(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性素材によって一体構造に形成された天板部と一対の脚部とからなる家具本体と、
前記家具本体の内側に弾性変形された状態で嵌め込まれ、前記天板部に上方向の押圧力を付与すると同時に、前記各脚部に外方向の押圧力を付与して、前記家具本体の拡開状態時に生ずる、前記天板部の下方向の押圧力と、前記各脚部の内方向の復元力とを相殺し、均衡状態を保持する家具本体保持部材と、
を有する、家具。
【請求項２】
前記天板部の裏面には、前記家具本体保持部材の長手方向における略中央部に略直交する方向に沿って蟻溝が形成されており、前記蟻溝に沿ってスライドさせて差し込むことにより前記天板部と一体化され、前記家具本体保持部材による上方向の押圧力を前記天板部に伝達するとともに、前記天板部の下方向の押圧力を前記家具本体保持部材に伝達する押圧力伝達部材が設けられている、請求項１に記載の家具。
【請求項３】
前記押圧力伝達部材の中央部の上面には、その長手方向に対して垂直に略中間まで切り込まれ、前記家具本体保持部材による上方向の押圧力を前記天板部に対して均等に伝達するための均等伝達用切り込みが設けられている、請求項２に記載の家具。
【請求項４】
一体構造の前記家具本体および前記家具本体保持部材は、透明または半透明の弾性素材によって形成されているとともに、弾性ひずみエネルギーを内部に蓄えたまま均衡状態を保持する構造を有し、金物、ビス、補強フレーム、接着剤等が使用されていない、請求項１から請求項３のいずれかに記載の家具。
【請求項５】
弾性素材によって一体構造に形成された天板部と一対の脚部とからなる家具本体と、前記家具本体を均衡状態に保持する家具本体保持部材と、前記家具本体保持部材の上方向の押圧力を前記天板部に伝達する押圧力伝達部材とを有する家具の製造方法であって、
一体構造の前記家具本体における前記天板部の裏面に設けられた蟻溝に、前記押圧力伝達部材を差し込んで一体化させる押圧力伝達部材差込工程と、
前記天板部に対して等しい傾斜角度で内方向に傾斜された前記各脚部に外方向の外力を付与し、互いに向かい合う前記各脚部が略平行になるまで拡開させる家具本体拡開工程と、
前記家具本体保持部材に内方向の外力を付与して、上方向に湾曲するように弾性変形させる家具本体保持部材変形工程と、
前記家具本体拡開工程で拡開された前記家具本体の内側に、前記家具本体保持部材変形工程で弾性変形された前記家具本体保持部材を嵌め込む家具本体保持部材嵌込工程と、
前記家具本体拡開工程で前記各脚部に付与された外方向の外力と、前記家具本体保持部材変形工程で前記家具本体保持部材に付与された内方向の外力とを解除することにより、前記家具本体と前記家具本体保持部材とが弾性ひずみエネルギーを内部応力として蓄えたまま釣り合って均衡状態を保持する外力解除工程と、
を有する、家具の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テーブルやデスク等のように、脚部と天板部とが継ぎ目のない一体構造に構成されている家具およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、テーブルやデスク等のように、脚部によって天板部を支持してなる家具が提供されている。例えば、特開２００７−１５９８６７号公報には、平面視長方形の天板と、左右一対の垂直な脚杆の上端間に水平な横枠杆を連結した正面視門形状の脚体とからなる家具が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１５９８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された発明を含め、従来の家具においては、強度や耐荷重を高めるために、補強用の補助フレームや金具等が多数用いられている。あるいは、家具を構成する天板部や脚部自体に、頑丈で重量のある材料が使用されている。