(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
脚柱を支持する筒部から複数本の枝杆が放射状に延びる形態で、かつ、無数の繊維が混入した溶融樹脂を金型のキャビティに注入してから固まらせる射出成形法によって製造される脚であり、前記射出成形に際して溶融樹脂の注入部をキャビティの中央部に設けて溶融樹脂を放射方向に流すことにより、前記各枝杆の内部の繊維群を当該枝杆の長手方向に延びるように配向させている椅子用の樹脂製脚であって、
前記各枝杆は天板と側板とを備えた断面下向き開口の樋状に形成されており、これら各枝杆の内部には、一端を前記筒部に連設し且つ上端を天板に連設した状態で前記枝杆の長手方向に延びる適宜本数の直線リブと、上端を天板に連設した状態で前記直線リブを斜めに横切るように延びる底面視Ｘ字状のクロスリブとが一体に設けられており、
更に、隣り合った前記枝杆は、前記筒部の外側に位置する平面視円弧状の股部を介して連続しており、前記各股部は、隣合った枝杆の天板と筒部とに連続する天板を備えており、前記股部と前記筒部との間の部位を、当該股部と筒部とに連設するリブが存在しない下向き開口の空所に形成している、
椅子用の樹脂製脚。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、椅子用の樹脂製脚に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
椅子の合成樹脂製脚は、図８に示すように、ガスシリンダ等の脚柱を支持する筒部２１から複数本の枝杆２２を放射状に延ばした形態になっており、各枝杆２２は全体として下向き開口の樋状に形成されている。
【０００３】
そして、各枝杆２２の内部には、一端を筒部２１に連設した状態で枝杆２２の長手方向に延びる直線リブ２３と、底面視でＸ字状に形成されたクロスリブ２４とを形成していることが多い。また、隣合った枝杆２２は平面視円弧状の股部２５を介して一体に連続しており、股部２５と筒部２１とは股部リブ２６で一体に接続されている。
【０００４】
そして、従来の脚は、例えば６６ナイロンにガラス繊維を混入したガラス強化プラスチックのようないわゆるエンジニアリングプラスチックを素材として製造されている。
【０００５】
しかし、エンジニアリングプラスチックは高価であるばかりか、廃棄後の処理も厄介であるという問題がある。そこで、安価で処理性に優れたポリプロピレンを使用し、これにガラス繊維を混入することによって、強度を保持したままコストダウンを図ることが提案されている（例えば特開平７−２３６５３７号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明者たちも、ポリプロピレンにガラス繊維を混入した複合素材によって椅子用脚を製造することを研究したが、従来の形態のままでは、強度の面で満足を得ることができなかった。
【０００７】
そこで、本願発明者たちが解析・研究したところ、図８（Ａ）に丸で囲ったａ部、すなわち、クロスリブ２４の付け根箇所での強度が特に弱いことが判明した。そして、更に解析・研究したところ、ａ部以外の箇所では繊維Ｆは枝杆２２の長手方向に沿って延びているのに、ａ部では、繊維Ｆが枝杆２２の長手方向と交叉する方向に並んでいることが分かり、このことが、強度低下の原因になっていると推測できるに至った。
【０００８】
つまり、図８（Ａ）のＢ−Ｂ方向から見た場合、ａ部以外の箇所では、繊維Ｆは端面のみが見えて（Ｄ）のように多数の点となって現れるの対して、ａ部では（Ｅ）のように繊維Ｆは線となって現れており、このように、繊維Ｆの並びに連続性がないことが、強度低下の原因と考えられる。
【０００９】
また、繊維Ｆの並びに連続性がないのは、（Ｃ）のように、金型１７，２８の合わせ面に形成されたキャビティに、ゲート２９から繊維入り樹脂を注入するに際して、キャビティのうちａ部を成形するための部位で樹脂の流れに乱れが生じるためと解される。
【００１０】
本願発明は、上記のような研究・知見に基づき成されたもので、ポリプロピレンのような汎用樹脂を使用して高い強度の椅子用脚を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、脚柱を支持する筒部から複数本の枝杆が放射状に延びる形態で、かつ、無数の繊維が混入した溶融樹脂を金型のキャビティに注入してから固まらせる射出成形法によって製造される脚であり、前記射出成形に際して溶融樹脂の注入部をキャビティの中央部に設けて溶融樹脂を放射方向に流すことにより、前記各枝杆の内部の繊維群を当該枝杆の長手方向に延びるように配向させている椅子用の樹脂製脚に関するものである。
【００１２】
上記目的を達成するため、本願発明では、前記各枝杆は天板と側板とを備えた断面下向き開口の樋状に形成されており、これら各枝杆の内部には、一端を前記筒部に連設し且つ上端を天板に連設した状態で前記枝杆の長手方向に延びる適宜本数の直線リブと、上端を天板に連設した状態で前記直線リブを斜めに横切るように延びる底面視Ｘ字状のクロスリブとが一体に設けられている。
