木材成形用金型
【課題】複雑な３次元形状を有する木材を圧縮成形する際にも割れ等の不具合の発生を防止し、歩留まりを向上させることができる木材成形用金型を提供する。
【解決手段】木材に圧縮力を加えることにより、略均一な肉厚を有する椀状をなし、内側面および外側面に凹部および凸部をそれぞれ有する形状にその木材を成形する際、前記凹部に対応し、当該木材成形用金型による圧縮の後に木材を加熱しながら整形することによって得られる加熱整形後形状と略一致する形状をなす金型凸部と、前記凸部に対応し、前記凸部における加熱整形後形状よりも表面積が大きく広がった形状をなす金型凹部とを備える。
【解決手段】木材に圧縮力を加えることにより、略均一な肉厚を有する椀状をなし、内側面および外側面に凹部および凸部をそれぞれ有する形状にその木材を成形する際、前記凹部に対応し、当該木材成形用金型による圧縮の後に木材を加熱しながら整形することによって得られる加熱整形後形状と略一致する形状をなす金型凸部と、前記凸部に対応し、前記凸部における加熱整形後形状よりも表面積が大きく広がった形状をなす金型凹部とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木材を所定の３次元形状に圧縮成形する際に使用する木材成形用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自然素材である木材が注目されている。木材は様々な木目を有するため、原木から形取る箇所に応じて個体差が生じ、その個体差が製品ごとの個性となる。また、長期の使用によって生じる傷や色合いの変化自体も、独特の風合いとなって使用者に親しみを生じさせることがある。これらの理由により、合成樹脂や軽金属を用いた製品にはない、個性的で味わい深い製品を生み出すことのできる素材として木材が注目されており、その成形技術も飛躍的に進歩しつつある。
【０００３】
従来、かかる木材の成形技術として、吸水軟化した１枚の木材を圧縮し、その木材を圧縮方向と略平行にスライスして板状の一次固定品を得た後、この一次固定品を加熱吸水させながら所定の３次元形状に成形する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。また、軟化処理した状態で圧縮した１枚の木材を仮固定し、この木材を型に入れて回復させることによって型成形する技術も知られている（例えば、特許文献２を参照）。また、木材を高温高圧の水蒸気雰囲気内において軟化させた後、水蒸気雰囲気内で木材を機械的に圧縮し、その後、再び水蒸気雰囲気内で変形を固定化する技術も知られている（例えば、特許文献３を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３０７８４５２号公報
【特許文献２】特開平１１−７７６１９号公報
【特許文献３】特公平７−２３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来技術では、板状、柱状、断面円弧状、皿状などの比較的単純な形状の木材を圧縮成形することしか想定されていなかった。このため、表面に凹凸を有するような複雑な３次元形状の木材を圧縮成形しようとすると、凸状部分に過度の引張力が加わって割れ等の不具合を発生しやすく、歩留まりが低下してしまうおそれがあった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複雑な３次元形状を有する木材を圧縮成形する際にも割れ等の不具合の発生を防止し、歩留まりを向上させることができる木材成形用金型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る木材成形用金型は、木材に圧縮力を加えることにより、略均一な肉厚を有する椀状をなし、内側面および外側面が凹部および凸部をそれぞれ有する形状に前記木材を成形する木材成形用金型であって、前記凹部に対応し、当該木材成形用金型による圧縮の後に前記木材を加熱しながら整形することによって得られる加熱整形後形状と略一致した形状をなす金型凸部と、前記凸部に対応し、前記凸部における前記加熱整形後形状よりも表面積が大きく広がった形状をなす金型凹部と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る木材成形用金型は、上記発明において、前記木材の内側面に当接して圧縮力を加えるコア金型と、前記木材の外側面に当接して圧縮力を加えるキャビティ金型と、を含み、前記コア金型および前記キャビティ金型は、前記金型凸部および前記金型凹部をそれぞれ有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る木材成形用金型は、上記発明において、前記キャビティ金型が有する前記金型凹部には、開口端付近で内側へ向けて傾斜したテーパ部が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る木材成形用金型によれば、木材に圧縮力を加えることにより、略均一な肉厚を有する椀状をなし、内側面および外側面に凹部および凸部をそれぞれ有する形状にその木材を成形する際、前記凹部に対応し、当該木材成形用金型による圧縮の後に木材を加熱しながら整形することによって得られる加熱整形後形状と略一致する形状をなす金型凸部と、前記凸部に対応し、前記凸部における加熱整形後形状よりも表面積が大きく広がった形状をなす金型凹部とを備えたこととしているため、圧縮の際に木材に引張力が発生するのを抑制することができ、複雑な３次元形状を有する木材を圧縮成形する際にも割れ等の不具合の発生を防止し、歩留まりを向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る木材成形用金型の構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１の矢視Ａ方向の平面図である。
【図３】図３は、図１の矢視Ｂ方向の平面図である。
【図４】図４は、図１の状態における図２および図３のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】図５は、図１の状態における図２および図３のＤ−Ｄ線断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１に係る木材成形用金型を用いて成形する木材の構成を示す斜視図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１に係る木材成形用金型を用いて木材を圧縮し始める状態を示す斜視図である。
