イスの設計(ダイニング・テーブル用)
イスの設計は、デザインばかりでなく、座り心地を左右する重要なポイントです。併せて、製作の面から,、アマチュアにとって、作りやすい形でなければなりません。これら相反する条件を満足させるには、いくつかイスを実際に作って使用してみて試行錯誤する必要があります。

私も今まで5つのイスを製作してきましたが、技術不足もあり最初は満足いくイスの製作は無理でした。しかし製作の回を重ねるごとに、少しその勘所が分かって来始めたので、幾つかのポイントを紹介したいと思います。(未だに満足できるものは出来ていませんが・・・)

今回モデルとするイスの写真です。





1.イスの寸法の決め方

座っていて疲れないイスは、以下の写真にあるように3つの重要な寸法があります。これらの寸法は人の体格により変わり、特に男性と女性では大きく異なります。座り心地の良いイスは、これらの寸法を人の体格に合わせて決める必要があります。



一つは背中を支える笠木といわれる部分の高さです。(@)この笠木の高さ寸法はちょうど背中の中心を支える必要があります。(写真の場合は、73cm

二つ目はお尻を支える座板の高さです。(A)これは座る人の膝裏から足の裏までの距離に等しく、それより短いと膝が浮いてしまい、お尻に体重がかかってしまいます。この場合、長時間座っているとお尻が痛くなってきます。

一方、足の裏(かかと)が着かない長めの寸法だと、足に血液が充血し長時間座っているとむくみを生じたりします。座ったときに軽く足の裏全体が床に着いて、お尻と腿の裏部分に均等に体重がかかっている状態が最も快適な状態です。(写真の場合は、女性用なので37.5cm

三つ目は肘を支える肘掛けの高さです。(B)ダイニング・テーブル用のイスでは肘掛けがないものもありますが、食事をするだけでなく、長時間のおしゃべりや家族の会話を楽しむためには肘掛けが有った方が良いと思います。(写真の場合は、64cm

肘掛けの高さは、自然に腕を置いたときに高すぎず低すぎずで腕を支える高さにする必要があります。低すぎると肩が凝るし、高すぎると邪魔になります。

次はイスの幅です。



イスの全体的なバランスからすると、Cの寸法はDの寸法に比べて小さい方が、スマートで華奢な感じがします。写真の例では、Cは41cm、Dは51cmです。

この幅は、比較的ゆったり目でダイニング用のイスとしては大きめです。我が家の1m×2mのテーブルでは長辺方向に3脚並べると少々窮屈になります。(ダイニング・テーブルでは、食事だけでなくおしゃべりや勉強などに長時間使用するので、ゆったりを重視しました。)

足の断面の大きさは、3cm×4cmを基本として使用します。太いとがっちりした感じになりますが、スマートで華奢な感じと、抱えて移動する際に軽く作る必要があるので、細めに設定しています。

貫に使う角材の断面の大きさは、さらに細く2cm×3cmです。

前述のように軽く作るために、材はパインを用います。節が有りますが木の感じが出ていて、かえってデザイン的には良いと思います。


2.使用するテンプレートの製作

肘掛け、背板、後ろ足は、曲線や曲がり部が有るので、大まかにテーブルソーやジグソーで切り出した後、仕上げにルーターを使用します。このためにそれぞれテンプレートを製作します。材はシナベニヤです。

これらのテンプレートを使用してフラッシュ・ビットを使用して仕上げをします。(バンドソーが有ればよいのですが、高価な電動工具なので所有していません)


下の写真は必要なテンプレートです。5mmのシナベニヤに形をけがいてジグソーで切り抜きます。その後、ヤスリで仕上げたものです。

(1)肘掛けのテンプレート
直線部分は、取り付けの時に調整が必要なので長めにしておきます。

(2)背板のテンプレート
背板のテンプレートは、凸側と凹側の2枚が必要です。

(3)後ろ足のテンプレート
180度より狭くなっている側だけのテンプレートが必要です。(狭くなっている側はテーブルソーで精度良く切断が可能です)


