JP5295296B2 - 木質床構造体 - Google Patents

Description

本発明は、衝撃吸収性を向上させることを目的とする木質床構造体に関する。

合板や木質繊維板等を基材とし、その表面側に突板のような木質表面材を積層した木質床構造体は知られており、例えば、適宜枚数の木質床構造体を床下地面に敷き詰めることによって、木質フロアとされる。

木質フロアでの歩行感を高めるため、あるいは防音性や遮音性を高くして階下への音等の伝播を低減するため、等の目的で、適宜の緩衝材や制振材を、木質床構造体における中間材あるいは裏面材として備えることも行われる。そのような材料として、例えば、特許文献１では多孔質ゴムを用いることが、特許文献２では、木質表面材よりも低い剛性である発泡樹脂材料を用いることが記載されている。また、特許文献３では、さらに、この木質表面材の裏面に複数の凹溝を設けた点が記載されている。

近年、フロアにおいて、人が転倒したとき等に受ける衝撃力を効果的に吸収し緩和することの必要性が認識されるようになり、例えば、ＪＩＳ Ａ６５１９「体育館用鋼製床下地構成材」では一般体育館の床の硬さは１００Ｇ以下であることが望ましいとしている。ここで、床の硬さとは、ヘッドモデルを自由落下させ、床に衝突したときの加速度Ｇの最大値を測定して得られる値（衝撃時のＧ値）であって、前記ＪＩＳ Ａ６５１９には、その測定法等が記載されている。

例えば、前記ＪＩＳ Ａ６５１９の測定法により、衝撃時のＧ値を１００Ｇ以下となるように構成された床材として、特許文献４および５には、基材と表面材がともに樹脂材料からなる樹脂製床材（衝撃吸収材）が記載されている。特許文献４の衝撃吸収材は厚さ４ｍｍ〜１０ｍｍの発泡シートとされ、樹脂表面材は厚さ１．８ｍｍ〜６ｍｍの合成樹脂タイルなどとされている。また、特許文献５の衝撃吸収材は、その厚さは２ｍｍ〜１５ｍｍで、発泡倍率は４〜２０倍のポリオレフィン発泡体とされ、樹脂表面材は厚さ０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの樹脂シートとされている。

特開平９−３２２５５号公報 特開平１１−１８２００７号公報 特開平１０−２９２６１１号公報 特開平７−８２８７１号公報 特開２００２−３１７５４８号公報

しかしながら、特許文献１〜３に記載の木質床構造体は、フロアの歩行感、または防音性・遮音性を目的として、緩衝材や制振材の材質および厚さが選定されており、人が転倒したとき等に受ける衝撃までも考慮して構成されたものではない。したがって、これらの木質床構造体では、転倒時に受ける衝撃を充分に吸収することができない場合がある。

また、特許文献４および５の樹脂製床材は、転倒時の衝撃を考慮すべく、前記ＪＩＳ Ａ６５１９に準拠して、床の硬さは、加速度計を取り付けたヘッドモデル（床の硬さの測定装置）を高さ２００ｍｍから落下させ、床に衝突したときに加速度計で測定し、発生する加速度Ｇの最大値が１００Ｇ以下となるように、表面材および衝撃吸収材を選定している。しかしながら、実際、家庭内における転倒では、この２倍以上の衝撃エネルギがフロアに付与されることが想定される。したがって、これらの樹脂床材からなるフロアであっても、充分に衝撃エネルギは吸収できないおそれがある。

このような課題を鑑みて、本発明は、転倒時などに生じる衝撃エネルギを木質床構造体に吸収させて人体が受ける衝撃を低減することを課題とし、より具体的には、これまでの評価基準の２倍以上の衝撃エネルギが木質床構造体に付与された場合であっても、この衝撃エネルギを吸収し、衝撃時のＧ値が１００Ｇ以下となる木質床構造体を提供することを課題とする。

上記課題を解決すべく、発明者は多くの実験と研究を継続して行って、鋭意検討を重ねた結果、木質床構造体に付与する衝撃エネルギをこれまでの評価基準（ＪＩＳ Ａ６５１９）の２倍以上とした場合（以下「高衝撃時」という）、
（ａ１）木質表面材の凹溝の底部から木質表面材の表面までの木質表面材の厚さ
（ａ２）木質表面材の裏面に形成された凹溝の占有率（凹溝面積率）
（ｂ１）衝撃吸収材の圧縮応力−ひずみ
（ｂ２）衝撃吸収材の厚さ
の４つの因子が、高衝撃時における衝撃を吸収するための因子であるということがわかった。すなわち、上記（ａ１），（ａ２）は、高衝撃時における凹溝の底部から木質表面材の表面の木材の撓みに寄与した因子であり、（ｂ１），（ｂ２）は、高衝撃時における衝撃吸収材の圧縮変形に寄与した因子である。そして、上述した木材の撓みと衝撃吸収材の圧縮変形とがバランス良く作用する特定の関係を、これら４つの因子が同時に満たしたときに、高衝撃時に木質床構造体が衝撃エネルギを画期的に吸収できるとの新たな知見を得た。

本発明は、この新たな知見に基づくものであり、木質表面材と、前記木質表面材の裏面に積層した衝撃吸収材とを少なくとも備えた木質床構造体であって、前記木質表面材の裏面には、複数の凹溝が形成されており、以下に示す点を特徴とするものである。

