JP2990644B2 - 合成樹脂製中空補強板及びそれに用いる補強材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、家具類に用いられる補
強板、特に棚板に用いられる合成樹脂製中空補強板に関
し、荷重たわみ強度の向上と共に、該強度の変更設計も
容易な合成樹脂製中空補強板及びそれに用いる補強材に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、合成樹脂の着色技術や自然素材感
を付与する加工技術等の向上及びコスト低下や軽量化に
よる取扱いの利便性等の関係から、ポリ塩化ビニル、ポ
リプロピレン、ポリエチレンその他の合成樹脂製中空補
強板が、種々の家具類の棚板や天板等に広く利用されて
いる。一方、従来の合成樹脂製中空補強板の態様は、図
１７及び図１８に斜視図を示すように、合成樹脂製中空
板の中空部にスチール製の断面形状が四角状又は円状の
パイプ型補強材を内挿した態様のものが使用されてい
た。

【０００３】しかし乍ら、これら四角状又は円状のパイ
プ型補強材は、成形時に多工程を要することから、コス
ト的に割高となるため最近は、図１９に斜視図を示すよ
うに、断面形状がＵ字状のＵ字型補強材をＵ字状の開口
部を下側又は上側に位置させて合成樹脂製中空板に内挿
したものが使用されている。

【０００４】該Ｕ字型補強材は、断面形状がオープンタ
イプであるため成形時の工程が少なくコスト的に有利で
あると共に、荷重たわみ強度も四角状パイプ型補強材よ
りもやや劣るものの円状パイプ型補強材と対比して殆ん
ど遜色がない利点がある。しかし乍ら反面、Ｕ字型補強
材の上記の使用態様は、Ｕ字状の開口部が下側又は上側
に存在するために、図２０に示すように合成樹脂製中空
板の下面又は上面のうちＵ字状の開口部の両側端部に位
置する部分が押圧され凸状に部分的に膨らんだ凸状部分
５が生じ、外観を損なうのみならず、当該部分に白化を
生じ合成樹脂製中空板を損傷する場合も多々みられると
言う欠点が存する。なお、図２０は図１９における合成
樹脂製中空補強板の長さ方向に対する垂直断面のうちＵ
字型補強材が内挿された部分の部分拡大図に相当する図
面である。

【０００５】また、合成樹脂製中空板の板厚を一定にし
て荷重たわみ強度を高めるためには、補強材の使用本数
を増やすか補強材の肉厚を大きくすることになるが、い
ずれもコスト高となり、特に後者の場合は、更に金型の
再起工も必要となる。

【０００６】他方、最近の生活様式の多様化にともない
家具類及びその利用の態様も多様化し、例えばシステム
キッチンやカウンター或はリビングルーム用の大型家具
の棚板や天板など特に荷重たわみ強度が必要とされる場
合も多く、荷重たわみ強度の一層の向上技術の開発が望
まれていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
の現状に鑑みなされたものであり、従来よりも実用上優
れた荷重たわみ強度を有すると共に、従来のＵ字型補強
材の使用態様にみられたような合成樹脂製中空板の損傷
もなく、更に用途に応じて荷重たわみ強度の変更設計も
容易であり、また荷重たわみ強度の変更設計の際にも補
強材用の金型の再起工が不要であり、コスト的にも有利
な合成樹脂製中空補強板及びそれに用いる補強材を提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、長さ方向に対
する垂直断面として、横方向に走行する上下の略平行線
を該平行線の一方の開口部を残した態様で直線状又は非
直線状の連結線で連結した形状の垂直断面を有する補強
材が、該開口部を左右いずれかの横方向に位置させた態
様で、合成樹脂製中空板の中空部に、内挿されてなるこ
とを特徴とする合成樹脂製中空補強板である。横方向に
走行する上下の略平行線即ち横方向に走行して略平行の
位置関係に配された上下の２本の線は、一般には夫々直
線であるが、例えば波状線やリブ打ち形状など部分的に
曲線部分が存在しても全体として中心部分がほぼ直線状
であればよく、これらが合成樹脂製中空板の中空部の上
下内面に接合状態に内挿されるために略平行の位置関係
に配されていればよい。

