JP7735002B2 - 炭素繊維製多重波板とその製造方法および炭素繊維製多重波板を用いた炭素繊維製ソファーとその組立て方法 - Google Patents
炭素繊維製多重波板とその製造方法および炭素繊維製多重波板を用いた炭素繊維製ソファーとその組立て方法Info
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Description
本発明は、炭素繊維製多重波板とその製造方法、および炭素繊維製多重波板を用いた炭素繊維製ソファーとその組立て方法に関するものである。
近年、炭素繊維強化樹脂からなる炭素繊維製複合材料で構成された成形品の利用分野が、土木・建築、一般産業機械、エネルギー関連、輸送機器などの分野に広がっている。１９７０年代から、スポーツ用途で始まった炭素繊維の応用は、航空・宇宙用途で進展し、２０００年代にはいると医療用Ｘ線診断器、自動車用圧縮天然ガス（ＣＮＧ）タンク、土木・建築物の耐震補強などの産業用途の炭素繊維需要量がスポーツ用途、航空・宇宙用途の需要量を追い越した。
炭素繊維の成形品は、例えば図２４に示すような、炭素繊維に硬化性樹脂が含浸されたシート状プリプレグを中間基材として、シート状プリプレグを複数枚積層し硬化することにより作製される。その際に、プリプレグとして、強化繊維が一方向に配向したプリプレグを使用し、積層後の強化繊維の配置パターンが対称になるように複数枚積層した場合には、引張伸度がほぼ等方的になる擬似等方積層板が得られる。
例えば、特許文献１には、「基準方向に対して０°に配向した炭素繊維、および樹脂を含有する０°配向層と、０°以外の方向に配向した炭素繊維、および樹脂を含有する厚さ０．０４４ｍｍ以下の１層以の他方向配向層とを備え、０°配向層および他方向配向層に含まれる炭素繊維は、単繊維の表面の最大高低差が３０～７０ｎｍ、平均凹凸度が４～１０ｎｍ、単繊維の断面の長径と短径との比が１．０２～１．１０で、引張伸度が２．２％以上の繊維束である複合材料積層板」が開示されており、特許文献２の発明と同様、引張強度を高めた複合材料積層板を提供している。
しかし、椅子の背凭れなど、反りを抑制したいものなどの用途に用いる場合は、複合材料積層板の剛性が不足することがあり、従来の製法により低コストで製造される複合材料積層板の剛性を更に高めた複合材料積層板の開発が望まれる。
そこで、本発明は、炭素繊維製複合材料を積層してなる平面状の板（炭素繊維製多重平板）より剛性が高く、同一の厚さでも歪の少ない炭素繊維製多重波板とその製造方法を提供すると共に、その使用例として、炭素繊維製多重波板を用いた炭素繊維製ソファーとその組立て方法を提供する。
本発明に係る炭素繊維製多重波板は、可撓性および樹脂浸透性を有する複数本の炭素繊維と、これを含侵するマトリックス樹脂と、を含有する可撓性を有するシート状プリプレグが複数枚積層されて成る、表面と裏面とを有する炭素繊維製複合材積層板であって、
前記炭素繊維製複合材積層板が１０ｍｍ～１５ｍｍのピッチで波状に成形されたことを特徴とする。
前記炭素繊維製複合材積層板が１０ｍｍ～１５ｍｍのピッチで波状に成形されたことを特徴とする。
なお、以下、本明細書で、複数の炭素繊維製複合材料を積層してなる積層板を「炭素繊維製複合材積層板」と呼ぶこととし、この「炭素繊維製複合材積層板」は、炭素繊維製複合材料を積層してなる平面状の炭素繊維製多重平板と波型面状の炭素繊維製多重波板とを含むものとする。
本発明に係る炭素繊維製多重波板は、３層以上のシート状プリプレグが積層されており、最表面と最裏面のシート状プリプレグは、炭素繊維束からなる経糸と緯糸とが編まれて構成された織物であることを特徴とする。
本発明に係る炭素繊維製多重波板は、最表面と最裏面の前記織物のシート状プリプレグに挟まれた１又は複数のシート状プリプレグは、各シート状プリプレグを構成する炭素繊維の繊維方向が一方向に配向された上記炭素繊維製多重波板であって、
前記１又は複数のシート状プリプレグの繊維方向が、それぞれ最表面及び最裏面の織物の経糸又は緯糸の方向と同一方向に配向されたことを特徴とする。
前記１又は複数のシート状プリプレグの繊維方向が、それぞれ最表面及び最裏面の織物の経糸又は緯糸の方向と同一方向に配向されたことを特徴とする。
本発明に係る炭素繊維製多重波板は、最表面と最裏面の前記織物のシート状プリプレグに複数のシート状プリプレグが挟まれており、該複数のシート状プリプレグの全ての繊維方向が一方向に配向された上記炭素繊維製多重波板であって、
前記複数のシート状プリプレグの繊維方向が、最表面及び最裏面の織物の経糸又は緯糸の方向と同一方向に配向されたことを特徴とする。
前記複数のシート状プリプレグの繊維方向が、最表面及び最裏面の織物の経糸又は緯糸の方向と同一方向に配向されたことを特徴とする。
本発明に係る炭素繊維製多重波板において、前記織物の組織は、平織、綾織、朱子織であってもよい。
本発明に係る炭素繊維製ソファーは、何れも平面状の前面、後面、左右の側面と底面とを夫々有する前方基台及び後方基台から成る基台と、背面パネルと、座面パネルと、左右のサイドパネルとを含み、該前方基台及び後方基台の底面を載置面に当接させて載置するソファーにおいて、
側面視で前記ソファーの後方から前方に向かう方向を載置面の基準方向として、基準方向から時計回りに、前記前方基台の前面は、基準方向から９０度以上１２０度以下の傾斜を有し、該傾斜に沿って該前面上に前方パネルが形成されており、前記後方基台の後面は、基準方向から６０度以上９０度以下の傾斜を有し、該傾斜に沿って該後面上に後方パネルが形成されており、前記左右のサイドパネルは、前記前方基台及び後方基台の双方の側面に固定され、前記座面パネルは、前記前方基台の上方に、前記前方パネルと僅少な隙間を設けて、あるいは当接して、基準方向から時計回りに３０度未満の正の角度の傾斜を得るように、前記左右のサイドパネル及び／又は前記前方基台に固定され、前記背面パネルは、前記座面パネルの後端部及び前記後方パネルと僅少な隙間を設けて、あるいは当接して、基準方向から時計回りに９０度以上１２０度以下の傾斜を得るように、前記後方基台の前方から上方を覆うように、前記左右のサイドパネル及び／又は前記後方基台に固定される、前記背面パネル、前記座面パネル、前記左右のサイドパネル、前記前方パネル及び前記後方パネルの全てのパネルが炭素繊維製複合材積層板から成る炭素繊維製ソファーであって、
前記全てのパネルの内、少なくとも1つのパネルが前記炭素繊維製多重波板から成ることを特徴とする。
側面視で前記ソファーの後方から前方に向かう方向を載置面の基準方向として、基準方向から時計回りに、前記前方基台の前面は、基準方向から９０度以上１２０度以下の傾斜を有し、該傾斜に沿って該前面上に前方パネルが形成されており、前記後方基台の後面は、基準方向から６０度以上９０度以下の傾斜を有し、該傾斜に沿って該後面上に後方パネルが形成されており、前記左右のサイドパネルは、前記前方基台及び後方基台の双方の側面に固定され、前記座面パネルは、前記前方基台の上方に、前記前方パネルと僅少な隙間を設けて、あるいは当接して、基準方向から時計回りに３０度未満の正の角度の傾斜を得るように、前記左右のサイドパネル及び／又は前記前方基台に固定され、前記背面パネルは、前記座面パネルの後端部及び前記後方パネルと僅少な隙間を設けて、あるいは当接して、基準方向から時計回りに９０度以上１２０度以下の傾斜を得るように、前記後方基台の前方から上方を覆うように、前記左右のサイドパネル及び／又は前記後方基台に固定される、前記背面パネル、前記座面パネル、前記左右のサイドパネル、前記前方パネル及び前記後方パネルの全てのパネルが炭素繊維製複合材積層板から成る炭素繊維製ソファーであって、
前記全てのパネルの内、少なくとも1つのパネルが前記炭素繊維製多重波板から成ることを特徴とする。
本発明に係る炭素繊維製ソファーにおいて、前記前方基台及び後方基台は、炭素繊維製複合材により形成されてもよい。
本発明に係る炭素繊維製ソファーは、前記前方基台の上方に、前記前方パネルと僅少な隙間を設けて、あるいは当接して、前記左右のサイドパネル及び／又は前記前方基台に固定された前記座面パネルは、その前端部が該前方パネルより前方に突出していることを特徴とする。
本発明に係る炭素繊維製ソファーは、前記座面パネルの後端部及び前記後方パネルと僅少な隙間を設けて、あるいは当接して、前記後方基台の前方から上方を覆うように、前記左右のサイドパネル及び／又は前記後方基台に固定される前記背面パネルは、その上端部が該後方パネルより上方に突出していることを特徴とする。
本発明に係る炭素繊維製ソファーは、左右の側面に前方挿入部を有する前方基台と、左右の側面に後方挿入部を有する後方基台と、背面パネルと、座面パネルと、左右のサイドパネルとを組み立ててなるソファーであって、
前記左右のサイドパネルは、前記前方挿入部及び前記後方挿入部に夫々嵌合可能な前方挿入片及び後方挿入片を備えると共に、座面パネルが略水平方向にスライド可能な座面ガイド片と、背面パネルが略鉛直方向にスライド可能な背面ガイド片、及びその下方に該背面パネルの下端を支持する背面挿入部とを有しており、前記前方基台の左右の前方挿入部および前記後方基台の左右の後方挿入部に、それぞれ前記左右のサイドパネルの前方挿入片及び後方挿入片が嵌合され、前記左右のサイドパネルの背面ガイド片に、前記背面パネルが案内されて前記背面挿入部に固定され、前記左右のサイドパネルの座面ガイド片に、前記座面パネルが案内されて固定される。
前記左右のサイドパネルは、前記前方挿入部及び前記後方挿入部に夫々嵌合可能な前方挿入片及び後方挿入片を備えると共に、座面パネルが略水平方向にスライド可能な座面ガイド片と、背面パネルが略鉛直方向にスライド可能な背面ガイド片、及びその下方に該背面パネルの下端を支持する背面挿入部とを有しており、前記前方基台の左右の前方挿入部および前記後方基台の左右の後方挿入部に、それぞれ前記左右のサイドパネルの前方挿入片及び後方挿入片が嵌合され、前記左右のサイドパネルの背面ガイド片に、前記背面パネルが案内されて前記背面挿入部に固定され、前記左右のサイドパネルの座面ガイド片に、前記座面パネルが案内されて固定される。
本発明に係る炭素繊維製ソファーは、上記炭素繊維製ソファーにおいて、
前記座面パネルが略水平方向にスライド可能な座面ガイド片は、前方が開放され、後方がストッパＳｔにより閉鎖されて内部に空隙Ｓｐを有する中空体で、上方向に溝が切られてあり、前記左右のサイドパネルの該座面パネル側に取付片により取り付けられ、前記座面パネルには、その下面に、前記座面ガイド片の空隙Ｓｐに嵌合するスライダＳｌが突出した座面スライド片が、該スライダＳｌが下方に突出するように取付片により取り付けられており、前記座面パネルの下方に突出した前記スライダＳｌが、前記左右のサイドパネルに取り付けられた座面ガイド片の溝を介して前記中空体の空隙Ｓｐに前記ストッパＳｔまで挿入されて嵌合され、前記座面パネルが前記前記左右のサイドパネルに固定される。
