JP2004068380A - 床用緩衝体及びそれを用いた床構造 - Google Patents

Abstract

【課題】転倒時の衝撃を吸収緩和等しつつ、かつ、木質系材料の湿気に対する反り等の問題を回避することができ、特に、学校教室や福祉施設等の直貼り床に使用して好適な床用緩衝体及びそれを用いた床構造を提供する。
【解決手段】複数の凸部１と複数の凹部２とを有する弾性体からなり、凹部２の内部に弾性体の突起３が形成されている床用緩衝体、及び、このような床用緩衝体の凸部１の上側に仕上材１０又は床下地２０の一方が配置され、床用緩衝体の凹部２の下側に仕上材１０又は床下地２０の他方が配置された床構造。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、仕上材と床下地との間に配置される床用緩衝体及びそれを用いた床構造に関するものであり、特に、学校教室や福祉施設等の直貼り床に好適に使用し得るものである。
【０００２】
【従来の技術】
学校の校舎等における床構造には、例えば、コンクリート床下地に接着剤を介して木質系等の仕上材を施工した直貼り床が使用されている。そして、通常、この仕上材の下部には、コンクリート床下地の不陸等に追従するように、発泡体等からなる緩衝体が貼り合わされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、発泡体製の緩衝体が薄過ぎると、不陸に対する追従性が悪くなるだけでなく、子供等が転倒した場合の衝撃を吸収緩和できなくなるため、危険性が増す。また、階下に伝わる足音等の騒音や歩行感の悪さといった問題も生じる。
【０００４】
一方、その緩衝体が厚過ぎると、木質系の仕上材の場合は湿気の影響によって反りが発生するという問題がある。また、木質系以外の仕上材であっても、亀裂の発生等の問題が生じてしまう。
【０００５】
そこで本発明は、このような相反する要求の両立を図り、転倒時の衝撃を吸収緩和等しつつ、かつ、木質系材料の湿気に対する反り等の問題を回避し得る床用緩衝体及びそれを用いた床構造を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は以上の課題を解決するためになされたものであって、その第１の要旨は、仕上材と床下地との間に配置される床用緩衝体であって、複数の凸部と複数の凹部とを有する弾性体からなり、凹部の内部に弾性体の突起が形成されている床用緩衝体に係るものである。
【０００７】
そして好ましくは、凸部の下側に空間が形成されており、凸部の上側から荷重が作用した際に、凸部が圧縮変形すると共に座屈変形する床用緩衝体に係るものである。
【０００８】
また、突起の高さはその周辺の凸部の高さよりも低いことが好ましく、更に、突起のバネ特性は非線形性を有することが好ましい。なお、バネ特性を非線形にするためには、突起の断面形状を山形とすることが好ましい。
【０００９】
次に、本発明の第２の要旨は、上記した床用緩衝体を用いた床構造であって、当該床用緩衝体の凸部の上側に仕上材又は床下地の一方が配置され、当該床用緩衝体の凹部の下側に仕上材又は床下地の他方が配置される床構造に係るものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の床用緩衝体は、仕上材と床下地との間に配置されるものである。ここで、仕上材としては、使い勝手や安全性等の観点から、四周に本実加工を施した木製フローリング材が好適であるが、何らこれに限定されるものではなく、タイルや石材等の窯業系仕上材も使用できる。また、合板、ＭＤＦ（中質繊維板）、ＨＤＦ（硬質繊維板）、ＯＳＢ（配向性ストランドボード）、ＬＶＬ（単板積層材）、樹脂製ボード等の基材に、薄物化粧木材、軟質樹脂シート仕上材、窯業系の仕上材等を接着等で複合化したもの等も使用できる。
【００１１】
仕上材の厚さは、材質や寸法等によっても異なるが、６〜１８ｍｍが適当である。６ｍｍより薄いと強度的に問題があり、１８ｍｍを越えると柔軟性が損なわれ、歩行感が悪化するからである。
【００１２】
また、本発明の床用緩衝体は、弾性体からなる複数の凸部と複数の凹部を有しており、凹部の内部には弾性体の突起が形成されている。即ち、転倒時の衝撃を吸収緩和等しつつ、木質系材料の湿気に対する反り等の問題を回避するという相反する要求の両立を図るべく、複数の凸部と複数の凹部とを有する緩衝体本体に弾性体の突起を併用している。
【００１３】
この点につき更に詳述すると、床用緩衝体は仕上材の下部に設けられ、床下地上に固定されるものである。そこで、コンクリート床下地の不陸等に追従し、仕上材が床下地にしっかりと支持されて仕上材の反りが防止されるように、主に複数の凸部と複数の凹部とを利用する。一方、転倒時の衝撃の緩和等には、それに応じた弾性を有する突起を併用するのである。
【００１４】
