JP7311874B2 - フロアパネル及びフロアパネルの製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、一般には、フロアパネル及びその製造方法に関する。本開示は、詳細には、第一金属板と第二金属板との間にある空間内に芯材が充填されたフロアパネル及びその製造方法に関する。

従来、床の上にケーブル等を配置するための空間を設け、この空間の上に別の床を設けた二重床が知られている。この二重床に使用される床材として、フロアパネルが知られている。フロアパネルは、例えば、一対の金属板と、一対の金属板の間の空間内に充填された芯材とを備える。

例えば特許文献１には、表面板と裏面板を備え、表面板と裏面板との間の空間にセメント系の充填材を密封したフロアパネルが開示されている。

特開平８－２２６２２０号公報

セメント系の充填材は硬化時に収縮しやすい。このため、特許文献１のフロアパネルでは、表面板と裏面板との間の空間内に充填材のない隙間が形成されることがあった。空間内に隙間がある場合、人がフロアパネルを歩く際に、金属板から充填剤が剥がれて、音鳴りが生じることがあった。

本開示の目的は、音鳴りが生じにくいフロアパネル及びその製造方法を提供することにある。

本開示の一態様に係るフロアパネルは、第一金属板と、第二金属板と、前記第一金属板と前記第二金属板との間にある空間内に充填されている芯材とを備え、前記芯材が、膨張性を有するモルタル製である。

本開示の一態様に係るフロアパネルの製造方法は、第一金属板と第二金属板との間にある空間内に、膨張性を有するモルタルを注入し、前記モルタルを硬化させる。

本開示の上記態様によると、音鳴りが生じにくいフロアパネルを提供することができる。

図１は、本開示の一実施形態に係るフロアパネルを示す概略の斜視図である。 図２は、同上のフロアパネルのＸ－Ｘ線の断面図である。 図３は、同上のフロアパネルの概略の底面図である。 図４は、同上のフロアパネルが備える第二金属板の概略の斜視図である。 図５は、同上のフロアパネルを製造する方法を示す概略の断面図である。 図６は、同上のフロアパネルの変形例を示す概略の底面図である。

１．概要
本開示の一実施形態に係るフロアパネル１は、図１及び図２に示すように、第一金属板２と、第二金属板３と、第一金属板２と第二金属板３との間にある空間４内に充填されている芯材５とを備える。芯材５は、膨張性を有するモルタル製である。

芯材５が膨張性を有するモルタル製であることにより、空間４内に芯材５のない隙間ができにくい。空間４内に隙間がないことにより、人がフロアパネル１上を歩いても、芯材５が第一金属板２及び第二金属板３から剥がれにくく、音鳴りが生じにくい。

２．詳細
２－１．フロアパネルの構成
上述の通り、フロアパネル１は、第一金属板２、第二金属板３、芯材５を備える。フロアパネル１は、第一金属板２、芯材５、第二金属板３の順で重なった部分を含む（図２参照）。以下、第一金属板２、芯材５及び第二金属板３が重なる方向を、上下方向ともいう。上下方向のうち、上方向は、フロアパネル１が施工された状態での上方向とに対応し、下方向はフロアパネル１が施工された状態での下方向と対応する。以下、第一金属板２、第二金属板３及び芯材５の構成について、詳しく説明する。

（１）第一金属板
第一金属板２は、フロアパネル１が施工された状態で、上方向を向く面２００と、下方向を向く面２１０とを有する（図１及び図２参照）。このため、面２００は空間４外に位置し、面２１０の少なくとも一部は空間４内に位置している。

第一金属板２の材質は、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレス、チタン、又はこれらの金属の合金である。

第一金属板２は、例えば、鋼板製であることが好ましい。この場合、第一金属板２の強度を確保しながら、第一金属板２の厚みを薄くしやすい。鋼板の一例として、めっき鋼板が挙げられる。めっき鋼板は、母材と、母材の表面上に形成されためっき層とを備える。めっき鋼板の一例として、溶融めっき鋼板が挙げられる。溶融めっき鋼板の例には、溶融亜鉛めっき鋼板、溶融アルミニウムめっき鋼板、溶融亜鉛アルミニウムめっき鋼板等が含まれる。