前記座面パネルが略水平方向にスライド可能な座面ガイド片は、前方が開放され、後方がストッパＳｔにより閉鎖されて内部に空隙Ｓｐを有する中空体で、上方向に溝が切られてあり、前記左右のサイドパネルの該座面パネル側に取付片により取り付けられ、前記座面パネルには、その下面に、前記座面ガイド片の空隙Ｓｐに嵌合するスライダＳｌが突出した座面スライド片が、該スライダＳｌが下方に突出するように取付片により取り付けられており、前記座面パネルの下方に突出した前記スライダＳｌが、前記左右のサイドパネルに取り付けられた座面ガイド片の溝を介して前記中空体の空隙Ｓｐに前記ストッパＳｔまで挿入されて嵌合され、前記座面パネルが前記前記左右のサイドパネルに固定される。
本発明に係る炭素繊維製ソファーは、上記炭素繊維製ソファーにおいて、
前記背面パネルが略鉛直方向にスライド可能な背面ガイド片は、上方が開放され、下方がストッパＳｔにより閉鎖されて内部に空隙Ｓｐを有する中空体で、前方に溝が切られてあり、該左右のサイドパネルの該座面パネル側に取付片により取り付けられ、前記背面パネルには、その裏面に、前記背面ガイド片の空隙Ｓｐに嵌合するスライダＳｌが突出した背面スライド片が、該スライダＳｌが後方に突出するように取付片により取り付けられており、前記背面パネルの後方に突出した前記スライダＳｌが、前記左右のサイドパネルに取り付けられた背面ガイド片の溝を介して前記中空体の空隙Ｓｐに前記ストッパＳｔまで挿入されて嵌合され、前記左右のサイドパネルの背面挿入部に、前記背面パネルの下端が案内されて該背面挿入部に固定される。
前記背面パネルが略鉛直方向にスライド可能な背面ガイド片は、上方が開放され、下方がストッパＳｔにより閉鎖されて内部に空隙Ｓｐを有する中空体で、前方に溝が切られてあり、該左右のサイドパネルの該座面パネル側に取付片により取り付けられ、前記背面パネルには、その裏面に、前記背面ガイド片の空隙Ｓｐに嵌合するスライダＳｌが突出した背面スライド片が、該スライダＳｌが後方に突出するように取付片により取り付けられており、前記背面パネルの後方に突出した前記スライダＳｌが、前記左右のサイドパネルに取り付けられた背面ガイド片の溝を介して前記中空体の空隙Ｓｐに前記ストッパＳｔまで挿入されて嵌合され、前記左右のサイドパネルの背面挿入部に、前記背面パネルの下端が案内されて該背面挿入部に固定される。
本発明に係る炭素繊維製ソファーは、側面が四角形の四角柱であり、前面と後面、上面と底面を有して該前面に前記前方パネルが形成された前記前方基台と、側面が三角形の三角柱であり、前面と後面と底面とを有して該後面に前記後方パネルが形成された後方基台とが、その接合部において一体成型された基台と、下端近傍に嵌合部を有する前記背面パネルと、前記座面パネルと、前記左右のサイドパネルとを含む上記炭素繊維製ソファーにおいて、
前記前方基台の上面は、基準方向から時計回りに３０度未満の正の角度の傾斜が設けられ、前記後方基台の前面は、基準方向から時計回りに９０度以上１２０度以下の角度の傾斜が設けられ、これら両基台が接合される前記接合部に、前記後方基台の前面の斜面に沿って、前記背面パネルの前記嵌合部を挿入可能な背面挿嵌部が形成されており、前記左右のサイドパネルは、前記基台の側面に接着され、前記座面パネルは、前記基台の上面に接着され、前記背面パネルが、前記後方基台の前方斜面に沿って前記背面挿嵌部に挿入され、該背面パネルの嵌合部が該背面挿嵌部に着脱自在に嵌合される。
前記前方基台の上面は、基準方向から時計回りに３０度未満の正の角度の傾斜が設けられ、前記後方基台の前面は、基準方向から時計回りに９０度以上１２０度以下の角度の傾斜が設けられ、これら両基台が接合される前記接合部に、前記後方基台の前面の斜面に沿って、前記背面パネルの前記嵌合部を挿入可能な背面挿嵌部が形成されており、前記左右のサイドパネルは、前記基台の側面に接着され、前記座面パネルは、前記基台の上面に接着され、前記背面パネルが、前記後方基台の前方斜面に沿って前記背面挿嵌部に挿入され、該背面パネルの嵌合部が該背面挿嵌部に着脱自在に嵌合される。
本発明に係る炭素繊維製ソファーにおいて、前記前方パネル及び／又は前記後方パネルは、前記前方基台の前面及び／又は前記後方基台の後面に一体成型されてもよい。
本発明に係る炭素繊維製ソファーにおいて、前記背面パネルは、前記嵌合部の左右幅が前記背面挿嵌部の左右幅に略一致し、該嵌合部の上方の左右幅が該嵌合部の左右幅より幅狭に形成され得る。
本発明に係る炭素繊維製ソファーは、前記左右のサイドパネルが炭素繊維製多重波板により形成された上記炭素繊維製ソファーであって、前記基台は、前記左右のサイドパネルが接着される側面の接着部分の少なくとも一部が、該左右のサイドパネルを形成する炭素繊維製多重波板の波のピッチと同ピッチの波型に成型されてもよい。
本発明に係る炭素繊維製ソファーの組立て方法は、
（１）左右の側面に前方挿入部を有する前方基台および左右の側面に後方挿入部を有する後方基台とを準備するステップと、
（２）何れのパネルも炭素繊維製多重波板からなる背面パネルと、座面パネルとを準備するステップと、
（３）炭素繊維製多重波板からなり、前記前方挿入部及び前記後方挿入部に夫々嵌合可能な前方挿入片及び後方挿入片を備えると共に、前記座面パネルが略水平方向にスライド可能な座面ガイド片と、前記背面パネルが略鉛直方向にスライド可能な背面ガイド片、及びその下方に該背面パネルの下端を支持する背面挿入部とを備える左右のサイドパネルを準備するステップと、
（４）前記前方基台の左右の前方挿入部および前記後方基台の左右の後方挿入部に、それぞれ前記左右のサイドパネルの前方挿入片及び後方挿入片を嵌合させるステップと、
（５）前記背面パネルを前記左右のサイドパネルの背面ガイド片に案内させて前記背面挿入部に固定すると共に、
前記座面パネルを前記左右のサイドパネルの座面ガイド片に案内させて固定するステップと、
を含む。
（１）左右の側面に前方挿入部を有する前方基台および左右の側面に後方挿入部を有する後方基台とを準備するステップと、
（２）何れのパネルも炭素繊維製多重波板からなる背面パネルと、座面パネルとを準備するステップと、
（３）炭素繊維製多重波板からなり、前記前方挿入部及び前記後方挿入部に夫々嵌合可能な前方挿入片及び後方挿入片を備えると共に、前記座面パネルが略水平方向にスライド可能な座面ガイド片と、前記背面パネルが略鉛直方向にスライド可能な背面ガイド片、及びその下方に該背面パネルの下端を支持する背面挿入部とを備える左右のサイドパネルを準備するステップと、
（４）前記前方基台の左右の前方挿入部および前記後方基台の左右の後方挿入部に、それぞれ前記左右のサイドパネルの前方挿入片及び後方挿入片を嵌合させるステップと、
（５）前記背面パネルを前記左右のサイドパネルの背面ガイド片に案内させて前記背面挿入部に固定すると共に、
前記座面パネルを前記左右のサイドパネルの座面ガイド片に案内させて固定するステップと、
を含む。
本発明に係る炭素繊維製多重波板は、シート状プリプレグを複数枚積層し、１０ｍｍ～１５ｍｍのピッチで波状に成形したので、炭素繊維製複合材積層板としての柔軟性を保ちつつも、波方向と垂直方向の剛性が従来の平板上の炭素繊維製複合材積層板より高く、同一の厚さでも破壊強度がより高い炭素繊維製のパネルを提供することができる。なお、「剛性」は、弾力性と略同義であり、硬さや柔らかさ（柔軟性）を表す語である。また、「破壊強度」は、以下「破壊強さ」あるいは単に「強度」又は「強さ」ともいい、炭素繊維製複合材積層板などに引っ張り力や曲げ応力等の外力を加えた場合に、この外力に対して破壊されずに堪え得る強さをいう。
本発明に係る炭素繊維製ソファーは、基台、背面パネル、座面パネル、左右のサイドパネルから構成され、基台の全面と後面に形成する前方パネルと後方パネルを含めて全てのパネルを炭素繊維製複合材積層板から形成することにより、軽量かつ高強度のソファーを実現することができる。すなわち、軽量で高強度の炭素繊維製複合材料を全体に用いるため、耐重量特性を維持したまま、従来のソファーの１／１０～１／１５程度に軽量化することができる。
更に、上記全てのパネルの内、少なくとも1つのパネルを炭素繊維製多重波板から形成することにより、より剛性が高く、破壊強度の高い炭素繊維製ソファーを提供することができる。すなわち、上記本発明の炭素繊維製多重波板を、例えば背面パネルと座面パネルに使用して炭素繊維製複合材積層板から成る基台に固定すれば、背面板と座面板の強度が高く、適切な反り又は撓みの背凭れと座面のソファーを提供することができる。
また、本発明に係る炭素繊維製ソファーは、側面視で当該ソファーの後方から前方に向かう方向を載置面の基準方向として、基準方向から時計回りに、前方基台の前面は９０度以上１２０度以下の傾斜を、後方基台の後面は６０度以上９０度以下の傾斜を、座面パネルは３０度未満の正の角度の傾斜を、背面パネルは９０度以上１２０度以下の傾斜を、夫々得るように構成されると共に、全ての外観が炭素繊維製複合材積層板から構成されることも相俟って、優美さ、豪華さを醸し出すと共に座り心地が良く疲れにくいソファーを提供することができる。
このような本発明に係る炭素繊維製ソファーにおいて、前方基台の上方に配置する座面パネルを、上記前方パネルと僅少な隙間を設けて固定することにより、パネル間の擦れによる擦音の発生を防止することができる。そして、この座面パネルの前端部を前方パネルより前方に突出させることにより、弾力性を備えて柔らかいこの前端部が座る人の膝裏が当接して、適度な反り・撓みを生ずるため、体格に応じて座位置を極端にずらしたり姿勢を崩すことなく快適な座位置と姿勢を確保することができ、疲れにくく快適な座り心地を提供することができる。
同様に、後方基台の前方から上方を覆うように配置する背面パネルを、座面パネルの後端部及び前記後方パネルと僅少な隙間を設けて固定することにより、パネル間の擦れによる擦音の発生を防止することができる。そして、背面パネルの上端部を後方パネルより上方に突出させることにより、弾力性を備えて柔らかい背面パネルの上端部が適度な反り・撓みを生じるため、疲れにくい快適な座り心地を提供することができる。
このような本発明に係る炭素繊維製ソファーの一例である組立て可能な炭素繊維製ソファーは、前方基台、後方基台、背面パネル、座面パネル、左右のサイドパネルの全ての構成要素を、組立て、解体自在なノックダウン方式としたため、解体して携帯することができる。解体した全重量は５～６Ｋｇと非常に軽量で、航空機などでの輸送コストを大幅に抑制することができる。
