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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-03-05
(45)【発行日】2024-03-13
(54)【発明の名称】床材、比重の調整方法および板材
(51)【国際特許分類】
   E04H 4/04 20060101AFI20240306BHJP
【FI】
E04H4/04 A
【請求項の数】 5
(21)【出願番号】P 2019218115
(22)【出願日】2019-12-02
(65)【公開番号】P2021088820
(43)【公開日】2021-06-10
【審査請求日】2022-09-14
(73)【特許権者】
【識別番号】000133294
【氏名又は名称】株式会社ダイクレ
(73)【特許権者】
【識別番号】309036221
【氏名又は名称】三菱重工機械システム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
(72)【発明者】
【氏名】竹谷 佳尚
(72)【発明者】
【氏名】家久 侑大
(72)【発明者】
【氏名】山谷 凌平
(72)【発明者】
【氏名】谷川 豊繁
(72)【発明者】
【氏名】下山 純弘
【審査官】須永 聡
(56)【参考文献】
【文献】実開平06-076410(JP,U)
【文献】特開2000-054478(JP,A)
【文献】特開平03-107070(JP,A)
【文献】特開2017-020339(JP,A)
【文献】登録実用新案第3168269(JP,U)
【文献】特開平11-062190(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E04H 4/04-4/10
E03F 5/04
A01K 61/00-61/95
A63B 31/00-31/18
E01D 15/14-15/22
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
比重が0.7以上0.85以下である床材であって、
内部に空間が複数形成された、比重が1以上の、単一の材料により一体成形される1つの板材と、
複数の前記空間の少なくとも何れかに出し入れ可能に配置された、比重が0.7よりも小さい1つ以上の浮力材と、を備えており、
可動式プールにおいて水中に設置されることを特徴とする、床材。
【請求項2】
前記浮力材は、発泡性材料により形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の床材。
【請求項3】
前記板材は、端部の角の表面が曲面であることを特徴とする、請求項1または2に記載の床材。
【請求項4】
請求項1からの何れか1項に記載の床材の、比重の調整方法であって、
前記床材に備えられた比重が0.7よりも小さい前記浮力材の数を、前記床材の比重が0.7以上0.85以下となるように調整する工程を含んでいることを特徴とする、比重の調整方法。
【請求項5】
比重が0.7よりも小さい浮力材を出し入れ可能に配置するための空間が複数形成された、単一の材料により一体成形される1つの板材であって、
比重が1以上であり、
前記浮力材を複数の前記空間の少なくとも何れかに配置した状態において、比重が0.7以上0.85以下であり、可動式プールにおいて水中に設置される床材を構成することを特徴とする板材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、床材、比重の調整方法、浮力材および板材に関する。
【背景技術】
【0002】
床材または壁材として、断熱効果および軽量化等を目的に、一部に発泡性等の合成樹脂を含む板材が従来から使用されている。例えば特許文献1には、発泡構造を有する合成樹脂板の表面に多数枚のセラミックタイルを貼着配列して形成した、プール用可動床装置に使用されるタイル張り合成樹脂板が開示されている。
【0003】
また特許文献2には、水面に浮かべて覆蓋する、比重が1未満の合成樹脂製の板材から構成した覆蓋パネルが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2000-328804号公報