本実施形態のフロアパネル１では、芯材５が空間４を隙間なく充填することによって強度が向上される。すなわち、芯材５によってフロアパネル１の強度を確保することができる。このため、第一金属板２の厚みを小さくしても、フロアパネル１の強度を確保することができる。具体的には、厚みが０．３ｍｍ以上の第一金属板２を使用することができる。第一金属板２の厚みの上限値は、特に限定されないが、例えば２．３ｍｍである。

本実施形態の第一金属板２は、第二金属板３に向かって開口した浅い箱状である（図１参照）。このため、第一金属板２は、上板部２０と、上板部２０の外周から下方向に突出した上板外周部２１とで構成されている。本実施形態の上板部２０の平面視の形状は矩形状である（図１参照）。上板部２０の平面視の形状は、矩形状に限定されず、三角形状でもよく、五角形状でもよく、六角形状でもよく、その他の多角形状でもよい。

上板部２０には、図１に示すように、複数の上かしめ部２２が設けられている。上かしめ部２２は、面２００が有する窪みである。上かしめ部２２は、後述の下かしめ部３２１とかしめて固定される。このため、上かしめ部２２の数は、下かしめ部３２１の数と同じであることが好ましい。上かしめ部２２は、第一金属板２にプレス加工等を施すことによって形成できる。

（２）第二金属板
第二金属板３は、図２～図４に示すように、フロアパネル１が施工された状態で、上方向を向く面３００と、下方向を向く面３１０を有する。このため、面３００の少なくとも一部は空間４内に位置し、面３１０は空間４外に位置している。

第二金属板３の材質は、例えば、第一金属板２と同じである。このため、第一金属板２も、鋼板製であることが好ましい。この場合も、第二金属板３の強度を確保しながら、第二金属板３の厚みを薄くしやすい。すなわち、本実施形態では、第一金属板２及び第二金属板３が、鋼板製であることが好ましい。この場合、フロアパネル１の強度を確保しながら、フロアパネル１の厚みを薄くすることができる。

本実施形態では、芯材５が空間４を隙間なく充填することにより、フロアパネル１の強度を向上させることができる。このため、第二金属板３の厚みが小さくても、フロアパネル１の強度を確保することができる。具体的には、厚みが０．６ｍｍ以上の第二金属板３を使用することができる。第二金属板３の厚みの上限値は、特に限定されないが、例えば２．３ｍｍである。

本実施形態の第二金属板３は、第一金属板２に向かって開口した浅い箱状である（図２～図４参照）。このため、第二金属板３は、下板部３０と、下板部３０の外周から上方向に突出した下板外周部３１とで構成されている。本実施形態では、上板部２０の平面視の形状が矩形状であるため、下板部３０の平面視の形状も矩形状である（図３参照）。すなわち、下板部３０の平面視の形状は、上板部２０の平面視の形状と同様である。例えば、上板部２０の平面視の形状が六角形状である場合には、下板部３０の平面視の形状も六角形状であることが好ましい。

下板部３０には、少なくとも一つの凹部３２が設けられている（図２～図４参照）。すなわち、第二金属板３は、少なくとも一つの凹部３２を有する。凹部３２は、第二金属板３の空間４外に位置する面３１０の窪みであり、いわゆるディンプルである。第二金属板３が、凹部３２を有することにより、リブ効果によって、第二金属板３の強度を向上させることができ、フロアパネル１の強度も向上させることができる。本実施形態の凹部３２は、半球状である。このため、凹部３２の平面視の形状は、円状である。凹部３２は、その底部３２０が第一金属板２と接するように窪んでいる。このため、本実施形態の底部３２０は、第一金属板２と接している。凹部３２は、例えば、第二金属板３にプレス成型を施すことによって形成することができる。本実施形態の第二金属板３は、複数の凹部３２を有する。この場合、凹部３２によるリブ効果を高めることができ、第二金属板３の強度を特に向上させることができ、フロアパネル１の強度も特に向上させることができる。