すなわち、木質表面材は、（Ａ１）前記凹溝の底部から前記木質表面材の表面までの前記木質表面材の厚さは、２．０〜４．５ｍｍの範囲にあり、（Ａ２）前記裏面を構成する前記凹溝により区分された凸部の凸面積と、各凸部に隣接した前記溝部の開口部の開口面積とを合わせた総面積に対する前記開口面積の割合を、凹溝面積率としたときに、該凹溝面積率は、７．７５〜５８．９％の範囲にあり、このような範囲を満たす木質表面材に対して、衝撃吸収材は、（Ｂ１）前記衝撃吸収材のＪＩＳ Ｋ ６７６７に準拠する圧縮応力−５０％ひずみは、０．３ＭＰａ以下の範囲にあり、（Ｂ２）前記衝撃吸収材の厚さは、６〜１０ｍｍの範囲にあることを特徴とする。

本発明に係る木質床構造体によれば、これまでの評価基準の２倍以上（実際には、２．３倍）の衝撃エネルギが木質床構造体に作用した場合（以下「高衝撃時」という）であっても、衝撃時のＧ値は１００Ｇ以下となる。したがって、本発明の木質床構造体を床下地面に配置した木質フロアによれば、転倒時などに生じる衝撃エネルギを木質フロアに効果的に吸収させることができ、衝撃力に対して安全性を高めることができる。

すなわち、木質表面材が上述した（Ａ１）および（Ａ２）の範囲を満たす場合、木質表面材の凹溝の底部から木質表面材の表面までの部分が、凹溝により区分された凸部同士を連結する連結部となり、この連結部が、高衝撃時に衝撃エネルギが作用したときに、板バネの如き緩衝材として作用して撓むことになる。

本発明では、（Ａ１）の如く凹溝の底部から木質表面材の表面までの木質表面材の厚さ（上述した連結部の厚さ）を、２．０〜４．５ｍｍの範囲としたが、連結部の厚さが２ｍｍ未満の場合には、高衝撃時における連結部の強度が不足してしまい、連結部から破損するおそれがある。一方、連結部の厚さが４．５ｍｍを超えた場合には、連結部が撓み難くなり（板バネの弾性率が高くなり）、高衝撃時における衝撃を充分に吸収することができないことがある。

また、本発明では、（Ａ２）の如く木質表面材の凹溝面積率を、７．７５〜５８．９％の範囲としたが、凹溝面積率が７．７５％未満の場合には、上述した連結部の占める割合が少なくなるため、連結部が緩衝材としての役割を充分に果たすことができない。一方、凹溝面積率が５８．９％を超えた場合には、裏面の凸部の占める割合が少なくなるため、木質表面材の剛性が低下するおそれがある。さらに、各凸部の凸面積の減少に伴い、高衝撃時には、凸部により衝撃吸収材に作用する押圧が増加し、衝撃吸収材が埋没するおそれもある。

さらに、衝撃吸収材が（Ｂ１）および（Ｂ２）の範囲を満たす場合、衝撃吸収材は、高衝撃時に衝撃エネルギが作用したときに、撓んだ連結部を有した木質表面材に対して、圧縮バネの如き緩衝材として作用して、圧縮変形することになる。

本発明では、（Ｂ１）の如く衝撃吸収材の圧縮応力−５０％ひずみを、０．３ＭＰａ以下の範囲内としたが、０．３ＭＰａを超えた場合には、高衝撃時に、連結部の撓みによる木質表面材の変形に追従するように、衝撃吸収材が変形し難くなり、高衝撃時における衝撃を充分に吸収することができないことがある。

なお、本発明において、ＪＩＳ Ｋ ６７６７に準拠する圧縮応力−５０％ひずみとは、１分間に衝撃吸収材の厚さの５０％まで潰す速度で圧縮するのに要する応力である。なお、衝撃吸収材の物性を示す指標として、ＪＩＳ Ｋ ６７６７に準拠する圧縮応力−５０％ひずみを選定した理由としては、高衝撃時に、衝撃吸収材が、瞬間的に少なくとも５０％程度圧縮変形することが、発明者の実験から解ったからである。

また、本発明では、（Ｂ２）の如く前記衝撃吸収材の厚さを、６〜１０ｍｍの範囲としたが、衝撃吸収材の厚さが、６ｍｍ未満の場合には、前記高衝撃時に、衝撃吸収材が局所的に収縮し難くなり、衝撃エネルギが吸収され難い状態（底打ち状態）となる。一方、衝撃吸収材の厚さが１０ｍｍを超えたとしても、それ以上の衝撃吸収性能の改善が期待できないことがある。また、衝撃吸収材の厚さの増加は、フロアの踏み心地性を阻害することもあるので、必要以上に衝撃吸収材の厚さを増加させないほうがよい。

発明による木質床構造体において、木質表面材は、上述した（Ａ１）および（Ａ２）を満たすのであれば、その材質および厚さは任意とする。好ましくは、木質表面材は、無垢材、合板、木質繊維板、ＬＶＬ、ＯＳＢ、集成材、ＰＢ、またはこれらの２種以上を接着積層した複合基材、等を挙げることができる。また、木質表面材に熱処理や蒸気処理、その他、樹脂、熱水、または薬剤等で処理（樹脂含浸を含む）したりしたものでもよい。木質表面材の表面に印刷したり、化粧単板または木製の化粧シートを積層したりしてもよく、本発明では、この積層状態のものも木質表面材として含むものであり、積層状態の木質表面材が、上述した条件を満たすものであればよい。木質表面材に用いる木質繊維板には、インシュレーションボード、ＨＤＦ（高密度繊維板）、ＭＤＦ、ハードボード等が例として挙げられる。

