JP2010065481A - フリーアクセスフロア用パネル - Google Patents

Abstract

【課題】パネル本体部と補強板部材との間を十分な強度で接合することができると共に、パネル本体部の重量化やコストアップを防止することができるフリーアクセスフロア用パネルを提供する。
【解決手段】表板部４とこの表板部４の裏面側に一体的に形成され互いに異なる高さを有する複数種類のリブ６０ａ、６０ｂとを有するパネル本体部１２と、前記複数種類のリブ６０ａ、６０ｂのうち、少なくとも２種類以上のリブ６０ａ、６０ｂの先端部にそれぞれ接合される補強板部材５１ａ、５１ｂとを備え、前記リブ６０ａ、６０ｂの先端部と前記補強板部材５１ａ、５１ｂとの接触部の一部又は全部が摩擦撹拌接合手段により接合されていること。
【効果】フリーアクセスフロア用パネルのパネル本体部と補強板部材との間を十分な強度で接合することができると共に、パネル本体部の重量化やコストアップを防止することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、クリーンルームや電算室等の部屋の床部に敷設されるフリーアクセスフロアの床面を形成するフリーアクセスフロア用パネルに関するものである。

図３及び図４は、第１の従来技術に係るフリーアクセスフロア用パネル２（以下、パネル２と呼ぶこともある）を示す平面図及び側面断面図である。このパネル２は、不図示の支持脚により所定の高さで水平に支持された状態を保持し、クリーンルームや電算室等の部屋の床面を形成するように並べて敷設されることにより、このパネル２と、その下方の下地床面との間の空間に配管や配線を通すことができる、フリーアクセスフロアを形成するようになっている。

この従来のフリーアクセスフロア用パネル２は、その材質にアルミニウム合金を用いたダイカスト製品であって、フリーアクセスフロアの床面を形成する平板部４と、この平板部４の裏面側に一体的に形成された複数のリブ６を備えて構成されている。複数のリブ６のそれぞれは、平板部４の平面形状に沿ってその長さが伸びるように形成され、図３に示すように、格子状に配置されている。パネル２は、このような複数のリブ６が形成されていることにより、その強度が向上するようになっていた。

次に、図５は、第２の従来技術に係るフリーアクセスフロア用パネル１０（以下、パネル１０と呼ぶこともある）を示す側面断面図である（例えば、特許文献１参照）。この第２の従来技術に係るパネル１０は、上記第１の従来技術に係るパネル２と同様に、平板部４と複数のリブ６とを備えて構成されている。

この第２の従来技術に係るパネル１０における平板部４と複数のリブ６は、上記第１の従来技術に係るパネル２と同様に、やはり一体形成されたものであって、その材質にアルミニウム合金を用いたダイカスト製品である。このパネル１０においては、これら平板部４と複数のリブ６とを備えて一体形成されている部分を、パネル本体部１２と呼ぶこととする。

また、この第２の従来のフリーアクセスフロア用パネル１０は、補強板部材１４を備えている。この補強板部材１４は、アルミニウム合金製の板状の素材からパネル本体部１２の平板部４より僅かに小さ目の大きさに切取って形成したものであって、そのパネル本体部１２側の面が、複数のリブ６それぞれの高さ方向の先端面に接着又は溶接により固着されている。
実開昭６３−９４２４１号公報

しかしながら、上記第１の従来技術に係るフリーアクセスフロア用パネル２においては、その強度を向上させるために、そのパネル２の平板部４や、複数のリブ６のそれぞれの厚さを厚くしたり、或はリブ６の数を増やしたりすることが行われていた。このため、この第１の従来技術に係るパネル２は、その強度を向上させようとすると、その重量化やコストアップを招くことが避けられないという問題があった。

これに対して、上記第２の従来技術に係るフリーアクセスフロア用パネル１０のように、その補強板部材１４をパネル本体部１２のリブ６の先端面に接着又は溶接により固着した場合には、上記第１の従来技術に係るパネル２のように、その平板部４や、複数のリブ６のそれぞれの厚さを厚くしたり、或はリブの数を増やしたりしなくとも、一定の範囲内でその強度を向上させることができる。

しかしながら、上記第２の従来技術に係るパネル１０においては、その補強板部材１４をパネル本体部１２のリブ６の先端面に接着により固着した場合には、両者間が剥がれ易いので、補強板部材１４とリブ６の両者を、上記一定の範囲を越えた、より大きな（十分な）強度で一体化することが難しいという問題があった。

