特開 2025-6787 グレーチング

(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】P2025006787

(43)【公開日】2025-01-17

(54)【発明の名称】グレーチング

(51)【国際特許分類】

   E03F 5/06 20060101AFI20250109BHJP

【ＦＩ】

E03F5/06 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023107776

(22)【出願日】2023-06-30

(71)【出願人】

【識別番号】393022470

【氏名又は名称】三重重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001977

【氏名又は名称】弁理士法人クスノキ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】母袋 真太郎

【テーマコード（参考）】

2D063

【Ｆターム（参考）】

2D063CB07

2D063CB15

(57)【要約】

【課題】湿潤状態においてもＢＰＮが４０以上であって滑り抵抗特性に優れ、しかも耐久性に優れたグレーチングを提供する。
【解決手段】ベアリングバー１０とクロスバーとを組み合わせたグレーチングである。ベアリングバー１０及びクロスバーは溶融亜鉛めっき層１５により被覆されており、この溶融亜鉛めっき層の上面に、ブラスト処理層１６を形成することにより、湿潤時のＢＰＮ（British Pendulum Number)を４０以上としたものである。セーフティタイプの場合にはブラスト処理層の深さを８μｍ以上とし、ノーマルタイプの場合には、１２μｍ以上とすればよい。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベアリングバーとクロスバーとを組み合わせたグレーチングであって、
前記ベアリングバー及びクロスバーは溶融亜鉛めっき層により被覆されており、
前記ベアリングバー及びクロスバーの溶融亜鉛めっき層の上面に、溶融亜鉛めっき層の層厚を超えない深さのブラスト処理層を形成することにより、湿潤時のＢＰＮを４０以上としたことを特徴とするグレーチング。

【請求項2】

前記溶融亜鉛めっき層の層厚は８０～１４０μｍであることを特徴とする請求項１に記載のグレーチング。

【請求項3】

前記ベアリングバーはその上面に滑り止め用の突起が多数形成されたものであり、前記溶融亜鉛めっき層の表面から測定した前記ブラスト処理層の深さが、８μｍ以上であることを特徴とする請求項２に記載のグレーチング。

【請求項4】

前記ベアリングバーは、その上面に滑り止め用の突起が形成されていないものであり、前記溶融亜鉛めっき層の表面から測定した前記ブラスト処理層の深さが、１２μｍ以上であることを特徴とする請求項２に記載のグレーチング。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、滑り抵抗特性に優れたグレーチングに関するものである。

【背景技術】

【0002】

所定間隔で配置されたベアリングバーと、これに直交するクロスバーとを組み合わせたグレーチングは、道路の溝蓋、階段用踏板、工場などの床板として従来から広く使用されている。しかし、雨水などによってグレーチングの上面が湿潤状態になると滑り易くなり、歩行者や自転車が転倒する危険がある。そこで従来から、グレーチングには様々な滑り止め対策が施されている。

【0003】

最も一般的な滑り止め対策は、グレーチングを構成するベアリングバーの上面に多数の滑り止め用の突起を形成することである。例えば特許文献１に示されるグレーチングは、ベアリングバーの上面に多数の角錐台状の突起を一列に形成するとともに、ベアリングバーの肩面を斜面として雨水が速やかに流下するように工夫されている。

【0004】

また特許文献２に示されるように、滑り止め用の突起の代わりにベアリングバーの上面にセラミック材料からなる溶射コーティング層を形成したグレーチングも提案されている。

【0005】

ところで最近、「東京都福祉のまちづくり条例施設整備マニュアル」や、公益社団法人日本道路協会の「アスファルト舗装要綱」において、「歩行者側の道路舗装で滑り抵抗値ＢＰＮが４０以上であることが望ましい」との表記が見られるようになった。ＢＰＮ（British Pendulum Number)の測定方法は後記するが、英国の道路研究所で開発された試験機を用いて測定された道路表面の滑り抵抗値である。この測定器を用いて従来のグレーチングの滑り抵抗値を測定したところ、乾燥状態では問題はないが、湿潤状態では多くのグレーチングのＢＰＮは４０に達していないことが判明した。

【0006】

なお、特許文献２に示されたセラミック材料の溶射コーティングは、製造コストが高価となるうえ、使用中に溶射コーティングが脱落して次第に滑り止め効果が低下するという問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０２２－１５７７３１号公報

