JPH02197666A - 衝撃緩衝材とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、特に、防音性床材の下部に設定するに好適
な発泡エラストマから構成される衝撃緩衝材とその製造
方法に関するもので、この緩衝材は、特に、衝撃の初期
には、高い緩衝性を発揮し、それ以降では、支持性を増
大する各種の変動ばね定数が容易に得られる衝撃緩衝材
の提供を目指すものである。

［従来の技術］ 従来、床材の下部には、通常緩衝材が使用されているが
、一般に、また、日常生活にも、クツション材として板
状または波形等の発泡ゴムや繊維の集積体が緩衝材とし
て広く利用されているものである。

たとえば、実開昭５４−１３５０１１号公報（実願昭５
３−３１７４４号）に記載の「直結用床材」には、その
登録請求の範囲に示すように、すなわち、 「■　四周端面に接合用四条溝及び凸条を有する床板の
下面に、該床板と幅、長さがほぼ同寸法の副え板とその
下面に貼着した緩衝体よりなる下地材を貼着し、かつ、
該下地材を前記床板の相隣る２辺において床板より外方
へ突出させて釘打部を形成してなる直結用床材。

■　緩衝体が、繊維板である実用新案登録請求の範囲第
１項の直結用床材。

■　緩衝体が発泡ゴムである実用新案登録請求の範囲第
１項の直結用床材。」 を要旨とするものであり、緩衝体としては、繊維板また
は発泡ゴムが使用され、発泡ゴムは一般に使用される一
定肉厚の発泡板が使用されているものである。

９　実開昭６２−１７３４３９号公報に記載の「直結用
床材」には、登録請求の範囲に示すように、すなわち、 「■　表面には化粧単板１ａを、裏面には適宜な複数本
の鋸溝Ａを刻設し、更には裏面側に発泡プラスチックフ
オーム２を貼着した合板床板１を設け、該床板１全体が
僅かに下面に反るように形成したことを特徴とする直結
用床材。

■　鋸溝Ａの深さが、合板床板１の中心単板１ｂの厚さ
内にあることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１
項記載の直結用床材。

■　鋸溝Ａの深さが、中心部を深く、両端部をそれより
浅く刻設することを特徴とする実用新案登録請求の範囲
第１項記載の直結用床材。」を要旨とするもので、緩衝
材としては、平板状の発泡プラスチックフオームが開示
されている。

９　特開昭６１−１４６９５８号公報（特願昭５９−２
６９４２１号）に記載の「床仕上材」には、特許請求の
範囲に示すように、すなわち、「■　木質系、合成樹脂
系等の比較的硬質な材料から成る表面仕上材の裏面に緩
衝層を形成したことを特徴とする床仕上材。

■　静的バネ−撓み特性−が局部集中荷重１００Ｃ園２
に対して３０ｋｇ／Ｃ１−Ｃ■２以下のバネ定数を有す
るように設定されたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の床仕上材。

■　緩衝層は性質の異なる材料から成る２層以上の複層
に形成されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項又
は第２項に記載の床仕上材。

■　緩衝層は表面仕上材の裏面に部分的に形成されたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のい
ずれか１項に記載の床仕上材。」を要旨とする構成の緩
衝層が開示されている。

上記第３項の緩衝層には、無機質繊維材２１とポリウレ
タンフォーム２２との異なる２層からなるものが示され
、また、第４項の緩衝層には、表面仕上材１の短手方向
、または長手方向あるいは点状のもの等多数を床材の裏
面に部分的に形成されるものが開示されている。

５　特開昭６２−２７３３６０号公報（特願昭６１−１
１４１４９号）に記載の「床仕上材」には、特許請求の
範囲に記載のとおり、すなわち、［■　床下地上に敷き
詰める床仕上材であって、木質系、合成樹脂系等の比較
的硬質な材料から成る表面仕上材と床下地に接触する緩
衝層とを備え、表面仕上材の厚みを６１以下に形成し、
緩衝層を１００　ｃ＊＋２の局部荷重に対し、２５　ｋ
ｇ／　ｃ＋＋ｇ　・ｃｍ２以下の静的バネ定数を持つよ
うに形成するとともに厚みを１〜４■−程度に形成した
ことを特徴とする床仕上材。

■　表面仕上材と緩衝層との間に柔軟性に富んだ厚さ１
〜３１−程度の制振層を有することを特徴とする特許請
求の範囲第１項に記載の床仕上材。

■　木質系の表面仕上材の上下面に塗膜又はフィルムか
ら成る防湿層を形成したことを特徴とする特許請求の範
囲第１項又は第２項に記載の床仕上材。」を要旨とする
ものである。

