(57)【要約】【課題】身体への当たりの柔らかさやフィット性を保持しつつ、適度の腰の強さを有する背もたれ板を提供する。【手段】背もたれ板３は、熱可塑性エラストマーを素材として製造されている。背もたれ板３は側面視で前向きに突出たランバーサポート部３ａを備えており、かつ、背もたれ板３の前面と後面とには多数本の縦長リブ５，６が形成されている。エラストマーは、引張に対する１００％歪時の応力が４〜１３ＭＰａである弾性特性を有すくと共に、ＪＩＳＫ７３１１に基づく表面硬度がＡ７０〜Ａ９８の範囲になっている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性エラストマー又はその混合物を素材として射出成形法によって成形された背もたれ板であって、
引張に対する１００％歪時の応力が４〜１３ＭＰａである弾性特性を有しており、かつ、ＪＩＳＫ７３１１に基づく表面硬度がＡ７０〜Ａ９８の範囲になっている、
椅子の背もたれ板。
【請求項２】
ポリウレタン系エラストマーとポリエステル系エラストマーとスチレン系エラストマーの群から選ばれた１種又は複数種で素材の全体又は大部分が構成されており、前面又は裏面若しく前後両面に、上下方向に延びる多数本のリブが略平行状に形成されている、
請求項１に記載した椅子の背もたれ板。
【請求項３】
更に、引張り永久歪が５０％伸長時の残留値で１０％以内であり、かつ、電気抵抗は体積抵抗値で１０×１０12Ω／ｃｍ３以下である、
請求項１又は２に記載した椅子の背もたれ板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、素材に熱可塑性エラストマーを使用した椅子用背もたれ板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
椅子の背もたれ板はポリプロピレンのような熱可塑性樹脂で製造されることが多いが、クッションを備えずにむき出しタイプとして使用する場合にクッション性が悪いという問題がある。そこで、背もたれ板の素材として熱可塑性エラストマーを使用するが、例えば特許文献１，２で提案されている。
【特許文献１】実用新案登録第３１２００９７号公報
【特許文献２】特許第３６８７３０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記両文献の背もたれ板の形態は従来のものと大した違いはなく、周縁部をバックフレーム（背支柱）に固定して使用されている。従って、着座した人の体圧は背もたれ板の延びによって吸収されることになるが、エラストマー製といえども強度の点から背もたれ板に通常のゴムのような伸び弾性を付与することはできないため、クッション性やフィット性の向上には限度があると言える。すなわち、両文献のものは、エラストマーの特性を十分に活かしきれていないと言える。
【０００４】
他方、椅子においては、近年、着座した人の腰部（腰椎や骨盤）を後ろから支えるランバーサポート機能が重要視されており、このため背もたれの下部にランバーサポート部を設けることが行われているが、従来の椅子は深く腰掛けないとランバーサポート機能が発揮されない一方、人が椅子を使用する場合に必ずしも常に深掛けするとは限らず、背もたれに届かない状態に浅く腰掛けることも多く、このため背もたれにランバーサポート部を備えていながらランバーサポート機能が発揮できないという場合があるという問題があった。
【０００５】
そこで本願出願人は、特願２００５−２３７６６０号（先願１）において、着座すると背もたれの少なくともランバーサポート部が大きく前進する画期的な椅子を提案し、更に、特願２００５−３４６６０２号（先願２）において、先願発明１に好適な背もたれ板としてエラストマー（ゴム質の樹脂素材）を素材としたものを開示した。
【０００６】
