(57)【要約】【課題】  背負い式バックの背当て部材と背中との加圧により該背当て部材の凸部を変形させて使用者の背中に均一に密着させる。【解決手段】  背負い式バックに使用される背当て部材であって、バックを背負ったときに使用者の背中に当たるシート状の表皮材1と、表皮材1に設けた複数の凸部１１〜１４の裏面側凹部１１ａ〜１４ａ内に直接発泡体樹脂を注入してモールド内発泡し、各弾性体を連結する連結部２１ａ〜２１ｅに設けた通気路２２ａ〜２２ｅで連通してエアーポンプ機能を有する通気凹部２０ａ〜２０ｄを有した弾性体２〜５を設け、該弾性体のポンプ作用により前記凸部１１〜１４を変形させて使用者の背中に均一に密着させる。各通気凹部と外気を連通する小孔２３を該弾性体の下面に接着した下地ボードに複数設けてある。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
背負い式バックに使用される背当て部材であって、前記バックを背負ったときに使用者の背中に当たる複数の凸部（１１〜１４）を有したシート状の表皮材（１）と、前記表皮材の凸部裏面側凹部（１１ａ〜１４ａ）内に設けた弾性体（２〜５）とからなり、前記表皮材及び弾性体が、使用者の背中との圧着により変形可能に設けたことを特徴とする背負い式バックの背当て部材。
【請求項２】
前記弾性体（２〜５）は、クッション機能と共にエアーポンプ機能を有した通気凹部
（２０ａ〜２０ｄ）を設けたことを特徴とする請求項１記載の背負い式バックの背当て部材。
【請求項３】
前記弾性体（２〜５）は、表面を前記表皮材（１）で被うと共に、裏面に下地ボード（９）を一体に接着して各弾性体の通気凹部（２０ａ〜２０ｄ）をそれぞれ密封してなることを特徴とする請求項１又は２記載の背負い式バックの背当て部材。
【請求項４】
前記弾性体（２〜５）は、それぞれ内部に設けた通気凹部（２０ａ〜２０ｄ）を連通する通気路（２２ａ〜２２ｅ）を有した連結部（２１ａ〜２１ｅ）でそれぞれ一体に連結すると共に、前記通気凹部（２０ａ〜２０ｄ）と外気とを連通する少なくとも１以上の小孔（２３）を下地ボード（９）に設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１記載の背負い式バックの背当て部材。
【請求項５】
前記弾性体（２〜５）及び連結部（２１ａ〜２１ｅ）は、前記表皮材の凸部裏面側に設けた凹部（１１ａ〜１４ａ）内及び前記凸部間の平坦部(１５〜１７)に形成した突出部
（１８ａ〜１８ｅ）内にそれぞれ発泡樹脂体を注入して発泡させて一体に成型したことを特徴とする請求項１から４のいずれか１記載の背負い式バックの背当て部材。
【請求項６】
前記弾性体（２〜５）を連結する連結部（２１ａ〜２１ｅ）は、前記表皮材の平坦部（１５〜１７）に設けた突出部（１８ａ〜１８ｅ）内に位置させ、該弾性体を内部に設ける前記凸部（１１〜１４）の高さより低く形成し、前記連結部を内部に有した突出部（１８ａ〜１８ｅ）の上方に外気通路(１９)を設けたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１記載の背負い式バックの背当て部材。
【請求項７】
背負い式バックに使用される背当て部材の製造方法であって、
前記バックを背負ったとき背中に当たるシート状部材（１ａ）を、互いに合致する凹凸形状を具えた下金型（３０）と上金型（３５）とで熱プレス加工により複数の凸部（１１〜１４）を有した表皮材（１）を形成し、
前記下金型内に位置した表皮材の前記凸部の裏面側凹部（１１ａ〜１４ａ）内に発泡体樹脂を直接注入し、
前記通気凹部及び通気路成型用の金型を有した第２の上金型（３５ａ）を前記下金型に合致させて前記下金型内に注入した発泡体樹脂を発泡させて設けた各弾性体（２〜５）を連結部（２１ａ〜２１ｅ）で一体に連結し、
