JPH11350646A

JPH11350646A - 床構造

Info

Publication number: JPH11350646A
Application number: JP10162686A
Authority: JP
Inventors: Hiromitsu Ishikawa; 博光石川; Hisashi Hori; 久司堀; Shinya Makita; 慎也牧田
Original assignee: Nippon Light Metal Co Ltd
Current assignee: Nippon Light Metal Co Ltd
Priority date: 1998-06-10
Filing date: 1998-06-10
Publication date: 1999-12-21
Anticipated expiration: 2018-06-10
Also published as: JP3613008B2

Abstract

(57)【要約】【課題】軽量で梁等の構造材に対する負荷を減らし、容
易且つ強固に形成できると共に、強度が低下し難い床構
造を提供する。【解決手段】中空部１４を有する複数の押出形材１２
(１２′)同士を、その長手方向に沿った端部１３同士を
突合わせて、突合わせ面(部)１８を形成し、該突合わせ
面１８の上下の目地に沿って、摩擦ピンと表面抑え部と
を含む工具を用いる摩擦撹拌接合による接合線Ｗを形成
し、この接合線Ｗにより複数の押出形材１２(１２′)を
一体に接合した床構造１０。また、押出形材１２の端部
１３に隣接して中空部１４内にリブ１５を設けたので、
上記摩擦撹拌接合の際に形成される熱影響部を減らすこ
とも可能となり、接合線Ｗ付近の強度を維持することも
できる。更に、押出形材１２′の中空部１４の下面側に
底広凹溝１７を一体に設けたので、ボルトＢの頭を嵌装
して梁２に固定することもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築物や車両等に
おける複数の梁同士間又は桁同士間等に掛け渡されて固
定される床構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、鉄骨構造の建築物では、図７
(Ａ)に示すように、Ｉ形鋼からなる複数の平行な梁９
２，９２間に、鋼板を曲げ加工したデッキプレート９４
が掛け渡され、その上に鉄筋コンクリート又はモルタル
を敷設した床材９６を形成して、床構造９０としてい
る。或いは、図７(Ｂ)に示すように、梁１０２,１０２
間に、予め成形されたＰＣ(プレキャストコンクリート)
版１０４を掛け渡して固定して、その表面上にシート状
の床材１０６を敷設して床構造１００とすることも行わ
れている。また、車両用の床構造としてアルミニウム合
金の押出形材を用いることも検討されている。これは押
出形材同士を機械的な結合方法で連結するものである。

【０００３】

【発明が解決すべき課題】ところで、上記床構造９０，
１００は、鉄筋コンクリートやプレキャストコンクリー
ト製であるため、重量がかなり大きい。このため、これ
らを支持する前記各梁９２，１０２や図示しない桁や柱
等の構造材も予め床構造９０等の荷重に十分耐えられる
強度の大型の構造材が使用されている。即ち、建物等が
本来支えるべき人等や内装物等以外に、上記床構造自体
が梁等の構造材に対し、かなり大きな荷重を与えてい
る。

【０００４】また、車両用に用いる上記床構造は軽量で
あるが、形材同士の連結に機械的連結方法を用いるた
め、車両の走行時に軋み音が発生したり、振動により形
材に摩耗が生じると共に、形材同士の連結部における防
水性の点で問題があった。これらを解決するために、ア
ルミニウム合金の押出形材同士を溶接により接合するこ
とも考えられたが、溶接の熱影響により連結部付近の強
度が低下するという別の問題もあった。本発明は、以上
における従来の床構造が抱える問題点を解決し、軽量で
構造材に対する所謂死荷重を減らし、容易且つ迅速に接
合して形成できると共に、強固で破損しにくく、且つ維
持管理を容易にすることができ、強度が低下し難い床構
造を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、床構造を複数のアルミニウム合金製の押出
形材同士を互いに摩擦撹拌接合によって金属的に接合す
ることに着想して成されたものである。即ち本発明の床
構造は、アルミニウム合金製で且つ所要の厚さを有する
複数の押出形材を互いに接合して形成される床構造であ
って、上記各押出形材の長手方向に沿った端部同士によ
り形成される突合わせ部、嵌合部、又は、係合部の少な
くとも一方の外側面の目地に沿って、摩擦ピンと表面抑
え部とを含む工具を用いる摩擦撹拌接合による接合線を
形成し、この接合線によって複数の押出形材を互いに接
合した、ことを特徴とする。

