高強度鋼板を用いたものであり、図３に示すように、ベアリングバー１０の上側部分を水平に曲げると共に下側を１８０度密着曲げすることで、部品剛性を高められるようにした断面形状を有する。比較例１と同等の部品剛性を維持するとともに、部品強度を満足しつつ、１２％の軽量化を実現できる結果となった。
【0093】
実施例４は、高強度鋼板を用いたものであり、実施例３と同様にベアリングバー１０の上側部分を水平に曲げると共に、下側部分を１８０度密着曲げすることで、重量比の剛性を高めた断面形状を有する。実施例３より板厚Ｔを薄めに設定し、上面幅Ｗを広めにすることで、比較例２と同等の部品剛性（たわみ量）を維持しつつ、比較例１に対して約３７％の軽量化、すなわち、比較例２よりも約１２％の軽量化効果アップを実現することができた。
【0094】
実施例５は、高強度鋼板を用いたものであり、図４に示すように、ベアリングバー１０の上側部分を２回折り曲げて２重に重ねると共に、下側部分を１８０度密着曲げすることで、重量比の剛性を高めた断面形状を有する。実施例３より板厚Ｔを薄めに設定し、上面幅Ｗを広めにすることで、比較例２と同等の部品剛性（たわみ量）を維持しつつ、比較例１に対して約３９％の軽量化、すなわち、比較例２よりも約１４％の軽量化効果アップを実現することができた。なお、実施例５では、下側折返長さｈを実施例３、４よりも大きく設定している。
【0095】
更に、本発明者は、重量と部品剛性のバランスの良し悪しについて鋭意検討を重ねたところ、重量とたわみ量がほぼ反比例の関係にあり、「重量比＝（１００－軽量化率）」と「たわみ量比」とを掛け合わせた値で評価することで、重量と部品剛性のバランスを定量的に示せることを新たに知見した。表３には、各実施例、比較例について、この「重量－部品剛性バランス」の評価結果を良好な順に、二重丸、丸、バツで示している。また、図１４は、この評価結果、すなわち、たわみ量比と軽量化率との関係を示すグラフである。
【0096】
表３に示すように、Ｉ型断面のベアリングバー１０Ｚ（比較例１、２）では多少形状を変更しても、「重量－部品剛性バランス」は１００程度であるが、各実施例では、９９以下と、重量－部品剛性バランスを改善する結果を得ることができた。また、図１４に示すように、各実施例は、「重量－部品剛性バランス」が９９％以下の範囲に分布している。
【0097】
なお、上記のように演算される「重量－部品剛性バランス」は、９９以下が良好であり、９７以下がより好ましく、９５以下が特に好ましい条件といえる。
【0098】
以上のように、各実施例では、ベアリングバー１０の少なくとも上側部分に曲げ加工を施し、その部品剛性を高めることで、比較例よりも重量、部品強度および部品剛性の各特性のバランスに優れたグレーチングを提供することが可能となった。
【符号の説明】
【0099】
１ グレーチング
１０ ベアリングバー
１０Ａ 縦板部
１０Ｂ 第１延び部（荷重受け部）
１０Ｃ 第２延び部（荷重受け部）
１０Ｄ 第３延び部（荷重受け部）
１０Ｈ 荷重受け面
１０Ｈ１ 傾斜面
１０Ｈ２ 荷重受け点
１０Ｋ 上側曲げ部（曲げ部）
１０Ｌ、１０Ｍ 上側曲げ部（補助曲げ部）
１０Ｐ、１０Ｊ 下側曲げ部
１０Ｑ、１０Ｒ 下側延び部
１０Ｓ 先端部
１０Ｔ 基端部
２０ クロスバー（接続部材）
３０ エンドバー（接続部材）
１００ 側溝
１０１ グレーチング支持部
１０ ベアリングバー
１０Ａ 縦板部
１０Ｂ 第１延び部（荷重受け部）
１０Ｃ 第２延び部（荷重受け部）
１０Ｄ 第３延び部（荷重受け部）
１０Ｈ 荷重受け面
１０Ｈ１ 傾斜面
１０Ｈ２ 荷重受け点
１０Ｋ 上側曲げ部（曲げ部）
１０Ｌ、１０Ｍ 上側曲げ部（補助曲げ部）
１０Ｐ、１０Ｊ 下側曲げ部
１０Ｑ、１０Ｒ 下側延び部
１０Ｓ 先端部
１０Ｔ 基端部
２０ クロスバー（接続部材）
３０ エンドバー（接続部材）
１００ 側溝
１０１ グレーチング支持部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】