したがって、一般的に、高強度化と軽量化とがトレードオフの関係にある家具においては、強度や耐荷重性を優先すると、重量が増大してしまうという問題がある。【０００５】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、シンプルな構成でありながら、軽量化および高強度化を両立することができる家具およびその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る家具は、シンプルな構成でありながら、軽量化および高強度化を両立するという課題を解決するためのものであり、弾性素材によって一体構造に形成された天板部と一対の脚部とからなる家具本体と、前記家具本体の内側に弾性変形された状態で嵌め込まれ、前記天板部に上方向の押圧力を付与すると同時に、前記各脚部に外方向の押圧力を付与して、前記家具本体の拡開状態時に生ずる、前記天板部の下方向の押圧力と、前記各脚部の内方向の復元力とを相殺し、均衡状態を保持する家具本体保持部材と、を有している。一体構造の家具本体の各脚部が略平行になるまで拡開された拡開状態時に生ずる内方向の復元力と、天板部に生ずる下方向の押圧力に対して、家具本体保持部材が弾性変形時に生ずる各押圧力が正反対の方向に同一の強さであるため、弾性ひずみエネルギーを内部応力として閉じ込めたまま均衡状態を保持し、軽量化と高強度化との両立を実現する。【０００７】
また、本発明の一態様として、天板部に生じる下方向の押圧力と、家具本体保持部材に生じる上方向の押圧力をそれぞれ均等に伝達するという課題を解決するために、前記天板部の裏面には、前記家具本体保持部材の長手方向における略中央部に略直交する方向に沿って蟻溝が形成されており、前記蟻溝に沿ってスライドさせて差し込むことにより前記天板部と一体化され、前記家具本体保持部材による上方向の押圧力を前記天板部に伝達するとともに、前記天板部の下方向の押圧力を前記家具本体保持部材に伝達する押圧力伝達部材が設けられていてもよい。【０００８】
さらに、本発明の一態様として、家具本体保持部材からの上方向の押圧力を天板部の端部まで均等に伝達するという課題を解決するために、前記押圧力伝達部材の中央部の上面には、その長手方向に対して垂直に略中間まで切り込まれ、前記家具本体保持部材による上方向の押圧力を前記天板部に対して均等に伝達するための均等伝達用切り込みが設けられていてもよい。当該均等伝達用切り込みの幅や深さを微調整することで略均等な伝達が実現される。【０００９】
また、本発明の一態様として、家具による影の発生を防止するという課題を解決するために、一体構造の前記家具本体および前記家具本体保持部材は、透明または半透明の弾性素材によって形成されているとともに、弾性ひずみエネルギーを内部に蓄えたまま均衡状態を保持する構造を有し、金物、ビス、補強フレーム、接着剤等が使用されていない構成でもよい。本発明では、一体構造の家具本体と、家具本体保持部材とが弾性ひずみエネルギーを閉じ込めたまま均衡状態を保つため、金物やビスや補強フレームを一切使用する必要がない。このため、透明または半透明な弾性素材によって形成された家具は、上からも下からも光を透過させ、これまでにない光の効果を生み出す。【００１０】
また、本発明に係る家具の製造方法は、シンプルな構成でありながら、軽量化および高強度化を両立する家具を製造するという課題を解決するためのものである。具体的には、弾性素材によって一体構造に形成された天板部と一対の脚部とからなる家具本体と、前記家具本体を均衡状態に保持する家具本体保持部材と、前記家具本体保持部材の上方向の押圧力を前記天板部に伝達する押圧力伝達部材とを有する家具の製造方法であって、以下の工程（１）〜（５）を有する。
（１）一体構造の前記家具本体における前記天板部の裏面に設けられた蟻溝に、前記押圧力伝達部材を差し込んで一体化させる押圧力伝達部材差込工程；
（２）前記天板部に対して等しい傾斜角度で内方向に傾斜された前記各脚部に外方向の外力を付与し、互いに向かい合う前記各脚部が略平行になるまで拡開させる家具本体拡開工程；
