JP6781471B2

JP6781471B2 - 床構造体、及びその製造方法

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Publication number: JP6781471B2
Application number: JP2017249376A
Authority: JP
Inventors: 伊三郎中塚; 正二伊藤; 直哉佐藤
Original assignee: 日ポリ化工株式会社
Priority date: 2017-12-26
Filing date: 2017-12-26
Publication date: 2020-11-04
Anticipated expiration: 2037-12-26
Also published as: CN109958257B; JP2019112909A; CN109958257A

Description

本発明は、床構造体、及びその製造方法に関するものである。

浴室床などに使用される床構造体として、特許文献１には、深皿状の本体と、表面材と、高密度発泡ウレタン層とを備えた床構造体が記載されている。特許文献１に記載の床構造体においては、本体は、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ−ＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃｓ：繊維強化プラスチック）から形成され、表面材は、本体の上部開口を塞ぐように配設される。また、高密度発泡ウレタン層は、本体と表面材とで囲まれる空間内に配設される。特許文献１に記載の床構造体は、表面材の下層に高密度発泡ウレタン層が配設されるために、強度的に優れると共に、断熱性にも優れている。

特開平１０−２１９７７６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の床構造体においては、ＦＲＰ製の本体を作製するために、金型を作製することが必要になる。金型の作製には多くの費用と時間を要する。従って、床構造体を製品化する際の初期費用と製品化に要する時間とが長くなる。更に、床構造体のサイズを変更する等、床構造体を設計変更する際には、金型を作り直す必要があり、床構造体の設計変更に多くの費用と時間を要する。従って、設計変更を容易に行えなくなり、製品設計の自由度が低下する。上記の問題に対処するために、床構造体の本体をハンドレイアップ成形により作製することも考えられる。しかしながら、ハンドレイアップ成形は、大量生産には不向きである。従って、床構造体の本体をハンドレイアップ成形により作製すると、床構造体の量産化が困難になる。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、第１に、製品設計の自由度を向上させることができる床構造体、及びその製造方法を提供することにある。第２に、床構造体を製品化する際の初期費用を低減でき、床構造体の製品化に要する時間を短縮でき、且つ床構造体の量産化を容易化できる床構造体、及びその製造方法を提供することにある。

本願に開示する床構造体は、表面材と、断熱層と、枠状部材と、底板部材とを備える。前記表面材は、平板状である。前記断熱層は、前記表面材の下層に配設される。前記枠状部材は、前記断熱層の外周部に沿って延びるように配設され、前記断熱層の前記外周部に係合される。前記底板部材は、前記断熱層の下層に配設される。そして、前記枠状部材は、中空部、及び当該中空部を囲う周壁を有する。前記周壁は、開口部を有する。前記開口部は、前記枠状部材の長手方向に沿って延びるように形成され、前記断熱層の中央側に向かって開口する。前記断熱層の前記外周部は、前記開口部を介し前記中空部の内部に配設される。

また、本願に開示する床構造体において、前記枠状部材は、横断面形状が概略長方形であり、上面部及び下面部を有している。前記底板部材は、前記枠状部材の前記下面部と接するように前記枠状部材の下層に配設される。前記表面材は、前記枠状部材によって囲まれる領域の内部に配設される。また、本願に開示する床構造体において、前記枠状部材の前記開口部は、前記枠状部材の略全長に亘って前記周壁に開口している。

本願に開示する床構造体において、前記開口部は、前記枠状部材の前記周壁における上下方向の寸法より小さい幅寸法で、前記枠状部材の長手方向に沿って延びるように前記周壁に形成されている。前記開口部の前記幅寸法は、前記断熱層の前記外周部における上下方向の寸法より小さい。

また、本願に開示する床構造体の製造方法は、発泡樹脂から形成される断熱層を含む床構造体の製造方法であって、第１工程と、第２工程と、第３工程と、第４工程と、第５工程と、第６工程とを備える。前記第１工程は、下型の上に、平板状の表面材を置く工程である。前記第２工程は、前記表面材の外周縁に沿って、前記断熱層の外周部に係合される枠状部材を前記下型の上に置く工程である。前記第３工程は、前記表面材の上方に、貫通孔を有する底板部材を配置する工程である。前記第４工程は、前記底板部材の上に上型を置く工程である。前記第５工程は、前記表面材、前記枠状部材、及び前記底板部材により囲まれる空間に、前記貫通孔を通して発泡樹脂原料を注入する工程である。前記第６工程は、前記発泡樹脂原料を発泡させて、前記断熱層を形成する工程である。