本発明による木質床構造体において、前記衝撃吸収材は、上述した（Ｂ１）および（Ｂ２）を満たすのであれば、その材質は任意とする。好ましくは、合成樹脂発泡体またはゴム発泡体である。合成樹脂発泡体には、例として、ポリエチレン系樹脂発泡体（例えば、ポリエチレン樹脂発泡体、ポリエチレンビニルアルコール樹脂発泡体、ポリエチレンビニルアセテート樹脂発泡体）、ポリスチレン系樹脂発泡体、ウレタン発泡体、これらの樹脂を２種以上配合した樹脂発泡体等を挙げることができる。ゴム発泡体には、例として、合成ゴム発泡体、天然ゴム発泡体を挙げることができる。

そして、上述した木質床構造体として、前記木質表面材の裏面に、衝撃吸収材を積層したものを、床下地面に敷設して本願の発明に係る木質フロアとしてもよく、床下地面に衝撃吸収材を敷設した後に、衝撃吸収材の表面に単数または複数の木質表面材を敷設して本願の発明に係る木質フロアとしてもよい。

本発明によれば、これまでの評価基準の２倍以上の衝撃エネルギが木質フロアに付与された場合であっても、この衝撃エネルギを吸収し、衝撃時のＧ値を１００Ｇ以下となる木質フロアを得ることができる。

本発明に係る形態の木質フロアを構成する木質床構造体の一例を示す模式図であり、（ａ）は、木質床構造体の裏面側から見た木質床構造体の分解斜視図であり、（ｂ）は、本発明に係る形態の木質床構造体の部分断面図。 本発明に係る形態の木質床構造体を構成する木質表面材の凹溝面積率を説明するための模式図であり、（ａ）は、図１に示す木質表面材の凹溝面積率を説明するための図であり、（ｂ）は、別の態様における凹溝面積率を説明するための図。 本発明に係る形態の木質床構造体をモデル化した図。 図１に示す木質床構造体を床下地面に配置した木質フロアの一例を示す模式図であり、（ａ）は、製造された木質床構造体を床下地面に配置した木質フロアの一例を示す模式図、（ｂ）は、木質フロアを床下地面で、木質床構造体を製造し、木質フロアとした一例を示す模式図。 実施例および比較例で採用した衝撃時のＧ値の測定方法を説明するための図。 実施例Ａおよび比較例Ａの木質フロアに係る木質表面材の連結部の厚みと衝撃時のＧ値との関係を示した図。 実施例Ｂおよび比較例Ｂの木質フロアに係る木質表面材の凹溝面積率と衝撃時のＧ値との関係を示した図。 実施例Ｃおよび比較例Ｃの木質フロアに係る衝撃吸収材の圧縮応力−５０％ひずみと衝撃時のＧ値の関係を示した図。 実施例Ｄおよび比較例Ｄの木質フロアに係る衝撃吸収材の厚さと衝撃時のＧ値の関係を示した図。

以下、実施の形態に基づき本発明を説明する。図１は、本発明に係る形態の木質フロアを構成する木質床構造体の一例を示す模式図であり、（ａ）は、木質床構造体の裏面側から見た木質床構造体の分解斜視図であり、（ｂ）は、本発明に係る形態の木質床構造体の部分断面図である。

図２は、本発明に係る形態の木質床構造体を構成する木質表面材の凹溝面積率を説明するための模式図であり、（ａ）は、図１に示す木質表面材の凹溝面積率を説明するための図であり、（ｂ）は、別の態様における凹溝面積率を説明するための図である。

図３は、本発明に係る形態の木質床構造体をモデル化した図であり、図４は、図１に示す木質床構造体を床下地面に配置した木質フロアの一例を示す模式図であり、（ａ）は、製造された木質床構造体を床下地面に配置した木質フロアの一例を示す模式図、（ｂ）は、木質フロアを床下地面で、木質床構造体を製造し、木質フロアとした一例を示す模式図である。

図１に示すように、本実施形態に係る木質床構造体１０は、木質表面材３と、その裏面に積層した衝撃吸収材４とを備える。これらの積層界面には従来の木質床構造体で用いられている適宜の接着剤が塗布されて、全体が積層一体化している。

木質表面材３は、インシュレーションボード、ＭＤＦ，ＨＤＦ、ハードボード等の木質繊維板、合板、パーティクルボード、配向性ストランドボード（ＯＳＢ）、ＬＶＬ、集成材、無垢材等を挙げることができる。木質表面材３は、さらに、長方形状や、正方形状でもよく、表面が化粧用に印刷する場合や、化粧単板、化粧シート、突板のような表面化粧材３０ａが貼着されていても良い。

なお、ここで、表面化粧材３０ａが、木質系の化粧材の場合には、基材に対して剛性を有するため、木質表面材３の一部を構成し、それ以外の樹脂系の化粧材の場合には、基材に対して剛性を有しないため、木質表面材３の一部を構成しないものとする。

また、木質表面材３の周縁には、一対の雄実部および雌実部からなる実部３１が形成されており、木質表面材３の表面３２から裏面３４までの厚さ（見かけ上の厚さ）は、２．５〜３０ｍｍであることが好ましい。

さらに、木質表面材３の裏面３４には、断面矩形状の複数の凹溝が形成されている。具体的には、凹溝は、木質表面材３の長手方向に沿って形成された複数の縦凹溝３５，３５，…と、各縦凹溝３５に交差するように、短手方向に沿って形成された複数の横凹溝３６，３６，…が形成されている。