【０００６】この床構造によれば、複数の押出形材同士
が摩擦撹拌接合による接合線を介して強固に接合されて
一体化しているので、厚さ(垂直)方向の剪断力や形材同
士を離間させようとする外力に対して充分に耐え得ると
共に、軽量で梁等の支持構造材に対して過大な負荷を与
えない。しかも、互いに接合される押出形材同士間で軋
み音や摩耗も生じず、上記接合線を連続させた場合には
水密性も発揮できる。尚、本明細書において、長手方向
とは押出形材の押出方向に沿った方向を、押出形材の端
部とは上記長手方向と平行で且つ長手方向と直交する幅
方向の両端における部分を指称する。また、本発明に用
いる上記摩擦撹拌接合(フリクション・スター・ウェルデ
イング)については、追って詳しく説明するが、その原
理については特表平９−５０８０７３号公報等を参照さ
れたい。

【０００７】また、前記嵌合部又は係合部を形成する押
出形材の長手方向に沿った端部の一方が凸条又は鉤片で
あり、且つ他方が凹溝又は係合片である、ことを特徴と
する床構造も含まれる。これによれば、押出形材の端部
に予め一体に形成された凸条や凹溝等を活用して、隣接
する形材の端部同士を互いに嵌合又は係合させて迅速に
位置決めでき、且つ前記摩擦撹拌接合を正確に施して、
健全な接合線を容易且つ迅速に形成させることができ
る。更に、前記接合線が前記目地に沿ってその全長に又
は間隔を置いて複数に分割して形成される、ことを特徴
とする床構造も含まれる。これによれば、床構造が使用
される条件や環境に応じて前記摩擦撹拌接合を過不足な
く施して、求める接合強度に応じて所要長さに渉り接合
線を形成した床構造とすることができる。

【０００８】また、前記接合線の底部が、前記目地に沿
って対向する前記各押出形材の一対の端面よりも深く且
つ一方の押出形材の内部に位置する、ことを特徴とする
床構造も含まれる。これによれば、互いに隣接する形材
の各端面よりも深く且つ一方の形材の内部に接合線の底
部(先端)が形成されるので、この底部に発生し易い応力
集中による割れを予防することができる。更に、前記押
出形材がその長手方向に沿った中空部又は半中空部を有
し、且つ前記端部に隣接した厚肉部又はリブを上記中空
部内又は半中空部内に向けて有する、ことを特徴とする
床構造も含まれる。これによれば、床構造を構成する各
押出形材自体を軽量且つ高強度にできると共に、厚肉部
又はリブによって、前記摩擦撹拌接合の際に各形材の端
部付近に形成される熱影響部を著しく低減又は限定し
て、接合部(線)付近における各形材本来の強度を維持す
ることができる。尚、半中空部とは押出形材の断面にお
いて、例えばチャンネル形状のように一部分のみが外部
空間と連通する部分を指す。

【０００９】また、前記押出形材がその長手方向に沿っ
た中空部又は半中空部を有し、且つ上記中空部又は半中
空部の下面側に開口する底広凹溝を一体に形成した、こ
とを特徴とする床構造も含まれる。これにより、床構造
を支持する梁等の構造材に対して固定する際に、固定用
のボルトのボルト頭を上記底広凹溝内に嵌装することが
でき、押出形材に対するボルト用の通し孔の穿設作業を
省略することができる。尚、半中空部の例えば上記チャ
ンネル形状を形成する垂直片の下端に上記底広凹溝を一
体に形成することも含まれる。

【００１０】加えて、前記互いに接合された複数の押出
形材が、建物等における複数の梁同士間又は桁同士間に
掛け渡されて、ボルト・ナットにより上記梁又は桁に固
定されるものである、床構造も含まれる。この場合、床
構造が３本以上の梁等に跨って掛け渡され、この床構造
の中間付近でも梁等に固定することも含まれる。尚、本
発明の床構造は、同様にして用いられる住宅等の建築物
の床構造や、自動車や鉄道車両等の車両用床構造にも適
用可能である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下において本発明の実施に好適
な形態を図面と共に説明する。図１は、本発明の床構造
１０を用いた建築物の床１に関する。この床１は、図１
(Ａ)及び(Ｂ)に示すように、建築物内の水平方向に沿っ
て配設されたＩ形鋼からなる複数の梁２，２と、これら
の梁２，２間の上方に掛け渡された床構造１０とからな
り、この床構造１０の上方にシート状の床材８が敷設さ
れている。上記梁２は、上下の水平なフランジ４，４の
中央を垂直なウェブ６で繋いだ断面を有し、且つ互いに
隣接する梁２同士間は、約２〜９メートルの中心間距離を有
している。尚、図１(Ｂ)において、梁２の上方のフラン
ジ４上には、両側の各床構造１０，１０の間隙を埋める
スぺーサ９が配設されている。