ここで、緩衝体の材質としては、天然ゴム（ＮＲ）、合成ゴム（ＳＢＲ）、ＥＰＤＭ、樹脂、発泡体等を使用することができるが、バネ特性の設定の容易さの面からゴム弾性体が好適である。また、凸部及び凹部と突起とは、同じ材質にすることも異なる材質にすることもでき、一体成型することも別々に成型した後に接合することもできるが、生産性の面から同一材質で一体成型することが好ましい。更に、複数の凹部の全てに突起を形成しなくてもよく、必要に応じて増減させることができる。
【００１５】
また、凸部の下側に空間を形成し、凸部の上側から荷重が作用した際に、凸部が圧縮変形すると共に座屈変形するようにすることが好ましい。凸部の下側を空間にすることで、凸部を軟らかいバネ特性にすることができ、しかも、荷重に対して、圧縮変形だけでなく座屈変形による緩衝効果も得られるようになるからである。
【００１６】
更に、突起の高さは、その周辺の凸部の高さよりも低くすることが好ましい。このようにすれば、仕上材と床下地との間に緩衝体を介在させた際に、何ら荷重が作用しない状態では突起が接触しない。一方、荷重が作用した場合には、最初に複数の凸部が変形し、その後、突起が変形するという２段階で荷重を受けることになる。すると、凸部と突起のバネ特性を適宜設定して組み合わせることにより、学校教室や福祉施設等における子供達の転倒等に対して特に有効な衝撃の吸収及び緩和作用を発揮できるようになるからである。
【００１７】
具体的には、主に転倒時の衝撃吸収及び緩和を考慮した場合、例えば弾性体の凸部の下側に空間を形成して凸部を比較的軟らかくし、弾性体の突起を比較的硬く設定する。その結果、歪みに対して最初は反力が小さく、歪みが増すと反力が大きくなるので、子供達が転倒等した際の効果的なクッションになる。
【００１８】
特に、突起のバネ特性を非線形とし徐々に硬くなるようにしておけば一層効果的であり、圧縮変形すると共に座屈変形する凸部と組み合わせることによって、凸部の上側から荷重が作用した際に、歪みの増加と共に滑らかに反力が増加する理想的な反力−歪み曲線が得られる。なお、突起のバネ特性の非線形性は、例えば突起の断面形状を山形にすることによって、簡単に実現することができる。
【００１９】
ところで、本発明の床用緩衝体の最大高さは、材質や要求特性等によっても異なるが、２〜３０ｍｍが適当であり、中でも４〜１５ｍｍが好ましい。２ｍｍより薄いと緩衝体のバネ特性に基づく機能を十分発揮させることができなくなり、３０ｍｍを越えても機能の向上が見込めないばかりでなく、経済性、施工性が悪化してしまうからである。
【００２０】
また、突起の高さをその周辺の凸部の高さよりも低くする場合、突起の高さは凸部の高さの３５〜８５％とすることが適当であり、中でも６０〜７０％が好ましい。３５％より低いと凸部に対して突起の作用が遅くなりすぎ、突起を形成する意味がなくなるからであり、８５％より高いと最初に凸部が変形し、その後、突起が変形するという２段階で荷重を受ける効果が薄れるからである。
【００２１】
なお、このことは、突起の高さを凸部よりも低くしなければならないことを意味するものではない。両者は同一高さであっても、逆に突起が高くても良く、高さは床の要求特性に応じて設定するものである。ただ、突起を凸部よりも低くする場合に限って、３５〜８５％が適当であるというに過ぎない。
【００２２】
そして、本発明の床用緩衝体は、仕上材と床下地との間に介在して床構造を構成するものであるが、床構造としては、床用緩衝体の凸部の上側に仕上材を配置し、凹部の下側に床下地を配置しても、逆に、凸部の上側に床下地を配置（凸部を下向きにして床下地に固定）し、凹部の下側に仕上材を配置（凹部を逆向きにしてその上に仕上材を固定）してもよい。即ち、床用緩衝体に表裏はなく、どちらでも全く同じ作用効果を奏する。
【００２３】
なお、本発明の床構造は、コンクリート床下地上に直接的に仕上材を敷き詰める直張り床に適用することが最も効果的であるが、何ら直張り床に限定されるものではない。即ち、支持脚を取り付けたいわゆる二重床にも適用できるものである。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明の好ましい実施の形態の具体例を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の床用緩衝体の第１実施例を示す上面図及び側面図である。図１に示す第１実施例の床用緩衝体は、幅（図１の左右方向）が１４２．５ｍｍ、長さ（図１の上下方向）が９００ｍｍの長方形であり、全体がゴム硬度６０°の天然ゴム（ＮＲ）製のものである。
【００２５】
そして、長さ方向に凸部１と凹部２とが交互に形成され、凸部１の下側には空間が形成されている。また、各凹部２の内部にはそれぞれ断面形状が山形の突起３が、凹部２と一体成型されている。この凸部１の幅は１７．５ｍｍであり、高さは８ｍｍである。また、凸部１の下側の空間によって、凸部１は厚さが１ｍｍとなっている。一方、凹部２の底の幅は５ｍｍであり、凹部２の底の全体から、高さが５ｍｍの突起３が形成されている。従って、突起３の高さは、凸部１の高さよりも３ｍｍだけ低い。
