JP7336705B2 - shock absorbing flooring - Google Patents

shock absorbing flooring Download PDF

Info

Publication number
JP7336705B2
JP7336705B2 JP2019192237A JP2019192237A JP7336705B2 JP 7336705 B2 JP7336705 B2 JP 7336705B2 JP 2019192237 A JP2019192237 A JP 2019192237A JP 2019192237 A JP2019192237 A JP 2019192237A JP 7336705 B2 JP7336705 B2 JP 7336705B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
impact
less
absorbing
absorbing flooring
shock
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019192237A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020071225A (en
Inventor
貴之 塚本
尚 池田
慎一 宮本
真志 服部
安海 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
University of Yamanashi NUC
Original Assignee
Toppan Inc
University of Yamanashi NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toppan Inc, University of Yamanashi NUC filed Critical Toppan Inc
Publication of JP2020071225A publication Critical patent/JP2020071225A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7336705B2 publication Critical patent/JP7336705B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Building Environments (AREA)
  • Floor Finish (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Description

本発明は、衝撃吸収床材に関し、特に、転倒したときの大腿骨の骨折防止に有効なものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a shock-absorbing flooring material, and is particularly effective in preventing femoral fractures in the event of a fall.

現在、高齢者の転倒骨折が社会問題化しており、高齢者が要介護となる要因の10%は転倒骨折が占めている。また、医療事故においても、転倒骨折が20~25%を占めている。転倒による骨折箇所は、年代によって大きく異なり、60歳代以降になると大腿骨骨折のリスクが急増している。大腿骨骨折は、入院治療が必要となり、歩行できない状態が長期間続くため、骨量が減少して、症状が深刻化し易く、要介護状態を招き易くなっている。また、幼稚園、保育園、認定こども園等の幼児保育関連施設においても、転倒骨折による事故は、全体の2割強を占めている。 At present, falling fractures in the elderly have become a social problem, and falling fractures account for 10% of the reasons why elderly people require nursing care. Fall fractures account for 20 to 25% of medical accidents. Fracture sites due to falls differ greatly depending on age, and the risk of femoral fracture increases sharply in people in their 60s and beyond. Femoral fracture requires hospitalization for treatment, and the patient cannot walk for a long period of time. Falling fractures account for more than 20% of all accidents at child care facilities such as kindergartens, nursery schools, and certified children's centers.

そのため、例えば、下記特許文献1,2においては、転倒したときの衝撃を吸収することにより、骨折のリスクを低減させる床材を提案している。 Therefore, for example, Patent Literatures 1 and 2 below propose floor materials that reduce the risk of bone fractures by absorbing the impact when falling.

特許第3600726号公報Japanese Patent No. 3600726 特許第5244927号公報Japanese Patent No. 5244927

西尾康宏 等, 実験力学, 第16巻, 第4号, 第307-314頁, 2016年Yasuhiro Nishio et al., Experimental Mechanics, Vol.16, No.4, pp.307-314, 2016 S. N. Robinovitch et al., Journal of Biomechanical Engineering, vol.113, pp.366-374, Nov. 1991S. N. Robinovitch et al., Journal of Biomechanical Engineering, vol.113, pp.366-374, Nov. 1991 Amy C. Courtney et al., The Journal of Bone and Joint Surgery, vol.77-A, No.3, pp.387-395, Mar. 1995Amy C. Courtney et al., The Journal of Bone and Joint Surgery, vol.77-A, No.3, pp.387-395, Mar. 1995

ところで、前記特許文献1,2等に記載されている床材においては、日本工業規格「JIS A 6519」で規定されている床の硬さ試験に基づいて性能が評価され、当該試験で得られた「G値」が100G以下の場合に「安全」と判断されている。 By the way, in the floor materials described in Patent Documents 1 and 2, etc., the performance is evaluated based on the floor hardness test specified in the Japanese Industrial Standard "JIS A 6519", and the performance is obtained by the test. If the "G value" is 100G or less, it is judged to be "safe".

しかしながら、上述した床の硬さ試験は、頭部障害評価を転用したものであることから、大腿骨骨折に対するリスクを正当に評価できるものとは言い難い。このため、上述した従来の床材は、大腿骨骨折に対する安全評価が十分に担保されているとは言い難く、大腿骨骨折のリスクに十分に対応しているとは言えなかった。 However, since the floor hardness test described above is a conversion of head injury evaluation, it is difficult to say that the risk of femoral fracture can be properly evaluated. For this reason, it is difficult to say that the above-described conventional flooring materials have sufficiently ensured safety evaluation against femoral fracture, and cannot be said to sufficiently deal with the risk of femoral fracture.

このようなことから、本発明は、大腿骨骨折のリスクに十分に対応することができる衝撃吸収床材を提供することを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a shock-absorbing floor material that can sufficiently cope with the risk of fracture of the femur.

前述した課題を解決するための、本発明に係る衝撃吸収床材は、使用者の転倒による衝撃で生じる大腿骨の骨折を抑制する衝撃吸収床材であって、硬質性材料からなる床上材と、前記床上材の下方に設けられる軟質性材料からなる床下地材とを有し、前記床下地材は、前記軟質性材料が発泡倍率3倍以上20倍以下の発泡構造を有すると共に、25℃における測定周波数1Hzでの動的粘弾性Tanδが0.1以上0.7以下且つ複素弾性率E*が0.3MPa以上10MPa以下であり、前記使用者が転倒したときの前記大腿骨の転子部に加わる圧力分布に基づく重さ及び形状の衝撃付与体を、前記使用者の腰の高さに基づいた落下高さから落下させて、人体軟組織を模した材料からなる緩衝材へ衝撃を付与したときに生じる基準衝撃荷重Fsが6500Nとなるように設定された条件において、前記衝撃付与体を前記落下高さから落下させて、前記緩衝材を介して前記床材へ衝撃を付与したときに生じる衝撃荷重Fが2000N以上5000N以下となると共に、前記床下地材の変位量が0.5mm以上5mm以下となるものであることを特徴とする。 A shock-absorbing flooring material according to the present invention for solving the above-described problems is a shock-absorbing flooring material that suppresses femoral fracture caused by the impact of a fall of a user, and is made of a hard material. and an underfloor material made of a soft material provided below the above floor material, the underfloor material having a foamed structure in which the soft material has an expansion ratio of 3 times or more and 20 times or less, and The dynamic viscoelasticity Tan δ at a measurement frequency of 1 Hz in the An impact applying body having a weight and shape based on the pressure distribution applied to the body is dropped from a drop height based on the waist height of the user, and impact is applied to the cushioning material made of a material that simulates the soft tissue of the human body. When the impact applying body is dropped from the drop height and impact is applied to the floor material via the cushioning material under conditions set so that the reference impact load Fs generated when the impact is 6500 N, The generated impact load F is 2000 N or more and 5000 N or less, and the amount of displacement of the underfloor material is 0.5 mm or more and 5 mm or less.

本発明に係る衝撃吸収床材によれば、大腿骨骨折のリスクに十分に対応することができるので、高齢者の要介護や医療事故等の要因となる転倒骨折の発生率を確実に低減することができる。 The impact-absorbing flooring material according to the present invention can sufficiently cope with the risk of fracture of the femur, and thus reliably reduces the incidence of falling fractures, which are factors such as the need for nursing care of the elderly and medical accidents. be able to.

本発明に係る衝撃吸収床材の主な実施形態の概略構造図である。1 is a schematic structural diagram of a main embodiment of a shock-absorbing flooring material according to the present invention; FIG. 本発明に係る衝撃吸収床材の衝撃荷重を測定する衝撃荷重測定装置の主な実施形態の要部の概略構造図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic structural diagram of a main part of a main embodiment of an impact load measuring device for measuring the impact load of a shock absorbing floor material according to the present invention; 本発明に係る衝撃吸収床材の衝撃荷重を測定する衝撃荷重測定装置の他の実施形態の要部の概略構造図である。FIG. 4 is a schematic structural view of the main part of another embodiment of the impact load measuring device for measuring the impact load of the impact absorbing flooring according to the present invention; 本発明に係る衝撃吸収床材の衝撃荷重を測定する衝撃荷重測定装置のさらに他の実施形態の要部の概略構造図である。FIG. 10 is a schematic structural view of the main part of still another embodiment of the impact load measuring device for measuring the impact load of the impact absorbing flooring according to the present invention; 本発明に係る衝撃吸収床材の衝撃荷重を測定する衝撃荷重測定装置のさらに他の実施形態の要部の概略構造図である。FIG. 10 is a schematic structural view of the main part of still another embodiment of the impact load measuring device for measuring the impact load of the impact absorbing flooring according to the present invention; 本発明に係る衝撃吸収床材の衝撃荷重を測定する衝撃荷重測定装置の錘の他の実施形態の概略構造図である。FIG. 4 is a schematic structural view of another embodiment of the weight of the impact load measuring device for measuring the impact load of the impact absorbing flooring according to the present invention; 本発明に係る衝撃吸収床材の衝撃荷重を測定する衝撃荷重測定装置の錘のさらに他の実施形態の概略構造図である。FIG. 5 is a schematic structural diagram of still another embodiment of the weight of the impact load measuring device for measuring the impact load of the impact absorbing flooring according to the present invention. 衝撃荷重を測定したときの荷重の経時的変化を示すグラフである。4 is a graph showing changes in load over time when impact load is measured.