【００１２】また、床構造１０を形成する複数の互いに
連結されたアルミニウム合金(以下、アルミニウムとす
る)製の押出形材１２は、断面が偏平な矩形で複数の中空
部１４を有し、且つ該中空部１４に沿う長手方向が梁２
と直角になるよう配置される。且つ、各形材１２は摩擦
撹拌接合による接合線Ｗにより互いに接合されている。
更に、図１(Ｂ)及び図２に示すように、床構造１０は各
押出形材１２の長手方向の両端を各梁２の上方のフラン
ジ４上に載置し、ボルトＢ・ナットＮにより固定され
る。尚、各押出形材１２の長さは約２〜９メートル、そ
の断面の高さは約２〜１０cm、幅は約２５〜５０cmの寸
法で、各部分は約２〜１０mmの肉厚を有していると共
に、ＪＩＳ；６０６１−Ｔ６、或いは６Ｎ０１−Ｔ５又
はＴ６等の展伸用アルミニウム合金材が使用される。

【００１３】また、図２に示すように、床構造１０を形
成する各押出形材１２における中空部１４の両端寄りに
は、通し孔１６が穿設される。そして、形材１２両端の
開口部から前記ボルトＢを挿入し、その雄ネジ部を上記
通し孔１６に通し、梁２の上方のフランジ４を貫通させ
て、ナットＮと螺合する。これにて、床構造１０は、図
１(Ｂ)のように、梁２，２間に両端をボルトＢ・ナット
Ｎにより固定される。従って、床構造１０を形成する各
押出形材１２は、その中空部１４に沿う長手方向の略全
長に沿って垂直方向の曲げモーメントを受ける。

【００１４】更に、図３(Ａ)に示すように、各押出形材
１２の図示で左右の両端部１３に近接する各中空部１４
内には、各端部１３に隣接してリブ１５が上下一対ずつ
形成されている。該リブ１５は、摩擦撹拌溶接の際に熱
影響部が略形成される位置にあり、その影響を抑制する
ものである。即ち、接合部より若干離れた位置で熱影響
による強度低下部分を生じるが、係る強度が低下しても
リブ１５により断面積を増大させ、押出形材１２乃至こ
れにより形成される床構造１０全体の強度の低下を防止
するものである。また、リブ１５は、摩擦撹拌接合に際
して発生した摩擦熱を放熱する放熱フィンとしても機能
し、熱影響による強度低下が広範囲に及ばないようにす
る作用も有する。

【００１５】そして、各押出形材１２の端部１３同士を
突合わせて突合わせ面(部)１８を形成し、この突合わせ
面１８の上下の目地に沿って、次述する摩擦撹拌接合を
施す。この結果、図３(Ｂ)に示すように、突合わせ面１
８の上下に沿って所要深さの接合線Ｗを形成し、左右の
各押出形材１２同士を金属的に接合した床構造１０を得
ることができる。尚、接合線Ｗは突合わせ面１８の上方
のみ形成しても良い。この床構造１０の梁２への固定
は、図３(Ｃ)のように、右側の押出形材１２の各中空部
１４内にボルトＢを挿入し、その雄ネジ部を通し孔１６
内に貫通し、且つ梁２のフランジ４に明けた通し孔５を
貫通して垂下させ、これにナットＮを締結することによ
り行われる。この場合、押出形材１２の熱膨張及び熱収
縮を考慮して、その通し孔１６は中空部１４の長手方向
に沿った長孔とされる。尚、図３(Ｃ)における左側の形
材１２′は、その中空部１４の下面側に下向きの開口部
１７ａを有する底広凹溝１７を一体に形成している。こ
の底広凹溝１７内に図示のようにボルトＢの頭を嵌装す
ると、上記通し孔１６の穿設を省略でき、梁２への固定
作業が一層容易になる。