さらに、別の例に係る固定式炭素繊維製ソファーは、前方基台と後方基台とをその接合部において一体成型して１つの基台とし、この接合部に背面パネルの嵌合部を挿入可能な背面挿嵌部を形成して、背面パネルのみが背面挿嵌部に着脱自在に嵌合される構成としたので、ソファー全体の安定性と強度を高めることができる。すなわち、左右のサイドパネルを基台の側面に接着し、座面パネルを基台の上面に固定したので、高い安定性と強度を得ることができる。
また、固定式炭素繊維製ソファーは、背面パネルにおいて、上記嵌合部の左右幅を背面挿嵌部の左右幅に略一致させ、当該嵌合部の上方の左右幅を嵌合部の左右幅より幅狭に形成することにより、背面パネルと左右のサイドパネルの接触を回避して、パネル間の擦れによる擦音の発生を防止することができる。
さらに、左右のサイドパネルが炭素繊維製多重波板により形成された炭素繊維製ソファーでは、左右のサイドパネルが接着される基台側面の接着部分の少なくとも一部を、左右のサイドパネルを形成する炭素繊維製多重波板の波のピッチと同ピッチの波型に成型することにより、左右のサイドパネルと基台間の接着面積を増大させて、両者を強固に接着することができる。
このような本発明に係る固定式炭素繊維製ソファーの試作品について、岐阜県生活技術研究所において耐久性試験を行ったところ、座面と背凭れについて十分な耐久性があるとの結果を得た。また、この本発明に係る固定式炭素繊維製ソファーの試作品について、福井県工業技術センターにて剛性試験及びシミュレーションを行ったところ、１００Ｋｇ弱（約９７Ｋｇ）の人間が座っても、強度的に安全であり、座面パネルの前部は６～１０ｃｍほどの変位が生じ、背面パネルの上部は約１０ｃｍほどの変位が生じて、両パネルの安全性を確保しつつ十分な反り又は撓みが生じることが確認できた。
以下、図面を参照しながら、本発明に係る、（１）炭素繊維製多重波板、（２）炭素繊維製多重波板の製造方法、（３）炭素繊維製多重波板を用いた炭素繊維製ソファー、および、（４）炭素繊維製ソファーの組立て方法について、実施形態及び実施例を用いて説明する。なお、以下各図面を通して同一の構成要素には同一の符号を使用するものとする。
（１）炭素繊維製多重波板
（１）炭素繊維製多重波板
（炭素繊維製多重波板）
本発明に係る炭素繊維製多重波板１は、可撓性および樹脂浸透性を有する複数本の炭素繊維４と、これを含侵するマトリックス樹脂６と、を含有する可撓性を有するシート状プリプレグ２（図２４参照）が、図１のように複数枚積層されて成形された、表面と裏面とを有する炭素繊維製複合材積層板である。そして、本発明の炭素繊維製多重波板１は、この炭素繊維製複合材積層板が、１０ｍｍ～１５ｍｍのピッチで波状に成形されていることを特徴とする。
本発明に係る炭素繊維製多重波板１は、可撓性および樹脂浸透性を有する複数本の炭素繊維４と、これを含侵するマトリックス樹脂６と、を含有する可撓性を有するシート状プリプレグ２（図２４参照）が、図１のように複数枚積層されて成形された、表面と裏面とを有する炭素繊維製複合材積層板である。そして、本発明の炭素繊維製多重波板１は、この炭素繊維製複合材積層板が、１０ｍｍ～１５ｍｍのピッチで波状に成形されていることを特徴とする。
例えば、市販のポリカ波板は、鉄板小波タイプ（３２波板）、スレート小波タイプ（６３波板）、鉄板大波タイプ（７６波板）、スレート大波タイプ（１３０波板）などに分類され、そのピッチは、夫々３２ｍｍ、６３ｍｍ、７６ｍｍ、１３０ｍｍであり、これらポリカ波板と比べても、本発明の炭素繊維製多重波板１のピッチは非常に小さく、成形困難である。
シート状プリプレグ２は、例えば図２４に一方向性のシート状プリプレグ２を示すように、可撓性および樹脂浸透性を有する複数本の炭素繊維４が、マトリックス樹脂６に含侵されている。シート状プリプレグ２の厚さは、例えば０．１ｍｍ、目付量は４０ｇ／ｍ２であるが、厚さ、目付量はこれらに限られず適宜に設定することができる。
また、本発明の炭素繊維製多重波板１は、３層以上のシート状プリプレグ２が積層されており、最表面と最裏面のシート状プリプレグ２は、炭素繊維４が結束された炭素繊維束５からなる経糸と緯糸とが編まれて構成された織物のシート状プリプレグ３（以下、「織物３」とも記す）であることを特徴とする。この織物３の組織は、図２（ａ）～（ｃ）に示すように、平織、綾織、朱子織などであってよいが、経糸と緯糸とが編まれた織物であれば特に限定されず、紋織などであってもよい。最表面と最裏面のシート状プリプレグ２を織物のシート状プリプレグ３とすることで、本発明の炭素繊維製多重波板１の意匠性を高め、美観を備えることができる。
そして、この最表面と最裏面の織物のシート状プリプレグ３に挟まれた１又は複数のシート状プリプレグ２は、各シート状プリプレグ２を構成する炭素繊維４の繊維方向が一方向に配向されているのが好ましい。更に、この１又は複数のシート状プリプレグ２の繊維方向は、それぞれ最表面及び最裏面の織物３の経糸又は緯糸の方向と同一方向に配向されているのが望ましい。
さらに、本発明の炭素繊維製多重波板１は、最表面と最裏面の織物のシート状プリプレグ３に複数のシート状プリプレグ２が挟まれており、複数のシート状プリプレグ２の全ての繊維方向が一方向に配向されているのが好適である。そして、この複数のシート状プリプレグ２の繊維方向は、最表面及び最裏面の織物３の経糸又は緯糸の方向と同一方向に配向されているのが望ましい。
（２）炭素繊維製多重波板の製造方法
（２）炭素繊維製多重波板の製造方法
以下に、図２３を用いて、本発明に係る炭素繊維製多重波板１の製造方法について説明する。なお、この炭素繊維製多重波板１の製造方法は一例であり、本発明に係る炭素繊維製多重波板１の製造方法がこれに限定される趣旨ではない。
（１）まず、積層するシート状プリプレグ２を選択し、夫々を所定のサイズにカットする。
（２）カットした複数のシート状プリプレグ２を積層し、その積層体からなるプリフォームを形成する。
（３）シート状プリプレグ２の積層体からなるプリフォームを、上下から凹凸状成形冶具で挟んで凹凸を形成する。
（４）プリフォームを、これを挟持する凹凸状成形冶具ごとバッグフィルムで覆い、シール材を用いて周囲をシールし、バッグフィルム内部を真空に引いて減圧する。
（５）バッグフィルムで覆われた凹凸状成形冶具ごと、プリフォームをオートクレーブに入れ、加熱・加圧する。
（２）カットした複数のシート状プリプレグ２を積層し、その積層体からなるプリフォームを形成する。
（３）シート状プリプレグ２の積層体からなるプリフォームを、上下から凹凸状成形冶具で挟んで凹凸を形成する。
（４）プリフォームを、これを挟持する凹凸状成形冶具ごとバッグフィルムで覆い、シール材を用いて周囲をシールし、バッグフィルム内部を真空に引いて減圧する。
（５）バッグフィルムで覆われた凹凸状成形冶具ごと、プリフォームをオートクレーブに入れ、加熱・加圧する。
［凹凸形成工程］
工程（３）において、凹凸状成形冶具を構成する上下の型は、プリフォームに当接する内面が１０ｍｍ～１５ｍｍのピッチからなる波形であり、上下の型でプリフォームを圧することにより、プリフォームを１０ｍｍ～１５ｍｍ内の所望のピッチからなる波形に成形することができる。
工程（３）において、凹凸状成形冶具を構成する上下の型は、プリフォームに当接する内面が１０ｍｍ～１５ｍｍのピッチからなる波形であり、上下の型でプリフォームを圧することにより、プリフォームを１０ｍｍ～１５ｍｍ内の所望のピッチからなる波形に成形することができる。
工程（４）において、プリフォームの外表面に凹部を形成する際、変形させ易くするために、プリフォームをあらかじめ加熱しておくことが好ましい。この加熱はプリフォームが軟化しさえすればよく、例えば、５０℃～１２０℃で好適に行うことができる。プリフォーム（シート状プリプレグ２の積層体）を加熱すれば５０℃以上であれば樹脂を十分に軟化させることができ、１２０℃以下であれば成形前に樹脂が硬化しない。
［圧縮工程］
工程（５）において、オートクレーブを用いて熱と圧力を加え成形し、成形体を得る。凹凸状成形冶具に挟持されたプリフォーム（シート状プリプレグ２の積層体）は、凹凸状成形冶具ごとバッグフィルム内で真空引きされ、オートクレーブ内で圧力される。成形圧は１ＭＰａ以上が好ましい。成形圧が１ＭＰａ以上であれば、高い密度の成形体を得ることができる。特に、成形圧に上限はないが、熱を加えて第１バインダを軟化させているため、１０ＭＰａの圧力をかければ十分な成形体の密度を得ることができる。
工程（５）において、オートクレーブを用いて熱と圧力を加え成形し、成形体を得る。凹凸状成形冶具に挟持されたプリフォーム（シート状プリプレグ２の積層体）は、凹凸状成形冶具ごとバッグフィルム内で真空引きされ、オートクレーブ内で圧力される。成形圧は１ＭＰａ以上が好ましい。成形圧が１ＭＰａ以上であれば、高い密度の成形体を得ることができる。特に、成形圧に上限はないが、熱を加えて第１バインダを軟化させているため、１０ＭＰａの圧力をかければ十分な成形体の密度を得ることができる。
上記加圧成形工程において十分に圧力を上げた後、加熱し、シート状プリプレグ２内に含まれる熱硬化性樹脂であるマトリックス樹脂６を溶融硬化させることが好ましい。これにより、成形体が変形しないように形状を固定化させることができる。マトリックス樹脂６の硬化温度は、例えば一般に１５０℃以上で行うことが出来る。温度が高ければ高いほど熱硬化性樹脂の硬化が進行する。前記の成形工程をオートクレーブで行う場合等、成形工程で充分に加熱できれば、硬化工程は成形工程と同時に行うこともできる。硬化温度の上限は特にないが、２００℃の温度をかければ熱硬化性樹脂を十分に硬化させることができる。
以上の（１）～（５）の工程を経て、１０ｍｍ～１５ｍｍ内の所望のピッチで波状に成形された本発明に係る炭素繊維製多重波板１を得ることができる。
炭素繊維製多重波板１と炭素繊維製多重平板の剛性を、曲げ実験により比較した。実験方法として、ＪＩＳＫ７０７４の４点曲げ試験を用いた。また、曲げ試験用資料片として、いずれも約１５ｍｍ×１００ｍｍの炭素繊維製多重波板１と炭素繊維製多重平板を３枚ずつ用意した。測定した炭素繊維製多重平板の平均サイズは、厚み１．１６１ｍｍ、幅１４．９６５ｍｍであった。また、測定した炭素繊維製多重波板１の平均サイズは、厚み１．１３５ｍｍ、幅１４．９７９ｍｍであった。なお、炭素繊維製多重波板１は、最表面と最裏面のシート状プリプレグを綾織３とし、３枚の一方向性シート状プリプレグ２を、３枚すべての繊維方向が綾織３の経糸又は緯糸の方向と同一となるように綾織３間に挟持させた。炭素繊維製多重平板は、５枚すべての繊維方向を揃えた炭素繊維製複合材積層板とした。
