JP2017213269A - ランドセルの背環 - Google Patents

Abstract

【課題】揺動アームの可動範囲が広く、安定した反発力を得られ、さらに耐久性にも優れた背環を提供する。【解決手段】ランドセル本体の背当て部に取り付けられる基体２と、基体２に揺動自在に軸支され、上端部にランドセルの背負いベルトの一端側が連結される揺動アーム３と、中空であって、揺動アーム３の揺動により中空部４ｃが押し潰されるようにして変形しつつ、揺動に反発するゴム状弾性体４とを備えているランドセルの背環。ゴム状弾性体４はシリコーン系のゴムからなることが好ましい。【選択図】図１

Description

本発明は、ランドセル本体に背負いベルトを連結するための背環に関する。

特許文献１には、ランドセル本体の背当て部に取り付けられる基体と、基体に揺動可能に軸支され、上端部にランドセルの背負いベルトの一端側が連結される揺動アームと、揺動アームの外向きの揺動によって圧縮され、揺動アームを内向きに付勢するゴム状弾性体とを備えたランドセルの背環が開示されている。

実用新案登録第３２０３０４２号公報

ところで、特許文献１の背環は、ゴム状弾性体を圧縮変形させることで反発力を得ており、金属製の板バネのように材の弾性曲げにより反発力を得るものに比べて耐久性に優れている。

ただ、圧縮変形は、体積を維持した状態での変形となるため、変形できる量が自ずと限られる。また、曲げ変形に比べて僅かな変形で反発力が急激に増す（バネ係数が大きい）ことから、揺動アームの揺動範囲（可動範囲）の始めと終わりとで反発力に大きな差が生じていた。

そこで本発明は、揺動アームの可動範囲が広く、安定した反発力を得られ、さらに耐久性にも優れた背環の提供を目的とする。

この発明のランドセル用の背環は、ランドセル本体１０の背当て部１０ａに取り付けられる基体２と、前記基体２に揺動自在に軸支され、上端部にランドセルの背負いベルト１１の一端側が連結される揺動アーム３と、中空であって、前記揺動アーム３の揺動により中空部４ｃが押し潰されるようにして変形しつつ、揺動に反発するゴム状弾性体４とを備えていることを特徴とする。
なお、ここで「反発する」とは、ゴム状弾性体４が変形させられることで、揺動アーム３の揺動を許容しながらも、ゴム状弾性体４自身の元の形状に戻ろうとする復元性（弾性）により揺動アーム３を揺動前の元の位置に向かって付勢することを言う。

前記ゴム状弾性体４の、揺動アーム３の押し潰しによる横方向への広がりを抑制する抑制手段２１ａが設けられていることが好ましい。

前記ゴム状弾性体４の変形に伴う弛みを退避させる退避部Ｓが設けられていることが好ましい。

前前記ゴム状弾性体４が、前記揺動アーム３に向かってティアドロップ状に膨出していることが好ましい。

前記ゴム状弾性体４がシリコーン系のゴムからなることが好ましい。

本発明のランドセル用の背環は、中空のゴム状弾性体を用いているため、中空部を有していない密実なものと比べて変形できる量を増すことができ、揺動アームの可動範囲を広くすることができる。また、中空部によってゴム状弾性体が変形し易くなることから、バネ係数の低減を図ることができ、揺動アームの揺動範囲の始めと終わりとでの反発力の差を小さくすることができる。なお、中空である場合、ゴム状弾性体は曲げ変形するが、例えば金属製の板バネに比べて耐屈曲性に優れているため、耐久性にも優れる。

ゴム状弾性体の、揺動アームの押し潰しによる横方向への広がりを抑制する抑制手段が設けられていれば、中空のゴム状弾性体であっても十分な反発力が得られる。

ゴム状弾性体の変形に伴う弛みを退避させる退避部を備えていれば、圧縮空間内にゴム状弾性体が充満するのを避けることができる。そのため、揺動アームの可動範囲を広くすることができ、さらに曲げ変形から圧縮変形に移行してバネ係数が急激に増加してしまうといった不具合を解消することができる。

ゴム状弾性体が、揺動アームに向かってティアドロップ状に膨出していれば、例えば真円状のものと比べて剛性が高く、揺動の初期段階から十分な反発力を発揮させることができる。そのため、揺動範囲の全域に亘って安定した反発力を得ることができる。

また、ゴム状弾性体がシリコーン系のゴムからなれば、耐候性に優れており、長期に亘って安定した反発力を発揮させることができる。

この発明の一実施形態に係るランドセルの背環を示す分解斜視図である。 基板の内面側を示す平面図である。 蓋材の内面側を示す平面図である。 図４ａは、揺動アームの揺動前の状態を示す正面図、図４ｂは、揺動後の状態を示す正面図である。 背環のランドセルへの取り付け状態を示す正面図である。