【００１６】次に、上記溶着線Ｗを形成する摩擦撹拌接
合について、図４により説明する。図４(ａ)及び(Ａ)に
示すように、予め各押出形材１２の各端部１３同士を互
い突合わせ、その突合わせ面１８の上方に工具２０をセ
ットする。この工具２０は、工具鋼等からなり、回転軸
２２と、その底面であって緩く湾曲して凹んだ表面抑え
部２４と、その中心から同軸にして垂下する摩擦ピン２
６とを含むものである。尚、この摩擦ピン２６の周面に
は、図示しないネジ状の小さな摩擦撹拌翼が形成されて
いる。そして、図４(Ａ)に示すように、回転軸２２と摩
擦ピン２６の中心軸を、突合わせ面１８に対して直角か
ら僅かに斜めにした状態で、図示しないモータ等により
工具２０を回転させると共に、突合わせ面１８の上方の
目地に向けて下降させる。

【００１７】次に、図４(ｂ)及び(Ｂ)に示すように、工
具２０を各形材１２に対し垂直方向に押圧しつつ、上記
表面抑え部２４全体が各形材１２の外側面に達するまで
摩擦ピン２６を押し込む。この状態で、工具２０をその
傾斜した向きと反対方向の図４(Ｂ)で左方に移動させ
る。この工具２０の回転と移動に伴って、突合わせ面１
８に隣接する各形材１２の端部１３おけるアルミニウム
は上記摩擦ピン２６との摩擦により加熱され可塑化され
ると共に、突合わせ面１８を挟んで左右の形材１２間に
おいて水平及び垂直方向に流動化される。また、係る流
動化されたアルミニウムは表面抑え部２４により、垂直
方向(表面方向)の流動に対し一定の圧力を加えられると
共に、接合される各端部１３の表面付近から外部に飛散
することを阻止される。

【００１８】そして、図４(Ｃ)に示すように、工具２０
が通過した後には、流動化されたアルミニウムが流動化
した固相状態から固化して前記接合線Ｗが形成される。
この接合線Ｗの表面は、表面抑え部２４によりその直径
相当の幅寸法分が僅かに凹むが、突合わせ面１８に沿っ
て連続した平坦な表面Ｗａとなる。また、接合線Ｗの内
部には、上記表面抑え部２４の存在により空気の巻き込
みが生じないので、空孔が形成されない。係る接合線Ｗ
は隣接する押出形材１２同士の突合わせ面１８の上下の
目地に沿って形成される。尚、工具２０の摩擦ピン２６
の長さを調節することにより、接合線Ｗの深さを自在に
変更することもできる。

【００１９】従って、各形材１２は互いに金属的に接合
され、強固で軽量な床構造１０を得ることができる。ま
た、接合線Ｗの表面Ｗａは、平坦なため研削等の後加工
も殆んど不要とすることができる。しかも、摩擦撹拌接
合は、各形材１２を拘束するのみで迅速に施せ、且つそ
の熱影響による強度低下は前記各リブ１５が位置するた
め、このリブ１５からの放熱により殆んど顕在化しない
か、極く限定された部分に留めることができ、当該部分
の肉厚増加により接合線Ｗ付近の各形材１２の強度を低
下させることもない。このため設計通りの剪断強度等を
得ることが可能となる。更に、接合線Ｗによって、所望
数の形材１２同士を接合した所要サイズの床構造１０と
でき、且つ耐食性等にも優れるため、メンテナンスも極
めて簡素化することができる。尚、上記摩擦撹拌接合は
現場での施工時に行う他、予め工場内で行うこともでき
る。

【００２０】図５は異なる形態の床構造に関する。尚、
以下においては前記の形態における部分や要素と同じか
同様の部分等には、同じか同様の符号を用いるものとす
る。図５(ａ)に示す左右の押出形材３１，３１は、互い
に同一の断面を有する。図示で左側の形材３１の端部３
４には、その下部に短い凸条３５が形成され、右側の形
材３１の端部３４の下部には浅い段部３６が形成されて
いる。上記段部３６内に上記凸条３５を嵌入させると、
図示のように各端部３４同士の突合わせ面(部)３８が形
成される。また、各形材３１の中空部３２における各内
隅には厚肉部３３がそれぞれ設けられている。