上から順に、後ろ足用、肘掛け用、背板凸側用、背板凹側用。




テンプレート切り抜きの様子。




3.荒木取り

5cm×9cm□の材から荒木取りをします。必要な材は以下で記載の寸法の2〜10mm部増しして切り出します。

部品 個数 寸法(cm)  備 考
前足 3×4□×64 足の長さは座る人によって後から調節します。
後ろ足 3×9□×73 足の長さは座る人によって後から調節します。
前幕板 2.5×4□×51
後幕板 2.5×4□×41
側幕板 2.5×4□×43
前貫 2×3□×51 2×2□×51でも良い。
後貫 2×3□×41 2×2□×41でも良い。
側貫 2×3□×43 2×2□×43でも良い。
笠木 4.5×4.5□×41
肘掛け 2×9□×49
座板 51×51□×2 市販のパイン集成材を用います。


テーブルソーで上表の寸法に切り出します。下の写真は、5cm厚の材から2cm厚の材を切り出しているところです。

テーブルソーを用いた「挽き割り」という作業は非常に危険な作業です。材を安定に送ることが出来る条件が整った時しかやらない方が良いと思います。

材の送りが不安定なときはキックバックを起こしやすいのです。ダストコレクションシステムは使えないので、切りくずが飛び散ります。防塵マスクを着用しましょう。

また、鋸の刃がむき出しになるので、安全には十分注意が必要です





切り出した材です。横置きにしてあるのは、3×9□×73の後ろ足の部材です。写真では2脚分の材を切り出している途中です。




長さの同じ寸法の材は、まとめて切断し長さを揃えましょう。




2脚分の材の基本加工が全て終了しました。




ほぞ穴の寸法をけがいている様子です。貫が同じ高さになるように、前足と後ろ足を同時に並べてけがきます。




表面の傷や割れは、パテを詰めてこの段階で処理をしておきます。




パテはヘラで大まかに平らにしておきます。綺麗に平らにする必要はなく、この段階では大まかでかまいません。後でヤスリで仕上げます。




ほぞ穴の中心線をけがきでけがいているところです。






けがきが終了したら、角ノミ盤でほぞ穴を開けます。この角ノミ盤は「角のみ/ドリルスタンドキット(DS−60V)」というもので比較的安価である点が導入のきっかけですが、スライド機構に誤差が大きく、ドリルを上下するときに少しぶれるようです。改良の余地ありです。





角のみ盤によるほぞ穴の加工は、最初、付属のガイドを用いて行っていましたが、角のみの回転方向の位置あわせが難しいので、ガイドは使わないことにしました。

墨線だけを頼りに材の位置をコントロールして合わせ込みます。ほぞ穴の中心線に角のみドリルの先端を合わせます。

角のみドリルで彫り込んだ後、ドリルが抜けなくなるので、付属の材押さえストッパーは利用しましょう。




後ろ足は、切断整形前にほぞ穴を開けておきます。背中を支える笠木のほぞ穴は、ほぞ穴の木端からセンターまでの距離が正確にわからないので、後ろ足の切断整形後に開けます。




ノミを使ってほぞ穴の形を整えます。このときノミは、角のみの大きさと同じ幅のものを用います。




ほぞ穴の深さをノギスで計り、同じ深さにノミで調整します。




ほぞ穴が仕上がりました。次はそれぞれのほぞ穴に合わせたほぞを作成します。





ほぞ穴に合わせて、ほぞを作ります。ほぞの幅方向は、ほぞ穴の幅に合わせます。きつめのほぞにすると、ほぞ穴が割れてしまうことがあるからです。





ほぞの長手方向も、ほぞ穴に合わせます。こちらの方向はきつめに調整します。きつめにしても割れることが少ないし、イスの力の掛かる方向はこちらの方向なので、むしろきつめにする必要があります。






今回はテーブルソーでほぞを切り出します。マイターゲージを用いて材を支えます。鋸刃を調整するときは必ずコンセントを抜いて電源を切っておきましょう。面倒ですが習慣になると楽ですし安全です。






