(57)【要約】【課題】本発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、人の歩行にともない、特に女性がよく履くハイヒールに代表されるように接地面が小さな靴底部のある靴による床材の損傷について、比較的な簡単な動作でしかも機構が簡単な装置でありながら、繊維製の床敷物と樹脂製の硬質床材を含めた床材にとって代表的な損傷を繰り返し与えることで、床材の試験ができる装置及び該試験方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の床材試験装置は、床材を試験する装置であって、エアシリンダと、該エアシリンダのピストンロッドに連結された圧子と、床材を載置するテーブルと、を備え、前記エアシリンダの動作により、前記テーブルの上に載置された床材の表面から前記圧子を繰り返し当接させるようにしたことを特徴とする。【選択図】図１
2019027969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
床材を試験する装置であって、
エアシリンダと、
該エアシリンダのピストンロッドに連結された圧子と、
床材を載置するテーブルと、
を備え、
前記エアシリンダの動作により、前記テーブルの上に載置された床材の表面から前記圧子を繰り返し当接させるようにしたことを特徴とする床材試験装置。
【請求項２】
前記ピストンロッドの長手方向と平行に配置されたガイドレールに、前記ピストンロッドがスライド可能に連結されている請求項１に記載の床材試験装置。
【請求項３】
前記エアシリンダのピストンロッドと前記テーブルとのなす角度が、４０度〜８０度の範囲に設定されている請求項１または２に記載の床材試験装置。
【請求項４】
前記圧子の材質は、樹脂、ゴム、皮革、木材、鉄からなる群より選ばれる少なくとも１種である請求項１〜３のいずれか１項に記載の床材試験装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の床材試験装置を用いて試験を行うに際し、前記圧子の床材の表面から下面への当接繰返し回数が、２０回／分〜４０回／分の範囲に設定することを特徴とする床材試験方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の床材試験装置を用いて試験を行うに際し、前記圧子の床材の表面から下面への当接時間が、０．６秒／回〜１．８秒／回の範囲に設定することを特徴とする床材試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物や、鉄道、バス等の車輌の床材の試験装置及び試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
商業施設、店舗、事務所、ホテル、マンションなどの建築物のエントランスや廊下、階段、店舗、部屋などに施工される床敷物、或いは鉄道、バス等の車輌の床に用いられる床材において、例えば、表層が繊維製のカーペットやマット、樹脂製の硬質床材等が広く普及し用いられている。
【０００３】
従来から、繊維製品の床敷物の外観変化を生じさせる試験機として、金属製ドラムをもつベッターマンドラム試験機やヘキサポッドタンブラ試験機が知られており、他にも床敷物や床材を評価するための試験機が考えられてきた。特許文献１には、水平面で回転すると、この回転テーブルの上方に上下動可能に縦設され回転テーブルと逆方向に回転される回転軸を備え、この回転軸の下端には弾性ゴム研磨材が取り付けられている実歩行対応型摩耗促進試験機が記載されている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１の歩行対応型摩耗促進試験機は、床材表面が無機質系床材料の表面の滑り、汚れ、意匠等の変化を、表面粗さを接触式の表面粗さ計を用いて測定することで、具体的に数値指標として得ることができるものの、繊維製の床敷物や樹脂製の硬質床材を想定した試験機とは言い難かった。
【０００５】
特許文献２には、床敷物の試験試料を戴置する試料台と、靴のヒールに似せた扁平部を有する摩擦子と、摩擦子を、扁平部が試験試料に所定の使用様態で当接させるようにした弾性手段と、繰返し弾性変形させることでこの弾性変形力によって試験試料表面上で摺接運動させる駆動手段と、を具備してなる摩耗試験機が記載されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献２の摩耗試験機は、カーペット、絨毯等の評価試験として、摩擦子の動きが車の運転手のアクセル操作による足のヒール部の動きを考慮したもので自動車用に特化したものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１８４７９７号公報