これにより、一体構造の家具本体には弾性ひずみエネルギーが発生する。そして、天板部には下方向の押圧力が発生すると同時に、各脚部には内方向の復元力が発生し、これらが内部応力として蓄えられる。
（３）前記家具本体保持部材に内方向の外力を付与して、上方向に湾曲するように弾性変形させる家具本体保持部材変形工程；
これにより、家具本体保持部材は、家具本体に蓄えられた力と正反対の方向に等しい強さの力として、天板部に対する上方向の押圧力を蓄えるとともに、各脚部に対する外方向の押圧力を蓄える。
（４）前記家具本体拡開工程で拡開された前記家具本体の内側に、前記家具本体保持部材変形工程で弾性変形された家具本体保持部材を嵌め込む家具本体保持部材嵌込工程；
（５）前記家具本体拡開工程で前記各脚部に付与された外方向の外力と、前記家具本体保持部材変形工程で前記家具本体保持部材に付与された内方向の外力とを解除することにより、家具本体と家具本体保持部材とが弾性ひずみエネルギーを内部応力として蓄えたまま釣り合って均衡状態を保持する外力解除工程。
このとき、家具本体保持部材は、天板部の下方向の押圧力とは正反対方向に強さの等しい上方向の押圧力を押圧力伝達部材を介して天板部に伝達すると同時に、各脚部の内方向の復元力とは正反対方向に強さの等しい外方向の押圧力を各脚部に伝達する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、シンプルな構成でありながら、軽量化および高強度化を両立することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る家具の一実施形態を示す正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の側面図である。
【図４】図１の底面図である。
【図５】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】本実施形態における家具本体の初期状態および家具本体保持部材の初期状態を示す図である。
【図８】本実施形態における家具本体の拡開状態および家具本体保持部材の変形状態を示す図である。
【図９】本実施形態における天板部と押圧力伝達部材とが一体化された状態を示す図である。
【図１０】図５の上部を示す拡大断面図である。
【図１１】本実施形態における家具の製造方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る家具およびその製造方法の一実施形態について図面を用いて説明する。
【００１４】
なお、本発明において、家具１とは、テーブル、座卓、机、こたつ、イス、ベッド等のように、一体構造の天板部および脚部を有する全ての家具を含むものである。また、本発明に係る家具１は、家庭用に限定されるものではなく、オフィスや公共施設等のように、あらゆる用途での使用が可能なものである。
【００１５】
本実施形態の家具１は、全ての部材が弾性素材によって構成されており、図１から図６に示すように、主として、継ぎ目のない一体構造に形成された天板部２１と一対の脚部２２，２２とからなる家具本体２と、この家具本体２の内側に嵌め込まれて家具本体２を均衡状態に保持する家具本体保持部材３と、この家具本体保持部材３の押圧力を天板部２１に伝達する押圧力伝達部材４とを有している。以下、各構成について説明する。
【００１６】
家具本体２は、樹脂素材等の弾性素材によって継ぎ目のない一体構造に構成されており、図１に示すように、天板部２１の長手方向における両端部に、互いに向かい合う一対の脚部２２，２２が設けられ、天板部２１を支持するようになっている。家具本体２は、図７に示すように、外力を受けていない初期状態においては、各脚部２２が天板部２１に対して等しい傾斜角度でわずかに内方向に傾斜されている。また、図８に示すように、各脚部２２が略平行（水平面に対して互いに略鉛直方向）に拡開された拡開状態においては、各脚部２２が拡開状態から初期状態に復帰しようとする内方向の復元力が発生すると同時に、天板部２１がわずかに撓んで弾性変形し下方向の押圧力を発生する。この場合、内方向の復元力と下方向の押圧力とは正比例し連動している。