すなわち先願２に開示した背もたれ板は、1). 下部に下向き凸状に湾曲したランバーサポート部が形成されており、上部はバックフレーム（背支柱）に固定されたままでランバーサポート部は大きく前進し得る、2). ロッキング状態では背もたれ板は縦断側面視で扁平状に長く伸びる傾向を呈し、このためロッキング状態で高いフィット性を確保できる、3). ランバーサポート部は平面視で後ろ側に沈むように伸び変形することが許容されており、このためフィット性か高い、4). 前面と裏面とに縦長の多数本のリブが形成されており、このため通気性に優れていると共に、柔軟な素材でありながら適度の剛性を備えていて着座した人の身体を的確にサポートできる、といった特徴を有している。
【０００７】
本願発明は、先願２の発明を具体化すべくなされたものであり、柔軟性を保持しつつ腰の強さ（剛性）も備えた高品質の背もたれ板を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
エラストマーは柔軟な素材として知られているが、素材や物性は多岐にわたっている一方、椅子の背もたれ板は人の身体が当たるという性質上、強度や当たりの柔らかさ等の物性に関して好適な範囲がある。そして、本願発明者は、素材を種々選択して研究と実験を繰り返すことにより、本願発明を完成させるに至った。
【０００９】
本願発明は多岐にわたるが、請求項１の発明では、熱可塑性エラストマー又はその混合物を素材として射出成形法によって成形された背もたれ板において、引張に対する１００％歪時の応力が４〜１３ＭＰａである弾性特性を有しており、かつ、ＪＩＳＫ７３１１に基づく表面硬度がＡ７０〜Ａ９８の範囲になっている。
【００１０】
請求項２の発明では、請求項１において、ポリウレタン系エラストマーとポリエステル系エラストマーとスチレン系エラストマーの群から選ばれた１種又は複数種で素材の全体又は大部分が構成されており、前面又は裏面若しく前後両面に、上下方向に延びる多数本のリブが略平行状に形成されている。
【００１１】
本願発明で使用する素材は、エラストマーのみである必要はなく、エラストマーに他の熱可塑性樹脂がブレンドされていてもよい。エラストマーと他の樹脂をブレンドする場合の配合割合に限定はないが、本願発明で特定した物性を損なわない範囲であることが重要である。また、エラストマーのみである場合、複数種類が配合されていてもよい。この場合の複数種類には、系統が相違する場合と、同系統である場合との両方を含んでいる。
【００１２】
請求項３の発明では、請求項１又は２において、引張り永久歪が５０％伸長時の残留値で１０％以内であり、かつ、電気抵抗は体積抵抗値で１０×１０12Ω／ｃｍ３以下になっている。
【発明の効果】
【００１３】
本願発明によると、１００％歪時の応力が４〜１３ＭＰａである弾性特性と、ＪＩＳＫ７３１１に基づく表面硬度がＡ７０〜Ａ９８である硬度特性とであることにより、適度の柔軟性と剛性とを確保して、フィット性の高い背もたれ板を得ることができる。なお、弾性特性は、試験片を５０ｍｍ／分の速度で引っ張って、歪みが１００％になった時点での応力を単位面積（ｍｍ2 ）当たりの応力（引っ張り荷重）を測定した。弾性特性が４ＭＰａを下回ると柔らかくなり過ぎ、１３ＭＰａを上回ると硬くなり過ぎて好ましくない。弾性特性は、好適には５〜１２ＭＰａであり、現在入手可能な材料については、コストや性能等を参酌すると５〜８ＭＰａのものがより好適であると言える。
【００１４】
表面硬度がＡ７０より低いと身体への当たりの柔らかさは高くなるものの強度に劣り、逆に、Ａ９８を超えると硬すぎて人に違和感を与える。表面硬度の好適値はＡ８０〜Ａ９５である。
【００１５】
さて、着座した人の身体への背もたれ板の当たりの柔らかさと人の腰部を包み込むようなフィット性とは表面硬度及び弾性に反比例するが、背もたれ板の強度（或いは腰の強さ）は弾性と表面硬度とに反比例する。この点、請求項２のようにリブを設けると、背もたれ板は、平面視での形状変化の容易性は損なうことなく側面視での形状変化は起こりにくくなるため、身体への当たりの柔らかさやフィット性を確保できる硬度と弾性を保持しつつ、適度の剛性を確保することができる。従って、請求項２の構成は、形態と素材特性とがマッチして特に好適であると言える。