【文献】特開2012-210961号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1に開示されたタイル張り合成樹脂板は、その軽量性については言及されているが、タイル張り合成樹脂板の比重については開示されていない。そのため、当該合成樹脂板が水中でどの程度の浮力を受けるかは不明である。また、当該合成樹脂板が受ける浮力を変化させる構成についても開示されていない。
【0006】
また、特許文献2に開示された覆蓋パネルは、板材の浮力のみによって水面に浮かべて用いられることは記載されている。しかしながら、覆蓋パネルの浮力を変化させることができる構成ではない。
【0007】
本発明の一態様は、比重を容易に調整可能な床材を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る床材は、比重が0.9以下である床材であって、内部に空間が形成された、比重が1以上の板材と、前記空間に出し入れ可能に配置された、比重が0.9よりも小さい1つ以上の浮力材と、を備えている。
【0009】
前記の構成によれば、床材に配置する浮力材の数を調整することで、床材の比重を0.9以下の任意の値に調整できる。このような床材は水中で浮くため、床材の水中での相対的な重量が低減する。したがって、例えば床材を可動式プールで用いる場合には、シリンダ等の可動設備への、床材重量による負担が低減する。また、浮力材の比重が0.9よりも小さいため、比重が1以上の一般的かつ強度が高い板材を用いながら、床材の比重を0.9以下に容易に調整できる。
【0010】
また、浮力材を出し入れ可能であるため、床材の比重を容易に調整できる。これにより、設置する施設等の要望に合わせて、最適な比重を有する床材を容易に準備できる。
【0011】
前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る床材は、前記浮力材は、発泡性材料により形成されていてもよい。前記の構成によれば、安価かつ比較的入手が容易な発泡性材料を用いて、床材の比重を容易に調整できる。またこのような浮力材であれば、水中に沈んだ状態でも比重が変化しにくく、長期間の水中での使用にも適している。
【0012】
前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る床材は、前記浮力材の比重が0.7よりも小さく、前記床材の比重が0.7以上0.85以下であってもよい。前記の構成によれば、水中での床材の相対的な重量が低下するとともに、床材を水中に沈めるために必要な力が過度に大きくなることがない。したがって、例えば可動式プールで用いる場合には、水中での床材の移動が容易である。また、シリンダ等の可動設備への、床材重量による負担が効果的に低減する。さらに、床材の比重が0.7以上であれば、床材を水中に沈めた場合に、床材が受ける浮力が強くなりすぎない。そのため、床材を固定する部材に、水中で定常的にかかる負荷を軽減できる。
【0013】
前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る床材は、前記板材は、端部の角の表面が曲面であってもよい。前記の構成によれば、床材の端部に人が接触した場合でも、当該端部は表面が曲面である。したがって、鋭利な角に接触することで人が怪我をしてしまうことがない。また床材の端部は、角の表面が曲面であるため、床材にかかる水の抵抗が小さい。
【0014】
前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る比重の調整方法は、前記の何れかに記載の床材の、比重の調整方法であって、前記床材に備えられた前記浮力材の数を変更する工程を含んでいる。
【0015】
前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る浮力材は、比重が1以上の板材の内部に形成された空間に出し入れ可能な浮力材であって、比重が0.9よりも小さく、前記空間に配置された状態において、比重が0.9以下である床材を構成する。
【0016】
前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る板材は、比重が0.9よりも小さい浮力材を出し入れ可能に配置するための空間が形成された板材であって、比重が1以上であり、前記浮力材を前記空間に配置した状態において、比重が0.9以下である床材を構成する。
【発明の効果】
【0017】