ここで、図１（ｂ）に示すように、各縦凹溝３５の底部３５ａから木質表面材３の表面３２までの木質表面材３の厚さｔ１は、２．０〜４．５ｍｍの範囲にあり、図示していないが、横凹溝３６の底部から木質表面材３の表面３２までの木質表面材３の厚さも、同様に、２．０〜４．５ｍｍの範囲にある。

すなわち、上述したように、木質表面材３の表面３２から裏面３４までの木質表面材の厚さ（見かけ上の厚さ）は、２．５〜３０ｍｍであるので、縦凹溝３５および横凹溝３６の開口部から底部までの溝深さは、０．５〜２８ｍｍとなる。

このような結果、縦凹溝３５および横凹溝３６により区分された裏面３４には、複数の凸部３８，３８，・・・が形成される。これにより、後述する衝撃吸収材４に積層したときに、凸部３８を設けていない平板状の木質表面材（厚さ２．０〜４．５ｍｍ）のものに比べて、木質床構造体１０の剛性を高めることができる。さらには、木質表面材３の見かけ上の厚さを確保することができるので、上述した実部３１を容易に形成することができる。

さらに、図２（ａ）に示すように、縦凹溝３５および横凹溝３６により区分された裏面３４の各凸部３８の凸面積Ｓ１と、各凸部３８に隣接した縦凹溝３５および横凹溝３６の開口部の開口面積Ｓ２とを合わせた総面積（Ｓ１＋Ｓ２）に対する開口面積Ｓ２の割合を、凹溝面積率（Ｓ２／（Ｓ１＋Ｓ２））としたときに、該凹溝面積率は、７．７５〜５８．９％の範囲にある。

具体的には、本実施形態の場合には、中央に位置する各凸部３８は、縦凹溝３５および横凹溝３６により囲繞されることになるので、各凸部３８を囲う部分の縦凹溝３５および横凹溝３６の開口部の面積を用いることになる。

一方、別の態様として、縦凹溝３５’のみが、図１（ｂ）に示す深さ（すなわち厚さｔ１＝２．０〜４．５ｍｍ）を満たし、かつ横凹溝３６’の深さが図１（ｂ）に示す深さよりも浅い（すなわち厚さｔ１が４．５ｍｍを超えた）場合には、図２（ｂ）に示すように、縦凹溝３５’に比べて横凹溝３６’の溝深さが浅い。このことから、凸部３８’は横凹溝３６’を含む部分となる。これにより、凹溝面積率は、縦凹溝３５’により区分された裏面３４の各凸部３８’の凸面積Ｓ１’と、各凸部３８’に隣接した縦凹溝３５’の開口部の開口面積Ｓ２’とを合わせた総面積（Ｓ１’＋Ｓ２’）に対する開口面積Ｓ２’の割合（Ｓ２’／（Ｓ１’＋Ｓ２’））をとなる。

ここで、上述した範囲の凹溝（縦凹溝３５、横凹溝３６、または縦凹溝３５’）の溝形状は矩形状であったが、この凹溝面積率を満たすのであれば、特にその溝形状は特定されるものではなく、機械加工を行う場合には、溝加工する加工機側にそのまま依存して差し支えない。また、このような溝加工は、レーザー加工、ウォータージェット加工、超音波カッター、エンドミル（ルーター）、のこ（丸のこ等）、ナイフ刃、トムソン刃、等の従来知られている加工手段により加工することができる。

このようにして、木質表面材３が上述した範囲を満たす場合、木質表面材３の縦凹溝３５および横凹溝３６の底部から木質表面材３の表面３２までの部分が、縦凹溝３５および横凹溝３６により区分された凸部３８，３８同士を連結する連結部３９となる。高衝撃時に、木質床構造体１０に衝撃エネルギが作用したときに、図３に示すように、凸部３８はほとんど撓まず、連結部３９が、板バネＫ１の如く作用して撓むことになる。

より具体的には、縦凹溝３５および横凹溝３６の底部から木質表面材３の表面３２までの木質表面材３の厚さ（上述した連結部３９の厚さ）は、図３に示す板バネＫ１の厚さ（板バネの曲げつよさ）とみなすことができ、さらに、木質表面材３の凹溝面積率は、この板バネＫ１の個数とみなすことができる。

このような結果、連結部３９の厚さを２ｍｍ〜４．５ｍｍとしたが、その厚さが２ｍｍ未満の場合には、高衝撃時における連結部３９の強度が不足してしまい、連結部３９から破損するおそれがある。一方、連結部３９の厚さが４．５ｍｍを超えた場合には、連結部３９が撓み難くなり（板バネの曲げ弾性率が高くなり過ぎて）、高衝撃時における衝撃を充分に吸収することができないことがある。また、さらに好ましくは、連結部３９の厚さは、２〜３ｍｍであり、後述する発明者らの実験からも明らかなように、この範囲の厚さとすることにより、さらに衝撃吸収性を向上させることができる。

一方、木質表面材３の凹溝面積率を、７．７５〜５８．９％の範囲としたが、凹溝面積率が７．７５％未満の場合には、連結部３９の占める割合が少なくなるため、連結部３９が緩衝材としての役割を充分に果たすことができない。また、凹溝面積率が５８．９％を超えた場合には、裏面３４の凸部３８の占める割合が少なくなるため、木質表面材３の剛性が低下するおそれがある。さらに、各凸部３８の凸面積Ｓ１の減少に伴い、高衝撃時には、凸部により衝撃吸収材に作用する押圧が増加し、衝撃吸収材４が埋没するおそれもある。