【００２１】そして、突合わせ面３８の上下の目地に沿
って、前記工具２０を用いて摩擦撹拌接合を施すと、図
５(Ａ)に示すように、上下に形成された接合線Ｗによっ
て形材３１同士を接合した床構造３０を得ることができ
る。この床構造３０は、突合わせ面３８に沿った剪断力
に対し、各接合線Ｗと共に、突合わせ面３８を途中で偏
寄させた上記凸条３５と段部３６との嵌め合い構造によ
っても強固に抵抗する。また、各形材３１の肉厚部３３
によって、摩擦撹拌接合時の熱影響部を断面積の増加に
よる強度向上にて補うこともできる。更に、図５(Ａ)の
ように、凸条３５と段部３６の対向する各端面の深さ
(高さ)よりも接合線Ｗを深くすると、接合線Ｗの底部
(先端)Ｗｂは右側の形材３１の内部に位置するので、係
る底部Ｗｂに生じ易い応力集中を予防でき、係る部分に
おける割れの発生の原因となる応力が生じず、床構造３
０全体の強度を高められる。しかも、床構造３０の突合
わせ面３８の下部側に引張り力が加わるため、係る底部
Ｗｂを有する接合線Ｗを形成することは強度上からも有
効である。

【００２２】また、図５(ｂ)に示す左右の押出形材４
１，４１も互いに同一断面を有する。図示で右側の形材
４１の端部４４には、その下部に下向きにカーブした湾
曲凸条４６と、上部に段部４５が形成されている。ま
た、左側の形材４１の端部４４の下部には湾曲凹溝４８
と、上部の薄い凸条４７が形成されている。そして、右
側の形材４１を端部４４の下端を中心に反時計方向に回
転させ、その湾曲凸条４６を左側の形材４１の湾曲凹溝
４８内に嵌合させると共に、段部４５内に凸条４７を嵌
入させると、図示のように各端部４４同士の嵌合部４９
が形成される。尚、各形材４１の中空部４２における各
内隅にも厚肉部４３が設けられている。

【００２３】そして、嵌合部４９の上下の目地に沿っ
て、前記工具２０を用いて摩擦撹拌接合を施すと、図５
(Ｂ)に示すように、上下の接合線Ｗによって形材４１同
士を接合した床構造４０を得ることができる。この床構
造４０は、嵌合部４９における図示で垂直方向の剪断力
が加わっても、各接合線Ｗと共に、湾曲凸条４６と湾曲
凹溝４８との嵌合が一層強固に抵抗し、且つこの湾曲し
た嵌合構造が各形材４１を左右に互いに離間させる外力
に対しても充分に抵抗することができる。また、上記厚
肉部４３及び上方の接合線Ｗの底部(先端)Ｗｂが右側の
形材４１の内部に達しているため、前記同様に応力集中
を阻止することもできる。尚、図示で上方の接合線Ｗ
は、段部４５と凸条４７の先端との間に限らず、凸条４
７の中間から段部４５の水平辺に向けて進入する深さの
ものとしても良い。

【００２４】更に、図５(ｃ)に示す左右の押出形材５
１，５１も互いに同一断面を有する。図示で左側の形材
５１の端部５３には、その上部に水平に突出した凸条５
４と、下部に断面略Ｌ字形の鉤片５５が形成されてい
る。また、右側の形材５１の端部５３の下部には下向き
に断面略Ｌ字形の係合片５６が形成されている。そし
て、右側の形材５１の係合片５６を左側の形材５１の鉤
片５５に係合して、図示のように係合部５８を形成す
る。同時に左側の形材５１の凸条５４は、僅かの隙間を
介して右側の形材５１の端部５３の出隅部５７に近接す
る。

【００２５】そして、係合部５８の上下の各形材５１間
の目地に沿って、前記工具２０を用いて摩擦撹拌接合を
施すと、図５(Ｃ)に示すように、上下の接合線Ｗによっ
て形材５１同士を接合した床構造５０を得ることができ
る。この床構造５０は図示で下側の接合線Ｗの底部(先
端)Ｗｂが右側の形材５１の内部に位置するため、当該
部分への応力集中を防ぐと共に、両形材５１間の係合構
造が各形材５１を左右に互いに離間させる外力に対して
も充分に抵抗することができる。しかも、各形材５１に
よる係合部５８の形成が迅速に行え、摩擦撹拌接合のた
めの事前の準備も簡単で且つ正確な位置決めを成すこと
ができる。