【０００９】補強材の具体的な代表的態様としては、長
さ方向に対する垂直断面がコの字状の形状、英文字Ｍを
横転した形状及び横方向に走行する上下の略平行線を該
平行線の一方の開口部を残した態様で直線状又は少なく
とも１個の波状（折線状を含む）曲線部を含む非直線状
の連結線で連結した形状の断面を有する補強材があげら
れる。また実用上一般に補強材の長さ方向に対する垂直
断面において、横方向に走行する上下の略平行線の夫々
の長さの寸法が５ｍｍ以上であり、また横方向に走行す
る上下の略平行線の長さの寸法の和が、補強材の高さの
寸法即ち上下の略平行線間の間隔長に対して１．５倍以
上である態様が好しい。

【００１０】

【作用】本発明の合成樹脂製中空補強板は、実験の結
果、荷重たわみ強度が従来のＵ字型補強材のみならず、
円状パイプ型補強材を使用したものより大きく、更に四
角状パイプ型補強材を使用したものと対比しても遜色の
ない荷重たわみ強度が得られる。

【００１１】また、補強材の長さ方向に対する垂直断面
において、横方向に走行する上下の略平行線の長さの寸
法の和が該略平行線間の間隔長に対して１．５倍以上と
することによって、合成樹脂製中空補強板の板厚を比較
的小さく保持した態様で、実用上充分な荷重たわみ強度
が得られる。更にまた、本発明の合成樹脂製中空補強板
は、補強材の長さ方向に対する垂直断面の開口部が左右
いずれかの横方向に位置し、上下方向には位置していな
いために開口部の両側端部が合成樹脂製中空板の上面又
は下面を部分的に押圧して従来のＵ字型補強材の場合に
みられたような合成樹脂製中空板が部分的に膨らみ凸状
部分が生じ白化したりして損傷するような現象も生じな
い。

【００１２】かかる現象の防止は、補強材の長さ方向に
対する垂直断面において、横方向に走行する上下の略平
行線の夫々の長さの寸法を５ｍｍ以上更には７ｍｍ以上
とした場合に、特に有効である。

【００１３】また、荷重たわみ強度の変更設計を行なう
場合、補強材の長さ方向に対する垂直断面の形状におい
て、合成樹脂製中空板の板厚方向の寸法即ち補強材の高
さ方向の寸法を変えることなく、補強材の横方向の幅の
寸法を変えることによって容易に荷重たわみ強度の大き
さを所望の強度に変更設計できる。また、この際、補強
材の肉厚の変更は不要であり、補強材の横方向の幅の寸
法は後記するように金型を変更することなく成形できる
ため金型の再起工の必要もない。従ってまた荷重たわみ
強度の変更設計の容易性と金型の再起工の不要が相俟っ
てコスト的に有利である。

【００１４】

【実施例】以下、更に詳細に本発明を説明する。図１
は、本発明の代表的実施態様の合成樹脂製中空補強板１
の長さ方向に対する垂直断面を示す。本実施態様では、
長さ方向に対する垂直断面がコの字状の形状を有する補
強材２が、コの字状の開口部を左右いずれかの横方向に
位置させた態様で、合成樹脂製中空板３の中空部３ａ
に、内挿されている。

【００１５】図２及び図３は、本発明の他の実施態様を
示すもので図１に相当する図面である。これらの図面に
示すように、一般に合成樹脂製中空板３は、要求される
強度やデザイン及びコスト等を考慮して各種の形態のも
のが採用される。

【００１６】また、図４及び図５は、長さ方向に対する
垂直断面が英文字Ｍを横転した形状の補強材２を使用し
た本発明の実施態様を示す図面である。更にまた、図６
乃至図９は、補強材２を補強材固定用の爪部３ｂを利用
して固定した態様を示す。このように補強材２は、合成
樹脂製中空板３の中空部３ａに内挿されていればよくそ
の固定手段は問わない。