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１〜図５は、この発明の一実施形態に係るランドセルの背環１を示している。この背環１は、図５に示すように、ランドセル本体１０の背当て部１０ａに取り付けられる基体２と、基体２に揺動自在に軸支され、上端部に背負いベルト１１の一端側が連結された左右一対の揺動アーム３、３と備えている。また、基体２内には、揺動アーム３の揺動に反発するゴム状弾性体４が設けられている（図１参照）。なお、揺動アーム３の上端部と背負いベルト１１の一端側とは、取付環５を介して連結されている。また、基体２には、ランドセル本体１０をフックなどに掛け止めるための吊り下げ環６が取り付けられている。図５において７は、基体２の上部を覆うカバーである。

基体２は、ランドセル本体１０の背当て部１０ａ側に位置する基板２１と、基板２１を覆う蓋材２２とから構成されている。

基板２１は、図１及び図２に示すように、左右対称の略楕円状の平板である。基板２１の幅方向の中央には、ゴム状弾性体４を嵌め込むための嵌め込み部２１ａが設けられている。この嵌め込み部２１ａは、上下方向に並設された２個の突起部２１ｂ、２１ｃによって構成されている。上側の突起部２１ｂの下面（下側の突起部２１ｃと対向する面）が平面視略Ｖ字状となっており、下側の突起部２１ｃの上面（上側の突起部２１ｂと対向する面）が平面視略逆Ｖ字状となっている。また、上側の突起部２１ｂは、その両端が揺動アーム３の近傍まで延設されつつ、上向きに曲げられ、さらに内側に向かって鉤状に折り返されており、吊り下げ環６の下端を支持している（図２参照）。下側の突起部２１ｃは、揺動アーム３との間に隙間Ｓを有している。

また、基板２１には、上方において揺動アーム３を揺動可能に軸支するための軸部２１ｄが設けられている。軸部２１ｄは円筒状であって、蓋材２２から突出する嵌合突起２２ｄを嵌合できるようになっている。また、基板２１の中央部及び両端部には、それぞれネジ孔２１ｅ、２１ｆが設けられている。なお、両端部のネジ孔２１ｆの周囲は円筒状に突出している。２１ｇは、後述する蓋材２２の位置決め用のダボ２２ｊを挿通させるためのダボ孔である。

蓋材２２は、図１及び図３に示すように、左右対称の略楕円状の板状であって、基板２１と略同形状である。但し、蓋材２２は縁部が立ち上がっており、基板２１に取り付けると、基体２内に揺動アーム３やゴム状弾性体４、吊り下げ環６を収容可能な空間が形成されるようになっている。この縁部の立ち上がり２２ａは、基板２１の軸部２１ｄに軸支された揺動アーム３を外方（ランドセル本体１０の背当て部１０ａに取り付けた状態において上方）に突出させるため、揺動アーム３の可動域となる部分が切り欠かれている（符号２２ｂ）。そのため、基板２１と蓋材２２とを組み合わせると、基体２にはその上方にスリット状の開口が形成される。また、切欠部２２ｂの間には、吊り下げ環６の下端を基体２内に位置させるための切欠部２２ｃが設けられている。

また、蓋材２２には、上記の通り、基板２１の軸部２１ｂに嵌合するための円筒状の嵌合突起２２ｄが設けられている。嵌合突起２２ｄの外周には、揺動アーム３をスムーズに揺動させるため、後述する揺動アーム３の基部３ａと対向するリブ２２ｅが設けられている。さらに幅方向の中央には、一文字状の押さえ部２２ｆが表面から突出して設けられている。この押さえ部２２ｆは、蓋材２２を基板２１に取り付けた状態でゴム状弾性体４に対向し、ゴム状弾性体４の面外方向（蓋材２２側）への膨出を抑制するものであって、図３に示すように、ゴム状弾性体４の左右の幅よりも長い。また、中央部及び両端部には、基板２１と重ね合わせたときに、基板２１のネジ孔２１ｅ、２１ｆと対向する箇所にそれぞれネジ孔２２ｇ、２２ｈが設けられている。なお、中央のネジ孔２２ｇは、吊り下げ環６の取り付けにも使用されることから、その外周には強度を確保するためのリブ２２ｉが設けられている。ネジ孔２２ｈの外周は、ネジ孔２１ｆの外周に対応して円筒状に突出している。２２ｊは、基板２１のダボ孔２１ｇに対応するダボである。