前記弾性体（２〜５）に設けた通気凹部（２０ａ〜２０ｄ）を通気路（２２ａ〜２２ｅ）で連結すると共に、前記弾性体の下面に前記通気凹部と外気を連通する複数の小孔（２３，２３）を設けた下地ボード（９）を接着して、前記弾性体内の通気凹部にエアーポンプ機能を設けてなることを特徴とする背当部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者の背中に密着させるように表皮材の裏面に装着させた弾性体の形状を変更可能にする機能を設けた背負い式バックの背当て部材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ランドセルやリュックサック等の背負い式バックには、バック使用者の背中に当たる部分に背当て部材（背板）が設けられている。この種の背当て部材としては、従来は例えば厚さ１０〜３０ｍｍ程度のクッション機能を有した平板状のポリウレタンフォーム等からなる発泡体を所定形状に裁断し、一定の形状及び厚さに形成した弾性材からなる弾性芯材を、合成樹脂材、厚紙などの芯材用途の下地ボードに載置して該弾性芯材の表面に人工皮革・合成皮革・天然皮革などからなるシート状の表皮材を被せ、該表皮材の周縁部や中間部を前記下地ボードに縫製、接着して構成したものが使用されている。
【０００３】
このように従来の表皮材の周縁部以外の所定箇所を下地ボード（硬質芯材）に縫製や接着することで、バック使用者の背中の凹凸形状に対応する凹凸部を背当て部材に成形する方法が用いられている。そして、該表皮材に設けた凸部はその裏面側（内部）にクッション機能を有する弾性芯材を収容してクッション性を付与し、さらに、各凸部の間に凹部を設けて該表皮材の表面に通気溝を有している。
【特許文献１】実開平７−１８６２３号
【特許文献２】特開平５−３３７００５号
【０００４】
上記した従来手法によると、表皮材で弾性芯材の表面を被いその周囲を押し潰して縫製することで凹凸部を成形しているが、弾性芯材のクッション感は表皮材の伸度または該表皮材の凸部裏面側の凹部内に収容した弾性芯材の反発力に依存しており、表皮材の表面に成形された凹凸形状は一定形状である。そのため、経時的に弾性芯材の材質が劣化すると保形性の低下にともないクッション感が変化し、クッション機能が低下するという問題点を有している。
【０００５】
ランドセルなどの背負い式バックは、使用者が着用して歩行あるいは走行時の振動及び振幅によってバックが上下左右に動くことにより、背負い式バックの重量の数倍の負担が使用者の背中に衝撃となって作用する。この衝撃を軽減させるには、使用者の体を背負い式バッグで包み込むように背中にフィットさせることにより、歩行及び走行によるバックの振動及び振幅を抑えることが必要となる。
【０００６】
使用者の背中の湾曲した凹凸形状とランドセル等の背負い式バックの背中への接着面の形状とが、互いに密着するように合わせることによって使用者の歩行及び走行の際に生じる前記バックの振動及び振幅を抑えることが可能である。しかし、背中の形状は人によって異なり複雑な形状を持っているため、従来の方法で製造される背当て部材では複雑な凹凸形状をした立体構造を再現することは不可能であった。
【０００７】
上記した従来の手法は、使用者の背中の形状に合わせて成形した表皮材の凸部裏面側の凹部内に収容可能に成形した弾性体を作成し、該凹部内に接着固定させた後に下地ボードに縫製または接着して背負い式バックの背当て部材としている。この場合、弾性体はポリウレタン、ＥＶＡ（エチレンー酢酸ビニル共重合体）、ポリエチレン等の発泡体を原料とし、これらの原料をブロック発泡させた後に、プロファイル加工、くり貫き加工、熱圧縮加工、発泡成形加工等により表皮材の凹部に合致させる形状に加工して接着剤で固着している。
【０００８】
さらに本発明者が先に行った発明は、背負い式バックにおいて着用者の歩行及び走行時の安定性を考慮した背当て部材およびその製造方法に関するものであるが、本発明はこれをさらに改良したものである。