本願に開示する床構造体の製造方法において、前記枠状部材は、中空部、及び当該中空部を囲う周壁を有する。前記周壁は、前記断熱層の中央側に向かって開口する開口部を有する。前記開口部は、前記枠状部材の長手方向に沿って延びるように形成される。そして、前記第５工程は、前記開口部を通し、前記表面材、前記枠状部材、及び前記底板部材により囲まれる前記空間から前記中空部に前記発泡樹脂原料を導入することによって、前記開口部を介し前記断熱層の前記外周部を前記中空部の内部に配設することを含む。

本発明の床構造体によれば、床構造体の下層構造において、床構造体の水平方向のサイズ（水平方向の長さ、幅）を規定する底板部材と、床構造体の厚みを規定する枠状部材とが別部材であるので、各種設計変更が容易であり、製品設計の自由度を向上させることができる。例えば、床構造体の水平方向のサイズを変更する際には、主に枠状部材の長さを変更するだけでよく、設計変更が容易である。また、床構造体における下層構造の形状に対応する形状の金型を作製する必要がなく、床構造体を製品化する際の初期費用を低減でき、床構造体の製品化に要する時間を短縮でき、且つ床構造体の量産化を容易化することができる。

実施形態に係る床構造体を示す平面図である。実施形態に係る床構造体を示す断面図である。（ａ）は、実施形態に係る枠状部材を示す斜視図である。（ｂ）は、実施形態に係る枠状部材を示す断面図である。（ａ）は、実施形態に係る床構造体の製造方法における第１工程を示す説明図である。（ｂ）は、実施形態に係る床構造体の製造方法における第２工程を示す説明図である。（ｃ）は、実施形態に係る床構造体の製造方法における第３工程〜第５工程を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態に係る床構造体を図面に基づいて詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するのに好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に発明を限定する旨が明記されていない限り、この実施形態に限定されるものではない。また、説明中の「上」、「下」、「右」、「左」は、図２における「上」、「下」、「右」、「左」に対応している。

〈実施形態〉
［基本原理］
図１及び図２を参照して、本発明の実施形態に係る床構造体の基本原理を説明する。図１は、実施形態に係る床構造体を示す平面図である。図２は、実施形態に係る床構造体を示す断面図である。

図１及び図２に示すように、実施形態に係る床構造体は、表面材１０と、断熱層２０と、枠状部材３０と、底板部材４０とを備えている。表面材１０は、平板状である。断熱層２０は、表面材１０の下層に配設される。断熱層２０は、外周部２０ａを有する。枠状部材３０は、断熱層２０の外周部２０ａに沿って延びるように配設され、外周部２０ａに係合される。底板部材４０は、断熱層２０の下層に配設される。

また、実施形態に係る床構造体は、図１に示すように、排水部５０と、排水孔５１とを有している。排水部５０は、表面材１０と断熱層２０とを厚み方向に貫通するように形成された空間を含む。排水部５０は、水が流れ込む隙間を空けて、カバー部材５２により覆われる。排水孔５１は、底板部材４０を厚み方向に貫通するように形成されており、図示しない排水トラップに連通される。また、表面材１０には、導水部５３が形成されている。導水部５３は、排水部５０に隣接しており、水を排水部５０に導く。

［表面材１０、断熱層２０］
次に、図１、図２を参照して、表面材１０と、断熱層２０とを詳細に説明する。表面材１０は、タイル又は天然石から形成される。表面材１０は、略長方形形状を有しており、直線状に延びる外周縁１０ａを有している。断熱層２０は、発泡樹脂、例えば発泡ウレタンから形成される。また、断熱層２０の外周部２０ａは、表面材１０の外周縁１０ａより外周側に突出している。

［枠状部材３０］
次に、図２、図３を参照して、枠状部材３０を詳細に説明する。図３（ａ）は、枠状部材３０を示す斜視図である。図３（ｂ）は、枠状部材３０を示す断面図である。なお、図３（ｂ）においては、枠状部材３０の長手方向Ｘ１における端部近傍の断面を示している。

枠状部材３０は、図３に示すように、中空部３１と、中空部３１を囲う周壁３２とを有する。周壁３２は、開口部３３を有する。開口部３３は、図２に示すように、断熱層２０の中央側に向かって開口している。断熱層２０の外周部２０ａは、開口部３３を介して中空部３１の内部に配設される。