本発明に係る衝撃吸収床材の実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明は図面に基づいて説明する以下の実施形態のみに限定されるものではない。 Embodiments of the shock absorbing floor material according to the present invention will be described based on the drawings, but the present invention is not limited only to the following embodiments described based on the drawings.

[主な実施形態]
本発明に係る衝撃吸収床材の主な実施形態を図1,2に基づいて説明する。
[Main embodiment]
Principal embodiments of the impact-absorbing floor material according to the present invention will be described with reference to FIGS.

本実施形態に係る衝撃吸収床材は、図1に示すように、使用者の転倒による衝撃で生じる大腿骨の骨折を抑制する衝撃吸収床材110であって、硬質性材料からなる床上材111と、床上材111の下方に設けられる軟質性材料からなる床下地材112と、床上材111の上面に布設される絵柄層113と、絵柄層113の上面に布設される保護層114とを有している。 As shown in FIG. 1, the shock-absorbing flooring material according to the present embodiment is a shock-absorbing flooring material 110 that suppresses fracture of the femur caused by the impact of a fall of the user, and is a flooring material 111 made of a hard material. , an underfloor material 112 made of a soft material provided below the upper floor material 111, a pattern layer 113 laid on the upper surface of the upper floor material 111, and a protective layer 114 laid on the upper surface of the pattern layer 113. are doing.

前記床上材111は、合板等の木質基材、木粉とプラスチックスとを混合した複合基材、ポリエチレン(PE)やポリプロピレン(PP)等のポリオレフィンや塩化ビニル(PVC)等の樹脂基材等の硬質性材料からなり、使用者が歩行する床面を構成するものである。 The floor material 111 includes a wood base material such as plywood, a composite base material obtained by mixing wood flour and plastics, a polyolefin such as polyethylene (PE) or polypropylene (PP), or a resin base material such as vinyl chloride (PVC). It is made of a hard material and constitutes the floor on which the user walks.

前記床下地材112は、ポリオレフィン、PVC、エチレン酢酸ビニルコポリマー(EVA)、ポリスチレン(PS)、ポリウレタン(PU)等の樹脂等の軟質性材料からなり、化学発泡や物理発泡や超臨界発泡等の方法により独立発泡や連続発泡等の発泡構造を有し、衝撃を吸収する衝撃吸収部を構成するものである。 The underfloor material 112 is made of a soft material such as a resin such as polyolefin, PVC, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), polystyrene (PS), polyurethane (PU), etc., and is made of chemical foaming, physical foaming, supercritical foaming, or the like. Depending on the method, it has a foamed structure such as independent foaming or continuous foaming, and constitutes a shock absorbing part that absorbs shock.

絵柄層113は、ポリオレフィンやPVC等の床上材111と同一材料からなるシートに木目や幾何学模様等の絵柄を施したものであり、意匠性を付与するものであって、必要に応じて適宜設けられるものである。 The pattern layer 113 is a sheet made of the same material as the flooring material 111, such as polyolefin or PVC, and has a pattern such as wood grain or a geometric pattern on it. It is provided.

保護層114は、アクリルコートや透明なPVC等からなり、耐薬品性、耐傷付き性、耐へこみ性等の耐久性を向上させるように表面を保護するものであり、必要に応じて適宜設けられるものである。 The protective layer 114 is made of acrylic coating, transparent PVC, or the like, and protects the surface so as to improve durability such as chemical resistance, scratch resistance, and dent resistance, and is appropriately provided as necessary. It is.

そして、前記衝撃吸収床材110は、床上材111の厚さt1が2mm以上20mm以下(好ましくは3mm以上12mm以下)、床下地材112の厚さt2が4mm以上10mm以下(好ましくは5mm以上8mm以下)、全体の厚さt3が6~25mm(好ましくは7mm以上20mm以下)となっている。 In the impact absorbing flooring material 110, the thickness t1 of the flooring material 111 is 2 mm or more and 20 mm or less (preferably 3 mm or more and 12 mm or less), and the thickness t2 of the underfloor material 112 is 4 mm or more and 10 mm or less (preferably 5 mm or more and 8 mm). below), and the overall thickness t3 is 6 to 25 mm (preferably 7 mm or more and 20 mm or less).

前記床上材111は、厚さt1が2mm未満であると、衝撃が加わった際に局所的な変形を生じ易く、床下地材112に衝撃を分散させ難くなり、床下地材112の衝撃吸収能を十分に発現させることが難しくなってしまうばかりか、床下地材112に底付(衝撃荷重により気泡のエアー等が一定のところまで潰れて緩衝効果がなくなる現象)を生じさせ易くなってしまい、好ましくなく、20mmを超えると、重量が大きくなり過ぎて、施工性に難点を生じ易くなってしまい、好ましくない。 If the thickness t1 of the above floor material 111 is less than 2 mm, local deformation is likely to occur when an impact is applied, making it difficult to disperse the impact to the underfloor material 112. Not only is it difficult to sufficiently express the above, but it is easy to cause the underfloor material 112 to be stuck to the bottom (a phenomenon in which air bubbles, etc. are crushed to a certain point by an impact load and lose their cushioning effect). It is not preferable, and if it exceeds 20 mm, the weight becomes too large, which tends to cause difficulty in workability, which is not preferable.

前記床下地材112は、厚さt2が4mm未満であると、十分な衝撃吸収能を発現し難くなってしまい、好ましくなく、10mmを超えると、沈み易くなり歩行し難くなってしまい、好ましくない。 When the thickness t2 of the underfloor material 112 is less than 4 mm, it becomes difficult to exhibit sufficient impact absorption ability, which is not preferable. .

前記衝撃吸収床材110は、厚さt3が6mm未満であると、床上材111及び床下地材112の少なくとも一方が十分な厚さを成し得なくなってしまい、好ましくなく、25mmを超えると、厚くなり過ぎて、施工性に難点を生じ易くなってしまい、好ましくない。 If the thickness t3 of the shock-absorbing flooring material 110 is less than 6 mm, at least one of the floor material 111 and the underfloor material 112 cannot achieve a sufficient thickness. It is not preferable because it becomes too thick, which tends to cause difficulty in workability.

また、床下地材112は、前記軟質性材料が発泡倍率3倍以上20倍以下(好ましくは5倍以上15倍以下)の発泡構造を有している。 In the underfloor material 112, the soft material has an expansion ratio of 3 times or more and 20 times or less (preferably 5 times or more and 15 times or less).

前記床下地材112は、前記軟質性材料が、発泡倍率3倍未満であると、沈み込みが小さく、衝撃吸収能が低くなってしまうと共に、軽量性も低下してしまい、好ましくなく、発泡倍率20倍を超えると、沈み込みが大きく、歩行し難くなってしまうと共に、構造が壊れ易くなってしまい、繰り返し使用に伴って、ヘタリを生じ易くなり、好ましくない。 If the soft material of the underfloor material 112 has an expansion ratio of less than 3 times, the subfloor sinking is small, the impact absorption capacity is low, and the lightness is also reduced. If it exceeds 20 times, it is not preferable because the sinking becomes large, making it difficult to walk, the structure becomes easy to break, and settling tends to occur with repeated use.

くわえて、床下地材112は、25℃における測定周波数1Hzでの動的粘弾性Tanδが0.1以上0.7以下(好ましくは0.2以上0.5以下)且つ複素弾性率E*が0.3MPa以上10MPa以下(好ましくは0.8MPa以上7.0MPa以下)のものである。 In addition, the underfloor material 112 has a dynamic viscoelasticity Tan δ of 0.1 or more and 0.7 or less (preferably 0.2 or more and 0.5 or less) at a measurement frequency of 1 Hz at 25° C. and a complex elastic modulus E * of 0.3 MPa or more and 10 MPa or less (preferably 0.8 MPa or more and 7.0 MPa or less).

前記床下地材112は、上記Tanδが0.1未満であると、弾性が大きくて、十分な衝撃吸収能を発現し難くなってしまい、好ましくなく、上記Tanδが0.7を超えると、粘性が大きくて、沈み易くなって歩行し難くなってしまい、好ましくなく、上記E*が0.3MPa未満であると、変形し易くなり、沈み易くなって歩行し難くなってしまい、好ましくなく、上記E*が10MPaを超えると、変形し難くなり、十分な衝撃吸収能を発現し難くなってしまい、好ましくない。 When the above Tan δ is less than 0.1, the underfloor material 112 has large elasticity, and it becomes difficult to exhibit sufficient shock absorbing ability. If the above E * is less than 0.3 MPa, it becomes easy to deform and sink, making it difficult to walk, which is not preferable. If E * exceeds 10 MPa, it becomes difficult to deform, and it becomes difficult to develop sufficient impact absorption capacity, which is not preferable.