【特許文献３】特願２００８−１１３４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、表皮材に設けた複数の凸部の裏面側凹部内に密着させて形成した弾性体のクッション機能を高めるため、各弾性体に設けた通気凹部を互いに連結してポンプ作用を具備させ、該弾性体自体のクッション機能および背中からの圧力によって作用する弾性体のポンプ機能により背当て部材の表面形状が、使用者の背中面に密着するように変形させて使用者の背中を均一に包み込むようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明は、背負い式バックに使用される背当て部材であって、前記バックを背負ったときに使用者の背中に当たる複数の凸部１１〜１４を有したシート状の表皮材１と、前記表皮材の凸部裏面側凹部１１ａ〜１４ａ内に設けたクッション機能を有した弾性体２〜５とからなり、前記表皮材及び弾性体が、使用者の背中との圧着により変形可能に設けたことを特徴とする。
【００１１】
使用者が背負い式バックを背負って歩行および走行する場合の安定性を高めるためには、背当て部材の形状が使用者の背中を包み込むようにフィットさせ、前記背負い式のバックの振動及び振幅を抑える必要がある。使用者の背中に対するフィット性を向上させるには、背当て部材が使用者の背中に接した状態で、使用者の背中の湾曲した凹凸形状に合わせる必要がある。このため、表皮材に設けた複数の凸部の裏面側凹部内に発泡体樹脂を直接注入して発泡させ、０〜５０ｍｍ程度の高さを有した凸部（凹凸形状）の内部に弾性体を成型することが必要となる。
【００１２】
前記弾性体２〜５は、クッション機能を有すると共にエアーポンプ機能を具えた通気凹部２０ａ〜２０ｄを設けたことを特徴とする。また、前記弾性体２〜５は、表面を前記表皮材１で被うと共に、裏面に下地ボード９を一体に取付け、各弾性体に設けた通気凹部２０ａ〜２０ｄをそれぞれ密封してなることを特徴とする。さらに、前記弾性体２〜５は、それぞれ内部に設けた通気凹部２０ａ〜２０ｄを連結する通気路２２ａ〜２２ｅを有した連結部２１ａ〜２１ｅでそれぞれ一体に連結し、前記通気凹部と外気とを連通する少なくとも１以上の小孔２３を下地ボード９に設けてなることを特徴とする。さらにまた、前記弾性体２〜５及び連結部２１ａ〜２１ｅは、前記表皮材の凸部裏面側に設けた凹部１１ａ〜１４ａ内及び前記凸部間に有した平坦部１５〜１７に形成した突出部１８ａ〜１８ｅ内にそれぞれ発泡樹脂体を注入して発泡させて一体に成型したことを特徴とする。
【００１３】
前記弾性体２〜５は、発泡時には上金型の金型により使用者の背中面の形状に合わせて形成し、該弾性体内に深さ０〜３０ｍｍの通気凹部２０ａ〜２０ｄをそれぞれ設けてある。この通気凹部は、下金型に収容されている前記表皮材に複数設けた凸部１１〜１４の裏面側凹部１１ａ〜１４ａ内に発泡体樹脂を直接注入しモールド内発泡させて弾性体の内部、好ましくは裏面側に形成してある。そして、各弾性体は０〜５０ｍｍの高さを有して各凹部１１ａ〜１４ａ内にブロック発泡させて前記表皮材に密着してある。このように、
従来の手法で製造された弾性体を表皮材の凸部裏面側の凹部に合わせた形状に加工する手間が省け、さらに、接着剤を用いていちいち接着させる作業工程が必要ないことから作業性及び環境対応性に優れ、作業能率を一段と向上させることができる。
【００１４】
前記弾性体２〜５は、前記表皮材の平坦部に上方に突設して設けた突出部１８ａ〜１８ｅ内に位置させて形成した連結部２１ａ〜２１ｅで一体に連結され、該連結部に設けた通気路２２ａ〜２２ｅによって各弾性体内の通気凹部２０ａ〜２０ｄを連結してエアーポンプ機能を設けてあり、バッグ使用者の着用時に背中との圧着により各弾性体２〜５がエアーポンプ効果を発揮するものである。
【００１５】
各弾性体の通気凹部２０ａ〜２０ｅが、背中により圧着されてポンプ効果、即ち、着用時に背中と弾性体２〜５との圧着による空気の移動によって着用者の背中の凹凸形状に合致させる表皮材の内部に有した前記凸部１１〜１４を弾性体と共に変形させることができる。之に対し、従来の手法では、弾性体のクッション機能は該弾性体の材質や形状による一定構造のため、複雑な背中の凹凸形状に合致するように変形させてフィットさせることが困難である。しかも、弾性体は経年変化により弾力性が劣化するという欠点がある。本発明は、弾性体自体が有するクッション性に、さらにポンプ作用を加えて弾力性を維持すると共に安定性およびクッション性を一段と向上させることができる。