本発明の一態様によれば、比重を容易に調整可能な床材を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
図1】一実施形態に係る床材を示す斜視図である。
図2】一実施形態に係る床材が備える板材および浮力材を個別に示す斜視図である。
図3図1に示す部分Pの拡大図である。
図4】一実施形態に係る床材の端部を沿って流れる水の流れを模式的に示す図である。
図5】一実施形態に係る床材から、浮力材を出し入れする方法を示す斜視図である。
図6】一実施形態に係る床材の設置例を示す斜視図である。
図7】一実施形態に係る床材の設置態様を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
〔床材の構造〕
本発明の一実施形態について、図1から図7を参照して以下に説明する。図1および図2に示すように、床材1は、板材10および浮力材20を備えている。
【0020】
(板材)
板材10は、内部に空間11が形成されている、中空の板状部材である。板材10は比重が1以上であり、板材10単独では水に浮かない。このように、単独で水に浮く必要がない板材10の材料には、強度の高い材料を用いることができる。ただし、板材10の比重が大きすぎると、後述するような、浮力材20による床材1の比重の調整が困難となる。そのため、板材10の比重は5以下であることが好ましく、4以下であることがより好ましく、3以下であることがより好ましく、2以下であることがさらに好ましい。
【0021】
このような板材10の材料としては、例えば繊維強化プラスチック(FRP)および強化プラスチック等であって、より具体的には熱可塑性の、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリカーボネートおよびポリエチレン等が好ましい。このような材料であれば、高強度であり、かつ板材10の形状を容易に加工できる。また、このような材料により形成された板材10は、軽量(比重が大きすぎない)かつ耐食性に優れるため、長期間の水中での使用に適している。ただし、板材10の材料はこれに限定されず、例えばアルミニウムまたはチタン等の、軽量かつ耐食性に優れた金属であってもよく、コンクリートであってもよい。
【0022】
板材10の内部に形成された空間11は、板材10の短手方向の一端から他端まで、長手方向に延伸して形成されている。また空間11は、板材10に複数形成されている。板材10の短手方向の少なくとも一端には、空間11により開口部が形成されている。空間11の大きさは、少なくとも1つの浮力材20が配置できる大きさであればよい。また、空間11の大きさは、複数の浮力材20が配置できる大きさであってもよい。
【0023】
なお、空間11は板材10に複数形成されていなくてもよく、単一の空間11が板材10に形成されていてもよい。また空間11は、板材10の長手方向ではなく、短手方向に延伸して形成されていてもよい。この場合、前記の開口部は板材10の長手方向の一端に形成されていてもよく、両端にそれぞれ形成されていてもよい。前記の開口部が板材10の長手方向または短手方向の両端に形成されていれば、浮力材20を板材10の対となる2つの端部から出し入れすることができる。
【0024】
また、前記の開口部は、当該開口部に嵌まり込む形状に加工された板材またはキャップ等が嵌め込まれて固定されることにより、塞がれてもよい。このような構成によれば、空間11に配置された浮力材20が、意図せず前記の開口部から抜け出てしまうことがない。
【0025】
また図3に示すように、板材10の長手方向の端部12は、角に曲面加工が施されている。言い換えれば、板材10は端部12の角の表面が曲面である。なお図3は、図1で一点鎖線により囲んで示された部分Pの拡大図である。なお、板材10の端部12は、床材1の端部であるともいえる。このような構成によれば、板材10の端部12には、鋭利な角が形成されない。したがって、床材1の端部に人が接触した場合でも、当該端部は表面が曲面である。これにより床材1では、鋭利な角に接触することで人が怪我をしてしまうことがない。
【0026】
また図4に示すように、床材1の端部は、角の表面が曲面である場合、当該角の表面に鋭利な角が形成されている場合と比較して、床材1にかかる水の抵抗が小さい。具体的には、床材1を並べて配置したときに図4の破線で囲んだ部分では、床材1の端部を沿って流れる水は、当該端部が鋭利な角である場合よりも曲面である場合の方が、流れがスムーズになる。したがって、床材1の端部にかかる水の抵抗が小さくなるため、床材1全体にかかる水の抵抗も小さくなる。