特に、前記床下地材112は、単位幅における前記床上材111の曲げ剛性(曲げこわさ)の値が0.01Nm2以上5Nm2以下であり、前記複素弾性率E*が1MPa以上10MPa以下であると好ましく、単位幅における前記床上材111の曲げ剛性(曲げこわさ)の値が0.5Nm2以上100Nm2以下であり、前記複素弾性率E*が0.3MPa以上8MPa以下であると好ましい。 In particular, the underfloor material 112 has a bending rigidity (bending stiffness) of the floor top material 111 per unit width of 0.01 Nm 2 or more and 5 Nm 2 or less, and a complex elastic modulus E * of 1 MPa or more and 10 MPa or less. Preferably, the bending rigidity (bending stiffness) of the floor covering 111 per unit width is 0.5 Nm 2 or more and 100 Nm 2 or less, and the complex elastic modulus E * is preferably 0.3 MPa or more and 8 MPa or less.

なお、単位幅における前記床上材111の曲げ剛性(曲げこわさ)の値は、三点曲げ試験によって得られるヤング率E(曲げ弾性)と断面二次モーメントIとの積(EI)から求められる値であり、前記床上材111が、硬さの異なる複数の材料を積層した複合材料からなる場合には、各材料の層毎のヤング率E(曲げ弾性)と断面二次モーメントIとの積(EI)をそれぞれ求めて、これらの和を算出することにより、得ることができる。 The value of the bending stiffness (bending stiffness) of the floor covering 111 in a unit width is a value obtained from the product (EI) of the Young's modulus E (bending elasticity) obtained by a three-point bending test and the geometrical moment of inertia I. When the flooring material 111 is made of a composite material in which a plurality of materials with different hardness are laminated, the product of the Young's modulus E (flexural elasticity) and the geometrical moment of inertia I for each layer of each material ( EI) and calculating the sum of these values.

さらに、前記衝撃吸収床材110は、使用者が転倒したときの大腿骨の転子部に加わる圧力分布に基づく重さ及び形状の衝撃付与体を、当該使用者の腰の高さに基づいた落下高さから落下させて、人体軟組織を模した材料からなる緩衝材へ衝撃を付与したときに生じる基準衝撃荷重Fsが6500Nとなるように設定された条件において、当該衝撃付与体を上記落下高さから落下させて、上記緩衝材を介して当該床材へ衝撃を付与したときに生じる衝撃荷重Fが2000N以上5000N以下(好ましくは3000N以上4500N以下)となると共に、前記床下地材112の変位量(変形量)Dが0.5mm以上5mm以下(好ましくは1mm以上4mm以下)となるものである。 Furthermore, the impact absorbing flooring 110 has a weight and shape based on the pressure distribution applied to the trochanter of the femur when the user falls, and the weight and shape of the impact applying body is based on the waist height of the user. Under conditions set so that the reference impact load Fs generated when the impact is applied to the cushioning material made of a material simulating human soft tissue by dropping it from the drop height is 6500 N, the impact applying body is dropped from the above drop height. The shock load F generated when the floor material is dropped from the height and an impact is applied to the floor material through the cushioning material becomes 2000 N or more and 5000 N or less (preferably 3000 N or more and 4500 N or less), and the displacement of the underfloor material 112 The amount (amount of deformation) D is 0.5 mm or more and 5 mm or less (preferably 1 mm or more and 4 mm or less).

ここで、衝撃荷重F及び変位量(変形量)Dを測定する衝撃荷重測定装置について図2に基づいて説明する。 Here, an impact load measuring device for measuring the impact load F and the amount of displacement (deformation) D will be described with reference to FIG.

図2に示すように、衝撃荷重測定装置2は、床FLに設置された測定台5と、測定台5上に配置された錘落下部6と、荷重測定部7とを備えている。測定台5上には、荷重測定部7のロードセル8が配置され、骨折に対する安全性を評価すべき衝撃吸収床材110と同一材料からなる評価床材9がロードセル8上に載置されると共に、評価床材9上に緩衝材10が載置される。ロードセル8は、衝撃付与体である錘11が落下したときの衝撃荷重が入力され、その情報を衝撃荷重算出装置12に出力する。 As shown in FIG. 2 , the impact load measuring device 2 includes a measuring table 5 installed on the floor FL, a weight dropping section 6 arranged on the measuring table 5, and a load measuring section 7. A load cell 8 of a load measuring unit 7 is arranged on the measuring table 5, and an evaluation flooring material 9 made of the same material as the shock absorbing flooring material 110 whose safety against fracture is to be evaluated is placed on the load cell 8. , the cushioning material 10 is placed on the evaluation floor material 9 . The load cell 8 receives the impact load when the weight 11 as the impact imparting body drops, and outputs the information to the impact load calculator 12 .

錘落下部6は、測定台5から立ち上がる支柱13と、支柱13の上部に直交して水平方向に延在する腕部14と、支柱13に対する腕部14の高さを変化させるダイヤルなどの高さ調整部15と、を備えている。腕部14の先端側の下部には電磁石16が配置されており、電磁石ON・OFF装置17のON操作を行うと、加速度計18を設けた錘11が電磁石16に吸引され、電磁石ON・OFF装置17のOFF操作を行うと、錘11が加速度計18と共に電磁石16から切り離され、錘11が加速度計18と共に緩衝材10上に落下するようになっている。 The weight dropping portion 6 includes a column 13 rising from the measuring table 5, an arm portion 14 extending horizontally perpendicular to the upper portion of the column 13, and a dial or the like that changes the height of the arm portion 14 with respect to the column 13. and a height adjustment unit 15 . An electromagnet 16 is arranged at the lower part of the tip side of the arm 14. When the electromagnet ON/OFF device 17 is turned ON, the weight 11 provided with the accelerometer 18 is attracted to the electromagnet 16, and the electromagnet is turned ON/OFF. When the device 17 is turned off, the weight 11 is separated from the electromagnet 16 together with the accelerometer 18 so that the weight 11 together with the accelerometer 18 falls onto the cushioning material 10 .

加速度計18は、その情報を衝撃エネルギー・変位量算出装置19に出力する。衝撃エネルギー・変位量算出装置19は、加速度計18からの情報等に基づき、錘11の衝突により生じた衝撃エネルギーSEを算出すると共に、評価床材9の床下地材の変位量(変形量)Dを算出する。なお、本実施形態では、錘落下部6及び電磁石16及び電磁石ON・OFF装置17が、錘保持落下部に対応している。 The accelerometer 18 outputs the information to the impact energy/displacement calculator 19 . The impact energy/displacement amount calculation device 19 calculates the impact energy SE generated by the collision of the weight 11 based on the information from the accelerometer 18, and the displacement amount (deformation amount) of the underfloor material of the evaluation floor material 9. Calculate D. In this embodiment, the weight drop portion 6, the electromagnet 16, and the electromagnet ON/OFF device 17 correspond to the weight holding drop portion.

また、錘11は、緩衝材10と接触して打撃を与える下方面の打撃部11aが、大腿骨の転子部の形状を模して、曲率半径R60mm以上180mm以下(好ましくは90mm以上160mm以下)の曲面をなしており、全体として球形状となっている。 In addition, the weight 11 has a hitting portion 11a on the lower surface that contacts the cushioning material 10 and hits, imitating the shape of the trochanter of the femur, and has a radius of curvature R of 60 mm or more and 180 mm or less (preferably 90 mm or more and 160 mm or less). ) and has a spherical shape as a whole.

また、緩衝材10は、人体軟組織を模した超軟質造形用ウレタン樹脂(例えば、株式会社エクシール製「人肌のゲル」(商品名))からなり、大腿骨周辺の人体軟組織を模して、アスカーC硬度(日本工業規格「JIS K 7312」に準拠)が0超16未満(好ましくは5以上10以下)、ヤング率が0.05MPa以上0.8MPa以下(好ましくは0.1MPa以上0.5MPa以下)、25℃における測定周波数1Hzでの動的粘弾性Tanδ(前記非特許文献1に準拠)が0.1以上0.7以下(好ましくは0.2以上0.5以下)、厚さが7mm以上80mm以下(好ましくは9mm以上30mm以下)となっている。 In addition, the cushioning material 10 is made of an ultra-soft molding urethane resin (for example, "Human skin gel" (trade name) manufactured by Xseal Co., Ltd.) that imitates the soft tissue of the human body, and imitates the soft tissue of the human body around the femur. Asker C hardness (according to Japanese Industrial Standards "JIS K 7312") is more than 0 and less than 16 (preferably 5 or more and 10 or less), Young's modulus is 0.05 MPa or more and 0.8 MPa or less (preferably 0.1 MPa or more and 0.5 MPa below), the dynamic viscoelasticity Tan δ (based on the Non-Patent Document 1) at 25 ° C. at a measurement frequency of 1 Hz is 0.1 or more and 0.7 or less (preferably 0.2 or more and 0.5 or less), and the thickness is It is 7 mm or more and 80 mm or less (preferably 9 mm or more and 30 mm or less).