【００１６】
前記発泡体樹脂はポリウレタン等からなり、比重０．１〜０．４という範囲内により軽量性、また、均一発泡により硬度のバラつきが軽減されて優れたクッション性が得られる。比重は発泡倍率により変えることができ、それにより必要に応じてクッション性を適度に変えることが可能である。
【００１７】
弾性体２〜５は、前記表皮材の凸部の裏面側凹部１１ａ〜１４ａ内に直接発泡体樹脂を注入してモールド内発泡させることで形成される。金型の形状により2次加工によるクッション感の変化、例えば、比重の異なる弾性体を積層させたり、所定箇所に衝撃吸収性あるいは高反発性などの異なる機能素材を配置することが可能である。さらに、注入される発泡体樹脂に各種の機能剤、例えば、吸湿剤、抗菌剤、消臭剤等を混入することで、多種の機能性に優れた背当て部材を提供することもできる。
【００１８】
前記弾性体２〜５は、上記の他に、クッション機能を有する柔軟な合成樹脂材で形成し、後加工によって前記表皮材の凸部の裏面側凹部１１ａ〜１４ａ内に収容して固着してもよい。即ち弾性体は、エアーポンプ機能を有しているため、経時的に材質が劣化しても前記ポンプ作用により背中の形状に合わせて変形して密着させることができる。この場合、該弾性体は接着剤などで前記凹部内に接着固定するための作業が必要となる。
【００１９】
通気凹部２０ａ〜２０ｅを有した弾性体２〜５は、それぞれ通気路２２ａ〜２２ｅを有した連結部２１ａ〜２１ｅで一体に連結してあり、エアーポンプ機能を有した各弾性体の表面を表皮材１で被い、その裏面に下地ボード９を接着させて前記通気凹部及び通気路の下面を密封してある。この通気凹部２０ａ〜２０ｅ内の空気量が不足するとポンプ機能が発揮できにくくなる場合がある。そのため、不足する空気を大気中から取り入れられるように、各通気凹部と外気とを連通するために１又は複数の小孔２３、２３を下地ボード９に貫通して設けてある。
【００２０】
即ち、いずれかの通気凹部内の空気が不足する場合に備えて、該通気凹部内と外気とを連通する小孔２３を通して外気を取り込めるようにしてある。また、加圧された弾性体に設けた通気凹部内の圧力が上昇すると、通気路を介して圧力の低い他の通気凹部内に空気を移動させると共に、該通気凹部に連通した小孔２３から大気中に空気を排出して弾性体の圧力を下げることができ、ポンプ作用を的確に行うことができる。
【００２１】
本発明によれば、上記の構成を有する背当て部材１０を下地ボード９に固着して背負い式バックが提供されるが、この種の背負い式バックは、例えば、ランドセルでもよいしリュックサックでもよいものである。
【発明の効果】
【００２２】
以上の如く、本発明に係る背当て部材は、使用者の背中形状に対応して密着するように変形する背当て部材を提供するもので、使用者の歩行及び走行の際の背負い式バックの振動および振幅により各弾性体２〜５に設けた通気凹部２０ａ〜２０ｄのポンプ作用により表皮材の内部にそれぞれ弾性体を有した背当て部材の凸部１１〜１４が使用者の背中に均一に当たるように変形して使用者の背中を包み込むように密着することができる。また、各通気凹部はそれぞれ外気に連通する小孔２３を設けてあるので、不足したり一時的に多すぎる空気は、通気路２２ａ〜２２ｅを介して他の通気凹部に空気を移動させると共に、必要に応じて前記小孔２３，２３から外気を取り込んだり排出したりするポンプ作用を行うことができる作用を有するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明を図面に基づいて説明すると、図１は本発明に係る実施形態の製造方法により製造された表皮材の平面図、図２は図１のＡ−Ａ線端面図、図３は本発明の実施形態の製造方法により製造された弾性体の平面図、図４は図３の底面図、図５は図４のＢ−Ｂ線断面図、図６は本発明に係る背当て部材の表面側からの斜視図、図７は下地ボードを裏面から見た説明図、図８は使用者の背中が背当て部材の表面の一部に当接した状態の図６のＣ−Ｃ線断面図、図９は使用者の背中が背当て部材の表面の全部に当接した状態の図６のＣ−Ｃ線断面図、図１０は使用者の背中が背当て部材の表面の一部に当接した状態の図６のＤ−Ｄ線断面図、図１１は背当て部材を用いたランドセルの前面（使用者の背中側）の高度差を濃淡で表した説明図である。