ほぞの深さを決めます。ほぞの深さは深めにしておいて後で実際にほぞ穴に入れて調整します。





テーブルソーで切り出した後はノミで微調整します。ほぞ穴に入れてみて少しずつ調整していきましょう。ここでの調整をいい加減にすると、後で組み立てたときにイスが歪んでしまいます。一つほぞを仕上げたら、コーヒーでも飲みながら一服して気長にやりましょう。





仮組みしてみて、スコヤで直角を確認しましょう。直角が出ていなければ、ここで調整しておきましょう。






前足には平行して2本の脚貫を入れますが、1本目を仮組みした状態で直角を確認し、2本目の脚貫を仮置きして長さを調整します。慎重に脚貫の長さを調整しておいても、木の伸縮で狂いが生じているので、このような方法でぴったりと合わせます。





前足に脚貫を仮組みした状態です。直角を慎重に組み上げれば、このように2本脚だけで自立しています。





同じような手順で後ろ足も仮組みしてみます。このとき全体の直角・水平を確認しておきましょう。(後ろ足はまだ傾斜部分を切断していません。)





後ろ足の傾斜部分の切断のためジグを使います。一定の幅のジグに後ろ足の部材を両面テープで貼り付け斜めの傾斜部分を切断します。












切断した結果は下の写真のようになります。(写真の奥の部分)





180度より小さい角度に曲がった方の直線部分を切り出します。

材の表面と裏面の切り込み距離が違うので注意が必要です。(鋸刃が丸いために生じる現象で、切り込み@と切り込みAの位置が異なり、見えないテーブルと接触面の切り込みAが、表面の切り込み@より先行するので、切り込み過ぎに注意が必要)









斜めの部分はジグソーで切断します。墨線より0.5mmほど大きい目に切り出します。後でルーターを用いて正確に加工します。





ジグソーでの切り出しが終了しました。






ジグソーで墨線より1〜2mm大きめに切り出した材にテンプレートを当てて、ルーターで削り出します。使用しているビットはストレート・ビットです。

テンプレートと材の固定は、両面テープを使用します。付けたりはがしたりが面倒ですが確実の固定されるので、正確な材の切り出しと安全な作業が可能になります。






肘掛けは、テンプレートに合わせて材に墨線を引き、ジグソーで荒木取りをしてルーターで仕上げます。






墨線に沿ってジグソーで材を切り出しているところです。






ジグソーを使用した荒木取りが済みました。





テンプレート(写真右)とジグソーで荒き取りした材を両面テープで固定します。両面テープは幅の広いものがテンプレートと材の密着度が高く、ずれないので精度良い切り出しが出来ます。





材とテンプレートを張り付けて、ルーターのビットの高さを調整しているところです。ベアリングの付いているフラッシュトリムビットを使用します。ベアリングをテンプレートの高さ位置に合わせて切削を行います。





ルーターにフラッシュトリムビットを使用して、テンプレート通りの肘掛けの切り出しが終わりました。左2つが使用する材、右端がテンプレートです。





使用したビットは埃を除いて錆びないように油を注しておきましょう。





後ろ足はテンプレートを使ってルーターで仕上げますが、微妙にずれるので最終的には手カンナで仕上げます。





手カンナで整えた後、サンダーで仕上げます。(プロだと逆ですが・・・)





背もたれの笠木を取り付けるためのほぞ穴を開けます。この部分は、テーパーになっているので材の中心にほぞ穴が来るように注意しましょう。





ほぞは前述の通り幅をほぞ穴に合わせます。このとき、笠木はまだ曲面を切り出していません。





長さ方向のほぞもほぞ穴に合わせて墨付けをします。ほぞの幅はピッタリと、長さ方向はきつめに調整することが組上がりの強度を増すコツです。(幅をきつめにするとほぞ穴が割れる場合が多々あります。細心の注意を払いましょう。)