このような衝撃荷重測定装置2を使用する衝撃荷重F及び変位量(変形量)Dの測定方法を次に説明する。 A method of measuring the impact load F and the amount of displacement (deformation) D using such an impact load measuring device 2 will be described below.

まず、衝撃荷重測定装置2の錘落下部6の腕部14が錘11の落下高さShとなるように高さ調整部15を操作すると共に、錘11(加速度計18と合わせて重量Sw)を用意し、電磁石ON・OFF装置17のON操作を行うことで、腕部14に配置した電磁石16に加速度計18と共に錘11を吸引させておき、測定台5にロードセル8を載置し、ロードセル8上に厚さKa,硬さKbの緩衝材10を載置する。 First, the height adjuster 15 is operated so that the arm portion 14 of the weight drop portion 6 of the impact load measuring device 2 reaches the drop height Sh of the weight 11, and the weight 11 (together with the accelerometer 18 weighs Sw). is prepared, and the electromagnet ON/OFF device 17 is turned on to cause the electromagnet 16 arranged on the arm 14 to attract the accelerometer 18 and the weight 11, and the load cell 8 is placed on the measurement table 5, A cushioning material 10 having a thickness of Ka and a hardness of Kb is placed on the load cell 8 .

そして、電磁石ON・OFF装置17のOFF操作を行うことで、電磁石16から切り離した錘11及び加速度計18を緩衝材10上に落下させると、衝撃荷重算出装置12が、ロードセル8からの衝撃荷重値に基づいて、基準衝撃荷重Fsを求める一方、衝撃エネルギー・変位量算出装置19が、加速度計18からの情報に基づいて、錘11の衝突により生じた緩衝材10の変位量(変形量)D1を算出すると共に、加速度計18からの情報及び前記重量Sw,前記落下高さSh等に基づいて、衝撃エネルギーSEを求める。 When the weight 11 and the accelerometer 18 separated from the electromagnet 16 are dropped onto the cushioning material 10 by turning off the electromagnet ON/OFF device 17, the impact load calculation device 12 detects the impact load from the load cell 8. While calculating the standard impact load Fs based on the value, the impact energy/displacement amount calculator 19 calculates the displacement amount (deformation amount) of the cushioning material 10 caused by the impact of the weight 11 based on the information from the accelerometer 18. Along with calculating D1, the impact energy SE is obtained based on the information from the accelerometer 18, the weight Sw, the drop height Sh, and the like.

前記基準衝撃荷重Fsが6500Nとなると共に前記衝撃エネルギーSEが28.4Jとなる場合には、錘11の落下高さShや重量Sw,緩衝材10の厚さKaや硬さKb等の条件をそのまま状態で設定し、当該基準衝撃荷重Fsが6500Nとならない場合や当該衝撃エネルギーSEが28.4Jとならない場合には、当該基準衝撃荷重Fsが6500Nとなると共に当該衝撃エネルギーが28.4Jとなるように上記条件を適宜調整することにより、上記衝撃荷重測定装置2の基準衝撃荷重Fsを6500Nに設定すると共に上記衝撃エネルギーSEを28.4Jに設定する。 When the standard impact load Fs is 6500 N and the impact energy SE is 28.4 J, conditions such as the drop height Sh and weight Sw of the weight 11, the thickness Ka and hardness Kb of the cushioning material 10 are adjusted. If the standard impact load Fs is set as it is and the impact energy SE does not become 28.4J, the standard impact load Fs becomes 6500N and the impact energy becomes 28.4J. By appropriately adjusting the above conditions, the reference impact load Fs of the impact load measuring device 2 is set to 6500N and the impact energy SE is set to 28.4J.

なお、前記基準衝撃荷重Fsは、立位から転倒したときに大腿骨に5600N(筋弛緩状態)の衝撃力が加わることから(前記非特許文献2参照)、安全係数として1.15倍することにより、その値を6500Nとしている。また、衝撃エネルギーSEは、前記基準衝撃荷重Fsの値及び前記緩衝材10の条件(厚さや各種物性値等)等によって予め算出されて決定される値であり、多くの場合、28.4Jに設定される。 The reference impact load Fs should be multiplied by 1.15 as a safety factor because an impact force of 5600 N (muscle relaxation state) is applied to the femur when falling from a standing position (see Non-Patent Document 2). , the value is 6500N. Further, the impact energy SE is a value calculated and determined in advance based on the value of the standard impact load Fs and the conditions (thickness, various physical properties, etc.) of the cushioning material 10, etc. In many cases, it is set to 28.4J. set.

上記衝撃荷重測定装置2の基準衝撃荷重Fs及び衝撃エネルギーSEを設定したら、ロードセル8と緩衝材10との間に評価床材9を載置した後、改めて、電磁石ON・OFF装置17のOFF操作を行うことで、電磁石16から切り離した錘11を加速度計18と共に緩衝材10上に落下させ、衝撃荷重算出装置12によって、ロードセル8からの衝撃荷重値に基づいて、衝撃荷重Fを求めると共に、衝撃エネルギー・変位量算出装置19によって、加速度計18からの情報に基づいて、錘11の衝突により生じた緩衝材10と評価床材9とを合わせた変位量(変形量)D2を算出し、先に求めた緩衝材10の変位量(変形量)D1との差分(D2-D1)を算出することにより、評価床材9の床下地材の変位量(変形量)Dを算出する。 After setting the reference impact load Fs and the impact energy SE of the impact load measuring device 2, the evaluation floor material 9 is placed between the load cell 8 and the cushioning material 10, and then the electromagnet ON/OFF device 17 is turned off again. , the weight 11 separated from the electromagnet 16 is dropped on the cushioning material 10 together with the accelerometer 18, and the impact load F is obtained by the impact load calculation device 12 based on the impact load value from the load cell 8, Based on the information from the accelerometer 18, the impact energy/displacement amount calculation device 19 calculates the amount of displacement (deformation amount) D2 of the cushioning material 10 and the evaluation floor material 9 combined due to the collision of the weight 11, The displacement (deformation amount) D of the underfloor material of the evaluation floor material 9 is calculated by calculating the difference (D2−D1) from the previously obtained displacement amount (deformation amount) D1 of the cushioning material 10 .

このようにして求められた衝撃荷重Fが、2000N未満であると、衝撃吸収能が強すぎて歩行し難くなってしまい、好ましくなく、5000Nを超えると、衝撃吸収能が弱く、大腿骨骨折のリスクに十分に対応することが難しくなるため、好ましくなく、変位量(変形量)Dが、0.5mm未満であると、十分な衝撃吸収能を発現することが難しくなってしまい、好ましくなく、5mmを超えると、歩行性に難点を生じてしまい、好ましくない。 If the impact load F thus obtained is less than 2000N, the impact absorption capacity is too strong, making it difficult to walk. It is not preferable because it becomes difficult to sufficiently cope with the risk, and if the displacement amount (deformation amount) D is less than 0.5 mm, it becomes difficult to develop sufficient impact absorption ability, which is not preferable. If it exceeds 5 mm, it is not preferable because it causes difficulty in walking.

したがって、本実施形態に係る衝撃吸収床材110によれば、大腿骨骨折のリスクに十分に対応することができるので、高齢者の要介護や医療事故等の要因となる転倒骨折の発生率を確実に低減することができる。 Therefore, according to the impact-absorbing flooring 110 according to the present embodiment, it is possible to sufficiently cope with the risk of femoral fracture, so the incidence of falling fractures, which are factors such as the need for nursing care of the elderly and medical accidents, can be reduced. can be reliably reduced.

ところで、前記衝撃吸収床材110は、敷設される施設ごとに、要求される性能が異なっている。例えば、高齢者の介護施設においては、利用者が日常生活を過ごすことから、歩き易さ(歩行感)が重要となる。近年は、フローリングが増加しているが、規模が大きいと、PVCの長尺シートを利用することが多い。 By the way, the impact-absorbing flooring 110 is required to have different performances depending on the facility in which it is installed. For example, in nursing care facilities for the elderly, ease of walking (feeling of walking) is important because users spend their daily lives there. In recent years, the use of flooring has been increasing, and long sheets of PVC are often used in large-scale projects.