【００１３】
更に、隣り合った前記枝杆は、前記筒部の外側に位置する平面視円弧状の股部を介して連続しており、前記各股部は、隣合った枝杆の天板と筒部とに連続する天板を備えており、前記股部と前記筒部との間の部位を、当該股部と筒部とに連設するリブが存在しない下向き開口の空所に形成している。
【００１４】
【発明の作用・効果】
ところで、樹脂に繊維を混入しているのは、繊維によって樹脂の強度（特に引っ張り強度）を高めるためであり、そのためには、引っ張り強度が作用する方向に繊維が延びていることが必要である。繊維の並びに不連続な部分があると、その不連続部分で強度が低下してしまい、繊維を混入したことの意義が没却されてしまいかねない。
【００１５】
この点、本願発明では隣合った枝杆を接続する股部と筒部との間にリブが存在しないので、脚をキャビティにおける中央の樹脂注入部から放射方向に遠ざかるように流し込む射出成形により製造するに当たって、金型のキャビティ内での樹脂の直進性を確保することができる。その結果、枝杆の全体にわたって繊維群の向きが一定となって、強度的に弱い部分が生じることなく、強度を向上できるに至ったと考えられる。
【００１６】
これにより、主要樹脂としてポリプロピレンのような汎用樹脂を主材料としても、エンジニアリングプラスチックと遜色のない強度を確保することができる。従って、本願発明によると、強度に優れた椅子用脚を安価に製造することができるのである。
【００１７】
【発明の実施形態】
次に、本発明を椅子用脚に適用した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
≪脚の構造≫
図１は椅子用脚の斜視図、図２は部分平面図、図３は図２の III-III視断面図、図４のうち（Ａ）は部分底面図、（Ｂ）〜（Ｇ）はそれぞれ（Ａ）をＢ〜Ｇ線の箇所で切断した断面図、図５のうち (A)は図４の V-V視断面図、 (B)は (A)の B-B視断面図、図６は成形工程を示す正断面図、図７は成形工程を示す平面図である。
【００１９】
脚は従来と同様に筒部１と５本の枝杆２とを備えている。枝杆２は、天板３と、その左右両端から垂下した外側板４と、その内側に配置した中間側板５と、更にその内側に位置した２本の直線リブ６と、中間側板５で囲われた部位に位置した底面視Ｘ型のクロスリブ７とを備えている。直線リブ６の一端は筒部１に連設されている。言うまでもないが、中間側板５と直線リブ６とクロスリブ７とは天板３に連設されている。
【００２０】
外側板４から中間側板５、中間側板５から直線リブ６へと、高さが順に高くなるように設定している。直線リブ６は、筒部１に近づくに従って上下高さが高くなるように設定している。
【００２１】
また、隣合った枝杆２の天板３と外側板４と中間側板５とは平面視円弧状の連接部４ａ，５ａを介して一体に連続している。また、隣合った枝杆２の天板３と筒部１とは股部８の天板８′を介して一連に連続している。このため、脚の股部８は下向きに開口した空所になっている。股部８にはリブは存在せず、単なる下向き開口の空間となっているに過ぎない。
【００２２】
クロスリブ７は直線リブ６を斜めに横切る状態で延びている。また、クロスリブ７は枝杆２の長手方向に並んでおり、隣合ったクロスリブ７の延長線が外側板４の内側面の当たりで交差するように設定している。筒部１寄りに位置したクロスリブ７は、底面視で中間側板５の連接部５ａの接線方向に延びるように設定している。クロスリブ７は中間側板５よりもやや低い高さに設定している。
【００２３】
各枝杆２の先端には、キャスターを取り付けるための丸穴９が空いており、その周囲には、成形に際してのヒケ防止のため、丸穴９と同じ程度の深さの逃がし穴１０を円周方向に沿って適宜間隔で多数形成している。
【００２４】
本実施形態の脚は、ポリプロピレンにガラス繊維を混入した複合素材を材料とした射出成形によって製造されている。そして、各枝杆２を図５のＢ−Ｂ線で示す方向から見た場合、どの部分においても、繊維Ｆは図５（Ｂ）に示すように向いている。
【００２５】
すなわち、枝杆２のどの部位においても、繊維Ｆは枝杆２の長手方向を向く姿勢に並んでおり、このため、図５（Ａ）の B-B視においては繊維Ｆはその端面のみが現れて、散点状の状態に表示される。
【００２６】
そして、椅子に人の体重がかかると、脚の各枝杆２には曲げ力が作用し、すると、脚には、図５（Ａ）に矢印ｂで示すように、その下部は長手方向に引っ張られて上部は長手方向に圧縮されるように外力が作用するが、枝杆２の全ての部位で繊維Ｆが枝杆２の長手方向に沿って延びているため、枝杆２の引っ張り強度が格段に向上し、その結果、曲げ強度を格段に向上できる。
【００２７】
≪成形≫
上記した脚は、図６に大雑把に示すように、密着・離反自在な一対の金型１１，１２の合わせ面に形成したキャビティに、繊維入りの樹脂を注入することによって製造される。本例の場合、筒部１は底付きの状態に成形し、後から、ドリル加工によって底板に穴を空けるようにしている。