上記本例の緩衝層は、図示のとおり、板状の発泡体で、
１００ｃ■２の局部荷重に対し、２５ｋｇ／Ｃ■・ｃｍ
２以下の静的バネ定数を持つように形成すると共に厚み
を１〜４■■程度に形成するものである。

９　実開昭６３−８６２４８号公報（実願昭６１−１８
２２３６号）に記載の「床の構造」には、実用新案登録
請求の範囲に示すとおり、すなわち、「■　上方に開口
し且つ内部が凹溝部となった下向き突曲部を下方に向け
て多数突曲した柔軟性の下地材の凹溝部内に多数の粒状
物を充填し、該下地材の上に、裏面に溝を施し柔軟性を
付与した基材を載設し該基材上に弾性体を介して表面化
粧層を載設して成る床の構造。

■　表面化粧層として、コルクシートとする実用新案登
録請求の範囲第１項記載の床の構造。

■　表面化粧層として突板貼り合板とする実用新案登録
請求の範囲第１項記載の床の構造。

■　凹溝部の開口が遮蔽シートで遮蔽されて成る実用新
案登録請求の範囲第１項ないし第３項記載の床の構造。

■　下地材と基材、弾性体及び表面化粧層とが別体とな
っている実用新案登録請求の範囲第１項ないし第４項記
載の床の構造。

■　下地材と基材、弾性体及び表面化粧層とが一体に固
着されて成る実用新案登録請求の範囲第１項ないし第４
項記載の床の構造。

■　弾性体として布、紙、ゴムシート等の弾性シートと
する実用新案登録請求の範囲第１項ないし第６項記載の
床の構造。」 以上の構成が開示されている。

上記に示す緩衝性の下地材は、図面に示すとおり、「多
数突曲した波形状に連続した断面を有する板状のもので
、突曲状の溝部内に多数の粒状物を充填したものであり
、また、この粒状物を充填した上部の開口部を遮蔽シー
トで蓋をした下地材」が開示されている。

９　実開昭５５−１４４０２９号公報記載の「じゅうた
ん用下敷マット」には実用新案登録請求の範囲に示すと
おり、すなわち、 「スポンジ板体１を断面波形状に上方に膨出し、はぼな
まこ形状に斜め方向に平行に並列構成せしめたなまこ形
突条２．２・・を、−列ごとに斜め傾斜方向を逆向きと
し、且つなまこ形突条２の画先端部は、互いに左右に位
置する両なまこ形突条２．２の先端間に進入せしめた位
置に設けて先端補強部３．３を構成し、各並列したなま
こ形突条２．２間に下方向に断面Ｕ形状に膨出したＵ形
状谷部を連係して設け、前記なまこ形突条２．２上に目
の荒い網織布５を接着して成るじゅうたん用下敷マット
。」が開示されている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来例の緩衝材は、発泡ゴム又はプラスチックフオ
ームの板状体あるいは繊維の板状体その他柔軟性の凹溝
部内に多数の粒状物を充填した波形状のもの、または、
じゅうたん用下敷マットとして、スポンジ板体を断面波
形状に上方に膨出せしめ、なまこ形突条を一列ごとに斜
め傾斜方向を逆向き配列とした形状とし、裏面に網織布
を接着したもの等が開示されている。これらの緩衝材は
、オペで全体的にほぼ均等性をうる構想の下に製作され
ているものである。しかし、均等構造では、実際使用時
状態に対する充分な適応性を発揮することができない。

すなわち、緩衝材は柔らかいと防音、防振効果は良いが
、荷重負荷時、たとえば、本箱、椅子、机、ピアノ等の
重量物を端部に配置した場合、支持性に劣り、中央部と
端部において局部ひずみ差が大き過ぎる嫌いがある。ま
た、特に、歩行時の安定感に劣るものである。

従って、床の衝撃に対する防音、防振効果と、歩行時の
安定感並びに重負荷時のへたりの過大防止効果を両立さ
せる必要がある。この両立させるためには、その構造に
おいても、柔軟性と支持性の調和が必要である。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本発明においては、床の衝撃
に対するよりすぐれた防音、防振を得るためには、独立
的に突出状態を形成する柱状突起の配列によって解決し
、歩行の安定感と荷重の支持性をうるためのひずみの調
整には、独立的な柱状突起の下部を連結する連結度の増
減によって、用途に対応して所望のひずみに適応する手
段によって解決するものである。