実験結果として、図２５のグラフを得た。左が５重波板の試料片１～３についての、右が５重平板の試料片についての、撓み（ｍｍ）に対する試験力（Ｎ）の測定結果である。左線の傾きの平均は、８４４（Ｎ／ｍｍ）、右線の傾きの平均は、１０２（Ｎ／ｍｍ）であった。従って、８．２７倍、炭素繊維製多重波板１が炭素繊維製多重平板より曲がりにくいことが分かる。
また、最大点試験力については、上表より、波板の最大点試験力は、８６１．９１３（Ｎ）～８８（Ｋｇ重）、平板の最大点試験力は、６３０．５３（Ｎ）～６４（Ｋｇ重）である。従って、波板を曲げ破壊するには、平板の１．３７倍の力が必要であることが分かる。
さらに最大点応力については、上表より、波板の最大点応力は、２１４４．０９（ＭＰａ）～２１９×１０６（Ｋｇ重／ｍｍ２）、平板の最大点応力は、１４９９．４２（ＭＰａ）～１５３×１０６（Ｋｇ重／ｍｍ２）であることから、波板を曲げ破壊するには、最大点試験力と同様、平板の１．３７倍の曲げ応力が必要であることが分かる。なお、本実施例では４点曲げ試験を行ったため、曲げ破壊強さσと、曲げ弾性率Ｅは、以下の式で求めた。
σ：曲げ破壊強さ又は曲げ強さ（ＭＰａ）｛Ｋｇｆ／ｍｍ２｝
Ｅ：曲げ弾性率（ＭＰａ）｛Ｋｇｆ／ｍｍ２｝
Ｐ：破壊時荷重又は最大荷重（Ｎ）｛Ｋｇｆ｝
Ｌ：支点間距離
ｂ：試験片の幅（ｍｍ）
ｈ：試験片の厚さ（ｍｍ）
δ：撓み（ｍｍ）
（３）炭素繊維製多重波板を用いた炭素繊維製ソファー５０
Ｅ：曲げ弾性率（ＭＰａ）｛Ｋｇｆ／ｍｍ２｝
Ｐ：破壊時荷重又は最大荷重（Ｎ）｛Ｋｇｆ｝
Ｌ：支点間距離
ｂ：試験片の幅（ｍｍ）
ｈ：試験片の厚さ（ｍｍ）
δ：撓み（ｍｍ）
（３）炭素繊維製多重波板を用いた炭素繊維製ソファー５０
以上説明したように、炭素繊維製多重波板１は耐久性と強度に優れ、軽量であるので、家具を始めとした構造物の構成要素として広く利用されることが期待できる。以下、その一例として、炭素繊維製多重波板１を使用した炭素繊維製ソファーの実施形態といくつかの実施例について説明する。なお、炭素繊維製ソファーに関する図において、以下、当該ソファーに坐した場合の上下前後左右を、当該ソファーの上下前後左右として記すものとする。
（炭素繊維製ソファー５０）
図５にその写真図を示す本発明に係る炭素繊維製ソファー５０は、基台５２と、背面パネル５６と、座面パネル５８と、左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）とを構成要素として含む。ここで、基台５２は、何れも平面状の前面（５２Ｆｆ、５２Ｂｆ）、後面（５２Ｆｂ、５２Ｂｂ）、左右の側面５２ｓ（５２Ｆｓ、５２Ｂｓ）と底面５２ｄ（５２Ｆｄ、５２Ｂｄ）を夫々有する前方基台５２Ｆ及び後方基台５２Ｂから成る（図３参照）。なお、前方基台５２Ｆ及び後方基台５２Ｂの形状は、上記各面があれば特に限定されるわけではなく、図３のように上面（５２Ｆｕ、５２Ｂｕ）などが存在する形状であってもよい。
図５にその写真図を示す本発明に係る炭素繊維製ソファー５０は、基台５２と、背面パネル５６と、座面パネル５８と、左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）とを構成要素として含む。ここで、基台５２は、何れも平面状の前面（５２Ｆｆ、５２Ｂｆ）、後面（５２Ｆｂ、５２Ｂｂ）、左右の側面５２ｓ（５２Ｆｓ、５２Ｂｓ）と底面５２ｄ（５２Ｆｄ、５２Ｂｄ）を夫々有する前方基台５２Ｆ及び後方基台５２Ｂから成る（図３参照）。なお、前方基台５２Ｆ及び後方基台５２Ｂの形状は、上記各面があれば特に限定されるわけではなく、図３のように上面（５２Ｆｕ、５２Ｂｕ）などが存在する形状であってもよい。
図３は、前方基台５２Ｆ及び後方基台５２Ｂの底面５２ｄ（５２Ｆｄ、５２Ｂｄ）を載置面に当接させて載置する本発明に係る炭素繊維製ソファー５０の側面透視図である。以下の説明においては、図３に示すように、側面視で炭素繊維製ソファー５０の後方から前方に向かう方向を載置面の基準方向として、この基準方向から時計回りに角度を測ることとする。以下、本発明の炭素繊維製ソファー５０の上記構成要素とその構成について、主として図３を用いて説明する。
（基台）
本発明の炭素繊維製ソファー５０において、前方基台５２Ｆの前面５２Ｆｆは、基準方向から９０度以上１２０度以下の傾斜を有し、この傾斜に沿って前面５２Ｆｆ上に前方パネル６０Ｆが形成されている。また、後方基台５２Ｂの後面５２Ｂｂは、基準方向から６０度以上９０度以下の傾斜を有し、この傾斜に沿って後面５２Ｂｂ上に後方パネル６０Ｂが形成されている。
本発明の炭素繊維製ソファー５０において、前方基台５２Ｆの前面５２Ｆｆは、基準方向から９０度以上１２０度以下の傾斜を有し、この傾斜に沿って前面５２Ｆｆ上に前方パネル６０Ｆが形成されている。また、後方基台５２Ｂの後面５２Ｂｂは、基準方向から６０度以上９０度以下の傾斜を有し、この傾斜に沿って後面５２Ｂｂ上に後方パネル６０Ｂが形成されている。
（サイドパネル）
次に、左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）は、前方基台５２Ｆ及び後方基台５２Ｂの双方の側面５２ｓ（５２Ｆｓ、５２Ｂｓ）に固定される。左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）の上端には、安全及び装飾等のため、両端にパイプ蓋部２２（図８（ａ）参照）を取り付けた断面円形状のパイプ２０を取り付けるのが望ましい。パイプ２０は、その長手方向に沿って直線状の切込みを設けており、この切込みにサイドパネル５４等のパネルの端部を挿入してパネルの端部に固定することができる。
次に、左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）は、前方基台５２Ｆ及び後方基台５２Ｂの双方の側面５２ｓ（５２Ｆｓ、５２Ｂｓ）に固定される。左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）の上端には、安全及び装飾等のため、両端にパイプ蓋部２２（図８（ａ）参照）を取り付けた断面円形状のパイプ２０を取り付けるのが望ましい。パイプ２０は、その長手方向に沿って直線状の切込みを設けており、この切込みにサイドパネル５４等のパネルの端部を挿入してパネルの端部に固定することができる。
（座面パネル）
また、座面パネル５８は、前方基台５２Ｆの上方に、前方パネル６０Ｆと僅少な隙間を設けて、あるいは当接して、基準方向から時計回りに３０度未満の正の角度の傾斜を得るように、左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）及び／又は前方基台５２Ｆに固定される。座面パネル５８の前端及び後端にもパイプ２０を取り付ければ、剥き出しの座面パネル５８の端部が物や人に接触して損傷を与える危険を回避することができる。
また、座面パネル５８は、前方基台５２Ｆの上方に、前方パネル６０Ｆと僅少な隙間を設けて、あるいは当接して、基準方向から時計回りに３０度未満の正の角度の傾斜を得るように、左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）及び／又は前方基台５２Ｆに固定される。座面パネル５８の前端及び後端にもパイプ２０を取り付ければ、剥き出しの座面パネル５８の端部が物や人に接触して損傷を与える危険を回避することができる。
（背面パネル）
更に、背面パネル５６は、座面パネル５８の後端部及び後方パネル６０Ｂと僅少な隙間を設けて、あるいは当接して、基準方向から時計回りに９０度以上１２０度以下の傾斜を得るように、後方基台５２Ｂの前方から上方を覆うように、左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）及び／又は後方基台５２Ｂに固定される。背面パネル５６は、図１５（ａ）のように、背凭れ部５６Ｑと嵌合部５６Ｒを有し、背凭れ部５６Ｑの上端に枕部５６Ｐを接続するのが好ましい。枕部５６Ｐの上端と下端にパイプ２０を取り付け、その下端に取り付けたパイプ２０により枕部５６Ｐを接続してもよい。
更に、背面パネル５６は、座面パネル５８の後端部及び後方パネル６０Ｂと僅少な隙間を設けて、あるいは当接して、基準方向から時計回りに９０度以上１２０度以下の傾斜を得るように、後方基台５２Ｂの前方から上方を覆うように、左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）及び／又は後方基台５２Ｂに固定される。背面パネル５６は、図１５（ａ）のように、背凭れ部５６Ｑと嵌合部５６Ｒを有し、背凭れ部５６Ｑの上端に枕部５６Ｐを接続するのが好ましい。枕部５６Ｐの上端と下端にパイプ２０を取り付け、その下端に取り付けたパイプ２０により枕部５６Ｐを接続してもよい。
（材料）
このような構成の本発明に係る炭素繊維製ソファー５０において、背面パネル５６、座面パネル５８、左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）、前方パネル６０Ｆ及び後方パネル６０Ｂの全てのパネルは、炭素繊維製複合材積層板から形成されるのが望ましい。そして、本発明に係る炭素繊維製ソファー５０は、これら全てのパネルの内、少なくとも１つのパネルが炭素繊維製多重波板１から成ることを特徴とする。
このような構成の本発明に係る炭素繊維製ソファー５０において、背面パネル５６、座面パネル５８、左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）、前方パネル６０Ｆ及び後方パネル６０Ｂの全てのパネルは、炭素繊維製複合材積層板から形成されるのが望ましい。そして、本発明に係る炭素繊維製ソファー５０は、これら全てのパネルの内、少なくとも１つのパネルが炭素繊維製多重波板１から成ることを特徴とする。
本発明に係る炭素繊維製ソファー５０において、前方基台５２Ｆ及び後方基台５２Ｂは、炭素繊維製複合材料により形成されてもよいが、外観に影響しないため、低コストのガラス繊維など他の材料で形成してもよい。
（特徴）