【特許文献2】実開平６－１２５８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、湿潤状態においてもＢＰＮが４０以上であって滑り抵抗特性に優れ、しかも耐久性に優れたグレーチングを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の課題を解決するためになされた本発明は、ベアリングバーとクロスバーとを組み合わせたグレーチングであって、前記ベアリングバー及びクロスバーは溶融亜鉛めっき層により被覆されており、前記ベアリングバー及びクロスバーの溶融亜鉛めっき層の上面に、溶融亜鉛めっき層の層厚を超えない深さのブラスト処理層を形成することにより、湿潤時のＢＰＮ（British Pendulum Number)を４０以上としたことを特徴とするものである。溶融亜鉛めっき層の層厚は８０～１４０μｍであることが好ましい。

【0010】

前記ベアリングバーがその上面に滑り止め用の突起が多数形成されたものである場合、前記溶融亜鉛めっき層の表面から測定した前記ブラスト処理層の深さが、８μｍ以上であることが好ましい。また前記ベアリングバーがその上面に滑り止め用の突起が形成されていないものである場合、前記溶融亜鉛めっき層の表面から測定した前記ブラスト処理層の深さが、１２μｍ以上であることが好ましい。

【発明の効果】

【0011】

本発明のグレーチングは、ベアリングバーの上面を覆う溶融亜鉛めっき層に形成されたブラスト処理層のミクロな凹凸によって、湿潤状態においてもＢＰＮ４０以上の滑り抵抗特性を示すものである。また、ベアリングバー及びクロスバーは溶融亜鉛めっき層により被覆されているので耐久性に優れるうえ、ブラスト処理層が溶融亜鉛めっき層の層厚を超えない深さとされているため、溶融亜鉛めっき層の全体が剥離されてしまうおそれはなく、耐久性が低下するおそれはない。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態のグレーチングの斜視図である。

【図2】他の実施形態のグレーチングの斜視図である。

【図3】要部を拡大した概念的な断面図である。

【図4】ＢＰＮ測定装置の説明図である。

【図5】実施例の結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に本発明の実施形態を説明する。
図１は実施形態のグレーチングであり、所定間隔で配置されたベアリングバー１０とクロスバー１１とを組み合わせて構成されている。ベアリングバー１０は断面がI型の鋼鉄製の板状体であり、クロスバー１１はベアリングバー１０に対して直角方向に配置された鋼鉄製の棒状体である。なお、周囲にはエンドプレート１２が配置され、ベアリングバー１０とクロスバー１１の両端部はエンドプレート１２に固定されている。ベアリングバー１０のピッチは並目グレーチングでは３０ｍｍ前後、細目グレーチングでは１５mm前後である。

【0014】

図１に示すベアリングバー１０の上面には、滑り止め用の突起１３が多数形成されている。この実施形態では滑り止め用の突起１３は平面視で台形状のものであり、その底辺と上辺がベアリングバー１０の長手方向と平行に配置されている。またこの実施形態ではクロスバー１１はスパイラル状であり、その上面がベアリングバー１０の上面と同一高さとなるように配置されている。しかし滑り止め用の突起１３の形状はこれに限定されるものではない。また、クロスバー１１の形状もこれに限定されるものではなく、単なる丸棒であっても差し支えない。

【0015】

図２に他の実施形態のグレーチングを示す。このグレーチングもベアリングバー１０とクロスバー１１とを組み合わせて構成されているが、ベアリングバー１０の上面は平面であり、図１のような滑り止め用の突起１３が形成されていない。本明細書では図１のグレーチングをセーフティタイプ、図２のグレーチングをノーマルタイプと呼ぶ。

【0016】

これらの実施形態のグレーチングの全体は、溶融亜鉛めっき浴に浸漬され、溶融亜鉛めっき処理されている。このためベアリングバー１０とクロスバー１１、及びエンドプレート１２の全表面は、溶融亜鉛めっき層により被覆されている。溶融亜鉛めっき層の層厚はＪＩＳ・Ｈ８６４１に規定されているＨＤＺＴ６３（６３μｍ以上）、またはＨＤＺＴ７７（７７μｍ以上）であり、実質的には８０～１４０μｍの範囲とする。これにより十分な耐候性、耐久性を確保している。なお、層厚がこの範囲より薄いと耐久性が低下する。また層厚をこの範囲を超えて厚くしても耐久性が増加するわけではなく、めっきコストが高くなるため、この範囲内とすることが好ましい。