すなわち、発泡性の連結シートの下面に、設定基面に接
触する接触面を曲面とした中空部を有する柱状突起を、
適応ピッチで千鳥状または並列状等用途に対する適応配
置に突出配列し、柱状突起の根元に形成されるリブは、
柱状突起の高さの２／３程度までの範囲内の適宜の高さ
にて、柱状突起を全部または部分的にリブにて連結して
構成するものである。

上記連結用のリブの構成は、使用条件に応じて、縦方向
、横方向、縦横方向、斜め方向等の各種の連結方式が、
それぞれ単独あるいは複合状態において、柱状突起を全
部または部分的に連結するものである。従って、リブの
ない完全に独立した柱状突起が散在する構成も形成され
る。また、リブの高さも、上記のとおり、用途に応じて
適宜に選定されるものであり、また、柱状突起の直径、
高さ、ピッチ等も適宜に選定される。なおリブの断面形
状も、角形、台形、三角形等の各種の形状並びに下面を
曲面形状とする等各種の変形が考慮される。

上記のとおり、この衝撃緩衝材は、以上の各種の条件の
組合せによって、好適な支持性と感触性および適切な所
要の各種の静的ばね定数が選定されうるものである。

なお、柱状突起としては、円柱状突起が好ましいが、四
角、六角等の角型系統とすることも適宜に構成されうる
ちのである。また、この衝撃緩衝材の構成は、連結形態
が複雑であり、各種の所要の連結形態が極めて容易に得
られる製造方法が必要である。一般の上型、中型、下型
等のモールド成形方法でも製造は可能であるが、製造工
程が複雑となり、モールドの製作が高価となるばかりで
なく、発泡体の製造も容易でなく、また、空気溜り等の
不良率の高い発生を伴うものとなる。従って、この発明
の方法は、自由発泡を基本とするものであって、鉄板等
の金属板に、所要の大きさの貫通穴をあけただけで、モ
ールドが簡易に、安価に構成されるものである。柱状突
起を連結するリブの設定は、貫通穴間の連結部の上部を
リブの厚みに相当するだけ削り取ることによって形成さ
れる。

なお、この製造方法は、貫通穴あき金属板の周辺に、連
結シートの厚さ形成のためのスペーサーを載置し、金属
板上のスペーサー内に、発泡性エラストマ素材を乗せ、
密着防止、ガスの排出、補強対策として薄い不織布にて
被覆し、金属押え板にて軽く押えて、加熱雰囲気中にて
加熱して、自由発泡によって、貫通穴内に中空状の柱状
突起を形成し、且つリブにて所要の柱状突起の根元を連
結状態に形成することによって、ソフトとハードの２段
式ばね定数の得られる衝撃緩衝材を形成するものである
。加熱温度は発泡剤およびエラストマの種類によって変
化するものであるが、通常１４０°〜１８０℃の範囲で
ある。この方法は、自由発泡によって、貫通穴内におい
て先端に曲面を形成する柱状突起を下部に向かって膨出
させるものであるため、貫通穴の下部には正圧が生起さ
れないように、下面に逸出するガスは、貫通穴あき金属
板外に逃がす様に、金属板の下面に、外部と連通ずる多
数の溝を形成するか、別途に、外部と連通ずる縦横に多
数の溝を形成した載置台、または、鉄板上に金属棒を断
続的に溶着して、外部と連通する広い面積の凹状の区画
部を形成した載置台上に貫通穴あき金属板を載置するよ
うにすることが好ましい。この様な凹状の区画部の載置
台上に置くことによって、貫通穴の下部の正圧の発生防
止および下部の好適な温度調整が行なわれ、柱状突起の
自由発泡がより容易となる。また、貫通穴あき金属板に
は、離型性材料を塗布することが好ましい。たとえば、
四弗化エチレン樹脂（Ｃ２Ｆａ　）ｎの様な離型性樹脂
を焼き付けるが、その他の離型剤を塗布する。使用され
る発泡性素材は、天然ゴム、合成ゴムその他等の弾性高
分子物質であるエラストマが使用され、通常有機発泡剤
を使用して、発泡性の配合エラストマ素材を作成する。