【図８】図８は、図７のＣ−Ｃ線断面図である。
【図９】図９は、図７のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態１に係る木材成形用金型を用いて木材を圧縮している途中の状態を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、図１０のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１２】図１２は、図１０のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態１に係る木材成形用金型によって木材の変形が完了した状態を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、図１３のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１５】図１５は、図１３のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１６】図１６は、加熱整形工程の概要を模式的に示す図である。
【図１７】図１７は、加熱整形工程において木材の変形が完了した状態を模式的に示す図である。
【図１８】図１８は、本発明の実施の形態２に係る木材成形用金型の構成を示す図である。
【図１９】図１９は、図１８のＥ−Ｅ線断面図である。
【図２０】図２０は、本発明の実施の形態２に係る木材成形用金型を用いて成形する木材の構成を示す斜視図である。
【図２１】図２１は、本発明の実施の形態２に係る木材成形用金型を用いて行う木材の圧縮工程の概要を示す図である。
【図２２】図２２は、圧縮工程によって得られた木材の構成を示す斜視図である。
【図２３】図２３は、図２２の平面Ｓを切断面として切断した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。なお、以下の説明で参照する図面は模式的なものであって、同じ物体を異なる図面で示す場合には、寸法や縮尺等が異なる場合もある。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る木材成形用金型の構成を示す斜視図である。図２は、図１の矢視Ａ方向の平面図である。図３は、図１の矢視Ｂ方向の平面図である。図１〜図３に示す木材成形用金型１は、成形対象の木材を挟持して圧縮力を加える一対のコア金型２およびキャビティ金型３を備える。
【００１４】
コア金型２は、圧縮成形後の木材の形状の一部に対応して略柱状に突起する突起部２１を有する。突起部２１は、ハート型をなす底面と、この底面のハート型において凸状をなす周縁に連なる側面とからなる金型凸部２１ａと、底面のハート型において凹状をなす周縁に連なる側面からなる金型凹部２１ｂとを含む。図２に示す黒点は、金型凸部２１ａと金型凹部２１ｂとの境界を示している。
【００１５】
キャビティ金型３は、コア金型２の突起部２１と対向し、成形対象の木材を嵌入する嵌入部３１を有する。嵌入部３１は、ハート型をなす底面と、この底面のハート型において凸状をなす周縁に連なる側面とからなる金型凹部３１ａと、底面のハート型において凹状をなす周縁に連なる側面からなる金型凸部３１ｂとを含む。金型凹部３１ａの開口面付近には、内側へ向けて傾斜した斜面から成るテーパ部３１１ａが形成されている。テーパ部３１１ａは、ブランク材を嵌入部３１の底面へガイドする機能を有している。図３に示す黒点は、金型凹部３１ａと金型凸部３１ｂとの境界を示している。
【００１６】
図４は、図１に示す状態における図２および図３のＣ−Ｃ線断面図である。図５は、図１に示す状態における図２および図３のＤ−Ｄ線断面図である。金型凸部２１ａ、３１ｂは、木材成形用金型１を用いて木材を圧縮成形した後、その木材を加熱しながら整形することによって得られる加熱整形後形状と一致している。一方、金型凹部２１ｂ、３１ａは、加熱成形後形状よりも表面積が大きく広がった形状をなしている。換言すれば、金型凹部２１ｂ、３１ａは、加熱整形を行う際の整形代を含む形状をなしている。図２〜図５に示す破線Ｌ1、Ｌ2は、金型凹部２１ｂ、３１ａに対応する部分の加熱整形後形状を示している。
【００１７】
図６は、木材成形用金型１を用いて成形する木材（以下、「ブランク材」という）の構成を示す斜視図である。同図に示すブランク材４は、無圧縮状態にある無垢材などの原木から切削によって形取られる。原木は、ヒノキ、ヒバ、桐、杉、松、桜、欅、黒檀、紫檀、竹、チーク、マホガニー、ローズウッドなどの中から最適な素材を選択すればよい。
【００１８】
ブランク材４は、表面がハート型をなす平板状の主板部４１と、主板部４１の外縁部から主板部４１の表面と略直交する方向に立ち上がって延びる側板部４２とを有しており、略均一な肉厚の椀状をなしている。ブランク材４の椀状の内側面の一部をなす側板部４２の内周面は、主板部４１の縁端部に対応するハート型をなしており、凹部４２ａと凸部４２ｂとを有する。また、ブランク材４の椀状の外側面の一部をなす側板部４２の外周面も内周面と略相似なハート型をなしており、肉厚方向に沿って凹部４２ａと対向する凸部４２ｃを有するとともに、肉厚方向に沿って凸部４２ｂと対向する凹部４２ｄを有する。凹部４２ａ、４２ｄの形状は、それぞれ対応する金型凸部２１ａ、３１ｂの形状と略等しければより好ましい。以上の構成を有するブランク材４は、圧縮によって減少する分の容積を予め加えた容積を有している。
【００１９】
以上の構成を有するブランク材４においては、木材成形用金型１を用いて圧縮成形を行う際に凸部４２ｂおよび４２ｃに引張力が働く可能性があり、割れや裂け等の不具合を生じてしまうおそれがある。このことを回避するために、本実施の形態１においては、凸部４２ｂおよび４２ｃにそれぞれ対応するコア金型２の金型凹部２１ｂおよびキャビティ金型３の金型凹部３１ａに整形代を設けておき、圧縮の際に凸部４２ｂ、４２ｃに圧縮力が加わりやすい状況を実現している。
【００２０】