【００２６】本発明は以上に説明した各形態に限定され
るものではない。例えば、図６(ａ)に示すように、断面
略長方形でその中空部６２内の各内隅には厚肉部６３を
有する押出形材６１は、その左右両端部６４に互いに対
称に断面略Ｌ字形の鉤凸条(鉤片)６６と傾斜凹溝６５を
有する。この形材６１同士を上下逆にして各端部６４の
各鉤凸条６６を相手方の傾斜凹溝６５内に係合すると、
図６(Ａ)に示すように、各端部６４が点対称になった係
合部６８を形成する。係る係合部６８に沿う各形材６１
同士の上下の各目地に沿って、前記工具２０を用いて摩
擦撹拌接合を施すと、図６(Ａ)に示すように、上下の接
合線Ｗによって形材６１同士を接合した床構造６０を得
ることができる。この床構造６０は、係合部６８の形成
が容易であり、各鉤凸条６６同士により隣接する形材６
１同士間に離間する方向の力が作用しても互いに補強し
合う。また、摩擦撹拌接合の際に各形材６１を引き離そ
うとする力も各鉤凸条６６により拘束されるので、接合
時の治具による拘束は簡単なもので済む。

【００２７】また、図６(Ｂ)に示す押出形材７０は、上
方の水平で厚肉の平板部７２と、その下側に設けた複数
の中空部７４と、左右の各端部７５に設けた互いに嵌合
し合う断面台形の凸条７６及び凹溝７８を一体に有す
る。係る形材７０同士をその凸条７６と凹溝７８を嵌合
し、前記同様に該嵌合部の上下に接合線Ｗを設けて互い
に接合することで、前記の各中空形材と同様な床構造を
得ることができる。

【００２８】更に、図６(Ｃ)に示す押出形材８０は、上
方の水平で厚肉の平板部８１と、その左右の両端部８２
に設けた互いに嵌合し合う断面台形の凸条８３及び凹溝
８４を一体に有する。また、平板部８１の下面側には、
その中央に断面略逆Ｔ字形の垂直条８５を有し、その両
側の各垂直片８６の下端には下向きの開口部８９を有す
る底広凹溝８８がそれぞれ設けられている。上記各端部
８２と垂直片８６と垂直条８５の間には、半中空部８７
がそれぞれ形成される。

【００２９】この半中空形材８０同士によっても、前記
同様に接合線Ｗを設けて互いに接合することで、中空形
材と同様な床構造を得ることができる。尚、上記底広凹
溝８８は、図６(Ｄ)に示すように、形材８０同士により
追って形成される床構造を梁２上に固定する際、固定用
のボルトＢの頭を嵌装させることができ、形材８１にボ
ルトＢの通し孔等を設ける作業を省略することができ
る。上記ボルトＢは梁２のフランジ４を貫通してナット
Ｎと螺着する。

【００３０】これらの形材７０同士、又は形材８０同士
により構成される床構造を用いると、凸条７６,８３と
凹溝７８,８４とが互いに水平方向に嵌合されるので、
隣接する形材７０同士間、又は形材８０同士間に上下方
向の剪断力が作用しても、接合線Ｗの他に、上記凸条７
６,８３と凹溝７８,８４の間でも剪断力を充分受けるこ
とができる。尚、接合線Ｗは、押出形材同士の突合わせ
部や嵌合部等の上下の目地における何れか一方に設ける
ようにしても良い。この場合、該接合線Ｗの深さを床構
造の仕様に応じて調整する。更に、接合線Ｗを目地に沿
って複数に分割して設けるようにしても良い。これによ
り摩擦撹拌接合の作業を減らすと共に、各形材への熱影
響部の形成を抑制することも可能となる。

【００３１】

【発明の効果】以上において説明した本発明の床構造
は、複数の押出形材をその突合わせ部や嵌合部等に沿っ
て摩擦撹拌接合による接合線により互いに接合しいてる
ので、剪断力等に対しても充分耐えられると共に、軽量
で梁等に過大な負荷を与えず、維持管理も軽減すること
ができる。しかも、従来の形材同士の機械的連結による
接合部における軋み音の発生や摩耗も予防することがで
きる。また、請求項２の床構造によれば、接合線と共に
形材同士による嵌合又は係合構造によって、剪断力等に
対して一層抵抗することができる。更に、請求項４の床
構造によれば、接合線の底部(先端)に応力が加わらない
ので、当該接合線及びこれを形成した接合部の強度を高
めることができる。また、請求項５の床構造によれば、
摩擦撹拌接合時に形成される熱影響部を低減又は限定す
ることができ、形材同士の接合部付近の強度を保つこと
ができる。加えて、請求項６の床構造によれば、梁等へ
のボルトによる固定を容易且つ迅速に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】(Ａ)及び(Ｂ)は本発明の床構造を用いた建築物
の床を示す部分断面図。