また、本発明に係る炭素繊維製ソファー５０において、座面パネル５８は、上述のように、前方基台５２Ｆの上方に、前方パネル６０Ｆと僅少な隙間を設けて、あるいは当接して、左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）及び／又は前方基台５２Ｆに固定されるが、その前端部が前方パネル６０Ｆより前方に突出していることを特徴とする。この座面パネル５８の突出した前端部は、炭素繊維製ソファー５０に座る人の膝裏が当接する部分であり、この前端部は従来の椅子やソファーにはなかった弾力性を備えている。この弾力性により、座面パネル５８の前端部は、炭素繊維製ソファー５０に腰掛ける人の体格や姿勢に応じて撓むことができる。そのため、本発明に係る炭素繊維製ソファー５０は、従来のソファ―の座部前端部が殆ど撓まず固定されているために、小柄な人が浅く腰掛けざるを得ず、却って姿勢を崩して安らぐことができないといった問題点を解消することができる。このような座面パネル５８の弾力度は、座る人間が感じる座面の硬さ・柔らかさに関係しており、柔らかい炭素繊維製多重平板を選んだり、硬めの炭素繊維製多重波板１を選んだりして、使用する人の好みに応じて炭素繊維製複合材積層板を予め選択することができる。
また、本発明に係る炭素繊維製ソファー５０において、座面パネル５８は、上述のように、前方基台５２Ｆの上方に、前方パネル６０Ｆと僅少な隙間を設けて、あるいは当接して、左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）及び／又は前方基台５２Ｆに固定されるが、その前端部が前方パネル６０Ｆより前方に突出していることを特徴とする。この座面パネル５８の突出した前端部は、炭素繊維製ソファー５０に座る人の膝裏が当接する部分であり、この前端部は従来の椅子やソファーにはなかった弾力性を備えている。この弾力性により、座面パネル５８の前端部は、炭素繊維製ソファー５０に腰掛ける人の体格や姿勢に応じて撓むことができる。そのため、本発明に係る炭素繊維製ソファー５０は、従来のソファ―の座部前端部が殆ど撓まず固定されているために、小柄な人が浅く腰掛けざるを得ず、却って姿勢を崩して安らぐことができないといった問題点を解消することができる。このような座面パネル５８の弾力度は、座る人間が感じる座面の硬さ・柔らかさに関係しており、柔らかい炭素繊維製多重平板を選んだり、硬めの炭素繊維製多重波板１を選んだりして、使用する人の好みに応じて炭素繊維製複合材積層板を予め選択することができる。
また、背面パネル５６についても上述のように、座面パネル５８の後端部及び後方パネル６０Ｂと僅少な隙間を設けて、あるいは当接して、後方基台５２Ｂの前方から上方を覆うように、左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）及び／又は後方基台５２Ｂに固定されるが、本発明に係る炭素繊維製ソファー５０は、その上端部が後方パネル６０Ｂより上方に突出していることを特徴とする。この後方パネル６０Ｂについても、使用する人の好みに応じて、柔らかい炭素繊維製多重平板と、硬めの本発明の炭素繊維製多重波板１とを予め選択することができる。
（３－１）組立て可能な炭素繊維製ソファー（ノックダウン式の炭素繊維製ソファー）
（３－１）組立て可能な炭素繊維製ソファー（ノックダウン式の炭素繊維製ソファー）
本実施例２では、全ての構成要素を組立・解体自在な、組立て可能な炭素繊維製ソファー５０Ａ（ノックダウン式炭素繊維製ソファー）について説明する。
その側面透視図を図１３に、斜視透視図を図４に、斜視写真図を図５に示すように、本実施例に係る炭素繊維製ソファー５０Ａは、左右の側面５２Ｆｓに前方挿入部５２３Ｆを有する前方基台５２Ｆと、左右の側面５２Ｂｓに後方挿入部５２３Ｂを有する後方基台５２Ｂと、何れのパネルも炭素繊維製多重波板１からなる背面パネル５６と、座面パネル５８と、左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）とを組み立ててなるソファーである。本実施例の炭素繊維製ソファー５０Ａは、前方基台５２Ｆと後方基台５２Ｂも炭素繊維製多重波板１及び／又は炭素繊維製多重平板を使用するのが好ましい。
本実施例に係る炭素繊維製ソファー５０Ａにおいて、左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）は、図６のように、前方基台５２Ｆ及び後方基台５２Ｂに取り付けられた前方挿入部５２３Ｆ及び後方挿入部５２３Ｂ（図１３参照）に夫々嵌合可能な前方挿入片５４１Ｆ及び後方挿入片５４１Ｂを備える。また、座面パネル５８が略水平方向にスライド可能な座面ガイド片５４３（５４３Ｆ、５４３Ｂ）と、背面パネル５６が略鉛直方向にスライド可能な背面ガイド片５４５、及びその下方に背面パネル５６の下端（嵌合部５６Ｒ）を支持する背面挿入部５４７とを有している。
そして、前方基台５２Ｆの左右の前方挿入部５２３Ｆおよび後方基台５２Ｂの左右の後方挿入部５２３Ｂに、それぞれ左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）の前方挿入片５４１Ｆ及び後方挿入片５４１Ｂが嵌合され、前方基台５２Ｆと後方基台５２Ｂに左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）が固定される（図１３参照）。このように、基台５２（前方基台５２Ｆ及び後方基台５２Ｂ）に左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）を固定した状態で、背面パネル５６と座面パネル５８とを取り付けるのが好ましい。
すなわち、左右のサイドパネルサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）の背面ガイド片５４５に、背面パネル５６が案内されて背面挿入部５４７に固定され、左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）の座面ガイド片５４３（５４３Ｆ、５４３Ｂ）に、座面パネル５８が案内されて、図１３（及び図５）のように本実施例に係る炭素繊維製ソファー５０Ａを組立てることができる。このような組立て可能な炭素繊維製ソファー５０Ａは、容易に前方基台５２Ｆ、後方基台５２Ｂと、背面パネル５６、座面パネル５８、左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）に分解することができる。
（座面パネル）
図６、図１３に示す炭素繊維製ソファー１において、座面パネル５８が略水平方向にスライド可能な座面ガイド片５４３は、例えば前方座面ガイド片５４３Ｆと後方座面ガイド片５４３Ｂとを、図７のように左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）の座面パネル５８側に、取付片５４２により取り付けることができる。座面ガイド片５４３（５４３Ｆ、５４３Ｂ）は、図７、図９（ａ）～（ｃ）のように、前方が開放され、後方がストッパＳｔにより閉鎖されて内部に空隙Ｓｐを有する中空体で、上方向に溝が切られている。
図６、図１３に示す炭素繊維製ソファー１において、座面パネル５８が略水平方向にスライド可能な座面ガイド片５４３は、例えば前方座面ガイド片５４３Ｆと後方座面ガイド片５４３Ｂとを、図７のように左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）の座面パネル５８側に、取付片５４２により取り付けることができる。座面ガイド片５４３（５４３Ｆ、５４３Ｂ）は、図７、図９（ａ）～（ｃ）のように、前方が開放され、後方がストッパＳｔにより閉鎖されて内部に空隙Ｓｐを有する中空体で、上方向に溝が切られている。
一方、座面パネル５８には、図８（a）、（ｂ）のように、その下面に、座面ガイド片５４３（５４３Ｆ、５４３Ｂ）の空隙Ｓｐに嵌合するスライダＳｌが突出した座面スライド片５８１（前方座面スライド片５８１Ｆ、後方座面スライド片５８１Ｂ）が、スライダＳｌが下方に突出するように取付片５４２により取り付けられる。そして、座面パネル５８の下方に突出したスライダＳｌが、左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）に取り付けられた座面ガイド片５４３の溝を介して中空体の空隙ＳｐにストッパＳｔまで挿入されて嵌合される。すなわち、左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）の座面ガイド片５４３（５４３Ｆ、５４３Ｂ）に、座面パネル５８の座面スライド片５８１（前方座面スライド片５８１Ｆ、後方座面スライド片５８１Ｂ）が嵌合され、固定される（図１２参照）。
（背面パネル）
図１３（及び図５）のように組み立てられた炭素繊維製ソファー１において、背面パネル５６が略鉛直方向にスライド可能な背面ガイド片５４５は、左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）の後方上側に、座面ガイド片５４３と同様、取付片５４２により取り付けることができる（図６参照）。このような背面ガイド片５４５は、座面ガイド片５４３（５４３Ｆ、５４３Ｂ）と同様に、図９（ａ）～（ｃ）のように前方が開放され、後方がストッパＳｔにより閉鎖されて内部に空隙Ｓｐを有する中空体で、上方に溝が切られている構成であってよい。
図１３（及び図５）のように組み立てられた炭素繊維製ソファー１において、背面パネル５６が略鉛直方向にスライド可能な背面ガイド片５４５は、左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）の後方上側に、座面ガイド片５４３と同様、取付片５４２により取り付けることができる（図６参照）。このような背面ガイド片５４５は、座面ガイド片５４３（５４３Ｆ、５４３Ｂ）と同様に、図９（ａ）～（ｃ）のように前方が開放され、後方がストッパＳｔにより閉鎖されて内部に空隙Ｓｐを有する中空体で、上方に溝が切られている構成であってよい。
また、左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）の後方下側には、背面挿入部５４７が設けられているが（図６参照）、この背面挿入部５４７も背面ガイド片５４５と同構成とし、これと同様に、左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）に取付片５４２により取り付けてもよい。しかし、本実施例においては、背面挿入部５４７を、図１０（ａ）～（ｃ）に示すように背面パネル５６（嵌合部５６Ｒ）の下端を直接挿入する構成とし、左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）に取付板部を直接取り付けて、背面パネル５６（嵌合部５６Ｒ）の下端が直接背面挿入部５４７の溝部に案内されて嵌合・固定される構成としている。