また、上記第２の従来技術に係るパネル１０においては、補強板部材１４の外周部を、パネル本体部１２の平板部４の外周部に沿って配置されたリブ６の先端部に溶接により固着した場合には、この補強板部材１４とパネル本体部１２の両者がアルミニウムを主体とする金属材料であると共に、アルミニウムを主体とする金属は溶接作業に適さない特性を有するので、溶接部に欠陥が生じ易い。このため、やはり補強板部材１４とリブ６の両者を上記十分な強度で一体化することが難しいという問題があった。

このことにより、上記第２の従来技術に係るパネル１０においては、補強板部材１４による強度の向上には限界があり、上記十分な強度を発揮させるようにするためには、結局、そのパネル本体部１２の平板部４や、複数のリブ６のそれぞれの厚さを厚くしたり、或はリブ６の数を増やしたりしなければならないので、やはりパネル本体部１２の重量化やコストアップが避けられないという問題があった。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みて、パネル本体部と補強板部材との間を十分な強度で接合することができると共に、パネル本体部の重量化やコストアップを防止することができるフリーアクセスフロア用パネルを提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために、本発明によるフリーアクセスフロア用パネルは、
表板部とこの表板部の裏面側に一体的に形成され互いに異なる高さを有する複数種類のリブとを有するパネル本体部と、
前記複数種類のリブのうち、少なくとも２種類以上のリブの先端部にそれぞれ接合される補強板部材とを備え、
前記リブの先端部と前記補強板部材との接触部の一部又は全部が摩擦撹拌接合手段により接合されていることを特徴とするものである。

このような本発明に係るフリーアクセスフロア用パネルによれば、
表板部とこの表板部の裏面側に一体的に形成され互いに異なる高さを有する複数種類のリブとを有するパネル本体部と、
前記複数種類のリブのうち、少なくとも２種類以上のリブの先端部にそれぞれ接合される補強板部材とを備え、
前記リブの先端部と前記補強板部材との接触部の一部又は全部が摩擦撹拌接合手段により接合されていることにより、
パネル本体部と補強板部材との間を十分な強度で接合することができると共に、パネル本体部の重量化やコストアップを防止することができる。
そして、複数の異なる高さのリブ先端部のそれぞれに補強板部材を接合することにより、二重の補強効果や、パネル全体ではなく部分的に（局所的に）強度や剛性を高めたい場合にも、その必要な程度に応じて補強が可能である。

以下、本発明に係るフリーアクセスフロア用パネルを実施するための最良の形態について、図面に基づいて具体的に説明する。

図１及び図２は、本発明の一実施の形態に係るフリーアクセスフロア用パネル２０について説明するために参照する図である。前記第２の従来技術に係るフリーアクセスフロア用パネル１０と同様の部分には同じ符号を用いて説明し、従来と同様の構成についての重複する説明はできるだけ省略するものとする。

図１はフリーアクセスフロア用パネル２０（以下、パネル２０と呼ぶこともある）の底面図であり、図２は、図１におけるパネル２０のＡ−Ａ線矢視断面図である。

したがって、図１のパネル２０は、図紙面裏側の面がその平板部４（表板部）の表面であり、フリーアクセスフロア（不図示）として完成した場合においてはその床面となる面である。また、図２に示すパネル２０は、図１におけるパネル２０のＡ−Ａ線矢視断面図である関係上、上下が逆に示されているので、同図中平板部４の下面が、フリーアクセスフロアとして完成した場合においてその床面となる面である。

前記第２の従来技術に係るフリーアクセスフロア用パネル１０においては、すべてのリブ６が同じ高さとなるように形成されていたが、本実施の形態に係るフリーアクセスフロア用パネル２０は、図２に示すように、複数種類のリブ６０が形成されていると共に、これら複数種類のリブ６０のそれぞれに対応する複数種類の補強板部材５１が用いられている。

すなわち、本実施の形態に係るフリーアクセスフロア用パネル２０は、平板部４の裏面側（同図中上面側）に一体的に、互いに異なる高さを有する２種類の大型リブ６０ａと小型リブ６０ｂが形成されていて、大型リブ６０ａの先端部に補強板部材５１ａが接合されているだけでなく、小型リブ６０ｂの先端部にも補強板部材５１ｂが接合されているのに対して、前記第２の従来技術に係るフリーアクセスフロア用パネル１０は、大リブのみに補強板部材が接合されている点において異なっている。

これら大型リブ６０ａと小型リブ６０ｂのそれぞれは、図示してはいないが、平面図に図示されるとしたら、全体として田の字状に組み合わされて配置されていることが、図１及び図２の両図から容易に推察することができる。そして、図２に示すように、小型リブ６０ｂは、大型リブ６０ａの田の字状における４分の１の升目のそれぞれの内側に配置されている。

