JP4277017B2 - 作業用マット - Google Patents

Description

本発明は、主として立ち作業時に床に敷いて用いられる作業用マットに関する。

立ち作業を行う床が平坦で硬い場合は、長時間の立ち作業により筋肉硬直、血行悪化を引き起こすため、体内に疲労物質が蓄積して疲労し易い。また、作業者が硬い床面上で体重移動を繰り返す際は、体重や持っている物資の負荷が床から反力として、足首、膝などに加わり、同様に、血行悪化、筋肉疲労、筋肉痛、むくみなどを発症することが少なくない。

このような立ち作業者の負荷軽減と血行促進と疲労軽減のために、ゴムなどの弾性材料で作られたクッション性を有する作業用マットが床に敷いて用いられている。従来の弾性を有する作業用マットには、平板状の基板の下面と上面に半球状の突起を一定の間隔を持って配設したもの（これを従来技術１という。）と、（ｂ）基板の上面には半球状の突起を一定の間隔を持って配設し、下面には複数本の平行な凸条を、交互に向きを９０度ずつ変えて配設したもの（これを従来技術２という。）とが知られている。
特になし。

しかしながら、上記従来技術は、いずれも硬度５０〜６０度のゴム材料で作られているため、基板及び突起又は凸条の製品全体の弾性が少ない。そして、従来技術１は、基板の上下面の同じ位置に突起が配設されているため、上面の一つの突起に加わる荷重が直接にその下側の一つの突起に伝えられ、基板には分散されないので、突起の圧縮率が小さいことと、基板の弾性変形が殆どないことから、クッション（緩衝）効果が十分に発揮されないという問題がある。また、従来技術２は、上面の突起から離れた位置に下面の凸条が配設されているので、荷重が加わる上面の突起が凸条の間に沈み込み、また、基板の一部が弾性変形をする空間がある。そのため、従来技術２は、従来技術１よりも優れたクッション効果を発揮する。しかし、上面の突起から凸条までの距離は一定でないため、上面の突起及び基板の沈み込み量及び弾性変形量が場所により大きく異なる。その沈み込み量又は変形量の不均一性が作業者に不快感と不安感を与えるという問題がある。

こうして、本発明が解決しようとする課題は、荷重に対して高い圧縮率が得られ、クッション効果が高く、かつ、高い安定感を与えて、特に立ち作業に有効な作業用マットを提供することにある。

本発明の課題は、基板の下面に所定の等ピッチをもって半球状の突起（以下、下面突起という。）がその頂点を下向きにして配設され、前記基板の上面に前記下面の互いに隣り合う突起から等しい距離において半球状の突起（以下、上面突起という。）がその頂点を上向きにして配設され、３０度から６０度の間の硬度を有するゴム製又はエラストマー製の作業用マットとすることにより解決される（請求項１）。
上記構成により、マットに荷重が加わると、上面突起の下側には下面突起が存在しないので、まず上面突起が沈み込み、その際にその上面突起に加わった荷重がその上面突起と隣り合う下面突起に均等に分散され、また、その上面突起とそれらの下面突起との間の基板が弾性的に伸長する。従って、荷重を受けた上面突起と下面突起は圧縮されるとともに、それらの突起の間の基板が伸長されるので、突起の圧縮と基板の弾性変形により荷重が吸収され、大きなクッション効果が発揮される。所期のクッション効果を奏する圧縮率を得るためには、上下の突起の直径及び基板の厚みの各種の組合わせにより、硬度が３０度ないし６０度の間のゴム材料又はエラストマー材料を用いることができる。

請求項１に記載の作業用マットは、基板の上面突起の直径が２０ｍｍ前後、ピッチが２３ｍｍ前後であり、基板の下面突起は、直径が１８ｍｍ前後、ピッチは基板の上面突起のピッチと等しく、前記基板の厚みは２ｍｍ前後であり、材料の硬度は４０度であることが望ましい（請求項２）。
上記の各突起の直径とピッチの関係により、各突起の間に間隙が形成される。そして、下面突起の直径が上面突起の直径よりも小さいと、上面突起の下側に沈み込みスペースが確保され、基板の伸長を促す。そして、各突起の直径及びピッチ並びに基板の肉厚を上記のように設定した場合は、ゴム材料又はエラストマー材料の硬度が４０度であるときに、最良の圧縮率が得られ、最善のクッション効果が発揮される。また、上記直径、ピッチは、作業者の足又は靴の大きさ（面積）を安定性を持って支持でき、作業者から加わる荷重に対して最適な反発力、復元力が得られる。

請求項１又は２に記載の作業用マットは、下面突起が、互いに直交する等間隔の平行線の各交点に設けられ、上面突起と等しいピッチで配設されている構造とすることができる（請求項３）。
一つの上面突起からの荷重は、その突起の周辺の基板を介して４個の下面突起に均等に分散される。従って、突起の周辺の基板が均等に弾性変形し、変形の安定性が高い。