一方、背面パネル５６には、図１１（ａ）～（ｃ）に示すように、その後方面に、背面ガイド片５４５等の空隙Ｓｐに嵌合するスライダＳｌが突出した背面スライド片５６１が、スライダＳｌが後方に突出するように取付片５４２により取り付けられる。そして、背面パネル５６の後方に突出したスライダＳｌが、左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）に取り付けられた背面ガイド片５４５の溝を介して中空体の空隙ＳｐにストッパＳｔまで挿入されて嵌合される。そしてこれと同時に、上述のように、背面パネル５６（嵌合部５６Ｒ）の下端が直接背面挿入部５４７の溝部に案内されて嵌合・固定される。
以上、本実施例２の炭素繊維製ソファー５０Ａについて説明したが、本発明に係る炭素繊維製ソファー５０は、この実施例５０Ａに限定されない。実施例２に係る炭素繊維製ソファー５０Ａは、前方基台５２Ｆと後方基台５２Ｂ、背面パネル５６、座面パネル５８、左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）とが、組立て・解体自在なノックダウン式のソファーとしたが、安定性を増すために、以下に説明する実施例３のように、前方基台５２Ｆと後方基台５２Ｂ、座面パネル５８、左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）とを全て接着剤等で固着して一体化し、背面パネル５６のみを挿入、引抜き可能なように構成してもよい。
（３－２）固定式炭素繊維製ソファー５０Ｂ
（３－２）固定式炭素繊維製ソファー５０Ｂ
本実施例３では、背面パネル５６以外の構成要素を固定した炭素繊維製ソファー５０Ｂについて説明する。
本実施例に係る炭素繊維製ソファー５０Ｂは、上述した炭素繊維製ソファー５０、５０Ａと同様、図１４（ａ）のように、基台５２と、背面パネル５６と、座面パネル５８と、左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）とを構成要素として含む。背面パネル５６は、下端近傍に嵌合部５６Ｒを有する。また、本実施例の炭素繊維製ソファー５０Ｂにおいて、左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）は、図１６（ａ）のように、炭素繊維製多重波板１により形成される。なお、図１６（ａ）において、サイドパネル５４の縦線は、炭素繊維製多重波板１の波の凸部又は凹部を表す。
本実施例の炭素繊維製ソファー５０Ｂでは、基台５２は、図１４（ｂ）に示すように、前方基台５２Ｆと後方基台５２Ｂとが、その接合部において一体成型される。前方基台５２Ｆは、側面５２Ｆｓが四角形の四角柱であり、前面５２Ｆｆと後面５２Ｆｂ、上面５２Ｆｕと底面５２Ｆｄを有して前面５２Ｆｆに前方パネル６０Ｆが形成される。また、後方基台５２Ｂは、側面５２Ｂｓが三角形の三角柱であり、前面５２Ｂｆと後面５２Ｂｂと底面５２Ｂｄとを有して後面５２Ｂｂに後方パネル６０Ｂが形成される。このような基台５２は、図１７のような型を用いることにより、一体成型することができる。
なお、図１８（ａ）、（ｂ）に示すように、軽量化のため、基台５２の内部を空洞とするのが好ましい。底面５２ｄ（５２Ｆｄ、５２Ｂｄ）を図１８（ａ）のように基台５２の両側面５２ｓ、前面５２Ｆｆ、後面５２Ｂｂと連結する枠のみとすれば、より軽量とすることができるが、図１８（ｂ）のように、前方基台５２Ｆと後方基台５２Ｂとの接合部に補助枠を設けて底面５２ｄ（５２Ｆｄ、５２Ｂｄ）を強化してもよい。
基台５２において、前方パネル６０Ｆ及び／又は後方パネル６０Ｂは、前方基台５２Ｆの前面５２Ｆｆ及び／又は後方基台５２Ｂの後面５２Ｂｂに接着剤で貼付等されてもよいが、一体成型されるのが好ましい。
この基台５２を構成する前方基台５２Ｆの上面５２Ｆｕは、基準方向から時計回りに３０度未満の正の角度の傾斜が設けられ、また、後方基台５２Ｂの前面５２Ｂｆは、基準方向から時計回りに９０度以上１２０度以下の角度の傾斜が設けられる（図１４（ｂ）参照）。
本実施例の炭素繊維製ソファー５０Ｂにおいては、これら両基台が接合される接合部に、後方基台５２Ｂの前面５２Ｂｆの斜面に沿って、背面パネル５６の嵌合部５６Ｒを挿入可能な背面挿嵌部５３が形成されている（図１４（ａ）、（ｂ）参照）。そして、背面パネル５６が、後方基台５２Ｂの前方斜面（前面５２Ｂｆ）に沿って背面挿嵌部５３に挿入され、背面パネル５６の嵌合部５６Ｒが背面挿嵌部５３に着脱自在に嵌合される。
また、本実施例の炭素繊維製ソファー５０Ｂにおいて、左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）は、基台５２の側面５２ｓ（５２Ｆｓ、５２Ｂｓ）に接着され、座面パネル５８は、基台５２の上面５２Ｆｕに接着される。サイドパネル５４及び／又は座面パネル５８の基台５２への固定は、接着剤による接着以外にもボルトなどによる固定も可能であるが、外観の美しさを保つため、本実施例の炭素繊維製ソファー５０Ｂでは接着剤により固定する。
本実施例の炭素繊維製ソファー５０Ｂにおいて、背面パネル５６は、嵌合部５６Ｒの左右幅が背面挿嵌部５３の左右幅に略一致し、これより上方の背凭れ部５６Ｑの左右幅が嵌合部５６Ｒの左右幅より幅狭に形成されるのが望ましい（図１５（ａ）、（ｂ）参照）。背面パネル５６の背凭れ部５６Ｑの左右の縁は、左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）と接触すると擦音が発生するので、背面パネル５６をこのような形状とすることにより、この擦音の発生を防止することができる。
また、基台５２は、左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）が接着される側面５２ｓ（５２Ｆｓ、５２Ｂｓ）の接着部分の少なくとも一部を、左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）を形成する炭素繊維製多重波板１の波のピッチ（図１６（ａ）、図１５（ａ）参照）と同ピッチの波型に成型するのが望ましい。図１６（ｂ）は、接着部分の全てが炭素繊維製多重波板１の波のピッチと同ピッチの波型に成型された基台５２の側面図であり、図１６（ｃ）は、接着部分の一部が炭素繊維製多重波板１の波のピッチと同ピッチの波型に成型された基台５２の側面図である。このように基台５２の側面５２ｓ（５２Ｆｓ、５２Ｂｓ）の接着部分を炭素繊維製多重波板１の波のピッチと同ピッチの波型として。サイドパネル５４と基台５２の側面５２ｓの凸部と凹部、凹部と凸部を一致させることにより、左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）と基台５２間の接着面積を増大させ、両者を強固に接着することができる。なお、このような側面５２ｓ（５２Ｆｓ、５２Ｂｓ）の接着部分の少なくとも一部が波型の基台５２は、図１７のような側部が波型の型を製作し（型内部の左側側面参照））、この型を上述した製造方法に用いることにより一体成型することができる。
（３－３）固定式炭素繊維製ソファー５０Ｂの試験及びシミュレーション
（３－３）固定式炭素繊維製ソファー５０Ｂの試験及びシミュレーション
以下の実施例４、実施例５に、上述した固定式炭素繊維製ソファー５０Ｂを用いて行った強度試験及び耐久試験、シミュレーションについて説明する。
［炭素繊維製ソファーの強度試験及び耐久試験］
岐阜県生活技術研究所において、本実施例の炭素繊維製ソファー５０Ｂの強度試験及び耐久試験を行った。以下の強度試験（１）、（２）及び耐久試験（３）に関する説明において、「座面」は座面パネル５８を、「背凭れ」は背面パネル５６を指す。
岐阜県生活技術研究所において、本実施例の炭素繊維製ソファー５０Ｂの強度試験及び耐久試験を行った。以下の強度試験（１）、（２）及び耐久試験（３）に関する説明において、「座面」は座面パネル５８を、「背凭れ」は背面パネル５６を指す。
（方法）
（１）座面の静的強度試験[ＪｌＳ Ｓ １２０３ ７．１試験区分４準拠]
負荷位置決めジグによって決まる座面負荷位置に、座面当て板を介して １，６００Ｎ（約１６３ｋｇｆ）の垂直荷重を１０回（保持時間１０秒）加えた（図２２（ａ）参照）。試験後、各部の異常の有無を調べた。
（２）背凭れの静的強度試験［ＪＩＳ Ｓ １２０３ ７．２試験区分４準拠］
炭素繊維製ソファー５０Ｂが後方へ移動しないように後脚をストッパに当てる。負荷位置決めジグによって決まる背凭れ負荷位置に、背凭れ当て板を介して７６０Ｎ（約７８ｋｇｆ）の荷重を背凭れに対して垂直に１０回（保持時間１０秒）加えた（図２２（ｂ）参照）。なお、釣り合わせのため、負荷位置決めジグによって決まる座面負荷位置に、１，６００Ｎ（約１６３ｋｇｆ）の垂直荷重を加えた。試験後、各部の異常の有無を調べた。
（３）座面及び背凭れの耐久性試験[ＪＩＳ Ｓ １２０３ ７．５－６試験区分４準拠]
炭素繊維製ソファー５０Ｂが後方へ移動しないように後脚をストッパに当てる。負荷位置決肖ジグによって決まる座面負荷位置に、座面当て板を介して９５０Ｎ（約９７Ｋｇｆ）の垂直荷重を毎分２４サイクルの速さで１００，０００回加えた。同時に、負荷位置決めジグによって決まる背凭れ負荷位置に、背凭れ当て板を介して３３０Ｎ（約３４ｋｇｆ）の荷重を背凭れに対して垂直に毎分２４サイクルの速さで１００，０００回加えた（図２２（ｃ）参照）。試験後、各部の異常の有無を調べた。
（１）座面の静的強度試験[ＪｌＳ Ｓ １２０３ ７．１試験区分４準拠]
負荷位置決めジグによって決まる座面負荷位置に、座面当て板を介して １，６００Ｎ（約１６３ｋｇｆ）の垂直荷重を１０回（保持時間１０秒）加えた（図２２（ａ）参照）。試験後、各部の異常の有無を調べた。
（２）背凭れの静的強度試験［ＪＩＳ Ｓ １２０３ ７．２試験区分４準拠］
炭素繊維製ソファー５０Ｂが後方へ移動しないように後脚をストッパに当てる。負荷位置決めジグによって決まる背凭れ負荷位置に、背凭れ当て板を介して７６０Ｎ（約７８ｋｇｆ）の荷重を背凭れに対して垂直に１０回（保持時間１０秒）加えた（図２２（ｂ）参照）。なお、釣り合わせのため、負荷位置決めジグによって決まる座面負荷位置に、１，６００Ｎ（約１６３ｋｇｆ）の垂直荷重を加えた。試験後、各部の異常の有無を調べた。
（３）座面及び背凭れの耐久性試験[ＪＩＳ Ｓ １２０３ ７．５－６試験区分４準拠]