【００１７】
なお、本実施形態において、天板部２１は、略長方形状に形成されているが、この形状に限定されるものではなく、正方形状、多角形状あるいは円形状等であってもよい。また、天板部２１と各脚部２２との一体構造である家具本体２に有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイや、液晶ディスプレイを組み込んで、表示機能を有する家具１として構成してもよい。
【００１８】
家具本体保持部材３は、天板部２１および各脚部２２を均衡状態に保持するものである。本実施形態において、家具本体保持部材３は、図１および図４に示すように、同一形状に形成された二枚の板材によって構成されている。また、家具本体保持部材３は、図７に示すように、外力を受けていない初期状態では、天板部２１の長辺よりも長い寸法を有し、弾性変形可能な樹脂素材によって形成されている。そして、家具本体保持部材３は、図１に示すように、上方に向けて湾曲するように弾性変形された状態で、家具本体２の内側に嵌め込まれる。
【００１９】
また、家具本体保持部材３は、図８に示すように、弾性変形された変形状態において、天板部２１に上方向の押圧力を付与すると同時に、各脚部２２に外方向の押圧力を付与し、拡開状態にある一体構造の家具本体２の天板部２１に生じる下方向の押圧力と、各脚部２２に同時に発生する内方向の復元力のそれぞれと均衡状態を保つ。このとき、家具１は内部に弾性ひずみエネルギーを閉じ込めたまま均衡状態を保持する。
【００２０】
そして、本実施形態では、家具本体保持部材３が一対の脚部２２，２２に付与する外方向の押圧力と、各脚部２２が拡開状態から初期状態に復帰しようとする内方向の復元力とが略同一となると同時に、家具本体保持部材３による上方向の押圧力と、各脚部２２が拡開状態に保持された状態で天板部２１に生じる下方向の押圧力とが略同一となるように、樹脂素材の弾性係数に基づいて、各部材の寸法、傾斜角度、湾曲度合等が決定されている。
【００２１】
このため、家具本体保持部材３は、各脚部２２が略平行に拡開された拡開状態と、天板部２１が略水平に戻された状態とを均衡状態として保持する。このとき、家具本体２と家具本体保持部材３には、弾性ひずみエネルギーが内部応力として蓄えられ、均衡状態を保持して残留するため、まるで強力な力でロックされた状態になる。このため、家具１の強度が向上する。なお、本発明において、「略同一」とは完全に同一である場合のみならず、本発明に係る作用効果を奏する範囲において、多少の誤差を含む概念である。
【００２２】
押圧力伝達部材４は、家具本体保持部材３の上方向の押圧力を天板部２１に伝達するものである。また、これとは反対に、各脚部２２が拡開された際に生ずる天板部２１の下方向の押圧力を家具本体保持部材３に伝達する。本実施形態において、押圧力伝達部材４は、図４および図５に示すように、天板部２１の短辺よりやや短い寸法を有し、弾性変形可能な樹脂素材によって形成されている。
【００２３】
また、本実施形態において、天板部２１の裏面には、図９に示すように、家具本体保持部材３の長手方向における略中央部に略直交する方向に沿って蟻溝Ｇが形成されている。そして、当該蟻溝Ｇに沿って押圧力伝達部材４を横からスライドさせて差し込むことにより天板部２１と一体化され、家具本体保持部材３の長手方向における略中央部に略直交する方向に配置される。このため、押圧力伝達部材４は、天板部２１に対する狂いを防止する役割を合わせ持つこととなる。ただし、スライド方向には遊びがあり、多少動ける仕組みになっているため、家具本体保持部材３の上方向の押圧力と、天板部２１の下方向の押圧力を容易に伝達することができる。
【００２４】
なお、押圧力伝達部材４は、家具本体保持部材３から生じる上方向の押圧力を天板部２１に伝達する際、中央部から両端部に向けて離れるほど減衰するおそれがある。そこで、本実施形態では、天板部２１からの下方向の押圧力と、家具本体保持部材３の上方向の押圧力を均等に伝達するために、図１０に示すように、押圧力伝達部材４の中央部の上面には、その長手方向に対して垂直に略中間まで切り込まれた均等伝達用切り込み４１が形成されている。