【００１７】一般に本発明における合成樹脂製中空板の
具体的形状は特に限定されず、補強材がその開口部を左
右いずれかの横方向に位置させた態様で合成樹脂製中空
板の中空部に内挿できる形状を有していればよい。通常
は、本発明の合成樹脂製中空補強板は、主として棚板や
天板、就中棚板を主たる用途の対象としているために、
平面形状が長辺の長い長方形とされ、長さ方向に対する
垂直断面が四角形状の中空部を合成樹脂中空板の長さ方
向に設け、該中空部内に補強材固定用の爪部を付設し、
又は付設せずに内挿される態様が好しく採用される。な
お、中空部は密閉型でなく開放型であってもよく、例え
ば平偏な合成樹脂製中空板の下面に補強材固定用の爪部
を設けて該爪部を利用して補強材を固定してもよい。本
明細書においては、かかる態様の爪部を利用した補強材
の固定空間をも含めて中空部と指称する。

【００１８】また、荷重たわみ強度の変更設計を行なう
場合は、補強材の長さ方向に対する垂直断面の形状にお
いて、合成樹脂製中空板の板厚方向の寸法即ち補強材の
高さ方向の寸法を変更してもよいが、一般に補強材の高
さの変更は、合成樹脂製中空板の中空部の高さを変更す
ることになり合成樹脂製中空板の金型の再起工を必要と
する場合が多く、これはコスト的に不利である。従っ
て、合成樹脂製中空板の中空部の高さを変更することな
く荷重たわみ強度の変更設計を行なうことが望まれる
が、本発明においては、これを容易に達成することがで
きる。

【００１９】即ち、本発明においては荷重たわみ強度の
変更設計を行なう場合、図６乃至図９に示すように、補
強材２の高さの寸法Ｈを変更せず、従って合成樹脂製中
空板３の中空部３ａの高さを変更することなく、補強材
２の幅の寸法Ｗを変更することによって容易に荷重たわ
み強度の変更設計ができる。図７は図６におけるコの字
状の補強材の幅の寸法だけを長くしたものであり、図９
は図７における英文字Ｍを横転した形状の補強材の幅の
寸法だけを長くしたものである。

【００２０】例えば、代表的な事例としてコの字状の補
強材の場合、素材板の板厚１．０ｍｍ、高さ１０ｍｍ、
幅１０ｍｍの補強材の幅だけを１．５倍、２倍にするこ
とによって補強材自体の荷重たわみ強度は、夫々約１．
４５倍、１．９倍に向上する。また、英文字Ｍを横転し
た形状の補強材においても幅の寸法だけを変更すること
によってコの字状の補強材と同様な荷重たわみ強度の向
上が得られる。

【００２１】また、本発明においては、補強材の長さ方
向に対する垂直断面の開口部が左右いずれかの横方向に
位置し、上下方向には位置していないために開口部の両
側端部が合成樹脂製中空板の上面又は下面を部分的に押
圧して従来のＵ字型補強材の場合にみられたような合成
樹脂製中空板が部分的に膨らみ凸状部分が生じ白化した
りして損傷するような現象は生じ難いが、かかる現象を
一層有効に防止するには、補強材の長さ方向に対する垂
直断面において、横方向に走行する上下の略平行線の夫
々の長さの寸法即ち補強材の幅を５ｍｍ以上更には７ｍ
ｍ以上とすることが好ましい。

【００２２】また一般に各種家具類の棚板や天板の厚さ
は、空間の有効利用のほかデザインやコスト等の関係か
ら実用上制限があり、所定の上限以下の厚さを維持した
状態で要求される荷重たわみ強度を確保する必要があ
る。一方、本発明における補強材の荷重たわみ強度は、
補強材の長さ方向に対する垂直断面において、横方向に
走行する上下の略平行線の長さの寸法の和が大きくなる
ほど該荷重たわみ強度も大きくなる性質がみられる。