底部３２０には、下かしめ部３２１が設けられている。下かしめ部３２１は、面３００が有する窪みである。下かしめ部３２１は、上かしめ部２２を覆うように構成されている。このため、上かしめ部２２を下かしめ部３２１でかしめ固定することができる。これにより、第一金属板２と凹部３２とを固定することができ、第一金属板２と第二金属板３とを固定することができる。また下板部３０の周縁にも下かしめ部３２１が設けられることが好ましい。下板部３０の周縁に設けられた下かしめ部３２１と、上板部２０の周縁に設けられた上かしめ部２２とをかしめ固定することで、第一金属板２の周縁と第二金属板３の周縁とを固定することができる。

また下板部３０には、凹部３２とは異なる凹部３３が設けられている。凹部３３は、凹部３２と同様に、第二金属板３の空間４外に位置する面３１０の窪みであるが、凹部３２よりも平面視の大きさが大きく、且つ、凹部３２よりも浅く窪んでいる。凹部３３の平面視の形状は三角形状である（図３及び図４参照）。本実施形態では、凹部３３の底部３３０に複数の凹部３２が設けられている。また底部３３０に設けられた凹部３２の下かしめ部３２１と、上かしめ部２２とが、かしめ固定されている（図２参照）。これにより、凹部３３内で、第一金属板２と凹部３２とを固定することができ、第一金属板２と第二金属板３とを固定することができる。

（３）芯材
芯材５は、上述の通り、第一金属板２と第二金属板３の間にある空間４内に充填されている（図２参照）。まず、この空間４について説明する。

空間４は、第一金属板２の面２１０と、第二金属板３の面３００と、の間に設けられている。このため、面２１０の少なくとも一部と、面３００の少なくとも一部は、間隔をあけて対向している。

空間４は、面２１０と、面３００の凹部３２及び凹部３３が設けられていない部分との間に設けられた空間４０を含む。また空間４は、面２１０と、底部３３０との間に設けられた空間４１を含む。空間４０及び空間４１は、繋がっていることが好ましい。この場合、空間４内にモルタルを注入する回数を少なくすることができる。

次に芯材５について説明する。本実施形態では、空間４内で、芯材５が第一金属板２及び第二金属板３と密着していることが好ましい。この場合、第一金属板２と第二金属板３と芯材５とを一体化させることができ、空間４内に隙間がある場合と比べて、フロアパネル１の強度を高くできる。また空間４内に隙間があると、フロアパネル１上を人が歩く際に、第一金属板２又は第二金属板３から芯材５が剥がれて、音鳴りが生じることがある。これに対して、芯材５が第一金属板２及び第二金属板３と密着していることにより、第一金属板２又は第二金属板３から芯材５が剥がれにくく、フロアパネル１上を人が歩いても、音鳴りが生じにくい。

本実施形態の芯材５は、膨張性を有するモルタル製である。膨張性を有するモルタルは、空間４内に注入されてから硬化するまでの間に、体積が大きくなる。このため、空間４内を芯材５で十分に充填させることができ、空間４内に隙間が形成されることを抑制できる。また本実施形態のフロアパネル１では、空間４内に注入されたモルタルが硬化するまでの間に膨張することから、芯材５から第一金属板２及び第二金属板３の少なくとも一方に対して力が掛かっていることが好ましい。その場合、芯材５と第一金属板２及び第二金属板３とが圧接された状態となり、またフロアパネル１に内圧を持たせることができる。それにより、第一金属板２及び第二金属板３から芯材５が剥がれにくくすることができるだけでなく、フロアパネル１の強度を向上させることができる。フロアパネル１に内圧を持たせることによって強度を向上させられるため、第一金属板２及び第三金属板３の厚みを薄くすることができ、それにより、フロアパネル１の軽量化及びコストダウンが可能となる。例えば第一金属板２及び第二金属板３の厚みが０．５ｍｍ以上０．８ｍｍ以下であっても、フロアパネル１の強度を十分に確保することができる。