次に、ブランク材４の圧縮工程について説明する。ブランク材４を圧縮する際には、大気よりも高温高圧の水蒸気雰囲気中で所定時間放置して水分を過剰に吸収させることにより、ブランク材４を軟化させる。ここでの水蒸気は、温度が１００〜２３０℃程度であり、圧力が０．１０〜３．０ＭＰａ（メガパスカル）程度である。このような水蒸気雰囲気は、例えば圧力容器を用いることによって実現することができる。圧力容器を用いる場合には、その圧力容器の中にブランク材４を放置することによって軟化させる。なお、水蒸気雰囲気中でブランク材４を放置して軟化させる代わりに、ブランク材４の表面に水分を供給した後、マイクロウェーブの如き高周波の電磁波によってブランク材４を加熱して軟化させてもよいし、ブランク材４を煮沸して軟化させてもよい。
【００２１】
この後、軟化させてブランク材４を上述した水蒸気雰囲気中で一対の金型によって挟持して圧縮力を加えることにより、ブランク材４を変形させる。図７は、木材成形用金型１（コア金型２、キャビティ金型３）によってブランク材４を圧縮し始める状況を示す図である。また、図８は図７のＣ−Ｃ線断面図であり、図９は図７のＤ−Ｄ線縦断面図である。なお、圧力容器の中でブランク材４を軟化させた場合には、引き続きその圧力容器の中でブランク材４を圧縮すればよい。
【００２２】
図１０〜図１２は、木材成形用金型１によってブランク材４を圧縮している途中の状態を示す図であり、コア金型２を下降させてキャビティ金型３へ近づけている状態を示す図である。このうち、図１１は図１０のＣ−Ｃ線断面図であり、図１０は図８のＤ−Ｄ線断面図である。図１０〜図１２に示す状態で、コア金型２はブランク材４の側板部４２の端面に当接し、端面を押圧している。このように端面を押圧しながらブランク材４を徐々に変形させていくことにより、圧縮工程においてブランク材４の割れ等の不具合が発生するのを確実に防止することができる。
【００２３】
図１３〜図１５は、ブランク材４の変形が完了した状態で木材成形用金型１がブランク材４に圧縮力を加えている状態を示す図である。このうち、図１４は図１３のＣ−Ｃ線断面図であり、図１５は図１３のＤ−Ｄ線断面図である。図１３〜図１５に示すように、ブランク材４は、コア金型２およびキャビティ金型３から圧縮力を受けることにより、コア金型２とキャビティ金型３との隙間に相当する３次元形状に変形する。圧縮工程においては、図１３〜図１５に示す状態で、ブランク材４に所定時間（１〜数十分、より好ましくは５〜１０分程度）圧縮力を加え続ける。
【００２４】
このようにしてブランク材４を圧縮すると、引張力が発生しやすい凸部４２ｂ、４２ｃには小さく縮む方向への圧縮力が作用する。したがって、圧縮時にブランク材４に割れ等の不具合が発生するのを回避することが可能となる。
【００２５】
圧縮工程が終了した後、図１３〜図１５に示す状態を保持したまま、上述した水蒸気よりさらに高温の水蒸気を木材成形用金型１の周囲に加えることにより、ブランク材４の形状を固定化する。この固定化処理を圧力容器中で行う場合には、圧縮工程における水蒸気よりもさらに高温の水蒸気を圧力容器へ吹き込めばよい。
【００２６】
続いて、木材成形用金型１およびブランク材４を大気中へ開放することによってブランク材４を乾燥させる。この際には、コア金型２またはキャビティ金型３をブランク材４から離間することによって乾燥を促進させるようにしてもよい。以下、木材成形用金型１によって圧縮し、乾燥させた後のブランク材４を「木材５」という。
【００２７】
次に、大気中で木材５に熱を加えながら木材５を整形する。図１６は、木材５に熱を加えながら木材５を整形する加熱整形工程の概要を模式的に示す図である。加熱整形工程では、一対の加熱整形用金型であるコア金型６、キャビティ金型７によって木材５を挟持する。
【００２８】
図１６で木材５の上方に位置するコア金型６は、木材５の窪んでいる側の表面に当接する突起部６１を備える。一方、図１６で木材５の下方に位置するキャビティ金型７は、木材５の突出している側の表面に当接する嵌入部７１を備える。コア金型６およびキャビティ金型７を型締めしたときの隙間の形状は、木材５の加熱整形後形状に対応している。なお、図１６における破線Ｌ3はコア金型２の金型凹部２１ｂの形状に対応しており、破線Ｌ4はキャビティ金型３の金型凹部３１ａの形状に対応している。
【００２９】
コア金型６およびキャビティ金型７の内部には、熱を発生するヒータ６２、７２がそれぞれ取り付けられている。ヒータ６２、７２は温度制御機能を有する制御装置８に接続されており、制御装置８の制御のもとで発熱し、コア金型６およびキャビティ金型７にそれぞれ熱を加える。制御装置８は、木材５を挟持している時のコア金型６およびキャビティ金型７の温度が１５０〜２００℃程度の高温で略一定となるようにヒータ６２、７２をそれぞれ制御する。
【００３０】
図１７は、加熱整形工程において木材５の形状変化が完了した状態を示す図である。木材５を加熱整形する場合の木材５の形状変化は、ブランク材４における圧縮前後の形状変化と比較して顕著に小さい。換言すれば、木材５を加熱整形する場合の木材５の圧縮率は、木材成形用金型１を用いて行うブランク材４の圧縮率と比較して顕著に小さい。
【００３１】
ヒータ６２、７２によってそれぞれ加熱されたコア金型６およびキャビティ金型７を型締めし、図１７に示す状態で所定時間経過させると、木材５の内部にある樹液の一部が木材５の表面にしみ出してきてその表面に深い色合いとつやが生じる。
【００３２】
加熱整形工程において木材５をコア金型６、キャビティ金型７によって挟持する時間や各金型の金型温度は、木材５が有する特性や加工後の木材５に付与すべき性質等に応じて定めればよい。なお、ここでいう「木材５が有する特性」には、形状のほか、原材料である原木の種類、産地、生育環境、生育状態なども含まれる。また、「木材５に付与すべき性質」には、成形後の木材５の表面の色合いやツヤ、強度などが含まれる。
【００３３】
加熱整形工程の後、木材５の最終形状への仕上げを行う。この仕上げを行う際には、切削によって木材５の端面を揃えたり孔や切り欠きなどを形成したりする。
【００３４】
以上説明した木材の成形方法によって圧縮成形された木材５は、様々な用途に使用することができる。例えば、デジタルカメラやＩＣレコーダなどの小型の電子機器の外装体として適用することができるし、食器、各種筐体、建材などにも適用することもできる。このうち、小型の電子機器の外装体として適用する場合には、肉厚が１．６〜２．０ｍｍ程度であればより好ましい。
【００３５】
以上説明した本発明の実施の形態１に係る木材成形用金型によれば、木材に圧縮力を加えることにより、略均一な肉厚を有する椀状をなし、内側面および外側面に凹部および凸部をそれぞれ有する形状にその木材を成形する際、前記凹部に対応し、当該木材成形用金型による圧縮の後に木材を加熱しながら整形することによって得られる加熱整形後形状と略一致する形状をなす金型凸部と、前記凸部に対応し、前記凸部における加熱整形後形状よりも表面積が大きく広がった形状をなす金型凹部とを備えたこととしているため、圧縮の際に木材に引張力が発生するのを抑制することができ、複雑な３次元形状を有する木材を圧縮成形する際にも割れ等の不具合の発生を防止し、歩留まりを向上させることが可能となる。