【００２３】このためこれらを総合的に検討した結果、
各種家具類の棚板や天板に要求される荷重たわみ強度を
実用上充分に満たすためには、本発明における補強材
は、補強材の長さ方向に対する垂直断面において、横方
向に走行する上下の略平行線の長さ寸法の和が、該補強
材の高さ寸法に対して１．５倍以上である態様のものが
特に推奨される。

【００２４】また、本発明においては、荷重たわみ強度
の変更設計を行なう場合に、補強材の金型の再起工を要
しないことも特徴である。一般に本発明における補強材
の成形は、図１０にその原理図を示すように、雌型金型
６と雄型金型７を用い、まず図１０（ａ）に図示するよ
うに補強材を成形する素材板８として一定幅のものを雌
型金型６の開口部にセットし、次いで雄型金型７で押圧
することにより補強材が得られる。従って、開口部を左
右いずれかの横方向に位置させた場合の補強材の高さの
寸法Ｈを変更せずに幅Ｗだけを変更する場合、別途金型
を再起工する必要はなく同じ金型を用いて補強材を成形
する素材板８の幅だけを変更することによって容易に所
望の幅Ｗを有する補強材が得られる。補強材の幅Ｗの調
節によって荷重たわみ強度の変更設計ができることは前
記した通りである。

【００２５】なお、従来のＵ字型補強材では、合成樹脂
製中空板の板厚が一定の場合、Ｕ字型補強材の横幅を変
更する必要があり、このためには、金型の再起工が必要
である。

【００２６】また、図１１乃至図１６に本発明で用いら
れる補強材のその他の各種態様を補強材の長さ方向に対
する垂直断面で示す。これらは、すべて上下の略平行線
を連結する連結線の態様が相異するものである。即ち、
該連結線が、図１１においては開口部と反対方向に連結
線の中央部が山状に折れ曲がって構成され、図１２にお
いては開口部の方向に連結線が弓状に湾曲して構成さ
れ、図１３においては開口部と反対方向に連結線が弓状
に湾曲して構成され、図１４においては連結線の上下端
に小さい半弧状が形成されて構成され、図１５において
は波状に構成され、図１６においては波折線状に構成さ
れている。このように連結線は、全体的に或は部分的に
湾曲又は折線とされた非直線状の連結線である態様の方
が、直線状の連結線の場合よりも荷重たわみ強度の点で
優れる。

【００２７】また、本発明における補強材の素材は、ス
チール、鉄、アルミその他の各種金属のほか合成樹脂、
セラミック等が適宜用いられる。また、合成樹脂製中空
板の合成樹脂は、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポ
リエチレンその他の熱可塑性樹脂が一般に用いられる。

【００２８】実施例１ 図１に示す断面を有する合成樹脂製中空補強板を製作し
た。合成樹脂製中空板は、ポリ塩化ビニル製で、中空板
としての板厚は２０ｍｍ、中空板を構成する上板の厚み
０．９１ｍｍ、下板の厚み０．９ｍｍ、４個の縦リブの
厚み０．７ｍｍ、両端部の三ケ月状部分の最大厚み１．
０ｍｍ、である。また、補強材は、高さの寸法Ｈ１７．
５ｍｍ、幅の寸法Ｗ２０ｍｍ、補強材の素材板の板厚ｄ
０．８ｍｍのスチール製である。合成樹脂製中空補強板
の平面図における幅は２８０ｍｍ、長さは８６４ｍｍで
ある。かかる合成樹脂製中空補強板の長さ方向の両端を
支持し上側から均等に荷重をかけ下方に５ｍｍ変位する
ときの荷重の大きさを求めた。その結果は６２．５Ｋｇ
重の荷重値であった。

【００２９】実施例２ 実施例１における断面コの字状の補強材に代えて図４に
示す断面がＭ字を横転した形状の補強材を用いた以外
は、実施例１と同じ条件で実施した。補強材は、高さ、
幅及び素材板の厚み等の寸法は、実施例１と同じであ
る。５ｍｍ変位の荷重値は６５Ｋｇ重であった。