【００２４】
以下の実施形態は、本発明に係るランドセル用の背当て部材を製造するためのもので、図１に示すように、所要の三次元立体形状に成型するため、極細繊維を用いた不織布素材からなりポリウレタン樹脂を含浸させた人工皮革を熱プレス成型することで、任意形状をして複数の凸部１１〜１４を表面側に有した成型品であるシート状の表皮材１を得ることができる。この表皮材は柔軟で多少の伸縮性を有している。なお、人工皮革に代えて、成型保持性のある材料、例えば、熱可塑性プラスチック樹脂などからなるフイルム、シート等を用いない合成皮革あるいは天然皮革を用いることはもちろん可能である。
【００２５】
表皮材１に設けた各凸部１１〜１４について説明すると、略方形をした表皮材の表面側の両側に位置して使用者の背中の両側部分に当たるように中間部を空けて上下にやや長く形成し、該凸部の外側部分を略垂直状に立上げて表面がなだらかで中央部分に向かってなだらかな下り勾配にして第１、２凸部１１、１２を形成してある。両凸部１１、１２の間に位置する中央部分には、前記両凸部１１、１２より高さの低い第３凸部１３を設け、さらに前記第１、２、３凸部１１〜１３の下側に位置して前記第１、２凸部と略同じ高さか又はそれよりやや高く形成した第４凸部１４を設けてある。該第４凸部の外側（下部側）部分も同様に略垂直状に立上げ、表面がなだらかで中央部方向に向かって緩やかな下り勾配を有している。
【００２６】
各凸部１１〜１４の間にはそれぞれ細巾の第１、２、３平端部１５、１６、１７を形成してある。各凸部１１〜１４は熱プレスにより加工するため、表皮材の表面側に設けた各凸部の裏面側凹部１１ａ〜１４ａの頂上部（表面側）は、必要に応じて平坦状、円弧状、凹入円弧状、さらには複雑な凹凸形状に成型することが可能である。
【００２７】
表皮材１に設けた第１、２凸部１１、１２と第３凸部１３との間に位置して設けた細巾の平坦部１５、１６の表面側であって上方に突出させて第１、２突出部１８ａ、１８ｂを形成し、また、中央部に位置した第３凸部１３とその下側に位置した第４凸部１４との間に位置する細巾の平坦部１７にも表面側上方に突出させた第３突出部１８ｃを形成し、さらに、前記第１、２凸部１１、１２と第４凸部１４との間の前記平坦部１５、１６にも表面側上方に突出させた第４、５突出部１８ｄ、１８ｅをそれぞれ形成してある。
【００２８】
この第１〜５突出部１８ａ〜１８ｅの裏面側には、後記する各弾性体の連結部２１ａ〜２１ｅを収容する空間部をそれぞれ設けてあり、各突出部は前記凸部の高さより低く形成し、使用者の背中表面と表皮材１の各凸部とが当接した場合でも各平坦部１５〜１７及び各突出部１８ａ〜１８ｅを有した表皮材１の表面上方に空気の流通することができる外気通路１９を有するように設け、使用者の背中に汗をかきにくくしてある。
【００２９】
表皮材１の第１〜４凸部の裏面側凹部１１ａ〜１４ａ内に発泡体樹脂を直接注入し、該凹部の上面を上金型で蓋した状態で前記発泡体樹脂を発泡させてクッション性を有する第１〜４弾性体２〜５をそれぞれ形成する。図３、４において、第１、２弾性体２、３とその中間に位置する第３弾性体４の両側を第１、２連結部２１ａ、２１ｂで一体に連結し、また、第３弾性体４とその下方の第４弾性体５を第３連結部２１ｃで一体に連結し、さらに、第１、２弾性体２、３の下方と第４弾性体５の両側とを第４、５連結部２１ｄ、２１ｅで一体に連結して第１〜４弾性体２〜５を一体に形成してある。
【００３０】
各連結部２１ａ〜２１ｅ内には、それぞれ通気凹部を互いに連通する通気路２２ａ〜２２ｅを設け、各弾性体と各連結部は発泡体樹脂で一体に形成してあり、その表面側を前記表皮材１で被って密着させ、下面側に下地ボード９を密着してある。それ故、表皮材１に設けた凸部の裏面側凹部１１ａ〜１１ｅおよび突出部１８ａ〜１８ｅ内に、弾性体２〜５及び連結部２１ａ〜２１ｅを接着剤を用いて接着固定する作業が不要となり、作業性が一段と向上する。
【００３１】