揺動アーム３は、図１に示すように、円板状の基部３ａと、基部３ａから上方に延出され、取付環５を取り付けるためのパイプ状の取付部３ｂと、基部３ａから下方に延出され、ゴム状弾性体４と当接する板状の当接部３ｃとから構成されている。基部３ａの中心には、揺動アーム３を基板２１の軸部２１ｄに揺動自在に軸支するための軸孔３ｄが設けられている。取付部３ｂには、取付環５の端部５ａ、５ａを挿入するための取付孔３ｅが設けられている。なお、耐摩耗性の向上を図るために、取付孔３ｅの内側に金属製のパイプを埋設してもよい。当接部３ｃは、ゴム状弾性体４と当接する部分が、後述するゴム状弾性体４の円弧部４ａの外形に合わせて円弧状に凹んでいる。

ゴム状弾性体４は中空環状（チューブ状）であって、図１に示すように、左右のいずれか一方に着目すれば、一方が円弧状に膨出し（円弧部４ａが形成され）、他方が先窄みとなったティアドロップ状（雫状）であり、全体としては先窄みとなった部分を繋ぎ合わせてなる略８字状（略∞字状）とされている。このゴム状弾性体４は、円弧部４ａの終端から延びる斜部４ｂが、嵌め込み部２１ａを構成する一対の突起部２１ｂ、２１ｃの内側面に当接するようにして嵌め込まれる（図２参照）。また、ゴム状弾性体４は、嵌め込み部２１ａに嵌め込まれた状態において、円弧部４ａの外周面（左右の端面）が揺動アーム３の当接部３ｃの側面に当接している。

ゴム状弾性体４の材質としては、例えばシリコーン系ゴム、ウレタン系ゴム、ポリオレフィン系ゴム、エラストマー等の合成ゴムの使用や天然ゴムが可能であるが、耐候性に優れるシリコーン系ゴムを用いることが好ましい。
製法としては、例えば上記素材のゴムシートを略８字状に打ち抜いたり、筒状に成形した後で輪切りにしたり、ゴム素材を型に流しんでベーキングないし加硫したりする。なお、図１では断面矩形とされているが、断面円形であっても良い。

取付環５は、図５に示すように、金属線を略矩形状に折り曲げて成形したものである。線材の両端部５ａ、５ａ間には、取付部３ｂの軸方向長さよりも狭い程度の間隔が設けられており、これら両端部５ａ、５ａを取付孔３ｅに挿入することで揺動アーム３に取り付けられている。なお、取付環５は揺動アーム３に対して回転が拘束された状態で取り付けられることが好ましいが、端部を回転軸として回転可能に取り付けても良い。

吊り下げ環６は、図１に示すように、金属線を略栓抜き状に折り曲げて成形したものである。この吊り下げ環６は、下方に延びるＵ字部分６ａにネジが挿通されることで、基体２に対して上下方向にスライド可能に固定される。なお、下端は、上側の突起部２１ｂによって支持されており、下方への過度の移動が規制される。

上記構成の背環１は、図４ａ、ｂに示すように、揺動アーム３を外側（一対の揺動アーム３、３が互いに離間する方向）に揺動させると、当接部３ｃが内側（当接部３ｃ同士が互いに近接する方向）に揺動し、ゴム状弾性体４が両側から押圧される。そしてゴム状弾性体４は、中空部４ｃが押し潰されるようにして変形する。この際、ゴム状弾性体４が中空環状であり、且つ中空部４ｃが加圧方向の延長線上に位置している（面内方向に中空部４ｃを有する）ため、中空部を有しない密実なものと比べて比較的自由に変形することになる。

ただ、本発明の背環１は、ゴム状弾性体４が、揺動アーム３に向かってティアドロップ状に膨出しているため、揺動に対して２本の斜部４ｂが柱のように作用し、例えば真円状のものと比べて剛性が高い。また、斜部４ｂの外側面が一対の突起部２１ｂ、２１ｃによって両側から支持されているため、すなわち、一対の突起部２１ｂ、２１ｃが、揺動アーム３の押し潰しによる、ゴム状弾性体４の横方向（紙面では上下方向）への広がりを抑制する抑制手段となっているため、斜部４ｂの変形はバネ係数の小さな曲げ変形ではなく、主としてバネ係数の大きな圧縮変形となる。そのため、中空部４ｃを有するゴム状弾性体４であっても十分な反発力が得られる。