【特許文献２】特開平４−１６４２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、これらの試験機は、繰返し人の歩行や、特定の足の動きによって傷むことを想定して、従来から実歩行を再現させる試験機や、使用状況を再現、促進する試験機であるものの、特に女性が履くハイヒールに代表されるように接地面が小さな靴底部のある靴による床材の損傷について十分対応できるものとは試験機とは言い難かった。
【０００９】
本発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、比較的な簡単な動作でしかも機構が簡単な装置でありながら、繊維製の床敷物と樹脂製の硬質床材を含めた床材にとって代表的な損傷を繰り返し与えることで、床材の試験ができる装置及び該試験方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
【００１１】
［１］床材を試験する装置であって、
エアシリンダと、
該エアシリンダのピストンロッドに連結された圧子と、
床材を載置するテーブルと、
を備え、
前記エアシリンダの動作により、前記テーブルの上に載置された床材の表面から前記圧子を繰り返し当接させるようにしたことを特徴とする床材試験装置。
【００１２】
［２］前記ピストンロッドの長手方向と平行に配置されたガイドレールに、前記ピストンロッドがスライド可能に連結されている前項１に記載の床材試験装置。
【００１３】
［３］前記エアシリンダのピストンロッドと前記テーブルとのなす角度が、４０度〜８０度の範囲に設定されている前項１または２に記載の床材試験装置。
【００１４】
［４］前記圧子の材質は、樹脂、ゴム、皮革、木材、鉄からなる群より選ばれる少なくとも１種である前項１〜３のいずれか１項に記載の床材試験装置。
【００１５】
［５］前項１〜４のいずれか１項に記載の床材試験装置を用いて試験を行うに際し、前記圧子の床材の表面から下面への当接繰返し回数が、２０回／分〜４０回／分の範囲に設定することを特徴とする床材試験方法。
【００１６】
［６］前項１〜４のいずれか１項に記載の床材試験装置を用いて試験を行うに際し、前記圧子の床材の表面から下面への当接時間が、０．６秒／回〜１．８秒／回の範囲に設定することを特徴とする床材試験方法。
【発明の効果】
【００１７】
［１］の発明では、エアシリンダと、エアシリンダのピストンロッドに連結された圧子と、床材を載置するテーブルと、を備え、たものであり、エアシリンダの動作により、すなわち、エアシリンダのピストンロッドが伸びたり縮んだりすることで、ピストンロッドに連結された圧子が、テーブルの上に載置された試験試料の床材の表面から床材に、繰り返し当接する。こうして、繊維製の床敷物と樹脂製の硬質床材を含めた床材にとって代表的な損傷を繰り返し与えることで、床材の試験をすることができるものであり、比較的な簡単な動作でしかも機構が簡単な床材試験装置を提供できる。
【００１８】
［２］の発明では、エアシリンダ２のピストンロッド３に連結された圧子４が、試験試料の床材８の表面から当接した際の反作用力によって、エアシリンダ２のピストンロッド３の軸がぶれてしまう恐れがあることから、ピストンロッド３の長手方向と平行に配置されたガイドレール６に、ピストンロッド３がスライド可能に連結されているのが好ましい。こうして、ピストンロッド３の動作軸を安定させることができることから、ピストンロッド３に連結された圧子４を安定して床材８の表面から当接させることができる床材試験装置となる。
【００１９】
［３］の発明では、エアシリンダのピストンロッドとテーブルとのなす角度が、４０度〜８０度の範囲に設定されているので、比較的歩幅の小さい人の歩行や、小走り、さらには歩幅の大きい人の歩行による床材面への最初のヒール部の接地角度を再現できる床材試験装置となる。
【００２０】
［４］の発明では、圧子の材質は、樹脂、ゴム、皮革、木材、鉄からなる群より選ばれる少なくとも１種であるので、靴底の材質を再現できる床材試験装置となる。
【００２１】
［５］の発明では、前項１〜４のいずれか１項に記載の効果に加え、圧子の床材の表面から下面への当接繰返し回数が、２０回／分〜４０回／分の範囲に設定するので、道路を歩行するというよりも日常的に室内等での歩行時のヒールの接地頻度を十分想定できるので、床材の損傷評価を再現性に優れた床材試験方法を提供できる。
【００２２】