【００３６】
（実施の形態２）
図１８は、本発明の実施の形態２に係る木材成形用金型の構成を示す図である。図１９は、図１８のＥ−Ｅ線断面図である。これらの図に示す木材成形用金型１１は、成形対象の木材を挟持して圧縮力を加える一対のコア金型１２およびキャビティ金型１３を備える。
【００３７】
コア金型１２は、圧縮成形後の木材の形状の一部に対応して突起する金型凸部１２１ａと、金型凸部１２１ａの底面の中央部に設けられた金型凹部１２１ｂとを有する。キャビティ金型１３は、コア金型１２の金型凸部１２１ａと対向する金型凹部１３１ａと、金型凹部１３１ａの略中央部に設けられ、コア金型１２の金型凹部１２１ｂと対向する金型凸部１３１ｂとを有する。図１９に示す破線Ｌ5、Ｌ6は、金型凹部１２１ｂ、１３１ａにそれぞれ対応する部分の加熱整形後形状を示している。この意味で、金型凹部１２１ｂ、１３１ａは、加熱整形を行う際の整形代を含む形状をなしている。
【００３８】
図２０は、木材成形用金型１１を用いて成形するブランク材の構成を示す斜視図である。同図に示すブランク材１４は、上述したブランク材４と同様、無圧縮状態にある無垢材などの原木から切削によって形取られる。ブランク材１４は、略長方形の表面を有する平板状の主板部１４１と、主板部１４１の表面で対向する二つの長辺部の各々から主板部１４１に対して湾曲して延在する二つの側板部１４２と、主板部１４１の表面で対向する二つの短辺部の各々から主板部１４１に対して湾曲して延在する二つの側板部１４３と、を備え、略均一な肉厚を有している。なお、図２０における２点鎖線は、ブランク材１４の湾曲形状を示すための仮想的な線である。
【００３９】
図２１は、ブランク材１４の圧縮工程の概要を示す図である。ブランク材１４を圧縮する際には、上記実施の形態１で説明したのと同様の水蒸気雰囲気中でブランク材１４を軟化させた状態で、コア金型１２およびキャビティ金型１３によってブランク材１４を挟持する。この際、図２１の矢印の上方に示す状態から図２の矢印の下方に示す状態に達するまでコア金型１２を徐々に下降させていく。図２１の矢印の下方に示す状態に達した場合、その状態で所定時間経過させた後、ブランク材１４を乾燥させる。
【００４０】
図２２は、上記の如くブランク材１４を圧縮することによって得られた木材の構成を示す斜視図である。また、図２３は、図２２に示す平面Ｓを切断面として木材を切断した図である。これらの図に示す木材１５は、ブランク材１４の主板部１４１および側板部１４２、１４３にそれぞれ対応する主板部１５１および側板部１５２、１５３を有する。主板部１５１の中央部は、外側面側から内側面側にくぼんでいる。このため、木材１５の外側面は、くぼんだ凹部１５ａと、凹部１５ａ以外の表面からなる凸部１５ｂとを有する。一方、木材１５の内側面は、凹部１５ａに対応する凸部１５ｃと、凸部１５ｂに対応する凹部１５ｄとを有する。凹部１５ａ、１５ｄは加熱整形後形状と一致する形状をなしている一方、凸部１５ｂ、１５ｃは加熱整形工程における整形代を含んだ形状をなしている。なお、図２２および図２３における２点鎖線は、木材１５の湾曲形状を示すための仮想的な線である。
【００４１】
この後、上記実施の形態１と同様に加熱整形工程および仕上げ工程を行うことにより、図２２に示す木材１５と略同形をなす最終形状が得られる。
【００４２】
以上説明した本発明の実施の形態２に係る木材成形用金型によれば、木材に圧縮力を加えることにより、略均一な肉厚を有する椀状をなし、内側面および外側面に凹部および凸部をそれぞれ有する形状にその木材を成形する際、前記凹部に対応し、当該木材成形用金型による圧縮の後に木材を加熱しながら整形することによって得られる加熱整形後形状と略一致する形状をなす金型凸部と、前記凸部に対応し、前記凸部における加熱整形後形状よりも表面積が大きく広がった形状をなす金型凹部とを備えたこととしているため、圧縮の際に木材に引張力が発生するのを抑制することができ、複雑な３次元形状を有する木材を圧縮成形する際にも割れ等の不具合の発生を防止し、歩留まりを向上させることが可能となる。
【００４３】
ここまで、本発明を実施するための形態を詳述してきたが、本発明は上述した二つの実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。例えば、上述した実施の形態では、金型凸部が加熱成形後形状と一致した形状をなしている場合を説明したが、本発明においては、金型凸部の方が金型凹部よりも加熱成形後形状に近ければよく、必ずしも加熱整形後形状と完全に一致している必要はない。
【００４４】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１、１１ 木材成形用金型
２、６、１２ コア金型
３、７、１３ キャビティ金型
４、１４ ブランク材
５、１５ 木材
８ 制御装置
１５ａ、１５ｄ 凹部
１５ｂ、１５ｃ 凸部
２１、６１ 突起部
２１ａ、３１ｂ、１２１ａ、１３１ｂ 金型凸部
２１ｂ、３１ａ、１２１ｂ、１３１ａ 金型凹部
３１、７１ 嵌入部
４１、１４１、１５１ 主板部
４２、１４２、１４３、１５２、１５３ 側板部
４２ａ、４２ｄ 凹部
４２ｂ、４２ｃ 凸部
６２、７２ ヒータ
３１１ａ テーパ部
Ｓ 平面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木材を所定の３次元形状に圧縮成形する際に使用する木材成形用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自然素材である木材が注目されている。木材は様々な木目を有するため、原木から形取る箇所に応じて個体差が生じ、その個体差が製品ごとの個性となる。また、長期の使用によって生じる傷や色合いの変化自体も、独特の風合いとなって使用者に親しみを生じさせることがある。これらの理由により、合成樹脂や軽金属を用いた製品にはない、個性的で味わい深い製品を生み出すことのできる素材として木材が注目されており、その成形技術も飛躍的に進歩しつつある。
【０００３】