【0017】

溶融亜鉛めっきの組成は、亜鉛中にアルミニウムを含有させたものであることが好ましく、更にマグネシウムを含有させたものであることが好ましい。この実施形態では、溶融亜鉛めっきの組成はＺｎ：９４％、Ａｌ：５％、Ｍｇ：１％である。溶融亜鉛めっきは擬制防食作用を備えているため、優れた防食性、耐久性を有するものであるが、このような溶融亜鉛アルミニウム合金めっきを施せば、耐食性、耐塩害性が格段に向上する。例えばめっき層の層厚を７７μｍとして塩水噴霧試験により赤錆が発生するまでの時間を測定すると、ＡｌやＭｇを含まない溶融亜鉛めっきでは約１０００時間であったが、Ａｌを含有させた溶融亜鉛アルミニウム合金めっきでは８０００時間、更にＭｇを含有させると１００００時間を超えても赤錆は発生しないことが確認されている。

【0018】

溶融亜鉛めっきは従来のグレーチングにも施されていた。しかし本発明では、ベアリングバー１０及びクロスバー１１に形成された溶融亜鉛めっき層の上面に、さらにブラスト処理を行う。図３はその模式図であり、滑り止め用の突起１３を含むセーフティタイプのベアリングバー１０の上面部分が示されている。この図において、１５は溶融亜鉛めっき層であり、１６はブラスト処理層を示している。このようにめっき層の表面にブラスト処理を行うことは、めっき表面の光沢を損なうとともに、せっかく形成しためっき層の層厚を減少させるため、通常は行われることはない。

【0019】

ブラスト処理は、被処理物にショットまたはメディアと呼ばれる投射剤を投射することにより被処理物の表面を粗面化する処理であり、ミクロな凹凸を形成することができる。ショットとしては砂粒、鋼球、カットワイヤ等を用いることができるが、本実施形態ではサイズが１.２～１.６ｍｍの鋼球を用いた。

【0020】

ブラスト処理の処理時間によってブラスト処理層１６の深さを変えることができる。ブラスト処理層１６の深さは、溶融亜鉛めっき層１５の層厚を超えない深さとする。過剰にブラスト処理を行うと溶融亜鉛めっき層１５が除去されてしまい、鋼鉄の表面が露出して耐久性が低下するからである。ベアリングバー１０の上面に滑り止め用の突起１３が形成されたセーフティタイプの場合には、溶融亜鉛めっき層１５の表面から測定したブラスト処理層１６の深さを３μｍ以上とすれば、湿潤時のＢＰＮ（British Pendulum Number)を４０以上とすることができる。

【0021】

またベアリングバー１０の上面に滑り止め用の突起が形成されていないノーマルタイプの場合には、溶融亜鉛めっき層１５の表面から測定したブラスト処理層１６の深さを８μｍ以上とすれば、湿潤時のＢＰＮを４０以上とすることができる。このようにノーマルタイプの場合にブラスト処理層１６の深さをセーフティタイプの場合よも深くするのは、滑り止め用の突起１３による滑り止め効果を、ブラスト処理層１６に形成されたミクロな凹凸によりカバーするためである。

【0022】

なお、ブラスト処理層１６はベアリングバー１０及びクロスバー１１の溶融亜鉛めっき層１５の上面に形成すればよく、側面や下面に形成することは好ましくない。ブラスト処理層１６をベアリングバー１０、クロスバー１１、エンドプレート１２などの側面や下面に形成しても滑り抵抗特性を向上させることはできず、溶融亜鉛めっき層１５を損傷するおそれがあるためである。

【0023】

以下にＢＰＮとその測定法について説明する。前記したように、ＢＰＮは英国の道路研究所で開発された試験機を用いて測定された道路表面の滑り抵抗値である。試験機の構造は図４に示す通りであり、水平軸２０を中心として回転できるアーム２１の先端にラバースライダ２２が取り付けられている。アーム２１は保持具２３によって図３に示す水平位置に保持されているが、測定時に保持具２３のボタン２４を押すと保持が解除され、アーム２１が重力によって下方に振り下されて試料３０の表面と接触する構造である。

【0024】

水平軸２０と同一軸線上に針２５が取り付けられている。この針２５は振り下ろされたアーム２１が反対側にどこまで回転するかを目盛り板２６上で読み取れる構造となっている。即ち、針２５はアーム２１とともに時計方向に回転し、最大回転位置で留まるようになっている。目盛り板２６には０から１５０までの目盛が反時計方向に刻まれている。