さらに、本実施形態に係る衝撃吸収材４は、衝撃吸収材４のＪＩＳ Ｋ ６７６７に準拠する圧縮応力−５０％ひずみ（以下、圧縮応力−５０％ひずみという）が、０．３ＭＰａ以下の範囲にあり、その厚さｔ２は、６〜１０ｍｍの範囲にある。

図３に示すように、衝撃吸収材４は、高衝撃時に衝撃エネルギが作用したときに、撓んだ連結部３９を有した木質表面材３に対して、圧縮バネＫ２の如く作用して、圧縮変形することになる。このように、衝撃吸収材４の圧縮応力−５０％ひずみは、図３に示す圧縮バネＫ２の圧縮方向の強さとみなすことができ、さらに、衝撃吸収材４の厚さは、圧縮バネＫ２の長さとみなすことができる。

そして、衝撃吸収材４の圧縮応力−５０％ひずみを、０．３ＭＰａ以下の範囲内としたが、０．３ＭＰａを超えた場合には、衝撃時に、連結部３９の撓みによる木質表面材３の変形に追従するように、衝撃吸収材４が変形し難くなり、衝撃時における衝撃を充分に吸収することができないことがある。

なお、衝撃吸収材４の圧縮応力−５０％ひずみを、低くすればするほど、衝撃吸収材４のクッション性が向上することは当然のことであるが、この値が小さ過ぎた場合には、フロアの踏み心地性が阻害されることもあり、さらには、高衝撃時に衝撃吸収材４がこれ以上圧縮変形し難いこともある。従って、好ましくは、衝撃吸収材４の圧縮応力−５０％ひずみは、発明者の以下に示す実験から、０．１５ＭＰａ以上であることがより好ましい。

また、衝撃吸収材４の厚さを、６〜１０ｍｍの範囲としたが、衝撃吸収材４の厚さが、６ｍｍ未満の場合には、高衝撃時に、衝撃吸収材が局所的に収縮し難くなり、衝撃エネルギが吸収され難い状態（底打ち状態）となる。また、衝撃吸収材４の厚さが１０ｍｍを超えたとしても、それ以上の衝撃吸収性能の改善が期待できないことがある。また、衝撃吸収材４の厚さの増加は、フロアの踏み心地性を阻害することもあるので、必要以上に衝撃吸収材４の厚さを増加させないほうがよい。

衝撃吸収材４は、衝撃吸収材４の圧縮応力−５０％ひずみが、０．３ＭＰａ以下の範囲を満たし、その厚さｔ２は、６〜１０ｍｍの範囲を満たす、合成樹脂発泡体またはゴム発泡体である。合成樹脂発泡体には、例として、ポリエチレン系樹脂発泡体（例えば、ポリエチレン樹脂発泡体、ポリエチレンビニルアルコール樹脂発泡体、ポリエチレンビニルアセテート樹脂発泡体）、ポリスチレン系樹脂発泡体、ウレタン発泡体、これらの樹脂を２種以上配合した樹脂発泡体等を挙げることができる。ゴム発泡体には、例として、合成ゴム発泡体、天然ゴム発泡体を挙げることができる。また、衝撃吸収材４の圧縮応力−５０％ひずみは、衝撃吸収材の材質や炭酸カルシウムなどの添加剤または発泡倍率等を変更することにより調整することができる。また、２種以上の樹脂を配合する場合には、その配合割合を変更することで調整できる。

さらに、木質床構造体１０の裏面側に裏面材(図示せず）を設けてもよく、この場合には、裏面材として、厚さ１ｍｍ以上の、インシュレーションボード、ＭＤＦ、ＨＤＦ、ハードボード等の木質繊維板、合板、パーティクルボード、配向性ストランドボード（ＯＳＢ）、ＬＶＬ、集成材、無垢材、合成樹脂板、金属板、紙等を挙げることができる。また、裏面材の代わりに防湿シートを用いてもよい。

このように構成された木質床構造体１０は、床下地面に配置して木質フロア１とされる。具体的には、図４（ａ）に示すように、木質床構造体１０を、床下地面に敷き詰めて木質フロア１を構築してもよく、図４（ｂ）に示すように、床下地面に、衝撃吸収材４を敷設し、衝撃吸収材４の上に木質表面材３の順に敷設して、木質フロア１としてもよい。すなわち、本発明でいうところの「木質床構造体を床下地面に配置した木質フロア」とは、図４（ａ）および（ｂ）のいずれの木質フロアも含むものである。

このようにして構成された、木質フロア１は、衝撃時に、衝撃荷重により木質表面材３を撓ませて、衝撃吸収材４ばかりでなく、木質表面材３に衝撃エネルギの吸収を担わせることができる。この結果、これまでの評価基準の２倍以上の衝撃エネルギが木質フロアに作用した場合であっても、この衝撃エネルギを吸収し、衝撃時のＧ値を１００Ｇ以下とすることができる。

以下、実施例と比較例により本発明を説明する。なお、以下、本発明の実施例では、床下地面を合板下地面として評価したが、本発明の床下地面は、これに限定されるものではない。