本実施形態では、硬化前のモルタルの体積に対する、硬化後のモルタルの体積の膨張率が、０．０１％以上０．３％以下であることが好ましい。膨張率が０．０１％以上であることにより、空間４内に隙間が形成されにくくすることができる。また膨張率が０．３％以下であることにより、芯材５から第一金属板２又は第二金属板３に掛かる内圧によって第一金属板２又は第二金属板３に変形が生じることを抑制することができる。

本実施形態では、モルタルがグラウト材であることが好ましい。グラウト材は、膨張性を有すると共に、硬化するまでの間に収縮しにくい。このため、空間４をモルタルで満たすことができ、空間４内に隙間が形成されにくい。さらに、モルタルが硬化するまでの間に、モルタルが収縮して空間４内に隙間が形成されることを抑制できる。グラウト材は、主成分として、セメント、細骨材、及び水を含む。

セメントは、例えば、水硬性セメントである。水硬性セメントは、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、エコセメント、超速硬セメント、混合セメント、アルミナセメントからなる群から選択される一種以上を含むことができる。

細骨材は、モルタルに配合され得る一般的な骨材であり、１０ｍｍ網ふるいを全部通り、５ｍｍ網ふるいを質量で８５％以上通る骨材を指す。細骨材は、例えば、川砂、山砂、陸砂、海砂、砂利、砕石、再生細骨材及び人口骨材からなる群から選択される一種以上を含むことができる。グラウト材において、セメント１００重量部に対する細骨材の割合は、特に限定されないが、例えば１００重量部以上５００重量部以下である。

グラウト材は、膨張剤を含むことが好ましい。この場合、空間４内にモルタルを充填した際に、モルタルを十分に膨張させることができ、空間４内に芯材５のない隙間が形成されることを抑制することができる。膨張剤は、例えば、無水石膏、カルシウムサルホアルミネート、マグネシア、アルミニウム粉、生石灰、石灰系膨張剤、及びエトリンガイト系膨張剤からなる群から選択される一種以上を含むことができる。グラウト材において、セメント１００重量部に対する膨張剤の割合は、特に限定されないが、例えば１重量部以上２０重量部以下である。

グラウト材は、減水剤を含むことが好ましい。この場合、グラウト材の流動性を向上させることができ、空間４内にモルタルを充填しやすくすることができる。減水剤は、例えば、メラミン系減水剤、リグニン系減水剤、ナフタレン系減水剤、ポリカルボン酸系減水剤からなる群から選択される一種以上を含むことができる。グラウト材において、セメント１００質量部に対する減水剤の割合は、特に限定されないが、例えば、０．１重量部以上５重量部以下である。

グラウト材は、セメント、細骨材、膨張剤、及び減水剤以外の種々の混和材を含むことができる。グラウト材は、例えば、粗骨材、消泡剤、増粘剤、凝結遅延剤、繊維、無水石膏、シリカヒューム、石灰石微粉末、消石灰等を含むことができる。

グラウト材として、市販のグラウト材（無収縮モルタル）を使用してもよい。

２－２．フロアパネルの製造方法
本実施形態のフロアパネル１の製造方法では、図５に示すように、第一金属板２と第二金属板３との間にある空間４内に、膨張性を有するモルタル５０を注入し、このモルタル５０を硬化させる。

本実施形態のフロアパネル１の製造方法では、膨張性を有するモルタル５０を空間４内に注入して、このモルタル５０を硬化させているため、空間４内に芯材５のない隙間ができにくい。空間４内に隙間がないことにより、人がフロアパネル１上を歩いても、芯材５が第一金属板２及び第二金属板３から剥がれにくく、音鳴りが生じにくい。