【００１６】
敢えて述べるまでもないが、背もたれ板の厚さやリブの数・厚さ・本数・密度を適宜選択することにより、弾性特性や表面硬度のバリエーションに対応しつつ好適な背もたれ板と成すことができる。
【００１７】
図１は応力−歪線図であり、エラストマーは、伸び当初には応力が大きくて伸びが増えると応力の増加率が低くなる傾向を呈する。そして、本願発明では、１００％歪時において応力が４〜１３ＭＰａとなる素材が選択して使用される（従って、１００％の歪みが生じるほどの材料が前提になる。）。なお、一般的には、硬度と歪応力とは比例関係にある。
【００１８】
背もたれ板には耐久性も重要であり、この点、引張り永久歪が請求項３に記載したように５０％伸長時の残留値で１０％以内であるのが好ましい。特に、５％以内であるのが好ましい。また、背もたれ板が露出タイプ（クッションを備えていないタイプ）である場合、表面に静電気が帯電してホコリが付着することがある。特に、冬場のように乾燥している時期や、人が化繊製の衣服を着用している場合には帯電しやすい。この点、請求項３のように材料として電気抵抗が体積抵抗値で１０×１０12Ω／ｃｍ3 以下のものを採用すると、人に不快感を与えるほどの帯電はなくて好適である。特に好適には、５×１０12Ω／ｃｍ3 以下である。
【００１９】
なお、背もたれ板の色は任意に選択できるが、エラストマーは一般に紫外線に長時間当たると表面が黄変する性質がある。このため、非透明である場合は、黒かこれに近い暗色（例えばダークグレー）を選択するのが好ましい。また、透明な素材を選択することも可能であるが、この場合も、紫外線による黄変の影響を回避するためグレーがかった透明を採用するのが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本願発明の実施形態を図２以下の図面に基づいて説明する。本実施形態は、事務用等の回転椅子の背もたれ板に適用している。まず、椅子の構造と背もたれ板の形態とを説明する。
【００２１】
(1).椅子及び背もたれ板
椅子の概略は図２に示されている。すなわち図２は椅子の全体斜視図であり、椅子は、脚１と座２と背もたれ板（背もたれ）３とを備えており、背もたれ板３の下部は側面視で前向き凸状に湾曲したランバーサポート部３ａが形成されている。詳細は省略するが、本実施形態の椅子は背もたれ板３がばねに抗して後傾動するロッキング式の椅子である。また、本実施形態の椅子は、人が座２に腰掛けるとリンク機構の作用によって座２は後退しつつ下降動し、この座２の下降動に連動して背もたれ板３のランバーサポート部３ａが前進動する（人が腰掛けただけでは背もたれ板３は後傾動はしない。）。
【００２２】
次に、背もたれ板３の形態・構造の詳細を図３〜図６に基づいて説明する。図３は背もたれ板３の一部省略正面図、図４は背もたれ板３の一部省略背面図、図５のうち（Ａ）は背もたれ板３の側面図、（Ｂ）は背もたれ板３の縦断側面図、図６のうち（Ａ）は背もたれ板３の底面図、（Ｂ）は図５（Ａ）の VB-VB視断面図、（Ｃ）は図５（Ａ）の VC-VC視断面図、（Ｄ）は図５（Ａ）の VD-VD視断面図である。
【００２３】
背もたれ板３はエラストマーであって正面視で略四角形に近い形状の基板４を備えており、背もたれ板３の正面形状はこの基板４によって画定されている。そして、基板４の前面には上下長手（縦長）で略平行に延びる多数本の前リブ５が突設されており、裏面（後面）には、上下長手（縦長）で略平行に延びる多数本の裏リブ６が突設されている。前リブ５及び裏リブ６は同じ厚さでかつ前後同じ位置に形成されている。また、隣り合ったリブのピッチは前リブ５及び裏リブ６とも同じであり、例えば１５〜２０ｍｍ程度に設定している。リブ５，６の厚さは基板４の厚さよりもやや薄い寸法に設定している。
【００２４】