［実施例Ａ１：連結部の厚さ］
以下に示すようにして、木質フロアの試験体を製作した。木質表面材として１５０×１５０ｍｍ、１０ｍｍ厚の５プライのラワン合板を準備し、図１に示す凸部の一辺が、４０×４０ｍｍとなり、縦凹溝および横凹溝の溝形状が矩形状で開口部の溝幅が１．４ｍｍとなり、連結部の厚さが２ｍｍとなるように、複数の凸部のうちの１つの凸部の中央が、木質表面材の中央に一致するように、等ピッチで、のこ刃により溝加工を施した。さらに、衝撃吸収材として、ＪＩＳ Ｋ ６７６７に準拠する圧縮応力−５０％ひずみ（以下、圧縮応力−５０％ひずみという）が０．２６ＭＰａ、厚さ８ｍｍのポリエチレン樹脂発泡体（発泡倍率１０倍、見かけ密度１１０ｋｇ／ｍ^３）を接着して、木質床構造体とした。さらに、この木質床構造体の表面に、オレフィンシートとＰＥＴシートを貼り合わせた０．６ｍｍ厚の化粧シートを貼り付けた。ここで、この化粧シートの樹脂は木材よりも可撓性が高いため（木質床構造体の剛性のほとんど寄与しないため）、上述した実施形態において示したように、化粧シートの厚さは、連結部の厚さに含めない。

なお、本実施例および以下に示す実施例および比較例における圧縮応力−５０％ひずみは、１分間に、５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ２０ｍｍの衝撃吸収材を５０％まで潰す速度で圧縮するのに要する応力を測定したものであり、上述するＪＩＳ Ｋ ６７６７に準拠する圧縮応力−５０％ひずみの値である。

そして、後述する図５（ｂ）に示すように、３０３ｍｍ×６０６ｍｍ、厚さ１１ｍｍの合板下地５１の表面を床下地面とし、この床下地面（合板下地５１の表面）の中央に、上述した木質床構造体１０を敷設して、木質フロア１の試験体とした。

［実施例Ａ２，Ａ３］
実施例Ａ１と同じように木質フロアの試験体を製作した。実施例Ａ２および実施例Ａ３が、実施例Ａ１と相違する点は、木質表面材の連結部の厚さを、それぞれ３ｍｍ、４ｍｍにした点である。

［比較例Ａ１，Ａ２］
実施例Ａ１と同じように木質フロアの試験体を製作した。比較例Ａ１および比較例Ａ２が実施例Ａ１と相違する点は、木質表面材の連結部の厚さを、それぞれ１ｍｍ，５ｍｍにした点である。

＜衝撃試験＞
施工された木質フロアの衝撃時のＧ値をＪＩＳ Ａ６５１９に準じて測定した。繰り返しになるが、ヘッドモデルが床に衝突したときの加速計に出力される加速度の最大値を衝撃時のＧ値という。ただし、ＪＩＳ Ａ６５１９の「床の硬さ試験」の測定方法は、落下高さを２００ｍｍとしているが、ここでは、ＪＩＳ Ａ６５１９に準拠する落下高さ２００ｍｍ（低衝撃時）と、落下高さ４６０ｍｍ（高衝撃時）との各場合において、衝撃時のＧ値を測定した。

また、測定にあたっては、図５（ａ），（ｂ）に示すように、コンクリート床５０の上に図示の寸法の木枠（試験台）５２を配置し、この木枠５２の上部の中央根太５３に、木質床構造体１０が位置するように木質フロア１（木質床構造体１０と合板下地５１の組合せ）を配置した。木質フロア１における前記木枠５２の中央根太５２の中央部に対応する箇所を衝撃点Ｐとし、そこに測定装置（不図示）が落ちるようにした。その結果を表１および図６に示した。

［評価Ａ］
表１に示すように、比較例Ａ２の木質フロアと比較して、連結部の厚さが２．０〜４．０ｍｍの実施例Ａ１およびＡ２の木質フロアは、高衝撃時のＧ値が、１００Ｇ以下（具体的には９１Ｇ以下）と小さくなっており、低衝撃時のＧ値が６０Ｇ以下（具体的には、５６Ｇ以下）と小さくなった。さらに、図６からも明らかなように、高衝撃時のＧ値が１００以下となり、低衝撃時のＧ値が６０Ｇ以下となる連結部の厚さは、４．５ｍｍ以下であることがわかる。また、実施例Ａ１およびＡ２の木質フロアは、いずれも高衝撃時のＧ値が９０Ｇ以下となった。

また、比較例Ａ２と比較して、比較例Ａ１の木質フロアは、高衝撃時のＧ値が、１００Ｇ以下と小さくなっており、低衝撃時のＧ値が６０Ｇ以下と小さくなっているが、高衝撃時において、木質表面材が溝部から破損した。

比較例Ａ２の木質フロアにおける高衝撃時のＧ値が、実施例Ａ１〜Ａ３のものに比べた高かったのは、連結部の厚さが厚くなり過ぎて、この部分がバネ板のように撓まなかったからであると考えられる。

このような結果から、凹溝の底部から木質表面材の表面までの木質表面材の厚さは、２．０〜４．５ｍｍの範囲であれば、高衝撃時および低衝撃時に、凸部はほとんど撓まずに、連結部が板バネの如く作用して撓むと考えられる。ここで、連結部の厚さが１ｍｍの場合には、高衝撃時における連結部の強度が不足したと考えられ、厚さが４．５ｍｍを超えた場合には、連結部が撓み難くなり、高衝撃時における衝撃を充分に吸収することができないと考えられる。さらに、厚さは、連結部の厚さが２〜３ｍｍであれば、さらに衝撃吸収性能を向上させることができる。

［実施例Ｂ１〜Ｂ５：凹溝面積率］
実施例Ａ２と同じように木質フロアの試験体を製作した。実施例Ｂ１〜実施例Ｂ５の木質フロアが、実施例Ａ２と相違する点は、凹溝の幅（１．４ｍｍ）を変えずに、凹溝面積率を変更した点である。