請求項１又は２に記載の作業用マットは、下面突起が、互いにほぼ６０度の角度を持って斜交する等間隔の平行線の各交点に設けられている構造とすることもできる（請求項４）。
上記構成により、一つの上面突起からの荷重が３個の下面突起に均等に分散される。

請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の作業用マットは、基板の長辺の長さが９０ｃｍ前後、短辺の長さが６０ｃｍ程度の矩形であることが望ましい（請求項５）。
上記構成により、寸法的に一人用として無駄が少なく、製造用金型コストが経済的であり、運搬、清掃時等の取り扱いに便利である。

請求項５に記載の作業用マットは、基板の周辺に下りテーパが設けられていることが望ましい（請求項６）。
上記構成により、この作業用マットを使用する作業者が履き物を引っ掛けたり、躓いたり、マットが捲られることが防止される。

請求項１の発明によれば、基板の上面の一つの突起に対して等しい距離を隔てた３以上の位置の基板の下面に突起が配設されているから、上面の各突起は加重により下面突起の間に沈み込むとともに圧縮し、また、加わる荷重は３以上の下面突起に均等に分散され、さらに、基板の上面突起と下面突起の間の部分が弾性変形して、荷重を吸収するため、従来品では得られない大きな、安定した確実なクッション効果が得られる。

請求項２の発明によれば、下面突起の直径が上面突起の直径よりも小さいので、上面突起の沈み込みスペースが確保され、上面突起のピッチ及び直径が作業者の足又は靴の大きさ（面積）を安定性を持って支持することができ、かつ、突起の圧縮と基板の変形によるクッション性能が発揮され、基板の厚みが作業者の荷重に対して適度の弾性変形及び復元力を与える。

請求項３及び請求項４の発明によれば、いずれの場合も、各上面突起に加わる荷重は、そこから等距離に存在する３個又は４個の下面突起に均等に分散され、上面突起と３個又は４個の下面突起との間の基板が均等に弾性変形されるので、マットの加重による変形は安定しており、クッション効果が確実である。

請求項５の発明によれば、一人用作業用マットとして寸法的に無駄が少なく、製造用金型コストが経済的であり、運搬、清掃時等の取り扱いに便利である。

請求項６の発明によれば、多少の厚みを有する作業用マットは、基板の周辺に下りテーパが設けられているから、作業者が履き物を引っ掛けたり、躓いたり、マットが捲られることが防止されるので、作業を安全に行うことができる。

続いて、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
［作業用マットの材料の製造］
ＪＳＲ株式会社製の合成ゴム１００重量部と、正同化学工業株式会社製の酸化亜鉛３．５重量部と、細井化学工業株式会社製の硫黄１重量部と、大内新興化学工業株式会社製の加硫促進剤１．５重量部と、東海カーボン株式会社製の補強材７５重量部と、田岡化学工業株式会社製の可塑剤１２重量部と（総合計１９３重量部）を混練して、厚さ約３ｍｍの圧延シートを作成し、これを裁断して、硬度４０度又はその前後の硬度のゴム材料とした。
［成形・加硫］
裁断したゴム材料の所定量を所定の加硫金型に充填し、１６０℃の温度で、１２０ｋｇ／ｃｍ² の圧力で２０分間加熱加圧し、加硫処理をした。この加硫処理により、図１及び図２に示されるような構造を有する弾性作業用マットを成形した。

図１は本発明の第一実施例による作業用マットの一部の平面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。
図１において、Ｍは上記ゴム材料で成形された作業用マットであり、平板状の基板１の下面には、互いに直交する複数の等間隔を有する仮想平行線の各交点に下向きの頂点を有する半球状の突起（下面突起）２が配設されている。また、基板１の上面には、互いに直交する複数の等間隔を有する仮想平行線の各交点に上向きの頂点を有する半球状の突起（上面突起）３が配設されている。そして、各上面突起３は互いに隣り合う４個の下面突起２から等距離の位置に存在している。すなわち、第一実施例では、下面突起２は、互いに直交する等間隔の平行線の各交点に設けられ、上面突起３と等しいピッチで配設されている。

上面突起３の直径Ｄは２０ｍｍ前後、上面突起のピッチＰは２３ｍｍ前後に設定され、下面突起のピッチＰは上面突起のピッチＰと同じく２３ｍｍ前後である。また、下面突起の直径ｄは上面突起の直径Ｄよりも若干小さな１８ｍｍ前後とされている。そして、この実施例のゴム材料には硬度４０度のものが用いられている。