炭素繊維製ソファー５０Ｂが後方へ移動しないように後脚をストッパに当てる。負荷位置決肖ジグによって決まる座面負荷位置に、座面当て板を介して９５０Ｎ（約９７Ｋｇｆ）の垂直荷重を毎分２４サイクルの速さで１００，０００回加えた。同時に、負荷位置決めジグによって決まる背凭れ負荷位置に、背凭れ当て板を介して３３０Ｎ（約３４ｋｇｆ）の荷重を背凭れに対して垂直に毎分２４サイクルの速さで１００，０００回加えた（図２２（ｃ）参照）。試験後、各部の異常の有無を調べた。
（試験結果）
上記（１）の座面の静的強度試験、（２）の背凭れの静的強度試験、（３）の座面及び背凭れの耐久性試験について、夫々岐阜県生活技術研究所において試験を行い、岐阜県生活技術研究所から以下の試験結果を得た。
（１）座面の静的強度試験［ＪｌＳ Ｓ １２０３ ７．１試験区分４準拠］
使用上支障のある破損、変形、緩み、外れはみられなかった。
（２）背凭れの静的強度試験[ＪｌＳ Ｓ １２０３ ７．２試験区分４準拠]
使用上支障のある破損、変形、緩み、外れはみられなかった。
（３）座面及び背凭れの耐久性試験［ＪｌＳ Ｓ １２０３ ７．５－６試験区分４準拠]
使用上支障のある破損、変形、緩み、外れはみられなかった。
上記（１）の座面の静的強度試験、（２）の背凭れの静的強度試験、（３）の座面及び背凭れの耐久性試験について、夫々岐阜県生活技術研究所において試験を行い、岐阜県生活技術研究所から以下の試験結果を得た。
（１）座面の静的強度試験［ＪｌＳ Ｓ １２０３ ７．１試験区分４準拠］
使用上支障のある破損、変形、緩み、外れはみられなかった。
（２）背凭れの静的強度試験[ＪｌＳ Ｓ １２０３ ７．２試験区分４準拠]
使用上支障のある破損、変形、緩み、外れはみられなかった。
（３）座面及び背凭れの耐久性試験［ＪｌＳ Ｓ １２０３ ７．５－６試験区分４準拠]
使用上支障のある破損、変形、緩み、外れはみられなかった。
［カーボン製ソファーの強度シミュレーション］
固定式炭素繊維製ソファー５０Ｂの各部の強度及び変位についてシミュレーションを行った。本シミュレーションでは、３ｄＣＡＤによる設計図を作製し、実施例１で説明した炭素繊維製多重波板１と炭素繊維製多重平板の剛性試験の結果から得た数値を用いて、福井県工業技術センターにてシミュレーションを行った。
固定式炭素繊維製ソファー５０Ｂの各部の強度及び変位についてシミュレーションを行った。本シミュレーションでは、３ｄＣＡＤによる設計図を作製し、実施例１で説明した炭素繊維製多重波板１と炭素繊維製多重平板の剛性試験の結果から得た数値を用いて、福井県工業技術センターにてシミュレーションを行った。
（１）カーボン製ソファー
表１にその材料（炭素繊維製複合材積層板（炭素繊維製多重波板））の厚さを示すＣＦ製ソファーについて、シミュレーションを行った。基台を含めて全ての構成要素が炭素繊維製複合材積層板製であり、背面パネルとサイドパネルは炭素繊維製多重波板を使用して成型されている。
表１にその材料（炭素繊維製複合材積層板（炭素繊維製多重波板））の厚さを示すＣＦ製ソファーについて、シミュレーションを行った。基台を含めて全ての構成要素が炭素繊維製複合材積層板製であり、背面パネルとサイドパネルは炭素繊維製多重波板を使用して成型されている。
（２）シミュレーション
背面パネルと座面パネルとへ加えた荷重と位置を以下に示す。
（２－１）荷重を加える位置
図１９（ａ）、（ｂ）に示すように、背面パネルの特定の位置に、荷重３３０Ｎ（３３．７Ｋｇ）を一様に加えた。また、図２０（ａ）～（ｃ）に示すように、座面パネルの特定の位置に、荷重９５０Ｎ（９６．９Ｋｇ）を一様に加えた。
（２－１－１）背面パネルへの荷重
●位置：背面パネルへは、枕部継ぎ目位置から下方１００ｍｍの矩形部に荷重を加えた（図１９（ａ）、（ｂ）参照）。
●荷重：３３０Ｎ（３３．７Ｋｇ）
（２－１－２）座面パネルへの荷重
●位置：座面パネルへは、全体（図２０（ｂ）参照）と前方（図２０（ｃ）参照）に荷重を加えた（図２０（ａ）～（ｃ）参照）。
●荷重：９５０Ｎ（９６．９Ｋｇ）
背面パネルと座面パネルとへ加えた荷重と位置を以下に示す。
（２－１）荷重を加える位置
図１９（ａ）、（ｂ）に示すように、背面パネルの特定の位置に、荷重３３０Ｎ（３３．７Ｋｇ）を一様に加えた。また、図２０（ａ）～（ｃ）に示すように、座面パネルの特定の位置に、荷重９５０Ｎ（９６．９Ｋｇ）を一様に加えた。
（２－１－１）背面パネルへの荷重
●位置：背面パネルへは、枕部継ぎ目位置から下方１００ｍｍの矩形部に荷重を加えた（図１９（ａ）、（ｂ）参照）。
●荷重：３３０Ｎ（３３．７Ｋｇ）
（２－１－２）座面パネルへの荷重
●位置：座面パネルへは、全体（図２０（ｂ）参照）と前方（図２０（ｃ）参照）に荷重を加えた（図２０（ａ）～（ｃ）参照）。
●荷重：９５０Ｎ（９６．９Ｋｇ）
上記方法で行ったシミュレーション結果を以下に示す。
（３）シミュレーション結果
（３－１）背面パネルに３３０Ｎ印加した場合
背面パネルに３３０Ｎ（約３３．７Ｋｇ）印加した場合
・破断応力が約１０００ＭＰａのところ、背面パネルに発生する歪応力は１００ＭＰａ程度で安全であることが分かった。
・枕部上端の変位が最大となり、約１０ｃｍであった（図２１（ａ））参照）。
（３－２）座面パネルに９５０Ｎ印加した場合
（３－２Ａ）座面パネルの全体に９５０Ｎ（約９７Ｋｇ）を印加した場合
・破断応力が約１０００ＭＰａのところ、座面パネルに発生する歪応力は２００ＭＰａ程度で安全であることが分かった。
・座面パネル最前部中央の変位が最大となり、約６．３ｃｍであった（図２１（ｂ））参照）。
（３－２Ｂ）座面パネルの前方に９５０Ｎ（約９７Ｋｇ）を印加した場合
・破断応力が約１０００ＭＰａのところ、座面パネルに発生する歪応力は４００ＭＰａ程度で安全であることが分かった。
・座面パネル最前部中央の変位が最大となり、約１１ｃｍであった（図２１（ｃ））参照）。
（３）シミュレーション結果
（３－１）背面パネルに３３０Ｎ印加した場合
背面パネルに３３０Ｎ（約３３．７Ｋｇ）印加した場合
・破断応力が約１０００ＭＰａのところ、背面パネルに発生する歪応力は１００ＭＰａ程度で安全であることが分かった。
・枕部上端の変位が最大となり、約１０ｃｍであった（図２１（ａ））参照）。
（３－２）座面パネルに９５０Ｎ印加した場合
（３－２Ａ）座面パネルの全体に９５０Ｎ（約９７Ｋｇ）を印加した場合
・破断応力が約１０００ＭＰａのところ、座面パネルに発生する歪応力は２００ＭＰａ程度で安全であることが分かった。
・座面パネル最前部中央の変位が最大となり、約６．３ｃｍであった（図２１（ｂ））参照）。
（３－２Ｂ）座面パネルの前方に９５０Ｎ（約９７Ｋｇ）を印加した場合
・破断応力が約１０００ＭＰａのところ、座面パネルに発生する歪応力は４００ＭＰａ程度で安全であることが分かった。
・座面パネル最前部中央の変位が最大となり、約１１ｃｍであった（図２１（ｃ））参照）。
以上のシミュレーション結果から、本発明に係る固定式炭素繊維製ソファー５０Ｂに、１００Ｋｇ弱（約９７Ｋｇ）の人間が座っても、強度的に安全であり、座面パネルの前部は６～１０ｃｍほどの変位が生じ、座面パネルの上部は約１０ｃｍほどの変位が生じて、十分な反り又は撓みが生じることが確認できた。
（４）炭素繊維製ソファーの組立て方法
（４）炭素繊維製ソファーの組立て方法
本発明（実施例２）に係る炭素繊維製ソファー５０Ａの組立て方法は、
（１）左右の側面５２Ｆｓに前方挿入部５２３Ｆを有する前方基台５２Ｆおよび左右の側面５２Ｂｓに後方挿入部５２３Ｂを有する後方基台５２Ｂとを準備するステップと、
（２）何れのパネルも炭素繊維製多重波板からなる背面パネル５６と、座面パネル５８とを準備するステップと、
（３）炭素繊維製多重波板からなり、前方挿入部５２３Ｆ及び後方挿入部５２３Ｂに夫々嵌合可能な前方挿入片５４１Ｆ及び後方挿入片５４１Ｂを備えると共に、座面パネル５８が略水平方向にスライド可能な座面ガイド片５４３と、背面パネル５６が略鉛直方向にスライド可能な背面ガイド片５４５、及びその下方に背面パネル５６の下端を支持する背面挿入部５４７とを備える左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）を準備するステップと、
（４）前方基台５２Ｆの左右の前方挿入部５２３Ｆおよび後方基台５２Ｂの左右の後方挿入部５２３Ｂに、それぞれ左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）の前方挿入片５４１Ｆ及び後方挿入片５４１Ｂを嵌合させるステップと、
（５）背面パネル５６を左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）の背面ガイド片５４５に案内させて背面挿入部５４７に固定すると共に、
座面パネル５８を左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）の座面ガイド片５４３に案内させて固定するステップと、
を含む。
（１）左右の側面５２Ｆｓに前方挿入部５２３Ｆを有する前方基台５２Ｆおよび左右の側面５２Ｂｓに後方挿入部５２３Ｂを有する後方基台５２Ｂとを準備するステップと、
（２）何れのパネルも炭素繊維製多重波板からなる背面パネル５６と、座面パネル５８とを準備するステップと、
（３）炭素繊維製多重波板からなり、前方挿入部５２３Ｆ及び後方挿入部５２３Ｂに夫々嵌合可能な前方挿入片５４１Ｆ及び後方挿入片５４１Ｂを備えると共に、座面パネル５８が略水平方向にスライド可能な座面ガイド片５４３と、背面パネル５６が略鉛直方向にスライド可能な背面ガイド片５４５、及びその下方に背面パネル５６の下端を支持する背面挿入部５４７とを備える左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）を準備するステップと、
（４）前方基台５２Ｆの左右の前方挿入部５２３Ｆおよび後方基台５２Ｂの左右の後方挿入部５２３Ｂに、それぞれ左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）の前方挿入片５４１Ｆ及び後方挿入片５４１Ｂを嵌合させるステップと、
（５）背面パネル５６を左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）の背面ガイド片５４５に案内させて背面挿入部５４７に固定すると共に、
座面パネル５８を左右のサイドパネル５４（５４Ｌ、５４Ｒ）の座面ガイド片５４３に案内させて固定するステップと、
を含む。