【００３０】比較例１ 実施例１における補強材に代えて図１７〜図１９に示す
四角状パイプ型補強材、円状パイプ型補強材或はＵ字状
補強材を用いた以外は、実施例１と同じ条件で実施し
た。補強材の肉厚はすべて実施例１における補強材の素
材板の厚みと同じとし、四角状パイプ型補強材の四角状
の一辺は１７．５ｍｍ、円状パイプ型補強材の円状の外
直径は１７．５ｍｍ、Ｕ字状補強材の高さ１７．５ｍ
ｍ、幅２０ｍｍである。その結果、５ｍｍ変位の荷重値
は四角状パイプ型、円状パイプ型又はＵ字状の補強材を
用いた場合について、夫々６２．５Ｋｇ重、３７．５Ｋ
ｇ重及び３５．０Ｋｇ重 であった。

【００３１】実施例３ 図６において、補強材の高さの寸法Ｈを一定にして、幅
の寸法Ｗを変化させて測定した。なお、補強材の幅の寸
法を変化させるに応じて補強材固定用の爪部の位置を変
化させた。合成樹脂製中空板は、補強材固定用の爪部を
付設した以外は、実施例１と同じ合成樹脂製中空板を用
いた。補強材は実施例１におけるものと同一のものを基
本にして幅の寸法を０．５倍、１．０倍、１．５倍に変
化させたものを用いた。その結果、補強材の幅の寸法を
０．５倍、１．０倍、１．５倍に変化させたものを用い
た合成樹脂製中空補強板の５ｍｍ変位の荷重値の比は、
０．５３：１：１．４であった。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の合成樹脂製
中空補強板は、下記のような各種の優れた効果を有す。 １．一般に荷重たわみ強度が、従来のＵ字状や円状パイ
プ型の補強材よりも大きく、更に四角状パイプ型補強材
と対比しても遜色のない実用上十分な優れた荷重たわみ
強度が得られる。 ２．従来のＵ字状補強材にみられたような合成樹脂製中
空板の表面が部分的に膨らみ白化を生じる損傷現象がみ
られない。 ３．荷重たわみ強度の変更設計が、補強材の高さ寸法を
変更することなく幅の寸法を変更するだけで容易にでき
る。従って合成樹脂製中空の板厚を変更することなく、
補強材として所望する荷重たわみ強度に応じた適宜の幅
の補強材を使用することにより任意の荷重たわみ強度を
有する合成樹脂製中空補強板が容易に得られる。 ４．上記の荷重たわみ強度の変更設計の際に補強材の幅
を変更する場合も補強材用の金型の再起工を要せず、単
に補強材の素材板として目的に応じた幅の素材板を用い
るだけでよい。この点、従来の四角状パイプ型、円状パ
イプ型及びＵ字状の補強材では、金型の再起工を必要と
していたのに対し大きな利点である。なお、荷重たわみ
強度の変更増大のために、使用する補強材の本数を増や
すことは一般にコスト高をまねく結果となる。 ５．従来に対比してコスト経済上有利である。即ち、従
来の四角状パイプ型や円状パイプ型の補強材は、断面形
状が非オープンタイプであり製作に複数工程を要しコス
ト高となるが、本発明における補強材は断面形状がオー
プンタイプであり単工程で製作ができコスト上有利であ
る。更に前記したように荷重たわみ強度の変更設計の際
に、Ｕ字状補強材を含めて上記の従来の補強材は金型の
再起工を要したが本発明における補強材では不要であ
り、この面でもコスト経済上有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の代表的実施態様の合成樹脂製中空補強
板の長さ方向に対する垂直断面図である。