以下、本実施形態のフロアパネル１を製造する方法を、さらに詳しく説明する。

まず、第一金属板２と第二金属板３とを用意する。第一金属板２には、予めプレス成型等を施すことにより、上かしめ部２２を形成することが好ましい。また第二金属板３には、予めプレス成型等を施すことにより、複数の凹部３２及び複数の凹部３３を形成することが好ましい。また第二金属板３には、モルタル５０を注入するための充填口と、モルタル５０を注入する際に空気を逃がすための空気穴とを予め形成することが好ましい。

次に、第一金属板２と第二金属板３とが対向した状態で固定する。これにより、第一金属板２と第二金属板３との間に空間４が形成される。本実施形態では、下板部３０の周縁に設けられた下かしめ部３２１と、上板部２０の周縁に設けられた上かしめ部２２と、をかしめ固定する。さらに、凹部３２に設けられた下かしめ部３２１と、上かしめ部２２とをかしめ固定する。

次に、セメントと、細骨材と、膨張剤と、減水剤と、必要に応じて種々の混和材とを含むプレミックス材を用意する。このプレミックス材と水とを混合することにより、モルタル５０を作製できる。このモルタル５０を、空間４内に注入する。具体的には、第二金属板３に設けられた充填口から空間４内にモルタル５０を注入する。モルタル５０は膨張性を有するため、空間４内に注入されたモルタル５０は、膨張して、第一金属板２及び第二金属板３と密着した状態となる（図５参照）。

次に、空間４内のモルタル５０を硬化させる。これにより、芯材５が形成される。モルタル５０としてグラウト材を使用することにより、モルタルの硬化時の収縮が抑制され、空間４内に隙間が形成されることが抑制される。以上の方法により、フロアパネル１を製造することができる。

２－３．変形例
フロアパネル１の構成は、上述の構成に限定されない。

例えば、上述のフロアパネル１では、第二金属板３の凹部３３内に複数の凹部３２が設けられているが、凹部３３内に凹部３２が設けられていなくてもよい。例えば図６に示すように、第二金属板３の下板部３０に、複数の凹部３２と、複数の凹部３３とが設けられていてもよい。この凹部３３は、凹部３２と同様に、第二金属板３の空間４外に位置する面３１０の窪みであり、その底部３３０が第一金属板２と接するように窪んでいることが好ましい。またこの場合、凹部３３と第一金属板２と固定されていることが好ましい。具体的には、底部３３０が、第二金属板３の空間４内に位置する面３００の窪みである下かしめ部３３１を備え、この下かしめ部３３１と上かしめ部２２とが、かしめ固定されることが好ましい。

例えば、上述のフロアパネル１では、第二金属板３に複数の凹部３２が設けられているが、第二金属板３に凹部３２が設けられていなくてもよい。

例えば、上述のフロアパネル１では、第二金属板３に複数の凹部３３が設けられているが、第二金属板３に凹部３３が設けられていなくてもよい。

（実施例）
厚み０．６ｍｍの溶融亜鉛めっき鋼板からなる第一金属板と、厚み０．６ｍｍの溶融亜鉛めっき鋼板からなる第二金属板を用意した。第一金属板には、プレス加工を施し、複数の上板かしめ部を形成しておいた。また第二金属板には、プレス加工を施し、複数の凹部、充填口、空気穴を形成しておいた。この第一金属板と第二金属板とを固定して、第一金属板と第二金属板との間に空間を形成した。

次に、第一金属板の上板かしめ部と、第二金属板の下板かしめ部とをかしめ固定することにより、第一金属板と第二金属板とを固定して、第一金属板と第二金属板との間に空間を形成した。

セメント、細骨材、減水剤、膨張剤、混和材等からなるプレミックス材と、水とを混錬して、モルタル（グラウト材）を作製した。

このモルタルを第二金属板の充填口から充填して、第一金属板と第二金属板との間の空間を、すべてモルタルで充填した。

モルタルを養生して硬化させた。これにより、実施例１のフロアパネルを作製した。

（比較例）
第一金属板及び第二金属板の厚みを０．８ｍｍとし、セメント、細骨材、混和剤等からなるプレミックス材と水とを混錬してモルタルを作製したこと以外は、実施例１と同様の方法によって、比較例１のフロアパネルを作製した。