以上、本発明に係る炭素繊維製多重波板、炭素繊維製多重波板の製造方法、炭素繊維製多重波板を用いた炭素繊維製ソファー、および、炭素繊維製ソファーの組立て方法について説明したが、本発明は上記実施形態や実施例に限定されるものではない。本発明に係る炭素繊維製ソファーを構成する炭素繊維製プリプレグの種類等は特に限定されず、炭素繊維製複合材積層板は熱硬化性、熱可塑性の種類を問わない。そして、プリプレグと炭素繊維製複合材積層板の寸法、厚さ、プリプレグを重ねる枚数なども適宜変更可能である。また、本発明に係る炭素繊維製多重波板を構成する炭素繊維やマトリクスの材料、材質なども時代に応じて変遷するものであり、特に限定されることなく時代に応じて適宜変更することができる。
その他、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。
本発明に係る炭素繊維製多重波板は、家具を始めとした構造物の構成要素として広く利用することができる。
１：本発明に係る炭素繊維製多重波板
２：シート状プリプレグ
３：織物（のシート状プリプレグ）
４：炭素繊維
５：炭素繊維束
６：マトリックス樹脂
２０：パイプ
２２：パイプ蓋部
５０：（ノックダウン式の）炭素繊維製ソファー
５０Ａ、５０Ｂ：（固定式の）炭素繊維製ソファー
５２：基台
５２ｓ：側面
５２ｄ：底面
５２Ｆ：前方基台
５２Ｆｆ、５２Ｆｂ：（前方基台の）前面、後面
５２Ｆｕ、５２Ｆｄ：（前方基台の）上面、底面
５２Ｆｓ：（前方基台の）側面
５２３Ｆ：前方挿入部
５２Ｂ：後方基台
５２Ｂｆ、５２Ｂｂ：（後方基台の）前面、後面
５２Ｂｕ、５２Ｂｄ：（後方基台の）上面、底面
５２Ｂｓ：（後方基台の）側面
５２３Ｂ：後方挿入部
５３：背面挿嵌部
５４：サイドパネル
５４Ｌ：左サイドパネル
５４Ｒ：右サイドパネル
５４１：挿入片
５４１Ｆ：前方挿入片
５４１Ｂ：後方挿入片
５４２：取付片
５４３：座面ガイド片
５４３Ｆ：前方座面ガイド片
５４３Ｂ：後方座面ガイド片
５４５：背面ガイド片
５４７：背面挿入部
５６：背面パネル
５６Ｐ：枕部
５６Ｑ：背凭れ部
５６Ｒ：嵌合部
５６１：背面スライド片
５８：座面パネル
５８１：座面スライド片
５８１Ｆ：前方座面スライド片
５８１Ｂ：後方座面スライド片
６０Ｆ：前方パネル
６０Ｂ：後方パネル
２：シート状プリプレグ
３：織物（のシート状プリプレグ）
４：炭素繊維
５：炭素繊維束
６：マトリックス樹脂
２０：パイプ
２２：パイプ蓋部
５０：（ノックダウン式の）炭素繊維製ソファー
５０Ａ、５０Ｂ：（固定式の）炭素繊維製ソファー
５２：基台
５２ｓ：側面
５２ｄ：底面
５２Ｆ：前方基台
５２Ｆｆ、５２Ｆｂ：（前方基台の）前面、後面
５２Ｆｕ、５２Ｆｄ：（前方基台の）上面、底面
５２Ｆｓ：（前方基台の）側面
５２３Ｆ：前方挿入部
５２Ｂ：後方基台
５２Ｂｆ、５２Ｂｂ：（後方基台の）前面、後面
５２Ｂｕ、５２Ｂｄ：（後方基台の）上面、底面
５２Ｂｓ：（後方基台の）側面
５２３Ｂ：後方挿入部
５３：背面挿嵌部
５４：サイドパネル
５４Ｌ：左サイドパネル
５４Ｒ：右サイドパネル
５４１：挿入片
５４１Ｆ：前方挿入片
５４１Ｂ：後方挿入片
５４２：取付片
５４３：座面ガイド片
５４３Ｆ：前方座面ガイド片
５４３Ｂ：後方座面ガイド片
５４５：背面ガイド片
５４７：背面挿入部
５６：背面パネル
５６Ｐ：枕部
５６Ｑ：背凭れ部
５６Ｒ：嵌合部
５６１：背面スライド片
５８：座面パネル
５８１：座面スライド片
５８１Ｆ：前方座面スライド片
５８１Ｂ：後方座面スライド片
６０Ｆ：前方パネル
６０Ｂ：後方パネル
Claims (12)
- 何れも平面状の前面、後面、左右の側面と底面とを夫々有する前方基台及び後方基台から成る基台と、背面パネルと、座面パネルと、左右のサイドパネルとを含み、該前方基台及び後方基台の底面を載置面に当接させて載置するソファーにおいて、
側面視で前記ソファーの後方から前方に向かう方向を載置面の基準方向として、基準方向から時計回りに、
前記前方基台の前面は、基準方向から９０度以上１２０度以下の傾斜を有し、該傾斜に沿って該前面上に前方パネルが形成されており、
前記後方基台の後面は、基準方向から６０度以上９０度以下の傾斜を有し、該傾斜に沿って該後面上に後方パネルが形成されており、
前記左右のサイドパネルは、前記前方基台及び後方基台の双方の側面に固定され、
前記座面パネルは、前記前方基台の上方に、前記前方パネルと僅少な隙間を設けて、あるいは当接して、基準方向から時計回りに３０度未満の正の角度の傾斜を得るように、前記左右のサイドパネル及び／又は該前方基台に固定され、
前記背面パネルは、前記座面パネルの後端部及び前記後方パネルと僅少な隙間を設けて、あるいは当接して、基準方向から時計回りに９０度以上１２０度以下の傾斜を得るように、前記後方基台の前方からその上方を覆うように、前記左右のサイドパネル及び／又は該後方基台に固定されるソファーであって、
前記背面パネル、前記座面パネル、前記左右のサイドパネル、前記前方パネル及び前記後方パネルの全てのパネルが、
可撓性および樹脂浸透性を有する複数本の炭素繊維と、これを含侵するマトリックス樹脂と、を含有する可撓性を有するシート状プリプレグが複数枚積層されて形成される、表面と裏面とを有する炭素繊維製複合材積層板から成ることを特徴とする炭素繊維製ソファー。 - 前記全てのパネルの内、少なくとも1つのパネルは、
前記炭素繊維製複合材積層板が１０ｍｍ～１５ｍｍのピッチで波状に成形された炭素繊維製多重波板から成ることを特徴とする、請求項１に記載の炭素繊維製ソファー。 - 前記前方基台及び後方基台は、炭素繊維製複合材により形成された、請求項１又は２に記載の炭素繊維製ソファー。
- 前記前方基台の上方に、前記前方パネルと僅少な隙間を設けて、あるいは当接して、前記左右のサイドパネル及び／又は該前方基台に固定された前記座面パネルは、その前端部が該前方パネルより前方に突出していることを特徴とする、請求項１又は２に記載の炭素繊維製ソファー。
- 前記座面パネルの後端部及び前記後方パネルと僅少な隙間を設けて、あるいは当接して、前記後方基台の前方から上方を覆うように、前記左右のサイドパネル及び／又は該後方基台に固定される前記背面パネルは、その上端部が該後方パネルより上方に突出していることを特徴とする、請求項１又は２に記載の炭素繊維製ソファー。
- 左右の側面に前方挿入部を有する前方基台と、左右の側面に後方挿入部を有する後方基台と、背面パネルと、座面パネルと、左右のサイドパネルとを組み立ててなるソファーであって、
前記左右のサイドパネルは、
前記前方挿入部及び前記後方挿入部に夫々嵌合可能な前方挿入片及び後方挿入片を備えると共に、
座面パネルが略水平方向にスライド可能な座面ガイド片と、背面パネルが略鉛直方向にスライド可能な背面ガイド片、及びその下方に該背面パネルの下端を支持する背面挿入部とを有しており、
前記前方基台の左右の前方挿入部および前記後方基台の左右の後方挿入部に、それぞれ前記左右のサイドパネルの前方挿入片及び後方挿入片が嵌合され、
前記左右のサイドパネルの背面ガイド片に、前記背面パネルが案内されて前記背面挿入部に固定され、
前記左右のサイドパネルの座面ガイド片に、前記座面パネルが案内されて固定される、組立て可能な請求項１又は２に記載の炭素繊維製ソファー。 - 請求項６に記載の炭素繊維製ソファーにおいて、
前記座面パネルが略水平方向にスライド可能な座面ガイド片は、前方が開放され、後方がストッパＳｔにより閉鎖されて内部に空隙Ｓｐを有する中空体で、上方向に溝が切られてあり、前記左右のサイドパネルの該座面パネル側に取付片により取り付けられ、
前記座面パネルには、その下面に、前記座面ガイド片の空隙Ｓｐに嵌合するスライダＳｌが突出した座面スライド片が、該スライダＳｌが下方に突出するように取付片により取り付けられており、
前記座面パネルの下方に突出した前記スライダＳｌが、前記左右のサイドパネルに取り付けられた座面ガイド片の溝を介して前記中空体の空隙Ｓｐに前記ストッパＳｔまで挿入されて嵌合され、
前記座面パネルが前記左右のサイドパネルに固定される、炭素繊維製ソファー。 - 請求項６に記載の炭素繊維製ソファーにおいて、
前記背面パネルが略鉛直方向にスライド可能な背面ガイド片は、上方が開放され、下方がストッパＳｔにより閉鎖されて内部に空隙Ｓｐを有する中空体で、前方に溝が切られてあり、該左右のサイドパネルの該座面パネル側に取付片により取り付けられ、
前記背面パネルには、その裏面に、前記背面ガイド片の空隙Ｓｐに嵌合するスライダＳｌが突出した背面スライド片が、該スライダＳｌが後方に突出するように取付片により取り付けられており、
前記背面パネルの後方に突出した前記スライダＳｌが、前記左右のサイドパネルに取り付けられた背面ガイド片の溝を介して前記中空体の空隙Ｓｐに前記ストッパＳｔまで挿入されて嵌合され、
前記左右のサイドパネルの背面挿入部に、前記背面パネルの下端が案内されて該背面挿入部に固定される、炭素繊維製ソファー。 - 側面が四角形の四角柱であり、前面と後面、上面と底面を有して該前面に前記前方パネルが形成された前記前方基台と、
側面が三角形の三角柱であり、前面と後面と底面とを有して該後面に前記後方パネルが形成された後方基台とが、その接合部において一体成型された基台と、
下端近傍に嵌合部を有する前記背面パネルと、前記座面パネルと、前記左右のサイドパネルとを含む請求項１又は２に記載の炭素繊維製ソファーにおいて、
前記前方基台の上面は、基準方向から時計回りに３０度未満の正の角度の傾斜が設けられ、
前記後方基台の前面は、基準方向から時計回りに９０度以上１２０度以下の角度の傾斜が設けられ、
これら両基台が接合される前記接合部に、前記後方基台の前面の斜面に沿って、前記背面パネルの前記嵌合部を挿入可能な背面挿嵌部が形成されており、
前記左右のサイドパネルは、前記基台の側面に接着され、
前記座面パネルは、前記基台の上面に接着され、
前記背面パネルが、前記後方基台の前方斜面に沿って前記背面挿嵌部に挿入され、該背面パネルの嵌合部が該背面挿嵌部に着脱自在に嵌合される、炭素繊維製ソファー。 - 前記前方パネル及び／又は前記後方パネルは、前記前方基台の前面及び／又は前記後方基台の後面に一体成型された、請求項９に記載の炭素繊維製ソファー。
- 前記背面パネルは、前記嵌合部の左右幅が前記背面挿嵌部の左右幅に略一致し、該嵌合部の上方の左右幅が該嵌合部の左右幅より幅狭に形成されている、請求項９に記載の炭素繊維製ソファー。
- 前記左右のサイドパネルが炭素繊維製多重波板により形成された請求項９に記載の炭素繊維製ソファーであって、
前記基台は、前記左右のサイドパネルが接着される側面の接着部分の少なくとも一部が、該左右のサイドパネルを形成する炭素繊維製多重波板の波のピッチと同ピッチの波型に成型された炭素繊維製ソファー。
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