具体的には、実施例Ｂ１〜Ｂ５の凸部の一辺は、それぞれ、５ｍｍ（凹溝面積率５８．９％），１０ｍｍ（凹溝面積率３９．０％），４０ｍｍ（凹溝面積率１２．７％：実施例Ａ２と同じ），６０ｍｍ（凹溝面積率８．７２％），６８ｍｍ（凹溝面積率７．７５％）となるように、等ピッチで縦凹溝および横凹溝を形成し、木質表面材の中央に、複数ある凸部のうちの１つの凸部の中央が一致するように、木質フロアを製作した。これら木質フロアに対して、高衝撃時、低衝撃時のＧ値を実施例Ａ２と同様にして測定した。その結果を表２および図７に示した。

［比較例Ｂ１およびＢ２］
実施例Ａ２と同じように木質フロアの試験体を製作した。比較例Ｂ１およびＢ２の木質フロアが、実施例Ａ２と相違する点は、凹溝の幅（１．４ｍｍ）を変えずに、それそれ、凸部の一辺が７５ｍｍ（凹溝面積率７．０７％），８５ｍｍ（凹溝面積率６．２８％）となるように、等ピッチで縦凹溝および横凹溝を形成した点である。これら木質フロアに対して、高衝撃時、低衝撃時のＧ値を実施例Ａ２と同様にして測定した。その結果を表２および図７に示した。

［評価Ｂ］
表２に示すように、比較例Ｂ１，Ｂ２の木質フロアと比較して、凹溝面積率が、７．７５〜５８．９％の実施例Ｂ１〜Ｂ５の木質フロアは、高衝撃時のＧ値が、１００Ｇ以下（具体的には９６Ｇ以下）と小さくなっており、低衝撃時のＧ値が６０Ｇ以下と小さくなった。さらに、図７からも明らかなように、比較例Ｂ１およびＢ２の如く、低衝撃時および高衝撃時のいずれのＧ値も、凹溝面積率が７．７５％未満となってから、急速に増加していることがわかる。これは、上述した連結部の占める割合が少なくなるため、連結部が緩衝材としての役割を充分に果たすことができないことによると考えられる。

このような結果から、凹溝面積率が７．７５％以上であれば、連結部が緩衝材として作用するといえ、凹溝面積率が少なくとも５８．９％以下であれば、高衝撃時において、衝撃吸収材を積層した状態で木質表面材の剛性を確保することができると考えられる。

［実施例Ｃ１〜Ｃ５：圧縮応力−５０％ひずみ］
実施例Ａ２と同じように木質フロアの試験体を製作した。実施例Ｃ１〜実施例Ｃ４の木質フロアが、実施例Ａ２と相違する点は、衝撃吸収材（厚さ８ｍｍ）の材質である。具体的には、実施例Ｃ１の衝撃吸収材は、ポリエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）樹脂発泡体（発泡倍率１５倍、見かけ密度８０ｋｇ／ｍ^３）であり、圧縮応力−５０％ひずみは、０．１５ＭＰａである。

実施例Ｃ２の衝撃吸収材は、ポリエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）樹脂発泡体（発泡倍率１２倍、見かけ密度１００ｋｇ／ｍ^３）であり、圧縮応力−５０％ひずみは、０．１８ＭＰａである。

実施例Ｃ３の衝撃吸収材は、ポリエチレン樹脂発泡体（発泡倍率１０倍、見かけ密度１１０ｋｇ／ｍ^３）であり、圧縮応力−５０％ひずみは、０．２６ＭＰａであり、実施例Ａ２と同じである。

実施例Ｃ４の衝撃吸収材は、ポリエチレン樹脂発泡体（発泡倍率１０倍、見かけ密度１００ｋｇ／ｍ^３）であり、圧縮応力−５０％ひずみは、０．２５ＭＰａである。なお、実施例Ｃ３と実施例Ｃ４は、同じ材質であるが、ポリエチレン樹脂の種類を変えたり、炭酸カルシウム等の添加剤の添加量を変えたりすることにより、圧縮応力−５０％ひずみを変化させたものである。

実施例Ｃ１〜Ｃ４の木質フロアに対して、高衝撃時、低衝撃時のＧ値を実施例Ａ２と同様にして測定した。その結果を表３および図８に示した。

［比較例Ｃ１］
実施例Ａ２と同じように木質フロアの試験体を製作した。比較例Ｃ１の木質フロアが、実施例Ａ２と相違する点は、衝撃吸収材（厚さ８ｍｍ）の特性である。具体的には、比較例Ｃ１の衝撃吸収材は、ポリエチレン樹脂発泡体（発泡倍率８倍、見かけ密度１３０ｋｇ／ｍ^３）であり、圧縮応力−５０％ひずみは、０．３８ＭＰａである。比較例Ｃ１の木質フロアに対して、高衝撃時、低衝撃時のＧ値を実施例Ａ２と同様にして測定した。その結果を表３および図８に示した。

［評価Ｃ］
表３に示すように、比較例Ｃ１の木質フロアと比較して、圧縮応力−５０％ひずみが０．１５〜０．２５ＭＰａの実施例Ｃ１〜Ｃ４の木質フロアは、高衝撃時のＧ値が、１００Ｇ以下（具体的には９９Ｇ以下）と小さくなっており、低衝撃時のＧ値が６０Ｇ以下（具体的には、５９Ｇ以下）と小さくなった。さらに、図８からも明らかなように、高衝撃時のＧ値が１００Ｇ以下となり、低衝撃時のＧ値が６０Ｇ以下となる圧縮応力−５０％ひずみは、０．３ＭＰａ以下であることがわかる。また、実施例Ｃ１〜Ｃ３の木質フロアは、いずれも高衝撃時のＧ値が９０Ｇ以下となった。