（評価）
（１）強度
実施例及び比較例のフロアパネルを対象にして、ＪＩＳ Ａ １４５０で規定される静荷重試験を行った。具体的には、フロアパネルの四隅を支持脚で支持した状態で、荷重試験機により、フロアパネルの最弱部に３０００Ｎの荷重をかけた。フロアパネルに荷重をかけた際の、フロアパネルの変形量を測定した。その結果を下記の表１に示す。

（２）音鳴り
実施例及び比較例のフロアパネルに対して、ＪＩＳ Ａ １４５０で規定される静荷重試験を行う際に、音鳴りが発生した荷重（音鳴り発生荷重（Ｎ））を測定し、記録した。その結果を下記の表１に示す。

比較例のフロアパネルでは、２０００Ｎ以下の荷重で音鳴りが発生したが、実施例のフロアパネルでは、２０００Ｎ以下の荷重では音鳴りが発生せず、３０００Ｎの荷重でも音鳴りが発生しなかった。また実施例及び比較例のフロアパネルに同じ荷重をかけた場合、実施例よりも比較例のフロアパネルの方が変形量が大きい。すなわち、比較例のフロアパネルの方が実施例のフロアパネルよりも第一金属板及び第二金属板の厚みが大きいにも関わらず、実施例のフロアパネルの方が高い強度を有していた。これは、実施例のフロアパネルでは、充填後のモルタル（グラウト材）が膨張して、芯材が空間内に隙間なく充填されているのに対して、比較例のフロアパネルでは、充填後のモルタルが収縮して、空間内に芯材のない隙間が形成されたためと考えられる。

１ フロアパネル
２ 第一金属板
３ 第二金属板
３２ 凹部
４ 空間
５ 芯材

Claims (6)

1. 第一金属板と、
   第二金属板と、
   前記第一金属板と前記第二金属板との間にある空間内に充填されている芯材と、を備え、
   前記芯材は、セメント、細骨材、減水材、及び膨張剤を含むプレミックス材と、水とを混合したグラウト材であって、硬化前の体積に対する硬化後の体積の膨張率が０．０１％以上０．３％以下であり、
   前記第一金属板及び前記第二金属板のそれぞれの厚みは０．５ｍｍ以上０．８ｍｍ以下であり、
   膨張して硬化した前記グラウト材から前記第一金属板及び前記第二金属板のそれぞれに対して、内圧が掛かっている、
   フロアパネル。
2. 前記第一金属板及び前記第二金属板は、鋼板製である、
   請求項１に記載にフロアパネル。
3. 前記第二金属板は、少なくとも一つの凹部を有し、
   前記凹部は、前記第二金属板の前記空間外に位置する面の窪みである、
   請求項１又は２に記載のフロアパネル。
4. 前記第一金属板と前記凹部とが固定されている、
   請求項３に記載のフロアパネル。
5. 前記第二金属板は、複数の前記凹部を有する、
   請求項３又は４に記載のフロアパネル。
6. 第一金属板と第二金属板との間にある空間内に、グラウト材を注入し、前記グラウト材を硬化させるフロアパネルの製造方法であって、
   前記グラウト材は、セメント、細骨材、減水材、及び膨張剤を含むプレミックス材と、水とを混合したものであって、硬化前の体積に対する硬化後の体積の膨張率が０．０１％以上０．３％以下であり、
   前記第一金属板及び前記第二金属板のそれぞれの厚みは０．５ｍｍ以上０．８ｍｍ以下であり、
   膨張して硬化した前記グラウト材から前記第一金属板及び前記第二金属板のそれぞれに対して、内圧が掛かる、
   フロアパネルの製造方法。

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