周壁３２の横断面形状は、図３に示すように、概略長方形であり、周壁３２は、垂直面部３２ａ、上面部３２ｂ、下面部３２ｃ、上側開口周部３２ｄ、及び下側開口周部３２ｅを有する。垂直面部３２ａは、開口部３３と対向するように、水平方向に対して略垂直に配設される。上面部３２ｂは、略水平であり、垂直面部３２ａの上端部に連設される。下面部３２ｃは、略水平であり、垂直面部３２ａの下端部に連設される。上側開口周部３２ｄ及び下側開口周部３２ｅは、上面部３２ｂ又は下面部３２ｃに連設され、垂直面部３２ａと対向するように、水平方向に対して略垂直に配設される。

垂直面部３２ａは、図２に示すように、上側開口周部３２ｄ及び下側開口周部３２ｅよりも、断熱層２０の外周側に配設される。上面部３２ｂは、図１及び図２に示すように、表面材１０の外周縁１０ａより外周側において露出している。

枠状部材３０の開口部３３は、周壁３２における上下方向の高さ寸法Ｌ０より小さい幅寸法Ｌ１で、枠状部材３０の長手方向Ｘ１に沿って延びるように周壁３２に形成されている。また、開口部３３の幅寸法Ｌ１は、図２に示すように、断熱層２０の外周部２０ａにおける上下方向の厚み寸法Ｌ２より小さい。

また、枠状部材３０は、図３に示すように、第１延設部３２ｆを有する。第１延設部３２ｆは、垂直面部３２ａの上端部から上方向に延びるように連設されている。また、第１延設部３２ｆは、上端に、鉤状の係合部３２ｇを有する。係合部３２ｇは、図示しない浴室の構造材に係合する。

枠状部材３０は、具体的には、直線状に延びるアルミニウム合金製の形材である。そして、実施形態に係る床構造体は、図１に示すように、４本の枠状部材３０を有している。４本の枠状部材３０は、断面Ｌ字形の連結金具１１によって互いに連結される。より具体的には、図３に示すように、枠状部材３０は、長手方向Ｘ１に延びる複数の雌ネジ部３４を有している。複数の雌ネジ部３４に連結金具１１がネジ止めされることによって、各枠状部材３０は長手方向Ｘ１の各端部で互いに連結される。

［底板部材４０］
次に、図２を参照して、底板部材４０を詳細に説明する。底板部材４０は、具体的には、トレイ状に形成された鋼材であり、本体部４１と、第２延設部４２と、立ち上がり部４３とを備えている。本体部４１は、表面材１０に対応する長方形形状を有し、中央部に貫通孔４４が形成されている。貫通孔４４は、断熱層２０の原材料である発泡樹脂原料を通すための孔であり、本体部４１を厚み方向に貫通するように形成されている。発泡樹脂原料は、例えばポリオールとイソシアネートとを含む２液性のウレタン発泡原料である。第２延設部４２は、本体部４１の外周縁から外周側に延出するように連設されており、枠状部材３０の下面部３２ｃと接する。立ち上がり部４３は、第２延設部４２の外周縁に略垂直に連設されており、枠状部材３０の垂直面部３２ａと接している。

［床構造体の製造方法］
次に、図４を参照して、実施形態に係る床構造体の製造方法を説明する。実施形態に係る床構造体の製造方法は、第１工程〜第６工程を備える。図４（ａ）は、実施形態に係る床構造体の製造方法における第１工程を示す説明図である。図４（ｂ）は、実施形態に係る床構造体の製造方法における第２工程を示す説明図である。図４（ｃ）は、実施形態に係る床構造体の製造方法における第３工程〜第５工程を示す説明図である。以下、断熱層２０を含む浴室床としての床構造体を製造する製造方法を説明する。

図４（ａ）に示すように、第１工程においては、下型２の上に、平板状の表面材１０が置かれる。下型２の上面における中央寄りの位置には、斜面２ａが形成されている。表面材１０は、斜面２ａの上に置かれる。斜面２ａの形状は表面材１０の形状に対応している。斜面２ａは、水平面に対して傾斜している。表面材１０が斜面２ａに置かれることによって、表面材１０に対して、水捌けのための傾斜が与えられる。

図４（ｂ）に示すように、第２工程においては、表面材１０の外周縁１０ａに沿って、枠状部材３０が下型２の上に置かれる。枠状部材３０は、断熱層２０の外周部２０ａに係合される被係合部を有する。被係合部とは、実施形態においては、開口部３３を有する周壁３２である。下型２の上面において、斜面２ａに隣接する位置には隣接部２ｂが形成されている。隣接部２ｂの形状は、枠状部材３０における上面部３２ｂの形状に対応している。枠状部材３０は、上面部３２ｂが隣接部２ｂと接するように、隣接部２ｂの上に置かれる。