また、図１及び図２に示すように、大型リブ６０ａの高さ方向の先端部には、パネル本体部１２の平板部４と同じ四辺形であって、その平板部４の平面形状の大きさより少し小さい面積の平面形状を有する大型補強板部材５１ａが接合されている。

すなわち、大型リブ６０ａの根元部（図１中上端部）は、図２に示すように、パネル本体部１２の平板部４の周端面から少し内側に引っ込んだ位置から立ち上がるように形成されていると共に、パネル本体部１２はダイカスト製なので、大型リブ６０ａにはその根元部からその先端部に向かうにしたがって厚さが薄くなるような、金型に形成された勾配と同一の抜け勾配が形成されているので、大型リブ６０ａの先端部に接合される大型補強板部材５１ａの平面形状の大きさは、必然的に上記平板部４の平面形状の面積より小さくなっている。

そして、図２に示すように、小型リブ６０ｂの先端部には、複数の大型リブ６０ａにより形成された田の字状における、４分の１の升目の内側に配置された、複数の小型リブ６０ｂにより形成された田の字状における、外形四辺により形成される四辺形の大きさと略同じ面積の平面形状を有する小型補強板部材５１ｂが接合されている。

すなわち、小型補強板部材５１ｂは、図１においては、１組が前記田の字状に形成された、複数の小型リブ６０ｂ（図２参照）の外形四辺に沿って配置された、４本の小型リブ６０ｂの先端部に接合されている。

この４本の小型リブ６０ｂへの小型補強板部材５１ｂの接合が終わってから、その後で、前記田の字状に形成された大型リブ６０ａ全体の外形四辺に沿って配置された、４本の大型リブ６０ａの先端部へ大型補強板部材５１ａを接合することにより、本実施の形態に係るフリーアクセスフロア用パネル２０を完成させることができる。

小型補強板部材５１ｂや大型補強板部材５１ａを、小型リブ６０ｂや大型リブ６０ａの先端部へ接合するには、摩擦撹拌接合手段（Ｆｒｉｃｔｉｏｎ Ｓｔｉｒ Ｗｅｌｄｉｎｇ）により接合するようになっている。

ここで、摩擦撹拌接合手段とは、例えば、特許第２７１２８３８号，第２７９２２３３号公報に記載されているように、略円柱形状の部分と、その部分の先端面から同一軸線上に突出するネジ棒状の突起部（以下、プローブと呼ぶ）とを有する工具を、その軸線回りに回転させながら接合部材同士の接合部分に対応する面、又はその近傍部の面にほぼ垂直に押し付ける。

このときの、回転するプローブと接合部材との間の摩擦熱で、接合部材を液状化手前まで軟化させると共に、この軟化した接合部材の肉厚内に前記プローブがその先端部から入り込んで、接合部材同士間において回転するプローブによる撹拌作用により塑性流動を生じさせ、接合部材同士の接合部分の組織を練り混ぜることにより一体化させた後、温度降下により固化するような接合手段をいう。

フリーアクセスフロア用パネル２０におけるパネル本体部１２の小型リブ６０ｂと小型補強板部材５１ｂとの間の摩擦撹拌接合の作業は、まず、小型補強板部材５１ｂの、パネル本体部１２の平板部４とは反対側の平面における、その裏側（平板部４側）の小型リブ６０ｂに対応する位置の平面に、その摩擦撹拌接合を行なう不図示の装置の回転する工具のプローブ先端部が押し当てられる。

そして、このプローブが小型補強板部材５１ｂを熱により前記のように軟化させて、小型リブ６０ｂに向かって進んで、小型補強板部材５１ｂの肉厚を貫通し、プローブ先端部が小型リブ６０ｂの先端部内にも潜り込んで、その部分をも液状化手前まで軟化させる。その後、前記プローブが平板部４の平面形状、及び小型リブ６０ｂの長さ方向に沿って移動していくことにより、小型リブ６０ｂと小型補強板部材５１ｂとの間の摩擦撹拌接合が行なわれる。

このように摩擦撹拌接合により、パネル本体部１２の小型リブ６０ｂの先端部に小型補強板部材５１ｂを接合した後に、前述のように、パネル本体部１２の大型リブ６０ａの先端部に大型補強板部材５１ａを接合することにより、上記パネル２０を完成させることができるが、この大型リブ６０ａの先端部に大型補強板部材５１ａを接合する場合も、上記小型リブ６０ｂと小型補強板部材５１ｂ間と同様の摩擦撹拌接合により行われる。

図１は、上述したように、パネル２０の大型補強板部材５１ａが、パネル本体部１２における大型リブ６０ａの先端部（図示せず）に接合されている状態を示し、大型補強板部材５１ａ全体をハッチングにより示したパネル２０の底面図である。