このため、高齢者の介護施設において、床上材111は、フローリング等の木質基材の場合、厚さt1が4mm以上18mm以下であると好ましく、PVC等の樹脂基材の場合、厚さt1が2mm以上8mm以下であると好ましい。このときの床下地材112は、厚さt2が4mm以上10mm以下であればよい。 For this reason, in nursing care facilities for the elderly, the flooring material 111 preferably has a thickness t1 of 4 mm or more and 18 mm or less in the case of a wooden base material such as flooring, and the thickness t1 of a resin base material such as PVC. It is preferable in it being 2 mm or more and 8 mm or less. At this time, the underfloor material 112 may have a thickness t2 of 4 mm or more and 10 mm or less.

他方、病院等の医療施設においては、手術台やストレッチャー等のキャスター付きの重量物を頻繁に走行移動させることから、耐キャスター性が要求されると共に、ベッド等の重量物を長時間にわたって静置状態にすることから、耐静荷重性が要求される。フローリングは、目地に菌等が入り込んでしまう可能性があるため、医療施設で使用されることがほとんどなく、PVCのシートが主流となっている。 On the other hand, in medical facilities such as hospitals, operating tables, stretchers, and other heavy items on casters are frequently moved, so caster resistance is required. Static load resistance is required because it is placed in a stationary state. Flooring is rarely used in medical facilities because bacteria and the like may enter the joints, and PVC sheets are the mainstream.

このため、医療施設において、床上材111は、厚さt1が2mm以上6mm以下であると好ましく、床下地材112は、厚いと静荷重でへこみを生じ易くなるため、厚さt2が4mm以上8mm以下であると好ましい。 For this reason, in medical facilities, the thickness t1 of the upper floor material 111 is preferably 2 mm or more and 6 mm or less. It is preferable that it is below.

[他の実施形態]
<衝撃荷重測定装置>
なお、前述した実施形態においては、図2に示したような衝撃荷重測定装置2を利用して衝撃荷重Fを測定する場合について説明したが、本発明は、これに限らず、他の実施形態として、例えば、図3~5に示すような衝撃荷重測定装置を利用して衝撃荷重Fを測定することも可能である。
[Other embodiments]
<Impact load measuring device>
In the above-described embodiment, the case where the impact load F is measured using the impact load measuring device 2 as shown in FIG. 2 has been described, but the present invention is not limited to this and other embodiments. Alternatively, for example, it is possible to measure the impact load F using an impact load measuring device as shown in FIGS.

具体的には、図3に示されている衝撃荷重測定装置30は、測定台5上に評価床材9が載置され、評価床材9上に緩衝材10が載置される。錘11及び加速度計18並びにロードセル8が一体化されて衝撃付与体を構成し、錘11及び加速度計18並びにロードセル8を合わせて重量Swとなっている。そして、電磁石ON・OFF装置17のON操作を行うと、錘11が加速度計18及びロードセル8と共に電磁石16に吸引保持される。 Specifically, in the impact load measuring device 30 shown in FIG. The weight 11, the accelerometer 18, and the load cell 8 are integrated to form an impact applying body, and the weight 11, the accelerometer 18, and the load cell 8 together constitute a weight Sw. When the electromagnet ON/OFF device 17 is turned on, the weight 11 is attracted and held by the electromagnet 16 together with the accelerometer 18 and the load cell 8 .

なお、錘11は、緩衝材10と接触して打撃を与える下方面の打撃部11aのみが、大腿骨の転子部の形状を模して、曲率半径R60mm以上180mm以下(好ましくは90mm以上160mm以下)の曲面をなしており、全体として円柱状となっている。 The weight 11 has a striking portion 11a on the lower surface that is in contact with the cushioning material 10, and has a radius of curvature R of 60 mm or more and 180 mm or less (preferably 90 mm or more and 160 mm), imitating the shape of the trochanter of the femur. below) and has a cylindrical shape as a whole.

このような衝撃荷重測定装置30においては、前述した実施形態の場合と同様に、電磁石ON・OFF装置17のOFF操作を行うことで、電磁石16から錘11を加速度計18及びロードセル8と共に切り離し、緩衝材10上に落下させることができる。 In such an impact load measuring device 30, the weight 11 is separated from the electromagnet 16 together with the accelerometer 18 and the load cell 8 by turning off the electromagnet ON/OFF device 17, as in the case of the above-described embodiment. It can be dropped onto the cushioning material 10 .

また、図4に示されている衝撃荷重測定装置31は、測定台5上に評価床材9が載置され、評価床材9上に緩衝材10が載置される。そして、錘落下部6は、腕部14が高さ調整部15を中心として下方向にスウィング可能な構造となっている。また、腕部14の先端には、加速度計18及びロードセル8が固定されて、さらに錘11が固定されている。なお、本実施形態では、錘落下部6が錘保持落下部に対応し、高さ調整部15が回転部に対応し、錘11,加速度計18,ロードセル8,腕部14が衝撃付与体に対応している。 In addition, the impact load measuring device 31 shown in FIG. The weight dropping portion 6 has a structure in which the arm portion 14 can swing downward around the height adjusting portion 15 . An accelerometer 18 and a load cell 8 are fixed to the tip of the arm 14, and a weight 11 is further fixed. In this embodiment, the weight drop portion 6 corresponds to the weight holding drop portion, the height adjustment portion 15 corresponds to the rotating portion, and the weight 11, the accelerometer 18, the load cell 8, and the arm portion 14 correspond to the impact imparting body. Yes.

このような衝撃荷重測定装置31においては、衝撃荷重測定装置31の高さ調整部15を操作することにより、錘落下部6の腕部14が錘11の落下高さShとなるように調整する。そして、高さ調整部15を緩めて腕部14が下方向にスウィングすることで、錘11を緩衝材10上に落下させることができる。 In such an impact load measuring device 31, by operating the height adjusting portion 15 of the impact load measuring device 31, the arm portion 14 of the weight dropping portion 6 is adjusted to the dropping height Sh of the weight 11. . By loosening the height adjusting portion 15 and swinging the arm portion 14 downward, the weight 11 can be dropped onto the cushioning material 10 .

また、図5に示されている衝撃荷重測定装置32は、既設の床FLに敷設される床材が評価床材9となっている。この衝撃荷重測定装置32の錘落下部6も、腕部14が高さ調整部15を中心として下方向にスウィング可能な構造となっている。そして、腕部14の先端には加速度計18及びロードセル8が固定されて、さらに錘11が固定されると共に、錘11の下部を覆うように緩衝材10が配置される。なお、本実施形態では、錘11,加速度計18,ロードセル8,腕部14,緩衝材10が衝撃付与体に対応している。 In the impact load measuring device 32 shown in FIG. 5, the evaluation floor material 9 is the floor material laid on the existing floor FL. The weight dropping portion 6 of the impact load measuring device 32 also has a structure in which the arm portion 14 can swing downward around the height adjusting portion 15 . An accelerometer 18 and a load cell 8 are fixed to the tip of the arm portion 14, and a weight 11 is further fixed. Incidentally, in this embodiment, the weight 11, the accelerometer 18, the load cell 8, the arm portion 14, and the cushioning material 10 correspond to the impact imparting body.

このような衝撃荷重測定装置32においては、衝撃荷重測定装置31の高さ調整部15を操作することにより、錘落下部6の腕部14が錘11の落下高さShとなるように調整する。そして、高さ調整部15を緩めて腕部14が下方向にスウィングすることで、床FLに敷設されている評価床材9へ向けて緩衝材10を介して錘11を落下させることができる。 In such an impact load measuring device 32, by operating the height adjusting portion 15 of the impact load measuring device 31, the arm portion 14 of the weight drop portion 6 is adjusted to the drop height Sh of the weight 11. . By loosening the height adjusting portion 15 and swinging the arm portion 14 downward, the weight 11 can be dropped via the cushioning material 10 toward the evaluation floor material 9 laid on the floor FL. .

<衝撃付与体>
また、前述した実施形態においては、緩衝材10と接触して打撃を与える下方面の打撃部11aが、大腿骨の転子部の形状を模すように、曲率半径R60mm以上180mm以下(好ましくは90mm以上160mm以下)の曲面をなす球形状又は円柱状の錘11を適用した場合について説明したが、他の実施形態として、例えば、図6に示すように、緩衝材10と接触して打撃を与える下方面の打撃部11aの一方向(長さ方向)の曲率半径R1(例えば175mm)と、当該一方向と直交する他方向(幅方向)の曲率半径R2(例えば65mm)とをそれぞれ別に設定することにより、当該打撃部11aを大腿骨の転子部の形状に三次元的に更に近似させた錘11とすると、より好ましい。
<Impact giving body>
Further, in the above-described embodiment, the hitting portion 11a on the lower surface that contacts the cushioning material 10 and hits is designed to have a radius of curvature R of 60 mm or more and 180 mm or less (preferably Although the case where the spherical or cylindrical weight 11 forming a curved surface of 90 mm or more and 160 mm or less is applied, as another embodiment, for example, as shown in FIG. A curvature radius R1 (eg, 175 mm) in one direction (longitudinal direction) and a curvature radius R2 (eg, 65 mm) in the other direction (width direction) orthogonal to the one direction of the striking portion 11a on the lower surface of the ball are set separately. By doing so, it is more preferable to use the weight 11 in which the hitting portion 11a is three-dimensionally approximated to the shape of the trochanter of the femur.