従来、かかる木材の成形技術として、吸水軟化した１枚の木材を圧縮し、その木材を圧縮方向と略平行にスライスして板状の一次固定品を得た後、この一次固定品を加熱吸水させながら所定の３次元形状に成形する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。また、軟化処理した状態で圧縮した１枚の木材を仮固定し、この木材を型に入れて回復させることによって型成形する技術も知られている（例えば、特許文献２を参照）。また、木材を高温高圧の水蒸気雰囲気内において軟化させた後、水蒸気雰囲気内で木材を機械的に圧縮し、その後、再び水蒸気雰囲気内で変形を固定化する技術も知られている（例えば、特許文献３を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３０７８４５２号公報
【特許文献２】特開平１１−７７６１９号公報
【特許文献３】特公平７−２３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来技術では、板状、柱状、断面円弧状、皿状などの比較的単純な形状の木材を圧縮成形することしか想定されていなかった。このため、表面に凹凸を有するような複雑な３次元形状の木材を圧縮成形しようとすると、凸状部分に過度の引張力が加わって割れ等の不具合を発生しやすく、歩留まりが低下してしまうおそれがあった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複雑な３次元形状を有する木材を圧縮成形する際にも割れ等の不具合の発生を防止し、歩留まりを向上させることができる木材成形用金型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る木材成形用金型は、木材に圧縮力を加えることにより、略均一な肉厚を有する椀状をなし、内側面および外側面が凹部および凸部をそれぞれ有する形状に前記木材を成形する木材成形用金型であって、前記凹部に対応し、当該木材成形用金型による圧縮の後に前記木材を加熱しながら整形することによって得られる加熱整形後形状と略一致した形状をなす金型凸部と、前記凸部に対応し、前記凸部における前記加熱整形後形状よりも表面積が大きく広がった形状をなす金型凹部と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る木材成形用金型は、上記発明において、前記木材の内側面に当接して圧縮力を加えるコア金型と、前記木材の外側面に当接して圧縮力を加えるキャビティ金型と、を含み、前記コア金型および前記キャビティ金型は、前記金型凸部および前記金型凹部をそれぞれ有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る木材成形用金型は、上記発明において、前記キャビティ金型が有する前記金型凹部には、開口端付近で内側へ向けて傾斜したテーパ部が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る木材成形用金型によれば、木材に圧縮力を加えることにより、略均一な肉厚を有する椀状をなし、内側面および外側面に凹部および凸部をそれぞれ有する形状にその木材を成形する際、前記凹部に対応し、当該木材成形用金型による圧縮の後に木材を加熱しながら整形することによって得られる加熱整形後形状と略一致する形状をなす金型凸部と、前記凸部に対応し、前記凸部における加熱整形後形状よりも表面積が大きく広がった形状をなす金型凹部とを備えたこととしているため、圧縮の際に木材に引張力が発生するのを抑制することができ、複雑な３次元形状を有する木材を圧縮成形する際にも割れ等の不具合の発生を防止し、歩留まりを向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る木材成形用金型の構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１の矢視Ａ方向の平面図である。
【図３】図３は、図１の矢視Ｂ方向の平面図である。
【図４】図４は、図１の状態における図２および図３のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】図５は、図１の状態における図２および図３のＤ−Ｄ線断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１に係る木材成形用金型を用いて成形する木材の構成を示す斜視図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１に係る木材成形用金型を用いて木材を圧縮し始める状態を示す斜視図である。
【図８】図８は、図７のＣ−Ｃ線断面図である。
【図９】図９は、図７のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態１に係る木材成形用金型を用いて木材を圧縮している途中の状態を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、図１０のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１２】図１２は、図１０のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態１に係る木材成形用金型によって木材の変形が完了した状態を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、図１３のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１５】図１５は、図１３のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１６】図１６は、加熱整形工程の概要を模式的に示す図である。
【図１７】図１７は、加熱整形工程において木材の変形が完了した状態を模式的に示す図である。
【図１８】図１８は、本発明の実施の形態２に係る木材成形用金型の構成を示す図である。
【図１９】図１９は、図１８のＥ−Ｅ線断面図である。
【図２０】図２０は、本発明の実施の形態２に係る木材成形用金型を用いて成形する木材の構成を示す斜視図である。
【図２１】図２１は、本発明の実施の形態２に係る木材成形用金型を用いて行う木材の圧縮工程の概要を示す図である。
【図２２】図２２は、圧縮工程によって得られた木材の構成を示す斜視図である。