上記の方法によって成形される柱状突起は、内部に中空
部を有する柱状突起を形成するものであり、その高さは
、貫通穴あき金属板上に置かれる配合エラストマ素材の
厚さの大小によって変化するものであり、また、リブの
設定の連結度、形状変化によって、独立的柱状突起は、
リブによって自由性が抑制され、色々な静的ばね定数を
形成するものである。また、スペーサーの厚さの変化に
よって、衝撃緩衝材の基板となる所要の連結シートの厚
さが選定される。この連結シートの厚さの増減によって
も、ばね定数に変化を与えることができる。

［作用］ この衝撃緩衝材は、接触基面に対し、独立的に突出状に
配列される柱状突起の自由度の大なるすぐれた柔軟特性
のため、従来の緩衝材には得られない制振作用並びに吸
音作用が得られ、且つ柱状突起の大きさ、形状、高さ、
配置等の変化によって、所望の柔軟特性が得られる。ま
た、柱状突起の根元に形成されるリブの構成によって大
きな支持性作用を発揮するものであり、この支持性も、
リブにて連結される連結度数の大小およびリブの幅、形
状、高さ等の変化によって支持性も増減されるものであ
り、容易に所望の支持性と感触性が得られるものである
。

［実施例］ 例示の実施例について、図面に基づいて説明する。

第１図〜第８図は、発泡性エラストマで形成された代表
的衝撃緩衝材の裏面図である。

第１図は、連結シートの下面に、千鳥状に配列した円形
状の柱状突起を一列置きに連結リブにて斜め方向に連結
した一例を示す部分裏面図であり、第２図は、第１図の
■−■線断面図である。

図において、１は発泡性の連結シート、２は発泡性の円
形状の柱状突起、２ａはリブ無し柱状突起、３は発泡性
の連結リブ、４は上部に円形状に開口した中空部、Ｈは
柱状突起の高さである。柱状突起の根元に形成される連
結リブの高さは、前記説明のとおり、柱状突起の高さの
約２／３程度までの範囲内において適宜な高さにて形成
される。

この発明の衝撃緩衝材は、すべての構成において、この
連結リブの幅、形状、高さの大小および連結度数の増減
によって、静的ばね定数は色々と変化することができる
。また、柱状突起の形状、径の大小、高さの大小等によ
っても静的ばね定数に変化を与えることができる。従っ
て、ばね定数その他の各種の要望に応じて適当な条件が
選定される。

第３図は、リブにて菱形状に連結された円形状の柱状突
起の囲いの中心部のリブ無し柱状突起２ａのない配列状
態の場合の裏面図である。

第４図は、−列置きに斜め方向に、リブにて連結した円
形状の柱状突起の配列例を、さらに、左右方向に一列置
きに、リブにて連結した配列状態の場合の裏面図である
。この場合は、リブの連結度数の増大によって支持性を
増大したものである。

本例は、横方向のリブは一列置きに形成したものである
が、全部横方向を連結する場合も可能であり、この場合
は全柱状突起がリブにて連結されることになるものであ
り、最大の支持性を発揮するものである。

第５図は、柱状突起の全部を斜め方向にリブにて連結し
、さらに、左右方向に一列置きにリブにて連結して、全
柱状突起をリブにて連結するように構成した場合の裏面
図である。

第６図は、柱状突起を縦方向にリブにて連結した配列状
態の場合の裏面図である。

第７図は、縦方向および横方向を、それぞれ−列置きに
リブにて連結した配列状態の裏面図である。

第８図は、角型の一例として、六角形状の柱状突起の場
合を例示したもので、縦方向をリブにて連結した場合の
裏面図である。もち論、リブの連結も、縦方向、横方向
、斜方向の各方向および各方向の組合せ連結が構成され
うるちのである。図において、５は六角形状の柱状突起
、３は連結リブである。

次に、上記衝撃緩衝材の製造方法に言及する。

この衝撃緩衝材は、所要の大きさの丸型または角型その
地形状の貫通穴を、使用条件に対応して適宜なピッチに
て、縦方向、横方向、斜方向等の任意の方向に配列した
金属板を使用して自由発泡によって形成されるものであ
る。