また、前述した実施形態では、錘11に打撃部11aを一体的に設けた衝撃付与体の場合について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、図7に示すように、重量のある本体部11bと、打撃を付与する打撃部11aとに錘11を分けて、本体部11bと打撃部11aとの間にロードセル8や加速度計18等を介装するようにした衝撃付与体とすることも可能である。 Further, in the above-described embodiment, the case of the impact imparting body in which the striking portion 11a is integrally provided with the weight 11 has been described, but the present invention is not limited to this, and for example, as shown in FIG. The weight 11 is divided into the body part 11b and the striking part 11a for imparting an impact, and a load cell 8, an accelerometer 18, etc. are interposed between the body part 11b and the striking part 11a to form an impact imparting body. is also possible.

<荷重計測部>
また、前述した実施形態においては、ロードセル8を利用することにより、衝撃荷重を直接的に計測するようにしたが、他の実施形態として、ロードセル8に代えて、例えば、加速度計18で計測された加速度等に基づいて、衝撃荷重を求めるようにすることも可能である。
<Load measurement part>
Further, in the above-described embodiment, the load cell 8 is used to directly measure the impact load. It is also possible to obtain the impact load based on the acceleration or the like.

<緩衝材>
また、前述した実施形態においては、超軟質造形用ウレタン樹脂からなる緩衝材10を適用した場合について説明したが、条件によっては、合成ゴム,天然ゴム及びその発泡体、発泡スチロール、各種エラストマー及びその発泡体、動物軟組織等からなる緩衝材を適用することも可能である。
<Buffer material>
In the above-described embodiment, the cushioning material 10 made of ultra-soft molding urethane resin is used. It is also possible to apply a cushioning material consisting of body, animal soft tissue or the like.

例えば、頭部衝撃を計測するG値測定では、疑似頭皮として、無発泡の天然ゴムが使用され、精密性を求められるときに15倍発泡の発泡スチロールが使用されている。また、頭部以外の場合には、天然ゴムの発泡体であるセルスポンジが使用されるケースが多い。 For example, in G-value measurement for measuring head impact, unfoamed natural rubber is used as a pseudo-scalp, and 15-fold expanded polystyrene foam is used when precision is required. Cell sponge, which is a natural rubber foam, is often used for parts other than the head.

しかしながら、これらの材料は、前記衝撃荷重測定装置2での上述した測定方法において適用可能な条件域が狭く、様々な条件に基づく転倒による衝撃荷重の測定用の緩衝材として汎用性に欠けてしまう。すなわち、具体的に変形速度に対する線形性や応力波等の影響を受けるため、条件によっては測定が安定しないのである。そして、動物軟組織は、人体軟組織に近似した挙動をするものの、材料としてのバラつきが大きいため、安定した測定を行うことが困難である。 However, these materials have a narrow range of conditions applicable to the above-described measuring method of the impact load measuring device 2, and lack versatility as cushioning materials for measuring impact loads due to falls under various conditions. . That is, the measurement is not stable depending on the conditions because it is specifically affected by the linearity of the deformation rate, stress waves, and the like. Although animal soft tissue behaves in a manner similar to human soft tissue, it is difficult to perform stable measurements because of its large variation as a material.

これに対し、超軟質造形用ウレタン樹脂は、材料としてのバラつきがないのはもちろんのこと、人体軟組織に近似した挙動をすることから、前記衝撃荷重測定装置2での上述した測定方法において適用可能な条件域が広く、様々な条件に基づく転倒による衝撃荷重の測定用の緩衝材として汎用性に優れるため、非常に好適である。 On the other hand, ultra-soft urethane resin for molding is applicable to the above-described measuring method of the impact load measuring device 2 because it behaves similar to human soft tissue, not to mention that there is no variation as a material. It is very suitable as a cushioning material for measuring the impact load due to a fall under various conditions because it has a wide range of conditions.

本発明に係る衝撃吸収床材の効果を確認するために行った実施例を以下に説明するが、本発明は以下に説明する実施例のみに限定されるものではない。 EXAMPLES Examples conducted to confirm the effects of the impact absorbing flooring material according to the present invention are described below, but the present invention is not limited to the examples described below.

[試験体]
下記の表1に示す床上材及び床下地材からなる床材(表面サイズ:10000mm2)の試験体1~17を作製した。
[Specimen]
Test specimens 1 to 17 of floor materials (surface size: 10,000 mm 2 ) consisting of floor materials and underfloor materials shown in Table 1 below were prepared.

Figure 0007336705000001
Figure 0007336705000001

なお、単位幅における床上材の曲げ剛性(曲げこわさ)は、100mm×30mmの試験片に対して、80mmのスパンで三点曲げ試験を行って、ヤング率E(曲げ弾性)を求めると共に、下記式(1)に基づいて断面二次モーメントIを算出し、上記ヤング率E(曲げ弾性)と上記断面二次モーメントIとの積(EI)により求めた。 In addition, the bending stiffness (bending stiffness) of the flooring material in a unit width is obtained by performing a three-point bending test with a span of 80 mm on a test piece of 100 mm × 30 mm, and obtaining the Young's modulus E (flexural elasticity). The geometrical moment of inertia I was calculated based on the formula (1), and the product (EI) of the Young's modulus E (bending elasticity) and the geometrical moment of inertia I was obtained.

I=(bh3)/12 (1)
ただし、bは1(単位幅)、hは厚さである。
I=(bh 3 )/12 (1)
However, b is 1 (unit width) and h is thickness.

また、床下地材の動的粘弾性Tanδ及び複素弾性率E*は、株式会社パーキンエルマー製の動的粘弾性測定装置「DMA8000」(型番)を使用して、25℃における測定周波数1Hzでの圧縮モードによって測定した。 In addition, the dynamic viscoelasticity Tan δ and the complex elastic modulus E * of the underfloor material were measured using a dynamic viscoelasticity measuring device "DMA8000" (model number) manufactured by PerkinElmer Co., Ltd. at a measurement frequency of 1 Hz at 25 ° C. Measured by compression mode.

[試験内容]
上記試験体1~17に対して、基本的には先に説明した衝撃荷重測定装置2を利用して、衝撃荷重F、変位量(変形量)D、底付の有無をそれぞれ求めた。ただし、前記衝撃荷重測定装置2において、前記錘11を、図7に示したような、重量のある本体部11bと、打撃を付与する打撃部11aとに分けたものとし、本体部11bと打撃部11aとの間に加速度計18を介装することにより、衝撃付与体を構成した。
[contents of the test]
For the test pieces 1 to 17, the impact load F, the amount of displacement (deformation) D, and the presence/absence of bottoming were determined using basically the impact load measuring device 2 described above. However, in the impact load measuring device 2, the weight 11 is divided into a main body portion 11b having a weight and a striking portion 11a for imparting an impact as shown in FIG. An impact applying body was constructed by interposing an accelerometer 18 between the portion 11a and the portion 11a.

<装置仕様>
・ロードセル/株式会社東京測器研究所製「TCLU-5A」(型番)
・加速度計/昭和測器株式会社製 デジタル衝撃・振動加速度計「1340B」(型番)
・測定台/定盤 サイズ:750mm×1000mm×125mm 重量:185kg
・錘本体部/材質:ステンレス
・錘打撃部/材質:ステンレス削り出し 曲率半径R:100mm
・衝撃付与体/重量Sw:5.85kg(加速度計含む)
・緩衝材/株式会社エクシール製「人肌のゲル」(商品名)
厚さ:20mm アスカーC硬度:7 ヤング率:0.22MPa
動的粘弾性Tanδ:0.24 (25℃,測定周波数1Hz)
<Equipment specifications>
・Load cell/"TCLU-5A" manufactured by Tokyo Sokki Kenkyusho Co., Ltd. (model number)
・ Accelerometer / Showa Sokki Co., Ltd. digital shock / vibration accelerometer "1340B" (model number)
・Measuring table/Surface plate Size: 750mm x 1000mm x 125mm Weight: 185kg
・Weight body/material: stainless steel ・Weight striking part/material: machined stainless steel Curvature radius R: 100mm
・Impacting body / weight Sw: 5.85 kg (including accelerometer)
・ Cushioning material / “Human skin gel” (trade name) manufactured by Xseal Co., Ltd.
Thickness: 20 mm Asker C hardness: 7 Young's modulus: 0.22 MPa
Dynamic viscoelasticity Tan δ: 0.24 (25°C, measurement frequency 1 Hz)

<試験方法>
前述した実施形態で説明したように、錘11を落下させて(落下高さSh:50cm)、ロードセル8からの情報に基づいて、前記衝撃荷重Fs,F及び底付の有無を求めると共に、加速度計からの情報に基づいて、衝撃エネルギーSE及び変位量(変形量)D1,D2,Dを求めた。
<Test method>
As described in the above embodiment, the weight 11 is dropped (dropping height Sh: 50 cm), and based on the information from the load cell 8, the impact loads Fs, F and the presence or absence of bottoming are obtained, and the acceleration Impact energy SE and displacement amounts (deformation amounts) D1, D2, and D were obtained based on the information from the meter.