【図２３】図２３は、図２２の平面Ｓを切断面として切断した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。なお、以下の説明で参照する図面は模式的なものであって、同じ物体を異なる図面で示す場合には、寸法や縮尺等が異なる場合もある。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る木材成形用金型の構成を示す斜視図である。図２は、図１の矢視Ａ方向の平面図である。図３は、図１の矢視Ｂ方向の平面図である。図１〜図３に示す木材成形用金型１は、成形対象の木材を挟持して圧縮力を加える一対のコア金型２およびキャビティ金型３を備える。
【００１４】
コア金型２は、圧縮成形後の木材の形状の一部に対応して略柱状に突起する突起部２１を有する。突起部２１は、ハート型をなす底面と、この底面のハート型において凸状をなす周縁に連なる側面とからなる金型凸部２１ａと、底面のハート型において凹状をなす周縁に連なる側面からなる金型凹部２１ｂとを含む。図２に示す黒点は、金型凸部２１ａと金型凹部２１ｂとの境界を示している。
【００１５】
キャビティ金型３は、コア金型２の突起部２１と対向し、成形対象の木材を嵌入する嵌入部３１を有する。嵌入部３１は、ハート型をなす底面と、この底面のハート型において凸状をなす周縁に連なる側面とからなる金型凹部３１ａと、底面のハート型において凹状をなす周縁に連なる側面からなる金型凸部３１ｂとを含む。金型凹部３１ａの開口面付近には、内側へ向けて傾斜した斜面から成るテーパ部３１１ａが形成されている。テーパ部３１１ａは、ブランク材を嵌入部３１の底面へガイドする機能を有している。図３に示す黒点は、金型凹部３１ａと金型凸部３１ｂとの境界を示している。
【００１６】
図４は、図１に示す状態における図２および図３のＣ−Ｃ線断面図である。図５は、図１に示す状態における図２および図３のＤ−Ｄ線断面図である。金型凸部２１ａ、３１ｂは、木材成形用金型１を用いて木材を圧縮成形した後、その木材を加熱しながら整形することによって得られる加熱整形後形状と一致している。一方、金型凹部２１ｂ、３１ａは、加熱成形後形状よりも表面積が大きく広がった形状をなしている。換言すれば、金型凹部２１ｂ、３１ａは、加熱整形を行う際の整形代を含む形状をなしている。図２〜図５に示す破線Ｌ1、Ｌ2は、金型凹部２１ｂ、３１ａに対応する部分の加熱整形後形状を示している。
【００１７】
図６は、木材成形用金型１を用いて成形する木材（以下、「ブランク材」という）の構成を示す斜視図である。同図に示すブランク材４は、無圧縮状態にある無垢材などの原木から切削によって形取られる。原木は、ヒノキ、ヒバ、桐、杉、松、桜、欅、黒檀、紫檀、竹、チーク、マホガニー、ローズウッドなどの中から最適な素材を選択すればよい。
【００１８】
ブランク材４は、表面がハート型をなす平板状の主板部４１と、主板部４１の外縁部から主板部４１の表面と略直交する方向に立ち上がって延びる側板部４２とを有しており、略均一な肉厚の椀状をなしている。ブランク材４の椀状の内側面の一部をなす側板部４２の内周面は、主板部４１の縁端部に対応するハート型をなしており、凹部４２ａと凸部４２ｂとを有する。また、ブランク材４の椀状の外側面の一部をなす側板部４２の外周面も内周面と略相似なハート型をなしており、肉厚方向に沿って凹部４２ａと対向する凸部４２ｃを有するとともに、肉厚方向に沿って凸部４２ｂと対向する凹部４２ｄを有する。凹部４２ａ、４２ｄの形状は、それぞれ対応する金型凸部２１ａ、３１ｂの形状と略等しければより好ましい。以上の構成を有するブランク材４は、圧縮によって減少する分の容積を予め加えた容積を有している。
【００１９】
以上の構成を有するブランク材４においては、木材成形用金型１を用いて圧縮成形を行う際に凸部４２ｂおよび４２ｃに引張力が働く可能性があり、割れや裂け等の不具合を生じてしまうおそれがある。このことを回避するために、本実施の形態１においては、凸部４２ｂおよび４２ｃにそれぞれ対応するコア金型２の金型凹部２１ｂおよびキャビティ金型３の金型凹部３１ａに整形代を設けておき、圧縮の際に凸部４２ｂ、４２ｃに圧縮力が加わりやすい状況を実現している。
【００２０】
次に、ブランク材４の圧縮工程について説明する。ブランク材４を圧縮する際には、大気よりも高温高圧の水蒸気雰囲気中で所定時間放置して水分を過剰に吸収させることにより、ブランク材４を軟化させる。ここでの水蒸気は、温度が１００〜２３０℃程度であり、圧力が０．１０〜３．０ＭＰａ（メガパスカル）程度である。このような水蒸気雰囲気は、例えば圧力容器を用いることによって実現することができる。圧力容器を用いる場合には、その圧力容器の中にブランク材４を放置することによって軟化させる。なお、水蒸気雰囲気中でブランク材４を放置して軟化させる代わりに、ブランク材４の表面に水分を供給した後、マイクロウェーブの如き高周波の電磁波によってブランク材４を加熱して軟化させてもよいし、ブランク材４を煮沸して軟化させてもよい。
【００２１】
この後、軟化させてブランク材４を上述した水蒸気雰囲気中で一対の金型によって挟持して圧縮力を加えることにより、ブランク材４を変形させる。図７は、木材成形用金型１（コア金型２、キャビティ金型３）によってブランク材４を圧縮し始める状況を示す図である。また、図８は図７のＣ−Ｃ線断面図であり、図９は図７のＤ−Ｄ線縦断面図である。なお、圧力容器の中でブランク材４を軟化させた場合には、引き続きその圧力容器の中でブランク材４を圧縮すればよい。
【００２２】
図１０〜図１２は、木材成形用金型１によってブランク材４を圧縮している途中の状態を示す図であり、コア金型２を下降させてキャビティ金型３へ近づけている状態を示す図である。このうち、図１１は図１０のＣ−Ｃ線断面図であり、図１０は図８のＤ−Ｄ線断面図である。図１０〜図１２に示す状態で、コア金型２はブランク材４の側板部４２の端面に当接し、端面を押圧している。このように端面を押圧しながらブランク材４を徐々に変形させていくことにより、圧縮工程においてブランク材４の割れ等の不具合が発生するのを確実に防止することができる。
【００２３】
図１３〜図１５は、ブランク材４の変形が完了した状態で木材成形用金型１がブランク材４に圧縮力を加えている状態を示す図である。このうち、図１４は図１３のＣ−Ｃ線断面図であり、図１５は図１３のＤ−Ｄ線断面図である。図１３〜図１５に示すように、ブランク材４は、コア金型２およびキャビティ金型３から圧縮力を受けることにより、コア金型２とキャビティ金型３との隙間に相当する３次元形状に変形する。圧縮工程においては、図１３〜図１５に示す状態で、ブランク材４に所定時間（１〜数十分、より好ましくは５〜１０分程度）圧縮力を加え続ける。