【0027】
床材1は、後述するようにプール等に使用されることが想定される。したがって、当該プールの使用者は肌の露出が多いことが考えられるが、このような床材1であれば、当該使用者が床材1に接触することによって怪我をすることを抑制できる。
【0028】
なお、図3では板材10の長手方向の端部12の角に曲面加工が施されている例を示しているが、曲面加工が施される角はこれに限られない。例えば、板材10の短手方向の端部の角に、さらに曲面加工が施されていてもよい。
【0029】
(浮力材)
浮力材20は、比重が0.9よりも小さい部材である。浮力材20は、板材10に形成された空間11に配置される。浮力材20は、出し入れ可能な態様により空間11に配置される。空間11からの浮力材20の出し入れは、板材10に形成された開口部から行うことができる。
【0030】
床材1の比重を効果的に調整するために、浮力材20の比重は小さいほど好ましい。なお、床材1の比重の調整については後述する。浮力材20の比重は0.9以下であればよいが、0.85以下であればより好ましく、0.8以下であればより好ましく、0.7以下であればより好ましく、0.6以下であればより好ましく、0.5以下であればより好ましく、0.4以下であればより好ましく、0.3以下であればより好ましく、0.2以下であればより好ましく、0.1以下であればより好ましい。なお浮力材20は有体物であることから、比重が0となることは考えにくい。そのため、浮力材20の比重は、例えば0.001以上であることが好ましい。
【0031】
浮力材20の形状は、細長い略直方体形状である。浮力材20がこのような形状であれば、板材10に形成された空間11への出し入れが容易である。なお浮力材20の形状は、板材10に形成された空間11に配置できる形状であれば、特に限定されない。
【0032】
浮力材20は、例えば発泡スチロール、発泡ウレタンおよび発泡ポリエチレン等の発泡プラスチックのような、発泡性材料により形成されているが、浮力材20の材料はこれに限定されない。浮力材20がこのような発泡性材料であれば、水等の液体との長期間の接触によっても腐食しにくい。また、このような発泡性材料は水中で比重が変化しにくい。そのため、このような発泡性材料は、床材1を水中で長期間使用する場合に特に適している。また、一般的にこのような発泡性材料は安価に調達できるため、床材1の製造コストを低減できる。
【0033】
浮力材20はその他、風船状部材および木材等の、比重が0.9以下の部材であってもよい。浮力材20が風船状部材である場合、当該風船状部材が有するガスの量およびガスの種類により、浮力材20の浮力を容易に小さくできる。したがって、板材10に形成される空間11の大きさが限られている場合でも、床材1の浮力を効果的に小さくできる。
【0034】
〔床材の比重の調整〕
床材1の比重は、空間11に配置される浮力材20の数を変更することで調整できる。言い換えれば、床材1の比重の調整方法は、床材1の中に備えられている浮力材20の数を変更する工程を含んでいる。
【0035】
浮力材20は、空間11に1つ以上配置される。空間11に配置される浮力材20の数が多いほど、板材10および浮力材20を備えた床材1の比重は小さくなる。この理由について以下に説明する。
【0036】
(原理)
浮力材20は、比重が0.9よりも小さいため、比重が1以上である板材10よりも比重が小さい。例えば、床材1が板材10および浮力材20のみ備えている場合、床材1の比重は、板材10の体積および比重と、浮力材20の体積および比重と、により決まる。例えば床材1の比重をSGx、板材10の比重をSGa、浮力材20の比重をSGbとし、板材10の体積をVa、浮力材20の体積をVbとする。この場合、床材1の比重は下記式(1)により求められる。
SGx=SGa×Va/(Va+Vb)+SGb×Vb/(Va+Vb) ・・・(1)
前記式(1)より、板材10よりも比重が小さい浮力材20の、床材1で占める体積の割合が大きくなるほど、床材1の比重は小さくなる。したがって、空間11に配置される浮力材20の数が多い、すなわち浮力材20の体積が大きくなるほど、床材1の比重は小さくなる。このように、床材1に配置する浮力材20の数を変更することで、床材1の比重を0.9以下の任意の値に調整できる。
【0037】