なお、底付の有無は、荷重の波形(荷重の経時的変化を示すグラフ)において、ピーク(衝撃荷重F)に達するまでの間の変曲点の有無で判断した。すなわち、図8Aに示すように、ピークPmに達するまでに変曲点を生じなかった場合には、底付がないと判断し、図8Bに示すように、ピークPmに達するまでに変曲点Piを生じた場合には、底付があると判断した。 The presence or absence of bottoming was determined by the presence or absence of an inflection point until the peak (impact load F) was reached in the waveform of the load (graph showing changes in load over time). That is, as shown in FIG. 8A, if no inflection point occurs before reaching peak Pm, it is determined that there is no bottoming, and as shown in FIG. When Pi was generated, it was determined that there was bottoming.

また、衝撃荷重Fは、前記非特許文献3の記載に基づき、下記の表2に示すランクに分けて判定した。 In addition, the impact load F was classified into the ranks shown in Table 2 below based on the description in Non-Patent Document 3, and was determined.

Figure 0007336705000002
Figure 0007336705000002

[試験結果]
上述した試験の結果を下記の表3に示す。
[Test results]
The results of the tests described above are shown in Table 3 below.

Figure 0007336705000003
Figure 0007336705000003

上記表3の結果からわかるように、試験体8,9,12,15においては、床下地材の動的粘弾性Tanδや複素弾性率E*の物性値が範囲外であることから、衝撃荷重Fが5000Nを超え、評価が「×」となった。また、試験体13,14においては、床下地材の発泡倍率が範囲外であることから、衝撃荷重Fが5000Nを超え、評価が「×」となった。特に、試験体13は、床下地材の発泡倍率が3倍未満であるため、床下地材の変位量(変化量)Dが0.5mm未満となるものであった。 As can be seen from the results in Table 3 above, in test specimens 8, 9, 12, and 15, the dynamic viscoelasticity Tan δ and the complex elastic modulus E * of the underfloor material were out of range, so impact load F exceeded 5000N, and the evaluation was "x". In addition, in test specimens 13 and 14, since the expansion ratio of the underfloor material was out of the range, the impact load F exceeded 5000 N, and the evaluation was "x". In particular, since the expansion ratio of the underfloor material of the test sample 13 was less than 3 times, the amount of displacement (variation) D of the underfloor material was less than 0.5 mm.

なお、試験体10は、床下地材の厚さt2が3mmと比較的薄く、衝撃吸収能を十分に発現できず、衝撃荷重Fが5000Nを超え、評価が「×」となる一方、試験体11は、床下地材の厚さt2が12mmと比較的厚いことから、衝撃吸収能が高く、衝撃荷重Fが2110N未満となるものの、床下地材の変位量Dが5mmを超えてしまい、歩行性に難点を生じてしまうため、評価が「×」となった。 In addition, the thickness t2 of the underfloor material of the test body 10 is relatively thin at 3 mm, and the impact absorption capacity cannot be fully expressed, the impact load F exceeds 5000 N, and the evaluation is "x". In 11, since the thickness t2 of the underfloor material is relatively thick at 12 mm, the impact absorption capacity is high, and the impact load F is less than 2110 N, but the displacement amount D of the underfloor material exceeds 5 mm, and walking is difficult. The evaluation was "x" because there was a problem with the performance.

これに対し、試験体1~7においては、床下地材の動的粘弾性Tanδや複素弾性率E*の物性値及び発泡倍率が範囲内であることから、衝撃荷重Fがすべて5000N以下であり、変位量(変位量)Dも5mm以下で歩行性に問題がないと共に、底付も発生しないため、評価が「〇」又は「△」となった。 On the other hand, in test specimens 1 to 7, the dynamic viscoelasticity Tan δ and complex elastic modulus E * of the underfloor material and the expansion ratio are within the range, so the impact load F is all 5000 N or less. , Displacement (displacement) D is 5 mm or less, and there is no problem in walking, and bottoming does not occur.

以上のことから、本発明に係る衝撃吸収床材は、大腿骨骨折のリスクに十分に対応できることが確認された。 From the above, it was confirmed that the impact-absorbing flooring material according to the present invention can sufficiently cope with the risk of fracture of the femur.

本発明に係る衝撃吸収床材は、大腿骨骨折のリスクに十分に対応することができるので、高齢者の介護施設を始めとして、病院等の医療施設はもちろんのこと、幼稚園、保育園、認定こども園等の幼児保育関連施設等の各種施設の床面に適用することができ、産業上、極めて有益に利用することができる。 Since the impact-absorbing flooring material according to the present invention can sufficiently cope with the risk of femoral fracture, it can be used not only in nursing care facilities for the elderly, but also in medical facilities such as hospitals, as well as kindergartens, nursery schools, and certified children. It can be applied to floor surfaces of various facilities such as kindergartens and other facilities related to child care, and can be industrially extremely useful.

2,30~32 衝撃荷重測定装置
5 測定台
6 錘落下部
7 荷重測定部
8 ロードセル
9 評価床材
10 緩衝材
11 錘
11a 打撃部
11b 本体部
12 衝撃荷重算出装置
13 支柱
14 腕部
15 高さ調整部
16 電磁石
17 電磁石ON・OFF装置
18 加速度計
19 衝撃エネルギー・変位量算出装置
110 衝撃吸収床材
111 床上材
112 床下地材
113 絵柄層
114 保護層
2, 30 to 32 impact load measuring device 5 measuring table 6 weight dropping part 7 load measuring part 8 load cell 9 evaluation floor material 10 cushioning material 11 weight 11a striking part 11b body part 12 impact load calculating device 13 support 14 arm part 15 height Adjustment Unit 16 Electromagnet 17 Electromagnet ON/OFF Device 18 Accelerometer 19 Impact Energy/Displacement Calculator 110 Shock Absorbing Flooring Material 111 Flooring Material 112 Underfloor Material 113 Pattern Layer 114 Protective Layer

Claims (9)