【００２５】
この均等伝達用切り込み４１は、家具本体保持部材３による上方向の押圧力が付与されたとき、押圧力伝達部材４の両端部側に上方向のモーメントを発生させ、天板部２１に対してほぼ均等に押圧力を伝達するように、切り込み幅や切り込み深さが微調整される。
【００２６】
なお、本実施形態では、家具１を構成する一体構造の家具本体２（天板部２１および一対の脚部２２）、家具本体保持部材３、および押圧力伝達部材４の全てが樹脂材料によって形成されている。しかしながら、この構成に限定されるものではなく、木材、ガラス繊維、カーボン繊維等のように、弾性変形可能な全ての素材を利用しうる。また、透明または半透明の素材も考えられる。この場合、ビスや金物や補強フレームを使用しないデザインのため、家具１は上方からも下方からも光を透過させ影を作らない。
【００２７】
つぎに、本実施形態における家具１の作用について、その製造方法に沿って説明する。
【００２８】
本実施形態の家具１を製造する場合、図８に示すように、まず、一体構造の家具本体２における天板部２１の裏面に設けられた蟻溝Ｇに、押圧力伝達部材４を差し込む（押圧力伝達部材差込工程）。これにより、図１１に示すように、押圧力伝達部材４は、天板部２１の裏面に長手方向の中央部に直交する形で、天板部２１と一体になる。
【００２９】
つぎに、初期状態（図１１の破線で示す状態）にある家具本体２の各脚部２２に外方向の外力を付与して弾性変形させ、互いに向かい合う各脚部２２が略平行となる拡開状態まで拡開する（家具本体拡開工程）。これにより、図８に示すように、各脚部２２には、拡開状態から初期状態に復帰しようとする内方向の復元力が発生するとともに、天板部２１がわずかに弾性変形し、下方向の押圧力を発生する。
【００３０】
つぎに、初期状態（図１１の破線で示す状態）にある家具本体保持部材３に内方向の外力を付与して、上方向に湾曲するように弾性変形させる（家具本体保持部材変形工程）。これにより、家具本体保持部材３は、図８に示すように、各脚部２２が拡開状態から初期状態に復帰しようとする内方向の復元力と略同一な外方向の押圧力を発生すると同時に、各脚部２２が拡開状態に保持された状態で天板部２１に生じる下方向の押圧力と略同一な上方向の押圧力を発生する。
【００３１】
つづいて、図１１に示すように、家具本体拡開工程で拡開された家具本体２の内側に、家具本体保持部材変形工程で弾性変形された家具本体保持部材３を嵌め込む（家具本体保持部材嵌込工程）。このとき、家具本体保持部材３は、各脚部２２に外方向の押圧力を付与して内方向の復元力を相殺する。これと同時に、天板部２１に押圧力伝達部材４を介して上方向の押圧力を付与して天板部２１の下方向の押圧力を相殺する。このとき、家具本体２は、家具本体保持部材３と均衡状態を保持する。この均衡状態では、天板部２１は略水平面を保持すると同時に、各脚部２２は略垂直を保持する。
【００３２】
また、本実施形態では、押圧力伝達部材４に家具本体保持部材３から上方向の押圧力が付与されたとき、押圧力伝達部材４に設けられた均等伝達用切り込み４１が、押圧力伝達部材４の両端部側に上方向のモーメントを発生させる。このため、押圧力伝達部材４は、その長手方向に沿って中央部から両端部にかけて略均等に、家具本体保持部材３からの上方向の押圧力を天板部２１に伝達する。よって、天板部２１は、正確な略水平面を形成する。
【００３３】
最後に、家具本体保持部材嵌込工程で、天板部２１と各脚部２２との一体構造である家具本体２の内側に、上方に湾曲された家具本体保持部材３を嵌め込むことにより、各脚部２２に対する外方向の外力と、家具本体保持部材３に付与された内方向の外力とを解除する（外力解除工程）。これにより、一体構造の天板部２１と各脚部２２とからなる家具本体２は、家具本体保持部材３との間で正反対の方向に等しい弾性ひずみエネルギーを内部応力として閉じ込めたまま釣り合って均衡状態を保持する。このため、シンプルで軽量な部材のみからなる構成であっても、家具１の強度や耐荷重が向上する。また、上述した均衡状態では、各部材の接点に弾性ひずみエネルギーが作用しているため、緩みが発生せず、ガタつきやブレが防止されるため、家具１があたかも強力な力でロックされた状態になる。