【００２４】
このようにしてブランク材４を圧縮すると、引張力が発生しやすい凸部４２ｂ、４２ｃには小さく縮む方向への圧縮力が作用する。したがって、圧縮時にブランク材４に割れ等の不具合が発生するのを回避することが可能となる。
【００２５】
圧縮工程が終了した後、図１３〜図１５に示す状態を保持したまま、上述した水蒸気よりさらに高温の水蒸気を木材成形用金型１の周囲に加えることにより、ブランク材４の形状を固定化する。この固定化処理を圧力容器中で行う場合には、圧縮工程における水蒸気よりもさらに高温の水蒸気を圧力容器へ吹き込めばよい。
【００２６】
続いて、木材成形用金型１およびブランク材４を大気中へ開放することによってブランク材４を乾燥させる。この際には、コア金型２またはキャビティ金型３をブランク材４から離間することによって乾燥を促進させるようにしてもよい。以下、木材成形用金型１によって圧縮し、乾燥させた後のブランク材４を「木材５」という。
【００２７】
次に、大気中で木材５に熱を加えながら木材５を整形する。図１６は、木材５に熱を加えながら木材５を整形する加熱整形工程の概要を模式的に示す図である。加熱整形工程では、一対の加熱整形用金型であるコア金型６、キャビティ金型７によって木材５を挟持する。
【００２８】
図１６で木材５の上方に位置するコア金型６は、木材５の窪んでいる側の表面に当接する突起部６１を備える。一方、図１６で木材５の下方に位置するキャビティ金型７は、木材５の突出している側の表面に当接する嵌入部７１を備える。コア金型６およびキャビティ金型７を型締めしたときの隙間の形状は、木材５の加熱整形後形状に対応している。なお、図１６における破線Ｌ3はコア金型２の金型凹部２１ｂの形状に対応しており、破線Ｌ4はキャビティ金型３の金型凹部３１ａの形状に対応している。
【００２９】
コア金型６およびキャビティ金型７の内部には、熱を発生するヒータ６２、７２がそれぞれ取り付けられている。ヒータ６２、７２は温度制御機能を有する制御装置８に接続されており、制御装置８の制御のもとで発熱し、コア金型６およびキャビティ金型７にそれぞれ熱を加える。制御装置８は、木材５を挟持している時のコア金型６およびキャビティ金型７の温度が１５０〜２００℃程度の高温で略一定となるようにヒータ６２、７２をそれぞれ制御する。
【００３０】
図１７は、加熱整形工程において木材５の形状変化が完了した状態を示す図である。木材５を加熱整形する場合の木材５の形状変化は、ブランク材４における圧縮前後の形状変化と比較して顕著に小さい。換言すれば、木材５を加熱整形する場合の木材５の圧縮率は、木材成形用金型１を用いて行うブランク材４の圧縮率と比較して顕著に小さい。
【００３１】
ヒータ６２、７２によってそれぞれ加熱されたコア金型６およびキャビティ金型７を型締めし、図１７に示す状態で所定時間経過させると、木材５の内部にある樹液の一部が木材５の表面にしみ出してきてその表面に深い色合いとつやが生じる。
【００３２】
加熱整形工程において木材５をコア金型６、キャビティ金型７によって挟持する時間や各金型の金型温度は、木材５が有する特性や加工後の木材５に付与すべき性質等に応じて定めればよい。なお、ここでいう「木材５が有する特性」には、形状のほか、原材料である原木の種類、産地、生育環境、生育状態なども含まれる。また、「木材５に付与すべき性質」には、成形後の木材５の表面の色合いやツヤ、強度などが含まれる。
【００３３】
加熱整形工程の後、木材５の最終形状への仕上げを行う。この仕上げを行う際には、切削によって木材５の端面を揃えたり孔や切り欠きなどを形成したりする。
【００３４】
以上説明した木材の成形方法によって圧縮成形された木材５は、様々な用途に使用することができる。例えば、デジタルカメラやＩＣレコーダなどの小型の電子機器の外装体として適用することができるし、食器、各種筐体、建材などにも適用することもできる。このうち、小型の電子機器の外装体として適用する場合には、肉厚が１．６〜２．０ｍｍ程度であればより好ましい。
【００３５】
以上説明した本発明の実施の形態１に係る木材成形用金型によれば、木材に圧縮力を加えることにより、略均一な肉厚を有する椀状をなし、内側面および外側面に凹部および凸部をそれぞれ有する形状にその木材を成形する際、前記凹部に対応し、当該木材成形用金型による圧縮の後に木材を加熱しながら整形することによって得られる加熱整形後形状と略一致する形状をなす金型凸部と、前記凸部に対応し、前記凸部における加熱整形後形状よりも表面積が大きく広がった形状をなす金型凹部とを備えたこととしているため、圧縮の際に木材に引張力が発生するのを抑制することができ、複雑な３次元形状を有する木材を圧縮成形する際にも割れ等の不具合の発生を防止し、歩留まりを向上させることが可能となる。
【００３６】
（実施の形態２）
図１８は、本発明の実施の形態２に係る木材成形用金型の構成を示す図である。図１９は、図１８のＥ−Ｅ線断面図である。これらの図に示す木材成形用金型１１は、成形対象の木材を挟持して圧縮力を加える一対のコア金型１２およびキャビティ金型１３を備える。
【００３７】
コア金型１２は、圧縮成形後の木材の形状の一部に対応して突起する金型凸部１２１ａと、金型凸部１２１ａの底面の中央部に設けられた金型凹部１２１ｂとを有する。キャビティ金型１３は、コア金型１２の金型凸部１２１ａと対向する金型凹部１３１ａと、金型凹部１３１ａの略中央部に設けられ、コア金型１２の金型凹部１２１ｂと対向する金型凸部１３１ｂとを有する。図１９に示す破線Ｌ5、Ｌ6は、金型凹部１２１ｂ、１３１ａにそれぞれ対応する部分の加熱整形後形状を示している。この意味で、金型凹部１２１ｂ、１３１ａは、加熱整形を行う際の整形代を含む形状をなしている。
【００３８】
図２０は、木材成形用金型１１を用いて成形するブランク材の構成を示す斜視図である。同図に示すブランク材１４は、上述したブランク材４と同様、無圧縮状態にある無垢材などの原木から切削によって形取られる。ブランク材１４は、略長方形の表面を有する平板状の主板部１４１と、主板部１４１の表面で対向する二つの長辺部の各々から主板部１４１に対して湾曲して延在する二つの側板部１４２と、主板部１４１の表面で対向する二つの短辺部の各々から主板部１４１に対して湾曲して延在する二つの側板部１４３と、を備え、略均一な肉厚を有している。なお、図２０における２点鎖線は、ブランク材１４の湾曲形状を示すための仮想的な線である。
【００３９】