第９図は、貫通穴を設けた金属板にて衝撃緩衝材を製造
する手順を示す説明図である。

図において、６は貫通穴あき金属板で、その断面図を示
したもので、各種の配列状に形成されるものである。７
は連結シート１を形成するために、貫通穴あき金属板６
の周辺に枠体として載置されるスペーサーである。８は
貫通穴、８ａは貫通穴の面とり部、９はリブ形成用のリ
ブ溝、１０は金属押え板である。好ましい方法は、自由
発泡を容易にするため、上記金属板６の下部に正圧が生
起されないように、貫通穴あき金属板６を、金属棒のリ
ブ材にて、鉄板上に、広幅の、外部との連通区画凹部を
形成した載置台（図省略）上に載置して、貫通穴あき金
属板６上のスペーサー７内に、所要厚の発泡性の配合エ
ラストマ素材Ｒをセットし、不織布ＵＦを被覆し、その
上部を金属押え板１０等にて配合エラストマ素材Ｒを軽
く押えて、加熱雰囲気中にて加熱して自由発泡によって
、貫通穴内に中空状の柱状突起を形成し、且つリブ溝９
によって柱状突起を連結状態に形成することによって、
極めて柔軟な消音性と大なる支持性の得られる衝撃緩衝
材が構成されるものである。加熱温度は、発泡剤および
エラストマの種類によって変化するが、通常１４０’〜
１８０℃の範囲である。この製造方法は、貫通穴あき金
属板から自由発泡によって簡易に得られるため、金属板
の変更だけで、柱状突起の配列の変化も容易であり、周
辺と内側の配置、形状等の変化やぼね定数の変化も容易
に変更することもできる等、種種の要望に容易に対応す
ることが可能である。

［発明の効果］ この発明の衝撃緩衝材は、極めて柔軟性を発揮する自由
度の大なる柱状突起と、柱状突起の根元が適宜の連結度
数の連結リブから構成されているため、すぐれた吸音性
、緩衝性を有すると共に、圧縮の増大によって、負荷の
増大に対して、漸次支持性を増大しながら大きな支持性
と好適な感触性を発揮するため、床材の下部に使用する
と、すぐれた吸音、制振効果と安定性歩行感を有するも
のである。

また、この衝撃緩衝材の製法は、貫通穴あき金属板から
自由発泡によって極めて簡易に安価に製造することがで
き、また、リブの連結構成の変化によって、種種のばね
定数が容易に得られる特徴を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の円形状の柱状突起を一列置きに連
結リブにて斜め方向に連結した衝撃緩衝材の部分裏面図
、 第２図は、第１図の■−■線断面図、 第３図は、第１図の連結リブのない柱状突起を欠除した
衝撃緩衝材の部分裏面図、 第４図は、この発明の一列置きに斜め方向に、左右方向
に一列置きにリブにて連結した衝撃緩衝材の部分裏面図
、 第５図は、同じく、柱状突起の全部を斜め方向に、さら
に、左右方向に一列置きにリブにて連結して、全柱状突
起をリブにて連結した衝撃緩衝材の部分裏面図、 第６図は、同じく、柱状突起を縦方向にリブにて連結し
た配列状態の衝撃緩衝材の部分平面図、第７図は、同じ
く、縦方向および横方向を、それぞれ−列置きにリブに
て連結した配列状態の裏面図、 第８図は、同じく、六角形状の柱状突起を、縦方向にリ
ブにて連結した場合の衝撃緩衝材の部分裏面図、 第９図は、この発明の衝撃緩衝材の製造手順を示す説明
図である。 １・・・連結シート　　　２・・・円形状の柱状突起３
・・・連結リブ　　　　４・・・中空部５・・・六角形
状の柱状突起 ６・・・貫通穴あき金属板　　７・・・スペーサー８・
・・貫通穴　　　　　９・・・リブ溝１０・・・金属押
え板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）発泡性の連結シートの下面に、接触面を曲面とし
   た中空部を有する発泡性の柱状突起を、千鳥状または並
   列状に突出配列し、柱状突起の根元に形成される連結リ
   ブの高さを柱状突起の高さの約２／３程度までの範囲内
   の適宜な高さにて、柱状突起を全部または部分的にリブ
   にて連結した発泡エラストマからなる衝撃緩衝材。
2. （２）柱状突起形成用の貫通穴あき金属板の周辺に連結
   シート形成用のスペーサーを載置し、上記金属板上のス
   ペーサー内に、所要厚の発泡性の配合エラストマ素材を
   セットし、この配合エラストマ素材を、薄い不織布にて
   被覆し、該配合エラストマ素材を軽い押し圧状態下にお
   き、貫通穴あき金属板の下部は、正圧が生起されないよ
   うに、外部との連通状態が得られるようにして、加熱雰
   囲気中にて加熱し、自由発泡によって、貫通穴内に中空
   状の柱状突起と、柱状突起間に連結リブを形成する衝撃
   緩衝材の製造方法。