【0025】

ベース２７にはレベリングスクリュー２８が取り付けられており、ポスト２９が鉛直になるように調節可能となっている。このベース２７の上面に試料３０を固定し、振り下されたラバースライダ２２が１２５ｍｍの長さにわたり試料３０の表面と接触するように、図示されていない調節ねじによってポスト２９の高さを調節する。試料３０を水で十分に濡らした状態でアーム２１を振り下し、針２５が示す目盛りを読み取る。

【0026】

試料３０の表面が平滑で摩擦がなければ、アーム２１は図３に示す初期位置から略１８０度回転して針２０は目盛りが０の位置に留まる。この場合はＢＰＮ＝０である。しかし試料３０の表面の摩擦が大きいと、振り下されたラバースライダ２２の運動エネルギが減衰するためアーム２１の最大回転位置は下がり、ＢＰＮが大きくなる。測定は５回行い、その平均値又は中央値をＢＰＮとする。以下の実施例に示すように、従来のグレーチングは湿潤状態ではＢＰＮが４０に達していなかったが、本発明のグレーチングは湿潤時のＢＰＮが４０以上となることが確認できた。

【実施例0027】

出願人会社の製品である「並目溝蓋」グレーチングを用いてＢＰＮの測定を行った。グレーチングは図１に示した形状のセーフティタイプと、図２に示すノーマルタイプの２種類とした。いずれも全体がＺｎ：９４％、Ａｌ：５％、Ｍｇ：１％の組成の溶融亜鉛めっき層により被覆されている。ブラスト処理を施す前の湿潤状態におけるＢＰＮを５回測定したところ、セーフティタイプの平均値は３４.３であり、ノーマルタイプの平均値は２５.８であって、何れも４０に達していなかった。なお参考のために乾燥状態で測定したＢＰＮは、何れも４５以上であった。

【0028】

次にこのグレーチングの上面にショットブラスト処理を行い、処理時間が３０秒、１分、３分、５分のそれぞれの状態においてＢＰＮの測定を行った。ショットブラスト処理は直径が１.２ｍｍの球をグレーチングの上方から空気圧で投射する方法で行い、溶融亜鉛めっき層の表面にブラスト処理層を形成した。溶融亜鉛めっき層の層厚は８０～９０μｍであり、処理時間が３０秒ではブラスト処理層の深さは８.０μｍであり、処理時間が１分ではブラスト処理層の深さは１１.９μｍであった。

【0029】

ショットブラストの処理時間と、湿潤状態におけるＢＰＮの関係は表１及び図５に示す通りである。ノーマルタイプの場合には、３０秒のショットブラストを行っただけでは湿潤状態におけるＢＰＮは３４.７であり、４０をクリアできなかった。しかし１分間のショットブラストを行った状態ではＢＰＮは４１.２となり、４０を超えた。セーフティタイプの場合には３０秒のショットブラストを行っただけでＢＰＮは４６.６となり、４０をクリアした。また、１分間のショットブラストを行った状態ではＢＰＮは５２．２にまで大幅に上昇した。

【0030】

図５のグラフには、ショットブラストを３分、５分行ったデータも記載した。このようにショットブラスト時間を更に長くすればブラスト処理層の深さはさらに深くなり、ＢＰＮも大きくなる。しかしＢＰＮを５０以上とすることに格別の意味はなく、処理コストの増加を招くため、この実施例の条件下では３分間のブラスト処理を行えば十分である。また、ブラスト処理層の深さは８～１４μｍとすることが好ましいと考えられるが、粗面であるため処理中に正確な測定は困難であり、実用的にはブラスト処理時間による管理を行うことが好ましい。

【0031】

【表1】

【0032】

以上に説明したように、本発明のグレーチングは、めっき層の上面にブラスト処理を行うという通常は行われない手段を用いることによって、湿潤状態においてもＢＰＮが４０以上であって滑り抵抗特性に優れ、しかも耐久性に優れたものである。

【符号の説明】

【0033】

１０ ベアリングバー
１１ クロスバー
１２ エンドプレート
１３ 滑り止め用の突起
１５ 溶融亜鉛めっき層
１６ ブラスト処理層
２０ 水平軸
２１ アーム
２２ ラバースライダ
２３ 保持具
２４ ボタン
２５ 針
２６ 目盛り板
２７ ベース
２８ レベリングスクリュー
２９ ポスト
３０ 試料

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】