各弾性体２〜５の内部、好ましくは裏面にはそれぞれ通気凹部２０ａ〜２０ｄを形成してあり、且つ、各通気凹部は前記通気路２２ａ〜２２ｅで一体に連結してあり、クッション性を有する弾性体２〜５が外部から加圧されると、高圧側の通気凹部内の空気を低圧側に移動させ、また、低圧側から高圧側に負圧によって空気を移動させるエアーポンプ機能を有している。
【００３２】
各通気凹部２０ａ〜２０ｄは、その内部の空気が不足するとポンプ作用が弱まるので、これを防止するため各通気凹部と外気とを連通する小孔２３、２３を下地ボード９設けてある。この小孔２３は１〜４ｍｍ、好ましくは約３ｍｍの小径な孔であって、下地ボード９に少なくとも１以上、通常は２〜４個程度設けてある。この小孔２３は、各通気凹部２０ａ〜２０ｄを連通する通気路２２ａ〜２２ｅの口径より小径に形成してある。
【００３３】
外気を前記通気凹部内に出し入れするために小孔２３、２３を下地ボード９に設けたことにより、いずれかの通気凹部が押圧されて凹んで早急に復帰させる場合には、通気路を介して他の通気凹部から空気を取り込むが、短時間に他の通気凹部から空気を取り込めない場合には、不足する空気を大気中の外気を前記小孔２３を通して直接取り込むことにより内部の圧力が低下して凹んだ弾性体を迅速に復帰させる作用を有する。このように、一体に連結した通気凹部内の空気ばかりでなく、通気凹部内に外気を出し入れする少孔２３を有したことにより、各通気凹部の有するポンプ効果は確実に作用することができる。
【００３４】
上記の手順により、表皮材１の各凸部１１〜１４の裏面側凹部内に一体に設けた弾性体２〜５は連結部２１ａ〜２１ｅで一体に形成してあり、その裏面に硬質ボードである下地ボード９を接着や融着することで完成品の背当て部材１０となる。その際、表皮材１と下地ボード９の周辺部は必要に応じて縫製して一体に形成してある。また、表皮材の周囲部分を長く形成して、該下地ボード９を包み込むようにしてもよい。この完成品の背当て部材１０は、図１０に示すように、ランドセルに縫製により組み付けられる。
【００３５】
各通気凹部２０ａ〜２０ｄが外気と連通する小孔２３、２３は、図７に示すように、下地ボード９にそれぞれ貫通して設けてあり、各通気凹部に連通する小孔２３、２３は、それぞれ１又は２〜４個程度設けてある。しかも前記通気路２２ａ〜２２ｅの口径より小さく、例えば、３ｍｍ程度の小径に形成してある。図４は、下地ボード９にそれぞれ貫通して設けた小孔２３、２３と各通気凹部との位置関係を示したもので、各小孔３は下地ボードに形成してあるが、それ以外の場所に設けても良いものである。
【００３６】
使用者が背中にランドセルを背負って歩行および走行する場合の安定性を高めるには、ランドセルの背当て部材１０の表面の凹凸形状を使用者の背中から伝わる圧力により、背当て部材の表皮材の凸部の裏面側凹部１１ａ〜１４ａ内に一体に設けた各弾性体２〜５は、一次的にはクッション機能で調整する。ついで、各通気凹部２０ａ〜２０ｄを連通したエアーポンプ作用により使用者の背中を包み込むようにフィットさせることで、歩行及び走行する際のランドセルの振動及び振幅を抑える。フィット性を向上させるには、ランドセルの背当て部材１０が使用者の背中に接することができる状態において、使用者の背中の湾曲した形状に、背当て部材１０の形状を変形して合わせる。このためには、表皮材１や弾性体２〜５を０〜５０ｍｍの高さを有した凹凸形状に成型することが必要となる。この高さの範囲で着用者の背中の湾曲形状に沿った高低差のある凹凸形状を有するように表皮材１や弾性体２〜５を成型してある。
【００３７】
従来構造の背当て部材は、ランドセルを背中に装着した状態において、使用者の背中と背当て部材は平面状に大きな面積で接するが、表皮材に設けた凸部は背中の湾曲形状に合わせた一定形状のため、着用者の年齢、体格を問わず万人に適応した形状を保つことは不可能である。之に対し、図６に示した背当て部材１０は、ランドセルを背中面が背当て部材１０の表面に接すると第１、２、４凸部１１、１２、１４が使用者の背中に接するが、第３凸部１３はまだ背中に接していない（図８、１０）。
【００３８】