(床材の比重)
ここで、床材1の比重が0.9以下となるように、床材1の比重を調整する。床材1の比重が1よりも大きい場合は、床材1は水中で浮かない。また床材1の比重が0.9よりも大きい場合、床材1が確実に水中で浮くとは限らない。したがって、床材1の比重は0.9以下とする。このような床材1は水中で浮くため、水中での相対的な重量が効果的に低減する。したがって、例えば床材1を可動式プールで用いる場合には、シリンダ等の可動設備への、床材1の重量による負担が低減する。
【0038】
また、床材1の比重は0.6以上0.9以下であることが好ましく、0.7以上0.85以下であることがより好ましい。特に、床材1の比重が0.7以上0.85以下であれば、床材1が水中で受ける浮力により、水中での床材1の相対的な重量が低下するとともに、床材1を水中に沈めるために必要な力が過度に大きくなることがない。したがって、例えば床材1を可動式プールで用いる場合には、水中での床材1の移動が容易である。また、シリンダ等の可動設備への、床材1の重量による負担が効果的に低減する。さらに、床材の比重が0.7以上であれば、床材1を水中に沈めた場合に、床材1が受ける浮力が強くなりすぎない。そのため、床材1を固定する部材に、水中で定常的にかかる負荷を軽減できる。
【0039】
浮力材20の比重は、床材1の比重よりも小さい。したがって、比重が1以上の一般的な板材10を備えた床材1の比重を、例えば0.9以下に容易に調整できる。なお、例えば床材1の比重を0.7以下に調整する場合、浮力材20の比重は0.7よりも小さい。また、例えば床材1の比重を0.5以下に調整する場合、浮力材20の比重は0.5よりも小さい。
【0040】
また、床材1は板材10および浮力材20以外の他の部材を備えていてもよい。この場合、床材1全体の比重は、板材10、浮力材20および前記の他の部材の、それぞれの体積および比重により決まる。
【0041】
(比重の調整方法の具体例)
図5に示すように、浮力材20は例えば、板材10の開口部から空間11内に挿入することで、空間11に配置される。この例では、1箇所の空間11に1つの浮力材20が配置される。図5には、浮力材20が配置されている空間11が1箇所である状態501、2箇所である状態502、および、3箇所である状態503を示している。この場合、状態501、状態502および状態503の順に、それぞれ床材1の比重が小さくなる。床材1の比重はこのように、例えば浮力材20を配置する数を変更することで調整できる。
【0042】
浮力材20を空間11に出し入れ可能な構成によれば、床材1の比重を容易に調整できる。したがって、床材1を設置する施設等の要望に合わせて、最適な比重を有する床材1を容易に準備できる。
【0043】
例えば状態502および状態503に示すように、浮力材20は、床材1の一部分に集中してしまわないよう、例えば板材10の外側に形成された空間11から順番に配置されていくことが好ましい。このような構成であれば、床材1の一端部に偏って比重が小さい部分が生まれ、床材1が水中で傾いてしまうことを防止できる。ただし、浮力材20が配置される空間11の位置は、何ら限定されるものではない。
【0044】
なお、浮力材20を空間11に出し入れするのは、人の手により行われてもよく、機械により行われてもよい。また浮力材20は、床材1の製造時に予め空間11に配置されていてもよく、板材10と浮力材20とを入手したユーザにより、板材10の空間11に配置されてもよい。
【0045】
また、1箇所の空間11に配置される浮力材20は、1つに限られず、複数であってよい。例えば、延伸方向の長さが浮力材20より短い浮力材を、1箇所の空間11に1つまたは複数配置することで、床材1の比重を調整してもよい。すなわち、床材1に備えられる浮力材20の数だけではなく、長さ等の大きさを調整することで、床材1の比重を調整してもよい。このような構成であれば、より細かく床材1の比重を調整できる。
【0046】
〔板材および浮力材〕
本実施形態に係る板材10は、比重が0.9よりも小さい浮力材20を出し入れ可能に配置するための空間11が形成された板材10であって、比重が1以上であり、浮力材20を空間11に配置した状態において、比重が0.9以下である床材1を構成する。
【0047】
また本実施形態に係る浮力材20は、比重が1以上の板材10の内部に形成された空間11に出し入れ可能な浮力材20であって、比重が0.9よりも小さく、空間11に配置された状態において、比重が0.9以下である床材1を構成する。