同図１においては、ハッチングにより示した大型補強板部材５１ａの、図紙面裏側には、パネル本体部１２の大型リブ６０ａの田の字状における４分の１の升目のそれぞれの４箇所に形成された、複数の小型リブ６０ｂ（図２参照）のそれぞれの外形四辺に沿って配置された、小型リブ６０ｂの先端部に接合した、４枚の小型補強板部材５１ｂを、破線により示してある。

なお、図１においては、パネル本体部１２の平板部４における複数のリブ６０ａ、６０ｂそれぞれの輪郭を示す実線や破線（図２参照）については、図面が複雑化するのを防止するために図示していない。

このような本発明の、一実施の形態に係るフリーアクセスフロア用パネル２０によれば、複数の異なる高さのリブ６０ａ、６０ｂそれぞれの先端部に、補強板部材５１ａ，５１ｂのそれぞれを、摩擦撹拌接合により接合することにより、パネル本体部１２と補強板部材５１ａ，５１ｂとの間を十分な強度で接合することができると共に、パネル本体部１２の重量化やコストアップを防止することができる。

また、このような本発明の、一実施の形態に係るフリーアクセスフロア用パネル２０によれば、パネル２０に二重の補強効果を与えたり、パネル２０全体ではなくその部分的に（局所的に）強度や剛性を高めたい場合にも、その必要な程度に応じてパネル２０の補強が可能である。

また、このような本発明の、一実施の形態に係るフリーアクセスフロア用パネル２０によれば、補強板部材を略二重に重ねて配置することができるので、補強板部材の厚さをあまり厚くしなくとも、パネル２０の強度を向上させることができる。このように、補強板部材の厚さをあまり厚くしなくともよい場合は、上記摩擦撹拌接合の作業性をも向上させることができる。

なお、上記実施の形態に係るフリーアクセスフロア用パネル２０においては、田の字状の小型リブ６０ｂがパネル本体部１２における４箇所の位置に設けられた場合について説明したが、４箇所に限定する必要は無く、２，３箇所、又は、５箇所以上の位置に設けられてもよい。

そして、このように田の字状の小型リブ６０ｂがパネル本体部１２における２箇所から５箇所以上の複数の位置に設けられた場合は、田の字状の小型リブ６０ｂが設けられた全ての位置に補強板部材を接合する必要は無く、複数の田の字状の小型リブ６０ｂのうちの一部だけに補強板部材を接合するようにしてもよい。

また、上記実施の形態に係るフリーアクセスフロア用パネル２０においては、リブ６０の高さが２種類の場合について説明したが、３種類以上の高さを有するものであってもよい。

また、上記実施の形態に係るフリーアクセスフロア用パネル２０においては、大型リブ６０ａや小型リブ６０ｂの平面図における形状が田の字状のものについて説明したが、大型リブ６０ａや小型リブ６０ｂの平面図における形状は田の字状のものに限定する必要は無い。

また、上記実施の形態に係るフリーアクセスフロア用パネル２０においては、補強板部材と各リブとが、各リブの長さ方向に連続して摩擦撹拌接合を施しても良く、又は各リブの長さ方向に断続的に、或はスポット的に施しても良い。

このようなことから、本発明に係るフリーアクセスフロア用パネルによれば、パネル毎に必要な補強の程度に応じてパネルの強度を容易に調整することもできる。

本発明の一実施の形態に係るフリーアクセスフロア用パネル２０を示す底面図である。 図１におけるフリーアクセスフロア用パネル２０のＡ−Ａ線矢視断面図である。 第１の従来技術に係るフリーアクセスフロア用パネル２を示す平面図である。 図３に示すフリーアクセスフロア用パネル２のＡ−Ａ線矢視断面図である。 第２の従来技術に係るフリーアクセスフロア用パネル１０を示す側面断面図である。

符号の説明

２ フリーアクセスフロア用パネル
４ 平板部
６ リブ
１０ フリーアクセスフロア用パネル
１２ パネル本体部
１４ 補強板部材
２０ フリーアクセスフロア用パネル
５１ 補強板部材
５１ａ 大型補強板部材
５１ｂ 小型補強板部材
６０ リブ
６０ａ 大型リブ
６０ｂ 小型リブ

Claims (1)

1. 表板部とこの表板部の裏面側に一体的に形成され互いに異なる高さを有する複数種類のリブとを有するパネル本体部と、
   前記複数種類のリブのうち、少なくとも２種類以上のリブの先端部にそれぞれ接合される補強板部材とを備え、
   前記リブの先端部と前記補強板部材との接触部の一部又は全部が摩擦撹拌接合手段により接合されている
   ことを特徴とするフリーアクセスフロア用パネル。

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