【００２８】
樹脂はペレット状のものが素材として使用され、これを加熱・溶融して、スクリューによってゲート１３からキャビティに押し出す。その際に、溶融した樹脂にガラス繊維を混入して、ゲート１３からキャビティに一緒に押し出す。
【００２９】
繊維の混入量は脚全体に対して３０〜４０重量％が好ましい。また、繊維は長さ９ミリ程度の超繊維のみを使用したり、長さ３ｍｍ程度の短繊維のみを使用したり、或いは中間的な長さのもののみを使用したり、更には、長さの異なるものを組み合わせて使用したりするなど、必要に応じて選定できる。
【００３０】
樹脂と共に繊維Ｆをゲート１３から押し出すと、繊維Ｆは樹脂の流れと同じ方向に並んで、樹脂と一緒にキャビティ内に流れていく。
【００３１】
そして、ゲート１３から流出した樹脂は、筒部成形用キャビティ１４を充満しつつ、股部成形用キャビティ１５と、直線リブ成形用キャビティ１６と、天板成形用キャビティ１７と、側板成形用キャビティ１８，１９とに流れ込み、これら直線リブ成形用キャビティ１６、天板成形用キャビティ１７、側板成形用キャビティ１８，１９をその付け根部から先端に向けて流れていく。
【００３２】
この場合、股部８がシンプルな形態であるため、樹脂は股部成形用キャビティ１５で滞留することはなく、樹脂は、天板成形用キャビティ１７と側板成形用キャビティ１８，１９と直線リブ成形用キャビティ１６とをその付け根部から先端部に向けて等しい速度で流れていくと考えられる。
【００３３】
また、クロスリブ７が底面視で中間側板５における連設部５ａの接線方向に延びているため、股部成形用キャビティ１５を通過した樹脂はクロスリブ成形用キャビティ２０をスムースに通過していくと考えられる。
【００３４】
このように、波紋が中心から放射方向に均等に広がるように、樹脂は筒部成形用キャビティ１４から直進性をもって各キャビティ１５・・・・の先端に向けて広がっていく。このため、繊維Ｆは枝杆２の各部位において同じ方向に延びている。
【００３５】
他方、図８の従来例の場合、正確な現象は把握できていないが、股部リブ２６が存在しているため、股部リブ成形用キャビティからクロスリブ成形用キャビティの箇所に流れる樹脂の流れが遅くなり、天板成形用キャビティに流れ込んだ樹脂がａ部を成形するためのキャビティの箇所で逆流する現象を生じて、逆流した樹脂と股部成形用キャビティから流れた樹脂とがａ部で衝突し、このため、ａ部で繊維が図８（Ｅ）のように向きになってしまうと考えられる。
【００３６】
なお、エンジニアリングプラスチック製の脚の場合も、繊維の向きの不連続性はあったと考えられるが、エンジニアリングプラスチックはもともと強度が大きいため、繊維の向きが連続しないことによる強度低下は顕著な問題として現れていなかったに過ぎないと考えられる。
【００３７】
逆に言うと、本願発明をエンジニアリングプラスチック製の脚等に適用すると、従来と同じ肉厚で強度を格段に向上させたり、強度低下を招来することなく薄肉化したりすることもできる。
【００３８】
≪その他≫
本発明は、ポリプロピレン以外の汎用樹脂を使用することも可能である。また、繊維はガラス繊維のみでなく、カーボン繊維など、他の材質からなる繊維も使用できる。
【００３９】
また、本発明は、椅子用脚のみでなく、テーブル類の脚や各種装置のアームなど、様々の樹脂製品に適用できる。特に、椅子用脚のように、断面積に比べて長さが長く、しかも、リブを有する複雑な形状であるほど、本願発明の効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】椅子用脚の斜視図である。
【図２】部分平面図である。
【図３】図２の III-III視断面図である。
【図４】(A)は部分底面図、 (B)〜(G) はそれぞれ (A)の B〜G 視断面図である。
【図５】(A)は図４の V-V視断面図、 (B)は (A)の B-B視断面図である。
【図６】成形工程を示す正断面図である。
【図７】成形工程を示す平面図である。
【図８】従来例を示す図で、 (A)は部分底面図、 (B)は (A)の B-B視断面図、 (C)は整形工程を示す部分断面図、 (D)(E) は繊維の並び方向を示す断面図である。
【符号の説明】
１  筒部
２  枝杆
３  天板
４  外側板
５  中間側板
６  直線リブ
７  クロスリブ
８  股部
１３  ゲート
１４〜２０  キャビティ
【図１】
0003623904.tif 000002
【図２】
0003623904.tif 000003
【図３】
0003623904.tif 000004
【図４】
0003623904.tif 000005
【図５】
0003623904.tif 000006
【図６】
0003623904.tif 000007
【図７】
0003623904.tif 000008
【図８】
0003623904.tif 000009