なお、揺動が進むとゴム状弾性体４に弛みが生じ、一対の突起部２１ｂ、２１ｃと当接部３ｃとの間の圧縮空間にゴム状弾性体４が充満しそうになるが、この弛みが、下側の突起部２１ｃと当接部３ｃとの間の隙間Ｓから外部に膨出する、換言すれば、隙間Ｓが弛みを外部に退避させるための退避部となっているため、ゴム状弾性体４の充満を避けることができる。そのため、円弧部４ａの変形は圧縮変形には移行せず、曲げ変形を継続することとなり、バネ係数が急激に増加してしまうといった不具合を抑制することができ、揺動範囲の全域に亘って安定した反発力を得ることができる。

揺動アーム３の揺動によって変形させられたゴム状弾性体４の反発力は、当接部３ｃに作用する。従って、揺動アーム３への外向きの負荷を無くせば、揺動アーム３は内側に向かって移動し、基本位置に戻る。この際、ゴム状弾性体４も元の形状に戻る。

このように本発明の背環１は、揺動アーム３の揺動の初期段階から十分な反発力が得られ、さらに揺動の終盤においても反発力の急激な増加が抑えられるため、揺動がスムーズであり使い心地が良い。また、ゴム状弾性体４は滑らかな曲線によって構成されており隅角部を有しないため、変形時における応力集中を避けることができ、耐久性に優れる。また、ゴム弾性体４が１個であり、加えて板バネのように弾け飛ぶこともないため、組み立てを簡単且つ迅速に行うことができる。

以上に、この発明の代表的な実施形態について説明したが、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することが可能である。

例えば、上記実施形態では、略８字状のゴム状弾性体４を用いていたが、これに限らず円環状、楕円環状や角環状など種々の形状を採用しても良い。このように形状を変化させることでバネ係数を容易に調整することができる。また、環状のゴム状弾性体を嵌め込み部２１ａに嵌め込むことで略８字状に成形するようにすれば、ゴム状弾性体が内部応力を有した状態となる、すなわち、揺動アーム３の揺動によって押し潰されにくくなるため、揺動の初期段階から反発力を得られ易くなる。また、予め揺動アーム３にゴム状弾性体４を押し付けておき、揺動前から揺動アーム３に反発力が付与されている状態としても良い。また、蓋材２２に立ち上がり２２ａが設けられていたが、基板２１に設けるようにしても良い。また、揺動アーム３への背負いベルト１１の連結については、取付環５を介さず、揺動アーム３の上端にベルト連結部を一体的に設けて、直接連結しても良い。

１・・ランドセルの背環
２・・基体
２１・・基板
２１ａ・・嵌め込み部
２１ｂ・・上側の突起部
２１ｃ・・下側の突起部
２１ｄ・・軸部
２１ｅ・・ネジ孔（中央部）
２１ｆ・・ネジ孔（端部上方）
２１ｇ・・ダボ孔
２２・・蓋材
２２ａ・・縁部の立ち上がり
２２ｂ・・切欠部
２２ｃ・・切欠部
２２ｄ・・嵌合突起
２２ｅ・・リブ
２２ｆ・・押さえ部
２２ｇ・・ネジ孔（中央部）
２２ｈ・・ネジ孔（端部上方）
２２ｉ・・リブ
２２ｊ・・ダボ
３・・揺動アーム
３ａ・・基部
３ｂ・・取付部
３ｃ・・当接部
３ｄ・・軸孔
３ｅ・・取付孔
４・・ゴム状弾性体
４ａ・・円弧部
４ｂ・・斜部
４ｃ・・中空部
５・・取付環
５ａ・・端部
６・・吊り下げ環
６ａ・・Ｕ字部分
７・・カバー
１０・・ランドセル本体
１０ａ・・背当て部
１１・・背負いベルト
Ｓ・・隙間

Claims (5)

1. ランドセル本体の背当て部に取り付けられる基体と、
   前記基体に揺動自在に軸支され、上端部にランドセルの背負いベルトの一端側が連結される揺動アームと、
   中空であって、前記揺動アームの揺動により中空部が押し潰されるようにして変形しつつ、揺動に反発するゴム状弾性体とを備えていることを特徴とするランドセルの背環。
2. 前記ゴム状弾性体の、揺動アームの押し潰しによる横方向への広がりを抑制する抑制手段が設けられている請求項１記載のランドセルの背環。
3. 前記ゴム状弾性体の変形に伴う弛みを退避させる退避部を備えている請求項１又は２記載のランドセルの背環。
4. 前記ゴム状弾性体が、前記揺動アームに向かってティアドロップ状に膨出している請求項１から３のいずれかに記載のランドセルの背環。
5. 前記ゴム状弾性体がシリコーン系のゴムからなる請求項１から４のいずれかに記載のランドセルの背環。

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