使用者の転倒による衝撃で生じる大腿骨の骨折を抑制する衝撃吸収床材であって、
硬質性材料からなる床上材と、
前記床上材の下方に設けられる軟質性材料からなる床下地材と
を有し、
前記床下地材は、前記軟質性材料が発泡倍率3倍以上20倍以下の発泡構造を有すると共に、25℃における測定周波数1Hzでの動的粘弾性Tanδが0.1以上0.7以下且つ複素弾性率E*が0.3MPa以上10MPa以下であり、
前記使用者が転倒したときの前記大腿骨の転子部に加わる圧力分布に基づく重さ及び形状の衝撃付与体を、前記使用者の腰の高さに基づいた落下高さから落下させて、人体軟組織を模した材料からなる緩衝材へ衝撃を付与したときに生じる基準衝撃荷重Fsが6500Nとなるように設定された条件において、前記衝撃付与体を前記落下高さから落下させて、前記緩衝材を介して前記床材へ衝撃を付与したときに生じる衝撃荷重Fが2000N以上5000N以下となると共に、前記床下地材の変位量が0.5mm以上5mm以下となるものである
ことを特徴とする衝撃吸収床材。
A shock-absorbing flooring material that suppresses fracture of the femur caused by the impact of a fall of the user,
a flooring material made of a hard material;
an underfloor material made of a soft material provided below the above floor material,
In the underfloor material, the soft material has a foamed structure with an expansion ratio of 3 to 20 times, and a dynamic viscoelasticity Tan δ at a measurement frequency of 1 Hz at 25 ° C. is 0.1 to 0.7 and complex. Elastic modulus E * is 0.3 MPa or more and 10 MPa or less,
dropping an impact applying body having a weight and a shape based on the pressure distribution applied to the trochanter of the femur when the user falls from a drop height based on the waist height of the user, The impact applying body is dropped from the drop height under conditions set so that the standard impact load Fs generated when an impact is applied to a cushioning material made of a material that simulates human soft tissue is 6500 N, and the cushioning material is applied. An impact load F generated when an impact is applied to the floor material through the material is 2000 N or more and 5000 N or less, and a displacement amount of the underfloor material is 0.5 mm or more and 5 mm or less. shock-absorbing flooring.
請求項1に記載の衝撃吸収床材において、
前記床下地材の厚さが4mm以上10mm以下である
ことを特徴とする衝撃吸収床材。
In the impact-absorbing flooring material according to claim 1,
A shock-absorbing flooring material, wherein the underfloor material has a thickness of 4 mm or more and 10 mm or less.
請求項1又は請求項2に記載の衝撃吸収床材において、
単位幅における前記床上材の曲げ剛性の値が0.01Nm2以上5Nm2以下であり、前記床下地材の前記複素弾性率E*が1MPa以上10MPa以下である
ことを特徴とする衝撃吸収床材。
In the impact-absorbing flooring material according to claim 1 or claim 2,
A shock-absorbing flooring material characterized in that the bending rigidity value of the flooring material per unit width is 0.01 Nm 2 or more and 5 Nm 2 or less, and the complex elastic modulus E * of the underfloor material is 1 MPa or more and 10 MPa or less. .
請求項1又は請求項2に記載の衝撃吸収床材において、
単位幅における前記床上材の曲げ剛性の値が0.5Nm2以上100Nm2以下であり、前記床下地材の前記複素弾性率E*が0.3MPa以上8MPa以下である
ことを特徴とする衝撃吸収床材。
In the impact-absorbing flooring material according to claim 1 or claim 2,
The bending rigidity value of the floor material per unit width is 0.5 Nm 2 or more and 100 Nm 2 or less, and the complex elastic modulus E * of the underfloor material is 0.3 MPa or more and 8 MPa or less. flooring.
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の衝撃吸収床材において、
前記衝撃付与体は、前記緩衝材と接触して打撃を与える打撃部を備え、当該打撃部が曲率半径R60mm以上180mm以下の曲面を有するものである
ことを特徴とする衝撃吸収床材。
In the impact-absorbing flooring material according to any one of claims 1 to 4,
The impact absorbing flooring material, wherein the impact imparting body has a striking part that strikes the cushioning material in contact with the cushioning material, and the striking part has a curved surface with a curvature radius R of 60 mm or more and 180 mm or less.
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の衝撃吸収床材において、
前記緩衝材は、アスカーC硬度が0超16未満のものである
ことを特徴とする衝撃吸収床材。
In the impact-absorbing flooring material according to any one of claims 1 to 5,
A shock-absorbing flooring material, wherein the cushioning material has an Asker C hardness of more than 0 and less than 16.
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の衝撃吸収床材において、
前記緩衝材は、25℃における測定周波数1Hzでの動的粘弾性Tanδが0.1以上0.7以下のものである
ことを特徴とする衝撃吸収床材。
In the impact-absorbing flooring material according to any one of claims 1 to 6,
A shock-absorbing flooring material, wherein the cushioning material has a dynamic viscoelasticity Tan δ of 0.1 or more and 0.7 or less at a measurement frequency of 1 Hz at 25°C.
請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の衝撃吸収床材において、
前記緩衝材は、厚さが7mm以上80mm以下のものである
ことを特徴とする衝撃吸収床材。
In the impact-absorbing flooring material according to any one of claims 1 to 7,
A shock-absorbing flooring material, wherein the cushioning material has a thickness of 7 mm or more and 80 mm or less.
請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の衝撃吸収床材において、
前記緩衝材は、超軟質造形用ウレタン樹脂からなるものである
ことを特徴とする衝撃吸収床材。
In the impact-absorbing flooring material according to any one of claims 1 to 8,
A shock-absorbing flooring material, wherein the cushioning material is made of ultra-soft urethane resin for modeling.
JP2019192237A 2018-10-26 2019-10-21 shock absorbing flooring Active JP7336705B2 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018202234 2018-10-26
JP2018202234 2018-10-26
JP2018202233 2018-10-26
JP2018202233 2018-10-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020071225A JP2020071225A (en) 2020-05-07
JP7336705B2 true JP7336705B2 (en) 2023-09-01

Family

ID=70547643

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019192237A Active JP7336705B2 (en) 2018-10-26 2019-10-21 shock absorbing flooring
JP2019192235A Active JP7336704B2 (en) 2018-10-26 2019-10-21 shock absorbing flooring
JP2019192236A Pending JP2020071224A (en) 2018-10-26 2019-10-21 Impact-absorbing flooring

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019192235A Active JP7336704B2 (en) 2018-10-26 2019-10-21 shock absorbing flooring
JP2019192236A Pending JP2020071224A (en) 2018-10-26 2019-10-21 Impact-absorbing flooring

Country Status (1)

Country Link
JP (3) JP7336705B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7494498B2 (en) * 2020-03-11 2024-06-04 Toppanホールディングス株式会社 Shock absorbing flooring
JP7415691B2 (en) * 2020-03-11 2024-01-17 Toppanホールディングス株式会社 shock absorbing flooring
JP7503264B2 (en) 2020-05-21 2024-06-20 Toppanホールディングス株式会社 Cushioning material
JP2022156607A (en) * 2021-03-31 2022-10-14 凸版印刷株式会社 Shock absorbing floor material
CN114397201B (en) * 2021-12-17 2023-12-12 中建材创新科技研究院有限公司 Method for determining self-leveling safe construction thickness of gypsum

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004300342A (en) 2003-03-31 2004-10-28 Cci Corp Shock-absorbing material
JP2006335997A (en) 2005-06-06 2006-12-14 Kaneka Corp Composition for earthquake-resistant mat and the earthquake-resistant mat
JP2009220512A (en) 2008-03-18 2009-10-01 Inax Corp Laminated body, sheet-like building material, top face material and their installation structure
JP2010116508A (en) 2008-11-14 2010-05-27 Suminoe Textile Co Ltd Readily recyclable earthquake-proof mat
JP2012122220A (en) 2010-12-07 2012-06-28 Toppan Cosmo Inc Flooring material
JP2012140814A (en) 2011-01-05 2012-07-26 Toppan Cosmo Inc Flooring material
JP2013151806A (en) 2012-01-25 2013-08-08 Jsp Corp Soundproof insulation material
JP2016216928A (en) 2015-05-15 2016-12-22 株式会社クラレ Impact relieving floor material

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57197351A (en) * 1981-05-29 1982-12-03 Nippon Zeon Co Room partition structure
JPH0213655A (en) * 1988-06-29 1990-01-18 Nippon Steel Chem Co Ltd Impact absorbing floor material
JP2001049846A (en) * 1999-08-10 2001-02-20 Sekisui Chem Co Ltd Soundproof flooring
US8539728B2 (en) 2009-09-26 2013-09-24 Sorbashock Llc Flooring apparatus and systems for improved reduction of impact forces during a fall
JP5680905B2 (en) * 2010-08-24 2015-03-04 株式会社ノダ Flooring

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004300342A (en) 2003-03-31 2004-10-28 Cci Corp Shock-absorbing material
JP2006335997A (en) 2005-06-06 2006-12-14 Kaneka Corp Composition for earthquake-resistant mat and the earthquake-resistant mat
JP2009220512A (en) 2008-03-18 2009-10-01 Inax Corp Laminated body, sheet-like building material, top face material and their installation structure
JP2010116508A (en) 2008-11-14 2010-05-27 Suminoe Textile Co Ltd Readily recyclable earthquake-proof mat
JP2012122220A (en) 2010-12-07 2012-06-28 Toppan Cosmo Inc Flooring material
JP2012140814A (en) 2011-01-05 2012-07-26 Toppan Cosmo Inc Flooring material
JP2013151806A (en) 2012-01-25 2013-08-08 Jsp Corp Soundproof insulation material
JP2016216928A (en) 2015-05-15 2016-12-22 株式会社クラレ Impact relieving floor material

Also Published As

Publication number Publication date
JP7336704B2 (en) 2023-09-01
JP2020076305A (en) 2020-05-21
JP2020071225A (en) 2020-05-07
JP2020071224A (en) 2020-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7336705B2 (en) shock absorbing flooring
Laing et al. The force attenuation provided by hip protectors depends on impact velocity, pelvic size, and soft tissue stiffness
Wright et al. The influence of headform orientation and flooring systems on impact dynamics during simulated fall-related head impacts
Mills The biomechanics of hip protectors
GB2561449A (en) Proprioceptor stimulation material
JP7494498B2 (en) Shock absorbing flooring
JP2023004691A (en) Impact-absorbing floor material
JP7416319B2 (en) shock absorbing flooring
JP7415691B2 (en) shock absorbing flooring
JP2006233367A (en) Artificial leather
JP7503264B2 (en) Cushioning material
Wadhwa Measuring the rebound resilience of a bouncing ball
JP7364132B1 (en) flooring
JP7357877B2 (en) Flooring safety evaluation device
JP2022071784A (en) Shock-absorbing flooring material
JP6489407B2 (en) Balance training pad
JP2022162846A (en) Floor material
Haney et al. Anthropo-fidelic behavior of elastic-plastic lattice structures
JP2024143988A (en) Shock absorbing flooring
JP3191797U (en) mat
CN206688031U (en) Radiotherapy incidence positioning shearing lock negative pressure of vacuum pillow
Swart Fibrous intervention for dissipation and absorption of low force impact
JPH06341216A (en) Protective floor member excellent in overturn safety
Amatuzio et al. Stair Assist Bench
JP2007215639A (en) Game ball

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191115

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220915

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230718

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230803

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7336705

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350