【００２６】
図２は、図１に示す第１実施例の床用緩衝体を使用した床構造を示す側面図である。即ち、図１の床用緩衝体の下側に直接木質系の仕上材１０を固定し、図１の上側を直接床下地２０（コンクリート床下地）に固定した、直張り床の構造となっている。なお、図２に示す床構造は、図示しない他の床構造と相互に突き合わされることにより、学校教室や福祉施設等の床を構成する。
【００２７】
図２に示す床構造は、コンクリート床下地２０の不陸等に追従し、木質系の仕上材１０の吸湿による反り等の変形が防止されると共に、子供等が転倒した場合の安全性と快適な歩行感が確保され、学校教室や福祉施設等の直貼り床の構造として特に好適なものである。
【００２８】
即ち、下向きの凸部１だけが床下地２０に固定されるので、床用緩衝体の全体から見れば、部分的に床下地２０と接触する。従って、床下地２０に不陸があっても、凸部１の間の非接触部分と凸部１の変形によって吸収されることとなる。また、複数の凸部１と複数の凹部２とが交互に仕上材１０と床下地２０とを橋渡ししているので、仕上材１０が床下地２０にしっかりと支持されて仕上材１０の反りが防止される。
【００２９】
次に、仕上材１０に子供の転倒等による衝撃荷重が作用した場合であるが、この場合、最初に凸部１だけが圧縮変形すると共に座屈変形する。そして、この初期段階では歪みに対して反力が小さいので、効果的なクッションになる。更に歪みが増加した場合には、今度は第２段階の衝撃吸収作用として、突起３が床下地２０に接触して圧縮変形するようになり、反力が増加する。しかも、突起３は断面形状が山形であるので、バネ特性が非線形になっている。従って、荷重が作用すると、歪みの増加と共に滑らかに反力が増加する理想的な反力−歪み曲線が得られることとなり、安全性と快適な歩行感が確保されるのである。
【００３０】
図３は、第１実施例の床用緩衝体における反力−歪み曲線を示す図である。図３に示す通り、反力−歪み曲線は、凸部１に基づく曲線部分と突起３に基づく曲線部分の２段になっており、かつ、両曲線は滑らかに結ばれている。なお、凸部１や突起３の変形が限界に達してしまうと、もはや反力の増加が見込めなくなるので、その前までが使用領域となる。
【００３１】
図４は、本発明の床用緩衝体の第２実施例を示す上面図及び側面図である。第２実施例の床用緩衝体は、第１実施例に対し、凹部２を島状に配置したものである。そして、突起３を円錐形状とし、その先端を半径２．５ｍｍの半球状としたものである。このように、凸部１、凹部２、突起３の形状等を適宜組み合わせることによって、様々な要求特性の床に対応できる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の床用緩衝体及びそれを用いた床構造は、床用緩衝体が、複数の凸部と複数の凹部とを有する弾性体からなり、凹部の内部に弾性体の突起が形成されているものであるので、衝撃の吸収緩和性能に優れ、安全性が高く、適度な歩行感を有し、かつ、仕上材の反り等の変形が防止され、学校教室や福祉施設等の直貼り床として特に好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の床用緩衝体の第１実施例を示す上面図及び側面図である。
【図２】図２は、第１実施例の床用緩衝体を使用した床構造を示す側面図である。
【図３】図３は、第１実施例の床用緩衝体における反力−歪み曲線を示す図である。
【図４】図４は、本発明の床用緩衝体の第２実施例を示す上面図及び側面図である。
【符号の説明】
１‥凸部
２‥凹部
３‥突起
１０‥仕上材
２０‥床下地

Claims (6)

1. 仕上材（１０）と床下地（２０）との間に配置される床用緩衝体であって、複数の凸部（１）と複数の凹部（２）とを有する弾性体からなり、凹部（２）の内部に弾性体の突起（３）が形成されていることを特徴とする床用緩衝体。
2. 凸部（１）の下側に空間が形成されており、凸部（１）の上側から荷重が作用した際に、凸部（１）が圧縮変形すると共に座屈変形することを特徴とする請求項１に記載の床用緩衝体。
3. 突起（３）の高さが、その周辺の凸部（１）の高さよりも低いことを特徴とする請求項１又は２に記載の床用緩衝体。
4. 突起（３）のバネ特性が、非線形性を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の床用緩衝体。
5. 突起（３）の断面形状が、山形であることを特徴とする請求項４に記載の床用緩衝体。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の床用緩衝体を用いた床構造であって、当該床用緩衝体の凸部（１）の上側に仕上材（１０）又は床下地（２０）の一方が配置され、当該床用緩衝体の凹部（２）の下側に仕上材（１０）又は床下地（２０）の他方が配置されることを特徴とする床構造。

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