背もたれ板３の上部にはバックフレーム（図示せず）の上端を固定するための上取付け部７が形成されている。上取付け部７において基板４は前向き凸の凹状に湾曲した断面形状になっており、その後面に、バックフレームに固定するための袋状リブ類８が形成されている。
【００２５】
基板４のうちランバーサポート部３ａの左右両端部にはリンク（図示せず）に連結するためのサイドブラケット９が一体に形成されており、更に、背もたれ板３における基板４のうち下端の先端寄り部位には、他のリンクに連結するための左右一対のセンターブラケット１０が一体に形成されている。
【００２６】
図８から理解できるように、前リブ５の群と及び裏リブ６の群とは、上取付け部７の下端部近傍において高さＨが最も高くなっており、この部分を最高部と表示して符号１１で示す。
【００２７】
ランバーサポート部３ａを中心にした部分では、前リブ５は左右中間部が最も低くて左右両端に行くに従って高さが高くなっている。このため、前リブ５の高さが上下方向に変化する割合は左右中間部ほど大きくて、左右両端部では高さの違いはあまりなく、ランバーサポート部３ａの箇所において高くなっているとも言える。すなわち、前リブ５の群の全体としてみると、前リブ５は最高部１１の箇所においても最も高くなっている（最高部１１の箇所における各前リブ５の高さの総和は他の部位よりも大きくなっている。）。
【００２８】
(2)．素材・成形条件・まとめ
本実施形態の背もたれ板３は、ＭＤＩを使用したポリウレタン系エラストマーのみを素材として、金型装置を用いた射出成形法で製造した。弾性特性は図１のＢのものとＣのものを選択し、表面硬度はＡ８５〜９０であった。なお、材料の軟化点は、８０〜１１５℃である。
【００２９】
背もたれ板３は柔軟性に富むと共に背もたれ板３としての適度の剛性を備えており、着座した人の身体を的確にサポートできると共に、着座によってランバーサポート部３ａが前進することや、体圧によってランバーサポート部３ａが撓み変形することは許容されており、このため、フィット性に優れていて体感試験でも各人に高い評価を受けた。また、ある程度の強度と硬さを保持しているため、連結用のブラケット９，１０の強度は十分に確保されており、動きもスムースであった。
【００３０】
背もたれ板３は、一般成人が両手で左右縁を掴んで簡単に曲げ変形させたりねじり変形させたりすることができる柔軟性を備えている。また、背もたれ板３をその前を上にした姿勢で、例えば５０ｃｍ程度の高さから木板やコンクリート床に自然落下させると、落下の衝撃によって形が大きく変形することを明瞭に視認できるほどの全体的柔軟性を有していた。
【００３１】
(3).その他
本願発明に係る背もたれ板の形態には特段の限定はなく、例えばリブを備えていない形態とすることも可能である。また、リブを設ける場合、前面のみに形成したり後面のみに形成したりすることも可能であり、更に、前面及び後面とも、その一部のみに形成することも可能である。また、背もたれ板はむき出して使用することには限らず、クッションを張ったりクロスのみを張ったりすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】各種エラストマーの応力−歪線図である。
【図２】椅子の全体斜視図である。
【図３】背もたれ板の一部省略正面図である。
【図４】２もたれ板の一部省略背面図である。
【図５】（Ａ）は背もたれ板の側面図、（Ｂ）は背もたれ板の縦断側面図である。
【図６】（Ａ）は背もたれ板３の底面図、（Ｂ）は図５（Ａ）の VB-VB視断面図、（Ｃ）は図５（Ａ）の VC-VC視断面図、（Ｄ）は図５（Ａ）の VD-VD視断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
３  背もたれ板
４  背もたれ板の基板
５  背もたれ板の前リブ
６  背もたれ板の裏リブ
【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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