【００３４】
さらに、本実施形態の家具１は、全ての弾性素材が原材料としての対象になる。例えば、本実施形態で使用した樹脂材料以外にも、木材、ガラス繊維、カーボン繊維等を家具１の材料として使用することができる。また、本発明に係る家具１の大きな特徴は、一体構造の家具本体２と、家具本体保持部材３との組み合わせにより、弾性ひずみエネルギーを活用するため、ビスや金物や補強フレームを一切使用しない。このため、透明または半透明な弾性素材を使用すれば、家具１全体が上からも下からも光を透過させ、これまでにない光の効果を生み出す。
【００３５】
以上のような本発明に係る家具１およびその製造方法によれば、以下のような効果を奏する。
１．一体構造の家具本体２と、家具本体保持部材３との組み合わせにより、弾性ひずみエネルギーを内部に蓄えたまま均衡状態を保持するため、シンプルな構成でありながら、軽量化および高強度化を両立することができる。
２．上記均衡状態では、各部材の接点に、正反対方向に等しい弾性ひずみエネルギーが常に作用しているため、金物やビスや補強フレームを一切使用する必要がない設計になっている。このため、部材の各接点に緩みが無く、家具１としてガタつきやブレがないため、ワイングラスに注いだワイン等がこぼれることがない。
３．上記均衡状態において閉じ込められた弾性ひずみエネルギーは、化石燃料である石油、石炭、ガスや、太陽光、水力、風力、地熱や原子力等と異なり、弾性限界の範囲では永久に消滅しない地球環境に優しいエネルギーであり、これを活用した家具１である。
４．上記のとおり、金物やビスや補強フレームを一切使用する必要がない設計になっているため、家具１の素材として、透明や半透明の樹脂材料等を素材として使用すると、上からも下からも光を透過させ、これまでにない光の効果を生み出す。
【００３６】
つぎに、本発明に係る家具１およびその製造方法の具体的な実施例について説明する。
【実施例１】
【００３７】
本発明に係る家具１として、テーブルを製造する場合、例えば、以下のような寸法に設定し、製造することができる。
天板部２１の長辺：１８２０ｍｍ
天板部２１の短辺：１０６０ｍｍ
各脚部２２の高さ：７３０ｍｍ
素材の厚み：７〜１５ｍｍ
初期状態における各脚部２２の内方向の傾斜角度：０．６〜１．２度【００３８】
また、一体構造である家具本体２の天板部２１および各脚部２２については、金型等に嵌めて一体成型することができる。ただし、使用する素材や弾性係数に応じて、一体構造である天板部２１や各脚部２２の厚みを変更したり、各脚部２２の角度を変更したり等、適宜微調整することが好ましい。【００３９】
なお、本発明に係る家具１およびその製造方法は、前述した実施形態や実施例に限定されるものではなく、適宜変更することができる。【００４０】
例えば、上述した本実施形態では、各脚部２２の内面側にほぞ穴のような凹部（図示せず）が形成されており、各凹部に家具本体保持部材３の両端部を嵌め込んで固定している。しかしながら、この構成に限定されるものではない。例えば、各脚部２２の内面側にストッパー部材（図示せず）を設け、当該ストッパー部材に家具本体保持部材３の両端部が掛止するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１  家具
２  家具本体
２１  天板部
２２  脚部
３  家具本体保持部材
４  押圧力伝達部材
４１  均等伝達用切り込み
Ｇ  蟻溝
【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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