このように各上面突起３の下側には下面突起２が存在せず、その上面突起３から等距離の位置に４個の下面突起２が設けてあるので、一つの上面突起３に荷重が加わると、その上面突起が沈み込み、そのとき、同時にその上面突起に加わる荷重は基板１を介して前記４個の下面突起２に均等に分散される。沈み込んだ上面突起３は床面に押圧されて圧縮され、下面突起２も圧縮される。また、その際に、上面突起と各下面突起の間の基板が伸長されて、弾性変形する。すなわち、一つの上面突起について見ると、その上面突起及びその周囲の４個の下面突起の圧縮並びに上面突起と下面突起の間の基板の弾性変形により、このマットに載っている立ち作業者の荷重に対して有効な荷重吸収と緩衝作用が行われる。そして、上面突起、下面突起及び基板の硬度はいずれも４０度であるので、作業者から加わる荷重に対して適度な圧縮率が発揮されるため、顕著なクッション効果が得られる。さらに、上記寸法設定により、作業者がこの作業用マットに載って作業する場合の足又は靴の底面が上面突起３に安定して支持され、荷重による上面突起の適度の圧縮量が得られる。また、荷重を受けた上面突起の下面突起間への沈み込みが容易になり、より大きいクッション効果が得られる。

表１は、本発明品と他の製品の圧縮試験結果を示す。比較例１は、硬度４０度のゴム製マットで、基板の上面突起と下面突起が基板に対して上下対称の位置に配設されているものであり、比較例２は硬度６０度のゴム製マットで、基板の上面突起と下面突起が基板に対して上下対称の位置に配設されているものであり、比較例３は、硬度６０度のゴム製マットで、基板の下面に平行な複数本の凸条が、向きを９０度ずつ変えて配設されているものである。
表１から明らかなように、本発明のマットは、圧縮量が３ｍｍの時の荷重は、人間の平均的体重に近い５９．７ｋｇｆであり、同じく圧縮量が５ｍｍの時の荷重は、２４０．４ｋｇｆであった。また、荷重１００ｋｇｆの時の圧縮量は３．８５ｍｍであった。これは、比較例１，２，３のいずれよりも小さい荷重で大きな圧縮量が得られること、すなわち、作業者に対するクッション性が格段に優れていることを示している。

上記作業用マットに荷重が加わった時の上面突起、下面突起及び基板の変形態様は上述の通りであるから、各突起の直径及び基板の肉厚の組合わせにより、ゴム材料の硬度は、３０度ないし６０度の範囲が適用可能である。基板の肉厚が薄い場合は高い硬度のものを、肉厚が厚い場合は低い硬度のものを使用しても、所期のクッション効果を得ることができる。

図３は、第一実施例と同じゴム材料で作られた本発明の第二実施例によるマットの一部を示す平面図である。この実施例では、下面突起２は、互いにほぼ６０度の角度を持って斜交する等間隔の平行線の各交点に設けられている。従って、この実施例では、加重により沈み込む一つの上面突起３はこれに近接する３個の下面突起２により支持される。この場合も、３個の下面突起は上面突起から等距離に存在するので、上面突起からの荷重は同じく均等分散され、各上面突起の等しい荷重に対する沈下量は等しくなる。従って、作業者は安定感と安心感を持って立ち作業を行うことができる。

なお、いすれの実施例においても、上面突起は半球状に形成されているので、マットに素足で載る場合は、指圧効果による血行促進、疲労軽減又は疲労回復、脚温上昇等の健康増進効果も得られる。また、マット材料には、上記ゴム材料のほかに、硬度４０度のエラストマーを用いても、同様の性能を有する作業用マットを製造することができる。

本発明の第一実施例である作業用マットの一部の平面図。 図１のＡ−Ａ線断面図。 第二実施例の一部の平面図。

符号の説明

Ｍ 作業用マット
１ 基板
２ 下面突起
３ 上面突起

Claims (6)

1. 基板の下面に所定の等ピッチをもって半球状の突起がその頂点を下向きにして配設され、前記基板の上面に前記下面の互いに隣り合う突起から等しい距離において半球状の突起がその頂点を上向きにして配設され、３０度から６０度の間の硬度を有するゴム製又はエラストマー製の作業用マット。
2. 基板の上面の突起は、直径が２０ｍｍ前後、ピッチが２３ｍｍ前後であり、基板の下面の突起は、直径が１８ｍｍ前後、ピッチは基板の上面の突起のピッチと等しく、前記基板の厚みは２ｍｍ前後であり、硬度は４０度であることを特徴とする請求項１に記載の作業用マット。
3. 下面の突起は、互いに直交する等間隔の平行線の各交点に設けられ、上面の突起と等しいピッチで配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の作業用マット。
4. 下面の突起は、互いにほぼ６０度の角度を持って斜交する等間隔の平行線の各交点に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の作業用マット。
5. 基板は、長辺の長さが９０ｃｍ程度、短辺の長さが６０ｃｍ程度の矩形であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の作業用マット。
6. 基板の周辺に外向きに下り傾斜するテーパが設けられている請求項５に記載の作業用マット。

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