また、実施形態に係る床構造体の製造方法においては、４本の枠状部材３０に対応して、４つの隣接部２ｂが下型２の上面に形成されている。当該４つの隣接部２ｂは、上下方向の高さが同一である。また、下型２の上面において、隣接部２ｂの外周縁に段差部２ｃが連設される。段差部２ｃにおける上下方向の寸法は、延設部３２ｆが延設される延設方向Ｘ２（図３（ａ）参照）の寸法と略等しい。

図４（ｃ）に示すように、第３工程においては、表面材１０の上方に底板部材４０が配置される。具体的には、底板部材４０は、枠状部材３０の上に置かれる。底板部材４０は、貫通孔４４を有する。また、第４工程においては、底板部材４０の上に上型３が置かれる。また、第５工程においては、表面材１０、枠状部材３０、及び底板部材４０により囲まれる空間Ｓ１に、貫通孔４４を通して発泡樹脂原料Ｍが注入される。第５工程は、開口部３３を通して空間Ｓ１から中空部３１に発泡樹脂原料Ｍを導入することを含んでもよい。第６工程においては、発泡樹脂原料Ｍを発泡させて、断熱層２０が形成される。断熱層２０は、空間Ｓ１と中空部３１とに形成される。断熱層２０の発泡倍率は、７倍〜１０倍に設定される。

以上、図１〜図４を参照して説明したように、本実施形態によれば、断熱層２０の外周部２０ａに枠状部材３０が係合される。従って、断熱層２０と枠状部材３０との結合強度を大きくすることができ、床構造体の堅牢性を向上させることができる。すなわち、枠状部材３０と断熱層２０とが係合することなく接触しているだけの構造よりも、断熱層２０と枠状部材３０との間で大きな結合強度を得ることができる。また、本実施形態によれば、床構造体の下層構造において、床構造体の水平方向のサイズ（水平方向の長さ、幅）を規定する底板部材４０と、床構造体の厚みを規定する枠状部材３０とが別部材であるので、各種設計変更が容易であり、製品設計の自由度を向上させることができる。例えば、床構造体の下層構造において、水平方向のサイズを変更する際には、主に枠状部材３０の長さを変更するだけでよく、下層構造の形状に対応する形状の金型を作製し直す必要がなく、設計変更が容易になる。

また、図２を参照して説明したように、本実施形態によれば、断熱層２０の外周部２０ａが枠状部材３０の開口部３３を介して中空部３１の内部に配設されている。従って、枠状部材３０と断熱層２０との結合強度を更に大きくすることができ、床構造体の堅牢性を更に向上させることができる。また、断熱層２０が枠状部材３０の中空部３１にまで配設されることによって、床構造体の断熱性を向上させることができる。

また、図２を参照して説明したように、本実施形態によれば、開口部３３の幅寸法Ｌ１が、断熱層２０の外周部２０ａにおける厚み寸法Ｌ２より小さい。従って、断熱層２０の外周部２０ａが中空部３１から非常に抜けにくく、枠状部材３０と断熱層２０との結合強度を更に大きくすることができ、床構造体の堅牢性を更に向上させることができる。

以上、図面（図１〜図４）を参照しながら本発明の実施形態を説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である（例えば、下記に示す（１）〜（３））。

（１）図１〜図４を参照して説明したように、実施形態では、表面材１０は、タイル又は天然石から形成されるが、これに限らず、表面材１０は、ＦＲＰ等の樹脂から形成されてもよい。あるいは、表面材１０は、シート状であってもよい。また、枠状部材３０は、アルミニウム合金製に限らず、ＦＲＰ等の樹脂から形成されてもよい。また、底板部材４０は、鋼製に限らず、ＦＲＰ等の樹脂から形成されてもよい。

（２）図４を参照して説明したように、実施形態では、第３工程において、底板部材４０は、枠状部材３０の上に置かれた。これに限られず、底板部材４０は、水平方向の長さ及び幅を小さくすることによって、４本の枠状部材２０によって囲まれる領域の内部に配置されてもよい。第３工程において、底板部材４０を４本の枠状部材２０によって囲まれる領域の内部に配置する際には、例えば角棒状のスペーサを表面材１０の上に置き、スペーサの上に底板部材４０を置くようにしてもよい。

