(57)【要約】【課題】接合に伴う撓みや歪みが生じ難く、かつ、軽量化を図ることが可能なアルミニウム合金製の枠付きパネルを提供すること。【解決手段】アルミニウム合金製の面材１と、アルミニウム合金製のフレーム材２とを備える枠付きパネルＰ１であって、フレーム材２は、面材１の縁部の裏面に重ね合わされる平坦面２ａを有し、当該平坦面２ａにおいて面材１にろう付されている、ことを特徴とする。フレーム材２は、面材１の外側に配置されるフレーム本体２１と、フレーム本体２１から張り出す張出部２２とを有し、平坦面２ａは、張出部２２の表面に形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム合金製の面材と、
アルミニウム合金製のフレーム材とを備える枠付きパネルであって、
前記フレーム材は、前記面材の縁部の表面または裏面に重ね合わされる平坦面を有し、当該平坦面において前記面材にろう付されている、ことを特徴とする枠付きパネル。
【請求項２】
前記フレーム材は、前記面材の外側に配置されるフレーム本体と、前記フレーム本体から張り出す張出部とを有し、
前記平坦面は、前記張出部の表面に形成されており、前記面材の裏面に重ね合わされる、ことを特徴とする請求項１に記載の枠付きパネル。
【請求項３】
前記フレーム材は、前記面材の縁部に沿って配置されるフレーム本体と、前記フレーム本体から張り出す張出部とを有し、
前記平坦面は、前記フレーム本体および前記張出部の裏面に形成されており、前記面材の表面に重ね合わされる、ことを特徴とする請求項１に記載の枠付きパネル。
【請求項４】
前記フレーム材は、前記面材の縁部を挟んで対向する一対の対向面を有し、
一対の前記対向面のそれぞれに前記平坦面が形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の枠付きパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム合金製の枠付きパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
面板にフレーム材を溶接してなるアルミニウム合金製の枠付きパネルは、例えば、搬送用のパレット（特許文献１）、表示装置用のシャーシ（特許文献２）、食品加工機械用のトレー（特許文献３）、自動車用のバッテリートレー、コンクリート成形用の型枠など、様々な分野において利用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３４７５６４号公報
【特許文献２】特開２００２−６７５５号公報
【特許文献３】特開平９−２０６８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
面材にフレーム材を溶接すると、溶接箇所に局所的に発生する溶接ひずみの影響により、面材に撓みや歪みが生じる虞がある。また、溶接ひずみの影響は、面材の薄肉化を図るにつれて顕著に現れるようになるため、面材の薄肉化（軽量化）を断念せざるを得ないケースもある。
【０００５】
このような観点から、本発明は、接合に伴う撓みや歪みが生じ難く、かつ、軽量化を図ることが可能なアルミニウム合金製の枠付きパネルを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る枠付きパネルは、アルミニウム合金製の面材と、アルミニウム合金製のフレーム材とを備える枠付きパネルであって、前記フレーム材は、前記面材の縁部の表面または裏面に重ね合わされる平坦面を有し、当該平坦面において前記面材にろう付されている、ことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、面材およびフレーム材を溶融させることなく両者を接合することができるので、面材の板厚やフレーム材の肉厚を小さくして軽量化を図った場合であっても、接合に伴う撓みや歪みが生じ難くなる。なお、本発明では、面材とフレーム材とが「面」で接合されることになるので、接合強度を高めたい場合は、平坦面の面積を増やし、ろう付面積を増大させればよい。
【０００８】
ろう材の種類に制限はないが、例えば、銅を２７〜３７質量％、珪素を５〜１０質量％含み、残部がアルミニウム及び不可避的不純物からなる低温ろう付用の粉末状ろう材を使用するとよい。なお、粉末状ろう材は、前記組成の合金を溶融した後に、真空または不活性ガス中で噴霧し急冷することによって得ることができる。粉末状ろう材は、これに純水を加えて均一に混濁し、スラリー状にしたうえでろう付箇所に塗着すればよい。
【０００９】
フレーム材の構成に制限はないが、例えば、前記面材の外側に配置されるフレーム本体と、前記フレーム本体から張り出す張出部とを有するフレーム材を使用してもよい。この場合、前記平坦面は、前記張出部の表面に形成し、前記面材の裏面に重ね合わせるとよい。このようにすると、面材を裏側から支持し得る構成となるので、面材の表面に物品が搭載されるトレーとして使用する場合に好適といえる。