前足と後ろ足をつなぐジグです。





ジグと前足、後ろ足をクランプで繋いで仮組をしています。イスらしい形になってきました。この状態で、側幕板と側貫の墨付けを行います。





丸鋸板でほぞを切り出した後、手ノミを使って調整します。背中を支える笠木の曲線は、ほぞが決まったら削り出します。





ほぞは少しきつめに切り出し、金槌でたたいて木殺しをします。金槌でたたいておくと、ほぞが圧縮されて接着剤で組んだときに膨張してピッタリ決まります。





後ろ足の仮組をしているところです。笠木はまだ曲線を切り出していません。





いよいよ笠木をテンプレートで切り出します。テンプレートと材は両面テープで固定します。このとき注意すべき点があります。材の維管束の向きとビットの回転方向を十分考える必要があります。方向によっては材が割れてしまう可能性があるからです。





下の写真は材が割れている様子を示しています。





同様の写真です。





材を送る方向、ルーターの回転方向、材の木目の方向、ビットの回転速度、材の送りの方向・速度等の関係で以下のような場合、割れを生じる可能性が高くなります。





一方、以下のような場合は、材は割れることは少なくなります。







材が割れる理由の推定

材が割れる現象は、ビットが材に食い込み、維管束(木目)と平行な方向の材を引き剥がす力が、材の堅さを上回ったとき材が割れる。

厚さ20mmの肘掛けを切り出す際には割れは生じなかった。一方、厚さ45mmの笠木を切り出すときには割れを生じた。

肘掛けの場合、厚さが20mmと薄かったので、ビットと材との抵抗が小さいため、ビットの速度が遅くならずに逆目に食い込まなかったと推定される。

一方、材の厚さが大きいと、ビットにかかる負荷が大きくなり、速度が遅くなって逆目に食い込み、材の堅さよりも大きな力が掛かって、割れを生じたと推定される。


以前、同型のイスを製作したときに、肘掛けの部分をルーターを用いて切り出していたところ、材が割れてしまった経験がある。理由は、ビットの回転数を最低にしていたためビットが材に食い込みやすくなっていたのである。

これらの推定から、以下の結論が導き出される。逆目を切削する場合は、ビットの回転数を最高値にセットする、材が厚くてビットの回転速度の低下が想定される場合は、逆目での切削を避け順目での切削とする、材が固い場合も同様に、逆目での切削を避け順目での切削とする、である。



今度はビットの回転方向と材の送りの方向をよく考えてルーターで加工しています。(ビットの回転方向は反時計回り、材の送り方向は写真奥から手前へ向かっています。この方向では材の半分までしか加工できません。残りの半分の加工は材を反転して行います。)





多少の凹凸をカンナで調整します。





サンダーでさらに仕上げます。





微妙なカーブが綺麗に切り出せました。





後ろ足の部分の仮組です。クランプを使って少しずつ締めていきましょう。以前、ゴムハンマーでたたいて組もうとしてほぞ穴が割れてしまった経験があるので、注意して少しずつ組み上げましょう。特にパイン材のような柔らかい材を使う場合は注意を要します。





前足と後ろ足をジグを使って仮組みします。前後の脚を繋ぐ側貫の墨入れをします。仮組みしたとき足が垂直になっていることを確認しておきましょう。





側貫を仮組みした足に合わせて墨入れします。このとき角度定規で角度を測っておきます。各部品の基本加工がきちんと出来ていれば、左右の側貫とも角度は同じになるはずです。





このように墨線が一直線になるはずです。





斜めのほぞは、鋸で切り出す方が結局正確なものが出来るので、鋸を使います。対象位置にある側貫をクランプで一緒に固定してガイドを当てて鋸で切り出します。



(追記)
バンドソーを導入したので、斜めのホゾをバンドソーで制作してみました。結構手早く、正確にホゾが出来ることが分かりました。

鋸で切り出した後、ノミで微調整してピッタリ合わせます。





座面を支える側貫は、ほぞがぶつかるのでフィンガージョイントにします。フィンガージョイントにすると、ほぞの先が緩くなるので少しほぞの奥側が広くなるようにノミで調整しておくとピッタリ決まります。