（３）図２を参照して説明したように、実施形態では、底板部材４０は、本体部４１、第２延設部４２、及び立ち上がり部４３を備えていたが、これに限られず、底板部材４０は、本体部４１、及び立ち上がり部４３だけを備え、第２延設部４２は備えなくてもよい。上記の（２）のように、底板部材４０を４本の枠状部材２０によって囲まれる領域の内部に配置するとき、第２延設部４２は不要だからである。また、底板部材４０を４本の枠状部材２０によって囲まれる領域の内部に配置するとき、立ち上がり部４３は、枠状部材３０の垂直面部３２ａではなく、例えば下側開口周部３２ｅに接する。

本願は、更に以下の付記を開示する。なお、以下の付記は、本発明を限定するものではない。

（付記１）本願に開示する床構造体において、前記表面材（１０）は、方形形状を有し、前記表面材（１０）の４辺に沿って４つの前記枠状部材（３０）が配設される。

この構成によれば、４つの枠状部材（３０）の長さを変えることで、床構造体の水平方向のサイズを様々に変更することができ、製品設計の自由度を更に向上させることができる。

（付記２）本願に開示する床構造体において、上面部（３２ｂ）は、表面材（１０）の外周縁（１０ａ）より外周側において露出している。

この構成によれば、図２に示すように、枠状部材（３０）の周壁（３２）における高さ寸法（Ｌ０）が一定であるに拘わらず、表面材（１０）に自由に傾斜を与えることができ、製品設計の自由度を更に向上させることができる。

Ｍ…発泡樹脂原料
Ｌ０…高さ寸法（周壁における上下方向の寸法）
Ｌ１…幅寸法
Ｌ２…厚み寸法（外周部における上下方向の寸法）
Ｓ１…空間
２…下型
３…上型
１０…表面材
１０ａ…外周縁
２０…断熱層
２０ａ…外周部
３０…枠状部材
３１…中空部
３２…周壁
３３…開口部
４０…底板部材
４４…貫通孔

Claims

平板状の表面材と、
前記表面材の下層に配設される断熱層と、
前記断熱層の外周部に沿って延びるように配設され、前記断熱層の前記外周部に係合される枠状部材と、
前記断熱層の下層に配設される底板部材
とを備え、
前記枠状部材は、中空部、及び当該中空部を囲う周壁を有し、
前記周壁は、前記枠状部材の長手方向に沿って延びるように形成される開口部であって、前記断熱層の中央側に向かって開口する開口部を有し、
前記断熱層の前記外周部は、前記開口部を介し前記中空部の内部に配設される、床構造体。
前記枠状部材は、横断面形状が概略長方形であり、上面部及び下面部を有しており、
前記底板部材は、前記枠状部材の前記下面部と接するように前記枠状部材の下層に配設され、
前記表面材は、前記枠状部材によって囲まれる領域の内部に配設される、請求項１に記載の床構造体。
前記枠状部材の前記開口部は、前記枠状部材の略全長に亘って前記周壁に開口している、請求項１又は請求項２に記載の床構造体。
前記開口部は、前記枠状部材の前記周壁における上下方向の寸法より小さい幅寸法で、前記枠状部材の長手方向に沿って延びるように前記周壁に形成されており、
前記開口部の前記幅寸法は、前記断熱層の前記外周部における上下方向の寸法より小さい、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の床構造体。
発泡樹脂から形成される断熱層を含む床構造体の製造方法であって、
下型の上に、平板状の表面材を置く第１工程と、
前記表面材の外周縁に沿って、前記断熱層の外周部に係合される枠状部材を前記下型の上に置く第２工程と、
前記表面材の上方に、貫通孔を有する底板部材を配置する第３工程と、
前記底板部材の上に上型を置く第４工程と、
前記表面材、前記枠状部材、及び前記底板部材により囲まれる空間に、前記貫通孔を通して発泡樹脂原料を注入する第５工程と、
前記発泡樹脂原料を発泡させて、前記断熱層を形成する第６工程
とを備え、
前記枠状部材は、中空部、及び当該中空部を囲う周壁を有し、
前記周壁は、前記枠状部材の長手方向に沿って延びるように形成される開口部であって、前記断熱層の中央側に向かって開口する開口部を有し、
前記第５工程は、前記開口部を通し、前記表面材、前記枠状部材、及び前記底板部材により囲まれる前記空間から前記中空部に前記発泡樹脂原料を導入することによって、前記開口部を介し前記断熱層の前記外周部を前記中空部の内部に配設することを含む、床構造体の製造方法。