比較例Ｃ１の木質フロアにおける高衝撃時および低衝撃時のＧ値が、実施例Ｃ１〜Ｃ４のものに比べた高かったのは、これらの衝撃時に衝撃吸収材が変形し難くなり、衝撃を充分に吸収することができなかったからであると考えられる。

このような結果から、衝撃吸収材の圧縮応力−５０％ひずみは、０．３０ＭＰａ以下であれば、高衝撃時および低衝撃時における衝撃を吸収することができると考えられる。また、高衝撃時において、圧縮応力−５０％ひずみが０．１５ＭＰａ未満から低下するに従って、高衝撃時のＧ値は、緩やかに上昇するものと考えられる。これは、衝撃吸収材が柔らかいため、高衝撃時には、衝撃吸収材が厚さ方向に潰れやすくなるからであると考えられる。従って、衝撃吸収材の圧縮応力−５０％ひずみは、０．１５ＭＰａ以上であることがより好ましい。

［実施例Ｄ１〜Ｄ５：衝撃吸収材厚さ］
実施例Ａ２と同じように木質フロアの試験体を製作した。実施例Ｄ１〜実施例Ｄの木質フロアが、実施例Ａ２と相違する点は、衝撃吸収材の厚さであり、それぞれ、６ｍｍ、７ｍｍ８ｍｍ（実施例Ａ２と同じ）、９ｍｍ、１０ｍｍにした点である。

実施例Ｄ１〜Ｄ５の木質フロアに対して、高衝撃時、低衝撃時のＧ値を実施例Ａ２と同様にして測定した。その結果を表４および図９に示した。

［比較例Ｄ１］
実施例Ａ２と同じように木質フロアの試験体を製作した。比較例Ｄ１の木質フロアが、実施例Ａ２と相違する点は、衝撃吸収材の厚さを、５ｍｍにした点である。

比較例Ｄ１の木質フロアに対して、高衝撃時、低衝撃時のＧ値を実施例Ａ２と同様にして測定した。その結果を表４および図９に示した。

［評価］
表４および図９に示すように、比較例Ｄ１の木質フロアと比較して、６ｍｍ〜１０ｍｍの厚さの衝撃吸収材を持つ実施例Ｄ１〜Ｄ５の木質フロアは、高衝撃時のＧ値が、１００Ｇ以下（具体的には８６Ｇ以下）と小さくなっており、低衝撃時のＧ値が６０Ｇ以下（具体的には、４９Ｇ以下）と小さくなった。

このような結果から、衝撃吸収材の厚さは、６〜１０ｍｍであれば、高衝撃時および低衝撃時における衝撃を吸収することができると考えられる。また、図９に示すように、高衝撃時に場合には、低衝撃時の場合に比べて、衝撃吸収材の厚さが薄くなるに従って、衝撃時（高衝撃時）のＧ値が増加している。これは、衝撃吸収材が局所的に収縮し難くなり、衝撃エネルギが吸収され難い状態（底打ち状態）となると考えられる。

以上、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更があっても、それらは本発明に含まれるものである。

例えば、実施例では、衝撃吸収材として、ポリエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）樹脂発泡体、ポリエチレン樹脂発泡体を用いたが、圧縮応力−５０％ひずみは、０．３ＭＰａ以下の範囲を満たす材料であれば、特に、その材質は限定されるものではない。また、実施例では、凹溝の溝幅を一定として、そのピッチを変更することにより、凹溝面積率を変更したが、凹溝面積率が、７．７５〜５８．９％の範囲にあるのであれば、溝幅とピッチの関係は特に限定されるものではない。さらに、実施例では、凸部の凸面積に相当する部分の形状は正方形であったが、上述した凹溝面積率を満たすものであれば、この形状は特に限定されるものではない。

１…木質フロア、３：木質表面材、１０…木質床構造体、３１：実部、３０ａ：表面化粧材、３２：表面、３４：裏面、３５，３５’：縦凹溝、３５ａ：底部、３６，３６’：横凹溝、３８：凸部、３９：連結部、５０…コンクリート床、５１…合板下地、５２…木枠、５３…中央根太、Ｐ…衝撃点、Ｓ１，Ｓ１’：凸面積、Ｓ２，Ｓ２’：開口面積

Claims (2)

1. 木質表面材と、前記木質表面材の裏面に積層した衝撃吸収材とを少なくとも備えた木質床構造体であって、
   前記木質表面材の裏面には、複数の凹溝が形成されており、
   該凹溝により区分された前記裏面の各凸部の凸面積と、該各凸部に隣接した前記溝部の開口部の開口面積とを合わせた総面積に対する前記開口面積の割合を、凹溝面積率としたときに、該凹溝面積率は、７．７５〜５８．９％の範囲にあり、
   前記凹溝の底部から前記木質表面材の表面までの前記木質表面材の厚さは、２．０〜４．５ｍｍの範囲にあり、
   前記衝撃吸収材の厚さは、６〜１０ｍｍの範囲にあり、
   前記衝撃吸収材は、ＪＩＳ Ｋ ６７６７に準拠する圧縮応力−５０％ひずみが、０．１５〜０．３ＭＰａの範囲にある合成樹脂発泡体またはゴム発泡体である
   ことを特徴とする木質床構造体。
2. 請求項１に記載の木質床構造体を床下地面に配置した木質フロア。

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