背当て部材１０の表面からの圧力が第１、２、４凸部に加わると、第１、２、４凸部は押圧されて高さが低くなるように変形し、該凸部１１、１２、１４の裏面側凹部１１ａ〜１４ａ内の弾性体２、３、５に設けた通気凹部２０ａ、２０ｂ、２０ｄのポンプ作用により、その他の低加圧状態の凸部１３内の弾性体に設けた通気凹部２２ｄに連通する連結部に設けた通気路２２ａと２２ｂおよび２２ｄと２２ｅと２２ｃとを通って空気を移動させて第２の弾性体４の通気凹部２０ｃ内に進入させ、第３凸部１３の高さを高く変形させて使用者の背中に密着させることにより各凸部を均一に背中に当接させて密着度が増す構造になっている（図９）。この場合、前記したように通気路を介して加圧された空気通路２０ａ、２０ｂからの空気の移動が間に合わないため空気が不足した低圧状態の通気凹部２０ｃ内には、小孔２３から外気を取り込むことで弾性体の高さを上昇させてポンプ効果を発揮する。
【００３９】
前記構造は、エアーポンプ効果、すなわち、背負い式バックの背当て部材１０は、着用時に背中との圧着による空気の移動によって変形することで均一に密着し、着用者の年齢、体格を問わず万人に適応した背中へのフィット感が向上し、歩行及び走行時の衝撃を抑えることで安定感が得られる。このようにだい１〜４弾性体２〜５は、それぞれ大気中の外気に連通する小孔２３を有した通気凹部２０ａ〜２０ｄがポンプ作用を行って体圧の分散性が向上することで、従来構造の背当て部材で発生した一定箇所への加圧による着用時の負担が軽減され、適度なクッション感を付与することができる。これは各弾性体の通気凹部内に外気が出し入れできるように下地ボードに設けた小孔２３を通して外気を取り入れることができるのでポンプ作用を適格に行うことができる。
【００４０】
次に、本発明に係る背当て部材の製造には、次の方法が用いられる。
下金型３０と上金型３５とからなり常温の上下金型（モールド）の間に、シート状素材１ａを配し、上下金型を熱プレス加工によって図１に示した形状の表皮材１を成型する。ここで、シート状素材１ａは、７／１０００デニール等の極細繊維を用いた不織布素材にポリウレタン樹脂を含浸させ、特に仕上り層（表面）をポリウレタン樹脂で形成した人工皮革を熱プレス成型することで任意形状をした複数の凸部１１〜１４を表面側に有した表皮材１を得ることができる。
【００４１】
この場合、下金型３０には前記凸部を形成する凹状型３１を有し、上金型３５にはシート状素材を該下金型の凹状型３１内にプレスするため、該シート状素材の略肉厚分程度小さくした凸状型３６を有している。この下金型３０は主として用いられるポリウレタン樹脂などの成型可能温度領域、例えば、１３０〜１８０℃、好ましくは１４０〜１６０℃に設定してある。また、上金型３５は前記表皮材の表面に設けた表面意匠が溶融や熱プレスで損傷しない低温領域、例えば、０〜４０℃、好ましくは２５〜３０℃前後の室温の温度範囲に設定し、下金型３０と上金型３５との間に温度差を設けてある。この場合、上下金型には必要に応じて加温又は冷却温度を調整できるように公知の温度調整機構を有することが好ましい。
【００４２】
尚、表皮材に設けた前記平坦部１５〜１７はそれぞれ表面側に突出部１８ａ〜１８ｅを形成するため、下金型３０には平坦部用の浅受型３２と突出部用の深受部３３を設けてある。また、上金型３５にも前記浅受型３２に合致する低段部３７および前記深受型３３に合致する中段部３８を設け、該浅受型３２と低段部３７および深受型３３と中段部３８とで前記表皮材１の各平坦部に、内部に空間部を有した突出部１８ａ〜１８ｅをそれぞれ上方に突出させて形成してある。
【００４３】
ついで、表皮材を下金型と上金型でプレスするため、下金型３０はほぼ室温程度にし、上金型３５はポリウレタン樹脂などの発泡体樹脂を加熱成型するため約１５０℃位に加熱して凸部を有して凹部形状を設けた表皮材１を成型し、熱プレス加工の終了後に、上金型３５を下金型３０から取り外し、下金型内に位置させて凹凸形状を具えた表皮材の凸部の裏面側凹部１１ａ〜１４ａを表面（上側）に位置させる（図１２）。この下金型３０を３０℃程度の室温に設定した後、各凹部１１ａ〜１４ａおよび中段部３８内に発泡体樹脂を直接注入し、ついで、第２の上金型３５ａで下金型３０の上面を閉じて８分程度の時間放置することで前記発泡体樹脂を発泡させて設けた連結部２１ａ〜２１ｅでそれぞれ連結した弾性体２〜５を形成する。また、注入する発泡体樹脂は、発泡後の比重が０．１〜０．４の範囲になるようなポリウレタン樹脂を用いたが、これに限るものではない。