【図２】図１の床を構成する梁間に本発明の床構造を掛
け渡した状態を示す斜視図。

【図３】(Ａ)は床構造に用いる押出形材の断面図、(Ｂ)
はこの形材同士を接合した床構造の部分断面図、(Ｃ)は
この床構造を梁の上に固定した状態を示す部分断面図。

【図４】(Ａ)乃至(Ｃ)と(ａ)，(ｂ)は押出形材同士を摩
擦撹拌接合する各工程を示す概略の部分正面図又は部分
側面図。

【図５】(ａ)乃至(ｃ)及び(Ａ)乃至(Ｃ)は、異なる形態
の床構造における形材同士の接合前後の状態を示す部分
断面図。

【図６】(ａ)と(Ａ)は別の形態の床構造における形材同
士の接合前後の状態を示す部分断面図、(Ｂ)及び(Ｃ)は
更に別の押出形材を示す断面図、(Ｄ)は(Ｃ)の形材によ
る床構造の固定形態を示す部分概略図。

【図７】(Ａ)及び(Ｂ)は従来の床構造を示す部分断面
図。

【符号の説明】

２………………………………………………………………
…梁１０,３０,４０,５０,６０…………………………………
…床構造１２，１２′,３１,４１,５１,６１,７０,８０…………
…押出形材１３,３４,４４,５３,６４,７５,８２……………………
…端部１４，３２,４２,５２,６２,７４…………………………
…中空部１５……………………………………………………………
…リブ１７，８８……………………………………………………
…底広凹溝１８，３８……………………………………………………
…突合わせ面(同部) ２０……………………………………………………………
…工具２４……………………………………………………………
…表面抑え部２６……………………………………………………………
…摩擦ピン３３,４３,６３………………………………………………
…厚肉部４６,６６,７６,８３………………………………………
……凸条４８,６５,７８,８４………………………………………
……凹溝４９……………………………………………………………
…嵌合部５５……………………………………………………………
…鉤片５６……………………………………………………………
…係合片５８，６８……………………………………………………
…係合部８７……………………………………………………………
…半中空部Ｂ………………………………………………………………
…ボルトＮ………………………………………………………………
…ナットＷ………………………………………………………………
…接合線Ｗｂ……………………………………………………………
…底部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者牧田慎也静岡県庵原郡蒲原町蒲原１丁目34番１号日本軽金属株式会社グループ技術センター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルミニウム合金製で且つ所要の厚さを有
する複数の押出形材を互いに接合して形成される床構造
であって、上記各押出形材の長手方向に沿った端部同士により形成
される突合わせ部、嵌合部、又は、係合部の少なくとも
一方の外側面の目地に沿って、摩擦ピンと表面抑え部と
を含む工具を用いる摩擦撹拌接合による接合線を形成
し、この接合線によって複数の押出形材を互いに接合し
た、ことを特徴とする床構造。
【請求項２】前記嵌合部又は係合部を形成する押出形材
の長手方向に沿った端部の一方が凸条又は鉤片であり、
且つ他方が凹溝又は係合片である、ことを特徴とする請求項１に記載の床構造。
【請求項３】前記接合線が、前記目地に沿ってその全長
に又は間隔を置いて複数に分割して形成される、ことを
特徴とする請求項１又は２に記載の床構造。
【請求項４】前記接合線の底部が、前記目地に沿って対
向する前記各押出形材の一対の端面よりも深く且つ一方
の押出形材の内部に位置する、ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の床構
造。
【請求項５】前記押出形材がその長手方向に沿った中空
部又は半中空部を有し、且つ前記端部に隣接した厚肉部
又はリブを上記中空部内又は半中空部内に向けて有す
る、ことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の
床構造。
【請求項６】前記押出形材がその長手方向に沿った中空
部又は半中空部を有し、且つ上記中空部又は半中空部の
下面側に開口する底広凹溝を一体に形成した、ことを特
徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の床構造。
【請求項７】前記互いに接合された複数の押出形材が、
建物等における複数の梁同士間又は桁同士間に掛け渡さ
れ、ボルト・ナットにより上記梁又は桁に固定されるも
のである、ことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに
記載の床構造。