【図２】本発明の他の実施態様を示す図面である。

【図３】本発明の他の実施態様を示す図面である。

【図４】本発明の他の実施態様を示す図面である。

【図５】本発明の他の実施態様を示す図面である。

【図６】本発明の他の実施態様を示す図面である。

【図７】本発明の他の実施態様を示す図面である。

【図８】本発明の他の実施態様を示す図面である。

【図９】本発明の他の実施態様を示す図面である。

【図１０】本発明で使用する補強材の成形方法を示す原
理図である。

【図１１】本発明で使用する補強材の他の実施例を示す
長さ方向に対する垂直断面図である。

【図１２】本発明で使用する補強材の他の実施例を示す
長さ方向に対する垂直断面図である。

【図１３】本発明で使用する補強材の他の実施例を示す
長さ方向に対する垂直断面図である。

【図１４】本発明で使用する補強材の他の実施例を示す
長さ方向に対する垂直断面図である。

【図１５】本発明で使用する補強材の他の実施例を示す
長さ方向に対する垂直断面図である。

【図１６】本発明で使用する補強材の他の実施例を示す
長さ方向に対する垂直断面図である。

【図１７】従来の合成樹脂製中空補強板の実施態様を示
す斜視面である。

【図１８】従来の合成樹脂製中空補強板の実施態様を示
す斜視面である。

【図１９】従来の合成樹脂製中空補強板の実施態様を示
す斜視面である。

【図２０】従来のＵ字型補強材を用いた合成樹脂製中空
補強板の部分拡大図である。

【符号の説明】

１ 合成樹脂製中空補強板 ２ 本発明における補強材 ３ 合成樹脂製中空板 ３ａ 合成樹脂製中空板の中空部 ４ 従来の補強材 ５ 合成樹脂製中空板の表面における部分的に膨らんだ
凸状部分 ６ 雌型金型 ７ 雄型金型 ８ 補強材を成形する素材板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B29D 22/00 E04B 1/00 A47B 96/02

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長さ方向に対する垂直断面として、横方
   向に走行する上下の略平行線を該平行線の一方の開口部
   を残した態様で、直線状又は非直線状の連結線で連結し
   た形状の垂直断面を有する補強材であって、横方向に走
   行する上下の略平行線の長さの寸法の和が、補強材の高
   さの寸法に対して１．５倍以上である補強材が、該開口
   部を左右いずれかの横方向に位置させた態様で、合成樹
   脂製中空板の中空部に内挿されてなることを特徴とする
   合成樹脂製中空補強板。
2. 【請求項２】 長さ方向に対する垂直断面が、コの字状
   の形状を有する補強材が用いられてなる請求項１に記載
   の合成樹脂製中空補強板。
3. 【請求項３】 横方向に走行する上下の略平行線の夫々
   の長さの寸法が５ｍｍ以上である補強材が用いられてな
   る請求項１に記載の合成樹脂製中空補強板。
4. 【請求項４】 長さ方向に対する垂直断面として、横方
   向に走行する上下の略平行線を該平行線の一方の開口部
   を残した態様で、非直線状の連結線で連結した形状の垂
   直断面を有する補強材であって、長さ方向に対する垂直
   断面が、英文字Ｍを横転した形状を有する補強材が、該
   開口部を左右いずれかの横方向に位置させた態様で、合
   成樹脂製中空板の中空部に内挿されてなることを特徴と
   する合成樹脂製中空補強板。
5. 【請求項５】 長さ方向に対する垂直断面として、横方
   向に走行する上下の略平行線を該平行線の一方の開口部
   を残した態様で、非直線状の連結線で連結した形状の垂
   直断面を有する補強材であって、横方向に走行する上下
   の略平行線を連結する連結線が、少なくとも１個の波状
   曲線部を含む非直線状の連結線の態様である補強材が、
   該開口部を左右いずれかの横方向に位置させた態様で、
   合成樹脂製中空板の中空部に内挿されてなることを特徴
   とする合成樹脂製中空補強板。
6. 【請求項６】 長さ方向に対する垂直断面として、横方
   向に走行する上下の賂平行線を該平行線の一方の開口部
   を残した態様で、非直線状の連結線で連結した形状の断
   面を有する補強材であって、前記の非直線状の連結線
   が、少なくとも１個の波状曲線部を含む非直線状の連結
   線の態様である補強材か、又は長さ方向に対する垂直断
   面が、英文字Ｍを横転した形状を有する補強材であり、
   かつ横方向に走行する上下の略平行線の長さの寸法の和
   が、補強材の高さの寸法に対して １．５倍以上である補
   強材であることを特徴とする合成樹脂製中空補強材。