【００４４】
下金型３０の上面を閉じる第２の上金型３５ａは、下金型に収容されている表皮材の凹部１１ａ〜１４ａ内に注入して発泡させた発泡体樹脂からなる各弾性体の各上面（背面側）に形成される通気凹部２０ａ〜２０ｄを形成する通気凹部用の金型３９を設けてあり、各弾性体を連結する各連結部２１ａ〜２１ｅの上面（背面側）にそれぞれ設けた通気路用の金型４０を前記上金型３５ａに一体に設けてある。この上金型３５ａに設けた通気路用の金型は０〜３０ｍｍ程度の高さに形成し、その形状は任意に形成することができる。
【００４５】
上記の手順で複数の凸部１１〜１４を設けた表皮材１と、表皮材１の凸部の裏面側凹部内で発泡させて設けた弾性体２〜５を連結部２１ａ〜２１ｅで一体に形成したものが、図３、４に示してある。そして、その裏面に硬質ボードである下地ボード９を位置して接着や融着することで、背当て部材１０を設けてある。その際、表皮材１と下地ボード９の周辺部は必要に応じて縫製される。また、前記したように表皮材の周囲部分を長く形成して下地ボード９を包み込むようにしてもよい。この背当て部材１０は、図１１に示す如く、ランドセルに縫着して組み付けられるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る実施形態の製造方法により製造された表皮材の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線端面図である。
【図３】本発明の実施形態の製造方法により製造された弾性体の平面図である。
【図４】図３の底面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】本発明に係る背当て部材の表面側からの斜視図である。
【図７】下地ボードを裏面から見た説明図である。
【図８】使用者の背中が背当て部材の表面の一部に当接した状態の図６のＣ−Ｃ線断面図である。
【図９】使用者の背中が背当て部材の表面の全部に当接した状態の図６のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１０】使用者の背中が背当て部材の表面の一部に当接した状態の図６のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１１】背当て部材を用いたランドセルの前面（使用者の背中側）の高度差を濃淡で表した説明図である。
【図１２】本発明に係る実施形態の製造方法に用いる上金型と下金型との間にシート状素材を配して表皮材を成型加工する前の状態を示す断面図である。
【図１３】表皮材を加熱成型加工後に上金型を下金型から脱型した状態の端面図である。
【図１４】図１２に示した下金型内の表皮材の凸部の裏面側凹部内に発泡体樹脂を注入し、第２の上金型で蓋して発泡させた状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１            表皮材
２〜５        弾性体
９            下地ボード
１０            背当て部材
１１〜１４      凸部
１１ａ〜１４ａ  凹部    
１５〜１７      平坦部
１８ａ〜１８ｅ  突出部
１９            外気通路
２０ａ〜２０ｄ  通気凹部
２１ａ〜２１ｅ  連結部
２２ａ〜２２ｅ  通気路
２３            小孔
３０            下金型
３５            上金型
３５ａ          第２の上金型
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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