［６］の発明では、前項１〜４のいずれか１項に記載の効果に加え、圧子の床材の表面から下面への当接時間が、０．６秒／回〜１．８秒／回の範囲に設定するので、道路を歩行するというよりも日常的に室内等での歩行時のヒールの接地時間を十分想定できるので、床材の損傷評価を再現性に優れた床材試験方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の床材試験装置の一実施形態を示す側面図である。
【図２】本発明の床材試験装置の動作説明図である。
【図３】本発明の床材試験装置を構成する圧子の底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明に係る床材試験装置の一実施形態を図１に示す。床材試験装置１は、エアシリンダ２と、エアシリンダ２のピストンロッド３に連結された圧子４と、床材８を載置するテーブル５と、を備え、エアシリンダ２の動作により、テーブル５の上に載置された床材８の表面から床材８に圧子４を繰り返し当接させるようにしたことを特徴とする。
【００２５】
また、図２には床材８の表面から圧子４が床材８に当接している動作を示す。圧子４の例として図３に圧子４の底面図を示す。
【００２６】
本発明によれば、機構が簡単で比較的な簡単な動作によって、損傷を繰り返し床材に与える床材試験装置を提供できる。
【００２７】
エアシリンダ２は、エア源から供給される圧搾空気によって動作し、ピストンロッド３が伸縮する。この動作に伴いピストンロッド３に連結された圧子４もピストンロッド３の軸方向にそって往復運動する。そして、この往復運動によって、試験試料の床材８の表面から圧子４が繰り返し当接させるようにしたものである。
【００２８】
前記エア源としては公知のコンプレッサーを利用することができる。なお、エアシリンダ２へ供給する圧搾空気の圧力は、０．４６ＭＰａ〜０．９０ＭＰａの範囲が好ましい。
【００２９】
エアシリンダ２はピストンロッド３を備えており、特に限定されない。また、ピストンロッド３の伸縮による移動量は２ｃｍ〜５ｃｍの範囲が好ましい。
【００３０】
テーブル５を水平にし、テーブル５に支柱１０を９０度の角度で立設し、この支柱１０に取付け部１１を接合し、取付け部１１に固定部材を介してエアシリンダ２を接合してある。テーブル５とエアシリンダ２のピストンロッド３の軸とのなす角、すなわち圧子４とのなす角度αが、４０度〜８０度の範囲になるようエアシリンダ２を接合するのが好ましい。
【００３１】
また、テーブル５に試験試料の床材８を載せ、斜め上から圧子４を介して力が加わるため、変形の虞の少ない材質が好ましく、鉄製が好適である。また、テーブル５には、試験試料の床材８が徒に動いてしまわないように、少なくとも力が加わる方向にストッパー９を設けるのが好ましい。
【００３２】
エアシリンダ２のピストンロッド３に連結された圧子４が、試験試料の床材８の表面から当接した際の反作用力によって、エアシリンダ２のピストンロッド３の軸がぶれてしまう恐れがあることから、ピストンロッド３の長手方向と平行に配置されたガイドレール６に、ピストンロッド３がスライド可能に連結されているのが好ましい。こうして、ピストンロッド３の動作軸を安定させることができることから、ピストンロッド３に連結された圧子４を安定して床材８の表面から当接させることができる。
【００３３】
試験試料の床材８としては、特に限定されないが、商業施設、店舗、事務所、ホテル、マンションなどの建築物のエントランスや廊下、階段、店舗、部屋などに施工される床敷物、或いは鉄道、バス等の車輌の床に用いられる床材において、例えば、表層が繊維製のカーペットやマット、樹脂製の硬質床材等を挙げることができる。
【００３４】
圧子４とテーブル５とのなす角度αは、比較的歩幅の小さい人の歩行や、小走り、さらには歩幅の大きい人の歩行による床材面への最初のヒール部の接地角度を再現できることから、４０度〜８０度の範囲に設定されているのが好ましい。さらに好ましくは平常時の歩行を考慮して５０度〜７０度の範囲である。角度調節機構を設けてもよいし、取付け部１１の形状を所定の角度になるようにしてもよい。
【００３５】
圧子４の材質は、樹脂、ゴム、皮革、木材、鉄からなる群より選ばれる少なくとも１種であるのが好ましい。そして、ハイヒールに代表されるように接地面が小さな靴底部のある靴のヒール部底面に取付けられるトップリフトを用いてもよい。
【００３６】