【0048】
このように、床材1だけでなく、板材10と、浮力材20とについても、それぞれ単独で本発明の技術的範囲に含まれる。
【0049】
〔床材の使用例〕
床材1の使用例について、図6および図7を参照して以下に説明する。床材1は、例えば可動式プールの床材として使用することができる。可動式プールとは、床の高さを任意の高さに調整できるプールである。これにより、可動式プールでは水深を容易に調整できる。また冬等のプールを使用しない時期でも、床の高さを高くすることで、例えば体育館またはスケートリンク等の、プール以外の目的でも施設を使用できる。
【0050】
この場合、図6に示すように、床材1を、H鋼材50等により設けられた梁の上に並べて設置する。そして図7に示すように、H鋼材50は、シリンダ51に支持されている。シリンダ51は、H鋼材50を鉛直方向に移動させることができる。したがって、H鋼材50の上に設置された床材1が設置される高さである鉛直方向の位置は、任意とすることができる。また、鉛直方向に任意の位置に移動した床材1およびH鋼材50は、支柱52により支持されてもよい。これにより、床材1の鉛直方向の位置を確実に固定できる。
【0051】
床材1は、比重が0.9以下である。そのため床材1は、水中で受ける浮力により水中での相対的な重量が小さい。したがって、水中で床材1の鉛直方向の位置を移動させるとき、シリンダ51にかかる負荷が小さい。また床材1は、浮力材20の出し入れにより比重を容易に調整できる。そのため、床材1の大きさおよび床材1を設置するプールの水深等の条件により、床材1の比重を最適な値に容易に調整できる。
【0052】
また床材1の使用例は、可動式プールのように水中への設置に限られない。例えば床材1は、浄水場または下水処理場等の、液体容器の覆蓋として使用してもよい。このような覆蓋は、誤って液体容器中に落ちてしまうことがある。このような場合、当該覆蓋に床材1を用いていれば、床材1は液体容器中の液体に浮くことができる。従って、液体容器中に落下した床材1を、容易に回収できる。また、比重を浮力材20で調整する床材1では、板材10を比重が1以上の強固な材料により形成できる。したがって、床材1を用いた前記の覆蓋の上を、作業者が安全に通過できる。
【0053】
〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【実施例
【0054】
以下、実施例により本発明の一実施形態を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。以下の実施例では、発泡プラスチックを浮力材として用いた床材の比重と、床材の水中での浮力との関係について試験を行った。
【0055】
まず、本実施例に係る床材に備えられる浮力材について性能の確認試験を行った。当該浮力材は、発泡プラスチックにより形成されており、比重が約5.4である。この浮力材の吸水量について、JIS A 9511に準拠して3回試験を行い、吸水量の平均値を算出した。試験結果を下記表1に示す。
【0056】
【表1】
【0057】
前記表1に示す通り、本実施例に係る床材が備えた浮力材は、水中での吸水量が非常に小さく、水中に設置しても比重がほとんど変化しないことが示された。
【0058】
次に、前記の浮力材を備えた本実施例に係る床材が、水中で浮くか否かを試験した。本試験では、床材に配置する浮力材の本数を2本から5本まで変化させ、それぞれの床材の比重を前記式(1)により算出した。そして、それぞれの床材を水中に入れて、実際に水に浮くか否かを目視により判定した。結果を下記表2に示す。
【0059】
なお下記表2では、床材に配置した浮力材の本数を「本数」、算出した床材の比重を「比重」と示している。また判定は、水に浮いた場合を「OK」、水に浮かなかった場合を「NG」として示している。
【0060】
【表2】
【0061】
前記表2に示す通り、床材の比重が0.9より大きい場合は、床材は水に浮かなかった。一方、床材の比重が0.9以下の場合は、床材が水に浮いた。したがって、床材の比重が0.9以下であれば、床材の、水中での相対的な重量が効果的に軽減されることが示された。
【符号の説明】
【0062】
1 床材
10 板材
11 空間
20 浮力材
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7