ぴたりと収まりました。斜めのほぞ加工は毎回失敗しているので、気合いを入れて慎重に調整します。1日に1カ所くらいにして、のんびりやるのがアマチュア的です。楽しみながら調整しましょう。

(追記)
ぴたりと決まれば斜めのホゾは完璧だが、若干緩いときがある。きつめで有れば削って調整できるが、緩いときは下の写真のようにくさびを利用します。このくさびはホゾをホゾ穴にたたき込むとホゾに食い込みホゾ穴の中でホゾを広げるのでぴったりと決まります。




とりあえずぴたりと収まりました。





胴付きノコを使って斜めのほぞを作ると時間がかかるのと、素人では失敗する確率が増えるので、ルーターを使って斜めのほぞを削りだしてみます。下の写真のように直角が正確に出ている端材で斜めのほぞを作る材を挟みます。また、ルータの基準面を設置します。





下の写真のように挟んだ端材をフェンスに沿って走らせ斜めのほぞを作ります。手がビットに近づくので細心の注意が必要です。必ず革の手袋をしましょう。





側貫が出来たので仮組をしてみます。





トリマーで肘掛けの面取りをします。コロ付き丸面ビットを使っています。




仮組をして最終調整が終了したら接着に入ります。ほぞとほぞ穴ほぞの型の部分にたっぷりと木工ボンドを塗り固定します。







イスが組みあがりました。次は、ひたすらヤスリがけです。

パイン材を綺麗に仕上げるサンディングのコツを、有)ポプリ 「手作り家具工房ポプリローカルファニチャー」のオーナーでいらっしゃる村上さんが紹介されています。(http://popurri.co.jp/page45.html)

サンディングの後に水拭きして乾かしてから、少々荒れた表面になった後、再度サンディングするとツルツルした仕上げ表面になります。




下の写真は、肘を付けたところです。後ろ足と肘の接合部は3次元でずれているので胴付きノコで慎重に切断します。切断した後でカンナやノミを使って微調整します。木ねじで固定しますが頭をダボで埋めてネジ頭を隠します。

肘掛けの上面接合部にダボを差し込んだ状態。



後ろ足と肘掛けの接合部にダボを差し込んだ状態。



ダボの頭を専用のノコで切断しているところです。専用のノコは片側の丸まるが無いものです。両側にあるものはノコと材の間に紙を1枚挟んで切断すると母材に傷を付けずに切断できます。




イスの座面は市販のパイン板を使います。これもできあがったフレームに合わせて採寸します。




採寸したら墨線を入れます。




斜めの切断を丸鋸盤で行うには下の写真のジグを使います。ジグと材の摩擦がある程度あるので、材を乗せたままで切断できます。




このように正確に斜めの切断が出来ます。




バンドソーで足の部分を切り欠きます。




切断が済んだらイスのフレームにセットしもう一度正確な寸法を採り最終的な切断をします。




ひたすらサンディングし後ウエスで乾拭きします。


塗装は、オイルフィニッシュの場合とニスを塗る方法があります。ここでは2つの方法を紹介します。まずはオイルフィニッシュの場合です。

オイルフィニッシュの塗料を刷毛で塗ります。原液をそのまま使いますが長時間塗装を続けるとだんだん液の粘性が増してくるので、その場合は適当に薄め液を入れながら粘性を調整します。少々ムラが出ても後で布で拭き取るので気にせず大まかに塗ります。塗り忘れの無いように注意します。




塗料が乾かないうちに布で拭き取ります。イスを支えるためにフレームを握るときは布を被せて握るようにしましょう。手で握ると跡が残るので注意が必要です。一昼夜乾燥させてから、1000番くらいのヤスリを軽くかけて塗るという手順を2回くらい繰り返します。



ニスの場合は、一度ニスを塗ってからさらに1000番くらいのペーパーでサンディングします。その後、もう一度仕上げ塗りをします。これを2回くらい繰り返すと綺麗に仕上がります。(下の写真はロールオーバー画像です)

















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