【００１０】
また、フレーム材として、前記面材の縁部に沿って配置されるフレーム本体と、前記フレーム本体から張り出す張出部とを有するものを使用してもよい。この場合、前記平坦面は、前記フレーム本体および前記張出部の裏面に形成し、前記面材の表面に重ね合わせるとよい。このようにすると、ろう付面積を増大させることが可能となるので、接合強度を高めたい場合に好適である。
【００１１】
また、前記フレーム材に、前記面材の縁部を挟んで対向する一対の対向面を設け、一対の前記対向面のそれぞれに前記平坦面を形成してもよい。このようにすると、面材の縁部が一対の対向面に挟持されるようになるので、面材の表裏方向に荷重が作用するような場合に好適である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る枠付きパネルによれば、接合に伴う撓みや歪みが生じ難くなるとともに、軽量化を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）本発明の実施形態に係る枠付きパネルの斜視図、（ｂ）はフレーム材のみを示す一部破断斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る枠付きパネルの断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る枠付きパネルの第一変形例を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る枠付きパネルの第二変形例を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る枠付きパネルの第三変形例を示す断面図である。
【図６】（ａ）は本発明の実施形態に係る枠付きパネルの第四変形例を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。
【図７】本発明の実施形態に係る枠付きパネルの第五変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態に係る枠付きパネルＰ１は、物品搭載用のトレー（例えば、厨房用トレー、搬送用トレー、食品加工機械用トレー、自動車用バッテリートレーなど）として使用されるものであり、図１の（ａ）に示すように、一面（上面）が開口した浅底の箱型を呈している。すなわち、枠付きパネルＰ１は、トレーの底となる面材１と、トレーの外周壁となる四つのフレーム材２，２，…とを備えて構成されている。
【００１５】
面材１は、アルミニウム合金製の圧延板を切断して得たものであり、平面視矩形状を呈している。アルミニウム合金の種類に制限はなく、例えば、ＪＩＳ規格の１０００系合金、３０００系合金、６０００系合金などを使用することができる。
【００１６】
フレーム材２は、アルミニウム合金製の中空押出形材（ホロー形材）を切断して得たものであり、図１の（ｂ）に示すように、大小二つの中空部を備えている。四つのフレーム材２，２，…は、矩形枠状に組み合わされていて、一のフレーム材２と、これに突き合わされる他のフレーム材２とは、溶接されている。なお、フレーム材２，２，…は、同一断面形状の中空押出形材からなる。アルミニウム合金の種類に制限はなく、例えば、ＪＩＳ規格の１０００系合金、３０００系合金、６０００系合金などを使用することができる。
【００１７】
フレーム材２は、面材１の縁部の裏面に重ね合わされる平坦面２ａ（図１の（ｂ）においては、平坦面２ａにハッチングを付している。）を有し、図２に示すように、平坦面２ａにおいて面材１にろう付される。
【００１８】
フレーム材２は、面材１の外側に配置されるフレーム本体２１と、面材１の縁部を裏側（下側）から支持する張出部２２とを有する。
【００１９】
フレーム本体２１の表面（上面）は、面材１の表面に搭載される物品（図示略）の脱落あるいは転落を防止することができるよう、面材１の表面よりも高いところに位置している。フレーム本体２１は中空であり、フレーム本体２１の断面の輪郭は縦長矩形状を呈している。なお、フレーム本体２１の断面形状に制限はなく、適宜変更しても差し支えない。フレーム本体２１の内部に仕切壁やリブ等を設け、フレーム本体２１の剛性を向上させてもよい。
【００２０】
張出部２２は、フレーム本体２１から張り出した部位（フレーム本体２１よりも背が低い部位）であり、フレーム本体２１の内側面（面材１側の側面）から、対向する他のフレーム材２に向かって延出している。張出部２２は中空であり、張出部２２の断面の輪郭はコ字状を呈している。張出部２２の裏面（下面）は、フレーム本体２１の裏面（下面）と面一になっている。なお、図示は省略するが、張出部２２の高さ位置を上方にずらし、フレーム本体２１の裏面と張出部２２の裏面とに段差を設けてもよい。
【００２１】
平坦面２ａは、張出部２２の表面（上面）に形成されている。平坦面２ａには、面材１の縁部が載置される。
【００２２】