図２１は、ブランク材１４の圧縮工程の概要を示す図である。ブランク材１４を圧縮する際には、上記実施の形態１で説明したのと同様の水蒸気雰囲気中でブランク材１４を軟化させた状態で、コア金型１２およびキャビティ金型１３によってブランク材１４を挟持する。この際、図２１の矢印の上方に示す状態から図２の矢印の下方に示す状態に達するまでコア金型１２を徐々に下降させていく。図２１の矢印の下方に示す状態に達した場合、その状態で所定時間経過させた後、ブランク材１４を乾燥させる。
【００４０】
図２２は、上記の如くブランク材１４を圧縮することによって得られた木材の構成を示す斜視図である。また、図２３は、図２２に示す平面Ｓを切断面として木材を切断した図である。これらの図に示す木材１５は、ブランク材１４の主板部１４１および側板部１４２、１４３にそれぞれ対応する主板部１５１および側板部１５２、１５３を有する。主板部１５１の中央部は、外側面側から内側面側にくぼんでいる。このため、木材１５の外側面は、くぼんだ凹部１５ａと、凹部１５ａ以外の表面からなる凸部１５ｂとを有する。一方、木材１５の内側面は、凹部１５ａに対応する凸部１５ｃと、凸部１５ｂに対応する凹部１５ｄとを有する。凹部１５ａ、１５ｄは加熱整形後形状と一致する形状をなしている一方、凸部１５ｂ、１５ｃは加熱整形工程における整形代を含んだ形状をなしている。なお、図２２および図２３における２点鎖線は、木材１５の湾曲形状を示すための仮想的な線である。
【００４１】
この後、上記実施の形態１と同様に加熱整形工程および仕上げ工程を行うことにより、図２２に示す木材１５と略同形をなす最終形状が得られる。
【００４２】
以上説明した本発明の実施の形態２に係る木材成形用金型によれば、木材に圧縮力を加えることにより、略均一な肉厚を有する椀状をなし、内側面および外側面に凹部および凸部をそれぞれ有する形状にその木材を成形する際、前記凹部に対応し、当該木材成形用金型による圧縮の後に木材を加熱しながら整形することによって得られる加熱整形後形状と略一致する形状をなす金型凸部と、前記凸部に対応し、前記凸部における加熱整形後形状よりも表面積が大きく広がった形状をなす金型凹部とを備えたこととしているため、圧縮の際に木材に引張力が発生するのを抑制することができ、複雑な３次元形状を有する木材を圧縮成形する際にも割れ等の不具合の発生を防止し、歩留まりを向上させることが可能となる。
【００４３】
ここまで、本発明を実施するための形態を詳述してきたが、本発明は上述した二つの実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。例えば、上述した実施の形態では、金型凸部が加熱成形後形状と一致した形状をなしている場合を説明したが、本発明においては、金型凸部の方が金型凹部よりも加熱成形後形状に近ければよく、必ずしも加熱整形後形状と完全に一致している必要はない。
【００４４】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１、１１ 木材成形用金型
２、６、１２ コア金型
３、７、１３ キャビティ金型
４、１４ ブランク材
５、１５ 木材
８ 制御装置
１５ａ、１５ｄ 凹部
１５ｂ、１５ｃ 凸部
２１、６１ 突起部
２１ａ、３１ｂ、１２１ａ、１３１ｂ 金型凸部
２１ｂ、３１ａ、１２１ｂ、１３１ａ 金型凹部
３１、７１ 嵌入部
４１、１４１、１５１ 主板部
４２、１４２、１４３、１５２、１５３ 側板部
４２ａ、４２ｄ 凹部
４２ｂ、４２ｃ 凸部
６２、７２ ヒータ
３１１ａ テーパ部
Ｓ 平面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
木材に圧縮力を加えることにより、略均一な肉厚を有する椀状をなし、内側面および外側面が凹部および凸部をそれぞれ有する形状に前記木材を成形する木材成形用金型であって、
前記凹部に対応し、当該木材成形用金型による圧縮の後に前記木材を加熱しながら整形することによって得られる加熱整形後形状と略一致した形状をなす金型凸部と、
前記凸部に対応し、前記凸部における前記加熱整形後形状よりも表面積が大きく広がった形状をなす金型凹部と、
を備えたことを特徴とする木材成形用金型。
【請求項２】
前記木材の内側面に当接して圧縮力を加えるコア金型と、
前記木材の外側面に当接して圧縮力を加えるキャビティ金型と、
を含み、
前記コア金型および前記キャビティ金型は、
前記金型凸部および前記金型凹部をそれぞれ有することを特徴とする請求項１記載の木材成形用金型。
【請求項３】
前記キャビティ金型が有する前記金型凹部には、開口端付近で内側へ向けて傾斜したテーパ部が設けられていることを特徴とする請求項２記載の木材成形用金型。
【請求項１】
木材に圧縮力を加えることにより、略均一な肉厚を有する椀状をなし、内側面および外側面が凹部および凸部をそれぞれ有する形状に前記木材を成形する木材成形用金型であって、
前記凹部に対応し、当該木材成形用金型による圧縮の後に前記木材を加熱しながら整形することによって得られる加熱整形後形状と略一致した形状をなす金型凸部と、
前記凸部に対応し、前記凸部における前記加熱整形後形状よりも表面積が大きく広がった形状をなす金型凹部と、
を備えたことを特徴とする木材成形用金型。
【請求項２】
前記木材の内側面に当接して圧縮力を加えるコア金型と、
前記木材の外側面に当接して圧縮力を加えるキャビティ金型と、
を含み、
前記コア金型および前記キャビティ金型は、
前記金型凸部および前記金型凹部をそれぞれ有することを特徴とする請求項１記載の木材成形用金型。
【請求項３】
前記キャビティ金型が有する前記金型凹部には、開口端付近で内側へ向けて傾斜したテーパ部が設けられていることを特徴とする請求項２記載の木材成形用金型。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１１−１１４４５（Ｐ２０１１−１１４４５Ａ）
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５７１７２（Ｐ２００９−１５７１７２）
【出願日】平成２１年７月１日（２００９．７．１）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月１日（２００９．７．１）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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