圧子４の形状としては、例えば図３に示す圧子の底面図のように半楕円形、略円形を挙げることができる。他、略三角形、略矩形であってもよい。また、圧子４の大きさはハイヒールの場合で、辺がある場合は一辺の長さが１５ｍｍ〜２１ｍｍ、厚さが４ｍｍ〜８ｍｍの範囲が好ましく、略円形の場合は直径が７ｍｍ〜９ｍｍ、厚さが４ｍｍ〜８ｍｍの範囲が好ましい。この場合踵の面積は０．３８ｃｍ２〜４．４１ｃｍ２の範囲で、この範囲に対応し、歩行者の体重を５０Ｋｇ〜１００Ｋｇと設定して、圧子４への荷重は７８Ｋｇ／ｃｍ２〜２５９Ｋｇ／ｃｍ２の範囲になるようにするのが好ましい。その他の靴では、踵の面積は３７ｃｍ２〜４２ｃｍ２の範囲と想定して適宜形状と大きさを決めればよい。この範囲に対応し、歩行者の体重を５０Ｋｇ〜１００Ｋｇと設定して、圧子４への荷重は１．１９Ｋｇ／ｃｍ２〜２．７０Ｋｇ／ｃｍ２の範囲になるようにするのが好ましい。
【００３７】
床材８の表面から圧子４を繰り返し当接させる際の当接深さ調整手段を設けるのが好ましい。調整手段としては、例えば、ピストンロッド３にネジ山を設け圧子４側にナット部を有するロッドを連結し、ナットを回すことで伸縮させることができる。他の例としては、支柱１０と取付け部１１の接合部に長穴を設け、ボルト止めすることで調節することもできる。なお、当接深さは特に限定されず、試験目的によって適宜設定すればよいが、試験試料の床材８をテーブル５に戴置しない状態で、エアシリンダ２のピストンロッド３の往復運動の際に、圧子４の底部がテーブル５に接する位置が好ましい。
【００３８】
本発明の床材試験装置は、制御部を設けタイマーやカウンタにより、圧子４の床材の表面から下面への当接繰返し回数及び当接時間を制御するのが好ましい。
【００３９】
本発明の床材試験方法は、いずれも床材の試験であって、比較的な簡単な動作で再現性に優れた試験方法である。すなわち、エアシリンダ２は、エア源から供給される圧搾空気によって動作し、ピストンロッド３が伸縮すし、この動作に伴いピストンロッド３に連結された圧子４もピストンロッド３の軸方向にそって往復運動する。ここで、ピストンロッド３の長手方向と平行に配置されたガイドレール６に、ピストンロッド３がスライド可能に連結された試験装置を用いるのが好ましく、エアシリンダ２のピストンロッド３とテーブル５とのなす角度αが、４０度〜８０度の範囲に設定して試験するのが好ましく、圧子４の材質は、樹脂、ゴム、皮革、木材、鉄からなる群より選ばれる少なくとも１種を用いて試験するのが好ましい。
【００４０】
本発明の床材試験方法の第一の発明は、ピストンロッド３の軸方向にそって往復運動によって、試験試料の床材８の表面から圧子４が繰り返し当接させるようにしたものであり、圧子４の床材の表面から下面への当接繰返し回数が、２０回／分〜４０回／分の範囲に設定することで、特に女性が履くハイヒールに代表されるように接地面が小さな靴底部のある靴による床材の損傷について十分対応でき、日常的に室内等での歩行時のヒールの接地頻度を十分想定し、繊維製の床敷物と樹脂製の硬質床材を含めた床材の損傷評価試験を行うことができ、比較的な簡単な動作で再現性に優れる。
【００４１】
本発明の床材試験方法の第二の発明は、ピストンロッド３の軸方向にそって往復運動によって、試験試料の床材８の表面から圧子４が繰り返し当接させるようにしたものであり、圧子４の床材の表面から下面への当接時間が、０．６秒／回〜１．８秒／回の範囲に設定することで、特に女性が履くハイヒールに代表されるように接地面が小さな靴底部のある靴による床材の損傷について十分対応でき、日常的に室内等での歩行時のヒールの接地時間を十分想定し、繊維製の床敷物と樹脂製の硬質床材を含めた床材の損傷評価試験を行うことができ、比較的な簡単な動作で再現性に優れる。
【００４２】
本発明の床材試験方法では、例えば、タイマーやカウンタにより、圧子４の床材の表面から下面への当接繰返し回数及び当接時間を制御しながら試験を行うのが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の床材試験装置及び床材試験方法は、床材にとって代表的な損傷を繰り返し与えることで、床材の試験装置、試験方法として広く利用される。
【符号の説明】
【００４４】
１…床材試験装置
２…エアシリンダ
３…ピストンロッド
４…圧子
４−１…底面が半楕円形の圧子
４−２…底面が略円形の圧子
５…テーブル
６…ガイドレール
７…ホルダー
８…床材
９…ストッパー
１０…支柱
１１…取付け部
α…圧子とテーブルとのなす角度
【図１】
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【図２】
2019027969.tif 000004
【図３】
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