フレーム材２は、平坦面２ａにおいて面材１にろう付されている。ろう材の成分等に制限はないが、本実施形態では、銅（Ｃｕ）を２７〜３７質量％、珪素（Ｓｉ）を５〜１０質量％含み、残部がアルミニウム（Ａｌ）及び不可避的不純物からなる低融点のろう材を使用するとよい。このろう材は、三元共晶付近の組成を有しているため、二元共晶のろう材よりも、融点が低い。
【００２３】
ろう材の形態に制限はないが、前記の組成の合金を溶融した後に、真空または不活性ガス中で噴霧し急冷することによって得られた粉末状のろう材を使用するとよい。このような製法により得られたろう材は、１０〜１００μｍの平均粒径を有する微細な球形を呈しており、酸化物などの不純物をほとんど含んでいない。ここで、真空とは、真空度が２００ｔｏｒｒ以下の雰囲気であり、また、不活性ガスとは、ろう材を酸化させることのないガスであって、例えば、アルゴン系の希ガス、水素等の還元性ガス、窒素等の非酸化性ガスなどである。
【００２４】
粉末状のろう材は、これに純水を加えて均一に混濁し、スラリー状にしたうえで、面材１の縁部および平坦面２ａの少なくとも一方に塗着する。
【００２５】
枠付きパネルＰ１を製作する場合には、まず、四つのフレーム材２，２，…を互いに溶接して枠を形成し、その後、平坦面２ａ，２ａ，…にスラリー状のろう材を塗着する。面材１の縁部を平坦面２ａ，２ａ，…に載置したならば、面材１を治具等で押さえつつ、仮組みされた枠付きパネルＰ１を加熱炉の中に入れて加熱する。アルミニウム合金の融点よりも低い温度で且つろう材の融点よりも高い温度まで加熱し、その後冷却すると、面材１とフレーム材２，２，…が面接合され、枠付きパネルＰ１が得られる。
【００２６】
以上説明した枠付きパネルＰ１によれば、面材１およびフレーム材２を溶融させることなく両者を接合することができるので、面材１の板厚やフレーム材２の肉厚を小さくして軽量化を図った場合であっても、接合に伴う撓みや歪みが生じ難くなる。
【００２７】
なお、本実施形態では、面材１にフレーム材２のみをろう付した場合を例示したが、面材１またはフレーム材２の適所に補強部材やブラケットなどを設け、これらをろう付してもよい。
【００２８】
（第一変形例）
本実施形態では、中空の張出部２２を例示したが、図３に示す枠付きパネルＰ２のように、板状（フランジ状）の張出部２２’としてもよい。なお、図示は省略するが、張出部２２を省略しても差し支えない。
【００２９】
（第二変形例、第三変形例）
面材１とフレーム材２の接合強度を高めたい場合には、張出部２２の張出量を増やして平坦面２ａの面積を増大させるか、図４に示す枠付きパネルＰ３あるいは図５に示す枠付きパネルＰ４のように、フレーム本体２１を面材１の縁部に沿って配置し、平坦面２ｂ，２ｃを面材１の表面に重ね合わせればよい。
【００３０】
なお、枠付きパネルＰ３，Ｐ４においては、フレーム本体２１の裏面および張出部２２の裏面が平坦面２ｂ，２ｃであり、フレーム材２は、平坦面２ｂ，２ｃにおいて面材１にろう付されている。
【００３１】
（第四変形例）
本実施形態では、張出部２２を面材１にろう付する場合を例示したが、図６に示す枠付きパネルＰ５のように、面材１の縁部を挟んで対向する一対の対向面のそれぞれに平坦面３ａ（図６の（ｂ）参照）を設け、平坦面３ａ，３ａにおいてろう付してもよい。すなわち、フレーム材３に断面コ字状の凹溝を形成し、凹溝に面材１の縁部を挿入した状態で、面材１とフレーム材３とをろう付してもよい。このようにすると、面材１の縁部が一対の対向面（平坦面３ａ，３ａ）に挟持されるようになるので、面材１の表裏方向に荷重が作用するような場合に好適である。
【００３２】
なお、枠付きパネルＰ５を製作する場合には、各フレーム材３の平坦面３ａ，３ａあるいは面材１の縁部の表裏にろう材を塗着したうえで、面材１の縁部を各フレーム材３の凹溝に挿入し、その後、仮組みされた枠付きパネルＰ５を加熱炉の中に入れて加熱すればよい。フレーム材３同士は、必要に応じて、面材１とフレーム材３とをろう付する前、あるいは、ろう付した後に溶接する。
【００３３】
（第五変形例）
本実施形態では、四つのフレーム材２，２，…を矩形枠状に組み合わせた場合を例示したが、図７に示す枠付きパネルＰ６のように、直線用のフレーム材４，４，…とコーナー用のフレーム材５，５，…とを組み合わせてもよい。すなわち、屈曲部を有するフレーム材５を面材１の四隅に配置するとともに、面材１の四辺に沿って直線用のフレーム材４を配置してもよい。コーナー用のフレーム材５は、曲げ加工を施した押出形材にて形成してもよいし、金型鋳造やダイカストなどにて形成してもよい。
【符号の説明】
【００３４】
Ｐ１〜Ｐ５  枠付きパネル
１    面材
２，３，４，５    フレーム材
２１  フレーム本体
２２  張出部
２ａ，２ｂ，２ｃ，３ａ  平坦面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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